JP2009036155A - 蒸発燃料処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】キャニスタの通気抵抗状態にかかわらず給油作業性の低下を防止すること。
【解決手段】蒸発燃料処理装置は、給油パイプ７を有し、燃料を貯留する燃料タンク５と、燃料タンク５のエア抜きのための大気ライン３２と、燃料タンク５で発生するベーパを吸着するために燃料タンク５と大気ライン３２との間に設けられたキャニスタ２１と、キャニスタ２１に吸着されたベーパをエンジン１の吸気通路２へパージするパージライン２９とを備える。キャニスタ２１と大気ライン３２との間に設けられたエアポンプ３５と、給油パイプ７から燃料タンク５への給油時にキャニスタ２１に負圧を与えるためにエアポンプ３５を制御する電子制御装置（ＥＣＵ）５とを備える。ＥＣＵ５０は、給油時にタンク内圧センサ４５で検出されるタンク内圧Ｐｔａが基準値Ｐ１となるようにエアポンプ３５を制御する。
【選択図】 図１

Description

この発明は、内燃機関のために設けられる燃料タンクに係り、その燃料タンクで発生する蒸発燃料を大気へ放散させることなく処理する蒸発燃料処理装置に関する。

従来より、車両に搭載される装置の一つとして、燃料タンクで発生する蒸発燃料（ベーパ）をキャニスタにて捕集し、大気へ放散させることなく内燃機関の吸気通路へパージして処理するようにした蒸発燃料処理装置が知られている。この装置は、車両の停止時や給油時などに、燃料タンクで発生するベーパを、キャニスタ内部に設けられる吸着剤に吸着させて捕集するようになっている。捕集されたベーパ中の燃料成分（炭化水素（ＨＣ）等）は、内燃機関の運転時に、吸気通路で発生する負圧を利用して吸気通路へパージすることにより、内燃機関での燃焼に供して処理するようになっている。

この種の技術として、例えば、下記の特許文献１に記載の蒸発燃料処理装置が挙げられる。この装置は、給油口を有する燃料タンクと大気通路との間に、燃料タンクで発生するベーパを吸着するキャニスタを備える。内燃機関の運転時には、キャニスタに吸着されたベーパが、内燃機関の吸気通路にパージ通路を介してパージされるようになっている。

特開２００２−１３４４５号公報

ところで、特許文献１に記載の蒸発燃料処理装置において、キャニスタの吸着性能を向上させるために、吸着剤を収容した吸着剤室の通過距離（Ｌ）と通過断面積（Ｄ）との比率（Ｌ／Ｄ）を大きくすることが考えられる。しかし、この場合は、キャニスタの通気抵抗が大きくなり、特に給油口から給油ガンを使用して燃料タンクに給油をするときには、燃料タンクの内部圧力が上昇することとなる。これにより、給油ガンによる給油が、その給油ガンの持つ停止機能により強制停止されることがあった。このため、作業者は何度も給油ガンを操作し直さなければならず、給油の作業性が低下するおそれがあった。

この発明は上記事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、キャニスタの通気抵抗の大きさにかかわらず給油作業性の低下を防止することを可能とした蒸発燃料処理装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、給油口を有し、燃料を貯える燃料タンクと、燃料タンクのエア抜きのために設けられた大気通路と、燃料タンクで発生する蒸発燃料を吸着するために燃料タンクと大気通路との間に設けられたキャニスタと、キャニスタに吸着された蒸発燃料を内燃機関の吸気通路へパージするためのパージ通路とを備えた蒸発燃料処理装置において、給油口から燃料タンクへの給油時に燃料タンクの内部圧力の上昇を抑制するための昇圧抑制手段を備えたことを趣旨とする。

上記発明の構成によれば、燃料タンクで発生する蒸発燃料は、燃料タンクと大気通路との間に設けられたキャニスタに吸着される。吸着された蒸発燃料は、内燃機関の運転時に吸気通路で発生する吸気負圧がパージ通路に作用することにより、キャニスタから吸気通路へパージされる。また、給油口から燃料タンクへ給油時には、大量の蒸発燃料が発生するが、キャニスタの通気抵抗が大きくても燃料タンクの内部圧力の上昇が昇圧抑制手段により抑制される。このため、給油ガンによる給油が強制停止され難くなる。

上記目的を達成するために、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、昇圧抑制手段は、燃料タンクで発生する蒸発燃料を溜めるために燃料タンクと吸気通路との間に設けられた溜め容器と、燃料タンクと溜め容器との間の蒸発燃料の流れを制御するための第１の制御弁と、溜め容器と吸気通路との間の蒸発燃料の流れを制御するための第２の制御弁と、吸気通路から溜め容器へのエアの逆流を防止するための逆止弁と、給油時に第１の制御弁を開くと共に第２の制御弁を閉じる弁制御手段とを含むことを趣旨とする。

上記発明の構成によれば、給油口から燃料タンクへ給油時には、弁制御手段が第１の制御弁を開くと共に第２の制御弁を閉じる。これにより、燃料タンクで発生する蒸発燃料が溜め容器に溜められ、燃料タンクの内部圧力の上昇が抑制される。このため、給油ガンによる給油が強制停止され難くなる。また、溜め容器に蒸発燃料が溜められる分だけキャニスタの容量を小さくすることが可能となる。

上記目的を達成するために、請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、昇圧抑制手段は、燃料タンクの内部圧力を検出するための内部圧力検出手段を更に備え、弁制御手段は、給油時に検出される内部圧力が基準値より高いときは第１の制御弁を開き、給油時に検出される内部圧力が基準値より低いときは第１の制御弁を閉じることを趣旨とする。

上記発明の構成によれば、請求項２に記載の発明の作用に加え、給油時に燃料タンクで内部圧力検出手段により検出される内部圧力が基準値より高いときは、弁制御手段が第１の制御弁を開くことにより、燃料タンクで発生する蒸発燃料が溜め容器に溜められる。一方、給油時に内部圧力検出手段により検出される内部圧力が基準値より低いときは、弁制御手段が第１の制御弁を閉じることにより、燃料タンクで発生する蒸発燃料が溜め容器に溜められず、キャニスタに吸着される。

上記目的を達成するために、請求項４に記載の発明は、請求項２又は３に記載の発明において、弁制御手段は、溜め容器に溜められた蒸発燃料を吸気通路へパージするために、内燃機関の運転時に第１の制御弁を開くと共に第２の制御弁を閉じることを趣旨とする。

上記発明の構成によれば、請求項２又は３に記載の発明の作用に加え、内燃機関の運転時には、弁制御手段が第１の制御弁を開くと共に第２の制御弁を閉じる。これにより、溜め容器に溜められた蒸発燃料が吸気通路の吸気負圧の作用を受けて吸気通路へ流れる。

上記目的を達成するために、請求項５に記載の発明は、給油口を有し、燃料を貯える燃料タンクと、燃料タンクのエア抜きのために設けられた大気通路と、燃料タンクで発生する蒸発燃料を吸着するために燃料タンクと大気通路との間に設けられたキャニスタと、キャニスタに吸着された蒸発燃料を内燃機関の吸気通路へパージするためのパージ通路とを備えた蒸発燃料処理装置において、キャニスタと大気通路との間に設けられたエアポンプと、給油口から燃料タンクへの給油時にキャニスタに負圧を与えるためにエアポンプを制御するポンプ制御手段とを備えたことを趣旨とする。

