JP2018003773A - 燃料蒸発ガス排出抑止装置 - Google Patents

Abstract

【課題】キャニスタ開閉弁の開弁遅れを抑制し、リーク検出を可能にする。
【解決手段】パージバルブ３６及び密閉弁３５を閉弁した状態でバイパス弁３７（キャニスタ開閉弁）を開弁制御し、当該バイパス弁３７を開弁制御した際のキャニスタ３３の内圧の変化に基づいて、リリーフ弁３９及びタンク圧センサ３８の故障判定を行ない、その後に密閉弁３５を開弁して、当該密閉弁３５を開弁した際のキャニスタ３３の内圧の変化に基づいて燃料蒸発ガスのリークを検出する。
【選択図】図１

Description

本発明は、燃料蒸発ガス排出抑止装置に係り、詳しくは、燃料蒸発ガス排出抑止装置の故障検出技術に関する。

従来、燃料タンク内で蒸発した燃料蒸発ガスの大気への放出を防止するために、燃料タンクと内燃機関の吸気通路とを連通する連通路に介装するキャニスタと、キャニスタ内を大気に開放又は封鎖する切替弁と、燃料タンクとキャニスタとを連通又は封鎖する密閉弁と、吸気通路とキャニスタとの間の連通路の連通と遮断とを行うパージ弁とからなる燃料蒸発ガス排出抑止装置が設けられている。燃料蒸発ガス排出抑止装置は、給油の際には切替弁と密閉弁を開弁しパージ弁を閉弁して、燃料タンク内の燃料蒸発ガスをキャニスタに流出するようにし、燃料蒸発ガスをキャニスタ内に配設された活性炭に吸着させている。そして、燃料蒸発ガス排出抑止装置は、内燃機関の作動時に切替弁とパージ弁を開弁しキャニスタの活性炭に吸着させた燃料蒸発ガスを内燃機関の吸気通路に排出して燃料蒸発ガスを処理するパージ処理を行う。

また、上記のようにキャニスタを備えた燃料蒸発ガス排出抑止装置において、キャニスタ内の圧力を検出する圧力センサを備え、当該圧力センサによる検出値に基づいて、燃料蒸発ガス排出抑止装置内での漏れを検出するリーク判定装置が知られている（特許文献１）。
更に、上記のようにキャニスタを備えた燃料蒸発ガス排出抑止装置において、連通路にキャニスタを直接介装するのではなく、連通路とキャニスタとの間に開閉弁(キャニスタ開閉弁)を備えた燃料蒸発ガス排出抑止装置が開発されている（特許文献２）。

特開２０１３−１９２８０号公報 特開２０１５−１１０９２３号公報

上記特許文献２のようにキャニスタ開閉弁を備えた燃料蒸発ガス排出抑止装置では、例えば、パージ弁の閉弁状態で密閉弁を開弁後、キャニスタ開閉弁を閉弁状態から開弁した際に所定時間内にキャニスタの内圧が所定値以上変化した場合に燃料蒸発ガス排出抑止装置内での漏れがないことを判定することができる。
しかしながら、キャニスタ開閉弁は、スプリングによって燃料タンク側の圧力に抗して開弁する構造であることが多く、燃料タンク内の圧力が過度に上昇している場合には、キャニスタ開閉弁の開弁が遅延してしまい、漏れを正確に判定することが困難となってしまうといった問題点がある。

本発明の目的は、キャニスタ開閉弁の開弁遅れを抑制して、漏れ判定精度を向上させる可能な燃料蒸発ガス排出抑止装置を提供することにある。

上記目的を達成するために請求項１の燃料蒸発ガス排出抑止装置は、内燃機関の吸気通路と燃料タンクとを連通する連通路と、前記連通路と前記燃料タンクとの連通を開閉する密閉弁と、前記密閉弁と並列に設けられ、前記燃料タンク内の圧力が所定圧より高い場合に開弁して前記燃料タンク内の圧力を前記連通路に開放するリリーフ弁と、前記連通路に接続され前記連通路内の燃料蒸発ガスを吸着するキャニスタと、前記連通路と前記キャニスタとの連通を開閉し、前記連通路内の圧力に抗して開弁する構成であるキャニスタ開閉弁と、前記吸気通路と前記キャニスタとの間の前記連通路を開閉するパージ弁と、前記キャニスタの内圧を検出する第１の圧力検出部と、前記第１の圧力検出部により検出した前記キャニスタの内圧に基づいて燃料蒸発ガスのリークの有無を判定するリーク判定部と、前記パージ弁と前記密閉弁と前記キャニスタ開閉弁を制御する弁制御部と、を備えた燃料蒸発ガス排出抑止装置であって、前記弁制御部は前記パージ弁及び前記密閉弁を閉弁した状態で前記キャニスタ開閉弁を閉弁状態から開弁する制御を行った後に前記密閉弁を前記閉弁した状態から開弁する制御を行い、前記リーク判定部は前記密閉弁が閉弁状態から開弁状態になった際の前記第１の圧力検出部により検出のキャニスタの内圧の変化に基づいて燃料蒸発ガスのリークを判定することを特徴とする。

