CN105526025A - 蒸发燃料净化系统 - Google Patents

Abstract

一种蒸发燃料净化系统，包括：燃料箱(10)；罐(12)，所述罐吸附和使所述燃料箱排出的蒸发燃料脱附；内燃机(2)的进气通道(210)，从所述罐脱附的蒸发燃料在所述内燃机中与用于燃烧的燃料混合；净化通道(16)，所述净化通道将所述罐连接到所述进气通道；引射装置(14)，所述引射装置设置在所述净化通道中；以及流体驱动装置(13，113)。所述引射装置具有使外部流体加速的喷嘴部(140)。所述流体驱动装置输送相当于所述外部流体的外界空气流入到所述喷嘴部。

Description

蒸发燃料净化系统

技术领域

本公开涉及一种蒸发燃料净化系统。

背景技术

蒸发燃料净化系统具有泵送蒸发燃料的泵。这种系统用在例如混合动力汽车或怠速停止车辆的车辆中，在这些车辆中，蒸发燃料的处理时间相对较短；或者，这种系统用在具有附带涡轮增压器的发动机的车辆、或者低摩擦发动机汽车中，在这些车辆中，进气歧管处的负压很小。

JP4082004B2(对应于US2002/0162457A1)描述了这样的系统：在这种系统中，净化泵将蒸发燃料从罐中抽出，并且蒸发燃料通过净化控制阀输送到发动机的进气通道。净化泵安装在管道上，蒸发燃料流过该管道。

由于由净化泵泵送的蒸发燃料经过该净化泵，因而该净化泵需要隔爆结构。此外，当净化泵停止运行时，净化泵本身可能阻挡蒸发燃料的流动。

发明内容

本公开的目的是提供一种蒸发燃料净化系统，在该系统中不需要隔爆结构，且净化泵不会增加蒸发燃料流动的阻力。

根据本公开的一方面，一种蒸发燃料净化系统包括：燃料箱，所述燃料箱存储燃料；罐，当蒸发燃料从所述燃料箱排出时，所述罐吸附蒸发燃料，所述罐能够使所述蒸发燃料脱附；内燃机的进气通道，从所述罐脱附的蒸发燃料在所述内燃机中与用于燃烧的燃料混合；净化通道，所述净化通道将所述罐连接到所述进气通道；引射装置(ejectordevice)，所述引射装置设置在所述净化通道中，且具有喷嘴部、抽吸部和扩散部，所述喷嘴部使流入的外部流体加速，所述抽吸部通过由所述喷嘴部喷出的外部流体产生的抽吸力，从所述罐抽吸所述蒸发燃料，所述扩散部将从所述喷嘴部喷出的外部流体和从所述抽吸部抽吸的蒸发燃料的混合物排放到所述进气通道；以及流体驱动装置，所述流体驱动装置输送相当于外部流体的外部空气以流入到所述喷嘴部。

因此，通过由流体驱动装置泵送到引射装置的喷嘴部的外部空气的抽吸力，蒸发燃料被从罐中抽出。上述蒸发燃料在引射装置中与外部空气混合，并作为混合流体向进气通道输送。因此，蒸发燃料流入到净化通道内，而不会流经流体驱动装置，且上述混合流体可被供应到进气通道。

因此，净化泵不需要隔爆结构，且净化泵不会增加蒸发流体流动的阻力。

附图说明

通过以下参照附图的详细描述，本公开的以上和其它的目的、特征以及优点将变得更加显而易见。在附图中：

图1为示出根据第一实施例的蒸发燃料净化系统的示意图；

图2为示出根据第二实施例的蒸发燃料净化系统的示意图；

图3为示出第二实施例的蒸发燃料净化系统中的止回阀和进气管道的放大图；

图4为用于阐明第二实施例中异常检测控制步骤的流程图；

图5为示出限定目标通道的管道中的压力变化的曲线图；

图6为示出净化泵的消耗功率或循环工况的变化的曲线图；

图7为示出限定目标通道的管道中的压力变化的曲线图；

图8为示出根据第三实施例的蒸发燃料净化系统的示意图；

图9为用于阐明第三实施例中异常检测控制步骤的流程图；

图10为示出根据第四实施例的蒸发燃料净化系统的示意图；

图11为用于阐明流量控制的说明图，图中结合了内燃机的吸入空气的负压和泵的空气抽吸；以及

图12为示出根据第五实施例的蒸发燃料净化系统的示意图。

具体实施方式

下面将参照附图描述本公开的实施例。在这些实施例中，与在前实施例中描述的实体相对应的部件可标记为相同的附图标记，并可省略对该部件的冗余解释。当在某个实施例中仅描述结构的某个部件时，其他在前实施例可适用于该结构的其他部件。这些部件可进行组合，即使未明确说明这些部件可进行组合。这些实施例可部分地进行组合，即使未明确说明这些实施例可进行组合，组合的前提是在组合中不存在任何坏处。

(第一实施例)

参照图1，对根据第一实施例的蒸发燃料净化系统1进行说明。蒸发燃料净化系统1将例如吸附在罐12中的燃料中的碳氢化合物(HC)气体供应到内燃机2的进气通道210，并防止蒸发燃料从燃料箱10排放到大气中。如图1所示，蒸发燃料净化系统1配置有具有进气通道210的、内燃机2的进气系统，以及净化系统，该净化系统将蒸发燃料供应到内燃机2的进气系统。

引入到进气通道210的蒸发燃料与从喷射器供应到内燃机2的用于燃烧的燃料混合，并在内燃机2的气缸内燃烧。内燃机2的进气系统具有进气管道21，该进气管道21为进气通道210的一部分，其通过节流阀23，并连接到进气歧管20。进气管道21中设置有空气过滤器24。

