JP6365643B2 - エンジンの蒸発燃料処理装置 - Google Patents

Description

この発明は、エンジンの蒸発燃料処理装置に関し、詳しくは、燃料タンクと、上記燃料タンクに設けられて気体の通過を許容する一方で燃料の通過を防止するシャットオフバルブと、上記燃料タンクから発生した蒸発燃料を吸着するキャニスタと、上記キャニスタと上記燃料タンクとを上記シャットオフバルブを介して連結するタンク通路と、上記キャニスタとエンジンの吸気通路とを連結するパージ通路と、該パージ通路に配設され、上記キャニスタに吸着された蒸発燃料をエンジンの吸気通路にパージするパージ制御弁と、を備えたエンジンの蒸発燃料処理装置に関する。

一般に、燃料タンクで発生した蒸発燃料は大気に放出することができないので、活性炭を内蔵したキャニスタでトラップ（ｔｒａｐ、捕捉）している。
キャニスタに吸着させた蒸発燃料は、燃料としてエンジンに供給し、燃焼処理している。この場合、空燃比が例えば、理論空燃比からずれないようにデューティソレノイド（電磁弁）製のパージ弁を開閉制御して、エンジンの吸気系に供給される蒸発燃料の量を調整するが、この時、パージ弁のデューティ制御による気体脈動（圧力脈動）がシャットオフバルブを介して燃料タンク内に伝播し、この気体脈動により燃料タンク内の液面が叩かれるので、異音が発生する問題点があった。

このような異音の発生を防止する目的で、特許文献１では、燃料タンクとキャニスタとを連結するタンク通路の中途部に逆止弁を設け、この逆止弁にて上述の気体脈動がシャットオフバルブを介して燃料タンク内に伝播することを防止している。

しかしながら、上述の逆止弁にて気体脈動が抑えられるという利点がある反面で、逆止弁によりタンク通路の通気抵抗が増加するため、燃料タンクに燃料を給油する際の給油性能が低下するという問題点がある。

特に、上述のキャニスタを、フロアパネル下部に配設するものと、リヤホイールハウス内に設けるものとに２分割した場合、これら２分割されたキャニスタを接続するパイプやホースが必要となり、通気抵抗がさらに増加する。

フィラパイプから燃料タンクに燃料を給油する時のエア抜きは、エアベントチューブのみならず、キャニスタおよび大気開放口からも実行されており、タンク通路に逆止弁が介設されているうえに、２分割構造のキャニスタを連通するパイプやホースが存在する場合には、経路の通気抵抗増大により、給油性能が低下して、給油に時間がかかるので、この点で改善の余地があった。

特開２０１６−８５５７号公報

そこで、この発明は、パージ制御弁の開閉に伴う気体脈動（圧力脈動）に起因して異音が発生するのを抑制できると共に、逆止弁を設けない構造とすることで、燃料タンクと大気開放口との間の通気抵抗の増大を招くことなく、給油性能の向上を図ることができるエンジンの蒸発燃料処理装置の提供を目的とする。

この発明によるエンジンの蒸発燃料処理装置は、燃料タンクと、上記燃料タンクに設けられて気体の通過を許容する一方で燃料の通過を防止するシャットオフバルブと、上記燃料タンクから発生した蒸発燃料を吸着するキャニスタと、上記キャニスタと上記燃料タンクとを上記シャットオフバルブを介して連結するタンク通路と、上記キャニスタとエンジンの吸気通路とを連結するパージ通路と、該パージ通路に配設され、上記キャニスタに吸着された蒸発燃料をエンジンの吸気通路にパージするパージ制御弁と、を備えたエンジンの蒸発燃料処理装置であって、上記パージ制御弁は、制御量としてのデューティ比による開弁時のパージ弁前後差圧に対するパージ流量の特性が急峻に立上った後にサチレートする第１流量特性に設定される第１パージ制御弁と、該第１パージ制御弁に対して最大流量が小さく、かつ制御量としてのデューティ比による開弁時のパージ弁前後差圧に対するパージ流量の特性が、第１流量特性に対して緩やかに立上った後にサチレートする第２流量特性に設定される第２パージ制御弁と、から構成されると共に、上記燃料タンクの燃料レベルを検出する燃料レベル検出手段と、該燃料レベル検出手段により検出された燃料レベルが液面しきい値よりも小さい時、上記第１パージ制御弁を使用し、燃料レベルが液面しきい値よりも大きい時、上記第２パージ制御弁を使用するようパージ制御弁を切換えるパージ制御弁切換手段と、を備えたものである。

上記構成によれば、制御量に対する蒸発燃料流量の特性が第１流量特性に設定される第１パージ制御弁と、上記第１流量特性に対して緩やかな第２流量特性に設定される第２パージ制御弁と、を設けている。

