JP2009074518A - Evaporation fuel treating equipment - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、過給機が吸気管に設けられた内燃機関において、燃料タンク内で発生した蒸発燃料を、キャニスタに一時的に吸着し、吸気管に供給する蒸発燃料処理装置に関する。 The present invention relates to an evaporative fuel processing apparatus in which an evaporative fuel generated in a fuel tank is temporarily adsorbed in a canister and supplied to an intake pipe in an internal combustion engine in which a supercharger is provided in an intake pipe.
この種の蒸発燃料処理装置は、蒸発燃料が内燃機関から大気中に放出されることによる汚染を回避するために、蒸発燃料を可能な限り吸気管内に供給し、内燃機関の燃焼室で燃焼させるものである。以下、蒸発燃料を吸気管内に供給することを「パージ」という。従来、このような蒸発燃料処理装置として、例えば特許文献1に開示されたものが知られている。この蒸発燃料処理装置(以下「処理装置」という)は、蒸発燃料を吸着するキャニスタ、パージ通路、パージ制御弁および電動ポンプを備えている。パージ通路は、キャニスタと、吸気管の過給機のコンプレッサよりも上流側とに接続されており、このコンプレッサは、吸気管のスロットル弁よりも上流側に設けられている。また、パージ制御弁および電動ポンプは、パージ通路に設けられている。 This type of evaporative fuel processing apparatus supplies evaporative fuel as much as possible into the intake pipe and burns it in the combustion chamber of the internal combustion engine in order to avoid contamination caused by the evaporative fuel being released into the atmosphere from the internal combustion engine. Is. Hereinafter, supplying evaporated fuel into the intake pipe is referred to as “purge”. Conventionally, as such an evaporative fuel processing apparatus, what was disclosed by patent document 1, for example is known. This evaporative fuel processing apparatus (hereinafter referred to as “processing apparatus”) includes a canister that adsorbs evaporative fuel, a purge passage, a purge control valve, and an electric pump. The purge passage is connected to the canister and to the upstream side of the compressor of the supercharger of the intake pipe, and this compressor is provided upstream of the throttle valve of the intake pipe. The purge control valve and the electric pump are provided in the purge passage.
以上の構成の処理装置では、パージ制御弁を開弁するとともに、電動ポンプを駆動することによって、キャニスタに吸着された蒸発燃料が、電動ポンプにより強制的に吸引され、パージ通路を介して吸気管のコンプレッサよりも上流側に流入し、パージされる。また、パージされる蒸発燃料の流量(以下「パージ流量」という)の目標値に基づいて、電動ポンプを駆動するための駆動電流を制御することによって、パージ流量を精度良く制御するようにしている。 In the processing apparatus having the above configuration, the purge control valve is opened and the electric pump is driven, whereby the evaporated fuel adsorbed by the canister is forcibly sucked by the electric pump, and the intake pipe is passed through the purge passage. The air flows upstream from the compressor and is purged. Further, the purge flow rate is controlled with high accuracy by controlling the drive current for driving the electric pump based on the target value of the flow rate of the evaporated fuel to be purged (hereinafter referred to as “purge flow rate”). .
上述したように、従来の処理装置では、蒸発燃料をパージするためのパージ通路は、吸気管のコンプレッサよりも上流側に接続されており、この接続部分は、大気に開放されているため、パージを行えるような十分な負圧を確保できない。このため、従来の処理装置では、十分なパージ流量を確保するためには、常に、上記の電動ポンプを駆動することによって、蒸発燃料を強制的に吸引しなければならない。このように、従来の処理装置では、十分なパージ流量を確保する上で、電動ポンプが必要不可欠なものであるので、処理装置の複雑化およびコストの増大を招いてしまう。 As described above, in the conventional processing apparatus, the purge passage for purging the evaporated fuel is connected to the upstream side of the compressor of the intake pipe, and since this connection portion is open to the atmosphere, the purge passage is purged. A sufficient negative pressure cannot be secured. For this reason, in the conventional processing apparatus, in order to ensure a sufficient purge flow rate, the evaporated fuel must be forcibly sucked by always driving the electric pump. As described above, in the conventional processing apparatus, the electric pump is indispensable for securing a sufficient purge flow rate, and thus the processing apparatus is complicated and the cost is increased.
本発明は、以上のような課題を解決するためになされたものであり、十分なパージ流量を確保しながら、処理装置の簡素化およびコストの削減を達成することができる蒸発燃料処理装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and provides an evaporative fuel processing apparatus capable of achieving simplification of the processing apparatus and cost reduction while ensuring a sufficient purge flow rate. The purpose is to do.
