JP2004027936A

JP2004027936A - Device for treating evaporating fuel for internal combustion engine

Info

Publication number: JP2004027936A
Application number: JP2002184265A
Authority: JP
Inventors: Hideyuki Oki; 沖　秀行; Takashi Yamaguchi; 山口　隆
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2002-06-25
Filing date: 2002-06-25
Publication date: 2004-01-29

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To more precisely ascertain an operation condition under which leak determination can be carried out. <P>SOLUTION: This device for treating evaporating fuel is provided with a fuel tank, a canister, a second passage connecting the canister to an intake system of the internal combustion engine, a vent shut valve opening and closing an inlet port of the canister, a purge control valve provided in the second passage and a pressure sensor detecting inner pressure of the fuel tank. The device closes the vent shut valve and controls the purge control valve to get the fuel tank into negative pressure. Leak of the fuel tank is determined based on variation of the inner pressure of the fuel tank detected by the pressure sensor when the fuel tank is closed by closing the purge control valve after getting the fuel tank into negative pressure. The device computes a determination value of fuel consumption amount according to operation condition parameter when the internal combustion engine starts. And the device computes fuel consumption amount from start of the internal combustion engine and prohibits leak determination if the fuel consumption amount of the internal combustion engine is beyond the determination value. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、燃料タンク内で発生する蒸発燃料を内燃機関の吸気系に放出する内燃機関の蒸発燃料処理装置に関し、より具体的には、燃料タンクからエンジン吸気系に至る蒸発燃料処理系にリークがあるかどうかを判定することができる内燃機関の蒸発燃料処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
燃料タンク内で発生した蒸発燃料を処理する蒸発燃料処理系にリーク（漏れ）があるかどうかを判定する方法が提案されている。一方法によると、蒸発燃料処理系を、大気圧に対して負圧の状態にし、該負圧状態にしたときからのタンク内圧の変動量を検出する。変動量が所定値より大きいとき、蒸発燃料処理系にリークがあると判定される。
【０００３】
リーク判定の精度を向上させるため、様々な手法が提案されている。たとえば、本願出願人による特公第２７０１２３５号には、燃料温度が所定値を超えた場合に、リーク判定の実施を禁止する手法が提案されている。燃料温度が所定値を超えると、蒸発燃料が増え、タンク内圧に変動が生じる。この手法は、このようなタンク内圧の変動に起因するリークの誤判定を回避するものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の手法では、リーク判定の実施を許可するかどうかを判断するのに使用される上記所定値は固定値である。様々な運転状態で確実に誤判定を防ぐためには、最悪の条件を想定して該所定値を設定する必要がある。したがって、実際にはリーク判定の実施が可能な運転状態であっても、リーク判定の実施が禁止されることがある。これは、リーク判定の頻度を低下させる。また、上記の手法では、燃料温度を測定するために、燃料タンクに燃料温度センサを設けなければならない。
【０００５】
したがって、リークの誤判定を招くおそれのない運転状態を見極めてリーク判定を確実に実施できるようにすることが必要とされている。さらに、この発明は、付加的な部品を設けることなく、リークの誤判定を招くおそれのない運転状態を見極めることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明の一つの側面によると、蒸発燃料処理装置は、燃料タンクと、大気に連通する吸気口が設けられ、該燃料タンク内で発生する蒸発燃料を吸着するキャニスタと、該燃料タンクおよび該キャニスタを接続する第１の通路と、該キャニスタを内燃機関の吸気系に接続する第２の通路と、該キャニスタの吸気口を開閉するベントシャット弁と、該第２の通路に設けられたパージ制御弁と、前記燃料タンクの内圧を検出する圧力センサと、を備える。蒸発燃料処理装置は、ベントシャット弁を閉じ、パージ制御弁を制御して、燃料タンクを大気圧に対して負圧にする。燃料タンクを負圧にした後にパージ制御弁を閉じて、該燃料タンクを閉鎖する。燃料タンクを閉鎖したときの、圧力センサによって検出された燃料タンクの内圧の変動量に基づいて、該燃料タンクのリークの有無が判定される。蒸発燃料処理装置は、さらに、内燃機関が始動した時の運転状態パラメータに応じて、燃料消費量の判定値を求める。内燃機関が始動した時からの燃料消費量が、さらに算出される。算出された燃料消費量が判定値以上ならば、リーク判定が禁止される。
【０００７】
この発明によると、内燃機関の運転状態に応じて、燃料消費量の判定値が決定される。したがって、内燃機関の運転状態に応じて、リーク判定の実施を許可するかどうかが判断される。リークの誤判定を招くおそれのない運転状態をより正確に見極めることができるので、リーク判定の実施頻度を低下させることがない。さらに、リーク判定の精度を向上させることができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
次に図面を参照してこの発明の実施の形態を説明する。図１は、この発明の実施形態に従う、内燃機関およびその制御装置の全体構成図である。
【０００９】
電子制御ユニット（以下、「ＥＣＵ」）という）５は、車両の各部から送られてくるデータを受け入れる入力インターフェース５ａ、車両の各部の制御を行うための演算を実行するＣＰＵ５ｂ、読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）およびランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）を有するメモリ５ｃ、および車両の各部に制御信号を送る出力インターフェース５ｄを備えている。メモリ５ｃのＲＯＭには、車両の各部の制御を行うためのプログラムおよび各種のデータが格納されている。この発明に従うリーク判定を実施するためのプログラム、および該プログラムの実行の際に用いるデータおよびテーブルは、このＲＯＭに格納されている。ＲＯＭは、ＥＥＰＲＯＭのような書き換え可能なＲＯＭでもよい。ＲＡＭには、ＣＰＵ５ｂによる演算のための作業領域が設けられる。車両の各部から送られてくるデータおよび車両の各部に送り出す制御信号は、ＲＡＭに一時的に記憶される。
【００１０】
エンジン１は、例えば４気筒を備えるエンジンであり、吸気管２が連結されている。吸気管２の上流側にはスロットル弁３が配されており、スロットル弁３に連結されたスロットル弁開度センサ（θＴＨ）４は、スロットル弁３の開度に応じた電気信号を出力してＥＣＵ５に供給する。
【００１１】
燃料噴射弁６は、吸気管２の途中であって、エンジン１とスロットル弁３の間に各気筒毎に設けられ、ＥＣＵ５からの制御信号によって開弁時間が制御される。燃料供給管７は、燃料噴射弁６および燃料タンク９を接続し、その途中に設けられた燃料ポンプ８が、燃料を燃料タンク９から燃料噴射弁６に供給する。図示しないレギュレータが、ポンプ８と燃料噴射弁６の間に設けられ、吸気管２から取り込まれる空気の圧力と、燃料供給管７を介して供給される燃料の圧力との間の差圧を一定にするよう動作して、燃料の圧力が高すぎるときは図示しないリターン管を通して余分な燃料を燃料タンク９に戻す。こうして、スロットル弁３を介して取り込まれた空気は、吸気管２を通り、燃料噴射弁６から噴射される燃料と混合してエンジン１のシリンダ（図示せず）に供給される。燃料タンク９には、給油のための給油口１０が設けられ、給油口１０には、フィラーキャップ１１が取り付けられている。
【００１２】
吸気管圧力（ＰＢ）センサ１３および吸気温（ＴＡ）センサ１４は、吸気管２のスロットル弁３の下流側に装着されており、それぞれ吸気管圧力ＰＢおよび吸気温ＴＡを検出して電気信号に変換し、それをＥＣＵ５に送る。
【００１３】
