JPH0642415A

JPH0642415A - 内燃エンジンの蒸発燃料処理装置

Info

Publication number: JPH0642415A
Application number: JP4218629A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Maruyama; 洋丸山; Masayoshi Yamanaka; 將嘉山中
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1992-07-24
Filing date: 1992-07-24
Publication date: 1994-02-15
Anticipated expiration: 2013-05-28
Also published as: US5345917A; JP2759908B2

Abstract

(57)【要約】【目的】蒸発燃料排出抑止系の異常診断を正確に行い、
かつ運転性及び排気エミッション特性の悪化を防止する
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。【構成】燃料タンクを閉鎖したときのタンク内圧の変動
により燃料蒸気の発生量を検出し、その検出された発生
量が所定値ＰＣＬＳＺ（補正の限界値に対応する）を越
えた場合は蒸発燃料排出抑止系の異常判定を停止するよ
うに構成する。

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（以下、単に排出抑止系という）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】すなわち、前記排出抑止系を大気に開放す
る排出抑止系大気開放処置と、燃料タンクを閉回路にし
てタンク内圧の変動量を計測するタンク内圧変動チェッ
クと、エンジンの吸気系の負圧を利用し排出抑止系を目
標圧力まで減圧して負圧状態にするタンク内圧減圧処理
と、前記目標圧力からの復帰圧力をチェックし排出抑止
系からのリークの有無をチェックするリークダウンチェ
ックとを順次実行する。

【０００６】また、この装置では、燃料タンクの種々の
運転状態に起因するリークチェックの誤判定を防止する
ための補正処理を施している。

【０００７】すなわち、タンク内圧減圧処理によって排
出抑止系を負圧状態する際に、その圧力低下の速度が、
燃料タンクの種々の運転状態、例えば燃料タンク内に内
有されている燃料量、燃料温度、大気開放時タンク内圧
等の状態によって変動し、タンク内圧が後述する異常判
別値に達するまでの時間が変化すると、異常判定の正確
性が損なわれる。

【０００８】より具体的には、燃料タンク内に略満杯の
燃料が有る場合は燃料タンク上部の空間容積が小さいた
め、タンク内圧の低下速度が速く、また、燃料タンク内
の燃料が少ない場合は低下速度が低くなる。したがっ
て、燃料タンクに内有されている燃料量如何によっては
誤判定の虞がある。また、減圧処理に長時間を要すると
リークダウンチェックに要する時間も長時間かかるため
減圧処理時間についても補正の必要性が生じることがあ
る。さらに燃料温度が高いときは燃料タンク内に発生す
る蒸発燃料が多いため、タンク内圧の低下速度が低く誤
判定の虞がある。また大気開放時のタンク内圧が高いと
きは、減圧処理を行った場合に蒸発燃料がリークしてい
るとタンク内圧が後述する異常判別値に低下するまでに
長時間を要するため誤判定の虞がある。

【０００９】そのため、タンク内圧が異常判別値に達す
るまでの時間を、前記燃料タンクの種々の状態に応じて
補正することにより、誤判定を回避している。

【００１０】さらに、本願出願人は、前記装置の改良技
術として、減圧処理中に所定時間が経過したときに前記
排出抑止系が異常か否かを判定するようにし、燃料タン
クの穴あき等により減圧処理中に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を可能とする手法も提案
している（特願平３−３６０６２９号）。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例の内燃エンジンの蒸発燃料処理装置では、次のよう
な課題があった。（１）例えば燃料タンクが長時間、高温に晒される場合
のように、燃料タンク内の蒸発燃料の発生量が極端に多
くなって前記補正の限界値を越えると、前記補正処理が
功を奏せずに誤判定を回避することができなくなるとい
う問題があった。（２）また、こうした蒸発燃料が発生しやすい状況下に
おいては、キャニスタに多量の蒸発燃料が貯えられるた
め、前記タンク内圧減圧処理時において蒸発燃料を直接
エンジンの吸気系へ引き込むことになり、エンジンへ供
給される混合気は極度にリッチ化され、運転性や排気エ
ミッション特性に悪影響を与えるという問題もあった。
その上、このような場合、更にタンク内圧減圧処理を継
続しても、キャニスタが通気抵抗となって目標圧力まで
減圧することができず、リーク有りと誤判定されるかあ
るいは判定保留となるいう恐れもあった。

