特開 2022-148845 密閉弁の制御方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022148845

(43)【公開日】2022-10-06

(54)【発明の名称】密閉弁の制御方法

(51)【国際特許分類】

   F02M 25/08 20060101AFI20220929BHJP

【ＦＩ】

F02M25/08 D

F02M25/08 E

F02M25/08 H

F02M25/08 301H

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021050671

(22)【出願日】2021-03-24

(71)【出願人】

【識別番号】592056908

【氏名又は名称】浜名湖電装株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100096998

【弁理士】

【氏名又は名称】碓氷 裕彦

(72)【発明者】

【氏名】市川 颯

(72)【発明者】

【氏名】木村 潤

【テーマコード（参考）】

3G144

【Ｆターム（参考）】

3G144BA16

3G144BA28

3G144DA03

3G144EA05

3G144FA04

3G144FA09

3G144FA37

3G144GA03

3G144GA06

3G144GA23

(57)【要約】

【課題】流出するパージ空気の流量が所定流量以上とならないように密閉弁を制御する。
【解決手段】第１電磁弁弁座より第２電磁弁弁座を大口径とし、第１電磁弁をデューティ比制御し第２電磁弁をオンオフ制御として、よりきめ細かくパージ空気の流量を制御する。その上で、燃料タンク内の圧力が閾値以上の場合に第１電磁弁をデューティ比制御し、燃料タンク内の圧力が閾値未満の場合第２電磁弁を第２ベンチの離脱位置として、燃料タンクの圧力に応じ２つの電磁弁を組み合わせた制御とする。かつ、第１電磁弁のデューティ比制御は、燃料タンク内の圧力が高いほどデューティ比が小さくなるように制御しているので、第１電磁弁弁座を流出するパージ空気の流量が所定値を超えないようにすることができ、キャニスタの処理能力を超える量のパージ空気が流出することを防止できる。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ガソリン燃料を貯蔵する燃料タンクと、蒸発燃料を吸着するキャニスタと、このキャニスタと前記燃料タンクの空気空間とを結ぶパージ通路と共に用いられ、前記パージ通路を流れるパージ空気の遮断を行う密閉弁の制御方法であって、
前記密閉弁は、以下の構成を備え、
内部にタンク側収容空間（１１２）を形成し、前記パージ通路を介して前記燃料タンクと連通するタンク側ハウジング（１１０）、
内部にキャニスタ側収容空間（１２２）を形成し、前記パージ通路を介して前記キャニスタと連通するキャニスタ側ハウジング（１２０）、
このキャニスタ側ハウジングと前記タンク側ハウジングとの間に配置され、前記タンク側収容空間と前記キャニスタ側収容空間とを仕切ると共に、第１電磁弁弁座（１３２）、及びこの第１電磁弁弁座より大口径の第２電磁弁弁座（１３４）を開口する仕切ハウジング、
前記タンク側ハウジングの前記タンク側収容空間に配置され、前記第１電磁弁弁座に着座離脱する第１弁体をデューティ比制御する第１電磁弁（２００）、
前記タンク側ハウジングの前記タンク側収容空間に配置され、前記第２電磁弁弁座に着座離脱する第２弁体をオンオフ制御する第２電磁弁（２５０）、
前記制御方法は、
前記燃料タンク内の圧力が閾値以上の場合、前記第１電磁弁をデューティ比制御するとともに、前記第２電磁弁を前記第２弁体の着座位置とし、
前記燃料タンク内の圧力が閾値未満の場合、前記第２電磁弁を前記第２弁体の離脱位置とし、
前記第１電磁弁のデューティ比制御は、前記第１電磁弁弁座を流出するパージ空気の流量が所定値を超えないよう、前記燃料タンク内の圧力が高いほどデューティ比が小さくなるように制御する
ことを特徴とする密閉弁の制御方法。

【請求項2】

前記第１電磁弁のデューティ比制御は、デューティ比が１００％となった状態で、前記燃料タンク内の圧力が閾値となるように制御する
ことを特徴とする請求項１記載の密閉弁の制御方法。

【請求項3】

前記第１電磁弁のデューティ比制御は、前記燃料タンク内の圧力の低下に応じて非連続的にデューティ比を大きくするように制御する
ことを特徴とする請求項１若しくは２に記載の密閉弁の制御方法。

【請求項4】

前記燃料タンク内の圧力が閾値未満の場合、前記第２電磁弁を前記第２弁体の離脱位置とすると共に、前記第１電磁弁をデューティ比１００％の状態で維持する
ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の密閉弁の制御方法。

