JP2020084859A - 蒸発燃料処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】残留パージガスをキャニスタ内に戻して処理する際に、キャニスタ内から蒸発燃料が外部に排出することを抑制できる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２０において、ＥＣＵ３２は、パージ制御の停止時に、残留パージガスをキャニスタ２１内に戻して処理する残留パージガス処理操作を行い、残留パージガス処理操作として、大気通路２９を閉鎖させ、かつ、パージ通路２３と第２バイパス通路２８を開通させた状態で、パージポンプ２４により残留パージガスを空気と共にキャニスタ２１内に圧送する残留パージガス圧送工程と、所定の容積の残留パージガスおよび空気を圧送した後、パージ通路２３と第２バイパス通路２８を閉鎖させた状態で、大気通路２９を開通させることにより、キャニスタ２１内の空気を大気通路２９を介して外部に排出する空気排出工程と、を行う。【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内燃機関に流して処理する蒸発燃料処理装置に関する。

特許文献１に開示された蒸発燃料処理装置では、パージ制御の停止時に、パージポンプを逆回転駆動させてパージ配管内の残留パージガスを空気とともにキャニスタ内に送り込むことにより、残留パージガスを処理している。そして、これにより、残留パージガスに含まれる蒸発燃料をキャニスタの吸着材に吸着させる一方で、空気をキャニスタから大気へ放出させようとしている。

特開２０１６−２３５８４号公報

ここで、キャニスタの吸着材は、キャニスタ内の気体の流速が低いほど蒸発燃料の脱離量が多くなる特性を有する。そのため、特許文献１に開示される装置のように、残留パージガスをキャニスタ内に戻して処理する際に、単にパージポンプを逆回転駆動させるだけでは、パージ配管に比べて通路面積が拡大するキャニスタ内で空気の流速が低くなり、蒸発燃料が吸着材から脱離して外部に排出されるおそれがある。

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、残留パージガスをキャニスタ内に戻して処理する際に、キャニスタ内から蒸発燃料が外部に排出することを抑制できる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、燃料タンク内で発生する蒸発燃料を吸着させる吸着材を備えるキャニスタと、内燃機関に接続する吸気通路と前記キャニスタとに接続するパージ通路と、前記キャニスタから前記蒸発燃料を含むパージガスを前記パージ通路を介して前記吸気通路に流すパージ制御を実行する制御部と、を有する蒸発燃料処理装置において、圧送部と、前記吸気通路からの空気を前記圧送部に導入する空気導入通路と、一端が前記キャニスタに接続され、他端が大気に開放されている大気通路と、を有し、前記制御部は、前記パージ制御の停止時に、前記パージ通路内に残留する前記パージガスである残留パージガスを前記キャニスタ内に戻して処理する残留パージガス処理操作を行い、前記残留パージガス処理操作として、前記大気通路を閉鎖させ、かつ、前記空気導入通路を開通させた状態で、前記圧送部により前記残留パージガスを前記空気と共に前記キャニスタ内に圧送する残留パージガス圧送工程と、前記残留パージガス圧送工程にて前記圧送部により所定の容積の前記残留パージガスおよび前記空気を圧送した後、前記空気導入通路を閉鎖させた状態で、前記大気通路を開通させることにより、前記キャニスタ内の前記空気を前記大気通路を介して外部に排出する空気排出工程と、を行うこと、を特徴とする。

この態様によれば、残留パージガス圧送工程にて、大気通路を閉鎖させた状態で、残留パージガスをキャニスタ内に圧送するので、キャニスタ内から蒸発燃料が大気通路を介して外部に排出されない。また、残留パージガス圧送工程にて大気通路を閉鎖させた状態で残留パージガスを空気と共にキャニスタ内に圧送してキャニスタ内を加圧した後に、空気排出工程にて大気通路を開通させることによりキャニスタ内から空気を大気通路を介して外部に排出させる。そのため、空気排出工程にて、空気の流速が高くなるとともに、空気の排出時間が短縮されるので、空気からキャニスタの吸着材への熱伝導が抑制されて、吸着材の温度が上昇し難くなる。したがって、空気排出工程にて、キャニスタの吸着材から蒸発燃料が脱離することを抑制できるので、キャニスタ内から蒸発燃料が大気通路を介して外部に排出され難くなる。ゆえに、残留パージガスをキャニスタ内に戻して処理する際に、キャニスタ内から蒸発燃料が外部に排出することを抑制できる。

上記の態様においては、前記圧送部は、前記パージ通路に設けられ、吸入口から吐出口へ向かう一方向へのみ前記パージガスを圧送するパージポンプであり、前記パージポンプの吐出口と前記吸気通路との間の前記パージ通路に設けられる第１三方弁と、前記パージポンプの吸入口と前記キャニスタとの間の前記パージ通路に設けられる第２三方弁と、前記第１三方弁と前記キャニスタとの間で前記パージポンプを迂回するための第１バイパス通路と、前記第１三方弁と前記吸気通路との間の前記パージ通路と前記第２三方弁との間で前記パージポンプを迂回するための第２バイパス通路と、前記大気通路に設けられ前記大気通路を開閉する大気通路開閉弁と、を有し、前記制御部は、前記パージ制御を実行するパージ制御工程にて、前記第１三方弁により前記パージポンプの吐出口を前記パージ通路を介して前記吸気通路に連通させ、かつ、前記第２三方弁により前記パージポンプの吸入口を前記パージ通路を介して前記キャニスタに連通させた状態で、前記大気通路開閉弁を開弁して、前記パージポンプを駆動させることにより、前記キャニスタ内の前記パージガスを前記吸気通路へ圧送し、前記残留パージガス圧送工程にて、前記第１三方弁により前記パージポンプの吐出口を前記第１バイパス通路を介して前記キャニスタに連通させ、かつ、前記第２三方弁により前記パージポンプの吸入口を前記第２バイパス通路を介して前記吸気通路に連通させた状態で、前記大気通路開閉弁を閉弁して、前記パージポンプを駆動させることにより、前記残留パージガスを前記キャニスタ内に圧送すること、が好ましい。

