JP5485681B2

JP5485681B2 - 内燃機関の蒸発燃料処理装置

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Publication number: JP5485681B2
Application number: JP2009291553A
Authority: JP
Inventors: 弘和此原; 文人中谷; 達也古橋
Original assignee: Aisan Industry Co Ltd
Current assignee: Aisan Industry Co Ltd
Priority date: 2009-12-23
Filing date: 2009-12-23
Publication date: 2014-05-07
Anticipated expiration: 2029-12-23
Also published as: US20110146631A1; US8511285B2; JP2011132839A

Description

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に捕集し、その捕集された蒸発燃料を内燃機関の吸気通路へパージして処理する内燃機関の蒸発燃料処理装置に関する。

従来、この種の技術として、例えば、下記の特許文献１に記載された蒸発燃料処理装置が知られている。この装置は、近年、開発が盛んなハイブリッド（ＨＶ）車両や無段変速機（ＣＶＴ）搭載車両のエンジンへの適用が想定されている。

一般に、蒸発燃料処理装置は、吸気通路で発生する負圧を利用してキャニスタに捕集された蒸発燃料を吸気通路へパージするようになっている。そのため、この装置には、吸気通路の負圧が低下したときに蒸発燃料を十分に吸気通路へパージできなくなるという問題があった。また、ＨＶ車両やＣＶＴ搭載車両のエンジンでは、一般に、燃費の良い低回転・高負荷領域をより多く利用する空燃比制御が行われている。そのため、運転全般にスロットルバルブが大きく開かれる機会が多くなり、その結果として、吸気通路に負圧が発生する機会が少なくなりやすい。特に、エンジンの通常運転時、すなわち定常運転時又は加速運転時には、吸気通路に負圧が発生する機会が少なくなる。従って、ＨＶ車両やＣＶＴ搭載車両のエンジンでは、吸気通路の負圧を利用して蒸発燃料処理装置を有効に活用することが難しくなっている。

そこで、特許文献１に記載の蒸発燃料処理装置には、吸気通路の負圧よりも大きな負圧を発生させることのできるエゼクタが吸気通路に設けられている。エゼクタは、吸気通路に設けられたバイパス通路に設けられる。キャニスタに捕集された蒸発燃料を吸気通路へパージするために、一端がキャニスタに接続された第１の経路の他端がエゼクタに接続される。第１の経路の途中には、三方弁を介して第２の経路の一端が接続される。第２の経路の他端は吸気通路に接続される。そして、エンジンの運転状態に応じて三方弁を切り替えることにより、キャニスタに捕集された蒸発燃料を、第１の経路から三方弁及び第２の経路を通じ吸気通路へパージしたり、第１の経路からエゼクタを通じ吸気通路へより多くパージしたりするようになっている。

特開２００７−３０３３４６号公報特開平７−２３８８７２号公報

ところが、特許文献１に記載の蒸発燃料処理装置では、エゼクタを機能させてより多くの蒸発燃料を吸気通路へパージしたり、エゼクタを機能させずに蒸発燃料を吸気通路へパージしたりするために第２の経路が設けられている。このため、エゼクタを使い分けるために第２の経路を設けた分だけ装置の構成が複雑になっていた。

