(57)【要約】【課題】本発明は、内燃機関の蒸発燃料処理装置に関し、蒸発燃料を、分離ユニットで処理する機能と吸気通路に導いて処理する機能とを、内燃機関における空燃比の制御精度を悪化させることなく実現することを目的とする。【解決手段】燃料タンク１０の内部で発生した蒸発燃料を主キャニスタ１８に導く。主キャニスタのガス流入孔４９はサブキャニスタ５１を介して大気に通じる。主キャニスタ１８から流出するガスを高濃度用分離ユニット２２および中濃度用分離ユニット３６で順次処理する。前者で生成された高濃度ガスはジェットポンプ３４により燃料タンク１０に戻す。後者で生成された低濃度ガスは、パージ切り替え弁４６を切り替えることにより、主キャニスタ１８に還流させるか内燃機関の吸気通路に吸入させる。【選択図】        図１
2004346745.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
蒸発燃料を吸着することのできるキャニスタと、
燃料タンクの内部で発生した蒸発燃料を前記キャニスタに導くためのベーパ通路と、
前記キャニスタから流出するガスの供給を受ける分離室を有し、当該分離室に導かれたガスを、高濃度で蒸発燃料を含む高濃度ガスと、低濃度で蒸発燃料を含む低濃度ガスとに分離する分離ユニットと、
前記高濃度ガスを燃料タンクに戻す燃料処理機構と、
前記低濃度ガスが前記キャニスタに流入し、当該キャニスタが主として前記低濃度ガスによりパージされる低濃度ガスパージと、前記低濃度ガスが内燃機関の吸気通路に流入し、前記キャニスタが大気によりパージされる大気パージとを選択的に実現するパージ切り替え機構と、
前記パージ切り替え機構を制御するパージ制御手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関の蒸発燃料処理装置。
【請求項２】
前記内燃機関が、低濃度ガスのパージを受け得る状態であるか否かを判断する機関状態判断手段を備え、
前記パージ制御手段は、前記内燃機関が低濃度ガスのパージを受け得る状態にない場合は、前記大気パージの実現を禁止する大気パージ禁止手段を含むことを特徴とする請求項１記載の内燃機関の蒸発燃料処理装置。
【請求項３】
前記キャニスタの大気孔近傍の領域における燃料吸着状態を検知する大気孔近傍状態検知手段を備え、
前記パージ制御手段は、前記大気孔近傍の領域に燃料が吸着されている場合は、前記大気パージを実現する大気パージ実現手段を含むことを特徴とする請求項１記載の内燃機関の蒸発燃料処理装置。
【請求項４】
前記キャニスタから流出したガスを前記分離ユニットに供給するためのパージポンプと、
前記燃料タンクの内部における蒸発燃料の発生状態を検出するエバポ状態検出手段と、
前記キャニスタにおける燃料吸着状態を検知するキャニスタ状態検知手段と、
前記蒸発燃料の発生状態と前記キャニスタにおける燃料吸着状態とに基づいて、前記パージポンプを作動または停止させるパージポンプ制御手段と、
を備えることを特徴とする請求項１記載の内燃機関の蒸発燃料処理装置。
【請求項５】
前記パージ切り替え機構は、前記キャニスタが内燃機関の吸気通路と導通し、前記キャニスタが大気によりパージされ、その結果生じたパージガスが前記吸気通路に吸入されるエンジン負圧大気パージを実現する機能を有し、当該エンジン負圧大気パージと、前記低濃度ガスパージと、前記大気パージとの何れかを選択的に実現し、
前記キャニスタは、前記ベーパ通路を介して流入してくる蒸発燃料を主として吸着する主領域を備えると共に、前記エンジン負圧大気パージが実行されることにより生ずる大気の流れが、前記主領域を流通しないように構成されていることを特徴とする請求項１記載の内燃機関の蒸発燃料処理装置。
【請求項６】
前記パージ切り替え機構は、前記キャニスタが内燃機関の吸気通路と導通し、前記キャニスタが大気によりパージされ、その結果生じたパージガスが前記吸気通路に吸入されるエンジン負圧大気パージを実現する機能を有し、当該エンジン負圧大気パージと、前記低濃度ガスパージと、前記大気パージとの何れかを選択的に実現し、
前記キャニスタは、前記ベーパ通路を介して流入してくる蒸発燃料を主として吸着する主領域を備えると共に、前記エンジン負圧大気パージが実行されることにより生ずる大気の流れが、前記主領域を流通するように構成されており、
前記主領域における燃料吸着状態を検知する主領域状態検知手段を備え、
前記パージ制御手段は、前記主領域に燃料が吸着されていない場合に、前記エンジン負圧大気パージの実現を許可するエンジン負圧大気パージ許可手段を含むことを特徴とする請求項１記載の内燃機関の蒸発燃料処理装置。
【請求項７】
前記キャニスタを加熱するためのヒータと、
前記ヒータが発する熱量と、前記ヒータの温度との関係を検知する熱量温度関係検知手段と、
前記熱量と前記温度との関係に基づいて、前記キャニスタにおける燃料の吸着状態を判断するキャニスタ吸着状態判断手段と、
を備えることを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項記載の内燃機関の蒸発燃料処理装置。
【請求項８】
燃料タンク内の燃料量を検出する燃料量検出手段と、
前記燃料量が所定の判定値を超えて増加した場合に、前記キャニスタに燃料が吸着されたと判断するキャニスタ吸着状態判断手段と、
を備えることを特徴とする請求項１乃至７の何れか１項記載の内燃機関の蒸発燃料処理装置。
【請求項９】
前記キャニスタは、前記低濃度ガスパージの際に前記低濃度ガスが流通する主領域と、前記低濃度ガスが流通しない大気孔近傍の領域とを備え、
前記主領域を加熱するためのメインヒータと、
前記大気孔近傍の領域を加熱するためのサブヒータと、
前記主領域にガスが流通している場合にのみ前記メインヒータを発熱させると共に、前記大気孔近傍の領域にガスが流通している場合にのみ前記サブヒータを発熱させるヒータ制御手段と、
を備えることを特徴とする請求項１乃至８の何れか１項記載の内燃機関の蒸発燃料処理装置。
【請求項１０】
前記キャニスタから流出したガスを前記分離ユニットに供給するためのパージポンプと、
前記パージポンプの流量が、前記大気パージが実行されている場合に、前記低濃度ガスパージが実行されている場合に比して多量となるように、前記パージポンプを駆動するパージポンプ駆動手段と、
を備えることを特徴とする請求項１乃至９の何れか１項記載の内燃機関の蒸発燃料処理装置。
【請求項１１】
前記キャニスタから流出したガスを前記分離ユニットに供給するためのパージポンプと、
内燃機関の負荷を検出する負荷検出手段と、
前記大気パージの実行中に、前記内燃機関の負荷が大きいほど前記パージポンプの流量が多量となるように、当該パージポンプを駆動するパージポンプ駆動手段と、
を備えることを特徴とする請求項１乃至１０の何れか１項記載の内燃機関の蒸発燃料処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関の蒸発燃料処理装置に係り、特に、燃料タンク内で発生した蒸発燃料をキャニスタで吸着して大気に放出させることなく処理する蒸発燃料処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば特開平１０−２７４１０６号公報に開示されるように、燃料タンク内で生じた蒸発燃料を吸着するためのキャニスタを備える蒸発燃料処理装置が知られている。この装置は、キャニスタに吸着されている蒸発燃料を空気の流れによりパージさせる機構と、パージガス中の蒸発燃料を凝縮分離して、燃料濃度の高い高濃度ガスと、燃料濃度の低い低濃度ガスとに分離する分離ユニットとを備えている。
【０００３】
上記の如く生成された高濃度ガスは、凝縮ユニットにおいて凝縮・液化された後、液体燃料として燃料タンクに戻される。一方、分離ユニットにおいて生成された低濃度ガスは、キャニスタのガス流入孔に導かれ、そこからキャニスタの内部に供給される。このようにして供給される低濃度ガスは、キャニスタをパージさせるためのガスとして用いられる。以上説明した通り、上記従来の蒸発燃料処理装置によれば、低濃度ガスをキャニスタに循環させながら、分離ユニットでパージガスの凝縮分離を行うことにより、キャニスタに吸着された蒸発燃料を、大気に放出させることなく処理することができる。
【０００４】
更に、上述した公報には、キャニスタから流出するパージガスを、内燃機関の吸気通路に導くための通路を備えた装置が開示されている。この装置によれば、キャニスタに吸着されている蒸発燃料を、分離ユニットに導いて処理する他、内燃機関に吸い込んで処理することができる。このため、この装置によれば、高い自由度の下にキャニスタ内の蒸発燃料を処理することができる。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１０−２７４１０６号公報
【特許文献２】
特開平６−１４７０３７号公報
【特許文献３】
特開昭６２−２７９８２５号公報
【特許文献４】
特開平６３−２７０５２４号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の装置において、内燃機関の吸気通路には、キャニスタから流出したパージガスが直接吸入される。パージガス中の燃料濃度は、キャニスタにおける燃料の吸着状態により変化し、キャニスタに多量の燃料が吸着されている場合には、燃料濃度の高いパージガスが生成されることがある。
【０００７】
内燃機関の吸気通路にパージガスを流入させる場合は、パージガスの形で供給される燃料分が相殺されるように燃料噴射量を補正して、所望の空燃比を実現する必要が生ずる。この際、流入するパージガスの燃料濃度が高いほど、空燃比の制御精度は悪化し易く、空燃比に大きな荒れが生じ易くなる。この点、上記従来の装置は、キャニスタから流出したパージガスが吸気通路に供給される場合に、空燃比の制御精度を悪化させ易いという特性を有するものであった。
【０００８】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、蒸発燃料を分離ユニットに導いて処理する機能と、吸気通路に導いて処理する機能とを有し、かつ、内燃機関における空燃比の制御精度を悪化させることのない蒸発燃料処理装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、上記の目的を達成するため、蒸発燃料を吸着することのできるキャニスタと、
燃料タンクの内部で発生した蒸発燃料を前記キャニスタに導くためのベーパ通路と、
前記キャニスタから流出するガスの供給を受ける分離室を有し、当該分離室に導かれたガスを、高濃度で蒸発燃料を含む高濃度ガスと、低濃度で蒸発燃料を含む低濃度ガスとに分離する分離ユニットと、
前記高濃度ガスを燃料タンクに戻す燃料処理機構と、
前記低濃度ガスが前記キャニスタに流入し、当該キャニスタが主として前記低濃度ガスによりパージされる低濃度ガスパージと、前記低濃度ガスが内燃機関の吸気通路に流入し、前記キャニスタが大気によりパージされる大気パージとを選択的に実現するパージ切り替え機構と、
前記パージ切り替え機構を制御するパージ制御手段と、
を備えることを特徴とする。
【００１０】
また、第２の発明は、第１の発明において、
前記内燃機関が、低濃度ガスのパージを受け得る状態であるか否かを判断する機関状態判断手段を備え、
前記パージ制御手段は、前記内燃機関が低濃度ガスのパージを受け得る状態にない場合は、前記大気パージの実現を禁止する大気パージ禁止手段を含むことを特徴とする。
【００１１】
また、第３の発明は、第１の発明において、
前記キャニスタの大気孔近傍の領域における燃料吸着状態を検知する大気孔近傍状態検知手段を備え、
前記パージ制御手段は、前記大気孔近傍の領域に燃料が吸着されている場合は、前記大気パージを実現する大気パージ実現手段を含むことを特徴とする。
【００１２】
また、第４の発明は、第１の発明において、
前記キャニスタから流出したガスを前記分離ユニットに供給するためのパージポンプと、
前記燃料タンクの内部における蒸発燃料の発生状態を検出するエバポ状態検出手段と、
前記キャニスタにおける燃料吸着状態を検知するキャニスタ状態検知手段と、
前記蒸発燃料の発生状態と前記キャニスタにおける燃料吸着状態とに基づいて、前記パージポンプを作動または停止させるパージポンプ制御手段と、
を備えることを特徴とする。
【００１３】
また、第５の発明は、第１の発明において、
前記パージ切り替え機構は、前記キャニスタが内燃機関の吸気通路と導通し、前記キャニスタが大気によりパージされ、その結果生じたパージガスが前記吸気通路に吸入されるエンジン負圧大気パージを実現する機能を有し、当該エンジン負圧大気パージと、前記低濃度ガスパージと、前記大気パージとの何れかを選択的に実現し、
前記キャニスタは、前記ベーパ通路を介して流入してくる蒸発燃料を主として吸着する主領域を備えると共に、前記エンジン負圧大気パージが実行されることにより生ずる大気の流れが、前記主領域を流通しないように構成されていることを特徴とする。
