CN114251200B - 蒸发燃料处理装置 - Google Patents
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Abstract
蒸发燃料处理装置具备滤罐、吹扫配管、吹扫控制阀及加热装置。滤罐构成为蓄积在燃料箱中产生的蒸发燃料。吹扫配管构成为使蓄积于滤罐的蒸发燃料与空气一起向内燃机的进气通路流动。吹扫控制阀构成为安装于吹扫配管且为了调整吹扫流量而开闭，并构成为基于在内燃机的启动后进行的吹扫要求而打开。加热装置构成为在内燃机的启动后且进行吹扫要求前加热吹扫控制阀。
Description
技术领域
本公开涉及蒸发燃料处理装置。
背景技术
搭载有内燃机的车辆具备处理在积存内燃机的燃料的燃料箱中产生的蒸发燃料的蒸发燃料处理装置。如日本特开平10-281021号公报所示，蒸发燃料处理装置具有滤罐、吹扫配管及吹扫控制阀。滤罐蓄积在燃料箱中产生的蒸发燃料。吹扫配管使蓄积于滤罐的蒸发燃料与空气一起向内燃机的进气通路流动。吹扫控制阀安装于吹扫配管，为了调整吹扫流量而开闭。若在内燃机的启动后进行吹扫要求，则蒸发燃料处理装置打开吹扫控制阀。其结果，蓄积于滤罐的蒸发燃料与空气一起作为吹扫气体向内燃机的进气通路流动而被处理。
发明内容
发明所要解决的课题
蒸发燃料处理装置的吹扫配管有时为了具有挠性而由橡胶软管、尼龙软管形成。在橡胶软管、尼龙软管的生产时，使用脱模剂(硬脂酸等)。因而，在利用橡胶软管、尼龙软管来形成吹扫配管的情况下，在吹扫配管中包含脱模剂。若吹扫气体向包含脱模剂的吹扫配管流动，则脱模剂被吹扫气体向吹扫控制阀搬运。其结果，脱模剂向吹扫控制阀附着。
在脱模剂中使用的硬脂酸的粘度在低温下变高。因而，在内燃机的启动后这样的低温时，因附着的脱模剂(硬脂酸)，吹扫控制阀可能会粘连。因此，在内燃机的启动后进行了吹扫要求时，吹扫控制阀有可能因粘连而无法打开。
用于解决课题的手段
本公开的一方案的蒸发燃料处理装置具备滤罐、吹扫配管、吹扫控制阀及加热装置。滤罐构成为蓄积在燃料箱中产生的蒸发燃料。吹扫配管构成为使蓄积于滤罐的蒸发燃料与空气一起向内燃机的进气通路流动。吹扫控制阀构成为安装于吹扫配管且为了调整吹扫流量而开闭，并构成为基于在内燃机的启动后进行吹扫要求而打开吹扫控制阀。加热装置构成为在内燃机的启动后且进行吹扫要求前加热吹扫控制阀。
附图说明
图1是示出搭载于第一实施方式的车辆的内燃机及蒸发燃料处理装置的概略图。
图2是示出图1的吹扫控制阀的简图。
图3是示出图1的吹扫控制阀的加热工序的流程图。
图4是示出第二实施方式的吹扫控制阀的简图。
图5是示出第三实施方式的吹扫控制阀的简图。
具体实施方式
[第一实施方式]
以下，参照图1～图3来对蒸发燃料处理装置的第一实施方式进行说明。
如图1所示，搭载有内燃机1的车辆具备蒸发燃料处理装置2。蒸发燃料处理装置2用于处理在积存内燃机1的燃料的燃料箱3中产生的蒸发燃料(蒸气)。
内燃机1将进气通路4内的空气即进气向燃烧室内吸入。在进气通路4配置有调整进气通路4的流通截面积的节气门5。内燃机1将从燃料喷射阀6喷射出的燃料与进气混合。进气与燃料的混合气由内燃机1的火花塞7点火。由此，在内燃机1的燃烧室内混合气燃烧。通过因燃烧而产生的燃烧能，内燃机1的输出轴1a旋转。
蒸发燃料处理装置2具有滤罐8、吹扫配管9及吹扫控制阀10。在燃料箱3中产生的蒸发燃料向滤罐8内流动后，向配置于滤罐8内的吸附材料吸附。这样，在滤罐8中蓄积蒸发燃料。滤罐8经由吹扫配管9而与内燃机1的进气通路4中的比节气门5靠下游处相连。吹扫配管9为了具有挠性而由橡胶软管、尼龙软管形成。由此，配置吹扫配管9时的自由度变高。
