(57)【要約】【課題】キャニスタと燃料タンクとを接続するベーパ通路にステップモータ式の封鎖弁を備える蒸発燃料処理装置において、燃料タンクの圧抜き動作を行う際に封鎖弁を通過するガスの流量を適切に制御できるようにする。【解決手段】蒸発燃料処理装置２０は、キャニスタ２２と、燃料タンク１２とキャニスタ２２とを連通させるベーパ通路２４と、ベーパ通路２４に設けられた弁体６２と、弁体６２を開閉駆動するステッピングモータ６４とを含む封鎖弁３０と、封鎖弁３０を制御する制御装置６０とを備える。制御装置６０は、弁体６２を開いて燃料タンク１２の圧抜き動作を行う際に、タンク内圧Ｐの変化量ΔＰの絶対値と燃料タンク１２の内部の空間容積Ｖ１とに基づいて、封鎖弁３０を通過するガスの推定流量Ｑを算出する流量推定処理と、推定流量Ｑが要求流量Ｑｔに近づくように、ステッピングモータ６４のステップ数を制御するモータ制御処理とを実行する。【選択図】図３
2019183677.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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、
前記燃料タンクと前記キャニスタとを連通させるベーパ通路と、
前記ベーパ通路に設けられた弁体と、前記弁体を開閉駆動するステッピングモータとを含む封鎖弁と、
前記封鎖弁を制御する制御装置と、
を備える蒸発燃料処理装置であって、
前記制御装置は、前記弁体を開いて前記燃料タンクの圧抜き動作を行う際に、
前記燃料タンクのタンク内圧の変化量の絶対値と前記燃料タンクの内部の空間容積とに基づいて、前記燃料タンクから出て前記封鎖弁を通過するガスの推定流量を算出する流量推定処理と、
前記推定流量が要求流量に近づくように、前記ステッピングモータのステップ数を制御するモータ制御処理と、
を実行する
ことを特徴とする蒸発燃料処理装置。
【請求項２】
前記圧抜き動作は、前記キャニスタから脱離した蒸発燃料を含むパージガスを内燃機関の吸気通路に導入するパージ動作の実行中に行われ、
前記圧抜き動作が前記パージ動作の実行中に行われる場合に前記流量推定処理において用いられる前記要求流量は、前記パージ動作で用いられる要求パージガス流量である
ことを特徴とする請求項１に記載の蒸発燃料処理装置。
【請求項３】
前記モータ制御処理において、前記制御装置は、
前記要求流量から前記推定流量を引いて得られる流量差が正の閾値以上である場合には、前記ステッピングモータが前記弁体の開き方向に回転するように前記ステップ数を制御し、
前記流量差がゼロ以上、かつ、前記閾値未満である場合には、前記ステップ数を現在の値で保持する
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の蒸発燃料処理装置。
【請求項４】
前記モータ制御処理において、前記制御装置は、前記流量差がゼロ未満である場合には、前記ステッピングモータが前記弁体の閉じ方向に回転するように前記ステップ数を制御する
ことを特徴とする請求項３に記載の蒸発燃料処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、蒸発燃料処理装置に関し、より詳細には、キャニスタと燃料タンクとを接続するベーパ通路にステップモータ式の封鎖弁を備える蒸発燃料処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、特許文献１には、キャニスタと燃料タンクとを接続するベーパ通路にステップモータ式の封鎖弁を備える蒸発燃料処理装置が開示されている。この蒸発燃料処理装置では、キャニスタに吸着されている蒸発燃料をキャニスタから脱離させるパージ動作の実行中に、封鎖弁を開くことによって燃料タンクの圧抜き動作が実行される。この圧抜き動作は、封鎖弁の弁体のストロークを制御して開弁量を調整することによって、内燃機関の空燃比への影響を抑制しつつ行われる。
【０００３】
また、上記の蒸発燃料処理装置では、圧抜き動作の実行中の封鎖弁の開弁量は、燃料タンクのタンク内圧に応じて補正される。具体的には、特許文献１には、封鎖弁が開く際のタンク内圧が高いほど、燃料タンクから流出するガス（蒸発燃料を含む）の流速が高くなり、したがって、単位時間当たりの当該ガスの流出量が多くなる点が開示されている。この知見に基づき、上記の蒸発燃料処理装置では、空燃比の変動を抑制するために、タンク内圧が高くなるにしたがって小さくなるように開弁量が補正される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−０７７４２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１では、タンク内圧と封鎖弁の開弁量との関係が予め実験又は計算により求められ、求められた関係がマップとして電子制御ユニット（ＥＣＵ）のＲＯＭに記憶されている。そして、上記の蒸発燃料処理装置では、ステッピングモータ式の封鎖弁の開弁量は、上記マップを利用して決定される。しかしながら、タンク内圧及び開弁量が同じ条件であっても、封鎖弁を通過するガス（蒸発燃料を含む）の流量は、例えば、封鎖弁の機差ばらつき又は当該封鎖弁の経年変化に起因して変化する。このため、上述のマップを利用する手法では、封鎖弁を通過するガスの流量を適切に制御できない状況が生じ得る。
【０００６】
本発明は、上述のような課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、キャニスタと燃料タンクとを接続するベーパ通路にステップモータ式の封鎖弁を備える蒸発燃料処理装置において、燃料タンクの圧抜き動作を行う際に封鎖弁を通過するガスの流量を適切に制御できるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る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キャニスタと、
前記燃料タンクと前記キャニスタとを連通させるベーパ通路と、
前記ベーパ通路に設けられた弁体と、前記弁体を開閉駆動するステッピングモータとを含む封鎖弁と、
前記封鎖弁を制御する制御装置と、
を備える。
前記制御装置は、前記弁体を開いて前記燃料タンクの圧抜き動作を行う際に、
前記燃料タンクのタンク内圧の変化量の絶対値と前記燃料タンクの内部の空間容積とに基づいて、前記燃料タンクから出て前記封鎖弁を通過するガスの推定流量を算出する流量推定処理と、
前記推定流量が要求流量に近づくように、前記ステッピングモータのステップ数を制御するモータ制御処理と、
