JP2006037865A

JP2006037865A - エンジンの吸気系ｈｃトラップ装置

Info

Publication number: JP2006037865A
Application number: JP2004219992A
Authority: JP
Inventors: Masaya Nishida; 正也西田
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2004-07-28
Filing date: 2004-07-28
Publication date: 2006-02-09

Abstract

【課題】エンジン吸気通路に設けたＨＣトラップフィルタがエンジン運転時に吸気抵抗となることがなく、エンジン停止時には確実に蒸発燃料を捕捉できる吸気系ＨＣトラップ装置を提供する。
【解決手段】吸気通路１１のブローバイガス通路１４よりも上流側にＨＣトラップフィルタ１５を設ける。ＨＣトラップフィルタは吸気通路壁面に設けた格納凹部１８に固定または移動可能に設ける。エンジン運転時は格納凹部に設けたＨＣトラップフィルタからＨＣを離脱させ、エンジンに吸入させる。エンジン停止時には格納凹部よりも上流側にてＨＣトラップフィルタにより吸気通路を閉鎖し、吸気管壁面等から蒸発したＨＣをＨＣトラップフィルタに吸着させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、エンジン停止時に吸気系から外部へと流出しようとする未燃燃料成分を捕捉するＨＣトラップ装置の改良に関する。

従来のＨＣトラップ装置として、特許文献１に示されるようなエアクリーナが知られている。これはエアクリーナハウジング内に可撓性もしくは弾力性を有する燃料蒸気吸着部材を介装したもので、エンジン運転時には前記吸着部材は吸気圧により開位置に変位し、エンジンが停止するとハウジング内を横断するように閉じ位置に戻るようになっている。吸着部材を閉じ位置とすることにより、エンジン停止中に吸気管壁等から蒸発した燃料を吸着部材に吸着させて大気への放出を防止する。吸着部材に吸着された燃料分は、エンジン運転が開始されると吸気流により吸着部材から離脱し、エンジンに吸入されて燃焼処理される。
特開２００１−２６３１７７号公報

前記従来のＨＣトラップ構造には次のような問題点がある。
・燃料蒸気吸着材を吸気圧を利用して開閉する構成であるのでエンジン運転中に吸着材が抵抗となり、これにより吸気効率が悪化し、または吸気騒音が増大する。
・吸着材をそれ自体の弾力性に依存して変位させる構成であるので、エンジン停止中に確実に閉じ位置に固定することが難しく、隙間が生じてＨＣトラップ性能が低下する。
・アクセル戻し時等に生じるブローバイガスの吹き返しにより吸着材に油分が付着し、吸着・離脱性能が低下する。

本発明では吸気通路のブローバイガス出口部よりも上流側にＨＣトラップフィルタを設ける。ＨＣトラップフィルタは吸気通路壁面に設けた格納凹部に固定または移動可能に設ける。エンジン運転時は格納凹部に設けたＨＣトラップフィルタからＨＣを離脱させ、エンジンに吸入させる。エンジン停止時には格納凹部よりも上流側にてＨＣトラップフィルタまたは弁手段により吸気通路を閉鎖し、吸気管壁面等から蒸発したＨＣをＨＣトラップフィルタに吸着させ、大気への散逸を防止する。

エンジン運転時にＨＣトラップフィルタは吸気通路壁面の格納凹部に退避した位置にあるので吸気抵抗となることが無く、吸気騒音を増大させることがない。また、格納凹部に退避しているのでブローバイガスの吹き返しによる油分がＨＣトラップフィルタに付着しにくく、その汚損を抑制することができる。

エンジン停止時にはＨＣトラップフィルタにて蒸発燃料を吸着する。このとき格納凹部よりも上流側にて吸気通路を閉鎖するのでＨＣが大気へ放散するのを確実に防止できる。

以下、本発明のいくつかの実施形態を図面に基づいて説明する。各実施形態につき共通する構成部分には同一の符号を付して示すこととする。

図１に本発明の第１の実施形態を示す。図において１１はエンジン吸気通路、１２はその上流部にて吸気通路の一部を構成するエアクリーナハウジング、１３は前記ハウジング１２の上流側部分に介装したエアクリーナエレメント、１４は前記吸気通路１１に開口するように接続したブローバイガス通路、１５は前記エレメント１３の下流側に位置するようにハウジング１２に設けたＨＣトラップフィルタを示している。

ＨＣトラップフィルタ１５は板状もしくは薄厚の箱状に形成してあり、ハウジング１２の上部に設けた支点部１６を中心として、駆動装置としてのアクチュエータ１７により回動可能に支持してある。ＨＣトラップフィルタ１５の横断面形状はハウジング１２の内側横断面と同一とし、これにより図示の通路を横断する閉じ位置をとったときにはエレメント１３と吸気通路１１との間がＨＣトラップフィルタ１５で仕切られた態様となるようにしてある。ハウジング１２の上部壁面には、ＨＣトラップフィルタ１５を図で反時計方向に回動させたときに該フィルタ１５を退避させておくための格納凹部１８を形成してある。図中の破線はＨＣトラップフィルタ１５を格納凹部１８へと退避させた開き位置を示している。

