特許 6559606 蒸発燃料処理装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6559606

(24)【登録日】2019年7月26日

(45)【発行日】2019年8月14日

(54)【発明の名称】蒸発燃料処理装置

(51)【国際特許分類】

   F02M 25/08 20060101AFI20190805BHJP

【ＦＩ】

   F02M25/08 Z

【請求項の数】7

【全頁数】23

(21)【出願番号】特願2016-69341(P2016-69341)

(22)【出願日】2016年3月30日

(65)【公開番号】特開2017-180321(P2017-180321A)

(43)【公開日】2017年10月5日

【審査請求日】2018年10月1日

(73)【特許権者】

【識別番号】000116574

【氏名又は名称】愛三工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000110

【氏名又は名称】特許業務法人快友国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】加藤 伸博

(72)【発明者】

【氏名】浅沼 大作

【審査官】 種子島 貴裕

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０５−０３３７３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００８−５４６９４１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−１９８２６７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ０２Ｍ ２５／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

燃料タンク内で蒸発した蒸発燃料を吸着するキャニスタと、
内燃機関の吸気経路とキャニスタとの間に接続されており、キャニスタから吸気経路に送られるパージガスが通過するパージ通路と、
直列に接続された第１検出部と第２検出部を有しており、パージ通路を通過するパージガスの濃度を検出する濃度検出部と、
を備えており、
第１検出部は、パージガスが第１検出部を通過する際の差圧に基づいてパージガスのガス密度を検出するタイプであり、
第２検出部は、パージガスが第２検出部を通過する際の差圧に基づいてパージガスの粘性を検出するタイプである、蒸発燃料処理装置。

【請求項2】

パージ通路に接続されている分岐通路をさらに備えており、
濃度検出部が、分岐経路上に配置されている請求項１に記載の蒸発燃料処理装置。

【請求項3】

濃度検出部より吸気経路側でパージ通路上に配置されており、キャニスタと吸気経路とをパージ通路を介して連通する連通状態と、キャニスタと吸気経路とをパージ通路上で遮断する遮断状態とに切替る制御弁と、
キャニスタから吸気経路にパージガスを送り出すポンプと、
パージ通路に接続されている分岐通路と、をさらに備えており、
制御弁を遮断状態にした状態でポンプを駆動したときに、パージガスが濃度検出部を循環するように構成されている請求項１に記載の蒸発燃料処理装置。

【請求項4】

濃度検出部が、分岐経路上に配置されている請求項３に記載の蒸発燃料処理装置。

【請求項5】

第１検出部は、内部に絞り部分を備えている請求項１から４のいずれか一項に記載の蒸発燃料処理装置。

【請求項6】

第２検出部は、内部に複数の毛細管を備えている請求項１から５のいずれか一項に記載の蒸発燃料処理装置。

【請求項7】

燃料タンク内で蒸発した蒸発燃料を吸着するキャニスタと、
内燃機関の吸気経路とキャニスタとの間に接続されており、キャニスタから吸気経路に送られるパージガスが通過するパージ通路と、
パージガスが通過する際の差圧からパージガスのガス密度を検出する第１検出部と、第１検出部と直列に接続されているとともにパージガスが通過する際の差圧からパージガスの粘性を検出する第２検出部を含んでいる濃度検出部と、
を備えている蒸発燃料処理装置において、パージ通路を通過するパージガスの濃度及び流量を検出する方法であって、
第１検出部で測定された差圧を下記式（１）に代入し、
第２検出部で測定された差圧を下記式（２）に代入し、
下記式（１）と（２）の流量Ｑ１とＱ２が等しくなるガス密度及び粘性を求め、
算出されたガス密度と粘性の少なくとも一方よりパージガスの濃度を算出するとともに、算出されたガス密度と粘性の少なくとも一方よりパージガスの流量を算出する、方法。

【数7】

上記式（１）において、Ｑ１は第１検出部を通過するパージガスの流量、ΔＰ１は第１検出部で測定された差圧、Ｃは流量係数、Ｋは管路係数、ρはガス密度を示している。

【数8】

上記式２において、Ｑ２は第２検出部を通過するパージガスの流量、ΔＰ２は第２検出部で測定された差圧、μは粘性係数、ｌは管路長さ、ｄは管路直径を示している。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本明細書は、蒸発燃料処理装置に関する技術を開示する。特に、燃料タンク内で発生した蒸発燃料を、内燃機関の吸気経路にパージして処理する蒸発燃料処理装置を開示する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１に、蒸発燃料処理装置が開示されている。特許文献１では、キャニスタに導入される空気の流体密度を検出するセンサと、キャニスタから内燃機関に送られるパージガスの流体密度を検出するセンサを配置し、両者の流体密度の比または差に基づいてパージガスの濃度を算出し、算出したガス濃度に基づいて吸気経路に導入するパージガスの流量を決定している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開平６−１０１５３４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１は、流体密度を検出するセンサを用いて、パージガスの濃度を算出し、パージガスの供給量（流量）を決定している。内燃機関の空燃比（Ａ／Ｆ）を安定させるためには、パージガスを、決定した流量で正確に吸気経路に導入することが必要である。そのため、特許文献１の場合、パージガスを正確な流量で吸気経路に導入するためには、パージガスの流量を検出するセンサ（流量計）を別途設けることが必要である。本明細書は、パージガスの流量を検出するセンサを不要としながら、パージガスを正確な量で吸気経路に導入可能な蒸発燃料処理装置を実現するための技術を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本明細書で開示する蒸発燃料処理装置は、キャニスタと、パージ通路と、濃度検出部を備えている。キャニスタは、燃料タンク内で蒸発した蒸発燃料を吸着する。パージ通路は、内燃機関の吸気経路とキャニスタとの間に接続されている。キャニスタから内燃機関に送られるパージガスは、パージ通路を通過する。濃度検出部は、直列に接続された第１検出部と第２検出部を有している。濃度検出部は、パージ通路を通過するパージガスの濃度を検出する。この蒸発燃料処理装置では、第１検出部は、パージガスが第１検出部を通過する際の差圧に基づいてパージガスのガス密度を検出するタイプである。また、第２検出部は、パージガスが第２検出部を通過する際の差圧に基づいてパージガスの粘性を検出するタイプである。

【0006】

上記蒸発燃料処理装置では、濃度検出部は、直列に接続された２個の検出部（第１検出部，第２検出部）を備えている。第１検出部では、パージガスが第１検出部を通過する際の差圧を検出し、下記式（１）を用いて、第１検出部を通過するパージガスの流量Ｑ１とパージガスのガス密度ρの関数を得る。また、第２検出部では、パージガスが第２検出部を通過する際の差圧を検出し、下記式（２）を用いて、第２検出部を通過するパージガスの流量Ｑ２とパージガスの粘性係数μの関数を得る。第１検出部と第２検出部は直列に接続されているので、流量Ｑ１と流量Ｑ２は等しい。濃度検出部では、流量Ｑ１と流量Ｑ２が等しくなるようなガス密度ρ及び粘性係数μを検出する。ガス密度ρ及び粘性係数μは、パージガスのガス濃度と相関関係がある。そのため、ガス密度ρと粘性係数μの結果に基づいて、パージガスのガス濃度を検出することができる。また、ガス密度ρ又は粘性係数μの結果より、下記式（１）及び／又は（２）を用いて、濃度検出部を通過するパージガスの流量（すなわち、流量Ｑ１，Ｑ２）を算出することができる。

