JP5061221B2 - Evaporative fuel processing equipment - Google Patents
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本発明は、燃料タンクで発生する蒸発燃料を吸着するキャニスタを備え、前記蒸発燃料を処理する蒸発燃料処理装置に関する。 The present invention relates to an evaporated fuel processing apparatus that includes a canister that adsorbs evaporated fuel generated in a fuel tank and processes the evaporated fuel.
従来の蒸発燃料処理装置では、給油時に、燃料タンクに発生している蒸発燃料が、大気に放出されるのを防止するために、蒸発燃料をキャニスタに吸着させている。そして、これによって燃料タンク内の圧力を低下させている(例えば、特許文献1参照)。 In a conventional evaporative fuel processing apparatus, evaporative fuel generated in a fuel tank is adsorbed to a canister in order to prevent the evaporative fuel generated in a fuel tank from being released into the atmosphere. This reduces the pressure in the fuel tank (see, for example, Patent Document 1).
従来の蒸発燃料処理装置では、燃料タンクとキャニスタとを連通するベーパ通路に制御バルブが設けられ、給油前に制御バルブを開放し燃料タンク内の蒸発燃料を制御バルブを介してキャニスタに吸着させて、燃料タンク内の圧力を低下させている。圧力が低下できれば、給油時に蒸発燃料が大気中に放出されるのを防止することができる。 In a conventional evaporative fuel processing apparatus, a control valve is provided in a vapor passage that communicates a fuel tank and a canister. The control valve is opened before refueling, and evaporative fuel in the fuel tank is adsorbed to the canister via the control valve. The pressure in the fuel tank is reduced. If the pressure can be reduced, it is possible to prevent the evaporated fuel from being released into the atmosphere during refueling.
従来の蒸発燃料処理装置では、制御バルブが開状態になることで、蒸発燃料はキャニスタに吸着可能になる。かかる制御バルブとしては、ボールバルブ等、不感帯領域を有するものが用いられており、制御バルブを閉じたときの弁体の位置のズレ等によって、不感帯領域を抜けて導通領域となるタイミングにズレが生じてしまうおそれがある。 In the conventional fuel vapor processing apparatus, the fuel vapor can be adsorbed to the canister by opening the control valve. As such a control valve, a valve having a dead zone, such as a ball valve, is used, and due to a deviation of the position of the valve body when the control valve is closed, the timing shifts from the dead zone to the conduction zone. It may occur.
そこで、本発明は、制御バルブにおける不感帯領域と導通領域との切換を検知することが可能な蒸発燃料処理装置を提供することを課題とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide an evaporative fuel processing apparatus that can detect switching between a dead zone region and a conduction region in a control valve.
本発明は、燃料を貯留する燃料タンクで発生する蒸発燃料を吸着するキャニスタと、前記燃料タンクと前記キャニスタとを連通するベーパ通路に設けられ、初期位置から開方向に開度を増大させても前記蒸発燃料の通流が遮断される不感帯領域を有し、前記不感帯領域よりも開度が増すと、前記蒸発燃料の通流が許容される導通領域となるボールバルブである制御バルブと、前記制御バルブを開制御し前記蒸発燃料を流す制御手段と、前記制御バルブの開度を検出する開度検出手段と、を備えた蒸発燃料処理装置であって、前記制御手段は、前記制御バルブを動作させつつ、前記制御バルブにおける前記不感帯領域と前記導通領域との切換を判定することを特徴とする。 The present invention is provided in a canister that adsorbs evaporated fuel generated in a fuel tank that stores fuel, and a vapor passage that communicates the fuel tank and the canister, and the opening degree can be increased in the opening direction from the initial position. A control valve that is a ball valve that has a dead zone in which the flow of the evaporated fuel is blocked, and when the degree of opening is larger than that of the dead zone, the ball valve is a conduction region in which the flow of the evaporated fuel is allowed; An evaporative fuel processing apparatus comprising: control means for opening the control valve to flow the evaporated fuel; and opening degree detecting means for detecting the opening degree of the control valve, wherein the control means includes the control valve Switching between the dead zone region and the conduction region in the control valve is determined while operating .
かかる構成によると、不感帯領域と導通領域との切換を検知することができる。 According to such a configuration, switching between the dead zone region and the conduction region can be detected.