【００１４】
また、第６の発明は、第１の発明において、
前記パージ切り替え機構は、前記キャニスタが内燃機関の吸気通路と導通し、前記キャニスタが大気によりパージされ、その結果生じたパージガスが前記吸気通路に吸入されるエンジン負圧大気パージを実現する機能を有し、当該エンジン負圧大気パージと、前記低濃度ガスパージと、前記大気パージとの何れかを選択的に実現し、
前記キャニスタは、前記ベーパ通路を介して流入してくる蒸発燃料を主として吸着する主領域を備えると共に、前記エンジン負圧大気パージが実行されることにより生ずる大気の流れが、前記主領域を流通するように構成されており、
前記主領域における燃料吸着状態を検知する主領域状態検知手段を備え、
前記パージ制御手段は、前記主領域に燃料が吸着されていない場合に、前記エンジン負圧大気パージの実現を許可するエンジン負圧大気パージ許可手段を含むことを特徴とする。
【００１５】
また、第７の発明は、第１乃至第６の何れかの発明において、
前記キャニスタを加熱するためのヒータと、
前記ヒータが発する熱量と、前記ヒータの温度との関係を検知する熱量温度関係検知手段と、
前記熱量と前記温度との関係に基づいて、前記キャニスタにおける燃料の吸着状態を判断するキャニスタ吸着状態判断手段と、
を備えることを特徴とする。
【００１６】
また、第８の発明は、第１乃至第７の発明の何れかにおいて、
燃料タンク内の燃料量を検出する燃料量検出手段と、
前記燃料量が所定の判定値を超えて増加した場合に、前記キャニスタに燃料が吸着されたと判断するキャニスタ吸着状態判断手段と、
を備えることを特徴とする。
【００１７】
また、第９の発明は、第１乃至第８の発明の何れかにおいて、
前記キャニスタは、前記低濃度ガスパージの際に前記低濃度ガスが流通する主領域と、前記低濃度ガスが流通しない大気孔近傍の領域とを備え、
前記主領域を加熱するためのメインヒータと、
前記大気孔近傍の領域を加熱するためのサブヒータと、
前記主領域にガスが流通している場合にのみ前記メインヒータを発熱させると共に、前記大気孔近傍の領域にガスが流通している場合にのみ前記サブヒータを発熱させるヒータ制御手段と、
を備えることを特徴とする。
【００１８】
また、第１０の発明は、第１乃至第９の発明の何れかにおいて、
前記キャニスタから流出したガスを前記分離ユニットに供給するためのパージポンプと、
前記パージポンプの流量が、前記大気パージが実行されている場合に、前記低濃度ガスパージが実行されている場合に比して多量となるように、前記パージポンプを駆動するパージポンプ駆動手段と、
を備えることを特徴とする。
【００１９】
また、第１１の発明は、第１乃至第１０の発明の何れかにおいて、
前記キャニスタから流出したガスを前記分離ユニットに供給するためのパージポンプと、
内燃機関の負荷を検出する負荷検出手段と、
前記大気パージの実行中に、前記内燃機関の負荷が大きいほど前記パージポンプの流量が多量となるように、当該パージポンプを駆動するパージポンプ駆動手段と、
を備えることを特徴とする。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照してこの発明の実施の形態について説明する。尚、各図において共通する要素には、同一の符号を付して重複する説明を省略する。
【００２１】
実施の形態１．
［システム構成の説明］
図１は、本発明の実施の形態１の蒸発燃料処理装置の構成を説明するための図である。図１に示すように、本実施形態の装置は燃料タンク１０を備えている。燃料タンク１０には、その内部で発生した蒸発燃料を外部に導出するためのベーパ通路１２が連通している。ベーパ通路１２は、パージ通路１４に接続されている。パージ通路１４は、その一端がパージポンプ１６に連通していると共に、その他端が主キャニスタ１８のガス流出孔１９に連通している。
【００２２】
主キャニスタ１８は、その内部に活性炭を有しており、ベーパ通路１２およびパージ通路１４を介して蒸発燃料を含むガスが流入してきた場合には、そのガス中の蒸発燃料を吸着することができる。主キャニスタ１８の内部には、活性炭を加熱するためのヒータ２０が配置されている。活性炭は、ヒータ２０で加熱されることにより、その加熱が行われない場合に比して、吸着燃料を放出し易い状態となる。
【００２３】
パージポンプ１６は、パージ通路１４を介して導かれるガスを吸入し、吐出口から圧送することができる。パージポンプ１６の吐出口には、高濃度用分離ユニット２２が連通している。高濃度用分離ユニット２２は、第１分離膜２４を備えていると共に、第１分離膜２４により隔絶されている低濃度室２６および高濃度室２８を備えている。上述したパージポンプ１６の吐出口は、より具体的には、低濃度室２６に連通している。一方、高濃度室２８には、高濃度ガス通路３０が連通している。
【００２４】
燃料タンク１０の内部には、燃料フィードポンプ３２と、ジェットポンプ３４とが配置されている。燃料フィードポンプ３２は、内燃機関（図示せず）に向けて燃料をフィードするためのポンプである。燃料フィードポンプ３２は、内燃機関において現実に消費される量に比して多量の燃料を吐出する。このようにして吐出された燃料のうち、過剰分は、ジェットポンプ３４を通過して燃料タンク１０の内部に還流される。
【００２５】
ジェットポンプ３４は、燃料フィードポンプ３２により吐出された燃料の過剰分が、その内部を流通する過程において、吸入口に負圧を生じさせ、その吸入口に供給されている流体を吸入して圧送するポンプである。図１に示すシステムにおいて、ジェットポンプ３４の吸入口には、上述した高濃度ガス通路３０が連通している。このため、ジェットポンプ３４によれば、高濃度ガス通路３０を介して、高濃度用分離ユニット２２の高濃度室２８内のガスを吸入し、吐出することができる。
【００２６】
高濃度用分離ユニット２２の上方には、中濃度用分離ユニット３６が配置されている。中濃度用分離ユニット３６は、第２分離膜３８を備えていると共に、第２分離膜３８により隔絶されている低濃度室４０および高濃度室４２を備えている。中濃度用分離ユニット３６の低濃度室４０は、連通路４４を介して、上述した高濃度用分離ユニット２２の低濃度室２６と連通している。
【００２７】
中濃度用分離ユニット３６の低濃度室４０には、調圧弁４５を介してパージ切り替え弁４６が連通している。調圧弁４５は、中濃度用分離ユニット３６からパージ切り替え弁４６に向けて流出する流体の流れのみを許容する一方向弁であり、その上流側の経路内に、つまり、パージポンプ１６から調圧弁４５に至る経路内に、所定の正圧を発生させるために設けられている。
【００２８】
パージ切り替え弁４６には、低濃度ガス通路４７とパージ通路４８とが連通している。低濃度ガス通路４７は、主キャニスタ１８のガス流入孔４９に連通している。一方、パージ通路４８は、図示しない内燃機関の吸気通路と導通している。パージ切り替え弁４６は、図示しないＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）に制御されることにより、調圧弁４５の出口を低濃度ガス通路４７に導通させる第１状態と、その出口をパージ通路４８に導通させる第２状態とを選択的に実現することのできる２方向の切り替え弁である。
【００２９】
低濃度ガス通路４７の、主キャニスタ１８側の端部の近傍には、逆止弁対５０が設けられている。逆止弁対５０は、主キャニスタ１８を含む系内の圧力が不当に高圧或いは低圧となるのを防ぐための機構であり、上記の系内から流出する向きのガスの流れを許容する逆止弁と、その系内へ向かうガスの流れを許容する逆止弁とで構成されている。逆止弁対５０は、サブキャニスタ５１を介して大気に連通している。サブキャニスタ５１の内部には、そこに吸着されている蒸発燃料の脱離を容易にすべくサブキャニスタ５１を加熱するためのサブヒータ５２が配置されている。
【００３０】
中濃度用分離ユニット３６の高濃度室４２には、循環ガス通路５４が連通している。循環ガス通路５４は、パージ通路１４に連通している。従って、循環ガス通路５４によれば、中濃度用分離ユニット３６の高濃度室４２と、パージポンプ１６の吸入口とを導通させることができる。
【００３１】
［図１に示す装置の基本動作］
図１に示す装置において、パージポンプ１６の停止中に燃料タンク１０の内部で蒸発燃料が多量に発生したり、或いは給油が行われたりすると、燃料タンク１０から流出した蒸発燃料を含むガスがガス流出孔１９から主キャニスタ１８内部に流入する。このガスは、主キャニスタ１８の内部を通過した後、ガス流入孔４９から流出し、更に、逆止弁対５０およびサブキャニスタ５１を通って大気に放出される。この際、ガス中に含まれる蒸発燃料の大部分は主キャニスタ１８に吸着され、主キャニスタ１８から吹き抜けた燃料はサブキャニスタ５１に吸着される。このため、図１に示す装置によれば、蒸発燃料が大気に放出されるのを有効に阻止することができる。
【００３２】
パージポンプ１６が作動すると、そこで生成された負圧が主キャニスタ１８に導かれる。このような負圧が、燃料を吸着している主キャニスタ１８に導かれると、蒸発燃料を含むガスがパージ通路１４へ流出する。パージポンプ１６により生成される負圧は、循環ガス通路５４を介して、中濃度用分離ユニット３６の高濃度室４２にも導かれる。このため、パージポンプ１６には、定常状態では、主キャニスタ１８から流出したガスと、循環ガス通路５４から供給される循環ガスとが吸引される。そして、この場合パージポンプ１６は、それらの混合ガスを、パージガスとして高濃度用分離ユニット２２の低濃度室２６に供給する。
【００３３】
パージポンプ１６が上記の如く作動している場合、ポンプ１６の吐出口から調圧弁４５までの系（高濃度用分離ユニット２２の低濃度室２６、および中濃度用分離ユニット３６の低濃度室４０を含む）にはポンプの吐出圧が作用する。一方、高濃度用分離ユニット２２の高濃度室２８にはジェットポンプ３４の作動に伴う負圧が導かれている。更に、中濃度用分離ユニット３６の高濃度室４２には、パージポンプ１６の発する負圧が導かれる。従って、この場合、高濃度用分離ユニット２２の第１分離膜２４の両側、および中濃度用分離ユニット３６の第２分離膜３８の両側には、何れも、低濃度室２６，４０側が高濃度室２８，４２側に比して高圧となるような差圧が発生する。
【００３４】
第１分離膜２４および第２分離膜３８は、ポリイミドなどの高分子材料で構成された薄膜であり、空気と燃料を含むガスに晒された場合に、膜に対する空気の溶解度と燃料の溶解度との違いにより、両者を分離する特性を示す。より具体的には、第１分離膜２４および第２分離膜３８は、一方の面に蒸発燃料を含むガスが導かれ、かつ、その面の側が高圧となるように膜の両側に差圧が与えられた場合に、膜の低圧側に蒸発燃料濃度の高められた凝縮ガスを通過させる特性を有している。
【００３５】
このため、パージポンプ１６の作動に伴って、高濃度用分離ユニット２２の低濃度室２６に混合ガスが流入し、かつ、第１分離膜２４の両側に低濃度室２６が高圧となるような差圧が発生すると、混合ガス中の蒸発燃料が高濃度室２８側に凝縮される。その結果、低濃度室２６内の混合ガスは流入時に比して燃料濃度の低いガス（以下、「中濃度ガス」と称す）となり、また、高濃度室２８内には、燃料濃度の高い高濃度ガスが生成される。
【００３６】
高濃度用分離ユニット２２の低濃度室２６から流出する中濃度ガスは、中濃度用分離ユニット３６の低濃度室４０に流入する。中濃度用分離ユニット３６の低濃度室４０に中濃度ガスが流入すると、第２分離膜３８により中濃度ガス中の蒸発燃料が凝縮され。その結果、中濃度ガスに比して濃度の高い循環ガスが高濃度室４２において生成され、一方、中濃度ガスに比して濃度の低い低濃度ガスが低濃度室４０において生成される。
【００３７】
中濃度用分離ユニット３６により生成された中濃度の循環ガスは、循環ガス通路５４を通ってパージポンプ１６の吸入口に供給される。本実施形態の装置では、キャニスタ出ガスの燃料濃度が１５％である場合に、定常状態では、循環ガスの燃料濃度が６５％程度となり、その結果、パージポンプ１６から吐出される混合ガス（パージガス）の燃料濃度が６０％程度となる。高濃度用分離ユニット２２は、６０％程度のパージガスが供給されると、そのパージガスを、燃料濃度が９５％以上の高濃度ガスと、燃料濃度が４０％程度の中濃度用ガスとに分離する。中濃度用分離ユニット３６は、燃料濃度が４０％程度の中濃度ガスの供給を受けると、その中濃度ガスを、燃料濃度が６５％程度の循環ガスと、燃料濃度が５％未満の低濃度ガスとに分離する。つまり、本実施形態の装置は、キャニスタ出ガスの燃料濃度が１５％程度である場合には、定常状態で、燃料濃度が９５％以上の高濃度ガスと、燃料濃度が５％未満の低濃度ガスとを生成することができる。
【００３８】
高濃度用分離ユニット２２において生成された高濃度ガスは、ジェットポンプ３４に吸入される。ジェットポンプ３４は、空気濃度が５％程度であれば、その空気が燃料中に溶け込む程度に高濃度ガスを圧縮することができる。このため、本実施形態の構成によれば、高濃度用分離ユニット２２により生成された高濃度ガスを、液体燃料として燃料タンク１０の内部に戻すことができる。
