CN100543290C - 燃料蒸气处理设备 - Google Patents

Abstract

一种燃料蒸气处理设备，包括：第一罐(12)、净化通道(27)、大气通道(30)、提供有节气门(50)的第一检测通道(28)和通道转换阀(20)，通道转换阀(20)用来在净化通道(27)和大气通道(30)之间转换第一检测通道(28)的连通通道。该设备进一步包括通过节气门(50)在通道转换阀相对的那侧上与第一检测通道(28)连通的第二罐(13)。压差传感器(210)检测节气门两端之间的压力差。ECU(38)基于压差传感器(210)的检测结果来计算燃料蒸气的浓度。

Description

燃料蒸气处理设备

技术领域

本发明涉及一种燃料蒸气处理设备。

背景技术

传统已知的燃料蒸气处理设备，其致使罐暂时地吸附燃料箱中产生的燃料蒸气，再按要求把罐放出的燃料蒸气导入到内燃机的进气通道中以便净化燃料蒸气。设计这一种类型的燃料蒸气处理设备为测量燃料蒸气净化之前导入到进气通道的空气燃料混合物中燃料蒸气浓度的燃料蒸气处理设备，也是精确控制净化了的空气燃料混合物中空燃比的燃料蒸气处理设备。在日本专利申请JP5-18326 A和JP6-101534A所公开的燃料蒸气处理设备中，检测把空气燃料混合物导入到进气通道的通道中空气燃料混合物的流量或密度，检测开口于大气的通道中空气的流量或密度，并且根据这些测量结果的比例来计算出燃料蒸气的浓度。

在这些燃料蒸气处理设备中，进气通道中的负压施加给各个通道使空气燃料混合物或空气通过各个通道，并且同时检测空气燃料混合物或空气的流量或密度。因此，当在进气通道里的负压产生脉动的时候，流量或密度也波动，并由此依据该流量或密度的检测结果所计算出的燃料蒸气的浓度准确度下降。另外，当进气通道里的负压小的时候，每一个通道中的空气燃料混合物或空气的流量都降低，并由此空气燃料混合物或空气的流量或密度的检测本身不能被执行。

因此，本发明人认真地研究出了燃料蒸气处理装置，其通过一个泵来降低带有节气门的检测通道中的压力，并且通过检测通道来传输空气和空气燃料混合物，并在同一时间监测节气门两端之间压力差的变化，还依据监测的结果来计算燃料蒸气的浓度。在这样的燃料蒸气处理设备中，由于检测通道中的压力通过泵降低，除非当检测条件改变的时候，所检测到的压力差变得可靠，并且可以充分地保障检测通道中空气或空气燃料混合物的流量。然而，本发明人进一步处理的研究结果表明：很难仅通过泵在检测通道中降低压力的设计来获得就传感器的压力分辨率而言足够大的检测增益G(参见图45)，该增益是通过当具有100％蒸气浓度(下文称作“100％浓度的空气燃料混合物”)的空气燃料混合物通过节气门传输时的压力差ΔP_Gas和当空气通过节气门传输时的压力差ΔP_Air之间的差值来表示的。这来自下面的事实：在节气门上气体的流量与气体密度的平方根成比例，并且由于空气和空气燃料混合物之间密度的差值相当小，压力差ΔP_Gas和ΔP_Air之间的差值是通过100％浓度的空气燃料混合物的压力差(ΔP)—流量(Q)特征曲线C_Gas和节气门上空气的C_Air以及泵的压力(P)—流量(Q)特征曲线C_Pump的交叉点来显示的，即检测的增益G也变小。当不能如此确保足够大的检测增益G的时候，压力差ΔP_Gas相对压力差ΔP_Air的相对检测精度，并延伸到燃料蒸气浓度的计算精度降低，这是不可取的。

由于上面提到的原因，本发明的目的是提供一种燃料蒸气处理设备，其能够基于燃料蒸气的状态精确地调整燃料蒸气净化的流量。

发明内容

为了实现上面提到的目的，本发明的燃料蒸气处理设备包括：第一罐，用于吸附燃料箱中所产生的燃料蒸气；净化通道，用于把从第一罐放出的包含燃料蒸气的空气燃料混合物导入到进气通道中；检测通道，以使得第一罐与大气连通；设置在检测通道中的气流产生装置；插入到第一罐和气流产生装置之间的第二罐，并用于吸附检测通道流出的燃料蒸气；及设置在检测通道中的压力检测装置。当气流产生装置产生气流时，基于压力检测装置所检测到的压力来调整净化的流量。用这种结构，可以准确地调整燃料蒸气净化的流量。

附图说明

本发明的其它目的、特征和优点将从下文中参照附图的详细描述变得更加明白，其中相同部件采用相同的附图标记。

图1所示为根据第一实施例燃料蒸气处理设备的结构图。

图2是描述本发明之原理的特性曲线图。

图3是描述根据第一实施例燃料蒸气处理设备主要活动的流程图。

图4是描述根据第一实施例燃料蒸气处理设备主要活动和第一罐打开活动的示意图。

图5是描述根据第一实施例燃料蒸气处理设备的第一罐打开活动的示意图。

图6是描述图3中浓度测量操作的特性曲线图。

图7是描述图3中浓度测量操作的流程图。

图8是描述图3中浓度测量操作的示意图。

图9是描述图3中浓度测量操作的特性曲线图。

图10是描述图3中浓度测量操作的示意图。

图11是描述图3中浓度测量操作的示意图。

图12是描述图3中净化处理的流程图。

图13是描述图3中净化处理的示意图。

图14是描述图3中净化处理的示意图。

图15所示为根据第二实施例的燃料蒸气处理设备的结构图。

图16是描述根据第二实施例的燃料蒸气处理设备的主要活动和第一罐打开活动的示意图。

图17所示为根据第二实施例改进的燃料蒸气处理设备的结构图。

图18是描述根据第二实施例改进的燃料蒸气处理设备的主要活动和第一罐打开活动的示意图。

图19所示为根据第三实施例的燃料蒸气处理设备的结构图。

图20是描述根据第三实施例的燃料蒸气处理设备的主要活动和第一罐打开活动的示意图。

图21所示为根据第四实施例的燃料蒸气处理设备的结构图。

图22所示为根据第五实施例的燃料蒸气处理设备的结构图。

图23所示为根据第六实施例的燃料蒸气处理设备的结构图。

图24是描述根据第六实施例的燃料蒸气处理设备的主要活动和第一罐打开活动的示意图。

图25所示为根据第七实施例的燃料蒸气处理设备的结构图。

图26是描述根据第七实施例的燃料蒸气处理设备的主要活动和第一罐打开活动的示意图。

图27是描述根据第七实施例的净化处理的示意图。

图28是描述根据第八实施例的燃料蒸气处理设备的主要活动和第一罐打开活动的示意图。

图29是描述根据第八实施例的净化处理的示意图。

图30是描述根据第九实施例的净化处理的流程图。

图31A和图31B是描述图30中浓度校正的示意图。

图32是描述图30中浓度校正的特性曲线图。

图33所示为根据第十实施例的燃料蒸气处理设备的结构图。

图34是描述根据第十实施例的燃料蒸气处理设备的主要活动和第一罐打开活动的示意图。

图35是描述根据第十实施例的净化处理的浓度校正的示意图。

图36是描述根据第十实施例的净化处理的浓度校正的特性曲线图。

图37所示为根据第十一实施例的燃料蒸气处理设备的结构图。

图38是描述根据第十一实施例的燃料蒸气处理设备的主要活动和第一罐打开活动的示意图。

图39所示为根据第十二实施例的燃料蒸气处理设备的结构图。

图40是描述根据第十二实施例的燃料蒸气处理设备的主要活动和第一罐打开活动的示意图。

图41所示为根据第一实施例改进的燃料蒸气处理设备的结构图。

图42所示为根据第一实施例另一改进的燃料蒸气处理设备的结构图。

图43所示为根据第一实施例还是另一改进的燃料蒸气处理设备的结构图。

图44所示为根据第一实施例还是另一改进的燃料蒸气处理设备的结构图。

图45是描述对比例其问题的特性曲线图。

具体实施方式

(第一实施例)

在图1所示的实例中，把根据本发明第一实施例的燃料蒸气处理设备10提供给车辆的内燃机1(下文称作“发动机”)。

发动机1是汽油发动机，其利用盛放在燃料箱2中的汽油燃料来产生能量。例如，发动机1的进气通道3装备有喷射装置4、节流阀5、气流传感器6、进气压力传感器7等，喷射装置4用来控制燃料喷射量，节流阀5用来控制进气量，气流传感器6用来检测进气量，进气压力传感器7用来检测进气压力。此外，发动机1的排出通道8中装备有例如用于检测空燃比的空燃比传感器9。

燃料蒸气处理设备10是这样处理燃料箱2中所产生的燃料蒸气并提供燃料蒸气至发动机1的。燃料蒸气处理设备10装备有多个罐12和13、泵14、压差传感器16、多个阀18至22、多个通道26至35和电子控制单元(ECU)38。

