(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、前記燃料タンク内に発生する蒸発燃料を吸着する吸着剤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チャージ通路と、前記キャニスタと内燃エンジンの吸気系とを接続するパージ通路と、該パージ通路に設けられたパージ制御弁と、前記キャニスタの吸気口を開閉するベントシャット弁とからなる蒸発燃料排出抑止系と、該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ベントシャット弁を閉弁することにより前記蒸発燃料排出抑止系を所定の負圧状態にする減圧手段と、前記パージ制御弁を閉弁して第１の所定時間内における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判定するリークチェック手段と、前記キャニスタから内燃エンジンに供給される蒸発燃料量を検出する蒸発燃料量検出手段と、前記蒸発燃料量検出手段により検出された前記蒸発燃料量が所定量を越える場合は、前記リークチェック手段の作動を停止させる停止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、前記内燃エンジンの冷間始動から第２の所定時間内は、前記所定量を前記内燃エンジンの非冷間始動時又は前記第２の所定時間経過後に設定される値よりも小さい値に設定する設定手段を備える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、前記蒸発燃料量検出手段は、前記空燃比補正係数の変動により前記蒸発燃料量を検出するように構成し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。
【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（パージ）する内燃エンジンの蒸発燃料処理装置、特に蒸発燃料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】
燃料タンク、該燃料タンクで発生する蒸発燃料を吸着するキャニスタ、キャニスタと内燃エンジンの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漏れの有無を判定する手法として、内燃エンジンの吸気系の負圧を用いて減圧処理を行い、蒸発燃料排出抑止系内を負圧にした後、蒸発燃料排出抑止系を密閉し、そのときの蒸発燃料排出抑止系内の負圧の保持状態により、もれの有無を判定する（リークチェックを行う）ものが従来より知られており、また、この手法を採る装置では、空燃比補正係数の変動により燃料蒸気の発生量を検知し、その検出された燃料蒸気の発生量が所定値を越えた場合、すなわち、空燃比補正係数が一定のしきい値以下になると、キャニスタに貯えられた蒸発燃料量が過大、燃料タンク内の蒸発燃料量が過大であると判断して、蒸発燃料排出抑止系の異常判定を停止するように構成されている（例えば特開平６−４２４１５号公報）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、キャニスタに貯えられた蒸発燃料量及び燃料タンク内の蒸発燃料量が過大であるときに、蒸発燃料排出抑止系のリークチェックを実行すると、蒸発燃料排出系内の減圧時の運転性が悪化し、かつ燃料タンク内の蒸発燃料量過大の誤検知の恐れがあるので、該減圧処理中に空燃比補正係数が一定値以下になると蒸発燃料排出系のリークチェックを中止していた。これにより、リークチェックの検知を実行する頻度が低下するという問題があった。
【０００４】
本発明はこの点に着目してみなされたものであり、燃料タンク内の蒸発燃料量過大の誤検知の危険性が低い状態では蒸発燃料排出系のリークチェックの検知実行条件の範囲を広くして、リークチェックの検知頻度を上昇させ、かつ誤検知をなくし運転性の確保を両立させ得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。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、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、大気に連通する吸気口が設けられ、前記燃料タンク内に発生する蒸発燃料を吸着する吸着剤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チャージ通路と、前記キャニスタと内燃エンジンの吸気系とを接続するパージ通路と、該パージ通路に設けられたパージ制御弁と、前記キャニスタの吸気口を開閉するベントシャット弁とからなる蒸発燃料排出抑止系と、該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