WO2018230231A1 - 蒸発燃料処理装置及び制御装置 - Google Patents

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周 中川
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愛三工業株式会社
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    • F02M25/0827—Judging failure of purge control system by monitoring engine running conditions
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • 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
    • F02M25/089—Layout of the fuel vapour installation

Definitions

  • This specification relates to an evaporative fuel processing device and a control device mounted on a vehicle.
  • Patent Document 1 An evaporative fuel processing apparatus is known in which evaporative fuel generated in a fuel tank is supplied to an internal combustion engine for processing.
  • evaporated fuel is adsorbed by a canister and purge gas containing evaporated fuel is supplied to an internal combustion engine.
  • JP-A-7-247918 is referred to as Patent Document 1.
  • the supply amount of the purge gas is controlled by duty-controlling the purge control valve.
  • the duty ratio of the purge control valve is corrected based on the temperature in the fuel tank and the pressure in the fuel tank.
  • Patent Document 1 detects the amount of evaporated fuel generated by detecting the temperature and pressure in the fuel tank, corrects the duty ratio according to the amount of evaporated fuel generated, and adjusts the supply amount of purge gas. .
  • This control method is useful when the duty ratio of the purge control valve and the supply amount of the purge gas are in a proportional relationship.
  • a pump for sending the purge gas to the purge passage may be arranged.
  • the conventional relationship (proportional relationship) between the duty ratio and the purge gas supply amount cannot be used.
  • the present specification discloses a technique for supplying a desired amount of purge gas to an internal combustion engine in an evaporative fuel processing apparatus including a pump.
  • the first technology disclosed in this specification relates to an evaporated fuel processing apparatus.
  • the evaporative fuel processing apparatus connects a canister that adsorbs evaporative fuel generated in a fuel tank, a canister and an intake pipe of an internal combustion engine, a purge passage through which purge gas sent from the canister to the intake pipe passes, and a purge A purge control valve that is disposed on the passage and controls the supply amount of the purge gas to the intake pipe by changing the duty ratio; and a pump that is disposed on the purge passage and sends the purge gas from the canister to the intake pipe. And a control unit for controlling the duty ratio of the purge control valve.
  • the control unit detects the pressure difference between the pressure at the upstream end of the purge passage and the pressure at the downstream end of the purge passage when the purge gas is being supplied, and the purge gas with respect to the duty ratio when the influence of the pump on the detected pressure difference is not considered
  • the duty ratio is corrected based on the supply amount.
  • the second technique disclosed in the present specification is the evaporated fuel processing apparatus of the first technique, in which pressure sensors are provided at both the upstream end and the downstream end of the purge passage.
  • the third technique disclosed in this specification relates to a control device.
  • the control device controls the purge control valve in the evaporated fuel processing means for supplying the purge gas containing the evaporated fuel generated in the fuel tank to the intake pipe of the internal combustion engine.
  • the evaporative fuel processing means connects a canister that adsorbs evaporative fuel generated in the fuel tank, a canister and an intake pipe of the internal combustion engine, a purge passage through which purge gas sent from the canister to the intake pipe passes, and a purge passage
  • a purge control valve that is disposed above and controls the supply amount of the purge gas to the intake pipe by changing the duty ratio; and a pump that is disposed on the purge passage and sends the purge gas from the canister to the intake pipe.
  • the control device detects the pressure difference between the pressure at the upstream end of the purge passage and the pressure at the downstream end of the purge passage when the purge gas is being supplied, and the purge gas with respect to the duty ratio when the influence of the pump on the detected pressure difference is not considered
  • the duty ratio is corrected based on the supply amount.
  • purge gas is excessively introduced into the intake passage only by detecting a differential pressure between the upstream end and the downstream end of the purge passage (pressure loss in the purge passage). It can be suppressed. Thereby, it is possible to suppress the deviation of the air-fuel ratio in the internal combustion engine from the control value.
  • the second technique it is possible to accurately detect the differential pressure between the upstream end and the downstream end of the purge passage without being affected by fluctuations in the external air pressure, fluctuations in the pressure in the intake passage, and the like.
  • the first technology can be implemented.
  • 1 shows a vehicle fuel supply system using an evaporative fuel processing apparatus.
  • 6 is a flowchart regarding duty ratio correction processing. The relationship between the duty ratio and the purge gas flow rate is shown.
  • the fuel supply system 6 provided with the evaporative fuel processing apparatus 20 is demonstrated.
  • the fuel supply system 6 is mounted on a vehicle and supplies a main supply path 10 for supplying the fuel stored in the fuel tank 14 to the engine 2 and the evaporated fuel generated in the fuel tank 14 to the engine 2.
  • An evaporative fuel path 22 is provided.
