KR101852278B1

KR101852278B1 - 증발 연료 처리 장치

Info

Publication number: KR101852278B1
Application number: KR1020167010335A
Authority: KR
Inventors: 미노루 아키타; 요시카즈 미야베; 나오유키 다가와; 준야 기모토
Original assignee: 아이상 고교 가부시키가이샤
Priority date: 2013-11-25
Filing date: 2014-10-03
Publication date: 2018-04-25
Also published as: US20160356227A1; JP6203863B2; KR20160058906A; DE112014005351T5; CN105765207B; WO2015076027A1; DE112014005351B4; CN105765207A; JPWO2015076027A1; US9816450B2

Abstract

증발 연료 처리 장치에 따르면, 연료 탱크 내에서 발생된 증발 연료를 흡착하는 흡착재를 구비하는 캐니스터와, 캐니스터와 연료 탱크를 연결하는 베이퍼 통로에 형성되어 있는 봉쇄 밸브를 구비하는 증발 연료 처리 장치로서, 봉쇄 밸브는, 스트로크량이 영에서부터 소정 범위 내에 있을 때가 밸브 닫힘 상태에서 연료 탱크를 밀폐 상태로 유지할 수 있고, 스트로크량을 밸브 열림 방향으로 변화시켜 연료 탱크의 내압이 소정값 이상 저하되었을 때의 스트로크량에 기초하여 밸브 열림 개시 위치를 학습할 수 있고, 상기 학습에서는, 제 1 소정 스트로크 (A) 만큼 밸브 열림 방향으로 변화시켜 제 1 시간 (T1) 유지하고, 다음으로 제 2 소정 스트로크 (B) 만큼 밸브 닫힘 방향으로 변화시켜 제 2 시간 (T2) 유지하는 공정을 반복함으로써 스트로크량을 밸브 열림 방향으로 변화시키고, 연료 탱크의 내압이 소정값 이상 저하되었을 때의 공정, 혹은 그 전공정의 제 2 시간 (T2) 유지 상태에 있어서의 스트로크량에 기초하여 밸브 열림 개시 위치가 결정된다.

Description

증발 연료 처리 장치{DEVICE FOR TREATING EVAPORATED FUEL}

본 발명은, 연료 탱크 내에서 발생된 증발 연료를 흡착하는 흡착재를 구비하는 캐니스터와, 상기 캐니스터와 상기 연료 탱크를 연결하는 베이퍼 통로에 형성되어 있는 봉쇄 밸브를 구비하는 증발 연료 처리 장치에 관한 것이다.

이에 관련된 종래의 증발 연료 처리 장치가 일본 공개특허공보 2011-256778호에 개시되어 있다. 이 증발 연료 처리 장치는, 캐니스터와 연료 탱크를 연결하는 베이퍼 통로에 봉쇄 밸브 (제어 밸브) 를 구비하고 있다. 상기 봉쇄 밸브는, 증발 연료를 차단하는 불감대 영역 (밸브 닫힘 영역) 과, 증발 연료를 통과시키는 도통 영역 (밸브 열림 영역) 을 구비하고 있고, 밸브 닫힘 상태에서 연료 탱크를 밀폐 상태로 유지하고, 밸브 열림 상태에서 연료 탱크의 증발 연료를 캐니스터측으로 도피시켜, 연료 탱크의 내압이 저하되도록 구성되어 있다. 상기 증발 연료 처리 장치는, 봉쇄 밸브의 열림도를 밸브 닫힘 위치로부터 소정 속도로 열림 방향으로 변화시켜, 연료 탱크의 내압이 저하되기 시작했을 때에, 봉쇄 밸브의 열림도를 밸브 열림 개시 위치로서 기억하는 학습 제어를 실행하고 있다.

그러나, 상기 봉쇄 밸브의 밸브 열림 개시 타이밍에 비해 연료 탱크의 내압 저하의 검출 타이밍은 지연된다. 그래서, 밸브 시트에 대한 밸브 가동부의 축 방향 거리인 스트로크량을 서서히 변화시키는 학습 방법에서는, 연료 탱크의 내압 저하를 검출한 시점에서 봉쇄 밸브는 밸브 열림 개시 위치보다 약간 열려 있는 것이 생각된다. 즉, 봉쇄 밸브에 있어서의 밸브 열림 개시 위치의 학습 제어의 정밀도가 낮다는 문제가 있다.

본 발명은, 상기 문제점을 해결하기 위해서 이루어진 것으로, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 봉쇄 밸브에 있어서의 밸브 열림 개시 위치의 학습 정밀도를 향상시키는 것이다.

본 발명의 하나의 측면에서는, 연료 탱크 내에서 발생된 증발 연료를 흡착하는 흡착재를 구비하는 캐니스터와, 상기 캐니스터와 상기 연료 탱크를 연결하는 베이퍼 통로에 형성되어 있는 봉쇄 밸브를 구비하는 증발 연료 처리 장치로서, 상기 봉쇄 밸브는, 밸브 시트에 대한 밸브 가동부의 축 방향 거리인 스트로크량이 영에서부터 소정 범위 내에 있을 때가 밸브 닫힘 상태에서 상기 연료 탱크를 밀폐 상태로 유지할 수 있고, 상기 스트로크량을 밸브 열림 방향으로 변화시켜 상기 연료 탱크의 내압이 소정값 이상 저하되었을 때의 상기 스트로크량에 기초하여 밸브 열림 개시 위치를 학습할 수 있도록 구성되어 있고, 상기 봉쇄 밸브의 밸브 열림 개시 위치의 학습에서는, 제 1 소정 스트로크만큼 밸브 열림 방향으로 변화시켜 제 1 시간 유지하고, 다음으로 제 1 소정 스트로크보다 작은 제 2 소정 스트로크만큼 밸브 닫힘 방향으로 변화시켜 제 1 시간보다 긴 제 2 시간 유지하는 공정을 반복함으로써 상기 스트로크량을 밸브 열림 방향으로 변화시키고, 상기 연료 탱크의 내압이 소정값 이상 저하되었을 때의 공정, 혹은 그 전공정의 제 2 시간 유지 상태에 있어서의 상기 스트로크량에 기초하여 밸브 열림 개시 위치가 결정된다. 여기서, 전공정이란, 직전의 공정뿐만 아니라, 그보다 더 이전의 공정을 포함하는 것으로 한다.

본 발명에 따르면, 봉쇄 밸브의 밸브 열림 개시 위치의 학습에서는, 밸브 가동부의 스트로크량을 밸브 열림 방향으로 변화시켜 제 1 시간 유지하고, 밸브 열림 방향보다 적은 양 (제 2 소정 스트로크) 만큼 밸브 닫힘 방향으로 변화시켜 제 1 시간보다 긴 제 2 시간 유지하는 공정을 반복하여, 단계적으로 스트로크량을 밸브 열림 방향으로 변화시킨다. 그래서, 봉쇄 밸브의 밸브 열림 개시 위치에서는, 유로가 많이 열린 상태에서 닫힘 방향으로 되돌려지게 되기 때문에, 연료 탱크 내의 내압 변화의 응답성이 양호해지고, 실제의 밸브 열림 개시시와 밸브 열림 개시 판정시 (연료 탱크의 내압 저하 검출 타이밍) 의 시간 편차가 작아져, 학습 정밀도를 향상시킬 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 봉쇄 밸브의 밸브 열림 개시 위치의 학습에서는, 연료 탱크의 내압이 소정값 이상 저하된 것이 검출된 타이밍에, 밸브 가동부의 스트로크량을 밸브 닫힘 위치까지 변화시킨다. 이로써, 연료 탱크의 내압이 높은 경우에, 연료 탱크 내의 기체가 다량으로 캐니스터측으로 유입되는 것을 방지할 수 있게 된다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 연료 탱크의 내압의 검출 주기는, 상기 제 1 시간보다 짧은 시간이다. 즉, 비교적 짧은 주기에 연료 탱크의 내압을 검출할 수 있기 때문에, 실제의 연료 탱크의 내압과 검출값의 편차가 작아진다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 봉쇄 밸브의 밸브 열림 개시 위치의 학습에서는, 상기 봉쇄 밸브의 스트로크량을 변화시키는 제어와, 상기 연료 탱크의 내압이 소정값 이상 저하된 것을 검출하는 제어가 독립적으로 실행된다. 또, 연료 탱크의 내압이 소정값 이상 저하된 것을 검출하는 제어의 제어 주기가 상기 봉쇄 밸브의 스트로크량을 변화시키는 제어의 제어 주기보다 작은 값으로 설정되어 있다. 그래서, 상기 연료 탱크의 내압이 소정값 이상 저하된 것을 검출하는 제어의 제어 주기를 봉쇄 밸브의 스트로크량을 변화시키는 제어에 맞추는 경우와 비교하여, 봉쇄 밸브의 밸브 열림 개시 위치의 학습을 빨리 종료할 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 연료 탱크의 내압이 소정값보다 작은 값만큼 저하된 것을 검출했을 때에 임시 학습 플래그를 온시키고, 상기 연료 탱크의 내압이 계속해서 저하되어 있는 상태에서, 후공정에 있어서 상기 연료 탱크의 내압이 소정값 이상 저하되었을 때에는, 상기 임시 학습 플래그가 온되었을 때의 공정, 혹은 그 전공정의 제 2 시간 유지 상태에 있어서의 상기 스트로크량에 기초하여 밸브 열림 개시 위치가 결정된다. 이로써, 연료 탱크의 내압이 낮아, 봉쇄 밸브의 밸브 열림이 개시되어도 탱크의 내압이 완만히 저하되는 경우에도, 정밀도 좋게 봉쇄 밸브의 밸브 열림 개시 위치를 학습할 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 연료 탱크의 내압이 소정값 이상 저하되었을 때의 공정, 혹은 임시 학습 플래그가 온되었을 때의 공정에 있어서의 제 2 시간 유지 상태의 상기 스트로크량에 기초하여 밸브 열림 개시 위치를 결정할 때에는, 상기 스트로크량으로부터 제 1 소정 스트로크와 제 2 소정 스트로크의 차에 기초하는 값을 감산하고, 상기 연료 탱크의 내압이 소정값 이상 저하되었을 때의 직전의 공정, 혹은 상기 임시 학습 플래그가 온되었을 때의 직전의 공정에 있어서의 제 2 시간 유지 상태의 상기 스트로크량에 기초하여 밸브 열림 개시 위치를 결정할 때에는, 상기 스트로크량에 제 1 소정 스트로크와 제 2 소정 스트로크의 차에 기초하는 값을 가산하는 것을 특징으로 한다. 그래서, 봉쇄 밸브의 밸브 열림 개시 위치의 학습 정밀도가 향상된다.

