JP2741702B2

JP2741702B2 - 内燃エンジンの蒸発燃料処理装置

Info

Publication number: JP2741702B2
Application number: JP4349803A
Authority: JP
Inventors: 將嘉山中; 洋丸山; 武鈴木; 和同澤村; 恵隆黒田
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1992-12-02
Filing date: 1992-12-02
Publication date: 1998-04-22
Anticipated expiration: 2013-04-22
Also published as: US5355863A; JPH06173789A

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
料処理装置に関し、特に蒸発燃料排出抑止系のもれの有
無を検出できるようにした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
料をキャニスタに一時的に貯蔵し、その貯蔵した蒸発燃
料を適宜エンジンの吸気系にパージしうるように構成し
た蒸発燃料処理装置は広く用いられている。

【０００３】この蒸発燃料処理装置の、燃料タンク、キ
ャニスタ、及びこれらを接続する通路やキャニスタとエ
ンジンの吸気系とを接続する通路等から成る蒸発燃料排
出抑止系の異常検出手法として、蒸発燃料排出抑止系を
エンジンの吸入負圧を利用して負圧状態とし、その後エ
ンジンの吸気系との接続を遮断したときの蒸発燃料排出
抑止系内の圧力変化に基づいてもれの有無を検出するよ
うにしたものを本願出願人は既に提案している（特願平
３−３６０６３０号）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の手法では、燃料タンクに圧力センサを装着し、タン
ク内圧力が所定負圧Ｐ１まで低下した時点（図２
（ｄ），時刻ｔ４参照）でエンジンの吸気系との接続を
遮断し、この時点から所定時間経過後までのタンク内圧
の上昇率に基づいて、もれの有無が検出されるため以下
のような問題があった。

【０００５】即ち、タンク内圧が所定負圧Ｐ１まで低下
した時点においては、キャニスタ内圧（図２（ｄ）参
照）は、さらに低圧となっているため、タンク内圧は時
刻ｔ４以後も下降し、時刻ｔ５から上昇し始める。した
がって、時刻ｔ４におけるタンク内圧を基準としてタン
ク内圧の上昇率を算出すると、本来必要な上昇率（時刻
ｔ５〜ｔ６間の上昇率）より小さな値となり（又は時刻
ｔ６におけるタンク内圧がＰ１より低くなり）、小さな
もれを検出できない可能性がある。

【０００６】本発明は上述の点に鑑みなされたものであ
り、蒸発燃料排出抑止系のもれの有無をより正確に検出
することができるようにした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
本発明は、燃料タンクと、大気に連通する吸気口が設け
られ、燃料タンク内に発生する蒸発燃料を吸着する活性
炭を有するキャニスタと、該キャニスタと前記燃料タン
クとを接続する第１の通路と、前記キャニスタと内燃エ
ンジンの吸気系とを接続する第２の通路と、該第２の通
路に介装されたパージ制御弁とからなる蒸発燃料排出抑
止系と、前記キャニスタの前記吸気口を開閉するドレン
シャット弁と、前記蒸発燃料排出抑止系内の圧力を検出
する圧力検出手段と、前記パージ制御弁を開弁するとと
もに前記ドレンシャット弁を閉弁することにより前記エ
ンジンの吸気管内負圧を導入して前記蒸発燃料排出抑止
系を所定の負圧状態とした後前記パージ制御弁を閉弁す
る減圧処理手段と、前記パージ制御弁を閉弁後の負圧の
減少割合に基づいて前記蒸発燃料排出抑止系のもれの有
無を検出するもれ検出手段とを備えた内燃エンジンの蒸
発燃料処理装置において、前記減圧処理手段による減圧
処理の終了時点から所定遅延時間経過したとき、前記も
れ検出手段を作動させる遅延手段を設けるようにしたも
のである。

【０００８】また、前記減圧処理手段は、前記圧力検出
手段による検出圧力が、前記蒸発燃料排出抑止系が大気
開放状態にあるときの検出圧力に対して所定圧だけ低下
するまで作動することが望ましい。

