JP2021042757A - Evaporation fuel treatment device - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、燃料タンク内で発生した蒸発燃料をエンジンに導入して処理する蒸発燃料処理装置に関する。 The present disclosure relates to an evaporative fuel processing apparatus that introduces and processes evaporative fuel generated in a fuel tank into an engine.
蒸発燃料処理装置に関する従来技術として、特許文献1には、予め記憶させた空気及び特定成分(ブタン100%等)のP−Q特性及びΔP−ρ特性に基づいて実際のパージガスの濃度を推定し、その推定値に基づいてパージガスの流量を制御している。
As a prior art relating to an evaporative fuel treatment apparatus,
しかしながら、実際のパージガスには特定成分以外の成分も含まれるため、P−Q特性及びΔP−ρ特性が乖離することにより、パージガスの濃度の推定精度が低下し、A/F荒れ(すなわち、エンジンの燃焼室内の空燃比が過度に変動する空燃比荒れ)が生じるおそれがある。 However, since the actual purge gas contains components other than the specific components, the PQ characteristics and the ΔP-ρ characteristics deviate from each other, so that the estimation accuracy of the purge gas concentration is lowered and the A / F roughness (that is, the engine) is deteriorated. There is a risk of air-fuel ratio roughness) in which the air-fuel ratio in the combustion chamber fluctuates excessively.
そこで、本開示は上記した問題点を解決するためになされたものであり、A/F荒れを生じ難く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。 Therefore, the present disclosure has been made in order to solve the above-mentioned problems, and an object of the present disclosure is to provide an evaporative fuel treatment apparatus capable of making A / F roughness less likely to occur.
上記課題を解決するためになされた本開示の一形態は、蒸発燃料を貯留するキャニスタと、前記キャニスタからエンジンへ前記蒸発燃料を含むパージガスを流すためのパージ通路と、前記パージ通路を開閉するパージバルブと、前記パージバルブを駆動させることにより、前記キャニスタから前記パージ通路と吸気通路を介して前記エンジンに前記パージガスを導入するパージ制御を実行する制御部と、を有する蒸発燃料処理装置において、前記パージガスの濃度を検出するパージガス濃度検出部と、を有し、前記パージガス濃度検出部は、前記パージガスの濃度を算出し、算出した前記パージガスの濃度を前記エンジンにおけるA/F検出値に基づいて補正することにより、前記パージガスの濃度を検出し、前記制御部は、前記パージガス濃度検出部で検出された前記パージガスの濃度に基づいて、前記パージ制御の実行時の前記パージバルブの開度を制御すること、を特徴とする。 One embodiment of the present disclosure made to solve the above problems is a canister for storing evaporated fuel, a purge passage for flowing a purge gas containing the evaporated fuel from the canister to the engine, and a purge valve for opening and closing the purge passage. And a control unit that executes purge control for introducing the purge gas into the engine from the canister via the purge passage and the intake passage by driving the purge valve. It has a purge gas concentration detecting unit for detecting the concentration, and the purge gas concentration detecting unit calculates the concentration of the purge gas and corrects the calculated concentration of the purge gas based on the A / F detection value in the engine. The control unit detects the concentration of the purge gas, and the control unit controls the opening degree of the purge valve when the purge control is executed, based on the concentration of the purge gas detected by the purge gas concentration detection unit. It is a feature.
この態様によれば、エンジンにおけるA/F検出値に基づいてパージガスの濃度の補正を行うので、パージガスの濃度の検出精度を向上させることができる。そのため、検出されたパージガスの濃度をもとにパージバルブを制御することで、実際のパージガスに基づいたパージバルブの制御が可能になるので、A/F荒れを生じ難くすることができる。 According to this aspect, since the purge gas concentration is corrected based on the A / F detection value in the engine, the detection accuracy of the purge gas concentration can be improved. Therefore, by controlling the purge valve based on the detected concentration of the purge gas, it is possible to control the purge valve based on the actual purge gas, so that A / F roughness can be less likely to occur.
上記の態様においては、前記パージガスを前記吸気通路へ送るパージポンプと、前記パージポンプの吐出圧または前後差圧であるポンプ圧力を検出するポンプ圧力検出部と、を有し、前記パージガス濃度検出部は、前記パージガス中に含まれる特定の蒸発燃料の成分の比率を特定燃料成分比率と定義するときに、予め記憶した複数の前記特定燃料成分比率に対する前記パージガスの密度の特性および前記ポンプ圧力の特性と、前記ポンプ圧力検出部による前記ポンプ圧力の検出値と、から前記パージガスの濃度を算出し、前記制御部は、前記パージポンプと前記パージバルブを駆動させることにより、前記パージ制御を実行し、前記パージガス濃度検出部で検出された前記パージガスの濃度に基づいて、前記パージ制御の実行時の前記パージバルブの開度と前記パージポンプの回転数を制御すること、が好ましい。 In the above aspect, the purge gas concentration detection unit includes a purge pump that sends the purge gas to the intake passage, and a pump pressure detection unit that detects a pump pressure that is a discharge pressure or a front-rear differential pressure of the purge pump. When defining the ratio of the component of the specific vaporized fuel contained in the purge gas as the specific fuel component ratio, is the characteristic of the density of the purge gas and the characteristic of the pump pressure with respect to the plurality of the specific fuel component ratios stored in advance. The concentration of the purge gas is calculated from the detected value of the pump pressure by the pump pressure detection unit, and the control unit executes the purge control by driving the purge pump and the purge valve. It is preferable to control the opening degree of the purge valve and the rotation speed of the purge pump when the purge control is executed, based on the concentration of the purge gas detected by the purge gas concentration detecting unit.
従来方法においては、パージ通路中に温度センサを設け、この温度センサの検出値に基づいてパージガスの密度を補正して、パージガスの濃度が求められていた。しかしながら、このような従来方法では、定常状態(パージガスが流れ続けて安定している状態)ではパージガスの濃度の検出精度が悪化しないが、パージ通路にてパージガスの流れのONとOFFを繰り返す場合、パージ通路中に設けられた温度センサでは温度追従性が悪くその検出精度が良くないため、パージガスの濃度の検出精度が悪化してしまう。 In the conventional method, a temperature sensor is provided in the purge passage, and the density of the purge gas is corrected based on the detection value of the temperature sensor to obtain the concentration of the purge gas. However, in such a conventional method, the detection accuracy of the purge gas concentration does not deteriorate in a steady state (a state in which the purge gas continues to flow and is stable), but when the purge gas flow is repeatedly turned on and off in the purge passage, the purge gas flow is repeatedly turned on and off. Since the temperature sensor provided in the purge passage has poor temperature followability and its detection accuracy is not good, the detection accuracy of the concentration of the purge gas deteriorates.
そこで、上記の態様においては、前記パージガス濃度検出部は、算出した前記パージガスの濃度を前記パージポンプの内部の温度であるポンプ内温度に基づいて補正すること、が好ましい。 Therefore, in the above aspect, it is preferable that the purge gas concentration detecting unit corrects the calculated concentration of the purge gas based on the temperature inside the pump, which is the temperature inside the purge pump.
この態様によれば、ポンプ内温度の変化によるパージガスの密度の変化の影響を考慮してパージガスの濃度を検出できるので、パージガスの濃度の検出精度をさらに向上させることができる。また、パージ通路にてパージガスの流れのONとOFFを繰り返す場合であっても、ポンプ内温度は影響を受け難いので、パージガスの濃度の検出精度をさらに向上させることができる。 According to this aspect, the concentration of the purge gas can be detected in consideration of the influence of the change in the density of the purge gas due to the change in the temperature inside the pump, so that the detection accuracy of the concentration of the purge gas can be further improved. Further, even when the flow of the purge gas is repeatedly turned on and off in the purge passage, the temperature inside the pump is not easily affected, so that the detection accuracy of the concentration of the purge gas can be further improved.
