(57)【要約】【課題】従来のものと比較して、吸着器の温度を的確に調節できるようにして、吸着器の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。【解決手段】燃料ポンプ３２から吐出された燃料を燃料タンク３１内で燃料ポンプ３２の吸入側に還流させる還流配管３９が設けられるとともに、キャニスタ４１には、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案内する熱伝達面４１ｃが形成され、還流配管３９が燃料ポンプ３２から吐出された燃料を燃料タンク３１内で還流させるとき、熱伝達面４１ｃは、燃料タンク内の燃料のうち燃料ポンプ３２から吐出された燃料とキャニスタ４１との間で熱伝達させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項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を実行するパージ機構と、を備えた蒸発燃料処理装置であって、
前記燃料ポンプから吐出された燃料を前記燃料タンク内で前記燃料ポンプの吸入側に還流させる還流機構が設けられるとともに、
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、
前記還流機構が前記燃料ポンプから吐出された燃料を前記燃料タンク内で還流させるとき、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から吐出された燃料と前記吸着器との間で熱伝達させることを特徴とする蒸発燃料処理装置。
【請求項２】
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から吐出された燃料を含んで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。
【請求項３】
前記還流機構は、前記燃料ポンプから吐出された燃料を前記吸着器より上流側の吸入通路に還流させる還流配管を前記燃料タンク内に備えたことを特徴とする請求項２に記載の蒸発燃料処理装置。
【請求項４】
前記還流配管は、前記燃料ポンプによって吐出された燃料を前記吸入通路を形成する前記燃料ポンプの吸入管内に還流させることを特徴とする請求項３に記載の蒸発燃料処理装置。
【請求項５】
前記燃料タンク内に前記吸着器を収容する内部タンクを備え、
前記内部タンクは、前記吸入通路の一部を形成し、
前記還流配管は、前記燃料ポンプによって吐出された燃料を前記内部タンク内に還流させることを特徴とする請求項３に記載の蒸発燃料処理装置。
【請求項６】
前記吸入通路の一部が、前記燃料ポンプに吸入される燃料をろ過する燃料フィルタにより形成され、
前記還流配管は、前記燃料ポンプによって吐出された燃料を前記燃料フィルタ内に還流させることを特徴とする請求項３に記載の蒸発燃料処理装置。
【請求項７】
前記吸着器の少なくとも一部が、前記燃料フィルタに取り囲まれていることを特徴とする請求項６に記載の蒸発燃料処理装置。
【請求項８】
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２ないし請求項６の何れか１の請求項に記載の蒸発燃料処理装置。
【請求項９】
前記還流配管には、前記パージ機構によるパージが実行されることを条件として開弁し、前記パージ機構によるパージが実行されないことを条件として閉弁する開閉弁が設けられていることを特徴とする請求項３ないし請求項８の何れか１の請求項に記載の蒸発燃料処理装置。
【請求項１０】
前記開閉弁は、前記吸着器内の温度が予め定められた温度未満であることを条件として開弁が許可されることを特徴とする請求項９に記載の蒸発燃料処理装置。
【請求項１１】
前記開閉弁は、前記吸着器内の圧力が予め定められた圧力未満であることを条件として開弁が許可されることを特徴とする請求項９に記載の蒸発燃料処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蒸発燃料処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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。
【０００４】
従来の蒸発燃料処理装置としては、燃料タンク内にキャニスタを設け、エンジンで使用されなかった余剰燃料を燃料タンク内に戻すためのリターン配管がキャニスタ内を経由するようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
この蒸発燃料処理装置では、エンジンの運転時にエンジンの周囲で加熱された後に燃料タンク内に戻される余剰燃料によってキャニスタ内の温度を上昇させることにより、キャニスタに吸着した吸着燃料の脱離性能を向上させていた。
【０００６】
また、この従来の蒸発燃料処理装置は、燃料の給油時には、注入された低温の燃料がキャニスタに当たるようにすることで、キャニスタ内の温度を低下させることにより、キャニスタの蒸発燃料の吸着性能を向上させていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平８−４２４０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
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は、エンジン側で加熱された高温燃料を燃料タンク内に戻すリターン配管を用いるため、燃料タンク内の燃料温度を上昇させてしまうことになる。そのため、蒸発燃料が増加するばかりか、エンジンの停止直後等に、燃料タンク内の燃料温度が高くなっているため、燃料タンク内の吸着器の温度を低下させて十分な燃料吸着性能を発揮させることが困難である。
【０００９】
これに対し、例えばプレッシャレギュレータを燃料タンク内に配置する等して高温燃料を燃料タンク内に戻すリターン配管を無くし、燃料タンク内の燃料温度の上昇を抑えることが考えられるが、その場合、パージ動作時に吸着器の温度を上昇させてその脱離性能を十分に高めることができない。
【００１０】
すなわち、従来の蒸発燃料処理装置にあっては、吸着器の温度を吸着器による燃料の吸着やその脱離に適した温度に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かった。
【００１１】
そこで、本発明は、従来のものと比較して、吸着器の温度を的確に調節できるようにして、吸着器の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。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
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を実行するパージ機構と、を備えた蒸発燃料処理装置であって、前記燃料ポンプから吐出された燃料を前記燃料タンク内で前記燃料ポンプの吸入側に還流させる還流機構が設けられるとともに、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、前記還流機構が前記燃料ポンプから吐出された燃料を前記燃料タンク内で還流させるとき、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から吐出された燃料と前記吸着器との間で熱伝達させるという構成を有している。
【００１３】
この構成により、本発明の蒸発燃料処理装置では、燃料ポンプから吐出された燃料と吸着器との間で熱伝達がなされることになり、燃料ポンプの動作により吸着器の温度を的確に調節できることになる。
【００１４】
