JP4243991B2 - 内燃機関の炭化水素排出量低減装置 - Google Patents

Description

本発明は、内燃機関からの炭化水素（以下「ＨＣ」とも言う）の排出量を低減
する内燃機関の炭化水素排出量低減装置に関するものである。

内燃機関においては、燃料噴射弁から漏れ出る燃料（油密漏れ）、燃焼室から
の燃料吹き戻し、ＰＣＶ（Ｐｏｓｉｔｉｖｅ Ｃｒａｎｋｃａｓｅ Ｖｅｎｔｉｌａｔｉｏｎ）通路からの燃料流入等によって吸気ポート近傍に燃料（ＨＣ）が残留し、内燃機関の運転停止後もその燃料（ＨＣ）が残留したままとなる。多気筒内燃機関にあっては、吸気マニホールドに燃料（ＨＣ）が残留する。この残留ＨＣを放置しておくと、次回の機関始動時において、スタータモータ等によるクランキングに伴い吸気ポート近傍の浮遊炭化水素が燃焼室に吸入され更に未燃のまま排出されてしまうという不都合が生じる。

そこで、上記不都合を解消する従来技術として、下記の特許文献１乃至特許文
献３が提案されている。すなわち、特許文献１では、内燃機関のスロットルバル
ブと機関本体との間に吸着材を設け、この吸着材により、燃料噴射弁より漏れ出
た燃料を吸着するようにしている。特許文献２では、内燃機関の吸気通路にＨＣ
吸着材を設け、このＨＣ吸着材により、吸気通路内に残留するＨＣを除去するよ
うにしている。更に特許文献３では、内燃機関の停止中に、吸気通路に残留する
ＨＣをＨＣ吸着材に一時的に蓄え、該蓄えたＨＣを、触媒活性後又は機関始動か
ら所定時間が経過した後に放出するようにしている。

上記各従来技術では、何れも内燃機関の吸気通路内にＨＣ吸着材を設置すると
いう点で一致しており、かかる構成により、ＨＣ成分を効果的に吸着できるもの
としていた。
特開平１１−８２１９２号公報 特開２００１−２２７４２１号公報 特開２００１−２３４７８１号公報

しかしながら、上記従来技術では以下の問題が生じる。すなわち、内燃機関の
運転中には、燃焼室からの燃料吹き戻しやＰＣＶ通路からの燃料流入（特に燃料
中のエンジンオイル流入）等によって吸気ポート近傍に高沸点分のＨＣが混入し
浮遊する。かかる場合、上記の如く吸気通路内にＨＣ吸着材を設置した構成では
、当該ＨＣ吸着材に高沸点分のＨＣが付着する。ＨＣ吸着材に一旦吸着した高沸
点分のＨＣはその後放出されないため、ＨＣ吸着材のＨＣ吸着性能が著しく低下
してしまい、十分なＨＣ低減効果が得られなくなるという問題が生じる。

前記特許文献２では、ＨＣ吸着材をスロットルバルブよりも上流側、例えばエ
アクリーナに設置することや、燃料タンク内で発生した燃料蒸発ガスを吸着する
ためのキャニスタをＨＣ吸着材として用いることが提案されている。高沸点分の
ＨＣは、低沸点分のＨＣに比べて機関本体からの浮遊距離が短いため、上記構成
とすることで、機関運転中において高沸点分のＨＣがＨＣ吸着材に付着しにくく
なると考えられる。しかしながら、ＨＣ吸着材をスロットル上流側に設置した構
成、或いはＨＣ吸着材としてキャニスタを使用する構成では、機関停止後、機関
温度が降下しても吸気ポート近傍に残留する低沸点分のＨＣを有効に除去できず
、次回の機関始動時において、スタータモータ等によるクランキングに伴い吸気
ポート近傍のＨＣが燃焼室に吸入され更に未燃のまま排出されてしまうという問
題が生じる。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、炭
化水素の排出量を有効に低減することができる内燃機関の炭化水素排出量低減装
置を提供することである。

請求項１に記載の炭化水素排出量低減装置では、内燃機関の吸気通路において
スロットルバルブの下流部にエア吸引通路が接続されている。また、該エア吸引
通路に、炭化水素を吸着するための炭化水素吸着材と、エア吸引動作を行う吸引
ポンプとが設けられている。そして、内燃機関の運転停止中に前記吸引ポンプが
駆動されることで、吸気ポート近傍に浮遊する炭化水素が前記エア吸引通路を通
じて吸引される。これにより、吸気ポート近傍に浮遊する炭化水素が炭化水素吸
着材に吸着される。