エンジン回転数（ＮＥ）センサ１７が、カム軸またはクランク軸周辺に取り付けられ、クランク軸が１８０度回転するたびに、所定のクランク角度位置でＴＤＣ信号を出力する。検出されたＴＤＣ信号パルスは、ＥＣＵ５に送られる。エンジン水温（ＴＷ）センサ１８は、エンジン１のシリンダブロックの冷却水が充満した気筒周壁（図示せず）に取り付けられ、エンジン冷却水の温度ＴＷを検出し、これをＥＣＵ５に送る。
【００１４】
エンジン１は排気管１２を持ち、排気管１２の途中に設けられた排気ガス浄化装置である三元触媒２０を介して排気する。排気管１２の途中に装着されたＬＡＦセンサ１９は広域空燃比センサであり、リーンからリッチにわたる範囲において排気ガス中の酸素濃度すなわち実空燃比を検出し、それをＥＣＵ５に送る。
【００１５】
バッテリ電圧（ＶＢ）センサ４３および車速（ＶＰ）センサ４４がＥＣＵ５に接続されており、それぞれ、バッテリ電圧および車両の速度を検出し、それをＥＣＵ５に送る。
【００１６】
次に、蒸発燃料処理系について説明する。蒸発燃料処理系５０は、燃料タンク９、チャージ通路３１、バイパス通路３１ａ、キャニスタ３３、パージ通路３２、二方向弁３５、バイパス弁３６、パージ制御弁３４、通路３７およびベントシャット弁３８を備える。
【００１７】
燃料タンク９は、チャージ通路３１を介してキャニスタ３３に接続され、燃料タンク９からの蒸発燃料が、キャニスタ３３に移動できるようになっている。チャージ通路３１には、機械式の二方向弁３５が設けられている。二方向弁３５は、タンク内圧が大気圧より第１の所定圧（たとえば、２．７ｋＰａ（２０ｍｍＨｇ））以上高いときに開く正圧弁と、タンク内圧がキャニスタ３３の圧力より第２の所定圧以上低いとき開く負圧弁を備える。
【００１８】
二方向弁をバイパスするバイパス通路３１ａが設けられている。バイパス通路３１ａには、電磁弁であるバイパス弁３６が設けられる。バイパス弁３６は、通常は閉弁状態にあり、ＥＣＵ５からの制御信号に従って開弁する。
【００１９】
圧力センサ１５は、二方向弁３５と燃料タンク９との間に設けられており、その検出信号はＥＣＵ５に送られる。圧力センサ１５の出力ＰＴＡＮＫは、キャニスタ３３および燃料タンク９内の圧力が安定している定常状態では、燃料タンク内の圧力に等しくなる。一方、圧力センサ１５の出力ＰＴＡＮＫは、キャニスタ３３または燃料タンク９内の圧力が変化しているときは、実際のタンク内圧とは異なる圧力を示す。圧力センサ１５の出力を、以下「タンク内圧ＰＴＡＮＫ」と呼ぶ。
【００２０】
キャニスタ３３は、燃料蒸気を吸着する活性炭を内蔵し、通路３７を介して大気に連通する吸気口（図示せず）を持つ。通路３７の途中には、ベントシャット弁３８が設けられる。ベントシャット弁３８は、ＥＣＵ５により制御される電磁弁であり、給油時またはパージ実行中に開弁される。また、ベントシャット弁３８は、後述するリーク判定時に開閉される。ベントシャット弁３８は、駆動信号が供給されないときは、開弁状態にある。
【００２１】
キャニスタ３３は、パージ通路３２を介して吸気管２のスロットル弁３の下流側に接続される。パージ通路３２の途中には電磁弁であるパージ制御弁３４が設けられ、キャニスタ３３に吸着された燃料が、パージ制御弁３４を介してエンジンの吸気系に適宜パージされる。パージ制御弁３４は、ＥＣＵ５からの制御信号に基づいて、オン−オフデューティ比を変更することにより、パージ流量を連続的に制御する。
【００２２】
各種センサからの入力信号はＥＣＵ５の入力インターフェース５ａに渡される。入力インターフェース５ａは、入力信号波形を整形して電圧レベルを所定レベルに修正し、アナログ信号値をデジタル信号値に変換する。ＣＰＵ５ｂは、変換されたデジタル信号を処理し、ＲＯＭ５ｃに格納されているプログラムに従って演算を実行し、車の各部のアクチュエータに送る制御信号を作り出す。この制御信号は出力インターフェース５ｄに送られ、出力インターフェース５ｄは、燃料噴射弁６、パージ制御弁３４、バイパス弁３６およびベントシャット弁３８に制御信号を送る。
【００２３】
図２は、一実施形態に従う、リーク判定処理のタイムチャートを示す。実線Ｌ１は、タンク内圧ＰＴＡＮＫの遷移を示す。タンク内圧ＰＴＡＮＫは実際には絶対圧として検出されるが、図２においては大気圧を基準とした差圧で示されている。
【００２４】
リーク判定処理は、大気開放、減圧、タンクリークチェック、補正チェック、および結果判定モードを含む。バイパス弁３６が閉じられ、ベントシャット弁３８およびパージ制御弁３４が開いているリーク判定許可モードにおいて、リーク判定の実施が可能な運転状態かどうかが判断される。リーク判定の実施が許可されたならば、バイパス弁３６を開き、大気開放モードに移行する。
【００２５】
大気開放モードでは、タンク内圧ＰＴＡＮＫは、実線Ｌ１に示すように、大気圧に向かって変化する。タンク内圧ＰＴＡＮＫが大気圧になった時、ベントシャット弁３８を閉じ、パージ制御弁３４を開いて、減圧モードへ移行する。パージ制御弁３４を制御しながら、タンク内圧を、大気圧よりも低い所定の圧力（負圧）にする。
【００２６】
蒸発燃料処理系５０が所定の負圧状態になった後、ベントシャット弁３８およびパージ制御弁３４を閉じ、リークチェックモードに移行する。蒸発燃料処理系５０は、閉じた状態に置かれる。蒸発燃料処理系５０にリークが無ければ、点線Ｌ２に示されるように、負圧は維持される。圧力が多少復帰しているのは、蒸発燃料の影響によるものである。一方、蒸発燃料処理系５０にリークが有れば、実線Ｌ１に示されるように、復帰する圧力量が大きい。
【００２７】
リークチェックモードの開始時におけるタンク内圧Ｐ１および該モードの終了時におけるタンク内圧Ｐ２が検出される。Ｐ１およびＰ２の差ΔＰｘが算出される。ΔＰｘを、リークチェックモードの期間Ｔ１で割ることにより、リークチェックモードにおける単位時間あたりの圧力変動量ＰＴＶＡＲＩＢが算出される。
【００２８】
次に、ベントシャット弁３８を開き、補正チェックモードに移行する。タンク内圧が大気圧に戻った後、ベントシャット弁３８を再び閉じる。補正チェックモードでは、燃料タンク９に発生した蒸発燃料に起因するタンク内圧の上昇が測定される。具体的には、大気圧に戻った時のタンク内圧Ｐ３および補正チェックモード終了時のタンク内圧Ｐ４が検出される。Ｐ３およびＰ４の差ΔＰｙが算出される。該差ΔＰｙを、タンク内圧Ｐ３が検出された時とＰ４が検出された時の間の期間Ｔ２で割ることにより、補正チェックモードにおける単位時間あたりの圧力変動量ＰＴＶＡＲＩＡを算出する。
【００２９】
結果判定モードでは、リークチェックモードにおける圧力変動量ＰＴＶＡＲＩＢから、補正チェックモードにおける圧力変動量ＰＴＶＡＲＩＡが減算される。こうして、蒸発燃料の影響による圧力変動が補正される。結果として得られる値が所定値より大きければ、蒸発燃料処理系にリークが有ると判定され、そうでなければリークが無いと判定される。
【００３０】
結果判定を終えた後、通常モードに移行するため、バイパス弁３６を閉じ、ベントシャット弁３８およびパージ制御弁３４を開く。
【００３１】
図３は、この発明の一実施形態に従う蒸発燃料処理装置の機能ブロック図を示す。燃料消費量算出部５１は、エンジンが始動した時からの燃料消費量を算出する。リーク判定許可部５２は、リーク判定許可モードにおいて、リーク判定の実施が可能かどうかを判断する。
【００３２】
具体的には、リーク判定許可部５２は、エンジンが始動した時の運転状態パラメータに基づいて、燃料消費量の判定値を求める。一実施形態では、リーク判定許可部５２は、エンジンがコールドスタートした時のエンジン水温ＴＷに基づいて、判定値を求める。代替的に、エンジンがコールドスタートした時の外気温ＴＡに基づいて判定値を求めてもよい。さらに他の実施形態では、蒸発燃料の発生量は燃料タンクに残っている燃料量に依存するので、該残っている燃料量に基づいて判定値を求めることもできる。
【００３３】
リーク判定許可部５２は、燃料消費量算出部５１によって算出された燃料消費量が、該判定値以上ならば、リーク判定を禁止する。リーク判定が禁止されると、今回の運転サイクル（エンジンの始動から停止まで）においてリーク判定が実施されることはない。
【００３４】
燃料消費量が該判定値以上の場合、燃料の温度が高くなっていることが多い。たとえば、エンジンが始動した時から所定距離を走行して燃料消費量が判定値以上になったとき、燃料の温度が高くなっている可能性がある。燃料温度が高いと、蒸発燃料量が多くなり、圧力が変動する。したがって、燃料消費量が判定値以上の場合には、リーク判定を禁止する。この判定値は、運転状態に応じて決定されるので、リークの誤判定を招くおそれのない運転状態を適切に見極めることができる。したがって、リーク判定の頻度を低下させることなく、かつリーク判定の精度を向上させることができる。
【００３５】
リーク判定許可部５２は、当然ながら、リーク判定の実施を許可するのに、他の様々な条件を判断することができる。
【００３６】
リーク判定の実施が許可されたならば、大気開放部５３、減圧部５４、リークチェック部５５、補正チェック部５６および結果判定部５７により、図２を参照して説明した、大気開放モード、減圧モード、リークチェックモード、補正チェックモード、および結果判定モードのオペレーションがそれぞれ実施される。
【００３７】
図４は、図３の燃料消費量算出部５１によって実施される、燃料消費量を算出するフローチャートを示す。この処理は、所定の時間間隔（たとえば、８０ミリ秒）で繰り返し実施される。ステップＳ１１において、燃料の供給が停止される燃料カット中かどうかを判断する。燃料カット中ならば、このルーチンを抜ける。
【００３８】
燃料カット中でなければステップＳ１２に進み、式（１）に従って要求燃料ＴＣＹＬを算出する。
【００３９】
【数１】

【００４０】
要求燃料ＴＣＹＬは、エンジンの各気筒に供給すべき燃料を示す。要求燃料ＴＣＹＬは、燃料噴射時間で表される。基本燃料量ＴＩＭは、エンジン回転数ＮＥおよび吸気管圧力ＰＢＡに従って決定される基本燃料噴射時間である。補正係数ＫＴＯＴＡＬは、各種センサからの検出信号に基づいて算出される。目標空燃比係数ＫＣＭＤは、目標空燃比を当量比で表したものである。目標空燃比係数ＫＣＭＤは、空燃比Ａ／Ｆの逆数、すなわち燃空比Ｆ／Ａに比例し、理論空燃比のとき値１．０をとる。空燃比補正係数ＫＡＦは、空燃比フィードバック制御が実行されているときに、エンジンに供給される混合気の空燃比が目標空燃比に一致するように、ＬＡＦセンサ１９からの出力信号に基づいて計算される。パージ補正係数ＫＥＶＡＣＴは、パージ流量および蒸発燃料濃度に基づいて算出される。式（１）に示されるように、パージ補正係数ＫＥＶＡＣＴに基づく蒸発燃料量が差し引かれた燃料量が、燃料噴射弁から噴射される。
