JP2017048736A - Evaporated fuel treatment device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an evaporated fuel treatment device that can accurately estimate vapor pressure of used fuel by using a simple configuration.SOLUTION: An evaporated fuel treatment device 1 includes: a purge passage 8 for purging evaporated fuel to an intake passage 20; a canister 12 for adsorbing the evaporated fuel; an atmosphere open passage 14 for supplying air to the canister 12; an atmosphere open valve 16 provided in the atmosphere open passage 14; a purge valve 18 provided in the purge passage 8 downstream of the canister 12; a fuel pump 4 for pressure-feeding fuel; a fuel temperature sensor 6 for detecting a fuel temperature; a pressure sensor 10 for detecting pressure in a route from the fuel tank 2 to the purge valve 18; and an ECU 30 that closes the atmosphere open valve 16 and the purge valve 18 to operate the fuel pump 4 in a predetermined operating state of an engine and estimates vapor pressure of used fuel on the basis of a change of the fuel temperature and a change of the pressure before and after the operation of the fuel pump 4.SELECTED DRAWING: Figure 8

Description

本発明は、燃料タンク内の蒸発燃料をエンジンの吸気通路へ放出するための蒸発燃料処理装置に係わり、特に、蒸発燃料の蒸気圧を推定する蒸発燃料処理装置に関する。   The present invention relates to an evaporative fuel processing apparatus for discharging evaporative fuel in a fuel tank to an intake passage of an engine, and more particularly to an evaporative fuel processing apparatus that estimates the vapor pressure of evaporative fuel.

従来から、燃料についての温度と飽和蒸気圧との関係(飽和蒸気圧特性)が燃料ごとに異なることが知られており、そのような飽和蒸気圧特性を種々の燃料について推定する試みがなされている。例えば、特許文献1には、燃料性状センサの検出結果に基づいて燃料の飽和蒸気圧線を特定し、この飽和蒸気圧線から燃料温度に対応する飽和蒸気圧を求める技術が開示されている。   Conventionally, it has been known that the relationship between the temperature and the saturated vapor pressure (saturated vapor pressure characteristics) of each fuel differs for each fuel, and attempts have been made to estimate such saturated vapor pressure characteristics for various fuels. Yes. For example, Patent Document 1 discloses a technique for specifying a saturated vapor pressure line of fuel based on a detection result of a fuel property sensor and obtaining a saturated vapor pressure corresponding to the fuel temperature from the saturated vapor pressure line.

特開2008−232007号公報JP 2008-232007 A

ところで、従来から、燃料タンク内に発生した蒸発燃料(以下では適宜「エバポガス」と呼ぶ。)をキャニスタに一旦吸着させ、パージ要求に応じて、キャニスタに吸着されたエバポガスをエンジンの吸気通路へとパージする蒸発燃料処理装置(所謂エバポパージシステム)が知られている。そのような蒸発燃料処理装置では、エバポガスをパージするためのパージ制御などを的確に実行する観点から、燃料の蒸気圧を精度良く推定できればよいと考えられる。また、蒸発燃料処理装置の構成を複雑化及び高コスト化させずに、蒸発燃料処理装置の既存の構成要素をできるだけ利用して、燃料の蒸気圧を推定できればよいと考えられる。上記した特許文献1に開示された技術では、燃料の蒸気圧を求めるのに当たって燃料性状センサを用いていたため、装置が高コスト化してしまっていた。   By the way, conventionally, the evaporated fuel generated in the fuel tank (hereinafter referred to as “evaporative gas” as appropriate) is once adsorbed to the canister, and in response to a purge request, the evaporated gas adsorbed to the canister is transferred to the intake passage of the engine. An evaporative fuel processing apparatus (so-called evaporation purge system) for purging is known. In such an evaporative fuel processing apparatus, it is considered that the vapor pressure of the fuel may be accurately estimated from the viewpoint of accurately executing purge control for purging the evaporation gas. In addition, it is considered that the vapor pressure of the fuel can be estimated using the existing components of the evaporated fuel processing apparatus as much as possible without complicating and increasing the cost of the configuration of the evaporated fuel processing apparatus. In the technique disclosed in Patent Document 1 described above, since the fuel property sensor is used for obtaining the vapor pressure of the fuel, the cost of the apparatus has been increased.

本発明は、上述した従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、簡易な構成にて使用燃料の蒸気圧を精度良く推定することができる蒸発燃料処理装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems of the prior art, and an object of the present invention is to provide an evaporative fuel processing apparatus capable of accurately estimating the vapor pressure of the fuel used with a simple configuration. And

上記の目的を達成するために、本発明は、燃料タンク内の蒸発燃料をエンジンの吸気通路へ放出するための蒸発燃料処理装置であって、燃料タンクから吸気通路まで延び、燃料タンクからの蒸発燃料を吸気通路に放出するためのパージ通路と、このパージ通路上に設けられ、燃料タンクからの蒸発燃料を吸着して蓄積するキャニスタと、このキャニスタに連通され、キャニスタに空気を供給する大気開放通路と、この大気開放通路上に設けられ、キャニスタへの空気の供給を制御する大気開放弁と、キャニスタの下流側のパージ通路上に設けられ、吸気通路への蒸発燃料の供給を制御するパージバルブと、燃料タンク内に設けられ、エンジンに燃料を圧送する燃料ポンプと、燃料タンク内に設けられ、燃料温度を検出する燃料温度センサと、燃料タンクからパージバルブまでの蒸発燃料が通過する経路上に設けられ、この経路内の圧力を検出する圧力センサと、を有しており、更に、エンジンの所定の運転状態において、大気開放弁及びパージバルブの両方を閉弁して燃料ポンプを駆動し、この燃料ポンプの駆動の前後における燃料温度センサによって検出された燃料温度の変化及び圧力センサによって検出された圧力の変化に基づいて、使用燃料の蒸気圧を推定する蒸気圧推定手段を有する、ことを特徴とする。
このように構成された本発明によれば、大気開放弁及びパージバルブの両方を閉弁して、燃料タンクから吸気通路まで(厳密にはパージバルブまで)の蒸発燃料が流れる空間を密封したときの、燃料ポンプの駆動による燃料温度の上昇度合い及びこの密封空間における圧力の上昇度合いに基づいて、使用燃料の蒸気圧(蒸気圧特性)を推定する。このような本発明によれば、既存の蒸発燃料処理装置の構成をほとんど変更することなく、簡易な構成にて、使用燃料の蒸気圧を精度良く推定することができる。
In order to achieve the above object, the present invention is an evaporated fuel processing apparatus for discharging evaporated fuel in a fuel tank to an intake passage of an engine, extending from the fuel tank to the intake passage, and evaporating from the fuel tank. A purge passage for discharging fuel to the intake passage, a canister provided on the purge passage for adsorbing and accumulating evaporated fuel from the fuel tank, and an open air connected to the canister for supplying air to the canister A passage, an air release valve provided on the air release passage for controlling the supply of air to the canister, and a purge valve provided on a purge passage on the downstream side of the canister for controlling the supply of evaporated fuel to the intake passage A fuel pump provided in the fuel tank for pumping fuel to the engine, a fuel temperature sensor provided in the fuel tank for detecting the fuel temperature, And a pressure sensor that detects the pressure in the passage from the fuel tank to the purge valve, and further, in a predetermined operating state of the engine, the air release valve and the purge valve The fuel vapor is used based on the change in the fuel temperature detected by the fuel temperature sensor and the change in the pressure detected by the pressure sensor before and after driving the fuel pump. Vapor pressure estimating means for estimating the pressure is provided.
According to the present invention configured as described above, when both the air release valve and the purge valve are closed, the space where the evaporated fuel from the fuel tank to the intake passage (strictly to the purge valve) flows is sealed. The vapor pressure (vapor pressure characteristic) of the fuel used is estimated based on the degree of increase in the fuel temperature due to the driving of the fuel pump and the degree of increase in the pressure in the sealed space. According to the present invention as described above, it is possible to accurately estimate the vapor pressure of the fuel used with a simple configuration without substantially changing the configuration of the existing evaporated fuel processing apparatus.

本発明において、好ましくは、蒸気圧推定手段は、事前に求められた、異なるリード蒸気圧を有する複数のガソリンについての燃料温度と蒸気圧との関係に基づいて、燃料温度センサによって検出された燃料温度の変化及び圧力センサによって検出された圧力の変化に対応する使用燃料のリード蒸気圧を求め、このリード蒸気圧に基づいて使用燃料の蒸気圧を推定する。
このように構成された本発明によれば、組成などが異なることによる燃料の蒸気圧特性の違い(つまりガソリンのリード蒸気圧の違い)を適切に考慮に入れることで、使用燃料の蒸気圧をより精度良く推定することができる。
In the present invention, it is preferable that the vapor pressure estimation means includes a fuel detected by the fuel temperature sensor based on a relationship between the fuel temperature and the vapor pressure for a plurality of gasolines having different lead vapor pressures obtained in advance. The lead vapor pressure of the used fuel corresponding to the change in temperature and the change in pressure detected by the pressure sensor is obtained, and the vapor pressure of the used fuel is estimated based on this lead vapor pressure.
According to the present invention configured as described above, the vapor pressure of the fuel used can be reduced by appropriately taking into account the difference in the vapor pressure characteristics of the fuel due to the difference in the composition and the like (that is, the difference in the lead vapor pressure of gasoline). It can be estimated more accurately.