要するに、内燃機関の運転停止後には、吸気通路の吸気ポート近傍に炭化水素（未燃燃料）やオイルが残留し、その一部は吸気ポート近傍に浮遊するが、内燃機関の運転停止中にエア吸引通路を通じての吸引が行われることで、吸気ポート近傍に浮遊する炭化水素が効率良く炭化水素吸着材に吸着される。また、内燃機関の運転時には、燃焼室からの燃料吹き戻し等により吸気ポート近傍に高沸点分の炭化水素が混入し浮遊するが、本発明では炭化水素吸着材をエア吸引通路を経由させて吸気通路から離して設けたため、機関運転時において炭化水素吸着材に浮遊炭化水素が吸着することはなく、炭化水素吸着性能の低下が抑制できる。以上により、次回の機関始動時において、クランキングに伴い吸気ポート近傍の浮遊炭化水素が燃焼室に吸入され更に未燃のまま排出されてしまうといった事態が抑制できる。その結果、炭化水素の排出量を有効に低減することができるようになる。
また、機関温度を検出し、該検出した機関温度が所定温度以上である場合に前記吸引ポンプによるエア吸引を禁止する。エンジン水温、吸気温、エンジン油温等の機関温度が高い場合、吸気ポート近傍には高沸点分の炭化水素が充満していると考えられ、その際にエア吸引を行って炭化水素吸着材に炭化水素を吸着させると、当該炭化水素吸着材の劣化をまねくおそれがある。そのため、機関温度が下がって高沸点分の炭化水素が液化するまでは、吸引ポンプによるエア吸引を禁止する。なお、変速機油温から機関温度を推定し、この推定温度が所定温度以上である場合に前記吸引ポンプによるエア吸引を禁止することも可能である。

請求項２に記載の発明では、多気筒内燃機関において吸気集合部から分岐した
分岐部に前記エア吸引通路を接続したため、主に吸気ポート近傍に浮遊する炭化
水素を効率良く除去することができる。仮にエア吸引通路のエア吸入口をスロッ
トルバルブの直ぐ近くに設けると、スロットル上流からエア吸引が行われてしま
い、浮遊炭化水素が十分に除去できなくなるおそれがあるが、上記構成によれば
、こうした不都合も解消される。なお、前記分岐部は吸気マニホールドに相当す
る。

請求項３に記載の発明では、前記炭化水素吸着材を、前記内燃機関の運転時に
前記吸気通路への空気流が発生する場所に設置したため、炭化水素吸着材に一旦
吸着された炭化水素は、機関運転時に吸気通路への空気流により離脱され、該吸
気通路に放出される。これにより、炭化水素吸着材における炭化水素の吸着能力
が回復する。

請求項４に記載の発明では、前記内燃機関の運転時において、前記吸気通路と
前記炭化水素吸着材との間のエア吸引通路を開放状態とし、該エア吸引通路を通
じて前記炭化水素吸着材に吸着した炭化水素を前記吸気通路に放出するようにし
た。この場合、エア吸引通路の開放により、炭化水素吸着材に一旦吸着された炭
化水素が吸気通路に放出できる。

請求項５に記載の発明では、燃料蒸発ガス排出抑止装置を備えており、燃料タ
ンク内で発生する燃料蒸発ガス（エバポガス）が一時的にキャニスタに吸着され
、該キャニスタに吸着された燃料が機関運転中にパージ通路を介して前記吸気通
路に放出されるようになっている。そしてかかる構成において、前記炭化水素吸
着材として前記キャニスタを用い、内燃機関の運転停止中に前記吸気通路とキャ
ニスタとの間を連通させるようにしている。この場合、既存のキャニスタを炭化
水素吸着材として流用することで、コストアップ防止を図ることができる。本構
成では、パージ通路がエア吸引通路に相当する。

請求項６に記載の発明では、前記燃料蒸発ガス排出抑止装置において前記パー
ジ通路に当該通路を開放又は閉鎖するためのパージ制御弁を設け、内燃機関の運
転中にその時々の機関運転状態に応じて前記パージ制御弁を開放しキャニスタに
吸着した炭化水素を放出する。この場合、内燃機関の運転状態に応じてキャニス
タパージが行われるため、炭化水素の放出時において内燃機関の不安定な挙動を
防止することができる。

