特許 7349839 車両の燃料装置

(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】

(24)【登録日】2023-09-14

(45)【発行日】2023-09-25

(54)【発明の名称】車両の燃料装置

(51)【国際特許分類】

   F02M 25/08 20060101AFI20230915BHJP

【ＦＩ】

F02M25/08 J

F02M25/08 301H

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2019135118

(22)【出願日】2019-07-23

(65)【公開番号】P2021017868

(43)【公開日】2021-02-15

【審査請求日】2022-04-26

(73)【特許権者】

【識別番号】000005348

【氏名又は名称】株式会社ＳＵＢＡＲＵ

(74)【代理人】

【識別番号】100099793

【弁理士】

【氏名又は名称】川北 喜十郎

(74)【代理人】

【識別番号】100154586

【弁理士】

【氏名又は名称】藤田 正広

(74)【代理人】

【識別番号】100182051

【弁理士】

【氏名又は名称】松川 直宏

(74)【代理人】

【識別番号】100179280

【弁理士】

【氏名又は名称】河村 育郎

(74)【代理人】

【識別番号】100180747

【弁理士】

【氏名又は名称】小森 剛彦

(72)【発明者】

【氏名】竹村 聡浩

(72)【発明者】

【氏名】岡崎 和也

【審査官】櫻田 正紀

(56)【参考文献】

【文献】特開平０６－０６６２１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１０－２９９５８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－１０８３２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１０－２９９５８５（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】

エンジンの燃焼に用いる燃料を収容するタンクと、
前記タンクで発生する燃料ガスを前記エンジンへ供給するために、前記タンクと前記エンジンの吸気経路とを接続する燃料ガスの経路と、
前記燃料ガスの経路に開閉可能に設けられるパージ弁と、
前記パージ弁の開閉を制御して、前記タンクで発生した燃料ガスについての前記エンジンへのパージ供給を制御する制御部と、
前記燃料ガスの経路についての前記パージ弁より前記タンクの側に開閉可能に設けられる密閉弁と、
前記タンクへ燃料供給するために操作される操作部材と、
を有し、
前記制御部は、
前記操作部材が操作されていない状態において前記エンジンの動作中に前記密閉弁を閉じたまま前記パージ弁を開いて、前記エンジンの動作中に発生する負圧により、前記燃料ガスの経路についての前記密閉弁から前記パージ弁までの減圧区間を減圧し、
前記密閉弁および前記パージ弁を閉じて、前記減圧区間を減圧状態に保持する、
車両の燃料装置。

【請求項2】

前記制御部は、
前記燃料ガスの経路についての前記密閉弁から前記パージ弁までの減圧区間を減圧し、
前記パージ弁を閉じたまま前記密閉弁を開いて、前記タンクで発生する燃料ガスを、減圧された前記減圧区間へ供給し、
前記密閉弁を閉じたまま前記パージ弁を開いて、前記減圧区間へ供給された燃料ガスを前記エンジンへパージ供給する、
請求項１記載の、車両の燃料装置。

【請求項3】

前記密閉弁と前記パージ弁との間の前記減圧区間に設けられる減圧チャンバ、を有する、
請求項２記載の、車両の燃料装置。

【請求項4】

前記制御部は、
前記密閉弁を閉じたまま前記パージ弁を開いて、前記エンジンの動作中に発生する負圧により、前記密閉弁と前記パージ弁との間の前記減圧区間を減圧する、
請求項２または３記載の、車両の燃料装置。

【請求項5】

前記制御部は、
前記操作部材が操作される場合、前記パージ弁を閉じたまま前記密閉弁を開いて、減圧された前記減圧区間へ、前記タンクで発生する燃料ガスを供給し、
前記密閉弁および前記パージ弁を閉じて、前記減圧区間を燃料ガスの供給状態に保持する、
請求項１から４のいずれか一項記載の、車両の燃料装置。

【請求項6】

前記制御部は、
前記減圧区間へ燃料ガスを供給した後の前記エンジンの動作中に、前記密閉弁を閉じたまま前記パージ弁を開いて、前記減圧区間へ供給されている燃料ガスを前記エンジンへパージ供給する、
請求項５記載の、車両の燃料装置。

【請求項7】

前記制御部は、
前記エンジンの動作中に前記密閉弁を閉じたまま前記パージ弁を開いて、前記エンジンの動作中に発生する負圧により前記減圧区間を減圧し、
前記パージ弁を閉じたまま前記密閉弁を開いて、減圧された前記減圧区間へ前記タンクで発生する燃料ガスを供給し、および、
前記密閉弁を閉じたまま前記パージ弁を開いて、前記減圧区間へ供給された燃料ガスを前記エンジンへパージ供給する、
ことを繰り返して、前記タンクの内圧を解放低圧以下とする、
請求項２から４のいずれか一項記載の、車両の燃料装置。

【請求項8】

前記制御部は、
前記密閉弁と前記パージ弁とを同時に開かないように交互に開閉制御する、
請求項２から７のいずれか一項記載の、車両の燃料装置。

【請求項9】

前記燃料ガスの経路は、前記エンジンへ混合器を吸気する吸気経路において負圧とされている部位に接続される、
請求項１から８のいずれか一項記載の、車両の燃料装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、車両の燃料装置に関する。

