JP5232079B2 - 蒸発燃料処理装置 - Google Patents

Description

本発明は、蒸発燃料を処理するための蒸発燃料処理装置の技術分野に関する。

内燃機関の燃料タンクで発生する蒸発燃料を処理するための蒸発燃料処理装置として、活性炭等の吸着材を収容したキャニスタを燃料タンクに接続する装置が知られている。このような装置では、キャニスタと燃料タンクとを連通させる通路に、燃料タンクを密閉するための封鎖弁が設けられる場合がある（例えば特許文献１から３参照）。

例えば、特許文献１には、封鎖弁の開度を調整することで蒸発燃料の流速を調整することにより、効率的な蒸発燃料の処理を可能とする技術が開示されている。特許文献２には、給油の際にポンプによりキャニスタ内の圧力を低下させることで、給油作業を早期に開始可能とする技術が開示されている。特許文献３には、内燃機関の作動中に、燃料タンク内の圧力が大気圧近傍となるように封鎖弁を開閉制御することにより、給油の際に発生する待ち時間を短縮する技術が開示されている。

特開２００８−１８４９１０号公報 特開２００６−２９９９９４号公報 特開２００４−１５６４９６号公報

上述したような封鎖弁を備える蒸発燃料処理装置では、封鎖弁が閉弁されている期間中に、燃料タンク内での蒸発燃料の発生により燃料タンク内の圧力が高まり、燃料タンク内とキャニスタ内との圧力差が拡大している。このため、封鎖弁が開弁された際、キャニスタが単位時間に吸着可能な蒸発燃料よりも多量の蒸発燃料が単位時間に燃料タンクからキャニスタへ流入してしまい（つまり、キャニスタの単位時間あたりの吸着能力を超える多量の蒸発燃料が瞬間的に燃料タンクからキャニスタへ流入してしまい）、蒸発燃料がキャニスタの大気口から大気へ漏れ出てしまうおそれがあるという技術的問題点がある。

本発明は、例えば上述した問題点に鑑みなされたものであり、封鎖弁の開弁に伴う蒸発燃料の大気への漏れを抑制可能な蒸発燃料処理装置を提供することを課題とする。

本発明の蒸発燃料処理装置は上記課題を解決するために、内燃機関の燃料を貯留する燃料タンクで生じる蒸発燃料を吸着可能なキャニスタと、前記燃料タンクと前記キャニスタとを連通させる蒸発燃料通路と、前記蒸発燃料通路に設けられ、前記蒸発燃料通路を開閉可能な電磁弁である封鎖弁と、前記燃料タンク内の圧力を特定する特定手段と、前記特定手段によって特定される特定圧力が所定の基準圧力以上である場合には、前記燃料タンク内の圧力が所定の目標圧力まで低下するように、且つ、前記燃料タンクから前記キャニスタへ単位時間当たりに流入する前記蒸発燃料の流入量が前記キャニスタの単位時間当たりに吸着可能な瞬間吸着可能量を超えないように、前記特定圧力に少なくとも基づいて前記封鎖弁を開閉制御する封鎖弁制御手段とを備える。

本発明の蒸発燃料処理装置によれば、蒸発燃料通路に設けられた封鎖弁によって燃料タンクを密閉可能であり、燃料タンクと共に、いわゆる密閉燃料タンクシステムを構成する。本発明の蒸発燃料処理装置の動作時には、特定手段によって燃料タンク内の圧力（以下、「タンク内圧」と適宜称する）が特定される。尚、本発明に係る「特定」とは、検出、算出、推定、同定、導出、選択及び取得等、最終的に制御上参照し得る情報として真偽の程度はともかく確定させることを包括する概念であって、そのためのプロセスは、如何様にも限定されない趣旨である。例えば、特定手段は、圧力センサ等の各種検出手段であってもよいし、当該各種検出手段から検出結果としてタンク内圧を電気信号等として取得し得る手段であってもよいし、予めタンク内圧との対応関係が実験的、経験的若しくは理論的に又はシミュレーションにより既知である他の指標値、物理量或いは制御量に基づいて、例えばマップ等から該当する値を選択することにより或いは例えば各種演算処理を施すこと等により推定する手段であってもよい。

本発明では特に、封鎖弁制御手段は、タンク内圧が所定の基準圧力以上である場合には、燃料タンク内の圧力が所定の目標圧力まで低下するように、且つ、燃料タンクからキャニスタへ単位時間当たりに流入する蒸発燃料の流入量がキャニスタの単位時間当たりに吸着可能な瞬間吸着可能量を超えないように、少なくとも特定手段によって特定される圧力に基づいて封鎖弁を開閉制御する。例えば、封鎖弁制御手段は、特定手段によって特定されるタンク内圧が所定の基準圧力以上となった場合には、タンク内圧が低下して所定の目標圧力となるまで、封鎖弁が間欠的に所定の基準開弁期間ずつ開弁状態となるように封鎖弁を開閉制御する。つまり、封鎖弁制御手段は、タンク内圧が所定の基準圧力以上となった場合には、燃料タンク内の蒸発燃料をキャニスタに流入させて蒸発燃料をキャニスタに吸着させるために、封鎖弁が開弁状態となるように封鎖弁を制御するが、この際、封鎖弁が間欠的に所定の基準開弁期間ずつ開弁状態となるように封鎖弁を開閉制御する。

よって、キャニスタの瞬間吸着可能量を越えた蒸発燃料が燃料タンクからキャニスタへ流入することを抑制或いは防止でき、キャニスタに流入した蒸発燃料がキャニスタの大気口から大気へ漏れ出てしまうことを抑制或いは防止できる。更に、キャニスタに流入する蒸発燃料がキャニスタの瞬間吸着可能量を超えないので、キャニスタに収容された活性炭等の吸着材に蒸発燃料を効率的に或いは概ね均一に吸着させることができ、キャニスタの吸着材が部分的に偏って劣化してしまうことを低減或いは防止できる。

本発明の蒸発燃料処理装置の一態様では、前記封鎖弁制御手段は、前記封鎖弁が間欠的に開弁状態となるように、前記封鎖弁を開閉制御する。

この態様によれば、タンク内圧が所定の基準圧力以上となった場合には、封鎖弁は、間欠的に所定の基準開弁期間ずつ開弁状態となるように封鎖弁制御手段によって開閉制御される。尚、所定の基準開弁期間は、例えば、封鎖弁が開弁状態となったときに燃料タンクからキャニスタへ単位時間に流入する蒸発燃料の流入量がキャニスタの瞬間吸着可能量を超えないような期間として、実験的、経験的若しくは理論的に又はシミュレーションにより設定される。

よって、キャニスタに流入した蒸発燃料がキャニスタの大気口から大気へ漏れ出てしまうことを確実に抑制或いは防止できる。

上述した封鎖弁制御手段が、封鎖弁が間欠的に開弁状態となるように、封鎖弁を開閉制御する態様では、前記内燃機関の吸気通路と前記キャニスタとを連通させるパージ通路と、前記パージ通路に設けられ、前記パージ通路を開閉可能なパージ制御弁と、前記封鎖弁制御手段によって前記封鎖弁が間欠的に開弁状態とされる開弁期間毎に前記キャニスタに吸着される前記蒸発燃料の吸着量を算出すると共に、該算出した開弁期間毎の吸着量を積算することにより、前記キャニスタに吸着されている前記蒸発燃料の総吸着量を算出する算出手段と、前記算出手段によって算出される総吸着量が所定の吸着限界量に到達した場合には、前記内燃機関が始動するように前記内燃機関を制御すると共に、前記パージ制御弁が開弁状態となるように前記パージ制御弁を制御するパージ制御手段とを更に備えてもよい。

この構成によれば、封鎖弁が間欠的に開弁状態とされる開弁期間毎に、この開弁期間においてキャニスタに吸着される蒸発燃料の吸着量とキャニスタに吸着されている蒸発燃料の総吸着量とが算出手段によって算出され、この算出された総吸着量が所定の吸着限界量に到達した場合には、パージ制御手段によって内燃機関が始動されると共にパージ制御弁が開弁状態とされることでパージ処理が実行される。よって、キャニスタに流入した蒸発燃料がキャニスタの大気口から大気へ漏れ出てしまうことをより確実に抑制或いは防止できる。尚、所定の吸着限界量は、例えば、パージ処理を実行すべき蒸発燃料の総吸着量として、実験的、経験的若しくは理論的に又はシミュレーションにより、キャニスタが吸着可能な蒸発燃料の総量に基づいて設定される。

