(57)【要約】【課題】本発明は、エンジンの停止中にキャニスタの吸着材を温められるようにすることで、エンジンの始動時等においても吸着材からの蒸発燃料の離脱効率を高くできるようにすることを目的とする。【解決手段】本発明に係る蒸発燃料処理装置は、エンジン４と、そのエンジン４の燃料を貯留する燃料タンク２と、バッテリ５とを備える車両に設置されており、燃料タンク２内の蒸発燃料をキャニスタ２０の容器内の吸着材Ｃで吸着し、その吸着材Ｃに吸着された蒸発燃料をエンジン４の運転中に吸着材Ｃから離脱させてエンジン４の吸気通路４ａに導けるように構成された蒸発燃料処理装置であって、キャニスタ２０の吸着材Ｃをバッテリ５の熱で温められるように構成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンと、そのエンジンの燃料を貯留する燃料タンクと、バッテリとを備える車両に設置されており、前記燃料タンク内の蒸発燃料をキャニスタの容器内の吸着材で吸着し、その吸着材に吸着された蒸発燃料を前記エンジンの運転中に前記吸着材から離脱させて前記エンジンの吸気通路に導けるように構成された蒸発燃料処理装置であって、
前記キャニスタの吸着材を前記バッテリの熱で温められるように構成されてい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に記載された蒸発燃料処理装置であって、
前記バッテリの熱で温められた空気をキャニスタの容器の内部に導くことで、前記吸着材を温めることを特徴とする蒸発燃料処理装置。
【請求項３】
請求項２に記載された蒸発燃料処理装置であって、
前記バッテリはバッテリ容器内に収納されており、そのバッテリ容器内の空気がキャニスタの容器内に導かれるように構成されてい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から請求項３のいずれかに記載された蒸発燃料処理装置であって、
前記バッテリの熱を前記キャニスタの容器からその容器内の吸着材に伝達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４に記載された蒸発燃料処理装置であって、
前記キャニスタの容器と、前記バッテリ容器とが金属板により仕切られた状態で一体化されていることを特徴とする蒸発燃料処理装置。
【請求項６】
請求項４に記載された蒸発燃料処理装置であって、
前記バッテリ容器内の空気を排出するための配管が前記吸着材に対して伝熱可能な位置に配置さ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、車両の燃料タンク内の蒸発燃料をキャニスタの吸着材で吸着し、その吸着材に吸着された蒸発燃料をエンジンの運転中に前記吸着材から離脱させて前記エンジンの吸気通路に導けるように構成された蒸発燃料処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
これに関連する従来の蒸発燃料処理装置が特許文献１に記載されている。
この蒸発燃料処理装置は、エンジンによって温められた空気をキャニスタの容器内に導き、その空気により吸着材に吸着された蒸発燃料をパージできるように構成されている。このように、温かい空気で吸着材の蒸発燃料をパージするため、気化熱による吸着材の冷却を抑制でき、前記吸着材からの蒸発燃料の離脱効率が向上するようになる。そして、吸着材から離脱した蒸発燃料は前記温かい空気と共にエンジンの吸気通路に導かれ、再びエンジンで燃焼される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平４−１０００５７号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記した蒸発燃料処理装置では、エンジンによって温められた空気をキャニスタの容器内に導く構成である。このため、例えば、エンジンの始動時は、エンジンが冷えているため、キャニスタの容器内に温かい空気を導くことができない。したがって、エンジンの始動時等には、常温の空気で吸着材に吸着された蒸発燃料をパージするようになり、蒸発燃料の離脱効率が低下する。
