JP3539325B2 - 内燃機関の蒸発燃料処理装置 - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、燃料タンク内の蒸発燃料を内燃機関の吸気通路へパージする内燃機関の蒸発燃料処理装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、燃料タンクで発生する蒸発燃料(ベーパ)をキャニスタに捕集し、その捕集されたベーパを適宜キャニスタからパージ通路を通じて内燃機関の吸気通路へパージするようにした蒸発燃料処理装置が知られている。
【0003】
こうした蒸発燃料処理装置においては、内燃機関の空燃比制御に与える悪影響を抑えるため、パージ通路にパージ量調節弁を設け、同パージ量調節弁の開閉によってパージ量を機関運転状態に応じて制御するようにしている。
【0004】
ところで、一般にキャニスタから吸気通路にパージされるベーパには、キャニスタの吸着材に一旦吸着されてから離脱されるもの(以下、単に離脱ベーパという)の他に、燃料成分が十分に吸着材に吸着されることなく燃料タンクからキャニスタ内を通過して吸気通路にパージされるもの(以下、単にタンクベーパという)もある。そのため、例えば離脱ベーパのみを考慮したパージ制御が行なわれる場合にあっては、タンクベーパに起因した空燃比の乱れやそれに伴うエミッションの悪化等を招くおそれがある。
【0005】
そこで従来、このような不都合を回避すべく、離脱ベーパ及びタンクベーパの双方を考慮したパージ制御を行う蒸発燃料処理装置として、例えば特開平9−303219号公報に記載された装置が知られている。
【0006】
この装置では、パージ率(パージ量/吸入空気量)の上限値として、離脱ベーパ量に基づくパージ率に加え、タンクベーパ量に基づくパージ率を求め、これらパージ率の各上限値の最小の値を最大パージ率として設定することにより、パージ量の上限を規制するようにしている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このような内燃機関の蒸発燃料処理装置にあっては、通常、燃料タンクとキャニスタとを連通する通路(ベーパ通路)の途中に、燃料タンク内の圧力が所定圧以上になったときに開弁するタンク内圧制御弁が設けられている。こうした弁が設けられることにより、燃料タンクからキャニスタにベーパが過剰に導入されるのを回避し、同キャニスタにおける所定のベーパ吸着能力を維持することができるようになる。
【0008】
しかしその一方で、このタンク内圧制御弁がパージの実行中に開弁し、ベーパ通路を通じて燃料タンクから大量のベーパがキャニスタに導入されることがあると以下のような問題も無視できないものとなる。
【0009】
すなわち、このように燃料タンクからキャニスタに大量のベーパが導入されると、その導入量がキャニスタにおいて吸着可能な量を越えてしまい、その越えた分のベーパがタンクベーパとしてそのまま吸気通路にパージされるようになり、空燃比の乱れやそれにそれに起因するエミッションの悪化等を招くおそれがある。
【0010】
また、上記公報に記載の装置では、こうしたタンクベーパに基づいてベーパ量を制限するようにしているとはいえ、タンク内圧制御弁の開弁に伴うタンクベーパの過渡的な増大については何ら考慮されておらず、それに伴う空燃比制御の悪化についてはもはや対処しきれないものとなっている。
【0011】
この発明は、こうした従来の実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、パージの実行中に燃料タンク内のベーパがキャニスタに導入されることに起因した空燃比制御の悪化を抑制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にある。
【0012】
【課題を解決するための手段】
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。
請求項1に記載した発明は、燃料タンク内で発生する蒸発燃料を捕集するキャニスタと、このキャニスタと前記燃料タンクとを連通する連通路に設けられ、前記燃料タンク内の蒸発燃料を前記キャニスタに導入する導入弁と、前記キャニスタと内燃機関の吸気通路とを連通するパージ通路に設けられ、このパージ通路を通じて前記キャニスタから前記吸気通路にパージされるパージ量をその開度に応じて調節するパージ量調節弁と、このパージ量調節弁を機関運転状態に基づいて開閉制御する制御手段とを備える内燃機関の蒸発燃料処理装置において、前記燃料タンクの内圧を検出する圧力センサを備え、前記制御手段はこの圧力センサにより検出される前記燃料タンクの内圧が所定開弁圧以上である場合に前記導入弁が開弁状態にあると判断し、同内圧が前記所定開弁圧よりも小さい所定閉弁圧以下である場合に前記導入弁が閉弁状態にあると判断し、同内圧に基づいて判断される前記導入弁の開弁タイミングに基づいて前記パージ量調節弁の開度を機関運転状態に基づく目標開度よりも低下させた後、同導入弁が開弁状態にあることを条件に前記パージ量調節弁の開度を同目標開度よりも低下した状態に所定時間保持するものであるとしている。
【0013】
上記構成によれば、導入弁が開弁する際には、パージ量調節弁の開度が機関運転状態に基づく目標開度よりも低下させられ、パージ量が少なく制限されるようになる。従って、導入弁の開弁に伴って燃料タンク内のベーパがキャニスタに導入され、同キャニスタ内におけるベーパの量及びその濃度が一時的に上昇したとしても、それに起因する空燃比制御の悪化を抑制することができるようになる。
また、導入弁が燃料タンクの内圧と所定の基準圧との差圧に応じて開閉する差圧弁等、その開閉状態を直接検出することのできない弁により構成される場合であっても、この導入弁の開弁タイミングを適性に判断し、燃料タンクからキャニスタにベーパが導入されるタイミングを正確に把握したうえでパージ量調節弁の開度を低下させることができ、空燃比制御の悪化を好適に抑制することができるようになる。
ここで、例えば所定開弁圧は導入弁が確実に開弁する際の燃料タンクの内圧として、予め実験等により決定される値である。即ち、同内圧が所定開弁圧以上である場合には、導入弁が開弁状態にあると判断することができる。また、所定閉弁圧は、導入弁が確実に閉弁する際の燃料タンクの内圧として、上記所定開弁圧と同様に予め実験等により決定される値であり、同所定開弁圧より小さい値として決定される。これは、導入弁の開弁後は、タンク内圧が所定開弁圧以下に低下しても、キャニスタと燃料タンクとを連通する連通路を移動する蒸発燃料の流動圧によって同導入弁が開弁状態のまま保持されることによる。そして、例えば導入弁が閉弁状態にあると判断すれば、パージ量調節弁の開度は目標開度に設定される。
【0014】
