JP2019002304A - 蒸発燃料処理装置及び制御装置 - Google Patents
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Abstract
Description
図1を参照し、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、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。
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。
蒸発燃料経路22は、メイン供給経路10に並んで配置されている。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、パージ通路40と、パージ制御弁26と、ポンプ48と、ECU100内の制御部102を備える。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を備えている。大気ポート19aは、大気経路17を介して大気に連通している。パージポート19bは、パージ経路23を介して吸気経路34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に連通している。
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、大気経路17より導入される空気と混合され、パージガスとしてパージポート19bよりパージ経路23に供給される。
上記したように、活性炭に吸着された蒸発燃料は、大気経路17より導入される空気と混合され、パージガスとしてパージ経路23に供給される。すなわち、大気経路17は、パージガスを構成するガス(空気)が通過する経路である。蒸発燃料と空気の混合ガスが通過するパージ経路23と、空気が通過する大気経路17によって、パージ通路40が構成されている。なお、大気経路17にはエアフィルタ42が設けられている。エアフィルタ42は、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。パージ通路40(大気経路17)の上流端(エアフィルタ42よりも上流側)には、圧力センサ44が配置されている。また、パージ通路40(パージ経路23)の下流端(パージ制御弁26よりも下流側)には、圧力センサ28が配置されている。圧力センサ44は、実質的に外気の圧力(大気圧)を検出する。圧力センサ28は、実質的に吸気経路内の圧力を検出する。
パージ制御弁26は、パージ経路23上に配置されている。パージ制御弁26は、キャニスタ19の下流(吸気経路34側)に配置されている。パージ制御弁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。制御部102は、パージ制御弁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。開通状態では、キャニスタ19と吸気経路34とが連通され、パージガスが吸気経路34に導入される。閉塞状態では、キャニスタ19と吸気経路34が遮断される。デューティ比は、互いに連続する1組の開通状態と閉塞状態の組合せの期間のうち、開通状態の期間の割合を表す。パージ制御弁26は、デューティ比を調整(すなわち、開通状態と閉側状態の切替えタイミングを調整)することにより、パージガスの流量を調整する。パージ経路23は、インジェクタ4とスロットルバルブ32の間で、吸気経路34に接続されている。パージ経路23が接続される吸気経路34の位置には、インテークマニホールドIMが配置されている。
ポンプ48は、パージ経路23上に配置されている。ポンプ48は、キャニスタ19とパージ制御弁26の間に配置されている。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通路40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、パージ経路23を通過して、吸気経路34に供給される。
制御部102は、圧力センサ28,44、ポンプ48及びパージ制御弁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には、圧力センサ28,44の検出値が入力される。また、制御部102は、ポンプ48の出力、パージ制御弁26のデューティ比を制御する。
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、パージ制御弁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、パージガスの濃度及び吸気経路34に配置されるエアフロメータ39に基づいて、パージ制御弁26のデューティ比を制御する。なお、エアフロメータ39は、吸気経路34を通過してエンジン2に供給される空気量を測定する。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。
上記したように、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。パージガスの流量Qは、ポンプを有していない蒸発燃料処理装置では、パージ通路の断面積(パージ制御弁のデューティ比)と、パージ通路の両端の差圧ΔPから算出することができる。特定の差圧ΔPにおいて、流量Qとデューティ比は、ほぼ比例関係を示す。
図2は、パージ制御弁26の開度の補正処理を示すフローである。この処理は、パージ制御中(パージガス供給中)に実施する。そのため、まず、パージ中か否かを判断し(ステップS2)、パージ中ではない場合(ステップS2:NO)、本処理を終了する。パージ中の場合(ステップS2:YES)、パージ通路40の差圧ΔPを取得する。すなわち、圧力センサ44の検出値よりパージ通路40の上流端の圧力を取得し、圧力センサ28の検出値よりパージ通路40の下流端の圧力を取得し、両者の差圧ΔPを算出する。
上記したように、蒸発燃料処理装置20では、パージ通路40の上流から下流に向けて、キャニスタ19,ポンプ48,パージ制御弁26の順に配置されている。しかしながら、この配置順は一例であり、パージ通路上に配置するキャニスタ19,ポンプ48及びパージ制御弁26の配置順は任意に変更することができる。
14:燃料タンク
19:キャニスタ
20:蒸発燃料処理装置
26:パージ制御弁
34:吸気管
40:パージ通路
48:ポンプ
102:制御部
Claims (3)
- 燃料タンク内で発生した蒸発燃料を吸着するキャニスタと、
キャニスタと内燃機関の吸気管を接続しており、キャニスタから吸気管に送られるパージガスが通過するパージ通路と、
パージ通路上に配置されており、吸気管へのパージガスの供給量をデューティ比を変更することによって制御するパージ制御弁と、
パージ通路上に配置されており、パージガスをキャニスタから吸気管に送り出すポンプと、
パージ制御弁のデューティ比を制御する制御部と、を備えており、
前記制御部は、
パージガスを供給しているときのパージ通路上流端の圧力とパージ通路下流端の圧力の圧力差を検出し、
検出された圧力差におけるポンプの影響を考慮しないときのデューティ比に対するパージガスの供給量に基づいてデューティ比を補正する、蒸発燃料処理装置。 - 請求項1に記載の蒸発燃料処理装置であって、パージ通路の上流端と下流端の双方に、圧力センサが設けられている蒸発燃料処理装置。
- 燃料タンク内で発生した蒸発燃料を含むパージガスを内燃機関の吸気管に供給する蒸発燃料処理手段におけるパージ制御弁を制御する制御装置であり、
前記蒸発燃料処理手段は、
燃料タンク内で発生した蒸発燃料を吸着するキャニスタと、
キャニスタと内燃機関の吸気管を接続しており、キャニスタから吸気管に送られるパージガスが通過するパージ通路と、
パージ通路上に配置されており、吸気管へのパージガスの供給量をデューティ比を変更することによって制御するパージ制御弁と、
パージ通路上に配置されており、パージガスをキャニスタから吸気管に送り出すポンプと、を備えており、
前記制御装置は、
パージガスを供給しているときのパージ通路上流端の圧力とパージ通路下流端の圧力の圧力差を検出し、
検出された圧力差におけるポンプの影響を考慮しないときのデューティ比に対するパージガスの供給量に基づいてデューティ比を補正する、制御装置。
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