JP2004132240A - 蒸発燃料処理系のリークを判定する装置 - Google Patents
蒸発燃料処理系のリークを判定する装置 Download PDFInfo
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Abstract
【課題】内燃機関停止後のリーク判定をより正確に実施する。
【解決手段】蒸発燃料処理系のリークを判定する装置は、蒸発燃料処理系の圧力を検出する圧力センサと、大気圧を検出する大気圧センサとを備える。リーク判定装置は、蒸発燃料処理系内のリークを判定するのに使用される判定値を、大気圧センサによって検出された大気圧に応じて補正する。内燃機関の停止が検出されたならば、パージ制御弁およびベントシャット弁を閉じることにより、記蒸発燃料処理系を閉じる。蒸発燃料処理系を閉じた後の所定期間中に、リーク判定装置は、圧力センサによって検出された圧力と、補正された判定値とに基づいて、該蒸発燃料処理系内のリークを判定する。
【選択図】図６
【解決手段】蒸発燃料処理系のリークを判定する装置は、蒸発燃料処理系の圧力を検出する圧力センサと、大気圧を検出する大気圧センサとを備える。リーク判定装置は、蒸発燃料処理系内のリークを判定するのに使用される判定値を、大気圧センサによって検出された大気圧に応じて補正する。内燃機関の停止が検出されたならば、パージ制御弁およびベントシャット弁を閉じることにより、記蒸発燃料処理系を閉じる。蒸発燃料処理系を閉じた後の所定期間中に、リーク判定装置は、圧力センサによって検出された圧力と、補正された判定値とに基づいて、該蒸発燃料処理系内のリークを判定する。
【選択図】図６
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、内燃機関を停止した後に内燃機関の蒸発燃料処理系にリークがあるかどうかを判定する装置に関する。
【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様々な方法が提案されている。特許第２７５１７５８号公報には、蒸発燃料を処理する系を負圧にした後、該系の圧力変化を判定値と比較して該系にリークがあるかどうかを判断する手法が記載されている。該判定値は、大気圧に応じて可変に設定される。
【０００３】
蒸発燃料処理系におけるリーク判定は、内燃機関が停止した後に実施される場合もある。特開平１１−３３６６２６号公報には、エンジンを停止した後、蒸発燃料を処理する系を閉じて負圧にし、該系の圧力変化に基づいて該系にリークがあるかどうかを判断する手法が記載されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
高地における気圧は低地の気圧よりも低いので、高地における蒸発燃料量は、低地における蒸発燃料量よりも多い。そのため、高地においては、蒸発燃料処理系の圧力の正圧への変化が大きくなりやすい。従来のように、蒸発燃料処理系におけるリーク判定を一定の判定値を用いて行うと、車両が高地にあるか低地にあるかによって、誤った判定を招くおそれがある。
【０００５】
したがって、低地および高地のいずれに車両が存在しても、内燃機関が停止した後に実施されるリーク判定をより正確に行うことが必要とされている。
【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、蒸発燃料処理系は、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を備える。該蒸発燃料処理系のリークを判定する装置は、蒸発燃料処理系の圧力を検出する圧力センサと、大気圧を検出する大気圧センサと、を備える。リーク判定装置は、蒸発燃料処理系内のリークを判定するのに使用される判定値を、大気圧センサによって検出された大気圧に応じて補正する。内燃機関の停止が検出されたならば、パージ制御弁およびベントシャット弁を閉じることにより、蒸発燃料処理系を閉じる。蒸発燃料処理系を閉じた後の所定期間中に、リーク判定装置は、圧力センサによって検出された圧力と、補正された判定値とに基づいて、該蒸発燃料処理系内のリークを判定する。
【０００７】
この発明によると、リーク判定に用いられる判定値が大気圧に応じて補正されるので、車両が高地または低地のいずれに停車している場合でも、内燃機関停止後のリーク判定をより正確に実施することができる。
【０００８】
この発明の他の側面によると、蒸発燃料処理系は、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を備える。蒸発燃料処理系のリークを判定する装置は、蒸発燃料処理系の圧力を検出する圧力センサと、大気圧を検出する大気圧センサと、を備える。リーク判定装置は、圧力センサによって検出された圧力を、大気圧センサによって検出された大気圧に応じて補正する。内燃機関が停止されたことが検出されたならば、パージ制御弁およびベントシャット弁を閉じることにより、蒸発燃料処理系を閉じる。蒸発燃料処理系を閉じた後の所定期間中に、リーク判定装置は、補正された圧力と所定の判定値とに基づいて、該蒸発燃料処理系内のリークを判定する。
【０００９】
この発明によると、圧力センサによって検出された圧力が大気圧に応じて補正されるので、車両が高地または低地のいずれに停車している場合でも、内燃機関停止後のリーク判定をより正確に実施することができる。
【００１０】
【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。