本発明において、好ましくは、蒸気圧推定手段は、燃料ポンプの駆動前に圧力センサによって検出された圧力を「P0」とし、燃料ポンプの駆動後に圧力センサによって検出された圧力を「P1」とし、燃料ポンプの駆動前に燃料温度センサによって検出された燃料温度を「Tfuel0」とし、この燃料温度Tfuel0と燃料ポンプの駆動後に燃料温度センサによって検出された燃料温度との差を「ΔTfuel」とし、燃料のリード蒸気圧を「RVP」とし、異なるリード蒸気圧RVPを有する複数のガソリンについての燃料温度と蒸気圧との関係を示す関数を「f」とし、この関数fを燃料温度で微分した関数を「f´」とし、関数fに燃料温度Tfuel0及びリード蒸気圧RVPを代入した値を「f(Tfuel0,RVP)」とし、関数f´に燃料温度Tfuel0及びリード蒸気圧RVPを代入した値を「f´(Tfuel0,RVP)」とすると、以下の式に基づいて使用燃料のリード蒸気圧RVPを求める。 In the present invention, preferably, the vapor pressure estimating means sets the pressure detected by the pressure sensor before driving the fuel pump to “P 0 ”, and sets the pressure detected by the pressure sensor after driving the fuel pump to “P 1 ”. The fuel temperature detected by the fuel temperature sensor before driving the fuel pump is “T fuel0 ”, and the difference between the fuel temperature T fuel0 and the fuel temperature detected by the fuel temperature sensor after driving the fuel pump is “ΔT”. fuel ”, the fuel reed vapor pressure is“ R VP ”, the function indicating the relationship between the fuel temperature and the vapor pressure for a plurality of gasolines having different reed vapor pressures R VP is“ f ”, and this function f is The function differentiated by the fuel temperature is “f ′”, the value obtained by substituting the fuel temperature T fuel0 and the reed vapor pressure R VP into the function f is “f (T fuel0 , R VP )”, and the function f ′ is the fuel temperature T fuel0 and Assuming that the value obtained by substituting the mode vapor pressure R VP is “f ′ (T fuel0 , R VP )”, the lead vapor pressure R VP of the fuel used is obtained based on the following equation.

Figure 2017048736
Figure 2017048736

このように構成された本発明によれば、上記の式を用いて、使用燃料の蒸気圧をより正確に推定することが可能となる。   According to the present invention configured as described above, the vapor pressure of the fuel used can be estimated more accurately using the above-described equation.

本発明において、好ましくは、蒸気圧推定手段は、燃料ポンプが最大出力にて動作するように駆動する。
このように構成された本発明によれば、燃料ポンプを最大出力にて動作させることで、燃料温度及び圧力を速やかに上昇させることができ、使用燃料の蒸気圧を速やかに推定することが可能となる。
In the present invention, the vapor pressure estimating means is preferably driven so that the fuel pump operates at the maximum output.
According to the present invention configured as described above, by operating the fuel pump at the maximum output, it is possible to quickly increase the fuel temperature and pressure, and it is possible to quickly estimate the vapor pressure of the fuel used. It becomes.

本発明において、好ましくは、蒸気圧推定手段は、エンジンの始動時に使用燃料の蒸気圧の推定を行う。
このように構成された本発明によれば、エンジンで蒸発燃料を燃焼させる前に蒸気圧を適切に推定することができる。
In the present invention, it is preferable that the vapor pressure estimating means estimates the vapor pressure of the fuel used when starting the engine.
According to the present invention configured as described above, the vapor pressure can be appropriately estimated before the evaporated fuel is burned by the engine.

本発明の蒸発燃料処理装置によれば、簡易な構成にて使用燃料の蒸気圧を精度良く推定することができる。   According to the evaporated fuel processing apparatus of the present invention, the vapor pressure of the fuel used can be accurately estimated with a simple configuration.

本発明の実施形態による蒸発燃料処理装置が適用されたシステムの概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of a system to which an evaporated fuel processing apparatus according to an embodiment of the present invention is applied. エバポ分圧と吸着エバポ量との関係についての説明図である。It is explanatory drawing about the relationship between evaporation partial pressure and adsorption | suction evaporation amount. キャニスタの飽和状態についての説明図である。It is explanatory drawing about the saturation state of a canister. エバポ濃度についての説明図である。It is explanatory drawing about an evaporation density | concentration. 燃料の蒸気圧特性についての説明図である。It is explanatory drawing about the vapor pressure characteristic of a fuel. 燃料温度、蒸気圧及びリード蒸気圧によって規定された関数fと、この関数fを燃料温度で微分した関数f´についての説明図である。It is explanatory drawing about the function f prescribed | regulated by the fuel temperature, the vapor pressure, and the reed vapor pressure, and the function f 'which differentiated this function f by fuel temperature. 燃料温度と燃料のモル重量とリード蒸気圧との関係についての説明図である。It is explanatory drawing about the relationship between fuel temperature, the molar weight of a fuel, and reed vapor pressure. 本発明の実施形態による蒸気圧推定及びエバポ重量推定の処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process of vapor pressure estimation and evaporation weight estimation by embodiment of this invention.

以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態による蒸発燃料処理装置について説明する。   Hereinafter, an evaporated fuel processing apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

[装置構成]
まず、図1を参照して、本発明の実施形態による蒸発燃料処理装置の構成について説明する。図1は、本発明の実施形態による蒸発燃料処理装置が適用されたシステムの概略構成図である。このシステムは、車両に搭載されるものである。
[Device configuration]
First, with reference to FIG. 1, the structure of the evaporative fuel processing apparatus by embodiment of this invention is demonstrated. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a system to which an evaporated fuel processing apparatus according to an embodiment of the present invention is applied. This system is mounted on a vehicle.

図1に示すように、蒸発燃料処理装置1は、エンジンに供給する燃料(具体的にはガソリン)を貯蔵する燃料タンク2を有しており、この燃料タンク2の内部には、燃料をエンジンに圧送するための燃料ポンプ4と、貯蔵された燃料の温度(燃料温度)を検出する燃料温度センサ6とが設けられている。また、燃料タンク2には、当該燃料タンク2内で発生した蒸発燃料(エバポガス)を放出するためのパージ通路8の一端が接続されている。このパージ通路8は、他端がエンジンのスロットルバルブ22の下流側の吸気通路20に接続されており、蒸発燃料を吸気通路20へとパージできるようになっている。   As shown in FIG. 1, an evaporative fuel processing apparatus 1 has a fuel tank 2 that stores fuel (specifically, gasoline) supplied to the engine. The fuel tank 2 contains fuel inside the engine. And a fuel temperature sensor 6 for detecting the temperature of the stored fuel (fuel temperature). The fuel tank 2 is connected to one end of a purge passage 8 for discharging evaporated fuel (evaporative gas) generated in the fuel tank 2. The other end of the purge passage 8 is connected to the intake passage 20 on the downstream side of the throttle valve 22 of the engine so that the evaporated fuel can be purged into the intake passage 20.

上記のパージ通路8上には、上流側から順に、パージ通路8内の圧力(燃料タンク2内の圧力に相当し、以下では適宜「タンク内圧」と呼ぶ。)を検出する圧力センサ10と、蒸発燃料を吸着する活性炭を内部に備え、蒸発燃料を貯蔵するキャニスタ12と、キャニスタ12に吸着された蒸発燃料の吸気通路20への供給を制御するパージバルブ18と、が設けられている。また、キャニスタ12には、外部から空気が供給される大気開放口14aを備え、キャニスタ12に空気を供給する大気開放通路14が接続されている。この大気開放通路14上には、キャニスタ12への空気の供給を制御する大気開放弁16が設けられている。   A pressure sensor 10 for detecting the pressure in the purge passage 8 (corresponding to the pressure in the fuel tank 2 and hereinafter referred to as “tank internal pressure” as appropriate) on the purge passage 8 in order from the upstream side; An activated carbon that adsorbs the evaporated fuel is provided therein, and a canister 12 that stores the evaporated fuel and a purge valve 18 that controls the supply of the evaporated fuel adsorbed by the canister 12 to the intake passage 20 are provided. The canister 12 is provided with an atmosphere opening port 14 a through which air is supplied from the outside, and is connected to an atmosphere opening passage 14 that supplies air to the canister 12. An atmosphere release valve 16 that controls the supply of air to the canister 12 is provided on the atmosphere release passage 14.

また、蒸発燃料処理装置1は、エンジンを含めて、当該蒸発燃料処理装置1全体を制御するECU(Electronic Control Unit)30を更に有する。本実施形態では、ECU30は、主に、燃料温度センサ6が検出した燃料温度に対応する検出信号と、圧力センサ10が検出したタンク内圧に対応する検出信号とが入力される。そして、ECU30は、これらの検出信号や、エンジンの運転状態などに基づいて、燃料タンク2内の燃料ポンプ4と、キャニスタ12に接続された大気開放通路14上に設けられた大気開放弁16と、キャニスタ12下流のパージ通路8上に設けられたパージバルブ18とに制御信号を供給して、これらの動作を制御する。この場合、ECU30は、大気開放弁16を開弁/閉弁させて、キャニスタ12への空気の供給/遮断を制御する。また、ECU30は、パージバルブ18を開弁/閉弁させて、キャニスタ12に吸着された蒸発燃料の吸気通路20への供給/遮断を制御すると共に、パージバルブ18の開度を調整して、吸気通路20に供給する蒸発燃料の量を制御する。詳細は後述するが、ECU30は、本発明における「蒸気圧推定手段」、「蒸発燃料量推定手段」及び「燃料噴射量減量手段」として機能する。   The evaporated fuel processing apparatus 1 further includes an ECU (Electronic Control Unit) 30 that controls the entire evaporated fuel processing apparatus 1 including the engine. In the present embodiment, the ECU 30 mainly receives a detection signal corresponding to the fuel temperature detected by the fuel temperature sensor 6 and a detection signal corresponding to the tank internal pressure detected by the pressure sensor 10. Based on these detection signals, engine operating conditions, etc., the ECU 30 is connected to the fuel pump 4 in the fuel tank 2 and the atmosphere release valve 16 provided on the atmosphere release passage 14 connected to the canister 12. A control signal is supplied to a purge valve 18 provided on the purge passage 8 downstream of the canister 12 to control these operations. In this case, the ECU 30 opens / closes the atmosphere release valve 16 to control the supply / cutoff of air to the canister 12. Further, the ECU 30 opens / closes the purge valve 18 to control the supply / cutoff of the evaporated fuel adsorbed by the canister 12 to the intake passage 20 and adjust the opening of the purge valve 18 to adjust the intake passage. The amount of evaporated fuel supplied to 20 is controlled. Although details will be described later, the ECU 30 functions as “vapor pressure estimating means”, “evaporated fuel amount estimating means”, and “fuel injection amount reducing means” in the present invention.

[本実施形態の基本概念]
次に、本実施形態においてECU30が実行する、蒸発燃料(エバポガス)の蒸気圧の推定及び蒸発燃料の量(以下では適宜「エバポ重量」と呼ぶ。)の推定に関する基本概念について説明する。なお、本明細書では、「蒸気圧」は「飽和蒸気圧」を意味するものとする。
[Basic concept of this embodiment]
Next, basic concepts related to estimation of vapor pressure of evaporated fuel (evaporative gas) and estimation of the amount of evaporated fuel (hereinafter referred to as “evaporation weight” as appropriate) executed by the ECU 30 in the present embodiment will be described. In the present specification, “vapor pressure” means “saturated vapor pressure”.