上述した封鎖弁制御手段が、封鎖弁が間欠的に開弁状態となるように、封鎖弁を開閉制御する態様では、前記封鎖弁制御手段は、前記封鎖弁を間欠的に開弁状態とする開弁期間を、前記燃料タンク内の燃料の燃料性状に応じて変更してもよい。

この構成によれば、例えば、夏場に燃料タンク内に、夏場用の燃料（即ち、夏燃料）よりも揮発性の高い（即ち、蒸発し易い）冬場用の燃料（即ち、冬燃料）が貯留されている場合には、封鎖弁制御手段は、封鎖弁を間欠的に開弁状態とする開弁期間を、夏場に燃料タンク内に夏燃料が貯留されている場合における開弁期間よりも短くする。よって、キャニスタの瞬間吸着可能量を越えた蒸発燃料が燃料タンクからキャニスタへ流入することをより確実に抑制或いは防止できる。従って、キャニスタに流入した蒸発燃料がキャニスタの大気口から大気へ漏れ出てしまうことをより確実に抑制或いは防止できる。尚、本発明に係る「燃料性状」とは、燃料の蒸発し易さ（即ち、揮発性）の度合いを意味する。

本発明の作用及び他の利得は次に説明する発明を実施するための形態から明らかにされる。

第１実施形態に係る蒸発燃料処理装置を備えた車両の模式図である。 第１実施形態における封鎖弁の開閉制御の流れを示すフローチャートである。 第１実施形態における吸着量の算出の流れを主に示すフローチャートである。 第１実施形態におけるパージ処理の実行の制御の流れを示すフローチャートである。 キャニスタに吸着されている蒸発燃料の吸着量とパージ量との関係を示すグラフである。 封鎖弁の開閉制御が開始された後のタンク内圧及びキャニスタに吸着されている蒸発燃料の総吸着量の経時的な変化を示すグラフである。 給油量とキャニスタに吸着される蒸発燃料の吸着量との関係を示すグラフである。 第２実施形態に係る蒸発燃料処理装置を備えた車両の模式図である。 第２実施形態における封鎖弁の開閉制御の流れを示すフローチャートである。 封鎖弁開弁期間が所定の基準開弁期間βに設定された場合における、封鎖弁の開閉制御が開始された後のタンク内圧及びキャニスタに吸着されている蒸発燃料の総吸着量の経時的な変化を示すグラフである。 給油量とキャニスタに吸着される蒸発燃料の吸着量との関係を、燃料タンク内の燃料が冬燃料である場合と夏燃料である場合とを対比して示すグラフである。 第３実施形態における封鎖弁の開閉制御を説明するためのグラフである。

以下では、本発明の実施形態について図を参照しつつ説明する。

＜第１実施形態＞
第１実施形態に係る蒸発燃料処理装置について、図１から図７を参照して説明する。

先ず、本実施形態に係る蒸発燃料処理装置を備えた車両の全体構成について、図１を参照して説明する。

図１は、本実施形態に係る蒸発燃料処理装置を備えた車両の模式図である。

図１において、本実施形態に係る蒸発燃料処理装置を備えた車両１０は、エンジン２００、モータジェネレータ６００、燃料タンク３００、キャニスタ４００及びＥＣＵ１００を備えている。

車両１０は、エンジン２００と、電動機及び発電機として機能するモータジェネレータ６００とを走行用の駆動源として搭載した、いわゆるパラレル型のハイブリッド車両として構成されている。エンジン２００とモータジェネレータ６００とは、図示しない動力伝達機構を介して互いに接続されている。車両１０は、エンジン２００及びモータジェネレータ６００の両方の駆動力により走行するＨＶ（hybrid Vehicle）走行と、エンジン２００が停止され、モータジェネレータ６００のみの駆動力により走行するＥＶ（Electric Vehicle）走行とを選択的に行うことが可能に構成されている。尚、車両１０は、エンジン２００のみを駆動源とする車両であってもよい。

エンジン２００は、本発明に係る「内燃機関」の一例であり、車両１０の駆動源の一つとして機能するように構成された、ガソリンを燃料とするガソリンエンジンである。エンジン２００は、そのシリンダ内部で燃料と吸入空気（即ち、外界から導かれる空気）との混合気を燃焼させると共に、爆発力に応じて生じる内部のピストン運動を回転運動に変換することで車両１０を駆動可能に構成されている。尚、エンジン２００は、ガソリンエンジンに限られず、軽油を燃料とするディーゼルエンジン又はアルコールとガソリンとの混合燃料を使用可能なバイフューエルエンジン等であってもよい。

エンジン２００には、そのシリンダ内部に外界から吸入空気を導くための吸気通路２１０が設けられている。この吸気通路２１０には、エアクリーナ２２０が配設されており、外界から吸入される空気が浄化される。吸気通路２１０におけるエアクリーナ２２０の下流側（シリンダ側）には、シリンダ内部への吸入空気量を調節するスロットルバルブ２１２が配設されている。エンジン２００では、吸気通路２１０によって外部から吸入された吸入空気と、燃料噴射装置であるインジェクタ２１４から噴射された燃料とが混合され（即ち、混合気を形成し）、この混合気が燃焼される。

燃料タンク３００は、エンジン２００の燃料を貯留するための燃料タンクである。燃料タンク３００には、燃料タンク３００内に燃料を供給するためのパイプであるインレットパイプ３１０が設けられている。インレットパイプ３１０の給油口３１１には、フューエルキャップ３１２が着脱可能に取り付けられている。インレットパイプ３１０の給油口３１１と反対側の端部には、燃料タンク３００内の燃料がインレットパイプ３１０を逆流し燃料タンク３００から給油口３１１側に流れることを防止する、逆止弁３１３が設けられている。インレットパイプ３１０の給油口３１１の近傍には、ベントライン３２０が接続されている。ベントライン３２０は、給油時に、燃料タンク３００内の蒸発燃料をインレットパイプ３１０の給油口３１１付近まで戻し、大気が給油口１１から燃料タンク３００内に入り込む量を低減するために設けられている。

燃料タンク３００内には、フューエルポンプ３３０及び残量センサ３４０が配設されている。フューエルポンプ３３０は、燃料タンク３００内に貯留された燃料を吸い上げることが可能に構成されたポンプ装置である。フューエルポンプ３３０には、エンジン２００のインジェクタ２１４に至るフィードパイプ３５０が連結されており、フューエルポンプ３３０によって吸い上げられた燃料は、フィードパイプ３５０を介してインジェクタ２１４に供給される。残量センサ３４０は、フロート式の液面高センサであり、燃料タンク３００における燃料の残量（以下、「燃料残量」と適宜称する）を数値化して検出することが可能に構成されている。残量センサ３４０は、後述するＥＣＵ１００と電気的に接続されている。残量センサ３４０によって検出された燃料残量は、ＥＣＵ１００により一定又は不定の周期で参照される。

燃料タンク３００の上部には、後述するキャニスタ４００と燃料タンク３００内の燃料液面上部空間とを連通させる、本発明に係る「蒸発燃料通路」の一例であるエバポライン３６０が接続されている。エバポライン３６０と燃料タンク３００との接続部には、ＯＲＶＲバルブ（Onboard refueling vapor recovery valve）３７１及びＣＯＶ(Cut Off Valve)３７２が設けられている。ＯＲＶＲバルブ３７１は、給油時の液面上昇により閉弁し、エバポライン３６０と燃料タンク３００との連通を遮断するように構成されている。また、ＯＲＶＲバルブ３７１は、車両転倒時等においてもエバポライン３６０と燃料タンク３００との連通を遮断する構成となっており、エバポライン３６０を介して燃料タンク３００内の燃料が外部に漏洩しない構成となっている。ＣＯＶ３７２は、ＯＲＶＲバルブ３７１と並列配置されており、ＯＲＶＲバルブ３７１よりも更に液面が上昇した場合にエバポライン３６０と燃料タンク３００との連通を遮断するように構成されている。ＣＯＶ３７２は、給油時の液面上昇に際しては、ＯＲＶＲバルブ３７２の閉弁後も開弁状態を維持するが、車両旋回による液面の動揺等により液面がＣＯＶ３７２まで到達する場合には閉弁し、エバポライン３６０と燃料タンク３００との連通を遮断するように構成されており、エバポライン３６０を介して燃料タンク３００内の燃料が外部に漏洩しない構成となっている。

