JP2018155229A - 吸気システム - Google Patents
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Abstract
【課題】 パージ経路と吸気経路との接続位置よりも上流側の弁装置が正常に動作することができない場合、パージ経路と吸気経路との接続位置における吸気経路の負圧を確保することができる技術を提供する。
【解決手段】 吸気システムは、接続位置よりも上流側の吸気経路に配置される絞り弁と、絞り弁よりも下流側で過給機よりも上流側の吸気経路に接続され、吸気経路と排気経路とを連通する循環経路と、循環経路を開通状態と閉塞状態に切り換える循環制御弁と、循環制御弁よりも上流側の循環経路と、絞り弁よりも上流側の吸気経路と、を連通する連通経路と、吸気経路と排気経路とが循環経路を介して連通され、吸気経路と循環経路とが連通経路を介して連通されていない循環状態と、吸気経路と排気経路とが循環経路を介して連通されず、吸気経路と循環経路とが連通経路を介して連通される吸気状態と、に切り換える切換部と、を備えていてもよい。
【選択図】 図3
【解決手段】 吸気システムは、接続位置よりも上流側の吸気経路に配置される絞り弁と、絞り弁よりも下流側で過給機よりも上流側の吸気経路に接続され、吸気経路と排気経路とを連通する循環経路と、循環経路を開通状態と閉塞状態に切り換える循環制御弁と、循環制御弁よりも上流側の循環経路と、絞り弁よりも上流側の吸気経路と、を連通する連通経路と、吸気経路と排気経路とが循環経路を介して連通され、吸気経路と循環経路とが連通経路を介して連通されていない循環状態と、吸気経路と排気経路とが循環経路を介して連通されず、吸気経路と循環経路とが連通経路を介して連通される吸気状態と、に切り換える切換部と、を備えていてもよい。
【選択図】 図3
Description
本明細書は、車両の内燃機関の吸排気系統に搭載される吸気システムに関する。
特許文献1に、燃料タンク内の蒸発燃料を吸気経路に供給するパージ供給装置が開示されている。パージ供給装置において、蒸発燃料と空気との混合気体であるパージガスが通過するパージ経路は、スロットルバルブよりも上流側の吸気経路に接続されている。吸気経路には、パージ経路との接続位置よりも上流側に、吸気経路を開閉するための弁装置が配置されている。弁装置の開度を制御して、吸気経路の負圧を調整することによって、パージガスがパージ経路から吸気経路に供給される。
パージ経路と吸気経路との接続位置よりも上流側の弁装置が正常に動作することができない場合、吸気経路に適切な負圧を発生させることができない場合がある。この結果、パージガスを吸気経路に供給することができない。
本明細書は、パージ経路と吸気経路との接続位置よりも上流側の弁装置が正常に動作することができない場合、パージ経路と吸気経路との接続位置における吸気経路の負圧を確保することができる技術を提供する。
本明細書で開示される技術は、燃料タンク内の蒸発燃料が通過するパージ経路が内燃機関の吸気経路のスロットルバルブ及び過給機よりも上流側の接続位置において、前記吸気経路に接続されている吸気システムである。吸気システムは、前記過給機及び前記接続位置よりも上流側の前記吸気経路に配置される絞り弁と、前記絞り弁よりも下流側であって前記過給機よりも上流側の前記吸気経路に接続され、前記吸気経路と前記内燃機関の排気経路とを連通する循環経路と、前記循環経路を開通する状態と閉塞する状態に切り換える循環制御弁と、前記循環制御弁よりも上流側の前記循環経路と、前記絞り弁よりも上流側の前記吸気経路と、を連通する連通経路と、前記吸気経路と前記排気経路とが前記循環経路を介して連通され、かつ、前記吸気経路と前記循環経路とが前記連通経路を介して連通されていない循環状態と、前記吸気経路と前記排気経路とが前記循環経路を介して連通されておらず、かつ、前記吸気経路と前記循環経路とが前記連通経路を介して連通されている吸気状態と、に切り換える切換部と、を備えていてもよい。
この構成では、絞り弁の開度を調整することによって、パージ経路が接続されている接続位置における吸気経路に負圧を発生させることができる。これにより、パージ経路から蒸発燃料が吸気経路に供給され、循環経路から排気が吸気経路に供給される。絞り弁が正常に動作していない状況では、切換部を吸気状態にセットすることによって、大気から吸気経路に導入される空気を、連通経路から循環制御弁を介して、絞り弁よりも下流側の吸気経路に導入することができる。この結果、循環制御弁によって、吸気経路に導入される空気量を調整することができる。これにより、絞り弁が正常に動作していない場合に、パージ経路が接続されている吸気経路に負圧を発生させることができる。
