JP4793375B2 - キャニスタ - Google Patents

Description

本発明は、燃料蒸気を吸着するためのキャニスタに関する。

キャニスタに接続された大気開放通路に加熱手段を設け、キャニスタに導入される空気を加熱して、低温時における吸着剤のパージ性能を確保するようにした技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開平５−３３２２１１号公報 国際公開ＷＯ２００２／０６４９６６号パンプレット

しかしながら、上記の如き従来の技術では、大気開放通路を常に加熱する加熱手段が設けられているので、加熱効率の観点から改善の余地があった。

本発明は、上記事実を考慮して、加熱手段による加熱効率を向上することができるキャニスタを得ることが目的である。

請求項１記載の発明に係るキャニスタは、燃料タンクから排出された燃料蒸気を吸着するための吸着剤が収容される吸着剤室と、前記吸着剤室に連通された空気室とが形成されたケースと、一端側が大気開放部に連通されると共に他端側が前記空気室に連通され、かつ少なくとも前記空気室との連通部分を含む一部が該空気室内に収容された大気導入管と、温度の上昇に伴い電気抵抗が減少するＮＴＣ特性を有する発熱体を含んで構成され、前記大気導入管における前記空気室内に位置する部分を加熱する加熱手段と、前記発熱体の電気抵抗値に基づいて前記加熱手段による前記大気導入管の加熱要否を判断し、該加熱手段による前記大気導入管の加熱が要であると判断した場合に該加熱手段を作動させる制御手段と、を備えている。

請求項１記載のキャニスタでは、ケースの吸着剤室に収容された吸着材に吸着されている燃料蒸気をパージする際には、大気導入管からケースの空気室に空気が導入され、この空気の流れによって燃料蒸気は例えばエンジンの吸気系等にパージされる。この空気は、大気導入管に設けられた加熱手段により加熱されるので、この加熱空気から吸着剤への伝熱により吸着剤に吸着されている燃料蒸気の離脱（パージ）性能が向上する。ここで、本キャニスタでは、大気導入管における空気室内に位置する部分に加熱手段が設けられているため、加熱手段の熱が大気中に放出されてしまうことがない。すなわち、大気導入管を通過する空気、空気室内の空気が共に加熱され、加熱効率が高い。

このように、請求項１記載のキャニスタでは、加熱手段による加熱効率を向上することができる。
また、本キャニスタでは、加熱手段がＮＴＣ特性を有する発熱体を含むので、例えば、加熱手段の作動を制御するための温度センサを不要とすることが可能である。換言すれば、温度センサ等に頼ることなく加熱手段の作動を制御することができ、加熱効率の一層の向上に寄与する。

請求項２記載の発明に係るキャニスタは、請求項１記載のキャニスタにおいて、前記加熱手段は、前記大気導入管に一体に設けられている。

請求項２記載のキャニスタでは、加熱手段が大気導入管に一体に設けられているため、例えばこれらを別体とした構成と比較して熱抵抗が低減され、加熱抵抗が一層良好である。

キャニスタの加熱制御方法として、燃料タンクから排出された燃料蒸気を吸着するためのキャニスタの加熱手段による加熱を制御するためのキャニスタの加熱制御方法であって、前記加熱手段として、温度の上昇に伴い電気抵抗が減少するＮＴＣ特性を有する発熱体を用い、前記発熱体の電気抵抗値に基づいて、該発熱体による前記キャニスタの加熱要否を判断する、方法が考えられる。

このキャニスタの加熱制御方法では、加熱手段を構成する発熱体（に接触された直接加熱対象）の温度変化に応じて、該発熱体の電気抵抗がＮＴＣ特性に基づき変化する。したがって、発熱体の電気抵抗値に基づいて、加熱対象の温度又は加熱対象の温度の基準温度に対する差分や比を検知することができ、この検知結果に基づいて加熱対象の加熱要否を判断することができる。これにより、加熱の不要な場合に加熱手段を停止することができ、加熱効率の向上に寄与する。

このキャニスタの加熱制御方法では、加熱手段による加熱効率を向上することができる。

キャニスタ加熱手段の異常判断方法として、燃料タンクから排出された燃料蒸気を吸着するためのキャニスタに設けられた加熱手段の異常有無を検出するためのキャニスタ加熱手段の異常判断方法であって、前記加熱手段として、温度の上昇に伴い電気抵抗が減少するＮＴＣ特性を有し、通電されて前記キャニスタに導入される空気を加熱する発熱体を用い、前記発熱体に通電すると共に該発熱体の電気抵抗値を検出し、該発熱体への通電中に該発熱体の電気抵抗値が低下しない場合に異常であると判断する、方法が考えられる。

