JP3518220B2 - 蒸発燃料処理装置 - Google Patents

Description

【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（ベーパ）をキャニスタ内の吸着剤に吸着させ、吸着
された燃料を所定の運転条件下で内燃機関の吸気系へ放
出（パージ）して燃焼させる蒸発燃料処理装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】車両用の内燃機関には、特開平７−１０
３０８４号公報等に開示されているように、燃料タンク
内の蒸発燃料が大気に放出されるのを防止するため、蒸
発燃料を一旦キャニスタ内の吸着剤に吸着させ、車両の
走行中に吸着した燃料を吸気通路に吸引し燃焼させてこ
れにより吸着剤を再生する蒸発燃料処理装置を備えたも
のがある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】蒸発燃料は、機関運転
に伴い燃料温度が上昇した時や外気温の上昇に伴い燃料
温度が上昇した時に発生するだけでなく、燃料タンクに
燃料を給油している時にも発生する。

【０００４】ところで、キャニスタの吸着能力には限界
があり、飽和したキャニスタに蒸発燃料を導入しても蒸
発燃料は吸着されない。特に燃料給油中は蒸発燃料の発
生量が極めて多いので、キャニスタが飽和してもなお燃
料タンクへの給油を続行すると、吸着できない蒸発燃料
がキャニスタをスルーして大気に漏洩する虞れがある。

【０００５】本発明はこのような従来の技術の問題点に
鑑みてなされたものであり、本発明が解決しようとする
課題は、キャニスタが飽和しそうになったら給油を停止
させることにより、あるいは主キャニスタが飽和しそう
になったら蒸発燃料を補助キャニスタに導くことによ
り、蒸発燃料の大気への漏洩を防止することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は前記課題を解決
するために、以下の手段を採用した。 （１） 本発明は、燃料タンクと、この燃料タンクに蒸
発燃料通路を介して連通し燃料タンク内の蒸発燃料を吸
着するキャニスタとを備え、所定の運転条件下で前記キ
ャニスタ内の吸着燃料を内燃機関の吸気系へパージする
蒸発燃料処理装置において、前記キャニスタの飽和度を
検出する飽和度検出手段と、前記飽和度検出手段によっ
て検出された飽和度が基準値より大きくなったときに前
記燃料タンクへの燃料の給油を停止せしめる給油停止手
段と、を備えることを特徴とする蒸発燃料処理装置であ
る。

【０００７】この蒸発燃料処理装置では、燃料タンクに
燃料を給油している時に、飽和度検出手段が検出したキ
ャニスタの飽和度が基準値よりも大きくなったときに
は、給油停止手段が燃料の給油を停止する。前記基準値
をキャニスタから蒸発燃料が漏洩しない値に設定するこ
とにより、給油中にキャニスタから蒸発燃料が大気に漏
洩するのを防止することができる。

【０００８】本発明における飽和度検出手段は、キャニ
スタの温度変化を検出する温度検出手段で構成すること
が可能である。吸着剤は蒸発燃料の吸着に発熱を伴うか
らである。

【０００９】また、本発明における給油停止手段は、キ
ャニスタと大気とを連通あるいは遮断する連通遮断手段
で構成することが可能である。

【００１０】（２）本発明は、燃料タンクと、この燃料
タンクに蒸発燃料通路を介して連通し燃料タンク内の蒸
発燃料を吸着するキャニスタとを備え、所定の運転条件
下で前記キャニスタ内の吸着燃料を内燃機関の吸気系へ
パージする蒸発燃料処理装置において、前記キャニスタ
は、主キャニスタと補助キャニスタで構成され、前記燃
料タンクに燃料を給油中か否かを判定する給油中判定手
段と、前記主キャニスタの飽和度を検出する飽和度検出
手段と、前記給油中判定手段により給油中と判定され、
前記飽和度検出手段によって検出された飽和度が基準値
よりも小さいときには補助キャニスタを燃料タンクから
遮断し、飽和度が基準値よりも大きいときのみ補助キャ
ニスタと燃料タンクとを連通する連通遮断手段と、を備
えることを特徴とする蒸発燃料処理装置である。

【００１１】この蒸発燃料処理装置では、燃料タンクに
燃料を給油している時に通常は主キャニスタで燃料タン
ク内の蒸発燃料を吸着するが、飽和度検出手段が検出し
た主キャニスタの飽和度が基準値よりも大きくなったと
きのみ、連通遮断手段が補助キャニスタと燃料タンクと
を連通し、燃料タンク内の蒸発燃料を補助キャニスタで
吸着する。前記基準値を主キャニスタから蒸発燃料が漏
洩しない値に設定することにより、給油中に主キャニス
タから蒸発燃料が漏洩するのを防止することができ、且
つ給油を続行することができる。

【００１２】本発明における飽和度検出手段について
も、キャニスタの温度変化を検出する温度検出手段で構
成することが可能であり、本発明における給油停止手段
についても、キャニスタと大気とを連通あるいは遮断す
る連通遮断手段で構成することが可能である。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の蒸発燃料処理装置
の実施の形態を図１から図１５の図面に基いて説明す
る。尚、以下に説明する実施の形態は、内燃機関として
の自動車用ガソリンエンジンに適用した態様である。

【００１４】〔第１の実施の形態〕図１は本発明の蒸発
燃料処理装置１の第１の実施の形態の概略構成図であ
る。蒸発燃料処理装置１は燃料タンク２とキャニスタ４
とを備え、これらはエバポライン（蒸発燃料通路）６及
びブリーザライン（蒸発燃料通路）８を介して接続され
ている。

【００１５】キャニスタ４は、中間部に充填室１０を備
え、充填室１０の上下両側に拡散室１２，１４を備えて
いる。充填室１０には吸着剤としての活性炭１６が充填
されており、充填室１０の下部にはバイメタルスイッチ
１８が設置されている。バイメタルスイッチ１８は活性
炭１４の温度に感応し、設定温度未満の時にはＯＦＦを
維持し、前記設定温度以上になるとＯＮになるものであ
る。尚、このバイメタルスイッチ１８のＯＮ−ＯＦＦ切
換温度については後で詳述する。

【００１６】キャニスタ４における上側の拡散室１２に
は、前記エバポライン６及びブリーザライン８のほかパ
ージライン２０が接続されている。このパージライン２
０はパージ制御弁２１を介して図示しないエンジンの吸
気管（吸気管）に接続されており、エンジンコントロー
ルユニット（以下、ＥＣＵと略す）１００がエンジンの
運転条件に応じてパージ制御弁２１を制御し、キャニス
タ４に吸着された蒸発燃料をエンジンの吸気管へパージ
する。

【００１７】尚、ＥＣＵ１００はマイクロコンピュータ
を主構成とし、中央演算処理回路（ＣＰＵ）、リードオ
ンメモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡ
Ｍ）等（いずれも図示せず）により構成されている。ま
た、ＥＣＵ１００にはスロットルセンサ、空燃比セン
サ、回転数センサ、水温センサ、エアフローメータ等の
各種センサが接続されており、これらのセンサから供給
される信号に基づきＥＣＵ１００は空燃比制御、燃料噴
射制御等をはじめとする各種制御を行う。

【００１８】キャニスタ４における下側の拡散室１４は
電磁開閉弁（連通遮断手段）２２により大気に対して連
通あるいは遮断可能にされている。この電磁開閉弁２２
は常開型の弁であり、バイメタルスイッチ１８を介して
弁駆動電源２４に電気的に接続されていて、バイメタル
スイッチ１８がＯＦＦの時に開弁し、バイメタルスイッ
チ１８がＯＮの時に閉弁する。

【００１９】エバポライン６にはタンク内圧制御弁２６
が設けられている。タンク内圧制御弁２６は、大気に連
通する第１圧力室２８と、キャニスタ４における上側の
拡散室１２に連通する第２圧力室３０と、燃料タンク２
に連通する第３圧力室３２とを有し、第２圧力室３０と
第３圧力室３２はダイヤフラム３４によって第１圧力室
２８から離隔されている。

【００２０】ダイヤフラム３４はスプリング３６によっ
て閉弁方向に付勢されており、閉弁状態で第２圧力室３
０と第３圧力室３２とを遮断する。このタンク内圧制御
弁２６は燃料タンク２の内圧が設定値Ｖ₁以上の正圧に
なるとスプリング３６の弾性に抗して開弁し、第２圧力
室３０と第３圧力室３２が連通して、燃料タンク２内の
蒸発燃料をエバポライン６を介してキャニスタ４に排出
する。

【００２１】また、第２圧力室３０と第３圧力室３２は
バックパージ弁３８によっても連通遮断されるようにな
っている。即ち、バックパージ弁３８はスプリング４０
によって閉弁方向に付勢されており、燃料タンク２の内
圧が所定の負圧値Ｖ₂よりも小さくなると（絶対値とし
ては大きくなると）スプリング４０の弾性に抗して開弁
し、第２圧力室３０と第３圧力室３２が連通して、電磁
開閉弁２２とキャニスタ４とエバポライン６を介して燃
料タンク２に空気を流入させる。

【００２２】そして、燃料タンク２におけるエバポライ
ン６の接続口には、燃料がキャニスタ４に流入すること
を防止するロールオーバーバルブ５８が設けられてい
る。

【００２３】一方、燃料タンク２は差圧弁４２と給油管
４４とを備えている。差圧弁４２は、大気に連通する第
１圧力室４６と、ブリーザライン８に連通する第２圧力
室４８と、燃料タンク２内に連通する第３圧力室５０と
を有し、第２圧力室４８と第３圧力室５０はダイヤフラ
ム５２によって第１圧力室４６から離隔されている。

