JP2020133540A - 流量調整装置 - Google Patents

Abstract

【課題】気流音と圧力変動に伴う騒音とを低減可能な流量調整装置を提供する。【解決手段】流量調整装置は、パージバルブ１５と流量調整弁１６４ａと流量調整弁１６４ｂとを備える。流量調整装置は、流量調整弁１６４ａの作動と流量調整弁１６４ｂの作動とを制御する制御装置５０を備える。制御装置５０は、所定の車両状態条件が成立する場合に、流入側通路１５４ａおよび流出側通路１５６ａの流路断面積を絞るように流量調整弁１６４ａ，１６４ｂを制御する。流量調整装置は、気流音と圧力変動に伴う騒音とを低減できる。【選択図】図３

Description

この明細書における開示は、蒸発燃料の流量を制御する流量調整装置に関する。

特許文献１には、キャニスタ側からエンジンの吸気管側へ流れる蒸発燃料の流量を調整可能な電磁弁であるパージバルブが開示されている。近年、エンジンの低燃費化により、エンジン負圧が減少する傾向にある。これに伴い、パージバルブが調整可能な蒸発燃料の流量は大流量化している。

特開２０１３−２４３９９号公報

パージバルブとキャニスタとの間における圧力の変動幅は、パージバルブが調整可能な最大流量が大きいほど大きくなる。このため、大きい通路断面積を備えるパージバルブほど、パージバルブに接続されている配管やキャニスタ等の振幅が大きくなり、これらを通じて車室内へ伝わる振動、音等が大きくなるという問題がある。

さらに蒸発燃料の大流量化によれば、パージバルブと吸気マニホールドを連結する流路において、例えば超音速流が発生し気流音が車外に伝わるという問題がある。

この明細書における開示の目的は、気流音と圧力変動に伴う騒音とを低減可能な流量調整装置を提供することである。

この明細書に開示された複数の態様は、それぞれの目的を達成するために、互いに異なる技術的手段を採用する。また、特許請求の範囲およびこの項に記載した括弧内の符号は、一つの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例であって、技術的範囲を限定するものではない。

開示された流量調整装置の一つは、エンジン（２）の吸気圧によってキャニスタ（１３）から流出する蒸発燃料が流通する燃料通路（１５３）を有するハウジング（１５０）と、
弁座（１５５）から離間して蒸発燃料の流通を許可する開状態と閉状態とに切り換えるように燃料通路を開閉する弁体（１５２）と、
開状態と閉状態とを切り換えるために、弁体とともに変位する可動コア（１５１１）を軸方向に駆動する駆動力を発生する電磁ソレノイド部（１５１）と、
弁体よりもキャニスタ側に位置する流入側通路（１５４ａ）における流入側流路断面積を調整可能とする流入側流量調整部（１６４ａ）と、
弁体よりもエンジン側に位置する流出側通路（１５６ａ）における流出側流路断面積を調整可能とする流出側流量調整部（１６４ｂ）と、
流入側流量調整部の作動と流出側流量調整部の作動とを制御する制御装置（５０）と、を備え、
制御装置は、圧力変動に伴う騒音が想定可能な車両状態条件が成立する場合に、流入側流路断面積と流出側流路断面積とを絞るように流入側流量調整部と流出側流量調整部とを制御する。

この流量調整装置によれば、圧力変動に伴う騒音が想定可能な車両状態条件が成立する場合に、流入側流路断面積と流出側流路断面積とを絞る。この流路絞り制御により、弁体よりもキャニスタ側の流路における圧力変動を抑制できるとともに、弁体よりもエンジン側の流路で発生する気流音を抑制できる。したがって、気流音と圧力変動に伴う騒音とを低減できる流量調整装置が得られる。

開示された流量調整装置の一つは、エンジン（２）の吸気圧によってキャニスタ（１３）から流出する蒸発燃料が流通する燃料通路（１５３）を有するハウジング（１５０）と、
弁座（１５５）から離間して蒸発燃料の流通を許可する開状態と閉状態とに切り換えるように燃料通路を開閉する弁体（１５２）と、
開状態と閉状態とを切り換えるために、弁体とともに変位する可動コア（１５１１）を軸方向に駆動する駆動力を発生する電磁ソレノイド部（１５１）と、
弁体よりもキャニスタ側に位置する流入側通路（１５４ａ）における流入側流路断面積を調整可能とする流入側流量調整部（１６４ａ）と、
弁体よりもエンジン側に位置する流出側通路（１５６ａ）における流出側流路断面積を調整可能とする流出側流量調整部（１６４ｂ）と、
流入側流量調整部と流出側流量調整部との両方を駆動するアクチュエータ（１６１）と、
電磁ソレノイド部に印加する電圧をデューティ比制御する制御装置（５０）と、
電磁ソレノイド部とアクチュエータとを連絡する通電経路の途中に設けられたローパスフィルタ（１７）と、を備え、
ローパスフィルタは、電磁ソレノイド部に印加された電圧のデューティ比値が所定のデューティ比値を上回る場合に、アクチュエータに出力する電圧を電磁ソレノイド部への印加電圧に対して低下させることにより、アクチュエータへの供給電圧が当該上回る前よりも増加して、流入側流量調整部と流出側流量調整部は、流入側流路断面積と流出側流路断面積とを絞る。