【請求項5】

前記燃料タンク内の圧力が閾値未満の場合、前記第２電磁弁を前記第２弁体の離脱位置とすると共に、前記第１電磁弁をデューティ比０％の状態で維持する
ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の密閉弁の制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、ガソリン燃料を貯蔵する燃料タンクと、蒸発燃料を吸着するキャニスタと、このキャニスタと燃料タンクの空気空間とを結ぶパージ通路と共に用いられ、パージ通路を流れる空気の遮断を行う密閉弁の制御方法に関する。

【背景技術】

【0002】

燃料タンクとキャニスタとの間はキャニスタ通路により連通しているが、燃料タンクから蒸発燃料が漏出しないよう、キャニスタ通路を確実にシールすることが求められる。そのため、密閉弁の全閉時にはシール性能が要求される。

【0003】

また、密閉弁の全開時には燃料タンク内の空気を排出すべく所定流量の空気が流れることが求められる。ここで、燃料タンクの内圧が高い状態で密閉弁がキャニスタ通路を全開すると、大量の蒸発燃料がキャニスタに送られ、キャニスタの処理能力を超えてしまう恐れがある。一方で、燃料タンクに燃料を給油する前の待ち時間を短縮するためには、蒸発燃料を含む大量の空気をキャニスタ側に送る必要がある。

【0004】

そこで、特許文献１では、燃料タンク内の圧力が高い時には小流量として流量を制限し、燃料タンク内の圧力が低くなると大流量を流すべく電磁弁を２つ用いてして制御していた。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１７－３１９５５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

ただ、特許文献１では、２つの電磁弁を直列に配置して、２つの電磁弁の開閉のみで流量を切り替えていた。そのため、２つの電磁弁を別々に用いて流量をよりきめ細かく制御することはできていなかった。

【0007】

そこで、本開示は、密閉弁として、ハウジング内に２つの電磁弁を収納するコンパクトな構成としている。その上で、本開示は、密閉弁を流出するパージ空気の流量が所定流量以上とならないように密閉弁を制御することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本開示の第１は、ガソリン燃料を貯蔵する燃料タンクと、蒸発燃料を吸着するキャニスタと、このキャニスタと燃料タンクの空気空間とを結ぶパージ通路と共に用いられ、パージ通路を流れる空気の遮断を行う密閉弁の制御方法である。

【0009】

そして、本開示の第１に用いる密閉弁は、以下の構成を備えてる。まず、ハウジングとして、内部にタンク側収容空間（１１２）を形成し、パージ通路を介して燃料タンクと連通するタンク側ハウジング（１１０）と、内部にキャニスタ側収容空間（１２２）を形成し、パージ通路を介してキャニスタと連通するキャニスタ側ハウジング（１２０）と、このキャニスタ側ハウジングとタンク側ハウジングとの間に配置され、タンク側収容空間とキャニスタ側収容空間とを仕切ると共に、第１電磁弁弁座（１３２）、及びこの第１電磁弁弁座より大口径の第２電磁弁弁座（１３４）を開口する仕切ハウジングとを備えている。

【0010】

また、本開示の第１に用いる密閉弁は、タンク側ハウジングのタンク側収容空間に配置され、第１電磁弁弁座に着座離脱する第１弁体をデューティ比制御する第１電磁弁（２００）と、タンク側ハウジングのタンク側収容空間に配置され、第２電磁弁弁座に着座離脱する第２弁体をオンオフ制御する第２電磁弁（２５０）とも備えている。

【0011】

本開示の第１の制御方法は、燃料タンク内の圧力が閾値以上の場合、第１電磁弁をデューティ比制御するとともに、第２電磁弁を第２弁体の着座位置とし、燃料タンク内の圧力が閾値未満の場合、第２電磁弁を第２ベンチの離脱位置とし、第１電磁弁のデューティ比制御は、第１電磁弁弁座を流出するパージ空気の流量が所定値を超えないよう、燃料タンク内の圧力が高いほどデューティ比が小さくなるように制御している。

【0012】

本開示の第１では、ハウジングをタンク側ハウジング、キャニスタ側ハウジング、仕切ハウジングとして、第１電磁弁及び第２電磁弁をタンク側ハウジングに配置しているので、配管の取り回しが不要となり、コンパクトな構成である。かつ、第１電磁弁、第２電磁弁がそれぞれ第１電磁弁弁座及び第２電磁弁弁座を着座離脱するので、独立してパージ空気の流量を制御することができる。

【0013】

また、本開示の第１では、第１電磁弁弁座より、第２電磁弁弁座を大口径とし、第１電磁弁をデューティ比制御し、第２電磁弁をオンオフ制御としているので、よりきめ細かくパージ空気の流量を制御することができる。

