JP2018150896A - Evaporative fuel treatment device - Google Patents
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Abstract
Description
本明細書は、車両に搭載される蒸発燃料処理装置に関する。 The present specification relates to a fuel vapor processing apparatus mounted on a vehicle.
特許文献1に、燃料タンク内の蒸発燃料を含むパージガスを、パージ経路を介して内燃機関の吸気経路に供給する蒸発燃料処理装置が開示されている。この燃料処理装置では、蒸発燃料がキャニスタ内の吸着材に吸着される。パージガスを吸気経路に供給する場合、パージ経路上の制御弁を開弁する。さらに、キャニスタ内に空気を送り込んで、キャニスタ内の蒸発燃料を吸着材から離脱させて、吸気経路に送出する。
パージガスが吸気経路に供給されると、蒸発燃料が内燃機関に供給されるため、内燃機関の空燃比が変化する。このため、空燃比の変化を抑制するために、吸気経路に供給されるパージガス量を特定することが好ましい。本明細書では、パージ経路から吸気経路に供給されるパージガス量を特定する技術を提供する。 When the purge gas is supplied to the intake passage, the evaporated fuel is supplied to the internal combustion engine, so that the air-fuel ratio of the internal combustion engine changes. For this reason, in order to suppress the change in the air-fuel ratio, it is preferable to specify the amount of purge gas supplied to the intake passage. The present specification provides a technique for specifying the amount of purge gas supplied from the purge path to the intake path.
本明細書で開示される技術は、蒸発燃料処理装置に関する。即ち、燃料タンク内の蒸発燃料を含むパージガスを、パージ経路を介して内燃機関の吸気経路に供給する蒸発燃料処理装置であって、前記パージ経路から前記吸気経路に前記パージガスが供給される供給状態と、前記パージ経路から前記吸気経路への前記パージガスの供給が停止される停止状態と、に切り替わる切替部と、前記切替部が前記供給状態である場合に大気から前記パージ経路と異なる吸気口を通過して前記吸気経路に導入される第1空気量と、前記切替部が前記停止状態である場合に大気から前記吸気口を通過して前記吸気経路に導入される第2空気量と、の変化に基づいて、前記供給状態において、前記パージ経路から前記吸気経路に供給されるパージガス量を特定する、制御部と、を備えていてもよい。 The technology disclosed in this specification relates to a fuel vapor processing apparatus. That is, an evaporative fuel processing apparatus that supplies purge gas containing evaporated fuel in a fuel tank to an intake path of an internal combustion engine via a purge path, wherein the purge gas is supplied from the purge path to the intake path A switching unit that switches to a stopped state in which the supply of the purge gas from the purge path to the intake path is stopped, and an intake port that is different from the purge path from the atmosphere when the switching unit is in the supply state. A first amount of air that passes through and is introduced into the intake path; and a second amount of air that passes through the intake port from the atmosphere and is introduced into the intake path when the switching unit is in the stopped state. And a control unit that identifies an amount of purge gas supplied from the purge path to the intake path in the supply state based on a change.
パージガスが吸気経路に供給されていない状態から供給されている状態に変化すると、吸気口を介して、大気から吸気経路に導入される空気量が、蒸発燃料処理装置から吸気経路に供給されるパージガス量だけ減少する。同様に、パージガスが吸気経路に供給されている状態から供給されていない状態に変化すると、大気から吸気経路に導入される空気量が、蒸発燃料処理装置から吸気経路に供給されなくなったパージガス量だけ増加する。上記の構成によれば、パージガスが供給される供給状態における第1空気量と、パージガスが停止される停止状態における第2空気量と、を用いて、パージガス量を特定することができる。 When the purge gas is changed from being not supplied to the intake passage to being supplied, the amount of air introduced from the atmosphere to the intake passage through the intake port is changed to the purge gas supplied from the evaporated fuel processing device to the intake passage. Decrease by the amount. Similarly, when the purge gas is changed from being supplied to the intake passage to being not supplied, the amount of air introduced from the atmosphere to the intake passage is the amount of purge gas that is no longer supplied from the evaporated fuel processing device to the intake passage. To increase. According to the above configuration, the purge gas amount can be specified using the first air amount in the supply state in which the purge gas is supplied and the second air amount in the stop state in which the purge gas is stopped.
前記吸気経路には、前記吸気口から導入される空気量を重さを表す単位で検出するエアフロメータが配置されていてもよい。前記制御部は、前記空気の密度と前記エアフロメータで検出された前記第1空気量と前記第2空気量とを用いて、体積を表す単位で表される前記パージガス量を特定してもよい。この構成によれば、エアフロメータで検出された空気量を用いて、体積を表す単位で表されるパージガス量を特定することができる。 An air flow meter that detects the amount of air introduced from the intake port in units of weight may be arranged in the intake path. The control unit may specify the purge gas amount expressed in a unit representing a volume by using the density of the air, the first air amount and the second air amount detected by the air flow meter. . According to this configuration, it is possible to specify the purge gas amount expressed in units representing the volume, using the air amount detected by the air flow meter.
前記切替部は、前記パージ経路を開通する開通状態と、前記パージ経路を閉塞する閉塞状態と、に切り替わる制御弁を備えていてもよい。前記制御部は、前記停止状態において前記制御弁を前記閉塞状態に維持し、前記供給状態において前記制御弁の開度を制御し、前記パージガス量と、前記第1空気量が検出される際の前記制御弁の前記開度と、を用いて、前記供給状態において前記制御弁の前記開度が所定開度である場合の所定開度パージガス量を特定してもよい。この構成によれば、制御弁の開度を制御することによって、吸気経路に供給されるパージガス量を調整することができる。所定開度パージガス量を特定することによって、所定開度に対する実際の開度の割合を用いて、実際のパージガス量を算出することができる。 The switching unit may include a control valve that switches between an open state in which the purge path is opened and a closed state in which the purge path is closed. The control unit maintains the control valve in the closed state in the stop state, controls the opening of the control valve in the supply state, and detects the purge gas amount and the first air amount. The opening degree of the control valve may be used to specify a predetermined opening purge gas amount when the opening degree of the control valve is a predetermined opening degree in the supply state. According to this configuration, the purge gas amount supplied to the intake path can be adjusted by controlling the opening of the control valve. By specifying the predetermined opening degree purge gas amount, the actual purge gas amount can be calculated using the ratio of the actual opening degree to the predetermined opening degree.