在第一罐12中，壳体42被间隔壁43分开形成两个吸附部件44、45。各个吸附部件44、45都装满活性炭等制成的吸附介质46、47。主吸附部件44装备有连接到燃料箱2内部的导入通道26。因此，燃料箱2中产生的燃料蒸气通过导入通道26流入到主吸附部件44中，并被主吸附部件44中的吸附介质46以可被释放的方式吸附。主吸附部件44进一步装备有连接进气通道3的净化通道27。此时，由电磁驱动双向阀制成的净化控制阀18装配在净化通道27进气通道侧的末端。净化控制阀18被打开或闭合来控制净化通道27和进气通道3之间的连通。这样，在净化控制阀18打开的状态下，进气通道3的节流阀5下游侧产生的负压通过净化通道27作用于主吸附部件44上。因此，当负压作用于主吸附部件44的时候，从主吸附部件44中吸附介质46放出燃料蒸气，放出的燃料蒸气与空气混合并导入到净化通道27中，凭此空气燃料混合物中的燃料蒸气被净化到进气通道3。在这点上，通过净化通道27净化到进气通道3中的燃料蒸气伴随着从燃料喷射装置4喷射的燃料在发动机1中燃烧。

通过壳体42底部内侧的空间48，主吸附部件44与辅吸附部件45连通。连接在第一检测通道28中部的转接通道29连接辅吸附部件45。由电磁驱动的双向阀制成的连通控制阀19装配在转接通道29的中部。连通控制阀19打开或关闭来控制部分29a和部分29b之间的连通，部分29a比转接通道29的连通控制阀19更靠近第一检测通道28，部分29b比连通控制阀19更靠近辅吸附部件45。这样，在连通控制阀19和净化控制阀18都打开的状态下，在进气通道3中的负压通过净化通道27作用于辅吸附部件45、主吸附部件44及空间48，并还作用于转接通道29和第一检测通道28上。因此，在空气燃料混合物存在于第一检测通道28内的情况下，当负压作用于辅吸附部件45的时候，在第一检测通道28中的空气燃料混合物通过转接通道29流入到辅吸附部件45，凭此空气燃料混合物中的燃料蒸气被辅吸附部件45中的吸附介质47以欲被释放的方式所吸附。另外，当负压作用于辅吸附部件45的时候，从辅吸附部件45中的吸附介质47释放燃料蒸气，并且释放的燃料蒸气先保存在空间48中，接着被主吸附部件44中的吸附介质46所吸附。

通道转换阀20是由电磁驱动的三向阀构成，其执行双工位动作。通道转换阀20连接通过过滤器49开口于大气的第一大气通道30。此外，通道转换阀20连接至在主吸附部件44和净化控制阀18之间从净化通道27分支出的分支通道31。另外，通道转换阀20还连接到第一检测通道28的一端。以这种方式连接的通道转换阀20在第一大气通道30和净化通道27的分支通道31之间转换与第一检测通道28相连的通道。因此，在第一大气通道30连接第一检测通道28的第一状态下，空气能够通过第一大气通道30流入到第一检测通道28中。此外，在分支通道31连接第一检测通道28的第二状态下，净化通道27中包含燃料蒸气的空气燃料混合物能够通过分支通道31流入到第一检测通道28中。

例如，泵14是由电驱动的叶轮泵来构成的。泵14的吸入口连接第二检测通道32的一端，泵14的排出口连接通过过滤器51开口于大气的第二大气通道34。泵14这样构置：通过其运行来降低第二检测通道32中的压力，并在降低压力的时候，把从第二检测通道32吸入的气体排至第二大气通道34。

第二罐13具有装满活性炭等制成的吸附介质39的壳体40的吸附部件41。吸附部件41具有透过第一检测通道28的节气门50与通道转换阀20相反的一端，还具有通过吸附介质39又在两个位置上与连接第二检测通道32的泵14相对的一端。因此，当泵14运行于空气燃料混合物存在于第一检测通道28的状态下时，第一检测通道28中的空气燃料混合物流入到吸附部件41中，空气燃料混合物中的燃料蒸气被吸附部件41中的吸附介质39以被释放的方式所吸附。此时此刻，在该实施例中，以防止吸附介质39所吸附的燃料蒸气被释放的方式来设置吸附介质39的容量。当进气通道3中的负压作用于第一检测通道28的时候，空气从第二大气通道34流至泵14，凭此吸附介质39释放燃料蒸气。在该实施例中，贯穿连通控制阀19的两个部分29a和29b在转接通道29中相互连通，并因此进气通道3中的负压作用于第一检测通道28上。因此，吸附介质39所释放的燃料蒸气通过转接通道29流入到辅吸附部件45，并被吸附介质47所吸附。

用于限制第一检测通道28通道面积的节气门50形成于在转接通道29的连接部分和第一检测通道28的通道转换阀20之间的中间部分上。此外，由电磁驱动的双向阀制成的通道开启/关闭阀21装配于在转接通道29连接部分和第一检测通道28上的节气门50之间的中间部分上。通道开启/关闭阀21打开或关闭来控制部分28a和部分28b之间的连通，部分28a比第一检测通道28的阀21更靠近通道转换阀20，部分28b比阀21更靠近第二罐13。这里，当部分28a不与部分28b连通的时候，在连接通道30、31的通道转换阀20和第二罐13之间，第一检测通道28处于关闭状态，然而当部分28a连通部分28b的时候，第一检测通道28处于打开状态。即，通道开启/关闭阀21在比通道30、31更靠近第二罐13的部分中打开或关闭第一检测通道28，更确切地说，是在第二罐13和节气门50之间。

压差传感器16连接压力引导通道33，该压力引导通道33是在第二罐13和通道开启/关闭阀21之间从第一检测通道28中分支出来的。这样，压差传感器16检测两个压力间的压力差，这两个压力一个是从压力引导通道33上比第一检测通道28的节气门50更靠近第二罐13的部分所接收的压力，一个是大气压力。因此，当泵14运行的时候，压差传感器16所检测的压力差实质上等于在通道打开/关闭阀21打开状态下节气门50两端间的压力差。此外，在通道打开/闭合阀21关闭的状态下，第一检测通道28在泵14的吸入侧是关闭的，因此当泵14运行的时候，压差传感器16所检测到的压力差实质上等于泵14的停止压。

罐关闭阀22由电磁驱动的双向阀构成，并装备于在连通控制阀19和辅吸附部件45之间从转接通道29分支出的第三大气通道35的中间部分上。与转接第三大气通道35的罐关闭阀22的转接通道29相对的一端通过过滤器52开口于大气中。因此，在罐关闭阀22打开的状态下，辅吸附部件45通过第三大气通道35和转接通道29开口于大气中。

ECU 38主要是由带CPU和存储器的微型计算机构成，并电连接到燃料蒸气处理设备10的泵14、压差传感器16、阀18—22以及发动机1的各个元件4—7及9上。ECU 38基于以下内容来控制泵14及阀18—22的各个动作：各个传感器16、6、7、9的检测结果；发动机1冷却水的温度；车辆工作油的温度；发动机1的转数；车辆加速器的位置；点火开关的开/关状态等等。另外，该实施例的ECU 38还具有控制发动机1的功能，例如燃料喷射装置4的燃料喷射量、节流阀装置5的打开以及发动机1的点火时间等等。

接下来，将基于图3来描述燃料蒸气处理设备10的主操作特征的流程。当点火开关接通启动发动机1的时候，主操作就启动了。

首先，在步骤S101中，通过ECU 38来判定浓度测量条件是否满足。此时，满足浓度测量条件意味着指示车辆状态的物理量(下文中称作“车辆状态量”)，例如发动机1冷却水的温度、车辆工作油的温度、发动机1的转数在规定范围之内。这样的浓度测量条件是预先设置的、以在发动机1刚启动之后被满足，并被存储在ECU38的存储器中。

当步骤S101判定为是的时候，程序继续到步骤S102，在此浓度测量操作被执行。在净化控制阀18关闭的状态下，当净化通道27中燃料蒸气的浓度是通过该浓度测量操作测量的时候，程序继续到步骤S103，在此通过ECU 38来判定是否满足了净化条件。此时，净化条件的满足意味着车辆状态量，例如发动机1冷却水的温度、车辆工作油的温度、发动机的转数，都处在不同于上述浓度测量条件的规定范围内。此净化条件是预先设置的，以使例如当发动机1的冷却水温度变成规定值或更高并因此发动机1的预热完成的时候，这些净化条件被满足，并被存储在ECU 38的存储器中。

当步骤S103判定为是的时候，程序继续到步骤S104，在此净化操作被执行。在净化控制阀18打开并且净化停止条件被满足的状态下，当通过该净化操作燃料蒸气从净化通道27排至进气通道3的时候，程序继续到步骤S105。此时，净化停止条件的满足意味着车辆状态量，例如发动机1的转数和加速器位置都在不同于上述浓度测量条件和上述净化条件的规定范围内。此净化停止条件是预先设置的，使得例如当设定加速器位置是规定值或稍小以使车辆减速时，这些净化停止条件被满足，并被存储在ECU 38的存储器中。