この流量調整装置によれば、電磁ソレノイド部への印加電圧のデューティ比値が所定のデューティ比値を上回る場合にローパスフィルタによってアクチュエータに出力する電圧が低下してアクチュエータへの供給電圧が当該上回る前よりも増加する。

この制御により、アクチュエータが作動して流入側流路断面積と流出側流路断面積とが絞られる。これにより、弁体よりもキャニスタ側の流路における圧力変動を抑制できるとともに、弁体よりもエンジン側の流路で発生する気流音を抑制できる。以上より、制御装置において車両状態条件を判定して判定結果に応じた処理を行う機能を備えることなく、気流音と圧力変動に伴う騒音とを低減できる流量調整装置が得られる。

第１実施形態の流量調整装置を備えた蒸発燃料処理装置の構成図である。 蒸発燃料処理装置の車両における搭載場所を示した図である。 流量調整装置の構成を説明するための概要図である。 流入側通路を狭めていない状態を説明するための概要図である。 流入側通路を狭めた状態を説明するための概要図である。 第１実施形態の流量調整装置に係る制御処理を示したフローチャートである。 第２実施形態の流量調整装置に係る制御処理を示したフローチャートである。 第３実施形態の流量調整装置を説明するための構成図である。 第３実施形態の流量調整装置に係る制御を示したチャート図である。

以下に、図面を参照しながら本開示を実施するための複数の形態を説明する。各形態において先行する形態で説明した事項に対応する部分には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。各形態において構成の一部のみを説明している場合は、構成の他の部分については先行して説明した他の形態を適用することができる。各実施形態で具体的に組み合わせが可能であることを明示している部分同士の組み合わせばかりではなく、特に組み合わせに支障が生じなければ、明示していなくても実施形態同士を部分的に組み合せることも可能である。

（第１実施形態）
第１実施形態について図１〜図６を参照しながら説明する。流量調整装置は、車両に搭載される蒸発燃料パージシステムである蒸発燃料処理装置１に用いられる。流量調整装置は、パージバルブ１５と流量調整ユニット１６とを備えている。車両に搭載される蒸発燃料パージシステムである蒸発燃料処理装置１に用いられる。蒸発燃料処理装置１は、図１に示すように、キャニスタ１３に吸着した燃料中のＨＣガス等をエンジン２の吸気通路に供給する。これにより、燃料タンク１０からの蒸発燃料が大気に放出されることを防止できる。蒸発燃料処理装置１は、内燃機関であるエンジン２の吸気通路を構成するエンジン２の吸気系と、蒸発燃料をエンジン２の吸気系に供給する蒸発燃料パージ系とを備える。

エンジン２の吸気圧によって吸気通路に導入された蒸発燃料は、インジェクタ等からエンジン２に供給される燃焼用燃料と混合されて、エンジン２の燃焼室で燃焼される。エンジン２は少なくともキャニスタ１３から脱離された蒸発燃料と燃焼用燃料とを混合して燃焼する。エンジン２の吸気系は、吸気通路を構成する吸気管２１が吸気マニホールド２０に接続されている。この吸気系は、さらに吸気管２１の途中にスロットルバルブ２５、エアフィルタ２４等が設けられて構成されている。

蒸発燃料パージ系において燃料タンク１０とキャニスタ１３は、ベーパ通路を構成する配管１１によって接続されている。蒸発燃料パージ系においてキャニスタ１３と吸気管２１は、パージ通路を構成する配管１４とパージバルブ１５とを介して接続されている。パージ通路の途中には、パージポンプを設けるようにしてもよい。エアフィルタ２４は、吸気管２１の上流部に設けられ、吸気中の塵や埃等を捕捉する。スロットルバルブ２５は、吸気マニホールド２０の入口部の開度を調節して、吸気マニホールド２０内に流入する吸気量を調節する吸気量調節弁である。吸気は、吸気通路を通過して吸気マニホールド２０内に流入し、インジェクタ等から噴射される燃焼用燃料と所定の空燃比となるように混合されて燃焼室で燃焼される。

燃料タンク１０は、例えばガソリン等の燃料を貯留する容器である。燃料タンク１０は、ベーパ通路を形成する配管１１によってキャニスタ１３の流入部に接続されている。キャニスタ１３は、内部に活性炭等の吸着材が封入された容器である。キャニスタ１３は、燃料タンク１０内で発生する蒸発燃料を、ベーパ通路を介して取り入れて吸着材に一時的に吸着する。

キャニスタ１３には、バルブモジュール１２が一体に設けられている。バルブモジュール１２には、キャニスタクローズバルブと内部ポンプとが内蔵されている。キャニスタクローズバルブは、外部の新鮮な空気を吸入するための吸入部を開閉する。内部ポンプは、大気に対してガスを放出したり、大気を吸入したりすることが可能なポンプである。キャニスタ１３がキャニスタクローズバルブを備えることにより、キャニスタ１３内に大気圧を作用させることができる。キャニスタ１３は、吸入された新鮮な空気によって吸着材に吸着した蒸発燃料を容易に脱離可能、すなわちパージすることができる。

