JP2015110923A - 燃料蒸発ガス排出抑止装置 - Google Patents

Abstract

【課題】キャニスタパージの機能判定の精度を向上させる。
【解決手段】エンジン１０の吸気通路１１と燃料タンク２１とを連通するパージ配管３１及びベーパ配管３２に接続されたキャニスタ３３をこれらの通路３１、３２に対して開閉するバイパス弁３７（キャニスタ開閉弁）を備え、キャニスタパージ、タンクパージ、及びエンジン１０の運転中にバイパス弁３７を開弁しキャニスタ３３の内圧の変化に基づいてキャニスタパージの機能判定をするパージフローモニタが可能な燃料蒸発ガス排出抑止装置において、タンクパージの実行によりバイパス弁３７が閉弁しているときにはパージフローモニタを規制するとともに、タンクパージ終了後にバイパス弁３７が閉弁から開弁に切り換わっても所定時間Ｔ4経過するまではパージフローモニタを規制する。
【選択図】図１

Description

本発明は、燃料蒸発ガス排出抑止装置に係り、詳しくは、燃料蒸発ガス排出抑止装置の異常検出技術に関する。

従来、燃料タンク内で蒸発した燃料蒸発ガスの大気への放出を防止するために、燃料タンクと内燃機関の吸気通路とを連通する連通路に介装するキャニスタと、燃料タンクとキャニスタとを連通又は封鎖する密閉弁と、吸気通路とキャニスタとの間の連通路の連通と遮断とを行うパージ弁とからなる燃料蒸発ガス排出抑止装置が設けられている。燃料蒸発ガス排出抑止装置は、給油時には密閉弁を開きパージ弁を閉じて、燃料タンク内の燃料蒸発ガスをキャニスタに流出するようにし、燃料蒸発ガスをキャニスタ内に配設された活性炭に吸着させている。そして、燃料蒸発ガス排出抑止装置は、内燃機関の作動時にパージ弁を開きキャニスタの活性炭に吸着させた燃料蒸発ガスを内燃機関の吸気通路に排出して燃料蒸発ガスを処理する（キャニスタパージ）。

また、このように密閉弁によって密閉される燃料タンクにおいて、燃料タンク内の圧力が高圧になった場合には、内燃機関の作動時にパージ弁と密閉弁を開き、燃料タンク内の燃料蒸発ガスを吸気通路に排出して、燃料タンク内及び連通路内の燃料蒸発ガスを処理する（タンクパージ）。
更に、キャニスタパージが正常に行われるか否か(パージ機能が正常か否か)を判定するパージフローモニタが可能な燃料蒸発ガス排出抑止装置が提案されている。

パージフローモニタは、例えば、内燃機関の作動時に密閉弁を閉じた状態でパージ弁を開放してキャニスタ内の圧力が所定以上低下することをもって、パージ処理が可能であることを判定する（特許文献１）。

特開２００５−２５６６２４号公報

ところで、上記のようにキャニスタを備えた燃料蒸発ガス排出抑止装置において、更に連通路とキャニスタとを開閉するキャニスタ開閉弁を備えたものが知られている。
このようにキャニスタ開閉弁を備え、タンクパージ時にキャニスタ開閉弁を閉弁させることで、タンク内の燃料蒸発ガスがキャニスタに吸着することを防止することができる。
しかしながら、このようにキャニスタ開閉弁を備えた燃料蒸発ガス排出抑止装置では、例え密閉弁が閉弁していてもキャニスタ開閉弁が閉弁していてはパージフローモニタが不能である。

本発明は、この様な問題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、キャニスタ開閉弁を備えた燃料蒸発ガス排出抑止装置において、パージフローモニタを簡単な構成で可能にすることにある。

上記の目的を達成するために、請求項１の燃料蒸発ガス排出抑止装置は、内燃機関の吸気通路と燃料タンクとを連通する連通路と、前記連通路に接続され前記連通路内の燃料蒸発ガスを吸着するキャニスタと、前記連通路と前記キャニスタとの連通を開閉するキャニスタ開閉弁と、前記吸気通路と前記キャニスタとの間の前記連通路を開閉するパージ弁と、前記燃料タンクを前記連通路へ開放又は封鎖するように開閉する密閉弁と、前記キャニスタの内圧を検出する圧力検出部と、前記内燃機関の運転中に前記密閉弁を閉弁し前記キャニスタ開閉弁及び前記パージ弁を開弁して、前記キャニスタに吸着された燃料蒸発ガスを前記吸気通路に放出して前記内燃機関に供給するキャニスタパージを実行させるキャニスタパージ制御部と、前記内燃機関の運転中に前記密閉弁を閉弁し前記パージ弁及び前記キャニスタ開閉弁を開弁して、前記圧力検出部により検出した前記キャニスタの内圧の変化に基づいて前記キャニスタパージの機能判定を行うパージ機能判定部と、を備えることを特徴とする。

