JP2015110913A - 蒸発燃料処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、圧力センサの動作不良による封鎖弁の開弁開始位置の誤学習を防止できるようにする。【解決手段】本発明は、キャニスタと、ベーパ通路に設けられている封鎖弁と、パージ通路とを備える蒸発燃料処理装置であって、封鎖弁は、弁座に対する弁可動部の軸方向距離であるストローク量が零から所定範囲内にあるときが閉弁状態で前記燃料タンクを密閉状態に保持可能であり、ストローク量を開弁方向に変化させて前記燃料タンクの内圧が所定値以上低下したときのストローク量に基づいて開弁開始位置を学習できるように構成されており、燃料タンクの内圧がその燃料タンクの内圧を検出する圧力センサの測定範囲を超えている場合には、開弁開始位置の学習を禁止し、燃料タンクの内圧が圧力センサの測定範囲に納まるまで、封鎖弁のストローク量を開弁方向に徐々に変化させて学習前圧抜き制御を行なう。【選択図】図５

Description

本発明は、燃料タンク内で発生した蒸発燃料を吸着する吸着材を備えるキャニスタと、前記キャニスタと前記燃料タンクとをつなぐベーパ通路に設けられている封鎖弁と、前記キャニスタとエンジンの吸気通路とをつなぐパージ通路とを備える蒸発燃料処理装置に関する。

これに関連する従来の蒸発燃料処理装置が特許文献１に記載されている。
特許文献１の蒸発燃料処理装置は、キャニスタと燃料タンクとをつなぐベーパ通路に封鎖弁（制御バルブ）を備えている。前記封鎖弁は、蒸発燃料を遮断する不感帯領域（閉弁領域）と、蒸発燃料を通過させる導通領域（開弁領域）とを備えており、閉弁状態で燃料タンクを密閉状態に保持し、開弁状態で燃料タンクの蒸発燃料をキャニスタ側に逃がし、燃料タンクの内圧を低下させられるように構成されている。
特許文献１の蒸発燃料処理装置は、封鎖弁の開度を閉弁位置から所定速度で開方向に変化させて、燃料タンクの内圧が低下し始めたときに、封鎖弁の開度を開弁開始位置として記憶する学習制御を行なっている。

特開２０１１−２５６７７８号

しかし、例えば、燃料タンクの実際の内圧がその燃料タンクの内圧を検出する圧力センサの測定範囲を超えている場合に、封鎖弁（制御バルブ）の開弁開始位置の学習を実施すると、燃料タンクの内圧が低下し始めたタイミングを圧力センサで正確に検出することはできない。このため、封鎖弁（制御バルブ）の開弁開始位置を誤って学習するようになり、封鎖弁（制御バルブ）を使用して燃料タンクの圧力制御を行う際に、制御が不安定になる。

本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、本発明が解決しようとする課題は、圧力センサの動作不良による封鎖弁の開弁開始位置の誤学習を防止できるようにすることである。

上記した課題は、各請求項の発明によって解決される。
請求項１の発明は、燃料タンク内で発生した蒸発燃料を吸着する吸着材を備えるキャニスタと、前記キャニスタと前記燃料タンクとをつなぐベーパ通路に設けられている封鎖弁と、前記キャニスタとエンジンの吸気通路とをつなぐパージ通路とを備える蒸発燃料処理装置であって、前記封鎖弁は、弁座に対する弁可動部の軸方向距離であるストローク量が零から所定範囲内にあるときが閉弁状態で前記燃料タンクを密閉状態に保持可能であり、前記ストローク量を開弁方向に変化させて前記燃料タンクの内圧が所定値以上低下したときの前記ストローク量に基づいて開弁開始位置を学習できるように構成されており、前記燃料タンクの内圧がその燃料タンクの内圧を検出する圧力センサの測定範囲を超えている場合には、前記開弁開始位置の学習を禁止し、前記燃料タンクの内圧が前記圧力センサの測定範囲に納まるまで、前記封鎖弁の前記ストローク量を開弁方向に徐々に変化させて学習前圧抜き制御を行なうことを特徴とする。

本発明によると、燃料タンクの内圧が圧力センサの測定範囲を超えている場合には封鎖弁の開弁開始位置の学習が禁止されるため、圧力センサの動作不良による誤学習を防止できる。
また、燃料タンクの内圧が圧力センサの測定範囲に納まるまで、封鎖弁のストローク量を開弁方向に徐々に変化させて学習前圧抜き制御を行なうため、燃料タンクの内圧が急激に低下することがない。このため、燃料タンクの内圧が圧力センサの測定範囲に納まった後、封鎖弁の開弁開始位置の学習を正常に行なえるようになる。

