JP6337806B2 - 蒸発燃料処理装置 - Google Patents

Description

本発明は、内燃機関に設けられる蒸発燃料処理装置に関するものである。

車両に搭載される内燃機関には、燃料タンク内で発生した蒸発燃料が大気中に放出されることを抑えるために、蒸発燃料をキャニスタに吸着するようにした蒸発燃料処理装置が設けられている。

例えば特許文献１に記載の蒸発燃料処理装置は、キャニスタ、燃料タンク内で発生した蒸発燃料をキャニスタに導入するベーパ通路や、ベーパ通路を解放及び閉鎖する封鎖バルブを備えている。また、この蒸発燃料処理装置は、キャニスタから脱離した蒸発燃料を内燃機関の吸気通路に導入するパージ通路、パージ通路に設けられて蒸発燃料の流量を調整するパージバルブ、及びキャニスタに接続されてキャニスタ内に外気を導入する外気導入通路なども備えている。

ここで、キャニスタに吸着可能な蒸発燃料の量には限界があるため、こうした蒸発燃料処理装置では、機関運転中にパージバルブを開弁してキャニスタから蒸発燃料を脱離させ、その脱離させた蒸発燃料をパージ通路を介して吸気通路に導入して燃焼室で燃焼させる、いわゆるパージ処理が行われる。このパージ処理を行うことにより、キャニスタの吸着能力が維持される。

また、同文献１に記載の蒸発燃料処理装置は、燃料の消費や燃料温度の低下によって燃料タンク内の圧力が負圧（大気圧よりも低い圧力）になると封鎖バルブを開くことにより、キャニスタに吸着された蒸発燃料を燃料タンク内に戻すようにしている。そして、燃料タンク内の圧力が大気圧になると封鎖バルブを閉じて燃料タンクを密閉するようにしている。こうした封鎖バルブの作動によって、蒸発燃料が燃料タンク内に封じ込められるとともに、キャニスタに吸着された蒸発燃料の量が減少するため、パージ処理を実行する機会が少ない場合でも、キャニスタの吸着能力を維持することができる。

特開２０１０−２４２７２３号公報

ところで、密閉された燃料タンク内に蒸発燃料を封じ込めておくには、燃料タンク内の圧力を大気圧よりも低い状態、つまり負圧にしておくことが好ましい。従って、燃料タンク内の圧力が大気圧になったときに封鎖バルブを閉じるのではなく、大気圧近傍の所定負圧にて封鎖バルブを閉じるようにした方がよい。しかし、こうした圧力条件で封鎖バルブを閉じるようにすると、以下のような不都合の発生が懸念される。

すなわち、パージ処理が開始されてパージバルブが開弁状態になると、大気圧相当であったキャニスタ内には吸気通路内の負圧が作用するようになる。そのため、キャニスタ内の圧力（以下、キャニスタ圧という）は、パージ処理の実行直前に比べて大きく低下する。一方、パージ通路に詰まりが生じることにより、パージ通路内を流れる蒸発燃料の量が少なくなると、そうしたキャニスタ圧の低下量は少なくなる。

そこで、蒸発燃料処理装置では、パージ処理を開始してからのキャニスタ圧の低下量を監視することにより、パージ通路に詰まりが起きているか否かを診断するようにしている。

ここで、上述したように大気圧近傍の所定負圧にて封鎖バルブを閉じるようにすると、封鎖バルブの閉弁直後ではキャニスタ圧が負圧になっている。そのため、封鎖バルブの閉弁直後にパージ処理が開始された場合には、パージ処理の実行直前においてキャニスタ圧は負圧になっており、これによりパージ処理を開始してからのキャニスタ圧の低下量は少なくなる。従って、パージ通路に詰まりが生じていないにもかかわらず、詰まりが生じていると誤診断されるおそれがある。

この発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、燃料タンク内の圧力を負圧に維持する場合でも、パージ通路の詰まりに関する誤診断を抑えることのできる蒸発燃料処理装置を提供することにある。

