(57)【要約】【課題】車両運転状態からバッテリの充電量を推定し、推定された充電量に基づいて停車時リーク診断の実施可否を判断できる装置を提供すること。【解決手段】本発明は、燃料タンク１０内の燃料が蒸発して生じた蒸発燃料をエンジン１の運転条件に応じて吸気通路２へパージする蒸発燃料処理システム１００の電力確保装置である。この電力確保装置は、エンジン１停止時に蒸発燃料処理システム１００内からの蒸発燃料の漏れを検出するリーク診断手段と、リーク診断に使用される機器に電力の供給を行うバッテリと、バッテリに充電された充電量を推定する充電量推定手段と、推定された充電量と設定された所定値とを比較することによりリーク診断の実施可否を判定する判定手段を備えたことを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料タンク内の燃料が蒸発して生じた蒸発燃料をエンジンの運転条件に応じて吸気通路へパージする蒸発燃料処理システムにおいて、
前記エンジン停止時に前記蒸発燃料処理システム内からの前記蒸発燃料の漏れを検出するリーク診断手段と、
前記リーク診断に使用される機器に電力の供給を行うバッテリと、
前記バッテリに充電された充電量を推定する充電量推定手段と、
前記推定された充電量と設定された所定値とを比較することにより前記リーク診断の実施可否を判定する判定手段を備えたことを特徴とする蒸発燃料処理システムの電力確保装置。
【請求項２】
前記判定手段は、
車両の運転開始から所定時間経過後に前記推定された充電量と設定された所定値とを比較し、所定値よりも大きい場合は前記リーク診断の実施を許可し、所定値以下の場合は前記リーク診断の実施を不許可として電力供給を遮断するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の蒸発燃料処理システムの電力確保装置。
【請求項３】
前記判定手段は、
停車時に前記推定された充電量と設定された所定値とを比較し、所定値よりも大きい場合は前記リーク診断の実施を許可し、所定値以下の場合は前記リーク診断の実施を不許可として、電力供給を遮断するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の蒸発燃料処理システムの電力確保装置。
【請求項４】
前記充電量推定手段は、
前記バッテリへの充放電電流値を車両の運転状態から算出する電流値算出手段と、
前記算出された電流値を積算することで前記バッテリに充電されたチャージ電流量を算出するチャージ電流量算出手段を備えたことを特徴とする請求項１から３のいずれか一つに記載の蒸発燃料処理システムの電力確保装置。
【請求項５】
前記電流値算出手段は、
車両の車速、エンジン回転数、オルタネータ回転数、バッテリ電圧、ラジエータファンへの印加電流を検出する検出手段を備え、
前記検出されたパラメータの値から前記バッテリの充電電流値と放電電流値を演算して、それらを総和することにより充放電電流値を算出するようにしたことを特徴とする請求項４に記載の蒸発燃料処理システムの電力確保装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料タンク内の燃料が蒸発して生じた蒸発燃料を処理する蒸発燃料処理システムに関するもので、特にリーク診断時の電力を確保する装置である。
【背景技術】
【０００２】
蒸発燃料処理システムでは、燃料タンク内で発生した蒸発燃料を一時的にキャニスタの吸着剤に吸着させる。運転条件に応じてパージ制御弁を開弁することで、その吸着させた蒸発燃料を新気と共にエンジンの吸入負圧によりエンジンの吸気系に導入し、燃焼させ、燃料タンク内で発生した蒸発燃料が大気中に拡散することを防止する。
【０００３】
上記のような蒸発燃料処理システムでは、パージ制御弁やキャニスタ、燃料タンクで構成される系（以下、エバポ系と称する）を、パージ制御弁と大気開放弁を閉弁することで密閉し、エバポ系内の圧力変化の推移から漏れを検出するリーク診断を実施する。リーク診断中に給油などにより給油口が開放されると、エバポ系内圧はリーク発生時と同様に大気圧付近となり、エバポ系内にリーク発生が有ると誤診断される可能性がある。
【０００４】
特許文献１には、停車ごとに燃料残量の変化に基づいて給油の有無を検出し、給油有りと判定した場合は、停車時リーク診断に必要な各機器への電力供給を遮断して電力の消費を低減する装置が提案されている。
【特許文献１】特開２００４−２７８４０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記のリーク診断装置では、給油がされていないと判定されると、バッテリ充電量がリーク診断に必要な電力を確保していない場合であっても診断が実施され、次回始動時に必要な充電量を確保できないという問題点がある。
