(57)【要約】【課題】キャニスタに吸着された蒸発燃料の回収が完了した後に、燃料タンクの内圧が無駄に上昇したり、内燃機関への燃料供給に悪影響のない蒸発燃料処理装置を提供する。【解決手段】燃料タンク１と、蒸発燃料を吸着するキャニスタ２と、燃料ポンプ３から吐出される燃料Ｆの一部を導入して負圧を発生させるアスピレータ４とを備え、アスピレータ４の負圧を利用してキャニスタ２内に吸着されている蒸発燃料を燃料タンク１内へ回収する蒸発燃料処理装置である。そのうえで、キャニスタ２内の圧力を検知する負圧センサ７を有し、負圧センサ７の検知情報に基づいて蒸発燃料の回収完了を判定する。そして、蒸発燃料の回収完了が判定されると、アスピレータ４への燃料導入を停止することを特徴とする。回収完了は、負圧の安定、負圧が安定し始めるまでの時間、又は負圧が基準圧力へ到達したことをもって判定できる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料タンクと、該燃料タンクで発生する蒸発燃料を吸着するキャニスタと、前記燃料タンク内に設けられた燃料ポンプから吐出される燃料の一部を導入して負圧を発生させるアスピレータとを備え、前記アスピレータの負圧を利用して前記キャニスタ内に吸着されている蒸発燃料を前記燃料タンク内へ回収する蒸発燃料処理装置であって、
前記キャニスタ内の圧力を検知する圧力センサを有し、
前記圧力センサの検知情報に基づいて前記キャニスタ内からの蒸発燃料の回収完了を判定し、
蒸発燃料の回収完了が判定されると、前記アスピレータへの燃料導入を停止することを特徴とする、蒸発燃料処理装置。
【請求項２】
請求項１に記載の蒸発燃料処理装置であって、
前記燃料ポンプとアスピレータとが直接連通されており、
前記燃料ポンプから前記アスピレータへの燃料導入タイミングを制御する燃料導入制御弁を備え、
前記蒸発燃料の回収完了が判定されると、前記燃料導入制御弁が閉弁されることで、前記アスピレータへの燃料導入を停止することを特徴とする、蒸発燃料処理装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の蒸発燃料処理装置であって、
前記キャニスタ内の負圧が安定したことをもって、前記蒸発燃料の回収完了と判定することを特徴とする、蒸発燃料処理装置。
【請求項４】
請求項１または請求項２に記載の蒸発燃料処理装置であって、
前記キャニスタ内の負圧が安定し始める閾値に到達するまでの時間が、予め設定された基準時間以下となったことをもって、前記蒸発燃料の回収完了と判定することを特徴とする、蒸発燃料処理装置。
【請求項５】
請求項１または請求項２に記載の蒸発燃料処理装置であって、
前記キャニスタ内の負圧が、予め設定された基準圧力へ到達したことをもって、前記蒸発燃料の回収完了と判定することを特徴とする、蒸発燃料処理装置。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の蒸発燃料処理装置であって、
前記キャニスタ内の温度を検知する温度センサを有し、
前記圧力センサによる検知情報に加え、前記温度センサの検知情報にも基づいて前記蒸発燃料の回収完了を判定することを特徴とする、蒸発燃料処理装置。
【請求項７】
請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の蒸発燃料処理装置であって、
前記キャニスタ内にヒータが設けられており、
前記蒸発燃料を回収している間、前記ヒータが作動することを特徴とする、蒸発燃料処理装置。
【請求項８】
請求項１ないし請求項７のいずれかに記載の蒸発燃料処理装置であって、
