JP3763502B2 - 内燃機関の蒸発燃料放出防止装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、燃料タンク内を常に負圧に維持することにより蒸発燃料の放出を防止する内燃機関の蒸発燃料放出防止装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
内燃機関の作動時に燃料タンク内を負圧化して、内燃機関の作動時はもとより内燃機関の停止後も燃料タンクの内圧を負圧に保持することにより、給油のためにフィラーキャップを開けても、燃料タンク内の蒸発燃料が外気に放出されることを防止するようにした内燃機関の蒸発燃料放出防止装置が既に本出願人により提案されている（例えば、特願平９−１１６２５７号）。
【０００３】
この装置は、燃料タンクと内燃機関の吸気管とを接続する蒸発燃料通路に該通路を開閉するタンク圧制御弁を設け、内燃機関の作動中の吸気管内の負圧を利用して、燃料タンクの内圧が目標圧力値となるように、燃料タンクの内圧に応じてタンク圧制御弁の開度をフィードバック制御するように構成されている。このような装置では、給油時専用のキャニスタ（ＯＲＶＲ（オンボード・リフューエル・ベーパ・リサーキュレーション）用キャニスタ）を設け、通常、燃料タンクとＯＲＶＲ用キャニスタとは給油時にのみ開弁するＯＲＶＲ用電磁弁を途中に有するチャージ通路を介して接続されると共に、吸気管とＯＲＶＲ用キャニスタとはパージ制御弁を途中に有するパージ通路を介して接続され、さらに、ＯＲＶＲ用キャニスタには大気開放用の開閉弁が設けられている。これにより、給油時にはその間に発生するほとんどの蒸発燃料をＯＲＶＲ用キャニスタに吸着させると共に、内燃機関の作動中であってパージ実行時には上記吸着させた蒸発燃料を内燃機関の負荷に応じてパージ制御弁の開度を制御し、該蒸発燃料を吸気管にパージさせるようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の技術においては、以下の問題がある。
１．内燃機関の作動中であってパージ実行時には、タンク圧制御弁を介した燃料タンク負圧化用の蒸発燃料と、ＯＲＶＲ用キャニスタを介したパージ用の蒸発燃料との双方を同時に吸気管に供給するので、吸気管内の燃料混合気が過濃となって排気ガス特性及び運転性等に悪い影響を及ぼす。
２．燃料タンクと内燃機関の吸気管とを直接接続する蒸発燃料通路と、ＯＲＶＲ用キャニスタを介して燃料タンクと内燃機関の吸気管とを接続するチャージ通路及びパージ通路との２系統の通路を必要とすると共に、チャージ通路の途中に設けられた給油時にのみ開弁するＯＲＶＲ用電磁弁、及び蒸発燃料通路の途中に設けられたタンク圧制御弁の二つの制御弁等を必要とし、該装置の構成が複雑である。
３．蒸発燃料が吸着されたキャニスタをパージするときに大気開放用の開閉弁が開弁されるので、上記装置は実質的に密閉された燃料系とは云い難い状態になる。
【０００５】
本発明は上記従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、構成が簡単で、キャニスタの大気開放弁を開弁することなくキャニスタからの適正な量の蒸発燃料をパージすることが可能であると共に、給油時の蒸発燃料の大気への放出防止のため燃料タンク内圧を負圧化制御することができる内燃機関の蒸発燃料放出防止装置を提供することにある。
【０００６】
【問題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１の内燃機関の蒸発燃料放出防止装置は、燃料タンクに接続されたキャニスタと、該キャニスタと内燃機関の吸気系とを接続するパージ通路と、該パージ通路に設けられ該パージ通路を開閉する制御弁と、前記キャニスタを大気に開放する大気通路に設けられた開閉弁と、前記燃料タンク内の燃料の温度を検出する温度センサと、前記燃料タンクの内圧を検出する圧力センサとを有する内燃機関の蒸発燃料放出防止装置において、前記内燃機関の作動時に、前記開閉弁を閉弁すると共に、前記温度センサにより検出された前記燃料の温度に応じて前記燃料タンクの内圧値を決定し、前記燃料タンクの内圧が負圧且つ該決定された内圧値になるように前記制御弁の開度を制御する制御手段を備えることを特徴とする。
【０００７】
この構成により、内燃機関の作動時に、制御手段が開閉弁を閉弁すると共に燃料タンクの内圧が負圧且つ温度センサにより検出された燃料の温度に応じて決定された内圧値になるように制御弁の開度を制御するので、吸気系の負圧がキャニスタを介して燃料タンクに作用し、キャニスタの大気開放弁を開弁することなくキャニスタに吸着された蒸発燃料を制御弁を介して吸気系にパージすることができる。さらに、燃料タンクの内圧値の決定を燃料タンク内燃料のその温度における保有熱量を考慮して行い、もって、内燃機関の作動中はもとより停止後においても燃料タンク内圧を確実に負圧化制御することにより給油時の蒸発燃料の大気への放出を防止することができる。また、燃料タンク内圧を負圧化制御するために燃料タンクと内燃機関の吸気管とを直接接続する蒸発燃料通路を設ける必要をなくし且つタンク圧制御弁とパージ制御弁を１つの制御弁で兼用でき、構成を簡単化しコストを低減することができる。更に、吸気管内の燃料混合気が過濃となって排気ガス特性及び運転性等に悪い影響を及ぼすのを防止することができる。
【０００８】
請求項２の内燃機関の蒸発燃料放出防止装置は、請求項１の内燃機関の蒸発燃料放出防止装置において、前記キャニスタは前記キャニスタ内の蒸発燃料吸着剤を加熱するヒータを備えることを特徴とする。
【０００９】
この構成により、ヒータによってキャニスタ内の蒸発燃料吸着剤を加熱することによってキャニスタに吸着された蒸発燃料を容易にパージすることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００１１】
図１は、本発明の実施の形態に係る内燃機関の蒸発燃料放出防止装置の構成を示す全体構成図である。同図において、１は例えば４気筒を有する内燃機関（以下単に「エンジン」という）であり、エンジン１の吸気管２の途中にはスロットル弁３が配されている。また、スロットル弁３にはスロットル弁開度（θＴＨ）センサ４が連結されており、当該スロットル弁３の開度に応じた電気信号を出力して電子コントロールユニット（以下（ＥＣＵ）という）５に供給する。