請求項2に記載した発明は、請求項1に記載した内燃機関の蒸発燃料処理装置において、前記制御手段は前記パージ量調節弁の開度を前記目標開度よりも低下させるに際し同弁を全閉状態に制御するものであるとしている。
【0015】
上記構成によれば、空燃比制御の悪化を一層確実に抑制することができるようになる。
請求項3に記載した発明は、請求項1又は2に記載した内燃機関の蒸発燃料処理装置において、前記制御手段は前記パージ量調節弁の開度を前記目標開度よりも低下させた後、同目標開度にまで徐々に増大させるものであるとしている。
【0016】
上記構成によれば、請求項1又は2に記載した発明の作用効果に加えて、パージ量調節弁の開度を低下させた後、同開度を機関運転状態に基づく目標開度にまで徐々に増大させることにより、吸気通路にパージされるベーパの量及びその濃度の急変を抑えて空燃比制御の悪化を抑制しつつ、機関運転状態に基づく所定のパージ量を確保することができるようになる。
【0019】
【発明の実施の形態】
以下、本発明にかかる内燃機関の蒸発燃料処理装置の一実施の形態について、図面を参照して説明する。
【0020】
図1は、本実施の形態におけるエンジン10及びその蒸発燃料処理装置20を示す概略構成図である。
同図1に示すように、車両に搭載されるエンジン10は、燃焼室11、吸気通路12、及び排気通路13等を備えて構成される。吸気通路12において、その上流側には、吸入空気量を調節するスロットルバルブ12cが設けられており、更にその上流側には、エアクリーナ12d、及び吸入空気量を検出するためのエアフローメータ12eがそれぞれ設けられている。
【0021】
ちなみにエンジン10の運転にあたっては、まず燃料タンク30内の燃料が燃料ポンプ31によって汲み出され、燃料供給通路36を通じてデリバリパイプ12aに送られる。そして、燃料はデリバリパイプ12aから燃料噴射弁12bに供給された後、同デリバリパイプ12aから吸気通路12に噴射供給される。
【0022】
一方、蒸発燃料処理装置20は、大きくは、燃料タンク30に発生するベーパを捕集するキャニスタ40や、その捕集されたベーパを吸気通路12にパージするパージ通路71等を備えて構成される。
【0023】
キャニスタ40の内部には、仕切板41により隔てられた主室42及び副室43と、これら各室42,43を連通する拡散室44とが形成されている。主室42及び副室43の内部には、ベーパを吸着する吸着材(例えば活性炭等)が充填されている。
【0024】
キャニスタ40において主室42側の部分には、吸気通路12に通じるパージ通路71が接続されている。このパージ通路71には同通路71の通路断面積を調節することにより、キャニスタ40から吸気通路12にパージされるベーパの量、すなわちパージ量を調節するパージ量調節弁71aが設けられている。このパージ量調節弁71aの開度は、機関運転状態に基づいて設定される目標パージ率に応じて制御される。
【0025】
また、キャニスタ40において主室42側の部分には、タンク内圧制御弁60が取り付けられている。このタンク内圧制御弁60はベーパ通路35を介して燃料タンク30に接続されている。また、タンク内圧制御弁60はダイアフラム式の差圧弁であり、燃料タンク30の内圧がキャニスタ40の内圧より所定値以上高くなるときに開弁する。このタンク内圧制御弁60の開弁により、燃料タンク30内のベーパがベーパ通路35を通じてキャニスタ40の主室42に導入されるようになる。
【0026】
燃料タンク30には、タンク内圧制御弁60と同様にダイアフラム式差圧弁からなるブリーザ弁33が取り付けられており、このブリーザ弁33はブリーザ通路34を介してキャニスタ40の主室42に接続されている。このブリーザ弁33は燃料タンク30への給油時において同タンク30の内圧が所定圧以上にまで上昇したときに開弁する。このブリーザ弁33の開弁により、燃料タンク30のベーパがブリーザ通路34を通じてキャニスタ40に導入されるようになる。
【0027】
キャニスタ40において副室43側の部分には、大気弁70が取り付けられている。この大気弁70には、吸気通路12のエアクリーナ12dに通じる大気導入通路72、一端が大気に開放された大気排出通路73、並びにパージ通路71に通じる分岐通路76がそれぞれ接続されている。
【0028】
大気導入通路72には、同通路72を開閉する大気導入弁72aが設けられている。この大気導入弁72aは、通常時は開弁状態に保持されており、蒸発燃料処理装置の異常診断時のみ閉弁駆動される。尚、この異常診断についてはその説明を割愛する。
【0029】
また、大気弁70は、異なる機能を有する2つのダイアフラム弁74,75によって構成されている。
第1のダイアフラム弁74は、パージ処理の実行に際して、パージ通路71内の圧力が所定圧以下にまで低下したときに開弁状態となる。この第1のダイアフラム弁74の開弁により、大気が大気導入通路72を通じて副室43に導入されるようになる。
【0030】
一方、第2のダイアフラム弁75は、上記ブリーザ弁33の開弁に伴ってキャニスタ40に多量のベーパが導入されるときなど、副室43の内圧が大気圧よりの高い所定圧以上にまで上昇したときに開弁する。このように第2のダイアフラム弁75が開弁することにより、キャニスタ40内の吸着材によってその燃料成分が除去されたベーパ(空気)が副室43から大気排出通路73を通じて大気中に排出されるようになる。
【0031】
また、タンク内圧制御弁60にはバイパス通路80が接続されており、このバイパス通路80は副室43に接続されている。副室43は、このバイパス通路80、タンク内圧制御弁60の内部、並びにベーパ通路35を通じて燃料タンク30と連通されている。このバイパス通路80にはバイパス弁80aが設けられている。このバイパス弁80aは、通常時は閉弁状態に保持されており、上記異常診断の際にのみ開弁駆動される。
【0032】
また、この蒸発燃料処理装置においては、燃料タンク30に、その内圧を検出するための圧力センサ32が取り付けられている。この圧力センサ32は電子制御装置(ECU)50に接続されており、その検出信号は同ECU50に出力される。
【0033】
このECU50は、上記各弁71a,72a,80aの開閉状態を制御することによりパージ処理を実行する他、上記異常診断、空燃比制御等、各種制御を併せて実行するものである。ECU50は、演算処理を行う演算処理装置や、圧力センサ32の検出信号が入力される入力回路、上記各弁71a,72a,80aに対して駆動信号を出力する出力回路(いずれも図示略)の他、各種制御プログラムやその実行に際して参照される関数データが記憶されたメモリ等を備えている。
【0034】
このように構成された蒸発燃料処理装置では、ベーパの発生に伴って燃料タンク30の内圧が上昇し、タンク内圧制御弁60が開弁すると、燃料タンク30内のベーパはベーパ通路35を通じてキャニスタ40に導入される。また、給油時においてブリーザ弁33が開弁すると、燃料タンク30内のベーパはベーパ通路35のみならずブリーザ通路34を通じてキャニスタ40に導入されるようになる。そして、こうしてキャニスタ40に導入されたベーパは、主室42或いは副室43の吸着材に一旦吸着される。
