JP2003042013A - 燃料蒸発ガス処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 １つの絶対圧センサを用いてパージバルブの
故障を診断する燃料蒸発ガス処理装置を提供する。 【解決手段】 燃料タンク（２）と、蒸発燃料を吸着す
るキャニスタ（３）と、前記キャニスタに備えられたド
レンカットバルブ（１１）と、前記キャニスタと内燃機
関の吸気通路との途中に配置されるパージバルブ（８）
と、前記燃料タンクとキャニスタとを連通する第１の配
管（４）と、前記キャニスタとパージバルブとを連通す
る第２の配管（７ａ）と、前記パージバルブと吸気通路
とを連通する第３の配管（３ｂ）と、前記第１または第
２の配管に絶対圧を検出するセンサ（９）とからなる燃
料蒸発ガス処理装置において、前記ドレンカットバルブ
が開状態時の前記センサの検出値を内燃機関の制御のた
めに用いられる大気圧として設定する大気圧設定手段
（１５）を備えた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、燃料蒸発ガス処理
装置、とくに絶対圧センサを備えた燃料蒸発ガス処理装
置の改良に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来技術として、例えば特開平０７−３
１７６１１号公報に記載の燃料蒸発ガス処理装置があ
る。これは、燃料タンクとキャニスタとを連通するエバ
ポ通路の途中に絶対圧センサを設置し、また基準圧とし
て大気圧を測定することで、基準圧とエバポ通路内の圧
力との差圧に基づいて燃料蒸発ガス処理装置内のリーク
診断を行うものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記燃
料蒸発ガス漏れ診断装置には絶対圧センサと大気圧セン
サの２つのセンサを設置する必要があり、コスト高を招
いていた。

【０００４】大気圧センサを廃止した場合には、故障診
断時にドレンカットバルブが閉じており、内燃機関の始
動によってインテークマニホールド内の負圧が生じ、こ
れにより燃料ガス蒸発処理装置内に圧力変動が生じ、大
気圧を用いて補正を行っている制御、例えば、特開２０
０１−１０７７７６号に記載のような大気圧を用いて燃
料噴射量の補正を行う制御ができないと言う問題があ
る。

【０００５】そこで本発明の目的は、上記課題を解決す
る燃料蒸発ガス処理装置を提供することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】第１の発明は、燃料タン
クと、前記燃料タンクから蒸発する蒸発燃料を吸着する
キャニスタと、前記キャニスタへの空気の導入を制御す
るドレンカットバルブと、前記キャニスタとキャニスタ
からの蒸発燃料が流入する内燃機関の吸気通路との途中
に配置されるパージバルブと、前記燃料タンクとキャニ
スタとを連通する第１の配管と、前記キャニスタとパー
ジバルブとを連通する第２の配管と、前記パージバルブ
と吸気通路とを連通する第３の配管と、前記第１または
第２の配管内の絶対圧を検出するセンサとからなる燃料
蒸発ガス処理装置において、前記ドレンカットバルブが
開状態時の前記センサの検出値を内燃機関の制御のため
に用いられる大気圧として設定する大気圧設定手段を備
えた。

【０００７】第２の発明は、第１の発明において、前記
大気圧設定手段は、前記ドレンカットバルブが開状態か
ら閉状態に切り換わった場合に、前記ドレンカットバル
ブが開状態時に設定した大気圧を見做し大気圧として保
持し、この見做し大気圧に基づき内燃機関を制御する。

【０００８】第３の発明は、第２の発明において、前記
大気圧設定手段は、前記ドレンカットバルブが閉状態か
ら開状態へ切り換わった場合に、前記見做し大気圧と前
記センサの検出する大気圧との差圧が所定圧以下になる
まで、前記見做し大気圧を段階的に補正するとともに、
補正した見做し大気圧を新たな見做し大気圧として設定
し、この見做し大気圧に基づき内燃機関を制御する。

