JP2007170200A

JP2007170200A - 蒸発燃料処理装置

Info

Publication number: JP2007170200A
Application number: JP2005365067A
Authority: JP
Inventors: Yoshiyuki Kasuga; 美幸春日; 衛 ▲吉▼岡; Mamoru Yoshioka
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2005-12-19
Filing date: 2005-12-19
Publication date: 2007-07-05

Abstract

【課題】蒸発燃料経路の漏れ判定を行う際に、外気温度が変化した場合であっても、燃料ベーパが大気放出されてしまうことを確実に抑止する。
【解決手段】燃料タンク１０と、燃料タンク１０と接続され、燃料タンク１０内で発生する蒸発燃料を吸着するキャニスタ１２と、キャニスタ１２と接続され、キャニスタ１２を介して燃料タンク１０を含む閉路空間に負圧を導入する負圧ポンプ３８と、閉路空間に負圧を導入する前に、負圧ポンプ３８を反転させることでキャニスタ１２を介して閉路空間に正圧を導入する正圧導入手段と、外気温度を取得する温度センサ５２と、外気温度が高い場合ほど閉路空間に正圧を導入する時間を長くする正圧導入時間制御手段と、を備える。
【選択図】図７

Description

本発明は、蒸発燃料処理装置に関し、特に、燃料タンク内で生じた蒸発燃料を処理する装置に適用して好適である。

従来、燃料タンク内で発生する蒸発燃料（燃料ベーパ）をキャニスタに吸着することで、その燃料ベーパが大気に放出されるのを防止する蒸発燃料処理装置が知られている。

このような蒸発燃料処理装置において、閉路空間における漏れを判定するため、蒸発燃料経路に圧力を付与する方法が知られている。例えば、特開２００３−４２０１４号公報には、燃料タンクを含む蒸発燃料経路にポンプを用いて負圧を導入し、そのときの圧力情報に基づいて閉路空間の漏れを判定する方法が記載されている。

特開２００３−４２０１４号公報

しかしながら、上記従来の技術において、漏れ判定を行う際にポンプで負圧を導入すると、閉路空間からポンプへ向かう流れが生じる。このため、閉路空間内のポンプの近傍に燃料ベーパが浮遊していると、燃料ベーパがポンプから大気中に放出されるという問題が生じる。また、燃料ベーパの発生量は外気温度に応じて変動するため、外気温度の変動に伴って大気中に放出される燃料ベーパ量が変化するという問題が生じる。

この発明は、上述のような問題を解決するためになされたものであり、蒸発燃料経路の漏れ判定を行う際に、外気温度が変化した場合であっても、燃料ベーパが大気放出されてしまうことを確実に抑止することを目的とする。

第１の発明は、上記の目的を達成するため、燃料タンクと、前記燃料タンクと接続され、前記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、前記キャニスタと接続され、前記キャニスタを介して前記燃料タンクを含む閉路空間に負圧を導入するポンプと、前記閉路空間に負圧を導入する前に、前記ポンプを反転させることで前記キャニスタを介して前記閉路空間に正圧を導入する正圧導入手段と、外気温度を取得する外気温度取得手段と、外気温度が高い場合ほど前記閉路空間に正圧を導入する時間を長くする正圧導入時間制御手段と、を備えたことを特徴とする。

第２の発明は、第１の発明において、前記ポンプにより前記閉路空間に負圧を導入した状態で、前記閉路空間での圧力を検出する圧力検出手段と、前記圧力検出手段で検出された圧力に基づいて、前記燃料タンクを含む閉路空間における漏れの状態を判定する判定手段と、を更に備えたことを特徴とする。

第３の発明は、第１又は第２の発明において、外気温度が高い場合ほど前記閉路空間に負圧を導入する時間を短くする負圧導入時間制御手段と、を備えたことを特徴とする。

第４の発明は、第３の発明において、前記負圧導入時間制御手段は、外気温度が高い場合ほど前記閉路空間に負圧を導入する時間の上限値を短時間に設定することを特徴とする。

第１の発明によれば、蒸発燃料の浮遊量は外気温度が高い場合ほど多くなるため、外気温度が高い場合ほど閉路空間に正圧を導入する時間を長くすることで、ポンプの近傍に浮遊している蒸発燃料を確実にキャニスタに吸着させることが可能となる。従って、閉路空間に負圧を導入した際に、蒸発燃料が大気放出されてしまうことを確実に抑止できる。また、蒸発燃料の浮遊量が少ない低温時には、閉路空間に正圧を導入する時間を最小限に抑えることができるため、システムの効率を向上することができる。

