JP4806443B2 - 蒸発燃料処理装置及びその制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、燃料を貯留する燃料タンク内に発生する蒸発燃料を導入する第１連通路と、前記第１連通路に接続され、前記蒸発燃料を吸着するキャニスタと、前記キャニスタと内燃機関の吸気通路とを連通する第２連通路と、前記キャニスタに吸着された前記蒸発燃料を、前記第２連通路を通って前記内燃機関にパージするパージ処理部とを備える蒸発燃料処理装置及びその制御方法に関する。

内燃機関に燃料を供給するために、燃料タンクが用いられている。この燃料タンク内では、燃料が気化した蒸発燃料（ベーパ）が発生しており、前記蒸発燃料が不要に大気に拡散することを阻止するため、キャニスタが設けられている。

キャニスタは、活性炭等の吸着材を充填しており、蒸発燃料を吸着捕集している。この捕集された蒸発燃料は、内燃機関が運転される際に、パージ通路を通って前記内燃機関の吸気通路にパージされている。

ところで、燃料タンクに燃料が給油された後、長期間にわたって内燃機関の運転が停止されることがある。特に、内燃機関とモータとを併用するハイブリッドシステムでは、前記モータによる走行のみが行われ、前記内燃機関の運転が長期間にわたって行われない場合がある。

その際、燃料タンク内には、多量の蒸発燃料が発生し易い一方、キャニスタからの蒸発燃料のパージ頻度が極端に少なくなる。このため、キャニスタで捕集しきれない蒸発燃料が、大気中に放出されるおそれがある。

そこで、例えば、特許文献１に開示された発電機駆動用エンジンの制御装置が知られている。この特許文献１は、燃料タンクから燃料の供給を受けるエンジン及びこのエンジンの機械出力により駆動されて発電する発電機を有する電気自動車に搭載され、少なくともエンジンの動作を制御する制御装置において、エンジンが停止している状態で燃料タンク内の燃料ベーパの量を検出する手段と、検出されたベーパの量が第１の所定量を越えた場合にエンジンを起動させる手段と、エンジンが動作している状態で燃料タンク内の燃料ベーパの量を検出する手段と、検出されたベーパの量が第２の所定量以下となった場合にエンジンを停止させる手段とを備え、第２の所定量が第１の所定量より小であることを特徴としている。

特開平０６−２３３４１０号公報

しかしながら、上記の特許文献１では、燃料タンク内の燃料ベーパの量を検出する際に、エンジンを停止させる必要がある。このため、エンジンが停止されている場合以外に、燃料べーパ量を検出して制御を行うことができず、汎用性が低下するという問題がある。

本発明はこの種の問題を解決するものであり、キャニスタに吸着された蒸発燃料の量を、いつでも確実に検出することができ、汎用性の向上を図ることが可能な蒸発燃料処理装置及びその制御方法を提供することを目的とする。

本発明は、燃料を貯留する燃料タンク内に発生する蒸発燃料を導入する第１連通路と、前記第１連通路に接続され、前記蒸発燃料を吸着するキャニスタと、前記キャニスタと内燃機関の吸気通路とを連通する第２連通路と、前記キャニスタに吸着された前記蒸発燃料を、前記第２連通路を通って前記内燃機関にパージするパージ処理部とを備える蒸発燃料処理装置に関するものである。

蒸発燃料処理装置は、キャニスタを密閉する密閉機構と、前記キャニスタの内圧を検出する圧力検出機構と、密閉時の前記キャニスタの内圧の変化に基づいて、前記キャニスタに吸着された蒸発燃料の量を検出する蒸発燃料吸着量検出機構とを備え、パージ処理部は、前記蒸発燃料吸着量検出機構の検出結果に基づいて前記蒸発燃料のパージ処理を行っている。

また、蒸発燃料吸着量検出機構は、密閉時のキャニスタの内圧が所定値以上になった際、前記キャニスタが破過する可能性を有する量の蒸発燃料が前記キャニスタに吸着されていると検出するとともに、パージ処理部は、前記蒸発燃料吸着量検出機構が前記キャニスタが破過する可能性を有する量の前記蒸発燃料が前記キャニスタに吸着されていると検出した際に、蒸発燃料のパージ処理を行うことが好ましい。

さらに、蒸発燃料吸着量検出機構は、密閉時のキャニスタの内圧変化の傾きが所定傾き以上になった際、前記キャニスタが破過する可能性を有する量の蒸発燃料が前記キャニスタに吸着されていると検出するとともに、パージ処理部は、前記蒸発燃料吸着量検出機構が前記キャニスタが破過する可能性を有する量の前記蒸発燃料が前記キャニスタに吸着されていると検出した際に、蒸発燃料のパージ処理を行うことが好ましい。

