JP2014047754A - 蒸発燃料処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】吸着器の温度上昇を抑えて燃料吸着性能を高めたり、給油時の燃料蒸気の放散を抑えるべく吸着器の温度を十分に低下させたりできる燃料蒸気処理装置を提供する。
【解決手段】燃料タンク３１に装着され、そのタンク３１内で発生する蒸発燃料を吸着するキャニスタ４１と、キャニスタ４１から燃料を脱離させるための空気およびキャニスタ４１から脱離した燃料を含むパージガスをエンジン２の吸気通路２３ｂ内に吸入させるパージ機構４２とを備えた蒸発燃料処理装置であって、エンジン２に吸入される吸入空気を通す冷却通路５１中にキャニスタ４１を露出させ、その冷却通路５１中に吸入空気が流れるときにキャニスタ４１を冷却することができる吸着器温度調節機構５８を設けている。
【選択図】図１

Description

本発明は、蒸発燃料処理装置に関する。

内燃機関で駆動される車両には、燃料タンク内等で発生する蒸発燃料を活性炭等を内蔵する吸着器（以下、キャニスタともいう）に吸着させておき、内燃機関の運転中にキャニスタから燃料を脱離させて内燃機関に消費させる蒸発燃料処理装置が装備されている。また、近時の車両においては、給油時に燃料蒸気の放散を抑えることが高度に要求されており、キャニスタの性能向上が求められている。

従来の蒸発燃料処理装置としては、キャニスタを燃料タンクの内底部側であって燃料注入口の近傍に配置してキャニスタの冷却効率と吸着性能を高める一方、内燃機関で使用されなかった高温の余剰燃料を燃料タンク内に戻すリターン通路をキャニスタ近傍に通してパージ動作時のキャニスタの脱離性向上を図るようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開平０８−０４２４０５号公報

しかしながら、上述のような従来の蒸発燃料処理装置にあっては、燃料タンク内の燃料温度が高いと、燃料吸着が必要なときでも燃料液中に浸ったキャニスタが燃料により暖められてしまったり、給油によるキャニスタの冷却効果が燃料タンク内の高温の燃料によって損なわれたりしていた。そのため、吸着器であるキャニスタの温度を低下させてその燃料吸着性能を高めたり、給油時に燃料蒸気の放散を抑えるべくキャニスタの温度を十分に低下させたりすることが困難であった。

そこで、本発明は、吸着器の温度上昇を抑えて燃料吸着性能を高めたり、給油時の燃料蒸気の放散を抑えるべく吸着器の温度を十分に低下させたりすることができる燃料蒸気処理装置を提供することを目的とする。

本発明に係る燃料蒸気処理装置は、上記目的達成のため、（１）燃料タンクに装着され、該燃料タンク内で発生する蒸発燃料を吸着する吸着器と、前記吸着器から燃料を脱離させるための空気および前記吸着器から脱離した燃料を含むパージガスを内燃機関の吸気管内に吸入させるパージ動作を実行するパージ機構と、を備えた蒸発燃料処理装置であって、前記内燃機関に吸入される吸入空気を通す冷却通路中に前記吸着器を露出させ、該冷却通路中に前記吸入空気が流れるときに前記吸着器を冷却することができる吸着器温度調節機構を設けたことを特徴とする。

本発明の蒸発燃料処理装置では、吸着器の一部が内燃機関の吸入空気を通す冷却通路中に露出するよう設置されることから、吸入空気が冷却通路を流れるときにキャニスタが冷却されることになる。したがって、吸入空気を冷却通路に適時に通過させることで、キャニスタの温度上昇を抑えて燃料吸着性能を高めたり、給油時の燃料蒸気の放散を抑えるべくキャニスタの温度を給油時に十分に低下させたりすることができる。

なお、給油時の燃料蒸気の放散を抑えるべくキャニスタの温度を低下させる場合、例えば燃料残量の低下を警告システムが警告する状態が発生すると、その警告状態下で車両が停止するまでの走行期間中に、吸着器温度調節機構によりキャニスタの冷却を実行させることができる。勿論、給油の蓋然性が高いことを、他の何らかのセンサ情報から把握することも考えられる。

本発明の蒸発燃料処理装置において、（２）前記吸着器温度調節機構は、前記吸着器の温度が外気温度より高いときに前記冷却通路に前記吸入空気を流し、前記吸着器の温度が前記外気温度より低いときに前記冷却通路中の前記吸入空気の流れを制限する流量制御部を有していてもよい。

この場合、吸着器の温度が外気温度より高いときに冷却通路に外気が導入され、吸着器が確実に冷却されることになる。勿論、吸着器の温度と外気温度との温度差が一定温度に達したときに冷却通路に外気を導入することができる。

上記（２）の構成を有する蒸発燃料処理装置において、（３）前記流量制御部は、前記冷却通路のうち前記吸着器より上流側の上流側通路部分で前記吸入空気の流量を制御可能な上流側の流量制御弁と、前記冷却通路のうち前記吸着器より下流側の下流側通路部分で前記吸入空気の流量を制御可能な下流側の流量制御弁とを有しており、前記吸着器の温度が前記外気温度より低くなったことを条件に前記上流側の流量制御弁の開度を縮小させ、前記上流側の流量制御弁の開度縮小状態下で前記下流側の流量制御弁の開度を縮小させてもよい。

この場合、吸着器の温度が外気温度より低くなると、上流側の流量制御弁の開度が小さくなって高温の外気の導入が制限され、その状態下で下流側の流量制御弁の開度が小さくなるまでの間に、上流側および下流側の流量制御弁間の冷却通路内に負圧を発生させることができる。したがって、燃料タンク内の燃料と吸着器との間に温度差があっても、吸着器が燃料吸着時に燃料タンク内（特に、ケース外）の高温の燃料により暖められたり、燃料脱離時に燃料タンク内の燃料により冷却されたりし難くなり、吸着器の温度を適温に保持できる。

上記（３）の構成を有する蒸発燃料処理装置において、（４）前記流量制御部は、前記上流側の流量制御弁の前記開度縮小状態下で、前記上流側の流量制御弁と前記下流側の流量制御弁との間の前記冷却通路の圧力を予め設定された負圧状態に保持するよう、前記下流側の流量制御弁の開度を制御するものであってもよい。

この場合、上流側および下流側の流量制御弁間の冷却通路内に発生する負圧を必要な時間中は持続させることができ、吸着器が燃料吸着時に燃料タンク内の燃料により暖められたり冷却されたりするのを有効に抑制して、吸着器の吸着性能や脱離性能を安定確保することができる。

上記（４）の構成を有する蒸発燃料処理装置において、（５）前記流量制御部は、前記上流側の流量制御弁の前記閉弁状態下で、前記上流側の流量制御弁と前記下流側の流量制御弁との間の前記冷却通路の圧力が予め設定された閾値圧力に達したとき、前記下流側の流量制御弁を閉弁させるものであってもよい。

これにより、冷却通路が形成された部材を保護しつつ、内燃機関の過負荷を回避することもできる。

本発明の蒸発燃料処理装置においては、（６）前記燃料タンク内の燃料を汲み上げて吐出し前記内燃機関に供給する燃料ポンプと、前記燃料ポンプから吐出された燃料を前記吸着器に向けて還流させることができる燃料還流機構とが、前記燃料タンク内に設置されるとともに、前記吸着器を収納するケース部材が、前記燃料タンク内に設置され、前記ケース部材には、前記冷却通路と、前記燃料還流機構からの還流燃料が流入する燃料収容室とがそれぞれ形成され、前記燃料収容室内には、前記吸着器が熱伝達可能に露出していてもよい。

