JP2007064154A - 密閉タンクシステム - Google Patents

Abstract

【課題】燃料タンクとキャニスタとの間に封鎖弁を備えながらも給油等に起因してキャニスタに余剰に吸着される傾向にある燃料蒸気の外部への放出を好適に抑制することのできる密閉タンクシステムを提供する。
【解決手段】この密閉タンクシステムは、燃料タンク２０と同燃料タンク２０で発生する燃料蒸気を吸着するキャニスタＣＡとを繋ぐ配管に開閉可能な封鎖弁Ｖ２を備えて構成されている。電子制御装置１１０は、封鎖弁Ｖ２の開弁制御および閉弁制御に用いられる開閾値および閉閾値を上方へシフト設定する封鎖弁開閉閾値設定部１１３を備えて構成されている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、車両の燃料タンクと該燃料タンクで発生する燃料蒸気を一時的に吸着するキャニスタとを繋ぐ配管に開閉可能な封鎖弁を配した密閉タンクシステムに関するものである。

周知のように、燃料蒸気処理装置を備えるエンジンシステムでは、燃料タンク中で発生する燃料蒸気（ベーパ）を大気中に放出させることなくキャニスタに一旦捕集するとともに、その捕集した燃料蒸気を負圧状態にある吸気通路へパージして、噴射燃料と共々、エンジンの燃焼室で燃焼するようにしている。ただし、エンジンと電気モータとを併用する近年のＨＶ車（ハイブリット車）等では、スロットルバルブを大きく開いた燃費重視の運転が行われるなど、吸気通路の負圧を燃料蒸気のパージ目的に利用できないことが多い。このため、こうしたＨＶ車等では、燃料蒸気のパージにあたって種々の方法が採用されており、例えばブレーキ用の真空倍力装置を構成する減圧用の吸引ポンプの排気を利用する方法などが知られている（例えば特許文献１参照）。

また、こうしたＨＶ車等では、エンジン走行とモータ走行とを切り替える運転（間欠運転）が行われるため、標準エンジン（圧縮燃焼型エンジン）を搭載する車両に比べてパージ機会が少なく、その比率は標準エンジン搭載の車両と比較して「１／６」程度である。このため、こうしたＨＶ車等では、キャニスタに吸着されたもののエンジンの吸気通路にパージされない燃料蒸気が外部に放出されることを防止すべく、燃料タンク内で発生する燃料蒸気をある一定量にコントロールする密閉タンクシステムと称されるシステムが併せて採用されるようになってきている。この密閉タンクシステムとは、燃料タンクとキャニスタとを繋ぐ通路に燃料タンクを密閉する上記封鎖弁を設けたシステムであり、図１２に、こうした密閉タンクシステムの概略構成を示す。

この図１２に示すように、この密閉タンクシステムは、大きくは、給油口２１から給油される燃料を溜めておく燃料タンク２０、該燃料タンク２０とエンジン１０の吸気通路との間に配設されて上記燃料蒸気を捕集するキャニスタＣＡ等を有して構成されている。また、エンジン１０の吸気通路およびキャニスタＣＡ、並びに燃料タンク２０は、それぞれ配管Ｐ１およびＰ２によって連結されている。このうち、配管Ｐ１にはパージ弁Ｖ１が設けられており、該パージ弁Ｖ１の開弁によってキャニスタＣＡとエンジン１０の吸気通路、正確には負圧の生じるスロットル弁１１の下流とが連通される。また、上記配管Ｐ２には封鎖弁Ｖ２が設けられており、該封鎖弁Ｖ２の閉弁によって上記燃料タンク２０が密閉されるとともに、同封鎖弁Ｖ２の開弁によって上記燃料タンク２０とキャニスタＣＡとが連通される。また、上記燃料タンク２０には、フューエルリッドオープナモータ２３によりオープン（開）／クローズ（閉）駆動されるリッド２２が設けられており、このリッド２２のオープン／クローズにより給油口２１からの給油が許容／禁止される。なお、上記燃料タンク２０には、その内部の圧力を検出する圧力センサ３１、燃料残量を検出する燃料センサ３２、及び上記リッド２２の開状態を検知するリッドカーテシスイッチ２４等が設けられている。また、上記キャニスタＣＡには、一端が大気中に開放される配管Ｐ３が設けられている。

そして、パージ弁Ｖ１を通じたパージ制御をはじめ、このような密閉タンクシステムの動作は電子制御装置１００によって統括制御される。この電子制御装置１００は、車室内に設けられて給油時に上記リッド２２をオープンすべく運転者により操作されるフューエルリッドオープナスイッチ４０、上記リッドカーテシスイッチ２４及び上記圧力センサ３１や燃料センサ３２等の各種センサからの信号に基づき、給油時には上記封鎖弁Ｖ２やリッド２２等を次のように制御する。すなわちこのシステムにおいて、上記封鎖弁Ｖ２は、通常時は閉弁状態にあり、この封鎖弁Ｖ２によって上記燃料タンク２０は密閉されている。そして給油時に、上記フューエルリッドオープナスイッチ４０が運転者によってオン操作されると、上記電子制御装置１００が上記封鎖弁Ｖ２を開弁制御する。これにより、上記燃料タンク２０内の燃料蒸気が上記キャニスタＣＡに捕集されて燃料タンク２０内の圧力が低下する。次に、上記電子制御装置１００は、この封鎖弁Ｖ２の開弁により上記圧力センサ３１を通じて検出されるタンク内圧が給油可能な圧力まで低下した後、上記フューエルリッドオープナモータ２３を通じて上記リッド２２をオープン（開）側に制御して給油可能な状態とする。また、給油中に燃料タンク２０内に生じる燃料蒸気も、開弁状態にある上記封鎖弁Ｖ２を介してキャニスタＣＡに捕集（吸着）される。
特開平７−２５３０５８号公報