上記課題を解決する蒸発燃料処理装置は、内燃機関の燃料を貯留する燃料タンクと、前記燃料タンクで発生する蒸発燃料を吸着するキャニスタと、前記燃料タンク及び前記キャニスタを連通するベーパ通路と、前記内燃機関の吸気通路及び前記キャニスタを連通させるパージ通路と、前記ベーパ通路を開放及び閉鎖する封鎖バルブと、前記パージ通路を流れる蒸発燃料の流量を調整するパージバルブと、前記キャニスタ内に外気を導入する外気導入通路と、前記燃料タンク内の圧力を検出するタンク圧検出部と、前記キャニスタ内の圧力を検出するキャニスタ圧検出部と、機関運転中に前記パージバルブを開放することにより前記キャニスタに吸着された蒸発燃料を前記吸気通路に導入するパージ処理と、同パージ処理の実行に伴う前記キャニスタ内の圧力の低下量に基づいて前記パージ通路の詰まりを診断する診断処理とを行う制御部と、を備えている。そして、前記制御部は、前記燃料タンク内の圧力が大気圧よりも低い第１圧力以下のときには前記封鎖バルブを開弁させるとともに、前記燃料タンク内の圧力が前記第１圧力よりも高く且つ大気圧よりも低い第２圧力以上のときには前記封鎖バルブを閉弁させる封鎖バルブ作動処理を実行するとともに、少なくとも前記封鎖バルブ作動処理によって前記封鎖バルブを閉弁させてから所定の規定時間が経過するまでの期間は前記パージ処理を禁止するパージ禁止処理を実行する。

同構成によれば、上記封鎖バルブ作動処理が実行されることにより、燃料タンク内の圧力は、大気圧よりも低い第１圧力と第１圧力よりも高く且つ大気圧よりも低い第２圧力との間の圧力に、つまり負圧状態に維持される。

こうした封鎖バルブ作動処理の実行によって、封鎖バルブの閉弁直後にはキャニスタ内の圧力が負圧になる。しかし、キャニスタ内には外気導入通路から外気が導入されるため、封鎖バルブの閉弁後、キャニスタ内の圧力は徐々に大気圧に近づいていく。

そこで、同構成では、上記パージ禁止処理を実行することにより、少なくとも封鎖バルブを閉弁させてから所定の規定時間が経過するまでの期間、つまりキャニスタ内の圧力が負圧状態になっている期間内でのパージ処理の実行が禁止される。従って、パージ処理の実行に伴うキャニスタ内の圧力低下量が少なくなる状態では、そうした圧力低下量に基づいてパージ通路の詰まりを診断する上記診断処理が実行されなくなる。そのため、パージ通路に詰まりが生じていないにもかかわらず、詰まりが生じていると誤診断されてしまうことを抑えることができるようになる。

上記蒸発燃料処理装置において、前記規定時間には、前記封鎖バルブを閉弁させてから前記キャニスタ内の圧力が大気圧になるまでに要する時間が設定されていることが好ましい。

同構成によれば、キャニスタ内の圧力が大気圧になるまでパージ処理の実行が禁止される。そのため、パージ通路の詰まりに関する誤診断を適切に抑えることができる。
上記蒸発燃料処理装置において、前記制御部は、前記封鎖バルブ作動処理によって前記封鎖バルブを開弁させてから、前記封鎖バルブ作動処理によって前記封鎖バルブを閉弁させた後に前記規定時間が経過するまでの期間において前記パージ禁止処理を実行することが好ましい。

封鎖バルブが開弁している状態でパージバルブが開弁していると、場合によっては吸気通路から燃料タンク内に空気が流れ込んでしまうおそれがある。なお、こうした空気の流れ込みは、混合気の空燃比や、吸気通路に導入される蒸発燃料の量などに影響を与えるため、混合気の燃焼状態などが悪化するおそれがある。

この点、同構成によれば、封鎖バルブが開弁している間はパージ処理が禁止されるため、封鎖バルブが開弁しているときにはパージバルブは閉弁状態になる。従って、封鎖バルブの開弁に伴う吸気通路から燃料タンク内への空気の流れ込みを抑えることができる。

蒸発燃料処理装置の一実施形態について、これが適用される内燃機関の構成を示す概略図。 パージ処理を開始したときのキャニスタ圧の変化を示すタイミングチャート。 同実施形態における負圧緩和制御の処理手順を示すフローチャート。 同実施形態における負圧緩和制御の作用を説明するタイミングチャート。

以下、蒸発燃料処理装置を具体化した一実施形態について、図１〜図４を参照して説明する。なお、以下において、「負圧」以外の「圧力」は、ゲージ圧ではなく絶対圧として扱うものとする。