上記の目的を達成するため、請求項1に係る発明は、過給を行うための過給機5が吸気通路(実施形態における(以下、本項において同じ)吸気管3a)に設けられた内燃機関3において、燃料タンク21内で発生した蒸発燃料を、キャニスタ23に一時的に吸着し、吸気通路に供給する蒸発燃料処置装置1、51であって、吸気通路の過給機5よりも上流側と下流側に接続され、過給機5によって加圧された空気を過給機5の下流側から上流側に還流させるための還流通路24と、還流通路24に設けられ、還流通路24を絞る絞り部(ベンチュリ25)と、キャニスタ23に吸着された蒸発燃料を吸気通路に供給するために、キャニスタ23および還流通路24の絞り部に接続されたパ−ジ通路26と、を備えることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 is directed to an internal combustion engine in which a
この蒸発燃料処理装置によれば、吸気通路の過給機よりも上流側と下流側に、還流通路が接続されており、この還流通路には、絞り部が設けられている。また、この絞り部およびキャニスタに、パージ通路が接続されている。以上の構成により、キャニスタに吸着された蒸発燃料は、次のようにして吸気通路内に供給(パージ)される。 According to this fuel vapor processing apparatus, the recirculation passage is connected to the upstream side and the downstream side of the supercharger in the intake passage, and the throttle portion is provided in the recirculation passage. Further, a purge passage is connected to the throttle portion and the canister. With the above configuration, the evaporated fuel adsorbed by the canister is supplied (purged) into the intake passage as follows.
すなわち、過給機により過給が行われると、それに伴い、吸気通路内の過給機よりも下流側の圧力が上流側の圧力よりも大きくなるため、両者間を連通する還流通路を介して、過給機から流出した空気の一部が還流するようになる。また、還流通路の通路面積が絞られた絞り部では、還流する空気の流速が高くなり、大きな負圧が発生する。さらに、この絞り部にキャニスタが接続されているため、この大きな負圧によって、キャニスタに吸着されていた蒸発燃料は、パージ通路および還流通路を介して、吸気通路内にパージされる。以上のように、過給に伴って絞り部に発生する大きな負圧によりパージを行うことができるので、パージされる蒸発燃料の流量(パージ流量)を十分に確保することができる。このため、従来のような電動ポンプは不要であり、それにより、蒸発燃料処理装置の簡素化およびコストの削減を達成することができる。 In other words, when supercharging is performed by the supercharger, the pressure on the downstream side of the supercharger in the intake passage is larger than the pressure on the upstream side, and therefore, through the recirculation passage communicating between the two. Part of the air that has flowed out of the supercharger is recirculated. Further, in the throttle portion where the passage area of the reflux passage is reduced, the flow velocity of the refluxing air is increased and a large negative pressure is generated. Further, since the canister is connected to the throttle portion, the evaporated fuel adsorbed by the canister is purged into the intake passage by the large negative pressure through the purge passage and the return passage. As described above, since the purge can be performed by the large negative pressure generated in the throttle portion due to supercharging, the flow rate of the evaporated fuel to be purged (purge flow rate) can be sufficiently ensured. For this reason, the conventional electric pump is unnecessary, and thereby it is possible to achieve simplification and cost reduction of the evaporated fuel processing apparatus.
請求項2に係る発明は、請求項1に記載の蒸発燃料処理装置1において、還流通路24は、還流通路24を介して還流する還流空気量と過給機5によって加圧される加圧空気量との比(還流空気率RREA)が、第1所定値(所定空気率RREAREF)よりも小さくなるように構成されていることを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, in the evaporative fuel processing apparatus 1 according to the first aspect, the
請求項1の作用で述べたように、還流通路を介して空気が還流するのに伴い、絞り部で負圧が発生することによってパージが行われる。このため、還流空気量が大きいほど、絞り部を通過する空気の流速が高くなるのに伴い、絞り部で発生する負圧が大きくなるため、パージ流量はより大きくなる。一方、加圧空気量は、還流空気量と内燃機関に吸入される吸入空気量との和に相当し、この加圧空気量に対して還流空気量が大きくなるほど、内燃機関の吸入空気量が小さくなるため、内燃機関の出力はより小さくなる。 As described in the operation of the first aspect, purging is performed by generating a negative pressure in the throttle portion as the air recirculates through the recirculation passage. For this reason, the larger the amount of recirculated air, the greater the flow rate of air passing through the throttle portion, and the greater the negative pressure generated at the throttle portion, the higher the purge flow rate. On the other hand, the amount of pressurized air corresponds to the sum of the amount of recirculated air and the amount of intake air sucked into the internal combustion engine. The larger the amount of recirculated air with respect to this amount of pressurized air, the larger the amount of intake air of the internal combustion engine. Since it becomes smaller, the output of the internal combustion engine becomes smaller.
