JP6129722B2 - 蒸発燃料処理装置 - Google Patents
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Description
特許文献1の蒸発燃料処理装置は、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ている。
前記蒸発燃料処理装置では、エンジンが駆動され、所定のパージ条件が成立することで、キャニスタ内が大気に連通した状態で、前記エンジンの吸気負圧がパージ通路を介してキャニスタ内に作用するようになる。これにより、キャニスタ内に空気が流入して吸着材に吸着されている蒸発燃料がパージされ、前記吸着材から離脱した蒸発燃料がパージ通路によりエンジンに導かれる。さらに、キャニスタ内のパージが行なわれている間に、ベーパ通路の封鎖弁が開弁されて燃料タンクの圧抜き制御が行われる。
ここで、前記蒸発燃料処理装置で使用されている封鎖弁は、ECUからのオン信号を受けて開弁し、オフ信号により閉弁するように構成されている。そして、ECUからのオン信号、オフ信号をデューティ比制御することにより、前記封鎖弁を流れる気体流量を調整し、燃料タンクの圧抜き制御を行なうようにしている。
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を変化させることで、前記ベーパ通路を流れる気体流量を調整して前記燃料タンクの圧抜き制御を行なう構成であり、前記燃料タンクの圧抜き制御では、前記燃料タンクの目標タンク内圧と実際のタンク内圧との偏差が小さくなるように、前記封鎖弁のストローク量がフィードバック制御され、前記封鎖弁は、前記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、前記燃料タンクの目標タンク内圧と実際のタンク内圧との偏差が予め決められた範囲内にあるときは、前記封鎖弁のストローク量は、その封鎖弁の開弁開始位置のストローク量よりも一定量少ない値に設定されて、前記封鎖弁は前記燃料タンクを密閉状態にするスタンバイ位置に保持されることを特徴とする。
さらに、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を変化させることで、ベーパ通路を流れる気体流量を調整する構成のため、ベーパ通路を流れる気体流量を微調整することができる。このため、精度良く燃料タンクの圧抜き制御を行なえるようになる。
また、燃料タンクの目標タンク内圧と実際のタンク内圧との偏差が予め決められた範囲内にあるときは、封鎖弁は燃料タンクを密閉状態にするスタンバイ位置に保持され、フィードバック制御は行なわれない。このため、燃料タンク内の液面変動等によるタンク内圧の微変化で圧抜き制御が行なわれるような不具合がない。
また、封鎖弁は、開弁開始位置の近傍で閉弁状態に保持されているため、即ち、開弁開始位置の近傍にスタンバイしているため、フィードバック制御時に速やかに開弁できるようになる。
ここで、タンク内圧が高い場合には低い場合と比べて、封鎖弁の弁開度が一定であっても封鎖弁を流れる気体の流量は増加する。このため、タンク内圧が高いときに定数を小さくすることで、フィードバック制御時に封鎖弁のストローク量の変化量(弁開度の変化量)が小さくなり、封鎖弁の流量変化量を抑えることができる。逆に、タンク内圧が低いときに定数を大きくすることで、フィードバック制御時に封鎖弁のストローク量の変化量(弁開度の変化量)が大きくなり、封鎖弁に気体が流れ易くなる。したがって、タンク内圧が高圧の場合と低圧の場合とで同じように封鎖弁に気体が流れ、タンク内圧が高圧の場合と低圧の場合とで同様に燃料タンクの圧抜き制御を行なえるようになる。
このため、燃料タンクからベーパ通路を通ってキャニスタ内に流入した蒸発燃料はキャニスタ内に溜まらず、パージ通路を通ってエンジンの吸気通路に導かれるようになる。
請求項5の発明によると、封鎖弁のストローク量は、エンジンの空燃比に基づいて補正できるように構成されていることを特徴とする。
このため、例えば、エンジンの空燃比が燃料リッチとなった場合には、封鎖弁のストローク量を補正して封鎖弁の開度を減少させ、燃料タンクからベーパ通路、キャニスタ、及びパージ通路を通ってエンジンの吸気通路に導かれる蒸発燃料量を減少させることが可能になる。また、逆に燃料リーンとなった場合には、封鎖弁のストローク量を補正して封鎖弁の開度を増加させ、燃料タンクからベーパ通路、キャニスタ、及びパージ通路を通ってエンジンの吸気通路に導かれる蒸発燃料量を増加させることが可能になる。これにより、エンジンの空燃比を正常にできる。
以下、図1から図8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。
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。
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(後記する)。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、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。