【0035】
一方、エンジン10の運転時にパージ量調節弁71aが開かれると、パージ通路71に吸気通路12内の圧力が導入される。この圧力の導入に伴って第1のダイアフラム弁74が開弁し、大気導入通路72を通じてキャニスタ40に大気が導入される。そして、この大気によって上記各室42,43内の吸着材に吸着されている燃料成分は同吸着材から離脱して再びベーパとなり、パージ通路71を通じて吸気通路12に導入される。そして、吸気通路12に導入されたベーパは、燃料噴射弁12bから噴射される燃料とともに燃焼室11において燃焼される。
【0036】
ここで、本実施の形態にかかる蒸発燃料処理装置では、こうしたパージ処理の実行中にタンク内圧制御弁60が開弁する場合には、これを検出するとともに、パージ量を上記目標パージ率に対応する量よりも一時的に少なくなるように制限するようにしている。具体的にはタンク内圧制御弁60が開弁したことが検出されると、上記パージ量調節弁71aを一旦全閉状態とし、その後同弁71aの開度が目標パージ率に対応する開度となるまで同弁71aを徐々に開弁させるようにしている。以下では、このようにパージ処理の実行中にタンク内圧制御弁60が開弁したときにおけるパージ量調節弁71aの制御態様について図2〜図4を参照して説明する。
【0037】
まずタンク内圧制御弁60の開閉状態を判断する際の処理手順について、図2に示すフローチャートを参照して説明する。この一連の処理は、前記ECU50によって所定のクランク角毎に割り込み実行される。
【0038】
この処理では、ECU50は、先ずステップS110の処理において、圧力センサ32の出力信号に基づき検出される燃料タンク30の内圧Ptが所定値PA以上か否を判断する。ここで所定開弁圧PAはタンク内圧制御弁60が確実に開弁する際の燃料タンク30の内圧として、予め実験等により決定される値である。即ち、同内圧Ptが所定値PA以上である場合には、タンク内圧制御弁60が開弁状態にあると判断することができる。そしてECU50は、タンク内圧Ptが所定開弁圧PA以上にあると判断すれば、その処理をステップS120に移行し、タンク内圧制御弁60が現在開弁状態であることを示す開弁フラグXTNKOPNを「ON(オン)」に設定する。なお、本実施の形態においては、後述するように、タンク内圧制御弁60の開弁直後、パージ量調節弁71aが全閉とされるため、同タンク内圧制御弁60の開弁直後の所定期間は、燃料タンク30の内圧Ptは所定値PA以上となる。
【0039】
一方、ECU50は、タンク内圧Ptが所定開弁圧PA未満であると判断すれば、ステップS130において、上記開弁フラグXTNKOPNが現在「ON」であるか否かを判断する。そしてECU50は、開弁フラグXTNKOPNが現在「ON」であると判断すればその処理をステップS140に移行する。一方、開弁フラグXTNKOPNが現在「ON」ではない、すなわち開弁フラグXTNKOPNが現在「OFF(オフ)」であると判断すれば、このルーチンを一旦終了する。
【0040】
ステップS140において、ECU50は、パージ量が所定量α以下か否か、またはタンク内圧Ptが所定閉弁圧PB以下か否かの判断を行う。ここで所定量αは、タンク内圧制御弁60が確実に閉弁する際のパージ量として、予め実験等により決定される値である。なお、このパージ量が小さいとキャニスタ40内の圧力とタンク内圧Ptとの差がなくなることにより、タンク内圧制御弁60は閉弁することとなる。また、所定閉弁圧PBは、タンク内圧制御弁60が確実に閉弁する際の燃料タンク30の内圧として、上記所定開弁圧PAと同様に予め実験等により決定される値であり、同所定開弁圧PAより小さい値として決定される。これは、タンク内圧制御弁60の開弁後は、タンク内圧Ptが所定開弁圧PA以下に低下しても、ベーパ通路35を移動するベーパの流動圧によって同弁60が開弁状態のまま保持されることによる。
【0041】
ECU50は、パージ量が所定量α以下であると判断するか、または、タンク内圧Ptがこの所定閉弁圧PB以下であると判断するとその処理をステップS150に移行し、タンク内圧制御弁60が閉弁したと判断して、開弁フラグXTNKOPNを「OFF」に設定する。そしてこのルーチンを一旦終了する。
【0042】
一方、同ステップS140において、ECU50は、パージ量が所定量αより大きく、且つタンク内圧Ptが所定閉弁圧PBより大きいと判断すれば、タンク内圧制御弁60が開弁状態にあるとして開弁フラグXTNKOPNを変更せずこのルーチンを一旦終了する。
【0043】
このように本実施の形態においては、タンク内圧制御弁がその開閉状態を直接検出することのできない弁により構成される場合であっても、同弁の開弁タイミングを容易且つ確実に判断できる。
【0044】
次に上記開弁フラグXTNKOPNに基づいてパージ量調節弁71aの開度制御する際の処理手順について図3に示すフローチャートを参照して説明する。また、その際の経時変化を図4に示す。なお、本処理も、ECU50によって所定のクランク角毎に割り込み実行される。
【0045】
この一連の処理では、まず、ECU50は、ステップS210において、前記開弁フラグXTNKOPNが「OFF」から「ON」に変化したか否かの判断を行う。ここでECU50は、同フラグXTNKOPNが「OFF」から「ON」に変化した、すなわち前回の制御周期において閉弁状態にあったタンク内圧制御弁60が今回の制御周期までに開弁状態に移行したと判断すると(図4に示す時刻t0)、その処理をステップS220に移行し、パージ処理の実行中にあってパージ量調節弁71aが所定の開度をもって開弁していても同弁71aを一旦全閉とする(図4(a),(b),(c)参照)。従って、パージ量調節弁71aの開度は目標パージ率に基づき設定される開度よりも低く設定されることとなる。その結果、タンク内圧制御弁60の開弁に伴って燃料タンク30からキャニスタ40に多量のベーパが流入することがあっても、そのベーパが吸気通路12に導入されることはなく、空燃比の乱れが好適に抑制されるようになる。
【0046】
一方、上記ステップS210で、ECU50は、開弁フラグXTNKOPNが「OFF」から「ON」に変化していないと認識すれば、その処理をステップS230に移行する。
【0047】