【０００９】第４の発明は、第３の発明において、前記
大気圧設定手段は、前記センサが検出する大気圧と前記
見做し大気圧との差圧が所定圧以下となった場合には、
差圧がゼロとなるように見做し大気圧を設定し、この見
做し大気圧に基づき内燃機関を制御する。

【００１０】

【発明の効果】第１の発明では、ドレンカットバルブが
開いた状態では、センサが検出する第１または第２の配
管内の圧力が実質的に大気圧と等しくなり、この状態で
の検出圧を大気圧としてを設定することで大気圧センサ
を用いることなく、大気圧を検出することができ、大気
圧センサを廃止することができる。

【００１１】第２の発明では、ドレンカットバルブが開
いた状態になった場合には、内燃機関の制御に用いる見
做し大気圧をドレンカットバルブが閉じた状態と同じ大
気圧として内燃機関を制御するので、機関の運転による
負圧の影響を排除し、大気圧制御を継続することができ
る。言い換えると、大気圧を用いて補正を実施するよう
な内燃機関の制御を継続することができる。

【００１２】第３の発明では、ドレンカットバルブが閉
状態から開状態へ切り換わった場合に、見做し大気圧は
センサが検出する大気圧との差圧が所定圧以下になるま
で、段階的に補正されるとともに、補正した見做し大気
圧を新たな見做し大気圧として、この見做し大気圧を用
いて内燃機関を制御するので、ドレンカットバルブ切り
換わり時の圧力変動を効果的に抑制でき、機関の運転性
や排気性能に影響を及ぼすことがない。

【００１３】第４の発明では、センサが検出する大気圧
と見做し大気圧との差圧が所定圧以下となった場合に
は、差圧がゼロとなるように見做し大気圧として設定
し、この見做し大気圧を用いて内燃機関を制御するの
で、差圧が所定圧以下になった場合には速やかにセンサ
が検出する大気圧になるように制御することができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】図１は燃料蒸発ガス処理装置の構
成を示している。

【００１５】燃料蒸発ガス処理装置は、エンジン１の燃
料タンク２内で発生する蒸発燃料を処理するためのもの
であり、燃料吸着剤（活性炭）を内蔵したキャニスタ３
と、キャニスタ３と燃料タンク２をつなぐ第１パージ配
管４と、キャニスタ３とエンジン１のスロットルバルブ
５下流の吸気通路６をつなぐ第２、第３パージ配管７
ａ、７ｂとを備える。

【００１６】第２、第３パージ配管７ａ、７ｂの間に
は、パージ配管７ａ、７ｂを開閉するパージバルブ８
と、燃料タンク２とパージバルブ８の間にパージ配管内
の圧力（絶対圧）および後述するように大気圧（絶対
圧）を測定する絶対圧センサ９が設けられる。なお絶対
圧センサ９は第１パージ配管４に設置してもよい。

【００１７】キャニスタ３には大気開放口１０が備えら
れ、大気開放口１０には大気開放口１０を閉じるドレン
カットバルブ１１が設けられる。

【００１８】燃料タンク２内で発生した蒸発燃料は、第
１パージ配管４を介してキャニスタ３に導かれ、燃料成
分だけがキャニスタ３内の活性炭に吸着され、残りの空
気は大気開放口１０より外部に放出される。そして、活
性炭に吸着された燃料を処理するには、パージバルブ８
を開き、スロットルバルブ５下流の吸入負圧を利用して
大気開放口１０からキャニスタ３内に新気を導入する。
この新気によって活性炭に吸着されていた燃料が離脱
し、新気と共に第２、第３パージ配管７ａ、７ｂを介し
てエンジン１の吸気通路６内に導入される。