吹扫配管9用于使蓄积于滤罐8的蒸发燃料向内燃机1的进气通路4流动。在吹扫配管9安装有吹扫控制阀10。吹扫配管9具有比吹扫控制阀10靠上游的上游侧部和比吹扫控制阀10靠下游的下游侧部。若吹扫控制阀10打开，则吹扫配管9的上游侧部和下游侧部被连接。
若吹扫控制阀10关闭，则吹扫配管9的上游侧部和下游侧部被切断。因此，通过变更吹扫控制阀10的开度，从吹扫配管9向进气通路4流动的流体(吹扫气体)的流量(吹扫流量)被调整。
在进气通路4中的比节气门5靠下游处产生负压。在吹扫控制阀10打开了时，通过上述负压而向滤罐8导入大气。大气在通过滤罐8内的吸附材料时，从吸附材料带走蒸气。大气及蒸气作为吹扫气体而向吹扫配管9流动后，向内燃机1的进气通路4中的节气门5的下游流动。流动到进气通路4的吹扫气体(蒸气)通过在内燃机1的燃烧室内与混合气一起燃烧而被处理。
接着，对吹扫控制阀10及其周边的构造进行详细说明。
如图2所示，吹扫控制阀10由具备电磁螺线管11和弹簧12的常闭型电磁阀构成。电磁螺线管11及弹簧12配置于吹扫控制阀10的壳体13内。在壳体13内也配置有活动铁心14。活动铁心14能够相对于吹扫控制阀10的阀座15向接近的方向和离开的方向移动。在活动铁心14的接近阀座15的一侧的端部设置有阀芯16。
活动铁心14由弹簧12的弹性力向相对于阀座15接近的方向施力。在活动铁心14上也作用通过将电磁螺线管11励磁而生成的电磁力。若将电磁螺线管11消磁，则通过弹簧12的弹性力而活动铁心14向阀座15接近，阀芯16被压靠于阀座15。其结果，吹扫控制阀10关闭。详细而言，吹扫配管9的上游侧部和下游侧部通过阀芯16而被互相切断。
若通过将电磁螺线管11励磁而在活动铁心14上作用电磁力，则活动铁心14对抗弹簧12的弹性力而向相对于阀座15离开的方向移动。若活动铁心14向相对于阀座15离开的方向移动，则阀芯16从阀座15离开。其结果，吹扫控制阀10打开。详细而言，吹扫配管9的上游侧部和下游侧部互相连通。作用于活动铁心14的电磁力的大小通过控制电磁螺线管11的通电(即，通过控制向电磁螺线管11供给的电流)来调整。通过调整上述电磁力的大小，能够变更阀芯16相对于阀座15的移动方向上的位置。由此，吹扫控制阀10的开度被变更。
在吹扫控制阀10安装有加热器17。该加热器17通过被通电而发热。加热器17可以安装于壳体13的外侧，也可以安装于壳体13的内侧。加热器17承担作为从外部对吹扫控制阀10施加热的加热部的作用。作为加热器17，可以使用PTC元件、镍铬线、珀耳帖元件及陶瓷加热器等不具有磁性的加热器。
接着，对内燃机1及蒸发燃料处理装置2的控制系统进行说明。
如图1所示，在车辆搭载有控制装置21。控制装置21控制内燃机1及蒸发燃料处理装置2。控制装置21能够由包含1)按照计算机程序(软件)进行动作的1个以上的处理器、2)执行各种处理中的至少一部分的处理的专用集成电路(ASIC)等1个以上的专用的硬件电路或3)它们的组合的处理电路构成。处理器包含CPU以及RAM及ROM等存储器，存储器保存有构成为使CPU执行处理的程序或指令。存储器即计算机可读介质包含能够利用通用或专用的计算机来访问的所有能够利用的介质。在控制装置21上连接有各种传感器。在这样的传感器中，存在水温传感器22、空气流量计23及空燃比传感器24等。水温传感器22检测内燃机1的冷却水温。空气流量计23检测内燃机1的进气流量。空燃比传感器24设置于排气通路。空燃比传感器24通过废气中的氧浓度的检测来检测在内燃机1的燃烧室内燃烧后的混合气的空燃比。