この構成により、燃料還流機構が燃料ポンプからの吐出燃料を還流させるとき、燃料ポンプ中で加圧・加熱されて昇温したその燃料が燃料収容室に収容され、燃料収容室内に露出した吸着器が燃料収容室内の燃料によって暖められる。したがって、燃料ポンプが作動する内燃機関の運転時に吸着器の脱離性能を高めることができる。

上記（６）の構成を有する蒸発燃料処理装置において、（７）前記燃料還流機構は、前記パージ機構により前記パージ動作が実行される前もしくは実行されるとき、前記燃料ポンプから吐出された燃料を前記燃料収容室内に還流させてもよい。

この場合、パージ機構によりパージ動作が実行されるに際して、吸着器の脱離性能を確実に高めることができる。

なお、給油の開始は、例えば燃料残量の低下を警告するシステム等を備える場合に、その残量検知用のセンサ等によって検出することができるが、給油口のキャップを覆う開閉式のフュエルリッドを開放するための開蓋操作がされたことを検出したり、そのフュエルリッドや給油口キャップの開放を検出したりすることによっても検出可能である。また、給油口のキャップが外されたことや、給油の蓋然性が高いことを示す他の何らかのセンサ情報から把握することが考えられる。

本発明によれば、内燃機関の吸入空気を用いてキャニスタおよび燃料タンク内の燃料を適時に冷却できるので、キャニスタの温度上昇を抑えて燃料吸着性能を高めたり、給油時の燃料蒸気の放散を抑えるべくキャニスタの温度を給油時に十分に低下させたりすることができる蒸発燃料処理装置を提供することができる。

本発明の第１実施形態に係る蒸発燃料処理装置を搭載した車両の、走行駆動用の内燃機関とその燃料系システムとを含む要部の概略構成図である。 本発明の第１実施形態に係る蒸発燃料処理装置における通路配策形態の一例の説明図であり、図２（ａ）はその要部平面図、図２（ｂ）はその要部平面断面図、図２（ｃ）は図２（ｂ）のIIＣ方向に見た場合の冷却通路の展開イメージを示す図である。 図３（ａ）は本発明の第２実施形態に係る蒸発燃料処理装置を示すその吸着器温度調節機構の要部構成図であり、図３（ｂ）はその冷却通路の展開イメージを示す図である。 本発明の第３実施形態に係る蒸発燃料処理装置を搭載した車両の、走行駆動用の内燃機関とその燃料系システムとを含む要部の概略構成図である。 本発明の第３実施形態に係る蒸発燃料処理装置における通路配策形態の一例の説明図であり、図５（ａ）はその要部平面図、図５（ｂ）はその要部の変形態様を示す平面図である。 本発明の第４実施形態に係る蒸発燃料処理装置を搭載した車両の、走行駆動用の内燃機関とその燃料系システムとを含む要部の概略構成図である。 本発明の第４実施形態に係る蒸発燃料処理装置における通路配策形態の一例の説明図であり、図７（ａ）はそのキャニスタより上方の水平断面で下方側に見た要部の断面図、図７（ｂ）はそのキャニスタより下方の水平断面で上方側に見た要部の断面図、図７（ｃ）はその冷却通路の展開イメージを示す図である。 本発明の第４実施形態に係る蒸発燃料処理装置における通路配策形態の変形例の説明図であり、図８（ａ）はそのキャニスタより上方の水平断面で下方側に見た要部の断面図、図８（ｂ）はそのキャニスタより下方の水平断面で上方側に見た要部の断面図、図８（ｃ）はその冷却通路の展開イメージを示す図である。 図９（ａ）は本発明の第４実施形態に係る蒸発燃料処理装置におけるケース内の空気導入側室および燃料導入室の間の分離壁の変形例を示すキャニスタ上方側での平面断面図であり、図９（ｂ）は図９（ａ）のＩＸＢ矢視方向に見た１つの空気導入室内の冷却通路の配置形態を示す模式図である。

以下、本発明の好ましい実施形態について、図面を参照しつつ説明する。

（第１実施形態）
図１に、本発明の第１実施形態に係る蒸発燃料処理装置を搭載した車両の要部構成、すなわち、走行駆動用の内燃機関とその燃料供給および燃料パージを行う燃料系システムの機構を示している。本実施形態の内燃機関は、揮発性の高い燃料を使用するもので、例えば４輪の自動車に走行駆動用に搭載されている。

まず、構成について説明する。

図１にその要部構成を示すように、本実施の形態に係る車両１は、エンジン２と、燃料タンク３１を有する燃料供給機構３と、蒸発燃料処理装置を構成する燃料パージシステム４とを含んで構成されている。

エンジン２は、火花点火式の多気筒内燃機関、例えば４サイクルの直列４気筒エンジンによって構成されている。

エンジン２の複数の気筒２ａ（図１中に１つのみ図示する）には、それぞれピストン１１が設けられて燃焼室１３が形成されており、吸気バルブ１６および排気バルブ１７が装着されている。また、複数の気筒２ａの吸気ポート部分には、それぞれインジェクタ２１（燃料噴射弁）が装着されており、複数のインジェクタ２１は、デリバリーパイプ２２に接続されている。

デリバリーパイプ２２には、燃料タンク３１内の後述する燃料ポンプ３２から、揮発性の高い燃料（例えばガソリン）がエンジン２に要求される燃圧（燃料圧力）に加圧されて供給されるようになっている。

エンジン２の吸気ポート部分２ｂには吸気管２３が接続されており、この吸気管２３には、吸気脈動や吸気干渉を抑える所定容積のサージタンク２３ａが設けられている。

吸気管２３の内部には吸気通路２３ｂが形成されており、吸気通路２３ｂ上には、スロットルアクチュエータ２４ａにより開度調整可能に駆動されるスロットルバルブ２４が設けられている。このスロットルバルブ２４は、吸気通路２３ｂの開度を調整することにより、エンジン２に吸入される吸入空気量を調整するようになっている。

燃料供給機構３は、車両に搭載された燃料タンク３１と、この燃料タンク３１内に設置された燃料ポンプ３２と、燃料タンク３１および燃料ポンプ３２を接続する燃料供給管３３と、燃料ポンプ３２の上流側に設けられたフィルタ３４付きの吸入配管３５とを含んで構成されている。

燃料タンク３１は、車両１の車体の下部側に給油による燃料補給ができるように配置された所定容積の燃料貯留容器であり、エンジン２で消費される燃料を貯留するようになっている。そして、燃料タンク３１の所定位置に、フィードポンプとしての燃料ポンプ３２が配置され図示しない支持機構によって支持されている。

燃料ポンプ３２は、燃料タンク３１内の燃料を汲み上げて所定のフィード燃圧以上に加圧することができる吐出能力（吐出量および吐出圧）可変タイプのもので、例えば円周流ポンプで構成されている。この燃料ポンプ３２は、詳細な内部構成を図示しないが、ポンプ作動用の羽根車と、その羽根車を駆動する内蔵モータとを有している。

そして、燃料ポンプ３２は、その内蔵モータの駆動電圧と負荷トルクとに応じてポンプ作動用の羽根車の回転速度および回転トルクのうち少なくとも一方を変化させることで、その単位時間当りの吐出能力を変化させることができるようになっている。