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、内燃機関の運転状態にかかわらずキャニスタに捕集された蒸発燃料を吸気通路へパージし、併せて、エゼクタを使い分けるための構成を簡単にすることを可能とした内燃機関の蒸発燃料装置装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、吸気通路にスロットルバルブを備えた内燃機関に設けられ、燃料タンクで発生する蒸発燃料をキャニスタに捕集し、その捕集された蒸発燃料をパージ通路を通じ吸気通路へパージして処理する蒸発燃料処理装置であって、吸気通路に設けられるバイパス通路と、バイパス通路に設けられ、吸気通路からバイパス通路を流れる空気により負圧を発生させるエゼクタと、パージ通路がエゼクタに接続され、吸気通路からバイパス通路へ空気が流れてエゼクタに負圧が発生することにより、捕集された蒸発燃料がキャニスタからパージ通路を通じエゼクタへ引かれ、バイパス通路を通じ吸気通路へパージされることとを備えた内燃機関の蒸発燃料処理装置において、内燃機関の運転時に、バイパス通路の上流側の圧力と下流側の圧力との圧力差に応じ、吸気通路からバイパス通路へ空気を流す状態と流さない状態に調整するための空気流調整手段を備え、吸気通路からバイパス通路へ空気を流さない状態では、エゼクタに負圧が発生せず、吸気通路における負圧の吸気圧力がバイパス通路及びエゼクタを通じパージ通路に作用することにより、捕集された蒸発燃料がキャニスタからパージ通路を通じエゼクタへ流れ、バイパス通路から吸気通路へパージされ、空気流調整手段は、吸気通路、スロットルバルブ及びバイパス通路を含み、バイパス通路は、スロットルバルブより下流の吸気通路に設けられ、バイパス通路の入口は、スロットルバルブの直下流にて吸気通路を構成する吸気管の外周に沿って複数形成される孔として設けられ、バイパス通路の出口は、入口より下流にて吸気通路に設けられており、スロットルバルブがほぼ閉じたときは、バイパス通路の入口がスロットルバルブより下流に位置することで圧力差が生じず、吸気通路からバイパス通路へ空気が流れず、スロットルバルブが開いたときは、バイパス通路の入口がスロットルバルブより上流に位置することで圧力差が生じ、吸気通路からバイパス通路へ空気が流れることを趣旨とする。

上記発明の構成によれば、内燃機関の運転時に吸気通路からバイパス通路へ空気が流れることで、エゼクタに負圧が発生する。この負圧により、キャニスタに捕集された蒸発燃料がパージ通路を通じエゼクタへ引かれ、バイパス通路を通じ吸気通路へとパージされる。ここで、バイパス通路の空気の流れは、空気流調整手段により調整される。すなわち、内燃機関の運転時に、バイパス通路の上流側の圧力と下流側の圧力との圧力差に応じ、空気流調整手段により、吸気通路からバイパス通路へ空気を流す状態と流さない状態に調整される。従って、バイパス通路に空気が流れない状態では、エゼクタに負圧が発生せず、エゼクタを機能させて蒸発燃料がキャニスタからパージされることはない。もっとも、このときは、吸気通路における負圧の吸気圧力が、バイパス通路からエゼクタ及びパージ通路に作用することにより、キャニスタに捕集された蒸発燃料が、パージ通路、エゼクタ及びバイパス通路を通じ吸気通路へパージ可能となる。一方、バイパス通路に空気が流れる状態では、エゼクタに負圧が発生する。このため、その発生負圧に引かれて、キャニスタに捕集された蒸発燃料が、積極的に、パージ通路、エゼクタ及びバイパス通路を通じ吸気通路へパージされることとなる。それに加え、バイパス通路の入口が、スロットルバルブの直下流にて吸気通路に設けられるので、その入口に作用する圧力がスロットルバルブの開度によって変わり得る。そして、スロットルバルブがほぼ閉じたときは、バイパス通路の入口と出口がスロットルバルブより下流に位置することで、上記した圧力差が小さくなり、吸気通路からバイパス通路へ空気が流れず、エゼクタが機能しない。もっとも、このときは、吸気通路に発生する負圧が入口と出口からバイパス通路を通じエゼクタ及びパージ通路に作用することにより、キャニスタに捕集された蒸発燃料が、パージ通路、エゼクタ及びバイパス通路を通じ吸気通路へパージ可能となる。一方、スロットルバルブが開いたときは、バイパス通路の入口のみがスロットルバルブより上流に位置することで、上記した圧力差が生じ、吸気通路からバイパス通路へ空気が流れ、エゼクタに負圧が発生する。従って、その発生負圧により、キャニスタに捕集された蒸発燃料が、積極的に、パージ通路、エゼクタ及びバイパス通路を通じ吸気通路へパージされることとなる。ここで、バイパス通路の空気の流れを調整するために、エゼクタ以外の構成要素を別途設ける必要がない。

