特許 6100148 蒸発燃料処理装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6100148

(24)【登録日】2017年3月3日

(45)【発行日】2017年3月22日

(54)【発明の名称】蒸発燃料処理装置

(51)【国際特許分類】

   F02M 25/08 20060101AFI20170313BHJP

   F02M 37/00 20060101ALI20170313BHJP

【ＦＩ】

   F02M25/08 E

   F02M37/00 301E

【請求項の数】11

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2013-242847(P2013-242847)

(22)【出願日】2013年11月25日

(65)【公開番号】特開2015-102012(P2015-102012A)

(43)【公開日】2015年6月4日

【審査請求日】2016年3月15日

(73)【特許権者】

【識別番号】000116574

【氏名又は名称】愛三工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000394

【氏名又は名称】特許業務法人岡田国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】木本 順也

(72)【発明者】

【氏名】宮部 善和

(72)【発明者】

【氏名】秋田 実

【審査官】 北村 亮

(56)【参考文献】

【文献】 特開平１０−０５４３０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−２５６７７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０５−３２１７３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−０９７７１１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ０２Ｍ ２５／０８

Ｆ０２Ｍ ３７／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

車両の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、前記ストローク量を開弁方向に変化させて前記燃料タンクの内圧が所定値以上低下したときの前記ストローク量に基づいて開弁開始位置を学習できるように構成されており、
前記封鎖弁の開弁開始位置の学習では、前回に学習した開弁開始位置よりも所定ストロークだけ小さい値から前記弁可動部のストローク量を開弁方向に変化させて学習を行なう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、
燃料タンク内の液面の揺れが車両の通常走行時と比較して大きくなると判断される動作時にタンク不安定状態と判定され、封鎖弁の開弁開始位置の学習が禁止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、
前記燃料タンクの内圧を検出し、基準時間内の内圧変化量が所定値以上となった場合にタンク不安定状態と判定され、前記封鎖弁の開弁開始位置の学習が禁止されることを特徴とする蒸発燃料処理装置。

【請求項4】

請求項３に記載された蒸発燃料処理装置であって、
前記タンク不安定状態と判定された後、基準時間内の内圧変化量が前記所定値よりも低下した場合にタンク安定状態と判定され、前記封鎖弁の開弁開始位置の学習が可能になることを特徴とする蒸発燃料処理装置。

【請求項5】

請求項３又は請求項４のいずれかに記載された蒸発燃料処理装置であって、
一定時間毎に燃料タンクの内圧を検出して差圧を求め、前記差圧が前記所定値以上の状態が第１所定時間継続した場合はタンク不安定状態と判定され、前記差圧が前記所定値よりも小さい状態が第２所定時間継続した場合はタンク安定状態と判定され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、
車両の停止中、あるいはハイブリット車のモータ走行時はタンク安定状態と判定され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、
前記封鎖弁の開弁開始位置の学習値が誤っていると判定された場合には、その学習値がリセットされ、ストローク量零位置から前記封鎖弁の開弁開始位置の学習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8】

請求項７に記載された蒸発燃料処理装置であって、
前記封鎖弁が開弁されているときの燃料タンクの内圧に基づいて、学習値が誤っているか否かの判定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9】

請求項７又は請求項８のいずれかに記載された蒸発燃料処理装置であって、
前記封鎖弁が開弁されているときのエンジンの空燃比信号に基づいて、学習値が誤っているか否かの判定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10】

請求項１から請求項９のいずれかに記載された蒸発燃料処理装置であって、
前記封鎖弁を所定回数開弁させる毎に、ストローク量零位置から前記封鎖弁の開弁開始位置の学習を行ない前回の学習値がリセットされることを特徴とする蒸発燃料処理装置。