上記の構成によれば、還流空気量と加圧空気量との比(還流空気量/加圧空気量=還流空気量/(還流空気量+吸入空気量))は、第1所定値よりも小さい。したがって、この第1所定値を適切に設定することによって、内燃機関の吸入空気量およびパージ流量の双方を十分に得ることができ、それにより、内燃機関の十分な出力および十分なパージ流量の双方を、バランス良く得ることができる。また、過給圧が大きいほど、還流空気量および加圧空気量はいずれもより大きくなるため、還流空気量と加圧空気量との比は、過給圧の大小にかかわらず、ほぼ一定であり、パージ流量を定める還流空気量と内燃機関の出力を定める吸入空気量との関係を適切に表す。したがって、上述したように、そのような還流空気量と加圧空気量との比をパラメータとして還流通路を構成することにより、上述した効果を、過給圧の大小にかかわらず、常に適切に得ることができる。 According to the above configuration, the ratio of the amount of recirculated air and the amount of pressurized air (the amount of recirculated air / the amount of pressurized air = the amount of recirculated air / (the amount of recirculated air + the amount of intake air)) is greater than the first predetermined value. small. Therefore, by appropriately setting the first predetermined value, it is possible to sufficiently obtain both the intake air amount and the purge flow rate of the internal combustion engine, thereby achieving both sufficient output and sufficient purge flow rate of the internal combustion engine. Can be obtained in a well-balanced manner. In addition, the larger the boost pressure, the larger the amount of recirculated air and the amount of pressurized air. Therefore, the ratio of the amount of recirculated air and the amount of pressurized air is almost constant regardless of the magnitude of the boost pressure. Yes, it properly represents the relationship between the amount of recirculated air that determines the purge flow rate and the amount of intake air that determines the output of the internal combustion engine. Therefore, as described above, by configuring the recirculation passage using such a ratio of the recirculation air amount and the pressurized air amount as a parameter, the above-described effect is always appropriately obtained regardless of the magnitude of the supercharging pressure. be able to.
請求項3に係る発明は、請求項1に記載の蒸発燃料処理装置1において、還流通路24の通路面積と吸気通路の通路面積との比(通路面積比RA)が第2所定値(所定面積比RAREF)よりも小さいことを特徴とする。
The invention according to
この構成によれば、還流通路の通路面積と吸気通路の通路面積との比(還流通路の通路面積/吸気通路の通路面積)(以下「通路面積比」という)は、第2所定値よりも小さい。通路面積比が大きいほど、還流空気量が大きくなるため、パージ流量はより大きくなる一方、内燃機関の吸入空気量はより小さくなる。したがって、上記の第2所定値を適切に設定することによって、内燃機関の吸入空気量およびパージ流量の双方を十分に得ることができ、それにより、内燃機関の十分な出力および十分なパージ流量の双方を、バランス良く得ることができる。また、上述したように、通路面積比をパラメータとして還流通路を構成することにより、上述した効果を、過給圧の大小にかかわらず、常に適切に得ることができる。 According to this configuration, the ratio of the passage area of the return passage and the passage area of the intake passage (passage area of the return passage / passage area of the intake passage) (hereinafter referred to as “passage area ratio”) is greater than the second predetermined value. small. The larger the passage area ratio, the larger the amount of recirculated air, so that the purge flow rate becomes larger, while the intake air amount of the internal combustion engine becomes smaller. Therefore, by appropriately setting the second predetermined value, it is possible to sufficiently obtain both the intake air amount and the purge flow rate of the internal combustion engine, and thereby the sufficient output of the internal combustion engine and the sufficient purge flow rate. Both can be obtained with good balance. In addition, as described above, by configuring the reflux passage using the passage area ratio as a parameter, the above-described effects can always be appropriately obtained regardless of the magnitude of the supercharging pressure.