ところで、上記密閉タンクシステムを採用するエンジンシステムでは、上記燃料タンク２０を封鎖弁Ｖ２により密閉して燃料蒸気をある一定量に抑えるものの、上述したようにそのパージ機会は少ない。また、こうした密閉タンクシステムでは、上記燃料タンク２０を密閉して燃料タンク内で発生する燃料蒸気をある一定量に抑える構造上、上記キャニスタＣＡには小型のものが採用されることが多い。このため、こうした密閉タンクシステムでは、上記キャニスタＣＡの燃料蒸気が十分にパージされないまま給油が繰り返し行われることともなり、特に給油直後においては上記燃料タンク内の燃料蒸気が上記キャニスタＣＡに吸着されるため、この吸着された燃料蒸気がパージされずに外部に自然放出されてしまうおそれがある。

本発明は、上記実情に鑑みなされたものであって、その目的は、燃料タンクとキャニスタとの間に封鎖弁を備えながらも給油等に起因してキャニスタに余剰に吸着される傾向にある燃料蒸気の外部への放出を好適に抑制することのできる密閉タンクシステムを提供することにある。

こうした目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、燃料タンクで発生する燃料蒸気を吸着すべく燃料蒸気のパージ経路に設けられたキャニスタと燃料タンクとを繋ぐ配管に開閉可能な封鎖弁を備え、圧力センサを通じて検出される燃料タンク内の圧力に基づきこの封鎖弁の開閉を制御することにより、同燃料タンク内の圧力を所定の圧力範囲に維持する密閉タンクシステムとして、前記封鎖弁の開弁制御に用いられる前記燃料タンク内の圧力に対する圧力閾値を一時的に上方へシフト設定する閾値設定手段を備えることとした。

上記構成によれば、上記圧力閾値のシフト設定による封鎖弁の開弁時期のコントロールを通じて、燃料タンクからキャニスタに吸着される燃料蒸気の量をコントロールすることが可能となり、ひいては上記キャニスタ内に吸着されている燃料蒸気の吸気通路へのパージを優先することも可能となる。また、こうしてキャニスタ内に吸着されている燃料蒸気の吸気通路へのパージが優先されることにより、パージされないままキャニスタに貯留する燃料蒸気の外部への放出も自ずと抑制されるようになる。

また、請求項１に記載の密閉タンクシステムにおいて、請求項２に記載の発明では、前記封鎖弁が、前記燃料タンク内の圧力の、「開弁制御用の圧力閾値＞閉弁制御用の圧力閾値」なる異なる圧力閾値への到達に基づきその開閉が制御されるものであるときに、前記閾値設定手段では、前記封鎖弁の開弁制御に用いられる前記圧力閾値の上方へのシフト設定に際し、前記封鎖弁の閉弁制御に用いられる圧力閾値を併せて上方へシフト設定することとした。

上記構成によれば、燃料タンク内の圧力の上記開弁制御用の圧力閾値への到達に基づき封鎖弁が開弁された後、同封鎖弁の閉弁時期が必要以上に遅れることが是正されるようになるため、燃料タンクから上記キャニスタへの燃料蒸気の過剰な流入も防止され、燃料タンク内の圧力に応じた封鎖弁の開弁期間をより適切な期間に設定することができるようになる。

また、請求項１または２に記載の密閉タンクシステムにおいて、請求項３に記載の発明では、前記閾値設定手段は、前記燃料タンクへの給油の直後であることを条件に前記圧力閾値の上方へのシフト設定を実行することとした。

このような構成によれば、キャニスタへの燃料蒸気の吸着量が特に多くなる前述した給油直後に、上記封鎖弁の開弁時期が遅延されて上記キャニスタに吸着されている燃料蒸気が優先してパージされるようになるため、同燃料蒸気の外部への放出も好適に抑制されるようになる。

また、請求項１または２に記載の密閉タンクシステムにおいて、請求項４に記載の発明では、前記閾値設定手段は、前記燃料タンクへの給油以降、前記キャニスタに吸着された燃料蒸気のパージ履歴が必要とされる履歴を満たしていないことを条件に前記圧力閾値の上方へのシフト設定を実行することとした。

上記キャニスタの燃料蒸気の吸着状態は、パージ履歴に基づいて推定することが可能である。このため、このパージ履歴が必要とされる履歴を満たしていないことを条件に上記シフト設定を実行する上記構成によれば、給油時に吸着される燃料蒸気も含め、同キャニスタに貯留されている燃料蒸気が外部に自然放出される可能性を判断して、必要なときにだけ上記圧力閾値のシフト設定が実行されるようになる。

なお、請求項４に記載の密閉タンクシステムにおいて、請求項５に記載の発明によるように、前記パージ履歴としては、パージ実行回数を採用することができ、その場合の前記必要とされる履歴としては、前記キャニスタへの新たな燃料蒸気の吸着を可能とする所定回数のパージが実行されたことを採用することができる。これにより、比較的簡易に上記圧力閾値のシフト設定実行条件を管理することができるようになる。

また、同じく請求項４に記載の密閉タンクシステムにおいて、請求項６に記載の発明によるように、前記パージ履歴としては、パージ率に基づき算出される累積パージ燃料蒸気量を採用することもでき、そしてその場合の前記必要とされる履歴としては、該算出された累積パージ燃料蒸気量が前記キャニスタへの新たな燃料蒸気の吸着を可能とする量に達したことを採用することができる。これにより、より緻密に上記圧力閾値のシフト設定実行条件を管理することができるようになる。

一方、請求項３〜６のいずれかに記載の密閉タンクシステムにおいて、請求項７に記載の発明では、前記閾値設定手段は、前記圧力閾値の上方へのシフト設定の実行後、前記キャニスタに吸着された燃料蒸気のパージ実行時間に応じて、このパージ実行時間が短いほど長くなる傾向にて前記シフト設定した圧力閾値を保持することとした。

このような構成によれば、上記パージ実行時間に応じて、この時間が短いほど、上述したパージ優先度合いも高く維持されることとなり、キャニスタに吸着された燃料蒸気の外部への放出抑制効果も更に高められるようになる。

また、請求項７に記載の密閉タンクシステムにおいて、請求項８に記載の発明では、前記燃料蒸気のパージ実行期間内に前記封鎖弁が開弁制御されるとき、前記閾値設定手段は、この封鎖弁の開弁時間を除外した時間として前記パージ実行時間を算定することとした。