上述の燃料レベル検出手段により検出された燃料レベルが液面しきい値よりも小さい時は、燃料タンク内の燃料の液面が下がっており、異音の発生については特に問題がないので、この場合は、第１流量特性の第１パージ制御弁を使用し、エンジンの吸気通路に供給される充分な蒸発燃料流量を確保し、一方で、燃料レベルが液面しきい値よりも大きい時は、燃料タンク内の燃料の液面が上がっており、異音の発生が懸念されるので、この場合には、気体脈動が伝播しにくくなるように特性が緩やかな第２パージ制御弁を用いて、気体脈動に起因する異音の発生を抑制すべく２つのパージ制御弁を使い分けることができる。

すなわち、燃料レベルが大の時は、第２パージ制御弁を用いることで、気体脈動が燃料タンクに伝播することに起因した液面での異音発生を抑制し、燃料レベルが小の時は、相対的に流量が大きい第１パージ制御弁を用いることで、大流量のパージ（蒸発燃料供給）を確保することができる。

加えて、タンク通路に逆止弁を設けない構造としたので、燃料タンクと大気開放口との間の通気抵抗の増大を招くことなく、給油性能の向上を図ることができる。

この発明の一実施態様においては、上記第１パージ制御弁は、上記第２パージ制御弁に対して最大流量が大きく設定され、上記エンジンの吸気負圧に関連する値を検出する吸気負圧検出手段を備え、上記パージ制御弁切換手段は、燃料レベルが液面しきい値よりも小さい時で、かつ、上記吸気負圧検出手段で検出された吸気負圧が負圧しきい値よりも小さい時、上記第１パージ制御弁を使用するものである。

上記構成によれば、次のような効果がある。
すなわち、燃料レベルが液面しきい値よりも小さい時は、異音発生の問題がなく、また、吸気負圧が負圧しきい値よりも小さい時は、気体脈動の影響がないので、この場合は、第１流量特性の第１パージ制御弁を用いて、充分なパージを確保することができる。

この発明の一実施態様においては、上記パージ制御弁切換手段は、燃料レベルが液面しきい値よりも小さい時で上記吸気負圧検出手段により検出された吸気負圧が負圧しきい値より大きい時は、上記第２パージ制御弁を使用するものである。

上記構成によれば、次の如き効果がある。
すなわち、燃料レベルが小さい時であっても、吸気負圧が大きい時は、タンク通路を介して燃料タンク内に当該大きい負圧が作用して、燃料を吸い上げるようになるので、この場合には特性が緩やかな第２パージ制御弁を用いて、燃料がタンク通路に不要に吸い上げられるのを防止することができる。
これにより、タンク通路への燃料の侵入によるタンク通路の閉塞と、シャットオフバルブと液面間での異音の発生とを防止することができる。

この発明の一実施態様においては、上記パージ制御弁切換手段は、上記第１パージ制御弁の使用時に、タンク通路の圧力を検出する圧力検出手段により検出された圧力に基づいて負圧しきい値を補正するものである。

上記構成によれば、タンク通路の圧力に基づいて負圧しきい値を補正するものであり、第１パージ制御弁はその最大流量が大きいので、エンジンの吸気通路に供給されるパージ量の増大を図ることができる。

この発明の一実施態様においては、上記パージ制御弁切換手段は、上記圧力検出手段により検出された圧力と負圧しきい値との差が設定値以上の時、負圧しきい値を補正するものである。

上記構成によれば、圧力検出手段で検出されたタンク通路の圧力と、負圧しきい値との差が設定値以上で、上記圧力が設定値に対して余裕がある場合には、負圧しきい値を補正して、第１パージ制御弁にてより多くの蒸発燃料をエンジンの吸気通路に供給することができる。

この発明によれば、パージ制御弁の開閉に伴う気体脈動（圧力脈動）に起因して異音が発生するのを抑制できると共に、逆止弁を設けない構造とすることで、燃料タンクと大気開放口との間の通気抵抗の増大を招くことなく、給油性能の向上を図ることができる効果がある。

本発明のエンジンの蒸発燃料処理装置を示す系統図 第１パージ弁と第２パージ弁の特性の差異を示す流量特性図 蒸発燃料処理装置の制御回路ブロック図 ＲＡＭに記憶されたマップの説明図 蒸発燃料処理を示すフローチャート 蒸発燃料処理を示すタイムチャート タンクライン圧の変化の一例を示す説明図