【００４１】
ステップＳ１３に進み、要求燃料ＴＣＹＬに基づいて、テーブルＧＡＳＴＣＹＬを検索し、一時燃料消費量ＧＡＳＴＣＹＬＸを求める。一時燃料消費量ＧＡＳＴＣＹＬＸは、今回のサイクルにおいて消費された燃料消費量を示す。テーブルＧＡＳＴＣＹＬは、ステップＳ１２で算出された要求燃料ＴＣＹＬの期間にわたって燃料噴射弁が動作したとき、どれくらいの燃料量が消費されるかを記憶するテーブルである。
【００４２】
ステップＳ１４に進み、ステップＳ１３で求められた一時燃料消費量ＧＡＳＴＣＹＬＸを、前回のサイクル（ｋ−１）で求められた燃料消費量ＵＳＥＤＧＡＳに加算する。ここで、燃料消費量ＵＳＥＤＧＡＳの初期値はゼロである。こうして、それぞれのサイクルにおいて要求燃料ＴＣＹＬに基づいて求められた一時燃料消費量ＧＡＳＣＹＬＸの和を求めることにより、エンジン始動時からの燃料消費量ＵＳＥＤＧＡＳが算出される。
【００４３】
図５は、図３のリーク判定許可部５２によって実施される、リーク判定実施の許可を判断するフローチャートである。この処理は、所定の時間間隔（たとえば、８０ミリ秒）で実施される。ステップＳ２１において、パージ処理が許可されているかどうかを判断する。パージ処理が許可されていないと減圧を実施することができないので、許可フラグＦ＿ＥＶＰＬＫＭをゼロに設定し、リーク判定を禁止する（Ｓ３２）。
【００４４】
パージ処理が許可されていれば、ステップＳ２２に進み、空燃比のフィードバック制御が行われているかどうかを判断する。空燃比のフィードバック制御が行われていないと、減圧時における空燃比が不安定になるので、許可フラグＦ＿ＥＶＰＬＫＭをゼロに設定し、リーク判定を禁止する（Ｓ３２）。
【００４５】
ステップＳ２１およびＳ２２の両方の判断がＹＥＳならば、エンジンのコールドスタート時におけるエンジン水温ＴＷに基づいてテーブルＬＫＵＧＡＳを検索し、判定値ＬＫＵＧＡＳＸを求める。テーブルＬＫＵＧＡＳの一例を、図１２に示す。
【００４６】
エンジン水温ＴＷが高くなるにつれ、燃料消費量が増えて燃料温度が高くなり、リークの誤判定を招くおそれがある。したがって、テーブルＬＫＵＧＡＳは、エンジン水温ＴＷが高くなるにつれ判定値ＬＫＵＧＡＳＸが低くなるように設定されている。
【００４７】
ステップＳ２４において、図４で算出された燃料消費量ＵＳＥＤＧＡＳと、ステップＳ２３で求められた判定値ＬＫＵＧＡＳＸを比較する。燃料消費量ＵＳＥＤＧＡＳが判定値ＬＫＵＧＡＳＸ以上ならば、許可フラグＦ＿ＥＶＰＬＫＭをゼロに設定し、リーク判定を禁止する（Ｓ３２）。燃料消費量ＵＳＥＤＧＡＳが判定値ＬＫＵＧＡＳＸより小さければ、ステップＳ２５に進む。
【００４８】
ステップＳ２５〜Ｓ３０において、運転状態に基づく他の条件が満たされているかどうかを判断する。ステップＳ２５において、バッテリ電圧ＶＢが所定値（たとえば、１０．５Ｖ）以下ならば、リーク判定を禁止する。ステップＳ２６において、車速ＶＰが所定範囲（たとえば、４５ｋｍ／ｈ〜１３５ｋｍ／ｈ）に無ければ、リーク判定を禁止する。ステップＳ２７において、エンジン回転数ＮＥが所定範囲内に無ければ、リーク判定を禁止する。ステップＳ２８において、吸気管圧力ＰＢが所定範囲内に無ければ、リーク判定を禁止する。ステップＳ２９において、エンジン水温が所定値（たとえば、６８℃）より小さければ、リーク判定を禁止する。ステップＳ３０において、吸気温ＴＡの変動が小さくなければ、リーク判定を禁止する。
【００４９】
ステップＳ２５〜Ｓ３０のすべての判断がＹｅｓのとき、ステップＳ３１に進み、リーク判定を許可する。
【００５０】
前述したように、リーク判定の実施を許可するのに必要な他の条件を含めてもよい。たとえば、蒸発燃料の濃度が所定値より濃いとき、タンク内圧の変動がリークに起因するのか蒸発燃料に起因するのかを判別することが困難となるので、リーク判定を禁止するのが好ましい。
【００５１】
図６は、リーク判定のメインルーチンを示す。このルーチンは、たとえば所定の時間間隔（たとえば、８０ミリ秒）で実施される。ステップＳ３１において、許可フラグＦ＿ＥＶＰＬＫＭが１かどうかを判断する。許可フラグＦ＿ＥＶＰＬＫＭがゼロのとき、リーク判定が禁止されたことを示すので、該ルーチンを抜ける。許可フラグＦ＿ＥＶＰＬＫＭが１のとき、ステップＳ３２に進む。
【００５２】
ステップＳ３２〜Ｓ３６において、大気開放、減圧、リークチェック、補正チェック、および結果判定処理がそれぞれ実施される。
【００５３】
図７は、図３の大気開放部５３によって実施される大気開放処理を示すフローチャートである。ステップＳ４１において、大気開放処理の終了時に１が設定される大気開放フラグＦ＿ＰＡＴＭの値を調べる。最初にこのルーチンに入ったとき、該フラグはゼロである。ステップＳ４２に進み、バイパス弁およびベントシャット弁を開き、パージ制御弁を閉じて、蒸発燃料処理系を大気に開放する。
【００５４】
ステップＳ４３においてタンク内圧ＰＴＡＮＫが大気圧付近になったならば、大気開放フラグＦ＿ＰＡＴＭを１にセットし、次の減圧処理を実施するため、減圧フラグＦ＿ＴＫＤＥＣを１にセットする（Ｓ４４）。
【００５５】
図８は、図３の減圧部５４によって実施される減圧処理を示すフローチャートである。ステップＳ５１において、減圧フラグＦ＿ＴＫＤＥＣに１がセットされているとき、このルーチンに入る。ステップＳ５２において、オープン減圧処理が終了しているかどうかを判断する。最初にこのルーチンに入ったとき、この判断はＮＯであるので、ステップＳ５３に進み、オープン減圧処理を開始する。
【００５６】
ステップＳ５３において、タンク内圧ＰＴＡＮＫに応じた目標パージ流量を求める。たとえば、予め設定されたテーブルをタンク内圧ＰＴＡＮＫに基づいて参照し、目標パージ流量を求めることができる。ステップＳ５４において、バイパス弁を開状態に維持し、ベントシャット弁を閉じる。また、パージ制御弁を、ステップＳ５３で求められた目標パージ流量に応じた開度に開く。ステップＳ５５において、持ち替えフラグにゼロを設定する。
【００５７】
ステップＳ５３〜Ｓ５５の処理は、所定回数のサイクルにわたって繰り返され、蒸発燃料処理系を減圧する。該所定回数のサイクルが経過してオープン減圧が終了したとき、ステップＳ５２の判断がＹｅｓとなる。
【００５８】
ステップＳ５７において、持ち替えフラグが１かどうか判断される。オープン減圧処理の終了時において持ち替えフラグはゼロなので（Ｓ５５）、ステップＳ５８に進む。ステップＳ５８において、タンク内圧ＰＴＡＮＫが、目標タンク内圧の下限値ＰＯＢＪＬに達したならば、持ち替えフラグを１に設定し、目標タンク内圧を上限値ＰＯＢＪＨに持ち替える（Ｓ５９）。
【００５９】
ステップＳ６２に進み、目標タンク内圧および現在のタンク内圧ＰＴＡＮＫの差に基づいて目標パージ流量を算出する。ここで、ｋは、圧力をパージ流量に換算するための係数である。ステップＳ６３において、算出された目標パージ流量に応じた開度になるようパージ制御弁を制御する。
【００６０】
次にこのルーチンに入ったとき、ステップＳ５７の判断はＹｅｓとなる。ステップＳ６０に進み、タンク内圧ＰＴＡＮＫが、目標タンク内圧の上限値ＰＯＢＪＨに達したならば、持ち替えフラグをゼロに設定し、目標タンク内圧を下限値ＰＯＢＪＬに持ち替える（Ｓ６１）。ステップＳ６２に進み、目標タンク内圧および現在のタンク内圧ＰＴＡＮＫの差に基づいて目標パージ流量を算出する。ステップＳ６３において、算出された目標パージ流量に応じた開度になるようパージ制御弁を制御する。
【００６１】
このように、目標タンク内圧を上限値および下限値の間で交互に持ち替えることにより、タンク内圧を目標タンク内圧の上限値と下限値の間で収束させる。このフィードバック減圧により、内圧センサ１５（図１）により示される圧力と実際のタンク内圧の差がほぼゼロになり、蒸発燃料処理系を安定的に負圧にすることができる。
【００６２】
ステップＳ６４において、減圧タイマがゼロかどうか判断する。減圧タイマは、減圧処理の経過時間を計測するタイマである（たとえば、３０秒に設定される）。減圧タイマがゼロならば、減圧フラグＦ＿ＴＫＤＥＣをゼロにセットし、次のリークチェック処理を実施するため、リークチェックフラグＦ＿ＴＫＬＫＣＨＫを１にセットする（Ｓ６５）。
【００６３】
図９は、図３のリークチェック部５５によって実施されるリークチェック処理を示すフローチャートである。リークチェックフラグＦ＿ＴＫＬＫＣＨＫが１でないとき、すなわち減圧処理がまだ実施されているとき、ステップＳ６２においてタンク内圧ＰＴＡＮＫが検出され、第１の圧力Ｐ１として保存される。このルーチンは、所定の時間間隔で実施されるので、減圧処理が完了したときのタンク内圧ＰＴＡＮＫが、第１の圧力Ｐ１にセットされる。減圧処理が完了したとき、リークチェックフラグＦ＿ＴＫＬＫＣＨＫが１となり、ステップＳ６３に進む。
【００６４】
ステップＳ６３において、バイパス弁を開状態に維持し、ベントシャット弁を閉状態に維持し、パージ制御弁を閉じ、蒸発燃料処理系を閉じた状態にする。ステップＳ６４において、所定時間（図２のＴ１）が経過したかどうか判断する。所定時間Ｔ１が経過していなければ、このルーチンを抜ける。所定時間が経過したならば、タンク内圧ＰＴＡＮＫを検出し、これを第２の圧力Ｐ２として保存する（Ｓ６５）。ステップＳ６６において、式（２）に従い、リークチェック期間における第１の圧力変動量ＰＴＶＡＲＩＢを求める。
【００６５】
【数２】

【００６６】
ステップＳ６７において、リークチェックフラグＦ＿ＴＫＬＫＣＨＫをゼロにセットする。次の補正チェック処理を実施するため、補正チェックフラグＦ＿ＰＴＲＥＶを１にセットする。
【００６７】
図１０は、図３の補正チェック部５６によって実施される補正チェック処理を示すフローチャートである。ステップＳ７１において、補正チェックフラグＦ＿ＰＴＲＥＶが１のとき、このルーチンに入る。
【００６８】
ステップＳ７２において、初期フラグＦ＿ＲＥＶＩＮＩＤＮの値を調べる。該フラグの初期値はゼロである。したがって最初にこのルーチンに入ったとき、ステップＳ７３に進み、バイパス弁を開状態に維持し、ベントシャット弁を開き、パージ制御弁を閉状態に維持し、蒸発燃料処理系を大気に開放する。
【００６９】
ステップＳ７４において、タンク内圧ＰＴＡＮＫが大気圧付近に復帰したかどうかを判断する。この判断がＮＯならば、ステップＳ７５において、所定時間が経過したかどうか判断する。ステップＳ７４の判断がＮＯで、ステップＳ７５の判断がＹＥＳのとき、所定時間が経過しても蒸発燃料処理系の圧力が大気圧に復帰していないことを示す。したがって、ベントシャット弁に異常があると判断される（Ｓ７６）。また、補正チェックフラグＦ＿ＰＴＲＥＶはゼロにリセットされ、このルーチンを抜ける。