前記圧力センサが、前記キャニスタ内の蒸発燃料を前記燃料タンクへ回収する回収通路上に設けられていることを特徴とする、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、燃料タンクと、該燃料タンクで発生する蒸発燃料を吸着するキャニスタと、燃料タンク内に設けられた燃料ポンプから吐出される燃料の一部を導入して負圧を発生させるアスピレータとを備え、アスピレータの負圧を利用してキャニスタ内に吸着されている蒸発燃料を燃料タンク内へ回収する蒸発燃料処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の蒸発燃料処理装置として、例えば下記特許文献１がある。特許文献１の蒸発燃料処理装置では、ジェットポンプ（アスピレータ）が、プレッシャレギュレータを介して燃料ポンプと間接的に連通されている。自動車の運転時に燃料ポンプが駆動すると、当該燃料ポンプから吐出される余剰燃料は、プレッシャレギュレータを介して燃料タンク内へリリーフされる。このとき、プレッシャレギュレータからリリーフされる余剰燃料をアスピレータに導入することで、負圧を発生させている。ここでのアスピレータは回収通路の途中に設けられており、回収通路の先端開口、すなわちキャニスタから回収される蒸発燃料及びアスピレータへ導入した余剰燃料の排出口は、燃料タンク内に貯留されている燃料中に液没している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−２３５６０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この種の蒸発燃料処理装置は、蒸発燃料の発生に伴う内圧上昇によって燃料タンクの破損を防止するものである。しかし特許文献１では、燃料ポンプが駆動して余剰燃料がリリーフされる限り、常にアスピレータが稼動し続けている。したがって、キャニスタに吸着されている蒸発燃料を回収し終えたとしても、アスピレータは稼動し続ける。しかも、アスピレータによって回収された蒸発燃料と余剰燃料は、燃料タンクの燃料内へ吐出される。これでは、蒸発燃料の回収完了後に燃料タンク内の燃料が無駄に泡立てられる（バブリング）ことになる。これにより、蒸発燃料の発生が促進され、燃料タンクの内圧が無駄に上昇してしまう。
【０００５】
また、特許文献１ではアスピレータがプレッシャレギュレータを介して燃料ポンプと連通されている。すなわち、アスピレータへはプレッシャレギュレータからの余剰燃料が導入される。これでは、アスピレータへの燃料導入量が不安定となるため、蒸発燃料の回収能力も安定しない。そこで、アスピレータと燃料ポンプとを直接連通することが考えられる。この場合、燃料ポンプからエンジンへ圧送供給される燃料の一部が、直接アスピレータへ導入されることになる。しかし、特許文献１のように蒸発燃料の回収が完了した後もアスピレータが稼動し続けると、必要以上の燃料をアスピレータへ導入することになるので、エンジンへの安定的な燃料供給に悪影響を及ぼすことがある。例えば、エンジンへの最大燃料供給量がアスピレータへの燃料導入量する分低減するので、エンジンにおいて多量の燃料が必要となるような運転状況において燃料供給不足を生じるおそれがある。
【０００６】
そこで、本発明は上記課題を解決するものであって、キャニスタに吸着された蒸発燃料の回収が完了した後に、燃料タンクの内圧が無駄に上昇したり、内燃機関への燃料供給に悪影響のない蒸発燃料処理装置を提供することを目的とする。
【０００７】
なお、特許文献１では、プレッシャレギュレータからの余剰燃料をアスピレータを介してリリーフしているので、任意のタイミングでアスピレータへの燃料導入を停止することは不可能である。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、燃料タンクと、該燃料タンクで発生する蒸発燃料（ベーパ）を吸着するキャニスタと、燃料タンク内に設けられた燃料ポンプから吐出される燃料の一部を導入して負圧を発生させるアスピレータとを備え、アスピレータの負圧を利用してキャニスタ内に吸着されている蒸発燃料を燃料タンク内へ回収する蒸発燃料処理装置である。当該蒸発燃料処理装置は、キャニスタ内の圧力を検知する圧力センサを有し、圧力センサの検知情報に基づいてキャニスタ内からの蒸発燃料の回収完了を判定する。そして、蒸発燃料の回収完了が判定されると、アスピレータへの燃料導入を停止することを特徴とする。これによれば、蒸発燃料の回収が完了した後は、アスピレータへの燃料導入が停止されるので、燃料タンク内へ無駄なガスや燃料が吐出されることがない。したがって、蒸発燃料を確実に回収しながらも、蒸発燃料の回収完了後には燃料タンク内の燃料が無駄にバブリングすることがなく、燃料タンクの無駄な内圧上昇を回避することができる。