ベントシャット弁を閉弁することにより前記蒸発燃料排出抑止系を所定の負圧状態にする減圧手段と、前記パージ制御弁を閉弁して第１の所定時間内における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判定するリークチェック手段と、前記キャニスタから内燃エンジンに供給される蒸発燃料量を検出する蒸発燃料量検出手段と、前記蒸発燃料量検出手段により検出された前記蒸発燃料量が所定量を越える場合は、前記リークチェック手段の作動を停止させる停止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、前記内燃エンジンの冷間始動から第２の所定時間内は前記所定量を前記内燃エンジンの非冷間始動時又は前記第２の所定時間経過後に設定される値よりも小さい値に設定する設定手段を備えることを特徴とする。
【０００６】
請求項１の内燃エンジンの蒸発燃料処理装置によれば、内燃エンジンの冷間始動から所定時間以内は、キャニスタに蓄えられた蒸発燃料及び燃料タンク内の蒸発燃料がほとんどなく、蒸発燃料排出抑止系の減圧運転時の運転性が悪化し、かつ燃料タンク内の蒸発燃料量過大の誤検知の恐れがないので、前記停止手段がリークチェック手段の作動を停止させるしきい値としての前記所定量を内燃エンジンの非冷間始動時又は第２の所定時間経過後に設定される値よりも小さい値に設定することにより、リークチェック実行条件を広くして、リークチェックの頻度を上昇させると共に、蒸発燃料量が多く発生しやすい運転状態ではリークチェック実行条件を狭く設定するので、誤検知をなくすことができ、加えて運転性の悪化を防止することができる。
【０００７】
請求項２記載の内燃エンジンの蒸発燃料処理装置は、請求項１記載の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、前記蒸発燃料量検出手段は、前記空燃比補正係数の変動により前記蒸発燃料量を検出するように構成したことを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態に係る内燃エンジンの蒸発燃料処理装置を図面を参照して説明する。
【０００９】
図１は本発明の実施の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。
【００１０】
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。
【００１１】
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の開弁時期が制御される。
【００１２】
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（ＰＢＡ）センサ１３及び吸気温ＴＡを検出する吸気温（ＴＡ）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。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
排気ガス濃度検出器としてのＯ２センサ２９はエンジン１の排気管２８に装着されており、排気ガス中の酸素濃度を検出し、その濃度に応じた信号を出力し、ＥＣＵ５に供給する。
【００１６】
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。
【００１７】
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と燃料タンク９の接続部には、カットオフ弁２１が設けられている。カットオフ弁２１は、燃料タンク９の満タン状態のときや燃料タンク９の傾きが増加したときに閉弁するフロート弁である。チャージ通路２０には、圧力センサ１１が取付けられており、その検出信号はＥＣＵ５に供給される。
【００１８】
さらにチャージ通路２０には二方向弁２３が設けられており、二方向弁２３は、タンク内圧ＰＴＡＮＫが大気圧より１０ｍｍＨｇ程度高くなったとき及びタンク内圧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ように構成されている。
【００１９】
さらにチャージ通路２０には、二方向弁２３をバイパスするバイパス通路２０ａが接続されており、バイパス通路２０ａには、バイパス弁（ＢＰＳ）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、後述する異常判定実行中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。
【００２０】
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（ＶＳＳＶ）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。