前記切替部は、前記パージ経路を開通する開通状態と、前記パージ経路を閉塞する閉塞状態と、に切り替わる制御弁と、前記パージガスを前記パージ経路から前記吸気経路に送出するポンプと、を備えていてもよい。前記制御部は、前記停止状態において前記制御弁を前記閉塞状態に維持し、前記供給状態では、前記パージガス量を用いて、前記制御弁の前記開度と前記ポンプの前記回転数との少なくとも一方を制御することによって、前記供給状態において、前記パージ経路から前記吸気経路に供給されるパージガス量を調整してもよい。この構成によれば、制御弁とポンプとの少なくとも一方を制御することによって、吸気経路に供給されるパージガス量を調整することができる。これにより、パージガスが吸気経路に供給されることによって、空燃比が乱れることを抑制することができる。 The switching unit includes a control valve that switches between an open state that opens the purge path and a closed state that closes the purge path, and a pump that sends the purge gas from the purge path to the intake path. May be. The control unit maintains the control valve in the closed state in the stopped state, and uses the purge gas amount in the supply state to at least one of the opening degree of the control valve and the rotation speed of the pump. The amount of purge gas supplied from the purge path to the intake path may be adjusted in the supply state. According to this configuration, the purge gas amount supplied to the intake passage can be adjusted by controlling at least one of the control valve and the pump. Thereby, it is possible to prevent the air-fuel ratio from being disturbed by supplying the purge gas to the intake passage.
前記制御部は、基準パージガス量を予め格納しており、車両のイグニションスイッチがオフからオンに切り替えられる毎に、前記基準パージガス量を補正して、前記パージガス量を特定するための補正係数を特定し、一旦、前記補正係数が特定されると、前記イグニションスイッチが前記オンから前記オフに切り替えられ、再度、前記オフから前記オンに切替られるまで、前記補正係数の特定を禁止してもよい。この構成によれば、イグニションスイッチがオンである間に、複数回に亘って補正係数を特定せずに済む。 The control unit stores a reference purge gas amount in advance, and corrects the reference purge gas amount each time the vehicle ignition switch is switched from OFF to ON, and specifies a correction coefficient for specifying the purge gas amount. However, once the correction coefficient is specified, the specification of the correction coefficient may be prohibited until the ignition switch is switched from the on to the off and again from the off to the on. According to this configuration, it is not necessary to specify the correction coefficient a plurality of times while the ignition switch is on.
前記切替部は、前記パージガスを前記パージ経路から前記吸気経路に送出するポンプを備えていてもよい。前記制御部は、前記ポンプが所定の回転数で駆動している場合の基準パージガス量を予め格納していてもよい。前記パージガス量と前記基準パージガス量とを用いて、前記ポンプが正常に駆動するか否かを判断してもよい。の構成によれば、ポンプが正常に駆動していない事態を判断することができる。 The switching unit may include a pump that sends the purge gas from the purge path to the intake path. The control unit may store in advance a reference purge gas amount when the pump is driven at a predetermined rotational speed. It may be determined whether or not the pump is normally operated using the purge gas amount and the reference purge gas amount. According to the configuration, it is possible to determine a situation where the pump is not normally driven.
上記の通信装置を実現するための制御方法、コンピュータプログラム、及び、当該コンピュータプログラムを格納するコンピュータ読取可能記録媒体も、新規で有用である。また、上記の通信装置と外部装置とを備える通信システムも、新規で有用である。 A control method, a computer program, and a computer-readable recording medium storing the computer program for realizing the communication device are also novel and useful. A communication system including the communication device and an external device is also new and useful.
(第1実施例)
図1を参照して、蒸発燃料処理装置20を備える燃料供給システム6について説明する。燃料供給システム6は、自動車等の車両に搭載され、燃料タンク14内に貯留されている燃料をエンジン2に供給するためのメイン供給経路10と、燃料タンク14内で発生した蒸発燃料をエンジン2に供給するための蒸発燃料経路22を備えている。
(First embodiment)
With reference to FIG. 1, the
メイン供給経路10には、燃料ポンプユニット16と、供給経路12と、インジェクタ4が設けられている。燃料ポンプユニット16は、燃料ポンプ、プレッシャレギュレータ、制御回路等を備えている。燃料ポンプユニット16は、ECU100から供給される信号に応じて燃料ポンプを制御する。燃料ポンプは、燃料タンク14内の燃料を昇圧して吐出する。燃料ポンプから吐出される燃料は、プレッシャレギュレータで調圧され、燃料ポンプユニット16から供給経路12に供給される。供給経路12は、燃料ポンプユニット16とインジェクタ4に接続されている。供給経路12に供給された燃料は、供給経路12を通過してインジェクタ4に達する。インジェクタ4は、ECU100によって開度がコントロールされる弁(図示省略)を有している。インジェクタ4の弁が開かれると、供給経路12内の燃料が、エンジン2に接続されている吸気経路34に供給される。
The
