(57)【要約】【課題】本発明は、精度良く燃料タンクの圧抜き制御を行なえるようにするとともに、制御が複雑にならないようにすることを目的とする。【解決手段】本発明に係る蒸発燃料処理装置によると、燃料タンク１５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２２と、キャニスタ２２と燃料タンク１５とをつなぐベーパ通路２４に設けられている封鎖弁４０と、キャニスタ２２とエンジン１４の吸気通路１６とをつなぐパージ通路２６とを備える蒸発燃料処理装置であって、封鎖弁２０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２４を流れる気体流量を調整して燃料タンク１５の圧抜き制御を行なう構成であり、燃料タンクの圧抜き制御では、燃料タンク１５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、封鎖弁４０のストローク量がフィードバック制御される。【選択図】図１
2015102020.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ることを特徴とする蒸発燃料処理装置。
【請求項２】
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３】
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４】
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５】
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閉じられているときは、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ていることを特徴とする蒸発燃料処理装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５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７】
請求項１から請求項６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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、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に関する。
【背景技術】
【０００２】
これに関連する従来の蒸発燃料処理装置が特許文献１に記載されている。
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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−１５５３２３号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記した蒸発燃料処理装置では、デューティ比制御により封鎖弁を流れる気体流量（圧抜き流量）を調整することで、燃料タンクの圧抜き制御を行なう構成である。しかし、封鎖弁を周期的にオンオフするデューティ比制御は、弁の全開と全閉とを周期的に繰り返して単位時間内に封鎖弁を流れる気体の平均流量を調整する制御である。このため、封鎖弁の流量を微調整するのが難しく、燃料タンクの圧抜き制御の精度が低い。
【０００５】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、本発明が解決しようとする課題は、精度良く燃料タンクの圧抜き制御を行なえるようにするとともに、制御が複雑にならないようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記した課題は、各請求項の発明によって解決される。
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ることを特徴とする。
【０００７】
本発明によると、燃料タンクの圧抜き制御では、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る。このため、実際のタンク内圧が目標タンク内圧に対して高い場合には、封鎖弁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内の気体がベーパ通路を介してキャニスタ側に逃がされ、燃料タンク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。
【０００８】
請求項２の発明によると、封鎖弁は、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燃料タンクを密閉状態に保持可能であり、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。
即ち、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。
【０００９】
請求項３の発明によると、封鎖弁のストローク量は、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、定数は、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。
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。
【００１０】
請求項４の発明によると、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、フィードバック制御が行なわれることを特徴とする。
請求項５の発明によると、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閉じられているときは、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ていることを特徴とする。
このように、パージ通路が閉じられているときは、燃料タンクの圧抜き制御が行なわれないため、燃料タンク内の蒸発燃料がキャニスタ内に充満するような不具合がない。
【００１１】
請求項６の発明によると、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。
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７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。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によると、燃料タンクの圧抜き制御を高精度で簡単に行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態１に係る蒸発燃料処理装置の全体構成図である。
【図２】前記蒸発燃料処理装置で使用される封鎖弁のイニシャライズ状態を表す縦断面図である。
【図３】前記封鎖弁の閉弁状態を表す縦断面図である。
【図４】前記封鎖弁の開弁状態を表す縦断面図である。
【図５】前記蒸発燃料処理装置で使用される圧抜き制御装置の制御ブロック図である。
【図６】前記圧抜き制御装置の動作を表すフローチャートＩである。
【図７】変更例に係る圧抜き制御装置の制御ブロック図である。
【図８】変更例に係る圧抜き制御装置の動作を表すフローチャートＩＩである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
［実施形態１］