【００２１】
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の下流側及び直上流側に接続されており、パージ通路２７にはパージ制御弁（ＰＣＳ）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−オフデューテ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、パージ制御弁３０の作動はＥＣＵ５により制御される。なお、パージ制御弁３０はその開弁量をリニアに変更可能な電磁弁を使用してもよく、上記オン−オフデューティ比は、このようなリニア型の電磁弁における開弁量に相当する。
【００２２】
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、バイパス弁２４、ベントシャット弁２６及びパージ制御弁３０に駆動信号を供給する出力回路とを備えている。
【００２３】
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２９による理論空燃比への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況を判別するとともに、エンジン運転状態に応じ、燃料噴射弁６の燃料噴射時間ＴＯＵＴ、パージ制御弁３０のデューティ比を演算し、加えて、圧力センサ１１の検出信号に基づいて排出抑止系３１の異常判定（漏れの有無の判定）処理を行う。
【００２４】
燃料噴射弁６による燃料噴射はＴＤＣ信号パルスに同期して行われ、燃料噴射時間ＴＯＵＴは次式（１）により算出される。
【００２５】
ＴＯＵＴ＝ＴＩ×ＫＯ２×ＫＥＶＡＰ×Ｋ１＋Ｋ２      …（１）
ここに、ＴＩは基本燃料量、具体的にはエンジン回転数ＮＥと吸気管内絶対圧ＰＢＡとに応じて決定される基本燃料噴射時間であり、このＴＩ値を決定するためにＴＩマップが記憶手段に記憶されている。
【００２６】
ＫＯ２は、空燃比補正係数であり、空燃比フィードバック制御中はＯ２センサ２９の出力値に応じて設定され、オープンループ制御中はエンジン運転状態に応じた所定値に設定される。
【００２７】
ＫＥＶＡＰは、パージによる蒸発燃料の影響を補償するためのエバポ補正係数であり、パージを行わないときは１．０に設定され、パージ実行時は０〜１．０の間に設定される。この係数ＫＥＶＡＰの値が小さいほど、パージの影響が大きいことを示す。ここに、ＫＥＶＡＰは、ＫＯ２が、ＫＯ２の学習値ＫＲＥＦ（＝ｃＫＯ２＋（１−ｃ）ＫＲＥＦ、ｃは０〜１の間の変数）によって定まる所定の範囲以外になった時所定量づつ増減される係数である。このＫＥＶＡＰの増減の範囲は、次式（２）で定められるエバポ補正係数ＫＥＶＡＰの学習値ＫＥＶＡＰＲＥＦによって定められる。
【００２８】
ＫＥＶＡＰＲＥＦ＝ｃＫＥＶＡＰ＋（１−ｃ）ＫＥＶＡＰＫＲＥＦ  …（２）
ここで、ｃは０〜１の間の変数である。
【００２９】
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諸特性の最適化が図られるような値に設定される。
【００３０】
ＥＣＵ５のＣＰＵは上述のようにして算出した結果に基づいて、燃料噴射弁７、パージ制御弁３０を駆動する信号を出力回路を介して出力する。
【００３１】
図２は、排出抑止系３１の異常判定処理の全体構成を示すフローチャートであり、本処理は例えば所定時間毎に実行される。
【００３２】
先ずステップＳ１では、後述するモニタ実施条件（図１１）、即ち異常判定の実施条件が成立しているか否かを判別する。ステップＳ１の答が否定（ＮＯ）のときは、初期化処理を実行して（ステップＳ２）、本処理を終了する。初期化処理では、後述する処理で使用するアップカウントタイマＴを「０」にリセットするとともに、そのときの圧力センサ１１の出力（以下「タンク内圧ＰＴＡＮＫ」という）を初期圧ＰＩＮＩとして記憶する。なお、このときパージ実行条件が成立していれば、バイパス弁２４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をデューティ制御して、通常のパージを行う。
【００３３】
ステップＳ１でモニタ実施条件が成立するときは、具体的には、後述するモニタ実施条件成立を「１」で示すフラグＦＣＡＮＩＭが「１」である場合は、順次大気開放モード処理（ステップＳ３）、減圧モード処理（ステップＳ４）、リークチェックモード処理（ステップＳ５）、圧力復帰モード処理（ステップＳ６）及び補正チェックモード処理（ステップＳ７）を実行して、異常判定処理を終了する。
【００３４】
図３は、図２のステップＳ３における大気開放モード処理のフローチャートである（図９の時刻ｔ０〜ｔ１間参照）。
【００３５】
