JP2022043917A - Evaporative fuel treatment device - Google Patents
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Abstract
Description
本明細書に開示する技術は、蒸発燃料処理装置に関する。 The techniques disclosed herein relate to evaporative fuel treatment equipment.
特許文献1に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は、燃料タンクと、燃料タンク内で発生する蒸発燃料を吸着するキャニスタと、燃料タンクからキャニスタに蒸発燃料を送るベーパ通路(蒸発燃料導出管)と、キャニスタに吸着された蒸発燃料がパージされるパージ処理においてキャニスタからパージされる蒸発燃料が流れるパージ通路と、パージ通路を開閉する開閉弁(パージバルブ)とを備えている。 Patent Document 1 discloses an evaporative fuel processing apparatus. The evaporative fuel processing apparatus of Patent Document 1 has a fuel tank, a canister that adsorbs evaporative fuel generated in the fuel tank, a vapor passage (evaporative fuel outlet pipe) that sends evaporative fuel from the fuel tank to the canister, and the canister. It is provided with a purge passage through which the evaporated fuel purged from the canister flows in the purge process in which the evaporated fuel is purged, and an on-off valve (purge valve) for opening and closing the purge passage.
特許文献1の蒸発燃料処理装置では、燃料タンクからキャニスタに蒸発燃料が常に送られる。この構成では、キャニスタに吸着された蒸発燃料がパージされるパージ処理において、キャニスタからパージされる蒸発燃料が多くなりすぎることがある。本明細書は、キャニスタからパージされる蒸発燃料の量を安定させることができる技術を提供する。 In the evaporative fuel processing apparatus of Patent Document 1, evaporative fuel is always sent from the fuel tank to the canister. In this configuration, the amount of evaporative fuel purged from the canister may be too large in the purging process in which the evaporative fuel adsorbed on the canister is purged. The present specification provides techniques capable of stabilizing the amount of evaporative fuel purged from the canister.
本明細書に開示する蒸発燃料処理装置は、燃料タンクと、前記燃料タンク内で発生する蒸発燃料を吸着するキャニスタと、前記燃料タンクからキャニスタに蒸発燃料を送るベーパ通路と、前記ベーパ通路を封鎖可能な封鎖弁と、前記キャニスタに吸着された蒸発燃料がパージされるパージ処理において前記キャニスタからパージされる蒸発燃料が流れるパージ通路と、前記パージ通路を開閉する開閉弁と、前記制御部と、を備えている。前記制御部は、前記封鎖弁の開弁状態に基づいて前記開閉弁の開弁状態を制御する。 The evaporative fuel processing apparatus disclosed in the present specification closes a fuel tank, a canister that adsorbs evaporative fuel generated in the fuel tank, a vapor passage that sends evaporative fuel from the fuel tank to the canister, and the vapor passage. A possible shutoff valve, a purge passage through which the evaporated fuel purged from the canister flows in a purge process in which the vaporized fuel adsorbed on the canister is purged, an on-off valve for opening and closing the purge passage, the control unit, and the control unit. It is equipped with. The control unit controls the valve opening state of the on-off valve based on the valve opening state of the closing valve.
この構成によれば、キャニスタからパージされる蒸発燃料の量を安定させることができる。例えば封鎖弁が開弁しているときには、燃料タンクからキャニスタに送られる蒸発燃料が多くなるので、開閉弁の開度を小さくすることにより、キャニスタからパージされる蒸発燃料が多くなり過ぎることを抑制できる。また、例えば封鎖弁が閉弁しているときには、開閉弁の開度を大きくすることにより、キャニスタからパージされる蒸発燃料が少なくなり過ぎることを抑制できる。 According to this configuration, the amount of evaporative fuel purged from the canister can be stabilized. For example, when the shutoff valve is open, the amount of evaporative fuel sent from the fuel tank to the canister increases. Therefore, by reducing the opening of the on-off valve, it is possible to prevent the amount of evaporative fuel purged from the canister from becoming too large. can. Further, for example, when the shutoff valve is closed, by increasing the opening degree of the on-off valve, it is possible to prevent the amount of evaporative fuel purged from the canister from becoming too small.
前記制御部は、前記封鎖弁が閉弁している場合は、前記封鎖弁が開弁している場合よりも前記開閉弁の開度を大きくしてもよい。 When the closing valve is closed, the control unit may increase the opening degree of the on-off valve as compared with the case where the closing valve is open.
この構成によれば、燃料タンクからキャニスタに蒸発燃料が送られていないときに、キャニスタからパージされる蒸発燃料が少なくなり過ぎることを抑制できる。 According to this configuration, it is possible to prevent the evaporative fuel purged from the canister from becoming too small when the evaporative fuel is not sent from the fuel tank to the canister.
前記制御部は、前記封鎖弁が開弁している場合に、前記封鎖弁の開度に基づいて前記開閉弁の開度を制御してもよい。 The control unit may control the opening degree of the on-off valve based on the opening degree of the closing valve when the closing valve is open.
この構成によれば、燃料タンクからキャニスタに蒸発燃料が送られているときに、例えば封鎖弁の開度が大きい場合は開閉弁の開度を小さくすることよりキャニスタからパージされる蒸発燃料が多くなり過ぎることを抑制できる。また、例えば封鎖弁の開度が小さい場合は開閉弁の開度を大きくすることよりキャニスタからパージされる蒸発燃料が少なくなり過ぎることを抑制できる。 According to this configuration, when the evaporative fuel is sent from the fuel tank to the canister, for example, when the opening of the shutoff valve is large, more evaporative fuel is purged from the canister by reducing the opening of the on-off valve. It is possible to prevent it from becoming too much. Further, for example, when the opening degree of the shut-off valve is small, it is possible to prevent the amount of evaporated fuel purged from the canister from becoming too small by increasing the opening degree of the on-off valve.