また、燃料供給管３３は、燃料ポンプ３２およびデリバリーパイプ２２を相互に接続するよう、燃料タンク３１内の一端からエンジン２の近傍の他端まで延びている。

吸入配管３５は、燃料タンク３１の上流側に図示しない吸入通路を形成するとともに、その吸入通路の最上流部分に燃料フィルタ３４が配置されている。この燃料フィルタ３４は、燃料ポンプ３２に吸入される燃料をろ過する公知のものである。

なお、説明の便宜上、以下の説明においては、燃料タンク３１内で燃料供給管３３から分岐する分岐管３３ｂにフィード燃圧を制御するプレッシャレギュレータ３６（設定圧で開弁するリリーフ弁、あるいは減圧弁でもよい）が設けられており、燃料供給機構３の燃料ポンプ３２は専らその吐出量のみを変化させるものとする。ここで、分岐管３３ｂおよびプレッシャレギュレータ３６は、燃料ポンプ３２からの燃料の吐出圧に応じて燃料タンク３１内に余剰燃料を還流させることができる。

一方、燃料タンク３１には、燃料タンク３１から車両の側方または後方側に延びるように、給油管３７が突出して設けられている。そして、給油管３７の突出方向の先端には、給油口３７ａが設けられており、給油口３７ａはキャップ３７ｂにより閉止されている。また、給油口３７ａは、車両１のボディ（詳細図示せず）に設けられたフュエルインレットボックス３８内に配置されている。そして、フュエルインレットボックス３８は、給油時に開放され、非給油時にはフュエルリッド３９によって閉塞されるようになっている。

給油管３７には、少なくとも自重により（図示しないスプリングからの付勢力により）閉弁姿勢をとることで、燃料タンク３１の内部から給油管３７内の上流部分への燃料の逆流・流出を阻止する逆流阻止弁３７ｖが設けられている。この逆流阻止弁３７ｖは、給油時の流下燃料等により開弁操作されるとき、燃料タンク３１の内部と給油管３７内の上流部とを連通させることができるようになっている。

燃料の給油時には、車室内の図示しないフュエルリッド開放要求レバーが操作され、そのレバー操作に応じてフュエルリッド３９が開放される。そして、給油口３７ａに着脱可能に取り付けられたキャップ３７ｂを取り外すことにより、給油口３７ａから燃料タンク３１内に燃料を注入できるようになっている。

燃料パージシステム４は、燃料タンク３１と吸気管２３との間に介装されており、詳しくは、燃料タンク３１とサージタンク２３ａとに配管接続されている。

この燃料パージシステム４は、燃料タンク３１内で発生する蒸発燃料（燃料蒸気ともいう）を吸着・保持することができるキャニスタ４１（吸着器）と、このキャニスタ４１から燃料を脱離させて吸気管２３内に放出させるパージ機構４２と、そのパージ機構４２の動作を制御するパージ制御機構４５とを含んで構成されている。

また、燃料パージシステム４は、燃料タンク３１内で発生する蒸発燃料をエンジン２の吸気時に吸気通路２３ｂに放出させて燃焼させることができるようになっている。

キャニスタ４１は、機密性を有するキャニスタケース４１ａの内部に活性炭等の吸着材４１ｂを内蔵したものであり、燃料タンク３１内にその内底面３１ｂからわずかに離間するよう設置されている。このキャニスタ４１の内部（吸着材収納空間）は、エバポ配管６１および気液分離バルブ６２を介して燃料タンク３１内の上部空間に連通するようになっている。したがって、キャニスタ４１は、燃料タンク３１内で燃料が蒸発し、燃料タンク３１内の上部空間に蒸発燃料が溜まるとき、吸着材４１ｂによって蒸発燃料を吸着することができる。また、燃料タンク３１内の燃料の液面上昇や液面変動時には、逆止弁機能を有する気液分離バルブ６２が浮上してエバポ配管６１の先端部を閉止するようになっている。

パージ機構４２は、キャニスタ４１の内部を吸気管２３の吸気通路２３ｂのうちサージタンク２３ａの内部部分に連通させるパージ通路配管４３と、キャニスタ４１の内部を大気側、例えばフュエルインレットボックス３８の内方の大気圧空間に開放させる大気通路配管４４とを有している。

パージ機構４２は、エンジン２の運転時にサージタンク２３ａの内部に負圧が発生するとき、キャニスタ４１の内部の一端側にパージ通路配管４３を通して負圧を導入させつつ、キャニスタ４１の内部の他端側に大気通路配管４４を通して大気を導入させることができる。したがって、パージ機構４２は、キャニスタ４１の吸着材４１ｂに吸着されてキャニスタ４１内に保持されている燃料を、キャニスタ４１から脱離（放出）させてサージタンク２３ａの内部に吸入させることができる。

パージ制御機構４５は、パージ用の負圧切替電磁弁（以下、パージ用ＶＳＶという）４６と、このパージ用ＶＳＶ４６を制御する電子制御ユニット（以下、ＥＣＵという）４７と、キャニスタ４１の温度を検知するキャニスタ温度センサ４８と、燃料タンク３１内の燃料残量を計測するセンダーゲージ４９（残量不足を検出するセンサや残量算出プログラム等でもよい）と、外気温度センサ６６とを含んで構成されている。

パージ用ＶＳＶ４６は、パージ通路配管４３の途中に設けられている。このパージ用ＶＳＶ４６は、パージ通路配管４３の途中の開度を変化させることで、キャニスタ４１から脱離させる燃料量を可変制御できるようになっている。具体的には、パージ用ＶＳＶ４６は、その励磁電流をデューティ制御されることで開度を変化させることができ、そのデューティ比に応じたパージ率で、吸気管２３内の吸気負圧によりキャニスタ４１から脱離した燃料を空気と共にパージガスとしてサージタンク２３ａ内に吸入させることができる。

ＥＣＵ４７は、各種センサ情報に基づいて、パージ用ＶＳＶ４６の開度（例えば、デューティ比）を制御することにより、パージ率を制御することができる。

このように、燃料パージシステム４は、燃料タンク３１からエンジン２への燃料供給機構３、特に燃料タンク３１内で生じた蒸発燃料を吸着するキャニスタ４１と、そのキャニスタ４１に空気を通してキャニスタ４１から燃料を脱離させ、その燃料および空気を含むパージガスを吸気管２３内に放出させるパージ動作を実行するパージ機構４２と、パージ用ＶＳＶ４６によりパージガスの吸気管２３内への吸入量を制御してエンジン２における空燃比の変動を抑制するパージ制御機構４５と、を備えている。

この燃料パージシステム４は、エンジン２が停止している状態であっても、燃料タンク３１内で気化した燃料ベーパをキャニスタ４１に吸着させることができる。また、燃料パージシステム４は、例えばエンジン２の所定の運転状態下でスロットルバルブ２４の開度が予め設定された設定開度より小さい状態となるとき、パージ用ＶＳＶ４６を開弁させるようになっている。

一方、キャニスタ４１は、燃料タンク３１の内部に配置されたケース部材５０に収納されており、このケース部材５０を介して燃料ポンプ３２と共に燃料タンク３１内の所定位置に支持されている。

このケース部材５０には、エンジン２に吸入される吸入空気を通す冷却通路５１と、燃料タンク３１内に貯留された燃料の一部を収容する燃料収容室５２と、パージ通路配管４３および大気通路配管４４を通す配管挿入路５３，５４とが、それぞれに形成されている。

