JP2003314378A - 蒸発燃料処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は燃料タンク内で発生する蒸発燃料を
分離膜で凝縮して処理する蒸発燃料処理装置に関し、分
離膜による処理のみで十分に蒸発燃料を凝縮させること
を目的とする。 【解決手段】 燃料タンク１０内で発生する蒸発燃料を
吸着するキャニスタ２０を設ける。キャニスタ２０から
キャニスタ出ガスを流出させるパージガス循環ポンプ３
２を設ける。キャニスタ出ガスを高濃度の処理ガスと、
中濃度のガスとに分離する高濃度用分離ユニット３４を
設ける。高濃度用分離ユニット３４から流出してくる中
濃度のガスを中濃度の循環ガスと低濃度のキャニスタ入
ガスとに分離する中濃度用分離ユニット４４を設ける。
処理ガスは燃料タンク１０に導く。循環ガスはポンプ３
２の上流に循環させる。そして、キャニスタ入ガスをキ
ャニスタ２０の上流に循環させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、蒸発燃料処理装置
に係り、特に、内燃機関の燃料タンク内で発生する蒸発
燃料を大気に放出させることなく処理するための蒸発燃
料処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば特開平１０−２７４１０６
号公報に開示されるように、燃料タンク内で生じた蒸発
燃料を吸着するためのキャニスタを備える蒸発燃料処理
装置が知られている。この装置は、キャニスタに吸着さ
れている蒸発燃料を空気の流れによりパージさせる機構
と、パージガス中から蒸発燃料を分離する分離膜とを備
えている。更に、この装置は、分離膜により分離された
蒸発燃料を液化するための凝縮ユニットと、凝縮された
燃料を燃料タンクに還流させる還流経路とを備えてい
る。このような蒸発燃料処理装置によれば、燃料タンク
内で発生した蒸発燃料を、キャニスタを含む閉じた系の
中で処理することができる。このため、上述した従来の
装置によれば、燃料噴射量の補正のような複雑な制御を
必要とすることなく、蒸発燃料の大気放出を有効に防止
することができる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】既述した通り、上記従
来の装置は、分離膜を用いてパージガス中から蒸発燃料
を抽出している。しかしながら、既存の分離膜では、キ
ャニスタからパージされてくるパージガス中から、十分
に高い濃度で蒸発燃料を取り出すことはできない。濃度
の薄い燃料ガスがそのまま燃料タンクに還流されるとす
れば、燃料ガスに含まれる空気の影響で種々の不都合が
生ずる。このため、上記従来の装置は、分離膜の後段
に、燃料ガスを凝縮するための凝縮ユニットを配置する
こととしている。

【０００４】このように、上記従来の装置は、分離膜に
よって高濃度の燃料ガスが生成できないため、分離膜の
後段に凝縮ユニットを設けることを必須とするものであ
った。本発明は、上記のような課題を解決するためにな
されたもので、分離膜による処理のみで十分に蒸発燃料
を凝縮させることができ、凝縮ユニットを用いることな
く蒸発燃料の燃料タンクへの還流を可能とする蒸発燃料
処理装置を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
内燃機関の蒸発燃料処理装置であって、燃料タンク内で
発生する蒸発燃料を吸着するキャニスタと、前記キャニ
スタから、キャニスタ出ガスを流出させるキャニスタ出
ガス生成手段と、前記キャニスタ出ガスを、高濃度で蒸
発燃料を含む処理ガスと、中濃度で蒸発燃料を含む循環
ガスと、低濃度で蒸発燃料を含むキャニスタ入ガスとに
分離するベーパ濃縮手段と、前記処理ガスを前記燃料タ
ンクに導く処理ガス通路と、前記循環ガスを前記ベーパ
濃縮手段の上流に循環させる循環ガス通路と、前記キャ
ニスタ入ガスを前記キャニスタの上流に循環させるキャ
ニスタ入ガス通路と、を備えることを特徴とする。

【０００６】請求項２記載の発明は、請求項１記載の蒸
発燃料処理装置であって、前記キャニスタ出ガス生成手
段は、前記キャニスタに連通するパージガス循環ポンプ
を含み、前記ベーパ濃縮手段は、蒸発燃料を含むガスを
高濃度で蒸発燃料を含む高濃度ガスと低濃度で蒸発燃料
を含む低濃度ガスとに分離する第１の分離膜を有し、前
記キャニスタ出ガスと前記循環ガスとの混合ガスを前記
処理ガスと中濃度ガスとに分離する高濃度用分離ユニッ
トと、前記高濃度分離ユニットの下流に配置され、前記
第１の分離膜と同様に機能する第２の分離膜を有し、前
記中濃度ガスを前記循環ガスと前記キャニスタ入ガスと
に分離する中濃度用分離ユニットとを含むことを特徴と
する。

【０００７】請求項３記載の発明は、請求項２記載の蒸
発燃料処理装置であって、前記第１の分離膜の面積は、
前記第２の分離膜の面積に比して小さいことを特徴とす
る。

【０００８】請求項４記載の発明は、請求項３記載の蒸
発燃料処理装置であって、前記第１の分離膜の面積と、
前記第２の分離膜の面積との比は、キャニスタ出ガスの
蒸発燃料濃度が１５％である場合に、前記処理ガスの蒸
発燃料濃度が９５％以上となり、かつ、前記キャニスタ
入ガスの蒸発燃料濃度が５％以下となるように設定され
ていることを特徴とする。

【０００９】請求項５記載の発明は、請求項１乃至４の
何れか１項記載の蒸発燃料処理装置であって、前記燃料
タンク内の燃料を内燃機関に向けてフィードするフィー
ドポンプを備え、前記処理ガス通路は、前記フィードポ
ンプの燃料吸引口に前記処理ガスを導くことを特徴とす
る。

【００１０】請求項６記載の発明は、請求項５記載の蒸
発燃料処理装置であって、前記フィードポンプの燃料吸
引口に負圧を発生させるためのベンチュリを備えること
を特徴とする。

【００１１】請求項７記載の発明は、請求項２乃至６の
何れか１項記載の蒸発燃料処理装置であって、前記パー
ジガス循環ポンプは、前記キャニスタと前記高濃度用側
分離ユニットとの間に配設されると共に、前記キャニス
タ入ガス通路は、前記中濃度用分離ユニット側の圧力を
前記キャニスタ側の圧力に比して高圧とする調圧弁を備
えることを特徴とする。

【００１２】請求項８記載の発明は、請求項７記載の蒸
発燃料処理装置であって、前記ベーパ濃縮手段が前記処
理ガスを生成する際の処理能力を可変とする処理能力可
変手段と、蒸発燃料の処理必要量を求める処理必要量取
得手段と、前記処理必要量に基づいて、前記処理能力可
変手段を制御する処理能力制御手段と、を備えることを
特徴とする。

【００１３】請求項９記載の発明は、請求項８記載の蒸
発燃料処理装置であって、前記処理能力可変手段は、前
記第１の分離膜に触れる前記混合ガスの圧力、および前
記第２の分離膜に触れる前記中濃度ガスの圧力の少なく
とも一方の圧力を可変とする圧力可変手段を含み、前記
処理能力制御手段は、前記処理必要量が多いほど前記圧
力を高圧とする圧力制御手段を含むことを特徴とする。

【００１４】請求項１０記載の発明は、請求項９記載の
蒸発燃料処理装置であって、前記圧力可変手段は、前記
調圧弁の設定圧力を可変とする調圧弁設定圧力可変手段
を含み、前記処理能力制御手段は、前記処理必要量が多
いほど前記設定圧力を高圧とする設定圧力制御手段を含
むことを特徴とする。

【００１５】請求項１１記載の発明は、請求項９または
１０記載の蒸発燃料処理装置であって、前記圧力可変手
段は、前記パージガス循環ポンプの吐出能力を可変とす
る吐出能力可変手段を含み、前記処理能力制御手段は、
前記処理必要量が多いほど前記吐出能力を高める吐出能
力制御手段を含むことを特徴とする。

【００１６】請求項１２記載の発明は、請求項８乃至１
１の何れか１項記載の蒸発燃料処理装置であって、前記
処理能力可変手段は、前記キャニスタを加熱するキャニ
スタ加熱手段を含み、前記処理能力制御手段は、前記処
理必要量が多いほど前記キャニスタ加熱手段に多くの熱
量を発生させる発熱量制御手段を含むことを特徴とす
る。

【００１７】請求項１３記載の発明は、請求項７乃至１
２の何れか１項記載の蒸発燃料処理装置であって、前記
キャニスタと前記パージガス循環ポンプとの間に配設さ
れ、前記パージガス循環ポンプの作動時に、前記循環ガ
ス通路に負圧を生じさせる負圧調整弁を備えることを特
徴とする。

【００１８】請求項１４記載の発明は、請求項１乃至１
３の何れか１項記載の蒸発燃料処理装置であって、前記
キャニスタからの蒸発燃料の脱離を促進する脱離促進手
段を備えることを特徴とする。

【００１９】請求項１５記載の発明は、請求項１４記載
の蒸発燃料処理装置であって、前記脱離促進手段は、前
記キャニスタを加熱するキャニスタ加熱手段を含むこと
を特徴とする。

【００２０】請求項１６記載の発明は、請求項１５記載
の蒸発燃料処理装置であって、前記キャニスタと前記パ
ージガス循環ポンプとは、当該パージガス循環ポンプの
作動に伴う熱が前記キャニスタに伝わるように配置され
ており、前記キャニスタ加熱手段は、当該パージガス循
環ポンプを含むことを特徴とする。

【００２１】請求項１７記載の発明は、請求項１４乃至
１６の何れか１項記載の蒸発燃料処理装置であって、前
記キャニスタ出ガスの濃度、前記混合ガスの濃度、およ
び前記処理ガスの濃度の少なくとも１つを検出する濃度
検出手段と、前記脱離促進手段の作動時における前記濃
度検出手段の検出結果と、前記脱離促進手段の非作動時
における前記濃度検出手段の検出結果との差に基づい
て、前記脱離促進手段の異常を判定する異常判定手段
と、を備えることを特徴とする。

【００２２】請求項１８記載の発明は、請求項２乃至１
７の何れか１項記載の蒸発燃料処理装置であって、前記
高濃度用分離ユニットは、前記中濃度用分離ユニットの
下方に配置されていることを特徴とする。

【００２３】請求項１９記載の発明は、請求項２乃至１
８の何れか１項記載の蒸発燃料処理装置であって、前記
燃料タンクは、前記高濃度用分離ユニットおよび前記中
濃度用分離ユニットの何れよりも下方に配置されること
を特徴とする。

【００２４】請求項２０記載の発明は、請求項２乃至１
９の何れか１項記載の蒸発燃料処理装置であって、前記
キャニスタ出ガスの濃度、前記混合ガスの濃度、および
前記処理ガスの濃度の少なくとも１つを検出する濃度検
出手段と、前記第１の分離膜の面積と、前記第２の分離
膜の面積との比率を可変とする面積比可変手段と、前記
濃度検出手段の検出結果に基づいて、前記面積比可変手
段を制御する面積比制御手段と、を備えることを特徴と
する。

【００２５】請求項２１記載の発明は、請求項２０記載
の蒸発燃料処理装置であって、前記高濃度用分離ユニッ
トは複数の処理室を備え、前記第１の分離膜は、前記複
数の処理室のそれぞれを上室と下室に区分する複数の部
分を含み、前記複数の処理室は、複数の上室が互いに直
列に導通すると共に、複数の下室の全てが前記処理ガス
通路に連通するように設けられ、前記面積比可変手段
は、前記混合ガスを少なくとも２つの上室にそれぞれ導
くための少なくとも２本の通路と、前記少なくとも２本
の通路を流れる前記混合ガスの比率を可変とする弁機構
とを含み、前記面積比制御手段は、前記濃度検出手段の
検出結果に基づいて前記弁機構を制御する弁機構制御手
段を含むことを特徴とする。

【００２６】請求項２２記載の発明は、請求項１乃至２
１の何れか１項記載の蒸発燃料処理装置であって、前記
処理ガス通路に連通して前記処理ガスを蓄える処理ガス
タンクと、内燃機関の始動時に、前記処理ガスタンクに
蓄えられている前記処理ガスを内燃機関に対して燃料と
して供給する燃料ガス供給手段と、を備えることを特徴
とする。

【００２７】請求項２３記載の発明は、請求項７乃至２
２の何れか１項記載の蒸発燃料処理装置であって、前記
パージガス循環ポンプの出口部における圧力を検出する
ポンプ出口圧力検出手段と、前記パージガス循環ポンプ
が作動すべき状況下で検出された前記出口部における圧
力が所定の値から外れている場合に、当該パージガス循
環ポンプ、若しくは当該パージガス循環ポンプから前記
調圧弁までの経路に異常が生じていることを認識する異
常認識手段と、を備えることを特徴とする。

【００２８】請求項２４記載の発明は、請求項７乃至２
３の何れか１項記載の蒸発燃料処理装置であって、前記
パージガス循環ポンプの出口部における圧力を検出する
ポンプ出口圧力検出手段と、前記パージガス循環ポンプ
の作動停止直後に前記出口部に生ずる圧力変化に基づい
て、当該パージガス循環ポンプから前記調圧弁までの経
路に漏れが生じているか否かを判断する漏れ判定手段
と、を備えることを特徴とする。