【００１１】
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。
【００１２】
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。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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（図示せず）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。
【００１７】
大気圧（ＰＡ）センサ４１がＥＣＵ５に接続されており、大気圧を検出し、それをＥＣＵ５に送る。イグニッションスイッチ４２がＥＣＵ５に接続されており、イグニッションスイッチ４２の切換信号は、ＥＣＵ５に送られる。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
この実施形態によると、イグニッションスイッチ４２がオフされても、リーク判定を実施する期間中は、ＥＣＵ５、バイパス弁３６およびベントシャット弁３８には電気が供給される。パージ制御弁３４は、イグニッションスイッチ４２がオフされると電気が供給されなくなり、閉弁状態を維持する。
【００２５】
燃料タンク９の給油時に蒸発燃料が多量に発生すると、二方向弁３５が開き、該蒸発燃料がキャニスタ３３に貯蔵される。エンジン１の所定の運転状態において、パージ制御弁３４のデューティ制御が実施され、これにより、適量の蒸発燃料がキャニスタ３３から吸気管２に供給される。
【００２６】
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。
【００２７】
図２は、エンジンを停止した後に実施されるリーク判定のタイムチャートを示す。タンク内圧ＰＴＡＮＫは、実際には絶対圧として検出されるが、大気圧を基準とした差圧で示されている。
【００２８】
時間ｔ１においてエンジンが停止すると、バイパス弁３６が開かれ、ベントシャット弁３８は開弁状態を維持される。これにより、蒸発燃料処理系５０は大気に開放され、タンク内圧ＰＴＡＮＫは大気圧と等しくなる。パージ制御弁３４は、エンジンが停止した時に閉じられる。第１の大気開放期間は、所定期間ＴＯＴＡ１（たとえば、１２０秒）にわたって継続する。
【００２９】
時刻ｔ２において、ベントシャット弁３８が閉じられ、第１の判定モードが開始する。第１の判定モードでは、蒸発燃料処理系５０が閉じた状態に置かれる。第１の判定モードは、第１の判定時間ＴＰＨＡＳＥ１（たとえば、９００秒）にわたって続く。タンク内圧ＰＴＡＮＫが、破線Ｌ１で示されるように、第１の判定値ＰＴＡＮＫ１（たとえば、「大気圧＋１．３ｋＰａ（１０ｍｍＨｇ）」）を超えたならば、蒸発燃料処理系５０にリークが無いと判定される（時刻ｔ３）。一方、タンク内圧ＰＴＡＮＫが、実線Ｌ２で示されるように、第１の判定値ＰＴＡＮＫ１に達しないとき、最大タンク内圧ＰＴＡＮＫＭＡＸが記憶される（時刻ｔ４）。
【００３０】
時刻ｔ４においてベントシャット弁３８が開かれ、蒸発燃料処理系５０が大気に開放される。第２の大気開放期間は、所定期間ＴＯＴＡ２（たとえば、１２０秒）にわたって継続する。
【００３１】
時刻ｔ５において、ベントシャット弁３８が閉じられ、第２の判定モードが開始する。第２の判定モードは、第２の判定時間ＴＰＨＡＳＥ２（たとえば、２４００秒）にわたって続く。タンク内圧ＰＴＡＮＫが、破線Ｌ３で示されるように、第２の判定値ＰＴＡＮＫ２（たとえば、「大気圧−１．３ｋＰａ（１０ｍｍＨｇ）」）よりも低くなったとき（時刻ｔ６）、蒸発燃料処理系５０はリークが無いと判定される。一方、タンク内圧ＰＴＡＮＫが、実線Ｌ４で示されるように変化したとき、最小タンク内圧ＰＴＡＮＫＭＩＮが記憶される（時刻ｔ７）。
【００３２】
時刻ｔ７において、バイパス弁３６が閉じられ、ベントシャット弁３８が開かれる。記憶された最大タンク内圧ＰＴＡＮＫＭＡＸおよび最小タンク内圧ＰＴＡＮＫＭＩＮの差ΔＰが、第３の判定値ΔＰＴＨより大きいとき、蒸発燃料処理系５０にはリークが無いと判定される。該差ΔＰが、第３の判定値ΔＰＴＨ以下であるとき、蒸発燃料処理系５０にリークがあると判定される。これは、リークがあるとき、タンク内圧ＰＴＡＮＫの大気圧に対する変動量が小さくなり、よってΔＰが小さくなるからである。
【００３３】
図３は、この発明の第１の実施例に従う、リーク判定装置の機能ブロック図を示す。エンジン停止検出部５１は、エンジンが停止しているかどうかを判断する。リーク判定許可部５２は、エンジンが停止してるとき、リーク判定の実施を許可する。当然ながら、リーク判定許可部５２は、さらに他の条件が成立したときに、リーク判定を許可するようにしてもよい。
【００３４】
補正係数算出部５３は、大気圧センサ４１によって検出された大気圧に応じて補正係数Ｋを求める。図４に、大気圧に応じて設定される補正係数の一例を示す。補正係数の値は、大気圧が低くなるにつれ、すなわち高地になるにつれ、大きくなるよう設定される。これは、高地になるにつれ、蒸発燃料の量が大きくなるからである。大気圧と補正係数の対応関係は、テーブルとしてＥＣＵ５のメモリ５ｃに格納される。
【００３５】
リーク判定の実施が許可されたならば、判定値補正部５４は、補正係数算出部５３によって算出された補正係数Ｋを用いて、図２を参照して前述した第１から第３の判定値ＰＴＡＮＫ１、ＰＴＡＮＫ２およびΔＰＴＨを補正する。リーク判定部５５は、補正されたこれらの判定値と、圧力センサ１５によって検出されたタンク内圧ＰＴＡＮＫとに基づいて、リーク判定を実施する。
