WO2017138317A1 - 蒸発燃料処理装置および蒸発燃料処理装置における封鎖弁の開弁開始位置学習方法 - Google Patents

蒸発燃料処理装置および蒸発燃料処理装置における封鎖弁の開弁開始位置学習方法 Download PDF

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山崎　誠
善和 宮部
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Definitions

  • the present disclosure relates to an evaporative fuel processing apparatus including a block valve installed in a vapor passage connecting a fuel tank and a canister, and a valve opening start position learning method of the block valve.
  • the valve opening start position of the block valve is learned based on the change in the internal pressure of the fuel tank when the block valve driven by the stepping motor and the axial distance between the valve body and the valve seat of the block valve are changed.
  • An evaporative fuel processing device including a control device is known (for example, see Patent Document 1).
  • the control device of the fuel vapor processing apparatus moves the valve body in the valve opening direction from the valve closing limit position of the block valve by a predetermined stroke, and the internal pressure of the fuel tank is set to the previously detected value. On the other hand, it is determined whether or not it has decreased by a predetermined value or more.
  • the control device determines that the internal pressure of the fuel tank has decreased by a predetermined value or more with respect to the previous detection value, the control device regards that the block valve has started to open, and based on the total stroke amount from the valve closing limit position.
  • the learning value of the valve opening start position is calculated. Further, the control device determines whether or not the increase in the internal pressure of the fuel tank is within the allowable range, and the increase in the internal pressure of the fuel tank is outside the allowable range during or before learning the valve opening start position of the block valve. If it is determined that the learning is, the learning of the valve opening start position is interrupted or prohibited.
  • the detection value of the sensor that detects the internal pressure of the fuel tank changes not only according to the fuel evaporation state in the fuel tank but also depending on the behavior of the vehicle equipped with the evaporated fuel processing device, that is, the behavior of the fuel in the fuel tank. . Therefore, even if learning of the valve opening start position of the blocking valve is once started, learning of the valve opening start position is prohibited if the internal pressure (detected value) of the fuel tank changes due to a change in fuel behavior as the vehicle travels. Or it may be interrupted. Therefore, in the conventional fuel vapor processing apparatus, it is difficult to accurately learn the valve opening start position of the blocking valve while the vehicle is running, and there is still room for improvement in terms of securing a learning opportunity.
  • the main object of the present disclosure is to increase learning opportunities while ensuring good learning accuracy of the opening start position of the blocking valve.
  • An evaporative fuel processing apparatus of the present disclosure is provided in a vapor passage that connects a fuel tank and a canister, and has a block valve having a valve body that moves forward and backward in an axial direction with respect to a valve seat, and communication between the canister and the atmosphere.
  • an evaporative fuel processing apparatus including a shut-off valve that can be shut off, a tank internal pressure sensor that detects an internal pressure of the fuel tank, and a canister internal pressure sensor that detects an internal pressure of the canister, a control that controls the block valve and the shut-off valve
  • the fuel tank is configured to change an axial distance between the valve body and the valve seat in a state where communication between the canister and the atmosphere is blocked by the shut-off valve, and according to the change in the axial distance.
  • a control device that learns a valve opening start position of the blocking valve based on an internal pressure change of the canister.
  • the sealing valve is opened by a change in the axial distance between the valve body and the valve seat in a state where the internal pressure of the fuel tank is positive and the communication between the canister and the atmosphere is blocked by the shut-off valve.
  • the valve When the valve is operated, the internal pressure of the fuel tank decreases and the internal pressure of the canister increases.
  • the internal pressure of the fuel tank is negative and the communication between the canister and the atmosphere is blocked by the shut-off valve, the internal pressure of the fuel tank increases when the block valve opens due to the change in the axial distance. The internal pressure of the canister decreases.
  • the influence of the behavior of the fuel in the fuel tank on the detected value of the canister internal pressure sensor is very small. Therefore, by changing the axial distance in a state where the communication between the canister and the atmosphere is cut off, and learning the valve opening start position of the block valve based on the internal pressure change of the fuel tank and the canister, the fuel in the fuel tank Changes in fuel behavior in the fuel tank, such as when a vehicle equipped with an evaporative fuel treatment device is running, while suppressing mislearning of the valve opening start position due to changes in the detected value of the tank internal pressure sensor in response to changes in the behavior of the vehicle It is possible to allow learning of the valve opening start position when the occurrence of As a result, it is possible to increase learning opportunities while ensuring good learning accuracy of the opening start position of the blocking valve.
  • control device has an absolute value of an internal pressure change amount of the fuel tank according to a change in the axial distance that is equal to or greater than a predetermined tank internal pressure threshold value, and the canister according to the change in the axial distance.
  • the command value for the axial distance may be stored as a learned value for the valve opening start position.
  • control device determines the valve opening start position when the internal pressure of the fuel tank is equal to or lower than a first threshold value lower than the standard atmospheric pressure or equal to or higher than a second threshold value higher than the standard atmospheric pressure. Learning may be performed.
  • a valve opening start position learning method for a sealing valve in an evaporative fuel processing apparatus is provided in a vapor passage that connects a fuel tank and a canister and has a valve body that moves forward and backward in an axial direction with respect to a valve seat.
  • a shutoff valve in an evaporative fuel processing apparatus including: a shutoff valve capable of shutting off communication between the canister and the atmosphere; a tank internal pressure sensor that detects an internal pressure of the fuel tank; and a canister internal pressure sensor that detects an internal pressure of the canister.
  • valve opening start position learning method of the present invention wherein the axial distance between the valve body and the valve seat is changed in a state where the communication between the canister and the atmosphere is blocked by the shut-off valve, and the change in the axial distance Learning a valve opening start position of the blocking valve based on changes in internal pressure of the fuel tank and the canister according to the conditions.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating an evaporated fuel processing apparatus 20 according to the present disclosure.