従来から、キャニスタ12に吸着されたエバポガスをエンジンの吸気通路20へとパージし、このエバポガスをエンジンで燃焼させることが行われている。この場合、従来では、キャニスタ12からのエバポガスのパージ開始時には、大気開放通路14から極少量の空気を供給して少量のエバポガスをキャニスタ12から放出させて、このエバポガスをエンジンで燃焼させたときに検出された空燃比に基づいて、空気量に対する、キャニスタ12から放出されたエバポガスの量(エバポ重量)を推定していた。そのため、このような従来の技術では、パージ開始時には、少量のエバポガスしかエンジンに供給することができず、エンジンの燃料噴射量を少ししか減量することができなかった(なお、空燃比からエバポ重量と燃料噴射量の減量量との関係を求めた後は、エバポガスの供給量を増やすことができる)。   Conventionally, the evaporation gas adsorbed by the canister 12 is purged into the intake passage 20 of the engine, and this evaporation gas is burned by the engine. In this case, conventionally, when the purge of the evaporation gas from the canister 12 is started, a very small amount of air is supplied from the atmosphere opening passage 14 to release the small amount of the evaporation gas from the canister 12 and the evaporation gas is burned by the engine. Based on the detected air-fuel ratio, the amount of evaporation gas (evaporation weight) released from the canister 12 relative to the amount of air was estimated. Therefore, in such a conventional technique, at the start of the purge, only a small amount of evaporation gas can be supplied to the engine, and the fuel injection amount of the engine can be reduced only slightly (note that the evaporation weight is reduced from the air-fuel ratio). After obtaining the relationship between the fuel injection amount and the fuel injection amount reduction amount, the supply amount of the evaporation gas can be increased).

したがって、本実施形態では、エンジンでエバポガスを燃焼させる前に、空気量に対する、キャニスタ12から放出されたエバポ重量を推定するようにして、パージ開始時から大量の空気を導入して、走行時のパージ総量を増やすことを図った。これを実現すべく、本願の発明者らは、キャニスタ12から放出されるエバポガスに関して、空気量に対するエバポ重量が決まるメカニズムについて検討した。その詳細について、図2乃至図5を参照して説明する。   Therefore, in the present embodiment, before the evaporation gas is burned by the engine, the evaporation weight released from the canister 12 with respect to the air amount is estimated, and a large amount of air is introduced from the start of the purge. The total purge amount was increased. In order to realize this, the inventors of the present application examined a mechanism for determining the evaporation weight with respect to the air amount with respect to the evaporation gas released from the canister 12. Details thereof will be described with reference to FIGS.

まず、図2を参照して、キャニスタ12にエバポガスを吸着させるために供給されるガス(エバポガスだけでなく、空気を含むガスであり、以下では適宜「吸着用ガス」と呼ぶ。)に含まれるエバポガスの分圧(以下では単に「エバポ分圧」と呼ぶ。)と、キャニスタ12に吸着されるエバポガスの量(以下では単に「吸着エバポ量」と呼ぶ。)との関係について説明する。図2は、横軸にエバポ分圧を示し、縦軸に吸着エバポ量を示している。なお、エバポ分圧は、キャニスタ12から放出されるガス(エバポガスだけでなく、空気を含むガスであり、以下では適宜「パージガス」と呼ぶ。)に含まれるエバポガスの分圧と言い換えられる。   First, referring to FIG. 2, the gas supplied to adsorb the evaporation gas to the canister 12 (not only the evaporation gas but also a gas containing air, which is hereinafter referred to as “adsorption gas” as appropriate). The relationship between the partial pressure of the evaporation gas (hereinafter simply referred to as “evaporation partial pressure”) and the amount of evaporation gas adsorbed by the canister 12 (hereinafter simply referred to as “adsorption evaporation amount”) will be described. In FIG. 2, the horizontal axis represents the evaporation partial pressure, and the vertical axis represents the adsorption evaporation amount. Note that the evaporation partial pressure is paraphrased as the partial pressure of the evaporation gas contained in the gas released from the canister 12 (a gas including not only the evaporation gas but also air, and hereinafter referred to as “purge gas” as appropriate).

具体的には、図2には、エバポ分圧と吸着エバポ量との関係を示すグラフを複数の温度ごとに示しており、これらのグラフは吸着等温線に相当する。図2より、エバポ分圧が高くなるほど、吸着エバポ量が大きくなることがわかる。また、温度が高くなると、吸着エバポ量が小さくなることがわかる。これは、温度が高くなると、キャニスタ12に吸着されたエバポガスの脱離が進みやすくなるからである。   Specifically, FIG. 2 shows a graph showing the relationship between the evaporation partial pressure and the adsorption evaporation amount for each of a plurality of temperatures, and these graphs correspond to adsorption isotherms. FIG. 2 shows that the amount of adsorption evaporation increases as the evaporation partial pressure increases. It can also be seen that the amount of adsorption evaporation decreases as the temperature increases. This is because the evaporation gas adsorbed by the canister 12 is more likely to desorb when the temperature is higher.

ここで、キャニスタ12内の活性炭に長い時間をかけてエバポガスを吸着させると、吸着用ガスにおけるエバポ分圧と、キャニスタ12に吸着されたエバポガスの蒸気圧(以下で適宜「エバポ蒸気圧」と呼ぶ。)とが等しいところで平衡状態となり、吸着エバポ量が飽和する(一定量になる)。このときの吸着エバポ量は、図2に示したように、エバポ分圧と温度とから決まる(つまり吸着等温線より決まる)。   Here, if the activated carbon in the canister 12 is adsorbed with the evaporation gas over a long time, the evaporation partial pressure in the adsorption gas and the vapor pressure of the evaporation gas adsorbed on the canister 12 (hereinafter referred to as “evaporation vapor pressure” as appropriate). .)) Is equal to the equilibrium state, and the amount of evaporated evaporation is saturated (a constant amount). The adsorption evaporation amount at this time is determined from the evaporation partial pressure and the temperature (that is, determined from the adsorption isotherm) as shown in FIG.

次に、図3を参照して、キャニスタ12によるエバポガス吸着の飽和状態について説明する。図3は、横方向にキャニスタ12内の位置を示し、縦方向に吸着エバポ量を示している。横方向に示すキャニスタ12内の位置は、キャニスタ12内の活性炭12aを横方向に延ばして表したときの位置に相当し、左側は大気開放側であり、右側が燃料タンク側である。   Next, the saturated state of evaporation gas adsorption by the canister 12 will be described with reference to FIG. FIG. 3 shows the position in the canister 12 in the horizontal direction and the suction evaporation amount in the vertical direction. The position in the canister 12 shown in the horizontal direction corresponds to the position when the activated carbon 12a in the canister 12 is extended in the horizontal direction, the left side is the atmosphere release side, and the right side is the fuel tank side.

図3に示すように、キャニスタ12の活性炭12aには、図の右側からエバポガスが供給されるため、図の右側に位置する活性炭12aから、エバポガス吸着の飽和状態が生じる。そして、時間の経過に従って、エバポガス吸着の飽和状態が生じる位置が徐々に左側にシフトしていき、或る位置において飽和状態が生じる位置のシフトが止まる。夏場なら、概ね1日程度でエバポガス吸着の飽和状態になる。   As shown in FIG. 3, since the evaporative gas is supplied to the activated carbon 12a of the canister 12 from the right side of the figure, a saturated state of evaporative gas adsorption occurs from the activated carbon 12a located on the right side of the figure. As the time elapses, the position where the saturated state of the evaporation gas adsorption occurs is gradually shifted to the left, and the shift of the position where the saturated state occurs at a certain position stops. In summer, the evaporation gas is saturated in about one day.

次に、図4を参照して、エバポガスをパージしたときのエバポガスの濃度(以下では単に「エバポ濃度」と呼ぶ。)について説明する。図4は、横軸に、エンジンの吸気通路20にパージされたパージガスに含まれる空気量(総パージ量)を示し、縦軸に、パージガス中のエバポガスの濃度(エバポ濃度)を示している。図4に示すように、空気量が大きくなるほど、エバポ濃度が小さくなる。   Next, the concentration of the evaporation gas when the evaporation gas is purged (hereinafter, simply referred to as “evaporation concentration”) will be described with reference to FIG. In FIG. 4, the horizontal axis indicates the amount of air (total purge amount) contained in the purge gas purged into the intake passage 20 of the engine, and the vertical axis indicates the concentration (evaporation concentration) of the evaporation gas in the purge gas. As shown in FIG. 4, the evaporation concentration decreases as the air amount increases.

ここで、エバポガスのパージは、エンジンの始動後において、大気開放通路14上の大気開放弁16を開弁し、且つパージ通路8上のパージバルブ18を開弁した状態で実施される。この場合、大気開放通路14からキャニスタ12内に空気が供給され、キャニスタ12の活性炭12aに吸着されたエバポガスが放出されて、空気とエバポガスとが混合したパージガスが、パージ通路8を通過してエンジンの吸気通路20へとパージされる。こうしてキャニスタ12の活性炭12aからエバポガスが放出されて、空気と混合してパージガスになるとき、キャニスタ12に吸着されたエバポガスの蒸気圧(エバポ蒸気圧)と、パージガスに含まれるエバポガスの分圧(エバポ分圧)とがほぼ等しくなるように、キャニスタ12の活性炭12aからエバポガスが放出される。したがって、エバポ分圧はエバポ蒸気圧とほぼ等しいと言える。   Here, the purge of the evaporation gas is performed after the engine is started with the air release valve 16 on the air release passage 14 opened and the purge valve 18 on the purge passage 8 opened. In this case, air is supplied from the atmosphere opening passage 14 into the canister 12, the evaporation gas adsorbed on the activated carbon 12 a of the canister 12 is released, and the purge gas in which the air and the evaporation gas are mixed passes through the purge passage 8 and the engine. Purged into the intake passage 20. In this way, when the evaporation gas is released from the activated carbon 12a of the canister 12 and mixed with air to become the purge gas, the vapor pressure of the evaporation gas (evaporation vapor pressure) adsorbed on the canister 12 and the partial pressure of the evaporation gas (evaporation) contained in the purge gas. Evaporative gas is released from the activated carbon 12a of the canister 12 so that the partial pressure is substantially equal. Therefore, it can be said that the evaporation partial pressure is substantially equal to the evaporation vapor pressure.

