WO2018139121A1 - 蒸発燃料処理装置 - Google Patents

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WO2018139121A1
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valve
operation amount
initialization process
current position
canister
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PCT/JP2017/045723
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French (fr)
Inventor
啓太 福井
山崎　誠
善和 宮部
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愛三工業株式会社
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    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M25/00—Engine-pertinent apparatus for adding non-fuel substances or small quantities of secondary fuel to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture
    • F02M25/08—Engine-pertinent apparatus for adding non-fuel substances or small quantities of secondary fuel to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture adding fuel vapours drawn from engine fuel reservoir
    • F02M25/0854—Details of the absorption canister
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M25/00—Engine-pertinent apparatus for adding non-fuel substances or small quantities of secondary fuel to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture
    • F02M25/08—Engine-pertinent apparatus for adding non-fuel substances or small quantities of secondary fuel to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture adding fuel vapours drawn from engine fuel reservoir
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F02M25/08—Engine-pertinent apparatus for adding non-fuel substances or small quantities of secondary fuel to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture adding fuel vapours drawn from engine fuel reservoir
    • F02M25/0836—Arrangement of valves controlling the admission of fuel vapour to an engine, e.g. valve being disposed between fuel tank or absorption canister and intake manifold

Definitions

  • the present invention relates to an evaporated fuel processing apparatus for processing evaporated fuel generated in a fuel tank provided in a vehicle equipped with an internal combustion engine.
  • An evaporative fuel processing apparatus in which a block valve using a stepping motor is provided to open and close a vapor passage connecting a fuel tank and a canister. Since such a block valve has a dead zone for the operation in the opening direction, a learning process for storing the valve opening start position by operating the block valve in the opening direction from a predetermined initial position is performed. In order to perform the learning process, an initialization process for moving the blocking valve from the current position to the initial position is required. However, when the stepping motor steps out, the current position becomes unknown. Therefore, when the stepping motor step-out of the block valve is detected, the initial position is determined by operating the block valve so that the block valve surely reaches the mechanical operation limit that is physically impossible in the closing direction. A method of executing the process of finding and moving the blocking valve to the initial position as an initialization process is known (Patent Document 1).
  • the closing valve is operated so that the driving force in the closing direction still acts even if the closing valve reaches the operating limit in the closing direction regardless of the position of the blocking valve. Therefore, if the initialization process is performed without limitation, a mechanical load is repeatedly applied to the sealing valve, and the durability of the sealing valve may be reduced.
  • an object of the present invention is to provide an evaporative fuel processing apparatus that can suppress a decrease in durability associated with the initialization process of the block valve.
  • An evaporative fuel processing apparatus includes a canister that adsorbs evaporative fuel generated in a fuel tank provided in a vehicle including an internal combustion engine, a vapor passage that connects the canister and the fuel tank, and the vapor passage.
  • a blocking valve that can close and open the vapor passage, and a control unit that executes an initialization process for moving the blocking valve from an existing position to an initial position that is set based on an operation limit in a closing direction; And the control means, when a specific event occurs in which the current position of the block valve is unknown and the initialization process is required, the block valve is moved to the operation limit regardless of the current position.
  • the initialization process is performed without causing the specific event, while performing the first process that operates with the first operation amount set as the operation amount that can be operated as the initialization process.
  • the initialization process includes a second process for operating the block valve with a second operation amount that is an operation amount from the current position to the initial position and smaller than the first operation amount. Is what you do.
  • the processing content of the sealing valve initialization processing is switched depending on whether or not a specific event has occurred in which the current position of the sealing valve is unknown.
  • the first process that is performed when a specific event occurs is a process that operates the block valve so as to reach the operation limit, while the second process that is performed when a specific event does not occur is from the current position to the initial position.
  • This is a process for operating the blocking valve. Therefore, compared with the case where only the process of operating the block valve to the operating limit is executed as the initialization process regardless of whether a specific event has occurred or not, even if the block valve reaches the operating limit by the initialization process, it is still in the closing direction.
  • the frequency with which the driving force acts can be reduced. Thereby, the fall of durability of the blocking valve accompanying an initialization process can be suppressed.
  • the block diagram which showed typically a part of vehicle containing the evaporative fuel processing apparatus which concerns on one form of this invention.
  • Sectional drawing which showed the structure of the blocking valve. 6 is a flowchart illustrating an example of a control routine according to an embodiment of the present invention.
  • the vehicle 1 includes an internal combustion engine 2 provided as a driving source for travel and configured as a gasoline engine, and a fuel tank 3 that stores gasoline as fuel of the internal combustion engine 2.
  • the fuel F stored in the fuel tank 3 is sucked up by the fuel pump 4 and supplied to the intake passage 7 of the internal combustion engine 2 through the feed pipe 5 and the fuel injection valve 6.
  • the intake passage 7 is provided with an air filter 8 for air filtration and a throttle valve 9 for adjusting the amount of intake air.
  • the fuel tank 3 is provided with an inlet pipe 10 for refueling.