を実行する。
【０００８】
前記圧抜き動作は、前記キャニスタから脱離した蒸発燃料を含むパージガスを内燃機関の吸気通路に導入するパージ動作の実行中に行われてもよい。そして、前記圧抜き動作が前記パージ動作の実行中に行われる場合に前記流量推定処理において用いられる前記要求流量は、前記パージ動作で用いられる要求パージガス流量であってもよい。
【０００９】
前記モータ制御処理において、前記制御装置は、前記要求流量から前記推定流量を引いて得られる流量差が正の閾値以上である場合には、前記ステッピングモータが前記弁体の開き方向に回転するように前記ステップ数を制御してもよい。そして、前記モータ制御処理において、前記制御装置は、前記流量差がゼロ以上、かつ、前記閾値未満である場合には、前記ステップ数を現在の値で保持してもよい。
【００１０】
前記モータ制御処理において、前記制御装置は、前記流量差がゼロ未満である場合には、前記ステッピングモータが前記弁体の閉じ方向に回転するように前記ステップ数を制御してもよい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、燃料タンクの圧抜き動作を行う際には、タンク内圧の変化量と燃料タンクの内部の空間容積とに基づいて封鎖弁を通過するガスの推定流量が算出される（流量推定処理）。このため、弁体の開弁量（リフト量）を把握しなくても、上記ガスの流量を推定可能となる。そして、本発明によれば、推定流量が要求流量に近づくように、ステッピングモータのステップ数が制御される（モータ制御処理）。このため、圧抜き動作を行う際に封鎖弁を通過するガスの流量を適切に制御できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施の形態に係る蒸発燃料処理装置の全体構成を説明するための図である。
【図２】図１に示す封鎖弁の構成を示す断面図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る圧抜き動作に関する処理のルーチンを示すフローチャートである。
【図４】図３に示すルーチンの処理に従う給油時の圧抜き動作の例を説明するためのタイムチャートである。
【図５】図３に示すルーチンの処理に従うパージ動作の実行時の圧抜き動作の例を説明するためのタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。以下に示す実施の形態において各要素の個数、数量、量、範囲等の数に言及した場合、特に明示した場合や原理的に明らかにその数に特定される場合を除いて、その言及した数に、この発明が限定されるものではない。また、以下に示す実施の形態において説明する構造やステップ等は、特に明示した場合や明らかに原理的にそれに特定される場合を除いて、この発明に必ずしも必須のものではない。
【００１４】
１．蒸発燃料処理装置のハードウェア構成
１−１．全体構成
図１は、本発明の実施の形態に係る蒸発燃料処理装置２０の全体構成を説明するための図である。図１に示す蒸発燃料処理装置２０は、車両（図示省略）の燃料系１０に適用されている。燃料系１０は、燃料を貯留する燃料タンク１２を備えている。燃料タンク１２内には、燃料ポンプ１４が設置されている。燃料ポンプ１４により汲み上げられた燃料は、燃料配管１６を介して、車両に搭載された内燃機関１８に供給される。なお、車両は、一例として、内燃機関１８とともに電動モータ（図示省略）を駆動源として備え、走行中に内燃機関１８を停止可能なハイブリッド車両であるものとする。
【００１５】
蒸発燃料処理装置２０は、燃料タンク１２内で発生した蒸発燃料が外部（大気中）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、キャニスタ２２、ベーパ通路２４、パージ通路２６及び大気通路２８を備えている。キャニスタ２２は、その内部に充填された吸着材（活性炭）によって、燃料タンク１２内で発生した蒸発燃料を吸着可能に構成されている。ベーパ通路２４の一端は、燃料タンク１２内の気層部と連通しており、ベーパ通路２４の他端は、キャニスタ２２と連通している。ベーパ通路２４には、ベーパ通路２４を開閉可能な（より詳細には、ベーパ通路２４の連通と遮断とを切り替え可能な）封鎖弁３０が設置されている。封鎖弁３０の詳細な構成については、図２を参照して後述する。
【００１６】
パージ通路２６の一端は、キャニスタ２２と連通しており、パージ通路２６の他端は、内燃機関１８の吸気通路３２におけるスロットル弁３４の下流側の部位と連通している。パージ通路２６には、パージ通路２６を開閉可能なパージ弁３６が設置されている。大気通路２８の一端は、キャニスタ２２に連通しており、大気通路２８の他端は、大気と連通している。大気通路２８には、エアフィルタ３８が設置されている。大気通路２８は、エアフィルタ３８よりもキャニスタ２２に近い部位に、切替弁４０とポンプ４２とを並列に備えている。切替弁４０は、大気通路２８を開閉可能であって、例えば、非通電時に「開」となる常開型電磁弁によって構成されている。ポンプ４２は、キャニスタ２２に向けて大気を圧送可能に構成されている。
【００１７】
燃料タンク１２には、タンク内圧Ｐに応じた信号を出力するタンク内圧センサ４４が取り付けられている。また、燃料タンク１２の内部には、燃料の液面位置を検出するためのフロート式の液面センサ４６が設置されている。液面センサ４６の利用により、燃料タンク１２内の燃料残量を把握することができる。さらに、パージ弁３６よりもキャニスタ２２に近い側のパージ通路２６には、キャニスタ２２側（封鎖弁３０の下流側）の圧力に応じた信号を出力するシステム圧センサ４７が設置されている。
【００１８】
さらに、燃料タンク１２内に開口するベーパ通路２４の二又状の入口の一方には、燃料の浮力によって開閉するカットオフバルブ４８が取り付けられ、その他方には、ＯＲＶＲ弁（Onboard Refueling Vapor Recovery Valve）５０が取り付けられている。カットオフバルブ４８は、通常は開弁状態に保持されており、車両の横転時に閉じてベーパ通路２４への燃料の流出を阻止する。ＯＲＶＲ弁５０は、基本的には、燃料タンク１２が燃料で満杯になっていないときには開き、一方、給油によって燃料タンク１２が燃料で満杯になると閉じてベーパ通路２４を遮断するように構成されている。
【００１９】
車両は、給油口５２を覆う給油リッド５４と、給油を行う際に車両のユーザによって操作されるリッドスイッチ５６と、給油リッド５４を開放する（給油リッド５４のロックを解除する）ように作動するリッドアクチュエータ５８とを備えている。