【００１９】絶対圧センサ９が検出した圧力値は、コン
トローラ（大気圧設定手段）１５に出力される。さらに
コントローラ１５には、吸気通路６内のブースト圧の出
力信号、イグニッションスイッチのオンオフ信号、スタ
ータモータを起動するスタータスイッチのオンオフ信
号、バッテリ電圧信号、さらにエンジン回転数信号等が
入力される。コントローラ１５はこれら入力値に基づい
て内燃機関の運転状態に応じてパージバルブ８とドレン
カットバルブ１１を開閉し、キャニスタ３内に吸着した
蒸発燃料のパージを制御する。

【００２０】また、コントローラ１５は、ドレンカット
バルブ１１が開いている状態でのセンサ９が検出した圧
力値を大気圧と設定し、この大気圧信号は内燃機関の例
えば、燃料噴射量の制御やスロットル開度の制御に用い
られる。

【００２１】次に図２及び図３に示すフローチャートを
用いて、コントローラ１５が行う大気圧制御について説
明する。

【００２２】図２に示すフローチャートは第１または第
２パージ通路４、７ａ内の実際の（真の）絶対圧（大気
圧）ＰＡＡを演算するものである。

【００２３】まずステップＳ１で燃料蒸発ガス処理装置
が正常かどうかを、例えば、ドレンカットバルブ１１が
開いている時の絶対圧センサ９の出力値を、大気圧下で
予め求めておいた出力値と比較して判定する。正常な場
合にはステップＳ２に進み、ドレンカットバルブ１１の
作動を判定する。ドレンカットバルブ１１が開状態の場
合にはステップＳ３に進み、絶対圧センサ９の検出値Ｖ
Ｐの加重平均値を真の絶対圧ＰＡＡとして採用する。ド
レンカットバルブ１１が開いている時は第２パージ配管
７ａ内の圧力はほぼ大気圧となり、このため、この真の
絶対圧ＰＡＡはほぼ大気圧と同じ値となる。ドレンカッ
トバルブ１１が閉状態の場合には、ステップＳ４に進
み、パージバルブ８の開閉によって、吸気管６内の負圧
の影響を受け、実際の大気圧とパージ配管内の圧力との
間に差圧が生じていることが考えられるので、真の絶対
圧ＰＡＡの値を維持し、変更を行わない。

【００２４】ステップＳ１で異常が発見された場合には
ステップＳ５に進み、真の絶対圧ＰＡＡとして固定値を
用いる。

【００２５】このようにドレンカットバルブ１１が開状
態の場合には、パージ配管内の実際の大気圧に従う真の
絶対圧ＰＡＡを算出し、この値に基づいて内燃機関の制
御を行う。

【００２６】次に図３のフローチャートを用いて、大気
圧が変化する状態において、ドレインカットバルブ１１
が開状態から閉状態へ切り換わった時の大気圧設定と、
ドレインカットバルブ１１が閉状態から開状態に切り換
わった時の大気圧設定を説明する。

【００２７】本発明では、ドレインカットバルブ１１が
開状態から閉状態に切り換わった時の大気圧設定は、開
状態での大気圧を保持し、閉状態では開状態での大気圧
に基づいて内燃機関の制御を行うようにする。次に、閉
状態中に、例えば、車両が走行した場合等に実際の大気
圧が変化することが考えられ、閉状態から開状態でドレ
ンカットバルブ１１が切り換わった時にセンサ９が検出
する圧力と実際の大気圧との間に差圧が生じ、内燃機関
の運転が不安定になる等の不具合が考えられる。そこ
で、本発明では、この差圧を段階的に切換えるように見
做し大気圧を設定し、この見做し大気圧に基づいて内燃
機関の各種制御を行う。

【００２８】図３に示す見做し大気圧設定のためのフロ
ーチャートは、第１または第２パージ通路４、７ａ内の
真の絶対圧ＰＡＡに基づき設定され、内燃機関の各種の
制御に用いられる見做し大気圧ＰＡの設定について説明
する。この制御は一定時間毎、例えば１０ｍｓｅｃ毎に
実施される。

