JP2004360461A - 過給機付エンジンの蒸発燃料処理装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】過給機の動作に伴い吸気通路の負圧・過給圧を利用して蒸発燃料をパージし、そのパージをエンジン運転状態に応じて応答性良く制御すること。
【解決手段】過給機６を付けたエンジン１には、燃料タンク５で発生するベーパをキャニスタ１４で捕集して吸気通路２へパージする蒸発燃料処理装置が設けられる。この装置において、過給機６はコンプレッサ７を含み、キャニスタ１４からコンプレッサ７の上流の吸気通路２へベーパをパージするパージ通路１７，１８と、キャニスタ１４からサージタンク１２へベーパをパージするパージ通路１７，１９と、パージ通路１８，１９をそれぞれ開閉する電磁弁２０，２１と、エンジン運転状態を検出する各種センサ３１〜３３と、それら検出値に基づき各電磁弁２０，２１を制御する電子制御装置（ＥＣＵ）３０とを備える。
【選択図】 図１
【解決手段】過給機６を付けたエンジン１には、燃料タンク５で発生するベーパをキャニスタ１４で捕集して吸気通路２へパージする蒸発燃料処理装置が設けられる。この装置において、過給機６はコンプレッサ７を含み、キャニスタ１４からコンプレッサ７の上流の吸気通路２へベーパをパージするパージ通路１７，１８と、キャニスタ１４からサージタンク１２へベーパをパージするパージ通路１７，１９と、パージ通路１８，１９をそれぞれ開閉する電磁弁２０，２１と、エンジン運転状態を検出する各種センサ３１〜３３と、それら検出値に基づき各電磁弁２０，２１を制御する電子制御装置（ＥＣＵ）３０とを備える。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、燃料タンクで発生する蒸発燃料をキャニスタで捕集し、捕集された蒸発燃料をエンジンの吸気通路へパージする蒸発燃料処理装置に関する。詳しくは、過給機付エンジンに設けられる蒸発燃料処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、過給機付エンジンの蒸発燃料処理装置に関する技術が、例えば、下記の特許文献１乃至３に記載されている。
【０００３】
特許文献１に記載された装置は、キャニスタに捕集された蒸発燃料を過給機の動作の有無に応じて２系統のパージ通路を使用して吸気通路へパージするように構成される。スロットルバルブ（絞弁）下流の吸気通路（吸気路）における圧力が正圧となる過給時には、切換弁を開いてキャニスタ内の蒸発燃料を過給インペラ上流の吸気通路へパージする。切換弁は、過給時のスロットルバルブ下流の吸気通路における圧力に感応して開弁するダイアフラム式弁である。
【０００４】
特許文献２に記載された装置は、特許文献１に記載の装置と同じく、２系統のパージ通路を使用するように構成される。即ち、スロットルバルブ（吸気絞り弁）下流の吸気通路へキャニスタからの蒸発燃料をパージする第１のパージ通路（パージライン）と、ターボチャージャのコンプレッサ上流の吸気通路へキャニスタからの蒸発燃料をパージする第２のパージ通路とを備える。ターボチャージャの動作時には、コンプレッサによる過給気をキャニスタへ導くことにより、キャニスタからパージ通路へ蒸発燃料を押し出してコンプレッサ上流の吸気通路へ蒸発燃料をパージする。第２のパージ通路には、蒸発燃料の流れを制御する弁等が何も設けられていない。
【０００５】
特許文献３に記載された装置は、特許文献１及び２に記載の装置と同じく、２系統のパージ通路を使用するように構成される。この装置は、特許文献２に記載の装置とは異なり、蒸発燃料をパージさせるための吸気を、ターボチャージャのコンプレッサ上流から吸気導入通路を通じて取り出してキャニスタへ導くように構成される。この装置でも、コンプレッサ上流の吸気通路へ蒸発燃料をパージするパージ通路には、蒸発燃料の流れを制御する弁等が何も設けられていない。
【０００６】
【特許文献１】
特開昭６２−１８７４７号公報（第１〜２頁，第２図）
【特許文献２】
特開昭５９−５６３号公報（第１〜３頁，第２図）
【特許文献３】
特開平５−１０２１６号公報（第２〜７頁，図１，図５）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、特許文献１に記載の装置では、切換弁がダイアフラム式弁であることから、切換弁の開閉の応答遅れが問題となる。例えば、エンジンの減速時には、一般にエンジンで燃料カットが行われるが、減速直後でも過給機が慣性で動作することがあり、切換弁の閉弁が遅れて、蒸発燃料が過給インペラ上流の吸気通路へ流れ込むおそれがある。このときの蒸発燃料は、燃焼室では燃焼しないか不完全燃焼となることから、排気ガスが悪化するおそれがある。これを対策するために、パージ通路にチェックバルブを取り付けることが考えられる。しかし、過給インペラ上流の負圧は比較的小さいことから、チェックバルブの開弁圧は比較的小さく設定される必要がある。このため、エンジン減速時にチェックバルブが閉じ遅れて、やはり蒸発燃料が吸気通路へ流れ込むおそれがある。
【０００８】
また、特許文献２及び３に記載の装置では、コンプレッサ上流の吸気通路に通じるパージ通路に弁等が何も設けられていない。このため、エンジンの減速直後に過給機が慣性で動作すると、やはり蒸発燃料が吸気通路へ流れ込むおそれがあり、排気ガスを悪化させるおそれがある。これを対策するために、パージ通路にチェックバルブを取り付けることが考えられる。しかし、エンジンの減速時に、チェックバルブが閉じ遅れるおそれも皆無とは言えず、やはり蒸発燃料が吸気通路へ流れ込むおそれがある。
【０００９】
この発明は上記事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、過給機の動作に伴って吸気通路で発生する負圧又は過給圧を利用して蒸発燃料を吸気通路へパージ可能とし、そのパージをエンジンの運転状態に応じて応答性良く制御することを可能とした過給機付エンジンの蒸発燃料処理装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、過給機付エンジンに対して設けられ、燃料タンクで発生する蒸発燃料をキャニスタで捕集し、捕集された蒸発燃料をエンジンの吸気通路へパージするようにした過給機付エンジンの蒸発燃料処理装置であって、過給機は吸気通路に設けられるコンプレッサを含むことと、キャニスタからコンプレッサ上流の吸気通路へ蒸発燃料をパージするためのパージ通路と、パージ通路を開閉するための電磁弁と、エンジンの運転状態を検出するための運転状態検出手段と、検出される運転状態に基づき、エンジの吸気圧が大気圧以上であると判断したときに電磁弁を開制御し、エンジンの吸気圧が大気圧未満であると判断したときに電磁弁を閉制御するための制御手段とを備えたことを趣旨とする。
【００１１】
上記発明の構成によれば、過給機の動作時には、コンプレッサ上流の吸気通路で負圧が発生する。このとき、電磁弁を開くことにより、上記負圧によりキャニスタの蒸発燃料がパージ通路を通じて吸気通路へ吸引され、パージされる。ここで、パージ通路に設けられる電磁弁は、その開閉が運転状態検出手段により検出される運転状態に基づいて制御手段により制御される。従って、吸気通路に対する蒸発燃料のパージがエンジンの運転状態に応じて応答性良く制御される。即ち、過給機の動作により、エンジンの吸気圧が大気圧以上に高くなるときは、電磁弁が開いてパージ通路による蒸発燃料のパージが直ちに許容される。一方、吸気通路に対する蒸発燃料のパージを停止する必要のある、エンジンの吸気圧が大気圧未満となるときには、電磁弁が閉じてパージ通路が直ちに閉ざされる。
【００１２】
上記目的を達成するために、請求項２に記載の発明は、過給機付エンジンに対して設けられ、燃料タンクで発生する蒸発燃料をキャニスタで捕集し、捕集された蒸発燃料をエンジンの吸気通路へパージするようにした過給機付エンジンの蒸発燃料処理装置であって、過給機は吸気通路に設けられるコンプレッサを含むことと、キャニスタからコンプレッサ上流の吸気通路へ蒸発燃料をパージするためのパージ通路と、パージ通路を開閉するための電磁弁と、エンジンの運転状態を検出するための運転状態検出手段と、コンプレッサ下流の吸気通路に設けられるスロットルバルブと、キャニスタからスロットルバルブ下流の吸気通路へ蒸発燃料をパージするための別のパージ通路と、別のパージ通路を開閉するための別の電磁弁と、検出される運転状態に基づき、エンジンの吸気圧が大気圧以上であると判断したときに別の電磁弁を閉制御し、その後、電磁弁を開制御し、エンジンの吸気圧が大気圧未満であると判断したときに電磁弁及び別の電磁弁を閉制御するための制御手段とを備えたことを趣旨とする。
【００１３】
上記発明の構成によれば、過給機の動作時には、コンプレッサ上流の吸気通路で負圧が発生する。このとき、電磁弁を開くことにより、上記負圧によりキャニスタの蒸発燃料がパージ通路を通じて吸気通路へ吸引され、パージされる。ここで、パージ通路に設けられる電磁弁は、その開閉が運転状態検出手段により検出される運転状態に基づいて制御手段により制御される。従って、吸気通路に対する蒸発燃料のパージがエンジンの運転状態に応じて応答性良く制御される。
ここで、過給機の非動作時には、スロットルバルブ下流の吸気通路で負圧が発生し、その負圧によりキャニスタの蒸発燃料が別のパージ通路を通じて吸気通路へ吸引可能となり、パージ可能となる。従って、過給機の動作時にパージ通路を使用した蒸発燃料のパージと、過給機の非動作時に別のパージ通路を使用した蒸発燃料のパージとの、２系統のパージが可能となる。
更に、過給機の動作によりエンジンの吸気圧が大気圧以上に高くなるときは、別の電磁弁が閉じて別のパージ通路が直ちに閉ざされ、その後、電磁弁が開いてパージ通路による蒸発燃料のパージが直ちに許容される。一方、吸気通路に対する蒸発燃料のパージを停止する必要のある、エンジンの吸気圧が大気圧未満となるときには、電磁弁及び別の電磁弁が閉じてパージ通路及び別のパージ通路が直ちに閉ざされる。
【００１４】
上記目的を達成するために、請求項３に記載の発明は、過給機付エンジンに対して設けられ、燃料タンクで発生する蒸発燃料をキャニスタで捕集し、捕集された蒸発燃料をエンジンの吸気通路へパージするようにした過給機付エンジンの蒸発燃料処理装置であって、過給機は吸気通路に設けられるコンプレッサを含むことと、キャニスタからコンプレッサ上流の吸気通路へ蒸発燃料をパージするためのパージ通路と、コンプレッサ下流の過給圧をキャニスタへ背圧として供給するための過給圧通路と、パージ通路を開閉するための電磁弁と、エンジンの運転状態を検出するための運転状態検出手段と、検出される運転状態に基づいて電磁弁を制御するための制御手段とを備えたことを趣旨とする。
【００１５】
上記発明の構成によれば、過給機の動作時には、コンプレッサ上流の吸気通路で負圧が発生する。また、コンプレッサ下流には過給圧が発生する。このとき、電磁弁を開くことにより、上記負圧によりキャニスタの蒸発燃料がパージ通路を通じて吸気通路へ吸引される。また、コンプレッサ下流の過給圧が過給圧通路を通じてキャニスタに背圧として供給され、キャニスタの蒸発燃料がパージ通路へ押し出される。このように、負圧による吸引と過給圧による押し出しとが相まって、キャニスタの蒸発燃料がコンプレッサ上流の吸気通路へパージされる。ここで、パージ通路に設けられる電磁弁は、その開閉が運転状態検出手段により検出される運転状態に基づいて制御手段により制御される。従って、吸気通路に対する蒸発燃料のパージがエンジンの運転状態に応じて応答性良く制御される。
【００１６】
上記目的を達成するために、請求項４に記載の発明は、過給機付エンジンに対して設けられ、燃料タンクで発生する蒸発燃料をキャニスタで捕集し、捕集された蒸発燃料をエンジンの吸気通路へパージするようにした過給機付エンジンの蒸発燃料処理装置であって、過給機は吸気通路に設けられるコンプレッサを含むことと、キャニスタからコンプレッサ上流の吸気通路へ蒸発燃料をパージするためのパージ通路と、パージ通路に設けられ、作動気体を流すことによりパージ通路を流れる蒸発燃料を吸引するアスピレータと、コンプレッサ下流の過給気を作動気体としてアスピレータへ流すための過給気通路と、パージ通路を開閉するための電磁弁と、エンジンの運転状態を検出するための運転状態検出手段と、検出される運転状態に基づいて電磁弁を制御するための制御手段とを備えたことを趣旨とする。