【００３６】
ここで、補正されていない第１から第３の判定値ＰＴＡＮＫ１、ＰＴＡＮＫ２およびΔＰＴＨは、基準大気圧において実施されるリーク判定の際に使用される基準値であり、予め設定されている。この実施例では、該基準大気圧が９８．４２ｋＰａ（７４０ｍｍＨｇ）であり、図４に示されるように、該基準大気圧における補正係数Ｋの値は１である。大気圧が、基準大気圧よりも大きくなるにつれ、補正係数は小さくなり、基準大気圧よりも小さくなるにつれ、補正係数は大きくなる。
【００３７】
図５は、この発明の第２の実施例に従う、リーク判定装置の機能ブロック図を示す。図３に示される第１の実施例と異なる点は、判定値補正部５４の代わりにタンク内圧補正部６４が設けられている点である。タンク内圧補正部６４は、補正係数算出部５３によって算出された補正係数Ｋを用いて、圧力センサ１５によって検出されたタンク内圧ＰＴＡＮＫを補正する。リーク判定部５５は、補正されたタンク内圧ＰＴＡＮＫと、第１〜第３の判定値ＰＴＡＮＫ１、ＰＴＡＮＫ２およびΔＰＴＨとに基づいて、リーク判定を実施する。第２の実施例における第１〜第３の判定値ＰＴＡＮＫ１、ＰＴＡＮＫ２およびΔＰＴＨには、前述した基準大気圧における基準値が設定される。
【００３８】
図６および図７は、図３に示されるこの発明の第１の実施例に従う、リーク判定を実行する処理のフローチャートである。この処理は、所定時間（たとえば、１００ミリ秒）ごとに実施される。
【００３９】
ステップＳ１１において、エンジン１が停止したかどうかを判断する。エンジン１が作動中であるときは、第１のアップカウントタイマＴＭ１の値をゼロにセットし（Ｓ１２）、このルーチンを抜ける。第１のアップカウントタイマＴＭ１は、第１の大気開放期間ＴＯＴＡ１（図２参照）を計測するためのタイマである。エンジン１が停止すると、ステップＳ１３において、補正係数テーブルから、現在の大気圧ＰＡに対応する補正係数Ｋを抽出する。
【００４０】
ステップＳ１４に進み、第１のアップカウントタイマＴＭ１の値が、予め決められた第１の大気開放時間ＴＯＴＡ１を超えたかどうかを判断する。最初にこのステップを実行するとき、この判断はＮｏとなるので、ステップＳ１５においてバイパス弁３６を開き、ベントシャット弁３８を開弁状態に維持する（図２の時刻ｔ１）。ステップＳ１６において、第２のアップカウントタイマＴＭ２の値をゼロにセットし、このルーチンを抜ける。第２のアップカウントタイマＴＭ２は、第１の判定期間ＴＰＨＡＳＥ１を計測するためのタイマである。
【００４１】
次にこのルーチンに入ったとき、第１のアップカウントタイマＴＭ１の値が第１の大気開放期間ＴＯＴＡ１に達したならば（図２の時刻ｔ２）、ステップＳ１４からステップＳ１７に進み、第２のアップカウントタイマＴＭ２の値が第１の判定期間ＴＰＨＡＳＥ１（図２）より大きいかどうかを判断する。最初にこのステップを実施するとき、この判断はＮｏであるので、ステップＳ１８においてベントシャット弁３８を閉じる。ステップＳ１９において、タンク内圧ＰＴＡＮＫが、第１の判定値ＰＴＡＮＫ１に補正係数Ｋを乗算することによって得られた値よりも高いかどうかを判断する。
【００４２】
第１の判定値ＰＴＡＮＫ１に補正係数Ｋを乗算することにより、車両が存在する場所の大気圧に応じて、第１の判定値ＰＴＡＮＫ１が補正される。車両が存在する場所の大気圧が低いほど、第１の判定値ＰＴＡＮＫ１は大きくなるよう補正される。
【００４３】
最初にステップＳ１９を実行するとき、この判断はＮｏとなるので、ステップＳ２１において第３のアップカウントタイマＴＭ３の値をゼロにセットする。第３のアップカウントタイマＴＭ３は、第２の大気開放期間ＴＯＴＡ２（図２）を計測するためのタイマである。
【００４４】
ステップＳ２２において、タンク内圧ＰＴＡＮＫが、最大タンク内圧ＰＴＡＮＫＭＡＸより高いかどうかを判断する。最大タンク内圧ＰＴＡＮＫＭＡＸの初期値は、大気圧より低い値を持つよう設定されている。したがって、最初にこのステップを実行するとき、この判断はＹｅｓとなり、現在のタンク内圧ＰＴＡＮＫが、最大タンク内圧ＰＴＡＮＫＭＡＸにセットされる（Ｓ２３）。ステップＳ２２の判断がＮｏであるときは、このルーチンを抜ける。こうして、第１の判定モードにおける最大タンク内圧ＰＴＡＮＫＭＡＸが得られる。
【００４５】
ステップＳ１９の判断がＹｅｓとなったとき（図２の破線Ｌ１および時刻ｔ３を参照）、タンク内圧ＰＴＡＮＫの上昇が大きいので、蒸発燃料処理系にリークは無いと判定し（Ｓ２０）、リーク判定を終了する。
【００４６】
再びこのルーチンに入ったときに、ステップＳ１７において、第２のアップカウントタイマＴＭ２の値が第１の判定期間ＴＰＨＡＳＥ１に達したならば（図２の時刻ｔ４）、ステップＳ２４に進む。ステップＳ２４において、第３のアップカウントタイマＴＭ３の値が、第２の大気開放期間ＴＯＴＡ２より大きいかどうかを判断する。最初にこのステップを実行するとき、この判断はＮｏであるので、ステップＳ２５においてベントシャット弁を開く（時刻ｔ４）。ステップＳ２６において、第４のアップカウントタイマＴＭ４にゼロをセットし、このルーチンを抜ける。第４のアップカウントタイマＴＭ４は、第２の判定期間ＴＰＨＡＳＥ２を計測するためのタイマである。
【００４７】