【００２９】まずステップＳ１１でステップＳ１と同様
に燃料蒸発ガス処理装置が正常かどうかを判定する。正
常な場合にはステップＳ１２に進み、真の絶対圧ＰＡＡ
から見做し大気圧ＰＡを減算した差圧が不感帯分の圧力
ＰＩＡ以上かどうかを判定する。差圧が圧力ＰＩＡ以下
の場合にはステップＳ１３に進み、以上の場合にはステ
ップＳ１４に進む。

【００３０】ステップＳ１３では見做し大気圧ＰＡから
真の絶対圧ＰＡＡを減算した差圧が不感帯分の圧力ＰＩ
Ａ以上かどうかを判定する。差圧が圧力ＰＩＡ以上の場
合にはステップＳ１５に進み、小さい場合にはステップ
Ｓ１６に進む。ステップＳ１２とＳ１３では、見做し大
気圧ＰＡと真の絶対圧ＰＡＡとの差圧を求め、この差圧
が所定圧力（不感帯分の圧力ＰＩＡ）より大きい場合に
はこの差圧が小さくなるように以下の制御を行う。

【００３１】ステップＳ１４で、見做し大気圧ＰＡに所
定の圧力変化割合ＰＲＴを加算した値を新たな見做し大
気圧ＰＡに設定し、この見做し大気圧ＰＡに基づきドレ
ンカットバルブ１１の開度を制御し、この見做し大気圧
ＰＡを１ｓｅｃ保持する。またステップＳ１６では見做
し大気圧ＰＡに所定の圧力変化割合ＰＲＴを減算したも
のを新たに見做し大気圧ＰＡに設定し、この見做し大気
圧ＰＡを１ｓｅｃ保持する。ステップＳ１４とステップ
Ｓ１６を終了後、制御を終える。差圧を減少させるため
に一定割合で段階的に加減算して見做し大気圧ＰＡを補
正することで、配管内の圧力の急激な変化を抑制して内
燃機関の安定的な運転を維持し、また排気性能を維持で
きる。

【００３２】ステップＳ１５では、ドレンカットバルブ
１１の作動状態を判定する。ドレンカットバルブ１１が
開状態の場合には、ステップＳ１７に進み、真の絶対圧
ＰＡＡを見做し大気圧ＰＡとして設定し、速やかに実際
の（真の）大気圧となるように制御し、制御時間を短縮
できる。またドレンカットバルブが閉状態の場合には、
ステップＳ１８に進み、現状の見做し大気圧ＰＡを維持
する。

【００３３】なお、ステップＳ１１で装置に異常が発見
された場合には、ステップＳ１９で固定値を見做し大気
圧ＰＡとして設定し、制御を終える。

【００３４】図４は上記フローチャートの制御内容を時
系列で示したタイミングチャートである。制御中、実際
（真）の大気圧は図にも示すように一定割合で変化する
ものとして説明する。

【００３５】まず、時刻ｔ１でドレンカットバルブ１１
が閉じられると、制御に用いられる大気圧データ（見做
し大気圧）ＰＡは、ドレンカットバルブ１１が開いた状
態での圧力である一定値となり、真の大気圧と異なる値
となる。時刻ｔ２でドレンカットバルブ１１が開かれる
と、真の絶対圧ＰＡＡと真の大気圧との間に差圧が生じ
ており、真の絶対圧ＰＡＡは速やかに真の大気圧に一致
するように変化する。しかしながら、見做し大気圧ＰＡ
は一定時間（例えば、１ｓｅｃ）毎に所定の変化割合Ｐ
ＲＴずつ段階的に変化して真の絶対圧ＰＡＡとの差圧を
徐々に解消するように設定される（時刻ｔ３から時刻ｔ
４）。これは内燃機関の燃料噴射量等の制御が大気圧が
急変することによって不安定となり、機関の運転や排気
が不安定になることを防止するためである。