【００１７】
上記発明の構成によれば、過給機の動作時には、コンプレッサ上流の吸気通路で負圧が発生する。また、コンプレッサ下流には過給気が生じる。このとき、電磁弁を開くことにより、上記負圧によりキャニスタの蒸発燃料がパージ通路を通じて吸気通路へ吸引される。また、コンプレッサ下流の過給気が過給気通路を通じてアスピレータへ作動気体として流れることにより、パージ通路を流れる蒸発燃料がアスピレータにより吸引される。このように、吸気通路の負圧による吸引と、アスピレータによる吸引とが相まって、キャニスタの蒸発燃料がコンプレッサ上流の吸気通路へパージされる。ここで、パージ通路に設けられる電磁弁は、その開閉が運転状態検出手段により検出される運転状態に基づいて制御手段により制御される。従って、吸気通路に対する蒸発燃料のパージがエンジンの運転状態に応じて応答性良く制御される。
【００１８】
上記目的を達成するために、請求項５に記載の発明は、過給機付エンジンに対して設けられ、燃料タンクで発生する蒸発燃料をキャニスタで捕集し、捕集された蒸発燃料をエンジンの吸気通路へパージするようにした過給機付エンジンの蒸発燃料処理装置であって、過給機は吸気通路に設けられるコンプレッサを含むことと、キャニスタからコンプレッサ下流の吸気通路へ蒸発燃料をパージするためのパージ通路と、パージ通路に設けられ、作動気体を流すことによりパージ通路を流れる蒸発燃料を吸引するアスピレータと、コンプレッサ下流の過給気を作動気体としてアスピレータへ流すための過給気通路と、パージ通路を開閉するための電磁弁と、エンジンの運転状態を検出するための運転状態検出手段と、検出される運転状態に基づいて電磁弁を制御するための制御手段とを備えたことを趣旨とする。
【００１９】
上記発明の構成によれば、過給機の動作時には、コンプレッサ下流に過給気が生じる。この過給気が過給気通路を通じてアスピレータへ作動気体として流れることにより、パージ通路に負圧が作用する。このとき、電磁弁を開くことにより、上記負圧の作用により、キャニスタの蒸発燃料がパージ通路を通じてコンプレッサ下流の吸気通路へパージされる。ここで、パージ通路に設けられる電磁弁は、その開閉が運転状態検出手段により検出される運転状態に基づいて制御手段により制御される。従って、吸気通路に対する蒸発燃料のパージがエンジンの運転状態に応じて応答性良く制御される。
【００２０】
上記目的を達成するために、請求項６に記載の発明は、請求項１又は２に記載の発明において、パージ通路と吸気通路との合流部位にベンチュリを設けたことを趣旨とする。
【００２１】
上記発明の構成によれば、請求項１又は２に記載の発明の作用に加え、合流部位に設けられるベンチュリにより、コンプレッサ上流の吸気通路における負圧が強められ、蒸発燃料を吸引する力が強められる。
【００２２】
上記目的を達成するために、請求項７に記載の発明は、請求項３乃至５の何れか一つに記載の発明において、コンプレッサ下流の吸気通路に設けられるスロットルバルブと、キャニスタからスロットルバルブ下流の吸気通路へ蒸発燃料をパージするための別のパージ通路とを備えたことを趣旨とする。
【００２３】
上記発明の構成によれば、請求項３乃至５の何れか一つに記載の発明において、過給機の非動作時には、スロットルバルブ下流の吸気通路で負圧が発生し、その負圧によりキャニスタの蒸発燃料が別のパージ通路を通じて吸気通路へ吸引可能となり、パージ可能となる。従って、過給機の動作時にパージ通路を使用した蒸発燃料のパージと、過給機の非動作時に別のパージ通路を使用した蒸発燃料のパージとの、２系統のパージが可能となる。
【００２４】
上記目的を達成するために、請求項８に記載の発明は、請求項３乃至５の何れか一つに記載の発明において、制御手段は、検出される運転状態に基づき、エンジンの吸気圧が大気圧以上であると判断したときに電磁弁を開制御し、エンジンの吸気圧が大気圧未満であると判断したときに電磁弁を閉制御することを趣旨とする。
【００２５】
上記発明の構成によれば、過給機の動作により、エンジンの吸気圧が大気圧以上に高くなるときは、電磁弁が開いてパージ通路による蒸発燃料のパージが直ちに許容される。一方、吸気通路に対する蒸発燃料のパージを停止する必要のある、エンジンの吸気圧が大気圧未満となるときには、電磁弁が閉じてパージ通路が直ちに閉ざされる。
【００２６】
上記目的を達成するために、請求項９に記載の発明は、請求項７に記載の発明において、別のパージ通路を開閉するための別の電磁弁を備え、制御手段は、検出される運転状態に基づき、エンジンの吸気圧が大気圧以上であると判断したときに別の電磁弁を閉制御し、その後、電磁弁を開制御し、エンジンの吸気圧が大気圧未満であると判断したときに電磁弁及び別の電磁弁を閉制御することを趣旨とする。
【００２７】
上記発明の構成によれば、過給機の動作によりエンジンの吸気圧が大気圧以上に高くなるときは、別の電磁弁が閉じて別のパージ通路が直ちに閉ざされ、その後、電磁弁が開いてパージ通路による蒸発燃料のパージが直ちに許容される。一方、吸気通路に対する蒸発燃料のパージを停止する必要のある、エンジンの吸気圧が大気圧未満となるときには、電磁弁及び別の電磁弁が閉じてパージ通路及び別のパージ通路が直ちに閉ざされる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
［第１の実施の形態］
以下、本発明の過給機付エンジンの蒸発燃料処理装置を具体化した第１の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
【００２９】
図１に、本実施の形態における過給機付エンジンシステムを概略構成図に示す。エンジン１は、外気を吸入するための吸気通路２と、排気ガスを排出するための排気通路３とを備える。エンジン１の燃焼室４には、燃料タンク５に貯留された燃料が、燃焼のために所定の燃料供給装置（図示略）により供給される。
【００３０】
吸気通路２及び排気通路３の途中には、過給機としてのターボチャージャ６が設けられる。吸気通路２には、ターボチャージャ６を構成するコンプレッサ７が設けられる。排気通路３には、ターボチャージャ６を構成するタービン８が設けられる。周知のように、ターボチャージャ６は、排気ガスのエネルギーを利用してタービン８を回転させることにより、タービン８と同軸上に設けられるコンプレッサ７を回転させて、吸気通路２における吸気を昇圧（過給）させる。この過給により、高密度の空気をエンジン１の燃焼室４に送り込んで燃料を多量に燃焼させ、エンジン１の出力を増大させる。
【００３１】
コンプレッサ７より上流の吸気通路２には、エアクリーナ９が設けられる。コンプレッサ７より下流の吸気通路２には、インタークーラ１０、スロットルバルブ１１及びサージタンク１２が設けられる。インタークーラ１０は、コンプレッサ７による過給気を冷却する。スロットルバルブ１１は、吸気量を調節するために開閉される。スロットルバルブ１１は、運転者によるアクセルペダル（図示略）の操作に連動する。サージタンク１２は、脈動を伴う吸気を平滑化させる。
【００３２】
エンジン１には、その回転速度（エンジン回転速度）ＮＥを検出するための回転速度センサ３１が設けられる。サージタンク１２には、吸気の圧力（吸気圧）ＰＭを検出するための吸気圧センサ３２が設けられる。スロットルバルブ１１には、その開度（スロットル開度）ＴＡを検出するためのスロットルセンサ３３が設けられる。スロットルセンサ３３は、スロットルバルブ１１の全閉状態を検出する全閉スイッチを兼ねる。これら回転速度センサ３１、吸気圧センサ３２及びスロットルセンサ３３により、エンジン１の運転状態を検出するための本発明の運転状態検出手段が構成される。
【００３３】
この実施の形態に係る蒸発燃料処理装置は、燃料タンク５で発生する蒸発燃料（ベーパ）を大気中へ放出させることなく捕集して処理するためのものである。蒸発燃料処理装置は、燃料タンク５で発生するベーパを、ベーパライン１３を通じて捕集するキャニスタ１４を備える。キャニスタ１４は、活性炭よりなる吸着剤１５を内蔵する。
【００３４】
キャニスタ１４は、大気を導入する大気ポート１６を含む。キャニスタ１４から延びるパージライン１７は、その途中で第１パージライン１８と第２パージライン１９とに分岐する。第１パージライン１８は、コンプレッサ７の上流の吸気通路２（吸気通路２のコンプレッサ上流位置）に通じる。第２パージライン１９は、サージタンク１２に通じる。パージライン１７及び第１パージライン１８は、キャニスタ１４からコンプレッサ７の上流の吸気通路２へベーパをパージするための本発明のパージ通路を構成する。パージライン１７及び第２パージライン１９は、キャニスタ１４からスロットルバルブ１１の下流の吸気通路２へベーパをパージするための本発明の別のパージ通路を構成する。第１パージライン１８には、同ライン１８を開閉するための本発明の電磁弁としての第１電磁弁２０が設けられる。第２パージライン１９には、同ライン１９を開閉するための本発明の別の電磁弁としての第２電磁弁２１が設けられる。
【００３５】
上記の蒸発燃料処理装置は、燃料タンク５で発生するベーパをベーパライン１３を通じてキャニスタ１４により捕集し、捕集されたベーパをパージライン１７、第１パージライン１８又は第２パージライン１９を通じて吸気通路２へパージするようになっている。
【００３６】
この実施の形態で、エンジン１及び蒸発燃料処理装置を制御するために、電子制御装置（ＥＣＵ）３０が設けられる。ＥＣＵ３０には、回転速度センサ３１、吸気圧センサ３２及びスロットルセンサ３３がそれぞれ接続される。同じく、ＥＣＵ３０には、第１電磁弁２０及び第２電磁弁２１がそれぞれ接続される。ＥＣＵ３０は、エンジン１の運転状態に応じて蒸発燃料処理装置を制御するために、各種センサ３１〜３３からの検出信号に基づいて各電磁弁２０，２１を制御する。この実施の形態で、ＥＣＵ３０は、本発明の制御手段に相当する。
【００３７】
ＥＣＵ３０は、周知のように中央処理装置（ＣＰＵ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、バックアップＲＡＭ、外部入力回路及び外部出力回路等を備える。ＲＯＭには、パージ制御を含む各種制御に関する所定の制御プログラムが予め記憶される。ＲＡＭには、ＣＰＵの演算結果が一時記憶される。バックアップＲＡＭには、予め記憶したデータが保存される。ＣＰＵは、入力回路を介して入力される各種センサ３１〜３３の検出信号に基づき、蒸発燃料処理装置を使用したパージ制御を実行するために各電磁弁２０，２１を制御する。
【００３８】
次に、ＥＣＵ３０が実行するパージ制御の処理内容について説明する。図２に、パージ制御プログラムをフローチャートに示す。ＥＣＵ３０は、このルーチンを所定時間毎に周期的に実行する。
【００３９】
ステップ１００で、ＥＣＵ３０は、各センサ３１〜３３からエンジン回転速度ＮＥ、吸気圧ＰＭ及びスロットル開度ＴＡ等の各値を読み込む。
【００４０】
ステップ１１０で、ＥＣＵ３０は、読み込まれた吸気圧ＰＭが大気圧以上であるか否かを判断する。上記判断結果が否定である場合、ターボチャージャ６が動作していないものとして、ＥＣＵ３０は処理をステップ１２０へ移行する。
【００４１】
ステップ１２０で、ＥＣＵ３０は、第１パージライン１８を閉じるために、第１電磁弁２０に対する通電を停止することにより同電磁弁２０を閉じる。この処理により、吸気通路２のコンプレッサ上流位置と第１パージライン１８の間の双方向の流れが止められる。
【００４２】
ステップ１３０で、ＥＣＵ３０は、エンジン１の減速時であるか否かを判断する。ＥＣＵ３０は、エンジン１の運転中にスロットルセンサ３３により全閉状態が検出されたときに、エンジン１の減速時と判断する。
【００４３】
