JPH10274106A - 燃料蒸気回収装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 自動車の燃料タンクから発生した燃料蒸気
を、回収し液化して燃料タンクに戻す。 【解決手段】 キャニスタ３と、キャニスタ３から流入
する燃料蒸気Ｇを分離膜４ａにより燃料成分Ｇｌと空気
成分Ｇａとに分離する膜分離手段４と、膜分離手段４に
より分離された燃料成分Ｇｌを液化する凝縮手段５と、
凝縮手段５と燃料タンク２を接続する経路Ｋ５（戻り経
路）と、膜分離手段４により分離された空気成分Ｇａを
キャニスタ３に戻す経路Ｋ３とを備え、燃料タンク２か
ら発生した燃料蒸気Ｇを、回収し液化して燃料タンク２
に戻す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両等の燃料タン
クから発生する燃料蒸気を回収すると共に液化させて燃
料タンクへ戻す燃料蒸気回収装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、車両等の燃料タンクから発生
する燃料蒸気の大気中への発散防止を目的として、図６
に示されるような燃料蒸気回収装置１００が採用されて
いる。この燃料蒸気回収装置１００は、例えば燃料タン
ク１０１内部の燃料Ｌの温度上昇に伴い発生した燃料蒸
気Ｇ（ベーパー）を通気経路１０２を介してキャニスタ
１０３の活性炭１０３ａに吸着させて貯え、その貯蔵量
がキャニスタ１０３の活性炭１０３ａの吸着容量を越え
ないようにエンジンＥの吸気管Ｅａの吸入負圧を利用し
て、コントロールバルブ１０４を介し通気経路１０５
ａ，１０５ｂにより吸気管Ｅａへ導入させている。

【０００３】さらに詳細に説明すると、キャニスタ１０
３の底部に接続している図示されない大気開放孔からキ
ャニスタ１０３内部に導入される空気（気体）と共にキ
ャニスタ１０３内の活性炭１０３ａに吸着・貯蔵されて
いる燃料蒸気Ｇを掃気（パージ）してコントロールバル
ブ１０４で吸気管Ｅａへの導入量を制御し、エンジンＥ
の燃焼室Ｅｂで燃焼させている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
燃料蒸気回収装置１００においては、通気経路１０５
ａ，１０５ｂから吸気管Ｅａへ導入される混合気は、コ
ントロールバルブ１０４により吸気管Ｅａへの導入量を
制御してはいるが、正確に計量されていない燃料蒸気Ｇ
（燃料成分）と空気との混合気であるので、これが、吸
気管Ｅａの上流側で正確に計量された燃料噴射弁からの
燃料成分に付加されると、設定された混合比による燃焼
が困難となり、エンジンＥの運転特性の低下や排気ガス
成分に悪影響を与える等の問題の発生が懸念されてい
る。

【０００５】また、昨今の環境問題や省資源化に対応す
べく燃料消費の低減が要求されるなかで、従来の希薄混
合比燃焼（混合比２０前後）から、燃焼室への燃料の直
接噴射による超希薄混合比燃焼（混合比４０〜５０程
度）を行おうとすると、前述のような問題がさらに顕著
に生じることが考えられる。

【０００６】さらに、燃料消費低減の為、車両が交差点
等で停車した際にエンジンを停止させるシステムや、車
両の駆動源として燃料を使用するエンジン（内燃機関）
と電気モータの両方を備え、車両の運転状況に応じてエ
ンジンと電気モータのいずれか一方あるいは両方を選択
的に利用するハイブリッドシステムにおいては、燃料タ
ンクからの燃料の蒸発があるにもかかわらず、エンジン
停止時及び電気モータによる走行時は、キャニスタに吸
着・貯蔵された燃料蒸気を掃気（パージ）することが不
可能となり、発生する燃料蒸気がキャニスタの吸着・貯
蔵量を越えてしまう可能性もある。

【０００７】一方、従来のキャニスタによる燃料蒸気の
吸着・貯蔵を行うシステムでは、所定の外気温度条件以
下で稼働させることを前提としており、夏期のような外
気温度が高い条件下での渋滞走行時等の厳しい運転条件
では、燃料タンクから蒸発する燃料蒸気の量がキャニス
タの吸着・貯蔵量及び掃気量を越えてしまう可能性もあ
り、この場合には大気中への放散を余儀なくされ、環境
に悪影響を及ぼすことが考えられる。