図１は、本実施形態にかかる蒸発燃料処理装置が適用される車両搭載用のエンジン１０の概略構成を示している。
この図１に示すように、エンジン１０には、燃料を貯留する燃料タンク２１、燃料タンク２１に接続された燃料供給経路を介して燃焼室１１に燃料を噴射供給する燃料噴射弁１２、噴射された燃料と吸入空気と混合体である混合気に点火を行う点火プラグ１３などが設けられている。燃料タンク２１には、燃料タンク２１内の圧力であるタンク圧ＰＴを検出するタンク圧センサ５６が設けられている。

また、燃焼室１１には、吸気通路１４及び排気通路１５がそれぞれ接続されている。吸気通路１４の途中には、同吸気通路１４の一部を構成するサージタンク１６が設けられている。このサージタンク１６の吸気上流には、吸入空気量を調量するスロットルバルブ１７が設けられている。

エンジン１０には、燃料タンク２１内で発生した蒸発燃料（以下、ベーパという）の大気放出を抑える蒸発燃料処理装置３０が設けられている。
この蒸発燃料処理装置３０には、燃料タンク２１内で発生する蒸発燃料を吸着するキャニスタ３１が設けられている。

キャニスタ３１及び燃料タンク２１はベーパ通路３２で連通されている。ベーパ通路３２の途中には、ベーパ通路３２を開放及び閉鎖する封鎖バルブ４５が設けられている。
また、キャニスタ３１及びサージタンク１６はパージ通路３３で連通されている。パージ通路３３の途中には、パージ通路３３を流れるベーパの流量を調整するパージバルブ３５が設けられている。

また、キャニスタ３１には、キャニスタ３１内に外気を導入する外気導入通路３６が接続されている。外気導入通路３６の開放端にはエアフィルタ５０が設けられている。また、外気導入通路３６の途中には、ポンプモジュール４０が設けられている。

ポンプモジュール４０には、キャニスタ３１内を減圧するエアポンプ、外気導入通路３６を開放及び閉塞する切り替えバルブ、オリフィス、キャニスタ３１内の圧力であるキャニスタ圧ＰＣを検出するキャニスタ圧センサ５７などが設けられている。機関運転中、ポンプモジュール４０のエアポンプは停止しており、切り替えバルブは外気導入通路３６を開放するように、つまりキャニスタ３１内に外気が導入できる状態に維持される。一方、イグニッションスイッチ５８がオフ操作されて機関が停止すると、ポンプモジュール４０を使った各種シーケンスを行うことにより、蒸発燃料処理装置３０の異常診断を行う。

燃料タンク２１内で発生したベーパは、燃料タンク２１からベーパ通路３２を通じてキャニスタ３１に導入され、キャニスタ３１に設けられた吸着材に一旦捕集される。また、キャニスタ３１に吸着可能なベーパ量には限界がある。そのため、蒸発燃料処理装置３０は、予め定められた条件が成立すると、機関運転中にパージバルブ３５を開弁してキャニスタ３１からベーパを脱離させ、その脱離させたベーパをパージ通路３３を介してサージタンク１６に導入して燃焼室１１で燃焼させる、いわゆるパージ処理を行う。

蒸発燃料処理装置３０やエンジン１０の各種制御は、制御部である制御装置６０によって行われる。この制御装置６０は、中央演算装置（ＣＰＵ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、バックアップＲＡＭ、外部入力回路、及び外部出力回路等から構成されている。

制御装置６０には、エンジン１０の運転状態等を検出する各種センサや、上記タンク圧センサ５６、上記キャニスタ圧センサ５７、車両の運転者によって操作されるイグニッションスイッチ５８等が接続されている。そして、制御装置６０は、それらセンサやスイッチからの信号に基づいて蒸発燃料処理装置３０やエンジン１０の各種制御を実行する。

そうした各種制御に関する処理の１つとして、制御装置６０は、パージ通路３３に詰まりが生じているか否かを診断する詰まり診断処理を機関運転中に実施する。より詳細には、この詰まり診断処理は、パージ処理の開始に併せて実行される処理であり、その概要は以下のとおりである。

図２に示すように、時刻ｔ１においてパージ処理が開始されて、パージバルブ３５が開弁状態になると、大気圧相当であったキャニスタ３１内には吸気通路１４内の負圧が作用するようになる。そのため、時刻ｔ１以降のキャニスタ圧ＰＣは、パージ処理の実行開始前に比べて大きく低下する。一方、パージ通路３３に詰まりが生じることにより、パージ通路３３内を流れるベーパの量が少なくなると、パージ処理開始後におけるキャニスタ圧ＰＣの低下量は少なくなる。