パージ実行期間内に上記封鎖弁が開弁されるときには、上記キャニスタに吸着されている燃料蒸気がパージされる一方で、上記燃料タンクからの燃料蒸気が同キャニスタに新たに吸着されるようになることから、キャニスタにおける燃料蒸気の貯留量はほとんど変わらない。このため、こうした封鎖弁の開弁時間を除外した時間として上記パージ実行時間を算定する上記構成によれば、純粋に上記キャニスタから燃料蒸気がパージされる時間として上記パージ実行時間が算定されることとなり、これに基づき行われる上記圧力閾値の保持時間の管理もより好適に行われるようになる。

また、請求項３〜６のいずれかに記載の密閉タンクシステムにおいて、請求項９に記載の発明では、前記閾値設定手段では、前記圧力閾値の上方へのシフト設定の実行後、前記キャニスタに吸着された燃料蒸気のパージ率に基づき算出される累積パージ燃料蒸気量が前記キャニスタの燃料蒸気吸着機能が回復したと判断される所定の量に達するまで前記シフト設定した圧力閾値を保持することとした。

このような構成によれば、上記算出される累積パージ燃料蒸気量に応じてより緻密に上記シフト設定した圧力閾値の保持期間が管理されることとなり、この場合も、キャニスタに吸着された燃料蒸気の外部への放出抑制効果が更に高められるようになる。

また、請求項３〜９のいずれかに記載の密閉タンクシステムにおいて、請求項１０に記載の発明では、前記閾値設定手段は、前記上方へシフト設定する前記燃料タンク内の圧力に対する圧力閾値のシフト量を前記燃料タンクへの給油前の燃料残量に応じて可変とすることとした。

給油前の燃料残量の多少により、新たに給油される燃料の量も推定可能である。このため、こうした燃料残量に応じて上記圧力閾値のシフト量を可変設定することにより、シフト設定が行われないときの標準の圧力閾値とのギャップを最小限に抑えることができるようになる。

また、請求項１０に記載の密閉タンクシステムにおいて、上記圧力閾値のシフト量を可変設定するにあたっては、請求項１１に記載の発明によるように、前記燃料タンクへの給油前の燃料残量が少ないほど前記燃料タンク内の圧力に対する前記圧力閾値のシフト量を大きく設定し、同給油前の燃料残量が多いほど前記燃料タンク内の圧力に対する前記圧力閾値のシフト量を小さく設定することが有効である。

給油前の燃料残量が少ないときには通常、給油される燃料の量が多くなる傾向にあるため、その給油時に上記キャニスタに吸着される燃料蒸気の量も自ずと多くなる。他方、給油前の燃料残量が多いときには、給油される燃料の量は少なく、その給油時に上記キャニスタに吸着される燃料蒸気の量も少ない。このため、こうした給油前の燃料残量に応じて上記圧力閾値のシフト量を可変設定する上記構成によれば、上記キャニスタへの予想される燃料蒸気の吸着量に応じたより適切な圧力閾値が設定されるようになる。

また、請求項１〜１１のいずれかに記載の密閉タンクシステムにおいて、請求項１２に記載の発明では、前記燃料タンク内の圧力が前記開弁制御に用いられる圧力閾値に達すること、及び前記キャニスタに吸着された燃料蒸気のパージ制御が実行中であること、の論理積条件に基づいて前記封鎖弁を開弁する構成とした。

このような論理積条件に基づいて封鎖弁を開弁することで、吸着された燃料蒸気がパージされつつあるキャニスタに対して上記燃料タンクからの燃料蒸気を送り込むことができるようになるため、上記キャニスタに貯留される燃料蒸気の量を適正に維持するかたちで上記封鎖弁の開閉を制御することができるようになる。

（第１の実施の形態）
以下、本発明にかかる密閉タンクシステムの第１の実施の形態について図１〜図７を参照して説明する。なお、この密閉タンクシステムは先に述べた従来の密閉タンクシステムと基本的に同じ構成であるため、同じ要素については同じ符号を付すとともに、その詳細な説明は割愛することとする。

図１は、本実施の形態にかかる密閉タンクシステムを搭載したエンジンシステムを示すものである。この図１に示すように、本実施の形態の密閉タンクシステムは、大きくは、給油口２１から給油される燃料を溜めておく燃料タンク２０、該燃料タンク２０とエンジン１０の吸気通路との間に配設されて上記燃料蒸気を捕集するキャニスタＣＡ等を有して構成されている。また、エンジン１０の吸気通路およびキャニスタＣＡ、並びに燃料タンク２０は、それぞれ配管Ｐ１およびＰ２によって連結されている。このうち、配管Ｐ１にはパージ弁Ｖ１が設けられており、該パージ弁Ｖ１の開弁によってキャニスタＣＡとエンジン１０の吸気通路とが連通される。また、上記配管Ｐ２には封鎖弁Ｖ２が設けられており、該封鎖弁Ｖ２の閉弁によって上記燃料タンク２０が密閉されるとともに、同封鎖弁Ｖ２の開弁によって上記燃料タンク２０とキャニスタＣＡとが連通される。また、上記燃料タンク２０には、フューエルリッドオープナモータ２３によりオープン（開）／クローズ（閉）駆動されるリッド２２が設けられており、このリッド２２のオープン／クローズにより給油口２１からの給油が許容／禁止される。なお、上記燃料タンク２０には、その内部の圧力を検出する圧力センサ３１、燃料残量を検出する燃料センサ３２、及び上記リッド２２の開状態を検知するリッドカーテシスイッチ２４等が設けられている。また、上記キャニスタＣＡには、一端が大気中に開放される配管Ｐ３が設けられている。

そして、本実施の形態の密閉タンクシステムでは、電子制御装置１１０によりその動作が統括制御される。また、この電子制御装置１１０は、給油実行判定部１１１、パージ制御部１１２、及び封鎖弁開閉閾値設定部（閾値設定手段）１１３を備えている。このうち、上記給油実行判定部１１１は、給油実行判定処理を実行する部分であり、この処理を通じて給油が行われたか否かが判断される。また、上記パージ制御部１１２は、パージ制御の実行に伴う処理を実行する部分であり、この処理を通じてパージ実行回数がカウントされる。