【０００８】本発明は上記従来技術の問題を解決するた
めになされたもので、その目的とするところは、燃料タ
ンクから発生した燃料蒸気を回収し液化して燃料タンク
に戻すことにより、エンジンの吸気側へ導入される燃料
蒸気の量を減少あるいはなくすことによりエンジンの運
転特性を向上させること、また、高温時などのように発
生する燃料蒸気が多い場合でも燃料蒸気を大気中に放出
させることのない燃料蒸気回収装置を提供することにあ
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明にあっては、燃料タンクからの燃料蒸気を導入
する流入ポートと、流入した燃料蒸気を吸着する吸着手
段と、この吸着手段に吸着された燃料蒸気を掃気させる
気体を導入する気体導入ポートと、掃気された燃料蒸気
を排気する排気ポートを備えたキャニスタと、前記キャ
ニスタの排気ポートから流入する燃料蒸気を分離膜によ
り燃料成分と空気成分とに分離し、それぞれの成分を燃
料成分排出ポートと気体成分排出ポートから排出する膜
分離手段と、前記膜分離手段の気体成分排出ポートと前
記キャニスタの気体導入ポートとを接続することにより
形成される掃気循環経路と、前記膜分離手段の燃料成分
排出ポートから導入される膜分離された燃料成分を液化
する凝縮手段と、前記凝縮手段により液化された燃料を
前記燃料タンクへと戻す戻り経路と、を備えることを特
徴とする。

【００１０】この構成によると、燃料タンクからの燃料
蒸気はキャニスタに導入された後、膜分離手段の分離膜
により燃料成分と空気成分とに分離される。空気成分は
掃気循環経路により再度キャニスタへと戻され、キャニ
スタに吸着された燃料蒸気の掃気を行う。燃料成分は凝
縮手段により液化され、戻り経路により燃料タンクへと
戻されるので、発生した燃料蒸気は液化されて燃料タン
クへと戻されるので、燃料蒸気をエンジンへ供給して燃
焼させることはなく、また燃料蒸気の大気への放出も防
止される。

【００１１】燃料タンクからの燃料蒸気を一時的に蓄え
る吸着手段を備えたキャニスタと、このキャニスタ内部
から掃気される燃料蒸気をエンジンの吸気側へ供給する
供給経路とを備えた燃料蒸気回収装置において、前記供
給経路の途中に配置され、供給される燃料蒸気を分離膜
により燃料成分排出ポートから排出される燃料成分と、
前記供給経路の下流側に排出される空気成分とに分離す
る膜分離手段と、前記膜分離手段の燃料成分排出ポート
から導入される膜分離された燃料成分を液化する凝縮手
段と、前記凝縮手段により液化された燃料を前記燃料タ
ンクへと戻す戻り経路と、を備えることを特徴とする。

【００１２】この構成によると、キャニスタから掃気さ
れた燃料蒸気は供給経路を介してエンジンの吸気側へ供
給されるが、その際に膜分離手段により燃料成分が減少
され、空気成分の多い燃料蒸気がエンジンの吸気側へ供
給される。燃料成分は凝縮手段により液化され、戻り経
路により燃料タンクへと戻される。

【００１３】燃料タンクからの燃料蒸気を導入する流入
ポートと、流入した燃料蒸気を吸着する吸着手段と、こ
の吸着手段に吸着された燃料蒸気を掃気させる気体導入
ポートと、掃気された燃料蒸気を排気する排気ポートを
備えたキャニスタと、前記キャニスタの排気ポートから
掃気される燃料蒸気をエンジンの吸気側へ供給する供給
経路とを備えた燃料蒸気回収装置において、前記供給経
路の途中に接続され、供給される燃料蒸気を分離膜によ
り燃料成分排出ポートから排出される燃料成分と、気体
成分排出ポートから排出される空気成分とに分離する膜
分離手段と、前記膜分離手段の気体成分排出ポートと前
記キャニスタの気体導入ポートとを接続することにより
形成される掃気循環経路と、前記膜分離手段の燃料成分
排出ポートから導入される膜分離された燃料成分を液化
する凝縮手段と、前記凝縮手段により液化された燃料を
前記燃料タンクへと戻す戻り経路と、を備えることを特
徴とする。