再びこのルーチンに入ったとき、ステップＳ２４において、第３のアップカウントタイマＴＭ３の値が第２の大気開放期間ＴＯＴＡ２に達したならば（図２の時刻ｔ５）、ステップ３１（図７）に進む。ステップＳ３１において、第４のアップカウントタイマＴＭ４の値が、第２の判定期間ＴＰＨＡＳＥ２より大きいかどうかを判断する。最初にこのステップを実行するとき、この判断はＮｏであるので、ステップＳ３２においてベントシャット弁３８を閉じる。ステップＳ３３に進み、タンク内圧ＰＴＡＮＫが、第２の判定値ＰＴＡＮＫ２に補正係数Ｋ１を乗算することによって得られた値よりも低いかどうかを判断する。第２の判定値ＰＴＡＮＫ２は、負の値である。したがって、補正係数Ｋを乗算することにより、車両が存在する場所の大気圧が低いほど、第２の判定値ＰＴＡＮＫ２は小さくなるよう補正される。
【００４８】
最初にステップ３３を実行するとき、この判断はＮｏとなるので、ステップＳ３５に進み、タンク内圧ＰＴＡＮＫが最小タンク内圧ＰＴＡＮＫＭＩＮより低いかどうかを判断する。最小タンク内圧ＰＴＡＮＫＭＩＮの初期値は、大気圧より高い値を持つように設定されているので、最初にこのステップを実行するとき、この判断はＹｅｓとなる。したがって、現在のタンク内圧ＰＴＡＮＫが最小タンク内圧ＰＴＡＮＫＭＩＮに設定される（Ｓ３６）。ステップＳ３５の判断がＮｏであるときは、このルーチンを終了する。こうして、第２の判定モードにおける最小タンク内圧ＰＴＡＮＫＭＩＮが得られる。
【００４９】
ステップＳ３３の判断がＹｅｓとなったとき（図２の破線Ｌ３および時刻ｔ６を参照）、タンク内圧ＰＴＡＮＫの減少が大きいので、蒸発燃料処理系５０にリークは無いと判定し（Ｓ３４）、リーク判定を終了する。
【００５０】
再びこのルーチンに入ったとき、ステップＳ３１において、第４のアップカウントタイマＴＭ４の値が第２の判定期間ＴＰＨＡＳＥ２に達したならば（図２の時刻ｔ７）、バイパス弁３６を閉じ、ベントシャット弁３８を開く（Ｓ３７）。ステップＳ３８において、最大タンク内圧ＰＴＡＮＫＭＡＸと最小タンク内圧ＰＴＡＮＫＭＩＮとの差ΔＰを算出し、該差ΔＰが、第３の判定値ΔＰＴＨに補正係数Ｋを乗算することによって得られた値よりも大きいかどうかを判断する（Ｓ３９）。ΔＰ＞（ΔＰＴＨ×Ｋ）であるとき、蒸発燃料処理系５０は正常と判定して、リーク判定を終了する（Ｓ４０）。ΔＰ≦（ΔＰＴＨ×Ｋ）であるとき、蒸発燃料処理系５０にはリークがあると判定し、リーク判定を終了する（Ｓ４１）。
【００５１】
こうして、大気圧センサによって、車両が停止した場所が高地か否かを知ることができる。蒸発燃料の発生量が多い高地では、第１〜第３の判定値が、その絶対値が大きくなるよう補正される。したがって、車両が存在する場所に起因するリークの誤判定を回避することができる。
【００５２】
図８および図９は、図５に示されるこの発明の第２の実施例に従う、リーク判定を実行する処理のフローチャートである。この処理は、所定時間（たとえば、１００ミリ秒）ごとに実施される。
【００５３】
図６および図７に示される第１の実施例と異なる点は、ステップＳ１１９、Ｓ１３３およびＳ１３９である。第１の実施例においては、ステップＳ１９において、タンク内圧ＰＴＡＮＫを、第１の判定値ＰＴＡＮＫ１に補正係数Ｋを乗算することによって得られた値と比較している。第２の実施例においては、ステップＳ１１９に示されるように、タンク内圧ＰＴＡＮＫを補正係数Ｋで除算することによって得られた値を、第１の判定値ＰＴＡＮＫ１と比較する。
【００５４】
同様に、第１の実施例においては、ステップＳ３３において、タンク内圧ＰＴＡＮＫを、第２の判定値ＰＴＡＮＫ２に補正係数Ｋ１を乗算することによって得られた値と比較している。ステップＳ１３３では、タンク内圧ＰＴＡＮＫを補正係数Ｋで除算することによって得られた値を、第２の判定値ＰＴＡＮＫ２と比較する。
【００５５】
第１の実施例においては、ステップＳ３９において、差ΔＰを、第３の判定値ΔＰＴＨに補正係数Ｋを乗算することによって得られた値と比較している。ステップＳ１３９では、差ΔＰを補正係数Ｋで除算することによって得られた値を、第３の判定値ΔＰＴＨと比較する。
【００５６】
こうして、大気圧センサによって、車両が停止した場所が高地か否かを知ることができる。蒸発燃料の発生量が多い高地では、タンク内圧および差ΔＰが、その絶対値が小さくなるよう補正される。したがって、車両が存在する場所に起因するリークの誤判定を回避することができる。
【００５７】
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。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施例に従う、蒸発燃料処理装置および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、リーク判定の概要を説明するため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、リーク判定装置の機能ブロック図。
【図４】この発明の一実施例に従う、補正係数を示す図。
【図５】この発明の他の実施例に従う、リーク判定装置の機能ブロック図。
【図６】この発明の一実施例に従う、リーク判定処理のフローチャート。
【図７】この発明の一実施例に従う、リーク判定処理のフローチャート。
【図８】この発明の他の実施例に従う、リーク判定処理のフローチャート。
【図９】この発明の他の実施例に従う、リーク判定処理のフローチャート。
【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
【発明の属する技術分野】
この発明は、内燃機関を停止した後に内燃機関の蒸発燃料処理系にリークがあるかどうかを判定する装置に関する。