請求項７に記載の発明では、少なくとも燃料タンクからキャニスタに至る燃料
蒸発ガス流路を対象にエア吸引を行って当該燃料蒸発ガス流路内の洩れの有無を
検出するリークチェック用モジュールを具備し、該リークチェック用モジュール
に用いる負圧ポンプを前記吸引ポンプとして利用する。この場合、既存のリーク
チェック用モジュールの負圧ポンプを吸引ポンプとして流用することで、コスト
アップ防止を図ることができる。

請求項８に記載の発明では、前記吸気通路に設けたスロットルバルブを迂回す
るバイパス通路と、該バイパス通路に設けたアイドル回転数制御弁とを備え、前
記バイパス通路を前記エア吸引通路として用いこのバイパス通路の途中に前記炭
化水素吸着材を設けた。この場合、既存のバイパス通路をエア吸引通路として流
用することで、コストアップ防止を図ることができる。

請求項９に記載の発明では、燃料噴射弁の先端部よりエアを噴出させて燃料噴
霧の微粒化を図るようにしたエアアシスト付き燃料噴射弁を適用し、該燃料噴射
弁に対するアシストエア供給通路を前記エア吸引通路として用いこのアシストエ
ア供給通路の途中に前記炭化水素吸着材を設けた。この場合、エア吸入口が燃料
噴射弁の先端部となるため、吸気ポート近傍に多くの炭化水素が残留していても
、それを効率良く除去することが可能となる。また、既存のアシストエア供給通
路をエア吸引通路として流用することで、コストアップ防止を図ることができる
。

請求項１０に記載の発明では、ブレーキ倍力装置としてのブレーキブースタと
、該ブレーキブースタに対する負圧を発生させるための負圧ポンプとを有する車
両用ブレーキシステムを備え、前記負圧ポンプを前記吸引ポンプとして利用する
。この場合、既存のブレーキ負圧確保用の負圧ポンプを吸引ポンプとして流用す
ることで、コストアップ防止を図ることができる。

請求項１１に記載の発明では、前記吸引ポンプのエア吸引流速を、前記炭化水
素吸着材を炭化水素が吹き抜けることのない流速に制限する。こうしたエア吸引
流速の制限により、炭化水素が確実に炭化水素吸着材に吸着される。

請求項１２に記載の発明では、内燃機関の運転停止後、所定のソーク時間が経
過するのを待ってそれ以降に前記吸引ポンプによるエア吸引を実施する。具体的
には、内燃機関の運転停止後、吸気ポート近傍に浮遊する炭化水素濃度が安定す
ると予測される時間以降に吸引ポンプによるエア吸引を実施すると良い。これに
より、エア吸引後に再び浮遊炭化水素が発生するという事態を回避することがで
きる。

請求項１３，１４に記載の発明では、前記内燃機関の停止時において当該内燃機関を搭載した車両のドアロックの解除又はドアの開放を検知し、その検知時に前記吸引ポンプによるエア吸引を実施する。クランキング時において炭化水素の排出を確実に防止するには、クランキング開始直前に、吸気ポート近傍に浮遊する炭化水素を除去するのが望ましく、本請求項１３，１４によれば、浮遊炭化水素の除去を好適に行うことができる。これにより、クランキング時における炭化水素の排出がより確実に防止できる。

以下、本発明を具体化した一実施の形態を図面に従って説明する。本実施の形
態は、車両に搭載される４気筒ガソリン噴射エンジンを対象に炭化水素排出量低
減装置を具体化するものであり、図１は、本エンジン制御システムの概要を示す
構成図である。

図１に示すように、エンジン１０において吸気管１１の最上流部にはエアクリ
ーナ１２が設けられ、その下流側には吸入空気量を検出するためのエアフロメー
タ１３が設けられている。エアフロメータ１３には吸気温度を検出するための吸
気温センサが内蔵されている。エアフロメータ１３の下流側には、ＤＣモータ等
のスロットルアクチュエータによって開度調節されるスロットルバルブ１４が設
けられている。また、スロットルバルブ１４の下流側にはサージタンク１５が設
けられ、このサージタンク１５には、エンジン１０の各気筒に空気を導入する吸
気マニホールド１６が接続されている。吸気マニホールド１６の気筒毎の吸気ポ
ートには燃料噴射弁１７が取り付けられている。なお、前記吸気管１１、サージ
タンク１５及び吸気マニホールド１６により吸気通路が構成されている。

