JP2004308493A - Evaporated fuel treatment device for internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関の蒸発燃料処理装置に係り、特に、燃料タンクの内部で発生する蒸発燃料が大気に放出されるのを防止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2001−294052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開示されている。この装置は、燃料タンクとキャニスタとを連通する経路に、燃料タンクを密閉するための開閉弁を備えている。この開閉弁は、内燃機関の停止中は燃料タンクを密閉すべく閉状態に維持される。燃料タンクの内部では、内燃機関が停止された後、余熱による更なる蒸発燃料の発生や、冷却による蒸発燃料の液化等の現象が生ずる。このため、燃料タンクに漏れが生じていなければ、内燃機関の停止中にタンク内圧は大気圧近傍値から外れた圧力となることがある。
【0003】
上記従来の装置は、密閉時におけるタンク内圧が上記のような変化を示すことを利用して燃料タンクに漏れが生じていないかを判断する機能を有している。すなわち、この装置は、内燃機関の始動時に、開閉弁が開弁される以前のタンク内圧を測定し、そのタンク内圧が大気圧近傍値から外れている場合には燃料タンクに漏れが生じていないと判断する。このような手法によれば、内燃機関の始動時に、何ら特別な処理を行うことなく燃料タンクに漏れが生じていないことを正確に判断することができる。
【0004】
【特許文献1】
特開2001−294052号公報
【特許文献2】
特開平8−261073号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
燃料タンクが密閉状態とされている場合、タンク内圧は、燃料タンクに漏れが存在する場合には大気圧近傍値に収束する。その一方で、燃料タンクに漏れが生じていなくても、密閉された燃料タンクの内圧は大気圧近傍値となることがある。このため、上記従来の装置において、内燃機関の始動時にタンク内圧が大気圧近傍値であった場合は、燃料タンクが正常であるとも、燃料タンクに漏れが生じているとも判断することができない。
【0006】
そこで、この装置は、始動時のタンク内圧が大気圧近傍値であった場合は、漏れ故障の判断を保留し、その後、いわゆる負圧法により、具体的には、燃料タンクに負圧を導入してタンク内圧の変化を見る手法により漏れ故障の有無を判断することとしている。このため、上記従来の装置では、内燃機関の始動時にタンク内圧が大気圧近傍値となっている場合には、システムの漏れ故障を検出するために煩雑な処理を行うことが必要であった。
【0007】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、システムに漏れ故障が生じているか否かを常に簡単な処理により判断することのできる内燃機関の蒸発燃料処理装置を提供することを目的とする。
【0008】
【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、内燃機関の蒸発燃料処理装置であって、
燃料タンクと、
前記燃料タンクと連通するベーパ通路と、
前記ベーパ通路の大気開放を制御する弁機構と、
タンク内圧を検出するタンク内圧検出手段と、
前記弁機構を閉じて前記燃料タンクを密閉状態とするタンク密閉手段と、
前記燃料タンクの密閉時におけるタンク内圧が大気圧近傍値であるか否かを判定する内圧判定手段と、
前記密閉時におけるタンク内圧が大気圧近傍値である頻度が判定値を超える場合に漏れの発生を判断する漏れ発生判断手段と、
を備えることを特徴とする。
【0009】
また、第2の発明は、内燃機関の蒸発燃料処理装置であって、
燃料タンクと、
前記燃料タンクと連通するベーパ通路と、
前記ベーパ通路の大気開放を制御する弁機構と、
タンク内圧を検出するタンク内圧検出手段と、
前記弁機構を閉じて前記燃料タンクを密閉状態とするタンク密閉手段と、
前記燃料タンクの密閉時におけるタンク内圧が大気圧近傍値であるか否かを判定する内圧判定手段と、
前記密閉時におけるタンク内圧が大気圧近傍値であると判定された連続回数が判定値を超える場合に漏れの発生を判断する漏れ発生判断手段と、
を備えることを特徴とする。
【0010】
また、第3の発明は、第1または第2の発明において、
前記タンク密閉手段は、内燃機関の停止中に前記弁機構を閉状態に維持する停止時密閉手段を備え、
前記内圧判定手段は、前記停止時密閉手段によって前記弁機構が閉じられている間に前記密閉時におけるタンク内圧を測定することを特徴とする。
【0011】
また、第4の発明は、第3の発明において、前記内圧判定手段は、内燃機関の始動が要求された後、前記弁機構が開くまでの間に前記密閉時におけるタンク内圧を測定す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.