ステップ１３０の判断結果が否定である場合、ステップ１４０で、ＥＣＵ３０は、第２パージライン１９を開くために、第２電磁弁２１に通電することにより同電磁弁２１を開き、その後の処理を一旦終了する。この処理により、ターボチャージャ６が動作していないときにサージタンク１２で発生する負圧を利用してキャニスタ１４からサージタンク１２へベーパがパージされる。ここでは、例えば、第２電磁弁２１を、吸気圧ＰＭの違いに応じてデューティ制御することもできる。この制御によれば、サージタンク１２に対するベーパのパージ量を制御することができる。
【００４４】
また、ステップ１３０の判断結果が肯定である場合、ＥＣＵ３０は、ステップ１５０で、第２パージライン１９を閉じるために、第２電磁弁２１に対する通電を停止することにより同電磁弁２１を閉じる。この処理により、キャニスタ１４からサージタンク１２へのパージが止められる。
【００４５】
一方、ステップ１１０の判断結果が肯定である場合、ターボチャージャ６が動作しており、吸気通路２のコンプレッサ上流位置で発生する負圧を利用してベーパをパージするために、ＥＣＵ３０は処理をステップ１６０へ移行する。
【００４６】
ステップ１６０で、ＥＣＵ３０は、第２パージライン１９を閉じるために、第２電磁弁２１に対する通電を停止することにより同電磁弁２１を閉じる。この処理により、サージタンク１２と第２パージライン１９の間の双方向の流れが止められる。
【００４７】
ステップ１７０で、ＥＣＵ３０は、第１パージライン１８を開くために、第１電磁弁２０に通電することにより同電磁弁２０を開く。この処理により、ターボチャージャ６が動作しているときに吸気通路２のコンプレッサ上流位置で発生する負圧を利用して、キャニスタ１４からコンプレッサ上流位置へベーパがパージされる。
【００４８】
以上説明したこの実施の形態の構成によれば、ターボチャージャ６の動作時には、サージタンク１２の中が過給圧により正圧となり（吸気圧ＰＭが大気圧Ｐ１以上となり）、吸気通路２のコンプレッサ上流位置には負圧が発生する。
【００４９】
ここで、第２電磁弁２１は、その開閉がエンジン１の運転状態を示す吸気圧ＰＭの状態に基づいてＥＣＵ３０により制御される。即ち、ターボチャージャ６の動作に伴い吸気圧ＰＭが大気圧Ｐ１以上に高くなるときは、第２電磁弁２１が直ちに閉じ、パージライン１７及び第２パージライン１９を通じてのベーパのパージが速やかに遮断される。このため、ターボチャージャ６の動作時に、コンプレッサ下流における過給圧が第２パージライン１９等を通じてキャニスタ１４に不用意に作用することがない。これにより、同時にコンプレッサ上流位置に対して行われるベーパのパージ効率の低下を防止することができる。
【００５０】
このとき、第１電磁弁２０は、その開閉が上記と同じく吸気圧ＰＭの状態に基づいてＥＣＵ３０により制御される。即ち、ターボチャージャ６の動作に伴い吸気圧ＰＭが大気圧Ｐ１以上に高くなるときには、上記第２電磁弁２１の閉制御後に、第１電磁弁２０が直ちに開かれ、キャニスタ１４の中のベーパが、負圧によりパージライン１７及び第１パージライン１８を通じて吸気通路２のコンプレッサ上流位置へ吸引され、速やかにパージされる。このため、ターボチャージャ６の動作に伴い、吸気通路２のコンプレッサ上流位置で発生する負圧を利用して、キャニスタ１４に捕集されたベーパを上記コンプレッサ上流位置へ有効にパージすることができる。
【００５１】
一方、ターボチャージャ６の非動作時には、サージタンク１２に負圧が発生し（吸気圧ＰＭが大気圧Ｐ１未満となり）、吸気通路２のコンプレッサ上流位置には少量の吸気の流れによる微小な負圧が発生する。
【００５２】
このとき、第１電磁弁２０は直ちに閉ざされ、第１パージライン１８等を通じてのベーパのパージが速やかに遮断される。このため、ターボチャージャ６の非動作時に、コンプレッサ上流位置における正圧が第１パージライン１８等を通じてキャニスタ１４に不用意に作用することがない。これにより、同時にサージタンク１２に対して行われるベーパのパージ効率の低下を防止することができる。
【００５３】
ここで、エンジン１の減速時には、サージタンク１２に負圧が発生する。このとき、第２電磁弁２１が直ちに閉ざされ、第２パージライン１９等を通じてのベーパのパージが速やかに遮断される。このため、エンジン１の減速時には、キャニスタ１４に捕集されたベーパが吸気通路２へ不用意にパージされて燃焼室４に取り込まれることがない。このため、未燃焼のベーパがエンジン１の排気ガスを悪化させることを防止することができる。
【００５４】
一方、エンジン１の減速時でないときは、第２電磁弁２１が直ちに開かれ、第２パージライン１９等を通じてベーパのパージが速やかに許容される。このため、ターボチャージャ６の非動作時に、サージタンク１２で発生する負圧を利用して、キャニスタ１４に捕集されたベーパを有効にパージすることができる。
【００５５】
上記のようにこの実施の形態における蒸発燃料処理装置によれば、ターボチャージャ６の動作に伴い、吸気通路２のコンプレッサ上流位置で発生する負圧を利用してベーパをそのコンプレッサ上流位置へ有効にパージすることができる。また、そのパージをエンジン１の運転状態に応じて応答性良く制御することができる。
【００５６】
この実施の形態における蒸発燃料処理装置によれば、ターボチャージャ６の非動作時には、サージタンク１２で負圧が発生する。このとき、第２電磁弁２１が開かれ、上記負圧により、キャニスタ１４に捕集されたベーパが第２パージライン１９等を通じてサージタンク１２へ吸引され、パージされる。また、ターボチャージャ６の動作時には、吸気通路２のコンプレッサ上流位置で負圧が発生する。このとき、第１電磁弁２０が開かれ、上記負圧により、キャニスタ１４に捕集されたベーパが第１パージライン１８等を通じてコンプレッサ上流位置へ吸引され、パージされる。従って、ターボチャージャ６の非動作時における第２パージゾライン１９等によるベーパのパージと、ターボチャージャ６の動作時における第１パージライン１８等によるベーパのパージとの、２系統のパージが可能となる。このため、ターボチャージャ６を付けたエンジンシステムに装備される蒸発燃料処理装置として、ターボチャージャ６の動作・非動作にかかわらず、キャニスタ１４に捕集されたベーパをパージすることができる。これにより、パージの機会を増やすことができ、キャニスタ１４のベーパ捕集に係るキャパシティを高めることができる。また、捕集キャパシティが高まる分だけ、キャニスタ１４を小型化することができる。
【００５７】
この実施の形態における蒸発燃料処理装置によれば、吸気圧ＰＭの状態、並びに、エンジン１の減速時の成否に基づいて、上記２系統のパージライン１８，１９等を使用したパージが行われる。このため、ターボチャージャ６の動作・非動作にかかわらず、燃焼室４でベーパを有効に燃焼処理することができる。また、エンジン１の減速時に未燃焼のベーパにより排気ガスを悪化させることを防止することができる。
【００５８】
［第２の実施の形態］
次に、本発明の過給機付エンジンの蒸発燃料処理装置を具体化した第２の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
【００５９】
尚、この実施の形態を含む以下の各実施の形態において、第１の実施の形態における構成要素と同じ要素については、同一の符号を付して説明を省略し、以下には異なった点を中心に説明する。
【００６０】
図３に、本実施の形態における過給機付エンジンシステムを概略構成図に示す。この実施の形態における蒸発燃料処理装置は、コンプレッサ７の下流の吸気通路２（吸気通路２のコンプレッサ下流位置）における過給圧をキャニスタ１４へ背圧として供給するための過給圧通路２２と、その通路２２に設けられた第３電磁弁２３とを備える点で、第１の実施の形態における蒸発燃料処理装置と構成が異なる。
【００６１】
即ち、過給圧通路２２の一端は、吸気通路２のコンプレッサ下流位置に連通し、その他端はキャニスタ１４の大気ポート１６に連通する。第３電磁弁２３は三方切換弁より構成され、キャニスタ１４を過給圧通路２２に連通させる過給圧導入状態と、キャニスタ１４を大気に連通させる大気開放状態とに切り換え可能となっている。
【００６２】
図４に、この実施の形態のパージ制御プログラムをフローチャートに示す。図４のフローチャートでは、ステップ１２０の後にステップ１２５が、ステップ１７０の後にステップ１７５がそれぞれ加わる点で、図２に示すフローチャートと内容が異なる。
【００６３】
即ち、このルーチンでは、ステップ１２０で、第１電磁弁２０を閉じた後に、ＥＣＵ３０は、ステップ１２５で、キャニスタ１４の大気ポート１６を大気へ開放するために、第３電磁弁２３を大気開放状態に切り換える。
【００６４】
また、このルーチンでは、ステップ１７０で、第１電磁弁２０を開いた後に、ＥＣＵ３０は、ステップ１７５で、キャニスタ１４に過給圧を背圧として導入するために、第３電磁弁２３を過給圧導入状態に切り換える。
【００６５】
以上説明したこの実施の形態における蒸発燃料処理装置によれば、ターボチャージャ６の動作時には、吸気通路２のコンプレッサ下流位置に過給圧が生じる。このとき、第１電磁弁２０を開くことにより、上記負圧により、キャニスタ１４に捕集されたベーパが第１パージライン１８等を通じて吸気通路２のコンプレッサ上流位置へ吸引される。また、このとき、第３電磁弁２３が過給圧導入状態に切り換えられ、吸気通路２のコンプレッサ下流位置における過給圧が過給圧通路２２を通じてキャニスタ１４に背圧として供給される。この背圧により、キャニスタ１４のベーパが第１パージライン１８等へ押し出される。このように、コンプレッサ上流位置での負圧による吸引と、過給圧による押し出しとが相まって、キャニスタ１４に捕集されたベーパがコンプレッサ上流位置へパージされる。このため、キャニスタ１４のベーパが過給圧により押し出される分だけ、コンプレッサ上流位置に対するベーパのパージを、第１の実施の形態における装置に比べて効率良く行うことができる。
【００６６】
一方、この実施の形態では、ターボチャージャ６の非作動時には、第３電磁弁２３が大気開放状態に切り換えられる。このため、サージタンク１２へベーパをパージするときには、キャニスタ１４に不要な吸気圧や過給圧が作用することがない。
【００６７】
この実施の形態における蒸発燃料処理装置によるその他の作用効果は、第１の実施の形態における蒸発燃料処理装置のそれと同じである。
【００６８】
［第３の実施の形態］
次に、本発明の過給機付エンジンの蒸発燃料処理装置を具体化した第３の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
【００６９】
図５に、本実施の形態における過給機付エンジンシステムを概略構成図に示す。この実施の形態における蒸発燃料処理装置は、作動気体を流すことにより第１パージライン１８を流れるベーパを吸引するアスピレータ２４と、コンプレッサ下流位置における過給気を作動気体としてアスピレータ２４へ流すための過給気通路２５とを備える点で、第１の実施の形態における蒸発燃料処理装置と構成が異なる。
【００７０】
即ち、過給気通路２５の一端は、吸気通路２のコンプレッサ下流位置に連通し、その他端はアスピレータ２４に連通する。アスピレータ２４は、この過給気通路２５を通じて過給気が流れることにより、第１パージライン１８を流れるベーパを吸引して同ライン１８の下流側へ流すように構成される。
【００７１】
この実施の形態で、ＥＣＵ３０が実行するパージ制御プログラムは、図２に示すそれと同じである。
【００７２】
従って、この実施の形態における蒸発燃料処理装置によれば、ターボチャージャ６の動作時には、吸気通路２のコンプレッサ下流位置に過給圧が生じる。このとき、第１電磁弁２０を開くことにより、上記負圧により、キャニスタ１４に捕集されたベーパが第１パージライン１８等を通じて吸気通路２のコンプレッサ上流位置へ吸引される。また、このとき、コンプレッサ下流位置における過給気が過給気通路２５を通じてアスピレータ２４へ作動気体として流れることにより、第１パージライン１８を流れるベーパがアスピレータ２４により吸引される。このように、コンプレッサ上流位置での負圧による吸引と、アスピレータ２４による吸引とが相まって、キャニスタ１４に捕集されたベーパがコンプレッサ上流位置へパージされる。このため、第１パージライン１８を流れるベーパがアスピレータ２４により吸引される分だけ、コンプレッサ上流位置に対するベーパのパージを、第１の実施の形態における装置に比べて効率よく行うことができる。