【００２０】
図１に示す蒸発燃料処理装置２０は、封鎖弁３０を含む蒸発燃料処理装置２０の各機器を制御するための制御装置６０を備えている。制御装置６０は、少なくとも１つのプロセッサと少なくとも１つのメモリと入出力インターフェースとを有するＥＣＵ（Electronic Control Unit）である。入出力インターフェースは、蒸発燃料処理装置２０に搭載された各種センサからセンサ信号を取り込むとともに、蒸発燃料処理装置２０を制御するための各種アクチュエータに対して操作信号を出力する。上記の各種センサは、上述したタンク内圧センサ４４、液面センサ４６及びシステム圧センサ４７を含む。また、制御装置６０には、リッドスイッチ５６からの信号が入力される。上記の各種アクチュエータは、上述した封鎖弁３０（後述のステッピングモータ６４）、パージ弁３６、切替弁４０及びポンプ４２を含む。
【００２１】
制御装置６０のメモリには、蒸発燃料処理装置２０の制御のための各種のプログラムや各種のデータ（マップを含む）が記憶されている。メモリに記憶されているプログラムがプロセッサで実行されることで、制御装置６０の様々な機能が実現される。例えば、封鎖弁３０の操作によるガス流量制御は、プログラムが実行されることによって実現される機能の１つである。なお、制御装置６０は、複数のＥＣＵから構成されていてもよい。
【００２２】
１−２．封鎖弁の構成
図２は、図１に示す封鎖弁３０の構成を示す断面図である。封鎖弁３０は、ステッピングモータ式であり、ベーパ通路２４に設けられた弁体６２と、弁体６２を開閉駆動するステッピングモータ（以下、「ＳＴＭ」と略する）６４とを含む。より具体的には、図２に示すように、封鎖弁３０は、弁体６２及びＳＴＭ６４とともに、バルブケーシング６６及びバルブガイド６８を備えている。
【００２３】
バルブケーシング６６の内部には、弁室７０、弁入口部７２及び弁出口部７４が形成されている。弁入口部７２及び弁出口部７４は、弁室７０における流路の入口及び出口にそれぞれ相当する。弁室７０、弁入口部７２及び弁出口部７４は、ベーパ通路２４の一部として機能する。
【００２４】
ＳＴＭ６４は、バルブケーシング６６に取り付けられている。ＳＴＭ６４の出力軸６４ａは、弁入口部７２の側に向けて延びるように弁室７０内に突出している。弁入口部７２と対向する側の弁室７０の開口は、ＳＴＭ６４によって塞がれている。出力軸６４ａは、バルブケーシング６６の弁室７０内に同心状に配置されており、その外周面に雄ネジ部６４ｂが形成されている。
【００２５】
バルブガイド６８は、円筒状の筒壁部７６と、筒壁部７６の上端開口部を閉鎖する上壁部７８とから有天円筒状に形成されている。上壁部７８の中央部には、筒軸部８０が出力軸６４ａと同心状に形成されている。筒軸部８０の内周面には、雌ネジ部８２が形成されている。バルブガイド６８は、バルブケーシング６６に対して、回り止め機構（図示省略）により軸回り方向の回り止めがなされた状態で軸方向（図２の上下方向）に移動可能に配置されている。
【００２６】
バルブガイド６８の筒軸部８０の雌ネジ部８２には、ＳＴＭ６４の出力軸６４ａの雄ネジ部６４ｂが螺合している。これにより、ＳＴＭ６４の出力軸６４ａの正転及び逆転に基づいて、バルブガイド６８がその軸方向に往復移動できるようになる。バルブガイド６８の周囲には、バルブガイド６８を上方に付勢する補助スプリング８４が設けられている。
【００２７】
弁体６２は、円筒状の筒壁部８６と、筒壁部８６の下端開口部を閉鎖する下壁部８８とから有底円筒状に形成されている。弁体６２は、下壁部８８の下面に固定されたシール部材９０を備えている。シール部材９０は、例えば、円板状の弾性材（例えば、ゴム）によって構成されている。弁体６２は、バルブガイド６８内に同心状に配置されている。弁体６２のシール部材９０は、バルブケーシング６６の弁座（すなわち、弁入口部７２の側において弁体６２及びバルブガイド６８と対向するように形成されたバルブケーシング６６の壁面）９１の上面に対して当接可能に配置されている。
【００２８】
弁体６２の筒壁部８６の上端外周面には、周方向に複数個の連結凸部９２が形成されており、バルブガイド６８の筒壁部７６の内周面には、溝状の連結凹部９４が形成されている。連結凸部９２は、連結凹部９４に対して、所定寸法だけ出力軸６４ａの軸方向（図２の上下方向）に相対移動可能な状態で嵌合している。バルブガイド６８の連結凹部９４の底壁部９６が弁体６２の連結凸部９２に対して下方から当接した状態では、バルブガイド６８と弁体６２とが一体で上方（すなわち、弁体６２の開き方向）に移動可能となる。バルブガイド６８の上壁部７８と弁体６２の下壁部８８との間には、バルブガイド６８に対して弁体６２を常に下方（すなわち、弁体６２の閉じ方向）に付勢するバルブスプリング９８が同心状に設けられている。
【００２９】
なお、封鎖弁３０は、圧力リリーフ機構１００を備えている。圧力リリーフ機構１００は、正圧リリーフ弁１０２と負圧リリーフ弁１０４とを含み、以下の状況下において封鎖弁３０の開弁状態に依らずに、燃料タンク１２とベーパ通路２４とを連通させる。具体的には、正圧リリーフ弁１０２は、タンク内圧Ｐが正の所定圧以上となる場合に、タンク内圧Ｐと封鎖弁３０の出口側の圧力（キャニスタ２２側のベーパ通路２４の圧力であり、典型的には大気圧）との圧力差によって開く。その結果、タンク内圧Ｐが、ベーパ通路２４を用いて逃がされる。負圧リリーフ弁１０４は、タンク内圧Ｐが負の所定値以下である場合に圧力差によって開く。その結果、燃料タンク１２の過剰な負圧化が抑制される。
【００３０】
１−３．封鎖弁の基本動作
次に、上述のように構成された封鎖弁３０の基本動作について説明する。制御装置６０は、ステップ数の制御により、ＳＴＭ６４をその正転方向又は逆転方向に回転駆動することができる。ＳＴＭ６４がその正転方向又は逆転方向に予め決められたステップ数だけ回転すると、出力軸６４ａの雄ネジ部６４ｂとバルブガイド６８の筒軸部８０の雌ネジ部８２との螺合作用により、バルブガイド６８が図２の上下方向（すなわち、弁体６２の開閉方向）に予め決められたストローク量だけ移動する。
【００３１】
バルブガイド６８の初期状態（図２に示す状態）では、バルブガイド６８がその下限位置に保持されており、筒壁部７６の下端面がバルブケーシング６６の弁座９１の上面に当接している。また、この状態では、弁体６２の連結凸部９２は、バルブガイド６８の連結凹部９４の底壁部９６に対して上方に位置しており、かつ、弁体６２のシール部材９０は、バルブスプリング９８のバネカにより、バルブケーシング６６の弁座９１の上面に押し付けられている。