そこで、制御装置６０は、上記詰まり診断処理として、まず、パージ処理の開始に伴うキャニスタ３１内の圧力低下量ΔＰを算出する。より詳細には、パージ処理を開始する直前のキャニスタ圧ＰＣと、パージ処理開始後において圧力変化が安定したときのキャニスタ圧ＰＣとの差の絶対値である圧力低下量ΔＰを算出する。そして、次に、制御装置６０は、算出した圧力低下量ΔＰと所定の閾値Ｅとを比較し、圧力低下量ΔＰが閾値Ｅに満たないときには、パージ通路３３に詰まりが起きていると診断する。

他方、制御装置６０は、燃料タンク２１からキャニスタ３１へのベーパの流動をできる限り抑えるために、基本的には上述した封鎖バルブ４５を閉弁状態にしている。ただし、封鎖バルブ４５を閉弁状態に維持すると、燃料タンク２１内の燃料消費や燃料温度の低下によって、燃料タンク２１内の圧力は負圧（大気圧よりも低い圧力）になる。ここで、燃料タンク２１内の圧力が過剰に低くなると、燃料タンク２１内の燃料に気泡が発生するようになり、その発生した気泡が燃料配管に混入してしまう。

そこで、制御装置６０は、燃料タンク２１内の負圧を緩和する負圧緩和制御を実施する。
図３に、負圧緩和制御を実施するための一連の処理手順を示す。

この図３に示すように、まずはじめに、制御装置６０は、タンク圧ＰＴが閾値Ａ以下であるか否かを判定する（Ｓ１００）。閾値Ａには、大気圧よりも低い圧力が設定されている。より詳細には、燃料タンク２１内を徐々に減圧していく過程において、燃料に気泡が発生するようになったときのタンク圧ＰＴの値よりもやや高い圧力が設定されている。なお、この閾値Ａは、上記第１圧力に相当する。

そして、タンク圧ＰＴが閾値Ａよりも高いときには（Ｓ１００：ＮＯ）、燃料タンク２１内の燃料に気泡が発生するおそれはないため、制御装置６０は、本処理を終了する。従って、ステップＳ１００にて否定判定される場合には、封鎖バルブ４５は基本状態である閉弁状態のまま維持される。

一方、タンク圧ＰＴが閾値Ａ以下であるときには（Ｓ１００：ＹＥＳ）、制御装置６０は、負圧緩和フラグＦＮを「ＯＮ」に設定する（Ｓ１１０）。この負圧緩和フラグＦＮは、燃料タンク２１内の負圧を緩和する必要がある、つまり燃料タンク２１内の絶対圧を高める必要がある場合に「ＯＮ」に設定されるフラグであり、初期値は「ＯＦＦ」である。

負圧緩和フラグＦＮが「ＯＮ」に設定されると、次に、制御装置６０は、パージ禁止フラグＦＰを「ＯＮ」に設定する。このパージ禁止フラグＦＰは、パージ処理の実行を禁止する必要がある場合に「ＯＮ」に設定されるフラグであり、初期値は「ＯＦＦ」である。

パージ禁止フラグＦＰが「ＯＮ」に設定されると、次に、制御装置６０は、パージバルブ３５を閉弁させることによりパージカットを実施する（Ｓ１３０）。このパージカットの実施によってパージ処理の実行が禁止される。

次に、制御装置６０は、負圧緩和フラグＦＮが「ＯＮ」であるため、封鎖バルブ４５を開弁させることにより負圧緩和処理を実施する（Ｓ１４０）。
次に、制御装置６０は、封鎖バルブ４５を開弁した後のタンク圧ＰＴが閾値Ｂ以上であるか否かを判定する。この閾値Ｂには、上記閾値Ａよりも高く、かつ大気圧よりも所定圧αだけ低い圧力が設定されている。なお、ここでいう大気圧とは、簡易的には標準大気圧でもよい。また、好ましくは大気圧を検出するセンサを制御装置６０に接続して実際の大気圧を検出し、その検出された大気圧よりも所定圧αだけ低く且つ上記閾値Ａよりも高くなるように閾値Ｂを可変設定するようにしてもよい。また、この閾値Ｂは、上記第２圧力に相当する。

そして、タンク圧ＰＴが閾値Ｂ未満であるときには（Ｓ１５０：ＮＯ）、制御装置６０は、タンク圧ＰＴが閾値Ｂ以上になるまで、ステップＳ１４０及びステップＳ１５０の各処理を繰り返し実行して負圧緩和処理を継続する。つまり封鎖バルブ４５の開弁状態を継続する。