燃料タンク３００の上面には、本発明に係る「特定手段」の一例である圧力センサ３４５が設けられている。圧力センサ３４５は、燃料タンク３００内の圧力（即ち、タンク内圧）を検出可能に構成された圧力センサである。圧力センサ３４５は、ＥＣＵ１００と電気的に接続されている。圧力センサ３４５によって検出されたタンク内圧は、ＥＣＵ１００により一定又は不定の周期で参照される。

燃料タンク３００の下面には、燃料温度センサ３４６が設けられている。燃料温度センサ３４６は、燃料タンク３００内の燃料の温度（以下、「燃料温度」と適宜称する）を検出可能に構成された温度センサである。燃料温度センサ３４６は、ＥＣＵ１００と電気的に接続されている。燃料温度センサ３４６によって検出された燃料温度は、ＥＣＵ１００により一定又は不定の周期で参照される。

エバポライン３６０には、弁部材３８０が設けられている。弁部材３８０は、エバポライン３６０に設けられた封鎖弁３８１と、エバポライン３６０に対して封鎖弁３８１を迂回するように設けられた迂回通路３８９と、迂回通路３８９に設けられたメカ弁３８２とを有している。

封鎖弁３８１は、開閉動作によりエバポライン３６０を開閉可能に構成された電磁弁である。封鎖弁３８１が閉弁状態である場合には、エバポライン３６０は閉じられ（即ち、封鎖され）、燃料タンク３００とキャニスタ４００との連通が遮断される。封鎖弁３８１が開弁状態である場合には、エバポライン３６０は開かれ（即ち、開放され）、燃料タンク３００とキャニスタ４００とが連通する。封鎖弁３８１は、ＥＣＵ１００と電気的に接続されており、その開閉動作がＥＣＵ１００（より具体的には、後述する封鎖弁制御部１２０）により制御される。

メカ弁３８２は、ＥＣＵ１００に接続されておらず、迂回通路３８９における当該メカ弁３８２より燃料タンク３００側の圧力が所定の開弁圧以上のときに開弁するように構成されている。

キャニスタ４００は、その内部に、燃料タンク３００内で発生する蒸発燃料（即ち、ベーパ）を吸着保持可能な活性炭等の吸着材４１０を備えた吸着装置である。キャニスタ４００は、上述したエバポライン３６０、大気連通管４２０及びパージ用配管４３０の三種類の配管に接続されている。

大気連通管４２０は、車両１０の車外空間（言い換えれば、大気）とキャニスタ４００とを連通する管状部材である。大気連通管４２０は、後述するパージコントロールバルブ４４０が閉弁し且つ上述した封鎖弁３８１が開弁している場合には、エバポライン３６０を介してキャニスタ４００に流入するガスのうち吸着材４１０による蒸発燃料の吸着後に残留する清浄な空気を車外へ導くと共に、パージコントロールバルブ４４０が開弁し且つ封鎖弁３３８１が閉弁している場合には、車外から外気をキャニスタ４００に導くように構成されている。

パージ用配管４３０は、本発明に係る「パージ通路」の一例であり、一端部がキャニスタ４００の下方に接続され、他端部が吸気通路２１０におけるスロットルバルブ２１２の下流側に接続された、パージガスの通路である。

ここで、「パージガス」とは、大気連通管４２０を介して適宜導かれる外気と吸着材４１０に吸着保持された蒸発燃料との混合体（即ち、蒸発燃料の吸着量がゼロであれば、外気そのもの）である。このようなパージガスは、エンジン２００の稼働時に、パージ用配管４３０を介して吸気通路２１０に供給され、パージガスに含まれる蒸発燃料がエンジン２００での燃焼に供される。尚、以下では、このように、キャニスタ４００に吸着された蒸発燃料をエンジン２００での燃焼に供する一連の処理を「パージ処理」と適宜称する。

パージ用配管４３０には、ＶＳＶ（Vacuum Switching Valve）であるパージコントロールバルブ４４０が設けられている。パージコントロールバルブ４４０は、本発明に係る「パージ制御弁」の一例である。パージコントロールバルブ４４０の弁体は、エンジン２００の非稼動時には、パージコントロールバルブ４４０の上流側と下流側（この場合の上流側及び下流側とは、パージガスの流れ方向を基準とした方向概念であって、上流側はキャニスタ４４０側を意味し、下流側は吸気通路２１０側を意味する）との連通を遮断する遮断位置で停止するようにコイルバネ等の弾性体により付勢されている。一方、エンジン２００が稼動状態にある場合、吸気通路２１０には主として吸気行程において負圧が形成される。この負圧によって、ＶＳＶたるパージコントロールバルブ４４０の弁体位置は、上記遮断位置から変化し、パージコントロールバルブ４４０の上流側と下流側とが連通する。その結果、エンジン負圧により大気連通管４２０を介して外気が導かれ、また係る外気が、パージ用配管４３０へ到達する途上において吸着材４１０に保持された蒸発燃料と適宜混合されることによって、上述したパージガスとしてパージ用配管４３０を介して吸気通路２１０へ供給される。パージコントロールバルブ４４０は、ＥＣＵ１００と電気的に接続されており、その開閉動作がＥＣＵ１００（より具体的には、後述するパージ制御部１３０）により制御される。尚、パージコントロールバルブ４４０は、本実施形態ではＶＳＶとして構成されるが、その構成はＶＳＶに限定されない。パージコントロールバルブ４４０は、例えば、電磁アクチュエータ等により駆動される弁体を備えた電磁制御式の弁装置として構成されてもよい。

ＥＣＵ１００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）及びＲＡＭ（Random Access Memory）等を備え、車両１０の動作全体を制御することが可能に構成された電子制御ユニットである。

本実施形態では特に、ＥＣＵ１００は、吸着量算出部１１０、封鎖弁制御部１２０及びパージ制御部１３０を有している。

吸着量算出部１１０は、後述する封鎖弁制御部１２０によって封鎖弁３８１が間欠的に開弁状態とされる開弁期間（以下、「封鎖弁開弁期間」と適宜称する）毎にキャニスタ４００（より具体的には、その吸着材４１０）に吸着される蒸発燃料の吸着量を算出すると共に、この算出した封鎖弁開弁期間毎の吸着量を積算することにより、キャニスタ４００に吸着されている蒸発燃料の総吸着量を算出することが可能に構成されている。

より具体的には、吸着量算出部１１０は、先ず、燃料温度センサ３４６によって検出される燃料温度と、残量センサ３４０によって検出される燃料残量と、圧力センサ３４５によって検出されるタンク内圧と、燃料タンク３００内の空間の容積（即ち、燃料タンク３００内の容積のうち燃料残量が占める容積を除く容積。以下、「空間容積」と適宜称する）とに基づいて燃料タンク３００内における蒸発燃料の濃度（以下、「蒸発燃料濃度」と適宜称する）を算出する。次に、吸着量算出部１１０は、この算出した蒸発燃料濃度に基づいて、封鎖弁開弁期間に燃料タンク３００からキャニスタ４００へ流入する単位時間当たりの蒸発燃料の流入量（即ち、流量）を算出する。次に、吸着量算出部１１０は、この算出した流量と封鎖弁開弁期間の長さとに基づいて、封鎖弁開弁期間にキャニスタ４００に吸着される蒸発燃料の吸着量を算出する。吸着量算出部１１０は、このように封鎖弁開弁期間毎に算出する蒸発燃料の吸着量を積算することによりキャニスタ４００に吸着されている蒸発燃料の総吸着量を算出する。尚、以下では、吸着量算出部１１０によって封鎖弁開弁期間毎の吸着量が積算されることにより算出された、キャニスタ４００に吸着されている蒸発燃料の総吸着量に相当する値を「吸着量積算値」と適宜称する。

封鎖弁制御部１２０は、封鎖弁３８１を開閉制御することが可能に構成されている。封鎖弁制御部１２０は、タンク内圧が所定の基準圧力以上である場合には、タンク内圧が所定の目標圧力まで低下するように、且つ、燃料タンク３００からキャニスタ４００へ単位時間当たりに流入する蒸発燃料の流入量がキャニスタ４００の単位時間当たりに吸着可能な瞬間吸着可能量を超えないように、封鎖弁３８１を開閉制御する。この際、封鎖弁制御部１２０は、封鎖弁３８１が間欠的に開弁状態となるように、封鎖弁３８１を開閉制御する。封鎖弁制御部１２０は、少なくとも圧力センサ３４５によって検出されるタンク内圧に基づいて、封鎖弁３８１を開閉制御する。