  • the remaining amount of fuel F is detected by a float type remaining amount sensor 11.
  • the vehicle 1 is provided with an evaporated fuel processing device 12 for processing the evaporated fuel generated in the fuel tank 3.
  • the evaporative fuel processing device 12 includes a canister 13 containing an adsorbent 13a that adsorbs evaporative fuel, a vapor passage 14 that connects the canister 13 and the fuel tank 3, and a vapor passage 14 that closes and closes the vapor passage 14.
  • a shut-off valve 15 which can be opened, an atmospheric communication pipe 16 provided in the canister 13 and released to the atmosphere, and a purge gas separated from the canister 13 by the outside air introduced into the canister 13 through the atmospheric communication pipe 16 is supplied to the internal combustion engine 2.
  • a purge device 17 for supplying the air to the intake passage 7.
  • An ORVR valve 20 and a COV valve 21 are provided at the connection between the vapor passage 14 and the fuel tank 3.
  • the ORVR valve 20 and the COV valve 21 are configured to block communication between the vapor passage 14 and the fuel tank 3 when the level of the fuel F in the fuel tank 3 reaches these heights.
  • the purge device 17 includes a purge passage 23 for connecting the canister 13 and the intake passage 7 of the internal combustion engine 2 to guide purge gas to the internal combustion engine 2, and a purge control valve 24 provided in the purge passage 23.
  • the purge control valve 24 is configured as a vacuum switching valve (VSV) operated by the negative pressure in the intake passage 7.
  • VSV vacuum switching valve
  • a key-off pump 25 is provided at the connection between the atmosphere communication pipe 16 and the canister 13.
  • the key-off pump 25 is provided in order to detect an abnormality such as a hole in the inspection target such as the canister 13 or the fuel tank 3.
  • the key-off pump 25 includes a pressure sensor 26 for measuring the pressure in the canister 13 in addition to the pump driven at the time of the inspection.
  • the closing valve 15 includes a casing 30, a valve body 31 housed in the casing 30, and a stepping motor 32 that drives the valve body 31.
  • the casing 30 includes an inflow path 41 through which evaporated fuel flows, an outflow path 42 through which evaporated fuel flows out, and a valve chamber 43 that communicates with each of the inflow path 41 and the outflow path 42 and accommodates the valve body 31. Is formed.
  • the valve body 31 includes an inner valve portion 51 that can close the inflow passage 41, and a guide portion 52 that is disposed so as to surround the inner valve portion 51 and that is closed on the upper side and opened on the lower side in FIG.
  • the inner valve portion 51 and the guide portion 52 are concentrically combined around the axis Ax in a state where they can move relative to each other in the direction of the axis Ax.
  • a seal member 54 made of, for example, synthetic rubber is provided at the lower end of the inner valve portion 51, and the seal member 54 is in close contact with the valve seat 60 of the casing 30 provided at the opening position of the inflow passage 41. 41 can be closed.
  • a coil spring 55 that biases the inner valve portion 51 toward the valve seat 60 is provided in a compressed state.
  • the guide part 52 is provided in the casing 30 so as to be movable in the direction of the axis Ax and not rotatable around the axis Ax.
  • a coil spring 56 is provided in a compressed state between the guide portion 52 and the casing 30.
  • the guide 52 is biased in a direction away from the valve seat 60 by the elastic force of the coil spring 56.
  • An internal thread portion 57 is provided on the upper portion of the guide portion 52.
  • a female screw 57 a formed on the female screw portion 57 meshes with a male screw 58 a formed on the output shaft 58 of the stepping motor 32. Accordingly, the guide portion 52 of the valve element 31 moves in the opening direction indicated by the arrow X and in the closing direction opposite to the opening direction according to the operation amount of the stepping motor 32.
  • FIG. 2 is a state in which the lower end of the guide portion 52 of the valve body 31 is located at the operation limit in the closing direction in contact with the valve seat 60 and the vapor passage 14 is closed.
  • the state of FIG. 2 is defined as an example of the initial position.
  • the sealing member 54 of the inner valve portion 51 is pressed against the valve seat 60 by the elastic force of the coil spring 55, and the blocking valve 15 is in a closed state.
  • the stepping motor 32 is driven so that the guide part 52 moves in the opening direction from the initial position, the lower end of the guide part 52 starts to move away from the valve seat 60.
  • a protruding portion 52a provided on the guide portion 52 and protruding inward contacts a protruding portion 51a provided on the inner valve portion 51 and protruding outward.
  • the seal member 54 of the inner valve portion 51 is maintained in the closed state pressed against the valve seat 60. Further, when the guide portion 52 operates in the opening direction with the protruding portions 52a and 51a being in contact with each other, the guide portion 52 and the inner valve portion 51 move together in the opening direction, and the sealing member of the inner valve portion 51 54 leaves the valve seat 60. As a result, the inflow path 41 is opened, so that the inflow path 41 and the outflow path 42 communicate with each other via the valve chamber 43 and the vapor passage 14 is allowed to open.