このステップS230において、ECU50は、開弁フラグXTNKOPNが「ON」に設定されているか否かを判断する。ここでECU50は、同フラグXTNKOPNが「ON」に設定されている、すなわちタンク内圧制御弁60が開弁状態にあると判断すると、その処理を上記ステップS240に移行し、図4(c)に示されるように、パージ量調節弁71aの開度を目標パージ率に基づいて設定される開度にまで所定の速度をもって徐々に増大させる。従って、同図4(d)に示されるように、パージ量は目標パージ率に応じた量になるまで徐々に増大するようになる。そのため、タンク内圧制御弁60の開弁時にパージ量調節弁71aが所定の開度に維持される場合(図4(c)の二点鎖線)には、タンクベーパの過渡的な増大に伴って発生する、空燃比の乱れの起因となるパージ量の過渡的な増大(図4(d)の二点鎖線)は好適に防止される。
【0048】
このようにパージ量を徐々に増大させることにより、その増大に伴う空燃比の乱れは空燃比フィードバック制御によって好適に補償されるようになる。なお、パージ量調節弁71aの開度を増大させる際の速度は、空燃比フィードバック制御により空燃比の乱れを補償することのできる範囲に予め設定されている。
【0049】
一方、上記ステップS230で、ECU50は、開弁フラグXTNKOPNが「ON」に設定されていない、すなわちタンク内圧制御弁60が閉弁状態にあると判断すれば、本処理を一旦終了する。なお、このような場合には、この処理とは別の処理においてパージ量調節弁71aの開度は目標パージ率に対応する開度に設定される。
【0050】
以上説明したように、本実施の形態の蒸発燃料処理装置によれば、以下のような効果を得ることができる。
(1)タンク内圧制御弁60が開弁する際に、パージ量調節弁71aの開度を低下させ、パージ量を目標パージ率に対応する量よりも少なくなるように制限するようにしている。従って、タンク内圧制御弁60の開弁に伴ってキャニスタ40内におけるベーパの量及びその濃度が一時的に上昇したとしても、それに起因する空燃比の乱れを抑え、空燃比制御の悪化を抑制することができるようになる。
【0051】
(2)特に、パージ量調節弁71aを一旦全閉状態に制御するようにしているため、空燃比制御の悪化を一層確実に抑制することができるようになる。
(3)また、上記のようにパージ量調節弁71aの開度を低下させた後、同開度を目標パージ率に基づいて設定される開度にまで徐々に増大させるようにしているため、吸気通路12にパージされるベーパの量及びその濃度の急変を抑えて空燃比制御の悪化を抑制しつつ、目標パージ率に対応する所定のパージ量を確保することができるようになる。
【0052】
(4)更に、圧力センサ32により検出される燃料タンク30の内圧Ptに基づいてタンク内圧制御弁60の開閉状態を判断するようにしているため、同弁60の開弁タイミングを容易且つ確実に判断し、燃料タンク30からキャニスタ40にベーパが導入されるタイミングを正確に把握したうえでパージ量調節弁71aの開度を低下させることができ、空燃比制御の悪化を好適に抑制することができるようになる。
【0053】
なお、以上説明した本発明の実施の形態は以下のようにその構成を変更して実施することもできる。
・上記実施の形態においては、図2に示したステップS140において、ECU50は、タンク内圧制御弁60の閉弁判断を、パージ量が所定量α以下となったか、またはタンク内圧Ptが所定閉弁圧PB以下となったかの論理和(OR)条件にて判断する例を示したがこれに限られない。同制御弁60の閉弁判断方法として、パージ量が所定量α以下となった条件のみ、あるいはタンク内圧Ptが所定閉弁圧PB以下となった条件のみにて判断するようにしてもよい。
【0056】
・上記実施の形態においては、タンク内圧制御弁60の開弁に際し、上述したようなパージ量調節弁71aの開度制御を実行する例を示したがこれに限られない。例えば上記ブリーザ弁33は、通常、給油時に開弁するものであるが、車両の振動に伴って開弁することがある。そこで、このブリーザ弁33が開弁したことを検出するとともに、同弁33の開弁に際し同様なパージ量調節弁71aの開度制御を行うようにしてもよい。さらに、それら両弁33,60の双方の開弁に際し上記パージ量調節弁71aの開度制御を実行するようにしてもよい。
【0057】
・上記実施の形態においては、タンク内圧制御弁60が開弁する際、一旦パージ量調節弁71aを全閉(「0(ゼロ)」)とし、その後、徐々に同弁71aを目標パージ率に対応する開度になるまで所定速度をもって徐々に開弁させる例を示したが、パージ量調節弁71aの開度制御の態様はこれに限られない。例えば、パージ量調節弁71aの開度を「0」以外の開度に低下させるようにしてもよい。また、パージ量調節弁71aの開度を所定開度(「0」及び「0」以外を含む)に低下させた後、所定時間保持しその後徐々に開弁させるようにしてもよい。あるいは、パージ量調節弁71aを徐々に開弁させる所定速度を、例えばタンク内圧Ptに応じて可変とするようにしてもよい。その際、同内圧Ptが高いほどパージ量調節弁71aの開弁速度が遅くなるようにする。
【0058】
要は、制御手段は、タンク内圧制御弁が燃料タンクの内圧の上昇に伴って開弁するに際し、パージ量調節弁の開度を機関運転状態に基づく目標開度よりも低下させるものであればよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る内燃機関の蒸発燃料処理装置の一実施の形態を示す概略構成図。
【図2】同実施の形態においてタンク内圧制御弁の開閉状態を判断する際の処理手順を示すフローチャート。
【図3】同実施の形態においてパージ量調節弁の開度を制御する際の処理手順を示すフローチャート。
【図4】同実施の形態においてタンク内圧制御弁の開弁に伴うパージ量調節弁の開度制御にかかる態様を示すタイミングムチャート。
【符号の説明】
10…エンジン、12…吸気通路、20…蒸発燃料処理装置、30…燃料タンク、32…圧力センサ、33…ブリーザ制御弁(差圧弁)、34…ブリーザ通路、35…ベーパ通路、40…キャニスタ、41…仕切板、42…主室、43…副室、44…拡散室、50…ECU(電子制御装置)、60…タンク内圧制御弁(差圧弁)、70…大気弁、71…パージ通路、71a…パージ量調節弁(電磁弁)、72…大気導入通路、72a…大気導入弁(電磁弁)、73…大気排出通路。
【発明の属する技術分野】
本発明は、燃料タンク内の蒸発燃料を内燃機関の吸気通路へパージする内燃機関の蒸発燃料処理装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、燃料タンクで発生する蒸発燃料(ベーパ)をキャニスタに捕集し、その捕集されたベーパを適宜キャニスタからパージ通路を通じて内燃機関の吸気通路へパージするようにした蒸発燃料処理装置が知られている。
【0003】
こうした蒸発燃料処理装置においては、内燃機関の空燃比制御に与える悪影響を抑えるため、パージ通路にパージ量調節弁を設け、同パージ量調節弁の開閉によってパージ量を機関運転状態に応じて制御するようにしている。
【0004】