請求項4に係る発明は、請求項1に記載の蒸発燃料処理装置51において、還流通路24には、還流空気量を制御するための制御弁(還流制御弁34)が設けられていることを特徴とする。
According to a fourth aspect of the present invention, in the evaporative
この構成によれば、還流空気量が制御弁によって制御される。このため、内燃機関の吸入空気量に対する還流空気量の大きさを、十分な吸入空気量および十分なパージ流量の双方が得られるように制御することができる。したがって、制御弁による還流空気量の制御によって、内燃機関の十分な出力および十分なパージ流量の双方を、バランス良く得ることが可能になる。その結果、請求項2および3の蒸発燃料処理装置のような還流通路のハードウェア構成の厳密な設定を、不要にすることができる。
According to this configuration, the amount of recirculated air is controlled by the control valve. For this reason, the magnitude of the recirculation air amount relative to the intake air amount of the internal combustion engine can be controlled so that both a sufficient intake air amount and a sufficient purge flow rate can be obtained. Therefore, it is possible to obtain both a sufficient output of the internal combustion engine and a sufficient purge flow rate in a well-balanced manner by controlling the amount of recirculated air by the control valve. As a result, it is possible to eliminate the need for strict setting of the hardware configuration of the recirculation passage as in the evaporative fuel processing device of
以下、図面を参照しながら、本発明の好ましい実施形態について説明する。図1は、本発明の第1実施形態による蒸発燃料処理装置1を、これを適用した内燃機関3とともに示している。この内燃機関(以下「エンジン」という)3は、気筒内に直接、燃料が供給される、いわゆる直噴タイプのガソリンエンジンであり、過給装置4を備えている。
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows an evaporative fuel processing apparatus 1 according to a first embodiment of the present invention, together with an
この過給装置4は、ターボチャージャで構成された過給機5と、これに連結されたアクチュエータ6と、ベーン開度制御弁7を備えている。
The supercharging device 4 includes a
過給機5は、エンジン3の吸気管3a(吸気通路)に設けられた回転自在のコンプレッサブレード5aと、エンジン3の排気管3bに設けられた回転自在のタービンブレード5bおよび複数の回動自在の可変ベーン5c(2つのみ図示)と、これらのブレード5a,5bを一体に連結するシャフト5dとを有している。過給機5は、排気管3b内の排ガスによりタービンブレード5bが回転駆動されるのに伴い、これと一体のコンプレッサブレード5aが回転駆動されることによって、吸気管3a内の空気を加圧し、それにより、エンジン3に吸入される吸入空気量を増大させる過給を行う。
The
アクチュエータ6は、負圧によって作動するダイアフラム式のものであり、各可変ベーン5cに機械的に連結されている。また、アクチュエータ6には、負圧ポンプから負圧供給通路(いずれも図示せず)を介して負圧が供給され、この負圧供給通路の途中にベーン開度制御弁7が設けられている。ベーン開度制御弁7は、電磁弁で構成されており、その開度が後述するECU2により設定される目標過給圧に基づく駆動信号で制御されることによって、アクチュエータ6への供給負圧が変化し、それに伴い、可変ベーン5cの開度が変化することにより、過給圧が目標過給圧になるように制御される。
The
吸気管3aの過給機5よりも上流側には、エアークリーナ8が設けられており、エアークリーナ8は、吸気管3aに流入する空気中の異物を除去するものである。また、吸気管3aの過給機5よりも下流側には、上流側から順に、水冷式のインタークーラ9とスロットル弁10が設けられている。インタークーラ9は、過給機5の過給により空気の温度が上昇したときなどに、空気を冷却するものである。スロットル弁10には、例えば直流モータで構成されたアクチュエータ(図示せず)が接続されている。スロットル弁10の開度(以下「スロットル弁開度」という)は、ECU2により設定される目標スロットル弁開度に基づく駆動信号がこのアクチュエータに入力されることによって、目標スロットル弁開度になるように制御され、それにより、エンジン3の吸入空気量が制御される。
An
蒸発燃料処理装置1は、燃料タンク21、チャージ通路22、キャニスタ23、還流通路24、およびパージ通路26を備えており、燃料タンク21内で発生した蒸発燃料を、キャニスタ23に一時的に吸着・貯留し、吸気管3a内に適宜、供給するものである。
The evaporative fuel processing apparatus 1 includes a
燃料タンク21は、エンジン3に供給する燃料を貯蔵するためのものであり、チャージ通路22を介して、キャニスタ23に接続されている。燃料タンク21内で発生した蒸発燃料は、チャージ通路22を介してキャニスタ23に送られる。
The