このキャニスタ加熱手段の異常判断方法では、加熱手段の発熱体が通電されると、該発熱体は発熱してキャニスタへの導入空気が加熱される。発熱体による空気の加熱（顕熱付与）に伴って該発熱体は温度上昇するので、該発熱体の電気抵抗値が低下した場合には、加熱手段が正常であると判断される。一方、発熱体に通電しているにも拘わらず該発熱体の電気抵抗値が低下しない場合は、該発熱体による発熱（温度上昇）がない、すなわち発熱体を含む加熱手段に異常があることが判断される。

以上説明したように本発明に係るキャニスタは、加熱手段による加熱効率を向上することができるという優れた効果を有する。

本発明の第１の実施形態に係るキャニスタ１０について、図１〜図７に基づいて説明する。先ず、キャニスタ１０が適用された燃料蒸気排出抑制装置１１の概略全体構成を説明し、次いで、キャニスタ１０の詳細構成を説明し、その後、キャニスタ１０の加熱制御等について説明することとする。

（燃料蒸気排出抑制装置の概略全体構成）
図４には、燃料蒸気排出抑制装置１１の概略全体構成が模式的なシステム図にて示されている。この図に示される如く、燃料蒸気排出抑制装置１１は、内燃機関であるエンジン１２に供給される液体の燃料（例えば、炭化水素を主成分とする燃料）を貯留するための燃料タンク１４を備えている。燃料タンク１４には、図示しない燃料ポンプが設けられており、該燃料ポンプの作動によって燃料タンク１４内の燃料がエンジン１２に供給されるようになっている。

燃料タンク１４の上部には、燃料液体の漏出を防止するための図示しないバルブ装置、燃料タンク１４の内圧が所定値以上の正圧である場合及び所定以下の負圧である場合に開弁する正負圧バルブを介してエバポ配管１６の一端が接続されている。このエバポ配管１６の他端は、キャニスタ１０のエバポポート１８に接続されている。また、キャニスタ１０の大気ポート２０には、大気配管２２の一端が接続されている。大気配管２２の他端は、大気開放端２２Ａとされている。

これにより、燃料蒸気排出抑制装置１１では、燃料タンク１４の内圧が上昇すると、大気配管２２から圧力を開放させつつ燃料タンク１４内のガスがキャニスタ１０に導かれるようになっている。キャニスタ１０に導かれたガスのうち、燃料蒸気は、該キャニスタ１０（後述する活性炭５４）にて吸着される構成、すなわち大気開放が抑制される構成とされている。

さらに、キャニスタ１０のパージポート２４には、パージ配管２６の一端が接続されている。パージ配管２６の他端は、パージ装置としてのパージ制御弁（この実施形態ではバキュームスイッチングバルブ）２８を介して、エンジン１２の吸気通路３０に接続されている。

これにより、燃料蒸気排出抑制装置１１では、エンジン１２の作動中にパージ制御弁２８が開弁されると、大気配管２２、大気ポート２０からキャニスタ１０内に空気を導入しつつ、該キャニスタ１０に吸着されている燃料蒸気（燃料ベーパ）が離脱してエンジン１２の吸気通路３０にパージされるようになっている（図１の矢印参照）。パージ制御弁２８は、後述するＥＣＵ３２によって開弁のタイミングが制御されるようになっている。

（キャニスタの構成）
図１には、キャニスタ１０の全体構成が断面図にて示されている。この図に示される如く、キャニスタ１０は、燃料蒸気が導入されるケース３４を備えている。ケース３４の内部は、隔壁３６によって、第１層である第１吸着剤室３８と、第２層である第２吸着剤室４０とに仕切られている。

キャニスタ１０のエバポポート１８は、第１吸着剤室３８に連通するように形成されている。具体的には、第１吸着剤室３８は、ケース３４内に設けられたプレート４２によって、エバポポート１８に連通されたエバポ空気室４４との間が仕切られている。第１吸着剤室３８とエバポ空気室４４とは、プレート４２に形成された通気孔４２Ａを介してそれぞれ連通されている。

同様に、キャニスタ１０のパージポート２４は、ケース３４内に設けられたプレート４５によって、パージポート２４に連通されたパージ空気室４６との間が仕切られている。第１吸着剤室３８とパージ空気室４６とは、プレート４５に形成された通気孔４５Ａを介してそれぞれ連通されている。また、このパージ空気室４６とエバポ空気室４４とは、隔壁４８によって仕切られている。これにより、エバポポート１８からパージポート２４に燃料蒸気が通り抜けてしまうことが防止されている。