【０００９】また、前記もれ検出手段は、その作動開始
時の前記蒸発燃料排出抑止系内の圧力と、作動開始時点
から所定計測時間経過したときの前記蒸発燃料排出抑止
系内の圧力とに基づいて前記蒸発燃料排出抑止系のもれ
の有無を検出することが望ましい。

【００１０】また、前記所定遅延時間は、前記蒸発燃料
抑止系内の各部の圧力が略等しくなるまでの時間とする
ことが望ましい。

【００１１】また、前記圧力検出手段は、前記燃料タン
ク内の圧力を検出するタンク内圧検出手段及び前記キャ
ニスタ内の圧力を検出するキャニスタ内圧検出手段の少
なくとも一方とすることが望ましい。

【００１２】

【作用】蒸発燃料排出抑止系を所定の負圧状態とする減
圧処理が終了した時点から所定遅延時間経過後の負圧の
減少割合に基づいて蒸発燃料排出抑止系のもれの有無が
検出される。

【００１３】蒸発燃料排出抑止系は、圧力検出手段によ
る検出圧が、蒸発燃料排出抑止系が大気開放状態にある
ときの検出圧力に対して所定圧だけ低下するまで減圧さ
れる。

【００１４】減圧処理終了時点から所定遅延時間経過し
たときの蒸発燃料排出抑止系内の圧力と、さらに所定計
測時間経過したときの蒸発燃料排出抑止系内の圧力とに
基づいて蒸発燃料排出抑止系のもれの有無が検出され
る。

【００１５】所定遅延時間は、蒸発燃料排出抑止系内各
部の圧力が略等しくなるまでの時間とされる。

【００１６】

【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて
説明する。

【００１７】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。

【００１８】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。

【００１９】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。

【００２０】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。

【００２１】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。

【００２２】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。

【００２３】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。

【００２４】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。

【００２５】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。

【００２６】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。

【００２７】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。

【００２８】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。

【００２９】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。

【００３０】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（第１の通路）２７と、該燃料蒸気流通路
２７に介装された２方向弁２８と、キャニスタ２６と吸
気管２とを接続するパージ通路（第２の通路）１０と、
パージ通路１０の途中に設けられたパージ制御弁３６及
び熱線式流量計３７とを備えている。

【００３１】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。

【００３２】２方向弁２８は、正圧バルブ３２と負圧バ
ルブ３３とを有し、正圧バルブ３２のダイヤフラム３２
ａには、電磁駆動ユニット３５のロッド３５ａが接続さ
れている。電磁駆動ユニット３５はＥＣＵ５に電気的に
接続され、ＥＣＵ５からの信号により２方向弁２８の作
動状態が制御される。そして、電磁駆動ユニット３５が
励磁（オン）されると正圧バルブ３２が強制的に押し開
かれて２方向弁２８は開弁する一方、電磁駆動ユニット
３５が消磁（オフ）されると、２方向弁２８は該弁２８
のキャニスタ２６側の圧力と燃料タンク２３側の圧力と
の差が所定以上のときのみ開弁作動する。

【００３３】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ＥＣＵ５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。

【００３４】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。

【００３５】また、キャニスタ２６の吸気口２５に接続
され、大気に連通する通路９にはドレンシャット弁３８
が介装されている。ドレンシャット弁３８は、ダイアフ
ラム４１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、電磁弁３９に連通されると共にダイアフラム４１を
矢印Ａ方向に弾発付勢するスプリング４９が設けられて
いる。

【００３６】電磁弁３９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
大気が導入されドレンシャット弁３８が開弁する一方、
電磁弁３９のソレノイドが励磁（オン）されたときには
負圧連通路９を介して吸気管２に連通され、ドレンシャ
ット弁３８は閉弁する。尚、５１は逆止弁である。

【００３７】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、電磁駆動ユニット３５，電磁弁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。

【００３８】図２は本実施例における２方向弁２８、ド
レンシャット弁３８及びパージ制御弁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。