蒸発燃料処理装置は、前記燃料タンク内の圧力を検出する圧力検出手段を更に備えていてもよい。前記制御部は、前記封鎖弁が開弁している場合に、前記圧力検出手段の検出圧力に基づいて前記開閉弁の開度を制御してもよい。 The evaporative fuel processing apparatus may further include a pressure detecting means for detecting the pressure in the fuel tank. The control unit may control the opening degree of the on-off valve based on the detection pressure of the pressure detecting means when the closing valve is open.
この構成によれば、キャニスタからパージされる蒸発燃料の量を更に安定させることができる。例えば燃料タンク内の圧力が高く、燃料タンクからキャニスタに蒸発燃料が流れ易い場合は、開閉弁の開度を小さくすることによりキャニスタからパージされる蒸発燃料が多くなり過ぎることを抑制できる。また、例えば燃料タンク内の圧力が低く、燃料タンクからキャニスタに蒸発燃料が流れ難い場合は、開閉弁の開度を大きくすることによりキャニスタからパージされる蒸発燃料が少なくなり過ぎることを抑制できる。 According to this configuration, the amount of evaporative fuel purged from the canister can be further stabilized. For example, when the pressure in the fuel tank is high and the evaporated fuel easily flows from the fuel tank to the canister, it is possible to prevent the amount of evaporated fuel purged from the canister from becoming too large by reducing the opening degree of the on-off valve. Further, for example, when the pressure in the fuel tank is low and it is difficult for the evaporated fuel to flow from the fuel tank to the canister, it is possible to prevent the amount of evaporated fuel purged from the canister from becoming too small by increasing the opening degree of the on-off valve.
蒸発燃料処理装置は、前記封鎖弁を駆動するステッピングモータを更に備えていてもよい。前記制御部は、前記ステッピングモータのステップ数に基づいて前記封鎖弁の開度を制御してもよい。この構成によれば、封鎖弁の開度を精度良く制御することができる。 The evaporative fuel processing device may further include a stepping motor for driving the shutoff valve. The control unit may control the opening degree of the sealing valve based on the number of steps of the stepping motor. According to this configuration, the opening degree of the sealing valve can be controlled with high accuracy.
蒸発燃料処理装置は、前記燃料タンクから供給される燃料と前記キャニスタから供給される蒸発燃料により動作するエンジンと、前記エンジンに供給される空気と燃料の空燃比を検出する空燃比検出手段と、を更に備えていてもよい。前記制御部は、前記空燃比検出手段の検出空燃比に基づいて前記開閉弁の開度を制御してもよい。 The evaporative fuel processing apparatus includes an engine operated by the fuel supplied from the fuel tank and the evaporative fuel supplied from the canister, an air-fuel ratio detecting means for detecting the air-fuel ratio of the air and the fuel supplied to the engine, and an air-fuel ratio detecting means. May be further provided. The control unit may control the opening degree of the on-off valve based on the detected air-fuel ratio of the air-fuel ratio detecting means.
この構成によれば、キャニスタからパージされる蒸発燃料の量を安定させることができる。例えばエンジンに供給される燃料の比率が大きい場合に開閉弁の開度を小さくすることによりキャニスタからパージされる蒸発燃料が多くなり過ぎることを抑制できる。また、例えばエンジンに供給される燃料の比率が小さい場合に開閉弁の開度を大きくすることによりキャニスタからパージされる蒸発燃料が少なくなり過ぎることを抑制できる。 According to this configuration, the amount of evaporative fuel purged from the canister can be stabilized. For example, when the ratio of fuel supplied to the engine is large, it is possible to prevent the amount of evaporated fuel purged from the canister from becoming too large by reducing the opening degree of the on-off valve. Further, for example, when the ratio of the fuel supplied to the engine is small, it is possible to prevent the amount of evaporated fuel purged from the canister from becoming too small by increasing the opening degree of the on-off valve.
実施例に係る蒸発燃料処理装置1について図面を参照して説明する。図1は、実施例に係る蒸発燃料処理装置1の模式図である。図1に示すように、蒸発燃料処理装置1は、燃料タンク30と、キャニスタ40と、制御部100とを備えている。また、蒸発燃料処理装置1は、ベーパ通路71と、大気通路72と、パージ通路73とを備えている。図1に示す蒸発燃料処理装置1は、例えばガソリン自動車等の車両に搭載される。