【００１２】本発明は上記従来の問題点に鑑み、排出抑
止系の異常診断を正確に行い、かつ運転性及び排気エミ
ッション特性の悪化を防止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。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、第１の発明では、燃料タンクと、大気に連通する吸
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、該蒸発燃料排出抑止系
の異常判定を行う内燃エンジンの蒸発燃料処理装置にお
いて、前記燃料タンク内に発生する燃料蒸気の発生量を
検出する蒸気発生量検出手段と、前記蒸気発生量検出手
段により検出された前記燃料蒸気の発生量が所定値を越
える場合は前記蒸発燃料排出抑止系の異常判定を停止す
る異常判定停止手段とを備えたものである。

【００１４】前記蒸気発生量検出手段は、前記燃料タン
クを閉鎖したときのタンク内圧の変動により前記燃料蒸
気の発生量を検出する構成にしてもよいし、空燃比補正
係数の変動により前記燃料蒸気の発生量を検出する構成
にしてもよい。

【００１５】

【作用】本発明は、上記構成により、例えば燃料タンク
を閉鎖したときのタンク内圧の変動により燃料蒸気の発
生量を検出し、その検出された発生量が所定値（補正の
限界値に対応する）を越えた場合は蒸発燃料排出抑止系
の異常判定を停止するので、補正不能による誤判定が防
止される。

【００１６】また、例えば蒸発燃料抑止系を負圧状態に
するときの空燃比補正係数の変動により燃料蒸気の発生
量を検出し、その検出された発生量が所定値（運転性や
排気エミッション特性の限界値に対応する）を越えた場
合は蒸発燃料排出抑止系の異常判定を停止するので、運
転性や排気エミッション特性の悪化が防止されるととも
に、誤判定が防止される。

【００１７】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づき詳説す
る。

【００１８】図１は本発明に係る内燃エンジンの蒸発燃
料処理装置の第１の実施例を示す全体構成図である。

【００１９】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。

【００２０】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。

【００２１】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。

【００２２】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。

【００２３】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。

【００２４】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。

【００２５】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。

【００２６】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。

【００２７】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。

【００２８】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。

【００２９】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。

【００３０】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。

【００３１】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。

【００３２】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。

【００３３】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。

【００３４】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。

【００３５】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。

【００３６】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。

【００３７】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。

【００３８】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。

【００３９】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。

【００４０】ＣＰＵは上述の各種エンジンパラメータ信
号に基づいて、排ガス中の酸素濃度に応じたフィードバ
ック制御運転領域やオープンループ制御運転領域等の種
々のエンジン運転状態を判別するとともに、エンジン運
転状態に応じ、次式１に基づき、前記ＴＤＣ信号パルス
に同期する燃料噴射弁６の燃料噴射時間ＴOUTを演算す
る。

【００４１】

【数１】ＴOUT＝Ｔｉ×ＫO₂×Ｋ₁＋Ｋ₂ ここに、Ｔｉは燃料噴射弁６の噴射時間ＴOUTの基準値
であり、エンジン回転数Ｎｅと吸気管内絶対圧ＰBAに応
じて設定されたＴｉマップから読み出される。ＫO₂は空
燃比フィードバック補正係数であってフィードバック制
御時、Ｏ₂センサ２０により検出される排気ガス中の酸
素濃度に応じて設定され、更にフィードバック制御を行
なわない複数のオープンループ制御運転領域では各運転
領域に応じて設定される係数である。また、この補正係
数ＫO₂はＯ₂センサ２０の出力レベルが反転したときに
は周知の比例項（Ｐ項）の加算処理による比例制御によ
って算出され、前記出力レベルが反転しないときには周
知の積分項(Ｉ項)の加算処理による積分制御によって算
出される。

