JP2004156497A - 内燃機関の蒸発燃料処理装置 - Google Patents

内燃機関の蒸発燃料処理装置 Download PDF

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Abstract

【課題】本発明は蒸発燃料処理装置に関し、給油作業の準備のために操作されるべきリッドスイッチの故障を検知することを目的とする。
【解決手段】燃料タンク内10で発生した蒸発燃料をキャニスタ26で吸着して処理する蒸発燃料処理装置を設ける。給油の実行準備のために操作されるべきリッドスイッチ62を設ける。リッドスイッチ62が操作されることにより開状態となるリッド68を設ける。リッドスイッチ62の操作が検知されることなく給油の実行が検知された場合に、リッドスイッチ62のOFF故障を含む異常判定を行う。
【選択図】 図1

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、蒸発燃料処理装置に係り、特に、燃料タンク内で発生する蒸発燃料を大気に放出させずに処理するための蒸発燃料処理装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、例えば特開平5−332204号公報に開示されるように、燃料タンクと連通するキャニスタを備える蒸発燃料処理装置が知られている。この装置は、燃料タンクとキャニスタとの間に、燃料タンクを密閉状態とするための弁機構を備えている。このため、上記従来の装置によれば、必要に応じて燃料タンクを密閉状態として、例えば、燃料タンクの洩れ検出などを行うことができる。
【0003】
また、上記従来の装置は、給油作業の開始時に操作されるべきリッドスイッチを備えていると共に、そのスイッチの操作と連動させて上記弁機構を開弁させる機能を有している。この機能によれば、燃料タンクが密閉されている状況下で給油作業が開始された場合に、燃料タンクのキャップが取り外されるのに先立って、燃料タンクをキャニスタに導通させることができる。
【0004】
燃料タンクが密閉されている場合は、蒸発燃料の発生に起因してタンク内圧が上昇していることがある。このような状況下でキャップが取り外されると、燃料タンク内の蒸発燃料が給油口から大気に放出され易い。これに対して、キャップが取り外されるのに先立って燃料タンクがキャニスタと導通すると、燃料タンク内の蒸発燃料がキャニスタに流出し、その内部に吸着されることにより、タンク内圧が大気圧近傍値に低下する。このため、上記従来の装置によれば、給油作業時に、給油口から蒸発燃料が大気に放出されるのを有効に防ぐことができる。
【0005】
【特許文献1】
特開平5−332204号公報
【特許文献2】
特許第2689538号公報
【特許文献3】
特開2001−73885号公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記従来の装置のように、給油作業の開始時に操作すべきリッドスイッチを備え、かつ、そのスイッチの操作と連動させて給油のための準備を行うシステムでは、そのスイッチの故障が速やかに異常として検知できることが望ましい。
本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、給油作業の準備のために操作されるべきリッドスイッチの故障を検知することのできる蒸発燃料処理装置を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
第1の発明は、上記の目的を達成するため、燃料タンク内で発生した蒸発燃料をキャニスタで吸着して処理する蒸発燃料処理装置であって、
給油の実行準備のために操作されるべき給油準備スイッチと、
給油の実行を検知する給油実行検出手段と、
前記給油準備スイッチの操作が検知されることなく給油の実行が検知された場合に、異常判定を行う異常判定手段と、
を備えることを特徴とする。
【0008】
また、第2の発明は、第1の発明において、
前記燃料タンクと前記キャニスタとの導通状態を制御する封鎖弁と、
車両の駐車中に前記封鎖弁を閉弁状態とする封鎖弁閉弁手段と、
前記給油準備スイッチの操作を検知して前記封鎖弁を開弁状態とする封鎖弁開弁手段と、
を備えることを特徴とする。
【0009】
また、第3の発明は、第1または第2の発明において、
前記給油実行検出手段は、前記給油準備スイッチの操作が検知された後、所定期間に渡って給油許可期間を設定する給油許可期間設定手段を備え、
前記異常判定手段は、前記給油許可期間外に給油の実行が検知された場合に異常判定を行うことを特徴とする。
【0010】
また、第4の発明は、第1乃至第3の何れかの発明において、前記給油実行検出手段は、
タンク内圧を検出するタンク内圧検出手段と、
判定速度を超えるタンク内圧の上昇が生じた場合に給油の実行を認識する給油実行認識手段と、を備え、
前記異常判定手段は、車両の停車中に限り、前記異常判定を行うことを特徴とする。
【0011】
また、第5の発明は、第1または第2の発明において、
前記給油準備スイッチの操作を検知してスイッチオン履歴を作成する履歴作成手段と、
所定のタイミングで、燃料タンク内の燃料量が増加しているか否かを判断する燃料増加判断手段と、
前記スイッチオン履歴が作成されていないにも関わらず、前記燃料増加判断手段により燃料量の増加が判定された場合に、異常判定を行う異常判定判断手段と、
を備えることを特徴とする。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照してこの発明の実施の形態について説明する。尚、各図において共通する要素には、同一の符号を付して重複する説明を省略する。
【0013】
実施の形態1.