【０００９】
蒸発燃料の回収が完了した後にアスピレータへの燃料導入を停止できる構成である限り、アスピレータは燃料ポンプと間接的に連通させてもよいが、燃料ポンプとアスピレータとは直接連通させることが好ましい。燃料ポンプとアスピレータとを直接連通することで、アスピレータへの燃料導入量や、これに伴い発生する負圧の程度すなわち蒸発燃料の回収能力等を安定させることができる。しかも、蒸発燃料の回収能力が安定することで、蒸発燃料の回収完了判定も正確に行うことができる。燃料ポンプとアスピレータとを直接連通させる場合、燃料ポンプからアスピレータへの燃料導入タイミングを制御する燃料導入制御弁を設けておく。そして、蒸発燃料の回収完了が判定されると、燃料導入制御弁を閉弁することで、アスピレータへの燃料導入を停止することができる。これによれば、蒸発燃料の回収完了後にアスピレータへ不必要に燃料が導入されることがなくなるので、内燃機関（エンジン）への燃料供給量へ悪影響を及ぼすことがない。
【００１０】
キャニスタ内は、常時はほぼ大気圧となっている。そして、アスピレータの稼動によってキャニスタ内に負圧が作用すると、吸着されていた蒸発燃料が脱離回収されることで、図４に示すように、キャニスタの内圧は経時的に低下していく。そして、キャニスタ内の蒸発燃料が可能な限り脱離回収されると、キャニスタの内圧は飽和（サチレート）し、安定する。このような特性を前提として、キャニスタ内の圧力検知情報に基づく回収完了判定手法としては、大きく分けて次の３つの手法が挙げられる。
【００１１】
第１の手法として、キャニスタ内の負圧が安定したことをもって蒸発燃料の回収完了と判定することができる。第２の手法として、キャニスタ内の負圧が安定し始める閾値に到達するまでの時間が、予め設定された基準時間以下となったことをもって、蒸発燃料の回収完了と判定することができる。第３の手法として、キャニスタ内の負圧が、予め設定された基準圧力へ到達したことをもって、蒸発燃料の回収完了と判定することができる。これら第１〜３のいずれの手法によっても、キャニスタ内の圧力変動を検知するだけで、的確に蒸発燃料の回収完了を判定することができる。また、第２，３の手法によれば、所定の基準値に到達すればその後は圧力が安定するとみなせるので、実際に圧力が安定したことを検知する必要は無く、回収完了を簡便に判定することができる。
【００１２】
なお、蒸発燃料がキャニスタ内から脱離回収される際、蒸発燃料の気化熱によってキャニスタ内は低下する特性がある。そして、蒸発燃料の回収が完了すると、キャニスタ内の温度低下も停止する。そこで、キャニスタ内の温度を検知する温度センサを設けて、圧力センサによる検知情報に加え、温度センサからの検知情報にも基づいて蒸発燃料の回収完了を判定することも好ましい。これによれば、圧力情報のみならず温度情報も判定要素とするので、判定精度を向上することができる。
【００１３】
ここで、キャニスタ内には吸着材が充填されており、蒸発燃料は正確には吸着材に吸着されている。当該吸着材は、温度が高いほど脱離効率が高い特性を有する。しかし、上述のように、蒸発燃料が脱離される際、その気化熱によって温度が低下する。そこで、キャニスタ内にヒータを設けて、蒸発燃料を回収している間ヒータを作動させることが好ましい。これによれば、脱離効率を向上することができる。したがって、蒸発燃料の回収時間を短縮でき、延いてはアスピレータの稼動時間も短縮できる。
【００１４】
圧力センサは、キャニスタに直接設けることもできるが、キャニスタ内の蒸発燃料を燃料タンクへ回収する回収通路上に設けることが好ましい。圧力センサをキャニスタへ直接設置すると、キャニスタの内部構造によっては圧力分布が部位によって異なる場合がある。一方、圧力センサを回収通路上に設けていれば、このような問題が無く、キャニスタの内圧を正確に検知できる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、キャニスタに吸着された蒸発燃料の回収が完了した後は、アスピレータへの燃料導入を停止することで、その後燃料タンクの内圧が無駄に上昇したり、内燃機関への燃料供給に悪影響を及ぼすことがない。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】実施例１〜３の蒸発燃料処理装置の概略構成を示す模式図である。
