JP5177165B2 - 内燃機関の蒸発燃料処理装置 - Google Patents

Description

この発明は、燃料タンク内で発生した燃料蒸気を、機関運転中に内燃機関の吸気通路に導入して燃焼させる内燃機関の蒸発燃料処理装置に関する。

車両等に搭載される内燃機関の蒸発燃料処理装置にあっては、燃料タンク内で発生した燃料蒸気をキャニスタに導き、キャニスタに内蔵された吸着材に一時的に吸着させるようにしている。そして、機関運転中に、吸気通路の負圧を利用してキャニスタ内の空気を吸気通路に吸い出すとともに、大気導入通路を通じてキャニスタに空気を導入するパージを実行する。こうしたパージを実行することにより、吸着材に吸着している燃料が脱離して空気とともに吸気通路に導入され、吸着材から脱離した燃料が内燃機関で燃焼されるようになる。

ところで、上記のような蒸発燃料処理装置にあっては、パージを実行して吸着材に吸着している燃料を脱離させることにより、吸着材の吸着性能を回復させて吸着材が飽和状態になってしまうことを抑制している。そのため、キャニスタと内燃機関の吸気通路とを連通するパージ通路に異物が詰まり、パージ通路が閉塞されてしまう等してパージが正常に実行されなくなってしまった場合には、吸着材から燃料が脱離されなくなり、吸着材が飽和状態になりやすくなってしまう。

吸着材が飽和状態になってしまうと、吸着材に燃料をそれ以上吸着させることができなくなるため、キャニスタに導入された燃料蒸気がそのままキャニスタを通過して大気導入通路から大気中に放出されるようになってしまう。

そのため、上記のような内燃機関の蒸発燃料処理装置にあっては、パージ実行中にキャニスタに接続された通路内の圧力を検出し、その圧力に基づいてパージの実行に伴って通路内に気体の流れが生じていることを確認するパージフロー検出処理を実行するようにしている。そして、こうしたパージフロー検出処理を通じてパージの実行に伴ってキャニスタに接続された通路内に気体の流れが生じていることを確認し、それに基づいてパージが正常に実行されていることを確認してパージの信頼性を担保するようにしている。

尚、蒸発燃料処理装置には、キャニスタと燃料タンクとの間に閉鎖バルブやリリーフバルブを設け、燃料タンクを密閉するようにしたものもある。燃料タンクを密閉する蒸発燃料処理装置にあっては、パージフロー検出中にこれら閉鎖バルブやリリーフバルブが開弁されると、開弁に伴ってキャニスタに接続されている通路内の圧力が変動してしまい、通路内の圧力に基づいてパージの実行に伴う気体の流れを的確に検知することができなくなってしまう。

そこで、燃料タンク内の圧力が所定の第１圧力範囲を外れたときに開弁するリリーフバルブを備える特許文献１に記載の内燃機関の蒸発燃料処理装置にあっては、燃料タンク内の圧力が、第１圧力範囲内に含まれる第２圧力範囲から外れ、リリーフバルブが開弁するおそれがあるときには、パージフロー検出処理を禁止するようにしている。そして、その一方で、燃料タンク内の圧力が、第２圧力範囲内にあり、リリーフバルブが開弁するおそれがないときに、パージフロー検出処理を実行するようにしている。

こうした構成を採用すれば、パージフロー検出処理を実行しているときにリリーフバルブが開弁してしまい、それによる圧力変動によってパージフロー検出処理の結果が不正確なものになってしまうことを抑制することができる。

特開２００５‐２５６６２４号公報

ところが、燃料タンクが密閉されている場合には、機関運転に伴って燃料タンク内の燃料が減少すると、液位の低下に伴って燃料タンク内の圧力が低下するようになる。そのため、機関運転中には、燃料タンク内の圧力が、リリーフバルブが開弁する可能性のある第２圧力範囲外の水準まで低下しやすく、上記のように燃料タンク内の圧力が、第２圧力範囲内にあるときにパージフロー検出処理を実行するようにしている場合には、パージフロー検出処理を実行する機会が少なくなってしまう。

すなわち、パージフロー検出処理を実行し、パージが正常に実行されていることを確認する機会が少なくなってしまい、パージを実行することはできるものの、そのパージの信頼性を担保することが困難になってしまう。

この発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、パージフロー検出処理の実行頻度が低くなってしまうことを抑制しつつ、パージフロー検出処理を実行しているときに燃料タンクを密閉しているバルブが開弁してパージフロー検出処理の結果が不正確なものになってしまうことを抑制することのできる内燃機関の蒸発燃料処理装置を提供することにある。

以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。
請求項１に記載の発明は、燃料タンク内の圧力が第１圧力範囲外にあるときに開弁して燃料タンクとキャニスタとを連通させるリリーフバルブを備え、前記燃料タンク内の圧力が前記第１圧力範囲内に含まれる第２圧力範囲内にあるときにパージフロー検出処理を実行する内燃機関の蒸発燃料処理装置であって、前記リリーフバルブを迂回して前記燃料タンクと前記キャニスタとを連通する通路を開閉する閉鎖バルブと、前記パージフロー検出処理が完了していることを示す情報を記憶するメモリとを備え、パージ実行中であり、且つ前記メモリに前記パージフロー検出処理が完了していることを示す情報が記憶されておらず、且つ前記燃料タンク内の圧力が前記第２圧力範囲外にあるときに、前記閉鎖バルブを開弁させる内燃機関の蒸発燃料処理装置である。

上記構成によれば、パージ実行中であり、且つメモリにパージフロー検出処理が完了していることを示す情報が記憶されておらず、且つ燃料タンク内の圧力がパージフロー検出処理の実行される第２圧力範囲から外れているときに、閉鎖バルブが開弁されてリリーフバルブを迂回する通路を通じて燃料タンクとキャニスタとが連通されるようになる。