また、好ましくは、前記燃料タンクの内圧を検出する第２の圧力検出部を備え、前記リーク判定部は、前記弁制御部から前記キャニスタ開閉弁に開弁指令を出した時からの前記キャニスタの内圧の変化に基づいて前記キャニスタ開閉弁の実際に開弁した時期を推定し、前記弁制御部が前記キャニスタ開閉弁を開弁する指示を出してから前記キャニスタ開閉弁が実際に開弁するまでにかかる時間である開弁遅れ時間と、前記第２の圧力検出部により検出した前記燃料タンクの内圧とに基づいて、前記第２の圧力検出部及び前記リリーフ弁の故障判定をするとよい。

また、好ましくは、前記リーク判定部は、前記開弁遅れ時間が所定時間を超えた場合には、前記第２の圧力検出部または前記リリーフ弁が故障であると判定するとよい。
また、好ましくは、前記リーク判定部は、前記開弁遅れ時間が所定時間以下である場合には、前記リリーフ弁は正常であると判定するとよい。
また、好ましくは、前記リーク判定部は、前記燃料タンクの内圧が前記所定圧以下であるとともに、前記開弁遅れ時間が所定時間を超えた場合には、前記第２の圧力検出部及び前記リリーフ弁が故障であると判定するとよい。

本発明の燃料蒸発ガス排出抑止装置によれば、燃料蒸発ガスのリーク検出において、キャニスタ開閉弁を開弁制御する際にパージ弁及び密閉弁が閉弁した状態であるので、燃料タンクが高圧であっても、キャニスタ開閉弁の開弁遅れを抑制することができる。これにより、キャニスタ開閉弁の開弁遅れによりその後のリーク検出が不能となることを回避することができる。

本発明の一実施形態に係る燃料蒸発ガス排出抑止装置の構成図である。 エバポレーティブリークチェックモジュールの切替弁の非作動時における内部構成部品の作動を示す図である。 エバポレーティブリークチェックモジュールの切替弁の作動時における内部構成部品の作動を示す図である。 本実施形態に係るエバポシステムモニタの制御要領を示すフローチャートである。 エバポシステムモニタ開始時での各バルブの作動状態及び各区間での圧力を示す説明図である。 配管リークチェック時での各バルブの作動状態及び各区間での圧力を示す説明図である。 リリーフ弁、タンク圧センサの故障判定時での各バルブの作動状態及び各区間での圧力を示す説明図である。 タンク圧センサがリリーフ圧を超えている際の各バルブ、負圧ポンプの作動、各センサの検出値、タイマの作動、各故障判定の推移の一例を示すタイムチャートである。 タンク圧センサがリリーフ圧以下の際の各バルブ、負圧ポンプの作動、各センサの検出値、タイマの作動、各故障判定の推移の一例を示すタイムチャートである。 リークチェックの際の燃料蒸発ガス排出抑止装置における各バルブの作動状態及び各区間での圧力を示す説明図である。 第１のリーク検出方法における各バルブの作動状態及び各区間での圧力を示す説明図である。 第２のリーク検出方法における各バルブの作動状態及び各区間での圧力を示す説明図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る燃料蒸発ガス排出抑止装置１の構成図である。また、図２は、エバポレーティブリークチェックモジュール３４の切替弁３４ｅの非作動時における内部構成部品の作動を示す図であり、図３は、エバポレーティブリークチェックモジュール３４の切替弁３４ｅの作動時における内部構成部品の作動を示す図である。図２及び図３中の矢印は、切替弁３４ｅの夫々の作動状態でエバポレーティブリークチェックモジュール３４内の負圧ポンプ３４ｃを作動させた場合の気体の流れ方向を示す。なお、切替弁３４ｅは、図２の非作動時が開弁状態であり、図３の作動時が閉弁状態である。以下、燃料蒸発ガス排出抑止装置の構成を説明する。

本実施形態に係る燃料蒸発ガス排出抑止装置１は、走行用の駆動源としてエンジン１０（内燃機関）を備えた車両に採用されている。
図１に示すように、燃料蒸発ガス排出抑止装置１は、大きく車両に搭載されるエンジン１０と、燃料を貯留する燃料貯留部２０と、燃料貯留部２０で蒸発した燃料の蒸発ガスを処理する燃料蒸発ガス処理部３０と、車両の総合的な制御を行うための制御装置である電子コントロールユニット４０（弁制御部、リーク判定部）とで構成されている。

エンジン１０は、吸気通路噴射型（Multi Point Injection：ＭＰＩ）のガソリンエンジンである。エンジン１０には、エンジン１０の燃焼室内に空気を取り込む吸気通路１１が設けられている。また、吸気通路１１の下流部には、エンジン１０の吸気ポート内に燃料を噴射する燃料噴射弁１２が設けられている。燃料噴射弁１２には、燃料配管１３が接続され、燃料を貯留する燃料タンク２１から燃料が供給される。

エンジン１０の吸気通路１１には、吸入する空気の温度を検出する吸気温センサ１４が配設されている。また、エンジン１０には、エンジン１０を冷却する冷却水の温度を検出する水温センサ１５が配設されている。
燃料貯留部２０は、燃料タンク２１と、燃料タンク２１への燃料注入口である燃料給油口２２と、燃料を燃料タンク２１から燃料配管１３を介して燃料噴射弁１２に供給する燃料ポンプ２３と、燃料タンク２１から燃料蒸発ガス処理部３０への燃料の流出を防止する燃料カットオフバルブ２４と、給油時に燃料タンク２１内の液面を制御するレベリングバルブ２５とで構成されている。また、燃料タンク２１内で発生した燃料の蒸発ガスは、燃料カットオフバルブ２４よりレベリングバルブ２５を経由して、燃料蒸発ガス処理部３０に排出される。