【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様々な方法が提案されている。特許第２７５１７５８号公報には、蒸発燃料を処理する系を負圧にした後、該系の圧力変化を判定値と比較して該系にリークがあるかどうかを判断する手法が記載されている。該判定値は、大気圧に応じて可変に設定される。
【０００３】
蒸発燃料処理系におけるリーク判定は、内燃機関が停止した後に実施される場合もある。特開平１１−３３６６２６号公報には、エンジンを停止した後、蒸発燃料を処理する系を閉じて負圧にし、該系の圧力変化に基づいて該系にリークがあるかどうかを判断する手法が記載されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
高地における気圧は低地の気圧よりも低いので、高地における蒸発燃料量は、低地における蒸発燃料量よりも多い。そのため、高地においては、蒸発燃料処理系の圧力の正圧への変化が大きくなりやすい。従来のように、蒸発燃料処理系におけるリーク判定を一定の判定値を用いて行うと、車両が高地にあるか低地にあるかによって、誤った判定を招くおそれがある。
【０００５】
したがって、低地および高地のいずれに車両が存在しても、内燃機関が停止した後に実施されるリーク判定をより正確に行うことが必要とされている。
【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、蒸発燃料処理系は、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を備える。該蒸発燃料処理系のリークを判定する装置は、蒸発燃料処理系の圧力を検出する圧力センサと、大気圧を検出する大気圧センサと、を備える。リーク判定装置は、蒸発燃料処理系内のリークを判定するのに使用される判定値を、大気圧センサによって検出された大気圧に応じて補正する。内燃機関の停止が検出されたならば、パージ制御弁およびベントシャット弁を閉じることにより、蒸発燃料処理系を閉じる。蒸発燃料処理系を閉じた後の所定期間中に、リーク判定装置は、圧力センサによって検出された圧力と、補正された判定値とに基づいて、該蒸発燃料処理系内のリークを判定する。
【０００７】
この発明によると、リーク判定に用いられる判定値が大気圧に応じて補正されるので、車両が高地または低地のいずれに停車している場合でも、内燃機関停止後のリーク判定をより正確に実施することができる。
【０００８】
この発明の他の側面によると、蒸発燃料処理系は、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を備える。蒸発燃料処理系のリークを判定する装置は、蒸発燃料処理系の圧力を検出する圧力センサと、大気圧を検出する大気圧センサと、を備える。リーク判定装置は、圧力センサによって検出された圧力を、大気圧センサによって検出された大気圧に応じて補正する。内燃機関が停止されたことが検出されたならば、パージ制御弁およびベントシャット弁を閉じることにより、蒸発燃料処理系を閉じる。蒸発燃料処理系を閉じた後の所定期間中に、リーク判定装置は、補正された圧力と所定の判定値とに基づいて、該蒸発燃料処理系内のリークを判定する。
【０００９】
この発明によると、圧力センサによって検出された圧力が大気圧に応じて補正されるので、車両が高地または低地のいずれに停車している場合でも、内燃機関停止後のリーク判定をより正確に実施することができる。
【００１０】
【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。
【００１１】
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。
【００１２】
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。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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（図示せず）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。
【００１７】
大気圧（ＰＡ）センサ４１がＥＣＵ５に接続されており、大気圧を検出し、それをＥＣＵ５に送る。イグニッションスイッチ４２がＥＣＵ５に接続されており、イグニッションスイッチ４２の切換信号は、ＥＣＵ５に送られる。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
この実施形態によると、イグニッションスイッチ４２がオフされても、リーク判定を実施する期間中は、ＥＣＵ５、バイパス弁３６およびベントシャット弁３８には電気が供給される。パージ制御弁３４は、イグニッションスイッチ４２がオフされると電気が供給されなくなり、閉弁状態を維持する。
【００２５】
燃料タンク９の給油時に蒸発燃料が多量に発生すると、二方向弁３５が開き、該蒸発燃料がキャニスタ３３に貯蔵される。エンジン１の所定の運転状態において、パージ制御弁３４のデューティ制御が実施され、これにより、適量の蒸発燃料がキャニスタ３３から吸気管２に供給される。
【００２６】
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。
【００２７】