  • the closed valve 15 is moved in the opening direction from the initial position, and is maintained in the closed state until the protruding portion 52a of the guide portion 52 and the protruding portion 51a of the inner valve portion 51 abut each other.
  • the position where the guide part 52 moves in the opening direction and the seal member 54 of the inner valve part 51 moves away from the valve seat 60 in a state where these projecting parts 52a and 51a abut each other is an example of the valve opening start position.
  • the valve opening start position varies depending on tolerances of the guide portion 52 and the inner valve portion 51 of the blockade valve 15 and their aging. Therefore, a learning process for detecting and storing a valve opening start position unique to the blocking valve 15 is performed.
  • the engine control unit (ECU) 70 in FIG. 1 performs an initialization process for returning the blocking valve 51 from the current position to the initial position on the premise of executing the learning process.
  • the ECU 70 is configured as a computer that controls the operating state of the internal combustion engine 2.
  • the ECU 70 recognizes the current position of the blocking valve 15, the amount of operation of the blocking valve 15 from the current position to the initial position is known when the initialization process is executed. Therefore, by operating the closing valve 15 in the closing direction with the operation amount, the closing valve 15 can be moved to the initial position without any particular inconvenience. However, if a specific event occurs in which the current position of the blocking valve 15 is unknown, the amount of operation of the blocking valve 15 from the current position to the initial position becomes unknown, so that correct initialization processing cannot be performed. Therefore, as an example, the ECU 70 switches the processing contents of the initialization process between when a specific event occurs and when it is not.
  • the voltage of the auxiliary battery mounted on the vehicle 1 is below the limit. The case where it falls to can be illustrated.
  • FIG. 3 shows an example of a control routine executed by the ECU 70.
  • the control routine program shown in FIG. 3 is read out by the ECU 70 in a timely manner and repeatedly executed at predetermined intervals.
  • the ECU 70 functions as an example of the control means according to the present invention by executing the control routine of FIG.
  • step S1 of FIG. 3 the ECU 70 determines whether or not there is an occurrence history of occurrence of the specific event described above. If there is a history of occurrence of specific events, the process proceeds to step S2, and if not, step S2 is skipped and the process proceeds to step S3.
  • step S2 the ECU 70 sets a maximum step processing request flag Fm provided for managing whether or not the maximum step processing corresponding to an example of the first processing according to the present invention is necessary.
  • the flag Fm is a variable assigned to a predetermined storage area of the ECU 70, for example, and when set, 1 is substituted and when it is cleared, 0 is substituted. Therefore, it is possible to determine whether or not the maximum step process is necessary by referring to the flag Fm.
  • step S3 the ECU 70 determines whether or not there is a request for executing an initialization process. For example, when the learning process described above is executed, the initialization process execution request is generated before the process is executed. Processing for generating an execution request for initialization processing is performed based on a control routine (not shown) executed in parallel with the control routine of FIG. If there is an initialization process execution request, the process proceeds to step S4. If not, the initialization process is not necessary, so the subsequent process is skipped and the current routine is terminated.
  • step S4 the ECU 70 refers to the maximum step process execution request flag Fm to determine whether or not there is a maximum step process execution request. If there is a request for execution of the maximum step process, the process proceeds to step S5 to execute the maximum step process. On the other hand, when there is no execution request for the maximum step process, the process proceeds to step S6, and the normal step process, which is an example of the second process of the present invention, is executed.
  • the maximum step process operates the closing valve 15 in the closing direction with the first movement amount set as the movement amount that can reach the movement limit in the closing direction regardless of the current position.
  • the first operation amount is a mechanical operation limit amount from the limit of the closing direction of the blocking valve 15 to the limit of the closing direction, and a preset home position of the blocking valve 15 to the initial position.
  • the movement amount is set to the basic movement amount.
  • the motion limit amount is 240 steps, for example, and the basic motion amount is 8 steps, for example. Therefore, the first operation amount is 248 steps.
  • the home position is 8 steps if the initial position is 0 steps.
  • the closing valve 15 when the closing valve 15 operates in the closing direction and the lower end of the guide portion 52 hits the valve seat 60, the stepping motor 32 steps out because it cannot move further in the closing direction.
  • the ECU 70 detects such a step-out, stores the detected position as an initial position, stops the blocking valve 15 at the initial position, and ends the first process.
  • the closing valve 15 is operated in the closing direction by the second operation amount that is the operation amount from the current home position to the initial position, and the closing valve 15 is stopped at the initial position. Let In the case of the second process, since the closing valve 15 is operated with the second operation amount, the driving force in the closing direction does not act even when the closing valve 15 reaches the operating limit.
  • step S7 the ECU 70 determines whether or not the maximum step process or the normal step process executed as the initialization process has been completed. If the initialization process is completed, the current routine is terminated. If the initialization process is not completed, the process returns to step S3 to continue the routine.
  • the maximum step process performed when the above-described specific event occurs is a process of operating the block valve 15 so as to reach the operation limit, but is normally performed when the specific event does not occur.