【００２４】ダイヤフラム５２はスプリング５４によっ
て閉弁方向に付勢されており、閉弁状態で第２圧力室４
８と第３圧力室５０とを遮断する。この差圧弁４２は、
燃料タンク２への燃料給油中に燃料タンク２の内圧が設
定値Ｖ₃以上になるとスプリング５４の弾性に抗して開
弁し、第２圧力室４８と第３圧力室５０が連通して、燃
料タンク２内の蒸発燃料をブリーザライン８を通してキ
ャニスタ４に排出する。尚、各弁の開弁圧は Ｖ₁＞Ｖ₃
＞大気圧＞Ｖ₂ の関係に設定されている。

【００２５】燃料タンク２において差圧弁４２の取付口
には、燃料がキャニスタ４に流入することを防止するフ
ロートバルブ５６が設けられている。燃料タンク２に設
けられた給油管４４には、燃料タンク２に燃料を給油す
る時に給油ガン１３０が差し込まれる。この給油管４４
の先端には燃料タンク２から燃料が逆流するのを防止す
るための逆止弁４３が設けられている。

【００２６】給油ガン１３０には燃料給油中に燃料タン
クが満タンになると自動的に給油を停止させる自動給油
停止機構を備えたものを用いる。この種の給油ガン１３
０の一例を図２を参照して説明する。

【００２７】尚、図２に示す給油ガン１３０を用いる場
合には、給油管４４の上部外周面から連通管４４ａを分
岐しその先端を燃料タンク２に連通させ、連通管４４ａ
の先端位置を燃料タンク２の満タン時の液位に設定して
おく。そして、連通管４４ａの分岐部よりも上流側に位
置する給油管４４の内面にシール材４５を環状に設置し
ておく。

【００２８】給油ガン１３０は湾曲して形成されたノズ
ルパイプ１３２を有し、ノズルパイプ１３２は給油管４
４に差し込んだ時にシール材４５によって充分にシール
されるようにその外側は先端側に向けて細くされてい
る。

【００２９】ノズルパイプ１３２の内部には、湾曲部の
上流側に第１開閉弁機構１３４が配設されており、下流
側に第２開閉弁機構１５２が配設されている。第１開閉
弁機構１３４は、弁座１３６と弁体１３８とスプリング
１４０とロッド１４２から構成されている。弁座１３６
はノズルパイプ１３２の内面に固定されており、その中
央部分には流路１３６ａが形成されている。この弁座１
３６に弁体１３８が着座離反可能であり、弁体１３８
は、ノズルパイプ１３２に図示しない適切な方法で固定
されたスプリング１４０によって弁座１３６に接近する
方向（即ち、閉弁方向）に付勢されている。また、ロッ
ド１４２は弁体１３８に取り付けられており、その先端
はノズルパイプ１３２を貫通して外側に延伸している。

【００３０】ノズルパイプ１３２の外側には開閉レバー
１４４とアクチュエータ１４６とグリップ１５０が設け
られている。開閉レバー１４４は、アクチュエータ１４
６の可動体１４６ａにロッド１４６ｂを介して取り付け
られた回転中心軸１４８に回動可能に取り付けられてい
る。アクチュエータ１４６の可動体１４６ａは負圧室１
４６ｃに負圧が導入されると図中左方に移動するので開
閉レバー１４４も左方に移動する。

【００３１】また、グリップ１５０にはスプリング１５
０ａが取り付けられ開閉レバー１４４を常時図中下方に
向けて付勢している。給油作業者は給油管４４に給油ガ
ン１３０のノズルパイプ１３２をシール材４５で充分に
シールされるまで差し込む。次に、開閉レバー１４４
を、その自由端部１４４ａがグリップ１５０の爪１５０
ｂより上側に位置するまで上方に回動せしめる。この
時、アクチュエータ１４６の負圧室１４６ｃには負圧が
導入されていないので、回転中心軸１４８も右端の位置
にある。

【００３２】ここで、開閉レバー１４４は、回転中心軸
１４８が右端に位置している時には、上方に回転せしめ
たときに自由端部１４４ａが爪１５０ｂの上面に掛止す
るように形成されているので、給油作業者が手を離して
も開閉レバー１４４の自由端部１４４ａは爪１５０ｂに
引っ掛かり図中下方に落下しない。

【００３３】一方、開閉レバー１４４は上方に回動せし
められると途中から第１開閉弁機構１３４のロッド１４
２を上方に押し上げる。したがって、ロッド１４２と結
合されている第１開閉弁機構１３４の弁体１３８は弁座
１３６から離間し、燃料は弁座１３６の中央に形成され
た流路１３６ａを通って下流に向かって流れ込み、第２
開閉弁機構１５２の上流に達する。

【００３４】第２開閉弁機構１５２は、弁座１５４と弁
体１５６とスプリング１５８から構成されている。弁座
１５４はノズルパイプ１３２の内面に固定されており、
図示するように下流側に拡がった流路１５４ａを有し、
また内部には環状の空気通路１５４ｂが形成されてい
る。環状の空気通路１５４ｂは複数の斜向通路１５４ｃ
によって流路１５４ａの壁面に連通し、さらに、アクチ
ュエータ空気通路１５４ｄによってアクチュエータ１４
６の負圧室１４６ｃに連通し、また外周圧力導入通路１
５４ｅによってノズルパイプ１３２と給油管４４との間
の空間１５６に連通している。

【００３５】この弁座１５４に弁体１５６が着座離反可
能であり、弁体１５６は、ノズルパイプ１３２に図示し
ない適切な方法で固定されたスプリング１５８によって
弁座１５４に接近する方向（即ち、閉弁方向）に付勢さ
れている。

【００３６】第２開閉弁機構１５２の上流に達した燃料
は第２開閉弁機構１５２の弁座１５４の中央の流路１５
４ａに流れ込み、スプリング１５８を押し出して出口を
確保して第２開閉弁機構１５２の下流側に達し、その
後、ノズルパイプ１３２から流出して、給油管４４を通
り燃料タンク２の内部に流入する。

【００３７】この時、連通管４４ａの出口は燃料の液面
で閉塞されていないので、燃料がノズルパイプ１３２か
ら流出するときに引きずられて燃料タンク２内に流入し
た空気は、再び連通管４４ａを通ってノズルパイプ１３
２の外側部分に還流し、その結果、空間１５６の圧力は
負圧にならない。

【００３８】したがって、アクチュエータ１４６の負圧
室１４６ｃも負圧にならず、回転中心軸１４８も右端位
置に保たれ、開閉レバー１４４の自由端部１４４ａが爪
１５０ｂから外れることが防止され、第１開閉弁機構１
３４は開弁状態に保持され、燃料は流入し続ける。

【００３９】やがて、満タンまで燃料が注入されると、
燃料の液面は上昇し連通管４４ａの出口を閉塞する。す
ると、燃料がノズルパイプ１３２から流出するときに引
きずられて燃料タンク２内に流入した空気は、再び連通
管４４ａを通ってノズルパイプ１３２の外側部分に還流
することができなくなり、空間１５６の圧力は負圧にな
る。

【００４０】すると、アクチュエータ１４６の負圧室１
４６ｃも負圧になり、回転中心軸１４８は左方に移動
し、開閉レバー１４４の自由端部１４４ａは爪１５０ｂ
から外れ、開閉レバー１４４はスプリング１５０ａの付
勢力によって図中下方に向かって回動し図中破線で示す
位置に移動する。

【００４１】したがって、ロッド１４２を介して弁座１
３６から離間せしめられていた第１開閉弁機構１３４の
弁体１３８がスプリング１４０の付勢力により図中下方
に押し下げられ、弁座１３６の流路１３６ａが閉じられ
て燃料の流入が停止せしめられる。その結果、第２開閉
弁機構１５２の弁体１５６も流路１５４ａ内を閉じるよ
うに移動する。

【００４２】そして、給油作業者が給油ガン１３０を引
き抜く時には逆止弁４３が作用して燃料が燃料タンク２
の内部から給油管４４内へ吸い込まれるのを防止する。

【００４３】尚、給油ガンの自動給油停止機構について
は上述構成のものに限られるものではない。例えば、燃
料給油中に燃料タンク２が満タンになるとフロートバル
ブ５６が閉弁するように設定し、フロートバルブ５６の
閉弁等により燃料タンク２内の空気が排気不能になり燃
料タンク２内の圧力が上昇すると自動的に給油を停止す
る自動給油停止機構を備えた給油ガンを用いることも可
能である。その場合には、燃料タンク２に連通管４４ａ
を設ける必要はない。

【００４４】この蒸発燃料処理装置１は通常、次のよう
に動作する。通常時はバイメタルスイッチ１８はＯＦＦ
で、電磁開閉弁２２は開弁しており、キャニスタ４の下
側の拡散室１４は大気に連通している。

【００４５】燃料タンク２内の燃料の温度が上昇して発
生する蒸発燃料は、エバポライン６を介してタンク内圧
制御弁２６に導かれ、燃料タンク２内の圧力が所定値Ｖ
₁以上に達すると、空気と共にキャニスタ４に排出され
て活性炭１６に吸着される。そして、蒸発燃料を除去さ
れた清浄な空気は電磁開閉弁２２を通って大気に排出さ
れる。

