JP3243413B2

JP3243413B2 - 内燃エンジンの蒸発燃料処理装置

Info

Publication number: JP3243413B2
Application number: JP14972896A
Authority: JP
Inventors: 高志磯部; 文雄原
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1996-05-22
Filing date: 1996-05-22
Publication date: 2002-01-07
Anticipated expiration: 2016-05-22
Also published as: US5799639A; JPH09317572A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、燃料タンク内で発
生する蒸発燃料を内燃エンジンの吸気系に放出する内燃
エンジンの蒸発燃料処理装置に関し、特に、燃料タンク
からエンジン吸気系に至る蒸発燃料排出抑止系の漏れの
有無を判定する機能を有す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】燃料タンク、燃料タンクで発生する蒸発
燃料を吸着するキャニスタ、キャニスタと燃料タンクと
を連通するチャージ通路、キャニスタとエンジン吸気系
とを接続するパージ通路等から成る蒸発燃料排出抑止系
のうち、特に燃料タンク側に係るタンク系の漏れの有無
を判定する手法として、負圧且つ密閉状態にしたタンク
系内の負圧の保持状態により、タンク系の漏れの有無を
判定（リークチェック）するようにした手法が広く知ら
れている。ところが、この手法では負圧の維持による空
燃比への悪影響が大きい。

【０００３】そのため、これを解決すべく、キャニスタ
と燃料タンクとを接続するチャージ通路（ベーパ通路）
の圧力変化を検出し、エンジン始動後所定時間が経過す
るまでの間、検出された圧力変化が所定範囲であるとき
は、タンク系に漏れがあるもの（異常）と判定するよう
にした手法が従来より知られている（特開平６−２６４
０８号公報）。しかし、この手法では、燃料タンク内で
蒸発した燃料（以下「ベーパ」という）の発生により、
正確な漏れ有無の検知ができない場合がある。

【０００４】そこで、ベーパの発生によるタンク系の漏
れ有無の誤検知を防止するために、エンジンの冷間始動
時から所定時間経過しても上記ベーパ通路内が負圧状態
にならないときは、タンク系に漏れがあるもの（異常）
と判定するようにした手法が既に知られている（特開平
６−８１７２８号公報）。この手法は、チャージ通路に
漏れがないときは、エンジンの冷間始動後の燃料消費に
よってチャージ通路内の圧力が一旦負圧状態になること
を利用したものである。

【０００５】

【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、タンク系の漏れの有無検知の直前にチャ
ージ通路内の圧力（燃料タンク内の圧力に略等しい）が
正圧側に偏っていた場合には、エンジンの冷間始動後で
あってチャージ通路を含むタンク系にたとえ漏れがなか
ったとしても、燃料タンク内の圧力が負圧にならないこ
とがあり、その場合には、漏れがない状態（正常）であ
るのにかかわらず、漏れがある状態（異常）と誤判定さ
れるおそれがあった。

【０００６】また、上記従来の手法では、チャージ通路
内の圧力を検出する圧力センサの検出値を絶対的な値と
して判定に用いていたため、誤判定を確実に防止するた
めには、圧力センサの劣化やバラツキによる検出誤差
（約±４．５mmHg）を考慮する必要があり、正常判定の
閾値を充分に負圧側の値（例えば−５mmHg）に設定する
必要があった。そのため、タンク系内の負圧傾向が小さ
いと（例えば−２〜−４mmHg）正常とは判定できず、タ
ンク系の異常の有無の判定を確実に行うことが困難であ
るという問題があった。

【０００７】本発明は上記従来技術の問題を解決するた
めになされたものであり、その目的は、タンク系内の圧
力が正圧または負圧にかかわらず、また、圧力センサの
検出誤差に影響されずに、タンク系の異常の有無の判定
を確実に行う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にある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の請求項１の内燃エンジンの蒸発燃料処理装置
は、燃料タンクと、該燃料タンク内に発生する蒸発燃料
を吸着するキャニスタと、該キャニスタと前記燃料タン
クとを連通するチャージ通路と、該チャージ通路に設け
られ前記燃料タンク内の圧力を所定の圧力に調整する圧
力調整弁と、該圧力調整弁をバイパスする通路に設けら
れ該バイパス通路を開閉可能なバイパス弁と、前記キャ
ニスタと内燃エンジンの吸気系とを連通する前記パージ
通路と、前記キャニスタを大気に開放する大気通路と、
前記チャージ通路におけるバイパス弁より前記燃料タン
ク側の該燃料タンクを含むタンク系内の圧力を検出する
圧力センサとを備えた内燃エンジンの蒸発燃料処理装置
において、前記内燃エンジンの冷間始動時に前記バイパ
ス弁を開弁する開弁手段と、前記バイパス弁の開弁前の
前記圧力センサの検出値と前記バイパス弁の開弁後の前
記圧力センサの検出値との差が所定値以上である場合
は、前記タンク系が正常であると判定する正常判定手
段、及び前記バイパス弁の開弁前の前記圧力センサの検
出値と前記バイパス弁の開弁後の前記圧力センサの検出
値との差が所定値未満である場合は、前記タンク系が異
常であると判定する異常判定手段の少なくとも一方とを
備えたことを特徴とする。

【０００９】また、前記内燃エンジンの始動時であっ
て、吸気温及びエンジン冷却水温が所定範囲内にあり且
つ前記吸気温と前記エンジン冷却水温との差が所定値以
下である場合には、前記内燃エンジンの冷間始動時であ
ると認識するようにしてもよい。

