JP5804268B2 - 燃料蒸発ガス排出抑止装置 - Google Patents
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Description
そこで、給油に伴う燃料蒸発ガスの大気への放出を防止するために、給油操作を検知すると密閉弁を開き、燃料タンク内の圧力が十分に低下するまで、給油口の開放を禁止するようにしている。
このようなことから、燃料タンク内の圧力が上昇した場合にエンジンの運転中でパージ処理中であれば、密閉弁を開き燃料タンク内の高圧の燃料蒸発ガスをキャニスタ内に吸着することなくエンジンの吸気通路に放出し、燃料タンク内の圧力を低下させる技術が開発されている(特許文献1)。
このように、密閉弁とパージ処理とを同期し、密閉弁の閉弁と同時にパージ処理を停止すると、密閉弁からパージ処理を制御するパージソレノイドバルブまでの経路に高濃度の燃料蒸発ガスが残留する。
本発明は、この様な問題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、燃料蒸発ガスによる内燃機関に吸入される混合気の空燃比の変化を抑制することのできる燃料蒸発ガス排出抑止装置を提供することにある。
また、請求項3の燃料蒸発ガス排出抑止装置では、請求項1或いは2において、前記第1の所定期間は、前記連通路内の圧力が大気圧と等しくなる期間であることを特徴とする。
燃料タンクパージを行うと、燃料タンク内の燃料蒸発ガスが連通路を介して内燃機関の吸気通路に放出されるが、燃料タンクパージが終了すると内燃機関の吸気通路に放出されなかった燃料蒸発ガスは、連通路内に残留して大気圧以上の圧力を示すことがある。したがって、第1の所定期間連通路パージを行うことで、予備的に連通路内に残留した燃料蒸発ガスを吸気通路に放出することができ、連通路内の圧力を大気圧に安定させることができる。また、連通路内の圧力を大気圧とした後に第2の所定期間キャニスタパージを行うことで連通路内に残留した燃料蒸発ガスだけでなく、キャニスタ内に吸着した燃料蒸発ガスも吸気通路に放出することができる。
また、請求項2の発明によれば、第2の所定期間を連通路開閉手段を通過するパージ総流量が少なくとも前記連通路内の容積と等しくなる期間にしており、第2の所定期間キャニスタパージを行うことで、連通路内に残留した燃料蒸発ガスを確実に内燃機関の吸気通路に放出することができる。これにより、次回のキャニスタパージ時に高濃度の燃料蒸発ガスが吸気通路に放出されることを確実に防止することができる。
また、請求項3の発明によれば、第1の所定期間を連通路内の圧力が大気圧と等しくなる期間に設定している。これにより、連通路内の圧力を確実に大気圧まで低下させることができ、連通路内の圧力を安定させることができる。
図1は、本発明に係る燃料蒸発ガス排出抑止装置の概略構成図である。以下、本発明に係る燃料蒸発ガス排出抑制装置の構成を説明する。
図1に示すように、本発明に係る燃料蒸発ガス排出抑制装置は、大きく車両に搭載されるエンジン(内燃機関)10と、燃料を貯留する燃料貯留部20と、燃料貯留部20で蒸発した燃料の蒸発ガスを処理する燃料蒸発ガス処理部30、車両の総合的な制御を行うための制御装置であって、入出力装置、記憶装置(ROM、RAM、不揮発性RAM等)及び中央演算処理装置(CPU)等を含んで構成される電子コントロールユニット(以下、ECUという)50、車両の燃料給油口蓋23の開閉を操作する燃料給油口蓋開閉スイッチ61及び燃料給油口蓋23の開閉を検出する給油口蓋センサ62とで構成されている。
