JPH07174049A - 燃料蒸気処理装置及びその方法 - Google Patents

燃料蒸気処理装置及びその方法

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JPH07174049A
JPH07174049A JP31937693A JP31937693A JPH07174049A JP H07174049 A JPH07174049 A JP H07174049A JP 31937693 A JP31937693 A JP 31937693A JP 31937693 A JP31937693 A JP 31937693A JP H07174049 A JPH07174049 A JP H07174049A
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JP
Japan
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valve
valve element
purge
fuel vapor
control means
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JP31937693A
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English (en)
Inventor
Kazunori Ikeda
和徳 池田
Tetsuo Udagawa
哲男 宇田川
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Hitachi Ltd
Hitachi Automotive Systems Engineering Co Ltd
Original Assignee
Hitachi Automotive Engineering Co Ltd
Hitachi Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】燃料蒸気のパージ量を調整するストッピングモ
ータ式のパージコントロール弁を用いた燃料蒸気回収装
置において、空燃比の乱れを防ぐことを目的とする。 【構成】燃料蒸気を回収するキャニスタ8と、燃料蒸気
を機関の吸気系に連結するパージ通路11と、パージ通
路11を遮断するダイアフラム弁5と、ダイアフラム弁
5に開弁駆動圧を導入する負圧通路7と、この負圧通路
7を遮断するパージカット弁3と、パージ通路11にダ
イアフラム弁5と直列に配置したパージコントロール弁
4と、パージカット弁3及びパージコントロール弁4を
駆動する制御手段とから成り、パージコントロール弁4
の弁要素の実際の位置と制御手段認識位置との関係の初
期化時、パージカット弁3を操作してダイアフラム弁5
を閉とする。 【効果】空燃比を大きく乱すことなく弁位置の初期化を
行うことが可能になる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関の燃料蒸気処
理装置に関する。
【0002】
【従来の技術】自動車の排出ガス対策の一環として、燃
料タンクで発生した燃料蒸気をキャニスタに吸着させ、
吸着させた燃料蒸気をキャニスタから脱離させて、機関
の吸気系にパージする方法が広く実施されている。
【0003】このような装置では、キャニスタからの燃
料蒸気の脱離を効率良く行い、かつ、機関に流入する空
燃比が乱れない様にすることが重要である。そこで、エ
ンジン制御装置により、機関温度,吸入空気量,回転数
等の検出信号に基づいて、燃料噴射弁,パージコントロ
ール弁等を制御している。
【0004】しかしながら、ステッピングモータにより
駆動するパージコントロール弁を用いた場合、ステッピ
ングモータのミスステップにより、実際に弁要素が存在
する位置と制御上認識されている弁要素の位置の関係が
変化し、これによって実際のパージ量と制御上の推定パ
ージ量との間に大きな差が生じる恐れがある。この位置
関係の変化によるパージ量制御の悪化を回避する為に、
実際に弁要素が存在する位置と制御上認識されている弁
要素の位置の関係を初期化する必要がある。
【0005】ステッピングモータを用いた排気ガス再循
環制御弁では弁要素を全閉位置に移動させ、弁要素をシ
ート面に当てた状態で初期化する方法が提案されてお
り、特開平2−238162 号,特開平2−241963 号の各公報