前記構成において、エンジン運転時にはＨＣトラップフィルタ１５を格納凹部１８に退避した開き位置へとアクチュエータ１７により移動させておくことにより、ＨＣトラップフィルタ１５が吸気抵抗となることがなく、また吸気騒音を増大させるようなこともない。エンジン停止時にＨＣトラップフィルタ１５に吸着されたＨＣは、運転開始に伴い吸気中に離脱してエンジンへと吸入される。また、この実施形態ではブローバイガス通路１４の出口部を吸気通路１１の下部にて開口するように設けてあり、一方ＨＣトラップフィルタ１５は格納状態では吸気通路１１の上方に位置するように設けてあるので、運転中にＨＣトラップフィルタ１５にブローバイガスが吹き返したときの油分が付着して汚損されるおそれを軽減できる。

一方、エンジン停止時には、アクチュエータ１７によりＨＣトラップフィルタ１５を図示した閉じ位置に移動させることによりフィルタ１５よりも下流側の吸気通路１１は該フィルタ１５により大気と隔てられる。このためエンジン側から蒸発してきたＨＣを確実にＨＣトラップフィルタ１５に捕捉できる。

図２に本発明の第２の実施形態を示す。これは図１と同様にエアクリーナハウジング１２の上方に格納凹部１８を設け、この格納凹部１８にＨＣトラップフィルタ１５を固定すると共に、格納凹部１８と吸気通路（この場合エアクリーナハウジング１２）とを選択的に開閉するフラップ弁１９を設けたものである。前記フラップ弁１９は、その駆動装置としてのアクチュエータ１７により、エンジン停止時にはハウジング１２を横断する図示の閉じ位置に、エンジン運転時には破線で示したように格納凹部１８を遮蔽する開き位置に、選択的に駆動する。

この実施形態においては、エンジン停止時にはフラップ弁１９が閉じ位置にあるため、エンジン内から生じるＨＣ蒸気は、外部へと漏洩することがなく、ＨＣトラップフィルタ１５に吸着される。エンジンが運転を開始するとフラップ弁１９が開かれるので、フラップ弁１９がエンジンの吸気作用を損なうおそれはない。また、このときフラップ弁１９によりＨＣトラップフィルタ１５を格納した格納凹部１８が吸気通路１１から遮蔽されるので、ブローバイガスの吹き返しにより飛散した油分でＨＣトラップフィルタ１５が汚損する不具合を確実に防止することができる。なお、この実施形態ではＨＣトラップフィルタ１５を定期的に交換することでＨＣ吸着性能を維持する。

図３と図４はそれぞれ本発明の第３、第４の実施形態である。これらはそれぞれ図１、図２の実施形態において、その格納凹部１８と該格納凹部１８よりも下流側の吸気通路１１とを連通する副通路２０を設け、ＨＣトラップフィルタ１５に吸着したＨＣを前記副通路２０を介して吸気通路１１へと離脱させるようにしたものである。

図３に示した実施形態によれば、エアクリーナエレメント１３を通過した吸気の一部が格納凹部１８に位置するＨＣトラップフィルタ１５を通過し、副通路２０を経由して下流側の吸気通路１１へと流れるので、エンジン運転中のＨＣトラップフィルタ１５からのＨＣの離脱をより効率よく行わせることができる。

また、図４のものでは、運転中はフラップ弁１９が格納凹部１８を遮蔽しているのでＨＣトラップフィルタ１５を通過する空気の流れはほとんど生じないが、フィルタ１５の背面側が副通路２０に面して露出しているので、該露出部分から副通路２０へとＨＣを離脱させることができる。このため、図２のものとは異なり、ＨＣトラップフィルタ１５の定期交換は不要となる。

図５に本発明の第５の実施形態を示す。これは図１の実施形態において、図２と同様に格納凹部１８を遮蔽する弁体としてフラップ弁１９を設け、フラップ弁１９とＨＣトラップフィルタ１５とを同時に開閉作動させるようにしたものである。この場合、フラップ弁１９の裏面側にＨＣトラップフィルタ１５を設け、それぞれに共通の支点部１６およびアクチュエータ１７により開閉駆動するように図っている。

図６に本発明の第６の実施形態を示す。これは図示したように格納凹部１８および副通路２０を吸気通路１２よりも下方のエアクリーナハウジング１２の底部に設けた点で図５と異なる。こうすることにより、エンジン運転中にあってフラップ弁１９およびＨＣトラップフィルタ１５が格納凹部１８に退避している状態で、ＨＣトラップフィルタ１５からのＨＣの離脱をより効率よく行わせることができる。