キャニスタ31は、内部に活性炭を有している。また、キャニスタ31には、燃料タンク21内で発生した燃料蒸発ガス或いは活性炭に吸着した燃料蒸発ガスが流通する蒸発ガス流通孔31aが設けられている。また、キャニスタ31には、活性炭に吸着した燃料蒸発ガスを放出するときに外気を吸入する外気吸入孔31bが設けられている。また、外気吸入孔31bは、外部からのゴミの侵入を防ぐ一方を大気に開放されたエアフィルタ35の他方に連通するように接続されている。
パージソレノイドバルブ37は、エンジン10の吸気通路11とベーパソレノイドバルブ32との間のパージ配管39に介装されている。また、パージソレノイドバルブ37は、無通電の状態で閉弁し、外部から駆動信号が供給され通電の状態となることにより開弁状態となる常時閉タイプの電磁弁である。そして、パージソレノイドバルブ37は、無通電状態で閉弁状態であるとパージ配管39を封鎖し、外部から駆動信号が供給され通電状態で開弁状態であるとパージ配管39を開放する。即ち、パージソレノイドバルブ37は、閉弁状態であれば燃料蒸発ガス処理部30よりエンジン10への燃料蒸発ガスの流出を不可とし、開弁状態であればエンジン10へ燃料蒸発ガスの流出を可能とする。
ECU50の入力側には、上記吸気圧センサ14、圧力センサ25、車両に備えられた燃料給油口蓋23の開閉を行う燃料給油口開閉スイッチ61及び燃料給油口22の開閉を検出する給油口蓋センサ62が接続されており、これらのセンサ類からの検出情報が入力される。
ECU50は、各種センサ類からの検出情報に基づいて、ベーパソレノイドバルブ32、タンク封鎖弁33及びパージソレノイドバルブ37の開閉を制御し、燃料タンク21内と、タンク封鎖弁33とパージソレノイドバルブ37との間のベーパ配管38、パージ配管39の圧力の制御、燃料蒸発ガスのキャニスタ31への吸着及びキャニスタ31に吸着された燃料蒸発ガスのエンジン10の吸気通路11への流出等の燃料蒸発ガス流れを制御するものである。
図2は、本発明に係る燃料蒸発ガス排出抑止装置の高圧パージ制御の作動シーケンスを示す図である。図2の上段から制御モード、圧力、高圧確認タイマ、燃料タンク状態高圧フラグ、通常制御フラグ、高圧パージ開始制御フラグ、高圧制御フラグ、高圧パージ終了制御フラグ、高圧開始タイマ、高圧パージ終了時積算量、タンク封鎖弁33の作動、ペーパソレノイドバルブ32の作動、エンジン運転要求フラグ、パージ禁止フラグ、パージ制御フラグ、エンジン回転速度、パージ流量が示されている。図2中の制御モードとは、高圧パージ制御内の各々の制御モードを示す。図2中の圧力は、燃料タンク21内圧とベーパ配管38及びパージ配管39内の圧力である管内圧を示す。そして、図2中のパージ禁止フラグは、パージソレノイドバルブ37の作動・非作動を示し、パージ禁止フラグがONである時にはパージソレノイドバルブ37を閉弁し、OFFである時にはパージソレノイドバルブ37を開弁する。そして、図2中のパージ制御フラグは、パージ禁止フラグと同様にパージソレノイドバルブ37の作動・非作動を示し、パージ制御フラグがONである時にはパージソレノイドバルブ37を開弁し、OFFである時にはパージソレノイドバルブ37を閉弁する。なお、パージ禁止フラグは、パージ制御フラグに対して優先される。また、図3から図7は、図2中の(a)から(h)までの各バルブの作動状態を示す模式図である。
次に、図2(f)に示すように、燃料タンク21の内圧が第2の所定圧力以下を継続的に保持し、高圧確認タイマのカウントが0(ゼロ)になると、燃料タンク21の内圧が低下したとして燃料タンク状態高圧フラグをOFFにする。また、高圧制御フラグをOFFとし、高圧パージ終了制御フラグをONとして終了制御モードにする。そして、終了制御モードでは、図6のように、始めにタンク封鎖弁33を閉弁し、タンク封鎖弁33の閉弁からのパージによってベーパ配管38とパージ配管39から流出する空気量、即ち燃料蒸発ガスの空気量の積算値である高圧パージ終了時積算量(パージ総流量)の算出を開始する。
