(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料タンク内で発生した蒸発燃料を内燃機関の吸気通路にパージ処理する蒸発燃料処理装置であって、前記内燃機関は車両に搭載され、
前記燃料タンク内で発生した蒸発燃料を吸着するキャニスタと、
前記キャニスタに接続され、通路中に絞りを有する検知通路と、
前記絞りを挟んで前記検知通路の一方側に設けられ、前記絞りと大気との連通および前記絞りと前記キャニスタとの連通を切換えるための第１の切換手段と、
前記絞りを挟んで前記第１の切換手段と反対側の前記検知通路に接続し、前記検知通路を減圧するための減圧手段と、
前記検知通路において前記第１の切換手段と前記減圧手段との間を連通状態および遮断状態のうちのいずれかに切換えるための第２の切換手段と、
前記燃料タンクまたは前記蒸発燃料処理装置内の気体の圧力に対応する物理量を検知するための物理量検知手段と、
前記第１の切換手段の状態と前記第２の切換手段の状態と前記減圧手段の状態とを組み合わせた複数の予め定められた状態のそれぞれにおける、前記絞りに発生する圧力を検知するための圧力検知手段と、
前記圧力検知手段の出力に基づいて、蒸発燃料の状態を演算するための蒸発燃料状態演算手段とを含み、
前記圧力検知手段は、前記車両の状態が予め定められた条件を満足し、かつ前記物理量検知手段により検知された物理量が予め定められた圧力に対応する値以上であると、前記圧力を検知するための手段を含み、
前記予め定められた条件は、前記車両が走行中であって、前記パージ処理が停止時であるという条件である、蒸発燃料処理装置。
【請求項２】
前記物理量検知手段は、前記燃料タンクまたは前記蒸発燃料処理装置内の気体の圧力を検知するための手段を含む、請求項１に記載の蒸発燃料処理装置。
【請求項３】
前記蒸発燃料処理装置は、前記蒸発燃料処理装置を密閉する密閉手段をさらに含み、
前記物理量検知手段は、前記燃料タンクと連通したまま前記密閉手段により前記蒸発燃料処理装置を密閉したときの前記蒸発燃料処理装置内の気体の圧力を検知するための手段を含む、請求項２に記載の蒸発燃料処理装置。
【請求項４】
前記蒸発燃料処理装置は、前記燃料タンクを密閉する密閉手段をさらに含み、
前記物理量検知手段は、前記密閉手段により前記燃料タンクを密閉したときの前記燃料タンク内の気体の圧力を検知するための手段を含む、請求項２に記載の蒸発燃料処理装置。
【請求項５】
前記物理量検知手段は、外気温度、前記内燃機関の排気温度および前記内燃機関の吸気温度のうちの少なくともいずれか一つを検知するための手段を含む、請求項１に記載の蒸発燃料処理装置。
【請求項６】
前記蒸発燃料処理装置は、前記検知された蒸発燃料の状態に基づいて、前記キャニスタに吸着された蒸発燃料を前記内燃機関の吸気通路にパージするためのパージ手段をさらに含む、請求項１〜５のいずれかに記載の蒸発燃料処理装置。
【請求項７】
前記蒸発燃料の状態は、蒸発燃料の濃度である、請求項１〜６のいずれかに記載の蒸発燃料処理装置。
【請求項８】
燃料タンク内で発生した蒸発燃料を内燃機関の吸気通路にパージ処理する蒸発燃料処理装置であって、前記内燃機関は車両に搭載され、
前記燃料タンク内で発生した蒸発燃料を吸着するキャニスタと、
前記キャニスタに接続され、通路中に絞りを有する検知通路と、
前記絞りを挟んで前記検知通路の一方側に設けられ、前記絞りと大気との連通および前記絞りと前記キャニスタとの連通を切換えるための第１の切換手段と、
前記絞りを挟んで前記第１の切換手段と反対側の前記検知通路に接続し、前記検知通路を減圧するための減圧手段と、
前記検知通路において前記第１の切換手段と前記減圧手段との間を連通状態および遮断状態のうちのいずれかに切換えるための第２の切換手段と、
前記燃料タンクまたは前記蒸発燃料処理装置内の気体の圧力に対応する物理量を検知するための物理量検知手段と、
前記第１の切換手段の状態と前記第２の切換手段の状態と前記減圧手段の状態とを組み合わせた複数の予め定められた状態のそれぞれにおける、前記絞りに発生する圧力を検知するための圧力検知手段と、
前記圧力検知手段の出力に基づいて、蒸発燃料の状態を演算するための蒸発燃料状態演算手段とを含み、
前記圧力検知手段は、前記車両の状態が予め定められた条件を満足し、かつ前記物理量検知手段により検知された物理量が予め定められた圧力に対応する値以上であると、前記圧力を検知するための手段を含み、
前記蒸発燃料処理装置は、前記蒸発燃料処理装置を密閉する密閉手段をさらに含み、
前記物理量検知手段は、前記燃料タンクと連通したまま前記密閉手段により前記蒸発燃料処理装置を密閉したときの前記蒸発燃料処理装置内の気体の圧力を検知するための手段を含む、蒸発燃料処理装置。
【請求項９】
燃料タンク内で発生した蒸発燃料を内燃機関の吸気通路にパージ処理する蒸発燃料処理装置であって、前記内燃機関は車両に搭載され、
前記燃料タンク内で発生した蒸発燃料を吸着するキャニスタと、
前記キャニスタに接続され、通路中に絞りを有する検知通路と、
前記絞りを挟んで前記検知通路の一方側に設けられ、前記絞りと大気との連通および前記絞りと前記キャニスタとの連通を切換えるための第１の切換手段と、
前記絞りを挟んで前記第１の切換手段と反対側の前記検知通路に接続し、前記検知通路を減圧するための減圧手段と、
前記検知通路において前記第１の切換手段と前記減圧手段との間を連通状態および遮断状態のうちのいずれかに切換えるための第２の切換手段と、
前記燃料タンクまたは前記蒸発燃料処理装置内の気体の圧力に対応する物理量を検知するための物理量検知手段と、
前記第１の切換手段の状態と前記第２の切換手段の状態と前記減圧手段の状態とを組み合わせた複数の予め定められた状態のそれぞれにおける、前記絞りに発生する圧力を検知するための圧力検知手段と、
前記圧力検知手段の出力に基づいて、蒸発燃料の状態を演算するための蒸発燃料状態演算手段とを含み、
前記圧力検知手段は、前記車両の状態が予め定められた条件を満足し、かつ前記物理量検知手段により検知された物理量が予め定められた圧力に対応する値以上であると、前記圧力を検知するための手段を含み、
前記蒸発燃料処理装置は、前記燃料タンクを密閉する密閉手段をさらに含み、
前記物理量検知手段は、前記密閉手段により前記燃料タンクを密閉したときの前記燃料タンク内の気体の圧力を検知するための手段を含む、蒸発燃料処理装置。
【請求項１０】