【数1】

上記式（１）において、Ｑ１は第１検出部を通過するパージガスの流量、ΔＰ１は第１検出部で測定された差圧、Ｃは流量係数、Ｋは管路係数、ρはガス密度を示している。

【数2】

上記式２において、Ｑ２は第２検出部を通過するパージガスの流量、ΔＰ２は第２検出部で測定された差圧、μは粘性係数、ｌは管路長さ、ｄは管路直径を示している。

【0007】

本明細書では、以下の蒸発燃料処理装置において、パージ通路を通過するパージガスの濃度及び流量を検出する方法も開示する。蒸発燃料処理装置は、燃料タンク内で蒸発した蒸発燃料を吸着するキャニスタと、内燃機関の吸気経路とキャニスタとの間に接続されており、キャニスタから吸気経路に送られるパージガスが通過するパージ通路と、濃度検出部を備えている。濃度検出部は、パージガスが通過する際の差圧からパージガスのガス密度を検出する第１検出部と、第１検出部と直列に接続されているとともにパージガスが通過する際の差圧からパージガスの粘性を検出する第２検出部を含んでいる。この方法では、第１検出部で測定された差圧を下記式（１）に代入し、第２検出部で測定された差圧を下記式（２）に代入し、下記式（１）と（２）の流量Ｑ１とＱ２が等しくなるガス密度及び粘性を求め、算出されたガス密度と粘性の少なくとも一方よりパージガスの濃度を算出するとともに、算出されたガス密度と粘性の少なくとも一方よりパージガスの流量を算出する。

【数3】

上記式（１）において、Ｑ１は第１検出部を通過するパージガスの流量、ΔＰ１は第１検出部で測定された差圧、Ｃは流量係数、Ｋは管路係数、ρはガス密度を示している。

【数4】

上記式２において、Ｑ２は第２検出部を通過するパージガスの流量、ΔＰ２は第２検出部で測定された差圧、μは粘性係数、ｌは管路長さ、ｄは管路直径を示している。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】第１実施例の蒸発燃料処理装置を用いた車両の燃料供給システムを示す。

【図2】第１実施例の蒸発燃料処理装置を示す。

【図3】濃度センサの構造を示す。

【図4】第１検出部の一例を示す。

【図5】第１検出部の一例を示す。

【図6】第２検出部の一例を示す。

【図7】第２実施例の蒸発燃料処理装置を用いた車両の燃料供給システムを示す。

【図8】第２実施例の蒸発燃料処理装置を示す。

【図9】第２実施例の蒸発燃料処理装置の変形例を示す。

【図10】第２実施例の蒸発燃料処理装置の変形例を示す。

【図11】第３実施例の蒸発燃料処理装置を示す。

【図12】蒸発燃料供給システムを示す。

【図13】パージガスの濃度、流量の検出方法のフローチャートを示す。

【図14】濃度検出部における差圧とポンプの流量との関係を示す。

【図15】パージガス供給量の調整方法のフローチャートを示す。

【図16】パージガス供給量の調整方法のフローチャートを示す。

【図17】パージガス供給量の調整方法のフローチャートを示す。

【図18】パージガス供給量の調整方法のフローチャートを示す。

【図19】パージガス供給量の調整方法のフローチャートを示す。

【図20】パージガス供給量の調整工程のタイミングチャートを示す。

【図21】パージガス供給量の調整工程のタイミングチャートを示す。

【図22】パージガス供給量の調整方法のフローチャートを示す。

【図23】パージガス供給量の調整方法のフローチャートを示す。

【図24】パージガス供給量の調整方法のフローチャートを示す。

【図25】パージガス供給量の調整工程のタイミングチャートを示す。

【図26】パージガス供給量の調整工程のタイミングチャートを示す。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下に説明する実施例の主要な特徴を列記する。なお、以下に記載する技術要素は、それぞれ独立した技術要素であって、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものである。

【0010】

（特徴１）本明細書に開示の蒸発燃料処理装置では、濃度検出部が、直列に接続された第１検出部と第２検出部を有している。第１検出部は、パージガスが第１検出部を通過する際の差圧に基づいてパージガスのガス密度を検出するタイプである。また、第２検出部は、パージガスが第２検出部を通過する際の差圧に基づいてパージガスの粘性を検出するタイプである。濃度検出部は、パージ通路上に設けられていてよい。あるいは、パージ通路に分岐通路が接続されており、その分岐通路の経路上に濃度検出部が設けられていてもよい。分岐通路上に濃度検出部を設けることにより、パージ通路を通過するパージガスの流路抵抗が増大することを抑制することができる。なお、分岐通路の両端がパージ通路に接続され、パージガスがパージ通路と分岐通路を循環するように構成されていてもよい。あるいは、分岐通路の一端がパージ通路に接続され、他端がキャニスタ，燃料タンクとキャニスタを連通管等に接続されていてもよい。

【0011】

（特徴２）蒸発燃料処理装置は、キャニスタから吸気経路にパージガスを送り出すポンプを備えていてもよい。ポンプは、パージ通路上に配置されていてよい。パージ通路に分岐通路が接続されている場合、ポンプは、パージ通路又は分岐通路上に配置されていてよい。ポンプを備えることにより、吸気経路内の圧力の状態（正圧、負圧、常圧）に依らず、吸気経路にパージガスを導入することができる。例えば、過給機を有する車両において、吸気経路内が正圧の状態のときであっても、吸気経路にパージガスを導入することができる。

【0012】

（特徴３）蒸発燃料処理装置は、キャニスタと吸気経路とをパージ通路を介して連通する連通状態と、キャニスタと吸気経路とをパージ通路上で遮断する遮断状態とに切替る制御弁を備えていてもよい。また、制御弁とともに、上記した分岐経路及びポンプを備えていてもよい。この場合、ポンプが駆動している状態で制御弁が遮断状態に切替ると、パージガスは分岐経路に移動し、濃度検出部でパージガスの濃度を検出することができる。なお、上記「制御弁」は、連通状態と遮断状態のみに切替るタイプの弁であってもよいし、開度を調整することができるタイプの弁であってもよい。前者のタイプの弁として、例えば、連通状態と遮断状態をデューティ制御することによってパージ中のパージガスの流量を調整する制御弁が挙げられる。後者のタイプの弁として、例えば、ステッピングモータ式の制御弁が挙げられる。ステッピングモータ式制御弁の開度を調整することにより、パージ中のパージガスの流量を調整することができる。

【実施例】

【0013】

（第１実施例）
図１を参照し、蒸発燃料処理装置２０を備える燃料供給システム６について説明する。燃料供給システム６は、燃料タンク１４内に貯留されている燃料をエンジン２に供給するためのメイン供給経路１０と、燃料タンク１４内で発生した蒸発燃料をエンジン２に供給するためのパージ供給経路２２を備えている。

【0014】

メイン供給経路１０には、燃料ポンプユニット１６と、供給管１２と、インジェクタ４が設けられている。燃料ポンプユニット１６は、燃料ポンプ、プレッシャレギュレータ、制御回路等を備えている。燃料ポンプユニット１６は、ＥＣＵ(図示省略)から供給される信号に応じて燃料ポンプを制御する。燃料ポンプは、燃料タンク１４内の燃料を昇圧して吐出する。燃料ポンプから吐出される燃料は、プレッシャレギュレータで調圧され、燃料ポンプユニット１６から供給管１２に供給される。供給管１２は、燃料ポンプユニット１６とインジェクタ４に接続されている。供給管１２に供給された燃料は、供給管１２を通過してインジェクタ４に達する。インジェクタ４は、ＥＣＵによって開度がコントロールされる弁（図示省略）を有している。インジェクタ４の弁が開かれると、供給管１２内の燃料が、エンジン２に接続されている吸気管３４に供給される。

【0015】

なお、吸気管３４は、エアクリーナ３０に接続されている。エアクリーナ３０は、吸気管３４に流入する空気の異物を除去するフィルタを備えている。吸気管３４内に、スロットルバルブ３２が設けられている。スロットルバルブ３２が開くと、エアクリーナ３０からエンジン２に向けて吸気が行われる。スロットルバルブ３２は、吸気管３４の開度を調整し、エンジン２に流入する空気量を調整する。スロットルバルブ３２は、インジェクタ４より上流側（エアクリーナ３０側）に設けられている。