控制装置21输入来自水温传感器22的信号。该信号是与内燃机1的冷却水温对应的信号。控制装置21输入来自空气流量计23的信号。该信号是与内燃机1的进气流量对应的信号。控制装置21输入来自空燃比传感器24的信号。该信号是与在内燃机1的燃烧室中燃烧后的混合气的空燃比对应的信号。控制装置21基于来自各种传感器的信号来掌握内燃机1的运转状态。
在控制装置21上连接有各种驱动电路。这样的驱动电路包括用于分别驱动节气门5、燃料喷射阀6、火花塞7等的驱动电路。控制装置21将基于内燃机的运转状态而求出的指令信号向上述各驱动电路输出。由此，节气门5、燃料喷射阀6、火花塞7等被驱动。控制装置21通过节气门5、燃料喷射阀6、火花塞7等的驱动来控制内燃机1。
另外，控制装置21控制电磁螺线管11(图2)的通电。即，控制装置21控制向电磁螺线管11供给的电流。由此，吹扫控制阀10被驱动。控制装置21在规定条件成立时进行吹扫要求。控制装置21基于该吹扫要求而打开吹扫控制阀10。之后，控制装置21调整吹扫控制阀10的开度。由此，吹扫气体经由吹扫配管9而向进气通路4流动。上述吹扫要求例如在以下的(A)～(C)的条件全部成立时进行。
(A)内燃机1的预热已完成。若内燃机1的冷却水温成为规定值以上，则判断为内燃机1的预热已完成。
(B)内燃机1中的空燃比学习值的学习已完成。在由空燃比传感器24检测的内燃机1的实际空燃比中，会产生相对于目标空燃比(例如理论空燃比)的稳定的偏差。空燃比学习值是以成为与这样的稳定的偏差对应的值的方式学习的值。空燃比学习值在内燃机1的燃料喷射量控制中的燃料喷射量的修正中使用。燃料喷射量控制中的修正包括用于消除实际空燃比相对于目标空燃比的瞬间性的偏差的反馈修正。在该反馈修正中，燃料喷射量由反馈修正值修正。反馈修正值是以消除上述瞬间性的偏差的方式增减的值。空燃比学习值以使反馈修正值收敛于规定范围内的方式被更新。通过反馈修正值收敛于规定范围内，空燃比学习值成为与上述稳定的偏差对应的值，空燃比学习值的学习完成。
(C)滤罐8中的蒸发燃料的吸附量为规定值以上。控制装置21学习成为与吹扫气体中的蒸气浓度对应的值的蒸气浓度学习值，基于吹扫控制阀10的动作来记录吹扫气体的流量履历。控制装置21使用蒸气浓度学习值和吹扫气体的流量履历中的至少一方来推定滤罐8中的蒸发燃料的吸附量。控制装置21判断这样推定出的吸附量是否为上述规定值以上。
控制装置21控制加热器17的通电。详细而言，控制装置21在内燃机1的启动后且进行吹扫要求前，向加热器17供给电流而进行相对于加热器17的通电。由此，加热器17发热，吹扫控制阀10由加热器17从外部加热。控制装置21承担作为为了将加热器17加热而控制相对于该加热器17的通电的控制部的作用。由该控制装置21和加热器17构成了用于加热吹扫控制阀10的加热装置。蒸发燃料处理装置2具备这样的加热装置。
接着，参照图3的流程图来对本实施方式中的蒸发燃料处理装置2的控制装置21的动作进行说明。
图3示出了加热装置对吹扫控制阀10的加热工序。图3所示的一系列的处理每隔规定时间而周期性地执行。控制装置21作为图3的步骤101(S101)的处理而判断内燃机1的启动是否已完成。在判断为内燃机1的启动未完成的情况下，控制装置21暂且结束图3所示的一系列的处理。