具体的には、パージ実行開始直後に生成されるエバポガスのエバポ分圧は、キャニスタ12からエバポガスがパージされるパージポートに近い場所の活性炭12aに吸着されたエバポガスの蒸気圧(エバポ蒸気圧)によって決まると考えられる。そのため、エバポ蒸気圧を推定すれば、このエバポ蒸気圧をエバポ分圧として用いると共に、温度や空気量などの他のパラメータを合わせて用いることで、図4に示すような、パージ実行開始直後のエバポ濃度(初期エバポ濃度)を推定することができるのである。なお、エバポ濃度は、一義的に上記したエバポ重量に対応するものである。   Specifically, the evaporation partial pressure of the evaporation gas generated immediately after the start of the purge execution is determined by the vapor pressure (evaporation vapor pressure) of the evaporation gas adsorbed on the activated carbon 12a in the place near the purge port where the evaporation gas is purged from the canister 12. It is considered to be decided. Therefore, if the evaporation vapor pressure is estimated, this evaporation vapor pressure is used as the evaporation partial pressure, and other parameters such as temperature and air amount are used together, as shown in FIG. The evaporation concentration (initial evaporation concentration) can be estimated. The evaporation concentration uniquely corresponds to the above-described evaporation weight.

次に、図5を参照して、エバポ蒸気圧の特性、つまりエバポガスとしての蒸発燃料(ガソリン)の蒸気圧特性について説明する。図5は、横軸に燃料温度を示し、縦軸にエバポ蒸気圧に対応する燃料蒸気圧を示している。具体的には、図5には、燃料としてのガソリンのリード蒸気圧(以下では適宜「RVP」と表記する。)ごとに、燃料温度と燃料蒸気圧との関係(蒸気圧特性)を示している。つまり、種々のリード蒸気圧を有する複数の燃料について、それぞれの蒸気圧特性を示している。図5に示すように、燃料温度が高くなると、燃料蒸気圧が高くなることがわかる。また、当然ながら、リード蒸気圧(RVP)が高くなると、燃料蒸気圧が高くなる。
なお、リード蒸気圧は、摂氏37.8度(華氏100度)におけるガソリンの飽和蒸気圧であり、ガソリンの蒸発のし易さを示す指標である。このリード蒸気圧は、ガソリンの組成などによって変化する。
Next, with reference to FIG. 5, the vapor pressure characteristic, that is, the vapor pressure characteristic of the evaporated fuel (gasoline) as the vapor gas will be described. FIG. 5 shows the fuel temperature on the horizontal axis and the fuel vapor pressure corresponding to the evaporation vapor pressure on the vertical axis. Specifically, FIG. 5 shows the relationship between the fuel temperature and the fuel vapor pressure (vapor pressure characteristics) for each lead vapor pressure of gasoline as fuel (hereinafter referred to as “RVP” where appropriate). Yes. That is, the vapor pressure characteristics of a plurality of fuels having various reed vapor pressures are shown. As shown in FIG. 5, it can be seen that the fuel vapor pressure increases as the fuel temperature increases. Of course, when the Reed vapor pressure (RVP) increases, the fuel vapor pressure increases.
The Reed vapor pressure is the saturated vapor pressure of gasoline at 37.8 degrees Celsius (100 degrees Fahrenheit), and is an index indicating the ease of evaporation of gasoline. This lead vapor pressure varies depending on the composition of gasoline.

本実施形態では、燃料温度センサ6が検出した燃料温度及び圧力センサ10が検出したタンク内圧などに基づいて、使用燃料のリード蒸気圧を求め、このリード蒸気圧を有する燃料の蒸気圧特性から現在の燃料温度に対応する使用燃料の蒸気圧を得ることとし、そして、この蒸気圧を上記したようにエバポ分圧として用いることとした。この場合、本実施形態では、異なるリード蒸気圧を有する複数のガソリンについての蒸気圧特性を事前に得ておき、これらの蒸気圧特性に基づき使用燃料のリード蒸気圧を求めるようにした。   In this embodiment, based on the fuel temperature detected by the fuel temperature sensor 6, the tank internal pressure detected by the pressure sensor 10 and the like, the lead vapor pressure of the fuel used is obtained, and the present pressure is obtained from the vapor pressure characteristic of the fuel having the lead vapor pressure. The vapor pressure of the fuel used corresponding to the fuel temperature was obtained, and this vapor pressure was used as the evaporation partial pressure as described above. In this case, in this embodiment, vapor pressure characteristics for a plurality of gasolines having different reed vapor pressures are obtained in advance, and the reed vapor pressure of the fuel used is obtained based on these vapor pressure characteristics.

[蒸気圧推定]
次に、本発明の実施形態による燃料蒸気圧の推定方法について具体的に説明する。
[Estimation of vapor pressure]
Next, the fuel vapor pressure estimation method according to the embodiment of the present invention will be specifically described.

本実施形態では、ECU30は、エンジンの始動時において、大気開放弁16及びパージバルブ18の両方を閉弁して、つまり燃料タンク2から吸気通路20までのパージ通路8を介したエバポガスが流れる経路を密封して、燃料ポンプ4を駆動し、この燃料ポンプ4の駆動の前後における燃料温度センサ6によって検出された燃料温度の変化及び圧力センサ10によって検出されたタンク内圧の変化に基づいて、使用燃料の蒸気圧を推定する。つまり、ECU30は、燃料ポンプ4を駆動して燃料温度を強制的に上昇させたときの燃料温度の上昇度合い及びタンク内圧の上昇度合いに基づいて、使用燃料の蒸気圧を推定する。例えば、ECU30は、燃料ポンプ4が最大出力にて動作するように駆動する(一例では、燃料ポンプ4を最大電圧にて駆動する)。より具体的には、本実施形態では、異なるリード蒸気圧を有する複数の燃料(ガソリン)についての燃料温度と蒸気圧との関係を事前に求めてメモリなどに記憶させておき、ECU30は、そのように記憶された異なるリード蒸気圧ごとの燃料温度と蒸気圧との関係を参照して、検出された燃料温度の変化及びタンク内圧の変化に対応するリード蒸気圧を求め、このリード蒸気圧に基づいて使用燃料の蒸気圧を推定する。   In the present embodiment, the ECU 30 closes both the air release valve 16 and the purge valve 18 when the engine is started, that is, a path through which the evaporation gas flows through the purge passage 8 from the fuel tank 2 to the intake passage 20. The fuel pump 4 is driven in a sealed state, and the fuel used is based on the change in the fuel temperature detected by the fuel temperature sensor 6 and the change in the tank internal pressure detected by the pressure sensor 10 before and after the fuel pump 4 is driven. Estimate the vapor pressure. That is, the ECU 30 estimates the vapor pressure of the fuel used based on the degree of increase in fuel temperature and the degree of increase in tank internal pressure when the fuel pump 4 is driven to forcibly increase the fuel temperature. For example, the ECU 30 drives the fuel pump 4 to operate at the maximum output (in one example, the fuel pump 4 is driven at the maximum voltage). More specifically, in this embodiment, the relationship between the fuel temperature and the vapor pressure for a plurality of fuels (gasoline) having different lead vapor pressures is obtained in advance and stored in a memory or the like, and the ECU 30 By referring to the relationship between the fuel temperature and the vapor pressure for each different lead vapor pressure stored as described above, the lead vapor pressure corresponding to the detected change in the fuel temperature and the change in the tank internal pressure is obtained, Based on this, the vapor pressure of the fuel used is estimated.

次に、使用燃料の蒸気圧の具体的な算出方法について説明する。ここで使用する記号は、以下のように定義する。   Next, a specific method for calculating the vapor pressure of the fuel used will be described. The symbols used here are defined as follows.

0:燃料ポンプ4の駆動前のタンク内圧(ほぼ大気圧である)
1:燃料ポンプ4の駆動後のタンク内圧
B:燃料ポンプ4の駆動前の燃料蒸気圧(蒸発燃料の分圧に等しい)
ΔPB:燃料ポンプ4の駆動前の燃料蒸気圧PBと燃料ポンプの駆動後の燃料蒸気圧との差
fuel0:燃料ポンプ4の駆動前の燃料温度
fuel1:燃料ポンプ4の駆動後の燃料温度
ΔTfuel:燃料温度Tfuel0と燃料温度Tfuel1との差(上昇量)
V:燃料タンク2、パージ通路8(パージバルブ18の下流側)、キャニスタ12、及び大気開放通路14(大気開放弁16の下流側)の空間体積
A:空気モル数
B:燃料ポンプ4の駆動前の燃料(エバポガス)のモル数
ΔNB:燃料ポンプ4の駆動前の燃料のモル数NBと燃料ポンプ4の駆動後の燃料のモル数との差
R:気体定数
VP:燃料(エバポガス)のリード蒸気圧
f:異なるリード蒸気圧を有する複数の燃料についての燃料温度と蒸気圧との関係を示す関数
f´:関数fを燃料温度で微分した関数
f(Tfuel0,RVP):関数fに燃料温度Tfuel0及びリード蒸気圧RVPを代入した値
f´(Tfuel0,RVP):関数f´に燃料温度Tfuel0及びリード蒸気圧RVPを代入した値
P 0 : Tank internal pressure before driving the fuel pump 4 (almost atmospheric pressure)
P 1 : Tank internal pressure after driving the fuel pump 4 P B : Fuel vapor pressure before driving the fuel pump 4 (equal to partial pressure of evaporated fuel)
ΔP B : difference between fuel vapor pressure P B before driving the fuel pump 4 and fuel vapor pressure after driving the fuel pump T fuel0 : fuel temperature before driving the fuel pump 4 T fuel1 : after driving the fuel pump 4 Fuel temperature ΔT fuel : Difference between fuel temperature T fuel0 and fuel temperature T fuel1 (increase)
V: Space volume of the fuel tank 2, the purge passage 8 (downstream of the purge valve 18), the canister 12, and the air release passage 14 (downstream of the air release valve 16) N A : number of moles of air N B : the fuel pump 4 Number of moles of fuel (evaporative gas) before driving ΔN B : Difference between number of moles of fuel N B before driving fuel pump 4 and number of moles of fuel after driving fuel pump 4 R: Gas constant R VP : Fuel ( Evaporative gas) Reed vapor pressure f: Function indicating the relationship between fuel temperature and vapor pressure for a plurality of fuels having different reed vapor pressures f ′: Function f (T fuel0 , R VP ) obtained by differentiating function f with respect to fuel temperature : the value obtained by substituting the fuel temperature T Fuel0 and Reid vapor pressure R VP to the function f f'(T fuel0, R VP ): value obtained by substituting the fuel temperature T Fuel0 and Reid vapor pressure R VP function f'