【００３２】
ここでは、ＳＴＭ６４を正転させると、封鎖弁３０（弁体６２）は開き方向に動作し、逆に、ＳＴＭ６４を逆転させると、封鎖弁３０（弁体６２）は閉じ方向に動作するものとする。バルブガイド６８の上記初期状態からＳＴＭ６４が正転方向（すなわち、開き方向）に回転すると、雄ネジ部６４ｂと雌ネジ部８２との螺合作用により、バルブガイド６８が上方に移動し、バルブガイド６８の連結凹部９４の底壁部９６が、弁体６２の連結凸部９２に下方から当接する。そして、ＳＴＭ６４が開き方向に更に回転し、バルブガイド６８が更に上方に移動すると、弁体６２がバルブガイド６８とともに上方に移動し、弁体６２のシール部材９０がバルブケーシング６６の弁座９１から離れる。つまり、弁体６２（封鎖弁３０）が開く。その結果、ベーパ通路２４の一部に相当する流路（すなわち、弁室７０、弁入口部７２及び弁出口部７４）が連通状態となる。
【００３３】
２．蒸発燃料処理装置の制御
２−１．パージ動作
上述した蒸発燃料処理装置２０では、燃料タンク１２内で発生した蒸発燃料は、ベーパ通路２４を通ってキャニスタ２２に流入し、キャニスタ２２（の吸着材）によって吸着される。制御装置６０は、内燃機関１８の運転中に所定のパージ条件が満たされる場合に、キャニスタ２２に吸着された蒸発燃料をキャニスタ２２から脱離させるための「パージ動作」を実行する。具体的には、パージ動作の実行中には、パージ弁３６が開かれる。上述のように、切替弁４０は基本的に開かれている。このため、パージ弁３６の開放に伴い、内燃機関１８の吸気負圧の作用により、大気通路２８からキャニスタ２２内に大気が流入する。この大気によって蒸発燃料がキャニスタ２２から脱離し、脱離した蒸発燃料（燃料成分）を含むパージガスが吸気通路３２に導入される。
【００３４】
２−２．封鎖弁の開放による燃料タンクの圧抜き動作の課題
前提として、ベーパ通路２４に封鎖弁３０を備える蒸発燃料処理装置２０によれば、封鎖弁３０を閉じておくことにより、蒸発燃料を燃料タンク１２内に閉じ込めることができる「密閉タンクシステム」を構築できる。このような密閉タンクシステムは、例えば、本実施形態で想定するハイブリッド車両のように車両走行中に内燃機関の運転が停止することに起因してパージ動作の実行機会を確保しにくい車両において、意図した状況下で燃料タンクからキャニスタへの蒸発燃料の流入（キャニスタへの蒸発燃料の吸着）を抑制するうえで好適である。
【００３５】
そのうえで、制御装置６０は、タンク内圧Ｐが高い時に封鎖弁３０を開く（より詳細には、弁体６２のシール部材９０をバルブケーシング６６の弁座９１から離す）ことにより、タンク内圧Ｐを下げる「圧抜き動作」を実行する。このような圧抜き動作を行う状況の典型例は、車両走行中に上述のパージ動作が行われる時と、給油時である。より具体的には、圧抜き動作は、車両走行中にタンク内圧Ｐが所定の閾値ＴＨｐよりも高くなった場合にはパージ動作の実行機会を利用して実行される。また、給油のためにユーザによってリッドスイッチ５６が押された場合には、給油口５２からの蒸発燃料の流出を抑制するために、給油口５２が開かれる前にタンク内圧Ｐを速やかに下げることが必要とされる。このため、圧抜き動作は、給油時にも必要とされる。
【００３６】
より詳細には、上記の密閉タンクシステムとしての機能を有する蒸発燃料処理装置２０において封鎖弁３０を開けて圧抜き動作を行う際には、以下の点に留意する必要がある。すなわち、まず、車両走行中のパージ動作の実行時の圧抜き動作は、「封鎖弁通過ガス流量」が「パージガス流量」以下となるように封鎖弁３０（弁体６２）の開度を調整しつつ行う必要がある。その理由は、封鎖弁通過ガス流量がパージガス流量よりも多いと、キャニスタ２２からの蒸発燃料の脱離量よりもキャニスタ２２への蒸発燃料の吸着量の方が増えてしまい、密閉タンクシステムとしての機能を適切に担保できなくなるためである。なお、ここでいう封鎖弁通過ガス流量（以下、「封鎖弁流量」とも略する）は、封鎖弁３０を通過するガス（燃料タンク１２から流出するガス（蒸発燃料を含む））の流量のことであり、パージガス流量は、パージ弁３６の開度調整により調整されるパージガス（蒸発燃料を含むガス）の流量のことである。
【００３７】
また、給油時の圧抜き動作は、上述のように、タンク内圧Ｐを速やかに下げるように実行される必要がある。しかしながら、所定流量以上の高い封鎖弁流量でタンク内圧Ｐが下げられると、ＯＲＶＲ弁５０が閉じてしまうため（つまり、ベーパ通路２４が遮断されてしまうため）、タンク内圧Ｐを下げられなくなることがある。
【００３８】
以上のようなパージ動作の実行時及び給油時の要求を良好に満たすためには、圧抜き動作の実行中に封鎖弁流量を適切に制御できることが重要となる。そして、このような流量制御の重要性は、本実施形態の封鎖弁３０のように、ステッピングモータ式の封鎖弁が用いられている場合により高くなる。その理由は、次の通りである。
【００３９】
すなわち、図２に示すような構造を有する封鎖弁３０では、バルブガイド６８とともに弁体６２が弁座９１に着座している状態（図２に示す状態）からＳＴＭ６４を開き方向（正転方向）に１ステップ回転させただけでは、直ちに弁体６２は開かない。弁体６２を開く（弁体６２のシール部材９０を弁座９１から離れさせる）ためには、上記状態からＳＴＭ６４をあるステップ数だけ回転させる必要がある。そして、弁体６２が開き始める時のステップ数は、例えば、封鎖弁３０の機差ばらつきによって異なるものとなり、さらには、封鎖弁３０の経年変化によっても異なるものとなる。したがって、封鎖弁３０のステップ数をあるステップ数に制御したとしても、弁体６２の実際の開弁量は、上記の機差ばらつき等に起因して異なるものとなる。ステッピングモータ式の封鎖弁３０では、例えば上述のような理由によって弁体６２の実際の開弁量を把握することが難しいため、封鎖弁流量を適切に制御するためには工夫が必要となる。
【００４０】
２−３．圧抜き動作に関する処理の概要
本実施形態では、封鎖弁流量を適切に制御しながら圧抜き動作を行えるようにするために、次のような「流量推定処理」と「モータ制御処理」とが実行される。燃料推定処理によれば、タンク内圧Ｐの変化量ΔＰの絶対値と燃料タンク１２の内部の空間容積（より詳細には、燃料タンク１２内の気層部の容積）Ｖ１とに基づいて、燃料タンク１２から出て封鎖弁３０を通過するガスの「推定流量」Ｑ（すなわち、封鎖弁流量の推定値）が算出される。また、モータ制御処理によれば、推定流量Ｑが「要求流量」Ｑｔに近づくように、ＳＴＭ６４のステップ数が制御される。具体的には、本実施形態では、これらの流量推定処理及びモータ制御処理は、一例として、以下に説明するように実行される。