【背景技術】

【0002】

本発明は、車両の燃料装置に関する。
燃料を燃焼するエンジンを有する車両では、燃料を収容するタンクの空き領域に、燃料ガスが生成する。
このため、従来の車両では、特許文献１のように、タンクで発生する燃料ガスを、キャニスタを通じて車外へ排気している。燃料ガスに含まれる燃料成分は、キャニスタにおいて吸着材に吸着される。したがって、車外へ排気される気体は、ほぼ燃料成分が含まれていない状態になる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１６－１８０３７１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、車両では、燃料ガスの燃料成分を吸着したキャニスタに、燃料ガスの燃料成分が蓄積される。このため、車両では、キャニスタへ外気を吸気し、キャニスタに吸着されていた燃料成分を含む燃料ガスを、エンジンへパージ供給する。
しかしながら、このようにキャニスタへ外気を吸気して、キャニスタに吸着されている燃料成分を含む燃料ガスをエンジンへパージ供給する場合、キャニスタから燃料成分を除去し終えるまでには、大量の外気をキャニスタへ吸気させる必要がある。キャニスタから燃料成分をほぼ除去するためには、大量の外気を長い時間によりキャニスタへ吸気させる必要がある。タンクで生成された燃料ガスの燃料成分をエンジンで燃焼し終えるまでには、大量の外気をキャニスタへ吸気させるように長い時間を必要とする。

【0005】

このように、車両の燃料装置は改善することが求められている。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明に係る車両の燃料装置は、エンジンの燃焼に用いる燃料を収容するタンクと、前記タンクで発生する燃料ガスを前記エンジンへ供給するために、前記タンクと前記エンジンの吸気経路とを接続する燃料ガスの経路と、前記燃料ガスの経路に開閉可能に設けられるパージ弁と、前記パージ弁の開閉を制御して、前記タンクで発生した燃料ガスについての前記エンジンへのパージ供給を制御する制御部と、前記燃料ガスの経路についての前記パージ弁より前記タンクの側に開閉可能に設けられる密閉弁と、前記タンクへ燃料供給するために操作される操作部材と、を有し、前記制御部は、前記操作部材が操作されていない状態において前記エンジンの動作中に前記密閉弁を閉じたまま前記パージ弁を開いて、前記エンジンの動作中に発生する負圧により、前記燃料ガスの経路についての前記密閉弁から前記パージ弁までの減圧区間を減圧し、前記密閉弁および前記パージ弁を閉じて、前記減圧区間を減圧状態に保持する。

【0007】

好適には、前記制御部は、前記燃料ガスの経路についての前記密閉弁から前記パージ弁までの減圧区間を減圧し、前記パージ弁を閉じたまま前記密閉弁を開いて、前記タンクで発生する燃料ガスを、減圧された前記減圧区間へ供給し、前記密閉弁を閉じたまま前記パージ弁を開いて、前記減圧区間へ供給された燃料ガスを前記エンジンへパージ供給する、とよい。

【0008】

好適には、前記密閉弁と前記パージ弁との間の前記減圧区間に設けられる減圧チャンバ、を有する、とよい。

【0009】

好適には、前記制御部は、前記密閉弁を閉じたまま前記パージ弁を開いて、前記エンジンの動作中に発生する負圧により、前記密閉弁と前記パージ弁との間の前記減圧区間を減圧する、とよい。

【0011】

好適には、前記制御部は、前記操作部材が操作される場合、前記パージ弁を閉じたまま前記密閉弁を開いて、減圧された前記減圧区間へ、前記タンクで発生する燃料ガスを供給し、前記密閉弁および前記パージ弁を閉じて、前記減圧区間を燃料ガスの供給状態に保持する、とよい。

【0012】

好適には、前記制御部は、前記減圧区間へ燃料ガスを供給した後の前記エンジンの動作中に、前記密閉弁を閉じたまま前記パージ弁を開いて、前記減圧区間へ供給されている燃料ガスを前記エンジンへパージ供給する、とよい。

【0013】

好適には、前記制御部は、前記エンジンの動作中に前記密閉弁を閉じたまま前記パージ弁を開いて、前記エンジンの動作中に発生する負圧により前記減圧区間を減圧し、前記パージ弁を閉じたまま前記密閉弁を開いて、減圧された前記減圧区間へ前記タンクで発生する燃料ガスを供給し、および、前記密閉弁を閉じたまま前記パージ弁を開いて、前記減圧区間へ供給された燃料ガスを前記エンジンへパージ供給する、ことを繰り返して、前記タンクの内圧を解放低圧以下とする、とよい。