【００１０】さらに好ましくは、前記開弁手段による前
記バイパス弁の開弁、前記正常判定手段による判定及び
前記異常判定手段による判定は、前記内燃エンジンの冷
間始動時から所定時間内における前記圧力センサの検出
値の変動が所定値以下であるときに実行されるようにし
てもよい。

【００１１】本発明の請求項１の内燃エンジンの蒸発燃
料処理装置によれば、チャージ通路におけるバイパス弁
より燃料タンク側の該燃料タンクを含むタンク系内の圧
力が圧力センサにより検出され、内燃エンジンの冷間始
動時に前記バイパス弁が開弁され、前記バイパス弁の開
弁前の前記圧力センサの検出値と前記バイパス弁の開弁
後の前記圧力センサの検出値との差が所定値以上である
場合は、前記タンク系が正常であると判定され、及び／
または、前記バイパス弁の開弁前の前記圧力センサの検
出値と前記バイパス弁の開弁後の前記圧力センサの検出
値との差が所定値未満であるときは、前記タンク系が異
常であると判定される。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を図面を
参照して説明する。

【００１３】図１は本発明の実施の一形態に係る内燃エ
ンジンの蒸発燃料処理装置の全体構成図である。本装置
は、内燃エンジン及び蒸発燃料排出抑止装置並びにそれ
らの制御装置から構成される。

【００１４】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
（θＴＨ）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。

【００１５】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を介して燃料タンク９に接続
されており、燃料供給管７の途中には燃料ポンプ８が設
けられている。燃料噴射弁６はＥＣＵ５に電気的に接続
され、該ＥＣＵ５からの信号により燃料噴射弁６の開弁
時間が制御される。

【００１６】吸気管２の前記スロットル弁３の下流側に
は吸気管内絶対圧ＰＢＡを検出する吸気管内絶対圧（Ｐ
ＢＡ）センサ１３及び吸気温ＴＡを検出する吸気温（Ｔ
Ａ）センサ１４が装着されており、これらのセンサの検
出信号はＥＣＵ５に供給される。

【００１７】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の温度（以下「エンジン
水温ＴＷ」という）は電気信号に変換されてＥＣＵ５に
供給される。

【００１８】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。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。

【００１９】排気管１２の途中には、排気濃度センサと
してのＯ2センサ３２が装着されており、排気ガス中の
酸素濃度を検出してその検出値ＶＯ２に応じた信号を出
力しＥＣＵ５に供給する。排気管１２のＯ2センサ３２
の下流には、排気ガス浄化装置である三元触媒３３が設
けられている。

【００２０】またＥＣＵ５には、エンジン１が搭載され
た車両の走行速度ＶＰを検出する車速センサ１７、バッ
テリ電圧ＶＢを検出するバッテリ電圧センサ１８及び大
気圧ＰＡを検出する大気圧センサ１９が接続されてお
り、これらのセンサの検出信号はＥＣＵ５に供給され
る。次に燃料タンク９、チャージ通路２０、キャニス
タ２５、パージ通路２７等から構成される蒸発燃料排出
抑止系（以下「排出抑止系」という）３１について説明
する。

【００２１】ここで、排出抑止系３１を、排出抑止系３
１のうち、チャージ通路２０のバイパス弁２４より燃料
タンク９側の燃料タンク９を含む部分（以下「タンク
系」という）と、排出抑止系３１のうち、タンク系以外
の部分、すなわちチャージ通路２０のバイパス弁２４よ
りキャニスタ側のキャニスタ２５及びパージ通路２７を
含む部分（以下「キャニスタ系」という）とに便宜上二
分する。

【００２２】燃料タンク９はチャージ通路２０を介して
キャニスタ２５に接続されており、チャージ通路２０は
エンジンルーム内に設けられた第１及び第２の分岐部２
０ａ，２０ｂを有する。そして、この分岐部２０ａ，２
０ｂと燃料タンク９との間のチャージ通路２０には、チ
ャージ通路２０内の圧力（この圧力は定常状態において
は燃料タンク９内の圧力とほぼ等しいので、以下「タン
ク内圧」という）ＰＴＡＮＫを検出する圧力センサ１１
が取り付けられている。

【００２３】第１の分岐部２０ａには二方向弁２３が設
けられている。二方向弁２３は、タンク内圧ＰＴＡＮＫ
が大気圧より２０ｍｍＨｇ程度高くなったとき開弁する
正圧弁２３ａ及びタンク内圧ＰＴＡＮＫが二方向弁２３
のキャニスタ２５側の圧力より所定圧だけ低くなったと
きに開弁作動する負圧弁２３ｂより構成されている機械
式の弁である。

【００２４】第２の分岐部２０ｂには、バイパス弁２４
が設けられている。バイパス弁２４は、通常は閉弁状態
とされ、後述するタンクモニタまたは異常判定実行中に
開閉される電磁弁であり、その作動はＥＣＵ５により制
御される。

【００２５】キャニスタ２５は、燃料蒸気を吸着する活
性炭を内蔵し、通路２６ａを介して大気に連通する吸気
口（図示せず）を有する。通路２６ａの途中には、ベン
トシャット弁２６が設けられている。ベントシャット弁
２６は、通常は開弁状態に保持され、後述する異常判定
実行中、一時的に閉弁される電磁弁であり、その作動は
ＥＣＵ５により制御される。