본 발명에 따르면, 봉쇄 밸브에 있어서의 밸브 열림 개시 위치의 학습 정밀도를 향상시킬 수 있다.

도 1 은 본 발명의 실시 형태 1 에 관련된 증발 연료 처리 장치의 전체 구성 도이다.
도 2 는 상기 증발 연료 처리 장치에서 사용되는 봉쇄 밸브의 이니셜라이즈 상태를 나타내는 종단면도이다.
도 3 은 상기 봉쇄 밸브의 밸브 닫힘 상태를 나타내는 종단면도이다.
도 4 는 상기 봉쇄 밸브의 밸브 열림 상태를 나타내는 종단면도이다.
도 5 는 상기 봉쇄 밸브의 밸브 열림 개시 위치를 학습하는 학습 제어를 나타내는 그래프이다.
도 6 은 도 5 의 VI 화살표 부분의 학습 제어를 나타내는 그래프 I 이다.
도 7 은 도 5 의 VI 화살표 부분의 학습 제어를 나타내는 그래프 II 이다.
도 8 은 변경예에 관련된 학습 제어를 나타내는 그래프이다.
도 9 는 변경예에 관련된 학습 제어를 나타내는 그래프이다.
도 10 은 변경예에 관련된 학습 제어를 나타내는 그래프이다.
도 11 은 변경예에 관련된 탱크 내압과 학습 플래그의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 12 는 변경예에 관련된 탱크 내압과 학습 플래그의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 13 은 변경예에 관련된 탱크 내압과 학습 플래그의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 14 는 변경예에 관련된 학습 제어를 나타내는 그래프이다.
도 15 는 본 발명의 실시 형태 2 에 관련된 증발 연료 처리 장치의 학습 제어에 있어서의 봉쇄 밸브의 스트로크량을 변화시키는 제어를 나타내는 플로우 차트이다.
도 16 은 상기 학습 제어에 있어서의 연료 탱크의 내압이 소정값 이상 저하된 것을 검출하는 제어를 나타내는 플로우 차트이다.
도 17 은 상기 학습 제어를 나타내는 그래프이다.
도 18 은 변경예에 관련된 학습 제어에 있어서의 봉쇄 밸브의 스트로크량을 변화시키는 제어를 나타내는 플로우 차트이다.
도 19 는 변경예에 관련된 학습 제어를 나타내는 그래프이다.

[실시 형태 1]

이하, 도 1 내지 도 14 에 기초하여 본 발명의 실시 형태 1 에 관련된 증발 연료 처리 장치 (20) 를 설명한다. 본 실시 형태의 증발 연료 처리 장치 (20) 는, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 차량의 엔진 시스템 (10) 에 구비되어 있고, 차량의 연료 탱크 (15) 에서 발생된 증발 연료가 외부로 누출되지 않게 하기 위한 장치이다.

＜증발 연료 처리 장치 (20) 의 구조 개요에 대해서＞

증발 연료 처리 장치 (20) 는, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 캐니스터 (22) 와, 그 캐니스터 (22) 에 접속된 베이퍼 통로 (24), 퍼지 통로 (26) 및 대기 통로 (28) 를 구비하고 있다. 캐니스터 (22) 내에는, 흡착재로서의 활성탄 (도시 생략) 이 장전되어 있고, 연료 탱크 (15) 내의 증발 연료를 상기 흡착재에 의해 흡착할 수 있도록 구성되어 있다. 베이퍼 통로 (24) 의 일단부 (상류측 단부) 는, 연료 탱크 (15) 내의 기층부와 연통되어 있고, 베이퍼 통로 (24) 의 타단부 (하류측 단부) 가 캐니스터 (22) 내와 연통되어 있다. 그리고, 베이퍼 통로 (24) 도중에는 베이퍼 통로 (24) 를 연통·차단하는 봉쇄 밸브 (40) (후기 (後記) 함) 가 개재 장착되어 있다. 또한, 퍼지 통로 (26) 의 일단부 (상류측 단부) 는, 캐니스터 (22) 내와 연통되어 있고, 퍼지 통로 (26) 의 타단부 (하류측 단부) 가 엔진 (14) 의 흡기 통로 (16) 에 있어서의 스로틀 밸브 (17) 보다 하류측 통로부와 연통되어 있다. 그리고, 퍼지 통로 (26) 도중에는 퍼지 통로 (26) 를 연통·차단하는 퍼지 밸브 (26v) 가 개재 장착되어 있다.

또한, 캐니스터 (22) 는 고장 검출에 사용되는 OBD 용 부품 (28v) 을 개재하여 대기 통로 (28) 가 연통되어 있다. 대기 통로 (28) 도중에는 에어 필터 (28a) 가 개재 장착되어 있고, 대기 통로 (28) 의 타단부는 대기로 개방되어 있다. 상기 봉쇄 밸브 (40), 퍼지 밸브 (26v) 및 OBD 용 부품 (28v) 은, ECU (19) 로부터의 신호에 기초하여 제어된다. 또한, ECU (19) 에는, 연료 탱크 (15) 내의 압력을 검출하는 탱크 내압 센서 (15p) 등의 신호가 입력된다.

＜증발 연료 처리 장치 (20) 의 동작 개요에 대해서＞

다음으로, 증발 연료 처리 장치 (20) 의 기본적 동작에 대해서 설명한다. 차량 주차 중에는, 봉쇄 밸브 (40) 가 밸브 닫힘 상태로 유지된다. 그래서, 연료 탱크 (15) 의 증발 연료가 캐니스터 (22) 내로 유입되는 일은 없다. 그리고, 주차 중에 차량의 이그니션 스위치가 온되면, 봉쇄 밸브 (40) 의 밸브 열림 개시 위치를 학습하는 학습 제어가 실행된다 (후기함). 또, 차량 주차 중에는, 퍼지 밸브 (26v) 는 밸브 닫힘 상태로 유지되어 퍼지 통로 (26) 는 차단 상태가 되고, 대기 통로 (28) 는 연통 상태로 유지된다. 차량 주행 중에는, 소정의 퍼지 조건이 성립되는 경우에, ECU (19) 가 캐니스터 (22) 에 흡착되어 있는 증발 연료를 퍼지시키는 제어를 실행한다. 이 제어에서는, 캐니스터 (22) 를 대기 통로 (28) 에 의해 대기로 연통시킨 채로, 퍼지 밸브 (26v) 가 개폐 제어된다. 퍼지 밸브 (26v) 가 열리면, 엔진 (14) 의 흡기 부압 (負壓) 이 퍼지 통로 (26) 를 통해 캐니스터 (22) 내에 작용한다. 이로써, 캐니스터 (22) 내에 대기 통로 (28) 로부터 공기가 유입되게 된다. 또한, 퍼지 밸브 (26v) 가 열리면, 봉쇄 밸브 (40) 가 밸브 열림 방향으로 동작하여 연료 탱크 (15) 의 압력 빼기 제어가 실행된다. 이로써, 캐니스터 (22) 내에 베이퍼 통로 (24) 로부터 연료 탱크 (15) 내의 기체가 유입되게 된다. 이 결과, 캐니스터 (22) 내의 흡착재가 캐니스터 (22) 로 유입되는 공기 등에 의해 퍼지되고, 상기 흡착재로부터 이탈된 증발 연료가 공기와 함께 엔진 (14) 의 흡기 통로 (16) 로 유도되어 엔진 (14) 내에서 연소된다.