第２の発明によれば、圧力検出手段で検出された圧力に基づいて、燃料タンクを含む閉路空間における漏れの状態を判定することが可能となる。

第３の発明によれば、外気温度が高い場合ほど閉路空間に負圧を導入する時間を短くするため、キャニスタにおける蒸発燃料の吸着量に応じた最適な時間で閉路空間に負圧を導入することができる。従って、外気温度が高く、キャニスタにおける蒸発燃料の吸着量が多い場合であっても、負圧導入時に蒸発燃料が大気中に放出されてしまうことを確実に抑止することができる。

第４の発明によれば、外気温度が高い場合ほど閉路空間に負圧を導入する時間の上限値を短時間に設定するため、閉路空間に負圧を導入する時間を短くすることが可能となる。

以下、図面に基づいてこの発明のいくつか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。なお、以下の実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

実施の形態１．
図１は、本発明の各実施形態に係る蒸発燃料処理装置の概要を説明するための図である。図１に示す装置は、燃料タンク１０、キャニスタ１２、ポンプモジュール１４、エアフィルタ１６を有して構成されている。

燃料タンク１０には、ベーパ通路１８を介してキャニスタ１２が連通している。キャニスタ１２には、ポンプ通路２０を介してポンプモジュール１４が連通している。キャニスタ１２の内部には、燃料タンク１０から流入してくる燃料ベーパを吸着するための活性炭２２が充填されている。また、キャニスタ１２には、ベーパ通路１８と接続されるベーパポート２４、ポンプ通路２０と接続されるポンプ側ポート２６、および後述するパージ通路３０に連通するパージポート３２が設けられている。図１に示すように、ベーパポート２４、ポンプ側ポート２６、パージポート３２は、活性炭２２に対して同じ側に設けられている。また、キャニスタ１２の内部には、活性炭２２内でのガス、燃料ベーパの流れを規制する障壁３４，３５が設けられている。

パージ通路３０は、内燃機関の吸気通路（不図示）に連通する通路である。パージ通路３０の途中には、その導通状態を制御するためのパージＶＳＶ３６が設けられている。内燃機関の運転中は、内燃機関の吸気負圧がパージ通路３０の内部に導かれる。また、後述するように、内燃機関の運転中は、ポンプ側ポート２６が大気（エアフィルタ１６側）へ開放されるようにポンプモジュール１４の状態が設定される。この状態でパージＶＳＶ３６が開かれると、その吸気負圧がキャニスタ１２のパージポート３２にまで到達し、その結果、ポンプ側ポート２６からパージポート３２へ向かう空気の流れが生ずる。このような空気の流れが生ずると、活性炭２２に吸着されている燃料に脱離が生ずる。従って、内燃機関の運転中にパージＶＳＶ３６を適当に開くことにより、キャニスタ１２に吸着されている燃料を適当に内燃機関にパージさせることができる。

図２は、ポンプモジュール１４の構成を示す模式図である。ポンプモジュール１４は、負圧ポンプ３８、圧力センサ４０、切換弁(VSV)４２、切換アクチュエータ４４、基準オリフィス４６、逆止弁４８、正圧導入弁４９を有して構成されている。切換弁４２は、通路４２ａ、通路４２ｂを有している。また、基準オリフィス４６は、漏れ判定に使用するリファレンス圧Ｐ_ＲＥＦを測定するために設けられた基準孔（例えばφ０．５ｍｍ）である。また、逆止弁４８は、負圧ポンプ３８から圧力センサ４０側に向かうガスの流れを遮断する機能を有している。

切換弁４２は、切換アクチュエータ４４への通電によって駆動され、図２（Ａ）、および図２（Ｂ）に示すいずれかの状態に設定される。ここで、図２（Ａ）に示す状態(VSV-ON)では、通路４２ａによって負圧ポンプ３８とキャニスタ１２のポンプ側ポート２６が接続される。また、図２（Ｂ）に示す状態では、通路４２ｂによってエアフィルタ１６から基準オリフィス４６を経て負圧ポンプ３８に至る経路が接続される。

図１に示すように、本実施形態の蒸発燃料処理装置は、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）５０を備えている。ＥＣＵ５０には、ポンプモジュール１４内の負圧ポンプ３８、圧力センサ４０、切換アクチュエータ４４、正圧導入弁４９、および外気温度を検出する温度センサ５２などが接続されている。