吸気システムは、前記絞り弁が正常に動作していない場合に、前記絞り弁は全閉されてもよい。この構成によれば、絞り弁が正常に動作していない場合に、空気が絞り弁を通過して吸気経路に導入されることを防止することができる。絞り弁が正常に動作していない状況では、切換部を吸気状態にセットすることによって、大気から吸気経路に導入される空気を、循環制御弁によって調整することができる。これにより、吸気経路に適切に負圧を発生させることができる。
前記切換部は、前記絞り弁が正常に動作している場合、前記循環状態に維持され、前記絞り弁が正常に動作していない場合、前記吸気状態に維持されてもよい。この構成によれば、絞り弁が正常に動作していない場合、切換部を吸気状態に維持することによって、大気から吸気経路に導入される空気を、循環制御弁によって調整することができる。また、絞り弁が正常に動作している場合に、切換部を循環状態に維持することによって、絞り弁が正常に動作している場合には、循環制御弁を介して大気から吸気経路に空気が導入されることを防止することができる。これにより、排気を吸気経路に供給する際に、循環制御弁を介して大気から吸気経路に空気が導入されることを防止することができる。
本明細書で開示される別の技術は、燃料タンク内の蒸発燃料が通過するパージ経路が内燃機関の吸気経路のスロットルバルブよりも下流側において、前記吸気経路に接続されている吸気システムである。吸気システムは、前記スロットルバルブよりも下流側の前記吸気経路に接続され、前記吸気経路と前記内燃機関の排気経路とを連通する循環経路と、前記循環経路を開通する状態と閉塞する状態に切り換える循環制御弁と、前記循環制御弁よりも上流側の前記循環経路と、前記スロットルバルブよりも上流側の前記吸気経路と、を連通する連通経路と、前記吸気経路と前記排気経路とが前記循環経路を介して連通され、かつ、前記吸気経路と前記循環経路とが前記連通経路を介して連通されていない循環状態と、前記吸気経路と前記排気経路とが前記循環経路を介して連通されておらず、かつ、前記吸気経路と前記循環経路とが前記連通経路を介して連通されている吸気状態と、に切り換える切換部と、を備えていてもよい。
この構成では、スロットルバルブの開度を調整することによって、パージ経路が接続されている接続位置における吸気経路に負圧を発生させることができる。これにより、パージ経路から蒸発燃料が吸気経路に供給され、循環経路から排気が吸気経路に供給される。スロットルバルブが正常に動作していない状況では、切換部を吸気状態にセットすることによって、大気から吸気経路に導入される空気を、連通経路から循環制御弁を介して、スロットルバルブよりも下流側の吸気経路に導入することができる。この結果、循環制御弁によって、吸気経路に導入される空気量を調整することができる。これにより、スロットルバルブが正常に動作していない場合に、パージ経路が接続されている吸気経路に負圧を発生させることができる。
前記切換部は、前記スロットルバルブが正常に動作している場合、前記循環状態に維持され、前記スロットルバルブが正常に動作していない場合、前記吸気状態に維持されていてもよい。この構成によれば、スロットルバルブが正常に動作していない場合、切換部を吸気状態に維持することによって、大気から吸気経路に導入される空気を、循環制御弁によって調整することができる。また、スロットルバルブが正常に動作している場合に、切換部を循環状態に維持することによって、スロットルバルブが正常に動作している場合には、循環制御弁を介して大気から吸気経路に空気が導入されることを防止することができる。これにより、排気を吸気経路に導入する際に、循環制御弁を介して大気から吸気経路に空気が導入されることを防止することができる。これにより、吸気経路に適切に負圧を発生させることができる。
前記循環制御弁は、直流モータ式のバタフライ弁であってもよい。この構成によれば、循環制御弁を介して吸気経路に導入される空気量を容易に調整することができる。
(第1実施例)
(吸排気系統の構成)
図面を参照して、吸気システム100を説明する。図1に示すように、吸気システム100は、自動車等の車両に搭載される吸排気系統2に配置される。なお、図1に示される白抜きの矢印は、吸排気系統2内で気体が流れる方向を示す。吸排気系統2は、大気からエンジン4に空気を供給し、エンジン4内で燃焼された後の排気を排出する。
(吸排気系統の構成)
図面を参照して、吸気システム100を説明する。図1に示すように、吸気システム100は、自動車等の車両に搭載される吸排気系統2に配置される。なお、図1に示される白抜きの矢印は、吸排気系統2内で気体が流れる方向を示す。吸排気系統2は、大気からエンジン4に空気を供給し、エンジン4内で燃焼された後の排気を排出する。
エンジン4には、燃料供給装置10から燃料が供給される。燃料供給装置10では、燃料ポンプ15によって昇圧された燃料が、燃料供給経路16を通過して、インジェクタ4aからエンジン4に供給される。
