JP2019210876A - 蒸発燃料処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 吸気管に供給されるパージガス量の設定値からのずれを改善する。【解決手段】蒸発燃料処理装置は、過給機が設けられている吸気管に蒸発燃料を供給する。蒸発燃料処理装置は、キャニスタと、パージ通路と、パージ制御バルブと、パージ制御バルブの開度を調整する制御装置と、パージガスを過給機の上流の吸気管に圧送するパージガス圧送装置と、パージガス圧送装置の温度を検出する温度推定部を備えている。この蒸発燃料処理装置では、制御装置は、温度推定部の検出値に基づいてパージ制御バルブの開度を調整する。【選択図】 図１

Description

本明細書は、蒸発燃料処理装置に関する。特に、過給機を備えた車両で用いる蒸発燃料処理装置に関する。

特許文献１に、燃料タンクで蒸発した蒸発燃料を吸気管に供給する蒸発燃料処理装置が開示されている。特許文献１の蒸発燃料処理装置では、蒸発燃料を吸着するキャニスタと吸気管とを接続するパージ通路上に加圧ポンプを配置し、加圧ポンプを駆動することにより、吸気管にパージガスを供給している。

特開２０１７−６７００６号公報

上記したように、特許文献１の蒸発燃料処理装置は、加圧ポンプを用いてパージガスを吸気管に供給している。すなわち、特許文献１は、加圧ポンプを用いて、パージガスを吸気管に圧送している。そのため、吸気管内の圧力に依存せず、パージガスを吸気管に供給することができる。このようなパージガス圧送装置は、過給機を備えた蒸発燃料処理装置で好適に利用される。過給機を備えた蒸発燃料処理装置では、過給機の下流が正圧になることがある。そのため、過給機の下流にパージガスを供給するパージ通路とともに、あるいは、過給機の下流にパージガスを供給するパージ通路を設けずに、過給機の上流にパージガスを供給するパージ通路を設ける。過給機の上流は、実質的に大気圧なので、パージガス圧送装置を用いてパージガスを吸気管に圧送することが好ましい。

しかしながら、パージガスを吸気管に圧送する場合、パージガス圧送装置のガス流路のサイズが変化すると、吸気管に供給されるパージガス量が所定値（設定値）からずれ、内燃機関に供給される混合気の空燃比が設定値からずれることが起こり得る。例えばパージガス圧送装置が高温に曝された場合、流路サイズが変化し、パージガス供給量が設定値からずれることが起こり得る。本明細書は、吸気管にパージガスを圧送する装置を備えた蒸発燃料処理装置において、パージガス供給量の設定値からのずれを抑制することを目的とする。

本明細書で開示する第１技術は、内燃機関に供給される気体が通過するとともに過給機が設けられている吸気管に、燃料タンクで蒸発した蒸発燃料を供給する蒸発燃料処理装置であってよい。その蒸発燃料処理装置は、キャニスタと、パージ通路と、パージ制御バルブと、制御装置と、パージガス圧送装置と、温度推定部を備えていてよい。キャニスタは、燃料タンクで蒸発した燃料を吸着してよい。パージ通路は、キャニスタと吸気管を接続し、キャニスタから内燃機関に送られるパージガスが通過してよい。パージ制御バルブは、パージ通路上に設けられていてよい。制御装置は、パージ制御バルブの開度を調整してよい。パージガス圧送装置は、パージ通路上に設けられており、パージガスを過給機の上流の吸気管に圧送してよい。温度推定部は、パージガス圧送装置の温度を推定してよい。この蒸発燃料処理装置では、制御装置は、温度推定部の推定値に基づいてパージ制御バルブの開度を調整してよい。

本明細書で開示する第２技術は、上記第１技術において、パージガス圧送装置は、吸気管の過給機より下流に接続されている気体導入部と、吸気管の過給機より上流に接続されている気体排出部を備えていてよい。このパージガス圧送装置は、気体導入部と気体排出部の間の中間部の内径が気体導入部の内径より狭く、気体導入部と気体排出部の間にパージ通路が接続されており、過給機を駆動しているときに過給機の下流から上流に気体が移動することによってパージガスを吸気管に供給してよい。

本明細書で開示する第３技術は、上記第２技術において、パージガス圧送装置の気体排出部と吸気管を接続する配管上に温度センサが設けられていてよい。この場合、温度推定部は、温度センサの検出値に基づいてパージガス圧送装置の温度を推定してよい。

本明細書で開示する第４技術は、上記第１又は第２技術において、温度推定部は、内燃機関の駆動状態に基ついてパージガス圧送装置の温度を推定してよい。

本明細書で開示する第５技術は、上記第１から第４技術において、制御装置は、パージガス圧送装置の温度とパージガス圧送装置から排出される気体量の関係が記されたテーブルに基づいてパージ制御バルブの開度を調整してよい。

本明細書で開示する第６技術は、上記第１から第５技術において、パージ通路は、パージ制御バルブより下流で第１分岐通路と第２分岐通路に分岐していてよい。この場合、第１分岐通路が、過給機より下流で吸気管に接続されており、第２分岐通路が、パージガス圧送装置に接続されていてよい。