在该净化系统中，罐12通过蒸汽通道15连接到燃料箱10，进气通道210通过净化通道16连接到罐12。净化通道16包括第一净化通道16a和第二净化通道16b。第一净化通道16a将罐12连接到引射装置14的抽吸部141。第二净化通道16b将进气通道210连接到引射装置14的扩散部142。除第一净化通道16a和第二净化通道16b之外，净化通道16包括引射装置14的、将第一净化通道16a和第二净化通道16b彼此连接的部分。

蒸发燃料净化系统1具有引射装置14和泵装置13，泵装置13将来自外部的空气(以下可称为外部空气或外界空气)泵送到引射装置14的喷嘴部140。蒸发燃料净化系统1能够利用上述空气将蒸发燃料抽吸到引射装置14的抽吸部141。

由于由泵装置13加压的外部流体流入内部时所产生的负压，引射装置14相当于抽吸蒸发燃料的流体泵。该外部流体例如为外界空气(外部空气)。引射装置14配置有喷嘴部140、抽吸部141和扩散部142。由泵装置13泵送的外部空气流过外部流体通道17。引射装置14安装在外部流体通道17和第二净化通道16b之间的通道上。

外部流体通道17将引射装置14连接到系统的外部，且泵装置13泵送的空气通过外部流体通道17从外部流入到引射装置14中。泵装置13设置在外部流体通道17上。泵装置13为流体驱动装置，该流体驱动装置例如配置有由发动机旋转的涡轮，从而吸入外部空气并将外部空气朝喷嘴部140泵送。因此，由泵装置13输送的空气从喷嘴部140流入到引射装置14中，并作为加压流体引起抽吸部141负压。因此，蒸发燃料经由第一净化通道16a从抽吸部141抽出。

第二净化通道16b为燃料流出通道，穿过引射装置14的蒸发燃料和外界空气的混合流体通过该流出通道流入到进气通道210。第二净化通道16b的轴向中心可与外部流体通道17的轴向中心一致。

喷嘴部140构成与流入的空气有关的阻气通道。喷嘴部140的内径朝末端逐渐变小。阻气通道的一端连接到外部流体通道17，阻气通道的另一末端朝第二净化通道16b延伸。根据阻气作用(chokeeffect)，喷嘴部140提高了从外部流经外部流体通道17的空气的流速。因此，在高速空气流动的喷嘴140的末端产生负压。

抽吸部141为在与喷嘴部140交叉或垂直于喷嘴部140的方向上延伸的通道，且连接到喷嘴部140的末端。由于在喷嘴部140处的负压，抽吸部141将蒸发燃料从第一净化通道16a吸入。

扩散部142为喷嘴部140和抽吸部141下游的通道，随着向第二净化通道16b延伸，扩散部142内径逐渐增大。扩散部142的一端连接到喷嘴部140和抽吸部141，且扩散部142的内径增大的另一端连接到第二净化通道16b。扩散部142降低流入到内部的空气和蒸发燃料的压力。喷嘴部140和扩散部142的轴向中心与外部流体通道17和第二净化通道16b的轴向中心一致。也就是说，喷嘴部140、扩散部142、外部流体通道17和第二净化通道16b具有相同的轴向中心。

在净化蒸发燃料时，运行泵装置13，外部空气从喷嘴部140流入到引射装置14，以从扩散部142流出到第二净化通道16b。此时，由于引射装置14的抽吸作用，吸附在罐12中的蒸发燃料穿过第一净化通道16a，并从抽吸部141被吸入到引射装置14。

从抽吸部141吸入的蒸发燃料流入到引射装置14中限定的、在喷嘴部140和扩散部142之间的位置处的圆筒形通道内。在圆筒形通道中间，将吸入的蒸发燃料与从喷嘴单元140流入到扩散部142中的空气混合，并将燃料和空气的混合物经由第二净化通道16b供应到进气通道210。由于从罐12流入到第一净化通道16b的蒸发燃料不会回流到泵装置13，因此，该蒸发燃料不会通过泵装置13。以这种方式供应到进气通道210的蒸发燃料流入到进气歧管20，并与从喷射器供应到内燃机2的用于燃烧的燃料混合，以在内燃机2的气缸内燃烧。

进气管道21的上游部分设置有空气过滤器24，以捕捉(catch)包含在进入空气中的灰尘。节流阀23为与加速器联锁的进气量控制阀，并在进气歧管20的入口部调节阀门开度，以便控制流入到进气歧管20的进入空气量。进入空气按空气过滤器24、节流阀23和进气歧管20的顺序通过，并与从喷射器注入的用于燃烧的燃料混合，以在气缸内燃烧之前具有预设空气/燃料比。

燃料箱10为存储燃料的容器，该燃料例如汽油。燃料箱10通过构成蒸汽通道15的管道连接到罐12的流入部。罐12为充满吸附材料(例如活性炭)的容器，且通过蒸汽通道15吸收燃料箱10中产生的蒸发燃料，以将蒸发燃料暂时吸附在吸附材料上。罐12具有罐隔离阀11(CCV11)，该CCV11打开和关闭用于吸收外部新鲜空气的进气部。当罐12配置有CCV11时，可使大气压力在罐12中起作用。由于上述新鲜空气，罐12可容易地脱附(净化)吸附在吸附材料上的蒸发燃料。