この態様によれば、一方向へのみパージガスを圧送するパージポンプを用いて、キャニスタ内のパージガスを吸気通路内へ圧送できるとともに、パージ通路内の残留パージガスをキャニスタ内に圧送できる。そのため、蒸発燃料処理装置の構成が簡素化されるとともに、パージガスの圧送方向の切り替えが短時間でできる。

上記の態様においては、前記パージポンプと前記第１三方弁との間の前記パージ通路と、前記第１バイパス通路と、前記キャニスタと、前記キャニスタと前記大気通路開閉弁との間の前記大気通路とで形成される経路をポンプ下流側圧送経路と定義するときに、前記制御部は、前記ポンプ下流側圧送経路における圧力検出値に基づいて、前記残留パージガス圧送工程にて前記パージポンプによる所定の容積の前記残留パージガスおよび前記空気の圧送が完了したか否かの判定を行うこと、が好ましい。

この態様によれば、キャニスタ内へ圧送する残留パージガスおよび空気の量を制御して、キャニスタ内を所望の圧力値に加圧することができる。

上記の態様においては、前記制御部は、前記圧力検出値が所定値以上になったときに、前記パージポンプによる所定の容積の前記残留パージガスおよび前記空気の圧送が完了したと判定し、前記所定値は、前記キャニスタに接続する前記燃料タンク内の燃料の量が多いほど高く設定されていること、が好ましい。

この態様によれば、燃料タンク内の燃料の量に応じて、キャニスタ内へ圧送する残留パージガスおよび空気の量を制御できる。そのため、燃料タンク内の燃料の量に関わらず、安定してキャニスタ内を所望の圧力値に加圧することができる。

上記の態様においては、前記制御部は、前記残留パージガス処理操作を、前記蒸発燃料処理装置が搭載される車両に備わるイグニッションスイッチがオフにされた後にて、所定のタイミングで行うこと、が好ましい。

この態様によれば、イグニッションスイッチがオフにされた後にて、所定のタイミングで、残留パージガスをキャニスタ内に戻すことを繰り返す。そのため、効果的にパージ通路内から残留パージガスを除去することが可能になる。また、吸気通路（インジェクタ等）から放出されようとする（漏れようとする）蒸発燃料を、吸気通路からパージ通路を介してキャニスタ内に戻すことも可能になるため、駐車時における蒸発燃料の大気への放出量を抑制できる。

上記の態様においては、前記パージポンプと前記第１三方弁との間の前記パージ通路と、前記第１バイパス通路と、前記キャニスタと、前記キャニスタと前記大気通路開閉弁との間の前記大気通路とで形成される経路をポンプ下流側圧送経路と定義するときに、前記制御部は、前記ポンプ下流側圧送経路における圧力検出値に基づいて、前記ポンプ下流側圧送経路における漏れ検出、および／または、前記第１三方弁と前記第２三方弁と前記大気通路開閉弁のうちの少なくともいずれか１つの故障検出を行うこと、が好ましい。

この態様によれば、蒸発燃料処理装置の異常検出を行うことができる。また、ポンプ下流側圧送経路における圧力検出値に基づいてキャニスタ内へ圧送する残留パージガスおよび空気の量の制御も行えば、同一の圧力センサを用いて、キャニスタ内へ圧送する残留パージガスおよび空気の量の制御と、蒸発燃料処理装置の異常検出と、を行うことができるので、蒸発燃料処理装置の構成を簡素化できる。

本開示の蒸発燃料処理装置によれば、残留パージガスをキャニスタ内に戻して処理する際に、キャニスタ内から蒸発燃料が外部に排出することを抑制できる。

本実施形態の蒸発燃料処理装置を有するエンジンシステムの概略図であり、パージ制御工程を表す図である。 本実施形態で行われる残留パージガス処理操作の内容を示すフローチャート図である。 本実施形態の蒸発燃料処理装置を有するエンジンシステムの概略図であり、パージガス循環工程を表す図である。 本実施形態の蒸発燃料処理装置を有するエンジンシステムの概略図であり、残留パージガス圧送工程を表す図である。 逆流モード完了圧力値の一例を示した表である。 本実施形態の蒸発燃料処理装置を有するエンジンシステムの概略図であり、空気排出工程を表す図である。 本実施形態で行われる残留パージガス処理操作の内容を示すタイムチャート図である。