ところで、一般にキャニスタから吸気通路にパージされるベーパには、キャニスタの吸着材に一旦吸着されてから離脱されるもの(以下、単に離脱ベーパという)の他に、燃料成分が十分に吸着材に吸着されることなく燃料タンクからキャニスタ内を通過して吸気通路にパージされるもの(以下、単にタンクベーパという)もある。そのため、例えば離脱ベーパのみを考慮したパージ制御が行なわれる場合にあっては、タンクベーパに起因した空燃比の乱れやそれに伴うエミッションの悪化等を招くおそれがある。
【0005】
そこで従来、このような不都合を回避すべく、離脱ベーパ及びタンクベーパの双方を考慮したパージ制御を行う蒸発燃料処理装置として、例えば特開平9−303219号公報に記載された装置が知られている。
【0006】
この装置では、パージ率(パージ量/吸入空気量)の上限値として、離脱ベーパ量に基づくパージ率に加え、タンクベーパ量に基づくパージ率を求め、これらパージ率の各上限値の最小の値を最大パージ率として設定することにより、パージ量の上限を規制するようにしている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このような内燃機関の蒸発燃料処理装置にあっては、通常、燃料タンクとキャニスタとを連通する通路(ベーパ通路)の途中に、燃料タンク内の圧力が所定圧以上になったときに開弁するタンク内圧制御弁が設けられている。こうした弁が設けられることにより、燃料タンクからキャニスタにベーパが過剰に導入されるのを回避し、同キャニスタにおける所定のベーパ吸着能力を維持することができるようになる。
【0008】
しかしその一方で、このタンク内圧制御弁がパージの実行中に開弁し、ベーパ通路を通じて燃料タンクから大量のベーパがキャニスタに導入されることがあると以下のような問題も無視できないものとなる。
【0009】
すなわち、このように燃料タンクからキャニスタに大量のベーパが導入されると、その導入量がキャニスタにおいて吸着可能な量を越えてしまい、その越えた分のベーパがタンクベーパとしてそのまま吸気通路にパージされるようになり、空燃比の乱れやそれにそれに起因するエミッションの悪化等を招くおそれがある。
【0010】
また、上記公報に記載の装置では、こうしたタンクベーパに基づいてベーパ量を制限するようにしているとはいえ、タンク内圧制御弁の開弁に伴うタンクベーパの過渡的な増大については何ら考慮されておらず、それに伴う空燃比制御の悪化についてはもはや対処しきれないものとなっている。
【0011】
この発明は、こうした従来の実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、パージの実行中に燃料タンク内のベーパがキャニスタに導入されることに起因した空燃比制御の悪化を抑制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にある。
【0012】
【課題を解決するための手段】
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。
請求項1に記載した発明は、燃料タンク内で発生する蒸発燃料を捕集するキャニスタと、このキャニスタと前記燃料タンクとを連通する連通路に設けられ、前記燃料タンク内の蒸発燃料を前記キャニスタに導入する導入弁と、前記キャニスタと内燃機関の吸気通路とを連通するパージ通路に設けられ、このパージ通路を通じて前記キャニスタから前記吸気通路にパージされるパージ量をその開度に応じて調節するパージ量調節弁と、このパージ量調節弁を機関運転状態に基づいて開閉制御する制御手段とを備える内燃機関の蒸発燃料処理装置において、前記燃料タンクの内圧を検出する圧力センサを備え、前記制御手段はこの圧力センサにより検出される前記燃料タンクの内圧が所定開弁圧以上である場合に前記導入弁が開弁状態にあると判断し、同内圧が前記所定開弁圧よりも小さい所定閉弁圧以下である場合に前記導入弁が閉弁状態にあると判断し、同内圧に基づいて判断される前記導入弁の開弁タイミングに基づいて前記パージ量調節弁の開度を機関運転状態に基づく目標開度よりも低下させた後、同導入弁が開弁状態にあることを条件に前記パージ量調節弁の開度を同目標開度よりも低下した状態に所定時間保持するものであるとしている。
【0013】
上記構成によれば、導入弁が開弁する際には、パージ量調節弁の開度が機関運転状態に基づく目標開度よりも低下させられ、パージ量が少なく制限されるようになる。従って、導入弁の開弁に伴って燃料タンク内のベーパがキャニスタに導入され、同キャニスタ内におけるベーパの量及びその濃度が一時的に上昇したとしても、それに起因する空燃比制御の悪化を抑制することができるようになる。
また、導入弁が燃料タンクの内圧と所定の基準圧との差圧に応じて開閉する差圧弁等、その開閉状態を直接検出することのできない弁により構成される場合であっても、この導入弁の開弁タイミングを適性に判断し、燃料タンクからキャニスタにベーパが導入されるタイミングを正確に把握したうえでパージ量調節弁の開度を低下させることができ、空燃比制御の悪化を好適に抑制することができるようになる。
ここで、例えば所定開弁圧は導入弁が確実に開弁する際の燃料タンクの内圧として、予め実験等により決定される値である。即ち、同内圧が所定開弁圧以上である場合には、導入弁が開弁状態にあると判断することができる。また、所定閉弁圧は、導入弁が確実に閉弁する際の燃料タンクの内圧として、上記所定開弁圧と同様に予め実験等により決定される値であり、同所定開弁圧より小さい値として決定される。これは、導入弁の開弁後は、タンク内圧が所定開弁圧以下に低下しても、キャニスタと燃料タンクとを連通する連通路を移動する蒸発燃料の流動圧によって同導入弁が開弁状態のまま保持されることによる。そして、例えば導入弁が閉弁状態にあると判断すれば、パージ量調節弁の開度は目標開度に設定される。
【0014】
請求項2に記載した発明は、請求項1に記載した内燃機関の蒸発燃料処理装置において、前記制御手段は前記パージ量調節弁の開度を前記目標開度よりも低下させるに際し同弁を全閉状態に制御するものであるとしている。
【0015】
上記構成によれば、空燃比制御の悪化を一層確実に抑制することができるようになる。
請求項3に記載した発明は、請求項1又は2に記載した内燃機関の蒸発燃料処理装置において、前記制御手段は前記パージ量調節弁の開度を前記目標開度よりも低下させた後、同目標開度にまで徐々に増大させるものであるとしている。
【0016】
上記構成によれば、請求項1又は2に記載した発明の作用効果に加えて、パージ量調節弁の開度を低下させた後、同開度を機関運転状態に基づく目標開度にまで徐々に増大させることにより、吸気通路にパージされるベーパの量及びその濃度の急変を抑えて空燃比制御の悪化を抑制しつつ、機関運転状態に基づく所定のパージ量を確保することができるようになる。
【0019】
【発明の実施の形態】
以下、本発明にかかる内燃機関の蒸発燃料処理装置の一実施の形態について、図面を参照して説明する。