さらに、第１吸着剤室３８におけるプレート４２側（エバポポート１８、パージポート２４）側と反対側は、プレート５０によって、第２吸着剤室４０と連通されるための連通空気室５２に対し仕切られている。第１吸着剤室３８と連通空気室５２とは、プレート５０に形成された通気孔５０Ａを介してそれぞれ連通されている。連通空気室５２は、第１吸着室側空気室５２Ａと、第２吸着室側空気室５２Ｂとが、隔壁３６の末端部に形成された通路５２Ｃにより連通された如く形成されている。

この実施形態では、図２（Ａ）に示される如く、プレート５０に設けられた通気孔５０Ａは、第２吸着室側空気室５２Ｂ（通路５２Ｃ）からの遠ざかるほど数が増すように、複数設けられている。なお、図示は省略するが、プレート４２、４５の通気孔４２Ａ、４５Ａは、それぞれほぼ等間隔に複数設けられている。

そして、図１に示される如く、キャニスタ１０の第１吸着剤室３８内には、燃料蒸気を吸着するための吸着剤としての活性炭５４が充填（収容）されている。プレート４２、４５は、ケース３４内に形成された段差部３４Ａ、３４Ｂに周縁部が係合されており、プレート５０は、スプリング６０の付勢力により活性炭５４に押し付けられている。すなわち、キャニスタ１０では、プレート４２、４５とプレート５０との間に活性炭５４を挟み込んでいる。

なお、スプリング６０は、ケース３４の開口端を閉止すると共にプレート５０との間に第１吸着室側空気室５２Ａを形成するカバー６２によって支持されている。また、キャニスタ１０では、プレート４２、４５、５０と活性炭５４（第１吸着剤室３８）との間には、それぞれ不織布６４、６６、６８が介在されている。さらに、この実施形態では、エバポポート１８、パージポート２４は、ケース３４に一体に形成されている。

また、図１に示される如く、キャニスタ１０の大気ポート２０は、第２吸着剤室４０に連通するように形成されている。具体的には、第２吸着剤室４０は、ケース３４内に設けられたプレート７０によって、大気ポート２０に連通された空気室７２との間が仕切られている。第２吸着剤室４０と空気室７２とは、プレート７０に形成された通気孔７０Ａを介してそれぞれ連通されている。この実施形態では、大気ポート２０は、第２吸着剤室４０の略中央部で開口している。そして、プレート７０の通気孔７０Ａは、図２（Ｂ）に示される如く、プレート７０の中央部から径方向に離間するほど周方向に沿って配置される数が増すように複数設けられている。

さらに、図１に示される如く、第２吸着剤室４０におけるプレート７０側（エバポポート１８、パージポート２４）側と反対側は、プレート７４によって、連通空気室５２の第２吸着室側空気室５２Ｂに対し仕切られている。第２吸着剤室４０と連通空気室５２とは、プレート７４に形成された通気孔７４Ａを介してそれぞれ連通されている。図示は省略するが、通気孔７４Ａは、ほぼ等間隔に複数設けられている。

このキャニスタ１０の第２吸着剤室４０内には、燃料蒸気を吸着するための吸着剤としての活性炭５４が充填（収容）されている。プレート７０は、ケース３４内に形成された段差部３４Ｃに周縁部が係合されており、プレート７４は、カバー６２に支持されたスプリング７５の付勢力により活性炭５４に押し付けられている。すなわち、キャニスタ１０では、プレート７０とプレート７４との間に活性炭５４を挟み込んでいる。また、キャニスタ１０では、プレート７０、７４と活性炭５４（第２吸着剤室４０）との間には、それぞれ不織布７６、７８が介在されている。

キャニスタ１０では、図１に示される如く、大気ポート２０は、ケース３４とは別部材である大気導入管としての大気ポートパイプ８０にて構成されている。この大気ポートパイプ８０の軸線（長手）方向中間部からは、フランジ８２が張り出されている。フランジ８２は、ケース３４に形成された支持凸部８４と、該支持凸部８４に螺合されたキャップ８６との間にフランジ８２が挟み込まれることで、ケース３４に固定されている。この実施形態では、フランジ８２と支持凸部８４との間にガスケット８８が介在されている。

これにより、大気ポートパイプ８０は、フランジ８２に対する軸線方向一端８０Ａ側が、大気配管２２の接続を許容すべくケース３４の外側に位置しており、換言すれば大気ポート２０の接続端を構成している。また、大気ポートパイプ８０は、フランジ８２に対する軸線方向他端８０Ｂ側が、第２吸着剤室４０を大気開放端２２Ａと連通すべく第２吸着剤室４０内で開口している。