そのため、燃料タンク内に貯留された燃料の液位の低下に伴って燃料タンク内の圧力が第２圧力範囲よりも低い水準で推移しており、パージは実行されているものの、パージフロー検出処理が実行されていないような状況下において、パージフロー検出処理が完了していることを示す情報が記憶されていないことが判定された場合には、閉鎖バルブが開弁されて燃料タンクとキャニスタとが連通され、燃料タンク内の圧力が第２圧力範囲内の水準まで回復されるようになる。これにより、パージフロー検出処理が実行されるようになり、パージフロー検出処理が長期間に亘って実行されなくなってしまうことを抑制することができるようになる。

また、燃料タンク内の圧力が、リリーフバルブが開弁しない第１圧力範囲内に含まれる第２圧力範囲内にあるときにパージフロー検出処理を実行するようにしている。そのため、パージフロー検出処理を実行しているときにリリーフバルブが開弁してパージフロー検出処理の結果が不正確なものになってしまうことも抑制することができる。

すなわち、上記請求項１に記載の発明によれば、パージフロー検出処理の実行頻度が低くなってしまうことを抑制しつつ、パージフロー検出処理を実行しているときに燃料タンクを密閉しているバルブが開弁してパージフロー検出処理の結果が不正確なものになってしまうことを抑制することができるようになる。

尚、請求項２に記載されているように、パージフロー検出処理が完了していることを示す情報を記憶するメモリとして、給電が停止される度に記憶されている情報が消失する揮発性メモリを設ける構成を採用すれば、機関運転が開始され、給電が開始されてから一度もパージフロー検出処理が実行されていないときに、閉鎖バルブが開弁されて燃料タンク内の圧力が第２圧力範囲内の水準になるように回復されるようになる。

請求項３に記載の発明は、前記パージフロー検出処理が完了してから一定の期間が経過したときに前記メモリに記憶されている情報を消去する消去手段を更に備え、前記メモリに記憶されている情報が、前記パージフロー検出処理が完了してから一定の期間が経過する度に消去される請求項１又は２に記載の蒸発燃料処理装置である。

上記請求項３に記載の構成によれば、メモリに記憶されている情報が、パージフロー検出処理が完了してから一定の期間が経過する度に消去されるようになる。そのため、パージフロー検出処理が完了してから前記一定の期間よりも長い期間が経過しているときに、閉鎖バルブが開弁されて燃料タンク内の圧力が第２圧力範囲内の水準になるように回復されるようになる。

また、請求項４に記載されているように、一定の期間が経過する度にメモリに記憶されている情報を消去する構成を採用することもできる。こうした構成を採用した場合には、メモリに記憶されている情報が、前記一定の期間が経過する度に消去されるようになる。そのため、パージフロー検出処理が長期間に亘って実行されなくなってしまうことを好適に抑制することができるようになる。

この発明の一実施形態にかかる蒸発燃料処理装置の概略構成を示す模式図。 パージフロー検出処理の実行が許可される圧力範囲と、リリーフバルブの開弁する圧力との関係を説明する説明図。 同実施形態にかかる圧力回復処理における一連の流れを示すフローチャート。 検出完了フラグリセット処理における一連の処理の流れを示すフローチャート。

以下、この発明にかかる内燃機関の蒸発燃料処理装置を、車両に搭載される内燃機関の蒸発燃料処理装置として具体化した一実施形態について、図１〜３を参照して説明する。尚、図１は本実施形態にかかる蒸発燃料処理装置２００の概略構成を示している。

図１の下方に示されるように燃料タンク１００には、燃料タンク１００内に貯留された燃料を汲み上げる燃料ポンプモジュール１２０が設けられている。また、燃料タンク１００の上部には、燃料タンク１００内の圧力Ｐｔを検出するタンク圧力センサ５１３が設けられている。

燃料ポンプモジュール１２０は、燃料供給パイプ１２１を介して内燃機関１０のインジェクタ１１に接続されている。これにより、燃料ポンプモジュール１２０によって燃料タンク１００から汲み上げられた燃料は、燃料供給パイプ１２１を通じてインジェクタ１１に供給されるようになっている。尚、燃料ポンプモジュール１２０には、燃料タンク１００内に貯留された燃料に浮かぶフロート５１４ａの位置に応じて燃料タンク１００内に貯留された燃料の液位を検出するフューエルセンダーゲージ５１４が設けられている。

また、図１の右側に示されるように燃料タンク１００には、フューエルインレットパイプ１３０が取り付けられている。このフューエルインレットパイプ１３０の先端に位置する給油口１３０ａは、車両のボディに設けられたフューエルインレットボックス１３２内に収容されている。尚、フューエルインレットパイプ１３０には、燃料タンク１００の上部とフューエルインレットパイプ１３０の上流部とを接続する循環パイプ１３１が設けられている。

フューエルインレットボックス１３２には、フューエルリッド１３３が設けられている。給油時には、このフューエルリッド１３３を開放し、給油口１３０ａに取り付けられたキャップ１３０ｂを取り外すことにより、給油口１３０ａから燃料タンク１００内に燃料を注入することができるようになっている。

図１の上方に示されるように内燃機関１０の吸気通路２０には、燃料タンク１００から供給された燃料を噴射するインジェクタ１１が設けられている。そして、吸気通路２０の入り口部分には、吸入される空気に含まれる細かな塵などを取り除くエアフィルタ２１が設けられている。

吸気通路２０におけるサージタンク２２よりも上流側の部分には、モータ２３によってその開度が調整され、内燃機関１０に吸入される空気の量である吸入空気量ＧＡを調量するスロットルバルブ２４が設けられている。また、吸気通路２０におけるスロットルバルブ２４よりも上流側の部分には、吸入空気量ＧＡを検出するエアフロメータ５１０が設けられている。

図１の中央に示されるように内燃機関１０の吸気通路２０には、燃料タンク１００内に発生する燃料蒸気を処理する蒸発燃料処理装置２００が接続されている。蒸発燃料処理装置２００は、燃料蒸気を吸着する吸着材２１１を内蔵したキャニスタ２１０を備えている。尚、吸着材２１１は、燃料を吸着する活性炭である。

