CN105587431A - 蒸发燃料处理装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种蒸发燃料处理装置。在使吸附罐吸附燃料箱内产生的蒸发燃料，将所吸附的蒸发燃料供给到发动机来进行吹扫的蒸发燃料处理装置中，掌握吸附罐的吹扫必需量来进行吹扫控制，由此无论何时进行供油，都会将吸附罐吹扫到能够吸附供油时产生的蒸发燃料的状态为止。具备规定值(a)和规定值(b)，当累计吹扫量比规定值(a)少时使吹扫泵运转，当累计吹扫量比规定值(b)多时使吹扫泵停止运转，其中，该规定值(a)基于累计燃料消耗量和累计吹扫量来确定，是用于使吹扫泵运转的基准值，该规定值(b)基于累计燃料消耗量和累计吹扫量来确定，且被设定为与规定值(a)相比向累计吹扫量多的一侧偏移，是用于使吹扫泵停止运转的基准值。

Description

蒸发燃料处理装置
技术领域
本发明涉及一种蒸发燃料处理装置，该蒸发燃料处理装置使吸附罐吸附燃料箱内产生的蒸发燃料，将所吸附的蒸发燃料供给到发动机来进行吹扫。
背景技术
在所述蒸发燃料处理装置中，吸附罐基本上吸附向燃料箱供油时产生的蒸发燃料，在供油时需要能够吸附此时产生的全部蒸发燃料。在下述专利文献1中公开了以下一种装置：检测吹扫通路中的蒸发燃料的浓度来控制吹扫，以使蒸发燃料的浓度低于预先决定的浓度。
专利文献1：日本特开2002-332921号公报
发明内容
发明要解决的问题
在上述专利文献1的装置中，在被吸附罐吸附的蒸发燃料多的情况下进行以下控制：在吹扫通路的吹扫浓度浓的期间促进吹扫，从而减少被吸附罐吸附的蒸发燃料的量。但是，在所涉及的控制中，在不确定在哪个定时进行的供油时，不清楚是否必须将吸附罐吹扫到能够吸附供油时产生的蒸发燃料的状态为止。
鉴于这种问题，本发明的课题在于，在使吸附罐吸附燃料箱内产生的蒸发燃料、将所吸附的蒸发燃料供给到发动机来进行吹扫的蒸发燃料处理装置中，掌握吸附罐的吹扫必需量来进行吹扫控制，由此无论何时进行供油，都会将吸附罐吹扫到能够吸附供油时产生的蒸发燃料的状态为止。
用于解决问题的方案
本发明的第一发明是一种蒸发燃料处理装置，使吸附罐吸附燃料箱内产生的蒸发燃料，将所吸附的蒸发燃料供给到发动机来进行吹扫，该蒸发燃料处理装置具备吹扫控制单元，该吹扫控制单元掌握发动机运转过程中的任意时间点的吸附罐的吹扫必需量，来控制发动机运转过程中的吹扫，使得吹扫量成为所掌握的吹扫必需量。
关于本发明的第二发明，在上述第一发明中，所述吹扫控制单元具备：累计燃料消耗量计算单元，其求出代表预先决定的规定时间点以后的发动机的累计燃料消耗量的值；累计吹扫量计算单元，其求出代表所述规定时间点以后的吸附罐的累计吹扫量的值；以及吹扫量控制单元，其将吸附罐的蒸发燃料可吸附容量相对于燃料箱的满箱燃料量的比率乘以代表所述累计燃料消耗量的值来求出吹扫必需量，对吹扫量进行增减控制，以使由所述累计吹扫量计算单元求出的代表累计吹扫量的值与所述吹扫必需量一致。
在第二发明中，累计燃料消耗量计算单元能够检测燃料消耗量并进行累计，或者能够根据燃料箱内的燃料剩余量来计算累计燃料消耗量，但除此以外，也可以基于发动机转速、发动机负荷等计算相当于燃料消耗量的值并进行累计。另外，累计吹扫量计算单元能够检测吹扫量并进行累计，但除此以外，也可以基于吸附罐内的蒸发燃料浓度等来计算相当于吹扫量的值并进行累计。另一方面，关于预先决定的规定时间点，能够设为发动机开始运转的时间点、供给了燃料的时间点等。
关于本发明的第三发明，在上述第二发明中，所述吹扫量控制单元具备使吸附罐的吹扫量增加的吹扫增量单元以控制吹扫量。