【００２９】請求項２５記載の発明は、請求項１乃至２
４の何れか１項記載の蒸発燃料処理装置であって、前記
キャニスタを流通するガスの流量を検出するキャニスタ
流通ガス検出手段と、前記キャニスタを流通するガスの
流量に基づいて、前記キャニスタ出ガス生成手段の作動
完了を判定するパージ完了判定手段と、を備えることを
特徴とする。

【００３０】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照してこの発明の
実施の形態について説明する。尚、各図において共通す
る要素には、同一の符号を付して重複する説明を省略す
る。

【００３１】実施の形態１．図１は、本発明の実施の形
態１の蒸発燃料処理装置の構成を説明するための図であ
る。図１に示すように、本実施形態の装置は燃料タンク
１０を備えている。燃料タンク１０の内部には低圧フィ
ードポンプ１２（以下、単に「フィードポンプ１２」と
称す）が配置されている。フィードポンプ１２には、燃
料タンク１０内の燃料を吸引するための吸引管１４が連
通していると共に、図示しない内燃機関に燃料をフィー
ドするための燃料管１６が連通している。

【００３２】燃料タンク１０には、ベーパ通路１８を介
してキャニスタ２０が連通している。キャニスタ２０
は、その内部に活性炭を有している。燃料タンク１０の
内部で発生する蒸発燃料は、ベーパ通路１８を通ってキ
ャニスタ２０に流入し、その活性炭に吸着される。

【００３３】キャニスタ２０の内部には、活性炭と共に
ヒータ２２が配置されている。ヒータ２２によれば、活
性炭を適当に加熱することができる。キャニスタ２０
は、また、大気口２４を備えている。大気口２４には、
キャニスタ２０の内部に過大な圧力が生ずるのを防止す
るための過圧防止弁２６が設けられている。過圧防止弁
２６は、キャニスタ２０の内部から流出する流体の流れ
のみを許容する一方向弁であり、図示しないエアクリー
ナを介して大気に開放されている。

【００３４】キャニスタ２０には、パージ通路２８が連
通している。パージ通路２８は、負圧調整弁３０を備え
ており、その調整弁３０の下流においてパージガス循環
ポンプ３２の吸入口に連通している。負圧調整弁３０
は、キャニスタ２０からパージガス循環ポンプ３２へ向
かう流体の流れのみを許容する一方向弁であり、パージ
ガス循環ポンプ３２の作動時に、その吸入口付近に所定
の負圧を発生させるために設けられている。

【００３５】パージガス循環ポンプ３２の吐出口には、
高濃度用分離ユニット３４が連通している。高濃度用分
離ユニット３４は、第１の分離膜３６を備えていると共
に、第１の分離膜３６により隔絶されている上室３８お
よび下室４０を備えている。上述したパージガス循環ポ
ンプ３２は、より具体的には、高濃度用分離ユニット３
４の上室３８に連通している。一方、高濃度用分離ユニ
ット３４の下室４０には処理ガス通路４２が連通してい
る。処理ガス通路４２は、燃料タンク１０の内部におい
て、吸引管１４に、すなわち、フィードポンプ１２の吸
引口に連通している。高濃度用分離ユニット３４は、３
次元的な配置において、燃料タンク１０より高い位置に
配置される。このため、処理ガス通路４２は、上方から
下方へ向かうように延在している。

【００３６】高濃度用分離ユニット３４の上方には、中
濃度用分離ユニット４４が配置されている。中濃度用分
離ユニット４４は、第２の分離膜４６を備えていると共
に、第２の分離膜４６により隔絶されている上室４８お
よび下室５０を備えている。中濃度用分離ユニット４４
の上室４８は、連通路５２を介して高濃度用分離ユニッ
ト３４の上室３８と連通している。中濃度用分離ユニッ
ト４４は、３次元的な配置において、高濃度用分離ユニ
ット３４より高い位置に配置されているため、連通路５
２は上方から下方へ向かうように延在している。

【００３７】中濃度用分離ユニット４４の上室４８に
は、更に、キャニスタ入ガス通路５４が連通している。
キャニスタ入ガス通路５４は、上述したキャニスタ２０
に連通しており、中濃度用分離ユニット４４から流出し
てくるガスをキャニスタ２０に還流させることができ
る。また、キャニスタ入ガス通路５４は、中濃度用分離
ユニット４４側の端部の近傍に調圧弁５６を備えている
と共に、キャニスタ２０側の端部の近傍に負圧防止弁５
８を備えている。

【００３８】調圧弁５６は、中濃度用分離ユニット４４
からキャニスタ２０へ向かう流体の流れのみを許容する
一方向弁であり、その上流側に、より具体的には、パー
ジガス循環ポンプ３２から調圧弁５６に至る経路内に、
所定の正圧を発生させるために設けられている。一方、
負圧防止弁５８は、図示しないエアクリーナを介して大
気に連通しており、キャニスタ入ガス通路５４への大気
の流入のみを許容する一方向弁である。負圧防止弁５８
は、キャニスタ入ガス通路５４の内部、乃至はキャニス
タ２０の内部に不当に大きな負圧が生ずるのを防ぐため
に設けられている。

【００３９】中濃度用分離ユニット４４の下室５０に
は、循環ガス通路６０が連通している。循環ガス通路６
０は、負圧調整弁３０の下流においてパージ通路２８に
連通している。従って、循環ガス通路６０によれば、中
濃度用分離ユニット４４の下室５０と、パージガス循環
ポンプ３２の吸入口とを導通状態にすることができる。

【００４０】図１に示す通り、本実施形態の装置は、エ
バポ処理制御コンピュータ６２を備えている（以下、EC
U：Electronic Control Unit)と称す）。上述したヒー
タ２２やパージガス循環ポンプ３２などは、ECU６２に
よって制御されている。

【００４１】次に、図２を参照して、第１の分離膜３６
および第２の分離膜４６の特性について説明する。第１
の分離膜３６および第２の分離膜４６は、ポリイミドな
どの高分子材料で構成された薄膜であり、空気と燃料を
含むガスに晒された場合に、膜に対する空気の溶解度と
燃料の溶解度との違いにより、両者を分離する特性を示
す。

【００４２】図２は、上記構造を有する分離膜６４が蒸
発燃料を凝縮する原理を模式的に表した図である。図２
は、具体的には、分離膜６４の上流空間６６（左上の空
間）に蒸発燃料を１５％の濃度で含むガスが３０kPaの
圧力で導かれ、かつ、その下流空間６８（右下の空間）
に１００kPaの圧力が作用している状態を示す。

【００４３】分離膜６４は、理想的には、空気の通過を
阻止しつつ蒸発燃料を自由に通過させる。この場合、蒸
発燃料の蒸気分圧は分離膜６４の両側で等しくなる。図
２に示す状態において、分離膜６４の上流空間６６（２
００kPa、１５％）には、１７０kPaの空気分圧と３０kP
aの燃料分圧とが生じている。燃料分圧が分離膜６４の
両側で同じであるとすれば、その下流空間６８には、７
０kPaの空気分圧と３０kPaの燃料分圧が発生する。つま
り、この場合、蒸発燃料の濃度は、分離膜６４の機能に
より１５％から３０％に高められている。

【００４４】以上説明した通り、本実施形態において用
いられる分離膜６４によれば、分離膜６４の上流側に高
圧のガスを導き、その下流側の圧力を低く維持すること
により、ガス中の蒸発燃料濃度を高めることができる。
この際、蒸発燃料を濃縮する能力は、分離膜の両側に生
ずる差圧が大きいほど、また、分離膜下流の圧力が低圧
であるほど大きなものとなる。従って、第１の分離膜３
６および第２の分離膜４６によれば、それらの上流側
（上室３８，４８）に高い圧力を導き、また、それらの
下流側（下室４０，５０）に低い圧力を導くほど、蒸発
燃料の濃縮能力を高めることができる。

【００４５】次に、図３を参照して、分離膜を利用し
て、蒸発燃料と空気の混合ガスから、燃料濃度が十分に
高いガスと、その濃度が十分に低いガスを取り出す原理
について説明する。図３（Ａ）は、分離膜６４の上流空
間６６に６０％の蒸発燃料ガス（燃料６０％、空気４０
％）が流入し、分離膜６４により、そのガスが、５％の
低濃度ガス（燃料５％、空気９５％）と、７２．５％の
中濃度ガス（燃料７２．５％、空気２７．５％）とに分
離されている状態を示す。

【００４６】図３（Ｂ）は、図３（Ａ）に示す分離がど
のように行われているかをより詳細に示した図である。
図３（Ｂ）に示す通り、蒸発燃料ガスの濃度は、上流空
間６６に流入した直後は６０％である。蒸発燃料ガスの
濃度がこのように高い部分では、分離膜６４の下流に極
めて濃度の高い蒸発燃料ガスを生成することができる。
具体的には、９５％程度の濃度で燃料を含むガスを生成
することができる。

【００４７】上流空間６６に流入した蒸発燃料ガスの濃
度は、ガス中の蒸発燃料が下流空間６８に分離されるに
つれて低下する。このため、上流空間６６内の濃度は、
図３（Ｂ）に示すように、上流空間６６の左側から右側
にかけて低下する。そして、蒸発燃料ガスが上流空間６
６から流出する段階では、その濃度が５％程度に低下し
ている。下流空間６８で生成される濃縮ガスの濃度は、
分離膜６４の上流側のガス濃度に応じた値となる。この
ため、下流空間６８内のガス濃度も、上流空間６６内の
濃度と同様に、図中左側から右側にかけて低下する。

【００４８】図３（Ａ）に示す７２．５％の濃縮ガス
は、下流空間６８内部で生成される蒸発燃料ガスの平均
濃度である。つまり、上述した７２．５％の濃度は、図
３（Ｂ）に示すように、９５％〜４５％程度の分布をも
って下流空間６８内に生成される濃縮ガスをまとめて取
り出した場合の燃料濃度である。

【００４９】図３（Ｃ）は、下流空間６８が、仕切壁７
０により高濃度下流空間７２と中濃度下流空間７４とに
仕切られた状態を示す。図３（Ｃ）において、仕切壁７
０は、高濃度下流空間７２内に生成される蒸発燃料の濃
度が９５％となるように下流空間６８を区分している。
この場合、高濃度下流空間７２内に生成される蒸発燃料
ガスは９５％の高濃度ガスとなり、一方、中濃度下流空
間７４内に生成されるガスは、６５％の中濃度ガスとな
る。

【００５０】以上説明した通り、６０％程度の蒸発燃料
ガスを分離膜６４で処理することにより低濃度（５％程
度）のガスとする場合、生成される濃縮ガスを、更に高
濃度のガスと中濃度のガスに分離して取り出せば、極め
て濃度の高い蒸発燃料ガス（９５％程度）を生成するこ
とができる。つまり、ある濃度を有する蒸発燃料ガスを
分離膜６４で処理する場合、高濃度のガスと低濃度のガ
スに加えて中濃度のガスを生成することによれば、十分
に濃度の高いガス（９５％程度）と十分に濃度の低いガ
ス（５％程度）を生成することが可能である。

【００５１】図４は、本実施形態の装置が蒸発燃料を濃
縮するために有する機構を簡略化して表した図を示す。
図４は、本実施形態の装置において、パージ通路２８に
１５％の蒸発燃料ガスが供給されている状態を示す。パ
ージガス循環ポンプ３２は、定常状態では、パージ通路
２８から供給される蒸発燃料ガス（キャニスタ出ガス）
と、循環ガス通路６０から供給される循環ガスとの混合
ガスを圧縮して高濃度用分離ユニット３４の上室３８に
供給する。

【００５２】高濃度用分離ユニット３４の上室３８に流
入した蒸発燃料ガスは、その内部で処理された後、次に
中濃度用分離ユニット４４の上室４８に流入する。そし
て、中濃度用分離ユニット４４の上室４８に流入した蒸
発燃料ガスは、その内部で処理された後、キャニスタ入
ガス通路５４に流入する。この場合、上述した２つの上
室３８，４８は、図３（Ｃ）に示す上流空間６６に相当
している。また、高濃度用分離ユニット３４が有する下
室４０および中濃度用分離ユニット４４が有する下室５
０は、それぞれ図３（Ｃ）に示す高濃度用下流空間７２
および中濃度用下流空間７４に相当している。

【００５３】更に、本実施形態の装置において、高濃度
用分離ユニット３４が有する第１の分離膜３６の面積
と、中濃度用分離ユニット４４が有する第２の分離膜４
６の面積との比は、図３（Ｃ）に示す高濃度用下流空間
７２の面積と中濃度用下流空間７４の面積との比に対応
している。つまり、本実施形態において、第１の分離膜
３６の面積と第２の分離膜４６の面積との比は、高濃度
用分離ユニット３４の上室３８に６０％の蒸発燃料ガス
が流入した場合に、高濃度用分離ユニット３４の下室４
０に９５％のガスが生成され、中濃度用分離ユニット４
４の下室５０に６５％のガスが生成されるように設計さ
れている。