また、請求項２の燃料蒸発ガス排出抑止装置は、請求項１において、前記内燃機関の始動後、前記パージ機能判定規制部による前記キャニスタパージの機能判定が終了するまで前記キャニスタパージを規制するキャニスタパージ規制部を備えたことを特徴とする。
また、請求項３の燃料蒸発ガス排出抑止装置は、請求項１または２において、前記キャニスタパージ制御部による前記キャニスタパージは前記内燃機関の水温が第１の所定温度未満で規制されるとともに、前記パージ機能判定部による前記キャニスタパージの機能判定は前記第１の所定温度より低い第２の所定温度未満で規制されることを特徴とする。

また、請求項４の燃料蒸発ガス排出抑止装置は、前記パージ機能判定部による前記キャニスタパージの機能判定の前に、前記内燃機関の運転中に前記密閉弁を閉弁し前記キャニスタ開閉弁を開弁して、前記パージ弁を閉制御し、前記圧力検出部により検出した前記キャニスタの内圧の変化に基づいて前記パージ弁の開固着を検出するパージ弁故障判定部を備えたことを特徴とする。

また、請求項５の燃料蒸発ガス排出抑止装置は前記内燃機関の運転中に前記キャニスタ開閉弁を閉弁し前記密閉弁及び前記パージ弁を開弁して、前記燃料タンク内の燃料蒸発ガスを前記吸気通路に放出して前記内燃機関に供給するタンクパージを実行させるタンクパージ制御部と、前記タンクパージ制御部による前記タンクパージが実行された後、前記キャニスタ開閉弁が閉弁から開弁に切り換わってから所定時間経過するまで前記パージ機能判定部による前記キャニスタパージの機能判定を規制するパージ機能判定規制部を備えたことを特徴とする。

請求項１の発明によれば、圧力検出部の検出結果よりキャニスタパージの機能判定を行うことができ、追加のセンサ等を要さずシステムの複雑化を防止できる。
請求項２の発明によれば、キャニスタパージの機能判定が終了するまでキャニスタパージが規制されるので、キャニスタパージの機能が正常であると判定されてからキャニスタパージを行うことができ、正常なキャニスタパージのみ行うことができる。

請求項３の発明によれば、内燃機関の始動後にキャニスタパージの機能判定がキャニスタパージよりも低い水温から可能になる。したがって、エンジン始動からすぐにキャニスタパージの機能判定を行い続けてキャニスタパージを行うことで、エンジン始動後のこれらの一連のパージ処理を迅速に終了させることができる。
請求項４の発明によれば、キャニスタパージの機能判定の前にパージ弁の開固着を検出することができ、パージ弁が開固着状態である場合にキャニスタパージを行わないようにすることができる。これにより、パージ弁が故障状態であるときの無駄なキャニスタパージの機能判定を行わないようにすることができる。

請求項５の発明によれば、キャニスタ開閉弁の閉弁時にキャニスタパージの機能判定を規制することで、タンクパージの実行時にキャニスタパージの機能判定が規制される。これにより、燃料タンク内の圧力の影響を回避してキャニスタパージの機能判定を行うことができる。また、キャニスタ開閉弁が閉弁から開弁に切り換わってから所定時間経過するまでキャニスタパージの機能判定が規制されるので、タンクパージの終了時にキャニスタ開閉弁が閉弁から開弁に切り換わった後にキャニスタ内の圧力を安定させてからタイミングよくキャニスタパージの機能判定を行うことができ、キャニスタパージの機能判定の精度を向上させることができる。

本発明の一実施形態に係る燃料蒸発ガス排出抑止装置の概略構成図である。 エバポレーティブリークチェックモジュールの切替弁の非作動時における内部構成部品の作動を示す図である。 エバポレーティブリークチェックモジュールの切替弁の作動時における内部構成部品の作動を示す図である。 本実施形態のＥＣＵが実行するパージフローモニタの制御手順を示すフローチャートの一部である。 本実施形態のＥＣＵが実行するパージフローモニタの制御手順を示すフローチャートの残部である。 パージバルブ正常、パージ機能異常時の、バイパス弁の駆動信号、各バルブ、各タイマの作動、キャニスタ圧力偏差の推移の一例を示すタイムチャートである。 パージバルブ正常、パージ機能正常時の、バイパス弁の駆動信号、各バルブ、各タイマの作動、キャニスタ圧力偏差の推移の一例を示すタイムチャートである。 開固着ありと判定される場合の、バイパス弁の駆動信号、各バルブ、各タイマの作動、キャニスタ圧力偏差の推移の一例を示すタイムチャートである。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る燃料蒸発ガス排出抑止装置１の概略構成図である。また、図２は、エバポレーティブリークチェックモジュール３４の切替弁３４ｅの非作動時における内部構成部品の作動を示す図であり、図３は、エバポレーティブリークチェックモジュール３４の切替弁３４ｅの作動時における内部構成部品の作動を示す図である。図２及び図３中の矢印は、図の状態でエバポレーティブリークチェックモジュール３４内の負圧ポンプ３４ｃを作動させた場合の空気の流れ方向を示す。なお、切替弁３４ｅは、図２の非作動時が開弁状態であり、図３の作動時が閉弁状態である。以下、燃料蒸発ガス排出抑止装置の構成を説明する。