【図２】アスピレータの縦断面図である。
【図３】実施例１の制御フローである。
【図４】実施例１の判定手法を示す模式グラフである。
【図５】実施例２の制御フローである。
【図６】実施例２の判定手法を示す模式グラフである。
【図７】実施例３の制御フローである。
【図８】実施例３の判定手法を示す模式グラフである。
【図９】実施例４の蒸発燃料処理装置の概略構成を示す模式図である。
【図１０】蒸発燃料処理装置の変形例を示す模式図である。
【図１１】アスピレータの変形例を示す縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
（実施例１）
蒸発燃料処理装置は、図１に示すように、内部に燃料Ｆを貯留する燃料タンク１と、該燃料タンク１で発生する蒸発燃料を吸着するキャニスタ２と、燃料ポンプ３から吐出される燃料の一部を導入して負圧を発生させるアスピレータ４などを備える。
【００１８】
燃料タンク１は密閉タンクである。燃料ポンプ３は燃料タンク１内に配され、燃料供給通路１０を通して燃料Ｆをエンジン（図示せず）へ圧送する。キャニスタ２の内部には吸着材Ｃが充填されている。吸着材Ｃとしては、空気は通すが蒸発燃料を吸着・脱離可能な活性炭等を使用できる。キャニスタ２内には、当該キャニスタ２内（吸着材Ｃ）を加熱するヒータ５が設けられている。吸着材Ｃは、温度が高いほど特定成分（本発明では蒸発燃料）の吸着量が少なく、温度が低いほど特定成分の吸着量が多くなる特性を有する。したがって、吸着材Ｃに吸着されている蒸発燃料を脱離する際は、吸着材Ｃの温度はできるだけ高い方が好ましい。しかし、蒸発燃料が吸着材Ｃから脱離されるとき、その気化熱によって吸着材Ｃの温度は低下する。そこで、蒸発燃料脱離の際にヒータ５を作動させて吸着材Ｃを加熱することで、脱離効率を向上することができる。
【００１９】
燃料タンク１とキャニスタ２とは、吸着ベーパ通路１１を介して連通されている。吸着ベーパ通路１１上には、当該吸着ベーパ通路１１の連通状態と遮断状態とを切り替える開閉手段として、吸着ベーパ通路弁２１が設けられている。また、キャニスタ２には、その先端が大気開放された大気通路１２が連結されている。大気通路１２上にも、当該大気通路１２の連通状態と遮断状態とを切り替える開閉手段として、大気通路弁２２が設けられている。また、燃料タンク１には、当該燃料タンク１の内圧を検知する圧力センサ６が設けられている。
【００２０】
燃料供給通路１０には、分岐通路１３の一端が分岐状に連結されており、その他端にアスピレータ４が連結されている。すなわち、アスピレータ４は、燃料供給通路１０及び分岐通路１３を介して燃料ポンプ３と直接連通している。分岐通路１３上には、アスピレータ４への燃料導入と遮断とを切り替えてアスピレータ４への燃料導入タイミングを制御する燃料導入制御弁２３が設けられている。また、アスピレータ４には、キャニスタ２に至る回収通路１４も連結されている。回収通路１４上には、アスピレータ４からキャニスタ２への逆流を防ぐ逆止弁２４が設けられている。また、回収通路１４上には、キャニスタ２内の圧力を検知する負圧センサ７が設けられている。なお、負圧センサ７と圧力センサ６とは、便宜上名称を異ならせているが、実態は同様のセンサである。負圧センサ７が本願発明の圧力センサに相当する。
【００２１】
圧力センサ６及び負圧センサ７からの検知信号は、エンジン・コントロール・ユニット（ＥＣＵ）３０に入力される。ＥＣＵ３０は、中央処理装置（ＣＰＵ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）などを有する。ＲＯＭには、所定の制御プログラムが予め記憶されており、ＣＰＵが、当該制御プログラムやセンサ６，７からの検知信号等に基づいて、各構成要素を所定のタイミングで制御操作する。吸着ベーパ通路弁２１、大気通路弁２２、及び燃料導入制御弁２３は、それぞれＥＣＵ３０によって開閉タイミングが制御される電磁弁である。