請求項１に記載の発明によれば、内燃機関の運転状態にかかわらずキャニスタに捕集された蒸発燃料を吸気通路へパージすることができ、併せて、エゼクタを使い分けるための構成を簡単にすることができる。加えて、バイパス通路における空気の流れを調整するためにエゼクタ以外の構成要素を別途設ける必要がなく、この意味で、エゼクタを使い分けるための構成をより簡単なものにすることができ、その構成のコンパクト化に寄与できる。

第１実施形態に係り、蒸発燃料処理装置を含むエンジンシステムを示す概略図。同実施形態に係り、吸気通路及びバイパス通路等に関する構成を示す概略図。同実施形態に係り、エゼクタの概略構成を示す断面図。同実施形態に係り、吸気通路の吸気圧力（負圧）とバイパス通路の空気の流量との関係を示すグラフ。第２実施形態に係り、吸気通路及びバイパス通路等に関する構成を示す概略図。第３実施形態に係り、吸気通路及びバイパス通路等に関する構成を示す概略図。同実施形態に係り、エゼクタの概略構成を示す断面図。同実施形態に係り、バイパス通路の入口とスロットルバルブとの関係を示す斜視図。同実施形態に係り、スロットル開度に対する、エゼクタ上流のバイパス通路における空気流量の関係（流量特性）のイメージを示すグラフ。別の実施形態に係り、バイパス通路の入口とスロットルバルブとの関係を示す斜視図。別の実施形態に係り、バイパス通路の入口とスロットルバルブとの関係を示す斜視図。

＜第１実施形態＞
以下、本発明における内燃機関の蒸発燃料処理装置を具体化した第１実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。この実施形態では、内燃機関として、ＨＶ車両やＣＶＴ搭載車両のエンジンを想定している。

図１に、この実施形態の蒸発燃料処理装置を含むエンジンシステムを概略図により示す。エンジン１は、燃焼室２に外気を吸入するための吸気通路３と、燃焼室２から排気ガスを排出するための排気通路４とを備える。燃焼室２には、燃料タンク５に収容された燃料が供給される。すなわち、燃料タンク５の燃料は、同タンク５に内蔵された燃料ポンプ６により燃料通路７へ吐出されて、吸気通路３に設けられたインジェクタ８へ圧送される。圧送された燃料は、インジェクタ８により噴射され、吸気通路３を流れる空気と共に燃焼室２に吸入され、燃焼に供される。

吸気通路２には、その入口側からエンジン１にかけて、エアクリーナ９、スロットルバルブ１０及びサージタンク１１が設けられる。スロットルバルブ１０は、吸気通路３における吸気流量を調節するために開閉される。スロットルバルブ１０の開閉は、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１１は、吸気通路３における吸気脈動を平滑化させる。

この実施形態で、吸気通路３には、バイパス通路２１が設けられる。バイパス通路２１は、エアクリーナ９とサージタンク１１との間にて、吸気通路３におけるスロットルバルブ１０より上流の部位と下流の部位とを連通させるように設けられる。図２に、吸気通路３及びバイパス通路２１等に関する構成を概略図により示す。バイパス通路２１には、エゼクタ２２が設けられる。エゼクタ２２は、吸気通路３からバイパス通路２１を流れる空気により負圧を発生させるようになっている。

この実施形態の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ように構成される。この装置は、燃料タンク５で発生するベーパを捕集するキャニスタ２３を備える。キャニスタ２３は、ベーパを吸着するために、活性炭よりなる吸着剤を内蔵する。

キャニスタ２３には、大気を導入する大気通路２４が接続される。大気通路２４の先端は、燃料タンク５に設けられる給油筒５ａの入口に連通する。大気通路２４には、フィルタ２５が設けられる。キャニスタ２３から延びるパージ通路２６の先端は、エゼクタ２２に接続される。パージ通路２６の途中には、同通路２６を開閉するために、電気的駆動弁であるパージ・バキューム・スイッチング・バルブ（パージＶＳＶ）２７が設けられる。パージＶＳＶ２７は、エンジン１の運転時に開弁してパージ通路２６を開くようになっている。キャニスタ２３から延びるベーパ通路２８の先端は、燃料タンク５に連通する。