吸気経路34は、エアクリーナ30を備える。エアクリーナ30は、吸気経路34に流入する空気の異物を除去するフィルタを備えている。エアクリーナ30の上流端には、吸気口31が配置されている。エンジン2とエアクリーナ30との間には、吸気経路34内に、スロットルバルブ32が設けられている。スロットルバルブ32が開くと、エアクリーナ30からエンジン2に向けて吸気が行われる。ECU100は、スロットルバルブ32の開度を調整することによって、吸気経路34の開口面積を変動させて、エンジン2に流入する空気量を調整する。スロットルバルブ32は、インジェクタ4よりエアクリーナ30側に設けられている。
The
スロットルバルブ32とエアクリーナ30との間には、過給機33が配置されている。過給機33は、エンジン2の排気によってタービンが回転され、エンジン2に空気を導入する、いわゆるターボである。
A
吸気経路34のエアクリーナ30と過給機33との間には、エアフロメータ39が配置されている。エアフロメータ39は、ホットワイヤ式、カルマン渦式、可動プレート式のいずれかである。エアフロメータ39は、エアクリーナ30を通過して大気から吸気経路34に導入される空気量を検出する。
An
エンジン2で燃焼された後の気体は、排気経路38を通過して、放出される。排気経路38には、空燃比センサ36が配置されている。空燃比センサ36は、排気経路38内の空燃比を検出する。ECU100は、空燃比センサ36から空燃比を取得すると、エンジン2に供給される気体の空燃比を推定する。
The gas after being burned by the
メイン供給経路10に並んで、蒸発燃料経路22が配置されている。蒸発燃料経路22は、燃料タンク14で発生した蒸発燃料が、燃料タンク14からキャニスタ19を経て吸気経路34に移動するときに通過する経路である。なお、後述するように、蒸発燃料は、キャニスタ19で空気と混合される。キャニスタ19で混合された蒸発燃料と空気との混合気体を、パージガスと呼ぶ。蒸発燃料経路22には、蒸発燃料処理装置20が設けられている。蒸発燃料処理装置20は、キャニスタ19と、制御弁26と、ポンプ48と、ECU100内の制御部102を備える。
A
燃料タンク14とキャニスタ19は、タンク経路18によって接続されている。キャニスタ19は、パージ経路23の一端に配置され、パージ経路23を介して、ポンプ48に接続されている。ポンプ48は、パージ経路24を介して、制御弁26に接続されている。制御弁26は、パージ経路28を介して、吸気経路34に接続されている。パージ経路23,24は、制御弁26及びパージ経路28を介して、エアフロメータ39と過給機33との間で、吸気経路34に接続されている。
The fuel tank 14 and the
パージ経路28とパージ経路24との間には、制御弁26が配置されている。制御弁26は、制御部102によって制御される電磁弁であり、開弁された開通状態と閉弁された閉塞状態の切替えが制御部102によって制御される弁である。制御弁26は、閉塞状態では、パージ経路24を閉塞して、パージ経路28とパージ経路24とを遮断する。制御弁26は、開通状態では、パージ経路24を開通して、パージ経路28とパージ経路24とを連通する。制御部102は、制御弁26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デューティ比に従って連続的に切り替えるデューティ制御を実行する。なお、デューティ比は、デューティ制御中に、制御弁26が閉塞状態と開通状態とに連続的に切り替わっている間において、互いに連続する1回の閉塞状態と1回の開通状態との合計期間のうちの1回の開通状態の期間の割合を表す。制御弁26は、デューティ比(即ち開通状態の長さ)を調整することにより、吸気経路34に供給されるパージガスの流量を調整する。
A
パージ経路24とパージ経路23との間には、ポンプ48が配置されている。ポンプ48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)あるいは遠心式ポンプである。ポンプ48は、制御部102によって制御される。ポンプ48が駆動すると、キャニスタ19からパージガスがパージ経路23を介して、ポンプ48に吸入される。ポンプ48に吸入されたパージガスは、ポンプ48内で昇圧されて、パージ経路24に送出される。パージ経路24に送出されたパージガスは、パージ経路24、制御弁26及びパージ経路28を通過して、吸気経路34に供給される。
A
ポンプ48は、温度センサ49を備える。温度センサ49は、ポンプ48内の温度を検出する。ポンプ48には、パージ経路23を介して、キャニスタ19が接続されている。キャニスタ19は、大気ポート19aと、パージポート19bと、タンクポート19cと、を備えている。大気ポート19aは、大気経路17とエアフィルタ42とを介して、大気に連通する。大気は、エアフィルタ42を通過した後、大気経路17を介して大気ポート19aからキャニスタ19内に流入する場合がある。このとき、エアフィルタ42によって、大気中の異物がキャニスタ19内に侵入することを防止する。
The
パージポート19bは、パージ経路23に接続されている。タンクポート19cは、タンク経路18を介して、燃料タンク14に接続されている。
The
キャニスタ19内には、活性炭(図示省略)が収容されている。活性炭は、燃料タンク14からタンク経路18、タンクポート19cを通じてキャニスタ19の内部に流入する気体から蒸発燃料を吸着する。蒸発燃料が吸着された後の気体は、大気ポート19a及び大気経路17を通過して大気に放出される。キャニスタ19は、燃料タンク14内の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。活性炭で吸着された蒸発燃料は、パージポート19bよりパージ経路23に供給される。
Activated carbon (not shown) is accommodated in the
制御部102は、ポンプ48及び制御弁26に接続されている。制御部102は、CPU及びROM,RAM等のメモリを含む。制御部102は、ポンプ48、制御弁26を制御する。ECU100と各部とを接続する線は、省略する。制御部102は、後述する検出処理実行判断処理及び検出処理を、制御部102に実行させるためのコンピュータプログラムを格納する。
The
次いで、蒸発燃料処理装置20の動作について説明する。エンジン2が駆動中であってパージ条件が成立すると、制御部102は、制御弁26をデューティ制御することによって、パージガスをエンジン2に供給するパージ処理を実行する。パージ処理が実行されると、図1の左から右に向かう矢印に示す方向にパージガスが供給される。パージ条件とは、パージガスをエンジン2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2の冷却水温やパージガスの蒸発燃料濃度(以下「パージ濃度」と呼ぶ)によって、予め製造者によって制御部102に設定される条件である。制御部102は、エンジン2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。制御部102は、パージ濃度及びエアフロメータ39の測定値に基づいて、制御弁26のデューティ比を制御する。これにより、キャニスタ19に吸着されていたパージガスが、エンジン2に導入される。なお、パージ濃度は、制御部102が空燃比を用いて特定する。あるいは、パージ濃度は、パージ経路24、28等に配置される濃度センサを用いて特定されてもよい。
Next, the operation of the evaporated
制御部102は、パージ処理を実行する場合、ポンプ48を駆動して、パージガスを吸気経路34に供給する。この結果、吸気経路34の負圧が小さい場合でも、パージガスを供給することができる。ポンプ48は、パージ処理の間、一定の回転数(例えば30000rpm)で駆動される。なお、後述するように、制御部102は、ポンプ48の回転数を制御して、パージガス量を調整する。
When executing the purge process, the
なお、ECU100は、スロットルバルブ32を制御する。また、ECU100は、インジェクタ4による噴射燃料量も制御する。具体的には、インジェクタ4の開弁時間を制御することによって、噴射燃料量を制御する。エンジン2が駆動されると、ECU100は、インジェクタ4からエンジン2に噴射される単位時間当たりの燃料噴射時間(即ちインジェクタ4の開弁時間)を算出する。燃料噴射時間は、空燃比を目標空燃比(例えば理想空燃比)に維持するために、実験によって予め特定された基準噴射時間を補正する。また、ECU100は、パージガスの流量とパージ濃度に基づいて、噴射燃料量を補正する。
The
(パージガス量の特定)
