JP2004353600A - Evaporating fuel treatment device for internal combustion engine - Google Patents

Evaporating fuel treatment device for internal combustion engine Download PDF

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JP2004353600A
JP2004353600A JP2003154303A JP2003154303A JP2004353600A JP 2004353600 A JP2004353600 A JP 2004353600A JP 2003154303 A JP2003154303 A JP 2003154303A JP 2003154303 A JP2003154303 A JP 2003154303A JP 2004353600 A JP2004353600 A JP 2004353600A
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Tsugufumi Aikawa
嗣史 藍川
Susumu Kojima
進 小島
Keiso Takeda
啓壮 武田
Takashi Nagai
隆 長井
Katsuhiko Makino
勝彦 牧野
Junya Kimoto
順也 木本
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Aisan Industry Co Ltd
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Aisan Industry Co Ltd
Toyota Motor Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To sufficiently inhibit effluence of evaporating fuel from a breather hole while purging a canister using low concentration gas in an evaporating fuel treatment device for an internal combustion engine. <P>SOLUTION: A vapor passage 12 for leading evaporating fuel generated inside of a fuel tank 10 to a main canister 18 is provided. A purge pump for making gas flow out of the main canister 18 and separating units 22, 36 separating the gas into high concentration gas and low concentration gas are provided. The high concentration gas is returned to the fuel tank 10 through a high concentration gas passage 30. The low concentration gas is returned to the main canister 18 through a low concentration gas passage 48. A tank gate valve 13 opening or closing the vapor passage 12 is provided. The tank gate valve 13 is closed under a predetermined condition and flow of evaporating fuel from the fuel tank 10 is shut off. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関の蒸発燃料処理装置に係り、特に、燃料タンク内で発生した蒸発燃料をキャニスタで吸着して大気に放出させることなく処理する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、パージガス中の蒸発燃料を凝縮分離して、燃料濃度の高い高濃度ガスと、燃料濃度の低い低濃度ガスとに分離する分離ユニットとを備えている。
【０００３】
上記の如く生成された高濃度ガスは、凝縮ユニットにおいて凝縮・液化された後、液体燃料として燃料タンクに戻される。一方、分離ユニットにおいて生成された低濃度ガスは、キャニスタのガス流入孔に導かれ、そこからキャニスタの内部に供給される。このようにして供給される低濃度ガスは、キャニスタをパージさせるためのガスとして用いられる。以上説明した通り、上記従来の蒸発燃料処理装置によれば、低濃度ガスをキャニスタに循環させながら、分離ユニットでパージガスの凝縮分離を行うことにより、キャニスタに吸着された蒸発燃料を、大気に放出させることなく処理することができる。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１０−２７４１０６号公報
【特許文献２】
特開平６−１４７０３７号公報
【特許文献３】
特開昭６２−２７９８２５号公報
【特許文献４】
特開平６３−２７０５２４号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の装置において、低濃度ガスをキャニスタに導くための通路には、つまり、分離ユニットとキャニスタのガス流入孔とを連通させる通路には、大気孔が設けられている。この大気孔は、キャニスタや分離ユニットを含む系内に大気を導入するため、或いは、その系内から空気を流出させるために設けられたものである。例えば、燃料タンクの内部で蒸発燃料が多量に発生しているような場合は、その蒸発燃料を含むガスがキャニスタに流入し、キャニスタを通過する過程で燃料成分の除去されたガスが上記の大気孔から流出する。その結果、蒸発燃料の多量発生時にも上記系内の圧力は、大気圧の近傍値に維持されることとなる。
【０００６】
既述した通り、上記従来の装置は、キャニスタをパージするためのガスとして低濃度ガスを用いている。このため、キャニスタのガス流入孔の近傍には、少なくとも低濃度ガスの燃料濃度に対応する濃度で蒸発燃料が吸着されている。このような状況下では、キャニスタのガス流入孔を逆流するガスの流れによって、その近傍に残存していた蒸発燃料が持ち去られ易い。このため、上記従来の装置は、蒸発燃料の多量発生時等に、上記の大気孔から燃料を大気中に流出させ易いという特性を有していた。
【０００７】
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、低濃度ガスによるキャニスタのパージを行いつつ、大気孔からの蒸発燃料の流出を十分に抑制することのできる蒸発燃料処理装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、上記の目的を達成するため、内燃機関の蒸発燃料処理装置であって、
蒸発燃料を吸着することのできるキャニスタと、
燃料タンクの内部で発生した蒸発燃料を前記キャニスタに導くためのベーパ通路と、
前記キャニスタのガス流出孔に連通する分離室を有し、当該分離室に導かれたガスを、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分離ユニットと、
前記キャニスタのガス流出孔から前記分離室に向かうガスの流れを発生させるパージポンプと、
前記高濃度ガスを燃料タンクに戻すための高濃度ガス通路と、
前記低濃度ガスを前記キャニスタのガス流入孔に導く低濃度ガス通路と、
前記ベーパ通路を導通または遮断するタンク仕切機構と、
所定の条件下で前記タンク仕切機構を遮断状態として前記燃料タンクからの蒸発燃料の流れを遮断する仕切機構制御手段と、
を備えることを特徴とする。
【０００９】
また、第２の発明は、内燃機関の蒸発燃料処理装置であって、
蒸発燃料を吸着することのできるキャニスタと、
燃料タンクの内部で発生した蒸発燃料を前記キャニスタに導くためのベーパ通路と、
前記キャニスタのガス流出孔に連通する分離室を有し、当該分離室に導かれたガスを、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分離ユニットと、
前記キャニスタのガス流出孔から前記分離室に向かうガスの流れを発生させるパージポンプと、
前記高濃度ガスを燃料タンクに戻すための高濃度ガス通路と、
前記低濃度ガスを前記キャニスタのガス流入孔に導く低濃度ガス通路とを備え、
前記ベーパ通路には、前記燃料タンクから流出するガス中から燃料成分を分離して、燃料濃度の下げられた蒸発燃料ガスを前記キャニスタ側に流出させるベーパ用分離ユニットが配置されていることを特徴とする。
【００１０】
また、第３の発明は、第１または第２の発明において、
前記キャニスタのガス流出孔と前記分離ユニットとを導通または遮断するパージ通路封入機構と、
所定の条件下で前記パージ通路封入機構を遮断状態として前記分離ユニットから前記キャニスタへのガスの流通を遮断するパージ通路封入機構制御手段と、
を備えることを特徴とする。
【００１１】
また、第４の発明は、第１または第２の発明において、
前記キャニスタを大気に導通させる大気孔と、
前記大気孔から大気に向かう蒸発燃料を吸着することのできるサブキャニスタと、
を備えることを特徴とする。
【００１２】
また、第５の発明は、第４の発明において、
前記キャニスタのガス流出孔と前記分離ユニットとを導通または遮断するパージ通路封入機構と、
前記パージポンプの停止後所定の封入期間は前記パージ通路封入機構を遮断状態とし、前記封入期間が経過した時点で前記パージ通路封入機構を導通状態とするパージ通路封入機構制御手段と、
を備えることを特徴とする。
【００１３】
また、第６の発明は、第５の発明において、
前記キャニスタの蒸発燃料吸着能力、および前記パージ通路封入機構の前記分離ユニット側に生じている圧力の少なくとも一方を検出または推定する状態取得手段と、
前記蒸発燃料吸着能力および前記圧力の少なくとも一方に基づいて、前記封入期間の経過を判定する封入期間経過判定手段と、
を備えることを特徴とする。
【００１４】
また、第７の発明は、第１乃至第６の何れかの発明において、
前記高濃度ガス通路を導通または遮断する高濃度通路封入機構と、
所定の条件下で前記高濃度通路封入機構を遮断状態として前記分離ユニットから前記燃料タンクへ向かうガスの流れを遮断する高濃度通路封入機構制御手段と、
を備えることを特徴とする。
【００１５】
また、第８の発明は、第１乃至第７の発明の何れかにおいて、
前記燃料タンクと内燃機関の吸気通路とを繋ぐ圧抜き通路と、
前記圧抜き通路を導通または遮断する圧抜き機構と、
所定の条件下で前記圧抜き機構を導通状態としてタンク内圧を前記吸気通路に開放させる圧抜き機構制御手段と、
を備えることを特徴とする。
【００１６】
また、第９の発明は、第８の発明において、前記圧抜き通路には、前記燃料タンクから流出するガス中から燃料成分を分離して、燃料濃度の下げられた蒸発燃料ガスを前記吸気通路側に流出させる圧抜き用分離ユニットが配置されていることを特徴とする。
【００１７】
また、第１０の発明は、第１乃至第７の発明の何れかにおいて、
前記分離ユニットで生成された低濃度ガスを内燃機関の吸気通路に導くためのパージ機構と、
所定の条件下で、前記燃料タンク内部のガスが前記ベーパ通路を通過して前記分離ユニットに流入し、かつ、前記分離ユニットで生成された前記低濃度ガスが前記吸気通路に吸入される圧抜き状態を形成する圧抜き状態形成手段と、
を備えることを特徴とする。
【００１８】
また、第１１の発明は、第１０の発明において、前記ベーパ通路には、前記燃料タンクから流出するガス中から燃料成分を分離して、燃料濃度の下げられた蒸発燃料ガスを前記キャニスタ側に流出させるベーパ用分離ユニットが配置されていることを特徴とする。
【００１９】
【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。
【００２０】
実施の形態１．
［システム構成の説明］
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には、その内部で発生した蒸発燃料を外部に導出するためのベーパ通路１２が連通している。ベーパ通路１２は、パージ通路１４に接続されている。ベーパ通路１２の途中には、この通路１２を導通状態または遮断状態とするタンク仕切弁１３が配置されている。タンク仕切弁１３は、図示しないＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）から供給される制御信号に従って、上述した導通状態および遮断状態の何れかを選択的に実現する。
【００２１】
パージ通路１４は、その一端がパージポンプ１６に連通していると共に、その他端が主キャニスタ１８のガス流出孔１９に連通している。パージ通路１４の途中には、パージ通路１４とベーパ通路１２との接続点よりパージポンプ１６側の位置においてパージ通路封入弁２０が配置されている。パージ通路封入弁２０は、図示しないＥＣＵから供給される制御信号に従って、主キャニスタ１８とパージポンプ１６とが導通する状態と、両者が遮断された状態との何れかを選択的に実現する弁機構である。
【００２２】
主キャニスタ１８は、その内部に活性炭を有しており、ガス流入孔４９から蒸発燃料を含むガスが流入してきた場合には、そのガス中の蒸発燃料を吸着することができる。主キャニスタ１８の内部には、活性炭を加熱するためのヒータ２１が配置されている。活性炭は、ヒータ２１で加熱されることにより、その加熱が行われない場合に比して、吸着燃料を放出し易い状態となる。
【００２３】
パージポンプ１６は、パージ通路１４を介して導かれるガスを吸入し、吐出口から圧送することができる。パージポンプ１６の吐出口には、高濃度用分離ユニット２２が連通している。高濃度用分離ユニット２２は、第１分離膜２４を備えていると共に、第１分離膜２４により隔絶されている低濃度室２６および高濃度室２８を備えている。上述したパージポンプ１６の吐出口は、より具体的には、低濃度室２６に連通している。一方、高濃度室２８には、高濃度ガス通路３０が連通している。
【００２４】
高濃度ガス通路３０の途中には、この通路を導通状態または遮断状態とするための高濃度通路封入弁３１が配置されている。高濃度通路封入弁３１は、タンク仕切弁１３或いはパージ通路封入弁２０と同様に、図示しないＥＣＵから供給される制御信号に従って、上述した導通状態および遮断状態の何れかを選択的に実現する。
【００２５】
燃料タンク１０の内部には、燃料フィードポンプ３２と、ジェットポンプ３４とが配置されている。燃料フィードポンプ３２は、内燃機関（図示せず）に向けて燃料をフィードするためのポンプである。燃料フィードポンプ３２は、内燃機関において現実に消費される量に比して多量の燃料を吐出する。このようにして吐出された燃料のうち、過剰分は、ジェットポンプ３４を通過して燃料タンク１０の内部に還流される。
【００２６】
ジェットポンプ３４は、燃料フィードポンプ３２により吐出された燃料の過剰分が、その内部を流通する過程において、吸入口に負圧を生じさせ、その吸入口に供給されている流体を吸入して圧送するポンプである。図１に示すシステムにおいて、ジェットポンプ３４の吸入口には、上述した高濃度ガス通路３０が連通している。このため、ジェットポンプ３４は、高濃度通路封入弁３１が導通状態である場合には、高濃度用分離ユニット２２の高濃度室２８からガスを吸引し、そのガスを圧縮して燃料タンク１０内に吐出することができる。
【００２７】
高濃度用分離ユニット２２の上方には、中濃度用分離ユニット３６が配置されている。中濃度用分離ユニット３６は、第２分離膜３８を備えていると共に、第２分離膜３８により隔絶されている低濃度室４０および高濃度室４２を備えている。中濃度用分離ユニット３６の低濃度室４０は、連通路４４を介して、上述した高濃度用分離ユニット２２の低濃度室２６と連通している。
【００２８】
中濃度用分離ユニット３６の低濃度室４０には、調圧弁４６を介して低濃度ガス通路４８が連通している。調圧弁４６は、中濃度用分離ユニット３６から低濃度ガス通路４８に向けて流出する流体の流れのみを許容する一方向弁であり、その上流側の経路内に、つまり、パージポンプ１６から調圧弁４６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。
【００２９】
低濃度ガス通路４８の他端は、主キャニスタ１８のガス流入孔４９に連通している。また、低濃度ガス通路４８の、主キャニスタ１８側の端部の近傍には、逆止弁対５０が設けられている。逆止弁対５０は、低濃度ガス通路４８側から大気へ向かうガスの流れを許容する逆止弁と、大気から低濃度ガス通路４８へ向かうガスの流れを許容する逆止弁とで構成されている。主キャニスタ１８は、逆止弁対５０を介して大気中にガスを放出することができ、また、逆止弁対５０を介して大気から空気を取り込むことができる。従って、逆止弁対５０は、主キャニスタ１８の大気孔としての機能を有している。
【００３０】
中濃度用分離ユニット３６の高濃度室４２には、循環ガス通路５２が連通している。循環ガス通路５２は、パージ通路封入弁２０よりパージポンプ１６側の位置においてパージ通路１４に連通している。このため、中濃度用分離ユニット３６の高濃度室４２とパージポンプ１６の吸入口とは、循環ガス通路５２を介して常に導通している。そして、パージ通路封入弁２０によれば、遮断状態を実現することにより、主キャニスタ１８のガス流出孔１９を、高濃度用分離ユニット２２および中濃度用分離ユニット３６の双方から切り放すことができる。
【００３１】
［実施の形態１の装置の基本動作］
図２は、実施の形態１におけるＥＣＵの制御内容を整理して表した図表である。より具体的には、図２は、本実施形態において、パージ通路封入弁２０、高濃度通路封入弁３１、およびタンク仕切弁１３が、図１に示すシステムの運転中および停止中、並びに燃料タンク１０に対する給油中に、ＥＣＵによりそれぞれどのような状態に制御されるかを整理して表したものである。
【００３２】
図２において、「システム運転中」とは、パージポンプ１６および燃料フィードポンプ３２が共に運転中であることを意味し、「システム停止中」とは、パージポンプ１６が停止中であることを意味している。また、「給油中」とは、ＥＣＵが、公知の手法により給油作業の開始を判定した後、その作業の終了を判定するまでの期間を意味している。ＥＣＵは、システムの運転中に給油作業の開始が判定された場合は、その時点でシステム（パージポンプ１６および燃料フィードポンプ３２）を停止させる。このため、「給油中」は常に「システム停止中」となる。ここでは、給油中でないシステム停止の状態を特に「システム停止中」と称し、システムが停止しており、かつ、給油が実行されている状態を特に「給油中」と称している。尚、図２に示す「○」および「×」は、それぞれ、それらの記号に対応する弁機構が開弁（導通）状態であること、或いは閉弁（遮断）状態であることを示している。
【００３３】
（給油中の動作）
図２に示すように、実施の形態１では、給油中であることが判定されると、パージ通路封入弁２０と高濃度通路封入弁３１が遮断状態とされる一方、タンク仕切弁１３が導通状態とされる。燃料タンク１０の内部に円滑に燃料を流入させるためには、燃料タンク１０内のガスがその外部に流出するの許容する必要がある。上記の状態によれば、燃料タンク１０内のガスは、主キャニスタ１８に向かって流出することができる。このため、本実施形態の装置によれば、良好な給油特性を実現することができる。
【００３４】
給油の実行に伴って主キャニスタ１８に流入するガスは、主キャニスタ１８の内部を通過した後、ガス流入孔４９から流出し、更に、逆止弁対５０を通って大気に放出される。この際、ガス中に含まれる蒸発燃料は主キャニスタ１８に吸着される。このため、本実施形態の装置によれば、給油の実行に伴って蒸発燃料が大気に放出されるのを有効に阻止することができる。
【００３５】
（システム運転中の動作）
実施の形態１のシステムの運転中は、図２に示すように、パージ通路封入弁２０、高濃度通路封入弁３１、およびタンク仕切弁１３が何れも導通状態とされる。この状態でパージポンプ１６が起動されると、そこで生成された負圧が主キャニスタ１８およびベーパ通路１２に導かれる。主キャニスタ１８に燃料が吸着されていれば、上記の負圧が発生することにより、蒸発燃料を含むガスが主キャニスタ１８からパージ通路１４へ流出する。また、燃料タンク１０の内部で蒸発燃料が発生していれば、ベーパ通路１２からパージ通路１４へ蒸発燃料を含むガスが流出する。パージポンプ１６が発生する負圧は、循環ガス通路５２を介して、中濃度用分離ユニット３６の高濃度室４２にも導かれる。このため、パージポンプ１６には、定常状態では、主キャニスタ１８から流出したガスと、循環ガス通路５２から供給される循環ガスと、燃料タンク１０の内部で発生した蒸発燃料を含むガスとが吸引される。そして、この場合パージポンプ１６は、それらの混合ガスを、パージガスとして高濃度用分離ユニット２２の低濃度室２６に供給する。
【００３６】
