JP2020007994A - 蒸発燃料処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】流体制御部についてパージ濃度を推定可能な配置としつつ、流体制御部の駆動を制御する部位（発熱部）の冷却およびキャニスタにおける蒸発燃料の脱離の促進を行うことが可能な蒸発燃料処理装置を提供する。【解決手段】本開示の一態様は、蒸発燃料処理装置１において、パージガスの流れを制御するポンプ部１９と、ポンプ部１９の駆動を制御する部位であって、かつ、発熱する部位である発熱部２２と、を有し、発熱部２２の少なくとも一部は、大気通路１５内に露出するように配置され、ポンプ部１９は、パージ通路１２に配置され、または、パージ通路１２に接続するように配置されている。【選択図】図１

Description

本開示は、燃料タンク内で発生した蒸発燃料を、吸気通路を介して内燃機関に供給する蒸発燃料処理装置に関する。

従来技術として、特許文献１に開示される蒸発燃料処理装置は、大気通路及びパージ通路に連通するキャニスタを有する。そして、パージガスの流れを生じさせるため、流体制御ユニットとしてのポンプが、パージ通路に配置されている。

特開２００７−１７０２２１号公報

特許文献１に開示された蒸発燃料処理装置においては、ポンプがパージ通路に配置されているので、例えばポンプの前後の差圧からパージ濃度（パージガスに含まれる蒸発燃料の濃度）を推定することはできる。しかしながら、ポンプがパージ通路に配置されているので、大気通路を流れる空気によりポンプを冷却することができず、また、ポンプの駆動時の発熱によりキャニスタに流入する空気を加熱してキャニスタにおける蒸発燃料の脱離（パージ）を促進させることもできない。

そこで、本開示は上記した問題点を解決するためになされたものであり、流体制御部についてパージ濃度を推定可能な配置としつつ、流体制御部の駆動を制御する部位（発熱部）の冷却およびキャニスタにおける蒸発燃料の脱離の促進を行うことが可能な蒸発燃料処理装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するためになされた本開示の一形態は、パージガスが流れるパージ通路と、空気が流れる大気通路とに連通するキャニスタを有する蒸発燃料処理装置において、流体の流れを制御する流体制御部と、前記流体制御部の駆動を制御する部位であって、かつ、発熱する部位である発熱部と、を有し、前記発熱部の少なくとも一部は、前記大気通路内に露出するように配置され、前記流体制御部は、前記パージ通路に配置され、または、前記パージ通路に接続するように配置されていること、を特徴とする。

この態様によれば、発熱部の冷却と、キャニスタに流入する空気の加熱によるキャニスタにおける蒸発燃料の脱離の促進と、を行うことができる。また、流体制御部にはパージガスが流れるので、流体制御部の前後の差圧をもとにパージ濃度の推定を行うことができる。

上記の態様においては、前記発熱部と前記流体制御部と前記キャニスタが一体に設けられていること、が好ましい。

この態様によれば、発熱部と流体制御部の設置を容易に行うことができる。また、キャニスタが流体制御部の駆動時の振動を抑制することができる。

上記の態様においては、前記キャニスタのケース内に前記発熱部と前記流体制御部とが設けられていること、が好ましい。

この態様によれば、発熱部と流体制御部の設置に伴う接続部品を少なく抑えることができ、コスト低減を図ることができる。

上記の態様においては、前記キャニスタのケースの一部は、前記発熱部のハウジングで構成されていること、が好ましい。

この態様によれば、大気通路を流れる空気と発熱部との間の熱交換の効率を向上させることができる。また、部品点数の削減を図ることができる。

上記の態様においては、前記発熱部のハウジングの少なくとも一部に放熱部材が設けられていること、が好ましい。

この態様によれば、放熱部材により発熱部からの放熱が促進されるので、発熱部の冷却と、大気通路からキャニスタに流入する空気の加熱とが促進される。

上記の態様においては、前記発熱部は、当該発熱部の内部に前記大気通路を流れる空気が通過する空気通過用の流路を備えていること、が好ましい。

この態様によれば、大気通路を流れる空気と発熱部との熱交換の効率を向上させることができる。また、空気の流れが発熱部により阻害されて大気通路内の流路抵抗が増大することを抑制できる。

上記の態様においては、前記発熱部の内部の回路が保護材で覆われていること、が好ましい。

この態様によれば、回路に空気が直接接触しないので、回路を保護することができる。

上記の態様においては、前記キャニスタに接続する、または、前記大気通路における前記発熱部よりも前記キャニスタ側の部分にて前記大気通路から分岐する別通路と、前記キャニスタから前記別通路へ前記パージガスを流す一方で、前記キャニスタから前記大気通路へ前記パージガスを流さないようにする通路調整部と、を有すること、が好ましい。

この態様によれば、給油時などの燃料タンクの圧抜き時にキャニスタからパージガスが発熱部に流れないようにして、パージガスに含まれる蒸発燃料による発熱部への影響を防止できる。

上記の態様においては、前記キャニスタから前記パージガスを前記パージ通路へ送り出すパージ制御を行う条件が成立したときに、前記発熱部を急加熱する急加熱制御を実施する急加熱制御部を有すること、が好ましい。