本実施形態に係る燃料蒸発ガス排出抑止装置１は、図示しない走行用モータ及びエンジン１０（内燃機関）を備え、どちらか一方或いは双方を用いて走行するハイブリット車やプラグインハイブリッド車に用いられている。
図１に示すように、燃料蒸発ガス排出抑止装置１は、大きく車両に搭載されるエンジン１０と、燃料を貯留する燃料貯留部２０と、燃料貯留部２０で蒸発した燃料の蒸発ガスを処理する燃料蒸発ガス処理部３０と、車両の総合的な制御を行うための制御装置である電子コントロールユニット（以下、ＥＣＵという）４０（キャニスタパージ制御部、タンクパージ制御部、パージ機能判定部、パージ機能判定規制部、キャニスタパージ規制部、パージ弁故障判定部）とで構成されている。

エンジン１０は、吸気通路噴射型（Multi Point Injection：ＭＰＩ）のガソリンエンジンである。エンジン１０には、エンジン１０の燃焼室内に空気を取り込む吸気通路１１が設けられている。また、吸気通路１１の下流には、エンジン１０の吸気ポート内に燃料を噴射する燃料噴射弁１２が設けられている。燃料噴射弁１２には、燃料配管１３が接続され、燃料を貯留する燃料タンク２１から燃料が供給される。

エンジン１０の吸気通路１１には、吸入する空気の温度を検出する吸気温センサ１４が配設されている。また、エンジン１０には、エンジン１０を冷却する冷却水の温度を検出する水温センサ１５が配設されている。
燃料貯留部２０は、燃料タンク２１と、燃料タンク２１への燃料注入口である燃料給油口２２と、燃料を燃料タンク２１から燃料配管１３を介して燃料噴射弁１２に供給する燃料ポンプ２３と、燃料タンク２１から燃料蒸発ガス処理部３０への燃料の流出を防止する燃料カットオフバルブ２４及び給油時に燃料タンク２１内の液面を制御するレベリングバルブ２５とで構成されている。また、燃料タンク２１内で発生した燃料の蒸発ガスは、燃料カットオフバルブ２４よりレベリングバルブ２５を経由して、燃料蒸発ガス処理部３０に排出される。

燃料蒸発ガス処理部３０は、パージ配管３１（連通路）と、ベーパ配管３２（連通路）と、キャニスタ３３と、エバポレーティブリークチェックモジュール３４と、密閉弁３５と、パージバルブ３６（パージ弁）と、バイパス弁３７（キャニスタ開閉弁）と、圧力センサ３８とで構成されている。
パージ配管３１は、エンジン１０の吸気通路１１とキャニスタ３３とを連通するように設けられている。

そして、ベーパ配管３２は、燃料タンク２１のレベリングバルブ２５とパージ配管３１とを連通するように設けられている。即ち、ベーパ配管３２は、燃料タンク２１とパージ配管３１とを連通するように設けられている。
キャニスタ３３は、内部に活性炭を有している。また、キャニスタ３３には、燃料タンク２１内で発生した燃料蒸発ガス或いは活性炭に吸着した燃料蒸発ガスが流通可能なようにパージ配管３１が接続されている。また、キャニスタ３３には、活性炭に吸着した燃料蒸発ガスをエンジン１０の吸気通路１１に放出するときに外気を吸入する大気孔３３ａが設けられている。

図２及び図３に示すように、エバポレーティブリークチェックモジュール３４には、キャニスタ３３の大気孔３３ａに通じるキャニスタ側通路３４ａと、大気に通じる大気側通路３４ｂとが設けられている。大気側通路３４ｂには、負圧ポンプ３４ｃを備えるポンプ通路３４ｄが連通している。また、エバポレーティブリークチェックモジュール３４には、切替弁３４ｅとバイパス通路３４ｆとが設けられている。そして、切替弁３４ｅは、電磁ソレノイドを備え、当該電磁ソレノイドで駆動される。切替弁３４ｅは、電磁ソレノイドが無通電の状態（ＯＦＦ）である時には、図２のように、キャニスタ側通路３４ａと大気側通路３４ｂとを連通させる（切替弁３４ｅの開弁状態に相当）。また、切替弁３４ｅは、電磁ソレノイドに外部から駆動信号が供給され通電の状態（ＯＮ）である時には、図３のように、キャニスタ側通路３４ａとポンプ通路３４ｄとを連通させる（切替弁３４ｅの閉弁状態に相当）。バイパス通路３４ｆは、常時キャニスタ側通路３４ａとポンプ通路３４ｄとを導通させる通路である。そして、バイパス通路３４ｆには、小径（例えば、直径０．４５ｍｍ）の基準オリフィス３４ｇが設けられている。また、ポンプ通路３４ｄの負圧ポンプ３４ｃとバイパス通路３４ｆの基準オリフィス３４ｇとの間には、ポンプ通路３４ｄ或いは基準オリフィス３４ｇ下流のバイパス通路３４ｆ内の圧力を検出する圧力センサ３４ｈ（圧力検出部）が設けられている。