【００７３】
この実施の形態における蒸発燃料処理装置によるその他の作用効果は、第１の実施の形態における蒸発燃料処理装置のそれと同じである。
【００７４】
［第４の実施の形態］
次に、本発明の過給機付エンジンの蒸発燃料処理装置を具体化した第４の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
【００７５】
図６に、本実施の形態における過給機付エンジンシステムを概略構成図に示す。この実施の形態における蒸発燃料処理装置は、第１パージライン１８の先端がサージタンク１２に連通することと、第１パージライン１８を流れるベーパを吸引するアスピレータ２４と、コンプレッサ下流位置における過給気をアスピレータ２４へ流すための過給気通路２５と、第１パージライン１８の先端付近に設けられる第４電磁弁２６とを備える点で、第１の実施の形態における蒸発燃料処理装置と構成が異なる。
【００７６】
即ち、過給気通路２５の一端は、吸気通路２のコンプレッサ下流位置に連通し、その他端はアスピレータ２４に連通する。アスピレータ２４は、この過給気通路２５を通じて過給気が流れることにより、第１パージライン１８を流れるベーパを吸引して同ライン１８の下流側へ流すように構成される。
【００７７】
図７に、この実施の形態のパージ制御プログラムをフローチャートに示す。図７のフローチャートでは、ステップ１２０の後にステップ１２６が、ステップ１７０の後にステップ１７６がそれぞれ加わる点で、図２に示すフローチャートと内容が異なる。
【００７８】
即ち、このルーチンでは、ステップ１２０で、第１電磁弁２０を閉じた後に、ＥＣＵ３０は、ステップ１２６で、第１パージライン１８を閉じるために、第４電磁弁２６に対する通電を停止することにより同電磁弁２６を閉じる。
【００７９】
また、このルーチンでは、ステップ１７０で、第１電磁弁２０を開いた後に、ＥＣＵ３０は、ステップ１７６で、第１パージライン１８を開くために、第４電磁弁２６に通電することにより同電磁弁２６を開く。
【００８０】
以上説明したこの実施の形態における蒸発燃料処理装置によれば、ターボチャージャ６の動作時には、吸気通路２のコンプレッサ下流位置に過給圧が生じる。この過給気が過給気通路２５を通じてアスピレータ２４へ作動気体として流れることにより、第１パージライン１８に負圧が作用する。このとき、第１電磁弁２０及び第４電磁弁２６が開くことから、上記負圧の作用により、キャニスタ１４に捕集されたベーパが第１パージライン１８を通じてサージタンク１２へパージされる。このため、ターボチャージャ６の動作に伴って吸気通路２のコンプレッサ下流位置で発生する過給圧（正圧）を利用してベーパをサージタンク１２へパージすることができる。
【００８１】
一方、この実施の形態では、ターボチャージャ６の非作動時には、第４電磁弁２６が閉じられる。このため、第２パージライン１９等を通じてサージタンク１２へベーパをパージするときに、第１パージライン１８等を通じてサージタンクに不要な吸気圧が作用することがない。
【００８２】
この実施の形態における蒸発燃料処理装置によるその他の作用効果は、第１の実施の形態における装置のそれと同じである。
【００８３】
［第５の実施の形態］
次に、本発明の過給機付エンジンの蒸発燃料処理装置を具体化した第５の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
【００８４】
図８に、本実施の形態における過給機付エンジンシステムを概略構成図に示す。この実施の形態における蒸発燃料処理装置は、第１パージライン１８と吸気通路２との合流部位にベンチュリ２７を設ける点で、第１の実施の形態における蒸発燃料処理装置と構成が異なる。
【００８５】
従って、この実施の形態における蒸発燃料処理装置によれば、第１パージライン１８と吸気通路２との合流部位に設けられるベンチュリ２７により、吸気通路２のコンプレッサ上流位置における負圧が強められ、同パージライン１８から吸気通路２のコンプレッサ上流位置へベーパを吸引する力が強められる。このため、ベーパの吸引力が強まる分だけ、コンプレッサ上流位置に対するベーパのパージを、第１の実施の形態における装置に比べて効率良く行うことができる。
【００８６】
尚、この発明は前記各実施の形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱することのない範囲で以下のように実施することもできる。
【００８７】
（１）前記各実施の形態では、蒸発燃料処理装置として、ターボチャージャ６の非動作時に使用される第２パージライン１９と、ターボチャージャ６の動作時に使用される第１パージライン１８との、２系統のパージライン１８，１９を設けた。これに対し、ターボチャージャ６の非動作時における第２パージライン１９を省略して、１系統の第１パージライン１８を設けるだけとしてもよい。
【００８８】
（２）前記各実施の形態では、第２パージライン１９に第２電磁弁２１を設けたが、この第２電磁弁２１を省略することもできる。
【００８９】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、過給機の動作に伴い吸気通路で発生する負圧を利用して蒸発燃料を吸気通路へパージすることができ、そのパージをエンジンの運転状態に応じて応答性良く制御することができる。また、過給機の動作時に蒸発燃料をエンジンで有効に燃焼処理することができ、過給機の非動作時にコンプレッサ上流位置における正圧がキャニスタに不用意に作用することがない。
【００９０】
請求項２に記載の発明によれば、過給機の動作に伴い吸気通路で発生する負圧を利用して蒸発燃料を吸気通路へパージすることができ、そのパージをエンジンの運転状態に応じて応答性良く制御することができる。また、過給機の動作・非動作にかかわらず、蒸発燃料をエンジンで有効に燃焼処理することができ、過給機の非動作時には、コンプレッサ上流位置における正圧がキャニスタに不用意に作用して、スロットルバルブ下流の吸気通路に対して行われる蒸発燃料のパージ効率低下を防止することができる。
【００９１】
請求項３に記載の発明によれば、過給機の動作に伴い吸気通路で発生する負圧を利用して蒸発燃料を吸気通路へパージすることができ、そのパージをエンジンの運転状態に応じて応答性良く制御することができる。併せて、キャニスタに背圧を供給して蒸発燃料を押し出す分だけ、吸気通路に対する蒸発燃料のパージを効率良く行うことができる。
【００９２】
請求項４に記載の発明によれば、過給機の動作に伴い吸気通路で発生する負圧を利用して蒸発燃料を吸気通路へパージすることができ、そのパージをエンジンの運転状態に応じて応答性良く制御することができる。併せて、パージ通路を流れる蒸発燃料にアスピレータによる負圧を作用させる分だけ、吸気通路に対する蒸発燃料のパージを効率良く行うことができる。
【００９３】
請求項５に記載の発明によれば、過給機の動作に伴い吸気通路で発生する過給圧を利用して蒸発燃料を吸気通路へパージすることができ、そのパージをエンジンの運転状態に応じて応答性良く制御することができる。
【００９４】
請求項６に記載の発明によれば、請求項１又は２に記載の発明の効果に加え、蒸発燃料を吸引する力がベンチュリにより強められる分だけ、蒸発燃料のパージを効率良く行うことができる。
【００９５】
請求項７に記載の発明によれば、請求項３乃至５の何れか一つに記載の発の効果に加え、過給機付エンジンに装備される蒸発燃料処理装置として、過給機の動作・非動作にかかわらずキャニスタに捕集された蒸発燃料をパージできることから、パージの機会を増やすことができ、キャニスタの蒸発燃料捕集に係るキャパシティを高めることができる。また、捕集キャパシティが高まる分だけ、キャニスタを小型化することができる。
【００９６】
請求項８に記載の発明によれば、請求項３乃至５の何れか一つに記載の発明の効果に加え、過給機の動作時に蒸発燃料をエンジンで有効に燃焼処理することができ、過給機の非動作時にコンプレッサ上流位置における正圧がキャニスタに不用意にさようすることがない。
【００９７】
請求項９に記載の発明によれば、請求項７の何れか一つに記載の発明の効果に加え、過給機の動作・非動作にかかわらず、蒸発燃料をエンジンで有効に燃焼処理することができ、過給機の非動作時には、コンプレッサ上流位置における正圧がキャニスタに不用意に作用して、スロットルバルブ下流の吸気通路に対して行われる蒸発燃料のパージ効率低下を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態に係り、過給機付エンジンシステムを示す概略構成図。
【図２】パージ制御プログラムを示すフローチャート。
【図３】第２の実施の形態に係り、過給機付エンジンシステムを示す概略構成図。
【図４】パージ制御プログラムを示すフローチャート。
【図５】第３の実施の形態に係り、過給機付エンジンシステムを示す概略構成図。
【図６】第４の実施の形態に係り、過給機付エンジンシステムを示す概略構成図。
【図７】パージ制御プログラムを示すフローチャート。
【図８】第５の実施の形態に係り、過給機付エンジンシステムを示す概略構成図。
【符号の説明】
１ エンジン
２ 吸気通路
５ 燃料タンク
６ ターボチャージャ（過給機）
７ コンプレッサ
１４ キャニスタ
１７ パージライン
１８ 第１パージライン（パージ通路）
１９ 第２パージライン（別のパージ通路）
２０ 第１電磁弁（電磁弁）
２１ 第２電磁弁２１（別の電磁弁）
２２ 過給圧通路
２４ アスピレータ
２５ 過給気通路
２６ 第４電磁弁
２７ ベンチュリ
３０ ＥＣＵ（制御手段）
３１ 回転速度センサ（運転状態検出手段）
３２ 吸気圧センサ（運転状態検出手段）
３３ スロットルセンサ（運転状態検出手段）
【発明の属する技術分野】
この発明は、燃料タンクで発生する蒸発燃料をキャニスタで捕集し、捕集された蒸発燃料をエンジンの吸気通路へパージする蒸発燃料処理装置に関する。詳しくは、過給機付エンジンに設けられる蒸発燃料処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、過給機付エンジンの蒸発燃料処理装置に関する技術が、例えば、下記の特許文献１乃至３に記載されている。
【０００３】
特許文献１に記載された装置は、キャニスタに捕集された蒸発燃料を過給機の動作の有無に応じて２系統のパージ通路を使用して吸気通路へパージするように構成される。スロットルバルブ（絞弁）下流の吸気通路（吸気路）における圧力が正圧となる過給時には、切換弁を開いてキャニスタ内の蒸発燃料を過給インペラ上流の吸気通路へパージする。切換弁は、過給時のスロットルバルブ下流の吸気通路における圧力に感応して開弁するダイアフラム式弁である。
【０００４】
特許文献２に記載された装置は、特許文献１に記載の装置と同じく、２系統のパージ通路を使用するように構成される。即ち、スロットルバルブ（吸気絞り弁）下流の吸気通路へキャニスタからの蒸発燃料をパージする第１のパージ通路（パージライン）と、ターボチャージャのコンプレッサ上流の吸気通路へキャニスタからの蒸発燃料をパージする第２のパージ通路とを備える。ターボチャージャの動作時には、コンプレッサによる過給気をキャニスタへ導くことにより、キャニスタからパージ通路へ蒸発燃料を押し出してコンプレッサ上流の吸気通路へ蒸発燃料をパージする。第２のパージ通路には、蒸発燃料の流れを制御する弁等が何も設けられていない。
【０００５】
特許文献３に記載された装置は、特許文献１及び２に記載の装置と同じく、２系統のパージ通路を使用するように構成される。この装置は、特許文献２に記載の装置とは異なり、蒸発燃料をパージさせるための吸気を、ターボチャージャのコンプレッサ上流から吸気導入通路を通じて取り出してキャニスタへ導くように構成される。この装置でも、コンプレッサ上流の吸気通路へ蒸発燃料をパージするパージ通路には、蒸発燃料の流れを制御する弁等が何も設けられていない。
