CN110226030A - 蒸发燃料处理装置、吹扫气体的浓度检测方法以及蒸发燃料处理装置的控制装置 - Google Patents
蒸发燃料处理装置、吹扫气体的浓度检测方法以及蒸发燃料处理装置的控制装置 Download PDFInfo
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Abstract
在吹扫控制阀处于从吸附罐向进气管供给吹扫气体的供给状态且泵已驱动时，浓度检测部在吹扫控制阀的占空比为规定值以上时，检测吹扫控制阀为打开状态时的吹扫气体的浓度，在吹扫控制阀的占空比小于规定值时，检测吹扫控制阀为关闭状态时的吹扫气体的浓度。
Description
技术领域
本说明书公开一种与蒸发燃料处理装置相关的技术。特别是公开一种与将在燃料箱内产生的蒸发燃料向内燃机的进气管供给来进行处理的蒸发燃料处理装置相关的技术。
背景技术
在日本特开平6-101534号公报(下面称为专利文献1)中公开了蒸发燃料处理装置。专利文献1的蒸发燃料处理装置具有用于确定向吸附罐导入的空气的流体密度的传感器以及用于确定从吸附罐向内燃机输送的吹扫气体的流体密度的传感器。用于确定吹扫气体的流体密度的传感器配置于吸附罐与内燃机的进气管之间。蒸发燃料处理装置使用在从吸附罐向内燃机供给吹扫气体的期间内由两个传感器各自确定出的空气的流体密度和吹扫气体的流体密度，基于两者的流体密度之比或两者的流体密度之差来计算吹扫气体的浓度。
发明内容
在专利文献1中，在向进气管输送吹扫气体时，对吹扫控制阀的占空比进行控制，来控制向进气管供给的吹扫气体供给量。即使是在向内燃机(进气管)输送吹扫气体的吹扫期间内，也存在吹扫控制阀关闭而不向进气管输送吹扫气体的状态(关闭状态)和吹扫控制阀打开而向进气管输送吹扫气体的状态(打开状态)。当吹扫控制阀从关闭状态切换为打开状态时，吹扫通路内的吹扫气体浓度降低。另一方面，当吹扫控制阀从打开状态切换为关闭状态时，吹扫通路内的吹扫气体浓度上升。像这样，吹扫气体的浓度根据检测的定时的不同而发生变化，因此通过以往的方法无法高精度地检测吹扫气体的浓度。本说明书提供一种高精度地检测吹扫气体的浓度的技术。
本说明书中公开的蒸发燃料供给装置可以具备吸附罐、吹扫通路、吹扫控制阀、泵以及浓度检测部。吸附罐可以是用于吸附在燃料箱内产生的蒸发燃料。吹扫通路可以是连接在吸附罐与内燃机的进气管之间，供从吸附罐向进气管输送的吹扫气体通过。吹扫控制阀可以是配置在吹扫通路上，在供给状态与切断状态之间切换，根据占空比来控制在供给状态时向进气管供给的吹扫气体供给量，其中，所述供给状态是从吸附罐向进气管供给吹扫气体的状态，所述切断状态是切断从吸附罐向进气管进行的吹扫气体的供给的状态。泵可以是将吹扫气体从吸附罐送出到进气管。可以是，在处于供给状态并且泵已驱动时，浓度检测部在吹扫控制阀的占空比为规定值以上时检测吹扫控制阀为打开状态时的吹扫气体的浓度，在吹扫控制阀的占空比小于规定值时检测吹扫控制阀为关闭状态时的吹扫气体的浓度。
上述蒸发燃料处理装置根据吹扫控制阀的占空比而改变对吹扫通路内的吹扫气体浓度进行检测的定时。吹扫控制阀打开的时间越长则占空比越大。在占空比为规定值以上时，吹扫控制阀打开而向进气管供给吹扫气体的时间长。因此，在占空比为规定值以上时，在吹扫控制阀为打开状态(正在供给吹扫气体的状态)时检测出的气体浓度很好地反映出吹扫通路内的吹扫气体浓度。另一方面，在占空比小于规定值时，吹扫控制阀关闭而不向进气管供给吹扫气体的时间长。因此，在占空比小于规定值时，在吹扫控制阀为关闭状态(不供给吹扫气体的状态)时检测出的气体浓度很好地反映出吹扫通路内的吹扫气体浓度。上述蒸发燃料处理装置通过在占空比为规定值以上时检测吹扫控制阀为打开状态时的吹扫气体浓度，在占空比小于规定值时检测吹扫控制阀为关闭状态时的吹扫气体浓度，由此能够高精度地检测吹扫通路内的吹扫气体浓度。