上記課題を解決するためになされた本開示の他の形態は、蒸発燃料を貯留するキャニスタと、前記キャニスタからエンジンへ前記蒸発燃料を含むパージガスを流すためのパージ通路と、前記パージガスを吸気通路へ送るパージポンプと、前記パージ通路を開閉するパージバルブと、前記パージポンプと前記パージバルブを駆動させることにより、前記キャニスタから前記パージ通路と前記吸気通路を介して前記エンジンに前記パージガスを供給するパージ制御を実行する制御部と、を有する蒸発燃料処理装置において、前記パージポンプの吐出圧または前後差圧であるポンプ圧力を検出するポンプ圧力検出部と、前記パージガスの濃度を検出するパージガス濃度検出部と、を有し、前記パージガス濃度検出部は、前記ポンプ圧力検出部による前記ポンプ圧力の検出値から前記パージガスの濃度を算出し、算出した前記パージガスの濃度を前記パージポンプの内部の温度であるポンプ内温度に基づいて補正することにより、前記パージガスの濃度を検出し、前記制御部は、前記パージガス濃度検出部で検出された前記パージガスの濃度に基づいて、前記パージ制御の実行時の前記パージバルブの開度と前記パージポンプの回転数を制御すること、を特徴とする。 Other embodiments of the present disclosure made to solve the above problems include a canister for storing evaporated fuel, a purge passage for flowing a purge gas containing the evaporated fuel from the canister to the engine, and an intake passage for the purge gas. By driving the purge pump to send, the purge valve that opens and closes the purge passage, and the purge pump and the purge valve, the purge control that supplies the purge gas from the canister to the engine via the purge passage and the intake passage is performed. In an evaporative fuel processing apparatus having a control unit to execute, a pump pressure detection unit that detects a pump pressure that is a discharge pressure or a front-rear differential pressure of the purge pump, a purge gas concentration detection unit that detects the concentration of the purge gas, and a purge gas concentration detection unit. The purge gas concentration detecting unit calculates the concentration of the purge gas from the detected value of the pump pressure by the pump pressure detecting unit, and the calculated concentration of the purge gas is the temperature inside the pump. By correcting based on the temperature, the concentration of the purge gas is detected, and the control unit opens the purge valve when the purge control is executed based on the concentration of the purge gas detected by the purge gas concentration detection unit. It is characterized by controlling the degree and the rotation speed of the purge pump.
この態様によれば、ポンプ内温度の変化によるパージガスの密度の変化の影響を考慮してパージガスの濃度を検出できるので、パージガスの濃度の検出精度を向上させることができる。また、パージ通路にてパージガスの流れのONとOFFを繰り返す場合であっても、ポンプ内温度は影響を受け難いので、パージガスの濃度の検出精度をさらに向上させることができる。そのため、検出されたパージガスの濃度をもとにパージバルブを制御することで、実際のパージガスに基づいたパージバルブの制御が可能になるので、A/F荒れを生じ難くすることができる。 According to this aspect, the concentration of the purge gas can be detected in consideration of the influence of the change in the density of the purge gas due to the change in the temperature inside the pump, so that the detection accuracy of the concentration of the purge gas can be improved. Further, even when the flow of the purge gas is repeatedly turned on and off in the purge passage, the temperature inside the pump is not easily affected, so that the detection accuracy of the concentration of the purge gas can be further improved. Therefore, by controlling the purge valve based on the detected concentration of the purge gas, it is possible to control the purge valve based on the actual purge gas, so that A / F roughness can be less likely to occur.
上記の態様においては、前記制御部は、前記パージガスの濃度が所定濃度以下である場合には、前記パージガスの濃度に基づいて前記パージ制御の実行時の前記パージバルブの開度、または、前記パージバルブの開度と前記パージポンプの回転数を制御することを禁止すること、が好ましい。 In the above aspect, when the concentration of the purge gas is equal to or less than a predetermined concentration, the control unit determines the opening degree of the purge valve at the time of executing the purge control or the purge valve of the purge valve based on the concentration of the purge gas. It is preferable to prohibit control of the opening degree and the rotation speed of the purge pump.
この態様によれば、パージガスの濃度の検出精度が低くなるおそれのあるパージガスの濃度が低い領域でのA/F荒れが生じ難くなる。 According to this aspect, A / F roughness is less likely to occur in a region where the concentration of purge gas is low, which may reduce the detection accuracy of the concentration of purge gas.
上記の態様においては、前記制御部は、前記エンジンに燃料を噴射するインジェクタの噴射量の減量の上限に制限を設けること、が好ましい。 In the above aspect, it is preferable that the control unit sets a limit on the upper limit of the reduction in the injection amount of the injector that injects fuel into the engine.
この態様によれば、より効果的にA/F荒れが生じ難くなる。 According to this aspect, A / F roughness is less likely to occur more effectively.
上記の態様においては、前記パージポンプの運転情報から前記ポンプ内温度を推定するポンプ内温度推定部を有すること、が好ましい。 In the above aspect, it is preferable to have a pump internal temperature estimation unit that estimates the pump internal temperature from the operation information of the purge pump.
この態様によれば、温度センサをパージポンプに設けなくてもパージポンプの内部の温度を検出することができる。そのため、パージポンプを簡素化でき、コストを低減できる。 According to this aspect, the temperature inside the purge pump can be detected without providing the temperature sensor in the purge pump. Therefore, the purge pump can be simplified and the cost can be reduced.
上記の態様においては、前記制御部は、前記エンジンにおけるA/F検出値から算出した前記パージガスの濃度が略0である状態下にて、前記パージポンプのP−Q特性をもとに前記ポンプ圧力検出部による前記ポンプ圧力の検出値の校正を行うこと、が好ましい。 In the above aspect, the control unit is the pump based on the PQ characteristics of the purge pump under a state where the concentration of the purge gas calculated from the A / F detection value in the engine is substantially 0. It is preferable to calibrate the detected value of the pump pressure by the pressure detecting unit.
この態様によれば、ポンプ圧力検出部の個体差や経年変化が生じた場合でも、ポンプ圧力検出部によるポンプ圧力の検出値の精度を維持できるので、パージガスの濃度の検出精度が安定する。 According to this aspect, the accuracy of the detection value of the pump pressure by the pump pressure detection unit can be maintained even when individual differences or secular changes occur in the pump pressure detection unit, so that the detection accuracy of the concentration of the purge gas is stable.
上記の態様においては、前記パージガス濃度検出部は、ガス濃度を検出する熱伝導式または超音波式のセンサの検出値から前記パージガスの濃度を算出すること、が好ましい。 In the above aspect, it is preferable that the purge gas concentration detecting unit calculates the concentration of the purge gas from the detection value of the heat conduction type or ultrasonic type sensor that detects the gas concentration.
上記の態様においては、前記制御部は、前記吸気通路における吸気の温度の変化、または、燃料タンクにおける燃料の温度の変化が一定時間につき所定範囲内に収まっている場合に、前記パージバルブの開度の制御を中断し、前記吸気通路における吸気の温度の変化、または、前記燃料タンクにおける燃料の温度の変化が前記所定範囲を超えた場合に、前記パージバルブの開度の制御を再開すること、が好ましい。 In the above aspect, the control unit opens the purge valve when the change in the intake air temperature in the intake passage or the change in the fuel temperature in the fuel tank is within a predetermined range for a certain period of time. When the change in the temperature of the intake air in the intake passage or the change in the temperature of the fuel in the fuel tank exceeds the predetermined range, the control of the opening degree of the purge valve can be restarted. preferable.
この態様によれば、必要な電力を低減できる。 According to this aspect, the required power can be reduced.
本開示の蒸発燃料処理装置によれば、A/F荒れを生じ難くすることができる。 According to the evaporated fuel treatment apparatus of the present disclosure, it is possible to make A / F roughness less likely to occur.
本開示に係る実施形態である蒸発燃料処理装置について、図面を参照しながら詳細に説明する。以下の実施形態では、自動車等の車両に搭載されるエンジンシステムに対して本開示の蒸発燃料処理装置を適用した場合について説明する。 The evaporative fuel treatment apparatus according to the embodiment of the present disclosure will be described in detail with reference to the drawings. In the following embodiment, a case where the evaporated fuel treatment apparatus of the present disclosure is applied to an engine system mounted on a vehicle such as an automobile will be described.
<<第1実施形態>>
まず、第1実施形態について説明する。
<< First Embodiment >>
First, the first embodiment will be described.