パージ制御部１３０は、上述したパージ処理の実行を制御することが可能に構成されている。具体的には、パージ制御部１３０は、上述した吸着量算出部１１０によって算出される蒸発燃料の総吸着量（即ち、吸着量積算値）が所定の吸着限界量に到達した場合には、パージ処理が実行されるように、エンジン２００及びパージコントロールバルブ４４０を制御する。即ち、パージ制御部１３０は、吸着量算出部１１０によって算出される吸着量積算値が所定の吸着限界量に到達した場合には、エンジン２００が始動するようにエンジン２００を制御すると共に、パージコントロールバルブ４４０が開弁状態となるようにパージコントロールバルブ４４０を制御する。

次に、本実施形態に係る蒸発燃料処理装置の動作について、図１に加えて図２から図７を参照して説明する。

先ず、本実施形態に係る蒸発燃料処理装置における封鎖弁の開閉制御について、図１及び図２を参照して説明する。

図２は、本実施形態における封鎖弁の開閉制御の流れを示すフローチャートである。

図２において、先ず、車両１０がＥＶ走行中であるか否かがＥＣＵ１００によって判定される（ステップＳ１００）。

ＥＶ走行中でないと判定された場合には（ステップＳ１００：Ｎｏ）、その後の動作処理は行われずに終了する。即ち、封鎖弁３８１は、封鎖弁制御部１２０によって閉弁状態とされたままにされる。

一方、ＥＶ走行中であると判定された場合には（ステップＳ１００：Ｙｅｓ）、タンク内圧力が所定の基準圧力Ａ［ｋＰａ］以上であるか否かがＥＣＵ１００によって判定される（ステップＳ１１０）。

タンク内圧が所定の基準圧力Ａ以上でない（即ち、タンク内圧が所定の基準圧力Ａ未満である）と判定された場合には（ステップＳ１１０：Ｎｏ）、その後の動作処理は行われずに終了する。即ち、封鎖弁３８１は、封鎖弁制御部１２０によって閉弁状態とされたままにされる。

一方、タンク内圧が所定の基準圧力Ａ以上であると判定された場合には（ステップＳ１１０：Ｙｅｓ）、ＥＣＵ１００によって吸着量算出実行フラグがＯＮ（オン）状態とされる（ステップＳ１２０）。ここで、吸着量算出実行フラグは、ＥＣＵ１００の吸着量算出部１１０による吸着量の算出を実行するか否かを示すフラグであり、吸着量算出実行フラグがＯＮ状態である場合には、吸着量算出部１１０による吸着量の算出が実行され、吸着量算出実行フラグがＯＦＦ（オフ）状態である場合には、吸着量算出部１１０による吸着量の算出が実行されない。尚、吸着量算出部１１０による吸着量の算出については、後に図３を参照して説明する。

次に、ＥＣＵ１００によって封鎖弁駆動フラグがＯＮ状態とされる（ステップＳ１３０）。ここで、封鎖弁駆動フラグは、ＥＣＵ１００の封鎖弁制御部１２０による封鎖弁３８１の開閉制御を行うか否かを示すフラグであり、封鎖弁駆動フラグがＯＮ状態である場合には、封鎖弁制御部１２０による封鎖弁３８１の開閉制御が行われ、封鎖弁駆動フラグがＯＦＦ状態である場合には、封鎖弁制御部１２０による封鎖弁３８１の開閉制御が行われずに、封鎖弁３８１は封鎖弁制御部１２０によって閉弁状態とされたままにされる。

封鎖弁駆動フラグがＯＮ状態とされる（ステップＳ１３０）と、封鎖弁制御部１２０による封鎖弁３８１の開閉制御が開始される（ステップＳ１４０）。即ち、封鎖弁制御部１２０は、封鎖弁３８１を作動させ、閉弁状態であった封鎖弁３８１を開弁状態とする。

次に、封鎖弁開弁期間が所定の基準開弁期間α［秒］以上であるか否かが封鎖弁制御部１２０によって判定される（ステップＳ１５０）。即ち、閉弁状態であった封鎖弁３８１が開弁状態となってから所定の基準開弁期間αが経過したか否かが封鎖弁制御部１２０によって判定される。

封鎖弁開弁期間が所定の基準開弁期間α以上でない（即ち、封鎖弁開弁期間が所定の開弁期間α未満である）と判定された場合には（ステップＳ１５０：Ｎｏ）、再びステップＳ１３０に係る動作処理がＥＣＵ１００によって行われる。

一方、封鎖弁開弁期間が所定の基準開弁期間α以上であると判定された場合には（ステップＳ１５０：Ｙｅｓ）、封鎖弁制御部１２０は、開弁状態である封鎖弁３８１を再び閉弁状態とした後に、タンク内圧が所定の目標圧力Ｂ［ｋＰａ］以下、又は吸着量積算値Ｄが所定の吸着限界量Ｘ以上であるか否かを判定する（ステップＳ１６０）。

タンク内圧が所定の目標圧力Ｂ以下、又は吸着量積算値Ｄが所定の吸着限界量Ｘ以上でない（即ち、タンク内圧が所定の目標圧力Ｂよりも大きく、且つ、吸着積算値Ｄが所定の吸着限界量よりも小さい）と判定された場合には（ステップＳ１６０：Ｎｏ）。再びステップＳ１３０に係る動作処理がＥＣＵ１００によって行われる。即ち、封鎖弁制御部１２０による封鎖弁３８１の開閉制御が継続される。つまり、封鎖弁制御部１２０は、タンク内圧が所定の目標圧力Ｂ以下、又は吸着量積算値Ｄが所定の吸着限界量Ｘ以上となるまで（言い換えれば、タンク内圧が所定の目標圧力Ｂよりも大きく、且つ、吸着積算値Ｄが所定の吸着限界量よりも小さい期間中には）、封鎖弁３８１が間欠的に所定の基準開弁期間αずつ開弁状態となるように、封鎖弁３８１を開閉制御する。

一方、タンク内圧が所定の目標圧力Ｂ以下、又は吸着量積算値Ｄが所定の吸着限界量Ｘ以上であると判定された場合には（ステップＳ１６０：Ｙｅｓ）、ＥＣＵ１００によって吸着量算出実行フラグがＯＦＦ状態とされ、吸着量算出部１１０による吸着量の算出が終了する（ステップＳ１７０）。続いて、ＥＣＵ１００によって封鎖弁駆動フラグがＯＦＦ状態とされ（ステップＳ１８０）、封鎖弁制御部１２０による封鎖弁３８１の開閉制御が停止される（ステップＳ１９０）。尚、この際、封鎖弁３８１は閉弁状態とされる。

次に、吸着量算出部１１０による吸着量の算出、及びパージ制御部１３０によるパージ処理の実行の制御について、図３及び図４を参照して説明する。

図３は、吸着量算出部１１０による吸着量の算出の流れを主に示すフローチャートである。

図３において、上述した吸着量算出実行フラグがＯＮ状態であるか否かが吸着量算出部１１０によって判定される（ステップ２００）。

吸着量算出実行フラグがＯＮ状態でない（即ち、ＯＦＦ状態である）と判定された場合には（ステップＳ２００：Ｎｏ）、吸着量算出部１１０による吸着量の算出は実行されない。

一方、吸着量算出実行フラグがＯＮ状態であると判定された場合には（ステップＳ２００：Ｙｅｓ）、吸着量算出部１１０による吸着量の算出が開始され、先ず、燃料残量が測定される（ステップＳ２１０）。即ち、残量センサ３４０によって検出される燃料残量が、吸着量算出部１１０によって参照される。

続いて、燃料タンク３００内の燃料温度が測定される（ステップＳ２２０）。即ち、燃料温度センサ３４６によって検出される燃料温度が、吸着量算出部１１０によって参照される。

次に、燃料タンク３００内における蒸発燃料濃度が、吸着量算出部１１０によって算出される（ステップＳ２３０）。

次に、封鎖弁開弁期間における蒸発燃料の流量（即ち、燃料タンク３００からキャニスタ４００へ流入する単位時間当たりの蒸発燃料の流入量）が、吸着量算出部１１０によって算出される（ステップＳ２４０）。

次に、封鎖弁開弁期間における蒸発燃料の吸着量が吸着量算出部１１０によって算出される（ステップＳ２５０）。即ち、吸着量算出部１１０は、ステップＳ２４０に係る動作処理によって算出した流量と封鎖弁開弁期間の長さ（言い換えれば所定の基準開弁期間αの長さ）とに基づいて、封鎖弁開弁期間にキャニスタ４００に吸着される蒸発燃料の吸着量を算出する。この際、吸着量算出部１１０は、このように封鎖弁開弁期間毎に算出する蒸発燃料の吸着量を積算することにより吸着量積算値Ｄを算出する。