＜봉쇄 밸브 (40) 의 기본 구조에 대해서＞

봉쇄 밸브 (40) 는, 밸브 닫힘 상태에서 베이퍼 통로 (24) 를 봉쇄하고, 밸브 열림 상태에서 베이퍼 통로 (24) 를 흐르는 기체의 유량을 제어하는 유량 제어 밸브이고, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 밸브 케이싱 (42) 과 스텝핑 모터 (50) 와 밸브 가이드 (60) 와 밸브체 (70) 를 구비하고 있다. 밸브 케이싱 (42) 에는, 밸브실 (44), 유입로 (45) 및 유출로 (46) 에 의해 일련상을 이루는 역 L 자상의 유체 통로 (47) 가 구성되어 있다. 또한, 밸브실 (44) 의 하면, 즉 유입로 (45) 의 상단 개구부의 입구 가장자리에는, 밸브 시트 (48) 가 동심상으로 형성되어 있다. 상기 스텝핑 모터 (50) 는, 상기 밸브 케이싱 (42) 의 상부에 설치되어 있다. 상기 스텝핑 모터 (50) 는, 모터 본체 (52) 와, 그 모터 본체 (52) 의 하면으로부터 돌출되고, 정역회전 가능하게 구성된 출력축 (54) 을 갖고 있다. 출력축 (54) 은, 밸브 케이싱 (42) 의 밸브실 (44) 내에 동심상으로 배치되어 있고, 그 출력축 (54) 의 외주면에 수나사부 (54n) 가 형성되어 있다.

밸브 가이드 (60) 는, 원통상의 통벽부 (62) 와 통벽부 (62) 의 상단 개구부를 폐쇄하는 상벽부 (64) 로 천정있는 원통상으로 형성되어 있다. 상벽부 (64) 의 중앙부에는 통축부 (66) 가 동심상으로 형성되어 있고, 그 통축부 (66) 의 내주면에 암나사부 (66w) 가 형성되어 있다. 상기 밸브 가이드 (60) 는, 상기 밸브 케이싱 (42) 에 대하여, 회전 정지 수단 (도시 생략) 에 의해 축회전 방향으로 회전 정지된 상태에서 축 방향 (상하 방향) 으로 이동 가능하게 배치되어 있다. 밸브 가이드 (60) 의 통축부 (66) 의 암나사부 (66w) 에는, 상기 스텝핑 모터 (50) 의 출력축 (54) 의 수나사부 (54n) 가 나사 결합되어 있고, 스텝핑 모터 (50) 의 출력축 (54) 의 정역회전에 기초하여, 밸브 가이드 (60) 가 상하 방향 (축 방향) 으로 승강 이동 가능하게 구성되어 있다. 상기 밸브 가이드 (60) 의 주위에는, 그 밸브 가이드 (60) 를 상방으로 탄성 지지하는 보조 스프링 (68) 이 개재 장착되어 있다.

상기 밸브체 (70) 는, 원통상의 통벽부 (72) 와 통벽부 (72) 의 하단 개구부를 폐쇄하는 하벽부 (74) 로 바닥있는 원통상으로 형성되어 있다. 하벽부 (74) 의 하면에는, 예를 들어 원판상의 고무상 탄성재로 이루어지는 시일 부재 (76) 가 장착되어 있다. 상기 밸브체 (70) 는, 상기 밸브 가이드 (60) 내에 동심상으로 배치되어 있고, 그 밸브체 (70) 의 시일 부재 (76) 가 밸브 케이싱 (42) 의 밸브 시트 (48) 의 상면에 대하여 맞닿을 수 있게 배치되어 있다. 밸브체 (70) 의 통벽부 (72) 의 상단 외주면에는, 원주 방향으로 복수 개의 연결 볼록부 (72t) 가 형성되어 있다. 그리고, 밸브체 (70) 의 연결 볼록부 (72t) 가 밸브 가이드 (60) 의 통벽부 (62) 의 내주면에 형성된 세로홈 형상의 연결 오목부 (62m) 와 일정 치수만큼 상하 방향으로 상대 이동할 수 있는 상태로 끼워 맞춰져 있다. 그리고, 밸브 가이드 (60) 의 연결 오목부 (62m) 의 저벽부 (62b) 가 밸브체 (70) 의 연결 볼록부 (72t) 에 대하여 하방에서부터 맞닿은 상태로, 밸브 가이드 (60) 와 밸브체 (70) 가 일체로 상방 (밸브 열림 방향) 으로 이동할 수 있게 된다. 또, 상기 밸브 가이드 (60) 의 상벽부 (64) 와 상기 밸브체 (70) 의 하벽부 (74) 의 사이에는, 밸브 가이드 (60) 에 대하여 밸브체 (70) 를 항상 하방, 즉, 밸브 닫힘 방향으로 탄성 지지하는 밸브 스프링 (77) 이 동심상으로 개재 장착되어 있다.

＜봉쇄 밸브 (40) 의 기본 동작에 대해서＞

다음으로, 봉쇄 밸브 (40) 의 기본 동작에 대해서 설명한다. 봉쇄 밸브 (40) 는, ECU (19) 로부터의 출력 신호에 기초하여 스텝핑 모터 (50) 를 밸브 열림 방향, 혹은 밸브 닫힘 방향으로 미리 정해진 스텝수만큼 회전시킨다. 그리고, 스텝핑 모터 (50) 가 미리 정해진 스텝수만큼 회전함으로써, 스텝핑 모터 (50) 의 출력축 (54) 의 수나사부 (54n) 와 밸브 가이드 (60) 의 통축부 (66) 의 암나사부 (66w) 의 나사 결합 작용에 의해, 밸브 가이드 (60) 가 상하 방향으로 미리 정해진 스트로크량만큼 이동하게 된다. 상기 봉쇄 밸브 (40) 에서는, 예를 들어 전체 열림 위치에 있어서 스텝수가 약 200 Step, 스트로크량이 약 5 mm 가 되도록 설정되어 있다.

봉쇄 밸브 (40) 의 이니셜라이즈 상태 (초기 상태) 에서는, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 밸브 가이드 (60) 가 하한 위치에 유지되고, 그 밸브 가이드 (60) 의 통벽부 (62) 의 하단면이 밸브 케이싱 (42) 의 밸브 시트 (48) 의 상면에 대하여 맞닿아 있다. 또한, 이 상태에서, 밸브체 (70) 의 연결 볼록부 (72t) 는, 밸브 가이드 (60) 의 연결 오목부 (62m) 의 저벽부 (62b) 에 대하여 상방으로 위치하고 있고, 밸브체 (70) 의 시일 부재 (76) 는 밸브 스프링 (77) 의 탄성력에 의해, 밸브 케이싱 (42) 의 밸브 시트 (48) 의 상면으로 가압되고 있다. 즉, 봉쇄 밸브 (40) 는 전체 닫힘 상태로 유지되어 있다. 그리고, 이 때의 스텝핑 모터 (50) 의 스텝수가 0 Step 이고, 밸브 가이드 (60) 의 축 방향 (상방향) 의 이동량, 즉, 밸브 열림 방향의 스트로크량이 0 mm 가 된다.

또, 차량 주차 중 등에서는, 봉쇄 밸브 (40) 의 스텝핑 모터 (50) 가 이니셜라이즈 상태에서 밸브 열림 방향으로, 예를 들어 4 Step 회전한다. 이로써, 스텝핑 모터 (50) 의 출력축 (54) 의 수나사부 (54n) 와 밸브 가이드 (60) 의 통축부 (66) 의 암나사부 (66w) 의 나사 결합 작용으로 밸브 가이드 (60) 가 약 0.1 mm 상방으로 이동하고, 밸브 케이싱 (42) 의 밸브 시트 (48) 로부터 뜬 상태로 유지된다. 이로써, 기온 등의 환경 변화로 봉쇄 밸브 (40) 의 밸브 가이드 (60) 와 밸브 케이싱 (42) 의 밸브 시트 (48) 사이에 무리한 힘이 잘 가해지지 않는다. 또, 이 상태에서, 밸브체 (70) 의 시일 부재 (76) 는 밸브 스프링 (77) 의 탄성력에 의해, 밸브 케이싱 (42) 의 밸브 시트 (48) 의 상면으로 가압되고 있다.