キャニスタ４１のキャニスタケース４１ａは、ケース部材５０の素材以上の伝熱特性（具体的には熱伝導率、空気との間の熱伝達率、および、燃料との間の熱伝達率）を有する素材からなり、その外周壁部４１ｃを冷却通路５１および燃料収容室５２のそれぞれの内部に熱伝達可能に露出させている。

具体的には、ケース部材５０は、キャニスタ４１を収納する外筒壁部５０ａと、その外筒壁部５０ａの内方に一定の離間距離を隔てて同軸的に配置された内筒壁部５０ｂと、これら外筒壁部５０ａおよび内筒壁部５０ｂの間で両筒壁部５０ａ，５０ｂの径方向および軸方向に延びる少なくとも一対の分離壁５０ｃと、を有している。

そして、このケース部材５０の外筒壁部５０ａおよび内筒壁部５０ｂの間で少なくとも一対の分離壁５０ｃによって複数に分割された分割筒状（図２（ａ）、図２（ｂ）中ではそれぞれ半円筒状横断面）の内室部分５５ａ，５５ｂに、冷却通路５１および燃料収容室５２が形成されている。ここで、一方の大気側の内室部分５５ａは、燃料タンク３１の内部空間からは遮断されており、燃料タンク３１の外部の大気圧空間およびエンジン２の吸気通路２３ｂにのみ連通可能である。他方の内室部分５５ｂは、燃料タンク３１の内部空間に連通可能である。

具体的には、内室部分５５ａに形成される冷却通路５１は、図２（ｃ）に示すように、外筒壁部５０ａおよび内筒壁部５０ｂの間の複数の通路壁５０ｅ，５０ｆによって、複数回折り返すように蛇行する通路形状をなしている。また、内室部分５５ｂに形成される燃料収容室５２は、図２（ｂ）に示すように、外筒壁部５０ａに等角度間隔に形成された複数の連通口５５ｈによって燃料タンク３１の内部に貯留された燃料が出入り自由となっている。

さらに、給油管３７の下流側部分３７ｄは、外筒壁部５０ａのうちケース部材５０の内室部分５５ａを覆う半円筒部分に連結されており、給油管３７を通して燃料タンク３１内に給油燃料が注入されるとき、その燃料を燃料収容室５２内に流入させるようになっている。したがって、燃料タンク３１内の燃料温度が比較的高い状態であっても、燃料収容室５２内に流入する燃料の温度が給油燃料温度に近い低温となり、燃料収容室５２内にキャニスタケース４１ａの外周壁部４１ｃの一部を露出させるキャニスタ４１が、燃料収容室５２内の低温の燃料によって効果的に冷却されるようになっている。

なお、ケース部材５０の燃料収容室５２は、その下部側で複数の連通口５５ｈによって燃料タンク３１の内部に連通するのに加えて、その上部側でもケース部材５０の上端開口部５５ｊを通して燃料タンク３１の内部に連通している。

一対の分離壁５０ｃは、キャニスタ４１の上下で一体に連結して内室部分５５ａ，５５ｂを気密的に仕切る構成であれば、図１に示すように、燃料収容室５２側の内筒壁部５０ｂを無くしてもよい。この場合、外筒壁部５０ａと半円筒状の内筒壁部５０ｂおよび一対の分離壁５０ｃとによって内室部分５５ａが形成される。

また、図２（ａ）に示すように、外筒壁部５０ａおよび内筒壁部５０ｂを略同一長さの円筒形状とし、キャニスタ４１の上下に円板状の空間を形成することもできる。パージ通路配管４３および大気通路配管４４のキャニスタ４１への接続位置は、それぞれ任意である。

キャニスタケース４１ａの外周壁部４１ｃのうち冷却通路５１内に露出する冷却壁面部分４１ｃ１（図２（ｂ）参照）は、冷却空気との間の熱伝達率がケース部材５０の冷却通路５１の内壁面部５１ａのそれ以上（同等かそれより大きい熱伝達率）に大きく設定されている。また、キャニスタケース４１ａの外周壁部４１ｃのうち燃料収容室５２内に露出する冷却壁面部分４１ｃ２は、燃料との間の熱伝達率がケース部材５０の燃料収容室５２の内壁面部５２ａのそれ以上に大きく設定されている。

そして、キャニスタ４１が燃料吸着時の発熱（活性炭の燃料吸着時の発熱）等によって外気温度より高温になっているときに、エンジン２に吸入される吸入空気がケース部材５０の冷却通路５１を通過させると、冷却通路５１中にキャニスタケース４１ａの外周壁部４１ｃの一部（冷却壁面部分４１ｃ１）を露出させているキャニスタ４１が、吸入空気によって冷却される。

また、キャニスタ４１の内部の温度が燃料吸着時の発熱等によって燃料タンク３１内の燃料の温度より高温になるとき、燃料収容室５２中にキャニスタケース４１ａの外周壁部４１ｃの一部（冷却壁面部分４１ｃ２）を露出させているキャニスタ４１が、燃料タンク３１内の燃料によって効果的に冷却される。

さらに、燃料タンク３１内の燃料の温度およびキャニスタ４１が共に外気温度より高温になっているとき、エンジン２に吸入される吸入空気がケース部材５０の冷却通路５１を通過すると、キャニスタ４１が冷却されるだけでなく、燃料タンク３１内の燃料のうちキャニスタ４１に直接接触する燃料収容室５２内の燃料がキャニスタ４１と共に冷却される。

したがって、キャニスタ４１の内部温度や燃料タンク３１内の燃料の温度が外気温度より高いとき、ケース部材５０の冷却通路５１に冷却空気を通したりその通過流量を増加させたりすることで、キャニスタ４１を的確に冷却することができる。

ケース部材５０の冷却通路５１を通過する冷却空気の流量は、冷却通路５１の途中に配置された冷却制御バルブ５６の開度に応じて可変制御できるようになっており、この冷却制御バルブ５６は、ＥＣＵ４７によって開閉制御または開度制御（以下、いずれかの制御を指して単に開閉制御という）されるようになっている。

これら冷却制御バルブ５６およびＥＣＵ４７は、冷却通路５１に冷却空気を通過させるようケース部材５０に接続された上流側および下流側の冷却配管５７ａ，５７ｂと共に、吸着器温度調節機構５８を構成している。

この吸着器温度調節機構５８は、キャニスタ４１の温度が外気温度センサ６６により検出される外気温度より高いときには冷却通路５１に吸入空気を流すことを許容する一方、キャニスタ４１の温度が外気温度より低いときには冷却通路５１中の吸入空気の流れを制限する流量制御部として、冷却制御バルブ５６およびＥＣＵ４７を有している。

また、ＥＣＵ４７は、例えば燃料タンク３１内の燃料残量を計測するセンダーゲージ４９等の検出情報から一定走行距離内に燃料残量が不足することが予測される場合に、残量不足を警告する警告システムの機能を併有している。

このＥＣＵ４７は、燃料残量の低下を警告する警告発生状態（燃料警告等が点灯している状態等）が発生すると、キャニスタ４１の温度が外気温度センサ６６により検出される外気温度より高いか否かを判定する。そして、キャニスタ４１の温度が外気温度センサ６６により検出される外気温度より高いと判定したときには、その警告状態下で車両が停止するまでの走行期間中において冷却制御バルブ５６を開弁させ、冷却通路５１を通過する冷却空気によりキャニスタ４１の冷却を実行させるようになっている。