  • the main supply path 10 is provided with a fuel pump unit 16, a supply path 12, and an injector 4.
  • the fuel pump unit 16 includes a fuel pump, a pressure regulator, a control circuit, and the like.
  • the fuel pump unit 16 controls the fuel pump according to a signal supplied from the ECU 100.
  • the fuel pump pressurizes and discharges the fuel in the fuel tank 14.
  • the fuel discharged from the fuel pump is regulated by a pressure regulator and supplied from the fuel pump unit 16 to the supply path 12.
  • the supply path 12 is connected to the fuel pump unit 16 and the injector 4.
  • the fuel supplied to the supply path 12 passes through the supply path 12 and reaches the injector 4.
  • the injector 4 has a valve (not shown) whose opening degree is controlled by the ECU 100. When the valve of the injector 4 is opened, the fuel in the supply path 12 is supplied to the intake path 34 connected to the engine 2.
  • the intake path 34 is connected to the air cleaner 30.
  • the air cleaner 30 includes a filter that removes foreign substances from the air flowing into the intake passage 34.
  • a throttle valve 32 is provided between the engine 2 and the air cleaner 30 in the intake path 34. When the throttle valve 32 is opened, intake is performed from the air cleaner 30 toward the engine 2 as indicated by an arrow in FIG.
  • the ECU 100 adjusts the amount of air flowing into the engine 2 by changing the opening area of the intake passage 34 by adjusting the opening of the throttle valve 32.
  • the throttle valve 32 is provided on the upstream side (the air cleaner 30 side) from the injector 4.
  • the evaporative fuel path 22 is arranged side by side with the main supply path 10.
  • the evaporative fuel path 22 is a path through which evaporative fuel generated in the fuel tank 14 moves from the fuel tank 14 via the canister 19 to the intake path 34.
  • the evaporated fuel is mixed with air in the canister 19.
  • a mixed gas of evaporated fuel and air mixed by the canister 19 is called a purge gas.
  • An evaporated fuel processing device 20 is provided in the evaporated fuel path 22.
  • the fuel vapor processing apparatus 20 includes a canister 19, a purge passage 40, a purge control valve 26, a pump 48, and a control unit 102 in the ECU 100.
  • the canister 19 includes an atmospheric port 19a, a purge port 19b, and a tank port 19c.
  • the atmospheric port 19 a communicates with the atmosphere via the atmospheric path 17.
  • the purge port 19 b is connected to the intake path 34 via the purge path 23.
  • the tank port 19 c communicates with the fuel tank 14 via the tank path 18.
  • Canister Activated carbon (not shown) is accommodated in the canister 19.
  • the activated carbon adsorbs evaporated fuel from the gas flowing from the fuel tank 14 into the canister 19 through the tank path 18 and the tank port 19c.
  • the gas after the evaporated fuel is adsorbed passes through the atmospheric port 19a and the atmospheric path 17 and is released to the atmosphere.
  • the canister 19 can prevent the evaporated fuel in the fuel tank 14 from being released to the atmosphere.
  • the evaporated fuel adsorbed by the activated carbon is mixed with the air introduced from the atmospheric path 17 and supplied to the purge path 23 from the purge port 19b as a purge gas.
  • the evaporated fuel adsorbed on the activated carbon is mixed with the air introduced from the atmospheric path 17 and supplied to the purge path 23 as a purge gas.
  • the atmospheric path 17 is a path through which gas (air) constituting the purge gas passes.
  • a purge passage 40 is constituted by the purge passage 23 through which a mixed gas of evaporated fuel and air passes and the atmospheric passage 17 through which air passes.
  • An air filter 42 is provided in the atmospheric path 17. The air filter 42 prevents foreign substances in the atmosphere from entering the canister 19.
  • a pressure sensor 44 is disposed at the upstream end (upstream side of the air filter 42) of the purge passage 40 (atmospheric path 17).
  • a pressure sensor 28 is disposed at the downstream end of the purge passage 40 (purge path 23) (downstream of the purge control valve 26).
  • the pressure sensor 44 substantially detects the pressure (atmospheric pressure) of the outside air.
  • the pressure sensor 28 substantially detects the pressure in the intake passage.
  • the purge control valve 26 is disposed on the purge path 23.
  • the purge control valve 26 is disposed downstream of the canister 19 (on the intake path 34 side).
  • the purge control valve 26 is an electromagnetic valve that is controlled by the control unit 102, and is a valve that is controlled by the control unit 102 to switch between an opened state that is opened and a closed state that is closed.
  • the control unit 102 executes duty control that continuously switches between the opened state and the closed state of the purge control valve 26 according to the duty ratio determined by the air-fuel ratio or the like.
  • the open state the canister 19 and the intake passage 34 are communicated with each other, and purge gas is introduced into the intake passage 34.