【００１２】
燃料噴射弁６が、吸気管２の途中であってエンジン１とスロットル弁３との間の図示しない吸気弁の少し上流側に各気筒毎に設けられている。また、各燃料噴射弁６は燃料供給管７を介して耐圧密閉構造の燃料タンク９に接続されており、燃料供給管７の途中には燃料ポンプ８が設けられている。燃料タンク９は給油のための給油口１０を有しており、給油口１０にはフィラーキャップ１１が取付けられている。
【００１３】
燃料噴射弁６はＥＣＵ５に電気的に接続され、該ＥＣＵ５からの信号により燃料噴射の開弁時間が制御される。
【００１４】
吸気管２の前記スロットル弁３の下流側には吸気管内絶対圧ＰＢＡを検出する吸気管内絶対圧（ＰＢＡ）センサ１３、及び吸気温ＴＡを検出する吸気温（ＴＡ）センサ１４が装着されている。また、燃料タンク９には、燃料タンク９のタンク内圧Ｐｔを検出するタンク内圧（Ｐｔ）センサ１５と、燃料タンク９内の燃料の温度Ｔｇを検出する燃料温度（Ｔｇ）センサ１６とがそれぞれ設けられている。
【００１５】
エンジン１の図示しないカム軸周囲又はクランク軸周囲にはエンジン回転数を検出する回転数（ＮＥ）センサ１７が取付けられている。ＮＥセンサ１７はエンジン１のクランク軸の１８０度回転毎に所定のクランク角度位置でパルス（ＴＤＣ信号パルス）を出力する。これらのセンサ１３〜１７の検出信号はＥＣＵ５に供給される。
【００１６】
次に、キャニスタ３３に吸着された蒸発燃料をパージしつつ、給油時の蒸発燃料の大気への放出防止のため燃料タンク９の内圧を負圧化制御する構成を説明する。
【００１７】
燃料タンク９には、チャージ通路３１を介して耐圧密閉構造のキャニスタ３３が接続され、キャニスタ３３は、吸気管２のスロットル弁３の下流側にパージ通路３２を介して接続されている。
【００１８】
チャージ通路３１の途中にはタンクリリーフ弁３５が設けられている。タンクリリーフ弁３５は、チャージ通路３１のタンクリリーフ弁３５より燃料タンク９側の部分（以下「燃料タンク系」と称する）の内圧が、第１の所定範囲（例えば大気圧を基準として−３２０〜＋１００ｍｍＨｇ）外であるときに開弁し、該第１の所定範囲内では閉弁するように構成されている。具体的には、タンクリリーフ弁３５は、燃料タンク系の内圧がそれぞれ、「＋１００ｍｍＨｇ」以上であるとき開弁する正圧弁と「−３２０ｍｍＨｇ」以下であるとき開弁する負圧弁（いずれも不図示）とから構成される機械式の２ウェイバルブである。上記正圧弁及び上記負圧弁は各々、弁体と、該弁体を閉弁方向に押圧するバネと、該バネに押圧された弁体と当接して流路を閉塞可能なシート部とから構成されるいわゆるチェック弁である。なお、上記タンクリリーフ弁３５には、その他の方式の方向制御弁を採用してもよく、電磁弁を採用する場合は、タンク内圧Ｐｔに応じてＥＣＵ５によりその作動を制御するようにすればよい。
【００１９】
上記第１の所定範囲は、後述する燃料タンク９の負圧化制御の目標圧力値Ｐｏが執りうる値を包含して設定され、且つ燃料タンク９及びチャージ通路３１の耐圧力の範囲内で設定される。これにより、燃料タンク系がその耐圧力を越える過負圧状態や過正圧状態になることを回避しつつ、燃料タンク９を負圧化制御することができる。
【００２０】
タンクリリーフ弁３５をバイパスするバイパス通路３１ａには、電磁弁３６（ＯＲＶＲ用電磁弁）が設けられている。電磁弁３６は、ＥＣＵ５によりその作動が制御され、給油時に開弁し、それ以外のときは閉弁して、給油時に燃料タンク９内の蒸発燃料をキャニスタ３３に導く。
【００２１】
キャニスタ３３は、燃料タンク９内からの蒸発燃料を吸着するための活性炭を内蔵しており、さらに、該活性炭に吸着された蒸発燃料のパージを容易にするために該活性炭を加熱するための自己温度調節型の電熱式ヒータ４０を備えている。ヒータ４０は、ＥＣＵ５によりそのオン・オフ作動が制御される。また、このヒータ４０は、電流を変化させてキャニスタ３３に内蔵された活性炭が所定の設定温度（例えば８０〜１００℃）になるように作動する。
【００２２】
キャニスタ３３は、通常は給油時における蒸発燃料の大気への放出防止専用に設けられたＯＲＶＲ用キャニスタであるが、本実施の形態では、後述する燃料タンク９の過正圧のリリーフ時に燃料タンク９内の蒸発燃料の大気への放出を防止する機能をも果たす。
【００２３】
キャニスタ３３は、大気開放通路３７を介して大気に連通可能となっており、大気開放通路３７の途中にはベントシャット弁（開閉弁）３８が設けられている。ベントシャット弁３８は、ＥＣＵ５によりその作動が制御され、給油時に開弁し、それ以外のときは閉弁するいわゆる常閉弁である。
【００２４】
ベントシャット弁３８をバイパスするバイパス通路３７ａにはキャニスタリリーフ弁３９が設けられている。キャニスタリリーフ弁３９は、バイパス通路３７ａのキャニスタ３３からキャニスタリリーフ弁３９までの部分（以下「キャニスタ系」と称する）の内圧が、第２の所定範囲（例えば大気圧を基準として−１００〜＋９０ｍｍＨｇ）外であるときに開弁し、該第２の所定範囲内では閉弁するように構成されている。具体的には、キャニスタリリーフ弁３９は、バイパス通路３７ａのキャニスタリリーフ弁３９より大気側の部分の圧力（すなわち大気圧）に対するキャニスタ系の内圧がそれぞれ、「＋９０ｍｍＨｇ」以上であるとき開弁する正圧弁と「−１００ｍｍＨｇ」以下であるとき開弁する負圧弁（いずれも不図示）とから構成される機械式の２ウェイバルブであり、タンクリリーフ弁３５と同様に構成される。なお、キャニスタリリーフ弁３９には、その他の方式の方向制御弁を採用してもよく、電磁弁を採用する場合は、キャニスタ３３の内圧を検出するセンサを別途設け、その検出値に応じてＥＣＵ５により当該電磁弁の作動を制御するようにしてもよい。
【００２５】
上記第２の所定範囲は、上記第１の所定範囲内に設定され、後述する燃料タンク９の過正圧及び過負圧のリリーフを円滑にする。また、上記第２の所定範囲は、キャニスタ系の耐圧力の範囲内で設定され、キャニスタ系がその耐圧力を越える過負圧状態や過正圧状態になることを回避する。