先ずステップＳ９では、バイパス弁（ＢＰＳ）２４を開弁状態、ベントシャット弁（ＶＳＳＶ）２６を開弁状態、パージ制御弁（ＰＣＳ）３０を閉弁状態とする大気開放モードとし、次いで、前記タイマＴの値が第１所定時間ＴＳ以上で第２所定時間ＴＥ以下か否かを判別する（ステップＳ１０）。最初はＴ＜ＴＳであるので、ステップＳ１１に進み、タイマＴの値が第１所定時間ＴＳより小さいか否かを判別する。最初はこの答は肯定（ＹＥＳ）となり、直ちに本処理を終了する。ここで第１所定時間ＴＳ及び第２所定時間ＴＥは、ＴＳ＜ＴＥ＜Ｔ０なる関係を満たす（Ｔ０は後述する所定大気開放時間である）。
【００３６】
その後第１所定時間ＴＳが経過すると第２所定時間ＴＥを越えるまではステップＳ１２に進み、現在のタンク内圧ＰＴＡＮＫと前記初期化処理（図２、ステップＳ２）で読み込んだ初期圧ＰＩＮＩとの差（以下「初期変化量」という）ＤＰ０（＝ＰＴＡＮＫ−ＰＩＮＩ）を算出し、次いでこの初期変化量ＤＰ０が正の値か否かを判別する（ステップＳ１３）。その結果、ＤＰ０＜０であってタンク内圧ＰＴＡＮＫが減少しているときは、その絶対値｜ＤＰ０｜が正圧側所定値ＤＰＰ以上か否かを判別する。
【００３７】
そして、｜ＤＰ０｜≧ＤＰＰであるときは、初期圧ＰＩＮＩが高く、タンク内圧ＰＴＡＮＫが大気圧に達する前に初期変化量ＤＰ０の絶対値が正圧側所定値ＤＰＰ以上となった場合であり（図４（ａ）参照）、大量に蒸発燃料が発生していると考えられるので、誤判定防止のため直ちに異常判定処理を終了する（ステップＳ１７）。また、ステップＳ１６で｜ＤＰ０｜＜ＤＰＰであるときは、直ちに本処理を終了する。
【００３８】
一方ステップＳ１３でＤＰ０＞０であるときは、そのＤＰ０値が負圧側所定値ＤＰＭ以上か否かを判別し（ステップＳ１４）、ＤＰ０≧ＤＰＭであるときは、初期圧ＰＩＮＩが負圧であって、タンク内圧ＰＴＡＮＫが大気圧に達する前に初期変化量ＤＰ０が負圧側所定値ＤＰＭ以上となった場合であり（図４（ｂ）参照）、大気開放モードへ移行する前の通常制御時に負圧を維持していたと考えられるので、排出抑止系（エバポパージシステム）３１は正常と判定し（ステップＳ１５）、直ちに異常判定処理を終了する（ステップＳ１７）。そのことにより異常判定処理の時間を大幅に短縮することができる。また、ステップＳ１４でＤＰ０＜ＤＰＭであるときは、直ちに本処理を終了する。
【００３９】
上記ステップＳ１２〜Ｓ１７の処理により、初期変化量ＤＰ０の絶対値が所定以上となったときは、正常と判定するかまたは判定を保留して、直ちに異常判定処理を終了するようにしたので、異常判定処理の時間を大幅に短縮することができる。
【００４０】
ステップＳ１０の答が否定（ＮＯ）となったとき、即ち本処理の開始時点から第２所定時間ＴＥが経過したときは、ステップＳ１１の答も否定（ＮＯ）となり、ステップＳ１８に進む。
【００４１】
ステップＳ１８では、タイマＴの値が所定大気開放時間Ｔ０以上となったか否かを判別する。最初はＴ＜Ｔ０であるのでステップＳ１９に進み、タンク内圧ＰＴＡＮＫが大気圧ＰＡＴＭより低いか否かを判別する。初期変化量ＤＰ０＜０であって初期圧ＰＩＮＩが正圧のときは、最初はこの答が否定（ＮＯ）となるので、直ちに本処理を終了する。そして、所定大気開放時間Ｔ０経過したときは、ステップＳ１８からステップＳ２０に進み、減圧モード実施許可を「１」で示す減圧モード実施許可フラグＦＥＶＰ１を「１」に設定するとともに、タイマＴを「０」にリセットして本処理を終了する。
【００４２】
また、ＤＰ０＞０であって初期圧ＰＩＮＩが負圧のときは、所定大気開放時間Ｔ０経過前であっても、ＰＴＡＮＫ＜ＰＡＴＭであるので、ステップＳ２０を実行して本処理を終了する。
【００４３】
以上の処理により、初期圧ＰＩＮＩが正圧のときは、タンク内圧ＰＴＡＮＫがほぼ大気圧ＰＡＴＭと等しくなるまで低下する（図９、時刻ｔ１）。
【００４４】
図５は、図２のステップＳ４における減圧モード処理のフローチャートである（図９、時刻ｔ１〜ｔ２間参照）。
【００４５】
先ずステップＳ２１では、前記減圧モード実施許可フラグＦＥＶＰ１が「１」か否かを判別し、ＦＥＶＡＰ１＝０であって減圧モードの実施が許可されていないときは、直ちに本処理を終了する。
【００４６】
ステップＳ２１でＦＥＶＰ１＝１であるときは、タイマＴの値が所定減圧時間Ｔ１以上となったか否かを判別し（ステップＳ２２）、最初はＴ＜Ｔ１であるので、ステップＳ２３で、バイパス弁２４を開弁状態、ベントシャット弁２６を閉弁状態とし、パージ制御弁３０をデューティ制御する減圧モードとして、本処理を終了する。ここで、パージ制御弁３０のデューティ制御は、予めＥＣＵ５の記憶手段に記憶されている目標流量テーブルを検索し、目標パージ流量ＱＥＶＡＰを現在のタンク内圧ＰＴＡＮＫに応じて決定し、ＱＥＶＡＰ値に応じて制御デューティを決定することにより行う。目標流量テーブルは、ＰＴＡＮＫ値が増加するほどＱＥＶＡＰ値が増加するように設定されている。
【００４７】