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。

＜エンジンシステムの概要について＞
まず、本実施形態の蒸発燃料処理装置２０を有するエンジンシステムについて説明する。図１に示すように、エンジン１（本開示の「内燃機関」の一例）には、その燃焼室（不図示）に空気等を吸入させるための吸気通路３が接続している。また、エンジン１の燃焼室には、燃料タンク５の燃料が供給される。すなわち、燃料タンク５の燃料は、同タンク５に内蔵された燃料ポンプ（不図示）により燃料通路（不図示）へ吐出され、エンジン１の吸気ポートに設けられたインジェクタ（不図示）へ圧送される。そして、インジェクタへ圧送された燃料は、インジェクタから噴射され、吸気通路３を流れる空気と共に燃焼室に導入されて可燃混合気を形成し、燃焼に供される。エンジン１には、可燃混合気を点火するための点火装置（不図示）が設けられている。

吸気通路３には、その入口側からエンジン１にかけて、エアクリーナ（Ａ／Ｃ）１０、スロットル装置（ＴＨＲ）１１が設けられている。スロットル装置１１は、スロットル弁（不図示）を含み、吸気通路３を流れる吸気流量を調節するために開閉する。スロットル弁の開閉は、運転者によるアクセルペダル（図示略）の操作に連動する。

＜蒸発燃料処理装置の概要について＞
次に、本実施形態の蒸発燃料処理装置２０について説明する。図１に示すように、蒸発燃料処理装置２０は、キャニスタ２１と、ベーパ通路２２と、パージ通路２３と、パージポンプ２４（本開示の「圧送部」の一例）と、第１三方弁２５と、第２三方弁２６と、第１バイパス通路２７と、第２バイパス通路２８と、大気通路２９とを有する。

キャニスタ２１は、燃料タンク５で発生する蒸発燃料を貯留するものであって、蒸発燃料を吸着させる活性炭等の吸着材（不図示）を備えている。このキャニスタ２１は、大気通路２９から大気を導入する大気口２１ａと、ベーパ通路２２から蒸発燃料を導入する導入口２１ｂと、蒸発燃料を含むパージガスを導出する導出口２１ｃと、第１バイパス通路２７に連通する連通口２１ｄとを備えている。

ベーパ通路２２は、燃料タンク５とキャニスタ２１とに接続し、燃料タンク５からキャニスタ２１へ蒸発燃料を導くための通路である。

パージ通路２３は、吸気通路３とキャニスタ２１とに接続し、キャニスタ２１からパージガスを吸気通路３へ流すための通路である。このパージ通路２３は、キャニスタ２１からパージガスを導入するための導入口２３ａと、パージガスを吸気通路３へ導出するための導出口２３ｂとを備えている。導入口２３ａは、キャニスタ２１の導出口２１ｃに接続されている。導出口２３ｂは、エアクリーナ１０とスロットル装置１１との間の吸気通路３に接続されている。

パージポンプ２４は、パージ通路２３に設けられ、パージ制御の実行時にてキャニスタ２１からパージガスをパージ通路２３へ圧送する機器（例えば、遠心ポンプ）である。このパージポンプ２４は、吸入口２４ａと吐出口２４ｂとを備えており、吸入口２４ａから吐出口２４ｂへ向かう一方向へのみパージガスを圧送するものである。すなわち、パージポンプ２４は、パージガスを吸入口２４ａから吸入して吐出口２４ｂから吐出する。

第１三方弁２５は、例えば電動弁であり、パージポンプ２４の吐出口２４ｂと吸気通路３（パージ通路２３の導出口２３ｂ）との間のパージ通路２３に設けられている。この第１三方弁２５は、パージ通路２３に接続される入口２５ａ及び第１出口２５ｂと、第１バイパス通路２７に接続される第２出口２５ｃとを備えている。そして、第１三方弁２５の流路を切り替えることにより、その入口２５ａとその第１出口２５ｂとを連通させる第１連通状態と、その入口２５ａとその第２出口２５ｃとを連通させる第２連通状態とに切り替え可能となっている。本実施形態では、第１三方弁２５をオンとすると第１連通状態になり、第１三方弁２５をオフとすると第２連通状態になる。

第２三方弁２６は、例えば電動弁であり、パージポンプ２４の吸入口２４ａとキャニスタ２１（パージ通路２３の導入口２３ａ）との間のパージ通路２３に設けられている。この第２三方弁２６は、パージ通路２３に接続される第１入口２６ａ及び出口２６ｂと、第２バイパス通路２８に接続される第２入口２６ｃとを備えている。そして、第２三方弁２６の流路を切り替えることにより、その出口２６ｂとその第２入口２６ｃとを連通させる第１連通状態と、その第１入口２６ａと出口２６ｂとを連通させる第２連通状態とに切り替え可能となっている。本実施形態では、第２三方弁２６をオンとすると第１連通状態になり、第２三方弁２６をオフとすると第２連通状態になる。

第１バイパス通路２７は、第１三方弁２５とキャニスタ２１との間でパージポンプ２４を迂回する通路である。第２バイパス通路２８は、第１三方弁２５と吸気通路３との間のパージ通路２３と、第２三方弁２６との間でパージポンプ２４を迂回する通路である。

大気通路２９は、その一端がキャニスタ２１に接続され、その他端が大気に開放されている。また、大気通路２９には、大気通路２９を開閉するＤＣＶ３０（本開示の「大気通路開閉弁」の一例）が設けられている。