パージポンプ１６が上記の如く作動している場合、ポンプ１６の吐出口から調圧弁４６までの系（高濃度用分離ユニット２２の低濃度室２６、および中濃度用分離ユニット３６の低濃度室４０を含む）にはポンプの吐出圧が作用する。一方、高濃度用分離ユニット２２の高濃度室２８には、高濃度通路封入弁３１が導通状態であるため、ジェットポンプ３４の作動に伴う負圧が導かれている。更に、中濃度用分離ユニット３６の高濃度室４２には、パージポンプ１６の発する負圧が導かれる。従って、この場合、高濃度用分離ユニット２２の第１分離膜２４の両側、および中濃度用分離ユニット３６の第２分離膜３８の両側には、何れも、低濃度室２６，４０側が高濃度室２８，４２側に比して高圧となるような差圧が発生する。
【００３７】
第１分離膜２４および第２分離膜３８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。より具体的には、第１分離膜２４および第２分離膜３８は、一方の面に蒸発燃料を含むガスが導かれ、かつ、その面の側が高圧となるように膜の両側に差圧が与えられた場合に、膜の低圧側に蒸発燃料濃度の高められた凝縮ガスを通過させる特性を有している。
【００３８】
このため、パージポンプ１６の作動に伴って、高濃度用分離ユニット２２の低濃度室２６に混合ガスが流入し、かつ、第１分離膜２４の両側に低濃度室２６が高圧となるような差圧が発生すると、混合ガス中の蒸発燃料が高濃度室２８側に凝縮される。その結果、低濃度室２６内の混合ガスは流入時に比して燃料濃度の低いガス（以下、「中濃度ガス」と称す）となり、また、高濃度室２８内には、燃料濃度の高い高濃度ガスが生成される。
【００３９】
高濃度用分離ユニット２２の低濃度室２６から流出する中濃度ガスは、中濃度用分離ユニット３６の低濃度室４０に流入する。中濃度用分離ユニット３６の低濃度室４０に中濃度ガスが流入すると、第２分離膜３８により中濃度ガス中の蒸発燃料が凝縮され。その結果、中濃度ガスに比して濃度の高い循環ガスが高濃度室４２において生成され、一方、中濃度ガスに比して濃度の低い低濃度ガスが低濃度室４０において生成される。
【００４０】
中濃度用分離ユニット３６により生成された中濃度の循環ガスは、循環ガス通路５２を通ってパージポンプ１６の吸入口に供給される。本実施形態の装置では、主キャニスタ１８から流出するガス中の燃料濃度が１５％である場合に、定常状態では、循環ガスの燃料濃度が６５％程度となり、その結果、パージポンプ１６から吐出される混合ガス（パージガス）の燃料濃度が６０％程度となる。高濃度用分離ユニット２２は、６０％程度のパージガスが供給されると、そのパージガスを、燃料濃度が９５％以上の高濃度ガスと、燃料濃度が４０％程度の中濃度用ガスとに分離する。中濃度用分離ユニット３６は、燃料濃度が４０％程度の中濃度ガスの供給を受けると、その中濃度ガスを、燃料濃度が６５％程度の循環ガスと、燃料濃度が５％未満の低濃度ガスとに分離する。つまり、本実施形態の装置は、キャニスタ出ガスの燃料濃度が１５％程度である場合には、定常状態で、燃料濃度が９５％以上の高濃度ガスと、燃料濃度が５％未満の低濃度ガスとを生成することができる。
【００４１】
高濃度用分離ユニット２２において生成された高濃度ガスは、ジェットポンプ３４に吸入される。ジェットポンプ３４は、空気濃度が５％程度であれば、その空気が燃料中に溶け込む程度に高濃度ガスを圧縮することができる。このため、本実施形態の構成によれば、高濃度用分離ユニット２２により生成された高濃度ガスを、液体燃料として燃料タンク１０の内部に戻すことができる。
【００４２】
中濃度用分離ユニット３６で生成された低濃度ガスは、低濃度ガス通路４８を通って主キャニスタ１８のガス流入孔４９に戻される。主キャニスタ１８のガス流入孔４９に戻された低濃度ガスは、主キャニスタ１８の内部を通った後パージポンプ１６に吸入される。この場合、主キャニスタ１８は、低濃度ガスによりパージされる。
【００４３】
パージポンプ１６が起動された後、調圧弁４６の上流側の圧力が調圧弁４６の開弁圧に至るまでは、低濃度ガス通路４８に低濃度ガスは流出しない。この間、パージポンプ１６の発する負圧は、逆止弁対５０を通り、主キャニスタ１８を経由してパージポンプ１６に至る空気の流れを発生させる。この場合、主キャニスタ１８は空気によりパージされる。
【００４４】
以上説明した通り、本実施形態の装置は、システムの運転が開始された直後に主として空気により主キャニスタ１８をパージすることができ、その後システムの運転が継続される限り、主キャニスタ１８を主として低濃度ガスによりパージすることができる。このため、この装置によれば、システムの運転中に主キャニスタ１８を清浄化することができる。
【００４５】
（システム停止中の動作）
既述した通り、本実施形態のシステムにおいてパージポンプ１６が作動している期間中は、パージポンプ１６の吐出口から調圧弁４６に至る系内が正圧となる。システムが停止してパージポンプ１６の吐出圧が消滅した時点では、高濃度用分離ユニット２２の低濃度室２６、および中濃度用分離ユニット３６の低濃度室４２にその正圧が残存する。パージポンプ１６が、停止状態において吐出口側から吸入孔側へ向かうガスの逆流を許すタイプのものである場合は、残存中の正圧がパージポンプ１６を通ってパージ通路封入弁２０に導かれる。この際、パージ通路封入弁２０が導通状態であれば、蒸発燃料を高い濃度で含むガスが主キャニスタ１８に向けて逆流する。
【００４６】
パージポンプ１６が停止時にガスを逆流させないタイプのものである場合は、上記の正圧が、第１分離膜２４および第２分離膜３８の双方に作用し続ける。第１分離膜２４および第２分離膜３８は、それぞれ、上記の正圧が消滅するまでは燃料の分離処理を継続する。その結果、低濃度室２６，４２中の圧力は徐々に低下して、やがて大気圧に収束する。この間、高濃度通路封入弁３１が導通状態であれば、高濃度室２８において生成された高濃度ガスが燃料タンク１０に流入し、その際にタンク仕切弁１３が導通状態であれば、燃料濃度の高いガスがベーパ通路１２を通って主キャニスタ１８に流入することとなる。また、パージ通路封入弁２０が導通状態であれば、第２分離膜３８を通過した燃料を含むガスが、パージ通路１４を通って主キャニスタ１８に流入することとなる。
【００４７】
以上説明した通り、本実施形態のシステムでは、システムの運転が停止されると、パージポンプ１６が逆流を許すタイプか否かに関わらず、タンク仕切弁１３、パージ通路封入弁、および高濃度通路封入弁３１が導通状態である限り、高濃度用分離ユニット２２および中濃度用分離ユニット３６に残存している正圧が開放されるのに伴い、燃料濃度の高いガスが、ガス流出孔１９側から主キャニスタ１８に流入する事態が生ずる。
【００４８】
燃料タンク１０の内部では、システムの停止後に、燃料フィードポンプ３２の余熱等に起因して蒸発燃料が多量に発生することがある。このように発生する蒸発燃料を含むガスは、タンク仕切弁１３が導通状態であると、ベーパ通路１２を通過してガス流出孔１９側から主キャニスタ１８に流入する。このため、システムの停止時にタンク仕切弁１３、パージ通路封入弁、および高濃度通路封入弁３１が導通状態であると、残圧の開放に起因する高濃度ガスと、蒸発燃料の多量発生に起因する高濃度ガスとが共に主キャニスタ１８に流入する事態が生ずる。
【００４９】
システムの運転中において、主キャニスタ１８は、既述した通り、定常状態では主として低濃度ガスによりパージされる。このため、システムの停止時に、主キャニスタ１８のガス流入孔４９付近には、通常は低濃度ガスの濃度に相当する濃度で燃料が吸着されている。このような状況下で主キャニスタ１８のガス流出孔１９に燃料濃度の高いガスが多量に流入すると、蒸発燃料を含むガスがガス流入孔４９から流出し、更には、そのガスが逆止弁対５０を通って大気に放出される事態が生じ得る。
【００５０】
図２に示すように、本実施形態の装置では、システムの停止中は、パージ通路封入弁２０、高濃度通路封入弁３１、およびタンク仕切弁１３の全てが遮断状態とされる。これらの弁機構が遮断状態とされると、高濃度用分離ユニット２２および中濃度用分離ユニット３６に残存する正圧が主キャニスタ１８或いは燃料ポンプ１０に開放されるのを防ぐことができ、更に、燃料タンク１０の内部で発生する蒸発燃料が主キャニスタ１８に向けて流出するのを避けることができる。このため、本実施形態の装置によれば、システムの運転中に主として低濃度ガスにより主キャニスタ１８をパージする構成を採用しつつ、システムの停止後に蒸発燃料を含むガスが大気に放出されるのを有効に防止することができる。
【００５１】
ところで、上述した実施の形態１では、システムの運転中は、常にタンク仕切弁１３を導通状態とすることとしているが、タンク仕切弁１３の制御手法はこれに限定されるものではない。例えば、タンク仕切弁１３は、システムの運転中において、タンク内圧Ｐｔｎｋに連動させて開閉させることとしてもよい。より具体的には、タンク仕切弁１３は、タンク内圧Ｐｔｎｋが判定値を超えるまでは遮断状態に維持し、タンク内圧Ｐｔｎｋが判定値を超えた時点で導通状態とすることとしてもよい。このような制御手法によれば、システムの運転中に燃料タンク１０から流出する蒸発燃料の量を減らすことができ、蒸発燃料の処理負荷を下げることができる。
【００５２】
尚、上述した実施の形態１においては、主キャニスタ１８が前記第１の発明における「キャニスタ」に、高濃度用分離ユニット２２および中濃度用分離ユニット３６が前記第１の発明における「分離ユニット」に、タンク仕切弁１３が前記第１の発明における「タンク仕切機構」に、システム停止中であることが前記第１の発明における「所定の条件」に、それぞれ相当していると共に、ＥＣＵが、システム停止中にタンク仕切弁を遮断状態とすることにより前記第１の発明における「仕切機構制御手段」が実現されている。
また、上述した実施の形態１においては、パージ通路封入弁２０が前記第３の発明における「パージ通路封入機構」に、システム停止中であること、或いは給油中であることが前記第３の発明における「所定の条件」に、それぞれ相当していると共に、ＥＣＵが、システム停止中および給油中にパージ通路封入弁２０を遮断状態とすることにより前記第３の発明における「パージ通路封入機構制御手段」が実現されている。
また、上述した実施の形態１においては、高濃度通路封入弁３１が前記第７の発明における「高濃度通路封入機構」に、システム停止中であること、或いは給油中であることが前記第７の発明における「所定の条件」に、それぞれ相当していると共に、ＥＣＵが、システム停止中および給油中に高濃度通路封入弁３１を遮断状態とすることにより前記第７の発明における「高濃度通路封入機構制御手段」が実現されている。
【００５３】
実施の形態２．
次に、図３乃至図５を参照して、本発明の実施の形態２について説明する。
図３は、本発明の実施の形態２のシステムの構成を説明するための図を示す。図３に示す構成は、燃料タンク１０を図示しない内燃機関の吸気通路に導通させるための圧抜き通路５４と、その圧抜き通路５４の途中に配置された圧抜き弁５６とを備える点、およびタンク内圧Ｐｔｎｋを検出するための圧力センサ５８を備える点を除き、図１に示す構成と同様である。本実施形態において、ＥＣＵ（図示せず）は、圧力センサ５８の出力に基づいてタンク内圧Ｐｔｎｋを検知することができると共に、圧抜き弁５６を選択的に導通状態または遮断状態に制御することができる。
【００５４】
上述した実施の形態１では、システムの運転中はタンク仕切弁１３が常に導通状態とされる。そして、その変形例では、システムの運転中にタンク内圧Ｐｔｎｋが判定値を超えると、タンク仕切弁１３が導通状態とされる。つまり、既述した実施の形態１およびその変形例では、システムの運転中に、燃料タンク１０内のガスをパージ通路１４側に開放することでタンク内圧Ｐｔｎｋが過剰な値となるのを防ぐこととしている。
【００５５】
しかしながら、このような手法によると、燃料タンク１０から一時期に多量の蒸発燃料が流出した場合に、その蒸発燃料を含むガスが主キャニスタ１８を逆流し、その結果、逆止弁対５０から大気へ蒸発燃料を含むガスが流出する事態が生じ得る。このようなシステム運転中における燃料の大気流出は、例えば、システムの運転中にタンク仕切弁１３を常時遮断しておくことで防ぐことができる。ところが、タンク仕切弁１３が常時遮断状態に維持されるとすれば、システムの運転中にタンク内圧Ｐｔｎｋが不当に高圧となる事態が生ずる。そこで、本実施形態の装置は、システムの運転中は原則としてタンク仕切弁１３を遮断状態に維持することとし、必要に応じて圧抜き弁５６を開くことにより、つまり、燃料タンク１０内のガスを内燃機関の吸気通路に吸入させることにより、タンク内圧Ｐｔｎｋが不当に高い値となるのを防ぐこととした。
【００５６】
［実施の形態２の装置の動作］
図４は、実施の形態２において、ＥＣＵが実行する制御の内容をシステムの状態毎に整理して表した図である。図４に示す内容は、システム運転中におけるタンク仕切弁１３の状態が「圧抜き制御（図５）」により決せられるとされている点、および圧抜き弁５６の状態に関する欄が設けられている点を除き、既述した図２に示す内容と同様である。
【００５７】
図４に示す通り、圧抜き弁５６は、システムの停止中および給油中は、常に遮断（閉弁）状態とされる。本実施形態の構成は、圧抜き弁５６が遮断されると、実質的に実施の形態１の構成と同一となる。従って、実施の形態２の装置は、システムの停止中、および給油中は、実施の形態１の場合と同様の動作を示す。
【００５８】
また、図４に示す通り、本実施形態のシステムの運転中は、パージ通路封入弁２０および高濃度通路封入弁３１が実施の形態１の場合と同様に常に導通状態とされる。そして、この場合、ＥＣＵは、タンク仕切弁１３の状態および圧抜き弁５６の状態を以下に説明する圧抜き制御により決定する。
【００５９】
図５は、本実施形態においてＥＣＵが実行する圧抜き制御の内容を説明するためのフローチャートを示す。図５に示すルーチンでは、先ず、システムが運転中であるか否かが判別される（ステップ１００）。その結果、システムが運転中でないと判別された場合は、以後速やかに今回の処理サイクルが終了される。一方、システムが運転中であると判別された場合は、次に、タンク内圧Ｐｔｎｋが判定値α以下であるかが判別される（ステップ１０２）。判定値αは、燃料タンク１０の耐圧性能との関係で定められた値である。タンク内圧Ｐｔｎｋが判定値α以下である場合は、燃料タンク１０がタンク内圧Ｐｔｎｋに十分に耐え得ると判断できる。一方、タンク内圧Ｐｔｎｋがαを超えている場合は、燃料タンク１０の保護のため、タンク内圧Ｐｔｎｋを開放すべきと判断することができる。
【００６０】
図５に示すルーチンでは、上記ステップ１０２においてＰｔｎｋ≦αの成立が判定されると、その後、タンク仕切弁１３が遮断（閉弁）状態とされ（ステップ１０４）、さらに、圧抜き弁３１が遮断（閉弁）状態とされた後、今回の処理サイクルが終了される。この場合、燃料タンク１０が密閉状態となり、その結果、蒸発燃料の流出が阻止され、更に、蒸発燃料の新たな発生が抑制される。
【００６１】
上記ステップ１０２において、Ｐｔｎｋ≦αの不成立が判定された場合は、タンク内圧Ｐｔｎｋの開放を図るべく、以下の処理が実行される。すなわち、この場合は、先ず、Ｅ／Ｇ開放条件が成立しているか否かが判別される（ステップ１０８）。Ｅ／Ｇ開放条件は、燃料タンク１０内のガスを内燃機関の吸気通路に直接吸入させることができるか否かを判断するための条件である。つまり、圧抜き弁５６を開いて蒸発燃料を含むガスを吸気通路に吸入させても、不当な空燃比荒れやドラビリの悪化が生じないか否かを判断するための条件である。本ステップ１０８では、具体的には、機関回転数や吸入空気量がそれぞれ判定値を超えているか、或いは、空燃比フィードバック制御が既に実行されているか、などがＥ／Ｇ開放条件として判定される。
【００６２】
上記ステップ１０８において、Ｅ／Ｇ開放条件が成立すると判別された場合は、タンク仕切弁５６が遮断（閉弁）状態とされ（ステップ１１０）、次いで、圧抜き弁５６が導通（開弁）状態とされた後（ステップ１１２）、今回の処理サイクルが終了される。この場合、ベーパ通路１２が遮断されたまま圧抜き通路５４が導通状態となり、燃料タンク１０内のガスは、圧抜き通路５４を通って内燃機関に吸入される。その結果、空燃比荒れやドラビリの悪化を伴うことなく、タンク内圧Ｐｔｎｋが判定値α以下に減圧される。
【００６３】
上記ステップ１０８においてＥ／Ｇ開放条件が成立しないと判別された場合は、燃料タンク１０内のガスを直接吸気通路に流入させるべきでないと判断できる。この場合、ＥＣＵは、タンク仕切弁１３を導通（開弁）状態とし（ステップ１１４）、圧抜き弁５６を遮断（閉弁）状態として（ステップ１１６）、今回の処理サイクルを終了させる。上記の処理によれば、燃料タンク１０内のガスは、実施の形態１の場合と同様に、ベーパ通路１２を通ってパージ通路１４に開放される。この場合、空燃比荒れやドラビリの悪化を伴わずにタンク内圧Ｐｔｎｋを判定値α以下に下げることができる。
【００６４】
以上説明した通り、図５に示すルーチンによれば、システムの運転中にＥ／Ｇ開放条件が成立している場合には、燃料タンク１０内のガスを内燃機関の吸気通路に吸入させることにより、タンク内圧Ｐｔｎｋの減圧を図ることができる。このため、本実施形態のシステムによれば、実施の形態１の場合と同様にタンク内圧Ｐｔｎｋが不当に高圧となるのを避けることができ、かつ、システム運転中に蒸発燃料が主キャニスタ１８を逆流する頻度を実施の形態１の場合に比して十分に少なくすることができ、実施の形態１の場合に比して更に優れたエミッション特性を実現することができる。
【００６５】
ところで、上述した実施の形態２においては、タンク内圧Ｐｔｎｋが判定値αを超えていると判定された際に、Ｅ／Ｇ開放条件が成立している場合に限り圧抜き弁５６を開弁させることとしているが、圧抜き弁５６の制御手法はこれに限定されるものではない。すなわち、圧抜き弁５６は、システムの運転中（従って、内燃機関の運転中）にタンク内圧Ｐｔｎｋがαを超えた場合に常に開弁させることとしてもよい。
【００６６】
尚、上述した実施の形態２においては、圧抜き弁５６が前記第８の発明における「圧抜き機構」に、タンク内圧Ｐｔｎｋが判定値αを超えており、かつ、Ｅ／Ｇ開放条件が成立していることが前記第８の発明における「所定の条件」に、それぞれ相当していると共に、ＥＣＵが、上記ステップ１１２の処理を実行することにより前記第８の発明における「圧抜き機構制御手段」が実現されている。
【００６７】
実施の形態３．
次に、図６乃至図８を参照して本発明の実施の形態３について説明する。
図６は、本発明の実施の形態３のシステムの構成を説明するための図を示す。図６に示す構成は、調圧弁４６の下流にパージ切り替え弁６０とパージ通路６２を備えている点、およびタンク内圧Ｐｔｎｋを検出するための圧力センサ５８を備える点を除き、図１に示す構成と同様である。パージ通路６２は、パージ切り替え弁６０を内燃機関の吸気通路に導通させる通路である。パージ切り替え弁６０は、調圧弁４６を低濃度ガス通路４８に導通させる第１状態と、調圧弁４６を吸気通路に導通させる第２状態とを選択的に実現することのできる２方向の切り替え弁である。本実施形態におけるＥＣＵは、パージ切り替え弁６０を選択的に第１状態または第２状態とすることができると共に、実施の形態２の場合と同様に、圧力センサ５８の出力に基づいてタンク内圧Ｐｔｎｋを検知することができる。
【００６８】
上述した実施の形態２では、タンク内圧Ｐｔｎｋが判定値αを超える場合に、燃料タンク１０内のガスを直接的に内燃機関の吸気通路に吸入させることとしている。このため、実施の形態２の装置では、タンク内圧Ｐｔｎｋの開放に伴って、燃料濃度の濃いガスが吸気通路に供給され易い。内燃機関における空燃比制御は、吸気通路に供給されるガス中の燃料濃度が薄いほど容易である。従って、空燃比荒れを防ぎ、また、内燃機関の運転状態を安定に維持するうえでは、タンク内圧Ｐｔｎｋの開放時に吸気通路に供給されるガス中の燃料濃度は薄いことが望ましい。
【００６９】
本実施形態の構成によれば、タンク仕切弁１３を導通状態とし、かつ、パージ切り替え弁６０を第２状態とすれば、タンク内圧Ｐｔｎｋをパージ通路１４側に開放しつつ、中濃度用分離ユニット３６により生成された低濃度ガスを内燃機関の吸気通路に吸入させることができる。低濃度ガスが吸気通路に吸入される状況下では、吸入により失われる分だけ還流経路内のガスが減少する。このため、このような状況下では、燃料タンク１０からパージ通路１４に流出してくるガスの全てがパージポンプ１６により高濃度用分離ユニット２２側に圧送され、そのガスが主キャニスタ１８を逆流して逆止弁対５０から大気に放出されるような事態は生じない。
【００７０】
更に、上記の状況下では、内燃機関の吸気通路に対して、中濃度用分離ユニット３６で生成された低濃度ガス、つまり、燃料濃度の低いガスを吸入させることができる。そして、吸気通路に吸入されるガスの燃料濃度が低ければ、そのガスの流入に伴う空燃比荒れを十分に抑制し、また、そのガスの流入に関わらず内燃機関の状態を安定に維持することが可能である。そこで、本実施形態の装置は、システムの運転中にタンク内圧Ｐｔｎｋが不当に高い値となった場合には、タンク仕切弁１３を導通状態とし、かつ、パージ切り替え弁６０を第２状態とすることでタンク内圧Ｐｔｎｋの開放を図ることとした。
【００７１】
［実施の形態３の装置の動作］
図７は、実施の形態３において、ＥＣＵが実行する制御の内容をシステムの状態毎に整理して表した図である。図７に示す内容は、システム運転中におけるタンク仕切弁１３の状態が「圧抜き制御（図８）」により決せられるとされている点、およびパージ切り替え弁６０の状態に関する欄が設けられている点を除き、既述した図２に示す内容と同様である。
【００７２】