キャニスタ２１０は、排出通路２２０を介して燃料タンク１００の上部に接続されている。図１に示されるように、排出通路２２０の途中には、閉鎖バルブユニット２２１が設けられている。閉鎖バルブユニット２２１は、燃料タンク１００内の圧力Ｐｔが所定の第１圧力範囲から外れ、排出通路２２０における同閉鎖バルブユニット２２１を挟んで上流側に位置する部位と下流側に位置する部位との圧力差が非常に大きくなったときに開弁するリリーフバルブ２２１ａを備えている。また閉鎖バルブユニット２２１は、このリリーフバルブ２２１ａを迂回する通路を開閉する閉鎖バルブ２２１ｂを備えている。尚、リリーフバルブ２２１ａは、燃料タンク１００内の圧力Ｐｔが過剰に高くなったり、過剰に低くなったりすることにより、燃料タンク１００に過剰に大きな負荷が作用するようになることを抑制するために設けられており、上記第１圧力範囲は、燃料タンク１００の耐久性を考慮して設定されている。また、閉鎖バルブ２２１ｂは電子制御装置５００から出力される制御指令に基づいて開弁状態と閉弁状態とが切り換えられる電磁駆動バルブである。

排出通路２２０にこうした閉鎖バルブユニット２２１が設けられていることにより、閉鎖バルブ２２１ｂが閉弁されており、且つ燃料タンク１００内の圧力Ｐｔが第１圧力範囲内にあるときには、排出通路２２０がリリーフバルブ２２１ａ及び同閉鎖バルブ２２１ｂによって閉鎖された状態となる。

図１の下方に示されるように、燃料タンク１００内における排出通路２２０の入り口部分には、ＯＲＶＲ（Ｏｎ‐Ｂｏａｒｄ Ｒｅｆｕｅｌｉｎｇ Ｖａｐｏｒ Ｒｅｃｏｖｅｒｙ：車載型給油時燃料蒸気回収）バルブ２２２と、ロールオーバーバルブ２２３とが設けられている。

ＯＲＶＲバルブ２２２は、給油に伴う燃料の液面の上昇により、燃料タンク１００内の圧力Ｐｔが上昇したときに開弁する。これにより、閉鎖バルブ２２１ｂが開弁されているときには、液面上昇によって燃料タンク１００内の圧力Ｐｔが上昇したときに、燃料タンク１００内の燃料蒸気が排出通路２２０を通じてキャニスタ２１０に導入されるようになる。したがって、液面上昇による圧力Ｐｔの上昇が抑制されて給油時にフューエルインレットパイプ１３０及び循環パイプ１３１を通じて燃料蒸気が大気中に放出されることが抑制されるようになる。

一方、ロールオーバーバルブ２２３は、車両が大きく傾いたときに閉弁し、液体の燃料が燃料タンク１００の外部に漏れ出すことを抑制する。
燃料タンク１００内の燃料蒸気は、リリーフバルブ２２１ａ及び閉鎖バルブ２２１ｂの少なくとも一方が開弁しており、且つＯＲＶＲバルブ２２２及びロールオーバーバルブ２２３の少なくとも一方が開弁しているときに、排出通路２２０を通じてキャニスタ２１０に導入される。そして、キャニスタ２１０に導入された燃料蒸気は、吸着材２１１に吸着されるようになる。

また、キャニスタ２１０には、車両のボディに設けられたフューエルインレットボックス１３２に連通する大気導入通路２３０が接続されている。この大気導入通路２３０の途中にはエアフィルタ２３１が設けられている。尚、大気導入通路２３０におけるエアフィルタ２３１よりも下流側の部分には大気導入通路２３０を閉鎖する状態と、大気導入通路２３０を閉鎖せずにキャニスタ２１０とフューエルインレットボックス１３２とを連通させる状態とを切り替える機能を有する負圧ポンプモジュール２３２が設けられている。尚、負圧ポンプモジュール２３２の内部には、負圧ポンプモジュール２３２内を流れてキャニスタ２１０に導入される空気の圧力Ｐｍを検出するポンプモジュール圧力センサ２３３が設けられている。

また、キャニスタ２１０には、大気導入通路２３０に加えて、吸気通路２０に連通されたパージ通路２４０が接続されている。図１に示されるようにパージ通路２４０の途中には電子制御装置５００から出力される制御指令に基づいて開閉されるパージ制御バルブ２４１が設けられている。

車両を統括的に制御する電子制御装置５００には、上述したポンプモジュール圧力センサ２３３や、エアフロメータ５１０、タンク圧力センサ５１３、フューエルセンダーゲージ５１４が接続されている。また、電子制御装置５００には、その他、運転者によるアクセル操作量を検出するアクセルポジションセンサ５１１や、機関回転速度ＮＥを検出するクランクポジションセンサ５１２等の各種センサが接続されている。

電子制御装置５００は、内燃機関１０の制御にかかる演算処理や、蒸発燃料処理装置２００の各部を駆動するための制御にかかる演算処理を実行する中央演算処理装置（ＣＰＵ）を備えている。また、電子制御装置５００は、演算の結果等の各種の情報を記憶するメモリとして、給電が継続されている間、情報を記憶し、保持することのできる揮発性メモリ５０１を備えている。

電子制御装置５００は、これら各種センサから出力される信号に基づいて、各種の演算処理を実行し、各部に制御指令を出力して蒸発燃料処理装置２００を含む車両の各部を統括的に制御する。

例えば、機関運転中には、クランクポジションセンサ５１２によって検出される機関回転速度ＮＥとアクセルポジションセンサ５１１によって検出されるアクセル操作量とに基づいてモータ２３を制御することにより、スロットルバルブ２４を駆動して吸入空気量ＧＡを調量する。また、吸入空気量ＧＡにあわせてインジェクタ１１の開弁期間を制御して燃料噴射量を制御する。

更に、電子制御装置５００は、機関運転中に蒸発燃料処理装置２００を制御してキャニスタ２１０の吸着材２１１に吸着している燃料を脱離させ、脱離した燃料を空気とともに吸気通路２０に導入するパージを実行する。