【００５４】加えて、本実施形態の装置は、パージ通路
２８に１５％のキャニスタ出ガスが供給された場合に、
定常状態では、そのガスと循環ガスとの混合ガスが６０
％の燃料濃度となるように設計されている。このため、
図４に示すように、本実施形態の装置によれば、パージ
通路２８に供給されるキャニスタ出ガスの濃度が１５％
であれば、高濃度用分離ユニット３４から処理ガス通路
４２に９５％の高濃度ガスを流出させることができ、か
つ、中濃度用分離ユニット４４からキャニスタ出ガス通
路５４に５％の低濃度ガスを流出させることができる。

【００５５】次に、図１と共に図５および図６を参照し
て、本実施形態の装置の動作について説明する。本実施
形態の装置において、ECU６２は、所定のパージ条件が
成立する場合にパージガス循環ポンプ３２を作動させ
る。パージガス循環ポンプ３２が作動すると、その吸引
口側に生ずる負圧がキャニスタ２０に導かれ、パージ通
路２８にキャニスタ出ガスが流出する。ECU６２は、キ
ャニスタ出ガスの燃料濃度が１５％以上である場合に限
りパージ条件の成立を判断する。従って、パージガス循
環ポンプ３２の作動は、キャニスタ出ガスの燃料濃度が
１５％以上である場合にのみ継続される。

【００５６】既述した通り、キャニスタ出ガスの濃度が
１５％である場合、高濃度用分離ユニット３４の下室４
０には、９５％の燃料濃度を有する高濃度の処理ガスが
生成される。キャニスタ出ガスの濃度が１５％を超える
場合は、より高濃度の処理ガスが生成される。このよう
にして生成される高濃度の処理ガスは、処理ガス通路４
２を通って燃料タンク１０内のフィードポンプ１２の吸
引口に供給される。

【００５７】本実施形態において、フィードポンプ１２
は、燃料を３００kPa程度に過圧する能力を有してい
る。フィードポンプ１２に吸入された処理ガスは、この
ような圧力で加圧されると液体燃料となる。この際、処
理ガスに多量の空気が含まれていると、フィードポンプ
１２のベーパーロックや異音の発生といった不都合が生
ずる。これに対して、処理ガスに含まれている空気が少
量であれば、処理ガスの加圧に伴って空気が燃料に溶解
することからそれらの問題は生じない。

【００５８】ベーパーロックや異音を生じさせることの
ない空気の比率は、フィードポンプ１２の能力、すなわ
ち、フィードポンプ１２が発生させる燃料流量および燃
料圧力に応じて決定される。一般的に車両に搭載される
フィードポンプでは、処理ガス中の空気濃度が５％未満
であれば、つまり、処理ガスの燃料濃度が９５％以上で
あればベーパーロックや異音の問題が生ずることはな
い。このため、本実施形態のシステムによれば、車両に
搭載される一般的なフィードポンプ１２との組み合わせ
において、ベーパーロックや異音の問題を生じさせるこ
となく、処理ガスを燃料タンク１０に還流させることが
できる。

【００５９】ところで、本実施形態の装置は、上述した
通り、処理ガスの燃料濃度が常に９５％以上となるよう
に設計されているが、その燃料濃度の下限値は、ベーパ
ーロックや異音の発生を防止する観点より定められた値
である。つまり、その下限値（９５％）は、フィードポ
ンプ１２の能力との関係で定めたものであり、より能力
の高いフィードポンプが用いられる場合には、処理ガス
の燃料濃度の下限値を、９５％より小さな値としてもよ
い。

【００６０】本実施形態の装置において、１５％の濃度
を有するキャニスタ出ガスがパージ通路２８に供給され
ている場合、高濃度用分離ユニット３４の上室３８から
中濃度用分離ユニット４４の上室４８には、４０％程度
の濃度を有する蒸発燃料ガスが流入する（図４参照）。
キャニスタ出ガスの濃度が１５％より高い場合は、４０
％より濃度の濃いガスが中濃度用分離ユニット４４の上
室４８に流入する。

【００６１】中濃度用分離ユニット４４は、このように
して上室４８に流入してくる蒸発燃料ガスを濃縮して、
６５％程度の濃度を有する中濃度の循環ガスをその下室
５０に発生させる。中濃度の循環ガスは、循環ガス通路
６０を通ってパージガス循環ポンプ３２の吸入口側に還
流される。その結果、高濃度用分離ユニット３４には、
常に６０％以上の濃度を有する混合ガスが供給される。
このため、本実施形態の装置によれば、パージ条件が成
立している間中、９５％以上の濃度を有する処理ガスを
安定して生成することができる。

【００６２】本実施形態の装置において、中濃度用分離
ユニット４４の上室４８には、既述の通り４０％以上の
濃度を有する蒸発燃料ガスが流入する。このようにして
上室４８に流入してくる蒸発燃料ガスは、上室４８内を
移動するに従って低濃度となり、やがて５％程度の低濃
度に収束する。中濃度用分離ユニット４４が有する第２
の分離膜４６には、４０％以上の蒸発燃料ガスを、常に
５％程度の低濃度ガスに収束させるに足る面積が与えら
れている。このため、本実施形態の装置によれば、キャ
ニスタ入ガスの濃度を常に５％程度にすることができ
る。

【００６３】キャニスタ入ガスは、キャニスタ入ガス通
路５４を通ってキャニスタ２０に流入し、その後、キャ
ニスタ２０の内部を流通した後、再びパージ通路２８へ
と流出する。キャニスタ２０の内部をガスが流通する場
合、そのガス中に含まれている蒸発燃料の濃度が十分に
低い場合は、活性炭に吸着されている蒸発燃料を、その
ガスの流通に伴って脱離させることができる。本実施形
態の装置では、既述の通り、キャニスタ入ガスの燃料能
動が常に５％以下に抑えられている。このため、本実施
形態の装置によれば、吸着燃料をパージさせるためのガ
スとしてキャニスタ入ガスを利用することができ、キャ
ニスタ２０に吸着された蒸発燃料を閉じた系の中で効率
的に処理することができる。

【００６４】以下、上述した蒸発燃料の処理機能を実現
するために本実施形態の装置に施されている詳細な設定
の内容について説明する。図５は、第１の分離膜３６と
第２の分離膜４６との面積比と、蒸発燃料ガスの濃度と
の関係を説明するための図である。より具体的には、図
５（Ａ）は、上記の面積比と、高濃度用分離ユニット３
４により生成される処理ガスの濃度との関係を示す。ま
た、図５（Ｂ）は、上記の面積比と、中濃度用分離ユニ
ット４４により生成されるキャニスタ入ガスの濃度との
関係を示す。

【００６５】図５（Ａ）に示すように、処理ガスの濃度
は、第１の分離膜３６と第２の分離膜４６との面積比が
大きくなるほど高くなる。一方、図５（Ｂ）に示すよう
に、キャニスタ入ガスの濃度は、第１の分離膜３６と第
２の分離膜４６との面積比が大きくなるほど低くなる。
つまり、第１の分離膜３６に対して第２の分離膜４６が
大きくなるほど、処理ガスの濃度は高くなり、一方、キ
ャニスタ入ガスの濃度は低くなる。

【００６６】キャニスタ出ガスの濃度が１５％であり、
第１の分離膜３６に作用する圧力が１５０kPaである場
合、処理ガス濃度の目標値（下限値）である９５％、お
よびキャニスタ入ガス濃度の目標値（上限値）である５
％は、上記の面積比を１：１４０とすることで満たすこ
とができる。このため、本実施形態の装置では、第１の
分離膜３６が第２の分離膜４６の１４０倍以上となるよ
うに両者の面積を設定している。

【００６７】本実施形態の装置は、図１に示すように、
中濃度用分離ユニット４４の下流に調圧弁５６を備えて
いる。このため、パージガス循環ポンプ３２から調圧弁
５６に至る経路内には、調圧弁の設定圧力（例えば１５
０kPa）が作用している。つまり、本実施形態におい
て、第１の分離膜３６の両側には、燃料タンク内圧（ほ
ぼ大気圧）と調圧弁５６の設定圧との差圧が作用し、一
方、第２の分離膜４６の両側には、パージガス循環ポン
プ３２の吸気口付近に生ずる負圧と調圧弁５６の設定圧
との差圧が作用している。

【００６８】それらの差圧は、調圧弁５６が存在しない
場合に比して高圧である。また、第１の分離膜３６およ
び第２の分離膜４６は、既に述べた通り上室３８，４８
と下室４０，５０に大きな差圧が生じているほど優れた
濃縮能力を発揮する（図２参照）。このため、本実施形
態の装置では、調圧弁５６が存在することにより、第１
の分離膜３６の燃料凝縮能力、および第２の分離膜４６
の燃料凝縮能力が、それぞれ高められている。

【００６９】また、本実施形態の装置は、図１に示すよ
うに、パージガス循環ポンプ３２とキャニスタ２０との
間に負圧調整弁３０を備えている。負圧調整弁３０によ
れば、パージガス循環ポンプ３２の吸入口付近に負圧を
生じさせることができる。また、このようにして生じた
負圧は、循環ガス通路６０を介して中濃度用分離ユニッ
ト４４の下室５０に導かれる。

【００７０】下室５０に負圧が導かれると、上室４８の
内圧を高めることなく第２の分離膜４６に作用する差圧
を大きくすることができる。第２の分離膜４６は、作用
する差圧の大きさに応じた燃料濃縮能力を発揮する。従
って、本実施形態の装置によれば、上室４８側の圧力を
過大な値にすることなく、第２の分離膜４６の両側に大
きな差圧を作用させ、中濃度用分離ユニット４４に優れ
た燃料濃縮能力を発揮させることができる。

【００７１】中濃度用分離ユニット４４の上室４８に大
きな圧力を導く場合は、パージガス循環ポンプ３２から
調圧弁５６に至る経路を、その圧力に見合った耐圧構造
としなければならない。本実施形態の装置によれば、上
室４８に生じさせる圧力を比較的低く抑えることができ
るため、その経路の構造を簡単化することができる。こ
の点、本実施形態の装置は、システムの低コスト化や軽
量化を図る上で有利である。

【００７２】本実施形態の装置において、パージガス循
環ポンプ３２の作動中は、一定の能力で蒸発燃料ガスが
吐出され続ける。その際、高濃度用分離ユニット３４お
よび中濃度用分離ユニット４４は、調圧弁５６や負圧調
整弁３０の設定圧力に応じた一定の分離能力を発揮す
る。この場合、高濃度用分離ユニット３４は、キャニス
タ出ガスの濃度が高いほど処理ガス（９５％以上の高濃
度ガス）を多量に生成し、また、中濃度用分離ユニット
４４に向けて濃度の高い中濃度ガス（４０％程度）を流
出させる。そして、中濃度用分離ユニット４４は、高濃
度用分離ユニット３４から供給される中濃度ガスの濃度
が高いほど、循環ガス（６０％程度の中濃度ガス）を多
量に生成し、キャニスタ入ガス（５％未満の低濃度ガ
ス）の量を少量とする。

【００７３】つまり、本実施形態の装置において、キャ
ニスタ入ガスの流量は、キャニスタ出ガスの濃度が高い
ほどが少量となり、キャニスタ出ガスの濃度が低いほど
多量となる。キャニスタ出ガスの濃度は、パージの開始
直後など、キャニスタ２０に多量の蒸発燃料が吸着され
ている場合に高くなり、パージの進行に伴ってキャニス
タ２０に吸着されている蒸発燃料の量が減るに従って少
量となる。このため、本実施形態において、キャニスタ
入ガスの流量は、パージの進行に伴って増大する。

【００７４】キャニスタ２０に吸着されている蒸発燃料
の脱離は、キャニスタ入ガスの流量が増すほど促進され
る。このため、本実施形態の装置によれば、蒸発燃料の
吸着量の減少に対して蒸発燃料の脱離量の減少を緩やか
にすることができる。従って、本実施形態の蒸発燃料処
理装置によれば、パージの実行中、常に効率的にパージ
を進行させることができ、キャニスタ２０に吸着されて
いる蒸発燃料のパージを短時間で完了させることができ
る。

【００７５】図６は、キャニスタ入ガスの燃料濃度とパ
ージ量との関係を示す図である。図６に示すパージ量
は、キャニスタ２０を基準の吸着状態として、キャニス
タ２０に適当な濃度のキャニスタ入ガスを供給した場合
に、そのガスによりキャニスタ２０からパージされた燃
料の量を意味している。また、図６において、符号を
付して示す曲線は、キャニスタ２０のヒータ２２が発熱
していない場合の特性であり、符号を付して示す曲線
は、ヒータ２２が所望の熱を発している場合の特性であ
る。

【００７６】図６に示すように、キャニスタ２０からパ
ージされる燃料の量は、キャニスタ入ガスの濃度が高く
なるに連れて低下する。このため、キャニスタ入ガスに
蒸発燃料が含まれている場合、キャニスタ２０に空気を
流通させた場合と同等のパージ能力を得ることはできな
い。

【００７７】ところが、特性およびに示すように、
キャニスタ２０のパージ能力は、ヒータ２２によりキャ
ニスタ２０を加熱することにより改善される。このた
め、ヒータ２２が適切な熱量を発する環境下では（特性
）、キャニスタ入ガスの濃度が５％以下の領域におい
て、非加熱の環境下で空気により達成されるパージ能力
（特性）と同等以上のパージ能力を確保することがで
きる。