前記蒸発燃料処理装置は、前記燃料タンクの内圧を検出するタンク内圧検出手段をさらに備え、前記制御手段は、前記制御バルブを動作させつつ、前記タンク内圧検出手段によって検出された前記燃料タンクの内圧に基づいて、前記制御バルブにおける前記不感帯領域と前記導通領域との切換を判定する構成であってもよい。 The evaporated fuel processing apparatus further includes tank internal pressure detecting means for detecting an internal pressure of the fuel tank, and the control means operates the control valve and detects the internal pressure of the fuel tank detected by the tank internal pressure detecting means. Based on the above, it may be configured to determine switching between the dead zone region and the conduction region in the control valve.
前記制御手段は、前記制御バルブを前記不感帯領域から開方向に開度を増大させて、前記タンクの内圧が低下し始めた時に、前記制御バルブが前記不感帯領域から前記導通領域へ切り換わったと判定する構成であってもよい。 The control means increases the opening degree of the control valve in the opening direction from the dead zone, and determines that the control valve has switched from the dead zone to the conduction zone when the internal pressure of the tank starts to decrease. It may be configured to.
また、前記制御手段は、前記制御バルブを前記導通領域から閉方向に開度を減少させて、前記タンクの内圧が一定になった時に、前記制御バルブが前記導通領域から前記不感帯領域へ切り換わったと判定する構成であってもよい。この場合において、前記制御手段は、前記制御バルブを前記導通領域から閉方向に開度を減少させる速さを、前記制御バルブを前記不感帯領域から開方向に開度を増大させる速さよりも小さくする構成であってもよい。 Further, the control means decreases the opening degree of the control valve in the closing direction from the conduction region, and when the internal pressure of the tank becomes constant, the control valve switches from the conduction region to the dead zone region. The structure which determines with having met may be sufficient. In this case, the control means makes the speed of decreasing the opening degree of the control valve in the closing direction from the conduction area smaller than the speed of increasing the opening degree of the control valve in the opening direction from the dead zone area. It may be a configuration.
また、前記蒸発燃料処理装置は、内燃機関に供給される、前記蒸発燃料を含有する混合気の空燃比を検出する空燃比検出手段をさらに備え、前記制御手段は、前記制御バルブを動作させつつ、前記空燃比検出手段によって検出された前記空燃比に基づいて、前記制御バルブにおける前記不感帯領域と前記導通領域との切換を判定する構成であってもよい。 The evaporative fuel processing device further includes air-fuel ratio detection means for detecting an air-fuel ratio of the air-fuel mixture containing the evaporative fuel supplied to the internal combustion engine, and the control means operates the control valve while operating the control valve. A configuration may be adopted in which switching between the dead zone region and the conduction region in the control valve is determined based on the air-fuel ratio detected by the air-fuel ratio detection unit.
かかる構成によると、不感帯領域と導通領域との切換を検知することができる。 According to such a configuration, switching between the dead zone region and the conduction region can be detected.
前記制御手段は、前記制御バルブを前記不感帯領域から開方向に開度を増大させて、前記空燃比が所定量以上低下した時に、前記制御バルブが前記不感帯領域から前記導通領域へ切り換わったと判定する構成であってもよい。 The control means increases the opening degree of the control valve from the dead zone region in the opening direction, and determines that the control valve is switched from the dead zone region to the conduction region when the air-fuel ratio decreases by a predetermined amount or more. It may be configured to.
また、前記制御手段は、前記開度検出手段によって検出された切換時点の開度を記憶する構成であってもよい。 Further, the control means may be configured to store the opening degree at the time of switching detected by the opening degree detection means.
本発明によれば、制御バルブにおける不感帯領域と導通領域との切換を検知することができる。 According to the present invention, switching between the dead zone region and the conduction region in the control valve can be detected.