  • evaporative fuel generated in a fuel tank 10 storing fuel supplied to a combustion chamber 2 of an engine (internal combustion engine) 1 mounted on a vehicle (not shown) leaks to the outside. It is for suppressing the above.
  • the air purified by the air cleaner 3 is sucked into the combustion chambers 2 via the intake pipe 4, the throttle valve 5, an intake valve (not shown), and the like.
  • the fuel is injected from the fuel injection valve 6 in 4p or in each combustion chamber 2.
  • the engine 1 is controlled by an electronic control unit (hereinafter referred to as “ECU”) 8 which is a microcomputer including a CPU (not shown).
  • ECU electronice control unit
  • the vehicle on which the engine 1 is mounted may have only the engine 1 as a power source that outputs driving power, and includes a hybrid that includes an electric motor that can output driving power in addition to the engine 1. It may be a vehicle.
  • the fuel tank 10 regulates a fuel inlet pipe 11 for supplying fuel into the fuel tank 10 through a fuel filler port of a vehicle (not shown), a vent line 12, and a reverse flow of fuel from the fuel tank 10 to the fuel filler port.
  • a check valve 13 a fuel sender gauge 14 for detecting the level of fuel in the fuel tank 10 using a float, a tank internal pressure sensor 15 for detecting the internal pressure Ptk of the fuel tank 10, and the like.
  • Each of the fuel sender gauge 14 and the tank internal pressure sensor 15 transmits a signal indicating the detected value to the ECU 8.
  • a fuel passage 16 is connected to the upper portion of the fuel tank 10, and a fuel pump module 17 controlled by the ECU 8 and connected to the fuel passage 16 is disposed in the fuel tank 10. The fuel injected by the fuel pump module 17 is supplied to the fuel injection valve 6 of the engine 1 through the fuel passage 16.
  • the evaporative fuel processing device 20 is installed in the middle of a canister 22, a vapor passage 24 connecting the fuel tank 10 and the canister 22, a purge passage 26, an atmospheric passage 28, and a vapor passage 24.
  • Block valve 30 The canister 22 has activated carbon as an adsorbent disposed therein, and adsorbs the evaporated fuel in the fuel tank 10 with the adsorbent.
  • One end portion (upstream end portion) of the vapor passage 24 is connected to the fuel tank 10 so as to communicate with the gas layer portion in the fuel tank 10, and the other end portion (downstream end portion) of the vapor passage 24 is
  • the canister 22 is connected to communicate with the inside of the canister 22.
  • One end (upstream end) of the purge passage 26 is connected to the canister 22 so as to communicate with the inside of the canister 22, and the other end (downstream end) of the purge passage 26 is connected to the engine 1.
  • the intake pipe 4 is connected downstream of the throttle valve 5.
  • a purge valve 27 that can shut off the purge passage 26 is provided in the middle of the purge passage 26.
  • the purge valve 27 is an on-off valve controlled by the ECU 8, and is normally maintained in a closed state.
  • one end of the atmospheric passage 28 is connected to the canister 22 via a key-off pump module 40 as a diagnostic part used for failure diagnosis of the evaporated fuel processing apparatus 20.
  • the key-off pump module 40 includes a switching valve (shutoff valve) 41 and a vacuum pump (decompression pump) 45 that are open / close valves controlled by the ECU 8, and a canister internal pressure sensor 47 that detects the internal pressure Pc of the canister 22 and transmits it to the ECU 8.
  • the switching valve 41 allows communication between the inside of the canister 22 and the atmospheric passage 28 when the valve is open, and blocks communication between the two when the valve is closed.
  • the vacuum pump 45 can depressurize (depressurize) the inside of the canister 22 with the switching valve 41 closed.
  • An air filter 29 is installed in the middle of the atmospheric passage 28, and the other end of the atmospheric passage 28 is open to the atmosphere.
  • the block valve 30 is a flow rate adjustment valve controlled by the ECU 8, blocks the vapor passage 24 when the valve is closed, blocks communication between the fuel tank 10 and the canister 22, and flows through the vapor passage 24 when the valve is open.
  • the flow rate of the gas to be adjusted is adjusted.
  • the blocking valve 30 includes a casing 31, a valve seat 32 formed in the casing 31, a valve body 33 disposed in the casing 31 so as to be movable in the axial direction, and a valve guide (not shown) disposed in the casing 31.
  • a stepping motor 34 connected to the valve body 33 via the. The stepping motor 34 is controlled by the ECU 8 and moves the valve body 33 forward and backward relative to the valve seat 32 in the axial direction.
  • valve body 33 With the operation of the stepping motor 34, the valve body 33 approaches the valve seat 32, and a sealing member (not shown) of the valve body 33 comes into contact with the valve seat 32, thereby closing the closing valve 30. Further, the valve element 33 is separated from the valve seat 32 in accordance with the operation of the stepping motor 34, and a sealing member (not shown) of the valve element 33 is separated from the valve seat 32, so that the blocking valve 30 is opened.
  • the blocking valve 30 is maintained in the closed state, and the fuel vapor in the fuel tank 10 flows into the canister 22. There is no. Further, while the vehicle is parked, the purge passage 26 is maintained in the shut-off state by closing the purge valve 27, and the canister 22 is in communication with the atmospheric passage 28 by opening the switching valve 41. Maintained. Further, in the fuel vapor processing apparatus 20, the ECU 8 diagnoses whether there is a leak in the vapor passage 24 or the purge passage 26 at the time of key-off of the vehicle with the ignition switch (start switch) turned off (when the operation of the engine 1 is stopped). .