  • the step process is a process for operating the blocking valve 15 from the home position, which is the current position, to the initial position. Therefore, as compared with the case where only the maximum step process is executed as the initialization process, the blockade valve 15 is operated at the operation limit regardless of whether or not a specific event occurs.
  • the frequency at which the driving force in the closing direction still acts even when the pressure reaches the lower limit, that is, the frequency at which the lower end of the guide portion 52 is forced into the valve seat 60 even when the lower end of the guide portion 52 hits the valve seat 60 can be reduced. Thereby, the fall of the durability of the blocking valve 15 accompanying an initialization process can be suppressed.
  • the present invention is not limited to the above embodiment, and can be implemented in various forms within the scope of the gist of the present invention.
  • the current position is set as a preset home position, but the present position may be always grasped without particularly defining the current position.
  • the block valve 15 having the above configuration is merely an example, and is configured so that the closed state of closing the vapor passage is maintained until the operation amount in the opening direction from the initial position of closing the vapor passage exceeds the valve opening range.
  • Any type of blocking valve may be used as long as it is a valve that can be a target of the valve start position learning process and the initialization process performed as a premise of the learning process.
  • it has a spherical valve body with a through-flow passage and a valve seat that holds the valve body rotatably and communicates with the vapor passage, and the opening can be adjusted by rotating the valve body with a motor.
  • a ball valve that is can be used as an example of a blocking valve according to the present invention.
  • the vehicle 1 of the said form is a vehicle in which the internal combustion engine 2 was provided as a driving source for driving
  • the internal combustion engine 2 is a gasoline engine
  • the internal combustion engine that can be an object of the present invention may be a diesel engine or a bi-fuel engine that can use a mixed fuel of gasoline and alcohol.
  • the operation limit shown in FIG. 2 is set as an example of the initial position, but as another example, the operation limit is within the valve closing range of the closing valve 15 that closes the vapor passage 14 and in FIG. It is also possible to set the initial position at a position a predetermined amount away from the state in the closing direction. In this case, it can be grasped as an invention of the following evaporated fuel processing apparatus.
