(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料を貯留する燃料タンク（５）と、
内部に吸着材が充填され蒸発燃料を吸着し貯留するキャニスター（１１）と、
前記燃料タンク（５）と前記キャニスター（１１）とを連通するチャージ通路（１０）と、
前記キャニスター（１１）と内燃機関（Ｅ）の吸気系（２）とを連通するパージ通路（１４）と、
前記キャニスター（１１）と外部とを連通する大気開放通路（１３）と
を有する車両の蒸発燃料処理装置において、
前記燃料タンク（５）からの蒸発燃料を前記キャニスター（１１）を介さずに前記パージ通路（１４）に供給可能なダイレクトパージ通路（１６）と、
前記パージ通路（１４）に設けられ、前記キャニスター（１１）と前記内燃機関（Ｅ）の吸気系（２）との連通状態を開閉制御するパージ制御弁（１５）と、
前記ダイレクトパージ通路（１６）に設けられ、前記燃料タンク（５）と前記内燃機関（Ｅ）の吸気系（２）との連通状態を開閉制御するダイレクトパージ制御弁（１７）と、
前記チャージ通路（１０）に設けられ、所定圧で開弁する２方向弁（１２）と、
前記内燃機関（Ｅ）の排気系に取り付けられ排気中の酸素濃度を検出するＯ２センサ（１９）と、
前記燃料タンク（５）から供給される燃料を噴射するインジェクタ（４）と、
車速を検出する車速センサ（２０）と、
前記Ｏ２センサ（１９）および前記車速センサ（２０）の各検出結果に基づき前記インジェクタ（４）の噴射量を決定する制御部（１８）とを備え、
前記内燃機関（Ｅ）が稼動している際に、前記ダイレクトパージ制御弁（１７）を閉状態、前記パージ制御弁（１５）を開状態にすることで前記キャニスター（１１）に吸着されている蒸発燃料を前記内燃機関（Ｅ）の吸気系（２）にパージするパージモードと、
前記パージ制御弁（１５）を閉状態、前記ダイレクトパージ制御弁（１７）を開状態にすることで前記燃料タンク（５）内の蒸発燃料を吸気系（２）にパージするダイレクトパージモードとを有し、
前記制御部（１８）は、
前記内燃機関（Ｅ）が始動されて所定の車速に達すると前記パージモードを開始し、このパージモードの開始と共に、前記Ｏ２センサ（１９）による検出結果に基づき前記インジェクタ（４）の噴射量を減少させ、前記Ｏ２センサ（１９）の検出結果に基づき酸素濃度が所定濃度を上回ったと判定された場合に、前記ダイレクトパージモードを開始し、その後、再度酸素濃度が所定濃度を上回った場合に前記キャニスター（１１）によるパージおよび前記燃料タンク（５）内の蒸発燃料によるダイレクトパージが完了したと判定し、前記インジェクタ（４）の噴射量を前記Ｏ２センサ（１９）による検出結果に基づき増加させることを特徴とする車両の蒸発燃料処理装置。
【請求項２】
燃料を貯留する燃料タンク（５）と、
内部に吸着材が充填され蒸発燃料を吸着し貯留するキャニスター（１１）と、
前記燃料タンク（５）と前記キャニスター（１１）とを連通するチャージ通路（１０）と、
前記キャニスター（１１）と内燃機関（Ｅ）の吸気系（２）とを連通するパージ通路（１４）と、
前記キャニスター（１１）と外部とを連通する大気開放通路（１３）と
を有する車両の蒸発燃料処理装置において、
前記燃料タンク（５）からの蒸発燃料を前記キャニスター（１１）を介さずに前記パージ通路（１４）に供給可能なダイレクトパージ通路（１６）と、
前記パージ通路（１４）に設けられ、前記キャニスター（１１）と前記内燃機関（Ｅ）の吸気系（２）との連通状態を開閉制御するパージ制御弁（１５）と、
前記ダイレクトパージ通路（１６）に設けられ、前記燃料タンク（５）と前記内燃機関（Ｅ）の吸気系（２）との連通状態を開閉制御するダイレクトパージ制御弁（１７）と、
前記チャージ通路（１０）に設けられ、所定圧で開弁する２方向弁（１２）と、
前記内燃機関（Ｅ）の排気系に取り付けられ排気中の酸素濃度を検出するＯ２センサ（１９）と、
前記燃料タンク（５）から供給される燃料を噴射するインジェクタ（４）と、
前記内燃機関（Ｅ）を冷却する冷却液の温度を検出する温度センサ（２１）と、
前記Ｏ２センサ（１９）および前記温度センサの各検出結果に基づき前記インジェクタ（４）の噴射量を決定する制御部（１８）とを備え、
前記内燃機関（Ｅ）が稼動している際に、前記ダイレクトパージ制御弁（１７）を閉状態、前記パージ制御弁（１５）を開状態にすることで前記キャニスター（１１）に吸着されている蒸発燃料を前記内燃機関（Ｅ）の吸気系（２）にパージするパージモードと、
前記パージ制御弁（１５）を閉状態、前記ダイレクトパージ制御弁（１７）を開状態にすることで前記燃料タンク（５）内の蒸発燃料を吸気系（２）にパージするダイレクトパージモードとを有し、
前記制御部（１８）は、