【００３９】
中濃度用分離ユニット３６で生成された低濃度ガスは、パージ切り替え弁４６が第１状態を実現している場合は、低濃度ガス通路４７を通って主キャニスタ１８に戻される。この場合、低濃度ガスによる主キャニスタ１８のパージ（低濃度ガスパージ）が行われる。
【００４０】
一方、上記の低濃度ガスは、パージ切り替え弁４６が第２状態を実現している場合は、内燃機関の吸気通路に吸入される。低濃度ガスが吸気通路に吸入されると、主キャニスタ１８を含む系内のガスが不足する状態となり、その不足分を補うように、サブキャニスタ５１に大気が流入する。サブキャニスタ５１から流入した大気は、サブキャニスタ５１をパージし、その後主キャニスタ１８をパージした後、パージポンプ１６によって高濃度用分離ユニット２２に圧送される。その結果、サブキャニスタ５１の大気によるパージ（大気パージ）が実行される。そして、この場合は、大気パージに伴うパージガス中から蒸発燃料成分を分離除去した後の低濃度ガスが内燃機関の吸気通路に供給される。
【００４１】
［実施の形態１における制御の考え方］
既述した通り、本実施形態の装置は、パージ切り替え弁４６の状態を切り替えることにより、低濃度ガスパージと大気パージの何れかを選択的に実現することができる。そして、大気パージの実行中は、蒸発燃料を含むガスを吸気通路に吸入させて処理することとしている。
【００４２】
内燃機関においては、吸気通路に吸入されるガス中の燃料濃度が薄いほど、容易に良好な空燃比制御精度を得ることができる。本実施形態の装置は、大気パージの実行中に、主キャニスタ１８から流出してきたパージガスそのものを吸気通路に吸入させるのではなく、パージガスを２つの分離ユニット２２，３６で処理した後の低濃度ガスを吸気通路に吸入させることとしている。この点、本実施形態の装置は、内燃機関における空燃比の制御精度を良好に維持するうえで優れた特性を有している。
【００４３】
しかしながら、本実施形態の装置においても、内燃機関の吸気通路に闇雲に低濃度ガスを吸入させたのでは、内燃機関の運転状態が不安定になったり、或いは、内燃機関における空燃比の制御精度が悪化したりする事態が生じ得る。このため、内燃機関の状態を常に安定に維持するうえでは、吸気通路への低濃度ガスの供給は、つまり、そのような供給を必然的に伴う大気パージの実行は、内燃機関の状態が不安定にならないような場合に限って行われることが望ましい。そこで、本実施形態では、内燃機関が、吸気通路に供給される低濃度ガスを処理できる状態にあるか否かを判断し、その処理が可能であると判断できる場合にのみ、大気パージの実行を許可することとした。
【００４４】
また、図１に示す装置において、蒸発燃料の大気放出を十分に抑制するためには、サブキャニスタ５１の内部を十分に清浄化しておくことが重要である。この装置において、主キャニスタ１８は、大気パージによっても低濃度ガスパージによっても清浄化することができる。しかしながら、サブキャニスタ５１については、低濃度ガスパージによって清浄化することはできず、大気パージによってのみその清浄化が可能である。そこで、本実施形態では、サブキャニスタ５１の燃料吸着状態を検出して、そこに燃料が吸着されていると判断される場合には、優先的に大気パージを行うこととした。
【００４５】
また、図１に示す装置において、主キャニスタ１８に燃料が吸着されていない場合は、主キャニスタ１８を清浄化する目的でのパージは行う必要がない。同様に、サブキャニスタ５１に燃料が吸着されていない場合は、サブキャニスタ５１を清浄化する目的でのパージは行う必要がない。図１に示す装置においては、主キャニスタ１８やサブキャニスタ５１を清浄化する必要がない状況下でも、燃料タンク１０から蒸発燃料が流出しているような場合には、その蒸発燃料を処理する点において、パージを実行する実益が存在する。しかしながら、そのような状況下で、かつ、蒸発燃料の発生も認められないような場合は、パージを行う実益が何ら存在しないため、パージポンプ１６を止めてシステムを停止させることが望ましい。そこで、本実施形態では、主キャニスタ１８やサブキャニスタ５１における燃料の吸着状態に加えて、燃料タンク１０の内部における蒸発燃料の発生状況をも検出することとし、それらの検出結果から、パージを実行する実益が存在しないと判断できる場合には、消費エネルギの低減のためシステムを停止させることとした。
【００４６】
［実施の形態１の装置における制御の具体的内容］
図２は、実施の形態１の装置において実現されるパージのモードと、内燃機関等の状態との関係を示す図である。図２に示す関係は、上述した考え方に従って決定されたものである。ここでは、▲１▼主キャニスタ１８に燃料が吸着されているか、▲２▼サブキャニスタ５１に燃料が吸着されているか、▲３▼内燃機関は低濃度ガスを処理可能な状態であるか、および▲４▼燃料タンク１０の内部で蒸発燃料が発生しているか、の４つ因子に基づいて、実現すべきモードが決められている。
【００４７】
具体的には、主キャニスタ１８の吸着燃料が「有り」、かつ、サブキャニスタ５１の吸着燃料が「有り」の場合は、内燃機関の状態に応じて、以下のようにモードが選択される。
すなわち、内燃機関が「処理可」である場合は「大気パージ」が選択される。この場合、主キャニスタ１８およびサブキャニスタ５１の双方を大気により清浄化することができ、かつ、内燃機関の状態を不安定化させることなく、低濃度ガスを吸気通路に吸入させて処理することができる。
一方、内燃機関が「処理不可」である場合は、「低濃度ガスパージ」が選択される。この場合、サブキャニスタ５１を清浄化することはできないものの、内燃機関の状態が不安定化するのを有効に防ぐことができる。
【００４８】
主キャニスタ１８の吸着燃料が「有り」、かつ、サブキャニスタ５１の吸着燃料が「無し」の場合は、以下のようにモードが決定される。
ここでは、内燃機関が「処理可」であれば、「大気パージ」か「低濃度ガスパージ」の何れかが選択される。サブキャニスタ５１に燃料が吸着されていない状況下では、必ずしも大気パージを行う必要はない。しかし、大気パージによれば、低濃度ガスパージに比して、主キャニスタ１８を効率的に清浄化させることができる。このため、このような状況下でも大気パージを実行する実益は存在する。一方、内燃機関の空燃比制御を簡単化するうえでは、大気パージより低濃度ガスパージの方が好ましい。このため、低濃度ガスパージについても、ここで実行する実益が認められる。本実施形態において、このような状況下では、何れの利益を優先するかにより大気パージおよび低濃度ガスパージの何れかが実行すべきモードとして選択される。
一方、内燃機関が「処理不可」であれば、「低濃度ガスパージ」が選択される。この場合、内燃機関を不安定化させることなく、主キャニスタ１８を清浄化することができる。
【００４９】
主キャニスタ１８の吸着燃料が「無し」、かつ、サブキャニスタ５１の吸着燃料が「有り」の場合は、内燃機関の状態、および蒸発燃料の発生状況に応じて、以下のようにモードが選択される。
すなわち、内燃機関が「処理可」である場合は「大気パージ」が選択される。この場合、サブキャニスタ５１を大気により清浄化することができ、かつ、内燃機関を不安定化させることなく、低濃度ガスを吸気通路に吸入させて処理することができる。
内燃機関が「処理不可」である場合は、更に、蒸発燃料の発生状況に応じて場合分けがなされる。そして、蒸発燃料が発生している場合は「低濃度ガスパージ」が選択され、一方、蒸発燃料が発生していない場合はパージポンプ１６が止められ、システムが停止状態とされる。前者の場合には、サブキャニスタ５１を清浄化することはできないが、新たに発生する蒸発燃料を低濃度ガスパージで処理することができ、主キャニスタ１８の燃料吸着量の増加を防ぐことができる。また、後者の場合は、実益のないパージ処理を止めて、消費エネルギの低減を図ることができる。
【００５０】
主キャニスタ１８の吸着燃料が「無し」、かつ、サブキャニスタ５１の吸着燃料が「無し」の場合は、内燃機関の状態、および蒸発燃料の発生状況に応じて、以下のようにモードが選択される。
すなわち、内燃機関が「処理可」である場合は、更に蒸発燃料の発生状況が判断され、蒸発燃料の発生が認められる場合は「大気パージ」または「低濃度ガスパージ」が、何れの利益を優先すべきかに基づいて選択される。この場合、新たに発生する蒸発燃料を適切に処理して、主キャニスタ１８の吸着燃料が増えるのを防ぐことができる。また、蒸発燃料の発生が認められない場合は、実益のないパージ処理を止めるため、システムが停止状態とされる。
内燃機関が「処理不可」である場合は、蒸発燃料の発生が認められれば、主キャニスタ１８の吸着燃料が増えるのを防ぐべく、「低濃度ガスパージ」が選択される。一方、蒸発燃料の発生が認められない場合は、実益のないパージ処理を止めるべく、システムが停止状態とされる。
【００５１】
図３は、本実施形態において、パージ切り替え弁４６を制御するＥＣＵが実行する制御ルーチンのフローチャートである。
図３に示すルーチンでは、先ず、主キャニスタ１８における燃料の吸着状態が検出される（ステップ１００）。
以下、図４および図５を参照して、主キャニスタ１８の燃料吸着状態を検出するための手法について説明する。
【００５２】
図４は、本実施形態において、ＥＣＵが、主キャニスタ１８の燃料吸着状態を判定すべく実行する第１のルーチンのフローチャートを示す。
既述した通り、本実施形態において、主キャニスタ１８には、ヒータ２０が内蔵されている。ヒータ２０は、例えばＰＴＣ（Ｐｏｓｉｔｉｖｅ  Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ  Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ  Ｔｈｅｒｍｉｓｔｏｒ）ヒータのように、温度を自己管理することのできるもの、或いは、インピーダンス制御などにより温度管理をすることのできるもので構成されている。ＥＣＵは、ヒータ２０の温度が常に一定温度となるように、ヒータ２０に対して電力を供給する。この場合、ヒータ２０に供給される電力は、ヒータ２０の周囲で消費される熱量を表すこととなる。主キャニスタ１８の内部において、ヒータ２０の周囲で消費される電力は、主キャニスタ１８内で吸着燃料の気化が起きるか否かにより大きく変化する。つまり、その電力は、主キャニスタ１８内に吸着燃料が存在しているか否かに応じて大きく変化する。このため、ＥＣＵは、ヒータ２０に供給している電力が、所定の判定値を超えているか否かを判断することにより、主キャニスタ１８の内部に吸着燃料が有るか否かを判定することができる。
【００５３】
図４に示すルーチンでは、先ず、ヒータ２０に供給されている電力が検出される（ステップ１０２）。
次に、主キャニスタ１８を取り巻く外気の温度（気温）が検出される（ステップ１０４）。
この気温は、例えば、内燃機関に組み込まれている吸気温センサなどにより検出することができる。
【００５４】
図４に示すルーチンでは、次に、主キャニスタ１８の内部に吸着燃料が存在するか否かを判定するため、ヒータ２０に対する供給電力と比較される判定値が設定される（ステップ１０６）。
ヒータ２０への供給電力とその温度との関係は、主キャニスタ１８内部における燃料の吸着状態により変化する他、主キャニスタ１８の周囲の気温にも大きく影響される。より具体的には、上記の供給電力は、燃料の吸着状態が同じであっても、気温が高い場合には少量となり、気温が低い場合には多量となる。ＥＣＵは、主キャニスタ１８の内部に吸着燃料が存在するか否かを判断するための供給電力の境界値を、気温との関係で定めたマップを記憶している。本ステップ１０６では、そのマップに従って判定値が設定される。
【００５５】
次に、上記ステップ１０２において検出されたヒータ電力が、上記ステップ１０６において設定された判定値以上であるか否かが判別される（ステップ１０８）。
その結果、ヒータ電力≧判定値の関係が成立すると判別される場合は、主キャニスタ１８の内部に吸着燃料が存在していると判断することができる。図４に示すルーチンでは、この場合、吸着燃料「有り」を表すためのフラグ処理が行われた後（ステップ１１０）、今回の処理サイクルが終了される。
一方、上記ステップ１０８において、ヒータ電力≧判定値の関係が成立しないと判別される場合は、主キャニスタ１８の内部に吸着燃料が存在していないと判断することができる。図４に示すルーチンでは、この場合、吸着燃料「無し」を表すためのフラグ処理が行われた後（ステップ１１２）、今回の処理サイクルが終了される。
【００５６】
以上説明した通り、図４に示すルーチンによれば、主キャニスタ１８が備えるヒータ２０に対して電力が供給されている状況下では、電力供給量とヒータ温度との関係に基づき、主キャニスタ１８内に吸着燃料が存在するか否かを表すフラグを処理することができる。従って、ＥＣＵは、そのフラグの状態を見ることにより、主キャニスタ１８における燃料の吸着状態を判断することができる。