さらにまた、蒸発燃料処理装置は、キャニスタを減圧する減圧機構と、前記キャニスタの内圧を検出する圧力検出機構と、減圧後の前記キャニスタの内圧勾配に基づいて、前記キャニスタに吸着された蒸発燃料の量を検出する蒸発燃料吸着量検出機構とを備え、パージ処理部は、前記蒸発燃料吸着量検出機構の検出結果に基づいて前記蒸発燃料のパージ処理を行っている。

また、蒸発燃料吸着量検出機構は、減圧後のキャニスタの内圧勾配が所定勾配よりも大きな勾配になった際、前記キャニスタが破過する可能性を有する量の蒸発燃料が前記キャニスタに吸着されていると検出するとともに、パージ処理部は、前記蒸発燃料吸着量検出機構が前記キャニスタが破過する可能性を有する量の前記蒸発燃料が前記キャニスタに吸着されていると検出した際に、前記蒸発燃料のパージ処理を行うことが好ましい。

さらに、本発明は、燃料を貯留する燃料タンク内に発生する蒸発燃料を導入する第１連通路と、前記第１連通路に接続され、前記蒸発燃料を吸着するキャニスタと、前記キャニスタと内燃機関の吸気通路とを連通する第２連通路と、前記キャニスタに吸着された前記蒸発燃料を、前記第２連通路を通って前記内燃機関にパージするパージ処理部とを備える蒸発燃料処理装置の制御方法に関するものである。

制御方法は、キャニスタを密閉した状態で、前記キャニスタの内圧を検出する工程と、密閉時の前記キャニスタの内圧の変化に基づいて、前記キャニスタに吸着された蒸発燃料の量を検出する工程と、検出された前記蒸発燃料の量に基づいて、前記蒸発燃料のパージ処理を行う工程とを有している。

さらにまた、密閉時のキャニスタの内圧が所定値以上になった際、前記キャニスタが破過する可能性を有する量の蒸発燃料が前記キャニスタに吸着されていると検出する工程と、前記キャニスタが破過する可能性を有する量の前記蒸発燃料が前記キャニスタに吸着されていると検出した際に、蒸発燃料のパージ処理を行う工程とを有することが好ましい。

また、密閉時のキャニスタの内圧変化の傾きが所定傾き以上になった際、前記キャニスタが破過する可能性を有する量の蒸発燃料が前記キャニスタに吸着されていると検出する工程と、前記キャニスタが破過する可能性を有する量の前記蒸発燃料が前記キャニスタに吸着されていると検出した際に、蒸発燃料のパージ処理を行う工程とを有することが好ましい。

さらに、制御方法は、キャニスタを減圧する工程と、前記キャニスタの内圧を検出する工程と、減圧後の前記キャニスタの内圧勾配に基づいて、前記キャニスタに吸着された蒸発燃料の量を検出する工程と、検出された前記蒸発燃料の量に基づいて、前記蒸発燃料のパージ処理を行う工程とを有している。

さらにまた、減圧後のキャニスタの内圧勾配が所定勾配よりも大きな勾配になった際、前記キャニスタが破過する可能性を有する量の蒸発燃料が前記キャニスタに吸着されていると検出する工程と、前記キャニスタが破過する可能性を有する量の前記蒸発燃料が前記キャニスタに吸着されていると検出した際に、前記蒸発燃料のパージ処理を行う工程とを有することが好ましい。

本発明では、キャニスタを密閉又は減圧し、前記キャニスタの内圧変化又は内圧勾配に基づいて、前記キャニスタに吸着された蒸発燃料の量を検出し、検出された前記蒸発燃料の量に基づいて、前記蒸発燃料のパージ処理を行っている。従って、内燃機関の状態に、すなわち、運転中や停止中に関わらず、キャニスタに吸着された蒸発燃料の量を、いつでも確実に検出することができ、汎用性の向上を図ることが可能になる。

図１は、本発明の第１の実施形態に係る蒸発燃料処理装置が適用される燃料タンクシステム１０の概略構成図である。燃料タンクシステム１０は、車両（図示せず）に搭載されており、特にエンジン（図示せず）とモータ（図示せず）とを併用するハイブリッドシステムに好適に採用される。