【0014】

好適には、前記制御部は、前記密閉弁と前記パージ弁とを同時に開かないように交互に開閉制御する、とよい。

【0015】

好適には、前記燃料ガスの経路は、前記エンジンへ混合器を吸気する吸気経路において負圧とされている部位に接続される、とよい。

【発明の効果】

【0016】

本発明では、エンジンの燃焼に用いる燃料を収容するタンクで発生する燃料ガスを前記エンジンへ供給するために、前記タンクと前記エンジンの吸気経路とを燃料ガスの経路により接続し、前記燃料ガスの経路にパージ弁を開閉可能に設ける。前記燃料ガスの経路は、前記エンジンへ混合器を吸気する吸気経路において負圧とされている部位、に接続されてよい。そして、制御部は、パージ弁の開閉を制御して、前記タンクで発生した燃料ガスについての前記エンジンへのパージ供給を制御する。
このように本発明では、タンクで発生した燃料ガスは、そのままの状態でエンジンへパージ供給されるので、エンジンへパージ供給される燃料ガスの量は、タンクで生成された燃料ガスの量とほぼ同じになる。本発明では、キャニスタへ外気を供給して燃料ガスをエンジンへパージ供給する場合と比べて格段に少ない量の燃料ガスをエンジンへパージ供給することにより、タンクで生成された燃料ガスを、短時間でエンジンへパージ供給して燃焼させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】図１は、本発明の実施形態に係る自動車の説明図である。

【図2】図２は、図１の自動車１の燃料装置の概略構成図である。

【図3】図３は、タンクで発生する燃料ガスをエンジンへ供給するための燃料ガスの供給処理のフローチャートである。

【図4】図４は、図３の処理に基づく燃料装置の弁の開閉状態と各部の圧力状態との一例の説明図である。

【図5】図５は、タンクで発生する燃料ガスをエンジンへ供給するための燃料ガスの供給処理の変形例のフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下、本発明の実施形態を、図面に基づいて説明する。

【0019】

図１は、本発明の実施形態に係る自動車１の説明図である。

【0020】

図１の自動車１は、車両の一例である。自動車１の車体には、エンジン２、タンク３、が設けられる。タンク３は、エンジン２で燃焼する燃料を収容する。そして、自動車１は、燃料をタンク３からエンジン２へ供給して燃焼させ続けることにより、エンジン２に駆動力を生成させ続けて走行するものがある。この場合、タンク３に収容される燃料は、エンジン２での燃焼により減る。燃料が減ったタンク３には、空き領域が生じる。また、タンク３への燃料供給においてフルに燃料を供給しなかった場合にも、タンク３には、空き領域が生じる。タンク３の空き領域には、タンク３の燃料からガスが発生する。

【0021】

従来の自動車１では、タンク３で発生する燃料ガスを、タンク３に接続される図示外のキャニスタを通じて車外へ排気している。燃料ガスに含まれる燃料成分は、キャニスタにおいて吸着材に吸着される。したがって、車外へ排気される気体は、ほぼ燃料成分が含まれていない状態になる。そして、自動車１では、燃料ガスの燃料成分を吸着したキャニスタに、燃料ガスの燃料成分が蓄積される。このため、自動車１では、キャニスタへ外気を吸気し、キャニスタに吸着されていた燃料成分を含む燃料ガスを、エンジン２へパージ供給する。しかしながら、このようにキャニスタへ外気を吸気して、キャニスタに吸着されている燃料成分を含む燃料ガスをエンジン２へパージ供給する場合、キャニスタから燃料成分を除去し終えるまでには、大量の外気をキャニスタへ吸気させる必要がある。キャニスタから燃料成分をほぼ除去するためには、大量の外気を長い時間によりキャニスタへ吸気させる必要がある。タンク３で生成された燃料ガスの燃料成分をエンジン２で燃焼し終えるまでには、大量の外気をキャニスタへ吸気させるように長い時間を必要とする。
このように、自動車１の燃料装置１０は改善することが求められている。

【0022】

図２は、図１の自動車１の燃料装置１０の概略構成図である。
図２の自動車１の燃料装置１０は、エンジン２、タンク３、減圧チャンバ４、インジェクタ１１、密閉弁１２、パージ弁１３、フラップ１４、を有する。
また、燃料装置１０は、その制御系として、チャンバ内圧センサ２１、タンク内圧センサ２２、燃料量センサ２３、燃料供給スイッチ２４、フラップアクチュエータ２５、およびこれらが接続される入出力ポート２６、を有する。また、入出力ポート２６、ＥＣＵ２７、メモリ２８、およびタイマ２９は、燃料装置１０のシステムバスにより互いにデータ通信可能に接続される。

【0023】

インジェクタ１１は、タンク３と接続される。インジェクタ１１は、タンク３に収容されている液体の燃料をエンジン２へ噴出する。これにより、タンク３に収容されている液体の燃料は、噴霧された液状の燃料としてエンジン２へ供給される。

【0024】

減圧チャンバ４は、タンク３で発生する燃料ガスをエンジン２へ供給するために、タンク３とエンジン２の吸気経路とを接続する燃料ガスの経路に設けられる。燃料ガスの経路は、エンジン２へ混合気を吸気する吸気経路において負圧とされている部位、たとえばインテークマニホールド６に接続されてよい。
減圧チャンバ４は、タンク３で生成される燃料ガスを好適に収容できる容量を有するとよい。減圧チャンバ４は、タンク３と同等の圧力に耐え、かつ、インテークマニホールド６の負圧に耐える、耐圧構造でよい。また、本実施形態において、減圧チャンバ４には、キャニスタのように、吸気した燃料ガスの気体成分を車外へ排気するドレンは設けられない。減圧チャンバ４は、タンク３と同様に密閉された構造を有する。