罐12具有流出部，从吸附材料脱附的蒸发燃料从该流出部流出。构成第一净化通道16a的管道的一端连接到该流出部。构成第一净化通道16a的管道的另一端连接到引射装置14的抽吸部141。建立净化通道16，使得第一净化通道16a、抽吸部141、扩散部142和第二净化通道16b按该顺序从罐12朝向内燃机的进气通道120布置。

控制装置3为蒸发燃料净化系统1的电子控制单元。控制装置3配置有具有中央处理单元(CPU)的微型计算机，以进行操作处理以及控制处理，微型计算机还具有例如ROM和RAM的存储器、以及I/O端口(输入/输出电路)。控制装置3执行蒸发燃料净化系统1中的基本控制，例如燃料净化。为此，控制装置3连接到泵装置13的每个致动器、以及CCV11，以控制泵装置13和CCV11。

控制装置3连接到泵装置13的发动机。无论内燃机2运行/停止，控制装置3都驱动该发动机，以控制泵装置13。将对应于内燃机2中转数、进入空气量以及冷却水温度的信号输入到控制装置3的输入端口。

从罐12吸入到进气歧管20的蒸发燃料与从喷射器供应到内燃机2的用于燃烧的燃料混合，并在内燃机2的气缸内燃烧。内燃机2的气缸中的空气/燃料比，也即用于燃烧的燃料和进入空气的混合比，被控制为预先设定的预设空气/燃料比。当净化蒸发燃料时，控制装置3控制由泵装置13泵送的流体的输出，使得蒸发燃料的净化量可被控制以维持预设空气/燃料比。

对第一实施例的蒸发燃料净化系统1的优点进行说明。该蒸发燃料净化系统1包括燃料箱10、罐12、内燃机2的进气通道210、净化通道16、引射装置14和输送外部空气流入到喷嘴部140的泵装置13。引射装置14包括喷嘴部140、抽吸部141和扩散部142，并位于净化通道16的中间。抽吸部141通过从喷嘴部140喷出的空气的吸力将蒸发燃料从罐12中抽出。从喷嘴部140喷出的空气和从抽吸部141抽出的蒸发燃料在扩散部142中混合，混合流体的压力通过扩散部142被降低，使得混合流体朝向进气通道210排放。

因此，当泵装置13将外界空气泵送到喷嘴部140中时，用于抽吸蒸发燃料的抽吸力可作用在抽吸部141上。由于该抽吸力，蒸发燃料被从罐12中抽出，并在引射装置14中与从喷嘴部140进入的外部空气混合，以产生混合流体。在混合流体的压力降低之后，该混合流体可朝进气通道210排放。

这样，蒸发燃料净化系统1可提供气体供应路线，该气体供应路线将外界空气和蒸发燃料的混合流体供应到进气通道210。此时，蒸发燃料通过净化通道16流动，但蒸发燃料不会流过泵装置13的内部。因此，在蒸发燃料净化系统1中，供应蒸发燃料的净化泵不需要隔爆结构。此外，净化泵不会增加蒸发燃料的流动阻力。例如，净化泵无需采用使火花不接触蒸发燃料的隔爆结构，也无需使用无刷电动机作为净化泵的发动机。

(第二实施例)

参照图2-图6，对根据第二实施例的蒸发燃料净化系统101进行说明。在第二实施例中，与第一实施例相同的组成、操作和效果未作说明。

在燃料箱10中产生蒸发燃料之后，蒸发燃料净化系统101防止蒸发燃料被排放到大气中。令人担忧的是，如果净化系统出现孔，燃料会作为蒸发燃料净化系统的泄漏被排放到大气中。此外，即使出现例如泄漏的异常，也不会在内燃机2的运行中表现出大的影响，使得车辆的驾驶员可能不会注意到该异常。因此，第二实施例的目的是在早期检测净化系统中的异常。

蒸发燃料净化系统101包括双向旋转泵113和子罐19。双向旋转泵113为流体驱动装置，该流体驱动装置具有通过发动机正向和反向旋转的叶片，使得可在彼此相反的两个方向上输送流体。子罐19具有配置有吸附材料的容器，上述吸附材料例如为与罐12的活性炭相同的活性炭。子罐19位于引射装置14的喷嘴部140与双向旋转泵113之间，穿过该容器的蒸发燃料被吸附在吸附材料上。

当叶片正向旋转时，双向旋转泵113将外界空气朝喷嘴部140抽吸。当叶片反向旋转时，双向旋转泵113将限定目标通道的管道中的流体朝外部抽吸。在异常检测控制时，控制装置3控制双向旋转泵113的发动机反向旋转。当将蒸发燃料供应到进气通道210时，控制装置3控制双向旋转泵113的发动机正向旋转。

蒸发燃料净化系统101还包括止回阀4，该止回阀4为安装在终点区域的阀动机构，在该终点区域处，第二净化通道16b和内燃机2的进气通道210彼此连接。止回阀4允许流体从第二净化通道16b流入到进气通道210，并阻止流体从进气通道210回流到第二净化通道16b。由于止回阀4，蒸发燃料净化系统101可检测目标通道中的蒸发燃料的泄漏，该目标通道为蒸发燃料净化系统101中的特定区域。

目标通道为蒸发燃料净化系统101中检测异常处的通道，上述异常例如导管或软管具有孔或断开。因此，目标通道至少设置在第二净化通道16b中。此外，目标通道还可设置在第一净化通道16a中，因为除第二净化通道16b外，可在第一净化通道16a中检测泄漏。目标通道的范围还可涵盖燃料箱10、蒸汽通道15、罐12、引射装置14、子罐19、外部流体通道17和双向旋转泵113。

