JPH0510216A

JPH0510216A - 過給機付エンジンの蒸発燃料制御装置

Info

Publication number: JPH0510216A
Application number: JP3185900A
Authority: JP
Inventors: Mamoru Yoshioka; 衛吉岡; Kunihiko Nakada; 邦彦中田
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1991-07-01
Filing date: 1991-07-01
Publication date: 1993-01-19

Abstract

(57)【要約】【目的】ターボチャージャの効率が低下するのを防止
し、かつ吸入空気量にほぼ比例した蒸発燃料のパージ流
量制御を可能にする。【構成】低吸入空気量域では、吸気導入通路１３０を
閉じて第２のパージ通路６５を介してキャニスタ１００
に吸気を導入することにより、キャニスタ１００の吸着
剤１０２に吸着された蒸発燃料を第１のパージ通路６４
を介してスロットル弁４の下流にパージする。高吸入空
気量域では、吸気導入通路１３０を開き吸気導入通路１
３０を介してエアフローメータ２４下流からの吸気をキ
ャニスタ１００に導入することにより、キャニスタ１０
０の吸着剤１０２に吸着された蒸発燃料を第２のパージ
通路６５を介して主ターボチャージャ７のコンプレッサ
７ｂ上流にパージさせる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、過給機付エンジンの蒸
発燃料制御装置に関し、とくに２系統のパージ通路を使
用してキャニスタ内の吸着剤に吸着された蒸発燃料をパ
ージさせることが可能な蒸発燃料制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車の燃料タンクから発生する蒸発燃
料をそのまま大気中に放出させることは大気汚染の原因
となるため、この蒸発燃料をエンジンの吸気通路に導入
し、供給燃料とともに燃焼室内で燃焼させるようにした
装置が知られている。これらの装置では、蒸発燃料は活
性炭などの吸着剤を収納した容器に導かれ、蒸発燃料は
吸着剤に一時的に吸着される。吸着剤に吸着された蒸発
燃料は、エンジン運転時に吸気管負圧によって吸着剤か
ら離脱し、吸気とともに燃焼室内に導入される。

【０００３】蒸発燃料制御装置に関する先行技術の一例
として、特公昭６２−１８７４７号公報、特開平２−４
２１６８号公報が知られている。前者はスロットル弁下
流の吸気管圧力が正圧のときバルブを開いてキャニスタ
内の蒸発燃料をターボチャージャのコンプレッサ上流に
パージさせるものである。後者は、蒸発燃料制御装置
を、主ターボチャージャおよび副ターボチャージャを有
する２ステージツインターボエンジンに適用したもので
あり、キャニスタからの蒸発燃料をバルブを介して常時
作動する主ターボチャージャのコンプレッサ上流にパー
ジさせるものである。

【０００４】また、スロットル弁下流のサージタンクに
キャニスタからの蒸発燃料をパージする第１のパージ通
路と、ターボチャージャのコンプレッサ上流の吸気通路
にキャニスタからの蒸発燃料をパージする第２のパージ
通路を設け、ターボチャージャのコンプレッサによって
圧送された過給気をキャニスタに導くようにした装置
は、特開昭５９−５６３号公報に開示されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記公
報のように、蒸発燃料のパージのために過給気をキャニ
スタに常時導くようにした装置の場合は、ターボチャー
ジャの効率が低下するという問題がある。ターボチャー
ジャの効率低下は、過給気のキャニスタへの供給量が増
加するほど著しくなり、エンジン出力低下および燃費の
悪化を招く。図７に示すように、上記公報のような装置
の場合は、パージ用の吸気をターボチャージャの下流か
ら取出しているので、蒸発燃料のパージ量は、吸入空気
量には比例せず、ターボチャージャのコンプレッサ圧に
比例する。なお、エンジン回転数ＮＥと吸入空気量Ｇａ
およびコンプレッサ圧との関係は図８に示す特性となっ
ており、吸入空気量に対するパージ量の割合はエンジン
回転数が低くなるほど大となる。したがって、上記装置
の場合は吸入空気量に比例してパージ流量を制御するこ
とが困難となり、排気ガス中の有害物質の排出量を抑制
することができない。