燃料タンクシステム１０は、燃料Ｆを貯留する燃料タンク１２と、前記燃料タンク１２内の蒸発燃料（ベーパ）をフロート１４から導入するベーパ通路（第１連通路）１６と、前記ベーパ通路１６に接続され、前記蒸発燃料を吸着するキャニスタ１８と、前記キャニスタ１８を外気に連通させ、前記蒸発燃料がパージされる際に、該キャニスタ１８に外部空気を導入するドレン通路２０と、前記キャニスタ１８に吸着された前記蒸発燃料を、エンジン駆動時にエンジン（図示せず）に連通する吸気通路に吸引（パージ）させるパージ通路（第２連通路）２２と、ＥＣＵ（電子制御ユニット）２４とを備える。

燃料タンク１２には、給油パイプ部材２６の一端部が取り付けられる。給油パイプ部材２６の他端部には、キャップ２８が装着されるとともに、前記キャップ２８の近傍から燃料タンク１２の空間Ｓに臨んでブリーザパイプ３０が設けられる。

燃料タンク１２内には、この燃料タンク１２に貯留される燃料Ｆをエンジンに供給するための燃料ポンプ３２と、前記燃料タンク１２に給油された前記燃料Ｆの給油量を検出する給油量検出部（例えば、フロート）３４とが配置される。

キャニスタ１８は、内部に活性炭等の吸着材（図示せず）が充填される。ベーパ通路１６には、密閉弁３６及び圧力センサ３７が配設される。ドレン通路２０及びパージ通路２２には、それぞれ密閉弁３８及びパージ用制御弁４０が配設される。密閉弁３６、３８は、キャニスタ１８を密閉する密閉機構を構成する一方、パージ用制御弁４０は、前記キャニスタ１８に吸着された蒸発燃料を、内燃機関にパージするパージ処理部を構成する。

ＥＣＵ２４は、圧力センサ３７からの信号によりキャニスタ１８の内圧を検出する圧力検出回路（圧力検出機構）４２と、密閉時の前記キャニスタ１８の内圧の変化に基づいて、前記キャニスタ１８に吸着された蒸発燃料の量を検出する蒸発燃料吸着量検出回路（蒸発燃料吸着量検出機構）４４と、前記蒸発燃料吸着量検出回路４４により検出された前記蒸発燃料の量に基づいて、前記キャニスタ１８が破過すると判断された際、エンジンを始動させ且つパージ用制御弁４０を開弁させてパージ処理を行わせる制御回路４６とを備える。

図２には、密閉時のキャニスタ１８の内圧Ｐと経過時間との関係が示されている。蒸発燃料吸着量検出回路４４は、例えば、キャニスタ１８の内圧Ｐ１を閾値として、この内圧Ｐ１以上の内圧Ｐ０が検出された際、すなわち、破過の可能性を有する蒸発燃料吸着量を検出した際、前記キャニスタ１８が破過すると判断する。キャニスタ１８の内圧と蒸発燃料吸着量とは、一定の関係を有するからである。

ベーパ通路１６、キャニスタ１８、パージ通路２２、ドレン通路２０、密閉弁３６、３８、パージ用制御弁４０、圧力センサ３７及びＥＣＵ２４は、第１の実施形態に係る蒸発燃料処理装置５０を構成する。

このように構成される燃料タンクシステム１０の動作について、第１の実施形態に係る制御方法との関連で、図３に示すフローチャートに沿って以下に説明する。

先ず、図１に示すように、密閉弁３６、３８が閉塞されるとともに、パージ用制御弁４０が閉塞されることにより、キャニスタ１８が密閉される（ステップＳ１）。この状態で、圧力検出回路４２は、圧力センサ３７からの検出信号によりキャニスタ１８の内圧の変化を検出する（ステップＳ２）。

蒸発燃料吸着量検出回路４４は、図２に示すように、検出されるキャニスタ１８の内圧Ｐが閾値Ｐ１以上であるか否かを検出することにより、キャニスタ１８に破過の可能性を有する蒸発燃料吸着量が存在するか否かを判断する。そして、検出されるキャニスタ１８の内圧Ｐが、閾値Ｐ１以上の内圧Ｐ０であると判断されると（ステップＳ３中、ＹＥＳ）、ステップＳ４に進んで、パージ処理が行われる。

このパージ処理では、制御回路４６は、図示しないエンジンを始動するとともに、パージ用制御弁４０を開弁させる。従って、燃料タンク１２に貯留されている燃料Ｆは、燃料ポンプ３２を介してエンジンに供給される。一方、エンジンに空気が供給されることにより吸気通路（図示せず）に負圧が発生し、キャニスタ１８に捕集されている蒸発燃料は、パージ用制御弁４０の開弁作用下に、パージ通路２２に吸引されてパージされる。

その際、密閉弁３８が開弁されることにより、ドレン通路２０からキャニスタ１８に外気が流入する。従って、キャニスタ１８内に吸着されていた蒸発燃料は、流入された外気と混在して吸気通路にパージされる。

