JP5772838B2 - 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。

従来の蒸発燃料処理装置としては、燃料タンク内に区画壁を設けて、この区画壁により燃料タンク内に小燃料貯蔵室を区画形成し、この小燃料貯蔵室にキャニスタを収容し、給油時には給油燃料を小燃料貯蔵室を導入してキャニスタを冷却し、機関運転時には高温の戻し燃料を小燃料貯蔵室に導入してキャニスタを加熱することにより、キャニスタの燃料の吸着作用と脱離作用とを促進させるものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開昭６４−３４７号公報

しかしながら、従来の蒸発燃料処理装置においては、戻し燃料の量、小燃料貯蔵室と燃料タンク内の溢流通路となる小燃料貯蔵室の開口部の面積、および、小燃料貯蔵室と燃料タンク内を連通する小穴の面積に小燃料貯蔵室内の燃料の量が依存する。

このため、従来の蒸発燃料処理装置は、キャニスタ（以下、「吸着器」ともいう）内の温度を的確に調節することができないため、吸着器における蒸発燃料の吸着性能や吸着燃料の脱離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、吸着器における蒸発燃料の吸着性能や吸着燃料の脱離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）内燃機関の燃料を貯留する燃料タンクと、前記燃料タンクと連通するサブタンクと、前記サブタンクから前記内燃機関に供給する燃料を汲み上げる燃料ポンプと、前記サブタンク内に設けられ、前記燃料タンク内および前記サブタンク内の少なくとも一方で発生する蒸発燃料を吸着する吸着器と、前記吸着器から蒸発燃料を前記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、前記内燃機関の運転状態に応じて、前記サブタンク内の燃料の量を調節するタンク内燃料調節部を備えた構成を有している。

この構成により、本発明の蒸発燃料処理装置は、内燃機関の運転状態に応じてサブタンク内の燃料の量を調節することにより、燃料ポンプから吸着器に伝達される熱量を調節することができる。

したがって、本発明の蒸発燃料処理装置は、吸着器内の温度を的確に調節することができるため、従来のものと比較して、吸着器における蒸発燃料の吸着性能や吸着燃料の脱離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）前記タンク内燃料調節部は、前記吸着器の昇温が要求されたことを条件として、前記サブタンク内の燃料の量を増加させないように調節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、パージ動作が実行されるとき等のように、吸着器の昇温が要求されたときに、サブタンク内の燃料を増加させないことにより、サブタンク内の燃料の熱容量が増加することを防止することができる。

したがって、本発明の蒸発燃料処理装置は、サブタンク内の燃料の温度が上昇しにくくなることを防止することにより、吸着器内の温度が上昇しにくくなることを防止するため、従来のものと比較して、吸着器における吸着燃料の脱離性能を十分に発揮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、（３）前記タンク内燃料調節部は、前記吸着器の降温が要求されたことを条件として、前記サブタンク内の燃料の量を増加させるように調節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、燃料タンクが給油されるとき等のように、吸着器の降温が要求されたときに、サブタンク外の比較的低温な燃料をサブタンク内に積極的に導入するため、吸着器内の温度を低下させることができ、従来のものと比較して、吸着器における蒸発燃料の吸着性能を十分に発揮させることができる。

また、上記（１）ないし（３）のいずれか１つに記載の蒸発燃料処理装置において、（４）前記タンク内燃料調節部は、前記燃料タンク内で前記サブタンク外から前記サブタンク内に燃料を導入することができる燃料導入ポンプを有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、燃料導入ポンプの駆動量を制御することにより、燃料タンク内でサブタンク外からサブタンク内に導入される燃料を調節することができるため、吸着器内の温度を的確に調節することができる。

また、上記（４）に記載の蒸発燃料処理装置において、（５）前記燃料導入ポンプは、前記燃料ポンプから吐出された燃料の少なくとも一部によって駆動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、電動ポンプ等の動力源を別途に設ける必要がないため、製造コストを低減させることができる。