【００２６】
パージ通路３２におけるキャニスタ３３と吸気管２との間には、制御弁３０が設けられている。制御弁３０は、タンク圧制御とパージ制御を兼用するもので、その制御信号のオン−オフデューティ比（制御弁の開度）を変更することにより流量を連続的に制御することができるように構成された電磁弁であり、その作動はＥＣＵ５により制御される。なお、制御弁３０は、その開度をリニアに変更可能な電磁弁を使用してもよい。
【００２７】
ＥＣＵ５は各種センサ等からの入力信号波形を整形し、電圧レベルを所定レベルに修正し、アナログ信号値をデジタル信号値に変換する等の機能を有する入力回路、中央演算処理回路（以下「ＣＰＵ」という）、ＣＰＵで実行される演算プログラム及び演算結果等を記憶する記憶手段のほか、燃料噴射弁６、制御弁３０、電磁弁３６及びベントシャット弁３８に駆動信号を供給する出力回路等から構成される。
【００２８】
ＥＣＵ５のＣＰＵは、ＮＥセンサ１７、θＴＨセンサ４、ＰＢＡセンサ１３等の各種センサの出力信号に応じてエンジン１に供給する燃料量制御等を行う。燃料量制御は本発明の主題ではないので説明を省略する。
【００２９】
このような構成において、上記各弁は給油時やパージ時等、状況に応じて次のように動作する。
【００３０】
まず、給油時には、上述したように電磁弁３６及びベントシャット弁３８が開弁される。これにより、給油に伴い燃料タンク９内に発生した蒸発燃料は電磁弁３６を介してキャニスタ３３に吸着され、燃料分が除去された空気がベントシャット弁３８を介して大気に放出される。従って、給油時における蒸発燃料の大気への放出を防止することができる。
【００３１】
次に、車両走行中のパージ時には、電磁弁３６が開弁されると共に、ベントシャット弁３８が閉弁され、また、制御弁３０は、吸気管２の負圧により燃料タンク９の内圧が後述する目標圧力値Ｐｏになるようにその開度が制御され、吸気管２の負圧がキャニスタ３３及びタンク９に作用する。すると、キャニスタ３３内の活性炭に吸着されていた蒸発燃料が制御弁３０を介して吸気管２にパージされると共に、燃料タンク９内で発生した蒸発燃料は大気に放出されることなくチャージ通路３１、キャニスタ３３、パージ通路３２を介して吸気管２に導かれる。
【００３２】
さらに、燃料タンク９やキャニスタ３３の内圧が過剰に変動した場合には、タンクリリーフ弁３５及びキャニスタリリーフ弁３９が開弁してそれらを解消する。両リリーフ弁３５、３９は、電磁弁３６およびベントシャット弁３８の開／閉状態にかかわらず作動し、停車中も作動し得る。
【００３３】
以下、図２を参照しながら、制御弁３０の開度を算出する蒸発燃料放出防止制御処理を説明する。図２は、本発明の実施の形態に係る内燃機関の蒸発燃料放出防止装置による蒸発燃料放出防止制御処理を行うプログラムを示す。本処理は、所定時間（例えば、１０ｍｓｅｃ）毎に実行される。
【００３４】
まず、ステップＳ１で、エンジン１のクランキングを検知する等によりエンジン１が作動中であるか否かを判別し、エンジン１が作動中であれば、ヒータ４０をオン作動させてキャニスタ３３に内蔵された活性炭を加熱して前記所定温度に維持し（ステップＳ２）、次いで、ステップＳ３で、燃料タンク９のフィラーキャップ１１に設けられたフィラーキャップ開閉検知センサ等の信号により、給油中か否かを判別し、給油中でなければ、ステップＳ４で、エンジン１が燃料カット中か否かを判別する。前記ステップＳ１、Ｓ３及びＳ４の各判別の結果、エンジン１が作動中であり、給油中でなく、かつ燃料カット中でなければ、電磁弁３６を開弁し（ステップＳ５）、ベントシャット弁３８を閉弁する（ステップＳ６）。
【００３５】
次いで、Ｔｇセンサ１６により検出された燃料タンク９内の燃料温度Ｔｇを取り込み（ステップＳ７）、Ｐｔセンサ１５により検出された燃料タンク９のタンク内圧Ｐｔを取り込む（ステップＳ８）。さらに、ＰＢＡセンサ１３により検出された吸気管内絶対圧ＰＢＡを取り込むと共に（ステップＳ９）、ＮＥセンサ１７により検出されたエンジン回転数ＮＥを取り込む（ステップＳ１０）。
【００３６】
次に、燃料タンク９内の目標圧力値Ｐｏ（絶対圧，ｍｍＨｇ）を所定の設定方法（例えば、特願平９−１１６２５７号に記載の設定方法）により算出する（ステップＳ１１）。この目標圧力値Ｐｏは、エンジン１の停止後も燃料タンク９内の負圧が保持できるように、予測される燃料タンク９内のタンク圧力上昇分を見込んだ過度に負圧化された値である。上記予測され得る燃料タンク９内のタンク内圧上昇の要因としては、燃料タンク９内の燃料のその温度における保有熱量により燃料に含まれる成分のうち燃料温度よりも低い温度で蒸発する成分が蒸発することと、外気温の上昇による燃料タンク９内の燃料の温度上昇により上記と同様に燃料の一部が蒸発することが挙げられる。
【００３７】
次に、燃料タンク９のタンク内圧Ｐｔが目標圧力値Ｐｏより大きいか否かを判別し（ステップＳ１２）、Ｐｔ＞Ｐｏのときは、吸気管内絶対圧ＰＢＡがタンク内圧Ｐｔより小さいか否かを判別する（ステップＳ１３）。ステップＳ１３及びＳ１４の判別の結果、Ｐｔ＞Ｐｏ、且つＰＢＡ＜Ｐｔのときは、エンジン回転数ＮＥ及び吸気管絶対圧ＰＢＡに応じて図３に示す制御弁３０の目標デューティ比ＤＲＯ（％）を検索する（ステップＳ１４）。図３においては、エンジン回転数ＮＥ及び吸気管内絶対圧ＰＢＡの少なくとも一方が大きくなるほど制御弁３０の目標デューティ比ＤＲＯ（％）が大きくなるように設定されている。この目標デューティ比ＤＲＯは、燃料タンク９内のタンク内圧Ｐｔが目標圧力値Ｐｏ（絶対圧、ｍｍＨｇ）となるような値を執る。
【００３８】
次いで、ステップＳ１５に進んで、目標デューティ比ＤＲＯに基づいて制御弁３０の開度を制御して、本処理を終了する。
【００３９】
上述した図３のステップＳ１乃至Ｓ１５の処理によれば、エンジン１の停止後も燃料タンク９内の負圧が保持できるような燃料タンク９内の目標圧力値Ｐｏに対応する制御弁３０の目標デューティ比ＤＲＯを設定することができる。
【００４０】