吸排気系統2は、吸気経路6と、排気経路7と、吸気システム100と、エアクリーナ3と、スロットルバルブ5と、蒸発燃料処理装置20と、を備える。吸気経路6は、大気からエアクリーナ3を通過した空気をエンジン4に案内する。吸気経路6には、スロットルバルブ5が配置されている。スロットルバルブ5は、直流モータ式のバタフライ弁である。スロットルバルブ5は、運転者のアクセル操作に基づいて要求されるトルクに合わせて、開度が決定される。スロットルバルブ5は、ECU(Engine Control Unitの略)80によって制御される。スロットルバルブ5は、電力が供給されていない場合、所定の開度に維持されるように、弁体が付勢されている。
エンジン4は、燃料供給装置10から供給される燃料を、吸気経路6から供給される空気を用いて燃焼する。その後、排気が排気経路7を通過して排出される。なお、排気は、排気経路7上に配置されている触媒7cを通過する。
吸気経路6の中間位置には、過給機8が配置されている。過給機8は、排気経路7を通過する排気によってタービンを回転させ、それにより、吸気経路6の空気を加圧してエンジン4に供給する。過給機8は、ECU80によって制御される。
(蒸発燃料装置の構成)
吸気経路6には、蒸発燃料処理装置20が接続されている。蒸発燃料処理装置20は、燃料タンク14内の蒸発燃料を吸気経路6に供給する。蒸発燃料処理装置20は、パージ経路24、28、32と、キャニスタ22と、制御弁34と、を備える。キャニスタ22は、パージ経路24を介して燃料タンク14に接続されている。キャニスタ22は、燃料タンク14内で発生した蒸発燃料を吸着する。キャニスタ22は、蒸発燃料を吸着する活性炭を有する。キャニスタ22は、大気ポート26を介して、大気に連通している。
吸気経路6には、蒸発燃料処理装置20が接続されている。蒸発燃料処理装置20は、燃料タンク14内の蒸発燃料を吸気経路6に供給する。蒸発燃料処理装置20は、パージ経路24、28、32と、キャニスタ22と、制御弁34と、を備える。キャニスタ22は、パージ経路24を介して燃料タンク14に接続されている。キャニスタ22は、燃料タンク14内で発生した蒸発燃料を吸着する。キャニスタ22は、蒸発燃料を吸着する活性炭を有する。キャニスタ22は、大気ポート26を介して、大気に連通している。
キャニスタ22は、さらにパージ経路28に接続されている。キャニスタ22内の蒸発燃料と空気との混合気体(以下では「パージガス」と呼ぶ)は、キャニスタ22からパージ経路28内に流入する。
パージ経路28の下流端には、制御弁34が配置されている。制御弁34は、ECU80によって制御される電磁弁である。制御弁34は、開弁された開通状態と閉弁された閉塞状態とに切り替わる。ECU80は、制御弁34の開通状態と閉塞状態とを、空燃比等によって決定される開度に従って連続的に切り替える切替制御を実行する。開通状態では、パージ経路32が開通して、キャニスタ22と吸気経路6とが連通される。閉塞状態では、パージ経路32が閉塞して、キャニスタ22と吸気経路6とがパージ経路32上で遮断される。制御弁34の開度が調整されることにより、吸気経路6に流入するパージガスの流量が調整される。
制御弁34は、パージ経路32に接続されている。パージ経路32は、吸気経路6の接続位置40に接続されている。
(吸気システムの構成)
吸気経路6及び排気経路7には、吸気システム100が接続されている。吸気システム100は、排気再循環装置50と、絞り弁62と、三方弁59と、連通経路55と、を備える。吸気システム100は、ECU80によって制御される。
吸気経路6及び排気経路7には、吸気システム100が接続されている。吸気システム100は、排気再循環装置50と、絞り弁62と、三方弁59と、連通経路55と、を備える。吸気システム100は、ECU80によって制御される。
絞り弁62は、パージ経路32と吸気経路6とが接続されている接続位置40よりも上流側の吸気経路6に配置されている。絞り弁62は、直流モータ式のバタフライ弁である。なお、絞り弁62は、直流モータ式のバタフライバルブ以外の弁であってもよい。絞り弁62は、開度によって、吸気経路6の流路面積を変化させる。絞り弁62は、吸気経路6の開口面積を調整することによって、絞り弁62の下流側の吸気経路6の負圧を調整する。絞り弁62は、ECU80によって制御されている。絞り弁62は、電力が供給されていない場合、弁体が完全に閉じて閉塞(以下では「全閉」と呼ぶ)されるように、弁体が付勢されている。
絞り弁62の下流側の吸気経路6には、排気再循環装置50が接続されている。なお、以下では、排気再循環装置50を、EGR(Exhaust Gas Recirculationの略)装置50と呼ぶ。EGR装置50は、排気経路7を通過する排気の一部を、吸気経路6に供給する。これにより、排気の一部が、エンジン4に再度循環される。EGR装置50は、循環経路52、56、60と、冷却器54と、循環制御弁58と、を備える。