また、この密閉タンクシステムでは、上記封鎖弁Ｖ２の開閉制御が給油時だけでなく運転時にも行われ、この運転時において、上記封鎖弁Ｖ２を開弁制御するための圧力閾値（開閾値）、および上記封鎖弁Ｖ２を閉弁制御するための圧力閾値（閉閾値）を設定する処理が上記封鎖弁開閉閾値設定部１１３により行われる。そして、上記電子制御装置１１０では、上記燃料タンク２０内の圧力が上記開閾値に達すること、及び上記キャニスタＣＡに吸着された燃料蒸気のパージ制御が実行中であること、の論理積条件に基づいて上記封鎖弁Ｖ２を開弁する。他方、上記電子制御装置１１０は、上記封鎖弁Ｖ２を開弁制御した後に、上記圧力センサ３１を通じて検出される上記燃料タンク２０内の圧力が上記閉閾値を下回ったとき、上記封鎖弁Ｖ２を閉弁する。なお、これら開閾値および閉閾値は「開閾値＞閉閾値」なる関係を有するものである。

次に、上記電子制御装置１１０において実行される各種処理について説明する。
図２は、給油制御にかかる処理のフローチャートである。この給油制御にかかる処理は、上記フューエルリッドオープナスイッチ４０が運転者によりオン操作されたときに実行されるものであり、この処理を通じて上記燃料タンク２０の圧力が給油可能な圧力まで低下される。

この図２に示すように、まず、ステップＳ１０１では、車速が所定の速度（例えば時速４ｋｍ）以下であることなど、上記封鎖弁Ｖ２を開弁制御する条件（封鎖弁開条件）が成立しているか判断される。なお、このステップＳ１０１において、上記封鎖弁開条件が成立しないときには本処理は終了する。一方、こうした封鎖弁開条件が成立したときには、ステップＳ１０２において、上記封鎖弁Ｖ２の開弁制御が実行されて封鎖弁Ｖ２がオープンされる。これにより、上記燃料タンク２０と上記キャニスタＣＡと繋ぐ上記配管Ｐ２が連通されて上記燃料タンク２０内の燃料蒸気が上記キャニスタＣＡに吸着される。続いて、ステップＳ１０３において、上記封鎖弁Ｖ２の開弁により上記燃料タンク２０の圧力が所定の圧力値（例えば１．７６ｋＰａ）以下であるか判断される。なお、このステップＳ１０３における判断は、上記燃料タンク２０の圧力が所定の圧力以下となるまで繰り返し行われる。そして、上記燃料タンク２０の圧力が所定の圧力以下となったとき、ステップＳ１０４において、上記リッド２２がオープンされて、燃料タンク２０への給油が可能な状態となる。

続いて、ステップＳ１０５では、給油が終了したか判断される。この給油終了の判断は、例えばリッド２２がクローズ（閉）されてから５秒以上経過していること、などに基づいて行われる。なお、このステップＳ１０５の判断は給油が終了するまで繰り返し行われる。そして、給油が終了したと判断されたときには、ステップＳ１０６において、上記封鎖弁Ｖ２がクローズ（閉）される。そして、ステップＳ１０７において、上記電子制御装置１１０に搭載されるバックアップＲＡＭに、給油が行われた旨を示す給油実行フラグがセットされて本処理が終了する。

図３は、上記給油実行判定部１１１により実行される給油実行判定処理のフローチャートである。なお、この給油実行判定処理は、エンジン始動スイッチであるイグニションスイッチがオンされて電子制御装置１１０が起動したときに実行される。この図３に示すように、ステップＳ２０１では、上記給油実行フラグがオンであるか判断される。ここで、給油が実行されていないときには、上記給油実行フラグはオフであるため、本処理は終了する。一方、先のステップＳ１０７（図２）において、給油実行フラグがオンにセットされているときには、ステップＳ２０２において、パージ実行回数を示す累計パージ実行カウンタが「０」にリセットされる。そして、ステップＳ２０３において給油実行フラグがリセットされて、本処理が終了する。

図４は、上記パージ制御部１１２により実行されるパージ制御の実行に伴う処理のフローチャートである。この図４に示すように、ステップＳ３０１では、パージ実行条件が成立しているか判断される。なお、このパージ実行条件は周知の通り、
（イ）エンジン始動後で所定時間の経過後であること
（ロ）冷却水温が所定水温以上であること
（ハ）車速が設定値以上であること
（ニ）スロットルバルブが開かれていること
の４つの条件からなるものであり、これら条件を満たすときに上記パージ弁Ｖ１が開弁されてパージ制御が実行される。このため、ステップＳ３０１において、上記パージ実行条件が成立してパージ制御が実行されたと判断されるときには、ステップＳ３０２において、累計パージ実行カウンタがインクリメントされて本処理が終了する。一方、上記ステップＳ３０１において、上記パージ実行条件を満たさないときには、本処理は終了する。

図５は、上記封鎖弁開閉閾値設定部１１３により実行される封鎖弁開閉閾値設定処理のフローチャートである。この図５に示すように、ステップＳ４０１では、累計パージ実行カウンタが所定値未満であるか判断される。なお、このステップＳ４０１における所定値は、上記パージ実行回数がキャニスタＣＡへの新たな燃料蒸気の吸着を可能とするだけの回数行われているか、すなわち、給油時に吸着された燃料蒸気を含め、同キャニスタＣＡに貯留されている燃料蒸気が外部に放出されない状態にあるかを判断する指標として予め設定されているものである。そして、このステップＳ４０１において、上記累計パージ実行カウンタが所定値未満でないとき、すなわち、その所定値以上の回数のパージ制御を通じて上記キャニスタＣＡに貯留される燃料蒸気が十分にパージされたと判断されるとき、ステップＳ４０２において、上記開閾値および閉閾値が標準値（デフォルト）にセットされる。一方、上記ステップＳ４０１において、上記累計パージ実行カウンタが所定値未満であるときには、給油時に吸着された燃料蒸気を含め、上記キャニスタＣＡに貯留されている燃料蒸気が外部に放出されるおそれがある。このため、ステップＳ４０３において、標準値から所定量だけ上方へシフト設定された開閾値および閉閾値がセットされる。