この態様によれば、大気通路からキャニスタへ流入する空気が急加熱されてキャニスタ内が急加熱されるので、キャニスタにおける蒸発燃料の脱離が促進される。そのため、キャニスタにおける蒸発燃料の脱離を短時間で完了させることができる。

上記の態様においては、前記パージ通路内のパージ濃度が所定値以上であることを条件として、前記急加熱制御部に前記急加熱制御を実施させること、が好ましい。

この態様によれば、キャニスタに吸着している蒸発燃料が多い状況に限って急加熱制御を行うので、短時間でキャニスタに吸着している蒸発燃料を脱離させることができるとともに、急加熱制御の実施頻度を低減させることもできる。

上記の態様においては、前記キャニスタは、大気ポートからパージポートまでの前記キャニスタ内の流体の流れがＵ字となるように構成されていること、が好ましい。

この態様によれば、発熱部と流体制御部の配置が容易となる。

上記の態様においては、前記発熱部と前記流体制御部は、パージポンプの構成要素であること、が好ましい。

上記の態様においては、前記流体制御部の前後の差圧をもとにパージ濃度を推定するパージ濃度推定部を有すること、が好ましい。

この態様によれば、大気通路を流れる空気を加熱しつつ、パージ通路を流れるパージガスのパージ濃度を推定できる。

本開示の蒸発燃料処理装置によれば、流体制御部についてパージ濃度を推定可能な配置としつつ、流体制御部の駆動を制御する部位（発熱部）の冷却およびキャニスタにおける蒸発燃料の脱離の促進を行うことが可能である。

本実施形態の蒸発燃料処理装置およびその周辺の概略構成図である。 パージポンプについての第１実施例を示す図である。 パージポンプについての第２実施例を示す図である。 パージポンプについての第３実施例を示す図である。 パージポンプについての第４実施例を示す図である。 パージポンプについての第５実施例を示す図である。 パージポンプについての第６実施例を示す図である。 パージポンプについての第７実施例を示す図である。 第７実施例においてパージ制御を行ったときの作用を示す図である。 第７実施例において燃料タンクの圧抜きを行ったときの作用を示す図である。 パージポンプについての第８実施例を示す図である。 第８実施例の変形例を示す図である。 蒸発燃料処理装置が急加熱制御部を有する場合に制御部が行う制御のフローチャート図である。 発熱部を急加熱する手法の一例を示す図である。 発熱部を急加熱する手法の一例を示す図である。 発熱部を急加熱する手法の一例を示す図である。 蒸発燃料処理装置が急加熱制御部を有する場合に制御部が行う制御のフローチャート図である（変形例）。 パージポンプについての第１比較例を示す図である。 パージポンプについての第２比較例を示す図である。

以下、本開示の蒸発燃料処理装置の実施形態について説明する。

＜蒸発燃料処理装置の概要について＞
まず、本実施形態の蒸発燃料処理装置１の概要について説明する。蒸発燃料処理装置１は、自動車等の車両に搭載される。

ここで、図１に示すように、車両に搭載されるエンジンＥＮ（内燃機関）には、エンジンＥＮに空気（吸入空気）を供給するための吸気通路ＩＰが接続されている。吸気通路ＩＰにおける上流側（吸入空気の流れ方向の上流側）には、吸気通路ＩＰに流入する空気から異物を除去するエアクリーナＡＣが設けられている。これにより、吸気通路ＩＰでは、空気がエアクリーナＡＣを通過してエンジンＥＮに向けて吸入される。

本実施形態の蒸発燃料処理装置１は、燃料タンクＦＴ内の蒸発燃料を、吸気通路ＩＰを介してエンジンＥＮに供給する装置である。図１に示すように、蒸発燃料処理装置１は、キャニスタ１１と、パージ通路１２と、パージポンプ１３と、パージ弁１４と、大気通路１５と、圧力検出部１６と、制御部１７などを有する。

キャニスタ１１は、燃料タンクＦＴに接続されており、燃料タンクＦＴから流入される蒸発燃料を貯留する。また、キャニスタ１１は、パージ通路１２と大気通路１５とに連通している。さらに、キャニスタ１１は、活性炭１８を備えている。

本実施形態では、キャニスタ１１は、大気通路１５に接続する大気ポート１１ａから、パージ通路１２に接続するパージポート１１ｂまでのキャニスタ１１内の流体の流れがＵ字となるように構成されている。

パージ通路１２はキャニスタ１１と吸気通路ＩＰに接続されている。これにより、キャニスタ１１から流出するパージガス（蒸発燃料を含む気体）は、パージ通路１２を流れて、吸気通路ＩＰに導入される。

パージポンプ１３は、パージ通路１２を流れるパージガスの流れを制御する流体制御ユニットである。すなわち、パージポンプ１３は、キャニスタ１１内のパージガスをパージ通路１２に送出し、パージ通路１２に送出されたパージガスを吸気通路ＩＰに供給する。なお、パージ通路１２と大気通路１５はキャニスタ１１を介して連通しているので、パージポンプ１３によりパージ通路１２においてパージガスの流れが生じると、大気通路１５においても空気の流れが生じることになる。