前記内燃機関（Ｅ）が始動されて前記冷却液の温度が所定温度に達すると前記パージモードを開始し、このパージモードの開始と共に、前記Ｏ２センサ（１９）による検出結果に基づき前記インジェクタ（４）の噴射量を減少させ、前記Ｏ２センサ（１９）の検出結果に基づき酸素濃度が所定濃度を上回ったと判定された場合に、前記ダイレクトパージモードを開始し、その後、再度酸素度が所定濃度を上回った場合に前記キャニスターによるパージおよび前記燃料タンク（５）内の蒸発燃料によるダイレクトパージが完了したと判定し、前記インジェクタ（４）の噴射量を前記Ｏ２センサ（１９）による検出結果に基づき増加させることを特徴とする車両の蒸発燃料処理装置。
【請求項３】
燃料を貯留する燃料タンク（５）と、
内部に吸着材が充填され蒸発燃料を吸着し貯留するキャニスター（１１）と、
前記燃料タンク（５）と前記キャニスター（１１）とを連通するチャージ通路（１０）と、
前記キャニスター（１１）と内燃機関（Ｅ）の吸気系（２）とを連通するパージ通路（１４）と、
前記キャニスター（１１）と外部とを連通する大気開放通路（１３）と
を有する車両の蒸発燃料処理装置において、
前記燃料タンク（５）からの蒸発燃料を前記キャニスター（１１）を介さずに前記パージ通路（１４）に供給可能なダイレクトパージ通路（１６）と、
前記パージ通路（１４）に設けられ、前記キャニスター（１１）と前記内燃機関（Ｅ）の吸気系（２）との連通状態を開閉制御するパージ制御弁（１５）と、
前記ダイレクトパージ通路（１６）に設けられ、前記燃料タンク（５）と前記内燃機関（Ｅ）の吸気系（２）との連通状態を開閉制御するダイレクトパージ制御弁（１７）と、
前記チャージ通路（１０）に設けられ、所定圧で開弁する２方向弁（１２）とを備え、
前記内燃機関（Ｅ）が稼動している際に、前記ダイレクトパージ制御弁（１７）を閉状態、前記パージ制御弁（１５）を開状態にすることで前記キャニスター（１１）に吸着されている蒸発燃料を前記内燃機関（Ｅ）の吸気系（２）にパージするパージモードと、
前記パージ制御弁（１５）を閉状態、前記ダイレクトパージ制御弁（１７）を開状態にすることで前記燃料タンク（５）内の蒸発燃料を吸気系（２）にパージするダイレクトパージモードとを有し、
前記ダイレクトパージ通路（１６）は、前記燃料タンク（５）の気相部から前記パージ通路（１４）に合流接続されることを特徴とする車両の蒸発燃料処理装置。
【請求項４】
前記ダイレクトパージ通路（１６）は、前記２方向弁（１２）よりも前記燃料タンク（５）側の前記チャージ通路（１０）から分岐され、前記パージ制御弁（１５）よりも前記内燃機関（Ｅ）の吸気系（２）側の前記パージ通路（１４）に合流されることを特徴とする請求項１又は２に記載の車両の蒸発燃料処理装置。
【請求項５】
前記２方向弁（１２）、前記パージ通路（１４）、前記パージ制御弁（１５）、前記ダイレクトパージ通路（１６）及び前記ダイレクトパージ制御弁（１７）は、ユニット化して一体的に形成されることを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載の車両の蒸発燃料処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、自動二輪車等の車両の蒸発燃料処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、キャニスターに蓄えた蒸発燃料を内燃機関に導入して燃焼処理する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平４−３６２２４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上述した蒸発燃料処理装置にあっては、燃料タンク内で発生する蒸発燃料を蓄えることが可能な十分なキャニスター容量を確保しようとするとキャニスターが大型化してしまうという課題がある。また、蒸発燃料の濃度変化が大きい場合、車両の運転状況に応じて吸気系に導入するに当たり、インジェクション噴射制御、パージ量制御に複雑な補正式が必要になるという課題がある。
【０００５】
この発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、キャニスターの大型化を抑制すると共に、複雑な補正を行うことなしに蒸発燃料を容易に吸気系に導入可能な車両の蒸発燃料処理装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するために、請求項１に記載した発明は、
燃料を貯留する燃料タンク（５）と、
内部に吸着材が充填され蒸発燃料を吸着し貯留するキャニスター（１１）と、
前記燃料タンク（５）と前記キャニスター（１１）とを連通するチャージ通路（１０）と、
前記キャニスター（１１）と内燃機関（Ｅ）の吸気系（２）とを連通するパージ通路（１４）と、
前記キャニスター（１１）と外部とを連通する大気開放通路（１３）と
を有する車両の蒸発燃料処理装置において、