こ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通路２８を通じキャニスタ２３に一旦捕集する。そして、エンジン１の運転時にパージＶＳＶ２７が開弁しているときに、吸気通路３に空気が流れ、吸気通路３からバイパス通路２１に空気が流れることにより、エゼクタ２２に負圧が発生する。この発生負圧により、キャニスタ２３に捕集されたベーパが、キャニスタ２３からパージ通路２６を通じエゼクタ２２へ引かれ、更にバイパス通路２１を通じ吸気通路３へとパージされる。

この実施形態で、ベーパ通路２８には、燃料タンク５とキャニスタ２３との間の気体の流れを制御するための締め切り弁２９が設けられる。この締め切り弁２９は、燃料タンク５の内圧が所定値以上の正圧となるときに開き、キャニスタ２３に捕集されたベーパが吸気通路３へパージされるときの負圧により閉じるように構成される。

図３に、エゼクタ２２の概略構成を断面図により示す。エゼクタ２２は、外側のアウタパイプ３１と、内側のインナパイプ３２とを備えた二重管構造をなす。アウタパイプ３１の先端部３１ａは、漏斗状をなし、バイパス通路２１の下流側に接続される出口管継手３１ｂを含む。アウタパイプ３１の基端部３１ｃには、上流側のバイパス通路２１が接続される入口管継手３１ｄが設けられる。アウタパイプ３１の中間部３１ｅには、パージ通路２６の先端部が接続されるパージ管継手３１ｆが設けられる。インナパイプ３２の先端部は、漏斗状をなすノズル３２ａとなっており、アウタパイプ３１の先端部３１ａ、すなわち下流側のバイパス通路２１へ向けて配置される。インナパイプ３２の基端部３２ｂは、アウタパイプ３１の入口管継手３１ｄを通じ上流側のバイパス通路２１に連通する。そして、エゼクタ２２は、バイパス通路２１を流れる空気を駆動ガスとしてインナパイプ３２に導入し、そのノズル３２ａから噴射させることにより、低圧超音速流とし、ノズル３２ａとアウタパイプ３１の先端部３１ａとの間に負圧を発生させる。この負圧が、パージ管継手３１ｆからパージ通路２６に作用するようになっている。

この実施形態では、エゼクタ２２の上流側には、圧力感応式の開閉弁３３が設けられる。すなわち、アウタパイプ３１の基端部３１ｃには、仕切壁３１ｇにより仕切られた弁室３１ｈが設けられる。弁室３１ｈには、開閉弁３３が、インナパイプ３２の基端部３２ｂに対応して設けられる。開閉弁３３は、ばね３４及び弁体３５を含む。弁体３５は、インナパイプ３２の基端と、アウタパイプ３１の基端内壁３１ｉとの間にて、インナパイプ３２の基端開口を開閉可能とするように配置される。弁体３５がインナパイプ３２の基端開口を閉じることで、バイパス通路２１が閉じられる。ばね３４は、仕切壁３１ｇと弁体３５との間に介在され、バイパス通路２１が開く方向へ弁体３５を付勢するようになっている。そして、開閉弁３３には、バイパス通路２１の上流側の圧力、すなわち吸気通路３におけるスロットルバルブ１０より上流の圧力（大気圧力）と、バイパス通路２１の下流側の圧力、すなわちスロットルバルブ１０より下流の圧力（吸気圧力）がそれぞれ作用するようになっている。開閉弁３３は、これら大気圧力と吸気圧力との圧力差に応じて作動する。そして、エンジン１の運転時に、上記圧力差が所定値を超える場合には、バイパス通路２１を閉じるようになっている。つまり、上記圧力差が所定値を超える場合に、弁体３５がばね３４の付勢力に抗して吸気圧力である負圧により変位してバイパス通路２１を閉じるようになっている。一方、エンジン１の運転時に、上記圧力差が所定値以下となる場合には、弁体３５がばね３４の付勢力により変位してバイパス通路２１を開くようになっている。

上記構成によれば、開閉弁３３は、例えば、スロットルバルブ１０がほぼ閉じたエンジン１のアイドル運転時に、エゼクタ２２に負圧を発生させないために吸気通路３からバイパス通路２１へ空気を流さないようになっている。一方、開閉弁３３は、例えば、スロットルバルブ１０が開いたエンジン１の通常運転時、すなわち定常運転時又は加速運転時等には、エゼクタ２２に負圧を発生させるために吸気通路３からバイパス通路２１へ空気を流すようになっている。この実施形態で、開閉弁３３は、本発明の空気流調整手段の一例に相当する。

図４に、吸気通路３の吸気圧力（負圧）とバイパス通路２１の空気の流量との関係をグラフにより示す。この関係は、開閉弁３３の開閉特性を反映している。このグラフから、吸気圧力が低いとき（負圧が大きいとき）は、開閉弁３３によりバイパス通路２１が閉じて同通路２１に空気が流れないことが分かる。また、吸気圧力が所定値より大きくなる（負圧が所定値より小さくなる）と、バイパス通路２１の空気の流量が、一つの極大値をもって増減することが分かる。図４に示すピーク領域は、エゼクタ２２により最大限に負圧を発生させるために、バイパス通路２１に空気の流れが必要になる領域である。

以上説明したこの実施形態の蒸発燃料処理装置によれば、エンジン１の運転時に吸気通路３からバイパス通路２１へ空気が流れることにより、エゼクタ２２に負圧が発生する。この発生負圧により、キャニスタ２３に捕集されたベーパがキャニスタ２３からパージ通路２６を通じエゼクタ２２へ引かれ、バイパス通路２１を通じ吸気通路３へとパージされる。

ここで、バイパス通路２１の空気の流れは、エゼクタ２２に設けられた開閉弁３３により調整される。例えば、スロットルバルブ１０がほぼ閉じたアイドル運転時等には、エゼクタ２２に負圧を発生させないようにするために、開閉弁３３は、吸気圧力と大気圧力との圧力差によりバイパス通路２１を閉じる。これにより、吸気通路３からバイパス通路２１へ空気が流れない。従って、アイドル運転時等には、バイパス通路２１に空気が流れず、エゼクタ２２が機能しない。このため、エゼクタ２２の機能によりキャニスタ２３からベーパがパージされることはない。そして、バイパス通路２１に空気が流れないことから、バイパス通路２１を通じエンジン１へ空気が供給されず、アイドル運転等に悪影響がない。すなわち、エンジン１のアイドル回転速度が不安定に上昇したりすることがない。もっとも、バイパス通路２１に空気が流れなくても、エゼクタ２２にはバイパス通路２１の出口側から吸気通路３における吸気圧力（負圧）が作用する。このため、パージ通路２６には、バイパス通路２１及びエゼクタ２２を通じ、吸気圧力（負圧）が作用し、キャニスタ２３に捕集されたベーパがパージ通路２６を通じエゼクタ２２へ流れ、更にバイパス通路２１から吸気通路３へとパージされることとなる。

一方、例えば、スロットルバルブ１０が開いた通常運転時等、すなわち定常運転時又は加速運転時等には、エゼクタ２２に負圧を発生させるようにするために、開閉弁３３は、上記圧力差によってバイパス通路２１を開く。これにより、吸気通路３からバイパス通路２１へ空気が流れ、エゼクタ２２に負圧が発生する。このため、その発生負圧に引かれて、キャニスタ２３に捕集されたベーパが、積極的に、パージ通路２６、エゼクタ２２及びバイパス通路２１を通じ吸気通路３へとパージされることとなる。

このように本実施形態では、エンジン１の運転状態にかかわらず、すなわち上記圧力差の大小にかかわらず、キャニスタ２３に捕集されたベーパを吸気通路３へパージすることができる。併せて、エゼクタ２２を使い分けるために、従来技術のような第２の経路を設ける必要がなく、エゼクタ２２を使い分けるための構成を簡単にすることができる。

この実施形態では、バイパス通路２１における空気の流れを調整するために、圧力感応式の開閉弁３３を使用するので、開閉弁３３を制御するための電気的構成の必要がない。この意味で、エゼクタ２２を使い分けるための構成をより簡単なものにすることができる。また、開閉弁３３が、ばね３４と弁体３５により簡単な構成となる。このため、開閉弁３３を小型化することができ、エゼクタ２２を使い分けるための構成のコンパクト化に寄与できる。

＜第２実施形態＞
次に、本発明における内燃機関の蒸発燃料処理装置を具体化した第２実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。

なお、以下の説明において、前記第１実施形態と同等の構成については同一の符号を付して説明を省略し、異なった点を中心に説明する。

図５に、この実施形態の蒸発燃料処理装置につき、吸気通路３及びバイパス通路２１等に関する構成を図２に準ずる概略図により示す。この実施形態では、バイパス通路２１における空気流調整手段の点で第１実施形態と構成が異なる。すなわち、この実施形態では、空気流調整手段が、エゼクタ２２の上流側に設けられてバイパス通路２１を開閉する電気的駆動弁としてのバイパスＶＳＶ４１と、そのバイパスＶＳＶ４１を制御する制御手段としての電子制御装置（ＥＣＵ）４２とを含む。バイパスＶＳＶ４１は、エゼクタ２２より上流のバイパス通路２１に設けられる。エゼクタ２２には、第１実施形態の開閉弁３３は設けられていない。

この実施形態で、ＥＣＵ４２は、バイパス通路２１の上流側の圧力と下流側の圧力との圧力差に応じバイパス通路２１を開閉するようにバイパスＶＳＶ４１を制御するようになっている。この実施形態では、ＥＣＵ４２は、エンジン１の運転状態を示す各種信号（例えば、エンジン回転速度、吸気圧力、スロットル開度及びエンジン冷却水温度等）に基づいて上記圧力差を反映した運転状態を判断し、バイパスＶＳＶ４１を制御するようになっている。例えば、ＥＣＵ４２は、エンジン１のアイドル運転時には、上記圧力差が所定値以上になるものと判断して、バイパス通路２１が閉じるようにバイパスＶＳＶ４１を閉弁制御する。一方、ＥＣＵ４２は、例えば、エンジン１の通常運転時、すなわち定常運転時又は加速運転時には、上記圧力差が所定値未満になるものと判断して、バイパス通路２１が開くようにバイパスＶＳＶ４１を開弁制御するようになっている。

従って、この実施形態によれば、例えば、エンジン１のアイドル運転時には、バイパス通路２１が閉じるようにバイパスＶＳＶ４１がＥＣＵ４２により閉弁制御されることで、バイパス通路２１に空気が流れず、エゼクタ２２が機能しない。このため、バイパス通路２１を通じエンジン１へ空気が供給されず、エンジン１のアイドル運転に悪影響がない。もっとも、このときは、スロットルバルブ１０より下流の吸気通路３における吸気圧力（負圧）が、バイパス通路２１を通じエゼクタ２２及びパージ通路２１に作用する。この負圧により、キャニスタ２３に捕集されたベーパが、パージ通路２６、エゼクタ２２及びバイパス通路２１を通じ吸気通路３へパージ可能となる。

一方、例えば、エンジン１の通常運転時、すなわち定常運転時又は加速運転時には、バイパス通路２１が開くようにバイパスＶＳＶ４１がＥＣＵ４２により開弁制御されることで、バイパス通路２１に空気が流れ、エゼクタ２２に負圧が発生する。この発生負圧により、キャニスタ２３に捕集されたベーパが、積極的に、パージ通路２６、エゼクタ２２及びバイパス通路２１を通じ吸気通路３へパージされることとなる。

また、この実施形態では、バイパスＶＳＶ４１がＥＣＵ４２により制御されるので、バイパス通路２１における空気の流れを、エンジン１の運転状態に係る任意な条件に合わせて正確に調整することができる。この意味で、ＨＶ車両やＣＶＴ搭載車両のエンジンの特性に合わせてより効率的にベーパを吸気通路３へパージすることができる。