스텝핑 모터 (50) 가 4 Step 회전한 위치에서 밸브 열림 방향으로 더 회전하면, 상기 수나사부 (54n) 와 암나사부 (66w) 의 나사 결합 작용으로 밸브 가이드 (60) 가 상방으로 이동하여, 도 3 에 나타내는 바와 같이, 밸브 가이드 (60) 의 연결 오목부 (62m) 의 저벽부 (62b) 가 밸브체 (70) 의 연결 볼록부 (72t) 에 하방에서부터 맞닿는다. 그리고, 밸브 가이드 (60) 가 상방으로 더 이동함으로써, 도 4 에 나타내는 바와 같이, 밸브체 (70) 가 밸브 가이드 (60) 와 함께 상방으로 이동하고, 밸브체 (70) 의 시일 부재 (76) 가 밸브 케이싱 (42) 의 밸브 시트 (48) 로부터 멀어지게 된다. 이로써, 봉쇄 밸브 (40) 의 밸브가 열린다.

여기서, 봉쇄 밸브 (40) 의 밸브 열림 개시 위치는, 밸브체 (70) 에 형성된 연결 볼록부 (72t) 의 위치 공차, 밸브 가이드 (60) 의 연결 오목부 (62m) 에 형성된 저벽부 (62b) 의 위치 공차 등에 의해, 봉쇄 밸브 (40) 마다 상이하기 때문에, 정확히 밸브 열림 개시 위치를 학습할 필요가 있다. 이 학습을 행하는 것이 학습 제어이고, 봉쇄 밸브 (40) 의 스텝핑 모터 (50) 를 밸브 열림 방향으로 회전 (스텝수를 증가) 시키면서 연료 탱크 (15) 의 내압이 소정값 이상 저하된 타이밍에 기초하여 밸브 열림 개시 위치의 스텝수를 검출한다. 이와 같이, 봉쇄 밸브 (40) 가 밸브 닫힘 상태일 때에는 밸브 가이드 (60) 가 본 발명의 밸브 가동부에 상당하고, 봉쇄 밸브 (40) 가 밸브 열림 상태일 때에는 밸브 가이드 (60) 와 밸브체 (70) 가 본 발명의 밸브 가동부에 상당한다.

＜봉쇄 밸브 (40) 의 학습 제어에 대해서＞

다음으로, 도 5 내지 도 7 에 기초하여, 봉쇄 밸브 (40) 의 밸브 열림 개시 위치의 학습 제어에 대해서 설명한다. 학습 제어는, 차량 주차 중에 엔진의 이그니션 스위치가 온된 타이밍에 실행된다. 여기서, 도 5 의 윗 도면은, 시간을 기준 (가로축) 으로 하여 스텝핑 모터 (50) 의 스텝수의 변화, 즉, 밸브 가이드 (60) 및 밸브체 (70) 의 스트로크량 (축 방향의 이동량) 을 나타내고 있다. 그래서, 이후, 스텝수와 스트로크량은 동의어로서 사용한다. 또한, 도 5 의 아랫 도면은, 시간을 기준 (가로축) 으로 하여 연료 탱크 (15) 의 내압 (탱크 내압) 의 변화를 나타내고 있다. 여기서, 탱크 내압은 일정 주기 (ΔTs) 마다 검출된다.

전술한 바와 같이, 차량 주차 중에는, 스텝핑 모터 (50) 가 밸브 열림 방향으로, 예를 들어 4 Step 회전하여 밸브 가이드 (60) 가 밸브 케이싱 (42) 의 밸브 시트 (48) 로부터 약 0.1 mm 뜬 상태로 유지되어 있다. 이 상태에서, 엔진의 이그니션 스위치가 온되면, 스텝핑 모터 (50) 가 밸브 닫힘 방향으로 4 Step (-4 Step) 회전하고, 상기 봉쇄 밸브 (40) 는 이니셜라이즈 상태 (0 Step) 로 되돌려진다. 다음으로, 도 5 의 윗 도면에 나타내는 바와 같이, 스텝핑 모터 (50) 가 봉쇄 밸브 (40) 의 설계상의 밸브 닫힘 한계 위치 S0 Step 까지 밸브 열림 방향으로 고속 회전한다. 이로써, 밸브 가이드 (60) 가 비교적 빠르게 밸브 닫힘 한계 위치까지 상방으로 이동하게 되어, 학습 시간의 단축을 도모할 수 있게 된다. 또, 이 때에는, 밸브체 (70) 의 시일 부재 (76) 는, 밸브 스프링 (77) 의 탄성력으로 밸브 케이싱 (42) 의 밸브 시트 (48) 의 상면에 맞닿고 있어, 봉쇄 밸브 (40) 는 밸브 닫힘 상태이다.

스텝핑 모터 (50) 가 봉쇄 밸브 (40) 의 밸브 닫힘 한계 위치 S0 Step 까지 밸브 열림 방향으로 회전하면, 스텝핑 모터 (50) 가 정지하고 일정 시간 T1 (예를 들어, 500 msec) 만큼 이 상태가 유지된다 (도 5 의 윗 도면 참조). 다음으로, 스텝핑 모터 (50) 가 B Step (예를 들어, -2 Step) 만큼 밸브 닫힘 방향으로 회전하여, 일정 시간 T2 (예를 들어, 1 sec) 만큼 이 상태가 유지된다. 그리고, 스텝핑 모터 (50) 가 일정 시간 T2 유지되어 있는 동안의 소정 타이밍에 탱크 내압이 검출된다. 이 때, 검출된 탱크 내압이 전회의 검출값에 대하여 소정값 (ΔP1) 이상 저하되지 않으면, 밸브 닫힘 한계 위치 S0 Step 에서 B Step (B ＝ 2) 감산한 값, 즉, (S0-2) Step 이 스트로크량으로서 기억된다.

다음으로, 도 6 의 윗 도면에 나타내는 바와 같이, 스텝핑 모터 (50) 가 A Step (예를 들어, 4 Step) 만큼 밸브 열림 방향으로 회전하여 일정 시간 T1 (예를 들어, 500 msec) 유지된 후, 스텝핑 모터 (50) 가 B Step (예를 들어, -2 Step) 만큼 밸브 닫힘 방향으로 회전하여, 일정 시간 T2 (예를 들어, 1 sec) 유지된다. 그리고, 스텝핑 모터 (50) 가 일정 시간 T2 유지되어 있는 동안의 소정 타이밍에 탱크 내압이 검출된다. 이 때, 탱크 내압이 전회의 검출값에 대하여 소정값 (ΔP1) 이상 저하되지 않으면, 전회의 스트로크량 (S0-2) Step 에 금회 밸브 열림 방향의 스트로크량 A 와 밸브 닫힘 방향의 스트로크량 B 의 차 (A－B ＝ 2) Step 를 가산한 값이 새로운 스트로크량이 된다. 즉, 스트로크량이 (S0-2) Step 에서 S0 Step 으로 갱신된다. 여기서, 탱크 내압의 검출 주기 (ΔTs) 와 스텝핑 모터 (50) 가 밸브 열림 방향으로 회전하여 일정 시간 T1 유지되고, 밸브 닫힘 방향으로 회전하여 일정 시간 T2 유지되는 학습 주기가 동일하게 설정되어 있다.

그리고, 이와 같은 공정이 반복적으로 실행되어, 도 6 의 탱크 내압의 그래프에 나타내는 바와 같이, 금회에 검출된 탱크 내압이 전회 (타이밍 Ts3 참조) 의 검출값에 대하여 소정값 (ΔP1) 이상 저하되면 (타이밍 Ts4 참조), 봉쇄 밸브 (40) 의 밸브 열림이 개시된 것으로 판정된다. 이로써, 도 6 의 아랫 도면에 나타내는 바와 같이, 타이밍 Ts4 에 학습 플래그가 온된다. 이 결과, 도 6 의 학습값의 그래프에 나타내는 바와 같이, 하나 전의 공정 (타이밍 Ts3 참조) 에 갱신된 스트로크량 S3 에 (A－B－1 ＝ 1) Step 이 가산된 값이 밸브 열림 개시 위치의 학습값 Sx 로서 기억되고, 학습 제어가 종료된다. 여기서, 봉쇄 밸브 (40) 의 밸브 열림 개시 위치의 판정에 사용되는 탱크 내압의 변화량인 소정값 (ΔP1) 은, 탱크 내압 센서 (15p) 의 특성의 편차나, 차량 주행 등에 의한 연료 탱크 (15) 의 액면 흔들림을 고려하여, 예를 들어 0.3 kPa 정도의 값으로 설정되어 있다.