また、第１バイパス通路２７には、当該第１バイパス通路２７内の圧力を検出するための圧力センサ３１が設けられている。

また、図１に示すように、本実施形態のエンジンシステムは、ＥＣＵ３２を備えている。このＥＣＵ３２は、本実施形態の蒸発燃料処理装置２０の制御部の一例である。ＥＣＵ３２は中央処理装置（ＣＰＵ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）及びバックアップＲＡＭ等を含む周知の構成を備える。ＲＯＭは、各種制御に係る所定の制御プログラムを予め記憶している。ＥＣＵ（ＣＰＵ）５０は、これら制御プログラムに従って各種制御を実行するようになっている。本実施形態において、ＥＣＵ３２は、エンジン１やパージポンプ２４や第１三方弁２５や第２三方弁２６やＤＣＶ３０などを制御しながら、蒸発燃料処理装置２０を制御する。また、ＥＣＵ３２は、圧力センサ３１から、当該圧力センサ３１の検出値の情報を受け取る。なお、説明の便宜上、ＥＣＵ３２は、後述する図３と図４と図６において省略されている。

このような構成の蒸発燃料処理装置２０において、図１に示すように、パージ制御を実行するパージ制御工程において、ＥＣＵ３２は、第１三方弁２５と第２三方弁２６（切替弁）をパージモードに設定して、第１三方弁２５をオンにする一方で、第２三方弁２６をオフにする。すなわち、ＥＣＵ３２は、第１三方弁２５によりパージポンプ２４の吐出口２４ｂをパージ通路２３を介して吸気通路３に連通させ、かつ、第２三方弁２６によりパージポンプ２４の吸入口２４ａをパージ通路２３を介してキャニスタ２１に連通させた状態にする。そして、ＥＣＵ３２は、ＤＣＶ３０を開弁して、パージポンプ２４を駆動させる。これにより、ＥＣＵ３２は、キャニスタ２１内のパージガスをパージ通路２３を介して吸気通路３へ圧送する。このとき、図１に示すように、キャニスタ２１からパージ通路２３へ流れ出たパージガスは、第２三方弁２６、パージポンプ２４及び第１三方弁２５を介してそのままパージ通路２３を流れ、吸気通路３へ流れる。

＜残留パージガス処理操作について＞
前記のようにしてパージ制御が実行されるが、パージ制御の停止時においては、パージ通路２３内にパージガスが残留する。すると、パージ制御の停止時において、パージ通路２３内に残留するパージガス（以下、適宜、「残留パージガス」という。）に含まれる蒸発燃料が大気へ漏れ出るおそれがある。

そこで、ＥＣＵ３２は、パージ制御の停止時に、残留パージガスをキャニスタ２１内に戻して、残留パージガスに含まれる蒸発燃料をキャニスタ２１に備わる吸着材に吸着させて処理する残留パージガス処理操作を行う。そして、このとき、本実施形態では、ＥＣＵ３２は、キャニスタ２１内から蒸発燃料が外部に排出することを抑制する。

具体的には、ＥＣＵ３２は、残留パージガス処理操作を、蒸発燃料処理装置２０が搭載される車両に備わるイグニッションスイッチがオフにされた後にて、所定のタイミングで、図２に示すフローチャートの内容に沿って行う。なお、「所定のタイミング」とは、例えば、１回目の残留パージガス処理操作から２回目の残留パージガス処理操作までが１時間、２回目の残留パージガス処理操作から３回目の残留パージガス処理操作までが２時間というようなタイミングである。

図２に示すように、ＥＣＵ３２は、イグニッションスイッチ（ＩＧ）がＯＦＦになった（ステップＳ１）後、第１三方弁２５と第２三方弁２６（切替弁）を循環モードに設定する（ステップＳ２）。具体的には、ＥＣＵ３２は、図３に示すように、第１三方弁２５と第２三方弁２６の両方をオフにする。そして、これにより、確実に、パージ制御が停止される。すなわち、イグニッションスイッチ（ＩＧ）がＯＦＦになった（ステップＳ１）後においてパージ制御が未だ実行されていても、第１三方弁２５と第２三方弁２６（切替弁）を循環モードに設定する（ステップＳ２）ことにより、パージ制御が停止される。

そして、このようなパージ制御の停止時において、ＥＣＵ３２は、ＤＣＶ３０（締切弁）を閉弁し（ステップＳ３）、第１三方弁２５と第２三方弁２６（切替弁）を逆流モードに設定し、残留パージガスの逆流を開始する（ステップＳ４）。すなわち、ＥＣＵ３２は、図４に示すように、ＤＣＶ３０を閉弁し、第１三方弁２５をオフとする一方で、第２三方弁２６をオンとし、パージポンプ２４を駆動させる。すると、図４の破線の矢印に示すように、残留パージガスは、吸気通路３から流れ込む空気（吸気）と共に、キャニスタ２１内へ流れる。

本実施形態では、このようにして、ＥＣＵ３２は、残留パージガス処理操作として、まず、残留パージガスを、吸気通路３から流れ込む空気と共に、キャニスタ２１内に圧送する残留パージガス圧送工程を行う。そして、この残留パージガス圧送工程において、ＥＣＵ３２は、ＤＣＶ３０（締切弁）を閉弁して大気通路２９を閉鎖させ、かつ、第１三方弁２５をオフとしてパージ通路２３と第１バイパス通路２７を開通させ、かつ、第２三方弁２６をオンとして空気導入通路（パージ通路２３と第２バイパス通路２８）を開通させた状態とする。