【００４２】Ｋ₁及びＫ₂は夫々各種エンジンパラメータ
信号に応じて演算される他の補正係数及び補正変数であ
り、エンジン運転状態に応じた燃費特性、エンジン加速
特性等の諸特性の最適化が図られるような所定値に決定
される。

【００４３】ＣＰＵ５ｂは上述のようにして求めた燃料
噴射時間ＴOUTに基づいて燃料噴射弁６を開弁させる駆
動信号を出力回路５ｄを介して燃料噴射弁６に供給す
る。

【００４４】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。

【００４５】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。

【００４６】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。

【００４７】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。

【００４８】次いで、タンク内圧の変動量を計測する
（図２、で示す）。

【００４９】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。なお、後述するように、計測された
タンク内圧の変動量が所定値を超える場合は排出抑止系
１１の異常診断処理を禁止する。

【００５０】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。

【００５１】次に、リークダウンチェックを行う（図
２、で示す）。

【００５２】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。

【００５３】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）。

【００５４】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。

【００５５】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。

【００５６】図３及び図４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。

【００５７】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をオフしてから所定時間経過
時のタンク内圧ＰＣＬＳを計測し、タンク内圧の変動を
チェックする（ステップＳ５）。

【００５８】そして、計測された前記ＰＣＬＳ値が所定
値ＰＣＬＳＺよりも大きいか否かを判別する（ステップ
Ｓ６）。ここで、所定値ＰＣＬＳＺは、図５に示すよう
に先に述べた補正処理の限界値に対応して設定されるも
のである。その答が肯定（ＹＥＳ）、即ち前記ＰＣＬＳ
値が所定値ＰＣＬＳＺよりも大きい場合は、燃料タンク
内の蒸発燃料の発生量が極端に多く、前記補正処理を正
確に行えない状況下にあると判断し、本プログラムを終
了する。前記ステップＳ６の答が否定（ＮＯ）、即ち前
記ＰＣＬＳ値が所定値ＰＣＬＳＺよりも小さい場合は、
前記補正処理が可能範囲にあると判断し、タンク内圧変
動チェックが終了したか否かを判断する（ステップＳ
７）。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２８，３６，４０を操作して燃料タンク２３
を含む排出抑止系１１を減圧処理する（ステップＳ
８）。

【００５９】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Ｓ９）。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Ｓ９の答が肯定（ＹＥＳ）のときは燃料タンク２３等
に「穴あき」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Ｓ１５に進む。一方、ステップＳ９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Ｓ１０）。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）のとき図４のステップＳ１１へ進み、リーク
ダウンチェック補正用の第４のタイマｔｍＰＤＴＤＣＳ
を所定時間Ｔ４に設定する。すなわち、燃料タンク２３
の運転状態（燃料量、タンク内圧、減圧処理時間）に応
じて補正時間Ｔ４を算出し、後述する異常判定の実行を
補正時間Ｔ４だけ遅延させる。

【００６０】具体的には、補正時間Ｔ４は数式２に基づ
き算出される。

【００６１】

【数２】Ｔ４＝ΔＴＴＦ＋ΔＴＶＦ＋ΔＴＰＴＯ＋ΔＴｔｍＰＴＤここでΔＴＴＦは燃料温度補正時間であって、予め記憶
手段に記憶されたΔＴＴＦマップを検索することにより
算出される。ΔＴＴＦマップは、燃料温度ＴＦ０〜ＴＦ
３に対してマップ値ΔＴＴＦ０〜ΔＴＴＦ３が与えられ
ており、ΔＴＴＦ値はΔＴＴＦマップを検索することに
より読み出され、または補間法により算出される。