또, 학습 플래그가 온되었을 때에, 하나 전의 공정 (타이밍 Ts3 참조) 에서 갱신된 스트로크량 S3 에 (A－B－1 ＝ 1) Step 을 가산하여 학습값 Sx 로 하는 예를 나타냈는데, 도 7 의 학습값의 그래프에 나타내는 바와 같이, 학습 플래그가 온된 공정 (타이밍 Ts4 참조) 에서 스트로크량을 S3 Step 에서 S4 Step 으로 갱신하고, 갱신된 스트로크량 S4 에서 (A－B－1 ＝ 1) Step 을 감산한 값을 학습값 Sx 로서 기억할 수도 있다. 상기한 바와 같이, 스텝핑 모터 (50) 를 A Step (예를 들어, 4 Step) 만큼 밸브 열림 방향으로 회전시키는 상태가, 본 발명의 밸브 가동부를 제 1 소정 스트로크만큼 밸브 열림 방향으로 변화시키는 상태에 상당하고, 스텝핑 모터 (50) 를 B Step (예를 들어, 2 Step) 만큼 밸브 닫힘 방향으로 회전시키는 상태가, 본 발명의 밸브 가동부를 제 2 소정 스트로크만큼 밸브 닫힘 방향으로 변화시키는 상태에 상당한다. 또한, 일정 시간 T1 (예를 들어, 500 msec) 은 본 발명의 제 1 시간에 상당하고, 일정 시간 T2 (예를 들어, 1 sec) 가 본 발명의 제 2 시간에 상당한다.

＜본 실시 형태에 관련된 증발 연료 처리 장치 (20) 의 장점＞

본 실시 형태에 관련된 증발 연료 처리 장치 (20) 에 따르면, 봉쇄 밸브 (40) 의 밸브 열림 개시 위치의 학습에서는, 스텝핑 모터 (50) 를 A Step (예를 들어, 4 Step) 만큼 밸브 열림 방향으로 회전시켜 일정 시간 T1 (예를 들어, 500 msec) 유지하고, 또한, 스텝핑 모터 (50) 를 B Step (예를 들어, 2 Step) 만큼 밸브 닫힘 방향으로 회전시켜 일정 시간 T2 (예를 들어, 1 sec) 유지하는 공정을 반복하여, 단계적으로 밸브 가이드 (60), 밸브체 (70) (밸브 가동부) 의 스트로크량을 밸브 열림 방향으로 변화시킨다. 즉, 봉쇄 밸브 (40) 의 밸브 열림 개시 위치에서는, 유로가 많이 열린 상태에서 닫힘 방향으로 되돌려지게 되기 때문에, 연료 탱크 (15) 내의 내압 변화의 응답성이 양호해지고, 실제의 밸브 열림 개시시와 밸브 열림 개시 판정시 (연료 탱크 (15) 의 내압 저하 검출 타이밍) 의 시간 편차가 작아져, 학습 정밀도를 향상시킬 수 있다.

＜변경예 1＞

본 발명은 상기한 실시 형태에 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에 있어서의 변경이 가능하다. 예를 들어, 본 실시 형태에서는, 연료 탱크 (15) 의 내압 (탱크 내압) 을 학습 주기에 맞춰 일정 주기 (ΔTs) 마다 검출하는 예를 나타냈는데, 탱크 내압을 항시 검출할 수도 있다. 이로써, 예를 들어 도 8 의 탱크 내압의 그래프에 나타내는 바와 같이, 탱크 내압이 소정값 (ΔP1) 이상 저하된 것을 검출한 시점에서 (타이밍 Tsx 참조), 학습 주기에 관계 없이 학습 플래그를 온시키고, 학습값 Sx (＝ S4＋A－B－1) 를 갱신할 수 있다. 또한, 학습값을 갱신하면, 봉쇄 밸브 (40) 의 스텝핑 모터 (50) 를 X Step 만큼 밸브 닫힘 방향으로 회전시켜 밸브 가이드 (60), 밸브체 (70) 를 밸브 닫힘 위치까지 되돌리는 것이 바람직하다. 이로써, 연료 탱크 (15) 의 내압이 높은 경우에도, 연료 탱크 (15) 내의 기체가 다량으로 캐니스터 (22) 측으로 유입되는 것을 방지할 수 있게 된다.

＜변경예 2＞

또, 본 실시 형태에서는, 연료 탱크 (15) 의 내압 (탱크 내압) 이 전회의 검출값에 대하여 소정값 (ΔP1) 이상 저하되고 비로소, 봉쇄 밸브 (40) 의 밸브 열림이 개시된 것으로 판정되었다. 그러나, 탱크 내압이 낮은 경우, 봉쇄 밸브 (40) 의 밸브 열림이 개시되어도, 탱크 내압이 소정값 (ΔP1) 이상 저하되지 않는 경우가 생각된다. 이와 같은 경우에도, 정확히 학습 제어가 실행되도록 하기 위해, 도 9 에 나타내는 바와 같이, 임시 학습 플래그를 온시킴으로써, 스트로크량의 갱신을 보류하는 것이 행해진다.

즉, 도 9 에 나타내는 방법은, 연료 탱크 (15) 의 내압 (탱크 내압) 을 학습 주기에 맞춰 일정 주기 (ΔTs) 마다 검출하고, 탱크 내압이 소정값 (ΔP1) 보다 작은 제 1 기준값 (ΔP01) 보다 저하된 경우에, 봉쇄 밸브 (40) 의 밸브 열림 개시의 가능성이 있는 것으로 판정하여 임시 학습 플래그를 온시키도록 구성되어 있다. 예를 들어, 스텝핑 모터 (50) 가 B Step (예를 들어, -2 Step) 만큼 밸브 닫힘 방향으로 회전하여 일정 시간 T2 (예를 들어, 1 sec) 유지되어 있는 동안의 탱크 내압이, 도 9 의 탱크 내압의 그래프에 나타내는 바와 같이, 전회의 검출값 (타이밍 Ts2 참조) 에 대하여 제 1 기준값 (ΔP01) 보다 저하되어 있음이 검출되면 (타이밍 Ts3 참조), 이 타이밍 Ts3 에 임시 학습 플래그가 온된다.

이 때, 스텝핑 모터 (50) 의 스텝수는, 도 9 의 윗 도면에 나타내는 바와 같이, S3 Step 이지만, 임시 학습 플래그가 온됨으로써 스트로크량의 갱신이 금지된다. 즉, 전회 공정에서 갱신된 스트로크량 (S2 Step) 이 보류된다. 다음으로, 스텝핑 모터 (50) 가 A Step (예를 들어, 4 Step) 만큼 밸브 열림 방향으로 회전하여 일정 시간 T1 (예를 들어, 500 msec) 유지된 후, 스텝핑 모터 (50) 가 B Step (예를 들어, -2 Step) 만큼 밸브 닫힘 방향으로 회전하여, 일정 시간 T2 (예를 들어, 1 sec) 유지된다. 그리고, 스텝핑 모터 (50) 가 일정 시간 T2 유지되어 있는 동안의 타이밍 Ts4 에 탱크 내압이 검출된다. 이 때, 금회에 검출된 탱크 내압이 전회의 검출값 (타이밍 Ts3 참조) 에 대하여 소정값 (ΔP1) 이상 저하되어 있으면 (타이밍 Ts4 참조), 이 타이밍 Ts4 에 학습 플래그가 온된다. 이로써, 보류된 스트로크량 (S2 Step) 에 (A－B－1 ＝ 1) Step 이 가산된 값이 밸브 열림 개시 위치의 학습값 Sx 로서 기억되고, 학습 제어가 종료된다. 즉, 탱크 내압이 낮은 경우에도, 정확히 학습 제어를 실행할 수 있게 된다.

여기서, 도 9 에서는, 임시 학습 플래그가 온되었을 때에, 스트로크량의 갱신이 금지되는 예를 나타냈는데, 도 10 에 나타내는 바와 같이, 타이밍 Ts3 에 임시 학습 플래그가 온된 경우에도 스트로크량을 S2 Step 에서 S3 Step 으로 갱신하고, 다음 공정에서 학습 플래그가 온되었을 때에 (타이밍 Ts4 참조), 갱신된 스트로크량 (S3 Step) 에서 (A－B－1 ＝ 1) Step 을 감산하는 방법으로도 가능하다.