【０００６】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、バッテリの充電量に基づいて停車時リーク診断の実施可否を判断できる装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、燃料タンク内の燃料が蒸発して生じた蒸発燃料をエンジンの運転条件に応じて吸気通路へパージする蒸発燃料処理システムの電力確保装置である。この電力確保装置は、エンジン停止時に蒸発燃料処理システム内からの蒸発燃料の漏れを検出するリーク診断手段と、リーク診断に使用される機器に電力の供給を行うバッテリと、バッテリに充電された充電量を推定する充電量推定手段と、推定された充電量と設定された所定値とを比較することによりリーク診断の実施可否を判定する判定手段を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、リーク診断実施に必要な電力がバッテリに確保されていないと判定された場合は停車時リーク診断を実施しないため、診断前の各機器の待機電力や診断時の消費電力を抑制でき、次回始動時に必要なバッテリの電力量を常時確保することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
【００１０】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係る蒸発燃料処理システム１００の構成図である。１はエンジンで、２はエンジン１の吸気通路、３は同じく排気通路である。吸気通路２には、吸入空気量を検出する吸気量センサ４と、その下流に位置して吸気空気量を制御するスロットル弁５が設けられる。さらに吸気通路２には、スロットル弁５の下流に位置して燃料を噴射する燃料噴射弁６が設置される。燃料噴射弁６からは吸入空気量に対応して燃料が噴射され、これら燃料と空気の混合気をエンジン１で燃焼させることで、エンジン１は出力を発生する。
【００１１】
１０はエンジン１に供給する燃料を蓄える燃料タンクであり、燃料タンク１０内に発生した蒸発燃料を一時的に吸着保持し、吸着保持した蒸発燃料を車両の運転条件によりエンジン１に吸入するための蒸発燃料処理システム１００が備えられる。
【００１２】
前記蒸発燃料処理システム１００は、蒸発燃料を吸着保持する活性炭を充填したキャニスタ１２を備える。キャニスタ１２は燃料タンク１０と第１の通路１１を介して接続され、タンク内に発生した蒸発燃料を吸着保持する。また、キャニスタ１２の上部には、大気と連通する大気連通路１９からの新気の導入等を調整する大気開放弁８が備えられる。さらに、キャニスタ１２は、その上部で第２の通路１３の一端と接続されている。第２の通路１３の他端は、吸気通路２のスロットル弁５の下流位置に接続し、その途中には蒸発燃料の導入量を調整するパージ制御弁７が設けられる。パージ制御弁７とキャニスタ１２の間には、蒸発燃料処理システム１００のエバポ系内の圧力を測定する圧力センサ９が設けられ、測定された圧力を後述するコントローラ２０へ出力する。
【００１３】
燃料タンク１０は燃料を圧送するための燃料ポンプ１８を備える。燃料ポンプ１８は燃料供給流路１４を介して、燃料噴射弁６と接続する。従って、燃料は燃料ポンプ１８によって燃料供給路１４に吐出され、図示しないレギュレータによって一定圧に保持されており、この燃圧が燃料噴射弁６に作用する。また、燃料タンク１０には給油のための給油管１６が取付けられている。この給油管１６の給油口には脱着可能なフィラーキャップ１５が装着される。燃料給油時はこのフィラーキャップ１５を取り外し、給油を行うこととなる。給油管１６には、循環路１７が分岐して接続しており、循環路１７の開口端は燃料タンク１０の上部空間に開口している。
【００１４】
コントローラ２０は、図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等からなり、圧力センサ９やイグニッションスイッチ２１、車速センサ２２、エンジン回転数センサ２３、バッテリ電圧センサ２４、オルタネータ回転数センサ２５、ラジエータファンの印加電流センサ２６、その他図示しない車両の運転状態を検出する各種センサの出力が入力される。
【００１５】
また、コントローラ２０は車両運転状態に応じて、パージ制御弁７と大気開放弁８を開弁することで、エンジン１の負圧をエバポ系内に作用させ、キャニスタ１２に吸着された蒸発燃料を大気連通路１９からの新気と共に吸気通路２に導入するパージ制御を行う。