燃料蒸発ガス処理部３０は、パージ配管（連通路）３１と、ベーパ配管（連通路）３２と、キャニスタ３３と、エバポレーティブリークチェックモジュール３４と、密閉弁３５と、パージバルブ３６（パージ弁）と、バイパス弁３７（キャニスタ開閉弁）と、タンク圧センサ３８（第２の圧力検出部）と、リリーフ弁３９で構成されている。
パージ配管３１は、エンジン１０の吸気通路１１とキャニスタ３３とを連通するように設けられている。

そして、ベーパ配管３２は、燃料タンク２１のレベリングバルブ２５とパージ配管３１とを連通するように設けられている。即ち、ベーパ配管３２は、燃料タンク２１とパージ配管３１とを連通するように設けられている。
キャニスタ３３は、内部に活性炭を有している。また、キャニスタ３３には、燃料タンク２１内で発生した燃料蒸発ガス或いは活性炭に吸着した燃料蒸発ガスが流通可能なようにパージ配管３１が接続されている。また、キャニスタ３３には、活性炭に吸着した燃料蒸発ガスをエンジン１０の吸気通路１１に放出するときに外気を吸入する大気孔３３ａが設けられている。

図２及び図３に示すように、エバポレーティブリークチェックモジュール３４には、キャニスタ３３の大気孔３３ａに通じるキャニスタ側通路３４ａと、大気に通じる大気側通路３４ｂとが設けられている。大気側通路３４ｂには、負圧ポンプ３４ｃを備えるポンプ通路３４ｄが連通している。また、エバポレーティブリークチェックモジュール３４には、切替弁３４ｅとバイパス通路３４ｆとが設けられている。そして、切替弁３４ｅは、電磁ソレノイドを備え、当該電磁ソレノイドで駆動される。切替弁３４ｅは、電磁ソレノイドが無通電の状態（オフ）である時には、図２のように、キャニスタ側通路３４ａと大気側通路３４ｂとを連通させる（切替弁３４ｅの開弁状態に相当）。また、切替弁３４ｅは、電磁ソレノイドに外部から駆動信号が供給され通電の状態（オン）である時には、図３のように、キャニスタ側通路３４ａとポンプ通路３４ｄとを連通させる（切替弁３４ｅの閉弁状態に相当）。バイパス通路３４ｆは、常時キャニスタ側通路３４ａとポンプ通路３４ｄとを導通させる通路である。そして、バイパス通路３４ｆには、小径（例えば、直径０．４５ｍｍ）の基準オリフィス３４ｇが設けられている。負圧ポンプ３４ｃは、ポンプ通路３４ｄ内を負圧にする機能を有する。また、ポンプ通路３４ｄの負圧ポンプ３４ｃとバイパス通路３４ｆの基準オリフィス３４ｇとの間には、ポンプ通路３４ｄ或いは基準オリフィス３４ｇ下流のバイパス通路３４ｆ内の圧力を検出するキャニスタ圧センサ３４ｈ（第１の圧力検出部）が設けられている。

キャニスタ圧センサ３４ｈは、キャニスタ３３の内圧であるキャニスタ圧Ｐcを検出するものである。
密閉弁３５は、燃料タンク２１とパージ配管３１との間のベーパ配管３２に介装されている。密閉弁３５は、電磁ソレノイドを備え、当該電磁ソレノイドで駆動される。密閉弁３５は、電磁ソレノイドが無通電の状態（オフ）で閉弁状態となり、電磁ソレノイドに外部から駆動信号が供給され通電の状態（オン）となると開弁状態となる常時閉タイプの電磁弁である。密閉弁３５は、電磁ソレノイドが無通電の状態（オフ）で閉弁状態であるとベーパ配管３２を封鎖し、電磁ソレノイドに外部から駆動信号が供給され通電の状態（オン）で開弁状態であるとベーパ配管３２を開放する。即ち、密閉弁３５は、閉弁状態であれば燃料タンク２１を密閉状態に封鎖し、燃料タンク２１内で発生した燃料蒸発ガスのキャニスタ３３或いはエンジン１０の吸気通路１１への流出を不可とし、開弁状態であれば燃料蒸発ガスのキャニスタ３３或いはエンジン１０の吸気通路１１への流出を可能とする。

パージバルブ３６は、吸気通路１１とパージ配管３１のベーパ配管３２の接続部との間のパージ配管３１に介装されている。パージバルブ３６は、電磁ソレノイドを備え、当該電磁ソレノイドで駆動される。パージバルブ３６は、電磁ソレノイドが無通電の状態（オフ）で閉弁状態となり、電磁ソレノイドに外部から駆動信号が供給され通電の状態（オン）となると開弁状態となる常時閉タイプの電磁弁である。そして、パージバルブ３６は、電磁ソレノイドが無通電の状態（オフ）で閉弁状態であるとパージ配管３１を封鎖し、電磁ソレノイドに外部から駆動信号が供給され通電の状態（オン）で開弁状態であるとパージ配管３１を開放する。即ち、パージバルブ３６は、閉弁状態であればキャニスタ３３或いは燃料タンク２１よりエンジン１０の吸気通路１１への燃料蒸発ガスの流出を不可とし、開弁状態であればキャニスタ３３或いは燃料タンク２１よりエンジン１０の吸気通路１１へ燃料蒸発ガスの流出を可能とする。