また、ステップＳ３において、検出されたキャニスタ１８の内圧Ｐが、閾値Ｐ１未満の内圧Ｐ２であると、すなわち、前記キャニスタ１８に破過の可能性がないと判断されると（ステップＳ３中、ＮＯ）、パージ処理を行うことなく、終了される。

この場合、第１の実施形態では、キャニスタ１８が密閉された状態で、このキャニスタ１８の内圧の変化が検出され、この内圧の変化に基づいて、前記キャニスタ１８に吸着された蒸発燃料の量が、破過する蒸発燃料吸着量であるか否かを判断している。

従って、エンジンの状態に、すなわち、運転中や停止中に関わらず、キャニスタ１８に吸着された蒸発燃料の量を、いつでも確実且つ高精度に検出することができ、汎用性の向上を図ることが可能になるという効果が得られる。

しかも、キャニスタ１８が破過する前に、エンジンを始動させて前記キャニスタ１８内の蒸発燃料をパージすることができる。これにより、特にハイブリッドシステムにおいて、エンジンが長期間にわたって停止した際、キャニスタ１８からの破過を確実に阻止することが可能になるという利点がある。

本発明の第２の実施形態に係る制御方法について、図４及び図５を参照しながら、以下に説明する。なお、第１の実施形態では、図１に示す燃料タンクシステム１０が使用される。

図４には、キャニスタ１８の圧力の傾きと経過時間との関係が示されている。蒸発燃料吸着量検出回路４４は、検出されるキャニスタ１８の内圧の傾きが、所定の傾きＲ０より大きいか否かを検出することにより、キャニスタ１８に破過の可能性を有する蒸発燃料吸着量が存在するか否かを判断する。キャニスタ１８の吸着量が多いと、大きな傾きＲ０１が得られる一方、前記キャニスタ１８の吸着量が少ないと、小さな傾きＲ０２が得られる。

この第２の実施形態では、図５に示すように、キャニスタ１８が密閉された後（ステップＳ１ａ）、キャニスタ１８の内圧の変化が検出される（ステップＳ２ａ）。蒸発燃料吸着量検出回路４４は、図４に示すように、検出されるキャニスタ１８の内圧の傾きが閾値である所定の傾きＲ０よりも大きいか否かを検出することにより、キャニスタ１８に破過の可能性を有する蒸発燃料吸着量が存在するか否かを判断する。そして、検出されるキャニスタ１８の内圧の傾きが、所定の傾きＲ０よりも大きい傾きＲ０１であると判断されると（ステップＳ３ａ中、ＹＥＳ）、ステップＳ４ａに進んで、パージ処理が行われる。

このように、第２の実施形態では、キャニスタ１８の内圧の傾きが検出され、この内圧の傾きに基づいて、前記キャニスタ１８に吸着された蒸発燃料の量が、破過する蒸発燃料吸着量であるか否かを判断している。これにより、第２の実施形態は、第１の実施形態と同様の効果が得られる他、内圧が安定するまで待つ必要がなく、比較的短時間で破過の可能性を判断することが可能になるという利点がある。

図６は、本発明に関連する蒸発燃料処理装置が適用される燃料タンクシステム６０の概略構成図である。なお、第１の実施形態に係る燃料タンクシステム１０と同一の構成要素には同一の参照符号を付して、その詳細な説明は省略する。また、以下に説明する各実施形態においても同様に、その詳細な説明は省略する。

燃料タンクシステム６０は、ドレン通路２０に配置され、キャニスタ１８を減圧する減圧機構、例えば、ポンプ６２を備える。蒸発燃料吸着量検出回路４４は、ポンプ６２の作用下にキャニスタ１８が減圧される際、前記キャニスタ１８の内圧勾配に基づいて、前記キャニスタ１８に吸着された蒸発燃料の量を検出する。

図７には、減圧時のキャニスタ１８の内圧Ｐの圧力勾配（圧力変化）と経過時間との関係が示されている。蒸発燃料吸着量検出回路４４は、例えば、キャニスタ１８の内圧勾配Ｒを閾値として、この内圧勾配Ｒよりも傾斜の小さい勾配Ｒ１が検出された際、前記キャニスタ１８が破過すると判断する。

ベーパ通路１６、キャニスタ１８、パージ通路２２、ドレン通路２０、密閉弁３６、３８、パージ用制御弁４０、圧力センサ３７、ポンプ６２及びＥＣＵ２４は、蒸発燃料処理装置６４を構成する。

このように構成される燃料タンクシステム６０の動作について、図８に示すフローチャートに沿って以下に説明する。なお、図３に示す第１の実施形態に係る制御方法と同様の工程については、その詳細な説明は省略する。