チャージ通路22には、2方向弁27が設けられている。2方向弁27は、いずれもダイアフラム式の正圧弁および負圧弁を組み合わせた機械式弁で構成されている。この正圧弁は、燃料タンク21内の圧力に相当するチャージ通路22内の圧力が上限圧、すなわち大気圧よりも高い所定圧力に達したときに開弁するように構成されており、その開弁により、燃料タンク21内の蒸発燃料がキャニスタ23に送られる。また、上記の負圧弁は、チャージ通路22内の圧力が下限圧、すなわちキャニスタ23側の圧力よりも低い所定圧力に達したときに開弁するように構成されており、その開弁により、キャニスタ23に吸着されていた蒸発燃料が燃料タンク21に戻される。
A two-
また、チャージ通路22には、2方向弁27をバイパスするようにチャージバイパス通路28が設けられている。チャージバイパス通路28には、バイパス弁31が設けられている。バイパス弁31は、常閉タイプのON/OFF式の電磁弁で構成されており、通常はチャージバイパス通路28を閉鎖し、ECU2の制御によって励磁されたときに開弁することにより、チャージバイパス通路28を開放する。
The
キャニスタ23は、活性炭を内蔵しており、この活性炭によって蒸発燃料が吸着される。また、キャニスタ23には、大気側に開口する大気通路29が接続されており、大気通路29には、これを開閉するベントシャット弁32が設けられている。ベントシャット弁32は、常開タイプのON/OFF式の電磁弁で構成されており、通常は大気通路29を開放し、ECU2の制御により励磁されたときに大気通路29を閉鎖する。
The
還流通路24は、吸気管3aの過給機5よりもすぐ上流側と、吸気管3aの過給機5よりも下流側で且つスロットル弁10よりも上流側とに接続されており、過給機5によって加圧された空気を、過給機5の下流側から上流側に還流させるためのものである。また、還流通路24の途中には、還流通路24を絞るベンチュリ25(絞り部)が設けられており、ベンチュリ25の通路面積は所定面積AREFに設定されている。さらに、還流通路24のベンチュリ25以外の部分は、一定の所定の通路面積を有しており、この通路面積は、後述するように設定されている。
The
パージ通路26は、キャニスタ23に吸着された蒸発燃料を吸気管3aに供給(パージ)するためのものであり、キャニスタ23およびベンチュリ25に接続されており、その途中には、パージ制御弁33が設けられている。パージ制御弁33は、電磁弁で構成されており、その開度は、ECU2から供給される駆動電流のデューティ比に応じて連続的に変化するように制御され、このデューティ比が大きいほど、より大きな値に制御される。
The
また、吸気管3aには、過給機5よりも下流側で、かつ、還流通路24との下流側の接続部分よりも上流側に、過給圧センサ41が設けられている。過給圧センサ41は、過給圧PACTを検出し、その検出信号をECU2に出力する。
Further, a supercharging
ECU2は、I/Oインターフェース、CPU、RAMおよびROMなどからなるマイクロコンピュータで構成されている。CPUは、ROMに記憶された制御プログラムなどに従い、過給圧センサ41などの各種のセンサ(図示せず)からの検出信号に応じ、エンジン3の運転状態を判別する。また、判別した運転状態などに応じ、キャニスタ23に吸着された蒸発燃料をパージするためのパージ制御などを実行する。
The
このパージ制御は次のようにして行われる。すなわち、所定のパージ実行条件が成立しているときに、ベントシャット弁32を開くとともに、パージ制御弁33を開弁する。過給機5による過給に伴い、過給機5よりも下流側の圧力は、上流側の圧力よりも高くなり、この上下流間の圧力差により、還流通路24を介して空気が還流する。また、この還流に伴い、ベンチュリ25に大きな負圧が発生し、この負圧により、キャニスタ23に吸着されていた蒸発燃料が、パージ通路26および還流通路24を介して、吸気管3a内にパージされる。この場合、エンジン3の吸入空気量や過給圧PACTなどのエンジン3の運転状態に応じ、パージ制御弁33の開度を制御することによって、パージされる蒸発燃料の流量(パージ流量)が制御される。
This purge control is performed as follows. That is, when a predetermined purge execution condition is satisfied, the vent shut
また、上記のパージ実行条件は、過給圧PACTが所定圧PACTL以上で、かつ、前回のパージ制御の実行後に所定時間が経過しているなどの条件が成立しているときに、成立していると判定される。 The purge execution condition is satisfied when the supercharging pressure PACT is equal to or higher than the predetermined pressure PACTL and a predetermined time has elapsed since the previous purge control was executed. It is determined that
さらに、還流通路24の通路面積は、次のようにして設定されている。図2は、還流空気率RREAとエンジン3の出力の減少率(以下「出力減少率」という)RODとの関係を表している。この還流空気率RREAは、還流通路24を介して還流する還流空気量と、過給機5によって加圧される加圧空気量との比(還流空気量/加圧空気量)である。この加圧空気量は、エンジン3に吸入される吸入空気量と還流空気量との和に相当するので、還流空気率RREAは、還流空気量を、吸入空気量と還流空気量との和で除算した値(還流空気量/(還流空気量+吸入空気量))に相当する。また、図2に示す還流空気率RREAと出力減少率RODの関係は、ベンチュリ25の通路面積が前述した所定面積AREFであるときの両者RREA,RODの関係を実験により求めたものである。
Furthermore, the passage area of the
