JP2017066926A - 燃料蒸発ガス処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡単な構成によって過給時においてもパージガス流量を確保可能な燃料蒸発ガス処理装置を提供する。
【解決手段】ターボチャージャ４０と、コンプレッサ４２の出口側から入口側へ空気の一部を還流させるバイパス流路４３と、バイパス流路を開閉可能なエアバイパスバルブ４４とを備えるエンジン１に設けられる燃料蒸発ガス処理装置を、キャニスタ７０から放出される燃料蒸発ガスをコンプレッサの入口と隣接する領域に導入するパージ流路７３と、パージ流路を開閉可能なパージコントロールバルブ７４と、パージコントロールバルブが開状態である場合にエアバイパスバルブを開状態とする制御手段１００とを備える構成とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、ターボ過給エンジンを搭載した車両に設けられる燃料蒸発ガス処理装置に関し、特に簡単な構成によって過給時においてもパージガス流量を確保可能なものに関する。

ガソリン等の揮発性の液体燃料を用いる自動車等の車両においては、燃料蒸発ガスの車両外部への排出を抑制する目的で、チャコールキャニスタ（以下単に「キャニスタ」と称する）を有する燃料蒸発ガス処理装置が設けられる。
キャニスタは、燃料蒸発ガスを活性炭によって一時的に吸着するとともに、エンジンの運転時に燃料蒸発ガスをパージガスとして吸気管内に導入し、混合気（新気）とともに燃焼処理するものである。
パージガスの導入は、一般にインテークマニホールド内等の吸気管負圧を利用して行われる。

近年、燃料消費率等を改善する目的で、車重が同程度の従来車種に搭載されるエンジンよりも排気量を縮小するとともに、中高負荷領域では過給を用いてトルクを確保する過給ダウンサイジングと称されるコンセプトが普及している。
このような過給ダウンサイジングエンジンにおいては、通常走行時においても過給領域が用いられる頻度が高く、インテークマニホールド内の負圧が小さいか、あるいは正圧となっている場合が多いため、従来の燃料蒸気処理装置では、キャニスタから吸気管内に導入されるパージガスの流量を確保することができず、キャニスタのパージに支障をきたすことが懸念される。

過給エンジンのパージガス流量確保に関する従来技術として、例えば特許文献１には、過給器のコンプレッサの上下流間をバイパスさせるバイパス通路の途中に、パージ通路が接続された三方弁を設けるとともに、吸気管負圧が発生している場合はコンプレッサの下流側にパージ通路を連通させるとともに、吸気管負圧が発生しない過給時にはコンプレッサの上流側にパージ通路を連通させて、過給時であってもパージを行うようにすることが記載されている。

また、特許文献２には、過給器の下流側の加圧された空気を上流側へ還流させる還流通路に絞り部を設け、絞り部にパージ通路を接続することによって、絞り部で発生する負圧を利用し、パージガスの吸引を促進することが記載されている。

特開平１１−１８２３６９号公報 特開２００９− ７４５１８号公報

特許文献１に記載された技術においては、三方弁の切換によってパージ通路をコンプレッサの上流側へ連通させたとしても、通常はコンプレッサの上流側の負圧は既存の自然吸気エンジンの吸気管負圧などに対して小さいため、過給時に十分なパージガス流量を確保することが困難である。
一方、特許文献２に記載された技術のように、還流通路に絞り部を設けて負圧を発生させ、パージガスを吸引する構成とした場合、パージガス流量を増加することは可能であるが、絞り部等を新規に追加する必要があり、エンジンの構成部品が増加して構造が複雑化してしまう。
上述した問題を鑑み、本発明の課題は、簡単な構成によって過給時においてもパージガス流量を確保可能な燃料蒸発ガス処理装置を提供することである。