この燃料タンクシステム６０では、密閉弁３６及びパージ用制御弁４０が閉塞された後、ポンプ６２が駆動されてキャニスタ１８内が減圧される（ステップＳ１１）。その際、圧力検出回路４２は、圧力センサ３７からの信号により、キャニスタ１８の内圧の変化を検出する（ステップＳ１２）。

蒸発燃料吸着量検出回路４４は、図７に示すように、検出されるキャニスタ１８の内圧勾配が、内圧勾配Ｒより小さいか否かを検出することにより、キャニスタ１８に破過の可能性を有する蒸発燃料吸着量が存在するか否かを判断する。キャニスタ１８の吸着量が多いと、傾斜の小さな内圧勾配Ｒ１が得られる一方、前記キャニスタ１８の吸着量が少ないと、傾斜の大きな内圧勾配Ｒ２が得られる。吸着量が多いと、キャニスタ１８の減圧時に放出される蒸発燃料が多く、前記キャニスタ１８の内圧低下が抑制されるからである。

そして、検出されるキャニスタ１８の内圧勾配が、内圧勾配Ｒよりも小さいと判断されると（ステップＳ１３中、ＹＥＳ）、ステップＳ１４に進んで、パージ処理が行われる。

このように、燃料タンクシステム６０では、キャニスタ１８が減圧された状態で、このキャニスタ１８の内圧勾配の変化が検出され、この内圧勾配の変化に基づいて、前記キャニスタ１８に吸着された蒸発燃料の量が、破過する蒸発燃料吸着量であるか否かを判断している。

本発明の第３の実施形態に係る制御方法について、図９及び図１０を参照しながら、以下に説明する。なお、第３の実施形態では、図６に示す燃料タンクシステム６０が使用される。

図９には、キャニスタ１８が、予め設定された内圧値まで減圧された後に圧力保持された状態で、前記キャニスタ１８の圧力勾配と経過時間との関係が示されている。蒸発燃料吸着量検出回路４４は、例えば、キャニスタ１８の内圧勾配Ｌを閾値として、この内圧勾配Ｌよりも傾斜の大きな勾配Ｌ１が検出された際、前記キャニスタ１８が破過すると判断する。なお、図９中、内圧勾配Ｌ０は、キャニスタ１８が減圧された後、このキャニスタ１８に蒸発燃料が存在しない時の内圧パターンを示している。この内圧勾配Ｌ０は、減圧を保持した状態、すなわち、内圧が変化しない状態を維持している。

この第３の実施形態では、キャニスタ１８内が減圧された後（図１０中、ステップＳ２１）、前記キャニスタ１８内の圧力が保持される（ステップＳ２２）。この圧力保持が行われている際に、圧力検出回路４２は、圧力センサ３７からの信号によりキャニスタ１８の内圧の変化を検出する（ステップＳ２３）。

蒸発燃料吸着量検出回路４４は、図９に示すように、減圧後に検出されるキャニスタ１８の内圧勾配が内圧勾配Ｌより大きいか否かを検出することにより、キャニスタ１８に破過の可能性を有する蒸発燃料吸着量が存在するか否かを判断する。キャニスタ１８の吸着量が多いと、傾斜の大きな圧力勾配Ｌ１が得られる一方、前記キャニスタ１８の吸着量が少ないと、傾斜の小さな圧力勾配Ｌ２が得られる。

そして、検出されるキャニスタ１８の内圧勾配が内圧勾配Ｌよりも大きいと判断されると（ステップＳ２４中、ＹＥＳ）、ステップＳ２５に進んで、パージ処理が行われる。

このように、第３の実施形態では、キャニスタ１８が減圧された後、圧力保持が行われている状態で、このキャニスタ１８の内圧勾配の変化が検出され、この内圧勾配の変化に基づいて、前記キャニスタ１８に吸着された蒸発燃料の量が、破過する蒸発燃料吸着量であるか否かを判断している。これにより、第１及び第２の実施形態と同様の効果が得られる。

図１１は、本発明に関連する蒸発燃料処理装置が適用される燃料タンクシステム７０の概略構成図である。

燃料タンクシステム７０は、ＥＣＵ（電子制御ユニット）７２を介して駆動制御される。ＥＣＵ７２は、キャニスタ１８の温度を検出する温度検出回路（温度検出機構）７４を備える。キャニスタ１８には、複数の温度センサ７６が設けられる。各温度センサ７６は、キャニスタ１８内のエリア毎の温度変化を検出するとともに、検出された温度情報が温度検出回路７４に送られる。