  • the evaporative combustion processing apparatus includes a canister that adsorbs evaporated fuel generated in a fuel tank provided in a vehicle equipped with an internal combustion engine, a vapor passage that connects the canister and the fuel tank, and a vapor passage A sealing valve that is provided and is capable of closing and opening the vapor passage; and a control means for executing an initialization process for moving the sealing valve from an existing position to an initial position set based on an operation limit in a closing direction.
  • the control means operates the block valve to the operation limit regardless of the current position when the initialization process is required due to a specific event in which the current position of the block valve is unknown.
  • the initialization process is performed without the occurrence of the specific event, while the first process for operating with the first operation amount set as the operation amount that can be performed is performed as the initialization process.
  • the initialization process includes a second process for operating the block valve with a second operation amount that is an operation amount from the current position to the initial position and smaller than the first operation amount.
  • the initialization position is set within the valve closing range of the blocking valve and at a position away from the operation limit by a predetermined amount in the closing direction.
  • this fuel vapor processing apparatus since the initial position is set at a position away from the operation limit by a predetermined amount in the opening direction, it is possible to reliably avoid reaching the operation limit by executing the second process. Thereby, the fall of durability of a blocking valve can further be suppressed.

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Abstract

蒸発燃料処理装置１２は、車両１に設けられた燃料タンク３内で発生した蒸発燃料を吸着するキャニスタ１３と、キャニスタ１３と燃料タンク３とを接続するベーパ通路１４と、ベーパ通路１４を閉鎖及び開通可能な封鎖弁１５とを備えている。封鎖弁１５の現在位置が不明となる特定事象が生じて初期化処理が必要になった場合は封鎖弁１５を現在位置に関わりなく動作限界まで到達可能な動作量として設定された第１動作量で動作させる第１処理を行う一方、特定事象が生じることなく初期化処理が必要になった場合は封鎖弁１５を現在位置から初期位置までの動作量でかつ第１動作量よりも少ない第２動作量で動作させる第２処理を行う。

Description

蒸発燃料処理装置
　本発明は、内燃機関を備えた車両に設けられた燃料タンク内で発生する蒸発燃料を処理する蒸発燃料処理装置に関する。
　蒸発燃料処理装置として、燃料タンクとキャニスタとを接続するベーパ通路を開閉するためにステッピングモータを使用した封鎖弁が設けられたものが知られている。このような封鎖弁は開方向の動作に対して不感帯が存在するため、封鎖弁を所定の初期位置から開方向に動作させて開弁開始位置を記憶する学習処理が行われる。学習処理を行うには封鎖弁を現在位置から初期位置まで移動させる初期化処理が必要となるが、ステッピングモータが脱調すると現在位置が不明となる。そこで、封鎖弁のステッピングモータの脱調を検出した場合に、閉方向に物理的に動作不可となる機械的な動作限界に封鎖弁が確実に達するように封鎖弁を動作させることにより初期位置を見つけて封鎖弁を初期位置に移動させる処理を初期化処理として実行するものが知られている（特許文献１）。
特開２０１５－２１８６５９号公報