上記発明の構成によれば、燃料タンクで発生する蒸発燃料は、燃料タンクと大気通路との間に設けられたキャニスタに吸着される。吸着された蒸発燃料は、内燃機関の運転時に吸気通路で発生する吸気負圧がパージ通路に作用することにより、キャニスタから吸気通路へパージされる。また、給油口から燃料タンクへ給油時には、ポンプ制御手段がエアポンプを制御することにより、キャニスタの通気抵抗が大きくてもキャニスタに負圧が与えられ、燃料タンクで発生する蒸発燃料がキャニスタへ吸引され、燃料タンクの内部圧力の上昇が抑制される。このため、給油ガンによる給油が強制停止され難くなる。

上記目的を達成するために、請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の発明において、エアポンプが、少なくともキャニスタの洩れ故障を診断するためにキャニスタの中の圧力を強制的に調整する故障診断用ポンプを兼用することを趣旨とする。

上記発明の構成によれば、請求項５に記載の発明の作用に加え、エアポンプが故障診断用ポンプを兼用することから、故障診断用ポンプを別途設ける必要がない。

上記目的を達成するために、請求項７に記載の発明は、請求項５に記載の発明において、燃料タンクの内部圧力を検出するための内部圧力検出手段を更に備え、ポンプ制御手段は、給油時に検出される内部圧力が基準値となるようにエアポンプを制御することを趣旨とする。

上記発明の構成によれば、請求項５に記載の発明の作用に加え、給油時に燃料タンクで内部圧力検出手段により検出される内部圧力が基準値となるように、ポンプ制御手段がエアポンプを制御するので、エアポンプが無駄に駆動されることがない。

請求項１に記載の発明によれば、キャニスタの通気抵抗の大きさにかかわらず、給油作業性の低下を防止することができ、キャニスタの小型化を図ることができる。

請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明の効果に加え、燃料タンクで発生する蒸発燃料を溜め容器にも溜めることができ、燃料タンクの内部圧力の上昇を抑制することができる。

請求項３に記載の発明によれば、請求項２に記載の発明の効果に加え、燃料タンクにおける実際の蒸発燃料の発生状態又はキャニスタの通気抵抗の大きさに合わせて溜め容器に蒸発燃料を溜めることができ、溜め容器を給油アシストのために有効に使用することができる。

請求項４に記載の発明によれば、請求項２又は３に記載の発明の効果に加え、溜め容器に溜められた蒸発燃料を有効に処理することができ、溜め容器の蒸発燃料を溜める能力を回復させることができる。

請求項５に記載の発明によれば、キャニスタの通気抵抗の大きさにかかわらず、給油作業性の低下を防止することができ、キャニスタの小型化を図ることができる。

請求項６に記載の発明によれば、請求項５に記載の発明の効果に加え、洩れ故障診断と給油アシストとを選択的に行うことができ、異なる目的のためにポンプを別個に設ける必要がなく、その分だけ蒸発燃料処理装置の小型化を図ることができる。

請求項７に記載の発明によれば、請求項６に記載の発明の効果に加え、給油アシストのために電気エネルギーの浪費を抑えることができる。

［第１実施形態］
以下、本発明の蒸発燃料処理装置を具体化した第１実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。

図１に、自動車に搭載されたエンジンシステム及び蒸発燃料処理装置を概略構成図により示す。図２に、エンジンシステム及び蒸発燃料処理装置の給油時の状態を概略構成図により示す。エンジンシステムを構成する内燃機関としてのエンジン１は、外気を吸入する吸気通路２と、排気ガスを排出する排気通路３とを備える。エンジン１には、複数の燃焼室（図示略）に対応してインジェクタ４が設けられる。エンジンシステムは、燃料を貯留する燃料タンク５を更に備える。燃料タンク５には、給油栓６を含む給油パイプ７が設けられる。給油パイプ７は、本発明の給油口に相当する。図２に示すように、給油栓６を開けて給油ガン１００により給油パイプ７に燃料を注入することにより、燃料タンク５に燃料が補給される。燃料タンク５には、燃料ポンプ８が内蔵される。燃料タンク５から燃料ポンプ８により吐出される燃料は、燃料ライン９を通じて各インジェクタ４へ供給される。供給された燃料は、各インジェクタ４が作動することにより、吸気通路２へと噴射される。吸気通路２には、エアクリーナ１０を通って浄化された空気が導入される。この空気と噴射された燃料との混合気が各燃焼室に導入される。導入された混合気は、各燃焼室にて点火装置（図示略）が作動することにより、爆発燃焼する。燃焼後の排気ガスは、排気通路３を通じて外部へ排出される。

吸気通路２には、吸気量を調節するために開閉されるスロットルバルブ１１が設けられる。スロットルバルブ１１には、その開度（スロットル開度）ＴＡを検出するためのスロットルセンサ４１が設けられる。吸気通路２には、吸気圧ＰＭを検出するための吸気圧センサ４２が設けられる。エンジン１には、その回転速度（エンジン回転速度）ＮＥを検出するための回転速度センサ４３が設けられる。これらスロットルセンサ４１、吸気圧センサ４２及び回転速度センサ４３は、エンジン１の運転状態を検出するための運転状態検出手段に相当する。この他、燃料タンク５には、燃料タンク５の内部圧力（タンク内圧）Ｐｔａを検出するためのタンク内圧センサ４５が設けられる。タンク内圧センサ４５は、本発明の内部圧力検出手段に相当する。また、給油パイプ７の出口には、同パイプ７への燃料逆流を防止する逆止弁１３が設けられる。燃料タンク５には、この逆止弁１３の開閉を検知するための逆止弁センサ４６が設けられる。給油栓６を覆うリッド１２には、その開閉を検知するためのリッドセンサ４７が設けられる。また、運転席には、リッド１２を開放するために操作されるリッド開スイッチ４８が設けられる。

自動車に搭載された蒸発燃料処理装置は、燃料タンク５で発生する蒸発燃料（ベーパ）を大気中へ拡散（放出）させることなく捕集して処理するためのものである。この装置は、燃料タンク５で発生するベーパを吸着するためのキャニスタ２１を備える。キャニスタ２１には、ベーパを吸着するために、活性炭よりなる吸着剤２２が内蔵される。

キャニスタ２１は、その内部に燃料タンク５で発生するベーパを導入するための蒸発燃料ポート（ベーパポート）２３と、キャニスタ２１に捕集されたベーパをパージするためのパージポート２４と、キャニスタ２１の内部に大気を導入するための大気ポート２５とを含む。燃料タンク５から延びるベーパライン２６は、ベーパ制御弁２７を介してベーパポート２３に連通する。燃料タンク５の中にて、ベーパライン２６の入口には、フロート弁２８が設けられる。パージポート２４から延びるパージ通路としてのパージライン２９は、スロットルバルブ１１より下流の吸気通路２に連通する。パージライン２９の途中には、パージ制御弁３０が設けられる。パージライン２９は、キャニスタ２１に吸着されたベーパを吸気通路２へパージするためのものである。パージ制御弁３０は、パージライン２９におけるベーパのパージ流量を制御するために開度が制御される。大気ポート２５には、ポンプアッセンブリ３１を介して大気通路としての大気ライン３２が接続され、その大気ライン３２の先端が大気に開口する。この大気ライン３２は、燃料タンク５のエア抜きのために設けられたものでもある。大気ライン３２の途中には、エアフィルタ３３が設けられる。

ベーパ制御弁２７は、燃料タンク５からキャニスタ２１へ導かれるベーパを制御するものであり、圧力を受けて作動するダイアフラム式の逆止弁より構成される。ベーパ制御弁２７は、ベーパライン２６及び燃料タンク５の側の内部圧力（タンク側内圧）と、キャニスタ２１の側の内部圧力（キャニスタ側内圧）との差圧に基づきダイアフラムを作動させることにより開弁・閉弁する。すなわち、ベーパ制御弁２７は、キャニスタ側内圧が大気圧とほぼ同じになり、その内圧がタンク側内圧より小さいときに開弁することで、燃料タンク５からキャニスタ２１へのベーパの流れが許容される。一方、ベーパ制御弁２７は、キャニスタ側内圧がタンク側内圧より大きくなるときに開弁することでキャニスタ２１から燃料タンク５への気体の流れが許容される。