前記燃料タンク（５）からの蒸発燃料を前記キャニスター（１１）を介さずに前記パージ通路（１４）に供給可能なダイレクトパージ通路（１６）と、
前記パージ通路（１４）に設けられ、前記キャニスター（１１）と前記内燃機関（Ｅ）の吸気系（２）との連通状態を開閉制御するパージ制御弁（１５）と、
前記ダイレクトパージ通路（１６）に設けられ、前記燃料タンク（５）と前記内燃機関（Ｅ）の吸気系（２）との連通状態を開閉制御するダイレクトパージ制御弁（１７）と、
前記チャージ通路（１０）に設けられ、所定圧で開弁する２方向弁（１２）と、
前記内燃機関（Ｅ）の排気系に取り付けられ排気中の酸素濃度を検出するＯ２センサ（１９）と、
前記燃料タンク（５）から供給される燃料を噴射するインジェクタ（４）と、
車速を検出する車速センサ（２０）と、
前記Ｏ２センサ（１９）および前記車速センサ（２０）の各検出結果に基づき前記インジェクタ（４）の噴射量を決定する制御部（１８）とを備え、
前記内燃機関（Ｅ）が稼動している際に、前記ダイレクトパージ制御弁（１７）を閉状態、前記パージ制御弁（１５）を開状態にすることで前記キャニスター（１１）に吸着されている蒸発燃料を前記内燃機関（Ｅ）の吸気系（２）にパージするパージモードと、
前記パージ制御弁（１５）を閉状態、前記ダイレクトパージ制御弁（１７）を開状態にすることで前記燃料タンク（５）内の蒸発燃料を吸気系（２）にパージするダイレクトパージモードとを有し、
前記制御部（１８）は、
前記内燃機関（Ｅ）が始動されて所定の車速に達すると前記パージモードを開始し、このパージモードの開始と共に、前記Ｏ２センサ（１９）による検出結果に基づき前記インジェクタ（４）の噴射量を減少させ、前記Ｏ２センサ（１９）の検出結果に基づき酸素濃度が所定濃度を上回ったと判定された場合に、前記ダイレクトパージモードを開始し、その後、再度酸素濃度が所定濃度を上回った場合に前記キャニスター（１１）によるパージおよび前記燃料タンク（５）内の蒸発燃料によるダイレクトパージが完了したと判定し、前記インジェクタ（４）の噴射量を前記Ｏ２センサ（１９）による検出結果に基づき増加させることを特徴とする。
【０００７】
請求項２に記載した発明は、
燃料を貯留する燃料タンク（５）と、
内部に吸着材が充填され蒸発燃料を吸着し貯留するキャニスター（１１）と、
前記燃料タンク（５）と前記キャニスター（１１）とを連通するチャージ通路（１０）と、
前記キャニスター（１１）と内燃機関（Ｅ）の吸気系（２）とを連通するパージ通路（１４）と、
前記キャニスター（１１）と外部とを連通する大気開放通路（１３）と
を有する車両の蒸発燃料処理装置において、
前記燃料タンク（５）からの蒸発燃料を前記キャニスター（１１）を介さずに前記パージ通路（１４）に供給可能なダイレクトパージ通路（１６）と、
前記パージ通路（１４）に設けられ、前記キャニスター（１１）と前記内燃機関（Ｅ）の吸気系（２）との連通状態を開閉制御するパージ制御弁（１５）と、
前記ダイレクトパージ通路（１６）に設けられ、前記燃料タンク（５）と前記内燃機関（Ｅ）の吸気系（２）との連通状態を開閉制御するダイレクトパージ制御弁（１７）と、
前記チャージ通路（１０）に設けられ、所定圧で開弁する２方向弁（１２）と、
前記内燃機関（Ｅ）の排気系に取り付けられ排気中の酸素濃度を検出するＯ２センサ（１９）と、
前記燃料タンク（５）から供給される燃料を噴射するインジェクタ（４）と、
前記内燃機関（Ｅ）を冷却する冷却液の温度を検出する温度センサ（２１）と、
前記Ｏ２センサ（１９）および前記温度センサの各検出結果に基づき前記インジェクタ（４）の噴射量を決定する制御部（１８）とを備え、
前記内燃機関（Ｅ）が稼動している際に、前記ダイレクトパージ制御弁（１７）を閉状態、前記パージ制御弁（１５）を開状態にすることで前記キャニスター（１１）に吸着されている蒸発燃料を前記内燃機関（Ｅ）の吸気系（２）にパージするパージモードと、
前記パージ制御弁（１５）を閉状態、前記ダイレクトパージ制御弁（１７）を開状態にすることで前記燃料タンク（５）内の蒸発燃料を吸気系（２）にパージするダイレクトパージモードとを有し、
前記制御部（１８）は、
前記内燃機関（Ｅ）が始動されて前記冷却液の温度が所定温度に達すると前記パージモードを開始し、このパージモードの開始と共に、前記Ｏ２センサ（１９）による検出結果に基づき前記インジェクタ（４）の噴射量を減少させ、前記Ｏ２センサ（１９）の検出結果に基づき酸素濃度が所定濃度を上回ったと判定された場合に、前記ダイレクトパージモードを開始し、その後、再度酸素度が所定濃度を上回った場合に前記キャニスターによるパージおよび前記燃料タンク（５）内の蒸発燃料によるダイレクトパージが完了したと判定し、前記インジェクタ（４）の噴射量を前記Ｏ２センサ（１９）による検出結果に基づき増加させることを特徴とする。