本明細書で開示する第７技術は、上記第１から第６技術において、制御装置は、キャニスタに吸着されたパージガスが破過条件に達したときにパージ制御バルブを開いてよい。

本明細書で開示する第８技術は、内燃機関に供給される気体が通過するとともに過給機が設けられている吸気管に、燃料タンクで蒸発した蒸発燃料を供給する蒸発燃料処理装置であってよい。その蒸発燃料処理装置は、キャニスタと、パージ通路と、パージ制御バルブと、ポンプと、温度推定部を備えていてよい。キャニスタは、燃料タンクで蒸発した燃料を吸着してよい。パージ通路は、キャニスタと吸気管を接続し、キャニスタから内燃機関に送られるパージガスが通過してよい。ポンプは、パージ通路上に設けられており、パージガスを過給機の上流の吸気管に圧送してよい。温度推定部は、ポンプの温度を推定してよい。この蒸発燃料処理装置では、ポンプは、温度推定部の推定値に基づいて回転数が制御されてよい。

第１技術によると、熱によりパージガス圧送装置のサイズ（主にガス流路の内径）が変化してパージガス圧送装置の能力（圧送能力）が変化しても、パージ制御バルブの開度を調整することにより、吸気管へのパージガス供給量が変化することを抑制することができる。そのため、パージガス圧送装置が高温に曝されても、内燃機関に供給される混合気の空燃比を所定値に維持することができる。

第２技術によると、過給機の上流と下流の圧力差を利用して、パージガスを吸気管に供給（圧送）することができる。すなわち、パージガス圧送装置を駆動するために外部からエネルギー（電力等）を加える必要がなく、外部エネルギーを加えるための配線等も不要である。なお、このようなタイプのパージガス圧送装置として、エゼクタ、ベンチュリ―管等が挙げられる。

第３技術によると、パージガス圧送装置を通過し、パージガス圧送装置の温度が反映されたパージガスの温度を検出することができ、パージガス圧送装置の温度をより正確に推定することができる。

第４技術によると、パージガス圧送装置又はその周囲の温度を実測することなく、パージガス圧送装置の温度を推定することができる。蒸発燃料処理装置が用いられる環境において、熱源となり得る主な機器は内燃機関である。よって、パージガス圧送装置の温度は、主に内燃機関の温度（駆動状態）に依存する。そのため、予め内燃機関の駆動状態とパージガス圧送装置の温度の関係を測定しておけば、パージガス圧送装置又はその周囲の温度が不明であっても、内燃機関の駆動状態からパージガス圧送装置の温度を推定することができる。第４技術によると、パージガス圧送装置又はその周囲の温度を測定するための温度センサが不要となり、蒸発燃料処理装置の部品数を削減することができる。

第５技術によると、パージガス圧送装置の温度を推定するだけで、パージガス圧送装置の圧送能力の変化を得ることができ、吸気管へのパージガス供給量の変化を抑制するようにパージ制御バルブの開度を調整することができる。すなわち、パージガス圧送装置の温度を推定するだけで、吸気管に供給されるパージガス量が設定値からずれることを容易に抑制することができる。

第６技術によると、過給機より下流が負圧のときは、パージガスは第１分岐通路を通過して過給機の下流で吸気管に供給される。このときに、パージガスは過給機の上流には供給されない。一方、過給機より下流が正圧のときは、パージガスは第２分岐通路，パージガス圧送装置を通過して過給機の上流で吸気管に供給される。このときに、パージガスは過給機の下流には供給されない。すなわち、過給機の駆動状態に係らず、所望するときにパージガスを吸気管に供給することができる。

第７技術によると、パージガスが頻繁に吸気管に供給されることを防止することができる。その結果、パージガス圧送装置の使用回数が増大することも抑制され、上記した制御に基づいて内燃機関に混合気が供給される期間を短くすることができる。

第８技術によると、第１技術と同様に、熱によりポンプの流路（例えば、吐出口の内径）が変化してパージガス吐出能力が変化しても、ポンプの回転数を調整することにより、パージガス吐出量が補償され、吸気管へのパージガス供給量の変化を抑制することができる。

第１実施例の蒸発燃料処理装置を用いた内燃機関システムを示す。 第１実施例の蒸発燃料処理装置におけるパージガス圧送装置の変形例を示す。 第２実施例の蒸発燃料処理装置を用いた内燃機関システムを示す。 パージガスを吸気管に供給するか否かを判断するフローチャートを示す。 パージ制御バルブの開度を調整するためのフローチャートを示す。 パージガス圧送装置の温度Ｔとパージガス圧送装置を通過する気体流量（流量補正値α）との関係を示す。 パージガス圧送装置の気体吸引部の圧力Ｐとパージ制御バルブを通過するパージガスの流量Ｑとの関係を示す。

（第１実施例）
図１を参照し、蒸発燃料処理装置１０について説明する。蒸発燃料処理装置１０は、自動車等の車両に搭載される。蒸発燃料処理装置１０は、燃料タンクＦＴに貯留される燃料をエンジンＥＮに供給する燃料供給システム２に接続される。

（燃料供給システム）
燃料供給システム２は、燃料タンクＦＴ内に収容される燃料ポンプ（図示省略）から圧送された燃料をインジェクタＩＪに供給する。燃料タンクＦＴには、タンク内の温度を測定する温度センサ及びタンク内の燃料量を測定するゲージ（図示省略）が設けられている。インジェクタＩＪは、後述するＥＣＵ(Engine Control Unit)１００によって開度が調整される電磁弁を有する。インジェクタＩＪは、燃料をエンジンＥＮに噴射する。