循環経路52は、触媒7cよりも下流側の排気経路7に接続されている。循環経路52は、冷却器54に接続されている。冷却器54は、EGR装置50を通過する排気ガスを冷媒によって冷却する。冷却器54の下流側には、循環経路56が接続されている。冷却器54で冷却された排気ガスは、循環経路56を通過して、循環経路60に流入する。循環経路60の中間位置には、循環制御弁58が配置されている。循環制御弁58は、直流モータ式のバタフライ弁である。直流モータ式のバタフライ弁は、直流モータによって、弁体が回動される弁装置である。直流モータによって弁体の回動角度を調整することによって、バタフライ弁の開度を容易に調整することができる。なお、循環制御弁58は、直流モータ式のバタフライ弁以外の弁装置であってもよい。循環制御弁58は、ECU80によって制御されている。循環制御弁58は、電力が供給されていない場合、全閉されるように、弁体が付勢されている。
循環経路56と循環経路60との間には、三方弁59(「切換部」の一例)が配置されている。三方弁59は、循環経路56と循環経路60とに接続されている。三方弁59は、さらに、連通経路55にも接続されている。連通経路55は、絞り弁62の上流側の吸気経路6に接続されている。
循環経路60は、吸気経路6に接続されている。循環経路60と吸気経路6との接続位置42は、絞り弁62よりも下流側であり、過給機8よりも上流側に位置している。
三方弁59は、循環経路56と循環経路60とが互いに連通し、かつ、循環経路56と循環経路60との両者が連通経路55に連通していない循環状態と、循環経路56と循環経路60とが互いに連通しておらず、かつ、循環経路60と連通経路55とが互いに連通している吸気状態と、に選択的に切り換わる。
循環状態では、吸気経路6と排気経路7とが循環経路52、56、60を介して連通され、かつ、吸気経路6と循環経路60とは連通経路55を介して連通されていない。即ち、吸気経路6と循環経路60とは、遮断されている。一方、吸気状態では、吸気経路6と排気経路7とが循環経路52、56、60を介して連通されておらず、かつ、吸気経路6と循環経路60とは連通経路55を介して連通されている。
ECU80は、CPUとROM,RAM等のメモリを含む。ECU80は、エンジン4の駆動を制御する。ECU80は、制御弁34、絞り弁62、循環制御弁58、スロットルバルブ5、及び三方弁59のそれぞれを制御する。
また、ECU80は、排気経路7内に配置される空燃比センサ72に接続されている。ECU80は、空燃比センサ72の検出結果から排気経路7内の空燃比を検出し、検出された空燃比に基づいてインジェクタ4aからの燃料噴射量を制御する。
さらに、ECU80は、エアクリーナ3付近に配置されるエアフロメータ70に接続されている。エアフロメータ70は、接続位置40よりも上流側に配置されている。ECU80は、エアフロメータ70を用いて、大気からエアクリーナ3を通過して吸気経路6に供給される空気流量を検出する。
なお、図面では、ECU80とECU80によって制御される各部との接続関係を示す線は、省略されている。
次いで、エンジン4の駆動時の吸気システム100の動作について説明する。エンジン4が駆動している間、ECU80は、要求トルクに応じて、絞り弁62と、循環制御弁58と、スロットルバルブ5と、を制御する。これにより、目標気体流量の気体を、エンジン4に供給する。
また、ECU80は、エンジン4が駆動中にパージ条件が成立すると、制御弁34を切替制御することによってパージ処理を実行する。パージ条件とは、パージガスをエンジン4に供給するパージ処理を実行すべき場合に成立する条件であり、エンジン4の冷却水温やパージ濃度の特定状況によって、予め製造者によってECU80に設定される条件である。ECU80は、エンジン4の駆動中に、パージ条件が成立するか否かを常時監視している。パージ処理では、パージガスが、過給機8と絞り弁62との間の吸気経路6の負圧によって、キャニスタ22からパージ経路28、32を経て、絞り弁62の下流側の吸気経路6に供給される。
また、ECU80は、循環制御弁58の開度を調整することによって、排気を、吸気経路6に供給する。排気は、過給機8と絞り弁62との間の吸気経路6の負圧によって循環経路60から吸気経路6に供給される。
パージ処理が実行される場合と、EGR装置50から排気が吸気経路6に供給される場合には、絞り弁62によって吸気経路6の流路面積が小さくされ、絞り弁62の下流側の吸気経路6の負圧が安定的に維持される。
絞り弁62は、モータによって動作されている。従って、例えば、モータが正常に動作しない場合やモータに適切に電力を供給することができない場合、絞り弁62がECU80から指示された開度に制御されず、絞り弁62は、正常に動作することができない。