に示されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】弁要素をシート面に当
てて初期化する方法では、弁要素を弁要素の移動方向に
機械的に規制した状態で弁要素の位置の初期化を行う
が、モータの回転数に対する弁要素の移動量が非常に小
さいステッピングモータを用いた場合には、弁要素の移
動方向よりもモータの回転方向にストッパを設けた方
が、弁要素の動きをより正確な位置で機械的に規制する
ことが出来るため、初期化の精度を高めることが可能で
ある。
【0007】しかしながら、弁の全閉位置においてモー
タの回転を規制するストッパを設けるためには、モータ
を製作する際、図3に示す様にモータ回転子33を挾ん
でモータ軸24の両端に弁要素21及びストッパ32を
装着しなければならない。この為、弁要素21とストッ
パ32のいずれか一方をモータ軸24に装着した後、こ
のモータ軸24をモータ回転子33に組み込み、その
後、他方をモータ軸24に装着しなければならず、モー
タの製造工程が複雑であり、モータの製造コストが高
い。また、パージコントロール弁の流量制御に高い精度
が要求される場合には、弁要素の寸法公差が非常に厳し
く、不良率も高くなるが、このように複雑な構造では出
荷時の流量特性検査で弁要素の不具合が発見されても、
弁要素の交換が不可能または非常に複雑である。
【0008】これに対し、パージコントロール弁の全開
位置においてモータの回転を規制するストッパを設け、
全開位置近傍で初期化を行う場合には、図2に示す様
に、弁要素21とストッパ22をモータ軸24の一端に
装着したものと、これを除いた全てのモータ構成要素と
を別々に製作し、その後、これらを組み付けることが可
能である。このため、モータの製造工程が簡素化され、
また、出荷時の流量検査で弁要素の不具合が発見された
場合に、弁要素を容易に交換することが可能であるた
め、モータの製造コストを低減することが出来る。しか
しながら、弁位置の初期化の際、パージコントロール弁
を全開状態にしなければならず、弁が全開の時に機関が
アイドル状態になると、機関に流入する混合気の空燃比
が燃料過多の為、大きく乱れる可能性がある。
【0009】本発明は、パージコントロール弁の全開位
置においてモータの回転を規制するストッパを有する、
生産性,メンテナンス性に優れたステッピングモータを
使用したパージコントロール弁において、空燃比を乱さ
ずに弁要素の位置を初期化することを目的としている。
【0010】
【課題を解決するための手段】パージコントロール弁の
弁要素の位置の初期化を開始する時点で、パージ通路に
設けられた開閉弁を閉じることによりパージを中断し、
パージコントロール弁の全開位置において、モータの回
転が機械的に規制されるように設けられたストッパを利
用して、弁要素の位置を初期化し、初期化終了後、弁要
素の位置を所定の位置に移動させ、開閉弁を開けパージ
を再開する。
【0011】
【作用】上記構成では、パージコントロール弁の弁要素
の位置の初期化開始から初期化が終了し、弁要素を所定
の位置まで移動するまでの間開閉弁を強制的に閉じるこ
とによって、機関に吸入される混合気が燃料過多となる
ことを回避しつつ、パージコントロール弁の全開位置に
おいてモータの回転を規制するストッパを有するステッ
ピングモータを用いて、全開位置近傍で弁要素の位置を
初期化することが可能である。
【0012】全開位置においてモータの回転を規制する
ストッパを有するステッピングモータは、弁要素及びス
トッパをモータ軸に取り付けたものと、これを除いたモ
ータの構成要素とを独立して製作し、最後にこれらを組
付ける方法で製作することが可能である。したがって、
ステッピングモータの製造コストが低減され、結果とし
てパージコントロール弁の製造コストを低減出来る。ま
た、弁要素に製造上の不具合、市場での摩耗等による不
具合等が発生した場合でも弁要素をモータ軸,ストッパ
と共に容易に別のものと交換出来るため、その他の構成
要素は交換せずにそのまま使用出来る。これによって、
生産性が向上し、資源を有効に利用することが出来る。
【0013】
【実施例】以下本発明の一実施例を図面に基づいて説明
する。
【0014】図1に燃料蒸気処理装置の概略図を示す。
同図中、1は機関本体、2は吸気管を示す。吸入された
空気は吸気管2を通って機関に流入するが、該吸気管2
の途中には絞り弁10が設けられ、吸入空気量を調整す
る。図1中、6はキャニスタであり、燃料タンク8及び
