JP2021120556A - 蒸発燃料処理装置 - Google Patents
蒸発燃料処理装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2021120556A JP2021120556A JP2020014103A JP2020014103A JP2021120556A JP 2021120556 A JP2021120556 A JP 2021120556A JP 2020014103 A JP2020014103 A JP 2020014103A JP 2020014103 A JP2020014103 A JP 2020014103A JP 2021120556 A JP2021120556 A JP 2021120556A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pressure
- valve
- learning
- amount
- valve opening
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000000446 fuel Substances 0.000 title claims abstract description 143
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims abstract description 63
- 239000012071 phase Substances 0.000 claims description 154
- 238000010926 purge Methods 0.000 claims description 129
- 239000002828 fuel tank Substances 0.000 claims description 105
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims description 69
- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims description 36
- 230000010349 pulsation Effects 0.000 claims description 31
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 25
- 238000012937 correction Methods 0.000 claims description 22
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 claims description 19
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 claims description 14
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 4
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 claims description 2
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims description 2
- 239000012808 vapor phase Substances 0.000 claims description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 289
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 10
- 230000006870 function Effects 0.000 description 9
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 8
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 8
- 239000003566 sealing material Substances 0.000 description 7
- 230000008859 change Effects 0.000 description 5
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 4
- 239000003502 gasoline Substances 0.000 description 3
- 230000004044 response Effects 0.000 description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012935 Averaging Methods 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 230000001141 propulsive effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M25/00—Engine-pertinent apparatus for adding non-fuel substances or small quantities of secondary fuel to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture
- F02M25/08—Engine-pertinent apparatus for adding non-fuel substances or small quantities of secondary fuel to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture adding fuel vapours drawn from engine fuel reservoir
- F02M25/0836—Arrangement of valves controlling the admission of fuel vapour to an engine, e.g. valve being disposed between fuel tank or absorption canister and intake manifold
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/0025—Controlling engines characterised by use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
- F02D41/003—Adding fuel vapours, e.g. drawn from engine fuel reservoir
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/0025—Controlling engines characterised by use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
- F02D41/003—Adding fuel vapours, e.g. drawn from engine fuel reservoir
- F02D41/0032—Controlling the purging of the canister as a function of the engine operating conditions
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/0025—Controlling engines characterised by use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
- F02D41/003—Adding fuel vapours, e.g. drawn from engine fuel reservoir
- F02D41/0032—Controlling the purging of the canister as a function of the engine operating conditions
- F02D41/004—Control of the valve or purge actuator, e.g. duty cycle, closed loop control of position
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/24—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means
- F02D41/2406—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using essentially read only memories
- F02D41/2409—Addressing techniques specially adapted therefor
- F02D41/2422—Selective use of one or more tables
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/24—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means
- F02D41/2406—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using essentially read only memories
- F02D41/2425—Particular ways of programming the data
- F02D41/2429—Methods of calibrating or learning
- F02D41/2451—Methods of calibrating or learning characterised by what is learned or calibrated
- F02D41/2464—Characteristics of actuators
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D2200/00—Input parameters for engine control
- F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
- F02D2200/06—Fuel or fuel supply system parameters
- F02D2200/0602—Fuel pressure