排気管２１には、排ガス中のＣＯ，ＨＣ，ＮＯｘ等を浄化するための三元触媒
等の触媒２２が設けられ、この触媒２２の上流側には排ガスを検出対象として混
合気の空燃比又はリッチ／リーンを検出するための空燃比センサ２３（リニア空
燃比センサ、酸素センサ等）が設けられている。

また、本エンジン１０には、燃料タンク３１内で発生した燃料蒸発ガス（エバ
ポガス）が外部に排出されるのを抑止するための燃料蒸発ガス排出抑止装置が設
けられている。すなわち、燃料タンク３１には導管３２の一端が接続され、導管
３２の他端にはキャニスタ３３が接続されている。キャニスタ３３には、燃料タ
ンク３１内で発生した燃料蒸発ガスを吸着するための例えば活性炭からなる吸着
剤が多数収納されている。キャニスタ３３は、導管３７、電磁切替弁４１及びフ
ィルタ３９等からなる経路により大気側と連通可能となっており、当該経路を通
じてキャニスタ３３に新気が導入されるようになっている。また、キャニスタ３
３は、パージ配管３４を通じて吸気マニホールド１６に接続されており、パージ
配管３４の途中には電磁駆動式のパージ制御弁３５が設けられている。従って、
パージ制御弁３５が開放されることによりパージ配管３４に吸気負圧が作用し、
その際、前記導管３７等を通じてキャニスタ３３に新気が導入されることで、キ
ャニスタ３３内の吸着剤から吸着燃料が離脱して吸気マニホールド１６に放出さ
れる。なお、吸気マニホールド１６に放出されるガス量（パージガス量）はパー
ジ制御弁３５により制御されるようになっている。

また、キャニスタ３３に接続された前記導管３７には、燃料タンク３１からキ
ャニスタ３３を経由してパージ制御弁３５に至るまでの燃料蒸発ガス流路を対象
にリークチェック（洩れ診断）を行うためのリークチェック用モジュール４０が
設けられている。このリークチェック用モジュール４０は、電磁切替弁４１、逆
止弁４２、吸引ポンプ４３、圧力センサ４４及び基準オリフィス４５より構成さ
れている。電磁切替弁４１は、非通電時において図のａ−ｂ間を連通する状態で
保持され、通電に伴い図のａ−ｃ間を連通する状態に移行する。

エンジン１０の運転時には、パージ制御弁３５がＯＮ（開放）されると共に電
磁切替弁４１が図示の状態（ａ−ｂ間連通の状態）に保持され、前述の通り吸気
負圧により新気が導入されてキャニスタ３３の吸着燃料が吸気マニホールド１６
に放出される。また、例えばエンジン１０の運転停止直後において燃料蒸発ガス
流路のリークチェックを実施する場合には、パージ制御弁３５がＯＦＦ（閉鎖）
されると共に電磁切替弁４１が通電されてａ−ｃ間連通の状態とされる。これに
より、燃料蒸発ガス流路内が密閉空間となる。そして、吸引ポンプ４３が駆動さ
れて燃料蒸発ガス流路内が減圧され、その時の圧力変化に基づいてリークチェッ
クが行われる。

電子制御ユニット（以下、ＥＣＵという）５０はマイクロコンピュータを中心
に構成され、このＥＣＵ５０には前述の空燃比センサ２３の空燃比検出信号や、
その他吸入空気量信号、吸気温信号、エンジン冷却水の水温信号、エンジン回転
数信号、アクセル開度信号、イグニッションスイッチ（以下、ＩＧスイッチと言
う）５２の操作信号等が入力される。ＥＣＵ５０は、各種入力信号に基づいて前
述の燃料噴射弁１７の駆動を制御すると共に、パージ制御弁３５、電磁切替弁４
１、吸引ポンプ４３等の駆動を制御する。また、ＥＣＵ５０には、エンジン停止
後の経過時間を計測するためのソークタイマ５１が設けられている。