所定減圧時間Ｔ１が経過してＴ＝Ｔ１となると（図９、時刻ｔ２）、ステップＳ２４に進み、前記減圧モード実施許可フラグＦＥＶＰ１を「０」に設定し、またリークチェックモードの実施許可を「１」で示すリークチェックモード実施許可フラグＦＥＶＰ２を「１」に設定するとともに、タイマＴを「０」にリセットして、本処理を終了する。
【００４８】
この処理により、エンジンの吸気管２内の負圧が排出抑止系３１に導入され、タンク内圧ＰＴＡＮＫはＰ０まで低下する。
【００４９】
図６は、図２のステップＳ５におけるリークチェックモード処理のフローチャートである（図９、時刻ｔ２〜ｔ３間参照）。
【００５０】
先ずステップＳ３１では、リークチェックモード実施許可フラグＦＥＶＰ２が「１」か否かを判別し、ＦＥＶＰ２＝０であってリークチェックモードの実施が許可されていないときは、直ちに本処理を終了する。
【００５１】
また、ステップＳ３１でＦＥＶＰ２＝１であってリークチェックモードの実施が許可されたときは、バイパス弁２４、ベントシャット弁２６及びパージ制御弁３０をすべて閉弁状態とし、リークチェックモードに移行する（ステップＳ３２）。続くステップＳ３３では、タイマＴの値が第１所定時間Ｔ２１以上か否かを判別し、最初はＴ＜Ｔ２１であるので、ステップＳ３４，Ｓ３６，Ｓ３８で現在のタンク内圧ＰＴＡＮＫを第１検出圧Ｐ１、第２検出圧Ｐ２及び第３検出圧Ｐ３として、本処理を終了する。
【００５２】
第１所定時間Ｔ２１経過すると、ステップＳ３３からＳ３５に進み、タイマＴの値が第２所定時間Ｔ２２以上か否かを判別する。最初はＴ＜Ｔ２２であるので、ステップＳ３６、Ｓ３８で現在のタンク内圧ＰＴＡＮＫで第２検出圧Ｐ２及び第３検出圧Ｐ３を更新して、本処理を終了する。
【００５３】
第２所定時間Ｔ２２経過すると、ステップＳ３５からＳ３７に進み、タイマＴの値が第３所定時間Ｔ２３以上か否かを判別する。最初はＴ＜Ｔ２３であるので、ステップＳ３８で現在のタンク内圧ＰＴＡＮＫで第３検出圧Ｐ３を更新して、本処理を終了する。
【００５４】
第３所定時間Ｔ２３経過すると、ステップＳ３７からＳ３９に進み、タイマＴの値が所定リークチェック時間Ｔ２以上か否かを判別する。最初はＴ＜Ｔ２であるので、直ちに本処理を終了する。
【００５５】
ステップＳ３３〜Ｓ３８の処理により、図９に示すように、リークチェックモード開始時点ｔ２から第１所定時間Ｔ２１経過後のタンク内圧ＰＴＡＮＫが第１検出圧Ｐ１とされ、時刻ｔ２から第２所定時間Ｔ２２経過後のタンク内圧ＰＴＡＮＫが第２検出圧Ｐ２とされ、時刻ｔ２から第３所定時間Ｔ２３経過後のタンク内圧ＰＴＡＮＫが第３検出圧Ｐ３とされる。
【００５６】
時刻ｔ２から所定リークチェック時間Ｔ２が経過すると、ステップＳ３９からＳ４０に進み、現在のタンク内圧ＰＴＡＮＫ（図９の時刻ｔ３におけるタンク内圧ＰＬＣＥＮＤ）と第２検出圧Ｐ２との差圧（以下「第２差圧」という）ＤＰ２（＝ＰＬＣＥＮＤ−Ｐ２）を算出する。次いでリークチェックモード実施許可フラグＦＥＶＰ２を「０」とするとともに、圧力復帰モードの実施許可を「１」で示す圧力復帰モード実施許可フラグＦＥＶＰ３を「１」に設定し、タイマＴを「０」にリセットして（ステップＳ４１）、本処理を終了する。
【００５７】
図７は、図２のステップＳ６における圧力復帰モード処理のフローチャートである（図９、時刻ｔ３〜ｔ４間参照）。
【００５８】
先ずステップＳ５１では、圧力復帰モード実施許可フラグＦＥＶＰ３が「１」か否かを判別し、ＦＥＶＰ３＝０であって圧力復帰モードの実施が許可されていないときは、直ちに本処理を終了する。
【００５９】
ステップＳ５１でＦＥＶＰ３＝１であるときは、タイマＴの値が所定圧力復帰時間Ｔ３以上か否かを判別する（ステップＳ５２）。最初はＴ＜Ｔ３であるので、バイパス弁２４及びベントシャット弁２６をともに開弁状態とし、パージ制御弁を閉弁状態（大気開放モードと同様の弁作動状態）として、圧力復帰モードに移行し（ステップＳ５３）、本処理を終了する。
【００６０】
所定圧力復帰時間Ｔ３が経過したときは、ステップＳ５２からＳ５４に進み、現在のタンク内圧ＰＴＡＮＫ（圧力復帰モード終了時（図９、時刻ｔ４）のタンク内圧ＰＰＲＥＮＤ）と第１及び第３検出圧Ｐ１，Ｐ３との差圧（以下それぞれ「第１差圧」及び「第３差圧」という）ＤＰ１（＝ＰＰＲＥＮＤ−Ｐ１），ＤＰ３（＝ＰＰＲＥＮＤ−Ｐ３）を算出する。そして、第２差圧ＤＰ２が第２閾値ＰＴ２より小さいか否かを判別する（ステップＳ５５）。
【００６１】
ステップＳ５５で、ＤＰ２＜ＰＴ２であるときは、リークチェックモードにおける圧力変化が小さいので、排出抑止系３１が正常であるか又は中程度の穴（中間穴）若しくは大穴があいていると判定し、続くステップＳ５６で第３差圧ＤＰ３が、第３閾値ＰＴ３より小さいか否かを判別する。その結果、ＤＰ３≧ＰＴ３であるときは、第３検出圧Ｐ３が時刻ｔ４におけるタンク内圧ＰＰＲＥＮＤ（ほぼ大気圧ＰＡＴＭに等しい）より所定以上低い状態であるので、排出抑止系（エバポパージシステム）３１は正常と判定して（ステップＳ５７）、図８の処理を実行することなく異常判定処理を終了する（ステップＳ６１）。
