JP5962410B2 - 蒸発燃料処理装置 - Google Patents

Description

本発明は、蒸発燃料処理装置に関する。

従来、揮発性の高い燃料で運転される車両駆動用の内燃機関(以下、「エンジン」ともいう）には、燃料タンク内等で発生する蒸発燃料を吸着材を用いた吸着器（以下、「キャニスタ」ともいう）に吸着させておき、エンジンの運転中にキャニスタから燃料を脱離させてエンジンの吸気通路内に吸入させるパージ動作を行う蒸発燃料処理装置が装備されている。

キャニスタに用いられる吸着材としては、活性炭が主に使用されている。活性炭は、その温度が低くなるほど燃料を吸着する能力が向上し、その温度が高くなるほど吸着した燃料を脱離する能力が向上する。すなわち、キャニスタは、燃料を脱離するときには、その内部温度が高い方が望ましく、燃料を吸着するときには、その内部温度が低いことが望ましい。

従来の蒸発燃料処理装置としては、外壁面と内壁面とを備え、内壁面の内側が空洞としてなるケーシングを有し、外壁面と内壁面との間の部位を、気化された燃料を吸着する吸着材を収納する吸着材収納部としてキャニスタを構成する一方、内壁面の内側に形成された空洞を、燃料をくみ取る燃料ポンプを配置するポンプ設置部として構成して、キャニスタと燃料ポンプとを一体化したユニットとして構成したものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

この従来の蒸発燃料処理装置は、このユニットを収容するケーシングを、燃料ポンプでくみ取られる燃料が収納された燃料タンクの内部に配置させ、ケーシングの下部を燃料タンクの底部近傍に配置するように燃料タンクに取り付ける取付部が設けられている。

さらに、従来の蒸発燃料処理装置は、ケーシングの下部に、ポンプ設置部と燃料タンクと連通させる連通部が形成され、燃料ポンプの吸い込み口がケーシングの下部に配置されている。

このような構成により、従来の蒸発燃料処理装置は、燃料ポンプの作動により発生する熱が吸着器に伝達され、吸着器内の吸着材に吸着された燃料をパージされやすくし、エンジン停止時には、ガソリンの温度低下に伴って吸着器が冷却され、吸着器内の吸着材が蒸発燃料を吸着しやすくしていた。

特開２００６−２５７９３５号公報

しかしながら、特許文献１に記載されたような従来の蒸発燃料処理装置においては、特に、給油時において、ケーシング内における燃料の液面が低下している場合には、吸着器が液面から露出してしまうため、吸着器を十分に冷却することができなくなってしまい、吸着器の蒸発燃料の吸着性能を十分に発揮させることができないといった課題があった。

そこで、本発明は、従来のものと比較して、給油時における吸着器の吸着性能を十分に発揮させることができる蒸発燃料処理装置を提供することを目的とする。

本発明の蒸発燃料処理装置は、上記目的を達成するため、（１）燃料ポンプと、燃料タンク内に設置され、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において、前記燃料タンク内に燃料を給油させるための給油機構と、前記給油機構が給油状態および非給油状態のいずれの状態であるかを検出する給油状態検出センサと、前記燃料ポンプに吐出させる燃料の圧力を制御するポンプ制御部と、を備え、前記吸着器には、前記燃料ポンプの作動時に前記燃料タンク内で流動する燃料を案内する熱伝達面が形成され、前記熱伝達面は、前記燃料タンク内の燃料のうち前記燃料ポンプに吸入される方向に流動する燃料と前記吸着器との間で熱伝達させ、前記ポンプ制御部は、前記給油状態検出センサによって前記給油機構が給油状態になったことが検出されてから非給油状態になったことが検出されるまでの間、前記燃料ポンプを駆動するという構成を有している。

この構成により、本発明の蒸発燃料処理装置は、給油されている比較的低温な燃料が吸着器の熱伝達面に接触しながら流れるように燃料ポンプを作動させ、吸着器を積極的に冷却させるため、従来のものと比較して、給油時における吸着器の吸着性能を十分に発揮させることができる。