【０００５】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、本発明の技術的課題は、エンジンの停止中にキャニスタの吸着材を温められるようにすることで、エンジンの始動時おいても吸着材からの蒸発燃料の離脱効率を高くできるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記した課題は、各請求項の発明によって解決される。
請求項１の発明は、エンジンと、そのエンジンの燃料を貯留する燃料タンクと、バッテリとを備える車両に設置されており、前記燃料タンク内の蒸発燃料をキャニスタの容器内の吸着材で吸着し、その吸着材に吸着された蒸発燃料を前記エンジンの運転中に前記吸着材から離脱させて前記エンジンの吸気通路に導けるように構成された蒸発燃料処理装置であって、前記キャニスタの吸着材を前記バッテリの熱で温められるように構成されていることを特徴とする。
【０００７】
本発明によると、キャニスタの吸着材をバッテリの熱で温められるように構成されている。このため、例えば、エンジンの停止中であっても、バッテリが使用されていればキャニスタの吸着材を温めることが可能になる。したがって、エンジンの始動時においても、温かい状態の吸着材を空気でパージできるようになり、蒸発燃料の離脱効率が高くなる。
【０００８】
請求項２の発明によると、バッテリの熱で温められた空気をキャニスタの容器の内部に導くことで、前記吸着材を温めることを特徴とする。
請求項３の発明によると、バッテリはバッテリ容器内に収納されており、そのバッテリ容器内の空気がキャニスタの容器内に導かれるように構成されていることを特徴とする。
このように、バッテリの熱で温められた空気をキャニスタの容器の内部に導く方式のため、吸着材を効果的に温められるようになる。
【０００９】
請求項４の発明によると、バッテリの熱を前記キャニスタの容器からその容器内の吸着材に伝達することを特徴とする。
請求項５の発明によると、キャニスタの容器と、バッテリ容器とが金属板により仕切られた状態で一体化されていることを特徴とする。
請求項６の発明によると、バッテリ容器内の空気を排出するための配管が前記吸着材に対して伝熱可能な位置に配置されていることを特徴とする。
このように、バッテリの熱によりキャニスタの容器を温める構成のため、キャニスタの容器内に空気が導かれないときでも、前記吸着材を温められるようになる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によると、エンジンの停止中にもキャニスタが温められるため、エンジンの始動時においてもキャニスタからの蒸発燃料の離脱効率を高くできるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施形態１に係る蒸発燃料処理装置の全体構成、及び車両が使用されていない時の蒸発燃料処理装置の動作を表す模式図である。
【図２】車両の運転時（エンジン動作時）における蒸発燃料処理装置の動作を表す模式図である。
【図３】車両の運転時（エンジン停止時）における蒸発燃料処理装置の動作を表す模式図である。
【図４】本発明の実施形態２に係る蒸発燃料処理装置の全体構成、及び車両が使用されていない時の蒸発燃料処理装置の動作を表す模式図である。
【図５】車両の運転時（エンジン動作時）における蒸発燃料処理装置の動作を表す模式図である。
【図６】車両の運転時（エンジン停止時）における蒸発燃料処理装置の動作を表す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