具体的には、機関運転中にパージ制御バルブ２４１を開弁させ、吸気通路２０内の負圧によってキャニスタ２１０内の空気を、パージ通路２４０を通じて吸気通路２０に吸い出させる。そして、このとき、負圧ポンプモジュール２３２を、大気導入通路２３０を閉鎖せずにキャニスタ２１０とフューエルインレットボックス１３２とを連通させる状態に切り替え、大気導入通路２３０を通じてキャニスタ２１０に空気を導入する。これにより、吸着材２１１に吸着されていた燃料が脱離し、脱離した燃料がパージ通路２４０を通じて空気とともに吸気通路２０に導入されるようになる。

機関運転中にこのようなパージを実行することにより、吸着材２１１に吸着している燃料が吸着材２１１から脱離するため、吸着材２１１が飽和状態になることを抑制することができる。また、脱離した燃料が空気とともに吸気通路２０に導入され、内燃機関１０で燃焼されるため、燃料タンク１００内で発生した燃料蒸気を、大気中に放出させずに燃焼除去することができる。

尚、本実施形態の蒸発燃料処理装置２００にあっては、給油時を除く機関停止中には、閉鎖バルブ２２１ｂを閉弁し、排出通路２２０を閉鎖するようにしている。これにより、機関停止中には基本的に燃料タンク１００が密閉された状態となり、燃料タンク１００内の圧力Ｐｔが第１圧力範囲から外れてリリーフバルブ２２１ａが開弁しない限り、燃料蒸気はキャニスタ２１０に導入されなくなる。

これにより、パージが実行されていない機関停止中に燃料蒸気がキャニスタ２１０の吸着材２１１に吸着されてしまうことを抑制し、吸着材２１１が飽和状態になってしまうことを抑制することができる。また、このように機関停止中に燃料タンク１００を密閉することにより、吸着材２１１に吸着しきれない燃料蒸気が機関停止中にそのままキャニスタ２１０を通過して大気中に放出されてしまうことを抑制することができる。

ところで、機関停止中に燃料タンク１００を密閉している間は、燃料タンク１００内で発生する燃料蒸気の行き場がないため、燃料蒸気の発生に伴って燃料タンク１００内の圧力Ｐｔが上昇するようになる。

燃料タンク１００内の圧力Ｐｔが大気圧Ｐａｔｍよりも高い状態でキャップ１３０ｂが取り外され、給油口１３０ａが開放されると、燃料タンク１００内の燃料蒸気がフューエルインレットパイプ１３０を通じて大気中に放出されてしまう。

そこで、本実施形態の蒸発燃料処理装置２００にあっては、給油時に、まず閉鎖バルブ２２１ｂを開弁し、燃料タンク１００内の燃料蒸気を排出通路２２０を通じてキャニスタ２１０に導入することにより、燃料タンク１００内の圧力Ｐｔを低下させる。そして、タンク圧力センサ５１３によって検出される燃料タンク１００内の圧力Ｐｔに基づいて燃料タンク１００内の圧力Ｐｔが十分に低下したことを確認してからフューエルリッド１３３のロックを解除するようにしている。

このように燃料タンク１００内の圧力Ｐｔが十分に低下したことを確認してからフューエルリッド１３３のロックを解除するようにすれば、給油口１３０ａが開放されたときに、燃料タンク１００内の燃料蒸気がフューエルインレットパイプ１３０を通じて大気中に放出されてしまうことを抑制することができる。

尚、上記のように蒸発燃料処理装置２００にあっては、パージを実行して吸着材２１１に吸着している燃料を脱離させ、脱離した燃料を内燃機関１０に導入して燃焼させることにより、吸着材２１１の吸着性能を回復させて吸着材２１１が飽和状態になってしまうことを抑制している。そのため、例えば、パージ通路２４０に異物が詰まり、パージ通路２４０が閉塞されてしった場合等には、パージが正常に実行されなくなり、吸着材２１１から燃料が脱離されなくなって吸着材２１１が飽和状態になりやすくなってしまう。

すなわち、上記のようにパージが正常に行われなくなるような異常が発生した場合には、吸着材２１１の吸着性能を回復させるためにパージ制御バルブ２４１を開弁してパージを実行しているにも拘わらず、吸着材２１１の吸着性能を回復させることができなくなってしまい、パージの信頼性が低下してしまう。

そのため、蒸発燃料処理装置２００にあっては、パージ実行中に、ポンプモジュール圧力センサ２３３によって負圧ポンプモジュール２３２内の圧力Ｐｍを検出し、その圧力Ｐｍに基づいてパージの実行に伴ってパージ通路２４０及び大気導入通路２３０内に気体の流れが生じていることを確認するパージフロー検出処理を実行するようにしている。そして、こうしたパージフロー検出処理を通じてパージの実行に伴ってキャニスタ２１０に接続されたパージ通路２４０及び大気導入通路２３０内に気体の流れが生じていることを確認し、それに基づいてパージが正常に実行されていることを確認してパージの信頼性を担保するようにしている。

具体的には、パージ実行中にポンプモジュール圧力センサ２３３によって検出される圧力Ｐｍが大気圧Ｐａｔｍよりも低い基準圧力Ｐｓ以下であれば、これに基づいてパージが正常に行われている旨を判定し、圧力Ｐｍが基準圧力Ｐｓよりも高い場合にはこれに基づいてパージが正常に行われていない旨を判定する。

尚、このように圧力Ｐｍに基づいてパージが正常に行われているか否かを判定することができるのは、パージが正常に実行され、パージ通路２４０及び大気導入通路２３０内に気体の流れが生じている場合には、大気導入通路２３０のエアフィルタ２３１よりも下流側の部分には、エアフィルタ２３１の通気抵抗による負圧が生じるためである。すなわち、パージが正常に実行されている場合には、パージの実行に伴ってキャニスタ２１０内の空気が吸気通路２０に吸い出され、大気導入通路２３０におけるエアフィルタ２３１よりも下流側の部分に負圧が生じるようになる。そのため、このときには、ポンプモジュール圧力センサ２３３によって検出される圧力Ｐｍが大気圧Ｐａｔｍより小さな基準圧力Ｐｓ以下になる。一方で、パージが正常に行われていない場合には、大気導入通路２３０のエアフィルタ２３１よりも下流側の部分に負圧が生じにくくなり、ポンプモジュール圧力センサ２３３によって検出される圧力Ｐｍが基準圧力Ｐｓよりも高くなる。