【００７８】本実施形態において、ECU６２は、キャニ
スタ２０内の蒸発燃料をパージすべき場合に、ヒータ２
２に対して適当な電力を供給する。このため、本実施形
態の装置においては、５％程度の燃料濃度を有するキャ
ニスタ入ガスによっても、キャニスタ２０内に吸着され
ている蒸発燃料を、効率的にパージさせることができ
る。

【００７９】本実施形態において、中濃度用分離ユニッ
ト４４は、既に述べた通り、３次元的な配置において高
濃度用分離ユニット３４の上方に配置されている。この
ため、パージガス循環ポンプ３２から吐出された蒸発燃
料ガスは、高濃度用分離ユニット３４の上室３８で処理
された後、その上方に位置する中濃度用分離ユニット４
４の上室４８に流入する。

【００８０】蒸発燃料は、空気に比して比重が大きいた
め、同一の空間内ではその下方側に濃いガスが分布し易
い。従って、上述した３次元的な配置によれば、高濃度
用分離ユニット３４の上室３８には、中濃度用分離ユニ
ット４４の上室４８に比して、濃度の濃いガスが分布し
易い。高濃度用分離ユニット３４により生成される処理
ガスの濃度を高め、また、中濃度用分離ユニット４４か
ら流出するキャニスタ入ガスの濃度を低く抑えるうえで
は、高濃度用分離ユニット３４の上室３８に濃いガスが
存在し、中濃度用分離ユニット４４の上室４８に薄いガ
スが存在することが望ましい。本実施形態の装置によれ
ば、それら２つの分離ユニット３４，４４の位置関係に
より、そのような要求が満たされている。このため、本
実施形態の装置によれば、十分に濃度の濃い処理ガス
と、十分に濃度の薄いキャニスタ入ガスを効率的に生成
することができる。

【００８１】本実施形態において、燃料タンク１０は、
既に述べた通り、３次元的な配置において高濃度用分離
ユニット３４の下方に配置されている。このため、高濃
度用分離ユニット３４の下室４０において生成された処
理ガスは、処理ガス通路４２２を下って燃料タンク１０
に流入する。

【００８２】高濃度用分離ユニット３４の下室４０にお
いて生成された処理ガスは、自然冷却により液化するこ
とがある。上述した３次元的な配置によれば、このよう
にして生じた液体燃料は、燃料タンク１０内に自然滴下
する。このため、本実施形態の装置によれば、高濃度用
分離ユニット３４や処理ガス通路４２の中に液体燃料が
溜まるのを確実に防ぐことができる。

【００８３】ところで、上述した実施の形態１において
は、キャニスタ２０の内部に、キャニスタ２０を加熱す
るためのヒータ２２を設けることとしているが、キャニ
スタ２０を加熱するための機構は、必ずしもヒータ２２
に限るものではない。すなわち、図１に示す構成におい
て、パージガス循環ポンプ３２は、蒸発燃料のパージが
必要な状況下では、必ず作動に伴う熱を発生する。この
ため、例えばパージガス循環ポンプ３２をキャニスタ２
０と一体的に設けるなど、ポンプ３２の発する熱がキャ
ニスタ２０に伝達される構造を実現する場合には、ヒー
タ２２を省略して、キャニスタ２０を加熱するための機
構としてパージガス循環ポンプ３２を用いることとして
もよい。

【００８４】尚、上述した実施の形態１においては、パ
ージガス循環ポンプ３２が前記請求項１記載の「キャニ
スタ出ガス生成手段」に、高濃度用分離ユニット３４お
よび中濃度用分離ユニット４４が前記請求項１記載の
「ベーパ濃縮手段」に、それぞれ相当している。

【００８５】また、上述した実施の形態１においては、
ヒータ２２が前記請求項１４記載の「脱離促進手段」、
および前記請求項１５記載の「キャニスタ加熱手段」に
相当している。

【００８６】実施の形態２．次に、図７および図８を参
照して本発明の実施の形態２について説明する。図７
は、本実施形態の蒸発燃料処理装置の構造を説明するた
めの図である。尚、図７において、上記図１に示す構成
要素と同一の部分については、同一の符号を付してその
説明を省略または簡略する。

【００８７】本実施形態の装置は、複数の高濃度用分離
ユニット３４を備えている。具体的には、２つの高濃度
用分離ユニット３４を備えている。それらの高濃度用分
離ユニット３４の下室４０は、何れも処理ガス通路４２
と導通している。また、前段の高濃度用分離ユニット３
４の上室３８は、制御弁８０を介してパージガス循環ポ
ンプ３２の吐出口に連通している。一方、後段の高濃度
用分離ユニット３４の上室３８は、３方制御弁８２を介
して、前段の高濃度用分離ユニット３４の上室３８およ
びパージガス循環ポンプ３２の吐出口に連通している。

【００８８】制御弁８０は、ECU６２に制御されること
により開閉する弁である。制御弁８０によれば、前段の
高濃度用分離ユニット３４の上室３８がパージガス循環
ポンプ３２の吐出口に導通する状態と、前者が後者から
遮断された状態とを選択的に実現することができる。３
方制御弁８２は、ECU６２に制御されることにより、後
段の高濃度用分離ユニット３４の上室３８が、前段の高
濃度用分離ユニット３４の上室３８に導通する状態と、
パージガス循環ポンプ３２の吐出口に導通する状態とを
選択的に実現する弁である。

【００８９】本実施形態において、ECU６２は、制御弁
８０および３方制御弁８２を制御することにより、パー
ジガス循環ポンプ３２から吐出された蒸発燃料ガスが、
前段の高濃度用分離ユニット３４の上室３８を経て後段
の高濃度用分離ユニット３４の上室３８に流入する状態
と、そのガスが、前段の上室３８をバイパスしてポンプ
３２の吐出口から直接後段の上室３８に流入する状態と
を選択的に実現することができる。以下、前者を「高濃
度ユニット２段化状態」と称し、後者を「高濃度ユニッ
ト１段化状態」と称す。

【００９０】本実施形態の装置において、パージ通路２
８には、キャニスタ出ガスの濃度を測定するための濃度
センサ８４が配設されている。ECU６２は、濃度センサ
８４の出力に基づいて、キャニスタ２０からパージされ
てくるキャニスタ出ガスの燃料濃度を検知することがで
きる。

【００９１】本実施形態の装置において、パージガス循
環ポンプ３２から吐出された蒸発燃料ガスが、常に同じ
条件で高濃度用分離ユニット３４により処理されるとす
れば、燃料タンク１０に供給される処理ガスの濃度や、
中濃度用分離ユニット４４に供給される中濃度ガスの濃
度は、キャニスタ出ガスの濃度が高いほど高くなる。そ
して、中濃度用分離ユニット４４に供給される中濃度ガ
スの濃度が不当に高い場合は、キャニスタ入ガスの濃度
が５％未満に抑えられない事態も生じ得る。

【００９２】これに対して、高濃度用分離ユニット３４
が有する第１の分離膜３６と、中濃度用分離ユニット４
４が有する第２の分離膜４６との面積比を、キャニスタ
出ガスの濃度に応じて変更することによれば、キャニス
タ出ガスの濃度変化に対する処理ガスやキャニスタ入ガ
スの濃度変化を小さく抑制することができる。

【００９３】本実施形態の装置によれば、上述した高濃
度ユニット２段化状態と高濃度ユニット１段化状態とを
切り換えることにより、第１の分離膜３６と第２の分離
膜４６の面積比を変化させることができる。そこで、本
実施形態の装置は、処理ガスやキャニスタ入ガスの濃度
が目標値から大きく外れないように、キャニスタ出ガス
の濃度に応じて、高濃度ユニット２段化状態と高濃度ユ
ニット１段化状態とを適宜切り換えることとしている。

【００９４】図８は、本実施形態において、ECU６２が
上記の機能を実現するため実行する制御ルーチンのフロ
ーチャートである。図８に示すルーチンでは、先ず、濃
度センサ８４の出力に基づいてキャニスタ出ガスの濃度
が検出される（ステップ９０）。次に、検出されたキャ
ニスタ出ガスの濃度が、所定の判定値α以上であるか否
かが判別される（ステップ９２）。その結果、キャニス
タ出ガスの濃度がα以上であると判別された場合は、高
濃度ユニット２段化状態が形成されるように、制御弁８
０および３方制御弁８２が制御される（ステップ９
４）。一方、キャニスタ出ガスの濃度がα以上でないと
判別された場合は、高濃度ユニット１段化状態が形成さ
れるように、制御弁８０および３方制御弁８２が制御さ
れる（ステップ９６）。

【００９５】以上説明した通り、図８に示すルーチンに
よれば、キャニスタ出ガス濃度がα以上である場合に
は、高濃度ユニット２段化状態を形成することができ
る。高濃度ユニット２段化状態によれば、高い濃度を有
するキャニスタ出ガスは、先ず前段の高濃度用分離ユニ
ット３４で処理され、次いで、後段の高濃度用分離ユニ
ット３４で処理された後、中濃度用分離ユニット４４に
供給される。この場合、中濃度用分離ユニット４４に供
給される中濃度ガスは、キャニスタ出ガスが高濃度であ
るにも関わらず、さほど濃度の高いものにはならない。
このため、本実施形態の装置によれば、このような環境
下でも、中濃度用分離ユニット４４から流出するキャニ
スタ入ガスを確実に濃度５％以下のガスとすることがで
きる。

【００９６】また、高濃度ユニット２段化状態が実現さ
れている場合、処理ガス通路４２には、前段の高濃度用
分離ユニット３４で生成された濃度の高い処理ガスと、
後段の高濃度用分離ユニット３４で生成された比較的濃
度の低い処理ガスとが供給される。この場合、処理ガス
通路４２に対して、適度な濃度（９５％程度）を有する
処理ガスを多量に流通させることができる。従って、本
実施形態の装置によれば、キャニスタ出ガスの濃度が高
い場合に、優れた蒸発燃料処理能力を発揮することがで
きる。

【００９７】更に、図８に示すルーチンによれば、キャ
ニスタ出ガス濃度がαに満たない場合には、高濃度ユニ
ット１段化状態を形成することができる。高濃度ユニッ
ト１段化状態によれば、キャニスタ出ガスは、パージガ
ス循環ポンプ３２から吐出された後、後段の高濃度用分
離ユニット３４で処理され、その後中濃度用分離ユニッ
ト４４に供給される。この場合、キャニスタ出ガスの濃
度が比較的低いにも関わらず、処理ガスの濃度を高く維
持することができる。このため、本実施形態の装置によ
れば、このような環境下でも、十分に高い濃度で処理ガ
スを生成することができる。

【００９８】ところで、上述した実施の形態２において
は、キャニスタ出ガスの濃度に基づいて高濃度ユニット
２段化状態と、高濃度ユニット１段化状態とを切り換え
ることとしているが、その切り換えの基礎とするデータ
は、キャニスタ出ガスの濃度そのものには限られない。
すなわち、その基礎とするデータは、キャニスタ出ガス
の濃度と相関を有するものであれば足り、例えば、パー
ジガス循環ポンプ３２から吐出されてくる混合ガスの濃
度、或いは、高濃度用分離ユニット３４により生成され
る処理ガスの濃度などに基づいて、高濃度ユニット２段
化状態と高濃度ユニット１段化状態とを切り換えること
としてもよい。

【００９９】また、上述した実施の形態２においては、
キャニスタ出ガスが、前段の高濃度用分離ユニット３４
を流れる状態と、これをバイパスする状態とを選択的に
実現することとしているが、制御の手法は、このような
手法に限定されるものではない。すなわち、制御弁８０
および３方制御弁８２をリニアに制御して、前段の高濃
度用分離ユニット３４を流れるガス流量と、これをバイ
パスするガス流量との比率を、キャニスタ出ガスの濃度
に対してリニアに変化させることとしてもよい。このよ
うな制御手法によれば、第１の分離膜３６と第２の分離
膜４６の面積比を、キャニスタ出ガスの濃度に応じてリ
ニアに変化させるのと実質的に同等の状態を作り出すこ
とができる。

【０１００】尚、上述した実施の形態２においては、濃
度センサ８４が前記請求項２０記載の「濃度検出手段」
に、制御弁８０および３方制御弁８２が前記請求項２０
記載の「面積比可変手段」に、それぞれ相当していると
共に、ECU６２が、上記ステップ９４および９６の処理
を実行することにより前記請求項２０記載の「面積比制
御手段」が、それぞれ実現されている。

【０１０１】また、上述した実施の形態２においては、
２つの高濃度用分離ユニット３４がそれぞれ備える室
（上室３８と下室４０を合わせた室）が、前記請求項２
１記載の「処理室」に相当していると共に、２つの高濃
度用分離ユニット３４がそれぞれ備える第１の分離膜３
６が、前記請求項２０記載の「複数の部分」のそれぞれ
に相当している。また、パージガス循環ポンプ３２の吐
出口と前段の上室３８とをつなぐ通路、およびパージガ
ス循環ポンプ３２の吐出口と後段の上室３８とをつなぐ
通路が、前記請求項２１記載の「２本の通路」に、更
に、制御弁８０および３方制御弁８２が前記請求項２１
記載の「弁機構」に、それぞれ相当している。そして、
ECU６２が上記ステップ９４および９６の処理を実行す
ることにより前記請求項２１記載の「弁機構制御手段」
が実現されている。