本実施形態において、システムの停止中および給油中は、実施の形態１および２の場合と同様に、分離ユニット２２，３６による蒸発燃料の処理が停止されるのが原則である。分離ユニット２２，３６による処理が停止されている間は、調圧弁４６から低濃度ガスが流出することはない。従って、この場合は、パージ切り替え弁６０が第１の状態とされていても第２の状態とされていても、システムの動作には何ら影響は生じない。このため、図７に示す通り、本実施形態では、システムの停止中および給油中はパージ切り替え弁６０の状態を問わないこととしている。そして、パージ切り替え弁６０の追加に関わらず、実施の形態３の装置は、システムの停止中および給油中は、実施の形態１の場合と同様の動作を示す。
【００７３】
図７に示す通り、本実施形態のシステムの運転中は、パージ通路封入弁２０および高濃度通路封入弁３１が実施の形態１の場合と同様に常に導通状態とされる。そして、この場合、ＥＣＵは、タンク仕切弁１３の状態およびパージ切り替え弁６０の状態を以下に説明する圧抜き制御により決定する。
【００７４】
図８は、本実施形態においてＥＣＵが実行する圧抜き制御の内容を説明するためのフローチャートを示す。図８に示すルーチンでは、先ず、システムが運転中であるか否かが判別される（ステップ１２０）。その結果、システムが運転中でないと判別された場合は、以後速やかに今回の処理サイクルが終了される。一方、システムが運転中であると判別された場合は、次に、タンク内圧Ｐｔｎｋが判定値α以下であるかが判別される（ステップ１２２）。ステップ１２２の処理は、既述したステップ１０２の処理と同一であり、ここでＰｔｎｋ≦αの成立が認められる場合は燃料タンク１０がタンク内圧Ｐｔｎｋに十分に耐え得ると判断することができ、一方、Ｐｔｎｋ≦αの成立が認められない場合は燃料タンク１０の保護のため、タンク内圧Ｐｔｎｋを開放すべきことが判断できる。
【００７５】
図８に示すルーチン中、上記ステップ１２２においてＰｔｎｋ≦αの成立が判定された場合は、その後、タンク仕切弁１３が遮断（閉弁）状態とされる（ステップ１２４）。この場合、燃料タンク１０が密閉状態とされることにより、燃料タンク１０からの蒸発燃料の流出が阻止され、更に、燃料タンク１０の内部での更なる蒸発燃料の発生が抑制される。一方、上記ステップ１２２においてＰｔｎｋ≦αの不成立が判定された場合は、タンク仕切弁１３が導通（開弁）状態とされる（ステップ１２６）。この場合、燃料タンク１０がパージ通路１４と導通し、蒸発燃料の流出を伴いつつタンク内圧Ｐｔｎｋがパージ通路１４に開放される。
【００７６】
図８に示すルーチンでは、次に、大気パージ条件が成立しているか否かが判別される（ステップ１２８）。大気パージ条件は、低濃度ガスを内燃機関の吸気通路に吸入させることができるか否かを判断するための条件である。つまり、パージ切り替え弁６０を第２状態として低濃度ガスを吸気通路に吸入させても、不当な空燃比荒れやドラビリの悪化が生じないか否かを判断するための条件である。尚、パージ切り替え弁６０が第２状態とされ、低濃度ガスが吸気通路に吸入され始めると、還流経路内のガスの不足分を補うべく逆止弁対５０から大気が吸入され始め、その大気による主キャニスタ１８のパージが実行される。ここでは、そのパージを「大気パージ」と称することと対応して、本ステップ１２８で判断する条件を「大気パージ条件」と称している。
【００７７】
上記ステップ１２８では、具体的には、機関回転数や吸入空気量がそれぞれ判定値を超えているか、或いは、空燃比フィードバック制御が既に実行されているか、などが大気パージ条件として判定される。大気パージに伴って吸気通路に吸入される低濃度ガスは、燃料タンク１０内のガスに比して燃料濃度が十分に低いガスである。このため、大気パージ条件は、実施の形態２におけるＥ／Ｇ開放条件（上記ステップ１０８参照）に比して、より広い状況下で（より低い機関回転数やより少量の吸入空気量で）その成立を認め得るように設定されている。
【００７８】
上記ステップ１２８において、大気パージ条件が成立すると判別された場合は、低濃度ガスを吸気通路に供給するために、パージ切り替え弁６０が第２状態とされる（ステップ１３０）。この場合、タンク仕切弁１３が開いていれば、タンク内圧Ｐｔｎｋの減圧を図りつつ、大気による主キャニスタ１８のパージを実現することができる。また、タンク仕切弁１３が閉じている場合は、燃料タンク１０を密閉状態としたまま、大気による主キャニスタ１８のパージを実現することができる。そして、何れの場合においても、吸入通路に流入するガス中の燃料濃度を十分に低くすることができ、空燃比の制御精度を維持し、かつ、内燃機関の状態を安定に維持することができる。
【００７９】
上記ステップ１２８において、大気パージ条件が成立しないと判別された場合は、低濃度ガスを低濃度ガス通路４８に還流させるべく、パージ切り替え弁６０が第１状態とされる（ステップ１３２）。この場合、タンク仕切弁１３が開いていれば、タンク内圧Ｐｔｎｋの減圧を図りつつ、低濃度ガスによる主キャニスタ１８のパージを実現することができる。また、タンク仕切弁１３が閉じている場合は、燃料タンク１０を密閉状態としたまま、低濃度ガスによる主キャニスタ１８のパージを実現することができる。
【００８０】
以上説明した通り、図８に示すルーチンによれば、システムの運転中にタンク内圧Ｐｔｎｋが判定値αを超えた場合には、タンク仕切弁１３を開いてタンク内圧Ｐｔｎｋの減圧を図ることができる。そして、その場合に、大気パージ条件が成立していれば、中濃度用分離ユニット３６において生成される低濃度ガスを内燃機関に吸入させることにより、蒸発燃料の大気への流出を有効に阻止することができる。大気パージ条件は、既述した通り、実施の形態２で用いられたＥ／Ｇ開放条件より広い状況下で成立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、実施の形態１または２の場合と同様にタンク内圧Ｐｔｎｋが不当に高圧となるのを避けることができ、かつ、タンク内圧Ｐｔｎｋの開放に伴う蒸発燃料の大気への流出を実施の形態２の場合に比して更に有効に防ぐことができる。
【００８１】
ところで、上述した実施の形態３では、タンク内圧Ｐｔｎｋが判定値αを超えていると判定された際に、大気パージ条件が成立している場合に限りパージ切り替え弁６０を第２状態とされているが、パージ切り替え弁６０の制御手法はこれに限定されるものではない。すなわち、パージ切り替え弁６０は、システムの運転中（従って、内燃機関の運転中）にタンク内圧Ｐｔｎｋがαを超えた場合に常に第２状態とすることとしてもよい。
また、上述した実施の形態３では、タンク内圧Ｐｔｎｋが常に分離ユニット２２，３６を経由する形で減圧されているが、その減圧の手法は分離ユニット２２，３６を経由する手法に限られるものではない。例えば、実施の形態２の場合と同様の圧抜き通路５４および圧抜き弁５６を設けて（図３参照）、Ｅ／Ｇ開放条件が成立する場合には圧抜き通路５４を介してタンク内圧Ｐｔｎｋを減圧し、Ｅ／Ｇ開放条件が成立しない場合にのみ分離ユニット２２，３６を介してタンク内圧Ｐｔｎｋを開放することとしてもよい。
【００８２】
尚、上述した実施の形態３においては、パージ切り替え弁６０およびパージ通路６２が前記第１０の発明における「パージ機構」に、タンク内圧Ｐｔｎｋが判定値αを超えており、かつ、大気パージ条件が成立していることが前記第１０の発明における「所定の条件」に、それぞれ相当していると共に、ＥＣＵが、上記ステップ１２６および１３０の処理を実行することにより前記第１０の発明における「圧抜き状態形成手段」が実現されている。
【００８３】
実施の形態４．
次に、図９および図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９は、本発明の実施の形態４のシステムの構成を説明するための図を示す。図９に示す構成は、パージ通路１４からパージ通路封入弁２０が除去されている点、および逆止弁対５０の大気側にサブキャニスタ６４が配置されている点を除き、実施の形態３の構成（図６に示す構成）と同様である。サブキャニスタ６４は、主キャニスタ１８と同様に、その内部を流通するガス中に含まれる蒸発燃料を吸着することができ、また、その内部を空気が流通する際に吸着燃料を放出することができる。
【００８４】
［実施の形態４の装置の動作］
図１０は、実施の形態４において、ＥＣＵが実行する制御の内容をシステムの状態毎に整理して表した図である。図１０に示す内容は、パージ通路封入弁２０の状態に関する欄が削除されている点を除き、実施の形態３において説明した図７に示す内容と同様である。既述した実施の形態３では、パージ通路封入弁２０がシステムの運転中に限り導通（開弁）状態とされる。つまり、実施の形態３では、パージ通路１４が、システムの運転中に限り導通状態とされる。これに対して、本実施形態では、パージ通路封入弁２０が除去されているため、パージ通路１４が常に導通状態とされる。このため、本実施形態の装置は、システムの運転中および給油中において、パージ通路１４の内部をガスが流通し得る点において実施の形態３の装置と相違している。
【００８５】
本実施形態において、システムの運転中は、実施の形態１乃至３の場合と同様に、パージポンプ１６の吐出口から調圧弁４６に至る経路が正圧とされる。既述した実施の形態１乃至３の装置では、システムの停止と共にパージ通路１４が遮断されることにより、システムの停止中も上記の正圧が高濃度用分離ユニット２２および中濃度用分離ユニット３６に蓄えられたままの状態となる。これに対して、本実施形態では、パージ通路１４が常に導通状態とされているため、システムの停止後に、上記の正圧がパージ通路１４を介して主キャニスタ１８側に開放される。このため、本実施形態の構成によれば、実施の形態１乃至３の場合に比して、高濃度用分離ユニット２２および中濃度用分離ユニットに加わる圧力負荷を下げることができ、それらの分離ユニット２２，３６の耐圧構造を、より簡略化することが可能である。
【００８６】
本実施形態の装置において、分離ユニット２２，３６に蓄えられていた正圧がシステムの停止と共に開放される際には、高濃度用分離ユニット２２の低濃度室２６に残存するガス、或いは中濃度用分離ユニット３６の高濃度室４２に残存するガスなどが、パージ通路１４を通って主キャニスタ１８のガス流出孔１９に流入する。既述した通り、高濃度用分離ユニット２２の低濃度室２６には、定常時において燃料濃度が６０％程度のガスが供給されている。また、中濃度用分離ユニット３６の高濃度室４２では、定常時において、燃料濃度が６５％程度の循環ガスが生成されている。燃料濃度の高いこれらのガスがガス流出孔１９に流入すると、主キャニスタ１９のガス流入孔４９からは蒸発燃料を含むガスが吹き抜け易い。
【００８７】
ところが、本実施形態の構成では、主キャニスタ１８のガス流入孔４９から流出したガスは、逆止弁対５０を通過した後、サブキャニスタ６４を通って大気に放出される。この際、そのガス中に含まれている蒸発燃料はサブキャニスタ６４に捕獲され、大気には吹き抜けない。このため、本実施形態の装置によれば、システムの停止中に高濃度用分離ユニット２２および中濃度用分離ユニット３６を大気圧に開放させる構成を採りつつ、蒸発燃料が大気に放出されるのを有効に防ぐことができる。
【００８８】
本実施形態の構成によれば、パージポンプ１６が起動された後、調圧弁４６の上流側の圧力が調圧弁４６の開弁圧に到達するまでの間は、サブキャニスタ６４からの空気の取り込みが行われる。また、本実施形態の構成によれば、パージ切り替え弁６０が第２状態とされ、大気パージが実行されている間もサブキャニスタ６４からの空気の取り込みが行われる。サブキャニスタ６４は、これらの状況下で空気によりパージされる。このように、本実施形態の構成によれば、システムの運転中にサブキャニスタ６４を清浄な状態に復帰させておくことができる。このため、本実施形態の装置によれば、システムの停止時に、サブキャニスタ６４を通過して蒸発燃料が大気中に吹き抜けるのを有効に阻止することができる。
【００８９】
ところで、上述した実施の形態４では、実施の形態３の構成（図６参照）を基礎とする構成を用い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、システム停止時における蒸発燃料の吹き抜けをサブキャニスタ６４を用いて阻止する発明は、必ずしもパージ切り替え弁６０を用いてタンク内圧Ｐｔｎｋを開放する発明と組み合わる必要はない。例えば、実施の形態１の構成（図１参照）からパージ通路封入弁２０を除去し、かつ、その構成にサブキャニスタ６４を追加することにより本発明を具現化することしてもよい。或いは、実施の形態２の構成（図３参照）からパージ通路封入弁２０を除去し、かつ、その構成にサブキャニスタ６４を追加することにより本発明を具現化することしてもよい。
【００９０】
尚、上述した実施の形態４においては、主キャニスタ１８のガス流入孔４９、或いは逆止弁対５０が、上記第４の発明における「大気孔」に相当している。
【００９１】
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、本発明の実施の形態５のシステムの構成を説明するための図を示す。本実施形態の装置は、図１１に示すように、調圧弁４６の上流側における圧力を検出するための圧力センサ６６を備えている。本実施形態において、ＥＣＵは、この圧力センサ６６の出力に基づいて、高濃度用分離ユニット２２および中濃度用分離ユニット３６の内部に生じている圧力を検知することができる。
【００９２】
本実施形態の装置の構成（図１１に示す構成）は、圧力センサ６６を備えている点の他は、サブキャニスタ６４を備えている点を除き、既述した実施の形態３の構成（図６参照）と同様である。換言すると、図１１に示す構成は、圧力センサ６６を備えている点の他は、パージ通路封入弁２０を備えている点を除き、既述した実施の形態４の構成（図９に示す構成）と同様である。
【００９３】
既述した実施の形態３の装置は、システムの停止中および給油中において、パージ通路１４を遮断状態とすることで蒸発燃料の大気への吹き抜けを防ぐこととしている。しかし、このような構成によれば、高濃度用分離ユニット２２および中濃度用分離ユニット３６にシステムの停止中にも高い圧力がかかることとなり、それらに対して十分な耐圧特性を与えることが必要となる。
【００９４】
これに対して、既述した実施の形態４の装置は、パージ通路１４を常時導通状態とすることで高濃度用分離ユニット２２および中濃度用分離ユニット３６に加わる圧力負荷を下げる一方、サブキャニスタ６４を用いて蒸発燃料の大気放出を阻止することとしている。しかしながら、このような構成により蒸発燃料の大気放出を阻止するためには、システムの運転中に高濃度用分離ユニット２２および中濃度用分離ユニットに蓄えられた圧力がそのまま開放されても蒸発燃料の大気流出が防げる程度に大きな容量をサブキャニスタ６４に与えておくことが必要である。
【００９５】
ところで、高濃度用分離ユニット２２や中濃度用分離ユニットに蓄えられる圧力は、システムが停止した後、時間の経過に伴ってパージポンプ１６周辺の温度が下がるに連れて低下する。また、主キャニスタ１８の燃料吸着能力は、システムの停止に伴ってヒータ２１への通電が停止された後、その内部の温度が下がるに連れて向上する。分離ユニット２２，３６内に残存する圧力が主キャニスタ１８に開放されるのに伴って主キャニスタ１８のガス流入孔４９から吹き抜ける蒸発燃料量は、開放される圧力が低いほど、また、主キャニスタ１８の燃料吸着能力が高いほど少量となる。
【００９６】
このため、システムが停止された後、ある程度の時間が経過するまで分離ユニット２２，３６内に圧力を封じ込めておき、その残圧が適当に低下し、かつ、主キャニスタ１８の燃料吸着能力が適当に向上した時点でその残圧を開放することとすれば、主キャニスタ１８を吹き抜ける蒸発燃料の量を少量とすることができ、サブキャニスタ６４の担うべき負荷を下げることができる。そこで、本実施形態では、逆止弁対５０の大気側にサブキャニスタ６４を配置しつつ、パージ通路１４にパージ通路封入弁２０を配置し、システムの停止後所定の封入期間はパージ通路１４を遮断状態に維持し、その封入期間が経過した時点でパージ通路封入弁２０を導通させることとした。
【００９７】
［実施の形態５の装置の動作］
図１２は、実施の形態５において、ＥＣＵが実行する制御の内容をシステムの状態毎に整理して表した図である。図１２において、システム運転中の欄に記された内容は、実施の形態３において説明した内容（図７参照）と同様であり、また、実施の形態４において説明した内容（図１０参照）とも実質的に同様である。このため、本実施形態の装置は、システムの運転中は実施の形態３および４の装置と同様に機能する。
【００９８】
また、図１２において、システム停止中の欄、および給油中の欄に記された内容は、パージ通路封入弁２０の状態が「圧力開放制御（図１３）」により決せられるとされている点を除き、実施の形態３において説明した内容（図７参照）と同様であり、また、実施の形態４において説明した内容（図１０参照）とも実質的に同様である。以下、ＥＣＵが、システム停止中および給油中において、パージ通路封入弁２０の状態を決めるべく実行する圧力開放制御の内容を説明する。
【００９９】
図１３は、本実施形態においてＥＣＵが実行する圧力開放制御の内容を説明するためのフローチャートを示す。図１３に示すルーチンでは、先ず、システム停止中、或いは給油中であるかが判別される（ステップ１４０）。その結果、システム停止中でも給油中でもないと判別された場合は、以後速やかに今回の処理サイクルが終了される。一方、システム停止中、或いは給油中であると判別された場合は、所定の圧力開放条件が成立しているか否かが判別される（ステップ１４２）。
【０１００】
既述した通り、本実施形態のシステムでは、パージポンプ１６の作動が停止された後、所定の封入期間はパージ通路封入弁２０を遮断状態とし、高濃度用分離ユニット２２や中濃度用分離ユニット３６に蓄えられている残圧が適当に低下し、また、主キャニスタ１８の燃料吸着能力が適当に向上した時点でパージ通路封入弁２０を導通状態とすることとしている。上記ステップ１４２において判定される「圧力開放条件」とは、パージ通路封入弁２０を導通状態とすべきタイミングが到来したか否かを判断するための条件である。
【０１０１】
本実施形態では、パージポンプ１６が停止した後、圧力センサ６６により検出されるシステム内の残圧が所定の判定値を下回ったか否かが圧力開放条件として判定される。但し、圧力開放条件は、この条件に限定されるものではない。例えば、主キャニスタ１８内部の温度を検出する温度センサを設けたうえで、パージポンプ１６の停止後、主キャニスタ１８の内部温度が所定の判定値を下回ったか否かを圧力開放条件として判定してもよい。或いは、パージポンプ１６の停止後の経過時間が所定の判定値を超えたか否かを圧力開放条件として判定してもよい。また、パージポンプ１６の停止後の経過時間で圧力開放条件の成否を判断する場合は、主キャニスタ１８の温度低下の傾向や、システム内の残圧低下の傾向に外気温が与える影響を考慮して、上記の判定値を外気温（内燃機関の吸気温）に応じて設定することとしてもよい。
【０１０２】
上記ステップ１４２において、圧力開放条件が成立しないと判別された場合は、システムが停止した後、未だパージ通路封入弁２０を開弁させるべきタイミングが到来していないと判断することができる。この場合は、以後、パージ通路封入弁２０が遮断（閉弁）状態とされた後（ステップ１４４）、今回の処理サイクルが終了される。一方、圧力開放条件が成立していると判別された場合は、パージ通路封入弁２０を開いてシステム内の残圧を開放させるべきタイミングが到来したと判断することができる。この場合は、以後、パージ通路封入弁２０を導通（開弁）状態とされた後、今回の処理サイクルが終了される。
【０１０３】
以上説明した通り、図１３に示すルーチンによれば、システムが停止した後、或いは給油が開始された後、圧力開放条件が成立するまではパージ通路封入弁２０を遮断状態とすることができる。そして、圧力開放条件が成立した時点で、つまり、システム内の残圧が適当に低下し、かつ、主キャニスタ１８の燃料吸着能力が適当に向上した時点でパージ通路封入弁２０を開弁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、システム停止中に長期に渡って高濃度用分離ユニット２２や中濃度用分離ユニット３６の内部に圧力負荷がかかるのを回避しつつ、その残圧の開放に伴って蒸発燃料が大気に放出されるのを有効に阻止することができる。つまり、本実施形態の装置によれば、実施の形態３の装置（図６参照）との比較では、システムの耐圧構造を簡略化し得るという効果を達成することができ、また、実施の形態４の装置（図９参照）との対比では、蒸発燃料の大気流出をより確実に阻止し得るという効果を達成することができる。
【０１０４】
ところで、上述した実施の形態５では、実施の形態３または４の構成（図６、図９参照）を基礎とする構成を用い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、システムの停止後に所定の封入期間の経過を待ってシステム内の残圧を開放しようとする発明は、必ずしもパージ切り替え弁６０を用いてタンク内圧Ｐｔｎｋを開放する発明と組み合わる必要はない。例えば、実施の形態１の構成（図１参照）にサブキャニスタ６４を追加することにより本発明を具現化することしてもよい。或いは、実施の形態２の構成（図３参照）にサブキャニスタ６４を追加することにより本発明を具現化することしてもよい。
【０１０５】
尚、上述した実施の形態５においては、パージ通路封入弁２０が前記第５の発明における「パージ通路封入機構」に相当していると共に、ＥＣＵが、上記ステップ１４０〜１４６の処理を実行することにより前記第５の発明における「パージ通路封入機構制御手段」が実現されている。