  • the closed state the canister 19 and the intake path 34 are blocked.
  • the duty ratio represents the ratio of the period of the open state in the period of the combination of one set of the open state and the closed state that are mutually continuous.
  • the purge control valve 26 adjusts the flow rate of the purge gas by adjusting the duty ratio (that is, adjusting the switching timing between the open state and the closed state).
  • the purge path 23 is connected to the intake path 34 between the injector 4 and the throttle valve 32.
  • An intake manifold IM is disposed at the position of the intake path 34 to which the purge path 23 is connected.
  • the pump 48 is disposed on the purge path 23.
  • the pump 48 is disposed between the canister 19 and the purge control valve 26.
  • the pump 48 is a so-called vortex pump (also called a cascade pump or a Wesco pump) or a centrifugal pump.
  • the pump 48 is controlled by the control unit 102.
  • purge gas is drawn from the canister 19 through the purge passage 40 into the pump 48.
  • the purge gas sucked into the pump 48 is increased in pressure within the pump 48, passes through the purge path 23, and is supplied to the intake path 34.
  • the control unit 102 is connected to the pressure sensors 28 and 44, the pump 48 and the purge control valve 26.
  • the control unit 102 includes a CPU and a memory such as a ROM and a RAM. Detection values of the pressure sensors 28 and 44 are input to the control unit 102.
  • the control unit 102 controls the output of the pump 48 and the duty ratio of the purge control valve 26.
  • the purge condition is a condition that is established when the purge process for supplying the purge gas to the engine 2 is to be executed, and is manufactured in advance according to the cooling water temperature of the engine 2 and the evaporated fuel concentration of the purge gas (hereinafter referred to as “purge concentration”). This is a condition set in the control unit 102 by a person. The control unit 102 constantly monitors whether the purge condition is satisfied while the engine 2 is being driven.
  • the control unit 102 controls the duty ratio of the purge control valve 26 based on the purge gas concentration and the air flow meter 39 disposed in the intake passage 34.
  • the air flow meter 39 measures the amount of air that passes through the intake passage 34 and is supplied to the engine 2. Thereby, the purge gas adsorbed by the canister 19 is introduced into the engine 2.
  • the control unit 102 drives the pump 48 to supply the purge gas to the intake passage 34 when executing the purge process.
  • the purge gas can be supplied even when the negative pressure in the intake passage 34 is small.
  • the controller 102 may switch between driving and stopping the pump 48 in accordance with the supply state of the purge gas during the purge process.
  • the ECU 100 controls the throttle valve 32.
  • the ECU 100 also controls the amount of fuel injected by the injector 4. Specifically, the amount of injected fuel is controlled by controlling the valve opening time of the injector 4.
  • the ECU 100 calculates a fuel injection time per unit time injected from the injector 4 to the engine 2 (that is, a valve opening time of the injector 4).
  • the fuel injection time corrects the reference injection time specified in advance by experiments.
  • the air-fuel ratio sensor 36 is disposed in the exhaust path 38 of the engine 2. Further, the ECU 100 corrects the injected fuel amount based on the purge gas flow rate and the purge concentration.
  • the ECU 100 corrects the injected fuel amount based on the purge gas flow rate and the purge concentration.
  • the flow rate Q of the purge gas can be calculated from the cross-sectional area of the purge passage (duty ratio of the purge control valve) and the differential pressure ⁇ P across the purge passage in an evaporative fuel processing apparatus that does not have a pump. At a specific differential pressure ⁇ P, the flow rate Q and the duty ratio are substantially proportional.
  • FIG. 3 shows the relationship between the duty ratio and the flow rate Q at a specific differential pressure ⁇ P.
  • a curve 60 shows the relationship between the duty ratio and the flow rate Q in the evaporated fuel processing apparatus that does not have a pump
  • a curve 62 shows the relationship between the duty ratio and the flow rate Q in the evaporated fuel processing apparatus that has a pump.
  • the curve 60 is a substantially straight line, and a desired purge gas amount can be introduced into the intake path by controlling the duty ratio of the purge control valve.
  • the curve 62 when the pump is provided, the duty ratio and the flow rate Q do not show a proportional relationship.
  • the shape of the curve 62 changes depending on the characteristics of the pump.
  • the evaporative fuel processing apparatus 20 performs the following process to correct the opening degree (duty ratio) of the purge control valve 26.
  • FIG. 2 is a flowchart showing a correction process of the opening degree of the purge control valve 26. This process is performed during purge control (purge gas supply). Therefore, first, it is determined whether or not the purge is being performed (step S2). If the purge is not being performed (step S2: NO), this process is terminated.