図２は、エンジンを停止した後に実施されるリーク判定のタイムチャートを示す。タンク内圧ＰＴＡＮＫは、実際には絶対圧として検出されるが、大気圧を基準とした差圧で示されている。
【００２８】
時間ｔ１においてエンジンが停止すると、バイパス弁３６が開かれ、ベントシャット弁３８は開弁状態を維持される。これにより、蒸発燃料処理系５０は大気に開放され、タンク内圧ＰＴＡＮＫは大気圧と等しくなる。パージ制御弁３４は、エンジンが停止した時に閉じられる。第１の大気開放期間は、所定期間ＴＯＴＡ１（たとえば、１２０秒）にわたって継続する。
【００２９】
時刻ｔ２において、ベントシャット弁３８が閉じられ、第１の判定モードが開始する。第１の判定モードでは、蒸発燃料処理系５０が閉じた状態に置かれる。第１の判定モードは、第１の判定時間ＴＰＨＡＳＥ１（たとえば、９００秒）にわたって続く。タンク内圧ＰＴＡＮＫが、破線Ｌ１で示されるように、第１の判定値ＰＴＡＮＫ１（たとえば、「大気圧＋１．３ｋＰａ（１０ｍｍＨｇ）」）を超えたならば、蒸発燃料処理系５０にリークが無いと判定される（時刻ｔ３）。一方、タンク内圧ＰＴＡＮＫが、実線Ｌ２で示されるように、第１の判定値ＰＴＡＮＫ１に達しないとき、最大タンク内圧ＰＴＡＮＫＭＡＸが記憶される（時刻ｔ４）。
【００３０】
時刻ｔ４においてベントシャット弁３８が開かれ、蒸発燃料処理系５０が大気に開放される。第２の大気開放期間は、所定期間ＴＯＴＡ２（たとえば、１２０秒）にわたって継続する。
【００３１】
時刻ｔ５において、ベントシャット弁３８が閉じられ、第２の判定モードが開始する。第２の判定モードは、第２の判定時間ＴＰＨＡＳＥ２（たとえば、２４００秒）にわたって続く。タンク内圧ＰＴＡＮＫが、破線Ｌ３で示されるように、第２の判定値ＰＴＡＮＫ２（たとえば、「大気圧−１．３ｋＰａ（１０ｍｍＨｇ）」）よりも低くなったとき（時刻ｔ６）、蒸発燃料処理系５０はリークが無いと判定される。一方、タンク内圧ＰＴＡＮＫが、実線Ｌ４で示されるように変化したとき、最小タンク内圧ＰＴＡＮＫＭＩＮが記憶される（時刻ｔ７）。
【００３２】
時刻ｔ７において、バイパス弁３６が閉じられ、ベントシャット弁３８が開かれる。記憶された最大タンク内圧ＰＴＡＮＫＭＡＸおよび最小タンク内圧ＰＴＡＮＫＭＩＮの差ΔＰが、第３の判定値ΔＰＴＨより大きいとき、蒸発燃料処理系５０にはリークが無いと判定される。該差ΔＰが、第３の判定値ΔＰＴＨ以下であるとき、蒸発燃料処理系５０にリークがあると判定される。これは、リークがあるとき、タンク内圧ＰＴＡＮＫの大気圧に対する変動量が小さくなり、よってΔＰが小さくなるからである。
【００３３】
図３は、この発明の第１の実施例に従う、リーク判定装置の機能ブロック図を示す。エンジン停止検出部５１は、エンジンが停止しているかどうかを判断する。リーク判定許可部５２は、エンジンが停止してるとき、リーク判定の実施を許可する。当然ながら、リーク判定許可部５２は、さらに他の条件が成立したときに、リーク判定を許可するようにしてもよい。
【００３４】
補正係数算出部５３は、大気圧センサ４１によって検出された大気圧に応じて補正係数Ｋを求める。図４に、大気圧に応じて設定される補正係数の一例を示す。補正係数の値は、大気圧が低くなるにつれ、すなわち高地になるにつれ、大きくなるよう設定される。これは、高地になるにつれ、蒸発燃料の量が大きくなるからである。大気圧と補正係数の対応関係は、テーブルとしてＥＣＵ５のメモリ５ｃに格納される。
【００３５】
リーク判定の実施が許可されたならば、判定値補正部５４は、補正係数算出部５３によって算出された補正係数Ｋを用いて、図２を参照して前述した第１から第３の判定値ＰＴＡＮＫ１、ＰＴＡＮＫ２およびΔＰＴＨを補正する。リーク判定部５５は、補正されたこれらの判定値と、圧力センサ１５によって検出されたタンク内圧ＰＴＡＮＫとに基づいて、リーク判定を実施する。
【００３６】
ここで、補正されていない第１から第３の判定値ＰＴＡＮＫ１、ＰＴＡＮＫ２およびΔＰＴＨは、基準大気圧において実施されるリーク判定の際に使用される基準値であり、予め設定されている。この実施例では、該基準大気圧が９８．４２ｋＰａ（７４０ｍｍＨｇ）であり、図４に示されるように、該基準大気圧における補正係数Ｋの値は１である。大気圧が、基準大気圧よりも大きくなるにつれ、補正係数は小さくなり、基準大気圧よりも小さくなるにつれ、補正係数は大きくなる。
【００３７】
図５は、この発明の第２の実施例に従う、リーク判定装置の機能ブロック図を示す。図３に示される第１の実施例と異なる点は、判定値補正部５４の代わりにタンク内圧補正部６４が設けられている点である。タンク内圧補正部６４は、補正係数算出部５３によって算出された補正係数Ｋを用いて、圧力センサ１５によって検出されたタンク内圧ＰＴＡＮＫを補正する。リーク判定部５５は、補正されたタンク内圧ＰＴＡＮＫと、第１〜第３の判定値ＰＴＡＮＫ１、ＰＴＡＮＫ２およびΔＰＴＨとに基づいて、リーク判定を実施する。第２の実施例における第１〜第３の判定値ＰＴＡＮＫ１、ＰＴＡＮＫ２およびΔＰＴＨには、前述した基準大気圧における基準値が設定される。
【００３８】
図６および図７は、図３に示されるこの発明の第１の実施例に従う、リーク判定を実行する処理のフローチャートである。この処理は、所定時間（たとえば、１００ミリ秒）ごとに実施される。
【００３９】
ステップＳ１１において、エンジン１が停止したかどうかを判断する。エンジン１が作動中であるときは、第１のアップカウントタイマＴＭ１の値をゼロにセットし（Ｓ１２）、このルーチンを抜ける。第１のアップカウントタイマＴＭ１は、第１の大気開放期間ＴＯＴＡ１（図２参照）を計測するためのタイマである。エンジン１が停止すると、ステップＳ１３において、補正係数テーブルから、現在の大気圧ＰＡに対応する補正係数Ｋを抽出する。