【0025】

パージ弁１３は、減圧チャンバ４と、たとえばインテークマニホールド６といったエンジン２への吸気経路とを接続する燃料ガスの経路に設けられる。パージ弁１３は、減圧チャンバ４とエンジン２への吸気経路との間に接続される。パージ弁１３は、開閉可能である。

【0026】

密閉弁１２は、タンク３と減圧チャンバ４とを接続する燃料ガスの経路に設けられる。密閉弁１２は、燃料ガスの経路においてパージ弁１３よりタンク３の側となるように、タンク３と減圧チャンバ４との間に接続される。密閉弁１２は、開閉可能である。
パージ弁１３と密閉弁１２とを共に閉じると、燃料ガスの経路についてのパージ弁１３と密閉弁１２との間の区間は、それ以外の区間から分離して独立に閉じることができる減圧区間５となる。減圧チャンバ４は、減圧区間５に含まれる。

【0027】

フラップ１４は、タンク３の燃料の供給口を開閉する。フラップ１４は、手動またはフラップアクチュエータ２５により開閉され得る。フラップ１４が開いている場合、タンク３への燃料の供給が可能となる。

【0028】

フラップアクチュエータ２５は、フラップ１４を開閉する。または、フラップアクチュエータ２５は、フラップ１４の開閉ロックを施錠または開錠する。

【0029】

チャンバ内圧センサ２１は、減圧チャンバ４の内圧を検出する。チャンバ内圧センサ２１は、減圧チャンバ４に吸着されている燃料ガスの燃料成分の内圧を検出することができる。

【0030】

タンク内圧センサ２２は、タンク３の内圧を検出する。タンク内圧センサ２２は、タンク３の空き領域についての内圧を検出してよい。

【0031】

燃料量センサ２３は、タンク３の残燃料量を検出する。燃料量センサ２３は、タンク３に収容されている液状の燃料の量を検出してよい。

【0032】

タンク３への燃料供給スイッチ２４は、ユーザがタンク３へ新たな燃料供給（補給、給油）しようとする場合に操作される操作部材である。燃料供給スイッチ２４は、たとえば自動車１の車室に設けられてよい。タンク３への燃料供給スイッチ２４は、タンク３への燃料供給をしようとする場合にユーザにより操作される。

【0033】

入出力ポート２６には、燃料装置１０の各種のセンサ、各種のアクチュエータや弁が接続される。入出力ポート２６には、たとえばチャンバ内圧センサ２１、タンク内圧センサ２２、燃料量センサ２３、タンク３への燃料供給スイッチ２４、フラップアクチュエータ２５、密閉弁１２、パージ弁１３、が接続されてよい。

【0034】

タイマ２９は、時刻、期間、経過時間などを計測する。

【0035】

メモリ２８は、ＥＣＵ２７に実行されるプログラムおよびデータを記録する。メモリ２８は、たとえば不揮発性メモリでよい。

【0036】

ＥＣＵ２７は、メモリ２８に記録されているプログラムを読み込んで実行する。これにより、ＥＣＵ２７は、燃料装置１０の制御部として機能する。
制御部としてのＥＣＵ２７は、たとえば、密閉弁１２の開閉とパージ弁１３の開閉とを独立して制御する。たとえば、ＥＣＵ２７は、燃料供給のために燃料供給スイッチ２４が操作されると、閉じている密閉弁１２を開き、さらに内圧開放の後に密閉弁１２を閉じる。これにより、タンク３で発生する燃料ガスの少なくとも一部は、減圧区間５および減圧チャンバ４へ供給して収容される。ユーザは、タンク３を少なくとも減圧した状態で、新たな燃料を供給することができる。また、ＥＣＵ２７は、減圧区間５および減圧チャンバ４に燃料ガスが収容されている場合、閉じているパージ弁１３を開く。これにより、減圧区間５および減圧チャンバ４に収容されている燃料ガスは、エンジン２の吸気経路にパージ供給される。この一連の制御により、ＥＣＵ２７は、タンク３で発生した燃料ガスをそのままにエンジン２へパージ供給する。パージ供給が終了すると、ＥＣＵ２７は、開いたパージ弁１３を閉じる。また、ＥＣＵ２７は、タンク３の液状の燃料を、インジェクタ１１からエンジン２へ直接的に供給する。これらの燃料供給を実行した場合、エンジン２は、これらの燃料供給により供給される液状の燃料および燃料ガスと空気との混合気を燃焼することになる。

【0037】

図３は、タンク３で発生する燃料ガスをエンジン２へ供給するための燃料ガスの供給処理のフローチャートである。
ＥＣＵ２７は、タンク３への新たな燃料供給のために、図３の燃料供給処理を繰り返し実行する。