【００２６】キャニスタ２５は、パージ通路２７を介し
て吸気管２のスロットル弁３の下流側に接続されてお
り、パージ通路２７にはパージ制御弁３０が設けられて
いる。パージ制御弁３０は、その制御信号のオン−オフ
デューディ比を変更することにより流量を連続的に制御
することができるように構成された電磁弁であり、その
作動はＥＣＵ５により制御される。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回路と、
前記燃料噴射弁６、バイパス弁２４及びパージ制御弁３
０に駆動信号を供給する出力回路とを備えている。

【００２７】ＥＣＵ５は上述の各種エンジンパラメータ
信号に基づいて、Ｏ２センサ３２により検出される排ガ
ス中の酸素濃度に応じたフィードバック（Ｏ２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Ｔｏｕ
ｔを演算する。

【００２８】Ｔｏｕｔ＝Ｔｉ×Ｋ1×ＫＯ２＋Ｋ2 …（１）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。

【００２９】ＫＯ２は空燃比補正係数であってフィード
バック制御時、Ｏ2センサ３２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
各運転領域に応じた値に設定される係数である。

【００３０】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設定
される。

【００３１】以上の構成により、ＥＣＵ５のＣＰＵは、
タンクモニタ処理（図２、図３）及び異常判定処理（図
５、図６）を実行する。ここで、タンクモニタ処理は、
エンジン１の冷間始動時においてタンク系に漏れがある
か否かを判定するための処理である。また、異常判定処
理は、エンジン１の始動後に排出抑止系３１、すなわち
キャニスタ系及びタンク系に漏れがあるか否かを判定す
るための処理である。以下、これらを順次説明する。

【００３２】図２及び図３は、本実施の形態に係る内燃
エンジンの蒸発燃料処理装置によるタンクモニタ処理の
制御手順を示すフローチャートである。本処理は所定時
間毎（例えば８０ｍｓｅｃ）に実行される。

【００３３】まず、図２のステップＳ２０１では、エン
ジン１が始動モードであるか否かを判別する。始動モー
ドであるか否かは、今回のＴＤＣ判別信号の発生から前
回のＴＤＣ判別信号の発生までの経過時間から算出した
エンジン１の回転数ＮＥにより判別し、回転数ＮＥが始
動時回転数（例えば４００ｒｐｍ）以下であるときに始
動モードであると判別する。その判別の結果、エンジン
１が始動モードであるときは、ステップＳ２０２に進
み、フェイルセーフ（Ｆ／Ｓ）が検知済みであるか否か
を判別する。その判別の結果、フェイルセーフが検知済
みであるときは、燃料タンク９の漏れ検出（タンクモニ
タ）の実行を許可することを「１」で示すタンクモニタ
実行許可フラグＦＰＴＡＮＩＮを「０」に設定すること
によりイニシャライズし（ステップＳ２０９）、本処理
を終了する。

【００３４】一方、前記ステップＳ２０２の判別の結
果、フェイルセーフが検知済みでないときは、吸気温Ｔ
Ａが下限値ＴＷＡＳＴＬ及び上限値ＴＷＡＳＴＨの範囲
内にあるか否かを判別し（ステップＳ２０３）、吸気温
ＴＡがこの範囲内にあるときは、エンジン水温ＴＷが下
限値ＴＷＡＳＴＬ及び上限値ＴＷＡＳＴＨの範囲内にあ
るか否かを判別し（ステップＳ２０４）、エンジン水温
ＴＷがこの範囲内にあるときは、吸気温ＴＡとエンジン
水温ＴＷとの差の絶対値が基準値ＤＴＷＡＳＴより小さ
いか否かを判別する（ステップＳ２０５）。その結果、
吸気温ＴＡ及びエンジン水温ＴＷがいずれも下限値ＴＷ
ＡＳＴＬ及び上限値ＴＷＡＳＴＨの範囲内にあり、且つ
吸気温ＴＡとエンジン水温ＴＷとの差の絶対値が基準値
ＤＴＷＡＳＴより小さい場合（すなわち冷間始動時）に
のみステップＳ２０６に進む一方、それ以外の場合は前
記ステップＳ２０９に進む。

【００３５】ステップＳ２０６では、タンクモニタ実行
許可フラグＦＰＴＡＮＩＮを「１」に設定し、今回のタ
ンク内圧ＰＴＡＮＫを、始動時における燃料タンク９内
の始動時初期圧ＰＴＡＮＳＴとして（ステップＳ２０
７）、タンク内圧監視タイマｔｍＰＴＩＮに所定時間Ｔ
ＰＴＩＮをセットしてスタートさせ（ステップＳ２０
８）、本処理を終了する。

【００３６】前記ステップＳ２０１の判別の結果、エン
ジン１が始動モード状態でないときは、図３のステップ
Ｓ２１０に進み、タンクモニタ処理が終了したことを
「１」で示すタンクモニタ終了フラグＦＤＯＮＥ９０Ａ
が「０」に設定されているか否かを判別する。その判別
の結果、タンクモニタ終了フラグＦＤＯＮＥ９０Ａが
「１」に設定されているときは直ちに本処理を終了する
一方、「０」に設定されているときは、ステップＳ２１
１に進む。

【００３７】続くステップＳ２１１では、タンクモニタ
実行許可フラグＦＰＴＡＮＩＮが「１」に設定されてい
るか否かを判別する。その判別の結果、タンクモニタ実
行許可フラグＦＰＴＡＮＩＮが「０」に設定されている
ときは直ちに本処理を終了する一方、「１」に設定され
ているときは、ステップＳ２１２に進む。