【0014】

その上で、本開示の第１では、燃料タンク内の圧力が閾値以上の場合に、第１電磁弁をデューティ比制御し、燃料タンク内の圧力が閾値未満の場合、第２電磁弁を第２ベンチの離脱位置としているので、燃料タンクの圧力に応じ、２つの電磁弁を組み合わせた制御ができている。

【0015】

かつ、本開示の第１では、第１電磁弁のデューティ比制御は、燃料タンク内の圧力が高いほどデューティ比が小さくなるように制御しているので、第１電磁弁弁座を流出するパージ空気の流量が所定値を超えないようにすることができる。これにより、キャニスタの処理能力を超える量のパージ空気が流出することを防止できる。

【0016】

本開示の第２は、第１電磁弁のデューティ比制御を、デューティ比が１００％となった状態で、燃料タンク内の圧力が閾値となるように制御している。これにより、燃料タンク内の圧力が閾値以下になるまでの制御を、第１電磁弁のデューティ比制御で対応することができる。

【0017】

本開示の第３は、第１電磁弁のデューティ比制御を、燃料タンク内の圧力の低下に応じて非連続的にデューティ比を大きくするような制御としている。これにより、密閉弁を流出するパージ空気の流量も非連続的となるが、第１電磁弁のデューティ比制御にかかる演算負荷をより少なくすることができる。

【0018】

本開示の第４は、燃料タンク内の圧力が閾値未満に低下した際に、第２電磁弁を第２弁体の離脱位置とすると共に、第１電磁弁をデューティ比１００％の状態で維持する。第１電磁弁弁座と第２電磁弁弁座との双方からパージ空気を流すことができる。

【0019】

本開示の第５は、燃料タンク内の圧力が閾値未満に低下した際、第２電磁弁を第２弁体の離脱位置とすると共に、第１電磁弁のデューティ比を、逆に０％の状態で維持する。必要流量を第２電磁弁弁座から供給できれば、第１電磁弁への通電を終了することで、省電力化が図れる。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】本開示の制御方法が用いられるシステムを示す構成図である。

【図2】本開示の制御方法が用いられる密閉弁の正面図である。

【図3】図２のＩＩＩ－ＩＩＩ線に沿う断面図である。

【図4】図２のＩＶ－ＩＶ線に沿う断面図である。

【図5】図２のＶ－Ｖ線に沿う断面図である。る。

【図6】図２のＶＩ－ＶＩ線に沿う断面図である。

【図7】図６のＶＩＩ－ＶＩＩ線に沿う断面図である。

【図8】本開示の制御方法を示すフローチャートである。

【図9】第１電磁弁のデューティ比制御を示すフローチャートである。

【図10】経過時間と密閉弁より流出するパージ空気の流量を示す図である。

【図11】経過時間と密閉弁より流出するパージ空気の圧力を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0021】

図１は、本開示制御方法が用いられるシステムを示している。密閉弁１００は、ガソリンを貯蔵する燃料タンク１０の上面の気相空間とキャニスタ２０とを連通するパージ通路３０に配置される。キャニスタ２０は、活性炭により燃料タンク１０から流入した空気（パージ空気）に含まれる蒸発燃料を吸着する。キャニスタ２０には大気導入口２１が開口しており、内部は大気圧である。なお、図示していないが、大気導入口２１には大気導入口２１を閉じる大気導入弁が配置されている。

【0022】

密閉弁１００には正圧側リリーフ孔１３５及び負圧側リリーフ孔１３６が形成されている。正圧側リリーフ孔１３５には燃料タンク１０内の圧力が大気圧より所定圧、例えば１５キロパスカル程度高くなったときに正圧側リリーフ孔１３５を開いて、蒸発燃料と空気をキャニスタ２０側に流す正圧側リリーフ弁３００が配置されている。また、負圧側リリーフ孔１３６には燃料タンク１０内の圧力が大気圧より所定圧、例えば８キロパスカル程度低くなったときに負圧側リリーフ孔１３６を開いて、空気をキャニスタ２０から燃料タンク１０側に流して、燃料タンク１０内を大気圧とする負圧側リリーフ弁３５０が配置されている。

【0023】

密閉弁１００を通過したパージ空気は入口側のパージ通路３０よりキャニスタ２０流入する。キャニスタ２０に吸着された燃料は、出口側パージ通路４０を介して、エンジン５０のスロットルバルブ５１下流の吸気通路５２に供給される。出口側パージ通路４０にはパージバルブ４１が配置され、パージバルブ４１により出口側パージ通路４０の開閉、及び出口側パージ通路４０を流れる蒸発燃料の量が制御される。

【0024】

６０はエンジン５０を制御するコントローラで、スロットルバルブ５１の開度やエンジン５０に供給する燃料量を制御する。パージバルブ４１の流量もこのコントローラ６０により制御される。