The evaporated fuel processing apparatus 1 according to the embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic diagram of an evaporative fuel treatment device 1 according to an embodiment. As shown in FIG. 1, the evaporative fuel processing device 1 includes a
燃料タンク30は、例えばガソリン等の燃料fを収容することができる。図示省略する注入口から燃料タンク30内に燃料fが注入される。燃料タンク30には圧力センサ31(圧力検出手段の一例)及び濃度センサ32が設置されている。圧力センサ31は、燃料タンク30内の圧力を検出する。濃度センサ32は、燃料タンク30内の蒸発燃料の濃度を検出する。圧力センサ31の検出圧力及び濃度センサ32の検出温度の情報は、それぞれ制御部100に送信される。
The
燃料タンク30内には、燃料ポンプ82が配置されている。燃料ポンプ82には燃料供給通路81が接続されている。燃料ポンプ82は、燃料タンク30内の燃料fを燃料供給通路81に吐出する。燃料供給通路81に吐出された燃料fは、燃料供給通路81を通じて車両のエンジン92に供給される。
A
燃料タンク30内の燃料fは、燃料タンク30内で蒸発することがある。例えば、蒸発燃料処理装置1が搭載されている車両の走行中に燃料fが蒸発することがある。また、蒸発燃料処理装置1が搭載されている車両の駐車中に燃料fが蒸発することがある。燃料fが燃料タンク30内で蒸発することによって燃料タンク30内で蒸発燃料が発生する。
The fuel f in the
燃料タンク30には、ベーパ通路71の上流端部が接続されている。燃料タンク30内で発生した蒸発燃料を含む気体がベーパ通路71に流入する。ベーパ通路71の下流端部は、キャニスタ40に接続されている。ベーパ通路71を流れた気体がキャニスタ40に流入する。ベーパ通路71は、燃料タンク30内で発生した蒸発燃料含む気体を燃料タンク30からキャニスタ40に送ることができる。
The upstream end of the
ベーパ通路71には封鎖弁20が設置されている。封鎖弁20はベーパ通路71を封鎖可能に構成されており、ベーパ通路71を開閉する。封鎖弁20は、例えば、グローブ弁、ボール弁、ゲート弁、バタフライ弁、ダイヤフラム弁等である。封鎖弁20が開弁するとベーパ通路71内の気体が封鎖弁20を通過可能になる。例えば、封鎖弁20が開弁すると燃料タンク30内の燃料fから発生した蒸発燃料を含む気体が封鎖弁20を通過する。封鎖弁20が閉弁するとベーパ通路71内の気体が封鎖弁20を通過不能になる。この蒸発燃料処理装置1は、燃料タンク30を封鎖弁20で密閉する、いわゆる密閉タンク式の蒸発燃料処理装置1である。
A blocking
封鎖弁20は、ステッピングモータ22によって動作する。ステッピングモータ22は封鎖弁20に取り付けられており、封鎖弁20を駆動する。変形例では、封鎖弁20にステッピングモータ22が内蔵されていてもよい。ステッピングモータ22は、封鎖弁20を開弁側及び閉弁側に動作させる。例えば、ステッピングモータ22のステップ数が増加すると封鎖弁20が開弁側に動作する。一方、ステッピングモータ22のステップ数が減少すると封鎖弁20が閉弁側に動作する。ステッピングモータ22は、パルス信号に基づいてステップ数が増減することにより回転角度が変化する構成である。ステッピングモータ22の1ステップの回転角度は、例えば0.72度である。封鎖弁20の開度はステッピングモータ22のステップ数に応じた開度になる。
The sealing
次に、キャニスタ40について説明する。図2は、実施例に係るキャニスタ40の断面図である。図2に示すように、キャニスタ40は、ケース43と、複数のポート(ベーパポート44と大気ポート45とパージポート46)とを備えている。ケース43と複数のポート(ベーパポート44と大気ポート45とパージポート46)は、樹脂からなる。ケース43と複数のポート(ベーパポート44と大気ポート45とパージポート46)は、一体的に形成されている。
Next, the
ケース43は、ケース本体50と隔壁53とを備えている。ケース本体50と隔壁53は、一体的に形成されている。隔壁53は、ケース本体50内に配置されている。隔壁53は、ケース本体50内の空間を仕切っている。ケース本体50内の空間が隔壁53で仕切られることによって、ケース本体50内に第1室41と第2室42が形成されている。第1室41には第1吸着材10が収容されている。第2室42には第2吸着材12が収容されている。
The
第1室41は、第2室42よりも上流側(燃料タンク30側)に位置している(図1参照)。第1室41には、第1多孔板51と、一対の第1フィルタ61とが配置されている。第1多孔板51は、第1室41の下流端部に配置されている。第1多孔板51には、複数の孔(図示省略)が形成されている。第1室41を流れる気体が第1多孔板51に形成されている複数の孔を通過する。一対の第1フィルタ61は、第1室41の上流端部と下流端部に配置されている。一対の第1フィルタ61の間に第1吸着材10が挟まれている。各第1フィルタ61は、第1室41を流れる気体に含まれている異物を除去する。
The
第1室41に充填されている第1吸着材10は、活性炭からなる。第1吸着材10を構成する活性炭は、蒸発燃料を吸着する能力を有している。蒸発燃料を含む気体が第1吸着材10を通過する過程で、気体に含まれている蒸発燃料の一部が活性炭に吸着される。また、活性炭に吸着された蒸発燃料は、空気が第1吸着材10を通過する過程で、活性炭から空気中に脱離する(すなわち、蒸発燃料がパージされる)。なお、第1吸着材10は多孔性金属錯体であってもよい。
The
第2室42は、第1室41よりも下流側(燃料タンク30と反対側(大気側))に位置している(図1参照)。第2室42には、第2多孔板52と、一対の第2フィルタ62とが配置されている。第2多孔板52は、第2室42の上流端部に配置されている。第2多孔板52には、複数の孔(図示省略)が形成されている。第2室42に流入する気体が第2多孔板52に形成されている複数の孔を通過する。一対の第2フィルタ62は、第2室42の上流端部と下流端部に配置されている。一対の第2フィルタ62の間に第2吸着材12が挟まれている。各第2フィルタ62は、第2室42を流れる気体に含まれている異物を除去する。
The
第2室42に充填されている第2吸着材12は、活性炭からなる。第2吸着材12を構成する活性炭は、蒸発燃料を吸着する能力を有している。蒸発燃料を含む気体が第2吸着材12を通過する過程で、気体に含まれている蒸発燃料の一部が活性炭に吸着される。また、活性炭に吸着された蒸発燃料は、空気が第2吸着材12を通過する過程で、活性炭から空気中に脱離する(すなわち、蒸発燃料がパージされる)。なお、第2吸着材12は多孔性金属錯体であってもよい。
The
ケース43の第1室41と第2室42の間には中間室47が形成されている。ケース本体50内の空間が第1多孔板51と第2多孔板52で仕切られることによって、ケース本体50内に中間室47が形成されている。
An
キャニスタ40のベーパポート44は、ケース43に形成されている第1室41と隣接する位置に設けられている。ベーパポート44は、第1室41と連通している。また、ベーパポート44には、ベーパ通路71の下流端部が接続されている。ベーパポート44を通じてベーパ通路71と第1室41が連通している。ベーパ通路71を流れた気体がベーパポート44を通じて第1室41に流入する。