＜第３実施形態＞
次に、本発明における内燃機関の蒸発燃料処理装置を具体化した第３実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。

図６に、この実施形態の蒸発燃料処理装置につき、吸気通路３及びバイパス通路２１等に関する構成を図２に準ずる概略図により示す。この実施形態では、バイパス通路２１における空気流調整手段の点で第１実施形態と構成が異なる。すなわち、この実施形態で、空気流調整手段は、吸気通路３、スロットルバルブ１０及びバイパス通路２１を含む。ここで、バイパス通路２１は、前記各実施形態とは異なり、スロットルバルブ１０より下流の吸気通路３に対して設けられる。バイパス通路２１の入口５１は、スロットルバルブ１０の近傍にて吸気通路３に設けられる。バイパス通路２１の出口５２は、上記入口５１より下流にて吸気通路３のサージタンク１１に設けられる。エゼクタ２２には、第１実施形態の開閉弁３３は設けられていない。

図７に、エゼクタ２２の概略構成を断面図により示す。このエゼクタ２２は、インナパイプ３２の基端部３２ｂがアウタパイプ３１の基端部３１ｃの底壁を貫通して外部へ突出することで入口管継手３２ｃが構成される。その他の構成は、図３に示すエゼクタ２２のそれと基本的に同じである。

図８に、バイパス通路２１の入口５１とスロットルバルブ１０との関係を斜視図により示す。この実施形態では、図８に示すように、入口５１は一つの丸孔であり、スロットルバルブ１０の直下流にて吸気通路３を構成する吸気管５３に形成される。

図９に、スロットルバルブ１０の開度（スロットル開度）に対する、エゼクタ２２より上流のバイパス通路２１における（図６の鎖線楕円Ａの部分の）空気流量の関係（流量特性）のイメージをグラフにより示す。このグラフから分かるように、スロットル開度が「０％」に近いアイドルの領域では、バイパス通路２１に空気が流れない。アイドルの領域からスロットル開度が増大すると、「２０％」程度の開度で空気流量が最大となり、その後、スロットル開度の増大に伴い空気流量が減少し、「５０％〜１００％（全開）」の範囲の開度では、空気流量がほぼ一定となる。従って、アイドル領域以外では、バイパス通路２１に空気が流れ、エゼクタ２２に負圧が発生し、その負圧によりベーパのパージが行われることとなる。

従って、この実施形態によれば、バイパス通路２１の入口５１が、スロットルバルブ１０の近傍にて吸気通路３に設けられるので、その入口５１に作用する圧力がスロットルバルブ１０の開度によって変わり得る。そして、スロットルバルブ１０がほぼ閉じたとき、例えば、エンジン１のアイドル運転時は、バイパス通路２１の入口５１と出口５２の両方がスロットルバルブ１０より下流に位置することとなる。このとき、バイパス通路２１の上流側の圧力と下流側の圧力との間に圧力差が小さくなり、吸気通路３からバイパス通路２１へ空気が流れず、エゼクタ２２が機能しない。もっとも、このときは、吸気通路３における吸気圧力（負圧）が、入口５１と出口５２からバイパス通路２１を通じエゼクタ２２及びパージ通路２６に作用する。これにより、キャニスタ２３に捕集されたベーパが、パージ通路２６、エゼクタ２２及びバイパス通路２１を通じ吸気通路３へパージ可能となる。

一方、スロットルバルブ１０が開いたときは、例えば、エンジン１の通常運転時、すなわち定常運転時又は加速運転時には、バイパス通路２１の入口５１のみがスロットルバルブ１０より上流に位置することとなる。このとき、上記した圧力差が生じ、吸気通路３からバイパス通路２１へ空気が流れ、エゼクタ２２に負圧が発生する。従って、その発生負圧により、キャニスタ２３に捕集されたベーパが、積極的に、パージ通路２６、エゼクタ２２及びバイパス通路２１を通じ吸気通路３へパージされることとなる。