なお、上記（１）に記載の蒸発燃料処理装置において、（２）前記燃料タンク内の燃料の残量を検出する残量検出センサを備え、前記ポンプ制御部は、前記給油状態検出センサによって前記給油機構が給油状態になったことが検出されてから予め定められた規定時間内に、前記残量検出センサによって検出された燃料の残量の増加量が予め定められた規定量より増加していない場合には、前記燃料ポンプを停止するようにしてもよい。

この構成により、本発明の蒸発燃料処理装置は、給油状態にありながら、給油が行われない場合には、燃料ポンプを停止することにより、吸着器の吸着性能が発揮されない状態で、燃料タンク内で燃料が流動することによる蒸発燃料の増加を抑制することができる。

また、上記（１）または（２）に記載の蒸発燃料処理装置において、（３）前記燃料ポンプの吸入通路の一部が、前記吸着器内に形成されていてもよい。

この構成により、本発明の蒸発燃料処理装置は、燃料ポンプの吸入側の燃料が順次熱伝達面を通して吸着器に熱伝達しながら燃料ポンプに吸入されることにより、給油時において、燃料ポンプに吸入される燃料により吸着器を冷却させることができる。

また、上記（１）または（２）に記載の蒸発燃料処理装置において、（４）前記燃料ポンプの吸入通路の一部が、前記吸着器内に形成されていてもよい。

この構成により、本発明の蒸発燃料処理装置は、給油された燃料を内部タンク内に積極的に吸引することにより、給油時における吸着器の吸着性能を早期に発揮させることができる。

また、上記（４）に記載の蒸発燃料処理装置において、（５）前記吸着器は、筒状かつ有底に形成されて前記内部タンクを構成し、前記熱伝達面は、前記吸着器によって形成された筒の内面を含むようにしてもよい。

この構成により、本発明の蒸発燃料処理装置は、給油された燃料を吸着器の筒内に吸入させることにより、吸着器を筒内部から冷却し、給油された燃料が吸着器の筒内から溢れることにより、吸着器を筒外部からも冷却させることができる。

また、上記（４）または（５）に記載の蒸発燃料処理装置において、（６）前記燃料吸引機構は、前記燃料ポンプから吐出された燃料の少なくとも一部を駆動流とするジェットポンプによって構成されていてもよい。

この構成により、本発明の蒸発燃料処理装置は、燃料ポンプを駆動することにより、内部タンク内に燃料を吸入させることができるため、給油されている比較的低温な燃料を吸着器の熱伝達面と積極的に熱交換させることができる。

また、上記（１）ないし（６）のいずれか１に記載の蒸発燃料処理装置において、（７）前記給油機構は、燃料の給油口を外部に対して開放および閉鎖するフューエルリッドを有し、前記給油状態検出センサは、前記フューエルリッドが開放されたことを条件として、前記給油機構が給油状態となったことを検出し、前記フューエルリッドが閉鎖されたことを条件として、前記給油機構が非給油状態となったことを検出するようにしてもよい。

この構成により、本発明の蒸発燃料処理装置は、フューエルリッドが開放されているか閉鎖されているかによって、給油機構が給油状態および非給油状態のいずれの状態であるかを検出することができる。

また、上記（１）ないし（６）のいずれか１に記載の蒸発燃料処理装置において、（８）前記給油機構は、燃料の給油口に着脱可能に取り付けられたキャップを有し、前記給油状態検出センサは、前記キャップが前記給油口から取り外されたことを条件として、前記給油機構が給油状態となったことを検出し、前記キャップが前記給油口に取り付けられたことを条件として、前記給油機構が非給油状態となったことを検出するようにしてもよい。

この構成により、本発明の蒸発燃料処理装置は、キャップが給油口から取り外されたか、キャップが給油口に取り付けられたかによって、給油機構が給油状態および非給油状態のいずれの状態であるかを検出することができる。

本発明によれば、従来のものと比較して、給油時における吸着器の吸着性能を十分に発揮させ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の実施の形態に係る蒸発燃料処理装置を搭載した車両における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の実施の形態に係る蒸発燃料処理装置のポンプ制御動作を示すフローチャートである。 本発明の第１の実施の形態に係る蒸発燃料処理装置において正常に給油が行われた場合のポンプ制御動作の作用を説明するためのタイミング図である。 本発明の第１の実施の形態に係る蒸発燃料処理装置において正常に給油が行われなかった場合のポンプ制御動作の作用を説明するためのタイミング図である。 本発明の第２の実施の形態に係る蒸発燃料処理装置を搭載した車両における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。