次に、本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各図において、共通する部分には同一の符号を付し重複した説明を省略する。 Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings as appropriate. In each figure, common portions are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
<第一の実施形態>
図1に、本発明の第一の実施形態に係る蒸発燃料処理装置(密閉保持時)1Aの構成図を示す。蒸発燃料処理装置1Aは、ベーパ通路(配管)9と、ベーパ通路(配管)9上に接続される制御バルブ(ボールバルブ)11と、制御バルブ11と並列にベーパ通路(配管)9上に接続される高圧2ウェイバルブ10と、制御バルブ11の開度を検出する開度検出手段(エンコーダ)12と、ベーパ通路(配管)9の一端が接続されるキャニスタ13と、一端がキャニスタ13に接続され他端がエンジン(内燃機関)の吸気通路(図示省略)に接続するパージ通路(配管)18と、パージ通路(配管)18上に接続されるパージコントロールバルブ14と、キャニスタ13内の圧力を検出する圧力センサ15と、三方弁17と、三方弁17で通気する方向を切り替えることでベーパ通路(配管)9内の制御バルブ11に対して燃料タンク3側の圧力とキャニスタ13側の圧力を検出する圧力センサ16と、制御手段2とを有している。
<First embodiment>
FIG. 1 shows a configuration diagram of an evaporative fuel processing apparatus (at the time of hermetically holding) 1A according to the first embodiment of the present invention. The evaporated
また、ベーパ通路(配管)9の他端が、燃料タンク3に接続されている。燃料タンク3には、フィラーパイプ4とブリーザパイプ5が接続されている。ブリーザパイプ5の他端は、フィラーパイプ4の上部に接続されている。フィラーパイプ4の他端は、フィラーキャップ6で蓋がされている。
The other end of the vapor passage (pipe) 9 is connected to the
フューエルリッド7は、フィラーキャップ6に更に蓋をしている。リッドスイッチ8が運転者等によって押され、その後、所定の条件が満たされたと制御手段2が判定した場合に、制御手段2は、フューエルリッド7を開ける。フューエルリッド7が開けば、運転者等は、フィラーキャップ6を開けて、燃料タンク3に給油することが可能になる。
The
燃料タンク3は、燃料をエンジン(図示省略)に送るポンプ3aと、ベーパ通路(配管)9への開口に設けられたフロート弁3bとカット弁3cとを有している。フロート弁3bは、いわゆる満タンになったらベーパ通路(配管)9への開口を塞ぎ、燃料がベーパ通路(配管)9に入るのを防いでいる。カット弁3cは、いわゆる満タンになってもベーパ通路(配管)9への開口を塞がないが、例えば、燃料タンク3が傾いて燃料の液面が上昇し燃料がベーパ通路(配管)9に入るのを防いでいる。
The
キャニスタ13は、燃料を貯留する燃料タンク3で発生する蒸発燃料を吸着することができる。キャニスタ13は、活性炭等を内蔵し、この活性炭等によって蒸発燃料が吸着される。逆に、キャニスタ13は、大気から吸気して、その吸気した空気をパージ通路(配管)18に送ることにより、キャニスタ13内に吸着された蒸発燃料をキャニスタ13の外のエンジンへパージすることができる。
The
制御バルブ11は、燃料タンク3とキャニスタ13とを連通するベーパ通路9に設けられている。制御バルブ11には、ボールバルブを用いることができる。詳細は後記するが、ボールバルブは、開度ゼロ度で全閉となり、開度90度で全開となる。制御バルブ(ボールバルブ)11の開度は、開度検出手段12によって検出でき、検出された開度は、制御手段2に送信される。また、制御手段2は、制御バルブ11を開ける開制御と、閉じる閉制御を行うことができる。
The
高圧2ウェイバルブ10は、ダイアフラム式の正圧弁と負圧弁を組み合わせた機械式弁を有している。正圧弁は、燃料タンク3側の圧力が、キャニスタ13側の圧力より所定圧力分高くなったときに開弁するように構成されている。この開弁により、燃料タンク3内で高圧になった蒸発燃料が、キャニスタ13に送られる。負圧弁は、燃料タンク3側の圧力が、キャニスタ13側の圧力より所定圧力分低くなったときに開弁するように構成されている。この開弁により、キャニスタ13に貯えられていた蒸発燃料が、燃料タンク3に戻される。
The high-pressure two-
パージコントロールバルブ14は、パージ通路(配管)18に設けられている。パージコントロールバルブ14には、電磁弁を用いることができる。パージコントロールバルブ14は、制御手段2によって、開制御と閉制御を行うことができる。パージ通路(配管)18は、図示しないエンジン(内燃機関)に接続されており、制御手段2は、パージコントロールバルブ14を開弁することによって、パージされた蒸発燃料をエンジンへ供給する。
The
圧力センサ15、16には、圧電素子を用いることができる。圧力センサ15は、キャニスタ13に接続され、キャニスタ13内の圧力を検出することができる。また、キャニスタ13内の圧力は、パージ通路18内の圧力と、ベーパ通路9内の制御バルブ11よりキャニスタ13側の圧力とに等しくなるので、圧力センサ15は、実質的に、それらの圧力も検出できることになる。検出された圧力は、制御手段2に送信される。
A piezoelectric element can be used for the