【0038】

ステップＳＴ１において、ＥＣＵ２７は、初期状態への制御として、密閉弁１２およびパージ弁１３を閉じる。ＥＣＵ２７は、密閉弁１２およびパージ弁１３を閉ている状態から、密閉弁１２とパージ弁１３とを同時に開かないように交互に開くように制御する。これにより、減圧区間５および減圧チャンバ４は、タンク３およびエンジン２の吸気経路から分離される。タンク３からエンジン２へ燃料ガスが供給されることはない。

【0039】

ステップＳＴ２において、ＥＣＵ２７は、タンク３への燃料供給スイッチ２４がＯＮ操作されたか否かを判断する。ユーザは、タンク３へ新たな燃料を供給しようとする場合、燃料供給スイッチ２４をＯＮ操作する。
タンク３への燃料供給スイッチ２４がＯＮ操作されていた場合、ＥＣＵ２７は、処理をステップＳＴ３へ進める。
タンク３への燃料供給スイッチ２４がＯＮ操作されていない場合、ＥＣＵ２７は、処理をステップＳＴ４へ進める。

【0040】

ステップＳＴ３において、ＥＣＵ２７は、減圧区間５が減圧状態とされているか否かを判断する。
減圧区間５および減圧チャンバ４が減圧状態とされている場合、ＥＣＵ２７は、処理をステップＳＴ１０へ進める。ＥＣＵ２７は、ステップＳＴ１０以降において、タンク３から燃料ガスを排気して減圧するタンク３減圧処理と、タンク３への新たな燃料供給を許可する燃料供給処理と、を実行する。
燃料供給スイッチ２４がＯＮ操作されても、減圧区間５および減圧チャンバ４が減圧状態とされていない場合、ＥＣＵ２７は、処理をステップＳＴ４へ進める。ＥＣＵ２７は、ステップＳＴ４以降において、減圧区間５および減圧チャンバ４を減圧するチャンバ減圧処理を実行する。このチャンバ減圧処理において、減圧区間５および減圧チャンバ４には、すでに燃料ガスが収容されていることもある。

【0041】

ステップＳＴ４において、ＥＣＵ２７は、チャンバ減圧処理を開始する。ＥＣＵ２７は、まず、エンジン２が動作中であるか否かを判断する。自動車１において、エンジン２は、走行中などにおいて必要に応じて動作する。エンジン２が動作中でない場合、チャンバ減圧処理が実行できないため、ＥＣＵ２７は、図３の処理を終了する。ＥＣＵ２７は、次回の図３の処理の実行まで、処理を中断する。エンジン２が動作中である場合、ＥＣＵ２７は、処理をステップＳＴ５へ進める。

【0042】

ステップＳＴ５において、ＥＣＵ２７は、チャンバ内圧センサ２１から減圧区間５および減圧チャンバ４の検出内圧を取得して、収容高圧と比較する。ここで、収容高圧は、少なくともインテークマニホールド６の負圧より高い圧力であればよく、タンク３で発生する燃料ガスを減圧区間５および減圧チャンバ４へ供給した場合にこれらに生じる高い圧力でよい。この場合の収容高圧は、大気圧より高い圧力となる。検出内圧が収容高圧以上でない場合、ＥＣＵ２７は、図３の処理を終了する。検出内圧が収容高圧以上である場合、ＥＣＵ２７は、処理をステップＳＴ６へ進める。

【0043】

ステップＳＴ６において、ＥＣＵ２７は、減圧区間５および減圧チャンバ４からエンジン２の吸気経路への燃料ガスのパージ供給が可能であるか否かを判断する。ＥＣＵ２７は、パージ供給の要否やエンジン２の状態などに応じて、パージ供給の可否を判断する。パージ供給が可能でない場合、ＥＣＵ２７は、図３の処理を終了する。パージ供給が可能である場合、ＥＣＵ２７は、処理をステップＳＴ７へ進める。

【0044】

ステップＳＴ７において、ＥＣＵ２７は、密閉弁１２を閉じたままパージ弁１３を開いて、エンジン２の動作中に発生する負圧を利用してパージ供給を実行する。ＥＣＵ２７は、パージ弁１３の開閉制御を開始してよい。パージ弁１３が開くと、減圧区間５および減圧チャンバ４に収容されていた燃料ガスは、エンジン２の負圧により、エンジン２の吸気経路へ供給される。これにより、減圧区間５および減圧チャンバ４は、減圧される。
ここで、ＥＣＵ２７は、ステップＳＴ６において可と判断した場合に、パージ弁１３を開く。これにより、ＥＣＵ２７は、実際にはエンジン２の状態に応じてパージ弁１３を開閉制御することになる。

【0045】

ステップＳＴ８において、ＥＣＵ２７は、チャンバ内圧センサ２１から減圧区間５および減圧チャンバ４の検出内圧を取得して、吸気経路の負圧と比較する。検出内圧が吸気経路の負圧と同等程度まで低下していない場合、ＥＣＵ２７は、処理をステップＳＴ６へ戻す。ＥＣＵ２７は、検出内圧が吸気経路の負圧と同等に低下するまで、エンジン２の状態などに応じてステップＳＴ６からＳＴ８の処理を繰り返し、パージ供給を繰り返し実行する。検出内圧が吸気経路の負圧と同等程度まで低下すると場合、ＥＣＵ２７は、処理をステップＳＴ９へ進める。