【０００６】本発明は、上記の問題に着目し、ターボチ
ャージャの効率が低下するのを防止し、かつ吸入空気量
にほぼ比例した蒸発燃料のパージ流量制御が可能な過給
機付エンジンの蒸発燃料制御装置を提供することを目的
とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この目的に沿う本発明に
係る過給機付エンジンの蒸発燃料制御装置は、低吸入空
気量域ではキャニスタ内の吸着剤に吸着された燃料タン
クからの蒸発燃料をスロットル弁下流の吸気通路にパー
ジさせる第１のパージ通路と、高吸入空気量域では前記
キャニスタ内の吸着剤に吸着された燃料タンクからの蒸
発燃料をターボチャージャのコンプレッサ上流の吸気通
路にパージさせる第２のパージ通路とを備えた過給機付
エンジンの蒸発燃料制御装置において、前記キャニスタ
内に燃料タンクからの蒸発燃料が導入される第１の導入
部を設け、該第１の導入部に前記第１のパージ通路の上
流端を開口させ、前記第２のパージ通路のターボチャー
ジャ側と反対側の通路端を、キャニスタ内に配置され吸
着剤をはさんで前記第１の導入部と反対側に位置する第
２の導入部に開口させ、前記吸気通路の第２のパージ通
路が接続される部位よりも上流側でかつエアフローメー
タの下流に位置する吸気導入ポートと前記第１の導入部
とを吸気導入通路を介して連通可能に接続し、該吸気導
入通路に、前記ターボチャージャのコンプレッサ圧が所
定値以上となった時に開弁する開閉弁を設けたものから
成る。

【０００８】

【作用】このように構成された過給機付エンジンの蒸発
燃料制御装置においては、低吸入空気量域（軽負荷時）
ではキャニスタ内の蒸発燃料は、第１のパージ通路を介
してスロットル弁下流の吸気通路にパージされる。ここ
で、第１のパージ通路の上流端は、第１の導入部に開口
しているので、低吸入空気量域では第１のパージ通路を
介して第１の導入部に負圧が導かれる。また、第２のパ
ージ通路の一方は、第２の導入部に開口しているので、
第１の導入部に負圧が導かれた際には、第２のパージ通
路を介してパージ用の吸気が第２の導入部に導かれる。
第２の導入部に導かれた吸気は、第１の導入部と第２の
導入部との圧力差によって、さらに吸着剤中を通過して
第１の導入部に導かれる。この場合、吸着剤に吸着され
た蒸発燃料は、第１の導入部に導かれる吸気によって吸
着剤から離脱される。第１の導入部に吸気と共に流出し
た蒸発燃料は、第１のパージ通路を介してスロットル弁
下流にパージされる。

【０００９】高吸入空気量域（高負荷時）では、ターボ
チャージャのコンプレッサ圧が上昇するので、吸気導入
通路の開閉弁は開弁され、吸気通路の吸気導入ポートと
キャニスタの第１の導入部は連通状態となる。また、第
２のパージ通路の一方は、キャニスタの第２の導入部に
開口しているので、第２の導入部には負圧が導かれる。
ここで、吸気通路の第２のパージ通路が接続される部位
は、吸気導入ポートよりもターボチャージャのコンプレ
ッサ側に位置しているので、第２の導入部の負圧は第１
の導入部の負圧よりも大となる。そのため、第１の導入
部と第２の導入部との差圧によって第１の導入部に吸気
導入通路を介して吸気が導かれる。第１の導入部に導か
れた吸気は、第１の導入部と第２の導入部との圧力差に
よって、さらに吸着剤中を通過して第２の導入部に導か
れる。この場合、吸着剤に吸着された蒸発燃料は、第２
の導入部に導かれる吸気によって吸着剤から離脱され
る。第２の導入部に吸気と共に流出した蒸発燃料は、第
２のパージ通路を介してターボチャージャのコンプレッ
サ上流の吸気通路にパージされる。

【００１０】本発明においては、蒸発燃料をパージさせ
るための吸気は、ターボチャージャのコンプレッサの上
流から取出しているので、従来装置のように蒸発燃料の
パージのために過給気をキャニスタに供給する必要もな
くなり、ターボチャージャの効率が低下するという問題
は解消される。また、第２のパージ通路および吸気導入
通路は、いずれもエアフローメータの下流に接続されて
いるので、導入される吸気をエアフローメータによって
計量することが可能となり、パージによる空燃比のリー
ンずれ幅も小さくなる。そして、ターボチャージャのコ
ンプレッサの上流の負圧は、吸入空気量に比例すること
から、吸入空気量に比例した蒸発燃料のパージ流量制御
が容易となり、排気ガス中の有害物質の排出量を抑制す
ることが可能となる。

【００１１】

【実施例】以下に、本発明に係る過給機付エンジンの蒸
発燃料制御装置の望ましい実施例を、図面を参照して説
明する。

【００１２】第１実施例図１ないし図４は、本発明の第１実施例を示しており、
とくに車両に搭載される６気筒エンジンに適用した場合
を示している。このうち、図１は蒸発燃料制御装置を中
心としたエンジンの系統図を示しており、図４は蒸発燃
料制御装置を除いたエンジンの制御系統図を示してい
る。図４において、１はエンジン、２はサージタンク、
３は排気マニホールドを示す。排気マニホールド３は排
気干渉を伴わない＃１〜＃３気筒群と＃４〜＃６気筒群
の２つに集合され、その集合部が連通路３ａによって連
通されている。７、８は互いに並列に配置された主ター
ボチャージャ、副ターボチャージャである。ターボチャ
ージャ７、８のそれぞれのタービン７ａ、８ａは排気マ
ニホールド３の集合部に接続され、それぞれのコンプレ
ッサ７ｂ、８ｂは、インタクーラ６、スロットル弁４を
介してサージタンク２に接続されている。