【００３９】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）、電磁駆動ユニット３５が
オン状態とされて２方向弁２８が開弁され、ドレンシャ
ット弁３８が開弁され、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が開弁される。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
はドレンシャット弁３８は開弁状態であるため、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、かかる外気と共にパ
ージ管１０及びパージ制御弁３６を介して吸気管２にパ
ージされる。

【００４０】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２方向弁２８、ド
レンシャット弁３８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。

【００４１】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、２方向弁２８を開弁状
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、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を開弁状態に維持して
タンク内圧ＰＴを大気に開放する。

【００４２】次いで、タンク内圧の変動量を計測する
（図２、で示す）。

【００４３】すなわち、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、２方向弁２８を閉弁状態（電磁駆動ユニット３
５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。

【００４４】次に排出抑止系１１を減圧する（図２、
で示す）。すなわち、２方向弁２８及びパージ制御弁３
６を開弁状態に維持する一方、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。

【００４５】次に、リークダウンチェックを行う（図
２、で示す）。

【００４６】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タンク内圧ＰＴ
は実線で示すように変化し、排出抑止系１１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一点鎖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。

【００４７】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）。

【００４８】すなわち、２方向弁２８を開弁状態に維持
したままドレンシャット弁３８を開弁状態に、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。

【００４９】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。

【００５０】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。

【００５１】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２方向弁２８、ドレ
ンシャット弁３８及びパージ制御弁３６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Ｓ４）。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２方向弁
２８を閉弁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
きは燃料タンク２３を含む排出抑止系１１の減圧処理を
行う（ステップＳ７）。

【００５２】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）。

【００５３】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。

【００５４】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。

【００５５】次に、上記各処理ステップについて順次説
明する。

【００５６】(1) モニタ許可判断（図３、ステップＳ
１）モニタ許可判断は、検出したエンジン冷却水温ＴＷ，吸
気温ＴＡ，エンジン回転数ＮＥ，吸気管内絶対圧ＰＢ
Ａ，スロットル弁開度θＴＨ及び車速ＶＳＰが所定範囲
内にあるか否か、車両がクルーズ走行状態にあるか否
か、一定時間パージを行ったか否かを判別することによ
り行う。その結果上記各運転パラメータが所定範囲内に
あり、車両がクルーズ走行状態にあり、かつ一定時間パ
ージを行ったときモニタ許可条件成立と判断し、フラグ
ＦＭＯＮを「１」とし、それ以外はフラグＦＭＯＮを
「０」とする。

【００５７】(2) 大気開放時のタンク内圧チェック（図
３、ステップＳ３）図４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。

【００５８】まずステップＳ２１では、初期設定が終了
し、チェックを開始したことを示すフラグＦＳＴ１が
「１」か否かを判別し、本処理開始時はＦＳＴ１＝０で
あるので、ステップＳ２２に進み、その後は直ちにステ
ップＳ２３に進む。

【００５９】ステップＳ２２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ｔｍ
ＡＴＭＰ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、フラグＦＳＴ１を
「１」とする。すなわち、２方向弁２８を開弁状態にす
ると共に、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）。

【００６０】そして、ステップＳ２３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Ｓ２４）、フラグＦＳＴ１を
「０」として（ステップＳ２５）本チェックを終了す
る。

【００６１】(3) タンク内圧変動チェック（図３、ステ
ップＳ５）図５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。

【００６２】まずステップＳ３１では、初期設定が終了
し、チェックを開始したことを示すフラグＦＳＴ２が
「１」か否かを判別し、本処理開始時はＦＳＴ２＝０で
あるので、ステップＳ３２に進み、その後は直ちにステ
ップＳ３３に進む。

【００６３】ステップＳ３２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３のタイマｔｍＴ
Ｐをスタートさせ、フラグＦＳＴ２を「１」とする。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２方向弁２８を閉弁（電磁駆動
ユニット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）。

【００６４】そして、ステップＳ３３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Ｓ３
４）、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Ｓ３５）。

【００６５】

【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に記憶してフラグＦＳＴ２＝０
として（ステップＳ３６）、本チェックを終了する。

【００６６】(4) タンク内圧減圧処理（図３、ステップ
Ｓ７）図６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。