例えば、燃料ポンプによる加圧や燃料ポンプの発熱等によって温度上昇した吐出燃料が吸着器の熱伝達面に接触しながら流れることにより、吸着器の温度が上昇し、吸着器内の吸着材に吸着されている燃料が脱離しやすくなる。
【００１５】
また、本発明の蒸発燃料処理装置は、燃料ポンプから吐出された燃料が還流機構により燃料タンク内で燃料ポンプの吸入側に還流させることができ、エンジン側で加熱された高温燃料を燃料タンク内に戻すリターン配管を用いないで済むので、燃料タンク内の燃料の温度が過度に高まることがない。このように、本発明の蒸発燃料処理装置は、燃料タンク内の吸着器の不要な温度上昇を抑えて、吸着器の所要の吸着性能を適時に発揮させることができる。
【００１６】
したがって、本発明の蒸発燃料処理装置は、従来のものと比較して、吸着器の温度を的確に調節できるようにして、吸着器の性能を十分に発揮させることができる。また、本発明の蒸発燃料処理装置は、吸着器の性能を実質的に向上させることになるので、容積が制限される燃料タンク内に設置されるキャニスタを十分に小型化することができる。
【００１７】
上記（１）に記載の蒸発燃料処理装置において、（２）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から吐出された燃料を含んで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るようにしてもよい。
【００１８】
この構成により、本発明の蒸発燃料処理装置では、燃料ポンプに吸入される方向に流動する燃料と吸着器との間で熱伝達がなされることになり、燃料ポンプの動作により吸着器の温度を的確に調節できることになる。
【００１９】
また、本発明の蒸発燃料処理装置は、燃料ポンプから吐出された燃料が還流機構により燃料タンク内で燃料ポンプの吸入側に還流させることができ、エンジン側で加熱された高温燃料を燃料タンク内に戻すリターン配管を用いないで済むので、燃料タンク内の燃料の温度が過度に高まることがない。このように、本発明の蒸発燃料処理装置は、燃料タンク内の吸着器の不要な温度上昇を抑えて、吸着器の所要の吸着性能を適時に発揮させることができる。
【００２０】
したがって、本発明の蒸発燃料処理装置は、従来のものと比較して、吸着器の温度を的確に調節できるようにして、吸着器の性能を十分に発揮させることができる。
【００２１】
上記（２）に記載の蒸発燃料処理装置において、（３）前記還流機構は、前記燃料ポンプから吐出された燃料を前記吸着器より上流側の吸入通路に還流させる還流配管を前記燃料タンク内に備えるようにしてもよい。
【００２２】
この構成により、本発明の蒸発燃料処理装置は、燃料ポンプから吐出された燃料を吸着器より上流側の吸入通路に還流させるため、燃料の脱離（蒸発）に伴って低下しやすくなる吸着器の内部温度を、還流させた燃料（以下、「還流燃料」ともいう）を含む吸入側の燃料からの熱伝達によって燃料の脱離に適した温度に保温したり、さらに脱離を促進させるよう適度に温度上昇させたりすることができる。
【００２３】
また、上記（３）に記載の蒸発燃料処理装置において、（４）前記還流配管は、前記燃料ポンプによって吐出された燃料を前記吸入通路を形成する前記燃料ポンプの吸入管内に還流させるようにしてもよい。
【００２４】
この構成により、本発明の蒸発燃料処理装置は、燃料ポンプから吐出された燃料を吸着器より上流側の燃料ポンプの吸入管内に還流させるため、還流燃料を含む比較的高温の燃料から吸着器への熱伝達の効果が燃料タンク内の比較的低温の燃料によって損なわれることを防止することができる。
【００２５】
また、上記（３）に記載の蒸発燃料処理装置において、（５）前記燃料タンク内に前記吸着器を収容する内部タンクを備え、前記内部タンクは、前記吸入通路の一部を形成し、前記還流配管は、前記燃料ポンプによって吐出された燃料を前記内部タンク内に還流させるようにしてもよい。
【００２６】
この構成により、本発明の蒸発燃料処理装置は、燃料ポンプから吐出された燃料を吸入通路の一部を形成する内部タンク内に還流させるため、還流燃料が内部タンクの周囲の低温の燃料によって冷却され難くしている。したがって、本発明の蒸発燃料処理装置は、還流燃料を含む比較的高温の燃料から吸着器への熱伝達による燃料脱離促進の効果が損なわれることを防止することができる。
【００２７】
また、上記（３）に記載の蒸発燃料処理装置において、（６）前記吸入通路の一部が、前記燃料ポンプに吸入される燃料をろ過する燃料フィルタにより形成され、前記還流配管は、前記燃料ポンプによって吐出された燃料を前記燃料フィルタ内に還流させるようにしてもよい。
【００２８】
この構成により、本発明の蒸発燃料処理装置は、燃料ポンプから吐出された燃料を吸入通路の一部を形成する燃料フィルタ内に還流させ、燃料フィルタの周囲の低温の燃料によって冷却され難くしている。したがって、本発明の蒸発燃料処理装置は、還流燃料を含む比較的高温の燃料から吸着器への熱伝達による燃料脱離促進の効果が損なわれることを防止することができる。
【００２９】
また、上記（６）に記載の蒸発燃料処理装置において、（７）前記吸着器の少なくとも一部が、前記燃料フィルタに取り囲まれていてもよい。
【００３０】
この構成により、本発明の蒸発燃料処理装置は、燃料ポンプから吐出された燃料を含む吸入直後の燃料を熱伝達面に広範囲に接触させることができるため、燃料タンク内の燃料と吸着器内の吸着材との間における熱交換の効率を向上させることができる。
【００３１】
また、上記（２）ないし（６）のいずれか１つに記載の蒸発燃料処理装置において、（８）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。
【００３２】
この構成により、本発明の蒸発燃料処理装置は、吸入通路の一部が吸着器に形成されているため、燃料ポンプから吐出された燃料を含む燃料が吸着器内を通る際に熱伝達がなされることにより、吸着器の内部の温度を調節することができる。
【００３３】
また、上記（３）ないし（８）のいずれか１に記載の蒸発燃料処理装置において、（９）前記還流配管には、前記パージ機構によるパージが実行されることを条件として開弁し、前記パージ機構によるパージが実行されないことを条件として閉弁する開閉弁が設けられていてもよい。
【００３４】
この構成により、本発明の蒸発燃料処理装置は、吸着器内部の温度を必要に応じて上昇させることができるため、吸着器に燃料を吸着させるために吸着器内部の温度が上昇しない方が好ましいときには、開閉弁を閉弁させて吸着器内部の温度が上昇することを抑制することができる。
【００３５】
また、本発明の蒸発燃料処理装置は、吸着器から吸着燃料を脱離させるために吸着器内部の温度が低下しない方が好ましいときには、開閉弁を開弁させて吸着器内部の温度低下を抑制したり吸着器内部の温度を上昇させたりすることができる。
【００３６】
また、上記（９）に記載の蒸発燃料処理装置において、（１０）前記開閉弁は、前記吸着器内の温度が予め定められた温度未満であることを条件として開弁が許可されるようにしてもよい。
【００３７】
この構成により、本発明の蒸発燃料処理装置は、吸着器内部の温度が燃料の脱離が容易でない温度域まで低下したときに開閉弁を開弁させ、吸着器内部の温度を燃料の脱離（パージ）に適した温度に保温したり加熱したりすることができる。
【００３８】
また、上記（９）に記載の蒸発燃料処理装置において、（１１）前記開閉弁は、前記吸着器内の圧力が予め定められた圧力未満であることを条件として開弁が許可されるようにしてもよい。
【００３９】
この構成により、本発明の蒸発燃料処理装置は、開閉弁の閉弁状態下で吸着器内部の圧力（燃料蒸気圧）が燃料の脱離が容易でない圧力範囲まで低下すると、開閉弁が開弁可能になり、吸着器内部の温度を燃料の脱離（パージ）に適した温度に保温したり加熱したりすることができる。
【発明の効果】
【００４０】