パージバルブ１５は、パージ通路、すなわち、ハウジング１５０の内部に設けられた燃料通路１５３を開閉する弁体１５２を有する開閉装置である。パージバルブ１５は、キャニスタ１３からの蒸発燃料をエンジン２へ供給することを許可および阻止できる。パージバルブ１５は、電圧が供給されていない通常時に燃料通路１５３を閉じた状態を維持する弁装置である。パージバルブ１５は、電圧の非印加時に燃料通路１５３を閉じる閉状態であり、電圧の印加時に燃料通路１５３を開く開状態に制御されるノーマルクローズ式の弁装置である。このように開状態と閉状態とが切り換わることにより、パージバルブ１５は蒸発燃料処理装置１における蒸発燃料のパージ量を調節することができる。

近年、エンジンの低燃費化によりエンジン負圧が減少する傾向にあり、パージバルブには大流量を調整可能な性能が求められている。一方、パージバルブ１５が開弁状態から閉弁状態に変移したときの圧力の変動幅は、パージバルブ１５における調整可能な最大流量が大きいほど大きくなることがわかっている。パージバルブ１５の調整可能な流量値が大きいほど、パージバルブ１５とキャニスタ１３とを連結する流路において圧力の変動幅が大きくなる。圧力変動幅の増大は、配管の振動をもたらし車両における騒音の要因になっている。パージバルブ１５とキャニスタ１３とを接続する配管１４は、例えば図２に示すように車室内の床下に設けられているため、配管の振動による騒音が車室内に伝わりやすい。このため、蒸発燃料処理装置１はキャニスタ側の流路における圧力変動幅を抑制する機能を備えている。

さらに大流量を調整可能な性能をパージバルブに求めると、パージバルブとエンジンとを連結する流路に、超音速流が発生して気流音が車外に洩れることになる。これは、パージバルブがエンジン側の流路形状としてソニック形状を採用することによって顕著になる。このため、蒸発燃料処理装置１はエンジン側の流路で発生する気流音を抑制する機能を備えている。

図２に示すように、パージバルブ１５の流出側通路１５６ａとエンジン２とを連結する吸気管２１内の流路は、車両前部またはエンジンルーム内に設けられている。このパージバルブ１５よりも下流側の流路は、エンジン２よりも車両前方に設けられている。この下流側の流路において最も車両前方に位置する流路前端部２１ａは、エンジン２よりも車両の前端部４１に近い場所に位置している。このため、流路前端部２１ａとその周辺から発生する気流音は、エンジン音にかき消されることなく車外に洩れやすい。車両の前端部４１から流路前端部２１ａまでの最短距離は、エンジン２から車両の前端部４１までの最短距離よりも短く設定されていることが好ましい。蒸発燃料処理装置１は、エンジン側の流路で発生する気流音を抑制する機能を備えるため、流路前端部２１ａを含む範囲から洩れる気流音を抑制する効果を奏する。

図３に示すように、パージバルブ１５は、弁座１５５、弁体１５２、電磁ソレノイド部１５１等を備えている。パージバルブ１５には、流量調整ユニット１６が一体に設けられている。電磁ソレノイド部１５１は、ヨーク、ボビン、コイル１５１０、固定コア、可動コア１５１１、電源供給用のコネクタ等を備えている。ヨーク、固定コア、可動コア１５１１等は、磁性材料によって形成されている。電磁ソレノイド部１５１は、コネクタによってターミナル端子を、供給電圧を制御する制御装置５０等に電気的に接続することにより、コイル１５１０に通電する電流を制御できるように構成されている。

電磁ソレノイド部１５１は、弁体１５２が弁座１５５から離間して流体の流通を許可する開状態と弁座１５５に接触して流体の流通を阻止する閉状態とを切り換える。電磁ソレノイド部１５１は、弁体１５２と一体に変位する可動コア１５１１を軸方向に駆動する駆動力を発生する。閉状態から電磁ソレノイド部１５１のコイル１５１０に通電すると、ヨーク、可動コア１５１１、固定コア等により形成された磁気回路に磁束が発生する。この磁束に伴う磁力により、可動コア１５１１は固定コア側に向かって軸方向に吸引される。可動コア１５１１は、この吸引力によってスプリングの付勢力に抗して固定コア側に移動して、弁体１５２が弁座１５５から離間し、燃料通路１５３を開く開状態となる。

例えば制御装置５０は、通電のオン時間とオフ時間とによって形成される１周期の時間に対するオン時間の比率、すなわちデューティ比を制御してコイル１５１０に通電を行う。パージバルブ１５は、デューティコントロールバルブともいう。パージバルブ１５は、デューティ信号によって制御されるデューティ比を変更することにより、開弁量を連続的に制御することができる。この通電制御により、燃料通路１５３を流通する蒸発燃料の流量であるパージ量を調節することができる。

パージバルブ１５のハウジング１５０には、キャニスタ１３側からの流体が流入する入力ポート１５４とエンジン２側へ流体が流出する出力ポート１５６とが設けられている。ハウジング１５０は、電磁ソレノイド部１５１、弁体１５２等を収容している。入力ポート１５４の内部に設けられた流入側通路１５４ａは、キャニスタ１３に接続されている配管１４を介してキャニスタ１３に連通している。流入側通路１５４ａは、燃料通路１５３や弁体１５２よりもキャニスタ１３側に位置する通路である。

流入側通路１５４ａは、流量調整弁１６４ａによって、キャニスタ１３側から流入する蒸発燃料の流量が調整可能に構成されている。流量調整弁１６４ａは、流入側通路１５４ａの開度、つまり、流入側通路１５４ａにおける流路断面積を調整可能とする流入側流量調整部である。流量調整弁１６４ａはアクチュエータ１６１によって駆動されて、流入側通路１５４ａの開度を調整する。