前記蒸発燃料処理装置は、前記検知された蒸発燃料の状態に基づいて、前記キャニスタに吸着された蒸発燃料を前記内燃機関の吸気通路にパージするためのパージ手段をさらに含む、請求項８または９に記載の蒸発燃料処理装置。
【請求項１１】
前記蒸発燃料の状態は、蒸発燃料の濃度である、請求項８〜１０のいずれか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、燃料タンクで発生する蒸発燃料を処理する装置に関し、特に蒸発燃料をキャニスタに吸着し吸気通路にパージする蒸発燃料処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、燃料タンク内で発生した蒸発燃料をキャニスタに一時的に吸着させ、必要に応じてキャニスタから脱離させた蒸発燃料を内燃機関の吸気通路にパージする蒸発燃料処理装置が知られている。このような蒸発燃料処理装置の一種として、吸気通路にパージされる混合気中の蒸発燃料濃度をパージに先立ち算出しておく装置が開示されている。
【０００３】
たとえば、特開平５−１８３２６号公報（特許文献１）は、燃料タンクから蒸発してエンジン吸気系へ供給される実際の燃料蒸気を含む蒸発混合気の燃料蒸気濃度および／または体積流量を正確に測定するとともにこれらの測定結果に基づいて空燃比を正確に制御する蒸発燃料制御装置を開示する。この蒸発燃料制御装置は、燃料タンクから発生する燃料蒸気を吸着するキャニスタとエンジン吸気系との間に設けられて燃料蒸気を含む混合気をパージさせるパージ通路と、パージ通路を介してエンジン吸気系に供給される燃料蒸気の流量を制御するパージ制御弁とを有する。蒸発燃料制御装置は、パージ通路と大気とを連通する大気通路と、パージ通路を流れる混合気の流量を検知する第１の質量流量計と、大気通路を流れる大気の流量を検知する第２の質量流量計と、第１および第２の質量流量計の出力値に基づいて実燃料蒸気流量を算出する実燃料蒸気流量算出手段と、エンジンの運転状態に応じた目標燃料蒸気流量を設定する目標燃料蒸気流量設定手段と、設定した目標燃料蒸気流量と実燃料蒸気流量とを比較し、比較結果に応じてパージ制御弁の開度を制御するパージ制御手段とを設けたことを特徴としている。
【０００４】
上述した公報に開示された蒸発燃料制御装置によると、パージ通路から吸気管に供給される燃料蒸気流量を正確に求めることができるので、燃料混合気の空燃比の制御、パージ制御弁の制御を正確に行なうことができ、パージ流量の大小に拘らず均一な空燃比の混合気を内燃エンジンに供給することができる。
【０００５】
また、特開平６−１０１５３４号公報（特許文献２）は、簡単な検知手段を用いてパージ燃料濃度を求め、このパージ燃料濃度からパージ燃料流量を算出することにより、パージ中の空燃比の制御精度を向上させる蒸発燃料処理装置を開示する。この蒸発燃料処理装置は、キャニスタより吸気管に導入するパージガスの量を調整するパージ弁と、このパージ弁の流量を運転条件信号を受けて算出する手段と、キャニスタに導かれるパージのための空気とキャニスタからのパージガスの各流体の密度をそれぞれ検知する手段と、これら流体密度の比または差に応じてパージ燃料濃度を算出する手段と、このパージ燃料濃度とパージ弁流量からパージ燃料流量を算出する手段と、このパージ燃料流量で運転条件に応じた基本噴射量を補正してパージ中の燃料噴射量を算出する手段と、この燃料噴射量を吸気管に供給する装置とを設けたことを特徴としている。
【０００６】
上述した公報に開示された蒸発燃料処理装置によると、検知手段に要するコストを低くできるとともに、総量としての基本噴射量をパージ前と同じにすることができ、パージ中の空燃比制御精度を高めることができる。
【０００７】
上述した特許文献１および２に開示されている蒸発燃料処理装置では、混合気を吸気通路にパージする通路において混合気の流量または密度を検知するとともに、大気開放された通路において空気の流量または密度を検知し、それら検知結果の比から蒸発燃料濃度を算出するようにしている。
【０００８】
ところで、特許文献１および２においては、吸気通路の負圧を各通路に作用させることで混合気または空気をそれら各通路に流しつつ、流量または密度の検知を行なっている。この構成では、吸気通路の負圧に脈動が生じると流量または密度に変動が生じるので、流量または密度の検知結果に基づく蒸発燃料濃度の算出精度が悪化する。また、吸気通路の負圧が小さい場合には、各通路における混合気または空気の流量が減少するため、流量または密度の検知自体が困難になる。
【特許文献１】特開平５−１８３２６号公報
【特許文献２】特開平６−１０１５３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
そこで本出願人は、絞りを有する検知通路をポンプ等の減圧手段で減圧し、絞りの大気側を閉塞した締切圧、絞りと大気とを連通させた空気圧、絞りとキャニスタとを連通させた混合気の混合気圧を絞りの両端における差圧として検知し、締切圧、空気圧および混合気圧に基づいて蒸発燃料濃度を算出する蒸発燃料処理装置について鋭意研究を行なってきた。かかる蒸発燃料処理装置では、検知通路がポンプによって減圧されるので、検知条件の変更がない限り検知対象の差圧が安定し、また検知通路において空気または混合気の流量が十分に確保される。
【００１０】
しかしながら、このような蒸発燃料処理装置においては、蒸発燃料の濃度を検知する毎にポンプが作動させられる。そのため、蒸発燃料の発生状況に関わらずポンプを作動させるようにすると、蒸発燃料濃度が低いときに蒸発燃料濃度が検知されたり、ポンプが頻繁に作動することにより、ポンプの耐久性が悪化したりするという問題がある。そのため、ポンプの高性能化が要求され、ポンプのコストが上昇する可能性がある。
【００１１】
本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであって、その目的は、適切な時点で蒸発燃料の状態を検知して、耐久性を向上させる蒸発燃料処理装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