The
キャニスタ40の大気ポート45は、ケース43に形成されている第2室42と隣接する位置に設けられている。大気ポート45は、第2室42と連通している。また、大気ポート45には、大気通路72の上流端部が接続されている。大気ポート45を通じて第2室42と大気通路72が連通している。第2室42を流れた気体が大気ポート45を通じて大気通路72に流入する。
The
図1に示すように、大気通路72の下流端部は、大気に開放されている。大気通路72を流れた気体が大気に放出される。また、後述するパージ処理(蒸発燃料の脱離)を行う場合には、大気中の空気が大気通路72の下流端部から大気通路72に流入する。大気通路72に流入した空気は、大気通路72を流れて大気ポート45を通じてケース43に形成されている第2室42に流入する。大気通路72にはエアフィルタ75が配置されている。エアフィルタ75は、大気通路72に流入する空気に含まれている異物を除去する。
As shown in FIG. 1, the downstream end of the
キャニスタ40のパージポート46は、ケース43に形成されている第1室41と隣接する位置に設けられている。パージポート46は、第1室41と連通している。また、パージポート46には、パージ通路73の上流端部が接続されている。パージポート46を通じて第1室41とパージ通路73が連通している。第1室41を流れた気体がパージポート46を通じてパージ通路73に流入する。
The
パージ通路73には開閉弁21が設置されている。開閉弁21は、パージ通路73を開閉する。開閉弁21は、例えば、グローブ弁、ボール弁、ゲート弁、バタフライ弁、ダイヤフラム弁等である。開閉弁21が開弁するとパージ通路73内の気体が開閉弁21を通過可能になる。例えば、開閉弁21が開弁すると後述するパージ処理においてキャニスタ40からパージされる蒸発燃料を含む気体が開閉弁21を通過する。開閉弁21が閉弁するとパージ通路73内の気体が開閉弁21を通過不能になる。なお、パージ通路73にはパージポンプ(図示省略)が配置されていてもよい。
An on-off
開閉弁21は、例えば電磁弁である。開閉弁21は、例えば電磁石を内蔵しており、電磁石に流れる電流のON/OFFが切り替わることにより開閉動作する。開閉弁21は、電磁石に電流が流れると開弁側に動作し、電磁石に電流が流れなくなると閉弁側に動作する。開閉弁21は、例えば電流パルスに基づいて開閉する。電流パルスにおけるデューティ比に応じて開閉弁21の開度が変化する。電流パルスにおけるONの比率が大きくなると開閉弁21の開度が大きくなり、電流パルスにおけるONの比率が小さくなると開閉弁21の開度が小さくなる。
The on-off
パージ通路73の下流端部は、吸気通路90に接続されている。パージ通路73を流れた気体が吸気通路90に流入する。吸気通路90の上流端部は、大気に開放されている。大気中の空気が吸気通路90に流入する。吸気通路90の下流端部は、車両のエンジン92に接続されている。吸気通路90を流れた空気がエンジン92に流入する。
The downstream end of the
吸気通路90にはエアクリーナ93とスロットル弁91が設置されている。エアクリーナ93は、吸気通路90に流入する空気に含まれているゴミ等の異物を除去する。スロットル弁91は、吸気通路90の通路断面積を変化させる。これにより、吸気通路90を流れる空気の流量が調整され、エンジン92に流入する空気の流量が調整される。
An
エンジン92は、供給される空気と燃料の混合ガスの燃焼により動作する。エンジン92には排気通路94の上流端部が接続されている。エンジン92から排出される排気ガスが排気通路94に流入する。排気通路94の下流端部は、大気に開放されている。排気通路94を流れた排気ガスが大気に放出される。
The
排気通路94には空燃比(A/F)センサ95(空燃比検出手段の一例)が設置されている。空燃比センサ95は、エンジン92から排出されて排気通路94を流れる排気ガスに含まれている酸素の濃度を検出することにより、エンジン92に供給される空気と燃料の空燃比を検出することができる。空燃比センサ95は、例えばO2センサの抵抗値に基づいて酸素濃度を検出し、それに基づいて空燃比を検出することができる。
An air-fuel ratio (A / F) sensor 95 (an example of air-fuel ratio detecting means) is installed in the
蒸発燃料処理装置1の制御部100は、例えばECU(Engine Control Unit)であり、記憶部102を備えている。制御部100は、例えばCPUを備えており、記憶部102に記憶されているプログラムに基づいて所定の処理及び制御を実行する。
The
記憶部102は例えばROMとRAMを備えており、蒸発燃料処理装置1に関する様々な情報を記憶する。記憶部102には、例えば図3に示すグラフの情報が記憶されている。図3は、パージ処理が開始されてからの時間とパージ率との関係を示すグラフである。図3にはグラフAとグラフBが示されている。パージ率は、例えば、(パージ率=パージガス流量/(パージガス流量+エンジン吸入空気量))で表される。グラフAで特定されるパージ率と、グラフBで特定されるパージ率とは、異なる値を示す。パージ処理が開始されてからの時間(t)が同じであれば、グラフAで特定されるパージ率(At)がグラフBで特定されるパージ率(Bt)よりも高い値を示す。
The
制御部100は、グラフA及びBで特定されるパージ率に応じたデューティ比に基づいて、開閉弁21を制御することができる。パージ通路73を開閉する開閉弁21は、グラフA及びグラフBで特定されるパージ率に応じたデューティ比で開閉動作する。グラフA及びBで特定されるパージ率、並びに、パージ率に応じたデューティ比は、時間の経過に伴って変化する。図3に示すグラフでは、パージ処理が開始された直後ではパージ率が低く設定されている。パージ処理が開始された初期の段階ではパージ率が略0(ゼロ)に設定されている。パージ処理が開始されてからの時間が同じであれば、グラフAで特定されるパージ率に応じたデューティ比におけるONの比率が、グラフBで特定されるパージ率に応じたデューティ比におけるONの比率よりも大きくなる。そのため、開閉弁21は、グラフAに応じたデューティ比で制御される場合は、グラフBに応じたデューティ比で制御される場合よりも、開度が大きくなる。
The
次に、蒸発燃料処理装置1の動作について説明する。まず、蒸発燃料の吸着について説明する。上記の蒸発燃料処理装置1では、ベーパ通路71に設置されている封鎖弁20が開弁すると、気体がベーパ通路71を通過可能な状態になる。蒸発燃料処理装置1では、燃料タンク30内の燃料fから発生した蒸発燃料を含む気体が、燃料タンク30からベーパ通路71に流入する。ベーパ通路71を流れた蒸発燃料を含む気体は、キャニスタ40のベーパポート44を通じてケース本体50内の第1室41に流入する。第1室41に流入した蒸発燃料を含む気体は、第1室41に収容されている第1吸着材10を通過して中間室47に流入する。蒸発燃料を含む気体が第1吸着材10を通過する過程で、第1吸着材10が気体に含まれている蒸発燃料の一部を吸着する。第1吸着材10に吸着されなかった蒸発燃料は第1室41から中間室47に流入する。