[装置構成の説明]
図1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Ptnk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Ptnk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の内部には、ベーパ吸着部46とバッファ部48とが設けられている。また、キャニスタ26には、大気孔50が設けられている。ベーパ吸着部46およびバッファ部48は何れも活性炭で満たされている。ベーパ吸着部46の活性炭は、ベーパ通路20を通って流入してきたガスが大気孔50に吹き抜ける場合に、その中に含まれている蒸発燃料を吸着することができる。一方、バッファ部48の活性炭は、パージ孔32から流出するパージガス中のベーパ濃度の急変を防ぐことができる。
【0017】
キャニスタ26の大気孔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。
【0018】
負圧ポンプモジュール52は、負圧ポンプおよび切り替え弁(何れも図示せず)を備えている。切り替え弁は、キャニスタ26の大気孔50を大気通路54に導通させる大気開放状態と、その大気孔50を負圧ポンプの吸入孔に連通させる負圧導入状態とを選択的に実現することのできる弁機構である。負圧ポンプモジュール52によれば、切り替え弁を大気開放状態とすることでキャニスタ26の内部を大気に開放することができる。また、切り替え弁を負圧導入状態として負圧ポンプを作動させることによりキャニスタ26の内部に負圧を導入することができ、その状態で負圧ポンプを停止させることにより、キャニスタ26の大気孔50を閉塞することができる。
【0019】
図1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ーを内蔵している。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。
【0020】
リッドスイッチ62は、給油口58を覆うリッド(車体の蓋)68を開けるための要求をECU60に伝えるためのスイッチである。ECU60は、リッドスイッチ62が操作されると、リッドオープナー開閉スイッチ64に対して、リッド68の開動作を要求する信号を供給する。リッドオープナー開閉スイッチ64は、リッド68を閉状態に維持する機構であり、ECU60から上記信号を受けると、或いは、リッド手動開閉装置66に開動作が施されると、リッド68の閉状態を解除する。
【0021】
[装置の動作説明]
次に、本実施形態の蒸発燃料処理装置の動作について説明する。
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、タンク内圧Ptnk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Ptnk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。
【0022】
内燃機関の停止直後は、燃料タンク10内の燃料が余熱等の影響で蒸発し、その結果タンク内圧Ptnkが上昇することがある。この時点で封鎖弁28が開いていると、蒸発燃料は燃料タンク10から大気中へ流出する。また、内燃機関が停止してある程度の時間が経過すると、今度は燃料タンク10内の温度が自然冷却により低下する。この時点で封鎖弁28が開いていると、タンク内圧Ptnkの低下に伴って燃料タンク10の内部には空気が吸い込まれる。燃料タンク10に空気が吸い込まれると、再びその温度が上昇したときにタンク内圧Ptnkが高圧化され易くなり、ひいては燃料タンク10内の蒸発燃料が大気中に流出し易くなる。
【0023】
これに対して、既述した通り内燃機関10の停止中に封鎖弁28が閉じられていると、その停止の直後に燃料タンク10から大気中へ蒸発燃料が流出することはなく、また、停止後しばらくの後に燃料タンク10に空気が吸い込まれることもない。このため、本実施形態のシステムによれば、内燃機関10の停止中に燃料タンク10の温度が変化しても、その結果としてエミッション特性が悪化するのを確実に防ぐことができる。
【0024】
内燃機関10の停止中に封鎖弁28が閉弁状態に維持されると、燃料タンク10に漏れが生じていない限り、蒸発燃料が更に発生している間はタンク内圧Ptnkが上昇し、また、燃料タンク10の温度が下がる過程ではタンク内圧Ptnkが低下する。一方、燃料タンク10に漏れが生じている場合は、封鎖弁28が閉じていても、タンク内圧Ptnkは、結局は大気圧の近傍値に収束する。従って、内燃機関の停止後に、タンク内圧Ptnkが、大気圧から十分に離れた値に収束する場合には、燃料タンク10に漏れは生じていないと判断することができる。
【0025】
しかしながら、封鎖弁28が閉じた状況下でのタンク内圧Ptnkは、燃料タンク10に漏れが生じていなくても大気圧近傍値となることはある。このため、内燃機関10の停止中に、タンク内圧Ptnkが大気圧近傍値に収束したとしても、その事実から直ちに燃料タンク10に漏れが生じていると結論付けることはできない。
【0026】