【００５７】
図５は、本実施形態において、ＥＣＵが、主キャニスタ１８の燃料吸着状態を判定すべく実行する第２のルーチンのフローチャートを示す。このルーチンは、給油が実行されたか否かを基礎として主キャニスタ１８の燃料吸着状態を判断するものであり、車両の駐車中（イグニッションスイッチＯＦＦ中）をも含めて、所定の間隔で繰り返し起動される。
【００５８】
図５に示すルーチンでは、先ず、燃料タンク１０内の燃料量を検出する燃料センサの出力に基づいて、前回の処理サイクル時から今回の処理サイクル時までに生じた燃料の増加量ΔＶが算出される（ステップ１１４）。
次に、その増加量ΔＶが、所定の判定値α以上であるか否かが判別される（ステップ１１６）。
所定値αは、給油時における燃料の増加速度を想定して設定された判定値である。このため、ΔＶ≧αが成立すると判別された場合は、給油が実行されている蓋然性が高いと判断することができる。一方、その条件が成立しない場合は、給油が実行されていないと判断することができる。
【００５９】
上記ステップ１１６において、ΔＶ≧αが成立しないと判別された場合は、増加量ΔＶの積算値ΣΔＶがクリアされる（ステップ１１８）。
ΔＶ≧αの条件は、給油が実行されない限り、ある程度の期間にわたって継続的に成立することはない。このため、本ステップ１１８の処理によれば、給油が実行されていない期間中に、積算値ΣΔＶを、実質的にゼロとしておくことができる。
【００６０】
上記ステップ１１６において、ΔＶ≧αが成立すると判別された場合は、増加量ΔＶの積算値ΣΔＶが、所定の判定値βに達しているか否かが判別される（ステップ１２０）。
積算値ΣΔＶは、給油の開始後に処理サイクル毎に検出された増加量ΔＶを積算した値であり、ほぼ給油量そのものに相当する。主キャニスタ１８には、蒸発燃料を含むガスが給油量と等しい量だけ流入するため、ある程度の給油量が発生した場合は、つまり、積算値ΣΔＶがある程度の量となった場合は、主キャニスタ１８が吸着燃料「有り」の状態になったと判断することができる。判定値βは、その判断をするための既定値（例えば１０リットル相当値）である。従って、積算値ΣΔＶが判定値βに達した場合は、少なくともその時点では、主キャニスタ１８が吸着燃料「有り」の状態になっていると判断することができる。
【００６１】
図５に示すルーチンでは、上記ステップ１２０においてΣΔＶ≧βが成立しないと判別された場合は、以後、何ら処理が進められることなく今回の処理サイクルが終了される。一方、その条件が成立すると判別された場合は、吸着燃料「有り」を表すためのフラグ処理が実行され（ステップ１２２）、その後、積算値ΣΔＶのクリア処理（ステップ１１８）が実行される。
【００６２】
以上説明した通り、図５に示すルーチンによれば、給油の実行に伴って主キャニスタ１８に蒸発燃料が吸着された場合に、その現象を検知して、主キャニスタ１８の燃料吸着状態を表すフラグを処理することができる。既述した図４に示すルーチンでは、ヒータ２０に対して電力が供給されない状況下、つまり、給油時のように車両が駐車している状況下では、主キャニスタ１８の燃料吸着状態をフラグに反映させることはできない。本実施形態において、ＥＣＵは、図４に示すルーチンと図５に示すルーチンを併せて実行することにより、主キャニスタ１８の燃料吸着状態を精度良くフラグに反映させることができる。
【００６３】
図３に示すルーチン中、上記ステップ１００において、ＥＣＵは、図４に示すルーチン、および図５に示すルーチンにより処理されたフラグの状態を見ることで、主キャニスタ１８の燃料吸着状態を検出する。この処理が終わると、ＥＣＵは、次に、サブキャニスタ５１の燃料吸着状態を検出する（ステップ１２４）。
【００６４】
ＥＣＵは、主キャニスタ１８を対象とする場合と同様の手法で、サブキャニスタ５１の燃料吸着状態を検出する。すなわち、ＥＣＵは、サブキャニスタ５１に内蔵されているサブヒータ５２を対象として図４に示すルーチンと同様のルーチンを実行することにより、サブキャニスタ５１が吸着燃料「有り」の状態であるのか、吸着燃料「無し」の状態であるのかを表すフラグを処理する。また、ＥＣＵは、図５に示すルーチンと同様のルーチンを実行することにより、給油の実行が認められた場合に、そのフラグを吸着燃料「有り」の状態とする。
【００６５】
ＥＣＵは、更に、サブキャニスタ５１の燃料吸着状態を、大気パージの実行積算時間に基づいて判断することもできる。図６は、その手法でサブキャニスタ５１の燃料吸着状態を判断するためにＥＣＵが実行するルーチンのフローチャートを示す。
【００６６】
図６に示すルーチンでは、先ず、大気パージの実行時間の積算値（Σ大気パージ時間）をクリアすべき条件が成立したか否かが判別される（ステップ１２６）。
この条件は、サブキャニスタ５１に蒸発燃料が流入する状況が生じた場合、或いは、車両の始動時などにおいてその成立が判定される。具体的には、給油の実行時、内燃機関の停止時、或いは内燃機関の始動時などにその条件の成立が判定される。
【００６７】
上記ステップ１２６において、Σ大気パージ時間のクリア条件が成立したと判別された場合は、Σ大気パージ時間がクリアされた後（ステップ１２８）、今回の処理サイクルが終了される。上記の処理によれば、ＥＣＵは、サブキャニスタ５１に蒸発燃料が流入した後、或いは車両が始動した後に実行された大気パージの積算時間をΣ大気パージ時間として計数することができる。
【００６８】
上記ステップ１２６において、Σ大気パージ時間のクリア条件が成立していないと判別された場合は、現時点で大気パージが実行されているか否かが判別される（ステップ１３０）。
【００６９】
その結果、大気パージが実行されていないと判別された場合は、以後速やかに今回の処理サイクルが終了される。一方、大気パージが実行されていると判別された場合は、Σ大気パージ時間が更新され（ステップ１３２）、更に、更新後のΣ大気パージ時間が判定値γ以上であるか否かが判別される（ステップ１３４）。
【００７０】
上記の判定値γは、サブキャニスタ５１を清浄化するために必要な大気パージの実行時間に相当する値である。従って、Σ大気パージ時間≧γが成立しないと判別された場合は、未だサブキャニスタ５１が清浄化されていないと判断することができる。図６に示すルーチンでは、この場合、以後何ら処理が実行されることなく今回の処理サイクルが終了される。一方、Σ大気パージ時間≧γが成立すると判別された場合は、サブキャニスタ５１が既に清浄化されていると判断することができる。この場合、ＥＣＵは、サブキャニスタ５１の状態を表すフラグを吸着燃料「無し」の状態とした後（ステップ１３６）、ステップ１２８においてΣ大気パージ時間をクリアする。
【００７１】
以上説明した通り、ＥＣＵは、サブヒータ５２に対する供給電力とその温度との関係に基づいて、或いは、給油が実行されたか否かに基づいて、更には、大気パージの実行積算時間（Σ大気パージ時間）に基づいて、サブキャニスタ５１の燃料吸着状態を表すフラグを処理することができる。そして、図３に示すルーチン中、上記ステップ１２４では、そのフラグの状態を見ることで、サブキャニスタ５１の燃料吸着状態を検出することができる。
【００７２】
図３に示すルーチンでは、次に、燃料タンク１０の内部における蒸発燃料の発生状態が検出される（ステップ１３８）。
蒸発燃料の発生状態は、例えば、燃料温度やタンク内圧、或いは、ベーパ通路１２の内部における燃料濃度などに基づいて、公知の手法により推定することができる。
【００７３】
次に、内燃機関の状態が検出される（ステップ１４０）。
ここでは、特に、吸気通路への低濃度ガスの流入に対する内燃機関の耐性を判断するためのいくつかの項目が検出される。より具体的には、本ステップ１４０では、以下のような項目に関する検出が行われる。
▲１▼内燃機関が運転中か
▲２▼内燃機関において空燃比フィードバック制御が実行されているか
▲３▼フューエルカットが実行されていないか
▲４▼一定量以上の燃料噴射量（パージ分を減量補正しても、なおインジェクタの最低燃料噴射量以上の燃料噴射量が残るような燃料噴射量）が確保されているか
▲５▼内燃機関において均質運転が行われているか（成層運転が実行されていないか）
【００７４】
内燃機関の停止中は、吸気通路に低濃度ガスを流入させても、そのガス中の蒸発燃料を内燃機関において処理することはできない。このため、上記▲１▼の条件が成立しない場合は、内燃機関が「処理不可」の状態にあると判断できる。空燃比フィードバック制御の停止中やフューエルカット中に吸気通路に蒸発燃料が供給されれば排気空燃比が目標空燃比から大きく外れてエミッション特性が悪化する。このため、上記▲２▼または▲３▼の条件が成立しない場合も、内燃機関が「処理不可」の状態にあると判断できる。更に、十分な燃料噴射量が確保されていなければ、パージ分を相殺する噴射量補正が実行できない。このため、上記条件▲４▼が成立しない場合も、内燃機関は「処理不可」の状態にあると判断するべきである。そして、吸気通路に低濃度ガスが供給されれば、内燃機関には燃料を含むガスが吸入されるため、その場合は筒内で適正な成層燃焼を実現することは困難である。このため、上記条件▲５▼が成立しない場合も、内燃機関は「処理不可」の状態にあると判断するべきである。これに対して、上述した▲１▼乃至▲５▼の条件が全て成立する場合は、吸気通路に低濃度ガスが流入しても、内燃機関が安定した状態を維持し、また、エミッション特性も良好に維持されると判断できる。従って、その場合は、内燃機関が「処理可」の状態にあると判断することができる。
【００７５】
図３に示すルーチンでは、次に、パージモードの決定処理が行われる（ステップ１４２）。
既述した通り、本実施形態の装置では、主キャニスタ１８の燃料吸着状態、サブキャニスタ５１の燃料吸着状態、内燃機関の状態、および蒸発燃料の発生状態に応じて、図２に示すように、低濃度ガスパージ、大気パージ、或いはシステム停止の何れかのモードが選択される。ＥＣＵには、図２に示すモード選択を可能とするための機能が搭載されている。本ステップ１４２では、その機能を用いて、実現すべきモードが選択される。
【００７６】
ＥＣＵは、以後、選択したモードを実現するための制御を実行して、今回の処理サイクルを終了させる（ステップ１４４）。
ここでは、具体的には、低濃度ガスパージが選択された場合には、パージポンプ１６を作動させ、かつ、パージ切り替え弁４６を第１状態とする処理が実行される。また、大気パージが選択された場合は、パージポンプ１６を作動させ、かつ、パージ切り替え弁４６を第２状態とする処理が実行される。そして、システムの停止が選択された場合は、パージポンプ１６を停止させる処理が実行される。
【００７７】
以上説明した通り、本実施形態のシステムによれば、主キャニスタ１８またはサブキャニスタ５１に吸着されている蒸発燃料を内燃機関の吸気通路に吸入させる際には、２つの分離ユニット２２，３６で処理された後の低濃度ガスを吸気通路に吸入させることができる。また、このシステムによれば、低濃度ガスは、内燃機関がその低濃度ガスを処理できる場合に限って吸気通路に吸入される。このため、本実施形態のシステムによれば、低濃度ガスが吸気通路に供給されることにより、内燃機関の状態が不安定になったり、或いは、内燃機関のエミッション特性が悪化したりするのを有効に防ぐことができる。
【００７８】
更に、本実施形態のシステムによれば、サブキャニスタ５１の吸着燃料が「有り」の場合には、優先的に大気パージを選択することができる。このため、このシステムによれば、サブキャニスタ５１を速やかに清浄な状態とすることができ、蒸発燃料の大気への吹き抜けを有効に防ぐことができる。
【００７９】
加えて、本実施形態のシステムによれば、主キャニスタ１８およびサブキャニスタ５１に、パージするべき燃料が吸着されておらず、かつ、燃料タンク１０からもパージするべき蒸発燃料が流出していない場合には、パージポンプ１６を止めて、パージ処理が無駄に実行されるのを防ぐことができる。このため、本実施形態のシステムによれば、無駄なエネルギ消費の発生を防ぐことができる。
【００８０】
ところで、上述した実施の形態１においては、主キャニスタ１８とサブキャニスタ５１とが別部品とされているが、これらは一体化することも可能である。
図７は、主キャニスタ１８と、逆止弁対５０と、サブキャニスタ５１とを一体化した場合の構成例を説明するための図である。すなわち、図７に示す構成は、主キャニスタ１８、逆止弁対５０、およびサブキャニスタ５１に代えて、キャニスタ６０を備えている。キャニスタ６０は、パージ通路１４に連通するガス流出孔６２、低濃度ガス通路４７に連通するガス流入孔６４、および大気を導入するための大気孔６６を備えている。キャニスタ６０の内部には、その内部の領域を主領域６８とバッファ領域７０とに区分する仕切板７２が配置されている。また、主領域６８の内部には、そこに充填されている活性炭を加熱するためのヒータ７４が設けられ、一方、バッファ領域７０の内部には、そこに充填されている活性炭を加熱するためのサブヒータ７６が設けられている。
【００８１】