本発明は、以下のような解決手段により、上述した課題を解決する。
請求項１に係る発明は、排気により駆動されるタービン及び前記タービンにより駆動され空気を圧縮するコンプレッサを有するターボチャージャと、前記コンプレッサの出口側から空気の一部を抽出して前記コンプレッサの入口側へ還流させるバイパス流路と、前記バイパス流路による空気の還流を可能とする開状態と前記バイパス流路を実質的に閉塞する閉状態とを切換可能なエアバイパスバルブとを備えるエンジンに設けられる燃料蒸発ガス処理装置であって、燃料タンクから排出される燃料蒸発ガスを吸着する吸着剤を有するキャニスタと、前記キャニスタから放出される燃料蒸発ガスを前記エンジンの吸気流路における前記コンプレッサの入口と隣接する領域に導入するパージ流路と、前記パージ流路による燃料蒸発ガスの導入を可能とする開状態と前記パージ流路を実質的に閉塞する閉状態とを切換可能なパージコントロールバルブと、前記パージコントロールバルブが開状態である場合に前記エアバイパスバルブを開状態とする制御手段とを備えることを特徴とする燃料蒸発ガス処理装置である。
これによれば、過給時にエアバイパスバルブを開いてコンプレッサの出口側の空気の一部を入口側へ還流させ、コンプレッサの効率を低下させることによって、コンプレッサの仕事量を増加させ、コンプレッサの入口部に発生する負圧を増大（圧力低下）させることができる。
この負圧によってキャニスタから燃料蒸発ガスを吸引することによって、過給時であってもパージガス流量を確保してキャニスタのパージを適切に行うことができる。
なお、このようなエアバイパスバルブは、例えばサージングの防止やブレード保護等の他の目的のために一般的なターボ過給エンジンには通常設けられているものであり、新規に部品を追加する必要がなく、構造を簡素化することが可能である。

請求項２に係る発明は、前記エンジンの要求トルクを設定する要求トルク設定手段を備え、前記制御手段は、前記要求トルクが所定値以上である場合には前記パージコントロールバルブの状態に関わらず前記エアバイパスバルブを閉状態とすることを特徴とする請求項１に記載の燃料蒸発ガス処理装置である。
これによれば、比較的高い過給圧を必要とする高負荷領域においては、エアバイパスバルブを閉状態としてキャニスタのパージよりも過給圧上昇を優先することによって、エンジン出力及びドライバビリティを確保することができる。

請求項３に係る発明は、前記キャニスタから放出される燃料蒸発ガスの濃度を推定する濃度推定手段を備え、前記制御手段は、前記エアバイパスバルブの開度を制御して前記バイパス流路の空気流量を変化させる機能を備えるとともに、前記濃度推定手段が推定した燃料蒸発ガスの濃度増加に応じて前記バイパス流路の空気流量を減少させることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の燃料蒸発ガス処理装置である。
これによれば、過度に濃度の高い燃料蒸発ガスがエンジンの吸気管路に過剰に導入されてリッチ失火が生じることを防止できる。

以上説明したように、本発明によれば、簡単な構成によって過給時においてもパージガス流量を確保可能な燃料蒸発ガス処理装置を提供することができる。

本発明を適用した燃料蒸発ガス処理装置の実施例１を有するエンジンの構成を模式的に示す図である。 実施例１の燃料排出ガス処理装置におけるキャニスタパージ時の動作を示すフローチャートである。 実施例１の燃料排出ガス処理装置におけるエンジン吸入空気量とコンプレッサ入口部圧力との相関を模式的に示すグラフである。 実施例１の燃料排出ガス処理装置におけるエンジン吸入空気量とパージガス流量との相関を模式的に示すグラフである。 本発明を適用した燃料排出ガス処理装置の実施例２におけるエンジン吸入空気量とコンプレッサ入口部圧力との相関を模式的に示すグラフである。 実施例２の燃料排出ガス処理装置におけるエンジン吸入空気量とパージガス流量との相関を模式的に示すグラフである。

本発明は、簡単な構成によって過給時においてもパージガス流量を確保可能な燃料蒸発ガス処理装置を提供する課題を、ターボチャージャのコンプレッサの下流側から上流側へ吸気の一部を還流させることによってコンプレッサ入口部の負圧を増大させ、この負圧を利用してパージガスを導入することによって解決した。