そして、このシフト設定された開閾値および閉閾値は、ステップＳ４０４において、パージ実行時間が所定時間経過するまで保持される。なお、このステップＳ４０４における所定時間は、上記キャニスタＣＡの燃料蒸気吸着機能が、貯留される燃料蒸気を外部に放出しない程度に回復したと判断される量として予め設定されているものである。また、このステップＳ４０４では、パージ実行期間内に上記封鎖弁Ｖ２が開弁制御されるとき、この封鎖弁Ｖ２の開弁時間を除外した時間として上記パージ実行時間を算定することとしている。そして、このようにして算定されるパージ実行時間が所定時間経過したときには、ステップＳ４０５において、上記開閾値および閉閾値のシフト設定が終了されて、上記開閾値および閉閾値として標準値がセットされて本処理が終了する。

次に、本実施の形態の密閉タンクシステムにおける上記封鎖弁Ｖ２の制御態様について従来の密閉タンクシステムと比較して説明する。なお、図６に従来の密閉タンクシステムにおける封鎖弁の制御態様を、図７に本実施の形態の密閉タンクシステムにおける封鎖弁の制御態様をそれぞれ示す。

まず、図６（ａ）に示すように、従来の密閉タンクシステムでは、上記封鎖弁Ｖ２を開閉制御するための開閾値及び閉閾値が予め固定値として記憶されている。そして、このような開閾値および閉閾値がセットされた従来の密閉タンクシステムにおいて、給油以降、図６（ａ）に示すような推移で燃料タンク２０内の圧力が上昇して、例えばタイミングＴ１において上記燃料タンク２０内の圧力が開閾値に達したとする。また、図６（ｂ）に示すように、このタイミングＴ１のときに上記パージ実行条件が成立してパージ弁が開弁状態にあるとき、図６（ｃ）に示すように、上記封鎖弁Ｖ２が開弁される。そして、パージ実行中である間は、上記燃料タンク２０内の圧力が上記閉閾値に達するまで上記封鎖Ｖ２の開弁が維持されて、上記燃料タンク２０内の圧力が上記閉閾値に達するタイミングＴ２において、図６（ｃ）に示すように上記封鎖弁Ｖ２が閉弁される。そして、これ以降も同様に、上記開閾値および閉閾値に基づいて上記封鎖弁Ｖ２の開閉が繰り返し行われる。

一方、本実施の形態の密閉タンクシステムでは、給油終了後、図７（ａ）に示すように、上記封鎖弁開閉閾値設定処理を通じて上記封鎖弁Ｖ２の開閾値および閉閾値が、標準値から所定量だけ上方へシフト設定された値にセットされる（上記ステップＳ４０３）。そして、このような開閾値および閉閾値がセットされた本実施の形態の密閉タンクシステムにおいて、給油以降、図７（ａ）に示すような推移で燃料タンク２０内の圧力が上昇したとする。この場合、従来の密閉タンクシステムであれば、タイミングＴ３において燃料タンク２０の圧力値が開閾値に達するため、パージ実行中であることを条件に、上記封鎖弁Ｖ２が開弁される。これに対し、本実施の形態の密閉タンクシステムでは、開閾値および閉閾値が上方へシフト設定されているため、タイミングＴ３よりも遅いタイミングＴ４において上記燃料タンク２０の圧力値が開閾値に達することとなる。そして、図７（ｂ）に示されるようにパージ実行中であることを条件に、図７（ｃ）に示すようにして封鎖弁Ｖ２が開弁される。このことは、上記燃料タンク２０内の圧力の上記開閾値に達するまでの時間が、従来の密閉タンクシステムに比べて遅延することを意味しており、これにより、上記キャニスタＣＡに吸着された燃料蒸気が優先的に放出されるようになる。そして、パージ実行中である間は、上記燃料タンク２０内の圧力が上記閉閾値に達するまで上記封鎖弁Ｖ２の開弁が維持されて、上記燃料タンク２０内の圧力が上記閉閾値に達するタイミングＴ５において、図７（ｃ）に示すように上記封鎖弁Ｖ２が閉弁される。そして、このようにシフト設定された開閾値および閉閾値の保持は、上記パージ実行時間が所定時間経過するまで行われ（上記ステップＳ４０４）、その後、上記開閾値および閉閾値として標準値がセットされる（上記ステップＳ４０５）。なお上述したように、図７（ｂ）に示すパージ実行時間の算出は、図７（ｃ）に示す封鎖弁Ｖ２の開弁時間を除外した時間として算定される。

以上説明した第１の実施の形態によれば、以下に列記する効果が得られるようになる。
（１）上記封鎖弁Ｖ２の開弁制御に用いられる開閾値を、給油後に一時的に上方へシフト設定することとした。このため、上記キャニスタＣＡへの燃料蒸気の吸着量が特に多くなる給油直後に、上記封鎖弁Ｖ２の開弁時期が遅延されて上記キャニスタＣＡに吸着されている燃料蒸気が優先してパージされるようになり、パージされないまま上記キャニスタＣＡに貯留する燃料蒸気の外部への放出も好適に抑制されるようになる。

（２）上記封鎖弁Ｖ２の開弁制御に用いられる開閾値の上方へのシフト設定に際し、同封鎖弁Ｖ２の閉弁制御に用いられる閉閾値を併せて上方へシフト設定することとした。このため、上記燃料タンク２０内の圧力の開閾値への到達に基づき封鎖弁Ｖ２が開弁された後、同封鎖弁Ｖ２の閉弁時期が必要以上に遅れることが是正されるようになる。そしてこれにより、燃料タンク２０から上記キャニスタＣＡへの燃料蒸気の過剰な流入も防止され、燃料タンク２０内の圧力に応じた封鎖弁Ｖ２の開弁期間をより適切な期間に設定することができるようになる。

（３）上記燃料タンク２０内の圧力が上記封鎖弁Ｖ２の開弁制御に用いられる開閾値に達すること、及び上記キャニスタＣＡに吸着された燃料蒸気のパージ制御が実行中であること、の論理積条件に基づいて上記封鎖弁Ｖ２を開弁することとした。これにより、吸着された燃料蒸気がパージされつつあるキャニスタＣＡに対して上記燃料タンク２０からの燃料蒸気を送り込むことができるようになるため、上記キャニスタＣＡに貯留される燃料蒸気の量を適正に維持するかたちで上記封鎖弁Ｖ２の開閉を制御することができるようになる。