なお、ＥＣＵ４７は、何らかのセンサ情報に基づき、残量警告状態下で燃料タンク３１への給油が実行されるか否かあるいはその給油実行の蓋然性が高くなるか否かを判定し、燃料タンク３１への給油がなされる（給油実行の蓋然性が高い）と判定したときに、燃料蒸気の放散を抑えるべくキャニスタ４１を冷却させるものでもよい。また、エンジン２の停止時に他の動力源により空気吸引機構を作動させて、冷却通路５１を通過する冷却空気によりキャニスタ４１の冷却を実行させるようにすることも考えられる。

次に、作用について説明する。

上述のように構成された本実施形態の蒸発燃料処理装置では、エンジン２に吸入される吸入空気を通す冷却通路５１中にキャニスタ４１のキャニスタケース４１ａの外周壁部４１ｃの一部を露出させていることから、適時に、例えばキャニスタ４１の温度が外気温度より高いときに、冷却通路５１中に吸入空気が流される。一方、キャニスタ４１は、蒸発燃料の吸着によって専らその周囲の温度度より高温となり、燃料ポンプ３２やプレッシャレギュレータ３６が設けられた燃料タンク３１内の燃料も、エンジン２の運転中に比較的高温となる。したがって、エンジン２の吸入空気を用いる簡単な吸着器温度調節機構５８によりキャニスタ４１および燃料タンク３１内の燃料を冷却し、キャニスタ４１の温度上昇を抑えて燃料吸着性能を従来より高めたり、給油時の燃料蒸気の放散を抑えるべくキャニスタの温度を給油時に十分に低下させたりすることができる。しかも、エンジン２の吸気負圧を利用するので、空冷のために圧縮機等の他の機器や負圧源を別設する必要がない。

また、本実施形態では、吸着器温度調節機構５８のＥＣＵ４７が、キャニスタ４１の温度が燃料吸着による吸着材４１ｂの発熱等によって外気温度よりも高くなっているときに冷却通路５１に吸入空気を流すことを許容する一方、キャニスタ４１の温度が外気温度より低くなっているときに冷却制御バルブ５６と協働して冷却通路５１中の吸入空気の流れを制限する。したがって、冷却通路５１に外気が導入されるときには、キャニスタ４１が確実に冷却可能となる。

さらに、本実施形態では、燃料タンク３１内の燃料残量の低下を警告する警告発生状態が発生すると、キャニスタ４１の温度が外気温度より高いか否かを判定し、キャニスタ４１の温度が外気温度より高いと判定したときに、その警告状態下で車両が停止するまでの走行期間中は冷却制御バルブ５６を開弁させて、冷却通路５１を通過する冷却空気によりキャニスタ４１の冷却を実行させる。したがって、キャニスタ４１の温度を給油開始時やその直後には十分に低下させ、給油時の燃料蒸気の放散を有効に抑制することができる。

加えて、給油時には、給油管３７を通して燃料タンク３１内に給油燃料が優先的に注入されるので、燃料タンク３１内の燃料温度が比較的高い状態であっても、燃料収容室５２内に流入する燃料の温度が給油燃料温度に近い低温となる。その結果、燃料収容室５２内にそのキャニスタケース４１ａの外周壁部４１ｃの一部を露出させるキャニスタ４１を、特にその内部の吸着材４１ｂを、燃料収容室５２内の低温の燃料によって直接に効果的に冷却することができ、キャニスタ４１の燃料吸着性能を高めることができる。

また、燃料吸着によってキャニスタ４１の温度が上昇するとともに、燃料タンク３１内の燃料のうちキャニスタ４１に直接接触する燃料収容室５２内の燃料の温度も上昇したときに、冷却通路５１に吸入空気を流すことによって、キャニスタ４１のみならず燃料収容室５２内の燃料も効果的に冷却できるとともに、燃料タンク３１内であってケース部材５０外の燃料からキャニスタ４１に直接的に熱伝達されることがない。その結果、燃料タンク３１内であってケース部材５０外の燃料の温度が高い状態であっても、キャニスタ４１が高温の燃料によって暖められることを有効に抑制してその温度上昇を有効に抑制することができる。

このように、本実施形態の蒸発燃料処理装置においては、圧縮機等の他の機器を用いることなく、エンジン２の吸入空気を用いてキャニスタ４１および燃料タンク３１内の燃料を給油時や走行時に適時にかつ効果的に冷却できるようにしているので、キャニスタ４１の温度を低下させてその燃料吸着性能を高めたり、給油時の燃料蒸気の放散を抑えるべくキャニスタ４１の温度を給油時に十分に低下させたりすることができる。

（第２実施形態）
図３は、本発明の第２実施形態に係る蒸発燃料処理装置における吸着器温度調節機構の要部構成を示している。なお、本実施形態の蒸発燃料処理装置は、吸着器温度調節機構の構成が前述の第１実施形態と相違するものの、他の構成は第１実施形態と同様なものである。したがって、第１実施形態と同様の構成については、図３中に図１および図２中と同様の符号を付し、以下、主に第１実施形態と相違する点について説明する。

本実施形態の蒸発燃料処理装置においては、ケース部材５０の外筒壁部５０ａおよび内筒壁部５０ｂの間で少なくとも一対の分離壁５０ｃによって複数に分割された分割筒状の内室部分５５ａ，５５ｂに、第１実施形態と同様の冷却通路５１および燃料収容室５２が形成されている。

吸着器温度調節機構５８は、冷却通路５１のうちキャニスタ４１より上流側の上流側通路部分５１ｕで吸入空気の流量を制御可能な上流側の流量制御弁５６Ａと、冷却通路５１のうちキャニスタ４１より下流側の下流側通路部分５１ｄで吸入空気の流量を制御可能な下流側の流量制御弁５６Ｂと、上流側および下流側の冷却配管５７ａ，５７ｂとを有している。また、吸着器温度調節機構５８は、上流側の流量制御弁５６Ａおよび下流側の流量制御弁５６Ｂの間の閉止可能通路区間５１ｐ（図３（ｂ）参照）内の空気圧力を検出する圧力センサ６７と、エンジン２の運転状態やキャニスタ温度センサ４８、センダーゲージ４９、外気温度センサ６６および圧力センサ６７の検出情報等に基づいて上流側の流量制御弁５６Ａおよび下流側の流量制御弁５６Ｂを制御するＥＣＵ４７とを有している。

なお、本実施形態においては、下流側の流量制御弁５６Ｂよりさらに下流側に、第１実施形態の蒸発燃料処理装置における冷却制御バルブ５６に相当する最下流側の冷却制御バルブ５６Ｃが併設されている。ただし、下流側の流量制御弁５６Ｂと最下流側の冷却制御バルブ５６Ｃを兼用する１つの冷却制御バルブとしてもよい。

吸着器温度調節機構５８のＥＣＵ４７は、キャニスタ４１の温度が外気温度センサ６６により検出される外気温度より高いときには冷却通路５１に吸入空気を流すことを許容する一方、キャニスタ４１の温度が外気温度より低いときには冷却通路５１中の吸入空気の流れを制限するように、上流側の流量制御弁５６Ａ、下流側の流量制御弁５６Ｂおよび最下流側の冷却制御バルブ５６Ｃを制御するようになっている。