以上のように構成された本実施形態の蒸発燃料処理装置において、蒸発燃料経路の漏れ判定を行う方法を以下に説明する。本実施形態では、ポンプモジュール１４によって燃料タンク１０、キャニスタ１２を含む蒸発燃料経路に負圧を付与し、圧力センサ４０で検出された圧力に基づいて漏れ判定を行う。

漏れ判定を行う際には、最初にリファレンス圧Ｐ_ＲＥＦを測定する。リファレンス圧Ｐ_ＲＥＦを測定する際は、切換弁４２が図２（Ｂ）に示す位置に設定される(VSV-OFF)。また、正圧導入弁４９は閉じられる。図２（Ｂ）に示す状態で負圧ポンプ３８を駆動すると、逆止弁４８側の空気が負圧ポンプ３８によって吸引され、図２（Ｂ）中に矢印で示す方向へ向かう空気の流れが生じる。これにより、圧力センサ４０が設けられた基準オリフィス４６の上流側が負圧となり、この状態で圧力センサ４０によって圧力を測定することで、φ０．５ｍｍの基準オリフィス４６に対応したリファレンス圧Ｐ_ＲＥＦを検出することができる。

次に、燃料タンク１０、キャニスタ１２を含む蒸発燃料経路に負圧を導入するため、パージＶＳＶ３６を閉じ、切換弁４２が図２（Ａ）に示す位置に設定される(VSV-ON)。正圧導入弁４９は閉じた状態が維持される。この状態で負圧ポンプ３８を駆動すると、キャニスタ１２内の空気が負圧ポンプ３８によって吸引され、図２（Ａ）中に矢印で示す方向へ向かう空気の流れが生じる。これにより、燃料タンク１０、キャニスタ１２を含む蒸発燃料経路に負圧が導入される。そして、このときの圧力Ｐ_実測値を圧力センサ４０で測定する。

図３は、燃料タンク１０、キャニスタ１２を含む蒸発燃料経路に負圧を導入した際に、圧力センサ４０で検出される圧力Ｐ_実測値の推移と、リファレンス圧Ｐ_ＲＥＦとの関係を示す模式図である。図３に示すように、負圧ポンプ３８を作動させて、燃料タンク１０内、キャニスタ１２を含む蒸発燃料経路に負圧を付与すると、圧力Ｐ_実測値は低下していき、一定時間を経過した後、定常状態に落ち着く。圧力Ｐ_実測値は、定常状態に落ち着いた後、リファレンス圧Ｐ_ＲＥＦと比較される。なお、図３において、Ｐ_ＲＥＦ、Ｐ_実測値はいずれも負の値である。

図３中に実線で示すように、圧力Ｐ_実測値がリファレンス圧Ｐ_ＲＥＦより高い場合は、負圧を付与しているのにも関わらず、蒸発燃料経路の圧力がφ０．５ｍｍ相当の漏れ孔が生じている場合の圧力よりも高い状態にあると判断できる。従って、この場合は、蒸発燃料経路にφ０．５より大きな漏れ孔が形成されていると判断できる。

一方、図３中に破線で示すように、圧力Ｐ_実測値がリファレンス圧Ｐ_ＲＥＦよりも低い場合は、蒸発燃料経路の圧力がφ０．５ｍｍ相当の漏れ孔が生じている場合の圧力よりも低い状態にあると判断できる。従って、この場合は、蒸発燃料経路の漏れ孔がφ０．５より小さいと判断できる。

このように、本実施形態の蒸発燃料処理装置によれば、圧力Ｐ_実測値とリファレンス圧Ｐ_ＲＥＦとを比較した結果に基づいて、蒸発燃料経路に漏れ孔が生じているか否かを判定することができる。

蒸発燃料経路に負圧を導入すると、燃料タンク１０を含む蒸発燃料経路内のガスがエアフィルタ１６から大気に放出される。このとき、蒸発燃料経路内に燃料ベーパが浮遊していると、燃料ベーパが大気中に放出される場合がある。特に、ポンプモジュール１４、ポンプ通路２０に燃料ベーパが浮遊している場合、負圧を導入すると燃料ベーパが大気中に放出され易くなる。また、キャニスタ１２における燃料ベーパの吸着状態が飽和している場合は、負圧の導入によって吸着された燃料ベーパの一部が乖離し、やはり燃料ベーパが大気中に放出され易くなる。