以下、本発明を適用した燃料蒸発ガス処理装置の実施例について説明する。
実施例の燃料蒸発ガス処理装置は、例えば、走行用動力源として水平対向４気筒のガソリン直噴ターボ過給エンジンを搭載する乗用車等の自動車に搭載されるものである。

図１は、実施例１の燃料蒸発ガス処理装置を有するエンジンの構成を模式的に示す図である。
エンジン１は、クランクシャフト１０、シリンダブロック２０、シリンダヘッド３０、ターボチャージャ４０、インテークシステム５０、エキゾーストシステム６０、キャニスタ７０、エンジン制御ユニット（ＥＣＵ）１００等を有して構成されている。

クランクシャフト１０は、エンジン１の出力軸となる回転軸である。
クランクシャフト１０の一方の端部には、図示しない変速機等の動力伝達機構が接続されている。
クランクシャフト１０には、図示しないコンロッドを介してピストンが連結されている。
クランクシャフト１０の端部には、クランクシャフトの角度位置を検出するクランク角センサ１１が設けられている。
クランク角センサ１１の出力は、ＥＣＵ１００に伝達される。

シリンダブロック２０は、クランクシャフト１０を、車体に縦置き搭載する場合における左右方向から挟みこむように二分割として構成されている。
シリンダブロック２０の中央部には、クランクシャフト１０を収容するとともに、クランクシャフト１０を回転可能に支持するメインベアリングを有するクランクケース部が設けられている。
クランクケース部を挟んで左右に配置されるシリンダブロック２０の左右バンクの内部には、ピストンが挿入され内部で往復するシリンダが例えば一対ずつ（４気筒の場合）形成されている。

シリンダヘッド３０は、シリンダブロック２０のクランクシャフト１０とは反対側の端部（左右端部）にそれぞれ設けられている。
シリンダヘッド３０は、燃焼室３１、点火プラグ３２、吸気ポート３３、排気ポート３４、吸気バルブ３５、排気バルブ３６、吸気カムシャフト３７、排気カムシャフト３８等を備えて構成されている。
燃焼室３１は、シリンダヘッド３０のピストン冠面と対向する箇所を、例えばペントルーフ状に凹ませて形成されている。
点火プラグ３２は、燃焼室３１の中央に設けられ、ＥＣＵ１００からの点火信号に応じてスパークを発生し、混合気に点火するものである。

吸気ポート３３は、燃焼用空気（新気）を燃焼室３１に導入する流路である。
排気ポート３４は、燃焼室３１から既燃ガス（排ガス）を排出する流路である。
吸気バルブ３５、排気バルブ３６は、吸気ポート３３、排気バルブ３４を所定のバルブタイミングで開閉するものである。
吸気バルブ３５、排気バルブ３６は、各気筒に例えば２本ずつ設けられる。
吸気バルブ３５、排気バルブ３６は、クランクシャフト１０の１／２の回転数で同期して回転する吸気カムシャフト３７、排気カムシャフト３８によって開閉される。
吸気カムシャフト３７、排気カムシャフト３８のカムスプロケット部には、各カムシャフトの位相を進角・遅角させて各バルブの開弁時期、閉弁時期を変化させる図示しないバルブタイミング可変機構が設けられている。

ターボチャージャ４０は、エンジン１の排気が有するエネルギを利用して、燃焼用空気（新気）を圧縮し、過給する過給機である。
ターボチャージャ４０は、タービン４１、コンプレッサ４２、エアバイパス流路４３、エアバイパスバルブ４４、ウエストゲート流路４５、ウエストゲートバルブ４６等を備えている。
タービン４１は、エンジン１の排ガスによって回転駆動される。
コンプレッサ４２は、タービン４１に同軸に取り付けられ、タービン４１によって回転駆動され空気を圧縮する。