ただし、封鎖弁28が閉じており、かつ、燃料タンク10に漏れが生じていない場合は、タンク内圧Ptnkが大気圧と異なる値に収束するのが通常であり、その内圧Ptnkが大気圧近傍値に収束するのはあくまで希なことである。このため、内燃機関10の停止後におけるタンク内圧Ptnkが、頻繁に大気圧近傍値に収束する場合には、その現象から、燃料タンク10の漏れ発生を推定することが可能である。そこで、本実施形態の装置は、内燃機関10の停止後におけるタンク内圧Ptnkが大気圧近傍値に収束する事態が繰り返し連続的に生ずる場合には、燃料タンク10を含む系内に漏れが発生していると判断することとしている。
【0027】
図2は、上記の機能を実現するためにECU60が実行する制御ルーチンのフローチャートを示す。
図2に示すルーチンでは、先ず、このルーチンを実行するための前提条件が成立しているか否かが判別される(ステップ100)。
ここでは、例えば、内燃機関の始動後、未だ封鎖弁28が開かれておらず、かつ、未だ漏れ検出の判定処理が実行されていないこと、更には、車両の運転状態が安定していること、などが上記の前提条件として判定される。
【0028】
上記ステップ100において、前提条件が成立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、前提条件が成立していると判別された場合は、タンク内圧Ptnkが計測される(ステップ102)。
【0029】
次に、上記ステップ102において計測されたタンク内圧Ptnkが、大気圧近傍値であるか、具体的には、−α≦Ptnk≦βを満たしているかが判別される(ステップ104)。
−αおよびβは、それぞれ、システムに漏れが生じている状況下でもタンク内圧Ptnkが到達する可能性のある負圧側限界値、および正圧側限界値である。従って、タンク内圧Ptnkが上記の条件を満たしていない場合には、漏れ故障は生じていないと判断することができる。一方、その条件が成立しない場合は、漏れ故障が生じている可能性が否定できないと判断することができる。
【0030】
図2に示すルーチンでは、上記ステップ104において、−α≦Ptnk≦βが成立しないと判別された場合、つまり、内燃機関の始動時においてタンク内圧Ptnkが大気圧から大きく外れていると判別された場合、以後、リークチェックに関して正常判定がなされ(ステップ106)、次いで、カウンターのクリア処理がなされた後(ステップ108)、今回の処理サイクルが終了される。尚、ここでクリアされるカウンターは、上記ステップ104の条件が成立した連続回数を計数するためのカウンターである。
【0031】
一方、上記ステップ104において、−α≦Ptnk≦βが成立すると判別された場合、つまり、内燃機関の始動時にタンク内圧Ptnkが大気圧近傍値であったと判別された場合は、先ず、この条件の連続成立回数を計数するためのカウンターがカウントアップされる(ステップ110)。
【0032】
次に、そのカウンターの計数値が所定の判定値を超えているか否かが判別される(ステップ112)。
上述したステップ100〜110の処理によれば、内燃機関が始動される毎にタンク内圧Ptnkが大気圧近傍値であるか否かが判別され、Ptnkが大気圧近傍値であると判定された連続回数がカウンターに計数される。本実施形態のシステムにおいて、内燃機関10の始動直後のタンク内圧Ptnkは、大気圧から外れた値となるのが通常である。従って、そのPtnkが大気圧近傍値となる現象が繰り返し連続して成立する場合には、システムに漏れが生じていると判断するのが合理的である。
【0033】
上記ステップ112で用いられる所定の判定値は、漏れ故障の有無を精度良く判断するための判定値として実験的に定められた値である。従って、カウンターの計数値が判定値を超えていないと判別される場合は、未だ、漏れの発生を断定できる状態ではないと判断できる。この場合、今回の漏れ検出の結果が判定保留とされた後(ステップ114)、処理サイクルが終了される。
【0034】
一方、上記ステップ112において、カウンターの計数値が所定の判定値を超えていると判別された場合は、漏れの発生を認めるのが合理的であると判断できる。この場合、以後、漏れ検出に関して異常判定がなされた後(ステップ116)、今回の処理サイクルが終了される。
【0035】
以上説明した通り、本実施形態の装置によれば、内燃機関の始動時にタンク内圧Ptnkが大気圧近傍値となる現象が連続して表れる場合には、その現象から直接的に漏れ故障の発生を判断することができる。このため、本実施形態の装置によれば、内燃機関の始動時におけるタンク内圧Ptnkを見るだけで、漏れ故障の不存在が判断できるに留まらず、漏れ故障の発生をも精度良く判断することができる。
【0036】
尚、上述した実施の形態1においては、封鎖弁28が前記第2の発明における「弁機構」に、タンク内圧センサ12が前記第2の発明における「タンク内圧検出手段」にそれぞれ相当していると共に、ECU60が、内燃機関の停止中に封鎖弁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「タンク密閉手段」が、上記ステップ104の処理を実行することにより前記第2の発明における「内圧判定手段」が、上記ステップ112及び116の処理を実行することにより前記第2の発明における「漏れ発生判断手段」が、それぞれ実現されている。
【0037】
実施の形態2.