主領域６８は、燃料タンク１０から流入してくる蒸発燃料を吸着するための主たる領域であり、ガス流出孔６２の近傍領域およびガス流入孔６４の近傍領域を含むように形成されている。一方、バッファ領域７０は、蒸発燃料の大気への吹き抜けを防ぐための領域であり、大気孔６６の近傍領域を含むように形成されている。キャニスタ６０の主領域６８およびヒータ７４は、図１における主キャニスタ１８およびヒータ２０と全く同様に機能する。また、キャニスタ６０のバッファ領域７０およびサブヒータ７６は、図１におけるサブキャニスタ５１およびサブヒータ５２と全く同様に機能する。このため、図７に示す構成によっても、実施の形態１の場合と同様の効果をそのまま達成することができる。
【００８２】
また、上述した実施の形態１においては、逆止弁対５０の大気側にサブキャニスタ５１を配置することとしているが、サブキャニスタ５１は省略することとしてもよい。この場合、キャニスタ１８のガス流入孔４９が大気孔としても機能することとなり、その近傍の領域の燃料吸着状態を検出したうえで、その領域の清浄化が必要である場合に大気パージを優先することとすれば、実施の形態１のシステムとほぼ同様の機能を実現することができる。
【００８３】
また、上述した実施の形態１においては、ヒータ２０の温度を一定としたうえでヒータ２０への供給電力に基づいてキャニスタ１８の燃料吸着状態を判断することとしているが、その判断の手法はこれに限定されるものではない。例えば、ヒータ２０への供給電力を一定として、ヒータ２０の温度に基づいて燃料吸着状態を判断することとしてもよい。つまり、キャニスタ１８の燃料吸着状態は、ヒータ２０が発生するべき熱量と、ヒータ２０の現実の温度との関係に基づいて判断すればよい。
【００８４】
尚、上述した実施の形態１の構成（図１に示す構成）においては、主キャニスタ１８とサブキャニスタ５１とが前記第１の発明における「キャニスタ」に、図１に示す構成からサブキャニスタ５１を省いた構成においては、主キャニスタ１８が前記第１の発明における「キャニスタ」に、また、上記図７に示す構成においては、キャニスタ６０が前記第１の発明における「キャニスタ」に、それぞれ相当している。
また、上述した実施の形態１においては、高濃度用分離ユニット２２および低濃度用分離ユニット３６が前記第１の発明における「分離ユニット」に、高濃度ガス通路３０およびジェットポンプ３４が前記第１の発明における「燃料処理機構」に、パージ切り替え弁４６が前記第１の発明における「パージ切り替え機構」に、ＥＣＵが前記第１の発明における「パージ制御手段」に、それぞれ相当している。
また、上述した実施の形態１においては、ＥＣＵが、上記ステップ１４０の処理を実行することにより前記第２の発明における「機関状態判断手段」が、上記ステップ１４２および１４４の処理を実行することにより前記第２の発明における「大気パージ禁止手段」が、それぞれ実現されている。
また、上述した実施の形態１においては、ＥＣＵが、上記ステップ１２４の処理を実行することにより前記第３の発明における「大気孔近傍状態検知手段」が、上記ステップ１４２および１４４の処理を実行することにより前記第３の発明における「大気パージ実現手段」が、それぞれ実現されている。
また、上述した実施の形態１においては、ＥＣＵが、上記ステップ１３８の処理を実行することにより前記第４の発明における「エバポ状態検出手段」が、上記ステップ１００および１２４の処理を実行することにより前記第４の発明における「キャニスタ状態検知手段」が、上記ステップ１４２および１４４の処理を実行することにより前記第４の発明における「パージポンプ制御手段」が、それぞれ実現されている。
また、上述した実施の形態１においては、ＥＣＵが、ヒータ２０の温度を一定に保ちつつ上記ステップ１０２の処理を実行することにより前記第７の発明における「熱量温度関係検知手段」が、上記ステップ１０８の処理を実行することにより前記第７の発明における「キャニスタ吸着状態判断手段」が、それぞれ実現されている。
また、上述した実施の形態１においては、燃料タンク１０内の燃料量を検出する燃料センサが前記第８の発明における「燃料量検出手段」に相当していると共に、ＥＣＵが、上記ステップ１１４〜１２２の処理を実行することにより前記第８の発明における「キャニスタ吸着状態判断手段」が実現されている。
【００８５】
実施の形態２．
次に、図８および図９を参照して、本発明の実施の形態２について説明する。
図８は、本発明の実施の形態２の蒸発燃料処理装置の構成を説明するための図である。図８に示す構成は、燃料タンク１０に通じるベーパ通路１２が、低濃度ガス通路４７を介して、ガス流入孔４９側において主キャニスタ１８と連通している点、並びに、逆止弁対５０およびサブキャニスタ５１がパージ通路１４を介してガス流出孔１９側において主キャニスタ１８に連通している点を除き、図１に示す構成と同様である。尚、図８において、上記図１に示す構成要素と同一の要素については、同一の符号を付してその説明を省略または簡略する。
【００８６】
本実施形態の装置において、パージポンプ１６の停止中に、燃料タンク１０の内部で蒸発燃料が多量に発生した場合、或いは給油が行われた場合は、蒸発燃料を含むガスが、ガス流入孔４９側から主キャニスタ１８に流入する。この際、主キャニスタ１８の内部には、ガス流入孔４９からガス流出孔１９へ向かうガスの流れが発生し、ガス流出孔１９から流出したガスは、逆止弁対５０およびサブキャニスタ５１を通って大気に放出される。燃料タンク１０から流出したガスが上記の経路を辿って流れる過程では、そのガスが大気に放出される以前に、ガス中に含まれる蒸発燃料は、主キャニスタ１８或いはサブキャニスタ５１により捕獲される。このため、本実施形態の装置によっても、実施の形態１の装置と同様に、蒸発燃料の多量発生時や給油時に蒸発燃料が大気に放出されるのを有効に防ぐことができる。
【００８７】
本実施形態の装置において、パージポンプ１６が作動すると、そこで生成された負圧が主キャニスタ１８およびサブキャニスタ５１に導かれる。パージ切り替え弁４６が第１状態とされており、低濃度ガスが主キャニスタ４９に還流できる場合には、上記の負圧が生ずることにより、主キャニスタ１８を通過したガスがパージ通路１４に流出する。この場合、主キャニスタ１８は、実施の形態１の場合と同様に低濃度ガスによりパージされる。そして、主キャニスタ１８内の吸着燃料は、高濃度に凝縮されて燃料タンク１０に戻されることにより処理される。
【００８８】
パージ切り替え弁４６が第２状態とされている場合は、主キャニスタ１８への低濃度ガスの還流が阻止される。この場合、パージポンプ１６が負圧を発生しても主キャニスタ１８からパージ通路１４へ向かう実質的なガスの流れは発生せず、パージポンプ１６には、サブキャニスタ５１から取り込まれた大気を含むガスが吸入される。この際、サブキャニスタ５１内の吸着燃料は、大気によりパージされ、２つの分離ユニット２２，３６により高濃度ガスと低濃度ガスに分離される。このようにして生成された高濃度ガスは、燃料タンク１０に戻されることにより処理され、一方、低濃度ガスは、内燃機関の吸気通路に吸入されることにより処理される。
【００８９】
［実施の形態２における制御の概要］
本実施形態の装置は、パージ切り替え弁４６が第２状態とされることにより、サブキャニスタ５２の大気パージを実現することができる。この際、内燃機関の吸気通路には、燃料濃度の低い低濃度ガスが供給される。つまり、本実施形態の装置も、実施の形態１の場合と同様に、内燃機関の吸気通路には、燃料濃度の高いパージガスそのものではなく、燃料濃度の下げられた低濃度ガスのみを吸入させることができる。特に、本実施形態の装置では、サブキャニスタ５２のパージのみに用いられたさほど燃料濃度の高くないパージガスを更に２つの分離ユニット２２，３６で処理することにより得られた低濃度ガスを吸気通路に吸入させることとしている。このため、本実施形態の装置によれば、大気パージの実行に伴って内燃機関が被る負担を、実施の形態１の場合に比して更に小さくすることができる。
【００９０】
また、本実施形態の装置も、実施の形態１の場合と同様に、内燃機関が低濃度ガスを処理し得る場合に限って大気パージを行うこととしている。このため、本実施形態の装置によれば、実施の形態１の装置と同様に、大気パージの実行に伴って内燃機関の状態が不安定になったり、或いはエミッション特性が悪化したりするのを有効に防止することができる。
【００９１】
本実施形態の装置では、大気パージを行うことで主キャニスタ１８を清浄化することはできない。反対に、この装置では、低濃度ガスパージを行うことによりサブキャニスタ５１を清浄化することはできない。これらの事情に鑑みて、本実施形態の装置では、主キャニスタ１８およびサブキャニスタ５１の燃料吸着状態を検出して、前者にのみ燃料が吸着されている場合には、低濃度ガスパージを優先的に実行し、一方、後者にのみ燃料が吸着されている場合には、大気パージを優先的に行うこととしている。このため、本実施形態の装置によれば、主キャニスタ１８およびサブキャニスタ５１の双方を、効率的に清浄化することができる。
【００９２】
本実施形態の装置において、主キャニスタ１８にもサブキャニスタ５１にも燃料が吸着されていない場合は、それらを清浄化する目的でパージ処理を行う必要はない。このような場合でも、燃料タンク１０から蒸発燃料が流出しているような場合には、その蒸発燃料を処理する点において、低濃度ガスパージを実行する実益が存在する。しかしながら、上記の状況下で蒸発燃料も発生していないような場合には、パージ処理を行う実益が何ら存在しない。そこで、本実施形態では、主キャニスタ１８およびサブキャニスタ５１の燃料吸着状態に加えて、燃料タンク１０の内部における蒸発燃料の発生状況をも検出し、それらの検出結果から、パージを実行する実益が存在しないと判断できる場合には、システムの作動を停止させることとした。このため、本実施形態の装置によれば、蒸発燃料の処理能力を損なうことなく無駄なエネルギ消費を省くことができる。
【００９３】
［実施の形態２の装置における制御の具体的内容］
図９は、実施の形態２の装置において実現されるパージのモードと、内燃機関等の状態との関係を示す図である。図９に示す関係は、上記の概要において説明した通り、▲１▼主キャニスタ１８に燃料が吸着されているか、▲２▼サブキャニスタ５１に燃料が吸着されているか、▲３▼内燃機関は低濃度ガスを処理可能な状態であるか、および▲４▼燃料タンク１０の内部で蒸発燃料が発生しているか、の４つ因子に基づいて定められている。
【００９４】
具体的には、主キャニスタ１８の吸着燃料が「有り」、かつ、サブキャニスタ５１の吸着燃料が「有り」の場合は、内燃機関の状態に応じて、以下のようにモードが選択される。
すなわち、内燃機関が「処理可」である場合は、サブキャニスタ５１のパージを優先させるべきか、或いは主キャニスタ１８のパージを優先させるべきかに応じて、「大気パージ」か「低濃度ガスパージ」の何れかが選択される。何れのパージを優先させるかは、予め定めて置いた規則に従って決定するものとする。
内燃機関が「処理不可」である場合は、「低濃度ガスパージ」が選択される。この場合、サブキャニスタ５１を清浄化することはできないものの、内燃機関の状態が不安定になるのを防ぎつつ、主キャニスタ１８をパージすることができる。
【００９５】
主キャニスタ１８の吸着燃料が「有り」、かつ、サブキャニスタ５１の吸着燃料が「無し」の場合は、以下のようにモードが決定される。
本実施形態の装置では、サブキャニスタ５１に燃料が吸着されていない場合は、大気パージを行う実益が存在しない。このため、上記の条件下では、内燃機関が「処理可」であるか「処理不可」であるかに関わらず、「低濃度ガスパージ」が選択される。その結果、本実施形態の装置では、主キャニスタ１８のパージが効率的に行われることとなる。
【００９６】
主キャニスタ１８の吸着燃料が「無し」、かつ、サブキャニスタ５１の吸着燃料が「有り」の場合は、内燃機関の状態、および蒸発燃料の発生状況に応じて、以下のようにモードが選択される。
すなわち、内燃機関が「処理可」である場合は「大気パージ」が選択される。この場合、サブキャニスタ５１を大気により清浄化することができ、かつ、内燃機関を不安定化させることなく、低濃度ガスを吸気通路に吸入させて処理することができる。
内燃機関が「処理不可」である場合は、更に、蒸発燃料の発生状況に応じて場合分けがなされる。そして、蒸発燃料が発生している場合は「低濃度ガスパージ」が選択され、一方、蒸発燃料が発生していない場合はパージポンプ１６が止められ、システムが停止状態とされる。前者の場合には、サブキャニスタ５１を清浄化することはできないが、新たに発生する蒸発燃料を低濃度ガスパージで処理することができ、主キャニスタ１８の燃料吸着量の増加を防ぐことができる。また、後者の場合は、実益のないパージ処理を止めて、消費エネルギの低減を図ることができる。
【００９７】
主キャニスタ１８の吸着燃料が「無し」、かつ、サブキャニスタ５１の吸着燃料が「無し」の場合は、蒸発燃料の発生状況に応じて、以下のようにモードが選択される。
