| 【発明の名称】 |
燃料蒸気の放出抑制装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】清宮 伸介
【氏名】木所 徹
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| 【要約】 |
【課題】燃料蒸気の外部への放出を抑制しつつ、内燃機関の吸気抵抗の増大を抑制することのできる燃料蒸気の放出抑制装置を提供する。
【解決手段】燃料蒸気の放出抑制装置は、エンジン１１の吸気通路３２に設けられた開閉弁５１と、開閉弁５１を迂回するように吸気通路３２に接続されるバイパス通路５２と、バイパス通路５２内に設けられた吸着材５３とを備えている。そして、エンジン１１の停止時には開閉弁５１が閉じられるため、吸気通路３２内の燃焼室１６の近傍で発生する燃料蒸気が上流側に向かって流れる際、その流れが閉弁状態にあるスロットルバルブ２３と開閉弁５１との両方により抑制される。また、上流側に流れてバイパス通路５２に入った燃料蒸気は吸着材５３に吸着される。一方、エンジン１１の運転中には、開閉弁５１が開かれて同開閉弁５１によるエンジン１１の吸気抵抗の増大が抑制される。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】内燃機関の停止時に内燃機関の吸気系に存在する燃料蒸気が外部に放出されるのを抑制する燃料蒸気の放出抑制装置において、内燃機関の吸気通路に同機関のスロットルバルブの他に、機関停止時に閉弁するとともに機関運転中の少なくとも機関高回転時に開弁する開閉弁を設けたことを特徴とする燃料蒸気の放出抑制装置。
【請求項２】請求項１記載の燃料蒸気の放出抑制装置において、前記開閉弁は、その閉弁時に内燃機関の吸気系での空気流通面積を所定値以下に制限するものであって、前記開閉弁が閉弁したときの空気の流通経路上に燃料蒸気を吸着する吸着材を設けたことを特徴とする燃料蒸気の放出抑制装置。
【請求項３】請求項２記載の燃料蒸気の放出抑制装置において、前記開閉弁は、その閉弁時に前記吸気通路での空気流通面積をほぼ「０」とするものであって、内燃機関の吸気系に前記開閉弁を迂回するとともに前記吸着材を備えるバイパス通路を設けたことを特徴とする燃料蒸気の放出抑制装置。
【請求項４】請求項１記載の燃料蒸気の放出抑制装置において、前記開閉弁は、その閉弁時に前記吸気通路での空気流通面積をほぼ「０」とするものであって、内燃機関の吸気系に前記開閉弁を迂回するバイパス通路を設け、このバイパス通路の空気流通面積を前記吸気通路の空気流通面積よりも小さくしたことを特徴する燃料蒸気の放出抑制装置。
【請求項５】請求項３又は４記載の燃料蒸気の放出抑制装置において、内燃機関の運転時に機関運転状態に基づき前記開閉弁の開度を制御する開度制御手段を更に備えることを特徴とする燃料蒸気の放出抑制装置。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、燃料蒸気の放出抑制装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】自動車用エンジン等の内燃機関においては、その機関停止時に例えば燃料噴射弁から吸気通路に漏れた燃料が蒸発するなどして、同吸気通路内に燃料蒸気が存在するようになる。この状態にあっては、燃料蒸気が吸気通路の上流側に向かって流れて同上流端から外部に放出されるおそれがあるため、例えば特開平１１−８２１９２号公報のように、吸気通路に燃料蒸気を吸着するための吸着材を設けることが考えられている。この場合、機関停止時に例えば燃料噴射弁付近で燃料蒸気が発生したとしても、その燃料蒸気が吸気通路の上流側に向かって流れる際に吸着材に吸着される。そのため、燃料蒸気が吸気通路（内燃機関の吸気系）の外部へ放出されることは抑制されるようになる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記公報のように吸気通路に吸着材を設けると、機関運転時（特に機関高回転時）に吸着材が吸気抵抗となって内燃機関のポンピングロスが増大し、機関出力の低下や燃費の悪化に繋がることとなる。