【００２２】
アスピレータ４は、図２に示すように、ベンチュリ部４１とノズル部４５とから構成されている。ベンチュリ部４１は、絞り４２と、絞り４２の燃料流動方向上流側に設けられた先窄まり状の減圧室４３と、絞り４２の燃料流動方向下流側に設けられた末拡がり状のディフューザ部４４と、吸引ポート４１ｐとを備えている。減圧室４３、絞り４２、およびディフューザ部４４は、それぞれ同軸に形成されている。吸引ポート４１ｐは、減圧室４３に連通形成されている。吸引ポート４１ｐに、回収通路１４が連結される。ノズル部４５は、ベンチュリ部４１の上流側に接合されている。ノズル部４５は、アスピレータ４内に燃料を導入する導入ポート４５ｐと、導入された燃料を噴射するノズル本体４６とを備えている。導入ポート４５ｐに、分岐通路１３が連結される。ノズル本体４６は減圧室４３内に同軸収納されており、当該ノズル本体４６の噴射口４６ｐは絞り４２に臨んでいる。
【００２３】
燃料ポンプ３から吐出された燃料Ｆの一部は、燃料供給通路１０から分岐通路１３を通して燃料導入ポート４５ｐからアスピレータ４内へ導入される。すると、導入された燃料Ｆがノズル本体４６から噴射され、絞り４２及びディフューザ部４４の中央部を軸方向に高速で流動する。このとき、減圧室４３においては、ベンチュリ効果によって負圧が発生する。これにより、吸引ポート４１ｐおよび回収通路１４に吸引力が生じる。回収通路１４を通して吸引ポート４１ｐから吸引された気体（本発明ではキャニスタ２からの蒸発燃料及び空気）は、ノズル本体４６から噴射された燃料Ｆと共にディフューザ部４４から混合排出される。
【００２４】
次に、蒸発燃料処理装置による蒸発燃料の処理機構について説明する。なお、以下の説明において、各制御は全てＥＣＵ３０によって行われる。駐車中（オフ時）は、大気通路弁２２は開弁しているが、吸着ベーパ通路弁２１及び燃料導入制御弁２３は閉弁している。給油時には、吸着ベーパ通路弁２１が開弁される。また、外気温等によって燃温が上昇し、燃料タンク１の内圧が所定値（例えば５ｋＰａ）を超えたことを圧力センサ６によって検知された場合も、吸着ベーパ通路弁２１が開弁される。これに伴い、燃料タンク１内の蒸発燃料含有ガスが吸着ベーパ通路１１を通してキャニスタ２内に流入する。すると、キャニスタ２内の吸着材Ｃによって蒸発燃料が選択的に吸着捕捉される。残余の空気は吸着材Ｃを透過し、キャニスタ２から大気通路１２を通して大気中に放散される。これにより、大気汚染を回避しながら燃料タンク１が圧力開放され、燃料タンク１の破損が防止される。燃料タンク１の内圧が所定値（例えば大気圧）以下に低下したことが圧力センサ６によって検知されると、吸着ベーパ通路弁２１は再度閉弁される。
【００２５】
次に、車両走行中の蒸発燃料の処理機構について説明する。図３に示すように、エンジンが始動（燃料ポンプ３が稼動）されると、アスピレータ４も始動する。詳しくは、エンジンの始動に伴い、燃料導入制御弁２３が開弁される。すると、燃料ポンプ３から吐出された燃料Ｆの一部は、燃料供給通路１０から分岐通路１３を通してアスピレータ４へ導入される。これにより、アスピレータ４において負圧が発生し、回収通路１４を通してキャニスタ２内に負圧が作用する。なお、アスピレータ４の始動と共にヒータ５が作動する。また、燃料導入制御弁２３の開弁と同時に、大気通路弁２２は閉弁される。吸着ベーパ通路弁２１は閉弁したままである。したがって、燃料タンク１及びキャニスタ２内は閉鎖空間となっている。
【００２６】