<システムの全体構成>
本実施形態の蒸発燃料処理装置1が適用されるエンジンシステムは、自動車等の車両に搭載されるものであり、図1に示すように、エンジンENGを備える。このエンジンENGには、エンジンENGに空気(吸気、吸入空気)を供給するための吸気通路IPが接続されている。吸気通路IPには、吸気通路IPを開閉してエンジンENGに流入する空気量(吸入空気量)を制御する電子スロットルTHR(スロットルバルブ)と、エンジンENGに流入する空気の密度を高くする過給器TCとが設けられている。吸気通路IPにおける電子スロットルTHRの上流側(吸入空気の流れ方向の上流側)には、吸気通路IPに流入する空気から異物を除去するエアクリーナACが設けられている。これにより、吸気通路IPでは、空気がエアクリーナACを通過してエンジンENGに向けて吸入される。
<Overall system configuration>
The engine system to which the evaporative
本実施形態の蒸発燃料処理装置1は、このようなエンジンシステムにおいて、燃料タンクFT内の蒸発燃料を、吸気通路IPを介してエンジンENGに導入する装置である。この蒸発燃料処理装置1は、キャニスタ11と、パージ通路12と、パージポンプ13と、パージバルブ14と、大気通路15と、ベーパ通路16と、制御部17と、フィルタ18と、大気遮断弁19等を有する。
The evaporated
キャニスタ11は、ベーパ通路16を介して燃料タンクFTに接続されており、燃料タンクFT内からベーパ通路16を介して流入する蒸発燃料を一時的に貯留するものである。また、キャニスタ11は、パージ通路12と大気通路15とに連通している。
The
パージ通路12は、吸気通路IPとキャニスタ11とに接続している。これにより、キャニスタ11から流出するパージガス(蒸発燃料を含む気体)は、パージ通路12を流れて、吸気通路IPに導入される。
The
パージポンプ13は、パージ通路12に設けられており、パージ通路12を流れるパージガスの流れを制御する。すなわち、パージポンプ13は、キャニスタ11内のパージガスをパージ通路12に送出し、パージ通路12に送出されたパージガスを吸気通路IPへ送る。
The
パージバルブ14は、パージ通路12において、パージポンプ13の下流側(パージ制御実行時のパージガスの流れ方向の下流側)の位置、すなわち、パージポンプ13と吸気通路IPとの間の位置に設けられている。パージバルブ14は、パージ通路12を開閉する。パージバルブ14の閉弁時(弁が閉まった状態のとき)には、パージ通路12のパージガスは、パージバルブ14によって停止され、吸気通路IPには流れていかない。一方、パージバルブ14の開弁時(弁が開いた状態のとき)には、パージガスは吸気通路IPに流れていく。
The
パージバルブ14は、パージバルブ14の開通状態と閉塞状態とを、エンジン運転状況によって決定されるデューティ比に従って連続的に切り替えるデューティ制御を実行する。開通状態では、パージ通路12が開通して、キャニスタ11と吸気通路IPとが連通される。閉塞状態では、パージ通路12が閉塞して、キャニスタ11と吸気通路IPとがパージ通路12上で遮断される。デューティ比は、開通状態と閉塞状態と連続的に切り替えられている間に、互いに連続する1組の開通状態と閉塞状態との組合せの期間のうち、開通状態の期間の割合を表す。パージバルブ14は、デューティ比を調整(即ち開通状態の長さ)することにより、パージガスの流量を調整する。
The
大気通路15は、その一端が大気に開放され、その他端がキャニスタ11に接続されており、キャニスタ11を大気に連通させている。そして、大気通路15には、大気から取り込まれた空気が流れる。この大気通路15に、フィルタ18と大気遮断弁19が設けられている。フィルタ18は、大気通路15に流入する大気(空気)から異物を除去するものである。大気遮断弁19は、大気通路15を開閉するものである。
One end of the
ベーパ通路16は、燃料タンクFTとキャニスタ11に接続されている。これにより、燃料タンクFTの蒸発燃料が、ベーパ通路16を介してキャニスタ11に流入する。
The
制御部17は、車両に搭載されたECU(不図示)の一部であり、ECUの他の部分(例えばエンジンENGを制御する部分)と一体的に配置されている。なお、制御部17は、ECUの他の部分と別に配置されていてもよい。制御部17は、CPUとROM,RAM等のメモリを含む。制御部17は、メモリに予め格納されているプログラムに応じて、蒸発燃料処理装置1およびエンジンシステムを制御する。例えば、制御部17は、パージポンプ13やパージバルブ14を制御する。
The
本実施形態では、制御部17は、パージガス濃度検出部21を備えている。パージガス濃度検出部21は、パージ通路12を流れるパージガスの濃度を検出する。なお、パージガス濃度検出部21は、制御部17とは別に独立して設けられていてもよい。
In the present embodiment, the
また、本実施形態の蒸発燃料処理装置1は、圧力センサ22を有する。この圧力センサ22は、パージ通路12におけるパージポンプ13の下流側の位置(詳しくは、パージポンプ13とパージバルブ14との間の位置)に設けられている。圧力センサ22は、パージポンプ13の吐出圧であるポンプ吐出圧Pを検出する。なお、圧力センサ22は、本開示の「ポンプ圧力検出部」の一例である。また、ポンプ吐出圧Pは、本開示の「ポンプ圧力」の一例である。
Further, the evaporated
また、本実施形態の蒸発燃料処理装置1は、温度センサ23を備えている。この温度センサ23は、例えば、図2に示すようにパージポンプ13の内部に設けられており、パージポンプ13の内部の温度であるポンプ内温度を検出する。なお、図2に示す例では、温度センサ23は、パージポンプ13において、ポンプカバー13aの内側であってモータ部13bのシャフト13cに接続するインペラ13dが配置される空間であるボリュート13e内に設けられている。
Further, the evaporated
また、図1に示すように、本実施形態の蒸発燃料処理装置1は、回転センサ24を有する。この回転センサ24は、パージポンプ13の回転数であるポンプ回転数を検出する。
Further, as shown in FIG. 1, the evaporated
また、本実施形態の蒸発燃料処理装置1は、絶対圧センサ25を有する。この絶対圧センサ25は、キャニスタ11に接続する大気通路15に設けられている。絶対圧センサ25は、大気圧(絶対圧)を検出する。
Further, the evaporated
このような構成の蒸発燃料処理装置1において、エンジンENGの運転中にパージ条件が成立すると、制御部17は、パージポンプ13とパージバルブ14を制御して、すなわち、パージポンプ13を駆動させながらパージバルブ14を開弁して、パージ制御を実行する。なお、パージ制御とは、パージガスをキャニスタ11からパージ通路12と吸気通路IPを介してエンジンENGに導入する制御である。
In the evaporative
そして、パージ制御が実行されている間、エンジンENGには、吸気通路IPに吸入される空気と、燃料タンクFTからインジェクタINJを介して噴射される燃料と、パージ制御により吸気通路IPに供給されるパージガスと、が供給される。そして、制御部17は、インジェクタINJの噴射時間やパージバルブ14の開弁時間などを調整することによって、エンジンENGの空燃比(A/F)を最適な空燃比(例えば理想空燃比)に調整する。
Then, while the purge control is being executed, the air sucked into the intake passage IP, the fuel injected from the fuel tank FT via the injector INJ, and the fuel injected into the intake passage IP by the purge control are supplied to the engine ENG. Purging gas and is supplied. Then, the
<パージガスの濃度の検出方法について>
次に、パージガス濃度検出部21が行うパージガスの濃度の検出方法について説明する。
<About the detection method of the concentration of purge gas>
Next, a method of detecting the concentration of the purge gas performed by the purge gas
〔第1実施例〕
まず、第1実施例について説明する。
[First Example]
First, the first embodiment will be described.
図3に示すように、パージガスに含まれる蒸発燃料(以下、適宜、単に「燃料」ともいう。)の性状が変わると、パージガスの密度ρが同じ(例えば、図中のρ=ρx)であっても、燃料成分の比率が変わってしまう。そうすると、ポンプ吐出圧Pからパージガスの密度ρを求め、このパージガスの密度ρからパージガスの濃度を算出する際に、パージガスの濃度の検出精度が低下してしまう。 As shown in FIG. 3, when the properties of the evaporated fuel (hereinafter, also simply referred to as “fuel” as appropriate) contained in the purge gas change, the density ρ of the purge gas is the same (for example, ρ = ρx in the figure). However, the ratio of fuel components changes. Then, when the density ρ of the purge gas is obtained from the pump discharge pressure P and the concentration of the purge gas is calculated from the density ρ of the purge gas, the detection accuracy of the concentration of the purge gas is lowered.
例えば、下記の数式を用いて単位体積(例えば、1L(リットル))当たりの燃料量を算出する例を考える。
すると、密度ρ=ρx(図3参照)=2.0g/L、体積=1.0Lのとき、ペンタンの比率=60%、ブタンの比率=75%であれば、上記の数式をもとに燃料量を算出すると、ペンタンの燃料量=1.2g、ブタンの燃料量=1.5gになる。このように、パージガスの燃料の性状がペンタンである場合とブタンである場合とで、単位体積当たりのパージガス中の燃料量のズレが大きくなってしまう。 Then, when the density ρ = ρx (see FIG. 3) = 2.0 g / L and the volume = 1.0 L, if the pentane ratio = 60% and the butane ratio = 75%, based on the above formula. When the fuel amount is calculated, the fuel amount of pentane = 1.2 g and the fuel amount of butane = 1.5 g. As described above, the difference in the amount of fuel in the purge gas per unit volume becomes large depending on whether the fuel property of the purge gas is pentane or butane.