請求項２の発明によると、キャニスタとエンジンの吸気通路とをつなぐパージ通路が閉じられているときは、封鎖弁が閉弁状態に保持されて学習前圧抜き制御が行なわれないことを特徴とする。
このため、燃料タンクからベーパ通路を介してキャニスタ内に流入した蒸発燃料がキャニスタ内に充満し、キャニスタから大気に漏れ出るようなことがない。

請求項３の発明によると、学習前圧抜き制御の途中で、パージ通路が閉じられて、学習前圧抜き制御が中断される場合には、前記封鎖弁が閉じられる前のストローク量を記憶し、前記パージ通路が再び開かれたときに、前記封鎖弁が閉じられる前に記憶した記憶ストローク量まで前記封鎖弁を速やかに動作させ、その後、前記学習前圧抜き制御が再開されることを特徴とする。
このため、前記学習前圧抜き制御が再開された場合に、封鎖弁を閉弁状態のストローク量から徐々に開弁方向に動作させる場合と比較して、早く燃料タンクの圧抜きを行なえるようになる。

請求項４の発明によると、学習前圧抜き制御の途中で、パージ通路が閉じられて、学習前圧抜き制御が中断される場合には、前記封鎖弁が閉じられる前のストローク量を記憶し、前記パージ通路が再び開かれた場合に、前記封鎖弁が閉じられる前に記憶した記憶ストローク量を前記学習前圧抜き制御の中断時間に基づいて補正した補正ストローク量まで前記封鎖弁を速やかに動作させ、その後、前記学習前圧抜き制御が再開されることを特徴とする。
請求項５の発明によると、学習前圧抜き制御の中断時間が長くなるにつれて補正ストローク量は閉弁状態のストローク量に近づくことを特徴とする。
このため、学習前圧抜き制御の中断時間が長い場合には、学習前圧抜き制御が再開される際の封鎖弁の補正ストローク量は記憶ストローク量よりも小さくなる。このため、燃料タンク内で発生した蒸発燃料が学習前圧抜き制御の再開により、急激にキャニスタ内に流入することがなくなる。このため、キャニスタに流入した蒸発燃料がパージ通路を介して急激にエンジンに流入することがなく、急な空燃比の変動を抑えることができる。

請求項６の発明によると、学習前圧抜き制御が行なわれて、前記燃料タンクの内圧が前記圧力センサの測定範囲に納まった後、前記封鎖弁の開弁開始位置の学習が行なわれることを特徴とする。
このため、封鎖弁の開弁開始位置の学習を正確に行なえるようになる。

本発明によると、圧力センサの動作不良による封鎖弁の開弁開始位置の誤学習を防止できるようになる。

本発明の実施形態１に係る蒸発燃料処理装置の全体構成図である。 前記蒸発燃料処理装置で使用される封鎖弁のイニシャライズ状態を表す縦断面図である。 前記封鎖弁の閉弁状態を表す縦断面図である。 前記封鎖弁の開弁状態を表す縦断面図である。 学習前圧抜き制御を表すグラフである。 学習前圧抜き制御のスローチャートである。 変更例１に係る学習前圧抜き制御を表すグラフである。 変更例１に係る学習前圧抜き制御のフローチャートである。 変更例２に係る学習前圧抜き制御を表すグラフである。 変更例２に係る学習前圧抜き制御のフローチャートである。

［実施形態１］
以下、図１から図１０に基づいて本発明の実施形態１に係る蒸発燃料処理装置２０の説明を行なう。本実施形態の蒸発燃料処理装置２０は、図１に示すように、車両のエンジンシステム１０に備えられており、車両の燃料タンク１５で発生した蒸発燃料が外部に漏れ出ないようにするための装置である。

＜蒸発燃料処理装置２０の構造概要について＞
蒸発燃料処理装置２０は、図１に示すように、キャニスタ２２と、そのキャニスタ２２に接続されたベーパ通路２４、パージ通路２６、及び大気通路２８とを備えている。
キャニスタ２２内には、吸着材としての活性炭（図示省略）が装填されており、燃料タンク１５内の蒸発燃料を前記吸着材により吸着できるように構成されている。
ベーパ通路２４の一端部（上流側端部）は、燃料タンク１５内の気層部と連通されており、ベーパ通路２４の他端部（下流側端部）がキャニスタ２２内と連通されている。そして、ベーパ通路２４の途中にはベーパ通路２４を連通・遮断する封鎖弁４０（後記する）が介装されている。
また、パージ通路２６の一端部（上流側端部）は、キャニスタ２２内と連通されており、パージ通路２６の他端部（下流側端部）がエンジン１４の吸気通路１６におけるスロットルバルブ１７よりも下流側通路部と連通されている。そして、パージ通路２６の途中にはパージ通路２６を連通・遮断するパージ弁２６ｖが介装されている。
さらに、キャニスタ２２は故障検出に使用されるＯＢＤ用部品２８ｖを介して大気通路２８が連通されている。大気通路２８の途中にはエアフィルタ２８ａが介装されており、大気通路２８の他端部は大気に開放されている。
前記封鎖弁４０、パージ弁２６ｖ及びＯＢＤ用部品２８ｖは、ＥＣＵ１９からの信号に基づいて制御される。
さらに、ＥＣＵ１９には、燃料タンク１５内の圧力を検出するタンク内圧センサ１５ｐ等の信号が入力される。