  • the ECU 8 opens the purge valve 27 in a state where the interior of the canister 22 is in communication with the atmospheric passage 28. As a result, the intake negative pressure of the engine 1 (intake pipe 4) is supplied into the canister 22 via the purge passage 26, so that air flows into the canister 22 from the atmospheric passage 28.
  • the ECU 8 opens the closing valve 30 to execute the pressure relief of the fuel tank 10.
  • the gas (evaporated fuel) in the fuel tank 10 flows into the canister 22 through the vapor passage 24 (blocking valve 30).
  • the adsorbent of the canister 22 is purged by air or the like flowing into the canister 22, and the evaporated fuel separated from the adsorbent is guided to the intake pipe 4 of the engine 1 together with air and burns in the combustion chamber 2. Be made.
  • FIG. 2 is a flowchart showing an example of a valve opening start position learning routine executed by the ECU 8.
  • the valve opening start position learning routine of FIG. 2 is executed when a predetermined timing such as when the vehicle stops is reached.
  • the ECU 8 CPU not shown
  • the ECU 8 inputs the internal pressure Ptk of the fuel tank 10 detected by the tank internal pressure sensor 15 (step S100).
  • the ECU 8 determines whether or not the internal pressure Ptk of the fuel tank 10 is equal to or lower than a first threshold value Pa that is lower than the standard atmospheric pressure, or equal to or higher than a second threshold value Pb that is higher than the standard atmospheric pressure (step S110).
  • the ECU 8 considers that the execution condition for learning the valve opening start position is not satisfied, and this End the routine.
  • step S110 when it is determined in step S110 that the internal pressure Ptk is equal to or lower than the first threshold value Pa or equal to or higher than the second threshold value Pb, the ECU 8 considers that the execution condition for learning the valve opening start position is satisfied. Then, the switching valve 41 of the key-off pump module 40 is closed (step S120). As a result, the communication between the inside of the canister 22 and the atmosphere (atmosphere passage 28) is blocked, so that the internal pressure Pc of the canister 22 is not affected by the atmosphere, and the state of the block valve 30, that is, the actual state of the fuel tank 10 It changes according to the internal pressure Ptk. At this time, the purge valve 27 is maintained in a closed state.
  • the ECU 8 sets a predetermined limit valve closing step S0 to an initial step Sint as an initial command value for the stepping motor 34 of the block valve 30 (step S130).
  • the valve body 33 is moved from a state in which the closing valve 30 is completely closed to a state immediately before the valve member 33 is in contact with the valve seat 32 until the valve is opened. It is predetermined as a step amount of the stepping motor 34 (a command value for an axial distance between the valve element 33 and the valve seat 32).
  • the ECU 8 controls the stepping motor 34 so that the rotor of the stepping motor 34 rotates (high-speed rotation) by the set initial step Sint, and the initial step Sint is used for the control of the stepping motor 34. It is memorize
  • the ECU 8 controls the stepping motor 34 so that the rotor of the stepping motor 34 rotates by a predetermined learning step SL (for example, several steps) (step S150). Further, the ECU 8 stores the value obtained by adding the learning step SL to the post-addition step SA at that time in the RAM as a new post-addition step SA (step S160). Next, the ECU 8 determines a predetermined value after the rotor has rotated by the learning step SL based on the internal pressure Ptk of the fuel tank 10 detected by the tank internal pressure sensor 15 and the internal pressure Pc of the canister 22 detected by the canister internal pressure sensor 47.
  • a predetermined learning step SL for example, several steps
  • a change amount (tank pressure change amount) ⁇ Ptk of the internal pressure Ptk of the fuel tank 10 and a change amount (canister pressure change amount) ⁇ Pc of the canister 22 until the time (for example, several hundred mSec) elapses are acquired.
  • the ECU 8 determines that the absolute value of the tank pressure change amount ⁇ Ptk is equal to or greater than a threshold value (tank internal pressure threshold value) ⁇ Ptkref which is a predetermined positive value, and the absolute value of the canister pressure change amount ⁇ Pc is a predetermined positive value. It is determined whether or not the value is a threshold value (canister internal pressure threshold value) ⁇ Pcref (positive value) or more (step S180).
  • step S180 when it is determined in step S180 that the absolute value of the tank pressure change amount ⁇ Ptk is equal to or greater than the threshold value ⁇ Ptkref and the absolute value of the canister pressure change amount ⁇ Pc is not equal to or greater than the predetermined threshold value ⁇ Pcref, the ECU 8
  • the internal pressure Ptk of the fuel tank 10 and the internal pressure Pc of the canister 22 are not substantially changed, and it is assumed that the closing valve 30 has not been opened, and the processes after step S150 are executed again.
  • step S180 if it is determined in step S180 that the absolute value of the tank pressure change amount ⁇ Ptk is equal to or greater than the threshold value ⁇ Ptkref and the absolute value of the canister pressure change amount ⁇ Pc is equal to or greater than a predetermined threshold value ⁇ Pcref, the ECU 8 It is considered that the internal pressure Ptk of the fuel tank 10 and the internal pressure Pc of the canister 22 have substantially changed due to the opening of the shutoff valve 30, and the post-addition step SA stored in the RAM at that time is the valve opening start position. Is stored in the RAM as the valve opening start step SS which is the learned value (step S190). Then, the ECU 8 ends the routine after opening the switching valve 41 (step S200).
