(57)【特許請求の範囲】
【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する大気圧設定手段を備え、
この見做し大気圧に基づき内燃機関を制御する
ことを特徴とする燃料蒸発ガス処理装置。
【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１に記載の燃料蒸発ガス処理装置。
【請求項３】
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２に記載の燃料蒸発ガス処理装置。
【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０７−３１７６１１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２００１−１０７７７６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する大気圧設定手段を備え、この見做し大気圧に基づき内燃機関を制御する。
【０００８】
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】
また、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２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３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７ａ、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ＶＰ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ＰＩＡ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ＰＲＴ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ｔ４）。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ｔ２）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
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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