【００６７】まずステップＳ４１では、初期設定が終了
し処理を開始したことを示すフラグＦＳＴ３が「１」か
否かを判別し、本処理開始時はＦＳＴ３＝０であるので
ステップＳ４２に進み、その後は直ちにステップＳ４３
に進む。

【００６８】ステップＳ４２では排出抑止系１１をタン
ク内圧減圧処理モードに設定し、フラグＦＳＴ３を
「１」とする。すなわち、パージ制御弁３６を開弁状態
に維持すると共に、２方向弁２８を開弁状態に、またド
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の減圧処理を行うモードに設定する。次に、この
ときのタンク内圧力ＰＴが目標圧力Ｐ１以下か否かを判
別する（ステップＳ４３）。目標圧力Ｐ１は例えば検出
した大気圧ＰＡＴＭから所定圧１５mmHg減算した値に設
定される。このように目標圧力Ｐ１を設定することによ
り、タンク内圧センサの検出誤差の影響を除くことがで
きる。ステップＳ４３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
ったときはフラグＦＳＴ３を「０」として（ステップＳ
４４）、減圧処理を終了する。

【００６９】(5) リークダウンチェック（図３、ステッ
プＳ１０）図７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。

【００７０】まずステップＳ５１では、初期設定が終了
しチェックを開始したことを示すフラグＦＳＴ４が
「１」か否かを判別し、本処理開始時はＦＳＴ４＝０で
あるのでステップＳ５２に進み、その後は直ちにステッ
プＳ５３に進む。

【００７１】ステップＳ５２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とともに、第４のタ
イマｔｍＰＳＴを「０」にセットしてこれをスタートさ
せ、フラグＦＳＴ４を「１」とする。すなわち、２方向
弁２８を開弁状態に、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Ｓ５３に進み、リークダウ
ンチェック開始時のタンク内圧（以下「開始圧」とい
う）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Ｓ５３の答は否定（ＮＯ）となるためス
テップＳ５４に進み、前記第４のタイマｔｍＰＳＴの計
測値が所定時間（所定遅延時間）Ｔ４を経過したか否か
を判別する（ステップＳ５４）。経過していないときに
は直ちに本プログラムを終了する一方、経過後はステッ
プＳ５５に進み、開始圧ＰＳＴを計測すると共に、第５
のタイマｔｍＬＥＡＫを「０」にセットしてスタートさ
せる。

【００７３】このように開始圧ＰＳＴの計測を所定時間
Ｔ４だけ遅延させるのは、図２（ｄ）に示すように、タ
ンク内圧ＰＴが所定圧Ｐ１に達した時点Ｔ４において
は、キャニスタ内圧ＰＣ（＝ＰＣＭＩＮ）は所定圧Ｐ１
よりさらに低下しているため、時刻ｔ４以後もタンク内
圧ＰＴは下降し続け、タンク内圧ＰＴとキャニスタ内圧
ＰＣが略等しくなる時刻ｔ５から上昇し始めることを考
慮したからである。すなわち時刻ｔ４で開始圧ＰＳＴを
計測すると、後述する第２のタンク内圧変化率ＰＶＡＲ
ＩＢの正確な計測ができないからであり、時刻ｔ５にお
いて開始圧ＰＳＴを計測することによりかかる不具合を
回避することができる。

【００７４】ここで、所定時間Ｔ４は、パージ制御弁３
６を開弁した時点からタンク内圧ＰＴとキャニスタ内圧
ＰＣとが略等しくなる（排出抑止系１１の各部の圧力が
略等しくなる）までに要する時間に設定する。

【００７５】次に、第５のタイマｔｍＬＥＡＫが所定時
間（所定計測時間）Ｔ５（例えば、１０sec）を経過し
たか否かを判別する（ステップＳ５６）。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。

【００７６】一方、次回ループにおいては、上記したス
テップＳ５３の答が肯定（ＹＥＳ）となるためステップ
Ｓ５６に進み、第５のタイマｔｍＬＥＡＫが所定時間Ｔ
５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（終了圧）ＰＥＮＤ
を計測してＥＣＵ５に記憶させ（ステップＳ５７）、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Ｓ５８）。