【００４６】燃料タンク２内の燃料の温度が下降し、燃
料タンク２内の圧力が前記所定値Ｖ ₁以下まで減圧する
と、燃料タンク２からキャニスタ４への蒸発燃料の排出
が停止する。

【００４７】更に燃料タンク２内の燃料の温度が下降
し、燃料タンク２内の圧力が所定の負圧値Ｖ₂に達する
と、バックパージ弁３８が開弁し、電磁開閉弁２２とキ
ャニスタ１０とエバポライン６を介して燃料タンク２内
に大気を導入し、燃料タンク２内の負圧を所定の圧力に
制御して燃料タンク２の破損を防止する。

【００４８】また、エンジンの運転中にパージ条件が成
立すると、ＥＣＵ１００がパージ制御弁２１を開弁し、
吸気管の負圧がパージライン２０を介してキャニスタ４
に導入される。その結果、電磁開閉弁２２を介して大気
がキャニスタ４に導かれ、活性炭１６に吸着された蒸発
燃料をパージし、パージした蒸発燃料をパージライン２
０を介してエンジンに供給する。

【００４９】蒸発燃料をエンジンにパージしている間、
パージガスによる排気エミッションへの影響がないパー
ジ流量となるように、ＥＣＵ１００はパージ制御弁２１
の開度をデューティ制御する。

【００５０】一方、エンジンを停止し、給油管４４から
給油ガン１３０を差し込み燃料タンク２に燃料を給油し
た場合には、給油燃料により燃料タンク２内の圧力が上
昇する。この時、燃料タンク２内の圧力が所定の圧力値
Ｖ₃に達すると差圧弁４２が開弁し、給油燃料による蒸
発燃料や給油前から燃料タンク２に充満していた蒸発燃
料は空気と共にブリーザライン８を介してキャニスタ４
に排出され活性炭１６に吸着される。そして、蒸発燃料
を除去された清浄な空気は電磁開閉弁２２を通って大気
に排出される。

【００５１】ところで、活性炭１６における蒸発燃料の
吸着量と漏れ量との関係は、図３に示すように、吸着量
がβに達するまでは蒸発燃料の漏れはないが、吸着量が
β（以下、この吸着量を漏洩限界値βと称す）を越える
と漏れ始め、その後は吸着量が増大するにしたがって漏
れ量も増大し、活性炭１６の飽和度が１００％に近づく
と殆ど吸着されることなくスルーする。尚、図中、αは
飽和度１００％のときの吸着量を示す。

【００５２】そのため、キャニスタ４における蒸発燃料
の吸着は、キャニスタ４の入口側（上側の拡散室１２に
近い側）に位置する活性炭１６から始まり、入口側の活
性炭１６が飽和するに従って順次出口側（下側の拡散室
１４に近い側）の活性炭１６へと移行していく。図４は
活性炭１６の飽和状態がキャニスタ４の入口側から出口
側へと移行する様子を示しており、図中、吸着帯Ｋは今
まさに蒸発燃料を吸着中の部位を示している。

【００５３】また、活性炭１６は蒸発燃料の吸着に伴い
発熱し、活性炭１６の温度上昇幅は吸着量に比例する。
したがって、キャニスタ４における充填室１０の下部の
温度を監視することにより、吸着帯Ｋが充填室１０の下
部に至ったか否かを検知することができ、キャニスタ４
の飽和度を検知することができる。

【００５４】そして、充填室１０の下部の活性炭１６の
吸着量が漏洩限界値βになった時に燃料の給油を停止す
れば、給油時にキャニスタ４から蒸発燃料が漏洩するの
を防止することができる。

【００５５】そこで、この実施の形態では、活性炭１６
が蒸発燃料を吸着し吸着量が漏洩限界値βになる時の活
性炭１６の温度（例えば、６０゜Ｃ）をＯＮ−ＯＦＦ切
換温度に設定されたバイメタルスイッチ１８を用いる。

【００５６】このバイメタルスイッチ１８を用いると、
吸着帯Ｋがバイメタルスイッチ１８の近傍に至り、バイ
メタルスイッチ１８の近傍の活性炭１６の吸着量が漏洩
限界値βになった時にバイメタルスイッチ１８がＯＮに
なって、電磁開閉弁２２を閉弁することができる。

【００５７】電磁開閉弁２２が閉弁すると、キャニスタ
４から大気へ排気ができなくなるので蒸発燃料がキャニ
スタ４から漏洩することはなく、これと同時に燃料タン
ク２内の空気は排気不能になる。燃料タンク２内の空気
が排気不能な状態になると、給油ガン１３０では燃料タ
ンク２が燃料で満タンになったときと同じ挙動を示し、
その結果、給油管４４と給油ガン１３０のノズルパイプ
１３２との間の空間１５６が負圧になって、前述したよ
うに給油ガン１３０の第１開閉弁機構１３４及び第２開
閉弁機構１５２が閉弁して、燃料給油が自動的に停止せ
しめられる。

【００５８】また、この自動給油停止後に給油ガン１３
０の開閉レバー５６を再度引き上げて第１開閉弁機構１
３４を開弁し燃料給油を続行しようとしても、電磁開閉
弁２２が開かれない限り前述同様に自動給油停止動作が
実行されるので給油することはできない。その結果、蒸
発燃料がキャニスタ４から大気に漏洩するのを確実に阻
止することができる。

【００５９】尚、活性炭１６の温度が下がれば、バイメ
タルスイッチ１８がＯＦＦになり電磁開閉弁２２が開弁
する。その結果、キャニスタ４の活性炭１６に吸着され
た蒸発燃料をパージライン２０を介してエンジンの吸気
管に吸引し活性炭１６を再生させることができるように
なる。

【００６０】この実施の形態においては、バイメタルス
イッチ１８が飽和度検出手段を構成し、電磁開閉弁２２
が給油停止手段を構成する。

【００６１】〔第２の実施の形態〕図５は本発明の蒸発
燃料処理装置１の第２の実施の形態の概略構成図であ
る。第２の実施の形態における蒸発燃料処理装置１の構
成は、一部を除いて第１の実施の形態のものと同一であ
る。以下、第２の実施の形態が第１の実施の形態と相違
する点についてだけ説明し、第１の実施の形態と同一部
分については図中同一符号を付して説明を省略する。ま
た、図５においては給油ガン１３０を省略しているが、
給油ガン１３０については第１の実施の形態のものと構
成・作用とも同じである。

【００６２】第２の実施の形態の蒸発燃料処理装置１
は、第１の実施の形態におけるバイメタルスイッチ１８
と電磁開閉弁２２と弁駆動電源２４を備えていない。第
２の実施の形態では、キャニスタ４の充填室１０の下部
にシリンダ室６０が形成されており、このシリンダ室６
０は拡散室１４を貫通して外方に突出している。シリン
ダ室６０の内部には、基端をシリンダ室６０の奥部に固
定されたバネ６２と、このバネ６２の先端に取り付けら
れシリンダ室６０の内周面を気密に摺動可能なピストン
６４が収納されている。

【００６３】バネ６２は形状記憶合金あるいは形状記憶
樹脂から形成されており、設定温度未満では収縮してい
て設定温度以上になると伸長するものであり、この設定
温度は、活性炭１６が蒸発燃料を吸着し吸着量が前記漏
洩限界値βになる時の活性炭１６の温度にされている。

【００６４】また、キャニスタ４の下部の拡散室１４は
ダイヤフラムタイプの流量制御弁６６を介して大気に対
して連通あるいは遮断可能にされている。流量制御弁６
６は、大気に連通する第１圧力室６８と、キャニスタ４
の拡散室１４に連通する第２圧力室７０と、シリンダ室
６０に連通する第３圧力室７２とを有し、第１圧力室６
８と第２圧力室７０はダイヤフラム７４によって第３圧
力室７２から離隔されている。

【００６５】ダイヤフラム７４はそれ自身の弾性によっ
て閉弁方向に付勢されており、閉弁状態で第１圧力室６
８と第２圧力室７０とを遮断する。この流量制御弁６６
は、燃料タンク２内の圧力上昇に伴ってキャニスタ４内
の圧力が設定値以上になると弾性に抗して開弁し、第１
圧力室６８と第２圧力室７０が連通して、燃料タンク２
内の蒸発燃料をエバポライン６あるいはブリーザライン
８を通してキャニスタ４に放出する。

【００６６】さらに、シリンダ室６０と流量制御弁６６
の第３圧力室７２は二方向弁７６に連通している。二方
向弁７６は、隔壁によって離隔された第１圧力室７８と
第２圧力室８０を備え、第１圧力室７８がシリンダ室６
０と流量制御弁６６の第３圧力室７２に連通し、第２圧
力室８０は大気に連通している。

【００６７】第１圧力室７８と第２圧力室８０は二つの
弁体８２，８４によって連通あるいは遮断可能にされて
いる。両弁体８２，８４は図示しないスプリングによっ
て閉弁方向に付勢されており、第１圧力室７８がほぼ大
気圧の時には両弁体８２，８４はいずれも閉弁する。そ
して、第１圧力室７８が正圧になると弁体８２が開弁し
第１圧力室７８が負圧になると弁体８４が開弁するよう
になっている。