【００３８】続くステップＳ２１２では、タンク内圧監
視タイマｔｍＰＴＩＮが「０」に達したか否かを判別す
る。その判別の結果、タンク内圧監視タイマｔｍＰＴＩ
Ｎが「０」に達していないときは、今回のタンク内圧Ｐ
ＴＡＮＫを、バイパス弁２４の開弁前における燃料タン
ク９内の開弁前圧力ＰＴＡＮＩＮＩとして（ステップＳ
２１３）、バイパス弁開制御タイマｔｍＰＴＣＵＲＥに
所定時間ＴＰＴＣＵＲＥをセットしてスタートさせ（ス
テップＳ２１４）、本処理を終了する。ここで、所定時
間ＴＰＴＣＵＲＥは、例えば後述するバイパス弁２４の
開弁によりタンク内圧ＰＴＡＮＫが大気圧に同化するの
に十分な時間に設定する。

【００３９】一方、前記ステップＳ２１２の判別の結
果、タンク内圧監視タイマｔｍＰＴＩＮが「０」に達し
たときは、ステップＳ２１５に進み、前記ステップＳ２
１３で設定された開弁前圧力ＰＴＡＮＩＮＩと前記ステ
ップＳ２０７で設定された始動時初期圧ＰＴＡＮＳＴと
の差の絶対値ＡＢ１が、基準値Ｐ１よりも大きいか否か
を判別する。その判別の結果、上記絶対値ＡＢ１が基準
値Ｐ１よりも大きいときは、タンク系が正常である（漏
れがない）ことを「１」で示すタンク系正常判定フラグ
ＦＯＫ９０Ａを「１」に設定し（ステップＳ２１６）、
タンクモニタ終了フラグＦＤＯＮＥ９０Ａを「１」に設
定して（ステップＳ２１７）、本処理を終了する。これ
により、タンク系の正常判定が早期に得られ、後述する
ステップＳ２１８以下のバイパス弁２４の開弁によるタ
ンク系の異常の有無の判定処理を実行する必要がなくな
る。

【００４０】一方、前記ステップＳ２１５の判別の結
果、上記絶対値ＡＢ１が基準値Ｐ１以下であるときは、
ステップＳ２１８に進み、バイパス弁開制御タイマｔｍ
ＰＴＣＵＲＥの値が「０」に達したか否かを判別する。
その判別の結果、バイパス弁開制御タイマｔｍＰＴＣＵ
ＲＥの値が「０」に達したときは、直ちに本処理を終了
する一方、「０」に達していないときは、ステップＳ２
１９に進む。

【００４１】続くステップＳ２１９では、バイパス弁２
４を開弁し、ステップＳ２２０に進んで、今回のタンク
内圧ＰＴＡＮＫと前記ステップＳ２１３で設定された開
弁前圧力ＰＴＡＮＩＮＩとの差の絶対値ＡＢ２が、基準
値ＤＰＴＡＮＩＮ（例えば２ｍｍＨｇ）以上であるか否
かを判別する。その判別の結果、上記絶対値ＡＢ２が基
準値ＤＰＴＡＮＩＮ以上であるときは、タンク系正常判
定フラグＦＯＫ９０Ａを「１」に設定し、ステップＳ２
２３に進んで、タンクモニタ終了フラグＦＤＯＮＥ９０
Ａを「１」に設定し、本処理を終了する。

【００４２】一方、前記ステップＳ２２０の判別の結
果、上記絶対値ＡＢ２が基準値ＤＰＴＡＮＩＮ未満であ
るときは、タンク系が異常である（漏れがある）ことを
「１」で示すタンク系異常判定フラグＦＮＧ９０Ａを
「１」に設定し、ステップＳ２２３を実行する。

【００４３】本タンクモニタ処理によれば、エンジン１
の冷間始動時にバイパス弁２４を開弁し、燃料タンク９
内の圧力が大気圧になることを利用して、圧力センサ１
１の検出値の変化に基づいてタンク系の漏れの有無を判
定するので、圧力センサ１１の劣化やばらつき等による
零点ずれに影響を受けずにタンク系の異常の有無を判定
することができる。従って判定閾値に過剰な余裕を設け
る必要がないので、タンク系の異常の有無を確実且つ容
易に判定することができる。また、ベーパによる影響を
受けないエンジン１の冷間始動時に判定処理を行うの
で、開弁前圧力ＰＴＡＮＩＮＩが大気圧に対して正圧／
負圧であるとを問わず判定することができる。

【００４４】また、エンジン始動時という早期にタンク
系の異常の有無の判定が得られ、タンク系の異常の有無
の判定を一旦得れば、その後の運転時にタンク系の異常
判定処理を実行する必要がなくなり、処理工程を簡素化
することができる。また、新たなハード構成を必要とし
ないので、構成の複雑化を回避することができる。

【００４５】さらに、エンジン１の冷間始動時から所定
時間ＴＰＴＩＮ経過するまでの間のタンク内圧ＰＴＡＮ
Ｋの変動が基準値Ｐ１より大きいときは、上記バイパス
弁２４の開弁による判定処理（ステップＳ２１８〜Ｓ２
２３）を実行することなく、より早期にタンク系の正常
判定が得られるので、その後の処理をより簡素化するこ
とができる。

【００４６】なお、エンジン１の始動時が冷間始動時で
なかったときは、タンク系の異常の有無の判定は、後述
する異常判定処理に委ねられる。

【００４７】図４は、上記タンクモニタ処理における冷
間始動時後のタンク内圧ＰＴＡＮＫの変化を示す図であ
る。同図（ａ）及び（ｂ）はいずれも、その横軸がバイ
パス弁開弁からの経過時間を示し、縦軸が圧力センサ１
１の出力を示す。同図（ａ）は、開弁前圧力ＰＴＡＮＩ
ＮＩが大気圧より高い正圧である場合を示し、同図
（ｂ）は、開弁前圧力ＰＴＡＮＩＮＩが大気圧より低い
負圧である場合を示す。