【００７０】
ステップＳ７４において、タンク内圧ＰＴＡＮＫが大気圧付近に復帰したとき、初期フラグＦ＿ＲＥＶＩＮＩＤＮを１にセットする（Ｓ７７）。タンク内圧ＰＴＡＮＫが検出され、第３の圧力Ｐ３として保存される（Ｓ７８）。
【００７１】
次にこのルーチンに入ったとき、ステップＳ７２の判断がＹｅｓとなる。ステップＳ７９においてベントシャット弁を閉じ、蒸発燃料処理系を閉じた状態に置く。ステップＳ８０において、所定時間（図２のＴ２）が経過したかどうか判断される。所定時間Ｔ２が経過したならば、タンク内圧ＰＴＡＮＫを検出し、これを第４の圧力Ｐ４として保存する（Ｓ８１）。ステップＳ８２において、式（３）に従い、補正チェック期間における第２の圧力変動量ＰＴＶＡＲＩＡを求める。
【００７２】
【数３】

【００７３】
ステップＳ８３において、補正チェックフラグＦ＿ＰＴＲＥＶをゼロにセットし、次の結果判定処理を実施するため、結果判定フラグＦ＿ＶＡＰＣＨＫを１にセットする。
【００７４】
図１１は、図３の結果判定部５７によって実施される結果判定処理のフローチャートを示す。ステップＳ９１において、結果判定フラグＦ＿ＶＰＣＨＫが１のとき、このルーチンに入る。ステップＳ９２において、第１の圧力変動量ＰＴＶＡＲＩＢと第２の圧力変動量ＰＴＶＡＲＩＡの差ΔＰが、所定値αより大きいかどうかを判断する。該差ΔＰが所定値αより大きければ、蒸発燃料処理系が負圧を維持することができることを示す。したがって、蒸発燃料処理系にリークが無いと判定する（Ｓ９３）。該差ΔＰが所定値α以下ならば、蒸発燃料処理系が負圧を維持することができないことを示す。したがって、蒸発燃料処理系にリークが有ると判定する（Ｓ９４）。ステップＳ９５において、結果判定フラグＦ＿ＶＡＰＣＨＫをゼロにセットし、このルーチンを抜ける。
【００７５】
本発明は、クランク軸を鉛直方向とした船外機などのような船舶推進機用エンジンにも適用が可能である。
【００７６】
【発明の効果】
この発明によれば、リーク判定を実施することができる状況を、エンジンの運転状態に応じて適切に見極めることができる。リーク判定実施の頻度の低下を防ぎ、リーク判定の精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施例に従う、内燃機関の制御装置を概略的に示す図。
【図２】この発明の一実施例に従う、リーク判定処理のタイムチャートを示す図。
【図３】この発明の一実施例に従う、蒸発燃料処理装置の機能ブロック図。
【図４】この発明の一実施例に従う、燃料消費量を算出するフローチャート。
【図５】この発明の一実施例に従う、リーク判定の許可を判断するフローチャート。
【図６】この発明の一実施例に従う、リーク判定処理のメインルーチンを示すフローチャート。
【図７】この発明の一実施例に従う、大気開放処理を示すフローチャート。
【図８】この発明の一実施例に従う、減圧処理を示すフローチャート。
【図９】この発明の一実施例に従う、リークチェック処理を示すフローチャート。
【図１０】この発明の一実施例に従う、補正チェック処理を示すフローチャート。
【図１１】この発明の一実施例に従う、結果判定処理を示すフローチャート。
【図１２】この発明の一実施例に従う、燃料消費量判定値を求めるためのテーブル。
【符号の説明】
１　エンジン　　　　　　　　５　ＥＣＵ
６　燃料噴射弁　　　　　　　９　燃料タンク
３４　パージ制御弁　　　　３６　バイパス弁
３８　ベントシャット弁[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an evaporative fuel processing apparatus for an internal combustion engine that discharges evaporative fuel generated in a fuel tank to an intake system of the internal combustion engine. The present invention relates to a fuel vapor treatment device for an internal combustion engine that can determine whether or not there is a fuel vapor.
[0002]
[Prior art]
There has been proposed a method for determining whether or not there is a leak in a fuel vapor processing system for processing fuel vapor generated in a fuel tank. According to one method, the evaporative fuel processing system is set to a state of a negative pressure with respect to the atmospheric pressure, and a fluctuation amount of the tank internal pressure from the time when the negative pressure state is set is detected. When the fluctuation amount is larger than the predetermined value, it is determined that there is a leak in the evaporated fuel processing system.
[0003]
Various techniques have been proposed to improve the accuracy of leak determination. For example, Japanese Patent Publication No. 2701235 by the present applicant proposes a method of prohibiting the execution of a leak determination when the fuel temperature exceeds a predetermined value. When the fuel temperature exceeds a predetermined value, the amount of fuel vapor increases and the tank internal pressure fluctuates. This method avoids erroneous determination of a leak due to such a change in the tank internal pressure.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above method, the predetermined value used to determine whether to permit the execution of the leak determination is a fixed value. In order to reliably prevent erroneous determinations in various operating states, it is necessary to set the predetermined value on the assumption of the worst condition. Therefore, the execution of the leak determination may be prohibited even in an operation state in which the leak determination can be actually performed. This reduces the frequency of leak determination. Further, in the above method, a fuel temperature sensor must be provided in the fuel tank in order to measure the fuel temperature.
[0005]
Therefore, it is necessary to determine an operating state that does not lead to an erroneous determination of a leak so that the leak determination can be reliably performed. Another object of the present invention is to determine an operating state that does not cause erroneous determination of a leak without providing additional components.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