パージポンプ１３は、ポンプ部１９とモータ部２０と回路部２１を備えている。ポンプ部１９は、流体の流れを制御する流体制御部である。本実施形態では、ポンプ部１９は、パージ通路１２に配置されており、パージガスの流れを制御する。また、モータ部２０と回路部２１は、ポンプ部１９の駆動を制御する部位である。詳しくは、モータ部２０は、ポンプ部１９を駆動するモータ（駆動部）を備えている。また、回路部２１は、モータ部２０のモータの駆動を制御するための回路２５（図７参照）を備えている部分である。

また、モータ部２０と回路部２１は、（例えば、ポンプ部１９の駆動時に）発熱する発熱部である。そこで、以下の説明においては、適宜、モータ部２０と回路部２１を併せて発熱部２２として説明する。すなわち、ポンプ部１９と発熱部２２とが、パージポンプ１３の構成要素であるとする。なお、パージポンプ１３についてはさらに後述する。

パージ弁１４は、パージ通路１２において、パージポンプ１３の下流側（パージガスの流れ方向の下流側）、すなわち、パージポンプ１３と吸気通路ＩＰとの間に設けられている。パージ弁１４の閉弁時（弁が閉まった状態のとき）には、パージ通路１２のパージガスは、パージ弁１４によって停止され、吸気通路ＩＰに向かって流れない。一方、パージ弁１４の開弁時（弁が開いた状態のとき）には、パージガスは吸気通路ＩＰに向かって流入する。

大気通路１５は、その一端が大気に開放され、その他端がキャニスタ１１に接続されており、キャニスタ１１を大気に連通させている。そして、大気通路１５には、大気から取り込まれた空気が流れる。

圧力検出部１６は、パージ通路１２に配置されており、ポンプ部１９の前後の差圧（ポンプ部１９に対して上流側と下流側のパージ通路１２内の圧力差）を検出する。

制御部１７は、車両に搭載されたＥＣＵ（不図示）の一部であり、ＥＣＵの他の部分（例えばエンジンＥＮを制御する部分）と一体的に配置されている。なお、制御部１７は、ＥＣＵの他の部分と別に配置されていてもよい。制御部１７は、ＣＰＵとＲＯＭ，ＲＡＭ等のメモリを含む。制御部１７は、メモリに予め格納されているプログラムに応じて、蒸発燃料処理装置１を制御する。

例えば、制御部１７は、パージポンプ１３やパージ弁１４を制御する。なお、制御部１７は、パージ弁１４を制御する際には、例えばデューティ制御を行う。すなわち、制御部１７は、例えばパージ弁１４に出力する信号のデューティ比を調整することによって、パージ弁１４の開弁時間を調整する。また、制御部１７は、圧力検出部１６からポンプ部１９の前後の差圧の検出結果を取得する。

また、制御部１７は、圧力検出部１６により検出されるポンプ部１９の前後の差圧をもとにパージ濃度（パージガスに含まれる蒸発燃料の濃度）を推定するパージ濃度推定部１７ａを備えている。

このような構成の蒸発燃料処理装置１において、エンジンＥＮの運転中にパージ条件が成立すると、制御部１７は、パージポンプ１３とパージ弁１４を制御してパージ制御を実行する。「パージ制御」とは、パージガスをキャニスタ１１からパージ通路１２を介して吸気通路ＩＰに導入する制御である。なお、このようにパージ制御が実行されるときには、大気から大気通路１５を介して空気がキャニスタ１１に流入する。

そして、パージ制御が実行されている間、エンジンＥＮには、吸気通路ＩＰに吸入される空気と、燃料タンクＦＴからインジェクタ（不図示）を介して噴射される燃料と、パージ制御により吸気通路ＩＰに供給されるパージガスと、が供給される。そして、制御部１７は、インジェクタの噴射時間とパージ弁１４のデューティ比を調整することによって、エンジンＥＮの空燃比（Ａ／Ｆ）を最適な空燃比（例えば理想空燃比）に調整する。

＜パージポンプについて＞
次に、パージポンプ１３について説明する。

まず、パージポンプ１３について、図１８に示すように、第１比較例として、パージポンプ１３をパージ通路１２に配置した場合を想定する。この場合、パージポンプ１３のポンプ部１９にはパージガスが流れるので、例えば圧力検出部１６により検出されるポンプ部１９の前後の差圧をもとにパージ濃度を推定できる。

しかし、パージポンプ１３はキャニスタ１１の下流側に配置されるため、パージポンプ１３の発熱部２２（モータ部２０と回路部２１）における発熱を利用してキャニスタ１１内を加熱してキャニスタ１１における蒸発燃料の脱離を促進させることができない。なお、「キャニスタ１１における蒸発燃料の脱離」とは、キャニスタ１１において活性炭１８に吸着された蒸発燃料を活性炭１８から脱離させることである。