(絞り弁62が正常に動作している場合:図2)
図2に示されるように、絞り弁62が正常に動作している場合、大気から、エアクリーナ3、吸気経路6、絞り弁62、及びスロットルバルブ5を介して、エンジン4に空気が導入される。絞り弁62が正常に動作している場合には、三方弁59は、循環状態に維持されている。これにより、排気経路7から循環経路52、56、三方弁59、循環経路60を介して、吸気経路6に排気が供給される。ECU80は、循環制御弁58の開度を調整することによって、吸気経路6に供給される排気量を調整する。また、連通経路55は、循環経路60から遮断されている。
図2に示されるように、絞り弁62が正常に動作している場合、大気から、エアクリーナ3、吸気経路6、絞り弁62、及びスロットルバルブ5を介して、エンジン4に空気が導入される。絞り弁62が正常に動作している場合には、三方弁59は、循環状態に維持されている。これにより、排気経路7から循環経路52、56、三方弁59、循環経路60を介して、吸気経路6に排気が供給される。ECU80は、循環制御弁58の開度を調整することによって、吸気経路6に供給される排気量を調整する。また、連通経路55は、循環経路60から遮断されている。
絞り弁62が正常に動作している場合には、連通経路55及び循環制御弁58を介して大気から吸気経路6に空気が導入されることを防止することができる。この結果、吸気経路6に供給される排気量が低下することを防止することができる。
(絞り弁62が正常に動作していない場合:図3)
絞り弁62が正常に動作している状態から正常に動作していない状態に移行されると、ECU80は、三方弁59を、循環状態から吸気状態に切り換える。また、絞り弁62への通電が停止される。これにより、絞り弁62は完全に閉じた状態、即ち、全閉状態に維持される。この結果、大気からエアクリーナ3を介して吸気経路6に導入される空気は、絞り弁62を通過することができない。図3に示されるように、絞り弁62が正常に動作していない場合、三方弁59は、吸気状態に維持される。これにより、大気から、エアクリーナ3、吸気経路6、連通経路55、三方弁59、循環経路60、循環制御弁58、及びスロットルバルブ5を介して、エンジン4に空気が導入される。これにより、大気から吸気経路6に導入される空気を、循環制御弁58によって調整することができる。また、循環経路56は、循環経路60から遮断されている。これにより、排気が吸気経路6に導入されることが停止されている。この結果、排気が吸気経路6から導入されている場合と比較して、ECU80が実行するエンジン4の制御が変化する。具体的には、ECU80は、排気が吸気経路6から導入されている場合と比較して、エンジン4の点火タイミングを遅らせる。これにより、排気の導入が停止されている間でも、燃料を適切なタイミングで燃焼させることができる。
絞り弁62が正常に動作している状態から正常に動作していない状態に移行されると、ECU80は、三方弁59を、循環状態から吸気状態に切り換える。また、絞り弁62への通電が停止される。これにより、絞り弁62は完全に閉じた状態、即ち、全閉状態に維持される。この結果、大気からエアクリーナ3を介して吸気経路6に導入される空気は、絞り弁62を通過することができない。図3に示されるように、絞り弁62が正常に動作していない場合、三方弁59は、吸気状態に維持される。これにより、大気から、エアクリーナ3、吸気経路6、連通経路55、三方弁59、循環経路60、循環制御弁58、及びスロットルバルブ5を介して、エンジン4に空気が導入される。これにより、大気から吸気経路6に導入される空気を、循環制御弁58によって調整することができる。また、循環経路56は、循環経路60から遮断されている。これにより、排気が吸気経路6に導入されることが停止されている。この結果、排気が吸気経路6から導入されている場合と比較して、ECU80が実行するエンジン4の制御が変化する。具体的には、ECU80は、排気が吸気経路6から導入されている場合と比較して、エンジン4の点火タイミングを遅らせる。これにより、排気の導入が停止されている間でも、燃料を適切なタイミングで燃焼させることができる。
この構成によれば、循環制御弁58が、絞り弁62に代わって、過給機8と絞り弁62との間の吸気経路6の負圧を調整することができる。これにより、蒸発燃料処理装置20からパージガスを吸気経路6に供給することができる。この結果、蒸発燃料がキャニスタ22に充満されることを回避し、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。