止回阀4安装在进气管道21中，上述进气管道21作为构成进气通道210的导管组件。如图3所示，止回阀4设置在进气管道21的圆筒形终点区域21a中，该进气管道21具有圆筒形状，该圆筒形状在与进气通道210的轴线交叉的方向上延伸。止回阀4完全关闭圆筒形终点区域21a中的通道。因此，将止回阀安装在进气管道21中，而不是安装在形成第二净化通道16b的导管16bb中。由于止回阀4的回流阻止功能，导管16bb中的整个通道可充满蒸发燃料。因此，当导管16bb的任意位置出现例如孔的泄漏时，充满目标通道的蒸发燃料将必然会泄漏。蒸发燃料净化系统101具有检测泄漏并确定该净化系统中发生异常的异常检测功能。

控制装置3执行蒸发燃料净化系统1中的基本控制，例如燃料净化控制，且控制装置3具有异常判定电路30，异常判定电路30作为异常判定部判定系统中的异常。为此，控制装置3连接到双向旋转泵113的每个致动器以及CCV11，以控制双向旋转泵113和CCV11。

将与由压力传感器18检测到的燃料箱10的内部压力相对应的信号输入到控制装置3的输入端口中。利用由压力传感器18检测到的燃料箱10中的压力，蒸发燃料净化系统101可确定从止回阀4到燃料箱10的通道范围内的异常，该异常例如泄漏。

参照图4的流程图，对第二实施例的异常检测控制进行说明。控制装置3根据图4的流程图进行处理。该流程图示出了以下控制，该控制用于检测包含在目标通道范围内的通道是否在异常状态。

当车辆的内燃机2停止运行时，该流程图运行。也就是说，在内燃机2的OFF状态下，周期性地进行蒸发燃料净化系统1的异常检测控制。

当流程图开始时，控制装置3在S10处重复判定内燃机2是否停止，直到确定内燃机2停止。当在S10处确定内燃机2停止时，控制装置3在S20处关闭CCV11，并在S30处控制双向旋转泵113反向旋转叶片。外界空气被阻止从罐12流入到第一净化通道16a中，并且净化通道16的流体通过双向旋转泵113被抽吸。因此，包含在目标通道范围内的通道在负压状态。

此时，由于止回阀4将进气管道210和第二净化通道16b彼此截断，因此净化通道16和进气通道210之间无通信。由于子罐19中的吸附材料吸附由双向旋转泵113抽吸的蒸发燃料，因而蒸发燃料不会通过该双向旋转泵，从而可限制燃料被释放到大气中。

控制装置3将该状态持续预设时段，并设置能够检测目标通道内的异常的判定可能状态(determinationpossiblestate)。在S40处，控制装置3通过接收由压力传感器18检测到的压力信号，获取与进气通道210断开的目标通道内的压力。

在S50处，控制装置3的异常判定电路30判定是否满足异常条件。该异常条件为这样的条件，该条件用于判定在判定可能状态中目标通道是否发生例如泄漏的异常。

在S50处，蒸发燃料净化系统101检测与目标通道中的压力变化相关的物理量变化，并判定通道为正常还是异常。与压力变化相关的物理量为，在正常时间和异常时间中均具有特定变化的物理量。例如，物理量为：关于目标通道的测量压力，双向旋转泵113的功率消耗、消耗电流、消耗电压或转数，或者往复运动或活塞的循环工况变化。在物理量为双向旋转泵的转数的情形中，单位转数所用的时间段等效于循环工况。

在第二实施例中，使用例如由压力传感器18检测到的压力变化来进行异常判定。图5的曲线示出了，当双向旋转泵113将流体强制排出到外部而使目标通道处于负压状态时，由压力传感器18检测到的压力变化的正常时间示例和异常时间示例。在这种情形中，如图5所示，在正常时间，压力传感器18的压力值随时间的增加而递减。在异常时间的递减率小于在正常时间的递减率。

蒸发燃料净化系统101中可使用与目标通道中的压力变化，双向旋转泵113的功率消耗、消耗电流或消耗电压，或者例如泵转数的循环工况的变化相关的物理量。在这种情形中，如图6所示，在正常时间，双向旋转泵13的功率消耗随时间的增加而增加。在异常时间的变化率小于在正常时间的变化率。消耗电流和消耗电压具有与图6所表示的功率消耗或循环工况的曲线相似的曲线。

当在S50处目标通道无泄漏时，如图5的正常时间所示，通过双向旋转泵113的抽吸力，被控制在负压状态的目标通道的压力被改变，使得目标通道的负压程度逐渐增加。与此相反，当目标通道有泄漏时，如图5中的异常时间所示，由于蒸发燃料泄漏到外部，因而当抽吸力在双向旋转泵113上作用时，目标通道中的负压状态不会改变那么多。例如当每单位时间的压力变化(压力变化率)小于预先设定的第一预设值时，S50的异常条件将被满足。因此，当压力变化率小于第一预设值时，异常判定电路30确定存在异常。当压力变化率大于或等于第一预设值时，异常判定电路30确定不存在异常。

当每单位时间消耗电流的变化(消耗电流的变化率)小于预先设定的第二预设值时，可满足S50的异常条件。当消耗电流的变化率小于第二预设值时，异常判定电路30确定存在异常。当消耗电流的变化率大于或等于第二预设值时，异常判定电路30确定不存在异常。

当异常判定电路30在S50处确定不满足异常条件时，系统是正常的。异常检测控制结束，控制装置3进入到S80。在S80处，判定在执行S50后是否经过了预设时间。也就是说，S80的过程被重复执行，直到下一个判定时刻到来。当在S80处确定已经过预设时间时，控制装置返回S10，并再次执行随后的异常检测控制处理。因此，蒸发燃料净化系统101的异常检测控制以预设时间间隔重复执行。