【００４１】
２−３−１．流量推定処理の具体例
燃料推定処理における推定流量Ｑ（Ｌ／ｓｅｃ）の算出は、次の（１）式の関係を利用して行われる。（１）式において、ΔＰ（ｋＰａ）は所定の時間間隔Δｔ（ｓｅｃ）中のタンク内圧Ｐの変化量の絶対値であり、Ｐａは大気圧（ｋＰａ）である。（２）式は、（１）式中の時間間隔Δｔを１秒とした場合に得られる関係を示している。
【数１】
2019183677.tif 000003
2019183677.tif 000004
【００４２】
ここで、上記（１）式の導出過程について説明する。ある時点ｔでのタンク内圧ＰをＰｔとすると、時点ｔにおける燃料タンク１２内のガスの状態方程式は、以下の（３）式のように表される。（３）式において、ｎは燃料タンク１２内のガスの分子数であり、Ｒはガス定数、Ｔは当該ガスの温度である。
【数２】
2019183677.tif 000005
【００４３】
以下の（４）式中のＰ（ｔ＋Δｔ）は時点ｔから時間間隔Δｔを経過した時点（ｔ＋Δｔ）でのタンク内圧Ｐであり、ｎ’は時点（ｔ＋Δｔ）での燃料タンク１２内のガスの分子数である。時点（ｔ＋Δｔ）における燃料タンク１２内のガスの状態方程式は、（４）式のように表される。また、以下の（５）式中の体積Ｖ２は時間間隔Δｔの間に封鎖弁３０を通過したガス（燃料タンク１２からキャニスタ２２に流れたガス）の体積であり、ｎ’’は当該ガスの分子数である。また、封鎖弁３０の下流側（すなわち、キャニスタ２２側）のベーパ通路２４の圧力は大気圧Ｐａである。したがって、時間間隔Δｔの間に封鎖弁３０を通過したガスの状態方程式は、（５）式のように表される。
【数３】
2019183677.tif 000006
2019183677.tif 000007
【００４４】
時間間隔Δｔ中のガス温度Ｔを一定と仮定すると、以下の（６）式に示すように、時点ｔにおける燃料タンク１２内のガスの分子数ｎは、時点（ｔ＋Δｔ）において燃料タンク１２内に残っているガスの分子数ｎ’と、時間間隔Δｔの間に封鎖弁３０を通過したガスの分子数ｎ’’との和によって表される。したがって、（３）〜（６）式の関係から、以下の（７）式が得られる。（７）式の関係を整理すると、以下の（８）式が得られる。そして、封鎖弁流量の推定値である推定流量Ｑは、以下の（９）式のように、時間間隔Δｔの間に封鎖弁３０を通過したガスの体積Ｖ２を時間間隔Δｔで除することにより得られる値に相当する。したがって、推定流量Ｑの算出式である上記（１）式（及び（２）式）が導出される。
【数４】
2019183677.tif 000008
2019183677.tif 000009
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【００４５】
以上のように導出される（１）式によれば、タンク内圧Ｐの変化量（より詳細には、時間変化量）ΔＰと燃料タンク１２の空間容積Ｖ１とを取得することにより、封鎖弁３０の開度によらずに推定流量Ｑを算出できるようになる。なお、ここでは、大気圧Ｐａは固定値であるとしているが、この大気圧Ｐａ、すなわち、キャニスタ２２側（封鎖弁３０の下流側）のガスの圧力は、例えば、システム圧センサ４７を用いて取得されてもよい。
【００４６】
より具体的には、タンク内圧Ｐの変化量ΔＰは、例えば、タンク内圧センサ４４の検出値を用いて算出できる。燃料タンク１２の内部の空間容積（気層部の容積）Ｖ１は、例えば、液面センサ４６を利用して取得される燃料タンク１２内の燃料残量から算出できる。ただし、この空間容積Ｖ１の算出は、燃料タンク１２が空の状態である時の空間容積の値（すなわち、燃料タンク１２自体の容積）を固定値として用いることによって簡素化されてもよい。また、時間間隔Δｔとしては任意の値を用いることができるが、本実施形態では、時間間隔Δｔの一例として、１秒が用いられる。したがって、推定流量Ｑは（１）式よりも簡素化された（２）式を用いて算出されることになる。
【００４７】
２−３−２．モータ制御処理の具体例
モータ制御処理において、制御装置６０は、要求流量Ｑｔから推定流量Ｑを引いて得られる「流量差」ΔＱを算出する。そして、制御装置６０は、流量差ΔＱが正の閾値ＴＨｑ以上である場合には、ＳＴＭ６４が弁体６２の開き方向に回転するように（すなわち、ＳＴＭ６４が正転方向に回転するように）ステップ数を制御する。一方、制御装置６０は、流量差ΔＱがゼロ以上、かつ、閾値ＴＨｑ未満である場合には、ステップ数を現在の値で保持する。また、制御装置６０は、流量差ΔＱがゼロ未満である場合には、ＳＴＭ６４が弁体６２の閉じ方向に回転するように（すなわち、ＳＴＭ６４が逆転方向に回転するように）ステップ数を制御する。
【００４８】
２−４．圧抜き動作に関する制御装置の処理
図３は、本発明の実施の形態に係る圧抜き動作に関する処理のルーチンを示すフローチャートである。制御装置６０は、本ルーチンの処理を所定の制御周期で繰り返し実行する。
【００４９】
図３に示すルーチンでは、まず、制御装置６０は、封鎖弁３０の開弁要求があるか否かを判定する（ステップＳ１００）。具体的には、制御装置６０は、給油時については、ユーザによってリッドスイッチ５６が押されたときに、開弁要求が出されたと判定する。また、制御装置６０は、車両走行中には、パージ動作の実行条件が満たされ、かつ、タンク内圧Ｐが閾値ＴＨｐ以上であるときに、開弁要求が出されたと判定する。
【００５０】
ステップＳ１００の判定結果が否定的である場合には、制御装置６０は今回の処理サイクルを終了する。一方、ステップＳ１００の判定結果が肯定的である場合には、処理はステップＳ１０２に進む。ステップＳ１０２では、制御装置６０は、要求流量Ｑｔを算出する。給油時に用いられる要求流量Ｑｔは、例えば、車両の仕様に応じて決定される一定値である。また、パージ動作の実行時に用いられる要求流量Ｑｔは、例えば、パージ動作において制御される要求パージガス流量である。なお、要求パージガス流量自体は、例えば、吸入空気量、エンジン回転速度及びスロットル開度等のエンジン運転条件に応じて決定される。
【００５１】
ステップＳ１０２の後に、処理はステップＳ１０４に進む。ステップＳ１０４では、制御装置６０は、タンク内圧Ｐの変化量ΔＰを算出する。本ルーチンの処理では、上述の時間間隔Δｔとして１秒が用いられる。したがって、本ステップＳ１０４で算出される変化量ΔＰは、現時点のタンク内圧Ｐと１秒前のタンク内圧Ｐとの差の絶対値となる。制御装置６０は、例えば、メモリに記憶されている１秒前のタンク内圧Ｐの記憶値から、タンク内圧センサ４４を用いて検出される現時点のタンク内圧Ｐを引くことにより、変化量ΔＰを算出する。