여기서, 도 9, 도 10 에서는, 연료 탱크 (15) 의 내압 (탱크 내압) 을 일정 주기 (ΔTs) 마다 검출하는 예를 나타냈다. 그러나, 도 11 에 나타내는 바와 같이, 탱크 내압을 항시 검출할 수 있게 하고, 탱크 내압이 전회의 검출값 (타이밍 Ts4 참조) 에 대하여 소정값 (ΔP1) 이상 저하된 시점에서 (타이밍 Tsx 참조), 학습 플래그를 온시킬 수도 있다. 또한, 도 9, 도 10 에서는, 탱크 내압이 일정 주기 (ΔTs) 동안에 제 1 기준값 (ΔP01) 보다 저하된 타이밍 (타이밍 Ts3 참조) 에 임시 학습 플래그를 온시키고, 탱크 내압이 일정 주기 (ΔTs) 내에 소정값 (ΔP1) 이상 저하된 타이밍 (타이밍 Ts4 참조) 에 학습 플래그를 온시키는 예를 나타냈다. 그러나, 도 12 에 나타내는 바와 같이, 탱크 내압이 일정 주기 (ΔTs) 동안에 제 1 기준값 (ΔP01) 보다 저하된 타이밍 (타이밍 Ts4 참조) 에 임시 학습 플래그를 온시키고, 다음 공정 (일정 주기 (ΔTs) 동안) 에서 탱크 내압이 저하된 값과 전회 공정에서 탱크 내압이 저하된 값의 가산값, 즉, 탱크 내압의 저하량 적산값이 소정값 (ΔP1) 이상인 경우에 학습 플래그를 온시킬 수도 있다. 또한, 도 13 에 나타내는 바와 같이, 탱크 내압을 항시 검출할 수 있도록 하고, 탱크 내압의 저하량 적산값이 소정값 (ΔP1) 이상이 된 시점 (타이밍 Tsx 참조) 에서 학습 플래그를 온시킬 수도 있다.

＜변경예 3＞

탱크 내압이 낮은 경우, 봉쇄 밸브 (40) 의 밸브 열림이 개시되어도 탱크 내압이 완만히 저하되어 소정값 (ΔP1) 이상 저하되기까지 시간이 걸리는 경우가 고려된다. 이러한 경우에도, 정확히 학습 제어가 실행되도록 하기 위해, 도 14 에 나타내는 바와 같이, 임시 학습 플래그가 온되고 나서 탱크 내압의 저하 상황을 감시하고, 탱크 내압의 저하량 적산값이 소정값 (ΔP1) 이상이 되었을 때에 학습 플래그를 온시키는 것이 행해진다.

즉, 도 14 의 탱크 내압의 그래프에 나타내는 바와 같이, 탱크 내압이 전회의 검출값 (타이밍 Ts2 참조) 에 대하여 제 1 기준값 (ΔP01) 보다 저하되어 있음이 검출되면 (타이밍 Ts3 참조), 이 타이밍 Ts3 에 임시 학습 플래그가 온된다. 이 때, 스텝핑 모터 (50) 의 스텝수 (스트로크량) 는, 도 14 의 윗 도면에 나타내는 바와 같이, S3 Step 이지만, 임시 학습 플래그가 온됨으로써 스트로크량의 갱신이 금지된다. 즉, 전회 공정에서 갱신된 스트로크량 (S2 Step) 이 보류된다. 그리고, 다음 공정에 있어서의 탱크 내압의 저하분, 즉, 제 2 기준값 (ΔP02) 이 제 1 기준값 (ΔP01) 보다 큰 경우에, 임시 학습 플래그의 온 상태가 유지된다. 또한, 다음 공정에 있어서의 탱크 내압의 저하분, 즉, 제 3 기준값 (ΔP03) 이 제 2 기준값 (ΔP02) 보다 큰 경우에, 임시 학습 플래그의 온 상태가 유지된다. 그리고, 최종적으로, 탱크 내압의 저하량 적산값이 소정값 (ΔP1) 이상이 되었을 때에 학습 플래그가 온된다.

이로써, 임시 학습 플래그가 온됨으로써 보류된 스트로크량 (S2 Step) 에 (A－B－1 ＝ 1) Step 이 가산되고, 그 값이 밸브 열림 개시 위치의 학습값 Sx 로서 기억되고, 학습 제어가 종료된다. 그리고, 학습 제어가 종료된 단계에서, 봉쇄 밸브 (40) 의 스텝핑 모터 (50) 가 X Step 만큼 밸브 닫힘 방향으로 회전하여 밸브 가이드 (60), 밸브체 (70) 가 밸브 닫힘 위치까지 되돌려진다. 여기서, 임시 학습 플래그가 온된 후에, 예를 들어 다음 공정에 있어서의 탱크 내압의 저하분, 즉, 제 2 기준값 (ΔP02) 이 제 1 기준값 (ΔP01) 보다 작아진 경우에는, 봉쇄 밸브 (40) 의 밸브 열림 개시에 의한 탱크 내압의 저하가 아닌 것으로 판정하여 임시 학습 플래그를 오프시킨다.

＜그 밖의 변경예＞

본 실시 형태에서는, 스텝핑 모터 (50) 를 A Step (예를 들어, 4 Step) 만큼 밸브 열림 방향으로 회전하여 일정 시간 T1 (예를 들어, 500 msec) 유지하고, 스텝핑 모터 (50) 를 B Step (예를 들어, -2 Step) 만큼 밸브 닫힘 방향으로 회전하여, 일정 시간 T2 (예를 들어, 1 sec) 유지하고, 일정 시간 T2 유지되어 있는 동안의 소정 타이밍에 탱크 내압을 검출하는 예를 나타냈다. 그러나, 스텝핑 모터 (50) 를 밸브 열림 방향으로 회전하는 값 (A Step) 과 밸브 닫힘 방향으로 회전하는 값 (B Step) 을 적절히 변경하는 것은 가능하다. 또한, 밸브 열림 방향으로 회전했을 때의 일정 시간 T1, 및 밸브 닫힘 방향으로 회전했을 때의 일정 시간 T2 도 적절히 변경 가능하다. 또, 본 실시 형태에서는, 봉쇄 밸브 (40) 의 모터에 스텝핑 모터 (50) 를 사용하는 예를 나타냈는데, 스텝핑 모터 (50) 대신에 DC 모터 등을 사용할 수도 있다.

[실시 형태 2]

이하, 도 5 및 도 15 내지 도 19 에 기초하여 본 발명의 실시 형태 2 에 관련된 증발 연료 처리 장치 (20) 를 설명한다. 본 실시 형태에 관련된 증발 연료 처리 장치 (20) 에서는, 학습 제어에 있어서 봉쇄 밸브 (40) 의 스트로크량을 변화시키는 제어 (이하, 스트로크 제어라고 한다) 와, 연료 탱크 (15) 의 내압이 소정값 (ΔP1) 이상 저하된 것을 검출하는 제어 (이하, 내압 검지 제어라고 한다) 를 독립적으로 실행할 수 있도록 구성되어 있다. 또, 본 실시 형태에 관련된 증발 연료 처리 장치 (20) 의 다른 구성에 대해서는, 실시 형태 1 에 관련된 증발 연료 처리 장치 (20) 과 동일하기 때문에, 동일 부호를 붙여 설명을 생략한다.

본 실시 형태에 관련된 증발 연료 처리 장치 (20) 의 학습 제어에서는, 봉쇄 밸브 (40) 의 스트로크 제어는, 도 15 의 플로우 차트에 기초하여 실행된다. 여기서, 도 15 의 플로우 차트에 나타내는 처리는, ECU (19) (도 1 참조) 의 메모리에 격납된 프로그램에 기초하여 소정 주기 Tx 마다 반복적으로 실행된다. 본 실시 형태에서는, 소정 주기 Tx 는, 예를 들어 Tx ＝ 300 ms 로 설정되어 있다. 또, 상기 학습 제어에 있어서의 내압 검지 제어는, 도 16 의 플로우 차트에 기초하여 실행된다. 여기서, 도 16 의 플로우 차트에 나타내는 처리는, 마찬가지로 ECU (19) 의 메모리에 격납된 프로그램에 기초하여 소정 주기 Tv 마다 반복적으로 실행된다. 본 실시 형태에서는, 소정 주기 Tv 는, 예를 들어 Tv ＝ 1/3 × Tx ＝ 100 ms 로 설정되어 있다. 또한, 도 17 의 그래프는, 봉쇄 밸브 (40) 의 스트로크 제어와 내압 검지 제어의 시간마다의 변화를 나타내는 그래프이고, 도 5 의 그래프에 있어서, 봉쇄 밸브 (40) 의 스텝핑 모터 (50) 가 밸브 열림 방향으로 밸브 닫힘 한계 위치 S0 Step 까지 회전한 후의 상태를 상세하게 나타내고 있다.

다음으로, 도 5 및 도 15 ∼ 도 17 에 기초하여, 본 실시 형태에 관련된 학습 제어의 구체적인 수순에 대해서 설명한다. 엔진의 이그니션 스위치가 온되면, 도 5 의 윗 도면에 나타내는 바와 같이, 스텝핑 모터 (50) 가 밸브 닫힘 방향으로 4 Step (-4 Step) 회전하여, 상기 봉쇄 밸브 (40) 는 이니셜라이즈 상태 (0 Step) 로 되돌려진다. 다음으로, 스텝핑 모터 (50) 가 봉쇄 밸브 (40) 의 설계상의 밸브 닫힘 한계 위치 S0 Step 까지 밸브 열림 방향으로 고속 회전한다. 또한, 도 5 의 아랫 도면에 나타내는 바와 같이, 연료 탱크 (15) 의 내압 (탱크 내압) 이 소정 주기 Tv 마다 반복적으로 검출된다.