圧力センサ３４ｈは、キャニスタ３３の内圧であるキャニスタ内圧を検出するものである。
密閉弁３５は、燃料タンク２１とパージ配管３１との間のベーパ配管３２に介装されている。密閉弁３５は、電磁ソレノイドを備え、当該電磁ソレノイドで駆動される。密閉弁３５は、電磁ソレノイドが無通電の状態（ＯＦＦ）で閉弁状態となり、電磁ソレノイドに外部から駆動信号が供給され通電の状態（ＯＮ）となると開弁状態となる常時閉タイプの電磁弁である。密閉弁３５は、電磁ソレノイドが無通電の状態（ＯＦＦ）で閉弁状態であるとベーパ配管３２を封鎖し、電磁ソレノイドに外部から駆動信号が供給され通電の状態（ＯＮ）で開弁状態であるとベーパ配管３２を開放する。即ち、密閉弁３５は、閉弁状態であれば燃料タンク２１を密閉状態に封鎖し、燃料タンク２１内で発生した燃料蒸発ガスのキャニスタ３３或いはエンジン１０の吸気通路１１への流出を不可とし、開弁状態であれば燃料蒸発ガスのキャニスタ３３或いはエンジン１０の吸気通路１１への流出を可能とする。

パージバルブ３６は、吸気通路１１とパージ配管３１のベーパ配管３２の接続部との間のパージ配管３１に介装されている。パージバルブ３６は、電磁ソレノイドを備え、当該電磁ソレノイドで駆動される。パージバルブ３６は、電磁ソレノイドが無通電の状態（ＯＦＦ）で閉弁状態となり、電磁ソレノイドに外部から駆動信号が供給され通電の状態（ＯＮ）となると開弁状態となる常時閉タイプの電磁弁である。そして、パージバルブ３６は、電磁ソレノイドが無通電の状態（ＯＦＦ）で閉弁状態であるとパージ配管３１を封鎖し、電磁ソレノイドに外部から駆動信号が供給され通電の状態（ＯＮ）で開弁状態であるとパージ配管３１を開放する。即ち、パージバルブ３６は、閉弁状態であればキャニスタ３３或いは燃料タンク２１よりエンジン１０の吸気通路１１への燃料蒸発ガスの流出を不可とし、開弁状態であればキャニスタ３３或いは燃料タンク２１よりエンジン１０の吸気通路１１へ燃料蒸発ガスの流出を可能とする。

バイパス弁３７は、パージ配管３１のベーパ配管３２の接続部とキャニスタ３３との間のパージ配管３１に介装されている。バイパス弁３７は、電磁ソレノイドを備え、当該電磁ソレノイドで駆動される。バイパス弁３７は、電磁ソレノイドが無通電の状態（ＯＦＦ）で開弁状態となり、電磁ソレノイドに外部から駆動信号が供給され通電の状態（ＯＮ）となると閉弁状態となる常時開タイプの電磁弁である。そして、バイパス弁３７は、電磁ソレノイドが無通電の状態（ＯＦＦ）で開弁状態であるとキャニスタ３３をパージ配管３１に開放し、電磁ソレノイドに外部から駆動信号が供給され通電の状態（ＯＮ）で閉弁状態であるとキャニスタ３３を封鎖する。即ち、バイパス弁３７は、閉弁状態であればキャニスタ３３を密閉し、キャニスタ３３への燃料蒸発ガスの流入或いはキャニスタ３３からの燃料蒸発ガスの流出を不可とする。そして、バイパス弁３７は、開弁状態であればキャニスタ３３への燃料蒸発ガスの流入或いはキャニスタ３３からの燃料蒸発ガスの流出を可能とする。

圧力センサ３８は、燃料タンク２１と密閉弁３５との間のベーパ配管３２に配設されている。そして、圧力センサ３８は、燃料タンク２１の内圧であるタンク内圧を検出するものである。なお、圧力センサ３８は、密閉弁３５が閉弁状態であって、燃料タンク２１が密閉されている時にのみ、燃料タンク２１のみの内圧を検出することができる。
ＥＣＵ４０は、車両の総合的な制御を行うための制御装置であり、入出力装置、記憶装置（ＲＯＭ、ＲＡＭ、不揮発性ＲＡＭ等）、中央演算処理装置（ＣＰＵ）及びタイマ等を含んで構成される。

ＥＣＵ４０の入力側には、上記吸気温センサ１４、水温センサ１５、圧力センサ３４ｈ及び圧力センサ３８が接続されており、これらのセンサ類からの検出情報が入力される。
一方、ＥＣＵ４０の出力側には、上記燃料噴射弁１２、燃料ポンプ２３、負圧ポンプ３４ｃ、切替弁３４ｅ、密閉弁３５、パージバルブ３６及びバイパス弁３７が接続されている。