【００１４】この構成によると、キャニスタから掃気さ
れた燃料蒸気を、供給経路を介してエンジンの吸気側へ
供給すること、又は膜分離手段へ導入させることを選択
するこが可能となる。膜分離手段へ導入された燃料蒸気
は、分離膜により燃料成分と空気成分とに分離される。
空気成分は掃気循環経路により再度キャニスタへと戻さ
れ、キャニスタに吸着された燃料蒸気の掃気を行う。燃
料成分は凝縮手段により液化され、戻り経路により燃料
タンクへと戻される。

【００１５】また、前記キャニスタの燃料蒸気吸着量を
検出する検出手段と、前記膜分離手段の下流側の経路に
備えられた流体搬送手段と、前記検出手段の検知状態に
応じ、前記流体搬送手段及び凝縮手段の駆動を制御する
制御手段と、を備えることも好ましい。

【００１６】これによると、キャニスタの燃料蒸気の蓄
積量に応じて燃料蒸気回収装置を適宜に駆動させること
ができる。

【００１７】また、前記キャニスタの気体導入ポートと
排気ポートのそれぞれに備えられた燃料蒸気センサと、
前記膜分離手段の下流側の経路に備えられた流体搬送手
段と、前記燃料蒸気センサの検知状態に応じ、前記流体
搬送手段及び凝縮手段の駆動を制御する制御手段と、を
備えることも好適である。

【００１８】この構成によると、キャニスタの燃料蒸気
の蓄積量がほぼ満たされると燃料蒸気は気体導入ポート
へと流出し始め、この燃料蒸気を気体導入ポートの燃料
蒸気センサにより検知した場合に、制御手段は流体搬送
手段及び凝縮手段の駆動を開始させる。また、キャニス
タの排気ポートから流出する燃料蒸気の燃料成分濃度が
低下した場合に、排気ポートの燃料蒸気センサは燃料蒸
気を検知しなくなり、制御手段はその検知情報に基づい
て流体搬送手段及び凝縮手段の駆動を停止するといった
制御を行うことで、自動的に燃料蒸気回収装置の駆動を
制御することができる。

【００１９】前記凝縮手段は、ペルチェ効果を利用した
半導体素子に接続した熱吸収部材を備え、この熱吸収部
材と前記膜分離された燃料成分とを接触させることを特
徴とすることも効果的である。

【００２０】これにより、低温となる熱吸収部材に燃料
成分が接触することで液化させると共に、凝縮手段をコ
ンパクトに構成することが可能であり、車両への搭載性
を向上させることができる。

【００２１】さらに、エンジンの運転状態を検出する運
転状態検出手段を備え、前記制御手段は、運転状態検出
手段により検知されたエンジンの運転状態に応じて前記
流体搬送手段及び凝縮手段の駆動を制御することも好適
である。

【００２２】従って、エンジン停止時やアイドリング状
態及び低速運転時には、キャニスタからの燃料蒸気を液
化し燃料タンクへと戻す量を多くしてエンジンの吸気側
へ供給される燃料蒸気の量を減少させるように設定した
り、エンジンの高速運転時にはエンジンの吸気側へ供給
する燃料蒸気の量が多くなるように設定する等、エンジ
ンの運転状態に応じて適切となる燃料蒸気回収装置の駆
動制御を行うことができる。

【００２３】

【発明の実施の形態】

（実施の形態１）以下に本発明を図示の実施の形態に基
づいて説明する。本発明の第１の実施の形態に関わる燃
料蒸気回収装置１は、例えばガソリンや軽油を燃料Ｌと
する自動車等に備えられる燃料タンク２から発生する燃
料蒸気Ｇを液化して再度燃料タンク２へと戻すことを可
能とするシステムであり、図１に示されるように主要な
構成として、キャニスタ３、膜分離手段４、凝縮手段５
を備えている。

【００２４】まず、これらの構成と構成間の接続状態を
説明する。キャニスタ３は容器３ａに燃料タンク２から
の燃料蒸気Ｇを導入する経路Ｋ１に接続する流入ポート
３ｂと、流入した燃料蒸気Ｇを吸着する吸着手段として
の活性炭３ｃと、この活性炭３ｃに吸着された燃料蒸気
Ｇを掃気させる気体（実施の形態ではこの気体として
は、最も扱い易い空気を用いるが、不活性ガスを用いる
ことも可能である。）を導入する気体導入ポート３ｄ
と、容器３ａ内部で掃気された燃料蒸気Ｇを排気する排
気ポート３ｅを備えている。