次に、吸着量積算値Ｄが吸着限界量Ｘ以上であるか否かがＥＣＵ１００によって判定される（ステップＳ２６０）。ここで、吸着限界量Ｘは、パージ処理を実行すべき蒸発燃料の総吸着量として予め設定された量であり、実験的、経験的若しくは理論的に又はシミュレーションにより、キャニスタが吸着可能な蒸発燃料の総量に基づいて設定される。

吸着量積算値Ｄが吸着限界量Ｘ以上であると判定された場合には（ステップＳ２６０：Ｙｅｓ）、吸着限界量判定フラグがＥＣＵ１００によってＯＮ状態とされる（ステップＳ２７０）。ここで、吸着限界量判定フラグは、キャニスタ４００に吸着されている蒸発燃料の吸着量が吸着限界量Ｘ以上であるか否か、言い換えれば、パージ制御部１３０によるパージ処理を実行するか否かを示すフラグであり、吸着限界量判定フラグがＯＮ状態である場合には、パージ制御部１３０によるパージ処理が実行され、吸着限界量判定フラグがＯＦＦ状態である場合には、パージ制御部１３０によるパージ処理が実行されない。

一方、吸着量積算値Ｄが吸着限界量Ｘ以上でない（即ち、吸着量積算値Ｄが吸着限界量Ｘ未満である）場合には（ステップＳ２６０：Ｎｏ）、吸着限界量判定フラグは、ＯＮ状態とされず、ＯＦＦ状態のままとされる（即ち、パージ制御部１３０によるパージ処理は実行されない）。

図４は、パージ制御部１３０によるパージ処理の実行の制御の流れを示すフローチャートである。

図４において、先ず、上述した吸着限界量判定フラグがＯＮ状態であるか否かがパージ制御部１３０によって判定される（ステップＳ３００）。

吸着限界量判定フラグがＯＮ状態でない（即ち、ＯＦＦ状態である）と判定された場合には（ステップＳ３００：Ｎｏ）、パージ制御部１３０によるパージ処理は実行されない。

一方、吸着限界量判定フラグがＯＮ状態であると判定された場合には（ステップＳ３００：Ｙｅｓ）、エンジン２００がパージ制御部１３０によって始動される（ステップＳ３１０）。即ち、パージ制御部１３０は、エンジン２００が始動するように、エンジン２００を制御する。つまり、車両１０がＥＶ走行中であり、エンジン２００が停止している場合において、吸着限界量判定フラグがＯＮ状態であると判定されたときには、パージ処理の実行のために、エンジン２００がパージ制御部１３０によって始動される。

次に、パージ制御部１３０によってパージ処理が実行される（ステップＳ３２０）。即ち、パージ制御部１３０は、閉弁状態であったパージコントロールバルブ４４０が開弁状態となるように、パージコントロールバルブ４４０を制御する。これにより、パージ処理が実行される。

次に、パージ量Ｑｐ［Ｌ（リットル）］が必要パージ量Ｃ［Ｌ］以上であるか否かがパージ制御部１３０によって判定される（ステップＳ３３０）。ここで、パージ量Ｑｐは、パージ処理の実行によってキャニスタ４００から脱離してエンジン２００での燃焼に供される蒸発燃料の量である。パージ量Ｑｐは、パージ処理が実行される時間が長いほど多くなる。必要パージ量Ｃは、キャニスタ４００に吸着されている蒸発燃料の吸着量が所定の吸着限界量Ｘ以上である場合に、パージ処理によってキャニスタ４００から脱離させるべき最小限度の蒸発燃料の量として予め定められた量である。

図５は、キャニスタ４００に吸着されている蒸発燃料の吸着量とパージ量との関係を示すグラフである。

図５において、パージ量Ｑｐの増加に伴ってキャニスタ４００に吸着されている蒸発燃料の吸着量は減少する。パージ量Ｑｐが必要パージ量Ｃ以上である場合には、キャニスタ４００に吸着されている蒸発燃料の吸着量は殆ど或いは実践上は完全にゼロとなる。言い換えれば、必要パージ量Ｃは、キャニスタ４００に吸着されている蒸発燃料の吸着量は殆ど或いは実践上は完全にゼロとなるパージ量として予め定めることができる。

再び図４において、パージ量Ｑｐが必要パージ量Ｃ以上であると判定された場合には（ステップＳ３３０：Ｙｅｓ）、パージ制御部１３０によるパージ処理が終了する（ステップＳ３４０）。即ち、パージ制御部１３０によって、パージコントロールバルブ４４０が閉弁状態とされると共にエンジン２００が停止される。つまり、パージ制御部１３０は、パージコントロールバルブ４４０が閉弁状態となるように、パージコントロールバルブ４４０を制御すると共に、エンジン２００が停止するように、エンジン２００を制御する。

一方、パージ量Ｑｐが必要パージ量Ｃ以上でない（即ち、必要パージ量Ｃ未満である）と判定された場合には（ステップＳ３３０：Ｎｏ）、パージ制御部１３０によるパージ処理は終了されず、継続される。つまり、パージ制御部１３０によるパージ処理は、パージ量Ｑｐが必要パージ量Ｃ以上になるまで継続される。

パージ制御部１３０によるパージ処理が終了された（ステップＳ３４０）後には、吸着限界量判定フラグがＥＣＵ１００によってＯＦＦ状態とされる（ステップＳ３５０）。

次に、図２を参照して上述した封鎖弁の開閉制御、及び図３を参照して上述した吸着量の算出について、図６を参照して説明を加える。

図６は、封鎖弁の開閉制御が開始された後のタンク内圧及びキャニスタ４００に吸着されている蒸発燃料の総吸着量の経時的な変化を示すグラフである。尚、図６に示すグラフの横軸は、封鎖弁の開閉制御が開始された時点からの時間である。

図６において、実線Ｌ１は、封鎖弁３８１の開閉制御が開始された後のタンク内圧の経時的な変化を示し、実線Ｌ２は、封鎖弁３８１の開閉制御が開始された後のキャニスタ４００に吸着されている蒸発燃料の総吸着量の経時的な変化を示している。尚、一点鎖線Ｒ１は、比較例として、タンク内圧が所定の基準圧力Ａとなったときに封鎖弁３８１が開弁状態とされ、そのまま維持される場合のタンク内圧の経時的な変化を示している。一点鎖線Ｒ２は、比較例として、タンク内圧が所定の基準圧力Ａとなったときに封鎖弁３８１が開弁状態とされ、そのまま維持される場合のキャニスタ４００に吸着されている蒸発燃料の吸着量の経時的な変化を示している。

図６において、タンク内圧が所定の基準圧力Ａとなった場合（実線Ｌ１上の点ｍ１参照）には、封鎖弁３８１の開閉制御が開始される。即ち、図２を参照して上述したように、本実施形態では特に、タンク内圧が所定の基準圧力Ａ以上である場合には、封鎖弁制御部１２０は、タンク内圧が所定の目標圧力Ｂ以下、又は吸着量積算値Ｄが所定の吸着限界量Ｘ以上となるまで（言い換えれば、タンク内圧が所定の目標圧力Ｂよりも大きく、且つ、吸着積算値Ｄが所定の吸着限界量よりも小さい期間中には）、封鎖弁３８１が間欠的に所定の基準開弁期間αずつ開弁状態となるように、封鎖弁３８１を開閉制御する。

即ち、封鎖弁３８１の開閉制御が開始されると、封鎖弁３８１は、先ず、所定の基準開弁期間αだけ開弁状態とされ（この開弁状態とされる期間を「第１開弁期間Ｔｏ１」と適宜呼ぶ）、続く第１閉弁期間Ｔｃ１だけ閉弁状態とされ、続く所定の基準開弁期間αだけ開弁状態とされ（この開弁状態とされる期間を「第２開弁期間Ｔｏ２」と適宜呼ぶ）、続く第２閉弁期間Ｔｃ２だけ閉弁状態とされ、続く所定の基準閉弁期間αだけ開弁状態とされ（この開弁状態とされる期間を「第３開弁期間Ｔｏ３」と適宜呼ぶ）、続く第３閉弁期間Ｔｃ３だけ閉弁状態とされ、続く所定の基準開弁期間αだけ開弁状態とされる（この開弁状態とされる期間を「第４開弁期間Ｔｏ４」と適宜呼ぶ）。