According to one aspect of the present invention, an evaporative fuel processing apparatus includes a canister provided with a fuel tank, an intake port communicating with the atmosphere, adsorbing evaporative fuel generated in the fuel tank, the fuel tank and the canister , A second passage connecting the canister to the intake system of the internal combustion engine, a vent shut valve opening and closing the intake port of the canister, and a purge control provided in the second passage. A valve; and a pressure sensor for detecting an internal pressure of the fuel tank. The evaporative fuel processing device closes the vent shut valve and controls the purge control valve to make the fuel tank a negative pressure with respect to the atmospheric pressure. After the fuel tank is set to a negative pressure, the purge control valve is closed to close the fuel tank. Based on the amount of change in the internal pressure of the fuel tank detected by the pressure sensor when the fuel tank is closed, it is determined whether or not there is a leak in the fuel tank. The evaporative fuel processing device further obtains a fuel consumption determination value according to the operating state parameter at the time of starting the internal combustion engine. The fuel consumption since the start of the internal combustion engine is further calculated. If the calculated fuel consumption is equal to or greater than the determination value, the leak determination is prohibited.
[0007]
According to the present invention, the determination value of the fuel consumption is determined according to the operating state of the internal combustion engine. Therefore, it is determined whether to permit the execution of the leak determination according to the operating state of the internal combustion engine. Since the operating state that does not cause the erroneous determination of the leak can be more accurately determined, the frequency of performing the leak determination is not reduced. Further, the accuracy of the leak determination can be improved.
[0008]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is an overall configuration diagram of an internal combustion engine and a control device thereof according to an embodiment of the present invention.
[0009]
An electronic control unit (hereinafter, referred to as an “ECU”) 5 includes an input interface 5a for receiving data transmitted from each section of the vehicle, a CPU 5b for performing an operation for controlling each section of the vehicle, and a read-only memory (ROM). ) And a memory 5c having a random access memory (RAM), and an output interface 5d for sending a control signal to each part of the vehicle. The ROM of the memory 5c stores a program for controlling each part of the vehicle and various data. A program for performing the leak determination according to the present invention, and data and tables used for executing the program are stored in the ROM. The ROM may be a rewritable ROM such as an EEPROM. The RAM is provided with a work area for calculation by the CPU 5b. Data sent from each part of the vehicle and control signals sent to each part of the vehicle are temporarily stored in the RAM.
[0010]
The engine 1 is, for example, an engine having four cylinders, and has an intake pipe 2 connected thereto. A throttle valve 3 is disposed upstream of the intake pipe 2, and a throttle valve opening sensor (θTH) 4 connected to the throttle valve 3 outputs an electric signal corresponding to the opening of the throttle valve 3. Supply to ECU5.
[0011]
The fuel injection valve 6 is provided in the middle of the intake pipe 2 and between the engine 1 and the throttle valve 3 for each cylinder, and the valve opening time is controlled by a control signal from the ECU 5. The fuel supply pipe 7 connects the fuel injection valve 6 and the fuel tank 9, and a fuel pump 8 provided on the way supplies fuel from the fuel tank 9 to the fuel injection valve 6. A regulator (not shown) is provided between the pump 8 and the fuel injection valve 6 to maintain a constant pressure difference between the pressure of air taken in from the intake pipe 2 and the pressure of fuel supplied through the fuel supply pipe 7. When the fuel pressure is too high, excess fuel is returned to the fuel tank 9 through a return pipe (not shown). In this way, the air taken in through the throttle valve 3 passes through the intake pipe 2, mixes with the fuel injected from the fuel injection valve 6, and is supplied to a cylinder (not shown) of the engine 1. The fuel tank 9 is provided with a filler port 10 for refueling, and the filler port 10 is provided with a filler cap 11.
[0012]
An intake pipe pressure (PB) sensor 13 and an intake air temperature (TA) sensor 14 are mounted downstream of the throttle valve 3 of the intake pipe 2, and detect the intake pipe pressure PB and the intake air temperature TA, respectively, to generate an electric signal. Convert it and send it to ECU5.