【０００４】本発明はこのような実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、燃料蒸気の外部への放出を抑制しつつ、内燃機関の吸気抵抗の増大を抑制することのできる燃料蒸気の放出抑制装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。上記目的を達成するため、請求項１記載の発明では、内燃機関の停止時に内燃機関の吸気系に存在する燃料蒸気が外部に放出されるのを抑制する燃料蒸気の放出抑制装置において、内燃機関の吸気通路に同機関のスロットルバルブの他に、機関停止時に閉弁するとともに機関運転中の少なくとも機関高回転時に開弁する開閉弁を設けた。
【０００６】同構成によれば、機関停止時に吸気通路内の燃料蒸気が上流端に向けて流れる際、その燃料蒸気の上流側への流れが閉弁状態にあるスロットルバルブと開閉弁との両方によって抑制され、これにより内燃機関の吸気系から外部への燃料蒸気の放出が抑制される。また、機関運転時にあって、少なくとも機関高回転時には開閉弁が開弁するため、同開閉弁の閉弁による吸気抵抗の増大が抑制される。従って、燃料蒸気が内燃機関の吸気系から外部に放出されるのを抑制しつつ、内燃機関の吸気抵抗を抑制することができる。
【０００７】なお、上記開閉弁としては、その閉弁時に内燃機関の吸気系での空気流通面積をほぼ「０」とするものを採用することができ、この場合には機関運転中に開閉弁を開弁させることとなる。また、開閉弁として、その閉弁時に吸気系での空気流通面積を「０」よりも大きい所定値以下に制限するものを採用することもでき、この場合には上記開閉弁を機関低回転時に閉弁状態としてもよい。
【０００８】請求項２記載の発明では、請求項１記載の発明において、前記開閉弁は、その閉弁時に内燃機関の吸気系での空気流通面積を所定値以下に制限するものであって、前記開閉弁が閉弁したときの空気の流通経路上に燃料蒸気を吸着する吸着材を設けた。
【０００９】同構成によれば、機関停止時に吸気通路内の燃料蒸気が上流端に向かって流れると、その燃料蒸気が開閉弁の閉弁時におけるの空気の流通経路を通る際に吸着材に吸着されるため、内燃機関の吸気系から外部への燃料蒸気の放出を的確に抑制することができる。
【００１０】請求項３記載の発明では、請求項１又は２記載の発明において、前記開閉弁は、その閉弁時に前記吸気通路での空気流通面積をほぼ「０」とするものであって、内燃機関の吸気系に前記開閉弁を迂回するとともに前記吸着材を備えるバイパス通路を設けた。
【００１１】同構成によれば、機関停止時に吸気通路内の燃料蒸気が上流端に向かって流れると、この燃料蒸気は開閉弁が閉じているためにバイパス通路内に入る。そして、バイパス通路内にて燃料蒸気が吸着材に吸着されるため、内燃機関の吸気系から外部への燃料蒸気の放出を的確に抑制することができる。
【００１２】請求項４記載の発明では、請求項１記載の発明において、前記開閉弁は、その閉弁時に前記吸気通路での空気流通面積をほぼ「０」とするものであって、内燃機関の吸気系に前記開閉弁を迂回するバイパス通路を設け、このバイパス通路の空気流通面積を前記吸気通路の空気流通面積よりも小さくした。
【００１３】同構成によれば、機関停止時に吸気通路内の燃料蒸気が上流端に向かって流れる際、その燃料蒸気がバイパス通路を通過しにくくなるため、内燃機関の吸気系から外部への燃料蒸気の放出を的確に抑制することができる。
【００１４】請求項５記載の発明では、請求項３又は４記載の発明において、内燃機関の運転時に機関運転状態に基づき前記開閉弁の開度を制御する開度制御手段を更に備えた。
【００１５】吸着材に吸着された燃料蒸気は、機関運転時にバイパス通路を通過して下流側に流れる空気により燃焼室に運ばれて処理される。そのため、機関運転時に開閉弁を閉じ側に制御すると、バイパス通路を通る空気の量が増加して吸着材から燃焼室に運ばれる燃料量が増加し、同吸着材の浄化が進むこととなる。機関運転状態に応じて開閉弁の開度が制御される同構成によれば、吸着材から燃焼室に過度に燃料蒸気が運ばれて燃焼状態が悪化しないように、且つ開閉弁による吸気抵抗が過度に増加しないように同開閉弁の開度を制御して吸着材の浄化を図ることができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】（第１実施形態）以下、本発明を自動車用のガソリンエンジンに適用した第１実施形態を図１〜図３に従って説明する。
