(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載された内燃機関の燃料供給系で発生する蒸発燃料をキャニスタに吸着させるとともに、機関運転中に同機関の吸気系に生じる負圧を利用して、車両のフューエルインレットボックス内に設けられた大気導入口から大気通路を介して前記キャニスタに空気を導入し、前記キャニスタ内の蒸発燃料を当該空気と共にパージ通路を通じて前記吸気系に送り出す車両の蒸発燃料処理装置において、
前記フューエルインレットボックスを開放・閉塞するフューエルリッドの開閉状態を検出する検出手段と、
前記検出手段によって前記フューエルリッドの開いた状態が検出されたとき、前記大気導入口からの空気の導入を禁止する禁止手段と、
を備えることを特徴とする車両の蒸発燃料処理装置。
【請求項２】
前記禁止手段は、前記パージ通路と前記大気通路との少なくとも一方を遮断状態とする
請求項１記載の車両の蒸発燃料処理装置。
【請求項３】
前記禁止手段は、車両が走行しているときには、前記大気導入口からの空気の導入禁止を実行しない
請求項１又は２記載の車両の蒸発燃料処理装置。
【請求項４】
前記禁止手段は、内燃機関が停止状態にあるときには、前記大気導入口からの空気の導入禁止を実行しない
請求項１〜３のいずれかに記載の車両の蒸発燃料処理装置。
【請求項５】
前記キャニスタには車両の燃料タンクに燃料を給油する際に同燃料タンク内の空気が送り込まれ、前記大気通路は前記空気を前記キャニスタから外部へと放出するものである
請求項１〜４のいずれかに記載の車両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、車両の蒸発燃料処理装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、自動車等の車両においては、原動機として搭載される内燃機関の燃料供給系、例えば燃料タンクで発生する蒸発燃料を大気中に放出することなく処理する蒸発燃料処理装置が設けられている。
【０００３】
蒸発燃料処理装置は、燃料タンクで発生した蒸発燃料を吸着するキャニスタと、このキャニスタに空気を導入する大気通路と、キャニスタ内の蒸発燃料を当該空気と共に内燃機関の吸気系に送り出すパージ通路とを備えている。そして、機関運転中に内燃機関の吸気系に生じる負圧を利用して、大気導入口からキャニスタへと空気が導入され、その空気と共にキャニスタ内の蒸発燃料がパージ通路を通じて内燃機関の吸気系に送り出される。こうして吸気系に送り出された蒸発燃料は、内燃機関で燃焼されて大気中に放出することなく処理される。
【０００４】
蒸発燃料処理装置の大気導入口は、上記のように蒸発燃料の処理を行っているときに水や塵埃が極力入り込まないよう、例えば特開平１１−０６２７２６公報に示されるように車両のクロスメンバ内に設けることが考えられる。しかし、クロスメンバは路面に近い位置にあって水や塵埃がかかり易く、またクロスメンバの内部は外部から完全に遮断されているわけではないことから、大気導入口からの水や塵埃の進入を完全には防ぐことができない。
【０００５】
そのため、車両のフューエルインレットボックス内に大気導入口を設けることも考えられている。フューエルインレットボックスは、その内部に燃料タンクへと燃料を給油するための給油口が設けられるものであって、フューエルリッドの開閉によって開放又は閉塞される。そして、車両走行時など通常時には、上記フューエルリッドが閉じられてフューエルインレットボックスが閉塞される。このときには、大気導入口が同ボックス内の閉じられた空間に開口した状態となるため、大気導入口への水や塵埃の進入が的確に抑制される。一方、燃料タンクへの燃料の給油時には、上記フューエルリッドが開かれてフューエルインレットボックスが開放され、給油口から燃料が給油されることとなる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記のようにフューエルインレットボックス内に大気導入口を設けることにより、車両走行時などに大気導入口から水や塵埃が進入することは的確に抑制されるようになる。
【０００７】
ただし、洗車時にフューエルインレットボックス内を水で洗浄するような場合には、フューエルリッドが開かれて同ボックスが開放状態とされ、大気導入口に洗浄用の水がかかるようになる。この大気導入口は、通常はフューエルインレットボックス内において洗浄時に水がかかりにくい位置に設けられるため、内燃機関が停止状態で上記洗浄を行っている限りは、大気導入口から水が入り込むことはない。
【０００８】