＜蒸発燃料処理装置２０の動作概要について＞
次に、蒸発燃料処理装置２０の基本的動作について説明する。
車両の駐車中は、封鎖弁４０が閉弁状態に維持される。このため、燃料タンク１５の蒸発燃料がキャニスタ２２内に流入することはない。そして、駐車中に車両のイグニッションスイッチがオンされると、封鎖弁４０の開弁開始位置を学習する学習制御が行われる（後記する）。
また、車両の駐車中は、パージ弁２６ｖは閉弁状態に維持されてパージ通路２６は遮断状態となり、大気通路２８は連通状態に維持される。
車両の走行中は、所定のパージ条件が成立する場合に、ＥＣＵ１９がキャニスタ２２に吸着されている蒸発燃料をパージさせる制御を実行する。この制御では、キャニスタ２２を大気通路２８により大気に連通させたまま、パージ弁２６ｖが開閉制御される。パージ弁２６ｖが開弁されると、エンジン１４の吸気負圧がパージ通路２６を介してキャニスタ２２内に作用する。これにより、キャニスタ２２内に大気通路２８から空気が流入するようになる。さらに、パージ弁２６ｖが開弁されると、封鎖弁４０が開弁方向に動作して燃料タンク１５の圧抜き制御が行なわれる。これにより、キャニスタ２２内にベーパ通路２４から燃料タンク１５内の気体が流入するようになる。この結果、キャニスタ２２内の吸着材がキャニスタ２２に流入する空気等によりパージされ、前記吸着材から離脱した蒸発燃料が空気と共にエンジン１４の吸気通路１６に導かれて、エンジン１４内で燃焼される。

＜封鎖弁４０の基本構造について＞
封鎖弁４０は、閉弁状態でベーパ通路２４を封鎖し、開弁状態でベーパ通路２４を流れる気体の流量を制御する流量制御弁であり、図２に示すように、バルブケーシング４２とステッピングモータ５０とバルブガイド６０とバルブ体７０とを備えている。
バルブケーシング４２には、弁室４４、流入路４５及び流出路４６により、一連状をなす逆Ｌ字状の流体通路４７が構成されている。また、弁室４４の下面すなわち流入路４５の上端開口部の口縁部には、弁座４８が同心状に形成されている。
前記ステッピングモータ５０は、前記バルブケーシング４２の上部に設置されている。前記ステッピングモータ５０は、モータ本体５２と、そのモータ本体５２の下面から突出し、正逆回転可能に構成された出力軸５４を有している。出力軸５４は、バルブケーシング４２の弁室４４内に同心状に配置されており、その出力軸５４の外周面に雄ネジ部５４ｎが形成されている。

バルブガイド６０は、円筒状の筒壁部６２と筒壁部６２の上端開口部を閉鎖する上壁部６４とから有天円筒状に形成されている。上壁部６４の中央部には筒軸部６６が同心状に形成されており、その筒軸部６６の内周面に雌ネジ部６６ｗが形成されている。前記バルブガイド６０は、前記バルブケーシング４２に対して、回り止め手段（図示省略）により軸回り方向に回り止めされた状態で軸方向（上下方向）に移動可能に配置されている。
バルブガイド６０の筒軸部６６の雌ネジ部６６ｗには、前記ステッピングモータ５０の出力軸５４の雄ネジ部５４ｎが螺合されており、ステッピングモータ５０の出力軸５４の正逆回転に基いて、バルブガイド６０が上下方向（軸方向）に昇降移動可能に構成されている。
前記バルブガイド６０の周囲には、そのバルブガイド６０を上方へ付勢する補助スプリング６８が介装されている。

前記バルブ体７０は、円筒状の筒壁部７２と筒壁部７２の下端開口部を閉鎖する下壁部７４とから有底円筒状に形成されている。下壁部７４の下面には、例えば、円板状のゴム状弾性材からなるシール部材７６が装着されている。
前記バルブ体７０は、前記バルブガイド６０内に同心状に配置されており、そのバルブ体７０のシール部材７６がバルブケーシング４２の弁座４８の上面に対して当接可能に配置されている。バルブ体７０の筒壁部７２の上端外周面には、円周方向に複数個の連結凸部７２ｔが形成されている。そして、バルブ体７０の連結凸部７２ｔがバルブガイド６０の筒壁部６２の内周面に形成された縦溝状の連結凹部６２ｍと一定寸法だけ上下方向に相対移動可能な状態で嵌合している。そして、バルブガイド６０の連結凹部６２ｍの底壁部６２ｂがバルブ体７０の連結凸部７２ｔに対して下方から当接した状態で、バルブガイド６０とバルブ体７０とが一体で上方（開弁方向）に移動可能となる。
また、前記バルブガイド６０の上壁部６４と前記バルブ体７０の下壁部７４との間には、バルブガイド６０に対してバルブ体７０を常に下方、即ち、閉弁方向へ付勢するバルブスプリング７７が同心状に介装されている。