制御部102は、パージ処理が実行されると、蒸発燃料処理装置20から吸気経路34に供給されるパージガス量を特定する。パージガス量は、制御弁26のデューティ比、即ち開度と、ポンプ48の性能によって変動する。ポンプ48の性能は、製造や使用状況(例えばパージガスの密度)、使用期間等によって変動する。ポンプ48の性能が変動すると、ポンプ48を一定の回転数で駆動させても、ポンプ48から送出されるパージガス量が変動する。制御部102は、ポンプ48の性能の変動によるパージガス量の変動を考慮して、パージガス量を特定する。
(Specify purge gas amount)
When the purge process is executed, the
(補正係数特定処理)
制御部102は、パージガス量を特定するための補正係数を特定する補正係数特定処理を実行する。制御部102には、予めポンプ48が所定回転数(例えば30000rpm)で回転している場合の基準となる全開時パージガス量(以下「基準パージガス量」と呼ぶ)が格納されている。補正係数は、ポンプ48の性能が変動していない場合の基準パージガス量を、ポンプ48の性能の変動を考慮して補正するための係数である。
(Correction coefficient identification process)
The
図2を参照して補正係数特定処理を説明する。補正係数特定処理は、イグニションスイッチがオフからオンに切り替えられると、開始される。補正係数特定処理は、イグニションスイッチがオンである間、定期的に実行される。補正係数特定処理では、まず、S12において、制御部102は、パージガスの密度を特定する。パージガスの密度は、パージガスの温度とパージ濃度によって変化する。制御部102は、ポンプ48に配置されている温度センサ49によって検出される温度を取得する。パージガスは、ポンプ48内を通過するために、パージガスの温度とポンプ48の温度は近似する。なお、変形例では、パージガスの温度を直接的に検出してもよい。制御部102には、パージガスの温度とパージ濃度とパージガスの密度との組合せを示すデータマップが予め格納されている。このデータマップは、実験によって予め作製され、制御部102に格納される。制御部102は、取得されたパージガスの温度とパージ濃度とに組み合わせてデータマップに格納されているパージガスの密度を特定して、制御部102に格納する。
The correction coefficient specifying process will be described with reference to FIG. The correction coefficient specifying process is started when the ignition switch is switched from OFF to ON. The correction coefficient specifying process is periodically executed while the ignition switch is on. In the correction coefficient specifying process, first, in S12, the
次いで、S13において、制御部102は、制御弁26のデューティ比及び空気量を取得して、制御部102に格納する。空気量は、エアフロメータ39で検出される空気量である。
Next, in S <b> 13, the
次いで、S14では、制御部102は、完了フラグがオフであるか否かを判断する。完了フラグは、制御部102に格納されているフラグである。完了フラグは、補正係数が算出されると、オフからオンに切り替えられる(後述するS38参照)。完了フラグは、イグニションスイッチがオンからオフに切り替えられると、オンからオフに切り替えられる。完了フラグがオンである場合(S14でNO)、補正係数特定処理を終了する。
Next, in S14, the
一方、完了フラグがオフである場合(S14でYES)、S16において、制御部102は、パージ処理が終了直後であるか否かを判断する。具体的には、制御部102は、現在、パージ処理が実行されているか否かを示す情報を、制御部102に格納する。パージ処理が実行されている場合、制御部102は、パージ処理が終了直後でない(S16でNO)と判断する。また、パージ処理が実行されていない場合、制御部102は、前回の補正係数特定処理のS16において格納されたパージ処理が実行されているか否かを示す情報が、パージ処理が実行されていないことを示す場合、パージ処理が終了直後でない(S16でNO)と判断する。一方、パージ処理が実行されていることを示す場合、パージ処理が終了直後である(S16でYES)と判断する。
On the other hand, when the completion flag is OFF (YES in S14), in S16, the
S16でYESの場合、S18で、制御部102は、制御部102に格納されているタイマを0からカウントさせる。次いで、S20において、制御部102は、前回の補正係数特定処理において格納された制御弁26のデューティ比を取得する。次いで、S22において、制御部102は、前回の補正係数特定処理で特定されたパージガスの密度を取得する。次いで、S24では、制御部102は、前回の補正係数特定処理で格納された空気量を取得して、S26に進む。なお、制御弁26が開通状態と閉塞状態とに連続的に切り替えられているため、正確には、エアフロメータ39で検出される空気量は、制御弁26が開通状態で少なくなり、閉塞状態で多くなる。S24では、制御部102に格納されている空気量のうち、最少の空気量、即ち、制御弁26が開通状態である場合の空気量が取得される。
If YES in S16, the
一方、S16でNOの場合、S20〜S24の処理をスキップして、S26に進む。S26では、制御部102は、タイマのカウント値が所定値(例えば500ms)以上であるか否かを判断する。タイマのカウント値が所定値未満である場合(S26でNO)、補正係数特定処理を終了する。
On the other hand, if NO in S16, the process of S20 to S24 is skipped and the process proceeds to S26. In S26, the
一方、タイマのカウント値が所定値以上である場合(S26でYES)、S28において、制御部102は、エアフロメータ39で検出される空気量を取得して、制御部102に格納する。次いで、S30では、制御部102は、空気量の変化を算出する。具体的には、S24で取得された空気量、即ち、パージ処理が実行されている間の空気量と、S28で取得された空気量、即ち、パージ処理が実行さていない間の空気量と、の差を算出する。これにより、パージ処理におけるパージガス量を算出することができる。
On the other hand, if the count value of the timer is equal to or greater than the predetermined value (YES in S26), the
次いで、S32では、制御部102は、パージガス量を換算する。エアフロメータ39は、空気量を、g/秒の重さの単位で検出する。一方、ECU100は、パージガス量を、L/分の体積に関する単位で取得し、燃料噴射量を決定する。制御部102は、S30で算出された空気量の変化、即ちパージガス量g/秒を、パージガスの密度g/Lで除算し、60を乗算することによって、パージガス量をg/秒からL/分に換算する。
Next, in S32, the
次いで、S34では、制御部102は、制御弁26のデューティ比が100%、即ち、制御弁26の開度が全開である場合のパージガス量(以下、「全開時パージガス量」と呼ぶ)を算出する。具体的には、制御部102は、S32に算出されたパージガス量を前回の補正係数特定処理のS13で格納されたデューティ比/100で除算することによって、全開時パージガス量を算出する。
Next, in S34, the
次いで、S36では、制御部102は、補正係数を算出する。制御部102は、S34で算出された全開時パージガス量を基準パージガス量で除算することによって、補正係数を算出する。
Next, in S36, the
次いで、S40では、S38で算出された補正係数が上限値と下限値との間の値であるか否かを判断する。仮に、ポンプ48が正常に駆動していない場合、全開時パージガス量は、基準パージガス量から大きくはずれる。この場合、補正係数は、1.0から大きく外れる。S40の上限値及び下限値は、ポンプ48が正常に駆動しており、許容範囲の検出誤差及び性能誤差によって、全開時パージガス量が基準パージガス量からずれている場合の補正係数の範囲を示す。