図2に示すように、出力減少率RODは、還流空気率RREAが大きいほど、吸入空気量がより小さくなるため、より大きくなる。また、出力減少率RODの増加度合は、還流空気率RREAが所定空気率RREAREF(例えば35%)よりも小さいときには、極めて小さいのに対し、所定空気率RREAREFを上回ると、極めて大きくなる。したがって、エンジン3の十分な出力を確保する上で、還流空気率RREAを所定空気率RREAREFよりも小さくすることが好ましく、このため、本実施形態では、還流通路24の通路面積は、還流空気率RREAが所定空気率RREAREFよりも小さな所定値になるように設定されている。これにより、出力減少率RODは、所定空気率RREAREFに対応する減少率RODREF(例えば5%)よりも小さな値に抑制され、その結果、エンジン3の最大出力は、ほとんど低下しない。
As shown in FIG. 2, the output reduction rate ROD increases as the recirculation air rate RREA increases, because the intake air amount decreases. Further, the increase degree of the output decrease rate ROD is extremely small when the recirculation air rate RREA is smaller than a predetermined air rate RREAREF (for example, 35%), but becomes extremely large when it exceeds the predetermined air rate RREAREF. Therefore, in order to secure a sufficient output of the
また、図3は、差圧DPと、還流通路24を介した空気の還流に伴ってベンチュリ25に発生する負圧(以下「ベンチュリ負圧」という)PVとの関係を示している。この差圧DPは、吸気管3a内のコンプレッサブレード5aよりもすぐ下流側の圧力とすぐ上流側の圧力との偏差であり、したがって、過給圧PACTが大きいほど、より大きくなる。
FIG. 3 shows the relationship between the differential pressure DP and the negative pressure (hereinafter referred to as “venturi negative pressure”) PV generated in the
図3に示すように、差圧DPが第1所定差圧DP1(例えば18kPa)よりも小さいときには、差圧DPが大きいほど、還流空気量がより大きくなり、それに伴って、ベンチュリ25を流れる空気の流速が高くなるため、ベンチュリ負圧PVはより大きくなる。逆に、差圧DPが第1所定差圧DP1よりも大きいときには、差圧DPが大きいほど、ベンチュリ負圧PVはより小さくなる。これは、DP>DP1では、ベンチュリ25を流れる空気の流速が、それ以上、高くならず、飽和状態になることと、過給圧PACTがベンチュリ負圧PVを打ち消すように作用することによるものである。したがって、ベンチュリ負圧PVは、差圧DPが第1所定差圧DP1のときに、最大負圧PVMAX(例えば−28kPa)になっている。
As shown in FIG. 3, when the differential pressure DP is smaller than a first predetermined differential pressure DP1 (for example, 18 kPa), the larger the differential pressure DP, the larger the amount of recirculated air, and accordingly, the air flowing through the
以上のように、本実施形態によれば、還流通路24を介した空気の還流に伴ってベンチュリ25に発生する大きな負圧により、キャニスタ23に吸着されていた蒸発燃料がパージされるので、十分なパージ流量を確保することができる。このため、前述した従来のような電動ポンプが不要であり、それにより、蒸発燃料処理装置1の簡素化およびコストの削減を達成することができる。また、還流通路24の通路面積が、還流空気率RREAが所定空気率RREAREFよりも小さな所定値になるように設定されており、それにより、エンジン3の十分な出力および十分なパージ流量の双方を、バランス良く得ることができる。さらに、還流空気率RREAをパラメータとして、還流通路24の通路面積の設定を行うので、上述した効果を、過給圧PACTの大小にかかわらず、常に適切に得ることができる。
As described above, according to the present embodiment, the evaporated fuel adsorbed on the
なお、還流通路24の通路面積の設定を、上述した手法に代えて、次のようにして行ってもよい。図4は、通路面積比RAと出力減少率RODの関係を示している。この通路面積比RAは、還流通路24の通路面積と吸気管3aの通路面積との比(還流通路24の通路面積/吸気管3aの通路面積)である。
The passage area of the
図4に示すように、出力減少率RODは、通路面積比RAが大きいほど、還流空気量が大きくなるため、より大きくなる。また、出力減少率RODの増加度合は、通路面積比RAが所定面積比RAREF(例えば8%)よりも小さいときには、極めて小さいのに対し、所定面積比RAREFを上回ると、極めて大きくなる。したがって、エンジン3の十分な出力を確保する上で、通路面積比RAを所定面積比RAREFよりも小さくすることが好ましく、このため、本実施形態では、還流通路24の通路面積は、通路面積比RAが所定面積比RAREFよりも若干小さな所定値になるように設定されている。これにより、出力減少率RODは、所定面積比RAREFに対応する減少率RODREFよりも小さな値に抑制される。なお、この場合にも、前述した図3に示す差圧DPとベンチュリ負圧PVとの関係が得られる。