また、この実施形態では、バイパス通路２１における空気の流れを調整するためにエゼクタ２２以外の構成要素を別途設ける必要がない。この意味で、エゼクタ２２を使い分けるための構成をより簡単なものにすることができ、その構成のコンパクト化に寄与できる。

なお、この発明は前記各実施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構成の一部を適宜に変更して実施することもできる。

例えば、前記第３実施形態では、図８に示すように、バイパス通路２１の入口５１を、スロットルバルブ１０の直下流にて吸気管５３に形成された一つの丸孔とした。これに対し、図１０に示すように、バイパス通路２１の入口５１を、スロットルバルブ１０の直下流にて吸気管５３の外周に沿って形成された複数の丸孔としてもよい。この場合、エンジンの大きさや形式に応じて丸孔の数を適合させることができる。また、図１１に示すように、バイパス通路２１の入口５１を、スロットルバルブ１０の直下流にて吸気管５３の外周に沿って形成された長孔（スリット）としてもよい。この場合も、エンジンの大きさや形式に応じて長孔の長さや幅を適合させることができる。

この発明は、例えば、ＨＶ車両やＣＶＴ搭載車両のエンジンに適用することができる。

１エンジン（内燃機関）
３吸気通路
５燃料タンク
１０スロットルバルブ
２１バイパス通路
２２エゼクタ
２３キャニスタ
２６パージ通路
３３開閉弁（空気流調整手段）
３４ばね
３５弁体
４１バイパスＶＳＶ（電気的駆動弁）
４２ＥＣＵ（制御手段）
５１入口
５２出口

Claims

吸気通路にスロットルバルブを備えた内燃機関に設けられ、燃料タンクで発生する蒸発燃料をキャニスタに捕集し、その捕集された蒸発燃料をパージ通路を通じ前記吸気通路へパージして処理する蒸発燃料処理装置であって、
前記吸気通路に設けられるバイパス通路と、
前記バイパス通路に設けられ、前記吸気通路から前記バイパス通路を流れる空気により負圧を発生させるエゼクタと、
前記パージ通路が前記エゼクタに接続され、前記吸気通路から前記バイパス通路へ空気
が流れて前記エゼクタに負圧が発生することにより、前記捕集された蒸発燃料が前記キャニスタから前記パージ通路を通じ前記エゼクタへ引かれ、前記バイパス通路を通じ前記吸気通路へパージされることと
を備えた内燃機関の蒸発燃料処理装置において、
前記内燃機関の運転時に、前記バイパス通路の上流側の圧力と下流側の圧力との圧力差に応じ、前記吸気通路から前記バイパス通路へ空気を流す状態と流さない状態に調整するための空気流調整手段を備え、
前記吸気通路から前記バイパス通路へ空気を流さない状態では、前記エゼクタに負圧が発生せず、前記吸気通路における負圧の吸気圧力が前記バイパス通路及び前記エゼクタを通じ前記パージ通路に作用することにより、前記捕集された蒸発燃料が前記キャニスタから前記パージ通路を通じ前記エゼクタへ流れ、前記バイパス通路から前記吸気通路へパージされ、
前記空気流調整手段は、前記吸気通路、前記スロットルバルブ及び前記バイパス通路を含み、前記バイパス通路は、前記スロットルバルブより下流の前記吸気通路に設けられ、前記バイパス通路の入口は、前記スロットルバルブの直下流にて前記吸気通路を構成する吸気管の外周に沿って複数形成される孔として設けられ、前記バイパス通路の出口は、前記入口より下流にて前記吸気通路に設けられており、
前記スロットルバルブがほぼ閉じたときは、前記バイパス通路の前記入口が前記スロットルバルブより下流に位置することで前記圧力差が生じず、前記吸気通路から前記バイパス通路へ空気が流れず、前記スロットルバルブが開いたときは、前記バイパス通路の前記入口が前記スロットルバルブより上流に位置することで前記圧力差が生じ、前記吸気通路から前記バイパス通路へ空気が流れる
ことを特徴とする内燃機関の蒸発燃料処理装置。