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Supplying Secondary Fuel Or The Like To Fuel, Air Or Fuel-Air Mixtures (AREA)
Abstract
Description
内燃機関(61)及び燃料タンク(62)を有する車両(6)に設けられ、前記燃料タンク内の燃料が蒸発した蒸発燃料(F1)を処理する蒸発燃料処理装置(1)であって、
前記蒸発燃料を吸着する吸着材(22)を有するキャニスタ(2)と、
前記燃料タンクから前記キャニスタに繋がるベーパ配管(41)に設けられ、アクチュエータ(35)によって、前記ベーパ配管を開閉する開度を定量的に調整可能な密閉弁(3)と、
前記燃料タンクに設けられ、前記燃料タンク内の気相ガスの圧力(P)を検出する圧力センサ(44)と、
前記キャニスタから前記内燃機関の吸気管(611)に繋がるパージ配管(42)に設けられ、前記パージ配管を開閉するパージ弁(43)と、
前記密閉弁によって前記ベーパ配管を閉じて前記燃料タンクを密閉する密閉動作、前記密閉弁によって前記ベーパ配管を開けて、前記燃料タンク内の前記気相ガスを前記キャニスタへパージするベーパ動作(501)、前記パージ弁によって前記パージ配管を開けて、前記キャニスタ内の燃料成分を前記吸気管へパージするキャニスタパージ動作(502)、前記密閉弁によって前記ベーパ配管を開けるとともに前記パージ弁によって前記パージ配管を開けて、前記キャニスタをバイパスして前記燃料タンク内の前記気相ガスを前記吸気管へパージするパージ動作(503)、及び、前記ベーパ動作及び前記パージ動作の少なくとも一方における前記密閉弁の開度を学習する学習動作(504)のそれぞれを実行可能な制御装置(5)と、を備え、
前記制御装置は、
前記密閉弁の開度を決定するための開度指令量(K1)を前記アクチュエータに送信する開度指令部(51)と、
前記学習動作において、前記開度指令量がゼロから徐々に増加されるときに、前記気相ガスの圧力が低下を開始したときの前記開度指令量に基づいて、開弁開始量(K0)を学習する開弁開始学習部(52)と、
前記気相ガスの圧力が低下を開始したことを判定するための開弁閾値(TH)を、前記学習動作を開始する時点以前の前記気相ガスの圧力である学習前圧力(P0)に基づいて設定する開弁閾値設定部(53)と、を有しており、
前記ベーパ動作又は前記パージ動作を行うために前記密閉弁を開けるときに、前記開弁開始学習部による前記開弁開始量に基づいて前記開度指令部による前記開度指令量を決定する、蒸発燃料処理装置にある。
なお、本発明の各態様において示す各構成要素のカッコ書きの符号は、実施形態における図中の符号との対応関係を示すが、各構成要素を実施形態の内容のみに限定するものではない。
<実施形態1>
本形態の蒸発燃料処理装置1は、図1に示すように、内燃機関61及び燃料タンク62を有する車両6に設けられて使用され、燃料タンク62内の燃料Fが蒸発した蒸発燃料F1を処理するものである。蒸発燃料処理装置1は、キャニスタ2、ベーパ配管41、密閉弁3、圧力センサ44、パージ配管42、パージ弁43、及び制御装置5を備える。
密閉動作は、密閉弁3によってベーパ配管41を閉じて燃料タンク62を密閉する動作である。
ベーパ動作501は、密閉弁3によってベーパ配管41を開けて、燃料タンク62内の気相ガスGをキャニスタ2へパージする動作である。
キャニスタパージ動作502は、パージ弁43によってパージ配管42を開けて、キャニスタ2内の燃料成分を吸気管611へパージする動作である。
パージ動作503は、密閉弁3によってベーパ配管41を開けるとともにパージ弁43によってパージ配管42を開けて、キャニスタ2をバイパスして燃料タンク62内の気相ガスGを吸気管611へパージする動作である。
学習動作504は、ベーパ動作501及びパージ動作503の少なくとも一方における密閉弁3の開度を学習する動作である。
開度指令部51は、密閉弁3の開度を決定するための開度指令量K1をステッピングモータ35に送信する制御部位である。
開弁開始学習部52は、学習動作504において、開度指令量K1がゼロから徐々に増加されるときに、気相ガスGの圧力Pが低下を開始したときの開度指令量K1に基づいて、開弁開始量K0を学習する制御部位である。
開弁閾値設定部53は、気相ガスGの圧力Pが低下を開始したことを判定するための開弁閾値THを、学習動作504を開始する時点以前の気相ガスGの圧力Pである学習前圧力P0に基づいて設定する制御部位である。
(蒸発燃料処理装置1)
図1に示すように、蒸発燃料処理装置1は、車両6において、燃料タンク62内の気相ガスGを構成する蒸発燃料F1を、燃料タンク62への燃料Fの補給時に大気へ放出しないようにするために用いられる。燃料タンク62内の蒸発燃料F1は、キャニスタ2に蓄えられた後に内燃機関61の吸気管611に放出される、又はキャニスタ2をバイパスして内燃機関61の吸気管611に放出される。そして、蒸発燃料F1の燃料成分は、内燃機関61における燃焼に使用される。
図1に示すように、燃料タンク62は、内燃機関61の燃焼運転に使用される燃料Fを貯留するものである。燃料タンク62には、外部から燃料Fが給油されるときに使用される給油口621と、ベーパ配管41が繋がるパージ口622と、内燃機関61の燃料噴射装置63へ燃料Fを供給するときに使用される燃料ポンプ623とが設けられている。
