JP2019206924A - Evaporation fuel treatment device - Google Patents
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Abstract
Description
本明細書は、蒸発燃料処理装置に関する。特に、内燃機関に空気を供給する吸気管と蒸発燃料を供給するパージ配管との接続の良否を検出可能な蒸発燃料処理装置に関する。 The present specification relates to a fuel vapor processing apparatus. In particular, the present invention relates to an evaporated fuel processing apparatus capable of detecting whether or not a connection between an intake pipe that supplies air to an internal combustion engine and a purge pipe that supplies evaporated fuel is good.
特許文献1に、燃料タンクで蒸発した蒸発燃料を供給する蒸発燃料処理装置が開示されている。特許文献1の蒸発燃料処理装置は、過給機を有する車両に用いられており、蒸発燃料を吸気管に供給するパージ配管が第1配管と第2配管に分岐している。第1配管は、蒸発燃料をスロットルバルブより下流で吸気管に供給する。第2配管は、蒸発燃料をスロットルバルブより上流で(過給機の上流で)吸気管に供給する。第1配管及び第2配管の各々には、配管を開閉するバルブが設けられている。また、第2配管のバルブより下流に、圧力計が設けられている。 Patent Document 1 discloses an evaporated fuel processing apparatus that supplies evaporated fuel evaporated in a fuel tank. The evaporated fuel processing apparatus of Patent Document 1 is used in a vehicle having a supercharger, and a purge pipe that supplies evaporated fuel to an intake pipe is branched into a first pipe and a second pipe. The first pipe supplies evaporated fuel to the intake pipe downstream from the throttle valve. The second pipe supplies the evaporated fuel to the intake pipe upstream from the throttle valve (upstream from the supercharger). Each of the first pipe and the second pipe is provided with a valve for opening and closing the pipe. Further, a pressure gauge is provided downstream from the valve of the second pipe.
蒸発燃料処理装置は、蒸発燃料が大気に放出されることを防止するため、パージ配管が吸気管から外れたことを検出することが必要である。すなわち、パージ配管と吸気管の接続の良否を検出することが必要である。スロットルバルブより下流に蒸発燃料を供給する配管(第1配管)については、スロットルバルブの下流の圧力を検出することにより、パージ配管が吸気管から外れているか否かを容易に検出することができる。しかしながら、スロットルバルブより上流に蒸発燃料を供給する配管(第2配管)ついては、吸気管内が大気圧であることが多く、吸気管内の圧力を検出するだけでは、パージ配管が吸気管から外れているか否かを検出することが難しい。 In order to prevent the evaporated fuel from being released into the atmosphere, the evaporated fuel processing apparatus needs to detect that the purge pipe is disconnected from the intake pipe. That is, it is necessary to detect whether the connection between the purge pipe and the intake pipe is good or bad. For a pipe (first pipe) that supplies evaporated fuel downstream from the throttle valve, it is possible to easily detect whether or not the purge pipe is disconnected from the intake pipe by detecting the pressure downstream of the throttle valve. . However, regarding the pipe (second pipe) for supplying the evaporated fuel upstream from the throttle valve, the inside of the intake pipe is often at atmospheric pressure, and the purge pipe is disconnected from the intake pipe only by detecting the pressure in the intake pipe. It is difficult to detect whether or not.
特許文献1では、過給機が駆動し、蒸発燃料が供給されていない状態(パージ配管が閉じられている状態)のときに、第2配管が吸気管から外れているか否かを検出している。具体的には、過給機が駆動し、第2配管のバルブが閉じられているときに、バルブ下流の圧力を検出し、検出した圧力と大気圧との比較を行っている。すなわち、特許文献1は、特定の条件下でのみ、パージ配管(第2配管)が吸気管から外れているか否かを検出している。換言すると、特許文献1の蒸発燃料処理装置は、蒸発燃料を吸気管に供給しているとき(蒸発燃料を吸気管に供給する制御を行っているとき)は、パージ配管が吸気管から外れているか否かの検出ができない。上記したように、パージ配管が吸気管に接続されているか否かの検出は、蒸発燃料が大気に放出されることを防止するために行う。そのため、特定の条件のときだけではなく、常に、特に蒸発燃料が吸気管に供給されているときにパージ配管と吸気管の接続状態を検出することが可能な蒸発燃料処理装置が要求されている。本明細書は、パージ配管と吸気管の接続状態を検出することが可能な、改善された蒸発燃料処理装置を提供することを目的とする。 In Patent Document 1, it is detected whether the second pipe is disconnected from the intake pipe when the supercharger is driven and the evaporated fuel is not supplied (the purge pipe is closed). Yes. Specifically, when the supercharger is driven and the valve of the second pipe is closed, the pressure downstream of the valve is detected, and the detected pressure is compared with the atmospheric pressure. That is, Patent Document 1 detects whether or not the purge pipe (second pipe) is disconnected from the intake pipe only under specific conditions. In other words, the evaporative fuel processing apparatus of Patent Document 1 is configured such that when the evaporative fuel is supplied to the intake pipe (when the evaporative fuel is supplied to the intake pipe), the purge pipe is disconnected from the intake pipe. Cannot detect whether or not. As described above, whether or not the purge pipe is connected to the intake pipe is detected to prevent the evaporated fuel from being released into the atmosphere. Therefore, there is a need for an evaporative fuel processing apparatus that can detect the connection state of the purge pipe and the intake pipe, not only at specific conditions, but always when the evaporated fuel is supplied to the intake pipe. . It is an object of the present specification to provide an improved evaporated fuel processing apparatus capable of detecting a connection state between a purge pipe and an intake pipe.