当异常判定电路30在S50处确定满足异常条件时，控制装置3在S60处确定目标通道存在异常。此外，在S70处，显示目标通道处于异常状态，并结束异常检测控制以进入到S80。通过点亮预设灯或使预设灯闪烁来执行异常显示，或者通过将异常显示展示到预设屏幕以显示目标通道存在异常。还可用产生警报声代替该异常显示。

还可通过以下所述方法执行S50处的处理。当在S10处确定内燃机2停止时，在S20处关闭CCV11，并在S30处控制双向旋转泵113反向旋转叶片。然后，停止双向旋转泵113。此时，如图7的虚线所示，由压力传感器18检测到的目标通道的压力改变，使得负压状态逐渐推进。图7的曲线示出了，当双向旋转泵113将流体强制排出到外部使目标通道处于负压状态时，由压力传感器18检测到的压力变化的正常时间示例和异常时间示例。在这种情形中，如图7所示，在异常时间，由于外部空气随着时间的推进而流入，压力传感器18的压力值改变。特别地，负压的程度降低。在正常时间，负压程度未改变。

因为双向旋转泵113停止，所以负压状态下的目标通道与外部断开。因此，例如当每单位时间的压力变化(压力变化率)大于或等于预先设定的第三预设值时，S50的异常条件被满足。当压力变化率大于或等于第三预设值时，异常判定电路30确定存在异常。当压力变化率小于第三预设值时，异常判定电路30确定不存在异常。

对第二实施例的蒸发燃料净化系统101的优点进行说明。蒸发燃料净化系统101包括能够将流体从净化通道16抽吸到外部的双向旋转泵113。也就是说，双向旋转泵113为流体驱动装置，该流体驱动装置使用由电动机正向和反向旋转的叶片，在彼此相反的两个方向上输送流体。

此外，蒸发燃料净化系统101配置有止回阀4，以允许从扩散部142排出的蒸发燃料从净化通道16流入到进气通道210，并阻止流体从进气通道210回流到净化通道16。

此外，蒸发燃料净化系统101配置有异常判定电路30，在双向旋转泵113抽吸净化通道16的流体的情况下，该异常判定电路30确定净化通道16中的异常，该异常例如泄漏异常。异常判定电路30检测与包括净化通道16的目标通道中的压力变化相关的预设物理量，并根据检测到的预设物理量判定系统中的异常。

相应地，由于止回阀4的回流阻止功能和双向旋转泵113的抽吸力，因而根据与通道中的压力变化相关的预设物理量的检测值，可确定净化通道16中产生的泄漏。由此，净化系统可检测净化通道16中的异常，该净化通道16的范围较大，直到与进气通道210连接的终点区域。

蒸发燃料净化系统101可通过控制双向旋转泵113的输出，在很短时间内完成异常判定处理。

蒸发燃料净化系统101包括子罐19，该子罐19吸附由双向旋转泵113抽吸的、包含在净化通道16的流体中的蒸发燃料。虽然担心由于双向旋转泵113的抽吸力，蒸发燃料可能穿过双向旋转泵113被排放到大气中，但是相应地，当确定异常时，可使用子罐19吸附蒸发燃料。因此，蒸发燃料净化系统101可控制燃料中的HC气体到大气的扩散，同时双向旋转泵113不具有隔爆结构。

止回阀4安装在进气管道21中，而不是安装在构成净化通道16的导管16bb中，上述进气管道21为构成进气通道210的导管组件。止回阀4间接连接到净化通道16。当止回阀4表现出回流阻止功能时，可通过止回阀4使整个净化通道成为闭合空间。因此，整个净化通道16可充满蒸发燃料。所以，可确定与整个净化通道16相关的异常。

异常判定电路30用于确定异常的预设物理量为燃料箱10的内部压力。因此，可使用被安装以检测燃料箱10的内部压力的压力传感器18的检测值确定净化通道16的异常。

异常判定电路30用于确定异常的预设物理量为以下至少一个：双向旋转泵113的功率消耗、消耗电流、消耗电压和例如转数的循环工况。异常判定电路30根据预设物理量的变化确定异常。因为目标通道中的压力变化作为阻力作用在双向旋转泵113上，因此该异常判定电路30检测功率消耗的变化或例如泵转数的循环工况的变化，上述功率消耗的变化或例如泵转数的循环工况的变化作为与双向旋转泵113的负载相关的信息。功率消耗的变化或例如泵转数的循环工况的变化能够容易地获取。因此，异常判定电路30可检测与目标通道中的压力变化相关的重要信息，而无需直接测量限定该目标通道的导管中的压力。因此，由于不需要用于检测导管中压力的传感器，所以可减少系统组件的数量。

(第三实施例)

参照图8和图9，对根据第三实施例的蒸发燃料净化系统201进行说明。在第三实施例中，与以上实施例相同的组成、操作和效果未作说明。

蒸发燃料净化系统210包括浓度检测器5，用于检测净化后进入到进气通道210的空气和蒸发燃料的燃料-空气混合物中蒸发燃料的浓度。以下对浓度检测器5进行说明。浓度检测器5包括差压传感器、子罐、第一电磁阀、第二电磁阀、阻气部、第一检测通道、第二检测通道和大气通道。

第一检测通道的一端连接在净化通道16的中间。第一检测通道的另一端通过第二电磁阀连接到第二检测通道的一端。第二检测通道的另一端通过空气过滤器对大气开放。大气通道的一端连接到第二电磁阀。大气通道的另一端通过空气过滤器对大气开放。在第二检测通道中的第二电磁阀和空气过滤器之间限定阻气部。