【００１７】図１に示すように、エンジン１１においては、そのピストン１２がコネクティングロッド１３を介してクランクシャフト１４に連結され、同ピストン１２の往復移動がコネクティングロッド１３によってクランクシャフト１４の回転へと変換される。クランクシャフト１４には複数の突起１４ｂを備えたシグナルロータ１４ａが取り付けられている。そして、シグナルロータ１４ａの側方には、クランクシャフト１４が回転する際に上記各突起１４ｂに対応してパルス状の信号を出力するクランクポジションセンサ１４ｃが設けられている。
【００１８】エンジン１１の吸気系及び排気系には、燃焼室１６に接続される吸気通路３２及び排気通路３３が設けられている。そして、エンジン１１の吸気系において、吸気通路３２にはエンジン１１の吸入空気量を調整するためのスロットルバルブ２３設けられている。このスロットルバルブ２３の開度はスロットルポジションセンサ４４によって検出される。また、吸気通路３２においてスロットルバルブ２３の下流側に位置する部分には、吸気通路３２内の圧力を検出するバキュームセンサ３６が設けられている。なお、バキュームセンサ３６の代わりに、エンジン１１の吸入空気量を検出するエアフローメータを設けてもよい。
【００１９】エンジン１１には、吸気通路３２内において燃焼室１６に近い部分に燃料を噴射供給する燃料噴射弁４０が設けられている。この燃料噴射弁４０には所定の圧力で燃料が送り込まれている。そして、燃料噴射弁４０から吸気通路３２に燃料が噴射されると、この燃料と吸気通路３２から燃焼室１６内に吸入される空気とによって混合気が形成される。その後、混合気は燃焼室１６に充填された状態で点火プラグ４１によって点火がなされて燃焼し、このときの燃焼エネルギによってエンジン１１が駆動される。また、燃焼後の混合気は排気として排気通路３３に送り出される。
【００２０】ところで、エンジン１１の運転が停止された直後には燃料噴射弁４０に燃料の圧力が働いた状態が維持され、この燃料の圧力によって僅かながら燃料噴射弁４０から吸気通路３２に燃料が漏れることとなる。ここで、エンジン１１の停止直後からの時間経過に伴う燃料噴射弁４０から吸気通路３２への燃料の総漏れ量の推移を図２に示す。図２において、エンジン停止直後からの所定時間ｔ１は、上記のような燃料漏れが生じる燃料圧力が燃料噴射弁４０に働いている期間を表すものである。そのため、エンジン停止直後から所定時間ｔ１の間は燃料が漏れ続けて上記燃料の総漏れ量が徐々に増加し、所定時間ｔ１の経過後には上記燃料の総漏れ量が一定値をとることになる。
【００２１】また、エンジン１１の運転停止直後は機関温度が高いため、燃料噴射弁４０から吸気通路３２に漏れた燃料の蒸発量が多く、吸気通路３２内で多量の燃料蒸気が生成されることとなる。ここで、エンジン１１の停止直後からの時間経過に伴う吸気通路３２内の燃料蒸気の濃度の推移を図３に示す。図３において、エンジン停止直後からの所定時間ｔ２は、機関温度が所定の値（例えば４０℃〜４５℃）まで低下するのに要する時間を表すものである。そして、エンジン停止直後から所定時間ｔ２までの間は上記燃料蒸気の濃度が徐々に増加し、所定時間ｔ２の経過後には上記燃料蒸気の濃度が徐々に減少するようになる。
【００２２】このようにエンジン１１の停止直後から所定時間の間は、燃料噴射弁４０から吸気通路３２に燃料漏れるとともに、機関温度が比較的高いために上記燃料が蒸発し易くなる。その結果、吸気通路３２内の燃料蒸気が急増することとなり、燃料蒸気が吸気通路３２の上流端に向かって流れ、同上流端から外部に放出されるおそれがある。こうした燃料蒸気の外部への放出を抑制するため、吸気通路３２に燃料蒸気を吸着するための吸着材を設けることも考えられる。しかしこの場合、吸着材が吸気抵抗となってエンジン１１のポンピングロスが増大し、エンジン出力の低下や燃費の悪化という弊害を招くこととなる。