尚、パージフロー検出処理実行中に閉鎖バルブ２２１ｂやリリーフバルブ２２１ａが開弁されると、開弁に伴って大気導入通路２３０におけるエアフィルタ２３１よりも下流側の部分の圧力Ｐｍが変動してしまい、圧力Ｐｍに基づいてパージの実行に伴う気体の流れを的確に検知することができなくなってしまう。

そこで、本実施形態の蒸発燃料処理装置２００にあっては、特許文献１に記載の内燃機関の蒸発燃料処理装置と同様に、燃料タンク１００内の圧力Ｐｔが、第１圧力範囲内に含まれる第２圧力範囲から外れ、リリーフバルブ２２１ａが開弁するおそれがあるときには、パージフロー検出処理を禁止するようにしている。そして、その一方で、燃料タンク１００内の圧力が、第２圧力範囲内にあり、リリーフバルブ２２１ａが開弁するおそれのないときに、パージフロー検出処理を実行するようにしている。

すなわち、図２に示されるように、燃料タンク１００内の圧力Ｐｔが、リリーフバルブ２２１ａが閉弁状態を保持する圧力の下限値である第１圧力Ｐ１からリリーフバルブ２２１ａが閉弁状態を保持する圧力の上限値である第２圧力Ｐ２までの間の第１圧力範囲内に含まれる第２圧力範囲内にあるときに、パージフロー検出処理の実行を許可する。

尚、第２圧力範囲の下限である下限圧力ＰＬ及び第２圧力範囲の上限である上限圧力ＰＨは、製造公差や、経年劣化等によるリリーフバルブ２２１ａの特性のばらつきを考慮して設定されている。

すなわち、下限圧力ＰＬは、リリーフバルブ２２１ａの特性にばらつきがあり、リリーフバルブ２２１ａの開弁する圧力が第１圧力Ｐ１よりも高くなっている場合であっても、圧力Ｐｔが下限圧力ＰＬ以上になっている限り、リリーフバルブ２２１ａが開弁することがなくなるように、第１圧力Ｐ１よりも余裕代Ａの分だけ大きな値に設定されている。

一方、上限圧力ＰＨは、リリーフバルブ２２１ａの特性にばらつきがあり、リリーフバルブ２２１ａの開弁する圧力が第２圧力Ｐ２よりも低くなっている場合であっても、圧力Ｐｔが上限圧力ＰＬ以下になっている限り、リリーフバルブ２２１ａが開弁することがなくなるように、第２圧力Ｐ２よりも余裕代Ｂの分だけ小さな値に設定されている。

このように下限圧力ＰＬと上限圧力ＰＨとを設定することによって第２圧力範囲を設定し、燃料タンク１００内の圧力Ｐｔが第２圧力範囲内にあるときにパージフロー検出処理を実行するようにすれば、パージフロー検出処理を実行しているときにリリーフバルブ２２１ａが開弁してしまうことがなくなる。

そのため、パージフロー検出処理を実行しているときにリリーフバルブ２２１ａが開弁してパージフロー検出処理の結果が不正確なものになってしまうことを抑制することができる。

ところが、閉鎖バルブ２２１ｂが閉弁されており、燃料タンク１００が密閉されている場合には、機関運転に伴って燃料タンク１００内の燃料が減少すると、液位の低下に伴って燃料タンク１００内の圧力Ｐｔが低下するようになる。そのため、機関運転中には、燃料タンク１００内の圧力Ｐｔが、下限圧力ＰＬよりも低い水準、すなわち図２における下限圧力ＰＬ未満の領域で推移するようになりやすい。そのため、上記のように燃料タンク１００内の圧力Ｐｔが、第２圧力範囲内にあるときにパージフロー検出処理を実行するようにしている場合には、パージフロー検出処理を実行する機会が少なくなってしまう。

すなわち、パージフロー検出処理を実行し、パージが正常に実行されていることを確認する機会が少なくなってしまい、パージを実行することはできるものの、そのパージの信頼性を担保することが困難になってしまう。

そこで、本実施形態にかかる車両にあっては、図３に示される圧力回復処理を実行し、閉鎖バルブ２２１ｂを開弁することによって燃料タンク１００内の圧力Ｐｔを第２圧力範囲内の水準まで回復させ、パージフロー検出処理の実行機会を増やすようにしている。

以下、本実施形態にかかる圧力回復処理について図３を参照して説明する。尚、図３は本実施形態にかかる圧力回復処理における一連の処理の流れを示すフローチャートである。

尚、図３に示される圧力回復処理は、電子制御装置５００に対して給電が行われている機関運転中に電子制御装置５００によって所定の制御周期で繰り返し実行される。
電子制御装置５００は、この圧力回復処理を開始すると、まずステップＳ１００においてパージ実行中であるか否かを判定する。ここでは、パージ制御バルブ２４１を開弁しているか否かに基づいてパージ実行中であるか否かを判定する。すなわち、パージ制御バルブ２４１を開弁している場合にはパージ実行中である旨を判定し、パージ制御バルブ２４１を閉弁している場合にはパージ実行中ではない旨を判定する。

ステップＳ１００において、パージ実行中である旨の判定がなされた場合（ステップＳ１００：ＹＥＳ）には、ステップＳ１１０へと進む。一方、ステップＳ１００において、パージ実行中ではない旨の判定がなされた場合（ステップＳ１００：ＮＯ）には、電子制御装置５００はそのままこの処理を一旦終了する。