【0020】
図1は、本実施の形態におけるエンジン10及びその蒸発燃料処理装置20を示す概略構成図である。
同図1に示すように、車両に搭載されるエンジン10は、燃焼室11、吸気通路12、及び排気通路13等を備えて構成される。吸気通路12において、その上流側には、吸入空気量を調節するスロットルバルブ12cが設けられており、更にその上流側には、エアクリーナ12d、及び吸入空気量を検出するためのエアフローメータ12eがそれぞれ設けられている。
【0021】
ちなみにエンジン10の運転にあたっては、まず燃料タンク30内の燃料が燃料ポンプ31によって汲み出され、燃料供給通路36を通じてデリバリパイプ12aに送られる。そして、燃料はデリバリパイプ12aから燃料噴射弁12bに供給された後、同デリバリパイプ12aから吸気通路12に噴射供給される。
【0022】
一方、蒸発燃料処理装置20は、大きくは、燃料タンク30に発生するベーパを捕集するキャニスタ40や、その捕集されたベーパを吸気通路12にパージするパージ通路71等を備えて構成される。
【0023】
キャニスタ40の内部には、仕切板41により隔てられた主室42及び副室43と、これら各室42,43を連通する拡散室44とが形成されている。主室42及び副室43の内部には、ベーパを吸着する吸着材(例えば活性炭等)が充填されている。
【0024】
キャニスタ40において主室42側の部分には、吸気通路12に通じるパージ通路71が接続されている。このパージ通路71には同通路71の通路断面積を調節することにより、キャニスタ40から吸気通路12にパージされるベーパの量、すなわちパージ量を調節するパージ量調節弁71aが設けられている。このパージ量調節弁71aの開度は、機関運転状態に基づいて設定される目標パージ率に応じて制御される。
【0025】
また、キャニスタ40において主室42側の部分には、タンク内圧制御弁60が取り付けられている。このタンク内圧制御弁60はベーパ通路35を介して燃料タンク30に接続されている。また、タンク内圧制御弁60はダイアフラム式の差圧弁であり、燃料タンク30の内圧がキャニスタ40の内圧より所定値以上高くなるときに開弁する。このタンク内圧制御弁60の開弁により、燃料タンク30内のベーパがベーパ通路35を通じてキャニスタ40の主室42に導入されるようになる。
【0026】
燃料タンク30には、タンク内圧制御弁60と同様にダイアフラム式差圧弁からなるブリーザ弁33が取り付けられており、このブリーザ弁33はブリーザ通路34を介してキャニスタ40の主室42に接続されている。このブリーザ弁33は燃料タンク30への給油時において同タンク30の内圧が所定圧以上にまで上昇したときに開弁する。このブリーザ弁33の開弁により、燃料タンク30のベーパがブリーザ通路34を通じてキャニスタ40に導入されるようになる。
【0027】
キャニスタ40において副室43側の部分には、大気弁70が取り付けられている。この大気弁70には、吸気通路12のエアクリーナ12dに通じる大気導入通路72、一端が大気に開放された大気排出通路73、並びにパージ通路71に通じる分岐通路76がそれぞれ接続されている。
【0028】
大気導入通路72には、同通路72を開閉する大気導入弁72aが設けられている。この大気導入弁72aは、通常時は開弁状態に保持されており、蒸発燃料処理装置の異常診断時のみ閉弁駆動される。尚、この異常診断についてはその説明を割愛する。
【0029】
また、大気弁70は、異なる機能を有する2つのダイアフラム弁74,75によって構成されている。
第1のダイアフラム弁74は、パージ処理の実行に際して、パージ通路71内の圧力が所定圧以下にまで低下したときに開弁状態となる。この第1のダイアフラム弁74の開弁により、大気が大気導入通路72を通じて副室43に導入されるようになる。
【0030】
一方、第2のダイアフラム弁75は、上記ブリーザ弁33の開弁に伴ってキャニスタ40に多量のベーパが導入されるときなど、副室43の内圧が大気圧よりの高い所定圧以上にまで上昇したときに開弁する。このように第2のダイアフラム弁75が開弁することにより、キャニスタ40内の吸着材によってその燃料成分が除去されたベーパ(空気)が副室43から大気排出通路73を通じて大気中に排出されるようになる。
【0031】
また、タンク内圧制御弁60にはバイパス通路80が接続されており、このバイパス通路80は副室43に接続されている。副室43は、このバイパス通路80、タンク内圧制御弁60の内部、並びにベーパ通路35を通じて燃料タンク30と連通されている。このバイパス通路80にはバイパス弁80aが設けられている。このバイパス弁80aは、通常時は閉弁状態に保持されており、上記異常診断の際にのみ開弁駆動される。
【0032】
また、この蒸発燃料処理装置においては、燃料タンク30に、その内圧を検出するための圧力センサ32が取り付けられている。この圧力センサ32は電子制御装置(ECU)50に接続されており、その検出信号は同ECU50に出力される。
【0033】
このECU50は、上記各弁71a,72a,80aの開閉状態を制御することによりパージ処理を実行する他、上記異常診断、空燃比制御等、各種制御を併せて実行するものである。ECU50は、演算処理を行う演算処理装置や、圧力センサ32の検出信号が入力される入力回路、上記各弁71a,72a,80aに対して駆動信号を出力する出力回路(いずれも図示略)の他、各種制御プログラムやその実行に際して参照される関数データが記憶されたメモリ等を備えている。
【0034】
このように構成された蒸発燃料処理装置では、ベーパの発生に伴って燃料タンク30の内圧が上昇し、タンク内圧制御弁60が開弁すると、燃料タンク30内のベーパはベーパ通路35を通じてキャニスタ40に導入される。また、給油時においてブリーザ弁33が開弁すると、燃料タンク30内のベーパはベーパ通路35のみならずブリーザ通路34を通じてキャニスタ40に導入されるようになる。そして、こうしてキャニスタ40に導入されたベーパは、主室42或いは副室43の吸着材に一旦吸着される。
【0035】
一方、エンジン10の運転時にパージ量調節弁71aが開かれると、パージ通路71に吸気通路12内の圧力が導入される。この圧力の導入に伴って第1のダイアフラム弁74が開弁し、大気導入通路72を通じてキャニスタ40に大気が導入される。そして、この大気によって上記各室42,43内の吸着材に吸着されている燃料成分は同吸着材から離脱して再びベーパとなり、パージ通路71を通じて吸気通路12に導入される。そして、吸気通路12に導入されたベーパは、燃料噴射弁12bから噴射される燃料とともに燃焼室11において燃焼される。
【0036】