エンジン１０においては、燃料噴射弁１７から漏れ出る燃料（油密漏れ）、燃
焼室からの燃料吹き戻し、ＰＣＶ通路からの燃料流入等によって吸気マニホール
ド１６など、吸気ポート近傍にＨＣが残留し、エンジン１０の運転停止後もその
ＨＣが残留したままとなる。この残留ＨＣを放置しておくと、次回のエンジン始
動時においてクランキングに伴い吸気ポート近傍の浮遊ＨＣがエンジン燃焼室に
吸入され更に未燃のまま排出されてしまうという不都合が生じる。そこで本実施
の形態では、エンジン停止中に吸気ポート近傍の浮遊ＨＣを吸引し、それにより
エンジン始動時におけるＨＣ排出を抑制することとしている。以下、その詳細を
説明する。

図２は、エンジン停止中に実施されるエア吸引処理を示すフローチャートであ
り、同処理はＥＣＵ５０の一機能として実施される。このエア吸引処理は、ソー
クタイマ５１による計測時間が所定時間になった時点でＥＣＵ５０により起動さ
れるものであり、具体的には、エンジン停止（イグニッションＯＦＦ）から９０
分以上経過した時に実施される。但し実際には、エンジン停止後に燃料噴射弁１
７の油密洩れ等が無くなり、吸気ポート近傍の浮遊ＨＣ濃度が安定すると予測さ
れる時間以降にエア吸引処理が実施されるのが望ましく、本実施の形態では、エ
ンジン停止から６時間経過した時に本エア吸引処理が実施される。

図２において、ステップＳ１０１では、エア吸引に関わる各種装置の電源系を
ＯＮとするＥＣＵ電源ＯＮの処理を実施し、続くステップＳ１０２〜Ｓ１０４で
はエア吸引の実施条件を判定する。すなわち、ステップＳ１０２では、エンジン
水温が所定の温度範囲（例えば０〜６０℃）にあるか否かを判別し、ステップＳ
１０３では、吸気温が所定の温度範囲（例えば０〜６０℃）にあるか否かを判別
し、ステップＳ１０４では、エンジン停止後、エア吸引が未実施であるか否かを
判別する。エア吸引の実施条件としては、上記以外にエンジン油温や変速機油温
が所定の温度範囲内にあること等を用いることが可能である。そして、各実施条
件が何れも成立していればステップＳ１０５に進み、パージ制御弁３５、電磁切
替弁４１及び吸引ポンプ４３を何れもＯＮにしてエア吸引を実施する。すなわち
、エンジン水温や吸気温が所定値以上である場合、吸気ポート近傍（吸気マニホ
ールド１６）の温度が高く、当該吸気ポート近傍に高沸点分のＨＣが充満してい
ると考えられる。故に、吸気ポート近傍温度が下がって高沸点分のＨＣが液化す
るまでは、吸引ポンプ４３によるエア吸引を禁止するようにしている。

かかる場合、パージ制御弁３５がＯＮ（開放）されることで吸気マニホールド
１６とキャニスタ３３とが連通され、この状態で吸引ポンプ４３によるエア吸引
が行われる。これにより、吸気ポート近傍に浮遊するＨＣがパージ配管３４を介
して吸引され、キャニスタ３３に吸着されることとなる。このとき、キャニスタ
３３をＨＣが吹き抜けてしまうことがないよう、吸引ポンプ４３のエア吸引流速
が制限されつつ当該ポンプ４３が駆動される。具体的には、吸引ポンプ４３を間
欠駆動させたり、吸引ポンプ４３の駆動電圧又は駆動電流を制限させたりしてエ
ア吸引流速を制限する。

その後、ステップＳ１０６では、エア吸引の開始後、所定時間（例えば１分程
度）が経過したか否かを判別し、所定時間経過前であればそのまま本処理を終了
する。所定時間経過していればステップＳ１０７に進み、ＥＣＵ電源ＯＦＦの処
理を実施する。

上記の如く燃料（ＨＣ）がキャニスタ３３に吸着された後は、エンジン運転中
においてその時々のエンジン運転状態に応じてパージ制御弁３５が開放されてキ
ャニスタ３３に吸着したＨＣが放出される。図３は、エンジン運転中にＥＣＵ５
０により実行されるパージ制御処理を示すフローチャートである。

図３において、先ずステップＳ２０１では、電磁切替弁４１と吸引ポンプ４３
とを共にＯＦＦし、続くステップＳ２０２では、キャニスタパージの実行条件を
判別する。パージ実行条件としては周知の通り、エンジン１０が駆動状態にある
こと、エンジン回転数が所定値以上であること、吸入空気量が所定値以上である
こと等が含まれる。