しかし、内燃機関を運転させた状態で洗車を行うと、フューエルインレットボックス内を洗浄しているときに蒸発燃料の処理が実行され、その際に吸気系に生じる負圧の作用によって大気導入口にかかった水が空気とともに大気通路に吸引されるということも生じ得る。こうして大気通路に吸引された水がキャニスタ及びパージ通路を通過して内燃機関の吸気系に入り込むと、同機関の運転状態悪化や故障に繋がることともなる。
【０００９】
また、寒冷地などにおいて大気通路に水が入り込んだまま放置しておくと、その水が凍結して大気通路をふさいでしまう。この状態で、内燃機関の吸気系に生じる負圧を利用してキャニスタに空気を導入しようとすると、燃料タンク側からキャニスタに空気を吸引することになるため、燃料タンクがその内部に生じる負圧によって変形するおそれがある。
【００１０】
本発明はこのような実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、内燃機関が運転された状態でフューエルリッドを開いてフューエルインレットボックス内を洗浄するときに、同ボックス内の大気導入口から大気通路に水が入り込むのを抑制することのできる車両の蒸発燃料処理装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明では、車両に搭載された内燃機関の燃料供給系で発生する蒸発燃料をキャニスタに吸着させるとともに、機関運転中に同機関の吸気系に生じる負圧を利用して、車両のフューエルインレットボックス内に設けられた大気導入口から大気通路を介して前記キャニスタに空気を導入し、前記キャニスタ内の蒸発燃料を当該空気と共にパージ通路を通じて前記吸気系に送り出す車両の蒸発燃料処理装置において、前記フューエルインレットボックスを開放・閉塞するフューエルリッドの開閉状態を検出する検出手段と、前記検出手段によって前記フューエルリッドの開いた状態が検出されたとき、前記大気導入口からの空気の導入を禁止する禁止手段とを備えた。
【００１２】
上記構成によれば、内燃機関が運転された状態でフューエルリッドを開いてフューエルインレットボックス内を洗浄するとき、フューエルリッドが開いているために大気導入口からの空気の導入が禁止され、その空気の導入に伴い大気導入口から水が入り込むのを抑制することができる。
【００１３】
請求項２記載の発明では、請求項１記載の発明において、前記禁止手段は、前記パージ通路と前記大気通路との少なくとも一方を遮断状態とするものであることを要旨とした。
【００１４】
上記構成によれば、前記パージ通路と前記大気通路との少なくとも一方を遮断状態とすることにより、大気導入口からの空気の導入禁止を行い、その空気の導入に伴い大気通路に水が入り込むのを的確に抑制することができる。また、仮に大気通路に水が入り込んだとしても、上記のように前記パージ通路と前記大気通路との少なくとも一方が遮断状態とされているため、機関運転時に吸気系に生じる負圧によって、内燃機関の吸気系に水が入り込むのを的確に抑制することができる。
【００１５】
請求項３記載の発明では、請求項１又は２記載の発明において、前記禁止手段は、車両が走行しているときには、前記大気導入口からの空気の導入禁止を実行しないものとした。
【００１６】
車両走行時には洗浄のためにフューエルリッドを開けることはないため、大気導入口から導入される空気と共に大気通路に水が入り込むこともない。従って、上記構成によれば、禁止手段による大気導入口からの空気の導入禁止が無駄に行われるのを回避することができる。
【００１７】
請求項４記載の発明では、請求項１〜３のいずれかに記載の発明において、前記禁止手段は、内燃機関が停止状態にあるときには、前記大気導入口からの空気の導入禁止を実行しないものとした。
【００１８】
内燃機関が停止状態にあるときには吸気系に負圧が生じないため、その負圧を利用した大気導入口からの空気の導入が行われることはなく、同空気の導入に伴い水が大気通路に入り込むこともない。従って、上記構成によれば、禁止手段による大気導入口からの空気の導入禁止が無駄に行われるのを回避することができる。
【００１９】
請求項５記載の発明では、請求項１〜４のいずれかに記載の発明において、前記キャニスタには車両の燃料タンクに燃料を給油する際に同燃料タンク内の空気が送り込まれ、前記大気通路は前記空気を前記キャニスタから外部へと放出するものとした。
【００２０】