本発明によれば、従来のものと比較して、吸着器の温度を的確に調節できるようにして、吸着器の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。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】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。
【図２】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。
【図３】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。
【図４】本発明の第４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。
【図５】本発明の第５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。
【発明を実施するための形態】
【００４２】
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。
【００４３】
（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。
【００４４】
まず、構成について説明する。
【００４５】
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とを含んで構成されている。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
燃料供給機構３は、燃料タンク３１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。
【００５２】
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。燃料タンク３１の内部の所定位置には、フィードポンプとしての燃料ポンプ３２が、図示しない支持機構によって支持されている。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
また、燃料供給管３３は、燃料ポンプ３２およびデリバリーパイプ２２を相互に接続するよう、燃料タンク３１内の一端からエンジン２の近傍の他端まで延びている。
【００５６】
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の最上流部分に燃料フィルタ３８ｂが接続されている。この燃料フィルタ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。
【００５７】
なお、この燃料供給機構３は、その燃料ポンプ３２が吐出量のみを可変し、燃料タンク３１内に位置する燃料供給管３３の一端側部分にフィード燃圧を一定に制御するプレッシャレギュレータが設けられた構成とすることもできる。
【００５８】
一方、燃料タンク３１には、燃料タンク３１から車両の側方または後方側に延びるように、給油管３４が突出して設けられている。給油管３４の突出方向の先端には、給油口３４ａが形成されている。この給油口３４ａは、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内に収容されている。
【００５９】
また、給油管３４には、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が設けられている。
【００６０】
フューエルインレットボックス３５には、燃料の給油時に外部に対して開放されるフューエルリッド３７が設けられている。燃料の給油時には、このフューエルリッド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。
【００６１】
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、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。
【００６２】
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。
【００６３】
この燃料パージシステム４は、キャニスタ４１（吸着器）と、キャニスタ４１から燃料を脱離させて吸気管２３内に放出させるパージ機構４２と、パージ機構４２の動作を制御するパージ制御機構４５とを含んで構成されている。
【００６４】
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、燃料タンク３１内に設置されている。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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【００６９】
パージ制御機構４５は、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と、このパージ用ＶＳＶ４６を制御する電子制御ユニット（以下、「ＥＣＵ」という）５０と、を含んで構成されている。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
ＥＣＵ５０には、キャニスタ温度センサ５１を含む各種センサ類や、燃料ポンプ３２、スロットルアクチュエータ２４ａ、パージ用ＶＳＶ４６および後述する開閉弁５３等の各種アクチュエータ類が接続されている。
【００７３】
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に応じた検出信号をＥＣＵ５０に送信するようになっている。
【００７４】
ＥＣＵ５０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。
【００７５】
このように、燃料パージシステム４は、燃料タンク３１からエンジン２への燃料供給機構３、特に、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、を備えている。
【００７６】
燃料パージシステム４は、エンジン２が停止している状態であっても、燃料タンク３１内で気化した蒸発燃料をキャニスタ４１に吸着させることができる。また、燃料パージシステム４は、例えばエンジン２の所定の運転状態下でスロットルバルブ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とき、パージ用ＶＳＶ４６を開弁させるようになっている。
【００７７】
ここで、本実施の形態の燃料パージシステム４におけるキャニスタ４１周辺の構成について説明する。
【００７８】
まず、本実施の形態では、燃料フィルタ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。
【００７９】
具体的には、吸入配管３８は、燃料ポンプ３２の吸入ポート部３２ａに接続するポンプ側接続部６１と、燃料フィルタ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。
【００８０】
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。
【００８１】
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。
【００８２】
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。
【００８３】
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。
【００８４】
すなわち、熱伝達管部６３は、その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において良好な熱伝達がなされるとともに、熱伝達管部６３から燃料を吸着した吸着材４１ｂに良好に熱が伝達できるような低熱伝導率の金属素材等で形成されている。