Next, in S40, it is determined whether or not the correction coefficient calculated in S38 is a value between the upper limit value and the lower limit value. If the
補正係数が上限値と下限値との間の値でない場合(S40でNO)、S42において、制御部102は、ポンプ48が異常であること、即ち正常に駆動していないことを示す信号を、ECU100に出力して、補正係数特定処理を終了する。ECU100は、信号を受信すると、車両の表示装置に、ポンプ48が正常に駆動していないことを示す表示を実行させる。これにより、運転者は、ポンプ48が正常に駆動していないことを知ることができる。
When the correction coefficient is not a value between the upper limit value and the lower limit value (NO in S40), in S42, the
一方、補正係数が上限値と下限値との間の値である場合(S40でYES)、S42がスキップされて、補正係数特定処理が終了する。 On the other hand, when the correction coefficient is a value between the upper limit value and the lower limit value (YES in S40), S42 is skipped, and the correction coefficient specifying process ends.
制御部102は、補正係数が特定されると、パージ処理が実行されている間、基準パージガス量に補正係数とデューティ比/100とを乗算することによって、パージガス量を算出する。
When the correction coefficient is specified, the
図3を参照して、補正係数特定処理が実行される際のパージ処理の実行又は停止、制御弁26のデューティ比、パージガスの密度、エアフロメータ39で検出される空気量、制御弁26が全開時のパージガス量、及び、補正係数のタイムチャートを示す。なお、パージ処理が実行されている間、制御弁26が開通状態と閉塞状態とに連続的に切り替えられているため、正確には、エアフロメータ39で検出される空気量は、制御弁26が開通状態と閉塞状態とで異なる。しかしながら、図3では、見易さを優先して、エアフロメータ39では、制御弁26が開通状態である間の空気量を図示している。
Referring to FIG. 3, execution or stop of purge processing when correction coefficient specifying processing is executed, duty ratio of
図3に示す時刻T1では、イグニションスイッチがオフからオンに切り替えられた後、最初のパージ処理が実行されている。時刻T1から時刻T2までのパージ処理が実行されている間、パージガスの密度が特定され(S12)、デューティ比及び空気量が格納される(S13)。このタイミングでは、パージ処理が実行中であり(S16でNO)、タイマはスタートされていない(S26でNO)。このため、時刻T1から時刻T2の間は、パージガスの密度の特定(S12)とデューティ比及び空気量の格納(S13)が繰り返し実行される。 At time T1 shown in FIG. 3, the first purge process is executed after the ignition switch is switched from OFF to ON. During the purge process from time T1 to time T2, the density of the purge gas is specified (S12), and the duty ratio and the air amount are stored (S13). At this timing, the purge process is being executed (NO in S16), and the timer is not started (NO in S26). For this reason, between time T1 and time T2, the specification of the density of the purge gas (S12) and the storage of the duty ratio and the air amount (S13) are repeatedly executed.
時刻T1から時刻T2の間は、補正係数は算出されておらず、完了フラグはオフにセットされている。このとき、補正係数は、車両の電源、例えばバッテリからの電力供給が停止された後、あるいは、製造元からの出荷後の初期設定である「1」が格納されている。このため、制御弁26の全開時のパージガス量は、基準パージガス量に一致する。なお、補正係数特定処理のS36において、補正係数が一旦算出されると、制御部102に格納される補正係数は、イグニションスイッチがオンからオフに切り替えられても制御部102内に保存される。従って、補正係数が一旦算出された後に、イグニションスイッチがオフからオンに切り替えられた場合、補正係数は、初期設定である「1」と異なる値が格納されている場合がある。
From time T1 to time T2, the correction coefficient is not calculated, and the completion flag is set to OFF. At this time, the correction coefficient stores “1”, which is an initial setting after power supply from a vehicle power source, for example, a battery is stopped or after shipment from a manufacturer. Therefore, the purge gas amount when the
時刻T2において、パージ処理が停止されると、制御弁26のデューティ比が0%(即ち全閉状態)にセットされる。この結果、吸気経路34へのパージガスの供給が停止され、大気から吸気口31を通過して吸気経路34に導入される空気量が、パージ処理時に供給されていたパージガス量だけ増加する。これにより、時刻T2以降では、エアフロメータ39で検出される空気量が上昇する。補正係数特定処理のS16では、パージ処理が終了直後である(S16でYES)と判断され、タイマがスタートされる(S18)。次いで、前回の補正係数特定処理におけるデューティ比、即ち時刻T2の直前のデューティ比(S20)、パージガスの密度(S22)及び空気量(S24)が取得される。
When the purge process is stopped at time T2, the duty ratio of the
その後、タイマのカウント値が所定値に達する時刻T3までの間、補正係数特定処理は、S12〜S16、S26の処理が繰り返し実行され、S16において、パージ処理の終了直後でない(S16でNO)と判断され、S26において、タイマのカウント値が所定値未満である(S26でNO)と判断される。 Thereafter, until the time T3 when the count value of the timer reaches a predetermined value, the correction coefficient specifying process is repeatedly executed in steps S12 to S16 and S26. In S16, the purge coefficient is not immediately after the end of the purge process (NO in S16). In S26, it is determined that the count value of the timer is less than the predetermined value (NO in S26).