本実施形態では、パージガス濃度検出部21は、パージガス中に含まれるブタン(すなわち、特定の蒸発燃料の成分)の比率をブタン比率と定義するときに、予め記憶した複数(例えば、2つ)のブタン比率に対するパージガスの密度ρの特性およびポンプ吐出圧Pの特性と、圧力センサ22によるポンプ吐出圧の検出値Pmixとからパージガスの濃度を算出する。そして、さらに、パージガス濃度検出部21は、算出したパージガスの濃度をエンジンENGにおけるA/F検出値に基づいて補正する。
In the present embodiment, the purge gas
(パージガスの濃度の検出方法を示したフローチャートの説明)
具体的には、本実施形態では、図4に示すフローチャートの内容に基づいてパージガスの濃度wtが検出され、検出されたパージガスの濃度wtに基づいてパージ制御が行われる。図4に示すように、制御部17は、パージ実行条件が成立すると(ステップS1:YES)、パージポンプ13を所定の回転数で駆動させ(ステップS2)、パージバルブ14(図中、「PCV」と表記)を開弁させて蒸発燃料のパージ(すなわち、パージ制御)を開始する(ステップS3)。
(Explanation of a flowchart showing a method for detecting the concentration of purge gas)
Specifically, in the present embodiment, the concentration wt of the purge gas is detected based on the contents of the flowchart shown in FIG. 4, and the purge control is performed based on the detected concentration wt of the purge gas. As shown in FIG. 4, when the purge execution condition is satisfied (step S1: YES), the
次に、パージガス濃度検出部21は、ポンプ吐出圧の検出値Pmixを圧力センサ22で検出し(ステップS4)、絶対圧センサ25で絶対圧(大気圧)を検出する(ステップS5)。
Next, the purge gas
次に、パージガス濃度検出部21は、密度ρaと密度ρbを算出し、検出した絶対圧から密度ρaと密度ρbを補正する(ステップS6)。
Next, the purge gas
ここで、密度ρaと密度ρbは、予めパージガス濃度検出部21に記憶された各々ブタン比率が異なるときのパージガスの密度ρの特性である。例えば、密度ρaはブタン比率が0%(すなわち、空気比率が100%)のときのパージガスの密度ρであり、密度ρbはブタン比率が100%のときのパージガスの密度ρである。そして、ここでは、パージガス濃度検出部21は、例えば図3に示すマップを用いて、密度ρaと密度ρbを算出する。なお、ブタン比率とは、パージガスに含まれるブタンの重量比であり、本開示の「特定燃料成分比率」の一例である。
Here, the density ρa and the density ρb are characteristics of the density ρ of the purge gas stored in advance in the purge gas
なお、検出した絶対圧から密度ρaと密度ρbを補正する際には、所定の補正式またはマップを使用する。例えば、図5と図6に示すマップを使用する。図5と図6に示すように、絶対圧(図中、「圧力」と表記)が大きいほど、密度ρaと密度ρbが大きくなるように補正する。 When correcting the density ρa and the density ρb from the detected absolute pressure, a predetermined correction formula or map is used. For example, the maps shown in FIGS. 5 and 6 are used. As shown in FIGS. 5 and 6, the larger the absolute pressure (denoted as “pressure” in the figure), the larger the density ρa and the density ρb are.
次に、図4の説明に戻って、パージガス濃度検出部21は、回転センサ24でポンプ回転数を検出する(ステップS7)。
Next, returning to the description of FIG. 4, the purge gas
次に、パージガス濃度検出部21は、圧力Paと圧力Pbを算出し、検出したポンプ回転数から圧力Paと圧力Pbを補正する(ステップS8)。
Next, the purge gas
ここで、圧力Paと圧力Pbは、予めパージガス濃度検出部21に記憶された各々ブタン比率が異なるときのポンプ吐出圧Pの特性である。例えば、圧力Paはブタン比率が0%のとき(すなわち、空気比率が100%のとき)のポンプ吐出圧Pであり、圧力Pbはブタン比率が100%のときのポンプ吐出圧Pである。そして、ここでは、パージガス濃度検出部21は、例えば図7に示すマップを用いて、圧力Paと圧力Pbを算出する。
Here, the pressure Pa and the pressure Pb are the characteristics of the pump discharge pressure P when the butane ratios, which are stored in advance in the purge gas
なお、検出したポンプ回転数から圧力Paと圧力Pbを補正する際には、所定の補正式またはマップを使用する。例えば、図8に示すマップを使用する。図8に示すように、ポンプ回転数が大きいほど、圧力Paと圧力Pbが大きくなるように補正する。 When correcting the pressure Pa and the pressure Pb from the detected pump rotation speed, a predetermined correction formula or map is used. For example, the map shown in FIG. 8 is used. As shown in FIG. 8, the pressure Pa and the pressure Pb are corrected so as to increase as the pump rotation speed increases.
次に、図4の説明に戻って、パージガス濃度検出部21は、パージガスの濃度ρ1を算出する(ステップS9)。ここで、濃度ρ1は、以下の数式を用いて算出される。なお、ρmixは、混合ガスの密度である。
次に、パージガス濃度検出部21は、A/F_FB(すなわち、A/Fフイードバック値)からINJ減量(すなわち、インジェクタ減量)Qinjを算出し(ステップS10)、パージ流量Qp(すなわち、パージガスの流量)をECU制御値から取得する(ステップS11)。ここで、A/F_FBは、エンジンENGにおけるA/F検出値(例えば、エンジンENGから排出される排気ガス中の酸素濃度を検出するA/Fセンサの検出値)である。また、INJ減量Qinjは、エンジンENGに燃料を噴射するインジェクタINJの噴射量の減量である。
Next, the purge gas
次に、パージガス濃度検出部21は、パージ流量QpとINJ減量Qinjからパージガスの濃度ρ2を算出する(ステップS12)。ここで、濃度ρ2は、以下の数式を用いて算出される。なお、ρpはパージ密度(空気)であり、ρinjは燃料密度である。
次に、パージガス濃度検出部21は、濃度ρ1´と濃度ρ2の比から補正係数CFを算出する(ステップS13)。すなわち、補正係数CFは、以下の数式で表される。
なお、前記のようにしてA/F_FBから求めた濃度ρ2は、エンジンENGの運転状態が定常状態(エンジンENGの負荷が変わらない、吸入空気量が変わらない)のときはA/F_FBが安定しているため正確に算出できるが、エンジンENGの運転状態が過渡状態のときはA/F_FBが安定しないため正確に算出できない。ここで、エンジンENGの運転状態の多くは過渡状態であり、このエンジンENGの運転状態の多くを占める過渡状態にて濃度ρ2を正確に算出できないことになる。そこで、本実施形態では、エンジンENGの運転状態が定常状態であるときに、数4の数式で表される濃度ρ2を算出し、さらに、数5の数式で表される補正係数CFを学習する。そして、このとき、数5の数式における濃度ρ1´は、補正係数CFの学習時(すなわち、エンジンENGの運転状態が定常状態であるとき)に数2と数3の数式を用いて算出された濃度ρ1であり、後述する数6の数式における濃度ρ1とは異なるタイミングで算出されるものである。
The concentration ρ2 obtained from A / F_FB as described above is stable in A / F_FB when the operating state of the engine ENG is in a steady state (the load of the engine ENG does not change and the intake air amount does not change). Therefore, it can be calculated accurately, but it cannot be calculated accurately because A / F_FB is not stable when the operating state of the engine ENG is in a transient state. Here, most of the operating states of the engine ENG are transient states, and the concentration ρ2 cannot be accurately calculated in the transient states that occupy most of the operating states of the engine ENG. Therefore, in the present embodiment, when the operating state of the engine ENG is in the steady state, the concentration ρ2 expressed by the mathematical expression of Equation 4 is calculated, and the correction coefficient CF expressed by the mathematical expression of
次に、パージガス濃度検出部21は、補正係数CFを含めてポンプ吐出圧からパージガスの濃度wtを算出する(ステップS14)。すなわち、パージガス濃度検出部21は、補正係数CFを用いて圧力センサ22によるポンプ吐出圧の検出値Pmixからパージガスの濃度wtを検出する。このとき、前記の数2の数式と、以下の数式とを用いてパージガスの濃度wtが算出される。
このように、エンジンENGの運転状態が定常状態であるときに数5の数式で表される補正係数CFを学習したうえで、エンジンENGの運転状態が定常状態であるか過渡状態であるかに関わらず補正係数CFを含めた数6の数式で表されるパージガスの濃度wtの算出を行う。これにより、エンジンENGの運転状態が定常状態であるか過渡状態であるかに関わらず、正確なパージガスの濃度wtの算出が可能となる。
In this way, when the operating state of the engine ENG is in the steady state, after learning the correction coefficient CF expressed by the mathematical formula of
このようにして、パージガス濃度検出部21は、パージガスに含まれる常用の燃料成分であるブタンの濃度範囲の2点を基準に、ポンプ吐出圧の検出値Pmixからパージガスの濃度wtを算出する。
In this way, the purge gas
すなわち、パージガス濃度検出部21は、予め記憶した2つのブタン比率に対するパージガスの密度ρの特性(すなわち、密度ρaと密度ρb)およびポンプ吐出圧Pの特性(すなわち、圧力Paと圧力Pb)と、ポンプ吐出圧の検出値Pmixとからパージガスの濃度ρ1を算出する。そして、さらに、パージガス濃度検出部21は、算出したパージガスの濃度ρ1を、エンジンENGにおけるA/F_FBに基づいて算出した補正係数CFに基づいて補正することにより、パージガスの濃度wtを算出する。
That is, the purge gas
そして、制御部17は、上記のように算出したパージガスの濃度wtに基づいて、パージ制御の実行時のパージバルブ14の開度とパージポンプ13の回転数を制御する。
Then, the
なお、ここでは、ブタン比率は、2つ(すなわち、0%(第1の所定比率)と100%(第2の所定比率))に設定されたが、3つ以上に設定されるとしてもよい。 Here, the butane ratio is set to two (that is, 0% (first predetermined ratio) and 100% (second predetermined ratio)), but may be set to three or more. ..