【０１０２】実施の形態３．次に、図９を参照して本発
明の実施の形態３について説明する。図９は、本実施形
態の蒸発燃料処理装置の構成を説明するための図を示
す。尚、図９において、図１に示す構成部分と同一の部
分については、同一の符号を付してその説明を省略また
は簡略する。

【０１０３】図９に示すように、本実施形態の蒸発燃料
処理装置は、処理ガス通路４２に連通する処理ガスタン
ク１００を備えている。処理ガスタンク１００は、高濃
度用分離ユニット３４の下室４０で生成される処理ガス
を蓄えることができる。処理ガスタンク１００には、図
示しない内燃機関に配置される燃料ガス噴射弁１０２が
連通している。燃料ガス噴射弁１０２は、液体の燃料を
噴射するための通常の燃料噴射弁とは別個に設けられた
噴射弁であり、内燃機関に対して燃料として処理ガスを
噴射することができる。

【０１０４】本実施形態において、ECU６２は、内燃機
関の始動時に内燃機関に対して処理ガスが噴射されるよ
うに燃料ガス噴射弁１０２を制御する。処理ガスは気体
であるため、液体燃料より燃焼し易い。このため、本実
施形態の装置によれば、内燃機関の始動時における燃料
の燃焼性を高めて、内燃機関の始動性、および始動時に
おけるエミッション特性を改善することができる。

【０１０５】ところで、上述した実施の形態３では、内
燃機関の始動時には常に処理ガスを噴射することとして
いるが、本発明はこれに限定されるものではない。すな
わち、処理ガスの噴射は、内燃機関の始動性が特に悪化
し易い低温始動時に限って噴射することとしてもよい。

【０１０６】尚、上述した実施の形態３においては、EC
U６２が、内燃機関の始動時に、処理ガスが噴射される
ように燃料ガス噴射弁１０２を制御することにより、前
記請求項２２記載の「燃料ガス供給手段」が実現されて
いる。

【０１０７】実施の形態４．次に、図１０を参照して本
発明の実施の形態４について説明する。図１０は、本実
施形態の蒸発燃料処理装置の構成を説明するための図を
示す。尚、図１０において、図１に示す構成部分と同一
の部分については、同一の符号を付してその説明を省略
または簡略する。

【０１０８】図１０に示すように、本実施形態の装置
は、フィードポンプ１２に通じる吸引管１４と処理ガス
通路４２との接続部に、ベンチュリ１１０を備えてい
る。ベンチュリ１１０は、フィードポンプ１２により液
体燃料が吸引された場合に、吸引管１４と処理ガス通路
４２との接続部に負圧が生ずるように設けられている。

【０１０９】上記の接続部に負圧が生ずると、処理ガス
通路４２内の処理ガスを、効率的に吸引管１４内部に吸
引させることができる。このため、本実施形態の装置に
よれば、高濃度用分離ユニット３４により生成された処
理ガスを、特別な加圧機構などを設けることなくフィー
ドポンプ１２に吸引させることができ、簡単なシステム
構成を用いつつ優れた蒸発燃料処理能力を確保すること
ができる。

【０１１０】実施の形態５．次に、図１１乃至図１３を
参照して、本発明の実施の形態５について説明する。図
１１は、本実施形態の蒸発燃料処理装置の構成を説明す
るための図を示す。尚、図１１において、図１に示す構
成部分と同一の部分については、同一の符号を付してそ
の説明を省略または簡略する。

【０１１１】上述した実施の形態１の装置は、高濃度用
分離ユニット３４や中濃度用分離ユニット４４、或いは
調圧弁５６や負圧調整弁３０などの仕様により決定され
る一定の能力で蒸発燃料の濃縮処理を実行する。ところ
で、燃料タンク１０の内部には、その雰囲気温度が高い
ほど多量の蒸発燃料が生じ易い。このため、キャニスタ
２０には、燃料タンク１０の雰囲気温度が高いほど多量
の蒸発燃料が流入する。また、燃料の給油時には、燃料
タンク１０内での液面上昇に伴って、タンク内に存在し
ていた蒸発燃料が多量にキャニスタ２０に流入する。

【０１１２】蒸発燃料処理装置に無駄な負荷をかけるこ
となく蒸発燃料の大気放出を防ぐうえでは、キャニスタ
２０に流入する蒸発燃料の量に応じて装置の燃料処理能
力を変化させることが有効である。そこで、本実施形態
の装置は、外気温が高い場合や、給油の直後など、多量
の蒸発燃料が発生すると予測される環境下では、装置の
燃料処理能力を高めることとしている。

【０１１３】上記の機能を実現するため、本実施形態の
装置は、中濃度用分離ユニット４４の下流に、可変調圧
弁１２０を備えている。可変調圧弁１２０は、ECU６２
から供給される制御信号に応じて設定圧を変化させるこ
とのできる弁機構である。可変調圧弁１２０によれば、
高濃度用分離ユニット３４の上室３８および中濃度用分
離ユニット４４の上室４８に発生する圧力を変化させる
ことにより、第１の分離膜３６および第２の分離膜４６
の分離能力を変化させること、つまり、蒸発燃料処理装
置の燃料処理能力を変化させることができる。

【０１１４】また、本実施形態の装置は、図示しない内
燃機関に吸入される空気の温度、すなわち吸気温THAを
検出するための吸気温センサ１２２、および燃料タンク
１０内の燃料残量を検出するための燃料残量センサ１２
４を備えている。ECU６２は、それらのセンサ１２２，
１２４の出力に基づいて、吸気温THAおよび燃料残量を
検知することができる。

【０１１５】図１２は、本実施形態において、ECU６２
が、外気温に応じて装置の燃料処理能力を変化させるべ
く実行する制御ルーチンのフローチャートである。図１
２に示すルーチンでは、先ず、吸気温センサ１２２の出
力に基づいて吸気温THAが検出される（ステップ１３
０）。次に、検出された吸気温THAに基づいて可変調圧
弁１２０の設定圧力が演算される（ステップ１３２）。
次いで、上記の如く演算された設定圧を可変調圧弁１２
０の状態に反映させるための処理、具体的には、可変調
圧弁１２０に対して、その設定圧力に応じた制御信号を
出力する処理が行われる（ステップ１３４）。

【０１１６】可変調圧弁１２０の設定圧は、装置の燃料
処理能力を決める因子であり、蒸発燃料の発生量に応じ
て設定されるべき値である。ここで、蒸発燃料の発生量
は、吸気温THAに対して相関を有する量である。従っ
て、可変調圧弁１２０の設定圧は、吸気温THAとの関係
で特定されるべき値である。本実施形態において、ECU
６２は、適正な設定圧と吸気温THAとの関係を定めたマ
ップを記憶している。上記ステップ１３２では、そのマ
ップを参照して、吸気温THAに対する設定圧、つまり、
蒸発燃料の発生状況に応じた設定圧が求められる。

【０１１７】上述した図１２に示すルーチンによれば、
外気温が低く、蒸発燃料の発生量が少ないと予想される
環境下では、可変調圧弁１２０の設定圧を低くすること
ができる。このため、本実施形態の装置によれば、可変
調圧弁１２０の上流側の圧力が常に高圧となる場合に比
して、システムの耐圧構造を簡略化することができ、軽
量化および低コスト化を実現することができる。

【０１１８】また、上述した図１２に示すルーチンによ
れば、外気温が高く、蒸発燃料の発生量が多いと予想さ
れる環境下では、可変調圧弁１２０の設定圧を高くする
ことで十分な蒸発燃料処理能力を確保することができ
る。このため、本実施形態の装置によれば、外気温が高
い環境下でも、蒸発燃料が大気に放出されるのを有効に
防止することができる。

【０１１９】図１３は、本実施形態において、ECU６２
が、給油時の燃料処理能力を高めるために実行する制御
ルーチンのフローチャートである。図１３に示すルーチ
ンでは、先ず、燃料残量センサ１２４の出力に基づいて
燃料残量が検出される（ステップ１４０）。このように
して検出された燃料残量は、少なくとも次回の処理サイ
クル時まで記憶される。また、燃料残量が記憶された
後、車両のイグニッションスイッチ（IGスイッチ）がOF
Fされた場合、ECU６２は、その後IGスイッチがONとさ
れ、少なくとも１回本ルーチンが実行されるまではその
残量を記憶する。

【０１２０】次に、今回の処理サイクルが、イグニッシ
ョン（IG）スイッチがOFFからONに切り換えられた後、
初回のサイクルであるか否かが判別される（ステップ１
４２）。

【０１２１】上記ステップ１４２の条件が成立する場合
は、IGスイッチがOFFされる前に記憶された最新の燃料
残量が読み出される（ステップ１４４）。燃料の給油
は、通常、IGスイッチがOFFとされた状態で行われる。
本ステップ１４４の処理によれば、そのようにして給油
が行われた場合に、給油が終了してIGスイッチがONとさ
れた時点で、給油が行われる直前の燃料残量を検知する
ことができる。

【０１２２】上記ステップ１４２において、今回の処理
サイクルが、IGスイッチがONとされた後初回のサイクル
ではないと判別された場合は、前回の処理サイクル時に
記憶された燃料残量が読み出される（ステップ１４
２）。

【０１２３】上述したステップ１４４または１４６の処
理が終了すると、次に、それらのステップで読み出され
た燃料残量と、上記ステップ１４０で検出された現在の
燃料残量との比較に基づいて、給油が実行されたか、ま
たは実行中であるかが判別される（ステップ１４８）。

【０１２４】その結果、給油が実行された、または給油
が実行中であると判別された場合は、可変調圧弁１２０
の設定圧が、所定の高圧設定値とされる（ステップ１５
０）。本ステップ１５０の処理により、設定圧が高圧設
定値とされると、第１の分離膜３６および第２の分離膜
４６に作用する圧力が高圧となり、蒸発燃料処理能力が
高められる。このため、本実施形態の装置によれば、蒸
発燃料が多量に発生する給油時にも、蒸発燃料がキャニ
スタから溢れて大気に放出されるのを有効に防止するこ
とができる。

【０１２５】一方、上記ステップ１４８において給油が
実行されていないと判断された場合は、可変調圧弁１２
０の設定圧が、所定の低圧設定値とされる（ステップ１
５２）。本ステップ１５２の処理により、設定圧が低圧
設定値とされると、パージガス循環ポンプ３２から可変
調圧弁１２０に至る経路に作用する圧力が低圧となる。
このため、本実施形態の装置によれば、その圧力が常に
高圧となる場合に比して、システムの耐圧構造を簡略化
することができ、軽量化および低コスト化を実現するこ
とができる。

【０１２６】ところで、上述した実施の形態５において
は、可変調圧弁１２０の設定圧を変えることにより蒸発
燃料の処理能力を変化させることとしているが、蒸発燃
料の処理能力を変化させる手法はこれに限定されるもの
ではない。例えば、調圧弁の設定圧が一定であっても、
パージガス循環ポンプ３２から吐出されるガス流量が変
化すれば、調圧弁における流通抵抗が変化し、その結
果、第１の分離膜３６および第２の分離膜４６に作用す
る圧力は変化する。このため、蒸発燃料の処理能力は、
パージガス循環ポンプ３２の吐出量を変えることにより
変化させることとしてもよい。

【０１２７】また、本実施形態の装置においては、キャ
ニスタ２０に内蔵されているヒータ２２の発熱量を変化
させることにより、キャニスタ出ガスの濃度を変えるこ
とができる。本実施形態の装置は、キャニスタ出ガスの
濃度が高いほど蒸発燃料を多量に処理することができ
る。従って、蒸発燃料の処理能力は、ヒータ２２に供給
する電力を変えることにより変化させることとしてもよ
い。

【０１２８】また、上述した実施の形態５においては、
可変調圧弁１２０として、電気的に設定圧を変えること
のできる弁機構を用いているが、可変調圧弁１２０は、
このような弁機構に限られるものではない。すなわち、
可変調圧弁１２０は、形状記憶合金等の機能により、雰
囲気温度に応じて開放加重を変化させる機械式の弁機構
で実現してもよい。このような弁機構によれば、給油時
の処理能力を変えることはできないが、外気温に応じて
処理能力を変化させる機能を簡単な構成により実現する
ことができる。

【０１２９】尚、上述した実施の形態５においては、可
変調圧弁１２０が前記請求項８記載の「処理能力可変手
段」に相当していると共に、ECU６２が、上記ステップ
１３０またはステップ１４８の処理を実行することによ
り、前記請求項８記載の「処理必要量取得手段」が、上
記ステップ１３２および１３４、またはステップ１５０
および１５２の処理を実行することにより前記請求項８
記載の「処理能力制御手段」が、それぞれ実現されてい
る。

【０１３０】また、上述した実施の形態５においては、
可変調圧弁１２０が前記請求項９記載の「圧力可変手
段」および前記請求項１０記載の「調圧弁設定圧力可変
手段」に相当していると共に、ECU６２が、上記ステッ
プ１３２および１３４、またはステップ１５０および１
５２の処理を実行することにより前記請求項９記載の
「圧力制御手段」および前記請求項１０記載の「設定圧
力制御手段」が実現されている。