＜封鎖弁４０の基本動作について＞
次に、封鎖弁４０の基本動作について説明する。
封鎖弁４０は、ＥＣＵ１９からの出力信号に基づいてステッピングモータ５０を開弁方向、あるいは閉弁方向に予め決められたステップ数だけ回転させる。そして、ステッピングモータ５０が予め決められたステップ数だけ回転することで、ステッピングモータ５０の出力軸５４の雄ネジ部５４ｎとバルブガイド６０の筒軸部６６の雌ネジ部６６ｗとの螺合作用により、バルブガイド６０が上下方向に予め決められたストローク量だけ移動するようになる。
前記封鎖弁４０では、例えば、全開位置においてステップ数が約200Step、ストローク量が約5mmとなるように設定されている。
封鎖弁４０のイニシャライズ状態（初期状態）では、図２に示すように、バルブガイド６０が下限位置に保持されて、そのバルブガイド６０の筒壁部６２の下端面がバルブケーシング４２の弁座４８の上面に対して当接している。また、この状態で、バルブ体７０の連結凸部７２ｔは、バルブガイド６０の連結凹部６２ｍの底壁部６２ｂに対して上方に位置しており、バルブ体７０のシール部材７６はバルブスプリング７７のバネ力により、バルブケーシング４２の弁座４８の上面に押付けられている。即ち、封鎖弁４０は全閉状態に保持されている。そして、このときのステッピングモータ５０のステップ数が0Stepであり、バルブガイド６０の軸方向（上方向）の移動量、即ち、開弁方向のストローク量が0mmとなる。
また、車両の駐車中等では、封鎖弁４０のステッピングモータ５０がイニシャライズ状態から開弁方向に、例えば、4Step回転する。これにより、ステッピングモータ５０の出力軸５４の雄ネジ部５４ｎとバルブガイド６０の筒軸部６６の雌ネジ部６６ｗとの螺合作用でバルブガイド６０が約0.1mm上方に移動し、バルブケーシング４２の弁座４８から浮いた状態に保持される。これにより、気温等の環境変化で封鎖弁４０のバルブガイド６０とバルブケーシング４２の弁座４８間に無理な力が加わり難くなる。
なお、この状態で、バルブ体７０のシール部材７６はバルブスプリング７７のバネ力により、バルブケーシング４２の弁座４８の上面に押付けられている。

ステッピングモータ５０が4Step回転した位置からさらに開弁方向に回転すると、前記雄ネジ部５４ｎと雌ネジ部６６ｗとの螺合作用でバルブガイド６０が上方に移動し、図３に示すように、バルブガイド６０の連結凹部６２ｍの底壁部６２ｂがバルブ体７０の連結凸部７２ｔに下方から当接する。そして、バルブガイド６０がさらに上方に移動することで、図４に示すように、バルブ体７０がバルブガイド６０と共に上方に移動し、バルブ体７０のシール部材７６がバルブケーシング４２の弁座４８から離れるようになる。これにより、封鎖弁４０が開弁される。
ここで、封鎖弁４０の開弁開始位置は、バルブ体７０に形成された連結凸部７２ｔの位置公差、バルブガイド６０の連結凹部６２ｍに形成された底壁部６２ｂの位置公差等により、封鎖弁４０毎に異なるため、正確に開弁開始位置を学習する必要がある。この学習を行なうのが学習制御であり、封鎖弁４０のステッピングモータ５０を開弁方向に回転（ステップ数を増加）させながら燃料タンク１５の内圧が所定値以上低下したタイミングに基づいて開弁開始位置のステップ数を検出する。
このように、封鎖弁４０が閉弁状態のときはバルブガイド６０が本発明の弁可動部に相当し、封鎖弁４０が開弁状態のときはバルブガイド６０とバルブ体７０とが本発明の弁可動部に相当する。
また、ステッピングモータ５０のステップ数の変化は、バルブガイド６０、及びバルブ体７０のストローク量（軸方向の移動量）を表しているため、以後、ステップ数とストローク量とは同意語として使用する。