  • the ECU 8 serving as the control unit for the fuel vapor processing apparatus 20 learns the axial distance between the valve body 33 and the valve seat 32 in a state where the communication between the canister 22 and the atmosphere is blocked by the switching valve 41. While changing the distance corresponding to step SL, the valve opening start position of the blocking valve 30 is learned based on changes in the internal pressure of the fuel tank 10 and the canister 22 (steps S120 to S190). That is, the ECU 8 considers the change in the internal pressure Pc of the canister 22 that is not substantially affected by the change in the behavior of the fuel in the fuel tank 10 in addition to the change in the internal pressure Ptk of the fuel tank 10. 30 learning of the valve opening start position is executed.
  • the evaporative fuel processing device 20 can increase learning opportunities while ensuring good learning accuracy of the valve opening start position of the blocking valve 30.
  • the evaporated fuel processing apparatus 20 of the present disclosure includes the valve body 33 that is installed in the vapor passage 24 that connects the fuel tank 10 and the canister 22 and that moves forward and backward in the axial direction with respect to the valve seat 32.
  • the ECU 8 as the control device changes the axial distance between the valve body 33 and the valve seat 32 in a state where the communication between the canister 22 and the atmosphere is blocked by the switching valve 41, and responds to the change in the axial distance.
  • the valve opening start position of the block valve 30 is learned (steps S120 to S190). As a result, it is possible to increase learning opportunities while ensuring good learning accuracy of the valve opening start position of the blocking valve 30.
  • the invention of the present disclosure can be used in the manufacturing industry of a fuel vapor processing apparatus.

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Abstract

蒸発燃料処理装置は、燃料タンクとキャニスタとを結ぶベーパ通路に設置されると共に弁座に対して軸方向に進退移動する弁体を有する封鎖弁と、キャニスタと大気との連通を遮断可能な遮断弁と、燃料タンクの内圧を検出するタンク内圧センサと、キャニスタの内圧を検出するキャニスタ内圧センサと、遮断弁によりキャニスタと大気との連通が遮断された状態で弁体と弁座との軸方向距離を変化させ、軸方向距離の変化に応じた燃料タンクおよびキャニスタの内圧変化に基づいて封鎖弁の開弁開始位置を学習する制御装置とを含む。

Description

蒸発燃料処理装置および蒸発燃料処理装置における封鎖弁の開弁開始位置学習方法
　本開示は、燃料タンクとキャニスタとを結ぶベーパ通路に設置された封鎖弁を含む蒸発燃料処理装置および当該封鎖弁の開弁開始位置学習方法に関する。