【０１３１】また、上述した実施の形態５においては、
パージガス循環ポンプ３２の吐出量により蒸発燃料の処
理能力を変化させる構成を採用した場合に、その吐出量
を可変とする機構により前記請求項１１記載の「吐出能
力可変手段」を実現することができ、また、ECU６２に
その吐出量を変化させる処理を実行させることにより前
記請求項１１記載の「吐出能力制御手段」を実現するこ
とができる。

【０１３２】また、上述した実施の形態５においては、
キャニスタ２０のヒータ２２により蒸発燃料の処理能力
を変化させる構成を採用した場合に、ヒータ２２により
前記請求項１２記載の「キャニスタ加熱手段」を実現す
ることができ、また、ECU６２にヒータ２２の発熱量を
変化させる処理を実行させることにより前記請求項１２
記載の「発熱量制御手段」を実現することができる。

【０１３３】実施の形態６．次に、図１４および図１５
を参照して、本発明の実施の形態６について説明する。
図１４は、本実施形態の蒸発燃料処理装置の構成を説明
するための図である。尚、図１４において、上記図１に
示す構成要素と同一の部分については、同一の符号を付
してその説明を省略または簡略する。

【０１３４】本実施形態の装置は、図１４に示すよう
に、高濃度用分離ユニット３４の下室４０に配設された
濃度センサ１６０を備えている。濃度センサ１６０は、
高濃度用分離ユニット３４によって生成される処理ガス
の濃度に応じた出力を発する。ECU６２は、濃度センサ
１６０の出力に基づいて、処理ガスの濃度を検知するこ
とができる。

【０１３５】本実施形態の装置は、実施の形態１の装置
と同様に、蒸発燃料を脱離させるためのガスとして、５
％程度の濃度で蒸発燃料を含むキャニスタ入ガスを用い
ている。そして、そのようなガスによる効率的なパージ
を可能とするため、キャニスタ２０をヒータ２２で加熱
することとしている。このため、本実施形態の装置を正
常に機能させるうえでは、ヒータ２２が適正に機能して
いることが必要である。従って、本実施形態の装置にお
いては、ヒータ２２の異常を速やかに検知することが重
要である。

【０１３６】図１５は、ECU６２が、ヒータ２２が正常
であるか否かを判断するための実行する制御ルーチンの
フローチャートである。図１５に示すルーチンは、適当
な頻度で実行されるように、例えば、車両の始動時毎、
所定の時間間隔毎、或いは所定の走行距離毎などに起動
される。

【０１３７】図１５に示すルーチンでは、先ず、ヒータ
２２をONとした状態で、濃度センサ１６０の出力に基づ
いて処理ガス濃度が検出される（ステップ１７０）。次
に、ヒータ２２をOFFとした状態で、処理ガス濃度が検
出される（ステップ１７２）。

【０１３８】ヒータ２２が正常であれば、ヒータ２２が
ONである場合には、ヒータ２２がOFFである場合に比し
て、キャニスタ出ガスの濃度が高くなる。処理ガスの濃
度は、キャニスタ出ガスの濃度に対して相関を有するた
め、ヒータ２２が正常であれば、処理ガスの濃度も、ヒ
ータ２２がONである場合にヒータ２２がOFFである場合
に比して高くなる。従って、本実施形態の装置において
は、ヒータ２２ON時の処理ガス濃度がヒータOFF時の処
理ガス濃度に比して十分に高い場合には、ヒータ２２が
正常であると判断することができる。反対に、それらの
濃度に有意な差が認められない場合は、ヒータ２２が正
常に機能していないと判断することができる。

【０１３９】図１５に示すルーチンでは、上記ステップ
１７２の処理に次いで、ヒータ２２ON時の処理ガス濃度
が、ヒータOFF時の処理ガス濃度に比して十分に高いか
否かが判別される（ステップ１７４）。その結果、ON時
の濃度がOFF時の濃度に比して十分に高いと判断された
場合は、ヒータ２２が正常であるとの判断がなされる
（ステップ１７６）。一方、上記の条件が成立しないと
判別された場合は、ヒータ２２に、断線や劣化などの異
常が生じているとの判断がなされる（ステップ１７
８）。

【０１４０】以上説明した通り、図１５に示すルーチン
によれば、処理ガス濃度に基づいて、ヒータ２２の状態
を精度良く判断することができる。このため、本実施形
態の装置によれば、ヒータ２２に異常が生じた場合に、
その異常を精度良く速やかに検知することができる。

【０１４１】ところで、上述した実施の形態６において
は、ヒータ２２の状態を、処理ガス濃度に基づいて判断
することとしているが、判断の基礎とするデータは処理
ガス濃度に限定されるものではない。すなわち、その基
礎とするデータは、キャニスタ出ガスの濃度と相関を有
するものであれば足り、キャニスタ出ガスの濃度そのも
のの、或いは、パージガス循環ポンプ３２から吐出され
てくる混合ガスの濃度などに基づいてヒータ２２の状態
を判断することとしてもよい。

【０１４２】尚、上述した実施の形態６においては、ヒ
ータ２２が前記請求項１７記載の「脱離促進手段」に、
濃度センサ１６０が前記請求項１７記載の「濃度検出手
段」にそれぞれ相当していると共に、ECU６２が、上記
ステップ１７４の処理を実行することにより前記請求項
１７記載の「異常判定手段」が実現されている。

【０１４３】実施の形態７．次に、図１６乃至図１８を
参照して、本発明の実施の形態７について説明する。図
１６は、本実施形態の蒸発燃料処理装置の構成を説明す
るための図である。尚、図１６において、上記図１に示
す構成要素と同一の部分については、同一の符号を付し
てその説明を省略または簡略する。

【０１４４】本実施形態の装置は、図１６に示すよう
に、パージガス循環ポンプ３２の吐出口付近に、圧力検
出機構１８０を備えている。圧力検出機構１８０は、例
えば、公知の圧力センサや、配管内に配置されるピトー
管或いはベンチュリなどを利用した流量センサにより実
現することができる。

【０１４５】本実施形態の装置は、パージガス循環ポン
プ３２が蒸発燃料ガスを圧送することにより蒸発燃料の
処理を可能としている。このため、本実施形態の装置が
適正に蒸発燃料処理能力を発揮するためには、パージガ
ス循環ポンプ３２が正常に機能することが必須である。

【０１４６】また、本実施形態の装置は、実施の形態１
の場合と同様に、第１の分離膜３６や第２の分離膜４６
に作用する圧力を調圧弁５６により高めることにより、
所望の蒸発燃料処理を確保している。このため、本実施
形態の装置が適正に蒸発燃料処理能力を発揮するために
は、調圧弁５６が正常に機能することが必須である。

【０１４７】更に、本実施形態の装置において、パージ
ガス循環ポンプ３２から調圧弁５６に至る経路に漏れが
生じていれば、その漏れの箇所から蒸発燃料が大気中に
流出し、車両の排気エミッションが悪化する。このた
め、本実施形態の装置においては、パージガス循環ポン
プ３２の異常、調圧弁５６の異常、更には、パージガス
循環ポンプ３２から調圧弁５６に至る経路の漏れ異常を
速やかに検知することが重要である。

【０１４８】図１７は、上述した異常を検知するための
ECU６２が実行する第１のルーチンのフローチャートで
ある。図１７に示すルーチンでは、先ず、パージガス循
環ポンプ３２が運転中であるか否かが判別される（ステ
ップ１９０）。

【０１４９】その結果、パージガス循環ポンプ３２が運
転中でないと判別された場合は、そのまま今回の処理サ
イクルが終了される。一方、パージガス循環ポンプ３２
が運転中であると判別された場合は、次に、圧力検出機
構１８０の出力に基づいてポンプ３２の吐出口圧力が検
出される（ステップ１９２）。

【０１５０】ポンプ３２の吐出口圧力が検出されると、
次に、その圧力が、所定の判定値P _０以上であるか否か
が判別される（ステップ１９４）。上記の吐出圧力は、
パージガス循環ポンプ３２が適正に作動していない場合
は、正常値に比して低い値となる。また、その圧力は、
ポンプ３２から調圧弁５６に至る系内に漏れ故障が生じ
る場合や、調圧弁５６に開故障が生じている場合にも正
常値に比して低い値となる。本ステップ１９４で用いら
れる判定値P_０は、それらの異常の存在を判別するため
に、正常な吐出口圧力に基づいて予め設定された値であ
る。

【０１５１】図１７に示すルーチンにおいて、上記ステ
ップ１９４の条件が成立すると判別された場合は、パー
ジガス循環ポンプ３２から調圧弁５６に至る系が正常で
あることが判断される（ステップ１９６）。一方、上記
ステップ１９４の条件が成立しないと判別された場合
は、パージガス循環ポンプ３２から調圧弁５６に至る系
に異常が生じていることが判断される（ステップ１９
８）。

【０１５２】以上説明した通り、図１７に示すルーチン
によれば、パージガス循環ポンプ３２や調圧弁５６に異
常が生じているか否かを精度良く判断することができ
る。このため、本実施形態の装置によれば、パージガス
循環ポンプ３２から調圧弁５６に至る系に何らかの異常
が生じた場合に、その異常を速やかに検知することがで
きる。

【０１５３】図１８は、装置の異常を検出するためのEC
U６２が実行する第２のルーチンのフローチャートを示
す。図１８に示すルーチンでは、先ず、今回の処理サイ
クルがパージガス循環ポンプ３２の停止直後に起動され
たサイクルであるか否かが判別される（ステップ２０
０）。

【０１５４】その結果、今回の処理サイクルがポンプ３
２の停止直後に起動されたものではないと判別された場
合は、速やかに今回の処理サイクルが終了される。一
方、上記ステップ２００の条件が成立すると判別された
場合は、次に、圧力検出機構１８０の出力に基づいて、
パージガス循環ポンプ３２の吐出口圧力が検出され、か
つ、記録される（ステップ２０２）。

【０１５５】次に、所定期間が経過したか否かが判別さ
れる（ステップ２０４）。尚、上記の所定期間は、ポン
プ３２の停止後にその吐出口圧力がどのような変化を示
しているかを判断するのに必要な期間である。

【０１５６】所定期間が経過したと判別されるまでは、
繰り返し上記ステップ２０２および２０４の処理が実行
される。一方、所定期間が経過したと判別されると、次
に、記録された吐出圧力の変化に基づいて、その圧力が
急激に降下しているか否かが判別される（ステップ２０
６）。

【０１５７】パージガス循環ポンプ３２から調圧弁５６
に至る経路に漏れ異常が生じていない場合は、ポンプ３
２が停止された後、その吐出口圧力は緩やかな変化を示
す。一方、上記の経路に漏れ異常が生じている場合は、
ポンプ３２の停止後に、その吐出口圧力が急激な降下を
示す。上記ステップ２０６では、所定の判定値に基づい
て、漏れ異常の発生を判断するに足る圧力降下が生じて
いたか否かが判別される。

【０１５８】そして、パージガス循環ポンプ３２の吐出
口圧力に急激な降下が生じていたと判別された場合は、
ポンプ３２から調圧弁５６に至る系に漏れ異常が生じて
いると判断される（ステップ２０８）。一方、そのよう
な急激な圧力降下が生じていないと判別された場合は、
ポンプ３２から調圧弁５６に至る系が正常であると判断
される（ステップ２１０）。

【０１５９】以上説明した通り、図１８に示すルーチン
によれば、パージガス循環ポンプ３２の停止直後におけ
る吐出口圧力の変化に基づいて、ポンプ３２から調圧弁
５６に至る系、つまり、正圧の作用する系に漏れ異常が
生じているか否かを判断することができる。このため、
本実施形態の装置によれば、そのような漏れ異常の発生
を速やかに検知して、蒸発燃料の大気放出を防止するこ
とができる。

【０１６０】尚、上述した実施の形態７においては、圧
力検出機構１８０が前記請求項２３記載の「ポンプ出口
圧力検出手段」に相当していると共に、ECU６２が上記
図１７に示すルーチンを実行することにより前記請求項
２３記載の「異常認識手段」が実現されている。

【０１６１】また、上述した実施の形態７においては、
圧力検出機構１８０が前記請求項２４記載の「ポンプ出
口圧力検出手段」に相当していると共に、ECU６２が上
記図１８に示すルーチンを実行することにより前記請求
項２４記載の「漏れ判定手段」が実現されている。

【０１６２】実施の形態８．次に、図１９および図２０
を参照して、本発明の実施の形態８について説明する。
図１９は、本実施形態の蒸発燃料処理装置の構成を説明
するための図である。尚、図１９において、上記図１に
示す構成要素と同一の部分については、同一の符号を付
してその説明を省略または簡略する。

【０１６３】本実施形態の装置は、図１９に示すよう
に、パージ通路２８に、キャニスタ出ガスの量を計測す
るための流量センサ２２０を備えている。流量センサ２
２０は、パージ通路２８の内部に配置されるピトー管或
いはベンチュリなどを利用した、公知の構造を有するセ
ンサである。