【請求項11】

請求項１から請求項１０のいずれかに記載された蒸発燃料処理装置であって、
前記封鎖弁は、ネジの螺合作用を利用して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制御す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、車両の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、キャニスタと燃料タンクとをつなぐベーパ通路に封鎖弁（制御バルブ）を備えている。前記封鎖弁は、蒸発燃料を遮断する不感帯領域（閉弁領域）と、蒸発燃料を通過させる導通領域（開弁領域）とを備えており、閉弁状態で燃料タンクを密閉状態に保持し、開弁状態で燃料タンクの蒸発燃料をキャニスタ側に逃がし、燃料タンクの内圧を低下させられるように構成されている。
特許文献１の蒸発燃料処理装置は、封鎖弁の開度を閉弁位置から所定速度で開方向に変化させて、燃料タンクの内圧が低下し始めたときに、封鎖弁の開度を開弁開始位置として記憶する学習制御を行なっている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１１−２５６７７８号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

封鎖弁の開弁開始位置を高精度で学習するためには、封鎖弁の開度をゆっくり開方向に変化させる必要がある。しかし、上記した蒸発燃料処理装置では、封鎖弁の開度を所定速度で閉弁位置から開方向に変化させる方法のため、封鎖弁の開弁開始位置を高精度で学習しようとすると、学習制御に時間が掛かる。

【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、封鎖弁の開弁開始位置を学習する学習制御を短時間で高精度に行なえる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、車両の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、前記ストローク量を開弁方向に変化させて前記燃料タンクの内圧が所定値以上低下したときの前記ストローク量に基づいて開弁開始位置を学習できるように構成されており、前記封鎖弁の開弁開始位置の学習では、前回に学習した開弁開始位置よりも所定ストロークだけ小さい値から前記弁可動部のストローク量を開弁方向に変化させて学習を行なうことを特徴とする。

【0007】

本発明によると、封鎖弁の開弁開始位置の学習では、前回に学習した開弁開始位置よりも所定量だけ小さい値から弁可動部のストローク量を開弁方向に変化させて学習を行なう。即ち、前回に学習した開弁開始位置よりも所定量だけ小さい値（ストローク量）までは、弁可動部を速やかに開弁方向に変化させ、その後、ゆっくりと弁可動部のストローク量を開弁方向に変化させて学習を行なうことができる。このように、開弁開始位置の近傍のみで弁可動部をゆっくりと開弁方向に変化させる方法のため、短時間で高精度の学習を行なえるようになる。

【0008】

請求項２の発明によると、燃料タンク内の液面の揺れが車両の通常走行時と比較して大きくなると判断される動作時にタンク不安定状態と判定され、封鎖弁の開弁開始位置の学習が禁止されることを特徴とする。
ここで、燃料タンク内の液面の揺れが車両の通常走行時と比較して大きくなると判断される動作には、例えば、急加速・急減速動作（スロットル開度、加速度センサ、ブレーキ踏力等で検出）、旋回動作（ステアリング角度で検出）、悪路走行（ショックアブソーバの内圧で検出）、坂道走行（車体の傾きで検出）、突風受け時（ナビ強調で検出）等がある。
このように、燃料タンク内の液面の揺れが車両の通常走行時と比較して大きくなると判断される場合には、一般的に燃料タンク内で蒸発燃料が発生し、燃料タンクの内圧が上昇する。このため、封鎖弁の開弁開始位置の学習時に封鎖弁の開弁が開始されても、燃料タンクの内圧が低下しない場合がある。したがって、燃料タンク内の液面の揺れが車両の通常走行時と比較して大きくなると判断される場合には、特に燃料タンクの内圧を検出するまでもなく、封鎖弁の開弁開始位置の学習を禁止する。これにより、誤学習を防止できる。

【0009】

請求項３の発明によると、燃料タンクの内圧を検出し、基準時間内の内圧変化量が所定値以上となった場合にタンク不安定状態と判定され、前記封鎖弁の開弁開始位置の学習が禁止されることを特徴とする。
即ち、基準時間内の燃料タンクの内圧変化量が所定値以上の場合には、学習時に封鎖弁の開弁が開始されても、燃料タンクの内圧が低下しない場合がある。したがって、このような場合に封鎖弁の開弁開始位置の学習が禁止することで、誤学習を防止できる。
請求項４の発明によると、タンク不安定状態と判定された後、基準時間内の内圧変化量が所定値よりも低下した場合にタンク安定状態と判定され、前記封鎖弁の開弁開始位置の学習が可能になることを特徴とする。
請求項５の発明によると、一定時間毎に燃料タンクの内圧を検出して差圧を求め、前記差圧が所定値以上の状態が第１所定時間継続した場合はタンク不安定状態と判定され、前記差圧が所定値よりも小さい状態が第２所定時間継続した場合はタンク安定状態と判定されることを特徴とする。
請求項６の発明によると、車両の停止中、あるいはハイブリット車のモータ走行時はタンク安定状態と判定されることを特徴とする。
これにより、封鎖弁の開弁開始位置の学習を精度良く行なえるようになる。