浓度检测部可以是包括压力计，所述压力计设置在吹扫控制阀与泵之间，并且对吹扫通路内的压力进行检测。在该情况下，可以是基于压力计的检测值和泵的转速来确定吹扫气体的浓度。吹扫控制阀-泵之间的压力(泵下游的压力)根据吹扫气体的浓度而发生变化。因此，通过在吹扫控制阀-泵之间配置压力计来检测吹扫控制阀-泵之间的压力，由此能够确定吹扫气体的浓度。此外，“基于压力计的检测值”包括压力计的检测值本身、以及压力计的检测值(泵下游的压力)与泵上游的压力的压力差这两者。另外，泵上游的压力可以是在泵与吸附罐之间检测出的压力，也可以是在比吸附罐靠上游的位置检测出的压力。
浓度检测部可以是包括存储有第一表和第二表的存储部，所述第一表规定了吹扫控制阀为打开状态时的与泵的转速及压力计的检测值对应的气体浓度，所述第二表规定了吹扫控制阀为关闭状态时的与泵的转速及压力计的检测值对应的气体浓度。另外，浓度检测部可以是在吹扫控制阀的占空比为规定值以上时，基于第一表来确定吹扫气体的浓度，在吹扫控制阀的占空比小于规定值时，基于第二表来确定吹扫气体的浓度。在吹扫控制阀为打开状态时，与关闭状态时相比吹扫通路内的压力较低。通过根据吹扫控制阀的状态(打开状态、关闭状态)而准备不同的表，能够检测出更准确的吹扫气体浓度。
本说明书中公开的吹扫气体浓度检测方法是在蒸发燃料处理装置中执行的方法，所述蒸发燃料处理装置从吸附有在燃料箱内产生的蒸发燃料的吸附罐向内燃机的进气管输送吹扫气体。此外，蒸发燃料处理装置具备：吹扫通路，其连接在内燃机的进气管与吸附罐之间；吹扫控制阀，其根据占空比来控制向进气管供给的吹扫气体的供给量；泵，其将吹扫气体从吸附罐送出到进气管；以及浓度检测部，其对吹扫通路内的吹扫气体的浓度进行检测。在该吹扫气体浓度检测方法中，判断吹扫控制阀的占空比是否为规定值以上，在占空比为规定值以上时，检测在已驱动泵的状态下吹扫控制阀为打开状态时的吹扫气体的浓度，在占空比小于规定值时，检测在已驱动泵的状态下吹扫控制阀为关闭状态时的吹扫气体的浓度。
本说明书中公开的控制装置对蒸发燃料处理装置进行控制，所述蒸发燃料处理装置从吸附有在燃料箱内产生的蒸发燃料的吸附罐向内燃机的进气管输送吹扫气体。该控制装置对用于将吹扫气体从吸附罐送出到进气管的泵进行驱动，在向进气管输送吹扫气体时，使吹扫控制阀基于占空比来在打开状态与关闭状态之间切换，所述吹扫控制阀设置在将进气管与吸附罐连接的吹扫通路上，在占空比为规定值以上时，检测吹扫控制阀为打开状态时的吹扫通路内的吹扫气体的浓度，在占空比小于规定值时，检测吹扫控制阀为打开状态时的吹扫气体的浓度。通过使用该控制装置，能够对在进气管与吸附罐之间的吹扫通路上配置有吹扫控制阀且在吹扫控制阀与吸附罐之间的吹扫通路上配置有泵的蒸发燃料处理装置进行控制。
控制装置可以是包括存储有第一表和第二表的存储部，所述第一表规定了吹扫控制阀为打开状态时的与泵的转速及压力计的检测值对应的气体浓度，所述第二表规定了吹扫控制阀为关闭状态时的与泵的转速及压力计的检测值对应的气体浓度。在该情况下，控制装置可以是在吹扫控制阀的占空比为规定值以上时，基于第一表来确定吹扫气体的浓度，在吹扫控制阀的占空比小于规定值时，基于第二表来确定吹扫气体的浓度。
附图说明
图1示出使用了第一实施例的蒸发燃料处理装置的车辆的燃料供给系统。
图2示出第一实施例的蒸发燃料处理装置。
图3示出第一实施例的蒸发燃料处理装置的变形例。
图4示出第一实施例的蒸发燃料处理装置的变形例。
图5示出吹扫气体浓度的检测方法的流程图。
图6示出吹扫执行中的时间图。
图7示出第一表。
图8示出第二表。
图9示出第二实施例的蒸发燃料处理装置。
图10示出第二实施例的蒸发燃料处理装置中的浓度检测部的具体例。
图11示出第二实施例的蒸发燃料处理装置中的浓度检测部的具体例。
图12示出第二实施例的蒸发燃料处理装置中的浓度检测部的具体例。
图13示出第二实施例的蒸发燃料处理装置中的浓度检测部的具体例。