第１の発明に係る蒸発燃料処理装置は、燃料タンク内で発生した蒸発燃料を内燃機関の吸気通路にパージ処理する。内燃機関は車両に搭載される。この蒸発燃料処理装置は、燃料タンク内で発生した蒸発燃料を吸着するキャニスタと、キャニスタに接続され、通路中に絞りを有する検知通路と、絞りを挟んで検知通路の一方側に設けられ、絞りと大気との連通および絞りとキャニスタとの連通を切換えるための第１の切換手段と、絞りを挟んで第１の切換手段と反対側の検知通路に接続し、検知通路を減圧するための減圧手段と、検知通路において第１の切換手段と減圧手段との間を連通状態および遮断状態のうちのいずれかに切換えるための第２の切換手段と、燃料タンクまたは蒸発燃料処理装置内の気体の圧力に対応する物理量を検知するための物理量検知手段と、第１の切換手段の状態と第２の切換手段の状態と減圧手段の状態とを組み合わせた複数の予め定められた状態のそれぞれにおける、絞りに発生する圧力を検知するための圧力検知手段と、圧力検知手段の出力に基づいて、蒸発燃料の状態を演算するための蒸発燃料状態演算手段とを含む。圧力検知手段は、車両の状態が予め定められた条件を満足し、かつ物理量検知手段により検知された物理量が予め定められた圧力に対応する値以上であると、圧力を検知するための手段を含む。
【００１３】
第１の発明によると、蒸発燃料状態演算手段は、第１の切換手段の状態と第２の切換手段の状態と減圧手段（たとえば、ポンプ）の状態とを組み合わせた複数の予め定められた状態のそれぞれにおける、絞りに発生する圧力に基づいて、蒸発燃料の状態（たとえば、濃度）を演算する。たとえば、減圧手段により検知通路を減圧して、（１）第２の切換手段を遮断状態にして、絞りの大気側を閉塞したときの締切圧、（２）第２の切換手段を連通状態にして絞りと大気とが連通するように第１の切換手段を切換えたときの空気圧、（３）第２の切換手段を連通状態にして絞りとキャニスタとが連通するように第１の減圧手段を切換えたときの混合気圧、に基づいて蒸発燃料の状態を検知することができる。これにより、検知通路がポンプによって減圧されるため、検知対象の絞りに発生する圧力が安定し、また、検知通路において空気または混合気の流量が十分に確保される。そのため、脈動による算出精度の悪化や空気または混合気の流量の減少により検知自体が困難になることがない。さらに、圧力検知手段は、車両の状態が予め定められた条件（たとえば、車両が走行中であって、パージ処理の停止時であるという条件）を満足し、検知された燃料タンクまたは蒸発燃料処理装置内の気体の圧力に対応する物理量（たとえば、大気通路における圧力、内燃機関の排気温度、内燃機関の吸気温度および外気温度）が予め定められた圧力に対応する値以上であると、絞りに発生する圧力を検知し、蒸発燃料の濃度が演算され、燃料タンクにおいて蒸発燃料の発生量が多い状態であると判断することができる。そのため、燃料タンクまたは蒸発燃料処理装置内の気体の圧力に対応する物理量が予め定められた圧力に対応する値以上であるときに、蒸発燃料の状態を演算するようにすると、高い濃度の蒸発燃料の状態を検知することができる。これにより、検知された状態に基づいてパージ処理すると、蒸発燃料の大気への放出を抑制して、精度高く蒸発燃料を処理することができる。また、キャニスタに吸着される蒸発燃料の量が多い状態であるときに限定して、蒸発燃料の状態を検知することができる。そのため、蒸発燃料の発生状況に関わらずポンプを作動させる場合と比較すると、減圧手段（ポンプ）の作動頻度を低下させることができる。そのため、ポンプの耐久性についての要求制能を過度に高くする必要がなくなる。すなわち、蒸発燃料の状態検知時に作動する構成部品（減圧手段であるポンプ）の耐久性を向上させることができる。したがって、適切な時点で蒸発燃料の状態を検知して、耐久性を向上させる蒸発燃料処理装置を提供することができる。
【００１４】
第２の発明に係る蒸発燃料処理装置においては、第１の発明の構成に加えて、物理量検知手段は、燃料タンクまたは蒸発燃料処理装置内の気体の圧力を検知するための手段を含む。
【００１５】
第２の発明によると、燃料タンクまたは蒸発燃料処理装置内の圧力が高くなるほど、キャニスタに吸着される蒸発燃料の量が多い状態である。したがって、検知された圧力が予め定められた圧力以上であるときに、蒸発燃料の状態（たとえば、濃度）を検知することにより、キャニスタに吸着される蒸発燃料の量が多い状態（濃度が高い状態）を検知することができる。
【００１６】
第３の発明に係る蒸発燃料処理装置は、第２の発明の構成に加えて、蒸発燃料処理装置を密閉する密閉手段をさらに含む。蒸発燃料処理装置は、燃料タンクと連通したまま密閉手段により蒸発燃料処理装置を密閉したときの蒸発燃料処理装置内の気体の圧力を検知するための手段を含む。
【００１７】
第３の発明によると、燃料タンクと連通したまま密閉手段により蒸発燃料処理装置を密閉して、蒸発燃料処理装置内の気体の圧力を検知することにより、燃料タンク内が、蒸発燃料が多い状態であるか否かを精度高く検知することができる。
【００１８】
第４の発明に係る蒸発燃料処理装置は、第２の発明の構成に加えて、燃料タンクを密閉する密閉手段をさらに含む。蒸発燃料処理装置は、密閉手段により燃料タンクを密閉したときの燃料タンク内の気体の圧力を検知するための手段を含む。
【００１９】
第４の発明によると、密閉手段により燃料タンクを密閉したときの燃料タンク内の気体の圧力を検知することにより、燃料タンク内が、蒸発燃料が多い状態であるか否かを精度高く検知することができる。
【００２０】
第５の発明に係る蒸発燃料処理装置においては、第１の発明の構成に加えて、物理量検知手段は、外気温度、内燃機関の排気温度および内燃機関の吸気温度のうちの少なくともいずれか一つを検知するための手段を含む。
【００２１】
第５の発明によると、外気温度、内燃機関の排気温度および内燃機関の吸気温度が高くなるほど、燃料タンクの温度が高い。燃料タンクの温度が高いと、発生する蒸発燃料の量が多い。そのため、燃料タンクまたは蒸発燃料処理装置内の圧力は高い。すなわち、外気温度、排気温度および吸気温度のうちの少なくともいずれか一つが高いと、燃料タンクまたは蒸発燃料処理装置内の圧力も高いと判断することができる。したがって、外気温度、排気温度および吸気温度のうちの少なくともいずれか一つの温度が予め定められた圧力に対応する値以上であると、蒸発燃料の状態（たとえば、濃度）を検知することにより、キャニスタに吸着される蒸発燃料の量が多い状態（濃度が高い状態）であることを検知することができる。
【００２２】
第６の発明に係る蒸発燃料処理装置においては、第１〜５のいずれかの発明の構成に加えて、予め定められた条件は、車両が走行中であって、パージ処理が停止時であるという条件である。
【００２３】