另外，当步骤S101判定为否的时候，程序直接继续到步骤S105。

在步骤105中，由ECU 38来判定设定时间是否从在步骤S102中的浓度测量操作结束的时间起逝去。当该步骤S105判定为是的时候，程序继续到步骤S101，而当步骤S105判定为否的时候，程序返回到步骤S103。此时，在步骤S105中要变成判定标准的上述设定时间，是考虑到燃料蒸气的浓度的长期变化和浓度的要求精度来事先设定的，并存储在ECU 38的存储器中。

当步骤S101判定为是的时候，后面的操作步骤S102至S105都已描述过，将描述当步骤S101判定为否的时候后面的操作步骤S106。

在步骤S106中，由ECU 38来判定点火开关是否断开。当步骤S106判定为否的时候，程序继续到步骤S101。在此期间，当步骤S106判定为是的时候，主操作结束。在燃料蒸气处理设备10中，在主操作结束之后，进行第一罐的打开操作，使各个阀18—22为图4中所示的状态，如图5中所示使罐12开口于大气。

这里，将更详细地描述上述步骤S102中的浓度测量操作。

首先，将描述在燃料蒸气处理设备10中燃料蒸气浓度的测量原理。举例来说，在泵14具有内部泄漏如叶轮泵的情况下，内部泄漏量根据载荷变化，并因此如图6所示，通过下面的一阶等式(1)来表达泵14的压力(P)—流量(Q)的特性曲线C_pmp。这里，在等式(1)中，K1和K2是泵14的特定常数。

Q＝K1×P+K2               (1)

这里，假设泵14的关闭压力为P_t，当泵14的吸入侧关闭时，即P＝Pt，Q＝0，并因此获得下面的等式(2)。

K2＝—K1×P_t              (2)

在燃料蒸气处理设备10中，流动气体的压力损失减小为很小的量，其量在比第一检测通道28的节气门50更靠近第二罐13的那侧、第二罐13和第二检测通道32上是可以忽略的。凭此，在通道开启/关闭阀21为打开的状态下，泵14的压力P实质上被认为等于节气门50两端间的压力差ΔP(下文中简称作“压力差”)。这里还有可能执行下面的操作：当在第二罐13和第二检测通道32中的流动气体的压力损失不能被忽略的时候，压力损失预先存储在ECU38中并且按要求来校正ΔP。

另外，在通道开启/关闭阀12打开的状态下，当空气通过节气门50的时候，第二罐13传输空气至泵14，并由此空气Q_Air通过的流量实质上等于泵14吸入空气的流量Q。因此，当空气通过节气门50的时候，流量Q_Air和压力差ΔP_Air满足下面从等式(1)、(2)获得的关系式(3)。

Q_Air＝K1×(ΔP_Air—P_t)        (3)

在此期间，在通道开启/关闭阀21打开的状态下，当包含燃料蒸气的空气燃料混合物(下文中简称作“空气燃料混合物”)通过节气门50的时候，第二罐13只有空气通过，并因此在空气燃料混合物中空气Q_Air′通过的流量实质上等于泵14吸入空气Q的流量。因此，当空气燃料混合物通过节气门50的时候，空气燃料混合物中的空气Q_Air′通过的流量和压力差ΔP_Gas满足下面从等式(1)和(2)获得的关系式(4)。

Q_Air′＝K1×(ΔP_Gas—P_t)     (4)

这里，当假设在节气门50的整个空气混合物通过的流量为Q_Gas并且燃料蒸气的浓度为D(％)的时候，在空气燃料混合物中的空气Q_Air′通过的流量满足下面的等式(5)，因此，下列等式(6)能够从该等式(5)中获得。

Q_Air′＝Q_Gas×(1—D/100)      (5)

D＝100×(1—Q_Air′/Q_Gas)      (6)

利用通过节气门50的气体密度ρ，通过下列等式(7)来表示在节气门50的气体压力差ΔP—流量Q的特性曲线。此时，等式(7)中的K3是节气门50特有的常数，并且当节气门50的直径和流量系数分别假设为d和α的时候，常数K3是通过下面的等式(8)来表示的值。

Q＝K3×(ΔP/ρ)^1/2       (7)

K3＝α×π×d²/4×2^1/2    (8)

因此，图6中所示的ΔP—Q特性曲线C_Air是利用空气的密度ρ_Air通过下面的等式(9)来表示的。

Q_Air＝K3×(ΔP_Air/ρ_Air)^1/2    (9)

另外，图6中所示的空气燃料混合物的ΔP—Q特性曲线C_Gas是利用空气燃料混合物的密度ρ_Gas通过下面的等式(10)来表示的。此时，当燃料蒸气组分的碳氢化合物(HC)的密度假设为ρ_HC的时候，通过下面的关系式(11)来表示在空气燃料混合物的浓度ρ_Gas和空气燃料混合物中燃料蒸气的浓度D(％)之间的关系。

Q_Gas＝K3×(ΔP_Gas/ρ_Gas)^1/2   (10)

D＝100×(ρ_Air—ρ_Gas)/(ρ_Air—ρ_HC)  (11)

从上述等式可知，从等式(3)和(4)中消去K1，就得到下面的等式(12)。另外，从等式(9)和(10)中消去K3，就得到了下面的等式(13)。

Q_Air/Q_Air′＝(ΔP_Air—P_t)/(ΔP_Gas—P_t)        (12)

Q_Air/Q_Gas＝{(ΔP_Air/ΔP_Gas)×(ρ_Gas/ρ_Air)}^1/2   (13)

此外，从等式(12)和(13)消去Q_Air，就获得下面的等式(14)，并且从等式(11)得到下面的等式(15)。因此，从这些等式(14)、(15)和(6)中获得下面的等式(16)。等式(16)中的P1、P2和ρ是通过下面的等式(17)、(18)和(19)来表示的。

Q_Air′/Q_Gas＝(ΔP_Gas—P_t)/(ΔP_Air—P_t)×{(ΔP_Air/ΔP_Gas)×(ρ_Gas/ρ_Air)}^1/2   (14)

P_Gas＝P_Air—(ρ_Air—P_HC)×D/100            (15)

D＝100×[1—P1×{P2×(1—ρ×D)}^1/2]      (16)

P1＝(ΔP_Gas—P_t)/(ΔP_Air—P_t)              (17)

P2＝ΔP_Air/ΔP_Gas                         (18)

ρ＝(ρ_Air—ρ_HC)/(100×ρ_Air)               (19)

当等式(16)的两端平方并按D重新排列的时候，得到下面的二次方程式(20)。当该二次方程式(20)求解D的时候，获得下面的结果(21)。此时，结果(21)中的M1和M2是用下面的等式(22)和(23)来表示的。

D²+100×(100×P1²×P2×ρ—2)×D+100²×(1—P1²×P2)  (20)

D＝50×{—M1±(M1²—4×M2)^1/2}     (21)

M1＝100×P1²×P2×ρ—2            (22)

M2＝1—P1²×P2                    (23)

因此，由于二次方程式(20)的结果(21)的超出0—100范围的值不支持燃料蒸气的浓度D，结果(21)的落入0—100范围内的值获得为计算燃料蒸气浓度D的等式(24)。

D＝50×{—M1—(M1²—4×M2)^1/2}     (24)

在以这种方式获得的计算燃料蒸气浓度D的等式(24)中，在M1和M2包括的变量中，，ρ_Air和ρ_HC在该实施例中是确定为物理常数的值，并作为等式(24)的一部分存储在ECU 38的存储器中。因此，为了利用等式(24)来计算燃料蒸气的浓度D，在M1和M2包括的变量中，需要当空气和空气燃料混合物通过节气门50时的压力差ΔP_Air、ΔP_Gas和泵14的关闭压力P_t。因此，在上述步骤S102的浓度测量操作中，检测出压力差ΔP_Air、ΔP_Gas和关闭压力P_t，并从这些检测值中计算出燃料蒸气的浓度D。在下文中，将基于图7来描述浓度测量操作的流程。在这一点上，假设当执行浓度测量操作的时候，净化控制阀18和连通控制阀19处于关闭的状态，通道转换阀20处于第一种状态，并且通道开启/关闭阀21和罐关闭阀22处于打开状态。

首先，在步骤S201中，ECU 38泵14通过ECU 38被驱动并控制至特定的转数，来减小第二检测通道32中的压力。此时，各个阀18—22的状态与图4中所示的当浓度测量操作开始时的状态相同。因此，如图8中所示，空气从第一大气通道30流入到第一检测通道28，及由此压差传感器16检测到的压力差改变为图9中所示的特定值ΔP_Air。接着，在该步骤S201中，当压差传感器16检测到的压力差变得稳定的时候，该稳定值作为当空气通过时的压力差ΔP_Air被存储在ECU 38的存储器中。此时，在该步骤S201中，从泵14排出至第二净化通道34的空气通过过滤器51消散到空气中。