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(後記する)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。
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。
次に、図5、図6に基づいて、前記封鎖弁40を使用した燃料タンク15の基本的な圧抜き制御装置について説明する。
図5の上図は、前記圧抜き制御装置の基本構成を表す制御ブロック図である。圧抜き制御装置はECU19に設けられたフィードバック制御部19bと、目標タンク内圧設定部(図示省略)と、比較部19rとを備えている。さらに、燃料タンク15に設けられたタンク内圧センサ15pからECU19に入力されているタンク内圧信号を使用できるように構成されている。
前記圧抜き制御装置では、ECU19の目標タンク内圧設定部において燃料タンク15の目標タンク内圧TagPが設定されると、比較部19rにおいて目標タンク内圧TagPと、タンク内圧センサ15pにより検出された実際のタンク内圧SenPとが比較される。そして、目標タンク内圧TagPと実際のタンク内圧SenPとの偏差ΔPがフィードバック制御部19bに入力される。フィードバック制御部19bでは、前記偏差ΔPが減少するように封鎖弁40のストローク量(ステップ数)を決める演算が行なわれ、その演算結果が封鎖弁40に対して出力される。具体的には、前記偏差ΔPに対して予め設定されている定数Kpを乗算する演算が行われる。
封鎖弁40は、フィードバック制御部19bからの出力信号に基づいてステッピングモータ50を回転させ、弁座48に対するバルブ体70の開弁位置(弁開度)を調整する。これにより、燃料タンク15の圧抜きが行なわれ、実際のタンク内圧SenPが目標タンク内圧TagPに近づくようになる。
なお、図示省略されているが、タンク内圧SenPが0〜5kPaの間、及び5〜20kPaの間も所定のタンク内圧SenPに基づいてそれぞれ定数Kpが設定されている。
ここで、タンク内圧SenPが高いときは、タンク内圧SenPが低いときと比べて、封鎖弁40の弁開度が一定であっても、その封鎖弁40を流れる気体の流量は大きくなる。しかし、上記したように、タンク内圧SenPが高いときに定数Kpを小さくすることで、フィードバック制御時の封鎖弁40のストローク量(弁開度)の変化量が小さくなり、封鎖弁40の流量変化量を抑えることができる。逆に、タンク内圧SenPが低いときに定数Kpを大きくすることで、フィードバック制御時に封鎖弁40のストローク量(弁開度)の変化が大きくなり、封鎖弁40を気体が流れ易くなる。これにより、タンク内圧SenPが高い場合でも低い場合でも同じように封鎖弁40に気体が流れ、タンク内圧SenPが高い場合でも低い場合でもほぼ同様に燃料タンク15の圧抜き制御を行なえるようになる。
ここで、図6のフローチャートに示す処理は、車両の走行中に、ECU19がキャニスタ22内の蒸発燃料をパージさせる制御を実行する際に、同時に行われる。即ち、燃料タンク15の圧抜き制御は、パージ通路26のパージ弁26v(図1参照)の開弁に合わせて実行される。また、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、ステップS101で、封鎖弁40の開弁開始位置の学習値(Step数)が取り込まれ、不要なデータがクリアされる(ステップS101)。次に、目標タンク内圧TagP、実際のタンク内圧SenPが取り込まれ(ステップS102、S103)、偏差ΔP(=TagP−SenP)が演算される(ステップS104)。そして、偏差ΔPが予め決められた範囲を超えるか否か、例えば、ΔP<−2kPa、あるいは2kPa<ΔPであるか否かが判定される(ステップS105)。偏差ΔPが−2kPa<ΔP<2kPaの範囲内にある場合には(ステップS105 NO)、燃料タンク15の圧抜き制御が不要と判断され、封鎖弁40のストローク量(ステップ数)は、スタンバイ位置に対応するステップ数に設定される(ステップS110)。これにより、封鎖弁40のステッピングモータ50が設定されたステップ数まで動かされ、封鎖弁40はスタンバイ位置で閉弁状態に保持される(ステップS109)。
ここで、スタンバイ位置とは、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回転した位置であり、封鎖弁40は開弁開始位置の近傍で閉弁状態に保持される。このため、封鎖弁40は開弁方向の信号を受ければ速やかに開弁が可能となる。
そして、ステップS108で、開弁開始位置の学習値(Step数)と開弁ステップ数bStepとが加算される。次に、開弁開始位置の学習値(Step数)と開弁ステップ数bStepとの加算ステップ数(目標Step)に基づいて封鎖弁40のステッピングモータ50が回転する(ステップS109)。これにより、封鎖弁40は、開弁開始位置から開弁ステップ数bStepに相当するストローク量だけ開弁する。