【００２５】膜分離手段４は、キャニスタ３の排気ポー
ト３ｅから経路Ｋ２を経て流入する燃料蒸気Ｇを分離膜
４ａにより燃料成分Ｇｌ（高濃度の燃料蒸気）と空気成
分Ｇａ（燃料成分のほとんど含まれない空気）とに分離
し、それぞれの成分を燃料成分排出ポート４ｂと気体成
分排出ポート４ｃから排出可能としている。

【００２６】膜分離手段４の気体成分排出ポート４ｃと
キャニスタ３の気体導入ポート３ｄは経路Ｋ３により接
続され、空気成分Ｇａはキャニスタ３へと戻されるよう
になっている。従って、キャニスタ３から経路Ｋ２を経
て膜分離手段４に入り、膜分離手段４の気体成分排出ポ
ート４ｃから経路Ｋ３を経てキャニスタ３へと戻る掃気
循環経路ＫＲが形成されている。

【００２７】凝縮手段５は、膜分離手段４の燃料成分排
出ポート４ｂから経路Ｋ４ａ、流体搬送手段としてのポ
ンプ６、経路Ｋ４ｂを介して導入される膜分離された燃
料成分Ｇｌを液化するために、内部にペルチェ効果を利
用した半導体素子５ａと半導体素子５ａに接続した熱吸
収部材としての吸熱フィン５ｂを備え、吸熱フィン５ｂ
に接触した、燃料成分Ｇｌは冷却されて凝縮・液化して
液体状の燃料Ｌ（ガソリンや軽油）とする。

【００２８】そして、凝縮手段５により液化された燃料
Ｌは戻り経路としての経路Ｋ５により燃料タンク２へと
戻される。

【００２９】また、キャニスタ３の気体導入ポート３ｄ
と排気ポート３ｅの近傍には燃料蒸気センサとしての燃
料蒸気Ｇの中に含まれるＨＣ（炭化水素）を検知するＨ
Ｃセンサ７ａ，７ｂが備えられている。

【００３０】このような構成を備えた燃料蒸気回収装置
１の作用を以下に説明すると、まず燃料タンク２内部の
燃料Ｌの温度が上昇する等の現象により、燃料タンク２
内部で発生した燃料蒸気Ｇは、経路Ｋ１を通りキャニス
タ３に導入されて活性炭３ｃに吸着される。

【００３１】さらに燃料蒸気Ｇの発生が継続して、活性
炭３ｃの吸着量を越えるとキャニスタ３に導入された燃
料蒸気Ｇは、活性炭３ｃから溢れてキャニスタ３の容器
３ａの下部に設けられた気体導入ポート３ｄへと進入す
る。

【００３２】この燃料蒸気ＧをＨＣセンサ７ａにより検
知すると、不図示の制御手段により、ポンプ６と半導体
素子５ａを起動させる。

【００３３】ポンプ６が起動されると膜分離手段４の分
離膜４ａの燃料成分Ｇｌ側に発生する負圧により、経路
Ｋ３ａを介して気体導入ポート３ｄから所定量の空気を
吸い込み、キャニスタ３内部の活性炭３ｃに吸着された
燃料蒸気Ｇを掃気しながら経路Ｋ２を通り膜分離手段４
へと流入する。

【００３４】そして分離膜４ａにより、分離膜４ａを透
過する燃料成分Ｇｌと、分離膜４ａを透過しない空気成
分Ｇａとに分離される。

【００３５】空気成分Ｇａは気体成分排出ポート４ｃか
ら経路Ｋ３を経てキャニスタ３へと戻され、再度キャニ
スタ３内部の活性炭３ｃに吸着された燃料蒸気Ｇの掃気
に利用される。従って、キャニスタ３で掃気された燃料
蒸気Ｇは掃気循環経路ＫＲを循環しながら膜分離手段４
により燃料成分Ｇｌが分離される。

【００３６】一方、分離膜４ａを透過した燃料成分Ｇｌ
は、経路Ｋ４ａ，Ｋ４ｂを通って凝縮手段５へ導入さ
れ、低温となっている吸熱フィン５ｂに接触することに
より冷却されて凝縮・液化し、液体状の燃料Ｌ（ガソリ
ンや軽油）となる。そして燃料Ｌは、経路Ｋ５により燃
料タンク２に戻り回収される。