ここで、本実施の形態にかかる蒸発燃料処理装置では、こうしたパージ処理の実行中にタンク内圧制御弁60が開弁する場合には、これを検出するとともに、パージ量を上記目標パージ率に対応する量よりも一時的に少なくなるように制限するようにしている。具体的にはタンク内圧制御弁60が開弁したことが検出されると、上記パージ量調節弁71aを一旦全閉状態とし、その後同弁71aの開度が目標パージ率に対応する開度となるまで同弁71aを徐々に開弁させるようにしている。以下では、このようにパージ処理の実行中にタンク内圧制御弁60が開弁したときにおけるパージ量調節弁71aの制御態様について図2〜図4を参照して説明する。
【0037】
まずタンク内圧制御弁60の開閉状態を判断する際の処理手順について、図2に示すフローチャートを参照して説明する。この一連の処理は、前記ECU50によって所定のクランク角毎に割り込み実行される。
【0038】
この処理では、ECU50は、先ずステップS110の処理において、圧力センサ32の出力信号に基づき検出される燃料タンク30の内圧Ptが所定値PA以上か否を判断する。ここで所定開弁圧PAはタンク内圧制御弁60が確実に開弁する際の燃料タンク30の内圧として、予め実験等により決定される値である。即ち、同内圧Ptが所定値PA以上である場合には、タンク内圧制御弁60が開弁状態にあると判断することができる。そしてECU50は、タンク内圧Ptが所定開弁圧PA以上にあると判断すれば、その処理をステップS120に移行し、タンク内圧制御弁60が現在開弁状態であることを示す開弁フラグXTNKOPNを「ON(オン)」に設定する。なお、本実施の形態においては、後述するように、タンク内圧制御弁60の開弁直後、パージ量調節弁71aが全閉とされるため、同タンク内圧制御弁60の開弁直後の所定期間は、燃料タンク30の内圧Ptは所定値PA以上となる。
【0039】
一方、ECU50は、タンク内圧Ptが所定開弁圧PA未満であると判断すれば、ステップS130において、上記開弁フラグXTNKOPNが現在「ON」であるか否かを判断する。そしてECU50は、開弁フラグXTNKOPNが現在「ON」であると判断すればその処理をステップS140に移行する。一方、開弁フラグXTNKOPNが現在「ON」ではない、すなわち開弁フラグXTNKOPNが現在「OFF(オフ)」であると判断すれば、このルーチンを一旦終了する。
【0040】
ステップS140において、ECU50は、パージ量が所定量α以下か否か、またはタンク内圧Ptが所定閉弁圧PB以下か否かの判断を行う。ここで所定量αは、タンク内圧制御弁60が確実に閉弁する際のパージ量として、予め実験等により決定される値である。なお、このパージ量が小さいとキャニスタ40内の圧力とタンク内圧Ptとの差がなくなることにより、タンク内圧制御弁60は閉弁することとなる。また、所定閉弁圧PBは、タンク内圧制御弁60が確実に閉弁する際の燃料タンク30の内圧として、上記所定開弁圧PAと同様に予め実験等により決定される値であり、同所定開弁圧PAより小さい値として決定される。これは、タンク内圧制御弁60の開弁後は、タンク内圧Ptが所定開弁圧PA以下に低下しても、ベーパ通路35を移動するベーパの流動圧によって同弁60が開弁状態のまま保持されることによる。
【0041】
ECU50は、パージ量が所定量α以下であると判断するか、または、タンク内圧Ptがこの所定閉弁圧PB以下であると判断するとその処理をステップS150に移行し、タンク内圧制御弁60が閉弁したと判断して、開弁フラグXTNKOPNを「OFF」に設定する。そしてこのルーチンを一旦終了する。
【0042】
一方、同ステップS140において、ECU50は、パージ量が所定量αより大きく、且つタンク内圧Ptが所定閉弁圧PBより大きいと判断すれば、タンク内圧制御弁60が開弁状態にあるとして開弁フラグXTNKOPNを変更せずこのルーチンを一旦終了する。
【0043】
このように本実施の形態においては、タンク内圧制御弁がその開閉状態を直接検出することのできない弁により構成される場合であっても、同弁の開弁タイミングを容易且つ確実に判断できる。
【0044】
次に上記開弁フラグXTNKOPNに基づいてパージ量調節弁71aの開度制御する際の処理手順について図3に示すフローチャートを参照して説明する。また、その際の経時変化を図4に示す。なお、本処理も、ECU50によって所定のクランク角毎に割り込み実行される。
【0045】
この一連の処理では、まず、ECU50は、ステップS210において、前記開弁フラグXTNKOPNが「OFF」から「ON」に変化したか否かの判断を行う。ここでECU50は、同フラグXTNKOPNが「OFF」から「ON」に変化した、すなわち前回の制御周期において閉弁状態にあったタンク内圧制御弁60が今回の制御周期までに開弁状態に移行したと判断すると(図4に示す時刻t0)、その処理をステップS220に移行し、パージ処理の実行中にあってパージ量調節弁71aが所定の開度をもって開弁していても同弁71aを一旦全閉とする(図4(a),(b),(c)参照)。従って、パージ量調節弁71aの開度は目標パージ率に基づき設定される開度よりも低く設定されることとなる。その結果、タンク内圧制御弁60の開弁に伴って燃料タンク30からキャニスタ40に多量のベーパが流入することがあっても、そのベーパが吸気通路12に導入されることはなく、空燃比の乱れが好適に抑制されるようになる。
【0046】
一方、上記ステップS210で、ECU50は、開弁フラグXTNKOPNが「OFF」から「ON」に変化していないと認識すれば、その処理をステップS230に移行する。
【0047】
このステップS230において、ECU50は、開弁フラグXTNKOPNが「ON」に設定されているか否かを判断する。ここでECU50は、同フラグXTNKOPNが「ON」に設定されている、すなわちタンク内圧制御弁60が開弁状態にあると判断すると、その処理を上記ステップS240に移行し、図4(c)に示されるように、パージ量調節弁71aの開度を目標パージ率に基づいて設定される開度にまで所定の速度をもって徐々に増大させる。従って、同図4(d)に示されるように、パージ量は目標パージ率に応じた量になるまで徐々に増大するようになる。そのため、タンク内圧制御弁60の開弁時にパージ量調節弁71aが所定の開度に維持される場合(図4(c)の二点鎖線)には、タンクベーパの過渡的な増大に伴って発生する、空燃比の乱れの起因となるパージ量の過渡的な増大(図4(d)の二点鎖線)は好適に防止される。
【0048】
このようにパージ量を徐々に増大させることにより、その増大に伴う空燃比の乱れは空燃比フィードバック制御によって好適に補償されるようになる。なお、パージ量調節弁71aの開度を増大させる際の速度は、空燃比フィードバック制御により空燃比の乱れを補償することのできる範囲に予め設定されている。
【0049】