【００６２】
また、ステップＳ５６で、ＤＰ３＜ＴＰ３であるときは、第３検出圧Ｐ３がほぼ大気圧ＰＡＴＭに等しい状態にあるので、中間穴若しくは大穴があいていると判定し（ステップＳ５８）、図８の処理を実行することなく異常判定処理を終了する（ステップＳ６１）。
【００６３】
一方、ステップＳ５５でＤＰ２≧ＰＴ２であるときは、リークチェック時の圧力変化が大きいので、カットオフ弁２１の閉弁中（燃料タンク９の満タン状態）か又は排出抑止系３１が正常であって燃料タンク内での蒸気発生量が非常に多い状態若しくは小穴があいている状態と判定し、先ず第１差圧ＤＰ１が第１閾値ＰＴ１より大きいか否かを判別する（ステップＳ５９）。そして、ＤＰ１＞ＴＰ１であるときは、第１検出圧Ｐ１が低いので、燃料タンク内の燃料が満タンでカットオフ弁２１が作動していると判定し、異常か否かの判定を保留して図８の処理を実行することなく異常判定処理を終了する（ステップＳ６１）。
【００６４】
ステップＳ５９でＤＰ１≦ＰＴ１であるときは、正常または小穴有りと判定し、圧力復帰モード実行許可フラグＦＥＶＰ３を「０」とし、補正チェックモードの実施許可を「１」で示す補正チェックモード実施許可フラグＦＥＶＰ４を「１」に設定し、タイマＴを「０」にリセットして（ステップＳ６０）、本処理を終了する。
【００６５】
図８は、図２のステップＳ７における補正チェックモード処理のフローチャートである（図９、時刻ｔ４〜ｔ５間参照）。
【００６６】
先ずステップＳ７１では、補正チェックモード実施許可フラグＦＥＶＰ４が「１」か否かを判別し、ＦＥＶＰ４＝０であって補正チェックモードの実施が許可されていないときは、直ちに本処理を終了する。
【００６７】
ステップＳ７１でＦＥＶＰ４＝１であるときは、リークチェックモードと同様にバイパス弁２４、ベントシャット弁２６及びパージ制御弁３０をすべて閉弁状態として、補正チェックモードに移行し（ステップＳ７２）、タイマＴの値が所定遅延時間Ｔ４１以上となったか否かを判別する（ステップＳ７３）。最初はＴ＜Ｔ４１であるので、ステップＳ７４に進み、現在のタンク内圧ＰＴＡＮＫを第４検出圧Ｐ４として本処理を終了する。
【００６８】
その後所定遅延時間Ｔ４１が経過すると、ステップＳ７３からＳ７５に進む。したがって、第４検出圧Ｐ４は補正チェックモード開始時点ｔ４から所定遅延時間Ｔ４１経過後のタンク内圧となる。
【００６９】
ステップＳ７５では、タイマＴの値が所定補正チェック時間Ｔ４以上となったか否かを判別する。最初は、Ｔ＜Ｔ４であるので直ちに本処理を終了し、Ｔ＝Ｔ４となるとステップＳ７５からＳ７６に進む。
【００７０】
ステップＳ７６では、現在のタンク内圧ＰＴＡＮＫ（補正チェックモード終了時（図９、時刻ｔ５）のタンク内圧ＰＣＣＥＮＤ）と第４検出圧Ｐ４との差圧（以下「第４差圧」という）ＤＰ４（＝ＰＣＣＥＮＤ−Ｐ４）を算出する。そして、第３差圧ＤＰ３と第４差圧ＤＰ４との差（ＤＰ３−ＤＰ４）が第４閾値ＰＴ４より小さいか否かを判別する（ステップＳ７７）。
【００７１】
その結果、（ＤＰ３−ＤＰ４）＜ＰＴ４であるときは、第３差圧ＤＰ３と第４差圧ＤＰ４との差が小さいので、リークチェックモードにおける圧力変化（第２差圧ＤＰ２）が大きいのは、蒸発燃料量が多いためであり、排出抑止系３１は正常と判定して（ステップＳ７８）、異常判定処理を終了する（ステップＳ８０）。
【００７２】
一方、（ＤＰ３−ＤＰ４）≧ＰＴ４であるときは、リークチェックモードにおける圧力変化（ＤＰ２）が大きいのは、排出抑止系３１に小穴（例えば直径０．０４インチ程度の穴）があいているためであると判定し（ステップＳ７９）、異常判定処理を終了する（ステップＳ８０）。
【００７３】
図１０は、前記ステップＳ１（図２）の成立の有無が判別される異常判定の実施条件判断処理を示すフローチャートである。所定時間（８０ｍｓｅｃ）毎に実行される。
【００７４】
まず、ステップＳ８３において、エンジン１が所定の運転状態であるか否かを判別する。該所定の運転状態は、例えば、吸気温ＴＡ、エンジン水温ＴＷ、スロットル弁開度θＴＨ、吸気管内絶対圧ＰＢＡがそれぞれ所定の中庸値範囲内にある運転状態をいう。
【００７５】
ステップＳ８３の答が肯定（ＹＥＳ）であるときは、ステップＳ８４に進み、大気圧ＰＡＴＭと吸気管内絶対圧ＰＢＡとの差圧ＰＢＧが所定下限値ＰＢＧＬＭ以上であるか否かを判別し、その答が肯定（ＹＥＳ）のときには、エンジン１が所要の出力を発揮しリークチェックのための負圧を生起できるものと判断してステップＳ８５に進む。ステップＳ８５では、後述するステップＳ８５にて設定される異常判定実施前のタンク内圧（初期圧）ＰＣＯＮが所定上限値ＰＬ１ＭＨを下回るか否かを判別し、その答が肯定（ＹＥＳ）のときには、蒸発燃料の発生量は多くないと判断してステップＳ８６に進む。
【００７６】