（実施形態１）
以下、図１から図３に基づいて本発明の実施形態１に係る蒸発燃料処理装置の説明を行なう。本実施形態に係る蒸発燃料処理装置は、エンジンとモータを駆動源とするハイブリッド車に搭載される蒸発燃料処理装置である。
【００１３】
＜蒸発燃料処理装置１０の全体構成について＞
蒸発燃料処理装置１０は、燃料タンク２内の燃料２ｆの蒸気（蒸発燃料）を吸着できるように構成されたキャニスタ２０と、燃料タンク２内の蒸発燃料をキャニスタ２０に導く蒸発燃料通路１２と、キャニスタ２０とエンジン４の吸気通路４ａとをつなぐパージ通路１４と、キャニスタ２０を大気開放できるように構成された大気通路１６と、キャニスタ２０とバッテリ５の収納容器６（バッテリ容器６）とを連結可能に構成された連結通路１８とから構成されている。
【００１４】
＜キャニスタ２０について＞
キャニスタ２０は、図１に示すように、内部が複数に仕切られた密閉構造のキャニスタ容器２１を備えている。キャニスタ容器２１は、蒸発燃料の吸着材Ｃを収納する容器であり、底側が右側となるように横倒しの状態でバッテリ容器６上に設置されている。キャニスタ容器２１は、底板部２１ｂの近傍がフィルタ状の仕切り縦壁２１ｚによって左右に仕切られており、その仕切り縦壁２１ｚの右側に拡散空間２２が形成されている。また、仕切り縦壁２１ｚの左側の空間が横壁２１ｙによって上側の主室２３と下側の副室２４とに仕切られている。そして、主室２３と副室２４とに吸着材Ｃが充填されている。吸着材Ｃは活性炭であり、蒸発燃料を吸着するとともに、空気パージされることで吸着した蒸発燃料を離脱可能に構成されている。
主室２３と副室２４の開口側は、吸着材Ｃが収納された後で、フィルタ状の内蓋縦壁２１ｕによって塞がれており、その内蓋縦壁２１ｕの左側が主室外側空間２３ｓと副室外側空間２４ｓとになっている。そして、前記主室外側空間２３ｓと副室外側空間２４ｓとがキャニスタ容器２１の蓋板２１ｘによって塞がれている。
キャニスタ容器２１の蓋板２１ｘには、タンクポート２３ｔとパージポート２３ｐと大気ポート２４ａとが形成されている。そして、タンクポート２３ｔとパージポート２３ｐとが主室外側空間２３ｓ、内蓋縦壁２１ｕを介して主室２３と連通している。また、大気ポート２４ａが副室外側空間２４ｓ、内蓋縦壁２１ｕを介して副室２４と連通している。
【００１５】
キャニスタ容器２１のタンクポート２３ｔには蒸発燃料通路１２が接続されており、その蒸発燃料通路１２が燃料タンク２の上部気室２ａに接続されている。また、キャニスタ容器２１のパージポート２３ｐにはパージ通路１４が接続されており、そのパージ通路１４が制御弁１４ｖを介してエンジン４のスロットルバルブ４ｓの下流側に位置する吸気通路４ａに接続されている。制御弁１４ｖは、パージ通路１４の流路を開閉するための弁であり、制御装置（ＥＣＵ）からの開閉信号に基づいて動作するように構成されている。
キャニスタ容器２１の大気ポート２４ａには大気通路１６が接続されており、その大気通路１６に放散用逆止弁１６ｖが設けられている。放散用逆止弁１６ｖは、キャニスタ容器２１内の圧力が大気圧よりも大きいときに流路を開放し、それ以外のときに流路を閉鎖する。即ち、放散用逆止弁１６ｖは、キャニスタ容器２１からの空気の排出を許容し、キャニスタ容器２１内への外気の流入を禁止できるように構成されている。
【００１６】
キャニスタ容器２１は、前述のように、バッテリ容器６上に設置されており、そのキャニスタ容器２１の下板２１ｗがバッテリ容器６の天井板と兼用されている。そして、キャニスタ容器２１の下板２１ｗが鉄板により構成されており、キャニスタ容器２１の他の部分が樹脂で成形されている。このため、キャニスタ容器２１の下板２１ｗを介してバッテリ容器６の熱がキャニスタ２０内の吸着材Ｃに伝わり易くなる。