バイパス弁３７は、パージ配管３１のベーパ配管３２の接続部とキャニスタ３３との間のパージ配管３１に介装されている。バイパス弁３７は、電磁ソレノイドを備え、当該電磁ソレノイドで駆動される。バイパス弁３７は、電磁ソレノイドが無通電の状態（オフ）で開弁状態となり、電磁ソレノイドに外部から駆動信号が供給され通電の状態（オン）となると閉弁状態となる常時開タイプの電磁弁である。バイパス弁３７は、ベーパ配管３２側（燃料タンク２１側）の圧力が弁体を閉弁する方向に押圧する構造となっている。そして、バイパス弁３７は、電磁ソレノイドが無通電の状態（オフ）で、図示しないスプリングによってベーパ配管３２側の圧力に抗して開弁し、キャニスタ３３をパージ配管３１に開放する。また、バイパス弁３７は、電磁ソレノイドに外部から駆動信号が供給され通電の状態（オン）で閉弁状態であるとキャニスタ３３を封鎖する。即ち、バイパス弁３７は、閉弁状態であればキャニスタ３３を密閉し、キャニスタ３３への燃料蒸発ガスの流出或いはキャニスタ３３からの燃料蒸発ガスの流出を不可とする。そして、バイパス弁３７は、開弁状態であればキャニスタ３３への燃料蒸発ガスの流入或いはキャニスタ３３からの燃料蒸発ガスの流出を可能とする。

タンク圧センサ３８は、燃料タンク２１と密閉弁３５との間のベーパ配管３２に配設されている。そして、タンク圧センサ３８は、燃料タンク２１の内圧であるタンク圧Ｐtを検出するものである。
リリーフ弁３９は、密閉弁３５と並列に、ベーパ配管３２に設けられている。リリーフ弁３９は、燃料タンク２１を保護するために、燃料タンク２１側の圧力があらかじめ設定されたリリーフ圧Ｐs（所定圧）以上で開放する。

電子コントロールユニット４０は、車両の総合的な制御を行うための制御装置であり、入出力装置、記憶装置（ＲＯＭ、ＲＡＭ、不揮発性ＲＡＭ等）、中央演算処理装置（ＣＰＵ）及びタイマ等を含んで構成される。
電子コントロールユニット４０の入力側には、上記吸気温センサ１４、水温センサ１５、キャニスタ圧センサ３４ｈ及びタンク圧センサ３８が接続されており、これらのセンサ類からの検出情報が入力される。

一方、電子コントロールユニット４０の出力側には、上記燃料噴射弁１２、燃料ポンプ２３、負圧ポンプ３４ｃ、切替弁３４ｅ、密閉弁３５、パージバルブ３６及びバイパス弁３７が接続されている。
電子コントロールユニット４０は、各種センサ類からの検出情報に基づいて、負圧ポンプ３４ｃの運転と、切替弁３４ｅ、密閉弁３５、パージバルブ３６及びバイパス弁３７の開閉とを制御し、燃料タンク２１にて発生した燃料蒸発ガスのキャニスタ３３への吸着や、エンジン１０の運転時にキャニスタ３３に吸着した燃料蒸発ガスや燃料タンク２１にて発生した燃料蒸発ガスをエンジン１０の吸気通路１１へ排出するパージ処理制御を行うものである。

また、車両のキーオフ状態（電源オフ状態）では、密閉弁３５は閉弁状態であって燃料タンク２１を封鎖しているが、電子コントロールユニット４０は、キーオフ状態で放置している際に、燃料蒸発ガス排出抑止装置１のリーク判定（エバポシステムモニタ）を行なう。
図４は、エバポシステムモニタの制御要領を示すフローチャートである。図５〜７、１０〜１２は、エバポシステムモニタを説明するための燃料蒸発ガス排出抑止装置１における各バルブ（３５〜３７、３４ｅ）の作動状態及び各区間での圧力を示す説明図である。図５〜７、１０〜１２において、右上がり斜線のハッチング部は大気圧Ｐaより高い正圧状態を示し、右下がり斜線のハッチング部は大気圧Ｐaより低い負圧を示し、ハッチングのない部位は、大気圧状態を示す。図５はエバポシステムモニタ開始時での状態を示し、図６は配管リークチェック時での状態を示し、図７はリリーフ弁３９、タンク圧センサ３８の故障判定時での状態を示す。図１０は、リークチェック方法選定の際の燃料蒸発ガス排出抑止装置における各バルブの作動状態及び各区間での圧力を示す説明図である。図１１は、第１のリーク検出方法における各バルブの作動状態及び各区間での圧力を示す説明図である。図１２は、第２のリーク検出方法における各バルブの作動状態及び各区間での圧力を示す説明図である。