エアバイパス流路４３は、コンプレッサ４２の下流側から空気の一部を抽出し、コンプレッサ４２の上流側に還流させるものである。
エアバイパスバルブ４４は、エアバイパス流路４３に設けられ、ＥＣＵ１００からの指令に応じてエアバイパス流路４３を実質的に閉塞する閉状態と、エアバイパス流路４３を空気が通過可能な開状態とを、二段階に切換えるものである。
エアバイパスバルブ４４は、電動アクチュエータによって開閉駆動される弁体を有する電動バルブとなっている。
エアバイパスバルブ４４は、例えば、スロットルバルブ５６を急激に閉じた場合等に、ターボチャージャ４０のサージング防止やブレードの保護等を図るため開状態とされ、コンプレッサ４２よりも下流側の吸気管内の空気をコンプレッサ４２の上流側に還流させ、余剰圧力を低減させる。
また、エアバイパスバルブ４４は、過給時におけるキャニスタ７０からのパージガスの流量を増加させるため、過給時に開状態としてコンプレッサ４２の入口部の負圧を大きくするためにも用いられる。
この点については、後に詳しく説明する。

ウエストゲート流路４５は、過給圧制御や触媒の昇温等を目的として、タービン４１の上流側から排ガスの一部を抽出し、タービン４１の下流側にバイパスさせるものである。
ウエストゲート流路４５は、タービン４１のハウジングに一体に形成されている。
ウエストゲートバルブ４６は、ウエストゲート流路４５に設けられ流路を開閉する弁体を有し、ウエストゲート流路４５を通過する排ガスの流量を制御するものである。
ウエストゲートバルブ４６は、ＥＣＵ１００からの指令に応じて弁体を開閉駆動する電動アクチュエータを有する電動ウエストゲートバルブである。
ウエストゲートバルブ４６は、全開状態と全閉状態とを切換可能であるとともに、これらの中間位置においても任意の開度設定が可能となっている。

インテークシステム５０は、空気を導入して吸気ポート３３に導入するものである。
インテークシステム５０は、インテークダクト５１、チャンバ５２、エアクリーナ５３、エアフローメータ５４、インタークーラ５５、スロットルバルブ５６、インテークマニホールド５７、吸気圧センサ５８、インジェクタ５９等を備えて構成されている。

インテークダクト５１は、外気を導入して吸気ポート３３に導入する流路である。
チャンバ５２は、インテークダクト５１の入口部近傍に連通して設けられた空間部である。
エアクリーナ５３は、インテークダクト５１におけるチャンバ５２との連通箇所の下流側に設けられ、空気を濾過してダスト等を取り除くものである。
エアフローメータ５４は、エアクリーナ５３の出口近傍に設けられ、インテークダクト５１内を通過する空気流量を計測するものである。
エアフローメータ５４の出力は、ＥＣＵ１００に伝達される。
ターボチャージャ４０のコンプレッサ４２は、エアフローメータ５４の下流側に設けられている。

インタークーラ５５は、インテークダクト５１におけるコンプレッサ４２の下流側に設けられ、例えば走行風等との熱交換によって、圧縮され高温となった空気を冷却する熱交換器である。
スロットルバルブ５６は、インテークダクト５１におけるインタークーラ５５の下流側に設けられ、空気の流量を調節してエンジン１の出力を制御するバタフライバルブである。
スロットルバルブ５６は、ドライバによる図示しないアクセルペダル操作等に応じて、図示しないスロットルアクチュエータによって開閉駆動される。
また、スロットルバルブ５６には、その開度を検出するスロットルセンサが設けられ、その出力はＥＣＵ１００に伝達される。
インテークマニホールド５７は、スロットルバルブ５６の下流側に設けられ、空気を各気筒の吸気ポート３３に分配する分岐管である。
吸気圧センサ５８は、インテークマニホールド５７内の空気の圧力（吸気圧力）を検出するものである。
吸気圧センサ５８の出力は、ＥＣＵ１００に伝達される。
インジェクタ５９は、インテークマニホールド５７のシリンダヘッド３０側の端部に設けられ、ＥＣＵ１００が発する開弁信号に応じて、燃焼室３１内に燃料を噴射して混合気を形成するものである。