【0010】

請求項７の発明によると、封鎖弁の開弁開始位置の学習値が誤っていると判定された場合には、その学習値がリセットされ、ストローク量零位置から前記封鎖弁の開弁開始位置の学習が行なわれることを特徴とする。
このため、誤った学習値に基づいて封鎖弁が使用されることがなくなり、燃料タンクの内圧制御やエンジンの空燃比制御が不安定にならない。
請求項８の発明によると、封鎖弁が開弁されているときの燃料タンクの内圧に基づいて、学習値が誤っているか否かの判定が行なわれることを特徴とする。
即ち、封鎖弁の開弁開始位置の学習値が誤っていると、燃料タンクの内圧制御が不安定になるため、封鎖弁が開弁されているときの燃料タンクの内圧に基づいて、学習値が誤っているか否かの判定を行なうことができる。
請求項９の発明によると、封鎖弁が開弁されているときのエンジンの空燃比信号に基づいて、学習値が誤っているか否かの判定が行なわれることを特徴とする。
即ち、封鎖弁の開弁開始位置の学習値が誤っていると、車両エンジンの空燃比制御が不安定になるため、空燃比信号に基づいて学習値が誤っているか否かの判定を行なうことができる。

【0011】

請求項１０の発明によると、封鎖弁を所定回数開弁させる毎に、ストローク量零位置から前記封鎖弁の開弁開始位置の学習を行ない前回の学習値がリセットされることを特徴とする。
このように、封鎖弁の開弁開始位置の学習を定期的に行なうことで、封鎖弁を正常な状態で使用できるようになる。
請求項１１の発明によると、封鎖弁は、ネジの螺合作用を利用して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制御することを特徴とする。
このため、ネジの回転角度から弁可動部のストローク量を正確に把握できるようになる。

【発明の効果】

【0012】

本発明によると、封鎖弁の開弁開始位置を学習する学習制御が短時間で高精度に行なえるようになる。

【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】前記封鎖弁の開弁開始位置を学習する学習制御を表すグラフである。

【図6】図５のVI矢視拡大図である。

【図7】燃料タンクの内圧の変化と圧力検出タイミングとを表すグラフである。

【図8】図７のグラフに基づいて燃料タンクのタンク安定状態、タンク不安定状態を判別するフローチャートである。

【図9】燃料タンクの内圧の変化と、安定判別カウンタ、不安定判別カウンタの動作等を表すグラフである。

【図10】図９のグラフに基づいて燃料タンクのタンク安定状態、タンク不安定状態を判別するフローチャートである。

【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１０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なわれる（後記する）。
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。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】

＜一般的な封鎖弁４０の学習制御について＞
次に、図５、図６に基づいて、一般的な封鎖弁４０の開弁開始位置の学習制御について説明する。
学習制御は、封鎖弁４０を所定回数開弁させる毎に１回の割合で行なわれる。また、学習制御は、車両のエンジンのイグニッションスイッチがオンしたタイミング等、燃料タンク１５の状態が安定（タンク安定状態）と判定された場合に行われる。
ここで、図５の上図は、時間を基準（横軸）としてステッピングモータ５０のステップ数の変化、即ち、バルブガイド６０、及びバルブ体７０のストローク量（軸方向の移動量）を表している。このため、以後、ステップ数とストローク量とは同意語として使用する。
また、図５の下図は、時間を基準（横軸）として燃料タンク１５の内圧（タンク内圧）の変化を表している。ここで、タンク内圧は、一定周期毎に検出される。
前述のように、車両の駐車中では、ステッピングモータ５０が開弁方向に、例えば、4Step回転してバルブガイド６０がバルブケーシング４２の弁座４８から約0.1mm浮いた状態に保持されている。この状態で、エンジンのイグニッションスイッチがオンすると、ステッピングモータ５０が閉弁方向に4Step（−4Step）回転し、前記封鎖弁４０はイニシャライズ状態（0Step）に戻される。次に、図５の上図に示すように、ステッピングモータ５０が封鎖弁４０の前回の開弁開始位置（前回の学習値Ｓｘ）から所定ステップＺStep戻った閉弁限界位置Ｓ０（Ｓ０＝Ｓｘ−Ｚ）まで開弁方向に高速回転する。