また、パージガス濃度検出部21は、絶対圧やポンプ回転数で密度ρaや密度ρbや圧力Paや圧力Pbを補正した後に、エンジンENGにおけるA/F_FBに基づき補正を行う。このように、絶対圧やポンプ回転数で密度ρaや密度ρbや圧力Paや圧力Pbを補正する前にエンジンENGにおけるA/F_FBに基づいて補正が行われないので、ガス成分のばらつきと誤ってポンプ回転数等を補正するおそれがなくなる。
Further, the purge gas
(パージガスの濃度が低い領域について)
また、パージガスの濃度が低い領域は、例えば濃度の絶対値の1%を2%と誤って検出すると、パージガスの濃度を2倍誤って判定するおそれがあるため、INJ減量を2倍多く制御し、車両のA/F制御性に大きく影響が出るおそれがある。そこで、制御部17は、パージガスの濃度が所定濃度以下(例えば、10%以下)である場合には、パージガスの濃度に基づいてパージ制御の実行時のパージバルブ14の開度とパージポンプ13の回転数を制御することを禁止する。そして、さらに、このとき、制御部17は、INJ減量の上限に制限を設ける。
(For areas where the concentration of purge gas is low)
Further, in the region where the concentration of the purge gas is low, for example, if 1% of the absolute value of the concentration is erroneously detected as 2%, the concentration of the purge gas may be erroneously determined twice. Therefore, the INJ weight loss is controlled twice as much. , There is a possibility that the A / F controllability of the vehicle will be greatly affected. Therefore, when the concentration of the purge gas is not more than a predetermined concentration (for example, 10% or less), the
(タイムチャートの説明)
本実施形態で行われる制御の一例を示すタイムチャートを図9に示す。
(Explanation of time chart)
FIG. 9 shows a time chart showing an example of the control performed in the present embodiment.
図9に示すように、従来のA/F_FBを用いた濃度制御は、図中にて一点鎖線で示されるように、時間T2でパージ制御が開始されたときに、パージガスの濃度(図中、「パージ濃度」と表記)について、応答性が悪く、正確な濃度に安定するまで、A/Fがストイキから外れて荒れる。そのため、A/Fが荒れないようにするためには、パージ制御の開始時は、パージ流量を減らすように制御する必要がある。 As shown in FIG. 9, the conventional concentration control using A / F_FB is the concentration of the purge gas (in the figure, when the purge control is started at time T2, as shown by the alternate long and short dash line in the figure. Regarding (denoted as "purge concentration"), the response is poor, and the A / F deviates from the stoichiometric and becomes rough until it stabilizes at an accurate concentration. Therefore, in order to prevent the A / F from becoming rough, it is necessary to control so as to reduce the purge flow rate at the start of the purge control.
これに対し、図9に示すように、本実施形態のように、圧力センサ22を使った濃度制御によれば、図中にて破線で示されるように、パージ制御の開始前(例えば、時間T1)からパージガスの濃度を正確に把握出来るため、時間T2でパージ制御が開始されたときに、A/Fがストイキから外れず荒れない。そのため、パージ制御の開始時は、パージ流量を減らすように制御する必要がない。
On the other hand, as shown in FIG. 9, according to the concentration control using the
〔第2実施例〕
次に、第2実施例について、第1実施例とは異なる点を中心に説明する。
[Second Example]
Next, the second embodiment will be described focusing on the points different from those of the first embodiment.
本実施例では、パージガスの濃度ρ1は、ポンプ内温度を考慮して算出される。具体的には、図10に示すように、パージガス濃度検出部21は、温度センサ23でポンプ内温度を検出する(ステップS106)。次に、パージガス濃度検出部21は、密度ρaと密度ρbを算出し、検出したポンプ内温度と絶対圧から密度ρaと密度ρbを補正する(ステップS107)。そして、その後、パージガス濃度検出部21は、このように補正した密度ρaと密度ρbを用いて、パージガスの濃度ρ1を算出する(ステップS110)。
In this embodiment, the concentration ρ1 of the purge gas is calculated in consideration of the temperature inside the pump. Specifically, as shown in FIG. 10, the purge gas
なお、検出したポンプ内温度と絶対圧から密度ρaと密度ρbを補正する際には、所定の補正式またはマップを使用する。例えば、図11と図12に示すマップを使用する。図11と図12に示すように、ポンプ内温度(図中、「温度」と表記)が高いほど、密度ρaと密度ρbが小さくなるように補正する。 When correcting the density ρa and the density ρb from the detected pump temperature and absolute pressure, a predetermined correction formula or map is used. For example, the maps shown in FIGS. 11 and 12 are used. As shown in FIGS. 11 and 12, the higher the temperature inside the pump (indicated as “temperature” in the figure), the smaller the density ρa and the density ρb are.
このようにして、本実施例では、パージガス濃度検出部21は、パージガスの濃度ρ1をポンプ内温度に基づいて補正する。そして、図10の説明に戻って、その後、パージガス濃度検出部21は、このように補正したパージガスの濃度ρ1を用いて、パージガスの濃度wtを算出する(ステップS115)。すなわち、パージガス濃度検出部21は、パージガスの濃度wtをポンプ内温度に基づいて補正する。
In this way, in this embodiment, the purge gas
(ポンプ内温度の推定について)
ステップS106においては、温度センサ23の代わりに、以下のようにして、蒸発燃料処理装置1に設けられたポンプ内温度推定部26によりポンプ内温度を推定してもよい。
(About estimating the temperature inside the pump)
In step S106, instead of the
まず、パージ停止中(すなわち、パージ制御の停止時)は、雰囲気温度、発熱量(ポンプ回転数の2乗)、パージポンプ13の駆動時間から、以下の数式を用いてポンプ内温度Tを演算して推定する。なお、Tiは、ポンプ内温度の初期温度であり、初期は雰囲気温度が代入される。T∞は、ポンプハードの温度(すなわち、パージポンプ13のハウジングの温度)であり、以下の数式で表される。また、ポンプハードの温度T∞と雰囲気温度、発熱量(ポンプ回転数)、パージポンプ13の駆動時間tの関係は実験的に調べ、マップ化(例えば、図13参照)される。また、Caは、実験係数であり、パージポンプ13の熱伝導率hや表面積Sや熱容量Cによって以下の数式で表される。
また、パージ中(すなわち、パージ制御の実行時)は、パージ制御の停止時のポンプ内温度を基準に、パージ流量、発熱量(ポンプ回転数)、パージポンプ13の駆動時間から、上記の数式を用いてポンプ内温度Tを演算することにより推定する。なお、ポンプハードの温度T∞は、以下の数式で表される。また、ポンプハードの温度T∞とパージ流量、発熱量(ポンプ回転数)、パージポンプ13の駆動時間tの関係は実験的に調べ、マップ化(例えば、図14参照)される。
このようにして、蒸発燃料処理装置1は、パージポンプ13の運転情報(例えば、ポンプ回転数やパージポンプ13の駆動時間t、その他、雰囲気温度やパージ流量など)から、ポンプ内温度(すなわち、パージポンプ13のボリュート13e内の温度)を推定するポンプ内温度推定部26を有してもよい。
In this way, the evaporative
〔第3実施例〕
次に、第3実施例について、第2実施例と異なる点を中心に説明する。
[Third Example]
Next, the third embodiment will be described focusing on the differences from the second embodiment.