なお、空気導入通路は、吸気通路３からの空気（吸気）をパージポンプ２４に導入する通路である。この空気導入通路は、吸気通路３（パージ通路２３の導出口２３ｂ）と第１三方弁２５との間のパージ通路２３と、第２バイパス通路２８と、第２三方弁２６と、第２三方弁２６とパージポンプ２４の吸入口２４ａとの間のパージ通路２３とにより形成されている。

そして、ＥＣＵ３２は、この状態で、パージポンプ２４により残留パージガスを空気と共にキャニスタ２１に圧送する。すなわち、ＥＣＵ３２は、パージポンプ２４を駆動させることにより、図４の破線の矢印で示すように、残留パージガスを、パージ通路２３から第２バイパス通路２８と第２三方弁２６とパージ通路２３とを介して、空気と共にパージポンプ２４へ圧送し、さらに、パージポンプ２４からパージ通路２３と第１三方弁２５と第１バイパス通路２７とを介して、空気と共にキャニスタ２１内に圧送する。

そして、この残留パージガス圧送工程においては、ＤＣＶ３０が閉弁されて大気通路２９が閉鎖されていることから、キャニスタ２１から空気が大気通路２９を介して外部に排出されないので、キャニスタ２１内が加圧される。そして、さらに、キャニスタ２１内に連通する第１バイパス通路２７内も加圧される。

次に、ＥＣＵ３２は、圧力センサ３１の検出値（圧力センサ値）が所定値以上になったら（ステップＳ５：ＹＥＳ）、第１三方弁２５と第２三方弁２６（切替弁）を循環モードに設定する（ステップＳ６）。すなわち、パージポンプ２４により所定の容積の残留パージガスおよび空気が圧送されることにより、キャニスタ２１内と第１バイパス通路２７内の圧力が加圧されて所定値以上になったら、図３に示すように、ＥＣＵ３２は、第１三方弁２５と第２三方弁２６の両方をオフにする。なお、このとき、ＥＣＵ３２は、ＤＣＶ３０を閉弁しておき、パージポンプ２４を駆動させておく。

これにより、パージガス（残留パージガスを含む）および空気が、図３の破線の矢印に示すように、各通路内およびキャニスタ２１内を循環する（パージガス循環工程）。また、このとき、キャニスタ２１内の圧力は、所定値以上に加圧された状態で維持される。

ここで、ステップＳ５における所定値は、例えば、図５にて規定されるような逆流モード完了圧力値Ｐ１とする。図５に示すように、逆流モード完了圧力値Ｐ１は、例えば、燃料タンク５の容量（タンク容量）が所定量（例えば、６０Ｌ）であり、その他の容量（キャニスタ２１や配管などの容量）が所定量（例えば、２Ｌ）であるとする前提のもと、燃料タンク５の燃料の量（燃料量）と逆流量（残留パージガスと空気の圧送量）とに応じて規定されている。具体的には、図５に示すように、逆流モード完了圧力値Ｐ１は、燃料タンク５の燃料の量が多いほど、高く設定されている。

このようにして、ＥＣＵ３２は、残留パージガス圧送工程にて、圧力センサ３１の検出値（第１バイパス通路２７における圧力検出値）に基づいて、パージポンプ２４による所定の容積の残留パージガスおよび空気の圧送が完了したか否かの判定を行う。そして、ＥＣＵ３２は、圧力センサ３１の検出値が所定値以上になったときに、パージポンプ２４による所定の容積の残留パージガスおよび空気の圧送が完了したと判定する。そして、このとき、所定値は、燃料タンク５の燃料の量が多いほど高く設定されている。

図２の説明に戻って、次に、ＥＣＵ３２は、パージポンプ２４を停止した（ステップＳ７）後、ＤＣＶ３０（締切弁）を開弁する（ステップＳ８）。これにより、図６の破線の矢印に示すように、キャニスタ２１内の空気が大気通路２９を介して外部に排出され、キャニスタ２１内が減圧される。

本実施形態では、このようにして、ＥＣＵ３２は、残留パージガス処理操作として、前記の残留パージガス圧送工程にてパージポンプ２４により所定の容積の残留パージガスおよび空気を圧送してキャニスタ２１内を加圧した後に、空気排出工程を行う。そして、この空気排出工程では、ＥＣＵ３２は、第１三方弁２５をオフとするとともに、第２三方弁２６をオフとして空気導入通路（パージ通路２３と第２バイパス通路２８）を閉鎖させた状態で、ＤＣＶ３０を開弁して大気通路２９を開通させる。そして、これにより、空気排出工程では、キャニスタ２１内の空気を大気通路２９を介して外部に排出する。

このようにして、加圧されたキャニスタ２１内から空気が大気通路２９を介して外部（大気）に排出するので、空気の流速が高くなるとともに、空気の排出時間が短縮される。そのため、空気からキャニスタ２１の吸着材への熱伝導が抑制されて、吸着材の温度が上昇し難くなる。したがって、キャニスタ２１の吸着材から蒸発燃料が脱離することが抑制されるので、キャニスタ２１内から蒸発燃料が大気通路２９を介して外部に排出され難くなる。ゆえに、残留パージガス処理操作を行う際に、キャニスタ２１内から蒸発燃料が外部に排出することを抑制できる。