エキゾーストシステム６０は、排気ポート３４から排出された排ガスを外部に排出するものである。
エキゾーストシステム６０は、エキゾーストマニホールド６１、エキゾーストパイプ６２、フロント触媒６３、リア触媒６４、サイレンサ６５、空燃比センサ６６、リアＯ_２センサ６７等を有して構成されている。
エキゾーストマニホールド６１は、各気筒の排気ポート３４から出た排ガスを集合させる集合管である。
ターボチャージャ４０のタービン４１は、エキゾーストマニホールド６１の下流側に配置されている。
エキゾーストパイプ６２は、タービン４１から出た排ガスを外部に排出する管路である。
フロント触媒６３、リア触媒６４は、エキゾーストパイプ６２の中間部分に設けられ、排ガス中のＨＣ、ＮＯｘ、ＣＯ等を浄化する三元触媒をそれぞれ備えている。
フロント触媒６３は、タービン４１の出口に隣接して設けられ、リア触媒６４はフロント触媒の出口側に設けられている。
サイレンサ６５は、エキゾーストパイプ６２の出口近傍に設けられ、排ガスの音響エネルギを低減するものである。

空燃比センサ６６は、タービン４１の出口とフロント触媒６３の入口との間に設けられている。
リアＯ_２センサ６７は、フロント触媒６３の出口とリア触媒６４の入口との間に設けられている。
空燃比センサ６６、リアＯ_２センサ６７は、ともに排ガス中の酸素濃度に応じた出力電圧を発生することによって、排ガス中の酸素量を検出するものである。
空燃比センサ６６は、リアＯ_２センサ６７に対してより広範囲の空燃比における酸素濃度を検出可能なリニア出力センサとなっている。
空燃比センサ６６、リアＯ_２センサ６７の出力は、ともにＥＣＵ１００に伝達される。

キャニスタ（チャコールキャニスタ）７０は、エンジン１の燃料として用いられるガソリンが貯留される図示しない燃料タンクで発生した燃料蒸発ガス（エバポ）が導入され、一時的に吸蔵されるものである。
キャニスタ７０は、燃料蒸発ガスを一時的に吸着可能な活性炭を、樹脂製の筐体であるキャニスタケース内に収容して構成されている。

キャニスタ７０は、主に非過給時用のパージライン７１、パージコントロールバルブ７２、及び、主に過給時用のパージライン７３、パージコントロールバルブ７４等を備えて構成されている。

パージライン７１は、両端部がキャニスタ７０、及び、インテークマニホールド５７にそれぞれ接続され、これらの内部間を連通させる流路である。
パージライン７１は、インテークマニホールド５７内が負圧となる非過給時に、キャニスタ７０から放出された燃料蒸発ガスからなるパージガスを、インテークマニホールド５７内に導入するものである。
パージコントロールバルブ（ＰＣＶ）７２は、パージライン７１の途中に設けられたデューティ制御ソレノイドバルブである。
ＰＣＶ７２は、ＥＣＵ１００からの指令に応じて、開状態と閉状態との切換、及び、開状態における開度の設定が可能となっている。

パージライン７３は、両端部がキャニスタ７０、及び、インテークダクト５１におけるコンプレッサ４２の入口部に隣接する領域に接続され、これらの内部間を連通させる流路である。
パージライン７３は、インテークマニホールド５７内が正圧となり、パージライン７１によるパージガスの導入が困難となる過給時に、パージガスをコンプレッサ４２よりも上流側のインテークダクト５１内に導入するものである。
パージコントロールバルブ（ＰＣＶ）７４は、パージライン７３の途中に設けられた電磁弁である。
ＰＣＶ７４は、ＥＣＵ１００からの指令に応じて、開状態と閉状態との切換が可能となっている。
上述したＰＣＶ７２，７４の制御については、後に詳しく説明する。