【００１３】主ターボチャージャ７は、低吸入空気量域
から高吸入空気量域まで作動され、副ターボチャージャ
８は低吸入空気量域で停止される。双方のターボチャー
ジャ７、８の作動、停止を可能ならしめるために、副タ
ーボチャージャ８のタービン８ａの下流に排気切替弁１
７が、コンプレッサ８ｂの下流に吸気切替弁１８が設け
られる。吸、排気切替弁１８、１７の両方とも開弁のと
きは、両方のターボチャージャ７、８が作動される。副
ターボチャージャ８のタービン８ａの下流と主ターボチ
ャージャ７のタービン７ａの下流とは、排気バイパス通
路４０を介して連通可能となっている。排気バイパス通
路４０には、この排気バイパス通路４０を開閉する排気
バイパス弁４１が設けられている。排気バイパス弁４１
は、ダイヤフラム式アクチュエータ４２によって開閉さ
れるようになっている。

【００１４】低吸入空気量域で停止される副ターボチャ
ージャ８の吸気通路には、１個ターボチャージャから２
個ターボチャージャへの切替を円滑にするために、コン
プレッサ７ｂの上流とコンプレッサ８ｂの下流とを連通
する吸気バイパス通路１３と、吸気バイパス通路１３の
途中に配設される吸気バイパス弁３３が設けられる。吸
気バイパス弁３３はダイヤフラム式のアクチュエータ１
０によって開閉される。吸気切替弁１８の上流と下流と
を連通するバイパス通路には、逆止弁１２が設けられて
おり、吸気切替弁１８の閉時において副ターボチャージ
ャ８側のコンプレッサ出口圧力が主ターボチャージャ７
側より大になったとき、空気が上流側から下流側に流れ
ることができるようにしてある。なお、図中、１４はコ
ンプレッサ出口側の吸気通路、１５はコンプレッサ入口
側の吸気通路を示す。吸気通路１５はエアフローメータ
２４を介してエアクリーナ２３に接続される。排気通路
を形成するフロントパイプ２０は、排気ガス触媒２１、
２２を介して排気マフラー（図示せず）に接続される。
吸気切替弁１８はアクチュエータ１１によって開閉さ
れ、排気切替弁１７はダイヤフラム式アクチュエータ１
６によって開閉されるようになっている。ウエストゲー
トバルブ３１は、アクチュエータ９によって開閉される
ようになっている。

【００１５】アクチュエータ９、１０、１１、１６、４
２は、過給圧または負圧の導入によって作動するように
なっている。各アクチュエータ９、１０、１１、１６、
４２には、正圧タンク５１からの過給圧または負圧とエ
アフローメータ２４の下流からの大気圧とを選択的に切
り替えるために、第１、第２、第３、第４、第５、第６
の電磁弁２５、２６、２７、２８、３２、４４が接続さ
れている。各電磁弁２５、２６、２７、２８、３２、４
４の切替は、エンジンコントロールコンピュータ２９か
らの指令に従って行なわれる。なお、第２の電磁弁２６
へ負圧を導入する通路には、負圧の一方の流れのみを許
すチェック弁４５が介装されている。

【００１６】第１の電磁弁２５のＯＮは、吸気切替弁１
８を全開とするようにアクチュエータ１１を作動させ、
ＯＦＦは吸気切替弁１８を全閉とするようにアクチュエ
ータ１１を作動させる。第４の電磁弁２８のＯＮは、排
気切替弁１７を全開とするようにアクチュエータ１６を
作動させ、ＯＦＦは排気切替弁１７を全閉するようにア
クチュエータ１６を作動させる。第３の電磁弁２７のＯ
Ｎは、吸気バイパス弁３３を全閉するようにアクチュエ
ータ１０を作動させる。第３の電磁弁２７のＯＮは吸気
バイパス弁３３を全閉とするようにアクチュエータ１０
を作動させ、ＯＦＦは吸気バイパス弁３３を全開するよ
うにアクチュエータ１０を作動させる。