ステップＳ８６では、エンジン１の始動時、吸気温ＴＡ及びエンジン水温ＴＷがそれぞれ０〜＋３５℃内で、かつ吸気温ＴＡのエンジン水温ＴＷの差の絶対値が１０℃以内の場合に、例えば４２０秒としてセットされるダウンカウントタイマＴＭＡＴＭＰＡＳの値が０でるか否かを判別し、その答が肯定（ＹＥＳ）の場合は、エンジン１の始動後所定時間経過したと判断して、ステップＳ８７に進み、大気開放後のタンク内圧ＰＴＫＡＴＭが所定上限値ＰＡＴＭＬＭＨを下まわるか否かを判別し、その答が肯定（ＹＥＳ）のときには、蒸発燃料量は多くないと判断してステップＳ８８に進む。
【００７７】
ステップＳ８６で、タイマＴＭＡＴＭＰＡＳの値が０でない場合は、エンジン１の始動直後であると判断して、ステップＳ８７をスキップしてステップＳ８８に進む。
ステップＳ８８では、パージ積算流量ＱＰＡＩＲＴＨが所定値ＱＰＴＬＭＴＣＡを越えるか否かを判別し、その答が肯定（ＹＥＳ）であるときには、キャニスタ２５に蓄積されている蒸発燃料量が多くなく、しかも蒸発燃料のパージが促進されており、キャニスタモニタを実行しても空燃比変動が大きくならないと判断される。ここで、パージ積算流量ＱＰＡＩＲＴは、パージ制御弁３０の開度及びその前後の圧力差（差圧）ＰＢＧに応じて算出されるパージ流量をエンジン１の始動時から算出したものである。
【００７８】
そこで、ステップＳ８８で、パージ積算流量ＱＰＩＲＴＨが所定値ＱＰＴＬＭＴＣＨを越える場合は、ステップＳ８９に進み、燃料補正項としての（空燃比補正係数（ＫＯ２））×（エバポ補正係数（ＫＥＶＡＰ））を算出し、この算定結果が所定値ＫＥＶＰＥＬＫを越えるか否かを判別する。
【００７９】
所定値ＫＥＶＰＥＬＫは、リークチェック中止しきい値として機能し、その設定値は以下のように決定される。
【００８０】
すなわち、キャニスタ２５に蓄えられた蒸発燃料量及び燃料タンク９内の蒸発燃料量が過大であるときに、蒸発燃料排出抑止系のリークチェックを実行すると、燃料タンク９内の蒸発燃料量過大の誤検知の恐れがある。ＫＥＶＡＰは、蒸発燃料の発生が多くなるにつれて１．０より小さな値をとるものであるので、蒸発燃料の影響による該誤検知を避ける観点からは上記所定値ＫＥＶＰＥＬＫは１．０に近い方が望ましい。しかしながら、上記所定値ＫＥＶＰＥＬＫが１．０に近づくと、リークチェック実行条件の範囲が狭くなり、リークチェック検知の頻度が減ることになる。
【００８１】
そこで、以下に図１１を参照しながら説明する所定値ＫＥＶＰＥＬＫの持ち換え処理を行う。ここに、図１１は、図１０のステップＳ８９における所定値ＫＥＶＰＥＬＫの持ち換え処理のフローチャートである。
【００８２】
まず、ステップＳ１００において、前述のタイマＴＭＡＴＭＰＡＳの値が０であるか否かを判別し、その答が肯定（ＹＥＳ）の場合は、エンジン１の始動後所定時間経過したと判断して、ステップＳ１０１に進み、所定値ＫＥＶＰＥＬＫをＫＥＶＰＥＬＫ０（＝０．８１３）に設定して、本ルーチンを終了する。ステップＳ１００で、前述のタイマＴＭＡＴＭＰＡＳの値が０でない場合は、エンジン１の始動直後であると判断して、ステップＳ１０２に進み、所定値ＫＥＶＰＥＬＫをＫＥＶＰＥＬＫ１（＝０．５）に設定して、本ルーチンを終了する。
【００８３】
すなわち、エンジン１の始動後ＴＭＡＴＭＰＡＳタイマの設定値ＴＭＡＴＭＰＡＳ以内は、所定値ＫＥＶＰＥＬＫはエンジン１の定常運転時の所定値ＫＥＶＰＥＬＫの値０．８１３（＝ＫＥＶＰＥＬＫ０）に対して０．５（＝ＫＥＶＰＥＬＫ１）に減少するように設定される。
【００８４】
図１０に戻り、ステップＳ８９で、燃料補正項としての（空燃比補正係数（ＫＯ２））×（エバポ補正係数（ＫＥＶＡＰ））が所定値ＫＥＶＰＥＬＫを越える場合は、蒸発燃料がキャニスタモニタに与える影響が小さいと判断される。次いで、ステップＳ９０に進み、エバポ補正係数ＫＥＶＡＰの学習値ＫＥＶＡＰＲＥＦが所定値ＫＥＶＰＥＬＫを越えるか否かを判別する。ここに、所定値ＫＥＶＡＰＬＫは前述のステップＳ８におけるものと同様に持ち換えがなされる。ステップＳ９０の判別の答が肯定（ＹＥＳ）の場合は、蒸発燃料がキャニスタモニタに与える影響が小さいと判定してステップＳ９１に進み、後述するステップＳ９４で設定されるタイマｔＬＫＣＡＮＩＤの値が０か否かを判別する。
【００８５】
ステップＳ９１の答が肯定（ＹＥＳ）の場合は、モニタ実施条件が成立してから所定時間継続したと判断して、キャニスタモニタを許可することを「１」で示すキャニスタモニタ許可フラグＦＣＡＮＩＭを「１」に設定して（ステップＳ９２）、本ルーチンを終了する。
【００８６】
すなわち、モニタ実施条件が成立した（ステップＳ８３〜Ｓ９０）直後は、ステップＳ９４で設定されたタイマｔＬＫＣＡＮＩＤの値が０となるまでは、リークチェックモニタを実施せず、タイマｔＬＫＣＡＮＩＤの値が０になった後は、キャニスタモニタを実施する。
【００８７】