本発明によれば、従来のものと比較して、吸着器における蒸発燃料の吸着性能や吸着燃料の脱離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タンク内燃料調節動作を示すフローチャートである。 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。 本発明の第２の実施の形態に係る蒸発燃料処理装置のタンク内燃料調節動作を示すフローチャートである。 本発明の第３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３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第１の変形例の概略構成図である。 本発明の第３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第２の変形例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と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、走行駆動用に車両に搭載されている。

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およびＥＣＵ（Electronic Control Unit）５と、を含んで構成されている。

エンジン２は、ＥＣＵ５によって制御される点火プラグ２０を用いた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により開度調節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、ＥＣＵ５による制御に応じて吸気通路２３ｂの開度を調節することにより、エンジン２の吸入空気量を調節するようになっている。また、スロットルバルブ２４には、その開度を検出するスロットルセンサ２４ｂが設けられている。

燃料供給機構３は、燃料タンク３１と、燃料タンク３１内に設置されたサブタンク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。

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。サブタンク８０は、略円筒状かつ有底に形成され、燃料タンク３１に連通するように上部が開口され、燃料タンク３１の内部に設けられている。

サブタンク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。具体的には、サブタンク８０には、燃料タンク３１内の燃料をサブタンク８０内に吸引するジェットポンプ８１が設けられている。

ジェットポンプ８１は、燃料タンク３１内でサブタンク８０外からサブタンク８０内に燃料を導入することができる燃料導入ポンプを構成する。具体的には、ジェットポンプ８１は、燃料ポンプ３２から吐出された燃料の少なくとも一部によって駆動し、燃料ポンプ３２の作動に応じてサブタンク８０内に燃料を吸引するようになっている。

サブタンク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。サブタンク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とが収容されている。

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。

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の吐出能力を制御するため、燃料供給機構３には、ＥＣＵ５による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。

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と一体にサブタンク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、余剰燃料をサブタンク８０内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（駆動流体の流れ）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との通路断面積を相違させたり、パイロット配管８５に適当な絞りを設けたりしてもよい。

パイロット配管８５には、調節用減量弁５３が設けられている。調節用減量弁５３は、ＥＣＵ５による制御に応じてパイロット配管８５の途中の開度を変化させることで、ジェットポンプ８１の駆動流量（駆動流体の流量）を変化させることができるようになっている。

すなわち、調節用減量弁５３は、ＥＣＵ５による制御に応じてパイロット配管８５の途中の開度を変化させることで、燃料タンク３１内でサブタンク８０外からサブタンク８０内に導入される燃料の量を調節することができるようになっている。

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、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。

給油機構６は、燃料の給油時に、フューエルリッド３７が開放され、給油口３４ａに着脱可能に取り付けられたキャップ３４ｂが取り外されることにより、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との間に設けられている。燃料パージシステム４は、燃料タンク３１内およびサブタンク８０内の少なくとも一方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、図示しない保持機構等を介してサブタンク８０内に保持されている。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。

パージ機構４２は、エンジン２の運転時にサージタンク２３ａの内部に吸気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を通して吸気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ＥＣＵ５によって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。

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、スロットルセンサ２４ｂに加えて、デリバリーパイプ２２の燃圧を検知する燃圧センサ５０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５１とを含む各種センサ類が接続されている。

本実施の形態において、給油状態検出センサ５１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５１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。

ＥＣＵ５の入出力ポートの出力側には、点火プラグ２０、スロットルアクチュエータ２４ａ、パージ用ＶＳＶ４６、調節用減量弁５３およびＦＰＣ８４等の各種制御対象類が接続されている。

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を作動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。

また、ＥＣＵ５は、ジェットポンプ８１および調節用減量弁５３と協働して、エンジン２の運転状態に応じて、サブタンク８０内の燃料の量を調節するタンク内燃料調節部を構成する。

ここで、エンジン２の運転状態とは、上述したように、エンジン２がパージ機構４２によるパージ動作の実行条件を満たす状態や、燃料タンクが給油されることによりエンジン２が停止された状態等のことをいう。

ＥＣＵ５は、パージ機構４２にパージ動作を実行させる前、または、パージ機構４２にパージ動作を実行させているとき等のように、キャニスタ４１の昇温が要求されたことを条件として、サブタンク８０内の燃料の量を増加させないように調節するようになっている。