このため、本実施形態では、蒸発燃料経路に負圧を導入する前に、負圧ポンプ３８を反転させ、エアフィルタ１６側からキャニスタ１２側に向けて空気を送り込むようにしている。これにより、ポンプモジュール１４、またはポンプ通路２０の近傍に浮遊している燃料ベーパをキャニスタ１２へ送ることができ、浮遊していた燃料ベーパをキャニスタ１２の活性炭２２に付着させることができる。従って、漏れ検出の際に蒸発燃料経路に負圧を導入した際に、浮遊していた燃料ベーパが大気中に放出されてしまうことを抑止できる。

図４は、負圧ポンプ３８を反転動作させて、蒸発燃料経路に空気を送り込む際のポンプモジュール１４の状態を示す模式図である。蒸発燃料経路に空気を送り込む際には、切換弁４２を図４に示す位置に設定し(VSV-ON)、また、正圧導入弁４９を開く。そして、この状態で負圧ポンプ３８を反転させる。これにより、エアフィルタ１６側の空気が負圧ポンプ３８によって吸引され、図４中に矢印で示す方向へ向かう空気の流れが生じる。これにより、燃料タンク１０、キャニスタ１２を含む蒸発燃料経路に正圧が導入され、蒸発燃料経路に空気が送り込まれる。

図５は、キャニスタ１２の周辺における燃料ベーパの浮遊状態、吸着状態を示す模式図である。ここで、図５（Ａ）は、蒸発燃料経路に負圧を導入する以前の状態を示している。図５（Ａ）に示すように、燃料タンク１０内で発生した燃料ベーパは、キャニスタ１２の活性炭２２に吸着されている。そして、燃料ベーパの一部は、キャニスタ１２からポンプモジュール１４側に流れ、ポンプモジュール１４内、またはポンプ通路２０の近傍に浮遊している。

図５（Ｂ）は、図５（Ａ）に示す状態から、負圧ポンプ３８を反転させた状態を示している。図５（Ｂ）に示すように、負圧ポンプ３８を反転動作させると、ポンプモジュール１４側からキャニスタ１２に向かう空気の流れが生じ、ポンプモジュール１４、またはポンプ通路２０の近傍に浮遊していた燃料ベーパがキャニスタ１２の活性炭２２に吸着される。

図５（Ｂ）の状態では、ポンプモジュール１４、またはポンプ通路２０の近傍に燃料ベーパは殆ど浮遊していないため、負圧ポンプ３８を正転動作させてキャニスタ１２を含む蒸発燃料経路に負圧を導入した場合であっても、エアフィルタ１６から大気中へ燃料ベーパが放出されてしまうことを抑えることができる。

図５（Ｃ）は、図５（Ａ）に示す状態から、負圧ポンプ３８を反転動作させることなく、蒸発燃料経路に負圧を導入した場合を示している。このように、負圧ポンプ３８を反転動作させない場合は、ポンプモジュール１４、またはポンプ通路２０の近傍に浮遊していた燃料ベーパがエアフィルタ１６を通過して大気中に放出されてしまう。

従って、本実施形態によれば、漏れ検出を行う前に負圧ポンプ３８を反転動作させてポンプモジュール１４に浮遊していた燃料ベーパをキャニスタ１２へ送ることで、漏れ検出の際に燃料ベーパが大気中に放出されることを確実に抑止することができる。

ところで、図１に示すシステム内に浮遊する燃料ベーパの量は、外気温度に応じて変動する。図６は、外気温度に応じてシステム内の燃料ベーパの量が変化する様子を示す模式図である。ここで、図６（Ａ）は外気温度が比較的低い状態を示しており、図６（Ｂ）は、図６（Ａ）の場合に比べて外気温度が高い状態を示している。

図６（Ａ）に示すように、外気温度が低い状態では、燃料タンク１０内の燃料ベーパの発生量が少なくなり、これに伴ってキャニスタ１２における燃料ベーパの吸着量が少なくなる。一方、図６（Ｂ）に示すように、外気温度が高くなると、燃料タンク１０内の燃料ベーパの発生量が多くなり、キャニスタ１２内の燃料ベーパの吸着量が多くなる。キャニスタ１２よりも大気側（エアフィルタ１６側）の空間、ポンプモジュール１４内に浮遊する燃料ベーパは、キャニスタ１２に吸着された燃料ベーパが脱離したものであるため、ポンプモジュール１４内の近傍に浮遊する燃料ベーパの量は外気温度が高くなるほど多くなる。これにより、外気温度が高い場合ほど、負圧ポンプ３８の反転動作後にポンプモジュール１４内の近傍に燃料ベーパが残留してしまい、負圧導入時に燃料ベーパが大気に放出されてしまうことが想定される。