ＥＣＵ４０は、各種センサ類からの検出情報に基づいて、負圧ポンプ３４ｃの運転と、切替弁３４ｅ、密閉弁３５、パージバルブ３６及びバイパス弁３７の開閉とを制御し、燃料タンク２１にて発生した燃料蒸発ガスのキャニスタ３３への吸着や、エンジン１０の運転時にキャニスタ３３に吸着した燃料蒸発ガスや燃料タンク２１にて発生した燃料蒸発ガスをエンジン１０の吸気通路１１へ排出するパージ処理（キャニスタパージ、タンクパージ）を可能としている。

キャニスタパージは、例えばエンジン始動直後に所定時間行われる。
ＥＣＵ４０は、キャニスタパージでは、エンジン運転中において、パージバルブ３６及びバイパス弁３７を開弁する（キャニスタパージ制御部）。なお、このとき、密閉弁３５は閉弁状態であり、切替弁３４ｅは開弁状態である。これにより、エンジン１０の吸気通路１１にパージ配管３１及びキャニスタ３３が連通するので、エンジン１０の作動により負圧となった吸気通路１１へ、キャニスタ３３の外気吸入口から大気がキャニスタ３３、パージ配管３１を通過して流入する。したがって、キャニスタ３３に吸着されている燃料蒸発ガスが吸気通路１１へ排出して処理される。

タンクパージは、エンジン１０運転中において、燃料タンク２１内の圧力が所定圧Ｐ1以上の高圧となった場合に低下するまで行われる。ＥＣＵ４０は、タンクパージとして、密閉弁３５及びパージバルブ３６を開弁させ、バイパス弁３７を閉弁させる（タンクパージ制御部）。これにより、エンジン１０の吸気通路１１にパージ配管３１、ベーパ配管３２を介して燃料タンク２１が連通するので、エンジン１０の作動により負圧となった吸気通路１１へ、燃料タンク２１からベーパ配管３２、パージ配管３１を通過して燃料蒸発ガスが流入する。したがって、燃料タンク２１内の燃料蒸発ガスが吸気通路１１へ排出して処理され、燃料タンク２１内の圧力が低下する。なお、タンクパージは、キャニスタパージより優先して行われる。したがって、エンジン始動直後に燃料タンク２１内の圧力が所定圧Ｐ1以上である場合には、タンクパージを行ってからキャニスタパージが行われる。

また、ＥＣＵ４０は、エンジン始動直後に、キャニスタパージが正常に行われるか否かを判別するパージフローモニタが可能となっている。
パージフローモニタは、エンジン始動直後にモニタ条件が成立した場合に行われる。モニタ条件は、エンジン１０始動後、スロットル５５が全開でない（スロットル前後圧力比が所定値Ｒ1以下）、エンジン水温Ｔｗが第１の所定温度Ｔw1以上等である。

図４及び図５は、ＥＣＵ４０が実行するパージフローモニタの制御手順を示すフローチャートである。また、図６〜８は、パージフローモニタにおける各バルブ（密閉弁３５、パージバルブ３６、バイパス弁３７、切替弁３４ｅ）の駆動信号、各タイマ（バイパス弁開弁後禁止タイマ、パージ機能モニタ実行タイマ、パージバルブモニタ実行タイマ、パージバルブモニタ故障確認タイマ）の作動、スロットル前後圧力比、キャニスタ圧力偏差、及び各判定信号を示すタイムチャートである。図６は、パージバルブ３６が開固着しておらず、かつパージ機能が異常である場合の一例を示している。図７は、パージバルブ３６が開固着しておらず、かつパージ機能が正常である場合の一例を示している。図８は、パージバルブ３６が開固着している場合の一例を示している。

図４〜８を用いて、パージフローモニタの制御要領について説明する。
パージフローモニタは、エンジン１０始動後に開始される。なお、エンジン始動からキャニスタパージが禁止される。
図４及び図５に示すように、始めに、ステップＳ１０では、上記モニタ条件が所定時間Ｔ1継続して成立しているか否かを判別する。モニタ条件が所定時間Ｔ1継続して成立している場合には、ステップＳ２０に進む。モニタ条件が所定時間Ｔ1継続して成立していない場合には、ステップＳ１０に戻る。

ステップＳ２０では、パージバルブモニタを実行する。パージバルブモニタは、パージバルブ３６を閉制御するとともにバイパス弁３７を開弁し、切替弁３４ｅを閉弁してキャニスタ内圧Ｐを圧力センサ３４ｈにより検出して行われる。詳しくは、まずパージバルブモニタ開始時に圧力センサ３４ｈにより検出したキャニスタ内圧Ｐを基準圧Ｐｂとして記憶する。そして、キャニスタ内圧Ｐを検出しつつ、パージバルブモニタ開始から所定時間Ｔ2経過する前に、キャニスタ内圧Ｐと基準圧Ｐｂとの圧力偏差ΔＰ（＝|Ｐ―Ｐｂ|）が所定値Ｐ2以上になった状態が所定時間Ｔ3以上継続した場合には、パージバルブ３６が開固着ありと判定する。パージバルブモニタ開始から所定時間Ｔ2経過するまでに、圧力偏差ΔＰが所定値Ｐ2以上になった状態が所定時間Ｔ3以上継続しなければ、パージバルブ３６が開固着しておらず正常であると判定する。そして、ステップＳ３０に進む。