実線Ｌ１に示されるように、第１開弁期間Ｔｏ１では、封鎖弁３８１が開弁状態となることにより、タンク内圧が所定の基準圧力Ａから圧力Ｐ１まで低下し、第１閉弁期間Ｔｃ１では、封鎖弁３８１が閉弁状態となることによりタンク内圧が圧力Ｐ１から圧力Ｐ２まで増加し、第２開弁期間Ｔｏ２では、封鎖弁３８１が開弁状態となることにより、タンク内圧が圧力Ｐ２から圧力Ｐ３まで減少する。その後、同様に、タンク内圧は封鎖弁３８１の開閉制御に応じて増減を繰り返しつつ低下し、第４開弁期間Ｔｏ４の後には、タンク内圧は目標圧力Ｂとなる（実線Ｌ１上の点ｍ２参照）。
このように、本実施形態では特に、封鎖弁制御部１２０は、タンク内圧が所定の基準圧力Ａ以上である場合において、燃料タンク３００からキャニスタ４００へ蒸発燃料を流入させるために封鎖弁３８１を開弁状態とする際、封鎖弁３８１が間欠的に所定の基準開弁期間αずつ開弁状態となるように、封鎖弁３８１を開閉制御するので、燃料タンク３００からキャニスタ４００へ単位時間当たりに流入する蒸発燃料の流入量がキャニスタ４００の瞬間吸着可能量（即ち、キャニスタ４００が単位時間当たりに吸着可能な蒸発燃料の量）を超えてしまうのを抑制或いは防止できる。よって、燃料タンク３００からキャニスタ４００に流入した蒸発燃料がキャニスタ４００の大気口である大気連通路４２０を介して大気へ漏れ出てしまうことを抑制或いは防止できる。

更に、このように、封鎖弁３８１が間欠的に所定の基準開弁期間αずつ開弁状態となるように封鎖弁制御部１２０によって開閉制御されることにより、例えばタンク内圧が所定の目標圧力となるまで封鎖弁３８１が開弁状態とされ続ける場合と比較してキャニスタ４００に少量ずつの蒸発燃料が流入するので、キャニスタ４００の吸着材４１０に蒸発燃料を効率的に或いは概ね均一に吸着させることができ、吸着材４１０が部分的に偏って劣化してしまうのを低減或いは防止できる。

図６において、実線Ｌ２に示すように、封鎖弁３８１が開弁状態とされる第１開弁期間Ｔｏ１、第２開弁期間Ｔｏ２、第３開弁期間Ｔｏ３及び第４開弁期間Ｔｏ４の各々において、燃料タンク３００からキャニスタ４００へ蒸発燃料が流入し、この流入した蒸発燃料がキャニスタ４００に吸着される。一方、封鎖弁３８１が閉弁状態とされる期間には、燃料タンク３００からキャニスタ４００へ蒸発燃料が流入しないので、キャニスタ４００に蒸発燃料が吸着されない。

本実施形態では特に、図１及び図３を参照して上述したように、吸着量算出部１１０は、封鎖弁開弁期間毎に吸着量を算出し、この算出した吸着量を積算することにより、キャニスタ４００に吸着されている蒸発燃料の総吸着量としての吸着量積算値Ｄを算出する。図６に示す例では、吸着量算出部１１０は、第２開弁期間Ｔｏ２の終了時点では、第１開弁期間Ｔｏ１においてキャニスタ４００に吸着される蒸発燃料の吸着量ｂ１及び第２開弁期間Ｔｏ２においてキャニスタ４００に吸着される蒸発燃料の吸着量ｂ２を積算することにより吸着量積算値Ｄを算出する。吸着量算出部１１０は、第３開弁期間Ｔｏ３の終了時点では、第１開弁期間Ｔｏ１においてキャニスタ４００に吸着される蒸発燃料の吸着量ｂ１、第２開弁期間Ｔｏ２においてキャニスタ４００に吸着される蒸発燃料の吸着量ｂ２及び第３開弁期間Ｔｏ３においてキャニスタ４００に吸着される蒸発燃料の吸着量ｂ３を積算することにより吸着量積算値Ｄを算出する。吸着量算出部１１０は、第４開弁期間Ｔｏ４の終了時点では、第１開弁期間Ｔｏ１においてキャニスタ４００に吸着される蒸発燃料の吸着量ｂ１、第２開弁期間Ｔｏ２においてキャニスタ４００に吸着される蒸発燃料の吸着量ｂ２、第３開弁期間Ｔｏ３においてキャニスタ４００に吸着される蒸発燃料の吸着量ｂ３及び第４開弁期間Ｔｏ４においてキャニスタ４００に吸着される蒸発燃料の吸着量ｂ４を積算することにより吸着量積算値Ｄを算出する。

つまり、例えば、第４開弁期間Ｔｏ４の終了時点では、吸着量算出部１１０は、吸着量積算値Ｄ＝吸着量ｂ１＋吸着量ｂ２＋吸着量ｂ３＋吸着量ｂ４を、キャニスタ４００に吸着されている蒸発燃料の総吸着量として算出する。

よって、封鎖弁開弁期間毎（図６の例では、第１開弁期間Ｔｏ１、第２開弁期間Ｔｏ２、第３開弁期間Ｔｏ３及び第４開弁期間Ｔｏ４毎）に、キャニスタ４００に吸着されている蒸発燃料の総吸着量としての吸着量積算値Ｄをパージ制御部１３０が参照することができる。

尚、吸着量算出部１１０は、給油が行われた場合にキャニスタ４００に吸着される蒸発燃料の吸着量（以下、「給油時吸着量」と適宜呼ぶ）を、封鎖弁開弁期間毎の吸着量に積算するように構成されてもよい。即ち、給油が行われることによりタンク内圧が所定の開弁圧以上となり図１を参照して上述したメカ弁３８２が開弁状態となることで、燃料タンク３００からキャニスタ４００にメカ弁３８２を介して蒸発燃料が流入してキャニスタ４００に吸着された給油時吸着量Ｅを吸着量積算値Ｄに含めるようにしてもよい。つまり、例えば、上述した第４開弁期間Ｔｏ４の終了時点では、吸着量算出部１１０は、吸着量積算値Ｄ＝吸着量ｂ１＋吸着量ｂ２＋吸着量ｂ３＋吸着量ｂ４＋給油時吸着量Ｅを、キャニスタ４００に吸着されている蒸発燃料の総吸着量として算出してもよい。

図７は、給油量とキャニスタ４００に吸着される蒸発燃料の吸着量との関係を示すグラフである。

図７に示すように、給油量（給油時に燃料タンク３００に供給される燃料の量）が多いほど、燃料タンク３００内で蒸発燃料が多く発生し、キャニスタ４００に吸着される蒸発燃料の吸着量（即ち、給油時吸着量Ｅ）も多くなる。

図３から図５を参照して上述したように、本実施形態では特に、パージ制御部１３０は、吸着量算出部１１０によって算出された蒸発燃料の吸着量（即ち、吸着量積算値Ｄ）が吸着限界量Ｘ以上である場合には、パージ処理を実行する（即ち、エンジン２００を始動させると共に、パージコントロールバルブ４４０を開弁状態とする）。

よって、キャニスタ４００に所定の吸着限界量Ｘ以上の蒸発燃料が吸着した状態で燃料タンク３００からキャニスタ４００へ蒸発燃料が流入することにより、その流入した蒸発燃料が大気連通管４２０を介して大気へ漏れ出てしまうのを回避することができる。

以上説明したように、本実施形態によれば、タンク内圧が所定の基準圧力Ａ以上である場合において、燃料タンク３００からキャニスタ４００へ蒸発燃料を流入させるために封鎖弁３８１が開弁状態とされる際、封鎖弁制御部１２０によって、封鎖弁３８１が間欠的に所定の基準開弁期間αずつ開弁状態となるように開閉制御されるので、燃料タンク３００からキャニスタ４００へ単位時間当たりに流入する蒸発燃料の流入量がキャニスタ４００の瞬間吸着可能量を超えてしまうのを抑制或いは防止できる。よって、燃料タンク３００からキャニスタ４００に流入した蒸発燃料がキャニスタ４００の大気口である大気連通路４２０を介して大気へ漏れ出てしまうことを抑制或いは防止できる。更に、吸着量算出部１１０によって算出された吸着量積算値Ｄが吸着限界量Ｘ以上である場合には、パージ制御部１３０によるパージ処理が実行されるので、燃料タンク３００からキャニスタ４００に流入した蒸発燃料がキャニスタ４００の大気連通路４２０を介して大気へ漏れ出てしまうことをより確実に抑制或いは防止できる。