以下、本発明に係る蒸発燃料処理装置の実施の形態について、図面を用いて説明する。

（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の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。本実施の形態の内燃機関は、揮発性の高い燃料を使用するもので、図示しない車両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、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）５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４つの気筒２ａ（図１中に１つのみ図示する）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、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。

また、エンジン２の吸気ポート部分には吸気管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、燃料タンク３１と、燃料タンク３１内に設置された内部タンク８０と、燃料ポンプ３２と、デリバリーパイプ２２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吸入配管３８とを含んで構成されている。なお、図１において、燃料ポンプ３２は、燃料タンク３１の内部に収容されているが、本発明においては、燃料タンク３１の内部に収容されている必要はない。

燃料タンク３１は、車両１の車体の下部側に配置されており、エンジン２で消費される燃料を補給可能に貯留するようになっている。内部タンク８０は、略円筒状かつ有底に形成され、燃料タンク３１の内部に設けられている。

内部タンク８０は、内部に燃料を貯留させることができるようになっている。内部タンク８０には、燃料タンク３１内の燃料を内部タンク８０内に吸引する燃料吸引機構が設けられている。本実施の形態において、燃料吸引機構は、ジェットポンプ８１によって構成されている。ジェットポンプ８１は、燃料ポンプ３２の作動量に応じて吸引量が可変するようになっている。

内部タンク８０の形状としては、円筒状に限らず角筒状や箱型形状であってもよく、特にその形状が限定されるものではない。内部タンク８０の内部には、燃料ポンプ３２に加えて、キャニスタ４１と、サクションフィルタ３８ｂと、燃料フィルタ８２と、プレッシャレギュレータ８３が収納されている。

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によって構成されている。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。

また、燃料ポンプ３２は、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。

このように燃料ポンプ３２の吐出能力を変化させるため、燃料供給機構３には、ＥＣＵ５の制御に応じて燃料ポンプ３２の駆動電圧を制御するＦＰＣ（Fuel Pump Controller）８４が設けられている。なお、本実施の形態において、ＥＣＵ５とＦＰＣ８４とは、本発明におけるポンプ制御部を構成する。

燃料フィルタ８２は、その筐体が保持機構７０によって燃料ポンプ３２と一体に内部タンク８０内に保持されている。燃料フィルタ８２は、燃料ポンプ３２から吐出された燃料をろ過するようになっている。本実施の形態において、燃料フィルタ８２は、筐体が燃料ポンプ３２を取り囲むように形成され、燃料ポンプ３２から吐出された燃料をろ過する公知のものである。

プレッシャレギュレータ８３は、燃料フィルタ８２の下流側に設けられたエマージェンシー用の常閉型のバルブによって構成され、燃料フィルタ８２内の燃圧が予め定められた燃圧以上になったときに開弁し、余剰燃料を内部タンク８０に戻すようになっている。

燃料供給管３３は、プレッシャレギュレータ８３の出力ポートと、デリバリーパイプ２２内とを相互に連通させる燃料供給通路を形成している。燃料供給管３３には、燃料ポンプ３２から吐出された燃料の少なくとも一部を燃料タンク３１内で還流させることによって、ジェットポンプ８１に駆動流を与えるためのパイロット配管８５が接続されている。

ここで、図１中では、パイロット配管８５と燃料供給管３３を略同等な配管として図示しているが、燃料供給管３３内の燃料の最大流量に対するパイロット配管８５内の燃料の最大流量の設定比率に応じて、パイロット配管８５と燃料供給管３３の通路断面積を相違させたり、適当な絞りを設けたりしてもよい。

吸入配管３８は、燃料ポンプ３２の上流側に吸入通路３８ａを形成しており、その吸入通路３８ａの最上流部分には、サクションフィルタ３８ｂが設けられている。このサクションフィルタ３８ｂ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。