在S101中判断为内燃机1的启动已完成的情况下，进入S102。控制装置21作为S102的处理而判断在内燃机1启动完成后是否进行了初次的吹扫要求。在此，在判断为在内燃机1启动完成后未进行初次的吹扫要求的情况下，进入S103。控制装置21作为S103的处理而加热吹扫控制阀10。详细而言，控制装置21通过进行相对于加热器17的通电来使该加热器17发热。由此，吹扫控制阀10由加热器17从外部加热。之后，控制装置21暂且结束图3所示的一系列的处理。
在S102中判断为在内燃机1启动完成后进行了初次的吹扫要求的情况下，进入S104。控制装置21作为S104的处理而停止吹扫控制阀10的加热。详细而言，控制装置21通过停止相对于加热器17的通电而使该加热器17的发热停止。由此，吹扫控制阀10停止由加热器17从外部加热。之后，控制装置21暂且结束图3所示的一系列的处理。
根据以上详述的本实施方式，能够得到以下所示的效果。
(1)蒸发燃料处理装置2的吹扫配管9由于由橡胶软管、尼龙软管形成，所以包含在橡胶软管、尼龙软管的生产时使用的脱模剂(硬脂酸等)。若吹扫气体向包含脱模剂的吹扫配管9流动，则脱模剂被吹扫气体向吹扫控制阀10搬运。其结果，脱模剂向吹扫控制阀10附着。在脱模剂中使用的硬脂酸的粘度在低温下变高，因此在内燃机1的启动后这样的低温时，因附着的脱模剂(硬脂酸)，吹扫控制阀10可能会粘连。
但是，在内燃机1的启动后且进行吹扫要求前，吹扫控制阀10由加热器17加热。由此，能够使附着于吹扫控制阀10的脱模剂的温度以成为该脱模剂的熔点以上的方式变高。此时，由于脱模剂的粘度变低，所以由脱模剂引起的吹扫控制阀10的粘连被消除。因此，能够抑制在基于上述吹扫要求而使吹扫控制阀10打开时，吹扫控制阀10粘连而无法打开这一状况的发生。
(2)加热器17安装于吹扫控制阀10，从外部加热该吹扫控制阀10。因而，能够配合吹扫控制阀10的大小等而将加热器17改变成能够进行相应的加热的加热器。由此，能够与吹扫控制阀10的大小等的不同无关地在内燃机1的启动后且进行吹扫要求前使附着于吹扫控制阀10的脱模剂的温度以成为该脱模剂的熔点以上的方式变高。
(3)通过控制装置21对相对于加热器17的通电的控制，能够改变加热器17的发热量。因而，若采用使最大发热量具有余裕的加热器17，将该加热器17的发热量通过相对于该加热器17的通电的控制来调整，则能够配合吹扫控制阀10的大小等而加热该吹扫控制阀10。
[第二实施方式]
接着，参照图4来对蒸发燃料处理装置的第二实施方式进行说明。
如图4所示，在该实施方式中，作为从外部加热吹扫控制阀10的加热部，设置有使内燃机1的冷却水流动的冷却水通路25。并且，冷却水通路25以通过内燃机1及吹扫控制阀10的方式且以供冷却水通路25内的冷却水循环的方式配置。
根据本实施方式，能够得到以下所示的效果。
(4)在通过与启动后的内燃机1的热交换而成为了高温的冷却水通过冷却水通路25时，吹扫控制阀10由该冷却水加热。由于能够这样利用内燃机1的冷却水来加热吹扫控制阀10，所以即使不设置用于加热吹扫控制阀10的专用的加热器等，也能够加热吹扫控制阀10。
[第三实施方式]
接着，参照图5来对蒸发燃料处理装置的第三实施方式进行说明。
如图5所示，在该实施方式中，省略了用于加热吹扫控制阀10的加热部，即第一实施方式那样的加热器17、第二实施方式那样的冷却水通路25。该实施方式的控制装置21在内燃机1的启动后且进行吹扫要求前，以在吹扫控制阀10维持关闭状态的状态下电磁螺线管11发热的方式，控制相对于该电磁螺线管11的通电。