[装置の構成の説明]
図1(A)は、本発明の実施の形態1の蒸発燃料処理装置の構成を説明するための図である。図1(A)に示すように、本実施形態の装置は、燃料タンク10を備えている。燃料タンク10には、タンク内圧Ptを測定するためのタンク内圧センサ12が設けられている。タンク内圧センサ12は、大気圧に対する相対圧としてタンク内圧Ptを検出し、その検出値に応じた出力を発生するセンサである。また、燃料タンク10の内部には、燃料の液面を検出するための液面センサ14が配置されている。
【0014】
燃料タンク10には、ROV(Roll Over Valve)16,18を介してベーパ通路20が接続されている。ベーパ通路20は、その途中に封鎖弁ユニット24を備えており、その端部においてキャニスタ26に連通している。封鎖弁ユニット24は、封鎖弁28とリリーフ弁30を備えている。封鎖弁28は、無通電の状態で閉弁し、外部から駆動信号が供給されることにより開弁状態となる常時閉タイプの電磁弁である。リリーフ弁30は、燃料タンク10側の圧力がキャニスタ26側の圧力に比して十分に高圧となった場合に開弁する正方向リリーフ弁と、その逆の場合に開弁する逆方向リリーフ弁とからなる機械式の双方向逆止弁である。リリーフ弁30の開弁圧は、例えば、正方向が20kPa、逆方向が15kPa程度に設定されている。
【0015】
キャニスタ26は、パージ孔32を備えている。パージ孔32には、パージ通路34が連通している。パージ通路34は、その途中にパージVSV(Vacuum Switching Valve)36を備えていると共に、その端部において内燃機関の吸気通路38に連通している。内燃機関の吸気通路38には、エアフィルタ40、エアフロメータ42、スロットルバルブ44などが設けられている。パージ通路34は、スロットルバルブ44の下流において吸気通路38に連通している。
【0016】
キャニスタ26の内部は、活性炭で充填されている。ベーパ通路20を通って流入してきた蒸発燃料は、その活性炭に吸着される。キャニスタ26は、また、大気孔50を備えている。大気孔50には、負圧ポンプモジュール52を介して大気通路54が連通している。大気通路54は、その途中にエアフィルタ56を備えている。大気通路54の端部は、燃料タンク10の給油口58の近傍において大気に開放されている。
【0017】
図1(A)に示すように、本実施形態の蒸発燃料処理装置は、ECU60を備えている。ECU60は、車両の駐車中において経過時間を計数するためのソークタイマを内蔵している。ECU60には、上述したタンク内圧センサ12や封鎖弁28、或いは負圧ポンプモジュール52と共に、リッドスイッチ62、およびリッドオープナー開閉スイッチ64が接続されている。また、リッドオープナー開閉スイッチ64には、ワイヤーによりリッド手動開閉装置66が連結されている。
【0018】
リッドスイッチ62は、ユーザーにより操作された場合に瞬間的にON出力を発するモメンタリースイッチである。リッドオープナー開閉スイッチ64は、給油口58を覆うリッド(車体の蓋)68を閉じた状態に保持するための機構である。ECU60は、リッドスイッチ62からON出力が発せられると、リッドオープナー開閉スイッチ64に対して、リッド68の保持解除を要求する。リッドオープナー開閉スイッチ64は、ECU60からリッド開信号が供給された場合に、或いは、リッド手動開閉装置66に対して所定の開動作が施された場合に、リッド68の保持を一時的に解除する。リッド68には、板バネによる開方向の付勢力が常に作用している。このため、その保持が解除されると、リッド68は開状態となる。
【0019】
図1(B)は、図1(A)に示す負圧ポンプモジュール52の詳細を説明するための拡大図である。負圧ポンプモジュール52は、キャニスタ26の大気孔50に通じるキャニスタ側通路70と、大気に通じる大気側通路72とを備えている。大気側通路72には、ポンプ74および逆止弁76を備えるポンプ通路78が連通している。
【0020】
負圧ポンプモジュール52は、また、切り替え弁80とバイパス通路82とを備えている。切り替え弁80は、無通電の状態(OFF状態)でキャニスタ側通路70を大気側通路72に連通させ、また、外部から駆動信号が供給された状態(ON状態)で、キャニスタ側通路70をポンプ通路78に連通させる。バイパス通路82は、キャニスタ側通路70とポンプ通路78とを導通させる通路であり、その途中には0.5mm径の基準オリフィス84を備えている。
【0021】
負圧ポンプモジュール52には、更に、ポンプモジュール圧力センサ86が組み込まれている。ポンプモジュール圧力センサ86によれば、逆止弁76の切り替え弁80側において、ポンプ通路78内部の圧力を検出することができる。
【0022】
[基本動作の説明]
次に、本実施形態の蒸発燃料処理装置の基本動作について説明する。
(1)駐車中