すなわち、この場合は、内燃機関が「処理可」であるか「処理不可」であるかに関わらず、蒸発燃料の発生が認められれば、主キャニスタ１８の吸着燃料が増えるのを防ぐべく、「低濃度ガスパージ」が選択される。一方、蒸発燃料の発生が認められない場合は、実益のないパージ処理を止めるべく、システムが停止状態とされる。
【００９８】
本実施形態において、ＥＣＵは、上述した図３に示すルーチンと同様の手順で蒸発燃料処理装置を制御する。但し、本実施形態では、ＥＣＵに、図９に示すモード選択を可能とするための機能が搭載されており、図３に示すステップ１４２では、その機能を用いて実現すべきモードが選択される。その結果、本実施形態の装置においても、実施の形態１の場合と同様に、内燃機関の状態を安定に維持しつつ、かつ、無駄なエネルギの消費を抑制しつつ、主キャニスタ１８およびサブキャニスタ５１のパージを効率的に行うことができる。
【００９９】
ところで、上述した実施の形態２においては、主キャニスタ１８とサブキャニスタ５１とが別部品とされているが、これらは一体化することも可能である。
図１０は、主キャニスタ１８と、逆止弁対５０と、サブキャニスタ５１とを一体化した場合の構成例を説明するための図である。すなわち、図１０に示す構成は、主キャニスタ１８、逆止弁対５０、およびサブキャニスタ５１に代えて、キャニスタ８０を備えている。キャニスタ８０は、パージ通路１４に連通するガス流出孔８２、低濃度ガス通路４７に連通（従って、ベーパ通路１２に連通）するガス流入孔８４、および大気を導入するための大気孔８６を備えている。キャニスタ８０の内部には、その内部の領域を主領域８８とバッファ領域９０とに区分する仕切板９２が配置されている。また、主領域８８の内部には、そこに充填されている活性炭を加熱するためのヒータ９４が設けられ、一方、バッファ領域９０の内部には、そこに充填されている活性炭を加熱するためのサブヒータ９６が設けられている。
【０１００】
主領域８８は、燃料タンク１０から流入してくる蒸発燃料を吸着するための主たる領域であり、ガス流出孔８２の近傍領域およびガス流入孔８４の近傍領域を含むように形成されている。一方、バッファ領域９０は、蒸発燃料の大気への吹き抜けを防ぐための領域であり、大気孔８６の近傍領域を含むように形成されている。キャニスタ８０の主領域８８およびヒータ９４は、図８における主キャニスタ１８およびヒータ２０と全く同様に機能する。また、キャニスタ８０のバッファ領域９０およびサブヒータ９６は、図８におけるサブキャニスタ５１およびサブヒータ５２と全く同様に機能する。このため、図１０に示す構成によっても、実施の形態２の場合と同様の効果をそのまま達成することができる。
【０１０１】
尚、上述した実施の形態２の構成（図８に示す構成）においては、主キャニスタ１８とサブキャニスタ５１とが前記第１の発明における「キャニスタ」に、また、上記図１０に示す構成においては、キャニスタ８０が前記第１の発明における「キャニスタ」に、それぞれ相当している。
【０１０２】
実施の形態３．
次に、図１１乃至図１３を参照して、本発明の実施の形態３について説明する。
図１１は、本発明の実施の形態３の蒸発燃料処理装置の構成を説明するための図である。図１１に示す構成は、調圧弁４５の下流に配置される切り替え弁が、２方向のパージ切り替え弁４６から、３方向のパージ切り替え弁９８に変更されている点を除き、実施の形態１における構成（図１参照）と同様である。尚、図１１において、上記図１に示す構成要素と同一の要素については、同一の符号を付してその説明を省略または簡略する。
【０１０３】
パージ切り替え弁９８は、調圧弁４５の出口が低濃度ガス通路４７に連通する第１状態と、その出口が内燃機関の吸気通路に連通する第２状態と、低濃度ガス通路４７と内燃機関の吸気通路とが連通する第３状態とを選択的に実現することのできる３方向の切り替え弁である。本実施形態の装置においても、実施の形態１の場合と同様に、パージポンプ１６の作動中にパージ切り替え弁９８を第１状態とすることで主キャニスタ１８の低濃度ガスパージを実現することができ、また、パージポンプ１６の作動中にパージ切り替え弁９８を第２状態とすることでサブキャニスタ５１および主キャニスタ１８の大気パージを実現することができる。これらに加えて、本実施形態の装置では、吸気負圧が十分に生じている場合にパージ切り替え弁９８を第３状態とすることで、吸気負圧を利用したサブキャニスタ５１の大気パージ（以下、「Ｅ／Ｇ負圧大気パージ」と称す）を実現することができる。
【０１０４】
パージ切り替え弁９８は、図示しないＥＣＵにより制御される。ＥＣＵは、実現すべきパージのモードを選択し、選択されたモードでのパージが実現されるようにパージ切り替え弁９８を制御する。実現すべきパージのモードを選択するにあたり、本実施形態におけるＥＣＵは、実施の形態１の場合と同様に▲１▼主キャニスタ１８の燃料吸着状態、▲２▼サブキャニスタ５１の燃料吸着状態、▲３▼内燃機関の状態、および▲４▼蒸発燃料の発生状態を考慮することに加え、▲５▼十分な吸気負圧が生じているかを考慮する。
【０１０５】
図１２は、上述した５つの要素と本実施形態において実現されるべきモードとの関係を示した図である。図１２に示す関係によれば、内燃機関の状態が「処理不可」である場合は、実施の形態１の場合（図２に示す場合）と同様のモードが選択される。図１２においては、内燃機関の状態が「処理可」である場合が、負圧の大小に応じて更に場合分けされている。そして、「負圧小」の場合は、実施の形態１において内燃機関の状態が「処理可」であると判断された場合と同様のモードが選択される。つまり、図１２に示す関係は、内燃機関が「処理可」である場合を更に場合分けしたうえで、「負圧大」の場合に実現すべきモードを新たに付け加えた点を除き、図２に示す関係と同様である。以下、図１２において、既に図２を参照して説明した内容についてはその説明を省略し、図１２において新たに付け加えられた内容についてのみ、その説明を行う。
【０１０６】
図１２に示す関係によれば、内燃機関が「処理可」の状態にあり、かつ、内燃機関が十分な負圧を発生している場合（「負圧大」の場合）は、主キャニスタ１８やサブキャニスタ５１の燃料吸着状態、或いは蒸発燃料の発生状態に基づいて、実現すべきモードが以下のように選択される。
すなわち、主キャニスタ１８の吸着燃料が「有り」、かつ、サブキャニスタ５１の吸着燃料が「有り」の場合は、「大気パージ」か「Ｅ／Ｇ負圧大気パージ」が選択される。大気パージによれば、低濃度ガスを内燃機関に吸入させながら、サブキャニスタ５１および主キャニスタ１８の双方を大気によりパージすることができる。一方、Ｅ／Ｇ負圧大気パージによれば、サブキャニスタ５１のみを大気によりパージし、その結果生じたパージガス（さほど燃料濃度は高くない）を内燃機関に吸入させることにより処理することができる。大気パージによれば、サブキャニスタ５１に加えて主キャニスタ１８のパージをも同時に進行させることができる。一方、Ｅ／Ｇ負圧大気パージによれば、パージポンプ１６を動かすことなく、つまり、エネルギ消費を伴うことなくサブキャニスタ５１のパージを進めることができる。大気パージを選択するか、Ｅ／Ｇ負圧大気パージを選択するかは、何れの利益を優先するかに応じて、予め設定された規則に従って決定すればよい。何れもモードが選択されるにせよ、内燃機関には燃料濃度の低いガスのみが吸入されるため、内燃機関の状態は安定に維持することができ、また、エミッション特性も良好に維持することができる。
【０１０７】
主キャニスタ１８の吸着燃料が「有り」、かつ、サブキャニスタ５１の吸着燃料が「無し」の場合は、「大気パージ」か「低濃度ガスパージ」の何れかが選択される。大気パージによれば、低濃度ガスパージに比して、主キャニスタ１８を効率的に清浄化させることができる。一方、「低濃度ガスパージ」によれば、吸気通路への低濃度ガスの流入が生じないため内燃機関の空燃比制御を簡単化することができる。大気パージを選択するか、低濃度ガスパージを選択するかは、何れの利益を優先するかに応じて、予め設定された規則に従って決定すればよい。
【０１０８】
主キャニスタ１８の吸着燃料が「無し」、かつ、サブキャニスタ５１の吸着燃料が「有り」の場合は、「Ｅ／Ｇ負圧大気パージ」が選択される。主キャニスタ１８に燃料が吸着されていなければ、主キャニスタ１８のパージを考慮する必要がない。このため、ここでは、パージポンプ１６を動作させることなく、吸気負圧を利用してサブキャニスタ５１を効率的にパージすることのできるＥ／Ｇ負圧大気パージが選択される。この際、吸気通路には、サブキャニスタ５１のパージにのみ用いられたパージガス、つまり、さほど燃料濃度の高くないガスが供給されるため、内燃機関の状態は安定に維持され、また、エミッション特性は良好に維持される。
【０１０９】
主キャニスタ１８の吸着燃料が「無し」、かつ、サブキャニスタ５１の吸着燃料が「無し」の場合は、更に蒸発燃料の発生状況が判断される。そして、蒸発燃料の発生が認められる場合は、何れの利益を優先すべきかに基づいて、「大気パージ」または「低濃度ガスパージ」が選択される。この場合、新たに発生する蒸発燃料を適切に処理して、主キャニスタ１８の吸着燃料が増えるのを防ぐことができる。また、蒸発燃料の発生が認められない場合は、実益のないパージ処理を止めるため、システムが停止状態とされる。
【０１１０】
図１３は、本実施形態において、パージ切り替え弁４６を制御するＥＣＵが実行する制御ルーチンのフローチャートである。図１３に示すルーチンは、ステップ１４０に続く処理がステップ１４２および１４４の処理からステップ１５０〜１５４の処理に置き換えられている点を除き、図３に示すルーチンと同様である。以下、図１３において、図３に示すステップと同様のステップについては、同一の符号を付してその説明を省略または簡略する。
【０１１１】
すなわち、図１３に示すルーチンでは、ステップ１４０において内燃機関の状態が検出された後に、吸気負圧の検出処理が行われる（ステップ１５０）。
吸気負圧は、吸気圧センサを用いた実測により、或いは、吸入空気量等に基づく推定等により得ることができる。
【０１１２】
次に、パージモードの決定処理が行われる（ステップ１５２）。
既述した通り、本実施形態の装置では、上述した５つの要素に基づいて、図１２に示すように、低濃度ガスパージ、大気パージ、Ｅ／Ｇ負圧大気パージ、或いはシステム停止の何れかのモードが選択される。ＥＣＵには、図１２に示すモード選択を可能とするための機能が搭載されている。本ステップ１５２では、その機能を用いて、ステップ１００〜１５０の処理により検出された各種の状態に基づいて、実現すべきモードが選択される。
【０１１３】
ＥＣＵは、以後、選択したモードを実現するための制御を実行して、今回の処理サイクルを終了させる（ステップ１５４）。
ここでは、具体的には、低濃度ガスパージが選択された場合には、パージポンプ１６を作動させ、かつ、パージ切り替え弁９８を第１状態とする処理が実行される。また、大気パージが選択された場合は、パージポンプ１６を作動させ、かつ、パージ切り替え弁９８を第２状態とする処理が実行される。更に、Ｅ／Ｇ負圧大気パージが選択された場合は、パージポンプ１６を停止させたうえでパージ切り替え弁９８が第３状態とされる。そして、システムの停止が選択された場合は、パージポンプ１６を停止させる処理が実行される。
【０１１４】
以上説明した通り、本実施形態のシステムによれば、内燃機関が「処理可」であり、かつ、十分な吸気負圧が生じている場合に、パージポンプ１６を停止させた状態で、Ｅ／Ｇ負圧大気パージによりサブキャニスタ５１を清浄化することができる。このため、本実施形態の装置によれば、実施の形態１の装置に比して、蒸発燃料の処理に要する消費エネルギを低下させることができる。
【０１１５】
ところで、上述した実施の形態３においては、３方向のパージ切り替え弁９８を、図１に示す構成に対して組み合わせることとしているが、その組み合わせの対象は、図１に示す構成に限定されるものではない。すなわち、３方向のパージ切り替え弁９８は、図７に示すように、一体化されたキャニスタ６０を備える構成に対して組み合わせることとしてもよい。
【０１１６】
尚、上述した実施の形態３においては、パージ切り替え弁９８が前記第５の発明における「パージ切り替え機構」に、図１１に示す主キャニスタ１８およびサブキャニスタ５１が前記第５の発明における「キャニスタ」に、また、図１１に示す主キャニスタ１８が前記第５の発明における「主領域」に、それぞれ相当している。
【０１１７】
実施の形態４．
次に、図１４乃至図１５を参照して、本発明の実施の形態４について説明する。
図１４は、本発明の実施の形態４の蒸発燃料処理装置の構成を説明するための図である。図１４に示す構成は、調圧弁４５の下流に配置される切り替え弁が、２方向のパージ切り替え弁４６から、３方向のパージ切り替え弁９８に変更されている点を除き、実施の形態２における構成（図８参照）と同様である。尚、図１４において、上記図８に示す構成要素と同一の要素については、同一の符号を付してその説明を省略または簡略する。