【0023】

これにより、バルブガイド６０が比較的速く閉弁限界位置Ｓ０まで上方に移動するようになり、学習時間の短縮を図れるようになる。なお、このときには、バルブ体７０のシール部材７６は、バルブスプリング７７のバネ力でバルブケーシング４２の弁座４８の上面に当接しており、封鎖弁４０は閉弁状態である。
そして、ステッピングモータ５０が封鎖弁４０の閉弁限界位置Ｓ０（Ｓ０＝Ｓｘ−Ｚ）Stepまで開弁方向に回転すると、ステッピングモータ５０が停止し、図６の上図に示すように、一定時間Ｔだけこの状態が維持される。そして、ステッピングモータ５０が停止している間にタンク内圧が検出される。そして、タンク内圧が前回の検出値に対して所定値（ΔＰ１）以上低下していなければ、閉弁限界位置Ｓ０（Ｓ０＝Ｓｘ−Ｚ）Stepがストローク量として記憶される。
次に、図６の上図に示すように、ステッピングモータ５０がＡStep（例えば、2Step）だけ開弁方向に回転し、一定時間Ｔだけ維持され、この間にタンク内圧が検出される。このとき、タンク内圧が前回の検出値に対して所定値（ΔＰ１）以上低下していなければ、前回のストローク量Ｓ０Stepに今回のストローク量（ＡStep）を加算した値が新たなストローク量として記憶される。即ち、ストローク量がＳ０Stepから（Ｓ０＋Ａ）Stepに更新される。
そして、このような工程が繰り返し実行されて、今回検出されたタンク内圧が前回の検出値に対して所定値（ΔＰ１）以上低下していると、封鎖弁４０の開弁が開始されたと判定される。これにより、学習フラグがオンし（図示省略）、一つ前の工程で更新したストローク量Ｓ４に（Ａ−1）Stepが加算された値が開弁開始位置の学習値として記憶され、学習制御が終了する。

【0024】

＜封鎖弁４０の学習禁止条件について＞
次に、図７、図８に基づいて、封鎖弁４０の学習禁止判定について説明する。
例えば、高負荷走行をしてエンジンを停止した直後等、燃料タンク１５内の蒸発燃料の発生量が多く、内圧の上昇量が大きいときには、学習制御により封鎖弁４０の開弁が開始されても燃料タンク１５の内圧が所定値（ΔＰ１）以上低下しない場合がある。このような条件下では、封鎖弁４０の開弁開始位置を正確に学習することができないため、学習制御を禁止する必要がある。
本実施形態に係る蒸発燃料処理装置２０では、図８に示すフローチャートに基づいて学習禁止条件の判定を行なっている。ここで、図８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、図８のステップＳ１０１で、燃料タンク１５の内圧Ｐ１を読み取り（図７参照）、ステップＳ１０２でカウンタＣｎｔをスタートさせる。次に、カウンタＣｎｔのスタート後、例えば、Ｔ１＝500ｍs経過したタイミングで燃料タンク１５の内圧Ｐ２を読み取る（ステップＳ１０３）。そして、タンク内圧Ｐ１とタンク内圧Ｐ２との差圧計算を行なって差圧ΔＰ（＝Ｐ２−Ｐ１）を求め（ステップＳ１０４）、その差圧ΔＰを所定値Ｂ（例えば、Ｂ＝0.1kPa）と比較する（ステップＳ１０５）。そして、差圧ΔＰが所定値Ｂよりも小さい場合には（ステップＳ１０５ ＹＥＳ）、タンク安定状態と判定される（ステップＳ１０６）。タンク安定状態と判定された場合には、封鎖弁４０の開弁開始位置の学習制御が許容される。
また、差圧ΔＰが所定値Ｂよりも大きい場合には（ステップＳ１０５ ＮＯ）、タンク不安定状態と判定される（ステップＳ１０７）。タンク不安定状態と判定された場合には、封鎖弁４０の開弁開始位置の学習制御が禁止される。
ここで、タンク安定状態と判定されて封鎖弁４０の開弁開始位置の学習制御が行なわれた場合であっても封鎖弁４０の開弁操作時に燃料タンク１５の内圧変動が大きくなったり、あるいはエンジンの空燃比が不安定になったことが検出された場合には、封鎖弁４０の開弁開始位置の誤学習と判定して、速やかに次の学習制御を行ない前回の学習値をリセットする。