この実施形態では、ガスケット８８は、例えばゴム系、エラストマ系等の弾性ガスケットとされている。このため、キャニスタ１０では、セラミックヒータ９０の発熱時に、該セラミックヒータ９０と材質すなわち線膨張係数が異なるケース３４（例えば樹脂）との膨張差がガスケット８８の変形によって吸収されるようになっている。これにより、ケース３４に対する大気ポートパイプ８０の固定部のシール性が確保され、信頼性が高い。

そして、キャニスタ１０では、大気ポートパイプ８０における第２吸着剤室４０内に位置する部分（軸線方向他端８０Ｂが和の一部）は、加熱手段としてのセラミックヒータ９０とされている。セラミックヒータ９０は、例えばアルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）、チタン酸バリウム等のセラミック絶縁体（大気ポートパイプ８０の一部を成す筒状体）の内部に、メタライズ抵抗体の配線を埋設させて構成されている。この実施形態では、セラミックヒータ９０を本発明における発熱体として把握することもでき、セラミックヒータ９０を構成するメタライズ抵抗体の配線を本発明における発熱体として把握しても良い。

このため、セラミックヒータ９０は、その配線（発熱体）が外気や水蒸気に対し遮断（保護）されるようになっている。このセラミックヒータ９０は、例えばフランジ８２に設けられた端子部９０Ａに接続された配線９２を介して通電されるようになっている。

このセラミックヒータ９０（の配線）は、温度と電気抵抗との関係が図３（Ａ）に示されるＮＴＣ特性を示すＮＴＣヒータとされている。ＮＴＣ特性について補足すると、温度の上昇に伴って電気抵抗値が直線的に低下すると共に、温度の低下に伴って電気抵抗値が直線的に（ヒステリシスなく）増加する特性とされている。したがって、セラミックヒータ９０は、図３（Ｂ）に示される如く、印加電圧（すなわち電流）の増加に伴い温度が直線的に上昇し、比較のために示すＰＴＣヒータの如く所定値以上の印加電圧で温度が一定になるものとは異なる構成とされている。これにより、セラミックヒータ９０に電流一定で印加される電圧により、該セラミックヒータ９０の電気抵抗値すなわちセラミックヒータ９０に接触する空気の温度を検知することができる。

以上説明したキャニスタ１０では、セラミックヒータ９０に近接して配置されたプレート７０は、例えばアルミニウム又はアルミニウム合金等の熱伝導率が高い材料にて構成されている。

（キャニスタの加熱制御等）
キャニスタ１０では、上記のような温度に対し直線的な信号（電気抵抗巷は電圧）を出力するＮＴＣ特性を有するセラミックヒータ９０を、温度センサとして用いる構成とされている。具体的には、図４に示される如く、燃料蒸気排出抑制装置１１は、制御手段としてのＥＣＵ３２を備えており、ＥＣＵ３２は、セラミックヒータ９０に電気的に接続されている。

ＥＣＵ３２は、温度センサとしてのセラミックヒータ９０から一定電流を与えた場合の電圧（抵抗値）が入力される一方、キャニスタ１０の加熱に要する電力（加熱量に応じた電流）をヒータとしてのセラミックヒータ９０に付加する構成とされている。詳細は後述するが、ＥＣＵ３２は、温度センサとしてのセラミックヒータ９０からの温度情報に基づいて、該セラミックヒータ９０のヒータとしての作動要否を判断する構成とされている。

さらに、ＥＣＵ３２は、セラミックヒータ９０からからの信号（電圧、抵抗値）に基づいて、該セラミックヒータ９０の以上を破断するようになっている。すなわち、セラミックヒータ９０に通電して温度上昇させた場合に、図３（Ａ）又は図３（Ｂ）に示す如き伝記抵抗値の低下が生じるか否かにより、セラミックヒータ９０の異常有無を判断（故障診断）する構成とされている。

また、ＥＣＵ３２は、パージ制御弁２８、及びエンジン１２の吸気通路３０に設けられた負圧センサ９４に電気的に接続されている。さらに、キャニスタ１０が適用された燃料蒸気排出抑制装置１１は、例えば、エンジン１２の他に、走行用の駆動源としてバッテリの電力で駆動力を生じる電気モータを備えるハイブリッド車に適用される。このため、ＥＣＵ３２には、システムＯＮ（例えば、イグニッションＯＮ）状態であるか否かに応じた信号、走行状況や運転者による各種操作状況に応じた信号が入力されるようになっており、これらの信号に基づいて、例えばエンジン１２の作動が要求されるか否か等を判断するようになっている。