このため、本実施形態では、負圧ポンプ３８を反転させる時間を外気温度に応じて補正するようにしている。図７は、外気温度と負圧ポンプ３８の目標反転時間との関係を規定したマップを示す模式図である。図７に示すように、外気温度が高くなるほど負圧ポンプ３８の目標反転時間は長時間に設定される。これにより、燃料ベーパの浮遊量に応じた最適な時間で負圧ポンプを作動することができる。従って、外気温度が高く、浮遊する燃料ベーパの量が多い場合であっても、ポンプモジュール１４内の近傍の燃料ベーパを確実にキャニスタ１２に吸着させることができ、負圧導入時に燃料ベーパが大気中に放出されてしまうことを抑止できる。

また、燃料ベーパの浮遊量が少ない低温時には、負圧ポンプ３８の反転時間を最小限に抑えることが可能となる。従って、負圧ポンプ３８の消費電力を最小限に抑えることができ、燃費を低減するとともに、システムの効率向上を達成できる。更に、消費電力の低減により、負圧ポンプ３８、および負圧ポンプ３８に電力を供給するバッテリーの寿命を延ばすことが可能となる。

次に、図８のフローチャートに基づいて、本実施形態の蒸発燃料処理装置のシステムにおける処理の手順を説明する。図８の処理は、所定時間毎に行われるものである。先ず、ステップＳ１では、現在の条件が蒸発燃料経路の漏れ検出を行う条件に該当しているか否かを判定する。具体的には、機関停止後、所定時間が経過したか否かを判定する。漏れ検出を行う条件に該当している場合はステップＳ２へ進み、条件に該当していない場合は処理を終了する(RETURN)。

次のステップＳ２では、負圧ポンプ３８の作動条件が成立しているか否かを判定する。作動条件が成立している場合はステップＳ３へ進み、作動条件が成立していない場合は処理を終了する(RETURN)。

次のステップＳ３では、Ｘポンプ反転フラグの状態が１であるか否かを判定する。ここで、Ｘポンプ反転フラグは、負圧ポンプ３８を反転させる動作が完了したか否かを識別するためのフラグである。反転動作が完了している場合はＸリファレンスフラグが１に設定され、反転動作が完了していない場合はＸリファレンスフラグが０に設定される。

ステップＳ３でＸポンプ反転フラグ＝１の場合は、ステップＳ４へ進む。ステップＳ４では、負圧ポンプ３８を反転させる動作が完了した後、所定のＡ時間が経過したか否かを判定する。Ａ時間が経過している場合はステップＳ５へ進み、Ａ時間が経過していない場合は処理を終了する(RETURN)。

一方、ステップＳ３でＸポンプ反転フラグ＝０の場合は、ステップＳ２３へ進む。ステップＳ２３では、外気温度を取り込む。次のステップＳ２４では、外気温度から負圧ポンプの目標反転時間Ｂを算出する。ここでは、図７のマップに基づいて目標反転時間Ｂを算出する。

次のステップＳ２５では、現時点における負圧ポンプ３８の反転時間と目標反転時間Ｂとを比較し、反転時間＜目標反転時間Ｂであるか否かを判定する。反転時間＜目標反転時間Ｂの場合は、ステップＳ２６へ進む。この場合、負圧ポンプ３８の反転動作が全く行われていない状態、または負圧ポンプ３８の反転動作が不足している状態であるため、ステップＳ２６では、切換弁４２の状態を図４に示す状態に設定し(VSV-ON)、正圧導入弁４９を開き、負圧ポンプ３８の反転動作を行う。これにより、図５（Ｂ）で説明したように、ポンプモジュール１４内またはその近傍に浮遊していた燃料ベーパがキャニスタ１２内に送られる。

ステップＳ２５で反転時間≧時間Ｂの場合は、ステップＳ２７へ進む。この場合、負圧ポンプ３８の反転動作は十分に行われているため、ステップＳ２７では、Ｘポンプ反転フラグを１に設定する。ステップＳ２７の後はステップＳ２８へ進む。ステップＳ２８では、切換弁４２の状態を図２（Ｂ）に示す状態に設定し(VSV-OFF)、正圧導入弁４９を閉じ、負圧ポンプ３８を停止する。ステップＳ２８の後は処理を終了する(RETURN)。

ステップＳ４からステップＳ５へ進んだ場合、ステップＳ５では、Ｘリファレンスフラグの状態が０であるか否かを判定する。ここで、Ｘリファレンスフラグは、リファレンス圧Ｐ_ＲＥＦの測定が完了したか否かを識別するためのフラグである。リファレンス圧Ｐ_ＲＥＦの測定が完了している場合はＸリファレンスフラグが１に設定され、リファレンス圧Ｐ_ＲＥＦの測定が完了していない場合はＸリファレンスフラグが０に設定される。