エンジンＥＮには、吸気管ＩＰと排気管ＥＰが接続されている。吸気管ＩＰは、エンジンＥＮの負圧あるいは過給機ＣＨの駆動によって、エンジンＥＮに空気を供給するための配管である。吸気管ＩＰには、スロットルバルブＴＶが配置されている。スロットルバルブＴＶは、過給機ＣＨよりも下流側で、インテークマニホールドＩＭより上流側に配置されている。スロットルバルブＴＶの開度を調整することによって、エンジンＥＮに流入する空気量を制御する。すなわち、スロットルバルブＴＶは、エンジンＥＮの吸気量を制御する。スロットルバルブＴＶは、ＥＣＵ１００によって制御される。

吸気管ＩＰのスロットルバルブＴＶよりも上流側には、過給機ＣＨが配置されている。過給機ＣＨは、いわゆるターボチャージャーであり、エンジンＥＮから排気管ＥＰに排気された気体によってタービンを回転させ、それにより、吸気管ＩＰ内の空気を加圧してエンジンＥＮに供給する。過給機ＣＨは、ＥＣＵ１００によって、エンジンＥＮの回転数が予め決められた回転数（例えば２０００回転）を超えると駆動するように制御される。また、吸気管ＩＰのスロットルバルブＴＶよりも下流側に、圧力センサ６２が取り付けられている。具体的には、圧力センサ６２は、インテークマニホールドＩＭに取り付けられている。

吸気管ＩＰの過給機ＣＨよりも上流側には、エアクリーナＡＣが配置されている。エアクリーナＡＣは、吸気管ＩＰに流入する空気から異物を除去するフィルタを有する。吸気管ＩＰでは、スロットルバルブＴＶが開弁すると、エアクリーナＡＣを通過してエンジンＥＮに向けて吸気される。エンジンＥＮは、燃料と空気とを内部で燃焼し、燃焼後に排気管ＥＰに排気する。

ＥＣＵ１００は、排気管ＥＰ内に配置される空燃比センサ５０に接続されている。ＥＣＵ１００は、空燃比センサ５０の検出結果から排気管ＥＰ内の空燃比を検出し、インジェクタＩＪからの燃料噴射量を制御する。

また、ＥＣＵ１００は、エアクリーナＡＣ付近に配置されるエアフローメータ５２に接続されている。エアフローメータ５２は、いわゆるホットワイヤ式のエアロフローメータであるが、他の構成であってもよい。ＥＣＵ１００は、エアフローメータ５２から検出結果を示す信号を受信して、吸気管ＩＰに供給される空気量を検出する。

過給機ＣＨが停止している状況では、エンジンＥＮの駆動により、吸気管ＩＰ内（インテークマニホールドＩＭ）に負圧が発生している。一方、過給機ＣＨが駆動している状況では、過給機ＣＨよりも下流側は正圧であり、過給機ＣＨよりも上流側は大気圧である。

（蒸発燃料処理装置）
蒸発燃料処理装置１０は、燃料タンクＦＴ内の蒸発燃料（パージガス）を、吸気管ＩＰを介してエンジンＥＮに供給する。蒸発燃料処理装置１０は、キャニスタ１４と、パージ配管３２と、パージ制御バルブ３４と、エゼクタ４０を備える。エゼクタ４０は、パージガス圧送装置の一例である。キャニスタ１４は、燃料タンクＦＴ内で発生した蒸発燃料を吸着する。キャニスタ１４は、活性炭１４ｄと、活性炭１４ｄを収容するケース１４ｅを備える。ケース１４ｅは、タンクポート１４ａと、パージポート１４ｂと、大気ポート１４ｃを有する。タンクポート１４ａは、燃料タンクＦＴの上端に接続されている。これにより、燃料タンクＦＴの蒸発燃料がキャニスタ１４に流入される。活性炭１４ｄは、燃料タンクＦＴからケース１４ｅに流入する気体から蒸発燃料を吸着する。これにより、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。

大気ポート１４ｃは、エアフィルタＡＦを介して大気に連通している。エアフィルタＡＦは、大気ポート１４ｃを介してキャニスタ１４内に流入する空気から異物を除去する。

パージポート１４ｂは、パージ配管３２に連通している。パージ配管３２は、パージ通路の一例である。パージ配管３２は、第１通路２４と第２通路２６と第３通路２２を備えている。第１通路２４は第１分岐通路の一例であり、第２通路２６は第２分岐通路の一例である。第１通路２４は、パージ制御バルブ３４とスロットルバルブＴＶ下流の吸気管ＩＰを接続している。第２通路２６は、エゼクタ４０を介して、パージ制御バルブ３４と過給機ＣＨ上流の吸気管ＩＰを接続している。第３通路２２はキャニスタ１４とパージ制御バルブ３４を接続している。パージ配管３２が、パージ制御バルブ３４より下流の分岐点３２ａで、第１通路２４及び第２通路２６に分岐しているということもできる。通路２２，２４及び２６は、ゴム、樹脂等の可撓性の材料で作製されている。また、通路２２，２４及び２６は、鉄等の金属材料で作製されていてもよい。

キャニスタ１４内のパージガスは、キャニスタ１４からパージポート１４ｂを介して第３通路２２内に流入する。第３通路２２内のパージガスは、パージ制御バルブ３４を通過し、第１通路２４又は第２通路２６を経て、吸気管ＩＰ内に供給される。

第１通路２４は、インテークマニホールドＩＭ（スロットルバルブＴＶ下流）に接続されている。第１通路２４の中間位置には、逆止弁８３が配置されている。逆止弁８３は、第１通路２４内を気体がインテークマニホールドＩＭ側に向かって流れることを許容し、キャニスタ１４側に向かって流れることを禁止する。第２通路２６は、エゼクタ４０の吸引ポート４０ａに接続されている。第２通路２６の中間位置には、逆止弁８０が配置されている。逆止弁８０は、第２通路２６内を気体が吸気管ＩＰ側に向かって流れることを許容し、キャニスタ１４側に向かって流れることを禁止する。