本実施形態の蒸発燃料処理装置は、車両の駐車中は、原則として封鎖弁28を閉弁状態に維持する。封鎖弁28が閉弁状態とされると、リリーフ弁30が閉じている限り燃料タンク10はキャニスタ26から切り放される。従って、本実施形態の蒸発燃料処理装置においては、タンク内圧Ptがリリーフ弁30の正方向開弁圧(20kPa)を超えない限り、車両の駐車中に蒸発燃料が新たにキャニスタ26に吸着されることはない。また、タンク内圧Ptが、リリーフ弁30の逆方向開弁圧(−15kPa)を下回らない限り、車両の駐車中に燃料タンク10の内部に空気が吸入されることはない。
【0023】
(2)給油中
本実施形態の装置において、車両の停車中にリッドスイッチ62が操作され、その操作に伴うON信号がECU60に供給されると、ECU60が起動して、先ず、封鎖弁28が開状態とされる。この際、タンク内圧Ptが大気圧より高圧であれば、封鎖弁28が開くと同時に燃料タンク10内の蒸発燃料がキャニスタ26に流入し、その内部の活性炭に吸着される。その結果、タンク内圧Ptは大気圧近傍にまで低下する。
【0024】
ECU60は、タンク内圧Ptが大気圧近傍にまで低下すると、リッドオープナー開閉スイッチ64に対してリッド68の保持を解除する旨の指令を発する。リッドオープナー開閉スイッチ64は、その指令を受けてリッド68の閉位置での保持を解除する。その結果、本実施形態の装置では、タンク内圧Ptが大気圧近傍値になった後にリッド68の開動作が可能となる。
【0025】
リッド68の開動作が許可されると、リッド68が開かれ、次いでタンクキャップが開かれ、その後、燃料の給油が開始される。タンクキャップが開かれる以前にタンク内圧Ptが大気圧近傍にまで減圧されているため、その開動作に伴い蒸発燃料が給油口58から大気に放出されることはない。
【0026】
ECU60は、給油が終了するまで(例えば、リッド68が閉じられるまで、或いは、車両が走り始めるまで、または、リッドスイッチ62からON信号が発せられた後所定時間が経過するまで)封鎖弁28を開状態に維持する。このため、給油の際にはタンク内ガスがベーパ通路20を通ってキャニスタ26に流出することができ、その結果、良好な給油性が確保される。また、この際、流出する蒸発燃料は、キャニスタ26に吸着されるため、大気に放出されることはない。
【0027】
(3)走行中
車両の走行中は、所定のパージ条件が成立する場合に、キャニスタ26に吸着されている蒸発燃料をパージさせるための制御が実行される。この制御では、具体的には、切り替え弁80をOFFとしてキャニスタ26の大気孔を大気に開放したまま、パージVSV36が適当にデューティ駆動される。パージVSV36がデューティ駆動されると、内燃機関10の吸気負圧がキャニスタ26のパージ孔32に導かれる。その結果、大気孔50から吸入された空気と共に、キャニスタ26内の蒸発燃料が内燃機関の吸気通路38にパージされる。
【0028】
また、車両の走行中は、給油前の圧抜き時間の短縮を目的として、タンク内圧Ptが大気圧近傍に維持されるように封鎖弁28が適宜開弁される。但し、その開弁は、蒸発燃料のパージ中に限り、つまり、キャニスタ26のパージ孔32に吸気負圧が導かれている場合に限り行われる。パージ孔32に吸気負圧が導かれている状況下では、燃料タンク10からキャニスタ26に流入する蒸発燃料は、その内部に深く進入することなくパージ孔32から流出し、その後吸気通路38にパージされる。このため、本実施形態の装置によれば、車両の走行中に、多量の蒸発燃料が新たにキャニスタ26に吸着されることはない。
【0029】
以上説明した通り、本実施形態の蒸発燃料処理装置によれば、原則として、キャニスタ26に吸着させる蒸発燃料を、給油の際に燃料タンク10から流出する蒸発燃料だけに限ることができる。このため、本実施形態の装置によれば、キャニスタ26の小型化を図りつつ、良好な排気エミッションを実現し、また、良好な給油性を実現することができる。
【0030】
[リッドスイッチの故障診断の必要性]
上述した通り、本実施形態の装置は、リッドスイッチ62からECU60にON信号が供給されることにより、給油準備のため、封鎖弁28を開弁させ、また、リッド68の保持を解除する。このため、リッドスイッチ62にON故障(常にON信号を発生する故障)が生ずると、封鎖弁28は常時開弁状態となり、燃料タンクの密閉が保てなくなる事態が生ずる。また、リッドスイッチ62にOFF故障(ON信号が発生しない故障)が生ずると、リッドスイッチ62の操作と連動させて給油の準備を開始させることができなくなる。
【0031】
良好なエミッション特性を維持するうえでは、燃料タンクの密閉が保てないような状態、或いは、給油準備が適正に実行されないような状態が生じた場合、その状態が速やかに異常として検知できることが望ましい。そこで、本実施形態の装置は、以下に説明する手法により、リッドスイッチ62のON故障およびOFF故障を診断することとしている。
【0032】
[ON故障診断の第1手法]
リッドスイッチ62にON故障が生ずると、ECU60には、リッドスイッチ62から常時ON信号が供給される。リッドスイッチ62は、本来、給油の実行時に短時間だけON状態に操作されるスイッチである。従って、リッドスイッチ62から長期間に渡ってON信号が出力されている場合は、リッドスイッチ62にON故障が生じていると判断できる。このため、ECU60は、所定の判定時間を超えて長期に渡りリッドスイッチ62がON信号を発している場合に、リッドスイッチ62のON故障を検知することができる。
【0033】
[ON故障診断の第2手法]
既述した通り、本実施形態の装置は、リッドスイッチ62からON信号が発せられた場合に封鎖弁28を開弁させるように構成されている。従って、リッドスイッチ62にON故障が生じた場合は、封鎖弁28が常時開弁状態となる。つまり、この場合は、封鎖弁28に開故障が生じているのと同じ状況が形成される。
【0034】
本実施形態の装置は、車両が駐車状態に移行して(この際、封鎖弁28は本来閉じているべき)、所定時間(例えば5時間)が経過した時点で、封鎖弁28の両側に有意な差圧が生じているか否かを見ることなどにより、封鎖弁28に開故障が生じているか否かを診断する機能を有している。このため、ECU60は、この開故障診断の結果から、リッドスイッチ62のON故障を診断することができる。つまり、ECU60は、封鎖弁28の開故障診断により、開故障の発生が認められない場合は、リッドスイッチ62にON故障は生じていないと判断することができ、また、開故障の発生が認められる場合は、リッドスイッチ62にON故障が生じている可能性があると判断することができる。
【0035】
[OFF故障の診断原理]
本実施形態の装置は、既述した通り、リッド手動開閉装置66を備えている。リッドスイッチ62にOFF故障が発生し、そのスイッチ操作に関わらずリッド68の保持が解除されない場合、車両の使用者は、リッド手動開閉装置66を用いてリッド68を開いて給油作業を行うことになる。この場合、ECU60に対してリッドスイッチ62からON信号が入力されることなく、給油が実行される事態が生ずる。このため、本実施形態の装置においては、リッドスイッチ62からECU60にON信号が供給されることなく給油の実行が検知された場合は、リッドスイッチ62にOFF故障が生じている可能性があると判断することができる。
【0036】
ところで、リッドスイッチ62からECU60に対してON信号が供給されることなく給油が実行される事態は、リッドスイッチ62にOFF故障が生じている場面に限らず、そのOFF故障が生じていないにも関わらず車両の使用者がリッド手動開閉装置66を使って給油を行った場面においても発生し得る(ケース1)。また、このような事態は、前回の給油の際に使用者がリッド68を閉め忘れ、今回の給油時にはリッドスイッチ62を操作するまでもなくリッド68が開いていたような場面においても生じ得る(ケース2)。
【0037】
上述したケース1およびケース2の場面では、何れもタンク内圧の減圧を図ることなく燃料タンク10のキャップが取り外される事態が生ずる。この意味で、ケース1およびケース2の場面も、リッドスイッチ62にOFF故障が生じている場面と同様に、異常を認識すべき場面である。そこで、本実施形態の装置は、リッドスイッチ62からON信号が発せられることなく給油が実行されたと認められる事態の検知を試みると共に、その事態が検知された場合には、リッドスイッチ62のOFF故障、或いは、上記ケース1またはケース2の異常が生じたものとして、異常判定を行うこととしている。
【0038】
[OFF故障診断のための具体的処理]
図2は、上記の原理に従ってリッドスイッチ62のOFF故障を診断するためにECU60が実行する処理の一部に対応するフローチャートである。より具体的には、ECU60が、リッドスイッチ62の操作と連動させて実行するリッド処理のフローチャートである。尚、図2に示すルーチンは、内燃機関の作動中に限らず、その停止中(IGオフ中)においても所定時間毎に繰り返し起動されるルーチンである。
【0039】
図2に示すルーチンでは、先ず、リッドスイッチ62がOFF状態からON状態に変化したか、つまり、リッドスイッチ62がON信号を発生したか否かが判別される(ステップ100)。
【0040】
その結果、リッドスイッチ62がON信号を発していないと判別された場合は、以後速やかに今回の処理サイクルが終了される。一方、リッドスイッチ62がON信号を発したと判別された場合は、次に、リッド68の開条件が成立しているか否かが判別される(ステップ102)。
【0041】
本実施形態では、車両が停止しており、機関回転数NEが十分に低い場合にのみ給油の実行を許可するために、リッド68の開条件として、車速SPDが判定値SPD0より低く、かつ、機関回転数NEが判定値NE0より低いことを要求している。上記ステップ102において、それらの条件が成立していないと判別された場合は、以後、速やかに今回の処理サイクルが終了される。一方、それらの条件が成立すると判別された場合は、リッド68の保持を解除する旨の指令が発生したと判断され、給油可能状態フラグXFUELがONとされる(ステップ106)。
給油可能状態フラグXFUELがONとされると、以後ECU60は、他のルーチンにより、封鎖弁28を開弁させ、更に、燃料タンク10の圧抜きが終了した時点でリッドオープナー開閉スイッチ64に対してリッド68の保持解除を指令する。
【0042】
図2に示すルーチンでは、次に、給油完了条件が成立したか否かが判別される(ステップ108)。
給油完了条件は、リッドスイッチ62が瞬間的なON出力を発した後、所定時間(例えば15分間)が経過することにより、或いは、車両が走り始めたことが検知されることにより、その成立が判断される。
【0043】
上記ステップ108において、給油完了条件が成立したと判別されると、以後、封鎖弁28に対して閉弁指令が発せられ(ステップ110)、更に、給油可能状態が終了していることを表すべく給油可能状態フラグXFUELがOFF状態とされる(ステップ112)。
【0044】
図3は、ECU60が、リッドスイッチ62等の故障を検知して警報を発するために実行するルーチンのフローチャートである。尚、図3に示すルーチンも、図2に示すルーチンと同様に、内燃機関の作動中に限らず、その停止中(IGオフ中)においても所定時間毎に繰り返し起動されるルーチンである。
【0045】
図3に示すルーチンにおいては、先ず、車速SPDが判定値SPD0より低速であるか否か、より具体的には、車両が停止しているか否かが判別される(ステップ120)。
【0046】
その結果、車両が停止中でないと判別された場合は、リッドスイッチ62等の故障を検知すべき条件が成立していないものとして、速やかに今回の処理サイクルが終了される。一方、上記ステップ120において、車両が停止していると判別された場合は、次に、タンク内圧Ptnkが急上昇しているか否かが判別される(ステップ122)。
尚、タンク内圧Ptnkが急上昇しているか否かは、前回の処理サイクル時のタンク内圧PtnkOと今回の処理サイクル時のタンク内圧Ptnkとの差ΔPtnk=Ptnk−PtnkOが、所定の判定値を超えているか否かにより判断することができる。
【0047】
タンク内圧Ptnkは、給油の開始に伴って、燃料が燃料タンク10内に流入し始める時期と同期して大気圧近傍知から急激に上昇する。その後、タンク内圧Ptnkは、給油の継続中は大気圧より高い値で安定に推移し、給油が終了すると同時に大気圧近傍値にまで急激に下降する。従って、車両が停止している状況下でタンク内圧Ptnkに急激な上昇が生じた場合は、つまり、上記ステップ122においてタンク内圧Ptnkの急上昇が判別された場合は、給油が開始されたと判断することができる。
【0048】
図3に示すルーチンでは、上記ステップ122においてタンク内圧Ptnkの急上昇が認められない場合は、リッドスイッチ62等の故障を判別すべき状況が形成されていないものと判断される。この場合、以後、速やかに今回の処理サイクルが終了される。一方、上記ステップ122においてタンク内圧Ptnkが急上昇していると判定された場合は、給油可能状態が形成されているか否かを表す給油可能状態フラグXFUELがONであるかが判別される(ステップ124)。
【0049】
給油可能状態フラグXFUELがONである場合は、リッドスイッチ62が正常にON信号を発した結果、リッド68の保持が正常に解除されていると判断できる。そして、この場合は、正常な手順を踏んで給油が実行されていると判断できる。従って、上記ステップ124においてXFUEL=ONが成立すると判別された場合は、リッドスイッチ62等の故障判定を行うことなく今回の処理サイクルが終了される。
【0050】
一方、上記ステップ124において、XFUEL=ONが成立しないと判別された場合は、正常な手順では給油の準備が行われていないと判断することができる。つまり、この場合は、リッドスイッチ62から適正にON信号が出力されていないにも関わらず給油が実行されていると判断することができる。図3に示すルーチンでは、この場合、リッドスイッチ62等の故障(具体的には、リッドスイッチ62のOFF故障、リッド手動開閉装置66を使用した給油、或いはリッド68の閉め忘れ)が生じたものとして、車両の使用者に対して異常警報を発する処理が成される(ステップ126)。
【0051】
以上説明した通り、図2および図3に示すルーチンによれば、タンク内圧Ptnkの値に基づいて給油の実行が検知された場合に、その給油が正常な手順を踏んで実行されているか否かを見ることにより、より具体的には、その給油の開始に先立ってリッドスイッチ62の出力が適正に変化しているか否かを見ることにより、リッドスイッチ62等の異常を正確に検知することができる。このため、本実施形態の装置によれば、給油が実行される毎に、リッドスイッチ62にOFF故障が生じていないか、或いは、その給油が正常な手順を踏んで実行されているか、更には、その給油に先立ってリッド68の閉め忘れが無かったかにつき、適正に異常判定を行うことができる。
【0052】
ところで、上述した実施の形態1においては、給油が実行されているか否かをタンク内圧Ptnkに基づいて判断することとしているが、その判断の手法はこれに限定されるものではない。例えば、液面センサ14の出力は、給油の実行中は、給油の非実行中には見られない変化を示す。従って、給油が実行されているか否かは、液面センサ14の出力に基づいて判断することとしてもよい。
【0053】
尚、上述した実施の形態1においては、封鎖弁28を開いてタンク内圧Ptnkの低下を図ること、およびリッド68の閉位置での保持を解除することが前記第1の発明における「給油の実行準備」に、また、リッドスイッチ62が前記第1の発明における「給油準備スイッチ」に、それぞれ相当している。更に、実施の形態1においては、ECU60が、上記ステップ120および122の処理を実行することにより前記第1の発明における「給油実行検出手段」が、上記ステップ126の処理を実行することにより前記第1の発明における「異常判定手段」が、それぞれ実現されている。
【0054】
また、上述した実施の形態1においては、給油時を除き車両の駐車中に封鎖弁28を閉弁状態とすることにより前記第2の発明における「封鎖弁閉弁手段」が、リッドスイッチ62の操作を受けて封鎖弁28を開弁状態とすることにより前記第2の発明における「封鎖弁開弁手段」が、それぞれ実現されている。
【0055】
また、上述した実施の形態1においては、給油可能状態フラグXFUELがONとされている期間が前記第3の発明における「給油許可期間」に相当していると共に、ECU60が、上記ステップ100〜112の処理を実行することにより前記第3の発明における「給油許可期間設定手段」が実現されている。
【0056】
更に、上述した実施の形態1においては、タンク内圧センサ12が前記第4の発明における「タンク内圧検出手段」に相当していると共に、ECU60が、上記ステップ122の処理を実行することにより前記第4の発明における「給油実行認識手段」が実現されている。
【0057】
実施の形態2.
次に、図4および図5を参照して本発明の実施の形態2について説明する。
上述した実施の形態1の装置は、現に給油が実行されている時点でリッドスイッチ62等の故障を診断する機能を有している。これに対して、本実施形態の装置は、ある特定の故障診断タイミングにおいて、リッドスイッチ62等の故障を診断する点に特徴を有している。
【0058】
本実施形態の装置は、実施の形態1の装置において、ECU60に、上記図2および図3に示すルーチンに代えて、後述する図4および図5に示すルーチンを実行させることにより実現することができる。
【0059】
図4は、本実施形態において、ECU60が、リッドスイッチ62からON信号が発せられた履歴を作成するために実行するルーチンのフローチャートである。図4に示すルーチンは、内燃機関の作動中に限らず、その停止中(IGオフ中)においても所定時間毎に繰り返し起動されるルーチンである。
【0060】
図4に示すルーチンでは、先ず、前回の処理サイクル時から今回の処理サイクル時にかけて、リッドスイッチ62の出力がOFFからONに変化したか否かが判断される(ステップ130)。
【0061】
その結果、リッドスイッチ62の出力がOFFからONに変化していないと判別された場合は、そのまま今回の処理サイクルが終了される。一方、上記の出力変化が生じていると判別された場合は、リッドスイッチオン履歴がONとされた後、今回の処理サイクルが終了される(ステップ132)。
【0062】
上記の処理によれば、リッドスイッチ62の操作がなされ、かつ、リッドスイッチ62がその操作に伴って適正に出力を変化させた場合に、確実にリッドスイッチオン履歴をON状態とすることができる。
【0063】
図5は、本実施形態において、ECU60が、リッドスイッチ62等の故障を検知して警報を発するために実行するルーチンのフローチャートである。尚、図5に示すルーチンは、図4に示すルーチンと異なり、IGオンの期間中にのみ繰り返し起動されるルーチンである。
【0064】
図5に示すルーチンでは、先ず、故障診断の実行条件が成立しているか否かが判別される(ステップ140)。
故障診断の実行条件は、特定のタイミングで成立すべき条件である。具体的には、その条件としては、例えば、「内燃機関の始動時か」、「前回の故障診断から所定時間が経過したか」などを設定することができる。
【0065】