燃料タンク３１には、燃料タンク３１内に燃料を給油させるための給油機構６が設けられている。給油機構６は、燃料タンク３１から車両１の側方または後方側に延びるように突出した給油管３４と、給油口３４ａに着脱可能に取り付けられたキャップ３４ｂと、給油管３４の突出方向の先端に形成された給油口３４ａを収容するように車両１の図示しないボディに設けられたフューエルインレットボックス３５と、燃料タンク３１の上部と給油管３４内の上流部分とを連通させる循環配管３６と、給油口３４ａを外部に対して開放および閉鎖するフューエルリッド３７とを含んで構成される。

燃料の給油時には、フューエルリッド３７を開放し、給油口３４ａに着脱可能に取り付けられたキャップ３４ｂを取り外すことにより、給油口３４ａ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、より詳しくは、燃料タンク３１とサージタンク２３ａとの間に介装されている。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。

燃料パージシステム４は、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（吸着器）と、キャニスタ４１に空気を通してキャニスタ４１から脱離した燃料および空気を含むパージガスをエンジン２の吸気管２３内に吸入させるパージ動作を実行するパージ機構４２と、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、を含んで構成されている。

キャニスタ４１は、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、内部タンク８０内にその内底面８０ａから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４８および気液分離バルブ４９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４９が浮上してエバポ配管４８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配管４３と、キャニスタ４１の内部を大気側、例えばフューエルインレットボックス３５の内方の大気圧空間に開放させる大気配管４４とを有している。

このパージ機構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、ＥＣＵ５によって制御されるパージ用のバキュームソレノイドバルブ（以下、「パージ用ＶＳＶ」という）４６を含んで構成されている。

パージ用ＶＳＶ４６は、パージ配管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、その励磁電流が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。

本実施の形態では、サクションフィルタ３８ｂと燃料ポンプ３２とを接続している吸入配管３８の一部が、キャニスタ４１の内部を通るように構成されている。

具体的には、吸入配管３８は、燃料ポンプ３２の吸入ポートに接続するポンプ側接続部６１と、サクションフィルタ３８ｂに接続するフィルタ側接続部６２と、これらポンプ側接続部６１とフィルタ側接続部６２との間に位置する熱伝達管部６３とから構成されている。

特に、熱伝達管部６３は、キャニスタ４１の内部に配置されている。熱伝達管部６３は、キャニスタ４１の内部において例えば蛇行形状とされている。これにより、燃料ポンプ３２に吸入される燃料と燃料が吸着したキャニスタ４１の吸着材４１ｂとの接触面積を大きくとることができ、熱伝達量を大きくすることができる。

なお、熱伝達管部６３の形状は、吸着材４１ｂとの接触面積を大きくすることができるものであれば、蛇行形状に限らず、例えば吸着材４１ｂ内で複数経路に分岐し、これら複数経路を並列に配置した形状や渦巻き形状等、種々の形状を採用することができる。

ここで、吸入配管３８の熱伝達管部６３は、キャニスタケース４１ａに一体的に結合されており、熱伝達管部６３の内壁面によって、キャニスタ４１の内部通路の内壁面である熱伝達面４１ｃが形成されている。

この熱伝達面４１ｃは、燃料ポンプ３２の作動時に燃料タンク３１内で流動する燃料、特に燃料ポンプ３２に吸入される燃料を吸入方向に案内することができる。また、熱伝達面４１ｃは、燃料タンク３１内の燃料のうち燃料ポンプ３２に吸入される方向に流動する吸入側の燃料から熱伝達管部６３に良好な熱伝達をさせることができるようになっている。

また、熱伝達管部６３は、金属素材等で形成されており、吸入側の燃料とキャニスタ４１との間に温度差があるとき、熱伝達面４１ｃにおいて吸入側の燃料から熱伝達される熱を、燃料を吸着した吸着材４１ｂに良好に伝熱できるようになっている。

なお、本発明にいう吸入通路は、吸入配管３８の内部に形成される吸入通路３８ａと、この吸入通路３８ａと一体に連通するサクションフィルタ３８ｂの内部の通路部分とを含む（以下、両者を併せて「吸入通路３８ａ等」ともいう）。