【００６８】ただし、二方向弁７６の動特性は、正圧に
より弁体８２が開弁した場合には正圧の保持時間を長く
し、負圧により弁体８４が開弁した場合には第１圧力室
７８を素早く大気圧に戻せるように設定しておく。

【００６９】この蒸発燃料処理装置１では、燃料の給油
時に燃料タンク２内の圧力が上昇して流量制御弁６６を
開弁し、蒸発燃料は活性炭１６に吸着され、蒸発燃料を
除去された清浄な空気が流量制御弁６６を介して大気に
排出される。

【００７０】そして、給油時に、キャニスタ４において
吸着帯Ｋがシリンダ室６０の位置に達し、シリンダ室６
０周りの活性炭１６の吸着量が漏洩限界値βになって、
シリンダ室６０内の温度が前記設定温度に達するとバネ
６４が瞬間的に伸長し、ピストン６４を下降させる。こ
れにより、流量制御弁６６の第３圧力室７２に通じる空
間が加圧されて、流量制御弁６６のダイヤフラム７４を
閉弁方向に押圧し、流量制御弁６６を閉弁する。

【００７１】流量制御弁６６が閉弁すると、キャニスタ
４から大気へ排気ができなくなるので蒸発燃料がキャニ
スタ４から漏洩することはなく、これと同時に燃料タン
ク２内の空気は排気不能になる。燃料タンク２内の空気
が排気不能な状態になると、給油ガン１３０では燃料タ
ンク２が燃料で満タンになったときと同じ挙動を示し、
その結果、給油管４４と給油ガン１３０のノズルパイプ
１３２との間の空間１５６が負圧になって、前述したよ
うに給油ガン１３０の第１開閉弁機構１３４及び第２開
閉弁機構１５２が閉弁して、燃料給油が自動的に停止せ
しめられる。

【００７２】また、二方向弁７６の動特性を前述の如く
設定してあるので、流量制御弁６６は所定時間の間は閉
弁状態に保持される。したがって、自動給油停止後に給
油ガン１３０の開閉レバー５６を再度引き上げて第１開
閉弁機構１３４を開弁し燃料給油を続行しようとして
も、流量制御弁６６が開かれない限り前述同様に自動給
油停止動作が実行されるので給油することはできない。
その結果、蒸発燃料がキャニスタ４から大気に漏洩する
のを確実に阻止することができる。

【００７３】また、活性炭１６の温度が下がれば、シリ
ンダ室６０内の温度が下がるのでバネ６４が収縮しピス
トン６４が上昇する。これにより、流量制御弁６６の第
３圧力室７２に通じる空間が減圧されて負圧になり、二
方向弁７６の弁体８４が開弁して第３圧力室７２は速や
かに大気圧になって、流量制御弁６６が開弁可能にな
る。その結果、キャニスタ４の活性炭１６に吸着された
蒸発燃料をパージライン２０を介してエンジンの吸気管
に吸引し活性炭１６を再生させることができるようにな
る。

【００７４】この実施の形態においては、バネ６２が飽
和度検出手段を構成し、流量制御弁６６と二方向弁７６
が給油停止手段を構成する。

【００７５】〔第３の実施の形態〕図６は本発明の蒸発
燃料処理装置１の第３の実施の形態の概略構成図であ
る。第３の実施の形態における蒸発燃料処理装置１の構
成は、一部を除いて第１の実施の形態のものと同一であ
る。以下、第３の実施の形態が第１の実施の形態と相違
する点についてだけ説明し、第１の実施の形態と同一部
分については図中同一符号を付して説明を省略する。ま
た、図６においては給油ガン１３０を省略しているが、
給油ガン１３０については第１の実施の形態のものと構
成・作用とも同じである。

【００７６】第３の実施の形態の蒸発燃料処理装置１
は、第１の実施の形態におけるバイメタルスイッチ１８
と弁駆動電源２４を備えていない。第３の実施の形態の
蒸発燃料処理装置１では、キャニスタ４の充填室１０の
下部に、バイメタルスイッチ１８に代えて温度センサ８
６が取り付けられおり、この温度センサ８６の検出信号
はＥＣＵ１００に入力される。

【００７７】また、給油管４４の先部は、リッドオープ
ナー８８により開放可能なフューエルリッド９０の内側
に収納されている。リッドオープナー８８にはリッドオ
ープナー８８を開操作したことを検出する開センサ９２
が設けられており、開センサ９２の検出信号はＥＣＵ１
００に入力される。

【００７８】この実施の形態の蒸発燃料処理装置１にお
いては、温度センサ８６及び開センサ９２の検出信号に
基づいてＥＣＵ１００が電磁開閉弁２２の開閉駆動を制
御する。以下、電磁開閉弁２２の開閉駆動処理ルーチン
を図７を参照して説明する。

【００７９】初めに、ＥＣＵ１００はフューエルリッド
９０が閉じているか否かを判定する（ステップ２０
０）。フューエルリッド９０が閉じている場合には、燃
料タンク２へ燃料を給油中でないと判断して電磁開閉弁
２２を開弁し（ステップ２１０）、蒸発燃料をキャニス
タ４で吸着可能な状態及び蒸発燃料を吸気管へパージ可
能な状態にする。

【００８０】フューエルリッド９０が開いている場合に
は、燃料タンク２へ燃料を給油中であると判断して、温
度センサ８６の検出信号をキャニスタ４の出口側の活性
炭１６の温度ＴとしてＥＣＵ１００のＲＡＭに書き込む
（ステップ２２０）。

【００８１】次に、この温度Ｔが判定値Ｔｃよりも大か
否かを判定する（ステップ２３０）。ここで判定値Ｔｃ
は、活性炭１６が蒸発燃料を吸着し吸着量が漏洩限界値
βになる時の活性炭１６の温度とする。

【００８２】温度Ｔが判定値Ｔｃ以下と判定された場合
には、電磁開閉弁２２を開弁し（ステップ２４０）、そ
の後ステップ２００に戻る。これにより、燃料給油中に
温度センサ８６で検出した温度Ｔが判定値Ｔｃ以下の間
は、電磁開閉弁２２は開弁状態に保持されることとな
り、給油続行可能になる。

【００８３】一方、温度Ｔが判定値Ｔｃよりも大きいと
判定された場合には、電磁開閉弁２２を閉弁し（ステッ
プ２５０）、その後ステップ２００に戻る。これによ
り、燃料給油中に温度センサ８６で検出した温度Ｔが判
定値Ｔｃよりも大なる間は、電磁開閉弁２２は閉弁状態
に保持されることとなる。

【００８４】電磁開閉弁２２が閉弁すると、キャニスタ
４から大気へ排気ができなくなるので蒸発燃料がキャニ
スタ４から漏洩することはなく、これと同時に燃料タン
ク２内の空気は排気不能になる。

【００８５】燃料タンク２内の空気が排気不能な状態に
なると、給油ガン１３０では燃料タンク２が燃料で満タ
ンになったときと同じ挙動を示し、その結果、給油管４
４と給油ガン１３０のノズルパイプ１３２との間の空間
１５６が負圧になって、前述したように給油ガン１３０
の第１開閉弁機構１３４及び第２開閉弁機構１５２が閉
弁して、燃料給油が自動的に停止せしめられる。

【００８６】また、この自動給油停止後に給油ガン１３
０の開閉レバー５６を再度引き上げて第１開閉弁機構１
３４を開弁し燃料給油を続行しようとしても、電磁開閉
弁２２が開かれない限り前述同様に自動給油停止動作が
実行されるので給油することはできない。その結果、蒸
発燃料がキャニスタ４から大気に漏洩するのを確実に阻
止することができる。

【００８７】そして、燃料給油を中止してフューエルリ
ッド９０を閉じると、ステップ２１０に進んで電磁開閉
弁２２が開弁され、蒸発燃料を吸気管へパージ可能な状
態になる。

【００８８】この実施の形態においては、温度センサ８
６とＥＣＵ１００が飽和度検出手段を構成し、電磁開閉
弁２２とＥＣＵ１００が給油停止手段を構成する。

【００８９】〔第４の実施の形態〕図８は本発明の蒸発
燃料処理装置１の第４の実施の形態の概略構成図であ
る。第４の実施の形態における蒸発燃料処理装置１の構
成は、一部を除いて第３の実施の形態のものと同一であ
る。以下、第４の実施の形態が第３の実施の形態と相違
する点についてだけ説明し、第３の実施の形態と同一部
分については図中同一符号を付して説明を省略する。ま
た、図８においては給油ガン１３０を省略しているが、
給油ガン１３０については第１の実施の形態のものと構
成・作用とも同じである。

【００９０】第４の実施の形態の蒸発燃料処理装置１
は、第３の実施の形態における電磁開閉弁２２を備えて
おらず、キャニスタ４の下部の拡散室１４は常に大気に
開放されている。そして、ブリーザライン８の途中には
別の電磁開閉弁９４が設けられている。

【００９１】この実施の形態の蒸発燃料処理装置１にお
いては、温度センサ８６及び開センサ９２の検出信号に
基づいてＥＣＵ１００が電磁開閉弁９４の開閉駆動を制
御する。以下、電磁開閉弁９４の開閉駆動処理ルーチン
を図９を参照して説明する。

【００９２】初めに、ＥＣＵ１００はフューエルリッド
９０が閉じているか否かを判定する（ステップ３０
０）。フューエルリッド９０が閉じている場合には、燃
料タンク２へ燃料を給油中でないと判断して電磁開閉弁
９４を閉弁する（ステップ３１０）。