[0013]
An engine speed (NE) sensor 17 is mounted around the camshaft or crankshaft, and outputs a TDC signal at a predetermined crank angle position every time the crankshaft rotates 180 degrees. The detected TDC signal pulse is sent to the ECU 5. The engine coolant temperature (TW) sensor 18 is attached to a cylinder peripheral wall (not shown) of the cylinder block of the engine 1 which is filled with coolant, detects the temperature TW of the engine coolant, and sends it to the ECU 5.
[0014]
The engine 1 has an exhaust pipe 12 and exhausts gas through a three-way catalyst 20 which is an exhaust gas purification device provided in the exhaust pipe 12. The LAF sensor 19 mounted in the middle of the exhaust pipe 12 is a wide-range air-fuel ratio sensor that detects the oxygen concentration in the exhaust gas, that is, the actual air-fuel ratio in a range from lean to rich, and sends it to the ECU 5.
[0015]
A battery voltage (VB) sensor 43 and a vehicle speed (VP) sensor 44 are connected to the ECU 5 to detect the battery voltage and the speed of the vehicle, respectively, and send them to the ECU 5.
[0016]
Next, the evaporated fuel processing system will be described. The fuel vapor treatment system 50 includes a fuel tank 9, a charge passage 31, a bypass passage 31a, a canister 33, a purge passage 32, a two-way valve 35, a bypass valve 36, a purge control valve 34, a passage 37, and a vent shut valve 38.
[0017]
The fuel tank 9 is connected to the canister 33 via the charge passage 31 so that the fuel vapor from the fuel tank 9 can move to the canister 33. The charge passage 31 is provided with a mechanical two-way valve 35. The two-way valve 35 is a positive pressure valve that opens when the tank internal pressure is higher than the atmospheric pressure by a first predetermined pressure (for example, 2.7 kPa (20 mmHg)) or more, and the tank internal pressure is a second predetermined pressure or higher than the pressure of the canister 33. It has a negative pressure valve that opens when low.
[0018]
A bypass passage 31a that bypasses the two-way valve is provided. A bypass valve 36, which is an electromagnetic valve, is provided in the bypass passage 31a. The bypass valve 36 is normally in a closed state, and opens according to a control signal from the ECU 5.
[0019]
The pressure sensor 15 is provided between the two-way valve 35 and the fuel tank 9, and a detection signal is sent to the ECU 5. The output PTANK of the pressure sensor 15 becomes equal to the pressure in the fuel tank in a steady state where the pressure in the canister 33 and the fuel tank 9 is stable. On the other hand, the output PTANK of the pressure sensor 15 indicates a pressure different from the actual tank internal pressure when the pressure in the canister 33 or the fuel tank 9 is changing. The output of the pressure sensor 15 is hereinafter referred to as “tank pressure PTANK”.
[0020]
The canister 33 has a built-in activated carbon for adsorbing fuel vapor, and has an intake port (not shown) communicating with the atmosphere via a passage 37. A vent shut valve 38 is provided in the middle of the passage 37. The vent shut valve 38 is an electromagnetic valve controlled by the ECU 5, and is opened at the time of refueling or during purging. Further, the vent shut valve 38 is opened and closed at the time of a leak determination described later. When no drive signal is supplied, the vent shut valve 38 is open.
[0021]
The canister 33 is connected to the intake pipe 2 downstream of the throttle valve 3 via the purge passage 32. A purge control valve 34, which is an electromagnetic valve, is provided in the middle of the purge passage 32, and the fuel adsorbed by the canister 33 is appropriately purged to the intake system of the engine via the purge control valve 34. The purge control valve 34 continuously controls the purge flow rate by changing the on-off duty ratio based on a control signal from the ECU 5.
[0022]
Input signals from various sensors are passed to an input interface 5a of the ECU 5. The input interface 5a shapes an input signal waveform, corrects a voltage level to a predetermined level, and converts an analog signal value into a digital signal value. The CPU 5b processes the converted digital signal, executes an operation according to a program stored in the ROM 5c, and generates a control signal to be sent to an actuator of each part of the vehicle. This control signal is sent to the output interface 5d, which sends control signals to the fuel injection valve 6, the purge control valve 34, the bypass valve 36, and the vent shut valve 38.
[0023]
FIG. 2 shows a time chart of the leak determination processing according to one embodiment. A solid line L1 indicates a transition of the tank internal pressure PTANK. The tank internal pressure PTANK is actually detected as an absolute pressure, but is shown as a differential pressure based on the atmospheric pressure in FIG.
[0024]
The leak determination process includes opening to the atmosphere, pressure reduction, tank leak check, correction check, and result determination mode. In the leak determination permission mode in which the bypass valve 36 is closed and the vent shut valve 38 and the purge control valve 34 are open, it is determined whether or not the operating state allows the leak determination to be performed. If the execution of the leak determination is permitted, the bypass valve 36 is opened, and the mode shifts to the atmosphere release mode.
[0025]
In the open-to-atmosphere mode, the tank internal pressure PTANK changes toward the atmospheric pressure as shown by the solid line L1. When the tank internal pressure PTANK reaches the atmospheric pressure, the vent shut valve 38 is closed, the purge control valve 34 is opened, and the mode shifts to the pressure reduction mode. While controlling the purge control valve 34, the tank internal pressure is set to a predetermined pressure (negative pressure) lower than the atmospheric pressure.
[0026]
After the evaporative fuel processing system 50 reaches a predetermined negative pressure state, the vent shut valve 38 and the purge control valve 34 are closed, and the mode shifts to the leak check mode. The fuel vapor treatment system 50 is placed in a closed state. If there is no leak in the evaporated fuel processing system 50, the negative pressure is maintained as shown by the dotted line L2. The slight recovery of the pressure is due to the effect of the fuel vapor. On the other hand, if there is a leak in the evaporative fuel processing system 50, the amount of pressure to return is large as shown by the solid line L1.
[0027]
The tank pressure P1 at the start of the leak check mode and the tank pressure P2 at the end of the mode are detected. The difference ΔPx between P1 and P2 is calculated. By dividing ΔPx by the period T1 of the leak check mode, the pressure fluctuation amount PTVARIB per unit time in the leak check mode is calculated.
[0028]
Next, the vent shut valve 38 is opened to shift to the correction check mode. After the tank internal pressure returns to the atmospheric pressure, the vent shut valve 38 is closed again. In the correction check mode, an increase in the tank internal pressure due to the evaporated fuel generated in the fuel tank 9 is measured. Specifically, the tank internal pressure P3 when returning to the atmospheric pressure and the tank internal pressure P4 when the correction check mode ends are detected. The difference ΔPy between P3 and P4 is calculated. By dividing the difference ΔPy by the period T2 between the time when the tank internal pressure P3 is detected and the time when P4 is detected, the pressure fluctuation amount PTVARIA per unit time in the correction check mode is calculated.
[0029]
In the result determination mode, the pressure fluctuation amount PTVARIA in the correction check mode is subtracted from the pressure fluctuation amount PTVARIB in the leak check mode. Thus, the pressure fluctuation due to the effect of the evaporated fuel is corrected. If the resulting value is greater than the predetermined value, it is determined that there is a leak in the evaporated fuel processing system, otherwise it is determined that there is no leak.
[0030]
After the result determination is completed, to shift to the normal mode, the bypass valve 36 is closed, and the vent shut valve 38 and the purge control valve 34 are opened.
[0031]
FIG. 3 shows a functional block diagram of the evaporated fuel processing apparatus according to one embodiment of the present invention. The fuel consumption calculator 51 calculates the fuel consumption from the time when the engine is started. The leak determination permission unit 52 determines whether or not leak determination can be performed in the leak determination permission mode.
[0032]
Specifically, the leak determination permission unit 52 obtains a determination value of the fuel consumption based on the operating state parameter when the engine is started. In one embodiment, the leak determination permission unit 52 obtains a determination value based on the engine water temperature TW when the engine cold starts. Alternatively, the determination value may be obtained based on the outside air temperature TA at the time when the engine is cold started. In still another embodiment, since the amount of fuel vapor generated depends on the amount of fuel remaining in the fuel tank, the determination value can be determined based on the amount of remaining fuel.
[0033]
If the fuel consumption calculated by the fuel consumption calculation unit 51 is equal to or greater than the determination value, the leak determination permission unit 52 prohibits the leak determination. When the leak determination is prohibited, the leak determination is not performed in the current operation cycle (from the start to the stop of the engine).