具体实施方式
(第一实施例)
参照图1和图2来对具备蒸发燃料处理装置20的燃料供给系统6进行说明。如图1所示，燃料供给系统6具备：主燃料供给装置10，其用于将贮存在燃料箱14内的燃料供给到发动机2；以及蒸发燃料处理装置20，其用于将在燃料箱14内产生的蒸发燃料供给到发动机2。
在主燃料供给装置10中设置有燃料泵单元16、供给管12以及喷油器4。燃料泵单元16具备燃料泵、调压器、控制电路等。燃料泵单元16根据从ECU 100内的控制部102供给的信号来控制燃料泵。燃料泵使燃料箱14内的燃料升压而喷出。从燃料泵喷出的燃料被调压器调节压力，并从燃料泵单元16供给到供给管12。供给管12与燃料泵单元16及喷油器4连接。供给到供给管12的燃料通过供给管12而到达喷油器4。喷油器4具有被ECU 100控制开度的阀(省略图示)。当喷油器4的阀被打开时，供给管12内的燃料被供给到与发动机2连接的进气管34。
此外，进气管34与空气滤清器30连接。空气滤清器30具备用于去除向进气管34流入的空气的异物的过滤器。在进气管34内设置有节气阀32。当节气阀32打开时，从空气滤清器30向发动机2进气。节气阀32调整进气管34的开度，从而调整向发动机2流入的空气量。节气阀32被设置于比喷油器4靠上游侧(空气滤清器30侧)的位置。由ECU 100来控制节气阀32。此外，也能够在空气滤清器30与节气阀32之间配置空气流量计(省略图示)，对流入到进气管34的空气量进行检测。
蒸发燃料处理装置20具备吹扫通路22、吸附罐19、泵52、吹扫控制阀26以及压力计24(第一压力计24a和第二压力计24b)。吹扫通路22连接于进气管34的在喷油器4与节气阀32之间的部分。吹扫通路22供从吸附罐19向进气管34移动的吹扫气体通过。吸附罐19与燃料箱14通过连通管18而被连接。吸附罐19用于吸附在燃料箱14内产生的蒸发燃料。泵52将包含吸附罐19中所吸附的蒸发燃料的吹扫气体送出到进气管34。吹扫控制阀26是由ECU100(控制部102)控制的电磁阀，在供给吹扫气体的供给状态与不供给吹扫气体的切断状态之间切换。此外，吹扫控制阀26是由ECU 100进行占空比控制的阀，通过在供给状态下控制打开和关闭的定时(打开状态与关闭状态的切换定时)，来调整送出到进气管34的吹扫气体的流量。在蒸发燃料处理装置20中，基于压力计24的检测值，利用存储部(存储器)104中存储的信息来检测吹扫气体的浓度。在后面记述存储部104中存储的信息。
如图2所示，吸附罐19具备大气端口19a、吹扫端口19b以及燃料箱端口19c。大气端口19a经由连通管17而与空气过滤器15连接。吹扫端口19b与吹扫通路22连接。燃料箱端口19c经由连通管18而与燃料箱14连接。在吸附罐19内容纳有活性炭19d。在吸附罐19的面向活性炭19d的壁面中的一个壁面设置有端口19a、19b以及19c。在活性炭19d与吸附罐19的设置有端口19a、19b以及19c的内壁之间存在空间。第一分隔板19e和第二分隔板19f被固定在吸附罐19的设置有端口19a、19b以及19c的一侧的内壁上。第一分隔板19e在大气端口19a与吹扫端口19b之间对活性炭19d与吸附罐19的内壁之间的空间进行了分离。第一分隔板19e延伸到了与设置有端口19a、19b以及19c的一侧相反一侧的空间。第二分隔板19f在吹扫端口19b与燃料箱端口19c之间对活性炭19d与吸附罐19的内壁之间的空间进行了分离。
活性炭19d用于从自燃料箱14通过连通管18、燃料箱端口19c流入到吸附罐19的内部的气体中吸附蒸发燃料。蒸发燃料被吸附后的气体通过大气端口19a、连通管17以及空气过滤器15后被释放到大气中。吸附罐19能够防止燃料箱14内的蒸发燃料被释放到大气中。通过活性炭19d吸附的蒸发燃料从吹扫端口19b被供给到吹扫通路22。第一分隔板19e将连接大气端口19a的空间与连接吹扫端口19b的空间进行了分离。第一分隔板19e防止了含有蒸发燃料的气体被释放到大气中。第二分隔板19f将连接吹扫端口19b的空间与连接燃料箱端口19c的空间进行了分离。第二分隔板19f防止了从燃料箱端口19c流入到吸附罐19的气体直接移动到吹扫通路22。