【０００８】
請求項３に記載した発明は、
燃料を貯留する燃料タンク（５）と、
内部に吸着材が充填され蒸発燃料を吸着し貯留するキャニスター（１１）と、
前記燃料タンク（５）と前記キャニスター（１１）とを連通するチャージ通路（１０）と、
前記キャニスター（１１）と内燃機関（Ｅ）の吸気系（２）とを連通するパージ通路（１４）と、
前記キャニスター（１１）と外部とを連通する大気開放通路（１３）と
を有する車両の蒸発燃料処理装置において、
前記燃料タンク（５）からの蒸発燃料を前記キャニスター（１１）を介さずに前記パージ通路（１４）に供給可能なダイレクトパージ通路（１６）と、
前記パージ通路（１４）に設けられ、前記キャニスター（１１）と前記内燃機関（Ｅ）の吸気系（２）との連通状態を開閉制御するパージ制御弁（１５）と、
前記ダイレクトパージ通路（１６）に設けられ、前記燃料タンク（５）と前記内燃機関（Ｅ）の吸気系（２）との連通状態を開閉制御するダイレクトパージ制御弁（１７）と、
前記チャージ通路（１０）に設けられ、所定圧で開弁する２方向弁（１２）とを備え、
前記内燃機関（Ｅ）が稼動している際に、前記ダイレクトパージ制御弁（１７）を閉状態、前記パージ制御弁（１５）を開状態にすることで前記キャニスター（１１）に吸着されている蒸発燃料を前記内燃機関（Ｅ）の吸気系（２）にパージするパージモードと、
前記パージ制御弁（１５）を閉状態、前記ダイレクトパージ制御弁（１７）を開状態にすることで前記燃料タンク（５）内の蒸発燃料を吸気系（２）にパージするダイレクトパージモードとを有し、
前記ダイレクトパージ通路（１６）は、前記燃料タンク（５）の気相部から前記パージ通路（１４）に合流接続されることを特徴とする。
【０００９】
請求項４に記載した発明は、請求項１又は２に記載の発明において、
前記ダイレクトパージ通路（１６）は、前記２方向弁（１２）よりも前記燃料タンク（５）側の前記チャージ通路（１０）から分岐され、前記パージ制御弁（１５）よりも前記内燃機関（Ｅ）の吸気系（２）側の前記パージ通路（１４）に合流されることを特徴とする。
【００１０】
請求項５に記載した発明は、請求項１乃至４の何れか一項に記載の発明において、
前記２方向弁（１２）、前記パージ通路（１４）、前記パージ制御弁（１５）、前記ダイレクトパージ通路（１６）及び前記ダイレクトパージ制御弁（１７）は、ユニット化して一体的に形成されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１に記載した発明によれば、キャニスターに吸着されている蒸発燃料を内燃機関の吸気系にパージするパージモードに加えて、燃料タンク内の蒸発燃料を内燃機関の吸気系にパージするダイレクトパージモードを備えることで、内燃機関の稼働中に燃料タンク内に貯留された燃料の揮発しやすい成分をパージして、燃料の揮発しやすい成分を減少させ、駐車中など内燃機関が稼動していないときに発生する蒸発燃料を低減することができるため、キャニスターの大型化を抑制することができる効果がある。また、キャニスターを経由せずに、ダイレクトパージモードにより燃料タンク内の蒸発燃料を直接的に内燃機関の吸気系にパージすることができるため、パージモードでキャニスターを経由する場合の蒸発燃料の濃度変化をダイレクトパージでの蒸発燃料でならせるので、複雑な補正を行うことなしに燃料タンク内の蒸発燃料をパージすることができる効果がある。
又、車速センサにより検出された車速が例えば内燃機関が安定燃焼となる所定の車速に達した場合にパージモードを開始することで、キャニスターに貯留された蒸発燃料が内燃機関の吸気系にパージされ、その際、内燃機関の吸気系に供給される燃料が少ないほど酸素濃度が高くなるので、このパージ分だけインジェクタの燃料噴射量が減少制御されることとなる。そして、キャニスターに貯留された蒸発燃料が殆んどパージされて無くなり内燃機関の吸気系へのパージ量が低下すると排気中の酸素濃度が増加し、この酸素濃度が所定濃度を上回った場合にダイレクトパージモードが開始される。このダイレクトパージモードにより燃料タンク内の蒸発燃料が直接的に内燃機関の吸気系にパージされ、排気中の酸素濃度が低下される。その後、燃料タンクの蒸発燃料が殆んどパージされて無くなり内燃機関の吸気系へのパージ量が低下して、再度、排気中の酸素濃度が増加して所定濃度を上回ると、ダイレクトパージが完了したと判定されインジェクタの噴射量が増加されることとなる。したがって、車速センサおよびＯ２センサの検出結果に基づいてパージモードとダイレクトパージモードとを切替えることで、蒸発燃料を全てキャニスターを介してパージする場合と比較して複雑な制御を行うことなしにキャニスターおよび燃料タンクの蒸発燃料を内燃機関の吸気系へパージすることができる。また、燃料タンク内の蒸発燃料が走行中にパージされるため、駐車中など内燃機関が稼動していないときの燃料タンク内の蒸発燃料を低減してキャニスターを小型化することができる効果がある。