ここで、燃料ポンプ３２によって吐出され燃料供給管３３を介してデリバリーパイプ２２内に流れる燃料の流量を供給流量Ｑｐとし、ジェットポンプ８１のパイロット配管８５を流れる燃料の流量を駆動流量Ｑｖとし、ジェットポンプ８１によってサブタンク８０内に吸引される燃料の流量をポンプ流量Ｑｊとする。

ＥＣＵ５は、キャニスタ４１の昇温が要求されたことを条件として、供給流量Ｑｐ＝ポンプ流量Ｑｊとなるような駆動流量Ｑｖが生じるように調節用減量弁５３を制御するようになっている。すなわち、ＥＣＵ５は、キャニスタ４１の昇温が要求されたことを条件として、サブタンク８０内の燃料の量を維持するように調節用減量弁５３を制御するようになっている。

ＥＣＵ５は、キャニスタ４１の昇温が要求されたことを条件として、サブタンク８０内の燃料の量を維持するように調節用減量弁５３を制御することにより、サブタンク８０内の燃料の熱容量が増加することを防止するようになっている。

このように、ＥＣＵ５は、キャニスタ４１の昇温が要求されたことを条件として、サブタンク８０内の燃料の温度が上昇しにくくなることを防止することにより、キャニスタ４１内の温度が上昇しにくくなることを防止するようになっている。

また、ＥＣＵ５は、給油機構６が給油状態となったことが給油状態検出センサ５１によって検出されたとき等のように、キャニスタ４１の降温が要求されたことを条件として、サブタンク８０内の燃料の量を増加させるように調節するようになっている。

なお、ＥＣＵ５は、サブタンク８０内の燃料の量を増加させるように調節する場合には、サブタンク８０内から燃料が溢れている状態であるか否かにかかわらず実行するようになっている。

具体的には、ＥＣＵ５は、キャニスタ４１の降温が要求されたことを条件として、供給流量Ｑｐ＜ポンプ流量Ｑｊとなるような駆動流量Ｑｖが生じるように調節用減量弁５３を制御するようになっている。

すなわち、ＥＣＵ５は、キャニスタ４１の降温が要求されたことを条件として、サブタンク８０外の比較的低温な燃料をサブタンク８０内に積極的に導入するように調節用減量弁５３を制御することにより、キャニスタ４１内の温度を低下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タンク内燃料調節動作について、図２に示すフローチャートを参照して説明する。なお、以下に説明するタンク内燃料調節動作は、ＥＣＵ５が作動している間、繰り返し実行される。

まず、ＥＣＵ５は、キャニスタ４１の昇温が要求されたか否かを判断する（ステップＳ１）。ここで、キャニスタ４１の昇温が要求されたと判断した場合には、ＥＣＵ５は、サブタンク８０内の燃料の量を維持するように、すなわち、供給流量Ｑｐ＝ポンプ流量Ｑｊとなるように調節用減量弁５３を制御し（ステップＳ２）、タンク内燃料調節動作を終了する。

一方、キャニスタ４１の昇温が要求されていないと判断した場合には、ＥＣＵ５は、キャニスタ４１の降温が要求されたか否かを判断する（ステップＳ３）。ここで、キャニスタ４１の降温が要求されたと判断した場合には、ＥＣＵ５は、サブタンク８０内の燃料の量を増加させるように、すなわち、供給流量Ｑｐ＜ポンプ流量Ｑｊとなるように調節用減量弁５３を制御し（ステップＳ４）、タンク内燃料調節動作を終了する。一方、キャニスタ４１の降温が要求されていないと判断した場合には、ＥＣＵ５は、タンク内燃料調節動作を終了する。

以上に説明したように、本実施の形態は、エンジン２の運転状態に応じてサブタンク８０内の燃料の量を調節することにより、燃料ポンプ３２からキャニスタ４１に伝達される熱量を調節することができる。