吹扫通路22将吸附罐19与进气管34进行连接。在吹扫通路22上设置有泵52、吹扫控制阀26以及压力计24。泵52配置于吸附罐19与吹扫控制阀26之间，向进气管34压送蒸发燃料(吹扫气体)。此外，在发动机2已驱动的情况下，进气管34内为负压。因此，也能够通过进气管34与吸附罐19的压力差而将吸附罐19中所吸附的蒸发燃料导入到进气管34。然而，通过在吹扫通路22配置泵52，即使在进气管34内的压力为不足以抽吸吹扫气体的压力的情况下(增压时的正压、或者虽然是负压但该压力的绝对值小)，也能够将吸附罐19中所吸附的蒸发燃料供给到进气管34。另外，通过配置泵52，能够向进气管34供给期望量的蒸发燃料。由ECU 100(控制部102)来控制泵52。此外，在进气管34内为负压的情况下，即使不驱动泵52，也能够将吹扫气体导入到进气管34。在后面记述详细内容，但在蒸发燃料处理装置20中，在检测吹扫气体的浓度时，与进气管34内的压力无关地对泵52进行驱动。
压力计24设置于泵52的上游和下游。具体地说，第一压力计24a配置在吹扫控制阀26与泵52之间(泵52的下游)，第二压力计24b配置在泵52与吸附罐19之间(泵52的上游)。通过由第一压力计24a和第二压力计24b检测吹扫通路22内的压力，由此能够计算泵52的上游与下游的压力差。压力计24的检测值随着吹扫通路22内的气体密度变高而变大。在蒸发燃料处理装置20中，基于压力计24的检测值来检测吹扫气体的浓度。压力计24的检测值被输入到ECU 100(控制部102)。此外，可以如图3所示的蒸发燃料处理装置20a那样，将配置于泵52的上游的第二压力计24b配置在空气过滤器15与吸附罐19之间(连通管17上)。在该情况下，也是在泵52的上游和下游设置压力计24。或者，还可以如图4所示的蒸发燃料处理装置20b那样，在泵52的上游不设置压力计，而只在泵52的下游(泵52与吹扫控制阀26之间)设置压力计24(第一压力计24a)。
ECU 100具备对蒸发燃料处理装置20进行控制的控制部102。控制部102与ECU 100的其它部分(例如对发动机2进行控制的部分)成为一体地进行配置。此外，控制部102也可以与ECU 100的其它部分相独立地进行配置。即，控制部102可以是独立于ECU 100的控制装置。控制部102包括CPU以及ROM、RAM等存储部(存储器)104。在存储部104中存储有表，在该表中记述有与压力计24的检测值及泵52的转速对应的吹扫气体浓度。控制部102根据存储部104中预先保存的程序来控制蒸发燃料处理装置20。具体地说，控制部102向泵52输出信号，以对泵52的开启/关闭、泵52的转速进行控制。另外，控制部102向吹扫控制阀26输出信号，以执行占空比控制。控制部102通过调整向吹扫控制阀26输出的信号的占空比，来调整吹扫控制阀26的开阀时间。另外，控制部102基于压力计24的检测值，参照存储部104中所存储的表(记述有与压力计24的检测值及泵52的转速对应的吹扫气体浓度的表)，来确定吹扫气体浓度。
在蒸发燃料处理装置20中，在吹扫执行过程中(向进气管34供给吹扫气体的过程中)，基于占空比而重复进行吹扫控制阀26的打开和关闭，以调整向进气管34供给的吹扫气体供给量。在蒸发燃料处理装置20中，基于占空比而改变检测吹扫气体浓度的定时。具体地说，在占空比小于规定值(例如50％)的情况下，检测吹扫控制阀26为关闭状态时的吹扫气体浓度。另一方面，在占空比为规定值的情况下，检测吹扫控制阀26为打开状态时的吹扫气体浓度。