【００１７】排気バイパス弁４１を作動させるアクチュ
エータ４２に大気圧を導入する第５の電磁弁３２は、Ｏ
Ｎ、ＯＦＦ制御でなく、デューティ制御される。同様
に、ウエストゲートバルブ３１を作動させるアクチュエ
ータ９に過給圧を導く第６の電磁弁４４も、ＯＮ、ＯＦ
Ｆ制御でなく、デューティ制御される。デューティ制御
は、周知の通り、デューティ比により通電時間を制御す
ることであり、デジタル的に通電、非通電の割合を変え
ることにより、アナログ的に平均電流が可変制御され
る。なお、デューティ比は、１サイクルの時間に対する
通電時間の割合であり、１サイクル中の通電時間をＡ、
非通電時間をＢとすると、デューティ比＝Ａ／（Ａ＋
Ｂ）×１００（％）で表わされる。本実施例では、第５
の電磁弁３２と第６の電磁弁４４をデューティ制御する
ことにより、これらの電磁弁の開口量を可変させること
が可能となっている。

【００１８】排気バイパス弁４１の開度は、アクチュエ
ータ４２のダイヤフラム室４２ａに導入される過給圧の
大気へのブリード量（リーク量）を第５の電磁弁３２の
デューティ制御によって可変させることにより可変可能
となっている。ウェストゲートバルブ３１の開度は、ア
クチュエータ９のダイヤフラム室９ｂに導入される過給
圧の大気へのブリード量（リーク量）を第６の電磁弁４
４のデューティ制御によって可変させることにより可変
可能となっている。

【００１９】エンジンコントロールコンピュータ２９
は、エンジンの各種運転条件検出センサと電気的に接続
され、各種センサからの信号が入力される。エンジン運
転条件検出センサには、吸気管圧力センサ３０、スロッ
トル開度センサ５、吸入空気量測定センサとしてのエア
フローメータ２４、エンジン回転数センサ５０、および
酸素センサ１９が含まれる。エンジンコントロールコン
ピュータ２９は、演算をするためのセントラルプロセッ
サユニット（ＣＰＵ）、読み出し専用のメモリであるリ
ードオンリメモリ（ＲＯＭ）、一時記憶用のランダムア
クセスメモリ（ＲＡＭ）、入出力インターフェイス（Ｉ
／Ｏインターフェイス）、各種センサからのアナログ信
号をディジタル量に変換するＡ／Ｄコンバータを備えて
いる。

【００２０】図１は、蒸発燃料制御装置を中心としたエ
ンジンの系統図を示している。図中、６１は車両に搭載
される燃料タンクを示している。燃料タンク６１で発生
した蒸発燃料は、通路６２を介してキャニスタ１００に
導かれるようになっている。キャニスタ１００は、周知
の通り活性炭が収納された蒸発燃料の吸着容器であり、
燃料タンク６１からの蒸発燃料は、このキャニスタ１０
０の活性炭に一旦吸着されるようになっている。キャニ
スタ１００には、第１のパージ通路６４と第２のパージ
通路６５の２系統のパージ通路が接続されている。

【００２１】第２のパージ通路６５の下流端は、主ター
ボチャージャ７のコンプレッサ７ｂ上流のポートＰ₂に
接続されている。第２のパージ通路６５の上流端は、後
述するキャニスタ１００の第１の導入部１２０に開口し
ている。第２のパージ通路６５は、低吸入空気量域（軽
負荷時）では主ターボチャージャ７側からキャニスタ１
００へ向けて吸気を供給し、高吸入空気量域（高負荷
時）では蒸発燃料をキャニスタ１００側から主ターボチ
ャージャ７のコンプレッサ上流に導く機能を有してい
る。第１のパージ通路６４の下流端は、サージタンク２
に接続されている。第１のパージ通路６４には、第１の
バキュームコントロールバルブ（ＶＣＶ２）６９とパー
ジ用電磁弁７０が介装されている。第１のバキュームコ
ントロールバルブ６９とパージ用電磁弁７０とは、直列
に接続されている。第１のバキュームコントロールバル
ブ６９は、ダイヤフラム式のアクチュエータ６９ａによ
って開閉駆動されるようになっている。アクチュエータ
６９ａのダイヤフラム室６９ｂには、通路８１を介して
スロットル弁４の直下流の吸気管負圧が導かれるように
なっている。パージ用電磁弁７０は、エンジンコントロ
ールコンピュータ２９によるデューティ比の変化によっ
て第１のパージ通路６４を流れる蒸発燃料のパージ量を
制御する機能を有する。

【００２２】第１のバキュームコントロールバルブ６９
のダイヤフラム室６９ｂに導く制御圧力通路８１には、
スロットル弁４の下流からダイヤフラム室６９ｂに向う
吸気の流れを阻止するチェック弁８２が設けられてい
る。また、ダイヤフラム室６９ｂは、通路８３を介して
主、副ターボチャージャ７、８の上流の吸気通路１５と
連通可能となっている。通路８３には、吸気の流れを制
限する絞り部（オリフィス）８４ａとチェック弁部８４
ｂとを有する絞り弁８４が設けられている。