【００３６】そして時刻ｔ４で真の絶対圧ＰＡＡと見做
し大気圧ＰＡの差が不感帯分の圧力ＰＩＳより小さくな
ったならば、見做し大気圧ＰＡを真の絶対圧ＰＡＡ（す
なわち真の大気圧）に設定し、急速にその差圧分をキャ
ンセルするように制御する。このように制御すること
で、ドレンカットバルブ１１を開状態にした時（時刻ｔ
２）の真の大気圧と配管内の圧力の差分の補正時間を短
縮することができる。

【００３７】本発明は、上記した実施形態に限定される
ものではなく、本発明の技術的思想の範囲内でさまざま
な変更がなしうることは明白である。

【図面の簡単な説明】

【図１】燃料蒸発ガス処理装置の構成図である。

【図２】同じくパージバルブの故障を判定するための制
御フローチャートである。

【図３】同じくパージバルブの故障を判定するための制
御フローチャートである。

【図４】同じく本発明の各構成の作動状態を示すタイミ
ングチャートである。

【符号の説明】

１ エンジン ２ 燃料タンク ３ キャニスタ ４ 配管 ６ 吸気通路 ７ 配管 ８ パージバルブ ９ 絶対圧センサ １０ 大気開放口 １１ ドレンカットバルブ １５ コントローラ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3G044 BA40 CA13 DA04 DA08 EA07 EA08 EA18 EA32 EA62 FA03 FA04 FA06 FA20 FA30 FA40 GA04 3G084 BA13 BA27 DA13 DA26 DA30 EA11 EB22 EB25 FA00 FA01 FA03 FA33 FA36 3G301 HA14 JA20 JB01 JB07 MA11 NA02 NA08 NB04 NE25 PA09B PA09Z PB00Z PE01Z PF16Z PG01Z

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】燃料タンクと、 前記燃料タンクから蒸発する蒸発燃料を吸着するキャニ
   スタと、 前記キャニスタへの空気の導入を制御するドレンカット
   バルブと、 前記キャニスタとキャニスタからの蒸発燃料が流入する
   内燃機関の吸気通路との途中に配置されるパージバルブ
   と、 前記燃料タンクとキャニスタとを連通する第１の配管
   と、 前記キャニスタとパージバルブとを連通する第２の配管
   と、 前記パージバルブと吸気通路とを連通する第３の配管
   と、 前記第１または第２の配管内の絶対圧を検出するセンサ
   とからなる燃料蒸発ガス処理装置において、 前記ドレンカットバルブが開状態時の前記センサの検出
   値を内燃機関の制御のために用いられる大気圧として設
   定する大気圧設定手段を備えたことを特徴とする燃料蒸
   発ガス処理装置。
2. 【請求項２】前記大気圧設定手段は、前記ドレンカット
   バルブが開状態から閉状態に切り換わった場合に、前記
   ドレンカットバルブが開状態時に設定した大気圧を見做
   し大気圧として保持し、この見做し大気圧に基づき内燃
   機関を制御することを特徴とする請求項１に記載の燃料
   蒸発ガス処理装置。
3. 【請求項３】前記大気圧設定手段は、前記ドレンカット
   バルブが閉状態から開状態へ切り換わった場合に、前記
   見做し大気圧と前記センサの検出する大気圧との差圧が
   所定圧以下になるまで、前記見做し大気圧を段階的に補
   正するとともに、補正した見做し大気圧を新たな見做し
   大気圧として設定し、この見做し大気圧に基づき内燃機
   関を制御することを特徴とする請求項２に記載の燃料蒸
   発ガス処理装置。
4. 【請求項４】前記大気圧設定手段は、前記センサが検出
   する大気圧と前記見做し大気圧との差圧が所定圧以下と
   なった場合には、差圧がゼロとなるように見做し大気圧
   を設定し、この見做し大気圧に基づき内燃機関を制御す
   ることを特徴とする請求項３に記載の燃料蒸発ガス処理
   装置。