【００１６】
さらに、車両停車時にパージ制御弁７、大気開放弁８の開閉制御を行い、圧力センサ９の出力に基づいてエバポ系内のリーク診断を実施する。
【００１７】
停車時リーク診断では、パージ制御弁７と大気開放弁８を閉弁することでエバポ系内を密閉状態にし、燃料タンク１０内の燃料温度変化による圧力変化を圧力センサ９で検出する。エバポ系内にリーク発生がある場合は、温度変化による圧力変化が小さくなり、圧力センサ９で検出される圧力値は大気圧に近いものとなる。そして、リーク診断に要する所定時間、例えば４０分から５０分程度、に変化した圧力変化量と設定した所定値とを比較することでエバポ系内のリーク発生を診断する。リーク発生が確認された場合は、次回始動時に運転者に警告する。
【００１８】
このようなリーク診断は車両の停車時に実施されるため、バッテリのチャージ電流量が十分に確保されていない場合、次回始動時に必要な電力量を確保できず不用意なバッテリ上がり等が発生する可能性がある。
【００１９】
そこで、コントローラ２０が実行する停車時リーク診断における電力確保の動作について、それぞれ図２及び図３に基づいて説明する。
【００２０】
第１の実施形態における電力確保の処理は、イグニッションスイッチ２３からの信号に基づき車両の内燃機関の運転開始ともに実行され、一定周期のもとで実施される。
【００２１】
まず、ステップS101において、タイマインクリメントにより処理開始からの時間計測を開始する。
【００２２】
ステップS102では、バッテリへの充放電電流値Aを、各種センサにより検出されるパラメータを用いて下記数式により演算する。パラメータとして、車速、エンジン回転数、バッテリ電圧、オルタネータ回転数、ラジエータファンへの印加電流が検出される。
充放電電流値A
＝C1×車速＋C2×エンジン回転数＋C3×バッテリ電圧＋C4×オルタネータ回転数
＋C5×ラジエータファンへの印加電流＋C6    ・・・（１）
【００２３】
（１）式は、各パラメータを重回帰分析することにより得られる数式であり、C1からC6は事前の実験等から設定される係数である。車速、エンジン回転数、バッテリ電圧、オルタネータ回転数からはバッテリに充電される充電電流値が算出され、ラジエータファンへの印加電流からはバッテリから放電する放電電流値が算出される。従って、充放電電流値Aは、これらバッテリの充電電流値と放電電流値の総和により得られる。
【００２４】
図３（Ａ）示す通り、充放電電流値Aは車両の運転状況に応じて変動し、常にモニタリングされている。充放電電流値Aが正の値である場合はバッテリが充電されていることを意味し、負の値である場合は放電していることを意味する。
【００２５】
（１）式には、上記パラメータ以外にも、他の機器で使用される印加電流の値をパラメータとして追加するようにしても良い。つまり、ウィンドウやライト、エアコン、シートヒータなどへの印加電流をパラメータとして追加することで、より詳細な充放電電流値Aを算出することが可能となる。また、印加電流を検出するのではなく、各機器の駆動スイッチを検出するようにして充放電電流値を算出するようにしても良い。
【００２６】
ステップS103では、算出された充放電電流値Aを積算してバッテリへのチャージ電流量Vtotalを算出する。このチャージ電流量Vtotalを下記数式により算出することで、バッテリがどの程度充電したか等のバッテリの状態を検出することができる。
Vtotal ＝ Vtotal ＋ A       ・・・（２）
【００２７】
チャージ電流量Vtotalを算出後、ステップS104において、タイマインクリメントで計測された時間が所定の判定時間t1より大きいか否かを判定する。判定時間t1を満たしていない場合は、判定時間を満足するまでステップS102、S103の処理を繰り返す。判定時間t1を満たしている場合は、チャージ電流量Vtotalが所定の閾値V1よりも大きいか否かを判定する（ステップS105）。
【００２８】
図３（Ｂ）に示す通り、充放電電流値Aを積算したチャージ電流値Vtotalが所定の閾値V1より大きい場合は、ステップS106で停車時リーク診断の許可をして処理を終了する。チャージ電流値Vtotalが条件を満たさない場合は、ステップS107で停車リーク診断を不許可として処理を終了する。
【００２９】
上記処理により停車時リーク診断が許可された場合は、内燃機関が停止したことを確認後、所定の条件の下リーク診断を実施する。一方、バッテリのチャージ電流量Vtotalが不十分で、停車時リーク診断が不許可とされた場合はリーク診断を実施せずに内燃機関停止と共に停車時リーク診断に使用される各機器への電力供給を停止する。
【００３０】