【0025】

燃料タンク１０の上面には圧力センサ１１が配置され、燃料タンク１０内の蒸発燃料及び空気の圧力を測定している。圧力センサ１１の信号もコントローラ６０に送信される。コントローラ６０は、圧力センサ１１からの信号や、パージバルブ４１の制御状況等に応じて密閉弁１００の開閉及び密閉弁１００より流出するパージ空気の流量を制御する。

【0026】

密閉弁１００は、図２ないし図７に示すようにポリフェニレンスルファイドＰＰＳ製のタンク側ハウジング１１０、キャニスタ側ハウジング１２０及び仕切ハウジング１３０を備えている。タンク側ハウジング１１０には、パージ通路３０を介して燃料タンク１０と連通するタンク側ポート１１１、タンク側収容空間１１２、第１コネクタ１１３、及び第２コネクタ１１４が形成されている。

【0027】

キャニスタ側ハウジング１２０には、パージ通路３０を介してキャニスタ２０と連通するキャニスタ側ポート１２１とキャニスタ側収容空間１２２とが形成されている。仕切ハウジング１３０には、４ミリメートル程度の径の第１電磁弁通路１３１の周囲に第１電磁弁弁座１３２が形成され、１５ミリメートル程度の径の第２電磁弁通路１３３の周囲に第２電磁弁弁座１３４が形成されている（図３図示）。また、仕切ハウジング１３０には、径が１ミリメートル程度の正圧側リリーフ孔１３５及び負圧側リリーフ孔１３６が開口している（図５図示）。

【0028】

これらのタンク側ハウジング１１０、キャニスタ側ハウジング１２０、及び仕切ハウジング１３０は、タンク側ハウジング１１０とキャニスタ側ハウジング１２０とで仕切ハウジング１３０を挟持するように組付け、接合端面で、溶着される。また、組付けられた状態で、図２の上下方向の大きさは９０ミリメートル程度で、左右方向の大きさは８０ミリメートル程度である。また、図３の上下方向の大きさは７０ミリメートル程度となっている。

【0029】

図３に示すように、タンク側ハウジング１１０内には、第１電磁弁２００と第２電磁弁２５０とが並列に配置されている。第１電磁弁２００は、樹脂製の第１ボビン２０１に多数回巻装された第１コイル２０２を備えている。第１コネクタ１１３に配置された端子より駆動電圧を受けて第１コイル２０２に通電された際には第１コイル２０２は励磁する。その際の磁気回路を形成するように第１コイル２０２の周囲には鉄製の第１ステータコア２０４が配置されている。

【0030】

第１ステータコア２０４は円筒形状をしており、内部には鉄製でコップ形状をした第１ムービングコア２０５が移動可能に配置されている。第１ステータコア２０４には磁気回路を絞る第１絞り部２０３が形成されているので、第１ステータコア２０４と第１ムービングコア２０５との間に第１磁気ギャップ２０８が形成され、第１コイル２０２の励磁時にはこの第１磁気ギャップ２０８を縮めるべく、第１ムービングコア２０５は図中上方に吸引される。そして、第１バネ２０６は第１ムービングコア２０５を吸引方向と反する方向に付勢している。第１バネ２０６は第１ムービングコア２０５と第１バネ受け部材２０７との間に配置される。

【0031】

第１ムービングコア２０５の底部には、フッ素ゴム製の第１弁体が焼き付け固定されている。従って、第１弁体２１０は第１ムービングコア２０５と一体に移動し、第１コイル２０２が非励磁時には、第１バネ２０６の付勢力で、第１電磁弁弁座１３２に着座している。

【0032】

第２電磁弁２５０は、この第１電磁弁２００と凡そ同じ構造となっている。第２ボビン２５１、第２コイル２５２、第２ステータコア２５４、第２ムービングコア２５５を備えている。

【0033】

第２ステータコア２５４にも磁気回路を絞る第２絞り部２５３が形成されており、第２ステータコア２５４と第２ムービングコア２５５との間に第２磁気ギャップ２５８が形成される。そして、第２コイル２５２には、第２コネクタに配置された端子から通電する。第２コイル２５２の励磁時にはこの第２磁気ギャップ２５８を縮めるべく、第２ムービングコア２５５は図３で上方に吸引される。第２バネ２５６は第２ムービングコア２５５を吸引方向と反する方向に付勢している。そして、第２バネ２５６は第２ムービングコア２５５と第２バネ受け部材２５７との間に配置されている。

【0034】

第２弁体２６０は、円筒形状をした樹脂製で、第２ムービングコア２５５の底部に固定されている。この第２弁体２６０も第２ムービングコア２５５と一体に移動し、第２コイル２５２が励磁していない状態では、第２バネ２５６により、第２電磁弁弁座１３４側に付勢されている。