第６の発明によると、車両が走行中であって、パージ処理が停止時であるときの、蒸発燃料が多い状態（濃度が高い状態）を検知することができる。
【００２４】
第７の発明に係る蒸発燃料処理装置は、第１〜６のいずれかの発明の構成に加えて、検知された蒸発燃料の状態に基づいて、キャニスタに吸着された蒸発燃料を内燃機関の吸気通路にパージするためのパージ手段をさらに含む。
【００２５】
第７の発明によると、検知された状態（たとえば、濃度）に基づいて、キャニスタに吸着された蒸発燃料を吸気通路にパージすることにより、燃料タンク内に発生する蒸発燃料を大気に放出させることなく精度高く処理することができる。
【００２６】
第８の発明に係る蒸発燃料処理装置においては、第１〜７のいずれかの発明の構成に加えて、蒸発燃料の状態は、蒸発燃料の濃度である。
【００２７】
第８の発明によると、蒸発燃料の濃度を検知することにより、蒸発燃料の量が多い状態を精度高く検知することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがってそれらについての詳細な説明は繰返さない。
【００２９】
図１に示すように、本実施の形態に係る蒸発燃料処理装置は、燃料タンク１０と、通路１００と、キャニスタ１２と、パージ通路１０２と、パージ弁１４と、濃度検知部１５０と、ポンプ２２と、電磁弁２４と、エアフィルタ５０，５２と、ＥＣＵ２０とから構成される。蒸発燃料処理装置は、燃料タンク１０内で発生した蒸発燃料を内燃機関にパージ処理する。
【００３０】
燃料タンク１０とキャニスタ１２のタンクポート５４とが通路１００を介して接続される。キャニスタ１２内には活性炭等の吸着材が収容される。燃料タンク１０内で発生する蒸発燃料は、通路１００を流通してキャニスタ１２内の吸着材に吸着される。
【００３１】
キャニスタ１２のパージポート５６とパージ弁１４とがパージ通路１０２を介して接続される。パージ弁１４は、吸気通路１６のスロットル弁１８の下流側に接続される。キャニスタ１２に吸着された蒸発燃料は、パージ弁１４を開弁することにより、吸気通路１６にパージされる。パージ弁１４は、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）２０から受信する制御信号に応じて、開弁したり閉弁したりする。なお、パージ弁１４は、ＥＣＵ２０から受信する制御信号に応じて、開度が調整されるようにしてもよい。また、スロットル弁１８は、ＥＣＵ２０から受信する制御信号に応じて、開度が調整される。
【００３２】
キャニスタ１２の大気ポート５８には、大気通路１０４の一方端に接続される。大気通路１０４の他方端は、エアフィルタ５２を介して大気に開放される。エアフィルタ５２と、大気ポート５８との間には、電磁弁２４が設けられる。
【００３３】
電磁弁２４は、三方弁であり、通常図１に示すように、大気ポート５８が大気通路１０４およびエアフィルタ５２を介して大気に開放されている。この状態でパージ弁１４を開弁すると、キャニスタ１２に吸着されている蒸発燃料が、吸気通路１６の負圧によりパージ通路１０２を通ってスロットル弁１８の下流側にパージされる。
【００３４】
電磁弁２４には、通路１０６の一方端にさらに接続される。通路１０６の他方端は、ポンプ２２と後述するサブキャニスタ３６との間に接続される。電磁弁２４が切換わると（オンされると）、通路１０６と大気ポート５８とが連通させられる。本実施の形態に係る蒸発燃料処理装置のリークチェック時において、電磁弁２４が切換わる（オンされる）。このとき、減圧手段としてのポンプ２２に接続している通路１０６と大気ポート５８とが連通させられる。この状態でＥＣＵ２０からの制御信号に応じてポンプ２２が作動すると、燃料タンク１０、通路１００、キャニスタ１２、パージ弁１４、パージ通路１０２、検知通路１１０、大気通路１０４の一部および通路１０６内を減圧して、リークチェックが行なわれる。
【００３５】
濃度検知部１５０は、差圧センサ４０と、サブキャニスタ３６と、電磁弁３０，３２と、絞り３４と、検知通路１１０，１１２と、大気通路１１４とから構成される。
【００３６】
検知通路１１０の一方端は、パージポート５６に接続される。なお、検知通路１１０の一方端は、パージ通路１０２の途中に接続されるようにしてもよい。検知通路１１０の他方端は、電磁弁３２を介して検知通路１１２の一方端に接続される。検知通路１１２の他方端は、エアフィルタ５０を介して大気に開放される。大気通路１１４の一方端は、電磁弁３２に接続される。また、大気通路１１４の他方端は、エアフィルタ５０を介して大気に開放される。検知通路１１２には、電磁弁３２とエアフィルタ５０との間に絞り３４が設けられる。
【００３７】
電磁弁３２は、ＥＣＵ２０からの制御信号に応じて絞り３４と大気とを連通させたり（すなわち、検知通路１１２と大気通路１１４とを連通させたり：以下の説明において、電磁弁３２オフとも記載する）、絞り３４と検知通路１１０とを連通させたり（すなわち、検知通路１１０と検知通路１１２とを連通させたり：以下の説明において電磁弁３２オンとも記載する）する三方電磁弁である。
【００３８】
絞り３４とエアフィルタ５０との間には、サブキャニスタ３６が設けられる。サブキャニスタ３６と絞り３４との間に電磁弁３０が設けられる。電磁弁３０は、ＥＣＵ２０からの制御信号に応じて絞り３４とサブキャニスタ３６との間を連通状態（オン）にしたり、遮断状態（オフ）にしたりするノーマリクローズの二方電磁弁である。
【００３９】
ポンプ２２は、エアフィルタ５０とサブキャニスタ３６との間に設けられる。サブキャニスタ３６は、キャニスタ１２と同様に活性炭等の吸着材を収容している。したがって、検知通路１１０と検知通路１１２とが連通させられる状態であるときに、ポンプ２２が作動して検知通路１１２を減圧すると、キャニスタ１２に吸着されている蒸発燃料が検知通路１１２に吸引される。そして、絞り３４を通過した空気と蒸発燃料との混合気がサブキャニスタ３６を通過するときに、サブキャニスタ３６は蒸発燃料を吸着し、混合気から蒸発燃料を除去する。そのため、空気と蒸発燃料との混合気が絞り３４を通過しても、差圧センサ４０が検知するのは、絞り３４を通過した空気の圧力である。
【００４０】