また、本実施形態では、ＥＣＵ３２は、圧力センサ３１の検出値（圧力センサ値）が所定値以上になったら（ステップＳ５：ＹＥＳ）、パージポンプ２４を停止させる（ステップＳ７）ので、無駄なパージポンプ２４の駆動や無駄なキャニスタ２１内の加圧を抑制できる。そのため、パージポンプ２４の駆動に要する無駄な電力消費や発熱、キャニスタのケース（例えば、樹脂製）の寿命低下を抑制できる。

図２の説明に戻って、ＥＣＵ３２は、圧力センサ３１の検出値が大気圧に低下したら（ステップＳ９：ＹＥＳ）、図２に示すフローチャートの処理を一旦終了して、残留パージガス処理操作を一旦終了する。

なお、ＥＣＵ３２は、圧力センサ３１の検出値が大気圧に低下しないとき（ステップＳ９：ＮＯ）には、異常信号を発信する（ステップＳ１０）。また、ＥＣＵ３２は、ステップＳ５において、所定時間が経過しても圧力センサ３１の検出値が所定値以上にならないときには、異常信号を発信してもよい。

このようにして、ＥＣＵ３２は、圧力センサ３１の検出値に基づいて、後述するポンプ下流側圧送経路におけるパージガス（残留パージガス含む）や空気の漏れ検出、および／または、第１三方弁２５と第２三方弁２６とＤＣＶ３０のうちの少なくともいずれか１つの故障検出を行う。そして、ＥＣＵ３２は、漏れや故障があると検出されれば、異常信号を発信する。ここで、ポンプ下流側圧送経路は、パージポンプ２４と第１三方弁２５との間のパージ通路２３と、第１バイパス通路２７と、キャニスタ２１と、キャニスタ２１とＤＣＶ３０との間の大気通路２９とで形成される経路である。

そして、このような図２に示すフローチャートに基づいて制御が行われることにより、図７に示すようなタイムチャートの制御の一例が実施される。

図７に示すように、時間Ｔ０において制御がスタートし、時間Ｔ１においてイグニッションスイッチ（ＩＧ）がＯＦＦになると、時間Ｔ２において第１三方弁２５と第２三方弁２６が循環モードに設定される。すなわち、時間Ｔ２において、第１三方弁２５と第２三方弁２６の両方がオフになる。これにより、パージ制御が確実に停止される。なお、パージポンプ２４は、時間Ｔ０からオンになっており駆動を続けている。

その後、時間Ｔ３においてＤＣＶ３０が閉弁状態（オン）となり、時間Ｔ４において第１三方弁２５と第２三方弁２６が逆流モードに設定される。すなわち、時間Ｔ４において、第１三方弁２５がオフのままである一方で、第２三方弁２６がオンになる。

すると、その後、圧力センサ３１の検出値（圧力センサ値）が上昇して、時間Ｔ５において、圧力センサ３１の検出値が逆流モード完了圧力値Ｐ１以上になったので、第１三方弁２５と第２三方弁２６が循環モードに設定される。すなわち、時間Ｔ５において、第１三方弁２５と第２三方弁２６の両方がオフになる。このとき、キャニスタ２１内が加圧された状態になる。

なお、時間Ｔ５において、圧力センサ３１の検出値が、あまり上昇せず、逆流モード完了圧力値Ｐ１未満であって故障検知判定値Ｐ０以下であれば、ＥＣＵ３２により異常信号が発信される。すなわち、時間Ｔ５において、圧力センサ３１の検出値が故障検知判定値Ｐ０以下であれば、ポンプ下流側圧送経路におけるパージガスや空気の漏れや、第１三方弁２５と第２三方弁２６とＤＣＶ３０のうちの少なくともいずれか１つの故障が発生しているおそれがあるとして、ＥＣＵ３２により異常信号が発信される。

そして、その後、時間Ｔ６において、パージポンプ２４がオフになって停止するが、圧力センサ３１の検出値は逆流モード完了圧力値Ｐ１以上のままである。

そして、その後、時間Ｔ７においてＤＣＶ３０が開弁状態（オフ）になると圧力センサ３１の検出値は減少して大気圧の値になり、時間Ｔ８において制御が終了する。このとき、加圧されたキャニスタ２１内から空気が大気通路２９を介して外部（大気）に排出する。

なお、時間Ｔ８において、圧力センサ３１の検出値が大気圧の値まで減少しなければ、時間Ｔ５のときと同様に、ＥＣＵ３２により異常信号が発信される。

＜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２０において、ＥＣＵ３２は、パージ制御の停止時に、残留パージガスをキャニスタ２１内に戻して処理する残留パージガス処理操作を行う。そして、ＥＣＵ３２は、残留パージガス処理操作として、残留パージガス圧送工程と空気排出工程を行う。

そこで、まず、ＥＣＵ３２は、残留パージガス圧送工程にて、大気通路２９を閉鎖させ、かつ、空気導入通路（パージ通路２３と第２バイパス通路２８）を開通させた状態で、パージポンプ２４により残留パージガスを吸気通路３から流れ込む空気（吸気）と共にキャニスタ２１内に圧送する。

そして、ＥＣＵ３２は、残留パージガス圧送工程にてパージポンプ２４により所定の容積の残留パージガスおよび空気を圧送した後、空気排出工程にて、空気導入通路（パージ通路２３と第２バイパス通路２８）を閉鎖させた状態で、大気通路２９を開通させることにより、キャニスタ２１内の空気を大気通路２９を介して外部に排出する。