【００２３】エンジンコントロールコンピュータ２９
は、エアフローメータ２４およびエンジン回転数センサ
５０からの信号によりエンジン１回転当りの吸入空気量
を算出する機能を有している。また、エンジンコントロ
ールコンピュータ２９は、エンジン回転数（ＮＥ）とエ
ンジン１回転当りの吸入空気量（ＧＮ）とからデューテ
ィ比を求め、パージ用電磁弁７０のデューティ制御を行
なう機能を有している。

【００２４】図２および図３は、キャニスタ１００を示
している。キャニスタ１００は、円筒状の収納容器１０
１を有している。収納容器１０１には、活性炭からなる
吸着剤１０２が収納されている。収納容器１０１内に
は、吸着剤１０２を上下方向で保持するプレート１０３
が収納されている。プレート１０３は、吸気が通過可能
な多数の孔を有するパンチングメタル等から構成されて
いる。プレート１０３の吸着剤１０２側には、吸気に混
在している異物を除去するフィルタ１０４が設けられて
いる。収納容器１０１の底部には、ナット部１０５が形
成されている。

【００２５】収納容器１０１の上部は、アッパプレート
１０６によって塞がれている。アッパプレート１０６と
一方のプレート１０３との間には、流路形成用ブロック
１０７が設けられている。アッパプレート１０６の上面
には、ポート形成用ブロック１０８が設けられている。
ポート形成用ブロック１０８には、燃料タンク６１から
の蒸発燃料を通路６２を介してキャニスタ１００に流入
させる吸気口１０９が形成されている。また、ポート形
成用ブロック１０８には、吸着剤１０２に吸着された蒸
発燃料をスロットル弁４の下流に位置するサージタンク
２へ流出させる吸気口１１０が形成されている。吸気口
１０９は、流路形成用ブロック１０７に設けられた第１
のチェックバルブ１１１および第２のチェックバルブ１
１２と連通しており、吸気口１１０は、同様に流路形成
用ブロック１０７に設けられた第３のチェックバルブ１
１３と連通している。

【００２６】第１のチェックバルブ１１１は、ボール１
１１ａと圧縮コイルスプリング１１１ｂとから構成され
ており、吸気口１０９から後述する第１の導入部１２０
に向う吸気の流れのみを許容する機能を有している。第
２のチェックバルブ１１２は、ボール１１２ａと圧縮コ
イルスプリング１１２ｂとから構成されており、吸着剤
１０２側から吸気口１０９に向う吸気の流れのみを許容
する機能を有している。すなわち、第２のチェックバル
ブ１１２は、キャニスタ１００内が正圧になった時に開
となり、キャニスタ１００内の圧力を降下させる機能を
有する。第３のチェックバルブ１１３は、ボール１１３
ａと圧縮コイルスプリング１１３ｂとから構成されてお
り、後述する第１の導入部１２０から吸気口１１０に向
う吸気の流れのみを許容する機能を有している。第１の
チェックバルブ１１１が設けられる流路形成用ブロック
１０７の中央下部には、上方のプレート１０３を吸着剤
１０２側に押圧する圧縮コイルスプリング１１９が取付
けられている。

【００２７】キャニスタ１００には、上方のプレート１
０３とアッパプレート１０６とから構成される第２の導
入部１２１が形成されている。第２の導入部１２１は、
吸着剤１０２に向う吸気が流入する空間部であるととも
に、吸着剤１０２から離脱した蒸発燃料が流出する空間
部である。同様にキャニスタ１００には、下方のプレー
ト１０３と収納容器１０１の底部１０１ａとから構成さ
れる第１の導入部１２０が形成されている。第１の導入
部１２０は、吸着剤１０２に向う吸気が流入する空間部
であるとともに、吸着剤１０２から離脱した蒸発燃料が
流出する空間部である。

【００２８】流路形成用ブロック１０７には、上下に配
置されるプレート１０３、フィルタ１０４および吸着剤
１０２中を貫通する２本の連通管１２５、１２６が取付
けられている。連通管１２５の一方は第１のチェックバ
ルブ１１１と連通可能に接続されており、他方は第１の
導入部１２０に開口している。連通管１２６の一方は第
３のチェックバルブ１１３と連通可能に接続されてお
り、他方は第１の導入部１２０に開口している。このよ
うに、燃料タンク６１からの蒸発燃料を導く通路６２と
第１のパージ通路６４の通路端は、第１の導入部１２０
に開口している。