出力ポート１５６の内部に設けられた流出側通路１５６ａは、吸気マニホールド２０に接続されている吸気管２１を介して吸気マニホールド２０に連通している。流出側通路１５６ａは、燃料通路１５３や弁体１５２よりもエンジン２側に位置する通路である。出力ポート１５６と吸気マニホールド２０とを接続する配管は、パージホースとも呼ばれる。

流出側通路１５６ａは、流量調整弁１６４ｂによって、エンジン２側に流出する蒸発燃料の流量が調整可能に構成されている。流量調整弁１６４ｂは、流出側通路１５６ａの開度、つまり、流出側通路１５６ａにおける流路断面積を調整可能とする流出側流量調整部である。流量調整弁１６４ｂはアクチュエータ１６１によって駆動されて、流出側通路１５６ａの開度を調整する。

流量調整弁１６４ａと流量調整弁１６４ｂは、弁体連結部１６４によって連結されている。流量調整弁１６４ａは弁体連結部１６４における一方端部側に結合し、流量調整弁１６４ｂは弁体連結部１６４における他方端部側に結合している。流量調整弁１６４ａは、弁体連結部１６４における一方端部側から流入側通路１５４ａに延びる部材の先端側に設けられた弁体である。流量調整弁１６４ｂは、弁体連結部１６４における他方端部側から流出側通路１５６ａに延びる部材の先端側に設けられた弁体である。出力ポート１５６は入力ポート１５４に沿うように延びている。入力ポート１５４は弁体連結部１６４の一方端部側に位置し、出力ポート１５６は弁体連結部１６４の他方端側に位置している。入力ポート１５４と出力ポート１５６は、このようにずれた位置において平行に延びている。

弁体連結部１６４は、可動コア１６３と結合するように設けられている。弁体連結部１６４は、アクチュエータ１６１によって駆動される可動コア１６３の変位に伴って変位する。この構成により、流量調整弁１６４ａと流量調整弁１６４ｂは、アクチュエータ１６１によって駆動される可動コア１６３および弁体連結部１６４の変位に伴って変位する。

流量調整ユニット１６は、アクチュエータ１６１、弁体連結部１６４、流量調整弁１６４ａおよび流量調整弁１６４ｂを備えている。アクチュエータ１６１は、パージバルブ１５の電磁ソレノイド部１５１と同様に、供給電圧により発生する電磁力によって、可動コア１６３を軸方向に移動させる。アクチュエータ１６１は、電圧が供給されていない非通電状態では流入側通路１５４ａと流出側通路１５６ａとを狭めていない通常状態である全開状態を維持する。アクチュエータ１６１は、制御装置５０によってコイル１６２に通電が行われると、発生する電磁力がスプリングの弾性力に打ち勝って可動コア１６３を変位させる。この変位により流量調整ユニット１６は流量調整弁１６４ａが流入側通路１５４ａを狭める絞り状態と流量調整弁１６４ｂが流出側通路１５６ａを狭める絞り状態とに制御する。

制御装置５０は、少なくとも一つの演算処理装置（ＣＰＵ）と、プログラムとデータとを記憶する記憶媒体としての少なくとも一つのメモリ装置とを有する。制御装置５０は、例えばコンピュータによって読み取り可能な記憶媒体を備えるマイクロコンピュータによって提供される。記憶媒体は、コンピュータによって読み取り可能なプログラムを非一時的に格納する非遷移的実体的記憶媒体である。記憶媒体は、半導体メモリまたは磁気ディスクなどによって提供されうる。制御装置５０は、一つのコンピュータ、またはデータ通信装置によってリンクされた一組のコンピュータ資源によって提供されうる。プログラムは、制御装置５０によって実行されることによって、制御装置５０をこの明細書に記載される装置として機能させ、この明細書に記載される方法を実行するように制御装置５０を機能させる。

制御装置５０が提供する手段および／または機能は、実体的なメモリ装置に記録されたソフトウェアおよびそれを実行するコンピュータ、ソフトウェアのみ、ハードウェアのみ、あるいはそれらの組合せによって提供することができる。例えば、制御装置５０がハードウェアである電子回路によって提供される場合、それは多数の論理回路を含むデジタル回路、またはアナログ回路によって提供することができる。

アクチュエータ１６１は、流入側通路１５４ａと流出側通路１５６ａのそれぞれを、全開状態と絞り状態とに切り換えることができる。全開状態は、アクチュエータ１６１が非通電状態であるときである。図４に示すように、全開状態は、流量調整弁１６４ａと流量調整弁１６４ｂが最もアクチュエータ１６１側に位置している状態である。全開状態では、流入側通路１５４ａへ伝播する圧力変動は、図４の破線で示すように、流入側通路１５４ａで振幅が小さくなることなくキャニスタ１３側の通路へ伝わっていく。