＜第２実施形態＞
次に、第２実施形態に係る蒸発燃料処理装置について、図８から図１１を参照して説明する。

図８は、第２実施形態に係る蒸発燃料処理装置を備えた車両の模式図である。尚、図８において、図１に示した第１実施形態に係る構成要素と同様の構成要素に同一の参照符合を付し、それらの説明は適宜省略する。

図８において、第２実施形態に係る蒸発燃料処理装置は、給油時期記憶タイマー７００を更に備える点及び上述した第１実施形態における封鎖弁制御部１２０（図１参照）に代えて封鎖弁制御部１２０ｂを備える点で、上述した第１実施形態に係る蒸発燃料処理装置と異なり、その他の点については、上述した第１実施形態に係る蒸発燃料処理装置と概ね同様に構成されている。

図８において、給油時期記憶タイマー７００は、前回給油された時点（以下、「前回給油時点」と適宜称する）を記憶すると共に、前回給油時点から現時点までの期間を計測可能なタイマーである。給油時期記憶タイマー７００は、ＥＣＵ１００と電気的に接続されている。給油時期記憶タイマー７００によって記憶された前回給油時点及び計測された前回給油時点から現時点までの期間は、ＥＣＵ１００によって一定又は不定の周期で参照される。

封鎖弁制御部１２０ｂは、給油時期記憶タイマー７００によって記憶された前回給油時点及び計測された前回給油時点から現時点までの期間に基づいて、燃料タンク３００内の燃料の燃料性状を判定し、この判定した燃料性状に応じて、封鎖弁３８１を間欠的に開弁状態とする封鎖弁開弁期間を変更する点で、上述した第１実施形態における封鎖弁制御部１２０と異なり、その他の点については、上述した第１実施形態における封鎖弁制御部１２０と概ね同様に構成されている。

より具体的には、封鎖弁制御部１２０ｂは、封鎖弁３８１の開閉制御を行う際、現時点が夏場であって前回給油時点が冬場であるか否かを、給油時期記憶タイマー７００によって記憶された前回給油時点及び計測された前回給油時点から現時点までの期間に基づいて判定する。つまり、封鎖弁制御部１２０ｂは、燃料タンク３００内の燃料が、冬場に給油された燃料（つまり冬燃料）がそのまま夏場に持ち越されたものであるか否かを判定する。更に、封鎖弁制御部１２０ｂは、この判定した結果に応じて、封鎖弁３８１を間欠的に開弁状態とする封鎖弁開弁期間を、所定の基準開弁期間α又はこの所定の基準開弁期間αよりも短い所定の基準開弁期間βに設定する。具体的には、封鎖弁制御部１２０ｂは、現時点が夏場であって前回給油時点が冬場であると判定した場合には、封鎖弁３８１を間欠的に開弁状態とする封鎖弁開弁期間を所定の基準開弁期間βに設定し、現時点が夏場であって前回給油時点が冬場でない（即ち、前回給油時点も夏場である、つまり、燃料タンク３００内の燃料が夏燃料である）と判定した場合には、封鎖弁３８１を間欠的に開弁状態とする封鎖弁開弁期間を所定の基準開弁期間αに設定する。このように、封鎖弁制御部１２０ｂは、燃料タンク３００内の燃料性状に応じて、封鎖弁を間欠的に開弁状態とする封鎖弁開弁期間を変更するように構成されている。

次に、第２実施形態に係る蒸発燃料処理装置における封鎖弁の開閉制御について、図８及び図９を参照して説明する。

図９は、第２実施形態における封鎖弁の開閉制御の流れを示すフローチャートである。尚、図９において、図２に示した第１実施形態に係る動作処理と同様の動作処理に同一の参照符合を付し、それらの説明は適宜省略する。

図９において、タンク内圧が所定の基準圧力Ａ以上であると判定された場合には（ステップＳ１１０：Ｙｅｓ）、現時点が夏場であって燃料タンク３００内の燃料が冬燃料であるか否かが封鎖弁制御部１２０ｂによって判定される（ステップＳ４１０）。即ち、現時点が夏場であって前回給油時点が冬場であるか否かが封鎖弁制御部１２０ｂによって判定される。この際、封鎖弁制御部１２０ｂは、上述したように、給油時期記憶タイマー７００によって記憶された前回給油時点及び計測された前回給油時点から現時点までの期間に基づいて判定する。

現時点が夏場であって燃料タンク３００内の燃料が冬燃料であると判定された場合には（ステップＳ４１０：Ｙｅｓ）、封鎖弁制御部１２０ｂは、封鎖弁開弁期間を所定の基準開弁期間βに設定する（ステップＳ４２０）。尚、所定の基準開弁期間βは、上述したように所定の基準開弁期間αよりも短い。

一方、現時点が夏場であって燃料タンク３００内の燃料が冬燃料でない（即ち、夏燃料である）と判定された場合には、封鎖弁制御部１２０ｂは、封鎖弁開弁期間を所定の基準開弁期間αに設定する（ステップＳ４３０）。

尚、封鎖弁制御部１２０ｂは、封鎖弁３８１の開閉制御を開始する（ステップＳ１４０）と、封鎖弁開弁期間が、設定された所定の基準開弁期間α又はβ［秒］以上であるか否かを判定する（ステップＳ４４０）。即ち、閉弁状態であった封鎖弁３８１が開弁状態となってから、設定された所定の基準開弁期間α又はβが経過したか否かが封鎖弁制御部１２０ｂによって判定される。

図１０は、封鎖弁開弁期間が所定の基準開弁期間βに設定された場合（つまり、現時点が夏場であって燃料タンク３００内の燃料が冬燃料であると判定された場合）における、図６と同趣旨のグラフである。

図１０において、実線Ｌ３は、封鎖弁の開閉制御が開始された後のタンク内圧の経時的な変化を示し、実線Ｌ４は、封鎖弁の開閉制御が開始された後のキャニスタ４００に吸着されている蒸発燃料の総吸着量の経時的な変化を示している。

図１０において、タンク内圧が所定の基準圧力Ａとなった場合（実線Ｌ３上の点ｍ１参照）には、封鎖弁３８１の開閉制御が開始される。即ち、タンク内圧が所定の基準圧力Ａ以上である場合には、封鎖弁制御部１２０ｂは、タンク内圧が所定の目標圧力Ｂ以下、又は吸着量積算値Ｄが所定の吸着限界量Ｘ以上となるまで、封鎖弁３８１が間欠的に所定の基準開弁期間βずつ開弁状態となるように、封鎖弁３８１を開閉制御する。

即ち、封鎖弁３８１の開閉制御が開始されると、封鎖弁３８１は、先ず、所定の基準開弁期間βだけ開弁状態とされ（この開弁状態とされる期間を「第１開弁期間Ｔｏ１」と適宜呼ぶ）、続く第１閉弁期間Ｔｃ１だけ閉弁状態とされ、続く所定の基準開弁期間βだけ開弁状態とされ（この開弁状態とされる期間を「第２開弁期間Ｔｏ２」と適宜呼ぶ）、続く第２閉弁期間Ｔｃ２だけ閉弁状態とされ、続く所定の基準閉弁期間βだけ開弁状態とされ（この開弁状態とされる期間を「第３開弁期間Ｔｏ３」と適宜呼ぶ）、続く第３閉弁期間Ｔｃ３だけ閉弁状態とされ、続く所定の基準開弁期間βだけ開弁状態とされ（この開弁状態とされる期間を「第４開弁期間Ｔｏ４」と適宜呼ぶ）、続く第４閉弁期間Ｔｃ４だけ閉弁状態とされ、続く所定の基準開弁期間βだけ開弁状態とされ（この開弁状態とされる期間を「第５開弁期間Ｔｏ５」と適宜呼ぶ）、続く第５閉弁期間Ｔｃ５だけ閉弁状態とされ、続く所定の基準開弁期間βだけ開弁状態とされる（この開弁状態とされる期間を「第６開弁期間Ｔｏ６」と適宜呼ぶ）。