　特許文献１のような初期化処理の場合、封鎖弁の位置に関わりなく封鎖弁を閉方向の動作限界に達してもなお閉方向への駆動力が作用するように封鎖弁を動作させているため、無制限に初期化処理を実施すると封鎖弁に機械的な負荷が繰り返し加えられて封鎖弁の耐久性が低下するおそれがある。
　そこで、本発明は、封鎖弁の初期化処理に伴う耐久性の低下を抑制できる蒸発燃料処理装置を提供することを目的とする。
　本発明の蒸発燃料処理装置は、内燃機関を備えた車両に設けられた燃料タンク内で発生した蒸発燃料を吸着するキャニスタと、前記キャニスタと前記燃料タンクとを接続するベーパ通路と、前記ベーパ通路に設けられ、前記ベーパ通路を閉鎖及び開通可能な封鎖弁と、前記封鎖弁を現在位置から閉方向の動作限界に基づいて設定される初期位置に移動させる初期化処理を実行する制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記封鎖弁の前記現在位置が不明となる特定事象が生じて前記初期化処理が必要になった場合には、前記封鎖弁を現在位置に関わりなく前記動作限界まで動作させることが可能な動作量として設定された第１動作量で動作させる第１処理を前記初期化処理として行う一方で、前記特定事象が生じることなく前記初期化処理が必要になった場合には、前記封鎖弁を前記現在位置から前記初期位置までの動作量であり、かつ前記第１動作量よりも少ない第２動作量で動作させる第２処理を前記初期化処理として行うものである。
　本発明の蒸発燃料処理装置によれば、封鎖弁の初期化処理の処理内容が、封鎖弁の現在位置が不明となる特定事象が生じたか否かにより切り替えられる。特定事象が生じた場合に行われる第１処理は動作限界まで到達するように封鎖弁を動作させる処理である一方で、特定事象が生じない場合に行われる第２処理は現在位置から初期位置まで封鎖弁を動作させる処理である。そのため、特定事象の発生の有無に関わりなく封鎖弁を動作限界まで動作させる処理だけを初期化処理として実行する場合と比較して、初期化処理によって封鎖弁が動作限界に達してもなお閉方向の駆動力が作用する頻度を低減できる。これにより、初期化処理に伴う封鎖弁の耐久性の低下を抑制できる。
本発明の一形態に係る蒸発燃料処理装置を含む車両の一部を模式的に示した構成図。 封鎖弁の構造を示した断面図。 本発明の一形態に係る制御ルーチンの一例を示したフローチャート。
　図１に示すように、車両１は、走行用駆動源として設けられガソリンエンジンとして構成された内燃機関２と、内燃機関２の燃料であるガソリンを貯留する燃料タンク３とを備えている。燃料タンク３に貯留された燃料Ｆは燃料ポンプ４にて吸い上げられてフィードパイプ５及び燃料噴射弁６を介して内燃機関２の吸気通路７に供給される。吸気通路７には空気濾過用のエアフィルタ８と吸入空気量を調整するスロットルバルブ９とが設けられている。燃料タンク３には給油用のインレットパイプ１０が設けられている。燃料Ｆの残量はフロート式の残量センサ１１にて検出される。
　車両１には燃料タンク３内で発生した蒸発燃料を処理するための蒸発燃料処理装置１２が設けられている。蒸発燃料処理装置１２は蒸発燃料を吸着する吸着材１３ａを内蔵するキャニスタ１３と、キャニスタ１３と燃料タンク３とを接続するベーパ通路１４と、ベーパ通路１４に設けられていてベーパ通路１４を閉鎖及び開通可能な封鎖弁１５と、キャニスタ１３に設けられ大気に解放する大気連通管１６と、大気連通管１６を介してキャニスタ１３に導入された外気によってキャニスタ１３から分離されたパージガスを内燃機関２の吸気通路７に供給するパージ装置１７とを備えている。
　ベーパ通路１４と燃料タンク３との接続部にはＯＲＶＲバルブ２０及びＣＯＶバルブ２１が設けられている。ＯＲＶＲバルブ２０及びＣＯＶバルブ２１は燃料タンク３内の燃料Ｆの液面がこれらの高さまで達した場合にベーパ通路１４と燃料タンク３との連通を遮断するように構成されている。パージ装置１７は、キャニスタ１３と内燃機関２の吸気通路７とを接続してパージガスを内燃機関２に導くためのパージ通路２３と、パージ通路２３に設けられたパージコントロールバルブ２４とを備えている。パージコントロールバルブ２４は吸気通路７の負圧によって動作するバキュームスイッチングバルブ（ＶＳＶ）として構成されている。パージコントロールバルブ２４が開弁すると大気連通管１６を介してキャニスタ１３に外気が導かれて、上述したパージガスが内燃機関２の吸気通路７に供給される。なお、キャニスタ１３に導入される外気は大気連通管１６に設けられたエアフィルタ１６ａにて濾過される。
　大気連通管１６とキャニスタ１３との接続部にはキーオフポンプ２５が設けられている。キーオフポンプ２５はキャニスタ１３や燃料タンク３等の検査対象の穴あき等の異常を検出する検査を行うために設けられている。キーオフポンプ２５はその検査時に駆動されるポンプの他にキャニスタ１３内の圧力を測定する圧力センサ２６を内蔵している。
　図２に詳細を示した封鎖弁１５は、閉状態でベーパ通路１４を閉鎖するとともに、開状態でベーパ通路１４の開通を許容しかつ開状態での開度を変化させることにより蒸発燃料の流量を制御可能な流量制御弁として構成されている。図２に示すように、封鎖弁１５は、ケーシング３０と、ケーシング３０に収められた弁体３１と、弁体３１を駆動するステッピングモータ３２とを備えている。
　ケーシング３０には、蒸発燃料が流入する流入路４１と、蒸発燃料が流出する流出路４２と、流入路４１及び流出路４２のそれぞれと通じていて弁体３１が収納される弁室４３とが形成されている。弁体３１は流入路４１を閉鎖可能な内側弁部５１と、内側弁部５１を囲むように配置され、図２の上側が閉鎖されかつ下側が開放されたガイド部５２とを含んでいる。内側弁部５１とガイド部５２とは、互いに軸線Ａｘの方向に相対移動可能な状態で軸線Ａｘを中心として同心状に組み合わされている。内側弁部５１の下端には例えば合成ゴムで構成されたシール部材５４が設けられており、シール部材５４は流入路４１の開口位置に設けられたケーシング３０の弁座６０に密着して流入路４１を閉鎖できる。