差圧センサ４０は、大気通路１１４とポンプ２２およびサブキャニスタ３６の間の検知通路１１２とに接続しており、絞り３４に発生する圧力を検知する。本実施の形態においては、差圧センサ４０は、ポンプ２２とサブキャニスタ３６、つまりポンプ２２と絞り３４との間の検知通路１１２における気圧とエアフィルタ５０を介して大気に接続される大気通路１１４における気圧（すなわち、大気圧）との差圧を検知する。したがって、ポンプ２２の作動時に差圧センサ４０が検知する差圧は、電磁弁３０が開弁している状態において、絞り３４の両端間の差圧に実質的に等しくなる。また、電磁弁３０が閉弁している状態では、ポンプ２２の吸入側において検知通路１１２が閉塞されるため、ポンプ２２の作動時における差圧センサ４０の検知圧は、ポンプ２２の締切圧に実質的に等しくなる。
【００４１】
ＥＣＵ２０は、濃度検知部１５０の差圧センサ４０から受信する圧力検知信号に基づいて、吸気通路１６にパージされる空気と蒸発燃料との混合気中の蒸発燃料の状態を検知する。本実施の形態において、蒸発燃料の状態とは、蒸発燃料の濃度をいうが、蒸発燃料の量に関連する物理量であれば、特に濃度に限定されるものではない。ＥＣＵ２０は、算出された蒸発燃料の濃度および空燃比センサ（図示せず）により検知される空燃比に応じて燃料噴射弁（図示せず）からの燃料噴射量を制御している。
【００４２】
ＥＣＵ２０は、気体が絞り３４を通過するときの差圧に基づいて絞り３４を流通する気体中の蒸発燃料の濃度を検知する。ポンプ２２の圧力と流量との特性は、図２の太線に示すように圧力が増加するように変化するほど流量が減少するように変化する一次関数的な特性を有する。一方、絞り３４における圧力と流量との特性（オリフィス特性）は、図２の細線に示すように、ベルヌーイの定理に基づいて、絞り３４の両端における差圧と気体の密度および絞り３４の内径等により二次関数的な特性を有する。また、蒸発燃料の濃度が増加すると、圧力に対する流量が減少側に変化する。そのため、図２の破線に示すように、濃度がＤ％であるときのオリフィス特性は、濃度がゼロ％であるときのオリフィス特性よりも圧力の増加に対して流量の増加量が小さい特性を有する。
【００４３】
具体的には、ポンプ２２の特性は、Ｑ（流量）＝Ｋ１（定数）×（Ｐ（圧力）−Ｐｔ（締切圧）により規定される。また、絞り３４のオリフィス特性は、Ｑ（流量）＝Ｋ３（絞り３４の内径等により規定される値）×√（ΔＰ（差圧）／ρ（密度））により規定される。
【００４４】
絞り３４を流通する気体の濃度は、気体の密度に依存する。絞り３４に空気が流通するときの気体の密度ρＡｉｒと絞り３４に空気と蒸発燃料との混合気が流通するときの気体の密度ρＨＣとの密度比ρＡｉｒ／ρＨＣは、ρＡｉｒ／ρＨＣ＝ΔＰＨＣ（混合気圧）／ΔＰＡｉｒ（空気圧）（ＱＡｉｒ（空気の流量）／ＱＨＣ（混合気の流量））２の式により算出される。なお、ＱＡｉｒ／ＱＨＣ＝（Ｐｔ−ΔＰＡｉｒ）／（Ｐｔ−ΔＰＨＣ）である。算出された混合気と空気との密度比ρＡｉｒ／ρＨＣに基づいて、混合気の濃度が算出される。
【００４５】
なお、上述したように、本実施の形態においては、ポンプ２２と絞り３４との間には、サブキャニスタ３６が設けられる。ポンプ２２と絞り３４との間にサブキャニスタ３６を設置し、絞り３４を通過した混合気から蒸発燃料を除去すると、サブキャニスタ３６を設置しない場合に比べ、差圧センサ４０が検知する差圧は大きくなる（負圧側に大きくなる）。その結果、空気だけが絞り３４を通過するときに差圧センサ４０が検知する空気圧と、空気と蒸発燃料との混合気とが絞り３４を通過するときに差圧センサ４０が検知する混合気圧との差分値が大きくなる。これにより、差圧センサ４０の圧力分解能に対して十分に大きな検知ゲインＧを確保できるので、空気圧に対する混合気圧の相対検知精度、ひいては蒸発燃料濃度の算出精度が向上する。
【００４６】
具体的には、たとえば、差圧センサ４０により混合気圧ΔＰＧＡＳが検知されたとすると、図３の実線に示すようにポンプ２２の特性よりＱ’Ａｉｒの流量の気体がサブキャニスタ３６から流通する。このとき、サブキャニスタ３６において蒸発燃料が吸着された後の流量がＱ’Ａｉｒであって、サブキャニスタ３６の手前の圧力と流量との特性は、図３の破線に示すように、蒸発燃料の吸着分流量が多い特性となる。サブキャニスタ３６の両端の圧力は実質的に等しいため、図３の破線に示す特性により混合気圧ΔＰＧＡＳに対応する流量ＱＧＡＳが算出される。このようにサブキャニスタ３６が設けられることにより、濃度がＤ％であると仮定した場合の混合気圧ΔＰＧＡＳは、サブキャニスタ３６が設けられない場合に混合気圧として検知されるΔＰ’ＧＡＳと比較して大きくなる。すなわち、ΔＰＡｉｒとの差分が大きくなるため、圧力分解能に対して十分に大きな検知ゲインＧを確保することができる。
【００４７】
また、図４に示すように、絞り３４から流量ＱＧＡＳの混合気が流通してもサブキャニスタ３６の吸着材に流量ＱＨＣ分の蒸発燃料が吸着される。そのため、差圧センサ４０における流量はＱ’Ａｉｒとなる。このとき、Ｑ’Ａｉｒ＝ＱＧＡＳ−ＱＨＣの関係が成立する。絞り３４から流通した混合気の蒸発燃料がすべてサブキャニスタ３６の吸着材に吸着されたものとすると、ＱＨＣ＝ＱＧＡＳ×Ｄ／１００となることから、Ｄ＝１００×（１−Ｑ’Ａｉｒ／ＱＧＡＳ）となる。
【００４８】
さらに、図５に示すように、蒸発燃料の濃度がゼロ％であるとき、気体の密度は、ρＡｉｒとなり、蒸発燃料の濃度が１００％であるとき、気体の密度は、ρＨＣとなる。気体の密度ρＧＡＳと濃度Ｄとは、線形的な関係にあることから、ρＧＡＳ＝ρＡｉｒ−（ρＡｉｒ−ρＨＣ）×Ｄ／１００の式が成立する。
【００４９】
さらに、上述の通り、絞り３４にＱＡｉｒの流量の空気が流通するときには、ポンプ特性より、ＱＡｉｒ＝Ｋ１×（ΔＰＡｉｒ−Ｐｔ）が成立し、さらにオリフィス特性より、ＱＡｉｒ＝Ｋ３×√（ΔＰＡｉｒ／ρＡｉｒ）が成立する。
【００５０】
さらに、ポンプ２２においては、差圧センサ４０により検知された圧力がΔＰＧＡＳであって流量がＱ’Ａｉｒとすると、ポンプ特性より、Ｑ’Ａｉｒ＝Ｋ１×（ΔＰＧＡＳ−Ｐｔ）が成立し、さらに、絞り３４にＱＧＡＳの流量の混合気が流通するときには、オリフィス特性より、ＱＧＡＳ＝Ｋ３×√（ΔＰＧＡＳ／ρＧＡＳ）が成立する。
【００５１】
上述した式を整理すると、Ｄ＝５０×｛−Ｍ（１）±√（Ｍ（１）２−４×Ｍ（２））｝となる。なお、Ｍ（１）＝１００×Ｐ（１）２×Ｐ（２）×ρ（１）−２であって、Ｍ（２）＝１−Ｐ（１）２×Ｐ２である。さらに、Ｐ（１）＝（ΔＰＧＡＳ−Ｐｔ）／（ΔＰＡｉｒ−Ｐｔ）であって、Ｐ（２）＝ΔＰＡｉｒ／ΔＰＧＡＳであって、ρ（１）＝（ρＡｉｒ−ρＨＣ）／（１００×ρＡｉｒ）である。