【００６２】また、ΔＴＶＦは燃料量補正時間であっ
て、予め記憶手段に記憶されたΔＴＶＦマップを検索す
ることにより算出される。ΔＴＶＦマップは、燃料タン
ク２３内の燃料量ＶＦ０〜ＶＦ３に対してマップ値ΔＴ
ＶＦ０〜ΔＴＶＦ３が与えられており、ΔＴＶＦ値はΔ
ＴＶＦマップを検索することにより読み出され、または
補間法により算出される。

【００６３】ΔＴＰＴＯはタンク内圧補正時間であっ
て、予め記憶手段に記憶されたΔＴＰＴマップを検索す
ることにより算出される。ΔＴＰＴＯマップは、大気開
放時のタンク内圧ＰＴＯ０〜ＰＴＯ３に対してマップ値
ΔＴＰＴＯ０〜ΔＴＰＴＯ３が与えられており、ΔＴＰ
ＴＯ値はΔＴＰＴマップを検索することにより読み出さ
れ、または補間法により算出される。

【００６４】ΔＴｔｍＰＴＤは減圧補正時間であって、
予め記憶手段に記憶されたΔＴｔｍＰＴＤマップを検索
することにより算出される。ΔＴｔｍＰＴＤマップは、
減圧時間ｔｍＰＴＤ０〜ｔｍＰＴＤ３に対してマップ値
ΔＴｔｍＰＴＤ０〜ΔＴｔｍＰＴＤ３が与えられてお
り、ΔＴｔｍＰＴＤ値はΔＴｔｍｍＰＴＤマップを検索
することにより読み出され、または補間法により算出さ
れる。

【００６５】尚、各補正時間ΔＴＴＦ，ΔＴＶＦ，ΔＴ
ＰＴ，及びΔＴｔｍＰＴＤは夫々燃料温度ＴＦ，燃料量
ＶＦ，タンク内圧ＰＴ及び減圧処理時間ｔｍＰＴＤに応
じて大きな値に設定される。

【００６６】次に、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Ｓ１２）、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Ｓ１３）。

【００６７】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Ｓ１４に進む。ステップＳ１４では、前記ステッ
プＳ１１で所定時間（補正時間）Ｔ４に設定されたタイ
マｔｍＰＴＤＣＳが“０”になったか否かを判別し、そ
の答が否定（ＮＯ）、即ち未だ設定時から所定時間Ｔ４
が経過していないときは、前記ステップＳ１２へ戻って
リークダウンチェックを継続する。その答が肯定（ＹＥ
Ｓ）、即ち前記所定時間Ｔ４が経過したときは、前記補
正処理が完了したと判断してステップＳ１５へ進む。

【００６８】ステップＳ１５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Ｓ１６）。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Ｓ１７）処理を終了する。

【００６９】次に、上記各処理ステップについて順次説
明する。

【００７０】(1) モニタ許可判断（図３、ステップＳ
１）始動時のエンジン冷却水温ＴＷＩが所定温度ＴＷＸ以下
であり、始動後ＴＷセンサ１５により検出された冷却水
温ＴＷが所定下限値ＴＷＬ（例えば、５０℃）と所定上
限値ＴＷＨ（例えば、９０℃）の範囲内にあり、且つＴ
Ａセンサ１４により検出される吸気温が所定下限値ＴＡ
Ｌ（例えば、７０℃）と所定上限値ＴＡＨ（例えば９０
℃）の範囲内にあるときは、エンジンは暖機完了状態に
あると判断して続いてモニタ許可判断を行う。

【００７１】また、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２０００
ｒｐｍ）と所定上限値ＮＥＨ（例えば４０００ｒｐｍ）
の範囲内にあり、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ＰＢＡＬ（例えば負圧
で３５０mmHg）と所定上限値ＰＢＡＨ（例えば−１５０
mmHg）の範囲内にあり、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
あり、且つＶＳＰセンサ２１により検出される車速ＶＳ
Ｐが所定下限値ＶＳＰＬ（例えば、５３km/hr）と所定
上限値ＶＳＰＨ（例えば、６１km/hr）の範囲にあると
きはエンジンの運転状態は安定していると判断する。そ
して、これらのモニタ許可判断条件が満されたとき、異
常診断のモニタを許可すべくフラグＦＭＯＮを「１」に
設定して本プログラムを終了する。