したがって、本実施の形態は、キャニスタ４１内の温度を的確に調節することができるため、従来のものと比較して、キャニスタ４１における蒸発燃料の吸着性能や吸着燃料の脱離性能を十分に発揮させることができる。

特に、本実施の形態は、パージ動作が実行されるとき等のように、キャニスタ４１の昇温が要求されたときに、サブタンク８０内の燃料の量を維持することにより、サブタンク８０内の燃料の熱容量が増加することを防止することができる。

したがって、本実施の形態は、キャニスタ４１の昇温が要求されたときに、サブタンク８０内の燃料の温度が上昇しにくくなることを防止することにより、キャニスタ４１内の温度が上昇しにくくなることを防止するため、従来のものと比較して、キャニスタ４１における蒸発燃料の脱離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、燃料タンク３１が給油されるとき等のように、キャニスタ４１の降温が要求されたときに、サブタンク８０外の比較的低温な燃料をサブタンク８０内に積極的に導入するため、キャニスタ４１内の温度を低下させることができ、従来のものと比較して、キャニスタ４１における吸着燃料の吸着性能を十分に発揮させることができる。

（第２の実施の形態）
図３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との機構を示している。

なお、本実施の形態においては、本発明の第１の実施の形態との相違点について説明する。また、本実施の形態における構成要素のうち、本発明の第１の実施の形態と同様なものについては、同一の符号で示し、相違する点について説明する。

本実施の形態においては、サブタンク８０内に、燃料ポンプ３２と、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とに加えて、サブタンク８０内の液位Ｈを検出する液位センサ５２が設けられている。

液位センサ５２は、フロートを収容して液位を検出するものや、燃料と接している部分の長さと、空気と接している部分の長さとによって変動する電気容量に基づいて、液位を検出するもの等のように、公知なものよりなる。

本実施の形態において、ＥＣＵ５のＲＯＭには、本発明の第１の実施の形態におけるＥＣＵ５のＲＯＭに記憶されているプログラムと異なるプログラムが記憶されている。これにより、本実施の形態におけるＥＣＵ５は、エンジン２の運転状態に加えて、液位センサ５２によって検出された液位に基づいて、調節用減量弁５３を制御するようになっている。

具体的には、ＥＣＵ５は、パージ機構４２にパージ動作を実行させる前、または、パージ機構４２にパージ動作を実行させているとき等のように、キャニスタ４１の昇温が要求されたことを条件として、サブタンク８０内の燃料の量を増加させないように調節するようになっている。

より具体的には、ＥＣＵ５は、キャニスタ４１の昇温が要求されたことを条件として、液位センサ５２によって検出されたサブタンク８０内の液位Ｈが閾値ＴＨ以下とならない範囲で、供給流量Ｑｐ＞ポンプ流量Ｑｊとなるような駆動流量Ｑｖが生じるように調節用減量弁５３を制御するようになっている。ここで、閾値ＴＨは、燃料ポンプ３２が汲み上げる燃料が不足しない程度に実験により予め定められている。

すなわち、ＥＣＵ５は、キャニスタ４１の昇温が要求されたことを条件として、サブタンク８０内の液位Ｈが閾値ＴＨ以下とならない範囲で、サブタンク８０内の燃料の量を減少させるように調節用減量弁５３を制御するようになっている。

ＥＣＵ５は、キャニスタ４１の昇温が要求されたことを条件として、サブタンク８０内の液位Ｈが閾値ＴＨ以下とならない範囲で、サブタンク８０内の燃料の量を減少させるように調節用減量弁５３を制御することにより、サブタンク８０内の燃料の熱容量を減少させるようになっている。このように、ＥＣＵ５は、サブタンク８０内の燃料の温度を上昇しやすくすることにより、キャニスタ４１内の温度が上昇しやすくするようになっている。

なお、ＥＣＵ５は、キャニスタ４１の昇温が要求されたときに、液位センサ５２によって検出されたサブタンク８０内の液位Ｈが閾値ＴＨ以下である場合には、本発明の第１の実施の形態と同様に、サブタンク８０内の燃料の量を維持するように調節用減量弁５３を制御するようになっている。