キャニスタ２１は、ベーパライン２６及びベーパポート２３を通じて内部に導入されるベーパを吸着剤２２により吸着して捕集し、ベーパ中の燃料成分（炭化水素（ＨＣ）等）を含まない気体だけを大気ポート２５からポンプアッセンブリ３１、大気ライン３２及びエアフィルタ３３を通じて大気中へ排出する。エンジン１の運転時には、吸気通路２で発生する吸気負圧がパージライン２９に作用する。このとき、パージ制御弁３０が開かれることにより、キャニスタ２１に吸着されたベーパがパージライン２９を通じて吸気通路２へパージされる。パージ制御弁３０は、電磁弁より構成され、パージ流量を制御するためにその開度がデューティ制御される。

ポンプアッセンブリ３１は、本発明のエアポンプ及び故障診断用ポンプに相当するパージポンプ３５と、流路切替手段に相当する三方切替弁３６と、圧力センサ４４と、リリーフ弁３７とを含み、これらの部品３５〜３７，４４をモジュール化して構成される。パージポンプ３５は、大気ポート２５を通じてキャニスタ２１に圧力を与えるために、キャニスタ２１と大気ライン３２との間に設けられる。パージポンプ３５は、ベーンポンプより構成され、作動翼と、その作動翼を回転させるモータとを含む。このパージポンプ３５は、キャニスタ２１のパージアシストをすることを１つの目的として設けられ、大流量のエアを吐出可能に構成される。この実施形態では、パージアシストのために、例えば、６０〜１２０（Ｌ／ｍｉｎ）程度の負荷で作動させるようになっている。パージポンプ３５は、ウェスコ式ポンプであってもよい。三方切替弁３６は、キャニスタ２１の大気ポート２５と、パージポンプ３５の吐出ポートに通じるポンプ流路３８と、大気ライン３２との間のエア流路を切り替えるために設けられ、電磁弁により構成される。すなわち、三方切替弁３６は、ポンプ流路３８を遮断し、かつ、大気ポート２５と大気ライン３２とを連通させるように切り替えられる。また、三方切替弁３６は、大気ライン３２を遮断し、かつ、大気ポート２５とポンプ流路３８とを連通させるように切り替えられる。三方切替弁３５より大気側の大気ライン３２とポンプ流路３８との間には、バイパス通路３９が設けられる。リリーフ弁３７は、このバイパス通路３９に設けられ、大気ライン３２からポンプ流路３８へ向かうエアの流れを規制し、その逆方向のエアの流れを許容する。圧力センサ４４は、ポンプ流路３８における圧力を検出するように設けられる。

この実施形態で、自動車の運転席には、上記したリッド開スイッチ４８の他に、蒸発燃料処理装置に洩れ故障等の異常が発生していることを運転者等に報知するための報知ランプ２０が設けられる。

この実施形態で、蒸発燃料処理装置を制御するために、電子制御装置（ＥＣＵ）５０が設けられる。ＥＣＵ５０には、上記した各種センサ等４１〜４８が接続される。同じく、ＥＣＵ５０には、インジェクタ４、燃料ポンプ８、報知ランプ２０、パージ制御弁３０、パージポンプ３５及び三方切替弁３６がそれぞれ接続される。この実施形態では、エンジン１の運転状態に応じてキャニスタ２１からのベーパのパージ流量を制御するために、ＥＣＵ５０が各種センサ４１〜４３の検出信号に基づきパージ制御弁３０を制御し、必要に応じてパージポンプ３５及び三方切替弁３６を制御する。一方、この実施形態では、蒸発燃料処理装置の洩れ故障を診断するために、ＥＣＵ５０が各種センサ４１〜４３の検出信号に基づき、パージポンプ３５及び三方切替弁３６を制御すると共に、圧力センサ４４の検出結果に基づき洩れ故障の判定を行い、報知ランプ２０を制御するようになっている。更に、この実施形態では、給油時に燃料タンク５で大量に発生するベーパを好適に処理するために、ＥＣＵ５０が各種センサ等４５〜４８の検出信号に基づきポンプアッセンブリ３１を制御する。

ＥＣＵ５０は、周知のように中央処理装置（ＣＰＵ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、バックアップＲＡＭ、外部入力回路及び外部出力回路等を備えて構成される。ＲＯＭには、各種制御プログラム及び所定のデータが予め記憶される。ＲＡＭには、ＣＰＵの演算結果が一時記憶される。バックアップＲＡＭには、予め記憶したデータが保存される。ＣＰＵは、入力回路を介して入力される各種センサ等４１〜４８の検出信号に基づいて各種制御を実行する。ＥＣＵ５０は、本発明におけるポンプ制御手段に相当する。

次に、ＥＣＵ５０が実行するパージ制御の内容について説明する。図３に、パージ制御プログラムをフローチャートにより示す。

先ず、ステップ１００で、ＥＣＵ５０は、エンジン１が運転中であるか否かを判断する。ＥＣＵ５０は、この判断を、回転速度センサ４３の検出信号等に基づき行う。この判断が肯定となる場合、ＥＣＵ５０は、処理をステップ１１０へ移行する。

ステップ１１０で、ＥＣＵ５０は、パージを実行するための所定のパージ条件が成立したか否かを判断する。ここで、パージ条件として、例えば、スロットルバルブ１１より下流の吸気通路２にパージに必要な吸気負圧が発生する運転状態を挙げることができる。この判断が肯定となる場合、ＥＣＵ５０は、処理をステップ１２０へ移行する。

そして、ステップ１２０で、ＥＣＵ５０は、パージ処理を実行する。この実施形態では、ＥＣＵ５０は、パージ制御弁３０を開弁させると共に、三方切替弁３６を所定の切替状態に制御する。ここでは、図５（ｂ）に示すように、三方切替弁３６が、ポンプ流路３８を遮断し、かつ、大気ポート２５と大気ライン３２とを連通させるように切り替えられる。このパージ処理時の三方切替弁３６の切替状態は、図５（ａ）に示すように、エンジン１の停止中であって、自動車の駐車時又は燃料タンク５への給油時の切替状態と同じである。パージ制御弁３０は、単に全開にしたり、エンジン１の運転状態に応じて開度を制御したりしてもよい。

次に、ステップ１３０で、ＥＣＵ５０は、パージアシスト開始か否かを判断する。ここで、パージアシストは、例えば、スロットルバルブ１１より下流の吸気通路２にパージに必要な吸気負圧が発生し難い運転状態のときに開始するものである。この判断が否定となる場合、ＥＣＵ５０は、ステップ１１０からの処理を繰り返す。一方、この判断が肯定となる場合、ＥＣＵ５０は、処理をステップ１４０へ移行する。

そして、ステップ１４０で、ＥＣＵ５０は、パージアシスト処理を実行する。この実施形態では、ＥＣＵ５０は、パージポンプ３５を６０〜１２０（Ｌ／ｍｉｎ）の負荷で作動させると共に、三方切替弁３６を所定の切替状態に制御する。ここでは、図５（ｃ）に示すように、パージポンプ３５が正作動（モータを正転）すると共に、三方切替弁３６が、大気ライン３２を遮断し、かつ、大気ポート２５とポンプ流路３８とを連通させるように切り替えられる。これにより、パージポンプ３５によりキャニスタ２１に正圧が与えられ、キャニスタ２１から吸気通路２へのベーパのパージがアシストされる。ここでは、パージアシストのためにキャニスタ２に与えられる正圧を制御するために、パージポンプ３５のモータの回転数を制御するようにしてもよい。