＜封鎖弁４０の学習前圧抜き制御について＞
次に、図５から図１０に基づいて、封鎖弁４０の学習前圧抜き制御について説明する。
上記したように、封鎖弁４０の開弁開始位置の学習は、封鎖弁４０のステッピングモータ５０を開弁方向に回転（ステップ数を増加）させ、燃料タンク１５の内圧の低下を監視しながら行なう。そして、燃料タンク１５の内圧が所定値以上低下したタイミングにおける封鎖弁４０のステップ数に基づいて開弁開始位置のステップ数（ストローク量）が求められる。このため、封鎖弁４０の開弁開始位置の学習を正確に行なうためには、タンク内圧センサ１５ｐが燃料タンク１５の内圧（タンク内圧）を正確に検出し、その検出信号をＥＣＵ１９に入力することが前提となる。
しかし、例えば、燃料タンク１５の内圧（タンク内圧）が高く、タンク内圧センサ１５ｐの測定範囲を超えている場合も考えられる。この状態では、封鎖弁４０の開弁が開始されて、タンク内圧が所定値以上低下したとしても、タンク内圧センサ１５ｐがタンク内圧の低下を検出できず、正確に封鎖弁４０の開弁開始位置の学習を行なうことはできない。
これを防止するため、タンク内圧がタンク内圧センサ１５ｐの測定範囲を超えている場合には、学習前圧抜き制御が行なわれる。

学習前圧抜き制御は、図５、及び図６のフローチャートに示す手順に基づいて実施される。
ここで、図６のフローチャートに示す処理は、ＥＣＵ１９の記憶装置に格納されたプログラムに基づいて所定時間毎に繰り返し実行される。
先ず、図６のステップＳ１０１で、タンク内圧がタンク内圧センサ１５ｐの測定範囲を超えているか否か、即ち、タンク内圧センサ１５ｐの出力信号が上限値を超えているか否かが判定される。タンク内圧がタンク内圧センサ１５ｐの測定範囲を超えているか否かは、センサ値張り付きフラグのオン、オフにより確認する。
現時点が、例えば、図５のタイミングＴ１であると考えると、実際のタンク内圧がタンク内圧センサ１５ｐの測定範囲を超えているため（図６ ステップＳ１０１ ＹＥＳ）、ステップＳ１０２でタンク内圧センサ１５ｐの値が圧抜き終了レベルＰｓに達しているか否かが判定される。
ここで、センサ値張り付きフラグがオンすると、タンク内圧が圧抜き終了レベルＰｓに到達するまで、センサ値張り付きフラグのオン状態が保持される。また、抜き終了レベルＰｓとは、タンク内圧センサ１５ｐの測定範囲内に納まるタンク内圧であり、タンク内圧センサ１５ｐの上限値よりも一定量小さな値である。
タイミングＴ１では、タンク内圧センサ１５ｐの値が圧抜き終了レベルＰｓよりも十分高いため（ステップＳ１０２ ＮＯ）、ステップＳ１０３でパージ実行フラグがオンしているか否かが判定される。
ここで、パージ実行フラグとは、キャニスタ２２の所定のパージ条件が成立する場合にオンするフラグであり、パージ実行フラグがオンしているときにＥＣＵ１９がパージ弁２６ｖを開弁してキャニスタ２２とエンジン１４の吸気通路１６とを連通させるパージ通路２６を開放する。また、パージ実行フラグがオフのときには、パージ弁２６ｖが閉弁してパージ通路２６が閉鎖されている。
タイミングＴ１では、パージ実行フラグがオフであるため（ステップＳ１０３ ＮＯ）、封鎖弁４０は閉弁状態に保持される（ステップＳ１０５）。この状態では、ベーパ通路２４が閉鎖されて、燃料タンク１５の圧抜きは行なわれない。したがって、燃料タンク１５の蒸発燃料がベーパ通路２４を通ってキャニスタ２２内に流入することはない。
このようにして、図６のステップＳ１０１〜Ｓ１０３、Ｓ１０５の処理が繰り返されて閉弁処理が実行されているときに、図５のタイミングＴ２でパージ実行フラグがオンすると（ステップＳ１０３ ＹＥＳ）、封鎖弁４０の開弁処理が実行される（ステップＳ１０４）。

封鎖弁４０の開弁処理では、図５に示すように、ステッピングモータ５０がＡStep（例えば、1Step）だけ開弁方向に回転して一定時間ＴＡ（例えば、ＴＡ＝1sec）維持する工程が繰り返し実行される。これにより、封鎖弁４０のストローク量が閉弁状態から開弁方向に徐々に変化して、燃料タンク１５の圧抜きが行われる。即ち、燃料タンク１５内の気体がベーパ通路２４、封鎖弁４０を通ってキャニスタ２２側に逃がされ、タンク内圧が徐々に低下するようになる。そして、燃料タンク１５の圧抜きにより、ベーパ通路２４を通ってキャニスタ２２内に導かれた蒸発燃料はパージ通路２６を通ってエンジン１４の吸気通路１６に導かれる。
このようにして、図６のステップＳ１０１〜Ｓ１０４の処理が繰り返し実行されで燃料タンク１５の圧抜きが行なわれているときに（開弁処理中に）、図５のタイミングＴ３に示すように、パージ実行フラグがオフすると（ステップＳ１０３ ＮＯ）、封鎖弁４０の閉弁処理が実行される（ステップＳ１０５）。これにより、ベーパ通路２４が閉鎖されて、燃料タンク１５の圧抜きが中断される。