ここで、上記した関数f及び関数f´の具体例を図6に示す。図6(A)は、図5と同様の図であり、横軸に燃料温度を示し、縦軸に燃料蒸気圧を示しており、異なるリード蒸気圧を有する複数の燃料についての燃料温度と燃料蒸気圧との関係を表す関数fを示している。図6(B)は、横軸に燃料温度を示し、縦軸に燃料蒸気圧を燃料温度で微分した値を示しており、異なるリード蒸気圧を有する複数の燃料についての関数f(図6(A)に示すもの)を燃料温度で微分した関数f´を示している。これらの関数f及び関数f´は、燃料温度、燃料蒸気圧及びリード蒸気圧を変数とする関数である。   Here, specific examples of the function f and the function f ′ described above are shown in FIG. FIG. 6A is a diagram similar to FIG. 5, wherein the horizontal axis indicates the fuel temperature, the vertical axis indicates the fuel vapor pressure, and the fuel temperature and fuel for a plurality of fuels having different reed vapor pressures. A function f representing the relationship with the vapor pressure is shown. FIG. 6B shows the fuel temperature on the horizontal axis and the value obtained by differentiating the fuel vapor pressure with respect to the fuel temperature on the vertical axis. The function f (FIG. 6 (FIG. A function f ′ obtained by differentiating the one shown in A) with respect to the fuel temperature is shown. These functions f and f ′ are functions having the fuel temperature, fuel vapor pressure, and reed vapor pressure as variables.

燃料蒸気圧の算出式は、以下のような手順にて導出される。まず、燃料ポンプ4の駆動前では、つまり燃料ポンプ4の駆動によって燃料温度を上昇させる前では、蒸発燃料の状態は、以下の式(1)の状態方程式で表され、蒸発燃料及び空気を含むガスの状態は、以下の式(2)の状態方程式で表される。式(1)及び(2)は、理想気体の状態方程式である。   The calculation formula of the fuel vapor pressure is derived by the following procedure. First, before the fuel pump 4 is driven, that is, before the fuel temperature is increased by driving the fuel pump 4, the state of the evaporated fuel is expressed by the following equation (1) and includes evaporated fuel and air. The gas state is represented by the following equation (2). Equations (1) and (2) are ideal gas equations of state.

Figure 2017048736

Figure 2017048736
Figure 2017048736

Figure 2017048736

次に、燃料ポンプ4の駆動後では、つまり燃料ポンプ4の駆動によって燃料温度を上昇させた後では、蒸発燃料の蒸気圧(蒸発燃料の分圧に等しい)は、以下の式(3)の状態方程式で表され、蒸発燃料及び空気を含むガスの状態は、以下の式(4)の状態方程式で表される。式(3)及び(4)も、理想気体の状態方程式である。   Next, after driving the fuel pump 4, that is, after raising the fuel temperature by driving the fuel pump 4, the vapor pressure of the evaporated fuel (equal to the partial pressure of the evaporated fuel) is expressed by the following equation (3). The state of the gas including vaporized fuel and air is expressed by a state equation of the following equation (4). Equations (3) and (4) are also ideal gas equations of state.

Figure 2017048736

Figure 2017048736
Figure 2017048736

Figure 2017048736

式(1)〜(4)を組み合わせて、測定する物理量であるタンク内圧P0、P1及び燃料温度Tfuel0と、燃料蒸気圧PBとから成る式を作ることを考える。まず、式(4)を変形すると、以下の式(5)のようになる。式(5)中の「ΔTfuel」は、「ΔTfuel=Tfuel1−Tfuel0」である。 Let us consider combining equations (1) to (4) to create an equation consisting of tank internal pressures P 0 and P 1 and fuel temperature T fuel0 , which are physical quantities to be measured, and fuel vapor pressure P B. First, when the equation (4) is transformed, the following equation (5) is obtained. “ΔT fuel ” in the equation (5) is “ΔT fuel = T fuel1 −T fuel0 ”.

Figure 2017048736
Figure 2017048736

式(5)において、ΔNBとΔTfuelの積の項は、他の項よりも値が小さいものとして無視すると、式(5)から以下の式(6)が得られる。 In Expression (5), if the term of the product of ΔN B and ΔT fuel has a smaller value than the other terms, the following Expression (6) is obtained from Expression (5).

Figure 2017048736
Figure 2017048736

式(6)を式(2)によって簡潔に記述すべく式(2)を変形すると、以下の式(7)及び式(8)が得られる。   When formula (2) is modified to briefly describe formula (6) by formula (2), the following formula (7) and formula (8) are obtained.

Figure 2017048736

Figure 2017048736
Figure 2017048736

Figure 2017048736

式(6)に式(7)及び式(8)を代入すると、以下の式(9)が得られる。   By substituting Equation (7) and Equation (8) into Equation (6), the following Equation (9) is obtained.

Figure 2017048736
Figure 2017048736

次に、式(3)を変形すると、以下の式(10)が得られる。   Next, when the formula (3) is transformed, the following formula (10) is obtained.

Figure 2017048736
Figure 2017048736

式(10)において、ΔNBとΔTfuelの積の項は、他の項よりも値が小さいものとして無視すると、式(10)から以下の式(11)が得られる。 In Expression (10), if the term of the product of ΔN B and ΔT fuel is neglected as having a smaller value than other terms, the following Expression (11) is obtained from Expression (10).

Figure 2017048736
Figure 2017048736

また、式(3)を式(1)によって簡潔に記述すべく式(1)を変形すると、以下の式(12)が得られる。   Further, when formula (1) is modified so that formula (3) can be simply described by formula (1), the following formula (12) is obtained.

Figure 2017048736
Figure 2017048736

次に、式(11)に式(1)及び式(12)を代入すると、以下の式(13)が得られ、この式(13)を更に変形すると、以下の式(14)が得られる。   Next, substituting Equation (1) and Equation (12) into Equation (11) yields the following Equation (13), and further transforming Equation (13) yields Equation (14) below. .

Figure 2017048736

Figure 2017048736
Figure 2017048736

Figure 2017048736

次に、式(9)から式(14)を減算すると、以下の式(15)が得られ、この式(15)を更に変形すると、以下の式(16)が得られる。   Next, when the equation (14) is subtracted from the equation (9), the following equation (15) is obtained. When the equation (15) is further modified, the following equation (16) is obtained.

Figure 2017048736

Figure 2017048736
Figure 2017048736

Figure 2017048736

ここで、式(16)中の「PB」は、関数fについてのf(Tfuel0,RVP)の値に等しく、式(16)中の「ΔPB/ΔTfuel」は、関数f´についてのf´(Tfuel0,RVP)の値にほぼ等しい。したがって、式(16)は、以下の式(17)のように変形される。 Here, “P B ” in equation (16) is equal to the value of f (T fuel0 , R VP ) for the function f, and “ΔP B / ΔT fuel ” in equation (16) is the function f ′. Is approximately equal to the value of f ′ (T fuel0 , R VP ). Therefore, the equation (16) is transformed into the following equation (17).

Figure 2017048736
Figure 2017048736

式(17)では、未定変数はリード蒸気圧RVPのみであるため、この式(17)から、リード蒸気圧RVPの値を求めることができる。本実施形態では、ECU30は、式(17)に基づいて、使用燃料のリード蒸気圧RVPを求める。具体的には、ECU30は、圧力センサ10によって検出されたタンク内圧P0、P1と、燃料温度センサ6によって検出された燃料温度Tfuel0及び温度差ΔTfuelとを式(17)に代入して、事前に記憶しておいた関数f及び関数f´のデータを参照して(例えば図6(A)及び(B)に示すもの)、上記の検出値を代入した後の式(17)を満たすリード蒸気圧RVPを求める。そして、ECU30は、こうして求めたリード蒸気圧RVPから使用燃料の蒸気圧PBを求める。具体的には、ECU30は、求めたリード蒸気圧RVPと、燃料温度センサ6によって検出された燃料温度Tfuel0とを関数fに代入することによって、使用燃料の蒸気圧PBを求める。つまり、ECU30は、f(Tfuel0,RVP)の値を、使用燃料の蒸気圧PBとして得る。上記したように、ECU30は、この蒸気圧PBを、キャニスタ12が放出するエバポガスのエバポ分圧として用いる。 In the equation (17), the only undetermined variable is the reed vapor pressure RVP , so the value of the reed vapor pressure RVP can be obtained from the equation (17). In this embodiment, ECU30 calculates | requires lead vapor pressure RVP of the fuel used based on Formula (17). Specifically, the ECU 30 substitutes the tank internal pressures P 0 and P 1 detected by the pressure sensor 10 and the fuel temperature T fuel0 and the temperature difference ΔT fuel detected by the fuel temperature sensor 6 into the equation (17). Then, referring to the data of the function f and the function f ′ stored in advance (for example, those shown in FIGS. 6A and 6B), the equation (17) after substituting the above detection values The lead vapor pressure R VP that satisfies the above is obtained. Then, the ECU 30 obtains the vapor pressure P B of the used fuel from the lead vapor pressure R VP thus obtained. Specifically, the ECU 30 obtains the vapor pressure P B of the fuel used by substituting the obtained lead vapor pressure R VP and the fuel temperature T fuel0 detected by the fuel temperature sensor 6 into the function f. That is, the ECU 30 obtains the value of f (T fuel0 , R VP ) as the vapor pressure P B of the fuel used. As described above, the ECU 30 uses the vapor pressure P B as the evaporation partial pressure of the evaporation gas released from the canister 12.

[エバポ重量推定]
次に、本発明の実施形態によるエバポ重量の推定方法について具体的に説明する。
[Evaporation weight estimation]
Next, a method for estimating the evaporation weight according to the embodiment of the present invention will be described in detail.