エンジン制御ユニット（ＥＣＵ）１００は、エンジン１及びその補機類を統括的に制御するものである。
ＥＣＵ１００は、ＣＰＵ等の情報処理手段、ＲＡＭやＲＯＭ等の記憶手段、入出力インターフェイス及びこれらを接続するバス等を備えて構成されている。
また、ＥＣＵ１００には、ドライバによる図示しないアクセルペダルの踏み込み量を検出するアクセルペダルセンサ１０１が設けられている。
ＥＣＵ１００は、アクセルペダルセンサ１０１の出力等に基づいて、ドライバ要求トルクを設定する機能を備えている。
ＥＣＵ１００は、エンジン１が実際に発生するトルクが、設定されたドライバ要求トルクに近づくよう、スロットルバルブ開度、過給圧、燃料噴射量、点火時期、バルブタイミング等を制御する。
また、ＥＣＵ１００は、エアバイパスバルブ４４及びＰＣＶ７２，７４の開閉状態を制御する、本発明にいう制御手段として機能する。

図２は、実施例１の燃料排出ガス処理装置におけるキャニスタパージ時の動作を示すフローチャートである。
以下、ステップ毎に順を追って説明する。

＜ステップＳ０１：エンジン運転状態判断＞
ＥＣＵ１００は、エンジン１の運転状態を判別し、キャニスタ７０のパージを実行することが可能な所定の条件を充足しているか否かを判断する。
この条件として、例えば、エンジン１が停止状態や燃料カット状態ではなく、サイクル毎に各気筒の燃焼室３１において、混合気が正常かつ安定して燃焼している完爆状態であることなどがあげられる。
パージ実行が可能である場合はステップＳ０２に進み、パージ実行が不可能である場合は一連の処理を終了（リターン）する。

＜ステップＳ０２：インテークマニホールド内圧判断＞
ＥＣＵ１００は、図示しない吸気圧センサ５８が検出するインテークマニホールド５７内の圧力を、予め設定された所定値（閾値）と比較し、所定値以上である場合には、過給によりインテークマニホールド５７内で負圧が小さいか、あるいは大気圧以上の正圧となっており、パージライン７１によるパージガスの導入が困難な状態であると判断する。
インテークマニホールド５７内の圧力が所定値以上である場合には、ステップＳ０３に進み、その他の場合にはステップＳ０４に進む。

＜ステップＳ０３：過給時用ＰＣＶ開＞
ＥＣＵ１００は、過給時用のＰＣＶ７４を開状態とし、非過給時用のＰＣＶ７２を閉状態とする。
その後、ステップＳ０５に進む。

＜ステップＳ０４：非過給時用ＰＣＶ開＞
ＥＣＵ１００は、非過給時用のＰＣＶ７２を開状態とし、過給時用のＰＣＶ７４を閉状態とする。
その後、一連の処理を終了（リターン）する。

＜ステップＳ０５：ドライバ要求トルク判断＞
ＥＣＵ１００は、現在のドライバ要求トルクが予め設定された閾値である所定値以上であるか否かを判断する。
ドライバ要求トルクが所定値以上である場合には、パージガス流量よりも出力及びドライバビリティを優先すべき高負荷状態であるとして、エアバイパスバルブ４４を閉状態としたまま一連の処理を終了（リターン）する。
一方、ドライバ要求トルクが所定値未満である場合には、パージガス流量を増加させるため、ステップＳ０６に進む。

＜ステップＳ０６：エアバイパスバルブ開＞
ＥＣＵ１００は、エアバイパスバルブ４４を開状態とし、コンプレッサ４２の出口側の空気の一部を、バイパス流路４３を介して入口側へ還流させる。
これによって、コンプレッサ４２の効率を低下させてコンプレッサ４２の入口部における負圧を大きく（圧力を低く）し、パージライン７３のパージガス流量を増加させることができる。
その後、一連の処理を終了（リターン）する。