アスピレータ４からの負圧がキャニスタ２内へ作用すると、キャニスタ２内（の吸着材Ｃ）に吸着されていた蒸発燃料が吸引脱離される。このとき、ヒータ５によって吸着材Ｃが加熱されていることで、蒸発燃料の脱離回収が促進される。蒸発燃料が脱離され始めると、閉鎖空間となっているキャニスタ２の内圧は、図４に示すように徐々に低下していく。脱離された蒸発燃料は、回収通路１４及びアスピレータ４を介して燃料タンク１内へ回収される。そして、キャニスタ２内から可能な限り蒸発燃料が脱離回収されると、キャニスタ２の内圧は飽和（サチレート）し、負圧状態で安定する。ここで、このようなキャニスタ２の内圧変化が、負圧センサ７によってモニタリングされている。そして、キャニスタ２の負圧が安定したことが負圧センサ７によって検知されると、蒸発燃料の回収が完了したと判定される。これにより、燃料導入制御弁２３が閉弁され、アスピレータ４が停止する（図３参照）。このように、本実施例１は、本発明の第１の回収完了判定手法に属する実施例である。なお、アスピレータ４の停止後でも、キャニスタ２及び回収通路１４内は負圧状態である。しかし、アスピレータ４からキャニスタ２への燃料Ｆの逆流は、逆止弁２４によって防がれる。
【００２７】
これによれば、蒸発燃料の回収が完了するまではアスピレータ４が作動しているので、蒸発燃料は確実に回収される。そのうえで、蒸発燃料の回収が完了した後はアスピレータ４が停止するので、燃料タンク１内の燃料Ｆが無駄にバブリングすることがない。これにより、蒸発燃料の回収完了後に燃料タンク１の無駄な内圧上昇を避けることができる。また、燃料ポンプ３からアスピレータ４への燃料導入も停止するので、エンジンへの燃料供給も安定する。なお、車両走行中にも外気温や燃料ポンプ３の駆動熱などによって燃温は上昇し得る。これに伴い、燃料タンク１の内圧が所定値以上に上昇したことが圧力センサ６によって検知されると、吸着ベーパ通路弁２１及び大気通路弁２２が開弁されて、燃料タンク１の圧力開放がされる。
【００２８】
（実施例２）
実施例１では、キャニスタ２内の負圧が安定したことを以って蒸発燃料の回収完了と判定していたが、図５，６に示す実施例２のように、キャニスタ２内の負圧が安定し始める閾値に到達するまでの時間に基づいて判定することもできる。実施例２は蒸発燃料の回収完了判定の変形例であって、蒸発燃料処理装置の基本構成や各弁の開閉タイミングは、実施例１と同様である。なお、実施例２は、本発明の第２の回収完了判定手法に属する実施例である。
【００２９】
本実施例の蒸発燃料処理装置では、燃料ポンプ３とアスピレータ４とが直接連通されているので、アスピレータ４への燃料導入量及びこれに基づき発生する負圧の程度は安定している。したがって、キャニスタ２の経時的な内圧変動は、アスピレータ４によって発生する負圧の程度、及びキャニスタ２の容量に応じた一定の挙動を示す。そこで実施例２では、キャニスタ２に蒸発燃料が吸着されていない状態においてキャニスタ２内へ負圧を作用させた場合（図６の破線）に、キャニスタ２の内圧が安定し始める閾値に到達するまでの基準時間Ｔｓが、ＥＣＵ３０へ予め記憶されている。
【００３０】
そのうえで、実施例１と同様に、エンジン始動に伴いアスピレータ４が作動した際のキャニスタ２内の負圧変動が負圧センサ７によってモニタリングされる。ここで実施例１と異なる点は、図５に示すように、キャニスタ２内の負圧が安定し始める閾値に到達するまでの時間が、ＥＣＵ３０によって計測される。このとき、キャニスタ２内に蒸発燃料が吸着されていると、図６の実線で示すようにキャニスタ２の内圧はゆっくり低下するので、閾値に到達するまでの時間Ｔ1は基準時間Ｔｓより長い。当該閾値に到達するまでの時間Ｔ1が基準時間Ｔｓより長いと、一旦大気通路弁２２が開弁される。すると、大気通路１２から大気が導入されることで、キャニスタ２の内圧が大気圧にリセットされる。キャニスタ２の内圧がリセットされると大気通弁２２が閉弁され、再度閉鎖空間となったキャニスタ２内から蒸発燃料が脱離され、キャニスタ２の内圧が徐々に低下していく。このとき、前回脱離の際に大部分の蒸発燃料が脱離回収されているので、キャニスタ２の内圧低下速度は速くなる。しかし、閾値に到達した時点Ｔ1において前回の脱離をリセットしているので、キャニスタ２内には蒸発燃料が僅かに残存している場合がある。その場合は、図６の一点鎖線で示すように、閾値に到達するまでの時間Ｔ2は、前回の時間Ｔ1よりは短いが、基準時間Ｔｓよりは長い。このような場合も、再度大気通路弁２２が一旦開弁されてキャニスタ２の内圧がリセットされる。これを複数回繰り返し、最終的に閾値に到達するまでの時間が基準時間Ｔｓ以下となったところで、蒸発燃料の回収が完了したと判定される。これにより、燃料導入制御弁２３が閉弁されてアスピレータ４が停止する。