接下来，在步骤S202中，就和步骤S201一样泵14被驱动并控制至特定的转数，导致通道开启/关闭阀21为关闭状态。凭此，导致各个阀18—22为图4中所示的状态，并因此如图9中所示第一检测通道28关闭，压差传感器16检测的压力差变为图9中所示的泵14的关闭压力P_t。接下来，在该步骤S202中，当压差传感器16所检测的压力差变的稳定的时候，该稳定值作为泵14的关闭压力P_t存储在ECU 38的存储器中。就这一点，在该步骤S202中，到压差传感器16所检测的压力差变的稳定的时候，从泵14排出至第二大气通道34的空气通过过滤器51消散到大气中。

接着，在步骤S203中，在泵14仅像步骤S201一样被控制至特定的转数时，通道转换阀20转换成第二种状态，并且同时通道开启/关闭阀21转换至打开状态。凭此，各个阀18—22转换成图4中所示的状态，并因此如图11中所示，空气燃料混合物从净化通道27的分支通道31流入到第一检测通道28中，并且如图9中所示，压差传感器16检测的压力差变成与燃料蒸气浓度D相关的值ΔP_Gas。因此，在该步骤S203中，当压差传感器16所检测到的压力差变稳定的时候，该稳定值作为当空气燃料混合物通过时的压力差ΔP_Gas存储在ECU 38的存储器中。在该步骤S203中，通过节气门50的空气燃料混合物中的燃料蒸气并未通到第二检测通道32，而是被吸附部件41所吸附。所以，空气燃料混合物中只有通过第二罐13的空气到达泵14。因此，只有空气从泵14排出并消散到大气中。

在步骤S203后的步骤S204中，ECU 38把泵14停止。此外，在本实施例的步骤S204中，通道转换阀20恢复到第一状态。

此后，在步骤S205中，在步骤S201和步骤S203中存储的压力差ΔP_Air和ΔP_Gas、在步骤S202中存储的关闭压力P_t及预先存储的等式(24)都从ECU 38的存储器中读入CPU。另外，在步骤S205中，读出的压力差ΔP_Air、ΔP_Gas和关闭压力P_t被代入到等式(24)中来计算燃料蒸气的浓度D，并把计算出的浓度D存储在存储器中。

到此就描述完了浓度测量操作。接下来，将基于图12来描述在步骤S104中的净化操作的流程。这里，当净化操作开始的时候，各个阀18—22的状态就是直接地在前面浓度测量操作步骤S204中实现的状态。

首先，在步骤S301中，直接地在前面浓度测量操作步骤S205中存储的计算出的浓度D从ECU 38的存储器中读入CPU。此外，在步骤S301中，基于车辆状态量例如车辆的加速器位置和所读取的算出的浓度D，来设置净化控制阀18的打开，并接着把设定值存储在存储器中。

接着，在步骤S302中，ECU 38致使净化控制阀18和连通控制阀19为打开状态，并致使罐关闭阀22为关闭状态，并且执行第一净化操作。凭此，阀18—22处于图4中所示的状态，所以如图13中所示，第二检测通道32开口于大气，在进气通道3中的负压作用于元件27、12、29、28和13上。因此，燃料蒸气被主吸附部件44释放并被净化至进气通道3中。接着，通过浓度检测操作残留在第一检测通道28中的空气燃料混合物流入到辅吸附部件45中，并且空气燃料混合物中的燃料蒸气被辅吸附部件45吸附。此外，由于负压作用到第二罐13上，燃料蒸气从吸附部件41释放。因此，该释放的燃料蒸气也流入到辅吸附部件45中并在此被吸附。步骤S302中的第一净化操作的目的是以这种方式来净化来自第二罐13的燃料蒸气。接着，当假设执行浓度测量操作步骤S203所需的时间为T_d的时候，执行步骤S302所需的时间，即执行第一净化操作所需的操作时间T_p设置为T_p≥T_d。由于在浓度测量操作的步骤S201至步骤S203中，泵14的吸入压力小于进气通道3中的负压，来自第二罐13的燃料蒸气通过以这种方式设置操作时间T_p来充分地净化。

在步骤S302中，于步骤S301中存储在存储器中的设置打开由CPU读取，并且以与设置的打开一致的方式来控制净化控制阀18的打开。照这样，当在步骤S302开始之后过去时间T_p的时候，程序继续到下一个步骤S303。

在步骤S303中，ECU 38使连通控制阀19进入关闭状态，并使罐封闭阀22进入打开状态以执行第二净化操作。凭此，阀18—22处于图4中所示状态。因此，如图14中所示，第三大气通道35和转接通道29的靠近辅吸附部件45的部分29b都开口于大气，并且进气通道3中的负压作用到元件27、12上。因此，燃料蒸气被从主吸附部件44释放并被净化到进气通道3中。这里，还是在步骤S303中，正象在步骤S302中一样，读取设置打开，并且以与设置打开一致的方式来控制净化控制阀18的打开。另外，当满足上述净化停止条件的时候，步骤S303结束。

根据上述第一实施例，在浓度测量操作中，泵14在没有从第二罐13中释放燃料蒸气的情况下降低第二检测通道32中的压力。凭此，在浓度测量操作的步骤S201中，流入到第一检测通道28并且穿过节气门50的空气穿过第二罐13并且到达泵14。因此，如图2中所示，压力差ΔP_Air变成由节气门50处空气的ΔP—Q特性曲线C_Air和泵14的P—Q特性曲线C_Pmp的交点所指示的值。在浓度测量操作的步骤S203中，流入到第一检测通道28中并且穿过节气门50的空气燃料混合物的燃料蒸气被第二罐13所吸附，并因此只有空气燃料混合物中的空气到达泵14。因此，当在浓度为100％的空气燃料混合物通过节气门50时考虑压力差ΔP_Gas的时候，如图2中所示，压力差ΔP_Gas变成等于泵14关闭压力P_t的值。因此，当浓度为100％的空气燃料混合物通过节气门50时，压力差ΔP_Gas大于图45中所示的情况。从而，当浓度为100％的空气燃料混合物通过节气门50时的压力差ΔP_Gas和当空气通过节气门50时的压力差ΔP_Air之间的差值，即检测增益G变大了。基于这一原因，在第一实施例中可以确保相对于压差传感器16的压力分辨能力足够大的检测增益G。因此，这就有可能相对于压力差ΔP_Air来提高压力差ΔP_Gas的相对检测精度。

此外，根据第一实施例，在浓度测量操作中，第二罐13所吸附的燃料蒸气并没有到达泵14。为此，这能防止由于泵14吸入燃料蒸气引起泵14的P—Q特性及延伸至压差传感器16检测出的压力差的不稳定。另外，根据第一实施例，由于在浓度测量操作中，泵14的转数控制为常数，使得在泵14的P—Q特性稳定的状态下来检测压力差ΔP_Air、ΔP_Gas和关闭压力P_t。因此，这就有可能减少由于泵14的P—Q特性改变所导致的压力差ΔP_Air、ΔP_Gas和关闭压力P_t的这种检测误差。

另外，根据第一实施例，在浓度测量操作步骤S203中净化控制阀18关闭，并因此保证净化通道27中的空气燃料混合物被第一检测通道28所接收，并且进气通道3中的负压脉动不会传输到流入第一检测通道28中的空气燃料混合物上。结果，这就有可能减少由于节气门50处的空气燃料混合物流量的不足及负压脉动的传输所导致的压力差ΔP_Gas的检测误差。

照这样，根据第一实施例，就有可能在浓度测量操作中精确地检测压力差ΔP_Air、ΔP_Gas和关闭压力P_t，并因此来提高燃料蒸气浓度D的计算精度。

再有，根据第一实施例，如图9中所示，关闭压力P_t在负压侧上变得比压力差ΔP_Air更大。因此，根据浓度测量操作，其中检测关闭压力P_t的步骤S202在检测压力差ΔP_Air的步骤S201之后相继执行，为稳定在各个步骤S202、S201中由压差传感器16检测的压力差所需的时间的总时间，可短于在步骤S202于步骤S201之前执行的情况下的总时间。另外，在浓度测量操作的步骤S202中，在节气门50和第二罐13之间的第一检测通道28封闭。这还可以使得在短时间内稳定由压差传感器16检测的压力差。再有，在浓度测量操作中，在检测压力差ΔP_Air和关闭压力P_t之后，在步骤S203中检测压力差ΔP_Gas。因此，当压力差ΔP_Air和关闭压力P_t被检测的时候，用于检测压力差ΔP_Gas的空气燃料混合物并没有残留在第一检测通道28中。因此，当压力差ΔP_Air和关闭压力P_t被检测的时候，为稳定压差传感器16检测的压力差所需的时间不会被第一检测通道28中的空气燃料混合物延长。