【００２３】そこで本実施形態では、エンジン１１の吸気抵抗を増大させることなく、エンジン１１の吸気系から外部への燃料蒸気の放出を抑制することが可能な燃料蒸気の放出抑制装置が設けられる。
【００２４】この放出抑制装置は、吸気通路３２内においてスロットルバルブ２３よりも上流側の位置に設けられてモータ５４により開閉制御される開閉弁５１と、この開閉弁５１を迂回するように吸気通路３２における同開閉弁５１の上流側及び下流側に接続されるバイパス通路５２と、このバイパス通路５２内に設けられた活性炭等からなる吸着材５３とを備えている。
【００２５】上記開閉弁５１は、その閉弁時の気密性がスロットルバルブ２３における閉弁時の気密性よりも高くなり、且つ吸気通路３２の空気流通面積がほぼ「０」となるとなるよう設計され、開閉弁５１と吸気通路３２の内面との間で空気の流通がほどんど生じないようにされる。そして、エンジン１１の吸気系での空気流通面積は、開閉弁５１の開弁時には吸気通路３２での空気流通面積とバイパス通路５２での空気流通面積を合計した値になり、開閉弁５１の閉弁時にはバイパス通路５２での空気流通面積と等しい値になる。従って、エンジン１１の吸気系での空気流通面積は、開閉弁が閉弁することにより所定値以下、即ちバイパス通路５２での空気流通面積以下に制限されることとなる。
【００２６】また、放出抑制装置は、エンジン１１を運転制御するための電子制御ユニット（以下、ＥＣＵという）９２を備えている。このＥＣＵ９２は、ＲＯＭ、ＣＰＵ、ＲＡＭ、及びバックアップＲＡＭ等を備える算術論理演算回路として構成されている。そして、ＥＣＵ９２には、クランクポジションセンサ１４ｃ、バキュームセンサ３６、スロットルポジションセンサ４４、及びモータ５４等が接続されている。
【００２７】このように構成されたＥＣＵ９２は、エンジン１１が停止されたときにモータ５４を駆動制御して開閉弁５１を閉弁する。エンジン１１の停止直後には、燃料噴射弁４０からの燃料漏れに伴い吸気通路３２における燃焼室１６の近傍に位置する部分で燃料蒸気が発生し、この燃料蒸気が吸気通路３２の上流側へ向かって流れるようになる。燃料蒸気の上流側への流れは、閉弁状態にあるスロットルバルブ２３と開閉弁５１との両方により抑制される。また、開閉弁５１が閉じた状態にあっては、燃料蒸気が吸気通路３２の上流側に流れる際にバイパス通路５２内に入り、このバイパス通路５２内で吸着材５３に吸着される。そのため、エンジン１１の停止後に、燃料蒸気が吸気通路３２の上流端から外部に放出されることは抑制される。
【００２８】エンジン１１の停止状態にあって、エンジン１１が始動されて運転開始されると、吸気通路３２内の空気が燃焼室１６に吸入されることとなる。そして、エンジン１１の始動直後の運転中においては、ＥＣＵ９２は、モータ５４を駆動制御して開閉弁５１を全開にし、開閉弁５１によってエンジン１１の吸気抵抗が増大するのを抑制する。開閉弁５１が全開のときには、空気がバイパス通路５２を通過して燃焼室１６側に流れることはほとんどなく、燃焼室１６に吸入される空気のほとんどが吸気通路３２のみを通過するようになる。
【００２９】エンジン１１の始動開始後には吸気通路３２内の空気が燃焼室１６に吸入されるが、エンジン１１の停止時に吸気通路３２内を上流側へ流れようとする燃料蒸気が吸着材５３に吸着されることから、エンジン１１の始動時に空気とともに燃焼室１６に吸入される燃料蒸気は低減される。従って、エンジン１１の始動時に空気とともに燃料蒸気が燃焼室１６に吸入され、この燃料蒸気によって燃焼室１６内の混合気の空燃比が適正値からずれ、同混合気の燃焼状態が悪化するのを抑制することができる。
【００３０】また、エンジン１１の運転中においては、吸着材５３に吸着された燃料蒸気がエンジン１１の運転中にバイパス通路５２を通過して下流側に流れる空気により燃焼室１６に運ばれて処理される。従って、バイパス通路５２を通過する空気の量が多くなるほど、吸着材５３から燃焼室１６に運ばれる燃料量が増加し、吸着材５３の浄化が進むようになる。エンジン１１の運転中にバイパス通路５２を通過する空気量は、開閉弁５１の開度を調節することによって変更される。