ステップＳ１１０において、電子制御装置５００は、パージフロー検出完了フラグが「０」であるか否かを判定する。
尚、パージフロー検出完了フラグは、パージフロー検出処理が完了しているか否かを示す情報として電子制御装置５００の揮発性メモリ５０１に記憶されるフラグである。パージフロー検出完了フラグは、初期状態においてパージフロー検出処理が完了していないことを示す「０」に設定されており、パージフロー検出処理が完了すると「０」からパージフロー検出処理が完了していることを示す「１」に更新される。

また、本実施形態にあっては、パージフロー検出完了フラグを給電が停止すると情報が消失する揮発性メモリ５０１に記憶させるようにしている。そのため、機関運転が停止され、揮発性メモリ５０１への給電が停止されると、その度にパージフロー検出完了フラグが初期化されるようになっている。そのため、本実施形態の蒸発燃料処理装置２００にあっては、機関運転開始時にはパージフロー検出完了フラグが常に初期状態の「０」になっている。

ステップＳ１１０において、パージフロー検出完了フラグが「０」である旨の判定がなされた場合（ステップＳ１１０：ＹＥＳ）には、ステップ１２０へと進み、電子制御装置５００は燃料タンク１００内の圧力Ｐｔが下限圧力ＰＬ未満であるか否かを判定する。

一方、ステップＳ１１０において、パージフロー検出完了フラグが「０」ではない旨の判定がなされた場合（ステップＳ１１０：ＮＯ）には、電子制御装置５００は、そのままこの処理を一旦終了する。

ステップＳ１２０において、燃料タンク１００内の圧力Ｐｔが下限圧力ＰＬ未満である旨の判定がなされた場合（ステップＳ１２０：ＹＥＳ）には、ステップＳ１３０へと進み、電子制御装置５００は、閉鎖バルブ２２１ｂを開弁する。そして、こうして閉鎖バルブ２２１ｂを開弁すると、電子制御装置５００はこの処理を一旦終了する。

一方、ステップＳ１２０において燃料タンク１００内の圧力Ｐｔが下限圧力ＰＬ以上である旨の判定がなされた場合（ステップＳ１２０：ＮＯ）には、ステップＳ１４０へと進み、電子制御装置５００は閉鎖バルブ２２１ｂが閉弁しているか否かを判定し、閉鎖バルブ２２１ｂが閉弁していることを確認する。

そして、ステップＳ１４０において閉鎖バルブ２２１ｂが閉弁している旨の判定がなされた場合（ステップＳ１４０：ＹＥＳ）には、そのままステップＳ１５０へと進み、パージフロー検出処理の実行を許可し、この処理を一旦終了する。

一方でステップＳ１４０において閉鎖バルブ２２１ｂが開弁している旨の判定がなされた場合（ステップＳ１４０：ＮＯ）には、ステップＳ１４５において閉鎖バルブ２２１ｂを閉弁してからステップＳ１５０へと進み、パージフロー検出処理の実行を許可し、この処理を一旦終了する。

尚、ステップＳ１３０において閉鎖バルブ２２１ｂを開弁すると、排出通路２２０を通じてキャニスタ２１０側から燃料タンク１００内に空気が導入されるようになるため、燃料タンク１００内の圧力Ｐｔは、大気圧Ｐａｔｍ近傍の水準まで回復するようになる。

そのため、この圧力回復処理を繰り返し実行していると、閉鎖バルブ２２１ｂが開弁されたあと、ステップＳ１２０において燃料タンク１００内の圧力Ｐｔが下限圧力ＰＬ以上である旨の判定がなされるようになり、パージフロー検出処理の実行が許可されるようになる。

すなわち、上記のような圧力回復処理を繰り返し実行することにより、ステップＳ１００〜１２０の全てにおいて肯定判定がなされたときに、閉鎖バルブ２２１ｂが開弁され、燃料タンク１００内の圧力Ｐｔが第２圧力範囲内の水準まで回復するようになる。そして、その結果、パージフロー検出処理の実行が許可され、パージフロー検出処理が実行されるようになる。

以上説明した本実施形態によれば、以下の効果が得られるようになる。
（１）上述したように、圧力回復処理を実行することにより、パージ実行中であり、且つ揮発性メモリ５０１にパージフロー検出処理が完了していることを示す情報が記憶されておらず、且つ燃料タンク１００内の圧力Ｐｔが下限圧力ＰＬ未満であり、第２圧力範囲から外れているときに、閉鎖バルブ２２１ｂが開弁されるようになる。

そのため、貯留されている燃料の液位の低下に伴って燃料タンク１００内の圧力Ｐｔが第２圧力範囲よりも低い水準で推移しており、パージは実行されているものの、パージフロー検出処理が実行されていないような状況下において、パージフロー検出完了フラグが「０」であることが判定された場合には、閉鎖バルブ２２１ｂが開弁されるようになる。そして、これにより、燃料タンク１００とキャニスタ２１０とが連通され、燃料タンク１００内の圧力Ｐｔが第２圧力範囲内の水準まで回復されるようになる。その結果、パージフロー検出処理の実行が許可されてパージフロー検出処理が実行されるようになり、パージフロー検出処理が長期間に亘って実行されなくなってしまうことを抑制することができる。

また、燃料タンク１００内の圧力Ｐｔが、リリーフバルブ２２１ａが開弁しない第１圧力範囲内に含まれる第２圧力範囲内にあるときに、パージフロー検出処理を実行するようにしている。そのため、パージフロー検出処理を実行しているときにリリーフバルブ２２１ａが開弁してパージフロー検出処理の結果が不正確なものになってしまうことも抑制することができる。

すなわち、上記実施形態によれば、パージフロー検出処理の実行頻度が低くなってしまうことを抑制しつつ、パージフロー検出処理を実行しているときにリリーフバルブ２２１ａが開弁してパージフロー検出処理の結果が不正確なものになってしまうことを抑制することができる。