　従来、ステッピングモータにより駆動される封鎖弁と、当該封鎖弁の弁体と弁座との軸方向距離を変化させたときの燃料タンクの内圧変化に基づいて当該封鎖弁の開弁開始位置を学習する制御装置とを含む蒸発燃料処理装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。この蒸発燃料処理装置の制御装置は、開弁開始位置の学習に際して、封鎖弁の閉弁限界位置から弁体を所定ストロークずつ開弁方向に移動させると共に、燃料タンクの内圧が前回の検出値に対して所定値以上低下しているか否かを判定する。そして、当該制御装置は、燃料タンクの内圧が前回の検出値に対して所定値以上低下したと判定すると、封鎖弁が開弁し始めたとみなし、閉弁限界位置からのトータルのストローク量に基づいて開弁開始位置の学習値を算出する。また、当該制御装置は、燃料タンクの内圧上昇量が許容範囲内であるか否かを判定し、封鎖弁の開弁開始位置の学習中あるいは学習前に燃料タンクの内圧上昇量が許容範囲外であると判定した場合、当該開弁開始位置の学習を中断あるいは禁止する。
特開２０１５－１１０９１４号公報
　ここで、燃料タンクの内圧を検出するセンサの検出値は、当該燃料タンクにおける燃料の蒸発状態のみならず、蒸発燃料処理装置を搭載した車両の挙動すなわち燃料タンク内の燃料の挙動によっても変化する。従って、封鎖弁の開弁開始位置の学習が一旦開始されても、車両の走行に伴う燃料の挙動の変化によって燃料タンクの内圧（検出値）が変化すると、当該開弁開始位置の学習が禁止または中断されてしまうことがある。従って、上記従来の蒸発燃料処理装置では、車両の走行中に封鎖弁の開弁開始位置を精度よく学習することが困難であり、学習機会の確保の面で、なお改善の余地がある。
　そこで、本開示の発明は、封鎖弁の開弁開始位置の学習精度を良好に確保しつつ、学習機会を増加させることを主目的とする。
　本開示の蒸発燃料処理装置は、燃料タンクとキャニスタとを結ぶベーパ通路に設置されると共に弁座に対して軸方向に進退移動する弁体を有する封鎖弁と、前記キャニスタと大気との連通を遮断可能な遮断弁と、前記燃料タンクの内圧を検出するタンク内圧センサと、前記キャニスタの内圧を検出するキャニスタ内圧センサとを含む蒸発燃料処理装置において、前記封鎖弁および前記遮断弁を制御する制御装置であって、前記遮断弁により前記キャニスタと大気との連通が遮断された状態で前記弁体と前記弁座との軸方向距離を変化させ、前記軸方向距離の変化に応じた前記燃料タンクおよび前記キャニスタの内圧変化に基づいて前記封鎖弁の開弁開始位置を学習する制御装置を備えるものである。
　この蒸発燃料処理装置において、燃料タンクの内圧が正圧であると共に遮断弁によりキャニスタと大気との連通が遮断された状態で、弁体と弁座との軸方向距離の変化により封鎖弁が開弁すると、燃料タンクの内圧が低下すると共に、キャニスタの内圧が上昇する。また、燃料タンクの内圧が負圧であると共に遮断弁によりキャニスタと大気との連通が遮断された状態で、当該軸方向距離の変化により封鎖弁が開弁すると、燃料タンクの内圧が上昇すると共に、キャニスタの内圧が低下する。更に、キャニスタと大気との連通が遮断され、かつ封鎖弁が開弁された状態において、キャニスタ内圧センサの検出値に対する燃料タンク内の燃料の挙動による影響は非常に小さい。従って、キャニスタと大気との連通が遮断された状態で上記軸方向距離を変化させ、燃料タンクおよびキャニスタの内圧変化に基づいて封鎖弁の開弁開始位置を学習することで、燃料タンク内の燃料の挙動の変化に応じたタンク内圧センサの検出値の変化に起因した開弁開始位置の誤学習を抑制しつつ、蒸発燃料処理装置を搭載した車両の走行中といった燃料タンク内の燃料の挙動変化を生じるときに開弁開始位置の学習を許容することが可能となる。この結果、封鎖弁の開弁開始位置の学習精度を良好に確保しつつ、学習機会を増加させることができる。
　また、前記制御装置は、前記軸方向距離の変化に応じた前記燃料タンクの内圧変化量の絶対値が予め定められたタンク内圧閾値以上であり、かつ前記軸方向距離の変化に応じた前記キャニスタの内圧変化量の絶対値が予め定められたキャニスタ内圧閾値以上である場合、前記軸方向距離の指令値を前記開弁開始位置の学習値として記憶するものであってもよい。
　更に、前記制御装置は、前記燃料タンクの前記内圧が標準大気圧よりも低い第１閾値以下であるか、あるいは前記標準大気圧よりも高い第２閾値以上である場合、前記開弁開始位置の学習を実行するものであってもよい。
　本開示の蒸発燃料処理装置における封鎖弁の開弁開始位置学習方法は、燃料タンクとキャニスタとを結ぶベーパ通路に設置されると共に弁座に対して軸方向に進退移動する弁体を有する封鎖弁と、前記キャニスタと大気との連通を遮断可能な遮断弁と、前記燃料タンクの内圧を検出するタンク内圧センサと、前記キャニスタの内圧を検出するキャニスタ内圧センサとを含む蒸発燃料処理装置における封鎖弁の開弁開始位置学習方法であって、前記遮断弁により前記キャニスタと大気との連通が遮断された状態で前記弁体と前記弁座との軸方向距離を変化させ、前記軸方向距離の変化に応じた前記燃料タンクおよび前記キャニスタの内圧変化に基づいて前記封鎖弁の開弁開始位置を学習するステップを含むものである。
　かかる方法によれば、封鎖弁の開弁開始位置の学習精度を良好に確保しつつ、学習機会を増加させることができる。
本開示の蒸発燃料処理装置を示す概略構成図である。 本開示の蒸発燃料処理装置において実行される開弁開始位置学習ルーチンの一例を示すフローチャートである。
　次に、図面を参照しながら本開示の発明を実施するための形態について説明する。
