JP7341951B2 - 蒸発燃料処理装置 - Google Patents
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Description
(蒸発燃料処理装置1の構成)
第1実施例の蒸発燃料処理装置1について図面を参照して説明する。図1は、第1実施例の蒸発燃料処理装置1の模式図である。図1に示すように、蒸発燃料処理装置1は、燃料タンク30とキャニスタ40と制御部100とを備えている。また、蒸発燃料処理装置1は、ベーパ通路71と、大気通路72と、パージ通路73とを備えている。図1に示す蒸発燃料処理装置1は、例えばガソリン自動車やハイブリッド自動車等の車両に搭載される。
(吸着処理)
次に、蒸発燃料処理装置1の動作について説明する。まず、蒸発燃料がキャニスタ40に吸着される吸着処理について説明する。ここでは、ベーパ通路71に設置されている封鎖弁12が開弁状態である場合の動作について説明する。上記の蒸発燃料処理装置1では、燃料タンク30内の燃料fから発生した蒸発燃料を含む気体が、燃料タンク30からベーパ通路71に流入する。ベーパ通路71に流入した蒸発燃料を含む気体は、開弁状態の封鎖弁12を通過してベーパ通路71の下流側へ流れる。その後、ベーパ通路71を通過した蒸発燃料を含む気体は、キャニスタ40のタンクポート44を通じてケース本体50内の第1室41に流入する。蒸発燃料を含む気体がベーパ通路71を通過する過程で、ベーパ通路71に設置されている濃度センサ16によって蒸発燃料の濃度が検出される。なお、封鎖弁12が閉弁状態である場合は、ベーパ通路71内の気体の流れが遮断される。
次に、蒸発燃料がキャニスタ40から脱離する脱離処理について説明する。上記の蒸発燃料処理装置1では、パージ通路73に設置されているパージ弁74が開弁状態になると、気体がパージ通路73を通過可能な状態になる。また、蒸発燃料処理装置1が搭載されている車両のエンジン92が動作すると、吸気通路90を流れる空気がエンジン92に吸い込まれ、吸気通路90に負圧が発生する。そうすると、パージ通路73から吸気通路90に気体が流入する。それと共に、大気中の空気が大気通路72に流入する。大気通路72に流入した空気は、その後にキャニスタ40の大気ポート45を通じてケース本体50内の第2室42に流入する。第2室42に流入した空気は、第2室42に収容されている第2吸着材20を通過して中間室47に流入する。空気が第2吸着材20を通過する過程で、第2吸着材20に吸着されている蒸発燃料が第2吸着材20から空気中に脱離する。すなわち、蒸発燃料がパージされる。パージされた蒸発燃料を含む空気が第2室42から中間室47に流入する。
次に、蒸発燃料処理装置1で実行される処理について説明する。まず、開弁開始位置特定処理について説明する。図3は、開弁開始位置特定処理のフローチャートである。開弁開始位置特定処理は、例えば、蒸発燃料処理装置1が搭載されている車両のIGスイッチ105がオンになると開始される。IGスイッチ105は、例えば、車両の運転手がエンジン92のスタートボタンを押した場合にオンになる。
次に、高揮発時処理について説明する。図4は、高揮発時処理のフローチャートである。図4に示すように、高揮発時処理のS30では、制御部100が、ベーパ通路71を開閉する封鎖弁12を開弁側へ駆動する。より詳細には、制御部100が、封鎖弁12を駆動するステッピングモータ14のステップ数を例えば1ステップ増加させる。ステッピングモータ14のステップ数が例えば1ステップ増加すると、それに応じて封鎖弁12が開弁側に1ステップ分動作する。ステッピングモータ14のステップ数が増加してゆくと、ある時点で封鎖弁12が閉弁状態から開弁状態に変化する。即ち、封鎖弁12が開弁開始位置に到達する。