参照图5和图6，对吹扫气体浓度的检测方法进行说明。图6示出在定时t1开始供给吹扫气体直到在定时t14停止供给吹扫气体为止的吹扫控制阀26的动作、压力计24的检测值、吹扫气体浓度。此外，图6示出在供给吹扫气体的中途(定时t8-t9的期间)占空比从小于规定值α变为规定值α以上的例子。此外，图6示出吹扫气体的浓度逐渐变高的例子。该现象并不是由于对吹扫气体浓度进行了检测而引起的。即，下面说明的吹扫气体浓度的检测不会对吹扫气体的浓度变化造成影响。
如图5所示，首先，判断吹扫执行标志(供给吹扫气体的标志)是否已开启(步骤S2)。在蒸发燃料处理装置20中，在向进气管34供给着吹扫气体时进行浓度检测。因此，在吹扫执行标志没有开启(不供给吹扫气体)的情况下，不进行吹扫气体的浓度检测(步骤S2：否)。在吹扫执行标志已开启的情况下(步骤S2：是)，以规定转速驱动泵52(步骤S4)，并以规定的占空比对吹扫控制阀26进行控制，来开始进行吹扫(定时t1)。由ECU 100的控制部102执行泵52的驱动、吹扫控制阀26的控制(也参照图1、2)。此外，在将吹扫执行标志从关闭切换为开启时，基于在前次的吹扫执行过程中测定出的吹扫气体浓度(在图6中用虚线示出)，来调整泵52的转速、吹扫控制阀26的占空比。
吹扫控制阀26基于控制部102的占空比控制而在打开状态(定时t1-t2、t3-t4等)与关闭状态(定时t2-t3、t4-t5等)之间切换。此外，占空比是指在将从吹扫控制阀26切换为打开状态时起直到吹扫控制阀26切换为关闭状态并在下一次切换为打开状态时为止(例如定时t1-t3)设为一个周期时吹扫控制阀26被维持为打开状态的时间(定时t1-t2)在一个周期中所占的比例。占空比越小，则吹扫控制阀26被维持为打开状态的时间越短。在本检测方法中，根据占空比是否为规定值α以上，而改变检测吹扫气体浓度的定时。此外，规定值α可以为40％～60％之间的值，在本实施例中为50％。
在占空比小于规定值α的情况下(步骤S6：否，定时t1-t8)，检测并记录吹扫控制阀26为关闭状态时(步骤S20：是，定时t2-t3、t4-t5、t6-t7)的压力(第一压力计24a与第二压力计24b的压力差)(步骤S22)。此外，关于压力(压力差)，检测并记录峰值(最大值)的值。接着，基于所记录的压力，根据第二表(参照图8)来确定吹扫气体浓度(步骤S24)。此外，检测并记录的压力可以是吹扫控制阀26被维持为关闭状态的期间内的平均压力。
在占空比为规定值α以上的情况下(步骤S6：是，定时t9-t14)，检测并记录吹扫控制阀26为打开状态时(步骤S10：是，定时t9-t10、t11-t12、t13-t14)的压力(步骤S12)。此外，关于压力，检测并记录峰值(最小值)的值。接着，基于所记录的压力，根据第一表(参照图7)来确定吹扫气体浓度(步骤S14)。检测并记录的压力可以是吹扫控制阀26被维持为打开状态的期间内的平均压力。在后面记述第一表和第二表的详细内容。
如图6所示，用于确定吹扫气体的浓度的压力计24的检测值(压力差)根据吹扫控制阀26的打开和关闭状态而发生变化。因此，在吹扫执行过程中，在任意的定时检测吹扫气体浓度(检测吹扫通路22内的压力)，都无法检测出准确的气体浓度。在蒸发燃料处理装置20中，利用吹扫执行过程中的吹扫控制阀26的占空比而改变检测气体浓度的定时。具体地说，在占空比小于规定值α而吹扫控制阀26被较长地维持为关闭状态时，基于吹扫控制阀26为关闭状态时的压力来确定吹扫气体浓度。另外，在占空比为规定值α以上而吹扫控制阀26被较长地维持为打开状态时，基于吹扫控制阀26为打开状态时的压力来确定吹扫气体浓度。蒸发燃料处理装置20通过在更准确地反映出吹扫通路22内的吹扫气体浓度(即，压力)的定时检测吹扫气体浓度，由此能够检测出比以往更准确的气体浓度。
另外，如上所述，在蒸发燃料处理装置20中，在占空比为规定值α以上的情况(检测打开状态的压力)与占空比小于规定值α的情况(检测关闭状态的压力)中，使用不同的表来确定吹扫气体的浓度。因此，无论是在检测出较低的压力的打开状态下检测压力，还是在检测出较高的压力的关闭状态下检测压力，都能够检测出准确的气体浓度。