また、流量制御部としてのＥＣＵ４７は、少なくとも上流側の流量制御弁５６Ａおよび下流側の流量制御弁５６Ｂを異なるタイミングで開閉制御することにより、冷却通路５１中の吸入空気の流れを制限するだけでなく、その制限時に、冷却通路５１のうち少なくとも上流側の流量制御弁５６Ａおよび下流側の流量制御弁５６Ｂの間の閉止可能通路区間５１ｐ内の空気圧力を可変制御するようになっている。

すなわち、ＥＣＵ４７は、まず、上流側の流量制御弁５６Ａを開度縮小状態、例えば閉弁状態に切り替える。そして、その開度縮小状態下で、上流側の流量制御弁５６Ａと下流側の流量制御弁５６Ｂとの間の閉止可能通路区間５１ｐを予め設定された負圧状態（大気圧より低圧の空気圧）に保持するよう、圧力センサ６７の検出情報に基づいて下流側の流量制御弁５６Ｂの開度を制御する。さらに、ＥＣＵ４７は、閉止可能通路区間５１ｐの負圧状態を保持しつつ、上流側の流量制御弁５６Ａおよび下流側の流量制御弁５６Ｂを全閉させて、冷却通路５１内の空気の流れを停止させるとともに、閉止可能通路区間５１ｐの負圧状態を保持させるようになっている。

より具体的には、ＥＣＵ４７は、上流側の流量制御弁５６Ａの閉弁状態下で圧力センサ６７の検出圧力が大気圧から予め設定された閾値圧力（ケース部材５０の強度やシール性能の面から好ましい負圧値）まで低下したときに、下流側の流量制御弁５６Ｂを閉弁させる。なお、ＥＣＵ４７は、キャニスタ４１の温度および外気温度と燃料タンク３１内の燃料温度とに基づいて上流側の流量制御弁５６Ａおよび下流側の流量制御弁５６Ｂを制御してもよい。そして、例えばキャニスタ４１の温度が外気温度より若干高いものの燃料温度より低温であるときに、上流側の流量制御弁５６Ａを開度縮小状態に切り替えたり、上流側の流量制御弁５６Ａおよび下流側の流量制御弁５６Ｂを全閉させたりしてもよい。

このような本実施形態においても、エンジン２の吸入空気を用いてキャニスタ４１および燃料タンク３１内の燃料を給油時等に冷却できるようにしているので、キャニスタ４１の温度を低下させてその燃料吸着性能を高めたり、給油時の燃料蒸気の放散を抑えるべくキャニスタ４１の温度を給油時に十分に低下させたりすることができる。

しかも、本実施形態では、キャニスタ４１の温度が外気温度等より低くなると、まず、上流側の流量制御弁５６Ａの開度が小さくなって高温の外気の導入が制限され、その状態下で下流側の流量制御弁５６Ｂの開度が小さくなるまでの間に、上流側および下流側の流量制御弁５６Ａ，５６Ｂの間の冷却通路５１内に負圧を発生させることができる。

さらに、上流側および下流側の流量制御弁５６Ａ，５６Ｂの開度制御によって、上流側および下流側の流量制御弁５６Ａ，５６Ｂの間の冷却通路５１内に発生する負圧や空気流量を最適値に制御しつつその状態を必要な時間だけ持続させることができる。

したがって、燃料タンク３１内の燃料とキャニスタ４１との間に温度差があっても、キャニスタ４１が燃料吸着時にケース部材５０外のタンク内燃料により暖められたり、燃料脱離時にケース部材５０外のタンク内燃料により冷却されたりし難くなる。その結果、キャニスタ４１の温度を適温に保持して、キャニスタ４１の吸着性能や脱離性能を安定確保することができる。

加えて、本実施形態では、上流側の流量制御弁５６Ａの閉弁状態下で冷却通路５１の閉止可能通路区間５１ｐの圧力が予め設定された閾値圧力に達したとき、下流側の流量制御弁５６Ｂを閉弁させるので、冷却通路５１が形成されたケース部材５０を保護しつつ、エンジン２が過負荷となるのを回避することができる。

（第３実施形態）
図４および図５は、本発明の第３実施形態に係る蒸発燃料処理装置を搭載した車両の、走行駆動用の内燃機関とその燃料系システムとを含む要部の概略構成を示している。

本実施形態の蒸発燃料処理装置は、吸着器温度調節機構における冷却通路の配策形態が前述の第２実施形態と相違するものの、他の構成は第２実施形態と略同様なものである。したがって、第２実施形態と同様の構成については、図４および図５中に図１〜図３中と同様の符号を付し、以下、主に第２実施形態と相違する点について説明する。

本実施形態の蒸発燃料処理装置においては、第２実施形態と同様に、冷却通路５１のうちキャニスタ４１より上流側の上流側通路部分５１ｕで吸入空気の流量を制御可能な上流側の流量制御弁５６Ａが上流側の冷却配管５７ａに装着され、冷却通路５１のうちキャニスタ４１より下流側の下流側通路部分５１ｄで吸入空気の流量を制御可能な下流側の流量制御弁５６Ｂが下流側の冷却配管５７ｂに装着されている。

しかし、本実施形態では、図５に示すように、上流側の冷却配管５７ａがその上流端側で大気通路配管４４に接続され、下流側の冷却配管５７ｂがその下流端側でパージ通路配管４３に接続されている。

すなわち、大気通路配管４４は、上流側では大気圧空間に開放される１本の管となっているが、下流側ではキャニスタ４１に接続するキャニスタ側大気配管部４４ｂと上流側の冷却配管５７ａとに分岐している。一方、パージ通路配管４３は、下流側ではサージタンク２３ａ内に開放される１本の管となっているが、上流側ではキャニスタ４１に接続するキャニスタ側パージ配管部４３ｂと下流側の冷却配管５７ｂとに分岐している。

これにより、上流側の冷却配管５７ａおよび下流側の冷却配管５７ｂの配管長さを短縮しつつ、大気圧空間から内室部分５５ａを通って吸気通路２３ｂに連通する所要の冷却通路５１が形成されている。

本実施形態においても、吸着器温度調節機構５８のＥＣＵ４７は、キャニスタ４１の温度が外気温度センサ６６により検出される外気温度より高いときには冷却通路５１に吸入空気を流すことを許容する一方、キャニスタ４１の温度が外気温度より低いときには冷却通路５１中の吸入空気の流れを制限するように、上流側の流量制御弁５６Ａ、下流側の流量制御弁５６Ｂおよび最下流側の冷却制御バルブ５６Ｃを制御する。

また、ＥＣＵ４７が、キャニスタ温度センサ４８、センダーゲージ４９、外気温度センサ６６および圧力センサ６７等の検出情報に基づいて、上流側の流量制御弁５６Ａおよび下流側の流量制御弁５６Ｂを開閉制御することにより、冷却通路５１の閉止可能通路区間５１ｐ内の空気圧力を可変制御したり負圧状態に保持したりするようになっている。

このような本実施形態においても、第１、第２実施形態と同様に、エンジン２の吸入空気を用いてキャニスタ４１および燃料タンク３１内の燃料を適時に冷却できるので、キャニスタ４１の温度を低下させてその燃料吸着性能を高めたり、給油時の燃料蒸気の放散を抑えるべくキャニスタ４１の温度を給油時に十分に低下させたりすることができる。

しかも、本実施形態では、上流側の冷却配管５７ａおよび下流側の冷却配管５７ｂの配管長さを短縮するとともに、燃料タンク３１の外部の配管数を増やすことなく、キャニスタ４１を空冷するための冷却通路５１を形成することができ、低コストでキャニスタ４１の性能を向上させた蒸発燃料処理装置となる。