封鎖弁40の開弁により、燃料タンク15内の気体(蒸発燃料を含む空気)がベーパ通路24、封鎖弁40を通ってキャニスタ22側に流れ、燃料タンク15の圧抜きが行われる。これにより、タンク内圧SenPが目標タンク内圧TagPに近づき、偏差ΔPが減少するようになる。以後、封鎖弁40を流れる気体流量を圧抜き流量と呼ぶ。
ここで、圧抜き制御が行なわれる際には、上記したように、パージ制御が実行されている。即ち、キャニスタ22が大気に連通した状態で、パージ弁26vが開弁されてエンジン14の吸気負圧がパージ通路26を介してキャニスタ22内に加わっている。このため、燃料タンク15からベーパ通路24を介してキャニスタ22に流入した蒸発燃料はキャニスタ22からパージ通路26、パージ弁26vを通ってエンジン14に導かれる。
上記したように、圧抜き制御が行なわれる際には、パージ制御が実行されているため、キャニスタ22は大気に連通するとともに、パージ弁26v、パージ通路26を介してエンジン14の吸気通路16とも連通している。このため、圧抜き制御時に燃料タンク15からベーパ通路24を通ってキャニスタ22に流入した蒸発燃料が大気中に漏れ出ないようにする必要がある。さらに、パージ制御中に蒸発燃料がキャニスタ22内の吸着材に吸着されないようにする必要もある。また、圧抜き制御時にベーパ通路24からキャニスタ22に流入した蒸発燃料はパージ通路26、パージ弁26vを通ってエンジン14に導かれるため、エンジン14の空燃比に悪影響を与えないようにする必要がある。
これらの点を配慮して、図5に示す基本的な圧抜き制御装置に改良を加えたのが変更例に係る圧抜き制御装置(図7)である。
図7に示す圧抜き制御装置は、フィードバック制御部19bの出力信号にパージ流量に基づく制限を加えるガード部19zと、エンジン14の空燃比に基づく補正を加える補正部19fとを備えている。
前記補正部19fは、エンジン14の空燃比に基づいてフィードバック制御部19bの出力信号を補正する部分である。補正部19fは、空燃比が燃料リッチの場合に封鎖弁40のストローク量(ステップ数)が小さくなる方向にフィードバック制御部19bの出力信号を補正し、空燃比が燃料リーンの場合に封鎖弁40のストローク量(ステップ数)が大きくなる方向にフィードバック制御部19bの出力信号を補正する。即ち、補正部19fは、図7の下図に示すように、空燃比が燃料リッチの場合(−α)、フィードバック制御部19bの出力信号から1Step減算し、空燃比が燃料リーンの場合(+α)、フィードバック制御部19bの出力信号に1Step加算する。
図8のステップS205の判定において、偏差ΔPが、例えば、2kPa<ΔPの場合には(ステップS205 YES)、タンク内圧SenPに基づく定数Kpと偏差ΔPとが乗算され、開弁ステップ数bStepが求められる(ステップS206、S207)。次に、封鎖弁40が開弁ステップ数bStepに相当するストローク量だけ開弁した状態で、その封鎖弁40を流れる圧抜き流量が前記パージ流量を超えないようにガード部19zがフィードバック制御部19bの出力信号に制限を加える。即ち、パージ流量ガード処理が行なわれ、ガード処理後のステップ数pgStepが設定される(ステップS208)。
ここで、封鎖弁40が開弁ステップ数bStepに相当するストローク量だけ開弁した状態で、その封鎖弁40を流れる圧抜き流量が前記パージ流量を超えていない場合には、ガード処理後のステップ数pgStepは開弁ステップ数bStepに等しくなる。
このように、封鎖弁40を流れる気体流量(圧抜き流量)が前記パージ流量を超えないように制御されるため、圧抜き制御時に燃料タンク15からベーパ通路24を介してキャニスタ22に流入した蒸発燃料はキャニスタ22内に留まらず、パージ通路26、パージ弁26vを通ってエンジン14に導かれる。さらに、キャニスタ22内の蒸発燃料が大気中に漏れ出ることもない。
また、エンジン14の空燃比が燃料リッチの場合(−α)、補正値abffbは−1Stepとなり、ガード処理後のステップ数pgStepが1Stepだけ小さくなるため、封鎖弁40は絞られる。このため、燃料タンク15からベーパ通路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に導かれる蒸発燃料が減少し、空燃比が適正な方向に戻される。
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の圧抜き制御では、燃料タンク15の目標タンク内圧TagPと実際のタンク内圧SenPとの偏差ΔPが小さくなるように、封鎖弁40のストローク量(Step)がフィードバック制御される。このため、実際のタンク内圧SenPが目標タンク内圧TagPに対して高い場合には、封鎖弁40を開く方向にストローク量が制御される。これにより、蒸発燃料を含む燃料タンク15内の気体がベーパ通路24を介してキャニスタ22側に逃がされ、燃料タンク15の圧抜きが行なわれる。このように、フィードバック制御により燃料タンク15の圧抜きを行なう構成のため、圧抜き制御が複雑化しない。