パージ制御バルブ３４は、第３通路２２に接続されている。すなわち、パージ制御バルブ３４は、分岐点３２ａより上流でパージ配管３２に配置されている。パージ制御バルブ３４が閉弁状態の場合、パージガスはパージ制御バルブ３４によって停止され、第１通路２４及び第２通路２６に流れない。一方、パージ制御バルブ３４が開弁されると、第１通路２４又は第２通路２６を通過して吸気管ＩＰ内に流入する。パージ制御バルブ３４は、電子制御弁であり、ＥＣＵ１００によって制御される。

エゼクタ４０は、吸引ポート４０ａと、吸気ポート４０ｂと、排気ポート４０ｃを備えている。吸気ポート４０ｂは気体導入部の一例であり、排気ポート４０ｃは気体排出部の一例である。吸引ポート（気体吸引部）４０ａは、吸気ポート４０ｂと排気ポート４０ｃの間に設けられている。吸気ポート４０ｂには、吸気用配管２８ａが接続されている。吸気用配管２８ａは、吸気ポート４０ｂと過給機ＣＨより下流（過給機ＣＨとスロットルバルブＴＶの間）の吸気管ＩＰを接続している。排気ポート４０ｃには、排気用配管２８ｂが接続されている。排気用配管２８ｂは、排気ポート４０ｃと過給機ＣＨより上流の吸気管ＩＰを接続している。吸引ポート４０ａには、第２通路２６が接続されている。第２通路２６に供給されたパージガスは、エゼクタ４０を通過し、排気用配管２８ｂを経て、吸気管ＩＰ内に供給される。排気用配管２８ｂは、第２通路２６と連続しており、第２通路２６の一部と捉えることもできる。すなわち、第２通路２６の中間に、エゼクタ４０の吸引ポート４０ａと排気ポート４０ｃが接続されていると捉えることができる。

ＥＣＵ１００は、燃料供給システム２を制御する制御部１０２と、エゼクタ４０の温度を検出する温度推定部１０４を備えている。制御部１０２及び温度推定部１０４は、ＥＣＵ１００の他の部分（例えばエンジンＥＮを制御する部分）と一体的に配置されている。なお、制御部１０２及び温度推定部１０４は、ＥＣＵ１００の他の部分と別に配置されていてもよい。制御部１０２及び温度推定部１０４は、ＣＰＵと、ＲＯＭ，ＲＡＭ等のメモリを含む。制御部１０２は、メモリに予め格納されているプログラムに応じて、燃料供給システム２を制御する。また、制御部１０２は、スロットルバルブＴＶ及びパージ制御バルブ３４に信号を出力し、デューティ制御を実行する。制御部１０２は、各バルブＴＶ，３４に出力する信号のデューティ比を調整することによって、各バルブＴＶ，３４の開弁時間を調整する。温度推定部１０４は、エゼクタ４０の温度を推定する。推定されたエゼクタ４０の温度は制御部１０２に出力される。制御部１０２は、エゼクタ４０の温度に基づいてパージ制御バルブ３４の開度を調整する。

過給機ＣＨが駆動していない場合、スロットルバルブＴＶの制御によりインテークマニホールドＩＭ内は負圧となる。そのため、制御部１０２がパージ制御バルブ３４を開弁すると、パージガスは、キャニスタ１４から第３通路２２及び第１通路２４を通過して、過給機ＣＨよりも下流側のインテークマニホールドＩＭに供給される。なお、過給機ＣＨが駆動していない場合、過給機ＣＨの下流の圧力は、過給機ＣＨの上流の圧力と等しいか、過給機ＣＨの上流の圧力より低い。そのため、エゼクタ４０には、吸気ポート４０ｂから排気ポート４０ｃに向けて気体が流れない。吸引ポート４０ａに負圧が発生しないので、パージガスは、第２通路２６を通過せず、過給機ＣＨの上流に供給されない。

過給機ＣＨが駆動すると、過給機ＣＨより下流の吸気管ＩＰ内が正圧となる。エゼクタ４０の吸気ポート４０ｂと排気ポート４０ｃの間に圧力差が生じ、吸気ポート４０ｂから排気ポート４０ｃに向けて気体が流れる。その結果、吸引ポート４０ａに負圧が発生し、パージガスは、キャニスタ１４から第３通路２２，第２通路２６，エゼクタ４０及び排気用配管２８ｂを通過して、過給機ＣＨよりも上流の吸気管ＩＰ内に供給される。なお、過給機ＣＨより下流の吸気管ＩＰ内が正圧となるので、パージガスは、第１通路２４を通過しない。蒸発燃料処理装置１０では、第１通路２４と第２通路２６の開閉を、１個のパージ制御バルブ３４で行うことができる。

上記したように、過給機ＣＨが駆動すると、パージガスは、第２通路２６（排気用配管２８ｂ）を通過して、過給機ＣＨよりも上流の吸気管ＩＰ内に供給される。すなわち、パージガスは、エゼクタ４０を通過して吸気管ＩＰ内に供給される。エゼクタ４０は、吸気ポート４０ｂから排気ポート４０ｃに向けて内径（バーガスの流路の径）が変化した構成となっている。具体的には、吸気ポート４０ｂと排気ポート４０ｃの間の中間部４０ｍの内径が、吸気ポート４０ｂ側の内径よりも狭くなっている。そのため、気体が吸気ポート４０ｂから導入され排気ポート４０ｃから排出される際に、中間部４０ｍ（吸引ポート４０ａが接続されている部分）に負圧が生じる。エゼクタ４０は、中間部４０ｍに生じる負圧を利用して、吸引ポート４０ａからパージガスを吸引し、排気ポート４０ｃから吸気管ＩＰにパージガスを圧送する。