【０１１８】
パージ切り替え弁９８は、実施の形態３の装置が備えるものと同様であり、調圧弁４５の出口が低濃度ガス通路４７に連通する第１状態と、その出口が内燃機関の吸気通路に連通する第２状態と、低濃度ガス通路４７と内燃機関の吸気通路とが連通する第３状態とを選択的に実現することができる。本実施形態の装置においても、実施の形態２の場合と同様に、パージポンプ１６の作動中にパージ切り替え弁９８を第１状態とすることで主キャニスタ１８の低濃度ガスパージを実現することができ、また、パージポンプ１６の作動中にパージ切り替え弁９８を第２状態とすることでサブキャニスタ５１の大気パージを実現することができる。これらに加えて、本実施形態の装置では、吸気負圧が十分に生じている場合にパージ切り替え弁９８を第３状態とすることで、吸気負圧を利用したサブキャニスタ５１と主キャニスタ１８の大気パージ、すなわち、Ｅ／Ｇ負圧大気パージを実現することができる。
【０１１９】
パージ切り替え弁９８は、図示しないＥＣＵにより制御される。ＥＣＵは、実現すべきパージのモードを選択し、選択されたモードでのパージが実現されるようにパージ切り替え弁９８を制御する。実現すべきパージのモードを選択するにあたり、本実施形態におけるＥＣＵは、実施の形態３の場合と同様に▲１▼主キャニスタ１８の燃料吸着状態、▲２▼サブキャニスタ５１の燃料吸着状態、▲３▼内燃機関の状態、▲４▼蒸発燃料の発生状態、および▲５▼発生している吸気負圧の大きさを考慮する。
【０１２０】
図１５は、上述した５つの要素と本実施形態において実現されるべきモードとの関係を示した図である。図１５に示す関係によれば、内燃機関の状態が「処理不可」である場合は、実施の形態２の場合（図９に示す場合）と同様のモードが選択される。図１５においては、内燃機関の状態が「処理可」である場合が、負圧の大小に応じて更に場合分けされている。そして、「負圧小」の場合は、実施の形態２において内燃機関の状態が「処理可」であると判断された場合と同様のモードが選択される。つまり、図１５に示す関係は、内燃機関が「処理可」である場合を更に場合分けしたうえで、「負圧大」の場合に実現すべきモードを新たに付け加えた点を除き、図９に示す関係と同様である。以下、図１５において、既に図９を参照して説明した内容についてはその説明を省略し、図１５において新たに付け加えられた内容についてのみ、その説明を行う。
【０１２１】
図１５に示す関係によれば、内燃機関が「処理可」の状態にあり、かつ、内燃機関が十分な負圧を発生している場合（「負圧大」の場合）は、主キャニスタ１８やサブキャニスタ５１の燃料吸着状態、或いは蒸発燃料の発生状態に基づいて、実現すべきモードが以下のように選択される。
すなわち、主キャニスタ１８の吸着燃料が「有り」、かつ、サブキャニスタ５１の吸着燃料が「有り」の場合は、「大気パージ」か「低濃度ガスパージ」が選択される。大気パージによれば、低濃度ガスを内燃機関に吸入させながら、サブキャニスタ５１を大気によりパージすることができる。この際、吸気通路には燃料濃度の低い低濃度ガスが供給されるため、内燃機関の状態は安定に維持され、かつ、エミッション特性は良好に維持される。一方、低濃度ガスパージによれば、主キャニスタ１８を低濃度ガスによりパージすることができる。この場合、燃料を含むガスが吸気通路に流入しないため、内燃機関の状態およびエミッション特性は、共に良好に維持される。何れのパージを優先させるかは、予め定めて置いた規則に従って決定するものとする。
【０１２２】
本実施形態の装置では、Ｅ／Ｇ負圧大気パージを行うことにより、サブキャニスタ５１および主キャニスタ１８の双方に大気を流通させることができる。このため、Ｅ／Ｇ負圧大気パージによれば、それら２つのキャニスタ１８，５１のパージを同時に進めることができる。しかし、サブキャニスタ５１および主キャニスタ１８の双方に燃料が吸着されている状況下でＥ／Ｇ負圧大気パージが実行されれば、吸気通路には、サブキャニスタ５１および主キャニスタ１８の双方のパージに用いられた燃料濃度の高いガスが吸気通路に供給されることになる。このような高濃度ガスの吸気通路への供給は、内燃機関の運転状態を不安定化し、また、内燃機関のエミッション特性を悪化させる原因となる。そこで、本実施形態では、既述した通り、主キャニスタ１８およびサブキャニスタ５１の双方に燃料が吸着されている場合は、Ｅ／Ｇ負圧大気パージを実行しないこととしている。このため、本実施形態の装置によれば、Ｅ／Ｇ負圧大気パージの実行に起因する運転状態の不安定化やエミッション特性の悪化を有効に防ぐことができる。
【０１２３】
主キャニスタ１８の吸着燃料が「有り」、かつ、サブキャニスタ５１の吸着燃料が「無し」の場合は、「低濃度ガスパージ」が選択される。本実施形態の装置では、サブキャニスタ５１に燃料が吸着されていない場合は、大気パージを行う実益が存在しない。従って、上記の状況下では、内燃機関が「処理可」であっても「低濃度ガスパージ」が選択される。このため、本実施形態の装置によれば、主キャニスタ１８のパージを効率的に進めることができる。
【０１２４】
主キャニスタ１８の吸着燃料が「無し」、かつ、サブキャニスタ５１の吸着燃料が「有り」の場合は、「Ｅ／Ｇ負圧大気パージ」が選択される。既述した通り、本実施形態の装置では、Ｅ／Ｇ負圧大気パージが実行されると、主キャニスタ１８およびサブキャニスタ５１の双方を通過したパージガスが吸気通路に流入する。ところが、主キャニスタ１８に燃料が吸着されていなければ、そのパージガスの燃料濃度はさほど高くならず、そのガスが吸気通路に吸入されても、内燃機関の状態が不安定になったり、エミッション特性が悪化したりすることがない。加えて、大気パージでなくＥ／Ｇ負圧大気パージによりサブキャニスタ５１をパージすることとすれば、パージポンプ１６の作動が不要となり、消費エネルギが削減できる。このため、ここでは、既述した通り、Ｅ／Ｇ負圧大気パージが選択される。
【０１２５】
主キャニスタ１８の吸着燃料が「無し」、かつ、サブキャニスタ５１の吸着燃料が「無し」の場合は、更に蒸発燃料の発生状況が判断される。そして、蒸発燃料の発生が認められる場合は、「低濃度ガスパージ」が選択される。この場合、新たに発生する蒸発燃料を適切に処理して、主キャニスタ１８の吸着燃料が増えるのを防ぐことができる。また、蒸発燃料の発生が認められない場合は、実益のないパージ処理を止めるため、システムが停止状態とされる。
【０１２６】
本実施形態において、ＥＣＵは、上述した図１３に示すルーチンと同様の手順で蒸発燃料処理装置を制御する。但し、本実施形態では、ＥＣＵに、図１５に示すモード選択を可能とするための機能が搭載されており、図１３に示すステップ１５２では、その機能を用いて実現すべきモードが選択される。その結果、本実施形態の装置においても、実施の形態２の場合と同様に、内燃機関の状態を安定に維持しつつ、かつ、無駄なエネルギの消費を抑制しつつ、主キャニスタ１８およびサブキャニスタ５１のパージを効率的に行うことができる。
【０１２７】
ところで、上述した実施の形態４においては、３方向のパージ切り替え弁９８を、図８に示す構成に対して組み合わせることとしているが、その組み合わせの対象は、図８に示す構成に限定されるものではない。すなわち、３方向のパージ切り替え弁９８は、図１０に示すように、一体化されたキャニスタ８０を備える構成に対して組み合わせることとしてもよい。
【０１２８】
尚、上述した実施の形態４においては、パージ切り替え弁９８が前記第６の発明における「パージ切り替え機構」に、図１４に示す主キャニスタ１８およびサブキャニスタ５１が前記第６の発明における「キャニスタ」に、また、図１４に示す主キャニスタ１８が前記第６の発明における「主領域」に、それぞれ相当している。更に、この実施形態においては、ＥＣＵが上記ステップ１００の処理を実行することにより前記第６の発明における「主領域状態検知手段」が、上記ステップ１５２において、図１５に示すようにＥ／Ｇ負圧大気パージの実行を許可することにより前記第６の発明における「エンジン負圧大気パージ許可手段」が、それぞれ実現されている。
【０１２９】
実施の形態５．
次に、既に参照した図１１および図１４と共に、図１６乃至図１８を参照して、本発明の実施の形態５について説明する。
本実施形態の装置は、上述した実施の形態３の場合と同様の構成、すなわち、図１１に示す構成、または図１１に示す構成に図１６に示す一体化キャニスタ６０を組み込んだ構成を用いて実現することができる。以下、これらの構成を「構成１」と称す。また、本実施形態の装置は、上述した実施の形態４の場合と同様の構成、すなわち、図１４に示す構成、または図も実現することができる。以下、これらの構成を「構成２」と称す。
【０１３０】
図１１に示す装置（構成１）において、低濃度ガスパージが実行された場合は、メインヒータ２０の近傍にはガスが流通するが、サブヒータ５２の近傍にはガスが流通しない。同様に、図１６に示すキャニスタ６０が用いられる場合（構成１）も、低濃度ガスパージの実行中は、メインヒータ７４の近傍にのみガスが流通し、サブヒータ７６の近傍にはガスが流通しない。従って、構成１の装置において低濃度ガスパージが選択された場合は、メインヒータ２０，７４にのみ電力が供給されれば足り、サブヒータ５２，７６に電力が供給される必要はない。
【０１３１】
また、図１１に示す装置（構成１）において、大気パージが実行された場合は、メインヒータ２０の近傍およびサブヒータ５２の近傍の双方にガスが流通する。同様に、図１６に示すキャニスタ６０が用いられる場合（構成１）も、大気パージの実行中は、メインヒータ７４の近傍およびサブヒータ７６の近傍の双方にガスが流通する。従って、構成１の装置において大気パージが選択された場合は、メインヒータ２０，７４およびサブヒータ５２，７６の双方に電力を供給することが必要である。
【０１３２】
また、図１１に示す装置（構成１）において、Ｅ／Ｇ負圧大気パージが実行された場合は、メインヒータ２０の近傍にはガスが流通せず、サブヒータ５２の近傍にのみガスが流通する。同様に、図１６に示すキャニスタ６０が用いられる場合（構成１）も、Ｅ／Ｇ負圧大気パージの実行中は、メインヒータ７４の近傍にはガスが流通せず、サブヒータ７６の近傍にのみガスが流通する。従って、構成１の装置においてＥ／Ｇ負圧大気パージが選択された場合は、サブヒータ５２，７６にのみ電力が供給されれば足り、メインヒータ２０，７４に電力が供給される必要はない。
【０１３３】
以上説明した通り、構成１を採用する装置においては、メインヒータ２０，７４とサブヒータ５２，７６の双方が、常に電力の供給を必要とするわけではい。そして、電力の供給を必要とするヒータは、何れのパージモードが選択されたかに応じて一義的に決定される。このため、無駄な消費電力を省いてエネルギ消費量を抑えるうえでは、選択されたパージのモードに基づいて電力供給の必要なヒータを特定し、その結果特定されたヒータに対してのみ電力を供給することが望ましい。
【０１３４】
同様の事情は、構成２を採用する装置に対しても当てはまる。つまり、構成２を採用する装置においても、電力の供給を必要とするヒータは、何れのパージモードが選択されたかに応じて一義的に決定することができる（図１４および図１７参照）。従って、この装置においても、選択されたパージのモードに基づいて電力供給の必要なヒータを特定し、その結果特定されたヒータに対してのみ電力を供給することが望ましい。
【０１３５】
図１８は、通電の必要なヒータとパージのモードとの関係を、蒸発燃料処理装置の構成毎に整理した図である。本実施形態において、ＥＣＵは、個々のモードにおいて、図１８中で通電の必要「有り」とされているヒータにのみ電力を供給する。このため、本実施形態の装置によれば、無駄な電力消費を抑えることができ、蒸発燃料の処理に要するエネルギを抑制することができる。
【０１３６】
ところで、上述した実施の形態５においては、蒸発燃料処理装置がＥ／Ｇ負圧大気パージを実現する機能を有することを前提としているが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、蒸発燃料処理装置は、実施の形態１または２の装置のように、大気パージと低濃度ガスパージのみを選択的に実行するものであってもよい。そして、この場合ＥＣＵは、図１８に示すＥ／Ｇ負圧大気パージの欄を無視してヒータ制御を行えばよい。
【０１３７】
尚、上述した実施の形態５においては、ＥＣＵが、図１８に示す関係が満たされるように、メインヒータ２０，７４；９４およびサブヒータ５２，７６；９６に対して電力を供給することにより前記第９の発明における「ヒータ制御手段」が実現されている。
【０１３８】
実施の形態６．
次に、図１９を参照して、本発明の実施の形態６について説明する。
本実施形態の装置は、上述した実施の形態１乃至５の何れかの装置において、ＥＣＵに、後述する図１９に示すルーチンを実行させることにより実現することができる。
【０１３９】