吸気管2に連結される一方、外気吸入管14を介して外
気に通じる。キャニスタ6と吸気管2を連結するパージ
通路11の途中には吸気管負圧により駆動するダイアフ
ラム弁5及びエンジン制御装置9の出力信号によりステ
ッピングモータ20を駆動し流量を制御するパージコン
トロール弁4が直列に配置される。該ステッピングモー
タ20には、図2に示すように、弁要素21の開方向の
動きを機械的に規制するストッパ22が設けられてい
る。また、ダイアフラム弁5の開弁駆動圧として作用す
る吸気管負圧を導入するための負圧通路7がダイアフラ
ム弁5と吸気管2の間に設けられ、該負圧通路7の途中
には、エンジン制御装置9の出力信号により駆動される
パージカット弁3が配置され、該パージカット弁3によ
ってダイアフラム弁5を開閉する。
【0015】燃料タンク8内に発生した燃料蒸気は、導
管13を介してキャニスタ6内に吸着される。機関運転
時は、通常エンジン制御装置9の出力信号により、パー
ジカット弁3を開いている。パージカット弁3が開いて
いる時は、吸気管負圧がダイアフラム弁5に導入され、
ダイアフラム弁5が開いている。この時、パージコント
ロール弁4が開かれると、外気吸入管14より外気が吸
入され、キャニスタ6内を通過する。この際、燃料蒸気
がキャニスタ6から脱離され、外気と共にパージ通路1
1を通り吸気管2にパージされる。
【0016】図4に、パージを中断し、パージコントロ
ール弁4の弁要素21が実際に存在する位置と制御上の
弁要素の位置の関係を初期化し、パージを再開するまで
の制御のフローチャート図を示す。パージコントロール
弁4は、開方向に設けられたストッパが当たる位置から
ステッピングモータのn1 ステップ分閉方向に弁要素2
1を移動したところが全開位置、この全開位置より更に
閉方向にNステップ弁要素21を移動した位置が全閉位
置となるような構造になっている。エンジン制御装置9
は、この全開から全閉までのNステップ分の範囲内で弁
要素21の位置を移動させてパージ量を制御する。初期
化が開始されると、ステップ52でパージカット弁3を
閉じることによりダイアフラム弁5を強制的に閉じ、パ
ージを中断する。ステップ53でパージコントロール弁
4のステッピングモータ20に開弁方向にN+n1+n2
ステップの信号を送信する。ここで、n2 はステッピン
グモータがミスステップを生じる確立によって決定され
る補正ステップ数であり、ミスステップが生じた場合で
もステッピングモータ20が開弁方向にN+n1+n2
ステップの信号を受信したときには、開方向に設けられ
たストッパが当たる位置まで弁要素21が移動するよう
に設定される。ステップ53で、弁要素21をストッパ
が当たる位置まで移動した後、ステップ54でステッピ
ングモータ20に閉方向にn1 ステップの信号を送信す
る。このときの弁要素21は全開位置に存在する。ここ
で、制御上認識されている弁要素21の位置を初期化す
る。初期化終了後、ステップ55でステッピングモータ
20に閉方向にNステップの信号を送信し、弁要素21
を全閉位置に移動する。その後、ステップ56でパージ
カット弁3を開けることによりダイアフラム弁5に駆動
負圧を導入し、ダイアフラム弁5を開けパージを再開す
る。パージ再開後は、パージコントロール弁4を駆動し
てパージ量を制御する。
【0017】
【発明の効果】以上のごとく本発明によれば、パージコ
ントロール弁の全開位置においてモータの回転を規制す
るストッパを有する、生産性,メンテナンス性に優れた
ステッピングモータを使用したパージコントロール弁に
おいて、空燃比を乱さずに弁要素の位置を初期化するこ
とが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による燃料蒸気処理装置を示す概念図。
【図2】弁全開位置にストッパを設けたステッピングモ
ータの構造を示す縦断面図。
【図3】弁全閉位置にストッパを設けたステッピングモ
ータの構造を示す縦断面図。
【図4】本発明による制御のフローチャート図。
【符号の説明】
3…パージカット弁、4…パージコントロール弁、5…
ダイアフラム弁、7…負圧通路、11…パージ通路、2
0…開方向ストッパ付ステッピングモータ、21…弁要
素、22…開方向ストッパ、23…開方向ストッパ付モ
ータ回転体、24…モータ軸、30…閉方向ストッパ付
ステッピングモータ、32…閉方向ストッパ、33…閉