その後、ステップ１５０で、ＥＣＵ５０は、パージアシスト終了か否かを判断する。例えば、スロットルバルブ１１より下流の吸気通路２にパージに必要な吸気負圧が十分に発生する運転状態に戻ったときは、パージアシストを終了することができる。この判断が否定となる場合、ＥＣＵ５０は、ステップ１４０からの処理を繰り返す。一方、この判断が肯定となる場合、ＥＣＵ５０は、ステップ１６０で、パージアシスト処理を終了し、処理をステップ１１０へ戻す。すなわち、ＥＣＵ５０は、パージポンプ３５を停止させるとともに、三方切替弁３６を、図５（ｂ）に示す切替状態に戻す。

次に、ＥＣＵ５０が実行する洩れ故障診断制御の内容について説明する。図４に、洩れ故障診断制御プログラムをフローチャートにより示す。

先ず、ステップ２００で、ＥＣＵ５０は、エンジン１が停止中であるか否かを判断する。ＥＣＵ５０は、この判断を、回転速度センサ４３の検出信号等に基づき行う。この判断が肯定となる場合、ＥＣＵ５０は、処理をステップ２１０へ移行する。

ステップ２１０で、ＥＣＵ５０は、洩れ故障診断を実行するための所定の故障診断条件が成立したか否かを判断する。ここで、故障診断条件として、例えば、エンジン停止後所定時間経過したことを挙げることができる。この判断が肯定となる場合、ＥＣＵ５０は、処理をステップ２２０へ移行する。

そして、ステップ２２０で、ＥＣＵ５０は、ベーパ流路閉塞処理を実行する。この実施形態では、ＥＣＵ５０は、パージ制御弁３０を閉弁させると共に、三方切替弁３６を所定の切替状態に制御する。ここでは、図５（ｄ）に示すように、三方切替弁３６が、大気ライン３２を遮断し、かつ、大気ポート２５とポンプ流路３８とを連通させるように切り替えられる。これにより、大気ライン３２からパージライン２９までのキャニスタ２１を含む蒸発燃料流路（ベーパ流路）が閉塞されることとなる。このベーパ流路閉塞処理時の三方切替弁３６の切替状態は、図５（ｃ）に示すように、パージアシスト中の切替状態と同じである。

その後、ステップ２３０で、ＥＣＵ５０は、パージポンプ３５をオンする。この実施形態では、ＥＣＵ５０は、図５（ｄ）に示すように、パージポンプ３５を逆作動（モータを逆転）させる。これにより、閉塞されたベーパ流路（閉塞空間）にパージポンプ３５により負圧が与えられる。ここでは、パージポンプ３５を、例えば、１（Ｌ／ｍｉｎ）程度の負荷で作動させる。すなわち、この実施形態では、パージポンプ３５を構成するモータの回転方向を選択的に変更するだけで、パージポンプ３５の機能が正圧ポンプと負圧ポンプとの間で変更される。

次に、ＥＣＵ５０は、ステップ２４０で、圧力センサ４４による検出圧力を読み込み、ステップ２５０で、読み込まれた検出圧力が所定値に達したか否かを判断する。すなわち、閉塞されたベーパ流路の内圧が所定の負圧値になったか否かを判断する。この判断結果が否定となる場合、ＥＣＵ５０は、ステップ２３０からの処理を繰り返す。一方、この判断結果が肯定となる場合、ＥＣＵ５０は、処理をステップ２６０へ移行する。

そして、ステップ２６０で、ＥＣＵ５０は、検出圧力が所定値に達してから所定時間が経過したか否かを判断する。この判断結果が肯定となる場合、ＥＣＵ５０は、処理をステップ２７０へ移行する。

そして、ＥＣＵ５０は、ステップ２７０で、 圧力センサ４４による検出圧力を読み込み、ステップ２８０で、読み込まれた検出圧力の値と、ステップ２５０で基準となった所定値との間の圧力差を演算する。この圧力差は、ベーパ流路における洩れ故障の有無を表すこととなる。洩れ故障とは、ベーパ洩れの原因となる孔等がベーパ流路中に存在することを意味する。

その後、ステップ２９０で、ＥＣＵ５０は、演算された圧力差が所定値以上であるか否かを判断する。このように閉塞されたベーパ流路の圧力変化を診る診断方法を「内圧モニタ法」と言う。この判断結果が否定となる場合、ベーパ流路に洩れ故障はないものとして、ステップ３００で、ＥＣＵ５０は、正常判定処理を実行し、その後の処理を一旦終了する。正常判定処理として、ＥＣＵ５０は、報知ランプ２０を消灯させ、洩れ故障がないことを示す正常コードをバックアップＲＡＭに記憶させるなどの処理を挙げることができる。

一方、ステップ２９０の判断結果が肯定となる場合、ベーパ流路に洩れ故障があるものとして、ステップ３１０で、ＥＣＵ５０は、異常判定処理を実行し、その後の処理を一旦終了する。異常判定処理として、ＥＣＵ５０は、報知ランプ２０を点灯又は点滅させ、洩れ故障があることを示す異常コードをバックアップＲＡＭに記憶させるなどの処理を挙げることができる。

次に、ＥＣＵ５０が実行する給油アシスト制御の内容について説明する。図６に、給油アシスト制御プログラムをフローチャートにより示す。

先ず、ステップ３００で、リッド開スイッチ４８が「ＯＮ」に操作されるのを待って、ステップ３０１で、ＥＣＵ５０が起動される。これ以後は、ＥＣＵ５０が処理を司る。

ステップ３０２で、ＥＣＵ５０は、リッドセンサ４７が「ＯＮ」になるのを待つ。そして、リッド１２が開けられることでリッドセンサ４７が「ＯＮ」になると、ステップ３０３で、図２に示すように、給油パイプ７に給油ガン１００が挿入されて給油が開始される。

その後、ステップ３０４で、ＥＣＵ５０は、逆止弁センサ４６が「ＯＮ」になるのを待つ。そして、給油パイプ７から燃料タンク５への燃料流入に伴って逆止弁１３が開くことで、逆止弁センサ４６が「ＯＮ」になると、ＥＣＵ５０は、処理をステップ３０５へ移行する。

ステップ３０５で、ＥＣＵ５０は、ポンプアッセンブリ３１のパージポンプ３５を吸引起動させる。すなわち、ＥＣＵ５０は、図５（ｄ）に示すように、パージポンプ３５を逆作動（モータを逆転）させて、閉塞されたベーパ流路（閉塞空間）にパージポンプ３５により負圧を与える。

次に、ステップ３０６で、ＥＣＵ５０は、タンク内圧センサ４５の検出信号に基づき、タンク内圧Ｐｔａを読み込む。

その後、ステップ３０７で、ＥＣＵ５０は、読み込まれたタンク内圧Ｐｔａが所定の基準値Ｐ１と同じか否かを判断する。ここで、基準値Ｐ１は、ある１点値でもよく、ある幅をもった値でもよい。この判断結果が肯定となる場合、ＥＣＵ５０は、タンク内圧Ｐｔａを現状維持するために、ステップ３０８でポンプ回転速度を現状維持して、処理をステップ３１３へ移行する。一方、判断結果が否定となる場合、ＥＣＵ５０は、処理をステップ３０９へ移行する。

