特許 6144182 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】6144182

(24)【登録日】2017年5月19日

(45)【発行日】2017年6月7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 20060101AFI20170529BHJP

   F02M 37/00 20060101ALI20170529BHJP

【ＦＩ】

   F02M25/08 H

   F02M25/08 301H

   F02M37/00 301H

【請求項の数】8

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2013-243001(P2013-243001)

(22)【出願日】2013年11月25日

(65)【公開番号】特開2015-102019(P2015-102019A)

(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】田川 直行

【審査官】 川口 真一

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００５−１５５３２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−１８５２２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−１４４８４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−０１３８０８（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】

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て、全閉位置と全開位置間で前記ストローク量に応じた弁開度とし、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、前記燃料タンクの内圧に応じて全閉位置と全開位置間で予め設定されている前記封鎖弁の基準ストローク量に基づく弁開度で前記封鎖弁が開弁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、
前記燃料タンクの圧抜き制御では、規定時間内の前記燃料タンクの内圧低下量が所定値よりも小さい場合には、予め設定されている基準ストローク量に一定値を加算した加算ストローク量に基づいて前記封鎖弁が開弁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２に記載された蒸発燃料処理装置であって、
前記加算ストローク量に基づいて前記封鎖弁が開弁された後、規定時間内の前記燃料タンクの内圧低下量が所定値以上となった場合には、前記基準ストローク量に基づいて封鎖弁が開弁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、
燃料タンクの圧抜き制御では、予め決められた時間毎に燃料タンクの内圧を検出して前回の検出圧力と今回の検出圧力との差圧を演算し、前記差圧が所定値以上の場合には基準ストローク量に基づいて前記封鎖弁が開弁され、前記差圧が所定値よりも小さい場合には、前記加算ストローク量に基づいて前記封鎖弁が開弁さ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、
前記ベーパ通路を流れる気体流量が前記パージ通路を流れる気体流量を超えないように、前記封鎖弁の基準ストローク量が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、
エンジンの空燃比が燃料リッチとなった場合には、前記封鎖弁の基準ストローク量、あるいは加算ストローク量から一定値を減算した減算ストローク量に基づいて前記封鎖弁が開弁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６に記載された蒸発燃料処理装置であって、
前記減算ストローク量に基づいて前記封鎖弁が開弁された後、前記エンジンの空燃比が適正値に戻った場合には、基準ストローク量、あるいは加算ストローク量に基づいて封鎖弁が開弁さ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１から請求項７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、送りネジ機構と、その送りネジ機構を動作させる電動モータとにより、前記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構成であり、
前記弁可動部は、前記弁座に当接可能に構成されたバルブガイドと、そのバルブガイドに対して軸方向に一定寸法だけ相対移動可能な状態で連結されて、前記弁座に対して着座及び離座可能に構成されたバルブ体と、前記バルブ体をバルブガイドに対して前記弁座の方向に付勢する付勢手段とから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えるようにしている。

【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て、全閉位置と全開位置間で前記ストローク量に応じた弁開度とし、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、前記燃料タンクの内圧に応じて全閉位置と全開位置間で予め設定されている前記封鎖弁の基準ストローク量に基づく弁開度で前記封鎖弁が開弁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、燃料タンクの内圧に応じて予め設定されている封鎖弁の基準ストローク量に基づいて前記封鎖弁が開弁される。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、燃料タンクの内圧に応じて予め設定されている基準ストローク量に基づいて封鎖弁が開弁される構成のため、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、燃料タンクの圧抜き制御では、規定時間内の燃料タンクの内圧低下量が所定値よりも小さい場合には、予め設定されている基準ストローク量に一定値を加算した加算ストローク量に基づいて前記封鎖弁が開弁されることを特徴とする。
即ち、加算ストローク量に基づいて封鎖弁が開弁される場合には、基準ストローク量に基づいて封鎖弁が開弁される場合と比べて、封鎖弁の開度が大きくなる。このため、例えば、燃料タンク内で蒸発燃料の発生量が多く、封鎖弁が基準ストローク量に基づいて開弁されても燃料タンクの圧抜きが不十分な場合に、燃料タンクの圧抜きを良好に行なえるようになる。

【0009】

請求項３の発明によると、加算ストローク量に基づいて封鎖弁が開弁された後、規定時間内の前記燃料タンクの内圧低下量が所定値以上となった場合には、前記基準ストローク量に基づいて封鎖弁が開弁されることを特徴とする。
請求項４の発明によると、燃料タンクの圧抜き制御では、予め決められた時間毎に燃料タンクの内圧を検出して前回の検出圧力と今回の検出圧力との差圧を演算し、前記差圧が所定値以上の場合には基準ストローク量に基づいて前記封鎖弁が開弁され、前記差圧が所定値よりも小さい場合には、前記加算ストローク量に基づいて前記封鎖弁が開弁されることことを特徴とする。
このため、燃料タンク内の状況に応じて、燃料タンクの圧抜きを良好に行なえるようになる。