【００７７】

【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に記憶してフラグＦＳＴ４を
「０」として（ステップＳ５９）、本チェックを終了す
る。

【００７８】(6) システム状態判定処理（図３、ステッ
プＳ１２）図８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。

【００７９】まず、ステップＳ６１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Ｓ６２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Ｓ６３）、処理終了フラグを立てて（ステップＳ６
６）本プログラムを終了する。また、ステップＳ６２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
Ｓ６４）処理終了フラグを立て（ステップＳ６６）、本
プログラムを終了する。

【００８０】一方、ステップＳ６１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Ｓ６５）、処
理終了フラグを立てて（ステップＳ６６）本プログラム
を終了する。

【００８１】しかして、上記ステップＳ６５で実行され
る判定処理ルーチンは、具体的には、図９に示すフロー
チャートにしたがって実行される。

【００８２】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。

【００８３】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Ｓ７１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Ｓ７１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１０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Ｓ７１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、即ちも
れが発生していると判定し（ステップＳ７２）、ステッ
プＳ７１の答が否定（ＮＯ）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Ｓ７３）、処理を終了
する。

【００８４】(7) 通常パージ（図３、ステップＳ１４）図１１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。

【００８５】すなわち、２方向弁２８、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Ｓ８１）本プログラムを終了する。

【００８６】以上のように本発明によれば、タンク内圧
ＰＴが所定圧Ｐ１に達した時点（図２、ｔ４）から所定
時間Ｔ４経過後（図２、ｔ５）におけるタンク内圧を開
始圧ＰＳＴとし、さらに所定時間Ｔ５経過後のタンク内
圧を終了圧ＰＥＮＤとして第２のタンク内圧変化率ＰＶ
ＡＲＩＢが算出される（式（２））ので、減圧処理終了
後のタンク内圧ＰＴの低下の影響を排除して正確な変化
率ＰＶＡＲＩＢを得ることができる。その結果、排出抑
止系１１のもれの有無をより正確に判定することができ
る。

【００８７】図１２は本発明の第２の実施例におけるリ
ークダウンチェック処理のフローチャートであり、図７
のフローチャートのステップＳ５２及びＳ５４をそれぞ
れステップＳ５２ａ及びＳ５４ａ，Ｓ５４ｂに変更した
ものである。

【００８８】本実施例では第４のタイマｔｍＰＳＴは使
用しないため、ステップＳ５２ａでは、該タイマの初期
設定は行わない。また、ステップＳ５４ａでは、タンク
内圧の変化量ΔＰＴをタンク内圧の今回検出値ＰＴ
（ｎ）と前回検出値ＰＴ（ｎ−１）の差として算出し、
続くステップＳ５４ｂで、このΔＰＴ値が負か否かを判
別する。本チェック開始当初は、ΔＰＴ＜０となるので
直ちに本プログラムを終了し、ΔＰＴ≧０となったとき
ステップＳ５５に進み、開始圧ＰＳＴの計測を行う。

【００８９】本実施例によれば、タンク内圧ＰＴが略最
小となったとき、即ち図２の時刻ｔ５におけるＰＴＭＩ
Ｎ値が開始圧ＰＳＴとされるので、図７の実施例と同様
に正確なタンク内圧変化率ＰＶＡＲＩＢを得ることがで
きる。

【００９０】次に図１３〜図１５を参照して、本発明の
第３の実施例について説明する。

【００９１】本実施例では、図１３に示すようにキャニ
スタ２６にキャニスタ内圧ＰＣを検出するキャニスタ内
圧センサ５２を設け、その検出信号をＥＣＵ５に供給す
るように構成する。

【００９２】また、タンク内圧減圧処理は図１４に示す
プログラムにより行う。図１４のステップＳ４１〜Ｓ４
４の処理は、図６のステップＳ４１〜Ｓ４４の処理と同
一である。