照这样，根据第一实施例，可以在短时间内执行浓度测量操作的步骤S201和步骤S202，因此可以缩短执行浓度测量操作所需要的总时间。凭此，执行净化操作的时间增加并且足以确保实际的净化量。因此，这就有可能避免第一罐12突然放出燃料蒸气的麻烦。

此外，根据第一实施例，在浓度测量操作之后执行的第一净化操作中，净化控制阀18和连通控制阀19开启并因此进气通道3中的负压作用到第一检测通道28和第二罐13中。凭此，残留在第一检测通道28中的空气燃料混合物及通过负压从第二罐13中释放的燃料蒸气导入到第一罐12的辅吸附部件45中，即由第一检测通道28和第二罐13排出的空气燃料混合物和燃料蒸气被净化。因此，这就有可能避免一个麻烦，即在前面的浓度测量操作中，第一检测通道28和第二罐13所携带的燃料蒸气对随后的浓度测量操作产生影响。此外，由于空间48的存在，在第一净化操作中辅吸附部件45所吸附的燃料蒸气在一段时间之后到达主吸附部件44。凭此，在第一净化操作中，从主吸附部件44释放并导入到净化通道27中的燃料蒸气不会增加。结果，这就有可能防止净化的真实浓度偏离直接在前一浓度测量操作中计算出的浓度D。

另外，根据第一实施例，在主操作结束之后，连通控制阀19通常处于关闭状态。结果，这就有可能防止在主操作结束之后，在第一净化操作中辅吸附部件45所吸附的燃料蒸气被释放，及错误地到达第一检测通道28和第二罐13的麻烦。因此，这就有可能避免从辅吸附部件45所释放的燃料蒸气对随后的浓度测量操作产生影响。

(第二实施例)

如图15中所示，本发明的第二实施例是第一实施例的改进。与第一实施例中的部件实质上相同的组成部件将采用相同的附图标记标识，并省略其描述。

在第二实施例的燃料蒸气处理设备100中，替代由三向阀构成的通道转换阀20，每个均由电磁驱动的双向阀构成的通道连接阀110、112电连接到ECU 38上。

具体为，第一通道连接阀110连接到第一大气通道30以及第一检测通道28的与第二罐13相对的一端。以这种方式连接的第一通道连接阀110开启或关闭来控制第一大气通道30和第一检测通道28之间的连通。因此，在第一通道连接阀110处于开启状态的情况下，空气能够通过第一大气通道30流入到第一检测通道28中。

第二通道连接阀112连到净化通道27的分支通道31上。第二通道连接阀112连到在第一通道连接阀110和节气门50之间从第一检测通道28分出的分支通道114上。以这种方式连接的第二通道连接阀112开启并关闭来控制净化通道27的分支通道31和第一检测通道28的分支通道114之间的连通。因此，在第二通道连接阀112处于开启状态的情况下，净化通道27中的空气燃料混合物通过分支通道31、114流入到第一检测通道28中。

在如此的第二实施例中，通过在第一实施例的主操作及中第一罐开启操作中，将各个阀18、19、21、22、110和112的状态改变为图16中所示的状态，可以产生与第一实施例中同样的操作和效果。

此外，提供第二实施例的附加描述，如图17中的改进所示，不提供通道开启/关闭阀21也是可取的。在这种情况下，通过在主操作中及第一罐开启操作中，将各个阀18、19、22、110和112的状态改变为图18中所示的状态，可以产生与第一实施例中同样的操作和效果。

(第三实施例)

如图19中所示，本发明的第三实施例是第一实施例的另一个改进。与第一实施例中的部件实质上相同的组成部件将采用相同的附图标记标识，并省略其描述。

在第三实施例的燃料蒸气处理设备150中，替代每个均由双向阀构成的通道连接阀19和罐关闭阀22，由电磁驱动的三向阀构成的连接转换阀160电连接到ECU 38中。

具体为，连通转换阀160连接到第一转接通道162上，第一转接通道162连接有第一检测通道28，以代替在通道开启/关闭阀21(节气门50)和第二罐13之间的转接通道29。此外，连通转换阀160连接到第三大气通道35与开口端相对的一端上。再有，连通转换阀160连接到与辅吸附部件45连接以替代转接通道29的第二转接通道164。以这种方式连接的连通转换阀160改变在第一转接通道162和第三大气通道35之间与第二转接通道164连接的通道。因此，在第三大气通道35连通第二转接通道164的第一种状态下，辅吸附部件45通过这些通道35、164开口于大气。此外，在第一转接通道162连通第二转接通道164的第二种状态下，当净化控制阀18开启的时候，进气通道3中作用到辅吸附部件45上的负压还作用到第二转接通道164、第一转接通道162和第一检测通道28上。因此，在第一检测通道28中存在空气燃料混合物的状态下，当负压作用于辅吸附部件45上的时候，第一检测通道28中的空气燃料混合物通过第一和第二转接通道162、164流入到辅吸附部件45中。

在如此的第三实施例中，通过在主操作和第一罐开启操作中，改变各个阀18、20、21和160的状态至图20中所示的状态，可以产生与第一实施例中相同的操作和效果。

(第四实施例)

如图21中所示，本发明的第四实施例仍是第一实施例的另一个改进。与第一实施例中的部件实质上相同的组成部件采用相同的附图标记标识，并省略其说明。

在第四实施例的燃料蒸气处理设备200中，电连接到ECU 38上的压差传感器210不仅连接压力导入通道33还连接压力导入通道212，压力导入通道212是从在通道转换阀20和节气门50之间的第一检测通道28分出来的。凭此，压差传感器210检测以下两个压力之间的压力差：从第一检测通道28的比节气门50更靠近第二罐13的部分通过压力导入通道33所接收到的压力，和从第一检测通道28的比节气门50更靠近通道转换阀20的部分通过压力导入通道212接收到的压力。因此，当泵14运行的时候，压差传感器210所检测到的压力差实质上等于在通道开启/关闭阀21处于开启状态的情况下，节气门50两端之间的压力差。此外，在通道开启/关闭阀21关闭并且通道开启/关闭阀20处于第一种状态的情况下，第一检测通道28在泵14的吸入侧关闭，并且压力导入通道212达到大气压，使得当泵14运行的时候，压差传感器210所检测到的压力差实质上等于泵14的关闭压力P_t。

根据如此的第四实施例，在浓度测量操作中可以较高精度地来检测压力差ΔP_Air、ΔP_Gas和关闭压力P_t，因此可以提高燃料蒸气浓度D的计算精度。

(第五实施例)

如图22中所示，本发明的第五实施例是第四实施例的改进。与第四实施例中的部件实质上相同的组成部件采用相同的附图标记标识，并省略其说明。

在第五实施例的燃料蒸气处理设备250中，代替压差传感器210，电连接到ECU 38上的绝对压力传感器260、262分别连接压力导入通道33、212。凭此，绝对压力传感器260所检测的压力是从第一检测通道28的比节气门50更靠近第二罐13的部分接收到的压力，并且绝对压力传感器262所检测到的压力是从第一检测通道28的比节气门50更靠近通道转换阀20的部分通过压力导入通道212所接收到的压力。因此，当泵14运行的时候，通过各个绝对压力传感器260、262所检测到的压力间的差值实质上等于通道开启/关闭阀21处于开启状态的情况下节气门50两端之间的压力差。此外，在通道开启/关闭阀21处于关闭且通道转换阀20处于第一状态的情况下，第一检测通道28对泵14关闭并且压力导入通道212的压力为大气压，因此当泵14运行的时候，各个绝对压力传感器260、262所检测的压力间的差值实质上等于泵14的关闭压力Pt。

在如此的第五实施例中，在浓度测量操作的步骤S201至步骤S203中，代替监测压差传感器16所检测的压力差，来监测绝对压力传感器260、262所检测的压力之间的差值。因此，根据第五实施例，在浓度测量操作中可以高精度地检测压力差ΔP_Air、ΔP_Gas和关闭压力P_t，并因此可以提高燃料蒸气浓度D的计算精度。

(第六实施例)

如图23中所示，本发明的第六实施例是第三实施例的改进。与第三实施例中的部件实质上相同的组成部件采用相同的附图标记标识，并省略其说明。

在第六实施例的燃料蒸气处理设备300中，代替执行双工位动作的通道转换阀20和通道开启/关闭阀21，执行三工位动作的通道转换阀310电连接到ECU 38上。特别的是，在通道转换阀310中，不仅设置第一大气通道30连接第一检测通道28的第一种状态、净化通道27的分支通道31连接第一检测通道28的第二种状态，还设置大气通道30和第一检测通道28之间连通、分支通道31和第一检测通道28之间的连通都被阻断的第三种状态。因此，在通道转换阀310的第一种和第二种状态中，第一检测通道28在比大气通道30和分支通道31更靠近第二罐13的部分处是开启的，并且在通道转换阀310的第三种状态中，第一检测通道28在比大气通道30和分支通道31更靠近第二罐13的部分处是关闭的。