第二电磁阀为三向电磁阀。根据从控制装置3输出的控制信号，阻气部与大气通信，使得第二检测通道与大气通道通信。可替代地，阻气部与第一检测通道通信，使得第一检测通道与第二检测通道通信。

子罐位于阻气部和空气过滤器之间。第一电磁阀设置在子罐和阻气部之间。第一电磁阀为常闭双向电磁阀。根据控从制装置3输出的控制信号，阻气部与子罐通信或与子罐断开。

空气过滤器和子罐之间设置有泵。子罐像罐12一样具有例如活性炭的吸附材料。在第一检测通道和第二检测通道彼此相互通信的情况下，当泵运行以使第二检测通道减压时，吸附在罐12上的蒸发燃料被抽吸到第二检测通道。当燃料-空气混合物穿过子罐时，子罐吸附蒸发燃料，以将蒸发燃料从燃料-空气混合物中去除。为此，当燃料-空气混合物通过阻气部时，差压传感器检测通过阻气部的空气的压力。

差压传感器设置在以下通道中，该通道将大气通道连接到泵和子罐之间的第二检测通道，并且差压传感器检测阻气部中的压力。差压传感器检测泵和阻气部之间的第二检测通道中的压力与大气通道中的大气压力之间的差压，其中，大气空气通道通过空气过滤器连接到大气。因此，在第一电磁阀打开的情况下，当泵运行时，由差压传感器检测到的差压大致上等于阻气部两端之间的差压。在第一电磁阀闭合的情况下，由于第二检测通道在泵的进气侧是关闭的，因此当泵运行时，由差压传感器检测到的差压大致上等于泵的关闭压力。

控制装置3根据从浓度检测器5的差压传感器输出的压力检测信号，计算净化后进入到进气通道210的燃料-空气混合物中蒸发燃料的浓度。此外，控制装置3根据由空气/燃料比传感器检测到的空气/燃料比和上述计算出的蒸发燃料的浓度，控制从燃料喷射阀喷射的燃料喷射量。

控制装置3预先在存储器中存储空气密度，以及蒸发燃料的浓度为100％时的气体密度。控制装置3通过使用空气密度、蒸发燃料的浓度为100％时的气体(即蒸发燃料)密度、关闭压力、空气压力和燃料-气体混合物的压力执行预设操作，来计算蒸发燃料的浓度。

当泵运行以使第二检测通道减压以及第一电磁阀闭合时，通过差压传感器检测关闭压力。当泵运行以使第二检测通道减压以及第一电磁阀打开使得通过转换第二电磁阀使第二检测通道和大气通道彼此通信时，通过差压传感器检测空气压力。当燃料-空气混合物穿过阻气部时，通过差压传感器检测燃料-空气混合物的压力，此时，泵运行以使第二检测通道减压，同时第一电磁阀打开使得通过转换第二电磁阀使第二检测通道和第一检测通道彼此通信。

参照图9的流程图，对第三实施例的异常检测控制进行说明。控制装置3根据图9的流程图执行处理。该流程图示出了用于检测蒸汽通道15、第一净化通道16a、和/或第二净化通道16b是否在异常状态的控制。

根据该流程图，当在S120处满足异常判定的执行条件时，蒸发燃料净化系统1的异常检测控制在S160处执行异常检测。

在流程图开始时，控制装置3在S100处获取数据，然后，该数据用于S110处的操作。在S100检测到的各种数据包括由浓度检测器5提供的数据、由差压传感器提供的检测信号和由压力传感器18提供的检测信号。

在S110处，控制装置3执行处理，以计算罐中的蒸发燃料的浓度或蒸发燃料的残留量。蒸发燃料的浓度可使用浓度检测器5通过以上提到的方法计算。

罐中蒸发燃料的残留量为罐12中存留的蒸发燃料的量，该残留量可通过从燃料箱10中产生的蒸发燃料的量中减去净化量计算。净化量使用蒸发燃料的浓度计算。燃料箱10中产生的蒸发燃料的量使用燃料温度的差异(例如每单位时间燃料温度的差异)、燃料箱10的空闲空间和燃料箱10的内部压力计算。可替代地，燃料箱10产生的蒸发燃料的量使用实际净化量和由罐吸附性能特性(例如罐的吸附量和罐的脱附量之间的关系)计算的理论值之间的差异计算。罐的脱附量可基于罐的吸附量利用罐脱附性能特性计算。

在S120处，控制装置3判定是否满足异常判定的执行条件。该执行条件为，设置为用于判定是否应当执行异常判定处理从而确定在判定可能状态下的目标通道中的异常的条件。目标通道包括蒸汽通道15、第一净化通道16a、第二净化通道16b、浓度检测器5、燃料箱10、罐12、引射装置14、外部流体通道17和双向旋转泵113。

在S120处，判定在S110处计算出的蒸发燃料的浓度是否低于或等于预设的第一阈值。当蒸发燃料的浓度低于或等于第一阈值时，确定满足异常判定的执行条件，并进入到S130。当蒸发燃料的浓度高于第一阈值时，确定不满足异常判定的执行条件，并返回到S100。

可替代地，在S120处，利用在S110处计算出的蒸发燃料的浓度，判定罐中的蒸发燃料的残留量是否低于或等于预设的第二阈值。当罐中蒸发燃料的残留量低于或等于第二阈值时，确定满足异常判定的执行条件，并进入到S130。当罐中蒸发燃料的残留量高于第二阈值时，确定不满足异常判定的执行条件，并返回到S100。