【００３１】
（実施例３）
蒸発燃料の回収完了判定は、実施例１や実施例２のほかに、図７，８に示す実施例３のように、キャニスタ２内の負圧が、予め設定された基準圧力へ到達したことをもって判定することもできる。実施例３も蒸発燃料の回収完了判定の変形例であって、蒸発燃料処理装置の基本構成や各弁の開閉タイミングは、実施例１や実施例２と同様である。なお、実施例３は、本発明の第３の回収完了判定手法に属する実施例である。
【００３２】
実施例３でも、燃料ポンプ３とアスピレータ４とが直接連通されているので、アスピレータ４によって発生する負圧の程度、及びキャニスタ２の容量に応じて、キャニスタ２の飽和負圧（安定する負圧の程度）は一定である。そこで実施例３では、キャニスタ２内から可能な限り蒸発燃料が脱離された後に安定する飽和圧力が、基準圧力ＰｓとしてＥＣＵ３０へ予め記憶されている。
【００３３】
そして、実施例１や実施例２と同様に、エンジン始動に伴いアスピレータ４が作動した際のキャニスタ２内の負圧変動が負圧センサ７によってモニタリングされる。そのうえで実施例３では、図７、８に示すように、キャニスタ２内の負圧が基準圧力Ｐｓに到達したことが負圧センサ７によって検知されると、蒸発燃料の回収完了と判定される。これにより、燃料導入制御弁２３が閉弁されてアスピレータ４が停止する。
【００３４】
（実施例４）
本発明の蒸発燃料処理装置には、図９に示すように、キャニスタ２内の温度を検知する温度センサ８を設けることも好ましい。キャニスタ２内の吸着材Ｃは、蒸発燃料の脱離に伴い温度が低下する。したがって、キャニスタ２内に蒸発燃料が存在していると、蒸発燃料の脱離回収に伴いキャニスタ２内の温度は低下し続ける。一方、蒸発燃料の回収が完了すると、それ以上キャニスタ２内の温度は低下しない。そこで、キャニスタ２に温度センサ８を設けている。なお、温度センサ８からの検知情報もＥＣＵ３０へ入力される。蒸発燃料の回収中は、負圧センサ７によってキャニスタ２内の負圧をモニタリングしながら、温度センサ８によって温度変化もモニタリングする。そして、実施例１〜３のようにして負圧センサ７からの検知情報に基づいて蒸発燃料の回収完了を判定する際に、温度センサ８によってキャニスタ２内の温度低下が停止しているかも検知される。キャニスタ２の内圧が安定していても、温度低下が停止していなければ、温度低下が停止するまで回収が続行される。そして、キャニスタ２内の負圧が安定しており、且つ温度低下の停止も検知されたときに、蒸発燃料の回収が完了したと判定される。これによれば、圧力情報のみならず温度情報にも基づいて回収完了が判定されるので、判定精度が向上し、蒸発燃料の回収漏れを防ぐことができる。
【００３５】
なお、温度センサ８は、回収通路１４上に設けてもよい。但し、回収通路１４上に設ける場合は、できるだけキャニスタ２に近い位置、好ましくはキャニスタ２の直下に設けることが好ましい。また、キャニスタ２に温度センサ８を設ける場合も、できるだけ回収通路１４の連結部（回収通路ポート）近傍に設けることが好ましい。このような位置に設けることで、キャニスタ２内の温度を精度良く検知できる。
【００３６】
（変形例）
以上、本発明の代表的な実施例について説明したが、これに限定されることはなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。特に、蒸発燃料処理装置の構成は、本発明に必須の構成要素である燃料タンク、キャニスタ、及びアスピレータを備える基本的構成を有する限り、その他種々の構成要素を付加できる。
【００３７】