（第４実施形態）
図６および図７は、本発明の第４実施形態に係る蒸発燃料処理装置における吸着器温度調節機構の要部構成を示している。なお、本実施形態の蒸発燃料処理装置は、燃料供給機構の構成および吸着器温度調節機構の冷却通路形態が前述の第１実施形態と相違するものの、他の構成は第１実施形態と同様なものである。したがって、第１実施形態と同様の構成については、図６中に図１および図２中と同様の符号を付し、以下、主に第１実施形態と相違する点について説明する。

本実施形態の蒸発燃料処理装置においては、燃料タンク３１内で燃料供給管３３から分岐する分岐管３３ｂの途中に減量弁７６（開弁駆動信号により強制開弁可能な電磁式のリリーフ弁であってもよい）が設けられている。そして、分岐管３３ｂおよび減量弁７６は、ＥＣＵ４７と共に、燃料ポンプ３２から吐出された燃料の一部（単位時間内の吐出量のうち少なくとも一部、以下同様）を燃料タンク３１内に選択的に還流させる燃料還流機構７７を構成している。具体的には、ＥＣＵ４７は、パージ制御機構４５のパージ用ＶＳＶ４６を開弁させてパージ機構４２によるパージ動作を実行させるに際して、そのパージ動作を開始する所定時間前からパージ動作開始までの第１期間（パージ動作を実行させる前）とパージ動作が実行される第２期間（パージ動作を実行させるとき）とのうち少なくとも一方の期間中に、燃料ポンプ３２から吐出された燃料の一部を燃料タンク３１内に還流させるように減量弁７６を開弁させるようになっている。

また、燃料供給機構３の燃料ポンプ３２は、この燃料還流機構７７の減量弁７６と協働して、エンジン２側への燃料供給量および燃料供給圧力を変化させ得る構成となっており、ＥＣＵ４７が、エンジン２の運転状態に応じた燃料供給量および燃料供給圧力の要求値に基づいて、燃料ポンプ３２の吐出能力および減量弁７６の開度（開弁デューティ）を制御するようになっている。

ここで、燃料ポンプ３２および燃料還流機構７７は、それぞれ燃料タンク３１内に設置されており、キャニスタ４１を収納するケース部材５０も燃料タンク３１内に設置されている。

そして、ケース部材５０には、前述の冷却通路５１と併せて、燃料還流機構７７が燃料ポンプ３２から吐出された燃料の一部を燃料タンク３１内に還流させるときにその燃料を収容する燃料収容室５２が形成され、その燃料収容室５２内には、キャニスタ４１の外周壁部４１ｃの一部が熱伝達可能に露出している。

なお、図６中では、給油管３７の下流側部分３７ｄが、外筒壁部５０ａのうちケース部材５０の内室部分５５ａを覆う半円筒部分に連結されていないが、第１実施形態と同様に給油管３７を通して燃料タンク３１内に給油燃料が注入されるとき、その燃料を燃料収容室５２内に流入させるようにすることができることはいうまでもない。

図７（ａ）から図７（ｃ）に示すように、ケース部材５０の外筒壁部５０ａおよび内筒壁部５０ｂの間を分割筒状の内室部分５５ａ，５５ｂに分割する一対の分離壁５０ｃは、キャニスタ４１の上下で一体化され、キャニスタ４１を鉛直面に沿って取り囲む一枚の板状をなしている。また、内室部分５５ｂ側では、内筒壁部５０ｂはキャニスタ４１のキャニスタケース４１ａの外周壁部４１ｃをなす部分のみとなっており、燃料収容室５２はキャニスタ４１の上下に及びつつ分離壁５０ｃの片面側でキャニスタ４１の表面全域に接する凹状となっている。

一方、内室部分５５ａ側では、内筒壁部５０ｂはキャニスタ４１の上面より上方まで延びており、図７（ａ）に示すように、キャニスタ４１の上方に、半円筒状の内筒壁部５０ｂと分離壁５０ｃとで取り囲まれ大気通路配管４４を通して大気圧空間に連通する半円板状の上部空間５０ｊが形成されている。また、図７（ｂ）に示すように、キャニスタ４１の下方には、内筒壁部５０ｂと分離壁５０ｃとで取り囲まれパージ通路配管４３を通してサージタンク２３ａ内に連通する半円板状の下部空間５０ｋが形成されている。そして、キャニスタ４１の大気導入口４１ｅが上部空間５０ｊ内に開放され、キャニスタ４１のパージガス出口４１ｇが下部空間５０ｋ内に開放されている。

さらに、内室部分５５ａに形成される冷却通路５１は、図７（ｃ）に示すように、外筒壁部５０ａおよび内筒壁部５０ｂの間の複数の通路壁５０ｅ，５０ｆによって、複数回折り返すように蛇行する通路形状をなしている。また、内室部分５５ｂに形成される燃料収容室５２は、例えば図７（ｂ）に示すように、外筒壁部５０ａに等角度間隔に形成された複数の連通口５５ｈによって燃料タンク３１の内部に貯留された燃料が出入り自由となっている。

本実施形態においても、第１、第２実施形態と同様に、エンジン２の吸入空気を用いてキャニスタ４１および燃料タンク３１内の燃料を適時に冷却できるので、キャニスタ４１の温度を低下させてその燃料吸着性能を高めたり、給油時の燃料蒸気の放散を抑えるべくキャニスタ４１の温度を給油時に十分に低下させたりすることができる。

しかも、本実施形態では、燃料還流機構７７が燃料ポンプ３２からの吐出燃料の一部を燃料タンク３１内に還流させるとき、特にパージ機構４２によりパージ動作が実行されるとき、燃料ポンプ３２中で昇温したその燃料が燃料収容室５２に収容されるので、燃料収容室５２内に露出したキャニスタ４１が燃料収容室５２内の燃料によって暖められる。したがって、燃料ポンプ３２が作動するエンジン２の運転時、特にパージ動作実行時に、燃料収容室５２内の燃料によってキャニスタ４１の温度を上昇させ、キャニスタ４１の脱離性能を高めることができる。

なお、本実施形態においては、冷却通路５１を形成するための配管とパージ用の通路を形成する配管とを独立して設けていたが、冷却通路５１に大気通路配管４４からの大気を導入しつつ、冷却通路からパージ通路配管４３を通してサージタンク２３ａ内に吸入空気を通過させるように、第３実施形態の上流側および下流側の冷却配管５７ａ，５７ｂで形成される分岐通路相当部分と内室部分５５ａ内の冷却通路５１とをケース部材５０内の通路として形成するようにしてもよい。

すなわち、図８（ａ）にそのような通路配策形態の変形例を示すように、内筒壁部５０ｂの上端側に、キャニスタ４１の上方で内筒壁部５０ｂの内外を連通させる切欠き部５６ｎを形成するとともに、キャニスタ４１の大気導入口４１ｅを上部空間５０ｊ内に開放させてもよい。また、図８（ｂ）に示すように、内筒壁部５０ｂの下端側に、キャニスタ４１の下方で内筒壁部５０ｂの内外を連通させる切欠き部５６ｑを形成するとともに、キャニスタ４１のパージガス出口４１ｇを下部空間５０ｋ内に開放させてもよい。