エゼクタ４０の中間部４０ｍに生じる負圧は、エゼクタ４０のサイズ、具体的には、吸気ポート４０ｂ側の内径と、中間部４０ｍの内径に依存する。そのため、エゼクタ４０の温度が上昇してエゼクタ４０のサイズが変化すると、中間部４０ｍに生じる負圧が変化し、エゼクタ４０の圧送能力（パージガスを吸気管ＩＰに送り出す能力）が変化する。蒸発燃料処理装置１０では、エゼクタ４０の圧送能力の変化（エゼクタ温度の変化）に基づいて、パージ制御バルブ３４の開度を調整する。すなわち、蒸発燃料処理装置１０では、エゼクタ４０の圧送能力が変化しても、パージ制御バルブ３４の開度を調整することにより、吸気管ＩＰに所望量のパージガスを供給することができる。そのため、蒸発燃料処理装置１０は、エンジンＥＮに供給される混合気の空燃比が設定値からずれることを抑制することができる。なお、ＥＣＵ１００には、エゼクタ４０の温度とエゼクタ４０の排気ポート４０ｃから排出される気体量（吸気管ＩＰに導入される気体量）の関係を記したテーブルが記憶されている。制御部１０２は、このテーブルより、吸気管ＩＰに導入されるパージガス量が所定値になるように、パージ制御バルブ３４の開度を調整する。

（エゼクタの温度検出）
蒸発燃料処理装置１０では、温度センサ６０を用いてエゼクタ４０の温度を推定する。温度センサ６０は、排気用配管２８ｂに取り付けられている。温度センサ６０は、排気ポート４０ｃを通過したパージガスの温度を検出する。温度センサ６０の検出値は、ＥＣＵ１００内の温度推定部１０４に入力される。温度推定部１０４では、温度センサ６０の検出値に基づき、エゼクタ４０の温度を推定（検出）する。なお、上記したように、温度センサ６０は、エゼクタ４０の温度を推定するために用いられる。そのため、温度センサを配置する位置は、排気用配管２８ｂ上に限定されない。例えば、温度センサ６０に代えて、吸気用配管２８ａが接続されている部分近傍の吸気管ＩＰ上に温度センサ６０ａを配置してもよいし、吸引ポート４０ａ近傍の第２通路２６上に温度センサ６０ｂを配置してもよい。あるいは、エゼクタ４０に直接温度センサを取り付けてもよい。すなわち、温度センサは、配置される位置の温度を検出することによってエゼクタ４０の温度を推定し得る位置であれば、何れの位置に配置してもよい。

上記したように、蒸発燃料処理装置１０では、温度センサ６０を排気用配管２８ｂに配置している。排気用配管２８ｂは、エゼクタ４０を通過したパージガスが流れるため、エゼクタ４０の温度がよく反映されている。また、エゼクタ４０に直接温度センサを取り付けるよりも、排気用配管２８ｂの方が温度センサを容易に取り付けることができる。

なお、蒸発燃料処理装置１０内に、エゼクタ４０の温度を推定するための温度センサが設けられていなくてもよい。車両において、蒸発燃料処理装置１０が配置される場所における主な熱源は、エンジンＥＮである。そのため、エゼクタ４０の温度変化は、主にエンジンＥＮの駆動状態（エンジンＥＮの発熱）に依存する。そのため、温度推定部１０４は、エンジンＥＮを駆動状態（ＥＣＵ１００からエンジンＥＮへの駆動信号）に基づいて、エゼクタ４０の温度を推定することもできる。

（パージガス圧送装置の変形例）
また、エゼクタ４０に代えて、図２に示すベンチュリー管１４０を用いることもできる。ベンチュリー管１４０は、パージガス圧送装置の一例であり、パージガスを圧送する原理は、エゼクタ４０と実質的に同じである。ベンチュリー管１４０は、気体吸引部１４０ａと、気体吸気部１４０ｂと、気体排気部１４０ｃを備えている。気体吸気部１４０ｂと気体排気部１４０ｃの中間部１４０ｍの内径は、気体吸気部１４０ｂ及び気体排気部１４０ｃの内径より小さい。気体吸引部１４０ａは、中間部１４０ｍに連通している。気体吸引部１４０ａは第２通路２６に接続され、気体吸気部１４０ｂは吸気用配管２８ａに接続され、気体排気部１４０ｃは排気用配管２８ｂに接続される（図１も参照）。

（第２実施例）
図３を参照し、蒸発燃料処理装置２１０について説明する。蒸発燃料処理装置２１０は、蒸発燃料処理装置１０と同様に、自動車等の車両に搭載され、燃料供給システム２に接続される。以下の説明では、蒸発燃料処理装置２１０について、蒸発燃料処置装置１０と同じ構成には蒸発燃料処理装置１０と同じ参照番号を付すことにより説明を省略することがある。また、以下の説明では、燃料供給システム２の説明は省略する。