燃料タンクへの燃料の給油に伴い、通常は同タンク内の空気がキャニスタに押し出され、そこで蒸発燃料を除去した後に大気通路を介して外部に放出される。このとき、大気通路内に入り込んだ水が凍結して同通路がふさがれていると、燃料タンク内の空気が外部に放出されなくなり、燃料タンクに燃料を給油しようとしても燃料が速やかに入らなくなる。しかし、大気通路内に水が入り込むのを抑制することで、上記のような不具合が生じるのを抑制することができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を自動車の蒸発燃料処理装置に具体化した一実施形態を図１及び図２に従って説明する。
【００２２】
図１に示されるように、自動車に搭載されるエンジン１においては、燃料タンク２内の燃料が燃料ポンプ３によって燃料噴射弁４に送り出され、その後に吸気通路５内に噴射される。
【００２３】
燃料タンク２には、自動車の車体に設けられたフューエルインレットボックス６まで延びる給油通路７が接続されている。このフューエルインレットボックス６は、フューエルリッド６ａの開閉によって開放・閉塞するようになっている。そして、フューエルインレットボックス６内に位置する給油通路７の開口部分は、燃料タンク２内に燃料を給油するための給油口７ａとなっている。
【００２４】
また、自動車には、燃料タンク２などエンジン１の燃料供給系で発生する蒸発燃料を処理する蒸発燃料処理装置が設けられている。この装置は、蒸発燃料を吸着する吸着材が設けられたキャニスタ８を備えている。キャニスタ８には、燃料タンク２で発生した蒸発燃料をキャニスタ８に導入するベーパ通路９と、キャニスタ８に空気を導入する大気通路１０と、キャニスタ８内の蒸発燃料を空気と共に吸気通路５におけるスロットルバルブ１１の下流側に送り出すパージ通路１２とが接続されている。
【００２５】
上記大気通路１０は、フューエルインレットボックス６まで延びている。そして、フューエルインレットボックス６内に位置する大気通路１０の開口部分は、給油通路７の周りを囲うように設けられた円筒状のカバー１５の内側に開口する大気導入口１０ａとなっている。また、カバー１５には、その内部と外部とを連通する図示しない複数のスリットが設けられている。フューエルインレットボックス６内の空気は、これらスリットを介してカバー１５の内側に入り込み、更に大気導入口１０ａから大気通路１０内へと流れるようになる。
【００２６】
燃料タンク２で発生した蒸発燃料は、ベーパ通路９を通ってキャニスタ８内の吸着材に一旦吸着される。この状態にあって、エンジン運転時には吸気通路５におけるスロットルバルブ１１よりも下流側に生じる負圧の作用によって、大気通路１０を介してキャニスタ８内に空気が導入される。そして、この空気と共にキャニスタ８内の蒸発燃料が、上記負圧によりパージ通路１２を通じてパージガスとして吸気通路５に送り出され、エンジン１で燃焼されて処理されるようになる。
【００２７】
パージ通路１２の途中には、上記パージガスの流量を調整すべく開閉されるパージ制御弁１４が設けられている。また、大気通路１０の途中には、例えばキャニスタ８における漏れ等の異常を診断する際に同通路１０を連通・遮断するキャニスタ遮断弁１３が設けられている。上記キャニスタ遮断弁１３及びパージ制御弁１４は、自動車に搭載された電子制御装置１６によって駆動制御される。この電子制御装置１６には、フューエルリッド６ａの開閉状態を検出する開閉センサ１７、エンジン１の回転速度を検出する回転速度センサ１８、及び自動車の車速を検出する車速センサ１９など、各種センサからの検出信号が入力される。
【００２８】
電子制御装置１６は、パージガスを吸気通路５に送り出すことの可能なエンジン運転状態にあるとき、パージ制御弁１４を制御して適正量のパージガスを吸気通路５に送り出す。また、上記異常診断時においては、例えば、エンジン運転時にキャニスタ遮断弁１３を閉じるとともにパージ制御弁１４を開き、キャニスタ８内に負圧を生じさせる。その後、パージ制御弁１４を閉じ、その時点から所定時間が経過するまでの間のキャニスタ８の内圧の変化に基づき、上記異常診断を行う。
【００２９】
更に、燃料タンク２に燃料の給油を行うとき、電子制御装置１６はキャニスタ遮断弁１３を開いた状態に保持する。このようにキャニスタ遮断弁１３を開いておけば、給油時に燃料タンク２内に存在する空気がベーパ通路９を介してキャニスタ８に押し出され、そこで蒸発燃料を除去した後に大気通路１０を介して大気導入口１０ａから外部に放出される。このように、給油時に燃料タンク２内の空気を外部に放出することで、燃料タンク２への燃料の給油を速やかに行うことができるようになる。
【００３０】