図１２には、減圧時のキャニスタ１８の温度勾配（温度変化）と経過時間との関係が示されている。蒸発燃料吸着量検出回路４４は、例えば、キャニスタ１８の温度勾配Ｔを閾値として、この温度勾配Ｔよりも傾斜の大きな温度勾配Ｔ１が検出された際、前記キャニスタ１８が破過すると判断する。

ベーパ通路１６、キャニスタ１８、パージ通路２２、ドレン通路２０、密閉弁３６、３８、パージ用制御弁４０、温度センサ７６及びＥＣＵ７２は、蒸発燃料処理装置７８を構成する。

このように構成される燃料タンクシステム７０の動作について、図１３に示すフローチャートに沿って以下に説明する。

この燃料タンクシステム７０では、キャニスタ１８内が減圧されるとともに（ステップＳ３１）、温度検出回路７４は、複数の温度センサ７６を介して前記キャニスタ１８内のエリア毎の温度変化を検出する（ステップＳ３２）。

蒸発燃料吸着量検出回路４４は、図１２に示すように、検出されるキャニスタ１８の温度勾配が、温度勾配Ｔより大きいか否かを検出することにより、キャニスタ１８に破過の可能性を有する蒸発燃料量が存在するか否かを判断する。キャニスタ１８の吸着量が多いと、傾斜の大きな温度勾配Ｔ１が得られる一方、前記キャニスタ１８の吸着量が少ないと、傾斜の小さな温度勾配Ｔ２が得られる。キャニスタ１８内で活性炭から蒸発燃料が放出される際に、吸熱が惹起されるからである。

そして、検出されるキャニスタ１８の温度勾配が、温度勾配Ｔよりも大きいと判断されると（ステップＳ３３中、ＹＥＳ）、ステップＳ３４に進んで、パージ処理が行われる。

このように、燃料タンクシステム７０では、キャニスタ１８が減圧された状態で、このキャニスタ１８の温度勾配の変化が検出され、この温度勾配の変化に基づいて、前記キャニスタ１８に吸着された蒸発燃料の量が、破過する蒸発燃料吸着量であるか否かを判断している。

図１４は、本発明に関連する蒸発燃料処理装置が適用される燃料タンクシステム８０の概略構成図である。

燃料タンクシステム８０は、ＥＣＵ（電子制御ユニット）８２を介して駆動制御される。ＥＣＵ８２は、蒸発燃料吸着量検出回路４４により検出された蒸発燃料の量に基づいて、キャニスタ１８からエンジンに蒸発燃料がパージされない場合に前記キャニスタ１８が破過するまでの時間を算出する破過時間算出回路（破過時間算出機構）８４を備える。ＥＣＵ８２には、計時手段としてタイマ８６が設けられる。

蒸発燃料吸着量検出回路４４は、例えば、図１５に示すように、密閉時のキャニスタ内圧と吸着量との関係を予めマップとして、あるいは、計算式として有している。蒸発燃料吸着量検出回路４４は、例えば、図１６に示すように、吸着量とキャニスタ１８の破過時間との関係を予めマップとして、あるいは、計算式として有している。

ベーパ通路１６、キャニスタ１８、パージ通路２２、ドレン通路２０、密閉弁３６、３８、パージ用制御弁４０、圧力センサ３７及びＥＣＵ８２は、蒸発燃料処理装置８８を構成する。

このように構成される燃料タンクシステム８０の動作について、図１７に示すフローチャートに沿って以下に説明する。

先ず、キャニスタ１８が閉塞されるとともに（ステップＳ４１）、前記キャニスタ１８の内圧が検出される（ステップＳ４２）。蒸発燃料吸着量検出回路４４は、図１５に示すように、検出されるキャニスタ１８の内圧から前記キャニスタ１８により吸着される蒸発燃料の吸着量を検出する（ステップＳ４３）。

次いで、検出された吸着量に基づいて、キャニスタ１８に破過の可能性があると判断されると（ステップＳ４４中、ＹＥＳ）、ステップＳ４５に進んで、前記キャニスタ１８が破過するまでの時間である破過時間が算出される（図１６参照）。制御回路４６は、タイマ８６を介して算出された破過時間×ｋ（但し、ｋ≦１）が計時されると（ステップＳ４６中、ＹＥＳ）、ステップＳ４７に進んで、パージ処理を行う。

このように、燃料タンクシステム８０では、蒸発燃料を吸着したキャニスタ１８が、時間の経過に伴って破過する前に、エンジンを始動させて前記キャニスタ１８内の前記蒸発燃料をパージすることができる。これにより、特にハイブリッドシステムにおいて、エンジンが長期間にわたって停止した際、キャニスタ１８からの破過を確実に阻止することが可能になるという効果が得られる。