ステップ３０９で、ＥＣＵ５０は、タンク内圧Ｐｔａが基準値よりも小さいか否かを判断する。この判断結果が肯定となる場合、ＥＣＵ５０は、タンク内圧Ｐｔａを上げるために、ステップ３１０で、ポンプ回転速度を低減させて、処理をステップ３１３へ移行する。すなわち、タンク内圧Ｐｔａを上げるために、パージポンプ３５による吸引を弱めるのである。一方、判断結果が否定となる場合、ＥＣＵ５０は、処理をステップ３１１へ移行する。

ステップ３１１で、ＥＣＵ５０は、タンク内圧Ｐｔａが基準値よりも大きいか否かを判断する。この判断結果が肯定となる場合、ＥＣＵ５０は、タンク内圧Ｐｔａを下げるために、ステップ３１２で、ポンプ回転速度を増大させて、処理をステップ３１３へ移行する。すなわち、タンク内圧Ｐｔａを下げるために、パージポンプ３５による吸引を強めるのである。一方、判断結果が否定となる場合、ＥＣＵ５０は、そのまま処理をステップ３１３へ移行する。

そして、ステップ３１３では、ＥＣＵ５０は、逆止弁センサ４６が「ＯＦＦ」になるのを待つ。そして、給油が終わって逆止弁１３が閉じることで、逆止弁センサ４６が「ＯＦＦ」になると、ＥＣＵ５０は、ステップ３１４で、パージポンプ３５による吸引を停止させる。すなわち、パージポンプ３５を停止させる。

その後、ステップ３１５で、ＥＣＵ５０は、リッドセンサ４７が「ＯＦＦ」になるのを待つ。そして、リッド１２が閉じられることでリッドセンサ４７が「ＯＦＦ」になると、ステップ３１６で、ＥＣＵ５０は、自己の動作を停止させて、その後の処理を終了する。

以上説明したこの実施形態の蒸発燃料処理装置によれば、燃料タンク５で発生するベーパは、燃料タンク５と大気ライン３２との間に設けられたキャニスタ２１に吸着される。吸着されたベーパは、エンジン１の運転時にＥＣＵ５０がパージ制御弁３０を開くことで、吸気通路２で発生する吸気負圧の作用を受けてキャニスタ２１から吸気通路２へパージライン２９を介してパージされる。パージライン２９におけるベーパのパージ流量は、ＥＣＵ５０がパージ制御弁３０の開度を制御することで調整される。また、この実施形態では、吸気通路２における吸気負圧の発生が不十分となるような場合には、ＥＣＵ５０が必要に応じて三方切替弁３６によりパージポンプ３５からのエア流路をキャニスタ２１の大気ポート２５へ切り替え、パージポンプ３５を作動させる。これにより、パージポンプ３５によりキャニスタ２１に正圧が与えられ、キャニスタ２１からのベーパのパージがアシストされる。このようにキャニスタ２１に吸着されたベーパをパージするために、パージ制御弁３０及び三方切替弁３６が使われ、パージポンプ３５が必要に応じて使われる。ここで、三方切替弁３６は、パージに必要な大気を大気ライン３２からキャニスタ２１へ導入するために切り替えられる。

一方、この蒸発燃料処理装置における洩れ故障を診断するためには、ＥＣＵ５０が大気ライン３２を三方切替弁３６により閉じ、パージライン２９をパージ制御弁３０により閉じる。これにより、大気ライン３２からパージライン２９までのキャニスタ２１を含むベーパ流路の空間が閉塞される。その後、ＥＣＵ５０がパージポンプ３５を逆作動させることで、閉塞したベーパ流路の空間に負圧が与えられ、ＥＣＵ５０が圧力センサ４４の検出結果に基づき所定時間内の圧力変化である圧力差を演算し、その圧力差に基づきベーパ流路空間における洩れ故障を判定する。従って、蒸発燃料処理装置の洩れ故障を診断するには、パージ又はパージアシストに使われるパージ制御弁３０、三方切替弁３６及びパージポンプ３５がそれぞれ兼用されることとなる。このため、一つのパージポンプ３５を兼用することでパージアシストと洩れ故障診断を選択的に行うことができ、洩れ故障診断のために専用のエアポンプを設けない分だけ蒸発燃料処理装置の小型化を図ることができる。

この実施形態では、パージポンプ３５を使用したパージのアシストは、吸気通路２で吸気負圧が発生するエンジン１の運転時にＥＣＵ５０により実行される。一方、パージポンプ３５を使用した洩れ故障診断は、振動の少ないエンジン１の停止時にＥＣＵ５０により実行される。従って、パージアシストと洩れ故障診断が異なる時期に行われるので、それぞれの処理を一つのパージポンプ３５を使用して行うことができ、しかも、振動の悪影響がない分だけ洩れ故障の診断精度を向上させることができる。

この実施形態では、ＥＣＵ５０がパージポンプ３５を正圧ポンプとして機能させることにより、キャニスタ２１に正圧が与えられてパージがアシストされる。一方、ＥＣＵ５０がパージポンプ３５を負圧ポンプとして機能させることにより、閉塞されたベーパ流路に負圧が与えられて洩れ故障の判定が行われる。このため、正圧の付与によるパージアシストと、負圧の付与による洩れ故障の診断を一つのパージポンプ３５により行うことができる。しかも、この実施形態では、パージアシスト専用の大流量エアを吐出できるパージポンプ３５を使用しているので、洩れ故障診断に必要な小流量エアを吐出することもできる。このため、洩れ故障診断専用のエアポンプをパージアシストに使用する場合とは異なり、パージアシストのために必要十分な大流量エアをキャニスタ２１に供給することができる。

この実施形態では、パージポンプ３５を構成するモータの回転方向を選択的に変更するだけで、パージポンプ３５の機能が正圧ポンプと負圧ポンプとの間で変更される。このため、比較的簡単な構成で一つのパージポンプ３５により正圧ポンプの機能と負圧ポンプの機能を得ることができる。

この実施形態では、パージポンプ３５を含むがポンプアッセンブリ３１がキャニスタ２１の大気ポート２５に対応して設けられるので、パージをアシストするために、パージポンプ３５を正圧ポンプとして機能させることで、大気が正圧でキャニスタ２１の中に押し込まれる。このため、パージアシストに伴い、キャニスタ２１の吸着剤２２に吸着されたベーパをキャニスタ２１から押し出すことができ、キャニスタ２１のベーパ吸着容量を初期状態に近い状態に回復させることができる。

ところで、この蒸発燃料処理装置では、キャニスタ２１の吸着性能を向上させるために、吸着剤２２を収容した吸着剤室の通過距離（Ｌ）と通過断面積（Ｄ）との比率（Ｌ／Ｄ）を大きくすることが考えられる。しかし、この場合は、キャニスタ２１の通気抵抗が大きくなることがある。この場合、燃料タンク５で発生するベーパがキャニスタ２１の吸着剤２２に吸着され難くなる。特に、給油ガン１００を使用して燃料タンク５に給油をするときには、燃料タンク５の内部圧力が上昇することとなる。このとき、キャニスタ２１の通気抵抗が大きいと、発生したベーパが吸着剤２２に吸着され難い。従って、このままでは、燃料タンク５の内部圧力が必要以上に上昇してしまい、給油ガン１００による給油が同給油ガン１００の持つ給油停止機能により強制停止されてしまい、作業者は何度も給油ガン１００を操作し直さなければならなくなる。