一方、タンク圧ＰＴが閾値Ｂ以上であるときには（Ｓ１５０：ＹＥＳ）、制御装置６０は、負圧緩和フラグＦＮを「ＯＦＦ」に設定する（Ｓ１６０）。
そして、負圧緩和フラグＦＮが「ＯＦＦ」に設定されると、制御装置６０は、封鎖バルブ４５を閉弁させて負圧緩和処理を終了する（Ｓ１７０）。

負圧緩和処理が終了すると、制御装置６０は、時間カウンタＣＴの計測を開始する（Ｓ１８０）。この時間カウンタＣＴは、負圧緩和処理が終了してからの経過時間を、つまり封鎖バルブ４５が閉弁状態にされてからの経過時間を示す値である。

次に、制御装置６０は、時間カウンタＣＴが規定時間Ｃ以上になったか否かを判定する（Ｓ１９０）。この規定時間Ｃには、以下の時間が設定されている。
すなわち、上記ステップＳ１５０において、タンク圧ＰＴが上記閾値Ｂ以上であると判定されると、上記ステップＳ１７０の処理が行われることにより、封鎖バルブ４５は閉弁される。ここで、封鎖バルブ４５の開弁中は燃料タンク２１及びキャニスタ３１がベーパ通路３２を通じて連通しているためにキャニスタ圧ＰＣは負圧になる。また、上記閾値Ｂには大気圧よりも低い値が設定されている。従って、封鎖バルブ４５の閉弁直後にはキャニスタ３１内の圧力は負圧になっている。しかし、キャニスタ３１内には外気導入通路３６から外気が導入されるため、封鎖バルブ４５の閉弁後、キャニスタ３１内の圧力は徐々に大気圧に近づいていく。

そこで、規定時間Ｃには、ステップＳ１７０にて封鎖バルブ４５を閉弁させてからキャニスタ圧ＰＣが大気圧になるまでに要する時間が設定されている。例えば、規定時間Ｃには、ステップＳ１７０にて封鎖バルブ４５を閉弁させてからキャニスタ圧ＰＣが大気圧になるまでに要する最短時間を最短時間Ｃ１としたときに、その最短時間Ｃ１に所定の余裕時間βを足した時間が設定されている。なお、規定時間Ｃとして上記最短時間Ｃ１をそのまま設定してもよい。また、この場合の大気圧とは、大気圧近傍の圧力、より厳密には上述した詰まり診断処理の判定結果に影響を与えない程度の大気圧近傍の圧力である。

そして、時間カウンタＣＴが規定時間Ｃ未満であるときには（Ｓ１９０：ＮＯ）、制御装置６０は、時間カウンタＣＴが規定時間Ｃ以上になるまで、ステップＳ１９０の処理を繰り返し実行する。

一方、時間カウンタＣＴが規定時間Ｃ以上であるときには（Ｓ１９０：ＹＥＳ）、制御装置６０は、時間カウンタＣＴを「０」にリセットする（Ｓ２００）。そして制御装置６０は、パージ禁止フラグＦＰを「ＯＦＦ」に設定して（Ｓ２１０）、本処理を終了する。

ちなみに、時間カウンタＣＴが規定時間Ｃ以上であると判定されるときには、パージ禁止フラグＦＰを「ＯＦＦ」に設定した後に、時間カウンタＣＴを「０」にリセットしてもよい。

次に、図４を参照して、上記負圧緩和制御の作用を説明する。なお、図４に示す時刻ｔ１以前においては、パージ処理が実行されておりパージバルブ３５は開弁しているため、キャニスタ圧ＰＣはサージタンク１６内の吸気圧相当の圧力にまで低下している。また、時刻ｔ１以前においては、燃料タンク２１内を密閉するために封鎖バルブ４５は閉弁されている。

図４に示すように、燃料タンク２１内の燃料が消費されたり、燃料の温度が低下したりすることにより、タンク圧ＰＴは徐々に低下していく。そして、時刻ｔ１において、タンク圧ＰＴが閾値Ａにまで低下すると、負圧緩和フラグＦＮが「ＯＮ」に設定されて、パージ禁止フラグＦＰも「ＯＮ」に設定される。

パージ禁止フラグＦＰが「ＯＮ」に設定されることによりパージバルブ３５は閉弁状態になり、パージ処理が禁止される。また、負圧緩和フラグＦＮが「ＯＮ」に設定されることにより封鎖バルブ４５は開弁状態になる。