また、絞り弁62が正常に動作していない場合に、絞り弁62を全閉状態に維持することによって、空気が絞り弁62を通過してエンジン4に供給されることを防止することができる。これにより、絞り弁62が正常に動作していない状況では、大気から吸気経路6に導入される空気を、循環制御弁58によって調整することができる。
また、循環制御弁58が直流モータ式のバタフライ弁であるため、循環制御弁58を介して吸気経路6に導入される空気を、バタフライ弁の開度を調整することによって、容易に調整することができる。
(第2実施例)
(吸排気系統の構成)
第1実施例と異なる点を説明する。本実施例では、絞り弁62は配置されていない。また、蒸発燃料処理装置20は、吸気経路6のスロットルバルブ5よりも下流側に接続されている。パージ経路32と吸気経路6とが接続されている接続位置140は、スロットルバルブ5よりも下流側の吸気経路6に位置している。また、排気再循環装置50の循環経路60は、吸気経路6のスロットルバルブ5よりも下流側に接続されている。循環経路60と吸気経路6とが接続されている接続位置142は、スロットルバルブ5よりも下流側の吸気経路6に位置している。接続位置140、142は、例えば、エンジン4のサージタンクに位置している。
(吸排気系統の構成)
第1実施例と異なる点を説明する。本実施例では、絞り弁62は配置されていない。また、蒸発燃料処理装置20は、吸気経路6のスロットルバルブ5よりも下流側に接続されている。パージ経路32と吸気経路6とが接続されている接続位置140は、スロットルバルブ5よりも下流側の吸気経路6に位置している。また、排気再循環装置50の循環経路60は、吸気経路6のスロットルバルブ5よりも下流側に接続されている。循環経路60と吸気経路6とが接続されている接続位置142は、スロットルバルブ5よりも下流側の吸気経路6に位置している。接続位置140、142は、例えば、エンジン4のサージタンクに位置している。
本実施例のスロットルバルブ5は、電力が供給されていない場合、全閉されるように、弁体が付勢されている。
スロットルバルブ5は、モータによって動作されている。従って、例えば、モータが正常に動作しない場合やモータに適切に電力を供給することができない場合、スロットルバルブ5がECU80から指示された開度に制御されず、正常に動作することができない。
(スロットルバルブ5が正常に動作している場合:図5)
図5に示されるように、スロットルバルブ5が正常に動作している場合、大気から、エアクリーナ3、吸気経路6、及びスロットルバルブ5を介して、エンジン4に空気が導入される。スロットルバルブ5が正常に動作している場合には、三方弁59は、循環状態に維持されている。これにより、排気経路7から循環経路52、56、三方弁59、循環経路60を介して、吸気経路6に排気が供給される。これにより、スロットルバルブ5が正常に動作している場合には、循環制御弁58を介して大気から吸気経路6に空気が導入されることを防止することができる。
図5に示されるように、スロットルバルブ5が正常に動作している場合、大気から、エアクリーナ3、吸気経路6、及びスロットルバルブ5を介して、エンジン4に空気が導入される。スロットルバルブ5が正常に動作している場合には、三方弁59は、循環状態に維持されている。これにより、排気経路7から循環経路52、56、三方弁59、循環経路60を介して、吸気経路6に排気が供給される。これにより、スロットルバルブ5が正常に動作している場合には、循環制御弁58を介して大気から吸気経路6に空気が導入されることを防止することができる。
(スロットルバルブが正常に動作していない場合:図6)
スロットルバルブ5が正常に動作している状態から正常に動作していない状態に移行されると、ECU80は、三方弁59を、循環状態から吸気状態に切り換える。また、スロットルバルブ5への通電が停止される。これにより、スロットルバルブ5は完全に閉じた状態、即ち、全閉状態に維持される。この結果、大気からエアクリーナ3を介して吸気経路6に導入される空気は、スロットルバルブ5を通過することができない。図6に示されるように、スロットルバルブ5が正常に動作していない場合、三方弁59は、吸気状態に維持される。これにより、大気から、エアクリーナ3、吸気経路6、連通経路55、三方弁59、循環経路60、及び循環制御弁58を介して、エンジン4に空気が導入される。これにより、大気から吸気経路6に導入される空気を、循環制御弁58によって調整することができる。また、循環経路56は、循環経路60から遮断されている。