そこで、この実施形態では、燃料タンク５への給油時には、ＥＣＵ５０が給油アシスト制御によりパージポンプ３５を制御する。これにより、たとえキャニスタ２１の通気抵抗が大きくても、パージポンプ３５による吸引動作によりキャニスタ２１に負圧が与えられ、燃料タンク５で発生するベーパがキャニスタ２１に強制的に吸引され、タンク内圧Ｐｔａの上昇が抑制される。このため、給油ガン１００による給油が強制停止され難くなり、作業者が何度も給油ガン１００を操作し直す必要がなくなる。この意味で、キャニスタ２１の通気抵抗の大きさにかかわらず、給油作業性の低下を防止することができる。また、キャニスタ２１にベーパを強制的に吸引するようにした分だけ、キャニスタ２１の小型化を図ることができる。

また、この実施形態では、給油アシストに使用されるパージポンプ３５が、キャニスタ２１の洩れ故障を診断するために使用される故障診断用ポンプを兼用することから、パージポンプ３５と故障診断用ポンプを別途に設ける必要がない。このため、一つのパージポンプ３５を兼用することで、パージアシストと洩れ故障診断、更には給油アシストを選択的に実施することができ、各種異なる目的のためにポンプを別個に設ける必要がなく、その分だけ蒸発燃料処理装置の小型化を図ることができる。

更に、この実施形態によれば、給油時に燃料タンク５でタンク内圧センサ４５により検出されるタンク内圧Ｐｔａが基準値Ｐ１となるように、ＥＣＵ５０がパージポンプ３５の回転速度を制御するので、同ポンプ３５が無駄に駆動されることがない。この意味で、給油アシストを行うために電気エネルギーの浪費を抑えることができる。

［第２実施形態］
次に、本発明の蒸発燃料処理装置を具体化した第２実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。

なお、以下の説明において、前記第１実施形態と同じ構成については同一の符号を付して説明を省略し、異なった点を中心に説明する。

この実施形態では、給油アシスト制御の構成の点で第１実施形態と異なる。図７に、自動車に搭載されたエンジンシステム及び蒸発燃料処理装置を概略構成図により示す。図８に、エンジンシステム及び蒸発燃料処理装置の給油時の状態を概略構成図により示す。この実施形態では、キャニスタ２１の大気ポート２５に、ポンプアッセンブリ３１に代わり大気制御弁５１が設けられる。大気制御弁５１は、キャニスタ２１の大気ポート２５と大気ライン３２との間の連通を制御するために開閉される。また、給油アシストを行うために、燃料タンク５には、給油アシストライン５２が接続され、同ライン５２が真空容器５３に接続される。真空容器５３は、給油時に燃料タンク５で発生する大量のベーパを給油アシストライン５２を通じて吸引して一旦溜めるものであり、本発明の溜め容器に相当する。この実施形態では、燃料タンク５の容量よりも真空容器５３の容量の方が小さくなっている。給油アシストライン５２の途中には、給油アシスト制御弁５４が設けられる。給油アシスト制御弁５４は、給油アシストライン５２におけるベーパのパージ流量を制御するためにその開度が制御される。給油アシスト制御弁５４は、本発明の第１の制御弁に相当する。スロットルバルブ１１より下流の吸気通路２と真空容器５３との間には、サブパージライン５５が設けられる。サブパージライン５５の途中には、サブパージ制御弁５６と逆止弁５７が設けられる。サブパージライン５５は、真空容器５３に一旦溜められたベーパを吸気通路２へパージするためのものである。サブパージ制御弁５６は、サブパージライン５５におけるベーパのパージ流量を制御するためにその開度が制御される。サブパージ制御弁５６は、本発明の第２の制御弁に相当する。逆止弁５７は、吸気通路２から真空容器５３へのエアの逆流を防止する。

電気的構成として、大気制御弁５１、給油アシスト制御弁５４及びサブパージ制御弁５６は、それぞれＥＣＵ５０に接続される。また、燃料ポンプ８には、燃料タンク５の中の燃料レベルＬｆｓを計測するためのレベルゲージセンサ４９が設けられる。このセンサ４９は、ＥＣＵ５０に接続される。この実施形態では、給油時に燃料タンク５で大量発生するベーパを好適に処理するために、ＥＣＵ５０が各種センサ等４５〜４９の検出信号に基づき給油アシスト制御弁５４を制御するようになっている。また、真空容器５３に溜められたベーパを処理するために、ＥＣＵ５０は、パージ制御弁３０と同様にサブパージ制御弁５６を制御するようになっている。ＥＣＵ５０は、給油アシスト制御弁５４及びサブパージ制御弁５６の開閉を制御する本発明の弁制御手段に相当する。また、この実施形態において、上記した真空容器５３、給油アシスト制御弁５４、サブパージ制御弁５６、逆止弁５７及びＥＣＵ５０は、給油時に燃料タンク５の内部圧力の上昇を抑制するための本発明の昇圧抑制手段に相当する。

次に、ＥＣＵ５０が実行する給油アシスト制御の内容に内容について説明する。図９に、給油アシスト制御プログラムをフローチャートにより示す。

先ず、ステップ４００で、リッド開スイッチ４８が「ＯＮ」に操作されるのを待って、ステップ４０１で、ＥＣＵ５０が起動される。それ以後、ＥＣＵ５０が、処理を司る。

ステップ４０２で、ＥＣＵ５０は、リッドセンサ４７が「ＯＮ」になるのを待つ。そして、リッド１２が開けられることでリッドセンサ４７が「ＯＮ」になると、ステップ４０３で、図８に示すように、給油パイプ７に給油ガン１００が挿入されて給油が開始される。

その後、ステップ４０４で、ＥＣＵ５０は、逆止弁センサ４６が「ＯＮ」になるのを待つ。そして、給油パイプ７から燃料タンク５への燃料流入に伴って逆止弁１３が開くことで、逆止弁センサ４６が「ＯＮ」になると、ＥＣＵ５０は、処理をステップ４０５へ移行する。

ステップ４０５で、ＥＣＵ５０は、給油時に燃料タンク５で発生するベーパを真空容器５３に溜めるために給油アシスト制御弁５４を開作動させる。その後、ステップ４０６で、ＥＣＵ５０は、タンク内圧センサ４５の検出信号に基づき、タンク内圧Ｐｔａを読み込む。ここで、タンク内圧Ｐｔａには、燃料タンク５でのベーパの発生状態や、キャニスタ２１の通気抵抗の状態が反映されることとなる。

次に、ステップ４０７で、ＥＣＵ５０は、読み込まれたタンク内圧Ｐｔａが所定の基準値Ｐ１以下であるか否かを判断する。ここで、基準値Ｐ１は、ある１点値でもよく、ある幅をもった値でもよい。この判断結果が肯定となる場合、ＥＣＵ５０は、真空容器５３にベーパを溜めることを中止するために、ステップ４０８で給油アシスト制御弁５４を閉作動させて、処理をステップ４１０へ移行する。ステップ４０７で、判断結果が否定となる場合、ＥＣＵ５０は、処理をステップ４０９へ移行する。

ステップ４０９で、ＥＣＵ５０は、真空容器５３にベーパを溜めることを維持するために、給油アシスト制御弁５４を開作動させて、処理をステップ４１０へ移行する。

ステップ４１０では、ＥＣＵ５０は、逆止弁センサ４６が「ＯＦＦ」になるのを待つ。そして、給油が終わって逆止弁１３が閉じることで、逆止弁センサ４６が「ＯＦＦ」になると、ＥＣＵ５０は、ステップ４１１で、リッドセンサ４７が「ＯＦＦ」になるのを待つ。そして、リッド１２が閉じられることでリッドセンサ４７が「ＯＦＦ」になると、ステップ４１２で、ＥＣＵ５０は、自己の動作を停止させて、その後の処理を終了する。