As shown in FIG. 4, the output reduction rate ROD increases as the passage area ratio RA increases, because the amount of recirculated air increases. Further, the increase degree of the output decrease rate ROD is extremely small when the passage area ratio RA is smaller than a predetermined area ratio RAREF (for example, 8%), but becomes extremely large when the predetermined area ratio RAREF is exceeded. Therefore, in order to secure a sufficient output of the
以上により、エンジン3の十分な出力および十分なパージ流量の双方を、バランス良く得ることができる。また、通路面積比RAをパラメータとして、還流通路24の通路面積の設定を行うので、上述した効果を、過給圧PACTの大小にかかわらず、常に適切に得ることができる。
As described above, both a sufficient output of the
次に、図5を参照しながら、本発明の第2実施形態による蒸発燃料処理装置51について説明する。この蒸発燃料処理装置51は、第1実施形態と比較して、還流空気量を制御するための還流制御弁34をさらに備える点が主に異なっている。図5において、第1実施形態と同じ構成要素については、同じ符号を用いて示している。以下、第1実施形態と異なる点を中心に説明する。
Next, an evaporated
還流制御弁34は、電磁弁で構成されており、還流通路24の吸気管3aとの下流側の接続部分とベンチュリ25との間に設けられている。また、還流制御弁34の開度は、ECU2から供給される駆動電流のデューティ比DUTYに応じて連続的に変化するように制御され、このデューティ比DUTYが大きいほど、より大きな値に制御され、それにより、還流空気量がより大きな値に制御される。
The
さらに、パージ制御弁33は、第1実施形態と異なり、常閉タイプのON/OFF式の電磁弁で構成されており、通常はパージ通路26を閉鎖し、ECU2の制御によって励磁されたときに開弁することにより、パージ通路26を開放する。
Further, unlike the first embodiment, the
以上の構成の蒸発燃料処理装置51では、パージ制御が次のようにして実行される。すなわち、第1実施形態と同様、パージ実行条件が成立しているときに、ベントシャット弁32を開くとともに、パージ制御弁33を開弁する。また、還流制御弁34の開度を、次のようにして制御することによって、還流空気量を制御する。すなわち、過給圧PACTに応じ、DUTYテーブル(図示せず)を検索することによって、上述した還流制御弁34のデューティ比DUTYを算出する。このDUTYテーブルでは、デューティ比DUTYは、過給圧PACTが大きいほど、より大きな値に設定されており、十分なパージ流量およびエンジン3の十分な出力の双方を確保できるような還流空気量が得られるように設定されている。次に、算出したデューティ比DUTYに基づく駆動電流を、還流制御弁34に供給し、その開度を制御する。これにより、還流空気量が制御されることにより、ベンチュリ負圧PVが制御されることによって、パージ流量が制御される。
In the evaporated
このように、還流制御弁34によってパージ流量を制御できるので、前述したように、パージ制御弁33をON/OFF式の電磁弁で構成することが可能になる。また、上述した還流制御弁34の制御によって、エンジン3の十分な出力および十分なパージ流量を、バランス良く得ることができる。
Thus, since the purge flow rate can be controlled by the
また、パージ実行条件が成立していないときには、還流制御弁34を全閉状態に制御する。これにより、還流通路24を介した還流を、パージ制御を実行するときに限って行うことができ、したがって、エンジン3の出力の低下を最小限に抑えることができる。
When the purge execution condition is not satisfied, the
以上のように、本実施形態によれば、第1実施形態の効果を同様に得ることができる。また、還流制御弁34による還流空気量の制御によって、エンジン3の十分な出力および十分なパージ流量の双方をバランス良く得ることができるので、第1実施形態で述べたような還流通路24の通路面積の厳密な設定を、不要にすることができる。
As described above, according to the present embodiment, the effects of the first embodiment can be obtained similarly. In addition, since the sufficient output of the
なお、還流制御弁34を次のようにして制御してもよい。すなわち、センサなどにより検出した吸入空気量または過給圧PACTに応じ、テーブル(図示せず)を検索することによって、目標還流空気量を算出する。そして、センサなどにより還流空気量を検出するとともに、検出した還流空気量が算出した目標還流空気量になるようなフィードバック制御によって、還流制御弁34の開度を制御する。これにより、還流空気量をきめ細かく制御でき、したがって、エンジン3の十分な出力および十分なパージ流量の双方を、バランス良く得ることができる。また、還流制御弁34を、還流通路24の吸気管3aとの上流側の接続部分とベンチュリ25との間に設けてもよい。
The
なお、本発明は、説明した実施形態に限定されることなく、種々の態様で実施することができる。例えば、実施形態では、還流通路24のベンチュリ25以外の部分の通路面積を一定としているが、部分的に異なっていてもよい。また、実施形態では、還流空気率RREAを所定空気率RREAREFよりも小さくするための要因として、還流通路24の通路面積を用いているが、還流空気率RREAに影響を及ぼす他の適当な要因、例えば還流通路24の形状や配置などを用いてもよい。さらに、本発明の絞り部としてベンチュリ25を用いているが、他の適当な構成、例えばオリフィスを用いてもよい。