スロットルバルブ5が正常に動作している状態から正常に動作していない状態に移行されると、ECU80は、三方弁59を、循環状態から吸気状態に切り換える。また、スロットルバルブ5への通電が停止される。これにより、スロットルバルブ5は完全に閉じた状態、即ち、全閉状態に維持される。この結果、大気からエアクリーナ3を介して吸気経路6に導入される空気は、スロットルバルブ5を通過することができない。図6に示されるように、スロットルバルブ5が正常に動作していない場合、三方弁59は、吸気状態に維持される。これにより、大気から、エアクリーナ3、吸気経路6、連通経路55、三方弁59、循環経路60、及び循環制御弁58を介して、エンジン4に空気が導入される。これにより、大気から吸気経路6に導入される空気を、循環制御弁58によって調整することができる。また、循環経路56は、循環経路60から遮断されている。
この構成によれば、循環制御弁58が、スロットルバルブ5に代わって、スロットルバルブ5の下流側の吸気経路6の負圧を調整することができる。これにより、蒸発燃料処理装置20からパージガスを吸気経路6に供給することができる。この結果、蒸発燃料がキャニスタ22に充満されることを回避し、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。
また、スロットルバルブ5が正常に動作していない場合に、スロットルバルブ5を全閉状態に維持することによって、空気がスロットルバルブ5を通過してエンジン4に供給されることを防止することができる。これにより、スロットルバルブ5が正常に動作していない状況では、大気から吸気経路6に導入される空気を、循環制御弁58によって調整することができる。
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、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。
(1)パージ経路28には、パージガスを圧送するポンプが配置されていてもよい。ポンプは、例えば渦流ポンプ(カスケードポンプ、ウエスコポンプとも呼ぶ)あるいは遠心式ポンプであってもよい。
(2)吸気システム100は、三方弁59に代えて、循環経路56が開通している状態と閉塞している状態とに切り換える第1切換装置(例えば循環経路56に配置される弁装置)と、連通経路55が開通している状態と閉塞している状態とに切り換える第2切換装置(例えば連通経路55に配置される弁装置)と、を備えていてもよい。循環状態では、第1切換装置を循環経路56が開通している状態にセットするとともに、第2切換装置を連通経路55が閉塞している状態にセットしてもよい。一方、吸気状態では、第1切換装置を循環経路56が閉側している状態にセットするとともに、第2切換装置を連通経路55が開通している状態にセットしてもよい。本変形例では、第1切換装置及び第2切換装置が「切換部」の一例である。
(3)第1実施例では、絞り弁62が正常に動作していない場合、三方弁59が吸気状態に維持されている。しかしながら、三方弁59は、吸気状態に維持されていなくてもよく、吸気状態と循環状態とに切り換えられてもよい。第2実施例において、スロットルバルブ5が正常に動作していない場合も同様である。
(4)第1実施例では、絞り弁62が正常に動作していない場合、絞り弁62への通電が停止される。これにより、絞り弁62が全閉状態に維持される。しかしながら、絞り弁62は、全閉状態に維持されていなくてもよく、例えば、小さい開度で維持されていてもよい。第2実施例において、スロットルバルブ5が正常に動作していない場合も同様に、スロットルバルブ5が、小さい開度で維持されていてもよい。
(5)ECU80のうち、吸気システム100を制御する部分は、ECU80と別体で配置されていてもよい。
(6)上記の実施例では、三方弁59(「切換部」の一例)が、循環経路52、56、60の中間位置に配置されている。しかしながら、三方弁59は、循環経路52と排気経路7との接続位置に配置されていてもよい。循環状態では、吸気経路6と排気経路7とが循環経路52、56、60を介して連通しており、吸気経路6と排気経路7とが循環経路52、56、60を介して連通していなくてもよい。また、吸気状態では、吸気経路6と排気経路7とが循環経路52、56、60を介して連通しておらず、吸気経路6と排気経路7とが循環経路52、56、60を介して連通していてもよい。吸気状態では、吸気経路6と排気経路7とが循環経路52、56、60の全長を介して連通していてもよい。
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し得るものであり、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。
2 :吸排気系統
5 :スロットルバルブ
6 :吸気経路
7 :排気経路
8 :過給機
10 :燃料供給装置
14 :燃料タンク
20 :蒸発燃料処理装置
24、28、32:パージ経路
34 :制御弁
40、42:接続位置
50 :排気再循環装置
52、56、60:循環経路
55 :連通経路
58 :循環制御弁
59 :三方弁