【００９３】尚、電磁開閉弁９４が閉弁状態であって
も、キャニスタ４の下部の拡散室１４は常に大気開放状
態であるので、蒸発燃料をキャニスタ４で吸着すること
も蒸発燃料を吸気管へパージすることも可能である。

【００９４】フューエルリッド９０が開いている場合に
は、燃料タンク２へ燃料を給油中であると判断して、温
度センサ８６の検出信号をキャニスタ４の出口側の活性
炭１６の温度ＴとしてＥＣＵ１００のＲＡＭに書き込む
（ステップ３２０）。

【００９５】次に、この温度Ｔが判定値Ｔｃよりも大か
否かを判定する（ステップ３３０）。この判定値Ｔｃは
第３の実施の形態の場合と同じであり、活性炭１６が蒸
発燃料を吸着し吸着量が漏洩限界値βになる時の活性炭
１６の温度とする。

【００９６】温度Ｔが判定値Ｔｃ以下と判定された場合
には、電磁開閉弁９４を開弁し（ステップ３４０）、そ
の後ステップ３００に戻る。これにより、燃料給油中に
温度センサ８６で検出した温度Ｔが判定値Ｔｃ以下の間
は、電磁開閉弁９４は開弁状態に保持されることとな
り、給油続行可能になる。

【００９７】一方、温度Ｔが判定値Ｔｃよりも大きいと
判定された場合には、電磁開閉弁９４を閉弁する（ステ
ップ３１０）。これにより、燃料給油中に温度センサ８
６で検出した温度Ｔが判定値Ｔｃよりも大なる間は、電
磁開閉弁９４は閉弁状態に保持されることとなる。

【００９８】電磁開閉弁９４が閉弁すると、キャニスタ
４から大気へ排気ができなくなるので蒸発燃料がキャニ
スタ４から漏洩することはなく、これと同時に燃料タン
ク２内の空気は排気不能になる。燃料タンク２内の空気
が排気不能な状態になると、給油ガン１３０では燃料タ
ンク２が燃料で満タンになったときと同じ挙動を示し、
その結果、給油管４４と給油ガン１３０のノズルパイプ
１３２との間の空間１５６が負圧になって、前述したよ
うに給油ガン１３０の第１開閉弁機構１３４及び第２開
閉弁機構１５２が閉弁して、燃料給油が自動的に停止せ
しめられる。

【００９９】また、この自動給油停止後に給油ガン１３
０の開閉レバー５６を再度引き上げて第１開閉弁機構１
３４を開弁し燃料給油を続行しようとしても、電磁開閉
弁９４が開かれない限り前述同様に自動給油停止動作が
実行されるので給油することはできない。その結果、蒸
発燃料がキャニスタ４から大気に漏洩するのを確実に阻
止することができる。

【０１００】〔第５の実施の形態〕図１０は本発明の蒸
発燃料処理装置１の第５の実施の形態の概略構成図であ
る。第５の実施の形態における蒸発燃料処理装置１の構
成は、一部を除いて第３の実施の形態のものと同一であ
る。以下、第５の実施の形態が第３の実施の形態と相違
する点についてだけ説明し、第３の実施の形態と同一部
分については図中同一符号を付して説明を省略する。ま
た、図１０においては給油ガン１３０を省略している
が、給油ガン１３０については第１の実施の形態のもの
と構成・作用とも同じである。

【０１０１】第５の実施の形態の蒸発燃料処理装置１
は、主キャニスタ４Ａと補助キャニスタ４Ｂの二つのキ
ャニスタを有している。主キャニスタ４Ａは第３の実施
の形態におけるキャニスタ４に相当するものであり、こ
の主キャニスタ４Ａに補助キャニスタ４Ｂが接続されて
いる。

【０１０２】補助キャニスタ４Ｂは、主キャニスタ４Ａ
と同様に、吸着剤としての活性炭９６が充填された充填
室９８と、充填室９８の上下両側に設けられた拡散室１
００，１０２を備え、下側の拡散室１０２は大気に接続
されている。補助キャニスタ４Ｂの上側の拡散室１００
はバイパスライン１０４とバタフライ弁１０６を介して
主キャニスタ４Ａの上側の拡散室１２に接続されてい
る。バタフライ弁１０６は主キャニスタ４Ａの上部に設
けられており、主キャニスタ４Ａの拡散室１２内の圧力
によって開閉動作する弁である。即ち、バタフライ弁１
０６は図示しないバネにより閉弁方向に付勢されてお
り、拡散室１２内の圧力が所定値よりも低い時には閉弁
状態に保持され、所定値よりも高い時には開弁する。ま
た、このバタフライ弁１０６にはその中央部分に孔が開
いていて、閉弁状態でも小流量の空気が流通可能になっ
ている。

【０１０３】この実施の形態の蒸発燃料処理装置１にお
いては、通常は燃料タンク２内の蒸発燃料は主キャニス
タ４Ａに導かれて吸着されるが、燃料タンク２への燃料
給油中に発生する大量の蒸発燃料によって主キャニスタ
４Ａの活性炭１６の飽和度が増大し蒸発燃料が主キャニ
スタ４Ａから大気に漏洩しそうになった場合に、漏洩す
る前に主キャニスタ４Ａに代わって補助キャニスタ４Ｂ
が蒸発燃料を吸着するようにされている。

【０１０４】このキャニスタの切り換えは、温度センサ
８６及び開センサ９２の検出信号に基づいてＥＣＵ１０
０が電磁開閉弁２２の開閉駆動を制御して行っている。
以下、電磁開閉弁２２の開閉駆動処理ルーチンを図１１
を参照して説明する。

【０１０５】初めに、ＥＣＵ１００はフューエルリッド
９０が閉じているか否かを判定する（ステップ４０
０）。フューエルリッド９０が閉じている場合には、燃
料タンク２へ燃料を給油中でないと判断してステップ４
１０に進み、閉弁フラグがセットされているか否かを判
定する。

【０１０６】閉弁フラグがセットされていない場合には
電磁開閉弁２２を開弁し（ステップ４２０）、さらに、
閉弁フラグをリセットする（ステップ４３０）。尚、イ
ニシャルルーチンにおいては閉弁フラグはセットされて
いない。

【０１０７】電磁開閉弁２２が開弁しているときには、
主キャニスタ４Ａの上側の拡散室１２内の圧力は小さ
く、ダイヤフラム弁１０６は閉弁状態に保持される。し
たがって、燃料タンク２から空気と共に送り出される蒸
発燃料は、主キャニスタ４Ａを通って活性炭１６に吸着
され、蒸発燃料を除去された清浄な空気が電磁開閉弁２
２を通って大気に排気される。そして、この間は補助キ
ャニスタ４Ｂに蒸発燃料が流入することはない。また、
電磁開閉弁２２が開弁しているときには、吸着した蒸発
燃料を吸気管にパージする場合も主キャニスタ４Ａに吸
着された蒸発燃料がパージされる。

【０１０８】一方、ステップ４００でフューエルリッド
９０が開いていると判定された場合には、燃料タンク２
へ燃料を給油中であると判断して、温度センサ８６の検
出信号をキャニスタ４の出口側の活性炭１６の温度Ｔと
してＥＣＵ１００のＲＡＭに書き込む（ステップ４４
０）。

【０１０９】次に、この温度Ｔが判定値Ｔｃよりも大か
否かを判定する（ステップ４５０）。ここで判定値Ｔｃ
は、活性炭１６が蒸発燃料を吸着し吸着量が漏洩限界値
βになる時の活性炭１６の温度とする。

【０１１０】温度Ｔが判定値Ｔｃ以下と判定された場合
には、電磁開閉弁２２を開弁し（ステップ４６０）、そ
の後ステップ４００に戻る。これにより、燃料給油中に
温度センサ８６で検出した温度Ｔが判定値Ｔｃ以下の間
は、電磁開閉弁２２は開弁状態に保持されることとな
り、給油続行可能になる。

【０１１１】そして、この間、燃料タンク２から空気と
共に送り出される蒸発燃料は、主キャニスタ４Ａを通っ
て活性炭１６に吸着され、蒸発燃料を除去された清浄な
空気が電磁開閉弁２２を通って大気に排気される。ま
た、前述の如くこの間はダイヤフラム弁１０６が閉弁状
態に保持されるので、補助キャニスタ４Ｂに蒸発燃料が
流入することはない。

【０１１２】そして、温度Ｔが判定値Ｔｃを越えること
なく燃料の給油を終了しフューエルリッド９０を閉じた
場合には、ステップ４００でリッドクローズと判定さ
れ、前述したルーチン（ステップ４００→ステップ４１
０→ステップ４２０→ステップ４３０→ＥＮＤ）とな
る。

【０１１３】また、ステップ４５０で温度Ｔが判定値Ｔ
ｃよりも大きいと判定された場合には、電磁開閉弁２２
を閉弁し（ステップ４７０）、閉弁フラグをセットして
（ステップ４８０）、ステップ４００に戻る。これによ
り、燃料給油中に温度センサ８６で検出した温度Ｔが判
定値Ｔｃよりも大なる間は、電磁開閉弁２２は閉弁状態
に保持されることとなる。その結果、主キャニスタ４Ａ
の下側の拡散室１４からは排気不能となり、主キャニス
タ４Ａから蒸発燃料が大気に漏洩することはない。