一方、前記ステップＳ１２の判別の結果、Ｐｔ≦Ｐｏのときは、燃料タンク９のタンク内圧Ｐｔをさらに負圧化する必要がないので、電磁弁３６、ベントシャット弁３８及び制御弁３０を閉弁して（ステップＳ１８〜Ｓ２０）、本処理を終了する。
【００４１】
また、前記ステップＳ１３の判別の結果、ＰＢＡ≧Ｐｔのときは、吸気管内絶対圧ＰＢＡによりタンク内圧Ｐｔをさらに負圧化することはできないと判断し、上記ステップＳ１８〜Ｓ２０を実行して、本処理を終了する。
【００４２】
前記ステップＳ１、Ｓ３及びＳ４の判別の結果、エンジン１が作動中であり、給油中でなく、且つ燃料カット中の場合は、燃料タンク９の内圧を目標圧力値Ｐｏに維持すべく、電磁弁３６、ベントシャット弁３８及び制御弁３０を閉弁して（ステップＳ１８〜Ｓ２０）、本処理を終了する。
【００４３】
前記ステップＳ１及びＳ３の判別の結果、エンジン１が作動中であり、かつ給油中であれば、電磁弁３６及びベントシャット弁３８を開弁する（ステップＳ１６及びＳ１７）と共に、制御弁３０を閉弁して（ステップＳ２０）、本処理を終了する。これにより、給油に伴い燃料タンク９内に発生した蒸発燃料は電磁弁３６を介してキャニスタ３３に吸着され、燃料分が除去された空気がベントシャット弁３８を介して大気に放出される。
【００４４】
前記ステップＳ１の判別の結果、エンジン１が作動中でなければ、ステップＳ２１に進み、ヒータ４０をオフ作動させ、次いで、前記フィラーキャップ開閉検知センサ等の信号により、給油中か否かを判別し（ステップＳ２２）、給油中であれば、前記ステップＳ１６，Ｓ１７及びＳ２０を実行して、本処理を終了する。
【００４５】
前記ステップＳ２２で、給油中でなければ、燃料タンク９の内圧を目標圧力値Ｐｏに維持すべく、電磁弁３６、ベントシャット弁３８及び制御弁３０を閉弁して（ステップＳ１８〜Ｓ２０）、本処理を終了する。
【００４６】
本実施の形態においては、ＥＣＵ５及び図２のプログラムが特許請求の範囲の制御手段に対応する。
【００４７】
本実施の形態によれば、給油時は（ステップＳ３でＹＥＳ又はステップＳ２２でＹＥＳ）、電磁弁３６及びベントシャット弁３８が開弁されると共に（ステップＳ１６及びＳ１７）、制御弁３０が閉弁され（ステップＳ２０）。これにより、給油に伴い燃料タンク９内に発生した蒸発燃料は電磁弁３６を介してキャニスタ３３に吸着され、燃料分が除去された空気がベントシャット弁３８を介して大気に放出される。従って、給油時における蒸発燃料の大気への放出を防止することができる。
【００４８】
次に、エンジン１の作動中は（ステップＳ１でＹＥＳ）、電磁弁３６が開弁されると共に（ステップＳ５）、ベントシャット弁３８が閉弁され（ステップＳ６）、また、制御弁３０は、吸気管２の負圧により燃料タンク９の内圧が目標圧力値Ｐｏになるようにその開度が制御され（ステップＳ１５）、吸気管２の負圧がパージ通路３２、キャニスタ３３及びチャージ通路３１を介して燃料タンク９に作用する。すると、キャニスタ３３に吸着されていた蒸発燃料が制御弁３０を介して吸気管２にパージされると共に、燃料タンク９の内圧はエンジン１の作動中はもとより停止後も負圧に保持され、給油のため燃料タンク９のフィラーキャップ１１を開けても燃料タンク９内の蒸発燃料が外気に放出するのを防止することができる。その際、キャニスタ３３に備えられたヒータ４０がオンとされることにより（ステップＳ２）、キャニスタ３３に内蔵された活性炭が前記所定温度に加熱されて該活性炭に吸着された蒸発燃料を容易にパージすることができる。
【００４９】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、請求項１の内燃機関の蒸発燃料放出防止装置によれば、内燃機関の作動時に、制御手段が開閉弁を閉弁すると共に燃料タンクの内圧が負圧且つ温度センサにより検出された燃料の温度に応じて決定された内圧値になるように制御弁の開度を制御するので、吸気系の負圧がキャニスタを介して燃料タンクに作用し、キャニスタの大気開放弁を開弁することなくキャニスタに吸着された蒸発燃料を制御弁を介して吸気系にパージすることができる。さらに、燃料タンクの内圧値の決定を燃料タンク内燃料のその温度における保有熱量を考慮して行い、もって、内燃機関の作動中はもとより停止後においても燃料タンク内圧を確実に負圧化制御することにより給油時の蒸発燃料の大気への放出を防止することができる。また、燃料タンク内圧を負圧化制御するために燃料タンクと内燃機関の吸気管とを直接接続する蒸発燃料通路を設ける必要をなくし且つタンク圧制御弁とパージ制御弁を１つの制御弁で兼用でき、構成を簡単化しコストを低減することができる。更に、吸気管内の燃料混合気が過濃となって排気ガス特性及び運転性等に悪い影を及ぼすのを防止することができる。
【００５０】
請求項２の内燃機関の蒸発燃料放出防止装置によれば、ヒータによってキャニスタ内の蒸発燃料吸着剤を加熱することによってキャニスタに吸着された蒸発燃料を容易にパージすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る内燃機関の蒸発燃料放出防止装置の構成を示す全体構成図である
【図２】上記実施の形態に係る蒸発燃料放出防止装置による蒸発燃料放出防止制御処理のプログラムのフローチャートである。
【図３】図２のステップＳ１４における制御弁３０の目標デューティ比ＤＲＯの算出処理のプログラムのフローチャートである。
【符号の説明】
１ 内燃エンジン
２ 吸気管
３ スロットル
５ ＥＣＵ（制御手段）
９ 燃料タンク
１０ 給油口
１１ フィラーキャップ
１３ 吸気管内絶対圧センサ
１５ タンク内圧センサ
１６ 燃料温度センサ
１７ 回転数センサ
３０ タンク圧制御弁
３１ チャージ通路
３２ パージ通路
３３ キャニスタ
３６ 電磁弁
３８ ベントシャット弁（開閉弁）
４０ ヒータ
【発明の属する技術分野】
本発明は、燃料タンク内を常に負圧に維持することにより蒸発燃料の放出を防止する内燃機関の蒸発燃料放出防止装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