パージ制御弁開閉に伴う気体脈動（圧力脈動）に起因して異音が発生することを抑制し、かつ、逆止弁を設けない構造とすることで、燃料タンクと大気開放口との間の通気抵抗の増大を招くことなく、給油性能の向上を図るという目的を、燃料タンクと、上記燃料タンクに設けられて気体の通過を許容する一方で燃料の通過を防止するシャットオフバルブと、上記燃料タンクから発生した蒸発燃料を吸着するキャニスタと、上記キャニスタと上記燃料タンクとを上記シャットオフバルブを介して連結するタンク通路と、上記キャニスタとエンジンの吸気通路とを連結するパージ通路と、該パージ通路に配設され、上記キャニスタに吸着された蒸発燃料をエンジンの吸気通路にパージするパージ制御弁と、を備えたエンジンの蒸発燃料処理装置において、上記パージ制御弁は、制御量としてのデューティ比による開弁時のパージ弁前後差圧に対するパージ流量の特性が急峻に立上った後にサチレートする第１流量特性に設定される第１パージ制御弁と、該第１パージ制御弁に対して最大流量が小さく、かつ制御量としてのデューティ比による開弁時のパージ弁前後差圧に対するパージ流量の特性が、第１流量特性に対して緩やかに立上った後にサチレートする第２流量特性に設定される第２パージ制御弁と、から構成されると共に、上記燃料タンクの燃料レベルを検出する燃料レベル検出手段と、該燃料レベル検出手段により検出された燃料レベルが液面しきい値よりも小さい時、上記第１パージ制御弁を使用し、燃料レベルが液面しきい値よりも大きい時、上記第２パージ制御弁を使用するようパージ制御弁を切換えるパージ制御弁切換手段と、を備えるという構成にて実現した。

この発明の一実施例を以下図面に基づいて詳述する。
図面はエンジンの蒸発燃料処理装置を示し、図１は当該蒸発燃料処理装置を示す系統図である。

図１において、エンジン１はそのシリンダブロック内に気筒２（いわゆるシリンダボア）を形成すると共に、気筒２内を往復上下動するピストン３を設けている。また、エンジン１のシリンダヘッドには吸気弁４で開閉される吸気ポート５と、排気弁６で開閉される排気ポート７と、を形成している。

上述の吸気ポート５には、吸気マニホルド８およびサージタンク９を介してスロットルボディ１０を連通接続し、該スロットルボディ１０にはスロットル弁１１を設け、スロットルボディ１０の後部（詳しくは、スロットル弁１１より下流のスロットルチャンバ）と、サージタンク９と、吸気マニホルド８とでスロットル下流の吸気通路１２を形成している。

一方で、エンジン１の燃焼室１３には直噴タイプのインジェクタ（燃料噴射弁）１４を取付けている。このインジェクタ１４はエンジン１の圧縮行程で燃料を噴射する弁である。

燃料を貯溜する燃料タンク１５には、燃料ポンプ１６（送液用の低圧ポンプ）を設けており、この燃料ポンプ１６と上述のインジェクタ１４との間を燃料供給通路１７で接続すると共に、該燃料供給通路１７には、カムシャフトで駆動され燃料圧を燃料噴射圧力まで昇圧する高圧ポンプ１８を介設している。なお、上述の燃料タンク１５には、その上端にフィラ―キャップ１９を備えたフィラーパイプ２０が設けられると共に、燃料タンク１５内の上部とフィラーパイプ２０の上端近傍部とをエアベントチューブ２１（いわゆるエア抜き用のチューブ）で連通接続している。

図１に示すように、蒸発燃料供給装置は、上述の燃料タンク１５と、該燃料タンク１５から発生した蒸発燃料（エバポガス）を活性炭に吸着する２分割タイプ（車体の離間位置に取付けた第１キャニスタ２２Ａと第２キャニスタ２２Ｂとをパイプやホースで連結したタイプ）のキャニスタ２２と、上述の燃料タンク１５とキャニスタ２２（第２キャニスタ２２Ｂ参照）とを連結するタンク通路２３と、キャニスタ２２（第２キャニスタ２２Ｂ参照）とエンジン１のスロットル下流の吸気通路１２とを連結するパージ通路２４と、このパージ通路２４の中途部に設けられた分岐部２５と、該分岐部２５とサージタンク９とを接続する分岐路２６と、上述の分岐部２５とスロットル弁１１下流のスロットルチャンバとを接続する分岐路２７と、これらの各分岐路２６，２７にそれぞれ介設されて、上述のキャニスタ２２に吸着された蒸発燃料を吸気通路１２にパージする第１および第２の各パージ制御弁（以下、単に第１パージ弁、第２パージ弁と略記する）Ｖ１，Ｖ２とを備えている。

ここで、上述の第１キャニスタ２２Ａには外気導入ライン２８ａが接続されており、この外気導入ライン２８ａの反キャニスタ側の先端には大気開放口２８が形成されている。

また、タンク通路２３は、燃料タンク１５内において２つの分岐路２３ａ，２３ｂに分岐されており、一方に分岐路２３ａにはシャットオフバルブ２９が取付けられており、他方の分岐路２３ｂには、車両横転時に自動閉弁するロールオーババルブ３０が取付けられている。