また、図８は、タンク圧Ｐtがリリーフ圧Ｐsを超えている際の各バルブ（３５〜３７、３４e）、負圧ポンプ３４ｃの作動、各センサ（３４ｈ、３８）の検出値、各タイマの作動、各故障判定の推移の一例を示すタイムチャートである。図８中の実線が、タンク圧センサ故障時、破線がリリーフ弁３９の故障時での推移の一例を示す。図９は、タンク圧センサ３８がリリーフ圧Ｐs以下の際の各バルブ３５〜３７、３４ｅ）、負圧ポンプ３４cの作動、各センサ（３８、３４h）の検出値、タイマの作動、各故障判定の推移の一例を示すタイムチャートである。図９中の実線が正常時、破線がタンク圧センサ３８及びリリーフ弁３９の故障時での推移の一例を示す。

図４に示すルーチンは、キーオフ状態で放置している際に、例えば所定時間経過毎に実行される。
なお、キーオフ状態では、密閉弁３５閉弁、切替弁３４ｅ開弁、バイパス弁３７開弁、パージバルブ３６閉弁状態である。したがって、通常は、図５に示すように、燃料タンク２１内での燃料蒸発ガスによって、密閉弁３５からタンク側は大気圧Ｐaより高い正圧であり、密閉弁３５からキャニスタ３３側は大気圧Ｐaである。

始めにステップＳ１０では、負圧ポンプ３４ｃをオンにして暖機運転を開始する(図８、９中ａ) 。したがって、キャニスタ圧センサ３４ｈにより検出するキャニスタ圧Ｐcは、大気圧Ｐaから基準オリフィス３４ｇによる圧損分低下する。なお、この大気圧Ｐaから低下した圧力が、リーク判定基準となるリファレンス圧Ｐreとなる。そして、ステップＳ２０に進む。

ステップＳ２０では、リファレンス圧Ｐreが安定する所定時間経過してから、密閉弁３５を閉弁から開弁するとともに、バイパス弁３７を開弁から閉弁する（図８、９中ｂ）。そして、ステップＳ３０に進む。
ステップＳ３０では、タンク圧力減圧量Ｐtdを計測して、配管リークチェックをする。タンク圧力減圧量Ｐtdは、密閉弁３５開弁及びバイパス弁３７閉弁時にポンプ暖機タイマを０からスタートし、タンク圧Ｐtが安定する所定時間ｔ1経過してから、更に所定時間経過するまで（ポンプ暖機タイマにより計測した経過時間ｔpがｔ2に到達したときまで）のタンク圧Ｐtの減圧量である(図８、９中ｃ→ｄ間)。所定時間ｔ1は例えば数秒であり、所定時間ｔ2は例えば数分である。図６に示すように、この配管リークチェックの際には、燃料タンク２１からバイパス弁３７までのベーパ配管３２及びパージバルブ３６からバイパス弁３７までのパージ配管３１において、大気圧Ｐaより高い正圧となる。そして、タンク圧力減圧量Ｐtdが所定値Ｐ1以上であれば、この領域のパージ配管３１、ベーパ配管３２及び燃料タンク２１のいずれかの場所でリークがあると判定する。タンク圧力減圧量が所定値Ｐ1未満の場合は、この段階では燃料タンク２１、パージ配管３１、ベーパ配管３２のリークは判定しない。なお、所定値Ｐ1は、リークがある場合でのタンク圧力減圧量Ｐtdの最小値以下に設定すればよい。そして、ステップＳ４０に進む。なお、配管リークチェックの際には、バイパス弁３７からキャニスタ３３側が大気圧となり、負圧ポンプ３４ｃと基準オリフィス３４ｇとの間は、負圧（リファレンス圧Ｐre）となる。

ステップＳ４０では、密閉弁３５を閉弁するとともに、バイパス弁３７を開弁作動させる（図８、９中ｄ）。また、バイパス弁開弁遅れタイマを０からスタートさせる。そして、ステップＳ５０に進む。
ステップＳ５０では、キャニスタ圧Ｐcの変動より実際のバイパス弁３７の開弁時期を判定する。実際のバイパス弁３７の開弁時期は、キャニスタ圧Ｐcがリファレンス圧Ｐreより所定値（バイパス弁開弁判定圧Ｐb）以上になった時期により判定される。バイパス弁３７が実際に開弁することで、バイパス弁３７より燃料タンク２１側の圧力がキャニスタ３３内に抜け、キャニスタ３３内の圧力が上昇する。なお、切替弁３４ｅが開弁しているので、キャニスタ３３内の圧力は大気に排出されるため、キャニスタ圧Ｐcはバイパス弁３７が開弁した際に一時的に上昇してから、図７に示すように、密閉弁３５よりキャニスタ３３側のベーパ配管３２及びキャニスタ３３が大気圧となる。したがって、このキャニスタ圧Ｐcが一時的に増加した時期が、実際のバイパス弁３７の開弁時期である。そして、ステップＳ６０に進む。