時刻ｔ１において、パージバルブ３５が閉弁状態になると、サージタンク１６及びキャニスタ３１との連通が遮断されるため、キャニスタ圧ＰＣは一瞬上昇する。しかし、すぐに封鎖バルブ４５が開弁状態になり、燃料タンク２１及びキャニスタ３１が連通するようになるため、キャニスタ圧ＰＣは、そのときのタンク圧ＰＴ程度にまで急激に低下する。

そして、外気導入通路３６に入ってきた外気がキャニスタ３１及びベーパ通路３２を介して燃料タンク２１内に吸い込まれるため、タンク圧ＰＴ及びキャニスタ圧ＰＣは徐々に大気圧に向かって上昇していく。

このように時刻ｔ１以降、タンク圧ＰＴは閾値Ａに設定された圧力よりも増大していくため、燃料タンク２１内の圧力低下に起因する燃料中での気泡発生が抑制される。
そして、時刻ｔ２において、タンク圧ＰＴが閾値Ｂにまで上昇すると、負圧緩和フラグＦＮが「ＯＦＦ」に設定されて封鎖バルブ４５は閉弁状態になる。この封鎖バルブ４５の閉弁によって燃料タンク２１内への外気導入が止まるため、タンク圧ＰＴの上昇が止まる。そして、時刻ｔ２以降、燃料タンク２１内の燃料が消費されたり、燃料の温度が低下したりすることにより、タンク圧ＰＴは、閾値Ｂに設定された圧力から再び徐々に低下していく。

また、時刻ｔ２において、封鎖バルブ４５が閉弁状態になると、時間カウンタＣＴの計測が開始されることにより、時刻ｔ２以降、時間カウンタＣＴの値は徐々に大きくなっていく。

そして、時刻ｔ３において、時間カウンタＣＴが規定時間Ｃに達すると、時間カウンタＣＴは「０」にリセットされるとともに、パージ禁止フラグＦＰは「ＯＦＦ」に設定される。そして、この時刻ｔ３においては、時間カウンタＣＴが規定時間Ｃに達しているため、キャニスタ圧ＰＣは大気圧になっている。

また、時刻ｔ３において、パージ処理の実行要求がある場合には、パージ禁止フラグＦＰが「ＯＦＦ」に設定されているため、そのパージ処理は禁止されることなく実行されてパージバルブ３５は開弁状態になる。また、パージ処理の実行が開始されると、上述した詰まり診断処理が実行される。ここで、時刻ｔ３においては、上述したようにキャニスタ圧ＰＣが大気圧になっている。そのため、例えば図４に二点鎖線にて示すように、キャニスタ圧ＰＣが負圧になっている状態でパージ処理が開始されたときに算出されるキャニスタ３１内の圧力低下量ΔＰ１と比較して、時刻ｔ３以降に算出されるキャニスタ３１内の圧力低下量ΔＰ２は十分に大きくなる。

以上のように、上記負圧緩和制御では、まず、タンク圧ＰＴが大気圧よりも低い圧力に設定された閾値Ａ以下のときには封鎖バルブ４５を開弁させるとともに、タンク圧ＰＴが閾値Ａよりも高く且つ大気圧よりも低い圧力に設定された閾値Ｂ以上のときには封鎖バルブ４５を閉弁させる封鎖バルブ作動処理が実行される。そのため、燃料タンク２１内の圧力は、大気圧よりも低い閾値Ａとこの閾値Ａよりも高く且つ大気圧よりも低い閾値Ｂとの間の圧力に、つまり負圧状態に維持される。

従って、本実施形態では、封鎖バルブ４５を閉弁状態で維持することにより燃料タンク２１を密閉するようにしているが、この密閉された燃料タンク２１内の圧力が大気圧よりも低い圧力に維持されるため、ベーパが燃料タンク２１の外部に漏れることを抑えることができる。つまりベーパを燃料タンク２１を封じ込めておくことができる。

また、封鎖バルブ４５が開弁状態になると、外気導入通路３６に入ってきた外気とともにキャニスタ３１に吸着されていたベーパも、ベーパ通路３２を介して燃料タンク２１内に戻ってくる。このようにしてキャニスタ３１から燃料タンク２１にベーパが戻ってくるため、キャニスタ３１に吸着されたベーパの量が減少するようになる。従って、キャニスタ３１においてはベーパの吸着量に余裕が生まれるようになり、その結果、パージ処理を実行する機会が少ない場合でも、キャニスタ３１の吸着能力を維持することもできる。