内燃機関の作動時に燃料タンク内を負圧化して、内燃機関の作動時はもとより内燃機関の停止後も燃料タンクの内圧を負圧に保持することにより、給油のためにフィラーキャップを開けても、燃料タンク内の蒸発燃料が外気に放出されることを防止するようにした内燃機関の蒸発燃料放出防止装置が既に本出願人により提案されている（例えば、特願平９−１１６２５７号）。
【０００３】
この装置は、燃料タンクと内燃機関の吸気管とを接続する蒸発燃料通路に該通路を開閉するタンク圧制御弁を設け、内燃機関の作動中の吸気管内の負圧を利用して、燃料タンクの内圧が目標圧力値となるように、燃料タンクの内圧に応じてタンク圧制御弁の開度をフィードバック制御するように構成されている。このような装置では、給油時専用のキャニスタ（ＯＲＶＲ（オンボード・リフューエル・ベーパ・リサーキュレーション）用キャニスタ）を設け、通常、燃料タンクとＯＲＶＲ用キャニスタとは給油時にのみ開弁するＯＲＶＲ用電磁弁を途中に有するチャージ通路を介して接続されると共に、吸気管とＯＲＶＲ用キャニスタとはパージ制御弁を途中に有するパージ通路を介して接続され、さらに、ＯＲＶＲ用キャニスタには大気開放用の開閉弁が設けられている。これにより、給油時にはその間に発生するほとんどの蒸発燃料をＯＲＶＲ用キャニスタに吸着させると共に、内燃機関の作動中であってパージ実行時には上記吸着させた蒸発燃料を内燃機関の負荷に応じてパージ制御弁の開度を制御し、該蒸発燃料を吸気管にパージさせるようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の技術においては、以下の問題がある。
１．内燃機関の作動中であってパージ実行時には、タンク圧制御弁を介した燃料タンク負圧化用の蒸発燃料と、ＯＲＶＲ用キャニスタを介したパージ用の蒸発燃料との双方を同時に吸気管に供給するので、吸気管内の燃料混合気が過濃となって排気ガス特性及び運転性等に悪い影響を及ぼす。
２．燃料タンクと内燃機関の吸気管とを直接接続する蒸発燃料通路と、ＯＲＶＲ用キャニスタを介して燃料タンクと内燃機関の吸気管とを接続するチャージ通路及びパージ通路との２系統の通路を必要とすると共に、チャージ通路の途中に設けられた給油時にのみ開弁するＯＲＶＲ用電磁弁、及び蒸発燃料通路の途中に設けられたタンク圧制御弁の二つの制御弁等を必要とし、該装置の構成が複雑である。
３．蒸発燃料が吸着されたキャニスタをパージするときに大気開放用の開閉弁が開弁されるので、上記装置は実質的に密閉された燃料系とは云い難い状態になる。
【０００５】
本発明は上記従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、構成が簡単で、キャニスタの大気開放弁を開弁することなくキャニスタからの適正な量の蒸発燃料をパージすることが可能であると共に、給油時の蒸発燃料の大気への放出防止のため燃料タンク内圧を負圧化制御することができる内燃機関の蒸発燃料放出防止装置を提供することにある。
【０００６】
【問題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１の内燃機関の蒸発燃料放出防止装置は、燃料タンクに接続されたキャニスタと、該キャニスタと内燃機関の吸気系とを接続するパージ通路と、該パージ通路に設けられ該パージ通路を開閉する制御弁と、前記キャニスタを大気に開放する大気通路に設けられた開閉弁と、前記燃料タンク内の燃料の温度を検出する温度センサと、前記燃料タンクの内圧を検出する圧力センサとを有する内燃機関の蒸発燃料放出防止装置において、前記内燃機関の作動時に、前記開閉弁を閉弁すると共に、前記温度センサにより検出された前記燃料の温度に応じて前記燃料タンクの内圧値を決定し、前記燃料タンクの内圧が負圧且つ該決定された内圧値になるように前記制御弁の開度を制御する制御手段を備えることを特徴とする。
【０００７】
この構成により、内燃機関の作動時に、制御手段が開閉弁を閉弁すると共に燃料タンクの内圧が負圧且つ温度センサにより検出された燃料の温度に応じて決定された内圧値になるように制御弁の開度を制御するので、吸気系の負圧がキャニスタを介して燃料タンクに作用し、キャニスタの大気開放弁を開弁することなくキャニスタに吸着された蒸発燃料を制御弁を介して吸気系にパージすることができる。さらに、燃料タンクの内圧値の決定を燃料タンク内燃料のその温度における保有熱量を考慮して行い、もって、内燃機関の作動中はもとより停止後においても燃料タンク内圧を確実に負圧化制御することにより給油時の蒸発燃料の大気への放出を防止することができる。また、燃料タンク内圧を負圧化制御するために燃料タンクと内燃機関の吸気管とを直接接続する蒸発燃料通路を設ける必要をなくし且つタンク圧制御弁とパージ制御弁を１つの制御弁で兼用でき、構成を簡単化しコストを低減することができる。更に、吸気管内の燃料混合気が過濃となって排気ガス特性及び運転性等に悪い影響を及ぼすのを防止することができる。
【０００８】
請求項２の内燃機関の蒸発燃料放出防止装置は、請求項１の内燃機関の蒸発燃料放出防止装置において、前記キャニスタは前記キャニスタ内の蒸発燃料吸着剤を加熱するヒータを備えることを特徴とする。
【０００９】
この構成により、ヒータによってキャニスタ内の蒸発燃料吸着剤を加熱することによってキャニスタに吸着された蒸発燃料を容易にパージすることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００１１】
図１は、本発明の実施の形態に係る内燃機関の蒸発燃料放出防止装置の構成を示す全体構成図である。同図において、１は例えば４気筒を有する内燃機関（以下単に「エンジン」という）であり、エンジン１の吸気管２の途中にはスロットル弁３が配されている。また、スロットル弁３にはスロットル弁開度（θＴＨ）センサ４が連結されており、当該スロットル弁３の開度に応じた電気信号を出力して電子コントロールユニット（以下（ＥＣＵ）という）５に供給する。
【００１２】
燃料噴射弁６が、吸気管２の途中であってエンジン１とスロットル弁３との間の図示しない吸気弁の少し上流側に各気筒毎に設けられている。また、各燃料噴射弁６は燃料供給管７を介して耐圧密閉構造の燃料タンク９に接続されており、燃料供給管７の途中には燃料ポンプ８が設けられている。燃料タンク９は給油のための給油口１０を有しており、給油口１０にはフィラーキャップ１１が取付けられている。