一方、前記ステップＳ８３、ステップＳ８４、ステップＳ８５及びステップＳ８７の答のいずれかが否定（ＮＯ）であるときには、モニタ実施条件が不成立であるとして、ダウンカウントタイマｔＬＫＣＡＮＩＤタイマを所定時間に設定した後（ステップＳ９４）、タンク内圧（初期圧）ＰＣＯＮとして、今回読み込まれたタンク内圧ＰＴＡＮＫを設定し（ステップＳ９５）、さらにモニタ実施条件成立を「１」で示すフラグＦＣＡＮＩＭを「０」に設定して（ステップＳ９６）、本ルーチンを終了する。
【００８８】
また、前記ステップＳ８９で、燃料補正項としての（空燃比補正係数（ＫＯ２））×（エバポ補正係数（ＫＥＶＡＰ））が所定値ＫＥＶＰＥＬＫ以下の場合は、蒸発燃料がキャニスタモニタに与える影響が大きいと判断して、ステップＳ９７に進み、パージ積算流量ＱＰＡＩＲＴの所定値ＱＰＴＬＭＴＣＡをＱＬＭＴＰＵＲＧとし、パージ積算流量ＱＰＡＩＲＴを０とした後、前述のステップＳ９４〜Ｓ９６の処理を実行して本ルーチンを終了する。また、前記ステップＳ９０でその判別の結果が否定（ＮＯ）場合も蒸発燃料がキャニスタモニタに与える影響が大きいと判断して、前述のステップＳ９４〜Ｓ９６の処理を実行して本ルーチンを終了する。
【００８９】
さらに、ステップＳ９１で、その判別の結果が否定（ＮＯ）の場合は、前回モニタ実施条件が不成立と判断してから所定時間経過していないとして、前記ステップＳ９５〜Ｓ９６の処理を実行して、本ルーチンを終了する。
【００９０】
本実施の形態によれば、吸気温ＴＡ及びエンジン水温ＴＷが共に低く吸気温ＴＡとエンジン水温ＴＷとの差の絶対値が小さい場合、すなわち長時間エンジン１が作動していなかった場合のエンジン１の冷間始動から所定時間以内は、燃料タンク内の蒸発燃料量の発生がほとんどなく排出抑止系３１のリークチェックを実行しても、同排出抑止系３１の減圧時の運転性が悪化し、かつ燃料タンク９内の蒸発燃料量過大の誤検知の恐れがないので、エンジン１の冷間始動から所定時間内に限り燃料補正項（ＫＯ２×ＫＥＶＡＰ）によるリークチェック中止しきい値（ＫＥＶＰＥＬＫ）をリークチェック実行の条件が広くなるように持ち換える（ＫＥＶＰＥＬＫ０からＫＥＶＰＥＬＫ１）。
【００９１】
その結果、誤検知の可能性が低い状態ではリークチェック実行条件を広くして、リークチェック検知の頻度が減少するのを防止すると共に、蒸発燃料量が多く発生しやすい運転状態ではリークチェック実行条件を狭く設定するので、誤検知をなくすことができ、運転性の悪化を防止することができる。
【００９２】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、請求項１の内燃機関の蒸発燃料処理装置によれば、内燃エンジンの冷間始動から所定時間以内は、キャニスタに蓄えられた蒸発燃料及び燃料タンク内の蒸発燃料がほとんどなく、蒸発燃料排出抑止系の減圧運転時の運転性が悪化し、かつ燃料タンク内の蒸発燃料量過大の誤検知の恐れがないので、前記停止手段がリークチェック手段の作動を停止させるしきい値としての前記所定量を内燃エンジンの非冷間始動時又は第２の所定時間経過後に設定される値よりも小さい値に設定することにより、リークチェック実行条件を広くして、リークチェック検知の頻度が減少するのを防止すると共に、蒸発燃料量が多く発生しやすい運転状態ではリークチェック実行条件を狭く設定するので、誤検知をなくすことができ、加えて運転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】本発明の実施の形態にかかる内燃エンジン及びその制御装置の構成を示す図である。
【図２】蒸発燃料排出抑止系の異常判定処理の全体構成を示すフローチャートである。
【図３】大気開放モード処理のフローチャートである。
【図４】大気開放モードから直ちに異常判定処理を終了する場合を説明するための図である。
【図５】減圧モード処理のフローチャートである。
【図６】リークチェックモード処理のフローチャートである。
【図７】圧力復帰モード処理のフローチャートである。
【図８】補正チェックモード処理のフローチャートである。
【図９】異常判定処理実行時のタンク内圧力の推移を示す図である。
【図１０】図２のステップＳ１で成立の有無が判別されるキャニスタモニタの実施条件判断処理のフローチャートである。
【図１１】図１０のステップＳ８９における所定値ＫＥＶＰＥＬＫの持ち換え処理のフローチャートである。
【符号の説明】
１  内燃エンジン
２  吸気管
５  電子コントロールユニット
９  燃料タンク
１１  圧力センサ
２０  チャージ通路
２５  キャニスタ
２６  ベントシャット弁
２７  パージ通路
２９  Ｏ２センサ
３０  パージ制御弁
３１  蒸発燃料排出抑止系
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
0003683342.tif 000009
【図９】
0003683342.tif 000010
【図１０】
0003683342.tif 000011
【図１１】
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