【0035】

図２、図４、及び図５において、第２電磁弁２５０下方の空間には、正圧側リリーフ弁３００及び負圧側リリーフ弁３５０が配置されている。仕切ハウジング１３０に形成された正圧側リリーフ孔１３５を覆うようにリング状に正圧側リリーフ弁座１３７が突出形成されており、正圧側リリーフ弁３００の正圧側リリーフ弁体３０１は、この正圧側リリーフ弁座１３７に着座可能に、キャニスタ側ハウジング１２０のキャニスタ側収容空間１２２に配置される。より具体的には、キャニスタ側ハウジング１２０に円筒状に形成された正圧リリーフガイド１２５の外周に支持されて、キャニスタ側収容空間１２２に配置される。そして、正圧側リリーフ弁体３０１は、正圧側リリーフバネ３０２により正圧側リリーフ弁座１３７側に付勢されている。正圧側リリーフバネ３０２は、正圧リリーフガイド１２５の内周により保持されている。

【0036】

仕切ハウジング１３０には、負圧側リリーフ孔１３６の周囲にも負圧側リリーフ弁座１３８がリング状に突出形成されている。負圧側リリーフ弁３５０の負圧側リリーフ弁体３５１は、この負圧側リリーフ弁座１３８に着座可能に、タンク側ハウジング１１０のタンク側収容空間１１２に配置される。タンク側収容空間１１２にも、負圧側リリーフガイド１１５が円筒形状に形成されており、負圧側リリーフ弁体３５１はこの負圧側リリーフガイド１１５に摺動自在に支持されている。また、負圧側リリーフ弁体３５１を閉方向に付勢する負圧側リリーフバネ３５２も、負圧側リリーフガイド１１５の内周に保持されている。

【0037】

次に、上記構成よりなる密閉弁１００の制御方法を説明する。密閉弁１００には、燃料タンク１０内の空気や蒸発燃料がキャニスタ２０に漏出しないよう燃料タンク１０内に閉じ込めておく機能が求められる。このシール機能はエンジン５０が運転していない駐車時にも求められる。この密閉時には、第１コイル２０２及び第２コイル２５２には通電されていなく、第１ムービングコア２０５及び第２ムービングコア２５５はそれぞれ第１バネ２０６及び第２バネ２５６の付勢力を受けて、図３の下方に押圧される。

【0038】

その結果、第１ムービングコア２０５と共に第１弁体２１０が移動し、第１弁体２１０は第１バネ２０６の付勢力を受けて第１電磁弁弁座１３２側に着座する。第２弁体２６０も第２ムービングコア２５５と共に移動し、第２弁体２６０は第２バネ２５６の付勢力を受けて第２電磁弁弁座１３４側に着座する。図３は、第１電磁弁２００及び第２電磁弁２５０の閉弁状態を示す。

【0039】

燃料タンク１０は密閉されているので、燃料タンク１０内の圧力は外部環境の温度変化を受けて変動する。外部温度が高くなったり、振動を受けたりして、燃料タンク１０内の圧力が大気圧以上に上昇すると、タンク側ポート１１１からタンク側ハウジング１１０に伝達され、タンク側収容空間１１２の圧力も大気圧以上となる。一方、キャニスタ２０は大気圧の状態であるので、キャニスタ側収容空間１２２の圧力は大気圧である。そのため、タンク側収容空間１１２内の圧力は第１弁体２１０及び第２弁体２６０をそれぞれ第１電磁弁弁座１３２と第２電磁弁弁座１３４側に押圧する方向に作用する。

【0040】

一方、外部温度が低くなったりして、燃料タンク１０内の圧力が負圧となると、タンク側収容空間１１２内の圧力も大気圧以下に低下する。この場合には、第１弁体２１０及び第２弁体２６０を第１電磁弁弁座１３２及び第２電磁弁弁座１３４から離脱させる方向に作用する。従って、第１バネ２０６及び第２バネ２５６の付勢力はこの際のタンク側収容空間１１２の負圧に打ち勝つ大きさに設定されている。

【0041】

駐車時のように、圧力センサ１１やコントローラ６０が作動していなく、密閉弁１００も作動しない状態で、燃料タンク１０内の圧力が所定値以上高くなったり、低くなったりした場合には、正圧側リリーフ弁３００や負圧側リリーフ弁３５０が開いて、燃料タンク１０内の圧力が異常に変動するのを抑えている。正圧側リリーフ弁３００や負圧側リリーフ弁３５０は異常変動を抑えるものであるので、正圧側リリーフバネ３０２の設定圧は密閉弁１００に比べて数倍程度高く設定されている。