ステップＳ５でＸリファレンスフラグ＝０の場合は、ステップＳ６へ進む。この場合、リファレンス圧Ｐ_ＲＥＦの測定が完了していないため、以降の処理でリファレンス圧Ｐ_ＲＥＦを測定する。すなわち、ステップＳ６では、切換弁４２の状態を図２（Ｂ）に示す状態に設定し(VSV-OFF)、正圧導入弁４９を閉じる。次のステップＳ７では、負圧ポンプ３８を正転作動させ、次のステップＳ８では負圧ポンプ３８の作動時間が所定時間（Ｔ時間）を経過したか否かを判定する。ここで、時間Ｔは、リファレンス圧Ｐ_ＲＥＦが定常状態に達しているか否かを判定するためのしきい値である。

ステップＳ８で負圧ポンプ３８の作動時間がＴ時間を経過している場合は、ステップＳ９へ進む。この場合、リファレンス圧Ｐ_ＲＥＦが定常状態に達していると考えられるため、ステップＳ９では、圧力センサ４０の検出値からリファレンス圧Ｐ_ＲＥＦを求める。一方、ステップＳ８で負圧ポンプ３８の作動時間がＴ時間に達していない場合は、処理を終了する(RETURN)。

ステップＳ９の次はステップＳ１０へ進む。ステップＳ１０では、リファレンス圧Ｐ_ＲＥＦの絶対値と所定のしきい値（目標ＰＭ１（＞０））とを比較し、目標ＰＭ１＜｜Ｐ_ＲＥＦ｜であるか否かを判定する。ここで、しきい値ＰＭ１は、リファレンス圧Ｐ_ＲＥＦに基づいてシステムの異常を判定するためのしきい値である。

ステップＳ１０でＰＭ１＜｜Ｐ_ＲＥＦ｜の場合は、リファレンス圧Ｐ_ＲＥＦが十分に低下しているため、測定されたＰ_ＲＥＦが正常な値と判断し、ステップＳ１１へ進む。ステップＳ１１では、測定されたＰ_ＲＥＦの絶対値を漏れ判定の際の目標圧力（＝ＰＭ２）として設定する。一方、ステップＳ１０でＰＭ１≧｜Ｐ_ＲＥＦ｜の場合は、リファレンス圧Ｐ_ＲＥＦが十分に低下していないため、負圧ポンプ３８または圧力センサ４０などに異常が発生していると判断できる。従って、この場合はステップＳ１４へ進み、負圧ポンプ３８等に異常が生じていると判定し、切換弁４２の状態を図２（Ａ）に示す状態に設定(VSV-OFF)し、制圧導入弁４９を閉じ、負圧ポンプ３８の作動を停止する。ステップＳ１４の後は処理を終了する(END)。

一方、ステップＳ１０からステップＳ１１に進んだ場合は、次のステップＳ１２へ進み、リファレンス圧Ｐ_ＲＥＦ（目標圧力ＰＭ２）の取得が完了したため、Ｘリファレンスフラグの状態を１に設定する。次のステップＳ１３では、切換弁４２の状態を図２（Ａ）に示す状態に設定し(VSV-ON)、負圧ポンプ３８の作動を停止する。ステップＳ１３の後は処理を終了する(RETURN)。

リファレンス圧Ｐ_ＲＥＦ（目標圧力ＰＭ２）が既に取得されている場合、すなわち、ステップＳ５でＸリファレンスフラグ＝１の場合は、ステップＳ１５へ進む。この場合、以降の処理でリファレンス圧Ｐ_ＲＥＦに基づいて漏れ判定を行う。

ステップＳ１５では、切換弁４２の状態を図２（Ａ）に示す状態に設定し(VSV-ON)、負圧ポンプ３８を正転作動させる。これにより、燃料タンク１０、キャニスタ１２を含む蒸発燃料経路に負圧が導入される。

次のステップＳ１６では、蒸発燃料経路に負圧を導入した状態で、圧力センサ４０の検出値から圧力Ｐ_実測値を求める。次のステップＳ１７では、ステップＳ１１で設定した目標圧力ＰＭ２と、ステップＳ１６で検出した圧力Ｐ_実測値の絶対値とを比較し、目標圧力ＰＭ２＞｜Ｐ_実測値｜であるか否かを判定する。