次に、再イニシャライズ処理について説明する。図5は、再イニシャライズ処理のフローチャートである。図5に示すように、再イニシャライズ処理のS50では、制御部100が、メモリ102に再イニシャライズ履歴が存在するか否かを判断する。再イニシャライズ履歴は、過去にステッピングモータ14の再イニシャライズが実行されたことを示す情報である。メモリ102に再イニシャライズ履歴が存在する場合は、S50で制御部100がYESと判断してS52に進む。再イニシャライズ履歴が存在しない場合は、制御部100がNOと判断してS54に進む。
次に、上述した開弁開始位置特定処理(図3参照)のS18でNOの後の低揮発時処理について説明する。なお、低揮発時処理の説明において、上述した高揮発時処理(図4参照)と同様の処理については、対応する参照番号を付して詳細な説明を省略する場合がある。図6は、低揮発時処理のフローチャートである。図6に示すように、低揮発時処理のS70では、制御部100が、封鎖弁12を開弁側へ駆動する(S30参照)。
次に、具体的なケースについて説明する。まず、ケース1について説明する。図7は、蒸発燃料処理装置1の動作のタイミングチャートである。蒸発燃料処理装置1では、制御部100が、ステッピングモータ14のイニシャライズ(又は再イニシャライズ)を実行した後、圧力センサ31の検出圧力を監視する(図3のS12、S14でYES、S16参照)。そして、図7(a)に示すように、検出圧力の単位時間あたりの上昇量Yが所定の基準上昇量Z以上である場合は、制御部100が、高揮発時処理を実行する(図3のS16、S18でYES、S20参照)。
次に、ケース2について説明する。制御部100は、図7(a)に示す圧力センサ31の検出圧力の単位時間あたりの上昇量Yが所定の基準上昇量Z未満である場合は、低揮発時処理を実行する(図3のS18でNO、S22参照)。
次に、ケース3について説明する。制御部100は、低揮発時処理において、図7(d)に示す濃度センサ16の検出濃度が基準濃度以上に変化する場合に、図7(a)に示す圧力センサ31の検出圧力の低下量ΔPが基準低下量ΔQ未満である場合は、圧力センサ31に異常が生じていると判断する(図6のS72でYES、S76でNO、S84参照)。
次に、ケース4について説明する。制御部100は、低揮発時処理において、図7(a)に示す圧力センサ31の検出圧力の低下量ΔPが基準低下量ΔQ以上に変化する場合に、図7(d)に示す濃度センサ16の検出濃度が基準濃度未満である場合は、濃度センサ16に異常が生じていると判断する(図6のS72でNO、S86でYES、S92参照)。
次に、ケース5について説明する。制御部100は、高揮発時処理において、ステッピングモータ14のステップ数を上限ステップ数まで増加させたとしても濃度センサ16の検出濃度が基準濃度未満である場合は、再イニシャライズ処理を実行する(図4のS30、S32でNO、S40でYES、S42、図5参照)。
(1)上記の実施例では、制御部100が、濃度センサ16の検出濃度が基準濃度未満から基準濃度以上に変化するときの封鎖弁12の位置を開弁開始位置として特定していた。変形例では、制御部100が、濃度センサ16の検出濃度の上昇量が所定の基準上昇量未満から基準上昇量以上に変化するときの封鎖弁12の位置を開弁開始位置として特定してもよい。更なる変形例では、制御部100が、濃度センサ16の検出濃度の単位時間あたりの上昇量に基づいて封鎖弁12の開弁開始位置を特定してもよい。
第2実施例の蒸発燃料処理装置1について図面を参照して説明する。図8は、第2実施例の蒸発燃料処理装置1の模式図である。図8に示すように、第2実施例の蒸発燃料処理装置1では、ベーパ通路71が、第1通路21と第2通路22とを備えている。また、ベーパ通路71に切替弁24が設置されている。第1通路21と第2通路22は、封鎖弁12よりも下流側において並列で配置されている。ベーパ通路71が切替弁24を介して第1通路21と第2通路22に分岐している。
次に、切替処理について説明する。図9は、切替処理のフローチャートである。切替処理は、例えば、蒸発燃料処理装置1が搭載されている車両のIGスイッチ105がオンになると開始される。IGスイッチ105は、例えば、車両の運転手がエンジン92のスタートボタンを押した場合にオンになる。