また、ＥＣＵ５は、給油機構６が給油状態となったことが給油状態検出センサ５１によって検出されたとき等のように、キャニスタ４１の降温が要求されたことを条件として、サブタンク８０内の燃料の量を増加させるように調節するようになっている。

具体的には、ＥＣＵ５は、キャニスタ４１の降温が要求されたことを条件として、供給流量Ｑｐ＜ポンプ流量Ｑｊとなるような駆動流量Ｑｖが生じるように調節用減量弁５３を制御するようになっている。

すなわち、ＥＣＵ５は、キャニスタ４１の降温が要求されたことを条件として、サブタンク８０外の比較的低温な燃料をサブタンク８０内に積極的に導入するように調節用減量弁５３を制御することにより、キャニスタ４１内の温度を低下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タンク内燃料調節動作について、図４に示すフローチャートを参照して説明する。なお、以下に説明するタンク内燃料調節動作は、ＥＣＵ５が作動している間、繰り返し実行される。

まず、ＥＣＵ５は、キャニスタ４１の昇温が要求されたか否かを判断する（ステップＳ１１）。ここで、キャニスタ４１の昇温が要求されたと判断した場合には、ＥＣＵ５は、液位センサ５２によって検出されたサブタンク８０内の液位Ｈが閾値ＴＨ以下であるか否かを判断する（ステップＳ１２）。

ここで、サブタンク８０内の液位Ｈが閾値ＴＨ以下であると判断した場合には、ＥＣＵ５は、サブタンク８０内の燃料の量を維持するように、すなわち、供給流量Ｑｐ＝ポンプ流量Ｑｊとなるように調節用減量弁５３を制御し（ステップＳ１３）、タンク内燃料調節動作を終了する。

一方、サブタンク８０内の液位Ｈが閾値ＴＨ以下でないと判断した場合には、ＥＣＵ５は、サブタンク８０内の燃料の量を減少させるように、すなわち、供給流量Ｑｐ＞ポンプ流量Ｑｊとなるように調節用減量弁５３を制御し（ステップＳ１４）、タンク内燃料調節動作を終了する。

ステップＳ１１において、キャニスタ４１の昇温が要求されていないと判断した場合には、ＥＣＵ５は、キャニスタ４１の降温が要求されたか否かを判断する（ステップＳ１５）。

ここで、キャニスタ４１の降温が要求されたと判断した場合には、ＥＣＵ５は、サブタンク８０内の燃料の量を増加させるように、すなわち、供給流量Ｑｐ＜ポンプ流量Ｑｊとなるように調節用減量弁５３を制御し（ステップＳ１６）、タンク内燃料調節動作を終了する。一方、キャニスタ４１の降温が要求されていないと判断した場合には、ＥＣＵ５は、タンク内燃料調節動作を終了する。

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に、エンジン２の運転状態に応じてサブタンク８０内の燃料の量を調節することにより、燃料ポンプ３２からキャニスタ４１に伝達される熱量を調節することができるようなっている。

したがって、本実施の形態は、キャニスタ４１内の温度を的確に調節することができるため、従来のものと比較して、キャニスタ４１における蒸発燃料の吸着性能や吸着燃料の脱離性能を十分に発揮させることができる。

特に、本実施の形態は、パージ動作が実行されるとき等のように、キャニスタ４１の昇温が要求されたときに、サブタンク８０内の液位Ｈが閾値ＴＨ以下とならない範囲で、サブタンク８０内の燃料の量を減少させることにより、サブタンク８０内の燃料の熱容量を減少させることができる。

したがって、本実施の形態は、サブタンク８０内の燃料の温度を上昇しやすくすることにより、キャニスタ４１内の温度を上昇しやすくするため、従来のものと比較して、キャニスタ４１における蒸発燃料の脱離性能を十分に発揮させることができる。

（第３の実施の形態）
図５は、本発明の第３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との機構を示している。

なお、本実施の形態においては、本発明の第１の実施の形態との相違点について説明する。また、本実施の形態における構成要素のうち、本発明の第１の実施の形態と同様なものについては、同一の符号で示し、相違する点について説明する。