方向ストッパ付モータ回転体。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宇田川 哲男 茨城県勝田市大字高場字鹿島谷津2477番地 3 日立オートモティブエンジニアリング 株式会社内

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】燃料タンク内に発生する燃料蒸気を回収す
    るキャニスタと、該キャニスタに捕集された燃料蒸気を
    機関の吸気系に連結するパージ通路と、該パージ通路を
    遮断する開閉弁と、前記パージ通路の途中に前記開閉弁
    と直列に配置され、ステッピングモータにより駆動され
    るパージコントロール弁と、機関の運転条件または運転
    状態に応じて前記パージコントロール弁及び前記開閉弁
    の動作を制御する制御手段とからなる燃料蒸気処理装置
    において、前記制御手段が認識している前記パージコン
    トロール弁の弁要素の位置を、実際の位置で校正するた
    めに、前記制御手段は前記開閉弁を閉とすることを特徴
    とする燃料蒸気処理装置。
  2. 【請求項2】請求項1の記載において、少なくとも前記
    制御手段が前記パージコントロール弁の弁要素の位置を
    校正している間は、前記開閉弁が閉となることを特徴と
    する燃料蒸気処理装置。
  3. 【請求項3】請求項1または2の記載において、前記パ
    ージコントロール弁の弁要素の位置を校正するために、
    少なくとも該弁要素の全開位置に、モータの回転を規制
    することにより該弁要素の動作を規制するストッパを設
    けたことを特徴とする燃料蒸気処理装置。
  4. 【請求項4】請求項3の記載において、前記パージコン
    トロール弁の弁要素の全開位置において、前記制御手段
    は前記パージコントロール弁の弁要素の位置を校正する
    とともに、前記弁要素の全開位置に近い位置で、前記弁
    要素の位置の認識が初期化されることを特徴とする燃料
    蒸気処理装置。
  5. 【請求項5】キャニスタは、燃料タンク内に発生する燃
    料蒸気を回収し、パージ通路は、前記キャニスタに補集
    された燃料蒸気を機関の吸気系に連結し、開閉弁は前記
    パージ通路を遮断し、パージコントロール弁は、前記パ
    ージ通路の途中に前記開閉弁と直列に配置され、ステッ
    ピングモータにより駆動され、制御手段は、機関の運転
    条件または運転状態に応じて前記パージコントロール弁
    及び前記開閉弁の動作を制御する燃料蒸気処理方法にお
    いて、前記制御手段が認識している前記パージコントロ
    ール弁の弁要素の位置を、実際の位置で校正するため
    に、前記制御手段は前記開閉弁を閉とすることを特徴と
    する燃料蒸気処理方法。
  6. 【請求項6】請求項5の記載において、少なくとも前記
    制御手段が前記パージコントロール弁の弁要素の位置を
    校正している間は、前記開閉弁が閉となることを特徴と
    する燃料蒸気処理方法。
  7. 【請求項7】請求項5または6の記載において、前記パ
    ージコントロール弁の弁要素の位置を校正するために、
    少なくとも該弁要素の全開位置にモータの回転を規制す
    るストッパを設け、該弁要素の動作を規制することを特
    徴とする燃料蒸気処理方法。
  8. 【請求項8】請求項7の記載において、前記パージコン
    トロール弁の弁要素の全開位置において、前記制御手段
    は前記パージコントロール弁の弁要素の位置を校正する
    とともに、前記弁要素の全開位置に近い位置で、前記弁
    要素の位置の認識が初期化されることを特徴とする燃料
    蒸気処理方法。
JP31937693A 1993-12-20 1993-12-20 燃料蒸気処理装置及びその方法 Pending JPH07174049A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014077422A (ja) * 2012-10-12 2014-05-01 Aisan Ind Co Ltd 蒸発燃料処理装置
US10557441B2 (en) 2016-03-30 2020-02-11 Aisan Kogyo Kabushiki Kaisha Evaporated fuel processing device

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