【００８５】
また、燃料供給管３３と吸入配管３８との間には、燃料ポンプ３２から吐出された燃料、より詳しくは、燃料ポンプ３２から吐出され燃料供給管３３内に供給されなかった燃料を燃料タンク３１内でキャニスタ４１より上流側の吸入通路３８ａに還流させる還流配管３９が接続されている。
【００８６】
具体的には、還流配管３９は燃料タンク３１内に配置されており、還流配管３９の還流方向上流側の一端が、燃料ポンプ３２の吐出ポート部３２ｃの近傍において燃料供給管３３から分岐し、還流配管３９の還流方向下流側の一端が、吸入配管３８のフィルタ側接続部６２に接続されている。
【００８７】
この還流配管３９は、燃料ポンプ３２によって吐出された燃料を燃料タンク３１内で燃料ポンプ３２の吸入側に還流させることができる還流機構を構成しており、本実施の形態では、燃料ポンプ３２から吐出された燃料をキャニスタ４１より上流側の吸入通路３８ａ内に還流させるものとなっている。
【００８８】
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と一体に連通する燃料フィルタ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）。
【００８９】
つまり、ここでの吸入通路は、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、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にフィルタ３８ｂを通して燃料を吸入させることができ、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。
【００９０】
また、図１中では、還流配管３９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還流配管３９内の燃料の最大流量の設定比率に応じて、還流配管３９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することができる。
【００９１】
一方、還流配管３９には、開閉弁５３が設けられている。この開閉弁５３は、ＥＣＵ５０によって開閉制御されるようになっている。
【００９２】
開閉弁５３は、上述したパージ機構４２によるパージが実行されることを条件として開弁し、パージ機構４２によるパージが実行されないことを条件として閉弁するようになっている。
【００９３】
この開閉弁５３は、ＥＣＵ５０からの開弁信号に基づいて開弁状態に切り替えられる常閉型のものである。具体的には、開閉弁５３は、例えば圧縮スプリング等の付勢部材により弁体を常時閉弁側に付勢し、ＥＣＵ５０からの開弁信号に応じて電磁ソレノイドを励磁することで弁体を開弁方向に付勢する公知の常閉型の電磁弁で構成される。なお、開閉弁５３は、ＥＣＵ５０からの閉弁信号に基づいて閉弁状態に切り替えられる常閉型のものであってもよい。
【００９４】
本実施の形態では、開閉弁５３は、キャニスタ温度センサ５１により検出されたキャニスタ内部温度Ｔｃが予め定められた所定の温度（以下、「開弁温度Ｔｏ」という）未満であることを条件として、開弁させることが許可されるようになっている。例えば、開閉弁５３は、燃料パージシステム４における燃料パージの実行または準備が要求される運転状態であって、キャニスタ温度センサ５１によって検出されるキャニスタ内部温度Ｔｃが開弁温度Ｔｏ未満であるとき、ＥＣＵ５０からの開弁信号により開弁駆動されるようになっている。
【００９５】
そして、開閉弁５３がＥＣＵ５０からの開弁信号により開弁駆動されるとき、燃料ポンプ３２の吸入側の燃料、特にフィルタ３８ｂおよび吸入配管３８の内部の燃料は、燃料ポンプ３２から吐出され還流配管３９を通して吸入側に還流される燃料と合流するので、燃料ポンプ３２から吐出された燃料とフィルタ３８ｂを通して吸入通路外から新たに吸入された燃料とを含むものとなる。
【００９６】
したがって、燃料ポンプ３２から吐出された燃料を還流配管３９を通して燃料タンク３１内で燃料ポンプ３２の吸入側に還流させるとき、キャニスタ４１の熱伝達面４１ｃは、燃料タンク３１内の燃料のうち燃料ポンプ３２から吐出された燃料を含んで燃料ポンプ３２に吸入される方向に流動する吸入配管３８および燃料フィルタ３８ｂ内の燃料とキャニスタ４１との間で熱伝達させることができる。
【００９７】
なお、本実施の形態では、キャニスタ温度センサ５１によってキャニスタ４１のパージポートの近傍でキャニスタ４１の内部温度を検出し、キャニスタ４１の内部温度に応じて、開閉弁５３の開閉制御を行うものとするが、キャニスタ４１の内部温度をそれに応じて変化するキャニスタ４１の内部圧力、例えばパージ開始前のキャニスタ４１の内部圧力によって間接的に検出するようにしてもよい。
【００９８】
この場合、キャニスタ温度センサに代わる内圧センサ５１によって、キャニスタ４１のパージポートの近傍においてキャニスタ４１の内部の圧力（以下、「キャニスタ内部圧力Ｐｃ」という）を検出する。そして、燃料パージシステム４における燃料パージの実行または準備が要求される運転状態であって、キャニスタ４１の内圧センサ５１により検出されたキャニスタ内部圧力Ｐｃが予め定められた所定の圧力（以下、「開弁温度Ｐｏ」という）未満であるとき、すなわち、キャニスタ内部温度Ｔｃが開弁温度Ｔｏ程度に低くなっている状態であることが間接的に検出されたとき、ＥＣＵ５０により開閉弁５３を開弁させることになる。
【００９９】
次に、作用について説明する。
【０１００】
上述のように構成された本実施の形態の蒸発燃料処理装置では、例えば、エンジン２の所定の運転状態下でスロットルバルブ２４の開度が予め設定された設定開度より小さい状態になると、燃料パージが要求される状態となり、パージ要求が発生する。
【０１０１】
このパージ要求が発生すると、ＥＣＵ５０は、所定時間毎に繰り返しキャニスタ４１の内部温度Ｔｃが予め定められた開弁温度Ｔｏ以上であるか否かを判断し、内部温度Ｔｃが開弁温度Ｔｏ以上であれば、ＥＣＵ５０は、パージ用ＶＳＶ４６を開弁させてパージを実行させるとともに、パージ用ＶＳＶ４６によりパージ率を制御する。
【０１０２】
このパージ実行状態においては、燃料の脱離に伴うキャニスタ４１の温度低下が、相対的に高温となる吸入側の燃料からの熱により抑制されることになり、キャニスタ４１の所要の脱離性能が確保される。
【０１０３】
一方、パージ要求の発生したとき、キャニスタ４１の内部温度Ｔｃが開弁温度Ｔｏ未満であると判断された場合には、ＥＣＵ５０は、まず、燃料ポンプ３２が駆動状態であることを確認するか、燃料ポンプ３２を駆動状態にし、次いで、燃料ポンプ３２の駆動状態下で開閉弁５３を開弁させる。
【０１０４】
また、ＥＣＵ５０は、開閉弁５３を開弁後に再度キャニスタ４１の内部温度Ｔｃが予め定められた開弁温度Ｔｏ未満であるか否かを判断し、内部温度Ｔｃが開弁温度Ｔｏ以上になるまで、開閉弁５３の開弁状態を持続させる。
【０１０５】
このとき、燃料ポンプ３２内では、燃料加圧のための羽根車によるポンプ作動や内蔵モータ等からの受熱によって、加圧される燃料の温度が比較的高温となり、その比較的高温の燃料が燃料ポンプ３２から吐出される。
【０１０６】
そして、燃料ポンプ３２からの高温の吐出燃料が還流配管３９を介して吸入配管３８のフィルタ側接続部６２に還流されると、燃料ポンプ３２の吸入側の燃料は、還流配管３９を通して還流された燃料と合流して昇温されてから、熱伝達管部６３内に入り、昇温後の燃料が熱伝達面４１ｃに接触しながら吸入方向に流れる。
【０１０７】
したがって、キャニスタ４１の熱伝達面４１ｃにおいて、燃料ポンプ３２の吸入側の燃料とキャニスタ４１との間で両者間の温度差や燃料吸入量（単位時間当りの流量）、熱伝達面４１ｃの面積等に応じた熱伝達がなされることになる。