【0010】

請求項５の発明によると、ベーパ通路を流れる気体流量がパージ通路を流れる気体流量を超えないように、前記封鎖弁の基準ストローク量が設定さ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。

【0011】

請求項６の発明によると、エンジンの空燃比が燃料リッチとなった場合には、封鎖弁の基準ストローク量、あるいは加算ストローク量から一定値を減算した減算ストローク量に基づいて前記封鎖弁が開弁されることを特徴とする。
即ち、エンジンの空燃比が燃料リッチとなった場合には、減算ストローク量に基づいて封鎖弁が開弁されるため、封鎖弁の開度が減少する。このため、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が減少し、エンジンの空燃比が正常に戻される。
請求項７の発明によると、減算ストローク量に基づいて封鎖弁が開弁された後、エンジンの空燃比が適正値に戻った場合には、基準ストローク量、あるいは加算ストローク量に基づいて封鎖弁が開弁されることを特徴とする。

【0012】

請求項８の発明によると、封鎖弁は、送りネジ機構と、その送りネジ機構を動作させる電動モータとにより、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構成であり、 前記弁可動部は、前記弁座に当接可能に構成されたバルブガイドと、そのバルブガイドに対して軸方向に一定寸法だけ相対移動可能な状態で連結されて、前記弁座に対して着座及び離座可能に構成されたバルブ体と、前記バルブ体をバルブガイドに対して前記弁座の方向に付勢する付勢手段とから構成されていることを特徴とする。

【発明の効果】

【0013】

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】

【0014】

【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】燃料タンクの内圧（タンク内圧）がＰ１０(kPa)のときの封鎖弁の流量特性を表すグラフである。

【図6】パージ流量（L/sec）とタンク内圧（kPa）とに対応する封鎖弁の適正なストローク量（基準ストローク量）（0〜α10Step）を表すマップである。

【図7】前記蒸発燃料処理装置における圧抜き制御を表すフローチャートＩである。

【図8】前記蒸発燃料処理装置における圧抜き制御を表すフローチャートＩＩと、そのフローチャートＩＩにおける補正値算出実行条件の成立、不成立を表すグラフである。

【図9】封鎖弁のストローク量（Step数）とタンク内圧（kPa）との関係を表すグラフである。

【図10】封鎖弁のストローク量（Step数）とタンク内圧（kPa）とエンジンの空燃比との関係を表すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0015】

［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。

【0016】

＜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。

【0017】

＜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。

【0018】

＜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。

【0019】

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。

【0020】

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。

【0021】

＜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（＝4Step×（5mm÷200Step））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。

【0022】

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。
即ち、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とが本発明の送りネジ機構に相当し、前記バルブスプリング７７が本発明の付勢手段に相当する。また、前記ステッピングモータ５０が本発明の電動モータに相当する。

【0023】

図５は、燃料タンク１５の内圧（タンク内圧Ｐ）がＰ１０(kPa)、即ち、封鎖弁４０の上流側と下流側との間にＰ１０(kPa)の差圧が加わっている状態での封鎖弁４０の流量特性を表している。ここで、図５の横軸に表すStep数は、開弁開始位置を0StepとしたときのStep数である。
例えば、タンク内圧ＰがＰ１０(kPa)のときに、封鎖弁４０のステッピングモータ５０が開弁開始位置0Stepから開弁方向にα4Step回転すると、バルブ体７０がバルブガイド６０と共に約α4Step×（5mm÷200Step）mm上方に移動し、封鎖弁４０には約Ｌ０３(L/sec)の気体が流れるようになる。同様に、ステッピングモータ５０が開弁開始位置0Stepから開弁方向にα5Step回転すると、バルブ体７０がバルブガイド６０と共に約α5Step×（5mm÷200Step）mm上方に移動し、封鎖弁４０には約Ｌ０４(L/sec)の気体が流れるようになる。即ち、封鎖弁４０が開弁することで、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。このため、封鎖弁４０の流量を圧抜き流量と呼ぶことにする。また、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）とステッピングモータ５０のステップ数とは一定の関係にあるため、以後、ストローク量とステップ数とは同意語として使用する。