パージ配管３２が、パージポート１４ｂに接続されている。パージ配管３２は、分岐点３２ａで、第１通路２４及び第２通路２６に分岐している。第１通路２４は、スロットルバルブＴＶの下流で吸気管ＩＰ（インテークマニホールドＩＭ）に接続されている。第１通路２４には、第１パージ制御バルブ３４ａが配置されている。第２通路２６は、過給機ＣＨより上流で吸気管ＩＰに接続されている。第２通路２６には、第２パージ制御バルブ３４ｂ，温度センサ６０及びポンプ２４０が配置されている。ポンプ２４０は、パージガス圧送装置の一例である。第１パージ制御バルブ３４ａ及び第２パージ制御バルブ３４ｂは、制御部１０２によってデューティ制御される。第２パージ制御バルブ３４ｂは、ポンプ２４０より下流に配置されている。また、温度センサ６０は、ポンプ２４０と第２パージ制御バルブ３４ｂの間に配置されている。すなわち、温度センサ６０は、ポンプ２４０の下流に配置されている。温度センサ６０は、ポンプ２４０の温度を推定するために用いられる。温度センサを配置する位置は、ポンプ２４０の下流に限定されず、ポンプ２４０の上流に温度センサ６０ａを配置してもよい。なお、ポンプ２４０は、いわゆる渦流ポンプ（カスケードポンプ、ウエスコポンプとも呼ぶ）、遠心ポンプ等が用いられる。ポンプ２４０は、制御部１０２によって制御される。

蒸発燃料処理装置２１０では、過給機ＣＨを駆動していない場合、制御部１０２は、第１パージ制御バルブ３４ａを開弁し、第２パージ制御バルブ３４ｂは開弁しない。スロットルバルブＴＶの制御によりインテークマニホールドＩＭ内は負圧となるので、パージガスは、第１通路２４を通過してインテークマニホールドＩＭに供給される。一方、過給機ＣＨを駆動している場合、制御部１０２は、ポンプ２４０を駆動するとともに第２パージ制御バルブ３４ｂを開弁し、第１パージ制御バルブ３４ａは開弁しない。パージガスは、ポンプ２４０によって第２通路２６を圧送され、吸気管ＩＰに供給される。蒸発燃料処理装置２１０では、ポンプ２４０の温度が上昇し、ポンプ２４０内の流路径の変化に伴うポンプ２４０の圧送能力の変化を、第２パージ制御バルブ３４ｂの開度を調整することにより補正し、吸気管ＩＰに所望量のパージガスを供給する。ＥＣＵ１００には、ポンプ２４０の温度とポンプ２４０の吐出量の関係を記したテーブルが記憶されている。制御部１０２は、このテーブルより、吸気管ＩＰに導入されるパージガス量が所定値になるように、第２パージ制御バルブ３４ｂの開度を調整する。

（パージガス供給条件）
図４は、蒸発燃料処理装置１０，２１０において、吸気管ＩＰにパージガスを供給するか否を判定するフローを示している。蒸発燃料処理装置１０，２１０では、まず、キャニスタ１４（活性炭１４ｄ）に吸着されている蒸発燃料の量を算出する（ステップＳ２）。キャニスタ１４の蒸発燃料吸着量の測定（推定）は、制御部１０２で実行することができる。なお、蒸発燃料の吸着量は、燃料タンクＦＴの温度と、燃料タンクＦＴ内の残り燃料量（燃料タンクＦＴ内の空間容積）より推定することができる。すなわち、蒸発燃料の発生量を推定することにより、キャニスタ１４の蒸発燃料吸着量を推定することができる。

次に、測定（推定）された蒸発燃料吸着量が、破過吸着量に達しているか否かを判断する（ステップＳ４）。なお、「破過吸着量」とは、キャニスタ１４（活性炭１４ｄ）に吸着可能な蒸発燃料の上限（限界量）を意味する。すなわち、キャニスタ１４（活性炭１４ｄ）の蒸発燃料吸着量が破過吸着量に達すると、キャニスタ１４（活性炭１４ｄ）は、燃料タンクＦＴ内で新たに発生した蒸発燃料を吸着することができない。蒸発燃料吸着量が破過吸着量に達していない場合（ステップＳ４：ＮＯ）、ステップＳ２に戻り、蒸発燃料吸着量の測定を繰り返す。蒸発燃料吸着量が破過吸着量に達している場合（ステップＳ４：ＹＥＳ）、制御部１０２は、蒸発燃料処理装置１０の場合はパージ制御バルブ３４を開弁し、蒸発燃料処理装置２１０の場合は第１パージ制御バルブ３４ａ又は第２パージ制御バルブ３４ｂを開弁し、キャニスタ１４から吸気管ＩＰにパージガスを導入する（ステップＳ６）。

次に、パージガスがパージガス圧送装置（エゼクタ４０，ベンチュリー管１４０，ポンプ２４０）を通過して吸気管ＩＰに供給される場合、制御部１０２は、パージガス圧送装置の温度に基づいて、パージ制御バルブ３４，第２パージ制御バルブ３４ｂの開度調整を行う（ステップＳ８）。なお、蒸発燃料処理装置１０では、パージ制御バルブ３４を開弁すると、過給機ＣＨが駆動していない場合、パージガスは、第３通路２２及び第１通路２４を通過して、インテークマニホールドＩＭに供給される。過給機ＣＨが駆動している場合、パージガスは、第２通路２６，エゼクタ４０及び排気用配管２８ｂを通過して、過給機ＣＨよりも上流で吸気管ＩＰ内に供給される。蒸発燃料処理装置２１０では、第１パージ制御バルブ３４ａを開弁すると（過給機ＣＨが駆動していない場合）、パージガスは第１通路２４を通過して、インテークマニホールドＩＭに供給される。一方、第２パージ制御バルブ３４ｂを開弁すると（一般的に、過給機ＣＨが駆動している場合）、パージガスは第２通路２６を通過して、過給機ＣＨよりも上流で吸気管ＩＰ内に供給される。