【００１３】
燃料噴射弁６はＥＣＵ５に電気的に接続され、該ＥＣＵ５からの信号により燃料噴射の開弁時間が制御される。
【００１４】
吸気管２の前記スロットル弁３の下流側には吸気管内絶対圧ＰＢＡを検出する吸気管内絶対圧（ＰＢＡ）センサ１３、及び吸気温ＴＡを検出する吸気温（ＴＡ）センサ１４が装着されている。また、燃料タンク９には、燃料タンク９のタンク内圧Ｐｔを検出するタンク内圧（Ｐｔ）センサ１５と、燃料タンク９内の燃料の温度Ｔｇを検出する燃料温度（Ｔｇ）センサ１６とがそれぞれ設けられている。
【００１５】
エンジン１の図示しないカム軸周囲又はクランク軸周囲にはエンジン回転数を検出する回転数（ＮＥ）センサ１７が取付けられている。ＮＥセンサ１７はエンジン１のクランク軸の１８０度回転毎に所定のクランク角度位置でパルス（ＴＤＣ信号パルス）を出力する。これらのセンサ１３〜１７の検出信号はＥＣＵ５に供給される。
【００１６】
次に、キャニスタ３３に吸着された蒸発燃料をパージしつつ、給油時の蒸発燃料の大気への放出防止のため燃料タンク９の内圧を負圧化制御する構成を説明する。
【００１７】
燃料タンク９には、チャージ通路３１を介して耐圧密閉構造のキャニスタ３３が接続され、キャニスタ３３は、吸気管２のスロットル弁３の下流側にパージ通路３２を介して接続されている。
【００１８】
チャージ通路３１の途中にはタンクリリーフ弁３５が設けられている。タンクリリーフ弁３５は、チャージ通路３１のタンクリリーフ弁３５より燃料タンク９側の部分（以下「燃料タンク系」と称する）の内圧が、第１の所定範囲（例えば大気圧を基準として−３２０〜＋１００ｍｍＨｇ）外であるときに開弁し、該第１の所定範囲内では閉弁するように構成されている。具体的には、タンクリリーフ弁３５は、燃料タンク系の内圧がそれぞれ、「＋１００ｍｍＨｇ」以上であるとき開弁する正圧弁と「−３２０ｍｍＨｇ」以下であるとき開弁する負圧弁（いずれも不図示）とから構成される機械式の２ウェイバルブである。上記正圧弁及び上記負圧弁は各々、弁体と、該弁体を閉弁方向に押圧するバネと、該バネに押圧された弁体と当接して流路を閉塞可能なシート部とから構成されるいわゆるチェック弁である。なお、上記タンクリリーフ弁３５には、その他の方式の方向制御弁を採用してもよく、電磁弁を採用する場合は、タンク内圧Ｐｔに応じてＥＣＵ５によりその作動を制御するようにすればよい。
【００１９】
上記第１の所定範囲は、後述する燃料タンク９の負圧化制御の目標圧力値Ｐｏが執りうる値を包含して設定され、且つ燃料タンク９及びチャージ通路３１の耐圧力の範囲内で設定される。これにより、燃料タンク系がその耐圧力を越える過負圧状態や過正圧状態になることを回避しつつ、燃料タンク９を負圧化制御することができる。
【００２０】
タンクリリーフ弁３５をバイパスするバイパス通路３１ａには、電磁弁３６（ＯＲＶＲ用電磁弁）が設けられている。電磁弁３６は、ＥＣＵ５によりその作動が制御され、給油時に開弁し、それ以外のときは閉弁して、給油時に燃料タンク９内の蒸発燃料をキャニスタ３３に導く。
【００２１】
キャニスタ３３は、燃料タンク９内からの蒸発燃料を吸着するための活性炭を内蔵しており、さらに、該活性炭に吸着された蒸発燃料のパージを容易にするために該活性炭を加熱するための自己温度調節型の電熱式ヒータ４０を備えている。ヒータ４０は、ＥＣＵ５によりそのオン・オフ作動が制御される。また、このヒータ４０は、電流を変化させてキャニスタ３３に内蔵された活性炭が所定の設定温度（例えば８０〜１００℃）になるように作動する。
【００２２】
キャニスタ３３は、通常は給油時における蒸発燃料の大気への放出防止専用に設けられたＯＲＶＲ用キャニスタであるが、本実施の形態では、後述する燃料タンク９の過正圧のリリーフ時に燃料タンク９内の蒸発燃料の大気への放出を防止する機能をも果たす。
【００２３】
キャニスタ３３は、大気開放通路３７を介して大気に連通可能となっており、大気開放通路３７の途中にはベントシャット弁（開閉弁）３８が設けられている。ベントシャット弁３８は、ＥＣＵ５によりその作動が制御され、給油時に開弁し、それ以外のときは閉弁するいわゆる常閉弁である。
【００２４】
ベントシャット弁３８をバイパスするバイパス通路３７ａにはキャニスタリリーフ弁３９が設けられている。キャニスタリリーフ弁３９は、バイパス通路３７ａのキャニスタ３３からキャニスタリリーフ弁３９までの部分（以下「キャニスタ系」と称する）の内圧が、第２の所定範囲（例えば大気圧を基準として−１００〜＋９０ｍｍＨｇ）外であるときに開弁し、該第２の所定範囲内では閉弁するように構成されている。具体的には、キャニスタリリーフ弁３９は、バイパス通路３７ａのキャニスタリリーフ弁３９より大気側の部分の圧力（すなわち大気圧）に対するキャニスタ系の内圧がそれぞれ、「＋９０ｍｍＨｇ」以上であるとき開弁する正圧弁と「−１００ｍｍＨｇ」以下であるとき開弁する負圧弁（いずれも不図示）とから構成される機械式の２ウェイバルブであり、タンクリリーフ弁３５と同様に構成される。なお、キャニスタリリーフ弁３９には、その他の方式の方向制御弁を採用してもよく、電磁弁を採用する場合は、キャニスタ３３の内圧を検出するセンサを別途設け、その検出値に応じてＥＣＵ５により当該電磁弁の作動を制御するようにしてもよい。
【００２５】
上記第２の所定範囲は、上記第１の所定範囲内に設定され、後述する燃料タンク９の過正圧及び過負圧のリリーフを円滑にする。また、上記第２の所定範囲は、キャニスタ系の耐圧力の範囲内で設定され、キャニスタ系がその耐圧力を越える過負圧状態や過正圧状態になることを回避する。
【００２６】
パージ通路３２におけるキャニスタ３３と吸気管２との間には、制御弁３０が設けられている。制御弁３０は、タンク圧制御とパージ制御を兼用するもので、その制御信号のオン−オフデューティ比（制御弁の開度）を変更することにより流量を連続的に制御することができるように構成された電磁弁であり、その作動はＥＣＵ５により制御される。なお、制御弁３０は、その開度をリニアに変更可能な電磁弁を使用してもよい。
【００２７】