しかも、キャニスタ１８の吸着状態を高精度に検出することができる。このため、エンジンの運転時間を必要最小限に抑制することが可能になり、燃料消費を削減して経済的であるという利点がある。

本発明の第１の実施形態に係る蒸発燃料処理装置が適用される燃料タンクシステムの概略構成図である。 経過時間とキャニスタ内圧との関係図である。 第１の実施形態に係る制御方法を説明するフローチャートである。 第２の実施形態に係る制御方法において、経過時間とキャニスタ内圧の傾きとの関係図である。 第２の実施形態に係る制御方法を説明するフローチャートである。 本発明に関連する蒸発燃料処理装置が適用される燃料タンクシステムの概略構成図である。 経過時間とキャニスタ内圧との関係図である。 制御方法を説明するフローチャートである。 第３の実施形態に係る制御方法において、経過時間とキャニスタ内圧との関係図である。 第３の実施形態に係る制御方法を説明するフローチャートである。 本発明に関連する蒸発燃料処理装置が適用される燃料タンクシステムの概略構成図である。 経過時間とキャニスタ温度との関係図である。 制御方法を説明するフローチャートである。 本発明に関連する蒸発燃料処理装置が適用される燃料タンクシステムの概略構成図である。 キャニスタ内圧と吸着量との関係図である。 吸着量と破過時間との関係図である。 制御方法を説明するフローチャートである。

符号の説明

１０…燃料タンクシステム １２…燃料タンク
１６…ベーパ通路 １８…キャニスタ
２０…ドレン通路 ２２…パージ通路
２４、７２、８２…ＥＣＵ ２６…給油パイプ部材
３２…燃料ポンプ ３４…給油量検出部
３６、３８…密閉弁 ３７…圧力センサ
４０…パージ用制御弁 ４２…圧力検出回路
４４…蒸発燃料吸着量検出回路 ４６…制御回路
５０、６４、７８、８８…蒸発燃料処理装置
６０、７０、８０…燃料タンクシステム
６２…ポンプ ７４…温度検出回路
７６…温度センサ ８４…破過時間算出回路
８６…タイマ

Claims (10)