さらに、ケース部材５０内を分割筒状の内室部分５５ａ，５５ｂに分割する分離壁５０ｃは、図９（ａ）に示すように、内室部分５５ａ，５５ｂを各一対の四分円筒状に分割するもの（外筒壁部５０ａおよび内筒壁部５０ｂの間の複数対の分離壁５０ｃとなる）であってもよい。すなわち、分離壁５０ｃの数は任意である。

また、内室部分５５ａにおいて冷却通路５１を折り返し形状とする複数の通路壁５０ｅ，５０ｆは、鉛直方向に延びるものに限定されず、鉛直方向から外れる任意の方向、例えば図９（ｂ）に示すように水平方向に延びる形状であってもよい。

なお、上述の各実施形態においては、燃料残量の低下を警告する警告発生状態が発生すると、キャニスタ４１の温度が外気温度より高いと判定されたときに、その警告状態下で車両が停止するまでの走行期間中において冷却制御バルブ５６を開弁させて、冷却通路５１を通過する冷却空気によりキャニスタ４１の冷却を実行するようにしていたが、実際の給油の開始を、例えば残量検知用のセンダーゲージ４９等のセンサによって検出し、警告発生状態が発生しないものの給油の蓋然性が高い状態か否かを過去の給油時の残量値等の履歴情報から判定して、一定確率以上の給油の可能性が生じたときには、その時点から車両が停止するまでの走行期間中において冷却制御バルブ５６を開弁させるといったことも考えられる。

また、給油口３７ａのキャップ３７ｂを覆う開閉式のフュエルリッド３９を開放するための開蓋操作がされたことを検出したり、そのフュエルリッド３９や給油口キャップ３７ｂの開放を検出したりすることによっても給油の開始直前であることを検出してから、エンジン２以外の他の負圧源や圧縮機等の他の機器を併用して冷却通路５１内に冷却空気を導入するといったこと（給油前の空冷と併用する場合を含む）も考えられる。勿論、給油の蓋然性が高いことを示す他の何らかのセンサ情報から把握することも考えられる。

以上説明したように、本発明に係る蒸発燃料処理装置は、内燃機関の吸入空気を用いてキャニスタおよび燃料タンク内の燃料を適時に冷却することができ、キャニスタの温度上昇を抑えて燃料吸着性能を高めたり、給油時の燃料蒸気の放散を抑えるべくキャニスタの温度を給油時に十分に低下させたりすることができるという作用効果を奏する。したがって、本発明は、蒸発燃料処理装置、特に燃料タンクに接続する吸着器の温度を調節して吸着器の性能向上を図るようにした蒸発燃料処理装置全般に有用である。

１…車両、２…エンジン（内燃機関）、３…燃料供給機構、４…燃料パージシステム、２１…インジェクタ、２２…デリバリーパイプ、２３ａ…サージタンク、２３ｂ…吸気通路、３１…燃料タンク、３２…燃料ポンプ、３６…プレッシャレギュレータ（リリーフ弁、減圧弁）、３７…給油管、３９…フュエルリッド、４１…キャニスタ（吸着器）、４１ａ…キャニスタケース、４１ｂ…吸着材、４１ｃ…外周壁部、４１ｃ１，４１ｃ２…冷却壁面部分、４１ｅ…大気導入口、４１ｇ…パージガス出口、４２…パージ機構、４３ｂ…キャニスタ側パージ配管部、４４…大気通路配管、４４ｂ…キャニスタ側大気配管部、４５…パージ制御機構、４６…パージ用ＶＳＶ（流量制御部）、４７…ＥＣＵ（流量制御部）、４８…キャニスタ温度センサ、４９…センダーゲージ（残量検知部）、５０…ケース部材、５０ａ…外筒壁部、５０ｂ…内筒壁部、５０ｃ…分離壁（一対の分離壁）、５０ｅ，５０ｆ…通路壁、５１…冷却通路、５１ｐ…閉止可能通路区間、５２…燃料収容室、５５ａ，５５ｂ…内室部分、５５ｈ…連通口、５６，５６Ｃ…冷却制御バルブ（流量制御部）、５６Ａ…上流側の流量制御弁（流量制御部）、５６Ｂ…下流側の流量制御弁（流量制御部）、５７ａ…上流側の冷却配管、５７ｂ…下流側の冷却配管、５８…吸着器温度調節機構、６６…外気温度センサ、６７…圧力センサ、７６…減量弁、７７…燃料還流機構

Claims (7)

1. 燃料タンクに装着され、該燃料タンク内で発生する蒸発燃料を吸着する吸着器と、
   前記吸着器から燃料を脱離させるための空気および前記吸着器から脱離した燃料を含むパージガスを内燃機関の吸気管内に吸入させるパージ動作を実行するパージ機構と、を備えた蒸発燃料処理装置であって、
   前記内燃機関に吸入される吸入空気を通す冷却通路中に前記吸着器を露出させ、該冷却通路中に前記吸入空気が流れるときに前記吸着器を冷却することができる吸着器温度調節機構を設けたことを特徴とする蒸発燃料処理装置。
2. 前記吸着器温度調節機構は、前記吸着器の温度が外気温度より高いときに前記冷却通路に前記吸入空気を流し、前記吸着器の温度が前記外気温度より低いときに前記冷却通路中の前記吸入空気の流れを制限する流量制御部を有している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. 前記流量制御部は、前記冷却通路のうち前記吸着器より上流側の上流側通路部分で前記吸入空気の流量を制御可能な上流側の流量制御弁と、前記冷却通路のうち前記吸着器より下流側の下流側通路部分で前記吸入空気の流量を制御可能な下流側の流量制御弁とを有しており、前記吸着器の温度が前記外気温度より低くなったことを条件に前記上流側の流量制御弁の開度を縮小させ、前記上流側の流量制御弁の開度縮小状態下で前記下流側の流量制御弁の開度を縮小させ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. 前記流量制御部は、前記上流側の流量制御弁の前記開度縮小状態下で、前記上流側の流量制御弁と前記下流側の流量制御弁との間の前記冷却通路の圧力を予め設定された負圧状態に保持するよう、前記下流側の流量制御弁の開度を制御することを特徴とする請求項３に記載の蒸発燃料処理装置。
5. 前記流量制御部は、前記上流側の流量制御弁の前記閉弁状態下で、前記上流側の流量制御弁と前記下流側の流量制御弁との間の前記冷却通路の圧力が予め設定された閾値圧力に達したとき、前記下流側の流量制御弁を閉弁させることを特徴とする請求項４に記載の蒸発燃料処理装置。
6. 前記燃料タンク内の燃料を汲み上げて吐出し前記内燃機関に供給する燃料ポンプと、前記燃料ポンプから吐出された燃料を前記吸着器に向けて還流させることができる燃料還流機構とが、前記燃料タンク内に設置されるとともに、
   前記吸着器を収納するケース部材が、前記燃料タンク内に設置され、
   前記ケース部材には、前記冷却通路と、前記燃料還流機構からの還流燃料が流入する燃料収容室とがそれぞれ形成され、
   前記燃料収容室内には、前記吸着器が熱伝達可能に露出していることを特徴とする請求項１ないし請求項５のうちいずれか１の請求項に記載の蒸発燃料処理装置。
7. 前記燃料還流機構は、前記パージ機構により前記パージ動作が実行される前もしくは実行されるとき、前記燃料ポンプから吐出された燃料を前記燃料収容室内に還流させることを特徴とする請求項６に記載の蒸発燃料処理装置。

Images