그리고, 봉쇄 밸브 (40) 가 밸브 닫힘 한계 위치 S0 Step (스트로크량 S0) 에 있는 상태 (도 17 의 윗 도면 타이밍 T1 참조) 에서, 도 15, 도 16 의 플로우 차트에 나타내는 처리가 개시된다. 즉, 도 15 의 스텝 S101 에서 봉쇄 밸브 (40) 의 스텝핑 모터 (50) 가 A Step (예를 들어, 4 Step) 만큼 밸브 열림 방향으로 회전 (봉쇄 밸브 (40) 가 A Step 밸브 열림 방향 동작) 했는지의 여부가 판정된다. 도 17 의 타이밍 T1 에서는, 봉쇄 밸브 (40) 가 A Step 밸브 열림 방향 동작하기 전이기 때문에, 도 15 의 스텝 S101 의 판정이 NO 가 되어, 이 타이밍의 탱크 내압 PD1 이 기억되고 (스텝 S110), 또한 봉쇄 밸브 (40) 를 A Step 밸브 열림 방향 동작시키는 처리가 실행되어 (스텝 S111), 금회 처리가 종료된다. 또, 도 16 의 플로우 차트에 나타내는 처리에서는, 학습 제어가 완료되지 않기 때문에 (스텝 S201 YES), 스텝 S202 에서 현재의 탱크 내압 P 와 도 17 의 타이밍 T1 에 기억된 탱크 내압 PD1 이 비교된다. 도 17 의 타이밍 T1, T1a, T1b 에서는, 현재의 탱크 내압 P 가 탱크 내압 PD1 로부터 ΔP1 이상 저하되지 않기 때문에, 스텝 S202 의 판정이 NO 가 된다. 그래서, 도 16 의 플로우 차트에 나타내는 처리에서는, 현재의 탱크 내압 P 가 탱크 내압 PD1 로부터 ΔP1 이상 저하될 때까지, 스텝 S201, 스텝 S202 의 처리가 소정 주기 Tv (＝ 100 ms) 로 반복적으로 실행된다.

도 15 의 플로우 차트에 있어서의 다음회 처리 (소정 주기 Tx (＝ 300 ms) 후의 처리), 즉, 도 17 의 타이밍 T2 에서는, 봉쇄 밸브 (40) 가 A Step 밸브 열림 방향 동작하고 있기 때문에 (스텝 S101 YES), 스텝 S102 에서 봉쇄 밸브 (40) 가 B Step (예를 들어, -2 Step) 만큼 밸브 닫힘 방향 동작했는지의 여부가 판정된다. 도 17 의 타이밍 T2 에서는, 봉쇄 밸브 (40) 가 B Step 밸브 닫힘 방향 동작하기 전이기 때문에, 도 15 의 스텝 S102 의 판정이 NO 가 되어, 스텝 S113 에서 봉쇄 밸브 (40) 를 B Step 밸브 닫힘 방향 동작하는 처리가 실행되어, 금회 처리가 종료된다. 즉, 봉쇄 밸브 (40) 는 A Step 밸브 열림 방향 동작하면, 도 15 의 플로우 차트의 주기 Tx (＝ 300 ms) 와 동일한 시간만큼 밸브 열림 방향 동작 상태가 유지된다.

도 15 의 플로우 차트에 있어서의 다음회 처리, 즉, 도 17 의 타이밍 T3 에서는, 봉쇄 밸브 (40) 의 A Step 밸브 열림 방향 동작과 B Step 밸브 닫힘 방향 동작이 종료되기 때문에 (스텝 S101, S102 YES), B Step 밸브 닫힘 방향 동작 후에 시간 Y 가 경과되었는지의 여부가 판정된다 (스텝 S103). 여기서, 시간 Y 는, 예를 들어 소정 주기 Tx × 4 로 설정되어 있다 (시간 Y ＝ 1200 ms). 도 17 의 타이밍 T3 에서는, 시간 Y 가 경과되지 않기 때문에 (스텝 S103 NO), 금회 처리를 종료한다. 이와 같이 하여, 도 15 의 스텝 S101, S102, S103 의 처리가 반복되어, 시간 Y 가 경과되면 (스텝 S103 YES 도 17 의 타이밍 T6 참조), 스텝 S104 에서 현재의 탱크 내압 P 와 타이밍 T1 에 기억된 탱크 내압 PD1 이 비교된다. 도 17 의 타이밍 T6 에서는, 현재의 탱크 내압 P 가 탱크 내압 PD1 로부터 ΔP1 이상 저하되지 않기 때문에, 스텝 S104 의 판정이 NO 가 된다.

그래서, 스텝 S108 에서 다음의 A Step 밸브 열림 방향 동작과 B Step 밸브 닫힘 방향 동작을 실행할 수 있도록 하기 위해, 봉쇄 밸브 (40) 의 개폐 실행 이력을 클리어한다. 또, 도 17 에 나타내는 바와 같이, 학습값이, 봉쇄 밸브 (40) 의 설계상의 밸브 닫힘 한계 위치 S0 Step (스트로크량 S0) 에 이번 A Step 밸브 열림 방향 동작과 B Step 밸브 닫힘 방향 동작의 스트로크량 차 (A－B ＝ 2) Step 을 가산한 값 S1 로 갱신된다. 여기서, 도 15 의 플로우 차트의 처리와는 병행하여, 도 16 의 플로우 차트의 스텝 S201, S202 의 처리가 소정 주기 Tv (＝ 100 ms) 로 반복적으로 실행된다.

도 15 의 플로우 차트에 있어서의 다음회 처리, 즉, 도 17 의 타이밍 T7 에서는, 타이밍 T6 에, 봉쇄 밸브 (40) 의 개폐 실행 이력이 클리어되어 있기 때문에, 금회 봉쇄 밸브 (40) 의 A Step 밸브 열림 방향 동작은 실행되지 않아, 스텝 S101 의 판정은 NO 가 된다. 그래서, 도 17 의 타이밍 T7 에 탱크 내압 PD2 가 기억되고 (스텝 S110), 또한 봉쇄 밸브 (40) 의 A Step 밸브 열림 방향 동작이 실행된다 (스텝 S111). 그리고, 상기한 타이밍 T2 ∼ 타이밍 T6 의 경우와 마찬가지로, 봉쇄 밸브 (40) 의 A Step 밸브 열림 상태가 시간 Tx 만큼 유지된 후, 봉쇄 밸브 (40) 의 B Step 밸브 닫힘 방향 동작이 실행되어, B Step 밸브 닫힘 상태가 시간 Y 만큼 유지된다. 이 상태에서, 도 17 의 타이밍 T10b 에 나타내는 바와 같이, 현재의 탱크 내압 P 가 도 17 의 타이밍 T7 에 있어서의 탱크 내압 PD2 로부터 ΔP1 이상 저하되면, 도 16 의 플로우 차트에 있어서의 스텝 S202 의 판정이 YES 가 된다. 그래서, 스텝 S203 에서 학습 완료 처리가 실행된다. 즉, 도 17 에 나타내는 바와 같이, 학습 플래그가 온되어, 봉쇄 밸브 (40) 의 밸브 열림이 개시된 것으로 판정된다. 그리고, 하나 전의 공정 (도 17 의 타이밍 T6) 에서 갱신된 스트로크량 S1 에 (A－B－1 ＝ 1) Step 이 가산된 값이 밸브 열림 개시 위치의 학습값 Sx 로서 기억된다. 다음으로, 스텝 S204 에서, 봉쇄 밸브 (40) 를 밸브 닫힘 방향으로 8 Step 되돌려, 봉쇄 밸브 (40) 를 폐쇄한다.

도 16 의 플로우 차트의 처리에서 학습 완료 처리 등 (도 17 의 타이밍 T10b 참조) 이 실행되고 있을 때, 도 15 의 플로우 차트에서는, 스텝 S101, S102, S103의 처리가 반복적으로 실행되고 있다. 그리고, 도 17 의 타이밍 T12 에 있어서, 시간 Y 가 경과되면 (도 15 스텝 S103 YES), 스텝 S104 에서 현재의 탱크 내압 P 와 타이밍 T7 에서 기억된 탱크 내압 PD2 가 비교된다. 상기한 바와 같이, 현재의 탱크 내압 P 가 탱크 내압 PD2 로부터 ΔP1 이상 저하되기 때문에, 학습 완료 처리가 실행되고, 봉쇄 밸브 (40) 가 폐쇄된다 (스텝 S105, S106). 그래서, 도 15 의 플로우 차트의 처리에서는, 도 16 의 플로우 차트의 처리에 비해, 도 17 의 타이밍 T10b 에서부터 타이밍 T12 까지의 시간분만큼 학습 제어의 완료 시간이 지연되게 된다. 또, 도 16 의 플로우 차트의 처리에서 학습 완료 처리 등이 실행되고 있을 때에, 도 15 의 플로우 차트의 처리를 종료시키도록 할 수도 있다.