　図１は、本開示の蒸発燃料処理装置２０を示す概略構成図である。同図に示す蒸発燃料処理装置２０は、図示しない車両に搭載されるエンジン（内燃機関）１の燃焼室２に供給される燃料を貯留する燃料タンク１０で発生した蒸発燃料が外部へと漏洩するのを抑制するためのものである。ここで、エンジン１では、エアクリーナ３にて清浄された空気が吸気管４、スロットルバルブ５、図示しない吸気バルブ等を介して各燃焼室２内に吸入され、吸入空気に対しては、吸気ポート４ｐあるいは各燃焼室２内で燃料噴射弁６から燃料が噴射される。そして、空気と燃料との混合気が各燃焼室２で図示しない点火プラグからの電気火花によって爆発燃焼することで、ピストン７が往復運動することになる。かかるエンジン１は、図示しないＣＰＵ等を含むマイクロコンピュータである電子制御ユニット（以下「ＥＣＵ」という）８により制御される。なお、エンジン１が搭載される車両は、エンジン１のみを走行用の動力を出力する動力源として有するものであってもよく、エンジン１に加えて走行用の動力を出力可能な電動機を含むハイブリッド車両であってもよい。
　燃料タンク１０は、図示しない車両の給油口を介して当該燃料タンク１０内に燃料を供給するための燃料インレットパイプ１１や、ベントライン１２、燃料タンク１０内から給油口への燃料の逆流を規制する逆止弁１３、フロートにより燃料タンク１０内の燃料の液面レベルを検出する燃料センダーゲージ１４、燃料タンク１０の内圧Ｐｔｋを検出するタンク内圧センサ１５等を有する。燃料センダーゲージ１４およびタンク内圧センサ１５は、それぞれ検出値を示す信号をＥＣＵ８に送信する。また、燃料タンク１０の上部には、燃料通路１６が接続されており、燃料タンク１０内には、ＥＣＵ８により制御されると共に燃料通路１６に接続された燃料ポンプモジュール１７が配置されている。エンジン１の燃料噴射弁６には、燃料ポンプモジュール１７により圧送される燃料が燃料通路１６を介して供給される。
　図１に示すように、蒸発燃料処理装置２０は、キャニスタ２２と、燃料タンク１０とキャニスタ２２とを結ぶベーパ通路２４と、パージ通路２６と、大気通路２８と、ベーパ通路２４の中途に設置された封鎖弁３０とを含む。キャニスタ２２は、その内部に配置された吸着材としての活性炭を有し、燃料タンク１０内の蒸発燃料を当該吸着材により吸着するものである。ベーパ通路２４の一端部（上流側端部）は、燃料タンク１０内の気層部と連通するように当該燃料タンク１０に接続され、ベーパ通路２４の他端部（下流側端部）は、キャニスタ２２の内部と連通するように当該キャニスタ２２に接続される。
　また、パージ通路２６の一端部（上流側端部）は、キャニスタ２２の内部と連通するように当該キャニスタ２２に接続され、パージ通路２６の他端部（下流側端部）は、エンジン１のスロットルバルブ５よりも下流側で吸気管４に接続されている。そして、パージ通路２６の中途には、パージ通路２６を遮断可能なパージ弁２７が設置されている。パージ弁２７は、ＥＣＵ８により制御される開閉弁であり、通常閉弁状態に維持される。更に、大気通路２８の一端部は、蒸発燃料処理装置２０の故障診断に使用される診断用部品としてのキーオフポンプモジュール４０を介してキャニスタ２２に接続されている。キーオフポンプモジュール４０は、それぞれＥＣＵ８により制御される開閉弁である切換弁（遮断弁）４１および真空ポンプ（減圧ポンプ）４５と、キャニスタ２２の内圧Ｐｃを検出してＥＣＵ８に送信するキャニスタ内圧センサ４７とを含むものである。切換弁４１は、開弁状態でキャニスタ２２の内部と大気通路２８との連通を許容し、閉弁状態で両者の連通を遮断するものである。真空ポンプ４５は、切換弁４１の閉弁状態でキャニスタ２２の内部を減圧（負圧化）可能なものである。また、大気通路２８の中途には、エアフィルタ２９が設置されており、大気通路２８の他端部は大気開放されている。
　封鎖弁３０は、ＥＣＵ８により制御される流量調整弁であり、閉弁状態でベーパ通路２４を封鎖して燃料タンク１０とキャニスタ２２との連通を遮断すると共に、開弁状態でベーパ通路２４を流通する気体の流量を調整するものである。封鎖弁３０は、ケーシング３１と、ケーシング３１に形成された弁座３２と、ケーシング３１内に軸方向に移動自在に配置される弁体３３と、ケーシング３１内に配置されると共に図示しないバルブガイドを介して弁体３３に連結されるステッピングモータ３４とを含む。ステッピングモータ３４は、ＥＣＵ８により制御され、弁体３３を弁座３２に対して軸方向に進退移動させる。ステッピングモータ３４の作動に伴って弁体３３が弁座３２に接近し、当該弁体３３の図示しないシール部材が弁座３２に当接することで封鎖弁３０が閉弁する。また、ステッピングモータ３４の作動に伴って弁体３３が弁座３２から離間し、当該弁体３３の図示しないシール部材が弁座３２から離間することで封鎖弁３０が開弁する。
　上述のような蒸発燃料処理装置２０において、車両の駐車中（エンジン１の運転停止中）、封鎖弁３０は閉弁状態に維持され、燃料タンク１０内の蒸発燃料がキャニスタ２２内に流入することはない。また、車両の駐車中、パージ通路２６は、パージ弁２７が閉弁されることで遮断状態に維持され、キャニスタ２２は、切換弁４１が開弁されることで大気通路２８に連通された状態に維持される。更に、蒸発燃料処理装置２０では、イグニッションスイッチ（スタートスイッチ）がオフされた車両のキーオフ時（エンジン１の運転停止時）に、ＥＣＵ８によってベーパ通路２４やパージ通路２６のリークの有無が診断される。