【００４８】エンジン１の冷間始動時にバイパス弁２４
が開弁されると、開弁前圧力ＰＴＡＮＩＮＩが正圧また
は負圧にかかわりなく、タンク内圧ＰＴＡＮＫが大気圧
に近づいていく。

【００４９】ここで、タンク系に漏れがなく、且つ開弁
前圧力ＰＴＡＮＩＮＩが基準値ＤＰＴＡＮＩＮより大き
い値であったなら、タンク内圧ＰＴＡＮＫが基準値ＤＰ
ＴＡＮＩＮ以上に変化する。一方、タンク系に漏れがあ
るとすれば、開弁前圧力ＰＴＡＮＩＮＩは大気圧と常に
等しいはずであり、タンク内圧ＰＴＡＮＫが基準値ＤＰ
ＴＡＮＩＮ以上に変化することは考えられない。従っ
て、所定時間ＴＰＴＣＵＲＥを上述のように適切に設定
した上で、所定時間ＴＰＴＣＵＲＥが経過するまでの間
にタンク内圧ＰＴＡＮＫが基準値ＤＰＴＡＮＩＮ以上に
変化した場合は、タンク系に漏れがなく正常であると一
律に判定できる。例えば同図（ａ）では、時点ｔａにて
タンク内圧ＰＴＡＮＫが基準値ＤＰＴＡＮＩＮ以上の変
化を示し、同図（ｂ）では、時点ｔｂにてタンク内圧Ｐ
ＴＡＮＫが基準値ＤＰＴＡＮＩＮ以上の変化を示してい
るので、いずれの場合もタンク系に漏れがなく正常と判
定することができる。

【００５０】図５及び図６は、本実施の形態に係る内燃
エンジンの蒸発燃料処理装置による異常判定処理の制御
手順の全体構成を示すフローチャートである。本処理は
所定時間毎（例えば８０ｍｓｅｃ）に実行される。

【００５１】先ず図５のステップＳ１では、圧力センサ
（ＰＴＡＮＫセンサ）１１の零点補正を行う。具体的に
は、エンジン始動時の吸気温ＴＡ及びエンジン水温ＴＷ
が所定範囲内にありかつ両温度の差が小さい場合（いわ
ゆるエンジン１の冷間始動時の場合）に、ベントシャッ
ト弁２６を開弁状態、パージ制御弁３０を閉弁状態とし
て、バイパス弁２４を閉弁状態から開弁させたときの、
圧力センサ１１の出力値の変化に基づいて、センサ１１
の出力値の零点補正を行う。

【００５２】ステップＳ２では、タンク系モニタ実施条
件（タンク系の異常判定実施条件）が成立するか否かの
判断を行う。このタンク系モニタ実施条件は、例えばパ
ージ制御弁３０を開弁したパージ実行中であり、かつエ
ンジン運転状態が所定の定常的な状態にあり、かつ車速
ＶＰの変化が小さいクルージング中であり、かつ空燃比
補正係数ＫＯ２が所定値以上であってパージ燃料の影響
が小さいとき、成立する。タンク系モニタ実施条件が成
立したときは、タンク系モニタ実施許可フラグＦＭＣＮ
Ｄ９０Ａ及びモニタ実施許可フラグＦＥＶＰＬＫＭがと
もに「１」に設定され、不成立のときはタンク系モニタ
実施許可フラグＦＭＣＮＤ９０Ａは「０」に設定され
る。ここで、前述した図２及び図３の処理により、タン
クモニタ終了フラグＦＤＯＮＥ９０Ａが「１」に設定さ
れているときは、タンク系モニタ実施許可フラグＦＭＣ
ＮＤ９０Ａは「０」に設定される。モニタ実施許可フラ
グＦＥＶＰＬＫＭは、以下に述べるキャニスタ系モニタ
実施条件が成立していれば、「１」に設定されている。
なお、キャニスタ系のモニタ実施中は、タンク系モニタ
実施条件は不成立とする。

【００５３】ステップＳ３では、キャニスタ系モニタ実
施条件（キャニスタ系の異常判定実施条件）が成立する
か否かの判断を行う。このキャニスタ系モニタ実施条件
は、タンク系モニタ実施条件と同様に、パージ実行中で
あり、かつエンジン運転状態が所定の定常的な状態にあ
り、かつ車速ＶＰの変化が小さいクルージング中であ
り、かつ空燃比補正係数ＫＯ２が所定値以上であってパ
ージ燃料の影響が小さいとき、成立する。キャニスタ系
モニタ実施条件が成立したときは、キャニスタ系モニタ
実施許可フラグＦＭＣＮＤ９０Ｂ及びモニタ実施許可フ
ラグＦＥＶＰＬＫＭがともに「１」に設定され、不成立
のときはキャニスタ系モニタ実施許可フラグＦＭＣＮＤ
９０Ｂは「０」に設定される。モニタ実施許可フラグＦ
ＥＶＰＬＫＭは、タンク系モニタ実施条件が成立してい
れば、「１」に設定されている。なお、タンク系のモニ
タ実施中は、キャニスタ系モニタ実施条件は不成立とす
る。