【０００６】
【特許文献１】
特開昭６２−１８７４７号公報（第１〜２頁，第２図）
【特許文献２】
特開昭５９−５６３号公報（第１〜３頁，第２図）
【特許文献３】
特開平５−１０２１６号公報（第２〜７頁，図１，図５）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、特許文献１に記載の装置では、切換弁がダイアフラム式弁であることから、切換弁の開閉の応答遅れが問題となる。例えば、エンジンの減速時には、一般にエンジンで燃料カットが行われるが、減速直後でも過給機が慣性で動作することがあり、切換弁の閉弁が遅れて、蒸発燃料が過給インペラ上流の吸気通路へ流れ込むおそれがある。このときの蒸発燃料は、燃焼室では燃焼しないか不完全燃焼となることから、排気ガスが悪化するおそれがある。これを対策するために、パージ通路にチェックバルブを取り付けることが考えられる。しかし、過給インペラ上流の負圧は比較的小さいことから、チェックバルブの開弁圧は比較的小さく設定される必要がある。このため、エンジン減速時にチェックバルブが閉じ遅れて、やはり蒸発燃料が吸気通路へ流れ込むおそれがある。
【０００８】
また、特許文献２及び３に記載の装置では、コンプレッサ上流の吸気通路に通じるパージ通路に弁等が何も設けられていない。このため、エンジンの減速直後に過給機が慣性で動作すると、やはり蒸発燃料が吸気通路へ流れ込むおそれがあり、排気ガスを悪化させるおそれがある。これを対策するために、パージ通路にチェックバルブを取り付けることが考えられる。しかし、エンジンの減速時に、チェックバルブが閉じ遅れるおそれも皆無とは言えず、やはり蒸発燃料が吸気通路へ流れ込むおそれがある。
【０００９】
この発明は上記事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、過給機の動作に伴って吸気通路で発生する負圧又は過給圧を利用して蒸発燃料を吸気通路へパージ可能とし、そのパージをエンジンの運転状態に応じて応答性良く制御することを可能とした過給機付エンジンの蒸発燃料処理装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、過給機付エンジンに対して設けられ、燃料タンクで発生する蒸発燃料をキャニスタで捕集し、捕集された蒸発燃料をエンジンの吸気通路へパージするようにした過給機付エンジンの蒸発燃料処理装置であって、過給機は吸気通路に設けられるコンプレッサを含むことと、キャニスタからコンプレッサ上流の吸気通路へ蒸発燃料をパージするためのパージ通路と、パージ通路を開閉するための電磁弁と、エンジンの運転状態を検出するための運転状態検出手段と、検出される運転状態に基づき、エンジの吸気圧が大気圧以上であると判断したときに電磁弁を開制御し、エンジンの吸気圧が大気圧未満であると判断したときに電磁弁を閉制御するための制御手段とを備えたことを趣旨とする。
【００１１】
上記発明の構成によれば、過給機の動作時には、コンプレッサ上流の吸気通路で負圧が発生する。このとき、電磁弁を開くことにより、上記負圧によりキャニスタの蒸発燃料がパージ通路を通じて吸気通路へ吸引され、パージされる。ここで、パージ通路に設けられる電磁弁は、その開閉が運転状態検出手段により検出される運転状態に基づいて制御手段により制御される。従って、吸気通路に対する蒸発燃料のパージがエンジンの運転状態に応じて応答性良く制御される。即ち、過給機の動作により、エンジンの吸気圧が大気圧以上に高くなるときは、電磁弁が開いてパージ通路による蒸発燃料のパージが直ちに許容される。一方、吸気通路に対する蒸発燃料のパージを停止する必要のある、エンジンの吸気圧が大気圧未満となるときには、電磁弁が閉じてパージ通路が直ちに閉ざされる。
【００１２】
上記目的を達成するために、請求項２に記載の発明は、過給機付エンジンに対して設けられ、燃料タンクで発生する蒸発燃料をキャニスタで捕集し、捕集された蒸発燃料をエンジンの吸気通路へパージするようにした過給機付エンジンの蒸発燃料処理装置であって、過給機は吸気通路に設けられるコンプレッサを含むことと、キャニスタからコンプレッサ上流の吸気通路へ蒸発燃料をパージするためのパージ通路と、パージ通路を開閉するための電磁弁と、エンジンの運転状態を検出するための運転状態検出手段と、コンプレッサ下流の吸気通路に設けられるスロットルバルブと、キャニスタからスロットルバルブ下流の吸気通路へ蒸発燃料をパージするための別のパージ通路と、別のパージ通路を開閉するための別の電磁弁と、検出される運転状態に基づき、エンジンの吸気圧が大気圧以上であると判断したときに別の電磁弁を閉制御し、その後、電磁弁を開制御し、エンジンの吸気圧が大気圧未満であると判断したときに電磁弁及び別の電磁弁を閉制御するための制御手段とを備えたことを趣旨とする。
【００１３】
上記発明の構成によれば、過給機の動作時には、コンプレッサ上流の吸気通路で負圧が発生する。このとき、電磁弁を開くことにより、上記負圧によりキャニスタの蒸発燃料がパージ通路を通じて吸気通路へ吸引され、パージされる。ここで、パージ通路に設けられる電磁弁は、その開閉が運転状態検出手段により検出される運転状態に基づいて制御手段により制御される。従って、吸気通路に対する蒸発燃料のパージがエンジンの運転状態に応じて応答性良く制御される。
ここで、過給機の非動作時には、スロットルバルブ下流の吸気通路で負圧が発生し、その負圧によりキャニスタの蒸発燃料が別のパージ通路を通じて吸気通路へ吸引可能となり、パージ可能となる。従って、過給機の動作時にパージ通路を使用した蒸発燃料のパージと、過給機の非動作時に別のパージ通路を使用した蒸発燃料のパージとの、２系統のパージが可能となる。
更に、過給機の動作によりエンジンの吸気圧が大気圧以上に高くなるときは、別の電磁弁が閉じて別のパージ通路が直ちに閉ざされ、その後、電磁弁が開いてパージ通路による蒸発燃料のパージが直ちに許容される。一方、吸気通路に対する蒸発燃料のパージを停止する必要のある、エンジンの吸気圧が大気圧未満となるときには、電磁弁及び別の電磁弁が閉じてパージ通路及び別のパージ通路が直ちに閉ざされる。
【００１４】
上記目的を達成するために、請求項３に記載の発明は、過給機付エンジンに対して設けられ、燃料タンクで発生する蒸発燃料をキャニスタで捕集し、捕集された蒸発燃料をエンジンの吸気通路へパージするようにした過給機付エンジンの蒸発燃料処理装置であって、過給機は吸気通路に設けられるコンプレッサを含むことと、キャニスタからコンプレッサ上流の吸気通路へ蒸発燃料をパージするためのパージ通路と、コンプレッサ下流の過給圧をキャニスタへ背圧として供給するための過給圧通路と、パージ通路を開閉するための電磁弁と、エンジンの運転状態を検出するための運転状態検出手段と、検出される運転状態に基づいて電磁弁を制御するための制御手段とを備えたことを趣旨とする。
【００１５】
上記発明の構成によれば、過給機の動作時には、コンプレッサ上流の吸気通路で負圧が発生する。また、コンプレッサ下流には過給圧が発生する。このとき、電磁弁を開くことにより、上記負圧によりキャニスタの蒸発燃料がパージ通路を通じて吸気通路へ吸引される。また、コンプレッサ下流の過給圧が過給圧通路を通じてキャニスタに背圧として供給され、キャニスタの蒸発燃料がパージ通路へ押し出される。このように、負圧による吸引と過給圧による押し出しとが相まって、キャニスタの蒸発燃料がコンプレッサ上流の吸気通路へパージされる。ここで、パージ通路に設けられる電磁弁は、その開閉が運転状態検出手段により検出される運転状態に基づいて制御手段により制御される。従って、吸気通路に対する蒸発燃料のパージがエンジンの運転状態に応じて応答性良く制御される。
【００１６】
上記目的を達成するために、請求項４に記載の発明は、過給機付エンジンに対して設けられ、燃料タンクで発生する蒸発燃料をキャニスタで捕集し、捕集された蒸発燃料をエンジンの吸気通路へパージするようにした過給機付エンジンの蒸発燃料処理装置であって、過給機は吸気通路に設けられるコンプレッサを含むことと、キャニスタからコンプレッサ上流の吸気通路へ蒸発燃料をパージするためのパージ通路と、パージ通路に設けられ、作動気体を流すことによりパージ通路を流れる蒸発燃料を吸引するアスピレータと、コンプレッサ下流の過給気を作動気体としてアスピレータへ流すための過給気通路と、パージ通路を開閉するための電磁弁と、エンジンの運転状態を検出するための運転状態検出手段と、検出される運転状態に基づいて電磁弁を制御するための制御手段とを備えたことを趣旨とする。
【００１７】
上記発明の構成によれば、過給機の動作時には、コンプレッサ上流の吸気通路で負圧が発生する。また、コンプレッサ下流には過給気が生じる。このとき、電磁弁を開くことにより、上記負圧によりキャニスタの蒸発燃料がパージ通路を通じて吸気通路へ吸引される。また、コンプレッサ下流の過給気が過給気通路を通じてアスピレータへ作動気体として流れることにより、パージ通路を流れる蒸発燃料がアスピレータにより吸引される。このように、吸気通路の負圧による吸引と、アスピレータによる吸引とが相まって、キャニスタの蒸発燃料がコンプレッサ上流の吸気通路へパージされる。ここで、パージ通路に設けられる電磁弁は、その開閉が運転状態検出手段により検出される運転状態に基づいて制御手段により制御される。従って、吸気通路に対する蒸発燃料のパージがエンジンの運転状態に応じて応答性良く制御される。
【００１８】
上記目的を達成するために、請求項５に記載の発明は、過給機付エンジンに対して設けられ、燃料タンクで発生する蒸発燃料をキャニスタで捕集し、捕集された蒸発燃料をエンジンの吸気通路へパージするようにした過給機付エンジンの蒸発燃料処理装置であって、過給機は吸気通路に設けられるコンプレッサを含むことと、キャニスタからコンプレッサ下流の吸気通路へ蒸発燃料をパージするためのパージ通路と、パージ通路に設けられ、作動気体を流すことによりパージ通路を流れる蒸発燃料を吸引するアスピレータと、コンプレッサ下流の過給気を作動気体としてアスピレータへ流すための過給気通路と、パージ通路を開閉するための電磁弁と、エンジンの運転状態を検出するための運転状態検出手段と、検出される運転状態に基づいて電磁弁を制御するための制御手段とを備えたことを趣旨とする。
【００１９】
上記発明の構成によれば、過給機の動作時には、コンプレッサ下流に過給気が生じる。この過給気が過給気通路を通じてアスピレータへ作動気体として流れることにより、パージ通路に負圧が作用する。このとき、電磁弁を開くことにより、上記負圧の作用により、キャニスタの蒸発燃料がパージ通路を通じてコンプレッサ下流の吸気通路へパージされる。ここで、パージ通路に設けられる電磁弁は、その開閉が運転状態検出手段により検出される運転状態に基づいて制御手段により制御される。従って、吸気通路に対する蒸発燃料のパージがエンジンの運転状態に応じて応答性良く制御される。
【００２０】
上記目的を達成するために、請求項６に記載の発明は、請求項１又は２に記載の発明において、パージ通路と吸気通路との合流部位にベンチュリを設けたことを趣旨とする。
【００２１】
上記発明の構成によれば、請求項１又は２に記載の発明の作用に加え、合流部位に設けられるベンチュリにより、コンプレッサ上流の吸気通路における負圧が強められ、蒸発燃料を吸引する力が強められる。
【００２２】
上記目的を達成するために、請求項７に記載の発明は、請求項３乃至５の何れか一つに記載の発明において、コンプレッサ下流の吸気通路に設けられるスロットルバルブと、キャニスタからスロットルバルブ下流の吸気通路へ蒸発燃料をパージするための別のパージ通路とを備えたことを趣旨とする。
【００２３】
上記発明の構成によれば、請求項３乃至５の何れか一つに記載の発明において、過給機の非動作時には、スロットルバルブ下流の吸気通路で負圧が発生し、その負圧によりキャニスタの蒸発燃料が別のパージ通路を通じて吸気通路へ吸引可能となり、パージ可能となる。従って、過給機の動作時にパージ通路を使用した蒸発燃料のパージと、過給機の非動作時に別のパージ通路を使用した蒸発燃料のパージとの、２系統のパージが可能となる。