【００２９】第１の導入部１２０は、吸気導入通路１３
０を介してエアフロメータ２４の直下流に位置する吸気
導入ポートＰ₁と連通可能に接続されている。吸気導入
通路１３０には、開閉弁としての第２のバキュームコン
トロールバルブ（ＶＣＶ２）６６が介装されている。第
２のバキュームコントロールバルブ６６は、ダイヤフラ
ム式のアクチュエータ６６ａによって開閉駆動されるよ
うになっている。アクチュエータ６６ａのダイヤフラム
室には、制御圧力通路６７を介して主ターボチャージャ
７のコンプレッサ７ｂ下流側に過給圧が導かれるように
なっている。

【００３０】エンジン１には、ＥＧＲガスの取出口１３
１が設けられている。取出口１３１は、ＥＧＲバルブ１
３２に介装されたＥＧＲガス通路を介してスロットル弁
４の下流のサージタンク２に設けられた吐出口１３４に
接続されている。ＥＧＲバルブ１３２は、バキュームコ
ントロールバルブ（ＶＣＶ）１３５とＥＧＲバキューム
モジュレータ１３６およびＥＧＲ用電磁弁１３７によっ
て開弁制御されるようになっている。本実施例の場合で
は、スロットル弁４の下流側の圧力がＶＣＶ１３５およ
びＥＧＲバキュームモジュレータ１３６およびＥＧＲ用
電磁弁１３７を介してＥＧＲバルブ１３２のダイヤフラ
ム室内に導入されるようになっている。ＥＧＲ用電磁弁
１３７は、エンジンコントロールコンピュータ２９から
の指令によって作動し、ＥＧＲバルブ１３２のダイヤフ
ラム室１３２ａ内に導かれる過給気量の制御によって、
ＥＧＲバルブ１３２の開閉を行なうようになっている。

【００３１】つぎに、第１実施例における作用について
説明する。高吸入空気量域では、吸気切替弁１８と排気
切替弁１７がともに開かれ、吸気バイパス弁３３が閉じ
られる。これによって２個ターボチャージャ７、８が駆
動され、十分な過給空気量が得られ、出力が向上され
る。低速域でかつ高負荷時には、吸気切替弁１８と排気
切替弁１７がともに閉じられ、吸気バイパス弁３３が開
かれる。これによって１個のターボチャージャ７のみが
駆動される。低吸入空気量域で１個ターボチャージャと
する理由は、低吸入空気量域では１個ターボチャージャ
過給特性が２個ターボチャージャ過給特性より優れてい
るからである。１個ターボチャージャとすることによ
り、過給圧、トルクの立上りが早くなり、レスポンスが
迅速となる。低吸入空気量域から高吸入空気量域に移行
するとき、つまり１個ターボチャージャから２個ターボ
チャージャ作動へ切り替えるときには、吸気切替弁１８
および排気切替弁１７が閉じられているときに排気バイ
パス弁４１をデューティ制御により小開制御し、さらに
吸気バイパス弁３３が閉じることにより副ターボチャー
ジャ８の助走回転数を高め、ターボチャージャの切替を
より円滑（切替時のショックを小さく）に行うことが可
能になる。

【００３２】低吸入空気量域では、スロットル弁４が開
弁されると、通路８１はスロットル弁４の直上流と連通
されて大気圧となる。そして第１のバキュームコントロ
ールバルブ６９のダイヤフラム室６９ｂからチェック弁
８２までの間に存在する負圧は、絞り弁８４を介して大
気側に逃がされ、ダイヤフラム室６９ｂ内のスプリング
の力により第１のバキュームコントロールバルブ６９は
開弁状態となる。したがって、サージタンク２内が負圧
の場合は、サージタンク２からの負圧の導入により第１
の導入部１２０も負圧となる。ここで、第２のパージ通
路６５の一方は、第２の導入部１２１に開口しているの
で、第１の導入部１２０に負圧が導かれた際には、第２
の導入部１２１も負圧となり、図１の矢印Ａで示すよう
に第２のパージ通路６５を介してパージ用の吸気が第２
の導入部１２１に導かれる。

【００３３】第２の導入部１２１に導かれた吸気は、第
１の導入部１２０と第２の導入部１２１との圧力差によ
って、さらに吸着剤１０２中を通過して第１の導入部１
２１に導かれる。この場合、吸着剤１０２に吸着された
蒸発燃料は、第１の導入部１２０に導かれる吸気によっ
て吸着剤から離脱される。第１の導入部１２０に吸気と
共に流出した蒸発燃料は、第１のパージ通路６４を介し
てスロットル弁４下流にパージされる。この時の蒸発燃
料のパージ量は、パージ用電磁弁７０のデューティ制御
によって制御される。このように、第１のパージ通路６
４は、低、中吸入空気量域でのみパージを行なう機能を
有する。