また、上述した実施の形態５においては、ＥＣＵに、既述した圧力開放条件の判定の基礎となる事項（主キャニスタ１８の温度、システム停止後の経過時間、或いはシステム内の残圧）を取得させることにより前記第６の発明における「状態検出手段」を実現することができ、また、ＥＣＵが、上記ステップ１４２の処理を実行することにより前記第６の発明における「封入期間経過判定手段」が実現されている。
【０１０６】
実施の形態６．
次に、図１４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に示す構成は、圧抜き通路５４の途中に圧抜き用分離ユニット６８を備えている点を除き、実施の形態２の装置の構成（図３参照）と同様である。圧抜き用分離ユニット６８は、高濃度用分離ユニット２２や中濃度用分離ユニット３６と同様に、分離膜７０と、その分離膜７０により隔絶された低濃度室７２および高濃度室７４を備えている。圧抜き用分離ユニット６８の低濃度室７２は、圧抜き通路５４を介して燃料タンク１０の内部空間と導通している。また、圧抜き用分離ユニット６８の高濃度室７４は、処理ガス通路７６を介してジェットポンプ３４と導通している。
【０１０７】
システムの運転中、すなわち、燃料フィードポンプ３２の運転中は、ジェットポンプ３４の発生する負圧が高濃度室７４に導かれることにより分離膜７０の両側に差圧が発生する。その結果、圧抜き用分離ユニット６８は、低濃度室７２に導かれたガス中の燃料を抽出分離し、低濃度室７２では燃料濃度の薄いガスを生成し、かつ、高濃度室７４には燃料濃度の高いガスを生成する。そして、高濃度室７４において生成された燃料濃度の高いガスは、ジェットポンプ３４により燃料タンク１０の内部に戻される。
【０１０８】
本実施形態において、ＥＣＵは、タンク仕切弁１３、高濃度通路封入弁３１、および圧抜き弁５６を実施の形態２の場合と同様に制御する（図４参照）。つまり、本実施形態においても、ＥＣＵは、システムの運転中にタンク内圧Ｐｔｎｋが判定値αを超えた場合に圧抜き弁５６を開弁させる（図５、ステップ１１２参照）。図１４に示す構成によれば、圧抜き弁５６の開弁時には圧抜き用分離ユニット６８により生成された燃料濃度の薄いガスを内燃機関の吸気通路に吸入させることができる。
【０１０９】
吸気通路に吸入されるガス中の燃料濃度が低い場合には、内燃機関における空燃比荒れを容易に抑制することができ、良好なエミッション特性を維持し、かつ、内燃機関の運転状態を安定に維持することができる。また、吸気通路に吸入されるガスが燃料濃度の低いガスであれば、その吸入を許容する条件（図５における「Ｅ／Ｇ開放条件」）の成立を広い範囲で認めることができる。このため、本実施形態の装置によれば、実施の形態２の装置に比して、より広い運転状況下で、蒸発燃料の大気流出を防ぎつつ、かつ、エミッション特性や内燃機関の運転状態の悪化を防ぎつつ、タンク内圧Ｐｔｎｋの不当な高圧化を回避することができる。
【０１１０】
ところで、上述した実施の形態６においては、実施の形態２の構成（図３参照）を基礎とする構成を用い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、圧抜き通路５４に圧抜き用分離ユニット６８を設ける発明は、必ずしも、パージ通路封入弁２０を遮断してシステム停止時の蒸発燃料の吹き抜けを防ぐ発明と組み合わる必要はない。例えば、実施の形態４（図９参照）或いは実施の形態５（図１１参照）の場合と同様に、システム停止時における蒸発燃料の大気流出は、サブキャニスタ６４を設けることにより阻止してもよい。
【０１１１】
実施の形態７．
次に、図１５を参照して、本発明の実施の形態７について説明する。図１５に示す構成は、ベーパ通路１２の途中にベーパ用分離ユニット７８を備えている点を除き、実施の形態３の装置の構成（図６参照）と同様である。ベーパ用分離ユニット７８は、高濃度用分離ユニット２２や中濃度用分離ユニット３６と同様に、分離膜８０と、その分離膜８０により隔絶された低濃度室８２および高濃度室８４を備えている。ベーパ用分離ユニット７８の低濃度室８２は、ベーパ通路１２を介して燃料タンク１０の内部空間と導通している。また、ベーパ用分離ユニット７８の高濃度室８４は、処理ガス通路８６を介してジェットポンプ３４と導通している。
【０１１２】
システムの運転中、すなわち、燃料フィードポンプ３２の運転中は、ジェットポンプ３４の発生する負圧が高濃度室８４に導かれることにより分離膜８０の両側に差圧が発生する。その結果、ベーパ用分離ユニット７８は、低濃度室８２に導かれたガス中の燃料を抽出分離し、低濃度室８２では燃料濃度の薄いガスを生成し、かつ、高濃度室８４には燃料濃度の高いガスを生成する。そして、高濃度室８４において生成された燃料濃度の高いガスは、ジェットポンプ３４により燃料タンク１０の内部に戻される。
【０１１３】
本実施形態において、ＥＣＵは、タンク仕切弁１３、パージ通路封入弁２０、高濃度通路封入弁３１、およびパージ切り替え弁６０を実施の形態３の場合と同様に制御する（図７参照）。つまり、本実施形態においても、ＥＣＵは、システムの運転中にタンク内圧Ｐｔｎｋが判定値αを超えた場合にタンク仕切弁１３を開いて（図８、ステップ１２６参照）タンク内圧Ｐｔｎｋの減圧を図る。図１５に示す構成によれば、タンク仕切弁１３の開弁時にはベーパ用分離ユニット７８により生成された燃料濃度の薄いガスをパージ通路１４側に流通させることができる。
【０１１４】
タンク内圧Ｐｔｎｋの開放に伴ってパージ通路１４に流入してくるガス中の燃料濃度が低い場合は、そのガスの流入に伴う燃料処理に関するシステム負荷の上昇を小さく抑えることができる。このため、本実施形態の装置によれば、システムの燃料処理に関する負荷をさほど大きく変化させることなく、タンク内圧Ｐｔｎｋの適切な減圧処理を行うことが可能である。
【０１１５】
ところで、上述した実施の形態７においては、実施の形態３の構成（図６参照）を基礎とする構成を用い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、ベーパ通路１２にベーパ用分離ユニット７８を設ける発明は、必ずしも、パージ通路封入弁２０を遮断してシステム停止時の蒸発燃料の吹き抜けを防ぐ発明と組み合わる必要はない。例えば、実施の形態４（図９参照）或いは実施の形態５（図１１参照）の場合と同様に、システム停止時における蒸発燃料の大気流出は、サブキャニスタ６４を設けることにより阻止してもよい。
【０１１６】
また、上述した実施の形態７においては、実施の形態１乃至６の場合と同様に、ベーパ通路１２にタンク仕切弁１３を設けることとしているが、ベーパ通路１２にベーパ用分離ユニット７８を設ける場合には、タンク仕切弁１３を省略することとしてもよい。すなわち、ベーパ通路１２にベーパ用分離ユニット７８が配置される場合には、システムの運転中に燃料タンク１０側からパージ通路１２に流入するガス中の燃料濃度をベーパ用分離ユニット７８により十分に低くすることができる。このため、この構成によれば、システムの運転中に主キャニスタ１８を十分に清浄な状態に維持することが可能であり、タンク仕切弁１３を省略しても、蒸発燃料の大気流出を有効に阻止することが可能である。
【０１１７】
更に、ベーパ通路１２にベーパ用分離ユニット７８を配置する場合には、給油の際に燃料フィードポンプ３２を作動させ、ジェットポンプ３４に負圧を発生させることとしてもよい。この場合、給油の実行に伴って燃料タンク１０から流出する燃料濃度の高いガスをベーパ用分離ユニット７８で処理することが可能となり、給油の実行に伴って主キャニスタ１８に吸着される燃料量を十分に少量とすることができ、蒸発燃料の大気流出をより一層有効に阻止することが可能となる。
【０１１８】
【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。
第１の発明によれば、タンク仕切機構を遮断状態とすることで、燃料タンクから流出する蒸発燃料の流れを遮断することができる。このため、本発明によれば、燃料タンク内で蒸発燃料が発生した場合に、その蒸発燃料がキャニスタに流入するのを防ぎ、キャニスタ内の蒸発燃料が大気に押し出されるのを防ぐことができる。
【０１１９】
第２の発明によれば、ベーパ通路に配置されたベーパ用分離ユニットの機能により、ベーパ通路からキャニスタ側へ流出してくるガス中の燃料濃度を十分に低くすることができる。キャニスタから大気へは、キャニスタに流入してくるガス中の燃料濃度が高いほど燃料成分が流出し易い。本発明によれば、その流入ガスの燃料濃度を十分に低くすることができるため、燃料タンク内で蒸発燃料が発生した場合に、キャニスタから大気に燃料成分が吹き抜けるのを有効に抑制することができる。
【０１２０】
第３の発明によれば、パージ通路封入機構を遮断状態とすることで、分離ユニットからキャニスタへ向かうガスの流れを遮断することができる。このため、本発明によれば、パージポンプの作動中に分離ユニット内に蓄えられた圧力がキャニスタに向けて開放されるのを防ぐことができ、その圧力の開放に伴ってキャニスタから燃料成分が吹き抜けるのを防ぐことができる。
【０１２１】
第４の発明によれば、キャニスタの大気孔から大気へ向かって流れる蒸発燃料をサブキャニスタにより捕獲することができる。このため、本発明によれば、分離ユニット内に蓄えられた圧力がキャニスタに向けて開放される際に、その圧力の開放に伴って大気孔から蒸発燃料が流出しても、その燃料が大気に放出されるのを防ぐことができる。
【０１２２】
第５の発明によれば、パージポンプが停止した後、封入期間が経過するまではパージ通路封入機構を遮断状態として、分離ユニット内の残圧がキャニスタに開放されるのを防ぐことができる。封入期間が経過する過程では、分離ユニットやキャニスタの温度低下に伴い、上記の残圧が低下し、また、キャニスタの燃料吸着能力が向上する。本発明では、上記の残圧が適当に低下し、また、キャニスタの燃料吸着能力が適当に向上した時点でパージ通路封入機構が導通状態とされ、上記の残圧の開放が図られる。このため、本発明によれば、残圧解放時に燃料がキャニスタを吹き抜けて大気に放出されるのを有効に防ぎつつ、分離ユニットからキャニスタに至る経路に高い圧力負荷がかかるのを避けることができる。
【０１２３】
第６の発明によれば、パージ通路封入機構が遮断状態とされる封入期間が、キャニスタの蒸発燃料吸着能力および分離ユニット内の残圧の少なくとも一方に基づいて決定される。このため、本発明によれば、上記の封入期間を、燃料の吹き抜けを防ぎ、かつ、上記残圧に起因する圧力負荷を最少とするうえで最適な期間に決定することができる。
【０１２４】
第７の発明によれば、高濃度通路封入機構を遮断状態とすることで、分離ユニットと燃料タンクとを遮断することができる。このため、本発明によれば、分離ユニット内の圧力が燃料タンクに開放されるのを防ぐことができる。
【０１２５】
第８の発明によれば、圧抜き機構を導通状態とすることにより、タンク内圧を内燃機関の吸気通路に開放することができる。このため、本発明によれば、燃料タンクの内部で発生した蒸発燃料を内燃機関に吸引させることによりタンク内圧の上昇を防ぐことができる。
【０１２６】
第９の発明によれば、圧抜き通路を通って吸気通路に流入するガスの燃料濃度を、圧抜き用分離ユニットにより低下させることができる。このため、本発明によれば、内燃機関における空燃比に対する影響を十分に抑制しつつ、タンク内圧の上昇を防ぐことができる。
【０１２７】
第１０の発明によれば、所定の条件下では、燃料タンク内部のガスをベーパ通路から分離ユニットに流入させ、その結果分離ユニットで生成された低濃度ガスを内燃機関の吸気通路に吸入させることができる。本発明によれば、この状態を形成することにより、内燃機関における空燃比に対する影響を十分に抑制しつつ、タンク内圧の上昇を有効に防ぐことができる。
【０１２８】
第１１の発明によれば、ベーパ通路を通って流通するガスの燃料濃度を、ベーパ用分離ユニットにより低下させることができる。このため、本発明によれば、燃料タンクから流出する蒸発燃料の処理に伴う分離ユニットの負荷を十分に小さく抑制しつつ、第１０の発明が奏する効果を実現することができる。
【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】本発明の実施の形態１において実行される制御の内容を整理して表した図である。
【図３】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４】本発明の実施の形態２において実行される制御の内容を整理して表した図である。
【図５】本発明の実施の形態２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６】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７】本発明の実施の形態３において実行される制御の内容を整理して表した図である。
【図８】本発明の実施の形態３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１０】本発明の実施の形態４において実行される制御の内容を整理して表した図である。
【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】本発明の実施の形態５において実行される制御の内容を整理して表した図である。
【図１３】本発明の実施の形態５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】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。
【符号の説明】
１０ 燃料タンク
１２ ベーパ通路
１３ タンク仕切弁
１４ パージ通路
１６ パージポンプ
１８ 主キャニスタ
２０ パージ通路封入弁
２２ 高濃度用分離ユニット
３１ 高濃度通路封入弁
３６ 中濃度用分離ユニット
６０ パージ切り替え弁
６４ サブキャニスタ
６８ 圧抜き用分離ユニット
７８ ベーパ用分離ユニット[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an evaporative fuel processing apparatus for an internal combustion engine, and more particularly to an evaporative fuel processing apparatus that processes evaporative fuel generated in a fuel tank without being adsorbed by a canister and released to the atmosphere.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, as disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-274106, an evaporative fuel processing apparatus including a canister for adsorbing evaporative fuel generated in a fuel tank is known. This device purges the evaporated fuel adsorbed in the canister by the flow of air, and condenses and separates the evaporated fuel in the purge gas to form a high-concentration gas with a high fuel concentration and a low-concentration gas with a low fuel concentration. And a separation unit for separating into two.
[0003]
The high-concentration gas generated as described above is condensed and liquefied in the condensing unit and then returned to the fuel tank as liquid fuel. On the other hand, the low-concentration gas generated in the separation unit is guided to the gas inlet of the canister, and is supplied into the canister from there. The low concentration gas thus supplied is used as a gas for purging the canister. As described above, according to the above-described conventional evaporative fuel processing apparatus, the low-concentration gas is circulated through the canister while the purge gas is condensed and separated by the separation unit, thereby discharging the evaporative fuel adsorbed by the canister to the atmosphere. It can be processed without having to do so.
[0004]
[Patent Document 1]
JP-A-10-274106
[Patent Document 2]
JP-A-6-147037
[Patent Document 3]
JP-A-62-279825
[Patent Document 4]
JP-A-63-270524
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
In the above-mentioned conventional apparatus, an air hole is provided in a passage for guiding the low-concentration gas to the canister, that is, in a passage connecting the separation unit and the gas inflow hole of the canister. The air holes are provided for introducing air into a system including a canister and a separation unit, or for allowing air to flow out of the system. For example, when a large amount of evaporative fuel is generated inside the fuel tank, the gas containing the evaporative fuel flows into the canister, and the gas from which the fuel component has been removed in the process of passing through the canister is the above-mentioned large amount. Effluent from stoma. As a result, even when a large amount of fuel vapor is generated, the pressure in the system is maintained at a value near the atmospheric pressure.
[0006]
As described above, the conventional apparatus uses a low-concentration gas as a gas for purging the canister. Therefore, in the vicinity of the gas inlet of the canister, the evaporated fuel is adsorbed at least at a concentration corresponding to the fuel concentration of the low concentration gas. In such a situation, the vapor flow remaining in the vicinity of the canister is likely to be removed by the flow of the gas flowing backward through the gas inlet of the canister. For this reason, the above-mentioned conventional device has a characteristic that the fuel easily flows out into the atmosphere from the above-mentioned air holes when a large amount of evaporative fuel is generated.