次に、エンジン動作中脱離処理について説明する。図10は、エンジン動作中脱離処理のフローチャートである。図10に示すように、エンジン動作中脱離処理のS120では、制御部100が、車両のエンジン92が動作中であるか否かを判断する。エンジン92が動作中である場合は、S120で制御部100がYESと判断してS121に進む。そうでない場合は、制御部100がNOと判断して処理を終了する。
変形例では、重複通路23が存在しなくてもよい。図12に示すように、パージ通路73の上流端部が第1パージポート46aに接続されており、ベーパ通路71の第1通路21の下流端部が第2パージポート46bに接続されていてもよい。キャニスタ40の第1室41から第1パージポート46aを介してパージ通路73に蒸発燃料が流入する。一方、第1通路21から第2パージポート46bを介してキャニスタ40の第1室41に蒸発燃料が流入する。濃度センサ16は、ベーパ通路71の第1通路21と、パージ通路73とに跨って設置されていている。濃度センサ16は、第1通路21内の蒸発燃料の濃度と、パージ通路73内の蒸発燃料の濃度とを検出可能である。
Claims (12)
- 燃料タンクと、
前記燃料タンク内の燃料から発生する蒸発燃料が通過するベーパ通路と、
前記ベーパ通路を開閉する封鎖弁と、
前記封鎖弁よりも下流側の前記ベーパ通路内の蒸発燃料の濃度を検出する濃度センサと、
前記燃料タンク内の圧力を検出する圧力センサと、
制御部と、を備えており、
前記封鎖弁が開弁状態である場合に前記ベーパ通路内の蒸発燃料が前記封鎖弁を通過し、前記封鎖弁が閉弁状態である場合に前記ベーパ通路内の蒸発燃料が前記封鎖弁を通過しない蒸発燃料処理装置であって、
前記制御部は、
前記圧力センサによって検出される前記燃料タンク内の圧力が所定の状態である場合において、前記封鎖弁が前記閉弁状態から開弁側に動作する場合に、前記濃度センサの検出濃度に基づいて、前記封鎖弁が前記閉弁状態から前記開弁状態に変化する開弁開始位置を特定し、
前記圧力センサの検出圧力の単位時間あたりの上昇量が所定の基準上昇量未満である場合において、前記封鎖弁が前記閉弁状態から開弁側に動作する場合に、前記圧力センサの検出圧力に基づいて前記開弁開始位置を特定する、蒸発燃料処理装置。 - 請求項1に記載の蒸発燃料処理装置であって、
前記制御部は、前記濃度センサの検出濃度が所定の基準濃度以上に変化するときの前記封鎖弁の位置を前記開弁開始位置として特定する、蒸発燃料処理装置。 - 請求項1又は2に記載の蒸発燃料処理装置であって、
前記制御部は、前記圧力センサの検出圧力の単位時間あたりの上昇量が所定の基準上昇量以上である場合において、前記封鎖弁が前記閉弁状態から開弁側に動作する場合に、前記濃度センサの検出濃度に基づいて前記開弁開始位置を特定する、蒸発燃料処理装置。 - 請求項1から3のいずれか一項に記載の蒸発燃料処理装置であって、
前記制御部は、前記圧力センサの検出圧力の低下量が所定の基準低下量以上に変化するときの前記封鎖弁の位置を前記開弁開始位置として特定する、蒸発燃料処理装置。 - 請求項1から4のいずれか一項に記載の蒸発燃料処理装置であって、
前記制御部は、前記圧力センサの検出圧力に基づいて前記開弁開始位置を特定する場合に、前記濃度センサの検出濃度が所定の基準濃度以上に変化しない場合は、前記濃度センサが異常であると判断する、蒸発燃料処理装置。 - 請求項1から5のいずれか一項に記載の蒸発燃料処理装置であって、
前記制御部は、前記圧力センサの検出圧力の単位時間あたりの上昇量が所定の基準上昇量未満である場合において、前記封鎖弁が前記閉弁状態から開弁側に動作する場合に、前記濃度センサの検出濃度に基づいて前記開弁開始位置を特定し、その場合に前記圧力センサの検出圧力の低下量が所定の基準低下量以上に変化しない場合は、前記圧力センサが異常であると判断する、蒸発燃料処理装置。 - 請求項1から6のいずれか一項に記載の蒸発燃料処理装置であって、