圧力センサ16は、三方弁17の一口に接続されている。三方弁17の残りの二口は、ベーパ通路9の制御バルブ11よりキャニスタ13側と、ベーパ通路9の制御バルブ11より燃料タンク3側とに接続されている。制御手段2は、三方弁17を制御して、圧力センサ16とベーパ通路9の制御バルブ11よりキャニスタ13側を繋げたり、圧力センサ16とベーパ通路9の制御バルブ11より燃料タンク3側を繋げたりすることができる。圧力センサ16とベーパ通路9の制御バルブ11よりキャニスタ13側が繋がれば、圧力センサ16は、ベーパ通路9内の制御バルブ11よりキャニスタ13側の圧力、さらには、キャニスタ13内の圧力を検出することができる。このとき検出される圧力は、圧力センサ15に検出される圧力と、同じ箇所を計測し一致するはずなので、圧力センサ15、16の較正や故障診断を行うことができる。三方弁17を制御して、圧力センサ16とベーパ通路9の制御バルブ11より燃料タンク3側が繋がれば、圧力センサ16は、ベーパ通路9内の制御バルブ11より燃料タンク3側の圧力、さらには、燃料タンク3内の圧力を検出することができる。圧力センサ16は、検出した圧力を制御手段2へ送信する。
The
≪蒸発燃料処理装置のバルブ開閉制御≫
次に、図1から図3を用いて本実施形態に係る蒸発燃料処理装置1Aの制御について説明する。なお、本実施形態に係る蒸発燃料処理装置1Aはプラグインハイブリッド車に搭載されているものとして以下説明する。
図1は、「駐車時」および「CD MODE走行時」(密閉保持時)の状態を示し、図2は「給油時」の状態を示し、図3は「CS MODE走行時」(パージ時)の状態を示している。ここで、「CD MODE走行時」とはエンジン(内燃機関)を駆動せず電気走行している状態であり、「CS MODE走行時」とはハイブリッド(HEV)走行でエンジン(内燃機関)が駆動して走行している状態である。
≪Valve open / close control of evaporated fuel treatment equipment≫
Next, control of the evaporated
FIG. 1 shows the states of “parking” and “CD MODE running” (when sealed), FIG. 2 shows the “fueling” state, and FIG. 3 shows “CS MODE running” (purge). Shows the state. Here, “CD MODE running” means that the engine (internal combustion engine) is running without driving, and “CS MODE running” means that the engine (internal combustion engine) is driven by hybrid (HEV) running. And running.
図2に示すように、制御手段2は「給油時」において、パージコントロールバルブ14を閉弁し、制御バルブ11を開弁することにより、蒸発燃料(ベーパ)はキャニスタ13で吸着され、フューエルリッド7から蒸発燃料が漏れ出さない構成となっている。
また、図3に示すように、制御手段2は「CS MODE走行時」(パージ時)において、パージコントロールバルブ14および制御バルブ11を開弁することにより、燃料タンク3の蒸発燃料やキャニスタ13に吸着された蒸発燃料がパージ通路18からエンジンの吸気通路(図示省略)へと流れ、エンジンでの燃焼に用いられる。
As shown in FIG. 2, the control means 2 closes the
Further, as shown in FIG. 3, the control means 2 opens the
一方、図1に示すように、制御手段2は「駐車時」および「CD MODE走行時」(密閉保持時)において、燃料タンク3で発生した蒸発燃料がキャニスタ13で吸着されないよう制御バルブ11は閉弁している。
On the other hand, as shown in FIG. 1, the control means 11 controls the
≪制御バルブの構成≫
図4に、制御バルブ(ボールバルブ)11のボール(弁体)の回動軸を法線とする平面で切断した断面図を示す。図4(a)は、制御バルブ11の開度aがゼロ度(全閉)の場合を示している。開度aがゼロ度(全閉)の場合、弁座11a内の流路の方向に対して、ボール(弁体)11b内の流路の方向が、90度傾き、弁座11a内の流路を、ボール(弁体)11bで塞いでいる。弁座11aには、全閉ストッパ11dと全開ストッパ11eが取り付けられ、ボール(弁体)11bには、ステム11cが取り付けられている。ステム11cは、ボール(弁体)11bの回動に伴って回動する。開度aがゼロ度(全閉)の場合において、ステム11cは、全閉ストッパ11dに当接し、図4(a)に示す以上に反時計回りにボール(弁体)11bが回らないようになっている。制御手段2は、ボール(弁体)11b及びステム11cが反時計回りに回らなくなるまで回動させる閉制御を行い、回らなくなった状態の開度aを、ゼロ度(ゼロ点)と記憶することで、開度aのゼロ点補正を行うことができる。また、開度aが90度(全開)の場合において、ステム11cは、全開ストッパ11eに当接し、図4(e)に示す以上に時計回りにボール(弁体)11b回らないようになっている。なお、図4では、ボール(弁体)11bを時計回りに回動させて開弁しているが、これに限らず、反時計回りに回動させて開弁してもよく、この場合、ボール(弁体)11bとステム11cの回動の範囲に合わせて全閉ストッパ11dと全開ストッパ11eの取り付け位置を変更すればよい。
≪Control valve configuration≫
FIG. 4 is a cross-sectional view taken along a plane whose normal is the rotation axis of the ball (valve element) of the control valve (ball valve) 11. FIG. 4A shows a case where the opening degree a of the
制御バルブ(ボールバルブ)11は、蒸発燃料が流れない開度の範囲として、開度が略ゼロ度となり全閉となる領域以外にも、開度が略ゼロ度より大きく蒸発燃料の流量が開度に対して不感になる不感帯領域Bを有している。不感帯領域Bでは、制御バルブ11の閉位置の開度ゼロを超えて開方向に開度を増大させても、蒸発燃料の通流が遮断される。不感帯領域Bでは、蒸発燃料は流れず、蒸発燃料はキャニスタ13に吸着されない。不感帯領域Bよりも開度が増すと、蒸発燃料の通流が許容される。