【００２４】
上記目的を達成するために、請求項８に記載の発明は、請求項３乃至５の何れか一つに記載の発明において、制御手段は、検出される運転状態に基づき、エンジンの吸気圧が大気圧以上であると判断したときに電磁弁を開制御し、エンジンの吸気圧が大気圧未満であると判断したときに電磁弁を閉制御することを趣旨とする。
【００２５】
上記発明の構成によれば、過給機の動作により、エンジンの吸気圧が大気圧以上に高くなるときは、電磁弁が開いてパージ通路による蒸発燃料のパージが直ちに許容される。一方、吸気通路に対する蒸発燃料のパージを停止する必要のある、エンジンの吸気圧が大気圧未満となるときには、電磁弁が閉じてパージ通路が直ちに閉ざされる。
【００２６】
上記目的を達成するために、請求項９に記載の発明は、請求項７に記載の発明において、別のパージ通路を開閉するための別の電磁弁を備え、制御手段は、検出される運転状態に基づき、エンジンの吸気圧が大気圧以上であると判断したときに別の電磁弁を閉制御し、その後、電磁弁を開制御し、エンジンの吸気圧が大気圧未満であると判断したときに電磁弁及び別の電磁弁を閉制御することを趣旨とする。
【００２７】
上記発明の構成によれば、過給機の動作によりエンジンの吸気圧が大気圧以上に高くなるときは、別の電磁弁が閉じて別のパージ通路が直ちに閉ざされ、その後、電磁弁が開いてパージ通路による蒸発燃料のパージが直ちに許容される。一方、吸気通路に対する蒸発燃料のパージを停止する必要のある、エンジンの吸気圧が大気圧未満となるときには、電磁弁及び別の電磁弁が閉じてパージ通路及び別のパージ通路が直ちに閉ざされる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
［第１の実施の形態］
以下、本発明の過給機付エンジンの蒸発燃料処理装置を具体化した第１の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
【００２９】
図１に、本実施の形態における過給機付エンジンシステムを概略構成図に示す。エンジン１は、外気を吸入するための吸気通路２と、排気ガスを排出するための排気通路３とを備える。エンジン１の燃焼室４には、燃料タンク５に貯留された燃料が、燃焼のために所定の燃料供給装置（図示略）により供給される。
【００３０】
吸気通路２及び排気通路３の途中には、過給機としてのターボチャージャ６が設けられる。吸気通路２には、ターボチャージャ６を構成するコンプレッサ７が設けられる。排気通路３には、ターボチャージャ６を構成するタービン８が設けられる。周知のように、ターボチャージャ６は、排気ガスのエネルギーを利用してタービン８を回転させることにより、タービン８と同軸上に設けられるコンプレッサ７を回転させて、吸気通路２における吸気を昇圧（過給）させる。この過給により、高密度の空気をエンジン１の燃焼室４に送り込んで燃料を多量に燃焼させ、エンジン１の出力を増大させる。
【００３１】
コンプレッサ７より上流の吸気通路２には、エアクリーナ９が設けられる。コンプレッサ７より下流の吸気通路２には、インタークーラ１０、スロットルバルブ１１及びサージタンク１２が設けられる。インタークーラ１０は、コンプレッサ７による過給気を冷却する。スロットルバルブ１１は、吸気量を調節するために開閉される。スロットルバルブ１１は、運転者によるアクセルペダル（図示略）の操作に連動する。サージタンク１２は、脈動を伴う吸気を平滑化させる。
【００３２】
エンジン１には、その回転速度（エンジン回転速度）ＮＥを検出するための回転速度センサ３１が設けられる。サージタンク１２には、吸気の圧力（吸気圧）ＰＭを検出するための吸気圧センサ３２が設けられる。スロットルバルブ１１には、その開度（スロットル開度）ＴＡを検出するためのスロットルセンサ３３が設けられる。スロットルセンサ３３は、スロットルバルブ１１の全閉状態を検出する全閉スイッチを兼ねる。これら回転速度センサ３１、吸気圧センサ３２及びスロットルセンサ３３により、エンジン１の運転状態を検出するための本発明の運転状態検出手段が構成される。
【００３３】
この実施の形態に係る蒸発燃料処理装置は、燃料タンク５で発生する蒸発燃料（ベーパ）を大気中へ放出させることなく捕集して処理するためのものである。蒸発燃料処理装置は、燃料タンク５で発生するベーパを、ベーパライン１３を通じて捕集するキャニスタ１４を備える。キャニスタ１４は、活性炭よりなる吸着剤１５を内蔵する。
【００３４】
キャニスタ１４は、大気を導入する大気ポート１６を含む。キャニスタ１４から延びるパージライン１７は、その途中で第１パージライン１８と第２パージライン１９とに分岐する。第１パージライン１８は、コンプレッサ７の上流の吸気通路２（吸気通路２のコンプレッサ上流位置）に通じる。第２パージライン１９は、サージタンク１２に通じる。パージライン１７及び第１パージライン１８は、キャニスタ１４からコンプレッサ７の上流の吸気通路２へベーパをパージするための本発明のパージ通路を構成する。パージライン１７及び第２パージライン１９は、キャニスタ１４からスロットルバルブ１１の下流の吸気通路２へベーパをパージするための本発明の別のパージ通路を構成する。第１パージライン１８には、同ライン１８を開閉するための本発明の電磁弁としての第１電磁弁２０が設けられる。第２パージライン１９には、同ライン１９を開閉するための本発明の別の電磁弁としての第２電磁弁２１が設けられる。
【００３５】
上記の蒸発燃料処理装置は、燃料タンク５で発生するベーパをベーパライン１３を通じてキャニスタ１４により捕集し、捕集されたベーパをパージライン１７、第１パージライン１８又は第２パージライン１９を通じて吸気通路２へパージするようになっている。
【００３６】
この実施の形態で、エンジン１及び蒸発燃料処理装置を制御するために、電子制御装置（ＥＣＵ）３０が設けられる。ＥＣＵ３０には、回転速度センサ３１、吸気圧センサ３２及びスロットルセンサ３３がそれぞれ接続される。同じく、ＥＣＵ３０には、第１電磁弁２０及び第２電磁弁２１がそれぞれ接続される。ＥＣＵ３０は、エンジン１の運転状態に応じて蒸発燃料処理装置を制御するために、各種センサ３１〜３３からの検出信号に基づいて各電磁弁２０，２１を制御する。この実施の形態で、ＥＣＵ３０は、本発明の制御手段に相当する。
【００３７】
ＥＣＵ３０は、周知のように中央処理装置（ＣＰＵ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、バックアップＲＡＭ、外部入力回路及び外部出力回路等を備える。ＲＯＭには、パージ制御を含む各種制御に関する所定の制御プログラムが予め記憶される。ＲＡＭには、ＣＰＵの演算結果が一時記憶される。バックアップＲＡＭには、予め記憶したデータが保存される。ＣＰＵは、入力回路を介して入力される各種センサ３１〜３３の検出信号に基づき、蒸発燃料処理装置を使用したパージ制御を実行するために各電磁弁２０，２１を制御する。
【００３８】
次に、ＥＣＵ３０が実行するパージ制御の処理内容について説明する。図２に、パージ制御プログラムをフローチャートに示す。ＥＣＵ３０は、このルーチンを所定時間毎に周期的に実行する。
【００３９】
ステップ１００で、ＥＣＵ３０は、各センサ３１〜３３からエンジン回転速度ＮＥ、吸気圧ＰＭ及びスロットル開度ＴＡ等の各値を読み込む。
【００４０】
ステップ１１０で、ＥＣＵ３０は、読み込まれた吸気圧ＰＭが大気圧以上であるか否かを判断する。上記判断結果が否定である場合、ターボチャージャ６が動作していないものとして、ＥＣＵ３０は処理をステップ１２０へ移行する。
【００４１】
ステップ１２０で、ＥＣＵ３０は、第１パージライン１８を閉じるために、第１電磁弁２０に対する通電を停止することにより同電磁弁２０を閉じる。この処理により、吸気通路２のコンプレッサ上流位置と第１パージライン１８の間の双方向の流れが止められる。
【００４２】
ステップ１３０で、ＥＣＵ３０は、エンジン１の減速時であるか否かを判断する。ＥＣＵ３０は、エンジン１の運転中にスロットルセンサ３３により全閉状態が検出されたときに、エンジン１の減速時と判断する。
【００４３】
ステップ１３０の判断結果が否定である場合、ステップ１４０で、ＥＣＵ３０は、第２パージライン１９を開くために、第２電磁弁２１に通電することにより同電磁弁２１を開き、その後の処理を一旦終了する。この処理により、ターボチャージャ６が動作していないときにサージタンク１２で発生する負圧を利用してキャニスタ１４からサージタンク１２へベーパがパージされる。ここでは、例えば、第２電磁弁２１を、吸気圧ＰＭの違いに応じてデューティ制御することもできる。この制御によれば、サージタンク１２に対するベーパのパージ量を制御することができる。
【００４４】
また、ステップ１３０の判断結果が肯定である場合、ＥＣＵ３０は、ステップ１５０で、第２パージライン１９を閉じるために、第２電磁弁２１に対する通電を停止することにより同電磁弁２１を閉じる。この処理により、キャニスタ１４からサージタンク１２へのパージが止められる。
【００４５】
一方、ステップ１１０の判断結果が肯定である場合、ターボチャージャ６が動作しており、吸気通路２のコンプレッサ上流位置で発生する負圧を利用してベーパをパージするために、ＥＣＵ３０は処理をステップ１６０へ移行する。
【００４６】
ステップ１６０で、ＥＣＵ３０は、第２パージライン１９を閉じるために、第２電磁弁２１に対する通電を停止することにより同電磁弁２１を閉じる。この処理により、サージタンク１２と第２パージライン１９の間の双方向の流れが止められる。
【００４７】
ステップ１７０で、ＥＣＵ３０は、第１パージライン１８を開くために、第１電磁弁２０に通電することにより同電磁弁２０を開く。この処理により、ターボチャージャ６が動作しているときに吸気通路２のコンプレッサ上流位置で発生する負圧を利用して、キャニスタ１４からコンプレッサ上流位置へベーパがパージされる。
【００４８】
以上説明したこの実施の形態の構成によれば、ターボチャージャ６の動作時には、サージタンク１２の中が過給圧により正圧となり（吸気圧ＰＭが大気圧Ｐ１以上となり）、吸気通路２のコンプレッサ上流位置には負圧が発生する。
【００４９】
ここで、第２電磁弁２１は、その開閉がエンジン１の運転状態を示す吸気圧ＰＭの状態に基づいてＥＣＵ３０により制御される。即ち、ターボチャージャ６の動作に伴い吸気圧ＰＭが大気圧Ｐ１以上に高くなるときは、第２電磁弁２１が直ちに閉じ、パージライン１７及び第２パージライン１９を通じてのベーパのパージが速やかに遮断される。このため、ターボチャージャ６の動作時に、コンプレッサ下流における過給圧が第２パージライン１９等を通じてキャニスタ１４に不用意に作用することがない。これにより、同時にコンプレッサ上流位置に対して行われるベーパのパージ効率の低下を防止することができる。
【００５０】
このとき、第１電磁弁２０は、その開閉が上記と同じく吸気圧ＰＭの状態に基づいてＥＣＵ３０により制御される。即ち、ターボチャージャ６の動作に伴い吸気圧ＰＭが大気圧Ｐ１以上に高くなるときには、上記第２電磁弁２１の閉制御後に、第１電磁弁２０が直ちに開かれ、キャニスタ１４の中のベーパが、負圧によりパージライン１７及び第１パージライン１８を通じて吸気通路２のコンプレッサ上流位置へ吸引され、速やかにパージされる。このため、ターボチャージャ６の動作に伴い、吸気通路２のコンプレッサ上流位置で発生する負圧を利用して、キャニスタ１４に捕集されたベーパを上記コンプレッサ上流位置へ有効にパージすることができる。
【００５１】
一方、ターボチャージャ６の非動作時には、サージタンク１２に負圧が発生し（吸気圧ＰＭが大気圧Ｐ１未満となり）、吸気通路２のコンプレッサ上流位置には少量の吸気の流れによる微小な負圧が発生する。
【００５２】
このとき、第１電磁弁２０は直ちに閉ざされ、第１パージライン１８等を通じてのベーパのパージが速やかに遮断される。このため、ターボチャージャ６の非動作時に、コンプレッサ上流位置における正圧が第１パージライン１８等を通じてキャニスタ１４に不用意に作用することがない。これにより、同時にサージタンク１２に対して行われるベーパのパージ効率の低下を防止することができる。