【００３１】ＥＣＵ９２は、エンジン回転数ＮＥ、吸気圧ＰＭ、及びスロットル開度ＴＡなど、エンジン１１の運転状態に応じて開閉弁５１の開度を調節する。即ち、ＥＣＵ９２は、クランクポジションセンサ１４ｃからの検出信号に基づき求めらるエンジン回転数ＮＥと、バキュームセンサ３６からの検出信号に基づき求められる吸気圧ＰＭとから、機関負荷（一回の燃焼サイクル中に燃焼室１６に吸入されるガスの量）を算出する。そして、この機関負荷とスロットルポジションセンサ４４からの検出信号に基づき求められるスロットル開度ＴＡ等に基づきモータ５４を駆動制御し、開閉弁５１の開度を調節する。
【００３２】こうして調節される開閉弁５１の開度は、吸着材５３から燃焼室１６に過度に燃料が運ばれて燃焼状態が悪化することがなく、且つ開閉弁５１によるエンジン１１の吸気抵抗が過度に増加しない値となる。そして、エンジン１１の運転状態が高負荷領域内のやや低負荷側に位置する状態であって、スロットル開度ＴＡが全開よりも若干閉じ側の値のときには、開閉弁５１の開度が全開よりもやや閉じ側の開度とされる。こうした開閉弁５１の開度制御により、燃焼状態の悪化や吸気抵抗の増加を招くことなく吸着材５３の浄化が図られる。
【００３３】以上詳述した本実施形態によれば、以下に示す効果が得られるようになる。
（１）エンジン１１の停止直後には、燃料噴射弁４０からの燃料漏れに伴い吸気通路３２における燃焼室１６の近傍に位置する部分で燃料蒸気が発生し、この燃料蒸気が吸気通路３２の上流側へ向かって流れるようになる。しかし、この燃料蒸気の上流側への流れは、閉弁状態にあるスロットルバルブ２３と開閉弁５１との両方により抑制される。また、エンジン１１の停止時には開閉弁５１が閉じた状態にあることから、燃料蒸気が吸気通路３２の上流側に流れる際にバイパス通路５２内に入り、このバイパス通路５２内にて吸着材５３に吸着される。そのため、エンジン１１の停止後に、燃料蒸気が吸気通路３２の上流端から外部に放出されることは抑制される。一方、エンジン１１の運転中には、開閉弁５１が開かれるため、開閉弁５１によるエンジン１１の吸気抵抗の増大が抑制される。従って、エンジン１１の停止時に燃料蒸気が吸気通路３２から外部へ放出されるのを抑制しつつ、エンジン１１の運転時に開閉弁５１によって吸気抵抗が増大するのを抑制することができる。
【００３４】（２）エンジン１１の停止時に吸気通路３２内を上流側へ流れようとする燃料蒸気が吸着材５３に吸着されることから、エンジン１１の始動時に吸気通路３２内の空気が燃焼室１６に吸入される際、この空気とともに燃料蒸気が燃焼室１６に吸入されるのを低減することができる。従って、エンジン１１の始動時に空気とともに燃料蒸気が燃焼室１６に吸入され、この燃料蒸気によって燃焼室１６内の混合気の空燃比が適正値からずれ、同混合気の燃焼状態が悪化するのを抑制することができる。
【００３５】（３）エンジン１１の運転中においては、エンジン回転数ＮＥ、吸気圧ＰＭ、及びスロットル開度ＴＡなど、エンジン１１の運転状態に応じて開閉弁５１の開度が調節され、バイパス通路５２を通過して吸着材５３から燃焼室１６に燃料蒸気を運ぶ空気の量が調整される。上記のようなエンジン１１の運転状態に基づく開閉弁５１の開度制御により、同開閉弁５１の開度は、吸着材５３から燃焼室１６に過度に燃料が運ばれて燃焼状態が悪化することがなく、且つ開閉弁５１によるエンジン１１の吸気抵抗が過度に増加しない値となる。そして、エンジン１１の運転状態が高負荷領域内のやや低負荷側に位置する状態であって、スロットル開度ＴＡが全開よりも若干閉じ側の値のときには、開閉弁５１の開度が全開よりもやや閉じ側の開度とされる。こうした開閉弁５１の開度制御により、燃焼状態の悪化や吸気抵抗の増加を招くことなく吸着材５３の浄化が図られる。
【００３６】（第２実施形態）次に、本発明の第２実施形態を図４に基づき説明する。この本実施形態は、バイパス通路に吸着材を設けずに、機関停止時に開閉弁を閉じてエンジン吸気系の空気流通面積を所定値以下に制限することで、当該吸気系から外部への蒸発燃料の放出を抑制するものである。また、この実施形態では、開閉弁を駆動するための機構やバイパス通路の配置構造等が第１実施形態と異なっている。