また、図１９に示すように、第２比較例として、パージポンプ１３を大気通路１５に配置した場合を想定する。この場合、パージポンプ１３の発熱部２２における発熱を利用してキャニスタ１１内を加熱してキャニスタ１１における蒸発燃料の脱離を促進させることができる。すなわち、大気通路１５を流れる空気（パージエア）と発熱部２２との間で熱交換を行って、大気通路１５からキャニスタ１１へと流れる空気を加熱して、キャニスタ１１内を加熱してキャニスタ１１における蒸発燃料の脱離を促進させることができる。

しかし、パージポンプ１３のポンプ部１９には空気が流れるので、ポンプ部１９の前後の差圧をもとにパージ濃度を推定することは困難である。また、パージポンプ１３の作動時に燃料タンクＦＴ内が過度に加圧されることを防止して燃料タンクＦＴを保護するために、キャニスタ１１と燃料タンクＦＴとの間において、燃料タンクＦＴ内が加圧されることを防止するタンク加圧防止バルブＴＶを設ける必要がある。

これに対し、本実施形態では、図１に示すように、パージ通路１２と大気通路１５とが並ぶ部位において、パージポンプ１３がパージ通路１２と大気通路１５の両方に亘って配置されている。具体的には、パージポンプ１３は、以下の実施例で説明するように配置されている。

（第１実施例）
本実施例では、図２に示すように、パージポンプ１３のポンプ部１９は、パージ通路１２に配置されている。具体的には、ポンプ部１９は、パージ通路１２におけるパージ弁１４の上流側（パージガスの流れ方向の上流側）に配置されている。

これにより、キャニスタ１１から流出してパージ通路１２を流れるパージガス（図２にて「Ａｉｒ＋ＨＣ」と表記）は、ポンプ部１９の内部を流れてパージ弁１４の方向へ流れる。このようにしてポンプ部１９にはパージガスが流れるので、パージ濃度推定部１７ａは、圧力検出部１６により検出されるポンプ部１９の前後の差圧をもとにパージ濃度を推定できる。特に、パージポンプ１３は、パージ弁１４から離れたキャニスタ１１に近い位置に配置されているので、パージ弁１４の脈動の影響を受け難い。そのため、パージ濃度を推定する精度の向上が図られている。

また、パージポンプ１３の発熱部２２の少なくとも一部は、大気通路１５内に露出するように配置されている。図２に示す例では、モータ部２０の一部と回路部２１の全体が、大気通路１５内に配置されている。

これにより、大気通路１５内を流れる空気（図２にて「Ａｉｒ」と表記）は、発熱部２２の外壁２２ａ（ハウジング）に接触して加熱される。すなわち、大気通路１５を流れる空気と発熱部２２との間で熱交換が行われ、大気通路１５を流れる空気により発熱部２２が冷却されるとともに、発熱部２２からの放熱により大気通路１５からキャニスタ１１に流入する空気が加熱される。そのため、キャニスタ１１内が加熱されて、キャニスタ１１における蒸発燃料の脱離が促進される。また、発熱部２２が冷却されるので、パージポンプ１３に対する熱負荷を低減でき、パージポンプ１３の信頼性（例えば、軸受などの構成部品の寿命）の向上を図ることができる。

なお、図２および後述する図３〜図７、図１２において、説明の便宜上、加熱状態となっている部分（発熱部２２や加熱された空気）には、ドットのハッチングを付している。

次に、第２実施例〜第８実施例について説明するが、各実施例においては、第１実施例と異なる点を中心に説明する。

（第２実施例）
本実施例では、図３に示すように、パージポンプ１３の発熱部２２の外壁２２ａの少なくとも一部に、ヒートシンク２３（放熱部材）が設けられている。図３に示す例では、大気通路１５内において、回路部２１の外壁にヒートシンク２３が設けられている。

これにより、大気通路１５を流れる空気は、発熱部２２の外壁２２ａとヒートシンク２３に接触して加熱される。そして、このとき、ヒートシンク２３により発熱部２２からの放熱が促進されるので、大気通路１５を流れる空気と発熱部２２との間の熱交換が促進される。そのため、発熱部２２の冷却と、大気通路１５からキャニスタ１１に流入する空気の加熱とが促進される。

（第３実施例）
本実施例では、図４に示すように、パージポンプ１３の発熱部２２の一部が、キャニスタ１１の活性炭１８（詳しくは、活性炭１８における大気通路１５側の部位）に接触している。図４に示す例では、回路部２１の外壁の一部が、活性炭１８に接触している。

これにより、活性炭１８が発熱部２２により直接的に加熱されるので、キャニスタ１１における蒸発燃料の脱離がさらに促進される。

（第４実施例）
本実施例では、図５に示すように、発熱部２２の外壁２２ａ（ヒートシンク２３）が、熱伝達部材２４を介して、キャニスタ１１の活性炭１８に接触している。熱伝達部材２４は、活性炭１８の吸着性能や空気の流れを阻害しないように、通気性を持つ部材であり、例えば、多数の穴を持つヒートシンクである。