上述のシャットオフバルブ２９は、気体の通過を許容する一方で、燃料の通過を防止するもので、その具体的構造は特許文献１（特開２０１６−８５５７号公報の図２の構造）と同様である。また、上述のタンク通路２３は、キャニスタ２２（第２キャニスタ２２Ｂ参照）と燃料タンク１５とをシャットオフバルブ２９を介して連結する通路である。

さらに、上述の燃料ポンプ１６のハウジング下部には、可変抵抗式ポジションセンサ３１とフロート３２とから成る燃料タンク内レベルゲージ３３（以下、単にレベルゲージと略記する）を設けており、このレベルゲージ３３で、燃料タンク１５の燃料レベル（液面レベル）を検出する燃料レベル検出手段を構成している。

また、上述のサージタンク９には、エンジン１の吸気負圧に関連する値（この実施例では吸気負圧）を検出する吸気負圧検出手段としての吸気圧力センサ３４を設ける一方で、上述のタンク通路２３にはその圧力（タンクライン圧）を検出する圧力検出手段としてのタンクライン圧センサ３５を設けている。

図２は第１パージ弁Ｖ１と第２パージ弁Ｖ２との特性の差異を示す流量特性図である。図２は横軸にパージ弁前後差圧をとり、縦軸にパージ流量をとって、両パージ弁Ｖ１,Ｖ２の特性の差異を示している。

特性ａは第１パージ弁Ｖ１の流量特性で、この第１パージ弁Ｖ１は制御量であるデューティ比（図２では第１パージ弁Ｖ１が開弁した時のパージ弁Ｖ１の前後差圧を横軸にとっている）に対する蒸発燃料流量（パージ流量）の特性が、特性ｂに対して急峻に立上がった後にサチレート（ｓａｔｕｒａｔｅ、飽和）する第１流量特性に設定されている。

特性ｂは第２パージ弁Ｖ２の流量特性で、この第２パージ弁Ｖ２は制御量であるデューティ比（図２では第２パージ弁Ｖ２が開弁した時のパージ弁Ｖ２の前後差圧を横軸にとっている）に対する蒸発燃料流量（パージ流量）の特性が第１流量特性（特性ａ）に対して緩やかで、緩やかに立上がった後にサチレート（ｓａｔｕｒａｔｅ、飽和）する第２流量特性に設定されている。
ここで、図２から明らかなように、第１パージ弁Ｖ１は第２パージ弁Ｖ２に対して最大流量が大きく設定されている。

図３は蒸発燃料処理装置の制御回路ブロック図であり、ＣＰＵ４０はエンジン水温を検出するエンジン水温検出手段としてのエンジン水温センサ３６と、吸気圧力センサ３４と、タンクライン圧センサ３５と、レベルゲージ３３からの入力に基づいて、ＲＯＭ４１に格納されたプログラムに従って、第１パージ弁Ｖ１、第２パージ弁Ｖ２をデューティ制御し、またＲＡＭ４２は図４に示すベースマップやその他必要な各種データを読出し可能に記憶する。

図４に示すベースマップは、横軸にタンクライン圧（負圧）をとり、縦軸に吸気負圧をとって、各パージ弁Ｖ１,Ｖ２の開条件を負圧しきい値Ｐｂ１,Ｐｂ２で設定したマップである。

吸気負圧が負圧しきい値Ｐｂ１（第１しきい値）の時、第１パージ弁Ｖ１を開くと、タンクライン圧がＰｔ１となり、吸気負圧が負圧しきい値Ｐｂ２（第２しきい値）の時、第１パージ弁Ｖ１を開くと、タンクライン圧がＰｔ２となることを示している。

ここで、上述のＣＰＵ４０は、燃料レベル検出手段としてのレベルゲージ３３により検出された燃料レベルが液面しきい値よりも小さい時（この実施例では、略満タンよりも液面レベルが低い時）、上述の第１パージ弁Ｖ１を使用し、レベルゲージ３３により検出された燃料レベルが液面しきい値よりも大きい時（この実施例では、略満タンの時）、上述の第２パージ弁Ｖ２を使用するように２つのパージ弁Ｖ１，Ｖ２を切換えるパージ制御弁切換手段を兼ねる。

また、上述のＣＰＵ４０（パージ制御弁切換手段）は、燃料レベルが液面しきい値よりも小さい時（図５に示すステップＳ４のＮＯ判定参照）で、かつ吸気圧力センサ３４で検出された吸気負圧が負圧しきい値Ｐｂ１よりも小さい時（図５に示すステップＳ６のＮＯ判定参照）、第１パージ弁Ｖ１を使用すると共に、タンクライン圧センサ３５により検出された圧力Ｐ１（図７参照）に応じて負圧しきい値をＰｂ１からＰｂ２に補正するよう構成している（ステップＳ１２参照）。