蒸発燃料処理装置１０，２１０は、キャニスタ１４の蒸発燃料吸着量が破過吸着量に達したときにパージを実行するので、パージ回数を少なくすることができる。その結果、パージガスが、パージガス圧送装置（エゼクタ４０，ベンチュリー管１４０，ポンプ２４０）を通過して吸気管ＩＰに供給される回数も少なくすることができる。温度により圧送能力が変化し得るパージガス圧送装置の使用回数を少なくすることができる。

（パージ制御バルブの調整）
図５は、図４のステップＳ８におけるパージ制御バルブ３４（第２パージ制御バルブ３４ｂ）の開度を調整するフローを示している。また、図６及び図７は、制御部１０２又は温度推定部１０４に記憶されているテーブルであり、パージ制御バルブ３４（第２パージ制御バルブ３４ｂ）の開度を調整する際に用いられる。

まず、温度推定部１０４でパージガス圧送装置（エゼクタ４０，ベンチュリー管１４０，ポンプ２４０）の温度Ｔを推定する（ステップＳ１０）。上記したように、温度Ｔの推定は、温度センサ６０の検出値、あるいは、エンジンＥＮの駆動状態より推定することができる。次に、図６のテーブルより、得られた推定温度Ｔ（℃）に対する流量補正値αを取得する（ステップＳ１２）。図６のテーブルは、例えば、エゼクタ４０（蒸発燃料処理装置１０）の場合、エゼクタ４０が温度Ｔ０のときにエゼクタ４０を通過する気体の流量（エゼクタ４０が排出する気体流量）を基準とし、エゼクタ温度が上昇したとき（＋Ｔ１〜＋Ｔ５）及びエゼクタ温度が低下したとき（−Ｔ１〜−Ｔ３）のエゼクタ４０を通過する気体流量の変化率（α１〜α８）を示している。例えば、流量補正値α４は、エゼクタ４０が温度＋Ｔ１のときにエゼクタ４０を通過する気体流量を、エゼクタ４０が温度Ｔ０（基準温度）のときにエゼクタ４０を通過する気体流量で除した値である。すなわち、図６のテーブルは、エゼクタ４０の温度Ｔ（推定値）とエゼクタ４０の排気ポート４０ｃから排出される気体量の関係が記されたテーブルである。なお、流量補正値αは、エゼクタ４０の温度変化に伴うエゼクタ４０の気体圧送能力の変化率に相当する。パージガス圧送装置がベンチュリー管１４０又はポンプ２４０も、同様の関係が記されたテーブルを用いることができる。

次に、パージガス圧送装置の気体導入部の圧力Ｐを取得する（ステップＳ１４）。気体導入部は、エゼクタ４０の場合吸引ポート４０ａであり、ベンチュリー管１４０の場合気体吸気部１４０ｂであり、ポンプ２４０の場合ポンプの吸入口である。）圧力Ｐは、パージガス圧送装置を通過する気体流量より算出することができる。例えば、エゼクタ４０の場合、エゼクタ４０を通過する気体流量は、過給機ＣＨの過給圧と流量補正値α（エゼクタの温度Ｔ）より算出することができる。なお、圧力Ｐは負圧である。また、圧力Ｐは、気体導入部の近傍に圧力センサを配置して実測してもよい。

次に、圧力Ｐにおけるパージ制御バルブ３４（第２パージ制御バルブ３４ｂ）が全開時のパージガス流量Ｑを取得する（ステップＳ１６）。図７のテーブルは、気体導入部の圧力Ｐを０〜−Ｐ８ｋＰａに変化させたときのパージ制御バルブ３４（第２パージ制御バルブ３４ｂ）を通過するパージガスの流量Ｑ（０〜Ｑ８Ｌ／分）を示している。すなわち、流量Ｑは、パージガス圧送装置に供給し得るパージガスの最大流量を示している。パージ制御バルブ３４（第２パージ制御バルブ３４ｂ）の開度（デューティ比）を調整すると、パージガス圧送装置に供給されるパージガスの流量を調整することができる。

次に、ステップＳ１２で得られた流量補正値αとステップＳ１６で得られた流量Ｑに基づいて、パージ制御バルブ３４（第２パージ制御バルブ３４ｂ）の開度を調整する（ステップＳ１６）。例えば、エゼクタ４０において、エゼクタ４０の温度上昇によってエゼクタ４０を通過する気体流量が増加した場合、パージ制御バルブ３４の開度を、エゼクタ温度Ｔ０のときの開度より小さくする。これにより、エゼクタ４０の温度上昇によりエゼクタ４０の気体圧送能力が変化しても、吸気管ＩＰに供給されるパージガス量を設定値に維持することができる。

（他の実施形態）
本明細書が開示する技術において重要なことは、パージガス圧送装置を備える蒸発燃料処理装置において、パージガス圧送装置の温度変化に伴う流路変化を補償し、吸気管へのパージガス供給量の変化を抑制することである。上記実施例では、一例として、パージガス圧送装置（エゼクタ，ベンチュリー管，ポンプ等）を備える蒸発燃料処理装置において、パージガス圧送装置の温度に基づいてパージ制御バルブの開度を調整する例について説明した。上記実施例において、パージガス圧送装置の温度に基づいてパージ制御バルブの開度を調整する構成以外の構成については、目的応じて種々に変更することができる。