図1に示すように、キャニスタ2は、ケース21と、ケース21内に配置されて、蒸発燃料(気化燃料)F1を吸着する活性炭等の吸着材22を有する。キャニスタ2のケース21には、ベーパ配管41に繋がれる、気相ガスGの入口211と、パージ配管42に繋がれる、燃料成分の出口212と、大気に開放可能な圧抜き口213とが設けられている。圧抜き口213には、大気に開放可能な圧抜き口213を開閉するための開閉弁23が配置されている。燃料タンク62の気相からキャニスタ2へ気相ガスGをパージ(排気)するときには、開閉弁23によって圧抜き口213が大気に開放される。そして、キャニスタ2においては、吸着材22に気相ガスGにおける蒸発燃料F1中の燃料成分が吸着され、キャニスタ2内の圧力は大気圧と同等になる。
図3及び図4に示すように、本形態の密閉弁3は、ハウジング31、バルブガイド32、バルブ33、バルブ側スプリング34、ステッピングモータ35及びガイド側スプリング36を備える。ハウジング31は、密閉弁3のケースを構成するものであり、ベーパ配管41に接続される密閉流路311を有する。バルブガイド32は、ステッピングモータ35の回転力を推進力に換えて、ハウジング31に対して進退可能である。バルブ33は、バルブガイド32に対してスライド可能に係合しており、ハウジング31の密閉流路311を開閉するものである。
図3及び図4に示すように、ハウジング31は、バルブガイド32を収容する収容穴310と、収容穴310に連通された密閉流路311とを有する。収容穴310は、ハウジング31における軸線方向Lの基端側L2から形成されている。密閉流路311は、燃料タンク62に接続されて気相ガスGが流入する流入部312と、キャニスタ2へ気相ガスGを流出させる流出部314とを有する。流入部312は、収容穴310の先端側L1において収容穴310と平行に形成されており、流出部314は、収容穴310に垂直に形成されている。
軸線方向Lは、バルブ33が密閉流路311を開閉する方向と平行な方向である。密閉弁3の軸線方向Lにおいて、ステッピングモータ35が配置された側を基端側L2といい、バルブ33によって密閉流路311が塞がれる側を先端側L1という。
図3及び図4に示すように、バルブガイド32は、ステッピングモータ35の出力軸351に螺合された中心軸部321と、中心軸部321の周りに形成されたガイド円板部322と、ガイド円板部322の周縁部から突出して円筒形状に形成されたガイド筒部323と、ガイド筒部323の内周面に形成されてバルブ33を係止する係止部323aとを有する。ステッピングモータ35の出力軸351の外周には、おねじ352が形成されている。バルブガイド32の中心軸部321の中心には、中空穴321aが形成されており、中空穴321aの内周には、ステッピングモータ35の出力軸351のおねじ352に螺合されるめねじ321bが形成されている。係止部323aは、ガイド筒部323の内周面から内周側に突出する突出部によって構成されている。ステッピングモータ35の本体は、ハウジング31に固定されている。
図3及び図4に示すように、バルブ33は、バルブガイド32のガイド筒部323の内周側に配置されて係止部323aに係止される被係止突起331aが設けられたバルブ筒部331と、バルブ筒部331の端部を閉塞するバルブ閉塞板部332と、バルブ閉塞板部332に設けられて密閉流路311の開口部313を封止する環形状の封止材333とを有する。バルブ筒部331は、バルブ側スプリング34の外周をガイドする円筒形状に形成されている。被係止突起331aは、バルブ筒部331の軸線方向Lの基端側L2の端部において、外周側に突出して形成されている。バルブ閉塞板部332及び被係止突起331aは、バルブガイド32のガイド筒部323の内周によって軸線方向Lにガイドされる。
図3及び図4に示すように、バルブ側スプリング34及びガイド側スプリング36は、素線としての丸線が螺旋状に捩じられた圧縮コイルばね(ねじりコイルばね)から構成されている。バルブ側スプリング34は、密閉流路311を閉じるバルブ33に所定の付勢力を付与して、この付勢力を利用してバルブ33を閉口位置301に維持するためものである。ガイド側スプリング36は、バルブガイド32のガイド筒部323の外周に配置されている。ガイド側スプリング36は、ガイド筒部323に形成された段差部323bと、ハウジング31における、密閉流路311の流入部312の開口部313の周縁部との間に挟まれている。
図1に示すように、パージ弁43は、キャニスタ2の吸着材22に吸着された燃料成分を内燃機関61の吸気管611へパージ(排出)するとき、及び燃料タンク62の気相ガスGを内燃機関61の吸気管611へパージ(排出)するときに、パージ配管42を開けるよう構成されている。本形態のパージ弁43は、パージ配管42をオン・オフ的に開閉する機能を有するものである。
図1に示すように、圧力センサ44は、燃料タンク62における気相ガスGの圧力Pを検出する圧力計によって構成されている。燃料タンク62内の気相ガスGの圧力Pのほとんどは、蒸発燃料F1の蒸気圧による。
図1及び図2に示すように、蒸発燃料処理装置1の制御装置5は、車両6の制御装置内に構成されている。密閉弁3、パージ弁43、開閉弁23は、出力機器として車両6の制御装置5に接続されており、制御装置5からの指令を受けて開閉動作が可能である。制御装置5から、密閉弁3におけるステッピングモータ35へ所定の駆動パルス数の通電が行われたときには、バルブ33が密閉流路311の開口部313を開ける。圧力センサ44は、入力機器として車両6の制御装置5に接続されており、制御装置5へ圧力Pの情報を送信可能である。
制御装置5による密閉動作は、密閉弁3のバルブ33が密閉流路311の開口部313を閉口し、燃料タンク62の密閉状態を維持する動作のことをいう。密閉動作は、ステッピングモータ35の出力軸351の回動位置が保持されて、バルブ33が閉口位置(初期位置)301にある状態が維持されることを示す。蒸発燃料処理装置1の通常時においては、制御装置5の密閉動作が行われている。