【０１０８】
その結果、キャニスタ４１の内部（燃料吸着した吸着材４１ｂ）の温度をパージ実行時に的確に上昇させるようにキャニスタ４１の内部温度Ｔｃを調節できることになり、吸着材４１ｂに吸着されていた燃料が吸着材４１ｂから脱離しやすくなる。
【０１０９】
よって、本実施の形態は、キャニスタ４１内部の温度Ｔｃが燃料の脱離が容易でない温度域まで低下した状態であっても、燃料パージが必要な運転状態となるとき、開閉弁５３を開弁させることにより、キャニスタ４１内部の温度Ｔｃを開弁温度Ｔｏを超える燃料脱離に適した温度に保温したり加熱したりすることができる。
【０１１０】
また、本実施の形態は、エンジン２側で加熱された高温燃料を燃料タンク３１内に戻すタンク外部のリターン配管を用いないで済む。したがって、燃料タンク内の燃料の温度が非常に高温となったリターン燃料によって過度に高まることがなく、燃料タンク３１内のキャニスタ４１の不要な温度上昇を抑えることができ、キャニスタ４１の所要の吸着性能を適時に発揮させることができる。
【０１１１】
すなわち、本実施の形態は、キャニスタ４１の温度を的確に調節して、キャニスタ４１の燃料吸着性能および燃料脱離性能を十分に発揮させることができる。
【０１１２】
また、本実施の形態では、還流配管３９は、燃料ポンプ３２によって吐出された燃料を吸入配管３８内に還流させるので、燃料ポンプ３２から吐出された燃料がキャニスタ４１より上流側の吸入配管３８内に還流し、還流燃料を含む比較的高温の吸入側の燃料からキャニスタ４１への熱伝達の効果が、吸入通路３８ａ等の外部であって燃料タンク３１内の比較的低温の燃料によって損なわれることがない。
【０１１３】
さらに、前述のように、本実施の形態では、還流配管３９の途中に装着された開閉弁５３が、パージ機構４２によって燃料パージが実行されることを条件として開弁し、パージ機構４２による燃料パージが実行されないことを条件として閉弁する。したがって、必要に応じて開閉弁５３を開弁させることで、キャニスタ４１内部の温度を上昇させることができる。
【０１１４】
その結果、キャニスタ４１に燃料を吸着させるためにキャニスタ４１内部の温度が上昇しない方が好ましいときには、開閉弁５３を閉弁させてキャニスタ４１内部の温度が上昇することを抑制することができる。
【０１１５】
また、キャニスタ４１から吸着燃料を脱離させるためにキャニスタ４１内部の温度が低下しない方が好ましいときには、開閉弁５３を開弁させてキャニスタ４１内部の温度低下を抑制したり、キャニスタ４１内部の温度を上昇させたりすることできる。
【０１１６】
特に、ＥＣＵ５０は、キャニスタ４１内の温度Ｔｃが予め定められた開弁温度Ｔｏ未満であることを条件として、開閉弁５３の開弁を許可する。したがって、キャニスタ４１内部の温度Ｔｃが燃料の脱離が容易でない温度域まで低下した状態で、燃料パージが必要な運転状態となるとき、開閉弁５３を開弁させることにより、キャニスタ４１内部の温度Ｔｃを的確に調整できる。
【０１１７】
または、キャニスタ４１内の燃料蒸気圧相当の圧力Ｐｃが予め定められた開弁圧力Ｐｏ未満であることを条件として、開閉弁５３の開弁を許可することによっても、キャニスタ４１内部の温度を開弁温度Ｔｃを超える燃料脱離に適した温度に保温したり加熱したりすることができる。
【０１１８】
また、本実施の形態は、リターン配管が採用されていない車両に適用した場合であっても、キャニスタ４１の温度を的確に調整することができる。この結果、本実施の形態は、リターン通路をエンジン２から燃料タンク３１内に引きまわす必要がなくなるため、車両１に対する搭載を容易にしながら、キャニスタ４１の性能を向上させることができる。特に、本実施の形態は、ＦＦ（フロントエンジン・フロントドライブ）車両のように、エンジンルーム内のスペースの確保が困難な車両に対して有益である。
【０１１９】
このように、本実施の形態においては、キャニスタ４１の温度を的確に調節できるようにして、キャニスタ４１の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。
【０１２０】
（第２の実施の形態）
図２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。
【０１２１】
本実施の形態は、還流配管の構成が第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１中に示す対応する構成要素と同一の符号で示し、第１の実施の形態との相違点について、以下に説明する。
【０１２２】
本実施の形態では、還流配管７９が、燃料供給管３３の上流端部に設けられた燃料フィルタ３８ｂと燃料ポンプ３２の吐出ポート部３２ｃとの間に接続されている。
【０１２３】
具体的には、この還流配管７９は、燃料タンク３１内に配置され、燃料ポンプ３２の吐出側近傍の一端において燃料供給管３３から分岐し、他端側において箱型に成形された燃料フィルタ３８ｂの天井面部分に接続されている。
【０１２４】
したがって、この還流配管７９は、燃料ポンプ３２によって吐出された燃料、より詳しくは、燃料ポンプ３２から吐出され燃料供給管３３内に供給されなかった燃料を燃料フィルタ３８ｂ内に還流させるものである。還流配管７９の配管途中には、第１の実施の形態と同様、開閉弁５３が設けられている。開閉弁５３の開閉条件等は、第１の実施の形態と同様であるので説明を省略する。
【０１２５】
本実施の形態においても、キャニスタ４１の温度を的確に調節できるようにして、キャニスタ４１の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。
【０１２６】
また、本実施の形態においては、吸入通路３８ａ等の一部が、燃料ポンプ３２に吸入される燃料をろ過する燃料フィルタ３８ｂによってその内方に形成され、吸入通路３８ａ等のうち燃料フィルタ３８ｂの内方の通路部分に、燃料ポンプ３２によって吐出された燃料が還流配管７９を通して還流する。
【０１２７】
したがって、燃料ポンプ３２から吐出された燃料が吸入通路３８ａ等の一部を形成する燃料フィルタ３８ｂ内に還流したとき、その還流燃料が合流した吸入燃料は、燃料フィルタ３８ｂによって吸入方向と逆流する方向への流れを制限され、燃料フィルタ３８ｂの周囲の低温の燃料によって冷却された状態で再度吸入されることがない。
【０１２８】
この結果、還流燃料を含む比較的高温の燃料からキャニスタ４１への熱伝達による燃料脱離促進の効果が、燃料フィルタ３８ｂの周囲の低温の燃料によって損なわれることが防止される。
【０１２９】
しかも、燃料フィルタ３８ｂ内に還流する燃料と吸入燃料とが燃料ポンプ３２に吸入されるまでに十分に混合され、キャニスタ４１の熱伝達面４１ｃに接しつつキャニスタ４１に熱伝達する燃料が十分に均熱化され、効率よく熱伝達可能となる。
【０１３０】
（第３の実施の形態）
図３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の機構を示している。
【０１３１】
本実施の形態は、主として燃料タンク３１内に内部タンクを設けた点で第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１中に示す対応する構成要素と同一の符号で示し、第１の実施の形態との相違点について、以下に説明する。
【０１３２】
本実施の形態では、燃料タンク３１の内部に略円筒状かつ有底の内部タンク８０が設けられており、内部タンク８０の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。
【０１３３】
内部タンク８０の内部には、燃料ポンプ３２、キャニスタ４１および燃料フィルタ３８ｂが収容されている。また、内部タンク８０の外周部には、内部タンク８０の内部と外部とを連通する連通孔８０ａが形成されている。この連通孔８０ａは、１つであってもよいし、複数であってもよい。
【０１３４】