例えば、上記実施例では、キャニスタ１４の蒸発燃料吸着量が破過吸着量に達したときにパージを実行する例について説明した。しかしながら、キャニスタ１４の蒸発燃料吸着量が破過吸着量よりも所定量だけ少ない量に達したときにパージを実行してもよい。蒸発燃料がキャニスタ１４に吸着されずに大気へ放出されることを抑制することができる。また、破過吸着量を考慮せず、キャニスタ１４の蒸発燃料吸着量が所定量に達したときにパージを実行してもよい。

また、上記実施例では、過給機ＣＨの駆動状態に応じて、過給機ＣＨの下流（インテークマニホールドＩＭ内）にパージガスが供給される状態と、過給機ＣＨの上流にパージガスが供給される状態に切換わる蒸発燃料処理装置について説明した。しかしながら、パージガスは、過給機ＣＨの上流にのみ供給されてもよい。パージ通路を分岐することを省略することができ、蒸発燃料処理装置の構造を簡略にすることができる。

また、上記第２実施例では、ポンプの温度（推定温度）に基づいてパージ制御バルブの開度を調整する例について説明した。しかしながら、パージガス圧送装置としてポンプを用いる場合、パージ制御バルブの開度調整制御を行わず（あるいは、パージ制御バルブの開度調整制御とともに）、ポンプ自体のパージガス吐出量調整機能（すなわち、ポンプの回転数）を調整し、吸気管に供給するパージガス供給量の変化を抑制することができる。

以上、本発明の実施形態について詳細に説明したが、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。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するものであり、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。

１０：蒸発燃料処理装置
１４：キャニスタ
３２：パージ通路
３４：パージ制御バルブ
４０：パージガス圧送装置
１０２：温度推定部
１０４：制御装置（制御部）
ＣＨ：過給機
ＥＮ：内燃機関
ＦＴ：燃料タンク
ＩＰ：吸気管

Claims (8)

1. 内燃機関に供給される気体が通過するとともに過給機が設けられている吸気管に、燃料タンクで蒸発した蒸発燃料を供給する蒸発燃料処理装置であって、
   その蒸発燃料処理装置は、
   燃料タンクで蒸発した燃料を吸着するキャニスタと、
   キャニスタと吸気管とを接続し、キャニスタから内燃機関に送られるパージガスが通過するパージ通路と、
   パージ通路上に設けられているパージ制御バルブと、
   パージ制御バルブの開度を調整する制御装置と、
   パージ通路上に設けられており、パージガスを過給機の上流の吸気管に圧送するパージガス圧送装置と、
   パージガス圧送装置の温度を推定する温度推定部と、を備えており、
   制御装置は、温度推定部の推定値に基づいてパージ制御バルブの開度を調整する蒸発燃料処理装置。
2. 請求項１に記載の蒸発燃料処理装置であって、
   パージガス圧送装置は、吸気管の過給機より下流に接続されている気体導入部と、吸気管の過給機より上流に接続されている気体排出部と、を備えており、
   気体導入部と気体排出部の間の中間部の内径が気体導入部の内径より狭く、気体導入部と気体排出部の間にパージ通路が接続されており、過給機を駆動しているときに過給機の下流から上流に気体が移動することによってパージガスを吸気管に供給する蒸発燃料処理装置。
3. 請求項２に記載の蒸発燃料処理装置であって、
   パージガス圧送装置の気体排出部と吸気管とを接続する配管上に温度センサが設けられており、
   温度推定部は、温度センサの検出値に基づいてパージガス圧送装置の温度を推定する蒸発燃料処理装置。
4. 請求項１又は２に記載の蒸発燃料処理装置であって、
   温度推定部は、内燃機関の駆動状態に基づいてパージガス圧送装置の温度を推定する蒸発燃料処理装置。
5. 請求項１から４のいずれか一項に記載の蒸発燃料処理装置であって、
   制御装置は、パージガス圧送装置の温度とパージガス圧送装置から排出される気体量の関係が記されたテーブルに基づいてパージ制御バルブの開度を調整する蒸発燃料処理装置。
6. 請求項１から５のいずれか一項に記載の蒸発燃料処理装置であって、
   パージ通路は、第１分岐通路と第２分岐通路に分岐しており、
   第１分岐通路が、過給機より下流で吸気管に接続されており、
   第２分岐通路が、パージガス圧送装置に接続されている蒸発燃料処理装置。
7. 請求項１から６のいずれか一項に記載の蒸発燃料処理装置であって、
   制御装置は、キャニスタの蒸発燃料吸着量が破過吸着量に達したときにパージ制御バルブを開く蒸発燃料処理装置。
8. 内燃機関に供給される気体が通過するとともに過給機が設けられている吸気管に、燃料タンクで蒸発した蒸発燃料を供給する蒸発燃料処理装置であって、
   その蒸発燃料処理装置は、
   燃料タンクで蒸発した燃料を吸着するキャニスタと、
   キャニスタと吸気管とを接続し、キャニスタから内燃機関に送られるパージガスが通過するパージ通路と、
   パージ通路上に設けられており、パージガスを過給機の上流の吸気管に圧送するポンプと、
   ポンプの温度を推定する温度推定部と、を備えており、
   前記ポンプは、温度推定部の推定値に基づいて回転数が制御される蒸発燃料処理装置。

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