（４）上記燃料タンク２０への給油以降、上記パージ実行回数がキャニスタＣＡへの新たな燃料蒸気の吸着を可能とするだけの回数行われているかを判断し（上記ステップＳ４０１）、このパージ実行回数が所定回数に満たないときに上記開閾値および閉閾値のシフト設定を行うこととした。これにより、給油時に吸着される燃料蒸気も含め、同キャニスタＣＡに貯留されている燃料蒸気が外部に放出される可能性を判断して、必要なときにだけ上記開閾値および閉閾値のシフト設定が実行されるようになる。また、パージ実行回数に基づき判断することとしたため、比較的簡易に上記開閾値および閉閾値のシフト設定実行条件を管理することができるようになる。

（５）上記開閾値および閉閾値の上方へのシフト設定の実行後、上記キャニスタＣＡに吸着された燃料蒸気のパージ実行時間が所定時間に達するまで、上記開閾値および閉閾値のシフト設定を保持することとした（上記ステップＳ４０４、Ｓ４０５）。これにより、上記パージ実行時間が短いほど上記開閾値および閉閾値が長く保持されて上述したパージ優先度合いも高く維持されるようになるため、上記キャニスタＣＡに吸着された燃料蒸気の外部への放出抑制効果も高められるようになる。

（６）また、パージ実行期間内に上記封鎖弁Ｖ２が開弁制御されるとき、この封鎖弁Ｖ２の開弁時間を除外した時間として上記パージ実行時間を算定することとした。このため、純粋に上記キャニスタＣＡから燃料蒸気がパージされる時間として上記パージ実行時間が算定されることとなり、これに基づき行われる上記開閾値および閉閾値の保持時間の管理もより好適に行われるようになる。

なお、上記第１の実施の形態は以下のように変更して実施することもできる。
・上記第１の実施の形態では、パージ実行期間内に上記封鎖弁Ｖ２が開弁制御されるとき、この封鎖弁Ｖ２の開弁時間を除外した時間として上記パージ実行時間を算定することとしたが、必ずしも上記封鎖弁Ｖ２の開弁時間を除外する必要はない。この場合、上記第１の実施の形態よりもその精度において劣るものの、上記キャニスタＣＡの燃料蒸気の吸着状態を推定することは十分に可能である。

（第２の実施の形態）
次に、本発明にかかる密閉タンクシステムの第２の実施の形態について図８〜図１０を参照して説明する。なお、この第２の実施の形態の密閉タンクシステムは、上記第１の実施の形態と基本的に同じ構成であるため、同じ要素については同じ符号を付すとともに、その詳細な説明は割愛することとする。

また、この第２の実施の形態では、パージ実行回数に基づいて開閾値および閉閾値のシフト設定を行うかを判断する上記第１の実施の形態と異なり、パージ率に基づき算出される累積パージ燃料蒸気量に基づいて開閾値および閉閾値のシフト設定を行うかを判断することとしている。また、この第２の実施の形態では、パージ実行時間が所定時間経過するまでシフト設定された開閾値および閉閾値が保持される上記第１の実施の形態と異なり、上記累積パージ燃料蒸気量が所定量に達するまでシフト設定された開閾値および閉閾値を保持することとしている。以下、上記第１の実施の形態と異なる点を中心に説明する。

図８は、上記給油実行判定部１１１により実行される給油実行判定処理のフローチャートである。なお、この給油実行判定処理は、イグニションスイッチがオンされて電子制御装置１１０が起動したときに実行される。この図８に示すように、ステップＳ５０１では、上記給油実行フラグがオンであるか判断される。ここで、給油が実行されていないときには、上記給油実行フラグはオフであるため、本処理は終了する。一方、上記給油制御にかかる処理のステップＳ１０７（図２）において、給油実行フラグがオンにセットされているときには、ステップＳ５０２において、累積パージ燃料蒸気量が「０」にリセットされる。そして、ステップＳ５０３において、給油実行フラグがリセットされて、本処理が終了する。なお、上記累積パージ燃料蒸気量とは、上記キャニスタＣＡからパージされた燃料蒸気の総量を示すものであり、次のようにして算出される。すなわち、パージ制御が実行されて上記キャニスタＣＡの燃料蒸気が吸気通路にパージされると、吸気通路内のベーパ濃度（燃料蒸気濃度）が高まって空燃比（Ａ／Ｆ比）が一時的に落ち込む。この落ち込み量は、（パージされた燃料蒸気の量）／（吸入空気量）を示すものであり、いわゆるパージ率として算出される。そして、この算出されるパージ率と吸気量センサから得られる吸入空気量とに基づいて燃料蒸気のパージ量を算出することができ、このパージ量が加算された総量として累積パージ燃料蒸気量が算出される。なお、上記空燃比は排気通路に配設される酸素濃度センサにより検出される酸素濃度に基づいて算出される。

図９は、パージ制御の実行に伴う処理を示すものである。この図９に示すように、ステップＳ６０１では、パージ実行条件が成立しているか判断される。なお、このパージ実行条件は上記第１の実施の形態と同じであるためその詳細な説明は割愛する。そして、上記ステップＳ６０１において、上記パージ実行条件が成立してパージ制御が実行されたと判断されるときには、ステップＳ６０２において、上記パージ率に基づいてパージ燃料蒸気量が算出されて、この算出されたパージ燃料蒸気量が累計パージ燃料蒸気量として加算される。一方、上記ステップＳ６０１において、上記パージ実行条件を満たさないときには、本処理は終了する。