そして、ステップＳ１０１〜Ｓ１０３、Ｓ１０５の処理が繰り返し実行されて、封鎖弁４０が閉弁状態のときに、図５のタイミングＴ４でパージ実行フラグがオンすると（ステップＳ１０３ ＹＥＳ）、封鎖弁４０の開弁処理が再開される（ステップＳ１０４）。即ち、上記したように、ステッピングモータ５０がＡStep（例えば、1Step）だけ開弁方向に回転して一定時間ＴＡ（例えば、ＴＡ＝1sec）維持する工程が繰り返し実行され、燃料タンク１５の圧抜きが行なわれる。
そして、燃料タンク１５の圧抜きにより、タンク内圧が徐々に低下してタンク内圧センサ１５ｐの値が圧抜き終了レベルＰｓに達すると（図５タイミングＴ５、図６ステップＳ１０２ ＹＥＳ）、封鎖弁４０の閉弁処理が実行される（ステップＳ１０５）。この状態で、学習前圧抜き制御が終了する。そして、この後、封鎖弁４０の開弁開始位置の学習制御が行なわれる。
ここで、学習前圧抜き制御が終了した時点では、封鎖弁４０は、例えば、スタンバイ位置に保持される。スタンバイ位置とは、過去の学習制御で求められた封鎖弁４０の開弁開始位置の学習値（Step数）からステッピングモータ５０が閉弁方向に8Step回転した位置である。このため、封鎖弁４０がスタンバイ位置で開弁方向の信号を受ければ速やかに開弁が可能となる。
即ち、前記タンク内圧センサ１５ｐが本発明の圧力センサに相当する。

＜本実施形態に係る蒸発燃料処理装置２０の長所＞
本実施形態に係る蒸発燃料処理装置２０によると、燃料タンク１５の内圧がタンク内圧センサ１５ｐの測定範囲を超えている場合には封鎖弁４０の開弁開始位置の学習が禁止されるため、タンク内圧センサ１５ｐの動作不良による誤学習を防止できる。
また、燃料タンク１５の内圧がタンク内圧センサ１５ｐの測定範囲に納まるまで、封鎖弁４０のストローク量を開弁方向に徐々に変化させて学習前圧抜き制御を行なうため、燃料タンク１５の内圧が急激に低下することがない。このため、燃料タンク１５の内圧がタンク内圧センサ１５ｐの測定範囲に納まった後、封鎖弁４０の開弁開始位置の学習を正常に行なえるようになる。
また、キャニスタ２２とエンジン１４の吸気通路１６とをつなぐパージ通路２６が閉じられているときは、封鎖弁４０が閉弁状態に保持されて学習前圧抜き制御が行なわれないため、燃料タンク１５からベーパ通路２４を介してキャニスタ２２内に流入した蒸発燃料がキャニスタ２２内に充満し、キャニスタ２２から大気に漏れ出るようなことがない。

＜変更例１＞
本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更が可能である。例えば、本実施形態では、図５等に示すように、パージ実行フラグがオフして（図５ タイミングＴ３）、燃料タンク１５の学習前圧抜き制御が中断された後、再び、圧抜き制御が行なわれるときに（タイミングＴ４）、ステッピングモータ５０をＡStep（例えば、1Step）だけ開弁方向に回転して一定時間ＴＡ（例えば、ＴＡ＝1sec）維持する工程を繰り返しながら封鎖弁４０のストローク量を閉弁状態から開弁方向に徐々に変化させる例を示した。しかし、燃料タンク１５の圧抜き制御の中断時間が短い場合に、封鎖弁４０のストローク量を閉弁状態から開弁方向に徐々に変化させる方法では、封鎖弁４０を閉弁前のストローク量まで動作させるのに時間が掛かる。このため、燃料タンク１５の学習前圧抜き制御に時間が掛かる。
変更例１に係る学習前圧抜き制御は、この点を改善したもので、図７、及び図８のフローチャートに示す手順に基づいて実施される。
即ち、変更例１に係る学習前圧抜き制御では、図７のタイミングＴ１に示すように、パージ実行フラグがオフすると（図８ ステップＳ２０３ ＮＯ）、図８のステップＳ２０７で前回の処理のときのパージ実行フラグが確認される。前回の処理のタイミングをＴ０とすると、図７のタイミングＴ０でパージ実行フラグがオンのため（ステップＳ２０７ ＹＥＳ）、ステップＳ２０８でタイミングＴ０のときの封鎖弁４０のストローク量（ステップ数）を記憶する。そして、この後、封鎖弁４０の閉弁処理が実行される（ステップＳ２０９）。これにより、ベーパ通路２４が閉鎖されて、燃料タンク１５の圧抜きが中断される。