【００７２】(2) 大気開放時のタンク内圧チェック（図
３、ステップＳ３）まず、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３
６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）。

【００７３】そして、第２のタイマｔｍＡＴＭＰのタイ
マ値が所定時間Ｔ２（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）を経過したときは、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、チェック終了フラグを立てて本プログ
ラムを終了する。

【００７４】(3) タンク内圧変動チェック（図３、ステ
ップＳ５）まず、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３６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１１をタンク内圧変動チェックモー
ドに設定する（図２、参照）。

【００７５】そして、第３のタイマｔｍＴＰが所定時間
Ｔ３（例えば１０sec）を経過したときは所定時間Ｔ３
経過時のタンク内圧力ＰＣＬＳを計測してＥＣＵ５に記
憶させ、数式３に基づき第１のタンク内圧変化率ＰＶＡ
ＲＩＡを算出する。

【００７６】

【数３】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、本プログラムを終了する。

【００７７】(4) タンク内圧減圧処理（図３、ステップ
Ｓ８）まず、排出抑止系１１をタンク内圧減圧処理モードに設
定する。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。このときのタンク内圧力ＰＣＨＫが所定の負圧力Ｐ
１（例えば、−２０mmHg）以上になったときは処理終了
フラグを立てて、本プログラムを終了する。

【００７８】(5) リークダウンチェック（図４、ステッ
プＳ１２）まず、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）。

【００７９】最初のループではタンク内圧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。

【００８０】一方、次回ループにおいて第４のタイマｔ
ｍＬＥＡＫが所定時間Ｔ５を経過したときは、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、数式４に基づき第２のタ
ンク内圧変化率ＰＶＡＲＩＢを算出する。

【００８１】

【数４】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、本プログラムを終了する。

【００８２】(6) システム状態判定処理（図４、ステッ
プＳ１５）図６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。

【００８３】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「穴あき」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（第１の電磁弁３５のオフ後所定時間経過した
ときのタンク内圧ＰＣＬＳが前記所定値ＰＣＬＳＺより
も小さい）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。

【００８４】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。

【００８５】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７に示すフロー
チャートにしたがって実行される。

【００８６】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ＰＶ
ＡＲＩＢが大きい場合はステップＳ９１の答は否定（Ｎ
Ｏ）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ＰＶＡＲＩＢ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に応じて設定され
る。そして、ステップＳ９１の答が肯定（ＹＥＳ）、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が異常であると判断し
（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。

【００８７】(7) 通常パージ（図４、ステップＳ１７）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、本プログラムを終了する。

【００８８】図８は、本発明に係る蒸発燃料処理装置に
おける異常診断手法の第２の実施例を示す要部のフロー
チャートである。説明を簡単にするために前記図３及び
図４と共通の要素には同一の符号を付して説明を省略す
ると共に、接続子Ａ，Ｂ，Ｃに接続される処理フロー部
分図は図４と同一であるので省略する。

【００８９】上記第１の実施例では、タンク内圧変動チ
ェック時においてＰＣＬＳ値が所定値ＰＣＬＳＺよりも
大きいか否かの判別処理を行って燃料タンク内２３の蒸
発燃料の発生量を検出しているのに対し、本実施例で
は、減圧処理中に空燃比補正係数ＫＯ２が所定値ＫＯ２
ＬＭＴよりも小さくなったか否かを判別することによ
り、燃料タンク内２３の蒸発燃料の発生量を検出するよ
うにしたものである。