【0042】

上述のように、タンク側収容空間１１２は燃料タンク内の圧力と同じであり、キャニスタ側収容空間１２２はキャニスタ２０と同じく略大気圧である。燃料タンク１０内の圧力が高くなると大気圧との差圧が正圧側リリーフ弁体３０１に加わり、差圧が正圧側リリーフバネ３０２の設定圧以上となると、正圧側リリーフ弁体３０１が正圧側リリーフ弁座１３７から離脱する。その結果、正圧側リリーフ孔１３５を介してタンク側収容空間１１２とキャニスタ側収容空間１２２とが連通し、燃料タンク１０内の圧力は大気圧に開放されて、大気圧近くまで低下する。図５は正圧側リリーフ弁体３０１が正圧側リリーフ孔１３５を開いた状態を示している。

【0043】

逆に、燃料タンク１０内の圧力が大気圧以下に下がると、大気圧との差圧が負圧側リリーフ弁体３５１に加わる。そして、差圧が負圧側リリーフバネ３５２の設定圧以上となると、負圧側リリーフ弁体３５１が負圧側リリーフ弁座１３８から離脱し、正圧側リリーフ孔１３５を介してタンク側収容空間１１２とキャニスタ側収容空間１２２とが連通する。これにより、燃料タンク１０内の圧力は大気圧付近に復帰する。図５では、負圧側リリーフ弁体３５１も負圧側リリーフ孔１３６を開いている。ただ、実際の運転時に正圧側リリーフ孔１３５と負圧側リリーフ孔１３６との双方が開くことは無い。

【0044】

燃料タンク１０に給油する際には、燃料タンク１０上方部に存在する蒸発燃料を急速にキャニスタ２０側に逃がす必要がある。ただ、燃料タンク１０内の圧力が高い状態で大量の蒸発燃料がキャニスタ２０側に流れたのでは、キャニスタ２０の蒸着能力を上回る恐れがある。そこで、図８に示すように、本開示では、密閉弁１００に第１電磁弁２００と第２電磁弁２５０の２つの電磁弁を用い、まず、第１電磁弁２００のみをデューティ比制御するようにしている。

【0045】

給油口が開かれる等で給油の状態を判断すれば、ステップＳ１００で、密閉弁１００の制御を開始する。まず、圧力センサ１１からの燃料タンク１０内の圧力信号を受信して、密閉弁１００より流出するパージ空気の流量を計算する。その上で、第１電磁弁２００のデューティ比制御を行う（ステップＳ１２０）。この第１電磁弁２００のデューティ比制御（ステップＳ１２０）については、後述する。

【0046】

第１電磁弁２００のデューティ比制御（ステップＳ１２０）は、燃料タンク内の圧力が閾値Ｐｓｈより低くなるまで行う。閾値Ｐｓｈ以下にとしては、例えば、４キロパスカル程度が設定される。ステップＳ１３０で、燃料タンク内の圧力が閾値Ｐｓｈより低くなったことを判断すれば、第１電磁弁２００のデューティ比制御を終了し、第２電磁弁２５０を開く。その後も、燃料タンク１０内の圧力を測定し続け（ステップＳ１５０）、この燃料タンク１０内の圧力が大気圧に近い状態であれば給油中であることを確認する（ステップ１６０）。給油口が閉じられたりした信号を受けて、ステップＳ１７０で給油の終了を判断すると、第２電磁弁２５０への通電を終了し、第２電磁弁２５０を閉じる。この第２電磁弁２５０のオンオフ制御も後述する。第２電磁弁２５０を閉弁状態とすることで、給油時の制御を終了する（ステップＳ１８０）。

【0047】

第１電磁弁２００のデューティ比制御（ステップＳ１２０）は、以下のように行う。第１コネクタ１１３より通電すると、第１コイル２０２が励磁して、第１ステータコア２０４と第１ムービングコア２０５との第１磁気ギャップ２０８が狭くなるよう磁気力が発生する。この力が第１バネ２０６の付勢力に打ち勝って、第１ムービングコア２０５が第１ステータコア２０４側に移動する。この移動に伴い、第１弁体２１０が第１電磁弁弁座１３２から離脱し、第１電磁弁通路１３１を開く。図６はこの第１弁体２１０の開弁状態を示している。

【0048】

ここで、第１電磁弁通路１３１は径が４ミリメートル程度と小さくなっているので、タンク側収容空間１１２からキャニスタ側収容空間１２２に流れる空気及び蒸発燃料の流れは、この第１電磁弁通路１３１を流れる際に流通抵抗を受ける。そのため、多量の蒸発燃料が短時間にキャニスタ２０に流入することは無い。