  • step S2 YES
  • the pressure difference ⁇ P in the purge passage 40 is acquired. That is, the pressure at the upstream end of the purge passage 40 is acquired from the detection value of the pressure sensor 44, the pressure at the downstream end of the purge passage 40 is acquired from the detection value of the pressure sensor 28, and a differential pressure ⁇ P between them is calculated.
  • the duty ratio under control is acquired (step S6), and the reference purge flow rate Q corresponding to the acquired duty ratio is acquired (step S8).
  • the reference purge flow rate Q is a flow rate corresponding to the duty ratio when the above-described pump is not provided. Therefore, if the differential pressure ⁇ P and the duty ratio are acquired, the reference purge flow rate Q is uniquely determined.
  • step S10 the pump characteristic is acquired (step S10), and the duty ratio corresponding to the purge flow rate Q when the pump characteristic is considered is acquired (step S12).
  • the pump characteristics are stored in the control unit 102 in advance.
  • the opening degree of the purge control valve 25 is corrected to the duty ratio acquired in step S12 (step S14).
  • a desired amount of purge gas can be supplied to the intake passage 34.
  • the duty ratio acquired in step S6 is the duty ratio under control, and the pump characteristics are stored in the control unit 102.
  • the opening degree (duty ratio) of the purge control valve 26 is corrected according to the above process, and the supply amount of the purge gas is prevented from deviating. be able to.
  • step S6 When the duty ratio a1 is acquired in step S6, the reference purge flow rate Q (flow rate b) is calculated from the curve 60 (step S8). A curve 62 is obtained from the pump characteristics (step S10), and a duty ratio a2 corresponding to the reference purge flow rate Q (flow rate b) is obtained from the curve 62 (step S12). Thereafter, by changing (correcting) the duty ratio of the purge control valve 26 from a1 to a2, a desired amount (reference purge flow rate Q) of purge gas is supplied to the intake passage 34.
  • the canister 19, the pump 48, and the purge control valve 26 are arranged in this order from the upstream side to the downstream side of the purge passage 40.
  • this arrangement order is an example, and the arrangement order of the canister 19, the pump 48, and the purge control valve 26 arranged on the purge passage can be arbitrarily changed.
  • the control unit 102 in the above embodiment can be applied as a control unit of an evaporative fuel treatment apparatus having a pump alone or integrally with the ECU 100.
  • the pressure difference ⁇ P at the upper and lower ends of the purge passage can be estimated from the rotational speed of the engine 2 and the flow rate of the air flow meter 39. That is, the pressure sensors 28 and 44 can be omitted.

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Abstract

蒸発燃料処理装置は、燃料タンク内で発生した蒸発燃料を吸着するキャニスタと、キャニスタと内燃機関の吸気管を接続しており、キャニスタから吸気管に送られるパージガスが通過するパージ通路と、パージ通路上に配置されており、吸気管へのパージガスの供給量をデューティ比を変更することによって制御するパージ制御弁と、パージ通路上に配置されており、パージガスをキャニスタから吸気管に送り出すポンプと、パージ制御弁のデューティ比を制御する制御部とを備えている。制御部は、パージガスを供給しているときのパージ通路上流端の圧力とパージ通路下流端の圧力の圧力差を検出し、検出された圧力差におけるポンプの影響を考慮しないときのデューティ比に対するパージガスの供給量に基づいてデューティ比を補正する。

Description

蒸発燃料処理装置及び制御装置
　本明細書は、車両に搭載される蒸発燃料処理装置、及び、制御装置に関する。
　燃料タンク内で発生した蒸発燃料を内燃機関に供給し、処理する蒸発燃料処理装置が知られている。特開平７－２４７９１８号公報では、蒸発燃料をキャニスタで吸着し、蒸発燃料を含むパージガスを内燃機関に供給している。以下、特開平７－２４７９１８号公報を、特許文献１と称する。パージガスの供給量は、パージ制御弁をデューティ制御することによって制御している。特許文献１では、燃料タンク内の温度と燃料タンク内の圧力に基づいて、パージ制御弁のデューティ比を補正している。
　特許文献１は、燃料タンク内の温度と圧力を検出することにより、蒸発燃料の発生量を検出し、蒸発燃料の発生量に応じてデューティ比を補正し、パージガスの供給量を調整している。この制御方法は、パージ制御弁のデューティ比とパージガスの供給量が比例関係にあるときには有用である。しかしながら、近年、パージガスを確実に内燃機関に供給するため、パージ通路にパージガスを送り出すポンプを配置することがある。ポンプを備える蒸発燃料処理装置の場合、従来のデューティ比とパージガス供給量の関係（比例関係）を利用することができない。本明細書は、ポンプを備える蒸発燃料処理装置において、所望量のパージガスを内燃機関に供給する技術を開示する。
　本明細書で開示する第１技術は、蒸発燃料処理装置に関する。その蒸発燃料処理装置は、燃料タンク内で発生した蒸発燃料を吸着するキャニスタと、キャニスタと内燃機関の吸気管を接続しており、キャニスタから吸気管に送られるパージガスが通過するパージ通路と、パージ通路上に配置されており、吸気管へのパージガスの供給量をデューティ比を変更することによって制御するパージ制御弁と、パージ通路上に配置されており、パージガスをキャニスタから吸気管に送り出すポンプと、パージ制御弁のデューティ比を制御する制御部とを備えている。制御部は、パージガスを供給しているときのパージ通路上流端の圧力とパージ通路下流端の圧力の圧力差を検出し、検出された圧力差におけるポンプの影響を考慮しないときのデューティ比に対するパージガスの供給量に基づいてデューティ比を補正する。
　本明細書で開示する第２技術は、上記第１技術の蒸発燃料処理装置であって、パージ通路の上流端と下流端の双方に、圧力センサが設けられている.