【００５２】
ステップＳ１０４の後に、処理はステップＳ１０６に進む。ステップＳ１０６では、制御装置６０は、上述の流量推定処理を実行して、封鎖弁３０の推定流量Ｑを算出する。具体的には、制御装置６０は、ステップＳ１０４において算出された変化量ΔＰを、燃料タンク１２の内部の空間容積Ｖ１と大気圧Ｐａとともに上記（２）式に代入することにより、推定流量Ｑを算出する。
【００５３】
ステップＳ１０６の後に、処理はステップＳ１０８に進む。ステップＳ１０８では、制御装置６０は、ステップＳ１０２及びＳ１０６の算出結果を用いて、流量差ΔＱ（＝Ｑｔ−Ｑ）を算出する。
【００５４】
ステップＳ１０８の後に、処理はステップＳ１１０に進む。ステップＳ１１０では、制御装置６０は、流量差ΔＱが上記の閾値ＴＨｑ以上であるか否かを判定する。所定の閾値ＴＨｑは、本実施形態では、正の値であって、かつ、要求流量Ｑｔよりも小さな値である。なお、パージ動作の実行時に用いられる閾値ＴＨｑは、給油時に用いられる閾値ＴＨｑと異なっていてもよい。
【００５５】
ステップＳ１１０の判定結果が肯定的である場合（ΔＱ≧ＴＨｑ）には、処理はステップＳ１１２に進む。ステップＳ１１２では、制御装置６０は、ＳＴＭ６４（出力軸６４ａ）が封鎖弁３０（弁体６２）の開き方向（正転方向）に回転するようにステップ数を制御する。
【００５６】
ステップＳ１１０の判定結果が否定的である場合（ΔＱ＜ＴＨｑ）には、処理はステップＳ１１４に進む。ステップＳ１１４では、制御装置６０は、流量差ΔＱがゼロ以上であるか否かを判定する。その結果、この判定結果が肯定的である場合（ΔＱ≧０）には、処理はステップＳ１１６に進む。ステップＳ１１６では、制御装置６０は、ＳＴＭ６４のステップ数を現在の値で保持する。
【００５７】
一方、ステップＳ１１４の判定結果が否定的である場合（ΔＱ＜０）には、処理はステップＳ１１８に進む。ステップＳ１１８では、制御装置６０は、ＳＴＭ６４（出力軸６４ａ）が封鎖弁３０（弁体６２）の閉じ方向（逆転方向）に回転するようにステップ数を制御する。
【００５８】
なお、図３に示すルーチンでは、ステップＳ１０４及びＳ１０６の処理が本発明に係る「流量推定処理」の一例に相当し、ステップＳ１０２、及びＳ１０８〜Ｓ１１８の処理が本発明に係る「モータ制御処理」の一例に相当する。
【００５９】
２−５．給油時の圧抜き動作の例
図４は、図３に示すルーチンの処理に従う給油時の圧抜き動作の例を説明するためのタイムチャートである。図４中のＳＴＭ６４のステップ数の「制御原点」とは、ＳＴＭ６４が図２に示す状態（弁体６２とともにバルブガイド６８が弁座９１に着座している状態）にあるときのステップ数に相当する。また、バルブガイド６８のストローク量を調整するＳＴＭ３０の回転量（回転角度）は、ステップ単位で制御される。図４中の「開弁位置」とは、弁体６２のシール部材９０が弁座９１から離れる時のバルブガイド６８のストローク量に対応するＳＴＭ３０のステップ数に相当する。
【００６０】
図４中の時点ｔ１は、ユーザによってリッドスイッチ５６が押された時点（すなわち、封鎖弁３０の開弁要求が出された時点）に相当する。時点ｔ２は、その後に、流量推定処理による推定流量Ｑの算出及び流量差ΔＱの算出が開始された時点に相当する。時点ｔ３は、その後に、ＳＴＭ６４の回転が開始される時点に相当する。時点ｔ４は、ＳＴＭ６４の回転の開始後に、ステップ数が下限ガード値に到達する時点に相当する。時点ｔ５は、その後に、弁体６２が開き始める時点(すなわち、開弁位置の到来時点)に相当する。
【００６１】
時点ｔ２から時点ｔ５までの期間では、開弁要求は出されているが封鎖弁３０は未だ開いていない（すなわち、弁体６２は弁座９１から離れていない）。このため、この期間（ｔ２−ｔ５）中に流量推定処理が行われた場合には、タンク内圧Ｐの変化量ΔＰがゼロとなるため、推定流量Ｑもゼロとなる。その結果、流量差ΔＱは要求流量Ｑｔと等しくなる。また、この期間（ｔ２−ｔ５）中には、図３に示すルーチンでは、ステップＳ１１０の判定結果が肯定的となり（ΔＱ≧ＴＨｑ）、開き方向に回転するようにＳＴＭ６４のステップ数が制御される（図４に示す例では、ステップ数が増やされる）。このため、本ルーチンの処理によれば、開弁要求が出された後には、封鎖弁３０が開くようにＳＴＭ６４が制御されることになる。
【００６２】
付け加えると、図４に示す下限ガード値は、ＳＴＭ６４の所定のイニシャライズ処理が実施済であることを条件として、当該下限ガード値以下のステップ数の下では弁体６２が弁座９１から離れないことが保証されたステップ数に相当する。ところで、給油時の圧抜き動作は、ユーザが出来るだけ早く給油を開始できるようにするために、出来るだけ短時間で完了することが望ましい。そこで、ＳＴＭ６４の回転を開始した後にステップ数が下限ガード値に到達するまでの期間（ｔ３−ｔ４）については、図４に示す例のように、可能な限り高速で回転するようにＳＴＭ６４が制御されてもよい。
【００６３】
時点ｔ５において弁体６２が開き始めると、タンク内圧Ｐが低下するとともに、変化量ΔＰの絶対値がゼロよりも大きくなるので推定流量Ｑがゼロよりも多くなる。より詳細には、推定流量Ｑは、変化量ΔＰの絶対値に比例して多くなる。その結果、流量差ΔＱは要求流量Ｑｔよりも小さくなる。図３に示すルーチンの処理によれば、流量差ΔＱが閾値ＴＨｑ以上である間は、ステップ数が増やされ、弁体６２の開度が大きくなっていく（ステップＳ１１２）。そして、図４に示す例では、この際のステップ数の制御は、ステップ数が上限ガード値を超えないように制限されながら行われる。これは、仮に推定流量Ｑと実際の流量との誤差が大きくなるようなことがあったとしても、実際の流量が過大とならないようにするためである。なお、上限ガード値は、タンク内圧Ｐに応じて変化し、タンク内圧Ｐの低下に伴って大きくなっていく。
【００６４】
時点ｔ６は、推定流量Ｑの増加に伴って流量差ΔＱが小さくなった結果として、流量差ΔＱが閾値ＴＨｑを下回る時点に相当する。この時点ｔ６の到来に伴い、図３に示すルーチンの処理によれば、ステップ数が現在（時点ｔ６）の値で保持される（ステップＳ１１６）。その結果、弁体６２の開度が現在（時点ｔ６）の値で保持される。
【００６５】
図４に示すように、時点ｔ６において弁体６２の開度が保持された後においても、時間経過とともにタンク内圧Ｐが低下していく。図４に示す例では、時点ｔ６の経過後には、変化量ΔＰの絶対値が適切に高く維持され、推定流量Ｑが適切に要求流量Ｑｔに近づいている（換言すると、流量差ΔＱが閾値ＴＨｑとゼロとの間で適切に推移している）。その後、タンク内圧Ｐの低下に伴い、変化量ΔＰの絶対値が小さくなってくると、推定流量Ｑが減少していき、それに伴い、流量差ΔＱが上昇し始める。