図１０は、上記封鎖弁開閉閾値設定部１１３により実行される封鎖弁開閉閾値設定処理のフローチャートである。この図１０に示すように、ステップＳ７０１では、累計パージ燃料蒸気量が所定量未満であるか判断される。なお、このステップＳ７０１における所定量は、上記累積パージ燃料蒸気量がキャニスタＣＡへの新たな燃料蒸気の吸着を可能とするだけの量であるか、すなわち、給油時に吸着された燃料蒸気を含め、同キャニスタＣＡに貯留されている燃料蒸気が外部に放出されない状態にあるかを判断する指標として予め設定されているものである。そして、このステップＳ７０１において、上記累計パージ燃料蒸気量が所定量未満でないとき、すなわち、その所定量以上の累計パージ燃料蒸気量を通じて上記キャニスタＣＡに貯留される燃料蒸気が十分にパージされたと判断されるとき、ステップＳ７０２において、上記開閾値および閉閾値が標準値（デフォルト）にセットされる。一方、上記ステップＳ７０１において、上記累計パージ燃料蒸気量が所定量未満であるときには、給油時に吸着された燃料蒸気を含め、上記キャニスタＣＡに貯留されている燃料蒸気が外部に放出されるおそれがある。このため、ステップＳ７０３において、標準値から所定量だけ上方へシフト設定された開閾値および閉閾値がセットされる。

そして、このシフト設定された開閾値および閉閾値は、ステップＳ７０４において、累積パージ燃料蒸気量が所定量に達するまで保持される。なお、このステップＳ７０４における所定量は、上記キャニスタＣＡの燃料蒸気吸着機能が、貯留される燃料蒸気を外部に放出しない程度に回復したと判断される量として予め設定されているものである。そして、上記累計パージ燃料蒸気量が所定量に達したときには、ステップＳ７０５において、上記開閾値および閉閾値のシフト設定が終了されて、上記開閾値および閉閾値として標準値がセットされて本処理が終了する。

以上説明した第２の実施の形態によれば、上記第１の実施の形態の効果（１）〜（３）の効果に加えて以下に列記する効果が得られるようになる。
（７）上記燃料タンク２０への給油以降、上記累積パージ燃料蒸気量が上記キャニスタＣＡへの新たな燃料蒸気の吸着を可能とする量に達していないことを条件に、上記開閾値および閉閾値のシフト設定を行うこととした（上記ステップＳ７０１、Ｓ７０３）。これにより、給油時に吸着される燃料蒸気も含め、同キャニスタＣＡに貯留されている燃料蒸気が外部に放出される可能性を判断して、必要なときにだけ上記開閾値および閉閾値のシフト設定が実行されるようになる。また、累積パージ燃料蒸気量に基づき判断するようにしたため、パージ実行回数を採用する上記第１の実施の形態に比べて、より緻密に上記開閾値および閉閾値のシフト設定実行条件を管理することができるようになる。

（８）上記開閾値および閉閾値の上方へのシフト設定の実行後、パージ率に基づき算出される累積パージ燃料蒸気量が上記キャニスタＣＡの燃料蒸気吸着機能が回復したと判断される所定の量に達するまで上記シフト設定した開閾値および閉閾値を保持することとした（上記ステップＳ７０４、Ｓ７０５）。これにより、上記算出される累積パージ燃料蒸気量に応じて、より緻密に上記シフト設定した開閾値および閉閾値の保持期間が管理されることとなり、上記キャニスタＣＡに吸着された燃料蒸気の外部への放出抑制効果が高められるようになる。

その他、上記各実施の形態に共通して変更可能な要素としては、以下のようなものがある。
・上記各実施の形態では、上記開閾値および閉閾値をシフト設定するにあたって、標準値からのシフト量を固定量としたが、このシフト量を給油前の燃料残量に応じて可変としてもよい。通常、給油前の燃料残量が少ないときには、給油される燃料の量が多くなる傾向にあるため、その給油時に上記キャニスタに吸着される燃料蒸気の量も自ずと多くなる。他方、給油前の燃料残量が多いときには、給油される燃料の量は少なく、その給油時に上記キャニスタに吸着される燃料蒸気の量も少ない。このため、こうした給油前の燃料残量に応じて上記圧力閾値のシフト量を可変設定することにより、シフト設定が行われないときの標準値とのギャップを最小限に抑えるかたちで、上記キャニスタＣＡへの予想される燃料蒸気の吸着量に応じた適切な開閾値および閉閾値を設定することができるようになる。なお、こうしたシフト量設定処理として、燃料残量に応じて２つのシフト量から選択、設定する場合の一例を図１１に示す。この図１１に示すように、ステップＳ８０１において、まず、上記燃料センサ３２から得られる情報に基づき、燃料タンク２０内の燃料残量を算出する。続いて、ステップＳ８０２において、算出された燃料残量が、予め２つのシフト量のいずれを選択するかの指標として設定された所定量以上であるかを判断する。そして、上記燃料残量が所定量以上であるときには、ステップＳ８０３においてシフト量Ａが、上記燃料残量が所定量未満であるときには、ステップＳ８０４においてシフト量Ｂが設定される。なお、上記シフト量Ａおよびシフト量Ｂは、シフト量Ａ＜シフト量Ｂの関係を有するものである。

・上記各実施の形態では、パージ履歴としてパージ実行回数や累積パージ燃料蒸気量を採用して、上記開閾値および閉閾値のシフト設定を行うか否かを判断することとしたが、上記パージ実行回数や累積パージ燃料蒸気量に代えて、パージ実行時間を採用してもよい。要は、上記キャニスタＣＡの燃料蒸気の吸着状態を推定することができるのであれば、パージ履歴としては他のものを採用することができる。

・上記各実施の形態では、開閾値に併せて閉閾値も引き上げることとしたが、開閾値のみ引き上げるようにしてもよい。この場合、上記封鎖弁Ｖ２が開弁された後、同封鎖弁Ｖ２の閉弁時期が上記各実施の形態に比べて遅延するものの、上記キャニスタＣＡに吸着された燃料蒸気を優先的にパージして上記キャニスタＣＡに貯留される燃料蒸気の外部への放出を好適に抑えるという効果は十分得られる。

・上記各実施の形態では、給油後に上記開閾値および閉閾値を上方へシフト設定することとしたが、例えば燃料タンク２０が高温環境にさらされるなど、上記燃料タンク２０内の燃料蒸気が上記キャニスタに多量に吸着されてその燃料蒸気が外部に放出されるおそれがあるときには、給油後に限らず、他の時期において上記開閾値および閉閾値をシフト設定するようにしてもよい。