本明細書で開示する第1技術は、内燃機関に空気を供給する吸気管に、燃料タンクで蒸発した蒸発燃料を供給する蒸発燃料処理装置であってよい。その蒸発燃料処理装置は、キャニスタと、パージ配管と、パージ制御バルブと、封止配管を備えていてよい。キャニスタは、燃料タンクで蒸発した燃料を吸着してよい。パージ配管は、キャニスタと吸気管を接続し、キャニスタから内燃機関に送られるパージガスが通過してよい。パージ制御バルブは、パージ配管上に設けられていてよい。封止配管は、スロットルバルブより下流で一端が吸気管に接続されており、他端が封止されていてよい。上記蒸発燃料処理装置では、パージ配管は、スロットルバルブより上流で吸気管に接続されているとともに、パージガスを吸気管に送り出すパージガス圧送機構が設けられていてよい。また、上記蒸発燃料処理装置では、封止配管は、パージ配管に固定されており、パージ配管が正常のときは封止状態が維持されるとともに、パージ配管に異常が生じたときに封止状態が維持されなくなっていてよい。 The first technique disclosed in the present specification may be an evaporated fuel processing apparatus that supplies evaporated fuel evaporated in a fuel tank to an intake pipe that supplies air to an internal combustion engine. The fuel vapor processing apparatus may include a canister, a purge pipe, a purge control valve, and a sealing pipe. The canister may adsorb the fuel evaporated in the fuel tank. The purge pipe connects the canister and the intake pipe, and purge gas sent from the canister to the internal combustion engine may pass through. The purge control valve may be provided on the purge pipe. The sealing pipe may have one end connected to the intake pipe downstream from the throttle valve and the other end sealed. In the fuel vapor processing apparatus, the purge pipe may be connected to the intake pipe upstream from the throttle valve, and may be provided with a purge gas pressure feeding mechanism that sends the purge gas to the intake pipe. Further, in the above evaporative fuel processing apparatus, the sealed pipe is fixed to the purge pipe. When the purge pipe is normal, the sealed state is maintained, and when the purge pipe is abnormal, the sealed pipe is sealed. May not be maintained.
本明細書で開示する第2技術は、上記第1技術において、パージ配管は、内側流路と外側流路を有する二重管であってよい。内側流路は、パージガスの流路であるとともに吸気管に接続されていてよい。外側流路は、内側流路が正常のときは封止状態が維持され、内側流路に異常が生じたときに封止状態が維持されなくなってよい。また、封止配管が、外側流路に接続されていてよい。 In the second technique disclosed in the present specification, in the first technique, the purge pipe may be a double pipe having an inner channel and an outer channel. The inner channel is a purge gas channel and may be connected to an intake pipe. The outer channel may be maintained in a sealed state when the inner channel is normal, and may not be maintained when an abnormality occurs in the inner channel. Further, the sealing pipe may be connected to the outer flow path.
本明細書で開示する第3技術は、上記第1または第2技術において、吸気管に過給機が設けられており、パージ配管が、過給機より上流で吸気管に接続されていてよい。 In the third technique disclosed in this specification, in the first or second technique, the intake pipe may be provided with a supercharger, and the purge pipe may be connected to the intake pipe upstream from the supercharger. .
本明細書で開示する第4技術は、上記第3技術において、パージガス圧送機構が、過給機に対して並列に吸気管に取り付けられているエゼクタであってよい。この場合、エゼクタの吸気ポートが、過給機とスロットルバルブの間で吸気管に接続されており、エゼクタの排気ポートが、パージ配管に接続されていてよい。 The fourth technique disclosed in the present specification may be an ejector in which the purge gas pumping mechanism is attached to the intake pipe in parallel with the supercharger in the third technique. In this case, the intake port of the ejector may be connected to the intake pipe between the supercharger and the throttle valve, and the exhaust port of the ejector may be connected to the purge pipe.
本明細書で開示する第5技術は、内燃機関に空気を供給するとともに過給機が設けられている吸気管に、燃料タンクで蒸発した蒸発燃料を供給する蒸発燃料処理装置であってよい。その蒸発燃料処理装置は、キャニスタと、パージ配管と、パージ制御バルブと、封止配管を備えていてよい。キャニスタは、燃料タンクで蒸発した燃料を吸着してよい。パージ配管は、キャニスタと吸気管を接続し、キャニスタから内燃機関に送られるパージガスが通過してよい。パージ制御バルブは、パージ配管上に設けられていてよい。封止配管は、スロットルバルブと過給機の間で一端が吸気管に接続されており、他端が封止されていてよい。上記蒸発燃料処理装置では、パージ配管は、スロットルバルブより上流で吸気管に接続されているとともに、パージガスを吸気管に送り出すパージガス圧送機構が設けられていてよい。上記蒸発燃料処理装置では、封止配管は、パージ配管に固定されており、パージ配管が正常のときは封止状態が維持されるとともに、パージ配管に異常が生じたときに封止状態が維持されなくなってよい。 The fifth technique disclosed in the present specification may be an evaporated fuel processing apparatus that supplies air to an internal combustion engine and supplies evaporated fuel evaporated in a fuel tank to an intake pipe provided with a supercharger. The fuel vapor processing apparatus may include a canister, a purge pipe, a purge control valve, and a sealing pipe. The canister may adsorb the fuel evaporated in the fuel tank. The purge pipe connects the canister and the intake pipe, and purge gas sent from the canister to the internal combustion engine may pass through. The purge control valve may be provided on the purge pipe. One end of the sealing pipe may be connected to the intake pipe between the throttle valve and the supercharger, and the other end may be sealed. In the fuel vapor processing apparatus, the purge pipe may be connected to the intake pipe upstream from the throttle valve, and may be provided with a purge gas pressure feeding mechanism that sends the purge gas to the intake pipe. In the above evaporative fuel processing apparatus, the sealed pipe is fixed to the purge pipe, and the sealed state is maintained when the purge pipe is normal, and the sealed state is maintained when an abnormality occurs in the purge pipe. It may not be done.
本明細書で開示する第6技術は、上記第1から第5技術において、パージ制御バルブより下流であるとともにパージガス圧送機構より上流において、パージ配管に分岐配管が接続されていてよい。また、分岐配管の他端が、スロットルバルブより下流で吸気管に接続されていてよい。 In the sixth technique disclosed in this specification, in the first to fifth techniques, a branch pipe may be connected to the purge pipe downstream from the purge control valve and upstream from the purge gas pressure feeding mechanism. Further, the other end of the branch pipe may be connected to the intake pipe downstream from the throttle valve.