　本明細書で開示する第３技術は、制御装置に関する。その制御装置は、燃料タンク内で発生した蒸発燃料を含むパージガスを内燃機関の吸気管に供給する蒸発燃料処理手段におけるパージ制御弁を制御する。蒸発燃料処理手段は、燃料タンク内で発生した蒸発燃料を吸着するキャニスタと、キャニスタと内燃機関の吸気管を接続しており、キャニスタから吸気管に送られるパージガスが通過するパージ通路と、パージ通路上に配置されており、吸気管へのパージガスの供給量をデューティ比を変更することによって制御するパージ制御弁と、パージ通路上に配置されており、パージガスをキャニスタから吸気管に送り出すポンプとを備えている。制御装置は、パージガスを供給しているときのパージ通路上流端の圧力とパージ通路下流端の圧力の圧力差を検出し、検出された圧力差におけるポンプの影響を考慮しないときのデューティ比に対するパージガスの供給量に基づいてデューティ比を補正する。
　第１技術によると、ポンプを備える蒸発燃料処理装置において、実質的にパージ通路の上流端と下流端の差圧（パージ通路の圧力損失）を検出するだけで、パージガスが過剰に吸気経路に導入されることを抑制することができる。それにより、内燃機関における空燃比が制御値からずれることを抑制することができる。
　第２技術によると、外気圧の変動、吸気経路内の圧力の変動等の影響を受けることなく、パージ通路の上流端と下流端の差圧を正確に検出することができる。
　第３技術によると、上記第１技術を実施することができる。
蒸発燃料処理装置を用いた車両の燃料供給システムを示す。 デューティ比の補正処理に関するフローチャートを示す。 デューティ比とパージガス流量の関係を示す。
（燃料供給システム）
　図１を参照し、蒸発燃料処理装置２０を備える燃料供給システム６について説明する。燃料供給システム６は、車両に搭載され、燃料タンク１４内に貯留されている燃料をエンジン２に供給するためのメイン供給経路１０と、燃料タンク１４内で発生した蒸発燃料をエンジン２に供給するための蒸発燃料経路２２を備えている。
（メイン供給経路）
　メイン供給経路１０には、燃料ポンプユニット１６と、供給経路１２と、インジェクタ４が設けられている。燃料ポンプユニット１６は、燃料ポンプ、プレッシャレギュレータ、制御回路等を備えている。燃料ポンプユニット１６は、ＥＣＵ１００から供給される信号に応じて燃料ポンプを制御する。燃料ポンプは、燃料タンク１４内の燃料を昇圧して吐出する。燃料ポンプから吐出される燃料は、プレッシャレギュレータで調圧され、燃料ポンプユニット１６から供給経路１２に供給される。供給経路１２は、燃料ポンプユニット１６とインジェクタ４に接続されている。供給経路１２に供給された燃料は、供給経路１２を通過してインジェクタ４に達する。インジェクタ４は、ＥＣＵ１００によって開度がコントロールされる弁（図示省略）を有している。インジェクタ４の弁が開かれると、供給経路１２内の燃料が、エンジン２に接続されている吸気経路３４に供給される。
　吸気経路３４は、エアクリーナ３０に接続されている。エアクリーナ３０は、吸気経路３４に流入する空気の異物を除去するフィルタを備えている。吸気経路３４内において、エンジン２とエアクリーナ３０の間に、スロットルバルブ３２が設けられている。スロットルバルブ３２が開くと、図１の矢印に示すように、エアクリーナ３０からエンジン２に向けて吸気が行われる。ＥＣＵ１００は、スロットルバルブ３２の開度を調整することによって、吸気経路３４の開口面積を変動させ、エンジン２に流入する空気量を調整する。スロットルバルブ３２は、インジェクタ４より上流側（エアクリーナ３０側）に設けられている。
（蒸発燃料経路）
　蒸発燃料経路２２は、メイン供給経路１０に並んで配置されている。蒸発燃料経路２２は、燃料タンク１４で発生した蒸発燃料が、燃料タンク１４からキャニスタ１９を経て吸気経路３４に移動するときに通過する経路である。なお、後述するように、蒸発燃料は、キャニスタ１９で空気と混合される。キャニスタ１９で混合された蒸発燃料と空気との混合気体を、パージガスと呼ぶ。蒸発燃料経路２２には、蒸発燃料処理装置２０が設けられている。
（蒸発燃料処理装置）