上記ステップ140において、故障診断の実行条件が成立していないと判別された場合は、以後、何ら処理が実行されることなく速やかに今回の処理サイクルが終了される。一方、その実行条件が成立していると判別された場合は、次に、液面センサ14の出力に基づいて、現時点での燃料タンク10内の燃料量QFUELが検出される(ステップ142)。
【0066】
次いで、リッドスイッチオン履歴がONとなっているか否かが判別される(ステップ144)。
その結果、上記の履歴がONであると判別された場合は、その履歴がリセット(OFF)される(ステップ146)。
【0067】
リッドスイッチオン履歴は、既述した通り(図4参照)、リッドスイッチ62がON出力を発する毎にONとされる。また、ONとされたその履歴は、上記ステップ146の処理により、故障診断の実行条件が成立することによりリセットされる。従って、上記ステップ144において、リッドスイッチオン履歴がONであると判別された場合は、故障診断の実行条件が前回成立した後、今回成立するまでの間に、リッドスイッチ62が少なくとも1度は適正にその出力をOFFからONに変化させていると判断することができる。図5に示すルーチンでは、この場合、ステップ146の処理に次いで、今回の処理サイクルで検出された燃料量QFUELを旧燃料量QFUELとする書き換え処理が実行される。そして、故障診断を行うことなく今回の処理サイクルが終了される。
【0068】
一方、上記ステップ144において、リッドスイッチオン履歴がOFFであると判別された場合は、故障診断の実行条件が前回成立した後、今回成立するまでの間に、リッドスイッチ62が1度もその出力をOFFからONに変化させていないと判断することができる。図5に示すルーチンでは、この場合、次に、今回の処理サイクルで検出された燃料量QFUELが、旧燃料量QFUELO、つまり、故障診断の実行条件が前回成立した時に記憶された燃料量QFUELOに対して十分に大きな値であるか否か、具体的には、QFUEL>QFUELO+αが成立するか否かが判別される(ステップ150)。
【0069】
上記ステップ150において、QFUEL>QFUELO+αが成立しないと判別された場合は、故障診断の実行条件が前回成立した時点から現時点にかけて、燃料タンク10内の燃料量が増加しているとは断定できない。つまり、この場合は、故障診断の実行条件が前回成立した時点から現時点にかけて、リッドスイッチ62がON出力を発した履歴も存在しないが、燃料量QFUELが増えた形跡も認められないと判断できる。図5に示すルーチンでは、この場合、リッドスイッチ62等に故障が生じているか否かの判断が保留され、今回の処理サイクルが終了される。
【0070】
これに対して、上記ステップ150において、QFUEL>QFUELO+αが成立すると判別された場合は、故障診断の実行条件が前回成立した時点から現時点にかけて、燃料タンク10内の燃料量が増加していると判断することができる。つまり、この場合は、故障診断の実行条件が前回成立した時点から現時点にかけて、リッドスイッチ62がON出力を発した履歴が存在しないにも関わらず、燃料量QFUELが増えた形跡が認められると判断できる。このような事態は、リッドスイッチ62にOFF故障が生じているか、車両の使用者がその必要がないにも関わらずリッド手動開閉装置66を用いて給油を行ったか、或いは、リッド68の閉め忘れによって、リッドスイッチ62の操作なしに給油が開始された場合に限って発生する。このため、QFUEL>QFUELO+αが成立する場合、図5に示すルーチンでは、それらの何れかの異常が生じていることを表すべく、異常警報を発するための処理を実行する(ステップ152)。
そして、上記ステップ152の処理が終了すると、以後、次回以降の処理に備えて上記ステップ148の処理が実行された後、今回の処理サイクルが終了される。
【0071】
以上説明した通り、図4および図5に示すルーチンによれば、内燃機関の始動時毎、或いは、所定間隔毎など、故障診断の実行条件が成立する特定のタイミング毎に、リッドスイッチ62のON履歴と、給油が行われた形跡とを対照させて、異常な手順での給油が実行されていないかを判断することができる。そして、そのような異常な手順による給油の実行を、的確に異常として認識することができる。このため、本実施形態の装置によっても、実施の形態1の装置と同様に、リッドスイッチ62のOFF故障等を正確に検知することができる。
【0072】
また、上述した実施の形態1の装置は、給油の実行中にタンク内圧Ptnkや液面センサ14の出力に生ずる変化から給油の実行を検知することとしている。つまり、実施の形態1の装置では、動的に変化しているセンサ出力に基づいて給油の実行が判断されている。これに対して、本実施形態の装置は、給油の前後における燃料量QFUEL、QFUELOの比較に基づいて、つまり、静的な物理量の比較に基づいて給油の実行を検知することとしている。このため、本実施形態の装置によれば、実施の形態1の装置に比して、より簡単な処理により精度良く給油の実行(の形跡)を判断することができる。
【0073】