また、図３では、連通孔８０ａを給油管３４から離隔した位置に設けたように図示しているが、勿論、連通孔８０ａは、給油管３４に近い位置に設けてもよく、適宜最適な位置に設けられる。
【０１３５】
また、連通孔８０ａの開口面積は、燃料ポンプ３２によって内部タンク８０内の燃料が吸入される際に内部タンク８０内の燃料が不足することがないような最適な開口面積に設定されている。
【０１３６】
すなわち、連通孔８０ａの開口面積は、燃料ポンプ３２の最大吸入流量での運転下であっても、内部タンク８０内の液面が内部タンク８０の周囲の液面に対して大きく低下することがないように、設定されている。ここで、連通孔８０ａが複数である場合には、これら複数の連通孔８０ａの開口面積の総和が前述した最適な開口面積に設定されるよう、個々の開口面積がそれぞれ設定される。
【０１３７】
また、本実施の形態では、本発明の第１、第２の実施の形態と異なり、還流配管８９は、内部タンク８０内に配置されている。この還流配管８９は、燃料ポンプ３２の吐出側近傍の一端側において燃料供給管３３から分岐し、他端側において吸入配管３８および燃料フィルタ３８ｂのいずれにも接続せず、内部タンク８０の内底部付近に下向きに開放されている。
【０１３８】
したがって、還流配管８９は、燃料ポンプ３２によって吐出された燃料、より詳しくは、燃料ポンプ３２から吐出され燃料供給管３３内に供給されなかった燃料を内部タンク８０の内底部付近の燃料フィルタ３８ｂの周囲に還流させることができる。
【０１３９】
また、燃料フィルタ３８ｂの周囲は、内部タンク８０の底部側の周壁部分によって、所定の径方向の間隔を隔てて取り囲まれている。燃料ポンプ３２の吐出燃料のうち還流配管８９を通して内部タンク８０の内底部付近に流下した燃料は、燃料フィルタ３８ｂの周囲で内部タンク８０の周囲の相対的に低温の燃料からは隔てられた状態で、燃料フィルタ３８ｂを通して燃料ポンプ３２に確実に吸入されるようになっている。
【０１４０】
また、還流配管８９には、第１の実施の形態と同様、開閉弁５３が設けられている。開閉弁５３の開閉条件等は、第１の実施の形態と同様であるので説明を省略する。
【０１４１】
本実施の形態では、内部タンク８０内に燃料ポンプ３２、キャニスタ４１および燃料フィルタ３８ｂが収納されるとともに、開閉弁５３の開弁時に、燃料ポンプ３２から吐出された比較的高温の燃料が還流配管８９を介して内部タンク８０の内底部側に還流する。
【０１４２】
したがって、高温の燃料が内部タンク８０内に留まることとなり、内部タンク８０内の燃料の温度を、内部タンク８０の周囲の燃料（燃料タンク３１内の燃料）に比べて高温に維持することができる。
【０１４３】
特に、還流配管８９を通して内部タンク８０の内底部付近に流下する燃料の大部分が燃料フィルタ３８ｂを通して吸入される燃料の流れに合流しつつ、燃料ポンプ３２に吸入される。よって、キャニスタ４１の熱伝達面４１ｃに接しつつ熱伝達する燃料が十分に昇温されることになる。
【０１４４】
一方、開閉弁５３の閉弁時には、内部タンク８０の底部近傍に形成された連通孔８０ａを通して、内部タンク８０の内底部側の燃料フィルタ３８ｂの周囲に燃料タンク３１内の比較的低温の燃料が流入し、その低温の燃料が燃料フィルタ３８ｂを通して燃料ポンプ３２に確実に吸入される。よって、キャニスタ４１の熱伝達面４１ｃに接しつつ流れる吸入燃料の温度が比較的低温に抑えられ、キャニスタ４１の所要の吸着性能が確保される。
【０１４５】
このように、本実施の形態においても、従来のものと比較して、キャニスタ４１の温度を的確に調節できるようにして、キャニスタ４１の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。
【０１４６】
また、本実施の形態においては、内部タンク８０の内部、特に燃料フィルタ３８ｂの周囲の部分が、実質的に吸入通路３８ａ等の一部を形成していることになるから、還流配管８９を燃料フィルタ３８ｂやポンプ側接続部６１に接続する必要がない。
【０１４７】
しかも、開閉弁５３の開弁時に、燃料ポンプ３２から吐出された燃料が吸入通路３８ａ等の一部を形成する内部タンク８０内に還流する際、内部タンク８０の周囲の低温の燃料によって冷却され難くなる。したがって、還流燃料を含む比較的高温の燃料からキャニスタ４１への熱伝達による燃料脱離促進の効果が損なわれることが防止される。
【０１４８】
（第４の実施の形態）
図４は、本発明の第４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。
【０１４９】
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１中に示す対応する構成要素と同一の符号で示し、第１の実施の形態との相違点について、以下に説明する。
【０１５０】
本実施の形態では、燃料ポンプ３２の吸入ポート部３２ａに接続する吸入配管９８内の吸入通路９８ａが、少なくともその上流部で、略直方体形状の箱型の燃料フィルタ１００の内部に形成されている。
【０１５１】
キャニスタ４１は、その熱伝達面４１ｃにより、燃料ポンプ３２に吸入される燃料をろ過する燃料フィルタ１００と燃料ポンプ３２との間の吸入通路９８ａの一部の壁面を構成している。
【０１５２】
ここで、燃料フィルタ１００は、箱型形状をなすための骨格部分にメッシュ素材を装着したもの、あるいは、一定形状を保つ十分な剛性を有する箱型形状のメッシュ材で構成されたものである。そして、キャニスタ４１の熱伝達面４１ｃは、その燃料フィルタ７１に取り囲まれている。
【０１５３】
また、キャニスタ４１と燃料フィルタ１００との間の吸入通路９８ａは、キャニスタ４１の全体を取り囲んでおり、キャニスタ４１の熱伝達面４１ｃは、キャニスタケース４１ａの上下面および外周面を含む外表面全体となっている。
【０１５４】
さらに、燃料フィルタ１００は、燃料ポンプ３２に吸入される燃料がキャニスタ４１の熱伝達面４１ｃに接触しつつ、キャニスタ４１の内部を均熱化できるように、キャニスタ４１との間の隙間が多面体形状をなすキャニスタ４１の各面毎に最適値に設定されている。
【０１５５】
また、本実施の形態では、還流配管９９が、燃料供給管３３と吸入通路９８ａの一部として形成された燃料フィルタ１００との間に接続されている。
【０１５６】
具体的には、この還流配管９９は、燃料タンク３１内に配置され、燃料ポンプ３２の吐出側近傍の一端側において燃料供給管３３から分岐し、他端側において燃料フィルタ１００の上部に接続されるか、燃料フィルタ１００の内部に差し込まれている。
【０１５７】
したがって、この還流配管９９は、燃料ポンプ３２によって吐出された燃料、より詳しくは、燃料ポンプ３２から吐出され燃料供給管３３内に供給されなかった燃料を燃料フィルタ１００内に還流させるものである。還流配管９９には、第１の実施の形態と同様、開閉弁５３が設けられている。開閉弁５３の開閉条件等は、第１の実施の形態と同様であるので説明を省略する。
【０１５８】
本実施の形態では、開閉弁５３の閉弁時には、吸入直後の比較的低温の燃料を熱伝達面４１ｃに広範囲に接触させることができ、燃料ポンプ３２に吸入される燃料によりキャニスタ４１内の吸着材４１ｂを吸着に適した温度に保持したり、パージ中の燃料脱離に伴うキャニスタ４１の吸着材４１ｂの温度低下を抑制したりすることができる。
【０１５９】
また、開閉弁５３の開弁時には、燃料ポンプ３２から吐出された燃料が還流配管９９を通して燃料ポンプ３２の吸入通路内に還流することで、燃料ポンプ３２に吸入される燃料が、順次熱伝達面４１ｃを通してキャニスタ４１に熱伝達する。したがって、燃料ポンプ３２に吸入される燃料により、キャニスタ４１を燃料の脱離に適した温度に的確に調節することができる。
【０１６０】
したがって、本実施の形態においても、前述の第１の実施の形態と同様に、キャニスタ４１の温度を的確に調節できるようにして、キャニスタ４１の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。