また、上記負圧緩和制御では、時刻ｔ１において封鎖バルブ４５が開弁されてから、封鎖バルブ４５を閉弁させた後に上記規定時間Ｃが経過する時刻ｔ３までの期間は、パージ禁止フラグＦＰを「ＯＮ」に設定することによりパージ処理を禁止するパージ禁止処理が実行される。

このパージ禁止処理の実行期間のうちで、時刻ｔ１から時刻ｔ２の間におけるパージ処理を禁止する、つまり封鎖バルブ４５が開弁している間はパージバルブ３５を閉弁状態にすることにより、次の作用が得られる。

すなわち、封鎖バルブ４５が開弁している状態でパージバルブ３５が開弁していると、燃料タンク２１はサージタンク１６と連通状態になる。そのため、タンク圧ＰＴがサージタンク１６内の圧力よりも低い場合には、サージタンク１６から燃料タンク２１内に空気が流れ込むおそれがある。こうしたサージタンク１６から燃料タンク２１内への空気の流れ込みは、混合気の空燃比や、サージタンク１６に導入される蒸発燃料の量などに影響を与えるため、混合気の燃焼状態などが悪化するおそれがある。

この点、上記パージ禁止処理が実行されると、時刻ｔ１から時刻ｔ２にかけて封鎖バルブ４５が開弁している間はパージ処理が禁止されるため、封鎖バルブ４５が開弁しているときにはパージバルブ３５は閉弁状態になる。従って、封鎖バルブ４５の開弁に伴うサージタンク１６から燃料タンク２１内への空気の流れ込みが抑えられる。

また、上記パージ禁止処理の実行期間のうちで、時刻ｔ２から時刻ｔ３の間におけるパージ処理を禁止する、つまり封鎖バルブ４５が閉弁してから規定時間Ｃが経過するまでの期間はパージ処理を禁止することにより、次の作用が得られる。

すなわち、上記封鎖バルブ作動処理では、タンク圧ＰＴが上記閾値Ｂに達すると、封鎖バルブ４５を閉じるようにしているため（時刻ｔ２）、封鎖バルブ４５の閉弁直後ではキャニスタ圧ＰＣが大気圧よりも低い圧力（負圧）になっている。そのため、図４に二点鎖線にて示すように、時刻ｔ２において、仮に封鎖バルブ４５の閉弁直後にパージバルブ３５を開弁させてパージ処理を開始するようにした場合には、そのパージ処理の実行直前においてキャニスタ圧ＰＣは負圧になっている。従って、この場合には、パージ処理の開始に伴うキャニスタ３１内の圧力低下量ΔＰ１は少なくなる。そのため、パージ処理の開始に合わせて実行される上記詰まり診断処理では、その圧力低下量ΔＰ１が閾値Ｅを超えることができず、その結果、パージ通路３３に詰まりが生じていないにもかかわらず、詰まりが生じていると誤診断されるおそれがある。

一方、上記負圧緩和制御では、上述したように、少なくとも封鎖バルブ４５が閉弁してから規定時間Ｃが経過するまでの期間はパージ処理を禁止するようにしている。つまり、キャニスタ３１内の圧力が負圧状態になっている可能性のある期間内はパージ処理を禁止するようにしている。従って、パージ処理の実行に伴うキャニスタ３１内の圧力低下量ΔＰが少なくなる状態では、そうした圧力低下量ΔＰに基づいてパージ通路３３の詰まりを診断する上記詰まり診断処理が実行されない。そのため、パージ通路３３に詰まりが生じていないにもかかわらず、詰まりが生じていると誤診断されてしまうことを抑えることができる。

以上説明した本実施形態によれば、次の効果を得ることができる。
（１）上記封鎖バルブ作動処理を実行することにより、燃料タンク２１内を負圧状態に維持することができる。また、封鎖バルブ４５を閉弁させてから所定の規定時間Ｃが経過するまでの期間はパージ処理の実行を禁止するようにしている。従って、このパージ処理の実行が禁止される期間内では、パージ処理の実行に伴うキャニスタ３１内の圧力低下量ΔＰに基づいてパージ通路３３の詰まりを診断する詰まり診断処理が実行されなくなる。そのため、パージ通路３３に詰まりが生じていないにもかかわらず、詰まりが生じていると誤診断されてしまうことを抑えることができるようになる。