The control valve (ball valve) 11 has a degree of opening where the evaporated fuel does not flow, and the degree of opening is greater than about zero degrees, and the flow rate of the evaporated fuel is opened, in addition to the region where the opening is substantially zero degrees and is fully closed. It has a dead zone B which becomes insensitive to the degree. In the dead zone B, the flow of the evaporated fuel is interrupted even if the opening degree is increased in the opening direction beyond the opening degree zero of the closed position of the
図4(b)に示すように、開度aがゼロ度より大きく不感帯領域Bの最大Bmaxの開度より小さい場合も、開度aがゼロ度の場合と同様に、弁座11a内の流路をボール(弁体)11bで塞いでおり、蒸発燃料は制御バルブ11を流れて通過することはできない。
As shown in FIG. 4B, when the opening degree a is larger than zero degree and smaller than the maximum Bmax opening degree of the dead zone B, the flow in the
図4(c)に示すように、開度aが不感帯領域Bの最大Bmaxの開度に等しい場合も、蒸発燃料は制御バルブ11を流れて通過することはできない。
As shown in FIG. 4C, even when the opening degree “a” is equal to the opening degree of the maximum Bmax in the dead zone B, the evaporated fuel cannot flow through the
図4(d)に示すように、開度aが不感帯領域Bの最大Bmaxの開度より大きく90度(全開)より小さい場合には、蒸発燃料は制御バルブ11を流れて通過することができる。
As shown in FIG. 4D, when the opening degree a is larger than the maximum opening degree Bmax of the dead zone B and smaller than 90 degrees (fully open), the evaporated fuel can flow through the
図4(e)に示すように、開度aが90度(全開)に等しい場合には、弁座11a内の流路の方向にボール(弁体)11b内の流路の方向が一致し、制御バルブ11は蒸発燃料を最大流量で流すことができる。
As shown in FIG. 4 (e), when the opening degree a is equal to 90 degrees (fully open), the direction of the flow path in the ball (valve element) 11b matches the direction of the flow path in the
図5に、制御バルブ11の開度aに対する制御バルブ11を流れる蒸発燃料の流量の関係の一例を示す。開度aが0(ゼロ)度で流量が0(ゼロ)になっている。また、開度aが0(ゼロ)度を超えて15度まで、流量が0(ゼロ)になっている。この流量が0(ゼロ)で、開度aが0(ゼロ)度を超えて15度までの範囲が、不感帯領域Bである。そして、開度aの15度が、不感帯領域Bの最大Bmaxである。開度aが、不感帯領域Bの最大Bmaxの15度を超えると、流量は0(ゼロ)より大きくなり、90度まで、開度aが大きくなる程、流量も大きくなる。制御手段2は、図5のグラフのような開度aに対する流量の関係を記憶しており、所定の時間内に燃料タンク3内の圧力を所定の圧力以下に下げるのに、どれだけの流量を確保しなければならないかを算出し、算出した流量と、記憶された開度aに対する流量の関係から、開度aを決定することができる。なお、流量は、制御バルブ11の上流と下流の圧力差によっても変化するので、この圧力差を開度aの決定の際に考慮してもよい。
FIG. 5 shows an example of the relationship between the flow rate of the evaporated fuel flowing through the
≪制御バルブの不感帯最大開度学習≫
続いて、図6及び図7を参照して、制御バルブ11の不感帯領域Bの最大Bmaxを学習する手法について説明する。図6の例は、制御バルブ11の不感帯領域Bの最大Bmaxが、大きい方向にずれた場合であり、図7の例は、制御バルブ11の不感帯領域Bの最大Bmaxが、小さい方向にずれた場合である。例えば、制御手段2は、所定の学習周期で図6及び図7における学習を実施することができる。
≪Control valve dead zone maximum opening learning≫
Next, a method for learning the maximum Bmax of the dead zone B of the
図6の例において、制御手段2は、所定の閉位置(初期位置。例えば、開度aが0(ゼロ)度)から、所定の速さ(回転速度)で制御バルブ11のボール(弁体)11bを回転させて制御バルブ11を開弁する。ここで、前回の開弁制御時においては、開弁開始(t=0)から時間t11経過後に、圧力センサ16によって検出されたタンク内圧が低下し始めているため、制御手段2は、時間t11において制御バルブ11が不感帯領域から導通領域へ切り換わったと判定し、時間t11における開度a11を不感帯領域Bの最大Bmaxとして制御手段2内の記憶部に記憶する。