在第三发明中，吹扫增量单元能够单独或者组合地采用以下单元：抑制向吹扫通路产生气流的吹扫泵、EGR(排气再循环)率的单元、变更发动机的供排气阀的运转定时的单元、增加发动机转速的单元以及使混合动力车的发动机运转的单元等。
关于本发明的第四发明，在上述第三发明中，所述吹扫控制单元具备运转基准值和停止基准值，当累计吹扫量比所述运转基准值少时使所述吹扫增量单元运转，当累计吹扫量比所述停止基准值多时使所述吹扫增量单元停止运转，其中，该运转基准值是基于累计燃料消耗量和累计吹扫量来确定的，用于使所述吹扫增量单元运转，该停止基准值是基于累计燃料消耗量和累计吹扫量来确定的，且被设定为与所述运转基准值相比向累计吹扫量多的一侧偏移，用于使所述吹扫增量单元停止运转。
关于本发明的第五发明，在上述第一发明至第四发明的任一发明中，在燃料箱与吸附罐之间的吹扫通路中具备截止阀，在向燃料箱供油时打开所述截止阀。
关于本发明的第六发明，在上述第一发明至第五发明的任一发明中，还具备：流入蒸气检测单元，其对在供油时以外的时期蒸发燃料流入了吸附罐这一情况进行检测；以及吹扫校正单元，其当由该流入蒸气检测单元检测出在供油时以外的时期蒸发燃料流入了吸附罐时，对吹扫必需量进行增量校正。
在第六发明中，流入蒸气检测单元能够通过检测发动机的空燃比的骤变来进行检测。另外，流入蒸气检测单元还能够作为产生截止阀的开阀信号的单元或者检测与吹扫通路连接的机械安全阀的开阀量的提升传感器。
关于本发明的第七发明，在上述第六发明中，所述吹扫校正单元以与由所述流入蒸气检测单元检测出的蒸发燃料的流入量成比例的方式求出吹扫必需量的增量值。
发明的效果
根据本发明，掌握吸附罐的吹扫必需量来进行吹扫控制，因此无论何时进行供油，都能够将吸附罐吹扫到能够吸附供油时产生的蒸发燃料的状态为止。
附图说明
图1是本发明的第一实施方式的系统结构图。
图2是第一实施方式的控制电路的框图。
图3是第一实施方式的吹扫量控制处理例程的流程图。
图4是第一实施方式的吹扫增量校正处理例程的流程图。
图5是说明第一实施方式的吹扫控制内容的曲线图。
图6是用于说明第一实施方式的吹扫浓度与累计吹扫量的关系的曲线图。
图7是说明第一实施方式的吹扫增量校正内容的曲线图。
图8是本发明的第二实施方式的系统结构图。
附图标记说明
1：燃料箱；10：蒸发燃料处理装置；11：吸附罐；12：电磁截止阀；13：机械安全阀；14：吹扫泵(吹扫增量单元)；15：蒸气通路；16：吹扫通路；17：吹扫阀；21：发动机控制电路。
具体实施方式
<第一实施方式>
图1～图4表示本发明的第一实施方式。该实施方式是一种附加于车辆的发动机系统的蒸发燃料处理装置。
如图1那样，蒸发燃料处理装置10的吸附罐11经由蒸气通路15连接于燃料箱1的空间部，电磁截止阀(相当于本发明的截止阀)12和机械安全阀13以互相并联连接的方式被插入到蒸气通路15中。电磁截止阀12在向燃料箱1供给燃料时打开，在除此以外的情况下关闭。另外，机械安全阀13在燃料箱1内的空间部的压力成为规定的高压或者规定的低压时打开，在除此以外的情况下关闭，该规定的高压或者规定的低压是为了保护燃料箱1而需要设定的。因此，供油时在燃料箱1内蒸发的燃料蒸气(以下叫做蒸发燃料)在蒸气通路15中经由处于打开状态的电磁截止阀12被吸附到吸附罐11中。在供油时以外的时期，只要机械安全阀13没有被打开，就基本上不会进行将蒸发燃料吸附到吸附罐11。另一方面，吸附罐11经由吹扫通路16连接于发动机的供气通路(未图示)，吹扫泵(相当于本发明的吹扫增量单元)14和吹扫阀17以互相串联连接的方式被插入到吹扫通路16中。利用后述的控制电路21对吹扫泵14进行运转控制，从而在吹扫通路16中产生气流来促进吸附罐11的吹扫。另外，吹扫阀17在吹扫泵14进行运转而通过吹扫通路16进行吹扫时打开。因此，在向燃料箱1供油时被吸附罐11吸附的蒸发燃料经由吹扫通路16被供给到发动机的供气通路来进行吹扫。