パージ実行条件が成立していればステップＳ２０３に進み、パージ制御弁３５
をＯＮしてキャニスタパージを実施する。こうしてキャニスタパージが行われる
ことで、キャニスタ３３におけるＨＣ吸着能力が回復する。また、パージ実行条
件が成立していなければステップＳ２０４に進み、パージ制御弁３５をＯＦＦの
ままとしキャニスタパージを実施しない。

以上詳述した本実施の形態によれば、以下の優れた効果が得られる。

エンジン停止中においてパージ配管３４を通じてのエア吸引が行われることで
、吸気ポート近傍の浮遊ＨＣが効率良くキャニスタ３３に吸着される。また、エ
ンジン運転時においては、燃焼室からの燃料吹き戻し等により吸気ポート近傍に
高沸点分のＨＣが混入し浮遊するが、炭化水素吸着材としてのキャニスタ３３に
浮遊ＨＣが吸着することはなく、ＨＣ吸着性能の低下が抑制できる。以上により
、次回のエンジン始動時において、クランキングに伴い吸気ポート近傍の浮遊Ｈ
Ｃが燃焼室に吸入され更に未燃のまま排出されてしまうといった事態が抑制でき
る。その結果、ＨＣ排出量を有効に低減することができるようになる。

キャニスタ３３を炭化水素吸着材として流用すること、並びにリークチェック
用モジュール４０の吸引ポンプ４３（負圧ポンプ）を流用することにより、コス
トアップ防止を図ることができる。

エア吸引口を吸気マニホールド１６に設けたため、主に吸気ポート近傍に浮遊
するＨＣを効率良く除去することができる。仮にエア吸引口をスロットルバルブ
１４の直ぐ近くに設けると、スロットル上流からエア吸引が行われてしまい、浮
遊ＨＣが十分に除去できなくなるおそれがあるが、上記構成によれば、こうした
不都合も解消される。因みに、エア吸引口を、サージタンク１５と吸気マニホー
ルド１６との全体積の１／２よりも下流側に設置する構成が望ましいと考えられ
る。

なお、本発明は上記実施の形態の記載内容に限定されず、例えば次のように実
施しても良い。

上記実施の形態では、燃料蒸発ガス排出抑止装置のキャニスタ３３を炭化水素
吸着材として用いたが、この構成を変更する。別形態としての構成例を図４乃至
図６に示す。以下、前記図１との相違点を中心に説明する。先ず図４では、吸気
管１１に設けたバイパス通路６１にＩＳＣ弁（アイドル回転数制御弁）６２を設
けた構成において、バイパス通路６１にＨＣ吸着材６３を設けている。また、バ
イパス通路６１に分岐部６１ａを設けてこの分岐部６１ａに吸引ポンプ６５を設
けている。本構成では、エンジン停止中に吸引ポンプ６５が駆動されると、吸気
ポート近傍の浮遊ＨＣがバイパス通路６１を介して流れてＨＣ吸着材６３に吸着
される。この場合、バイパス通路６１（分岐部６１ａを含む）をエア吸引通路と
して流用することで、コストアップ防止を図ることができる。なお、エンジン運
転時にはＩＳＣ弁６２を開放することで、ＨＣ吸着材６３の吸着ＨＣが放出され
る。

図５では、燃料噴射弁１７を、その先端部よりエアを噴出させて燃料噴霧の微
粒化を図るようにしたエアアシスト付き燃料噴射弁としている。詳しくは、吸気
管１１と燃料噴射弁１７の先端部とを結ぶアシストエア供給通路７１を設け、こ
のアシストエア供給通路７１の途中に電磁開閉弁７２とＨＣ吸着材７３とを設け
ている。また、アシストエア供給通路７１に分岐部７１ａを設けてこの分岐部７
１ａに吸引ポンプ７５を設けている。本構成では、エンジン停止中に吸引ポンプ
７５が駆動されると、吸気ポート近傍の浮遊ＨＣがアシストエア供給通路７１を
介して流れてＨＣ吸着材７３に吸着される。特に、エア吸入口が燃料噴射弁１７
の先端部となるため、吸気ポート近傍に多くのＨＣが残留していても、それを効
率良く除去することが可能となる。この場合、アシストエア供給通路７１（分岐
部７１ａを含む）をエア吸引通路として流用することで、コストアップ防止を図
ることができる。なお、エンジン運転時には電磁開閉弁７２を開放することで、
ＨＣ吸着材７３の吸着ＨＣが放出される。