つまり、吸入通路は、サクションフィルタ３８ｂおよび吸入配管３８により取り囲まれることで、サクションフィルタ３８ｂおよび吸入配管３８の周囲の燃料貯留領域とは区画されているが、燃料ポンプ３２の吸入ポート部３２ａにサクションフィルタ３８ｂを通して燃料を吸入させることができ、サクションフィルタ３８ｂを通過した後の燃料を吸入方向に案内することができる通路である。

ＥＣＵ５は、図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit）と、ＲＯＭ（Read Only Memory）と、ＲＡＭ（Random Access Memory）と、フラッシュメモリと、入出力ポートと、を備えたマイクロプロセッサによって構成されている。

ＥＣＵ５のＲＯＭには、当該マイクロプロセッサをＥＣＵ５として機能させるためのプログラムが記憶されている。すなわち、ＥＣＵ５のＣＰＵがＲＡＭを作業領域としてＲＯＭに記憶されたプログラムを実行することにより、当該マイクロプロセッサは、ＥＣＵ５として機能する。

ＥＣＵ５の入出力ポートの入力側には、デリバリーパイプ２２の燃圧を検知する燃圧センサ５０およびキャニスタ温度センサ５１と、給油機構６が給油状態および非給油状態のいずれの状態であるかを検出する給油状態検出センサ５２と、燃料タンク３１内の燃料の残量を検出する残量検出センサ５３と、を含む各種センサ類が接続されている。

キャニスタ温度センサ５１は、例えばキャニスタ４１とパージ配管４３との連結部分、すなわち、キャニスタ４１のパージポートの近傍に配置されている。キャニスタ温度センサ５１は、そのパージポートの近傍においてキャニスタ４１の内部の温度（以下、「キャニスタ内部温度Ｔｃ」という）を検出するようになっている。キャニスタ温度センサ５１は、検出したキャニスタ内部温度Ｔｃを表す検出信号をＥＣＵ５に送信するようになっている。

本実施の形態において、給油状態検出センサ５２は、フューエルリッド３７が開放されたことを条件として、給油機構６が給油状態となったことを検出し、フューエルリッド３７が閉鎖されたことを条件として、給油機構６が非給油状態となったことを検出するようになっている。

なお、給油状態検出センサ５２は、キャップ３４ｂが給油口３４ａから取り外されたことを条件として、給油機構６が給油状態となったことを検出し、キャップ３４ｂが給油口３４ａに取り付けられたことを条件として、給油機構６が非給油状態となったことを検出するようにしてもよい。

残量検出センサ５３は、センダゲージによって構成され、ボックス状に形成されて内部タンク８０外部に固定されたゲージ本体５３ａと、ゲージ本体５３ａに対して回動可能に設けられたアーム５３ｂと、アーム５３ｂの自由端部に取付けられ、燃料タンク３１内の液面に浮遊するフロート５３ｃとを備えている。残量検出センサ５３は、アーム５３ｂの移動量に基づいて燃料タンク３１内の燃料の残量を検出するようになっている。

ＥＣＵ５の入出力ポートに出力側には、スロットルアクチュエータ２４ａ、パージ用ＶＳＶ４６、および、ＦＰＣ８４等の各種制御対象類が接続されている。

ＥＣＵ５は、ＲＯＭ等に予め記憶されたマップに基づいて、デリバリーパイプ２２内がエンジン２に要求する機関回転数および負荷に応じた燃圧になるようにＦＰＣ８４を制御するようになっている。

本実施の形態において、ＥＣＵ５は、給油状態検出センサ５２によって給油機構６が給油状態になったことが検出されてから非給油状態になったことが検出されるまでの間、燃料ポンプ３２を駆動するようにＦＰＣ８４を制御するようになっている。

このように、給油機構６が給油状態になってから非給油状態になるまでの間、燃料ポンプ３２が駆動されることにより、給油された低温な燃料は、ジェットポンプ８１によって内部タンク８０内に吸引され、燃料ポンプ３２に吸入される方向に流動し、熱伝達面４１ｃを介してキャニスタ４１との間で熱伝達される。