In the example of FIG. 6, the control means 2 has a ball (valve body) of the
その後、制御手段2は、前回学習時と同様に、所定の閉位置(初期位置。例えば、開度aが0(ゼロ)度)から、所定の速さ(回転速度)で制御バルブ11のボール(弁体)11bを回転させて制御バルブ11を開弁する。ここで、今回の開弁制御時においては、開弁開始から時間t12経過後(t12>t11)に、圧力センサ16によって検出されたタンク内圧が低下し始めているため、制御手段2は、時間t12において制御バルブ11が不感帯領域から導通領域へ切り換わったと判定し、時間t12における開度a12を不感帯領域Bの最大Bmaxとして制御手段2内の記憶部に記憶する。すなわち、制御手段2は、不感帯領域Bの最大Bmax(不感帯から導通領域へ切り換わる時の制御バルブ11の開度a)が、開度a11から開度a12へずれたことを学習する。
Thereafter, as in the previous learning, the control means 2 starts the ball of the
一方、図7の例において、制御手段2は、所定の閉位置(初期位置。例えば、開度aが0(ゼロ)度)から、所定の速さ(回転速度)で制御バルブ11のボール(弁体)11bを回転させて制御バルブ11を開弁する。ここで、制御バルブ11の開度aが前回学習時の不感帯領域Bの最大Bmaxである開度a 22 に達する前の時間t21において、制御バルブ11の開度aが不感帯領域Bの最大Bmaxに達してしまい、蒸発燃料が流れ始めてタンク内圧が低下し始める。その後、時間t 22 において、制御バルブ11の開度aが前回の不感帯領域Bの最大Bmaxである開度a22に達する。制御手段11は、制御バルブ11の開度aが予め記憶された不感帯領域Bの最大Bmaxとなった時よりも前に、圧力センサ16によって検出されたタンク内圧が低下し始めていることを判定し、制御バルブ11のボール(弁体)11bを逆回転させて制御バルブ11を閉弁させる。そして、開弁開始から時間t23経過後に、圧力センサ16によって検出されたタンク内圧が低下を終えて一定(タンク内圧の変化量が所定値未満(ほぼゼロ)の状態)となっているため、制御手段2は、時間t23において制御バルブ11が導通領域から不感帯領域へ切り換わったと判定し、時間t23における開度a23を不感帯領域Bの最大Bmaxとして制御手段2内の記憶部に記憶する。すなわち、制御手段2は、不感帯領域Bの最大Bmax(不感帯から導通領域へ切り換わる時の制御バルブ11の開度a)が、開度a22から開度a23へずれたことを学習する。
On the other hand, in the example of FIG. 7, the control means 2 starts the ball of the
また、図7の例において、制御手段2は、制御バルブ11を閉弁する(時間t 22 から時間t 23 までの、導通領域から閉方向に開度を減少させる)速さが、制御バルブ11を開弁する(時間t=0から時間t 22 までの、不感帯領域Bから開方向に開度を増大させる)速さよりも小さくなるように制御バルブ11を開閉制御する。このようにすることで、不感帯領域Bの最大Bmaxの検出精度を高めることができる。
In the example of FIG. 7, the control means 2 closes the control valve 11 (reducing the opening in the closing direction from the conduction region from time t 22 to time t 23 ). (from time t = 0 to time t 22, it increases the opening degree in the opening direction from the dead zone B) opened to open and close control of the
なお、図7の例における学習手法は、制御手段2が、制御バルブ11を前回の不感帯領域Bの最大Bmaxで待機させた状態においてボール(弁体)11bがずれて制御バルブ11が導通状態となった場合にも適用可能である。すなわち、制御バルブ11の開度aが前回の不感帯領域Bの最大Bmaxとなっている状態において、振動等によってボール(弁体)11bがずれて制御バルブ11が導通領域となった場合にも、制御手段2は、圧力センサ16によって検出されたタンク内圧が低下し始めていることを判定し、制御バルブ11のボール(弁体)11bを逆回転させて制御バルブ11を閉弁させる。そして、圧力センサ16によって検出されたタンク内圧が低下を終えて一定(タンク内圧の変化量が所定値未満(ほぼゼロ)の状態)となると、制御手段2は、制御バルブ11が導通領域から不感帯領域へ切り換わったと判定し、その時のタンク内圧を不感帯領域Bの最大Bmaxとして制御手段2内の記憶部に記憶する。
In the learning method in the example of FIG. 7, the control means 2 is in a state in which the ball (valve element) 11b is displaced and the
本発明の第一の実施形態に係る蒸発燃料処理装置1Aは、不感帯領域と導通領域との切換を検知することができる。詳細には、蒸発燃料処置装置1Aは、制御バルブ11を閉じたときの弁体11bの位置のズレ等によって、不感帯領域Bを抜けて導通領域となるタイミングにズレが生じても、ズレが生じた後の不感帯領域Bの最大Bmaxを認識することができるので、制御バルブ11の弁体11bを不感帯領域Bで動かしているにもかかわらずキャニスタ13に蒸発燃料が吸着されたり、圧抜き時に制御バルブ11を若干開弁したい場合に正確に制御することができる。
The evaporated
<第二の実施形態>
続いて、本発明の第二の実施形態に係る蒸発燃料処理装置について、第一の実施形態に係る蒸発燃料処理装置1Aとの相違点を中心に説明する。図8に示すように、第二の実施形態に係る蒸発燃料処理装置1Bは、パージされた蒸発燃料がパージ通路18を介して混合気として供給されるエンジン(内燃機関)19と、エンジン19に供給される、蒸発燃料を含有する混合気の空燃比(混合気における空気質量を蒸発燃料質量で割った値)を検出し、検出結果を制御手段2へ出力する空燃比センサ20と、をさらに備える。この空燃比センサ20は、エンジン19の排気システム(エキゾーストマニホールド、触媒、マフラー等)に設けられたO2センサによって実現可能であり、かかるO2センサの抵抗値の上下動によって空燃比が検出される。