【0025】

次に、図９、図１０に基づいて、変更例に係る封鎖弁４０の学習禁止判定について説明する。
ここで、図１０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。
図１０のフローチャートに示す処理では、先ず、ステップＳ２０１で不安定カウンタＣｎｔＴ１がスタートする。次に、不安定カウンタＣｎｔＴ１がスタートしてからの時間判定が行なわれる（ステップＳ２０２）。不安定カウンタＣｎｔＴ１のスタート直後は、ステップＳ２０２の時間判定がＹＥＳとなるため、処理がステップＳ２０３〜ステップＳ２０５に進み、今回検出したタンク内圧（Ｐｎ）と前回検出したタンク内圧（Ｐｎ−１）との差圧ΔＰが計算される。そして、差圧ΔＰが、例えば、0.1ｋPaよりも大きければ（ステップＳ２０６ ＮＯ）、安定カウンタＣｎｔＴ２がリセットされ（ステップＳ２１２）、処理はステップＳ２０１に戻される。
タンク内圧の変化が大きい状態では（図９におけるＰｎ−３〜Ｐｎ−１ 参照）、ステップＳ２０１からステップＳ２１２までの処理が繰り返し実行される。そして、不安定カウンタＣｎｔＴ１の値が、例えば、3secよりも大きくなると（ステップＳ２０２ ＮＯ）、タンク不安定状態と判定（不安定判定）される（ステップＳ２１４）。これにより、封鎖弁４０の開弁開始位置の学習制御が禁止される。

【0026】

また、ステップＳ２０１からステップＳ２１２までの処理が繰り返し実行されている途中で、差圧ΔＰが、例えば、0.1ｋPaよりも小さくなると（ステップＳ２０６ ＹＥＳ）、安定カウンタＣｎｔＴ２がスタートする（ステップＳ２０７）。そして、ステップＳ２０８で、安定カウンタＣｎｔＴ２が、例えば、500ms以上経過したか否かが判定される。安定カウンタＣｎｔＴ２のスタート直後では500ms以上経過していないため（ステップＳ２０８ ＮＯ）、処理はステップＳ２０１に戻る。タンク内圧の変化が小さい状態では（図９におけるＰｎ〜Ｐｎ＋４ 参照）、ステップＳ２０１からステップＳ２０８までの処理が繰り返し実行されて、安定カウンタＣｎｔＴ２の値が500msec以上になると（ステップＳ２０８ ＹＥＳ）、図９の下図に示すように、安定フラグがオンしてタンク安定状態と判定（安定判定）される（ステップＳ２０９）。これにより、不安定カウンタＣｎｔＴ１がリセットされる（ステップＳ２１０）。
そして、タンク安定状態と判定されることで、封鎖弁４０の開弁開始位置の学習制御が許容される。