以下、実施例１の効果について説明する。
図３は、実施例１の燃料排出ガス処理装置におけるエンジン吸入空気量とコンプレッサ入口部圧力との相関を模式的に示すグラフである。
図３において、横軸はエンジン吸入空気量を示し、縦軸はコンプレッサ４２の入口部近傍におけるインテークダクト５１内の圧力を示している。（図５において同じ）
図３において、実施例１における相関を実線で示すとともに、エアバイパスバルブ４４を常時全閉状態としたときの相関を一点鎖線で示している。（図４乃至６において同じ）
図４は、実施例１の燃料排出ガス処理装置におけるエンジン吸入空気量とパージガス流量との相関を模式的に示すグラフである。
図４において、横軸はエンジン吸入空気量を示し、縦軸はパージライン７３内のパージガス（燃料蒸発ガス）の流量を示している。（図６において同じ）
エンジン吸入空気量は、ＥＣＵ１００が設定するドライバ要求トルクの増加に応じて増加する。
また、エンジン１の過給圧は、エンジン吸入空気量の増加に応じて増加するため、横軸として過給圧を取った場合であっても、実質的に同様の傾向となる。

実施例１においては、ＥＣＵ１００が設定するドライバ要求トルクが低く、エンジン吸入空気量が所定値以下の領域においては、エアバイパスバルブ４４を開くことによって、コンプレッサ４２の効率を低下させ、コンプレッサ４２の入口部における負圧を増大（圧力低下）させることができる。
その結果、パージガスの吸引が促進され、図４に示すように、パージガス流量も増大していることがわかる。
一方、ドライバ要求トルクが大きく、エンジン吸入空気量が所定値を上回る高負荷の領域においては、エアバイパスバルブ４４を閉じることによって、コンプレッサ４２の効率を向上させてエンジン１の出力及びドライバビリティを確保することができる。

以上説明したように、実施例１によれば、以下の効果を得ることができる。
（１）過給時にエアバイパスバルブ４４を開きコンプレッサ４２の出口側の空気の一部を入口側へ還流させ、コンプレッサ４２の効率を低下させることによって、コンプレッサ４２の仕事量を増加させコンプレッサ４２の入口部に発生する負圧を増大（圧力低下）させることができる。
この負圧によってキャニスタ７０から過給時用のパージライン７３を介して燃料蒸発ガスからなるパージガスを吸引することによって、過給時であってもパージガス流量を確保してキャニスタ７０のパージを適切に行うことができる。
（２）比較的高い過給圧を必要とする全開時等の高負荷領域においては、エアバイパスバルブ４４を閉状態としてキャニスタ７０のパージよりも過給圧上昇を優先することによって、エンジン１の出力及びドライバビリティを確保することができる。
（３）エアバイパスバルブ４４は、コンプレッサ４２の下流側の余剰圧力を排出する目的で一般的なターボ過給エンジンに通常設けられるいわゆるブローオフバルブと共用することが可能であるから、パージガス処理のために新規に追加する必要がなく、装置の構成を簡素化することができる。

次に、本発明を適用した燃料排出ガス処理装置の実施例２について説明する。
なお、上述した実施例１と実質的に共通する箇所については同じ符号を付して説明を省略し、主に相違点について説明する。
実施例２においては、エアバイパスバルブ４４として、例えばデューティ制御されるソレノイドバルブ等によりバイパス流路４３の空気流量を連続的に可変できるものを用いている。

図５は、実施例２の燃料排出ガス処理装置におけるエンジン吸入空気量とコンプレッサ入口部圧力との相関を模式的に示すグラフである。
図６は、実施例２の燃料排出ガス処理装置におけるエンジン吸入空気量とパージガス流量との相関を模式的に示すグラフである。
図５、図６に示すように、実施例２においては、エンジン吸入空気量が所定値（実施例１においてエアバイパスバルブ４４の開閉を切り換える値）よりも多い領域において、エアバイパスバルブ４４の開度を、エンジン吸入空気量の増加に応じて、全開（全負荷）領域において全閉状態となるように、全開状態から連続的に変化させるようにしている。

また、実施例２においては、キャニスタ７０から放出される燃料蒸発ガス（エバポ）の濃度を推定する公知の濃度推定手段を設け、推定された濃度が所定値以上である場合には、エンジン１のリッチ失火を防止するため、過給時におけるエアバイパスバルブ４４の開度を、エバポ濃度増加に応じて小さくなるよう設定し、パージガスの流量を制限する制御を行なっている。