これにより、活性炭１８が熱伝達部材２４を介して発熱部２２により加熱されるので、キャニスタ１１における蒸発燃料の脱離がさらに促進される。

（第５実施例）
本実施例では、図６に示すように、空気がパージポンプ１３の発熱部２２の内部を流れる。すなわち、発熱部２２は、当該発熱部２２の内部に大気通路１５を流れる空気が通過する（流れる）空気通過用の流路２２ｂを備えている。図６に示す例では、回路部２１に流路２２ｂが設けられている。

これにより、大気通路１５を流れる空気と発熱部２２との間の熱交換の効率を向上させることができる。また、空気の流れが発熱部２２により阻害されることが抑制されるので、大気通路１５における流路抵抗の増大が抑制される。

（第６実施例）
本実施例では、空気がパージポンプ１３の発熱部２２の内部を流れるが、回路部２１内の回路２５が保護されている。具体的には、図７に示すように、回路部２１内において、回路基板２６上の回路２５が保護材２７で覆われている。

これにより、空気（特に水を含んだ空気）が回路２５に直接接触することで回路２５が錆びることを抑制できる。そのため、回路２５が保護される。

（第７実施例）
前記の実施例のように発熱部２２が流路２２ｂを備えている場合には、給油時などに燃料タンクＦＴの圧抜きを行うときに、燃料タンクＦＴからキャニスタ１１内に蒸発燃料が流入する。そのため、蒸発燃料（パージガス）がキャニスタ１１から大気通路１５を介して、発熱部２２の流路２２ｂに流れ込むおそれがある。そうすると、発熱部２２の内部において、蒸発燃料による影響として、着火したり、劣化が進んだりすることが懸念される。

そこで、本実施例では、図８に示すように、蒸発燃料処理装置１は、キャニスタ１１に接続する通路３０（別通路）を有する。そして、大気通路１５におけるキャニスタ１１と発熱部２２との間に一方弁２８（第１の一方弁）が設けられている。この一方弁２８は、発熱部２２からキャニスタ１１に流入する一方向のみ流体（空気）を流すことができる弁である。また、通路３０に一方弁２９（第２の一方弁）が設けられている。この一方弁２９は、キャニスタ１１から流出する一方向のみ流体（蒸発燃料）を流すことができる弁である。

このようにして、車両走行時などパージ制御を行うときには、図９に示すように、大気通路１５を流れる空気は、発熱部２２の内部（流路２２ｂ）を流れて、一方弁２８を介して、キャニスタ１１に流入する。また、給油時など燃料タンクＦＴの圧抜きを行うときには、図１０に示すように、パージガスは、キャニスタ１１から一方弁２９を介して通路３０へ流れる一方で、一方弁２８により大気通路１５を介して発熱部２２の内部（流路２２ｂ）には流れない。このように一方弁２８と一方弁２９は、キャニスタ１１から通路３０へパージガスを流す一方で、キャニスタ１１から大気通路１５へパージガスを流さないようにする通路調整部の一例である。

なお、通路３０は、大気通路１５における発熱部２２よりもキャニスタ１１側の部分にて大気通路１５から分岐するように形成されていてもよい。また、通路調整部の一例として、一方弁２８と一方弁２９の代わりに、キャニスタ１１に連通させる通路を大気通路１５または通路３０に切り替える通路切替弁を用いてもよい。

（第８実施例）
本実施例では、図１１に示すように、パージポンプ１３（ポンプ部１９と発熱部２２）とキャニスタ１１は、一体に設けられている。具体的には、キャニスタ１１のケース３１内に、パージポンプ１３が設けられている。これにより、パージポンプ１３の設置を容易に行うことができる。また、キャニスタ１１がパージポンプ１３の駆動時の振動を抑制することができる。なお、キャニスタ１１のケース３１とパージポンプ１３のハウジング３２（ケース）は、同一の材料によって完全に一体成形されていてもよい。

また、図１１に示す例では、ポンプ部１９は、パージ通路１２に接続するように配置されているが、これに限定されず、例えばケース３１の内側まで入り込むように形成されたパージ通路１２に配置されていてもよい。

そして、キャニスタ１１のケース３１の一部は、発熱部２２の外壁２２ａで構成されている。これにより、パージポンプ１３の設置に伴う接続部品を少なく抑えることができ、コスト低減を図ることができる。

また、変形例として、図１２に示すように、パージポンプ１３は、キャニスタ１１内に嵌合されるようにして一体化されていてもよい。具体的には、パージポンプ１３は、嵌合手段３３（例えば、スナップフット）によりキャニスタ１１に嵌合されている。なお、キャニスタ１１内におけるパージポンプ１３の設置部にはシール手段３４（例えば、Ｏリング）を備えておく。

このようにして、パージポンプ１３はキャニスタ１１に一体化されているので、パージポンプ１３をパージ通路１２や大気通路１５に配置するための部品（例えば、ブラケットや両側クイックコネクタ付きの配管）を廃止して、コストを低減できる。

また、発熱部２２を、最も加熱させたい活性炭１８における大気通路１５側の部位に近づけることが可能な為、大気通路１５への放熱が減り(キャニスタ１１への熱伝効率が向上し)、よりキャニスタ１１における蒸発燃料の脱離が促進する。