【００４０】
ステップＳ１４に進み、第１のアップカウントタイマＴＭ１の値が、予め決められた第１の大気開放時間ＴＯＴＡ１を超えたかどうかを判断する。最初にこのステップを実行するとき、この判断はＮｏとなるので、ステップＳ１５においてバイパス弁３６を開き、ベントシャット弁３８を開弁状態に維持する（図２の時刻ｔ１）。ステップＳ１６において、第２のアップカウントタイマＴＭ２の値をゼロにセットし、このルーチンを抜ける。第２のアップカウントタイマＴＭ２は、第１の判定期間ＴＰＨＡＳＥ１を計測するためのタイマである。
【００４１】
次にこのルーチンに入ったとき、第１のアップカウントタイマＴＭ１の値が第１の大気開放期間ＴＯＴＡ１に達したならば（図２の時刻ｔ２）、ステップＳ１４からステップＳ１７に進み、第２のアップカウントタイマＴＭ２の値が第１の判定期間ＴＰＨＡＳＥ１（図２）より大きいかどうかを判断する。最初にこのステップを実施するとき、この判断はＮｏであるので、ステップＳ１８においてベントシャット弁３８を閉じる。ステップＳ１９において、タンク内圧ＰＴＡＮＫが、第１の判定値ＰＴＡＮＫ１に補正係数Ｋを乗算することによって得られた値よりも高いかどうかを判断する。
【００４２】
第１の判定値ＰＴＡＮＫ１に補正係数Ｋを乗算することにより、車両が存在する場所の大気圧に応じて、第１の判定値ＰＴＡＮＫ１が補正される。車両が存在する場所の大気圧が低いほど、第１の判定値ＰＴＡＮＫ１は大きくなるよう補正される。
【００４３】
最初にステップＳ１９を実行するとき、この判断はＮｏとなるので、ステップＳ２１において第３のアップカウントタイマＴＭ３の値をゼロにセットする。第３のアップカウントタイマＴＭ３は、第２の大気開放期間ＴＯＴＡ２（図２）を計測するためのタイマである。
【００４４】
ステップＳ２２において、タンク内圧ＰＴＡＮＫが、最大タンク内圧ＰＴＡＮＫＭＡＸより高いかどうかを判断する。最大タンク内圧ＰＴＡＮＫＭＡＸの初期値は、大気圧より低い値を持つよう設定されている。したがって、最初にこのステップを実行するとき、この判断はＹｅｓとなり、現在のタンク内圧ＰＴＡＮＫが、最大タンク内圧ＰＴＡＮＫＭＡＸにセットされる（Ｓ２３）。ステップＳ２２の判断がＮｏであるときは、このルーチンを抜ける。こうして、第１の判定モードにおける最大タンク内圧ＰＴＡＮＫＭＡＸが得られる。
【００４５】
ステップＳ１９の判断がＹｅｓとなったとき（図２の破線Ｌ１および時刻ｔ３を参照）、タンク内圧ＰＴＡＮＫの上昇が大きいので、蒸発燃料処理系にリークは無いと判定し（Ｓ２０）、リーク判定を終了する。
【００４６】
再びこのルーチンに入ったときに、ステップＳ１７において、第２のアップカウントタイマＴＭ２の値が第１の判定期間ＴＰＨＡＳＥ１に達したならば（図２の時刻ｔ４）、ステップＳ２４に進む。ステップＳ２４において、第３のアップカウントタイマＴＭ３の値が、第２の大気開放期間ＴＯＴＡ２より大きいかどうかを判断する。最初にこのステップを実行するとき、この判断はＮｏであるので、ステップＳ２５においてベントシャット弁を開く（時刻ｔ４）。ステップＳ２６において、第４のアップカウントタイマＴＭ４にゼロをセットし、このルーチンを抜ける。第４のアップカウントタイマＴＭ４は、第２の判定期間ＴＰＨＡＳＥ２を計測するためのタイマである。
【００４７】
再びこのルーチンに入ったとき、ステップＳ２４において、第３のアップカウントタイマＴＭ３の値が第２の大気開放期間ＴＯＴＡ２に達したならば（図２の時刻ｔ５）、ステップ３１（図７）に進む。ステップＳ３１において、第４のアップカウントタイマＴＭ４の値が、第２の判定期間ＴＰＨＡＳＥ２より大きいかどうかを判断する。最初にこのステップを実行するとき、この判断はＮｏであるので、ステップＳ３２においてベントシャット弁３８を閉じる。ステップＳ３３に進み、タンク内圧ＰＴＡＮＫが、第２の判定値ＰＴＡＮＫ２に補正係数Ｋ１を乗算することによって得られた値よりも低いかどうかを判断する。第２の判定値ＰＴＡＮＫ２は、負の値である。したがって、補正係数Ｋを乗算することにより、車両が存在する場所の大気圧が低いほど、第２の判定値ＰＴＡＮＫ２は小さくなるよう補正される。
【００４８】
最初にステップ３３を実行するとき、この判断はＮｏとなるので、ステップＳ３５に進み、タンク内圧ＰＴＡＮＫが最小タンク内圧ＰＴＡＮＫＭＩＮより低いかどうかを判断する。最小タンク内圧ＰＴＡＮＫＭＩＮの初期値は、大気圧より高い値を持つように設定されているので、最初にこのステップを実行するとき、この判断はＹｅｓとなる。したがって、現在のタンク内圧ＰＴＡＮＫが最小タンク内圧ＰＴＡＮＫＭＩＮに設定される（Ｓ３６）。ステップＳ３５の判断がＮｏであるときは、このルーチンを終了する。こうして、第２の判定モードにおける最小タンク内圧ＰＴＡＮＫＭＩＮが得られる。
【００４９】
ステップＳ３３の判断がＹｅｓとなったとき（図２の破線Ｌ３および時刻ｔ６を参照）、タンク内圧ＰＴＡＮＫの減少が大きいので、蒸発燃料処理系５０にリークは無いと判定し（Ｓ３４）、リーク判定を終了する。
【００５０】