上記したようにこの実施形態では、真空容器５３の容量が燃料タンク５の容量より小さいことから、燃料タンク５が満タン近くで真空容器５３が機能しなくなると、タンク内圧Ｐｔａが上昇する。その後、すぐに従来通りの満タン検知が働き、給油が完了する。給油完了と平行して、給油アシスト制御を終了することとなる。

次に、ＥＣＵ５０が実行するサブパージ制御の内容について説明する。サブパージ制御は、図３に示すパージ制御に加えてこの実施形態の蒸発燃料処理装置で行われる制御であり、真空容器５３に溜められたベーパを吸気通路２へパージして処理するための制御である。図１０に、サブパージ制御プログラムをフローチャートにより示す。

先ず、ステップ５００で、ＥＣＵ５０は、エンジン１が運転中であるか否かを判断する。ＥＣＵ５０は、この判断を、回転速度センサ４３の検出信号等に基づき行う。この判断が肯定となる場合、ＥＣＵ５０は、処理をステップ５１０へ移行する。

ステップ５１０で、ＥＣＵ５０は、パージを実行するための所定のパージ条件が成立したか否かを判断する。ここで、パージ条件として、例えば、スロットルバルブ１１より下流の吸気通路２にパージに必要な吸気負圧が発生する運転状態を挙げることができる。この判断が肯定となる場合、ＥＣＵ５０は、処理をステップ５２０へ移行する。

そして、ステップ５２０で、ＥＣＵ５０は、メインのパージ実行中であるか否かを判断する。ここで、メインのパージ制御とは、キャニスタ２１のベーパをパージするために実行する制御であり、図３に示すパージ制御を意味する。この判断結果が肯定となる場合、ＥＣＵ５０は、その後の処理を一旦終了する。ステップ５２０の判断結果が否定となる場合、ＥＣＵ５０は、処理をステップ５３０へ移行する。

ステップ５３０で、ＥＣＵ５０は、吸気圧センサ４２の検出による吸気圧ＰＭを読み込み、ステップ５４０で、その読み込まれた吸気圧ＰＭが所定値Ｐ２以下であるか否かを判断する。すなわち、吸気通路２における吸気負圧が基準値Ｐ２（例えば「−６０ ｋＰａ」）以下となるか否かを判断する。この判断結果が否定となる場合、ＥＣＵ５０は、その後の処理を一旦終了する。一方、ステップ５４０の判断結果が肯定となる場合、ＥＣＵ５０は、処理をステップ５５０へ移行する。

そして、ステップ５５０で、ＥＣＵ５０は、給油アシスト制御弁５４を閉作動させる。その後、ステップ５６０で、ＥＣＵ５０は、サブパージ処理を実行する。すなわち、ＥＣＵ５０は、サブパージ制御弁５６を開弁させる。サブパージ制御弁５６の開度を、エンジン１の運転状態等に応じて制御するようにしてもよい。

その後、ステップ５７０で、ＥＣＵ５０は、サブパージ処理を実行してから所定時間が経過するのを待つ。そして、所定時間が経過すると、ステップ５８０で、ＥＣＵ５０は、サブパージ処理を停止させ、すなわちサブパージ制御弁５６を閉作動させ、その後の処理を一旦終了する。

以上説明したこの実施形態の蒸発燃料処理装置によれば、燃料タンク５で発生するベーパは、燃料タンク５と大気ライン３２との間に設けられたキャニスタ２１に吸着される。吸着されたベーパは、エンジン１の運転時に吸気通路２で発生する吸気負圧がパージライン２９に作用し、パージ制御弁３０が制御されることで、キャニスタ２１から吸気通路２へパージされる。

一方、給油パイプ７から燃料タンク５への給油時には、キャニスタ２１の通気抵抗が大きいことにより、燃料タンク５の内部圧力が上昇することがある。このとき、キャニスタ２１にベーパを吸着させる代わりに、真空容器５３にベーパを溜めることにより、燃料タンク５の内部圧力の上昇が抑制される。このため、給油ガン１００による給油が強制停止され難くなる。

すなわち、給油時には、ＥＣＵ５０が給油アシスト制御弁５４を開くと共に、サブパージ制御弁５６を閉じる。これにより、燃料タンク５で発生するベーパを真空容器５３に溜めることができ、燃料タンク５の内部圧力の上昇を抑制することができる。このため、給油ガン１００による給油が強制停止され難くなる。このため、キャニスタ２１の通気抵抗の大きさにかかわらず、給油作業性が低下することを未然に防止することができる。また、真空容器５３にベーパが溜められる分だけ、キャニスタ２１の容量を小さくすることも可能となる。このため、キャニスタ２１の小型軽量化を図ることができ、キャニスタ２１の車両への搭載性を向上させることができる。なお、真空容器５３は、単なる中空容器であることから、その形状や大きさを制限する要因が少なく、車両の空きスペースの形状に合わせて製造することができ、車両搭載性を確保することができる。

また、この実施形態によれば、給油時に燃料タンク５でタンク内圧センサ４５により検出されるタンク内圧Ｐｔａが基準値Ｐ１より高いときは、ＥＣＵ５０が給油アシスト制御弁５４を開き、これにより燃料タンク５で発生するベーパが真空容器５３に流れて溜められる。一方、給油時にタンク内圧センサ４５により検出されるタンク内圧Ｐｔａが基準値Ｐ１より低いときは、ＥＣＵ５０が給油アシスト制御弁５４を閉じ、これにより、燃料タンク５で発生するベーパが真空容器５３へは流れず、キャニスタ２１に吸着されることとなる。このため、燃料タンク５での実際のベーパの発生状態又はキャニスタ２１の通気抵抗の状態に合わせて真空容器５３にベーパを溜めることができ、真空容器５３を給油アシストのために有効に使用することができる。

また、この実施形態によれば、エンジン１の運転時には、ＥＣＵ５０が給油アシスト制御弁５４を開くと共に、サブパージ制御弁５６を閉じ、これにより真空容器５３に溜められたベーパが吸気通路２の吸気負圧の作用を受けて吸気通路２へパージされる。このため、真空容器５３に溜められたベーパを有効に処理することができ、真空容器５３のベーパを溜める能力を回復させることができる。また、真空容器５３には、サブパージライン５５を通じて導入された吸気負圧が溜められる。真空容器５３に溜められた負圧の保持は、逆止弁５７で行うようになっている。

［第３実施形態］
次に、本発明の蒸発燃料処理装置を具体化した第３実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。

この実施形態では、給油アシスト制御の内容の点で、第２実施形態と構成が異なる。図１１に、給油アシスト制御プログラムをフローチャートにより示す。

この実施形態では、燃料タンク５の容量よりも真空容器５３の容量の方が大きくなっている。また、図１１に示すステップ４００〜４０５、４０８〜４１２の内容の点で、図９と共通し、図１１のステップ５０６，５０７の内容の点で図９のステップ４０６，４０７と異なる。すなわち、図９では、ステップ４０６で、ＥＣＵ５０は、タンク内圧センサ４５の検出信号に基づき、タンク内圧Ｐｔａを読み込んだが、この実施形態では、図１１のステップ５０６で、ＥＣＵ５０は、レベルゲージセンサ４９の検出信号に基づき、燃料レベルＬｆｓを読み込む。