【００３７】図４は、本実施形態の放出抑制装置が設けられるエンジン１１の吸気系を示す概略図である。本実施形態の放出抑制装置においては、そのバイパス通路５２が図４に示されるように吸気通路３２内の開閉弁５１に対応する部分に設けられている。バイパス通路５２は、その空気流通面積が上記吸気通路３２の空気流通面積よりも小さくなくよう形成されている。
【００３８】そして、エンジン停止後における開閉弁５１の閉弁時には、同開閉弁５１と吸気通路３２の内面との間の空気流通面積がほぼ「０」になり、バイパス通路５２を介してのみ空気の流通が許容されることから、エンジン１１の吸気系での空気流通面積が所定値以下（バイパス通路５２の空気流通面積以下）に制限される。この状態にあっては、吸気通路３２内の燃料蒸気が吸気通路３２の上流に向かって流れようとする際、その燃料蒸気の上流側への流れが開弁状態にあるスロットルバルブ２３と開閉弁５１との両方によって抑制される。そのため、吸気通路３２の上流端から外部への燃料蒸気の放出が抑制されるようになる。
【００３９】また、吸気通路３２において、バイパス通路５２の下流に対応する位置には吸入空気量を検出するためのエアフローメータ３７が設けられている。このエアフローメータ３７は、第１実施形態のバキュームセンサ３６（図１）の代わりに設けられるものであり、エンジン１１の吸入空気量を検出してそれに対応する検出信号をＥＣＵ９２に出力する。そして、開閉弁５１の閉弁時には、エアフローメータ３７がバイパス通路５２の近傍に設けられていることから、同バイパス通路５２を通過する空気がエアフローメータ３７も通過するようになる。
【００４０】次に、開閉弁５１を開閉駆動するための構造について説明する。開閉弁５１は、第１実施形態のようなモータ５４ではなく、吸気通路３２におけるスロットルバルブ２３の下流側で発生する負圧を利用して作動するアクチュエータ７１により開閉駆動される。
【００４１】同アクチュエータ７１は、そのハウジング７２内を大気室７３と負圧室７４とに区画する弾性体よりなるダイヤフラム７５と、同ダイヤフラム７５と開閉弁５１とを繋ぐロッド７６とを備えている。また、アクチュエータ７１において、大気室７３はハウジング７２外に開放されており、負圧室７４は負圧通路７７を介してバキュームタンク７８に連通している。このバキュームタンク７８は、チェック弁７９ａが設けられた吸引通路７９を介して、エンジン１１の吸気通路３２におけるスロットルバルブ２３の下流側に連通している。上記チェック弁７９ａは吸気通路３２からバキュームタンク７８への空気の逆流を防ぐためのものであり、同チェック弁７９ａによりバキュームタンク７８内の圧力が大気圧よりも真空側の値に保持される。
【００４２】また、上記負圧通路７７には、バキュームスイッチングバルブ（ＶＳＶ）６１が設けられている。このＶＳＶ６１は、電磁ソレノイド（図示せず）を備えており、ＥＣＵ９２に接続されている。そして、ＥＣＵ９２が電磁ソレノイドに対する電圧印加を制御することでＶＳＶ６１が動作し、負圧室７４がバキュームタンク７８若しくは大気と連通するようになる。エンジン１１の運転中にＶＳＶ６１の動作により、負圧室７４がバキュームタンク７８と連通すると、同タンク７８内の負圧に基づき負圧室７４から空気が吸引される。これにより、ダイヤフラム７５が自身の弾性力に抗してロッド７６を突出させる方向に変位し、このロッド７６の突出に基づき開閉弁５１が開弁するようになる。また、ＶＳＶ６１の動作により負圧室７４が大気と連通すると、ダイヤフラム７５が自身の弾性力によりロッド７６を没入させる方向に変位し、このロッド７６の没入に基づき開閉弁５１が閉弁するようになる。
【００４３】ＥＣＵ９２は、エンジン１１が停止されたときにＶＳＶ６１を制御して開閉弁５１を閉じ、エンジン１１の停止後に吸気通路３２の上流端から外部に燃料蒸気が放出されるのを抑制する。また、エンジン１１の運転中においては、ＥＣＵ９２は、エンジン回転数ＮＥに基づきＶＳＶ６１を制御して開閉弁５１の開閉状態を制御する。