次に、図3を参照して本発明の実施の形態2について説明する。
本実施形態の装置は、上述した実施の形態1の装置において、ECU60に、上記図2に示すルーチンに代えて後述する図3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。
【0038】
既述した実施の形態1の装置は、内燃機関の始動時にタンク内圧Ptnkが大気圧近傍値となる連続回数が所定の判定値を超える場合に漏れの発生を判断することとしている。従って、この装置によれば、その連続回数が判定値に達するまでの間に、内燃機関の始動時におけるタンク内圧Ptnkが何らかの影響で大気圧付近から外れることがあると、漏れ故障の発生が判断される時期が先送りされる可能性がある。
【0039】
内燃機関は、その運転が停止された後、ある程度の時間が経過した時点で始動されるのが通常であるが、その停止の直後に再始動がなされるのも珍しいことではない。そして、燃料タンク10の内部で蒸発燃料が多量に発生している状況下で、内燃機関が停止直後に再始動されたような場合は、システムに漏れが生じていたとしても、その再始動の直後に大気圧近傍値から外れたタンク内圧Ptnkが検出される事態が生じ得る。既述した実施の形態1の装置では、このような再始動が行われた場合に、漏れ故障の検出時期が遅れるという事態が生じ得る。
【0040】
本実施形態の装置は、後述の如く、内燃機関の始動時におけるタンク内圧Ptnkが大気圧近傍値となる「頻度」に基づいて、漏れ故障の発生を判断することとしている。「頻度」に基づいているため、漏れ故障の発生が判断されるまでの過程で内燃機関の始動時タンク内圧Ptnkが大気圧近傍値として検出される事態が生じても、その結果として漏れ故障の発生が判断される時期が大きく先送りされることはない。このため、本実施形態の装置によれば、実施の形態1の装置に比して更に速やかに漏れ故障の発生を検出することが可能である。
【0041】
図3は、上記の機能を実現すべく本実施形態においてECU60が実行する制御ルーチンのフローチャートを示す。尚、図3において、上記図2に示すステップと同一のステップについては、同一の符号を付してその説明を省略または簡略する。
【0042】
図3に示すルーチンでは、漏れ検出の実行された総数を分母として計数し、一方、タンク内圧Ptnkが大気圧近傍値であると判定された回数を分子として計数し、両者の比を取ることにより、タンク内圧Ptnkが大気圧近傍値となる頻度を算出する。
このルーチンにおいて、ステップ100の条件が成立すると判別された場合は、先ず、漏れ検出の実行総数を計数すべく、分母カウンターをカウントアップする処理が実行される(ステップ120)。
【0043】
また、図3に示すルーチンでは、ステップ104において、タンク内圧Ptnkが、−α≦Ptnk≦βを満たすと判別された場合、つまり、始動時のタンク内圧Ptnkが大気圧近傍値であると判別された場合に、分子カウンターのカウントアップが行われる(ステップ122)。
【0044】
次に、上記ステップ120においてカウントアップされた分母の値が、所定の下限値(例えば10)に達しているか否かが判別される(ステップ123)。
本ステップ123において、分母のカウント値が未だ下限値に達していないと判別された場合は、漏れ検出の判定を留保すべくステップ114の処理が実行される。
【0045】
一方、上記ステップ123において、分母のカウント値が既に下限値に達していると判別された場合は、次に、上記ステップ120および122でそれぞれカウントアップされた計数値の比、つまり、タンク内圧Ptnkが大気圧近傍値と判断された頻度(分子/分母)が算出され、その算出値が所定の判定値を超えているか否かが判別される(ステップ124)。
【0046】
上記ステップ124において、(分子/分母)>判定値が成立しないと判別された場合は、漏れ検出の判定を留保すべくステップ114の処理が実行される。一方、上記の条件が成立していると判別された場合は、異常の発生を判定すべくステップ116の処理が実行される。
【0047】
図3に示すルーチンでは、ステップ100、106、114または116の処理に次いで、分母カウンターの計数値が予め定められている上限値に達しているか否かが判別される(ステップ126)。
そして、分母が上限値に達していると判別された場合は、分母カウンターの計数値、および分子カウンターの計数値が共にクリアされる(ステップ128)。
一方、未だ分母が上限値に達していないと判別された場合は、それらの計数値をクリアすることなく今回の処理サイクルが終了される。
【0048】
以上説明した通り、図3に示すルーチンによれば、内燃機関10の始動時におけるタンク内圧Ptnkが大気圧近傍値になる頻度を算出し、その頻度が高い場合に漏れの発生を判断することができる。そして、このような処理によれば、システムに漏れが生じている状況下で、何らかの原因で始動直後のタンク内圧Ptnkが大気圧近傍値から外れる事態が生じたとしても、漏れの発生が判断される時期が大きく先送りされるのを防ぐことができる。従って、本実施形態の装置によれば、実施の形態1の装置に比して更に迅速に漏れ故障の発生を判断することができる。
【0049】
尚、上述した実施の形態1においては、封鎖弁28が前記第1の発明における「弁機構」に、タンク内圧センサ12が前記第1の発明における「タンク内圧検出手段」にそれぞれ相当していると共に、ECU60が、内燃機関の停止中に封鎖弁28を閉弁状態とすることにより前記第1の発明における「タンク密閉手段」が、上記ステップ104の処理を実行することにより前記第1の発明における「内圧判定手段」が、上記ステップ124及び116の処理を実行することにより前記第1の発明における「漏れ発生判断手段」が、それぞれ実現されている。
【0050】
ところで、上述した実施の形態1または2においては、漏れ故障の検出精度を高めるために内燃機関の始動時に、タンク内圧Ptnkが大気圧近傍値であるか否かを判別することとしているが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、タンク内圧Ptnkが大気圧近傍値であるか否かは、封鎖弁28が閉弁しており、その閉弁後ある程度の時間が経過しており、かつ、燃料タンク10内部の状態が安定している状況下であれば、内燃機関の始動時以外の時期に判別することとしてもよい。
【0051】
また、上述した実施の形態1または2においては、封鎖弁28を用いて燃料タンク10を密閉することとしているが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、本発明は、例えば、キャニスタの大気孔に設けられた開閉弁(CCV)や、パージVSVを閉じることにより燃料タンク10を密閉することのできるシステムに対しても適用が可能である。