また、パージポンプ１３を嵌合手段３３によりキャニスタ１１内に嵌合させればよいので、容易にパージポンプ１３の交換が可能な為、故障部品交換時のサービス性向上や、異なる仕様組合せが必要となった場合にフレキシブルな対応(仕様変更)が可能となる。

＜発熱部における急加熱制御について＞
ところで、パージ制御を行うときに、発熱部２２を急加熱することにより大気通路１５からキャニスタ１１へ流入する空気を急加熱してキャニスタ１１内を急加熱すれば、キャニスタ１１における蒸発燃料の脱離が促進される。そのため、キャニスタ１１における蒸発燃料の脱離を短時間で完了させることができる。

そこで、本実施形態の蒸発燃料処理装置１は、前記の第１実施例〜第８実施例に示したようにパージポンプ１３を配置して発熱部２２により大気通路１５を流れる空気を加熱する場合に、さらに、発熱部２２を急加熱する急加熱制御部１７ｂを有していてもよい。なお、「急加熱する」とは、例えば通常エンジンＥＮが駆動した際に用いられる熱エネルギー以上の熱エネルギーで加熱するということである。

そして、このように蒸発燃料処理装置１が急加熱制御部１７ｂを有する場合に、制御部１７は、例えば図１３に示すフローチャートに基づく制御を行う。図１３に示すように、制御部１７は、エンジンＥＮの駆動を開始して（ステップＳ１）、パージポンプ１３を駆動させた（ステップＳ２）後、パージ制御条件が成立してパージ制御の実行が許可されているか否かを判断する（ステップＳ３）。そして、制御部１７は、パージ制御条件が成立してパージ制御の実行が許可されている場合（ステップＳ３：ＹＥＳ）には、パージ弁１４を開弁して（開弁状態にして）（ステップＳ４）、パージ制御を行う。

そして、本実施形態では、制御部１７は、パージ制御を行う条件が成立して実際にパージ制御を行うときに、急加熱制御部１７ｂにより発熱部２２を急加熱する急加熱制御を実施する（ステップＳ５）。これにより、大気通路１５からキャニスタ１１へ流入する空気が急加熱されてキャニスタ１１内が急加熱されるので、キャニスタ１１における蒸発燃料の脱離が促進される。そのため、キャニスタ１１における蒸発燃料の脱離を短時間で完了させることができる。

なお、その後、制御部１７は、パージ制御の停止が許可される（ステップＳ６：ＹＥＳ）と、パージ弁１４を閉弁して（閉弁状態にして）（ステップＳ７）、急加熱制御部１７ｂにより発熱部２２を急加熱させることを停止した（ステップＳ８）後に、ステップＳ３の処理に戻る。また、制御部１７は、ステップＳ３において、パージ制御の実行が許可されない場合（ステップＳ３：ＮＯ）には、エンジンＥＮの駆動を停止した（ステップＳ９）後に、パージポンプ１３を停止させる（ステップＳ１０）。

ここで、ステップＳ５において急加熱制御部１７ｂにより発熱部２２を急加熱させる具体的な手法について説明する。

まず、第１の手法として、急加熱制御部１７ｂは、発熱部２２を構成するモータ部２０への通電を制御して発熱部２２を急加熱することが考えられる。

そこで、例えば、急加熱制御部１７ｂは、図１４（Ａ）に示す通常運転時の電圧波形とは異なり、図１４（Ｂ）に示すようにＤｕｔｙ信号による駆動回路のＯＮ−ＯＦＦを繰り返して電圧を上下させることにより、発熱部２２を急加熱する。また、例えば、急加熱制御部１７ｂは、図１５（Ａ）に示す通常運転時の電圧波形とは異なり、図１５（Ｂ）に示すようにモータ部２０へ通電する電気進角を変化させ電流を増加させることにより、発熱部２２を急加熱する。なお、図１４と図１５の電圧波形においては、縦軸を電圧とし、横軸を時間としている。また、例えば、急加熱制御部１７ｂは、モータ部２０のモータが惰性回転しているときに、瞬間的にモータが停止する方向への通電とモータが回転する方向への通電を繰り返し行うことで発熱部２２を急加熱する。

また、第２の手法として、急加熱制御部１７ｂは、モータ部２０内に設けられた軸受などの摺動部品が摺動する際に生じる摩擦力（摩擦抵抗）を増加させることにより、要求トルクを増加させ、モータに流す電流を増加させる。これにより、発熱部２２を急加熱することも考えられる。例えば、図１６に示すように、ソレノイドコイル３５に通電する。そして、これにより、コア３６が下方に移動しようとして、スラストピン３７（モータ軸）とこれに対応する部品との接触面圧が上がる。そのため、スラストピン３７に取り付けられた摺動部品の摩擦抵抗が発生するので、モータ２０ａの電流値が上昇して、急加熱が実施される。