本明細書で開示する第7技術は、上記第1から第6技術において、蒸発燃料処理装置が、さらに、封止配管の他端側の圧力を検出するセンサを備えていてよい。 In a seventh technique disclosed in this specification, in the first to sixth techniques, the evaporated fuel processing apparatus may further include a sensor that detects a pressure on the other end side of the sealing pipe.
第1技術によると、パージ配管に異常(パージ配管の外れ、破損)が生じると、封止配管を通じて、スロットルバルブの下流に気体が導入される。あるいは、封止配管を通じて、スロットルバルブから気体が漏れる。スロットルバルブ下流の圧力が制御値からずれ、その結果、例えば空燃比が制御値からずれる。制御値からのずれの有無を検出することにより、パージ配管の状態が正常か否かを検出することができる。なお、第1技術では、内燃機関の駆動中であれば、パージガスが吸気管に供給されているか否かに係らず、パージ配管の状態の良否を検出することができる。 According to the first technique, when an abnormality occurs in the purge pipe (the purge pipe is disconnected or damaged), gas is introduced downstream of the throttle valve through the sealing pipe. Alternatively, gas leaks from the throttle valve through the sealing pipe. The pressure downstream of the throttle valve deviates from the control value, and as a result, for example, the air-fuel ratio deviates from the control value. By detecting whether or not there is a deviation from the control value, it is possible to detect whether or not the state of the purge pipe is normal. In the first technique, if the internal combustion engine is being driven, whether the purge pipe is in good condition can be detected regardless of whether the purge gas is supplied to the intake pipe.
第2技術によると、封止配管が外側流路に接続されているので、パージガスの流路(内側流路)とパージ配管の状態の良否を検出する流路(封止配管が接続される外側流路)が共通の配管(パージ配管)に設けられる。シンプルな構造でパージ配管の接続の良否を検出することができる。 According to the second technique, since the sealed pipe is connected to the outer flow path, the flow path for detecting the quality of the purge gas flow path (inner flow path) and the purge pipe (outside to which the sealed pipe is connected). Flow path) is provided in a common pipe (purge pipe). It is possible to detect whether the purge pipe is connected or not with a simple structure.
第3技術によると、過給機の駆動中(典型的に過給機の下流が正圧となる)であっても、吸気管にパージガスを供給することができる。なお、第3技術においても、パージガスが吸気管に供給されているか否かに係らず、パージ配管の状態の良否を検出することができる。 According to the third technique, the purge gas can be supplied to the intake pipe even while the supercharger is being driven (typically, the downstream of the supercharger is at a positive pressure). Also in the third technique, it is possible to detect the quality of the purge pipe regardless of whether the purge gas is supplied to the intake pipe.
第4技術によると、過給機の駆動中に過給機とスロットルバルブの間が正圧になる現象を利用し、吸気管(過給機の上流)にパージガスを供給することができる。 According to the fourth technique, it is possible to supply the purge gas to the intake pipe (upstream of the supercharger) by utilizing the phenomenon that the pressure between the supercharger and the throttle valve becomes positive during the operation of the supercharger.
第5技術によると、パージ配管に異常が生じると、封止配管を通じて、スロットルバルブと過給機の間で吸気管に気体が導入される。あるいは、封止配管を通じて、吸気管から気体が漏れる。過給機の過給圧(過給機の下流の圧力)が制御値よりも低くなり、その結果、例えば空燃比が設定値からずれる。第5技術においても、制御値からのずれの有無を検出することにより、パージ配管の状態が正常か否かを検出することができる。なお、第5技術においても、内燃機関の駆動中であれば、蒸発燃料が吸気管に供給されているか否かに係らず、パージ配管の状態の良否を検出することができる。 According to the fifth technique, when an abnormality occurs in the purge pipe, gas is introduced into the intake pipe between the throttle valve and the supercharger through the sealing pipe. Alternatively, gas leaks from the intake pipe through the sealing pipe. The supercharging pressure (pressure downstream of the supercharger) of the supercharger becomes lower than the control value, and as a result, for example, the air-fuel ratio deviates from the set value. Also in the fifth technique, it is possible to detect whether or not the state of the purge pipe is normal by detecting the presence or absence of deviation from the control value. Even in the fifth technique, it is possible to detect whether the purge pipe is good or not, regardless of whether or not the evaporated fuel is supplied to the intake pipe while the internal combustion engine is being driven.
第6技術によると、スロットルバルブの下流の吸気管(インテークマニホールド)の圧力に応じてパージガスの供給経路を変えることができる。具体的には、スロットルバルブの下流が負圧のときは、分岐経路を通じてパージガスを吸気管に供給することができる。 According to the sixth technique, the purge gas supply path can be changed according to the pressure of the intake pipe (intake manifold) downstream of the throttle valve. Specifically, when the pressure downstream of the throttle valve is negative, the purge gas can be supplied to the intake pipe through the branch path.
第7技術によると、封止配管の一端側の圧力(封止配管が接続されている部分の吸気管内の圧力)と他端側の圧力を比較することにより、パージ配管の状態が正常か否かを検出することができる。 According to the seventh technique, whether the state of the purge pipe is normal by comparing the pressure on the one end side of the sealing pipe (the pressure in the intake pipe where the sealing pipe is connected) with the pressure on the other end side. Can be detected.