また、キャニスタ容器２１の下板２１ｗには、図１に示すように、副室外側空間２４ｓの位置に連結通路１８が接続される接続口（符号省略）が設けられている。
連結通路１８は、キャニスタ容器２１の副室外側空間２４ｓとバッテリ容器６の内部空間とを連通させる通路であり、温風流入用逆止弁１８ｖを備えている。温風流入用逆止弁１８ｖは、バッテリ容器６内の圧力がキャニスタ容器２１内の圧力よりも大きくなるときに流路を開放し、それ以外ときに流路を閉鎖する。即ち、温風流入用逆止弁１８ｖは、バッテリ容器６内からキャニスタ容器２１への空気の流れを許容するが、キャニスタ容器２１からバッテリ容器６への空気の流れを禁止できるように構成されている。
【００１７】
＜バッテリ容器６について＞
バッテリ容器６は、バッテリ５を保護するとともに、そのバッテリ５を冷却するための容器である。バッテリ容器６は、外気を導入するための冷却ファン６ｆと、冷却ファン６ｆにより導入された空気をバッテリ５の周囲に導く冷却通路６ｔとを備えている。そして、前記バッテリ容器６の上部であって、そのバッテリ容器６の冷却通路６ｔの下流端近傍位置に、図１に示すように、前記連結通路１８が接続されている。
前記バッテリ容器６の冷却通路６ｔ内には温度計（図示省略）が設けられており、その温度計の信号が前記制御装置（ＥＣＵ）に入力されている。制御装置（ＥＣＵ）は、前記冷却通路６ｔ内の温度が約40°を超えたときに、冷却ファン６ｆに対して駆動信号を出力できるように構成されている。冷却ファン６ｆが駆動されると、外気がバッテリ容器６の冷却通路６ｔ内に流入し、バッテリ５を空冷するとともに、バッテリ容器６内の圧力が上昇する。これにより、バッテリ５の熱を奪った空気（温風）が連結通路１８、温風流入用逆止弁１８ｖを介してキャニスタ容器２１の副室外側空間２４ｓに流入するようになる。
【００１８】
＜蒸発燃料処理装置１０の動作について＞
先ず、図１に基づいて、車両が使用されていないときの蒸発燃料処理装置１０の動作について説明する。
車両が使用されていないときは、パージ通路１４の制御弁１４ｖが閉じられている。このため、燃料タンク２内で発生した蒸発燃料は、図１の矢印に示すように、蒸発燃料通路１２によりキャニスタ容器２１のタンクポート２３ｔから主室２３内に導かれ、主室２３の吸着材Ｃに吸着される。そして、主室２３の吸着材Ｃで吸着しきれなかった蒸発燃料が拡散空間２２を介して副室２４に導かれ、副室２４内の吸着材Ｃによって吸着されるようになる。
そして、キャニスタ容器２１の副室２４内の空気が大気ポート２４ａから大気通路１６に導かれ、放散用逆止弁１６ｖを通過して大気放散される。即ち、蒸発燃料が除去された空気が大気放散される。
ここで、温風流入用逆止弁１８ｖの働きにより、キャニスタ容器２１からバッテリ容器６への空気の流れは禁止される。
【００１９】
次に、車両の運転中における前記蒸発燃料処理装置１０の動作について説明する。
前記車両はハイブリッド車であるため、エンジン４とモータ（図示省略）とが駆動源として使用される。このため、エンジン４が停止中であってもバッテリ５は発熱しており、バッテリ容器６、及びそのバッテリ容器６の冷却通路６ｔ内の空気は温められている。そして、バッテリ５の熱がバッテリ容器６等からキャニスタ容器２１の鉄板製の下板２１ｗを介してキャニスタ容器２１内の吸着材Ｃに伝達されて、吸着材Ｃが温められる。これにより、吸着材Ｃの蒸発燃料の離脱効率が向上するようになる。
この状態で、車両のエンジン４が起動されると、図２に示すように、パージ通路１４の制御弁１４ｖが制御装置（ＥＣＵ）からの信号に基づいて開閉制御される。
【００２０】