[0034]
When the fuel consumption is equal to or greater than the determination value, the temperature of the fuel is often high. For example, when the vehicle has traveled a predetermined distance from the start of the engine and the fuel consumption has become equal to or greater than the determination value, the fuel temperature may be high. When the fuel temperature is high, the amount of fuel vapor increases and the pressure fluctuates. Therefore, when the fuel consumption is equal to or larger than the determination value, the leak determination is prohibited. Since this determination value is determined according to the operation state, it is possible to appropriately determine an operation state that does not cause erroneous determination of leak. Therefore, the accuracy of the leak determination can be improved without lowering the frequency of the leak determination.
[0035]
The leak determination permission unit 52 can naturally determine various other conditions to permit the execution of the leak determination.
[0036]
If the execution of the leak determination is permitted, the release-to-atmosphere mode, the pressure-reduction section 54, the correction check section 56, and the result determination section 57 described in FIG. The operations of the mode, the leak check mode, the correction check mode, and the result determination mode are respectively performed.
[0037]
FIG. 4 shows a flowchart for calculating the fuel consumption, which is executed by the fuel consumption calculator 51 of FIG. This process is repeatedly performed at predetermined time intervals (for example, 80 milliseconds). In step S11, it is determined whether or not the fuel supply is being stopped to stop the fuel supply. If the fuel is being cut, this routine is exited.
[0038]
If the fuel is not being cut, the process proceeds to step S12, and the required fuel TCYL is calculated according to the equation (1).
[0039]
(Equation 1)

[0040]
The required fuel TCYL indicates the fuel to be supplied to each cylinder of the engine. The required fuel TCYL is represented by a fuel injection time. The basic fuel amount TIM is a basic fuel injection time determined according to the engine speed NE and the intake pipe pressure PBA. The correction coefficient KTOTAL is calculated based on detection signals from various sensors. The target air-fuel ratio coefficient KCMD represents the target air-fuel ratio as an equivalent ratio. The target air-fuel ratio coefficient KCMD is proportional to the reciprocal of the air-fuel ratio A / F, that is, the fuel-air ratio F / A, and takes a value of 1.0 at the stoichiometric air-fuel ratio. The air-fuel ratio correction coefficient KAF is calculated based on the output signal from the LAF sensor 19 so that the air-fuel ratio of the air-fuel mixture supplied to the engine matches the target air-fuel ratio when the air-fuel ratio feedback control is being performed. Is done. The purge correction coefficient KEVACT is calculated based on the purge flow rate and the fuel vapor concentration. As shown in Expression (1), the fuel amount obtained by subtracting the evaporated fuel amount based on the purge correction coefficient KEVACT is injected from the fuel injection valve.
[0041]
Proceeding to step S13, the table GASTCYL is searched based on the required fuel TCYL to determine the temporary fuel consumption GASTCYLX. The temporary fuel consumption GASTCYLX indicates the fuel consumption consumed in the current cycle. The table GASTCYL is a table that stores how much fuel is consumed when the fuel injector operates over the period of the required fuel TCYL calculated in step S12.
[0042]
Proceeding to step S14, the temporary fuel consumption GASTCYLX obtained in step S13 is added to the fuel consumption USEDGAS obtained in the previous cycle (k-1). Here, the initial value of the fuel consumption amount USEDGAS is zero. Thus, the fuel consumption amount USEDGAS from the start of the engine is calculated by obtaining the sum of the temporary fuel consumption amounts GASCYLX obtained based on the required fuel TCYL in each cycle.
[0043]
FIG. 5 is a flowchart that is executed by the leak determination permission unit 52 of FIG. 3 and that determines whether to permit the leak determination. This processing is performed at predetermined time intervals (for example, 80 milliseconds). In step S21, it is determined whether the purging process is permitted. If the purge process is not permitted, the pressure reduction cannot be performed, so the permission flag F_EVPLKM is set to zero and the leak determination is prohibited (S32).
[0044]
If the purge process is permitted, the process proceeds to step S22, and it is determined whether the feedback control of the air-fuel ratio is being performed. If the air-fuel ratio feedback control is not performed, the air-fuel ratio at the time of pressure reduction becomes unstable. Therefore, the permission flag F_EVPLKM is set to zero, and the leak determination is prohibited (S32).
[0045]
If the determinations of both steps S21 and S22 are YES, the table LKUGAS is searched based on the engine coolant temperature TW at the time of the cold start of the engine, and the determination value LKUGASX is obtained. FIG. 12 shows an example of the table LKUGAS.
[0046]
As the engine water temperature TW increases, the fuel consumption increases and the fuel temperature increases, which may lead to erroneous determination of leak. Therefore, the table LKUGAS is set so that the determination value LKUGASX decreases as the engine coolant temperature TW increases.
[0047]
In step S24, the fuel consumption USEDGAS calculated in FIG. 4 is compared with the determination value LKUGASX obtained in step S23. If the fuel consumption amount USEDGAS is equal to or greater than the determination value LKUGASX, the permission flag F_EVPLKM is set to zero and the leak determination is prohibited (S32). If the fuel consumption USEDGAS is smaller than the determination value LKUGASX, the process proceeds to step S25.
[0048]
In steps S25 to S30, it is determined whether or not another condition based on the operating state is satisfied. If the battery voltage VB is equal to or lower than a predetermined value (for example, 10.5 V) in step S25, the leak determination is prohibited. In step S26, if the vehicle speed VP is not within a predetermined range (for example, 45 km / h to 135 km / h), the leak determination is prohibited. If the engine speed NE is not within the predetermined range in step S27, the leak determination is prohibited. In step S28, if the intake pipe pressure PB is not within the predetermined range, the leak determination is prohibited. In step S29, if the engine water temperature is lower than a predetermined value (for example, 68 ° C.), the leak determination is prohibited. In step S30, if the fluctuation of the intake air temperature TA is not small, the leak determination is prohibited.
[0049]
When all the determinations in steps S25 to S30 are Yes, the process proceeds to step S31, and the leak determination is permitted.
[0050]
As described above, other conditions necessary for permitting the execution of the leak determination may be included. For example, when the concentration of the fuel vapor is higher than a predetermined value, it is difficult to determine whether the fluctuation of the tank internal pressure is caused by the leak or the fuel vapor, and therefore, it is preferable to prohibit the leak determination.
[0051]
FIG. 6 shows a main routine of the leak determination. This routine is performed, for example, at a predetermined time interval (for example, 80 milliseconds). In step S31, it is determined whether or not the permission flag F_EVPLKM is 1. When the permission flag F_EVPLKM is zero, it indicates that the leak determination has been prohibited, and the process exits the routine. When the permission flag F_EVPLKM is 1, the process proceeds to step S32.
[0052]
In steps S32 to S36, open to the atmosphere, pressure reduction, leak check, correction check, and result determination processing are respectively performed.
[0053]
FIG. 7 is a flowchart showing the open-to-atmosphere process performed by the open-to-atmosphere section 53 of FIG. In step S41, the value of the air release flag F_PATM, which is set to 1 at the end of the air release processing, is checked. When this routine is first entered, the flag is zero. Proceeding to step S42, the bypass valve and the vent shut valve are opened, the purge control valve is closed, and the evaporated fuel processing system is opened to the atmosphere.
[0054]
If the tank internal pressure PTANK becomes close to the atmospheric pressure in step S43, the air release flag F_PATM is set to 1, and the pressure reduction flag F_TKDEC is set to 1 in order to perform the next pressure reduction process (S44).
[0055]
FIG. 8 is a flowchart showing the decompression process performed by the decompression unit 54 of FIG. In step S51, when 1 is set to the pressure reduction flag F_TKDEC, this routine is entered. In step S52, it is determined whether or not the open pressure reduction processing has been completed. When this routine is entered for the first time, this determination is NO, so the process proceeds to step S53, and the open pressure reduction process is started.
[0056]
In step S53, a target purge flow rate according to the tank internal pressure PTANK is determined. For example, the target purge flow rate can be obtained by referring to a preset table based on the tank internal pressure PTANK. In step S54, the bypass valve is kept open, and the vent shut valve is closed. Further, the purge control valve is opened to an opening corresponding to the target purge flow rate obtained in step S53. In step S55, zero is set in the holding flag.