【0052】
【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、密閉された燃料タンクの内圧が高い頻度で大気圧近傍値として検出される場合に、漏れの発生を検知することができる。このような手法によれば、タンク内圧が大気圧近傍値となる場合にも、煩雑な処理を行うことなく漏れ故障の発生を正確に検知することができる。
【0053】
第2の発明によれば、密閉された燃料タンクの内圧が長期にわたって連続的に大気圧近傍値として検出される場合に、漏れの発生を検知することができる。このような手法によれば、タンク内圧が大気圧近傍値となる場合にも、煩雑な処理を行うことなく漏れ故障の発生を正確に検知することができる。
【0054】
第3の発明によれば、内燃機関が停止しており、燃料タンクを取り巻く熱的環境が安定している状況下で、タンク内圧を測定することができる。このため、本発明によれば、蒸発燃料が多量に発生しているような状況下でタンク内圧が測定されるのを避けることができる。漏れが微小である場合は、蒸発燃料が多量に発生しているような状況下では、タンク内圧が大気圧近傍値とならないことがある。本発明によれば、そのような状況下でタンク内圧が測定されるのを避けることができるため、微小な漏れも精度良く検知することができる。
【0055】
第4の発明によれば、内燃機関の始動時にタンク内圧を測定することができる。内燃機関の始動は、前回停止された後、十分に長い時間が経過した後に行われることが多い。漏れが生じている場合のタンク内圧と、正常時のタンク内圧とは、燃料タンクが密閉状態に保持される時間が長くなるほど違いが明らかになりやすい。このため、本発明によれば、システムの漏れの発生を精度良く検出することができる。
【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の装置において実行される制御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2において実行される制御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
20 ベーパ通路
26 キャニスタ
28 封鎖弁
60 ECU(Electronic Control Unit)
Ptnk タンク内圧[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a fuel vapor processing apparatus for an internal combustion engine, and more particularly to a fuel vapor processing apparatus for preventing fuel vapor generated inside a fuel tank from being released to the atmosphere.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, as disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-294052, an evaporative fuel processing apparatus including a canister communicating with a fuel tank has been disclosed. This device includes an on-off valve for sealing the fuel tank in a path communicating the fuel tank and the canister. The on-off valve is kept closed to shut off the fuel tank while the internal combustion engine is stopped. After the internal combustion engine is stopped inside the fuel tank, phenomena such as generation of further evaporated fuel due to residual heat and liquefaction of the evaporated fuel due to cooling occur. Therefore, if there is no leak in the fuel tank, the tank internal pressure may deviate from a value near the atmospheric pressure while the internal combustion engine is stopped.
[0003]
The above-described conventional device has a function of determining whether or not the fuel tank has leaked by utilizing the fact that the tank internal pressure at the time of sealing indicates the above change. That is, this device measures the internal pressure of the tank before the on-off valve is opened when the internal combustion engine is started, and when the internal pressure of the tank deviates from a value near the atmospheric pressure, no leakage occurs in the fuel tank. Judge. According to such a method, when starting the internal combustion engine, it is possible to accurately determine that no leak has occurred in the fuel tank without performing any special processing.
[0004]
[Patent Document 1]
JP 2001-294052 A [Patent Document 2]
Japanese Patent Laid-Open Publication No. Hei 8-261703
[Problems to be solved by the invention]
When the fuel tank is closed, the tank internal pressure converges to a value near the atmospheric pressure if there is a leak in the fuel tank. On the other hand, even if there is no leak in the fuel tank, the internal pressure of the sealed fuel tank may be close to the atmospheric pressure. Therefore, in the above-described conventional apparatus, when the internal pressure of the tank is near the atmospheric pressure when the internal combustion engine is started, it cannot be determined that the fuel tank is normal or that the fuel tank is leaking.
[0006]
Therefore, when the internal pressure of the tank at the time of startup is near the atmospheric pressure, this device suspends the determination of a leak failure, and then introduces a negative pressure into the fuel tank by a so-called negative pressure method. It is decided to determine the presence or absence of a leak failure by a method of checking the change in the tank internal pressure. For this reason, in the above-described conventional apparatus, when the internal pressure of the tank is close to the atmospheric pressure when the internal combustion engine is started, it is necessary to perform complicated processing to detect a leakage failure of the system.
[0007]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-described problems, and provides an evaporative fuel processing apparatus for an internal combustion engine that can always determine whether or not a leakage failure has occurred in a system by a simple process. The purpose is to:
[0008]
[Means for Solving the Problems]
According to a first aspect of the present invention, there is provided an evaporative fuel processing apparatus for an internal combustion engine,
A fuel tank,
A vapor passage communicating with the fuel tank;
A valve mechanism for controlling the atmosphere passage of the vapor passage;
Tank internal pressure detecting means for detecting tank internal pressure,
Tank sealing means for closing the valve mechanism to seal the fuel tank,
Internal pressure determining means for determining whether or not the tank internal pressure when the fuel tank is closed is near atmospheric pressure;
Leakage occurrence determination means that determines the occurrence of leakage when the frequency of the tank internal pressure at the time of sealing is near the atmospheric pressure exceeds the determination value,
It is characterized by having.
[0009]
A second invention is a fuel vapor treatment device for an internal combustion engine,
A fuel tank,
A vapor passage communicating with the fuel tank;
A valve mechanism for controlling the atmosphere passage of the vapor passage;
Tank internal pressure detecting means for detecting tank internal pressure,
Tank sealing means for closing the valve mechanism to seal the fuel tank,
Internal pressure determining means for determining whether or not the tank internal pressure when the fuel tank is closed is near atmospheric pressure;
Leakage occurrence determination means for determining the occurrence of leakage when the number of consecutive times that the tank internal pressure at the time of sealing is determined to be a value near the atmospheric pressure exceeds the determination value,
It is characterized by having.
[0010]
Further, a third invention is the first or the second invention, wherein
The tank sealing unit includes a stop-time sealing unit that maintains the valve mechanism in a closed state while the internal combustion engine is stopped,
The internal pressure determining means measures the tank internal pressure at the time of the closing while the valve mechanism is closed by the stop-time closing means.
[0011]
In a fourth aspect based on the third aspect, the internal pressure determination means measures the internal pressure of the tank at the time of the hermetic period after the start of the internal combustion engine is requested and before the valve mechanism opens. Features.
[0012]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Elements common to the drawings are denoted by the same reference numerals, and redundant description will be omitted.
[0013]
Embodiment 1 FIG.
[Explanation of device configuration]
FIG. 1 is a diagram for explaining the configuration of the evaporated fuel processing apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. As shown in FIG. 1, the device of the present embodiment includes a
[0014]
A vapor passage 20 is connected to the
[0015]
The
[0016]
Inside the
[0017]
An
[0018]
The negative
[0019]
As shown in FIG. 1, the fuel vapor processing apparatus according to the present embodiment includes an
[0020]
The
[0021]
[Description of device operation]
Next, the operation of the evaporated fuel processing apparatus according to the present embodiment will be described.
The evaporated fuel processing apparatus of the present embodiment maintains the closing
[0022]
Immediately after the stop of the internal combustion engine, the fuel in the
[0023]
On the other hand, as described above, if the shut-off
[0024]
If the closing
[0025]
However, the tank internal pressure Ptnk in a state where the shut-off
[0026]
However, when the shut-off
[0027]
FIG. 2 shows a flowchart of a control routine executed by the
In the routine shown in FIG. 2, first, it is determined whether a precondition for executing this routine is satisfied (step 100).