一方、上記ステップS230で、ECU50は、開弁フラグXTNKOPNが「ON」に設定されていない、すなわちタンク内圧制御弁60が閉弁状態にあると判断すれば、本処理を一旦終了する。なお、このような場合には、この処理とは別の処理においてパージ量調節弁71aの開度は目標パージ率に対応する開度に設定される。
【0050】
以上説明したように、本実施の形態の蒸発燃料処理装置によれば、以下のような効果を得ることができる。
(1)タンク内圧制御弁60が開弁する際に、パージ量調節弁71aの開度を低下させ、パージ量を目標パージ率に対応する量よりも少なくなるように制限するようにしている。従って、タンク内圧制御弁60の開弁に伴ってキャニスタ40内におけるベーパの量及びその濃度が一時的に上昇したとしても、それに起因する空燃比の乱れを抑え、空燃比制御の悪化を抑制することができるようになる。
【0051】
(2)特に、パージ量調節弁71aを一旦全閉状態に制御するようにしているため、空燃比制御の悪化を一層確実に抑制することができるようになる。
(3)また、上記のようにパージ量調節弁71aの開度を低下させた後、同開度を目標パージ率に基づいて設定される開度にまで徐々に増大させるようにしているため、吸気通路12にパージされるベーパの量及びその濃度の急変を抑えて空燃比制御の悪化を抑制しつつ、目標パージ率に対応する所定のパージ量を確保することができるようになる。
【0052】
(4)更に、圧力センサ32により検出される燃料タンク30の内圧Ptに基づいてタンク内圧制御弁60の開閉状態を判断するようにしているため、同弁60の開弁タイミングを容易且つ確実に判断し、燃料タンク30からキャニスタ40にベーパが導入されるタイミングを正確に把握したうえでパージ量調節弁71aの開度を低下させることができ、空燃比制御の悪化を好適に抑制することができるようになる。
【0053】
なお、以上説明した本発明の実施の形態は以下のようにその構成を変更して実施することもできる。
・上記実施の形態においては、図2に示したステップS140において、ECU50は、タンク内圧制御弁60の閉弁判断を、パージ量が所定量α以下となったか、またはタンク内圧Ptが所定閉弁圧PB以下となったかの論理和(OR)条件にて判断する例を示したがこれに限られない。同制御弁60の閉弁判断方法として、パージ量が所定量α以下となった条件のみ、あるいはタンク内圧Ptが所定閉弁圧PB以下となった条件のみにて判断するようにしてもよい。
【0056】
・上記実施の形態においては、タンク内圧制御弁60の開弁に際し、上述したようなパージ量調節弁71aの開度制御を実行する例を示したがこれに限られない。例えば上記ブリーザ弁33は、通常、給油時に開弁するものであるが、車両の振動に伴って開弁することがある。そこで、このブリーザ弁33が開弁したことを検出するとともに、同弁33の開弁に際し同様なパージ量調節弁71aの開度制御を行うようにしてもよい。さらに、それら両弁33,60の双方の開弁に際し上記パージ量調節弁71aの開度制御を実行するようにしてもよい。
【0057】
・上記実施の形態においては、タンク内圧制御弁60が開弁する際、一旦パージ量調節弁71aを全閉(「0(ゼロ)」)とし、その後、徐々に同弁71aを目標パージ率に対応する開度になるまで所定速度をもって徐々に開弁させる例を示したが、パージ量調節弁71aの開度制御の態様はこれに限られない。例えば、パージ量調節弁71aの開度を「0」以外の開度に低下させるようにしてもよい。また、パージ量調節弁71aの開度を所定開度(「0」及び「0」以外を含む)に低下させた後、所定時間保持しその後徐々に開弁させるようにしてもよい。あるいは、パージ量調節弁71aを徐々に開弁させる所定速度を、例えばタンク内圧Ptに応じて可変とするようにしてもよい。その際、同内圧Ptが高いほどパージ量調節弁71aの開弁速度が遅くなるようにする。
【0058】
要は、制御手段は、タンク内圧制御弁が燃料タンクの内圧の上昇に伴って開弁するに際し、パージ量調節弁の開度を機関運転状態に基づく目標開度よりも低下させるものであればよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る内燃機関の蒸発燃料処理装置の一実施の形態を示す概略構成図。
【図2】同実施の形態においてタンク内圧制御弁の開閉状態を判断する際の処理手順を示すフローチャート。
【図3】同実施の形態においてパージ量調節弁の開度を制御する際の処理手順を示すフローチャート。
【図4】同実施の形態においてタンク内圧制御弁の開弁に伴うパージ量調節弁の開度制御にかかる態様を示すタイミングムチャート。
【符号の説明】
10…エンジン、12…吸気通路、20…蒸発燃料処理装置、30…燃料タンク、32…圧力センサ、33…ブリーザ制御弁(差圧弁)、34…ブリーザ通路、35…ベーパ通路、40…キャニスタ、41…仕切板、42…主室、43…副室、44…拡散室、50…ECU(電子制御装置)、60…タンク内圧制御弁(差圧弁)、70…大気弁、71…パージ通路、71a…パージ量調節弁(電磁弁)、72…大気導入通路、72a…大気導入弁(電磁弁)、73…大気排出通路。
Claims (3)
- 燃料タンク内で発生する蒸発燃料を捕集するキャニスタと、このキャニスタと前記燃料タンクとを連通する連通路に設けられ、前記燃料タンク内の蒸発燃料を前記キャニスタに導入する導入弁と、前記キャニスタと内燃機関の吸気通路とを連通するパージ通路に設けられ、このパージ通路を通じて前記キャニスタから前記吸気通路にパージされるパージ量をその開度に応じて調節するパージ量調節弁と、このパージ量調節弁を機関運転状態に基づいて開閉制御する制御手段とを備える内燃機関の蒸発燃料処理装置において、
前記燃料タンクの内圧を検出する圧力センサを備え、
前記制御手段はこの圧力センサにより検出される前記燃料タンクの内圧が所定開弁圧以上である場合に前記導入弁が開弁状態にあると判断し、同内圧が前記所定開弁圧よりも小さい所定閉弁圧以下である場合に前記導入弁が閉弁状態にあると判断し、同内圧に基づいて判断される前記導入弁の開弁タイミングに基づいて前記パージ量調節弁の開度を機関運転状態に基づく目標開度よりも低下させた後、同導入弁が開弁状態にあることを条件に前記パージ量調節弁の開度を同目標開度よりも低下した状態に所定時間保持するものである ことを特徴とする内燃機関の蒸発燃料処理装置。 - 請求項1に記載した内燃機関の蒸発燃料処理装置において、
前記制御手段は前記パージ量調節弁の開度を前記目標開度よりも低下させるに際し同弁を全閉状態に制御するものである
ことを特徴とする内燃機関の蒸発燃料処理装置。 - 請求項1又は2に記載した内燃機関の蒸発燃料処理装置において、
前記制御手段は前記パージ量調節弁の開度を前記目標開度よりも低下させた後、同目標開度にまで徐々に増大させるものである
ことを特徴とする内燃機関の蒸発燃料処理装置。
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