【００５２】
このように、濃度Ｄは、空気の密度ρＡｉｒ、蒸発燃料濃度１００％時の気体（すなわち、蒸発燃料）の密度ρＨＣ、締切圧Ｐｔ、空気の差圧ΔＰＡｉｒ、および混合気圧ΔＰＧＡＳに基づいて演算される。
【００５３】
すなわち、ＥＣＵ２０は、ポンプ２２を作動させて検知通路１１２を減圧するとともに、電磁弁３０を開いて、電磁弁３２を検知通路１１２と大気通路１１４とが連通するように切換えて、空気圧ΔＰＡｉｒを差圧センサ４０により検知する。図６に示すように、空気圧ΔＰＡｉｒを検知する場合において、ＥＣＵ２０は、電磁弁３０を開くように制御して、大気通路１１４と検知通路１１２とが連通するように電磁弁３２を切換えて、ポンプ２２を作動させて検知通路１１２を減圧すると、大気はエアフィルタ５０を介して図６の矢印に示すように大気通路１１４を流通して、電磁弁３２、絞り３４、電磁弁３０およびサブキャニスタ３６の順に流通していく。ＥＣＵ２０は、差圧センサ４０により空気圧ΔＰＡｉｒを検知する。
【００５４】
また、ＥＣＵ２０は、ポンプ２２を作動させて検知通路１１２を減圧するとともに、電磁弁３０を閉じたときに締切圧Ｐｔを差圧センサ４０により検知する。図７に示すように、締切圧Ｐｔを検知する場合において、ＥＣＵ２０は、電磁弁３０を閉じるように制御して、ポンプ２２を作動させて、検知通路１１２を減圧すると、電磁弁３０よりも図７の左側の検知通路１１２内の気体は、図７の矢印に示すように流通する。すなわち、サブキャニスタ３６、ポンプ２２およびエアフィルタ５０を介して大気に放出される。このとき、ＥＣＵ２０は、差圧センサ４０により締切圧Ｐｔを検知する。
【００５５】
さらに、ＥＣＵ２０は、ポンプ２２を作動させて検知通路１１２を減圧するとともに、電磁弁３０を開いて、電磁弁３２を検知通路１１２と検知通路１１０とが連通するように切換える。このとき、ＥＣＵ２０は、混合気圧ΔＰＧＡＳを差圧センサ４０により検知する。図８に示すように、混合気圧ΔＰＧＡＳを検知する場合において、ＥＣＵ２０は、電磁弁３０を開くように制御して、検知通路１１０と検知通路１１２とを連通させるように電磁弁３２を切換えて、ポンプ２２を作動させて検知通路１１２を減圧すると、キャニスタ１２に吸着された蒸発燃料を含む気体は、図８の矢印に示すように、検知通路１１０、電磁弁３２、絞り３４、電磁弁３０およびサブキャニスタ３６を順に流通して、エアフィルタ５０から大気に放出される。ＥＣＵ２０は、差圧センサ４０により混合気圧ΔＰＧＡＳを検知する。
【００５６】
また、ＥＣＵ２０のメモリには予め空気の密度ρＡｉｒと蒸発燃料濃度１００％時の気体の密度ρＨＣを記憶しておく。ＥＣＵ２０は、検知された締切圧Ｐｔと、空気圧ΔＰＡｉｒと、混合気圧ΔＰＧＡＳと、記憶された空気の密度ρＡｉｒと、気体の密度ρＨＣとから、蒸発燃料濃度Ｄを算出する。
【００５７】
以上のような構成を有する蒸発燃料処理装置において、蒸発燃料の濃度を検知する毎にポンプが作動させられるため、蒸発燃料の発生状況に関わらずポンプを作動させるようにすると、蒸発燃料濃度が低いときに蒸発燃料濃度が検知されたり、ポンプが頻繁に作動することにより、ポンプの耐久性が悪化したりするという問題がある。そのため、ポンプの高性能化が要求され、ポンプのコストが上昇する可能性がある。
【００５８】
そこで、本発明は、ＥＣＵ２０が、車両の状態が予め定められた条件を満足したときに、燃料タンク１０内または蒸発燃料処理装置内の圧力に対応する物理量が予め定められた圧力に対応する値以上であると、蒸発燃料の濃度を検知する点に特徴を有する。
【００５９】
具体的には、予め定められた条件は、車両が走行中であって、パージ処理が停止時であるという条件であって、ＥＣＵ２０は、予め定められた条件を満足したときに、電磁弁２４をオンして８大気ポート５８と通路１０６とが連通するように切換えて、差圧センサ４０により検知された圧力が予め定められた圧力以上であると、絞り３４に発生する圧力を検知して、蒸発燃料の濃度を演算する。なお、「予め定められた圧力」は、キャニスタ１２内の蒸発燃料の吸着量が多い（あるいは、燃料タンク１０内の蒸発燃料の発生量が多い）と判断できる圧力であれば特に限定されるものではなく、実験等により適合される。
【００６０】
以下、図９を参照して、本実施の形態に係る蒸発燃料処理装置に搭載されるＥＣＵ２０が実行するプログラムの制御構造について説明する。
【００６１】
ステップ（以下、ステップをＳと記載する）１００にて、ＥＣＵ２０は、パージが停止されているか否かを判断する。具体的には、たとえば、ＥＣＵ２０は、車両の状態に基づいてパージ処理実行条件が成立しているか否かを判断する。ＥＣＵ２０は、パージ処理実行条件が成立すると、パージ処理が実行中であり、パージ処理実行条件が不成立であると、パージが停止されていると判断する。パージ処理実行条件は、たとえば、スロットル開度が予め定められた開度以上であるという条件である。なお、パージ処理実行条件は、スロットル開度の条件に限定されるものではなく、たとえば、負圧センサ（図示せず）により検知される吸気通路１６における負圧の絶対値が予め定められた値以上であるという条件であってもよい。パージが停止されていると（Ｓ１００にてＹＥＳ）、処理はＳ１０２に移される。もしそうでないと（Ｓ１００にてＮＯ）、処理はＳ１００に戻されて、パージが停止するまで待機する。
【００６２】
Ｓ１０２にて、ＥＣＵ２０はタイマを作動させる。本実施の形態において、ＥＣＵ２０は、予め定められた時間Ａが経過するまでタイマを作動させる。Ｓ１０４にて、ＥＣＵ２０は、大気ポート５８と通路１０６とが連通するように電磁弁２４を切換える。本実施の形態において、ＥＣＵ２０は、予め定められた時間Ｂが経過するまで電磁弁２４をオンする。このとき、好ましくは差圧センサ４０から燃料タンク１０までの経路は完全密閉あるいは半密閉状態にされることが望ましい。このようにすると、差圧センサ４０により燃料タンク１０内の圧力を精度よく検知することができる。
【００６３】
Ｓ１０６にて、ＥＣＵ２０は、差圧センサ４０により検知された圧力が予め定められたしきい値Ｐａ以上であるか否かを判断する。「予め定められたしきい値Ｐａ」は、前述の予め定められた圧力に対応する。予め定められたしきい値Ｐａは、特に限定される値ではなく、実験等により適合される値である。差圧センサ４０により検知された圧力が予め定められたしきい値Ｐａ以上であると（Ｓ１０６にてＹＥＳ）、処理はＳ１０８に移される。もしそうでないと（Ｓ１０６にてＮＯ）、処理はＳ１００に移される。