(第1実施例)
図1を参照し、蒸発燃料処理装置10について説明する。蒸発燃料処理装置10は、自動車等の車両に搭載される。蒸発燃料処理装置10は、燃料タンクFTに貯留される燃料をエンジンENに供給する燃料供給システム2に接続される。
(First embodiment)
The evaporative
(燃料供給システム)
燃料供給システム2は、燃料タンクFT内に収容される燃料ポンプ(図示省略)から圧送された燃料をインジェクタIJに供給する。インジェクタIJは、後述するECU(Engine Control Unit)100によって開度が調整される電磁弁を有する。インジェクタIJは、燃料をエンジンENに噴射する。
(Fuel supply system)
The
エンジンENには、吸気管IPと排気管EPが接続されている。吸気管IPは、エンジンENの負圧あるいは過給機CHの駆動によって、エンジンENに空気を供給するための配管である。吸気管IPには、スロットルバルブTVが配置されている。スロットルバルブTVは、過給機CHよりも下流側で、インテークマニホールドIMより上流側に配置されている。スロットルバルブTVの開度を調整することによって、エンジンENに流入する空気量を制御する。すなわち、スロットルバルブTVは、エンジンENの吸気量を制御する。スロットルバルブTVは、ECU100によって制御される。
An intake pipe IP and an exhaust pipe EP are connected to the engine EN. The intake pipe IP is a pipe for supplying air to the engine EN by negative pressure of the engine EN or driving of the supercharger CH. A throttle valve TV is disposed in the intake pipe IP. The throttle valve TV is disposed downstream of the supercharger CH and upstream of the intake manifold IM. The amount of air flowing into the engine EN is controlled by adjusting the opening of the throttle valve TV. That is, the throttle valve TV controls the intake amount of the engine EN. The throttle valve TV is controlled by the
吸気管IPのスロットルバルブTVよりも上流側には、過給機CHが配置されている。過給機CHは、いわゆるターボチャージャーであり、エンジンENから排気管EPに排気された気体によってタービンを回転させ、それにより、吸気管IP内の空気を加圧してエンジンENに供給する。過給機CHは、ECU100によって、エンジンENの回転数Nが予め決められた回転数(例えば2000回転)を超えると駆動するように制御される。
A supercharger CH is arranged upstream of the throttle valve TV of the intake pipe IP. The supercharger CH is a so-called turbocharger, and rotates the turbine by the gas exhausted from the engine EN to the exhaust pipe EP, whereby the air in the intake pipe IP is pressurized and supplied to the engine EN. The supercharger CH is controlled by the
吸気管IPの過給機CHよりも上流側には、エアクリーナACが配置されている。エアクリーナACは、吸気管IPに流入する空気から異物を除去するフィルタを有する。吸気管IPでは、スロットルバルブTVが開弁すると、エアクリーナACを通過してエンジンENに向けて吸気される。エンジンENは、燃料と空気とを内部で燃焼し、燃焼後に排気管EPに排気する。 An air cleaner AC is disposed upstream of the supercharger CH of the intake pipe IP. The air cleaner AC has a filter that removes foreign substances from the air flowing into the intake pipe IP. In the intake pipe IP, when the throttle valve TV is opened, the air passes through the air cleaner AC and is sucked into the engine EN. The engine EN burns fuel and air inside, and exhausts the exhaust pipe EP after combustion.
ECU100は、排気管EP内に配置される空燃比センサ62に接続されている。ECU100は、空燃比センサ62の検出結果から排気管EP内の空燃比を検出し、インジェクタIJからの燃料噴射量を制御する。
The
また、ECU100は、エアクリーナAC付近に配置されるエアフローメータ56に接続されている。エアフローメータ56は、いわゆるホットワイヤ式のエアロフローメータであるが、他の構成であってもよい。ECU100は、エアフローメータ56から検出結果を示す信号を受信して、吸気管IPに供給される空気量を検出する。
The
過給機CHが停止している状況では、エンジンENの駆動により、吸気管IP内(インテークマニホールドIM)に負圧が発生している。一方、過給機CHが駆動している状況では、過給機CHよりも下流側は正圧であり、過給機CHよりも上流側は大気圧である。 In a situation where the supercharger CH is stopped, negative pressure is generated in the intake pipe IP (intake manifold IM) by driving the engine EN. On the other hand, in a situation where the supercharger CH is driven, the pressure downstream is higher than the supercharger CH, and the pressure upstream is higher than the supercharger CH.
(蒸発燃料処理装置)
蒸発燃料処理装置10は、燃料タンクFT内の蒸発燃料(パージガス)を、吸気管IPを介してエンジンENに供給する。蒸発燃料処理装置10は、キャニスタ14と、ガス管32と、パージ制御バルブ34と、エゼクタ40を備える。キャニスタ14は、燃料タンクFT内で発生した蒸発燃料を吸着する。キャニスタ14は、活性炭14dと、活性炭14dを収容するケース14eを備える。ケース14eは、タンクポート14aと、パージポート14bと、大気ポート14cを有する。タンクポート14aは、燃料タンクFTの上端に接続されている。これにより、燃料タンクFTの蒸発燃料がキャニスタ14に流入される。活性炭14dは、燃料タンクFTからケース14eに流入する気体から蒸発燃料を吸着する。これにより、蒸発燃料が大気に放出されることを防止することができる。