【００４４】即ち、ＥＣＵ９２は、エンジン回転数ＮＥが例えばアイドル回転数よりも高い所定回転数以上であるとき、ＶＳＶ６１を制御して開閉弁５１を開弁状態とし、開閉弁５１の閉弁に伴うエンジン１１の吸気抵抗を低減する。また、ＥＣＵ９２は、エンジン回転数ＮＥがアイドル回転など低回転であるときには、ＶＳＶ６１を制御して開閉弁５１を閉弁状態とし、燃焼室１６に吸入される空気がバイパス通路５２を通過するようにする。このようにバイパス通路５２を通過する空気は、吸気通路３２においてバイパス通路５２の下流側に対応した位置にあるエアフローメータ３７も通過する。
【００４５】エアフローメータ３７を通過する空気の流速は、エンジン回転数ＮＥが一定である条件下では、開閉弁５１が開いてエンジン１１の吸気系での空気流通面積が大であるときよりも、同開閉弁５１が閉じてエンジン１１の吸気系での空気流通面積が小になるときの方が高くなる。エアフローメータ３７においては、自身を通過する空気の流速が低いときには同流速が高いときに比べ、吸入空気量の検出精度が低下する傾向にある。しかし、エンジン低回転時といった空気の流速が低くなるときには、開閉弁５１を閉じてエンジン１１の吸気系での空気流通面積を小さくし、上記空気がバイパス通路５２のみを通過するようにすることで同空気の流速が高められる。更に、エアフローメータ３７をバイパス通路５２の下流側に設けることで、上記のように流速の高められた空気がエアフローメータ３７を通過するようになる。従って、エンジン１１の低回転時においても、エアフローメータ３７を通過する空気の流速が吸入空気量の検出精度を確保可能な値に維持されるようになる。
【００４６】以上詳述した本実施形態によれば、以下に示す効果が得られるようになる。
（４）エンジン１１の停止後に吸気通路３２内に存在する燃料蒸気が上流側へ向かって流れる際、その燃料蒸気の上流側への流れが閉弁状態にあるスロットルバルブ２３と開閉弁５１との両方によって抑制される。そのため、エンジン１１の停止後に、吸気通路３２の上流端から外部へと燃料蒸気が放出されるのを抑制することができる。また、エンジン１１の運転中にあって、エンジン回転数ＮＥがアイドル回転数よりも高い所定回転数以上のときには開閉弁５１が開弁されるため、開閉弁５１によるエンジン１１の吸気抵抗の増大を抑制することができる。
【００４７】（５）バイパス通路５２の空気流通面積は吸気通路３２の空気流通面積よりも小さいため、エンジン１１の停止後に吸気通路３２内の燃料蒸気が上流側に流れる際、その燃料蒸気がバイパス通路５２を通過しにくくなり、吸気通路３２の上流端から外部への燃料蒸気の放出を一層的確に抑制することができる。
【００４８】（６）エンジン低回転時に開閉弁５１を閉弁するとともにエアフローメータ３７をバイパス通路５２の下流に対応する位置に設けることで、エンジン１１の低回転時においてもエアフローメータ３７を通過する空気の流速が吸入空気量の検出精度を確保可能な値に維持される。従って、エアフローメータ３７からの検出信号に基づき求められるエンジン１１の吸入空気量を正確なものとし、その吸入空気量に基づく各種制御を適切に行うことができるようになる。
【００４９】なお、上記各実施形態は、例えば以下のように変更することもできる。
・第１実施形態では、エンジン１１の運転中における開閉弁５１の開度をエンジン１１の運転状態に応じて調節したが、こうした開閉弁５１の開度調節を必ずしも行う必要はない。例えば、エンジン１１の運転中には開閉弁５１を常に全開となるようにし、この開閉弁５１の全開状態にあってバイパス通路５２を通過する空気により吸着材５３の浄化を図ってもよい。
【００５０】・上記のようにエンジン１１の運転中に開閉弁５１を常に全開とする場合、開閉弁５１をモータ５４によって駆動する代わりに、例えば吸気通路３２内で発生する負圧を利用して作動される負圧式アクチュエータで上記開閉弁５１を開閉駆動するようにしてもよい。この場合、高価なモータ５４を用いなくてもよい分、放出抑制装置にかかるコストを低く抑えることができる。