ところで、蒸発燃料処理装置における大気通路１０の大気導入口１０ａは、自動車のフューエルインレットボックス６内という閉じられた空間内に設けられていることから、通常の自動車の走行時などには大気導入口１０ａからの水や塵埃の進入が的確に抑制される。ただし、洗車の際にフューエルリッド６ａを開けてフューエルインレットボックス６内を洗浄するような場合、同ボックス６内に水が流れ込むようになる。そのため、大気導入口１０ａはカバー１５の内側に開口され、上記水が大気導入口１０ａから大気通路１０に入り込むことは抑制されるようになる。
【００３１】
しかし、エンジン１を運転させた状態で洗車を行うと、フューエルインレットボックス６内を洗浄するときに上記蒸発燃料の処理が実行され、その際に吸気通路５に生じる負圧の作用によって大気導入口１０ａにかかった水が空気とともに大気通路１０に吸引されるということも生じ得る。このように、大気通路１０に吸引された水が、キャニスタ８及びパージ通路１２を通過して吸気通路５に入り込むと、エンジン１の運転状態悪化や故障に繋がる。
【００３２】
また、寒冷地などにおいて大気通路１０に水が入り込んだまま放置しておくと、その水が凍結して大気通路１０を塞いでしまう。この状態で、エンジン１を運転させると、吸気通路５で生じる負圧を利用してキャニスタ８内の空気及び蒸発燃料を吸引する際、燃料タンク２側からキャニスタ８に空気が吸引されるため、燃料タンク２がその内部に生じる負圧によって変形するおそれがある。更に、上記のように大気通路１０内で水が凍結しているときには、燃料タンク２内の空気がキャニスタ８及び大気通路１０を介して外部に放出されなくなることから、燃料タンク２に燃料を給油しようとするときに同給油を速やかに行えなくなる。
【００３３】
このように、大気導入口１０ａから大気通路１０に水が入り込むと、上述した種々の不具合が生じることとなる。そこで本実施形態では、大気通路１０に水が入り込むのを抑制すべく、大気導入禁止ルーチンを示す図２のフローチャートに従った手順で大気導入口１０ａからの空気の導入を禁止し、上述したような不具合が生じるのを抑制する。
【００３４】
大気導入禁止ルーチンは、電子制御装置１６を通じて、例えば所定時間毎の時間割り込みにて実行される。そして、この大気導入禁止ルーチンにおいては、以下に示される判断の結果に応じて大気導入口１０ａからの空気の導入を禁止するか否かが決定される。
【００３５】
・自動車が停止中であるか否か、即ち車速センサ１９からの検出信号に基づき求められる車速が例えば「０」であるか否か（Ｓ１０１）
・エンジン運転中であるか否か、即ち回転速度センサ１８からの検出信号に基づき求められるエンジン回転速度が所定値以上であるか否か（Ｓ１０２）
・フューエルリッド６ａが開いた状態であるか否か、即ち開閉センサ１７からの信号はフューエルリッド６ａが開いているときに対応したものであるか否か（Ｓ１０３）
ここで、自動車が走行中であるときには（Ｓ１０１：ＮＯ）、フューエルリッド６ａを開けてフューエルインレットボックス６内の洗浄が行われることはなく、大気導入口１０ａに水が入り込むことはない。
【００３６】
また、エンジン１が停止状態にあるときには（Ｓ１０２：ＮＯ）、吸気通路５で負圧が生じることはなく、その負圧がキャニスタ８や大気通路１０（大気導入口１０ａ）に作用することに伴い、大気導入口１０ａの周囲の空気が水と共に大気通路１０に吸い込まれることはない。
【００３７】
更に、フューエルリッド６ａが閉じているときには（Ｓ１０３：ＮＯ）、フューエルインレットボックス６内に水が入りにくいため、その水が大気導入口１０ａに入り込むことはない。
【００３８】
従って、上記ステップＳ１０１〜Ｓ１０３のいずれか一つで否定判定がなされたときには、大気導入口１０ａから大気通路１０に水が入り込む可能性が極めて低いことから、大気導入口１０ａからの空気の導入が禁止されることはない。そのため、この場合にエンジン１が運転されていれば、通常どおり蒸発燃料の処理が行われることとなる。
【００３９】
一方、上記ステップＳ１０１〜Ｓ１０３の全てで肯定判定であるときには、大気導入口１０ａから水が入り込む可能性が高いことから、大気導入口１０ａからの空気の導入が禁止され、当該大気の導入に伴う大気導入口１０ａからの水の進入が抑制される。大気導入口１０ａからの空気の導入禁止は、例えばパージ制御弁１４を閉じて吸気通路５で発生する負圧をキャニスタ８及び大気通路１０側に作用させないようにすることによって実現される。
【００４０】
以上詳述した本実施形態によれば、以下に示す効果が得られるようになる。