【０１６４】本実施形態の装置において、中濃度用分離
ユニット４４で生成される循環ガスは、実施の形態１の
場合と同様に、キャニスタ出ガスの濃度が高いほどが多
量となる。パージガス循環ポンプ３２の能力は一定であ
るから、キャニスタ出ガスの流量は、循環ガスが多量で
あるほど少量となる。このため、キャニスタ出ガスの流
量は、キャニスタ出ガスの濃度が濃いほど少量となり、
その濃度が薄くなるに連れて増量される。従って、本実
施形態の装置においては、キャニスタ出ガスの流量か
ら、そのガスの濃度、つまり、キャニスタ２０内におけ
る燃料の吸着状態を推定することができる。

【０１６５】蒸発燃料のパージは、キャニスタ２０内に
燃料が多量に吸着されている状況下で実行すれば足り、
その量が十分に少ない状況下では実行する必要がない。
このため、蒸発燃料のパージが開始された後、キャニス
タ２０内の吸着燃料量が十分に少量になったら、その時
点でパージを完了させることが望ましい。そこで、本実
施形態の装置は、キャニスタ出ガスの流量から、キャニ
スタ内での燃料吸着状態を推定し、その量が十分に少な
いと推定できる場合には蒸発燃料のパージを完了させる
こととしている。

【０１６６】図２０は、上記の機能を実現するために本
実施形態においてECU６２が実行する制御ルーチンのフ
ローチャートである。図２０に示すルーチンでは、先
ず、蒸発燃料のパージが行われているか否か、より具体
的には、パージガス循環ポンプ３２が作動しているか否
かが判別される（ステップ２３０）。

【０１６７】その結果、蒸発燃料がパージされていない
と判別された場合は、そのまま今回の処理サイクルが終
了される。一方、蒸発燃料がパージされていると判別さ
れた場合は、次に、流量センサ２２０の出力に基づい
て、キャニスタ出ガスの流量が検出される（ステップ２
３２）。

【０１６８】そして、検出されたキャニスタ出ガスの流
量が、所定の判定値Q_０以上であるか否かが判別される
（ステップ２３４）。

【０１６９】判定値Q_０は、キャニスタ出ガスの濃度
が、パージを終了させるべき濃度（例えば１５％）にな
った時点で生ずるキャニスタ出ガスの流量である。従っ
て、その流量がQ_０以上でないと判別された場合は、未
だ、キャニスタ出ガスがパージを終了させるべき濃度に
低下していないと判断できる。この場合、以後、パージ
を終了させることなく、速やかに今回のルーチンが終了
される。

【０１７０】一方、上記ステップ２３４において、キャ
ニスタ出ガスの流量が判定値Q_０以上であると判別され
た場合は、キャニスタ出ガスの濃度が、パージを終了さ
せるべき濃度に低下したと判断できる。この場合、図２
０に示すルーチンでは、次に、パージを終了させるため
の処理、つまり、パージガス循環ポンプ３２を停止させ
るための処理等が行われる。

【０１７１】以上説明した通り、本実施形態の装置によ
れば、キャニスタ出ガスの流量に基づいて、そのガスの
濃度が適当に低下した時点で、つまり、キャニスタ２０
内の蒸発燃料の吸着量が十分に少量となった時点で、パ
ージを終了させることができる。このため、本実施形態
の装置によれば、蒸発燃料ガスの濃度を検出するセンサ
を用いることなく、適切なタイミングでパージを完了さ
せることができる。

【０１７２】ところで、上述した実施の形態８において
は、キャニスタ２０内の燃料吸着状態が、キャニスタ出
ガスの流量に反映させることから、その流量に基づいて
パージの完了時期を決定することとしているが、パージ
の完了時期を決める要素はこれに限定されるものではな
い。つまり、キャニスタ２０内の燃料吸着状態は、キャ
ニスタ出ガスの流量に反映されると共に、処理ガスや、
循環ガス、更にはキャニスタ入ガスなどの流量にも反映
される。従って、パージの完了時期は、それらのガス流
量に基づいて決定することとしてもよい。

【０１７３】尚、上述した実施の形態８においては、流
量センサ２２０が前記請求項２５記載の「キャニスタ流
通ガス検出手段」に相当していると共に、ECU６２が上
記ステップ２３４の処理を実行することにより前記請求
項２５記載の「パージ完了判定手段」が実現されてい
る。

【０１７４】

【発明の効果】この発明は以上説明したように構成され
ているので、以下に示すような効果を奏する。請求項１
記載の発明によれば、キャニスタからパージされるキャ
ニスタ出ガスをベーパ濃縮手段で処理することにより、
高濃度の処理ガスと、中濃度の循環ガスと、低濃度のキ
ャニスタ入ガスとに分離することができる。この際、中
濃度の循環ガスはベーパ濃縮手段に循環されて繰り返し
濃縮処理に付される。このため、本発明によれば、処理
ガスを十分に高濃度とし、かつ、キャニスタ入ガスを十
分に低濃度とすることができる。十分に高濃度の処理ガ
スは、燃料タンクに導くことで燃料として利用すること
ができる。また、十分に低濃度のキャニスタ入ガスは、
キャニスタに導くことで、キャニスタ内に吸着されてい
る蒸発燃料をパージさせるためのガスとして利用するこ
とができる。従って、本発明によれば、キャニスタに吸
着されている蒸発燃料を、効率的に燃料として利用可能
な状態にすることができる。

【０１７５】請求項２記載の発明によれば、パージガス
循環ポンプによってキャニスタ出ガスを生成することが
できる。また、高濃度用分離ユニットと中濃度用分離ユ
ニットとを用いて、キャニスタ出ガスから、高濃度の処
理ガスと、中濃度の循環ガスと、低濃度のキャニスタ入
ガスを生成することができる。

【０１７６】請求項３記載の発明によれば、高濃度用分
離ユニットが備える第１の分離膜の面積を、中濃度用分
離ユニットが有する第２の分離膜の面積より小さくする
ことにより、混合ガスが第１の分離膜で処理される際に
効率的に高濃度の処理ガスを取り出すことができ、ま
た、中濃度ガスが第２の分離膜で処理される際に効率的
に低濃度のキャニスタ入ガスを取り出すことができる。

【０１７７】請求項４記載の発明によれば、第１の分離
膜の面積と第２の分離膜の面積との比が適切な値である
ことから、キャニスタ出ガスの蒸発燃料濃度が１５％以
上であれば、処理ガスの蒸発燃料濃度を９５％以上と
し、かつ、キャニスタ入ガスの蒸発燃料濃度を５％以下
とすることができる。このため、本発明によれば、キャ
ニスタ出ガスの濃度が１５％になるまで、キャニスタ内
の蒸発燃料を燃料化するための処理を継続することがで
きる。

【０１７８】請求項５記載の発明によれば、処理ガスを
フィードポンプの燃料吸引口に導くことができる。フィ
ードポンプに吸い込まれた処理ガスは、その内部で圧縮
されることにより液化する。このため、本発明によれ
ば、処理ガスを液化するための機構を特別に設けること
なく、処理ガスを燃料として利用可能な状態にすること
ができる。

【０１７９】請求項６記載の発明によれば、フィードポ
ンプの燃料吸引口にベンチュリを設けることで、処理ガ
スを円滑にフィードポンプに吸い込ませることができ
る。

【０１８０】請求項７記載の発明によれば、キャニスタ
と高濃度用分離ユニットの間にパージガス循環ポンプが
配置され、中濃度用分離ユニットとキャニスタの間に調
圧弁が配置される。パージガス循環ポンプと調圧弁との
間には、調圧弁の設定圧力が作用する。高濃度用分離ユ
ニットおよび中濃度分離ユニットは、それらの作用する
圧力が高いほど優れた分離能力を発揮する。このため、
本発明によれば、優れた蒸発燃料処理能力を発揮するこ
とができる。また、本発明の構成によれば、キャニスタ
出ガスの濃度が薄くなり、処理ガス量が減少し、また、
循環ガス量が減少するに連れて、キャニスタ入ガス量が
増量する。このため、本発明によれば、キャニスタ内の
蒸発燃料が少なくなるほど、その蒸発燃料がパージされ
易い状態を作り出すことができる。

【０１８１】請求項８記載の発明によれば、蒸発燃料の
処理必要量に応じて、ベーパ濃縮手段の処理能力を変化
させることができる。このため、本発明によれば、内燃
機関の状態に応じた適正な蒸発燃料処理を実現すること
ができる。

【０１８２】請求項９記載の発明によれば、第１の分離
膜に触れる混合ガスの圧力、或いは第２の分離膜に触れ
る中濃度ガスの圧力を変化させることにより、所望の処
理能力を実現することができる。

【０１８３】請求項１０記載の発明によれば、調圧弁の
設定圧力を変化させることにより所望の圧力を作り出す
ことができる。

【０１８４】請求項１１記載の発明によれば、パージガ
ス循環ポンプの吐出能力を変化させることにより所望の
処理能力を作り出すことができる。

【０１８５】請求項１２記載の発明によれば、キャニス
タを加熱する程度を変化させることにより所望の処理能
力を作り出すことができる。

【０１８６】請求項１３記載の発明によれば、キャニス
タとパージガス循環ポンプとの間に負圧調整弁を配置す
ることで、循環ガス通路に負圧を生じさせることができ
る。循環ガス通路に生ずる負圧は、第２の分離膜に作用
し、その膜の両側に作用する差圧を増大させる。このた
め、本発明によれば、第２の分離膜に過大な正圧を加え
ることなくその両側に大きな差圧を発生させることがで
き、中濃度用分離ユニットに高い濃縮能力を発揮させる
ことができる。

【０１８７】請求項１４記載の発明によれば、キャニス
タからの蒸発燃料の脱離を促進する脱離促進手段を備え
ていることから、キャニスタ入ガスに蒸発燃料が含まれ
ているにも関わらず、キャニスタ内の蒸発燃料を適正に
パージさせることができる。

【０１８８】請求項１５記載の発明によれば、キャニス
タを加熱することにより、蒸発燃料の脱離を有効に促進
することができる。

【０１８９】請求項１６記載の発明によれば、パージガ
ス循環ポンプが発する熱を利用してキャニスタを加熱す
ることができる。

【０１９０】請求項１７記載の発明によれば、キャニス
タからの蒸発燃料の脱離状態を表す濃度（キャニスタ出
ガス濃度など）を、脱離促進手段の作動時と非作動時と
で比較することにより、脱離促進手段が適正に機能して
いるか否か、すなわち、脱離促進手段に異常が生じてい
るか否かを判断することができる。

【０１９１】請求項１８記載の発明によれば、高濃度用
分離ユニットが中濃度用分離ユニットの下方に配置され
ているため、より比重の重い高濃度のガスを、高濃度用
分離ユニットに効率的に存在させることができる。この
ため、本発明によれば、高い処理能力を確保することが
できる。

【０１９２】請求項１９記載の発明によれば、燃料タン
クが高濃度用分離ユニットや中濃度用分離ユニットの下
方に配置されているため、それらのユニット内で液化し
た燃料を効率的に燃料タンクに回収することができる。

【０１９３】請求項２０記載の発明によれば、キャニス
タからの蒸発燃料の脱離状態を表す濃度（キャニスタ出
ガス濃度など）に応じて第１の分離膜の面積と第２の分
離膜の面積との比率を変化させることにより、キャニス
タの状態に応じて適正な蒸発燃料処理能力を実現するこ
とができる。

【０１９４】請求項２１記載の発明によれば、高濃度用
分離ユニットが備える複数の上室をどのように混合ガス
が流通するかを変化させることにより、実質的に第１の
分離膜の面積と第２の分離膜の面積との比率を変化させ
ることができる。

【０１９５】請求項２２記載の発明によれば、処理ガス
タンクに蓄えた処理ガスを内燃機関の始動時に燃料とし
て利用することにより、内燃機関の指導性を高めること
ができる。

【０１９６】請求項２３記載の発明によれば、パージガ
ス循環ポンプが作動すべき場合に、ポンプの出口部に適
正な圧力が生じているか否かに基づいて、ポンプが適正
に作動しているか、およびポンプから調圧弁までの経路
に異常が生じていないかを判断することができる。

【０１９７】請求項２４記載の発明によれば、パージガ
ス循環ポンプが停止した後、その出口部の圧力が適正な
圧力変化を示すか否かに基づいて、ポンプから調圧弁ま
での経路に漏れが生じているか否かを判断することがで
きる。

【０１９８】請求項２５記載の発明によれば、キャニス
タを流通するガスの流量に基づいて、パージの完了を判
断することができる。それらのガス流量は、キャニスタ
内の蒸発燃料量が減って処理ガス流量および循環ガス流
量が減るに連れて増加する。従って、本発明によれば、
キャニスタ内の蒸発燃料が適正に処理された時点でパー
ジを完了させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施の形態１の蒸発燃料処理装置の
構成を説明するための図である。