Here, for example, after the start of the internal combustion engine, the closing
[0028]
If it is determined in
[0029]
Next, it is determined whether the tank internal pressure Ptnk measured in
-Α and β are a negative pressure side limit value and a positive pressure side limit value, respectively, at which the tank internal pressure Ptnk may reach even under a situation where the system is leaking. Therefore, when the tank internal pressure Ptnk does not satisfy the above condition, it can be determined that no leak failure has occurred. On the other hand, if the condition is not satisfied, it can be determined that the possibility that a leak failure has occurred cannot be denied.
[0030]
In the routine shown in FIG. 2, when it is determined in
[0031]
On the other hand, if it is determined in
[0032]
Next, it is determined whether or not the count value of the counter exceeds a predetermined determination value (step 112).
According to the processing of
[0033]
The predetermined determination value used in
[0034]
On the other hand, when it is determined in
[0035]
As described above, according to the device of the present embodiment, when the phenomenon that the tank internal pressure Ptnk becomes a value close to the atmospheric pressure appears continuously at the time of starting the internal combustion engine, the occurrence of the leak failure is directly determined from the phenomenon. You can judge. For this reason, according to the device of the present embodiment, it is not only possible to determine the absence of a leak failure, but also to accurately determine the occurrence of a leak failure by merely looking at the tank internal pressure Ptnk when the internal combustion engine is started. it can.
[0036]
In the first embodiment, the closing
[0037]
Embodiment 2 FIG.
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
The device of the present embodiment can be realized by causing the
[0038]
The device of the first embodiment described above determines the occurrence of leakage when the number of consecutive times that the tank internal pressure Ptnk becomes a value near the atmospheric pressure at the time of starting the internal combustion engine exceeds a predetermined determination value. Therefore, according to this device, if the tank internal pressure Ptnk at the time of starting the internal combustion engine may deviate from the vicinity of the atmospheric pressure due to some influence before the continuous number of times reaches the determination value, it is determined that a leakage failure has occurred. May be delayed.
[0039]
The internal combustion engine is usually started after a certain period of time has elapsed after its operation has been stopped, but it is not uncommon for the internal combustion engine to be restarted immediately after the stop. If the internal combustion engine is restarted immediately after the stop in a situation where a large amount of evaporative fuel is generated inside the
[0040]
As will be described later, the device of the present embodiment determines the occurrence of a leak failure based on the “frequency” at which the tank internal pressure Ptnk at the time of starting the internal combustion engine becomes a value near the atmospheric pressure. Since it is based on the “frequency”, even if a situation occurs in which the tank internal pressure Ptnk at the start of the internal combustion engine is detected as a value near the atmospheric pressure in the process up to the determination of the occurrence of the leak failure, as a result, The time at which occurrence is determined is not greatly delayed. Therefore, according to the device of the present embodiment, it is possible to detect the occurrence of a leak failure more quickly than in the device of the first embodiment.
[0041]
FIG. 3 shows a flowchart of a control routine executed by the
[0042]
In the routine shown in FIG. 3, the total number of leak detections performed is counted as a denominator, while the number of times that the tank internal pressure Ptnk is determined to be near atmospheric pressure is counted as a numerator, and the ratio between the two is taken. , The frequency at which the tank internal pressure Ptnk becomes a value near the atmospheric pressure is calculated.
In this routine, when it is determined that the condition of
[0043]
In the routine shown in FIG. 3, when it is determined in
[0044]
Next, it is determined whether or not the value of the denominator counted up in
If it is determined in
[0045]
On the other hand, if it is determined in
[0046]
If it is determined in
[0047]
In the routine shown in FIG. 3, following the processing in
If it is determined that the denominator has reached the upper limit, both the count value of the denominator counter and the count value of the numerator counter are cleared (step 128).
On the other hand, if it is determined that the denominator has not yet reached the upper limit, the current processing cycle ends without clearing those count values.
[0048]
As described above, according to the routine shown in FIG. 3, it is possible to calculate the frequency at which the tank internal pressure Ptnk becomes a value near the atmospheric pressure when the
[0049]
In the first embodiment, the closing
[0050]
By the way, in the above-described first or second embodiment, it is determined whether or not the tank internal pressure Ptnk is a value close to the atmospheric pressure at the time of starting the internal combustion engine in order to increase the detection accuracy of the leakage failure. The invention is not limited to this. That is, whether or not the tank internal pressure Ptnk is close to the atmospheric pressure is determined by determining whether the shut-off
[0051]
Further, in the first or second embodiment described above, the
[0052]
【The invention's effect】
Since the present invention is configured as described above, it has the following effects.