【００９３】図１４においてステップＳ４３の答が否定
（ＮＯ）、即ちＰＴ＞Ｐ１が成立し、タンク内圧が所定
圧Ｐ１に達していないときは、キャニスタ内圧ＰＣが所
定下限値ＰＣＬＭＴ以下か否かを判別する（ステップＳ
４５）。その結果、ＰＣ＞ＰＣＬＭＴが成立し、キャニ
スタ内圧ＰＣが所定下限値ＰＣＬＭＴに達していないと
きは、ドレンシャット弁３８の閉弁状態を維持する（ス
テップＳ４６）（図１５、ｔ３〜ｔ７参照）。その後Ｐ
Ｃ値が所定値ＰＣＬＭＴに達したときは、ドレンシャッ
ト弁３８を開弁し（ステップＳ４７）（図１５、ｔ７参
照）、さらにその状態が第６の所定時間Ｔ６以上継続し
たか否かを判別する（ステップＳ４８）。ドレンシャッ
ト弁３８の開弁状態が第６の所定時間Ｔ６以上継続した
ときは、ドレンシャット弁３８の開弁を指示したにも拘
らずキャニスタ内圧ＰＣが上昇しないことを意味するの
で、何らかの異常が発生したと判定し、ステップＳ４４
に進む。

【００９４】図１４のプログラムによれば、減圧処理中
にキャニスタ内圧ＰＣが所定下限値ＰＣＬＭＴに達する
と、ドレンシャット弁が開閉制御され、ＰＣ値は略ＰＣ
ＬＭＴ値に維持される（図１５、ｔ７〜ｔ４参照）。そ
の後タンク内圧ＰＣが所定圧Ｐ１に達すると（図１５、
ｔ４）、減圧処理が終了する。

【００９５】上記以外の点は、前述した第１又は第２の
実施例と同一である。ただし、リークダウンチェック処
理における第４の所定時間Ｔ４は、第１の実施例より小
さな値とする必要がある。キャニスタ内圧ＰＣが下限値
ＰＣＬＭＴより低くならないので、タンク内圧ＰＴと一
致するまでに要する時間は第１の実施例より短いからで
ある。

【００９６】なお、本実施例ではキャニスタ内圧ＰＣを
検出しているので、タンク内圧ＰＴとキャニスタ内圧Ｐ
Ｃとの差が略ゼロとなった時点で、リークダウンチェッ
クの開始圧ＰＳＴを計測するようにしてもよい。

【００９７】本実施例によれば、キャニスタ内圧ＰＣ及
びタンク内圧ＰＴが低下し過ぎることがない、即ち排出
抑止系１１内が過負圧となることがないので、排出抑止
系１１の信頼性を向上させることができる。

【００９８】なお、上述した実施例においてはタンク内
圧ＰＴに基づいて排出抑止系１１のもれの有無を判定す
るようにしたが、キャニスタ内圧センサ５２を設ける場
合（第３実施例）には、キャニスタ内圧ＰＣに基づいて
第２のタンク内圧変化率ＰＶＡＲＩＢに相当するものを
算出するようにしてもよい。図１５に示すように時刻ｔ
５以後はキャニスタ内圧ＰＣとタンク内圧ＰＴは略等し
くなるからである。

【００９９】また、タンク内圧センサ２９を用いること
なく、キャニスタ内圧センサ５２のみを用いて排出抑止
系１１のもれの有無を判定するようにしてもよい。その
場合には、減圧処理は、キャニスタ内圧センサ５２の検
出圧が、排出抑止系１１が大気開放状態にあるときの検
出圧に対して所定圧だけ低下するまで行い、減圧処理終
了時点から所定遅延時間Ｔ４経過後のキャニスタ内圧Ｐ
Ｃの上昇率が所定値以上のときもれが発生していると判
定する。

【０１００】

【発明の効果】以上詳述したように請求項１の蒸発燃料
処理装置によれば、蒸発燃料排出抑止系を所定の負圧状
態とする減圧処理が終了した時点から所定遅延時間経過
後の負圧の減少割合に基づいて蒸発燃料排出抑止系のも
れの有無が検出されるので、燃料タンク内圧が減圧処理
終了後も低下することの影響を排除して、より正確なも
れの有無の検出を行うことができる。