【図２】 実施の形態１の装置が備える分離膜の原理を
説明するための図である。

【図３】 実施の形態１の装置が備える分離膜により高
濃度のガスと低濃度のガスを生成する原理を説明するた
めの図である。

【図４】 実施の形態１の装置が蒸発燃料ガスを処理す
る様子を説明するための図である。

【図５】 第１の分離膜と第２の分離膜の面積比と、処
理ガス或いはキャニスタ入ガスの濃度との関係を示す図
である。

【図６】 キャニスタからパージされる蒸発燃料の量と
キャニスタ入ガスの濃度との関係を、加熱の有無に応じ
て表した図である。

【図７】 本発明の実施の形態２の蒸発燃料処理装置の
構成を説明するための図である。

【図８】 実施の形態２の装置において実行される制御
ルーチンのフローチャートである。

【図９】 本発明の実施の形態３の蒸発燃料処理装置の
構成を説明するための図である。

【図１０】 本発明の実施の形態４の蒸発燃料処理装置
の構成を説明するための図である。

【図１１】 本発明の実施の形態５の蒸発燃料処理装置
の構成を説明するための図である。

【図１２】 実施の形態５の装置において実行される第
１の制御ルーチンのフローチャートである。

【図１３】 実施の形態５の装置において実行される第
２の制御ルーチンのフローチャートである。

【図１４】 本発明の実施の形態６の蒸発燃料処理装置
の構成を説明するための図である。

【図１５】 実施の形態６の装置において実行される制
御ルーチンのフローチャートである。

【図１６】 本発明の実施の形態７の蒸発燃料処理装置
の構成を説明するための図である。

【図１７】 実施の形態７の装置において実行される第
１の制御ルーチンのフローチャートである。

【図１８】 実施の形態７の装置において実行される第
２の制御ルーチンのフローチャートである。

【図１９】 本発明の実施の形態８の蒸発燃料処理装置
の構成を説明するための図である。

【図２０】 実施の形態８の装置において実行される制
御ルーチンのフローチャートである。

【符号の説明】

１０ 燃料タンク １２ 低圧フィードポンプ ２０ キャニスタ ２２ ヒータ ２８ パージ通路 ３０ 負圧調整弁 ３２ パージガス循環ポンプ ３４ 高濃度用分離ユニット ３６ 第１の分離膜 ３８，４８ 上室 ４０，５０ 下室 ４２ 処理ガス通路 ４４ 中濃度用分離ユニット ４６ 第２の分離膜 ５４ キャニスタ入ガス通路 ６０ 処理ガス通路 ６２ ECU(Electronic Control Unit) ６４ 分離膜 ６６ 上流空間 ６８ 下流空間 ８０ 制御弁 ８２ ３方制御弁 １００ 処理ガスタンク １０２ 燃料ガス噴射弁 １１０ ベンチュリ １２０ 可変調圧弁 １６０ 濃度センサ １８０ 圧力検出機構 ２２０ 流量センサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ０２Ｍ 25/08 Ｆ０２Ｍ 25/08 ３１１Ｍ 21/02 ３０１ 21/02 ３０１Ｒ Ｆターム(参考） 3G044 BA20 BA23 CA03 CA17 DA03 DA07 EA32 EA55 FA02 FA10 FA14 FA15 FA36 GA00 GA18 GA23 GA26 GA29 GA30

Claims (25)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内燃機関の蒸発燃料処理装置であって、 燃料タンク内で発生する蒸発燃料を吸着するキャニスタ
   と、 前記キャニスタから、キャニスタ出ガスを流出させるキ
   ャニスタ出ガス生成手段と、 前記キャニスタ出ガスを、高濃度で蒸発燃料を含む処理
   ガスと、中濃度で蒸発燃料を含む循環ガスと、低濃度で
   蒸発燃料を含むキャニスタ入ガスとに分離するベーパ濃
   縮手段と、 前記処理ガスを前記燃料タンクに導く処理ガス通路と、 前記循環ガスを前記ベーパ濃縮手段の上流に循環させる
   循環ガス通路と、 前記キャニスタ入ガスを前記キャニスタの上流に循環さ
   せるキャニスタ入ガス通路と、 を備えることを特徴とする蒸発燃料処理装置。
2. 【請求項２】 前記キャニスタ出ガス生成手段は、前記
   キャニスタに連通するパージガス循環ポンプを含み、 前記ベーパ濃縮手段は、 蒸発燃料を含むガスを高濃度で蒸発燃料を含む高濃度ガ
   スと低濃度で蒸発燃料を含む低濃度ガスとに分離する第
   １の分離膜を有し、前記キャニスタ出ガスと前記循環ガ
   スとの混合ガスを前記処理ガスと中濃度ガスとに分離す
   る高濃度用分離ユニットと、 前記高濃度分離ユニットの下流に配置され、前記第１の
   分離膜と同様に機能する第２の分離膜を有し、前記中濃
   度ガスを前記循環ガスと前記キャニスタ入ガスとに分離
   する中濃度用分離ユニットとを含むことを特徴とする請
   求項１記載の蒸発燃料処理装置。
3. 【請求項３】 前記第１の分離膜の面積は、前記第２の
   分離膜の面積に比して小さいことを特徴とする請求項２
   記載の蒸発燃料処理装置。
4. 【請求項４】 前記第１の分離膜の面積と、前記第２の
   分離膜の面積との比は、キャニスタ出ガスの蒸発燃料濃
   度が１５％である場合に、前記処理ガスの蒸発燃料濃度
   が９５％以上となり、かつ、前記キャニスタ入ガスの蒸
   発燃料濃度が５％以下となるように設定されていること
   を特徴とする請求項３記載の蒸発燃料処理装置。
5. 【請求項５】 前記燃料タンク内の燃料を内燃機関に向
   けてフィードするフィードポンプを備え、 前記処理ガス通路は、前記フィードポンプの燃料吸引口
   に前記処理ガスを導くことを特徴とする請求項１乃至４
   の何れか１項記載の蒸発燃料処理装置。
6. 【請求項６】 前記フィードポンプの燃料吸引口に負圧
   を発生させるためのベンチュリを備えることを特徴とす
   る請求項５記載の蒸発燃料処理装置。
7. 【請求項７】 前記パージガス循環ポンプは、前記キャ
   ニスタと前記高濃度用側分離ユニットとの間に配設され
   ると共に、 前記キャニスタ入ガス通路は、前記中濃度用分離ユニッ
   ト側の圧力を前記キャニスタ側の圧力に比して高圧とす
   る調圧弁を備えることを特徴とする請求項２乃至６の何
   れか１項記載の蒸発燃料処理装置。
8. 【請求項８】 前記ベーパ濃縮手段が前記処理ガスを生
   成する際の処理能力を可変とする処理能力可変手段と、 蒸発燃料の処理必要量を求める処理必要量取得手段と、 前記処理必要量に基づいて、前記処理能力可変手段を制
   御する処理能力制御手段と、 を備えることを特徴とする請求項７記載の蒸発燃料処理
   装置。
9. 【請求項９】 前記処理能力可変手段は、前記第１の分
   離膜に触れる前記混合ガスの圧力、および前記第２の分
   離膜に触れる前記中濃度ガスの圧力の少なくとも一方の
   圧力を可変とする圧力可変手段を含み、 前記処理能力制御手段は、前記処理必要量が多いほど前
   記圧力を高圧とする圧力制御手段を含むことを特徴とす
   る請求項８記載の蒸発燃料処理装置。
10. 【請求項１０】 前記圧力可変手段は、前記調圧弁の設
    定圧力を可変とする調圧弁設定圧力可変手段を含み、 前記処理能力制御手段は、前記処理必要量が多いほど前
    記設定圧力を高圧とする設定圧力制御手段を含むことを
    特徴とする請求項９記載の蒸発燃料処理装置。
11. 【請求項１１】 前記圧力可変手段は、前記パージガス
    循環ポンプの吐出能力を可変とする吐出能力可変手段を
    含み、 前記処理能力制御手段は、前記処理必要量が多いほど前
    記吐出能力を高める吐出能力制御手段を含むことを特徴
    とする請求項９または１０記載の蒸発燃料処理装置。
12. 【請求項１２】 前記処理能力可変手段は、前記キャニ
    スタを加熱するキャニスタ加熱手段を含み、 前記処理能力制御手段は、前記処理必要量が多いほど前
    記キャニスタ加熱手段に多くの熱量を発生させる発熱量
    制御手段を含むことを特徴とする請求項８乃至１１の何
    れか１項記載の蒸発燃料処理装置。
13. 【請求項１３】 前記キャニスタと前記パージガス循環
    ポンプとの間に配設され、前記パージガス循環ポンプの
    作動時に、前記循環ガス通路に負圧を生じさせる負圧調
    整弁を備えることを特徴とする請求項７乃至１２の何れ
    か１項記載の蒸発燃料処理装置。
14. 【請求項１４】 前記キャニスタからの蒸発燃料の脱離
    を促進する脱離促進手段を備えることを特徴とする請求
    項１乃至１３の何れか１項記載の蒸発燃料処理装置。
15. 【請求項１５】 前記脱離促進手段は、前記キャニスタ
    を加熱するキャニスタ加熱手段を含むことを特徴とする
    請求項１４記載の蒸発燃料処理装置。
16. 【請求項１６】 前記キャニスタと前記パージガス循環
    ポンプとは、当該パージガス循環ポンプの作動に伴う熱
    が前記キャニスタに伝わるように配置されており、 前記キャニスタ加熱手段は、当該パージガス循環ポンプ
    を含むことを特徴とする請求項１５記載の蒸発燃料処理
    装置。
17. 【請求項１７】 前記キャニスタ出ガスの濃度、前記混
    合ガスの濃度、および前記処理ガスの濃度の少なくとも
    １つを検出する濃度検出手段と、 前記脱離促進手段の作動時における前記濃度検出手段の
    検出結果と、前記脱離促進手段の非作動時における前記
    濃度検出手段の検出結果との差に基づいて、前記脱離促
    進手段の異常を判定する異常判定手段と、 を備えることを特徴とする請求項１４乃至１６の何れか
    １項記載の蒸発燃料処理装置。
18. 【請求項１８】 前記高濃度用分離ユニットは、前記中
    濃度用分離ユニットの下方に配置されていることを特徴
    とする請求項２乃至１７の何れか１項記載の蒸発燃料処
    理装置。
19. 【請求項１９】 前記燃料タンクは、前記高濃度用分離
    ユニットおよび前記中濃度用分離ユニットの何れよりも
    下方に配置されることを特徴とする請求項２乃至１８の
    何れか１項記載の蒸発燃料処理装置。
20. 【請求項２０】 前記キャニスタ出ガスの濃度、前記混
    合ガスの濃度、および前記処理ガスの濃度の少なくとも
    １つを検出する濃度検出手段と、 前記第１の分離膜の面積と、前記第２の分離膜の面積と
    の比率を可変とする面積比可変手段と、 前記濃度検出手段の検出結果に基づいて、前記面積比可
    変手段を制御する面積比制御手段と、 を備えることを特徴とする請求項２乃至１９の何れか１
    項記載の蒸発燃料処理装置。
21. 【請求項２１】 前記高濃度用分離ユニットは複数の処
    理室を備え、 前記第１の分離膜は、前記複数の処理室のそれぞれを上
    室と下室に区分する複数の部分を含み、 前記複数の処理室は、複数の上室が互いに直列に導通す
    ると共に、複数の下室の全てが前記処理ガス通路に連通
    するように設けられ、 前記面積比可変手段は、前記混合ガスを少なくとも２つ
    の上室にそれぞれ導くための少なくとも２本の通路と、
    前記少なくとも２本の通路を流れる前記混合ガスの比率
    を可変とする弁機構とを含み、 前記面積比制御手段は、前記濃度検出手段の検出結果に
    基づいて前記弁機構を制御する弁機構制御手段を含むこ
    とを特徴とする請求項２０記載の蒸発燃料処理装置。
22. 【請求項２２】 前記処理ガス通路に連通して前記処理
    ガスを蓄える処理ガスタンクと、 内燃機関の始動時に、前記処理ガスタンクに蓄えられて
    いる前記処理ガスを内燃機関に対して燃料として供給す
    る燃料ガス供給手段と、 を備えることを特徴とする請求項１乃至２１の何れか１
    項記載の蒸発燃料処理装置。
23. 【請求項２３】 前記パージガス循環ポンプの出口部に
    おける圧力を検出するポンプ出口圧力検出手段と、 前記パージガス循環ポンプが作動すべき状況下で検出さ
    れた前記出口部における圧力が所定の値から外れている
    場合に、当該パージガス循環ポンプ、若しくは当該パー
    ジガス循環ポンプから前記調圧弁までの経路に異常が生
    じていることを認識する異常認識手段と、 を備えることを特徴とする請求項７乃至２２の何れか１
    項記載の蒸発燃料処理装置。
24. 【請求項２４】 前記パージガス循環ポンプの出口部に
    おける圧力を検出するポンプ出口圧力検出手段と、 前記パージガス循環ポンプの作動停止直後に前記出口部
    に生ずる圧力変化に基づいて、当該パージガス循環ポン
    プから前記調圧弁までの経路に漏れが生じているか否か
    を判断する漏れ判定手段と、 を備えることを特徴とする請求項７乃至２３の何れか１
    項記載の蒸発燃料処理装置。
25. 【請求項２５】 前記キャニスタを流通するガスの流量
    を検出するキャニスタ流通ガス検出手段と、 前記キャニスタを流通するガスの流量に基づいて、前記
    キャニスタ出ガス生成手段の作動完了を判定するパージ
    完了判定手段と、 を備えることを特徴とする請求項１乃至２４の何れか１
    項記載の蒸発燃料処理装置。