【0046】

ステップＳＴ９において、ＥＣＵ２７は、密閉弁１２を閉じたままパージ弁１３を閉じる。ＥＣＵ２７は、パージ弁１３の開閉制御を終了してよい。これにより、パージ供給が終了する。また、減圧区間５および減圧チャンバ４は、内部に燃料ガスを略収容していない減圧状態に保持される。
このようなチャンバ減圧処理により、減圧区間５および減圧チャンバ４は、減圧される。また、チャンバ減圧処理の前に減圧区間５および減圧チャンバ４に収容されていた燃料ガスは、エンジン２へパージ供給され、エンジン２の燃焼に利用される。

【0047】

ステップＳＴ１０において、ＥＣＵ２７は、タンク３減圧処理を開始する。減圧区間５および減圧チャンバ４が減圧状態である場合に燃料供給スイッチ２４がＯＮ操作されると、ＥＣＵ２７は、タンク３減圧処理を開始する。ＥＣＵ２７は、まず、パージ弁１３を閉じたまま密閉弁１２を開く。タンク３に燃料ガスが発生している場合、タンク３の内圧が高くなる。したがって、タンク３と減圧区間５などとの内圧差により、燃料ガスがタンク３から減圧区間５および減圧チャンバ４へ供給される。特に、減圧区間５および減圧チャンバ４が、負圧により減圧されている場合、タンク３の内圧との差が大きくなり、より多くの燃料ガスをタンク３から減圧区間５などへ供給できる。
そして、密閉弁１２を継続的に開き続けると、減圧区間５および減圧チャンバ４は、タンク３と連通している状態に維持されるため、タンク３で生成された燃料ガスが供給され続ける。減圧区間５および減圧チャンバ４の内圧は、タンク３の内圧と同程度まで高くなり得る。

【0048】

ステップＳＴ１１において、ＥＣＵ２７は、タンク内圧センサ２２からタンク３の検出内圧を取得するとともに、チャンバ内圧センサ２１から減圧チャンバ４の検出内圧を取得して、これらの検出内圧を比較する。これらの検出内圧が同等でない場合、すなわちタンク３の検出内圧が減圧チャンバ４の検出内圧より高い場合、タンク３から減圧チャンバ４への燃料ガスの供給がさらに可能な状態であるため、ＥＣＵ２７は、本処理を繰り返す。これらの検出内圧が同等である場合、ＥＣＵ２７は、処理をステップＳＴ１２へ進める。これにより、タンク３は、減圧される。

【0049】

ステップＳＴ１２において、ＥＣＵ２７は、パージ弁１３を閉じたまま密閉弁１２を閉じる。減圧区間５および減圧チャンバ４には、タンク３で発生する燃料ガスが収容される。減圧区間５は、燃料ガスの供給状態に保持される。

【0050】

ステップＳＴ１３において、ＥＣＵ２７は、タンク３への新たな燃料供給を許可する燃料供給処理を開始する。タンク３が減圧されると、ＥＣＵ２７は、燃料供給処理を開始する。ＥＣＵ２７は、まず、自動車１がたとえば図示外の車速センサの検出速度などに基づいて、停車中であるか否かを判断する。停車中でない場合、ＥＣＵ２７は、本処理を繰り返す。自動車１が停車すると、ＥＣＵ２７は、処理をステップＳＴ１４へ進める。

【0051】

ステップＳＴ１４において、ＥＣＵ２７は、フラップ１４を解除する。ＥＣＵ２７は、フラップアクチュエータ２５を作動させて、フラップ１４を開くことができるように解除する。これにより、ユーザは、フラップ１４を開いて、タンク３の供給口へ燃料供給ノズルを挿入して、タンク３へ燃料を供給することが可能になる。

【0052】

ステップＳＴ１５において、ＥＣＵ２７は、タンク３の供給口のフラップ１４がユーザにより閉じられたか否かを判断する。フラップ１４は、たとえば燃料供給ノズルが供給口から外されることを検出して、ＥＣＵ２７の制御により閉じられてもよい。フラップ１４が閉じられていない場合、ＥＣＵ２７は、本処理を繰り返して、フラップ１４が閉じられるのを待つ。フラップ１４が閉じられると、ＥＣＵ２７は、処理をステップＳＴ１６へ進める。密閉型のタンク３への燃料供給では、ユーザは、燃料供給スイッチ２４をＯＮ操作した後、ステップＳＴ１からステップＳＴ１４までの処理が完了することを待ってフラップ１４を開き、タンク３へ新たな燃料を供給することになる。

【0053】

ステップＳＴ１６において、ＥＣＵ２７は、フラップアクチュエータ５を作動させて、フラップ１４を開くことができないように施錠する。その後、ＥＣＵ２７は、図３の処理を終了する。