(Evaporated fuel processing equipment)
The evaporated
大気ポート14cは、エアフィルタAFを介して大気に連通している。エアフィルタAFは、大気ポート14cを介してキャニスタ14内に流入する空気から異物を除去する。
The
パージポート14bは、ガス管32に連通している。ガス管32は、パージ配管の一例である。ガス管32は、第1配管22と第2配管26と第3配管24を備えている。第1配管22はキャニスタ14とパージ制御バルブ34を接続している。第2配管26は、パージ制御バルブ34と過給機CH上流の吸気管IPを接続している。すなわち、第2配管26は、スロットルバルブTV上流で吸気管IPに接続されている。なお、第2配管26の中間に、エゼクタ40が設けられている。第3配管24は、パージ制御バルブ34とスロットルバルブTV下流の吸気管IPを接続している。第3配管24は、分岐配管の一例である。ガス管32(第1配管22)が、パージ制御バルブ34より下流の分岐点32aで、第2配管26及び第3配管24に分岐しているということもできる。配管22,24及び26は、ゴム、樹脂等の可撓性の材料で作製されている。なお、配管22,24及び26は、鉄等の金属材料で作製されていてもよい。
The
キャニスタ14内のパージガスは、キャニスタ14からパージポート14bを介して第1配管22内に流入する。第1配管22内のパージガスは、パージ制御バルブ34を通過し、第2配管26及び/又は第3配管24を経て、吸気管IP内に供給される。
The purge gas in the
第3配管24は、インテークマニホールドIM(スロットルバルブTV下流)に接続されている。第3配管24の中間位置には、逆止弁83が配置されている。逆止弁83は、第3配管24内を気体がインテークマニホールドIM側に向かって流れることを許容し、キャニスタ14側に向かって流れることを禁止する。第2配管26は、エゼクタ40の吸引ポート40aに接続されている。第2配管26の中間位置には、逆止弁80が配置されている。逆止弁80は、第2配管26内を気体が吸気管IP側に向かって流れることを許容し、キャニスタ14側に向かって流れることを禁止する。
The
パージ制御バルブ34は、第1配管22に接続されている。すなわち、パージ制御バルブ34は、分岐点32aより上流でガス管32に配置されている。パージ制御バルブ34が閉弁状態の場合、パージガスはパージ制御バルブ34によって停止され、第2配管26及び第3配管24に流れない。一方、パージ制御バルブ34が開弁されると、第2配管26及び/又は第3配管24を通過して吸気管IP内に流入する。パージ制御バルブ34は、電子制御弁であり、ECU100によって制御される。
The
エゼクタ40は、吸引ポート40aと、吸気ポート40bと、排気ポート40cを備えている。エゼクタは、パージガス圧送機構の一例である。吸気ポート40bには、吸気用配管28aが接続されている。吸気用配管28aは、吸気ポート40bと過給機CH下流(過給機CHとスロットルバルブTVの間)の吸気管IPを接続している。排気ポート40cには、排気用配管28bが接続されている。排気用配管28bは、排気ポート40cと過給機CH上流の吸気管IPを接続している。吸引ポート40aには、第2配管26が接続されている。第2配管26に供給されたパージガスは、エゼクタ40を通過し、排気用配管28bを経て、吸気管IP内に供給される。排気用配管28bは、第2配管26と連続しており、第2配管26の一部と捉えることもできる。すなわち、第2配管26の中間に、エゼクタ40の吸引ポート40aと排気ポート40cが接続されていると捉えることができる。第2配管26(排気用配管28b)は、接続部50で吸気管IPに接続されている。
The
スロットルバルブTVより下流で吸気管IPに、圧力計60が取り付けられている。また、スロットルバルブTVより下流で吸気管IPに、状態検出配管70が接続されている。具体的には、圧力計60及び状態検出配管70は、インテークマニホールドIMに取り付けられている。なお、詳細は後述するが、状態検出配管70は、一端がインテークマニホールドIMに接続されており、他端が封止された状態で排気用配管28b(第2配管26)に固定されている。状態検出配管70は、第2配管26が吸気管IPに正常に接続されているか否かを検出するための配管であり、封止配管の一例である。
A
ECU100は、燃料供給システム2を制御する制御部102を備えている。制御部102は、ECU100の他の部分(例えばエンジンENを制御する部分)と一体的に配置されている。なお、制御部102は、ECU100の他の部分と別に配置されていてもよい。制御部102は、CPUと、ROM,RAM等のメモリを含む。制御部102は、メモリに予め格納されているプログラムに応じて、燃料供給システム2を制御する。また、制御部102は、スロットルバルブTV及びパージ制御バルブ34に信号を出力し、デューティ制御を実行する。制御部102は、各バルブTV,34に出力する信号のデューティ比を調整することによって、各バルブTV,34の開弁時間を調整する。
The
過給機CHが駆動していない場合、スロットルバルブTVの制御によりインテークマニホールドIM内は負圧となる。そのため、制御部102がパージ制御バルブ34を開弁すると、パージガスは、キャニスタ14から第1配管22及び第3配管24を通過して、過給機CHよりも下流側のインテークマニホールドIMに供給される。なお、過給機CHが駆動していない場合、過給機CHの下流の圧力は、過給機CHの上流の圧力と等しいか、過給機CHの上流の圧力より低い。そのため、エゼクタ40には、吸気ポート40bから排気ポート40cに向けて気体が流れない。吸引ポート40aに負圧が発生しないので、パージガスは、第2配管26を通過せず、過給機CHの上流に供給されない。
When the supercharger CH is not driven, the intake manifold IM has a negative pressure under the control of the throttle valve TV. Therefore, when the
過給機CHが駆動すると、過給機CHより下流の吸気管IP内が正圧となる。エゼクタ40の吸気ポート40bと排気ポート40cの間に圧力差が生じ、吸気ポート40bから排気ポート40cに向けて気体が流れる。その結果、吸引ポート40aに負圧が発生し、パージガスは、キャニスタ14から第1配管22,第2配管26,エゼクタ40及び排気用配管28bを通過して、過給機CHよりも上流の吸気管IP内に供給される。なお、過給機CHより下流の吸気管IP内が正圧となるので、パージガスは、第3配管24を通過しない。
When the supercharger CH is driven, the pressure in the intake pipe IP downstream from the supercharger CH becomes positive. A pressure difference is generated between the
なお、過給機CHが停止状態から駆動状態(あるいは、駆動状態から停止状態)に変化する移行期間、または、過給機CHが駆動しているが過給機CH下流が大気圧に近い場合、パージガスは、第2配管26と第3配管24の双方を通過し、過給機CHの上流と下流の双方に供給されることもある。