Next, the operation of the evaporated fuel processing apparatus 1 will be described. First, the adsorption of evaporated fuel will be described. In the above-mentioned evaporated fuel processing device 1, when the sealing
第1吸着材10を通過して中間室47に流入した蒸発燃料を含む気体は、その後に第2室42に流入する。第2室42に流入した蒸発燃料を含む気体は、第2室42に収容されている第2吸着材12を通過して、大気ポート45を通じて大気通路72に流入する。蒸発燃料を含む気体が第2吸着材12を通過する過程で、第2吸着材12が気体に含まれている蒸発燃料の一部を吸着する。第2吸着材12に吸着されなかった蒸発燃料が第2室42から大気通路72に流入する。
The gas containing the evaporated fuel that has passed through the
第2吸着材12を通過して大気通路72に流入した蒸発燃料を含む気体は、その後に大気に放出される。第1吸着材10と第2吸着材12に吸着されなかった蒸発燃料が大気に放出される。
The gas containing the evaporated fuel that has passed through the
次に、パージ処理(蒸発燃料の脱離)について説明する。上記の蒸発燃料処理装置1では、パージ通路73に設置されている開閉弁21が開弁すると、気体がパージ通路73を通過可能な状態になる。また、蒸発燃料処理装置1が搭載されている車両のエンジン92が動作すると、吸気通路90を流れる空気がエンジン92に吸い込まれ、吸気通路90に負圧が発生する。そうすると、パージ通路73から吸気通路90に気体が流入する。それと共に、大気中の空気が大気通路72に流入する。大気通路72に流入した空気は、その後にキャニスタ40の大気ポート45を通じてケース本体50内の第2室42に流入する。第2室42に流入した空気は、第2室42に収容されている第2吸着材12を通過して中間室47に流入する。空気が第2吸着材12を通過する過程で、第2吸着材12に吸着されている蒸発燃料が第2吸着材12から空気中に脱離する。すなわち、蒸発燃料がパージされる。パージされた蒸発燃料を含む空気が第2室42から中間室47に流入する。
Next, the purge process (desorption of evaporated fuel) will be described. In the above-mentioned evaporated fuel processing device 1, when the on-off
中間室47に流入した蒸発燃料を含む空気は、その後に第1室41に流入する。第1室41に流入した空気は、第1室41に収容されている第1吸着材10を通過して、パージポート46を通じてパージ通路73に流入する。空気が第1吸着材10を通過する過程で、第1吸着材10に吸着されている蒸発燃料が第1吸着材10から空気中に脱離する。すなわち、蒸発燃料がパージされる。パージされた蒸発燃料を含む空気が第1室41からパージ通路73に流入する。
The air containing the evaporated fuel that has flowed into the
パージ通路73に流入した蒸発燃料を含む空気は、その後にパージ通路73を通過して吸気通路90に流入する。吸気通路90に流入した蒸発燃料を含む空気がエンジン92に吸入される。
The air containing the evaporated fuel that has flowed into the
次に、蒸発燃料処理装置1で実行される開弁状態制御処理について説明する。図4は、第1実施例に係る開弁状態制御処理のフローチャートである。開弁状態制御処理は、例えば車両のエンジン92のスタートボタンが押されると開始される。図4に示すように、開弁状態制御処理が開始されると、開弁状態制御処理のS10では、制御部100が車両のエンジン92を始動する。
Next, the valve opening state control process executed by the evaporated fuel processing device 1 will be described. FIG. 4 is a flowchart of the valve opening state control process according to the first embodiment. The valve opening state control process is started, for example, when the start button of the
続くS12では、制御部100が、蒸発燃料処理装置1でパージ処理が実行可能か否かを判断する。制御部100は、例えばエンジン92に供給される燃料が少ない場合はパージ処理が実行可能であると判断し、エンジン92に供給される燃料が多い場合はパージ処理が実行可能でない(実行不能である)と判断する。また、例えば制御部100は、空燃比センサ95によって検出される空燃比が大きい場合はパージ処理が実行可能であると判断し、空燃比が小さい場合はパージ処理が実行可能でない(実行不能である)と判断してもよい。パージ処理が実行可能である場合は、S12で制御部100がYESと判断してS14に進む。そうでない場合は、制御部100がNOと判断して待機する。
In the following S12, the
続くS14では、制御部100が、燃料タンク30内の圧力が所定の基準圧力(例えば2kPa)以上であるか否かを判断する。燃料タンク30内の圧力は、燃料タンク30に設置されている圧力センサ31によって検出される。燃料タンク30内の圧力は、燃料タンク30内の燃料の蒸発量が多い場合に高くなる傾向がある。燃料タンク30内の圧力が基準圧力以上である場合は、S14で制御部100がYESと判断してS20に進む。そうでない場合は、制御部100がNOと判断してS16に進む。
In the following S14, the
S14でNOの後のS16では、制御部100が、ベーパ通路71に設置されている封鎖弁20を閉弁する。封鎖弁20が閉弁するとベーパ通路71が封鎖され、燃料タンク30からキャニスタ40に蒸発燃料が流れなくなる。続くS18では、制御部100が、記憶部102に記憶されているグラフ(図3参照)の情報からグラフAを選択する。
In S16 after NO in S14, the
一方、上記のS14でYESの後のS20では、制御部100が、ベーパ通路71に設置されている封鎖弁20を開弁する。封鎖弁20が開弁するとベーパ通路71が開放され、燃料タンク30からキャニスタ40に蒸発燃料が流れるようになる。続くS22では、制御部100が、記憶部102に記憶されているグラフ(図3参照)の情報からグラフBを選択する。
On the other hand, in S20 after YES in S14, the
S18及びS22に続くS24では、制御部100が、S18で選択したグラフA又はS22で選択したグラフBに基づいてパージ率を特定する(図3参照)。制御部100は、パージ処理が開始されてからの経過時間に応じたパージ率を特定する。例えば、経過時間がtである場合は、それに応じたパージ率At又はBtを特定する。
In S24 following S18 and S22, the