图2示出包括蒸发燃料处理装置10的发动机系统的控制电路21。在此，省略与本发明没有直接关系的部分的图示。发动机控制电路21的基本结构是控制整个发动机系统的动作的公知结构，进行发动机的燃料喷射阀(未图示)的开阀控制、点火时期控制等，还进行吹扫泵14的运转控制以及吹扫阀17和电磁截止阀12的开阀控制。因此，如众所周知那样，在发动机控制电路21上连接有节气阀开阀量传感器2、供气管压力传感器3以及空燃比传感器4等，从各个传感器接收检测信号。
图3示出了由发动机控制电路21内的计算机进行的本发明的特征性的吹扫量控制处理例程。当执行该例程的处理时，在步骤S1中判定是否允许吹扫。在未图示的发动机的空燃比控制例程中，当执行空燃比的反馈控制后允许吹扫时，在步骤S1中判断为肯定，在步骤S2中计算累计燃料消耗量。关于该计算，能够参照发动机运转过程中的来自燃料喷射阀的燃料喷射量的累计值，或者能够根据燃料箱内的燃料剩余量来计算累计燃料消耗量，但除此以外，也可以基于发动机转速、发动机负荷等来计算相当于燃料消耗量的值并进行累计。在下一个步骤S3中计算累计吹扫量。关于该计算，能够检测吹扫量并进行累计，但除此以外，也可以基于吸附罐内的蒸发燃料浓度等来计算相当于吹扫量的值并进行累计。关于步骤S2中的累计燃料消耗量的计算和步骤S3中的累计吹扫量的计算，在预先决定的规定时间点进行复位，在该时间点以后进行各累计。作为规定时间点，能够设为发动机开始运转的时间点、向燃料箱1供给燃料的时间点等。
在步骤S4中，从图5所示的图中读出规定值a和规定值b。具体地说，基于在步骤S2中求出的累计燃料消耗量来从直线A和直线B读出相当于累计吹扫量的规定值a和规定值b。例如，当将此时的累计燃料消耗量设为α％时，根据与直线A相交的位置将相当于累计吹扫量的βB.V.(BET容量)设为规定值a，根据与直线B相交的位置将相当于累计吹扫量的γB.V.(BET容量)设为规定值b。
对图5进行说明。图5是基于以下想法的曲线图，示出了发动机控制电路21内的存储器中存储的图的内容，该想法是在对燃料箱1供油其满箱容量的90％时，需要将用于吸附所产生的全部蒸发燃料的吸附罐11的容量设为1200B.V.(BET容量)(指吸附罐容量的1200倍)。即，设为能够用吸附罐11吸附燃料供油时产生的全部蒸发燃料，因此根据经过累计燃料消耗量和累计吹扫量均为零的点以及累计燃料消耗量为90％且累计吹扫量为1200BET容量的点的直线A，来控制吹扫泵14的运转，根据与直线A相比累计吹扫量稍大的直线B来控制吹扫泵14的运转停止。因此，在规定时间点以后，当前时间点的发动机的燃料消耗量的累计值为燃料箱1的满箱容量的α％时，对吹扫泵14进行运转控制并进行吹扫使得在规定时间点以后当前时间点的累计吹扫量成为βBET容量，当在该时间点燃料箱1为满箱时，对于可能的最大供油量，吸附罐11的可吸附量与蒸发燃料的产生量一致。因而，在与该时间点的燃料消耗量的累计值对应的累计吹扫量为直线A的特性值以下的情况下，设为累计吹扫量不足，使吹扫泵14进行运转来促进吹扫。另一方面，在与该时间点的燃料消耗量的累计值对应的累计吹扫量为直线B的特性值以上的情况下，设为累计吹扫量满足必需量，使吹扫泵14停止运转。
在图5中，在用计算式对基于累计燃料消耗量并根据直线A求出的规定值a进行计算的情况下，将吸附罐11的蒸发燃料可吸附容量(相当于累计吹扫量的1200BET容量)相对于燃料箱1的满箱燃料量(相当于累计燃料消耗量的90％)的比率乘以该时间点的累计燃料消耗量来求出。此外，在该情况下，认为图5示出的燃料箱1的满箱容量的90％相当于实际的满箱容量。