本実施例では、図15に示すように、パージガス濃度検出部21は、第2実施例と同様にポンプ内温度を考慮して(ステップS206,S207)、パージガスの濃度ρ1を算出する(ステップS210)。そして、制御部17は、上記のように算出したパージガスの濃度ρ1に基づいて、パージ制御の実行時のパージバルブ14の開度とパージポンプ13の回転数を制御する。このようにして、本実施例では、パージガス濃度検出部21は、パージガスの濃度ρ1をポンプ内温度に基づいて補正する。
In this embodiment, as shown in FIG. 15, the purge gas
<本実施形態の作用効果について>
本実施形態において、パージガス濃度検出部21は、予め記憶した2つのブタン比率に対するパージガスの密度ρの特性(すなわち、密度ρaと密度ρb)およびポンプ吐出圧Pの特性(すなわち、圧力Paと圧力Pb)と、圧力センサ22によるポンプ吐出圧の検出値Pmixと、からパージガスの濃度ρ1を算出し、パージガスの濃度ρ1をエンジンENGにおけるA/F検出値に基づいて補正することにより、パージガスの濃度wtを算出する。そして、制御部17は、パージガスの濃度wtに基づいてパージ制御の実行時のパージバルブ14の開度とパージポンプ13の回転数を制御する。
<About the action and effect of this embodiment>
In the present embodiment, the purge gas
このようにして、本実施形態では、ブタンの濃度範囲の2点を基準にポンプ吐出圧の検出値Pmixから濃度を算出する。例えば、パージガス濃度検出部21に予め記憶させておいたブタン比率が0%のときの密度ρaおよび圧力Paと、ブタン比率が100%のときの密度ρbおよび圧力Pbと、ポンプ吐出圧の検出値Pmixと、からパージガスの濃度ρ1を算出する。そして、このようにしてブタン比率を基準とした密度ρとポンプ吐出圧Pを用いることにより、一定の比例関係にある密度ρとポンプ吐出圧Pを用いてパージガスの濃度を算出するので、パージガスの濃度の検出精度を向上させることができる。
In this way, in the present embodiment, the concentration is calculated from the detected value Pmix of the pump discharge pressure with reference to two points in the butane concentration range. For example, the density ρa and pressure Pa when the butane ratio is 0%, the density ρb and pressure Pb when the butane ratio is 100%, and the detection values of the pump discharge pressure stored in advance in the purge gas
さらに、本実施形態では、エンジンENGにおけるA/F検出値に基づいてパージガスの濃度の補正を行う。これにより、ブタン比率を基準とした密度ρとポンプ吐出圧Pを用いて算出したパージガスの濃度と、ブタン以外の燃料成分が含まれる実際のパージガスの濃度とのズレを小さくすることができるので、パージガスの濃度の検出精度をさらに向上させることができる。そのため、検出されたパージガスの濃度をもとにパージバルブ14とパージポンプ13の制御を行うことで、実際のパージガスに基づいたパージバルブ14の制御が可能になるので、A/F荒れ(すなわち、エンジンENGの燃焼室(不図示)内の空燃比が過度に変動する空燃比荒れ)を生じ難くすることができる。したがって、A/Fの制御性が向上し、また、エンジンENGに導入できるパージガスの流量も増加し、エバポミッションの発生も抑制できる。
Further, in the present embodiment, the concentration of the purge gas is corrected based on the A / F detection value in the engine ENG. As a result, the discrepancy between the concentration of the purge gas calculated using the density ρ based on the butane ratio and the pump discharge pressure P and the actual concentration of the purge gas containing fuel components other than butane can be reduced. The accuracy of detecting the concentration of the purge gas can be further improved. Therefore, by controlling the
また、パージガス濃度検出部21は、パージガスの濃度ρ1をポンプ内温度に基づいて補正してもよい。これにより、ポンプ内温度の変化によるパージガスの密度ρの変化の影響を考慮してパージガスの濃度を検出できるので、パージガスの濃度の検出精度が向上する。また、パージ通路12にてパージガスの流れのONとOFFを繰り返す場合であっても、ポンプ内温度は影響を受け難いので、パージガスの濃度の検出精度が向上する。そして、パージガスの流し始め(すなわち、パージ制御の開始(または、再開)時にてパージポンプ13からパージガスを流し始めるとき)において、パージガスに含まれる蒸発燃料の量を正確に把握できるので、A/F荒れの発生を抑制して、大量のパージガスをエンジンENGに導入できる。そこで、制御部17は、パージガスの流し始めのパージガスの流量を大きく制御することもできる。
Further, the purge gas
また、制御部17は、パージガスの濃度wtまたはパージガスの濃度ρ1が所定濃度以下である場合には、パージガスの濃度wtまたはパージガスの濃度ρ1に基づいてパージ制御の実行時のパージバルブ14の開度とパージポンプ13の回転数を制御することを禁止してもよい。これにより、パージガスの濃度の検出精度が低くなるおそれのあるパージガスの濃度が低い領域でのA/F荒れが生じ難くなる。
Further, when the concentration wt of the purge gas or the concentration ρ1 of the purge gas is equal to or less than a predetermined concentration, the
また、制御部17は、パージガスの濃度wtが所定濃度以下である場合に、INJ減量の上限に制限を設けることにより、より効果的にA/F荒れが生じ難くなる。
Further, when the concentration wt of the purge gas is not more than a predetermined concentration, the
また、蒸発燃料処理装置1は、パージポンプ13の運転情報からポンプ内温度を推定するポンプ内温度推定部26を有していてもよい。
Further, the evaporative
これにより、温度センサ23をパージポンプ13に設けなくてもポンプ内温度を検出することができる。そのため、パージポンプ13を簡素化でき、コストを低減できる。
As a result, the temperature inside the pump can be detected without providing the
また、制御部17は、エンジンENGにおけるA/F検出値から算出したパージガスの濃度が略0である状態下にて、パージポンプ13のP−Q特性をもとに圧力センサ22によるポンプ吐出圧の検出値Pmixの校正を行ってもよい。
Further, the
これにより、圧力センサ22の個体差や経年変化が生じた場合でも、圧力センサ22によるポンプ吐出圧の検出値Pmixの精度を維持できるので、パージガスの濃度の検出精度が安定する。
As a result, even if individual differences or secular changes occur in the
<<第2実施形態>>
次に、第2実施形態について、第1実施形態とは異なる点を中心に説明する。
<< Second Embodiment >>
Next, the second embodiment will be described focusing on the points different from those of the first embodiment.
<システムの全体構成>
本実施形態では、蒸発燃料処理装置1は、図16に示すように、パージポンプ13を有さない一方で、パージ通路12に設けられる熱伝導濃度センサ31または超音波濃度センサ32を有する。そして、本実施例では、パージガスの濃度ρ1は、熱伝導濃度センサ31または超音波濃度センサ32の検出値から算出される。
<Overall system configuration>
In the present embodiment, as shown in FIG. 16, the evaporative
ここで、熱伝導濃度センサ31は、検知対象のガスによる熱伝導率の変化をもとにガス濃度を検出する熱伝導式のセンサである。詳しくは、熱伝導濃度センサ31は、検知素子と補償素子を備え、検知対象のガスが検知素子に触れて検知素子の温度が変化することにより、検知素子を構成する白金線コイルの抵抗値がガス濃度にほぼ比例して変化するので、この抵抗値の変化をブリッジ回路によって電圧として検出し、この検出した電圧をもとにガス濃度を求めることができるものである。
Here, the heat
また、超音波濃度センサ32は、検知対象のガスによる音速の変化をもとにガス濃度を検出する超音波式のセンサである。詳しくは、超音波濃度センサ32は、送信用センサと受信用センサを備え、送信用センサから発信した超音波がガス中を通過して受信用センサに到達する時間を計測して、既知のセンサ間の距離を考慮して音速を検出し、さらに温度を検出し、この検出した音速と温度より求めた平均分子量をもとにガス濃度を求めることができるものである。
Further, the
<パージガスの濃度の検出方法について>
(パージガスの濃度の検出方法を示したフローチャートの説明)
そこで、本実施形態では、図17に示すフローチャートの内容に基づいてパージガスの濃度が検出され、検出されたパージガスの濃度に基づいてパージ制御が行われる。図17に示すように、制御部17は、パージ実行条件が成立すると(ステップS301:YES)、パージバルブ14を開弁させて蒸発燃料のパージを開始する(ステップS302)。
<About the detection method of the concentration of purge gas>
(Explanation of a flowchart showing a method for detecting the concentration of purge gas)
Therefore, in the present embodiment, the concentration of the purge gas is detected based on the contents of the flowchart shown in FIG. 17, and the purge control is performed based on the detected concentration of the purge gas. As shown in FIG. 17, when the purge execution condition is satisfied (step S301: YES), the
次に、パージガス濃度検出部21は、熱伝導濃度センサ31により電圧、または、超音波濃度センサ32により音速と温度を検出し(ステップS303)、このステップS303の検出値に基づいて、パージガスの濃度ρ1を算出する(ステップS304)。
Next, the purge gas