<Second Embodiment>
Next, the evaporated fuel processing apparatus according to the second embodiment of the present invention will be described focusing on differences from the evaporated
≪制御バルブの不感帯最大開度学習≫
続いて、図9を参照して、制御バルブ11の不感帯領域Bの最大Bmaxを学習する手法について説明する。図9の例において、制御手段2は、パージコントロールバルブ14を予め開弁して、蒸発燃料を含有する混合気をエンジン19へ供給する。続いて、エンジン19へ向けてパージされる蒸発燃料の量が安定した状態となった後、制御手段2は、所定の閉度(例えば、開度aが0(ゼロ)度)から、所定の速さ(回転速度)で制御バルブ11のボール(弁体)11bを回転させて制御バルブ11を開弁する。ここで、開弁開始(t=0)から時間t31経過後に、空燃比センサ20によって検出された空燃比が所定値k以上低下するため、制御手段2は、空燃比が低下し始めた時間t31において制御バルブ11が不感帯領域から導通領域へ切り換わったと判定し、時間t31における開度a31を不感帯領域Bの最大Bmaxとして制御手段2内の記憶部に記憶する。なお、制御手段2は、空燃比に関するフィードバック制御を行っており、混合気の蒸発燃料及び空気の量を調整するため、一旦低下した空燃比は元の値に戻される。
≪Control valve dead zone maximum opening learning≫
Next, a method for learning the maximum Bmax of the dead zone B of the
本発明の第二の実施形態に係る蒸発燃料処理装置1Bは、不感帯領域と導通領域との切換を検知することができる。詳細には、蒸発燃料処理装置1Bは、制御バルブ11を閉じたときの弁体11bの位置のズレ等によって、不感帯領域Bを抜けて導通領域となるタイミングにズレが生じても、ズレが生じた後の不感帯領域Bの最大Bmaxを認識することができるので、制御バルブ11の弁体11bを不感帯領域Bで動かしているにもかかわらずキャニスタ13に蒸発燃料が吸着されたり、圧抜き時に制御バルブ11を若干開弁したい場合に正確に制御することができる。
The evaporated
1A,1B 蒸発燃料処理装置
2 制御手段
3 燃料タンク
11 制御バルブ(ボールバルブ)
12 開度検出手段(エンコーダ)
13 キャニスタ
14 パージコントロールバルブ
16 圧力センサ(タンク内圧検出手段)
19 エンジン(内燃機関)
20 空燃比センサ(空燃比検出手段)
DESCRIPTION OF
12 Opening detection means (encoder)
13
19 Engine (Internal combustion engine)
20 Air-fuel ratio sensor (air-fuel ratio detection means)
Claims (8)
前記燃料タンクと前記キャニスタとを連通するベーパ通路に設けられ、初期位置から開方向に開度を増大させても前記蒸発燃料の通流が遮断される不感帯領域を有し、前記不感帯領域よりも開度が増すと、前記蒸発燃料の通流が許容される導通領域となるボールバルブである制御バルブと、
前記制御バルブを開制御し前記蒸発燃料を流す制御手段と、
前記制御バルブの開度を検出する開度検出手段と、
を備えた蒸発燃料処理装置であって、
前記制御手段は、前記制御バルブを動作させつつ、前記制御バルブにおける前記不感帯領域と前記導通領域との切換を判定する
ことを特徴とする蒸発燃料処理装置。 A canister that adsorbs evaporated fuel generated in a fuel tank that stores fuel;
Provided in a vapor passage that communicates the fuel tank and the canister, and has a dead zone region in which the flow of the evaporated fuel is cut off even when the opening degree is increased in the opening direction from the initial position, than the dead zone region When the opening increases , a control valve that is a ball valve that becomes a conduction region in which the flow of the evaporated fuel is allowed;
Control means for opening the control valve to flow the evaporated fuel;
An opening detecting means for detecting the opening of the control valve;
An evaporative fuel processing apparatus comprising:
The evaporated fuel processing apparatus, wherein the control means determines switching between the dead zone region and the conduction region in the control valve while operating the control valve.
前記制御手段は、前記制御バルブを動作させつつ、前記タンク内圧検出手段によって検出された前記燃料タンクの内圧に基づいて、前記制御バルブにおける前記不感帯領域と前記導通領域との切換を判定する