また、制御部１７は、変形例として図１７に示すフローチャートに基づく制御を行ってもよい。図１７に示すように、図１３と異なる点として、制御部１７は、パージ濃度が所定値（一定）以上である場合（ステップＳ１５：ＹＥＳ）に、急加熱制御部１７ｂにより発熱部２２を急加熱させる（ステップＳ１６）。一方、制御部１７は、パージ濃度が所定値未満である場合（ステップＳ１５：ＮＯ）に、急加熱制御部１７ｂにより発熱部２２を急加熱させない（ステップＳ１７）。このようにして、変形例においては、制御部１７は、パージ通路１２内のパージ濃度が所定値以上であることを条件として、急加熱制御部１７ｂによる急加熱制御を実施させる。これにより、パージ濃度が高い場合には、発熱部２２が急加熱されるので、キャニスタ１１における蒸発燃料の脱離が促進される。また、急加熱制御の実施頻度を低減させることもできる。

なお、その後、制御部１７は、エンジンＥＮが停止した（ステップＳ１８：ＹＥＳ）後、パージポンプ１３を停止させる（ステップＳ１９）。また、制御部１７は、パージ制御の実行が許可されない場合（ステップＳ１３：ＮＯ）には、パージ弁１４を閉弁する（ステップＳ２０）。

＜本実施形態の作用効果について＞
以上のように本実施形態の蒸発燃料処理装置１において、パージポンプ１３の発熱部２２の少なくとも一部は、大気通路１５に露出するように配置されている。また、パージポンプ１３のポンプ部１９は、パージ通路１２に配置され、または、パージ通路１２に接続するように配置されている。

これにより、発熱部２２の冷却と、キャニスタ１１に流入する空気の加熱によるキャニスタ１１における蒸発燃料の脱離の促進と、を行うことができる。また、ポンプ部１９にはパージガスが流れるので、ポンプ部１９の前後の差圧をもとにパージ濃度の推定を行うことができる。

また、パージポンプ１３（ポンプ部１９と発熱部２２）とキャニスタ１１が一体に設けられている。これにより、パージポンプ１３の設置を容易に行うことができる。また、キャニスタ１１がパージポンプ１３の駆動時の振動を抑制することができる。

また、キャニスタ１１のケース３１内にパージポンプ１３（ポンプ部１９と発熱部２２）が設けられていてもよい。これにより、パージポンプ１３の設置に伴う接続部品を少なく抑えることができ、コスト低減を図ることができる。

また、キャニスタ１１のケース３１の一部は、発熱部２２の外壁２２ａで構成されていてもよい。これにより、大気通路１５を流れる空気と発熱部２２との間の熱交換の効率を向上させることができる。また、部品点数の削減を図ることができる。

また、発熱部２２の外壁２２ａの少なくとも一部にヒートシンク２３が設けられていてもよい。これにより、ヒートシンク２３により発熱部２２からの放熱が促進されるので、発熱部２２の冷却と、大気通路１５からキャニスタ１１に流入する空気の加熱とが促進される。

また、発熱部２２は、当該発熱部２２の内部に大気通路１５を流れる空気が通過する流路２２ｂを備えていてもよい。これにより、大気通路１５を流れる空気と発熱部２２との熱交換の効率を向上させることができる。また、空気の流れが発熱部２２により阻害されて大気通路１５内の流路抵抗が増大することを抑制できる。

また、発熱部２２の内部の回路２５が保護材２７で覆われていてもよい。これにより、回路２５に空気が直接接触しないので、回路２５を保護することができる。

また、蒸発燃料処理装置１は、キャニスタ１１から通路３０へパージガスを流す一方で、キャニスタ１１から大気通路１５へパージガスを流さないようにする通路調整部として、一方弁２８と一方弁２９を有していてもよい。

これにより、給油時などの燃料タンクＦＴの圧抜き時にキャニスタ１１からパージガスが発熱部２２に流れないようにして、パージガスに含まれる蒸発燃料による発熱部２２への影響（着火や劣化）を防止できる。

また、蒸発燃料処理装置１は、パージ制御条件が成立したときに発熱部２２を急加熱する急加熱制御部１７ｂを有してもよい。これにより、大気通路１５からキャニスタ１１へ流入する空気が急加熱されてキャニスタ１１内が急加熱されるので、キャニスタ１１における蒸発燃料の脱離が促進される。そのため、キャニスタ１１における蒸発燃料の脱離を短時間で完了させることができる。したがって、アイドリングストップ車やハイブリット車などの車両では、１回のエンジンＥＮの駆動時間が短いためパージ制御が行われる時間が短くなるが、キャニスタ１１内の活性炭１８に吸着されている蒸発燃料を素早く脱離させることができる。

そこで、急加熱制御部１７ｂは、パージ通路１２内のパージ濃度が所定値以上であることを条件として、急加熱制御を実施してもよい。

これにより、キャニスタ１１に吸着している蒸発燃料が多い状況に限って急加熱制御を行うので、短時間でキャニスタ１１に吸着している蒸発燃料を脱離させることができるとともに、急加熱制御の実施頻度を低減させることもできる。

また、キャニスタ１１は、大気通路１５との接続部である大気ポートからパージ通路１２との接続部であるパージポートまでのキャニスタ１１内の流体の流れがＵ字となる構造に形成されている。これにより、パージポンプ１３の配置が容易となる。