時刻T3に達すると、S12〜S16、S26の処理が実行され、S26において、タイマのカウント値が所定値以上である(S16でYES)と判断され、エアフロメータから空気量が検出される(S28)。パージ処理が終了した直後の時刻T2から、タイマのカウント値が所定値に達する時刻T3までは、大気から吸気経路34に導入される空気量が徐々に増加し、時刻T3までに安定する。言い換えると、S26における所定値は、パージ処理が終了した後、大気から吸気経路34に導入される空気量が安定するまでの期間以上の値である。
When time T3 is reached, the processing of S12 to S16 and S26 is executed. In S26, it is determined that the count value of the timer is equal to or greater than a predetermined value (YES in S16), and the air amount is detected from the air flow meter (S28). ). From time T2 immediately after the purge process is completed to time T3 when the count value of the timer reaches a predetermined value, the amount of air introduced from the atmosphere into the
次いで、S30において空気量の変化WD1が算出され、S32においてパージガス量に換算される。そして、S34において全開時のパージガス量が算出され、S36において補正係数が算出される。これにより、時刻T3以降では、補正係数として、算出済みの補正係数が用いられる。 Next, an air amount change WD1 is calculated in S30, and converted to a purge gas amount in S32. Then, the purge gas amount when fully opened is calculated in S34, and the correction coefficient is calculated in S36. Thereby, after time T3, the calculated correction coefficient is used as the correction coefficient.
時刻T3において補正係数が算出されると、完了フラグがオンにセットされる。このため、時刻T3以降は、補正係数は特定されない。この構成によれば、イグニションスイッチがオフからオンに切り替えられて、一度、補正係数が特定されると、イグニションスイッチがオンからオフに切り替えられ、再度、オフからオンに切り替えられるまで、補正係数は特定されない。具体的には、補正係数が算出されると、完了フラグをオンにすることによって、新たに補正係数を算出することが禁止される。イグニションスイッチがオフからオンに切り替えられた後、オフに切り替えられるまで、ポンプ48の性能が大きく変動しない。このため、補正係数も大きく変動しない。この構成によれば、補正係数を繰り返し特定せずに済む。
When the correction coefficient is calculated at time T3, the completion flag is set on. For this reason, the correction coefficient is not specified after time T3. According to this configuration, once the ignition switch is switched from OFF to ON and the correction coefficient is specified, the correction coefficient is changed until the ignition switch is switched from ON to OFF and switched from OFF to ON again. Not specified. Specifically, when the correction coefficient is calculated, it is prohibited to newly calculate the correction coefficient by turning on the completion flag. After the ignition switch is switched from OFF to ON, the performance of the
時刻T4では、パージ処理が再開される。このパージ処理では、時刻T3で特定された補正係数を用いて、パージガス量が算出される。このとき、補正係数による補正後のパージガス量に応じて、制御部102は、ポンプ48の回転数と、制御弁26のデューティ比と、を調整することによって、吸気経路34に供給されるパージガス量を調整する。これにより、パージガスが吸気経路34に供給されることによって、空燃比が乱れることを抑制することができる。なお、変形例では、ポンプ48の回転数と、制御弁26のデューティ比(即ち開度)と、のいずれか一方のみを調整することによって、パージガス量を調整してもよい。
At time T4, the purge process is resumed. In this purge process, the purge gas amount is calculated using the correction coefficient specified at time T3. At this time, the
また、補正係数特定処理では、パージ処理が停止されている間の空気量(即ちS28で取得される空気量)と、パージ処理が実行されている間の空気量(即ちS24で取得される空気量)と、の変化を用いて、パージガス量を特定することができる。なお、変形例では、パージ処理の開始直後の空気量の変化、即ち図3の空気量の変化WD2を用いて、パージガス量を特定してもよい。 Further, in the correction coefficient specifying process, the amount of air while the purge process is stopped (that is, the amount of air acquired in S28) and the amount of air while the purge process is executed (that is, the air acquired in S24). The amount of purge gas can be specified using the change in the amount). In the modification, the purge gas amount may be specified by using the change in the air amount immediately after the start of the purge process, that is, the air amount change WD2 in FIG.
また、制御弁26の開度を制御することによって、吸気経路に供給されるパージガス量を調整することができる。基準パージガス量を特定することによって、基準開度に対する実際の開度の割合を用いて、実際のパージガス量を算出することができる。
Further, by controlling the opening degree of the
(対応関係)
制御弁26とポンプ48とが「切替部」の一例である。パージ処理を実行されている状態が「供給状態」の一例であり、パージ処理が実行されていない状態が「停止状態」の一例である。即ち、「供給状態」では、制御弁26がデューティ制御されており、制御弁26が開通状態と閉塞状態とに連続に切り替わっている。一方、「停止状態」では、制御弁26は閉塞状態で維持されている。S24で取得される空気量が「第1空気量」の一例であり、S28で取得される空気量が「第2空気量」の一例である。制御弁26が全開である場合が、「制御弁の開度が所定開度である場合」の一例であり、S34で特定される全開パージガス量が「所定開度パージガス量」の一例である。
(Correspondence)
The
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。 Specific examples of the present invention have been described in detail above, but these are merely examples and do not limit the scope of the claims. The technology described in the claims includes various modifications and changes of the specific examples illustrated above.