次に、パージガス濃度検出部21は、A/F_FBからINJ減量Qinjを算出し(ステップS305)、パージ流量QpをECU制御値から取得する(ステップS306)。次に、パージガス濃度検出部21は、前記のステップS12と同様にして、パージ流量QpとINJ減量Qinjからパージガスの濃度ρ2を算出する(ステップS307)。
Next, the purge gas
次に、パージガス濃度検出部21は、前記のステップS13と同様にして、濃度ρ1´と濃度ρ2の比から補正係数CFを算出する(ステップS308)。
Next, the purge gas
次に、パージガス濃度検出部21は、補正係数CFを含めてセンサの検出値(熱伝導濃度センサ31または超音波濃度センサ32の検出値)からパージガスの濃度wtを算出する(ステップS309)。すなわち、パージガス濃度検出部21は、補正係数CFを用いて熱伝導濃度センサ31または超音波濃度センサ32の検出値からパージガスの濃度wtを検出する。
Next, the purge gas
このようにして、パージガス濃度検出部21は、熱伝導濃度センサ31または超音波濃度センサ32の検出値からパージガスの濃度ρ1を算出する。そして、パージガス濃度検出部21は、算出したパージガスの濃度ρ1を、エンジンENGにおけるA/F_FBに基づいて算出した補正係数CFに基づいて補正することにより、パージガスの濃度wtを検出する。
In this way, the purge gas
そして、制御部17は、上記のように算出したパージガスの濃度wtに基づいて、パージ制御の実行時のパージバルブ14の開度を制御する。
Then, the
なお、制御部17は、パージガスの濃度wtが所定濃度以下(例えば、10%以下)である場合には、パージガスの濃度wtに基づいてパージ制御の実行時のパージバルブ14の開度を制御することを禁止してもよい。そして、さらに、このとき、制御部17は、INJ減量の上限に制限を設けてもよい。
When the concentration wt of the purge gas is not more than a predetermined concentration (for example, 10% or less), the
(変形例)
また、変形例として、蒸発燃料処理装置1は、図18に示すように、パージポンプ13を有していてもよい。そして、この変形例では、図19に示すフローチャートの内容に基づいてパージガスの濃度が検出され、検出されたパージガスの濃度に基づいてパージ制御が行われる。図19に示すように、図17と異なる点として、制御部17は、パージ実行条件が成立すると(ステップS401:YES)、パージポンプ13を所定の回転数で駆動させる(ステップS402)。なお、その他の処理については、図17と共通するので、説明を省略する。そして、制御部17は、図19に示すようにして検出したパージガスの濃度wtに基づいて、パージ制御の実行時のパージバルブ14の開度とパージポンプ13の回転数の両方を制御する。
(Modification example)
Further, as a modification, the evaporated
<本実施形態の作用効果について>
本実施形態において、パージガス濃度検出部21は、熱伝導濃度センサ31、または、超音波濃度センサ32の検出値からパージガスの濃度ρ1を算出し、算出したパージガスの濃度ρ1をエンジンENGにおけるA/F検出値に基づいて補正することにより、パージガスの濃度wtを検出する。そして、制御部17は、パージガス濃度検出部21で検出されたパージガスの濃度wtに基づいてパージ制御の実行時のパージバルブ14の開度、または、パージバルブ14の開度とパージポンプ13の回転数の両方を制御する。
<About the action and effect of this embodiment>
In the present embodiment, the purge gas
このようにして、本実施形態では、熱伝導濃度センサ31、または、超音波濃度センサ32の検出値からパージガスの濃度ρ1を算出する。そして、本実施形態では、エンジンENGにおけるA/F検出値に基づいてパージガスの濃度ρ1の補正を行う。これにより、熱伝導濃度センサ31、または、超音波濃度センサ32の検出値から算出したパージガスの濃度ρ1と、実際のパージガスの濃度とのズレを小さくすることができるので、パージガスの濃度wtの検出精度をさらに向上させることができる。そのため、検出されたパージガスの濃度wtをもとに、実際のパージガスに基づいたパージバルブ14の制御が可能になるので、A/F荒れを生じ難くすることができる。したがって、A/Fの制御性が向上し、また、エンジンENGに導入できるパージガスの流量も増加し、エバポミッションの発生も抑制できる。
In this way, in the present embodiment, the concentration ρ1 of the purge gas is calculated from the detected value of the heat
なお、上記した実施の形態は単なる例示にすぎず、本開示を何ら限定するものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変形が可能であることはもちろんである。 It should be noted that the above-described embodiment is merely an example and does not limit the present disclosure in any way, and it goes without saying that various improvements and modifications can be made without departing from the gist thereof.
例えば、吸気通路IPにおける吸気の温度の変化、または、燃料タンクFTにおける燃料の温度の変化が小さい場合には、パージガスの成分の変化が小さいと推定されることから、パージガス濃度検出部21で検出されたパージガスの濃度wtに基づいてパージ制御の実行時のパージバルブ14の開度を制御する必要性が低いと考えられる。
For example, when the change in the intake air temperature in the intake passage IP or the change in the fuel temperature in the fuel tank FT is small, it is estimated that the change in the components of the purge gas is small, so that the purge gas
そこで、制御部17は、吸気通路IPにおける吸気の温度の変化が一定時間(例えば、1hr)につき所定範囲(例えば、0℃〜5℃)内に収まっている場合に、または、燃料タンクFTにおける燃料の温度の変化が一定時間(例えば、1hr)につき所定範囲(例えば、0℃〜5℃)内に収まっている場合に、パージバルブ14の開度の制御を中断してもよい。すなわち、制御部17は、パージガス濃度検出部21で検出されたパージガスの濃度wtに基づいてパージ制御の実行時のパージバルブ14の開度を制御することを中断してもよい。これにより、パージバルブ14の駆動電力の消費を抑制できるので、必要な電力を低減できる。
Therefore, the
そして、制御部17は、吸気通路IPにおける吸気の温度の変化が前記の所定範囲を超えた場合に、または、燃料タンクFTにおける燃料の温度の変化が前記の所定範囲内を超えた場合に、パージバルブ14の開度の制御を再開してもよい。すなわち、制御部17は、パージガス濃度検出部21で検出されたパージガスの濃度wtに基づいてパージ制御の実行時のパージバルブ14の開度を制御することを再開してもよい。これにより、A/F荒れを生じ難くすることができる。
Then, the
また、例えば、密度ρaはブタン比率が0%以外であるのときのパージガスの密度ρであってもよく、密度ρbはブタン比率が100%以外であるのときのパージガスの密度ρであってもよい。同様に、圧力Paはブタン比率が0%以外であるのときのポンプ吐出圧Pであってもよく、圧力Pbはブタン比率が100%以外であるのときのポンプ吐出圧Pであってもよい。 Further, for example, the density ρa may be the density ρ of the purge gas when the butane ratio is other than 0%, and the density ρb may be the density ρ of the purge gas when the butane ratio is other than 100%. Good. Similarly, the pressure Pa may be the pump discharge pressure P when the butane ratio is other than 0%, and the pressure Pb may be the pump discharge pressure P when the butane ratio is other than 100%. ..
また、圧力センサ22はパージポンプ13の出口圧と入口圧との差圧である前後差圧を検出し、パージガス濃度検出部21は圧力センサ22によるパージポンプ13の前後差圧の検出値からパージガスの濃度を算出してもよい。なお、パージポンプ13の前後差圧は、本開示の「ポンプ圧力」の一例である。
Further, the
1 蒸発燃料処理装置
11 キャニスタ
12 パージ通路
13 パージポンプ
13e ボリュート
14 パージバルブ
17 制御部
21 パージガス濃度検出部
22 圧力センサ
23 温度センサ
24 回転センサ
25 絶対圧センサ
26 ポンプ内温度推定部
31 熱伝導濃度センサ
32 超音波濃度センサ
ENG エンジン
INJ インジェクタ
IP 吸気通路
FT 燃料タンク
ρ (パージガスの)密度
ρa (ブタン比率が0%のときの)密度
ρb (ブタン比率が100%のときの)密度
P ポンプ吐出圧
Pmix ポンプ吐出圧の検出値
Pa (ブタン比率が0%のときの)圧力
Pb (ブタン比率が100%のときの)圧力
ρ1、ρ1´ 濃度
Qinj INJ減量
ρ2 濃度
CF 補正係数
wt パージガスの濃度
T ポンプ内温度
1 Evaporated
Claims (10)
前記キャニスタからエンジンへ前記蒸発燃料を含むパージガスを流すためのパージ通路と、
前記パージ通路を開閉するパージバルブと、
前記パージバルブを駆動させることにより、前記キャニスタから前記パージ通路と吸気通路を介して前記エンジンに前記パージガスを導入するパージ制御を実行する制御部と、を有する蒸発燃料処理装置において、
前記パージガスの濃度を検出するパージガス濃度検出部と、を有し、
前記パージガス濃度検出部は、
前記パージガスの濃度を算出し、算出した前記パージガスの濃度を前記エンジンにおけるA/F検出値に基づいて補正することにより、前記パージガスの濃度を検出し、
前記制御部は、
前記パージガス濃度検出部で検出された前記パージガスの濃度に基づいて、前記パージ制御の実行時の前記パージバルブの開度を制御すること、
を特徴とする蒸発燃料処理装置。 A canister that stores evaporative fuel and
A purge passage for flowing the purge gas containing the evaporated fuel from the canister to the engine, and
A purge valve that opens and closes the purge passage and
In an evaporative fuel processing apparatus having a control unit that executes purge control for introducing the purge gas into the engine from the canister via the purge passage and the intake passage by driving the purge valve.