【００６４】
Ｓ１０８にて、ＥＣＵ２０は、蒸発燃料濃度を算出する。算出方法は、上述した通りであって、その詳細な説明は繰返さない。Ｓ１１０にて、ＥＣＵ２０は、パージ量を算出する。ＥＣＵ２０は、算出された蒸発燃料濃度に基づいて、パージ量を算出する。パージ量の算出については、たとえば、蒸発燃料濃度とパージ量との関係を示すマップをメモリに記憶しておき、算出された蒸発燃料濃度とマップとに基づいてパージ量を算出するようにしてもよいし、予め定められた表や数式を用いて、算出された蒸発燃料濃度からパージ量を算出するようにしてもよい。
【００６５】
以上のような構造およびフローチャートに基づく本実施の形態に係る蒸発燃料処理装置に搭載されるＥＣＵ２０の動作について図１０および図１１を参照しつつ説明する。
【００６６】
時間Ｔ（０）にて、車両の走行中に、パージ処理実行条件が不成立になると（Ｓ１００にてＮＯ）、タイマが作動する（Ｓ１０２）。予め定められた時間Ａが経過する時間Ｔ（１）にて、電磁弁２４がオンされて、予め定められた時間Ｂが経過するまで大気ポート５８と通路１０６とが連通させられる。このとき、図１１に示すように、電磁弁２４がオンされると、燃料タンク１０内の蒸発燃料は、矢印に沿って流通する。すなわち、燃料タンク１０内の蒸発燃料は、キャニスタ１２および大気通路１０４の一部、電磁弁２４および通路１０６を流通して差圧センサ４０に達する。これにより、差圧センサ４０から燃料タンク１０までの密閉された経路内の圧力を検知することができる。差圧センサ４０により検知される圧力が予め定められたしきい値Ｐａ以上にならないと（Ｓ１０６にてＮＯ）、パージ処理実行条件が成立するか否かが判断される（Ｓ１００）。
【００６７】
そして、時間Ｔ（２）にて、パージ処理実行条件が不成立であると（Ｓ１００にてＮＯ）、タイマが作動する（Ｓ１０２）。予め定められた時間Ａが経過する時間Ｔ（３）にて、電磁弁２４がオンされる。そして、時間Ｔ（４）にて、差圧センサ４０により検知される圧力が予め定められたしきい値Ｐａ以上になると（Ｓ１０６にてＹＥＳ）、蒸発燃料の濃度が検知される。そして、時間Ｔ（５）にて、蒸発燃料の濃度の検知が完了すると、算出された蒸発燃料の濃度に基づいてパージ量が算出される（Ｓ１１０）。
【００６８】
時間Ｔ（６）にて、パージ処理実行条件が成立してパージが実行されるとき、算出されたパージ量がパージされるようにパージ弁１４が制御される。なお、ＥＣＵ２０は、パージ弁１４の開弁時間と閉弁時間とをデューティ制御するようにしてもよいし、パージ弁１４の開度を制御するようにしてもよい。
【００６９】
次に、時間Ｔ（４）から時間Ｔ（５）までにおいて実行される蒸発燃料の濃度検知処理の動作について図１２を参照にしつつ説明する。
【００７０】
時間Ｔ（４）にて、蒸発燃料の濃度検知処理が実行されると、時間Ｔａ（１）において、差圧センサ４０に電力が供給されて（オンされて）差圧センサ４０の暖機が実施される。時間Ｔ（４）あるいは時間Ｔａ（１）から予め定められた時間が経過する時間Ｔａ（２）にて、ポンプ２２が作動させられて（オンされて）検知通路１１２が減圧させられるとともに、電磁弁３０がオンされて、検知通路１１２において絞り３４とサブキャニスタ３６とが連通状態になる。このとき、差圧センサ４０により、空気圧ΔＰＡｉｒが検知される。そして、時間Ｔａ（２）から予め定められた時間が経過した後あるいは空気圧ΔＰＡｉｒの検知後のＴａ（３）にて、ポンプ２２の作動が継続されつつ、電磁弁３０がオフされて、検知通路１１２において絞り３４とサブキャニスタ３６とが遮断状態になる。このとき、差圧センサ４０により、締切圧Ｐｔが検知される。さらに、時間Ｔａ（３）から予め定められた時間が経過した後あるいは締切圧Ｐｔの検知後のＴａ（４）にて、ポンプ２２の作動が継続されつつ、電磁弁３０がオンされて、検知通路１１２が連通状態となり、さらに、３方弁である電磁弁３２がオンされて、検知通路１１０と検知通路１１２とが連通させられる。このとき、差圧センサ４０により、混合気圧ΔＰＧＡＳが検知される。ＥＣＵ２０は、検知された空気圧ΔＰＡｉｒ、締切圧Ｐｔおよび混合気圧ΔＰＧＡＳとに基づいて、蒸発燃料の濃度を算出する。そして、時間Ｔａ（４）から予め定められた時間が経過した後あるいは混合気圧ΔＰＧＡＳの検知後のＴａ（５）にて、蒸発燃料の濃度検知処理が終了する。
【００７１】
以上のようにして、本実施の形態に係る蒸発燃料処理装置によると、締切圧と空気圧とと混合気圧に基づいて蒸発燃料の濃度を検知することにより、検知通路がポンプによって減圧されるため、検知対象の絞りに発生する圧力が安定し、また、検知通路において空気または混合気の流量が十分に確保される。そのため、脈動による算出精度の悪化や空気または混合気の流量の減少により検知自体が困難になることがない。
【００７２】
さらに、蒸発燃料処理装置内の、差圧センサから燃料タンクまでの密閉された通路内の気体の圧力が高いと、キャニスタに吸着される蒸発燃料の量が多い状態であると判断することができる。そのため、大気通路の気体の圧力が予め定められたしきい値Ｐａ以上であるときに、蒸発燃料の濃度を検知するようにすると、高い濃度の蒸発燃料を検知することができる。これにより、検知された濃度に基づいてパージ処理すると、蒸発燃料の大気への放出を抑制して、精度よく蒸発燃料を処理することができる。また、キャニスタに吸着される蒸発燃料の量が多い状態であるときに限定して、蒸発燃料の濃度を検知することができる。そのため、蒸発燃料の発生状況に関わらずポンプを作動させる場合と比較すると、ポンプの作動頻度を低下させることができる。そのため、ポンプの耐久性についての要求制能を過度に高くする必要がなくなる。すなわち、蒸発燃料の濃度検知時に作動するポンプや電磁弁等の耐久性を向上させることができる。したがって、適切な時点で蒸発燃料状態を検知して、耐久性を向上させる蒸発燃料処理装置を提供することができる。
【００７３】
なお、本実施の形態において、ＥＣＵは、差圧センサから燃料タンクまでの経路内を密閉したときの圧力に基づいて、濃度検知処理を実行したが、燃料タンクに設けられた圧力センサに基づいて、濃度検知処理を実行するようにしてもよい。このとき、好ましくは、燃料タンクを完全密閉あるいは半密閉状態で燃料タンク内の圧力を検知することが望ましい。このようにすると、燃料タンク内の蒸発燃料の状態を精度高く検知することができる。
【００７４】