絞り状態は、アクチュエータ１６１に電圧が供給されている状態である。図５に示すように、絞り状態は、流量調整弁１６４ａおよび流量調整弁１６４ｂがアクチュエータ１６１から最も離れた位置にある状態である。絞り状態では、流入側通路１５４ａの流路断面積と流出側通路１５６ａの流路断面積とを絞っている状態である。絞り状態では、流入側通路１５４ａに伝播する圧力変動は、図５の破線で示すように流量調整弁１６４ａによって狭くなった流入側通路１５４ａを通過時に振幅が小さくなる。この作用により、圧力変動は流入側通路１５４ａにおいて抑えられてからキャニスタ１３側の通路へ伝わっていくようになる。このようにして絞り状態では、全開状態に比べてキャニスタ１３側の通路へ伝わっていく圧力変動が抑えられ、または緩やかになる。騒音が想定できるときに、流入側通路１５４ａを絞り状態に制御することによってキャニスタ１３側の通路における脈動を低減して騒音を未然に防ぐことができる。

さらに絞り状態では、流量調整弁１６４ｂによって狭くなった流出側通路１５６ａにおいて流通抵抗が増大するため、エンジン側へ流出する蒸発燃料の流速が抑えられる。このようにして絞り状態では、全開状態に比べて、エンジン２側の通路へ流出する蒸発燃料について超音速流などの発生が抑えられる。騒音が想定できるときに、流出側通路１５６ａを絞り状態に制御することによってエンジン２側の通路における流速低減を図り、車外に伝わる気流音を未然に防ぐことができる。

図６のフローチャートを参照して流量調整装置の作動を説明する。制御装置５０は、図６のフローチャートにしたがった処理を実行する。本フローチャートは、エンジン２が運転している走行時、停止している停車時および駐車時にかかわらず作動する。

本フローチャートが開始されると、制御装置５０は、ステップＳ１００であらかじめ定められた車両状態条件が成立するか否かを判定する。車両状態条件は、蒸発燃料が流れる通路における圧力変動に伴って発生する騒音や気流音が発生することが想定できる、あらかじめ設定された条件である。車両状態条件は、車両停止時であって、かつエンジン２が運転している状態である条件に設定することができる。現在の車両状態が、信号待ちである場合、一旦停車中である場合、出発前のアイドリング状態である場合などに該当すると、制御装置５０は車両状態条件が成立すると判定する。ステップＳ１００で車両状態条件が成立しないと判定すると、ステップＳ１００の処理を繰り返し実行する。

車両停止時であって、かつエンジン２が運転している状態である車両状態条件が成立するときは、走行によるロード音等が発生していない状態である。このため、圧力変動に伴う音や気流音が走行中と比べて乗員や車外に伝わりやすく、騒音になることがある。このような騒音を抑えるために、制御装置５０は、ステップＳ１００で車両状態条件が成立すると、ステップＳ１１０に進む。制御装置５０は、ステップＳ１１０で、流量調整弁１６４ａと流量調整弁１６４ｂとを絞り状態に動作させるようにアクチュエータ１６１を制御する処理を実行する。制御装置５０は、次にステップＳ１００に戻り、ステップＳ１００の処理を継続的に実行する。

また、制御装置５０は、ステップＳ１００で現在の車速が所定速度を下回っている場合に車両状態条件が成立すると判定する処理を実行してもよい。制御装置５０は、車速センサ６１によって検出される車速情報に基づいて現在の車速を取得する。車速センサ６１は、車両の走行制御や車両の走行に必要な冷却系統などの制御を行う車両ＥＣＵ６０に車速情報を出力する。車速情報は車両ＥＣＵ６０から制御装置５０に出力される。

所定速度は、実験結果または経験則に基づいて設定されることが好ましい。所定速度は、圧力変動に伴う音が走行音にかき消されて車室内の乗員に認識しにくいような車速に設定されるものとする。この場合、車両は走行しているため、気流音は車外の人には聞こえにくい状況にある。したがって、所定速度の設定にあたり、気流音については騒音として考慮しなくてもよい。所定速度の設定にあたり、気流音を騒音として考慮する場合には、所定速度は、気流音が走行音にかき消されて車室内の乗員に認識しにくいような車速に設定されるものとする。車両状態条件を現在の車速が所定速度を下回っている条件に設定することにより、低速で走行音が大きくないときに圧力変動に伴う音や気流音が騒音になることを抑えられる。

また、制御装置５０は、ステップＳ１００で現在のエンジン２の回転数が所定回転数を下回っている場合に車両状態条件が成立すると判定する処理を実行してもよい。この判定処理を採用する場合、所定回転数は、実験結果または経験則に基づいて設定されることが好ましい。所定回転数は、圧力変動に伴う音や気流音がエンジン音にかき消されて乗員に認識されにくいような回転数に設定されるものとする。車両状態条件を現在のエンジン２の回転数が所定回転数を下回っている条件に設定することにより、エンジン回転数が小さい静かなときに騒音を抑えることができる。

さらに制御装置５０は、車両の加速度が所定加速度を上回る場合に、現在の流路断面積よりも流入側通路１５４ａと流出側通路１５６ａの流路断面積を拡大するようにアクチュエータ１６１を制御することが好ましい。制御装置５０は、車両ＥＣＵ６０から車両の加速度情報を取得する。車両ＥＣＵ６０は、例えば自動車用ジャイロセンサなどの加速度検出装置によって検出された加速度情報を取得することができる。この判定処理を採用する場合、所定加速度は、実験結果または経験則に基づいて設定されることが好ましい。所定加速度は、圧力変動に伴う音や気流音が加速による走行音やエンジン音にかき消されて車室内の乗員に認識されにくいような加速度に設定されるものとする。このように車両状態条件を設定することで、加速によるエンジン音や走行音によって騒音を感じないときにパージ流量を絞ることなく高いパージ性能を発揮することができる。