【００５４】続くステップＳ４では、モニタ実施許可フ
ラグＦＥＶＰＬＫＭが「１」か否かを判別し、ＦＥＶＰ
ＬＫＭ＝０であって、タンク系モニタ実施条件及びキャ
ニスタ系モニタ実施条件がともに不成立のときは、ステ
ップＳ９に進む。

【００５５】続く図６のステップＳ９では、圧力センサ
１１の零点ずれ算出処理実行中か否かを判別する。この
零点ずれ算出処理実行中は、バイパス弁１１が開弁状
態、パージ制御弁３０が閉弁状態とされる（ベントシャ
ット弁２６は開弁状態）ので、ステップＳ１０をとばし
て直ちにステップＳ１１に進み、実行中でなければステ
ップＳ１０に進み、通常制御モードとする。すなわち、
バイパス弁１１を閉弁状態、ベントシャット弁２６を開
弁状態とし、パージ制御弁３０のデューティ制御を行っ
て、エンジン吸気系への蒸発燃料の供給量を制御する。

【００５６】ステップＳ１１では、後述する大気開放モ
ード処理の最長の実行時間を制御するための大気開放タ
イマ（ダウンカウントタイマ）ｔｍＰＡＴＭに所定時間
ＴＰＡＴＭ（例えば１５秒）をセットしてスタートさせ
る。

【００５７】ステップＳ１２では、本処理で使用する各
種フラグのリセットを行う。すなわち、大気開放モード
が終了したことを「１」で示す大気開放モード終了フラ
グＦＰＡＴＭ、タンク系の減圧モード処理（ステップＳ
２２）を実行することを「１」で示すタンク系減圧モー
ドフラグＦＰＴＤＥＣ、タンク系リークチェックモード
処理（ステップＳ２３）を実行することを「１」で示す
タンク系リークチェックモードフラグＦＴＫＬＫＣＨ
Ｋ、タンク系減圧モードにおけるフィードバック減圧の
実施許可を「１」で示すフィードバック減圧実施許可フ
ラグＦＰＴＦＢ、圧力復帰モード処理（ステップＳ２
７）を実行することを「１」で示す圧力復帰処理モード
フラグＦＰＣＮＣＬ、補正チェックモード処理（ステッ
プＳ２８）を実行することを「１」で示す補正チェック
モードフラグＦＰＴＲＥＶ、キャニスタ系の減圧モード
処理（ステップＳ１６）を実行することを「１」で示す
キャニスタ系減圧モードフラグＦＰＣＤＥＣ、内圧安定
モードモード（ステップＳ１７）を実行することを
「１」で示す内圧安定モードフラグＦＰＣＢＡＬＡ、キ
ャニスタ系リークチェックモード処理（ステップＳ１
８）を実行することを「１」で示すキャニスタ系リーク
チェックモードフラグＦＰＣＬＫ、及びタンクモニタま
たはキャニスタモニタ実施途中（圧力復帰モード）でモ
ニタを中止することを「１」で示すモニタ中止フラグＦ
ＭＣＮＤＮＧを、いずれも「０」に設定する。

【００５８】続くステップＳ１３では、検出した今回の
タンク内圧ＰＴＡＮＫを、初期圧ＰＡＴＭ０として記憶
し、本処理を終了する。

【００５９】タンク系モニタ実施条件またはキャニスタ
系モニタ実施条件が成立し、モニタ実施許可フラグＦＥ
ＶＰＬＫＭが「１」になると、前記ステップＳ４からス
テップＳ５に進み、モニタ中止フラグＦＭＣＮＤＮＧが
「１」か否かを判別する。そして、ＦＭＣＮＤＮＧ＝１
であるときは、後述するステップＳ２０でセットされる
タンク系圧力復帰タイマ（ダウンカウントタイマ）ｔｍ
ＰＴＣＮＣＬ、及び後述するステップＳ２０でセットさ
れるキャニスタ系圧力復帰タイマ（ダウンカウントタイ
マ）ｔｍＰＣＣＮＣＬの値がともに「０」であるか否か
を判別する（ステップＳ６）。その結果、ｔｍＰＴＣＮ
ＣＬ＞０またはｔｍＰＣＣＮＣＬ＞０であるときは、ス
テップＳ２７に進み、ｔｍＰＴＣＮＣＬ＝０且つｔｍＰ
ＣＣＮＣＬ＝０であるときは、モニタ実施許可フラグＦ
ＥＶＰＬＫＭを「０」に設定して（ステップＳ７）、前
記ステップＳ９に進む。

【００６０】ステップＳ５でＦＭＣＮＤＮＧ＝０であっ
て、タンク系またはキャニスタ系のモニタ実施条件が成
立しているときは、大気開放モード処理を実行する（ス
テップＳ１４）。

【００６１】大気開放モード処理は、タンク系モニタ実
施許可フラグＦＭＣＮＤ９０Ａまたはキャニスタ系モニ
タ実施許可フラグＦＭＣＮＤ９０Ｂのいずれかが「１」
であるときに実行され、パージ制御弁３０を開弁状態と
した後、バイパス弁１１及びベントシャット弁２６を開
弁状態にすることにより行われる。

【００６２】なお、この大気開放モード処理において、
大気開放モード終了フラグＦＰＡＴＭ、タンク系減圧モ
ードフラグＦＰＴＤＥＣ、及びキャニスタ系減圧モード
フラグＦＰＣＤＥＣが、状況に応じてそれぞれ「１」に
設定される。

【００６３】続く図６のステップＳ１５ではキャニスタ
系モニタ実施許可フラグＦＭＣＮＤ９０Ｂが「１」か否
かを判別し、ＦＭＣＮＤ９０Ｂ＝１であるときは、ステ
ップＳ１６以下のキャニスタ系の異常判定処理を実行す
る。