　一方、車両のイグニッションスイッチがオンされると、予め定められた学習実行条件が成立した際に、弁体３３と弁座３２との軸方向距離を変化させたときの燃料タンク１０の内圧変化に基づいて、封鎖弁３０の開弁開始位置の学習が実行される。また、車両の走行中に予め定められたパージ条件が成立すると、ＥＣＵ８は、キャニスタ２２の内部が大気通路２８に連通された状態でパージ弁２７を開弁させる。これにより、エンジン１（吸気管４）の吸気負圧がパージ通路２６を介してキャニスタ２２内に供給されることで、キャニスタ２２内に大気通路２８から空気が流入する。更に、ＥＣＵ８は、パージ弁２７が開弁されており、かつ燃料タンク１０の内圧Ｐｔｋが所定値以上である場合、当該燃料タンク１０の圧抜きを実行すべく封鎖弁３０を開弁させる。これにより、ベーパ通路２４（封鎖弁３０）を介してキャニスタ２２内に燃料タンク１０内の気体（蒸発燃料）が流入するようになる。そして、キャニスタ２２の吸着材は、当該キャニスタ２２内に流入する空気等によりパージされ、吸着材から離脱した蒸発燃料は、空気と共にエンジン１の吸気管４へと導かれて燃焼室２内で燃焼させられる。
　次に、図２を参照しながら、蒸発燃料処理装置２０における封鎖弁３０の開弁開始位置の学習手順について説明する。図２は、ＥＣＵ８により実行される開弁開始位置学習ルーチンの一例を示すフローチャートである。
　本実施形態において、図２の開弁開始位置学習ルーチンは、車両の停車時といった予め定められたタイミングが到来すると実行される。図２に示すように、開弁開始位置学習ルーチンの開始に際して、ＥＣＵ８（図示しないＣＰＵ）は、タンク内圧センサ１５により検出される燃料タンク１０の内圧Ｐｔｋを入力する（ステップＳ１００）。次いで、ＥＣＵ８は、燃料タンク１０の内圧Ｐｔｋが標準大気圧よりも低い第１閾値Ｐａ以下であるか、あるいは標準大気圧よりも高い第２閾値Ｐｂ以上であるか否かを判定する（ステップＳ１１０）。ステップＳ１１０にて内圧Ｐｔｋが第１閾値Ｐａを上回っており、かつ第２閾値Ｐｂ未満であると判定した場合、ＥＣＵ８は、開弁開始位置の学習の実行条件が成立していないとみなし、本ルーチンを終了させる。
　一方、ステップＳ１１０にて内圧Ｐｔｋが第１閾値Ｐａ以下であるか、あるいは第２閾値Ｐｂ以上であると判定した場合、ＥＣＵ８は、開弁開始位置の学習の実行条件が成立しているとみなし、キーオフポンプモジュール４０の切換弁４１を閉弁させる（ステップＳ１２０）。これにより、キャニスタ２２の内部と大気（大気通路２８）との連通が遮断されることから、キャニスタ２２の内圧Ｐｃは、大気の影響を受けず、封鎖弁３０の状態、すなわち燃料タンク１０の実際の内圧Ｐｔｋに応じて変化することになる。なお、この際、パージ弁２７は、閉弁状態に維持される。また、切換弁４１が閉弁され、かつ封鎖弁３０が開弁された状態において、キャニスタ２２の内圧Ｐｃを検出するキャニスタ内圧センサ４７の検出値に対する燃料タンク１０内の燃料の挙動による影響は非常に小さくなる。
　ステップＳ１２０の処理の後、ＥＣＵ８は、予め定められた限界閉弁ステップＳ０を封鎖弁３０のステッピングモータ３４に対する初期指令値としての初期ステップＳｉｎｔに設定する（ステップＳ１３０）。限界閉弁ステップＳ０は、封鎖弁３０が完全に閉弁している状態から、弁体３３のシール部材が弁座３２に当接している開弁に至る直前の状態まで当該弁体３３を移動させるためのステッピングモータ３４のステップ量（弁体３３と弁座３２との軸方向距離の指令値）として予め定められたものである。更に、ＥＣＵ８は、設定した初期ステップＳｉｎｔだけステッピングモータ３４のロータが回転（高速回転）するように当該ステッピングモータ３４を制御すると共に、初期ステップＳｉｎｔを、ステッピングモータ３４の制御に供された弁体３３と弁座３２との軸方向距離の指令値に相当する加算後ステップＳＡとしてＲＡＭに記憶させる（ステップＳ１４０）。
　続いて、ＥＣＵ８は、ステッピングモータ３４のロータが予め定められた学習用ステップＳＬ（例えば、数ステップ）だけ回転するように当該ステッピングモータ３４を制御する（ステップＳ１５０）。更に、ＥＣＵ８は、その時点の加算後ステップＳＡに学習用ステップＳＬを加算した値を新たな加算後ステップＳＡとしてＲＡＭに記憶させる（ステップＳ１６０）。次いで、ＥＣＵ８は、タンク内圧センサ１５により検出される燃料タンク１０の内圧Ｐｔｋとキャニスタ内圧センサ４７により検出されるキャニスタ２２の内圧Ｐｃとに基づいて、ロータが学習用ステップＳＬだけ回転してから所定時間（例えば、数百ｍＳｅｃ）が経過するまでの間の燃料タンク１０の内圧Ｐｔｋの変化量（タンク圧変化量）ΔＰｔｋとキャニスタ２２の内圧Ｐｃの変化量（キャニスタ圧変化量）ΔＰｃとを取得（算出）する（ステップＳ１７０）。そして、ＥＣＵ８は、タンク圧変化量ΔＰｔｋの絶対値が予め定められた正の値である閾値（タンク内圧閾値）ΔＰｔｋｒｅｆ以上であり、かつキャニスタ圧変化量ΔＰｃの絶対値が予め定められた正の値である閾値（キャニスタ内圧閾値）ΔＰｃｒｅｆ（正の値）以上であるか否かを判定する（ステップＳ１８０）。
　ここで、燃料タンク１０の内圧Ｐｔｋが正圧（Ｐｔｋ＞大気圧）であると共に切換弁４１によりキャニスタ２２と大気との連通が遮断された状態で、弁体３３と弁座３２との軸方向距離の変化により封鎖弁３０が開弁すると、燃料タンク１０内の気体がキャニスタ２２内に流入することで、燃料タンク１０の内圧Ｐｔｋが低下すると共に、キャニスタ２２の内圧Ｐｃが上昇する。また、燃料タンク１０の内圧Ｐｔｋが負圧（Ｐｔｋ＜大気圧）であると共に切換弁４１によりキャニスタ２２と大気との連通が遮断された状態で、上記軸方向距離の変化により封鎖弁３０が開弁すると、キャニスタ２２内の気体が燃料タンク１０内に流入することで、燃料タンク１０の内圧Ｐｔｋが上昇すると共に、キャニスタ２２の内圧Ｐｃが低下する。