本実施形態では、ECU30は、上記のようにして推定された使用燃料の蒸気圧PBを、キャニスタ12が放出するエバポガスのエバポ分圧(以下では、エバポ分圧を適宜「エバポ分圧PB」と表記する。)として用いて、キャニスタ12が放出するエバポガスのエバポ重量を推定する。具体的には、ECU30は、このエバポ分圧PBに加えて、大気圧や大気開放通路14から供給される空気量などに基づいて、エバポ重量を求める。 In the present embodiment, the ECU 30 uses the vapor pressure P B of the fuel estimated as described above as the evaporation partial pressure of the evaporation gas released by the canister 12 (hereinafter, the evaporation partial pressure P B is appropriately set to “evaporation partial pressure P B Used to estimate the evaporation weight of the evaporation gas released by the canister 12. Specifically, the ECU 30 obtains the evaporation weight based on the atmospheric pressure, the amount of air supplied from the atmosphere opening passage 14 and the like in addition to the evaporation partial pressure P B.

次に、エバポ重量の具体的な算出方法について説明する。ここで使用する記号は、以下のように定義する。なお、上記した記号と同一の記号を付した要素は同一の意味を有するものとする。   Next, a specific method for calculating the evaporation weight will be described. The symbols used here are defined as follows. In addition, the element which attached | subjected the symbol same as the above-mentioned symbol shall have the same meaning.

atm:大気圧
G:キャニスタ12が放出するパージガスの圧力
atm:雰囲気温度
air:大気開放通路14から供給される空気の流量(単位時間当たりの体積)
evap:キャニスタ12が放出するエバポガスの流量(単位時間当たりの体積)
air:大気開放通路14から供給される空気の単位時間当たりのモル数
evap:キャニスタ12が放出するエバポガスの単位時間当たりのモル数
evap:エバポガスの分子量
evap:単位時間当たりのエバポ重量
P atm : Atmospheric pressure P G : Pressure of purge gas released from the canister 12 T atm : Atmospheric temperature Q air : Flow rate of air supplied from the air opening passage 14 (volume per unit time)
Q evap : Flow rate of evaporation gas released by the canister 12 (volume per unit time)
N air : Number of moles per unit time of air supplied from the open air passage 14 N evap : Number of moles per unit time of the evaporative gas released by the canister 12 m evap : Molecular weight of the evaporative gas G evap : Evaporated weight per unit time

まず、大気開放通路14から供給される空気は、以下の式(18)の状態方程式で表される。式(18)は、理想気体の状態方程式である。   First, the air supplied from the air release passage 14 is represented by the following equation (18). Equation (18) is an ideal gas equation of state.

Figure 2017048736
Figure 2017048736

キャニスタ12が放出するエバポガスのエバポ分圧は、上記したように推定されたエバポガス(燃料)の蒸気圧PBである。したがって、キャニスタ12が放出するパージガスの圧力PGから、キャニスタ12が放出するパージガスに含まれる空気の分圧は「PG−PB」となる。これらより、キャニスタ12が放出するパージガスに含まれるエバポガスは、以下の式(19)の状態方程式で表され、キャニスタ12が放出するパージガスに含まれる空気は、以下の式(20)の状態方程式で表さる。式(19)及び(20)も、理想気体の状態方程式である。 The evaporation partial pressure of the evaporation gas released from the canister 12 is the vapor pressure P B of the evaporation gas (fuel) estimated as described above. Accordingly, the pressure P G in the purge gas canister 12 is released, the partial pressure of the air contained in the purge gas canister 12 is discharged is "P G -P B". Accordingly, the evaporation gas contained in the purge gas released from the canister 12 is represented by the following equation (19), and the air contained in the purge gas emitted from the canister 12 is represented by the following equation (20). It appears. Equations (19) and (20) are also the ideal gas equation of state.

Figure 2017048736

Figure 2017048736
Figure 2017048736

Figure 2017048736

式(19)及び(20)中の「Qevap」がどうような表式となるかを求めていく。まず、式(18)と式(20)の右辺が同じであるため、式(18)及び(20)から以下の式(21)が得られ、この式(21)を変形すると、以下の式(22)が得られる。 The expression of “Q evap ” in the expressions (19) and (20) is obtained. First, since the right sides of Expression (18) and Expression (20) are the same, the following Expression (21) is obtained from Expressions (18) and (20). When this Expression (21) is modified, the following Expression (22) is obtained.

Figure 2017048736

Figure 2017048736
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Figure 2017048736

式(22)を式(19)に代入して「Nevap」について解くと、以下の式(23)が得られる。 Substituting equation (22) into equation (19) and solving for “N evap ” yields the following equation (23).

Figure 2017048736
Figure 2017048736

「Nevap=Gevap/mevap」であることから、これに基づき式(23)を変形すると、単位時間当たりのエバポ重量Gevapの導出式である以下の式(24)が得られる。 Since “N evap = G evap / m evap ”, the following formula (24), which is a derivation formula for the evaporation weight G evap per unit time, is obtained by transforming the formula (23) based on this.

Figure 2017048736
Figure 2017048736

本実施形態では、ECU30は、式(24)を用いて、エバポ重量Gevapを求める。この場合、ECU30は、式(24)中の雰囲気温度Tatmとして、上記したように、燃料温度センサ6によって検出された、燃料ポンプ4の駆動後の燃料温度Tfuel1を用いる。また、1つの例では、ECU30は、式(24)中のキャニスタ12が放出するパージガスの圧力PGとして、大気圧Patmからキャニスタ12の圧損を減算した圧力を用いる。この例では、ECU30は、キャニスタ12の圧損として測定値を用いる。他の例では、一般的にキャニスタ12は圧損が小さくなるように設計されるため、キャニスタ12の圧損が大気圧Patmよりも十分小さいものとして、ECU30は、式(24)中の圧力PGとして大気圧Patmを用いる。 In this embodiment, ECU30 calculates | requires evaporation weight Gevap using Formula (24). In this case, the ECU 30 uses the fuel temperature T fuel1 after driving the fuel pump 4 detected by the fuel temperature sensor 6 as described above as the atmospheric temperature T atm in the equation (24). Further, in one example, ECU 30 as the pressure P G in the purge gas canister 12 in the formula (24) is released, use of pressure and pressure loss by subtracting the canister 12 from the atmospheric pressure P atm. In this example, the ECU 30 uses the measured value as the pressure loss of the canister 12. In another example, since the canister 12 is generally designed so that the pressure loss is small, the ECU 30 assumes that the pressure loss of the canister 12 is sufficiently smaller than the atmospheric pressure P atm , and the ECU 30 determines the pressure P G in the equation (24). As atmospheric pressure P atm is used.

更に、ECU30は、1つの例では、エバポガスの分子量mevapとして、ブタンの分子量58g/molを用いる。こうするのは、エバポガス(ガソリン)の主成分がブタンであるからである。他の例では、ECU30は、図7に示すような事前に測定したモル重量を、エバポガスの分子量mevapとして用いる。図7は、横軸に燃料温度を示し、縦軸に燃料のモル重量を示しており、事前の測定により得られた、複数のリード蒸気圧の燃料についての燃料温度とモル重量との関係を示している。ECU30は、このような燃料温度とモル重量との関係を参照して、燃料温度センサ6によって検出された燃料温度と、上記のように推定された使用燃料のリード蒸気圧とに対応するモル重量を求める。 Further, in one example, the ECU 30 uses a molecular weight of butane of 58 g / mol as the molecular weight m evap of evaporative gas . This is because the main component of evaporative gas (gasoline) is butane. In another example, the ECU 30 uses the molar weight measured in advance as shown in FIG. 7 as the molecular weight m evap of evaporative gas . FIG. 7 shows the fuel temperature on the horizontal axis and the molar weight of the fuel on the vertical axis, and shows the relationship between the fuel temperature and the molar weight for fuels having a plurality of reed vapor pressures obtained by prior measurement. Show. The ECU 30 refers to such a relationship between the fuel temperature and the molar weight, and the molar weight corresponding to the fuel temperature detected by the fuel temperature sensor 6 and the lead vapor pressure of the fuel used as estimated above. Ask for.

そして、本実施形態では、ECU30は、式(24)からエバポ重量Gevapを求めると、大気開放弁16及びパージバルブ18の両方を開いた状態にて、このエバポ重量Gevapに基づいて、エバポガスをエンジンの吸気通路20にパージする制御を開始する。具体的には、ECU30は、要求パージ量を求めて、この要求パージ量に基づき、パージバルブ18をデューティ制御する。このようにエバポガスのパージを開始するときに、本実施形態では、ECU30は、求めたエバポ重量Gevap分だけ、エンジンの燃料噴射弁からの燃料噴射量を減量する。つまり、ECU30は、元の要求燃料噴射量からエバポ重量Gevapを減算した量を、新たな燃料噴射量として適用する。 In the present embodiment, when the ECU 30 obtains the evaporation weight G evap from the equation (24), the ECU 30 calculates the evaporation gas based on the evaporation weight G evap with both the atmosphere release valve 16 and the purge valve 18 open. Control to purge the intake passage 20 of the engine is started. Specifically, the ECU 30 obtains a required purge amount, and duty-controls the purge valve 18 based on the required purge amount. Thus, when starting the purge of the evaporation gas , in this embodiment, the ECU 30 reduces the fuel injection amount from the fuel injection valve of the engine by the determined evaporation weight G evap . That is, the ECU 30 applies an amount obtained by subtracting the evaporation weight G evap from the original required fuel injection amount as a new fuel injection amount.

[フローチャート]
次に、図8を参照して、本発明の実施形態による蒸気圧推定及びエバポ重量推定の処理の流れについて説明する。図8は、本発明の実施形態による蒸気圧推定及びエバポ重量推定の処理を示すフローチャートである。
[flowchart]
Next, with reference to FIG. 8, the flow of processing of vapor pressure estimation and evaporation weight estimation according to the embodiment of the present invention will be described. FIG. 8 is a flowchart showing processing of vapor pressure estimation and evaporation weight estimation according to the embodiment of the present invention.

まず、ステップS1では、ECU30は、車両のイグニッションスイッチがオンになったか否かを判定する。つまり、ECU30は、エンジンが始動される状況にあるか否かを判定する。その結果、イグニッションスイッチがオンになったと判定された場合(ステップS1:Yes)、ステップS2に進み、イグニッションスイッチがオンになったと判定されなかった場合(ステップS1:No)、当該フローを抜ける。なお、エンジンは、ステップS1の後のステップS2以降のいずれかのタイミングにおいて始動されることとなる。   First, in step S1, the ECU 30 determines whether or not the ignition switch of the vehicle is turned on. That is, the ECU 30 determines whether or not the engine is ready to be started. As a result, if it is determined that the ignition switch has been turned on (step S1: Yes), the process proceeds to step S2, and if it is not determined that the ignition switch has been turned on (step S1: No), the flow is exited. The engine is started at any timing after step S2 and after step S2.