【００３７】このサイクルを繰り返してキャニスタ３内
部の活性炭３ｃに吸着された燃料蒸気Ｇの掃気を行い、
活性炭３ｃに吸着された燃料蒸気Ｇを回収すると、経路
Ｋ２の燃料蒸気Ｇの濃度が低下することになるが、ＨＣ
センサ７ｂが燃料蒸気Ｇの濃度低下を検出すると、制御
手段は活性炭３ｃに吸着されている燃料蒸気Ｇの量も減
少したと判断してポンプ６と半導体素子５ａの作動を停
止する。

【００３８】このように、燃料タンク２からの燃料蒸気
Ｇの発生状況により、適宜燃料蒸気回収装置１が自動的
に作動することにより、燃料蒸気Ｇは液化されて燃料タ
ンク２へと戻されるので、回収された燃料蒸気はエンジ
ンにより直接燃焼されずエンジンの運転特性に影響を与
えることはなく、また大気中への燃料蒸気の放出も防止
される。

【００３９】尚、各経路には、通過する燃料蒸気Ｇ等の
流体を流れる方向を所定の方向とするために必要である
場合には、適宜逆止弁等を経路の途中に介在させること
も可能である。

【００４０】図２は、燃料蒸気回収装置１の構成要素と
制御手段Ｃ１との接続構成を模式的に表わした回路構成
図である。図２において、図１により説明された構成と
同一の構成に対しては同じ符号が付されている。１１ａ
及び１１ｂはバッテリー１２からの電流をポンプ６と半
導体素子５ａへと供給させるスイッチであり、制御手段
Ｃ１からの信号経路１３ａ，１３ｂによりオンオフ制御
がなされる。１４は、燃料蒸気回収装置１に異常が発生
した場合に点灯する警報ランプである。

【００４１】尚、制御手段Ｃ１としては、電気回路によ
り構成されたもの、ＣＰＵやメモリを備え、入力された
情報をソフトウェア的に処理する構成のいずれを採用し
ても問題なく、あるいはエンジン本体に付属しているエ
ンジン制御装置に一体的に組み込まれる構成を採用する
ことも可能である。

【００４２】ＨＣセンサ７ａはキャニスタ３内部でオー
バーフローした燃料蒸気Ｇの濃度を検出し、その検出信
号を制御手段Ｃ１へ送る。制御手段Ｃ１は入力された検
出信号に従って、燃料蒸気回収装置１を作動させるか判
定し、作動させる場合には信号経路１３ａ，１３ｂによ
りスイッチ１１ａ，１１ｂがオンとなり、ポンプ６及び
半導体素子５ａが駆動される。

【００４３】燃料蒸気回収装置１の作動により、キャニ
スタ３の活性炭３ｃに吸着された燃料蒸気Ｇの掃気が行
われ、膜分離手段４と凝縮手段５により燃料蒸気Ｇの液
化と燃料タンク２への回収が行われる。

【００４４】そして、ＨＣセンサ７ｂにより、経路２の
燃料蒸気Ｇの濃度低下が検出されると、制御手段Ｃ１は
装置の作動を停止させる状態であると判定し、信号経路
１３ａ，１３ｂによりスイッチ１１ａ，１１ｂをオフと
して、ポンプ６及び半導体素子５ａの駆動を停止させ
る。

【００４５】また、燃料蒸気回収装置１の作動開始から
作動終了までの時間を計測する手段を制御手段Ｃ１の内
部に設け、作動開始から所定の設定された時間が経過し
ても燃料蒸気回収装置１の作動が終了しない場合には、
装置の異常と判断して、運転席等に設けた警報ランプ１
４を点灯させることも可能である。

【００４６】さらに、ＨＣセンサの代わりに、キャニス
タ３の燃料蒸気吸着量を検出する検出手段として、活性
炭３ｃに蓄積された燃料蒸気Ｇの重量を検出する荷重セ
ンサや、活性炭３ｃの電気伝導度の変化を測定して蓄積
された燃料蒸気Ｇの量を検出する抵抗センサを備え、こ
れらのセンサにより燃料蒸気回収装置１の作動を制御す
ることも可能である。

【００４７】この場合には、例えば活性炭３ｃによる燃
料蒸気Ｇの最大蓄積量の７０％に達したら装置を作動開
始させ、燃料蒸気Ｇの最大蓄積量の２０％まで低下した
ら装置の作動を停止させるように制御することも可能で
ある。