【0016】

パージ供給経路２２は、蒸発燃料処理装置２０と、燃料タンク１４と蒸発燃料処理装置２０と連通する連通管１８を備えている。蒸発燃料処理装置２０は、キャニスタ１９と、パージ通路２２ａと、ポンプ５２と、濃度センサ５７と、制御弁２６（Vacuum Switching Valve）を備えている。連通管１８は、燃料タンク１４とキャニスタ１９を接続している。キャニスタ１９，ポンプ５２，濃度センサ５７及び制御弁２６は、パージ通路２２ａ上に配置されている。なお、制御弁２６は、ＥＣＵによって制御される電磁弁であり、連通状態と遮断状態の切替がＥＣＵによってデューティ制御される電磁弁である。また、制御弁２６に代えて、ステッピングモータ式制御弁等の開度を調整することが可能な弁を用いてもよい。また、詳細は後述するが、濃度センサ５７は、直列に接続された２個の検出部を備えている。

【0017】

図２に示すように、キャニスタ１９は、大気ポート１９ａ，パージポート１９ｂ及びタンクポート１９ｃを備えている。大気ポート１９ａは、連通管１７を介して、エアフィルタ１５に接続されている。パージポート１９ｂは、パージ通路２２ａに接続されている。タンクポート１９ｃは、連通管１８を介して、燃料タンク１４に接続されている。キャニスタ１９内に、活性炭１９ｄが収容されている。活性炭１９ｄに面するキャニスタ１９の壁面のうちの、１つの壁面にポート１９ａ，１９ｂ及び１９ｃが設けられている。活性炭１９ｄと、ポート１９ａ，１９ｂ及び１９ｃが設けられているキャニスタ１９の内壁との間には、空間が存在する。ポート１９ａ，１９ｂ及び１９ｃが設けられている側のキャニスタ１９の内壁に、第１仕切板１９ｅと第２仕切板１９ｆが固定されている。第１仕切板１９ｅは、大気ポート１９ａとパージポート１９ｂの間において、活性炭１９ｄとキャニスタ１９の内壁の間の空間を分離している。第１仕切板１９ｅは、ポート１９ａ，１９ｂ及び１９ｃが設けられている側と反対側の空間まで伸びている。第２仕切板１９ｆは、パージポート１９ｂとタンクポート１９ｃの間において、活性炭１９ｄとキャニスタ１９の内壁の間の空間を分離している。

【0018】

活性炭１９ｄは、燃料タンク１４から連通管１８，タンクポート１９ｃを通じてキャニスタ１９の内部に流入する気体から蒸発燃料を吸着する。蒸発燃料が吸着された後の気体は、大気ポート１９ａ，連通管１７及びエアフィルタ１５を通過して大気に放出される。キャニスタ１９は、燃料タンク１４内の蒸発燃料が大気に放出されることを防止することができる。活性炭１９ｄで吸着された蒸発燃料は、パージポート１９ｂよりパージ通路２２ａに供給される。第１仕切板１９ｅは、大気ポート１９ａが接続されている空間と、パージポート１９ｂが接続されている空間を分離している。第１仕切板１９ｅは、蒸発燃料を含んだ気体が大気に放出されることを防止している。第２仕切板１９ｆは、パージポート１９ｂが接続されている空間と、タンクポート１９ｃが接続されている空間を分離している。第２仕切板１９ｆは、タンクポート１９ｃからキャニスタ１９に流入する気体が直接パージ通路２２ａに移動することを防止している。

【0019】

パージ通路２２ａは、キャニスタ１９と吸気管３４を接続している。キャニスタ１９に吸着された蒸発燃料（パージガス）は、パージ通路２２ａを通過して吸気管３４に導入される。パージ通路２２ａ上には、ポンプ５２と濃度センサ５７と制御弁２６が設けられている。ポンプ５２は、キャニスタ１９と濃度センサ５７の間に配置されており、吸気管３４にパージガスを圧送する。なお、典型的に、エンジン２が駆動している場合、吸気管３４内は負圧である。そのため、キャニスタ１９に吸着された蒸発燃料は、吸気管３４とキャニスタ１９の圧力差によって吸気管３４に導入することもできる。しかしながら、パージ通路２２ａにポンプ５２を配置することにより、吸気管３４内の圧力がパージガスを引き込むために十分でない圧力の場合（過給時の正圧、あるいは、負圧であるがその圧力の絶対値が小さい）であっても、キャニスタ１９に吸着された蒸発燃料を吸気管３４に供給することができる。また、ポンプ５２を配置することにより、吸気管３４に所望量の蒸発燃料を供給することができる。

【0020】

濃度センサ５７は、ポンプ５２と制御弁２６の間に配置されており、パージ通路２２ａを通過するバージガスの濃度を検出する。なお、キャニスタ１９と制御弁２６の間であれば、ポンプ５２と濃度センサ５７の順番は反対であってもよい。すなわち、キャニスタ１９から吸気管３４に向けて、ポンプ５２，濃度センサ５７，制御弁２６の順番に配置してもよいし、濃度センサ５７，ポンプ５２，制御弁２６の順番に配置してもよい。蒸発燃料処理装置２０では、ポンプ５２を駆動した状態で制御弁２６が開かれると、パージガスが、濃度センサ５７を通過し、吸気管３４に導入される。パージガスを吸気管３４に供給しながら、パージガスの濃度を検出することができる。

【0021】

図３に示すように、濃度センサ５７は、第１検出部１０２と第２検出部１０４を備えている。第１検出部１０２と第２検出部１０４は直列に接続されている。そのため、第１検出部１０２を通過したパージガスは、第２検出部１０４も通過する。すなわち、第１検出部１０２を通過するパージガスの流量と第２検出部１０４を通過するパージガスの流量は同一である。第１検出部１０２は、パージガスが通過する際の差圧を測定し、測定された差圧に基づいてパージガスのガス密度を検出するタイプである。また、第２検出部１０４は、パージガスが通過する際の差圧を測定し、測定された差圧に基づいてパージガスの粘性を検出するタイプである。具体的には、第１検出部１０２によって下記式（１）に示す流量Ｑ１とガス密度ρの関係が得られ、第２検出部１０４によって下記式（２）に示す流量Ｑ２と粘性係数μの関係が得られる。パージバスのガス密度ρと濃度は相関関係がある。また、パージガスの粘性係数μと濃度も相関関係がある。流量Ｑ１とＱ２が等しくなるようなガス密度ρ及び粘性係数μを求めることによって、パージガスの濃度を検出することができる。

【数5】

Ｑ１：第１検出部を通過するパージガスの流量、ΔＰ１：第１検出部で測定された差圧，Ｃ：流量係数，Ｋ：管路係数

【数6】

Ｑ２：第２検出部を通過するパージガスの流量，ΔＰ２：第２検出部で測定された差圧，μ：粘性係数，ｌ：管路長さ，ｄ：管路直径

【0022】

濃度センサ５７を構成する検出部として、様々な種類のセンサを利用することができる。ここで、図４から図６を参照し、濃度センサ５７を構成する検出部の一例を説明する。図４は、ベンチュリ管７２を内蔵した検出部１０２ａを示している。検出部１０２ａは、第１検出部の一例である。なお、矢印６０は、パージガスが流れる向きを示している。ベンチュリ管７２は、パージ通路２２ａに接続されている。具体的には、ベンチュリ管７２の端部（大径部）７２ａ，７２ｃがパージ通路２２ａに接続されている。ベンチュリ管７２の中央部（絞り部）７２ｂは、端部７２ａ，７２ｃと比較して流路面積が小さい。そのため、中央部７２ｂと、端部７２ａ，７２ｃの間には差圧が生じる。パージガスが導入される側の端部（上流側の端部）７２ａと中央部７２ｂに差圧センサ７０が接続されている。検出部１０２ａは、端部７２ａと中央部７２ｂの圧力差を差圧センサ７０で検出する。検出部１０２ａでは、端部７２ａと中央部７２ｂの差圧を検出することによって、上記式（１）により、流量Ｑ１とガス密度ρの関係が得られる。