ステップＳ６０では、タンク圧センサ３８により検出したタンク圧Ｐtが、リリーフ弁３９のリリーフ圧Ｐs＋αより大きいか否かを判別する。このαは、リリーフ弁３９の個体のバラツキ等による誤差を考慮して適宜設定した値である。タンク圧Ｐtがリリーフ圧Ｐs＋αより大きい場合には、ステップＳ７０に進む。タンク圧Ｐtがリリーフ圧Ｐs＋α以下である場合には、ステップＳ１００に進む
ステップＳ７０では、ステップＳ６０において判定したバイパス弁３７の開弁時期が遅れているか否かを判別する。詳しくは、バイパス弁開弁遅れタイマにより計測したバイパス弁３７の開弁制御（開弁指令を出した時）から実際のバイパス弁３７の開弁時期までの経過時間ｔbが、所定時間ｔ4より大きい場合（ｔb＞ｔ4）には、バイパス弁３７の開弁時期が遅れていると判定し、ステップＳ８０に進む（図８中ｆ）。バイパス弁３７の開弁制御から実際のバイパス弁３７の開弁時期までの経過時間ｔbが、所定時間ｔ4以下である場合（ｔb≦ｔ4）には、バイパス弁３７の開弁時期が遅れていないと判定し、ステップＳ９０に進む（図８中ｅ）。なお、所定時間ｔ4は、本発明の所定時間に該当し、バイパス弁３７が正常に開弁する際に要する時間の上限値、詳しくはベーパ配管３２側の圧力がリリーフ圧Ｐsであるときの経過時間ｔbに設定すればよい。

ステップＳ８０では、タンク圧センサ３８は正常であり、リリーフ弁３９が閉弁状態で固着した故障であると判定する。そして、ステップＳ１３０に進む。
ステップＳ９０では、リリーフ弁３９は正常であり、タンク圧センサ３８が、高圧側にシフトした故障であると判定する。そして、ステップＳ１３０に進む。
ステップＳ１００では、ステップＳ７０と同様に、ステップＳ６０において判定したバイパス弁３７の開弁時期が遅れているか否かを判別する。バイパス弁３７の開弁制御から実際のバイパス弁３７の開弁時期までの経過時間ｔbが、所定時間ｔ4より大きい場合（ｔ＞ｔ4）には、バイパス弁３７の開弁時期が遅れていると判定し、ステップＳ１１０に進む（図９中ｆ）。バイパス弁３７の開弁制御から実際のバイパス弁３７の開弁時期までの経過時間ｔbが所定時間ｔ4以下である場合（ｔ≦ｔ4）には、バイパス弁３７の開弁時期が遅れていないと判定し、ステップＳ１２０に進む（図９中ｅ）。

ステップＳ１１０では、リリーフ弁３９は閉弁状態で固着した故障であり、タンク圧センサ３８が低圧側にシフトした故障であると判定する。そして、ステップＳ１３０に進む。
ステップＳ１２０では、タンク圧センサ３８及びリリーフ弁３９が正常であると判定する。そして、ステップＳ１３０に進む。

ステップＳ１３０では、ポンプ暖機タイマにより計測した経過時間ｔpが、負圧ポンプ３４ｃの暖機時間ｔ3以上となった時点で負圧ポンプ３４ｃの作動を停止させる（図８、９中ｇ）。なお、暖機時間ｔ3は、所定時間ｔ4から数十秒後経過した時間に設定すればよい。そして、ステップＳ１４０に進む。
ステップＳ１４０では、リークの有無及びリーク箇所を特定するリークチェックを実行する。そして、本ルーチンを終了する。

以下、図１０〜１２を用いて、上記ステップＳ１４０におけるリークチェックについて説明する。
電子コントロールユニット４０は、リークチェックとして、始めに、上記ステップＳ１３０における負圧ポンプ３４ｃの作動停止後に、切替弁３４ｅを閉弁させる。
次に、密閉弁３５を開弁する。これにより、図１０に示すように、ベーパ配管３２及びキャニスタ３３内の圧力が、燃料タンク２１の圧力と同一となり、キャニスタ圧センサ３４ｈにより検出可能となる。

そして、この密閉弁３５の開弁の際のキャニスタ圧Ｐｃの変化量Ｐccを計測し、このキャニスタ圧変化量Ｐccと上記ステップＳ３０で計測したタンク圧力減圧量Ｐtdとに基づいて、リーク検出方法を選択する。
タンク圧力減圧量Ｐtdが所定値Ｐ1以上であるか、またはキャニスタ圧変化量Ｐccが所定値Ｐ2以下である場合は、第１の検出方法を選択する。なお、所定値Ｐ2は、燃料タンク２１が大気圧状態で密閉弁３５を開弁した際に到達しないような値に設定すればよい。

タンク圧力減圧量Ｐtdが所定値Ｐ1未満であり、かつキャニスタ圧変化量Ｐccが所定値Ｐ3より大きい場合には、第２の検出方法を選択する。
第１の検出方法では、図１１に示すように、密閉弁３５及びバイパス弁３７は開弁、パージバルブ３６及び切替弁３４ｅは閉弁状態とし、負圧ポンプ３４ｃを作動させて、キャニスタ圧Ｐcがリファレンス圧Ｐreより低く（負圧が大きく）なった場合には、燃料蒸発ガス排出抑止装置１のシステム全体でリークなしと判定する。キャニスタ圧Ｐcがリファレンス圧Ｐreより低くならない場合には、燃料蒸発ガス排出抑止装置１の中でリークがあるが、リーク箇所は特定できないと判定する。