【００６６】
時点ｔ７は、流量差ΔＱが閾値ＴＨｑに上回る時点に相当する。この時点ｔ７の到来に伴い、図３に示すルーチンの処理によれば、弁体６２の開度が増加するようにＳＴＭ６４のステップ数が再び増やされていく（ステップＳ１１２）。
【００６７】
付け加えると、タンク内圧Ｐが十分に低下した時点ｔ７の後には、図４に示す例のように、圧抜き動作を出来るだけ早く完了させるために、可能な限り高速で回転するようにＳＴＭ６４が制御されてもよい。なお、図４に示す例では、タンク内圧Ｐの低下に伴って大きくなる上限ガード値に沿うように、ステップ数が増やされている。
【００６８】
時点ｔ８は、ＳＴＭ６４のステップ数が「全開位置」（すなわち、弁体６２の最大開度が得られる値）に到達した時点に相当する。その後、ステップ数は、この全開位置で保持される。時点ｔ９は、時点ｔ８の後に、タンク内圧Ｐが給油リッド５４の所定の開放圧にまで低下した時点に相当する。制御装置６０は、この時点ｔ９において、リッドアクチュエータ５８を用いて給油リッド５４を開放する（給油リッド５４のロックを解除する）。その結果、ユーザは給油口５２を開いて給油を行えるようになる。
【００６９】
給油が完了してユーザが給油リッド５４を閉じると、リッドスイッチ５６がＯＦＦとなり、封鎖弁３０の開弁要求がなくなる。その結果、図３に示すルーチンでは、ステップＳ１００の判定結果が否定的となり、給油時の圧抜き動作が終了されることになる。なお、制御装置６０は、圧抜き動作の終了後に、封鎖弁３０が閉じるように（より詳細には、制御原点に戻るように）ステップ数を制御する（減少させる）。
【００７０】
２−６．パージ動作の実行時の圧抜き動作の例
図５は、図３に示すルーチンの処理に従うパージ動作の実行時の圧抜き動作の例を説明するためのタイムチャートである。図５中の時点ｔ１１は、タンク内圧Ｐが閾値ＴＨｐ以上であって、かつ、パージフラグがＯＦＦからＯＮに切り替わった時点（すなわち、パージ動作を行うための所定のパージ条件が満たされた時点）に相当する。
【００７１】
要求流量Ｑｔは、既述したように、エンジン運転条件に応じたパージガス流量と等しい値に設定される。図３に示すルーチンの処理によれば、時点ｔ１１の到来後には、ステップＳ１１０の判定結果が肯定的となるため（ΔＱ≧ＴＨｑ）、封鎖弁３０を開くためにＳＴＭ６４のステップ数の増加が直ちに開始される（ステップＳ１１２）。
【００７２】
時点ｔ１２は、弁体６２が開き始める時点(すなわち、開弁位置の到来時点)に相当する。図５に示す例では、時点ｔ１１から時点ｔ１２までの期間については、弁体６２が開いていないので推定流量Ｑがゼロである一方で、パージガス流量の増加に伴って要求流量Ｑｔが増加している。このため、流量差ΔＱが増加している。
【００７３】
一方、時点ｔ１２において弁体６２が開き始めた後においては、推定流量Ｑがゼロよりも多くなる。その結果、推定流量Ｑ及び要求流量Ｑｔの増減に応じて、流量差ΔＱが変動する。時点ｔ１３は、流量差ΔＱが閾値ＴＨｑを下回る時点に相当する。この時点ｔ１３の到来に伴い、図３に示すルーチンの処理によれば、ステップ数（弁体６２の開度）が現在の値で保持される（ステップＳ１１６）。
【００７４】
また、図５に示す例では、その後の時点ｔ１４において、流量差ΔＱがゼロを下回っている。この時点ｔ１４の到来に伴い、図３に示すルーチンの処理によれば、流量差ΔＱがゼロ未満である間は、ステップ数が減らされ、弁体６２の開度が小さくなっていく。その後、時点ｔ１５において流量差ΔＱが再びゼロにまで増加すると、ステップ数（弁体６２の開度）が再び現在の値で保持される。そして、その後の時点ｔ１６において流量差ΔＱが再び閾値ＴＨｑにまで増加すると、ステップ数（弁体６２の開度）が再び増やされる。図５に示す例では、その後も、流量差ΔＱと２つの閾値（ＴＨｑとゼロ）との関係に応じて、ステップ数（弁体６２の開度）が微調整される。
【００７５】
図３に示すルーチンの処理によれば、図５に示すパージ動作の実行中においても、推定流量Ｑが要求流量Ｑｔに近づくように、ＳＴＭ６４のステップ数を制御することができる。そして、このようにステップ数が制御される過程において、タンク内圧Ｐは図５に示すように低下していく。
【００７６】
また、時点ｔ１７は、パージフラグがＯＦＦとなった時点（すなわち、封鎖弁３０の開弁要求がなくなった時点）に相当する。時点ｔ１７が到来すると、パージ動作の終了とともに、圧抜き動作も終了される。このため、図５に示すように、制御装置６０は、時点ｔ１７の経過後に、封鎖弁３０が閉じるように（より詳細には、制御原点に戻るように）ステップ数を制御する（減少させる）。
【００７７】
なお、図５に示す例では、パージ動作を終了する時点ｔ１７の付近において、タンク内圧Ｐが閾値ＴＨｐ程度にまで良好に低下している。このような例とは異なり、パージ動作の実行中にタンク内圧Ｐが閾値ＴＨｐ未満に低下した場合には、タンク内圧Ｐの条件に応じて開弁要求がなくなり、圧抜き動作が終了される（封鎖弁３０が閉じられる）。
【００７８】
３．効果
以上説明したように、本実施形態では、圧抜き動作を行う際には、タンク内圧Ｐの変化量ΔＰと燃料タンク１２の空間容積Ｖ１とに基づいて封鎖弁３０を通過するガスの推定流量Ｑが算出される（流量推定処理）。このため、弁体６２の開弁量（リフト量）を把握しなくても、封鎖弁流量が推定可能となる。より詳細には、例えば、タンク内圧Ｐ及び開弁量が同じ条件の下での封鎖弁流量が、封鎖弁のばらつき（機差）又は経年変化に起因して変化することがあっても、上記の流量推定処理によれば、そのような変化の影響を受けずに、封鎖弁流量を適切に推定することができる。
【００７９】
そして、本実施形態によれば、上述の流量推定処理によって算出された推定流量Ｑが要求流量Ｑｔに近づくように、ＳＴＭ６４のステップ数が（フィードバック）制御される（モータ制御処理）このため、圧抜き動作を行う際に封鎖弁流量を適切に制御できるようになる。
【００８０】
また、本実施形態の流量推定処理によれば、車両の燃料系１０に既存のタンク内圧センサ４４からの情報を利用して（すなわち、専用のセンサの追加を必要とせずに）、推定流量Ｑを算出できるという利点もある。なお、燃料タンク１２の内部の空間容積Ｖ１を燃料残量から求める例では、タンク内圧センサ４４とともに、同じく燃料系１０に既存の液面センサ４６を利用して推定流量Ｑを算出できる。
【００８１】