【0024】

＜燃料タンク１５の圧抜き制御について＞
次に、前記封鎖弁４０を使用した燃料タンク１５の圧抜き制御について説明する。
燃料タンク１５の圧抜き制御は、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、パージ通路２６のパージ弁２６ｖ（図１参照）の開弁に合わせて、ベーパ通路２４の封鎖弁４０が開弁され、燃料タンク１５の圧抜き制御が実行される。
燃料タンク１５の圧抜き制御では、図６のマップに示す適正なストローク量（基準ストローク量）に基づいて封鎖弁４０の開弁が行なわれる。ここで、図６のマップに示す封鎖弁４０の基準ストローク量（α1〜α10Step）は、封鎖弁４０を流れる流量（圧抜き流量L/sec）がパージ通路２６（パージ弁２６ｖ）を流れる流量（パージ流量）を超えないように、タンク内圧Ｐ（kPa）毎に設定されている。
ここで、タンク内圧は、0(kPa)〜Ｐ１２(kPa)まで所定の圧力間隔で区分されており、0(kPa)〜Ｐ１０(kPa)間は図示省略されている。なお、タンク内圧は、0＜・・・＜Ｐ１０＜Ｐ１１＜Ｐ１２である。また、パージ流量は、0(L/sec)〜Ｌ４(L/sec)まで所定流量間隔で区分されており、0＜Ｌ１＜Ｌ２＜Ｌ３＜Ｌ４である。なお、図６のマップに示す基準ストローク量（α1〜α10Step）は図５と同様に封鎖弁４０の開弁開始位置を0StepとしたときのStep数である。
例えば、タンク内圧ＰがＰ１０(kPa)で、ＥＣＵ１９により演算されたパージ流量がＬ３(L/sec)の場合には、図６の符号Ｍに示すように、封鎖弁４０の基準ストローク量はα3Stepに設定される。ここで、封鎖弁４０のストローク量がα3Stepのときには、図５に示すように、封鎖弁４０を流れる流量（圧抜き流量L/sec）はＬ０２(L/sec)となる。Ｌ０２＜Ｌ３であり、圧抜き流量（L/sec）がパージ流量（L/sec）を超えることはない。
また、タンク内圧ＰがＰ１０(kPa)で、ＥＣＵ１９により演算されたパージ流量がＬ２(L/sec)の場合には、図６の符号Ｎに示すように、封鎖弁４０の基準ストローク量はα2Stepに設定される。ここで、封鎖弁４０のストローク量がα2Stepのときには、図５の流量特性に示すように、封鎖弁４０を流れる流量（圧抜き流量L/sec）はＬ０１(L/sec)となる。Ｌ０１＜Ｌ２であり、圧抜き流量（L/sec）がパージ流量（L/sec）を超えることはない。
このように、図６のマップには、それぞれのタンク内圧Ｐ（0・・Ｐ１０、Ｐ１１、Ｐ１２(kPa)）、それぞれのパージ流量（0、Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４(L/sec)）に対応する封鎖弁４０の基準ストローク量（α1〜α10Step）が設定されている。そして、封鎖弁４０が基準ストローク量（Step）で開弁されている状態で、封鎖弁４０を流れる流量（圧抜き流量L/sec）はパージ流量（L/sec）を超えることがない。

【0025】

次に、図７、図８のフローチャートに基づいて燃料タンク１５の圧抜き制御について具体的に説明する。
ここで、図７、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７のステップＳ１０１で、圧抜き制御の条件が成立しているか、否かが判定される。例えば、車両が走行中で、パージ通路２６のパージ弁２６ｖ（図１参照）の開弁されている場合には、圧抜き制御の条件が成立しているため、ステップＳ１０１の判定はＹＥＳとなり、処理はステップＳ１０２に進む。また、圧抜き制御の条件が成立していない場合には（ステップＳ１０１ ＮＯ）、封鎖弁４０はスタンバイ位置（閉弁状態）に保持される（ステップＳ１０５）。
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。
圧抜き制御の条件が成立している場合には（ステップＳ１０１ ＹＥＳ）、タンク内圧Ｐとパージ流量により算出された基準ストローク量（Step）、即ち、図６のマップに設定されている基準ストローク量（Step）が選択される（ステップＳ１０２）。例えば、タンク内圧ＰがＰ１０(kPa)で、パージ流量がＬ３(L/sec)の場合には、基準ストローク量はα3Stepとなる（図６の符号Ｍ参照）。
次に、基準ストローク量の補正算出処理が行なわれる（ステップＳ１０３）。ここで、前記補正算出処理は、図８のフローチャートに基づいて行なわれる。