第２の検出方法では、図１２に示すように、密閉弁３５、バイパス弁３７、パージバルブ３６及び切替弁３４ｅの全てを閉弁させた状態で、負圧ポンプ３４ｃを作動し、キャニスタ圧Ｐcがリファレンス圧Ｐreより低く（負圧が大きく）なると、キャニスタ３３においてリークなしと判定する。なお、第２の検出方法が選択された場合には、バイパス弁３７より燃料タンク２１側のリークがなしと判定されている。よって、キャニスタ圧Ｐcがリファレンス圧Ｐreより低くなった場合には、燃料蒸発ガス排出抑止装置１の全体リークなしと判定できる。キャニスタ圧Ｐcがリファレンス圧Ｐreより低くならない場合には、キャニスタ３３においてリークありと判定する。

以上のように、エバポシステムモニタを実行することによって、まず、負圧ポンプ３４ｃを暖機運転させ、この暖機運転中に密閉弁３５を開弁、バイパス弁３７を閉弁し、閉弁状態にあるパージバルブ３６とともに燃料タンク２１及びベーパ配管３２を閉鎖して、タンク圧センサ３８により検出したタンク圧Ｐtが低下した場合には、この閉鎖した領域においてリーク（配管リーク）があると判定する。

そして、負圧ポンプ３４ｃの暖機運転後に、密閉弁３５及びバイパス弁３７を開弁状態としてキャニスタ圧Ｐcの変化に基づいて、第１の検出方法及び第２の検出方法のいずれかのリーク検出方法を選択して実行することで、燃料蒸発ガス排出抑止装置１におけるリークの有無の判定が行なわれるとともに、リーク箇所を判定することができる。
ところで、本実施形態のバイパス弁３７は、ベーパ配管３２側（燃料タンク２１側）の圧力が弁体を閉弁する方向に押圧する構造となっており、リリーフ弁３９のリリーフ圧Ｐsまでは正常に開弁できるものの、ベーパ配管３２内がリリーフ圧Ｐsを越えた高圧である場合には、バイパス弁３７を開弁制御しても開弁遅れが発生する虞がある。このようにバイパス弁３７の開弁遅れが発生すると、例えばバイパス弁３７を開弁制御した際のキャニスタ圧Ｐcの変化に基づいて、リーク検出方法の選択を行なうと、リーク判定が不能になる虞がある。

本実施形態では、このような問題を解決するために、暖機運転の終了まで配管リーク判定を行なうのではなく、暖機運転の終了前に配管リーク判定を終了させ、密閉弁３５を閉弁するとともにバイパス弁３７を開弁させる。したがって、バイパス弁３７を開弁制御させた際に、ベーパ配管３２と燃料タンク２１とが遮断されており、ベーパ配管３２内がリリーフ圧Ｐsより上昇した状態であっても、バイパス弁３７を開弁制御してから速やかにベーパ配管３２内の圧力を低下させて、バイパス弁３７の開弁遅れを抑制することができる。そして、負圧ポンプ３４ｃの暖機運転終了前にバイパス弁３７を開弁制御して、暖機運転終了後に密閉弁３５を閉弁から開弁した際のキャニスタ圧Ｐcの変化に基づいて、リーク検出方法が選択され、リーク検出が行なわれる。

このように、負圧ポンプ３４ｃの暖機運転終了後にバイパス弁３７を開弁制御した際のキャニスタ圧Ｐcの変化に基づいてリーク検出を行なうのではなく、暖機運転終了前に密閉弁３５を閉弁した状態でバイパス弁３７を開弁制御することで、バイパス弁３７の開弁遅れが抑制され、以降のリーク検出を実施可能にすることができる。
また、本実施形態では、負圧ポンプ３４ｃの暖機運転中に、密閉弁３５を閉弁するとともにバイパス弁３７を開弁制御させた際に、キャニスタ圧Ｐcの変化時期によって実際のバイパス弁３７の開弁時期が推定される。そして、バイパス弁３７を開弁制御して（開弁する指示を出して）からバイパス弁３７の実開弁時期までの開弁遅れ時間と、燃料タンク２１内の圧力の検出値であるタンク圧Ｐtとに基づいて、タンク圧センサ３８及びリリーフ弁３９の故障判定をすることができる。

タンク圧Ｐtがリリーフ圧Ｐs＋αを超えていると検出した際に、バイパス弁３７の開弁遅れ時間が所定時間ｔ4、即ち正常上限値を超えている場合には、実際にタンク圧Ｐtがリリーフ圧Ｐs＋αを超えているので、タンク圧センサ３８は正常であり、リリーフ圧Ｐs＋αを超えているのでリリーフ弁３９が閉弁状態で固着している故障であると判定することができる。

タンク圧Ｐtがリリーフ圧Ｐs＋αを超えていると検出した際に、バイパス弁の開弁遅れ時間が所定時間ｔ4以下の場合には、実際のタンク圧Ｐtがリリーフ圧Ｐs＋αを超えていないにも拘わらずリリーフ圧Ｐs＋αを超えていると検出しているので、タンク圧センサ３８が高圧側にシフトした故障であり、実際のタンク圧Ｐtがリリーフ圧Ｐs＋αを超えていないのでリリーフ弁３９は正常であると判定することができる。