ステップＳ１７で目標圧力ＰＭ２＞｜Ｐ_実測値｜の場合は、次のステップＳ１８へ進む。この場合、Ｐ_実測値の絶対値が目標圧力ＰＭ２に到達していないため、蒸発燃料経路にφ０．５ｍｍ以上の大きさの漏れ孔が生じている可能性があるが、負圧ポンプ３８の作動時間が短いためにＰ_実測値の絶対値が目標圧力ＰＭ２に到達していないことも考えられる。従って、ステップＳ１８では、負圧ポンプ３８の作動時間が上限値であるＣ時間以内であるか否かを判定する。

ステップＳ１８で負圧ポンプ３８の作動時間がＣ時間以内の場合は、負圧ポンプ３８の作動時間が短いためにＰ_実測値が目標圧力ＰＭ２に到達していないことが想定されるため、ステップＳ１９へ進み、負圧ポンプ３８の作動を継続する。

一方、ステップＳ１８で負圧ポンプ３８の作動時間がＣ時間を超えている場合は、ステップＳ２１へ進む。この場合、負圧ポンプ３８が十分に作動しているため、ステップＳ１６で検出した圧力Ｐ_実測値の値はリファレンス圧Ｐ_ＲＥＦと比較できる値であると判断できる。従って、圧力Ｐ_実測値に基づいて漏れ判定を行うことが可能である。この場合、既にステップＳ１７で圧力Ｐ_実測値が目標圧力ＰＭ２に到達していないことが判定されているため、蒸発燃料経路にφ０．５ｍｍ以上の大きさの漏れ孔が生じていると判断できる。従って、ステップＳ２１では、蒸発燃料経路に漏れが生じているとの判定（異常判定）を行う。

また、ステップＳ１７でＰＭ２≦｜Ｐ_実測値｜の場合は、圧力Ｐ_実測値が目標圧力ＰＭ２に到達しているため、蒸発燃料経路にφ０．５ｍｍ以上の大きさの漏れ孔が生じていないと判断できる。従って、この場合はステップＳ２０へ進み、蒸発燃料経路に漏れが生じていないとの判定（正常判定）を行う。

ステップＳ２０またはステップＳ２１で判定を行った後は、ステップＳ２２へ進み、切換弁４２の状態を図２（Ｂ）に示す状態に設定し(VSV-OFF)、正圧導入弁４９を閉じ、負圧ポンプ３８を停止する。ステップＳ２２の後は処理を終了する(END)。

以上説明したように実施の形態１によれば、漏れ検出を行う前に負圧ポンプ３８を反転動作させるため、ポンプモジュール１４に浮遊していた燃料ベーパを確実にキャニスタ１２へ吸着させることができ、漏れ検出の際に燃料ベーパが大気中に放出されることを確実に抑止することが可能となる。そして、負圧ポンプ３８を反転させる際には、外気温度に応じて負圧ポンプ３８の反転時間を可変するため、燃料ベーパの浮遊量に応じた最適な時間で負圧ポンプ３８を作動することが可能となる。

実施の形態２．
次に、本発明の実施の形態２について説明する。実施の形態２は、実施の形態１の制御に加えて、漏れ判定時に負圧ポンプ３８を正転動作する場合においても、外気温度に応じて負圧ポンプ３８の正転時間を可変するものである。

上述したように、外気温度が高くなるほど、システム内に浮遊する燃料ベーパの量が増加し、キャニスタ１２における燃料ベーパの吸着量が多くなる。このため、外気温が高く、キャニスタ１２における燃料ベーパの吸着量が多い状態で負圧ポンプ３８の正転時間を必要以上に長くすると、キャニスタ１２に吸着されている燃料ベーパが脱離して大気に放出されてしまう場合が想定される。

このため、実施の形態２では、外気温度が高い場合ほど、負圧ポンプ３８の正転時間を短くするように制御を行う。この際、実施の形態１で説明したように、負圧ポンプ３８の正転時間には上限値（Ｃ時間）が定められているため、外気温度が高くなるほど正転時間の上限値を短くするように制御を行う。

図９は、外気温度と負圧ポンプ３８の正転時間の上限値との関係を規定したマップを示す模式図である。図９に示すように、外気温度が高くなるほど、負圧ポンプ３８の正転時間の上限値は短時間に設定される。これにより、漏れ判定の際にキャニスタ１２における燃料ベーパ吸着量に応じた最適な時間で負圧ポンプ３８を正転動作させることができる。従って、外気温度が高く、キャニスタ１２における燃料ベーパの吸着量が多い場合であっても、負圧導入時に燃料ベーパが大気中に放出されてしまうことを確実に抑止することができる。