次に、図７のタイミングＴ２（タイミングＴ１の次の処理）では、タンク内圧が抜き終了レベルＰｓに達しておらず（ステップＳ２０２ ＮＯ）、パージ実行フラグがオフであり（ステップＳ２０３ ＮＯ）、さらに前回（タイミングＴ１）のパージ実行フラグがオフであるため（ステップＳ２０７ ＮＯ）、閉弁処理が継続して行なわれる（ステップＳ２０９）。
そして、図８のステップＳ２０１〜Ｓ２０３、Ｓ２０７、Ｓ２０９の処理が繰り返し実行されて、図７のタイミングＴ３でパージ実行フラグがオンすると（ステップＳ２０３ ＹＥＳ）、ステップＳ２０４で前回のパージ実行フラグがオンであるかが判定される。前回の処理では、パージ実行フラグがオフであるため（ステップＳ２０４ ＮＯ）、記憶されたタイミングＴ０のときの封鎖弁４０のストローク量（ステップ数）に基づいて開弁再開処理が行なわれる（ステップＳ２０６）。即ち、封鎖弁４０は、その封鎖弁４０が閉じられる前に記憶した記憶ストローク量（タイミングＴ０におけるステップ数）まで速やかに開弁する。次に、図８のステップＳ２０１〜Ｓ２０５までの処理が繰り返し実行されて開弁処理が実行される。即ち、封鎖弁４０がタイミングＴ０におけるステップ数まで速やかに開弁した後、封鎖弁４０のストローク量を開弁方向に徐々に変化させる開弁処理（ＡStep回転、ＴＡ維持）が実行される。
これにより、燃料タンク１５の学習前圧抜き制御の時間短縮を図ることができる。

＜変更例２＞
変更例１では、図７のタイミングＴ３でパージ実行フラグがオンすると（図８ ステップＳ２０３ ＹＥＳ）、閉弁前に記憶されたタイミングＴ０のときのストローク量（ステップ数）に基づいて封鎖弁４０の開弁再開処理が行なわれる（ステップＳ２０６）。しかし、燃料タンク１５の学習前圧抜き制御の中断時間（パージオフ時間）が長い場合には、燃料タンク１５内で新たに蒸発燃料が発生してこれが溜まることがある。このようなときに、閉弁前に記憶されたタイミングＴ０のときのストローク量（ステップ数）まで封鎖弁４０が高速で開弁すると、燃料タンク１５の蒸発燃料がベーパ通路２４、キャニスタ２２、及びパージ通路２６を通ってエンジン１４の吸気通路１６に多量に導かれて、エンジン１４の空燃比が燃料リッチになる。
変更例２では、この点を考慮し、燃料タンク１５の学習前圧抜き制御の中断時間（パージオフ時間）の基づいて、閉弁前に記憶されたタイミングＴ０のときのストローク量（ステップ数）を補正できるようにしている。
即ち、変更例２に係る学習前圧抜き制御では、図９のタイミングＴ１に示すように、パージ実行フラグがオフすると（図１０ ステップＳ３０３ ＮＯ）、図１０のステップＳ３０９で前回の処理のときのパージ実行フラグが確認される。前回の処理のタイミングをＴ０とすると、タイミングＴ０でパージ実行フラグがオンのため（ステップＳ３０９ ＹＥＳ）、ステップＳ３１０でタイミングＴ０のときの封鎖弁４０のストローク量（ステップ数）を記憶する。そして、次に、封鎖弁４０の閉弁処理が実行される（ステップＳ３１１）。これにより、ベーパ通路２４が閉鎖されて、燃料タンク１５の圧抜きが中断される。

そして、図９のタイミングＴ３でパージ実行フラグがオンすると（図１０ ステップＳ３０３ ＹＥＳ）、ステップＳ３０４で前回のパージ実行フラグがオンであるかが判定される。前回の処理では、パージ実行フラグがオフであるため（ステップＳ３０４ ＮＯ）、ステップＳ３０６で、学習前圧抜き制御の中断時間（パージオフ時間）が算出される。そして、前記パージオフ時間に基づいて、記憶したタイミングＴ０のときの封鎖弁４０のストローク量（ステップ数）を補正する。
ここで、パージオフ時間に基づくタイミングＴ０のときの封鎖弁４０のストローク量（記憶ストローク量）の補正は、図９の下図に示すマップに基づいて行なわれる。例えば、パージオフ時間が5sec以内であれば、補正値は零であり、記憶ストローク量がそのまま補正後のストローク量（補正ストローク量）になる。また、パージオフ時間が、例えば、10secであれば、補正ストローク量は、記憶ストローク量−α１となる。また、パージオフ時間が、例えば、15secであれば、補正ストローク量は、記憶ストローク量−α２となる。ここで、α２＞α１である。そして、パージオフ時間が20sec以上であれば、補正ストローク量は零、即ち、スタンバイ位置となる。
このようにして、補正ストローク量が求まると、この補正ストローク量が封鎖弁４０の開弁再開位置となる（ステップＳ３０７）。次に、補正ストローク量に基づいて封鎖弁４０の開弁再開処理が行なわれる（ステップＳ３０８）。即ち、封鎖弁４０は補正ストローク量まで速やかに開弁する。
このように、燃料タンク１５の学習前圧抜き制御の中断時間（パージオフ時間）の基づいて、閉弁前に記憶されたタイミングＴ０のときのストローク量（記憶ストローク量）が補正できるため、学習前圧抜き制御の再開時におけるエンジン１４の空燃比変動を抑制できる。