【００９０】図８においてステップＳ８において行われ
るタンク内圧減圧処理中において、図９に示すように、
空燃比補正係数ＫＯ２が所定値ＫＯ２ＬＭＴよりも小さ
くなったか否かを判別し（ステップＳ２１）、その答が
肯定（ＹＥＳ）、即ち、ＫＯ２値が所定値ＫＯ２ＬＭＴ
よりも小さくなった場合には、この異常診断処理を終了
する。すなわち、タンク内圧減圧処理時において、この
ようにＫＯ２値が所定値ＫＯ２ＬＭＴよりも小さくなる
状況とは、燃料タンク内で極端に多量の蒸発燃料が発生
しているため、キャニスタ２６の吸着剤２４に多量の蒸
発燃料が貯えられている状況であり、従来では、そのま
まタンク内圧減圧処理を継続していた結果、蒸発燃料を
直接エンジンの吸気系へ引き込んで、エンジンへ供給さ
れる混合気が極度にリッチ化され、運転性や排気エミッ
ション特性に悪影響を与えていた。また、タンク内圧減
圧処理を継続した場合は、キャニスタが通気抵抗となっ
て目標圧力まで減圧することができず、上述した図６の
システム判定処理に示すステップＳ８１の肯定（ＹＥ
Ｓ）側に処理が流れ、極端に多量の蒸発燃料が発生して
いるだけでリークはしていない状況であるにも拘らず、
燃料タンク内の状態によってはリーク有りと誤判定され
るかあるいは判定保留と判定されていた。

【００９１】これに対して本実施例では、前記ステップ
Ｓ２１でＫＯ２が所定値ＫＯ２ＬＭＴよりも小さくなっ
た場合には、運転性や排気エミッション特性が悪化する
またはリーク有りと誤判定される等の恐れがあると判断
し、排出抑止系１１の異常診断処理を終了するので、運
転性や排気エミッション特性の悪影響を防止できるとと
もに、このような場合は前記したように図６のシステム
判定処理が実行されないので、誤判定等の不具合を防止
することができる。

【００９２】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明によれ
ば、燃料タンク内に発生する燃料蒸気の発生量を検出す
る蒸気発生量検出手段と、前記蒸気発生量検出手段によ
り検出された前記燃料蒸気の発生量が所定値を越える場
合は蒸発燃料排出抑止系の異常判定を停止する異常判定
停止手段とを備えたので、多量の蒸発燃料の発生による
誤判定や、運転性及び排気エミッション特性の悪化を防
止することができる。

【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】第１の実施例のメインルーチンを示すフローチ
ャートである。

【図４】第１の実施例のメインルーチンを示す続きのフ
ローチャートである。

【図５】タンク内変動チェック時における蒸発燃料の発
生状態を示す図である。

【図６】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７】異常判定処理ルーチンのフローチャートであ
る。

【図８】第２の実施例のメインルーチンを示すフローチ
ャートである。

【図９】減圧処理時における空燃比補正係数ＫＯ２の変
動を示す図である。

【符号の説明】

１内燃エンジン５ＥＣＵ（異常判定停止手段、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３６パージ制御弁（第２の制御弁）４０第３の制御弁

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】燃料タンクと、大気に連通する吸気口が
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、該蒸発燃料排出抑止系の異常
判定を行う内燃エンジンの蒸発燃料処理装置において、前記燃料タンク内に発生する燃料蒸気の発生量を検出す
る蒸気発生量検出手段と、前記蒸気発生量検出手段により検出された前記燃料蒸気
の発生量が所定値を越える場合は前記蒸発燃料排出抑止
系の異常判定を停止する異常判定停止手段とを備えたこ
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】前記蒸気発生量検出手段は、前記燃料タ
ンクの内圧の変動により前記燃料蒸気の発生量を検出す
る構成にした請求項１記載の内燃エンジンの蒸発燃料処
理装置。
【請求項３】前記内燃エンジンは排気系に配された酸
素濃度手段と、該酸素濃度手段の出力に応じた空燃比補
正係数を用いてエンジンに供給される混合気の空燃比を
制御する空燃比制御手段とを有し、前記蒸気発生量検出
手段は、前記空燃比補正係数の変動により前記燃料蒸気
の発生量を検出する構成にした請求項１記載の内燃エン
ジンの蒸発燃料処理装置。