【0027】

＜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、封鎖弁４０の開弁開始位置を学習する際には、前回に学習した開弁開始位置（前回の学習値Ｓｘ）よりも所定ステップＺStep戻った閉弁限界位置Ｓ０（Ｓ０＝Ｓｘ−Ｚ）からバルブガイド６０（弁可動部）を開弁方向に変化させて学習を行なう。即ち、前回に学習した開弁開始位置（前回の学習値Ｓｘ）よりも所定ステップＺStep戻った閉弁限界位置Ｓ０（Ｓ０＝Ｓｘ−Ｚ）までは、バルブガイド６０（弁可動部）を速やかに開弁方向に変化させ、その後、ゆっくりとバルブガイド６０（弁可動部）のストローク量を開弁方向に変化させて学習を行なうことができる。このように、開弁開始位置の近傍のみでバルブガイド６０（弁可動部）をゆっくりと開弁方向に変化させる方法のため、短時間で高精度の学習を行なえるようになる。
また、図７に示すように、燃料タンク１５の内圧を検出し、基準時間Ｔ１に対する内圧変化量ΔＰが所定値（0.1kPa）以上となってタンク不安定状態と判定された場合に、封鎖弁４０の開弁開始位置の学習が禁止されるため、誤学習を防止できる。

【0028】

また、図９に示すように、一定時間毎に燃料タンク１５の内圧を検出して差圧ΔＰを求め、差圧ΔＰが所定値（0.1kPa）以上の状態が第１所定時間（例えば、3sec）継続した場合はタンク不安定状態と判定され、前記差圧ΔＰが所定値（0.1kPa）よりも小さい状態が第２所定時間（例えば、500msec）継続した場合はタンク安定状態と判定される。
このため、燃料タンク１５の内圧の安定、不安定の判別精度が高くなる。
また、封鎖弁４０は、ネジの螺合作用を利用して弁座４８に対するバルブガイド６０（弁可動部）のストローク量を制御することで流量を調整可能な構成であるため、ネジの回転角度からバルブガイド６０（弁可動部）のストローク量を正確に把握できるようになる。
また、封鎖弁４０が開弁されているときの燃料タンク１５の内圧、あるいはエンジンの空燃比信号に基づいて、学習値が誤っているか否かの判定を行ない、封鎖弁４０の開弁開始位置の学習値が誤っていると判定された場合には、その学習値がリセットされる。このため、誤った学習値に基づいて封鎖弁４０が使用されることがなくなり、燃料タンク１５の内圧制御やエンジンの空燃比制御が不安定にならない。

【0029】

＜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、燃料タンク１５の内圧の変化からタンク安定状態、あるいはタンク不安定状態を判定する例を示した。しかし、特に燃料タンク１５の内圧の変化を監視せずに、燃料タンク１５内の液面の揺れが車両の通常走行時と比較して大きくなると判断される動作時にタンク不安定状態と判定し、封鎖弁の開弁開始位置の学習を禁止することも可能である。
ここで、燃料タンク１５内の液面の揺れが車両の通常走行時と比較して大きくなると判断される動作には、例えば、急加速・急減速動作（スロットル開度、加速度センサ、ブレーキ踏力等で検出）、旋回動作（ステアリング角度で検出）、悪路走行（ショックアブソーバの内圧で検出）、坂道走行（車体の傾きで検出）、突風受け時（ナビ強調で検出）等がある。
このように、燃料タンク１５内の液面の揺れが車両の通常走行時と比較して大きくなると判断される場合には、一般的に燃料タンク１５内で蒸発燃料が発生し、燃料タンク１５の内圧が上昇する。したがって、燃料タンク１５内の液面の揺れが車両の通常走行時と比較して大きくなると判断される場合に封鎖弁４０の開弁開始位置の学習を禁止することで、誤学習を防止できる。また、車両の停止中、あるいはハイブリット車のモータ走行時は、一般的に、タンク安定状態と判定して、封鎖弁４０の開弁開始位置の学習を行なうことが可能である。
また、本実施形態では、封鎖弁４０を所定回数開弁させる毎に１回の割合で封鎖弁４０の開弁開始位置の学習制御を行なう例を示した。しかし、封鎖弁４０を開弁させる毎に、前記学習制御を行ない前回の学習値をリセットすることも可能である。これにより、常に封鎖弁４０を正常な状態で使用できるようになる。
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】

【0030】

１５・・・・燃料タンク
２２・・・・キャニスタ
２４・・・・ベーパ通路
４０・・・・封鎖弁
４８・・・・弁座
５４・・・・出力軸
５４ｎ・・・雄ネジ部
６０・・・・バルブガイド（弁可動部）
６６・・・・筒軸部
６６ｗ・・・雌ネジ部
７０・・・・バルブ体（弁可動部）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】