(1)上記の実施例では、パージ経路28は、スロットルバルブ32の下流側の吸気経路34に接続されているが、これとともに、あるいはこれに替えて、パージ経路28は、スロットルバルブ32の上流側の吸気経路34に接続されていてもよい。例えば、スロットルバルブ32の上流側に過給機が配置されている場合、スロットルバルブ32の上流側のパージ経路28は、過給機の上流側の吸気経路34に接続されていてもよい。
(1) In the above embodiment, the
(2)制御部102は、ECU100とは別体で配置されていてもよい。
(2) The
(3)上記の実施例では、パージ処理の間、ポンプ48は、一定の回転数で駆動されている。しかしながら、制御部102は、ポンプ48の回転数を、デューティ比と同様に、空燃比やパージ濃度等によって変動してもよい。この場合、複数の回転数に対応する基準パージガス量が、制御部102に予め格納されていてもよい。
(3) In the above embodiment, the
(4)上記の実施例では、蒸発燃料処理装置20は、ポンプ48と制御弁26とを備える。しかしながら、蒸発燃料処理装置20は、ポンプ48と制御弁26とのいずれか一方のみを備えていてもよい。本変形例では、ポンプ48と制御弁26とのいずれか一方が「切替部」の一例である。例えば、蒸発燃料処理装置20がポンプ48を備える一方、制御弁26を備えていない場合、パージ処理では、制御部102は、ポンプ48を駆動させることによってパージガスを吸気経路34に供給してもよい。また、例えば、蒸発燃料処理装置20が制御弁26を備える一方、ポンプ48を備えていない場合、パージ処理では、制御部102は、制御弁26をデューティ制御することによってパージガスを吸気経路34に供給してもよい。
(4) In the above embodiment, the evaporated
(5)上記の実施例では、補正係数特定処理では、S34において、制御弁26が全開時の全開時パージガス量が算出される。しかしながら、S34では制御弁26が全開以外の所定開度のパージガス量が特定されてもよい。この場合、基準パージガス量は、制御弁26が所定開度である場合のパージガス量が格納されていてもよい。
(5) In the above embodiment, in the correction coefficient specifying process, in S34, the fully opened purge gas amount when the
(6)制御弁26は、バタフライ弁等、開口面積を調整可能な弁であってもよい。この場合、制御部102は、パージ処理において、制御弁26の開度を調整してもよい。
(6) The
(7)図2の補正係数特定処理の処理順序は、適宜変更可能である。例えば、S20〜S24の処理順序は任意に変更してもよい。 (7) The processing order of the correction coefficient specifying process in FIG. 2 can be changed as appropriate. For example, the processing order of S20 to S24 may be arbitrarily changed.
(8)吸気経路34には、過給機33が配置されていなくてもよい。
(8) The
(9)本実施例では、ポンプ48は、パージ経路23とパージ経路24との間に配置されている。しかしながら、ポンプ48の位置は、これに限らず、例えば、大気経路17に配置されていてもよい。
(9) In the present embodiment, the
(10)本実施例では、パージ処理が実行されている間の空気量と、パージ処理が実行されていない間の空気量と、を用いて、パージガス量が特定される。しかしながら、パージ処理が実行されている間、即ち制御弁26がデューティ制御されている間において、制御弁26が開通状態である間の空気量と閉塞状態である間の空気量との差を用いて、パージガス量が特定されてもよい。
(10) In the present embodiment, the purge gas amount is specified by using the air amount while the purge process is being executed and the air amount while the purge process is not being executed. However, while the purge process is being performed, that is, while the
(11)本実施例では、ポンプ48に配置されている温度センサ49で検出される温度を、パージガスの温度として取り扱っている。しかしながら、ポンプ48に温度センサ49が配置されていなくてもよい。例えば、ポンプ48の周辺の温度、エンジン4の冷却水の温度、外気の温度、ポンプ48の回転数、及びポンプ48に供給される電流値の少なくとも1つのパラメータを用いて、パージガスの温度を推定してもよい。
(11) In this embodiment, the temperature detected by the
(12)本実施例では、S32の処理において、パージガス量を換算している。しかしながら、重さを表す単位で特定されたパージガス量を、用いて、S34において、全開時パージガス量が算出されてもよいし、S36において補正係数を算出してもよい。この場合、基準パージガス量が、重さを表す単位(例えばg/秒、g/分)で制御部102に格納されていてもよい。
(12) In the present embodiment, the purge gas amount is converted in the process of S32. However, the purge gas amount specified in the unit representing the weight may be used to calculate the fully opened purge gas amount in S34, or the correction coefficient may be calculated in S36. In this case, the reference purge gas amount may be stored in the
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。 The technical elements described in this specification or the drawings exhibit technical usefulness alone or in various combinations, and are not limited to the combinations described in the claims at the time of filing. In addition, the technology exemplified in this specification or the drawings can achieve a plurality of objects at the same time, and has technical usefulness by achieving one of the objects.
2 :エンジン
10 :メイン供給経路
12 :供給経路
14 :燃料タンク
16 :燃料ポンプユニット
17 :大気経路
19 :キャニスタ
20 :蒸発燃料処理装置
22 :蒸発燃料経路
23 :パージ経路
24 :パージ経路
26 :制御弁
28 :パージ経路
30 :エアクリーナ
31 :吸気口
32 :スロットルバルブ
33 :過給機
34 :吸気経路
36 :空燃比センサ
38 :排気経路
39 :エアフロメータ
42 :エアフィルタ
48 :ポンプ
49 :温度センサ
102 :制御部
2: Engine 10: Main supply path 12: Supply path 14: Fuel tank 16: Fuel pump unit 17: Atmospheric path 19: Canister 20: Evaporative fuel treatment device 22: Evaporated fuel path 23: Purge path 24: Purge path 26: Control Valve 28: Purge path 30: Air cleaner 31: Inlet port 32: Throttle valve 33: Supercharger 34: Intake path 36: Air-fuel ratio sensor 38: Exhaust path 39: Air flow meter 42: Air filter 48: Pump 49: Temperature sensor 102 : Control unit
Claims (7)
前記パージ経路から前記吸気経路に前記パージガスが供給される供給状態と、前記パージ経路から前記吸気経路への前記パージガスの供給が停止される停止状態と、に切り替わる切替部と、
前記切替部が前記供給状態である場合に大気から前記パージ経路と異なる吸気口を通過して前記吸気経路に導入される第1空気量と、前記切替部が前記停止状態である場合に大気から前記吸気口を通過して前記吸気経路に導入される第2空気量と、の変化に基づいて、前記供給状態において、前記パージ経路から前記吸気経路に供給されるパージガス量を特定する、制御部と、を備える、蒸発燃料処理装置。 An evaporative fuel processing apparatus for supplying a purge gas containing evaporative fuel in a fuel tank to an intake path of an internal combustion engine via a purge path,
A switching unit that switches between a supply state in which the purge gas is supplied from the purge path to the intake path and a stop state in which the supply of the purge gas from the purge path to the intake path is stopped;
When the switching unit is in the supply state, the first air amount introduced from the atmosphere through the intake port different from the purge path to the intake path, and from the atmosphere when the switching unit is in the stop state A control unit that specifies a purge gas amount supplied from the purge route to the intake route in the supply state based on a change in the second air amount introduced into the intake route through the intake port. And an evaporative fuel processing apparatus.