It should be noted that the supercharger CH is in the transition period from the stop state to the drive state (or from the drive state to the stop state), or when the supercharger CH is driven but the supercharger CH downstream is close to the atmospheric pressure. The purge gas may pass through both the
上記したように、過給機CHが駆動すると、パージガスは、第2配管26(排気用配管28b)を通過して、過給機CHよりも上流の吸気管IP内に供給される。このときに、第2配管26が吸気管IP及び/又は排気ポート40cから外れていると、パージガスを吸気管IPに供給することができず、パージガスが大気に放出される。また、第2配管26が破損している場合も、パージガスを吸気管IPに供給することができない。すなわち、第2配管26に異常が生じている場合、パージガスを吸気管IPに供給することができない。蒸発燃料処理装置10は、状態検出配管70を用いることにより、第2配管26の状態が正常か否かを検出することができる。
As described above, when the supercharger CH is driven, the purge gas passes through the second pipe 26 (
(吸気管と状態検出配管の接続部)
図2は、第2配管26と吸気管IPの接続部50の拡大図を示している。第2配管26は、二重管であり、内管26aと、内管26aの外周を囲う外管26bを備えている。内管26aの内側には内側流路25aが設けられている。キャニスタ14から供給されたパージガスは、内側流路25aを移動する。内管26aと外管26bの間に、外側流路25bが設けられている。第2配管26には、状態検出配管70が固定されている。具体的には、状態検出配管70は外管26bに固定されており、状態検出配管70内の流路が外側流路25bに連通している。なお、第2配管26と排気ポート40cの接続部については、実質的に接続部50と同一のため、説明を省略する。
(Connection between intake pipe and condition detection pipe)
FIG. 2 shows an enlarged view of the connecting
吸気管IPに開孔52が設けられている。また、吸気管IPには、開孔52を囲む接続リブ54が設けられている。第2配管26は、接続リブ54によって吸気管IPに固定されている。具体的には、内管26aと外管26bの間(すなわち、外側流路25b)を接続リブ54に嵌めることにより、第2配管26が吸気管IPに接続されている。第2配管26が吸気管IPに接続されている状態では、外側流路25bは封止されており、その結果、状態検出配管70の流路が封止されている。第2配管26が吸気管IPに接続されている状態では、状態検出配管70は、一端がインテークマニホールドIMに接続され、他端が封止された状態である。
An
第2配管26が吸気管IPから外れると、すなわち、第2配管26が接続リブ54から外れると、外側流路25bが大気と連通し、状態検出配管70の他端が大気と連通する。その結果、インテークマニホールドIMが状態検出配管70,外側流路25bを介して大気と連通する。インテークマニホールドIM内に大気が導入されたり、インテークマニホールドIM内の気体が大気に放出される。インテークマニホールドIM内の圧力が制御値から変動し、空燃比が制御値からずれる。そのため、圧力計60の検出値、空燃比センサ62の検出値等をモニタすることにより、第2配管26と吸気管IPの接続状態(第2配管26が吸気管IPに正常に接続されているか否か)を検出することができる。
When the
また、第2配管26が破損しても、インテークマニホールドIM内に大気が導入されたり、インテークマニホールドIM内の気体が大気に放出される。例えば、第2配管26の内管26aが破損すると、内管26aと外管26bが連通する。その結果、内管26a内の気体(パージガス)や、吸気管IP内の気体(空気)が、外管26b,状態検出配管70を通じてインテークマニホールドIM内に導入される。あるいは、インテークマニホールドIM内の気体が、状態検出配管70,管26bを通じて大気に放出される。何れも場合も、インテークマニホールドIM内の圧力が制御値から変動し、空燃比が制御値からずれる。なお、第2配管26の外管26bが破損しても、状態検出配管70が大気と連通し、インテークマニホールドIM内の圧力が制御値から変動する。
Even if the
(吸気管と状態検出配管の接続部の変形例1)
図3は、蒸発燃料処理装置10aの部分拡大図(第2配管26と吸気管IPの接続部50aの拡大図)を示している。蒸発燃料処理装置10aは、接続部50aの構造が蒸発燃料処理装置10と異なる。なお、蒸発燃料処理装置10aについて、蒸発燃料処理装置10と同一の構成については、蒸発燃料処理装置10と同じ参照番号を付すことにより説明を省略することがある。蒸発燃料処理装置10aは、吸気管IPに設けられている接続リブの形状が蒸発燃料処理装置10と異なる。第2配管26及び状態検出配管70の形態は、蒸発燃料処理装置10と同一である(図2も参照)。
(Modification 1 of connection part of intake pipe and state detection pipe)
FIG. 3 shows a partially enlarged view of the fuel
図3に示すように、吸気管IPには、開孔52を囲う第1接続リブ54aと、第1接続リブを囲う第2接続リブ54bが設けられている。第1接続リブ54aは、第2接続リブ54bより長い。換言すると、第1接続リブ54aは、第2接続リブ54bよりも、吸気管IPからの突出高さが高い。蒸発燃料処理装置10aでは、第1接続リブ54aが内管26aの内側(内側流路25a)に嵌っており、第2接続リブ54bが内管26aと外管26bの間(外側流路25b)に嵌っている。蒸発燃料処理装置10aでは、第1接続リブ54aが第2接続リブ54bより長いので、内管26aが第1接続リブ54aから外れる前に、外側流路25bが大気と連通する。すなわち、吸気管IPに対する第2配管26の接続状態が低下すると(第2配管26が吸気管IPから外れそうになると)、状態検出配管70が大気と連通し、インテークマニホールドIMと大気が連通する。その結果、第2配管26が吸気管IPに正常に接続されていないことを検出することができる。蒸発燃料処理装置10aは、第2配管26が吸気管IPから外れる前に不具合を検出することができるので、パージガスが大気に放出されることを、より確実に防止することができる。
As shown in FIG. 3, the intake pipe IP is provided with a
(吸気管と状態検出配管の接続部の変形例2)
図4は、蒸発燃料処理装置10bの部分拡大図(第2配管26と吸気管IPの接続部50bの拡大図)を示している。蒸発燃料処理装置10bについて、蒸発燃料処理装置10と同一の構成については、蒸発燃料処理装置10と同じ参照番号を付すことにより説明を省略することがある。
(
FIG. 4 shows a partially enlarged view of the fuel