また、本実施形態の流量推定処理によれば、パージ動作の実行中に圧抜き動作が実行される場合には、要求パージガス流量と等しい値が要求流量Ｑｔとして用いられる。これにより、封鎖弁流量がパージガス流量を大きく超えないように、封鎖弁流量を適切に制御することができる。
【００８２】
また、本実施形態のモータ制御処理によれば、ＳＴＭ６４が弁体６２の開き方向に回転するようにステップ数を制御する（増やす）処理（ステップＳ１１２）は、流量差ΔＱがゼロではなく、正の（ゼロよりも大きな）閾値ＴＨｑ以上である場合に実行される。これにより、処理がステップＳ１１２に進むことを決定する閾値としてゼロを用いる場合と比べて、弁体６２の開度を大きくする処理（ステップＳ１１２）が行われる期間が短くなり、或いは、この処理が行われる機会が少なくなる。このため、特にタンク内圧Ｐが高い圧抜き動作の初期において、弁体６２の開度が開かれ過ぎることに起因して実際の封鎖弁流量が増え過ぎないようにすることを好適に保証できるようになる。
【００８３】
４．圧抜き動作の他の実行例
上述した実施の形態においては、封鎖弁３０を開くことによる圧抜き動作は、車両走行中のパージ動作の実行時と給油時に行われる。しかしながら、本発明に係る「流量推定処理」及び「モータ制御処理」を伴う圧抜き動作は、上述の実行例（パージ動作の実行時及び給油時）に限られず、封鎖弁流量を調整しながら封鎖弁３０を開く必要がある他の状況下において実行されてもよい。ここでいう「他の状況」とは、例えば、封鎖弁３０の故障診断のために封鎖弁３０が強制駆動される時である。具体的には、このような強制駆動時には、上記故障診断のための所定の操作機器から出された封鎖弁３０の開弁要求を制御装置６０が受け取った場合に、例えば上述の給油時の例と同様に、流量推定処理及びモータ駆動処理が実行される。
【符号の説明】
【００８４】
１０  燃料系
１２  燃料タンク
１８  内燃機関
２０  蒸発燃料処理装置
２２  キャニスタ
２４  ベーパ通路
２６  パージ通路
２８  大気通路
３０  封鎖弁
３６  パージ弁
４４  タンク内圧センサ
４６  液面センサ
５４  給油リッド
５６  リッドスイッチ
６０  制御装置
６２  弁体
６４  ステッピングモータ
６６  バルブケーシング
６８  バルブガイド
９０  シール部材
９１  弁座
【図１】
2019183677.tif 000012
【図２】
2019183677.tif 000013
【図３】
2019183677.tif 000014
【図４】
2019183677.tif 000015
【図５】
2019183677.tif 000016
【手続補正書】
【提出日】平成31年3月11日(2019.3.11)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項２】
前記圧抜き動作は、前記キャニスタから脱離した蒸発燃料を含むパージガスを内燃機関の吸気通路に導入するパージ動作の実行中に行われ、
前記圧抜き動作が前記パージ動作の実行中に行われる場合に前記モータ制御処理において用いられる前記要求流量は、前記パージ動作で用いられる要求パージガス流量である
ことを特徴とする請求項１に記載の蒸発燃料処理装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
前記圧抜き動作は、前記キャニスタから脱離した蒸発燃料を含むパージガスを内燃機関の吸気通路に導入するパージ動作の実行中に行われてもよい。そして、前記圧抜き動作が前記パージ動作の実行中に行われる場合に前記モータ制御処理において用いられる前記要求流量は、前記パージ動作で用いられる要求パージガス流量であってもよい。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４０】
２−３．圧抜き動作に関する処理の概要
本実施形態では、封鎖弁流量を適切に制御しながら圧抜き動作を行えるようにするために、次のような「流量推定処理」と「モータ制御処理」とが実行される。流量推定処理によれば、タンク内圧Ｐの変化量ΔＰの絶対値と燃料タンク１２の内部の空間容積（より詳細には、燃料タンク１２内の気層部の容積）Ｖ１とに基づいて、燃料タンク１２から出て封鎖弁３０を通過するガスの「推定流量」Ｑ（すなわち、封鎖弁流量の推定値）が算出される。また、モータ制御処理によれば、推定流量Ｑが「要求流量」Ｑｔに近づくように、ＳＴＭ６４のステップ数が制御される。具体的には、本実施形態では、これらの流量推定処理及びモータ制御処理は、一例として、以下に説明するように実行される。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４１】
２−３−１．流量推定処理の具体例
流量推定処理における推定流量Ｑ（Ｌ／ｓｅｃ）の算出は、次の（１）式の関係を利用して行われる。（１）式において、ΔＰ（ｋＰａ）は所定の時間間隔Δｔ（ｓｅｃ）中のタンク内圧Ｐの変化量の絶対値であり、Ｐａは大気圧（ｋＰａ）である。（２）式は、（１）式中の時間間隔Δｔを１秒とした場合に得られる関係を示している。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５９】
２−５．給油時の圧抜き動作の例
図４は、図３に示すルーチンの処理に従う給油時の圧抜き動作の例を説明するためのタイムチャートである。図４中のＳＴＭ６４のステップ数の「制御原点」とは、ＳＴＭ６４が図２に示す状態（弁体６２とともにバルブガイド６８が弁座９１に着座している状態）にあるときのステップ数に相当する。また、バルブガイド６８のストローク量を調整するＳＴＭ６４の回転量（回転角度）は、ステップ単位で制御される。図４中の「開弁位置」とは、弁体６２のシール部材９０が弁座９１から離れる時のバルブガイド６８のストローク量に対応するＳＴＭ６４のステップ数に相当する。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６６】
時点ｔ７は、流量差ΔＱが閾値ＴＨｑを上回る時点に相当する。この時点ｔ７の到来に伴い、図３に示すルーチンの処理によれば、弁体６２の開度が増加するようにＳＴＭ６４のステップ数が再び増やされていく（ステップＳ１１２）。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７９】
そして、本実施形態によれば、上述の流量推定処理によって算出された推定流量Ｑが要求流量Ｑｔに近づくように、ＳＴＭ６４のステップ数が（フィードバック）制御される（モータ制御処理）。このため、圧抜き動作を行う際に封鎖弁流量を適切に制御できるようになる。