また、タンク圧Ｐtがリリーフ圧Ｐs＋α以下であると検出し、バイパス弁３７の開弁遅れ時間が所定時間ｔ4を超えている場合には、実際のタンク圧Ｐtがリリーフ圧Ｐs＋αを超えているにも拘わらずタンク圧センサ３８によってリリーフ圧Ｐs＋αを超えていないと検出しているので、リリーフ弁３９が閉弁状態で固着した故障であり、タンク圧センサ３８が低圧側にシフトした故障であると判定することができる。

タンク圧Ｐtがリリーフ圧Ｐs＋α以下であると検出し、バイパス弁３７の開弁遅れ時間が所定時間ｔ4以下の場合には、タンク圧センサ３８及びリリーフ弁３９のいずれも正常であると判定することができる。
以上のことから、バイパス弁３７の開弁遅れ時間が所定時間ｔ4を超えている場合には、タンク圧センサ３８またはリリーフ弁３９が故障であると判定することができる。

また、バイパス弁３７の開弁遅れ時間が所定時間ｔ4以下の場合には、少なくともリリーフ弁３９は正常であると判定することができる。
以上で発明の実施形態の説明を終えるが、本発明の形態は上記実施形態に限定されるものではない。
例えば、上記実施形態では、負圧ポンプ３４ｃの暖機運転後に第１の検出方法及び第２の検出方法を選択してリークチェックを行なうが、これらのリークチェックの方法については限定するものでない。本発明は、少なくともパージバルブ３６及び密閉弁３５を閉弁した状態でバイパス弁３７を開弁制御した後に密閉弁３５を開弁し、当該密閉弁３５を開弁した際のキャニスタ３３の内圧の変化に基づいて燃料蒸発ガスのリークを検出するものであればよく、バイパス弁３７を有する燃料蒸発ガス排出抑止装置において広く適用することができる。

１０ エンジン（内燃機関）
１１ 吸気通路
２１ 燃料タンク
３１ パージ配管（連通路）
３２ ベーパ配管（連通路）
３３ キャニスタ
３４ｈ キャニスタ圧センサ（第１の圧力検出部）
３５ 密閉弁
３６ パージバルブ(パージ弁)
３７ バイパス弁（キャニスタ開閉弁）
３８ タンク圧センサ（第２の圧力検出部）
３９ リリーフ弁
４０ 電子コントロールユニット（弁制御部、リーク判定部）

Claims (5)

1. 内燃機関の吸気通路と燃料タンクとを連通する連通路と、
   前記連通路と前記燃料タンクとの連通を開閉する密閉弁と、
   前記密閉弁と並列に設けられ、前記燃料タンク内の圧力が所定圧より高い場合に開弁して前記燃料タンク内の圧力を前記連通路に開放するリリーフ弁と、
   前記連通路に接続され前記連通路内の燃料蒸発ガスを吸着するキャニスタと、
   前記連通路と前記キャニスタとの連通を開閉し、前記連通路内の圧力に抗して開弁する構成であるキャニスタ開閉弁と、
   前記吸気通路と前記キャニスタとの間の前記連通路を開閉するパージ弁と、
   前記キャニスタの内圧を検出する第１の圧力検出部と、
   前記第１の圧力検出部により検出した前記キャニスタの内圧に基づいて燃料蒸発ガスのリークの有無を判定するリーク判定部と、
   前記パージ弁と前記密閉弁と前記キャニスタ開閉弁を制御する弁制御部と、
   を備えた燃料蒸発ガス排出抑止装置であって、
   前記弁制御部は前記パージ弁及び前記密閉弁を閉弁した状態で前記キャニスタ開閉弁を閉弁状態から開弁する制御を行った後に前記密閉弁を前記閉弁した状態から開弁する制御を行い、
   前記リーク判定部は前記密閉弁が閉弁状態から開弁状態になった際の前記第１の圧力検出部により検出のキャニスタの内圧の変化に基づいて燃料蒸発ガスのリークを判定することを特徴とする燃料蒸発ガス排出抑止装置。
2. 前記燃料タンクの内圧を検出する第２の圧力検出部を備え、
   前記リーク判定部は、前記弁制御部から前記キャニスタ開閉弁に開弁指令を出した時からの前記キャニスタの内圧の変化に基づいて前記キャニスタ開閉弁の実際に開弁した時期を推定し、前記弁制御部が前記キャニスタ開閉弁を開弁する指示を出してから前記キャニスタ開閉弁が実際に開弁するまでにかかる時間である開弁遅れ時間と、前記第２の圧力検出部により検出した前記燃料タンクの内圧とに基づいて、前記第２の圧力検出部及び前記リリーフ弁の故障判定をする請求項１に記載の燃料蒸発ガス排出抑止装置。
3. 前記リーク判定部は、前記開弁遅れ時間が所定時間を超えた場合には、前記第２の圧力検出部または前記リリーフ弁が故障であると判定することを特徴とする請求項２に記載の燃料蒸発ガス排出抑止装置。
4. 前記リーク判定部は、前記開弁遅れ時間が所定時間以下である場合には、前記リリーフ弁は正常であると判定することを特徴とする請求項２または３に記載の燃料蒸発ガス排出抑止装置。
5. 前記リーク判定部は、前記燃料タンクの内圧が前記所定圧以下であるとともに、前記開弁遅れ時間が所定時間を超えた場合には、前記第２の圧力検出部及び前記リリーフ弁が故障であると判定することを特徴とする請求項４に記載の燃料蒸発ガス排出抑止装置。

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