本発明にかかる密閉タンクシステムの第１の実施の形態についてその全体構成を示す図。 給油制御にかかる処理のフローチャート。 給油実行判定処理のフローチャート。 パージ制御の実行に伴う処理のフローチャート。 封鎖弁開閉閾値設定処理のフローチャート。 （ａ）は従来の密閉タンクシステムにおける燃料タンク内の圧力の推移を示す図。（ｂ）は従来の密閉タンクシステムにおけるパージ弁の作動状態を示す図。（ｃ）は従来の密閉タンクシステムにおける封鎖弁の作動状態を示す図。 （ａ）は燃料タンク内の圧力の推移を示す図。（ｂ）はパージ弁の作動状態を示す図。（ｃ）は封鎖弁の作動状態を示す図。 本発明にかかる密閉タンクシステムの第２の実施の形態において実行される給油実行判定処理のフローチャート。 パージ制御の実行に伴う処理のフローチャート。 封鎖弁開閉閾値設定処理のフローチャート。 上記各実施の形態とは別の実施の形態におけるシフト量設定処理のフローチャート。 従来の密閉タンクシステムを搭載するエンジンシステムの図。

符号の説明

１０…エンジン、１１…スロットル弁、２０…燃料タンク、２１…給油口、２２…リッド、２３…リッドオープナモータ、２４…リッドカーテシスイッチ、３１…圧力センサ、３２…燃料センサ、４０…フューエルリッドオープナスイッチ、１００…電子制御装置、１１０…電子制御装置、１１１…給油実行判定部、１１２…パージ制御部、１１３…封鎖弁開閉閾値設定部、ＣＡ…キャニスタ、Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３…配管、Ｖ１…パージ弁、Ｖ２…封鎖弁。

Claims (12)

1. 燃料タンクで発生する燃料蒸気を吸着すべく燃料蒸気のパージ経路に設けられたキャニスタと燃料タンクとを繋ぐ配管に開閉可能な封鎖弁を備え、圧力センサを通じて検出される燃料タンク内の圧力に基づきこの封鎖弁の開閉を制御することにより、同燃料タンク内の圧力を所定の圧力範囲に維持する密閉タンクシステムにおいて、
   前記封鎖弁の開弁制御に用いられる前記燃料タンク内の圧力に対する圧力閾値を一時的に上方へシフト設定する閾値設定手段を備える
   ことを特徴とする密閉タンクシステム。
2. 前記封鎖弁は、前記燃料タンク内の圧力の、「開弁制御用の圧力閾値＞閉弁制御用の圧力閾値」なる異なる圧力閾値への到達に基づきその開閉が制御されるものであり、前記閾値設定手段は、前記封鎖弁の開弁制御に用いられる前記圧力閾値の上方へのシフト設定に際し、前記封鎖弁の閉弁制御に用いられる圧力閾値を併せて上方へシフト設定する
   請求項１に記載の密閉タンクシステム。
3. 前記閾値設定手段は、前記燃料タンクへの給油の直後であることを条件に前記圧力閾値の上方へのシフト設定を実行する
   請求項１または２に記載の密閉タンクシステム。
4. 前記閾値設定手段は、前記燃料タンクへの給油以降、前記キャニスタに吸着された燃料蒸気のパージ履歴が必要とされる履歴を満たしていないことを条件に前記圧力閾値の上方へのシフト設定を実行する
   請求項１または２に記載の密閉タンクシステム。
5. 前記パージ履歴がパージ実行回数であり、その必要とされる履歴が前記キャニスタへの新たな燃料蒸気の吸着を可能とする所定回数のパージが実行されたことである
   請求項４に記載の密閉タンクシステム。
6. 前記パージ履歴がパージ率に基づき算出される累積パージ燃料蒸気量であり、その必要とされる履歴が、該算出された累積パージ燃料蒸気量が前記キャニスタへの新たな燃料蒸気の吸着を可能とする量に達したことである
   請求項４に記載の密閉タンクシステム。
7. 請求項３〜６のいずれか一項に記載の密閉タンクシステムにおいて、
   前記閾値設定手段は、前記圧力閾値の上方へのシフト設定の実行後、前記キャニスタに吸着された燃料蒸気のパージ実行時間に応じて、このパージ実行時間が短いほど長くなる傾向にて前記シフト設定した圧力閾値を保持する
   ことを特徴とする密閉タンクシステム。
8. 前記燃料蒸気のパージ実行期間内に前記封鎖弁が開弁制御されるとき、前記閾値設定手段は、この封鎖弁の開弁時間を除外した時間として前記パージ実行時間を算定する
   請求項７に記載の密閉タンクシステム。
9. 請求項３〜６のいずれか一項に記載の密閉タンクシステムにおいて、
   前記閾値設定手段は、前記圧力閾値の上方へのシフト設定の実行後、前記キャニスタに吸着された燃料蒸気のパージ率に基づき算出される累積パージ燃料蒸気量が前記キャニスタの燃料蒸気吸着機能が回復したと判断される所定の量に達するまで前記シフト設定した圧力閾値を保持する
   ことを特徴とする密閉タンクシステム。
10. 前記閾値設定手段は、前記上方へシフト設定する前記燃料タンク内の圧力に対する圧力閾値のシフト量を前記燃料タンクへの給油前の燃料残量に応じて可変とする
    請求項３〜９のいずれか一項に記載の密閉タンクシステム。
11. 前記閾値設定手段は、前記燃料タンクへの給油前の燃料残量が少ないほど前記燃料タンク内の圧力に対する前記圧力閾値のシフト量を大きく設定し、同給油前の燃料残量が多いほど前記燃料タンク内の圧力に対する前記圧力閾値のシフト量を小さく設定する
    請求項１０に記載の密閉タンクシステム。
12. 前記封鎖弁は、前記燃料タンク内の圧力が前記開弁制御に用いられる圧力閾値に達すること、及び前記キャニスタに吸着された燃料蒸気のパージ制御が実行中であること、の論理積条件に基づいて開弁される
    請求項１〜１１のいずれか一項に記載の密閉タンクシステム。

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