【0026】

即ち、図８のステップＳ２０１で補正値算出処理の実行条件が成立しているか否かが判定される。最初の処理では、実行条件が成立していないため（ステップＳ２０１、Ｓ２１０ ＮＯ、ステップＳ２１１）、ステップＳ２１２で補正値が零に設定され、処理は、図７のステップＳ１０４に戻される。これにより、補正が行われず、図６のマップから選択された基準ストローク量（α3Step）に基づいて封鎖弁４０が開弁される（ステップＳ１０４）。
そして、封鎖弁４０が基準ストローク量（α3Step）だけ開弁することで、図５に示すように、燃料タンク１５内の気体（蒸発燃料を含む空気）がＬ０２(L/sec)ベーパ通路２４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。このとき、パージ流量は、図６のマップに示すように、Ｌ３(L/sec)（Ｌ３＞Ｌ０２）であるため、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。

【0027】

通常の条件下では、図６のマップから選択された基準ストローク量に基づいて封鎖弁４０が開弁されることで、燃料タンク１５の圧抜きが良好に行われる。このため、タンク内圧Ｐの変化量（低下量）、即ち、前回検出したタンク内圧と今回検出したタンク内圧との差圧（圧力低下量）は所定値より大きくなる。したがって、図８のステップＳ２１０の判断はＮＯとなり、実行条件不成立となる（ステップＳ２１１）。即ち、図８のステップＳ２０１、ステップＳ２１０〜ステップＳ２１２までの処理が繰り返し実行されて、補正値＝0の制御が実行される。このように、補正が行われずに、図６のマップから選択された基準ストローク量（Step）に基づいて封鎖弁４０が開弁される圧抜き制御を、以後、マップ制御と呼ぶ。

【0028】

しかし、特殊な条件下では、例えば、燃料タンク１５内で蒸発燃料の発生が多い場合等は、前記マップ制御を行なってもタンク内圧Ｐが想定どおりに低下しない場合がある。即ち、図８の下図に示すように、前回検出したタンク内圧Ｐ1と今回検出したタンク内圧Ｐ２との差圧が所定値より小さい場合には（ステップＳ２１０ ＹＥＳ）、実行条件成立となり（ステップＳ２１３）、タンク内圧Ｐ２が記憶される（ステップＳ２１４）。そして、処理はステップＳ２０２に進み、タンク内圧Ｐ２に対して次に検出されたタンク内圧Ｐ３とが比較される。図８の下図に示すように、差圧ΔＰが所定値より大きい場合には（ステップＳ２０２ ＮＯ）、実行条件不成立となり（ステップＳ２１１）、補正値は零となる（ステップＳ２１２）。即ち、マップ制御が継続される。
しかし、仮に、図９のタイミングＴｐ２に示すように、タンク内圧Ｐ２とタンク内圧Ｐ３との差圧ΔＰが所定値より小さい場合には（ステップＳ２０２ ＹＥＳ）、エンジン１４の空燃比が燃料リッチであるか、否かが判定される（ステップＳ２０３）。そして、空燃比が燃料リッチでない場合（ステップＳ２０３ ＮＯ）、補正値（１Step）を図６のマップから選択された基準ストローク量に加算する（図８ ステップＳ２０５、図７ ステップＳ１０４）。これにより、補正値を加算した基準ストローク量、即ち、加算ストローク量に基づいて封鎖弁４０が開弁される。
そして、空燃比が燃料リッチでない場合には（ステップＳ２０３ ＮＯ）、前回のタンク内圧と今回のタンク内圧との差圧ΔＰが所定値より大きくなるまで、図８のステップＳ２０２、ステップＳ２０３、ステップＳ２０５、及び図７のステップＳ１０４の処理が繰り返し実行されて、加算ストローク量に補正値（１Step）が順番に加算される（図９ タイミングＴｐ３、Ｔｐ４参照）。この結果、図９に示すように、マップ制御よりタンク内圧Ｐが想定どおりに低下しないときでも、加算ストローク量に基づいて封鎖弁４０が開弁させることで、燃料タンク１５の圧抜きを効果的に行なえるようになる（図９ タイミングＴＰ１〜ＴＰ５参照）。
そして、前回のタンク内圧と今回のタンク内圧との差圧ΔＰ（圧力低下量）が所定値より大きくなった場合には、再びマップ制御に戻される（図９ タイミングＴＰ５参照）。
さらに、マップ制御に戻されてから図９のタイミングＴｐ６、Ｔｐ７に示すように、前回のタンク内圧と今回のタンク内圧との差圧ΔＰが再び所定値より小さくなると、上記した図８のステップＳ２０２、ステップＳ２０３、ステップＳ２０５、及び図７のステップＳ１０４の処理により、基準ストローク量に補正値（１Step）が加算される。そして、加算ストローク量に基づいて封鎖弁４０が開弁される。
なお、図９では、基準ストローク量は一定値で図示されているが、上記したように、基準ストローク量は図６のマップから選択される値であり、タンク内圧、パージ流量によって変化する。