【００５３】
ここで、エンジン１の減速時には、サージタンク１２に負圧が発生する。このとき、第２電磁弁２１が直ちに閉ざされ、第２パージライン１９等を通じてのベーパのパージが速やかに遮断される。このため、エンジン１の減速時には、キャニスタ１４に捕集されたベーパが吸気通路２へ不用意にパージされて燃焼室４に取り込まれることがない。このため、未燃焼のベーパがエンジン１の排気ガスを悪化させることを防止することができる。
【００５４】
一方、エンジン１の減速時でないときは、第２電磁弁２１が直ちに開かれ、第２パージライン１９等を通じてベーパのパージが速やかに許容される。このため、ターボチャージャ６の非動作時に、サージタンク１２で発生する負圧を利用して、キャニスタ１４に捕集されたベーパを有効にパージすることができる。
【００５５】
上記のようにこの実施の形態における蒸発燃料処理装置によれば、ターボチャージャ６の動作に伴い、吸気通路２のコンプレッサ上流位置で発生する負圧を利用してベーパをそのコンプレッサ上流位置へ有効にパージすることができる。また、そのパージをエンジン１の運転状態に応じて応答性良く制御することができる。
【００５６】
この実施の形態における蒸発燃料処理装置によれば、ターボチャージャ６の非動作時には、サージタンク１２で負圧が発生する。このとき、第２電磁弁２１が開かれ、上記負圧により、キャニスタ１４に捕集されたベーパが第２パージライン１９等を通じてサージタンク１２へ吸引され、パージされる。また、ターボチャージャ６の動作時には、吸気通路２のコンプレッサ上流位置で負圧が発生する。このとき、第１電磁弁２０が開かれ、上記負圧により、キャニスタ１４に捕集されたベーパが第１パージライン１８等を通じてコンプレッサ上流位置へ吸引され、パージされる。従って、ターボチャージャ６の非動作時における第２パージゾライン１９等によるベーパのパージと、ターボチャージャ６の動作時における第１パージライン１８等によるベーパのパージとの、２系統のパージが可能となる。このため、ターボチャージャ６を付けたエンジンシステムに装備される蒸発燃料処理装置として、ターボチャージャ６の動作・非動作にかかわらず、キャニスタ１４に捕集されたベーパをパージすることができる。これにより、パージの機会を増やすことができ、キャニスタ１４のベーパ捕集に係るキャパシティを高めることができる。また、捕集キャパシティが高まる分だけ、キャニスタ１４を小型化することができる。
【００５７】
この実施の形態における蒸発燃料処理装置によれば、吸気圧ＰＭの状態、並びに、エンジン１の減速時の成否に基づいて、上記２系統のパージライン１８，１９等を使用したパージが行われる。このため、ターボチャージャ６の動作・非動作にかかわらず、燃焼室４でベーパを有効に燃焼処理することができる。また、エンジン１の減速時に未燃焼のベーパにより排気ガスを悪化させることを防止することができる。
【００５８】
［第２の実施の形態］
次に、本発明の過給機付エンジンの蒸発燃料処理装置を具体化した第２の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
【００５９】
尚、この実施の形態を含む以下の各実施の形態において、第１の実施の形態における構成要素と同じ要素については、同一の符号を付して説明を省略し、以下には異なった点を中心に説明する。
【００６０】
図３に、本実施の形態における過給機付エンジンシステムを概略構成図に示す。この実施の形態における蒸発燃料処理装置は、コンプレッサ７の下流の吸気通路２（吸気通路２のコンプレッサ下流位置）における過給圧をキャニスタ１４へ背圧として供給するための過給圧通路２２と、その通路２２に設けられた第３電磁弁２３とを備える点で、第１の実施の形態における蒸発燃料処理装置と構成が異なる。
【００６１】
即ち、過給圧通路２２の一端は、吸気通路２のコンプレッサ下流位置に連通し、その他端はキャニスタ１４の大気ポート１６に連通する。第３電磁弁２３は三方切換弁より構成され、キャニスタ１４を過給圧通路２２に連通させる過給圧導入状態と、キャニスタ１４を大気に連通させる大気開放状態とに切り換え可能となっている。
【００６２】
図４に、この実施の形態のパージ制御プログラムをフローチャートに示す。図４のフローチャートでは、ステップ１２０の後にステップ１２５が、ステップ１７０の後にステップ１７５がそれぞれ加わる点で、図２に示すフローチャートと内容が異なる。
【００６３】
即ち、このルーチンでは、ステップ１２０で、第１電磁弁２０を閉じた後に、ＥＣＵ３０は、ステップ１２５で、キャニスタ１４の大気ポート１６を大気へ開放するために、第３電磁弁２３を大気開放状態に切り換える。
【００６４】
また、このルーチンでは、ステップ１７０で、第１電磁弁２０を開いた後に、ＥＣＵ３０は、ステップ１７５で、キャニスタ１４に過給圧を背圧として導入するために、第３電磁弁２３を過給圧導入状態に切り換える。
【００６５】
以上説明したこの実施の形態における蒸発燃料処理装置によれば、ターボチャージャ６の動作時には、吸気通路２のコンプレッサ下流位置に過給圧が生じる。このとき、第１電磁弁２０を開くことにより、上記負圧により、キャニスタ１４に捕集されたベーパが第１パージライン１８等を通じて吸気通路２のコンプレッサ上流位置へ吸引される。また、このとき、第３電磁弁２３が過給圧導入状態に切り換えられ、吸気通路２のコンプレッサ下流位置における過給圧が過給圧通路２２を通じてキャニスタ１４に背圧として供給される。この背圧により、キャニスタ１４のベーパが第１パージライン１８等へ押し出される。このように、コンプレッサ上流位置での負圧による吸引と、過給圧による押し出しとが相まって、キャニスタ１４に捕集されたベーパがコンプレッサ上流位置へパージされる。このため、キャニスタ１４のベーパが過給圧により押し出される分だけ、コンプレッサ上流位置に対するベーパのパージを、第１の実施の形態における装置に比べて効率良く行うことができる。
【００６６】
一方、この実施の形態では、ターボチャージャ６の非作動時には、第３電磁弁２３が大気開放状態に切り換えられる。このため、サージタンク１２へベーパをパージするときには、キャニスタ１４に不要な吸気圧や過給圧が作用することがない。
【００６７】
この実施の形態における蒸発燃料処理装置によるその他の作用効果は、第１の実施の形態における蒸発燃料処理装置のそれと同じである。
【００６８】
［第３の実施の形態］
次に、本発明の過給機付エンジンの蒸発燃料処理装置を具体化した第３の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
【００６９】
図５に、本実施の形態における過給機付エンジンシステムを概略構成図に示す。この実施の形態における蒸発燃料処理装置は、作動気体を流すことにより第１パージライン１８を流れるベーパを吸引するアスピレータ２４と、コンプレッサ下流位置における過給気を作動気体としてアスピレータ２４へ流すための過給気通路２５とを備える点で、第１の実施の形態における蒸発燃料処理装置と構成が異なる。
【００７０】
即ち、過給気通路２５の一端は、吸気通路２のコンプレッサ下流位置に連通し、その他端はアスピレータ２４に連通する。アスピレータ２４は、この過給気通路２５を通じて過給気が流れることにより、第１パージライン１８を流れるベーパを吸引して同ライン１８の下流側へ流すように構成される。
【００７１】
この実施の形態で、ＥＣＵ３０が実行するパージ制御プログラムは、図２に示すそれと同じである。
【００７２】
従って、この実施の形態における蒸発燃料処理装置によれば、ターボチャージャ６の動作時には、吸気通路２のコンプレッサ下流位置に過給圧が生じる。このとき、第１電磁弁２０を開くことにより、上記負圧により、キャニスタ１４に捕集されたベーパが第１パージライン１８等を通じて吸気通路２のコンプレッサ上流位置へ吸引される。また、このとき、コンプレッサ下流位置における過給気が過給気通路２５を通じてアスピレータ２４へ作動気体として流れることにより、第１パージライン１８を流れるベーパがアスピレータ２４により吸引される。このように、コンプレッサ上流位置での負圧による吸引と、アスピレータ２４による吸引とが相まって、キャニスタ１４に捕集されたベーパがコンプレッサ上流位置へパージされる。このため、第１パージライン１８を流れるベーパがアスピレータ２４により吸引される分だけ、コンプレッサ上流位置に対するベーパのパージを、第１の実施の形態における装置に比べて効率よく行うことができる。
【００７３】
この実施の形態における蒸発燃料処理装置によるその他の作用効果は、第１の実施の形態における蒸発燃料処理装置のそれと同じである。
【００７４】
［第４の実施の形態］
次に、本発明の過給機付エンジンの蒸発燃料処理装置を具体化した第４の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
【００７５】
図６に、本実施の形態における過給機付エンジンシステムを概略構成図に示す。この実施の形態における蒸発燃料処理装置は、第１パージライン１８の先端がサージタンク１２に連通することと、第１パージライン１８を流れるベーパを吸引するアスピレータ２４と、コンプレッサ下流位置における過給気をアスピレータ２４へ流すための過給気通路２５と、第１パージライン１８の先端付近に設けられる第４電磁弁２６とを備える点で、第１の実施の形態における蒸発燃料処理装置と構成が異なる。
【００７６】
即ち、過給気通路２５の一端は、吸気通路２のコンプレッサ下流位置に連通し、その他端はアスピレータ２４に連通する。アスピレータ２４は、この過給気通路２５を通じて過給気が流れることにより、第１パージライン１８を流れるベーパを吸引して同ライン１８の下流側へ流すように構成される。
【００７７】
図７に、この実施の形態のパージ制御プログラムをフローチャートに示す。図７のフローチャートでは、ステップ１２０の後にステップ１２６が、ステップ１７０の後にステップ１７６がそれぞれ加わる点で、図２に示すフローチャートと内容が異なる。
【００７８】
即ち、このルーチンでは、ステップ１２０で、第１電磁弁２０を閉じた後に、ＥＣＵ３０は、ステップ１２６で、第１パージライン１８を閉じるために、第４電磁弁２６に対する通電を停止することにより同電磁弁２６を閉じる。
【００７９】
また、このルーチンでは、ステップ１７０で、第１電磁弁２０を開いた後に、ＥＣＵ３０は、ステップ１７６で、第１パージライン１８を開くために、第４電磁弁２６に通電することにより同電磁弁２６を開く。
【００８０】
以上説明したこの実施の形態における蒸発燃料処理装置によれば、ターボチャージャ６の動作時には、吸気通路２のコンプレッサ下流位置に過給圧が生じる。この過給気が過給気通路２５を通じてアスピレータ２４へ作動気体として流れることにより、第１パージライン１８に負圧が作用する。このとき、第１電磁弁２０及び第４電磁弁２６が開くことから、上記負圧の作用により、キャニスタ１４に捕集されたベーパが第１パージライン１８を通じてサージタンク１２へパージされる。このため、ターボチャージャ６の動作に伴って吸気通路２のコンプレッサ下流位置で発生する過給圧（正圧）を利用してベーパをサージタンク１２へパージすることができる。
【００８１】
一方、この実施の形態では、ターボチャージャ６の非作動時には、第４電磁弁２６が閉じられる。このため、第２パージライン１９等を通じてサージタンク１２へベーパをパージするときに、第１パージライン１８等を通じてサージタンクに不要な吸気圧が作用することがない。
【００８２】
この実施の形態における蒸発燃料処理装置によるその他の作用効果は、第１の実施の形態における装置のそれと同じである。
【００８３】
［第５の実施の形態］
次に、本発明の過給機付エンジンの蒸発燃料処理装置を具体化した第５の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
【００８４】