【００４８】（実施の形態２）図３は第２の実施の形態
の燃料蒸気回収装置２１を説明する図である。この図に
おいて、第１の実施の形態により図１を参照して説明さ
れた構成と同様の構成には同じ符号が付されている。

【００４９】燃料蒸気回収装置２１には、経路Ｋ２の途
中にバルブ２２（三方弁）が備えられており、経路Ｋ２
が経路Ｋ２ａと経路Ｋ２ｂに分岐している。そして、燃
料蒸気Ｇをいずれかの経路に選択的に流すことが可能と
なっている。

【００５０】経路Ｋ２ａは、図３により説明した従来技
術における燃料蒸気回収装置１００の通気経路１０５ａ
と同様に、キャニスタ３から掃気された燃料蒸気Ｇをエ
ンジンＥの吸気管Ｅａに供給している。従って、この経
路Ｋ２ａを流れる燃料蒸気Ｇは従来技術同様、吸気管Ｅ
ａの吸入負圧によりエンジンＥの燃焼室Ｅｂにおいて燃
焼される。尚、経路Ｋ２ａの途中に図示されないコント
ロールバルブを設け、吸気管Ｅａへの導入量を制御させ
ることも可能である。

【００５１】経路Ｋ２ｂを介して膜分離手段４へ導入さ
れた燃料蒸気Ｇは、第１の実施の形態で説明されたよう
に、分離膜４ａを透過した燃料成分Ｇｌは凝縮手段５に
より液化して燃料タンク２に戻り回収され、分離膜４ａ
を透過しない空気成分Ｇａは気体成分排出ポート４ｃか
ら経路Ｋ３を経てキャニスタ３へと戻され、再度キャニ
スタ３内部の活性炭３ｃに吸着された燃料蒸気Ｇの掃気
に利用される。

【００５２】図４は、燃料蒸気回収装置２１の構成要素
と制御手段Ｃ２との接続構成を模式的に表わした回路構
成図である。図４において、図２及び図３により説明さ
れた構成と同一の構成に対しては同じ符号が付されてい
る。

【００５３】制御手段Ｃ２には、エンジンＥの運転状態
を検出する運転状態検出手段としての回転数検出装置２
３からのエンジン回転数の情報が入力される。そしてバ
ルブ２２を切り換えるソレノイド２４に対して信号経路
１３ｃとスイッチ１１ｃによるオンオフ制御を行う。

【００５４】第２の実施の形態では、ＨＣセンサ７ａ，
７ｂによるキャニスタ３内部の燃料蒸気Ｇの蓄積量によ
る燃料蒸気回収装置２１の作動制御に加え、エンジンＥ
の運転状態による燃料蒸気回収装置２１の作動制御を行
う。

【００５５】制御の一例としては、回転数が所定回転
（例えば２０００回転）より低い場合には、経路Ｋ２ａ
を遮断して吸気管Ｅａに経路Ｋ２ａからの燃料蒸気が供
給されないようにすると共に、経路Ｋ２ｂを開いて膜分
離手段４と凝縮手段５による燃料蒸気Ｇの液化と燃料タ
ンク２への回収を行うようにする。

【００５６】また、回転数が所定回転（例えば２０００
回転）より高い場合には、経路Ｋ２ｂは遮断して膜分離
手段４と凝縮手段５による燃料蒸気Ｇの液化と燃料タン
ク２への回収を行う代わりに、経路Ｋ２ａを開いて吸気
管Ｅａに経路Ｋ２ａからの燃料蒸気を供給して燃焼させ
る。

【００５７】このような制御を行うことにより、経路Ｋ
２ａからの燃料蒸気の供給がエンジンＥの運転の安定性
低下や排気ガス成分の悪化を引き起こさない所定回転以
上では、積極的に燃料蒸気Ｇを燃焼させることでキャニ
スタ３を迅速に掃気することが可能となり、また、ポン
プ６及び半導体素子５ａの駆動時間を短縮することもで
き、電力消費量を削減してバッテリ１２の消耗やバッテ
リあがりに対して効果的である。

【００５８】尚、燃料蒸気回収装置２１においてキャニ
スタ３を備えず、経路Ｋ２を燃料タンク２に直接接続す
る構成も可能であるが、この場合には、エンジン停止状
態で燃料タンク２から発生した燃料蒸気Ｇは、膜分離手
段４と凝縮手段５による液化と燃料タンク２への回収を
行って処理することになり、バッテリ１２の消耗を考慮
する必要がある。