[0007]
The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and an evaporative fuel processing apparatus capable of sufficiently suppressing the outflow of evaporative fuel from an atmospheric hole while purging a canister with a low-concentration gas. The purpose is to provide.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
According to a first aspect of the present invention, there is provided an evaporative fuel processing apparatus for an internal combustion engine,
A canister capable of adsorbing evaporative fuel,
A vapor passage for guiding evaporated fuel generated inside the fuel tank to the canister,
A separating chamber communicating with the gas outlet of the canister, and separating the gas guided to the separating chamber into a high-concentration gas containing a high-concentration fuel vapor and a low-concentration gas containing a low-concentration fuel vapor; Separation unit,
A purge pump for generating a gas flow from the gas outlet of the canister toward the separation chamber;
A high-concentration gas passage for returning the high-concentration gas to the fuel tank;
A low-concentration gas passage that guides the low-concentration gas to a gas inlet of the canister;
A tank partition mechanism for conducting or blocking the vapor passage;
Partition mechanism control means for shutting off the flow of fuel vapor from the fuel tank by setting the tank partition mechanism to a cutoff state under predetermined conditions;
It is characterized by having.
[0009]
A second invention is a fuel vapor treatment device for an internal combustion engine,
A canister capable of adsorbing evaporative fuel,
A vapor passage for guiding evaporated fuel generated inside the fuel tank to the canister,
A separating chamber communicating with the gas outlet of the canister, and separating the gas guided to the separating chamber into a high-concentration gas containing a high-concentration fuel vapor and a low-concentration gas containing a low-concentration fuel vapor; Separation unit,
A purge pump for generating a gas flow from the gas outlet of the canister toward the separation chamber;
A high-concentration gas passage for returning the high-concentration gas to the fuel tank;
A low-concentration gas passage that guides the low-concentration gas to a gas inlet of the canister,
A vapor separation unit for separating a fuel component from the gas flowing out of the fuel tank and discharging the evaporated fuel gas having a reduced fuel concentration to the canister side is arranged in the vapor passage. And
[0010]
Further, a third invention is the first or the second invention, wherein
A purge passage enclosing mechanism that conducts or shuts off the gas outlet of the canister and the separation unit,
A purge passage enclosing mechanism control unit that shuts off the flow of gas from the separation unit to the canister by shutting off the purge passage enclosing mechanism under predetermined conditions;
It is characterized by having.
[0011]
Further, a fourth invention is the first or the second invention, wherein
Atmosphere holes for conducting the canister to the atmosphere,
A sub-canister capable of adsorbing evaporated fuel from the atmospheric holes toward the atmosphere;
It is characterized by having.
[0012]
In a fifth aspect, in the fourth aspect,
A purge passage enclosing mechanism that conducts or shuts off the gas outlet of the canister and the separation unit,
A purging passage enclosing mechanism control means for shutting off the purging passage enclosing mechanism for a predetermined enclosing period after the stop of the purge pump, and making the purging passage enclosing mechanism conductive when the enclosing period has elapsed;
It is characterized by having.
[0013]
In a sixth aspect based on the fifth aspect,
State acquisition means for detecting or estimating at least one of the evaporative fuel adsorption capacity of the canister and the pressure generated on the separation unit side of the purge passage enclosing mechanism;
Based on at least one of the evaporative fuel adsorption capacity and the pressure, an enclosure period elapse determining means for determining the elapse of the enclosure period,
It is characterized by having.
[0014]
Further, a seventh invention is the invention according to any of the first to sixth inventions,
A high-concentration passage enclosing mechanism for conducting or blocking the high-concentration gas passage;
A high-concentration passage enclosing mechanism control unit that shuts off the flow of gas from the separation unit to the fuel tank by setting the high-concentration passage enclosing mechanism to a cutoff state under predetermined conditions;
It is characterized by having.
[0015]
According to an eighth aspect of the present invention, in any one of the first to seventh aspects,
A pressure release passage connecting the fuel tank and an intake passage of the internal combustion engine,
A pressure relief mechanism for conducting or blocking the pressure relief passage;
Depressurizing mechanism control means for causing the depressurizing mechanism to be in a conductive state under predetermined conditions and releasing the tank internal pressure to the intake passage;
It is characterized by having.
[0016]
In a ninth aspect based on the eighth aspect, in the pressure release passage, a fuel component is separated from gas flowing out of the fuel tank, and the evaporated fuel gas having a reduced fuel concentration is supplied to the intake passage. A pressure-release separation unit for discharging to the side is disposed.
[0017]
Further, a tenth invention is directed to any one of the first to seventh inventions,
A purge mechanism for guiding the low-concentration gas generated by the separation unit to an intake passage of an internal combustion engine,
Under a predetermined condition, the pressure inside the fuel tank passes through the vapor passage, flows into the separation unit, and the low-concentration gas generated in the separation unit is sucked into the intake passage. Depressurized state forming means for forming a state,
It is characterized by having.
[0018]
In an eleventh aspect based on the tenth aspect, in the vapor path, a fuel component is separated from gas flowing out of the fuel tank, and the evaporated fuel gas having a reduced fuel concentration is supplied to the canister side. A vapor separation unit to be discharged is disposed.
[0019]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Elements common to the drawings are denoted by the same reference numerals, and redundant description will be omitted.
[0020]
Embodiment 1 FIG.
[Description of system configuration]
FIG. 1 is a diagram for explaining the configuration of the evaporated fuel processing apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. As shown in FIG. 1, the device of the present embodiment includes a fuel tank 10. The fuel tank 10 communicates with a vapor passage 12 for leading the fuel vapor generated inside to the outside. The vapor passage 12 is connected to the purge passage 14. In the middle of the vapor passage 12, there is arranged a tank gate valve 13 for turning the passage 12 into a conductive state or a shut-off state. The tank gate valve 13 selectively realizes one of the above-mentioned conductive state and the cutoff state according to a control signal supplied from an ECU (Electronic Control Unit) not shown.
[0021]
The purge passage 14 has one end communicating with the purge pump 16 and the other end communicating with the gas outlet 19 of the main canister 18. In the middle of the purge passage 14, a purge passage enclosing valve 20 is disposed at a position closer to the purge pump 16 than a connection point between the purge passage 14 and the vapor passage 12. The purge passage enclosing valve 20 is a valve mechanism for selectively realizing either a state in which the main canister 18 and the purge pump 16 are in conduction or a state in which both are shut off in accordance with a control signal supplied from an ECU (not shown). It is.
[0022]
The main canister 18 has activated carbon therein, and when the gas containing the evaporated fuel flows in from the gas inlet hole 49, the main canister 18 can adsorb the evaporated fuel in the gas. Inside the main canister 18, a heater 21 for heating the activated carbon is arranged. When the activated carbon is heated by the heater 21, the activated carbon is in a state in which the adsorbed fuel is more easily released than when the heating is not performed.
[0023]
The purge pump 16 can suck in the gas guided through the purge passage 14 and pump the gas through a discharge port. The high-concentration separation unit 22 communicates with the discharge port of the purge pump 16. The high-concentration separation unit 22 includes a first separation membrane 24 and a low-concentration chamber 26 and a high-concentration chamber 28 that are separated by the first separation membrane 24. More specifically, the discharge port of the purge pump 16 communicates with the low concentration chamber 26. On the other hand, a high-concentration gas passage 30 communicates with the high-concentration chamber 28.
[0024]
In the middle of the high-concentration gas passage 30, there is arranged a high-concentration passage enclosing valve 31 for bringing this passage into a conductive state or a cut-off state. The high-concentration passage enclosing valve 31 selectively realizes any of the above-described conductive state and the shut-off state in accordance with a control signal supplied from an ECU (not shown), similarly to the tank gate valve 13 or the purge passage enclosing valve 20.
[0025]
Inside the fuel tank 10, a fuel feed pump 32 and a jet pump 34 are arranged. The fuel feed pump 32 is a pump for feeding fuel to an internal combustion engine (not shown). The fuel feed pump 32 discharges a larger amount of fuel than is actually consumed in the internal combustion engine. Of the fuel discharged in this manner, an excess amount is returned to the inside of the fuel tank 10 through the jet pump 34.
[0026]
The jet pump 34 generates a negative pressure at the suction port in a process in which an excess amount of the fuel discharged by the fuel feed pump 32 flows through the inside thereof, sucks the fluid supplied to the suction port, and pumps the fluid. It is a pump to do. In the system shown in FIG. 1, the high-concentration gas passage 30 described above communicates with the suction port of the jet pump 34. Therefore, when the high-concentration passage enclosing valve 31 is in a conductive state, the jet pump 34 sucks gas from the high-concentration chamber 28 of the high-concentration separation unit 22 and compresses the gas to compress the gas into the fuel tank 10. Can be discharged.
[0027]
Above the high concentration separation unit 22, a middle concentration separation unit 36 is disposed. The intermediate concentration separation unit 36 has a second separation membrane 38 and a low concentration chamber 40 and a high concentration chamber 42 separated by the second separation membrane 38. The low-concentration chamber 40 of the medium-concentration separation unit 36 communicates with the above-described low-concentration chamber 26 of the high-concentration separation unit 22 via a communication path 44.
[0028]
A low-concentration gas passage 48 communicates with a low-concentration chamber 40 of the medium-concentration separation unit 36 via a pressure regulating valve 46. The pressure regulating valve 46 is a one-way valve that allows only the flow of the fluid flowing out of the medium concentration separation unit 36 toward the low concentration gas passage 48, and regulates the pressure in the upstream path, that is, from the purge pump 16. It is provided in a path leading to the pressure valve 46 to generate a predetermined positive pressure.
[0029]
The other end of the low-concentration gas passage 48 communicates with a gas inlet 49 of the main canister 18. A check valve pair 50 is provided near the end of the low-concentration gas passage 48 on the main canister 18 side. The check valve pair 50 includes a check valve that allows a gas flow from the low concentration gas passage 48 to the atmosphere and a check valve that allows a gas flow from the atmosphere to the low concentration gas passage 48. ing. The main canister 18 can release gas into the atmosphere via the check valve pair 50 and can take air from the atmosphere via the check valve pair 50. Therefore, the check valve pair 50 has a function as an air hole of the main canister 18.
[0030]
A circulation gas passage 52 communicates with the high concentration chamber 42 of the separation unit 36 for medium concentration. The circulation gas passage 52 communicates with the purge passage 14 at a position closer to the purge pump 16 than the purge passage sealing valve 20. Therefore, the high-concentration chamber 42 of the medium-concentration separation unit 36 and the suction port of the purge pump 16 are always in communication with each other via the circulation gas passage 52. According to the purge passage sealing valve 20, by realizing the shut-off state, the gas outlet hole 19 of the main canister 18 can be cut off from both the high concentration separation unit 22 and the medium concentration separation unit 36. .
[0031]
[Basic Operation of Apparatus of First Embodiment]
FIG. 2 is a chart in which control contents of the ECU according to the first embodiment are arranged and represented. More specifically, FIG. 2 shows that, in the present embodiment, the purge passage sealing valve 20, the high concentration passage sealing valve 31, and the tank gate valve 13 are operated and stopped during the operation of the system shown in FIG. 10 shows how the ECU controls each state during refueling of the fuel tank 10.
[0032]
In FIG. 2, “system operation” means that both the purge pump 16 and the fuel feed pump 32 are operating, and “system stopped” means that the purge pump 16 is stopped. are doing. Further, “during refueling” means a period from when the ECU determines the start of refueling work by a known method to when it determines that the work is finished. The ECU stops the system (the purge pump 16 and the fuel feed pump 32) at the time when the start of the refueling operation is determined during the operation of the system. Therefore, “refueling” is always “system stopped”. Here, a state in which the system is not being refueled is stopped is particularly referred to as “system is being stopped”, and a state in which the system is stopped and refueling is being performed is particularly called “being refueled”. Note that “O” and “X” shown in FIG. 2 indicate that the valve mechanisms corresponding to those symbols are in an open (conductive) state or a closed (closed) state, respectively. .
[0033]
(Operation during refueling)
As shown in FIG. 2, in the first embodiment, when it is determined that refueling is being performed, the purge passage sealing valve 20 and the high concentration passage sealing valve 31 are shut off while the tank gate valve 13 is turned on. State. In order to allow the fuel to flow smoothly into the fuel tank 10, it is necessary to allow the gas in the fuel tank 10 to flow out of the fuel tank 10. According to the above state, the gas in the fuel tank 10 can flow out toward the main canister 18. For this reason, according to the device of the present embodiment, good lubrication characteristics can be realized.
[0034]
The gas flowing into the main canister 18 as a result of refueling passes through the inside of the main canister 18, flows out of the gas inlet 49, and is further discharged to the atmosphere through the check valve pair 50. At this time, the evaporated fuel contained in the gas is adsorbed by the main canister 18. For this reason, according to the device of the present embodiment, it is possible to effectively prevent the evaporative fuel from being released to the atmosphere with the execution of refueling.
[0035]
(Operation during system operation)
During operation of the system of the first embodiment, as shown in FIG. 2, the purge passage sealing valve 20, the high concentration passage sealing valve 31, and the tank gate valve 13 are all in a conductive state. When the purge pump 16 is started in this state, the negative pressure generated there is led to the main canister 18 and the vapor passage 12. If the fuel is adsorbed in the main canister 18, the gas containing the evaporated fuel flows out of the main canister 18 to the purge passage 14 due to the generation of the negative pressure. If fuel vapor is generated inside the fuel tank 10, the gas containing the fuel vapor flows out from the vapor passage 12 to the purge passage 14. The negative pressure generated by the purge pump 16 is also guided to the high concentration chamber 42 of the medium concentration separation unit 36 via the circulation gas passage 52. Therefore, in the steady state, the gas flowing out of the main canister 18, the circulating gas supplied from the circulating gas passage 52, and the gas containing evaporated fuel generated inside the fuel tank 10 are sucked into the purge pump 16. Is done. In this case, the purge pump 16 supplies the mixed gas to the low concentration chamber 26 of the high concentration separation unit 22 as a purge gas.
[0036]
When the purge pump 16 is operating as described above, the system from the discharge port of the pump 16 to the pressure regulating valve 46 (the low concentration chamber 26 of the high concentration separation unit 22 and the low concentration chamber 40 of the medium concentration separation unit 36). ) Is acted upon by the discharge pressure of the pump. On the other hand, since the high-concentration passage sealing valve 31 is in a conductive state, the negative pressure accompanying the operation of the jet pump 34 is introduced into the high-concentration chamber 28 of the high-concentration separation unit 22. Further, the negative pressure generated by the purge pump 16 is guided to the high concentration chamber 42 of the medium concentration separation unit 36. Therefore, in this case, on both sides of the first separation membrane 24 of the high-concentration separation unit 22 and on both sides of the second separation membrane 38 of the middle-concentration separation unit 36, the low-concentration chambers 26 and 40 have high-concentration chambers. A differential pressure is generated such that the pressure becomes higher than that of the chambers 28 and 42.
[0037]
The first separation membrane 24 and the second separation membrane 38 are thin films made of a polymer material such as polyimide, and when exposed to a gas containing air and fuel, the solubility of air and the solubility of fuel in the membrane are improved. The characteristic of separating the two is shown by the difference. More specifically, in the first separation membrane 24 and the second separation membrane 38, the gas containing the evaporated fuel is guided to one surface, and a differential pressure is applied to both sides of the membrane so that the side of the surface has a high pressure. When given, it has the property of passing condensed gas with an increased fuel vapor concentration to the low pressure side of the membrane.
[0038]
Therefore, with the operation of the purge pump 16, the mixed gas flows into the low-concentration chamber 26 of the high-concentration separation unit 22, and the low-concentration chamber 26 has a high pressure on both sides of the first separation membrane 24. When the differential pressure is generated, the fuel vapor in the mixed gas is condensed on the high concentration chamber 28 side. As a result, the mixed gas in the low concentration chamber 26 becomes a gas having a lower fuel concentration than that at the time of inflow (hereinafter, referred to as “medium concentration gas”), and the high concentration chamber 28 has a high fuel concentration. A concentration gas is generated.
[0039]
The medium concentration gas flowing out of the low concentration chamber 26 of the high concentration separation unit 22 flows into the low concentration chamber 40 of the medium concentration separation unit 36. When the medium-concentration gas flows into the low-concentration chamber 40 of the medium-concentration separation unit 36, the second separation membrane 38 condenses the fuel vapor in the medium-concentration gas. As a result, a circulating gas having a higher concentration than the medium concentration gas is generated in the high concentration chamber 42, while a low concentration gas having a lower concentration than the medium concentration gas is generated in the low concentration chamber 40.
[0040]
The medium concentration circulating gas generated by the medium concentration separation unit 36 is supplied to the suction port of the purge pump 16 through the circulation gas passage 52. In the device of the present embodiment, when the fuel concentration in the gas flowing out of the main canister 18 is 15%, the fuel concentration of the circulating gas is about 65% in a steady state, and as a result, the fuel is discharged from the purge pump 16. The fuel concentration of the mixed gas (purge gas) becomes about 60%. When supplied with a purge gas of about 60%, the high concentration separation unit 22 separates the purge gas into a high concentration gas having a fuel concentration of 95% or more and a medium concentration gas having a fuel concentration of about 40%. . When the medium concentration separation unit 36 receives supply of a medium concentration gas having a fuel concentration of about 40%, the medium concentration gas is converted into a circulating gas having a fuel concentration of about 65% and a low concentration gas having a fuel concentration of less than 5%. Separate into gas. That is, when the fuel concentration of the canister output gas is about 15%, the apparatus of the present embodiment is, in a steady state, a high-concentration gas having a fuel concentration of 95% or more and a low-concentration gas having a fuel concentration of less than 5%. Gas.
[0041]
The high-concentration gas generated in the high-concentration separation unit 22 is sucked into the jet pump 34. If the air concentration is about 5%, the jet pump 34 can compress the high concentration gas to such an extent that the air dissolves in the fuel. Therefore, according to the configuration of the present embodiment, the high-concentration gas generated by the high-concentration separation unit 22 can be returned to the inside of the fuel tank 10 as a liquid fuel.
[0042]
The low-concentration gas generated by the medium-concentration separation unit 36 is returned to the gas inlet 49 of the main canister 18 through the low-concentration gas passage 48. The low-concentration gas returned to the gas inlet hole 49 of the main canister 18 passes through the inside of the main canister 18 and is sucked into the purge pump 16. In this case, the main canister 18 is purged by the low concentration gas.
[0043]
After the purge pump 16 is started, the low-concentration gas does not flow into the low-concentration gas passage 48 until the pressure on the upstream side of the pressure control valve 46 reaches the valve opening pressure of the pressure control valve 46. During this time, the negative pressure generated by the purge pump 16 generates a flow of air that passes through the check valve pair 50 and reaches the purge pump 16 via the main canister 18. In this case, the main canister 18 is purged by air.
[0044]
As described above, the apparatus of the present embodiment can purge the main canister 18 mainly with air immediately after the operation of the system is started, and thereafter, as long as the operation of the system is continued, the main canister 18 is mainly kept low. It can be purged with a concentration gas. Therefore, according to this device, the main canister 18 can be cleaned during operation of the system.
[0045]
(Operation during system stop)
As described above, while the purge pump 16 is operating in the system of the present embodiment, the pressure in the system from the discharge port of the purge pump 16 to the pressure regulating valve 46 is positive. When the system stops and the discharge pressure of the purge pump 16 disappears, the positive pressure remains in the low concentration chamber 26 of the high concentration separation unit 22 and the low concentration chamber 42 of the middle concentration separation unit 36. When the purge pump 16 is of a type that allows the gas to flow backward from the discharge port side to the suction port side in the stopped state, the remaining positive pressure is guided to the purge passage sealing valve 20 through the purge pump 16. . At this time, if the purge passage sealing valve 20 is in the conductive state, the gas containing the evaporated fuel at a high concentration flows back toward the main canister 18.