第１実施形態の流量調整装置がもたらす作用効果について説明する。流量調整装置は、燃料通路１５３を有するハウジング１５０と、燃料通路１５３を開閉する弁体１５２と、弁体１５２を駆動する電磁ソレノイド部１５１とを備える。流量調整装置は、流入側流路断面積を調整可能とする流入側流量調整部と、流出側流路断面積を調整可能とする流出側流量調整部とを備える。流量調整装置は、流入側流量調整部の作動と流出側流量調整部の作動とを制御する制御装置５０を備える。制御装置５０は、圧力変動に伴う騒音が想定可能な車両状態条件が成立する場合に、流入側流路断面積と流出側流路断面積とを絞るように流入側流量調整部と流出側流量調整部とを制御する。

この流量調整装置によれば、前述の車両状態条件が成立する場合に、流入側流路断面積と流出側流路断面積とを絞る。この流路絞り制御により、弁体１５２よりもキャニスタ側の流路における圧力変動を抑制できるとともに、弁体１５２よりもエンジン側の流路で発生する気流音を抑制できる。この流量調整装置は、出力ポート１５６よりもエンジン側で発生する気流音と圧力変動に伴ってキャニスタ側の流路で発生する騒音とを低減できる。この流量調整装置は、車両状態条件が成立しないときには大流量のパージ性能を発揮し、車両状態条件が成立するときには低流量のパージ性能を発揮する。これにより、一つの装置によって両方のパージ性能を持つ流量制御特性を提供できる。

流量調整装置は、流入側流量調整部と流出側流量調整部との両方を駆動するアクチュエータ１６１を備える。制御装置５０は、車両状態条件が成立する場合に、流入側流路断面積と流出側流路断面積とを絞るようにアクチュエータ１６１を制御する。

この流量調整装置によれば、ハウジング１５０内の燃料通路１５３から流入側通路１５４ａを通じてキャニスタ１３側へ伝播する圧力の変動幅を抑えることができる。流量調整装置はこのように圧力変動に伴う騒音等を低減できる。

また、流量調整装置は、大きなチャンバを有することなく圧力の変動幅を抑えることができる構成を備えるため、装置の大型化を抑え車両搭載性を向上することができる。さらに流量調整装置は、パージバルブ１５へ流入する蒸発燃料を絞る構成を有するので、大流量を制御可能範囲とするパージバルブ１５に適用できる。つまり、流量調整装置は、大流量を制御可能であるとともに、キャニスタ１３側の配管内の圧力変動幅を抑えることができる蒸発燃料処理装置１を提供できる。換言すれば、流量調整装置は、低流量を制御可能であり大流量を制御可能である、２段階の流量特性を有する装置を実現できる。

（第２実施形態）
第２実施形態の流量調整装置について、図７を参照して説明する。第２実施形態は、流量調整装置の作動が第１実施形態と相違する。第２実施形態で特に説明しない構成、作用、効果については第１実施形態と同様である。

制御装置５０は、図７のフローチャートにしたがった処理を実行する。図７におけるステップＳ２２０は、図６におけるステップＳ１００と同じ処理である。

制御装置５０は、ステップＳ２００でキャニスタ濃度学習に基づいて高濃度であるか否かを判定する。基準値よりも低濃度であると判定すると、ステップＳ２０５で流量調整弁１６４ａと流量調整弁１６４ｂとを絞り状態に動作させるようにアクチュエータ１６１を制御する。この処理により、流量調整装置は小流量のパージを実施する。ステップＳ２００で基準値よりも高濃度であると判定すると、ステップＳ２１０で両方の流量調整弁を全開状態に動作させるようにアクチュエータ１６１を制御する。

ステップＳ２０５やステップＳ２１０を実行後は、ステップＳ２２０で所定の車両状態条件が成立するか否かを判定する。車両状態条件が成立すると判定すると、ステップＳ２３０で両方の流量調整弁を絞り状態に動作させるか、または絞り状態を維持するようにアクチュエータ１６１を制御する。車両状態条件が成立しないと判定すると、ステップＳ２２５で両方の流量調整弁を全開状態に動作させるか、全開状態を維持するようにアクチュエータ１６１を制御する。

キャニスタ濃度学習時である場合は、蒸発燃料処理装置１は低デューティ比から徐々にデューティ比を上げていくようにパージバルブ１５を制御する。蒸発燃料処理装置１は、このようにパージバルブ１５を制御してパージ流量を徐々に上げていきながら、空燃比の変化量を検出しつつキャニスタ濃度を学習する。大流量仕様であるパージバルブは、低流量仕様のバルブと比べて、デューティ比の変化に対する流量変化量が大きい。このため、使用するエンジンによっては空燃比の許容値を超えてしまいエンストしてしまう可能性がある。換言すれば、大流量化に伴い、デューティ比に対する流量変動が大きくなり、車両の空燃比が追従しなくなりエンストするという問題がある。

そこで制御装置５０は、キャニスタ濃度学習時に両方の流量調整弁を絞り状態に動作させるようにアクチュエータ１６１を制御する。これにより、キャニスタ濃度学習時に流量変化の小さい低流量のバルブ仕様に制御して、エンジントラブルを低減する。