ステップS2では、ECU30は、キャニスタ12が飽和状態にあるか否か、つまりキャニスタ12の吸着エバポ量が飽和しているか否かを判定する。例えば、ECU30は、エンジンが停止してから所定日数(例えば1日以上。但し日数ではなく時間を用いてもよい。)経過している場合に、キャニスタ12が飽和状態にあると判定する。このようなステップS2の判定の結果、キャニスタ12が飽和状態にあると判定された場合(ステップS2:Yes)、ステップS3に進み、キャニスタ12が飽和状態にあると判定されなかった場合(ステップS2:No)、当該フローを抜ける。   In step S2, the ECU 30 determines whether or not the canister 12 is in a saturated state, that is, whether or not the adsorption evaporation amount of the canister 12 is saturated. For example, the ECU 30 determines that the canister 12 is in a saturated state when a predetermined number of days (for example, 1 day or more, but time may be used instead of the number of days) since the engine stopped. If it is determined that the canister 12 is in a saturated state as a result of the determination in step S2 (step S2: Yes), the process proceeds to step S3, and if the canister 12 is not determined to be in a saturated state (step S2). : No), exit the flow.

ステップS3では、ECU30は、圧力センサ10によって検出されたタンク内圧P0及び燃料温度センサ6によって検出された燃料温度Tfuel0を取得する。次いで、ステップS4では、ECU30は、大気開放弁16及びパージバルブ18の両方を閉弁する。なお、タンク内圧P0及び燃料温度Tfuel0の取得後に大気開放弁16及びパージバルブ18を閉弁することに限定はされず、タンク内圧P0及び燃料温度Tfuel0の取得前に大気開放弁16及びパージバルブ18を閉弁してもよい。 In step S <b> 3, the ECU 30 acquires the tank internal pressure P 0 detected by the pressure sensor 10 and the fuel temperature T fuel0 detected by the fuel temperature sensor 6. Next, in step S4, the ECU 30 closes both the atmosphere release valve 16 and the purge valve 18. Incidentally, limited to close the drain valve 16 and the purge valve 18 after the acquisition of the tank internal pressure P 0 and the fuel temperature T Fuel0 is not the sole, the air release valve before acquisition tank pressure P 0 and the fuel temperature T Fuel0 16 and The purge valve 18 may be closed.

次いで、ステップS5では、ECU30は、燃料ポンプ4を駆動する。例えば、燃料ポンプ4を電圧制御している場合には、ECU30は、燃料ポンプ4を最大電圧で駆動する。なお、ステップS5に進んだ段階において、エンジンが始動している場合には、燃料ポンプ4が既に駆動されているので、ステップS5において燃料ポンプ4を強制的に駆動しなくてもよい。また、上記のように燃料ポンプ4を最大電圧で駆動すると、燃料ポンプ4の吐出圧が所望の圧力を超える傾向にあるが、所望の圧力を超える分の余分な燃料は燃料タンク2に戻されるようになっているため、特に問題はない。   Next, in step S5, the ECU 30 drives the fuel pump 4. For example, when the voltage of the fuel pump 4 is controlled, the ECU 30 drives the fuel pump 4 with the maximum voltage. When the engine is started at the stage of proceeding to step S5, the fuel pump 4 has already been driven, so that the fuel pump 4 need not be forcibly driven in step S5. Further, when the fuel pump 4 is driven at the maximum voltage as described above, the discharge pressure of the fuel pump 4 tends to exceed a desired pressure. However, excess fuel exceeding the desired pressure is returned to the fuel tank 2. There is no problem in particular.

次いで、ステップS5で燃料ポンプ4を駆動してからある程度の時間(例えば燃料温度が所定温度以上上昇するのに要する時間)が経過すると、ステップS6において、ECU30は、圧力センサ10によって検出されたタンク内圧P1及び燃料温度センサ6によって検出された燃料温度Tfuel1を取得する。 Next, when a certain amount of time (for example, the time required for the fuel temperature to rise above a predetermined temperature) has elapsed since the fuel pump 4 was driven in step S5, the ECU 30 detects that the tank detected by the pressure sensor 10 in step S6. The fuel temperature T fuel1 detected by the internal pressure P 1 and the fuel temperature sensor 6 is acquired.

次いで、ステップS7では、ECU30は、大気開放弁16及びパージバルブ18の両方を開弁する。このステップS7の処理と並行して、ステップS8〜S11の処理が行われる。   Next, in step S7, the ECU 30 opens both the atmosphere release valve 16 and the purge valve 18. In parallel with the process in step S7, the processes in steps S8 to S11 are performed.

まず、ステップS8では、ECU30は、ステップS3で取得したタンク内圧P0及び燃料温度Tfuel0と、ステップS6で取得したタンク内圧P1及び燃料温度Tfuel1とに基づいて、使用燃料のリード蒸気圧RVPを求める。具体的には、ECU30は、タンク内圧P0、P1と、燃料温度Tfuel0と、燃料温度Tfuel1から燃料温度Tfuel0を減算した温度差ΔTfuelと、を式(17)に代入して、事前に記憶しておいた関数f及び関数f´のデータを参照して(例えば図6(A)及び(B)参照)、上記の圧力及び温度を代入した後の式(17)を満たすリード蒸気圧RVPを求める。 First, in step S8, ECU 30 includes a tank internal pressure P 0 and the fuel temperature T Fuel0 obtained in step S3, based on the tank internal pressure P 1 and the fuel temperature T Fuel1 obtained in step S6, Reid vapor pressure of the fuel used Find RVP. Specifically, the ECU 30 substitutes the tank internal pressures P 0 and P 1 , the fuel temperature T fuel0, and the temperature difference ΔT fuel obtained by subtracting the fuel temperature T fuel0 from the fuel temperature T fuel1 into the equation (17). Then, referring to the data of the function f and the function f ′ stored in advance (see, for example, FIGS. 6A and 6B), the expression (17) after substituting the pressure and temperature is satisfied. Find the lead vapor pressure RVP .

次いで、ステップS9では、ECU30は、ステップS8で求めたリード蒸気圧RVPに基づいて、使用燃料の蒸気圧PBを求める。具体的には、ECU30は、求めたリード蒸気圧RVPと、燃料温度センサ6によって検出された燃料温度Tfuel0とを関数fに代入することによって、使用燃料の蒸気圧PBを求める。つまり、ECU30は、f(Tfuel0,RVP)の値を、使用燃料の蒸気圧PBとして得る。 Next, in step S9, the ECU 30 obtains the vapor pressure P B of the fuel used based on the reed vapor pressure R VP obtained in step S8. Specifically, the ECU 30 obtains the vapor pressure P B of the fuel used by substituting the obtained lead vapor pressure R VP and the fuel temperature T fuel0 detected by the fuel temperature sensor 6 into the function f. That is, the ECU 30 obtains the value of f (T fuel0 , R VP ) as the vapor pressure P B of the fuel used.

次いで、ステップS10では、ECU30は、ステップS9で求めた蒸気圧PBを、キャニスタ12が放出するエバポガスのエバポ分圧(エバポ分圧PB)として用いる。 Next, in step S10, the ECU 30 uses the vapor pressure P B obtained in step S9 as the evaporation partial pressure (evaporation partial pressure P B ) of the evaporation gas released by the canister 12.

次いで、ステップS11では、ECU30は、ステップS10で得られたエバポ分圧PBに基づいて、キャニスタ12が放出するエバポガスのエバポ重量Gevapを求める。具体的には、ECU30は、このエバポ分圧PBに加えて、大気圧Patmや、キャニスタ12が放出するパージガスの圧力PGや、雰囲気温度Tatmや、大気開放通路14から供給される空気量Qairなどを、式(24)に代入することで、エバポ重量Gevapを求める。 Next, in step S11, the ECU 30 obtains an evaporation weight G evap of the evaporation gas released from the canister 12 based on the evaporation partial pressure P B obtained in step S10. Specifically, ECU 30, in addition to the evaporation partial pressure P B, is supplied and the atmospheric pressure P atm, and the pressure P G in the purge gas canister 12 is released, and the ambient temperature T atm, the atmosphere open passage 14 The evaporation weight G evap is obtained by substituting the air amount Q air or the like into the equation (24).

[作用効果]
次に、本発明の実施形態による蒸発燃料処理装置について説明する。
[Function and effect]
Next, an evaporative fuel processing apparatus according to an embodiment of the present invention will be described.

本実施形態では、大気開放弁16及びパージバルブ18の両方を閉弁して燃料ポンプ4を駆動し、この燃料ポンプ4の駆動の前後における燃料温度センサ6によって検出された燃料温度の変化及び圧力センサ10によって検出された圧力(タンク内圧)の変化に基づいて、使用燃料の蒸気圧を推定する。つまり、本実施形態では、燃料タンク2から吸気通路20まで(厳密にはパージバルブ18まで)のパージ通路8を介したエバポガスが流れる経路を密封したときの、燃料ポンプ4の駆動による燃料温度の上昇度合い及びこの密封空間における圧力の上昇度合いに基づいて、使用燃料の蒸気圧(蒸気圧特性)を推定する。このような本実施形態によれば、既存の蒸発燃料処理装置の構成をほとんど変更することがないので、簡易な構成にて、使用燃料の蒸気圧を精度良く推定することができる。   In the present embodiment, both the atmosphere release valve 16 and the purge valve 18 are closed to drive the fuel pump 4. The change in the fuel temperature detected by the fuel temperature sensor 6 before and after the fuel pump 4 is driven and the pressure sensor. 10 is used to estimate the vapor pressure of the fuel used. That is, in the present embodiment, the fuel temperature rises due to the driving of the fuel pump 4 when the passage through which the evaporated gas flows through the purge passage 8 from the fuel tank 2 to the intake passage 20 (strictly, to the purge valve 18) is sealed. Based on the degree and the degree of increase in pressure in the sealed space, the vapor pressure (vapor pressure characteristic) of the fuel used is estimated. According to this embodiment, since the configuration of the existing evaporated fuel processing apparatus is hardly changed, the vapor pressure of the fuel used can be accurately estimated with a simple configuration.