次に、第１の実施形態の作用を説明する。

上記構成の燃料蒸気排出抑制装置１１が適用された車両では、例えば比較的外気温が高い場合に、燃料タンク１４内の燃料の一部が蒸発し、燃料蒸気が発生する。この燃料蒸気の発生により燃料タンク１４の内圧が所定値以上になると、正負圧弁が開弁してキャニスタ１０に燃料蒸気が導かれる。これにより、燃料タンク１４は、大気開放端２２Ａを経由して圧力が介抱され、燃料タンク１４から排出されたガスのうち燃料蒸気はキャニスタ１０の活性炭５４に吸着される。

このようにキャニスタ１０の活性炭５４に吸着された燃料蒸気は、所定の場合にエンジン１２の吸気通路３０にパージされる。以下、このパージについて、図５に示すＥＣＵ３２による制御フローを参照しつつ説明する。

キャニスタ１０では、ＥＣＵ３２は、システムＯＮ状態で作動され、ステップＳ１０で、各種入力情報（例えば、走行負荷や加速要求、バッテリ残量等）に基づいて、エンジン１２の作動が要求される場合か否かを判断する。エンジン１２の作動が要求されていないと判断した場合、ステップＳ１２でモータを作動し、ステップＳ１０に戻る。一方、ステップＳ１０でエンジン１２の作動が要求されていると判断した場合、ＥＣＵ３２は、ステップＳ１４に進み、エンジン１２を作動させる。

次いで、ＥＣＵ３２は、ステップＳ１６に進み、セラミックヒータ９０に所定電流で通電（給電する）。ＥＣＵ３２は、この際のセラミックヒータ９０の電気抵抗値（印加される電圧）に基づいて、ステップＳ１８で、セラミックヒータ９０の温度Ｔｈ（すなわち７２内の空気の温度）が予め設定された規定温度Ｔ０以下であるか否かを判断する。

セラミックヒータ９０の温度Ｔｈが規定温度Ｔ０以下であると判断した場合、ＥＣＵ３２は、ステップＳ２０に進み、負圧センサ９４からの信号に基づいて、エンジン１２の吸気通路３０の負圧Ｐｎが予め設定された規定負圧Ｐｎ０以下であるか否かを判断する。吸気通路３０の負圧Ｐｎが規定負圧Ｐｎ０以下である（吸引力が弱い）と判断した場合、ＥＣＵ３２は、ステップＳ２２に進み、セラミックヒータ９０が所要の熱量を発熱するように該セラミックヒータ９０に通電する。

次いで、ＥＣＵ３２は、ステップＳ２４に進み、パージ制御弁２８を開弁させる。また、ＥＣＵ３２は、ステップＳ１８でセラミックヒータ９０の温度Ｔｈが規定温度Ｔ０以下ではないと判断した場合、ステップＳ２０で吸気通路３０の負圧Ｐｎが規定負圧Ｐｎ０以下ではないと判断した場合にも、ステップＳ２４に進む。すなわち、ＥＣＵ３２は、セラミックヒータ９０の温度Ｔｈが規定温度Ｔ０以下で、かつ吸気通路３０の負圧Ｐｎが規定負圧Ｐｎ０以下である場合に、キャニスタ１０（活性炭５４）の加熱が必要であると判断し、ステップＳ２２を経由してＳ２４に進み、それ以外の場合にはステップＳ２２を経ることなくステップＳ２４に進む。

パージ制御弁２８が開弁されると、大気開放端２２Ａからキャニスタ１０の第２吸着剤室４０、第１吸着剤室３８を経てエンジン１２の吸気通路３０に向かう空気流が生成され、この空気流によって、第２吸着剤室４０、第１吸着剤室３８内の活性炭５４に吸着されている燃料蒸気が離脱され、エンジン１２の吸気通路３０にパージされる。

さらに、ＥＣＵ３２は、ステップＳ２６に進み、各種入力情報（例えば、燃料蒸気の濃度情報等）に基づいて、キャニスタ１０からの燃料蒸気のパージが終了したか否かを判断する。燃料蒸気のパージが終了していないと判断した場合、ステップＳ１８に戻る。一方、燃料蒸気のパージが終了したと判断した場合は、ステップＳ１０に戻る。

キャニスタ１０では、セラミックヒータ９０により加熱されることで、図７に示される如く燃料蒸気の離脱（パージ）性能が向上される。これにより、キャニスタ１０の温度が低くかつエンジン１２の吸気通路３０の負圧が弱い場合においても、セラミックヒータ９０による加熱によって、所定量の燃料蒸気を所要の時間（回数）でパージすることができる。