このようにして、本実施形態では、残留パージガス圧送工程において、大気通路２９が閉鎖された状態で、残留パージガスをキャニスタ２１内に圧送するので、キャニスタ２１内から蒸発燃料が大気通路２９を介して外部に排出されない。

また、残留パージガス圧送工程にて大気通路２９を閉鎖させた状態で残留パージガスを空気と共にキャニスタ２１内に圧送してキャニスタ２１内を加圧した後に、空気排出工程にて大気通路２９を開通させてキャニスタ２１内から空気を大気通路２９を介して外部に排出させる。そのため、空気排出工程にて、空気の流速が高くなるとともに、空気の排出時間が短縮されるので、空気からキャニスタ２１の吸着材への熱伝導が抑制されて、吸着材の温度が上昇し難くなる。したがって、空気排出工程にて、キャニスタ２１の吸着材からの蒸発燃料の脱離が抑制されるので、キャニスタ２１内から蒸発燃料が大気通路２９を介して外部に排出され難くなる。ゆえに、残留パージガスをキャニスタ２１内に戻して処理する際に、キャニスタ２１内から蒸発燃料が外部に排出することを抑制できる。

また、本実施形態の蒸発燃料処理装置２０は、吸入口２４ａから吐出口２４ｂへ向かう一方向へのみパージガスを圧送するパージポンプ２４を有する。そして、ＥＣＵ３２は、パージ制御工程にて、第１三方弁２５によりパージポンプ２４の吐出口２４ｂをパージ通路２３を介して吸気通路３に連通させ、かつ、第２三方弁２６によりパージポンプ２４の吸入口２４ａをパージ通路２３を介してキャニスタ２１に連通させた状態で、ＤＣＶ３０を開弁して、パージポンプ２４を駆動させることにより、キャニスタ２１内のパージガスを吸気通路３へ圧送する。また、ＥＣＵ３２は、残留パージガス圧送工程にて、第１三方弁２５によりパージポンプ２４の吐出口２４ｂを第１バイパス通路２７を介してキャニスタ２１に連通させ、かつ、第２三方弁２６によりパージポンプ２４の吸入口２４ａを第２バイパス通路２８を介して吸気通路３に連通させた状態で、ＤＣＶ３０を閉弁して、パージポンプ２４を駆動させることにより、残留パージガスをキャニスタ２１内に圧送する。

このようにして、一方向へのみパージガスを圧送するパージポンプ２４を用いて、キャニスタ２１内のパージガスを吸気通路３内へ圧送できるとともに、パージ通路２３内の残留パージガスをキャニスタ２１内に圧送できる。そのため、蒸発燃料処理装置２０の構成が簡素化されるとともに、パージガスの圧送方向の切り替えが短時間でできる。

また、本実施形態では、ＥＣＵ３２は、圧力センサ３１の検出値に基づいて、残留パージガス圧送工程にてパージポンプ２４による所定の容積の残留パージガスおよび空気の圧送が完了したか否かの判定を行う。

これにより、キャニスタ２１内へ圧送する残留パージガスおよび空気の量を制御して、キャニスタ２１内を所望の圧力値に加圧することができる。

また、本実施形態では、ＥＣＵ３２は、圧力センサ３１の検出値が所定値以上になったときに、パージポンプ２４による所定の容積の残留パージガスおよび空気の圧送が完了したと判定する。そして、所定値は、キャニスタ２１に接続する燃料タンク５内の燃料の量が多いほど高く設定されている。

これにより、燃料タンク５内の燃料の量に応じて、キャニスタ２１内へ圧送する残留パージガスおよび空気の量を制御できる。そのため、燃料タンク５内の燃料の量に関わらず、安定してキャニスタ２１内を所望の圧力値に加圧することができる。

また、本実施形態では、ＥＣＵ３２は、残留パージガス処理操作を、蒸発燃料処理装置２０が搭載される車両に備わるイグニッションスイッチがオフにされた後にて、所定のタイミングで行う。

このようにして、イグニッションスイッチがオフにされた後にて、所定のタイミングで、残留パージガスをキャニスタ２１内に戻すことが繰り返される。そのため、効果的にパージ通路２３内から残留パージガスを除去することができる。また、吸気通路３（インジェクタ等）から放出されようとする（漏れようとする）蒸発燃料を、吸気通路３からパージ通路２３などを介してキャニスタ２１内に戻すことも可能になるため、車両の駐車時における蒸発燃料の大気への放出量を抑制できる。

また、ＥＣＵ３２は、圧力センサ３１の検出値に基づいて、ポンプ下流側圧送経路における漏れ検出、および／または、第１三方弁２５と第２三方弁２６とＤＣＶ３０のうちの少なくともいずれか１つの故障検出を行う。

これにより、蒸発燃料処理装置２０の異常検出（自己診断機能（ＯＢＤ）の制御）を行うことができる。

また、圧力センサ３１の検出値に基づいて、キャニスタ２１内へ圧送する残留パージガスおよび空気の量の制御も行えば、同一の圧力センサ３１を用いて、キャニスタ２１内へ圧送する残留パージガスおよび空気の量の制御と、蒸発燃料処理装置２０の異常検出と、を行うことができるので、蒸発燃料処理装置２０の装置構成を簡素化できる。

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、圧力センサ３１は、第１バイパス通路２７の位置に限定されず、前記のポンプ下流側圧送経路におけるいずれかの位置に設けられていればよい。