図１０は、実施の形態２における処理の手順を示すフローチャートである。図１０のフローチャートは、図８のフローチャートにステップＳ２９，Ｓ３０の処理が追加されたものである。図１０の他の処理については図８と同様であるため、ここではステップＳ２９、ステップＳ３０の処理を中心に説明する。

ステップＳ１７で目標圧力ＰＭ２＞｜Ｐ_実測値｜の場合は、ステップＳ２９へ進む。ステップＳ２９では、外気温度を取り込む。次のステップＳ３０では、外気温度から負圧ポンプ３８の正転時間の上限値（Ｃ時間）を算出する。ここでは、図９のマップに基づいて上限値（Ｃ時間）を算出する。

次のステップＳ１８では、負圧ポンプ３８の作動時間がステップＳ３０で算出されたＣ時間以内であるか否かを判定する。ステップＳ１８で負圧ポンプ３８の作動時間がＣ時間以内の場合は、負圧ポンプ３８の作動時間が短いためにＰ_実測値が目標圧力ＰＭ２に到達していないことが想定されるため、ステップＳ１９へ進み、負圧ポンプ３８の作動を継続する。一方、ステップＳ１８で負圧ポンプ３８の作動時間がＣ時間を超えている場合は、ステップＳ２１へ進み、蒸発燃料経路に漏れが生じているとの判定（異常判定）を行う。

以上説明したように実施の形態２によれば、外気温度が高い場合は負圧ポンプ３８の正転時間を短くするように制御を行うため、キャニスタ１２における燃料ベーパの吸着量が多い場合に、負圧ポンプ３８の正転時間が過度に長くなることを抑止できる。従って、キャニスタ１２に吸着されている燃料ベーパが大気中に放出されてしまうことを確実に抑止することが可能となる。

本発明の実施の形態１に係る蒸発燃料処理装置の概要を説明するための図である。ポンプモジュールの構成を示す模式図である。燃料タンク、キャニスタを含む蒸発燃料経路に負圧を導入した際に、圧力センサで検出される圧力Ｐ_実測値の推移と、リファレンス圧Ｐ_ＲＥＦとの関係を示す模式図である。負圧ポンプを反転動作させて、蒸発燃料経路に空気を送り込む際のポンプモジュールの状態を示す模式図である。キャニスタ１２の周辺における燃料ベーパの浮遊状態、吸着状態を示す模式図である。外気温度に応じてシステム内の燃料ベーパの量が変化する様子を示す模式図である。外気温度と負圧ポンプの目標反転時間との関係を規定したマップを示す特性図である。実施の形態１のシステムにおける処理の手順を示すフローチャートである。外気温度と負圧ポンプの正転時間の上限値との関係を規定したマップを示す模式図である。実施の形態２のシステムにおける処理の手順を示すフローチャートである。

符号の説明

１０燃料タンク
１２キャニスタ
１４ポンプモジュール
３８負圧ポンプ
４０圧力センサ
５０ＥＣＵ
５２温度センサ

Claims

燃料タンクと、
前記燃料タンクと接続され、前記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、
前記キャニスタと接続され、前記キャニスタを介して前記燃料タンクを含む閉路空間に負圧を導入するポンプと、
前記閉路空間に負圧を導入する前に、前記ポンプを反転させることで前記キャニスタを介して前記閉路空間に正圧を導入する正圧導入手段と、
外気温度を取得する外気温度取得手段と、
外気温度が高い場合ほど前記閉路空間に正圧を導入する時間を長くする正圧導入時間制御手段と、
を備えたことを特徴とする蒸発燃料処理装置。
前記ポンプにより前記閉路空間に負圧を導入した状態で、前記閉路空間での圧力を検出する圧力検出手段と、
前記圧力検出手段で検出された圧力に基づいて、前記燃料タンクを含む閉路空間における漏れの状態を判定する判定手段と、
を更に備えたことを特徴とする請求項１記載の蒸発燃料処理装置。
外気温度が高い場合ほど前記閉路空間に負圧を導入する時間を短くする負圧導入時間制御手段と、
を備えたことを特徴とする請求項１又は２記載の蒸発燃料処理装置。
前記負圧導入時間制御手段は、外気温度が高い場合ほど前記閉路空間に負圧を導入する時間の上限値を短時間に設定することを特徴とする請求項３記載の蒸発燃料処理装置。