さらに制御装置５０は、キャニスタ濃度の学習後にはキャニスタ濃度学習時でないと判定して、大流量のパージを実施して所望のパージ機能を発揮させることができる。つまり、流量調整装置は、キャニスタ濃度がわかり、走行時に大量にパージしたい場合は、アクチュエータで流路を広げ、大流量バルブとして使用することになる。

また、流量調整装置は、大流量バルブとしての機能を使用可能であるとともに、脈動音対策としての効果も奏する。

（第３実施形態）
第３実施形態の流量調整装置について、図８および図９を参照して説明する。第３実施形態は、ローパスフィルタ１７によってアクチュエータ１６１の作動電圧を抑えて絞り状態に制御する点が第１実施形態と相違する。第３実施形態で特に説明しない構成、作用、効果については第１実施形態と同様であり、以下、前述の実施形態と異なる点についてのみ説明する。

図８に図示するように、第３実施形態の流量調整装置は、パージバルブ１５、ローパスフィルタ１７およびアクチュエータ１６１を含むモジュール１８を備えている。制御装置５０が制御するデューティ比値の電圧は、パージバルブ１５とローパスフィルタ１７とにそれぞれ与えられる。所定の条件を満たす場合には、供給電圧はローパスフィルタ１７でカットされて、所定のデューティ比値に設定された作動電圧がアクチュエータ１６１に供給される。つまり、アクチュエータ１６１の作動電圧は制御装置５０によって制御されるのではない。ローパスフィルタ１７に供給されたデューティ比は、ローパスフィルタ１７によって自動的に低下させた値としてアクチュエータ１６１に供給されることになる。

図９に示すように、制御装置５０によって制御されて増加したデューティ比値が所定値を上回る場合には、ローパスフィルタ１７はアクチュエータ１６１に出力する電圧をパージバルブ１５への供給電圧よりも低下させる。これにより、アクチュエータ１６１に出力される作動電圧は、デューティ比値が増加する前における供給電圧よりも増加するようになる。このように供給電圧が制御されることで、アクチュエータ１６１は、流入側流路断面積と流出側流路断面積とを絞るように流量調整弁を制御する。このように第３実施形態の流量調整装置は、ローパスフィルタ１７によって、あるデューティ比値で自動的にアクチュエータ１６１を作動させて流量を可変する。流量調整装置は、制御装置５０によって制御されるデューティ比値が所定値をこえると、大流量制御による圧力変動幅の増大を抑えるように、ローパスフィルタ１７がアクチュエータ１６１の作動電圧をカットする機能を発揮する。これにより、パージバルブ１５が制御可能とする流量が大きくなったときに、制御装置５０による判定処理を行うことなく自動的に圧力変動幅を抑えて騒音を未然に防ぐ。

第３実施形態の流量調整装置は、電磁ソレノイド部１５１に印加する電圧をデューティ比制御する制御装置５０と、電磁ソレノイド部１５１とアクチュエータ１６１とを連絡する通電経路の途中に設けられたローパスフィルタ１７と、を備える。ローパスフィルタ１７は、電磁ソレノイド部１５１に印加された電圧のデューティ比が所定デューティ比値を上回る場合にアクチュエータ１６１に出力する電圧をローパスフィルタ１７への印加電圧よりも低下させる。この印加電圧制御により、流量調整弁１６４ａと流量調整弁１６４ｂは、流入側流路断面積と流出側流路断面積を絞る。

この流量調整装置によれば、アクチュエータ１６１に出力される電圧が、デューティ比値増加前の供給電圧よりも増加する。このため、流入側流路断面積と流出側流路断面積とが絞られる。これにより、燃料通路１５３から流入側通路１５４ａを通じてキャニスタ１３側へ伝播する圧力の変動幅とエンジン側の流路から発生する気流音とを抑えることができる。したがって、制御装置５０で車両状態条件を判定して判定結果に応じた処理を行う機能を備えることなく、気流音と圧力変動に伴う騒音を低減可能な流量調整装置を提供できる。

（他の実施形態）
この明細書の開示は、例示された実施形態に制限されない。開示は、例示された実施形態と、それらに基づく当業者による変形態様を包含する。例えば、開示は、実施形態において示された部品、要素の組み合わせに限定されず、種々変形して実施することが可能である。開示は、多様な組み合わせによって実施可能である。開示は、実施形態に追加可能な追加的な部分をもつことができる。開示は、実施形態の部品、要素が省略されたものを包含する。開示は、一つの実施形態と他の実施形態との間における部品、要素の置き換え、または組み合わせを包含する。開示される技術的範囲は、実施形態の記載に限定されない。開示される技術的範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意味および範囲内での全ての変更を含むものと解されるべきである。

明細書に開示の目的を達成可能な流量調整装置は、流入側流量調整部と流出側流量調整部との両方を駆動するアクチュエータ１６１を備えるが、この構成に限定されない。流量調整装置は、例えば、流入側流量調整部を駆動するアクチュエータと流出側流量調整部を駆動するアクチュエータとを備える構成でもよい。

前述の実施形態において、制御装置５０は、通電のオン時間とオフ時間とによって形成される１周期の時間に対するオン時間の比率、すなわちデューティ比を制御してパージバルブ１５に対して電力供給しているが、このような電力供給に限定されない。例えば、パージバルブ１５は、所定の電圧値が供給されているオン状態と電力が供給されていないオフ状態とのいずれかを計測値に応じて選定するオンオフ制御によって制御される構成でもよい。