以上説明した実施例２によれば、上述した実施例１の効果と実質的に同様の効果に加えて、エアバイパスバルブ４４の中間開度を利用して、パージガス流量を緻密に制御することによって、より適切な燃料蒸発ガスの処理を行うことができる。

（変形例）
本発明は、以上説明した実施例に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の技術的範囲内である。
例えば、エンジン及び燃料蒸発ガス処理装置の構成は、上述した実施例の構成に限定されず、適宜変更することが可能である。
例えば、エンジンのシリンダレイアウト、気筒数、ターボチャージャの個数等は、上述した実施例に限定されず適宜変更することが可能である。
また、実施例のエンジンは燃料としてガソリンを用いているが、キャニスタによる吸蔵及び吸気管負圧を利用したパージが可能な揮発性の燃料であれば、ガソリンに限定されず適宜変更することが可能である。

１ エンジン １０ クランクシャフト
１１ クランク角センサ ２０ シリンダブロック
３０ シリンダヘッド ３１ 燃焼室
３２ 点火プラグ ３３ 吸気ポート
３４ 排気ポート ３５ 吸気バルブ
３６ 排気バルブ ３７ 吸気カムシャフト
３８ 排気カムシャフト ４０ ターボチャージャ
４１ タービン ４２ コンプレッサ
４３ エアバイパス流路 ４４ エアバイパスバルブ
４５ ウエストゲート流路 ４６ ウエストゲートバルブ
５０ インテークシステム ５１ インテークダクト
５２ チャンバ ５３ エアクリーナ
５４ エアフローメータ ５５ インタークーラ
５６ スロットルバルブ ５７ インテークマニホールド
５８ 吸気圧センサ ５９ インジェクタ
６０ エキゾーストシステム ６１ エキゾーストマニホールド
６２ エキゾーストパイプ ６３ フロント触媒
６４ リア触媒 ６５ サイレンサ
６６ 空燃比センサ ６７ リアＯ_２センサ
７０ キャニスタ ７１ パージライン
７２ パージコントロールバルブ ７３ パージライン
７４ パージコントロールバルブ
１００ エンジン制御ユニット（ＥＣＵ）
１０１ アクセルペダルセンサ

Claims (3)

1. 排気により駆動されるタービン及び前記タービンにより駆動され空気を圧縮するコンプレッサを有するターボチャージャと、
   前記コンプレッサの出口側から空気の一部を抽出して前記コンプレッサの入口側へ還流させるバイパス流路と、
   前記バイパス流路による空気の還流を可能とする開状態と前記バイパス流路を実質的に閉塞する閉状態とを切換可能なエアバイパスバルブと
   を備えるエンジンに設けられる燃料蒸発ガス処理装置であって、
   燃料タンクから排出される燃料蒸発ガスを吸着する吸着剤を有するキャニスタと、
   前記キャニスタから放出される燃料蒸発ガスを前記エンジンの吸気流路における前記コンプレッサの入口と隣接する領域に導入するパージ流路と、
   前記パージ流路による燃料蒸発ガスの導入を可能とする開状態と前記パージ流路を実質的に閉塞する閉状態とを切換可能なパージコントロールバルブと、
   前記パージコントロールバルブが開状態である場合に前記エアバイパスバルブを開状態とする制御手段と
   を備えることを特徴とする燃料蒸発ガス処理装置。
2. 前記エンジンの要求トルクを設定する要求トルク設定手段を備え、
   前記制御手段は、前記要求トルクが所定値以上である場合には前記パージコントロールバルブの状態に関わらず前記エアバイパスバルブを閉状態とすること
   を特徴とする請求項１に記載の燃料蒸発ガス処理装置。
3. 前記キャニスタから放出される燃料蒸発ガスの濃度を推定する濃度推定手段を備え、
   前記制御手段は、前記エアバイパスバルブの開度を制御して前記バイパス流路の空気流量を変化させる機能を備えるとともに、前記濃度推定手段が推定した燃料蒸発ガスの濃度増加に応じて前記バイパス流路の空気流量を減少させること
   を特徴とする請求項１又は請求項２に記載の燃料蒸発ガス処理装置。

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