また、キャニスタ１０では、ＥＣＵ３２は、セラミックヒータ９０の故障診断（以上有無の判断）を適時に行う。具体的には、図６に示される如く、セラミックヒータ９０の故障診断を行う際にＥＣＵ３２は、ステップＳ３０で、セラミックヒータ９０に所定電流で所定時間だけ通電する。次いで、ＥＣＵ３２は、ステップＳ３２に進み、セラミックヒータ９０の電気抵抗値（印加される電圧）の変化（低下）ΔＲが予め設定された抵抗変化（許容範囲の下限値）ΔＲ０以下であるか否かを判断する。

セラミックヒータ９０の電気抵抗値の変化ΔＲが設定抵抗変化ΔＲ０以下ではない場合、すなわち、セラミックヒータ９０への通電に伴う温度上昇によって該セラミックヒータ９０の電気抵抗値が予定の変化（低下）を呈する正常状態の場合、ステップＳ３２は、制御を終了する。一方、セラミックヒータ９０の電気抵抗値の変化ΔＲが設定抵抗変化ΔＲ０以下である場合、ＥＣＵ３２は、ステップＳ３４に進み、例えばインパネ内の異常表示灯（ＭＩＬ）を点灯させる等、警報装置を作動させ、制御を終了する。

以上説明したセラミックヒータ９０の故障診断は、図５のフローにて示すパージ制御と独立して行っても良く、例えば、ステップＳ１６の後に組み込まれても良い。

ここで、キャニスタ１０では、燃料蒸気をパージする際に該キャニスタ１０に空気を導入するための大気ポート２０における空気室７２内に位置する部分にセラミックヒータ９０が設けられているため、キャニスタ１０が効率的に加熱される。すなわち、セラミックヒータ９０によって、パージに伴いキャニスタ１０を通過する空気が加熱されるので、キャニスタ１０内の活性炭５４の各部が加熱空気との接触で満遍なく加熱される。例えば、活性炭５４内にヒータを埋め込んだ構成では、活性炭５４の熱伝導率が低いことに起因して、活性炭５４の各部を略均等に加熱することができない。

これに対してキャニスタ１０では、該キャニスタ１０（第１吸着剤室３８、第２吸着剤室４０）を通過する空気を加熱する構造であるため、上記の通り活性炭５４を満遍なく（略均等に）加熱することができる。しかも、プレート７０の通気孔７０Ａ、プレート５０の通気孔５０Ａの配置によって、加熱空気が分散されつつ第２吸着剤室４０、第１吸着剤室３８を一層満遍なく通過し、活性炭５４を一層効率的に加熱することができる。

特に、キャニスタ１０では、パージポート２４から遠く最もパージ負圧がかかり難い第２吸着剤室４０に対する空気導入（上流）側にセラミックヒータ９０が配置されているので、該第２吸着剤室４０内の活性炭５４からの燃料蒸気の離脱性能を向上することができ、キャニスタ１０全体としてのパージ性能が向上する。さらに、空気室７２と第２吸着剤室４０とを隔てるプレート７０がアルミニウム等の熱伝導率が高い材料にて構成されているので、空気室７２の熱がプレート７０を介して第２吸着剤室４０内の活性炭５４に伝わり易い。これにより、パージポート２４から遠く最もパージ負圧がかかり難い第２吸着剤室４０内の活性炭５４が一層効率的に加熱される。

以上により、キャニスタ１０では、活性炭５４に吸着されている燃料の気化、離脱が促進され、短時間又は少ないパージ回数で活性炭５４に吸着された燃料蒸気をパージすることができる。このため、キャニスタ１０、燃料蒸気排出抑制装置１１は、適用されたハイブリッド車においてパージのためにエンジン１２を作動させる時間を短くさせることができ、該ハイブリッド車の燃費向上に寄与する。

そして、キャニスタ１０では、セラミックヒータ９０がケース３４の空気室７２内に配置されているので、セラミックヒータ９０は、その（大気ポートパイプ８０の）内外の空気を加熱することができる。すなわち、セラミックヒータ９０の発熱した熱は、大気ポート２０を通じてキャニスタ１０に導入される空気の加熱、及び空気室７２内の空気の加熱に用いられ、外部に排出されることが抑制されて有効に利用される。

また、キャニスタ１０では、セラミックヒータ９０が大気ポートパイプ８０すなわち大気ポート２０に一体に形成されているので、例えば、ヒータで大気ポートパイプを被覆した構成のように接触部分の熱抵抗がないので、大気ポートパイプ８０を通過する空気、空気室７２内を効率的に加熱することができる。特に、セラミックヒータ９０がセラミックヒータとされているので、昇温速度が速く、大気ポートパイプ８０を通過する空気、空気室７２内を応答良く加熱することができる。また、セラミック内に発熱体である配線を埋め込んでいるので、該配線が水蒸気等による錆や劣化に対し保護される。すなわち、信頼性が高い。