　内側弁部５１とガイド部５２との間には、内側弁部５１を弁座６０側に付勢するコイルばね５５が圧縮状態で設けられている。ガイド部５２は軸線Ａｘの方向に移動可能な状態で、かつ軸線Ａｘの回りを回転不能な状態でケーシング３０に設けられている。また、ガイド部５２とケーシング３０との間にはコイルばね５６が圧縮状態で設けられている。このコイルばね５６の弾性力により、ガイド部５２は弁座６０から離れる方向に付勢されている。ガイド部５２の上部には雌ねじ部５７が設けられている。雌ねじ部５７に形成された雌ねじ５７ａはステッピングモータ３２の出力軸５８に形成された雄ねじ５８ａと噛み合っている。これにより、ステッピングモータ３２の動作量に応じて弁体３１のガイド部５２は矢印Ｘで示した開方向及びその反対方向の閉方向に移動する。
　図２の状態は、弁体３１のガイド部５２の下端が弁座６０に接触する閉方向の動作限界に位置しかつベーパ通路１４が閉鎖される状態である。本形態では図２の状態が初期位置の一例として規定されている。
　図２に示した本形態の初期位置では、内側弁部５１のシール部材５４がコイルばね５５の弾性力によって弁座６０に押し付けられていて封鎖弁１５は閉状態にある。初期位置からガイド部５２が開方向に移動するようにステッピングモータ３２が駆動されるとガイド部５２の下端が弁座６０から離れ始める。そして、さらに開方向の動作量が増加するとガイド部５２に設けられて内向きに突出する突出部５２ａと、内側弁部５１に設けられて外向きに突出する突出部５１ａとが突き当たる。これらの突出部５２ａ、５１ａが互いに突き当るまでは、内側弁部５１のシール部材５４が弁座６０に押し付けられた閉状態に維持される。さらに、これらの突出部５２ａ、５１ａが互いに突き当たった状態でガイド部５２が開方向に動作すると、ガイド部５２と内側弁部５１とが一緒に開方向に移動し、内側弁部５１のシール部材５４が弁座６０から離れる。これにより流入路４１が開放されるので、流入路４１と流出路４２とが弁室４３を介して互いに連通し、ベーパ通路１４の開通が許容される。
　このように、封鎖弁１５が初期位置から開方向に動作してガイド部５２の突出部５２ａと内側弁部５１の突出部５１ａとが互いに突き当たるまでは閉状態に維持される。そして、これらの突出部５２ａ、５１ａが互いに突き当たった状態でガイド部５２が開方向に動作して内側弁部５１のシール部材５４が弁座６０から離れる位置が開弁開始位置の一例である。この開弁開始位置は、封鎖弁１５のガイド部５２や内側弁部５１等の公差やこれらの経年変化によってばらつきが生じる。そのため、封鎖弁１５に固有の開弁開始位置を検出して記憶する学習処理が実施される。初期位置はこの学習処理の基準となるため、一例として、図１のエンジンコントロールユニット（ＥＣＵ）７０は、学習処理を実行する前提として封鎖弁５１を現在位置から初期位置に復帰させる初期化処理を実行する。ＥＣＵ７０は内燃機関２の運転状態を制御するコンピュータとして構成されたものである。
　通常は封鎖弁１５の現在位置がＥＣＵ７０によって認識されているので、初期化処理を実行する際には現在位置から初期位置までの封鎖弁１５の動作量が分かる。したがって、その動作量で封鎖弁１５を閉方向に動作させることにより特に不都合なく封鎖弁１５を初期位置まで移動させることができる。しかし、封鎖弁１５の現在位置が不明になる特定事象が生じると、現在位置から初期位置までの封鎖弁１５の動作量が不明となるので、正しい初期化処理を実行できない。そこで、一例として、ＥＣＵ７０は、特定事象が生じた場合と、そうでない場合とで初期化処理の処理内容を切り替えている。なお、特定事象としては、封鎖弁１５が断線した場合、封鎖弁１５が強制的に他要素から駆動された場合、ＥＣＵ７０を交換した場合、車両１に搭載された補機バッテリの電圧が限界以下に低下した場合等を例示できる。
　図３は、ＥＣＵ７０が実行する制御ルーチンの一例を示している。図３の制御ルーチンのプログラムはＥＣＵ７０にて適時に読み出されて所定間隔で繰り返し実行される。ＥＣＵ７０は、図３の制御ルーチンを実行することによって本発明に係る制御手段の一例として機能する。
　図３のステップＳ１において、ＥＣＵ７０は上述した特定事象が発生した発生履歴があるか否かを判定する。特定事象の発生履歴がある場合はステップＳ２に処理を進め、そうでない場合はステップＳ２をスキップしてステップＳ３に処理を進める。
　ステップＳ２において、ＥＣＵ７０は本発明に係る第１処理の一例に相当する最大ステップ処理の要否を管理するために設けられた最大ステップ処理要求フラグＦｍをセットする。当該フラグＦｍは例えばＥＣＵ７０の所定の記憶領域に割り当てられた変数であり、セットされた場合には１がクリアされた場合には０が代入される。したがって、当該フラグＦｍを参照することにより最大ステップ処理の要否を判別することができる。
　ステップＳ３において、ＥＣＵ７０は初期化処理の実行要求があるか否かを判定する。初期化処理の実行要求は、例えば上述した学習処理が実行される場合、その処理実行前に発生する。初期化処理の実行要求を発生させる処理は図３の制御ルーチンと並行して実行される不図示の制御ルーチンに基づいて行われる。初期化処理実行要求がある場合は処理をステップＳ４に進め、そうでない場合は初期化処理の必要がないので以後の処理をスキップして今回のルーチンを終了する。
　ステップＳ４において、ＥＣＵ７０は最大ステップ処理実行要求フラグＦｍを参照して最大ステップ処理の実行要求があるか否かを判定する。最大ステップ処理の実行要求があった場合はステップＳ５に進み、最大ステップ処理を実行する。一方、最大ステップ処理の実行要求がない場合はステップＳ６に進み、本発明の第２処理の一例である通常ステップ処理を実行する。
　最大ステップ処理は現在位置に関わりなく閉方向の動作限界まで到達可能な動作量として設定された第１動作量で封鎖弁１５を閉方向に動作させる。本形態では、一例として、第１動作量は封鎖弁１５の開方向の限界から閉方向の限界までの機械的な動作限界量と、予め設定された封鎖弁１５のホーム位置から初期位置までの基本動作量とを合わせた動作量に設定されている。本形態では、動作限界量は例えば２４０ステップで、基本動作量は例えば８ステップである。したがって、第１動作量は２４８ステップとなる。基本動作量が８ステップの場合、初期位置を０ステップとするとホーム位置は８ステップの位置となる。ＥＣＵ７０が第１処理の実行の際に封鎖弁１５を第１動作量で閉方向に動作させることにより封鎖弁１５の現在位置に関わりなく封鎖弁１５の閉方向の動作限界に到達する。