【００５１】・第１実施形態において、必ずしもバイパス通路５２に吸着材５３を設ける必要はない。この吸着材５３を省略したとしても、開閉弁５１を閉弁することによりエンジン１１の吸気系での空気流通面積が減少し、吸気通路３２内を上流側へ向かって流れる燃料蒸気の流れが閉弁状態にあるスロットルバルブ２３と開閉弁５１との両方によって抑制される。従って、エンジン１１の停止後に吸気通路３２の上流端から外部に燃料蒸気が放出されるのを抑制することができるようになる。
【００５２】・第２実施形態において、バイパス通路５２に図４に二点鎖線で示すように吸着材を設けてもよい。この場合、エンジン１１の停止時に吸気通路３２内の燃料蒸気が上流側に流れてバイパス通路５２を通過しようとする際に吸着材８０に吸着されるため、吸気通路３２の上流端から外部への燃料蒸気の放出を一層的確に抑制することができる。
【００５３】・第２実施形態において、エンジン１１の低回転時に必ずしも開閉弁５１を閉弁する必要はない。
・第２実施形態において、バイパス通路５２の空気流通面積を必ずしも吸気通路３２の空気流通面積よりも小さくする必要はない。
【００５４】・第２実施形態において、開閉弁５１の開閉制御をアクチュエータ７１によって行う代わりに第１実施形態のようにモータで行ってもよい。この場合、エンジン１１の運転状態に応じて開閉弁５１の開度を調整することが可能になる。
【００５５】・上記各実施形態において、必ずしもバイパス通路５２を設ける必要はなく、開閉弁５１を閉弁することによりエンジン１１の停止後における吸気通路３２の上流端から外部への燃料蒸気の放出を抑制してもよい。この場合、開閉弁５１の閉弁時に同開閉弁５１と吸気通路３２の内面との間の空気流通面積がほぼ「０」となるようにしてもよいし、「０」よりも大きい所定値となるようにしてもよい。なお、上記空気流通面積をほぼ「０」とする場合には、開閉弁５１をエンジン停止時に閉弁するとともにエンジン運転時に開弁することとなる。また、上記空気流通面積を「０」よりも大きい所定値とする場合には、開閉弁５１をエンジン停止時及びエンジン運転中の低回転時時に閉弁するとともに、この低回転時よりも高い回転数のときに開弁することが可能である。
【００５６】・上記各実施形態では、エンジン１１の停止時に吸気通路３２内で発生する燃料蒸気として、燃料噴射弁４０から漏れた燃料によって発生する燃料蒸気を例示したが、これ以外の燃料蒸気も放出抑制装置により外部への放出が抑制される。即ち、エンジン１１には、燃焼室１６からクランクケース内に漏れる混合気を吸気通路に戻すブローバイガス還元装置が設けられる場合がある。また、燃料タンク等の燃料供給系で発生する燃料蒸気を一旦捕集した後、この捕集した燃料蒸気をエンジン１１の運転中に吸気通路３２に送り出して処理する蒸発燃料処理装置が設けられる場合もある。そして、エンジン１１の停止中にブローバイガス還元装置や蒸発燃料処理装置から吸気通路３２に燃料（燃料蒸気）が漏れ、これが吸気通路３２の上流側に向かって流れることもあるが、こうした燃料蒸気の外部への放出も放出抑制装置によって抑制される。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００３２０７
【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社
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| 【出願日】 |
平成１２年９月５日（２０００．９．５） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００６８７５５
【弁理士】
【氏名又は名称】恩田 博宣
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| 【公開番号】 |
特開２００１−２７１７１７（Ｐ２００１−２７１７１７Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年１０月５日（２００１．１０．５） |
| 【出願番号】 |
特願２０００−２６８７１４（Ｐ２０００−２６８７１４） |
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