【0023】

図５は、オリフィス管７４を内蔵した検出部１０２ｂを示している。検出部１０２ａも、第１検出部の一例である。オリフィス管７４の両端は、パージ通路２２ａに接続されている。オリフィス管７４の中央に、開孔７４ａを有するオリフィス板７４ｂが設けられてる。そのため、オリフィス管７４の中央部（絞り部）は、端部と比較して流路面積が小さい。検出部１０２ｂは、オリフィス板７４ｂの上流側と下流側の間に差圧が生じる。オリフィス板７４ｂの上流側と下流側に差圧センサ７０が接続されている。検出部１０２ｂは、オリフィス板７４ｂの上流側と下流側の圧力差を差圧センサ７０で検出する。検出部１０２ｂでは、オリフィス板７４ｂの上流側と下流側の差圧を検出することによって、上記式（１）により、流量Ｑ１とガス密度ρの関係が得られる。

【0024】

図６は、毛細管式粘度計７６を内蔵した検出部１０４を示している。検出部１０４は、第２検出部の一例である。毛細管式粘度計７６の両端は、パージ通路２２ａに接続されている。毛細管式粘度計７６の内部には、複数の毛細管７６ａが配置されている。検出部１０４は、毛細管７６ａの上流側と下流側の間に差圧が生じる。毛細管７６ａの上流側と下流側に差圧センサ７０が接続されている。検出部１０４は、毛細管７６ａの上流側と下流側の圧力差を差圧センサ７０で検出する。検出部１０４では、毛細管７６ａの上流側と下流側の差圧を検出することによって、上記式（２）により、流量Ｑ２と粘性係数μの関係が得られる。

【0025】

以上、検出部１０２ａ，１０２ｂ及び１０４について説明したが、蒸発燃料処理装置２０では、他の種類の検出部を用いることもできる。重要なことは、濃度センサ５７が、パージガスが検出部を通過する際の差圧に基づいてパージガスのガス密度を検出するタイプの検出部（第１検出部）と、パージガスが検出部を通過する際の差圧に基づいてパージガスの粘性を検出するタイプの検出部（第２検出部）を備えており、第１検出部と第２検出部が直列に接続されていることである。これにより、第１検出部を通過するパージガスの流量とパージガスのガス密度の関係（上記式（１））と、第２検出部を通過するパージガスの流量とパージガスの粘性係数の関係（上記式（２））が得られ、式（１）と（２）の流量が等しくなるようなガス密度及び粘性係数を得ることできる。ガス密度及び粘性係数より、パージガスのガス濃度を得ることができる。また、上記式（１）又は（２）より、流量計を用いることなく、パージガスの流量を算出することができる。

【0026】

（第２実施例）
図７及び図８を参照し、蒸発燃料処理装置２０ａについて説明する。蒸発燃料処理装置２０ａは蒸発燃料処理装置２０の変形例である。具体的には、蒸発燃料処理装置２０ａは、パージ通路２２ａに分岐経路２２ｂが接続されている点が、蒸発燃料処理装置２０と異なる。また、蒸発燃料処理装置２０ａでは、パージ通路２２ａに切替弁９０が設けられている。なお、蒸発燃料処理装置２０ａについて、蒸発燃料処理装置２０と同じ部品には同じ参照番号を付し、説明を省略することがある。

【0027】

蒸発燃料処理装置２０ａは、キャニスタ１９と、パージ通路２２ａと、ポンプ５２と、制御弁２６と、分岐通路２２ｂと、濃度センサ５７と、切替弁９０及び大気導入管９２を備えている。切替弁９０，ポンプ５２及び制御弁２６は、パージ通路２２ａ上に配置されている。分岐通路２２ｂは、一端がポンプ５２の上流でパージ通路２２ａに接続されており、他端がポンプ５２の下流でパージ通路２２ａに接続されている。分岐通路２２ｂ上には、濃度センサ５７が設けられている。なお、制御弁２６に代えて、ステッピングモータ式制御弁等の開度を調整することが可能な弁を用いてもよい。

【0028】

パージ通路２２ａは、キャニスタ１９と吸気管３４を接続している。パージ通路２２ａ上には、ポンプ５２と制御弁２６が設けられている。ポンプ５２は、パージ通路２２ａを通じてキャニスタ１９内のパージガスを矢印６０方向に引き込み、パージ通路２２ａを通じてパージガスを吸気管３４に向けて矢印６６方向に押し出す。パージ通路２２ａには、分岐通路２２ｂが接続されている。分岐通路２２ｂ上には、濃度センサ５７が配置されている。より具体的には、分岐通路２２ｂは、第１分岐管５６と第２分岐管５８を備えている。第１分岐管５６の一端は、ポンプ５２の下流（吸気管３４側）に接続されている。第２分岐管５８の一端は、ポンプ５２の上流（キャニスタ１９側）に接続されている。第１分岐管５６及び第２分岐管５８の他端は、濃度センサ５７に接続されている。濃度センサ５７は、分岐通路２２ｂを通過するバージガスの濃度を検出する。

【0029】

蒸発燃料処理装置２０ａでは、ポンプ５２を駆動した状態で制御弁２６が開かれると、パージガスが矢印６６方向に移動し、吸気管３４に導入される。また、ポンプ５２を駆動した状態で制御弁２６が閉じられると、パージガスが矢印６２方向に移動し、濃度センサ５７で濃度が検出される。パージ実行中は、吸気管３４へのパージガスの供給量を調整するために、デューティ比に基づいて、制御弁２６の開閉が繰り返される。蒸発燃料処理装置２０ａは、パージ実行中に制御弁２６が閉じられたタイミングを利用して、パージガスの濃度を検出することができる。なお、濃度センサ５７は、分岐通路２２ｂ上に設けられており、パージ通路２２ａ上には設けられていない。そのため、蒸発燃料処理装置２０ａは、パージ通路２２ａの抵抗が増大することが抑制され、吸気管３４に供給されるパージガスの量が制限されることを抑制することができる。なお、パージ通路２２ａ及び分岐通路２２ｂの内径等を調整することにより、吸気管３４にパージガスを供給しながら、濃度センサ５７にもパージガスを供給することもできる。この場合、吸気管３４に供給されるパージガスの濃度をリアルタイムで検出することができる。

【0030】

また、パージ通路２２ａに、切替弁９０が設けられている。切替弁９０はポンプ５２の上流側に配置されている。切替弁９０には、大気導入管９２が接続されている。切替弁９０は、パージ通路２２ａがキャニスタ１９に接続されている状態（第１状態）と、パージ通路２２ａが大気導入管９２に接続されている状態（第２状態）とを切替えることができる。切替弁９０を切替えることにより、分岐通路２２ｂを空気が通過するときに濃度センサ５７で検出される差圧と、分岐通路２２ｂをパージガスが通過するときに濃度センサ５７で検出される差圧を比較することができる。両者の差圧を比較することにより、ポンプ５２の特性（所定の回転数においてポンプを通過する流量）を算出することができる。ポンプ５２の出力（回転数）が同一であっても、ポンプ５２を通過する流体の流量は、通過する流体の密度（濃度）によって変化する。切替弁９０を設け、濃度センサ７０を通過する空気の差圧とパージガスの差圧とを比較することにより、ポンプ５２の流量特性を得ることができ、パージガス濃度の検出精度が向上するので、より正確な量のパージガスを吸気管３４に導入することができる。なお、切替弁９０及び大気導入管９２は、パージガス濃度の検出精度を向上させるために寄与するものであり、切替弁９０及び大気導入管９２を省略してもパージガスの濃度を検出することはできる。