【０１６１】
なお、前述の各実施の形態においては、熱伝達面４１ｃがキャニスタ４１内を貫通する吸入配管３８の一部としての熱伝達管部６３の円形断面の内周壁面として形成されていたが、任意の断面形状を採り得ることはいうまでもない。
【０１６２】
（第５の実施の形態）
図５は、本発明の第５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。
【０１６３】
本実施の形態は、還流配管の構成が第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１中に示す対応する構成要素と同一の符号で示し、第１の実施の形態との相違点について、以下に説明する。
【０１６４】
本実施の形態では、還流配管１０９が、燃料ポンプ３２の吐出側近傍の一端側において燃料供給管３３から分岐し、他端側において燃料タンク３１の内底部付近に下向きに開放されている。
【０１６５】
また、還流配管１０９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、還流配管１０９は、燃料供給管３３に接続するポンプ側接続部１０１と、開放側の開放部１０２と、これらポンプ側接続部１０１と開放部１０２との間に位置する熱伝達管部１０３とから構成されている。
【０１６６】
特に、熱伝達管部１０３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。
【０１６７】
なお、熱伝達管部１０３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。
【０１６８】
ここで、還流配管１０９の熱伝達管部１０３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１０３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。
【０１６９】
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から吐出された燃料を燃料タンク３１内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から吐出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。
【０１７０】
すなわち、熱伝達管部１０３は、その吐出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において良好な熱伝達がなされるとともに、熱伝達管部１０３から燃料を吸着した吸着材４１ｂに良好に熱が伝達できるような低熱伝導率の金属素材等で形成されている。
【０１７１】
還流配管１０９は、燃料ポンプ３２によって吐出された燃料、より詳しくは、燃料ポンプ３２から吐出され燃料供給管３３内に供給されなかった燃料を熱伝達管部１０３を介して燃料タンク３１に還流させるものである。還流配管１０９には、キャニスタ４１の上流側に、第１の実施の形態と同様な開閉弁５３が設けられている。開閉弁５３の開閉条件等は、第１の実施の形態と同様であるので説明を省略する。
【０１７２】
本実施の形態においても、キャニスタ４１の温度を的確に調節できるようにして、キャニスタ４１の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。
【０１７３】
特に、本実施の形態では、還流配管１０９が燃料ポンプ３２によって吐出された燃料をキャニスタ４１の内部を介して燃料タンク３１に還流させるので、燃料ポンプ３２から吐出された比較的高温の燃料からキャニスタ４１への熱伝達の効果が、燃料タンク３１内の比較的低温の燃料によって損なわれることがない。
【０１７４】
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、吸着器の温度を的確に調節できるようにして、吸着器の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、特に、燃料タンク内に吸着器を設置した蒸発燃料処理装置に有用である。
【符号の説明】
【０１７５】
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
２１  インジェクタ（燃料噴射弁）
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
３８、９８  吸入配管
３８ａ、９８ａ  吸入通路
３８ｂ、７１、１００  燃料フィルタ
３９、７９、８９、９９、１０９  還流配管（還流機構）
４１  キャニスタ（吸着器）
４１ａ  キャニスタケース
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
５０  ＥＣＵ（電子制御ユニット）
５１  キャニスタ温度センサ
５３  開閉弁（還流機構）
６１、１０１  ポンプ側接続部
６２  フィルタ側接続部
６３、１０３  熱伝達管部
８０  内部タンク（還流機構）
８０ａ  連通孔
１０２  開放部
【図１】
2014029127.tif 000003
【図２】
2014029127.tif 000004
【図３】
2014029127.tif 000005
【図４】
2014029127.tif 000006
【図５】
2014029127.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成25年7月19日(2013.7.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項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、
前記吸着器から前記蒸発燃料が前記内燃機関の吸気管内に導入されるパージ機構と、を備えた蒸発燃料処理装置であって、
前記燃料ポンプから吐出された燃料を前記燃料タンク内で前記燃料ポンプの吸入側に還流させる還流機構が設けられるとともに、
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、
前記還流機構が前記燃料ポンプから吐出された燃料を前記燃料タンク内で還流させるとき、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から吐出された燃料と前記吸着器との間で熱伝達させることを特徴とする蒸発燃料処理装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
本発明の蒸発燃料処理装置は、上記目的を達成するため、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、前記燃料タンク内に設置され、前記燃料タンク内で発生する蒸発燃料を吸着する吸着器と、前記吸着器から前記蒸発燃料が前記内燃機関の吸気管内に導入されるパージ機構と、を備えた蒸発燃料処理装置において、前記内燃機関が一時停止状態になっていることを条件として、前記燃料ポンプから前記吸着に伝達される熱量を増加させる。
【手続補正書】
【提出日】平成25年9月27日(2013.9.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項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、
前記吸着器から前記蒸発燃料が前記内燃機関の吸気管内に導入されるパージ機構と、を備えた蒸発燃料処理装置であって、
前記燃料ポンプから吐出された燃料を前記燃料タンク内で前記燃料ポンプの吸入側に還流させる還流機構が設けられるとともに、
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、