さらに、セラミックヒータ９０としてＮＴＣヒータを用いているため、図３（Ｂ）に示される如く、印加電圧により温度（電気抵抗値）を変化させることができる。このため、キャニスタ１０では、条件に応じてセラミックヒータ９０により加熱される空気の温度を調整することができ、条件に合わせた離脱性能の向上を図ることができる。また、セラミックヒータ９０は、常に最大（定常）出力で発熱することがなくなり、消費電力の節約（節電）にも寄与する。

またさらに、セラミックヒータ９０の内外周面が共に直接的な加熱対象である空気との接触面（熱交換面）であるため、該セラミックヒータ９０を設けた構成において、省スペース化が図られる。特に、大気ポート２０とセラミックヒータ９０とが大気ポートパイプ８０として一体に形成されているので、これらのケース３４に対する固定、シール部位を共通化することができ、構造の簡素化、小型化が図られている。

またここで、キャニスタ１０では、セラミックヒータ９０としてＮＴＣヒータを温度センサとして用いているため、別個に温度センサを設ける必要がなく、構造の簡素化、低コスト化に寄与する。そして、セラミックヒータ９０からの温度情報に基づいてＥＣＵ３２がセラミックヒータ９０によるキャニスタ１０（空気）の加熱要否を判断するので、加熱が不要な場合には、セラミックヒータ９０への通電を遮断して節電することができる。

一方、キャニスタ１０では、セラミックヒータ９０からの温度情報に基づいて加熱が必要であると判断した場合には、上記の通り条件に合わせた適温の空気にて活性炭５４を加熱することができるので、燃料蒸気のパージ効率を向上することができる。特に、キャニスタ１０では、エンジン１２の吸気通路３０の負圧が小さい場合に、セラミックヒータ９０による加熱を行い、燃料蒸気のパージ効率を向上することができる。一方、エンジン１２の吸気通路３０の負圧が大きい場合には、セラミックヒータ９０を停止して節電を図ることができる。

さらにここで、キャニスタ１０では、セラミックヒータ９０により活性炭５４を直接的に加熱する構成ではないため、換言すれば、セラミックヒータ９０の発した熱が活性炭５４に吸着されている燃料の蒸発潜熱として用いられることがないため、該セラミックヒータ９０は、発熱によって温度が上昇する（顕熱として用いられる）。これにより、セラミックヒータ９０としてＮＴＣヒータを用いることで、該セラミックヒータ９０は発熱に伴い温度が上昇して電気抵抗が低下するので、図６に示される如く簡易な方法で故障診断を行うことができ、キャニスタ１０の信頼性を向上することができる。

（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態に係るキャニスタ１００について、図８に基づいて説明する。なお、上記第１の実施形態と基本的に同一の部品、部分については、第１の実施形態と同一の符号を付して説明を省略する。

図８には、キャニスタ１００の全体構成が図１に対応する断面図にて示されている。この図に示される如く、キャニスタ１００は、プレート７０とプレート７４と間に配置されたプレート１０２を備えている。プレート１０２は、第２吸着剤室４０を、第２吸着剤室上流部１０４と、第２吸着剤室下流部１０６とに仕切っている。すなわち、プレート７０とプレート１０２との間に第２吸着剤室上流部１０４が形成され、プレート１０２とプレート７４との間に第２吸着剤室下流部１０６が形成されている。第２吸着剤室上流部１０４と第２吸着剤室下流部１０６とは、プレート１０２に複数設けられた通気孔１０２Ａを介して連通されている。

第２吸着剤室下流部１０６には、活性炭５４が充填されている。この実施形態では、不織布７６は、プレート１０２と活性炭５４との間に介在されている。そして、キャニスタ１００は、第２吸着剤室上流部１０４内に設けられたハニカム活性炭１０８を備えている。ハニカム活性炭１０８は、例えばハニカム状に形成されたセラミック等の基材に活性炭を保持（担持）させたものとして構成されている。キャニスタ１００の他の構成は、第１の実施形態に係るキャニスタ１０の対応する構成と同じである。