　蒸発燃料処理装置２０は、キャニスタ１９と、パージ通路４０と、パージ制御弁２６と、ポンプ４８と、ＥＣＵ１００内の制御部１０２を備える。キャニスタ１９は、大気ポート１９ａと、パージポート１９ｂと、タンクポート１９ｃを備えている。大気ポート１９ａは、大気経路１７を介して大気に連通している。パージポート１９ｂは、パージ経路２３を介して吸気経路３４に接続されている。タンクポート１９ｃは、タンク経路１８を介して燃料タンク１４に連通している。
（キャニスタ）
　キャニスタ１９内には、活性炭（図示省略）が収容されている。活性炭は、燃料タンク１４からタンク経路１８、タンクポート１９ｃを通じてキャニスタ１９の内部に流入する気体から蒸発燃料を吸着する。蒸発燃料が吸着された後の気体は、大気ポート１９ａ及び大気経路１７を通過して大気に放出される。キャニスタ１９は、燃料タンク１４内の蒸発燃料が大気に放出されることを防止することができる。活性炭で吸着された蒸発燃料は、大気経路１７より導入される空気と混合され、パージガスとしてパージポート１９ｂよりパージ経路２３に供給される。
（パージ通路）
　上記したように、活性炭に吸着された蒸発燃料は、大気経路１７より導入される空気と混合され、パージガスとしてパージ経路２３に供給される。すなわち、大気経路１７は、パージガスを構成するガス（空気）が通過する経路である。蒸発燃料と空気の混合ガスが通過するパージ経路２３と、空気が通過する大気経路１７によって、パージ通路４０が構成されている。なお、大気経路１７にはエアフィルタ４２が設けられている。エアフィルタ４２は、大気中の異物がキャニスタ１９内に侵入することを防止する。パージ通路４０（大気経路１７）の上流端（エアフィルタ４２よりも上流側）には、圧力センサ４４が配置されている。また、パージ通路４０（パージ経路２３）の下流端（パージ制御弁２６よりも下流側）には、圧力センサ２８が配置されている。圧力センサ４４は、実質的に外気の圧力（大気圧）を検出する。圧力センサ２８は、実質的に吸気経路内の圧力を検出する。
（パージ制御弁）
　パージ制御弁２６は、パージ経路２３上に配置されている。パージ制御弁２６は、キャニスタ１９の下流（吸気経路３４側）に配置されている。パージ制御弁２６は、制御部１０２によって制御される電磁弁であり、開弁された開通状態と閉弁された閉塞状態の切替えが制御部１０２によって制御される弁である。制御部１０２は、パージ制御弁２６の開通状態と閉塞状態とを、空燃比等によって決定されるデューティ比に従って連続的に切り替えるデューティ制御を実行する。開通状態では、キャニスタ１９と吸気経路３４とが連通され、パージガスが吸気経路３４に導入される。閉塞状態では、キャニスタ１９と吸気経路３４が遮断される。デューティ比は、互いに連続する１組の開通状態と閉塞状態の組合せの期間のうち、開通状態の期間の割合を表す。パージ制御弁２６は、デューティ比を調整（すなわち、開通状態と閉側状態の切替えタイミングを調整）することにより、パージガスの流量を調整する。パージ経路２３は、インジェクタ４とスロットルバルブ３２の間で、吸気経路３４に接続されている。パージ経路２３が接続される吸気経路３４の位置には、インテークマニホールドＩＭが配置されている。
（ポンプ）
　ポンプ４８は、パージ経路２３上に配置されている。ポンプ４８は、キャニスタ１９とパージ制御弁２６の間に配置されている。ポンプ４８は、いわゆる渦流ポンプ（カスケードポンプ、ウエスコポンプとも呼ぶ）あるいは遠心式ポンプである。ポンプ４８は、制御部１０２によって制御される。ポンプ４８が駆動すると、キャニスタ１９からパージガスがパージ通路４０を介して、ポンプ４８に吸入される。ポンプ４８に吸入されたパージガスは、ポンプ４８内で昇圧され、パージ経路２３を通過して、吸気経路３４に供給される。
（制御部）
　制御部１０２は、圧力センサ２８，４４、ポンプ４８及びパージ制御弁２６に接続されている。制御部１０２は、ＣＰＵ及びＲＯＭ，ＲＡＭ等のメモリを含む。制御部１０２には、圧力センサ２８，４４の検出値が入力される。また、制御部１０２は、ポンプ４８の出力、パージ制御弁２６のデューティ比を制御する。
（パージ処理）