【００５９】また、上記の説明では、バルブ２２は経路
Ｋ２ａあるいは経路Ｋ２ｂのいずれかを選択的に疎通さ
せるものであったが、経路Ｋ２ａは常に経路Ｋ２と疎通
しており、膜分離手段４と凝縮手段５を駆動させる時の
み経路Ｋ２ｂを疎通させるような構成のものを使用する
ことも可能である。

【００６０】（実施の形態３）図５は第３の実施の形態
の燃料蒸気回収装置３１を説明する図である。この図に
おいて、第１の実施の形態により図１を参照して説明さ
れた構成と同様の構成には同じ符号が付されている。

【００６１】燃料蒸気回収装置３１においては、膜分離
手段４の気体成分排出ポート４ｃとエンジンＥの吸気管
Ｅａが経路Ｋ３２により接続されている。

【００６２】また、この実施の形態ではＨＣセンサは備
えられておらず、電源を必要とするポンプ６と凝縮手段
５はエンジンＥの運転時には常に駆動されている。

【００６３】経路Ｋ３２から吸気管Ｅａに供給される燃
料蒸気は、燃料成分Ｇｌが分離膜４ａにより分離された
ものであるので、含有される燃料成分Ｇｌが少なく空気
成分Ｇａの多いものであるので、エンジンＥの運転や排
気ガス成分に与える影響が少ない。

【００６４】

【発明の効果】上記のように説明された本発明にあって
は、燃料タンクから発生した燃料蒸気を液化して燃料タ
ンクに戻し回収することができる。従って、回収された
燃料蒸気によるエンジンの吸気側の混合気に与える影響
は削減され、あるいはなくなり、エンジンの運転特性の
低下を防止することができる。

【００６５】また、エンジンの低速運転時などで、キャ
ニスタの掃気量よりも燃料タンクから発生する燃料蒸気
の量が多い場合でも燃料蒸気を大気中に放出することな
く、液化して回収することができる。

【００６６】キャニスタの燃料蒸気吸着量を検出する検
出手段または燃料蒸気センサ、流体搬送手段、制御手段
を備えることにより、発生した燃料蒸気の量に応じて燃
料蒸気回収装置を適宜に駆動させることができる。

【００６７】また、ペルチェ効果を利用した半導体素子
に接続した熱吸収部材と膜分離された燃料成分とを接触
させることにより、低温となる熱吸収部材に燃料成分が
接触することで液化させると共に、凝縮手段をコンパク
トに構成することが可能であり、車両への搭載性を向上
することができる。

【００６８】また、制御手段が運転状態検出手段により
検出されたエンジンの運転状態に応じて、適切な燃料蒸
気回収装置の駆動制御が行われ、燃料蒸気回収装置の断
続運転による電力消費量の削減や、キャニスタの掃気時
間を短縮させることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は第１の実施の形態の燃料蒸気回収装置の
構成説明図。

【図２】図２は第１の実施の形態の燃料蒸気回収装置の
制御手段の回路構成説明図。

【図３】図３は第２の実施の形態の燃料蒸気回収装置の
構成説明図。

【図４】図４は第２の実施の形態の燃料蒸気回収装置の
制御手段の回路構成説明図。

【図５】図５は第３の実施の形態の燃料蒸気回収装置の
構成説明図。

【図６】図６は従来の燃料蒸気回収装置の構成説明図。

【符号の説明】

１ 燃料蒸気回収装置 ２ 燃料タンク ３ キャニスタ ３ａ 容器 ３ｂ 流入ポート ３ｃ 活性炭（吸着手段） ３ｄ 気体導入ポート ３ｅ 排気ポート ４ 膜分離手段 ４ａ 分離膜 ４ｂ 燃料成分排出ポート ４ｃ 気体成分排出ポート ５ 凝縮手段 ５ａ 半導体素子 ５ｂ 吸熱フィン（熱吸収部材） ６ ポンプ（流体搬送手段） ７ａ，７ｂ ＨＣセンサ（燃料蒸気センサ） １１ａ，１１ｂ スイッチ １２ バッテリー １３ａ，１３ｂ 信号経路 １４ 警報ランプ Ｃ１ 制御手段 Ｇ 燃料蒸気 Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３，Ｋ４ａ，Ｋ４ｂ，Ｋ５ 経路 ＫＲ 排気循環経路 Ｌ 燃料