【００３４】高吸入空気量域（高負荷時）では、主ター
ボチャージャ７のコンプレッサ圧が上昇するので、吸気
導入通路１３０の開閉弁は開弁され、吸気通路１５の吸
気導入ポートＰ₁とキャニスタ１００の第１の導入部１
２０は連通状態となる。また、第２のパージ通路６５の
一方は、キャニスタ１００の第２の導入部１２１に開口
しているので、第２の導入部１２１には負圧が導かれ
る。ここで、吸気通路１５の第２のパージ通路６５が接
続される部位は、吸気導入ポートＰ₁よりも主ターボチ
ャージャ７のコンプレッサ７ｂ側に位置しているので、
第２の導入部１２１の負圧は第１の導入部１２０の負圧
よりも大となる。そのため、図１の矢印Ｂで示すよう
に、第１の導入部１２０と第２の導入部１２１との差圧
により、第１の導入部１２０に吸気導入通路１３０を介
して吸気が導かれる。

【００３５】第１の導入部１２０に導かれた吸気は、第
１の導入部１２０と第２の導入部１２１との圧力差によ
って、さらに吸着剤１０２中を通過して第２の導入部１
２１に導かれる。この場合、吸着剤１０２に吸着された
蒸発燃料は、第２の導入部１２１に導かれる吸気によっ
て吸着剤から離脱される。第２の導入部１２１に吸気と
共に流出した蒸発燃料は、図１の矢印Ｃに示すように、
第２のパージ通路６５を介して主ターボチャージャ７の
コンプレッサ７ｂ上流の吸気通路にパージされる。

【００３６】なお、蒸発燃料をパージさせための各通路
６５、１３０へ供給される吸気は、主ターボチャージャ
７のコンプレッサ７ｂの上流から取出しているので、従
来装置のように蒸発燃料のパージのために過給気をキャ
ニスタに供給する必要もなくなり、ターボチャージャの
効率が低下するという問題は解消される。また、第２の
パージ通路６５および吸気導入通路１３０は、いずれも
エアフローメータ２４の下流に接続しているので、導入
される吸気をエアフローメータ２４によって計量するこ
とが可能となり、パージによる空燃比の変化が少なく、
空燃比のリーンずれ幅も小さくなる。そして、主ターボ
チャージャ７のコンプレッサ７ｂの上流の負圧は、吸入
空気量に比例することから、吸入空気量に比例した蒸発
燃料のパージ流量制御が容易となり、排気ガス中の有害
物質の排出量を抑制することが可能となる。

【００３７】第２実施例図５および図６は、本発明の第２実施例を示している。
第２実施例が第１実施例と異なるところは、第２のパー
ジ通路の構成のみであり、その他の部分は第１実施例に
準じるので、準じる部分に第１実施例と同一の符号を付
すことにより準じる部分の説明を省略し、異なる部分に
ついてのみ説明する。第１実施例では、第２のパージ通
路６５は、主ターボチャージャ７のコンプレッサ７ｂ上
流と、キャニスタ１００の第２の導入部１２１とを単に
常時連通するだけの構成であったが、本実施例では図５
に示すように、第２のパージ通路６５には、遮断弁１４
０が介装されている。遮断弁１４０は、エンジン停止時
には閉弁し、エンジン稼動時には開弁するように構成さ
れている。本実施例では、遮断弁１４０はダイヤフラム
式アクチュエータを有する弁から構成されている。

【００３８】図６に示すように、遮断弁１４０はダイヤ
フラム１４０ａによって区画された第１のダイヤフラム
室１４０ｂと第２のダイヤフラム室１４０ｃとを有して
いる。ダイヤフラム１４０ａには、弁体１４０ｄが連結
されている。第１のダイヤフラム室１４０ｂには、ダイ
ヤフラム１４０ａを弁体１４０ｄ方向に付勢する圧縮コ
イルスプリング１４０ｅが配設されている。第１のダイ
ヤフラム室１４０ｂは、負圧遅延弁１４１を有する通路
１４２を介してスロットル弁４下流のポートと連通して
いる。負圧遅延弁１４１は、並列に配置されたチェック
弁と絞りとを有している。第２のダイヤフラム室１４０
ｃは、制御圧力通路６７と連通しており、ダイヤフラム
室１４０ｃには主ターボチャージャ７のコンプレッサ７
ｂ下流の過給圧が導かれるようになっている。なお、本
実施例では、遮断弁１４０としてダイヤフラム式のアク
チュエータを有する純機械的な開閉弁を使用したが、イ
グニッションスイッチ（図示略）のオン、オフ動作と電
気的に連動して開閉する電磁弁から構成してもよい。