例えば図１０に示すように、複数種の混合ガス中から特定成分を優先的に濃縮分離する分離膜を使用することもできる。すなわち、図１０に示す変形例では、実施例１の基本構成に加えて、分離膜モジュール９を備えている。分離膜モジュール９は、密閉容器９ａと、当該密閉容器９ａ内を導入室９ｂと透過室９ｃとに区画するように配された分離膜９ｄとからなる。ここでの分離膜９ｄには、燃料成分に対する溶解拡散係数が高く、燃料成分は優先的に透過分離するが空気成分は透過し難い公知の分離膜を使用している。分離膜モジュール９の導入室９ｂには、燃料タンク１から延びる処理ベーパ通路１５が連結される。処理ベーパ通路１５上には、当該処理ベーパ通路１５の連通状態と遮断状態とを切り替える開閉手段として、処理ベーパ通路弁２５が設けられている。また、分離膜モジュール９の導入室９ｂには、分離膜９ｄを透過せずに残存する希釈ガスが流動していく希釈ガス通路１６の一端が連結されている。希釈ガス通路１６の他端は、キャニスタ２に連結されている。希釈ガス通路１６の中途部には、圧力調整弁２６が設けられている。圧力調整弁２６は、分離膜モジュール９からキャニスタ２へのガス流動のみを許容するチェック弁である。圧力調整弁２６は、分離膜モジュール９側から所定圧力のガス圧が作用することで開弁する。一方、分離膜モジュール９の透過室９ｃには、分離膜９ｄによって濃縮分離された濃縮ガスが流動していく濃縮ガス通路１７の一端が連結されている。濃縮ガス通路１７の他端は、回収通路１４に連結されている。濃縮ガス通路１７上には、分離膜モジュール９からアスピレータ４へのガス流動のみを許容する逆止弁２７が設けられている。
【００３８】
このような構成の蒸発燃料処理装置では、実施例１〜３のように蒸発燃料を処理する際、燃料導入制御弁２３と同時に、処理ベーパ通路弁２５が開弁される。これにより、アスピレータ４によってキャニスタ２から蒸発燃料を脱離回収している間に燃料タンク１において発生する蒸発燃料を含む蒸発燃料含有ガスが、処理ベーパ通路１５を通して分離膜モジュール９の導入室９ｂに導入される。すると、蒸発燃料含有ガス中の燃料成分が分離膜９ｄを優先的に透過分離することによって、透過室９ｃに濃縮ガスが精製される。このとき、透過室９ｃにもアスピレータ４からの負圧が作用しており、導入室９ｂと透過室９ｃには分離膜９ｄを介して差圧が生じているので、効率よく蒸発燃料が分離される。濃縮ガスは、濃縮ガス通路１７及び回収通路１４を通してアスピレータ４から燃料タンク１へ吐出回収される。一方、分離膜９ｄを透過せずに導入室９ｂに残存している、主として空気成分からなる希釈ガスは、希釈ガス通路１６を通してキャニスタ２へ導入される。これにより、キャニスタ２から蒸発燃料の脱離が促進される。このとき、キャニスタ２内は、圧力調整弁２６によって負圧状態が保たれる。その他は実施例１等と同様なので、同じ部材に同じ符号を付してその説明を省略する。
【００３９】
また、上記分離膜モジュール９を備える蒸発燃料処理装置において、キャニスタ２に温度センサ８を設けたうえで、実施例４のように、負圧センサ７による検知情報に加えて、温度センサ８からの検知情報にも基づいて蒸発燃料の回収完了を判定することもできる。
【００４０】
また、燃料導入制御弁２３は、分岐通路１３上のほかに、アスピレータ４へ設けることもできる。例えば図１１に示すように、アスピレータ４内に、ノズル本体４６からの燃料噴射タイミングを制御するニードル弁４７を設けることができる。詳しくは、ノズル部４５に弁設置ベース４８を接合したうえで、当該弁設置ベース４８の中央部に、ノズル本体４６を開閉するニードル弁４７を配すことができる。ニードル弁４７はピン状の部材であり、アスピレータ４の軸方向に沿って摺動可能となっている。ニードル弁４７と弁設置ベース４８との間には圧縮バネ４９が配されており、当該圧縮バネ４９によってニードル弁４７は閉弁方向へ常時付勢されている。また、弁設置ベース４８の周縁部には、電磁石５０がニードル弁４７を囲むように配されている。ＥＣＵ３０によって電磁石５０に通電されると、ニードル弁４７が開弁方向へ引き寄せられ、ノズル本体４６が開弁される。
【符号の説明】
【００４１】
１  燃料タンク
２  キャニスタ
３  燃料ポンプ
４  アスピレータ
５  ヒータ
６  圧力センサ
７  負圧センサ（圧力センサ）
８  温度センサ
９  分離膜モジュール
１１  吸着ベーパ通路
１２  大気通路
１３  分岐通路
１４  回収通路
１５  処理ベーパ通路
１６  希釈ガス通路
１７  濃縮ガス通路
Ｃ  吸着材
Ｆ  燃料
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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