（２）上記規定時間Ｃには、封鎖バルブ４５を閉弁させてからキャニスタ３１内の圧力が大気圧になるまでに要する時間が設定されている。従って、キャニスタ３１内の圧力が大気圧になるまでパージ処理の実行が禁止されるようになり、パージ通路３３の詰まりに関する誤診断を適切に抑えることができるようになる。

（３）上記封鎖バルブ作動処理によって封鎖バルブ４５を開弁させてから、同封鎖バルブ作動処理によって封鎖バルブ４５を閉弁させた後に規定時間Ｃが経過するまでの期間においてパージ処理を禁止するようにしている。従って、封鎖バルブ４５の開弁に伴うサージタンク１６から燃料タンク２１内への空気の流れ込みを抑えることができるようになる。

なお、上記実施形態は以下のように変更して実施することもできる。
・封鎖バルブ作動処理によって封鎖バルブ４５を開弁させてから、同封鎖バルブ作動処理によって封鎖バルブ４５を閉弁させた後に規定時間Ｃが経過するまでの期間（図４に示した時刻ｔ１から時刻ｔ３の期間）においてパージ処理を禁止するようにした。この他、少なくとも封鎖バルブ４５を閉弁させてから所定の規定時間Ｃが経過するまでの期間（図４に示した時刻ｔ２から時刻ｔ３の期間）はパージ処理の実行を禁止するようにしてもよい。この場合でも、上記（３）以外の作用効果を得ることができる。

・パージ通路３３をサージタンク１６に接続するようにしたが、パージ通路３３と吸気通路１４とを接続する部位は、スロットルバルブ１７の吸気下流であれば適宜変更することができる。

１０…エンジン、１１…燃焼室、１２…燃料噴射弁、１３…点火プラグ、１４…吸気通路、１５…排気通路、１６…サージタンク、１７…スロットルバルブ、２１…燃料タンク、３０…蒸発燃料処理装置、３１…キャニスタ、３２…ベーパ通路、３３…パージ通路、３５…パージバルブ、３６…外気導入通路、４０…ポンプモジュール、４５…封鎖バルブ、５０…エアフィルタ、５６…タンク圧センサ、５７…キャニスタ圧センサ、５８…イグニッションスイッチ、６０…制御装置。

Claims (3)

1. 内燃機関の燃料を貯留する燃料タンクと、
   前記燃料タンクで発生する蒸発燃料を吸着するキャニスタと、
   前記燃料タンク及び前記キャニスタを連通するベーパ通路と、
   前記内燃機関の吸気通路及び前記キャニスタを連通させるパージ通路と、
   前記ベーパ通路を開放及び閉鎖する封鎖バルブと、
   前記パージ通路を流れる蒸発燃料の流量を調整するパージバルブと、
   前記キャニスタ内に外気を導入する外気導入通路と、
   前記燃料タンク内の圧力を検出するタンク圧検出部と、
   前記キャニスタ内の圧力を検出するキャニスタ圧検出部と、
   機関運転中に前記パージバルブを開放することにより前記キャニスタに吸着された蒸発燃料を前記吸気通路に導入するパージ処理と、同パージ処理の実行に伴う前記キャニスタ内の圧力の低下量に基づいて前記パージ通路の詰まりを診断する診断処理とを行う制御部と、を備える蒸発燃料処理装置であって、
   前記制御部は、前記燃料タンク内の圧力が大気圧よりも低い第１圧力以下のときには前記封鎖バルブを開弁させるとともに、前記燃料タンク内の圧力が前記第１圧力よりも高く且つ大気圧よりも低い第２圧力以上のときには前記封鎖バルブを閉弁させる封鎖バルブ作動処理を実行するとともに、少なくとも前記封鎖バルブ作動処理によって前記封鎖バルブを閉弁させてから所定の規定時間が経過するまでの期間は前記パージ処理を禁止するパージ禁止処理を実行する
   ことを特徴とする蒸発燃料処理装置。
2. 前記規定時間には、前記封鎖バルブを閉弁させてから前記キャニスタ内の圧力が大気圧になるまでに要する時間が設定されている
   請求項１に記載の蒸発燃料処理装置。
3. 前記制御部は、前記封鎖バルブ作動処理によって前記封鎖バルブを開弁させてから、前記封鎖バルブ作動処理によって前記封鎖バルブを閉弁させた後に前記規定時間が経過するまでの期間において前記パージ禁止処理を実行する
   請求項１または２に記載の蒸発燃料処理装置。