蒸发燃料处理装置的制作方法

文档序号:16381025发布日期:2018-12-22 09:28阅读:180来源:国知局
蒸发燃料处理装置的制作方法

本说明书公开一种与蒸发燃料处理装置相关的技术。特别是公开一种将燃料箱内所产生的蒸发燃料吹扫到内燃机的进气路径来进行处理的蒸发燃料处理装置。

背景技术

在日本特开平6-101534号公报中公开了一种蒸发燃料处理装置。在专利文献1中,配置有用于检测被导入到吸附罐的空气的流体密度的传感器以及用于检测从吸附罐输送到内燃机的吹扫气体的流体密度的传感器,基于两者的流体密度的比或差来计算吹扫气体的浓度。



技术实现要素:

发明要解决的问题

当在从吸附罐去向内燃机(向内燃机供给大气的进气管)的通路(吹扫通路)上配置传感器等时,有时该传感器成为阻力(通气阻力),吹扫气体的供给量被限制。为了充分地对吸附罐中所吸附的蒸发燃料进行处理,需要抑制吹扫通路内的阻力。本说明书提供一种能够抑制吹扫通路的阻力增大并检测吹扫气体的浓度的技术。

用于解决问题的方案

本说明书中公开的蒸发燃料供给装置具备吸附罐、吹扫通路、泵、浓度传感器、切换装置以及控制阀。吸附罐用于吸附燃料箱内蒸发的蒸发燃料。吹扫通路连接在内燃机的进气路径与吸附罐之间。从吸附罐向内燃机输送的吹扫气体通过吹扫通路。泵配置在吹扫通路的路径上。分支通路的两端与吹扫通路连接,在分支通路上配置有上述浓度传感器。切换装置在吹扫通路通过状态与吹扫通路不通过状态之间进行切换,所述吹扫通路通过状态为吹扫气体通过连接有分支通路的区间的吹扫通路来向进气路径移动的状态,所述吹扫通路不通过状态为吹扫气体不通过连接有分支通路的区间的吹扫通路地向进气路径移动的状态。控制阀配置在进气路径与泵之间且吹扫通路上,并且在连通状态与切断状态之间切换,所述连通状态为吹扫通路与进气路径连通的状态,所述切断状态为吹扫通路与进气路径的连通被切断的状态。

在上述蒸发燃料供给装置中,通过在切换装置为吹扫通路不通过状态时使控制阀成为连通状态,能够一边检测吹扫气体的浓度一边向进气管导入吹扫气体。另外,通过在切换装置为吹扫通路通过状态时使控制阀成为连通状态,能够使吹扫气体不通过浓度传感器地向进气管导入。即,在不需要检测吹扫气体的浓度时吹扫气体不通过浓度传感器,因此能够抑制吹扫气体的通气阻力。

附图说明

图1表示使用了第一实施例的蒸发燃料处理装置的车辆的燃料供给系统。

图2表示第一实施例的蒸发燃料处理装置的变形例。

图3表示使用了第二实施例的蒸发燃料处理装置的车辆的燃料供给系统。

图4表示第二实施例的蒸发燃料处理装置的变形例。

图5表示浓度传感器的一例。

图6表示浓度传感器的一例。

图7表示浓度传感器的一例。

图8表示浓度传感器的一例。

图9表示蒸发燃料供给系统。

图10表示吹扫气体的浓度、流量的检测方法的流程图。

图11表示使用了第一实施例的蒸发燃料处理装置的吹扫气体的供给方法的流程图。

图12表示使用了第一实施例的蒸发燃料处理装置的吹扫气体的供给方法的时序图。

图13表示使用了第二实施例的蒸发燃料处理装置的吹扫气体的供给方法的流程图。

图14表示使用了第二实施例的蒸发燃料处理装置的吹扫气体的供给方法的时序图。

图15表示吹扫气体供给量的调整方法的流程图。

图16表示吹扫气体供给量的调整方法的流程图。

图17表示吹扫气体供给量的调整方法的流程图。

图18表示吹扫气体供给量的调整方法的流程图。

图19表示吹扫气体供给量的调整方法的流程图。

图20表示吹扫气体供给量的调整工序的时序图。

图21表示吹扫气体供给量的调整工序的时序图。

具体实施方式

下面列举要说明的实施例的主要特征。此外,下面所记载的技术要素是各自独立的技术要素,单独地发挥技术上的有用性或者通过各种组合来发挥技术上的有用性。

(特征1)吹扫通路的通气阻力可以小于分支通路的通气阻力。即使在吹扫气体能够通过吹扫通路和分支通路双方的情况下,也是吹扫气体通过吹扫通路。即,在不需要检测吹扫气体的浓度时,吹扫气体能够通过通气阻力少的流路(吹扫通路)。此外,也可以是,切换装置在吹扫气体通过连接有分支通路的区间的吹扫通路来向进气路径移动的吹扫通路通过状态时,切断吹扫气体向分支通路的移动。在不需要检测吹扫气体的浓度时,吹扫气体必定通过吹扫通路。