【0029】

また、図９に示すように、補正値の加算が継続して行われることで、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増加して空燃比Ａ／Ｆが燃料リッチになることがある（図１０ タイミングＴｐ４ｘ）。空燃比Ａ／Ｆが燃料リッチになると、図８のステップＳ２０３における判定がＹＥＳとなり、ステップＳ２０４で加算ストローク量、あるいは基準ストローク量から補正値（1Step）が減算される。これにより、補正値を減算した減算ストローク量に基づいて封鎖弁４０が開弁される（図７ ステップＳ１０４）。ここで、補正値の減算は、早期に空燃比Ａ／Ｆを正常に戻す観点から、図１０に示すように、タンク内圧の判定タイミングとは別に短い周期で行なっている。そして、空燃比Ａ／Ｆが正常に戻るまで、図８のステップＳ２０３、ステップＳ２０４、及び図７のステップＳ１０５の処理が繰り返し実行される。
これにより、封鎖弁４０の開度が絞られて、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する。この結果、空燃比が適正な方向に戻される（図１０ タイミングＴｐ５参照）。
なお、空燃比Ａ／Ｆの判定タイミングをタンク内圧の判定タイミングと同期させることも可能である。
ここで、封鎖弁４０の開度が絞られることで、図１０のタイミングＴｐ５、Ｔｐ６に示すように、燃料タンク１５の圧抜きが想定どおりに行なわれない場合には、上記したように、補正値の加算が行われる（図１０のタイミングＴｐ６参照）。

【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、タンク内圧Ｐに応じて予め設定されている封鎖弁４０の基準ストローク量に基づいて封鎖弁４０が開弁される。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、タンク内圧Ｐに応じて予め設定されている基準ストローク量に基づいて封鎖弁４０が開弁される構成のため、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（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。

【0031】

また、燃料タンク１５の圧抜き制御では、規定時間内の燃料タンク１５の内圧低下量が所定値よりも小さい場合には、予め設定されている基準ストローク量に一定値（1Step）を加算した加算ストローク量に基づいて封鎖弁４０が開弁される。即ち、加算ストローク量に基づいて封鎖弁４０が開弁される場合には、基準ストローク量に基づいて封鎖弁４０が開弁される場合と比べて、封鎖弁４０の開度が大きくなる。このため、例えば、燃料タンク１５内で蒸発燃料の発生量が多く、封鎖弁４０が基準ストローク量に基づいて開弁されても燃料タンク１５の圧抜きが不十分な場合に、燃料タンク１５の圧抜きを良好に行なえるようになる。
また、ベーパ通路２４を流れる気体流量がパージ通路２６を流れる気体流量を超えないように、封鎖弁４０の基準ストローク量が設定されているこのため、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、エンジン１４の空燃比が燃料リッチとなった場合には、封鎖弁の基準ストローク量、あるいは加算ストローク量から一定値を減算した減算ストローク量に基づいて封鎖弁４０が開弁される。即ち、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の開度が小さくなる。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量が減少し、エンジンの空燃比が正常に戻される。

【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、本実施形態で使用するマップでは（図６参照）、タンク内圧Ｐを0(kPa)からＰ１２(kPa)まで所定の圧力間隔で区分する例を示したが、使用頻度の多い範囲ではタンク内圧Ｐをより細かく区分して、パージ流量とそのパージ流量に対応する封鎖弁４０の基準ストローク量を設定することが可能である。また、パージ流量を0からＬ４(L/sec)まで所定の流量間隔で区分する例を示したが、パージ流量をより細かく区分することも可能である。
さらに、本実施形態では、補正値を1Stepとする例を示したが、前回と今回のタンク内圧の差圧値に応じて補正値の値を変えることも可能である。例えば、前回のタンク内圧に対して今回のタンク内圧の低下分が非常に小さい場合には、補正値を1Stepよりも大きく設定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
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
４０・・・・封鎖弁
４８・・・・弁座
５０・・・・ステッピングモータ（電動モータ）
５４ｎ・・・雄ネジ部（送りネジ機構）
６０・・・・バルブガイド（弁可動部）
６６ｗ・・・雌ネジ部（送りネジ機構）
７０・・・・バルブ体（弁可動部）
７７・・・・バルブスプリング（付勢手段）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】