【００１２】
請求項２に記載した発明によれば、キャニスターに吸着されている蒸発燃料を内燃機関の吸気系にパージするパージモードに加えて、燃料タンク内の蒸発燃料を内燃機関の吸気系にパージするダイレクトパージモードを備えることで、内燃機関の稼働中に燃料タンク内に貯留された燃料の揮発しやすい成分をパージして、燃料の揮発しやすい成分を減少させ、駐車中など内燃機関が稼動していないときに発生する蒸発燃料を低減することができるため、キャニスターの大型化を抑制することができる効果がある。また、キャニスターを経由せずに、ダイレクトパージモードにより燃料タンク内の蒸発燃料を直接的に内燃機関の吸気系にパージすることができるため、パージモードでキャニスターを経由する場合の蒸発燃料の濃度変化をダイレクトパージでの蒸発燃料でならせるので、複雑な補正を行うことなしに燃料タンク内の蒸発燃料をパージすることができる効果がある。
又、温度センサにより検出された温度が、例えば内燃機関が安定燃焼となる所定の温度に達した場合に、パージモードを開始することで、キャニスターに貯留された蒸発燃料が内燃機関の吸気系にパージされ、その際、内燃機関の吸気系に供給される燃料が少ないほど酸素濃度が高くなるので、このパージ分だけインジェクタの燃料噴射量が減少制御されることとなる。そして、キャニスターに貯留された蒸発燃料が殆んどパージされて無くなり内燃機関の吸気系へのパージ量が低下すると排気中の酸素濃度が増加し、この酸素濃度が所定濃度を上回った場合にダイレクトパージモードが開始される。このダイレクトパージモードにより燃料タンク内の蒸発燃料が直接的に内燃機関の吸気系にパージされ、排気中の酸素濃度が低下される。その後、燃料タンクの蒸発燃料が殆んどパージされて無くなり内燃機関の吸気系へのパージ量が低下して、再度、排気中の酸素濃度が増加して所定濃度を上回ると、ダイレクトパージが完了したと判定されインジェクタの噴射量が増加されることとなる。したがって、温度センサおよびＯ２センサの検出結果に基づいてパージモードとダイレクトパージモードとを切替えることで、蒸発燃料を全てキャニスターを介してパージする場合と比較して複雑な制御を行うことなしにキャニスターおよび燃料タンクの蒸発燃料を内燃機関の吸気系へパージすることができる。また、燃料タンク内の蒸発燃料が走行中にパージされるため、駐車中など内燃機関が稼動していないときの燃料タンク内の蒸発燃料を低減してキャニスターを小型化することができる効果がある。
【００１３】
請求項３に記載した発明によれば、キャニスターに吸着されている蒸発燃料を内燃機関の吸気系にパージするパージモードに加えて、燃料タンク内の蒸発燃料を内燃機関の吸気系にパージするダイレクトパージモードを備えることで、内燃機関の稼働中に燃料タンク内に貯留された燃料の揮発しやすい成分をパージして、燃料の揮発しやすい成分を減少させ、駐車中など内燃機関が稼動していないときに発生する蒸発燃料を低減することができるため、キャニスターの大型化を抑制することができる効果がある。また、キャニスターを経由せずに、ダイレクトパージモードにより燃料タンク内の蒸発燃料を直接的に内燃機関の吸気系にパージすることができるため、パージモードでキャニスターを経由する場合の蒸発燃料の濃度変化をダイレクトパージでの蒸発燃料でならせるので、複雑な補正を行うことなしに燃料タンク内の蒸発燃料をパージすることができる効果がある。
又、大気開放通路から取り込まれる空気をチャージ通路を介して燃料タンクの気相部に供給することが可能となり、燃料タンク内の燃料の揮発しやすい成分をより積極的に蒸発させてパージすることが可能となるため、駐車中など内燃機関が稼動していないときに発生する蒸発燃料を低減して、更なるキャニスターの小型化を図ることが可能になる効果がある。
【００１４】
請求項４に記載した発明によれば、請求項１又は２の効果に加え、燃料タンクの蒸発燃料を、チャージ通路、ダイレクトパージ通路、および、パージ通路を介して内燃機関の吸気系に供給することができるため、通路長を短縮化することができるため、軽量化を図ることができる効果がある。
【００１５】
請求項５に記載した発明によれば、請求項１乃至４の何れか一項の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施形態における車両の蒸発燃料処理装置の概略構成図である。
【図２】上記蒸発燃料処理装置の制御部で実行される制御処理のフローチャートである。
【図３】上記蒸発燃料処理装置のパージモードおよびダイレクトパージモードとの実行タイミングを示すタイミングチャートである。
【図４】上記実施形態の変形例における図１に相当する概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、この発明の実施形態について図面を参照して説明する。