図2に示すように、制御装置5は、開度指令部51、開弁開始学習部52、開弁閾値設定部53、圧力低下量検出部54、関係学習部55及び開度補正部56を有する。制御装置5は、密閉弁3に生じる不感帯としての開弁開始量K0を学習する機能、及び不感帯を補正する機能を有する。不感帯を学習する機能は、密閉弁3を駆動するステッピングモータ35への指令量が所定量になったときに初めて密閉弁3が開くことに着目し、この所定量を学習する機能である。不感帯を補正する機能は、学習した所定量分だけ指令量を増やす補正を行う機能である。
本形態においては、気相ガスGの圧力Pが低下を開始するときを、密閉弁3が閉じた状態から開いた状態に変化したとき、すなわち、密閉弁3の開弁開始位置に達したときとすることができる。
図2に示すように、制御装置5の開度指令部51は、ベーパ動作501、パージ動作503及び学習動作504において、開度指令量K1として、密閉弁3のステッピングモータ35を駆動するための所定数の駆動パルスをステッピングモータ35に送信する。開度指令部51による開度指令量K1は、ステッピングモータ35を駆動するための駆動パルスの数によって決定される。ステッピングモータ35に送信される駆動パルスによってステッピングモータ35の出力軸351が所定角度だけ回動し、これに伴ってバルブガイド32、バルブ33及びバルブ側スプリング34が所定量だけ軸線方向Lにストローク(移動)する。
図6に示すように、開弁開始量K0と気相ガスGの圧力Pとの圧力関係マップM1において、開弁開始量K0は、圧力センサ44によって検出される気相ガスGの圧力Pが高くなるほど小さくなる。換言すれば、検出される気相ガスGの圧力Pが低くなるほど、密閉弁3の不感帯が大きくなって、密閉弁3が開きにくくなる。圧力関係マップM1は、車両6及び蒸発燃料処理装置1の使用が開始された後に、開弁開始量K0を用いて開度指令量K1を補正するために用いられる。使用が開始される際に又はそれに先立って、学習動作504を繰り返し行って、開弁開始量K0と気相ガスGの圧力Pの関係を学習することにより、初期マップを作成することもできる。使用が開始された後は、学習動作504を適時行うことにより、開弁開始量K0を学習して、圧力関係マップM1を更新することができる。
図3及び図4に示すように、開弁開始学習部52は、学習動作504が行われる際に、バルブ33が閉口位置(初期位置)301にある状態において、開度指令部51からステッピングモータ35に送信される開度指令量K1と、圧力センサ44から受信する気相ガスGの圧力Pとを監視して、その変化から開弁開始量K0を学習する。具体的には、開度指令量K1をゼロから徐々に増加させていき、気相ガスGの圧力Pの低下量が、所定値以上となったときに、気相ガスGの圧力Pが低下を開始した、と判定する。そして、気相ガスGの圧力Pが低下を開始したときの開度指令量K1を、開弁開始量K0とすることができる。
図7、図8に示すように、開弁閾値設定部53は、気相ガスGの圧力Pが低下を開始したと判定するための所定値である開弁閾値THを、可変値として、学習動作504を開始する時点以前の学習前圧力P0に応じて設定する。学習前圧力P0は、開度指令量K1がゼロから増加するより前で燃料タンク62が密閉状態にあるときの気相ガスGの圧力Pであり、圧力Pの低下量を算出するための基準値となる。学習前圧力P0は、学習動作504を開始する直前の所定区間において、圧力センサ44から受信する複数の気相ガスGの圧力Pを平均化した値であってもよく、脈動成分の影響を低減することができる。
圧力領域A1(標準):TH1
圧力領域A2(高圧):TH2
圧力領域A3(低圧):TH3
学習前圧力P0が、標準の圧力領域A1にあるときには、標準の開弁閾値TH1が選択され、より高い圧力領域A2にあるときには、開弁閾値TH1より大きな開弁閾値TH2が選択され、より低い圧力領域A3にあるときには、開弁閾値TH1より小さな開弁閾値TH3が選択される。3つの圧力領域Aは、圧力脈動の大きさを考慮したもので、標準の圧力領域A1(例えば、±10kPa)に対して、圧力領域A2では圧力脈動もより大きく(例えば、±20kPa)、圧力領域A3では圧力脈動はより小さくなる(例えば、±5kPa)。
圧力低下量検出部54は、学習動作504により、開度指令量K1がゼロから徐々に増加されるときの、学習前圧力P0からの圧力低下量ΔPを検出する。圧力低下量ΔPは、学習前圧力P0から、開度指令量K1がゼロから徐々に増加されるときの気相ガスGの圧力Pを減算した値として算出される(すなわち、ΔP=P0−P)。開弁開始学習部52は、学習前圧力P0に応じて設定された開弁閾値TH1〜TH3と、開度指令量K1を増加させながら随時検出される圧力低下量ΔPとを比較し、圧力低下量ΔPが開弁閾値TH1〜TH3以上となったときに(すなわち、ΔP≧TH1〜TH3)、開弁開始と判定する。
なお、前述したように、密閉弁3の開弁開始量K0は、気相ガスGの圧力P(学習前圧力P0)の大きさによって変化するため、異なる圧力領域Aでは圧力低下が開始されるタイミングも異なることになるが、ここでは説明のために、圧力領域A1、A2、A3の違いによる開弁開始位置のずれについては無視しており、圧力低下のタイミングを揃えた状態で比較している。
TH=ΔPu+α=(Pmax−Pmin)/2)+α