（１）フューエルリッド６ａが開いてフューエルインレットボックス６が開放しているときには、パージ制御弁１４が閉じられて吸気通路５の負圧を利用した大気導入口１０ａからの空気の導入が禁止される。従って、エンジン１が運転された状態でフューエルリッド６ａを開いてフューエルインレットボックス６内を洗浄するとき、大気導入口１０ａへの空気の導入に伴って大気通路１０に水が入り込むのを抑制することができる。そのため、大気通路１０に入り込んだ水がキャニスタ８及びパージ通路１２を通過してエンジン１の吸気通路５に入り込み、エンジン１の運転状態が悪化するのを抑制することができる。また、仮に大気通路１０に水が入り込んだとしても、上記のようにパージ制御弁１４が閉じられた状態となっているため、その水がパージ通路１２から吸気通路５へと入り込むのを抑制することができる。
【００４１】
（２）また、寒冷地などにおいて大気通路１０に水が入り込んだ状態で放置しておくと、その水が凍結して大気通路１０をふさいでしまう。この場合、燃料タンク２に燃料を給油するときに燃料タンク２内の空気を、ベーパ通路９、キャニスタ８、及び大気通路１０を介して外部に放出させることができなくなる。そのため、燃料タンク２に燃料を給油しようとしても同燃料が速やかに入らなくなる。更に、上記のように大気通路１０が塞がれた状態で、吸気通路５の負圧を利用してキャニスタ８に空気を導入しようとすると、燃料タンク２側からキャニスタ８に空気を吸引することになるため、燃料タンク２がその内部に生じる負圧によって変形するおそれがある。このように大気通路１０に水が入り込むことにより種々の不具合が生じるが、洗車時における大気通路１０への水の進入が抑制されるため、上記のような不具合の発生を抑制することができるようになる。
【００４２】
（３）自動車が走行しているときには、フューエルリッド６ａを開けてフューエルインレットボックス６内の洗浄が行われることはなく、大気導入口１０ａに水が入り込むことはない。従って、自動車が走行しているとき、大気導入口１０ａからの空気の導入禁止が行われないようにすることで、その禁止が無駄に行われるのを回避することができる。
【００４３】
（４）エンジン１が停止状態にあるときには、吸気通路で負圧が生じることはなく、その負圧を利用した大気導入口１０ａからの空気の導入に伴い大気通路１０に水が入り込むことはない。従って、エンジン１が停止しているとき、大気導入口１０ａからの空気の導入禁止が行われないようにすることで、その禁止が無駄に行われるのを回避することができる。
【００４４】
なお、上記実施形態は、例えば以下のように変更することもできる。
・大気導入口１０ａからの大気の導入禁止をパージ制御弁１４を閉じることによって実現したが、これに代えてキャニスタ遮断弁１３を閉じることによって実現してもよい。この場合、上記のようにキャニスタ遮断弁１３が閉じられるとき、燃料タンク２内の圧力が過度に低下しないようにベーパ通路９を遮断状態とする遮断弁を設けることが好ましい。また、大気導入口１０ａからの大気の導入禁止を、パージ制御弁１４とキャニスタ遮断弁１３との両方を閉じることによって実現してもよい。
【００４５】
・大気導入口１０ａからの空気の導入禁止を実行する条件として、自動車が停止中であること（Ｓ１０１）、及びエンジン１が運転中であること（Ｓ１０２）といった条件を必ずしも加える必要はない。
【００４６】
・大気通路１０をキャニスタ８に空気を導入する通路として用いる他に、燃料タンク２内の空気を外部に放出するための通路としても用いるようにしたが、本発明はこれに限定されない。即ち、燃料タンク２内の空気を外部に放出するための通路を大気通路１０とは別に設け、大気通路１０についてはキャニスタ８に空気を導入するためだけに用いてもよい。
【００４７】
・エンジン１の運転中であるか否かをエンジン回転速度に基づき判断したが、これに代えて自動車のイグニッションスイッチのオン・オフに基づいて判断してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態における蒸発燃料処理装置の構成を示す略図
【図２】大気導入口からの空気の導入を禁止する手順を示すフローチャート。
【符号の説明】
１…エンジン、２…燃料タンク、３…燃料ポンプ、４…燃料噴射弁、５…吸気通路、６…フューエルインレットボックス、６ａ…フューエルリッド、７…給油通路、７ａ…給油口、８…キャニスタ、９…ベーパ通路、１０…大気通路、１０ａ…大気導入口、１１…スロットルバルブ、１２…パージ通路、１３…キャニスタ遮断弁、１４…パージ制御弁、１５…カバー、１６…電子制御装置、１７…開閉センサ、１８…回転速度センサ、１９…車速センサ。
【図１】
0003826797.tif 000002
【図２】
0003826797.tif 000003