また、図６では、ブレーキ倍力装置としてのブレーキブースタ８１と、該ブレ
ーキブースタ８１に対する負圧を発生させるための負圧ポンプ８２とを有する車
両用ブレーキシステムにおいて、負圧ポンプ８２を吸引ポンプとして利用する構
成としている。詳しくは、吸気管１１とブレーキブースタ８１とを配管８３で接
続すると共に、配管８３の途中に、負圧ポンプ８２に通じる別の配管８４を接続
している。また、配管８３，８４にはバイパス配管８５が接続され、このバイパ
ス配管８５にＨＣ吸着材８６が設けられている。配管８４とバイパス配管８５と
の接続部には三方電磁弁８７が設けられており、三方電磁弁８７がＯＦＦされて
いれば図のＡ方向の流れが許容され、三方電磁弁８７がＯＮされていれば図のＢ
方向の流れが許容されるようになっている。本構成では、エンジン停止中に負圧
ポンプ８２が駆動され且つ三方電磁弁８７がＯＮされることで、吸気ポート近傍
の浮遊ＨＣがＨＣ吸着材８６に除去される。この場合、既存のブレーキ負圧確保
用の負圧ポンプ８２を吸引ポンプとして流用することで、コストアップ防止を図
ることができる。

ＨＣ吸着材は、活性炭の他、ゼオライトやＨＣ吸着作用のある触媒成分のうち
少なくとも１つで形成されるものであれば良い。

エンジンの停止時において車両のドアロックの解除又はドアの開放を検知し、
その検知時に吸引ポンプによるエア吸引を実施する構成としても良い。クランキ
ング時においてＨＣ排出を確実に防止するには、クランキング開始直前に、吸気
ポート近傍の浮遊ＨＣを除去するのが望ましく、本実施の形態によれば、浮遊Ｈ
Ｃの除去を好適に行うことができる。これにより、クランキング時におけるＨＣ
排出がより確実に防止できる。

発明の実施の形態におけるエンジン制御システムを示す構成図である。 エア吸引処理を示すフローチャートである。 パージ制御処理を示すフローチャートである。 別例におけるＨＣ排出量低減装置を示す構成図である。 別例におけるＨＣ排出量低減装置を示す構成図である。 別例におけるＨＣ排出量低減装置を示す構成図である。

符号の説明

１０…エンジン、
１１…吸気管、
１４…スロットルバルブ、
１５…サージタンク、
１６…吸気マニホールド、
１７…燃料噴射弁、
３１…燃料タンク、
３３…キャニスタ、
３４…パージ配管、
３５…パージ制御弁、
４０…リークチェック用モジュール、
４３…吸引ポンプ、
５０…ＥＣＵ、
６１…バイパス通路、
６２…ＩＳＣ弁、
６３…ＨＣ吸着材、
６５…吸引ポンプ、
７１…アシストエア供給通路、
７２…電磁開閉弁、
７３…ＨＣ吸着材、
７５…吸引ポンプ、
８１…ブレーキブースタ、
８２…負圧ポンプ、
８３，８４…配管、
８５…バイパス配管、
８６…ＨＣ吸着材。

Claims (14)