详细而言，控制装置21在打开吹扫控制阀10时，以使电流沿着第一方向而向电磁螺线管11流动的方式向电磁螺线管11通电。控制装置21在内燃机1的启动后且进行吹扫要求前，以使电流沿着与第一方向相反的第二方向而向电磁螺线管11流动的方式向电磁螺线管11通电。将向电磁螺线管11流动的电流的方向也称作相对于电磁螺线管11的通电方向。若以使相对于电磁螺线管11的通电方向与使吹扫控制阀10打开时相反的方式向电磁螺线管11通电，则具有磁性的活动铁心14被压靠于阀座15。因而，在吹扫控制阀10维持关闭状态的状态下电磁螺线管11发热。
另外，控制装置21也可以在内燃机1的启动后且进行吹扫要求前，以与使吹扫控制阀10打开时相同的通电方向且吹扫控制阀10不会打开的频率向电磁螺线管11通电。作为这样的频率，可以采用比使吹扫控制阀10打开时的频率大的值且吹扫控制阀10不对电磁螺线管11的通电响应的值。通过以不使吹扫控制阀10打开的频率进行相对于电磁螺线管11的通电，在吹扫控制阀10维持关闭状态的状态下电磁螺线管11发热。
根据本实施方式，能够得到以下所示的效果。
(5)在内燃机1的启动后且进行吹扫要求前，控制装置21通过相对于电磁螺线管11的通电的控制，不使吹扫控制阀10打开而使电磁螺线管11发热。通过电磁螺线管11的发热，吹扫控制阀10被加热。由于这样利用构成吹扫控制阀10的电磁螺线管11来加热吹扫控制阀10，所以也可以不设置用于加热吹扫控制阀10的专用的加热器等。
(6)在采用了以使相对于电磁螺线管11的通电方向与吹扫控制阀10的打开时相反的方式向电磁螺线管11通电的结构的情况下，能够利用通过该通电而产生的电磁力来强制性地关闭吹扫控制阀10。
[其他实施方式]
需要说明的是，上述各实施方式也能够例如如以下这样变更。
·也可以将第一实施方式、第二实施方式及第三实施方式中的至少两个适当组合而实施。
Claims (3)
1.一种蒸发燃料处理装置，
滤罐，构成为蓄积在燃料箱中产生的蒸发燃料；
吹扫配管，构成为使蓄积于所述滤罐的蒸发燃料与空气一起向内燃机的进气通路流动；
吹扫控制阀，构成为安装于所述吹扫配管且为了调整吹扫流量而开闭，并构成为基于在所述内燃机的启动后进行的吹扫要求而打开；及
加热装置，构成为在所述内燃机的启动后且进行所述吹扫要求前加热所述吹扫控制阀，
所述吹扫控制阀包括具备电磁螺线管和弹簧的电磁阀，
所述加热装置具备控制部，该控制部构成为控制相对于所述电磁螺线管的通电，
所述控制部构成为，在所述内燃机的启动后且进行所述吹扫要求前，以在所述吹扫控制阀维持关闭状态的状态下所述电磁螺线管发热的方式控制相对于该电磁螺线管的通电。
2.根据权利要求1所述的蒸发燃料处理装置，
所述吹扫控制阀包括常闭型电磁阀，
所述控制部构成为，为了打开所述吹扫控制阀，以使电流沿着第一方向而向所述电磁螺线管流动的方式向该电磁螺线管通电，
所述控制部构成为，在所述内燃机的启动后且进行所述吹扫要求前，以使电流沿着与所述第一方向相反的第二方向而向所述电磁螺线管流动的方式向所述电磁螺线管通电。
3.根据权利要求1所述的蒸发燃料处理装置，
所述吹扫控制阀包括常闭型电磁阀，
所述控制部构成为，在所述内燃机的启动后且进行所述吹扫要求前，以所述吹扫控制阀不会打开的频率向所述电磁螺线管通电。
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