在如此的第六实施例中，在主操作中和第一罐开启操作中，通过改变各个阀18、160和310的状态为图24中所示的状态，可以产生与第一实施例中所描述的相同的操作和效果。此外，在第六实施例中，如图23中所示，第一和第二大气通道30、34的各个开口端合并成一个开口端，其结果是减少了过滤器的数量。

(第七实施例)

如图25中所示，本发明的第七实施例是第六实施例的改进。与第六实施例中的部件实质上相同的组成部件采用相同的附图标记标识，并省略其说明。

第七实施例的燃料蒸气处理设备350装备有第一实施例中的连通控制阀19和罐关闭阀22，以来代替通道转换阀160，并还装备有第一实施例中的转接通道29来代替第一和第二转接通道162、164。

在如此的第七实施例中，在主操作和第一罐开启操作中，通过改变各个阀18、19、22和310的状态为图26中所示的状态，可以产生第一实施例中所描述的同样的操作和效果。

另外，如图26和图27所示，在第七实施例的第一净化操作中提供附加的描述，罐关闭阀22处于开启状态，并因此第一罐12通过通道35、29开口于大气中。因此，从第一罐12所释放的燃料蒸气的量能够增加。

(第八实施例)

如图28和图29中所示，本发明的第八实施例是第六实施例的改进。与第六实施例中的部件实质上相同的组成部件采用相同的附图标记标识，并省略其说明。

在上述第六实施例的第一净化操作中，通过在比第一罐12更靠近通向大气的一端的部分上降低压力，从第一罐12释放的燃料蒸气的量减少，并因此很难在操作时间T_p之内确保足够的净化量。另外，在第六实施例的第一净化操作中，当进气通道3中的负压在处理过程中或等等过程中通过点火开关的断开而消除，这是有可能的。从逐渐吸附从第二罐13释放的燃料蒸气的第一罐12的辅吸附部件45释放大量燃料蒸气，并排放到空气中。这种燃料蒸气排放到空气中在第七实施例的第一净化操作中也是可能出现的。

因此，如图28中所示，第八实施例的燃料蒸气处理设备400的目的是保证燃料蒸气的净化量并防止燃料蒸气排放到空气中，在该设备400中，连通转换阀160并非处于第二种状态，而是处于第一净化操作中的第一种状态。结果，如图29中所示，第二转接通道164开口于空气中，并因此进气通道3中的负压通过净化通道27作用于第一罐12上。此时，第一转接通道162和第二转接通道164之间的连通被连通转换阀160阻断，并因此进气通道3中的负压不会通过第一罐12作用于第二罐13上。

此外，如图28中所示，在燃料蒸气处理设备400的第一净化操作中，连通转换阀310并非处于第一种状态而是处于第二种状态。结果，如图29中所示，第二检测通道32通过可能导致内部泄漏的泵14如叶轮泵开口于大气中，并因此进气通道3中的负压通过净化通道27和第一检测通道28作用于第二罐13。

照这样，具有进气通道3中的负压作用于其上的各个罐12、13确保释放燃料蒸气，所释放的燃料蒸气同时导入到净化通道27中并相互混合。因此，在第八实施例的第一净化操作中，从第二罐13放出燃料蒸气来恢复第二罐13的吸附能力，并且在同一时间，通过有效利用操作时间T_P，从第一罐12释放燃料蒸气来实现燃料蒸气的大量释放。此外，在第八实施例的第一净化操作中，通道162、164之间的连通被连通转换阀160阻断，并因此从第二罐13所释放的燃料蒸气不能到达第一罐12的辅吸附部件45。因此，甚至当在第一净化操作中间进气通道3中的负压消失的时候，也有可能防止大量的燃料蒸气从开口于空气的辅吸附部件45排出的麻烦。再有，在第八实施例的第一净化操作中，净化通道27通过通道转换阀310与第一检测通道28连通，并因此在浓度测量操作之后第一检测通道28中残留的空气燃料混合物通过进气通道3中的负压净化至净化通道27。因此，该净化动作能够防止第一检测通道28中残留的空气燃料混合物对接下来的浓度测量操作产生影响的麻烦。

这里，从第二罐13释放的燃料蒸气与从第一罐12释放的燃料蒸气相混合并将混合后的燃料蒸气净化的动作对实际净化浓度产生的影响，以及针对该影响的对策将被描述。

实际净化浓度D_pr(％)用接下来的等式(25)来表示，等式(25)是用来通过燃料蒸气的流量获得从第一和第二罐12、13释放的燃料蒸气的浓度的加权平均值。如图29中所示，等式(25)中的Q_p1是流过通道35、164及流过比从分支通道31分出净化通道27处的分支点更靠近第一罐12的部分的气体的流量，且D_p1是净化通道27更靠近第一罐12的部分410中的燃料蒸气浓度(％)。此外，Q_p2是通过通道34、32、28、31的气体的流量，D_p2是通道28、31中燃料蒸气的浓度(％)。

D_pr＝(Q_p1×D_p1+Q_p2×D_p2)/(Q_p1+Q_p2)  (25)

通常，气体的流量与通道的面积成比例，并因此下面的等式(26)成立，如图29中所示，在该实施例中，在净化通道27更靠近第一罐12的部分410中，燃料蒸气的浓度D_p1实际上等于通过直接在前面的浓度测量操作算出的浓度D。因此，实际的净化浓度D_pr用下面的等式(27)来表示。如图29中所示，等式(26)、(27)中的d₁是通道35、164以及净化通道27更靠近第一罐12的部分410的最小直径，d₂是通道34、32、28、31的最小直径也是该实施例中节气门50的直径。

Q_p1/Q_p2＝d₁ ²/d₂ ²   (26)

D_pr＝(d₁ ²×D+d₂ ²×D_p2)/(d₁ ²+d₂ ²) (27)

当通道28、31中燃料蒸气浓度D_p2为0(％)的时候，从第二罐13释放的燃料蒸气与从第一罐12释放的燃料蒸气相混合产生的影响，即实际净化浓度D_pr与计算出的浓度D的偏差最大。因此，为了使得实际净化浓度D_pr与计算出的浓度D的偏差不大于L(％)，下面的等式(28)就需要成立，并因此节气门50的开口直径必须满足下面的等式(29)。

100×{D—d₁ ²×D/(d₁ ²+d₂ ²)}/D≤L  (28)

d₂ ²≤d₁ ²×L/(100-L)                       (29)

基于这些发现，在第八实施例中，设备400被设计为，节气门50的开口直径符合等式(29)。凭此，可以减小实际净化浓度D_pr与计算出的浓度D的偏差。

提供第八实施例的附加描述，在第一净化操作之后的第二净化操作中，如图28中所示，通道转换阀310处于第一种状态。因此，净化通道27和第一检测通道28之间的连通被阻断，进气通道3中的负压仅仅作用于第一罐12上。因此，根据第八实施例，在第一净化操作和第二净化操作中，进气通道3中的负压都作用于第一罐12上。因此，燃料蒸气可以充分地释放，甚至从通常比第二罐13吸附更多量燃料蒸气的第一罐12中释放，这可以实现更多量地净化燃料蒸气。另外，因为即使当进气通道中的负压在净化阶段中间消失的时候，第一净化操作仍在第二净化操作之前执行，所以第二罐13的吸附能力恢复至最小范围。因此，这就有可能防止第二罐吸附能力饱和的麻烦。

尽管在第八实施例中没有示出，还是提供附加的描述，在检测设备400(在此将省略其详细的描述)等等泄漏的时候，连通转换阀160处于第二种状态。然而，在没有执行检测泄漏操作的结构情况下，还是建议不提供连通转换阀160和第一转接通道162，而是直接把第一转接通道164连接到第三大气通道35上。其间，在执行检测泄漏操作的结构情况下，其不仅要符合等式(29)还要符合法则，并因此节气门50的开口直径设置为例如0.5mm以下的值。因此，在这种情况下，就有可能遵守定律并同时提高燃料蒸气浓度D的计算精度。

(第九实施例)

如图30中所示，本发明的第九实施例是第八实施例的改进。与第八实施例中的部件实质上相同的组成部件采用相同的附图标记标识，并省略其描述。

在第九实施例的燃料蒸气处理设备450(参见图31A和图31B)的第一净化操作中，就像第八实施例，从各个罐12、13中释放的燃料蒸气净化至进气通道3，并同时修正浓度测量操作算出的计算浓度，其结果反映在净化控制阀18的开启上。特别的是，在第一净化操作中，在修正时间t_cECU 38修正计算浓度D，修正时间t_c在操作时间T_p之内设置成一个或多个，并顺序获得其结果的修正浓度D_c。此外，每到ECU 38获得修正浓度D_c的时候，ECU 38基于所获得的浓度D_c来改变净化控制阀18的设定开启。