（２）本実施形態にあっては、機関運転が停止されて給電が停止される度に記憶されている情報が消失する揮発性メモリ５０１に記憶されているパージフロー検出完了フラグを参照して閉鎖バルブ２２１ｂを開弁するか否かを判定するようにしている。そのため、機関運転が開始されてから一度もパージフロー検出処理が実行されていないときに、閉鎖バルブ２２１ｂが開弁されて燃料タンク１００内の圧力Ｐｔが第２圧力範囲内の水準になるように回復されるようになる。これにより、本実施形態にかかる蒸発燃料処理装置２００によれば、内燃機関１０を運転させる度にパージフロー検出処理が実行されるようになる。

尚、上記実施形態は、これを適宜変更した以下の形態にて実施することもできる。
・上記実施形態にあっては、図３を参照して説明した圧力回復処理において、パージフロー検出完了フラグが「０」である旨の判定がなされたときに、閉鎖バルブ２２１ｂを開弁して圧力Ｐｔを回復させるようにしていた。このようにパージフロー検出完了フラグが「０」であることに基づいて閉鎖バルブ２２１ｂを開弁する構成は、パージフロー検出完了フラグが「０」であることに基づいてパージフロー検出処理が実行されていないことを判定し、これに基づいてパージフロー検出処理の実行頻度が低いことを判定するための構成の一例である。

このように揮発性メモリ５０１に記憶されているパージフロー検出完了フラグに基づいてパージフロー検出処理の実行頻度が低いことを判定するための構成は適宜変更することができる。例えば、その他、パージフロー検出処理が完了してから一定の期間が経過したときに揮発性メモリ５０１に記憶されている情報を消去する消去手段を更に設け、揮発性メモリ５０１に記憶されている情報を、パージフロー検出処理が完了してから一定の期間が経過する度に消去する構成を採用することもできる。

具体的には、図３を参照して説明した圧力回復処理を繰り返し実行するとともに、消去手段として図４に示されるような検出完了フラグリセット処理を機関運転中に繰り返し実行するようにすればよい。

尚、図４は消去手段としての検出完了フラグリセット処理における一連の処理の流れを示すフローチャートである。この検出完了フラグリセット処理は、機関運転中に電子制御装置５００において所定の制御周期で繰り返し実行される。

この検出完了フラグリセット処理を開始すると、電子制御装置５００は、図４に示されるようにまずステップＳ２００においてパージフロー検出完了フラグが「１」であるか否かを判定する。ステップＳ２００においてパージフロー検出完了フラグが「０」である旨の判定がなされた場合（ステップＳ２００：ＮＯ）には、電子制御装置５００はそのままこの処理を一旦終了する。

一方、ステップＳ２００においてパージフロー検出完了フラグが「１」である旨の判定がなされた場合（ステップＳ２００：ＹＥＳ）には、ステップＳ２１０へと進み、電子制御装置５００は、カウント値ＣＴを「１」だけインクリメントする。すなわち、現在のカウント値ＣＴに「１」を加算し、「１」が加算された値を新たなカウント値ＣＴとすることによってカウント値ＣＴを「１」だけ増大させる。

尚、カウント値ＣＴは、パージフロー検出処理が完了してからの時間を計測するための値であり、初期状態では「０」に設定されている。
ステップＳ２１０を通じてカウント値ＣＴを「１」だけインクリメントすると、ステップＳ２２０へと進み、電子制御装置５００は、カウント値ＣＴが基準値以上であるか否かを判定する。

ステップＳ２２０においてカウント値ＣＴが基準値以上である旨の判定がなされた場合（ステップＳ２２０：ＹＥＳ）には、ステップＳ２３０へと進み、電子制御装置５００はパージフロー検出完了フラグを「０」にする。すなわち、揮発性メモリ５０１に記憶されているパージフロー検出処理が完了していることを示す情報であるパージフロー検出完了フラグを消去し、パージフロー検出完了フラグを初期状態の「０」にリセットする。こうしてパージフロー検出完了フラグを「０」にリセットすると、ステップＳ２４０へと進み、電子制御装置５００はカウント値ＣＴを「０」にリセットしてこの処理を一旦終了する。

一方、ステップＳ２２０においてカウント値ＣＴが未だに基準値未満である旨の判定がなされた場合（ステップＳ２２０：ＮＯ）には、電子制御装置５００はステップＳ２３０及びステップＳ２４０をスキップし、そのままこの処理を一旦終了する。

このような検出完了フラグリセット処理を繰り返し実行することにより、パージフロー検出処理が完了してから一定の期間が経過する度に揮発性メモリ５０１に記憶されている情報が消去されるようになる。そのため、パージフロー検出処理が完了してから前記一定の期間よりも長い期間が経過しているときに、圧力回復処理を通じて閉鎖バルブ２２１ｂが開弁されるようになり、燃料タンク１００内の圧力Ｐｔが第２圧力範囲内の水準になるように回復されるようになる。

すなわち、こうした構成を採用した場合にも、パージフロー検出処理の実行頻度が低くなってしまうことを抑制しつつ、パージフロー検出処理を実行しているときにリリーフバルブ２２１ａが開弁してパージフロー検出処理の結果が不正確なものになってしまうことを抑制することができる。

また、ステップＳ２２０においてカウント値ＣＴと比較する基準値の大きさを変更すれば、パージフロー検出完了フラグをリセットする間隔を変更することができるため、パージフロー検出処理を実行する頻度を任意に設定することができるようになる。

・消去手段の構成としては、その他、例えば、図４におけるステップＳＳ２００の処理を省略し、パージフロー検出処理が完了しているか否かに拘わらず、一定の期間が経過する度にパージフロー検出完了フラグをリセットする構成を採用することもできる。こうした構成を採用した場合には、パージフロー検出完了フラグが、一定の期間が経過する度に消去されるようになる。そのため、定期的に閉鎖バルブ２２１ｂが開弁されて燃料タンク１００内の圧力Ｐｔが第２圧力範囲内の水準になるように回復されるようになり、パージフロー検出処理が長期間に亘って実行されなくなってしまうことをより的確に抑制することができるようになる。