S130、S140和S150分别相当于以上所述的S20、S30和S40，且在每个步骤执行相同的处理。此外，S160、S170和S180分别相当于以上所述的S50、S60和S70，且在每个步骤执行相同的处理。此外，在S180之后，结束该异常检测控制，并返回到S100。

对第三实施例的蒸发燃料净化系统201的优点进行说明。蒸发燃料净化系统201根据浓度检测器检测到的蒸发燃料的浓度，判定异常判定电路是否应当执行异常判定。例如，通过异常判定电路30计算从罐12流经净化通道16的蒸发燃料的浓度。

当蒸发燃料的浓度低于或等于第一阈值时，在S120处确定满足异常判定的执行条件。相应地，当净化通道16的蒸发燃料的浓度低时，确定异常。因此，可使蒸发燃料对外部的影响很小。例如，即使当净化通道16真的已经发生泄漏时，也可通过限制泄漏对环境的影响执行异常判定。

当罐中的蒸发燃料的残留量低于第二阈值时，异常判定电路30根据从罐12流经净化通道16的蒸发燃料的浓度，确定满足异常判定执行条件。因此，可使蒸发燃料对外部的影响很小，这类似于蒸发燃料的浓度低于第一阈值的情形。

如上所述，在本实施例中，差压传感器被用作浓度检测器。此外，可使用利用O2传感器、接触燃烧、红外线、气体热传导和超声波来检测浓度的其他传感器。通过将这种浓度检测器布置到浓度检测器5的位置，能够获得与使用差压传感器的情况中相同的优点。

(第四实施例)

参照图10和图11，对根据第四实施例的蒸发燃料净化系统301进行说明。在第四实施例中，与以上实施例相同的组成、操作和效果未作说明。

利用内燃机2中进入空气的压力，蒸发燃料净化系统301能够将净化通道16的蒸发燃料供应到进气通道210。因此，在蒸发燃料净化系统301中，在泵装置13停止的情况下，可通过内燃机2中进入空气的负压净化蒸发燃料。

如图10所示，蒸发燃料净化系统301配置有净化控制阀6。该净化控制阀6为开放-闭合部件，以打开或关闭净化通道16(即用于供应蒸发燃料的通道)，并能够允许或阻止将蒸发燃料从罐12供应到内燃机2。净化控制阀6例如可为配置有阀门部件、电磁线圈和弹簧的电磁阀。

控制装置3控制净化控制阀6的阀门开度。净化控制阀6能够允许或阻止将蒸发燃料从罐12供应到抽吸部141。净化控制阀6，例如根据弹簧的偏置力和将电供应到线圈时产生的电磁力之间的平衡，打开和关闭用于供应蒸发燃料的通道。

通常，净化控制阀6保持以下状态，在该状态用于供应蒸发燃料的通道是关闭的。当电磁线圈由控制装置3激励时，电磁力大于弹簧的偏置力，使得用于供应蒸发燃料的通道是开放的。此外，控制装置3通过控制占空比(即ON时间在ON时间和OFF时间构成的一个周期中所占的比值)激励线圈。净化控制阀6也可称为占空控制阀。因此，可调节流经用于供应蒸发燃料的通道的蒸发燃料的流量(净化量)。此外，泵装置13可具有在停止时间防止外部空气流入的结构。外部流体通道17可具有防止外部空气在泵装置的停止时间流入的阀结构。

在第四实施例中，将第一净化通道16a分别设定为罐12和净化控制阀6之间的第一净化通道16a1，以及净化控制阀6和抽吸部141之间的第三净化通道16c。因此，当净化控制阀6闭合时，蒸发燃料无法从第一净化通道16a1流入到第三净化通道16c。

从净化通道16供应到进气通道210的蒸发燃料的流量(净化量)被控制，以满足车辆所要求的净化需求量(以下称为要求量或需求值)。因此，当通过内燃机2中进入空气的负压，净化量不能满足要求量时，使用泵装置13和引射装置14供应蒸发燃料。

图11示出了用于阐明流量控制的图示，图中结合了内燃机2进入空气的负压和由泵装置13泵的空气抽吸。如图11所示，控制装置3根据内燃机2的进入空气的负压(进气歧管压力)的范围，执行多元控制方法，以满足净化要求量。控制装置3从车辆的行车电脑(ECU)获取关于要求量的信息，而根据节流阀23的阀门开度，要求量可被改变。

由于负压的最大净化量在内燃机2进入空气的负压很大的区域中超过要求量，因而控制装置3通过由以上所述的占空比控制来控制净化控制阀6的阀门开度而控制净化量，以满足要求量。此外，负压的最大净化量被例如ROM和RAM的存储器预先存储为图。控制装置3使用获取的进气歧管压力和上述图计算负压的最大净化量的当前值。

在负压的最大净化量小于要求量的区域中，由于内燃机2的进入空气的负压很小，因而控制装置3通过控制净化控制阀6的阀门开度和泵装置13的输出来控制净化量，以满足要求量。

在内燃机2的进入空气的负压不能被获取的区域中，控制装置3在净化控制阀6的阀门开度设置为最大的情况下控制泵装置13的输出，从而控制净化量满足要求量。因此，在该区域中，要求量由泵装置13的性能和引射装置14的性能保证。

(第五实施例)

参照图12，对根据第五实施例的蒸发燃料净化系统401进行说明。在第五实施例中，与以上实施例相同的组成、操作和效果未作说明。

蒸发燃料净化系统401结合了第二实施例的系统、第三实施例的系统和第四实施例的系统。因此，蒸发燃料净化系统401可利用内燃机2的歧管空气压力，将净化通道16的蒸发燃料供应到进气通道210。