さらに、上述のＣＰＵ４０はその内部に目標パージ量演算部４３を備えており、インジェクタ１４の後述する燃料学習の値に基づいてエンジン負荷に対応して目標パージ量を演算するよう構成している（図５のステップＳ３参照）。

加えて、上述のＣＰＵ４０（パージ制御弁切換手段）は、第１パージ弁Ｖ１の使用時に、タンクライン圧センサ３５により検出された圧力Ｐ１に基づいて上記負圧しきい値をＰｂ１からＰｂ２に補正するよう構成している（図５の各ステップＳ８，Ｓ１２参照）。

さらにまた、上述のＣＰＵ４０（パージ制御弁切換手段）は、タンクライン圧センサ３５により検出された圧力Ｐ１と上記負圧しきい値Ｐｂ１との差△Ｐ（図７参照）が設定値以上の時、負圧しきい値をＰｂ１からＰｂ２に補正するよう構成している（図５の各ステップＳ１０，Ｓ１２参照）。

また、上述のＣＰＵ４０（パージ制御弁切換手段）は、燃料レベルが液面しきい値よりも小さい時（図５のステップＳ４のＮＯ判定参照）であっても、吸気圧力センサ３４により検出された吸気負圧が負圧しきい値Ｐｂ１よりも大きい時（ステップＳ６のＹＥＳ判定参照）は、第２パージ弁Ｖ２を使用するよう構成している（ステップＳ５参照）。

図５は蒸発燃料処理を示すフローチャート、図６は蒸発燃料処理を示すタイムチャート、図７はタンクライン圧の変化の一例を示す説明図である。

つぎに、図５に示すフローチャート、図６に示すタイムチャートを参照してエンジンの蒸発燃料処理装置の作用について説明する。

ステップＳ１で、ＣＰＵ４０はエンジン水温センサ３６、吸気圧力センサ３４、タンクライン圧センサ３５、レベルゲージ３３からの各種信号の読込みを実行する。

次に、ステップＳ２で、ＣＰＵ４０はパージ実行が可能か否かを判定する。すなわち、エンジン水温が例えば６０℃以上で、エンジン１が暖機されており、かつインジェクタ１４の燃料学習が終了しているか否かを判定する。

燃料学習は、インジェクタ１４の噴射量とパージ量とを調整しつつ理論空燃比に合わせて燃料を燃焼させる必要があるので、パージ前にパージ濃度が如何なる濃度なのかを予め推定し、インジェクタ１４の燃料学習値を求める処理である。なお、パージとは蒸発燃料の供給を意味する。

そして、上述のステップＳ２でパージ実行が可能であり、パージ実行フラグＦがＦ＝１（図６に示すタイムチャートの時点ｔ1参照）であると判定（ＹＥＳ判定）されると、次のステップＳ３に移行する一方で、パージ実行不可（Ｆ＝０）であると判定（ＮＯ判定）された時には、ステップＳ１にリターンする。

上述のステップＳ３で、ＣＰＵ４０はその内部の目標パージ量演算部４３を駆動して、インジェクタ１４の燃料学習値に基づいてエンジン負荷に対応する目標パージ量を演算する。

次にステップＳ４で、ＣＰＵ４０はレベルゲージ３３からの入力に基づいて、燃料タンク１５内の燃料レベルが液面しきい値以上か否かを判定し、液面しきい値以上の略満タンの時（ＹＥＳ判定時）にはステップＳ５に移行する一方で、液面しきい値以下の略満タンに対して液面レベルが低い時（ＮＯ判定時）には別のステップＳ６に移行する。

上述のステップＳ５で、ＣＰＵ４０は気体脈動が燃料タンク１５に伝播することに起因して液面での異音発生を抑制する目的で、図２の流量特性ｂで示すように特性が緩やかな第２パージ弁Ｖ２を使用すべく、そのデューティ比を決定し、決定したデューティ比にて、第２パージ弁Ｖ２を用いてパージを実行した後に、リターンする（図６の時点ｔ１，ｔ２間、ｔ３，ｔ４間、ｔ５，ｔ６間参照）。

一方、上述のステップＳ６で、ＣＰＵ４０は吸気圧力センサ３４から予め読込んだ吸気負圧が負圧しきい値Ｐｂ１よりも大きいか否かを判定し、吸気負圧が負圧しきい値Ｐｂ１よりも大きく（ＹＥＳ判定時）、負圧が燃料タンク１５内に作用することで、燃料が吸い上げられる可能性がある場合には、これを防止する目的で、上述のステップＳ５に移行して、特性が緩やかな第２パージ弁Ｖ２にてパージを実行する。