尚、上述した実施の形態2においては、ECU60が、上記ステップ130および132の処理を実行することにより前記第5の発明における「履歴作成手段」が、上記ステップ150の処理を実行することにより前記第5の発明における「燃料増加判断手段」が、上記ステップ152の処理を実行することにより前記第4の発明における「異常判定判断手段」が、それぞれ実現されている。
【0074】
【発明の効果】
この発明は以上説明したように構成されているので、以下に示すような効果を奏する。
第1の発明によれば、給油準備スイッチの操作が検知されることなく給油の実行が検知された場合に、異常が判定される。この発明によれば、給油準備スイッチがオン状態とならない異常(スイッチのオフ故障)や、給油準備スイッチを操作せずに給油を行う使用上の異常などを検知することができる。
【0075】
第2の発明によれば、封鎖弁の開弁を伴う圧抜き作業が行われることなく給油が実行された場合に、その状態を異常として検知することができる。
【0076】
第3の発明によれば、給油準備スイッチが操作されることにより設定される給油許可期間外に給油が実行された場合に、異常を判定することができる。
【0077】
第4の発明によれば、タンク内圧の急激な上昇により給油の実行を認識することができる。また、本発明によれば、異常の判定を車両の停車中に限って認めることができるため、車両の走行中にタンク内圧が上昇しても、その上昇により異常が誤判定されるのを防ぐことができる。
【0078】
第5の発明によれば、給油準備スイッチの操作に対応させてスイッチオン履歴を作成することができる。そして、スイッチオン履歴が存在していないにも関わらず燃料タンク内の燃料量が増加している場合に、異常を判定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態1の構成を説明するための図である。
【図2】本発明の実施の形態1において実行される第1のルーチンのフローチャートである。
【図3】本発明の実施の形態1において実行される第2のルーチンのフローチャートである。
【図4】本発明の実施の形態2において実行される第1のルーチンのフローチャートである。
【図5】本発明の実施の形態2において実行される第2のルーチンのフローチャートである。
【符号の説明】
10 燃料タンク
12 タンク内圧センサ
14 液面センサ
28 封鎖弁
26 キャニスタ
60 ECU(Electronic Control Unit)
62 リッドスイッチ
64 リッドオープナー開閉スイッチ
66 リッド手動開閉装置
68 リッド
XFUEL 給油可能状態フラグ
QFUEL 燃料量
QFUELO 旧燃料量

Claims (5)

  1. 燃料タンク内で発生した蒸発燃料をキャニスタで吸着して処理する蒸発燃料処理装置であって、
    給油の実行準備のために操作されるべき給油準備スイッチと、
    給油の実行を検知する給油実行検出手段と、
    前記給油準備スイッチの操作が検知されることなく給油の実行が検知された場合に、異常判定を行う異常判定手段と、
    を備えることを特徴とする内燃機関の蒸発燃料処理装置。
  2. 前記燃料タンクと前記キャニスタとの導通状態を制御する封鎖弁と、
    車両の駐車中に前記封鎖弁を閉弁状態とする封鎖弁閉弁手段と、
    前記給油準備スイッチの操作を検知して前記封鎖弁を開弁状態とする封鎖弁開弁手段と、
    を備えることを特徴とする請求項1記載の内燃機関の蒸発燃料処理装置。
  3. 前記給油準備スイッチの操作が検知された後、所定期間に渡って給油許可期間を設定する給油許可期間設定手段を備え、
    前記異常判定手段は、前記給油許可期間外に給油の実行が検知された場合に異常判定を行うことを特徴とする請求項1または2記載の内燃機関の蒸発燃料処理装置。
  4. 前記給油実行検出手段は、
    タンク内圧を検出するタンク内圧検出手段と、
    判定速度を超えるタンク内圧の上昇が生じた場合に給油の実行を認識する給油実行認識手段と、を備え、
    前記異常判定手段は、車両の停車中に限り、前記異常判定を行うことを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項記載の内燃機関の蒸発燃料処理装置。
  5. 前記給油準備スイッチの操作を検知してスイッチオン履歴を作成する履歴作成手段と、
    所定のタイミングで、燃料タンク内の燃料量が増加しているか否かを判断する燃料増加判断手段と、
    前記スイッチオン履歴が作成されていないにも関わらず、前記燃料増加判断手段により燃料量の増加が判定された場合に、異常判定を行う異常判定判断手段と、
    を備えることを特徴とする請求項1または2記載の内燃機関の蒸発燃料処理装置。
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