ことを特徴とする請求項1に記載の蒸発燃料処理装置。 A tank internal pressure detecting means for detecting the internal pressure of the fuel tank;
The control means determines switching between the dead zone area and the conduction area in the control valve based on the internal pressure of the fuel tank detected by the tank internal pressure detection means while operating the control valve. The evaporative fuel processing apparatus of Claim 1 characterized by the above-mentioned.
ことを特徴とする請求項2に記載の蒸発燃料処理装置。 The control means increases the opening degree of the control valve in the opening direction from the dead zone, and determines that the control valve has switched from the dead zone to the conduction zone when the internal pressure of the tank starts to decrease. The evaporative fuel processing apparatus according to claim 2, wherein:
ことを特徴とする請求項2又は請求項3に記載の蒸発燃料処理装置。 The control means decreases the opening degree of the control valve in the closing direction from the conduction region, and determines that the control valve has switched from the conduction region to the dead zone when the internal pressure of the tank becomes constant. The evaporative fuel processing apparatus according to claim 2, wherein the evaporative fuel processing apparatus is provided.
ことを特徴とする請求項4に記載の蒸発燃料処理装置。 The control means is characterized in that the speed at which the opening degree of the control valve is decreased in the closing direction from the conduction area is smaller than the speed at which the opening degree of the control valve is increased in the opening direction from the dead zone area. The evaporated fuel processing apparatus according to claim 4.
前記制御手段は、前記制御バルブを動作させつつ、前記空燃比検出手段によって検出された前記空燃比に基づいて、前記制御バルブにおける前記不感帯領域と前記導通領域との切換を判定する
ことを特徴とする請求項1に記載の蒸発燃料処理装置。 An air-fuel ratio detection means for detecting an air-fuel ratio of the air-fuel mixture containing the evaporated fuel supplied to the internal combustion engine;
The control means determines switching between the dead zone area and the conduction area in the control valve based on the air-fuel ratio detected by the air-fuel ratio detection means while operating the control valve. The evaporated fuel processing apparatus according to claim 1.
ことを特徴とする請求項6に記載の蒸発燃料装置。 The control means increases the opening degree of the control valve from the dead zone region in the opening direction, and determines that the control valve is switched from the dead zone region to the conduction region when the air-fuel ratio decreases by a predetermined amount or more. The evaporated fuel device according to claim 6.
ことを特徴とする請求項1から請求項7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 7, wherein the control means stores an opening degree at a switching time detected by the opening degree detection means.
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