また、ＥＣＵ５は、給油状態検出センサ５２によって給油機構６が給油状態になったことが検出されてから予め定められた規定時間（例えば、６０秒）内に、残量検出センサ５３によって検出された燃料の残量の増加量が予め定められた規定量より増加していない場合には、燃料の補給が行われていないと判断し、燃料ポンプ３２を停止するようにＦＰＣ８４を制御するようになっている。ここで、規定量は、０としてもよく、若干のマージンをもって定められていてもよい。

また、ＥＣＵ５は、各種センサ情報に基づいて、パージ用ＶＳＶ４６をデューティ制御することにより、パージ率を制御することができるようになっている。例えば、ＥＣＵ５は、エンジン２が所定の運転状態にあるときに、スロットル開度センサ２４ｂより得られるスロットルバルブ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ことを条件として、パージ用ＶＳＶ４６を開弁させることによりパージ機構４２にパージ動作を実行させるようになっている。

次に、本実施の形態に係る蒸発燃料処理装置の燃料補給時におけるポンプ制御動作について、図２に示すフローチャートを参照して説明する。なお、以下に説明するポンプ制御動作は、給油状態検出センサ５２によって給油機構６が給油状態となったことが検出されたときにスタートする。

まず、ＥＣＵ５は、燃料ポンプ３２を駆動するようにＦＰＣ８４を制御する（ステップＳ１）。次いで、ＥＣＵ５は、給油機構６が非給油状態となったか否かを判断し（ステップＳ２）、給油機構６が非給油状態となったと判断した場合には、燃料ポンプ３２を停止するようにＦＰＣ８４を制御し（ステップＳ３）、ポンプ制御動作を終了する。

一方、給油機構６が非給油状態となっていないと判断した場合には、ＥＣＵ５は、給油状態検出センサ５２によって給油機構６が給油状態となったことが検出されたときから規定時間が経過したか否かを判断する（ステップＳ４）。

ここで、給油機構６が給油状態となったことが検出されたときから規定時間が経過していないと判断した場合には、ＥＣＵ５は、ポンプ制御動作をステップＳ２に戻す。

一方、給油機構６が給油状態となったことが検出されたときから規定時間が経過していると判断した場合には、ＥＣＵ５は、給油状態検出センサ５２によって給油機構６が給油状態となったことが検出されたときから残量検出センサ５３によって検出された燃料の残量の増加量が予め定められた規定量より多いか否かを判断する（ステップＳ５）。

ここで、燃料の残量の増加量が予め定められた規定量より多くないと判断した場合には、ＥＣＵ５は、燃料ポンプ３２を停止するようにＦＰＣ８４を制御し（ステップＳ３）、ポンプ制御動作を終了する。一方、燃料の残量の増加量が予め定められた規定量より多いと判断した場合には、ＥＣＵ５は、ポンプ制御動作をステップＳ２に戻す。

次に、本実施の形態に係る蒸発燃料処理装置のポンプ制御動作の作用について、図３および図４に示すタイミング図を参照して説明する。

図３は、正常に給油が行われた場合のタイミング図を示している。

時刻ｔ０において、（ａ）に示すように、給油機構６が給油状態になったことが給油状態検出センサ５２によって検出されると、（ｂ）に示すように、ＥＣＵ５によって燃料ポンプ３２を駆動するようにＦＰＣ８４が制御される。

時刻ｔ０から規定時間が経過した時刻ｔ１において、（ｃ）に示すように、時刻ｔ０から時刻ｔ１における燃料の増加量が規定量より多いため、ＥＣＵ５によって通常に給油が行われていると判断され、燃料ポンプ３２の駆動が継続される。

時刻ｔ２において、（ａ）に示すように、給油機構６が非給油状態になったことが給油状態検出センサ５２によって検出されると、（ｂ）に示すように、ＥＣＵ５によって給油が終了したものと判断され、燃料ポンプ３２を停止するようにＦＰＣ８４が制御される。

図４は、正常に給油が行われなかった場合のタイミング図を示している。

時刻ｔ０において、（ａ）に示すように、給油機構６が給油状態になったことが給油状態検出センサ５２によって検出されると、（ｂ）に示すように、ＥＣＵ５によって燃料ポンプ３２を駆動するようにＦＰＣ８４が制御される。