ＥＣＵ５は各種センサ等からの入力信号波形を整形し、電圧レベルを所定レベルに修正し、アナログ信号値をデジタル信号値に変換する等の機能を有する入力回路、中央演算処理回路（以下「ＣＰＵ」という）、ＣＰＵで実行される演算プログラム及び演算結果等を記憶する記憶手段のほか、燃料噴射弁６、制御弁３０、電磁弁３６及びベントシャット弁３８に駆動信号を供給する出力回路等から構成される。
【００２８】
ＥＣＵ５のＣＰＵは、ＮＥセンサ１７、θＴＨセンサ４、ＰＢＡセンサ１３等の各種センサの出力信号に応じてエンジン１に供給する燃料量制御等を行う。燃料量制御は本発明の主題ではないので説明を省略する。
【００２９】
このような構成において、上記各弁は給油時やパージ時等、状況に応じて次のように動作する。
【００３０】
まず、給油時には、上述したように電磁弁３６及びベントシャット弁３８が開弁される。これにより、給油に伴い燃料タンク９内に発生した蒸発燃料は電磁弁３６を介してキャニスタ３３に吸着され、燃料分が除去された空気がベントシャット弁３８を介して大気に放出される。従って、給油時における蒸発燃料の大気への放出を防止することができる。
【００３１】
次に、車両走行中のパージ時には、電磁弁３６が開弁されると共に、ベントシャット弁３８が閉弁され、また、制御弁３０は、吸気管２の負圧により燃料タンク９の内圧が後述する目標圧力値Ｐｏになるようにその開度が制御され、吸気管２の負圧がキャニスタ３３及びタンク９に作用する。すると、キャニスタ３３内の活性炭に吸着されていた蒸発燃料が制御弁３０を介して吸気管２にパージされると共に、燃料タンク９内で発生した蒸発燃料は大気に放出されることなくチャージ通路３１、キャニスタ３３、パージ通路３２を介して吸気管２に導かれる。
【００３２】
さらに、燃料タンク９やキャニスタ３３の内圧が過剰に変動した場合には、タンクリリーフ弁３５及びキャニスタリリーフ弁３９が開弁してそれらを解消する。両リリーフ弁３５、３９は、電磁弁３６およびベントシャット弁３８の開／閉状態にかかわらず作動し、停車中も作動し得る。
【００３３】
以下、図２を参照しながら、制御弁３０の開度を算出する蒸発燃料放出防止制御処理を説明する。図２は、本発明の実施の形態に係る内燃機関の蒸発燃料放出防止装置による蒸発燃料放出防止制御処理を行うプログラムを示す。本処理は、所定時間（例えば、１０ｍｓｅｃ）毎に実行される。
【００３４】
まず、ステップＳ１で、エンジン１のクランキングを検知する等によりエンジン１が作動中であるか否かを判別し、エンジン１が作動中であれば、ヒータ４０をオン作動させてキャニスタ３３に内蔵された活性炭を加熱して前記所定温度に維持し（ステップＳ２）、次いで、ステップＳ３で、燃料タンク９のフィラーキャップ１１に設けられたフィラーキャップ開閉検知センサ等の信号により、給油中か否かを判別し、給油中でなければ、ステップＳ４で、エンジン１が燃料カット中か否かを判別する。前記ステップＳ１、Ｓ３及びＳ４の各判別の結果、エンジン１が作動中であり、給油中でなく、かつ燃料カット中でなければ、電磁弁３６を開弁し（ステップＳ５）、ベントシャット弁３８を閉弁する（ステップＳ６）。
【００３５】
次いで、Ｔｇセンサ１６により検出された燃料タンク９内の燃料温度Ｔｇを取り込み（ステップＳ７）、Ｐｔセンサ１５により検出された燃料タンク９のタンク内圧Ｐｔを取り込む（ステップＳ８）。さらに、ＰＢＡセンサ１３により検出された吸気管内絶対圧ＰＢＡを取り込むと共に（ステップＳ９）、ＮＥセンサ１７により検出されたエンジン回転数ＮＥを取り込む（ステップＳ１０）。
【００３６】
次に、燃料タンク９内の目標圧力値Ｐｏ（絶対圧，ｍｍＨｇ）を所定の設定方法（例えば、特願平９−１１６２５７号に記載の設定方法）により算出する（ステップＳ１１）。この目標圧力値Ｐｏは、エンジン１の停止後も燃料タンク９内の負圧が保持できるように、予測される燃料タンク９内のタンク圧力上昇分を見込んだ過度に負圧化された値である。上記予測され得る燃料タンク９内のタンク内圧上昇の要因としては、燃料タンク９内の燃料のその温度における保有熱量により燃料に含まれる成分のうち燃料温度よりも低い温度で蒸発する成分が蒸発することと、外気温の上昇による燃料タンク９内の燃料の温度上昇により上記と同様に燃料の一部が蒸発することが挙げられる。
【００３７】
次に、燃料タンク９のタンク内圧Ｐｔが目標圧力値Ｐｏより大きいか否かを判別し（ステップＳ１２）、Ｐｔ＞Ｐｏのときは、吸気管内絶対圧ＰＢＡがタンク内圧Ｐｔより小さいか否かを判別する（ステップＳ１３）。ステップＳ１３及びＳ１４の判別の結果、Ｐｔ＞Ｐｏ、且つＰＢＡ＜Ｐｔのときは、エンジン回転数ＮＥ及び吸気管絶対圧ＰＢＡに応じて図３に示す制御弁３０の目標デューティ比ＤＲＯ（％）を検索する（ステップＳ１４）。図３においては、エンジン回転数ＮＥ及び吸気管内絶対圧ＰＢＡの少なくとも一方が大きくなるほど制御弁３０の目標デューティ比ＤＲＯ（％）が大きくなるように設定されている。この目標デューティ比ＤＲＯは、燃料タンク９内のタンク内圧Ｐｔが目標圧力値Ｐｏ（絶対圧、ｍｍＨｇ）となるような値を執る。
【００３８】
次いで、ステップＳ１５に進んで、目標デューティ比ＤＲＯに基づいて制御弁３０の開度を制御して、本処理を終了する。
【００３９】
上述した図３のステップＳ１乃至Ｓ１５の処理によれば、エンジン１の停止後も燃料タンク９内の負圧が保持できるような燃料タンク９内の目標圧力値Ｐｏに対応する制御弁３０の目標デューティ比ＤＲＯを設定することができる。
【００４０】
一方、前記ステップＳ１２の判別の結果、Ｐｔ≦Ｐｏのときは、燃料タンク９のタンク内圧Ｐｔをさらに負圧化する必要がないので、電磁弁３６、ベントシャット弁３８及び制御弁３０を閉弁して（ステップＳ１８〜Ｓ２０）、本処理を終了する。
【００４１】
また、前記ステップＳ１３の判別の結果、ＰＢＡ≧Ｐｔのときは、吸気管内絶対圧ＰＢＡによりタンク内圧Ｐｔをさらに負圧化することはできないと判断し、上記ステップＳ１８〜Ｓ２０を実行して、本処理を終了する。
【００４２】
前記ステップＳ１、Ｓ３及びＳ４の判別の結果、エンジン１が作動中であり、給油中でなく、且つ燃料カット中の場合は、燃料タンク９の内圧を目標圧力値Ｐｏに維持すべく、電磁弁３６、ベントシャット弁３８及び制御弁３０を閉弁して（ステップＳ１８〜Ｓ２０）、本処理を終了する。