1. 燃料を貯留する燃料タンク内に発生する蒸発燃料を導入する第１連通路と、
   前記第１連通路に接続され、前記蒸発燃料を吸着するキャニスタと、
   前記キャニスタと内燃機関の吸気通路とを連通する第２連通路と、
   前記キャニスタに吸着された前記蒸発燃料を、前記第２連通路を通って前記内燃機関にパージするパージ処理部と、
   を備える蒸発燃料処理装置であって、
   前記キャニスタを密閉する密閉機構と、
   前記キャニスタの内圧を検出する圧力検出機構と、
   密閉時の前記キャニスタの内圧の変化に基づいて、前記キャニスタに吸着された前記蒸発燃料の量を検出する蒸発燃料吸着量検出機構と、
   を備え、
   前記パージ処理部は、前記蒸発燃料吸着量検出機構の検出結果に基づいて前記蒸発燃料のパージ処理を行うことを特徴とする蒸発燃料処理装置。
2. 請求項１記載の蒸発燃料処理装置において、前記蒸発燃料吸着量検出機構は、密閉時の前記キャニスタの内圧が所定値以上になった際、前記キャニスタが破過する可能性を有する量の前記蒸発燃料が前記キャニスタに吸着されていると検出するとともに、
   前記パージ処理部は、前記蒸発燃料吸着量検出機構が前記キャニスタが破過する可能性を有する量の前記蒸発燃料が前記キャニスタに吸着されていると検出した際に、前記蒸発燃料のパージ処理を行うことを特徴とする蒸発燃料処理装置。
3. 請求項１記載の蒸発燃料処理装置において、前記蒸発燃料吸着量検出機構は、密閉時の前記キャニスタの内圧変化の傾きが所定傾き以上になった際、前記キャニスタが破過する可能性を有する量の前記蒸発燃料が前記キャニスタに吸着されていると検出するとともに、
   前記パージ処理部は、前記蒸発燃料吸着量検出機構が前記キャニスタが破過する可能性を有する量の前記蒸発燃料が前記キャニスタに吸着されていると検出した際に、前記蒸発燃料のパージ処理を行うことを特徴とする蒸発燃料処理装置。
4. 燃料を貯留する燃料タンク内に発生する蒸発燃料を導入する第１連通路と、
   前記第１連通路に接続され、前記蒸発燃料を吸着するキャニスタと、
   前記キャニスタと内燃機関の吸気通路とを連通する第２連通路と、
   前記キャニスタに吸着された前記蒸発燃料を、前記第２連通路を通って前記内燃機関にパージするパージ処理部と、
   を備える蒸発燃料処理装置であって、
   前記キャニスタを減圧する減圧機構と、
   前記キャニスタの内圧を検出する圧力検出機構と、
   減圧後の前記キャニスタの内圧勾配に基づいて、前記キャニスタに吸着された前記蒸発燃料の量を検出する蒸発燃料吸着量検出機構と、
   を備え、
   前記パージ処理部は、前記蒸発燃料吸着量検出機構の検出結果に基づいて前記蒸発燃料のパージ処理を行うことを特徴とする蒸発燃料処理装置。
5. 請求項４記載の蒸発燃料処理装置において、前記蒸発燃料吸着量検出機構は、減圧後の前記キャニスタの内圧勾配が所定勾配よりも大きな勾配になった際、前記キャニスタが破過する可能性を有する量の前記蒸発燃料が前記キャニスタに吸着されていると検出するとともに、
   前記パージ処理部は、前記蒸発燃料吸着量検出機構が前記キャニスタが破過する可能性を有する量の前記蒸発燃料が前記キャニスタに吸着されていると検出した際に、前記蒸発燃料のパージ処理を行うことを特徴とする蒸発燃料処理装置。
6. 燃料を貯留する燃料タンク内に発生する蒸発燃料を導入する第１連通路と、
   前記第１連通路に接続され、前記蒸発燃料を吸着するキャニスタと、
   前記キャニスタと内燃機関の吸気通路とを連通する第２連通路と、
   前記キャニスタに吸着された前記蒸発燃料を、前記第２連通路を通って前記内燃機関にパージするパージ処理部と、
   を備える蒸発燃料処理装置の制御方法であって、
   前記キャニスタを密閉した状態で、前記キャニスタの内圧を検出する工程と、
   密閉時の前記キャニスタの内圧の変化に基づいて、前記キャニスタに吸着された前記蒸発燃料の量を検出する工程と、
   検出された前記蒸発燃料の量に基づいて、前記蒸発燃料のパージ処理を行う工程と、
   を有することを特徴とする蒸発燃料処理装置の制御方法。
7. 請求項６記載の制御方法において、密閉時の前記キャニスタの内圧が所定値以上になった際、前記キャニスタが破過する可能性を有する量の前記蒸発燃料が前記キャニスタに吸着されていると検出する工程と、
   前記キャニスタが破過する可能性を有する量の前記蒸発燃料が前記キャニスタに吸着されていると検出した際に、前記蒸発燃料のパージ処理を行う工程と、
   を有することを特徴とする蒸発燃料処理装置の制御方法。
8. 請求項６記載の制御方法において、密閉時の前記キャニスタの内圧変化の傾きが所定傾き以上になった際、前記キャニスタが破過する可能性を有する量の前記蒸発燃料が前記キャニスタに吸着されていると検出する工程と、
   前記キャニスタが破過する可能性を有する量の前記蒸発燃料が前記キャニスタに吸着されていると検出した際に、前記蒸発燃料のパージ処理を行う工程と、
   を有することを特徴とする蒸発燃料処理装置の制御方法。
9. 燃料を貯留する燃料タンク内に発生する蒸発燃料を導入する第１連通路と、
   前記第１連通路に接続され、前記蒸発燃料を吸着するキャニスタと、
   前記キャニスタと内燃機関の吸気通路とを連通する第２連通路と、
   前記キャニスタに吸着された前記蒸発燃料を、前記第２連通路を通って前記内燃機関にパージするパージ処理部と、
   を備える蒸発燃料処理装置の制御方法であって、
   前記キャニスタを減圧する工程と、
   前記キャニスタの内圧を検出する工程と、
   減圧後の前記キャニスタの内圧勾配に基づいて、前記キャニスタに吸着された前記蒸発燃料の量を検出する工程と、
   検出された前記蒸発燃料の量に基づいて、前記蒸発燃料のパージ処理を行う工程と、
   を有することを特徴とする蒸発燃料処理装置の制御方法。
10. 請求項９記載の制御方法において、減圧後の前記キャニスタの内圧勾配が所定勾配よりも大きな勾配になった際、前記キャニスタが破過する可能性を有する量の前記蒸発燃料が前記キャニスタに吸着されていると検出する工程と、
    前記キャニスタが破過する可能性を有する量の前記蒸発燃料が前記キャニスタに吸着されていると検出した際に、前記蒸発燃料のパージ処理を行う工程と、
    を有することを特徴とする蒸発燃料処理装置の制御方法。

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