[0057]
The processing of steps S53 to S55 is repeated for a predetermined number of cycles, and the pressure of the evaporated fuel processing system is reduced. When the predetermined number of cycles have elapsed and the open pressure reduction has ended, the determination in step S52 is Yes.
[0058]
In step S57, it is determined whether the holding flag is 1. At the end of the open pressure reduction processing, the holding flag is zero (S55), and the process proceeds to step S58. If the tank internal pressure PTANK reaches the lower limit value POBJL of the target tank internal pressure in step S58, the holding flag is set to 1 and the target tank internal pressure is changed to the upper limit value POBJH (S59).
[0059]
Proceeding to step S62, the target purge flow rate is calculated based on the difference between the target tank pressure and the current tank pressure PTANK. Here, k is a coefficient for converting the pressure into a purge flow rate. In step S63, the purge control valve is controlled so as to have an opening corresponding to the calculated target purge flow rate.
[0060]
Next, when entering this routine, the determination in step S57 is Yes. Proceeding to step S60, if the tank internal pressure PTANK reaches the upper limit value POBJH of the target tank internal pressure, the holding flag is set to zero, and the target tank internal pressure is changed to the lower limit value POBJL (S61). Proceeding to step S62, the target purge flow rate is calculated based on the difference between the target tank pressure and the current tank pressure PTANK. In step S63, the purge control valve is controlled so as to have an opening corresponding to the calculated target purge flow rate.
[0061]
As described above, by alternately changing the target tank internal pressure between the upper limit value and the lower limit value, the tank internal pressure converges between the upper limit value and the lower limit value of the target tank internal pressure. Due to this feedback pressure reduction, the difference between the pressure indicated by the internal pressure sensor 15 (FIG. 1) and the actual tank internal pressure becomes almost zero, and the negative pressure can be stably set in the fuel vapor treatment system.
[0062]
In step S64, it is determined whether the pressure reduction timer is zero. The decompression timer is a timer that measures the elapsed time of the decompression process (for example, is set to 30 seconds). If the pressure reduction timer is zero, the pressure reduction flag F_TKDEC is set to zero, and the leak check flag F_TKLKCHK is set to 1 to execute the next leak check processing (S65).
[0063]
FIG. 9 is a flowchart showing a leak check process performed by the leak check unit 55 of FIG. When the leak check flag F_TKLKCHK is not 1, that is, when pressure reduction processing is still being performed, the tank internal pressure PTANK is detected in step S62 and stored as the first pressure P1. Since this routine is performed at predetermined time intervals, the tank internal pressure PTANK when the pressure reduction processing is completed is set to the first pressure P1. When the pressure reduction processing is completed, the leak check flag F_TKLKCHK becomes 1, and the process proceeds to step S63.
[0064]
In step S63, the bypass valve is kept open, the vent shut valve is kept closed, the purge control valve is closed, and the fuel vapor treatment system is closed. In step S64, it is determined whether a predetermined time (T1 in FIG. 2) has elapsed. If the predetermined time T1 has not elapsed, the process exits this routine. When the predetermined time has elapsed, the tank pressure PTANK is detected and stored as the second pressure P2 (S65). In step S66, the first pressure fluctuation amount PTVARIB during the leak check period is obtained according to equation (2).
[0065]
(Equation 2)

[0066]
In step S67, the leak check flag F_TKLKCHK is set to zero. In order to execute the next correction check processing, the correction check flag F_PTREV is set to 1.
[0067]
FIG. 10 is a flowchart showing a correction check process performed by the correction check unit 56 of FIG. In step S71, when the correction check flag F_PTREV is 1, this routine is entered.
[0068]
In step S72, the value of the initial flag F_REVINIDN is checked. The initial value of the flag is zero. Therefore, when this routine is first entered, the routine proceeds to step S73, where the bypass valve is kept open, the vent shut valve is opened, the purge control valve is kept closed, and the evaporated fuel processing system is opened to the atmosphere.
[0069]
In step S74, it is determined whether or not the tank internal pressure PTANK has returned to near atmospheric pressure. If this determination is NO, it is determined in step S75 whether a predetermined time has elapsed. When the determination in step S74 is NO and the determination in step S75 is YES, it indicates that the pressure of the evaporated fuel processing system has not returned to the atmospheric pressure even after the lapse of the predetermined time. Therefore, it is determined that the vent shut valve is abnormal (S76). Further, the correction check flag F_PTREV is reset to zero, and the process exits this routine.
[0070]
In step S74, when the tank internal pressure PTANK returns to near the atmospheric pressure, the initial flag F_REVINIDN is set to 1 (S77). The tank internal pressure PTANK is detected and stored as the third pressure P3 (S78).
[0071]
Next, when entering this routine, the determination in step S72 becomes Yes. In step S79, the vent shut valve is closed, and the fuel vapor treatment system is closed. In step S80, it is determined whether a predetermined time (T2 in FIG. 2) has elapsed. When the predetermined time T2 has elapsed, the tank internal pressure PTANK is detected and stored as a fourth pressure P4 (S81). In step S82, the second pressure fluctuation amount PTVARIA in the correction check period is obtained according to the equation (3).
[0072]
[Equation 3]

[0073]
In step S83, the correction check flag F_PTREV is set to zero, and the result determination flag F_VAPCHK is set to 1 to execute the next result determination process.
[0074]
FIG. 11 shows a flowchart of the result determination process performed by the result determination unit 57 of FIG. In step S91, when the result determination flag F_VPCHK is 1, the routine enters this routine. In step S92, it is determined whether the difference ΔP between the first pressure fluctuation amount PTVARIB and the second pressure fluctuation amount PTVARIA is larger than a predetermined value α. If the difference ΔP is larger than the predetermined value α, it indicates that the evaporated fuel processing system can maintain the negative pressure. Therefore, it is determined that there is no leak in the evaporated fuel processing system (S93). If the difference ΔP is equal to or smaller than the predetermined value α, it indicates that the evaporated fuel processing system cannot maintain the negative pressure. Therefore, it is determined that there is a leak in the evaporated fuel processing system (S94). In step S95, the result determination flag F_VAPCHK is set to zero, and the routine exits.
[0075]
The present invention can also be applied to a marine propulsion engine such as an outboard motor having a vertical crankshaft.
[0076]
【The invention's effect】
According to the present invention, the situation in which the leak determination can be performed can be appropriately determined according to the operating state of the engine. It is possible to prevent a decrease in the frequency of performing the leak determination and improve the accuracy of the leak determination.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram schematically showing a control device for an internal combustion engine according to one embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing a time chart of a leak determination process according to one embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a functional block diagram of the evaporated fuel processing device according to one embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a flowchart for calculating fuel consumption according to one embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a flowchart for determining whether to permit a leak determination according to an embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a flowchart showing a main routine of a leak determination process according to one embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a flowchart showing an open-to-atmosphere process according to an embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a flowchart showing a decompression process according to one embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a flowchart showing a leak check process according to one embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a flowchart showing a correction check process according to one embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a flowchart showing a result determination process according to one embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a table for obtaining a fuel consumption determination value according to one embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 engine 5 ECU
6 Fuel injection valve 9 Fuel tank
34 purge control valve 36 bypass valve
38 Vent shut valve

Claims

A fuel tank, an intake port communicating with the atmosphere, a canister for adsorbing evaporated fuel generated in the fuel tank, a first passage connecting the fuel tank and the canister, and a canister for the internal combustion engine. A second passage connected to the intake system, a vent shut valve for opening and closing the intake port of the canister, a purge control valve provided in the second passage, a pressure sensor for detecting an internal pressure of the fuel tank, An evaporative fuel treatment device comprising:
Negative pressure means for closing the vent shut valve and controlling the purge control valve to make the fuel tank a negative pressure with respect to the atmospheric pressure;
When the fuel tank is closed by closing the purge control valve after setting the fuel tank to a negative pressure, a leak of the fuel tank is detected based on a fluctuation amount of the internal pressure of the fuel tank detected by the pressure sensor. Leak determination means for determining the presence or absence,
Calculation means for calculating a determination value of fuel consumption according to an operating state parameter when the internal combustion engine is started,
Fuel consumption calculating means for calculating fuel consumption from the start of the internal combustion engine; and determination prohibiting means for prohibiting leak determination by the leak determining means if the determined fuel consumption is equal to or greater than the determination value. When,
An evaporative fuel treatment device for an internal combustion engine, comprising: