JP2902845B2

JP2902845B2 - 内燃エンジンの蒸発燃料処理装置

Info

Publication number: JP2902845B2
Application number: JP36062991A
Authority: JP
Inventors: 恵隆黒田; 和同澤村; 將嘉山中; 洋丸山
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1991-12-27
Filing date: 1991-12-27
Publication date: 1999-06-07
Anticipated expiration: 2014-06-07
Also published as: JPH06323206A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は内燃エンジンの蒸発燃料
処理装置、特に内燃エンジンの燃料タンク内で発生する
蒸発燃料を吸気系に放出（パージ）するようにした蒸発
燃料排出抑止系の異常を診断することができる内燃エン
ジンの蒸発燃料処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、燃料タンクと、吸気口が設け
られたキャニスタと、該キャニスタと前記燃料タンクと
を接続する燃料蒸気流通路に介装された第１の制御弁
と、前記キャニスタと内燃エンジンの吸気系とを接続す
るパージ通路に介装された第２の制御弁とからなる蒸発
燃料排出抑止系を備えた内燃エンジンの蒸発燃料処理装
置が広く用いられている。

【０００３】この種の装置では蒸発燃料がキャニスタに
一時貯えられ、この貯えられた蒸発燃料がエンジンの吸
気系に放出（パージ）される。

【０００４】また、この種の蒸発燃料処理装置の異常判
定手法としては、蒸発燃料排出抑止系を強制的に所定の
負圧状態に設定し、該負圧状態に設定したときからのタ
ンク内圧の経時的変化を計測することにより異常か否か
を判定する手法が本願出願人によって既に提案されてい
る（特願平３−２６２８５７号）。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記蒸発燃料
処理装置における異常判定手法においては、例えば燃料
タンクに所謂「穴明き」等が生じている場合には燃料タ
ンクから大量の燃料蒸気が放出されるため、上記蒸発燃
料排出抑止系を強制的に所定の負圧状態に設定しようと
しても負圧状態に設定することができず、したがって装
置の異常検知を行うことができない場合があるという問
題点が新たに生じてきた。

【０００６】本発明は、このような問題点に鑑みなされ
たものであって、蒸発燃料排出抑止系を所定の負圧状態
に設定することができない場合であっても、前記蒸発燃
料排出抑止系の異常を判定することができる内燃エンジ
ンの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】上記目的を達成するため
に本発明は、燃料タンクと、吸気口が設けられたキャニ
スタと、該キャニスタと前記燃料タンクとを接続する燃
料蒸気流通路に介装された第１の制御弁と、前記キャニ
スタと内燃エンジンの吸気系とを接続するパージ通路に
介装された第２の制御弁とからなる蒸発燃料排出抑止系
を備えた内燃エンジンの蒸発燃料処理装置において、エ
ンジンの作動状態を検出する作動状態検出手段と、前記
キャニスタの前記吸気口を開閉する第３の制御弁と、前
記燃料タンクの内圧力を検出するタンク内圧検出手段
と、前記作動状態検出手段によりエンジンの作動が検出
されているときに前記第１乃至第３の制御弁を制御して
前記蒸発燃料排出抑止系を所定の負圧状態にする減圧処
理手段と、前記減圧処理手段による減圧処理中に所定時
間が経過したときは前記蒸発燃料排出抑止系が異常か否
かを判定する異常判定手段とからなる異常判定処理系を
有していることを特徴としている。

【０００８】さらに、本発明は、前記燃料タンク内の蒸
気発生量を検出する蒸気発生量検出手段を備え、該蒸気
発生量検出手段により検出された蒸気発生量が所定値よ
り小さいときは、前記異常判定手段により前記蒸発燃料
排出抑止系が異常と判定されることを特徴としている。

【０００９】また、前記蒸気発生量検出手段は、前記第
１の制御弁を開閉制御してタンク内圧の変動量を検出す
る変動量検出手段である。

【００１０】さらに、前記異常判定処理系による処理を
開始する前に所定時間パージを行うことを特徴としてい
る。

【００１１】

【作用】上記構成によれば、減圧処理手段による減圧処
理中に所定時間が経過したときに前記蒸発燃料排出抑止
系が異常か否かを判定することができるので、前記減圧
処理手段によって前記蒸発燃料排出抑止系を所定の負圧
状態にすることができない場合であっても、システムの
異常か否かの判定を行うことが可能となる。

【００１２】さらに、上記構成によれば、タンク内の蒸
気発生量、すなわち第１の制御弁を開閉制御してタンク
内圧の変動量をチェックし、蒸気発生量（タンク内の変
動量）が所定値より小さいときは燃料タンクから大量の
燃料蒸気がリークしていると判断されて前記蒸発燃料排
出系は異常と判定される。

【００１３】また、前記異常判定処理系による処理を開
始する前に所定時間パージを行うことにより、キャニス
タに吸着貯蔵されている燃料蒸気が低減してから異常判
定処理が実行される。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づき詳説す
る。

【００１５】図１は本発明に係る内燃エンジンの蒸発燃
料処理装置の一実施例を示す全体構成図である。

【００１６】図中、１は例えば４気筒を有する内燃エン
ジン（以下、単に「エンジン」という）であって、該エ
ンジン１の吸気管２の途中にはスロットルボディ３が設
けられ、その内部にはスロットル弁３′が配されてい
る。また、スロットル弁３′にはスロットル弁開度（θ
ＴＨ）センサ４が連結されており、当該スロットル弁
３′の開度に応じた電気信号を出力して電子コントロー
ルユニット（以下「ＥＣＵ」という）５に供給する。

【００１７】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′との間の図示しない吸気
弁の少し上流側に各気筒毎に設けられている。また、各
燃料噴射弁６は燃料供給管７を介して燃料ポンプ８に接
続されると共にＥＣＵ５に電気的に接続され、該ＥＣＵ
５からの信号により燃料噴射の開弁時期が制御される。

【００１８】吸気管２のスロットル弁３′の下流側には
負圧連通路９及びパージ管１０が夫々分岐して設けら
れ、これら負圧連通路９及びパージ管１０は後述する燃
料蒸気排出抑止系１１に接続されている。

【００１９】さらに、吸気管２の前記パージ管１０下流
側には分岐管１２が設けられ、該分岐管１２の先端には
絶対圧（ＰＢＡ）センサ１３が配設されている。また、
ＰＢＡセンサ１３はＥＣＵ５に電気的に接続され、ＰＢ
Ａセンサ１３により検出された吸気管２内の絶対圧ＰＢ
Ａは電気信号に変換されてＥＣＵ５に供給される。

【００２０】また、分岐管１２の下流側の吸気管２には
吸気温（ＴＡ）センサ１４が装着され、該ＴＡセンサ１
４により検出された吸気温ＴＡは電気信号に変換され、
ＥＣＵ５に供給される。

【００２１】エンジン１のシリンダブロックの冷却水が
充満した気筒周壁にはサーミスタ等からなるエンジン水
温（ＴＷ）センサ１５が挿着され、該ＴＷセンサ１５に
より検出されたエンジン冷却水温ＴＷは電気信号に変換
されてＥＣＵ５に供給される。

【００２２】エンジン１の図示しないカム軸周囲または
クランク軸周囲にはエンジン回転数（ＮＥ）センサ１６
が取り付けられている。

【００２３】ＮＥセンサ１６はエンジン１のクランク軸
の１８０度回転毎に所定のクランク角度位置で信号パル
ス（以下、「ＴＤＣ信号パルス」という）を出力し、該
ＴＤＣ信号パルスはＥＣＵ５に供給される。

【００２４】変速機１７は、車輪（図示せず）とエンジ
ン１との間に介装され、前記車輪は変速機１７を介して
エンジン１により駆動される。

【００２５】また、前記車輪には車速（ＶＳＰ）センサ
１８が取り付けられ、該ＶＳＰセンサ１８により検出さ
れた車速ＶＳＰは電気信号に変換され、ＥＣＵ５に供給
される。

【００２６】また、エンジン１の排気管１９の途中には
酸素濃度センサ（以下、「Ｏ₂センサ」と称する）２０
が設けられており、該Ｏ₂センサ２０により検出された
排気ガス中の酸素濃度は電気信号に変換されてＥＣＵ５
に供給される。

【００２７】イグニッション・スイッチ（ＩＧＳＷ）セ
ンサ２１はエンジン１が作動状態であることを示すＩＧ
ＳＷのオン状態を検出してその電気信号をＥＣＵ５に供
給する。

【００２８】しかして、燃料蒸気排出抑止系１１（以
下、「排出抑止系」という）は、燃料給油時に開蓋され
るフィラーキャップ２２を備えた燃料タンク２３と、吸
着剤としての活性炭２４が内蔵されると共に上部に吸気
口（外気取入口）２５が設けられたキャニスタ２６と、
該キャニスタ２６と前記燃料タンク２３とを接続する燃
料蒸気流通路２７と、該燃料蒸気流通路２７に介装され
た第１の制御弁２８とを備えている。

【００２９】また、前記燃料タンク２３は、燃料ポンプ
８及び燃料供給管７を介して燃料噴射弁６に接続される
と共に、その上部にはタンク内圧（ＰＴ）センサ２９及
び燃料量（ＦＶ）センサ３０が設けられ、さらにその側
部には燃料温度（ＴＦ）センサ３１が設けられている。
また、これらＰＴセンサ２９、ＦＶセンサ３０及びＴＦ
センサ３１はいずれもＥＣＵ５に電気的に接続されてい
る。そして、ＰＴセンサ２９は燃料タンク２３の内圧
（ＰＴ）を検出してその電気信号をＥＣＵ５に供給し、
ＦＶセンサ３０は燃料タンク２３内の燃料量（ＦＶ）を
検出してその電気信号をＥＣＵ５に供給し、さらにＴＦ
センサ３１は燃料タンク２３内の燃料温度（ＴＦ）を検
出してその電気信号をＥＣＵ５に供給する。

【００３０】第１の制御弁２８は、正圧バルブ３２と負
圧バルブ３３とからなる２方向弁３４と、該２方向弁３
４に一体的に付設された第１の電磁弁３５とからなる。
すなわち、第１の電磁弁３５のロッド３５ａの先端は前
記正圧バルブ３２のダイヤフラム３２ａに当着され、前
記第１の制御弁２８は２方向弁３４と第１の電磁弁３５
とが一体化されてなる。また、前記第１の電磁弁３５は
ＥＣＵ５に電気的に接続され、ＥＣＵ５からの信号によ
り第１の電磁弁３５の作動状態が制御される。そして、
第１の電磁弁３５が励磁（オン）されると２方向弁３４
の正圧バルブ３２が強制的に押し開かれて第１の制御弁
２８は開弁する一方、第１の電磁弁３５が消磁（オフ）
しているときは第１の制御弁２８は２方向弁３４により
その開閉動作が制御される。

【００３１】キャニスタ２６に接続されるパージ管１０
の管路にはパージ制御弁３６（第２の制御弁）が介装さ
れ、さらに該パージ制御弁３６のソレノイドはＥＣＵ５
に接続されている。そして、パージ制御弁３６はＥＣＵ
５からの信号に応じて制御され、その開弁量をリニアに
変化させる。すなわち、ＥＣＵ５から所望の制御量を出
力してパージ制御弁３６の開弁量を制御する。

【００３２】また、キャニスタ２６とパージ制御弁３６
との間には熱線式流量計（質量流量計）３７が介装され
ている。この熱線式流量計３７は、電流を通して加熱さ
れた白金線が気流にさらされると温度が低下してその電
気抵抗が減少することを利用したものであって、その出
力特性は燃料蒸気の濃度、流量及びパージ流量に応じて
変化し、これらの変化に応じた出力信号をＥＣＵ５に供
給する。

【００３３】また、キャニスタ２６の吸気口２５に接続
される負圧連通路９にはドレンシャット弁３８が介装さ
れ、さらに該ドレンシャット弁３８の下流側には第２の
電磁弁３９が介装され、ドレンシャット弁３８と第２の
電磁弁３９とで第３の制御弁４０を構成している。

【００３４】ドレンシャット弁３８は、ダイアフラム４
１を介して大気室４２と負圧室４３とに画成されてい
る。さらに、大気室４２は、弁体４４ａが内有された第
１室４４と、大気導入口４５ａが設けられた第２室４５
と、該第２室４５と前記第１室４４とを接続する狭窄部
４７とからなり、弁体４４ａはロッド４８を介してダイ
アフラム４１に接続されている。また、負圧室４３は、
第２の電磁弁３９に連通されると共に矢印Ａ方向に弾発
付勢するスプリング４９が着座されている。

【００３５】第２の電磁弁３９は、そのソレノイドが消
磁（オフ）されているときには大気供給口５０を介して
負圧室４３に大気が導入可能とされ、ソレノイドが励磁
（オン）されたときには負圧連通路９を介して吸気管２
に連通可能とされている。尚、５１は逆止弁である。

【００３６】しかして、ＥＣＵ５は、上述の各種センサ
からの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
等の機能を有する入力回路と、中央演算処理回路（以下
「ＣＰＵ」という）と、該ＣＰＵで実行する演算プログ
ラムや演算結果等を記憶する記憶手段と、前記燃料噴射
弁６、第１及び第２の電磁弁３５，３９及びパージ制御
弁３６に駆動信号を供給する出力回路とを備えている。

【００３７】図２は本実施例における第１、第２の電磁
弁３５，３９及びドレンシャット弁３８並びに第２の制
御弁３６の作動パターンとそのときのタンク内圧ＰＴの
変化状態を示す図であって、本作動パターンはＥＣＵ５
（ＣＰＵ）からの信号により実行される。

【００３８】まず、通常運転時（通常パージモード）に
おいては（図２、で示す）、第１の電磁弁３５がオン
状態とされる一方、第２の電磁弁３９はオフ状態とさ
れ、ＩＧＳＷがオンしてＩＧＳＷセンサ１８によりエン
ジンの作動が検出されるとパージ制御弁３６がオンして
開弁する。そして、燃料タンク２３内で発生した蒸発燃
料は燃料蒸気流通路２７を経てキャニスタ２６に流入
し、該キャニスタ２６の吸着剤２４によって一時吸着貯
蔵される。そして、上述の如く通常運転時には第２の電
磁弁３９がオフしているためドレンシャット弁３８は開
弁状態となり、大気導入口４５ａから外気がキャニスタ
２６に供給され、キャニスタ２６に流入した燃料蒸気
は、かかる外気と共に第２の制御弁３６を介してパージ
管１０にパージされる。尚、外気の影響などで燃料タン
ク２３が冷却され該燃料タンク２３内の負圧が増すと、
２方向弁３４の負圧バルブ３３が開弁し、キャニスタ２
６に貯蔵されている燃料蒸気は燃料タンク２３に戻され
る。

【００３９】しかして、エンジン１が後述する所定のモ
ニタ許可条件を充足したときは、上記第１、第２の電磁
弁３５，３９及びパージ制御弁３６は以下の如く作動
し、排出抑止系１１の異常診断を行う。

【００４０】まず、タンク内圧ＰＴを大気に開放する
（図２、で示す）。すなわち、第１の電磁弁３５をオ
ン状態に維持して燃料タンク２３とキャニスタ２６とを
連通状態にすると共に、第２の電磁弁３９をオフ状態に
維持してドレンシャット弁３８の開弁状態を維持し、さ
らにパージ制御弁３６を開弁状態（オン状態）に維持し
てタンク内圧ＰＴを大気に開放する。

【００４１】次いで、タンク内圧の変動量を計測する
（図２、で示す）。

【００４２】すなわち、第２の電磁弁３９をオフ状態に
維持してドレンシャット弁３８を開弁状態に維持し、且
つパージ制御弁３６を開弁状態に維持する一方、第１の
電磁弁３５をオフ状態に切換えて大気開放時からのタン
ク内圧の変動量を計測し、燃料タンク２３内の蒸気発生
量をチェックする。

【００４３】次に排出抑止系１１を減圧する（図２、
で示す）。すなわち、第１の電磁弁３５及びパージ制御
弁３６を開弁状態に維持する一方、第２の電磁弁３９を
オンしてドレンシャット弁３８を閉弁し、パージ管１０
を介して生ずる吸気管２からの吸引力により排出抑止系
１１を負圧状態にする。図中、ＴＲは減圧処理時間を示
す。

【００４４】次に、リークダウンチェックを行う（図
２、で示す）。

【００４５】すなわち、排出抑止系１１が所定の負圧状
態になるとパージ制御弁３６を閉弁し、ＰＴセンサ２９
によりタンク内圧ＰＴの変化状況を調べる。そして、排
出抑止系１１からのリークが無い場合は二点鎖線で示す
ようにタンク内圧ＰＴの変化は殆ど生じず排出抑止系１
１は正常であると判定される一方、蒸発燃料が排出抑止
系１１からリークしている場合は実線で示すようにタン
ク内圧が大気圧に近付くため、排出抑止系１１から燃料
蒸気がリークし、排出抑止系１１に異常が生じていると
判定される。尚、排出抑止系１１が所定時間内に所定の
負圧状態に到達しない場合は、後述するようにこのリー
クダウンチェックは行なわない。

【００４６】そして、異常判定終了後、通常パージに移
行する（図２、で示す）。

【００４７】すなわち、第１の電磁弁３５をオン状態に
維持したまま第２の電磁弁３９をオフ状態に、またパー
ジ制御弁３６を開弁状態に切換えて通常パージを行う。
尚、このとき、タンク内圧ＰＴは大気開放状態となり大
気圧に略等しくなる。

【００４８】以下、図示のフローチャートに基づき排出
抑止系１１の異常診断手法について詳述する。

【００４９】図３は、上記排出抑止系１１の異常診断処
理の制御手順を示すフローチャートであって、該制御手
順の実行はＥＣＵ５（ＣＰＵ）においてなされる。

【００５０】まず、ステップＳ１では後述するモニタ許
可判断ルーチンを実行し、次いでステップＳ２で異常診
断のモニタが許可されたか否か、すなわちフラグＦＭＯ
Ｎが「１」に設定されているか否かを判断する。そし
て、その答が否定（ＮＯ）のときは第１〜第３の制御弁
２８，３６，４０を通常パージモードに設定して処理を
終了する一方、その答が肯定（ＹＥＳ）のときは大気開
放時のタンク内圧をチェックし（ステップＳ３）、その
チェックが終了したか否かを判断する（ステップＳ
４）。そして、その答が否定（ＮＯ）のときはそのまま
処理を終了する一方、その答が肯定（ＹＥＳ）、すなわ
ちタンク内圧のチェックが終了したと判断された場合
は、次に第１の電磁弁３５をオフしてタンク内圧の変動
をチェックし（ステップＳ５）、そのチェックが終了し
たか否かを判断する（ステップＳ６）。そして、その答
が否定（ＮＯ）のときは処理を終了する一方、その答が
肯定（ＹＥＳ）のときは第１〜第３の制御弁２８，３
６，４０を操作して燃料タンク２３を含む排出抑止系１
１を減圧処理する（ステップＳ７）。

【００５１】一方、前記減圧処理の開始と同時にＥＣＵ
５に内蔵された第１のタイマｔｍＰＲＧをスタートさ
せ、そのタイマ値が所定時間Ｔ１を経過したか否かを判
断する（ステップＳ８）。ここで、所定時間Ｔ１として
は通常の状態にあるときに排出抑止系１１を所定の負圧
状態にするに充分な時間に設定される。そして、ステッ
プＳ８の答が肯定（ＹＥＳ）のときは燃料タンク２３等
に「穴明き」などが発生しているため排出抑止系１１を
所定の負圧状態に設定することができない場合であると
判断してステップＳ１２に進む。一方、ステップＳ８の
答が否定（ＮＯ）のときは減圧処理が終了したか否かを
判断する（ステップＳ９）。そして、その答が否定（Ｎ
Ｏ）のときは処理を終了する一方、その答が肯定（ＹＥ
Ｓ）のときは後述するリークダウンチェックルーチンに
基づき排出抑止系１１から燃料蒸気のリークが生じてい
るか否かをチェックし（ステップＳ１０）、次いで、そ
のチェックが終了したか否かを判断する（ステップＳ１
１）。

【００５２】そして、その答が否定（ＮＯ）のときは処
理を終了する一方、その答が肯定（ＹＥＳ）のときはス
テップＳ１２に進む。

【００５３】しかして、ステップＳ１２では排出抑止系
１１のシステム状態の判定処理を行ない、次に該判定処
理が終了したか否かを判断する（ステップＳ１３）。そ
して、その答が否定（ＮＯ）のときは処理を終了する一
方、その答が肯定（ＹＥＳ）のときは排出抑止系１１を
通常パージモードに設定して（ステップＳ１４）処理を
終了する。

【００５４】次に、上記各処理ステップについて順次説
明する。

【００５５】(1) モニタ許可判断（図３、ステップＳ
１）図４は異常診断のモニタが許可されたか否かを判断する
モニタ許可判断ルーチンのフローチャートであって、本
プログラムはバックグラウンド処理時に実行される。

【００５６】ステップＳ２１では、始動時のエンジン冷
却水温ＴＷＩが所定温度ＴＷＸより小さいか否かを判別
する。すなわち、本実施例の異常診断はエンジンが長時
間運転されずに放置された状態のときに実行すれば充分
であり（例えば、１回／日）、まず、ＩＧＳＷオン時に
始動時のエンジン冷却水温ＴＷＩを読み込み、該エンジ
ン冷却水温ＴＷＩが所定温度ＴＷＸ、例えば２０℃以下
だったか否かを判別する。

【００５７】そして、その答が肯定（ＹＥＳ）、すなわ
ち始動時のエンジン冷却水温ＴＷＩが所定温度ＴＷＸ以
下のときは、ＴＷセンサ１５により検出された現在の冷
却水温ＴＷが所定下限値ＴＷＬ（例えば、５０℃）と所
定上限値ＴＷＨ（例えば、９０℃）の範囲内にあるか否
かを判別し（ステップＳ２２）、その答が肯定（ＹＥ
Ｓ）のときはＴＡセンサ１４により検出される吸気温が
所定下限値ＴＡＬ（例えば、７０℃）と所定上限値ＴＡ
Ｈ（例えば９０℃）の範囲内にあるかを判別する（ステ
ップＳ２３）。そして、その答が肯定（ＹＥＳ）のとき
は、エンジンは暖機状態にあると判断してステップＳ２
４に進む。

【００５８】ステップＳ２４ではＮＥセンサ１６により
検出されたエンジン回転数ＮＥが所定下限値ＮＥＬ（例
えば２０００ｒｐｍ）と所定上限値ＮＥＨ（例えば４０
００ｒｐｍ）の範囲内にあるか否かを判別する。そし
て、その答が肯定（ＹＥＳ）のときはＰＢＡセンサ１３
により検出された吸気管内絶対圧ＰＢＡが所定下限値Ｐ
ＢＡＬ（例えば３５０mmHg）と所定上限値ＰＢＡＨ（例
えば−１５０mmHg）の範囲内にあるか否かを判別する
（ステップＳ２５）。そして、その答が肯定（ＹＥＳ）
のときはθＴＨセンサ４により検出されたスロットル弁
開度θＴＨが所定下限値θＴＨ（例えば１°）と所定上
限値θＴＨＨ（例えば５°）の範囲内にあるか否かを判
別する（ステップＳ２６）。そして、その答が肯定（Ｙ
ＥＳ）のときはＶＳＰセンサ２１により検出される車速
ＶＳＰが所定下限値ＶＳＰＬ（例えば、５３km/hr）と
所定上限値ＶＳＰＨ（例えば、６１km/hr）の範囲にあ
るか否かを判別する（ステップＳ２７）。そして、その
答が肯定（ＹＥＳ）のときはエンジンは暖機中であり、
しかもその運転状態は安定していると判断してステップ
Ｓ２８に進む。

【００５９】ステップＳ２８では車輌がクルーズ走行状
態にあるか否かを判別する。ここで車輌がクルーズ走行
状態にあるか否かは、例えば±０．８km/sec以内の車速
変動が２秒間継続した走行状態にあるか否かにより判別
される。そして、その答が肯定（ＹＥＳ）のときは一定
時間パージを行なったか否かを判別する（ステップＳ２
９）。すなわち、キャニスタ２６に多量の蒸気が貯蔵さ
れている場合は、排出抑止系１１を所定の負圧状態に減
圧しようとする際に通気抵抗の増大による減圧処理時間
が増加したり、減圧処理中に濃い蒸気が吸気系にパージ
される虞がある。そこで、本実施例では一定時間パージ
を行なうことによりキャニスタ２６内に吸着貯蔵されて
いる燃料蒸気を低減させる。

【００６０】そして、その答が肯定（ＹＥＳ）のときは
異常診断のモニタを許可すべくフラグＦＭＯＮを「１」
に設定して（ステップＳ３０）本プログラムを終了す
る。一方、Ｓ２１〜Ｓ２９の各判断ステップの答のうち
少くとも１つが否定（ＮＯ）となったときはモニタ許可
の条件が成立していないためフラグＦＭＯＮを「０」に
設定し（ステップＳ３１）、本プログラムを終了する。

【００６１】(2) 大気開放時のタンク内圧チェック（図
３、ステップＳ３）図５は、大気開放時のタンク内圧チェックルーチンを示
すフローチャートであって、本プログラムはバックグラ
ウンド処理時に実行される。

【００６２】まず、ステップＳ４１では排出抑止系１１
をタンク内圧開放モードに設定すると共に、第２のタイ
マｔｍＡＴＭＰのタイマ値を「０」にセットして該第２
のタイマｔｍＡＴＭＰをスタートさせる。すなわち、第
１の電磁弁３５をオン状態にすると共に、第２の電磁弁
３９をオフ状態にしてドレンシャット弁３８を開弁状態
にし、さらにパージ制御弁３６を開弁状態にしてタンク
内圧を大気に開放する（図２、参照）。

【００６３】そして、ステップＳ４２では第２のタイマ
ｔｍＡＴＭＰのタイマ値が所定時間Ｔ２を経過したか否
かを判別する。ここで、所定時間Ｔ２としては排出抑止
系１１の内圧力が安定し得る時間、例えば４secに設定
される。そして、その答が否定（ＮＯ）のときは本プロ
グラムを終了する一方、その答が肯定（ＹＥＳ）になっ
たときは、ステップＳ４３に進み、ＰＴセンサ２９によ
り大気開放時のタンク内圧ＰＡＴＭを計測してＥＣＵ５
に記憶させた後（ステップＳ４３）、チェック終了フラ
グを立てて（ステップＳ４４）本プログラムを終了す
る。

【００６４】(3) タンク内圧変動チェック（図３、ステ
ップＳ５）図６はタンク内圧変動チェックルーチンを示すフローチ
ャートであって、本プログラムはバックグラウンド処理
時に実行される。

【００６５】まず、ステップＳ５１では排出抑止系１１
をタンク内圧変動チェックモードに設定すると共に第３
のタイマｔｍＴＰを「０」にセットして該第２のタイマ
ｔｍＴＰをスタートさせる。すなわち、パージ制御弁３
６及びドレンシャット弁３８を開弁状態に維持したまま
第１の電磁弁３５をオフ状態に切り換えて排出抑止系１
１をタンク内圧変動チェックモードに設定する（図２、
参照）。

【００６６】そして、ステップＳ５２では第３のタイマ
ｔｍＴＰが所定時間Ｔ３（例えば１０sec）経過したか
否かを判別する。そして、その答が否定（ＮＯ）のとき
はそのまま本プログラムを終了する一方、その答が肯定
（ＹＥＳ）のときは所定時間Ｔ３経過時のタンク内圧力
ＰＣＬＳを計測してＥＣＵ５に記憶させ（ステップＳ５
３）、数式（１）に基づき第１のタンク内圧変化率ＰＶ
ＡＲＩＡを算出する（ステップＳ５４）。

【００６７】

【数１】そして、上述の如く算出された第１のタンク内圧変化率
ＰＶＡＲＩＡをＥＣＵ５に記憶してチェック終了フラグ
を立て（ステップＳ５５）、本プログラムを終了する。

【００６８】(4) タンク内圧減圧処理（図３、ステップ
Ｓ７）図７は、タンク内圧減圧処理ルーチンを示すフローチャ
ートであって、本プログラムはバックグラウンド処理時
に実行される。

【００６９】まず、ステップＳ６１では排出抑止系１１
をタンク内圧減圧処理モードに設定する（ステップＳ６
１）。すなわち、パージ制御弁３６を開弁状態に維持す
ると共に、第１の電磁弁３５をオン状態に、また第２の
電磁弁をオンしてドレンシャット弁３８を閉弁状態に切
換え（図２、参照）、エンジン１の作動による吸引力
によって排出抑止系１１を所定の負圧状態に設定する。
次に、このときのタンク内圧力ＰＣＨＫが所定の負圧力
Ｐ１（例えば、−２０mmHg）以上か否かを判別する（ス
テップＳ６２）。そして、その答が否定（ＮＯ）のとき
は本プログラムを終了する一方、その答が肯定（ＹＥ
Ｓ）になったときは処理終了フラグを立てて（ステップ
Ｓ６３）、本プログラムを終了する。

【００７０】(5) リークダウンチェック（図３、ステッ
プＳ１０）図８は、リークダウンチェックルーチンを示すフローチ
ャートであって、本プログラムはバックグラウンド処理
時に実行される。

【００７１】まず、ステップＳ７１では排出抑止系１１
をリークダウンチェックモードに設定する。すなわち、
第１の電磁弁３５をオン状態に、またドレンシャット弁
３８を閉弁状態に維持したままパージ制御弁３６を閉弁
して排出抑止系１１とエンジン１の吸気管２とを遮断す
る（図２、参照）。

【００７２】次に、ステップＳ７２に進み、リークダウ
ンチェック時のタンク内圧ＰＳＴが計測されたか否かを
判別する。最初のループではステップＳ７２の答は否定
（ＮＯ）となるためステップＳ７３に進み、タンク内圧
ＰＳＴを計測すると共に、第４のタイマｔｍＬＥＡＫを
「０」にセットしてスタートさせる。

【００７３】次に、第４のタイマｔｍＬＥＡＫが所定時
間Ｔ４（例えば、１０sec）を経過したか否かを判別す
る（ステップＳ７４）。そして、最初のループではその
答は否定（ＮＯ）となるためそのまま本プログラムを終
了する。

【００７４】一方、次回ループにおいては、上記したス
テップＳ７２の答が肯定（ＹＥＳ）となるためステップ
Ｓ７４に進み、第４のタイマｔｍＬＥＡＫが所定時間Ｔ
４を経過したか否かを判別する。そして、その答が否定
（ＮＯ）のときはそのまま本プログラムを終了する一
方、その答が肯定（ＹＥＳ）になるとリークダウンチェ
ックを行っている現在のタンク内圧ＰＥＮＤを計測して
ＥＣＵ５に記憶させ（ステップＳ７５）、数式（２）に
基づき第２のタンク内圧変化率ＰＶＡＲＩＢを算出する
（ステップＳ７６）。

【００７５】

【数２】そして、上述の如く算出された第２のタンク内圧変化率
ＰＶＡＲＩＢをＥＣＵ５に記憶してチェック終了フラグ
を立て（ステップＳ７７）、本プログラムを終了する。

【００７６】(6) システム状態判定処理（図３、ステッ
プＳ１２）図９は、異常判定処理ルーチンを示すフローチャートで
あって、本プログラムはバックグラウンド処理時に実行
される。

【００７７】まず、ステップＳ８１では減圧処理中に第
１のタイマｔｍＰＧＲが所定時間Ｔ１を経過したか否か
を判別する。そして、その答が肯定（ＹＥＳ）のときは
燃料タンク２３の「穴明き」等により排出抑止系１１か
ら燃料蒸気の大量リークが発生していると判断してステ
ップＳ８２に進み、第１のタンク内圧変化率ＰＶＡＲＩ
Ａが所定値Ｐ２より大きいか否かを判別する。そして、
その答が否定（ＮＯ）のときはタンク内圧変動チェック
時におけるタンク内圧の上昇が低い場合であり、燃料タ
ンク２３や配管接続部等から大量の燃料蒸気がリークし
ていると判断して排出抑止系１１の異常を検出し（ステ
ップＳ８３）、処理終了フラグを立てて（ステップＳ８
６）本プログラムを終了する。また、ステップＳ８２の
答が否定（ＮＯ）のときはタンク内圧変動チェック時に
は多量の燃料蒸気が発生してタンク内圧が上昇（変動）
しているため、排出抑止系１１を所定の負圧状態とする
ことができない場合であり、判定を保留して（ステップ
Ｓ８４）処理終了フラグを立て（ステップＳ８６）、本
プログラムを終了する。

【００７８】一方、ステップＳ８１の答が否定（ＮＯ）
のとき、すなわち排出抑止系１１を所定の負圧状態とす
ることができる場合は、減圧処理終了後における所定の
判定処理ルーチンを実行した後（ステップＳ８５）、処
理終了フラグを立てて（ステップＳ８６）本プログラム
を終了する。

【００７９】しかして、上記ステップＳ８５で実行され
る判定処理ルーチンは、具体的には、図１０に示すフロ
ーチャートにしたがって実行される。

【００８０】まず、第２のタンク内圧変化率ＰＶＡＲＩ
Ｂと第１のタンク内圧変化率ＰＶＡＲＩＡとの偏差が所
定値Ｐ３より大きいか否かを判別する。

【００８１】すなわち、タンク内圧変化率ＰＶＡＲＩＢ
が排出抑止系１１からのリークに起因するものなのか、
又は燃料タンク２３内の蒸気発生量に起因するものなの
かを判別するため、第２のタンク内圧変化率ＰＶＡＲＩ
Ｂと第１のタンク内圧変化率ＰＶＡＲＩＡとの偏差が所
定値Ｐ３より大きいか否かを判別する。つまり、燃料タ
ンク２３内の蒸気発生量が多いために第２のタンク内圧
変化率ＰＶＡＲＩＢが大きい場合はステップＳ９１の答
は否定（ＮＯ）となり、排出抑止系１１から外部へのリ
ーク量が多いために第２のタンク内圧変化率ＰＶＡＲＩ
Ｂが大きい場合はステップＳ９１の答は肯定（ＹＥＳ）
となる。ここで、所定値Ｐ３は減圧処理時間ＴＲに応じ
て図１１に示す如く設定される。すなわち、所定値Ｐ３
は、減圧処理時間ＴＲが所定時間ＴＲ１より長いときは
「Ｐ３１」に設定され、減圧処理時間ＴＲ１が前記所定
時間ＴＲより短いときは「Ｐ３２」（＞Ｐ３１）に設定
される。そして、ステップＳ９１の答が肯定（ＹＥ
Ｓ）、すなわち、第２のタンク内圧変化率ＰＶＡＲＩＢ
と第１のタンク内圧変化率ＰＶＡＲＩＡとの偏差が所定
値Ｐ３より大きいときは排出抑止系１１の異常を検出し
（ステップＳ９２）、ステップＳ９１の答が否定（Ｎ
Ｏ）のときは排出抑止系１１は正常であると判断して
（ステップＳ９３）、処理を終了する。

【００８２】図１２は異常判定処理ルーチンの他の実施
例を示すフローチャートである。

【００８３】まず、ステップＳ１０１ではＦＶセンサ３
０で検出される燃料タンク２３内の燃料量ＦＶが第１の
所定燃料量ＦＶ１以上か否か、すなわち例えば燃料タン
ク２３内の燃料が満杯状態であるような所定燃料量以上
か否かを判別する。そして、その答が肯定（ＹＥＳ）の
ときはマップ［Ｉ］を選択し、その答が否定（ＮＯ）の
ときは前記燃料量ＦＶが第２の所定燃料量ＦＶ２以上か
否か、すなわち例えば燃料タンク２３内の燃料が満杯状
態に対して１／２以上か否かを判別する（ステップＳ１
０３）。そして、その答が肯定（ＹＥＳ）のときはマッ
プ［II］を選択し（ステップＳ１０４）、その答が否定
（ＮＯ）のときはマップ［III］を選択する（ステップ
Ｓ１０５）。

【００８４】次に、ステップＳ１０６では選択された各
マップ［Ｉ］〜［III］に基づいて異常判定を行い処理
を終了する。

【００８５】具体的には、マップ［Ｉ］〜［III］は、
図１３に示すように、第１のタンク内圧変化率ＰＶＡＲ
ＩＡと第２のタンク内圧変化率ＰＶＡＲＩＢとの相関関
係から異常判定領域と正常判定領域とに区分されてお
り、かかるマップ検索により排出抑止系１１が異常か否
かが判定される。（図中、斜線部が異常判定領域を示し
ている。） (7) 通常パージ（図３、ステップＳ１４）図１４は、通常パージモードの各弁類の設定条件を示し
たフローチャートである。

【００８６】すなわち、第１の電磁弁３５をオン状態に
又ドレンシャット弁３９及びパージ制御弁３６を開弁状
態にして通常パージモードに設定し、エンジン１からエ
ア吸引が可能な状態として（ステップＳ１１１）本プロ
グラムを終了する。

【００８７】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明は燃料タン
クと、吸気口が設けられたキャニスタと、該キャニスタ
と前記燃料タンクとを接続する燃料蒸気流通路に介装さ
れた第１の制御弁と、前記キャニスタと内燃エンジンの
吸気系とを接続するパージ通路に介装された第２の制御
弁とからなる蒸発燃料排出抑止系を備えた内燃エンジン
の蒸発燃料処理装置において、前記燃料タンクの内圧力
を検出するタンク内圧検出手段と、エンジンの作動状態
を検出する作動状態検出手段と、前記キャニスタの前記
吸気口を開閉する第３の制御弁と、前記作動状態検出手
段によりエンジンの作動が検出されているときに前記第
１乃至第３の制御弁を制御して前記蒸発燃料排出抑止系
を所定の負圧状態にする減圧処理手段と、前記減圧処理
手段による減圧処理中に所定時間が経過したときは、前
記蒸発燃料排出抑止系が異常か否かを判定する異常判定
手段とからなる異常判定処理系を有しているので、前記
減圧処理手段によって前記蒸発燃料排出抑止系を所定の
負圧状態にすることができない場合であっても、システ
ムの異常か否かの判定を行なうことが可能となる。

【００８８】また、前記燃料タンク内の蒸気発生量を検
出する蒸気発生量検出手段、具体的には前記第１の制御
弁を開閉制御してタンク内圧の変動量を検出する変動量
検出手段を備え、該蒸気発生量検出手段（変動量検出手
段）により検出された蒸気発生量（タンク内圧変動量）
が所定値より小さいときは、前記異常判定手段により前
記蒸発燃料排出抑止系が異常と判定されるので、燃料タ
ンクから大量の燃料蒸気がリークしていると考えられる
前記変動量が小さいときは、システムの異常が検出され
る。

【００８９】さらに、本発明は前記異常判定処理系によ
る処理を開始する前に処理時間パージを行うので、キャ
ニスタに吸着貯蔵されている燃料蒸気は低減され、減圧
処理時間が極端に増加するのを防止することができ、ま
た濃い蒸気が吸気系にパージされるのを防止することが
できる。

【００９０】このように本発明によれば、大量の燃料蒸
気が燃料タンクからリークしているため、燃料蒸気排出
抑止系を所定の負圧状態に減圧処理することができない
場合であっても、適確にシステムの異常を検知すること
ができ、異常検知機能の改善を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る内燃エンジンの蒸発燃料処理装置
の一実施例を示す全体構成図である。

【図２】第１，第２の電磁弁及びドレンシャット弁並び
にパージ制御弁の作動パターンを示す図である。

【図３】本発明のメインルーチンを示すフローチャート
である。

【図４】モニタ許可判断ルーチンのフローチャートであ
る。

【図５】大気開放時のタンク内圧チェックルーチンのフ
ローチャートである。

【図６】タンク内圧変動チェックルーチンのフローチャ
ートである。

【図７】タンク内圧減圧処理ルーチンのフローチャート
である。

【図８】リークダウンチェックルーチンのフローチャー
トである。

【図９】システム状態判定処理ルーチンのフローチャー
トである。

【図１０】異常判定処理ルーチンのフローチャートであ
る。

【図１１】異常判定マップ図である。

【図１２】異常判定処理ルーチンの他の実施例を示すフ
ローチャートである。

【図１３】異常判定値マップ図の他の実施例である。

【図１４】通常パージの設定手順を示すフローチャート
である。

【符号の説明】

１内燃エンジン５ＥＣＵ（減圧処理手段、異常判定手段、変動量検
出手段、蒸気発生量検出手段）１０パージ通路１１蒸発燃料排出抑止系２１ＩＧＳＷセンサ（作動状態検出手段）２３燃料タンク２５吸気口２６キャニスタ２７燃料蒸気流通路２８第１の制御弁２９ＰＡセンサ（タンク内圧検出手段）３６パージ制御弁（第２の制御弁）４０第３の制御弁

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者丸山洋埼玉県和光市中央１丁目４番１号株式会社本田技術研究所内 (56)参考文献特開平１−142258（ＪＰ，Ａ) 特開平２−102360（ＪＰ，Ａ) 特開平２−130255（ＪＰ，Ａ) 特開平３−213652（ＪＰ，Ａ) 特開平５−125997（ＪＰ，Ａ) 特開平５−33732（ＪＰ，Ａ) 特開平４−153553（ＪＰ，Ａ) 特開平４−318268（ＪＰ，Ａ) 特開平４−308350（ＪＰ，Ａ) 特開平４−362264（ＪＰ，Ａ) 特表平６−506514（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F02M 25/08 F02B 77/08

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】燃料タンクと、吸気口が設けられたキャ
ニスタと、該キャニスタと前記燃料タンクとを接続する
燃料蒸気流通路に介装された第１の制御弁と、前記キャ
ニスタと内燃エンジンの吸気系とを接続するパージ通路
に介装された第２の制御弁とからなる蒸発燃料排出抑止
系を備えた内燃エンジンの蒸発燃料処理装置において、エンジンの作動状態を検出する作動状態検出手段と、前
記キャニスタの前記吸気口を開閉する第３の制御弁と、
前記燃料タンクの内圧力を検出するタンク内圧検出手段
と、前記作動状態検出手段によりエンジンの作動が検出
されているときに前記第１乃至第３の制御弁を制御して
前記蒸発燃料排出抑止系を所定の負圧状態にする減圧処
理手段と、前記減圧処理手段による減圧処理中に所定時
間が経過したときは前記蒸発燃料排出抑止系が異常か否
かを判定する異常判定手段とからなる異常判定処理系を
有していることを特徴とする内燃エンジンの蒸発燃料処
理装置。
【請求項２】前記燃料タンク内の蒸気発生量を検出す
る蒸気発生量検出手段を備え、該蒸気発生量検出手段に
より検出された蒸気発生量が所定値より小さいときは、
前記異常判定手段により前記蒸気燃料排出抑止系が異常
と判定されることを特徴とする請求項１記載の内燃エン
ジンの蒸発燃料処理装置。
【請求項３】前記蒸気発生量検出手段は、前記第１の
制御弁を開閉制御してタンク内圧の変動量を検出する変
動量検出手段であることを特徴とする請求項２記載の内
燃エンジンの蒸発燃料処理装置。
【請求項４】前記異常判定処理系による処理を開始す
る前に所定時間パージを行うことを特徴とする請求項１
乃至請求項３のいずれかに記載の内燃エンジンの蒸発燃
料処理装置。