【０１１４】そして、電磁開閉弁２２が閉弁すると主キ
ャニスタ４Ａの上側の拡散室１２内の圧力が上昇する。
その圧力が所定の圧力値よりも大きくなるとダイヤフラ
ム弁１０６が自動的に開弁し、その結果、燃料タンク２
から空気と共に送り出される蒸発燃料は、主キャニスタ
４Ａの拡散室１２からバイパスライン１０４を通って補
助キャニスタ４Ｂへ導かれ、補助キャニスタ４Ｂの活性
炭９６に吸着される。そして、蒸発燃料を除去された清
浄な空気が補助キャニスタ４Ｂの下側の拡散室１０２か
ら大気に排気される。

【０１１５】したがって、燃料給油の途中に主キャニス
タ４Ａにおける出口近傍の活性炭１６の吸着量が漏洩限
界値βになっても、補助キャニスタ４Ｂの活性炭９６が
蒸発燃料を吸着するので、途中で給油を停止させること
なく給油を続行することができ、しかもその間、蒸発燃
料が大気に漏洩することはない。

【０１１６】ところで、補助キャニスタ４Ｂはあくまで
主キャニスタ４Ａを補助するためのものであり、蒸発燃
料を吸着した後には早い時期に再生して次に燃料給油す
る時のためにスタンバイさせておきたい。

【０１１７】しかしながら、この蒸発燃料処理装置１に
おいては、前述したように電磁開閉弁２２を開弁してい
る時には主キャニスタ４Ａの方に空気が流通し、補助キ
ャニスタ４Ｂには空気の流通がない。そのため、補助キ
ャニスタ４Ｂに吸着された蒸発燃料は、燃料給油終了
後、電磁開閉弁２２を開弁する前にパージしてしまわな
いと、パージ不能になる。

【０１１８】したがって、燃料給油終了後に電磁開閉弁
２２を開弁状態に復帰させる際には、電磁開閉弁２２を
開弁する前に補助キャニスタ４Ｂに吸着された蒸発燃料
をパージする必要がある。

【０１１９】一方、この蒸発燃料処理装置では、補助キ
ャニスタ４Ｂの下側の拡散室４Ｂが常に大気に連通して
いるため、電磁開閉弁２２を閉弁状態に保持したまま吸
気管の負圧をキャニスタ４Ａに導入すると、大気が補助
キャニスタ４Ｂ内に流入し、バイパスライン１０４を通
り、ダイヤフラム弁１０６に設けられた孔を通り、さら
に主キャニスタ４Ａの拡散室１２、パージライン２０を
通って吸気管に吸引されるので、補助キャニスタ４Ｂに
吸着された蒸発燃料をパージすることができる。

【０１２０】そこで、この実施の形態では、燃料給油終
了後に電磁開閉弁２２を開弁状態に復帰させる際に電磁
開閉弁２２の開弁タイミングを遅延制御することによ
り、補助キャニスタ４Ｂで吸着した蒸発燃料をパージす
るようにしている。

【０１２１】この開弁遅延制御は、燃料給油終了後、最
初に蒸発燃料をパージする際にパージ開始からのパージ
量を積算し、積算されたパージ量が規定値に達したら電
磁開閉弁２２を開弁することにより実現する。

【０１２２】即ち、前述のように燃料給油中に主キャニ
スタ４Ａから補助キャニスタ４Ｂに切り換わり、その後
に燃料の給油を終了してフューエルリッド９０を閉じた
場合には、ステップ４００でリッドクローズと判定さ
れ、ステップ４１０に進み閉弁フラグがセットされてい
るか否かを判定する。ここでは既にステップ４８０で閉
弁フラグがセットされているので、ステップ４１０から
ステップ４９０へ進み、積算された吸気管へのハージ量
が規定パージ量に達したか否かを判定する。積算された
パージ量が規定パージ量に達していない場合には、ステ
ップ４７０に戻り電磁開閉弁２２の閉弁状態を保持す
る。

【０１２３】積算されたパージ量が規定パージ量に達し
た場合にはステップ４２０に進み電磁開閉弁２２を開弁
し、さらに閉弁フラグをリセットする（ステップ４３
０）。電磁開閉弁２２が開弁した後は、主キャニスタ４
Ａの活性炭１６に吸着された蒸発燃料が吸気管に吸引さ
れるようになる。

【０１２４】尚、電磁開閉弁２２の前記開弁遅延制御
は、パージライン２０内のパージ濃度をＨＣセンサで検
出し、パージ濃度が所定のパージ濃度よりも低くなった
ら電磁開閉弁２２を開弁するようにしても実現可能であ
る。

【０１２５】この実施の形態においては、温度センサ８
６とＥＣＵ１００が飽和度検出手段を構成し、電磁開閉
弁２２とダイヤフラム弁１０６とＥＣＵ１００が燃料タ
ンク２と補助キャニスタ４Ｂとを連通あるいは遮断する
連通遮断手段を構成する。

【０１２６】〔第６の実施の形態〕図１２は本発明の蒸
発燃料処理装置１の第６の実施の形態の概略構成図であ
る。第６の実施の形態における蒸発燃料処理装置１の構
成は、一部を除いて第５の実施の形態のものと同一であ
る。以下、第６の実施の形態が第５の実施の形態と相違
する点についてだけ説明し、第５の実施の形態と同一部
分については図中同一符号を付して説明を省略する。ま
た、図１２においては給油ガン１３０を省略している
が、給油ガン１３０については第１の実施の形態のもの
と構成・作用とも同じである。

【０１２７】第６の実施の形態の蒸発燃料処理装置１
は、主キャニスタ４Ａにダイヤフラム弁１０６を備えて
おらず、補助キャニスタ４Ｂの上側の拡散室１００に連
なるバイパスライン１０４がブリーザライン８に接続さ
れていて、バイパスライン１０４の途中に別の電磁開閉
弁１０８が設けられている。

【０１２８】以下、第６の実施の形態においては、電磁
開閉弁２２を大気開閉弁２２と称し、電磁開閉弁１０８
をキャニスタ切換弁１０８と称す。この実施の形態の蒸
発燃料処理装置１においては、温度センサ８６及び開セ
ンサ９２の検出信号に基づいてＥＣＵ１００が大気開閉
弁２２とキャニスタ切換弁１０８の開閉駆動を制御して
いる。そして、この弁開閉駆動制御によって、燃料タン
ク２への燃料給油中に発生する大量の蒸発燃料によって
主キャニスタ４Ａにおける活性炭１６の飽和度が増大し
蒸発燃料が主キャニスタ４Ａから大気に漏洩しそうにな
った場合に、漏洩する前に蒸発燃料の流路を自動的に切
り換えて補助キャニスタ４Ｂで蒸発燃料を吸着するよう
にしている。

【０１２９】以下、大気開閉弁２２とキャニスタ切換弁
１０８の開閉駆動処理ルーチンを図１３を参照して説明
する。初めに、ＥＣＵ１００はフューエルリッド９０が
閉じているか否かを判定する（ステップ５００）。

【０１３０】フューエルリッド９０が閉じている場合に
は、燃料タンク２へ燃料を給油中でないと判断してステ
ップ５１０に進み、弁切換フラグがセットされているか
否かを判定する。

【０１３１】弁切換フラグがセットされていない場合に
は大気開閉弁２２を開弁するとともにキャニスタ切換弁
１０８を閉弁し（ステップ５２０）、さらに、弁切換フ
ラグをリセットする（ステップ５３０）。尚、イニシャ
ルルーチンにおいては弁切換フラグはセットされていな
い。

【０１３２】大気開閉弁２２が開弁し、キャニスタ切換
弁１０８が閉弁しているときには、燃料タンク２から空
気と共に送り出される蒸発燃料は、主キャニスタ４Ａを
通って活性炭１６に吸着され、蒸発燃料を除去された清
浄な空気が大気開閉弁２２を通って大気に排気される。
また、蒸発燃料を吸気管にパージする場合も主キャニス
タ４Ａに吸着された蒸発燃料がパージされる。そして、
補助キャニスタ４Ｂに蒸発燃料が流入することはなく、
補助キャニスタ４Ｂに吸着された蒸発燃料が吸気管にパ
ージされることもない。

【０１３３】一方、ステップ５００でフューエルリッド
９０が開いていると判定された場合には、燃料タンク２
へ燃料を給油中であると判断して、温度センサ８６の検
出信号をキャニスタ４の出口側の活性炭１６の温度Ｔと
してＥＣＵ１００のＲＡＭに書き込む（ステップ５４
０）。

【０１３４】次に、この温度Ｔが判定値Ｔｃよりも大か
否かを判定する（ステップ５５０）。ここで判定値Ｔｃ
は、活性炭１６が蒸発燃料を吸着し吸着量が漏洩限界値
βになる時の活性炭１６の温度とする。

【０１３５】温度Ｔが判定値Ｔｃ以下と判定された場合
には、大気開閉弁２２を開弁するとともにキャニスタ切
換弁１０８を閉弁し（ステップ５６０）、その後ステッ
プ５００に戻る。これにより、燃料給油中に温度センサ
８６で検出した温度Ｔが判定値Ｔｃ以下の間は、大気開
閉弁２２は開弁状態に保持されキャニスタ切換弁１０８
は閉弁状態に保持されることとなり、給油続行可能にな
る。