前記制御部は、前記空気の密度と前記エアフロメータで検出された前記第1空気量と前記第2空気量とを用いて、体積を表す単位で表される前記パージガス量を特定する、請求項1に記載の蒸発燃料処理装置。 In the intake path, an air flow meter that detects the amount of air introduced from the intake port in units of weight is arranged,
The said control part specifies the said purge gas amount represented by the unit showing a volume using the density of the said air, the said 1st air amount detected by the said air flow meter, and the said 2nd air amount. The evaporative fuel processing apparatus according to 1.
前記制御部は、
前記停止状態において前記制御弁を前記閉塞状態に維持し、前記供給状態において前記制御弁の開度を制御し、
前記パージガス量と、前記第1空気量が検出される際の前記制御弁の前記開度と、を用いて、前記供給状態において前記制御弁の前記開度が所定開度である場合の所定開度パージガス量を特定する、請求項1又は2に記載の蒸発燃料処理装置。 The switching unit includes a control valve that switches between an open state for opening the purge path and a closed state for closing the purge path,
The controller is
Maintaining the control valve in the closed state in the stopped state, and controlling the opening of the control valve in the supply state;
Using the purge gas amount and the opening degree of the control valve when the first air amount is detected, a predetermined opening when the opening degree of the control valve is a predetermined opening degree in the supply state is used. The evaporated fuel processing device according to claim 1 or 2, wherein the purge gas amount is specified.
前記パージ経路を開通する開通状態と、前記パージ経路を閉塞する閉塞状態と、に切り替わる制御弁と、
前記パージガスを前記パージ経路から前記吸気経路に送出するポンプと、を備え、
前記制御部は、
前記停止状態において前記制御弁を前記閉塞状態に維持し、
前記供給状態では、前記パージガス量を用いて、前記制御弁の前記開度と前記ポンプの前記回転数との少なくとも一方を制御することによって、前記供給状態において、前記パージ経路から前記吸気経路に供給されるパージガス量を調整する、請求項1から3のいずれか一項に記載の蒸発燃料処理装置。 The switching unit is
A control valve that switches between an open state for opening the purge path and a closed state for closing the purge path;
A pump for sending the purge gas from the purge path to the intake path,
The controller is
Maintaining the control valve in the closed state in the stopped state;
In the supply state, the purge gas amount is used to control at least one of the opening degree of the control valve and the rotation speed of the pump, thereby supplying the intake path from the purge path in the supply state. The evaporated fuel processing apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein an amount of purge gas to be adjusted is adjusted.
基準パージガス量を予め格納しており、
車両のイグニションスイッチがオフからオンに切り替えられる毎に、前記基準パージガス量を補正して、前記パージガス量を特定するための補正係数を特定し、
一旦、前記補正係数が特定されると、前記イグニションスイッチが前記オンから前記オフに切り替えられ、再度、前記オフから前記オンに切替られるまで、前記補正係数の特定を禁止する、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。 The controller is
The reference purge gas amount is stored in advance,
Each time the ignition switch of the vehicle is switched from OFF to ON, the reference purge gas amount is corrected, a correction coefficient for specifying the purge gas amount is specified,
5. The specification of the correction coefficient is prohibited until the ignition switch is switched from the on state to the off state and is again switched from the off state to the on state once the correction coefficient is identified. The evaporative fuel processing apparatus as described in any one of these.
前記制御部は、
前記ポンプが所定の回転数で駆動している場合の基準パージガス量を予め格納しており、
前記パージガス量と前記基準パージガス量とを用いて、前記ポンプが正常に駆動するか否かを判断する、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。 The switching unit includes a pump for sending the purge gas from the purge path to the intake path,
The controller is
A reference purge gas amount is stored in advance when the pump is driven at a predetermined rotational speed,
The evaporated fuel processing apparatus according to any one of claims 1 to 5, wherein it is determined whether or not the pump is normally driven using the purge gas amount and the reference purge gas amount.
前記蒸発燃料処理装置は、前記パージ経路から前記吸気経路に前記パージガスが供給される供給状態と、前記パージ経路から前記吸気経路への前記パージガスの供給が停止される停止状態と、に切り替わる切替部を備え、
前記コンピュータプログラムは、前記蒸発燃料処理装置のコンピュータを、以下の各部、即ち、
前記切替部が前記供給状態である場合に大気から前記パージ経路と異なる吸気口を通過して前記吸気経路に導入される第1空気量と、前記切替部が前記停止状態である場合に大気から前記吸気口を通過して前記吸気経路に導入される第2空気量と、を用いて、前記供給状態において、前記パージ経路から前記吸気経路に供給されるパージガス量を特定する、制御部として機能させる、コンピュータプログラム。
A computer program for an evaporative fuel processing apparatus for supplying purge gas containing evaporative fuel in a fuel tank to an intake path of an internal combustion engine via a purge path,
The evaporative fuel processing device includes a switching unit that switches between a supply state in which the purge gas is supplied from the purge route to the intake passage and a stop state in which the supply of the purge gas from the purge route to the intake passage is stopped. With
The computer program stores the computer of the evaporative fuel processing apparatus into the following units, that is,
When the switching unit is in the supply state, the first air amount introduced from the atmosphere through the intake port different from the purge path to the intake path, and from the atmosphere when the switching unit is in the stop state And a second air amount that is introduced into the intake passage through the intake port, and functions as a control unit that specifies a purge gas amount that is supplied from the purge route to the intake passage in the supply state. Computer program.
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