　図２から明らかなように、封鎖弁１５が閉方向に動作してガイド部５２の下端が弁座６０に突き当たるとそれ以上閉方向には移動できないのでステッピングモータ３２は脱調する。ＥＣＵ７０は例えばこのような脱調を検出し、その検出位置を初期位置として記憶し、その初期位置に封鎖弁１５を停止させて第１処理を終了する。一方、ステップＳ６で実行する通常ステップ処理は、現在位置であるホーム位置から初期位置までの動作量である第２動作量で封鎖弁１５を閉方向に動作させ、初期位置で封鎖弁１５を停止させる。第２処理の場合は、第２動作量で封鎖弁１５を動作させているので、封鎖弁１５が動作限界に達してもなお閉方向の駆動力が作用することはない。
　ステップＳ７において、ＥＣＵ７０は初期化処理として実行された最大ステップ処理又は通常ステップ処理のいずれかの処理が終了したか否かを判定する。初期化処理が終了した場合は今回のルーチンを終了し、初期化処理が未了の場合は処理をステップＳ３に戻してルーチンを続行する。
　本形態によれば、上述した特定事象が生じた場合に行われる最大ステップ処理は動作限界まで到達するように封鎖弁１５を動作させる処理である一方で、特定事象が生じない場合に行われる通常ステップ処理は現在位置であるホーム位置から初期位置まで封鎖弁１５を動作させる処理である。そのため、特定事象の発生の有無に関わりなく封鎖弁１５を動作限界まで動作させる処理、例えば最大ステップ処理だけを初期化処理として実行する場合と比較して、初期化処理によって封鎖弁１５が動作限界に達してもなお閉方向の駆動力が作用する頻度つまりガイド部５２の下端が弁座６０に突き当ってもなおガイド部５２の下端が弁座６０に無理に押し込まれる頻度を低減できる。これにより、初期化処理に伴う封鎖弁１５の耐久性の低下を抑制できる。
　本発明は上記形態に限定されず、本発明の要旨の範囲内において種々の形態にて実施できる。上記形態は、現在位置を予め設定したホーム位置としているものであるが、現在位置を特に定めずに常時把握している形態で実施されてもよい。
　上記形態の封鎖弁１５は一例にすぎず、ベーパ通路を閉鎖する初期位置からの開方向の動作量が開弁範囲を超えるまでベーパ通路を閉鎖する閉状態が維持されるように構成され、開弁開始位置の学習処理やその学習処理の前提として行われる初期化処理の対象となり得る封鎖弁であればどのような形態の封鎖弁でもよい。例えば、貫通流路が形成された球状の弁体と、その弁体を回転可能に保持しベーパ通路に通じている弁座とを有し、弁体をモータで回転させることにより開度調整可能であるボールバルブを、本発明に係る封鎖弁の一例として採用できる。また、上記形態の車両１は内燃機関２が走行用駆動源として設けられた車両であるが、内燃機関２に加えてモータを走行用駆動源として備えたハイブリッド車両に変更することもできる。内燃機関２はガソリンエンジンであるが、本発明の対象となり得る内燃機関はディーゼルエンジンやガソリンとアルコールとの混合燃料を使用可能なバイフューエルエンジンであってもよい。
　上記形態では、初期位置の一例として図２に示した動作限界に設定されているが、他の一例としては、ベーパ通路１４を閉鎖する封鎖弁１５の閉弁範囲内でかつ図２の動作限界の状態から閉方向に所定量離れた位置に初期位置を設定することも可能である。この場合は、以下の蒸発燃料処理装置の発明として把握できる。すなわち、蒸発燃焼処理装置は、内燃機関を備えた車両に設けられた燃料タンク内で発生した蒸発燃料を吸着するキャニスタと、前記キャニスタと前記燃料タンクとを接続するベーパ通路と、前記ベーパ通路に設けられ、前記ベーパ通路を閉鎖及び開通可能な封鎖弁と、前記封鎖弁を現在位置から閉方向の動作限界に基づいて設定される初期位置に移動させる初期化処理を実行する制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記封鎖弁の前記現在位置が不明となる特定事象が生じて前記初期化処理が必要になった場合には、前記封鎖弁を現在位置に関わりなく前記動作限界まで動作させることが可能な動作量として設定された第１動作量で動作させる第１処理を前記初期化処理として行う一方で、前記特定事象が生じることなく前記初期化処理が必要になった場合には、前記封鎖弁を前記現在位置から前記初期位置までの動作量であり、かつ前記第１動作量よりも少ない第２動作量で動作させる第２処理を前記初期化処理として行うものであり、かつ、前記初期化位置が前記封鎖弁の閉弁範囲内でかつ前記動作限界から閉方向に所定量離れた位置に設定されているものである。
　この蒸発燃料処理装置によれば、初期位置が動作限界から開方向に所定量離れた位置に設定されているので、第２処理の実行によって動作限界に至ることを確実に回避できる。これにより、封鎖弁の耐久性の低下をさらに抑制できる。
１　車両
２　内燃機関
３　燃料タンク
１２　蒸発燃料処理装置
１３　キャニスタ
１４　ベーパ通路
１５　封鎖弁
７０　ＥＣＵ（制御手段）

Claims (1)

  1. 　内燃機関を備えた車両に設けられた燃料タンク内で発生した蒸発燃料を吸着するキャニスタと、
    　前記キャニスタと前記燃料タンクとを接続するベーパ通路と、
    　前記ベーパ通路に設けられ、前記ベーパ通路を閉鎖及び開通可能な封鎖弁と、
    　前記封鎖弁を現在位置から閉方向の動作限界に基づいて設定される初期位置に移動させる初期化処理を実行する制御手段と、
    を備え、
    　前記制御手段は、前記封鎖弁の前記現在位置が不明となる特定事象が生じて前記初期化処理が必要になった場合には、前記封鎖弁を現在位置に関わりなく前記動作限界まで動作させることが可能な動作量として設定された第１動作量で動作させる第１処理を前記初期化処理として行う一方で、前記特定事象が生じることなく前記初期化処理が必要になった場合には、前記封鎖弁を前記現在位置から前記初期位置までの動作量であり、かつ前記第１動作量よりも少ない第２動作量で動作させる第２処理を前記初期化処理として行う、蒸発燃料処理装置。
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