本実施の形態においては、差圧センサにより検知された圧力に基づいて蒸発燃料の濃度を検知するようにしたが、たとえば、外気温度、内燃機関の排気温度および内燃機関の吸気温度のうちのいずれかに基づいて蒸発燃料の状態を検知するようにしてもよい。すなわち、外気温度、内燃機関の排気温度および内燃機関の吸気温度が高いと燃料タンク内の温度が高い。そのため、蒸発燃料の発生量が多く、圧力が高い状態である。すなわち、外気温度、排気温度および吸気温度は、燃料タンクにおける圧力に対応する物理量であって、外気温度、排気温度および吸気温度のうちのいずれかが高いと、燃料タンク内または蒸発燃料処理装置内における圧力も高いと判断することができる。したがって、外気温度、排気温度および吸気温度のうちのいずれかが予め定められた圧力に対応する値以上であると、濃度を検知するようにすると、キャニスタに吸着される蒸発燃料の量が多い状態であるときの濃度を検知することができる。そのため、蒸発燃料の発生状況に関わらず圧力ポンプを作動させる場合と比較すると、圧力ポンプの作動頻度を低下させることができる。そのため、蒸発燃料の濃度検知時に作動するポンプや電磁弁等の構成部品の耐久性を向上させることができる。
【００７５】
＜変形例＞
以下、本発明の実施の形態の変形例に係る蒸発燃料処理について説明する。本変形例においては、上述の実施の形態において説明した図９のフローチャートにおいて、Ｓ１０４における電磁弁２４のオン処理に代えて、二方弁である電磁弁３０のオン処理と三方弁である電磁弁３２のオン処理とを含む点が異なる。それ以外の構成については、上述の第１の実施の形態と同じ構成である。したがって、それらについて詳細な説明はここでは繰返さない。
【００７６】
以上のような構造およびフローチャートに基づく本実施の形態に係る蒸発燃料処理装置に搭載されるＥＣＵ２０の動作について図１３および図１４を参照しつつ説明する。
【００７７】
時間Ｔ（０）にて、車両の走行中に、パージ処理実行条件が不成立になると（Ｓ１００にてＮＯ）、タイマが作動する（Ｓ１０２）。予め定められた時間Ａが経過する時間Ｔ（１）にて、二方弁である電磁弁３０および三方弁である電磁弁３２がオンされて、予め定められた時間Ｂが経過するまで、検知通路１１２と検知通路１１０とが連通させられる。
【００７８】
予め定められた時間Ａが経過するまでは、図１４（Ａ）に示すように、燃料タンク１０内で発生していた蒸発燃料は、図１４（Ａ）の矢印に沿って、キャニスタ１０のパージポート５６から検知通路１１０を介して電磁弁３２の手前まで流通する。そして、電磁弁３２がオンされると、検知通路１１２と検知通路１１０とが連通させられるため、図１４（Ｂ）の矢印に示すように、燃料タンク１０内の蒸発燃料は、検知通路１１０、電磁弁３２、絞り３４、電磁弁３０およびサブキャニスタ３６を流通して差圧センサ４０に達する。これにより、差圧センサ４０から燃料タンク１０までの密閉された通路内の圧力を検知することができる。差圧センサ４０により検知される圧力が予め定められたしきい値Ｐａ以上にならないと（Ｓ１０６にてＮＯ）、パージ処理実行条件が成立するか否かが判断される（Ｓ１００）。
【００７９】
そして、時間Ｔ（２）にて、パージ処理実行条件が不成立であると（Ｓ１００にてＮＯ）、タイマが作動する（Ｓ１０２）。予め定められた時間Ａが経過する時間Ｔ（３）にて、電磁弁３０，３２がオンされる。そして、時間Ｔ（４）にて、差圧センサ４０により検知される圧力が予め定められたしきい値Ｐａ以上になると（Ｓ１０６にてＹＥＳ）、蒸発燃料の濃度が検知される。そして、時間Ｔ（５）にて、蒸発燃料の濃度の検知が完了すると、算出された蒸発燃料の濃度に基づいてパージ量が算出される（Ｓ１１０）。
【００８０】
時間Ｔ（６）にて、パージ処理実行条件が成立してパージが実行されるとき、算出されたパージ量がパージされるようにパージ弁１４が制御される。
【００８１】
以上のようにして、本変形例に係る蒸発燃料処理装置によると、上述の実施の形態に係る蒸発燃料処理装置と同様の効果を得ることができる。
【００８２】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】本実施の形態に係る蒸発燃料処理装置の構成を示す図である。
【図２】ポンプ特性およびオリフィス特性に基づく流量と圧力との関係を示す図である。
【図３】サブキャニスタを有する場合におけるポンプ特性およびオリフィス特性に基づく流量と圧力との関係を示す図である。
【図４】サブキャニスタの上流側および下流側の気体の流量の差を示す図である。
【図５】蒸発燃料の濃度と気体の密度との関係を示す図である。
【図６】空気圧の検知時における気体の流通する経路を示す図である。
【図７】締切圧の検知時における気体の流通する経路を示す図である。
【図８】混合気圧の検知時における気体の流通する経路を示す図である。
【図９】本実施の形態に係る蒸発燃料処理装置に搭載されるＥＣＵで実行されるプログラムの制御構造を示すフローチャートである。
【図１０】本実施の形態に係る蒸発燃料処理装置に搭載されるＥＣＵの動作を示すタイミングチャートである。
【図１１】蒸発燃料の濃度検知処理を実行するか否かの判断時における気体の流通する経路を示す図である。
【図１２】本実施の形態に係る蒸発燃料処理装置に搭載されるＥＣＵが蒸発燃料の濃度検知処理を実行するときの動作を示すタイミングチャートである。
【図１３】本実施の形態の変形例に係る蒸発燃料処理装置に搭載されるＥＣＵの動作を示すタイミングチャートである。
【図１４】本実施の形態の変形例における蒸発燃料の濃度検知処理を実行するか否かの判断時における気体の流通する経路を示す図である。
【符号の説明】
【００８４】
１０  燃料タンク、１２  キャニスタ、１４  パージ弁、１６  吸気通路、１８  スロットル弁、２０  ＥＣＵ、２２  ポンプ、２４，３０，３２  電磁弁、３４  絞り、３６  サブキャニスタ、４０  差圧センサ、５０，５２  エアフィルタ、５４  タンクポート、５６  パージポート、５８  大気ポート、１００，１０６  通路、１０２  パージ通路、１０４，１１４  大気通路、１１０，１１２  検知通路、１５０  濃度検知部。
【図１】
0004579166.tif 000002
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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