続くS26では、制御部100が、S24で特定したパージ率(例えばAt又はBt)に応じたデューティ比を特定する。また、S26では、制御部100が、特定したデューティ比に基づいて開閉弁21を制御する。制御部100がグラフAのパージ率に基づくデューティ比で開閉弁21を制御する場合は、制御部100がグラフBのパージ率に基づくデューティ比で開閉弁21を制御する場合よりも、ONの比率が大きくなり、開閉弁21の開度が大きくなる。
In the following S26, the
S28では、制御部100が、エンジン92が停止したか否かを判断する。エンジン92が停止した場合は、S28で制御部100がYESと判断して開弁状態制御処理を終了する。そうでない場合は、制御部100がNOと判断してS12に戻る。制御部100は、S12からS28の処理を繰り返す。
In S28, the
以上、実施例に係る蒸発燃料処理装置1について説明した。上記の説明から明らかなように、蒸発燃料処理装置1は、燃料タンク30からキャニスタ40に蒸発燃料を送るベーパ通路71と、ベーパ通路71を封鎖可能な封鎖弁20と、キャニスタ40に吸着された蒸発燃料がパージされるパージ処理においてキャニスタ40からパージされる蒸発燃料が流れるパージ通路73と、パージ通路73を開閉する開閉弁21とを備えている。制御部100は、封鎖弁20の開弁状態に基づいて開閉弁21の開弁状態を制御する(図4のS16-S26参照)。
The evaporative fuel processing apparatus 1 according to the embodiment has been described above. As is clear from the above description, the evaporative fuel processing device 1 is adsorbed by the
この構成によれば、キャニスタ40からパージされる蒸発燃料の量を安定させることができる。例えば封鎖弁20が開弁しているときには、燃料タンク30からキャニスタ40に送られる蒸発燃料が多くなるので、開閉弁21の開度を小さくすることにより、キャニスタ40からパージされる蒸発燃料が多くなり過ぎることを抑制できる。
According to this configuration, the amount of evaporative fuel purged from the
また、制御部100は、封鎖弁20が閉弁している場合は、封鎖弁20が開弁している場合よりも開閉弁21の開度を大きくする(図3、図4のS16-S22参照)。これにより、キャニスタ40からパージされる蒸発燃料が少なくなり過ぎることを抑制できる。
Further, the
また、制御部100は、ステッピングモータ22のステップ数に基づいて封鎖弁20の開度を制御する。この構成によれば、ステッピングモータ22を用いることにより封鎖弁20の開度を精度良く制御することができる。
Further, the
以上、一実施例について説明したが、具体的な態様は上記実施例に限定されるものではない。以下の説明において、上記の説明における構成と同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。 Although one embodiment has been described above, the specific embodiment is not limited to the above embodiment. In the following description, the same components as those in the above description will be designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.
(第2実施例)
第2実施例では、制御部100の記憶部102に図5に示すグラフの情報が記憶されている。図5では、グラフA、B、a、b、c及びdが示されている。グラフA、B、a、b、c及びdで特定されるパージ率は、それぞれ異なる値を示す。パージ処理が開始されてからの時間が同じであれば、グラフAで特定されるパージ率が最も高い値を示し、その次にグラフa、b、c及びdで特定されるパージ率が順に高い値を示し、グラフBで特定されるパージ率が最も低い値を示す。
(Second Example)
In the second embodiment, the information of the graph shown in FIG. 5 is stored in the
制御部100は、グラフA、B、a、b、c及びdで特定されるパージ率に応じたデューティ比に基づいて、開閉弁21を制御することができる。パージ通路73を開閉する開閉弁21は、グラフA、B、a、b、c及びdで特定されるパージ率に応じたデューティ比で開閉動作する。グラフA、B、a、b、c及びdで特定されるパージ率、並びに、パージ率に応じたデューティ比は、時間の経過に伴って変化する。パージ処理が開始されてからの時間が同じであれば、グラフAで特定されるパージ率に応じたデューティ比におけるONの比率が最も大きく、その次にグラフa、b、c及びdで特定されるパージ率に応じたデューティ比におけるONの比率が順に大きく、グラフBで特定されるパージ率に応じたデューティ比におけるONの比率が最も小さくなる。そのため、開閉弁21は、グラフAに応じたデューティ比で制御される場合の開度が最も大きく、その次にグラフa、b、c及びdに応じたデューティ比で制御される場合の開度が大きく、グラフBに応じたデューティ比で制御される場合の開度が最も小さくなる。
The
次に、第2実施例に係る開弁状態制御処理について説明する。図6は、第2実施例に係る開弁状態制御処理のフローチャートである。第2実施例に係る開弁状態制御処理では、図6に示すように、S12でYESの後のS14で、制御部100が、燃料タンク30内の圧力が所定の第1基準圧力(例えば2kPa)以上であるか、又は、燃料タンク30内の圧力が所定の第2基準圧力(例えば-2kPa)未満であるかを判断する。燃料タンク30内の圧力は、燃料タンク30に設置されている圧力センサ31によって検出される。第2基準圧力は、第1基準圧力未満の圧力である。燃料タンク30内の圧力が第1基準圧力以上である場合、又は、燃料タンク30内の圧力が第2基準圧力未満である場合は、S14で制御部100がYESと判断してS20に進む。そうでない場合は、制御部100がNOと判断してS16に進む。
Next, the valve opening state control process according to the second embodiment will be described. FIG. 6 is a flowchart of the valve opening state control process according to the second embodiment. In the valve opening state control process according to the second embodiment, as shown in FIG. 6, in S14 after YES in S12, the
S14でYESの後のS20では、制御部100が、ベーパ通路71に設置されている封鎖弁20を開弁する。封鎖弁20が開弁するとベーパ通路71が開放され、燃料タンク30からキャニスタ40に蒸発燃料が流れるようになる。制御部100は、S20の処理の後にS30に進む(図7参照)。
In S20 after YES in S14, the