【０１３６】そして、この間、燃料タンク２から空気と
共に送り出される蒸発燃料は、主キャニスタ４Ａを通っ
て活性炭１６に吸着され、蒸発燃料を除去された清浄な
空気が大気開閉弁２２を通って大気に排気される。ま
た、この間、補助キャニスタ４Ｂに蒸発燃料が流入する
ことはない。

【０１３７】そして、温度Ｔが判定値Ｔｃを越えること
なく燃料の給油を終了しフューエルリッド９０を閉じた
場合には、ステップ５００でリッドクローズと判定さ
れ、前述したルーチン（ステップ５００→ステップ５１
０→ステップ５２０→ステップ５３０→ＥＮＤ）とな
る。

【０１３８】また、ステップ５５０で温度Ｔが判定値Ｔ
ｃよりも大きいと判定された場合には、大気開閉弁２２
を閉弁するとともにキャニスタ切換弁１０８を開弁し
（ステップ５７０）、弁切換フラグをセットして（ステ
ップ５８０）、ステップ５００に戻る。これにより、燃
料給油中に温度センサ８６で検出した温度Ｔが判定値Ｔ
ｃよりも大なる間は、大気開閉弁２２は閉弁状態に保持
されキャニスタ切換弁１０８は開弁状態に保持されるこ
ととなる。その結果、主キャニスタ４Ａの下側の拡散室
１４からは排気不能となり、主キャニスタ４Ａから蒸発
燃料が大気に漏洩することはない。

【０１３９】そして、大気開閉弁２２が閉弁しキャニス
タ切換弁１０８が開弁すると、燃料タンク２から空気と
共に送り出される蒸発燃料は、主キャニスタ４Ａに流入
できなくなり、バイパスライン１０４を通って補助キャ
ニスタ４Ｂに導かれ、補助キャニスタ４Ｂの活性炭９６
に吸着される。そして、蒸発燃料を除去された清浄な空
気が補助キャニスタ４Ｂの下側の拡散室１０２から大気
に排気される。

【０１４０】したがって、燃料給油の途中に主キャニス
タ４Ａにおける出口近傍の活性炭１６の吸着量が漏洩限
界値βになっても、補助キャニスタ４Ｂの活性炭９６が
蒸発燃料を吸着するので、途中で給油を停止させること
なく給油を続行することができ、しかもその間、蒸発燃
料が大気に漏洩することはない。

【０１４１】ところで、この蒸発燃料処理装置１におけ
る補助キャニスタ４Ｂはあくまで主キャニスタ４Ａを補
助するためのものであり、蒸発燃料を吸着した後には早
い時期に再生して次に燃料給油する時のためにスタンバ
イさせておきたい。

【０１４２】そのためには、補助キャニスタ４Ｂで蒸発
燃料を吸着した場合には燃料給油終了後、最初に蒸発燃
料をパージする時に、大気開閉弁２２を閉弁状態に保持
するとともにキャニスタ切換弁１０８を開弁状態に保持
することによって、補助キャニスタ４Ｂで吸着された蒸
発燃料を主キャニスタ４Ａで吸着された蒸発燃料よりも
先にパージするのが好ましい。

【０１４３】そこで、この実施の形態では、補助キャニ
スタ４Ｂで蒸発燃料を吸着した場合には、燃料給油終了
後に大気開閉弁２２を閉弁するとともにキャニスタ切替
弁１０８を開弁する弁切換のタイミングを遅延制御して
いる。

【０１４４】この弁切換タイミングの遅延制御は、燃料
給油終了後、最初に蒸発燃料をパージする際にパージ開
始からのパージ量を積算し、積算されたパージ量が規定
値に達したら大気開閉弁２２を開弁するとともにキャニ
スタ切換弁１０８を閉弁することにより実現する。

【０１４５】即ち、前述のように燃料給油中に主キャニ
スタ４Ａから補助キャニスタ４Ｂに切り換わり、その後
に燃料の給油を終了してフューエルリッド９０を閉じた
場合には、ステップ５００でリッドクローズと判定さ
れ、ステップ５１０に進み弁切換フラグがセットされて
いるか否かを判定する。ここでは既にステップ５８０で
弁切換フラグがセットされているので、ステップ５１０
からステップ５９０へ進み、積算された吸気管へのハー
ジ量が規定パージ量に達したか否かを判定する。積算さ
れたパージ量が規定パージ量に達していない場合には、
ステップ５７０に戻り大気開閉弁２２の閉弁状態を保持
するとともにキャニスタ切替弁１０８の開弁状態を保持
する。

【０１４６】積算されたパージ量が規定パージ量に達し
た場合にはステップ５２０に進み大気開閉弁２２を開弁
するとともにキャニスタ切換弁１０８を閉弁し、さらに
弁切換フラグをリセットする（ステップ５３０）。大気
開閉弁２２が開弁しキャニスタ切換弁１０８を閉弁した
後は、主キャニスタ４Ａの活性炭１６に吸着された蒸発
燃料が吸気管に吸引されるようになる。

【０１４７】尚、前記弁切換タイミングの遅延制御は、
パージライン２０内のパージ濃度をＨＣセンサで検出
し、パージ濃度が所定のパージ濃度よりも低くなったら
大気開閉弁２２及びキャニスタ切換弁１０８の開閉を切
り換えるようにしても実現可能である。

【０１４８】この実施の形態においては、温度センサ８
６とＥＣＵ１００が飽和度検出手段を構成し、大気開閉
弁２２とキャニスタ切換弁１０８とＥＣＵ１００が燃料
タンク２と補助キャニスタ４Ｂとを連通あるいは遮断す
る連通遮断手段を構成する。

【０１４９】〔補正〕前述した第３の実施の形態から第
６の実施の形態の蒸発燃料処理装置１では、キャニスタ
の飽和度検出手段として温度センサを用い、この温度セ
ンサの検出信号に基づいて給油停止手段あるいは連通遮
断手段を電気的に制御しているが、この場合には、精度
向上やキャニスタの有効利用を図るために以下のように
補正をすることが可能である。

【０１５０】＜補正１＞前述したように、活性炭は蒸発
燃料の吸着により発熱し、吸着量の増加と共に活性炭の
温度も上昇していく。しかしながら、正確に言うと、蒸
発燃料の吸着量と相関関係があるのは温度変化量（発熱
量）であり、吸着時の活性炭の温度は吸着量が同じであ
っても吸着前の活性炭の温度によって若干相違する。

【０１５１】したがって、第３〜第６の実施の形態で説
明したように温度センサ８６で検出した温度Ｔが所定温
度に達した時に給油停止あるいはキャニスタ切換を行う
ようにすると、活性炭の吸着量が漏洩限界値βに達する
前に給油停止あるいはキャニスタ切換を行う虞れがあ
る。これでは、キャニスタから蒸発燃料が漏洩防止を図
ることはできるものの、活性炭を有効に利用していると
は言えない。

【０１５２】そこで、各サイクルに温度センサ８６で検
出した温度Ｔｔと、燃料給油開始時に温度センサ８６で
検出した温度Ｔｉとの温度差から温度変化量ΔＴを求め
（数１）、この温度変化量ΔＴから活性炭の吸着量が漏
洩限界値βに達したか否かを判定し、この判定に基づい
て給油停止あるいはキャニスタ切換を行うようにする
と、活性炭を最大限に有効利用しつつ、給油時にキャニ
スタからの蒸発燃料の漏洩を防止することができる。

【０１５３】

【数１】ΔＴ＝Ｔｔ−Ｔｉ

【０１５４】尚、図１４は活性炭の蒸発燃料の吸着量と
温度変化量ΔＴとの相関関係を示す図である。

【０１５５】＜補正２＞温度センサ８６には検出遅れが
あり、電磁開閉弁２２，９４，１０８は開閉する際に駆
動時間がかかる。したがって、これらに起因して、給油
停止あるいはキャニスタ切換のタイミングが遅れないよ
うに、遅れ時間を見込んで前記温度変化量ΔＴを補正
し、補正後の温度変化量ΔＴβ から活性炭の吸着量が
漏洩限界値βに達したか否かを判定し、この判定に基づ
いて給油停止あるいはキャニスタ切換を行うようにする
をすることも可能である。この補正式を数２に示す。

【０１５６】

【数２】ΔＴβ＝ΔＴ＋（ｄＴ／ｄｔ）×τ＝Ｔｔ−Ｔ
ｉ＋（ｄＴ／ｄｔ）×τ

【０１５７】ここで、（ｄＴ／ｄｔ）は温度変化速度で
あり、吸着帯Ｋの移動速度に比例する。τは蒸発燃料処
理システム毎に設定される遅れ時間である。この補正を
行うと、蒸発燃料の漏洩を更に確実に阻止することがで
きる。

【０１５８】＜補正３＞第３〜第６の実施の形態では温
度センサ８６をキャニスタ４，４Ａの最下部に設置し、
出口である拡散室１４の一番近くに配置しているが、実
際に装置化する場合には種々の制約により最下部に設置
できないこともある。

【０１５９】その場合には、温度センサ８６の検出信号
に基づいて温度センサ８６の近傍に位置する活性炭１６
が漏洩限界値βに達したと判定された時点から、吸着帯
Ｋが拡散室１４の直前に達するまでに必要な時間を数３
により予測し、予測した到達時間ｔｄが経過した後に、
燃料給油停止あるいはキャニスタ切換を行うように補正
してもよい。