本実施の形態では、キャニスタ４１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、キャニスタ４１の外周面４１ｃが、サブタンク８０を形成する。キャニスタ４１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によって形成された筒内部には、燃料ポンプ３２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が収容される。

ＥＣＵ５のＲＯＭには、本発明の第１の実施の形態におけるＥＣＵ５のＲＯＭと同様なプログラムが記憶されている。すなわち、本実施の形態におけるＥＣＵ５は、本発明の第１の実施の形態におけるＥＣＵ５と同様に機能する。

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。

なお、図６に示すように、本発明の第３の実施の形態に対して、本発明の第２の実施の形態と同様に、サブタンク８０内の液位Ｈを検出する液位センサ５２を設け、ＥＣＵ５を本発明の第２の実施の形態におけるＥＣＵ５と同様に機能させることにより、本発明の第２の実施の形態と同様な効果を得ることができる。

図６に示す本発明の第３の実施の形態の変形例は、本発明の第２および第３の実施の形態の説明に基づいて容易に想到することができるため、その説明は、省略する。

また、本発明の第１ないし第３の実施の形態において、サブタンク８０内にキャニスタ４１と燃料ポンプ３２とを収容し、サブタンク８０内の燃料の量を調節することにより、燃料ポンプ３２からキャニスタ４１に伝達される熱量を調節することができる各構成について説明した。

このように、サブタンク８０内にキャニスタ４１と燃料ポンプ３２とを収容し、サブタンク８０内の燃料の量を調節することにより、燃料ポンプ３２からキャニスタ４１に伝達される熱量を調節することができる構成であれば、他の構成を採用してもよい。

また、本発明の第１ないし第３の実施の形態において、サブタンク８０は、燃料タンク３１外にあってもよい。例えば、図５に示した本発明の第３の実施の形態において、図７に示すように、サブタンク８０と燃料タンク３１とによって鞍型タンクを構成するようにしてもよい。同様に、本発明の第１および第２の実施の形態においても、サブタンク８０と燃料タンク３１とによって鞍型タンクを構成するようにしてもよい。

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、吸着器における蒸発燃料の吸着性能や吸着燃料の脱離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（タンク内燃料調節部）、２０…点火プラグ、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、２４ｂ…スロットルセンサ、３１…燃料タンク、３２…燃料ポンプ、３３…燃料供給管、３８…吸入配管、３８ａ…吸入通路、４１…キャニスタ（吸着器）、４１ｂ…吸着材、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、５３…調節用減量弁（タンク内燃料調節部）、８０…サブタンク、８１…ジェットポンプ（タンク内燃料調節部）、８４…ＦＰＣ

Claims (3)

1. 内燃機関の燃料を貯留する燃料タンクと、
   前記燃料タンクと連通するサブタンクと、
   前記サブタンク内に設けられ、前記内燃機関の運転状態に応じて前記サブタンクから前記内燃機関に燃料を供給する燃料ポンプと、
   前記サブタンク内に設けられ、前記燃料タンク内および前記サブタンク内の少なくとも一方で発生する蒸発燃料を吸着する吸着器と、
   前記吸着器から蒸発燃料を前記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、
   前記燃料ポンプから吐出された燃料の少なくとも一部である駆動流体の流れによって作動し、該駆動流体の流量に応じて前記燃料タンク内で前記サブタンク外から前記サブタンク内に燃料を導入するジェットポンプと、
   前記吸着器に要求される温度条件に応じて前記ジェットポンプの前記駆動流体の流量を調節して、前記サブタンク内の燃料の量および温度を調節するタンク内燃料調節部と、を備えたことを特徴とする蒸発燃料処理装置。
2. 前記タンク内燃料調節部は、前記吸着器の昇温が要求されたことを条件として、前記サブタンク内の燃料の量を増加させないように前記駆動流体の流量を調節して前記燃料を昇温させ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. 前記タンク内燃料調節部は、前記吸着器の降温が要求されたことを条件として、前記サブタンク内の燃料の量を増加させるように前記駆動流体の流量を調節して前記燃料を降温させ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。

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