図6に示すように、制御装置5の関係学習部55は、車両6及び蒸発燃料処理装置1の使用が開始された後に、開度指令部51による開度指令量K1を気相ガスGの圧力Pによって補正するために構築されている。関係学習部55は、バルブ33が閉口位置301にある状態において、学習前圧力P0である気相ガスGの圧力Pが異なる複数の場合について、開弁開始学習部52によって学習される開弁開始量K0を用いて、開弁開始量K0と気相ガスGの圧力Pとの関係を学習する。そして、開弁開始量K0と気相ガスGの圧力Pとの圧力関係マップM1が作成され又は更新される。
図5に示すように、制御装置5の開度補正部56は、開度指令部51による開度指令量K1に、開弁開始量K0を加味して補正する。そして、密閉弁3の開度を直接検出していなくても、開度補正部56によって密閉弁3の不感帯による誤差要因を補正して、密閉弁3の開度を目標とする開度に近づけ、密閉弁3を通過する気相ガスGの流量を適切な流量に制御する。
図1に示すように、車両6において、制御装置5が密閉動作を行い、密閉弁3の開度がゼロであり、バルブ33がハウジング31の密閉流路311を閉塞するときには、燃料タンク62からキャニスタ2へのベーパ配管41が閉塞されている。そして、燃料タンク62内の気相ガスGの圧力Pは適宜増加する。以下に、フローチャートを参照して、学習動作504、ベーパ動作501、キャニスタパージ動作502及びパージ動作503について説明する。
図10のフローチャートに示すように、密閉弁3の開度がゼロであるときには、制御装置5が学習動作504を行う。学習動作504においては、圧力センサ44によって気相ガスGの圧力Pが検出される(ステップS101)。そして、制御装置5の関係学習部55によって、検出された気相ガスGの圧力Pが圧力関係マップM1の作成に適しているか否かが判定される(ステップS102)。この判定は、複数の異なる気相ガスGの圧力Pと開弁開始量K0との関係を圧力関係マップM1として求めるために行う。
車両6の乗員は、燃料タンク62に燃料Fを給油するときには、車室内に設けられた給油スイッチを押す。そして、給油スイッチの操作を受けて動作時が認定され、制御装置5によるベーパ動作501が行われるに際し、開度補正部56が、圧力関係マップM1を利用して開度指令部51による開度指令量K1を補正する。
キャニスタパージ動作502は、内燃機関61の燃焼運転が行われる際に、キャニスタ2の吸着材22に吸着された燃料成分を、内燃機関61の吸気管611へパージするために行われる。キャニスタパージ動作502が行われるタイミングは、内燃機関61の制御装置5によって適宜決定される。
図14のフローチャートに示すように、内燃機関61の燃焼運転を行うときには、通常は、密閉弁3によって燃料タンク62が密閉されている。また、燃料タンク62の圧力センサ44によって気相ガスGの圧力Pの検出が継続される(ステップS401)。そして、気相ガスGの圧力Pが所定圧力以上になったか否かが判定される(ステップS402)。気相ガスGの圧力Pが所定圧力以上になったときには、動作時が認定され、制御装置5によるパージ動作503が行われる。
本形態においては、制御装置5による各動作501〜504が、別々に行われるフローチャート(図10〜図15)を示したが、これらに限るものではない。学習動作504は、ベーパ動作501、キャニスタパージ動作502、パージ動作503が行われる前だけでなく、これら各動作501,502,503が行われた後においても、継続的に行うことができる。学習動作504は、密閉弁3によって燃料タンク62が密閉される、制御装置5の密閉動作の途中の適宜タイミングで行うことができる。また、学習動作504は、ベーパ動作501とキャニスタパージ動作502との間、キャニスタパージ動作502とパージ動作503との間、パージ動作503とベーパ動作501との間等に行うことができる。
本形態の蒸発燃料処理装置1においては、ステッピングモータ35の動作によって密閉弁3がパージ配管41を実際に開けるときの開弁開始量K0を学習する際に、学習前圧力P0からの圧力低下量ΔPを利用する。これにより、圧力脈動の影響を低減して、精度よい学習が可能になり、その結果を用いて密閉弁3の開度を決定するための開度指令量K1を適切に補正することができる。また、複数の開弁開始量K0と複数の学習前圧力P0に対応する気相ガスGの圧力Pとの関係を学習して、開弁開始量K0と気相ガスGの圧力Pとの圧力関係マップM1を作成することができる。
2 キャニスタ
3 密閉弁
41 ベーパ配管
42 パージ配管
43 パージ弁
44 圧力センサ
5 制御装置
61 内燃機関
62 燃料タンク
Claims (6)
- 内燃機関(61)及び燃料タンク(62)を有する車両(6)に設けられ、前記燃料タンク内の燃料が蒸発した蒸発燃料(F1)を処理する蒸発燃料処理装置(1)であって、
前記蒸発燃料を吸着する吸着材(22)を有するキャニスタ(2)と、
前記燃料タンクから前記キャニスタに繋がるベーパ配管(41)に設けられ、アクチュエータ(35)によって、前記ベーパ配管を開閉する開度を定量的に調整可能な密閉弁(3)と、
前記燃料タンクに設けられ、前記燃料タンク内の気相ガスの圧力(P)を検出する圧力センサ(44)と、
前記キャニスタから前記内燃機関の吸気管(611)に繋がるパージ配管(42)に設けられ、前記パージ配管を開閉するパージ弁(43)と、
前記密閉弁によって前記ベーパ配管を閉じて前記燃料タンクを密閉する密閉動作、前記密閉弁によって前記ベーパ配管を開けて、前記燃料タンク内の前記気相ガスを前記キャニスタへパージするベーパ動作(501)、前記パージ弁によって前記パージ配管を開けて、前記キャニスタ内の燃料成分を前記吸気管へパージするキャニスタパージ動作(502)、前記密閉弁によって前記ベーパ配管を開けるとともに前記パージ弁によって前記パージ配管を開けて、前記キャニスタをバイパスして前記燃料タンク内の前記気相ガスを前記吸気管へパージするパージ動作(503)、及び、前記ベーパ動作及び前記パージ動作の少なくとも一方における前記密閉弁の開度を学習する学習動作(504)のそれぞれを実行可能な制御装置(5)と、を備え、