図１は、この実施形態の蒸発燃料処理装置１の概略構成を示している。この蒸発燃料処理装置１は、鞍乗り型車両である例えば自動二輪車に搭載され、この自動二輪車には走行用の内燃機関Ｅが搭載されている。内燃機関Ｅには、吸気系を構成するスロットルボディ（ＴＨＢ）２を経由してエアクリーナーボックス（ＡＣ）３から外気が導入される一方、燃料噴射装置であるインジェクタ４が取り付けられ、このインジェクタ４により内燃機関Ｅの燃焼室内に燃料が噴射される。
【００１８】
インジェクタ４には、ガソリン等の燃料を貯留する燃料タンク５から燃料を供給する燃料供給通路６の一端が接続される。また燃料供給通路６の他端は、燃料タンク５の内部に取り付けられた燃料ポンプ７に接続される。この燃料ポンプ７が駆動されると燃料タンク５内の液体燃料は、燃料供給通路６を介してインジェクタ４に向けて圧送される。
【００１９】
燃料タンク５の上部開口には、フューエルフィラーキャップ８が開閉可能に取り付けられ、このフューエルフィラーキャップ８には、蒸発した燃料である気相と蒸発していない燃料である液相とをラビリンス構造などにより分離する気液分離手段９が一体的に取り付けられている。この気液分離手段９は、例えば、環状に形成され、その蒸発燃料のみが導入される気相部には、チャージ通路１０の一端が接続される。このチャージ通路１０は、燃料タンク５と蒸発燃料を貯留するキャニスター１１との間を連通する通路であって、その途中には、所定圧で開弁する２方向弁１２が配置される。
【００２０】
キャニスター１１には、キャニスター１１とエアクリーナーボックス３とを連通し、エアクリーナーボックス３を介して大気開放される大気開放通路１３と、キャニスター１１に流入した液体燃料を排出するドレン（ＤＲＡＩＮ）通路Ｄと、キャニスター１１とスロットルボディ２とを連通するパージ通路１４とがそれぞれ接続される。パージ通路１４には、キャニスター１１とスロットルボディ２との連通状態を、制御部１８からの制御信号に従って開弁および閉弁するパージ制御弁１５が配置される。
【００２１】
キャニスター１１は、その内部に活性炭などの吸着材を有しており、チャージ通路１０を介して相対的に濃度の高い蒸発燃料が含まれる気体が導入されると、この気体に含まれる蒸発燃料を吸着材に吸着して貯留する一方、蒸発燃料の濃度が非常に低い例えば大気が内燃機関Ｅの始動に伴う吸気負圧によってエアクリーナーボックス３から導入されると、吸着材に吸着されている蒸発燃料を吐出する。
【００２２】
チャージ通路１０には、２方向弁１２よりも燃料タンク５側にダイレクトパージ通路１６の一端が分岐接続される。このダイレクトパージ通路１６の他端は、パージ通路１４のパージ制御弁１５よりもスロットルボディ２側に合流接続される。このダイレクトパージ通路１６の途中には、燃料タンク５とスロットルボディ２との連通状態を、制御部１８からの制御信号に従って開弁および閉弁するダイレクトパージ制御弁１７が配置される。
【００２３】
パージ制御弁１５とダイレクトパージ制御弁１７とは、それぞれ圧力制御用の制御弁であって、例えば、プレッシャーコントロール型のソレノイドバルブ等を用いることができる。なお、チャージ通路１０とパージ通路１４との間をバイパスするようにダイレクトパージ通路１６を設ける場合について説明したが、図１に破線で囲った部分をユニット化して一体的に形成してもよい。また、図１の破線で囲った部分は、燃料タンク５からキャニスター１１、燃料タンク５からスロットルボディ２、および、キャニスター１１からスロットルボディ２への連通が選択可能であれば上記構成に限られず、例えば三方弁を用いるようにしても良い。
【００２４】
制御部１８は、内燃機関Ｅの排気中の酸素濃度を検出するＯ２センサ１９と車速を検出する車速センサ２０とが接続され、これらＯ２センサ１９および車速センサ２０の検出結果がそれぞれ入力される。さらに、制御部１８には、上述したインジェクタ４が接続されており、制御部１８は、Ｏ２センサ１９の検出結果に基づいて酸素量が所定範囲となるようにインジェクタ４の噴射量をフィードバック制御する。
【００２５】
制御部１８は、内燃機関Ｅが稼動しているときに、ダイレクトパージ制御弁１７を閉状態にすると共にパージ制御弁１５を開状態にすることでキャニスター１１に貯留されている蒸発燃料をスロットルボディ２へパージするパージモードと、パージ制御弁１５を閉状態にするとともにダイレクトパージ制御弁１７を開状態にすることで燃料タンク５内の蒸発燃料をスロットルボディ２へ直接的にパージするダイレクトパージモードとをそれぞれ実行可能に構成される。
【００２６】
この実施形態の蒸発燃料処理装置１は、上述した構成を備えており、次に、この蒸発燃料処理装置１の制御部１８における制御処理について図２のフローチャートを参照しながら説明する。なお、イグニッションがＯＦＦの初期状態では、上述したパージ制御弁１５、および、ダイレクトパージ制御弁１７は閉状態とされる。