前述の実施形態において、図４を用いて説明した、燃料通路１５３から流入側通路１５４ａへ伝播する圧力変動は、パージバルブ１５が燃料通路１５３を閉状態に制御しているときだけに発生するものではない。図４において破線で示した圧力変動の伝播は、パージバルブ１５が燃料通路１５３を開状態に制御しているときにも発生し得る現象である。

２…エンジン、 １３…キャニスタ、 １７…ローパスフィルタ
５０…制御装置、 １５０…ハウジング、 １５１…電磁ソレノイド部
１５２…弁体、 １５３…燃料通路、 １５４ａ…流入側通路
１５５…弁座、 １５６ａ…流出側通路、 １６１…アクチュエータ
１６４ａ…流量調整弁（流入側流量調整部）
１６４ｂ…流量調整弁（流出側流量調整部）、 １５１１…可動コア

Claims (8)

1. エンジン（２）の吸気圧によってキャニスタ（１３）から流出する蒸発燃料が流通する燃料通路（１５３）を有するハウジング（１５０）と、
   弁座（１５５）から離間して前記蒸発燃料の流通を許可する開状態と閉状態とに切り換えるように前記燃料通路を開閉する弁体（１５２）と、
   前記開状態と前記閉状態とを切り換えるために、前記弁体とともに変位する可動コア（１５１１）を軸方向に駆動する駆動力を発生する電磁ソレノイド部（１５１）と、
   前記弁体よりも前記キャニスタ側に位置する流入側通路（１５４ａ）における流入側流路断面積を調整可能とする流入側流量調整部（１６４ａ）と、
   前記弁体よりも前記エンジン側に位置する流出側通路（１５６ａ）における流出側流路断面積を調整可能とする流出側流量調整部（１６４ｂ）と、
   前記流入側流量調整部の作動と前記流出側流量調整部の作動とを制御する制御装置（５０）と、
   を備え、
   前記制御装置は、圧力変動に伴う騒音が想定可能な車両状態条件が成立する場合に、前記流入側流路断面積と前記流出側流路断面積とを絞るように前記流入側流量調整部と前記流出側流量調整部とを制御する流量調整装置。
2. 前記流入側流量調整部と前記流出側流量調整部との両方を駆動するアクチュエータ（１６１）を備え、
   前記制御装置は、前記車両状態条件が成立する場合に、前記流入側流路断面積と前記流出側流路断面積とを絞るように前記アクチュエータを制御する請求項１に記載の流量調整装置。
3. 前記制御装置は、車両停止時かつ前記エンジンが運転している状態である場合に、前記車両状態条件が成立すると判定する請求項１または請求項２に記載の流量調整装置。
4. 前記制御装置は、車速が所定速度を下回っている場合に、前記車両状態条件が成立すると判定する請求項１または請求項２に記載の流量調整装置。
5. 前記制御装置は、前記エンジンの回転数が所定回転数を下回っている場合に、前記車両状態条件が成立すると判定する請求項１または請求項２に記載の流量調整装置。
6. 前記制御装置は、車両の加速度が所定加速度を上回る場合に、前記流入側流路断面積と前記流出側流路断面積とを拡大するように前記流入側流量調整部と前記流出側流量調整部とを制御する請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の流量調整装置。
7. 前記制御装置はさらに、前記キャニスタにおける蒸発燃料の濃度を学習するキャニスタ濃度学習時に、前記流入側流路断面積と前記流出側流路断面積とを絞るように前記流入側流量調整部と前記流出側流量調整部とを制御する請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の流量調整装置。
8. エンジン（２）の吸気圧によってキャニスタ（１３）から流出する蒸発燃料が流通する燃料通路（１５３）を有するハウジング（１５０）と、
   弁座（１５５）から離間して前記蒸発燃料の流通を許可する開状態と閉状態とに切り換えるように前記燃料通路を開閉する弁体（１５２）と、
   前記開状態と前記閉状態とを切り換えるために、前記弁体とともに変位する可動コア（１５１１）を軸方向に駆動する駆動力を発生する電磁ソレノイド部（１５１）と、
   前記弁体よりも前記キャニスタ側に位置する流入側通路（１５４ａ）における流入側流路断面積を調整可能とする流入側流量調整部（１６４ａ）と、
   前記弁体よりも前記エンジン側に位置する流出側通路（１５６ａ）における流出側流路断面積を調整可能とする流出側流量調整部（１６４ｂ）と、
   前記流入側流量調整部と前記流出側流量調整部との両方を駆動するアクチュエータ（１６１）と、
   前記電磁ソレノイド部に印加する電圧をデューティ比制御する制御装置（５０）と、
   前記電磁ソレノイド部と前記アクチュエータとを連絡する通電経路の途中に設けられたローパスフィルタ（１７）と、
   を備え、
   前記ローパスフィルタは、前記電磁ソレノイド部に印加された電圧のデューティ比値が所定のデューティ比値を上回る場合に、前記アクチュエータに出力する電圧を前記電磁ソレノイド部への印加電圧に対して低下させることにより、前記アクチュエータへの供給電圧が前記上回る前よりも増加して、前記流入側流量調整部と前記流出側流量調整部は、前記流入側流路断面積と前記流出側流路断面積とを絞る流量調整装置。

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