時刻ｔ０から規定時間が経過した時刻ｔ１において、（ｃ）に示すように、時刻ｔ０から時刻ｔ１における燃料の増加量が略０であり、規定量より少ないため、ＥＣＵ５によって通常に給油が行われていないと判断され、燃料ポンプ３２を停止するようにＦＰＣ８４が制御される。

以上に説明したように、本実施の形態は、給油されている比較的低温な燃料がキャニスタ４１の熱伝達面４１ｃに接触しながら流れるように燃料ポンプ３２を作動させ、キャニスタ４１を積極的に冷却させるため、従来のものと比較して、給油時におけるキャニスタ４１の吸着性能を十分に発揮させることができる。

また、本実施の形態は、給油状態にありながら、給油が行われない場合には、燃料ポンプ３２を停止することにより、キャニスタ４１の吸着性能が発揮されない状態で、燃料タンク３１内で燃料が流動することによる蒸発燃料の増加を抑制することができる。

また、本実施の形態は、給油状態にありながら、給油が行われない場合には、燃料ポンプ３２を停止することにより、キャニスタ４１の吸着性能が発揮されない状態で、燃料タンク３１内で燃料が流動することによる蒸発燃料の増加を抑制することができる。

また、本実施の形態は、燃料ポンプ３２から吐出された燃料の少なくとも一部を駆動流とするジェットポンプ８１によって内部タンク８０内に燃料を吸入させることができるため、給油されている比較的低温な燃料をキャニスタ４１の熱伝達面４１ｃと積極的に熱交換させることができる。

（第２の実施の形態）
図５は、本発明の第２の実施の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。

本実施の形態は、キャニスタおよびその近傍の構成が第１の実施の形態と相違するものの、他の主要構成は第１の実施の形態と同様なものである。したがって、第１の実施の形態と同様な構成要素については、図５中に示す対応する構成要素と同一の符号で示し、第２の実施の形態との相違点について、以下に説明する。

本実施の形態においては、キャニスタ４１の熱伝達面４１ｃが、内部タンク８０の筒の内面となっており、キャニスタ４１は、略円筒状かつ有底に形成された内部タンク８０と共に、燃料タンク３１の内部に設けられている。

内部タンク８０は、その筒内部に燃料を貯留させることができるようになっている。また、内部タンク８０には、燃料タンク３１内の燃料を内部タンク８０内に吸引する燃料吸引機構燃料としてのジェットポンプ８１が設けられている。

キャニスタ４１の熱伝達面４１ｃの形状としては、円筒状に限らず角筒状や箱型形状であってもよく、特にその形状が限定されるものではない。キャニスタ４１の熱伝達面４１ｃを形成する内部タンク８０の筒内部には、燃料ポンプ３２、サクションフィルタ３８ｂ、燃料フィルタ８２およびプレッシャレギュレータ８３が収納される。

キャニスタ４１の熱伝達面４１ｃは、燃料ポンプ３２の作動時に燃料タンク３１内で流動する燃料を吸入方向に案内することができる。

また、熱伝達面４１ｃは、燃料タンク３１内の燃料のうち燃料ポンプ３２に吸入される方向に流動する燃料とキャニスタ４１との間で熱伝達させることができるようになっている。

また、熱伝達面４１ｃを形成する内部タンク８０の筒内部は、金属素材等で形成されており、吸入側の燃料と燃料を吸着したキャニスタ４１との間に温度差があるとき、吸入側の燃料から燃料を吸着した吸着材４１ｂに良好に伝熱できるようになっている。

本実施の形態におけるＥＣＵ５によるポンプ制御動作については、本発明の第１の実施の形態におけるＥＣＵ５によるポンプ制御動作と同一であるため、説明を省略する。

以上に説明したように、本実施の形態は、本発明の第１の実施の形態と同様な効果を得ることができる。

さらに、本実施の形態は、給油された燃料を内部タンク８０を構成するキャニスタ４１の筒内に吸入させることにより、キャニスタ４１をその筒内部から冷却し、給油された燃料がキャニスタ４１の筒内から溢れることにより、キャニスタ４１を筒外部からも冷却することができる。