在此，对第一表(图7)、第二表(图8)进行说明。图7示出第一表，第一表是针对泵52的各转速记述在使吹扫控制阀26为打开状态且已驱动泵52时的、泵52的上游同下游的压力差ΔP(第一压力计24a的检测值-第二压力计24b的检测值)与吹扫气体浓度之间的关系的表。在泵52的转速相等的情况下，随着压力差ΔP变大而吹扫气体浓度变浓。另外，在压力差ΔP相等的情况下，随着泵52的转速变大而吹扫气体浓度变淡。例如，相比于浓度B2而浓度B11较浓，相比于浓度B11而浓度D11较淡。
图8示出第二表，第二表是针对泵52的各转速记述在使吹扫控制阀26为关闭状态且已驱动泵52时的、泵52的上游同下游的压力差ΔP(第一压力计24a的检测值-第二压力计24b的检测值)与吹扫气体浓度之间的关系的表。第二表也是在泵52的转速相等的情况下，随着压力差ΔP变大而吹扫气体浓度变浓。另外，在压力差ΔP相等的情况下，随着泵52的转速变大而吹扫气体浓度变淡。此外，当使吹扫控制阀26为关闭状态且驱动泵52时，与吹扫控制阀26为打开状态时相比，泵下游的压力(第一压力计24a的检测值)变高(也参照图6)。因此，当将压力差ΔP和泵52的转速相等时的吹扫气体浓度进行比较时，第二表中所记载的气体浓度为第一表中所记载的气体浓度以下。例如，浓度a10比浓度A10淡，浓度d5比浓度D5淡。
此外，在上述实施例中，在存储部104中存储有第一表和第二表，基于吹扫控制阀26的占空比，参照第一表或第二表来确定吹扫气体浓度。然而，也可以在存储部104中存储吹扫控制阀26为打开状态时的与泵52的转速及压力(压力差)相关的第一函数以及吹扫控制阀26为关闭状态时的与泵52的转速及压力相关的第二函数，基于吹扫控制阀26的占空比，参照第一函数或第二函数来确定吹扫气体浓度。在该情况下，将图5的步骤S14替换成“通过第一函数来确定吹扫气体浓度”，将步骤S24替换成“通过第二函数来确定吹扫气体浓度”。另外，在蒸发燃料处理装置20b(参照图4)中检测出吹扫气体浓度的情况下，将基于泵52的转速和第一压力计24a的压力的吹扫气体浓度以表(或函数)的形式事先存储于存储部104。
(第二实施例)
参照图9对蒸发燃料处理装置120进行说明。蒸发燃料处理装置120是蒸发燃料处理装置20的变形例。蒸发燃料处理装置120与蒸发燃料处理装置20的不同点在于没有在吹扫通路22上配置压力计(压力检测部)。关于蒸发燃料处理装置120，有时与蒸发燃料处理装置20相同的结构通过标注相同的参照编号而省略说明。
在蒸发燃料处理装置120中，具备分支通路58，该分支通路58的一端在泵52的上游连接于吹扫通路22，另一端在泵52的下游连接于吹扫通路22。在分支通路58上设置有浓度传感器57。蒸发燃料处理装置120基于浓度传感器57的检测值来确定吹扫气体浓度。此外，作为浓度传感器57，能够利用各种传感器。下面，参照图10至图13来对能够利用的几个浓度传感器57进行说明。
图10示出内置有文丘里管72的浓度传感器57a。文丘里管72的端部(第一端部72a、第二端部72c)与分支通路58连接。第一端部72a连接于泵52的下游侧(高压侧)，第二端部72c连接于泵52的上游侧(低压侧)。因此，吹扫气体从第一端部72a朝向第二端部72c移动。在文丘里管72的第一端部72a与中央部(收缩部)72b之间连接有压差传感器70。浓度传感器57a利用压差传感器70检测第一端部72a与中央部72b的压力差。在使用浓度传感器57a的情况下，在图5的步骤S12、S22中，记录压差传感器70的检测值。此外，只要检测出第一端部72a与中央部72b的压力差，就能够基于伯努利公式计算吹扫气体的密度(吹扫气体浓度)。