前記制御弁１４ｖが開放されると、エンジン４の負圧がパージ通路１４を介してキャニスタ２０の主室２３、副室２４に加わり、副室外側空間２４ｓ内が負圧になる。キャニスタ２０の副室外側空間２４ｓ内が負圧になると、キャニスタ容器２１内がバッテリ容器６内よりも低圧になるため、連結通路１８の温風流入用逆止弁１８ｖが開方向に動作する。また、キャニスタ容器２１内が大気圧よりも低圧になるため、大気通路１６の放散用逆止弁１６ｖは閉塞状態に保持される。このため、図２の矢印に示すように、バッテリ容器６の冷却通路６ｔ内の空気（温風）がキャニスタ２０の副室外側空間２４ｓ内に導かれる。そして、キャニスタ２０の副室外側空間２４ｓから副室２４、主室２３を流れ、パージ通路１４を通ってエンジン４の吸気通路４ａ内（スロットルバルブ４ｓの下流側）に流入する。即ち、バッテリ容器６内の空気（温風）により吸着材Ｃが温められるとともに、前記空気（温風）により吸着材Ｃがパージされる。これにより、吸着材Ｃに吸着されている蒸発燃料が吸着材Ｃから離脱して空気（温風）と共にパージ通路１４から吸気通路４ａ内（スロットルバルブ４ｓの下流側）に導かれるようになる。
【００２１】
次に、車両のエンジン４が停止すると、図３に示すように、パージ通路１４の制御弁１４ｖが制御装置（ＥＣＵ）からの信号で閉鎖される。このため、エンジン４の負圧がキャニスタ２０に加わらなくなる。しかし、バッテリ容器６内の圧力がキャニスタ２０内の圧力よりも高いため、連結通路１８の温風流入用逆止弁１８ｖは開放状態に保持されている。このため、図３の矢印に示すように、バッテリ容器６内の空気（温風）がキャニスタ２０の副室外側空間２４ｓ内に導かれる。そして、キャニスタ２０の副室外側空間２４ｓ内の圧力が正圧になることで、大気通路１６の放散用逆止弁１６ｖが開方向に動作する。これにより、キャニスタ２０の副室外側空間２４ｓ内の空気（温風）が大気通路１６から外部に放散される。
ここで、バッテリ容器６の冷却通路６ｔ内の温度が上昇して、冷却ファン６ｆが動作している場合にも、バッテリ容器６の冷却通路６ｔ内の空気（温風）は連結通路１８、キャニスタ２０の副室外側空間２４ｓ、大気通路１６を通って外部に放散される。
【００２２】
＜蒸発燃料処理装置１０の長所について＞
本実施形態に係る蒸発燃料処理装置１０によると、キャニスタ２０内の吸着材Ｃをバッテリ５の熱で温められるように構成されている。このため、例えば、エンジン４の停止中であっても、バッテリ５が使用されていればキャニスタ２０の吸着材Ｃを温めることが可能になる。したがって、エンジン４の始動時においても、温かい空気で吸着材Ｃに吸着された蒸発燃料をパージできるようになり、蒸発燃料の離脱効率が高くなる。
また、バッテリ容器６内の空気がキャニスタ容器２１内に導かれるように構成されているため、吸着材Ｃを効果的に温められるようになる。
さらに、キャニスタ容器２１と、バッテリ容器６とが金属板（鉄板）により仕切られた状態で一体化されているため、キャニスタ容器２１内に空気が導かれないときでも、前記吸着材Ｃを効果的に温められるようになる。
【００２３】
（実施形態２）
以下、図４から図６に基づいて本発明の実施形態２に係る蒸発燃料処理装置の説明を行なう。
本実施形態に係る蒸発燃料処理装置は、実施形態１に係る蒸発燃料処理装置１０のバッテリ容器６とキャニスタ２０とを別置きにしたものである。この結果、キャニスタ２０内の吸着材Ｃをバッテリ５の熱により温める構成が実施形態１の蒸発燃料処理装置１０と異なっている。
なお、これ以外の構成は、本実施形態に係る蒸発燃料処理装置と実施形態１に係る蒸発燃料処理装置１０とは同様であるため、実施形態１に係る蒸発燃料処理装置１０と同様な構成については同じ符号を付して説明を省略する。
【００２４】
本実施形態に係る蒸発燃料処理装置のバッテリ容器６では、冷却通路６ｔの下流端に排気管６０が接続されており、その排気管６０の末端が、図４に示すように、温風供給配管６１と保温用配管６３とに分岐されている。温風供給配管６１は、大気通路１６を介してキャニスタ２０の大気ポート２４ａに接続されており、その温風供給配管６１に制御装置（ＥＣＵ）からの開閉信号により開閉動作する遮断弁６５が設けられている。