前記封鎖弁を動作させるステッピングモータを更に備えており、
前記制御部は、前記ステッピングモータのステップ数に基づいて前記開弁開始位置を特定する、蒸発燃料処理装置。 - 請求項7に記載の蒸発燃料処理装置であって、
前記制御部は、前記ステッピングモータの初期値から前記封鎖弁が前記開弁状態に変化するまでの前記ステッピングモータのステップ数に基づいて前記開弁開始位置を特定する、蒸発燃料処理装置。 - 請求項1から8のいずれか一項に記載の蒸発燃料処理装置であって、
前記制御部は、特定した前記開弁開始位置に基づいて前記封鎖弁の開度を制御する、蒸発燃料処理装置。 - 燃料タンクと、
前記燃料タンク内の燃料から発生する蒸発燃料が通過するベーパ通路と、
前記ベーパ通路を開閉する封鎖弁と、
前記封鎖弁よりも下流側の前記ベーパ通路内の蒸発燃料の濃度を検出する濃度センサと、
前記ベーパ通路を通過した蒸発燃料が吸着される吸着材を備えているキャニスタと、
前記キャニスタから脱離した蒸発燃料が通過するパージ通路と、
前記パージ通路を開閉するパージ弁と、
制御部と、を備えており、
前記封鎖弁が開弁状態である場合に前記ベーパ通路内の蒸発燃料が前記封鎖弁を通過し、前記封鎖弁が閉弁状態である場合に前記ベーパ通路内の蒸発燃料が前記封鎖弁を通過しない蒸発燃料処理装置であって、
前記ベーパ通路を通過した蒸発燃料が前記キャニスタに吸着される吸着処理と、前記キャニスタに吸着された蒸発燃料が前記キャニスタから脱離する脱離処理とを実行可能であり、
前記制御部は、前記封鎖弁が前記閉弁状態から開弁側に動作する場合に、前記濃度センサの検出濃度に基づいて、前記封鎖弁が前記閉弁状態から前記開弁状態に変化する開弁開始位置を特定し、
濃度センサは、前記封鎖弁よりも下流側かつ前記キャニスタよりも上流側の前記ベーパ通路内の蒸発燃料の濃度と、前記パージ弁よりも上流側の前記パージ通路内の蒸発燃料の濃度と、を検出可能であり、
前記制御部は、前記脱離処理時に前記濃度センサの検出濃度に基づいて前記パージ弁の開度を制御し、
前記ベーパ通路は、前記封鎖弁よりも下流側で分岐して並列で配置されている第1通路と第2通路とを備えており、
蒸発燃料処理装置は、蒸発燃料が前記第1通路を通過して前記キャニスタに流入する第1状態と、蒸発燃料が前記第2通路を通過して前記キャニスタに流入する第2状態と、を切り替え可能な切替弁を更に備えており、
前記濃度センサは、前記第1通路内の蒸発燃料の濃度を検出可能であり、
前記制御部は、前記脱離処理時に前記切替弁を前記第2状態に切り替える、蒸発燃料処理装置。 - 請求項10に記載の蒸発燃料処理装置であって、
前記封鎖弁よりも下流側の前記ベーパ通路の一部と、前記パージ弁よりも上流側の前記パージ通路の一部とが重複している重複通路を更に備えており、
前記濃度センサは、前記重複通路内の蒸発燃料の濃度を検出可能である、蒸発燃料処理装置。 - 燃料タンクと、
前記燃料タンク内の燃料から発生する蒸発燃料が通過するベーパ通路と、
前記ベーパ通路を開閉する封鎖弁と、
前記封鎖弁よりも下流側の前記ベーパ通路内の蒸発燃料の濃度を検出する濃度センサと、
前記燃料タンク内の圧力を検出する圧力センサと、
制御部と、を備えており、
前記封鎖弁が開弁状態である場合に前記ベーパ通路内の蒸発燃料が前記封鎖弁を通過し、前記封鎖弁が閉弁状態である場合に前記ベーパ通路内の蒸発燃料が前記封鎖弁を通過しない蒸発燃料処理装置であって、
前記制御部は、前記圧力センサによって検出される前記燃料タンク内の圧力が前記圧力センサの検出限界圧力以上である場合において、前記封鎖弁が前記閉弁状態から開弁側に動作する場合に、前記濃度センサの検出濃度に基づいて、前記封鎖弁が前記閉弁状態から前記開弁状態に変化する開弁開始位置を特定する、蒸発燃料処理装置。
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