前記制御装置は、
前記密閉弁の開度を決定するための開度指令量(K1)を前記アクチュエータに送信する開度指令部(51)と、
前記学習動作において、前記開度指令量がゼロから徐々に増加されるときに、前記気相ガスの圧力が低下を開始したときの前記開度指令量に基づいて、開弁開始量(K0)を学習する開弁開始学習部(52)と、
前記気相ガスの圧力が低下を開始したことを判定するための開弁閾値(TH)を、前記学習動作を開始する時点以前の前記気相ガスの圧力である学習前圧力(P0)に基づいて設定する開弁閾値設定部(53)と、を有しており、
前記ベーパ動作又は前記パージ動作を行うために前記密閉弁を開けるときに、前記開弁開始学習部による前記開弁開始量に基づいて前記開度指令部による前記開度指令量を決定する、蒸発燃料処理装置。 - 前記制御装置は、前記学習前圧力から、前記開度指令量がゼロから徐々に増加されるときの前記気相ガスの圧力を減算した値である圧力低下量(ΔP)を検出する圧力低下量検出部(54)を有し、
前記開弁開始学習部は、前記内燃機関の停止時又は運転開始時に前記学習動作を行って、前記圧力低下量検出部にて検出される前記圧力低下量が、前記開弁閾値以上となったときに、前記気相ガスの圧力が低下を開始したと判定する、請求項1に記載の蒸発燃料処理装置。 - 前記開弁閾値設定部において、前記開弁閾値は、前記学習前圧力が高いほど、大きい値に設定される、請求項1又は2に記載の蒸発燃料処理装置。
- 前記制御装置は、前記学習前圧力の高低によって変化する圧力脈動波形の最大値(Pmax)と最小値(Pmin)を予め学習することにより作成され、前記学習前圧力と前記開弁閾値との関係を示す閾値マップ(M)を有するとともに、前記閾値マップにおいて、前記開弁閾値は、前記最大値と前記最小値の差分である脈動量が大きいほど、大きい値に設定されており、
前記開弁閾値設定部において、前記開弁閾値は、前記学習前圧力に対応する前記閾値マップを読み取ることにより設定される、請求項1〜3のいずれか1項に記載の蒸発燃料処理装置。 - 前記開弁閾値設定部は、前記閾値マップを読み取ることにより設定された前記開弁閾値を、前記制御装置に入力される前記燃料タンクの内外の環境情報の少なくとも1つに基づいて補正した補正閾値を設定する、請求項4に記載の蒸発燃料処理装置。
- 前記制御装置は、前記学習動作において、前記開弁開始学習部が、複数の異なる前記学習前圧力に対応する複数の異なる前記開弁開始量を学習するときの、複数の異なる前記学習前圧力に対応する前記気相ガスの圧力と前記開弁開始量との関係を学習して、前記開弁開始量と前記気相ガスの圧力との関係マップ(M1)を作成する関係学習部(55)と、
前記ベーパ動作又は前記パージ動作を行うために前記密閉弁を開けるときに前記圧力センサによって検出される前記気相ガスの圧力である動作時圧力(Pa)を前記関係マップに照合して、このときの前記開弁開始量である動作時開弁開始量を読み取り、前記開度指令部による前記開度指令量を前記動作時開弁開始量によって補正する開度補正部(56)と、を有する、請求項1〜5のいずれか1項に記載の蒸発燃料処理装置。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020014103A JP2021120556A (ja) | 2020-01-30 | 2020-01-30 | 蒸発燃料処理装置 |
US17/160,682 US20210239066A1 (en) | 2020-01-30 | 2021-01-28 | Evaporative fuel processing device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020014103A JP2021120556A (ja) | 2020-01-30 | 2020-01-30 | 蒸発燃料処理装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2021120556A true JP2021120556A (ja) | 2021-08-19 |
Family
ID=77061369
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2020014103A Pending JP2021120556A (ja) | 2020-01-30 | 2020-01-30 | 蒸発燃料処理装置 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20210239066A1 (ja) |
JP (1) | JP2021120556A (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2021120555A (ja) * | 2020-01-30 | 2021-08-19 | 株式会社デンソー | 蒸発燃料処理装置 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0942076A (ja) * | 1995-07-31 | 1997-02-10 | Toyota Motor Corp | 燃料蒸気処理装置の診断装置 |
US20150105969A1 (en) * | 2013-10-15 | 2015-04-16 | Ford Global Technologies, Llc | System and methods for evaporative emissions leak detection based on a vehicle location |