再びこのルーチンに入ったとき、ステップＳ３１において、第４のアップカウントタイマＴＭ４の値が第２の判定期間ＴＰＨＡＳＥ２に達したならば（図２の時刻ｔ７）、バイパス弁３６を閉じ、ベントシャット弁３８を開く（Ｓ３７）。ステップＳ３８において、最大タンク内圧ＰＴＡＮＫＭＡＸと最小タンク内圧ＰＴＡＮＫＭＩＮとの差ΔＰを算出し、該差ΔＰが、第３の判定値ΔＰＴＨに補正係数Ｋを乗算することによって得られた値よりも大きいかどうかを判断する（Ｓ３９）。ΔＰ＞（ΔＰＴＨ×Ｋ）であるとき、蒸発燃料処理系５０は正常と判定して、リーク判定を終了する（Ｓ４０）。ΔＰ≦（ΔＰＴＨ×Ｋ）であるとき、蒸発燃料処理系５０にはリークがあると判定し、リーク判定を終了する（Ｓ４１）。
【００５１】
こうして、大気圧センサによって、車両が停止した場所が高地か否かを知ることができる。蒸発燃料の発生量が多い高地では、第１〜第３の判定値が、その絶対値が大きくなるよう補正される。したがって、車両が存在する場所に起因するリークの誤判定を回避することができる。
【００５２】
図８および図９は、図５に示されるこの発明の第２の実施例に従う、リーク判定を実行する処理のフローチャートである。この処理は、所定時間（たとえば、１００ミリ秒）ごとに実施される。
【００５３】
図６および図７に示される第１の実施例と異なる点は、ステップＳ１１９、Ｓ１３３およびＳ１３９である。第１の実施例においては、ステップＳ１９において、タンク内圧ＰＴＡＮＫを、第１の判定値ＰＴＡＮＫ１に補正係数Ｋを乗算することによって得られた値と比較している。第２の実施例においては、ステップＳ１１９に示されるように、タンク内圧ＰＴＡＮＫを補正係数Ｋで除算することによって得られた値を、第１の判定値ＰＴＡＮＫ１と比較する。
【００５４】
同様に、第１の実施例においては、ステップＳ３３において、タンク内圧ＰＴＡＮＫを、第２の判定値ＰＴＡＮＫ２に補正係数Ｋ１を乗算することによって得られた値と比較している。ステップＳ１３３では、タンク内圧ＰＴＡＮＫを補正係数Ｋで除算することによって得られた値を、第２の判定値ＰＴＡＮＫ２と比較する。
【００５５】
第１の実施例においては、ステップＳ３９において、差ΔＰを、第３の判定値ΔＰＴＨに補正係数Ｋを乗算することによって得られた値と比較している。ステップＳ１３９では、差ΔＰを補正係数Ｋで除算することによって得られた値を、第３の判定値ΔＰＴＨと比較する。
【００５６】
こうして、大気圧センサによって、車両が停止した場所が高地か否かを知ることができる。蒸発燃料の発生量が多い高地では、タンク内圧および差ΔＰが、その絶対値が小さくなるよう補正される。したがって、車両が存在する場所に起因するリークの誤判定を回避することができる。
【００５７】
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。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施例に従う、蒸発燃料処理装置および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、リーク判定の概要を説明するため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、リーク判定装置の機能ブロック図。
【図４】この発明の一実施例に従う、補正係数を示す図。
【図５】この発明の他の実施例に従う、リーク判定装置の機能ブロック図。
【図６】この発明の一実施例に従う、リーク判定処理のフローチャート。
【図７】この発明の一実施例に従う、リーク判定処理のフローチャート。
【図８】この発明の他の実施例に従う、リーク判定処理のフローチャート。
【図９】この発明の他の実施例に従う、リーク判定処理のフローチャート。
【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
Claims (2)
- 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を備える蒸発燃料処理系のリークを判定する装置であって、
前記内燃機関の停止を検出する機関停止検出手段と、
前記蒸発燃料処理系の圧力を検出する圧力センサと、
大気圧を検出する大気圧センサと、
前記蒸発燃料処理系内のリークを判定するのに使用される判定値を、前記大気圧センサによって検出された大気圧に応じて補正する補正手段と、
前記機関停止検出手段によって前記内燃機関が停止されたことが検出されたならば、前記パージ制御弁および前記ベントシャット弁を閉じることにより前記蒸発燃料処理系を閉じる手段と、
前記蒸発燃料処理系を閉じた後の所定期間中に、前記圧力センサによって検出された圧力と、前記補正手段によって補正された判定値とに基づいて、該蒸発燃料処理系内のリークを判定するリーク判定手段と、
を備えるリーク判定装置。 - 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を備える蒸発燃料処理系のリークを判定する装置であって、
前記内燃機関の停止を検出する機関停止検出手段と、
前記蒸発燃料処理系の圧力を検出する圧力センサと、
大気圧を検出する大気圧センサと、
前記圧力センサによって検出された圧力を、前記大気圧センサによって検出された大気圧に応じて補正する補正手段と、
前記機関停止検出手段によって前記内燃機関が停止されたことが検出されたならば、前記パージ制御弁および前記ベントシャット弁を閉じることにより前記蒸発燃料処理系を閉じる手段と、
前記蒸発燃料処理系を閉じた後の所定期間中に、前記補正手段によって補正された圧力と所定の判定値とに基づいて、該蒸発燃料処理系内のリークを判定するリーク判定手段と、
を備えるリーク判定装置。
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