ステップＳ３０では、ステップＳ２０のパージバルブモニタにより、パージバルブ３６が開固着なしと判定されたか否かを判別する。パージバルブ３６が開固着なしと判定された場合には、ステップＳ４０に進む。パージバルブ３６が開固着ありと判定された場合には、ステップＳ１５０に進む。
ステップＳ４０では、パージフローモニタ(パージ機能モニタ)を開始する。パージフローモニタ開始時には、切替弁３４ｅを閉弁し、圧力センサ３４ｈによりキャニスタ内圧Ｐを検出して基準圧Ｐｂとして記憶する。そして、パージ機能モニタタイマＴｐを０からスタートさせる。そして、ステップＳ５０に進む。

ステップＳ５０では、モニタ条件が成立しているか否かを判別する。モニタ条件が成立している場合には、ステップＳ６０に進む。モニタ条件が成立していない場合には、ステップＳ１３０に進む。
ステップＳ６０では、バイパス弁３７が閉弁状態であるか、またはバイパス弁３７が閉弁から開弁に切り替えて所定時間Ｔ4以内であるか否かを判別する。なお、この判定はバイパス開弁後禁止タイマにより判定する。バイパス開弁後禁止タイマは、バイパス弁３７の開弁時には０に設定され、バイパス弁３７の閉弁時には所定時間Ｔ4に設定される。そして、バイパス弁３７が閉弁から開弁に切り換わったときに所定時間Ｔ4からスタートして減少するようにカウントされる。バイパス開弁後禁止タイマのカウント値が０より大きい場合では、バイパス弁３７が閉弁状態であるか、またはバイパス弁３７が開弁から閉弁に切り替えて所定時間Ｔ4以内であると判定し、ステップＳ１３０に進む。バイパス開弁後禁止タイマが０である場合には、ステップＳ７０に進む。ここで、所定時間Ｔ4は、タンクパージ後にバイパス弁３７が閉弁から開弁に切り換わってからキャニスタ３３内の圧力が十分に安定するような時間に設定すればよい。

ステップＳ７０では、圧力センサ３４ｈによりキャニスタ内圧Ｐを検出する。そして、ステップＳ８０に進む。
ステップＳ８０では、ステップＳ７０で検出したキャニスタ内圧Ｐと、ステップＳ４０で記憶した基準圧力Ｐｂとの差である圧力偏差ΔＰ（＝|Ｐ−Ｐｂ|）を演算する。そして、ステップＳ９０に進む。

ステップＳ９０では、ステップＳ８０で演算した圧力偏差ΔＰが、所定圧Ｐ3以上であるか否かを判別する。なお、所定圧Ｐ3は、エンジン作動による吸気通路１１の負圧によってキャニスタ内圧が低下し、適宜設定した所定時間Ｔ5の間に生じる圧力偏差をあらかじめ実験等で計測しておき、その下限値付近に設定すればよい。圧力偏差ΔＰが、所定圧Ｐ3以上である場合には、ステップＳ１２０に進む。圧力偏差ΔＰが、所定圧Ｐ3未満である場合には、ステップＳ１００に進む。

ステップＳ１００では、パージ機能モニタタイマＴｐが前述の所定時間Ｔ5以上であるか否かを判別する。パージ機能モニタタイマＴｐが所定時間Ｔ5以上である場合には、ステップＳ１１０に進む。パージ機能モニタタイマＴｐが所定時間Ｔ5未満である場合には、ステップＳ５０に戻る。
ステップＳ１１０では、パージ機能が異常であると判定し、ステップＳ１６０に進む。

ステップＳ１２０では、パージ機能が正常であると判定し、ステップＳ１６０に進む。
ステップＳ１３０では、パージフローモニタを中止する。詳しくは、切替弁３４ｅを開作動させる。そして、ステップＳ１４０に進む。
ステップＳ１４０では、ステップＳ１０と同様に、モニタ条件が所定時間Ｔ1以上継続して成立しているか否かを判別する。モニタ条件が所定時間Ｔ1以上継続して成立している場合には、ステップＳ４０に戻る。モニタ条件が所定時間Ｔ1以上継続して成立していない場合には、ステップＳ１４０に戻る。

ステップＳ１５０では、パージバルブ３６が開固着しており異常であると判定し、ステップＳ１６０に進む。
ステップＳ１６０では、所定時間Ｔ6経過後にパージフローモニタを完了させる。なお、この所定時間Ｔ6は、パージフローモニタが確実に完了したことを確認するために設定される。パージフローモニタの完了時には、キャニスタパージの禁止を解除する。そして、本ルーチンを終了する。

なお、上記ステップＳ２０におけるパージバルブモニタが本発明のパージ弁故障判定部に該当し、Ｓ４０〜Ｓ１２０までの制御が本発明のパージ機能判定部に該当し、ステップＳ６０、Ｓ１３０の制御が本発明のパージ機能判定規制部に該当する。また、エンジンの始動後からステップＳ１６０の制御において解除されるまでのキャニスタパージの禁止がキャニスタパージ規制部に該当する。

以上のように、本実施形態では、パージフローモニタのモニタ条件が成立した場合に開始されるが、まずパージバルブ３６が開固着状態であるか否かを判別するパージバルブモニタを実行する。
パージバルブモニタは、上記のようにパージバルブ３６を閉制御するとともにバイパス弁３７を開弁した状態で、切替弁３４ｅを閉弁してキャニスタ３３内の圧力を圧力センサ３４ｈにより検出し、エンジン１０の運転中に所定時間Ｔ2経過してもキャニスタ３３内の圧力偏差ΔＰが所定値Ｐ2に達しなければパージバルブ３６が開固着しておらず、所定時間Ｔ2経過する前にキャニスタ３３内の圧力偏差ΔＰが所定値Ｐ2以上になりこれが所定時間Ｔ3以上継続した場合にパージバルブ３６が開固着していると判定する。なお、所定値Ｐ2は、パージバルブ３６が閉弁状態では適宜設定した所定時間Ｔ２エンジン１０が運転しても達しない(低下しない)ような値に設定すればよい。所定時間Ｔ3は、吸気圧の変動による誤検出を回避するために設定される。

エンジン１０の運転によって吸気通路１１内が負圧になっても、パージバルブ３６を閉制御しているので、パージバルブ３６が正常に閉弁していればキャニスタ３３内の圧力は変化(低下)しない。しかしキャニスタ３３内の圧力が変化(低下)した場合には、吸気通路１１内の負圧によってキャニスタ３３内の圧力が低下しているのであって、パージバルブ３６を閉制御しているにも拘わらずパージバルブ３６が開弁していることが推定され、よって、パージバルブ３６が開固着状態であると判定することができる。

そして、このパージバルブモニタによりパージバルブ３６が開固着状態でないと判定された場合に、パージフローモニタが行われる。
パージフローモニタは、切替弁３４ｅ及び密閉弁３５を閉弁しバイパス弁３７を開弁したまま、パージバルブ３６を開弁させて所定時間Ｔ5経過するまでに圧力偏差ΔＰが所定値Ｐ3以上になった場合には正常であり、所定時間Ｔ5経過しても圧力偏差ΔＰが所定値Ｐ3以上にならない場合には異常であると判定する。これは、実際にキャニスタパージを行うように密閉弁３５、パージバルブ３６、バイパス弁３７を制御し、切替弁３４ｅを閉弁してキャニスタ３３内の圧力を検出可能とし、キャニスタ３３内の圧力偏差ΔＰが所定値Ｐ3以上大きくなった場合、即ち吸気通路１１の負圧により所定値Ｐ3以上低下した場合には、キャニスタパージが可能であることを確認するものである。

本実施形態では、バイパス弁３７が閉弁となった場合にパージフローモニタがすぐに中止される。これは、バイパス弁３７が閉弁となることで、キャニスタ３３が閉鎖されるので、吸気通路１１の負圧によって発生するキャニスタ３３内の圧力の変化に基づいて判定するパージフローモニタは不能となるからである。
更に、本実施形態では、タンクパージが終了してバイパス弁３７が開弁しても、すぐにはパージフローモニタを開始しない。これは、タンクパージ終了直後では、パージ配管３１内に残留する燃料蒸発ガスによって圧力が上昇している場合があり、タンクパージ終了によりバイパス弁３７が開弁してすぐにパージフローモニタを再開すると、連通路内に高圧の燃料蒸発ガスが残留している虞がありパージ配管３１内の圧力によってキャニスタ３３内の圧力が変動し、パージフローモニタを正常に判定できなくなる虞があるためである。特に、本実施形態では、バイパス弁３７の開弁から所定時間Ｔ4経過したことでパージフローモニタが開始可能となるので、圧力センサ３４ｈの近くで開閉するバイパス弁３７の開閉タイミングに基づいてパージフローモニタを開始させるタイミングが設定されることで、キャニスタ３３内の圧力変動が収まるタイミングをより正確に設定することができる。したがって、パージフローモニタの完了させる時間T6を極力短くしてエンジン１０始動後にパージフローモニタをより早く終了させることで、例えばエンジン始動頻度の低いプラグインハイブリッドのような車両であっても、パージフローモニタを実施できる頻度が向上する。これにより、大気に影響を与える可能性のある故障を素早く検知し、環境性能が向上する。

また、本実施形態では、パージフローモニタが終了してからキャニスタパージの禁止が解除される。このようにパージフローモニタ時にキャニスタパージが規制されることで、キャニスタパージの機能が十分であると判定されてからキャニスタパージが行なわれ、適正なキャニスタパージのみ行うことができる。
また、パージフローモニタの前にパージバルブモニタを行って、パージバルブが開固着状態でない場合にパージフローモニタを行うようにすることで、パージバルブが開固着状態であるときの無駄なパージフローモニタの実行を防止することができる。