在图3的步骤S5中，判定在步骤S3中求出的累计吹扫量是否为规定值a以下。当此时的累计吹扫量为规定值a以下而在步骤S5中判断为肯定时，进入步骤S6，在此打开吹扫阀17，进而在步骤S7中使吹扫泵14运转。在此，如上所述那样设为累计吹扫量不足并促进吸附罐11的吹扫。另一方面，当累计吹扫量比规定值a大时，在步骤S5中判断为否定，在步骤S8中判定累计吹扫量是否为规定值b以上。当此时的累计吹扫量为规定值b以上而在步骤S8中判断为肯定时，进入步骤S9，在此吹扫泵14停止运转，进而在步骤S10中关闭吹扫阀17。在此，如上所述那样设为满足了累计吹扫量而中断促进吸附罐11的吹扫。并且，当此时的累计吹扫量小于规定值b而在步骤S8中判断为否定时，跳过步骤S9和步骤S10的处理，吹扫泵14和吹扫阀17继续为在此之前的运转/不运转以及开阀/闭阀的状态。即，通过执行步骤S5～步骤S10的处理来对吹扫泵14的运转/不运转以及吹扫阀17的开阀/闭阀设定迟滞量。
图4示出了在发动机控制电路21内的计算机中作为中断处理而进行的吹扫增量校正处理例程。在发生了在供油时以外的时期蒸发燃料(蒸气)从燃料箱1流入吸附罐11的状况时执行该例程，当执行该例程的处理时，在步骤S11中判定在发动机的动作过程中吹扫浓度是否增加。具体地说，根据由发动机的空燃比传感器4检测的发动机的空燃比与发动机的燃料喷射量的对比来求出吹扫浓度，或者根据设置于供气管的吹扫浓度传感器(未图示)的检测值来求出吹扫浓度。当该吹扫浓度如在图6中用虚拟线所示那样上升某水平以上、而且该上升持续了某一时间以上时，判断为在供油以外的时期来自燃料箱1的蒸发燃料流入吸附罐11，从而在步骤S11中判断为肯定。此外，在供油以外的时期来自燃料箱1的蒸发燃料流入吸附罐11的情况例如是指燃料箱1内的压力成为保护燃料箱1所需的高压而打开了机械安全阀13的情况，或者在供油时为了使燃料箱1的内压为大气压而打开电磁截止阀12的情况等。
在步骤S11中判断为肯定时，需要使累计吹扫量与被吸附罐11吸附的蒸发燃料的增加相应地增加，因此在步骤S12中计算上述规定值a、b的偏移量。如图7那样与吹扫浓度的变化量成比例地进行该偏移量的计算。然后，在步骤S13中进行偏移处理，进行将在步骤S12中计算出的偏移量与上述规定值a、b相加的处理。其结果，吹扫泵14的运转区域扩大了相当于偏移量的量，从而促进吹扫。
根据第一实施方式，基于该时间点的累计燃料消耗量来掌握该时间点的吸附罐11的吹扫必需量，使吹扫泵14进行运转来进行吹扫控制，以使得累计吹扫量与该吹扫必需量一致，因此无论何时进行供油，都能够将吸附罐11吹扫到能够吸附供油时产生的蒸发燃料的状态为止。另外，如上所述，吹扫泵14根据需要进行运转，在不需要运转时不进行运转，因此能够避免多余的能量消耗，能够改善燃烧消耗率。
在第一实施方式中，在蒸气通路15中设置电磁截止阀12，设为仅在打开电磁截止阀12的供油时从燃料箱1向吸附罐11流入蒸发燃料，因此能够通过吹扫泵14的运转控制来高精度地进行吸附罐11的吹扫控制。而且，在供油时以外的时期向吸附罐11流入了蒸发燃料时，检测该状况并进行校正使得增加吹扫量，因此即使在供油时以外的时期向吸附罐11流入了蒸发燃料的情况下，也能够预先将吸附罐11吹扫至能够吸附下一次供油时产生的蒸发燃料的状态为止。
在第一实施方式中，步骤S2的处理相当于本发明的累计燃料消耗量计算单元，步骤S3的处理相当于本发明的累计吹扫量计算单元，步骤S4～步骤S10的处理相当于本发明的吹扫量控制单元，步骤S11的处理相当于本发明的流入蒸气检测单元，步骤S12、步骤S13的处理相当于本发明的吹扫校正单元。