図８に、本実施の形態における過給機付エンジンシステムを概略構成図に示す。この実施の形態における蒸発燃料処理装置は、第１パージライン１８と吸気通路２との合流部位にベンチュリ２７を設ける点で、第１の実施の形態における蒸発燃料処理装置と構成が異なる。
【００８５】
従って、この実施の形態における蒸発燃料処理装置によれば、第１パージライン１８と吸気通路２との合流部位に設けられるベンチュリ２７により、吸気通路２のコンプレッサ上流位置における負圧が強められ、同パージライン１８から吸気通路２のコンプレッサ上流位置へベーパを吸引する力が強められる。このため、ベーパの吸引力が強まる分だけ、コンプレッサ上流位置に対するベーパのパージを、第１の実施の形態における装置に比べて効率良く行うことができる。
【００８６】
尚、この発明は前記各実施の形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱することのない範囲で以下のように実施することもできる。
【００８７】
（１）前記各実施の形態では、蒸発燃料処理装置として、ターボチャージャ６の非動作時に使用される第２パージライン１９と、ターボチャージャ６の動作時に使用される第１パージライン１８との、２系統のパージライン１８，１９を設けた。これに対し、ターボチャージャ６の非動作時における第２パージライン１９を省略して、１系統の第１パージライン１８を設けるだけとしてもよい。
【００８８】
（２）前記各実施の形態では、第２パージライン１９に第２電磁弁２１を設けたが、この第２電磁弁２１を省略することもできる。
【００８９】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、過給機の動作に伴い吸気通路で発生する負圧を利用して蒸発燃料を吸気通路へパージすることができ、そのパージをエンジンの運転状態に応じて応答性良く制御することができる。また、過給機の動作時に蒸発燃料をエンジンで有効に燃焼処理することができ、過給機の非動作時にコンプレッサ上流位置における正圧がキャニスタに不用意に作用することがない。
【００９０】
請求項２に記載の発明によれば、過給機の動作に伴い吸気通路で発生する負圧を利用して蒸発燃料を吸気通路へパージすることができ、そのパージをエンジンの運転状態に応じて応答性良く制御することができる。また、過給機の動作・非動作にかかわらず、蒸発燃料をエンジンで有効に燃焼処理することができ、過給機の非動作時には、コンプレッサ上流位置における正圧がキャニスタに不用意に作用して、スロットルバルブ下流の吸気通路に対して行われる蒸発燃料のパージ効率低下を防止することができる。
【００９１】
請求項３に記載の発明によれば、過給機の動作に伴い吸気通路で発生する負圧を利用して蒸発燃料を吸気通路へパージすることができ、そのパージをエンジンの運転状態に応じて応答性良く制御することができる。併せて、キャニスタに背圧を供給して蒸発燃料を押し出す分だけ、吸気通路に対する蒸発燃料のパージを効率良く行うことができる。
【００９２】
請求項４に記載の発明によれば、過給機の動作に伴い吸気通路で発生する負圧を利用して蒸発燃料を吸気通路へパージすることができ、そのパージをエンジンの運転状態に応じて応答性良く制御することができる。併せて、パージ通路を流れる蒸発燃料にアスピレータによる負圧を作用させる分だけ、吸気通路に対する蒸発燃料のパージを効率良く行うことができる。
【００９３】
請求項５に記載の発明によれば、過給機の動作に伴い吸気通路で発生する過給圧を利用して蒸発燃料を吸気通路へパージすることができ、そのパージをエンジンの運転状態に応じて応答性良く制御することができる。
【００９４】
請求項６に記載の発明によれば、請求項１又は２に記載の発明の効果に加え、蒸発燃料を吸引する力がベンチュリにより強められる分だけ、蒸発燃料のパージを効率良く行うことができる。
【００９５】
請求項７に記載の発明によれば、請求項３乃至５の何れか一つに記載の発の効果に加え、過給機付エンジンに装備される蒸発燃料処理装置として、過給機の動作・非動作にかかわらずキャニスタに捕集された蒸発燃料をパージできることから、パージの機会を増やすことができ、キャニスタの蒸発燃料捕集に係るキャパシティを高めることができる。また、捕集キャパシティが高まる分だけ、キャニスタを小型化することができる。
【００９６】
請求項８に記載の発明によれば、請求項３乃至５の何れか一つに記載の発明の効果に加え、過給機の動作時に蒸発燃料をエンジンで有効に燃焼処理することができ、過給機の非動作時にコンプレッサ上流位置における正圧がキャニスタに不用意にさようすることがない。
【００９７】
請求項９に記載の発明によれば、請求項７の何れか一つに記載の発明の効果に加え、過給機の動作・非動作にかかわらず、蒸発燃料をエンジンで有効に燃焼処理することができ、過給機の非動作時には、コンプレッサ上流位置における正圧がキャニスタに不用意に作用して、スロットルバルブ下流の吸気通路に対して行われる蒸発燃料のパージ効率低下を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態に係り、過給機付エンジンシステムを示す概略構成図。
【図２】パージ制御プログラムを示すフローチャート。
【図３】第２の実施の形態に係り、過給機付エンジンシステムを示す概略構成図。
【図４】パージ制御プログラムを示すフローチャート。
【図５】第３の実施の形態に係り、過給機付エンジンシステムを示す概略構成図。
【図６】第４の実施の形態に係り、過給機付エンジンシステムを示す概略構成図。
【図７】パージ制御プログラムを示すフローチャート。
【図８】第５の実施の形態に係り、過給機付エンジンシステムを示す概略構成図。
【符号の説明】
１ エンジン
２ 吸気通路
５ 燃料タンク
６ ターボチャージャ（過給機）
７ コンプレッサ
１４ キャニスタ
１７ パージライン
１８ 第１パージライン（パージ通路）
１９ 第２パージライン（別のパージ通路）
２０ 第１電磁弁（電磁弁）
２１ 第２電磁弁２１（別の電磁弁）
２２ 過給圧通路
２４ アスピレータ
２５ 過給気通路
２６ 第４電磁弁
２７ ベンチュリ
３０ ＥＣＵ（制御手段）
３１ 回転速度センサ（運転状態検出手段）
３２ 吸気圧センサ（運転状態検出手段）
３３ スロットルセンサ（運転状態検出手段）
Claims (9)
- 過給機付エンジンに対して設けられ、燃料タンクで発生する蒸発燃料をキャニスタで捕集し、捕集された蒸発燃料を前記エンジンの吸気通路へパージするようにした過給機付エンジンの蒸発燃料処理装置であって、
前記過給機は前記吸気通路に設けられるコンプレッサを含むことと、
前記キャニスタから前記コンプレッサ上流の前記吸気通路へ蒸発燃料をパージするためのパージ通路と、
前記パージ通路を開閉するための電磁弁と、
前記エンジンの運転状態を検出するための運転状態検出手段と、
前記検出される運転状態に基づき、前記エンジンの吸気圧が大気圧以上であると判断したときに前記電磁弁を開制御し、前記エンジンの吸気圧が大気圧未満であると判断したときに前記電磁弁を閉制御するための制御手段と
を備えたことを特徴とする過給機付エンジンの蒸発燃料処理装置。 - 過給機付エンジンに対して設けられ、燃料タンクで発生する蒸発燃料をキャニスタで捕集し、捕集された蒸発燃料を前記エンジンの吸気通路へパージするようにした過給機付エンジンの蒸発燃料処理装置であって、
前記過給機は前記吸気通路に設けられるコンプレッサを含むことと、
前記キャニスタから前記コンプレッサ上流の前記吸気通路へ蒸発燃料をパージするためのパージ通路と、
前記パージ通路を開閉するための電磁弁と、
前記エンジンの運転状態を検出するための運転状態検出手段と、
前記コンプレッサ下流の前記吸気通路に設けられるスロットルバルブと、
前記キャニスタから前記スロットルバルブ下流の前記吸気通路へ蒸発燃料をパージするための別のパージ通路と、
前記別のパージ通路を開閉するための別の電磁弁と、
前記検出される運転状態に基づき、前記エンジンの吸気圧が大気圧以上であると判断したときに前記別の電磁弁を閉制御し、その後、前記電磁弁を開制御し、前記エンジンの吸気圧が大気圧未満であると判断したときに前記電磁弁及び前記別の電磁弁を閉制御するための制御手段と
を備えたことを特徴とする過給機付エンジンの蒸発燃料処理装置。 - 過給機付エンジンに対して設けられ、燃料タンクで発生する蒸発燃料をキャニスタで捕集し、捕集された蒸発燃料を前記エンジンの吸気通路へパージするようにした過給機付エンジンの蒸発燃料処理装置であって、
前記過給機は前記吸気通路に設けられるコンプレッサを含むことと、
前記キャニスタから前記コンプレッサ上流の前記吸気通路へ蒸発燃料をパージするためのパージ通路と、
前記コンプレッサ下流の過給圧を前記キャニスタへ背圧として供給するための過給圧通路と、
前記パージ通路を開閉するための電磁弁と、
前記エンジンの運転状態を検出するための運転状態検出手段と、
前記検出される運転状態に基づいて前記電磁弁を制御するための制御手段と
を備えたことを特徴とする過給機付エンジンの蒸発燃料処理装置。 - 過給機付エンジンに対して設けられ、燃料タンクで発生する蒸発燃料をキャニスタで捕集し、捕集された蒸発燃料を前記エンジンの吸気通路へパージするようにした過給機付エンジンの蒸発燃料処理装置であって、
前記過給機は吸気通路に設けられるコンプレッサを含むことと、
前記キャニスタから前記コンプレッサ上流の前記吸気通路へ蒸発燃料をパージするためのパージ通路と、
前記パージ通路に設けられ、作動気体を流すことにより前記パージ通路を流れる蒸発燃料を吸引するアスピレータと、
前記コンプレッサ下流の過給気を前記作動気体として前記アスピレータへ流すための過給気通路と、
前記パージ通路を開閉するための電磁弁と、
前記エンジンの運転状態を検出するための運転状態検出手段と、
前記検出される運転状態に基づいて前記電磁弁を制御するための制御手段と
を備えたことを特徴とする過給機付エンジンの蒸発燃料処理装置。 - 過給機付エンジンに対して設けられ、燃料タンクで発生する蒸発燃料をキャニスタで捕集し、捕集された蒸発燃料を前記エンジンの吸気通路へパージするようにした過給機付エンジンの蒸発燃料処理装置であって、
前記過給機は吸気通路に設けられるコンプレッサを含むことと、
前記キャニスタから前記コンプレッサ下流の前記吸気通路へ蒸発燃料をパージするためのパージ通路と、
前記パージ通路に設けられ、作動気体を流すことにより前記パージ通路を流れる蒸発燃料を吸引するアスピレータと、
前記コンプレッサ下流の過給気を前記作動気体として前記アスピレータへ流すための過給気通路と、
前記パージ通路を開閉するための電磁弁と、
前記エンジンの運転状態を検出するための運転状態検出手段と、
前記検出される運転状態に基づいて前記電磁弁を制御するための制御手段と
を備えたことを特徴とする過給機付エンジンの蒸発燃料処理装置。 - 前記パージ通路と前記吸気通路との合流部位にベンチュリを設けたことを特徴とする請求項１又は２に記載の過給機付エンジンの蒸発燃料処理装置。
- 前記コンプレッサ下流の前記吸気通路に設けられるスロットルバルブと、
前記キャニスタから前記スロットルバルブ下流の前記吸気通路へ蒸発燃料をパージするための別のパージ通路と
を備えたことを特徴とする請求項３乃至５の何れか一つに記載の過給機付エンジンの蒸発燃料処理装置。 - 前記制御手段は、前記検出される運転状態に基づき、前記エンジンの吸気圧が大気圧以上であると判断したときに前記電磁弁を開制御し、前記エンジンの吸気圧が大気圧未満であると判断したときに前記電磁弁を閉制御することを特徴とする請求項３乃至５の何れか一つに記載の過給機付エンジンの蒸発燃料処理装置。
- 前記別のパージ通路を開閉するための別の電磁弁を備え、
前記制御手段は、前記検出される運転状態に基づき、前記エンジンの吸気圧が大気圧以上であると判断したときに前記別の電磁弁を閉制御し、その後、前記電磁弁を開制御し、前記エンジンの吸気圧が大気圧未満であると判断したときに前記電磁弁及び前記別の電磁弁を閉制御することを特徴とする請求項７に記載の過給機付エンジンの蒸発燃料処理装置。
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