＜변경예＞

다음으로, 도 18, 도 19 에 기초하여 실시 형태 2 에 관련된 증발 연료 처리 장치 (20) 의 변형예에 대해서 설명한다. 변형예에 관련된 증발 연료 처리 장치 (20) 에서는, 봉쇄 밸브 (40) 의 스트로크 제어의 플로우 차트 (도 15) 를 개량한 것으로, 도 16 에 나타내는 내압 검지 제어의 플로우 차트는 변경이 없다.

먼저, 봉쇄 밸브 (40) 가 밸브 닫힘 한계 위치 S0 Step (스트로크량 S0) 까지 동작하면 (도 19 의 타이밍 T1 참조), 도 16, 도 18 의 플로우 차트에 나타내는 처리가 실행된다. 즉, 도 18 의 스텝 S301 의 판정이 YES 가 되어, 도 19 의 타이밍 T1 에 있어서의 탱크 내압 PD1 이 기억된다 (스텝 S303). 또한, 봉쇄 밸브 (40) 의 A Step 밸브 열림 방향 동작이 실행되어 (스텝 S304), 금회 처리가 종료된다. 또, 도 16 의 플로우 차트에 나타내는 처리에서는, 스텝 S201, 스텝 S202 의 처리가 소정 주기 Tv 로 반복적으로 실행된다.

도 18 의 플로우 차트에 나타내는 다음 처리 (도 19 타이밍 T2 참조) 에서는, 봉쇄 밸브 (40) 가 밸브 닫힘 한계 위치 S0 Step 이 아니고, 또한 B Step 밸브 닫힘 방향 동작이 실행되지 않기 때문에, 스텝 S301 의 판정이 NO 가 된다. 또한, 스텝 S302 의 판정도 NO 가 되기 때문에, 스텝 S305 에서 봉쇄 밸브 (40) 의 B Step 밸브 닫힘 방향 동작이 실행되어, 금회 처리가 종료된다. 도 19 의 타이밍 T3 에서는, B Step 밸브 닫힘 방향 동작이 실행되고 나서 시간 Y 가 경과되지 않고 (스텝 S301 NO), 또한 B Step 밸브 닫힘 방향 동작은 종료되기 때문에 (스텝 S302 YES), 처리를 종료한다. 그리고, 도 18 의 스텝 S301, S302 의 처리가 반복적으로 실행되고, B Step 밸브 닫힘 방향 동작이 종료되고 나서 시간 Y 가 경과되면 (도 19 타이밍 T6), 스텝 S301 의 판정이 YES 가 된다. 그래서, 도 19 의 타이밍 T6 에 있어서의 탱크 내압 PD2 가 기억된다 (스텝 S303). 또한, 봉쇄 밸브 (40) 의 A Step 밸브 열림 방향 동작이 실행된다 (스텝 S304).

이와 같이, 도 18 의 플로우 차트에 나타내는 처리에 따르면, A Step 밸브 열림 방향 상태를 시간 Tx 만큼 유지하고, B Step 밸브 닫힘 방향 상태를 시간 Y 만큼 유지하는 동작을 반복적으로 실행할 수 있게 된다. 그래서, 도 15 의 플로우 차트에 나타내는 처리와 같이, 봉쇄 밸브 (40) 의 개폐 실시 이력의 캔슬 처리가 불필요해져, 봉쇄 밸브 (40) 의 B Step 밸브 닫힘 방향 동작이 종료되고 나서 시간 Y 의 경과 후, 곧바로 A Step 밸브 열림 방향 동작을 실행할 수 있다. 그래서, 학습 제어에 필요로 하는 시간을 짧게 할 수 있다. 그리고, 도 19 의 타이밍 T9b 에 나타내는 바와 같이, 현재의 탱크 내압 P 가 도 19 의 타이밍 T6 에 있어서의 탱크 내압 PD2 로부터 ΔP1 이상 저하되면 (도 16 의 플로우 차트의 스텝 S202 YES), 스텝 S203 에서 학습 완료 처리가 실행된다. 여기서, 본 실시 형태에서는, 봉쇄 밸브 (40) 의 스트로크 제어의 제어 주기를 시간 Tx (＝ 300 ms) 로 하고, 내압 검지 제어의 제어 주기 Tv (＝ 100 ms) 로 하는 예를 나타냈다. 그러나, 시간 Tx ＞ 시간 Tv 이면, 구체적인 값은 적절히 변경 가능하다.

Claims

연료 탱크 내에서 발생된 증발 연료를 흡착하는 흡착재를 구비하는 캐니스터와, 상기 캐니스터와 상기 연료 탱크를 연결하는 베이퍼 통로에 형성되어 있는 봉쇄 밸브를 구비하는 증발 연료 처리 장치로서,
상기 봉쇄 밸브는, 밸브 시트에 대한 밸브 가동부의 축 방향 거리인 스트로크량이 영에서부터 소정 범위 내에 있을 때가 밸브 닫힘 상태에서 상기 연료 탱크를 밀폐 상태로 유지할 수 있고, 상기 스트로크량을 밸브 열림 방향으로 변화시켜 상기 연료 탱크의 내압이 소정값 이상 저하되었을 때의 상기 스트로크량에 기초하여 밸브 열림 개시 위치를 학습할 수 있도록 구성되어 있고,
상기 봉쇄 밸브의 밸브 열림 개시 위치의 학습에서는, 제 1 소정 스트로크만큼 밸브 열림 방향으로 변화시켜 제 1 시간 유지하고, 다음으로 제 1 소정 스트로크보다 작은 제 2 소정 스트로크만큼 밸브 닫힘 방향으로 변화시켜 제 1 시간보다 긴 제 2 시간 유지하는 공정을 반복함으로써 상기 스트로크량을 밸브 열림 방향으로 변화시키고, 상기 연료 탱크의 내압이 소정값 이상 저하되었을 때의 공정, 혹은 그 전공정의 제 2 시간 유지 상태에 있어서의 상기 스트로크량에 기초하여 밸브 열림 개시 위치가 결정되는 증발 연료 처리 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 봉쇄 밸브의 밸브 열림 개시 위치의 학습에서는, 상기 연료 탱크의 내압이 소정값 이상 저하된 것이 검출된 타이밍에, 상기 밸브 가동부의 스트로크량을 밸브 닫힘 위치까지 변화시키는 증발 연료 처리 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 연료 탱크의 내압의 검출 주기는, 상기 제 1 시간보다 짧은 시간인 증발 연료 처리 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 봉쇄 밸브의 밸브 열림 개시 위치의 학습에서는, 상기 봉쇄 밸브의 스트로크량을 변화시키는 제어와, 상기 연료 탱크의 내압이 소정값 이상 저하된 것을 검출하는 제어가 독립적으로 실행되는 증발 연료 처리 장치.
제 4 항에 있어서,
상기 연료 탱크의 내압이 소정값 이상 저하된 것을 검출하는 제어의 제어 주기가 상기 봉쇄 밸브의 스트로크량을 변화시키는 제어의 제어 주기보다 작은 값으로 설정되어 있는 증발 연료 처리 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 연료 탱크의 내압이 소정값보다 작은 값만큼 저하된 것을 검출했을 때에 임시 학습 플래그를 온시키고, 상기 연료 탱크의 내압이 계속해서 저하되어 있는 상태에서, 후공정에 있어서 상기 연료 탱크의 내압이 소정값 이상 저하되었을 때에는, 상기 임시 학습 플래그가 온되었을 때의 공정, 혹은 그 전공정의 제 2 시간 유지 상태에 있어서의 상기 스트로크량에 기초하여 밸브 열림 개시 위치가 결정되는 증발 연료 처리 장치.
제 6 항에 있어서,
상기 연료 탱크의 내압이 소정값 이상 저하되었을 때의 공정, 혹은 상기 임시 학습 플래그가 온되었을 때의 공정에 있어서의 제 2 시간 유지 상태의 상기 스트로크량에 기초하여 밸브 열림 개시 위치를 결정할 때에는, 상기 스트로크량으로부터 제 1 소정 스트로크와 제 2 소정 스트로크의 차에 기초하는 값을 감산하고,
상기 연료 탱크의 내압이 소정값 이상 저하되었을 때의 직전의 공정, 혹은 상기 임시 학습 플래그가 온되었을 때의 직전의 공정에 있어서의 제 2 시간 유지 상태의 상기 스트로크량에 기초하여 밸브 열림 개시 위치를 결정할 때에는, 상기 스트로크량에 제 1 소정 스트로크와 제 2 소정 스트로크의 차에 기초하는 값을 가산하는 증발 연료 처리 장치.