また、排気管６０の保温用配管６３は、キャニスタ容器２１の中央に通されて、キャニスタ容器２１内の吸着材Ｃを温められるように構成されている。ここで、保温用配管６３はキャニスタ容器２１内の吸着材Ｃに熱を伝え易いように金属管であるのが好ましい。
【００２５】
次に、本実施形態に係る蒸発燃料処理装置の動作について説明する。
車両が使用されていないときは、図４に示すように、パージ通路１４の制御弁１４ｖと温風供給配管６１の遮断弁６５とが閉じられている。このため、燃料タンク２内で発生した蒸発燃料は、図４の矢印に示すように、蒸発燃料通路１２によりキャニスタ２０の主室２３と副室２４に導かれ、主室２３、副室２４内の吸着材Ｃによって吸着される。  そして、キャニスタ２０内の空気が副室外側空間２４ｓから大気通路１６により大気に放散される。
【００２６】
次に、エンジン４が駆動されると、図５に示すように、制御装置（ＥＣＵ）からの信号により、パージ通路１４の制御弁１４ｖと温風供給配管６１の遮断弁６５とが開放される。これにより、エンジン４の負圧がパージ通路１４を介してキャニスタ２０の主室２３、副室２４に加わり、図５の矢印に示すように、バッテリ容器６内の空気（温風）が排気管６０、遮断弁６５、及び温風供給配管６１を介してキャニスタ２０内に流入するようになる。そして、空気（温風）がキャニスタ２０の副室２４、主室２３を流れ、パージ通路１４を通ってエンジン４の吸気通路４ａ内に流入する。これにより、吸着材Ｃに吸着されている蒸発燃料が吸着材Ｃから離脱して空気（温風）と共にパージ通路１４から吸気通路４ａ内に導かれるようになる。
【００２７】
次に、車両のエンジン４が停止すると、図６に示すように、パージ通路１４の制御弁１４ｖと温風供給配管６１の遮断弁６５とが制御装置（ＥＣＵ）からの信号で閉鎖される。このため、バッテリ容器６の冷却通路６ｔ内の空気（温風）が排気管６０から保温用配管６３を通って外部に放散される。このように、保温用配管６３を通る空気（温風）によってキャニスタ２０内の吸着材Ｃが温められるようになる。ここで、バッテリ容器６の冷却通路６ｔ内の温度が上昇して、冷却ファン６ｆが動作すると、保温用配管６３を通る空気の流量が増加して吸着材Ｃが効率的に温められるようになる。
【００２８】
＜変更例＞
本発明は上記した実施形態１、実施形態２に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更が可能である。例えば、本実施形態１に係る蒸発燃料処理装置１０では、バッテリ容器６上にキャニスタ容器２１を設置する例を示した。しかし、キャニスタ容器２１の一部（主室２３、副室２４等）をバッテリ容器６内に収納する構成でも可能である。
また、本実施形態２に係る蒸発燃料処理装置では、バッテリ容器６の排気管６０の保温用配管６３をキャニスタ容器２１の中央に通す例を示した。しかし、前記保温用配管６３をジグザグ状に湾曲させて、キャニスタ容器２１に通す構成でも可能であるし、保温用配管６３を複数本に分岐してキャニスタ容器２１に通す構成でも可能である。また、バッテリ容器６の排気管６０の保温用配管６３をキャニスタ容器２１の外側に密着させるようにして、そのキャニスタ容器２１内の吸着材Ｃを温めるようにすることも可能である。
【符号の説明】
【００２９】
２・・・・燃料タンク
４・・・・エンジン
５・・・・バッテリ
６・・・・バッテリ容器
２０・・・キャニスタ
２１・・・キャニスタ容器（キャニスタの容器）
２１ｗ・・下板
６０・・・排気管
６１・・・温風供給配管
６３・・・保温用配管
６５・・・遮断弁
【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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