蒸発燃料処理装置10bでは、第2配管26が単管であり、接続リブ54に嵌っている。また、状態検出配管70(状態検出配管70の流路)は第2配管26に接続されていない。但し、蒸発燃料処理装置10bでは、第2配管26は、状態検出配管70に固定されている。また、吸気管IPには、接続リブ54の近傍に、突出部55が設けられている。突出部55の突出高さは接続リブ54の突出高さより小さい。蒸発燃料処理装置10bでは、第2配管26は接続リブ54に嵌められており、状態検出配管70は突出部55に嵌められている。上記したように、状態検出配管70と第2配管26が固定されている。そのため、吸気管IPに対する第2配管26の接続状態が低下すると、状態検出配管70が突出部55から外れ、状態検出配管70を通じてインテークマニホールドIMと大気が連通する。これにより、第2配管26が吸気管IPに正常に接続されていないことを検出することができる。なお、突出部55の突出高さは接続リブ54の突出高さと等しくてもよい。この場合、第2配管26が吸気管IPから外れると、状態検出配管70が突出部55から外れ、状態検出配管70を通じてインテークマニホールドIMと大気が連通する。
In the evaporated
(吸気管と状態検出配管の接続部の変形例3)
図5は、蒸発燃料処理装置10cの部分拡大図(第2配管26と吸気管IPの接続部50cの拡大図)を示している。蒸発燃料処理装置10cについて、蒸発燃料処理装置10と同一の構成については、蒸発燃料処理装置10と同じ参照番号を付すことにより説明を省略することがある。蒸発燃料処理装置10cでは、状態検出配管70に圧力計58が取り付けられている。圧力計58の検出値を利用し、例えば、インテークマニホールドIMに取り付けられている圧力計60との比較を行うことにより、第2配管26の状態が正常か否か(外れ、破損等の異常の有無)を検出することができる。なお、接続部50cの構造(状態検出配管70に圧力計58が取り付ける)は、蒸発燃料処理装置10a、10bに適用することもできる。
(Modification 3 of connection part of intake pipe and state detection pipe)
FIG. 5 shows a partially enlarged view of the fuel
(第2実施例)
図6を参照し、蒸発燃料処理装置210について説明する。蒸発燃料処理装置210は蒸発燃料処理装置10の変形例であり、蒸発燃料処理装置210について、蒸発燃料処理装置10と同一の構成については、同じ参照番号を付すことにより説明を省略することがある。蒸発燃料処理装置210では、第2配管26上にエゼクタが設けられておらず、ポンプ72が配置されている。ポンプ72は、いわゆる渦流ポンプ(カスケードポンプ、ウエスコポンプとも呼ぶ)である。ポンプ72は、ECU100によって制御される。ポンプ72を用いることにより、パージガスを第2配管26から吸気管IP内に圧送することができる。ポンプ72は、パージガス圧送機構の一例である。なお、蒸発燃料処理装置210において、第2配管26と吸気管IPの接続部50の構造として、接続部50a(図3)、接続部50b(図4)、接続部50c(図5)を適用することもできる。
(Second embodiment)
With reference to FIG. 6, the evaporative
(第3実施例)
図7を参照し、蒸発燃料処理装置310について説明する。蒸発燃料処理装置310は蒸発燃料処理装置10の変形例であり、蒸発燃料処理装置310について、蒸発燃料処理装置10と同一の構成については、同じ参照番号を付すことにより説明を省略することがある。蒸発燃料処理装置310では、状態検出配管370の一端がスロットルバルブTVと過給機CHの間で吸気管IPに接続されており、他端が第2配管26に固定されている。なお、蒸発燃料処理装置310において、第2配管26と吸気管IPの接続部50の構造として、接続部50a(図3)、接続部50b(図4)、接続部50c(図5)を適用することもできる。また、エゼクタ40に代えて、ポンプを用いて吸気管IPにパージガスを供給することもできる(図6を参照)。
(Third embodiment)
With reference to FIG. 7, the evaporative
蒸発燃料処理装置310では、第2配管26に異常が生じると、状態検出配管370を通じてスロットルバルブTVと過給機CHの間の吸気管IPから気体が漏れる。この状態で過給機CHを駆動すると、過給機CHの下流の圧力が制御値より低くなり、インテークマニホールドIMの圧力(圧力計60の検出値)、空燃比(空燃比センサ62の検出値)が制御値からずれる。蒸発燃料処理装置310においても、圧力計60の検出値、空燃比センサ62の検出値等をモニタすることにより、第2配管26の状態が正常か否かを検出することができる。
In the evaporated
(第4実施例)
図8を参照し、蒸発燃料処理装置410について説明する。蒸発燃料処理装置410は蒸発燃料処理装置10の変形例であり、蒸発燃料処理装置410について、蒸発燃料処理装置10と同一の構成については、同じ参照番号を付すことにより説明を省略することがある。蒸発燃料処理装置410は、分岐配管(第3配管24)を有していない。そのため、蒸発燃料処理装置410では、パージガスは、スロットルバルブTVの上流(過給機CHの上流)にのみ供給される。蒸発燃料処理装置410は、蒸発燃料処理装置10と比較して、部品数(具体的には、第3配管24,逆止弁83)を省略することができる。なお、分岐配管(インテークマニホールドにパージガスを供給する配管)を省略する構成は、蒸発燃料処理装置210,310に適用することもできる。
(Fourth embodiment)
With reference to FIG. 8, the evaporative
以上、本発明の実施形態について詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。また、本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。 As mentioned above, although embodiment of this invention was described in detail, these are only illustrations and do not limit a claim. The technology described in the claims includes various modifications and changes of the specific examples illustrated above. The technical elements described in this specification or the drawings exhibit technical usefulness alone or in various combinations, and are not limited to the combinations described in the claims at the time of filing. In addition, the technology illustrated in the present specification or the drawings achieves a plurality of objects at the same time, and has technical utility by achieving one of the objects.