また、蒸発燃料処理装置１は、ポンプ部１９の前後の差圧をもとにパージ濃度を推定するパージ濃度推定部１７ａを有する。これにより、大気通路１５を流れる空気を加熱しつつ、パージ通路１２を流れるパージガスのパージ濃度を推定できる。

なお、上記した実施の形態は単なる例示にすぎず、本開示を何ら限定するものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変形が可能であることはもちろんである。

例えば、ポンプ部１９と発熱部２２は、一体ではなく、別個に設けられていてもよい。また、例えば、パージ濃度推定部１７ａは、制御部１７とは別に設けられていてもよい。

１ 蒸発燃料処理装置
１１ キャニスタ
１１ａ 大気ポート
１１ｂ パージポート
１２ パージ通路
１３ パージポンプ
１４ パージ弁
１５ 大気通路
１６ 圧力検出部
１７ 制御部
１７ａ パージ濃度推定部
１７ｂ 急加熱制御部
１８ 活性炭
１９ ポンプ部
２０ モータ部
２１ 回路部
２２ 発熱部
２２ａ 外壁
２２ｂ 流路
２３ ヒートシンク
２４ 熱伝達部材
２５ 回路
２７ 保護材
２８ 一方弁
２９ 一方弁
３０ 配管
３１ ケース
３２ ハウジング
３３ 嵌合手段
ＥＮ エンジン
ＩＰ 吸気通路
ＡＣ エアクリーナ
ＦＴ 燃料タンク
ＴＶ タンク加圧防止バルブ

Claims (13)

1. パージガスが流れるパージ通路と、空気が流れる大気通路とに連通するキャニスタを有する蒸発燃料処理装置において、
   流体の流れを制御する流体制御部と、
   前記流体制御部の駆動を制御する部位であって、かつ、発熱する部位である発熱部と、を有し、
   前記発熱部の少なくとも一部は、前記大気通路内に露出するように配置され、
   前記流体制御部は、前記パージ通路に配置され、または、前記パージ通路に接続するように配置されていること、
   を特徴とする蒸発燃料処理装置。
2. 請求項１の蒸発燃料処理装置において、
   前記発熱部と前記流体制御部と前記キャニスタが一体に設けられていること、
   を特徴とする蒸発燃料処理装置。
3. 請求項２の蒸発燃料処理装置において、
   前記キャニスタのケース内に前記発熱部と前記流体制御部とが設けられていること、
   を特徴とする蒸発燃料処理装置。
4. 請求項２または３の蒸発燃料処理装置において、
   前記キャニスタのケースの一部は、前記発熱部のハウジングで構成されていること、
   を特徴とする蒸発燃料処理装置。
5. 請求項１乃至４のいずれか１つの蒸発燃料処理装置において、
   前記発熱部のハウジングの少なくとも一部に放熱部材が設けられていること、
   を特徴とする蒸発燃料処理装置。
6. 請求項１乃至５のいずれか１つの蒸発燃料処理装置において、
   前記発熱部は、当該発熱部の内部に前記大気通路を流れる空気が通過する空気通過用の流路を備えていること、
   を特徴とする蒸発燃料処理装置。
7. 請求項６の蒸発燃料処理装置において、
   前記発熱部の内部の回路が保護材で覆われていること、
   を特徴とする蒸発燃料処理装置。
8. 請求項６または７の蒸発燃料処理装置において、
   前記キャニスタに接続する、または、前記大気通路における前記発熱部よりも前記キャニスタ側の部分にて前記大気通路から分岐する別通路と、
   前記キャニスタから前記別通路へ前記パージガスを流す一方で、前記キャニスタから前記大気通路へ前記パージガスを流さないようにする通路調整部と、を有すること、
   を特徴とする蒸発燃料処理装置。
9. 請求項１乃至８のいずれか１つの蒸発燃料処理装置において、
   前記キャニスタから前記パージガスを前記パージ通路へ送り出すパージ制御を行う条件が成立したときに、前記発熱部を急加熱する急加熱制御を実施する急加熱制御部を有すること、
   を特徴とする蒸発燃料処理装置。
10. 請求項９の蒸発燃料処理装置において、
    前記パージ通路内のパージ濃度が所定値以上であることを条件として、前記急加熱制御部に前記急加熱制御を実施させること、
    を特徴とする蒸発燃料処理装置。
11. 請求項１乃至１０のいずれか１つの蒸発燃料処理装置において、
    前記キャニスタは、大気ポートからパージポートまでの前記キャニスタ内の流体の流れがＵ字となるように構成されていること、
    を特徴とする蒸発燃料処理装置。
12. 請求項１乃至１１のいずれか１つの蒸発燃料処理装置において、
    前記発熱部と前記流体制御部は、パージポンプの構成要素であること、
    を特徴とする蒸発燃料処理装置。
13. 請求項１乃至１２のいずれか１つの蒸発燃料処理装置において、
    前記流体制御部の前後の差圧をもとにパージ濃度を推定するパージ濃度推定部を有すること、
    を特徴とする蒸発燃料処理装置。

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