1. 内燃機関の吸気通路においてスロットルバルブの下流部にエア吸引通路を接続すると共に、該エア吸引通路に、炭化水素を吸着するための炭化水素吸着材と、エア吸引動作を行う吸引ポンプとを設けた炭化水素排出量低減装置であって、前記内燃機関の運転停止中に前記吸引ポンプを駆動し、吸気ポート近傍に浮遊する炭化水素を前記エア吸引通路を通じて吸引するものであり、
   機関温度を検出し、該検出した機関温度が所定温度以上である場合に前記吸引ポンプによるエア吸引を禁止することを特徴とする内燃機関の炭化水素排出量低減装置。
2. 多気筒内燃機関において吸気集合部から分岐した分岐部に前記エア吸引通路を接続したことを特徴とする請求項１記載の内燃機関の炭化水素排出量低減装置。
3. 前記炭化水素吸着材を、前記内燃機関の運転時に前記吸気通路への空気流が発生する場所に設置したことを特徴とする請求項１又は２記載の内燃機関の炭化水素排出量低減装置。
4. 前記内燃機関の運転時において、前記吸気通路と前記炭化水素吸着材との間のエア吸引通路を開放状態とし、該エア吸引通路を通じて前記炭化水素吸着材に吸着した炭化水素を前記吸気通路に放出するようにしたことを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の内燃機関の炭化水素排出量低減装置。
5. 燃料タンク内で発生する燃料蒸発ガスを一時的に吸着するためのキャニスタを有し、該キャニスタに吸着した燃料を機関運転中にパージ通路を介して前記吸気通路に放出する燃料蒸発ガス排出抑止装置を備え、前記炭化水素吸着材として前記キャニスタを用い、内燃機関の運転停止中に前記吸気通路とキャニスタとの間を連通させることを特徴とする請求項１又は２記載の内燃機関の炭化水素排出量低減装置。
6. 前記燃料蒸発ガス排出抑止装置において前記パージ通路に当該通路を開放又は閉鎖するためのパージ制御弁を設け、内燃機関の運転中にその時々の機関運転状態に応じて前記パージ制御弁を開放しキャニスタに吸着した炭化水素を放出することを特徴とする請求項５記載の内燃機関の炭化水素排出量低減装置。
7. 少なくとも燃料タンクからキャニスタに至る燃料蒸発ガス流路を対象にエア吸引を行って当該燃料蒸発ガス流路内の洩れの有無を検出するリークチェック用モジュールを具備し、該リークチェック用モジュールに用いる負圧ポンプを前記吸引ポンプとして利用することを特徴とする請求項５又は６記載の内燃機関の炭化水素排出量低減装置。
8. 前記吸気通路に設けたスロットルバルブを迂回するバイパス通路と、該バイパス通路に設けたアイドル回転数制御弁とを備え、前記バイパス通路を前記エア吸引通路として用いこのバイパス通路の途中に前記炭化水素吸着材を設けたことを特徴とする請求項１又は２記載の内燃機関の炭化水素排出量低減装置。
9. 燃料噴射弁の先端部よりエアを噴出させて燃料噴霧の微粒化を図るようにしたエアアシスト付き燃料噴射弁を適用し、該燃料噴射弁に対するアシストエア供給通路を前記エア吸引通路として用いこのアシストエア供給通路の途中に前記炭化水素吸着材を設けたことを特徴とする請求項１又は２記載の内燃機関の炭化水素排出量低減装置。
10. ブレーキ倍力装置としてのブレーキブースタと、該ブレーキブースタに対する負圧を発生させるための負圧ポンプとを有する車両用ブレーキシステムを備え、前記負圧ポンプを前記吸引ポンプとして利用することを特徴とする請求項１又は２記載の内燃機関の炭化水素排出量低減装置。
11. 前記吸引ポンプのエア吸引流速を、前記炭化水素吸着材を炭化水素が吹き抜けることのない流速に制限することを特徴とする請求項１乃至１０の何れかに記載の内燃機関の炭化水素排出量低減装置。
12. 内燃機関の運転停止後、所定のソーク時間が経過するのを待ってそれ以降に前記吸引ポンプによるエア吸引を実施することを特徴とする請求項１乃至１１の何れかに記載の内燃機関の炭化水素排出量低減装置。
13. 前記内燃機関の停止時において当該内燃機関を搭載した車両のドアロックの解除又はドアの開放を検知し、その検知時に前記吸引ポンプによるエア吸引を実施することを特徴とする請求項１乃至１２の何れかに記載の内燃機関の炭化水素排出量低減装置。
14. 内燃機関の吸気通路においてスロットルバルブの下流部にエア吸引通路を接続すると共に、該エア吸引通路に、炭化水素を吸着するための炭化水素吸着材と、エア吸引動作を行う吸引ポンプとを設けた炭化水素排出量低減装置であって、前記内燃機関の運転停止中に前記吸引ポンプを駆動し、吸気ポート近傍に浮遊する炭化水素を前記エア吸引通路を通じて吸引するものであり、
    前記内燃機関の停止時において当該内燃機関を搭載した車両のドアロックの解除又はドアの開放を検知し、その検知時に前記吸引ポンプによるエア吸引を実施することを特徴とする内燃機関の炭化水素排出量低減装置。

Images