【0049】

かつ、第１電磁弁２００はデューティ比制御されている。デューティ比制御は所定の周期、例えば１０ヘルツ（０．１秒）のうち、第１コイル２０２に通電する時間の比率を可変するものである。例えば、０．０２秒第１コイル２０２に通電して、０．０８秒非通電とすれば、デューティ比は２０％となる。０．０５秒の通電、非通電を繰り返せば、デューティ比は５０％となる。

【0050】

上述の通り、第１電磁弁２００のデューティ比制御は、密閉弁１００を通過するパージ空気の流量を所定値以下とするように制御している。この所定値はキャニスタ２０の能力により異なるが、例えば、毎分３０リットル程度の流量以下に抑えるようにしている。密閉弁１００を通過するパージ空気の流量は、燃料タンク１０内の圧力と第１電磁弁弁座１３２や第１電磁弁通路１３１の開口面積により計算できる。換言すれば、燃料タンク１０内の圧力とキャニスタ２０との差圧と、第１電磁弁２００が第１電磁弁弁座１３２を開いたときのパージ空気の流通抵抗とによって、パージ空気の流量は計算できる。この密閉弁１００を通過するパージ空気の流量は、キャニスタ２０の処理能力に対応させている。即ち、キャニスタ２０の処理能力を上回る量のパージ空気がキャニスタ２０に流入することが無いように、第１電磁弁２００はデューティ比制御される。

【0051】

このデューティ比制御は、図９に示すように、燃料タンク１０内の圧力が閾値Ｐｓｈまで下がった状態で、デューティ比が１００％となるように制御している。例えば、デューティ比を１０％ずつ非連続的に高めるとすれば、デューティ比制御開始時の燃料タンク１０内の圧力と閾値Ｐｓｈとを１０分割して、圧力Ｐ１が１０分の１低下しているか否かをステップＳ２００で判断し、その間はデューティ比を１０％（ｎ１％）とする（ステップＳ２１０）。次いで、圧力Ｐ１が１０分の１以上低下しているが、１０分の２迄ではない領域か否かをステップＳ２２０で判断し、その間はデューティ比を２０％（ｎ２％）とする（ステップＳ２３０）。同様に、圧力Ｐ１が１０分の２以上低下しているが、１０分の３迄ではない領域か否かをステップＳ２４０で判断し、その間はデューティ比を３０％（ｎ３％）とする（ステップＳ２５０）。この判断を繰り返して、圧力Ｐ１が１０分の９以上低下しているが、閾値迄は低下していない領域となっていることをステップＳ２６０で判断し、その間はデューティ比を１００％とする（ステップＳ２７０）。

【0052】

燃料タンク１０内の圧力Ｐ１が閾値Ｐｓｈ以下となれば、第１電磁弁２００のデューティ比制御を終了して、第２電磁弁２５０を開く（ステップＳ１４０）のは、上述の通りである。圧力センサ１１で検出した燃料タンク１０内の圧力が閾値Ｐｓｈ以下に下がると、第２電磁弁２５０にも通電する。第２コネクタ１１４からの通電により第２コイル２５２が励磁し、第２ムービングコア２５５は第２バネ２５６の付勢力に打ち勝って第２ステータコア２５４側に吸引される。

【0053】

それに伴い、第２弁体２６０が第２電磁弁弁座１３４から離脱し、第２電磁弁通路１３３が開かれる。第２電磁弁通路１３３は１５ミリメートル程度と大きな径となっており、第２弁体２６０の外周を回り込んだ空気及び蒸発燃料は、キャニスタ側収容空間１２２よりキャニスタ２０に流入する。この状態では、燃料タンク１０内の圧力は閾値Ｐｓｈ以下に低下しているので、第２弁体２６０が第２電磁弁通路１３３を大きく開いてもキャニスタ２０に処理能力を超える蒸発燃料が流入することは無い。換言すれば、閾値Ｐｓｈは第２電磁弁２５０が開いてもキャニスタ２０の処理能力を超えることが無いように設定されている。

【0054】

図１０に密閉弁１００を通過するパージ空気の流量Ｑと経過時間Ｔとの関係を示す。図１０に示すように、本開示では、給油の開始前にまず第１電磁弁弁座１３２をデューティ比制御して、常に、キャニスタ２０の処理能力Ｑｓｈを下回る流量Ｑを流し、燃料タンク１０内の圧力が閾値Ｐｓｈ以下に下がってから第２電磁弁弁座１３４開く。そのため、キャニスタ２０にその処理能力Ｑｓｈを上回らない量の蒸発燃料を早期に送ることができる。