【００４３】
前記ステップＳ１及びＳ３の判別の結果、エンジン１が作動中であり、かつ給油中であれば、電磁弁３６及びベントシャット弁３８を開弁する（ステップＳ１６及びＳ１７）と共に、制御弁３０を閉弁して（ステップＳ２０）、本処理を終了する。これにより、給油に伴い燃料タンク９内に発生した蒸発燃料は電磁弁３６を介してキャニスタ３３に吸着され、燃料分が除去された空気がベントシャット弁３８を介して大気に放出される。
【００４４】
前記ステップＳ１の判別の結果、エンジン１が作動中でなければ、ステップＳ２１に進み、ヒータ４０をオフ作動させ、次いで、前記フィラーキャップ開閉検知センサ等の信号により、給油中か否かを判別し（ステップＳ２２）、給油中であれば、前記ステップＳ１６，Ｓ１７及びＳ２０を実行して、本処理を終了する。
【００４５】
前記ステップＳ２２で、給油中でなければ、燃料タンク９の内圧を目標圧力値Ｐｏに維持すべく、電磁弁３６、ベントシャット弁３８及び制御弁３０を閉弁して（ステップＳ１８〜Ｓ２０）、本処理を終了する。
【００４６】
本実施の形態においては、ＥＣＵ５及び図２のプログラムが特許請求の範囲の制御手段に対応する。
【００４７】
本実施の形態によれば、給油時は（ステップＳ３でＹＥＳ又はステップＳ２２でＹＥＳ）、電磁弁３６及びベントシャット弁３８が開弁されると共に（ステップＳ１６及びＳ１７）、制御弁３０が閉弁され（ステップＳ２０）。これにより、給油に伴い燃料タンク９内に発生した蒸発燃料は電磁弁３６を介してキャニスタ３３に吸着され、燃料分が除去された空気がベントシャット弁３８を介して大気に放出される。従って、給油時における蒸発燃料の大気への放出を防止することができる。
【００４８】
次に、エンジン１の作動中は（ステップＳ１でＹＥＳ）、電磁弁３６が開弁されると共に（ステップＳ５）、ベントシャット弁３８が閉弁され（ステップＳ６）、また、制御弁３０は、吸気管２の負圧により燃料タンク９の内圧が目標圧力値Ｐｏになるようにその開度が制御され（ステップＳ１５）、吸気管２の負圧がパージ通路３２、キャニスタ３３及びチャージ通路３１を介して燃料タンク９に作用する。すると、キャニスタ３３に吸着されていた蒸発燃料が制御弁３０を介して吸気管２にパージされると共に、燃料タンク９の内圧はエンジン１の作動中はもとより停止後も負圧に保持され、給油のため燃料タンク９のフィラーキャップ１１を開けても燃料タンク９内の蒸発燃料が外気に放出するのを防止することができる。その際、キャニスタ３３に備えられたヒータ４０がオンとされることにより（ステップＳ２）、キャニスタ３３に内蔵された活性炭が前記所定温度に加熱されて該活性炭に吸着された蒸発燃料を容易にパージすることができる。
【００４９】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、請求項１の内燃機関の蒸発燃料放出防止装置によれば、内燃機関の作動時に、制御手段が開閉弁を閉弁すると共に燃料タンクの内圧が負圧且つ温度センサにより検出された燃料の温度に応じて決定された内圧値になるように制御弁の開度を制御するので、吸気系の負圧がキャニスタを介して燃料タンクに作用し、キャニスタの大気開放弁を開弁することなくキャニスタに吸着された蒸発燃料を制御弁を介して吸気系にパージすることができる。さらに、燃料タンクの内圧値の決定を燃料タンク内燃料のその温度における保有熱量を考慮して行い、もって、内燃機関の作動中はもとより停止後においても燃料タンク内圧を確実に負圧化制御することにより給油時の蒸発燃料の大気への放出を防止することができる。また、燃料タンク内圧を負圧化制御するために燃料タンクと内燃機関の吸気管とを直接接続する蒸発燃料通路を設ける必要をなくし且つタンク圧制御弁とパージ制御弁を１つの制御弁で兼用でき、構成を簡単化しコストを低減することができる。更に、吸気管内の燃料混合気が過濃となって排気ガス特性及び運転性等に悪い影を及ぼすのを防止することができる。
【００５０】
請求項２の内燃機関の蒸発燃料放出防止装置によれば、ヒータによってキャニスタ内の蒸発燃料吸着剤を加熱することによってキャニスタに吸着された蒸発燃料を容易にパージすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る内燃機関の蒸発燃料放出防止装置の構成を示す全体構成図である
【図２】上記実施の形態に係る蒸発燃料放出防止装置による蒸発燃料放出防止制御処理のプログラムのフローチャートである。
【図３】図２のステップＳ１４における制御弁３０の目標デューティ比ＤＲＯの算出処理のプログラムのフローチャートである。
【符号の説明】
１ 内燃エンジン
２ 吸気管
３ スロットル
５ ＥＣＵ（制御手段）
９ 燃料タンク
１０ 給油口
１１ フィラーキャップ
１３ 吸気管内絶対圧センサ
１５ タンク内圧センサ
１６ 燃料温度センサ
１７ 回転数センサ
３０ タンク圧制御弁
３１ チャージ通路
３２ パージ通路
３３ キャニスタ
３６ 電磁弁
３８ ベントシャット弁（開閉弁）
４０ ヒータ
Claims (2)
- 燃料タンクに接続されたキャニスタと、該キャニスタと内燃機関の吸気系とを接続するパージ通路と、該パージ通路に設けられ該パージ通路を開閉する制御弁と、前記キャニスタを大気に開放する大気通路に設けられた開閉弁と、前記燃料タンク内の燃料の温度を検出する温度センサと、前記燃料タンクの内圧を検出する圧力センサとを有する内燃機関の蒸発燃料放出防止装置において、
前記内燃機関の作動時に、前記開閉弁を閉弁すると共に、前記温度センサにより検出された前記燃料の温度に応じて前記燃料タンクの内圧値を決定し、前記燃料タンクの内圧が負圧且つ該決定された内圧値になるように前記制御弁の開度を制御する制御手段を備えることを特徴とする内燃機関の蒸発燃料放出防止装置。 - 前記キャニスタは前記キャニスタ内の蒸発燃料吸着剤を加熱するヒータを備えることを特徴とする請求項１記載の内燃機関の蒸発燃料放出防止装置。
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