图11示出内置有孔口管74的浓度传感器57b。孔口管74的两端与分支通路58连接。在孔口管74的中央设置有具有开口74a的孔口板74b。压差传感器70连接于孔口板74b的上游侧和下游侧。浓度传感器57b利用压差传感器70检测孔口板74b的上游侧与下游侧的压力差。在使用浓度传感器57b的情况下，也是在图5的步骤S12、S22中记录压差传感器70的检测值。
图12示出内置有毛细管式粘度计76的浓度传感器57c。毛细管式粘度计76的两端与分支通路58连接。在毛细管式粘度计76的内部配置有多个毛细管76a。压差传感器70连接于毛细管76a的上游侧和下游侧。浓度传感器57c利用压差传感器70检测毛细管76a的上游侧与下游侧的压力差，并测定通过毛细管式粘度计76的流体(吹扫气体)的粘性。只要检测出毛细管76a的上游侧与下游侧的压力差，就能够基于哈根·泊肃叶公式计算流体的粘性。吹扫气体的粘性与吹扫气体的浓度具有相关性。因此，通过计算吹扫气体的粘性，能够检测吹扫气体的浓度。在使用浓度传感器57c(毛细管式粘度计76)的情况下，也是在图5的步骤S12、S22中记录压差传感器70的检测值。在使用浓度传感器57a～57c的情况下，在存储部104中存储记述与泵52的转速及压差传感器70的检测值对应的吹扫气体浓度(或者，与泵52的转速及粘性对应的吹扫气体浓度)的表(或函数)。
图13示出内置有声波式浓度计78的浓度传感器57d。声波式浓度计78呈筒状，两端与分支通路58连接。声波式浓度计78具备：发送器78a，其向管内发送信号；以及接收器78b，其对由发送器78a发送的信号进行接收。声波式浓度计78对信号从发送器78a起直到到达接收器78b为止的时间t进行检测。基于时间t以及发送器78a与接收器78b之间的距离L来计算管内的声速v。管内的声速v与正在管内通过的吹扫气体的浓度具有相关性。通过测定管内的声速v，能够检测吹扫气体的浓度(吹扫气体的分子量)。具体地说，在设声速为v、吹扫气体的分子量为M、比热比为γ、气体常数为R以及绝对温度为T时，已知下述式(1)成立。能够使用下述式(1)来检测吹扫气体的浓度。此外，在使用声波式浓度计78的情况下，在图5的步骤S12、S22中记录管内的声速v。另外，使用存储部104中的记述与泵52的转速及声速v对应的吹扫气体浓度的表(或函数)，来确定吹扫气体浓度。
式(1):v＝(γ×R×T/M)0.5
以上说明了压力检测部的几个方式，重要的是，在如下的蒸发燃料处理装置中，在已驱动泵的状态下，在吹扫控制阀的占空比为规定值以上时，基于浓度检测部的在吹扫控制阀为打开状态时的检测值来确定吹扫气体，在吹扫控制阀的占空比小于规定值时，基于浓度检测部的在吹扫控制阀为关闭状态时的检测值来确定吹扫气体，其中，该蒸发燃料处理装置在吸附罐与进气管之间的吹扫通路上配置有被进行占空比控制的吹扫控制阀，在吹扫控制阀的上游的吹扫通路上配置有泵，该蒸发燃料处理装置具备对吹扫通路内的吹扫气体浓度进行检测的浓度检测部。例如，在本说明书中，吹扫泵52配置在吹扫控制阀26与吸附罐19之间的吹扫通路22上，但是也能够将吹扫泵52配置在吸附罐19与空气过滤器15之间，并且在吹扫泵52的下游(连通管17或吹扫通路22)配置压力传感器(或浓度传感器)。本说明书中所公开的吹扫气体浓度的检测方法只要是应用于具备被进行占空比控制的吹扫控制阀、泵、浓度检测部的蒸发燃烧处理装置即可，能够应用于任何类型的蒸发燃烧处理装置。另外，本说明书中所公开的控制部(或者具备控制部的ECU)只要是应用于具备被进行占空比控制的吹扫控制阀、泵、浓度检测部的蒸发燃烧处理装置即可，能够用作任何类型的蒸发燃烧处理装置的控制部。
以上，详细地说明了本发明的具体例，但是这些只是例示，并非用于限定权利要求书。在权利要求书所记载的技术中包含对以上例示的具体例进行各种变形、变更所得到的技术。另外，本说明书或附图中所说明的技术要素单独地发挥技术上的有用性，或者通过各种组合来发挥技术上的有用性，并不限定于申请时权利要求所记载的组合。另外，本说明书或附图中所例示的技术能够同时达成多个目的，达成其中的一个目的本身就具有技术上的有用性。