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。
【００１５】
＜蒸発燃料処理装置２０の構造概要について＞
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。
【００１６】
＜蒸発燃料処理装置２０の動作概要について＞
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。
【００１７】
＜封鎖弁４０の基本構造について＞
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。
【００１８】
バルブガイド６０は、円筒状の筒壁部６２と筒壁部６２の上端開口部を閉鎖する上壁部６４とから有天円筒状に形成されている。上壁部６４の中央部には筒軸部６６が同心状に形成されており、その筒軸部６６の内周面に雌ネジ部６６ｗが形成されている。前記バルブガイド６０は、前記バルブケーシング４２に対して、回り止め手段（図示省略）により軸回り方向に回り止めされた状態で軸方向（上下方向）に移動可能に配置されている。
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。
【００１９】
前記バルブ体７０は、円筒状の筒壁部７２と筒壁部７２の下端開口部を閉鎖する下壁部７４とから有底円筒状に形成されている。下壁部７４の下面には、例えば、円板状のゴム状弾性材からなるシール部材７６が装着されている。
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。
【００２０】
＜封鎖弁４０の基本動作について＞
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。
【００２１】
ステッピングモータ５０が4Step回転した位置からさらに開弁方向に回転すると、前記雄ネジ部５４ｎと雌ネジ部６６ｗとの螺合作用でバルブガイド６０が上方に移動し、図３に示すように、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に下方から当接する。そして、バルブガイド６０がさらに上方に移動することで、図４に示すように、バルブ体７０がバルブガイド６０と共に上方に移動し、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から離れるようになる。これにより、封鎖弁４０が開弁される。
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。
【００２２】
＜燃料タンク１５の圧抜き制御装置について＞
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。
【００２３】
ここで、前記定数Ｋｐは、図５の下図に示すように、燃料タンク１５のタンク内圧ＳｅｎＰに基づいて予め設定されている。例えば、タンク内圧ＳｅｎＰが大気圧（ＳｅｎＰ＝0）、あるいはその近傍では、定数Ｋｐは0.5に設定されている。また、タンク内圧ＳｅｎＰが5kPa、あるいはその近傍では、定数Ｋｐは0.2に設定されている。さらに、タンク内圧ＳｅｎＰが20kPa、あるいはその近傍では、定数Ｋｐは0.05に設定されている。即ち、定数Ｋｐは、タンク内圧ＳｅｎＰが高いときに小さく、タンク内圧ＳｅｎＰが低いときに大きな値となる。
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。
【００２４】
次に、図６のフローチャートに基づいて、燃料タンク１５の圧抜き制御装置の動作について説明する。
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。
【００２５】
また、偏差ΔＰが予め決められた範囲を超えている場合（例えば、2kPa＜ΔＰ）には（ステップＳ１０５  ＹＥＳ）、タンク内圧ＳｅｎＰに基づいて定数Ｋｐが設定される（ステップＳ１０６）。そして、偏差ΔＰと選択された定数Ｋｐとが乗算され、開弁ステップ数ｂStepが求められる（ｂStep＝ΔＰ×Ｋｐ＋前回ｂStep）（ステップＳ１０７）。ここで、最初の処理では、前回ｂStep＝0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。
【００２６】
次に、図７、図８に基づいて、変更例に係る燃料タンク１５の圧抜き制御装置について説明する。
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。
【００２７】
前記パージ流量は、パージ制御が実行されているときに、キャニスタ２２からパージ通路２６を通ってエンジン１４側に流れる気体流量であり、ＥＣＵ１９で演算により求められる。ガード部１９ｚは、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、フィードバック制御部１９ｂの出力信号に制限を加える。
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。
【００２８】
次に、図８のフローチャートに基づいて、燃料タンク１５の圧抜き制御装置の動作について説明する。なお、図６のフローチャートに示す処理と重複する処理については説明を省略する。
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。
【００２９】
次に、補正部１９ｆにおいて、エンジン１４の空燃比に基づいて補正値が設定される（ステップＳ２０９）。即ち、空燃比が燃料リッチの場合（−α）、補正値ａｂｆｆｂは−1Stepとなり、空燃比が燃料リーンの場合（＋α）、補正値ａｂｆｆｂは1Stepとなる。また、空燃比が適正な場合には、補正値ａｂｆｆｂは0Stepとなる。次に、ステップＳ２１０で、パージ制御が行なわれているか否かが判定される（ステップＳ２１０）。そして、パージ制御が行なわれている場合（ステップＳ２１０  ＹＥＳ）、開弁開始位置の学習値（Step数）とガード処理後のステップ数ｐｇStepと補正値ａｂｆｆｂとが加算されて目標Stepが設定される（ステップＳ２１１）。そして、前記目標Stepに基づいて封鎖弁４０のステッピングモータ５０が回転し、封鎖弁４０は、開弁開始位置からガード処理後のステップ数ｐｇStepと補正値ａｂｆｆｂとの加算Stepに相当するストローク量だけ開弁する（ステップＳ２１２）。
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。
【００３０】
＜本実施形態に係る蒸発燃料処理装置２０の長所＞
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。
【００３１】
また、フィードバック制御部１９ｂの定数Ｋｐは、タンク内圧ＳｅｎＰが高いときに小さく、タンク内圧ＳｅｎＰが低いときに大きくなるように設定されている。したがって、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。
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。
【００３２】
＜変更例＞
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。
【符号の説明】
【００３３】
１４・・・・エンジン
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
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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