【０１０１】請求項２の蒸発燃料処理装置によれば、蒸
発燃料排出抑止系は、圧力検出手段による検出圧が、蒸
発燃料排出抑止系が大気開放状態にあるときの検出圧力
に対して所定圧だけ低下するまで減圧されるので、圧力
検出手段に検出誤差があってもその影響を排除すること
ができる。その結果、大気圧に対する一定圧の減圧を正
確に行うことができる。

【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】制御弁の作動パターン並びにタンク内圧及びキ
ャニスタ内圧の推移を示す図である。

【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】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５】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６】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７】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８】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９】異常判定処理ルーチンのフローチャートであ
る。

【図１０】異常判定マップ図である。

【図１１】通常パージルーチンのフローチャートであ
る。

【図１２】本発明の第２の実施例に係るリークダウンチ
ェックルーチンのフローチャートである。

【図１３】本発明の第３の実施例に係るキャニスタ周辺
の構成を示す図である。

【図１４】本発明の第３の実施例に係るタンク内圧減圧
処理ルーチンのフローチャートである。

【図１５】本発明の第３の実施例における制御弁の作動
パターン並びにタンク内圧及びキャニスタ内圧の推移を
示す図である。

【符号の説明】

１内燃エンジン５電子コントロールユニット（ＥＣＵ）１０パージ通路１１蒸発燃料排出抑止系２３燃料タンク２５吸気口２６キャニスタ２７燃料蒸気流通路２８２方向弁２９タンク内圧センサ３６パージ制御弁３８ドレンシャット５２キャニスタ内圧センサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者澤村和同埼玉県和光市中央１丁目４番１号株式会社本田技術研究所内 (72)発明者黒田恵隆埼玉県和光市中央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４−153554（ＪＰ，Ａ)

Claims

(57)【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、燃料タンク内に発生する蒸発燃料を吸着する
活性炭を有するキャニスタと、該キャニスタと前記燃料
タンクとを接続する第１の通路と、前記キャニスタと内
燃エンジンの吸気系とを接続する第２の通路と、該第２
の通路に介装されたパージ制御弁とからなる蒸発燃料排
出抑止系と、前記キャニスタの前記吸気口を開閉するド
レンシャット弁と、前記蒸発燃料排出抑止系内の圧力を
検出する圧力検出手段と、前記パージ制御弁を開弁する
とともに前記ドレンシャット弁を閉弁することにより前
記エンジンの吸気管内負圧を導入して前記蒸発燃料排出
抑止系を所定の負圧状態とした後前記パージ制御弁を閉
弁する減圧処理手段と、前記パージ制御弁を閉弁後の負
圧の減少割合に基づいて前記蒸発燃料排出抑止系のもれ
の有無を検出するもれ検出手段とを備えた内燃エンジン
の蒸発燃料処理装置において、前記減圧処理手段による
減圧処理の終了時点から所定遅延時間経過したとき、前
記もれ検出手段を作動させる遅延手段を設けたことを特
徴とする内燃エンジンの蒸発燃料処理装置。
【請求項２】前記減圧処理手段は、前記圧力検出手段
による検出圧力が、前記蒸発燃料排出抑止系が大気開放
状態にあるときの検出圧力に対して所定圧だけ低下する
まで作動す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】前記もれ検出手段は、その作動開始時の
前記蒸発燃料排出抑止系内の圧力と、作動開始時点から
所定計測時間経過したときの前記蒸発燃料排出抑止系内
の圧力とに基づいて前記蒸発燃料排出抑止系のもれの有
無を検出す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４】前記所定遅延時間は、前記蒸発燃料抑止
系内の各部の圧力が略等しくなるまでの時間とすること
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５】前記圧力検出手段は、前記燃料タンク内
の圧力を検出するタンク内圧検出手段及び前記キャニス
タ内の圧力を検出するキャニスタ内圧検出手段の少なく
とも一方であることを特徴とする請求項１乃至４記載の
内燃エンジンの蒸発燃料処理装置。