以上のように、第１の実施形態では、所定時間経過後のバッテリのチャージ電流量を算出することによりリーク診断前のバッテリの充電量を判断することができる。これにより、リーク診断実施に必要な電力が確保されていないと判定された場合は停車時リーク診断を実施せず、診断前の各機器の待機電力や診断時に消費される電力を抑制することができ、次回始動時に必要なバッテリの電力を常時確保することが可能となる。
【００３１】
また、各電流値を既存のセンサを用いて検出してチャージ電流量を算出するため、新たなデバイスを追加することなくバッテリの電力確保の判断ができ、コスト低減を図ることが可能となる。
【００３２】
（第２の実施形態）
本発明の第２の実施形態を図４に示すフローチャートを参照して説明する。第２の実施形態の構成は第１の実施形態と同様であるが、コントローラ２０によるチャージ電流値Vtotalの判定時期において一部相違する。つまり、第２の実施形態ではKey Offによる内燃機関停止後にチャージ電流値Vtotalの判定をするようにしたもので、以下にその相違点について説明する。
【００３３】
第２の実施形態における電力確保の処理は、イグニッションスイッチ２３からの信号による車両の内燃機関運転と共に開始され、一定周期のもとで実施される。
【００３４】
第１の実施形態と同様に、ステップS201、ステップS202において、バッテリへの充放電電流値Aを（１）式で算出し、（２）式により充放電電流値Aを積算することでチャージ電流量Vtotalを算出する。
【００３５】
ステップS203において、イグニッションスイッチ２３からの信号により車両の内燃機関が停止したか否かを判定し、停止が確認された場合は走行時に演算されたチャージ電流量Vtotalが所定の閾値V1よりも大きいか否かを判定する（ステップS204）。内燃機関の停止が確認されない場合は停止が確認されるまでステップS201、ステップS202の処理を繰り返す。
【００３６】
チャージ電流量Vtotalが条件を満たす場合は、ステップS205で停車時リーク診断を許可し、条件を満足しない場合はステップS206でリーク診断を不許可として処理を終了する。この処理の後に実施する停車時リーク診断については、第１の実施形態と同様である。
【００３７】
以上のように、第２の実施形態では、１トリップ終了ごとにチャージ電流量Vtotalを所定の閾値V1と比較するようにしたため、チャージ電流量Vtotalの判定時には常に最新の値を用いて判定することができる。これにより、第１の実施形態と同様な効果が得られるだけでなく、バッテリの状態をより的確に把握できるため、リーク診断の実施可否における誤判定の可能性を低減でき、判定精度の向上を図ることができる。
【００３８】
本発明は、上記の実施の形態に限定されずに、その技術的な思想の範囲内において種々の変更がなし得ることは明白である。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本発明は、車両に搭載され、燃料タンク内の燃料が蒸発して生じた蒸発燃料を処理する装置に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の第１及び第２の実施形態に係る蒸発燃料処理システムの構成図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る電力確保装置の動作を示すフローチャートである。
【図３】本発明の第１及び第２の実施形態において算出される充放電電流値とチャージ電流量を示すタイムチャートである。
【図４】本発明の第２の実施形態に係る電力確保装置の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００４１】
１００  蒸発燃料処理システム
１  エンジン
２  吸気通路
７  パージ制御弁
８  大気開放弁
９  圧力センサ
１０  燃料タンク
１２  キャニスタ
１９  大気連通路
２０  コントローラ
２１  イグニッションスイッチ
２２  車速センサ
２３  エンジン回転数センサ
２４  バッテリ電圧センサ
２５  オルタネータ回転数センサ
２６  ラジエータファン印加電流センサ
S102からS103、S201からS202  充電量推定手段
S105からS107、S204からS206  判定手段
S102、S201  電流値算出手段
S103、S202  チャージ電流量算出手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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