【0054】

図４は、図３の処理に基づく燃料装置１０の弁の開閉状態と各部の圧力状態との一例の説明図である。
図４には、タンク３からエンジン２への燃料ガスの経路として、タンク３、密閉弁１２、減圧区間５および減圧チャンバ４、パージ弁１３、エンジン２、が模式的に図示されている。

【0055】

図４（Ａ）では、密閉弁１２およびパージ弁１３が共に閉じている。図４（Ａ）の初期状態では、タンク３は燃料ガスの発生により高圧となる。減圧区間５および減圧チャンバ４は、タンク３およびエンジン２から共に分離して独立し、たとえば大気圧状態にある。エンジン２は停止している。

【0056】

その後、図４（Ｂ）に示すように、パージ弁１３が開くと、減圧区間５および減圧チャンバ４は、エンジン２と連通する。エンジン２の動作中に発生する負圧により、減圧区間５および減圧チャンバ４は減圧される。

【0057】

次に、図４（Ｃ）に示すように、パージ弁１３を閉じると、減圧区間５および減圧チャンバ４は、エンジン２が停止しても、減圧された負圧状態に保持される。また、密閉弁１２を開くと、減圧されている減圧チャンバ４および減圧区間５は、タンク３と連通する。タンク３に発生する燃料ガスは、圧力差によりタンク３から減圧チャンバ４および減圧区間５へ供給される。これにより、タンク３と、減圧チャンバ４および減圧区間５とは、たとえば低圧となる。

【0058】

次に、図４（Ｄ）に示すように、密閉弁１２を閉じると、減圧チャンバ４および減圧区間５は、タンク３およびエンジン２から共に分離して独立する。ただし、減圧チャンバ４および減圧区間５は、タンク３で生じた燃料ガスを収容している。ユーザは、減圧されているタンク３に対して、新たな燃料を供給することができる。

【0059】

その後、図４（Ｅ）に示すように、パージ弁１３を開くと、減圧区間５および減圧チャンバ４は、エンジン２と連通する。減圧チャンバ４および減圧区間５に収容されている燃料ガスは、エンジン２の動作中に発生する負圧により、エンジン２へパージ供給される。
以上の一連の処理により、タンク３で発生した燃料ガスは、エンジン２へ供給されて、エンジン２で燃焼される。タンク３で発生した燃料ガスは、そのまま車外に排気され難くなる。

【0060】

以上のように、本実施形態では、エンジン２の燃焼に用いる燃料を収容するタンク３で発生する燃料ガスをエンジン２へ供給するために、タンク３とエンジン２の吸気経路とを燃料ガスの経路により接続し、燃料ガスの経路にパージ弁１３を開閉可能に設ける。燃料ガスの経路は、エンジン２へ混合気を吸気する吸気経路において負圧とされている部位、たとえばインテークマニホールド６に接続されてよい。そして、ＥＣＵ２７は、パージ弁１３の開閉を制御して、タンク３で発生した燃料ガスをそのままにエンジン２へのパージ供給を制御する。
しかも、本実施形態では、燃料ガスの経路についてのパージ弁１３よりタンク３の側に、密閉弁１２を開閉可能に設ける。そして、ＥＣＵ２７は、燃料ガスの経路についての密閉弁１２からパージ弁１３までの減圧区間５を減圧し、パージ弁１３を閉じたまま密閉弁１２を開いて、減圧された減圧区間５へ、タンク３で発生する燃料ガスを供給し、密閉弁１２を閉じたままパージ弁１３を開いて、減圧区間５へ供給された燃料ガスをそのままにエンジン２へパージ供給する。これにより、本実施形態では、タンク３で発生した燃料ガスをそのままにエンジン２へパージ供給できる。
このように本実施形態では、タンク３で発生した燃料ガスは、そのままの状態でエンジン２へパージ供給されるので、エンジン２へパージ供給される燃料ガスの量は、タンク３で生成された燃料ガスの量とほぼ同じになる。本実施形態では、キャニスタへ外気を供給して燃料ガスをエンジン２へパージ供給する場合と比べて格段に少ない量の燃料ガスをエンジン２へパージ供給することにより、タンク３で生成された燃料ガスを、短時間でエンジン２へパージ供給して燃焼させることができる。

【0061】

本実施形態では、密閉弁１２とパージ弁１３との間の減圧区間５に、減圧チャンバ４を設ける。よって、密閉弁１２とパージ弁１３との間の減圧区間５の容量は、減圧チャンバ４により増加する。このため、たとえば残燃料量が少なくなったタンク３において多量の燃料ガスが生成されたとしても、その大部分を減圧区間５および減圧チャンバ４へ供給して、タンク３の内圧を効果的に下げることができる。

【0062】

本実施形態では、密閉弁１２を閉じたままパージ弁１３を開いて、エンジン２の動作中に発生する負圧により、密閉弁１２とパージ弁１３との間の減圧区間５を減圧する。よって、本実施形態では、減圧区間５を減圧するためのアクチュエータを用いることなく、減圧区間５を減圧することができる。