また、図９では、ステップ４０７で、ＥＣＵ５０は、読み込まれたタンク内圧Ｐｔａが所定の基準値Ｐ１以下であるか否かを判断したが、この実施形態では、図１１のステップ５０７で、ＥＣＵ５０は、読み込まれた燃料レベルＬｆｓが所定の最大値Ｌｍａｘ以下であるか否かを判断する。ここで、最大値Ｌｍａｘは、ある１点値でもよく、ある幅をもった値でもよい。この判断結果が肯定となる場合、ＥＣＵ５０は、真空容器５３にベーパを溜めることを停止するために、ステップ４０８で給油アシスト制御弁５４を閉作動させて、処理をステップ４１０へ移行する。一方、ステップ４０７で、判断結果が否定となる場合、ＥＣＵ５０は、処理をステップ４０９で、真空容器５４にベーパを溜めることを維持するために、給油アシスト制御弁５４を開作動させて、処理をステップ４１０へ移行する。その後、ステップ４１０〜４１２の処理は、図９のそれと同じである。

以上説明したこの実施形態の蒸発燃料処理装置は、真空容器５３の容量が燃料タンク５のそれよりも大きい場合に、燃料タンク５の満タンをレベルゲージセンサ４９による燃料レベルＬｆｓに基づき検知し、真空容器５３にベーパを溜めることを制御するものである。この実施形態の構成による基本的な作用効果は、第２実施形態のそれと同じである。

［第４実施形態］
次に、本発明の蒸発燃料処理装置を具体化した第４実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。

この実施形態では、サブパージライン５５及びパージライン２９の構成の点で第２及び第３実の実施形態と異なる。図１２に、この実施形態において、自動車に搭載されたエンジンシステム及び蒸発燃料処理装置を概略構成図により示す。

この実施形態では、サブパージ制御弁５６が省略され、サブパージライン５５の先端がパージ制御弁３０より上流のパージライン２９に接続される点で、第２及び第３の実施形態における構成と異なる。また、この実施形態では、逆止弁５７より下流のサブパージライン５５にオリフィス５８が設けられる。このオリフィス５８は、サブパージライン５５のベーパのパージ流を、パージライン２９のそれよりも少なくするためにサブパージライン５５を部分的に縮径したものである。

従って、この実施形態では、パージ制御弁３０が制御されてキャニスタ２１のベーパがパージライン２９を通じて吸気通路２へパージされるときに、真空容器５３のベーパもサブパージライン５５及びパージライン２９を通じて吸気通路２へパージされることとなる。このとき、サブパージライン５５からパージライン２９を流れるベーパに合流するベーパの流量は、オリフィス５８の内径により決定される。この実施形態では、サブパージライン５５からパージライン２９に合流するベーパ流量は、キャニスタ２１から流れてくるベーパの流量よりも少なくなる。この実施形態では、第２及び第３の実施形態とは異なりサブパージ制御弁５６を省略し、その制御弁５６の制御を省略しているので、その分だけ蒸発燃料処理装置の構成を簡略化することができる。その他の基本的な作用効果は、第２及び第３の実施形態のそれと同じである。

なお、この発明は前記各実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱することのない範囲で構成の一部を適宜に変更して実施することもできる。

例えば、前記第２〜第４の実施形態では、燃料タンク５で発生したベーパを一旦溜めるために真空容器５３を設けたが、ベーパを溜めることができる容器であれば、真空容器でない容器を設けることもできる。

エンジンシステム及び蒸発燃料処理装置を示す概略構成図。 エンジンシステム及び蒸発燃料処理装置の給油時の状態を示す概略構成図。 パージ制御プログラムを示すフローチャート。 洩れ故障診断制御プログラムを示すフローチャート。 （ａ）〜（ｄ）は、ポンプアッセンブリ構成部品の動作を示す説明図。 給油アシスト制御プログラムを示すフローチャート。 エンジンシステム及び蒸発燃料処理装置を示す概略構成図。 エンジンシステム及び蒸発燃料処理装置の給油時の状態を示す概略構成図。 給油アシスト制御プログラムを示すフローチャート。 サブパージ制御プログラムを示すフローチャート。 給油アシスト制御プログラムを示すフローチャート。 エンジンシステム及び蒸発燃料処理装置を示す概略構成図。

符号の説明

１ エンジン（内燃機関）
２ 吸気通路
５ 燃料タンク
７ 給油パイプ（給油口）
２１ キャニスタ
２９ パージライン（パージ通路）
３２ 大気ライン（大気通路）
３５ パージポンプ（エアポンプ）
４５ タンク内圧センサ（内部圧力検出手段）
５０ ＥＣＵ（弁制御手段、ポンプ制御手段）
５３ 真空容器（溜め容器）
５４ 給油アシスト制御弁（第１の制御弁）
５６ サブパージ制御弁（第２の制御弁）
５７ 逆止弁
Ｐｔａ タンク内圧（内部圧力）
Ｐ１ 基準値

Claims (7)

1. 給油口を有し、燃料を貯える燃料タンクと、
   前記燃料タンクのエア抜きのために設けられた大気通路と、
   前記燃料タンクで発生する蒸発燃料を吸着するために前記燃料タンクと前記大気通路との間に設けられたキャニスタと、
   前記キャニスタに吸着された蒸発燃料を内燃機関の吸気通路へパージするためのパージ通路と
   を備えた蒸発燃料処理装置において、
   前記給油口から前記燃料タンクへの給油時に前記燃料タンクの内部圧力の上昇を抑制するための昇圧抑制手段を備えたことを特徴とする蒸発燃料処理装置。
2. 前記昇圧抑制手段は、前記燃料タンクで発生する蒸発燃料を溜めるために前記燃料タンクと前記吸気通路との間に設けられた溜め容器と、前記燃料タンクと前記溜め容器との間の前記蒸発燃料の流れを制御するための第１の制御弁と、前記溜め容器と前記吸気通路との間の前記蒸発燃料の流れを制御するための第２の制御弁と、前記吸気通路から前記溜め容器へのエアの逆流を防止するための逆止弁と、前記給油時に前記第１の制御弁を開くと共に前記第２の制御弁を閉じる弁制御手段とを含むことを特徴とする請求項１に記載の蒸発燃料処理装置。
3. 前記昇圧抑制手段は、前記燃料タンクの内部圧力を検出するための内部圧力検出手段を更に備え、前記弁制御手段は、前記給油時に前記検出される内部圧力が基準値より高いときは前記第１の制御弁を開き、前記給油時に前記検出される内部圧力が前記基準値より低いときは前記第１の制御弁を閉じることを特徴とする請求項２に記載の蒸発燃料処理装置。
4. 前記弁制御手段は、前記溜め容器に溜められた蒸発燃料を前記吸気通路へパージするために、前記内燃機関の運転時に前記第１の制御弁を開くと共に前記第２の制御弁を閉じることを特徴とする請求項２又は３に記載の蒸発燃料処理装置。
5. 給油口を有し、燃料を貯える燃料タンクと、
   前記燃料タンクのエア抜きのために設けられた大気通路と、
   前記燃料タンクで発生する蒸発燃料を吸着するために前記燃料タンクと前記大気通路との間に設けられたキャニスタと、
   前記キャニスタに吸着された蒸発燃料を内燃機関の吸気通路へパージするためのパージ通路と
   を備えた蒸発燃料処理装置において、
   前記キャニスタと前記大気通路との間に設けられたエアポンプと、
   前記給油口から前記燃料タンクへの給油時に前記キャニスタに負圧を与えるために前記エアポンプを制御するポンプ制御手段と
   を備えたことを特徴とする蒸発燃料処理装置。
6. 前記エアポンプが、少なくとも前記キャニスタの洩れ故障を診断するために前記キャニスタの中の圧力を強制的に調整する故障診断用ポンプを兼用することを特徴とする請求項５に記載の蒸発燃料処理装置。
7. 前記燃料タンクの内部圧力を検出するための内部圧力検出手段を更に備え、前記ポンプ制御手段は、前記給油時に前記検出される内部圧力が基準値となるように前記エアポンプを制御することを特徴とする請求項５に記載の蒸発燃料処理装置。

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