It has a purge gas concentration detecting unit for detecting the concentration of the purge gas, and has a purge gas concentration detecting unit.
The purge gas concentration detector is
By calculating the concentration of the purge gas and correcting the calculated concentration of the purge gas based on the A / F detection value in the engine, the concentration of the purge gas is detected.
The control unit
Controlling the opening degree of the purge valve when the purge control is executed, based on the concentration of the purge gas detected by the purge gas concentration detection unit.
Evaporative fuel processing equipment characterized by.
前記パージガスを前記吸気通路へ送るパージポンプと、
前記パージポンプの吐出圧または前後差圧であるポンプ圧力を検出するポンプ圧力検出部と、を有し、
前記パージガス濃度検出部は、
前記パージガス中に含まれる特定の蒸発燃料の成分の比率を特定燃料成分比率と定義するときに、予め記憶した複数の前記特定燃料成分比率に対する前記パージガスの密度の特性および前記ポンプ圧力の特性と、前記ポンプ圧力検出部による前記ポンプ圧力の検出値と、から前記パージガスの濃度を算出し、
前記制御部は、
前記パージポンプと前記パージバルブを駆動させることにより、前記パージ制御を実行し、
前記パージガス濃度検出部で検出された前記パージガスの濃度に基づいて、前記パージ制御の実行時の前記パージバルブの開度と前記パージポンプの回転数を制御すること、
を特徴とする蒸発燃料処理装置。 In the evaporated fuel processing apparatus of claim 1,
A purge pump that sends the purge gas to the intake passage, and
It has a pump pressure detection unit that detects the discharge pressure of the purge pump or the pump pressure that is the front-rear differential pressure.
The purge gas concentration detector is
When the ratio of the components of the specific vaporized fuel contained in the purge gas is defined as the specific fuel component ratio, the characteristics of the density of the purge gas and the characteristics of the pump pressure with respect to the plurality of the specific fuel component ratios stored in advance are defined. The concentration of the purge gas is calculated from the detected value of the pump pressure by the pump pressure detection unit and the concentration of the purge gas.
The control unit
By driving the purge pump and the purge valve, the purge control is executed.
Controlling the opening degree of the purge valve and the rotation speed of the purge pump when the purge control is executed, based on the concentration of the purge gas detected by the purge gas concentration detecting unit.
Evaporative fuel processing equipment characterized by.
前記パージガス濃度検出部は、算出した前記パージガスの濃度を前記パージポンプの内部の温度であるポンプ内温度に基づいて補正すること、
を特徴とする蒸発燃料処理装置。 In the evaporated fuel processing apparatus of claim 2,
The purge gas concentration detection unit corrects the calculated concentration of the purge gas based on the temperature inside the pump, which is the temperature inside the purge pump.
Evaporative fuel processing equipment characterized by.
前記キャニスタからエンジンへ前記蒸発燃料を含むパージガスを流すためのパージ通路と、
前記パージガスを吸気通路へ送るパージポンプと、
前記パージ通路を開閉するパージバルブと、
前記パージポンプと前記パージバルブを駆動させることにより、前記キャニスタから前記パージ通路と前記吸気通路を介して前記エンジンに前記パージガスを供給するパージ制御を実行する制御部と、を有する蒸発燃料処理装置において、
前記パージポンプの吐出圧または前後差圧であるポンプ圧力を検出するポンプ圧力検出部と、
前記パージガスの濃度を検出するパージガス濃度検出部と、を有し、
前記パージガス濃度検出部は、
前記ポンプ圧力検出部による前記ポンプ圧力の検出値から前記パージガスの濃度を算出し、
算出した前記パージガスの濃度を前記パージポンプの内部の温度であるポンプ内温度に基づいて補正することにより、前記パージガスの濃度を検出し、
前記制御部は、
前記パージガス濃度検出部で検出された前記パージガスの濃度に基づいて、前記パージ制御の実行時の前記パージバルブの開度と前記パージポンプの回転数を制御すること、
を特徴とする蒸発燃料処理装置。 A canister that stores evaporative fuel and
A purge passage for flowing the purge gas containing the evaporated fuel from the canister to the engine, and
A purge pump that sends the purge gas to the intake passage and
A purge valve that opens and closes the purge passage and
In an evaporative fuel processing apparatus having a control unit that executes purge control for supplying the purge gas from the canister to the engine via the purge passage and the intake passage by driving the purge pump and the purge valve.
A pump pressure detection unit that detects the discharge pressure or the front-rear differential pressure of the purge pump, and the pump pressure detection unit.
It has a purge gas concentration detecting unit for detecting the concentration of the purge gas, and has a purge gas concentration detecting unit.
The purge gas concentration detector is
The concentration of the purge gas is calculated from the detected value of the pump pressure by the pump pressure detection unit, and the concentration of the purge gas is calculated.
By correcting the calculated concentration of the purge gas based on the temperature inside the pump, which is the temperature inside the purge pump, the concentration of the purge gas is detected.
The control unit
Controlling the opening degree of the purge valve and the rotation speed of the purge pump when the purge control is executed, based on the concentration of the purge gas detected by the purge gas concentration detecting unit.
Evaporative fuel processing equipment characterized by.
前記制御部は、前記パージガスの濃度が所定濃度以下である場合には、前記パージガスの濃度に基づいて前記パージ制御の実行時の前記パージバルブの開度、または、前記パージバルブの開度と前記パージポンプの回転数を制御することを禁止すること、
を特徴とする蒸発燃料処理装置。 In the evaporated fuel treatment apparatus according to any one of claims 1 to 4.
When the concentration of the purge gas is equal to or less than a predetermined concentration, the control unit determines the opening degree of the purge valve at the time of executing the purge control, or the opening degree of the purge valve and the purge pump based on the concentration of the purge gas. Prohibiting control of the number of revolutions of
Evaporative fuel processing equipment characterized by.
前記制御部は、前記エンジンに燃料を噴射するインジェクタの噴射量の減量の上限に制限を設けること、
を特徴とする蒸発燃料処理装置。 In the evaporated fuel processing apparatus of claim 5,
The control unit sets a limit on the upper limit of the reduction in the injection amount of the injector that injects fuel into the engine.
Evaporative fuel processing equipment characterized by.
前記パージポンプの運転情報から前記ポンプ内温度を推定するポンプ内温度推定部を有すること、
を特徴とする蒸発燃料処理装置。 In the evaporated fuel processing apparatus of claim 3 or 4,
Having a pump internal temperature estimation unit that estimates the pump internal temperature from the operation information of the purge pump.
Evaporative fuel processing equipment characterized by.
前記制御部は、前記エンジンにおけるA/F検出値から算出した前記パージガスの濃度が略0である状態下にて、前記パージポンプのP−Q特性をもとに前記ポンプ圧力検出部による前記ポンプ圧力の検出値の校正を行うこと、
を特徴とする蒸発燃料処理装置。 In the evaporated fuel treatment apparatus of claim 2 or 4,
The control unit is the pump by the pump pressure detection unit based on the PQ characteristics of the purge pump under a state where the concentration of the purge gas calculated from the A / F detection value in the engine is substantially 0. Calibrate the detected pressure value,
Evaporative fuel processing equipment characterized by.
前記パージガス濃度検出部は、ガス濃度を検出する熱伝導式または超音波式のセンサの検出値から前記パージガスの濃度を算出すること、
を特徴とする蒸発燃料処理装置。 In the evaporated fuel processing apparatus of claim 1,
The purge gas concentration detection unit calculates the concentration of the purge gas from the detection value of the heat conduction type or ultrasonic type sensor that detects the gas concentration.
Evaporative fuel processing equipment characterized by.
前記制御部は、
前記吸気通路における吸気の温度の変化、または、燃料タンクにおける燃料の温度の変化が一定時間につき所定範囲内に収まっている場合に、前記パージバルブの開度の制御を中断し、
前記吸気通路における吸気の温度の変化、または、前記燃料タンクにおける燃料の温度の変化が前記所定範囲を超えた場合に、前記パージバルブの開度の制御を再開すること、
を特徴とする蒸発燃料処理装置。 In the evaporated fuel treatment apparatus according to any one of claims 1 to 9.
The control unit
When the change in the intake air temperature in the intake passage or the change in the fuel temperature in the fuel tank is within a predetermined range for a certain period of time, the control of the opening degree of the purge valve is interrupted.
When the change in the temperature of the intake air in the intake passage or the change in the temperature of the fuel in the fuel tank exceeds the predetermined range, the control of the opening degree of the purge valve is restarted.
Evaporative fuel processing equipment characterized by.
Priority Applications (2)
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---|---|---|---|
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