【００２７】
まず、内燃機関Ｅが稼動していない駐車状態（ＩＧ＿ＯＦＦ）からイグニッションがＯＮ（ＩＧ＿ＯＮ）されて内燃機関Ｅが始動されると（ステップＳ１１でＹｅｓ）、車速センサ２０により検出された車速が、内燃機関Ｅの安定燃焼を判定するために予め設定された所定の車速（閾値）よりも大きいか否かを判定する（ステップＳ１２）。この判定の結果、車速よりも大きいと判定された場合、すなわち車速が所定の車速に達している場合（ステップＳ１２でＹｅｓ）、キャニスター１１に貯留された蒸発燃料をスロットルボディ２へパージするべくパージ制御弁１５を開状態とするパージモードを実行（ＯＮ）する（ステップＳ１３）。なお、ダイレクトパージ制御弁１７は初期状態のまま閉状態とされる。
【００２８】
パージモードが開始されると、蒸発燃料が内燃機関Ｅの吸気に加わるため、空燃比が変化して排気に含まれる酸素濃度が変化するので、この酸素濃度が内燃機関Ｅの稼動に最適な範囲内となるように、パージを行っていないときの噴射量よりも蒸発燃料が吸気に加わる分インジェクタ４（ＩＮＪ）による燃料（液相）の噴射量が減少される（ステップＳ１４）。
【００２９】
次いで、Ｏ２センサ１９の検出結果に基づき酸素濃度が増加しているか（多いか）否かを判定する（ステップＳ１５）。より具体的には、Ｏ２センサ１９により検出された酸素濃度が予め設定された所定濃度（閾値）を上回ったか否かを判定する。ここで、パージによりキャニスター１１に貯留されている蒸発燃料の残量が少なくなると、内燃機関Ｅに供給される燃料が薄くなり、排気に含まれる酸素濃度が増加傾向となる。つまり、上記判定は、Ｏ２センサ１９の検出結果に基づいて、キャニスター１１に貯留されている蒸発燃料の残量が少なくなったことを判定している。なお、キャニスター１１からのパージ中に酸素濃度に応じてインジェクタ４の燃料噴射量を制御する設定となっている場合には酸素濃度の増加が頭打ちになるが、この場合は当該燃料噴射量の増加制御の程度によりキャニスター１１の蒸発燃料の残量を判定することができる。
【００３０】
上記判定により、酸素濃度が所定濃度を上回った場合、すなわち酸素濃度が増加したと判定された場合には（ステップＳ１５でＹｅｓ）、パージ制御弁１５を閉制御すると共にダイレクトパージ制御弁１７を開制御して、燃料タンク５内の蒸発燃料をキャニスター１１を経由することなしにスロットルボディ２へパージするダイレクトパージモードを開始（ＯＮ）する（ステップＳ１６）。このダイレクトパージモードの開始により、排気に含まれる酸素濃度が減少する。その後、燃料タンク５内の蒸発燃料が少なくなったことを判定するべく、再び、酸素濃度が増加したか否かを判定する（ステップＳ１７）。この判定の結果、酸素濃度が増加したと判定された場合には（ステップＳ１７でＹｅｓ）、インジェクタ４の噴射量をダイレクトパージの蒸発燃料の減少分だけ増加させて（ステップＳ１８）、Ｏ２センサ１９の検出結果に基づく通常の燃料噴射制御を行う。
【００３１】
つまり、内燃機関Ｅの稼働中は、常時、燃料タンク５内に発生した蒸発燃料をスロットルボディ２へパージさせる。そして、ＯＮ状態のイグニッションがＯＦＦされたか否かを判定して（ステップＳ１９）、イグニッションがＯＦＦになったと判定された場合には、内燃機関Ｅが停止状態となるので、燃料タンク５およびキャニスター１１の何れからのパージをも終了（パージＯＦＦ）させる（ステップＳ２０）。
【００３２】
次に、キャニスター１１における蒸発燃料の貯留量、燃料タンク５の蒸発燃料によるパージ量、および、インジェクタ４による噴射量の推移について図３および下記表を参照しながら説明する。なお、図３の横軸はそれぞれに共通な時間軸である。
【００３３】
まず、時刻ｔ１で内燃機関Ｅの稼動が停止されると、燃料タンク５内の蒸発燃料が増加して、所定圧力に達すると、チャージ通路１０の２方向弁１２が開弁されて、燃料タンク５内の蒸発燃料がキャニスター１１に導入される。これにより徐々にキャニスター１１における蒸発燃料の貯留量が増加し、イグニッションがＯＮされる直前の時刻ｔ２に至る。その後、時刻ｔ３でイグニッションがＯＮされて内燃機関Ｅが稼動されると、インジェクタ４による燃料噴射が開始されると共に、キャニスター１１からのパージ（パージモード）が開始される。この際、インジェクタ４の燃料噴射量は、パージ分だけ減少された比較的低い燃料噴射量とされる。
【００３４】