这里，将描述在修正时间t_c所执行的第九实施例的修正方法。

首先，图31A中所示的浓度测量操作中第二罐13所吸附的燃料蒸气的量A_d，利用步骤S203的执行时间T_d、在步骤S203执行过程中通过通道28、31的气体的流量Q_d和计算出的浓度D的函数f₁，通过下面的等式(30)来表示。

A_d＝f₁(T_d，Q_d，D)   (30)

该实施例中的时间T_d可以认为是第二罐13吸附燃料蒸气所需的时间。另外，在该实施例中，气体的流量Q_d与图31A中所示的通过节气门50的空气燃料混合物的流量相一致，并因此利用在节气门50两端之间的压力差ΔP_Gas的函数f₂通过下面的等式(31)来表示。因此，下面的等式(32)可以从等式(30)和等式(31)获得。

Q_d＝Q_Gas＝f₂(ΔP_Gas)       (31)

A_d＝f₃(T_d，ΔP_Gas，D)      (32)

接着，图32中所示是在图31B中所示第一净化操作中在修正时间t_c残留在第二罐13中的燃料蒸气的吸附量A_p，和在从操作起始至修正时间t_c的设置时期ΔT中，通过通道34、32、28、31的气体流量Q_p2的总和∑Q_p2(下文中称作“总流量”)之间的相关性。因此，残留在第二罐13中燃料蒸气的吸附量A_p是利用总流量∑Q_p2的函数f₄通过下面的等式(33)来表示的。

A_p＝f₄(∑Q_p2)     (33)

在该实施例中，在当总流量∑Q_p2等于零的时候，也就是，如图32中所示，当第一净化操作开始的时候，残留在第二罐13中燃料蒸气的吸附量A_p实质上等于吸附量A_d，当浓度测量操作结束的时候，A_d是通过等式(32)来表示的。因此，在执行第一净化操作的过程中，从第二罐13中释放的燃料蒸气的量ΔA通过下面的等式(34)来表述，这在图32中也清楚示出。此外，在本实施例中，在通道28、31中的燃料蒸气浓度D_p2根据燃料蒸气的量ΔA增加或减少(参见图31B)。因此，可以从等式(34)和等式(35)来获得下面的函数式(36)。

ΔA＝A_d-A_p＝f₃(T_d，ΔP_Gas，D)-f₄(∑Q_p2)   (34)

D_p2＝f₅(ΔA)           (35)

D_p2＝f₆(T_d，ΔP_Gas，D，∑Q_p2)     (36)

从等式(36)获得的浓度D_p2与实际净化浓度D_pr和计算出的浓度D之间的相关性在第八实施例中所描述的等式(27)中清楚示出。为此，基于浓度D_p2来修正计算的浓度D以使得修正后的浓度D_c与实际净化浓度D_pr相一致的函数式是通过下面的等式(37)来表示的。

D＝D_pr＝f₆(D，D_p2)      (37)

在第九实施例中，基于上面的发现，首先，事先存储在ECU 38的存储器中的等式(36)被读取，并计算通过通道28、31从第二罐13流出的燃料蒸气的浓度D_p2。同时，把事先存储在ECU 38存储器中的时间T_d以及通过仅仅在净化操作之前的浓度测量操作存储到存储器中的ΔP_Gas、D代入到等式(36)中。如图31B中所示，总流量∑Q_p2可以通过依次估算因进气通道3中的负压从净化通道27流入到进气通道3气体的净化流量Q_p和净化控制阀18的开口，并通过对由在设置期间ΔT的估算流量确定的气体流量Q_p2求和获得，并且获得的值被带入到等式(36)中。吸入压传感器7的检测结果用作进气通道3中的负压，仅仅在修正时间t_c之前设置的开启量用作净化控制阀18的开口量。

接着，在第九实施例中，通过读取事先存储在ECU 38存储器中的等式(37)并把浓度D、D_p2代入到等式(37)中，来计算出修正浓度D_c。因此，计算出的修正浓度D_c变成从各个罐12、13释放的燃料蒸气混合导致的改变被消去的浓度，并因此能够正确地反映在第一净化操作中实际的净化浓度D_pr。

为第九实施例提供附加说明，在计算浓度D_p2中代替使用等式(36)，使用表格也是值得推荐的，该表中，等式(36)的相关性通过映射来表示并事先存储在ECU 38中。另外，在计算修正后浓度D_c中代替使用等式(37)，使用表格也是值得推荐的，该表中，等式(37)的相关性通过映射来表示并事先存储在ECU 38中。另外，在按照修正计算上述浓度中代替使用等式(36)和等式(37)，使用表格也是值得推荐的，该表中，关于两个等式(36)、(37)的相关性通过映射来表示并事先存储在ECU 38中。

进一步提供对第九实施例的附加说明，在第九实施例的第二净化操作中，通过仅仅在净化操作之前的浓度测量操作来计算的浓度D被原样使用，以设置净化控制阀18的开口量。

(第十实施例)

如图33中所示，本发明的第十实施例是第九实施例的改进。与第九实施例中的部件实质上相同的组成部件采用相同的附图标记标识，并省略其说明。

第十实施例的燃料蒸气处理设备500使用泵510，在泵510中流体的排出方向可以改变。具体来说，例如，泵510由电操作的叶轮泵构成并连接到通道32、34上，还电连接至ECU 38上，叶轮泵中的驱动电机可以正向或反向旋转。凭此，泵510的运行状态可以转换至根据ECU 38控制的第一种状态、第二种状态和停止状态中的任何一种。此时，处于第一种状态的泵510增大第二检测通道32中的压力以充当排出侧，降低第二大气通道34中压力以充当吸入侧。期间，处于第二种状态的泵510降低第二检测通道32中的压力以充当吸入侧，增大第二大气通道34中的压力以充当排出侧。

在这样的第十实施例的第一净化操作中，如图34中所示，各个阀18、160、310的状态被控制，并且同时在控制泵510的转数为常数的操作下，泵510处于第一种状态，以增大第二检测通道32中的压力。如图35中所示，凭此，仅有进气通道3中的负压作用于第一罐12，以便从第一罐12释放燃料蒸气。然而，不仅进气通道3中的负压而且通过泵510的指定压都作用于第二罐13，并因此高效、高稳定性地从第二罐13释放燃料蒸气。因此，根据第十实施例，第一净化操作的时间T_p可以设置的很短，并因此通过延长仅仅从第一罐12释放的燃料蒸气被净化的第二净化操作时间，净化的量得以增加。

此外，在第十实施例的第一净化操作中，从各个罐12、13释放的燃料蒸气被净化至进气通道3，同时通过浓度测量操作算出的浓度D为每一个修正时间t_c来修正，其结果是顺序地反映到净化控制阀18的开启，并且该修正方法不同于第九实施例中的修正方法。

接下来，将要描述第十实施例的修正方法。

在图35中所示的第一净化操作中，如图36中所示，通过泵510的压力作用从第二罐13通过通道28、31流动的燃料蒸气的浓度与在校正时间t_c节气门50两端之间的压力差ΔP_p相关。因此，通道28、31中的燃料蒸气的浓度D_p2利用压力差ΔP_p的函数F通过下面的等式(38)来表示。

D_p2＝F(ΔP_p)       (38)

基于这些发现，在第十实施例中，首先，事先把等式(38)存储在ECU 38的存储器中，并且计算通道28、31中燃料蒸气的浓度D_p2。同时，压力差ΔP_p能够通过压差传感器16检测稳定值来获得，并把所获得的值代入到等式(38)中。接着，在第十实施例中，就像第九实施例一样，通过利用等式(37)来算出修正后的浓度D_c。因此，可以获得修正后的浓度D_c，第一净化操作中实际净化浓度D_pr被正确反映到浓度D上。根据第十实施例，其中如上所述控制泵510至规定转数，可以减小压力差ΔP_p的检测误差，并因此高精度地计算出浓度D_c。

为第十实施例提供附加的说明，在计算浓度D_p2中取代等式(38)，使用表格也是值得推荐的，该表中，等式(38)的相关性通过映射来表示并事先存储在ECU 38中。此外，在依照修正计算上述浓度中取代使用等式(38)和等式(37)，使用表格也是值得推荐的，该表中，相关于两个等式(36)、(37)的相关性通过映射来表示并事先存储在ECU 38中。

提供第十实施例进一步的附加说明，在净化操作中，如图34中所示，从第一净化操作开始经过时间T_p之后ECU 38把泵510停止，并在第一净化操作之后的第二净化操作中保持停止。

提供第十实施例再进一步的附加说明，如图34中所示，在第十实施例浓度测量操作的步骤S201和步骤S203中，泵510处于第二种状态，并且在在控制泵510转数的操作下，第二检测通道32中的压力减小至规定值。

(第十一实施例)

如图37中所示，本发明的第十一实施例是第八实施例的改进。与第八实施例中的部件实质上相同的组成部件采用相同的附图标记标识，并省略其描述。

第十一实施例的燃料蒸气处理设备550装备有第一实施例的连通控制阀19和罐关闭阀22代替连通转换阀160，还装备有代替第一和第二转接通道162、164的第一实施例中的转接通道29。