　エンジン２が駆動中であってパージ条件が成立すると、制御部１０２は、パージ制御弁２６をデューティ制御することによって、パージガスをエンジン２に供給するパージ処理を実行する。パージ処理が実行されると、図１の矢印に示す方向にパージガスが供給される。パージ条件とは、パージガスをエンジン２に供給するパージ処理を実行すべき場合に成立する条件であり、エンジン２の冷却水温やパージガスの蒸発燃料濃度（以下「パージ濃度」と呼ぶ）によって、予め製造者によって制御部１０２に設定される条件である。制御部１０２は、エンジン２の駆動中に、パージ条件が成立するか否かを常時監視している。制御部１０２は、パージガスの濃度及び吸気経路３４に配置されるエアフロメータ３９に基づいて、パージ制御弁２６のデューティ比を制御する。なお、エアフロメータ３９は、吸気経路３４を通過してエンジン２に供給される空気量を測定する。これにより、キャニスタ１９に吸着されていたパージガスが、エンジン２に導入される。
　制御部１０２は、パージ処理を実行する場合、ポンプ４８を駆動して、パージガスを吸気経路３４に供給する。この結果、吸気経路３４の負圧が小さい場合でも、パージガスを供給することができる。なお、制御部１０２は、パージ処理中に、パージガスの供給状況に応じて、ポンプ４８の駆動と停止を切り替えてもよい。
　なお、ＥＣＵ１００は、スロットルバルブ３２を制御する。また、ＥＣＵ１００は、インジェクタ４による噴射燃料量も制御する。具体的には、インジェクタ４の開弁時間を制御することによって、噴射燃料量を制御する。エンジン２が駆動されると、ＥＣＵ１００は、インジェクタ４からエンジン２に噴射される単位時間当たりの燃料噴射時間（すなわちインジェクタ４の開弁時間）を算出する。燃料噴射時間は、空燃比を目標空燃比（例えば理想空燃比）に維持するために、実験によって予め特定された基準噴射時間を補正する。なお、空燃比センサ３６は、エンジン２の排気経路３８内に配置されている。また、ＥＣＵ１００は、パージガスの流量とパージ濃度に基づいて、噴射燃料量を補正する。
（パージ制御弁の開度補正）
　上記したように、ＥＣＵ１００は、パージガスの流量とパージ濃度に基づいて、噴射燃料量を補正する。パージガスの流量Ｑは、ポンプを有していない蒸発燃料処理装置では、パージ通路の断面積（パージ制御弁のデューティ比）と、パージ通路の両端の差圧ΔＰから算出することができる。特定の差圧ΔＰにおいて、流量Ｑとデューティ比は、ほぼ比例関係を示す。
　図３は、特定の差圧ΔＰにおけるデューティ比と流量Ｑの関係を示している。曲線６０はポンプを有していない蒸発燃料処理装置におけるデューティ比と流量Ｑの関係を示し、曲線６２はポンプを有する蒸発燃料処理装置におけるデューティ比と流量Ｑの関係を示している。図３に示すように、曲線６０はほぼ直線であり、パージ制御弁のデューティ比を制御すれば、所望するパージガス量を吸気経路に導入することができる。それに対して、曲線６２に示すように、ポンプを有する場合、デューティ比と流量Ｑが比例関係を示さない。また、曲線６２の形状は、ポンプの特性によって変化する。そのため、上記した蒸発燃料処理装置２０の場合、デューティ比を制御するだけでは、所望するパージガス量を吸気経路３４に導入することができない。よって、蒸発燃料処理装置２０では、以下の処理を行い、パージ制御弁２６の開度（デューティ比）を補正する。
（補正処理）
　図２は、パージ制御弁２６の開度の補正処理を示すフローである。この処理は、パージ制御中（パージガス供給中）に実施する。そのため、まず、パージ中か否かを判断し（ステップＳ２）、パージ中ではない場合（ステップＳ２：ＮＯ）、本処理を終了する。パージ中の場合（ステップＳ２：ＹＥＳ）、パージ通路４０の差圧ΔＰを取得する。すなわち、圧力センサ４４の検出値よりパージ通路４０の上流端の圧力を取得し、圧力センサ２８の検出値よりパージ通路４０の下流端の圧力を取得し、両者の差圧ΔＰを算出する。
　次に、制御中のデューティ比を取得し（ステップＳ６）、取得したデューティ比に対応する基準パージ流量Ｑを取得する（ステップＳ８）。なお、基準パージ流量Ｑは、上記したポンプを有していない場合のデューティ比に対応する流量である。そのため、差圧ΔＰ及びデューティ比を取得すれば、基準パージ流量Ｑは一義的に決まる。