JP2015102019A (ja) * | 2013-11-25 | 2015-06-04 | 愛三工業株式会社 | 蒸発燃料処理装置 |
JP2017008803A (ja) * | 2015-06-22 | 2017-01-12 | 三菱自動車工業株式会社 | 燃料蒸発ガス排出抑止装置 |
JP2017141748A (ja) * | 2016-02-10 | 2017-08-17 | トヨタ自動車株式会社 | 蒸発燃料処理装置 |
JP2018150900A (ja) * | 2017-03-14 | 2018-09-27 | トヨタ自動車株式会社 | 蒸発燃料処理装置 |
-
2020
- 2020-01-30 JP JP2020014103A patent/JP2021120556A/ja active Pending
-
2021
- 2021-01-28 US US17/160,682 patent/US20210239066A1/en not_active Abandoned
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0942076A (ja) * | 1995-07-31 | 1997-02-10 | Toyota Motor Corp | 燃料蒸気処理装置の診断装置 |
US20150105969A1 (en) * | 2013-10-15 | 2015-04-16 | Ford Global Technologies, Llc | System and methods for evaporative emissions leak detection based on a vehicle location |
JP2015102019A (ja) * | 2013-11-25 | 2015-06-04 | 愛三工業株式会社 | 蒸発燃料処理装置 |
JP2017008803A (ja) * | 2015-06-22 | 2017-01-12 | 三菱自動車工業株式会社 | 燃料蒸発ガス排出抑止装置 |
JP2017141748A (ja) * | 2016-02-10 | 2017-08-17 | トヨタ自動車株式会社 | 蒸発燃料処理装置 |
JP2018150900A (ja) * | 2017-03-14 | 2018-09-27 | トヨタ自動車株式会社 | 蒸発燃料処理装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20210239066A1 (en) | 2021-08-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9284923B2 (en) | Fuel vapor recovery apparatus | |
US9726120B2 (en) | Vaporized fuel processing apparatus | |
JP6177675B2 (ja) | 蒸発燃料処理装置 | |
US9523316B2 (en) | Vaporized fuel processing apparatus | |
USRE48638E1 (en) | Evaporated fuel processing apparatus | |
US20150330338A1 (en) | Vaporized fuel processing apparatus | |
WO2015075991A1 (ja) | 蒸発燃料処理装置 | |
JP2019183677A (ja) | 蒸発燃料処理装置 | |
CN106907254B (zh) | 蒸发燃料处理装置 | |
US10018159B2 (en) | Fuel vapor processing apparatus | |
US11002200B2 (en) | Evaporated fuel processing device | |
JP2021120556A (ja) | 蒸発燃料処理装置 | |
US10851722B2 (en) | Evaporated fuel processing apparatus | |
US11193437B2 (en) | Evaporative fuel processing device | |
JP7186153B2 (ja) | 蒸発燃料処理装置 | |
US10233851B2 (en) | Evaporated fuel processing apparatus | |
JP2021032204A (ja) | 蒸発燃料処理装置 | |
JP2018119452A (ja) | 蒸発燃料処理装置 | |
JP2018123699A (ja) | 蒸発燃料処理装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711 Effective date: 20210401 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20220809 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20230425 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20230426 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20231017 |