さらに、封鎖弁40は、弁座48に対するバルブ体70等の軸方向距離であるストローク量を変化させることで、ベーパ通路24を流れる気体流量(圧抜き流量)を調整する構成のため、ベーパ通路24を流れる気体流量を微調整することができる。このため、精度良く燃料タンク15の圧抜き制御を行なえるようになる。
また、燃料タンク15の目標タンク内圧TagPと実際のタンク内圧SenPとの偏差ΔPが予め決められた範囲内にあるときは、封鎖弁40は燃料タンク15を密閉状態にするスタンバイ位置に保持され、フィードバック制御は行なわれない。このため、燃料タンク15内の液面変動等によるタンク内圧SenPの微変化で圧抜き制御が行なわれるような不具合がない。また、封鎖弁40は、開弁開始位置の近傍で閉弁状態に保持されているため、フィードバック制御時に速やかに開弁できるようになる。
また、パージ通路26が閉じられているときは、燃料タンク15の圧抜き制御が行なわれないため、燃料タンク15内の蒸発燃料がキャニスタ内に充満するようなことがない。
さらに、封鎖弁40のストローク量には、その封鎖弁40を流れる気体流量(圧抜き流量)がパージ流量を超えないように、上限値が設けられているため、燃料タンク15からベーパ通路24を通ってキャニスタ22内に流入した蒸発燃料はキャニスタ22内に溜まらず、パージ通路26を通ってエンジン14の吸気通路16に導かれるようになる。
また、例えば、エンジン14の空燃比が燃料リッチとなった場合には、封鎖弁40のストローク量を補正して封鎖弁40の開度を減少させ、燃料タンク15からベーパ通路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に導かれる蒸発燃料量を減少させることができる。逆に燃料リーンとなった場合には、封鎖弁40のストローク量を補正して封鎖弁40の開度を増加させ、燃料タンク15からベーパ通路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に導かれる蒸発燃料量を増加させることが可能になる。これにより、エンジンの空燃比を正常に保持できる。
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、常に、フィードバック制御により燃料タンク15の圧抜きを行なう例を示したが、例えば、フィードバック制御中に燃料タンク15の圧力が上限圧力に近づいた場合には、封鎖弁40の開度を全開に近い位置まで強制的に開く制御を付加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。
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
48・・・・弁座
60・・・・バルブガイド(弁可動部)
70・・・・バルブ体(弁可動部)
Kp・・・・定数
TagP・・・目標タンク内圧
SenP・・・タンク内圧
Claims (5)
- 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を変化させることで、前記ベーパ通路を流れる気体流量を調整して前記燃料タンクの圧抜き制御を行なう構成であり、
前記燃料タンクの圧抜き制御では、前記燃料タンクの目標タンク内圧と実際のタンク内圧との偏差が小さくなるように、前記封鎖弁のストローク量がフィードバック制御され、
前記封鎖弁は、前記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、
前記燃料タンクの目標タンク内圧と実際のタンク内圧との偏差が予め決められた範囲内にあるときは、前記封鎖弁のストローク量は、その封鎖弁の開弁開始位置のストローク量よりも一定量少ない値に設定されて、前記封鎖弁は前記燃料タンクを密閉状態にするスタンバイ位置に保持されることを特徴とする蒸発燃料処理装置。 - 請求項1に記載された蒸発燃料処理装置であって、
前記封鎖弁のストローク量は、前記燃料タンクの目標タンク内圧と実際のタンク内圧との偏差に対して定数を乗算した値に基づいて設定され、
前記定数は、前記タンク内圧が高いときに小さく、前記タンク内圧が低いときに大きくなるように設定されていることを特徴とする蒸発燃料処理装置。 - 請求項1又は請求項2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開かれているときに、前記フィードバック制御が行なわれることを特徴とする蒸発燃料処理装置。 - 請求項1から請求項3のいずれかに記載された蒸発燃料処理装置であって、
前記封鎖弁のストローク量には、その封鎖弁を流れる気体流量が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を流れるパージ流量を超えないように、上限値が設けられていることを特徴とする蒸発燃料処理装置。 - 請求項1から請求項4のいずれかに記載された蒸発燃料処理装置であって、
前記封鎖弁のストローク量は、エンジンの空燃比に基づいて補正できるように構成されていることを特徴とする蒸発燃料処理装置。
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