【００３９】このように構成された第２実施例において
は、エンジン停止時には、遮断弁１４０の閉弁によって
第２のパージ通路６５は遮断される。また、吸気導入通
路１３０に配置された開閉弁としての第２のバキューム
コントロールバルブ６６は、アクチュエータ６６ａのダ
イヤフラム室への正圧の供給がないため同様に閉弁され
る。さらに、この状態では第１のパージ通路６４の第１
のバキュームコントロールバルブ６９も閉弁される。こ
のように、エンジンの停止時には、第１のパージ通路６
４、第２のパージ通路６５、吸気導入通路１３０のいず
れもが遮断されるので、エンジン停止時に生じた燃料タ
ンク６１内の蒸発燃料の外部への放出が防止される。

【００４０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る過給
機付エンジンの蒸発燃料制御装置によれば、低吸入空気
量域では、吸気導入通路を閉じ第２のパージ通路を介し
てキャニスタに吸気を導入することにより、キャニスタ
の吸着剤に吸着された蒸発燃料を第１のパージ通路を介
してスロットル弁の下流にパージし、高吸入空気量域で
は、吸気導入通路を開き吸気導入通路を介してキャニス
タに吸気を導入することにより、キャニスタの吸着剤に
吸着された蒸発燃料を第２のパージ通路を介してターボ
チャージャのコンプレッサ上流にパージさせるようにし
たので、つぎのような効果が得られる。（イ）第２のパージ通路と吸気導入通路からキャニスタ
に導入される吸気をエアフローメータで計量することが
可能となるので、蒸発燃料のパージによる空燃比の変動
が小さくなり、かつターボチャージャのコンプレッサ上
流の負圧は吸気空気量に比例することから吸入空気量に
比例したパージ流量制御が容易となり、排気ガス中の有
害物質の排出量を抑制することができる。（ロ）蒸発燃料のパージのための吸気をエアフローメー
タの下流でかつターボチャージャのコンプレッサ上流か
ら取出しているので、コンプレッサ下流から取出す従来
装置のようにターボチャージャの効率が低下するという
問題は解消される。（ハ）また、第２のパージ通路にエンジン停止時には閉
弁し、エンジン稼動時には開弁する遮断弁を設けるよう
にしたので、エンジン停止時に燃料タンク内で発生した
蒸発燃料の大気への放出を防止することができる。その
結果、燃料の自然消耗が解消され、燃費の向上がはかれ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係る過給機付エンジンの
蒸発燃料制御装置の系統図である。

【図２】図１の装置におけるキャニスタの断面図であ
る。

【図３】図２の部分拡大断面図である。

【図４】図１の装置を備えたエンジンの系統図である。

【図５】本発明の第２実施例に係る過給機付エンジンの
蒸発燃料制御装置の系統図である。

【図６】図５の装置における遮断弁の拡大断面図であ
る。

【図７】ターボチャージャのコンプレッサ圧と蒸発燃料
のパージ量との関係を示す特性図である。

【図８】エンジン回転数と吸入空気量およびコンプレッ
サ圧との関係を示す特性図である。

【符号の説明】

１エンジン２サージタンク７主ターボチャージャ８副ターボチャージャ２４エアフローメータ２９エンジンコントロールコンピュータ６１燃料タンク６３キャニスタ６４第１のパージ通路６５第２のパージ通路６６吸気導入通路に設けられる開閉弁１００キャニスタ１０２吸着剤１２０第１の導入部１２１第２の導入部１３０吸気導入通路１４０第２のパージ通路に配置される遮断弁Ｐ₁ 吸気導入ポート

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】低吸入空気量域ではキャニスタ内の吸着
剤に吸着された燃料タンクからの蒸発燃料をスロットル
弁下流の吸気通路にパージさせる第１のパージ通路と、
高吸入空気量域では前記キャニスタ内の吸着剤に吸着さ
れた燃料タンクからの蒸発燃料をターボチャージャのコ
ンプレッサ上流の吸気通路にパージさせる第２のパージ
通路とを備えた過給機付エンジンの蒸発燃料制御装置に
おいて、前記キャニスタ内に燃料タンクからの蒸発燃料が導入さ
れる第１の導入部を設け、該第１の導入部に前記第１の
パージ通路の上流端を開口させ、前記第２のパージ通路
のターボチャージャ側と反対側の通路端を、キャニスタ
内に配置され吸着剤をはさんで前記第１の導入部と反対
側に位置する第２の導入部に開口させ、前記吸気通路の
第２のパージ通路が接続される部位よりも上流側でかつ
エアフローメータの下流に位置する吸気導入ポートと前
記第１の導入部とを吸気導入通路を介して連通可能に接
続し、該吸気導入通路に、前記ターボチャージャのコン
プレッサ圧が所定値以上となった時に開弁する開閉弁を
設けたことを特徴とする過給機付エンジンの蒸発燃料制
御装置。
【請求項２】第２のパージ通路に、エンジン停止時に
は閉弁しエンジン稼動時には開弁する遮断弁を設けた請
求項１記載の過給機付エンジンの蒸発燃料制御装置。