　次に、ポンプ特性を取得し（ステップＳ１０）、そのポンプ特性を考慮した場合のパージ流量Ｑに対応するデューティ比を取得する（ステップＳ１２）。ポンプ特性は、予め制御部１０２に記憶されている。その後、パージ制御弁２５の開度を、ステップＳ１２で取得したデューティ比に補正する（ステップＳ１４）。以上の処理により、吸気経路３４に所望量のパージガスを供給することができる。なお、ステップＳ６取得するデューティ比は制御中のデューティ比であり、ポンプ特性は制御部１０２に記憶されている。そのため、蒸発燃料処理装置２０は、パージ通路４０両端の差圧ΔＰを取得すれば、上記処理に従ってパージ制御弁２６の開度（デューティ比）を補正し、パージガスの供給量がずれることを防止することができる。
　図３を参照し、以上処理について、具体的に説明する。ステップＳ６でデューティ比ａ１を取得した場合、曲線６０より、基準パージ流量Ｑ（流量ｂ）を算出する（ステップＳ８）。ポンプ特性により曲線６２を取得し（ステップＳ１０）、曲線６２より基準パージ流量Ｑ（流量ｂ）に対応するデューティ比ａ２を取得する（ステップＳ１２）。その後、パージ制御弁２６のデューティ比をａ１からａ２に変更（補正）することにより、所望量（基準パージ流量Ｑ）のパージガスが吸気経路３４に供給される。
（他の実施形態）

　上記したように、蒸発燃料処理装置２０では、パージ通路４０の上流から下流に向けて、キャニスタ１９，ポンプ４８，パージ制御弁２６の順に配置されている。しかしながら、この配置順は一例であり、パージ通路上に配置するキャニスタ１９，ポンプ４８及びパージ制御弁２６の配置順は任意に変更することができる。
　上記実施形態における制御部１０２は、単独で、あるいは、ＥＣＵ１００と一体で、ポンプを有する蒸発燃料処置装置の制御部として適用することができる。
　パージ通路の上下端の差圧ΔＰは、エンジン２の回転数、エアフロメータ３９の流量から推定することもできる。すなわち、圧力センサ２８、４４は省略することもできる。
　以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、請求の範囲を限定するものではない。請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。また、本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
 

Claims (3)

  1. 　燃料タンク内で発生した蒸発燃料を吸着するキャニスタと、
    　キャニスタと内燃機関の吸気管を接続しており、キャニスタから吸気管に送られるパージガスが通過するパージ通路と、
    　パージ通路上に配置されており、吸気管へのパージガスの供給量をデューティ比を変更することによって制御するパージ制御弁と、
    　パージ通路上に配置されており、パージガスをキャニスタから吸気管に送り出すポンプと、
    　パージ制御弁のデューティ比を制御する制御部と、を備えており、
    　前記制御部は、
    　パージガスを供給しているときのパージ通路上流端の圧力とパージ通路下流端の圧力の圧力差を検出し、
    　検出された圧力差におけるポンプの影響を考慮しないときのデューティ比に対するパージガスの供給量に基づいてデューティ比を補正する、蒸発燃料処理装置。
  2. 　請求項１に記載の蒸発燃料処理装置であって、パージ通路の上流端と下流端の双方に、圧力センサが設けられている蒸発燃料処理装置。
  3. 　燃料タンク内で発生した蒸発燃料を含むパージガスを内燃機関の吸気管に供給する蒸発燃料処理手段におけるパージ制御弁を制御する制御装置であり、
    　前記蒸発燃料処理手段は、
    　燃料タンク内で発生した蒸発燃料を吸着するキャニスタと、
    　キャニスタと内燃機関の吸気管を接続しており、キャニスタから吸気管に送られるパージガスが通過するパージ通路と、
    　パージ通路上に配置されており、吸気管へのパージガスの供給量をデューティ比を変更することによって制御するパージ制御弁と、
    　パージ通路上に配置されており、パージガスをキャニスタから吸気管に送り出すポンプと、を備えており、
    　前記制御装置は、
    　パージガスを供給しているときのパージ通路上流端の圧力とパージ通路下流端の圧力の圧力差を検出し、
    　検出された圧力差におけるポンプの影響を考慮しないときのデューティ比に対するパージガスの供給量に基づいてデューティ比を補正する、制御装置。
     
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