[0046]
If the purge pump 16 is of a type that does not allow the gas to flow backward when stopped, the above-described positive pressure continues to act on both the first separation membrane 24 and the second separation membrane 38. Each of the first separation membrane 24 and the second separation membrane 38 continues the fuel separation process until the positive pressure disappears. As a result, the pressures in the low concentration chambers 26 and 42 gradually decrease and eventually converge to the atmospheric pressure. During this time, if the high-concentration passage enclosing valve 31 is in the conducting state, the high-concentration gas generated in the high-concentration chamber 28 flows into the fuel tank 10. High gas flows into the main canister 18 through the vapor passage 12. When the purge passage sealing valve 20 is in the conductive state, the gas containing the fuel that has passed through the second separation membrane 38 flows into the main canister 18 through the purge passage 14.
[0047]
As described above, in the system of the present embodiment, when the operation of the system is stopped, regardless of whether the purge pump 16 is of a type that allows the backflow, the tank gate valve 13, the purge passage sealing valve, and the high concentration passage As long as the positive pressure remaining in the high concentration separation unit 22 and the medium concentration separation unit 36 is released as long as the sealing valve 31 is in the conductive state, the gas with a high fuel concentration flows to the gas outlet hole 19 side. From the main canister 18.
[0048]
Inside the fuel tank 10, after the system is stopped, a large amount of fuel vapor may be generated due to residual heat of the fuel feed pump 32 or the like. The gas containing the evaporated fuel thus generated passes through the vapor passage 12 and flows into the main canister 18 from the gas outlet hole 19 when the tank gate valve 13 is in a conductive state. Therefore, if the tank gate valve 13, the purge passage sealing valve, and the high concentration passage sealing valve 31 are in a conductive state when the system is stopped, the high concentration gas due to the release of the residual pressure and the large amount of evaporative fuel are generated. The high-concentration gas flows into the main canister 18 together.
[0049]
During operation of the system, the main canister 18 is purged mainly by the low concentration gas in the steady state, as described above. For this reason, when the system is stopped, the fuel is usually adsorbed in the vicinity of the gas inlet hole 49 of the main canister 18 at a concentration corresponding to the concentration of the low concentration gas. In such a situation, when a large amount of gas having a high fuel concentration flows into the gas outlet 19 of the main canister 18, the gas containing the evaporated fuel flows out of the gas inlet 49, and the gas is discharged to the check valve pair. A situation can occur that is released through 50 to the atmosphere.
[0050]
As shown in FIG. 2, in the apparatus according to the present embodiment, all the purge passage sealing valve 20, the high concentration passage sealing valve 31, and the tank gate valve 13 are shut off while the system is stopped. When these valve mechanisms are shut off, the positive pressure remaining in the high-concentration separation unit 22 and the medium-concentration separation unit 36 can be prevented from being released to the main canister 18 or the fuel pump 10. Thus, it is possible to prevent the fuel vapor generated inside the fuel tank 10 from flowing toward the main canister 18. For this reason, according to the device of the present embodiment, the gas containing the evaporated fuel is released to the atmosphere after the system is stopped, while employing a configuration in which the main canister 18 is mainly purged by the low concentration gas during the operation of the system. Can be effectively prevented.
[0051]
By the way, in the first embodiment described above, while the system is operating, the tank gate valve 13 is always kept in the conductive state, but the control method of the tank gate valve 13 is not limited to this. For example, the tank gate valve 13 may be opened and closed in conjunction with the tank internal pressure Ptnk during operation of the system. More specifically, the tank gate valve 13 may be maintained in the shut-off state until the tank internal pressure Ptnk exceeds the determination value, and may be brought into the conductive state when the tank internal pressure Ptnk exceeds the determination value. According to such a control method, the amount of evaporated fuel flowing out of the fuel tank 10 during operation of the system can be reduced, and the processing load of the evaporated fuel can be reduced.
[0052]
In the first embodiment, the main canister 18 corresponds to the “canister” in the first invention, and the high-concentration separation unit 22 and the medium-concentration separation unit 36 correspond to the “separation unit” in the first invention. The tank partition valve 13 corresponds to the “tank partition mechanism” in the first aspect of the invention, and the fact that the system is stopped corresponds to the “predetermined condition” in the first aspect of the invention, and the ECU further comprises: The "separation mechanism control means" in the first aspect of the present invention is realized by setting the tank gate valve to the shut-off state while the system is stopped.
In the first embodiment described above, the purge passage enclosing valve 20 in the “purge passage enclosing mechanism” in the third invention is that the system is stopped or the fuel is being supplied. And the ECU sets the purge passage enclosing valve 20 in a shut-off state while the system is stopped and during refueling. Has been realized.
In the above-described first embodiment, the high-concentration passage enclosing valve 31 is in the “high-concentration passage enclosing mechanism” in the seventh invention, wherein the system is stopped or the fuel is being supplied. The ECU corresponds to the "predetermined condition" in the seventh invention, and the ECU closes the high-concentration passage enclosing valve 31 while the system is stopped and the fuel is supplied. "Enclosure mechanism control means" is realized.
[0053]
Embodiment 2 FIG.
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 3 is a diagram for explaining the configuration of the system according to the second embodiment of the present invention. The configuration shown in FIG. 3 includes a pressure relief passage 54 for connecting the fuel tank 10 to an intake passage of an internal combustion engine (not shown), and a pressure relief valve 56 disposed in the pressure relief passage 54, and The configuration is the same as that shown in FIG. 1 except that a pressure sensor 58 for detecting the tank internal pressure Ptnk is provided. In the present embodiment, an ECU (not shown) can detect the tank internal pressure Ptnk based on the output of the pressure sensor 58, and can selectively control the pressure release valve 56 to a conductive state or a cutoff state. it can.
[0054]
In the first embodiment described above, the tank gate valve 13 is always in a conductive state during the operation of the system. In this modification, when the tank internal pressure Ptnk exceeds the determination value during the operation of the system, the tank gate valve 13 is turned on. That is, in the above-described first embodiment and its modification, during operation of the system, the gas in the fuel tank 10 is opened to the purge passage 14 side to prevent the tank internal pressure Ptnk from becoming an excessive value. And
[0055]
However, according to such a method, when a large amount of evaporative fuel flows out of the fuel tank 10 at one time, the gas containing the evaporative fuel flows back through the main canister 18, and as a result, flows from the check valve pair 50 to the atmosphere. A situation in which the gas containing the fuel vapor flows out may occur. Such outflow of fuel during the operation of the system can be prevented, for example, by always closing the tank gate valve 13 during operation of the system. However, if the tank gate valve 13 is always kept in the shut-off state, a situation may occur where the tank internal pressure Ptnk becomes unduly high during the operation of the system. Therefore, the device of the present embodiment is to maintain the tank gate valve 13 in a shut-off state in principle during the operation of the system, and to open the pressure release valve 56 as necessary, that is, the gas in the fuel tank 10. Is sucked into the intake passage of the internal combustion engine to prevent the tank internal pressure Ptnk from becoming an unduly high value.
[0056]
[Operation of Apparatus of Second Embodiment]
FIG. 4 is a diagram showing the contents of the control executed by the ECU according to the second embodiment, organized for each system state. The contents shown in FIG. 4 are provided with a point that the state of the tank gate valve 13 during the system operation is determined by the "pressure release control (FIG. 5)" and a column relating to the state of the pressure release valve 56. It is the same as the content shown in FIG.
[0057]
As shown in FIG. 4, the pressure relief valve 56 is always shut off (closed) while the system is stopped and during refueling. The configuration of the present embodiment is substantially the same as the configuration of the first embodiment when the pressure release valve 56 is shut off. Therefore, the apparatus according to the second embodiment performs the same operation as that of the first embodiment while the system is stopped and during refueling.
[0058]
Also, as shown in FIG. 4, during operation of the system of the present embodiment, the purge passage sealing valve 20 and the high concentration passage sealing valve 31 are always in a conductive state as in the first embodiment. Then, in this case, the ECU determines the state of the tank gate valve 13 and the state of the pressure relief valve 56 by pressure relief control described below.
[0059]
FIG. 5 is a flowchart illustrating the details of the pressure release control performed by the ECU in the present embodiment. In the routine shown in FIG. 5, first, it is determined whether or not the system is operating (step 100). As a result, if it is determined that the system is not operating, the current processing cycle is immediately terminated. On the other hand, when it is determined that the system is operating, it is next determined whether or not the tank internal pressure Ptnk is equal to or less than the determination value α (step 102). The determination value α is a value determined in relation to the pressure resistance performance of the fuel tank 10. When the tank internal pressure Ptnk is equal to or less than the determination value α, it can be determined that the fuel tank 10 can sufficiently withstand the tank internal pressure Ptnk. On the other hand, when the tank internal pressure Ptnk exceeds α, it can be determined that the tank internal pressure Ptnk should be released to protect the fuel tank 10.
[0060]
In the routine shown in FIG. 5, if it is determined in step 102 that Ptnk ≦ α is satisfied, then the tank gate valve 13 is closed (closed) (step 104), and the pressure release valve 31 is shut off. After the (valve closed) state, the current processing cycle ends. In this case, the fuel tank 10 is in a closed state, and as a result, the outflow of the evaporated fuel is prevented, and further, the new generation of the evaporated fuel is suppressed.
[0061]
If it is determined in step 102 that Ptnk ≦ α is not satisfied, the following processing is executed to release the tank internal pressure Ptnk. That is, in this case, it is first determined whether the E / G opening condition is satisfied (step 108). The E / G opening condition is a condition for determining whether or not the gas in the fuel tank 10 can be directly drawn into the intake passage of the internal combustion engine. That is, this is a condition for judging whether or not unreasonable roughening of the air-fuel ratio or deterioration of drivability occurs even when the gas containing the evaporated fuel is sucked into the intake passage by opening the pressure release valve 56. In this step 108, specifically, it is determined whether the engine speed or the intake air amount exceeds the determination value, or whether the air-fuel ratio feedback control has already been executed, etc., as the E / G opening condition. .
[0062]
If it is determined in step 108 that the E / G opening condition is satisfied, the tank gate valve 56 is turned off (closed) (step 110), and then the pressure release valve 56 is turned on (opened). (Step 112), the current processing cycle ends. In this case, the pressure release passage 54 is brought into a conductive state while the vapor passage 12 is closed, and the gas in the fuel tank 10 is sucked into the internal combustion engine through the pressure release passage 54. As a result, the tank internal pressure Ptnk is reduced to the determination value α or less without the roughening of the air-fuel ratio and the deterioration of the drivability.
[0063]
If it is determined in step 108 that the E / G opening condition is not satisfied, it can be determined that the gas in the fuel tank 10 should not be allowed to flow directly into the intake passage. In this case, the ECU sets the tank gate valve 13 to the conducting (opening) state (step 114), sets the pressure release valve 56 to the shutoff (closed) state (step 116), and ends the current processing cycle. According to the above processing, the gas in the fuel tank 10 is released to the purge passage 14 through the vapor passage 12 as in the case of the first embodiment. In this case, the tank internal pressure Ptnk can be reduced to the determination value α or less without the roughening of the air-fuel ratio or the deterioration of the drivability.
[0064]
As described above, according to the routine shown in FIG. 5, when the E / G opening condition is satisfied during the operation of the system, the gas in the fuel tank 10 is sucked into the intake passage of the internal combustion engine. , The tank internal pressure Ptnk can be reduced. For this reason, according to the system of the present embodiment, it is possible to prevent the tank internal pressure Ptnk from becoming unduly high similarly to the case of the first embodiment, and the evaporative fuel removes the main canister 18 during system operation. The frequency of backflow can be sufficiently reduced as compared with the case of the first embodiment, and more excellent emission characteristics can be realized as compared with the case of the first embodiment.
[0065]
In the second embodiment described above, when it is determined that the tank internal pressure Ptnk exceeds the determination value α, the pressure release valve 56 is opened only when the E / G opening condition is satisfied. However, the control method of the pressure relief valve 56 is not limited to this. That is, the pressure release valve 56 may be always opened when the tank internal pressure Ptnk exceeds α during the operation of the system (therefore, during the operation of the internal combustion engine).
[0066]
In the second embodiment described above, the pressure release valve 56 is used as the “pressure release mechanism” in the eighth aspect of the invention, and the tank internal pressure Ptnk exceeds the determination value α, and the E / G opening condition is satisfied. This corresponds to the “predetermined conditions” in the eighth aspect of the present invention, and the ECU executes the processing of the above-described step 112, whereby the “pressure release mechanism control means” in the eighth aspect of the present invention is executed. Has been realized.
[0067]
Embodiment 3 FIG.
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 6 is a diagram for explaining the configuration of the system according to the third embodiment of the present invention. The configuration shown in FIG. 6 is the same as that shown in FIG. 1 except that a purge switching valve 60 and a purge passage 62 are provided downstream of the pressure regulating valve 46, and a pressure sensor 58 for detecting the tank internal pressure Ptnk is provided. Is the same as The purge passage 62 is a passage that connects the purge switching valve 60 to the intake passage of the internal combustion engine. The purge switching valve 60 is a two-way switching valve that can selectively realize a first state in which the pressure control valve 46 is connected to the low-concentration gas passage 48 and a second state in which the pressure control valve 46 is connected to the intake path. It is. The ECU according to the present embodiment can selectively set the purge switching valve 60 to the first state or the second state, and, similarly to the second embodiment, the tank internal pressure Ptnk based on the output of the pressure sensor 58. Can be detected.
[0068]
In Embodiment 2 described above, when the tank internal pressure Ptnk exceeds the determination value α, the gas in the fuel tank 10 is directly drawn into the intake passage of the internal combustion engine. For this reason, in the device of the second embodiment, a gas having a high fuel concentration is easily supplied to the intake passage with the release of the tank internal pressure Ptnk. The air-fuel ratio control in the internal combustion engine is easier as the fuel concentration in the gas supplied to the intake passage is lower. Therefore, in order to prevent the air-fuel ratio from becoming rough and to stably maintain the operation state of the internal combustion engine, it is desirable that the fuel concentration in the gas supplied to the intake passage when the tank internal pressure Ptnk is released is low.
[0069]
According to the configuration of the present embodiment, when the tank gate valve 13 is set to the conducting state and the purge switching valve 60 is set to the second state, the tank concentration Ptnk is opened to the purge passage 14 side, and the medium concentration separation unit is opened. The low-concentration gas generated by 36 can be sucked into the intake passage of the internal combustion engine. In a situation where low-concentration gas is sucked into the intake passage, the amount of gas in the recirculation path decreases by the amount lost by the suction. Therefore, in such a situation, all of the gas flowing out of the fuel tank 10 into the purge passage 14 is pressure-fed to the high-concentration separation unit 22 by the purge pump 16, and the gas flows back through the main canister 18. As a result, a situation in which the air is discharged from the check valve pair 50 to the atmosphere does not occur.
[0070]
Further, under the above situation, the low-concentration gas generated by the medium-concentration separation unit 36, that is, the gas with low fuel concentration, can be sucked into the intake passage of the internal combustion engine. If the fuel concentration of the gas sucked into the intake passage is low, the air-fuel ratio roughness caused by the inflow of the gas is sufficiently suppressed, and the state of the internal combustion engine is stably maintained regardless of the inflow of the gas. Is possible. Therefore, when the tank internal pressure Ptnk becomes an unduly high value during the operation of the system, the apparatus of the present embodiment sets the tank gate valve 13 to the conductive state and sets the purge switching valve 60 to the second state. Accordingly, the tank internal pressure Ptnk is released.
[0071]
[Operation of Apparatus of Third Embodiment]
FIG. 7 is a diagram showing, in the third embodiment, the contents of control executed by the ECU, organized for each system state. The contents shown in FIG. 7 are provided with a column indicating that the state of the tank gate valve 13 during the system operation is determined by the "pressure release control (FIG. 8)" and a column regarding the state of the purge switching valve 60. It is the same as the content shown in FIG.
[0072]
In the present embodiment, as in the first and second embodiments, the processing of the evaporated fuel by the separation units 22 and 36 is basically stopped while the system is stopped and during refueling. While the processing by the separation units 22 and 36 is stopped, the low-concentration gas does not flow out of the pressure regulating valve 46. Therefore, in this case, the operation of the system is not affected at all whether the purge switching valve 60 is in the first state or the second state. For this reason, as shown in FIG. 7, in the present embodiment, the state of the purge switching valve 60 is irrelevant during the stop of the system and the refueling. Then, regardless of the addition of the purge switching valve 60, the device of the third embodiment performs the same operation as that of the first embodiment while the system is stopped and during refueling.
[0073]
As shown in FIG. 7, during operation of the system according to the present embodiment, the purge passage sealing valve 20 and the high concentration passage sealing valve 31 are always in a conductive state as in the first embodiment. In this case, the ECU determines the state of the tank gate valve 13 and the state of the purge switching valve 60 by depressurization control described below.
[0074]
FIG. 8 is a flowchart for explaining the details of the pressure release control executed by the ECU in the present embodiment. In the routine shown in FIG. 8, first, it is determined whether or not the system is operating (step 120). As a result, if it is determined that the system is not operating, the current processing cycle is immediately terminated. On the other hand, when it is determined that the system is operating, it is next determined whether or not the tank internal pressure Ptnk is equal to or smaller than the determination value α (step 122). The processing in step 122 is the same as the processing in step 102 described above. If it is recognized that Ptnk ≦ α, it can be determined that the fuel tank 10 can sufficiently withstand the tank internal pressure Ptnk. , Ptnk ≦ α is not recognized, it can be determined that the tank internal pressure Ptnk should be released to protect the fuel tank 10.
[0075]
In the routine shown in FIG. 8, if it is determined in step 122 that Ptnk ≦ α is satisfied, then the tank gate valve 13 is closed (closed) (step 124). In this case, since the fuel tank 10 is sealed, the outflow of the fuel vapor from the fuel tank 10 is prevented, and further the generation of the fuel vapor inside the fuel tank 10 is suppressed. On the other hand, if it is determined in step 122 that Ptnk ≦ α is not satisfied, the tank gate valve 13 is turned on (step 126). In this case, the fuel tank 10 communicates with the purge passage 14, and the tank internal pressure Ptnk is released to the purge passage 14 with the outflow of the fuel vapor.
[0076]
In the routine shown in FIG. 8, it is next determined whether or not the atmospheric purge condition is satisfied (step 128). The atmosphere purge condition is a condition for determining whether low-concentration gas can be sucked into the intake passage of the internal combustion engine. That is, this is a condition for judging whether or not unreasonable air-fuel ratio roughening and deterioration of drivability occur even when the low-concentration gas is sucked into the intake passage with the purge switching valve 60 in the second state. When the purge switching valve 60 is set to the second state and the low-concentration gas starts to be sucked into the intake passage, the air starts to be sucked from the check valve pair 50 to make up for the shortage of gas in the recirculation path. Of the main canister 18 is executed. Here, the condition determined in step 128 is referred to as “atmospheric purge condition” in correspondence with the purging being referred to as “atmospheric purge”.
[0077]
In step 128, specifically, it is determined whether the engine speed or the intake air amount exceeds the determination value, or whether the air-fuel ratio feedback control has already been executed, or the like, as the atmospheric purge condition. The low-concentration gas sucked into the intake passage with the atmospheric purge is a gas whose fuel concentration is sufficiently lower than the gas in the fuel tank 10. For this reason, the atmosphere purge condition is larger in a wider condition (at a lower engine speed or a smaller amount of intake air) than the E / G release condition in the second embodiment (see step 108 above). It is set so that it can be approved.
[0078]
If it is determined in step 128 that the atmospheric purge condition is satisfied, the purge switching valve 60 is set to the second state in order to supply the low-concentration gas to the intake passage (step 130). In this case, if the tank gate valve 13 is open, the main canister 18 can be purged by the atmosphere while reducing the tank internal pressure Ptnk. Further, when the tank gate valve 13 is closed, the main canister 18 can be purged with the atmosphere while the fuel tank 10 is kept closed. In any case, the fuel concentration in the gas flowing into the intake passage can be sufficiently reduced, the control accuracy of the air-fuel ratio can be maintained, and the state of the internal combustion engine can be maintained stably. .