その後、キャニスター１１の貯留量がパージにより徐々に減少し、時刻ｔ４で排気中の酸素濃度が所定濃度よりも増加すると、キャニスター１１の蒸発燃料が殆んど無くなった状態であるので、時刻ｔ５で、燃料タンク５からのパージ（ダイレクトパージモード）が開始される。すると、燃料タンク５からの蒸発燃料が比較的急峻に立ち上がる。その後、燃料タンク５内の蒸発燃料に応じた所定時間が経過すると、燃料タンク５内の蒸発燃料が減少し始める。そして時刻ｔ６で、燃料タンク５内の蒸発燃料が殆んど無くなった状態となり排気中の酸素濃度が所定濃度よりも増加すると、酸素濃度の増加に応じてインジェクタ４の燃料噴射量が増加される。そして、時刻ｔ７では、ほぼインジェクタ４の燃料噴射のみで内燃機関Ｅが稼動される状態となる。なお、以下の表では、キャニスター１１の蒸発燃料が殆んど無くなった状態、および、燃料タンク５の蒸発燃料が殆んど無くなった状態を「空」と記載している。
【００３５】
【表１】
0005839817.tif 000002
【００３６】
したがって、上述した実施形態の蒸発燃料処理装置によれば、キャニスター１１に吸着されている蒸発燃料を内燃機関Ｅのスロットルボディ２にパージするパージモードに加えて、燃料タンク５内の蒸発燃料を内燃機関Ｅのスロットルボディ２にパージするダイレクトパージモードを備えることで、内燃機関Ｅの稼働中に燃料タンク５内に貯留された燃料の揮発しやすい成分をパージして、燃料タンク５内の燃料の揮発しやすい成分を減少させ、駐車中など内燃機関Ｅが稼動していないときに発生する蒸発燃料を低減することができるため、キャニスター１１の大型化を抑制することができる。
【００３７】
また、キャニスター１１を経由せずに、ダイレクトパージモードにより燃料タンク５内に貯留された蒸発燃料を直接的に内燃機関Ｅのスロットルボディ２にパージすることができるため、パージモードでキャニスター１１を経由する場合の蒸発燃料の濃度変化をダイレクトパージでの蒸発燃料でならせるので、複雑な補正を行うことなしに燃料タンク５内の蒸発燃料をパージすることができる。
【００３８】
さらに、車速センサ２０およびＯ２センサ１９の検出結果に基づいてパージモードとダイレクトパージモードとを切替えることで、蒸発燃料を全てキャニスター１１を介してパージする場合と比較して複雑な制御を行うことなしにキャニスター１１および燃料タンク５の蒸発燃料をスロットルボディ２へパージすることができる。
そして、燃料タンク５内の蒸発燃料が走行中にパージされるため、駐車中などに発生する燃料タンク５内の蒸発燃料を低減してキャニスター１１を小型化することができる。
【００３９】
また、燃料タンク５の蒸発燃料を、チャージ通路１０、ダイレクトパージ通路１６、および、パージ通路１４を介してスロットルボディ２に供給することができるため、パージ用の通路長を短縮化することができるため、軽量化を図ることができる。
【００４０】
なお、この発明は上述した実施形態の構成に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で設計変更可能である。
例えば、鞍乗り型電動車両は、車体を跨いで乗車可能な車両全般が含まれ、自動二輪車（原動機付自転車及びスクータ型車両を含む）のみならず、三輪の車両（前一輪かつ後二輪の他に、前二輪かつ後一輪の車両も含む）および四輪の車両も含まれる。
【００４１】
また、上述した実施形態では、チャージ通路１０にダイレクトパージ通路１６の一端が分岐接続される場合について説明したが、この構成に限られず、例えば、図４に示すように、ダイレクトパージ通路１６の一端を気液分離手段９の気相部に接続するようにしてもよい。このように構成することで、図４中矢印で示すように、大気開放通路１３から取り込まれる空気をチャージ通路１０を介して燃料タンク５の気相部に供給することが可能となり、燃料タンク５内の燃料の揮発しやすい成分をより積極的に蒸発させて、より多くの蒸発燃料をスロットルボディ２へパージすることが可能となるため、駐車中など内燃機関Ｅが稼動していないときに発生する蒸発燃料を低減して、更なるキャニスター１１の小型化を図ることが可能になる。
【００４２】
さらに、上述した実施形態では、車速センサ２０の検出結果に基づいて内燃機関Ｅの安定燃焼を判定する場合について説明したが、この構成に限られず、例えば、内燃機関Ｅを冷却する冷却液の温度を監視する温度センサ２１（図１、図４参照）の検出結果に基づいて、冷却液の温度が予め設定された所定温度に達した場合に、安定燃焼されていると判定するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００４３】
２  スロットルボディ（吸気系）
５  燃料タンク
４  インジェクタ
１１  キャニスター
１２  ２方向弁
１３  大気開放通路
１４  パージ通路
１５  パージ制御弁
１６  ダイレクトパージ通路
１７  ダイレクトパージ制御弁
１８  制御部
１９  Ｏ２センサ
２０  車速センサ
２１  温度センサ
【図１】
0005839817.tif 000003
【図２】
0005839817.tif 000004
【図３】
0005839817.tif 000005
【図４】
0005839817.tif 000006