10:蒸発燃料処理装置
14:キャニスタ
32:パージ配管
34:パージ制御バルブ
40:パージガス圧送機構(エゼクタ)
70:封止配管
72:パージガス圧送機構(ポンプ)
EN:内燃機関
FT:燃料タンク
IP:吸気管
TV:スロットルバルブ
10: Evaporative fuel processing device 14: Canister 32: Purge pipe 34: Purge control valve 40: Purge gas pressure feed mechanism (ejector)
70: Sealing pipe 72: Purge gas pressure feeding mechanism (pump)
EN: Internal combustion engine FT: Fuel tank IP: Intake pipe TV: Throttle valve
Claims (7)
その蒸発燃料処理装置は、
燃料タンクで蒸発した燃料を吸着するキャニスタと、
キャニスタと吸気管を接続し、キャニスタから内燃機関に送られるパージガスが通過するパージ配管と、
パージ配管上に設けられているパージ制御バルブと、
スロットルバルブより下流で一端が吸気管に接続されており、他端が封止されている封止配管と、を備えており、
パージ配管は、スロットルバルブより上流で吸気管に接続されているとともに、パージガスを吸気管に送り出すパージガス圧送機構が設けられており、
封止配管は、パージ配管に固定されており、パージ配管が正常のときは封止状態が維持されるとともに、パージ配管に異常が生じたときに封止状態が維持されなくなる、蒸発燃料処理装置。 An evaporative fuel processing apparatus for supplying fuel evaporated in a fuel tank to an intake pipe for supplying air to an internal combustion engine,
The evaporative fuel processing device
A canister that adsorbs fuel evaporated in the fuel tank;
A purge pipe that connects the canister and the intake pipe and through which purge gas sent from the canister to the internal combustion engine passes;
A purge control valve provided on the purge pipe;
A downstream end of the throttle valve is connected to the intake pipe, and the other end is sealed.
The purge pipe is connected to the intake pipe upstream from the throttle valve, and is provided with a purge gas pressure feeding mechanism for sending purge gas to the intake pipe.
The sealed piping is fixed to the purge piping, and when the purge piping is normal, the sealed state is maintained, and when the abnormality occurs in the purge piping, the evaporated fuel processing apparatus is not maintained. .
パージ配管は、内側流路と外側流路を有する二重管であり、
内側流路は、パージガスの流路であるとともに吸気管に接続されており、
外側流路は、内側流路が正常のときは封止状態が維持され、内側流路に異常が生じたときに封止状態が維持されなくなり、
封止配管が、外側流路に接続されている、蒸発燃料処理装置。 It is an evaporative fuel processing apparatus of Claim 1, Comprising:
The purge pipe is a double pipe having an inner channel and an outer channel,
The inner flow path is a purge gas flow path and is connected to the intake pipe.
The outer channel is maintained in the sealed state when the inner channel is normal, and the sealed state is not maintained when an abnormality occurs in the inner channel,
The evaporated fuel processing apparatus, wherein the sealing pipe is connected to the outer flow path.
吸気管に過給機が設けられており、
パージ配管が、過給機より上流で吸気管に接続されている、蒸発燃料処理装置。 It is an evaporative fuel processing apparatus of Claim 1 or 2, Comprising:
There is a turbocharger in the intake pipe,
An evaporative fuel processing apparatus, wherein the purge pipe is connected to the intake pipe upstream from the supercharger.
パージガス圧送機構が、過給機に対して並列に吸気管に取り付けられているエゼクタであり、
エゼクタの吸気ポートが、過給機とスロットルバルブの間で吸気管に接続されており、
エゼクタの排気ポートが、パージ配管に接続されている、蒸発燃料処理装置。 The evaporative fuel processing apparatus according to claim 3,
The purge gas pressure feeding mechanism is an ejector attached to the intake pipe in parallel with the supercharger,
The intake port of the ejector is connected to the intake pipe between the turbocharger and the throttle valve,
An evaporative fuel processing apparatus in which an exhaust port of an ejector is connected to a purge pipe.
その蒸発燃料処理装置は、
燃料タンクで蒸発した燃料を吸着するキャニスタと、
キャニスタと吸気管を接続し、キャニスタから内燃機関に送られるパージガスが通過するパージ配管と、
パージ配管上に設けられているパージ制御バルブと、
スロットルバルブと過給機の間で一端が吸気管に接続されており、他端が封止されている封止配管と、を備えており、
パージ配管は、スロットルバルブより上流で吸気管に接続されているとともに、パージガスを吸気管に送り出すパージガス圧送機構が設けられており、
封止配管は、パージ配管に固定されており、パージ配管が正常のときは封止状態が維持されるとともに、パージ配管に異常が生じたときに封止状態が維持されなくなる、蒸発燃料処理装置。 An evaporative fuel processing apparatus that supplies air to an internal combustion engine and supplies evaporative fuel evaporated in a fuel tank to an intake pipe provided with a supercharger,
The evaporative fuel processing device
A canister that adsorbs fuel evaporated in the fuel tank;
A purge pipe that connects the canister and the intake pipe and through which purge gas sent from the canister to the internal combustion engine passes;
A purge control valve provided on the purge pipe;
One end is connected to the intake pipe between the throttle valve and the supercharger, and the other end is sealed.
The purge pipe is connected to the intake pipe upstream from the throttle valve, and is provided with a purge gas pressure feeding mechanism for sending purge gas to the intake pipe.
The sealed piping is fixed to the purge piping, and when the purge piping is normal, the sealed state is maintained, and when the abnormality occurs in the purge piping, the evaporated fuel processing apparatus is not maintained. .
パージ制御バルブより下流であるとともにパージガス圧送機構より上流において、パージ配管に分岐配管が接続されており、
分岐配管の他端が、スロットルバルブより下流で吸気管に接続されている、蒸発燃料処理装置。 It is an evaporative fuel processing apparatus as described in any one of Claim 1 to 5, Comprising:
A branch pipe is connected to the purge pipe downstream from the purge control valve and upstream from the purge gas pumping mechanism.
An evaporative fuel processing apparatus, wherein the other end of the branch pipe is connected to the intake pipe downstream from the throttle valve.
さらに、封止配管の他端側の圧力を検出するセンサを備える、蒸発燃料処理装置。 It is an evaporative fuel processing apparatus as described in any one of Claim 1 to 6, Comprising:
Furthermore, an evaporative fuel processing apparatus provided with the sensor which detects the pressure of the other end side of sealing piping.
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US20220243687A1 (en) * | 2019-05-13 | 2022-08-04 | Vitesco Technologies GmbH | Fuel vapor emission control device with leak neutralisation |
-
2018
- 2018-05-28 JP JP2018101802A patent/JP2019206924A/en active Pending
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