In addition, this invention can be implemented in various aspects, without being limited to the described embodiment. For example, in the embodiment, the passage area of the
また、実施形態は、ターボチャージャーで構成された過給機5付きのエンジン3に、本発明を適用した例であるが、本発明は、スーパーチャージャで構成された過給機付きのエンジンに適用可能である。さらに、本発明は、実施形態におけるガソリンエンジンに限らず、ディーゼルエンジンや、クランク軸を鉛直方向に配置した船外機などのような船舶推進機用エンジンを含む、様々な産業用のエンジンに適用可能である。その他、本発明の趣旨の範囲内で、細部の構成を適宜、変更することが可能である。
The embodiment is an example in which the present invention is applied to the
1 蒸発燃料処理装置
3 エンジン
3a 吸気管(吸気通路)
5 過給機
21 燃料タンク
23 キャニスタ
24 還流通路
25 ベンチュリ(絞り部)
26 パージ通路
51 蒸発燃料処理装置
34 還流制御弁(制御弁)
RREA 還流空気率(還流空気量と加圧空気量との比)
RREAREF 所定空気率(第1所定値)
RA 通路面積比(還流通路の通路面積と吸気通路の通路面積との比)
RAREF 所定面積比(第2所定値)
1 Evaporative fuel treatment equipment
3 Engine
3a Intake pipe (intake passage)
5 turbochargers
21 Fuel tank
23 Canister
24 Return passage
25 Venturi (diaphragm)
26 Purge passage
51 Evaporative fuel processing equipment
34 Reflux control valve (control valve)
RREA Reflux air ratio (ratio of the amount of reflux air and the amount of pressurized air)
RREAREF Predetermined air rate (first predetermined value)
RA passage area ratio (ratio of return passage passage area to intake passage passage area)
RAREF predetermined area ratio (second predetermined value)
Claims (4)
前記吸気通路の前記過給機よりも上流側と下流側に接続され、当該過給機によって加圧された空気を前記過給機の下流側から上流側に還流させるための還流通路と、
当該還流通路に設けられ、前記還流通路を絞る絞り部と、
前記キャニスタに吸着された蒸発燃料を前記吸気通路に供給するために、前記キャニスタおよび前記還流通路の前記絞り部に接続されたパ−ジ通路と、
を備えることを特徴とする蒸発燃料処理装置。 In an internal combustion engine in which a supercharger for supercharging is provided in an intake passage, the evaporated fuel generated in a fuel tank is temporarily adsorbed to a canister and supplied to the intake passage. And
A recirculation passage connected to the upstream side and the downstream side of the supercharger of the intake passage, for recirculating air pressurized by the supercharger from the downstream side to the upstream side of the supercharger;
A throttling portion provided in the reflux passage and restricting the reflux passage;
A purge passage connected to the throttling portion of the canister and the return passage for supplying the fuel vapor adsorbed by the canister to the intake passage;
An evaporative fuel processing apparatus comprising:
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JP2007246789A JP2009074518A (en) | 2007-09-25 | 2007-09-25 | Evaporation fuel treating equipment |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013015106A (en) * | 2011-07-05 | 2013-01-24 | Hamanako Denso Co Ltd | Evaporated fuel purge device |
JP2017521598A (en) * | 2014-09-10 | 2017-08-03 | 株式会社デンソー | Evaporation component system |
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-
2007
- 2007-09-25 JP JP2007246789A patent/JP2009074518A/en active Pending
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