図7に示すように、S30では、制御部100が、燃料タンク30内の圧力が第1基準圧力(例えば2kPa)以上であるか否かを判断する。燃料タンク30内の圧力が第1基準圧力以上である場合は、S30で制御部100がYESと判断してS34に進む。そうでない場合は、制御部100がNOと判断してS32に進む。
As shown in FIG. 7, in S30, the
S30でNOの場合は、燃料タンク30内の圧力が第2基準圧力(例えば-2kPa)未満の場合である。この場合は燃料タンク30内の圧力が負圧になる。そのため、燃料タンク30からベーパ通路71に蒸発燃料が流出せず、ベーパ通路71から燃料タンク30に気体が流入する。S30でNOの後のS32では、制御部100が、記憶部102に記憶されているグラフ(図5参照)の情報からグラフaを選択する。
When NO in S30, the pressure in the
一方、S30でYESの後のS34では、制御部100が、ベーパ通路71に設置されている封鎖弁20の開度が所定の基準開度以上であるか否かを判断する。封鎖弁20の開度が基準開度以上である場合は、S34で制御部100がYESと判断してS46に進む。そうでない場合は、制御部100がNOと判断してS36に進む。
On the other hand, in S34 after YES in S30, the
S34でNOの後のS36では、制御部100が、燃料タンク30内の蒸発燃料の濃度が所定の基準濃度以上であるか否かを判断する。燃料タンク30内の蒸発燃料の濃度は、燃料タンク30に設置されている濃度センサ32によって検出される。燃料タンク30内の蒸発燃料の濃度は、燃料タンク30内の燃料の蒸発量が多い場合に高くなる傾向がある。燃料タンク30内の蒸発燃料の濃度が基準濃度以上である場合は、S36で制御部100がYESと判断してS40に進む。そうでない場合は、制御部100がNOと判断してS38に進む。
In S36 after NO in S34, the
S36でNOの後のS38では、制御部100が記憶部102に記憶されているグラフ(図5参照)の情報からグラフbを選択する。S36でYESの後のS40では、制御部100が記憶部102に記憶されているグラフ(図5参照)の情報からグラフcを選択する。
In S38 after NO in S36, the
上記のS34でYESの後のS46では、制御部100が、燃料タンク30内の蒸発燃料の濃度が所定の基準濃度以上であるか否かを判断する。燃料タンク30内の蒸発燃料の濃度が基準濃度以上である場合は、S46で制御部100がYESと判断してS22に進む。そうでない場合は、制御部100がNOと判断してS48に進む。
In S46 after YES in S34 above, the
S46でNOの後のS48では、制御部100が記憶部102に記憶されているグラフ(図5参照)の情報からグラフdを選択する。S46でYESの後のS22では、制御部100が記憶部102に記憶されているグラフ(図5参照)の情報からグラフBを選択する。制御部100は、S32、S38、S40、S48、又はS22の処理の後にS24に進む(図6参照)。
In S48 after NO in S46, the
図6に示すように、S24では、制御部100が、上記のS18、S32、S38、S40、S48、又はS22で選択したグラフA、a、b、c、d、又はBに基づいてパージ率を特定する(図5参照)。S24以降の処理については、上述した第1実施例のS24以降の処理(図4参照)と同様なので詳細な説明を省略する。
As shown in FIG. 6, in S24, in S24, the
以上、第2実施例について説明した。上記の説明から明らかなように第2実施例では、制御部100が、封鎖弁20が開弁している場合に、封鎖弁20の開度に基づいて開閉弁21の開度を制御する(図7のS34-S48、S22参照)。この構成によれば、燃料タンク30からキャニスタ40に蒸発燃料が送られているときに、キャニスタ40からパージされる蒸発燃料が多くなり過ぎることを抑制できる。
The second embodiment has been described above. As is clear from the above description, in the second embodiment, when the closing
蒸発燃料処理装置1は、燃料タンク30内の圧力を検出する圧力センサ31を備えている。制御部100は、圧力センサ31の検出圧力に基づいて開閉弁21の開度を制御する(図7のS30、S32、S38、S40、S48、S22参照)。この構成によれば、キャニスタ40からパージされる蒸発燃料の量を更に安定させることができる。例えば燃料タンク30内の圧力が高い場合は、開閉弁21の開度を小さくすることによりキャニスタ40からパージされる蒸発燃料が多くなり過ぎることを抑制できる。また、例えば燃料タンク30内の圧力が低い場合は、開閉弁21の開度を大きくすることによりキャニスタ40からパージされる蒸発燃料が少なくなり過ぎることを抑制できる。開閉弁21の開度はデューティ比に基づいて制御される。
The evaporative fuel processing device 1 includes a
(変形例)
変形例では、制御部100が、空燃比センサ95の検出空燃比に基づいてパージ通路73に設置されている開閉弁21の開度を制御してもよい。例えば制御部100は、エンジン92に供給される燃料の比率が大きい(空燃比が小さい)場合に、開閉弁21の開度を小さくしてもよい。これによりキャニスタ40からパージされる蒸発燃料が多くなり過ぎることを抑制できる。また、制御部100は、エンジン92に供給される燃料の比率が小さい(空燃比が大きい)場合に、開閉弁21の開度を大きくしてもよい。これによりキャニスタ40からパージされる蒸発燃料が少なくなり過ぎることを抑制できる。
(Modification example)
In the modified example, 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。本明細書又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、本明細書又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。 Although specific examples of the present invention have been described in detail above, these are merely examples and do not limit the scope of claims. The techniques described in the claims include various modifications and modifications of the specific examples exemplified above. The technical elements described herein or in the drawings exhibit their 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 techniques exemplified in the present specification or the drawings can achieve a plurality of purposes at the same time, and achieving one of the purposes itself has technical usefulness.