【0055】

図１１は、給油前の密閉弁１００を通過するパージ空気の圧力と経過時間Ｔとの関係を示している。図１１に示すように、１つの電磁弁でパージ空気の流量を制御する比較例Ｘに比べて、第１電磁弁２００のデューティ比制御と第２電磁弁２５０のオンオフ制御とを組み合わせた本開示の方が、より短い時間で燃料タンク１０内の圧力を下げることができている。

【0056】

給油中は、第１電磁弁２００も通電か非通電かのオンオフ制御とする。そして、第１電磁弁２００と第２電磁弁２５０の双方に通電する。そのため、第１電磁弁弁座１３２と第２電磁弁弁座１３４とは共に開き、燃料タンク１０内の空気及び蒸発燃料は第１電磁弁通路１３１と第２電磁弁通路１３３との双方を流れる。これにより、密閉弁１００を流れる空気流れに大きな圧力損失が生じることもなく、給油はスムーズに行われる。

【0057】

キャニスタ２０に吸着された蒸発燃料は、エンジン５０の運転中に、スロットルバルブ５１下流の吸気通路５２に、吸気負圧を利用して戻される。出口側パージ通路４０を流れる蒸発燃料の量はパージバルブ４１により制御される。その際に、燃料タンク１０上方部の蒸発燃料をキャニスタ２０側に流すべく、密閉弁１００も所定タイミングで開閉する。パージバルブ４１の流量制御や密閉弁１００の開閉制御は、コントローラ６０によりなされる。

【0058】

この状態では、パージバルブ４１より吸気通路５２に流れる流量に応じて、第１電磁弁２００か第２電磁弁２５０のいずれかに通電する。パージバルブ４１より吸気通路５２に流れる流量が少ない場合は、第１電磁弁２００をデューティ比制御する。

【0059】

なお、上述したのは、本開示の望ましい例であるが、本開示は種々に変更可能である。上述した材料や大きさは一例であり、求められる性能等に応じて適宜設計すればよい。

【0060】

また、上述の開示では、第１電磁弁２００と第２電磁弁２５０に加え、正圧側リリーフ弁３００と負圧側リリーフ弁３５０も密閉弁１００内に組み込んでいる。それにより、正圧側リリーフ弁３００と負圧側リリーフ弁３５０との接続配管が不要となり、装置全体としての小型化が達成できている。ただ、必要に応じて正圧側リリーフ弁３００と負圧側リリーフ弁３５０を密閉弁１００の外部に設置することも可能である。

【0061】

また、上述の開示では、燃料タンク１０内の圧力が閾値Ｐｓｈより下がった状態で、第１電磁弁２００のデューティ比制御を終了していた。上述の例では、通電（デューティ比を１００％）として第１電磁弁弁座１３２を開いた状態を維持していた。この場合、第１電磁弁弁座１３２を開いたままとしても、第１電磁弁弁座１３２と第２電磁弁弁座１３４の双方から流出するパージ空気の流量がキャニスタ２０の処理能力Ｑｓｈを上回らないように設定している。ただ、第１電磁弁２００のデューティ比制御の終了後、非通電（デューティ比を０％）として、第１電磁弁弁座１３２を閉じる状態としてもよい。第１電磁弁弁座１３２を閉じる場合は、第２電磁弁弁座１３４のみから流出するパージ空気の流量がキャニスタ２０の処理能力Ｑｓｈを上回らないように設定する。

【0062】

上述の例では、第１電磁弁２００のデューティ比制御を１０段階の非連続制御としていたが、非連続の段数を１０未満としても良い。その場合には、第１電磁弁２００のデューティ比制御に求められる演算負荷をより小さくすることができる。逆に、１０段階以上としても良く、更にリニア性を高めて、デューティ比制御を連続的に高めるようにしても良い。その場合には、パージ空気流れの脈動音を低減することができる。

【0063】

上述の例では、燃料タンク１０内の圧力Ｐ１を測定して、給油中であることを確認していたが、給油スイッチ等の手段で給油口の開閉を判断しているので、給油途中であることの確認は必ずしも必要ではない。

【0064】

また、上述の例では、密閉弁１００を通過するパージ空気の流量がキャニスタ２０の処理能力Ｑｓｈを上回らないようにしていた。キャニスタ２０の処理能力を充分発揮させる上では必要な制御である。但し、緊急の場合等、別の条件による要請が上回れば、一時的にキャニスタ２０の処理能力を上回る流量のパージ空気を流すこともやむを得ない。

【符号の説明】

【0065】

１００ 密閉弁
１１０ タンク側ハウジング
１１２ タンク側収容空間
１２０ キャニスタ側ハウジング
１２２ キャニスタ側収容空間
１３０ 仕切ハウジング
２００ 第１電磁弁
２５０ 第２電磁弁

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】