【0031】

図９に示す蒸発燃料処理装置２０ｂのように、分岐経路２２ｂ上に濃度センサ５７と温度センサ５９が配置されていてもよい。また、図１０に示す蒸発燃料処理装置２０ｃのように、分岐経路２２ｂ上に濃度センサ５７と圧力計７１が配置されていてもよい。圧力計７１は、濃度センサ５７の上流に設ける。なお、蒸発燃料処理装置２０ｃは、さらに分岐経路２２ｂ上に温度センサ（図９を参照）が配置されていてもよい。蒸発燃料処理装置２０ａ〜２０ｃのように分岐経路２２ｂの両端がパージ通路２２ａに接続される場合、ポンプ５２を省略し、パージ通路２２ａ上にベンチュリ管（図４を参照）を接続してもよい。この場合、第２分岐管５８をベンチュリ管の中央部（絞り部）に接続することにより、吸気管３４にパージガスを供給しながら、濃度センサ５７にパージガスを供給することができる。吸気管３４に供給されるパージガスの濃度をリアルタイムで検出することができる。

【0032】

（第３実施例）
図１１を参照し、蒸発燃料処理装置２０ｄについて説明する。蒸発燃料処理装置２０ｄは蒸発燃料処理装置２０ａ，２０ｂ及び２０ｃの変形例であり、具体的には、分岐経路２２ｂの下流端（分岐経路におけるパージガスの出口側）が接続されている位置が、蒸発燃料処理装置２０ａ〜２０ｃと異なる。なお、蒸発燃料処理装置２０ｄについて、蒸発燃料処理装置２０ａ〜２０ｃと同じ部品には同じ参照番号を付し、説明を省略することがある。なお、蒸発燃料処理装置２０ｄは、蒸発燃料処理装置２０ｃと同様に、分岐経路２２ｂ上に濃度センサ５７と圧力計７１が配置されている。しかしながら、蒸発燃料処理装置２０ａのように分岐経路２２ｂ上に濃度センサ５７のみが配置されていてもよいし、蒸発燃料処理装置２０ｂのように分岐経路２２ｂ上に濃度センサ５７と温度センサ５９が配置されていてもよいし、分岐経路２２ｂ上に濃度センサ５７と圧力計７１と温度センサ５９が配置されていてもよい。

【0033】

蒸発燃料処理装置２０ｄでは、第２分岐管５８（分岐経路の下流側の分岐管）が、連通管１８に接続されている。そのため、分岐通路２２ｂを通過するパージガスは、タンクポート１９ｃを介してキャニスタ１９内に移動する。蒸発燃料処理装置２０ｄも、制御弁２６が閉じられたときに、パージガスが分岐経路２２ｂを通過し、パージガスの濃度を検出することができる。なお、タンクポート１９ｃはパージ通路２２ａ上に配置されていないが、キャニスタ１９はポンプ５２の上流に配置されている部品である。そのため、蒸発燃料処理装置２０ｄも、分岐通路２２ｂの一端がポンプ５２の下流でパージ通路２２ａに接続されており、他端がポンプ５２の上流に接続されているということができる。

【0034】

なお、分岐経路２２ｂと連通管１８の間に切替弁９４が配置されている。切替弁９４は、分岐経路２２ｂと連通管１８が連通する連通状態と、分岐経路２２ｂと連通管１８の間を遮断する遮断状態に切替えることができる。そのため、燃料タンク１４で発生したパージガスが、連通管１８及び分岐通路２２ｂを介してパージ通路２２ａに導入されることを防止することができる。蒸発燃料処理装置２０ｄは、制御弁２６を閉じ、切替弁９４を閉じた状態（遮断状態）でポンプ５２を駆動することにより、分岐経路２２ｂ内の圧力を高くすることができる。このような構成を有することにより、ポンプ５２の特性を検出することができる。

【0035】

図１２を参照し、パージガスを吸気管３４に供給するときのパージ供給経路２２の動作について説明する。エンジン２が始動すると、ＥＣＵ１００の制御により、ポンプ５２が駆動を開始し、制御弁２６の開閉が開始する。ＥＣＵ１００は、濃度センサ５７で検出したパージガスの濃度に基づいて、ポンプ５２の出力及び制御弁２６の開度（デューティ比）を制御する。なお、ＥＣＵ１００は、スロットルバルブ３２の開度も制御する。キャニスタ１９には、燃料タンク１４の蒸発燃料が吸着されている。ポンプ５２が始動すると、キャニスタ１９に吸着されていたパージガス及びエアクリーナ３０を通過した空気が、エンジン２に導入される。以下に、パージガスの濃度を検出する方法について幾つか説明する。

【0036】

図１３は、パージガスの濃度、及び、パージガスの流量の検出方法を説明するフローチャートを示している。この方法は、ポンプ５２の流量特性を算出し、ポンプ５２が所定の回転数のときにポンプ５２を通過するパージガスの流量を検出するために行われる。この方法は、制御弁２６を閉じた（パージガスが吸気管３４に導入されない）状態で行われる。なお、この方法は、蒸発燃料処理装置２０ａ〜２０ｄのように、切替弁９０及び大気導入管９２を備えている蒸発燃料処理装置で実行することができる。

【0037】

まず、ＥＣＵ１００から出力される制御信号により、ポンプ５２を所定の回転数で駆動する（ステップＳ２）。なお、ＥＣＵ１００は、制御弁２６を閉じた状態に維持する。次に、ＥＣＵ１００の制御信号により、切替弁９０がパージ通路２２ａと大気導入管９２を接続するように切り替わる（ステップＳ４）。これにより、パージ通路２２ａには大気が導入される。パージ通路２２ａに導入された大気は、分岐通路５６，５８を通過する。すなわち、ポンプ５２を駆動することにより、大気が、パージ通路２２ａと分岐通路２２ｂを循環する。このときに、濃度センサ５７が、センサ前後の差圧Ｐ０を検出する（ステップＳ６）。差圧Ｐ０の検出が終了した後、ＥＣＵ１００の制御信号により、切替弁９０がパージ通路２２ａとキャニスタ１９を接続するように切り替わる（ステップＳ８）。これにより、パージ通路２２ａにパージガスが導入される。パージガスが、パージ通路２２ａと分岐通路２２ｂを循環する。濃度センサ５７が、センサ前後の差圧Ｐ１を検出する（ステップＳ１０）。差圧Ｐ１を検出した後、パージガスの濃度，流量を算出し（ステップＳ１２）、ポンプ５２の駆動を停止する（ステップＳ１４）。

【0038】

図１４は、濃度センサ５７の特性（濃度センサの構造に起因して生じる差圧に基づく特性）と、ポンプ５２の流量特性を示している。横軸は圧力を示し、縦軸はポンプ５２を通過するガスの流量を示している。曲線８０はパージ通路２２ａに大気が導入されたときの濃度センサ５７の特性を示し、曲線８１はパージ通路２２ａにパージガスが導入されたときの濃度センサ５７の特性を示し、直線８２はパージ通路２２ａにパージガスが導入されたときのポンプ５２の流量特性を示し、直線８３はパージ通路２２ａに大気が導入されたときのポンプ５２の流量特性を示している。

【0039】

差圧Ｐ０，Ｐ１から明らかなように、ポンプ５２を同一回転数で駆動した場合、パージ通路２２ａにパージガスが導入されているときは、大気が導入されているときよりも差圧が上昇する。パージガスは、大気より密度が高いので、このような結果になる。そのため、ポンプ５２の出力（回転数）を調整しただけでは、所望する量のパージガスを吸気管３４に導入できないことがある。