1:蒸発燃料処理装置、10:第1吸着材、12:第2吸着材、20:封鎖弁、21:開閉弁、22:ステッピングモータ、30:燃料タンク、31:圧力センサ、32:濃度センサ、40:キャニスタ、44:ベーパポート、45:大気ポート、46:パージポート、71:ベーパ通路、72:大気通路、73:パージ通路、75:エアフィルタ、81:燃料供給通路、82:燃料ポンプ、90:吸気通路、91:スロットル弁、92:エンジン、93:エアクリーナ、94:排気通路、95:空燃比センサ、100:制御部、102:記憶部
1: Evaporated fuel processing device, 10: 1st adsorbent, 12: 2nd adsorbent, 20: Block valve, 21: On-off valve, 22: Stepping motor, 30: Fuel tank, 31: Pressure sensor, 32: Concentration sensor , 40: Canister, 44: Vaporport, 45: Atmospheric Port, 46: Purge Port, 71: Vapor Passage, 72: Atmospheric Passage, 73: Purge Passage, 75: Air Filter, 81: Fuel Supply Passage, 82: Fuel Pump, 90: Intake passage, 91: Throttle valve, 92: Engine, 93: Air cleaner, 94: Exhaust passage, 95: Air-fuel ratio sensor, 100: Control unit, 102: Storage unit
燃料タンク30は、例えばガソリン等の燃料fを収容することができる。図示省略する注入口から燃料タンク30内に燃料fが注入される。燃料タンク30には圧力センサ31(圧力検出手段の一例)及び濃度センサ32が設置されている。圧力センサ31は、燃料タンク30内の圧力を検出する。濃度センサ32は、燃料タンク30内の蒸発燃料の濃度を検出する。圧力センサ31の検出圧力及び濃度センサ32の検出濃度の情報は、それぞれ制御部100に送信される。
The
Claims (6)
前記燃料タンク内で発生する蒸発燃料を吸着するキャニスタと、
前記燃料タンクから前記キャニスタに蒸発燃料を送るベーパ通路と、
前記ベーパ通路を封鎖可能な封鎖弁と、
前記キャニスタに吸着された蒸発燃料がパージされるパージ処理において前記キャニスタからパージされる蒸発燃料が流れるパージ通路と、
前記パージ通路を開閉する開閉弁と、
制御部と、を備えており、
前記制御部は、前記封鎖弁の開弁状態に基づいて前記開閉弁の開弁状態を制御する、蒸発燃料処理装置。 With a fuel tank
A canister that adsorbs the evaporative fuel generated in the fuel tank,
A vapor passage that sends evaporative fuel from the fuel tank to the canister,
With a blocking valve that can block the vapor passage,
In the purge process in which the evaporative fuel adsorbed on the canister is purged, the purge passage through which the evaporative fuel purged from the canister flows flows.
An on-off valve that opens and closes the purge passage,
It has a control unit and
The control unit is an evaporative fuel processing device that controls the valve opening state of the on-off valve based on the valve opening state of the closing valve.
前記制御部は、前記封鎖弁が閉弁している場合は、前記封鎖弁が開弁している場合よりも前記開閉弁の開度を大きくする、蒸発燃料処理装置。 The evaporative fuel processing apparatus according to claim 1.
The control unit is an evaporative fuel processing device that increases the opening degree of the on-off valve when the closing valve is closed as compared with the case where the closing valve is opened.
前記制御部は、前記封鎖弁が開弁している場合に、前記封鎖弁の開度に基づいて前記開閉弁の開度を制御する、蒸発燃料処理装置。 The evaporative fuel processing apparatus according to claim 1 or 2.
The control unit is an evaporative fuel processing device that controls the opening degree of the on-off valve based on the opening degree of the closing valve when the closing valve is open.
前記燃料タンク内の圧力を検出する圧力検出手段を更に備えており、
前記制御部は、前記封鎖弁が開弁している場合に、前記圧力検出手段の検出圧力に基づいて前記開閉弁の開度を制御する、蒸発燃料処理装置。 The evaporative fuel processing apparatus according to any one of claims 1 to 3.
Further, a pressure detecting means for detecting the pressure in the fuel tank is provided.
The control unit is an evaporative fuel processing device that controls the opening degree of the on-off valve based on the detection pressure of the pressure detecting means when the closing valve is open.
前記封鎖弁を駆動するステッピングモータを更に備えており、
前記制御部は、前記ステッピングモータのステップ数に基づいて前記封鎖弁の開度を制御する、蒸発燃料処理装置。 The evaporative fuel processing apparatus according to any one of claims 1 to 4.
Further equipped with a stepping motor for driving the shutoff valve,
The control unit is an evaporative fuel processing device that controls the opening degree of the sealing valve based on the number of steps of the stepping motor.
前記燃料タンクから供給される燃料と前記キャニスタから供給される蒸発燃料により動作するエンジンと、
前記エンジンに供給される空気と燃料の空燃比を検出する空燃比検出手段と、を更に備えており、
前記制御部は、前記空燃比検出手段の検出空燃比に基づいて前記開閉弁の開度を制御する、蒸発燃料処理装置。
The evaporative fuel processing apparatus according to any one of claims 1 to 5.
An engine operated by the fuel supplied from the fuel tank and the evaporative fuel supplied from the canister,
Further, it is provided with an air-fuel ratio detecting means for detecting the air-fuel ratio of the air supplied to the engine and the fuel.
The control unit is an evaporative fuel processing device that controls the opening degree of the on-off valve based on the detected air-fuel ratio of the air-fuel ratio detecting means.
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