【０１６０】

【数３】ｔｄ＝Ｌ／ｖ

【０１６１】ここで、Ｌは温度センサ８６から充填室１
０の最下部までの距離である。ｖは吸着帯Ｋの移動速度
であり、吸着量が漏洩限界値βのときの温度変化速度
（ｄＴ／ｄｔ）に比例する。尚、図１５は所定吸着量の
ときの温度変化速度（ｄＴ／ｄｔ）と吸着帯Ｋの移動速
度ｖとの相関関係を示す図であり、両者は比例する。

【０１６２】この補正を行うと、温度センサ８６より出
口側に充填された活性炭１６も、蒸発燃料の吸着に有効
に利用することができる。

【０１６３】〔その他の実施の形態〕前述した第３の実
施の形態から第６の実施の形態の蒸発燃料処理装置１で
は、飽和度検出手段として温度センサを採用した場合で
説明したが、飽和度検出手段をＨＣセンサで構成するこ
とも可能である。即ち、キャニスタ４，４Ａの出口近傍
にＨＣセンサを設置し、ＨＣセンサによりキャニスタ
４，４Ａの出口でのＨＣ濃度を検出し、このＨＣ濃度あ
るいはＨＣ濃度の変化から出口近傍の活性炭１６の吸着
量（飽和度）を検出し、この飽和度に基づいて燃料給油
停止あるいはキャニスタ切換を行うようにしてもよい。

【０１６４】また、飽和度検出手段としてＨＣセンサを
用いた場合にも、前述の補正１、補正２、補正３と同様
の補正を行うことが可能である。

【０１６５】また、前述した第３の実施の形態から第６
の実施の形態の蒸発燃料処理装置１では、フューエルリ
ッド９０が開状態か否かによって燃料給油中か否かを判
定しており、開センサ９２により給油中判定手段を構成
したが、この給油中判定手段は、燃料タンク２内の燃料
の液位を検出する液位センサや、燃料タンク２内の燃料
の温度を検出する燃温センサや、パージライン２０内の
パージベーパ濃度を検出するベーパ濃度センサ等で構成
することも可能である。

【０１６６】例えば、液位センサの場合には、時間差を
あけて検出した液位センサの検出信号に基いて燃料タン
ク２内の燃料の液位が上昇したか否かを判定し、液位が
上昇した場合には給油中と判定する。

【０１６７】また、燃温センサの場合には、時間差をあ
けて検出した燃温センサの検出信号に基いて燃料タンク
２内の燃料の温度変化量を求め、温度変化量が判定値よ
りも大きい場合には給油中と判定する。

【０１６８】この判定原理は、通常の運転状態であれば
燃料タンク２内の燃料温度の変化は極めて穏やかである
が、燃料給油中は給油燃料温度の影響を受けて燃料タン
ク２内の燃料温度が急激に変化することに基づくもので
ある。尚、燃料温度が上昇するか下降するかは、給油前
の燃料タンク２内の燃料温度と給油燃料温度によって決
まる。

【０１６９】ベーパ濃度センサの場合には、時間差をあ
けて検出したベーパ濃度センサの検出信号に基いてパー
ジベーパ濃度の増加量を求め、パージベーパ濃度の増加
量が判定値よりも大きい場合には給油中と判定する。

【０１７０】この判定原理は、燃料給油中には給油燃料
から大量のベーパ（蒸発燃料）が発生しブリーザライン
８を通ってキャニスタ４に排出されるので、パージライ
ン２０内のパージベーパ濃度が燃料を給油していない時
よりも急激に増大することに基づく。

【０１７１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
キャニスタの飽和度を検出する飽和度検出手段と、飽和
度検出手段によって検出された飽和度が基準値より大き
くなったときに燃料タンクへの燃料の給油を停止せしめ
る給油停止手段とを備えたことにより、キャニスタから
蒸発燃料が大気に漏洩する前に給油を停止することがで
き、燃料給油中にキャニスタから大気に蒸発燃料が漏洩
するのを確実に阻止することができるという優れた効果
が奏される。

【０１７２】また、本発明によれば、主キャニスタと、
補助キャニスタと、燃料タンクに燃料を給油中か否かを
判定する給油中判定手段と、主キャニスタの飽和度を検
出する飽和度検出手段と、給油中判定手段により給油中
と判定され飽和度検出手段によって検出された飽和度が
基準値よりも小さいときには補助キャニスタを燃料タン
クから遮断し飽和度が基準値よりも大きいときには補助
キャニスタと燃料タンクとを連通する連通遮断手段とを
備えたことにより、主キャニスタから蒸発燃料が大気に
漏洩する前に主キャニスタから補助キャニスタに切り換
えて蒸発燃料を補助キャニスタで吸着することができ、
給油を停止させることなく、燃料給油中にキャニスタか
ら蒸発燃料が漏洩するのを確実に阻止することができる
という優れた効果が奏される。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の蒸発燃料処理装置の第１の実施の形
態における概略構成図である。

【図２】 自動給油停止機構を備えた給油ガンの一例を
示す断面図である。

【図３】 活性炭の蒸発燃料に対する吸着量と漏れ量と
の相関関係を示す図である。

【図４】 キャニスタ内において吸着帯が入口側から出
口側に移行する様子を示す図である。

【図５】 本発明の蒸発燃料処理装置の第２の実施の形
態における概略構成図である。

【図６】 本発明の蒸発燃料処理装置の第３の実施の形
態における概略構成図である。

【図７】 本発明の蒸発燃料処理装置の第３の実施の形
態における弁開閉駆動処理ルーチンを示すフローチャー
トである。

【図８】 本発明の蒸発燃料処理装置の第４の実施の形
態における概略構成図である。

【図９】 本発明の蒸発燃料処理装置の第４の実施の形
態における弁開閉駆動処理ルーチンを示すフローチャー
トである。

【図１０】 本発明の蒸発燃料処理装置の第５の実施の
形態における概略構成図である。

【図１１】 本発明の蒸発燃料処理装置の第５の実施の
形態における弁開閉駆動処理ルーチンを示すフローチャ
ートである。

【図１２】 本発明の蒸発燃料処理装置の第６の実施の
形態における概略構成図である。

【図１３】 本発明の蒸発燃料処理装置の第６の実施の
形態における弁開閉駆動処理ルーチンを示すフローチャ
ートである。

【図１４】 活性炭の蒸発燃料に対する吸着量と温度変
化量との相関関係を示す図である。

【図１５】 活性炭の蒸発燃料吸着時の温度変化速度と
キャニスタ内における吸着帯の移動速度との関係を示す
図である。

【符号の説明】

１ 蒸発燃料処理装置 ２ 燃料タンク ４ キャニスタ ４Ａ 主キャニスタ ４Ｂ 補助キャニスタ ６ エバポライン（蒸発燃料通路） ８ ブリーザライン（蒸発燃料通路） １８ バイメタルスイッチ（飽和度検出手段） ２２ 電磁開閉弁（給油停止手段、連通遮断手段） ６２ バネ（飽和度検出手段） ６６ 流量制御手段（給油停止手段） ７６ 二方向弁（給油停止手段） ８６ 温度センサ（飽和度検出手段） ９４ 電磁開閉弁（給油停止手段） １００ エンジンコントロールユニット（飽和度検出手
段、給油停止手段、連通遮断手段） １０６ ダイヤフラムバルブ（連通遮断手段） １０８ キャニスタ切換弁（連通遮断手段）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F02M 25/08 F02M 25/08 301

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 燃料タンクと、この燃料タンクに蒸発燃
   料通路を介して連通し燃料タンク内の蒸発燃料を吸着す
   るキャニスタとを備え、所定の運転条件下で前記キャニ
   スタ内の吸着燃料を内燃機関の吸気系へパージする蒸発
   燃料処理装置において、前記キャニスタの飽和度を検出
   する飽和度検出手段と、前記飽和度検出手段によって検
   出された飽和度が基準値より大きくなったときに前記燃
   料タンクへの燃料の給油を停止せしめる給油停止手段
   と、を備えることを特徴とする蒸発燃料処理装置。
2. 【請求項２】 前記飽和度検出手段は、キャニスタの温
   度変化を検出する温度検出手段で構成されていることを
   特徴とする請求項１記載の蒸発燃料処理装置。
3. 【請求項３】 前記給油停止手段は、キャニスタと大気
   とを連通あるいは遮断する連通遮断手段であることを特
   徴とする請求項１記載の蒸発燃料処理装置。
4. 【請求項４】 燃料タンクと、この燃料タンクに蒸発燃
   料通路を介して連通し燃料タンク内の蒸発燃料を吸着す
   るキャニスタとを備え、所定の運転条件下で前記キャニ
   スタ内の吸着燃料を内燃機関の吸気系へパージする蒸発
   燃料処理装置において、前記キャニスタは、主キャニス
   タと補助キャニスタで構成され、前記燃料タンクに燃料
   を給油中か否かを判定する給油中判定手段と、前記主キ
   ャニスタの飽和度を検出する飽和度検出手段と、前記給
   油中判定手段により給油中と判定され、前記飽和度検出
   手段によって検出された飽和度が基準値よりも小さいと
   きには補助キャニスタを燃料タンクから遮断し、飽和度
   が基準値よりも大きいときのみ補助キャニスタと燃料タ
   ンクとを連通する連通遮断手段と、を備えることを特徴
   とする蒸発燃料処理装置。