前記各実施形態において、ＨＣトラップフィルタ１５またはフラップ弁１９は、既述したように基本的にはエンジン停止時には吸気通路を横断する閉じ位置に、エンジン運転中は格納凹部１８に退避した開き位置に、それぞれ移動させるのであるが、図１または図３に示した構成ではＨＣトラップフィルタ１５を閉じ位置とした状態にあってもある程度は該フィルタ１５を介して吸気を流すことが可能であるので、エンジン運転開始後であっても例えば暖機が完了するまでの間は当該閉じ位置に保持したままとすることができる。これにより暖機に要する運転時間を利用してＨＣトラップフィルタ１５からのＨＣの離脱をより効率よく行わせることができる。または、ブローバイガスの吹き返しが多い運転条件下、たとえばエンジンの吸入空気量が多いとき、高速回転しているとき、ＨＣトラップフィルタ１５上流の吸気通路内に生じる圧力脈動が大きくなるときなどに開き位置とするようにしてもよい。

本発明の第１の実施形態の概略断面図。本発明の第２の実施形態の概略断面図。本発明の第３の実施形態の概略断面図。本発明の第４の実施形態の概略断面図。本発明の第５の実施形態の概略断面図。本発明の第６の実施形態の概略断面図。

符号の説明

１１吸気通路
１２エアクリーナハウジング
１３エアクリーナエレメント
１４ブローバイガス通路
１５ＨＣトラップフィルタ
１６支点部
１７アクチュエータ（駆動装置）
１８格納凹部
１９フラップ弁（弁体）
２０副通路

Claims

エンジン吸気通路の途中に、ブローバイガス通路の出口部よりも上流側に位置するようにＨＣトラップフィルタを設けた吸気系ＨＣトラップ装置において、
前記ＨＣトラップフィルタを、吸気通路を横断する閉じ位置と吸気通路壁面に沿って退避する開き位置とに変位可能に設け、
前記吸気通路の壁面には前記退避位置にてＨＣトラップフィルタを格納する格納凹部を形成すると共に、
前記ＨＣトラップフィルタをエンジン運転状態に応じて開閉する駆動装置を設けたこと
を特徴とするエンジンの吸気系ＨＣトラップ装置。
エンジン吸気通路の途中に、ブローバイガス通路の出口部よりも上流側に位置するようにＨＣトラップフィルタを設けた吸気系ＨＣトラップ装置において、
前記ＨＣトラップフィルタを、吸気通路に臨むように格納する格納凹部を形成すると共に、
前記格納凹部の上流部にて吸気通路と前記格納凹部を選択的に開閉する弁手段と、
前記弁手段をエンジン運転状態に応じて、吸気通路を閉じる閉じ位置と、格納凹部を閉じるように退避して吸気通路を開く開き位置とに開閉駆動する駆動装置を設けたこと
を特徴とするエンジンの吸気系ＨＣトラップ装置。
請求項１または請求項２において、前記格納凹部と該格納凹部よりも下流側の吸気通路とを連通する副通路を設け、ＨＣトラップフィルタに吸着したＨＣを前記副通路を介して吸気通路へと離脱させるようにしたエンジンの吸気系ＨＣトラップ装置。
請求項１において、前記格納凹部はその上流部にて吸気通路と該格納凹部を選択的に開閉する弁手段を備えると共に、前記駆動装置はＨＣトラップフィルタと共に前記弁手段を開閉駆動するように構成したエンジンの吸気系ＨＣトラップ装置。
請求項４において、前記弁手段は前記ＨＣトラップフィルタを裏面側に一体的に設けたフラップ弁として構成したエンジンの吸気系トラップ装置。
請求項３において、前記副通路および格納凹部を吸気通路よりも上方に形成したエンジンの吸気系ＨＣトラップ装置。
請求項３において、前記副通路および格納凹部を吸気通路よりも下方に形成したエンジンの吸気系ＨＣトラップ装置。
請求項１または請求項２において、前記ブローバイガス通路の出口部を、吸気通路の下部にて開口するように設けたエンジンの吸気系ＨＣトラップ装置。
請求項１または請求項２において、前記駆動装置は、エンジン停止時に閉じ位置に、エンジン運転開始後に開き位置に、それぞれ作動するように構成したエンジンの吸気系ＨＣトラップ装置。
請求項９において、前記駆動装置は、エンジン運転開始後、暖機完了時に開き位置に作動するように構成したエンジンの吸気系ＨＣトラップ装置。
請求項９において、前記駆動装置は、エンジンの吸入空気量が多いとき、高速回転しているとき、またはＨＣトラップフィルタ位置付近の吸気通路に生じる圧力脈動が大であるとき、の何れかのときに開き位置に作動するように構成したエンジンの吸気系ＨＣトラップ装置。