一方、上述のステップＳ６で吸気負圧が負圧しきい値Ｐｂ１よりも大きくないと判定された時（ＮＯ判定時）には、次のステップＳ７に移行する。

このステップＳ７では、ＣＰＵ４０は気体脈動の影響がないことに対応して、図２の流量特性ａで示すように最大流量が大きい第１パージ弁Ｖ１を使用すべく、そのデューティ比を決定する（図６の時点ｔ２，ｔ３間、ｔ４，ｔ５間、ｔ６，ｔ７間参照）。

次に、ステップＳ８で、ＣＰＵ４０はステップＳ７で決定したデューティ比にて第１パージ弁Ｖ１を駆動し、当該第１パージ弁Ｖ１を使用してパージを実行すると共に、タンクライン圧センサ３５からの入力に基づいてタンクライン圧Ｐ１を検出する。

次に、ステップＳ９で、ＣＰＵ４０はタンクライン圧Ｐ１が図７に示す限界値以下か否かを判定する。図１に示す外気導入ライン２８ａ、大気開放口２８が閉塞していて大気が取込めない場合にはタンク通路２３が異常負圧となるので、このような場合にはステップＳ９でＮＯ判定されて、次のステップＳ１１に移行する。

このステップＳ１１で、ＣＰＵ４０は外気導入ライン２８ａまたは大気開放口２８が閉塞していると判定（異常判定）し、処理を終了する。
一方、上述のステップＳ９でＹＥＳ判定されると、次のステップＳ１０に移行する。

このステップＳ１０で、ＣＰＵ４０は図７の限界値からタンクライン圧の検出圧Ｐ１を減算してその差△Ｐを求めると共に、この差△Ｐが設定値以下か否かを判定し、差△Ｐが小さい時にはリターンする一方で、差△Ｐが大きく、タンクライン圧（つまり検出圧Ｐ１）が設定値に対して余裕がある場合には、次のステップＳ１２に移行する。

このステップＳ１２で、ＣＰＵ４０は図４に示すベースマップによりパージ弁Ｖ１，Ｖ２切換えタイミングの負圧しきい値をＰｂ１からＰｂ２に補正し、第１パージ弁Ｖ１にてより多くの蒸発燃料をエンジン１の吸気通路１２に供給するように成す。

このように、２つのパージ弁Ｖ１，Ｖ２を燃料レベルの大小、並びに、吸気負圧の大小に対応して使い分けることで、図６に本実施例のパージ弁上流側の気体脈動幅を実線αで示すように、その気体脈動幅は脈動幅のしきい値を下回ることがなく、異音の発生を抑制することができる。一方で、単一のパージ弁を用いる従来構造においては、図６にパージ弁上流側の気体脈動幅を点線βで示すように、その気体脈動幅は脈動幅のしきい値を下回り、異音が発生する。つまり、従来構造のものにおいては、パージ弁からの吐出流量の過大に起因して、上流側配管内が過大な負圧となって、異音が発生する。
なお、図５で示したフローチャートの各ステップは、その処理内容に対応した手段を構成するものである。

このように、上記実施例のエンジンの蒸発燃料処理装置は、燃料タンク１５と、上記燃料タンク１５に設けられて気体の通過を許容する一方で燃料の通過を防止するシャットオフバルブ２９と、上記燃料タンク１５から発生した蒸発燃料を吸着するキャニスタ２２と、上記キャニスタ２２と上記燃料タンク１５とを上記シャットオフバルブ２９を介して連結するタンク通路２３と、上記キャニスタ２２とエンジン１の吸気通路１２とを連結するパージ通路２４と、該パージ通路２４に配設され、上記キャニスタ２２に吸着された蒸発燃料をエンジン１の吸気通路１２にパージするパージ弁と、を備えたエンジンの蒸発燃料処理装置であって、上記パージ弁は、制御量（デューティ比参照）に対する蒸発燃料流量の特性が第１流量特性（図２の特性ａ参照）に設定される第１パージ弁Ｖ１と、第１パージ弁Ｖ１の第１流量特性ａに対して緩やかな第２流量特性（図２の特性ｂ参照）に設定される第２パージ弁Ｖ２と、から構成されると共に、上記燃料タンク１５の燃料レベルを検出する燃料レベル検出手段（レベルゲージ３３参照）と、該燃料レベル検出手段（レベルゲージ３３）により検出された燃料レベルが液面しきい値よりも小さい時、上記第１パージ弁Ｖ１を使用し、燃料レベルが液面しきい値よりも大きい時、上記第２パージ弁Ｖ２を使用するようパージ弁Ｖ１，Ｖ２を切換えるパージ制御弁切換手段（ＣＰＵ４０参照）と、を備えたものである（図１〜図３参照）。

上記構成によれば、制御量（デューティ比）に対する蒸発燃料流量の特性が第１流量特性ａに設定される第１パージ弁Ｖ１と、上記第１流量特性ａに対して緩やかな第２流量特性ｂに設定される第２パージ弁Ｖ２と、を設けている。