また、本実施形態では、上記のように推定された蒸気圧をキャニスタ12が放出するパージガスに含まれるエバポ分圧として用いて、キャニスタ12が放出するパージガスに含まれるエバポ重量を推定する。このような本実施形態によれば、従来のようにエバポガスをエンジンで燃焼させたときの空燃比を用いないため、エンジンでエバポガスを燃焼させる前に、エバポ重量を適切に推定することができる。これにより、パージ開始時に、エバポ重量分だけ、エンジンの燃料噴射量を適切に減量させることができる。よって、パージ開始時に、大量の空気を導入することができ、走行時のパージ総量を増やすことができる。つまり、要求パージ量を増やすことができ、走行距離に対するパージ量を増量することが可能となる。   In the present embodiment, the vapor pressure estimated as described above is used as the evaporation partial pressure contained in the purge gas released from the canister 12 to estimate the evaporation weight contained in the purge gas released from the canister 12. According to the present embodiment, since the air-fuel ratio when the evaporation gas is burned by the engine is not used as in the prior art, the evaporation weight can be appropriately estimated before the evaporation gas is burned by the engine. As a result, at the start of the purge, the fuel injection amount of the engine can be appropriately reduced by the amount of the evaporation weight. Therefore, a large amount of air can be introduced at the start of purge, and the total amount of purge during traveling can be increased. That is, the required purge amount can be increased, and the purge amount with respect to the travel distance can be increased.

[変形例]
以下では、上記した実施形態の変形例について説明する。
[Modification]
Below, the modification of above-described embodiment is demonstrated.

上記した実施形態では、燃料タンク2とキャニスタ12との間のパージ通路8上に圧力センサ10を設けていたが、この位置に圧力センサ10を設けることに限定はされない。圧力センサ10は、燃料タンク2からパージバルブ18までのエバポガスが通過する経路上(燃料タンク2内及びキャニスタ12内も含む)に設ければよい。   In the above-described embodiment, the pressure sensor 10 is provided on the purge passage 8 between the fuel tank 2 and the canister 12, but the pressure sensor 10 is not limited to being provided at this position. The pressure sensor 10 may be provided on a path (including the inside of the fuel tank 2 and the canister 12) through which the evaporation gas from the fuel tank 2 to the purge valve 18 passes.

また、上記した実施形態では(図8参照)、キャニスタ12が飽和状態にある場合に(ステップS2:Yes)、蒸気圧推定及びエバポ重量推定を行っていたが、このステップS2の判定を行わずに、エンジンの始動時に一律に蒸気圧推定及びエバポ重量推定を行うこととしてもよい。   In the above-described embodiment (see FIG. 8), when the canister 12 is in a saturated state (step S2: Yes), the vapor pressure estimation and the evaporation weight estimation are performed. However, the determination in step S2 is not performed. In addition, it is possible to uniformly estimate the vapor pressure and the evaporation weight when starting the engine.

また、上記した実施形態では、エバポ重量(蒸発燃料量)を推定していたが、この代わりにエバポ濃度を推定してもよい。これらのエバポ重量とエバポ濃度とは一義的に対応するものであり、パージガスの量(全体のパージ量)にエバポ濃度を乗算した値がエバポ重量となり、エバポ重量をパージガスの量で除算した値がエバポ濃度となる。   In the above-described embodiment, the evaporation weight (evaporated fuel amount) is estimated. However, the evaporation concentration may be estimated instead. The evaporation weight and the evaporation concentration uniquely correspond to each other. The value obtained by multiplying the amount of purge gas (total purge amount) by the evaporation concentration is the evaporation weight, and the value obtained by dividing the evaporation weight by the amount of purge gas is Evaporation concentration.

1 蒸発燃料処理装置
2 燃料タンク
4 燃料ポンプ
6 燃料温度センサ
8 パージ通路
10 圧力センサ
12 キャニスタ
14 大気開放通路
16 大気開放弁
18 パージバルブ
20 吸気通路
30 ECU
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Evaporative fuel processing apparatus 2 Fuel tank 4 Fuel pump 6 Fuel temperature sensor 8 Purge passage 10 Pressure sensor 12 Canister 14 Atmospheric release passage 16 Atmospheric release valve 18 Purge valve 20 Intake passage 30 ECU

Claims (5)

燃料タンク内の蒸発燃料をエンジンの吸気通路へ放出するための蒸発燃料処理装置であって、
燃料タンクから吸気通路まで延び、燃料タンクからの蒸発燃料を吸気通路に放出するためのパージ通路と、
このパージ通路上に設けられ、燃料タンクからの蒸発燃料を吸着して蓄積するキャニスタと、
このキャニスタに連通され、キャニスタに空気を供給する大気開放通路と、
この大気開放通路上に設けられ、上記キャニスタへの空気の供給を制御する大気開放弁と、
上記キャニスタの下流側の上記パージ通路上に設けられ、吸気通路への蒸発燃料の供給を制御するパージバルブと、
燃料タンク内に設けられ、エンジンに燃料を圧送する燃料ポンプと、
燃料タンク内に設けられ、燃料温度を検出する燃料温度センサと、
燃料タンクから上記パージバルブまでの蒸発燃料が通過する経路上に設けられ、この経路内の圧力を検出する圧力センサと、
を有しており、
更に、エンジンの所定の運転状態において、上記大気開放弁及び上記パージバルブの両方を閉弁して上記燃料ポンプを駆動し、この燃料ポンプの駆動の前後における上記燃料温度センサによって検出された燃料温度の変化及び上記圧力センサによって検出された圧力の変化に基づいて、使用燃料の蒸気圧を推定する蒸気圧推定手段を有する、ことを特徴とする蒸発燃料処理装置。
An evaporative fuel processing device for releasing evaporative fuel in a fuel tank to an intake passage of an engine,
A purge passage that extends from the fuel tank to the intake passage, and discharges evaporated fuel from the fuel tank to the intake passage;
A canister provided on the purge passage for adsorbing and accumulating the evaporated fuel from the fuel tank;
An open air passage communicating with the canister and supplying air to the canister;
An air release valve provided on the air release passage for controlling the supply of air to the canister;
A purge valve provided on the purge passage on the downstream side of the canister for controlling the supply of evaporated fuel to the intake passage;
A fuel pump provided in the fuel tank for pumping fuel to the engine;
A fuel temperature sensor provided in the fuel tank for detecting the fuel temperature;
A pressure sensor provided on a path through which evaporated fuel passes from the fuel tank to the purge valve, and detects a pressure in the path;
Have
Further, in a predetermined operating state of the engine, both the air release valve and the purge valve are closed to drive the fuel pump, and the fuel temperature detected by the fuel temperature sensor before and after the fuel pump is driven. Vapor pressure estimating means for estimating the vapor pressure of the fuel used based on the change and the pressure change detected by the pressure sensor.
上記蒸気圧推定手段は、事前に求められた、異なるリード蒸気圧を有する複数のガソリンについての燃料温度と蒸気圧との関係に基づいて、上記燃料温度センサによって検出された燃料温度の変化及び上記圧力センサによって検出された圧力の変化に対応する使用燃料のリード蒸気圧を求め、このリード蒸気圧に基づいて使用燃料の蒸気圧を推定する、請求項1に記載の蒸発燃料処理装置。   The vapor pressure estimating means is configured to determine a change in the fuel temperature detected by the fuel temperature sensor based on the relationship between the fuel temperature and the vapor pressure obtained in advance for a plurality of gasolines having different reed vapor pressures, and The evaporative fuel processing apparatus according to claim 1, wherein a lead vapor pressure of the used fuel corresponding to a change in pressure detected by the pressure sensor is obtained, and a vapor pressure of the used fuel is estimated based on the lead vapor pressure. 上記蒸気圧推定手段は、上記燃料ポンプの駆動前に上記圧力センサによって検出された圧力を「P0」とし、上記燃料ポンプの駆動後に上記圧力センサによって検出された圧力を「P1」とし、上記燃料ポンプの駆動前に上記燃料温度センサによって検出された燃料温度を「Tfuel0」とし、この燃料温度Tfuel0と上記燃料ポンプの駆動後に上記燃料温度センサによって検出された燃料温度との差を「ΔTfuel」とし、燃料のリード蒸気圧を「RVP」とし、異なるリード蒸気圧RVPを有する複数のガソリンについての燃料温度と蒸気圧との関係を示す関数を「f」とし、この関数fを燃料温度で微分した関数を「f´」とし、関数fに燃料温度Tfuel0及びリード蒸気圧RVPを代入した値を「f(Tfuel0,RVP)」とし、関数f´に燃料温度Tfuel0及びリード蒸気圧RVPを代入した値を「f´(Tfuel0,RVP)」とすると、以下の式に基づいて使用燃料のリード蒸気圧RVPを求める、請求項2に記載の蒸発燃料処理装置。

Figure 2017048736
The vapor pressure estimating means sets the pressure detected by the pressure sensor before driving the fuel pump to “P 0 ”, sets the pressure detected by the pressure sensor after driving the fuel pump to “P 1 ”, The fuel temperature detected by the fuel temperature sensor before driving the fuel pump is defined as “T fuel0 ”, and the difference between the fuel temperature T fuel0 and the fuel temperature detected by the fuel temperature sensor after driving the fuel pump is defined as “T fuel0 ”. “ΔT fuel ”, fuel reed vapor pressure “R VP ”, and a function indicating the relationship between fuel temperature and vapor pressure for a plurality of gasolines having different reed vapor pressures R VP “f”. A function obtained by differentiating f with respect to the fuel temperature is “f ′”, a value obtained by substituting the fuel temperature T fuel0 and the reed vapor pressure R VP into the function f is “f (T fuel0 , R VP )”, and the function f ′ is the fuel. Temperature T fu When el0 and lead values vapor pressure obtained by substituting R VP is "f'(T fuel0, R VP)", based on the following equation obtains the Reid vapor pressure R VP of fuel used, the evaporation of claim 2 Fuel processor.

Figure 2017048736
上記蒸気圧推定手段は、上記燃料ポンプが最大出力にて動作するように駆動する、請求項1乃至3のいずれか一項に記載の蒸発燃料処理装置。   The evaporated fuel processing apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the vapor pressure estimating means is driven so that the fuel pump operates at a maximum output. 上記蒸気圧推定手段は、エンジンの始動時に使用燃料の蒸気圧の推定を行う、請求項1乃至4のいずれか一項に記載の蒸発燃料処理装置。   The vaporized fuel processing apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein the vapor pressure estimating means estimates a vapor pressure of a fuel used when the engine is started.
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