また、パージフローモニタの実行条件であるモニタ条件にエンジン水温が第２の所定温度Ｔw2以上であることが含まれているが、キャニスタパージの実行条件にはエンジン水温が第１の所定温度Ｔw1以上であることが含まれている。そして、このパージフローモニタの実行条件のエンジン水温の閾値とする第２の所定温度Ｔw2を、キャニスタパージの実行条件のエンジン水温の閾値である第１の所定温度Ｔw1よりも低い温度に設定し、エンジン水温が第２の所定温度Ｔw2未満である場合にパージフローモニタを規制すればよい。これにより、エンジンの始動後にパージフローモニタがキャニスタパージよりも低い水温から可能になる。したがって、エンジン始動からすぐにパージフローモニタを行って早く終了させてキャニスタパージに移行させることができ、これらのエンジン始動後のパージ処理を迅速に終了させることができる。

以上で発明の実施形態の説明を終えるが、本発明の形態は上記実施形態に限定されるものではなく、少なくとも上記のようにバイパス弁３７の開閉に基づいてパージフローモニタの規制を行えばよい。
また、上記実施形態では、車両をハイブリッド車両としているが、これに限定されるものではなく、バイパス弁３７を有するとともにパージフローモニタが可能な燃料蒸発ガス排出抑止装置において広く、バイパス弁３７の開閉に基づいてパージフローモニタの規制を行えばよい。

１０ エンジン（内燃機関）
１１ 吸気通路
２１ 燃料タンク
３１ パージ配管（連通路）
３２ ベーパ配管（連通路）
３３ キャニスタ
３４ｈ 圧力センサ（圧力検出部）
３５ 密閉弁
３６ パージバルブ(パージ弁)
３７ バイパス弁（キャニスタ開閉弁）
４０ ＥＣＵ（キャニスタパージ制御部、タンクパージ制御部、パージ機能判定部、パージ機能判定規制部、キャニスタパージ規制部、パージ弁故障判定部）

Claims (5)

1. 内燃機関の吸気通路と燃料タンクとを連通する連通路と、
   前記連通路に接続され前記連通路内の燃料蒸発ガスを吸着するキャニスタと、
   前記連通路と前記キャニスタとの連通を開閉するキャニスタ開閉弁と、
   前記吸気通路と前記キャニスタとの間の前記連通路を開閉するパージ弁と、
   前記燃料タンクを前記連通路へ開放又は封鎖するように開閉する密閉弁と、
   前記キャニスタの内圧を検出する圧力検出部と、
   前記内燃機関の運転中に前記密閉弁を閉弁し前記キャニスタ開閉弁及び前記パージ弁を開弁して、前記キャニスタに吸着された燃料蒸発ガスを前記吸気通路に放出して前記内燃機関に供給するキャニスタパージを実行させるキャニスタパージ制御部と、
   前記内燃機関の運転中に前記密閉弁を閉弁し前記パージ弁及び前記キャニスタ開閉弁を開弁して、前記圧力検出部により検出した前記キャニスタの内圧の変化に基づいて前記キャニスタパージの機能判定を行うパージ機能判定部と、
   を備えることを特徴とする燃料蒸発ガス排出抑止装置。
2. 前記内燃機関の始動後、前記パージ機能判定規制部による前記キャニスタパージの機能判定が終了するまで前記キャニスタパージを規制するキャニスタパージ規制部を備えたことを特徴とする請求項１に記載の燃料蒸発ガス排出抑止装置。
3. 前記キャニスタパージ制御部による前記キャニスタパージは前記内燃機関の水温が第１の所定温度未満で規制されるとともに、前記パージ機能判定部による前記キャニスタパージの機能判定は前記第１の所定温度より低い第２の所定温度未満で規制されることを特徴とする請求項１または２に記載の燃料蒸発ガス排出抑止装置。
4. 前記パージ機能判定部による前記キャニスタパージの機能判定の前に、前記内燃機関の運転中に前記密閉弁を閉弁し前記キャニスタ開閉弁を開弁して、前記パージ弁を閉制御し、前記圧力検出部により検出した前記キャニスタの内圧の変化に基づいて前記パージ弁の開固着を検出するパージ弁故障判定部を備えたことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の燃料蒸発ガス排出抑止装置。
5. 前記内燃機関の運転中に前記キャニスタ開閉弁を閉弁し前記密閉弁及び前記パージ弁を開弁して、前記燃料タンク内の燃料蒸発ガスを前記吸気通路に放出して前記内燃機関に供給するタンクパージを実行させるタンクパージ制御部と、
   前記タンクパージ制御部による前記タンクパージが実行された後、前記キャニスタ開閉弁が閉弁から開弁に切り換わってから所定時間経過するまで前記パージ機能判定部による前記キャニスタパージの機能判定を規制するパージ機能判定規制部を備えたことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の燃料蒸発ガス排出抑止装置。

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