そして、時間Δtのパージを行った後のベーパ配管38とパージ配管39内の空気量V(n)は、下記式(2)の通り、前回算出されたベーパ配管38とパージ配管39内の空気量V(n-1)(初期値は、ベーパ配管38とパージ配管39の容積V)と、吸入した空気量ΔVより算出される。
そして、時間Δtのパージを行った後のベーパ配管38とパージ配管39の内圧P(n)は、下記式(3)の通り、終了制御モード開始時のベーパ配管38とパージ配管39の内圧Pと、ベーパ配管38とパージ配管39の容積Vと、時間Δtのパージを行った後のベーパ配管38とパージ配管39内の空気量V(n)より算出される。
そして、算出される吸入した空気量ΔVを積算して高圧パージ終了時積算量が算出される。
次に、図2(g)に示すように、高圧パージ終了時積算量が第2の所定積算量以上となると(図2の(f)から(g)の区間が本発明の第1の所定期間に該当する。)、図7のように、ベーパソレノイドバルブ32を開弁する。なお、ここでの第2の所定積算量は、タンク封鎖弁33からパージソレノイドバルブ37までのベーパ配管38内とパージ配管39内との内圧が大気圧になるまでの時間として設定されている。なお、ベーパ配管38内とパージ配管39内との内圧が大気圧となるまでの概算積算流量と時間の関係が予め試験等にて確認され、マップ化されてECU50に記憶されている。そして、ベーパ配管38内とパージ配管39内との内圧が大気圧になるまでの時間は、ベーパ配管38とパージ配管39の内圧P(n)と、吸気圧センサ14で検出される吸気通路11の圧力より算出されるパージ流量と上記マップより決定される。
その後にベーパソレノイドバルブ32を開弁することで、確実にタンク封鎖弁33からパージソレノイドバルブ37までのベーパ配管38内とパージ配管39内の蒸発燃料をエンジン10の吸気通路11に放出することができ、更にはキャニスタ31内に吸着された蒸発燃料をもエンジン10の吸気通路11に放出することができる。
11 吸気通路
21 燃料タンク
31 キャニスタ
32 ベーパソレノイドバルブ(キャニスタ封鎖手段)
33 タンク封鎖弁(タンク開封鎖手段)
37 パージソレノイドバルブ(連通路開閉手段)
38 ベーパ配管(連通路)
39 パージ配管(連通路)
50 ECU
Claims (3)
- 内燃機関の吸気通路と燃料タンクとを連通する連通路と、
該連通路内の燃料蒸発ガスを吸着するキャニスタと、
前記連通路と前記吸気通路との連通を開閉する連通路開閉手段と、
前記キャニスタを前記連通路へ開放又は封鎖するように開閉するキャニスタ開封鎖手段と、
前記燃料タンクを前記連通路へ開放又は封鎖するように開閉するタンク開封鎖手段と、を備え、
前記連通路開閉手段を開くと共に前記キャニスタ開封鎖手段及び前記タンク開封鎖手段を閉じて、前記連通路内のパージを行う連通路パージと、
前記連通路開閉手段及び前記キャニスタ開封鎖手段を開くと共に前記タンク開封鎖手段を閉じて、前記キャニスタ内をパージするキャニスタパージと、
前記連通路開閉手段及び前記タンク開封鎖手段を開くと共に前記キャニスタ開封鎖手段を閉じて、前記燃料タンク内をパージする燃料タンクパージと、を行う燃料蒸発ガス排出抑止装置であって、
前記燃料タンクパージの終了後、前記連通路パージを第1の所定期間行った後に前記キャニスタパージを第2の所定期間行うことを特徴とする燃料蒸発ガス排出抑止装置。 - 前記第2の所定期間は、前記連通路開閉手段を通過するパージ総流量が少なくとも前記連通路内の容積と等しくなる期間であることを特徴とする、請求項1に記載の燃料蒸発ガス排出抑止装置。
- 前記第1の所定期間は、前記連通路内の圧力が大気圧と等しくなる期間であることを特徴とする、請求項1或いは2に記載の燃料蒸発ガス排出抑止装置。
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