Claims (6)
1.一种蒸发燃料处理装置，具备：
吸附罐，其用于吸附在燃料箱内产生的蒸发燃料；
吹扫通路，其连接在吸附罐与内燃机的进气管之间，供从吸附罐向进气管输送的吹扫气体通过；
吹扫控制阀，其配置在吹扫通路上，在供给状态与切断状态之间切换，根据占空比来控制在供给状态时向进气管供给的吹扫气体供给量，其中，所述供给状态是从吸附罐向进气管供给吹扫气体的状态，所述切断状态是切断从吸附罐向进气管进行的吹扫气体的供给的状态；
泵，其将吹扫气体从吸附罐送出到进气管；以及
浓度检测部，其对吹扫通路内的吹扫气体的浓度进行检测，
其中，在处于供给状态并且所述泵已驱动时，浓度检测部在吹扫控制阀的占空比为规定值以上时检测吹扫控制阀为打开状态时的吹扫气体的浓度，在吹扫控制阀的占空比小于规定值时检测吹扫控制阀为关闭状态时的吹扫气体的浓度。
2.根据权利要求1所述的蒸发燃料处理装置，其特征在于，
浓度检测部包括压力计，所述压力计设置在吹扫控制阀与所述泵之间，并且对吹扫通路内的压力进行检测，
所述浓度检测部基于压力计的检测值和所述泵的转速来确定吹扫气体的浓度。
3.根据权利要求2所述的蒸发燃料处理装置，其特征在于，
浓度检测部包括存储有第一表和第二表的存储部，所述第一表规定了吹扫控制阀为打开状态时的与所述泵的转速及压力计的检测值对应的气体浓度，所述第二表规定了吹扫控制阀为关闭状态时的与所述泵的转速及压力计的检测值对应的气体浓度，
所述浓度检测部在吹扫控制阀的占空比为规定值以上时，基于第一表来确定吹扫气体的浓度，在吹扫控制阀的占空比小于规定值时，基于第二表来确定吹扫气体的浓度。
4.一种吹扫气体的浓度检测方法，所述吹扫气体在从吸附有在燃料箱内产生的蒸发燃料的吸附罐向内燃机的进气管输送吹扫气体的蒸发燃料处理装置中被输送到进气管，
蒸发燃料处理装置具备：吹扫通路，其连接在内燃机的进气管与吸附罐之间；吹扫控制阀，其根据占空比来控制向进气管供给的吹扫气体的供给量；泵，其将吹扫气体从吸附罐送出到进气管；以及浓度检测部，其对吹扫通路内的吹扫气体的浓度进行检测，
在所述吹扫气体的浓度检测方法中，
判断吹扫控制阀的占空比是否为规定值以上，
在占空比为规定值以上时，检测在已驱动所述泵的状态下吹扫控制阀为打开状态时的吹扫气体的浓度，
在占空比小于规定值时，检测在已驱动所述泵的状态下吹扫控制阀为打开状态时的吹扫气体的浓度。
5.一种蒸发燃料处理装置的控制装置，所述蒸发燃料处理装置从吸附有在燃料箱内产生的蒸发燃料的吸附罐向内燃机的进气管输送吹扫气体，在所述蒸发燃料处理装置的控制装置中，
对用于将吹扫气体从吸附罐送出到进气管的泵进行驱动，
在向进气管输送吹扫气体时，使吹扫控制阀基于占空比来在打开状态与关闭状态之间切换，其中，所述吹扫控制阀设置在将进气管与吸附罐连接的吹扫通路上，
在占空比为规定值以上时，检测吹扫控制阀为打开状态时的吹扫通路内的吹扫气体的浓度，
在占空比小于规定值时，检测吹扫控制阀为打开状态时的吹扫气体的浓度。
6.根据权利要求5所述的控制电路，其特征在于，
控制装置包括存储有第一表和第二表的存储部，所述第一表规定了吹扫控制阀为打开状态时的与所述泵的转速及压力计的检测值对应的气体浓度，所述第二表规定了吹扫控制阀为关闭状态时的与所述泵的转速及压力计的检测值对应的气体浓度，
所述控制装置在吹扫控制阀的占空比为规定值以上时，基于第一表来确定吹扫气体的浓度，在吹扫控制阀的占空比小于规定值时，基于第二表来确定吹扫气体的浓度。
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Granted publication date: 20210601 |
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