　このため、ステップＳ１８０にてタンク圧変化量ΔＰｔｋの絶対値が閾値ΔＰｔｋｒｅｆ以上であり、かつキャニスタ圧変化量ΔＰｃの絶対値が予め定められた閾値ΔＰｃｒｅｆ以上になっていないと判定した場合、ＥＣＵ８は、燃料タンク１０の内圧Ｐｔｋやキャニスタ２２の内圧Ｐｃの実質的な変化が生じておらず、封鎖弁３０が開弁に至っていないとみなし、上述のステップＳ１５０以降の処理を再度実行する。これに対して、ステップＳ１８０にてタンク圧変化量ΔＰｔｋの絶対値が閾値ΔＰｔｋｒｅｆ以上であり、かつキャニスタ圧変化量ΔＰｃの絶対値が予め定められた閾値ΔＰｃｒｅｆ以上であると判定した場合、ＥＣＵ８は、封鎖弁３０が開弁することで燃料タンク１０の内圧Ｐｔｋやキャニスタ２２の内圧Ｐｃに実質的な変化が生じたとみなし、その時点でＲＡＭに記憶されている加算後ステップＳＡを開弁開始位置の学習値である開弁開始ステップＳＳとしてＲＡＭに記憶させる（ステップＳ１９０）。そして、ＥＣＵ８は、切換弁４１を開弁させた後（ステップＳ２００）、本ルーチンを終了させる。
　上述のように、蒸発燃料処理装置２０の制御装置であるＥＣＵ８は、切換弁４１によりキャニスタ２２と大気との連通が遮断された状態で弁体３３と弁座３２との軸方向距離を学習用ステップＳＬに対応した距離だけ変化させながら、燃料タンク１０およびキャニスタ２２の内圧変化に基づいて封鎖弁３０の開弁開始位置を学習する（ステップＳ１２０～Ｓ１９０）。すなわち、ＥＣＵ８は、燃料タンク１０の内圧Ｐｔｋの変化に加えて、燃料タンク１０内の燃料の挙動の変化による影響を実質的に受けないキャニスタ２２の内圧Ｐｃの変化をも考慮しながら、封鎖弁３０の開弁開始位置の学習を実行する。これにより、燃料タンク１０内の燃料の挙動の変化に応じたタンク内圧センサ１５の検出値の変化に起因した開弁開始位置の誤学習を抑制しつつ、蒸発燃料処理装置２０を搭載した車両の走行中といった燃料タンク１０内の燃料の挙動変化を生じるときに開弁開始位置の学習を許容することが可能となる。また、車両の停車中に開始された封鎖弁３０の開弁開始位置の学習が車両の走行開始に伴って中断されてしまうことを抑制することもできる。蒸発燃料処理装置２０では、この結果、封鎖弁３０の開弁開始位置の学習精度を良好に確保しつつ、学習機会を増加させることが可能となる。
　以上説明したように、本開示の蒸発燃料処理装置２０は、燃料タンク１０とキャニスタ２２とを結ぶベーパ通路２４に設置されると共に弁座３２に対して軸方向に進退移動する弁体３３を有する封鎖弁３０と、キャニスタ２２と大気との連通を遮断可能な切換弁４１と、燃料タンク１０の内圧Ｐｔｋを検出するタンク内圧センサ１５と、キャニスタ２２の内圧Ｐｃを検出するキャニスタ内圧センサ４７と、封鎖弁３０および切換弁４１を制御するＥＣＵ８とを含む。そして、制御装置としてのＥＣＵ８は、切換弁４１によりキャニスタ２２と大気との連通が遮断された状態で弁体３３と弁座３２との軸方向距離を変化させ、当該軸方向距離の変化に応じた燃料タンク１０およびキャニスタ２２の内圧変化に基づいて封鎖弁３０の開弁開始位置を学習する（ステップＳ１２０～Ｓ１９０）。この結果、封鎖弁３０の開弁開始位置の学習精度を良好に確保しつつ、学習機会を増加させることが可能となる。
　なお、本開示の発明は上記実施形態に何ら限定されるものではなく、本開示の外延の範囲内において様々な変更をなし得ることはいうまでもない。更に、上記実施形態は、あくまで発明の概要の欄に記載された発明の具体的な一形態に過ぎず、発明の概要の欄に記載された発明の要素を限定するものではない。
　本開示の発明は、蒸発燃料処理装置の製造産業等において利用可能である。

Claims (4)

  1. 　燃料タンクとキャニスタとを結ぶベーパ通路に設置されると共に弁座に対して軸方向に進退移動する弁体を有する封鎖弁と、前記キャニスタと大気との連通を遮断可能な遮断弁と、前記燃料タンクの内圧を検出するタンク内圧センサと、前記キャニスタの内圧を検出するキャニスタ内圧センサとを含む蒸発燃料処理装置において、
    　前記封鎖弁および前記遮断弁を制御する制御装置であって、前記遮断弁により前記キャニスタと大気との連通が遮断された状態で前記弁体と前記弁座との軸方向距離を変化させ、前記軸方向距離の変化に応じた前記燃料タンクおよび前記キャニスタの内圧変化に基づいて前記封鎖弁の開弁開始位置を学習する制御装置を備える蒸発燃料処理装置。
  2. 　請求項１に記載の蒸発燃料処理装置において、
    　前記制御装置は、前記軸方向距離の変化に応じた前記燃料タンクの内圧変化量の絶対値が予め定められたタンク内圧閾値以上であり、かつ前記軸方向距離の変化に応じた前記キャニスタの内圧変化量の絶対値が予め定められたキャニスタ内圧閾値以上である場合、前記軸方向距離の指令値を前記開弁開始位置の学習値として記憶する蒸発燃料処理装置。
  3. 　請求項１または２に記載の蒸発燃料処理装置において、
    　前記制御装置は、前記燃料タンクの前記内圧が標準大気圧よりも低い第１閾値以下であるか、あるいは前記標準大気圧よりも高い第２閾値以上である場合、前記開弁開始位置の学習を実行する蒸発燃料処理装置。
  4. 　燃料タンクとキャニスタとを結ぶベーパ通路に設置されると共に弁座に対して軸方向に進退移動する弁体を有する封鎖弁と、前記キャニスタと大気との連通を遮断可能な遮断弁と、前記燃料タンクの内圧を検出するタンク内圧センサと、前記キャニスタの内圧を検出するキャニスタ内圧センサとを含む蒸発燃料処理装置における封鎖弁の開弁開始位置学習方法であって、
    　前記遮断弁により前記キャニスタと大気との連通が遮断された状態で前記弁体と前記弁座との軸方向距離を変化させ、前記軸方向距離の変化に応じた前記燃料タンクおよび前記キャニスタの内圧変化に基づいて前記封鎖弁の開弁開始位置を学習するステップを含む蒸発燃料処理装置における封鎖弁の開弁開始位置学習方法。
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