＜その他の変更例＞
本実施形態では、パージ実行フラグのオフ時に学習前圧抜き制御を中断する例を示したが、緊急を要する場合には、パージ実行フラグに係わらず短時間の間、圧抜き制御を行なうようにすることも可能である。
また、本実施形態では、封鎖弁４０のモータにステッピングモータ５０を使用する例を示したが、ステッピングモータ５０の代わりにDCモータ等を使用することも可能である。

１４・・・・・エンジン
１５ｐ・・・・タンク内圧センサ（圧力センサ）
１５・・・・・燃料タンク
１６・・・・・吸気通路
２２・・・・・キャニスタ
２４・・・・・ベーパ通路
２６・・・・・パージ通路
４０・・・・・封鎖弁
６０・・・・・バルブガイド（弁可動部）
７０・・・・・バルブ体（弁可動部）

Claims (6)

1. 燃料タンク内で発生した蒸発燃料を吸着する吸着材を備えるキャニスタと、前記キャニスタと前記燃料タンクとをつなぐベーパ通路に設けられている封鎖弁と、前記キャニスタとエンジンの吸気通路とをつなぐパージ通路とを備える蒸発燃料処理装置であって、
   前記封鎖弁は、弁座に対する弁可動部の軸方向距離であるストローク量が零から所定範囲内にあるときが閉弁状態で前記燃料タンクを密閉状態に保持可能であり、前記ストローク量を開弁方向に変化させて前記燃料タンクの内圧が所定値以上低下したときの前記ストローク量に基づいて開弁開始位置を学習できるように構成されており、
   前記燃料タンクの内圧がその燃料タンクの内圧を検出する圧力センサの測定範囲を超えている場合には、前記開弁開始位置の学習を禁止し、前記燃料タンクの内圧が前記圧力センサの測定範囲に納まるまで、前記封鎖弁の前記ストローク量を開弁方向に徐々に変化させて学習前圧抜き制御を行なうことを特徴とする蒸発燃料処理装置。
2. 請求項１に記載された蒸発燃料処理装置であって、
   前記キャニスタとエンジンの吸気通路とをつなぐパージ通路が閉じられているときは、前記封鎖弁が閉弁状態に保持されて前記学習前圧抜き制御が行なわれないことを特徴とする蒸発燃料処理装置。
3. 請求項２に記載された蒸発燃料処理装置であって、
   前記学習前圧抜き制御の途中で、前記パージ通路が閉じられて、前記学習前圧抜き制御が中断される場合には、前記封鎖弁が閉じられる前のストローク量を記憶し、前記パージ通路が再び開かれたときに、前記封鎖弁が閉じられる前に記憶した記憶ストローク量まで前記封鎖弁を速やかに動作させ、その後、前記学習前圧抜き制御が再開されることを特徴とする蒸発燃料処理装置。
4. 請求項２に記載された蒸発燃料処理装置であって、
   前記学習前圧抜き制御の途中で、前記パージ通路が閉じられて、前記学習前圧抜き制御が中断される場合には、前記封鎖弁が閉じられる前のストローク量を記憶し、前記パージ通路が再び開かれた場合に、前記封鎖弁が閉じられる前に記憶した記憶ストローク量を前記学習前圧抜き制御の中断時間に基づいて補正した補正ストローク量まで前記封鎖弁を速やかに動作させ、その後、前記学習前圧抜き制御が再開されることを特徴とする蒸発燃料処理装置。
5. 請求項４に記載された蒸発燃料処理装置であって、
   前記学習前圧抜き制御の中断時間が長くなるにつれて補正ストローク量は閉弁状態のストローク量に近づくことを特徴とする蒸発燃料処理装置。
6. 請求項１から請求項５のいずれかに記載された蒸発燃料処理装置であって、
   前記学習前圧抜き制御が行なわれて、前記燃料タンクの内圧が前記圧力センサの測定範囲に納まった後、前記封鎖弁の開弁開始位置の学習が行なわれることを特徴とする蒸発燃料処理装置。
   

Images