上述の燃料レベル検出手段（レベルゲージ３３）により検出された燃料レベルが液面しきい値よりも小さい時は、燃料タンク１５内の燃料の液面が下がっており、異音の発生については特に問題がないので、この場合は、第１流量特性ａの第１パージ弁Ｖ１を使用し、エンジン１の吸気通路１２に供給される充分な蒸発燃料流量を確保し、一方で、燃料レベルが液面しきい値よりも大きい時は、燃料タンク１５内の燃料の液面が上がっており、異音の発生が懸念されるので、この場合には、気体脈動が伝播しにくくなるように特性が緩やかな第２パージ弁Ｖ２を用いて、気体脈動に起因する異音の発生を抑制すべく２つのパージ弁Ｖ１，Ｖ２を使い分けることができる。

すなわち、燃料レベルが大の時は、第２パージ弁Ｖ２を用いることで、気体脈動が燃料タンク１５に伝播することに起因した液面での異音発生を抑制し、燃料レベルが小の時は、相対的に流量が大きい第１パージ弁Ｖ１を用いることで、大流量のパージ（蒸発燃料供給）を確保することができる。

加えて、タンク通路２３に逆止弁を設けない構造としたので、燃料タンク１５と大気開放口２８との間の通気抵抗の増大を招くことなく、給油性能の向上を図ることができる。

この発明の一実施形態においては、上記第１パージ弁Ｖ１は、上記第２パージ弁Ｖ２に対して最大流量が大きく設定され、上記エンジン１の吸気負圧に関連する値（この実施例では吸気負圧）を検出する吸気負圧検出手段（吸気圧力センサ３４参照）を備え、上記パージ制御弁切換手段（ＣＰＵ４０）は、燃料レベルが液面しきい値よりも小さい時（ステップＳ４のＮＯ判定参照）で、かつ、上記吸気負圧検出手段（吸気圧力センサ３４）で検出された吸気負圧が負圧しきい値よりも小さい時（ステップＳ６のＮＯ判定参照）、上記第１パージ弁Ｖ１を使用するものである（図１〜図３、図５参照）。

上記構成によれば、次のような効果がある。
すなわち、燃料レベルが液面しきい値よりも小さい時は、異音発生の問題がなく、また、吸気負圧が負圧しきい値よりも小さい時は、気体脈動の影響がないので、この場合は、第１流量特性ａの第１パージ弁Ｖ１を用いて、充分なパージを確保することができる。

また、この発明の一実施形態においては、上記パージ制御弁切換手段（ＣＰＵ４０）は、燃料レベルが液面しきい値よりも小さい時（ステップＳ４のＮＯ判定参照）で上記吸気負圧検出手段（吸気圧力センサ３４）により検出された吸気負圧が負圧しきい値より大きい時（ステップＳ６のＹＥＳ判定参照）は、上記第２パージ弁Ｖ２を使用するものである（図１〜図３、図５参照）。

上記構成によれば、次の如き効果がある。
すなわち、燃料レベルが小さい時であっても、吸気負圧が大きい時は、タンク通路２３を介して燃料タンク１５内に当該大きい負圧が作用して、燃料を吸い上げるようになるので、この場合には特性が緩やかな第２パージ弁Ｖ２を用いて、燃料がタンク通路２３に不要に吸い上げられるのを防止することができる。
これにより、タンク通路２３への燃料の侵入によるタンク通路の閉塞と、シャットオフバルブと液面間での異音の発生とを防止することができる。

さらに、この発明の一実施形態においては、上記パージ制御弁切換手段（ＣＰＵ４０）は、上記第１パージ弁Ｖ１の使用時に、タンク通路２３の圧力を検出する圧力検出手段（タンクライン圧センサ３５）により検出された圧力に基づいて負圧しきい値を補正するものである（図５の各ステップＳ８，Ｓ１２参照）。

この構成によれば、タンク通路２３の圧力に基づいて負圧しきい値を補正（この実施例では負圧しきい値をＰｂ１からＰｂ２に補正）するものであり、第１パージ弁Ｖ１はその最大流量が大きいので、エンジン１の吸気通路１２に供給されるパージ量の増大を図ることができる。

加えて、この発明の一実施形態においては、上記パージ制御弁切換手段（ＣＰＵ４０）は、上記圧力検出手段（タンクライン圧センサ３５）により検出された圧力と負圧しきい値との差△Ｐが設定値以上の時、負圧しきい値を補正するものである（図５の各ステップＳ１０，Ｓ１２参照）。

この構成によれば、圧力検出手段（タンクライン圧センサ３５）で検出されたタンク通路２３の圧力と、負圧しきい値との差△Ｐが設定値以上で、上記圧力が設定値に対して余裕がある場合には、負圧しきい値を補正して、第１パージ弁Ｖ１にてより多くの蒸発燃料をエンジン１の吸気通路１２に供給することができる。