前記還流機構が前記燃料ポンプから吐出された燃料を前記燃料タンク内で還流させるとき、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から吐出された燃料と前記吸着器との間で熱伝達させるとともに、
前記還流機構は、前記燃料ポンプから吐出された燃料を前記吸着器より上流側の吸入通路に還流させる還流配管を前記燃料タンク内に備えたことを特徴とする蒸発燃料処理装置。
【請求項２】
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から吐出された燃料を含んで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。
【請求項３】
前記還流配管は、前記燃料ポンプによって吐出された燃料を前記吸入通路を形成する前記燃料ポンプの吸入管内に還流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。
【請求項４】
前記燃料タンク内に前記吸着器を収容する内部タンクを備え、
前記内部タンクは、前記吸入通路の一部を形成し、
前記還流配管は、前記燃料ポンプによって吐出された燃料を前記内部タンク内に還流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。
【請求項５】
前記吸入通路の一部が、前記燃料ポンプに吸入される燃料をろ過する燃料フィルタにより形成され、
前記還流配管は、前記燃料ポンプによって吐出された燃料を前記燃料フィルタ内に還流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。
【請求項６】
前記吸着器の少なくとも一部が、前記燃料フィルタに取り囲まれていることを特徴とする請求項５に記載の蒸発燃料処理装置。
【請求項７】
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２ないし請求項５の何れか１の請求項に記載の蒸発燃料処理装置。
【請求項８】
前記還流配管には、前記パージ機構によるパージが実行されることを条件として開弁し、前記パージ機構によるパージが実行されないことを条件として閉弁する開閉弁が設けられていることを特徴とする請求項１ないし請求項７の何れか１の請求項に記載の蒸発燃料処理装置。
【請求項９】
前記開閉弁は、前記吸着器内の温度が予め定められた温度未満であることを条件として開弁が許可されることを特徴とする請求項８に記載の蒸発燃料処理装置。
【請求項１０】
前記開閉弁は、前記吸着器内の圧力が予め定められた圧力未満であることを条件として開弁が許可されることを特徴とする請求項８に記載の蒸発燃料処理装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
【特許文献１】特開平８−４２４０５号公報
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
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、前記吸着器から前記蒸発燃料が前記内燃機関の吸気管内に導入されるパージ機構と、を備えた蒸発燃料処理装置であって、前記燃料ポンプから吐出された燃料を前記燃料タンク内で前記燃料ポンプの吸入側に還流させる還流機構が設けられるとともに、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、前記還流機構が前記燃料ポンプから吐出された燃料を前記燃料タンク内で還流させるとき、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から吐出された燃料と前記吸着器との間で熱伝達させるとともに、前記還流機構は、前記燃料ポンプから吐出された燃料を前記吸着器より上流側の吸入通路に還流させる還流配管を前記燃料タンク内に備えた構成を有している。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
したがって、本発明の蒸発燃料処理装置は、従来のものと比較して、吸着器の温度を的確に調節できるようにして、吸着器の性能を十分に発揮させることができる。また、本発明の蒸発燃料処理装置は、吸着器の性能を実質的に向上させることになるので、容積が制限される燃料タンク内に設置されるキャニスタを十分に小型化することができる。
また、本発明の蒸発燃料処理装置は、燃料ポンプから吐出された燃料を吸着器より上流側の吸入通路に還流させるため、燃料の脱離（蒸発）に伴って低下しやすくなる吸着器の内部温度を、還流させた燃料（以下、「還流燃料」ともいう）を含む吸入側の燃料からの熱伝達によって燃料の脱離に適した温度に保温したり、さらに脱離を促進させるよう適度に温度上昇させたりすることができる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２３】
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）前記還流配管は、前記燃料ポンプによって吐出された燃料を前記吸入通路を形成する前記燃料ポンプの吸入管内に還流させるようにしてもよい。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２５】
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）前記燃料タンク内に前記吸着器を収容する内部タンクを備え、前記内部タンクは、前記吸入通路の一部を形成し、前記還流配管は、前記燃料ポンプによって吐出された燃料を前記内部タンク内に還流させるようにしてもよい。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２７】
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、（５）前記吸入通路の一部が、前記燃料ポンプに吸入される燃料をろ過する燃料フィルタにより形成され、前記還流配管は、前記燃料ポンプによって吐出された燃料を前記燃料フィルタ内に還流させるようにしてもよい。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２９】
また、上記（５）に記載の蒸発燃料処理装置において、（６）前記吸着器の少なくとも一部が、前記燃料フィルタに取り囲まれていてもよい。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３１】
また、上記（２）ないし（５）のいずれか１つに記載の蒸発燃料処理装置において、（７）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。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３３】
また、上記（１）ないし（７）のいずれか１に記載の蒸発燃料処理装置において、（８）前記還流配管には、前記パージ機構によるパージが実行されることを条件として開弁し、前記パージ機構によるパージが実行されないことを条件として閉弁する開閉弁が設けられていてもよい。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３６】
また、上記（８）に記載の蒸発燃料処理装置において、（９）前記開閉弁は、前記吸着器内の温度が予め定められた温度未満であることを条件として開弁が許可されるようにしてもよい。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３８】
また、上記（８）に記載の蒸発燃料処理装置において、（１０）前記開閉弁は、前記吸着器内の圧力が予め定められた圧力未満であることを条件として開弁が許可されるようにしてもよい。