[0079]
If it is determined in step 128 that the atmospheric purge condition is not satisfied, the purge switching valve 60 is set to the first state in order to recirculate the low-concentration gas to the low-concentration gas passage 48 (step 132). In this case, if the tank gate valve 13 is open, the main canister 18 can be purged with the low-concentration gas while reducing the tank internal pressure Ptnk. In addition, when the tank gate valve 13 is closed, purging of the main canister 18 with a low-concentration gas can be realized with the fuel tank 10 kept in a sealed state.
[0080]
As described above, according to the routine shown in FIG. 8, if the tank internal pressure Ptnk exceeds the determination value α during the operation of the system, the tank gate valve 13 is opened to reduce the tank internal pressure Ptnk. . In this case, if the atmospheric purge condition is satisfied, the low-concentration gas generated in the medium-concentration separation unit 36 is sucked into the internal combustion engine, thereby effectively preventing the outflow of the evaporated fuel to the atmosphere. be able to. As described above, the atmosphere purge condition can be satisfied under a wider condition than the E / G open condition used in the second embodiment. Therefore, according to the apparatus of the present embodiment, the tank internal pressure Ptnk can be prevented from becoming unduly high similarly to the case of Embodiment 1 or 2, and the fuel vapor accompanying the opening of the tank internal pressure Ptnk can be prevented. Outflow into the atmosphere can be more effectively prevented than in the case of the second embodiment.
[0081]
In the third embodiment described above, when it is determined that the tank internal pressure Ptnk exceeds the determination value α, the purge switching valve 60 is set to the second state only when the atmospheric purge condition is satisfied. However, the control method of the purge switching valve 60 is not limited to this. That is, the purge switching valve 60 may be set to the second state whenever the tank internal pressure Ptnk exceeds α during the operation of the system (therefore, during the operation of the internal combustion engine).
Further, in the above-described third embodiment, the tank internal pressure Ptnk is constantly reduced through the separation units 22 and 36, but the method of reducing the pressure is not limited to the method via the separation units 22 and 36. Absent. For example, the same depressurizing passage 54 and depressurizing valve 56 as in the case of Embodiment 2 are provided (see FIG. 3), and when the E / G opening condition is satisfied, the tank internal pressure Ptnk via the depressurizing passage 54 May be reduced, and the tank internal pressure Ptnk may be released via the separation units 22 and 36 only when the E / G release condition is not satisfied.
[0082]
In the third embodiment described above, the purge switching valve 60 and the purge passage 62 correspond to the “purge mechanism” in the tenth aspect of the present invention, in which the tank internal pressure Ptnk exceeds the determination value α and the atmosphere purge condition is The fulfillment corresponds to the “predetermined condition” in the tenth aspect of the present invention, respectively, and the ECU executes the processing of the above steps 126 and 130 so that the “pressure release” in the tenth aspect of the present invention "State forming means" is realized.
[0083]
Embodiment 4 FIG.
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 9 is a diagram for explaining the configuration of the system according to the fourth embodiment of the present invention. The configuration shown in FIG. 9 is the same as that of the third embodiment except that the purge passage enclosing valve 20 is removed from the purge passage 14 and the sub-canister 64 is arranged on the atmosphere side of the check valve pair 50. The configuration is the same as the configuration (the configuration shown in FIG. 6). The sub-canister 64, like the main canister 18, can adsorb the evaporated fuel contained in the gas flowing inside the sub-canister 18, and can discharge the adsorbed fuel when the air flows inside the sub-canister 64. .
[0084]
[Operation of Apparatus of Fourth Embodiment]
FIG. 10 is a diagram showing, in the fourth embodiment, the contents of control executed by the ECU, organized for each system state. The contents shown in FIG. 10 are the same as the contents shown in FIG. 7 described in the third embodiment, except that the column relating to the state of the purge passage sealing valve 20 is deleted. In the third embodiment described above, the purge passage sealing valve 20 is in a conductive (open) state only during operation of the system. That is, in the third embodiment, the purge passage 14 is made conductive only during the operation of the system. On the other hand, in the present embodiment, since the purge passage sealing valve 20 is removed, the purge passage 14 is always in a conductive state. For this reason, the device of the present embodiment differs from the device of the third embodiment in that gas can flow inside the purge passage 14 during operation of the system and during refueling.
[0085]
In the present embodiment, during the operation of the system, the path from the discharge port of the purge pump 16 to the pressure regulating valve 46 is set to a positive pressure, as in the first to third embodiments. In the above-described apparatuses of the first to third embodiments, the purge passage 14 is shut off when the system is stopped, so that the above-described positive pressure is maintained even during the stoppage of the system. Will be in the state of being stored. On the other hand, in the present embodiment, since the purge passage 14 is always in a conductive state, the above positive pressure is released to the main canister 18 side via the purge passage 14 after the system is stopped. For this reason, according to the configuration of the present embodiment, the pressure load applied to the high-concentration separation unit 22 and the medium-concentration separation unit can be reduced as compared with the first to third embodiments, The withstand voltage structure of the units 22 and 36 can be further simplified.
[0086]
In the apparatus of the present embodiment, when the positive pressure stored in the separation units 22 and 36 is released when the system is stopped, the gas remaining in the low concentration chamber 26 of the high concentration separation unit 22 or the medium concentration The gas remaining in the high concentration chamber 42 of the separation unit 36 flows into the gas outlet 19 of the main canister 18 through the purge passage 14. As described above, the gas having a fuel concentration of about 60% is supplied to the low concentration chamber 26 of the high concentration separation unit 22 in a steady state. In the high concentration chamber 42 of the medium concentration separation unit 36, a circulating gas having a fuel concentration of about 65% is generated in a steady state. When these gases having a high fuel concentration flow into the gas outflow holes 19, the gas containing the evaporated fuel easily blows through the gas inflow holes 49 of the main canister 19.
[0087]
However, in the configuration of the present embodiment, the gas flowing out of the gas inflow hole 49 of the main canister 18 passes through the check valve pair 50 and is then discharged to the atmosphere through the sub-canister 64. At this time, the evaporated fuel contained in the gas is captured by the sub-canister 64 and does not blow into the atmosphere. For this reason, according to the apparatus of the present embodiment, while the system is stopped, the high-concentration separation unit 22 and the middle-concentration separation unit 36 are released to the atmospheric pressure, and the evaporated fuel is released to the atmosphere. Can be effectively prevented.
[0088]
According to the configuration of the present embodiment, after the purge pump 16 is started, air is taken in from the sub-canister 64 until the pressure on the upstream side of the pressure regulating valve 46 reaches the valve opening pressure of the pressure regulating valve 46. Is performed. Further, according to the configuration of the present embodiment, the purge switching valve 60 is set to the second state, and air is taken in from the sub-canister 64 even while the atmospheric purge is being performed. The sub-canister 64 is purged with air under these circumstances. Thus, according to the configuration of the present embodiment, the sub-canister 64 can be returned to a clean state during operation of the system. Therefore, according to the apparatus of the present embodiment, when the system is stopped, it is possible to effectively prevent the evaporated fuel from passing through the sub-canister 64 and flowing into the atmosphere.
[0089]
By the way, in Embodiment 4 described above, a configuration based on the configuration of Embodiment 3 (see FIG. 6) is used, but the present invention is not limited to this. That is, the invention in which the blow-through of the evaporated fuel when the system is stopped using the sub-canister 64 is not necessarily required to be combined with the invention in which the tank internal pressure Ptnk is released using the purge switching valve 60. For example, the present invention may be embodied by removing the purge passage sealing valve 20 from the configuration of the first embodiment (see FIG. 1) and adding a sub-canister 64 to the configuration. Alternatively, the present invention may be embodied by removing the purge passage sealing valve 20 from the configuration of the second embodiment (see FIG. 3) and adding a sub-canister 64 to the configuration.
[0090]
In the fourth embodiment described above, the gas inlet hole 49 of the main canister 18 or the check valve pair 50 corresponds to the “atmosphere hole” in the fourth invention.
[0091]
Embodiment 5 FIG.
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 11 is a diagram illustrating a configuration of a system according to the fifth embodiment of the present invention. As shown in FIG. 11, the device of the present embodiment includes a pressure sensor 66 for detecting the pressure on the upstream side of the pressure regulating valve 46. In the present embodiment, the ECU can detect the pressure generated inside the high concentration separation unit 22 and the medium concentration separation unit 36 based on the output of the pressure sensor 66.
[0092]
The configuration of the apparatus of the present embodiment (the configuration shown in FIG. 11) is the same as that of the previously described third embodiment (see FIG. 11) except that a sub-canister 64 is provided in addition to the point that the pressure sensor 66 is provided. 6). In other words, the configuration shown in FIG. 11 is the same as the configuration of Embodiment 4 described above (the configuration shown in FIG. 9) except that the configuration shown in FIG. ).
[0093]
In the apparatus according to the third embodiment described above, the purge passage 14 is shut off while the system is stopped and the fuel is supplied, thereby preventing the fuel vapor from flowing into the atmosphere. However, according to such a configuration, a high pressure is applied to the high-concentration separation unit 22 and the medium-concentration separation unit 36 even when the system is stopped, and it is necessary to give sufficient pressure resistance to them. It becomes.
[0094]
On the other hand, the apparatus according to the fourth embodiment described above reduces the pressure load applied to the high-concentration separation unit 22 and the middle-concentration separation unit 36 by keeping the purge passage 14 always in a conductive state, while the sub-canister 64 is used to prevent the emission of evaporated fuel to the atmosphere. However, in order to prevent the evaporative fuel from being released into the atmosphere by such a configuration, even if the pressures stored in the high-concentration separation unit 22 and the medium-concentration separation unit are released during operation of the system, the evaporative fuel is not released. It is necessary to provide the sub-canister 64 with a capacity large enough to prevent air outflow.
[0095]
Incidentally, the pressure stored in the high-concentration separation unit 22 or the medium-concentration separation unit decreases as the temperature around the purge pump 16 decreases over time after the system stops. Further, the fuel adsorbing ability of the main canister 18 is improved as the temperature inside the heater 21 is lowered after the power supply to the heater 21 is stopped with the stop of the system. As the pressure remaining in the separation units 22 and 36 is released to the main canister 18, the amount of fuel vapor that blows out from the gas inlet 49 of the main canister 18 decreases as the released pressure decreases and the main canister 18 decreases. The higher the fuel adsorption capacity of the fuel, the smaller the amount.
[0096]
For this reason, after the system is shut down, the pressure is sealed in the separation units 22 and 36 until a certain time elapses, the residual pressure is appropriately reduced, and the fuel absorption capacity of the main canister 18 is appropriately adjusted. If the residual pressure is released at the point of time when the pressure increases, the amount of the fuel vapor flowing through the main canister 18 can be reduced to a small amount, and the load that the sub canister 64 should bear can be reduced. Therefore, in the present embodiment, the purge passage enclosing valve 20 is arranged in the purge passage 14 while the sub-canister 64 is arranged on the atmosphere side of the check valve pair 50, and the purge passage 14 is closed for a predetermined sealing period after the system is stopped. The shut-off state is maintained, and the purge passage sealing valve 20 is made conductive when the sealing period has elapsed.
[0097]
[Operation of Apparatus of Embodiment 5]
FIG. 12 is a diagram showing, in the fifth embodiment, the contents of control executed by the ECU, organized for each system state. In FIG. 12, the contents described in the column during system operation are the same as the contents described in the third embodiment (see FIG. 7), and also the contents described in the fourth embodiment (see FIG. 10). It is substantially the same. For this reason, the device of the present embodiment functions similarly to the devices of the third and fourth embodiments during operation of the system.
[0098]
Further, in FIG. 12, the contents described in the column during system stoppage and the column during refueling are that the state of the purge passage sealing valve 20 is determined by “pressure release control (FIG. 13)”. Except for this, the content is the same as that described in the third embodiment (see FIG. 7), and is also substantially the same as the content described in the fourth embodiment (see FIG. 10). Hereinafter, the details of the pressure release control executed by the ECU to determine the state of the purge passage enclosing valve 20 while the system is stopped and during refueling will be described.
[0099]
FIG. 13 is a flowchart for explaining the details of the pressure release control executed by the ECU in the present embodiment. In the routine shown in FIG. 13, first, it is determined whether the system is stopped or the fuel is being supplied (step 140). As a result, when it is determined that the system is not stopped or the fuel is not being supplied, the current processing cycle is immediately terminated. On the other hand, when it is determined that the system is stopped or the fuel is being supplied, it is determined whether a predetermined pressure release condition is satisfied (step 142).
[0100]
As described above, in the system of the present embodiment, after the operation of the purge pump 16 is stopped, the purge passage sealing valve 20 is shut off for a predetermined sealing period, and the high-concentration separation unit 22 and the medium-concentration separation unit The purge passage sealing valve 20 is brought into conduction when the residual pressure stored in the fuel cell 36 is appropriately reduced and the fuel adsorption capacity of the main canister 18 is appropriately improved. The "pressure release condition" determined in step 142 is a condition for determining whether or not the timing to make the purge passage sealing valve 20 conductive has arrived.
[0101]
In the present embodiment, after the purge pump 16 is stopped, it is determined as a pressure release condition whether or not the residual pressure in the system detected by the pressure sensor 66 falls below a predetermined determination value. However, the pressure release condition is not limited to this condition. For example, after a temperature sensor for detecting the temperature inside the main canister 18 is provided, after the purge pump 16 is stopped, it is determined whether or not the internal temperature of the main canister 18 has fallen below a predetermined determination value as a pressure release condition. Is also good. Alternatively, it may be determined whether or not the elapsed time after the stop of the purge pump 16 exceeds a predetermined determination value as the pressure release condition. When judging whether or not the pressure release condition is satisfied based on the elapsed time after the purge pump 16 is stopped, the influence of the outside air temperature on the tendency of the temperature of the main canister 18 to decrease and the tendency of the residual pressure in the system to decrease is considered. The above determination value may be set according to the outside air temperature (the intake air temperature of the internal combustion engine).
[0102]
If it is determined in step 142 that the pressure release condition is not satisfied, it can be determined that it is not yet time to open the purge passage sealing valve 20 after the system is stopped. In this case, thereafter, after the purge passage sealing valve 20 is closed (closed) (step 144), the current processing cycle is ended. On the other hand, when it is determined that the pressure release condition is satisfied, it can be determined that it is time to open the purge passage sealing valve 20 to release the residual pressure in the system. In this case, thereafter, the purge cycle sealing valve 20 is turned on (opened), and then the current processing cycle is ended.
[0103]
As described above, according to the routine shown in FIG. 13, after the system is stopped or after the refueling is started, the purge passage sealing valve 20 can be in the shut-off state until the pressure release condition is satisfied. The purge passage sealing valve 20 is opened when the pressure release condition is satisfied, that is, when the residual pressure in the system is appropriately reduced and the fuel adsorption capacity of the main canister 18 is appropriately improved. Can be. For this reason, according to the apparatus of this embodiment, while the system is stopped, it is possible to avoid applying a pressure load to the inside of the high concentration separation unit 22 or the medium concentration separation unit 36 for a long time, Evaporated fuel can be effectively prevented from being released to the atmosphere with the opening. That is, according to the device of the present embodiment, in comparison with the device of the third embodiment (see FIG. 6), the effect that the withstand voltage structure of the system can be simplified can be achieved. In comparison with the device (see FIG. 9), the effect that the outflow of the evaporated fuel to the atmosphere can be more reliably prevented can be achieved.
[0104]
By the way, in the above-described fifth embodiment, a configuration based on the configuration of the third or fourth embodiment (see FIGS. 6 and 9) is used, but the present invention is not limited to this. That is, the invention in which the residual pressure in the system is released after the elapse of the predetermined sealing period after the system is stopped does not necessarily need to be combined with the invention in which the purge switching valve 60 is used to release the tank internal pressure Ptnk. For example, the present invention may be embodied by adding a sub-canister 64 to the configuration of the first embodiment (see FIG. 1). Alternatively, the present invention may be embodied by adding a sub-canister 64 to the configuration of the second embodiment (see FIG. 3).
[0105]
In the fifth embodiment, the purge passage enclosing valve 20 corresponds to the “purge passage enclosing mechanism” in the fifth aspect of the present invention, and the ECU executes the processes of steps 140 to 146. Thus, the "purge passage enclosing mechanism control means" in the fifth invention is realized.
Also, in the above-described fifth embodiment, the ECU obtains items (temperature of main canister 18, time elapsed after system stoppage, or residual pressure in the system) which are the basis for determining the pressure release condition described above. By doing so, the “state detecting means” in the sixth invention can be realized, and the “enclosure period elapse determining means” in the sixth invention can be realized by the ECU executing the processing in step 142. Has been realized.
[0106]
Embodiment 6 FIG.
Next, a sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The configuration shown in FIG. 14 is the same as the configuration of the apparatus of the second embodiment (see FIG. 3) except that a depressurizing separation unit 68 is provided in the middle of the depressurizing passage 54. The depressurizing separation unit 68 includes a separation membrane 70 and a low-concentration chamber 72 and a high-concentration chamber 74 separated by the separation membrane 70, similarly to the high-concentration separation unit 22 and the middle-concentration separation unit 36. I have. The low concentration chamber 72 of the separation unit 68 for pressure release communicates with the internal space of the fuel tank 10 via the pressure release passage 54. The high concentration chamber 74 of the pressure release separation unit 68 is in communication with the jet pump 34 via the processing gas passage 76.
[0107]
During the operation of the system, that is, during the operation of the fuel feed pump 32, the negative pressure generated by the jet pump 34 is guided to the high concentration chamber 74, so that a differential pressure is generated on both sides of the separation membrane 70. As a result, the depressurizing separation unit 68 extracts and separates the fuel in the gas led to the low concentration chamber 72, generates a gas with a low fuel concentration in the low concentration chamber 72, and generates a gas with a low fuel concentration in the high concentration chamber 74. Generates gas with high fuel concentration. Then, the gas with a high fuel concentration generated in the high concentration chamber 74 is returned to the inside of the fuel tank 10 by the jet pump 34.
[0108]
In the present embodiment, the ECU controls the tank gate valve 13, the high-concentration passage sealing valve 31, and the pressure release valve 56 in the same manner as in the second embodiment (see FIG. 4). That is, also in the present embodiment, the ECU opens the pressure release valve 56 when the tank internal pressure Ptnk exceeds the determination value α during the operation of the system (see FIG. 5, step 112). According to the configuration shown in FIG. 14, when the pressure release valve 56 is opened, the gas having a low fuel concentration generated by the pressure release separation unit 68 can be sucked into the intake passage of the internal combustion engine.
[0109]
When the fuel concentration in the gas sucked into the intake passage is low, it is possible to easily suppress the roughening of the air-fuel ratio in the internal combustion engine, maintain good emission characteristics, and stably operate the internal combustion engine. Can be maintained. Further, if the gas sucked into the intake passage is a gas having a low fuel concentration, it is possible to recognize a wide range of conditions that permit the suction (“E / G opening condition” in FIG. 5). For this reason, according to the device of the present embodiment, the outflow of evaporated fuel is prevented under a wider operating condition, and the emission characteristics and the operating state of the internal combustion engine are prevented under a wider operating condition. It is possible to prevent the tank internal pressure Ptnk from being unduly increased while preventing the deterioration.
[0110]
By the way, in Embodiment 6 described above, a configuration based on the configuration of Embodiment 2 (see FIG. 3) is used, but the present invention is not limited to this. That is, the invention in which the separation unit 68 for depressurizing is provided in the depressurizing passage 54 does not necessarily need to be combined with the invention in which the purge passage enclosing valve 20 is shut off to prevent the evaporated fuel from flowing through when the system is stopped. For example, as in the case of the fourth embodiment (see FIG. 9) or the fifth embodiment (see FIG. 11), the outflow of evaporated fuel to the atmosphere when the system is stopped may be prevented by providing the sub-canister 64. .