According to the first aspect, when the internal pressure of the sealed fuel tank is detected as a value near the atmospheric pressure with high frequency, it is possible to detect the occurrence of leakage. According to such a method, even when the tank internal pressure becomes a value near the atmospheric pressure, the occurrence of a leakage failure can be accurately detected without performing complicated processing.
[0053]
According to the second aspect, when the internal pressure of the sealed fuel tank is continuously detected as a value near the atmospheric pressure for a long period of time, it is possible to detect the occurrence of leakage. According to such a method, even when the tank internal pressure becomes a value near the atmospheric pressure, the occurrence of a leakage failure can be accurately detected without performing complicated processing.
[0054]
According to the third aspect, the tank internal pressure can be measured in a situation where the internal combustion engine is stopped and the thermal environment surrounding the fuel tank is stable. For this reason, according to the present invention, it is possible to prevent the tank internal pressure from being measured in a situation where a large amount of fuel vapor is generated. When the leakage is very small, the tank internal pressure may not be close to the atmospheric pressure under a situation where a large amount of fuel vapor is generated. According to the present invention, it is possible to avoid measuring the tank internal pressure in such a situation, so that a minute leak can be detected with high accuracy.
[0055]
According to the fourth aspect, the tank internal pressure can be measured when the internal combustion engine is started. The internal combustion engine is often started after a sufficiently long time has elapsed since the last stop. The difference between the tank internal pressure when a leak occurs and the normal tank internal pressure tends to be evident as the time during which the fuel tank is kept in a sealed state is increased. Therefore, according to the present invention, it is possible to accurately detect the occurrence of a system leak.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram for explaining a configuration of a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a flowchart of a control routine executed in the device according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a flowchart of a control routine executed in a second embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
Ptnk tank internal pressure
Claims (4)
前記燃料タンクと連通するベーパ通路と、
前記ベーパ通路の大気開放を制御する弁機構と、
タンク内圧を検出するタンク内圧検出手段と、
前記弁機構を閉じて前記燃料タンクを密閉状態とするタンク密閉手段と、
前記燃料タンクの密閉時におけるタンク内圧が大気圧近傍値であるか否かを判定する内圧判定手段と、
前記密閉時におけるタンク内圧が大気圧近傍値である頻度が判定値を超える場合に漏れの発生を判断する漏れ発生判断手段と、
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。A fuel tank,
A vapor passage communicating with the fuel tank;
A valve mechanism for controlling the atmosphere passage of the vapor passage;
Tank internal pressure detecting means for detecting tank internal pressure,
Tank sealing means for closing the valve mechanism to seal the fuel tank,
Internal pressure determining means for determining whether or not the tank internal pressure when the fuel tank is closed is near atmospheric pressure;
Leakage occurrence determining means for determining the occurrence of leakage when the frequency of the tank internal pressure at the time of the hermetic seal is near the atmospheric pressure exceeds the determination value,
An evaporative fuel processing apparatus for an internal combustion engine, comprising:
前記燃料タンクと連通するベーパ通路と、
前記ベーパ通路の大気開放を制御する弁機構と、
タンク内圧を検出するタンク内圧検出手段と、
前記弁機構を閉じて前記燃料タンクを密閉状態とするタンク密閉手段と、
前記燃料タンクの密閉時におけるタンク内圧が大気圧近傍値であるか否かを判定する内圧判定手段と、
前記密閉時におけるタンク内圧が大気圧近傍値であると判定された連続回数が判定値を超える場合に漏れの発生を判断する漏れ発生判断手段と、
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。A fuel tank,
A vapor passage communicating with the fuel tank;
A valve mechanism for controlling the atmosphere passage of the vapor passage;
Tank internal pressure detecting means for detecting tank internal pressure,
Tank sealing means for closing the valve mechanism to seal the fuel tank,
Internal pressure determining means for determining whether or not the tank internal pressure when the fuel tank is closed is near atmospheric pressure;
Leakage occurrence determination means for determining the occurrence of leakage when the number of consecutive times that the tank internal pressure at the time of sealing is determined to be a value near the atmospheric pressure exceeds the determination value,
An evaporative fuel processing apparatus for an internal combustion engine, comprising:
前記内圧判定手段は、前記停止時密閉手段によって前記弁機構が閉じられている間に前記密閉時におけるタンク内圧を測定す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。The tank sealing means includes a stop-time sealing means for maintaining the valve mechanism in a closed state while the internal combustion engine is stopped,
3. The evaporative fuel processing apparatus for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the internal pressure determination unit measures the tank internal pressure at the time of the closing while the valve mechanism is closed by the stop time closing unit. .
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- 2003-04-03 JP JP2003100681A patent/JP2004308493A/en active Pending
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