在蒸发燃料净化系统401中，当例如泄漏的异常存在于目标通道中时，充满目标通道的蒸发燃料将必然会泄漏。该目标通道包括蒸汽通道15、第一净化通道16a、第二净化通道16b、浓度检测器5、净化控制阀6、燃料箱10、罐12、引射装置14、外部流体通道17、子罐19和双向旋转泵113。

蒸发燃料净化系统401具有异常判定功能，以检测泄漏并确定净化系统发生异常。因此，控制装置3执行蒸发燃料净化系统401中的例如燃料净化的基本控制，还通过异常判定电路30确定系统中的异常。该异常检测控制与第二和第三实施例中的异常检测控制相同。当检测异常时，净化控制阀6被控制为打开。

(其他实施例)

在不背离本公开范围的范围内，可对本公开进行各种修改，而不受限于上述实施例。

以上实施例的结构仅为示例性的，并且本公开的技术范围不限于已揭露的范围。本公开的技术范围由权利要求书体现，并包括与权利要求的含义等价的含义以及在该范围内的所有改变。

止回阀4可由打开或关闭通道的电磁阀替代。在这种情形中，电磁阀可为阀动机构，当未外加电压时，该阀动机构被控制为打开状态以开放通道；当外加电压时，该阀动结构被控制为闭合状态以关闭通道。

在第三实施例的系统中，理想的是，在内燃机2停止的情况下执行异常判定。但是，第三实施例的系统也可在内燃机2运行的情况下执行异常判定。

止回阀4还可由电打开和关闭通道的电磁阀替代。在这种情形中，该电磁阀可为阀动机构，当未外加电压时，该阀动机构被控制为打开状态以开放通道；当外加电压时，该阀动机构被控制为闭合状态以关闭通道。

当异常判定电路30判定是否满足异常条件时，可以不使用燃料箱10的内部压力，而可以使用净化通道16中任意位置处的压力传感器检测到的压力。

在第二、第三和第五实施例中，蒸发燃料净化系统可利用内燃机2的歧管空气压力，将净化通道16的蒸发燃料供应到进气通道210，并可检测目标通道中的例如泄漏的异常。

异常判定电路30可通过以下方法判定是否满足异常条件。控制装置3将在正常时间的变化和在异常时间的变化在存储器中存储为图，例如，图5、图6和图7所示。在这种情形中，异常判定电路30通过判定检测到的数据是类似于在正常时间的图还是异常时间的图，确定是否满足异常条件。

这种改变和修改应当被理解为如所附权利要求书所限定的本公开的范围内。

Claims (7)

1.一种蒸发燃料净化系统，其特征在于，包括：

燃料箱(10)，所述燃料箱存储燃料；

罐(12)，当蒸发燃料从所述燃料箱排出时，所述罐吸附蒸发燃料，所述罐能够使所述蒸发燃料脱附；

内燃机(2)的进气通道(210)，从所述罐脱附的蒸发燃料在所述内燃机中与用于燃烧的燃料混合；

净化通道(16)，所述净化通道将所述罐连接到所述进气通道；

引射装置(14)，所述引射装置设置在所述净化通道中，且具有：

喷嘴部(140)，所述喷嘴部使流入的外部流体加速，

抽吸部(141)，所述抽吸部通过由所述喷嘴部喷出的外部流体产生的抽吸力，从所述罐抽吸所述蒸发燃料，

扩散部(142)，所述扩散部将从所述喷嘴部喷出的外部流体和从所述抽吸部抽吸的蒸发燃料的混合物排放到所述进气通道；以及

流体驱动装置(13，113)，所述流体驱动装置输送相当于所述外部流体的外部空气以流入到所述喷嘴部。

2.根据权利要求1所述的蒸发燃料净化系统，其特征在于，所述流体驱动装置(113)能够将所述净化通道中的流体输送到外部，所述蒸发燃料净化系统还包括：

阀装置(4)，所述阀装置能够允许从所述扩散部排放的蒸发燃料从所述净化通道流入到所述进气通道，并能够阻止流体从所述进气通道回流到所述净化通道；以及

异常判定电路(30)，所述异常判定电路在所述流体驱动装置将所述净化通道的流体抽吸到外部的情况下，判定所述净化通道中的异常，其中

所述异常判定电路检测与包括所述净化通道的目标通道中的压力变化相关的预设物理量，并根据所述预设物理量判定所述蒸发燃料净化系统中的异常。

3.根据权利要求2所述的蒸发燃料净化系统，其特征在于，所述蒸发燃料净化系统还包括：

子罐(19)，所述子罐吸附由所述流体驱动装置抽吸的、来自所述净化通道的流体中的蒸发燃料。

4.根据权利要求2或3所述的蒸发燃料净化系统，其特征在于，

所述阀装置设置在形成所述进气通道的导管组件(21)中，而不是设置在形成所述净化通道的导管中。

5.根据权利要求2或3所述的蒸发燃料净化系统，其特征在于，

所述预设物理量为所述燃料箱的内部压力。

6.根据权利要求2或3所述的蒸发燃料净化系统，其特征在于，

所述预设物理量为以下至少一个：所述流体驱动装置的功率消耗、消耗电流、消耗电压和循环工况。

7.根据权利要求2或3所述的蒸发燃料净化系统，其特征在于，所述蒸发燃料净化系统还包括：

浓度检测器(5)，所述浓度检测器设置在包括所述净化通道的目标通道中，以检测所述蒸发燃料的浓度，其中，

所述异常判定电路根据所述浓度检测器检测到的蒸发燃料的浓度，执行判定以检测异常。