・尚、上記のように消去手段を設けるのであれば、パージフロー検出完了フラグを記憶するメモリは、給電が停止されても記憶された情報を保持することのできる不揮発性のメモリであってもよい。

・また、上記実施形態にあっては、パージフローの検出頻度が低くなっていることを判定するための構成として、パージフロー検出処理が完了していることを示す情報であるパージフロー検出完了フラグを揮発性メモリ５０１に記憶し、パージフロー検出完了フラグを参照してパージフローの検出頻度が低くなっていることを判定する構成を示した。これに対して、パージフローの検出頻度が低くなっていることを判定するための構成としては、その他、パージフロー検出処理を実行してから一定の期間が経過したことを示すフラグを設定し、このフラグを参照することによってパージフローの検出頻度が低くなっていることを判定する構成を採用することもできる。

すなわち、フラグが前回パージフロー検出処理を実行してから一定の期間が経過したことを示す値に設定されているときには、これに基づいてパージフローの検出頻度が低くなっていることを判定し、閉鎖バルブ２２１ｂを開弁する、といった構成を採用することもできる。

こうした構成を採用した場合にも、パージフローの検出頻度が低くなっていることを判定し、それに基づいて閉鎖バルブ２２１ｂを開弁することによって燃料タンク１００内の圧力Ｐｔを第２圧力範囲内の水準まで回復させてパージフロー検出処理を実行することができるようになる。

・上記実施形態にあっては、パージフローを検知するためのセンサとして、負圧ポンプモジュール２３２内に設けられたポンプモジュール圧力センサ２３３を例示した。これに対して、パージフローを検知するためのセンサは、パージの実行に伴う気体の流れを検知することのできるものであればよい。そのため、例えば、ポンプモジュール圧力センサ２３３に替えて、負圧ポンプモジュール２３２以外の場所に圧力センサを設けるようにしてもよい。

・閉鎖バルブ２２１ｂとリリーフバルブ２２１ａとが閉鎖バルブユニット２２１内に形成されている構成を示したが、リリーフバルブ２２１ａは燃料タンク１００とキャニスタ２１０とを連通する排出通路２２０を閉塞し、燃料タンク１００内の圧力Ｐｔが第１圧力範囲から外れたときに開弁するものであればよい。また、閉鎖バルブ２２１ｂはリリーフバルブ２２１ａを迂回して燃料タンク１００とキャニスタ２１０とを連通する通路を開閉するものであればよい。すなわち、上記実施形態のように閉鎖バルブ２２１ｂとリリーフバルブ２２１ａとを閉鎖バルブユニット２２１として一体に構成するのではなく、これら閉鎖バルブ２２１ｂとリリーフバルブ２２１ａとを別々の部材として設けるようにしてもよい。また、リリーフバルブ２２１ａを迂回するように排出通路２２０とは別に通路を設け、その通路に閉鎖バルブ２２１ｂを設けるようにしてもよい。

・また、上記実施形態において示した燃料タンク１００や蒸発燃料処理装置２００の構成は本発明の実施例の一例である。燃料タンク１００の構成や蒸発燃料処理装置２００の構成は適宜変更することができる。

１０…内燃機関、１１…インジェクタ、２０…吸気通路、２１…エアフィルタ、２２…サージタンク、２３…モータ、２４…スロットルバルブ、１００…燃料タンク、１２０…燃料ポンプモジュール、１２１…燃料供給パイプ、１３０…フューエルインレットパイプ、１３０ａ…給油口、１３０ｂ…キャップ、１３１…循環パイプ、１３２…フューエルインレットボックス、１３３…フューエルリッド、２００…蒸発燃料処理装置、２１０…キャニスタ、２１１…吸着材、２２０…排出通路、２２１…閉鎖バルブユニット、２２１ａ…リリーフバルブ、２２１ｂ…閉鎖バルブ、２２２…ＯＲＶＲバルブ、２２３…ロールオーバーバルブ、２３０…大気導入通路、２３１…エアフィルタ、２３２…負圧ポンプモジュール、２３３…ポンプモジュール圧力センサ、２４０…パージ通路、２４１…パージ制御バルブ、５００…電子制御装置、５０１…揮発性メモリ、５１０…エアフロメータ、５１１…アクセルポジションセンサ、５１２…クランクポジションセンサ、５１３…タンク圧力センサ、５１４…フューエルセンダーゲージ、５１４ａ…フロート。

Claims (4)

1. 燃料タンク内の圧力が第１圧力範囲外にあるときに開弁して燃料タンクとキャニスタとを連通させるリリーフバルブを備え、前記燃料タンク内の圧力が前記第１圧力範囲内に含まれる第２圧力範囲内にあるときにパージフロー検出処理を実行する内燃機関の蒸発燃料処理装置であって、
   前記リリーフバルブを迂回して前記燃料タンクと前記キャニスタとを連通する通路を開閉する閉鎖バルブと、前記パージフロー検出処理が完了していることを示す情報を記憶するメモリとを備え、
   パージ実行中であり、且つ前記メモリに前記パージフロー検出処理が完了していることを示す情報が記憶されておらず、且つ前記燃料タンク内の圧力が前記第２圧力範囲外にあるときに、前記閉鎖バルブを開弁させる
   内燃機関の蒸発燃料処理装置。
2. 請求項１に記載の内燃機関の蒸発燃料処理装置において、
   前記メモリは、給電が停止される度に記憶されている情報が消失する揮発性メモリである
   ことを特徴とする内燃機関の蒸発燃料処理装置。
3. 前記パージフロー検出処理が完了してから一定の期間が経過したときに前記メモリに記憶されている情報を消去する消去手段を更に備え、
   前記メモリに記憶されている情報が、前記パージフロー検出処理が完了してから一定の期間が経過する度に消去される
   請求項１又は２に記載の蒸発燃料処理装置。
4. 一定の期間が経過する度に前記メモリに記憶されている情報を消去する消去手段を備え、
   前記メモリに記憶されている情報が、一定の期間が経過する度に消去される
   請求項１又は２に記載の蒸発燃料処理装置。

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