上述した実施の形態１乃至５の装置は、大気パージの実行中も低濃度ガスパージの実行中もパージポンプ１６に、同じ流量でガスを圧送させることを前提としている。低濃度ガスパージの実行中における蒸発燃料の処理能力は、２つの分離ユニット２２，３６の能力によりほぼ決定される。このため、流通するガス量を増やしても、低濃度ガスパージにより処理できる蒸発燃料の量に大きな変化は生じない。これに対して、大気パージの実行中における蒸発燃料の処理能力は、流通するガス量が増えるほど、つまり、パージポンプ１６により圧送されるガスの流量が増えるほど向上する。このため、大気パージの実行中におけるパージポンプ１６の流量は、低濃度ガスパージの実行中における流量と同じである必要はなく、内燃機関の状態が不安定にならない範囲で可能な限り多量とすることが好ましい。
【０１４０】
特に、蒸発燃料処理装置がハイブリッド車両に搭載される場合には、車両の走行中であっても内燃機関が停止されることがあり、大気パージの実行機会が制限される。他方、ハイブリッド車両の内燃機関は、通常の車両であればアイドル状態であるような状況下でも高負荷で運転していることが多く、作動さえしていれば、パージガスを多量に処理できる状態となり易い。このため、蒸発燃料処理装置がハイブリッド車両に搭載されている場合は、大気パージの実行中に、低濃度ガスパージの実行中に比してパージポンプ１６の流量を多量とすることが特に有効である。
【０１４１】
図１９は、上記の要求を満たすべく、ＥＣＵが実行するパージポンプ１６の流量制御ルーチンのフローチャートを示す。
図１９に示すルーチンでは、先ず、本実施形態の装置において選択されたパージのモードが検出される（ステップ１６０）。
次に、大気パージが選択されているか否かが判別される（ステップ１６２）。
その結果、大気パージが選択されていないと判別された場合は、パージポンプ１６の流量が、低濃度ガスパージを想定した流量、つまり、高濃度用分離ユニット２２および中濃度用分離ユニット３６の能力を前提とした流量に設定される（ステップ１６４）。
これに対して、大気パージが選択されていると判別された場合は、パージポンプ１６の流量が、大気パージのための流量、つまり、低濃度ガスパージを想定した流量に比して大きな流量に設定される（ステップ１６６）。
【０１４２】
上述した通り、図１９に示すルーチンによれば、大気パージの実行が選択されている場合は、低濃度ガスパージの実行が選択されている場合に比して、パージポンプ１６の流量を多量とすることができる。このため、本実施形態の装置によれば、大気パージの実行中に、サブキャニスタ５１やバッファ領域７０，９０に吸着されている蒸発燃料を効率的にパージすることができ、実施の形態１乃至５の装置に比して、蒸発燃料の吹き抜けに対する耐性を更に高めることができる。
【０１４３】
ところで、上述した実施の形態６においては、大気パージの実行が選択されている場合に、パージポンプ１６の流量を常に一定値に制御することとしているが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、大気パージの実行中におけるポンプ流量は、内燃機関の運転状態に応じた最適な流量に設定することとしてもよい。
図２０は、上記の変形例を実現するために、上記図１９に示すルーチンに代えてＥＣＵに実行させるべきルーチンのフローチャートを示す。尚、図２０において、図１９に示すステップと同一のステップについては、同一の符号を付してその説明を省略または簡略する。
図２０に示すルーチンにおいては、ステップ１６２において大気パージの実行が選択されていると判別された場合に、内燃機関の負荷が検出される（ステップ１７０）。
次いで、内燃機関の負荷に応じて、内燃機関の運転状態を不安定にすることなく、かつ、エミッション特性を悪化させることなく処理することのできる低濃度ガスの流量（低濃度ガスパージを想定した流量より少ない流量を含む）が設定される（ステップ１７２）。
上記の処理によれば、大気パージの実行中に、実質的な不利益を生じさせない範囲で、最も多量の大気をサブキャニスタ５１或いはバッファ領域７０，９０に吸入させることができる。このため、図２０に示す処理をＥＣＵに実行させることによれば、ＥＣＵが図１９に示すルーチンを実行する場合に比して、蒸発燃料の処理効率を更に高めることができる。
【０１４４】
尚、上述した実施の形態６においては、ＥＣＵが、上記ステップ１６６の処理を実行することにより、前記第１０の発明における「パージポンプ駆動手段」が、上記ステップ１７０の処理を実行することにより前記第１１の発明における「負荷検出手段」が、また、上記ステップ１７２の処理を実行することにより前記第１１の発明における「パージポンプ駆動手段」が、それぞれ実現されている。
【０１４５】
【発明の効果】
この発明は以上説明したように構成されているので、以下に示すような効果を奏する。
第１の発明によれば、分離ユニットにより生成された低濃度ガスでキャニスタをパージする低濃度ガスパージと、その低濃度ガスを吸気通路に吸入させて、キャニスタを大気でパージする大気パージとを選択的に実現することができる。大気パージの際には、分離ユニットにより燃料濃度の下げられた低濃度ガスが吸気通路に吸入されるため、内燃機関における空燃比の制御精度が大きく悪化することはない。
【０１４６】
第２の発明によれば、内燃機関が低濃度ガスのパージを受け得る状態にない場合には、大気パージの実行を禁止することができる。このため、本発明によれば、大気パージの実行に伴って内燃機関の運転状態が不安定になるのを確実に防止することができる。
【０１４７】
第３の発明によれば、キャニスタの大気孔近傍の領域に燃料が吸着されている場合は、大気パージを行って、その領域のパージを図ることができる。このため、本発明によれば、大気孔から大気への蒸発燃料の吹き抜けを効果的に防ぐことができる。
【０１４８】
第４の発明によれば、キャニスタにパージすることのできる燃料が吸着されておらず、かつ、燃料タンクの内部においてパージすべき蒸発燃料が発生していない場合には、パージポンプを停止させることができる。このため、本発明によれば、パージポンプが無駄に作動するのを防いで、消費電力の低減を図ることができる。
【０１４９】
第５の発明によれば、大気パージ、および低濃度ガスパージに加えて、エンジン負圧大気パージを実現することができる。エンジン負圧大気パージの際には、主領域を通過せず、キャニスタの大気孔近傍の領域のみを通過した燃料濃度の薄いガスが吸気通路に吸入される。このため、本発明によれば、内燃機関の状態を不安定化させることなく、エンジン負圧大気パージを実現することができる。
【０１５０】
第６の発明によれば、大気パージ、および低濃度ガスパージに加えて、エンジン負圧大気パージを実現することができる。エンジン負圧大気パージは、主領域に燃料が吸着されていない場合にのみ許容される。このため、本発明によれば、エンジン負圧大気パージの際に、キャニスタの大気孔近傍の領域のみをパージした薄いガスを吸気通路に吸入させることができ、内燃機関の状態が不安定化するのを防ぐことができる。
【０１５１】
第７の発明によれば、ヒータが発する熱量と、そのヒータの温度との関係に基づいて、キャニスタの内部で燃料の気化が起きているかを判断することができる。本発明によれば、その判断に基づいて、キャニスタの内部における燃料の吸着状態を判定することができる。
【０１５２】
第８の発明によれば、燃料タンク内の燃料が増加した場合に、給油が実行され、その結果、燃料タンク内の蒸発燃料が押し出されてキャニスタに吸着されたと判断することができる。このため、本発明によれば、キャニスタにおける燃料の吸着状態を正確に判断することができる。
【０１５３】
第９の発明によれば、キャニスタの主領域と大気孔近傍の領域とを、それぞれメインヒータとサブヒータとで別々に加熱することができる。そして、それらのヒータを、必要なときにのみ働かせることにより、消費エネルギの低減を図ることができる。
【０１５４】
第１０の発明によれば、低濃度ガスパージの実行中は、分離ユニット等の処理能力に合わせた流量が生ずるようにパージポンプを作動させ、大気パージの実行中は、より大きな流量が生ずるようにパージポンプを作動させることができる。このため、本発明によれば、大気パージの実行に伴う蒸発燃料の処理能力を十分に大きく確保することができる。
【０１５５】
第１１の発明によれば、大気パージの実行中に、内燃機関の負荷に応じてパージポンプの流量、つまり、吸気通路に供給される低濃度ガスの流量を変化させることができる。このため、本発明によれば、大気パージの実行中に、内燃機関の運転状態が安定に保たれる範囲内で、十分に優れた蒸発燃料処理能力を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１の蒸発燃料処理装置の構成を説明するための図である。
【図２】本発明の実施の形態１の蒸発燃料処理装置において実現されるパージのモードと、内燃機関等の状態との関係を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態１において実行される制御ルーチンのフローチャートである。
【図４】本発明の実施の形態１において主キャニスタの燃料吸着状態を検出するために実行される第１のルーチンのフローチャートである。
【図５】本発明の実施の形態１において主キャニスタの燃料吸着状態を検出するために実行される第２のルーチンのフローチャートである。
【図６】本発明の実施の形態１においてサブキャニスタの燃料吸着状態を検出するために実行されるルーチンのフローチャートである。
【図７】本発明の実施の形態１の蒸発燃料処理装置の変形例を説明するための図である。
【図８】本発明の実施の形態２の蒸発燃料処理装置の構成を説明するための図である。
【図９】本発明の実施の形態２の蒸発燃料処理装置において実現されるパージのモードと、内燃機関等の状態との関係を示す図である。
【図１０】本発明の実施の形態２の蒸発燃料処理装置の変形例を説明するための図である。
【図１１】本発明の実施の形態３の蒸発燃料処理装置の構成を説明するための図である。
【図１２】本発明の実施の形態３の蒸発燃料処理装置において実現されるパージのモードと、内燃機関等の状態との関係を示す図である。
【図１３】本発明の実施の形態３において実行される制御ルーチンのフローチャートである。
【図１４】本発明の実施の形態４の蒸発燃料処理装置の構成を説明するための図である。
【図１５】本発明の実施の形態４の蒸発燃料処理装置において実現されるパージのモードと、内燃機関等の状態との関係を示す図である。
【図１６】本発明の実施の形態５の蒸発燃料処理装置（構成１の装置）が備える一体化キャニスタの内部におけるガスの流れを説明するための図である。
【図１７】本発明の実施の形態５の蒸発燃料処理装置（構成２の装置）が備える一体化キャニスタの内部におけるガスの流れを説明するための図である。
【図１８】本発明の実施の形態５において通電が必要なヒータと、パージのモードとの関係を、蒸発燃料処理装置の構成毎に整理した図である。
【図１９】本発明の実施の形態６の蒸発燃料処理装置において実行されるルーチンのフローチャートである。
【図２０】本発明の実施の形態６の蒸発燃料処理装置の変形例において実行されるルーチンのフローチャートである。
【符号の説明】
１０  燃料タンク
１２  ベーパ通路
１４  パージ通路
１６  パージポンプ
１８；７０；９０  キャニスタ
２０；７４；９４  メインヒータ
２２  高濃度用分離ユニット
３６  中濃度用分離ユニット
４６  ２方向のパージ切り替え弁
５１  サブキャニスタ
５２；７６；９６  サブヒータ
６８；６８  主領域
７０；９０  バッファ領域
９８  ３方向のパージ切り替え弁
【図１】
2004346745.tif 000003
【図２】
2004346745.tif 000004
【図３】
2004346745.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2004346745.tif 000009
【図８】
2004346745.tif 000010
【図９】
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【図１０】
2004346745.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
2004346745.tif 000016
【図１５】
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【図１６】
2004346745.tif 000018
【図１７】
2004346745.tif 000019
【図１８】
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【図１９】
2004346745.tif 000021
【図２０】
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