以上のように、本発明に係る蒸発燃料処理装置は、従来のものと比較して、給油時における吸着器の吸着性能を十分に発揮させることができるという効果を奏するものであり、燃料タンク内に吸着器が設けられた蒸発燃料処理装置に有用である。

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
５ ＥＣＵ（ポンプ制御部）
６ 給油機構
２１ インジェクタ
２２ デリバリーパイプ
２３ 吸気管
２３ｂ 吸気通路
２４ スロットルバルブ
３１ 燃料タンク
３２ 燃料ポンプ
３３ 燃料供給管
３４ａ 給油口
３４ｂ キャップ
３７ フューエルリッド
３８ 吸入配管
３８ａ 吸入通路
４１ キャニスタ（吸着器）
４１ｂ 吸着材
４１ｃ 熱伝達面
４２ パージ機構
４３ パージ配管
４４ 大気配管
４５ パージ制御機構
４６ パージ用ＶＳＶ
５２ 給油状態検出センサ
５３ 残量検出センサ
８０ 内部タンク
８１ ジェットポンプ（燃料吸引機構）
８４ ＦＰＣ（ポンプ制御部）
８５ パイロット配管

Claims (8)

1. 燃料ポンプと、
   燃料タンク内に設置され、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において、
   前記燃料タンク内に燃料を給油させるための給油機構と、
   前記給油機構が給油状態および非給油状態のいずれの状態であるかを検出する給油状態検出センサと、
   前記燃料ポンプに吐出させる燃料の圧力を制御するポンプ制御部と、を備え、
   前記吸着器には、前記燃料ポンプの作動時に前記燃料タンク内で流動する燃料を案内する熱伝達面が形成され、
   前記熱伝達面は、前記燃料タンク内の燃料のうち前記燃料ポンプに吸入される方向に流動する燃料と前記吸着器との間で熱伝達させ、
   前記ポンプ制御部は、前記給油状態検出センサによって前記給油機構が給油状態になったことが検出されてから非給油状態になったことが検出されるまでの間、前記燃料ポンプを駆動することを特徴とする蒸発燃料処理装置。
2. 前記燃料タンク内の燃料の残量を検出する残量検出センサを備え、
   前記ポンプ制御部は、前記給油状態検出センサによって前記給油機構が給油状態になったことが検出されてから予め定められた規定時間内に、前記残量検出センサによって検出された燃料の残量の増加量が予め定められた規定量より増加していない場合には、前記燃料ポンプを停止す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. 前記燃料ポンプの吸入通路の一部が、前記吸着器内に形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の蒸発燃料処理装置。
4. 前記燃料タンク内に設けられた内部タンクと、
   前記燃料タンク内の燃料を前記内部タンク内に吸引する燃料吸引機構と、を備えたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の蒸発燃料処理装置。
5. 前記吸着器は、筒状かつ有底に形成されて前記内部タンクを構成し、
   前記熱伝達面は、前記吸着器によって形成された筒の内面を含む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. 前記燃料吸引機構は、前記燃料ポンプから吐出された燃料の少なくとも一部を駆動流とするジェットポンプによって構成されていることを特徴とする請求項４または請求項５に記載の蒸発燃料処理装置。
7. 前記給油機構は、燃料の給油口を外部に対して開放および閉鎖するフューエルリッドを有し、
   前記給油状態検出センサは、前記フューエルリッドが開放されたことを条件として、前記給油機構が給油状態となったことを検出し、前記フューエルリッドが閉鎖されたことを条件として、前記給油機構が非給油状態となったことを検出することを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか１の請求項に記載の蒸発燃料処理装置。
8. 前記給油機構は、燃料の給油口に着脱可能に取り付けられたキャップを有し、
   前記給油状態検出センサは、前記キャップが前記給油口から取り外されたことを条件として、前記給油機構が給油状態となったことを検出し、前記キャップが前記給油口に取り付けられたことを条件として、前記給油機構が非給油状態となったことを検出することを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか１の請求項に記載の蒸発燃料処理装置。

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