【００６４】先ずステップＳ１６では、キャニスタ系減
圧モード処理を行う。具体的には、バイパス弁２４を開
弁状態としたまま、ベントシャット弁２６を閉弁し、パ
ージ制御弁３０のデューティ制御を行うことにより、タ
ンク内圧ＰＴＡＮＫを所定圧まで減圧する処理を行う。
続くステップＳ１７では、内圧安定モード処理を行
う。具体的には、ベントシャット弁２５を閉弁状態とし
たまま、バイパス弁２４及びパージ制御弁３０をともに
閉弁し、所定時間ＴＰＣＢＡＬＡその状態を維持する。

【００６５】次いで、キャニスタ系リークチェックモー
ド処理を実行する（ステップＳ１８）。具体的には、ベ
ントシャット弁２６及びパージ制御弁３０を閉弁状態と
したまま、バイパス弁２４を開弁し、所定時間ＴＰＣＬ
Ｋ経過後のタンク内圧ＰＴＡＮＫの、リークチェックモ
ード開始時のタンク内圧ＰＣＢＡＬＡからの減少量（Ｐ
ＣＢＡＬＡ−ＰＴＡＮＫ）が、所定値ＤＰＣＡＮＩより
小さいとき、キャニスタ系の異常と判定する。また、所
定時間ＴＰＣＬＫ経過前に前記減少量が所定値ＤＰＣＡ
ＮＩ以上となったときは、正常と判定して直ちにキャニ
スタ系リークチェックモード処理を終了する。キャニス
タ系が正常であれば、内圧安定モード終了時のキャニス
タ系内の圧力は例えば−４０ｍｍＨｇ程度まで低下する
ので、バイパス弁２４開弁後のタンク内圧ＰＴＡＮＫは
その影響で所定値ＤＰＣＡＮＩ以上低下するからであ
る。

【００６６】続くステップＳ２０では、ステップＳ６で
参照するキャニスタ系圧力復帰タイマｔｍＰＣＣＮＣＬ
に所定時間ＴＰＣＣＮＣＬ（例えば０．１秒）をセット
してスタートさせ、ステップＳ２７に進む。

【００６７】前記ステップＳ１５でＦＭＣＮＤ９０Ｂ＝
０であるときは、タンク系モニタ実施許可フラグＦＭＣ
ＮＤ９０Ａが「１」か否かを判別し、ＦＭＣＮＤ９０Ａ
＝０であるときは、直ちにステップＳ２７に進む。ＦＭ
ＣＮＤ９０Ａ＝１であるときは、ステップＳ２２以下の
タンク系の異常判定処理を実行する。

【００６８】先ずステップＳ２２では、タンク系減圧モ
ード処理を行う。具体的には、前記キャニスタ系減圧モ
ード処理と同様に、バイパス弁２４を開弁状態としたま
ま、ベントシャット弁２６を閉弁し、パージ制御弁３０
のデューティ制御を行うことにより、タンク内圧ＰＴＡ
ＮＫを所定圧まで減圧する処理を行う。

【００６９】次いで、タンク系リークチェックモード処
理を実行する（ステップＳ２３）。具体的には、ベント
シャット弁２６を閉弁状態としたまま、バイパス弁２４
及びパージ制御弁３０を閉弁し、所定時間内のＰＴＡＮ
Ｋ値の増加量ＰＴＶＡＲＩＢを検出する等の処理を行
う。

【００７０】続くステップＳ２５では、圧力復帰処理モ
ードフラグＦＰＣＮＣＬまたは補正チェックモードフラ
グＦＰＴＲＥＶが「１」か否かを判別する。タンク系リ
ークチェックモードが終了するまでは、ＦＰＣＮＬ＝Ｆ
ＰＴＲＥＶ＝０であるので、ステップＳ２６でタンク系
圧力復帰タイマｔｍＰＴＣＮＣＬに所定時間ＴＰＴＣＮ
ＣＬ（例えば０．１秒）をセットしてスタートさせ、ス
テップＳ２７に進む。一方、タンク系リークチェックモ
ードが終了すると、圧力復帰モード処理フラグＦＰＣＮ
ＣＬが「１」に設定されるので、ステップＳ２５から直
ちにステップＳ２７に進む。

【００７１】ステップＳ２７では、圧力復帰モード処理
を実行する。具体的には、バイパス弁２４を開弁状態、
パージ制御弁３０を閉弁状態としたまま、ベントシャッ
ト弁２６を開弁し、キャニスタ系及びタンク系に大気を
導入する。このとき、タンク内圧ＰＴＡＮＫの変化の態
様に応じて、タンク系の異常判定を行う。ただし、図２
及び図３のタンクモニタ処理によりタンク系の正常判定
が既に確定している場合は、この異常判定は行わない。
そして、異常または正常との判定が確定したときは、次
のステップＳ２８の補正チェックモード処理を行うこと
なく本処理を終了し、判定が確定しないときは、圧力復
帰モードフラグＦＰＣＮＣＬを「０」、補正チェックモ
ードフラグＦＰＴＲＥＶを「１」に設定して、補正チェ
ックモードに移行する。

【００７２】ステップＳ２８では、補正チェックモード
処理を実行する。具体的には、ベントシャット弁２６を
開弁状態、パージ制御弁３０を閉弁状態としたまま、バ
イパス弁２４を閉弁し、所定時間内のＰＴＡＮＫ値の増
加量ＰＴＶＡＲＩＣを検出する。そして、ステップＳ２
３で検出した増加量ＰＴＶＡＲＩＢと本ステップで検出
した増加量ＰＴＶＡＲＩＣとに基づいてタンク系の異常
判定を行う。

【００７３】ステップＳ２８の処理の実行後、本処理を
終了する。

【００７４】なお、図５及び図６の処理は、イグニッシ
ョンスイッチがオンされると所定時間毎に実行される
が、エンジンが始動されて上述した一連の判定処理（ス
テップＳ１４〜Ｓ２８）が終了し、異常若しくは正常の
判定が確定したときは、異常判定処理は実行されなくな
る。その後、エンジンが停止され、再度始動されると上
述した図５、図６の処理が再度実行される。すなわち、
イグニッションスイッチがオンされてから、エンジンが
始動され、停止するまでの期間を１運動期間とすると、
１運転期間に１回異常判定処理が実行される。

【００７５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の請求項１
に係る内燃エンジンの蒸発燃料処理装置によれば、チャ
ージ通路におけるバイパス弁より燃料タンク側の該燃料
タンクを含むタンク系内の圧力が圧力センサにより検出
され、内燃エンジンの冷間始動時に前記バイパス弁が開
弁され、前記バイパス弁の開弁前の前記圧力センサの検
出値と前記バイパス弁の開弁後の前記圧力センサの検出
値との差が所定値以上である場合は、前記タンク系が正
常であると判定され、及び／または、前記バイパス弁の
開弁前の前記圧力センサの検出値と前記バイパス弁の開
弁後の前記圧力センサの検出値との差が所定値未満であ
るときは、前記タンク系が異常であると判定されるの
で、タンク系内の圧力が正圧または負圧にかかわらず、
また、圧力センサの劣化検出誤差に影響されずに、タン
ク系の異常の有無の判定を確実に行うことができる。

【００７６】本発明の請求項３に係る内燃エンジンの蒸
発燃料処理装置によれば、前記開弁手段による前記バイ
パス弁の開弁、前記正常判定手段による判定及び前記異
常判定手段による判定は、前記内燃エンジンの冷間始動
時から所定時間内における前記圧力センサの検出値の変
動が所定値以下であるときに実行されるので、前記内燃
エンジンの冷間始動時から所定時間内における前記圧力
センサの検出値の変動が所定値より大きいときは、タン
ク系の正常判定をより早期に得られ、前記バイパス弁の
開弁によるタンク系の異常の有無の判定を行う必要がな
くなり、処理を簡素化することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の一形態に係る内燃エンジンの蒸
発燃料処理装置の構成を示すブロック図である。

【図２】同装置によるタンクモニタ処理の制御手順を示
すフローチャートである。

【図３】同装置によるタンクモニタ処理の制御手順を示
す図２の続きのフローチャートである。

【図４】同装置によるタンクモニタ処理における冷間始
動時後のタンク内圧ＰＴＡＮＫの変化を示す図である。

【図５】同装置による異常判定処理の制御手順の全体構
成を示すフローチャートである。

【図６】同装置による異常判定処理の制御手順の全体構
成を示す図５の続きのフローチャートである。

【符号の説明】

５電子コントロールユニット（ＥＣＵ）９燃料タンク１１圧力センサ１４吸気温（ＴＡ）センサ１５エンジン水温（ＴＷ）センサ２０チャージ通路２４バイパス弁２５キャニスタ２６ａ大気通路２７パージ通路３０パージ制御弁

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F02M 25/08 F02M 25/08 301 F02B 77/08 G01M 15/00

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】燃料タンクと、該燃料タンク内に発生す
る蒸発燃料を吸着するキャニスタと、該キャニスタと前
記燃料タンクとを連通するチャージ通路と、該チャージ
通路に設けられ前記燃料タンク内の圧力を所定の圧力に
調整する圧力調整弁と、該圧力調整弁をバイパスする通
路に設けられ該バイパス通路を開閉可能なバイパス弁
と、前記キャニスタと内燃エンジンの吸気系とを連通す
る前記パージ通路と、前記キャニスタを大気に開放する
大気通路と、前記チャージ通路におけるバイパス弁より
前記燃料タンク側の該燃料タンクを含むタンク系内の圧
力を検出する圧力センサとを備えた内燃エンジンの蒸発
燃料処理装置において、前記内燃エンジンの冷間始動時に前記バイパス弁を開弁
する開弁手段と、前記バイパス弁の開弁前の前記圧力センサの検出値と前
記バイパス弁の開弁後の前記圧力センサの検出値との差
が所定値以上である場合は、前記タンク系が正常である
と判定する正常判定手段、及び前記バイパス弁の開弁前
の前記圧力センサの検出値と前記バイパス弁の開弁後の
前記圧力センサの検出値との差が所定値未満である場合
は、前記タンク系が異常であると判定する異常判定手段
の少なくとも一方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】前記内燃エンジンの始動時であって、吸
気温及びエンジン冷却水温が所定範囲内にあり且つ前記
吸気温と前記エンジン冷却水温との差が所定値以下であ
る場合には、前記内燃エンジンの冷間始動時であると認
識する認識手段を備えた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】前記開弁手段による前記バイパス弁の開
弁、前記正常判定手段による判定及び前記異常判定手段
による判定は、前記内燃エンジンの冷間始動時から所定
時間内における前記圧力センサの検出値の変動が所定値
以下であるときに実行されることを特徴とする請求項１
または２記載の内燃エンジンの蒸発燃料処理装置。