尚、吸着量算出部１１０は、封鎖弁開弁期間毎に吸着量を算出し、この算出した吸着量を積算することにより、キャニスタ４００に吸着されている蒸発燃料の総吸着量としての吸着量積算値Ｄを算出する。図１０に示す例では、例えば、第６開弁期間Ｔｏ６の終了時点では、吸着量算出部１１０は、吸着量積算値Ｄ＝吸着量ｂ１＋吸着量ｂ２＋吸着量ｂ３＋吸着量ｂ４＋吸着量ｂ５＋吸着量ｂ６を、キャニスタ４００に吸着されている蒸発燃料の総吸着量として算出する。また、吸着量算出部１１０は、給油が行われた場合にキャニスタ４００に吸着される蒸発燃料の吸着量（即ち、給油時吸着量）を、封鎖弁開弁期間毎の吸着量に積算するように構成されてもよい。つまり、例えば、上述した第６開弁期間Ｔｏ６の終了時点では、吸着量算出部１１０は、吸着量積算値Ｄ＝吸着量ｂ１＋吸着量ｂ２＋吸着量ｂ３＋吸着量ｂ４＋吸着量ｂ５＋吸着量ｂ６＋給油時吸着量Ｅを、キャニスタ４００に吸着されている蒸発燃料の総吸着量として算出してもよい。

図１１は、給油量とキャニスタ４００に吸着される蒸発燃料の吸着量との関係を、燃料タンク３００内の燃料が冬燃料である場合と夏燃料である場合とを対比して示すグラフである。

図１１に示すように、例えば冬燃料のほうが夏燃料よりも揮発性が高いため、燃料タンク３００内の燃料が冬燃料である場合のほうが夏燃料である場合よりも、キャニスタ４００に吸着される吸着量が多い。

よって、仮に何らの対策も施さずに、封鎖弁を間欠的に開弁状態とする封鎖弁開弁期間を燃料タンク３００内の燃料の燃料性状によらず一定の期間（例えば夏燃料に対応して設定された基準開弁期間α）に設定した場合には、現時点が夏場であって燃料タンク３００内の燃料が冬燃料であるときに、封鎖弁開弁期間中にキャニスタ４００の瞬間吸着可能量を越えた蒸発燃料が燃料タンクか３００からキャニスタ４００へ流入してしまうおそれがある。

しかるに、本実施形態によれば、上述したように、封鎖弁制御部１２０ｂは、現時点が夏場であって燃料タンク３００内の燃料が冬燃料であると判定した場合には、封鎖弁開弁期間を所定の基準開弁期間α（即ち、燃料タンク３００内の燃料が夏燃料である場合の基準開弁期間）よりも短い所定の基準開弁期間βに設定するので、封鎖弁開弁期間中にキャニスタ４００の瞬間吸着可能量を越えた蒸発燃料が燃料タンクか３００からキャニスタ４００へ流入してしまうことを抑制或いは防止できる。従って、キャニスタ４００に流入した蒸発燃料がキャニスタ４００の大気連通路４２０から大気へ漏れ出てしまうことをより確実に抑制或いは防止できる。

＜第３実施形態＞
第３実施形態に係る蒸発燃料処理装置について、図１２を参照して説明する。

第３実施形態に係る蒸発燃料処理装置は、封鎖弁制御部１２０（図１参照）が、封鎖弁開弁期間をタンク内圧の変動量（以下、「タンク内圧変化量」と適宜称する）に応じて変更する点で、上述した第１実施形態に係る蒸発燃料処理装置と異なり、その他の点については上述した第１実施形態に係る蒸発燃料処理装置と概ね同様に構成されている。

図１２は、第３実施形態における封鎖弁の開閉制御を説明するための、タンク内圧変化量と封鎖弁開弁期間との関係を示すグラフである。

図１２において、本実施形態では、封鎖弁制御部１２０は、封鎖弁３８１を間欠的に開弁状態とする開閉制御を行う際、直前の封鎖弁開弁期間中におけるタンク内圧変化量に基づいて今回の封鎖弁開弁期間の長さを変更する。具体的には、直前の封鎖弁開弁期間中におけるタンク内圧変化量が変化量ΔＰ１である場合には、今回の封鎖弁開弁期間を期間ＴＬに設定し、直前の封鎖弁開弁期間中におけるタンク内圧変化量が変化量ΔＰ１よりも大きい変化量ΔＰ２である場合には、今回の封鎖弁開弁期間を期間ＴＬよりも短い期間ＴＭに設定し、直前の封鎖弁開弁期間中におけるタンク内圧変化量が変化量ΔＰ２よりも大きい変化量ΔＰ３である場合には、今回の封鎖弁開弁期間を期間ＴＭよりも短い期間ＴＳに設定する。つまり、本実施形態では、封鎖弁制御部１２０は、直前の封鎖弁制御期間中におけるタンク内圧変化量の大きさに応じて、今回の封鎖弁開弁期間を互いに長さの異なる期間ＴＬ、ＴＭ及びＴＳ間で切り替える。言い換えれば、封鎖弁制御部１２０は、直前の封鎖弁制御期間中におけるタンク内圧の変化が比較的急な場合には、今回の封鎖弁開弁期間を比較的短い期間ＴＳに設定し、直前の封鎖弁制御期間中におけるタンク内圧の変化が中程度の場合には、今回の封鎖弁開弁期間を中程度の長さの期間ＴＭに設定し、直前の封鎖弁制御期間中におけるタンク内圧の変化が比較的緩やかな場合には、今回の封鎖弁開弁期間を比較的短い期間ＴＳに設定する。

このように構成された本実施形態に係る蒸発燃料処理装置によれば、よって、キャニスタ４００の瞬間吸着可能量を越えた蒸発燃料が燃料タンク３００からキャニスタ４００へ流入することをより確実に抑制或いは防止できる。従って、キャニスタ４００に流入した蒸発燃料がキャニスタ４００の大気連通路４２０から大気へ漏れ出てしまうことをより確実に抑制或いは防止できる。

尚、本実施形態では、封鎖弁開弁期間が互いに長さの異なる３種類の期間のいずれかに設定される構成を例に挙げて説明したが、封鎖弁開弁期間が互いに長さの異なる３種類よりも多い複数の期間のいずれかに設定されるように構成してもよい。

本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、特許請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う蒸発燃料処理装置もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。

１０…車両、１００…ＥＣＵ、１１０…吸着量算出部、１２０、１２０ｂ…封鎖弁制御部、１３０…パージ制御部、２００…エンジン、２１０…吸気通路、３００…燃料タンク、３４０…残量センサ、３４５…圧力センサ、３４６…燃料温度センサ、３６０…エバポライン、３８０…弁部材、３８１…封鎖弁、３８２…メカ弁、４００…キャニスタ、４２０…大気連通路、４３０…パージ用配管、４４０…パージコントロールバルブ、６００…モータジェネレータ、７００…給油時期記憶タイマー

Claims (4)

1. 内燃機関の燃料を貯留する燃料タンクで生じる蒸発燃料を吸着可能なキャニスタと、
   前記燃料タンクと前記キャニスタとを連通させる蒸発燃料通路と、
   前記蒸発燃料通路に設けられ、前記蒸発燃料通路を開閉可能な電磁弁である封鎖弁と、
   前記燃料タンク内の圧力を特定する特定手段と、
   前記特定手段によって特定される特定圧力が所定の基準圧力以上である場合には、前記燃料タンク内の圧力が所定の目標圧力まで低下するように、且つ、前記燃料タンクから前記キャニスタへ単位時間当たりに流入する前記蒸発燃料の流入量が前記キャニスタの単位時間当たりに吸着可能な瞬間吸着可能量を超えないように、前記特定圧力に少なくとも基づいて前記封鎖弁を開閉制御する封鎖弁制御手段と
   を備えることを特徴とする蒸発燃料処理装置。
2. 前記封鎖弁制御手段は、前記封鎖弁が間欠的に開弁状態となるように、前記封鎖弁を開閉制御する請求項１に記載の蒸発燃料処理装置。
3. 前記内燃機関の吸気通路と前記キャニスタとを連通させるパージ通路と、
   前記パージ通路に設けられ、前記パージ通路を開閉可能なパージ制御弁と、
   前記封鎖弁制御手段によって前記封鎖弁が間欠的に開弁状態とされる開弁期間毎に前記キャニスタに吸着される前記蒸発燃料の吸着量を算出すると共に、該算出した開弁期間毎の吸着量を積算することにより、前記キャニスタに吸着されている前記蒸発燃料の総吸着量を算出する算出手段と、
   前記算出手段によって算出される総吸着量が所定の吸着限界量に到達した場合には、前記内燃機関が始動するように前記内燃機関を制御すると共に、前記パージ制御弁が開弁状態となるように前記パージ制御弁を制御するパージ制御手段と
   を更に備える請求項２に記載の蒸発燃料処理装置。
4. 前記封鎖弁制御手段は、前記封鎖弁を間欠的に開弁状態とする開弁期間を、前記燃料タンク内の燃料の燃料性状に応じて変更する請求項２又は３に記載の蒸発燃料処理装置。

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