【0040】

大気中には、パージガスが含まれていない。すなわち、大気の密度は既知である。そのため、差圧Ｐ０，Ｐ１を検出することにより、パージガスの濃度を検出することができる。例えば、Ｐ１/Ｐ０を計算することにより、パージガスの濃度を算出することができる。また、パージガスの流量は、ベルヌーイの式より算出することができる。そのため、ガス（パージガス，大気）の濃度より、濃度センサ５７を通過するガスの流量を正確に算出し、曲線８０，８１を作成することができる。また、ポンプ５２を所定の回転数で駆動したときのパージガスと大気の流量の相違（曲線８０、８１）を比較することにより、ポンプ５２の流量特性を得ることができ、パージを行っているときのパージガスの供給量をより正確に調整することができる。上記方法は、センサ前後の差圧Ｐ０，Ｐ１に依らず、圧力計７１（図１０，１１を参照）を用いてセンサ上流側の圧力を測定することによっても同様に算出することができる。なお、上記方法（ステップＳ２〜Ｓ１４）を行うことにより、ポンプ５２の流量特性が得られ、パージガス濃度の検出精度を向上させることができる。そのため、必要に応じて、パージ通路２２ａに大気を導入してセンサ前後の差圧Ｐ０を測定する工程（ステップＳ４〜Ｓ８）を省略してもよい。ステップＳ４〜Ｓ８を省略しても、パージガスの濃度を検出することができる。

【0041】

また、切替弁９４を備える蒸発燃料処理装置２０ｄ（図１１を参照）を用いて、図１５に示すフローに従い、パージガスの濃度、及び、パージガスの流量を検出することもできる。まず、ＥＣＵ１００から出力される制御信号により、ポンプ５２を所定の回転数で駆動する（ステップＳ３）。ＥＣＵ１００は、制御弁２６を閉じた状態に維持する。次に、ＥＣＵ１００の制御信号により、切替弁９０がパージ通路２２ａと大気導入管９２を接続するように切り替わる（ステップＳ５）。次に、ＥＣＵ１００の制御信号により、切替弁９４が分岐通路２２ｂと連通管１８を接続するように切り替わる（ステップＳ７）。これにより、分岐通路２２ｂ内が大気で置換される。その後、切替弁９４を閉じ（分岐通路２２ｂと連通管１８を遮断し（ステップＳ９）、圧力計７１で濃度センサ５７の上流側の圧力Ｐ３を検出する（ステップＳ１１）。圧力Ｐ３の検出が終了した後、ＥＣＵ１００の制御信号により、切替弁９０がパージ通路２２ａとキャニスタ１９を接続するように切り替わる（ステップＳ１３）。パージ通路２２ａにパージガスが導入される。その後、切替弁９４が分岐通路２２ｂと連通管１８を接続するように切り替わり（ステップＳ１５）、分岐通路２２ｂ内をパージガスで置換する。その後、切替弁９４を閉じ（ステップＳ１７）、圧力計７１で濃度センサ５７の上流側の圧力Ｐ４を検出する（ステップＳ１９）。

【0042】

圧力Ｐ４を検出した後、パージガスの濃度，流量を算出し（ステップＳ２１）、ポンプ５２の駆動を停止する（ステップＳ２３）。圧力Ｐ３及びＰ４は、分岐通路２２ｂをガスが流れていない（移動していない）状態で測定される（図１４も参照）。大気の密度が既知なので、（Ｐ４/Ｐ３）により、パージガスの濃度を算出することができる。また、圧力Ｐ１と圧力Ｐ４より、パージ通路２２ａにパージガスが導入されたときのポンプ５２の流量特性（直線８２）を得ることができる。また、圧力Ｐ０と圧力Ｐ３より、パージ通路２２ａに大気が導入されたときのポンプ５２の流量特性（直線８３）を得ることができる。

【0043】

次に、図１６を参照し、パージ中にパージガスの濃度が変化したときに、パージガスの供給量を調整する方法について説明する。この方法は、上記した蒸発燃料処理装置２０ａ，２０ｂ、２０ｃ及び２０ｄのタイプの蒸発燃料処理装置で行うことができる。すなわち、分岐経路２２ｂを備えており、吸気管３４へのパージガスの供給を停止した状態でパージガスの濃度を検出するタイプの蒸発燃料処理装置で行うことができる。

【0044】

ＥＣＵ１００は、濃度検出部２１で検出されたパージガスの濃度Ｃ１を記憶し、濃度Ｃ１に基づいて、ポンプ５２を所定回転数で駆動し、さらに制御弁２６を制御して吸気管３４へのパージ量を調整する。なお、ＥＣＵ１００は、ポンプ５２を所定回転数で駆動するときに供給される電流値Ｉ１も記憶している。以下、濃度Ｃ１を記憶濃度Ｃ１と称し、電流値Ｉ１を記憶電流値Ｉ１と称することがある。ステップＳ２０で現在の測定濃度Ｃ２を検出し、ステップＳ２１で記憶濃度Ｃ１と測定濃度Ｃ２の比較を行う。記憶濃度Ｃ１と測定濃度Ｃ２の差が所定値αより小さい場合（ステップＳ２１：ＮＯ）、パージガスの濃度変化が許容範囲内であるとして、記憶濃度Ｃ１に基づいて吸気管３４へのパージを継続する。記憶濃度Ｃ１と測定濃度Ｃ２の差が所定値αより大きい場合（ステップＳ２１：ＹＥＳ）、ステップＳ２２に進み、ポンプ５２に供給されている現在の測定電流値Ｉ２を測定する。その後、ポンプ５２に供給されている測定電流値Ｉ２と記憶電流値Ｉ１の比較を行う（ステップＳ２３）。測定電流値Ｉ２と電流値Ｉ１の差が所定値βより小さい場合（ステップＳ２３：ＮＯ）、パージガスの濃度変化が許容範囲内であるとして、記憶濃度Ｃ１に基づいて吸気管３４へのパージを継続する。

【0045】

電流値Ｉ２と記憶電流値Ｉ１の差が所定値βより大きい場合（ステップＳ２３：ＹＥＳ）、ＥＣＵ１００は、制御弁２６の開閉を停止し、吸気管３４へのパージガスの供給を停止する（ステップＳ２４）。その後、制御弁を閉じた状態でパージガスの濃度測定を行い（ステップＳ２５）、ステップＳ２５で得たパージガスの濃度に応じて制御弁２６の開度またはデューティ比を決定する（ステップＳ２６）。その後、パージを再開する（ステップＳ２７）。

【0046】

上記方法では、測定濃度Ｃ２と測定電流値Ｉ２の双方の変化が大きい場合に、パージガスの濃度変化が許容範囲を超えているとして、パージガスの濃度を再度検出する。上記したように、ポンプ５２の流量は、パージガスの濃度に依存する。すなわち、パージガスの濃度が増加すると、ガスの粘性が増加し、ポンプ５２を所定回数で駆動するための電流値が増加する。ポンプ５２の電流値の変化が所定値βを超えることは、パージガスの濃度変化が大きいことを示している。この場合、このままパージを継続していると、Ａ／Ｆが制御値から大きく乱れる。そのため、制御弁２６を閉じた状態で再度パージガスの濃度を測定することにより、Ａ／Ｆが乱れることを抑制することができる。

【0047】

なお、図１７に示すように、測定濃度Ｃ２と測定電流値Ｉ２の一方の変化が大きい場合に、パージガスの濃度変化が許容範囲を超えているものとして、パージガスの濃度を再度検出してもよい。この場合、ステップＳ２０ａで測定濃度Ｃ２を検出し、ステップＳ２２ａで測定電流値Ｉ２を測定する。その後、記憶濃度Ｃ１と測定濃度Ｃ２の比較、及び、定電流値Ｉ２と記憶電流値Ｉ１の比較を行う（ステップＳ２３ａ）。記憶濃度Ｃ１と測定濃度Ｃ２の差が所定値αより大きいか、電流値Ｉ２と記憶電流値Ｉ１の差が所定値βより大きい場合に、制御弁２６の開閉を停止し（ステップＳ２４ａ）、パージガスの濃度測定を行い（ステップＳ２５ａ）、制御弁２６の開度（デューティ比）を決定し（ステップＳ２６ａ）、パージを再開する（ステップＳ２７ａ）。この場合、パージガスの濃度が変化したときに、より確実にその変化を検出することができる。