<第二实施方式>
图8表示本发明的第二实施方式。第二实施方式相对于第一实施方式的特征之处在于，在吹扫通路16中没有设置吹扫泵14。其它方面二者相同，对相同部分省略重复的说明。
在第二实施方式中，利用在发动机运转时在供气管内产生的负压来进行吸附罐11的吹扫。因此，与在第一实施方式中通过吹扫泵14的运转使吹扫量增加的情况相对地，在第二实施方式中通过吹扫阀17打开时的发动机的运转控制来使吹扫量增加。例如，能够单独或者组合地采用以下方式：抑制EGR(排气再循环)率、变更发动机的供排气阀的运转定时、增加发动机转速以及使混合动力车的发动机运转等。因而，在第二实施方式中应用图3的流程图的情况下，步骤S7和步骤S9的吹扫泵14的运转和停止成为用于使供气管负压增加的发动机的运转及其停止。
以上，对特定的实施方式进行了说明，但本发明并不限定于这些外观、结构，在不变更本发明的宗旨的范围内能够进行各种変更、追加、削除。例如，在上述实施方式中，根据累计燃料消耗量和累计吹扫量的矩阵求出了吸附罐的吹扫必需量，但也可以设为其它求解方法。另外，在上述实施方式中，在车辆用的发动机系统中应用了本发明，但本发明并不限定于车辆用。在车辆用的发动机系统的情况下，也可以是同时使用了发动机和马达的混合动力车。

Claims (7)

1.一种蒸发燃料处理装置，使吸附罐吸附燃料箱内产生的蒸发燃料，将所吸附的蒸发燃料供给到发动机来进行吹扫，
该蒸发燃料处理装置具备吹扫控制单元，该吹扫控制单元掌握发动机运转过程中的任意时间点的吸附罐的吹扫必需量，来控制发动机运转过程中的吹扫使得吹扫量成为所掌握的吹扫必需量。
2.根据权利要求1所述的蒸发燃料处理装置，其特征在于，所述吹扫控制单元具备：
累计燃料消耗量计算单元，其求出代表预先决定的规定时间点以后的发动机的累计燃料消耗量的值；
累计吹扫量计算单元，其求出代表所述规定时间点以后的吸附罐的累计吹扫量的值；以及
吹扫量控制单元，其将吸附罐的蒸发燃料可吸附容量相对于燃料箱的满箱燃料量的比率乘以代表所述累计燃料消耗量的值来求出吹扫必需量，对吹扫量进行增减控制，以使由所述累计吹扫量计算单元求出的代表累计吹扫量的值与所述吹扫必需量一致。
3.根据权利要求2所述的蒸发燃料处理装置，其特征在于，
所述吹扫量控制单元具备使吸附罐的吹扫量增加的吹扫增量单元以控制吹扫量。
4.根据权利要求3所述的蒸发燃料处理装置，其特征在于，
所述吹扫控制单元具备运转基准值和停止基准值，当累计吹扫量比所述运转基准值少时使所述吹扫增量单元运转，当累计吹扫量比所述停止基准值多时使所述吹扫增量单元停止运转，其中，该运转基准值是基于累计燃料消耗量和累计吹扫量来确定的，用于使所述吹扫增量单元运转，该停止基准值是基于累计燃料消耗量和累计吹扫量来确定的，且被设定为与所述运转基准值相比向累计吹扫量多的一侧偏移，用于使所述吹扫增量单元停止运转。
5.根据权利要求1至4中的任一项所述的蒸发燃料处理装置，其特征在于，
在燃料箱与吸附罐之间的吹扫通路中具备截止阀，在向燃料箱供油时打开所述截止阀。
6.根据权利要求1至4中的任一项所述的蒸发燃料处理装置，其特征在于，还具备：
流入蒸气检测单元，其对在供油时以外的时期蒸发燃料流入了吸附罐这一情况进行检测；以及
吹扫校正单元，其当由该流入蒸气检测单元检测出在供油时以外的时期蒸发燃料流入了吸附罐时，对吹扫必需量进行增量校正。
7.根据权利要求6所述的蒸发燃料处理装置，其特征在于，
所述吹扫校正单元以与由所述流入蒸气检测单元检测出的蒸发燃料的流入量成比例的方式求出吹扫必需量的增量值。
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