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 燃料タンクからの燃料蒸気を導入する流
   入ポートと、流入した燃料蒸気を吸着する吸着手段と、
   この吸着手段に吸着された燃料蒸気を掃気させる気体を
   導入する気体導入ポートと、掃気された燃料蒸気を排気
   する排気ポートを備えたキャニスタと、 前記キャニスタの排気ポートから流入する燃料蒸気を分
   離膜により燃料成分と空気成分とに分離し、それぞれの
   成分を燃料成分排出ポートと気体成分排出ポートから排
   出する膜分離手段と、 前記膜分離手段の気体成分排出ポートと前記キャニスタ
   の気体導入ポートとを接続することにより形成される掃
   気循環経路と、 前記膜分離手段の燃料成分排出ポートから導入される膜
   分離された燃料成分を液化する凝縮手段と、 前記凝縮手段により液化された燃料を前記燃料タンクへ
   と戻す戻り経路と、 を備えることを特徴とする燃料蒸気回収装置。
2. 【請求項２】 燃料タンクからの燃料蒸気を一時的に蓄
   える吸着手段を備えたキャニスタと、このキャニスタ内
   部から掃気される燃料蒸気をエンジンの吸気側へ供給す
   る供給経路とを備えた燃料蒸気回収装置において、 前記供給経路の途中に配置され、供給される燃料蒸気を
   分離膜により燃料成分排出ポートから排出される燃料成
   分と、前記供給経路の下流側に排出される空気成分とに
   分離する膜分離手段と、 前記膜分離手段の燃料成分排出ポートから導入される膜
   分離された燃料成分を液化する凝縮手段と、 前記凝縮手段により液化された燃料を前記燃料タンクへ
   と戻す戻り経路と、 を備えることを特徴とする燃料蒸気回収装置。
3. 【請求項３】 燃料タンクからの燃料蒸気を導入する流
   入ポートと、流入した燃料蒸気を吸着する吸着手段と、
   この吸着手段に吸着された燃料蒸気を掃気させる気体導
   入ポートと、掃気された燃料蒸気を排気する排気ポート
   を備えたキャニスタと、 前記キャニスタの排気ポートから掃気される燃料蒸気を
   エンジンの吸気側へ供給する供給経路とを備えた燃料蒸
   気回収装置において、 前記供給経路の途中に接続され、供給される燃料蒸気を
   分離膜により燃料成分排出ポートから排出される燃料成
   分と、気体成分排出ポートから排出される空気成分とに
   分離する膜分離手段と、 前記膜分離手段の気体成分排出ポートと前記キャニスタ
   の気体導入ポートとを接続することにより形成される掃
   気循環経路と、 前記膜分離手段の燃料成分排出ポートから導入される膜
   分離された燃料成分を液化する凝縮手段と、 前記凝縮手段により液化された燃料を前記燃料タンクへ
   と戻す戻り経路と、 を備えることを特徴とする燃料蒸気回収装置。
4. 【請求項４】 前記キャニスタの燃料蒸気吸着量を検出
   する検出手段と、 前記膜分離手段の下流側の経路に備えられた流体搬送手
   段と、 前記検出手段の検知状態に応じ、前記流体搬送手段及び
   凝縮手段の駆動を制御する制御手段と、 を備えることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに
   記載の燃料蒸気回収装置。
5. 【請求項５】 前記キャニスタの気体導入ポートと排気
   ポートのそれぞれに備えられた燃料蒸気センサと、 前記膜分離手段の下流側の経路に備えられた流体搬送手
   段と、 前記燃料蒸気センサの検知状態に応じ、前記流体搬送手
   段及び凝縮手段の駆動を制御する制御手段と、 を備えることを特徴とする請求項１または３のいずれか
   に記載の燃料蒸気回収装置。
6. 【請求項６】 前記凝縮手段は、ペルチェ効果を利用し
   た半導体素子に接続した熱吸収部材を備え、 この熱吸収部材と前記膜分離された燃料成分とを接触さ
   せることを特徴とする請求項５に記載の燃料蒸気回収装
   置。
7. 【請求項７】 エンジンの運転状態を検出する運転状態
   検出手段を備え、 前記制御手段は、運転状態検出手段により検知されたエ
   ンジンの運転状態に応じて前記流体搬送手段及び凝縮手
   段の駆動を制御することを特徴とする請求項４乃至６の
   いずれかに記載の燃料蒸気回収装置。