この発明の構成と、上述の実施例との対応において、
この発明のパージ制御弁は、実施例のパージ弁に対応し、
以下同様に、
第１パージ制御弁は、第１パージ弁Ｖ１に対応し、
第２パージ制御弁は、第２パージ弁Ｖ２に対応し、
燃料レベル検出手段は、レベルゲージ３３に対応し、
パージ制御弁切換手段は、ＣＰＵ４０に対応し、
吸気負圧検出手段は、吸気圧力センサ３４に対応し、
圧力検出手段は、タンクライン圧センサ３５に対応するも、
この発明は、上述の実施例の構成のみに限定されるものではない。

以上説明したように、本発明は、燃料タンクと、上記燃料タンクに設けられて気体の通過を許容する一方で燃料の通過を防止するシャットオフバルブと、上記燃料タンクから発生した蒸発燃料を吸着するキャニスタと、上記キャニスタと上記燃料タンクとを上記シャットオフバルブを介して連結するタンク通路と、上記キャニスタとエンジンの吸気通路とを連結するパージ通路と、該パージ通路に配設され、上記キャニスタに吸着された蒸発燃料をエンジンの吸気通路にパージするパージ制御弁と、を備えたエンジンの蒸発燃料処理装置について有用である。

１…エンジン
１２…吸気通路
１５…燃料タンク
２２…キャニスタ
２３…タンク通路
２４…パージ通路
２９…シャットオフバルブ
３３…レベルゲージ（燃料レベル検出手段）
３４…吸気圧力センサ（吸気負圧検出手段）
３５…タンクライン圧センサ（圧力検出手段）
４０…ＣＰＵ（パージ制御弁切換手段）
Ｖ１…第１パージ弁（第１パージ制御弁）
Ｖ２…第２パージ弁（第２パージ制御弁）

Claims (5)

1. 燃料タンクと、
   上記燃料タンクに設けられて気体の通過を許容する一方で燃料の通過を防止するシャットオフバルブと、
   上記燃料タンクから発生した蒸発燃料を吸着するキャニスタと、
   上記キャニスタと上記燃料タンクとを上記シャットオフバルブを介して連結するタンク通路と、
   上記キャニスタとエンジンの吸気通路とを連結するパージ通路と、
   該パージ通路に配設され、上記キャニスタに吸着された蒸発燃料をエンジンの吸気通路にパージするパージ制御弁と、を備えたエンジンの蒸発燃料処理装置であって、
   上記パージ制御弁は、制御量としてのデューティ比による開弁時のパージ弁前後差圧に対するパージ流量の特性が急峻に立上った後にサチレートする第１流量特性に設定される第１パージ制御弁と、
   該第１パージ制御弁に対して最大流量が小さく、かつ制御量としてのデューティ比による開弁時のパージ弁前後差圧に対するパージ流量の特性が、第１流量特性に対して緩やかに立上った後にサチレートする第２流量特性に設定される第２パージ制御弁と、から構成されると共に、
   上記燃料タンクの燃料レベルを検出する燃料レベル検出手段と、
   該燃料レベル検出手段により検出された燃料レベルが液面しきい値よりも小さい時、上記第１パージ制御弁を使用し、
   燃料レベルが液面しきい値よりも大きい時、上記第２パージ制御弁を使用するようパージ制御弁を切換えるパージ制御弁切換手段と、を備えた
   エンジンの蒸発燃料処理装置。
2. 上記第１パージ制御弁は、上記第２パージ制御弁に対して最大流量が大きく設定され、
   上記エンジンの吸気負圧に関連する値を検出する吸気負圧検出手段を備え、
   上記パージ制御弁切換手段は、燃料レベルが液面しきい値よりも小さい時で、かつ、上記吸気負圧検出手段で検出された吸気負圧が負圧しきい値よりも小さい時、上記第１パージ制御弁を使用する
   請求項１に記載のエンジンの蒸発燃料処理装置。
3. 上記パージ制御弁切換手段は、燃料レベルが液面しきい値よりも小さい時で上記吸気負圧検出手段により検出された吸気負圧が負圧しきい値より大きい時は、上記第２パージ制御弁を使用する
   請求項２に記載のエンジンの蒸発燃料処理装置。
4. 上記パージ制御弁切換手段は、上記第１パージ制御弁の使用時に、タンク通路の圧力を検出する圧力検出手段により検出された圧力に基づいて負圧しきい値を補正する
   請求項２または３の何れか一項に記載のエンジンの蒸発燃料処理装置。
5. 上記パージ制御弁切換手段は、上記圧力検出手段により検出された圧力と負圧しきい値との差が設定値以上の時、負圧しきい値を補正する
   請求項４に記載のエンジンの蒸発燃料処理装置。

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