【0063】

本実施形態では、タンク３へ燃料供給するために操作される操作部材が操作されていない状態においてエンジン２の動作中に密閉弁１２を閉じたままパージ弁１３を開いて、エンジン２の動作中に発生する負圧により、密閉弁１２とパージ弁１３との間の減圧区間５を減圧し、その後に密閉弁１２およびパージ弁１３を閉じて、減圧区間５を減圧状態に保持する。これにより、エンジン２の動作中に、操作部材の操作によらずに、減圧区間５を減圧状態にすることができる。
しかも、その後に操作部材が操作されると、パージ弁１３を閉じたまま密閉弁１２を開くことにより、自動車１を停車されるためにエンジン２が停止している状態であっても、減圧された減圧区間５へ、タンク３で発生する燃料ガスを供給し、密閉弁１２およびパージ弁１３を閉じて、減圧区間５を燃料ガスの供給状態に保持する。これにより、エンジン２の停止中に、操作部材の操作に応じて、減圧区間５に燃料ガスを保持させることができる。
その結果、本実施形態では、さらにその後のエンジン２の動作中に、密閉弁１２を閉じたままパージ弁１３を開いて、減圧区間５へ供給されている燃料ガスをそのままにエンジン２へパージ供給することができる。

【0064】

本実施形態では、ＥＣＵ２７は、密閉弁１２とパージ弁１３とを同時に開かないように交互に開閉制御する。これにより、タンク３からエンジン２の供給経路までの燃料ガスの経路が、連通状態とならない。燃料ガスの経路に、タンク３の状態およびエンジン２の供給経路の状態から独立した減圧区間５を形成することができる。

【0065】

以上の実施形態は、本発明の好適な実施形態の例であるが、本発明は、これに限定されるのもではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変形または変更が可能である。

【0066】

たとえば、上記実施形態では、エンジン２へ混合気を吸気する吸気経路の負圧により、減圧区間５を減圧している。
この他にもたとえば、不図示のポンプなどにより、減圧区間５を減圧してもよい。

【0067】

上記実施形態では、ＥＣＵ２７は、基本的に１回のチャンバ減圧処理およびタンク３減圧処理によりタンク３を減圧し、タンク３への燃料供給処理を実行している。
この他にもたとえば、ＥＣＵ２７は、複数回のチャンバ減圧処理およびタンク３減圧処理を繰り返して、タンク３への燃料供給処理を実行してもよい。この場合、タンク３の内圧は、１回の減圧処理の場合よりも低い圧力まで減圧可能になる。処理前のタンク３の内圧が高い場合でも、複数回のタンク３の減圧処理により、タンク３の内圧を、大気圧と同程度の解放低圧まで下げることができる。また、減圧区間５および減圧チャンバ４の容量が小さい場合でも、複数回のタンク３の減圧処理により、タンク３の内圧を、大気圧と同程度の解放低圧まで下げることができる。ユーザは、解放低圧まで内圧が下がったタンク３に対して、新たな燃料を供給することができる。

【0068】

図５は、タンク３で発生する燃料ガスをエンジン２へ供給するための燃料ガスの供給処理の変形例のフローチャートである。
図５について、上記実施形態との相違点について説明する。

【0069】

ステップＳＴ１１の判断において、タンク３の検出内圧と減圧チャンバ４の検出内圧とが同等であると判断されると、ＥＣＵ２７は、処理をステップＳＴ２１へ進める。
ステップＳＴ２１において、ＥＣＵ２７は、タンク３の検出内圧が、解放低圧以下まで低下しているか否かを判断する。タンク３の検出内圧が解放低圧以下まで低下していない場合、ＥＣＵ２７は、図５の処理を終了する。ＥＣＵ２７は、次回の図５の処理において、パージ供給を伴うチャンバ減圧処理と、タンク３減圧処理とを繰り返し実行する。そして、この処理を繰り返すことによりタンク３の検出内圧が解放低圧以下まで低下すると、ＥＣＵ２７は、処理をステップＳＴ１２へ進める。ステップＳＴ１２以降において、ＥＣＵ２７は、タンク３への燃料供給処理を実行する。
このように本変形例では、ＥＣＵ２７は、エンジン２の動作中に密閉弁１２を閉じたままパージ弁１３を開いて、エンジン２の動作中に発生する負圧により減圧区間５を減圧し、パージ弁１３を閉じたまま密閉弁１２を開いて、減圧された減圧区間５へタンク３で発生する燃料ガスを供給し、密閉弁１２を閉じたままパージ弁１３を開いて、減圧区間５へ供給された燃料ガスをそのままにエンジン２へパージ供給する、ことを繰り返して、タンク３の内圧を解放低圧以下とすることが可能である。また、本変形例では、タンク３の内圧が解放低圧以下となっている状態において、タンク３への燃料供給処理を実行することができる。

【符号の説明】

【0070】

１…自動車（車両）、２…エンジン、３…タンク、４…減圧チャンバ、５…減圧区間、６…インテークマニホールド、１０…燃料装置、１２…密閉弁、１３…パージ弁、２１…チャンバ内圧センサ、２２…タンク内圧センサ、２４…燃料供給スイッチ（操作部材）、２７…ＥＣＵ、２８…メモリ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】