したがって、第２の実施形態に係るキャニスタ１００によっても、基本的にキャニスタ１０と同様の作用によって同様の効果を得ることができる。また、キャニスタ１００では、第２吸着剤室４０におけるエンジン１２の吸気通路３０の負圧がかかり難い第２吸着剤室上流部１０４に、吸着されている燃料蒸気が比較的離脱され易いハニカム活性炭１０８を設けているので、キャニスタ１００全体としてパージ性能が良好である。特に、ハニカム活性炭１０８は、加熱により燃料蒸気の離脱性能が大きく向上するので、キャニスタ１００では、キャニスタ１００全体としてパージ性能を向上させることができる。

なお、上記した第２の実施形態では、キャニスタ１００がハニカム活性炭１０８を備えた例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、ハニカム活性炭１０８に代えて、繊維状活性炭（活性炭繊維）を用いた構成としても良い。

また、上記した各実施形態では、セラミックヒータ９０（空気室７２内）の温度が低くかつエンジン１２の吸気通路３０の負圧が弱い場合に（ステップＳ１８、Ｓ２０をＡＮＤ条件として）セラミックヒータ９０による加熱を行う例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、図９に示される如く、セラミックヒータ９０（空気室７２内）の温度が低い場合又はエンジン１２の吸気通路３０の負圧が弱い場合に（ステップＳ１８、Ｓ２０をＯＲ条件として）セラミックヒータ９０による加熱を行う構成としても良い。

さらに、上記した各実施形態では、セラミックヒータ９０としてＮＴＣヒータを用いた例を示したが、参考例としては、例えば、セラミックヒータ９０としてＰＴＣヒータを用いた構成としても良い。この構成において、図５に示す制御（温度に基づく９０のＯＮ、ＯＦＦ）を行う場合には、独立した温度センサを設けることが好ましい。

またさらに、上記した各実施形態では、大気ポート２０とセラミックヒータ９０とが大気ポートパイプ８０に一体に形成された構成としたが、本発明はこれに限定されず、例えば、大気ポート２０を構成する大気ポートパイプ８０における空気室７２内に位置する部分に別体のヒータを装着した構成とすることも可能である。

本発明の第１の実施形態に係るキャニスタの全体構成を示す断面図である。 本発明の第１の実施形態に係るキャニスタを構成するプレートに形成された通気孔の配置を示す図であって、（Ａ）は１つのプレートの正面図、（Ｂ）は別のプレートの正面図である。 本発明の第１の実施形態に係るキャニスタを構成するＮＴＣヒータの特性をＰＣＴの特性と比較しつつ示す図であって、（Ａ）は温度と電気抵抗との関係を示す線図、（Ｂ）は、電圧と温度との関係を示す線図である。 本発明の第１の実施形態に係るキャニスタが適用された燃料蒸気排出抑制装置の概略全体構成を示すシステム構成図である。 本発明の第１の実施形態に係るキャニスタが適用された燃料蒸気排出抑制装置のＥＣＵによるパージ制御を示すフローチャートである。 本発明の第１の実施形態に係るキャニスタが適用された燃料蒸気排出抑制装置のＥＣＵによるヒータ故障診断を示すフローチャートである。 本発明の第１の実施形態に係るキャニスタの活性炭温度と燃料蒸気の離脱量との関係を示す線図である。 本発明の第２の実施形態に係るキャニスタの全体構成を示す断面図である。 本発明の実施形態に係るキャニスタが適用された燃料蒸気排出抑制装置のＥＣＵによるパージ制御の別例を示すフローチャートである。

符号の説明

１０ キャニスタ
１４ 燃料タンク
２２Ａ 大気開放端（大気開放部）
３４ ケース
３８ 第１吸着剤室（吸着材室）
４０ 第２吸着剤室（吸着材室）
５４ 活性炭（吸着剤）
７２ 空気室
９０ セラミックヒータ（加熱手段、発熱体）

Claims (2)

1. 燃料タンクから排出された燃料蒸気を吸着するための吸着剤が収容される吸着剤室と、前記吸着剤室に連通された空気室とが形成されたケースと、
   一端側が大気開放部に連通されると共に他端側が前記空気室に連通され、かつ少なくとも前記空気室との連通部分を含む一部が該空気室内に収容された大気導入管と、
   温度の上昇に伴い電気抵抗が減少するＮＴＣ特性を有する発熱体を含んで構成され、前記大気導入管における前記空気室内に位置する部分を加熱する加熱手段と、
   前記発熱体の電気抵抗値に基づいて前記加熱手段による前記大気導入管の加熱要否を判断し、該加熱手段による前記大気導入管の加熱が要であると判断した場合に該加熱手段を作動させる制御手段と、
   を備えたキャニスタ。
2. 前記加熱手段は、前記大気導入管に一体に設けられている請求項１記載のキャニスタ。

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