【0048】

図１８から図２１を参照し、パージ中にパージガスの濃度が変化したときに、パージガスの供給量を調整する方法について説明する。この方法は、上記した蒸発燃料処理装置２０ａ，２０ｂ、２０ｃ及び２０ｄのタイプの蒸発燃料処理装置で行うことができる。すなわち、分岐経路２２ｂを備えており、吸気管３４へのパージガスの供給を停止した状態でパージガスの濃度を検出するタイプの蒸発燃料処理装置で行うことができる。この方法では、吸気管３４にパージを行う前に、パージ通路内に残存しているガス（前回のパージを終了した際に残存しているパージガス）を掃気する（すなわち、吸気管３４に排出する）。なお、パージ通路内に残存しているガスを掃気すると、キャニスタ１９に吸着されている蒸発燃料がパージ通路内に導入される。図２０及び図２１は、パージを行うタイミングと、ポンプ５２及び制御弁２６のオン・オフ状態を示すタイミングチャートである。ポンプ５２及び制御弁２６は、ＥＣＵ１００の制御信号によってオン・オフ状態が制御される。

【0049】

タイミングｔ０は、車両が走行可能な状態になったタイミングを示している。例えば、エンジン２が始動した時がタイミングｔ０に相当する。タイミングｔ０では、パージ通路内にガスが残存しており、ＥＣＵ１００はパージ通路内のガスが掃気されていないことを記憶している。タイミングｔ０では、ＥＣＵ１００は、ガス掃気完了履歴がＯＦＦ状態であることを記憶している。タイミングｔ０では、ポンプ５２及び制御弁２６がオフしている。エンジン２を始動（ステップＳ３０）した後、制御弁２６がオフの状態のままポンプ５２を駆動する（ステップＳ３１：タイミングｔ１）。制御弁２６をオフしたまま、タイミングｔ１からタイミングｔ２の間にパージガスの濃度を測定する（ステップＳ３２）。パージガスの濃度の測定方法は、上述した方法を用いることができる。

【0050】

ステップＳ３２で検出したパージガス濃度Ｃ１１が所定値より薄い場合（ステップＳ３３：ＹＥＳ）、ステップＳ３４に進み、ポンプ５２をオンしたまま、制御弁２６を所定時間オンする（タイミングｔ２〜ｔ３）。これにより、パージ通路内に滞留していたガス（前回パージを終了した際に残存していたパージガス）を、パージ通路内から掃気することができる。なお、制御弁２６をオンする期間（タイミングｔ２〜ｔ３）は、タイミングｔ１〜ｔ２の間に検出したパージガス濃度Ｃ１１に基づいて決定する。これにより、吸気管３４内に掃気されるパージガスにより、Ａ／Ｆが大きく乱れることを抑制することができる。

【0051】

残存ガスの掃気が完了すると、ガス掃気完了履歴をＯＮ状態にする（ステップＳ３５，タイミングｔ３）。ガス掃気完了履歴は、エンジン２が駆動している間ＯＮ状態に維持し続ける。また、残存ガスの掃気が完了した後、ポンプ５２を駆動したまま、制御弁２６をオフする（ステップＳ３６，タイミングｔ３）。その後、パージ通路内のパージガス濃度Ｃ１２を検出する（ステップＳ３７）。パージガス濃度Ｃ１２を検出した後、ポンプ５２をオフする（ステップＳ３８，タイミングｔ４）。タイミングｔ３〜ｔ４の間に検出したガス濃度Ｃ１２の値は、ＥＣＵ１００がパージオン信号を出力するとき（実際にパージを開始するとき：ステップＳ３９，タイミングｔ５）に用いる。すなわち、パージを開始する際は、ガス濃度Ｃ１２の値に基づき、制御弁２６の開度、ポンプ５２の出力等を決定する。

【0052】

なお、ステップＳ３３でパージ通路内のパージガスの濃度Ｃ１１が所定値より濃い場合（ステップＳ３３：ＮＯ）、図２１に示すように、タイミングｔ２で制御弁２６をオンしない。また、実際にはパージ通路内の掃気が終わっていないが、ステップＳ３５に進み、ガス掃気完了履歴をＯＮ状態にする。この場合、実際にパージを開始するとき（タイミングｔ５）は、ガス濃度Ｃ１１の値に基づき、制御弁２６の開度、ポンプ５２の出力等を決定する。パージ通路内のガス濃度（残存ガスの濃度）が濃い場合、そのガスを吸気管３４に掃気すると、Ａ／Ｆがリッチになる傾向がある。その場合、排気ガス中に窒素酸化物が生じやすい傾向がある。そのため、パージ通路内の残存ガスの濃度が所定値より濃い場合、パージ通路内の掃気を行わず、ガス濃度Ｃ１１に基づいて、制御弁２６の開度、ポンプ５２の出力等を決定する。

【0053】

図１９は、図２０のタイミングｔ５以降のパージガスの供給量を調整方法を示している。タイミングｔ５でパージが開始されると、タイミングｔ５〜ｔ６の間、ポンプ５２が駆動し、制御弁２６がオンし、吸気管３４にパージガスが供給される。ステップＳ４０では、タイミングｔ５以降に、パージオフの信号が出力された否かを判定する。パージオフの信号が出力されると（ステップＳ４０：ＹＥＳ）、制御弁２６をオフする（ステップＳ４１，タイミングｔ６）。タイミングｔ６では、ポンプ５２の駆動を維持する（タイミングｔ６〜ｔ７）。タイミングｔ６〜ｔ７の間に、パージ通路内のガス濃度Ｃ１３を検出する(ステップＳ４２)。ガス濃度Ｃ１３を検出後、ポンプをオフする（ステップＳ４３，タイミングｔ７）。その後、パージオンの信号が出力されたときに（タイミングｔ８）、制御弁２６をオンし、ポンプ５２をオンする（ステップＳ４４）。

【0054】

タイミングｔ８〜ｔ９の間、ガス濃度Ｃ１３に基づいて、制御弁２６の開度、ポンプ５２の出力等を決定する。タイミングｔ９〜ｔ１１では、タイミングｔ６〜ｔ８と同じ動作を行う。すなわち、パージがオフの状態（ｔ９〜ｔ１１）で所定時間ポンプ５２を駆動（ｔ９〜ｔ１０）し、ガス濃度Ｃ１４を検出する。

【0055】

上記方法は、パージオフ（制御弁閉）の状態でパージガスの濃度を検出し、そのガス濃度に基づいてパージオンのときの制御弁２６の開度，ポンプ５２の出力を制御する。パージを開始するときにパージガスの濃度が既知であるので、より正確にパージガスの供給量を調整することができる。また、エンジン２が始動してパージを開始するまでの間にパージ通路内を掃気するので、パージが開始されるときには、キャニスタ１９から供給されるパージガスの濃度を、パージ供給量によく反映させることができる。また、パージ通路内を掃気する際も、掃気前にパージ通路内に残留しているパージガスの濃度を検出するので、掃気の際にＡ／Ｆが大きく乱れることも防止することができる。

【0056】

図２２から図２６を参照し、パージ中にパージガスの濃度が変化したときに、パージガスの供給量を調整する他の方法について説明する。この方法は、分岐経路２２ｂを備えており、吸気管３４へのパージガスの供給を停止した状態でパージガスの濃度を検出するタイプの蒸発燃料処理装置（蒸発燃料処理装置２０ａ，２０ｂ、２０ｃ及び２０ｄ）で実行することができる。この方法では、エンジン２の温度変化に基づいて、パージガスの濃度を補正しながら、吸気管３４にパージガスを供給する。図２５及び図２６は、パージを行うタイミングと、制御弁２６のオン・オフ状態を示すタイミングチャートである。制御弁２６は、ＥＣＵ１００の制御信号によってオン・オフ状態が制御される。