[0111]
Embodiment 7 FIG.
Next, a seventh embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The configuration shown in FIG. 15 is the same as the configuration of the apparatus of the third embodiment (see FIG. 6) except that a vapor separation unit 78 is provided in the middle of the vapor passage 12. The vapor separation unit 78 includes a separation membrane 80 and a low-concentration chamber 82 and a high-concentration chamber 84 separated by the separation membrane 80, similarly to the high-concentration separation unit 22 and the medium-concentration separation unit 36. . The low concentration chamber 82 of the vapor separation unit 78 communicates with the internal space of the fuel tank 10 via the vapor passage 12. The high concentration chamber 84 of the vapor separation unit 78 is in communication with the jet pump 34 via a processing gas passage 86.
[0112]
During the operation of the system, that is, during the operation of the fuel feed pump 32, the negative pressure generated by the jet pump 34 is guided to the high concentration chamber 84, so that a differential pressure is generated on both sides of the separation membrane 80. As a result, the vapor separation unit 78 extracts and separates the fuel in the gas guided to the low concentration chamber 82, generates a gas with a low fuel concentration in the low concentration chamber 82, and generates a gas with a low fuel concentration in the high concentration chamber 84. Generates highly concentrated gas. Then, the gas having a high fuel concentration generated in the high concentration chamber 84 is returned to the inside of the fuel tank 10 by the jet pump 34.
[0113]
In the present embodiment, the ECU controls the tank gate valve 13, the purge passage sealing valve 20, the high concentration passage sealing valve 31, and the purge switching valve 60 in the same manner as in the third embodiment (see FIG. 7). That is, also in the present embodiment, when the tank internal pressure Ptnk exceeds the determination value α during the operation of the system, the ECU opens the tank gate valve 13 (see step 126 in FIG. 8) to reduce the tank internal pressure Ptnk. . According to the configuration shown in FIG. 15, when the tank gate valve 13 is opened, the gas with a low fuel concentration generated by the vapor separation unit 78 can flow to the purge passage 14 side.
[0114]
When the fuel concentration in the gas flowing into the purge passage 14 with the release of the tank internal pressure Ptnk is low, an increase in the system load related to the fuel processing due to the flow of the gas can be suppressed to a small level. For this reason, according to the device of the present embodiment, it is possible to appropriately reduce the tank internal pressure Ptnk without significantly changing the load related to the fuel processing of the system.
[0115]
By the way, in Embodiment 7 described above, a configuration based on the configuration of Embodiment 3 (see FIG. 6) is used, but the present invention is not limited to this. That is, the invention in which the vapor separation unit 78 is provided in the vapor passage 12 does not necessarily need to be combined with the invention in which the purge passage enclosing valve 20 is shut off to prevent the fuel vapor from flowing through when the system is stopped. For example, as in the case of the fourth embodiment (see FIG. 9) or the fifth embodiment (see FIG. 11), the outflow of evaporated fuel to the atmosphere when the system is stopped may be prevented by providing the sub-canister 64. .
[0116]
In the above-described seventh embodiment, the tank gate valve 13 is provided in the vapor passage 12 as in the first to sixth embodiments. However, when the vapor separation unit 78 is provided in the vapor passage 12. Alternatively, the tank gate valve 13 may be omitted. That is, when the vapor separation unit 78 is disposed in the vapor passage 12, the fuel concentration in the gas flowing into the purge passage 12 from the fuel tank 10 side during operation of the system is sufficiently reduced by the vapor separation unit 78. can do. For this reason, according to this configuration, it is possible to maintain the main canister 18 in a sufficiently clean state during the operation of the system, and even if the tank gate valve 13 is omitted, the outflow of evaporated fuel to the atmosphere can be effectively performed. It is possible to block.
[0117]
Further, when the vapor separation unit 78 is arranged in the vapor passage 12, the fuel feed pump 32 may be operated at the time of refueling to generate a negative pressure in the jet pump 34. In this case, the gas having a high fuel concentration flowing out of the fuel tank 10 with the execution of refueling can be processed by the vapor separation unit 78, and the amount of fuel adsorbed by the main canister 18 with the execution of refueling can be reduced. The amount can be sufficiently small, and the outflow of the evaporated fuel into the atmosphere can be more effectively prevented.
[0118]
【The invention's effect】
Since the present invention is configured as described above, it has the following effects.
According to the first invention, the flow of the evaporated fuel flowing out of the fuel tank can be cut off by setting the tank partition mechanism to the cutoff state. Therefore, according to the present invention, when fuel vapor is generated in the fuel tank, the fuel vapor can be prevented from flowing into the canister, and the fuel vapor within the canister can be prevented from being pushed out to the atmosphere.
[0119]
According to the second aspect, the concentration of the fuel in the gas flowing out from the vapor passage to the canister side can be sufficiently reduced by the function of the vapor separation unit arranged in the vapor passage. The higher the fuel concentration in the gas flowing into the canister, the easier the fuel component flows out from the canister to the atmosphere. According to the present invention, since the fuel concentration of the inflow gas can be sufficiently reduced, it is possible to effectively suppress the fuel component from flowing out from the canister to the atmosphere when fuel vapor is generated in the fuel tank. it can.
[0120]
According to the third aspect, the flow of gas from the separation unit to the canister can be cut off by setting the purge passage enclosing mechanism to the cutoff state. Therefore, according to the present invention, it is possible to prevent the pressure stored in the separation unit from being released toward the canister during the operation of the purge pump, and the fuel component is released from the canister with the release of the pressure. It can be prevented from blowing through.
[0121]
According to the fourth aspect, the evaporated fuel flowing from the air hole of the canister to the atmosphere can be captured by the sub-canister. Therefore, according to the present invention, when the pressure stored in the separation unit is released toward the canister, even if fuel evaporates from the air holes with the release of the pressure, the fuel is kept in the atmosphere. Can be prevented from being released.
[0122]
According to the fifth aspect, after the purge pump is stopped, the purge passage enclosing mechanism is kept in a closed state until the enclosing period elapses, so that the residual pressure in the separation unit can be prevented from being released to the canister. In the course of the elapse of the encapsulation period, the above-mentioned residual pressure decreases as the temperature of the separation unit and the canister decreases, and the fuel adsorption capacity of the canister improves. In the present invention, when the residual pressure is appropriately reduced and the fuel adsorbing capacity of the canister is appropriately improved, the purge passage enclosing mechanism is brought into a conductive state, and the residual pressure is released. Therefore, according to the present invention, it is possible to effectively prevent the fuel from blowing through the canister and releasing to the atmosphere when the residual pressure is released, and to avoid applying a high pressure load to the path from the separation unit to the canister. .
[0123]
According to the sixth aspect, the enclosing period during which the purge passage enclosing mechanism is in the cutoff state is determined based on at least one of the evaporated fuel adsorption capacity of the canister and the residual pressure in the separation unit. For this reason, according to the present invention, the above-described filling period can be determined to be an optimum period for preventing fuel from flowing through and minimizing the pressure load caused by the residual pressure.
[0124]
According to the seventh aspect, the separation unit and the fuel tank can be shut off by setting the high-concentration passage enclosing mechanism to the shut-off state. For this reason, according to the present invention, it is possible to prevent the pressure in the separation unit from being released to the fuel tank.
[0125]
According to the eighth aspect, the pressure in the tank can be released to the intake passage of the internal combustion engine by setting the pressure release mechanism to the conductive state. Therefore, according to the present invention, it is possible to prevent the internal pressure of the tank from rising by sucking the evaporated fuel generated inside the fuel tank into the internal combustion engine.
[0126]
According to the ninth aspect, the fuel concentration of the gas flowing into the intake passage through the depressurizing passage can be reduced by the depressurizing separation unit. Therefore, according to the present invention, it is possible to prevent an increase in the tank internal pressure while sufficiently suppressing the influence on the air-fuel ratio in the internal combustion engine.
[0127]
According to the tenth aspect, under predetermined conditions, the gas in the fuel tank flows from the vapor passage into the separation unit, and as a result, the low-concentration gas generated in the separation unit is sucked into the intake passage of the internal combustion engine. Can be. According to the present invention, by forming this state, it is possible to effectively prevent an increase in the tank internal pressure while sufficiently suppressing the influence on the air-fuel ratio in the internal combustion engine.
[0128]
According to the eleventh aspect, the fuel concentration of the gas flowing through the vapor passage can be reduced by the vapor separation unit. Therefore, according to the present invention, it is possible to realize the effect of the tenth invention while sufficiently suppressing the load on the separation unit accompanying the processing of the evaporated fuel flowing out of the fuel tank.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram for explaining a configuration of an evaporative fuel processing device according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram in which contents of control executed in the first embodiment of the present invention are arranged and represented.
FIG. 3 is a diagram for explaining a configuration of an evaporative fuel processing apparatus according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a diagram in which contents of control executed in a second embodiment of the present invention are arranged and represented.
FIG. 5 is a flowchart of a control routine executed in a second embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a diagram for explaining a configuration of an evaporative fuel treatment apparatus according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a diagram in which contents of control executed in the third embodiment of the present invention are arranged and represented.
FIG. 8 is a flowchart of a control routine executed in a third embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a diagram for illustrating a configuration of an evaporative fuel processing apparatus according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a diagram in which contents of control executed in a fourth embodiment of the present invention are arranged and represented.
FIG. 11 is a diagram for illustrating a configuration of an evaporative fuel treatment apparatus according to a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a diagram in which contents of control executed in a fifth embodiment of the present invention are arranged and represented.
FIG. 13 is a flowchart of a control routine executed in a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 14 is a diagram for illustrating a configuration of an evaporative fuel treatment apparatus according to a sixth embodiment of the present invention.
FIG. 15 is a diagram for illustrating a configuration of an evaporative fuel treatment apparatus according to a seventh embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
10 Fuel tank
12 Vapor passage
13 Tank gate valve
14 Purge passage
16 Purge pump
18 Main canister
20 Purge passage sealing valve
22 High concentration separation unit
31 High concentration passage filling valve
36 Medium concentration separation unit
60 Purge switching valve
64 sub canister
68 Separation unit for depressurization
78 Separation unit for vapor

Claims (11)

蒸発燃料を吸着することのできるキャニスタと、
燃料タンクの内部で発生した蒸発燃料を前記キャニスタに導くためのベーパ通路と、
前記キャニスタのガス流出孔に連通する分離室を有し、当該分離室に導かれたガスを、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分離ユニットと、
前記キャニスタのガス流出孔から前記分離室に向かうガスの流れを発生させるパージポンプと、
前記高濃度ガスを燃料タンクに戻すための高濃度ガス通路と、
前記低濃度ガスを前記キャニスタのガス流入孔に導く低濃度ガス通路と、
前記ベーパ通路を導通または遮断するタンク仕切機構と、
所定の条件下で前記タンク仕切機構を遮断状態として前記燃料タンクからの蒸発燃料の流れを遮断する仕切機構制御手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関の蒸発燃料処理装置。A canister capable of adsorbing evaporative fuel,
A vapor passage for guiding evaporated fuel generated inside the fuel tank to the canister,
A separating chamber communicating with the gas outlet of the canister, and separating the gas guided to the separating chamber into a high-concentration gas containing a high-concentration fuel vapor and a low-concentration gas containing a low-concentration fuel vapor; Separation unit,
A purge pump for generating a gas flow from the gas outlet of the canister toward the separation chamber;
A high-concentration gas passage for returning the high-concentration gas to the fuel tank;
A low-concentration gas passage that guides the low-concentration gas to a gas inlet of the canister;
A tank partition mechanism for conducting or blocking the vapor passage;
Partition mechanism control means for shutting off the flow of fuel vapor from the fuel tank by setting the tank partition mechanism to a cutoff state under predetermined conditions;
An evaporative fuel processing apparatus for an internal combustion engine, comprising: 蒸発燃料を吸着することのできるキャニスタと、
燃料タンクの内部で発生した蒸発燃料を前記キャニスタに導くためのベーパ通路と、
前記キャニスタのガス流出孔に連通する分離室を有し、当該分離室に導かれたガスを、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分離ユニットと、
前記キャニスタのガス流出孔から前記分離室に向かうガスの流れを発生させるパージポンプと、
前記高濃度ガスを燃料タンクに戻すための高濃度ガス通路と、
前記低濃度ガスを前記キャニスタのガス流入孔に導く低濃度ガス通路とを備え、
前記ベーパ通路には、前記燃料タンクから流出するガス中から燃料成分を分離して、燃料濃度の下げられた蒸発燃料ガスを前記キャニスタ側に流出させるベーパ用分離ユニットが配置されていることを特徴とする内燃機関の蒸発燃料処理装置。A canister capable of adsorbing evaporative fuel,
A vapor passage for guiding evaporated fuel generated inside the fuel tank to the canister,
A separating chamber communicating with the gas outlet of the canister, and separating the gas guided to the separating chamber into a high-concentration gas containing a high-concentration fuel vapor and a low-concentration gas containing a low-concentration fuel vapor; Separation unit,
A purge pump for generating a gas flow from the gas outlet of the canister toward the separation chamber;
A high-concentration gas passage for returning the high-concentration gas to the fuel tank;
A low-concentration gas passage that guides the low-concentration gas to a gas inlet of the canister,
A vapor separation unit is disposed in the vapor passage to separate a fuel component from the gas flowing out of the fuel tank, and to cause the evaporated fuel gas having a reduced fuel concentration to flow out to the canister side. Fuel evaporator for an internal combustion engine. 前記キャニスタのガス流出孔と前記分離ユニットとを導通または遮断するパージ通路封入機構と、
所定の条件下で前記パージ通路封入機構を遮断状態として前記分離ユニットから前記キャニスタへのガスの流通を遮断するパージ通路封入機構制御手段と、
を備えることを特徴とする請求項１または２記載の内燃機関の蒸発燃料処理装置。A purge passage enclosing mechanism that conducts or shuts off the gas outlet of the canister and the separation unit,
A purge passage enclosing mechanism control unit that shuts off the flow of gas from the separation unit to the canister by shutting off the purge passage enclosing mechanism under predetermined conditions;
The fuel vapor treatment device for an internal combustion engine according to claim 1 or 2, further comprising: 前記キャニスタを大気に導通させる大気孔と、
前記大気孔から大気に向かう蒸発燃料を吸着することのできるサブキャニスタと、
を備えることを特徴とする請求項１または２記載の内燃機関の蒸発燃料処理装置。Atmosphere holes for conducting the canister to the atmosphere,
A sub-canister capable of adsorbing evaporated fuel from the atmospheric holes toward the atmosphere;
The fuel vapor treatment device for an internal combustion engine according to claim 1 or 2, further comprising: 前記キャニスタのガス流出孔と前記分離ユニットとを導通または遮断するパージ通路封入機構と、
前記パージポンプの停止後所定の封入期間は前記パージ通路封入機構を遮断状態とし、前記封入期間が経過した時点で前記パージ通路封入機構を導通状態とするパージ通路封入機構制御手段と、
を備えることを特徴とする請求項４記載の内燃機関の蒸発燃料処理装置。A purge passage enclosing mechanism that conducts or shuts off the gas outlet of the canister and the separation unit,
A purging passage enclosing mechanism control means for shutting off the purging passage enclosing mechanism for a predetermined enclosing period after the stop of the purge pump, and making the purging passage enclosing mechanism conductive when the enclosing period has elapsed;
The fuel vapor treatment device for an internal combustion engine according to claim 4, further comprising: 前記キャニスタの蒸発燃料吸着能力、および前記パージ通路封入機構の前記分離ユニット側に生じている圧力の少なくとも一方を検出または推定する状態取得手段と、
前記蒸発燃料吸着能力および前記圧力の少なくとも一方に基づいて、前記封入期間の経過を判定する封入期間経過判定手段と、
を備えることを特徴とする請求項５記載の内燃機関の蒸発燃料処理装置。State acquisition means for detecting or estimating at least one of the evaporative fuel adsorption capacity of the canister and the pressure generated on the separation unit side of the purge passage enclosing mechanism;
Based on at least one of the evaporative fuel adsorption capacity and the pressure, an enclosure period elapse determining means for determining the elapse of the enclosure period,
The fuel vapor treatment device for an internal combustion engine according to claim 5, further comprising: 前記高濃度ガス通路を導通または遮断する高濃度通路封入機構と、
所定の条件下で前記高濃度通路封入機構を遮断状態として前記分離ユニットから前記燃料タンクへ向かうガスの流れを遮断する高濃度通路封入機構制御手段と、
を備えることを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項記載の内燃機関の蒸発燃料処理装置。A high-concentration passage enclosing mechanism for conducting or blocking the high-concentration gas passage;
A high-concentration passage enclosing mechanism control unit that shuts off the flow of gas from the separation unit to the fuel tank by setting the high-concentration passage enclosing mechanism to a cutoff state under predetermined conditions;
The evaporative fuel processing apparatus for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 6, further comprising: 前記燃料タンクと内燃機関の吸気通路とを繋ぐ圧抜き通路と、
前記圧抜き通路を導通または遮断する圧抜き機構と、
所定の条件下で前記圧抜き機構を導通状態としてタンク内圧を前記吸気通路に開放させる圧抜き機構制御手段と、
を備えることを特徴とする請求項１乃至７の何れか１項記載の内燃機関の蒸発燃料処理装置。A pressure release passage connecting the fuel tank and an intake passage of the internal combustion engine,
A pressure relief mechanism for conducting or blocking the pressure relief passage;
Depressurizing mechanism control means for causing the depressurizing mechanism to be in a conductive state under predetermined conditions and releasing the tank internal pressure to the intake passage;
The fuel vapor treatment device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 7, further comprising: 前記圧抜き通路には、前記燃料タンクから流出するガス中から燃料成分を分離して、燃料濃度の下げられた蒸発燃料ガスを前記吸気通路側に流出させる圧抜き用分離ユニットが配置されていることを特徴とする請求項８記載の内燃機関の蒸発燃料処理装置。In the depressurizing passage, a depressurizing separation unit for separating a fuel component from the gas flowing out of the fuel tank and discharging the evaporated fuel gas having a reduced fuel concentration to the intake passage side is arranged. 9. The fuel vapor treatment device for an internal combustion engine according to claim 8, wherein: 前記分離ユニットで生成された低濃度ガスを内燃機関の吸気通路に導くためのパージ機構と、
所定の条件下で、前記燃料タンク内部のガスが前記ベーパ通路を通過して前記分離ユニットに流入し、かつ、前記分離ユニットで生成された前記低濃度ガスが前記吸気通路に吸入される圧抜き状態を形成する圧抜き状態形成手段と、
を備えることを特徴とする請求項１乃至７の何れか１項記載の内燃機関の蒸発燃料処理装置。A purge mechanism for guiding the low-concentration gas generated by the separation unit to an intake passage of an internal combustion engine,
Under a predetermined condition, the pressure inside the fuel tank passes through the vapor passage, flows into the separation unit, and the low-concentration gas generated in the separation unit is sucked into the intake passage. Depressurized state forming means for forming a state,
The fuel vapor treatment device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 7, further comprising: 前記ベーパ通路には、前記燃料タンクから流出するガス中から燃料成分を分離して、燃料濃度の下げられた蒸発燃料ガスを前記キャニスタ側に流出させるベーパ用分離ユニットが配置されていることを特徴とする請求項１０記載の内燃機関の蒸発燃料処理装置。A vapor separation unit for separating a fuel component from the gas flowing out of the fuel tank and discharging the evaporated fuel gas having a reduced fuel concentration to the canister side is arranged in the vapor passage. The fuel vapor treatment device for an internal combustion engine according to claim 10, wherein
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