１ エンジン
３ 吸気通路
５ 燃料タンク
２０ 蒸発燃料処理装置
２１ キャニスタ
２２ ベーパ通路
２３ パージ通路
２４ パージポンプ
２４ａ 吸入口
２４ｂ 吐出口
２５ 第１三方弁
２６ 第２三方弁
２７ 第１バイパス通路
２８ 第２バイパス通路
２９ 大気通路
３０ ＤＣＶ
３１ 圧力センサ
３２ ＥＣＵ

Claims (6)

1. 燃料タンク内で発生する蒸発燃料を吸着させる吸着材を備えるキャニスタと、内燃機関に接続する吸気通路と前記キャニスタとに接続するパージ通路と、前記キャニスタから前記蒸発燃料を含むパージガスを前記パージ通路を介して前記吸気通路に流すパージ制御を実行する制御部と、を有する蒸発燃料処理装置において、
   圧送部と、
   前記吸気通路からの空気を前記圧送部に導入する空気導入通路と、
   一端が前記キャニスタに接続され、他端が大気に開放されている大気通路と、を有し、
   前記制御部は、前記パージ制御の停止時に、前記パージ通路内に残留する前記パージガスである残留パージガスを前記キャニスタ内に戻して処理する残留パージガス処理操作を行い、
   前記残留パージガス処理操作として、
   前記大気通路を閉鎖させ、かつ、前記空気導入通路を開通させた状態で、前記圧送部により前記残留パージガスを前記空気と共に前記キャニスタ内に圧送する残留パージガス圧送工程と、
   前記残留パージガス圧送工程にて前記圧送部により所定の容積の前記残留パージガスおよび前記空気を圧送した後、前記空気導入通路を閉鎖させた状態で、前記大気通路を開通させることにより、前記キャニスタ内の前記空気を前記大気通路を介して外部に排出する空気排出工程と、を行うこと、
   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、
   前記圧送部は、前記パージ通路に設けられ、吸入口から吐出口へ向かう一方向へのみ前記パージガスを圧送するパージポンプであり、
   前記パージポンプの吐出口と前記吸気通路との間の前記パージ通路に設けられる第１三方弁と、
   前記パージポンプの吸入口と前記キャニスタとの間の前記パージ通路に設けられる第２三方弁と、
   前記第１三方弁と前記キャニスタとの間で前記パージポンプを迂回するための第１バイパス通路と、
   前記第１三方弁と前記吸気通路との間の前記パージ通路と前記第２三方弁との間で前記パージポンプを迂回するための第２バイパス通路と、
   前記大気通路に設けられ前記大気通路を開閉する大気通路開閉弁と、を有し、
   前記制御部は、
   前記パージ制御を実行するパージ制御工程にて、前記第１三方弁により前記パージポンプの吐出口を前記パージ通路を介して前記吸気通路に連通させ、かつ、前記第２三方弁により前記パージポンプの吸入口を前記パージ通路を介して前記キャニスタに連通させた状態で、前記大気通路開閉弁を開弁して、前記パージポンプを駆動させることにより、前記キャニスタ内の前記パージガスを前記吸気通路へ圧送し、
   前記残留パージガス圧送工程にて、前記第１三方弁により前記パージポンプの吐出口を前記第１バイパス通路を介して前記キャニスタに連通させ、かつ、前記第２三方弁により前記パージポンプの吸入口を前記第２バイパス通路を介して前記吸気通路に連通させた状態で、前記大気通路開閉弁を閉弁して、前記パージポンプを駆動させることにより、前記残留パージガスを前記キャニスタ内に圧送すること、
   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、
   前記パージポンプと前記第１三方弁との間の前記パージ通路と、前記第１バイパス通路と、前記キャニスタと、前記キャニスタと前記大気通路開閉弁との間の前記大気通路とで形成される経路をポンプ下流側圧送経路と定義するときに、
   前記制御部は、前記ポンプ下流側圧送経路における圧力検出値に基づいて、前記残留パージガス圧送工程にて前記パージポンプによる所定の容積の前記残留パージガスおよび前記空気の圧送が完了したか否かの判定を行うこと、
   を特徴とする蒸発燃料処理装置。
4. 請求項３の蒸発燃料処理装置において、
   前記制御部は、
   前記圧力検出値が所定値以上になったときに、前記パージポンプによる所定の容積の前記残留パージガスおよび前記空気の圧送が完了したと判定し、
   前記所定値は、前記キャニスタに接続する前記燃料タンク内の燃料の量が多いほど高く設定されていること、
   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、
   前記制御部は、前記残留パージガス処理操作を、前記蒸発燃料処理装置が搭載される車両に備わるイグニッションスイッチがオフにされた後にて、所定のタイミングで行うこと、
   を特徴とする蒸発燃料処理装置。
6. 請求項２の蒸発燃料処理装置において、
   前記パージポンプと前記第１三方弁との間の前記パージ通路と、前記第１バイパス通路と、前記キャニスタと、前記キャニスタと前記大気通路開閉弁との間の前記大気通路とで形成される経路をポンプ下流側圧送経路と定義するときに、
   前記制御部は、前記ポンプ下流側圧送経路における圧力検出値に基づいて、前記ポンプ下流側圧送経路における漏れ検出、および／または、前記第１三方弁と前記第２三方弁と前記大気通路開閉弁のうちの少なくともいずれか１つの故障検出を行うこと、
   を特徴とする蒸発燃料処理装置。

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