【0057】

典型的に、エンジンを始動した後、エンジンの温度が上昇する。エンジンの温度が上昇すると、パージ通路の温度も上昇し、パージ通路内のパージガスの濃度が変化する。エンジンの温度変化に基づいてパージガスの濃度を検出することにより、パージガスの濃度を正確に検出することができ、Ａ/Ｆが大きく乱れることを防止することができる。なお、エンジンの駆動に伴い、エンジン水温（冷却水の温度）は上昇する。本方法では、エンジン水温が所定値を超えているか否かにより、パージガス濃度の検出方法を変更する。

【0058】

図２２のステップＳ５０では、エンジン水温が第１所定値（例えば１５℃）を超えたか否かを判断する。エンジン水温が第１所定値を超えていない場合（ステップＳ５０：ＮＯ）、エンジン水温が第１所定値を超えるまでエンジン水温の計測を繰り返す。エンジン水温が第１所定値を超えた後（ステップＳ５０：ＹＥＳ）、ＥＣＵ１００にパージガスのガス濃度履歴が記憶されていない場合（ステップＳ５１：ＹＥＳ）、制御弁２６を閉じた状態で、パージガスの濃度の測定を開始する（ステップＳ５２，タイミングｔ２０〜ｔ２１）。制御弁２６を閉じた状態でのパージガス濃度の測定は、上述した方法で行うことができる。パージガスの濃度が安定したときのガス濃度Ｃ１５を、ガス濃度履歴としてＥＣＵ１００に記憶し、ガス濃度記憶履歴をＯＮ状態にする（ステップＳ５３，タイミングｔ２１）。

【0059】

ガス濃度記憶履歴をＯＮ状態にした後、制御弁２６をオンし、パージを開始する（ステップＳ５４，タイミングｔ２２）。パージを開始する際、ガス濃度Ｃ１５に基づいて、制御弁２６の開度及びポンプ５２の流量（出力）を決定する。なお、ＥＣＵ１００にパージガスのガス濃度が記憶されている場合（ステップＳ５１：ＮＯ）、記憶されているガス濃度に基づいてパージを開始する。すなわち、ガス濃度が記憶されていない状態（ガス濃度記憶履歴ＯＦＦ）の場合は、パージ（エンジン始動後の最初のパージ）を開始しないで、ガス濃度を測定し、パージを開始する。パージ中は、エンジン水温が第２所定値（例えば６０℃）未満か（ステップＳ５５：ＹＥＳ）、第２所定値以上（ステップＳ５５：ＮＯ）かを測定する。本方法では、エンジン水温が第２所定値未満か否かにより、パージガス濃度の補正方法が異なる。第２所定値以上の場合、図２３のステップ５６の処理に進む。ステップＳ５６でパージオン（制御弁２６オン）の場合（ステップＳ５６：ＹＥＳ）、Ａ／Ｆセンサからのフィードバックずれ量が所定値Ａ１以下の場合（ステップＳ５７：ＮＯ）は、パージを継続する（ステップＳ５８）。Ａ／Ｆセンサからのフィードバックずれ量が所定値Ａ１より大きい場合（ステップＳ５７：ＹＥＳ）については後述する。なお、Ａ／Ｆセンサからのフィードバックずれ量を利用し、パージを停止することなく（パージを継続したまま）、フィードバックずれ量に基づいてＥＣＵ１００に記憶されているパージガスの濃度を補正してもよい。ガス濃度を補正することによって、より正確にパージガスの供給量を調整することができる。

【0060】

ステップＳ５６において、パージがオフの場合（タイミングｔ２３，ステップＳ５６：ＮＯ）、ステップＳ５９に進み、パージオフの期間（タイミングｔ２３〜ｔ２４）が所定時間Ｔ１より長いか否かを判断する。期間ｔ２３−ｔ２４が所定時間Ｔ１より長い場合（ステップＳ５９：ＹＥＳ）、パージオフの状態でパージガスの濃度を測定する（ステップＳ６０）。パージガスの濃度が安定したときのガス濃度Ｃ１６をＥＣＵ１００に記憶し（ステップＳ６１）、次のパージ開始のタイミングｔ２４において、図２２のステップＳ５４に戻り、濃度Ｃ１６に基づいて、制御弁２６の開度及びポンプ５２の流量を制御し、パージを継続する。

【0061】

ステップＳ５９において、例えば期間ｔ２５−ｔ２６のように、パージオフの期間が所定時間Ｔ１より短い場合（ステップＳ５９：ＮＯ）、パージオフ中にパージガスの濃度を検出することができない。この場合、パージをオフした時（タイミングｔ２５）のときにＥＣＵ１００に記憶されているガス濃度Ｃ１６（前回パージオフしたときに測定したガス濃度）を、次のパージのタイミング（タイミングｔ２６）で用いるガス濃度Ｃ１７として記憶する（ステップＳ６２）。その後、図２０のステップＳ５４に戻り、ガス濃度Ｃ１７（ガス濃度Ｃ１６）に基づいて、制御弁２６の開度及びポンプ５２の流量を制御し、パージを継続する。

【0062】

ここで、図２６を参照し、図２３のステップＳ５７にてＡ／Ｆセンサからのフィードバックずれ量が所定値Ａ１より大きい場合（ステップＳ５７：ＹＥＳ）について説明する。この場合、パージオン状態であっても（タイミングｔ２２〜ｔ２３）、所定時間制御弁２６をオフし（ステップＳ６３，タイミングｔ２２ａ）、パージガスの濃度Ｃ１９を測定する（ステップＳ６４）。すなわち、実質的にパージをオフする。パージガスの濃度が安定したときのガス濃度Ｃ１９をＥＣＵ１００に記憶し（ステップＳ６５）、パージを再開（制御弁をオン）する（ステップＳ６６，タイミングｔ２２ｂ）。タイミングｔ２２ｂで図２２のステップＳ５４に戻り、ガス濃度Ｃ１９に基づいて、制御弁２６の開度及びポンプ５２の流量を制御し、パージを継続する。

【0063】

次に、図２４及び図２５を参照し、図２２のエンジン水温が第２所定値以上（ステップＳ５５：ＮＯ）の場合について説明する。典型的に、車両では、エンジン水温が第２所定値(例えば６０℃）以上になると、Ａ／Ｆ学習を開始する。エンジン水温が第２所定値以上（ステップＳ５５：ＮＯ）になると、制御弁２６をオフしてパージを停止する（ステップＳ７０，タイミングｔ２７）。パージを停止した状態で、パージガス濃度の測定及びＡ／Ｆ学習を開始する（ステップＳ７１）。パージガスの濃度が安定しない場合（ステップＳ７２：ＮＯ）、パージガスの濃度が安定するまで検出を続ける。パージガスの濃度が安定した後（ステップＳ７２：ＹＥＳ）、検出したガス濃度Ｃ１８をＥＣＵ１００に記憶する（ステップＳ７３）。その後、Ａ／Ｆ学習が完了しているか否かを判定する（ステップＳ７４）。Ａ／Ｆ学習が完了している場合（ステップＳ７４：ＹＥＳ）、制御弁２６をオンし（ステップＳ７５，タイミングｔ２８）し、ガス濃度Ｃ１８をＡ/Ｆフィードバックにより補正した濃度に基づいて、制御弁２６の開度（デューティ比）及びポンプ５２の流量を制御し、パージを継続する。

【0064】

以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。また、本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。

【符号の説明】

【0065】

２：内燃機関
１４：燃料タンク
１９：キャニスタ
２０：蒸発燃料処理装置
２２ａ：パージ通路
３４：吸気経路
５７：濃度検出部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】

【図24】

【図25】

【図26】