在主操作和第一罐开启操作中，象这样的第十一实施例转换各个阀18、19、22、310的状态为图38中所示的状态，并且产生与第八实施例相同的操作和影响。

提供第十一实施例的附加说明，尽管没有在附图中示出，在检查设备550泄漏的操作中，连通控制阀19处于开启状态，罐关闭阀22处于关闭状态。因此，在第十一实施例中，通过阀19和阀22的合作，在主操作和第一罐开启操作中，更靠近于第三大气通道35开口于空气端的部分560(参见图37)连接转接通道29更靠近于转接辅吸附部件的部分29b，并且在执行检测泄漏操作的时候，转接通道29更靠近于转接第一检测通道的部分29a与部分29b连接。即，通过阀19和阀22的协作，与转接通道29的部分29b连接的通道在第三大气通道35的部分560和转接通道29的部分29a之间转换。

提供对第十一实施例的深化说明，在第十一实施例的第一净化操作中，通过依照第九实施例做修正或依据使用泵510的第十实施例做修正就能获得精确的浓度D_c。

(第十二实施例)

如图39中所示，本发明的第十二实施例是第八实施例的改进。与第八实施例中的部件实质上相同的组成部件采用相同的附图标记来标识，并省略其说明。

第十二实施例的燃料蒸气处理设备600装备有替换通道转换阀310的第一实施例的通道转换阀20，还装备有除了其位置设置之外，与第一实施例中通道开启/关闭阀21相同结构的通道开启/关闭阀610。这里，把通道开启/关闭阀610的位置设置在第一检测通道28的节气门50和通道转换阀20之间。因此，通道开启/关闭阀610在比通道30、31更靠近第二罐13那侧能够开启和关闭第一检测通道28，更确切地说，是通过节气门50与第二罐13相对的那侧。

象这样的第十二实施例，在主操作和第一罐开启操作中，通过改变各个阀18、20、160、610的状态为图40中所示的状态来产生与第八实施例中相同的操作和影响。

提供第十二实施例的附加说明，在第一净化操作中，通过依照第九实施例做一个修正或者通过依照利用泵510的第十实施例做一个修正，就能获得精确的浓度D_c。

提供第十二实施例进一步的附加说明，第十二实施例可以装备有连通控制阀19，还装备有替代连通转换阀160的第一实施例的罐关闭阀22，以及替代第一和第二转接通道162、164的第一实施例的转接通道29。

虽然上文已经描述了本发明大量的实施例，并不应理解为这些实施例是对本发明有意的限制。

举个例子来说，在第一至第五实施例中，如图41中所示(其示出了第一实施例的改进)，通过把第一和第二空气通道30、34的各个开口端整合成一个来减少过滤器的数量，这也是值得推荐的。此外，在第六至第十二实施例中，依照第一实施例，第一和第二大气通道30、34的各个开口端可以相互分开。另外，在第一至第十二实施例中，在罐12的蒸气吸附能力足够高的情况下，如图42中所示(其是第一实施例的改进)，通过把第一至第三大气通道30、34、35的各个开口端整合为一个来进一步减少过滤器的数量，这也是值得推荐的。

另外，在第一至第七实施例中，如图43中所示(其是第一实施例的改进)，把辅吸附部件45的吸附介质47分成多个介质，并在分开的吸附介质47a、47b之间形成空间47c。在这种情况下，对于包含在空气燃料混合物中的燃料蒸气来说，从转接通道29或第二转接通道164流入到辅吸附部件45以到达主吸附部件44所需的时间就有可能增加。结果，在第一净化操作中就有可能更有效地防止实际净化浓度与计算出的浓度D相偏离。另外，在第一至第十二实施例中，如图44中所示(其所示为第一实施例的改进)，构置一个吸附部件700的第一罐12，并使得连接第三大气通道35的转接通道29或第二转接通道164与穿过吸附介质702在吸入通道26和净化通道27相对侧连接，这也是值得推荐的。

此外，在第一至第十二实施例中，通过交换步骤S201和步骤S202来执行浓度测量操作也是值得推荐的。另外，在第一至第十二实施例的浓度测量操作中，在步骤S201和步骤S202之前或在两个步骤之间执行步骤S203也是值得推荐的。而且，在第一至第十二实施例中，通过改变第一净化操作和第二净化操作的顺序是值得推荐的。

另外，在第一至第十二实施例的浓度测量操作中，执行控制泵14旋转规定的转数的操作是不必要执行的。在第十一实施例的第一净化操作中，就不需要执行控制泵14旋转规定的转数。而且，在第一至第五实施例的第一净化操作中，当在第一检测通道28中从比连接转接通道29或第一转接通道162的部分更靠近通道转换阀20的部分净化气体结束的时候，通道开启/关闭阀21处于关闭状态并继续从第二罐13净化气体，这也是值得推荐的。再有，类似地，在第六和第七实施例的第一净化操作中，当在第一检测通道28中从比连接第一转接通道162或转接通道29的部分更靠近通道转换阀310的部分净化气体结束的时候，通道转换阀310处于第三种状态并继续从第二罐13净化气体，这也是值得推荐的。

此外，在第一和第二实施例的第一净化操作中，依照第七实施例使罐关闭阀22处于开启状态也是值得推荐的。相反，在第七实施例的第一净化操作中，依照第一实施例使罐关闭阀22处于关闭状态也是值得推荐的。另外，在第一至第十二实施例的第二净化操作中，使连通控制阀19处于开启状态或连通转换阀160处于第二种状态也是值得推荐的。

再有，在第三至第五和第十二实施例中，提供与第二实施例一致的由双向阀构成的通道转换阀110、112，来替代由三向阀构成的通道转换阀20，这也是值得推荐的。此外，在第四和第五实施例中，提供与第三实施例一致的由三向阀构成的通道转换阀160，来代替由双向阀构成的通道控制阀19和罐关闭阀22，这也是值得推荐的。再有，在第六至第十二实施例中，提供与第四实施例一致的压差传感器210，或提供与第五实施例一致的绝对压力传感器260、262来代替压差传感器16，这也是值得推荐的。

再有，在第一至第三实施例中，与第十二实施例一样，在穿过节气门50与第二罐13相对那侧上，提供用于开启/关闭第一检测通道28的通道开启/关闭阀610来代替通道开启/关闭阀21，这也是值得推荐的。另外，相反，在第十二实施例中，与第一实施例一样，在第二罐13和节气门50之间提供用于开启/关闭第一检测通道28的通道开启/关闭阀21，来代替通道开启/关闭阀610，这也是值得推荐的。

Claims (8)

1、一种燃料蒸气处理设备，包括：

电子控制单元(38)；

第一罐(12)，用于以能释放燃料蒸气的方式吸附燃料箱(2)中产生的燃料蒸气；

净化通道(27)，用于将包含从第一罐(12)释放的燃料蒸气的空气燃料混合物引入到内燃机(1)的进气通道(3)，并用于净化燃料蒸气；

第一、第二检测通道(28，32)，以使得第一罐(12)与大气连通；

气流产生装置(14)，设置在第二检测通道(32)中并用于产生气流；

第二罐(13)，插入在第一罐(12)和气流产生装置(14)之间，用于以能释放燃料蒸气的方式吸附空气燃料混合物中的燃料蒸气；及

压力检测装置(16)，设置在第一罐(12)和气流产生装置(14)之间，当气流产生装置(14)产生气流的时候用来检测压力；

其中，净化的流量基于压力检测装置(16)检测到的压力来调整。

2、根据权利要求1的燃料蒸气处理设备，其中第一检测通道(28)具有插入到第一罐(12)和压力检测装置(16)之间的节气门(50)。

3、根据权利要求1的燃料蒸气处理设备，其中气流产生装置(14)是电操作的泵，并装备有泵控制装置，用于在压力检测装置(16)检测压力期间来控制泵的转数至恒定值。

4、根据权利要求1的燃料蒸气处理设备，其中气流产生装置(14)是电操作的泵，并装备有泵控制装置，用来在净化期间控制泵的转数至恒定值。

5、根据权利要求1的燃料蒸气处理设备，其中所述电子控制单元(38)包括：基于检测阶段中的压力值和检测时间来计算第二罐(13)的吸附量的第一计算部；基于净化阶段中的压力值和净化时间来计算第二罐(13)的吸附量的第二计算部；和基于第一计算部和第二计算部的计算结果来修正第二罐(13)的吸附量的修正部。

6、根据权利要求5的燃料蒸气处理设备，进一步包括饱和限制装置，用于基于第二罐(13)的燃料蒸气的吸附量来限制第二罐(13)的饱和。

7、根据权利要求1的燃料蒸气处理设备，其中压力检测装置(16)是用于检测绝对压力的绝对压力传感器。

8、根据权利要求1的燃料蒸气处理设备，其中，压力检测装置(16)是用于检测相对压力的相对压力传感器。

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