62 :絞り弁
80 :ECU
100 :吸気システム
140 :接続位置
142 :接続位置
5 :スロットルバルブ
6 :吸気経路
7 :排気経路
8 :過給機
10 :燃料供給装置
14 :燃料タンク
20 :蒸発燃料処理装置
24、28、32:パージ経路
34 :制御弁
40、42:接続位置
50 :排気再循環装置
52、56、60:循環経路
55 :連通経路
58 :循環制御弁
59 :三方弁
62 :絞り弁
80 :ECU
100 :吸気システム
140 :接続位置
142 :接続位置
Claims (6)
- 燃料タンク内の蒸発燃料が通過するパージ経路が内燃機関の吸気経路のスロットルバルブ及び過給機よりも上流側の接続位置において、前記吸気経路に接続されている吸気システムであって、
前記過給機及び前記接続位置よりも上流側の前記吸気経路に配置される絞り弁と、
前記絞り弁よりも下流側であって前記過給機よりも上流側の前記吸気経路に接続され、前記吸気経路と前記内燃機関の排気経路とを連通する循環経路と、
前記循環経路を開通する状態と閉塞する状態に切り換える循環制御弁と、
前記循環制御弁よりも上流側の前記循環経路と、前記絞り弁よりも上流側の前記吸気経路と、を連通する連通経路と、
前記吸気経路と前記排気経路とが前記循環経路を介して連通され、かつ、前記吸気経路と前記循環経路とが前記連通経路を介して連通されていない循環状態と、前記吸気経路と前記排気経路とが前記循環経路を介して連通されておらず、かつ、前記吸気経路と前記循環経路とが前記連通経路を介して連通されている吸気状態と、に切り換える切換部と、を備える、吸気システム。 - 前記絞り弁が正常に動作していない場合に、前記絞り弁は全閉される、請求項1に記載の吸気システム。
- 前記切換部は、
前記絞り弁が正常に動作している場合、前記循環状態に維持され、
前記絞り弁が正常に動作していない場合、前記吸気状態に維持される、請求項1又は2に記載の吸気システム。 - 燃料タンク内の蒸発燃料が通過するパージ経路が内燃機関の吸気経路のスロットルバルブよりも下流側において、前記吸気経路に接続されている吸気システムであって、
前記スロットルバルブよりも下流側の前記吸気経路に接続され、前記吸気経路と前記内燃機関の排気経路とを連通する循環経路と、
前記循環経路を開通する状態と閉塞する状態に切り換える循環制御弁と、
前記循環制御弁よりも上流側の前記循環経路と、前記スロットルバルブよりも上流側の前記吸気経路と、を連通する連通経路と、
前記吸気経路と前記排気経路とが前記循環経路を介して連通され、かつ、前記吸気経路と前記循環経路とが前記連通経路を介して連通されていない循環状態と、前記吸気経路と前記排気経路とが前記循環経路を介して連通されておらず、かつ、前記吸気経路と前記循環経路とが前記連通経路を介して連通されている吸気状態と、に切り換える切換部と、を備える、吸気システム。 - 前記切換部は、
前記スロットルバルブが正常に動作している場合、前記循環状態に維持され、
前記スロットルバルブが正常に動作していない場合、前記吸気状態に維持される、請求項1又は2に記載の吸気システム。 - 前記循環制御弁は、直流モータ式のバタフライ弁である、請求項1から4のいずれか一項に記載の吸気システム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017054801A JP2018155229A (ja) | 2017-03-21 | 2017-03-21 | 吸気システム |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017054801A JP2018155229A (ja) | 2017-03-21 | 2017-03-21 | 吸気システム |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2018155229A true JP2018155229A (ja) | 2018-10-04 |
Family
ID=63717749
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2017054801A Pending JP2018155229A (ja) | 2017-03-21 | 2017-03-21 | 吸気システム |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2018155229A (ja) |
-
2017
- 2017-03-21 JP JP2017054801A patent/JP2018155229A/ja active Pending
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