(特征2)蒸发燃料供给装置也可以在吹扫通路上设置第二切换装置,该第二切换装置在第一状态与第二状态之间切换,所述第一状态为吹扫通路与吸附罐连通的状态,所述第二状态为吹扫通路与大气连通的状态。第二切换装置在第一状态与第二状态之间切换,该第一状态为将比第二切换装置靠下游侧的吹扫路径与吸附罐连接的状态,该第二状态为将比第二切换装置靠下游侧的吹扫路径与大气连接的状态。由此,能够向吹扫通路内导入大气。通过以规定条件(规定转速)对泵进行驱动,并测定大气通过浓度检测部时和吹扫气体通过浓度检测部时的各个压力差,能够获知泵的流量特性。

(特征3)蒸发燃料供给装置也可以具备对泵、切换装置以及控制阀进行控制的控制装置。通过对泵的驱动、切换装置的切换以及控制阀进行控制,能够在各种时刻检测吹扫气体的浓度。

(特征4)控制装置也可以在进行了车辆的启动操作之后,使切换装置成为吹扫通路不通过状态,并使控制阀成为连通状态,一边对分支通路进行扫气一边检测吹扫气体的浓度。在此,“对吹扫通路进行扫气”是指,将进行启动操作之前残存在吹扫通路内的吹扫气体从吹扫通路排出到进气路径。有时在进行了车辆的启动操作时残存有前次车辆停止时的吹扫气体。在该状态下即使测定气体浓度,也无法检测当前的吹扫气体的准确的浓度。通过在测定吹扫气体的浓度之前对浓度传感器周围的通路(分支通路)进行扫气,能够检测吹扫气体的准确的浓度。此外,分支通路的扫气既可以通过对泵进行驱动来进行,也可以不对泵进行驱动而通过进气管的吸引力来进行。

(特征5)控制装置也可以进行如下控制:在进行了车辆的启动操作之后,检测吹扫气体的浓度,在基于该浓度执行了吹扫后吹扫停止,之后使切换装置成为吹扫通路不通过状态,并使控制阀成为连通状态,检测吹扫气体的浓度。即,可以在执行了第二次以后的吹扫之后,在该吹扫结束后检测吹扫气体的浓度。由此,能够在执行了下一次吹扫时,基于检测出的气体浓度来对控制阀的开度或占空比进行控制。

(特征6)控制装置也可以进行如下控制:在进行了车辆的启动操作之后,检测吹扫气体的浓度,在基于该浓度执行了吹扫后吹扫停止,在再次执行吹扫时,使切换装置成为吹扫通路不通过状态,并使控制阀成为连通状态,检测吹扫气体的浓度。即,可以在执行了第二次以后的吹扫之后开始了下一次吹扫时,检测吹扫气体的浓度。在该情况下,也能够在执行了下一次吹扫时基于检测出的气体浓度来对控制阀的开度或占空比进行控制。

(特征7)控制装置也可以进行如下控制:在切换装置为吹扫通路不通过状态时对泵进行驱动。能够可靠地向配置有浓度传感器的分支路径供给吹扫气体。

实施例

(第一实施例)

参照图1来说明具备蒸发燃料处理装置20的燃料供给系统6。燃料供给系统6具备:主供给路径10,其用于将燃料箱14内贮存的燃料供给到发动机2;以及吹扫供给路径22,其用于将燃料箱14内产生的蒸发燃料供给到发动机2。

在主供给路径10上设置有燃料泵单元16、供给管12以及喷油器4。燃料泵单元16具备燃料泵、调压器、控制电路等。燃料泵单元16根据从ecu(enginecontrolunit(发动机控制单元),省略图示)提供的信号来控制燃料泵。燃料泵使燃料箱14内的燃料升压来喷出。从燃料泵喷出的燃料被调压器调节压力,并从燃料泵单元16供给到供给管12。供给管12与燃料泵单元16及喷油器4连接。供给到供给管12的燃料通过供给管12而到达喷油器4。喷油器4具有被ecu控制开度的阀(省略图示)。当喷油器4的阀被打开时,供给管12内的燃料被供给到与发动机2连接的进气管34。

此外,进气管34与空气滤清器30连接。空气滤清器30具备用于去除向进气管34流入的空气的异物的过滤器。在进气管34内设置有节气阀32。当节气阀32打开时,从空气滤清器30向发动机2进气。节气阀32调整进气管34的开度,从而调整向发动机2流入的空气量。节气阀32被设置于比喷油器4靠上游侧(空气滤清器30侧)的位置。

在吹扫供给路径22上设置有供吹扫气体从吸附罐19向进气管34移动时通过的吹扫通路22a以及从吹扫通路22a分支出的分支通路22b。在吹扫供给路径22上设置有蒸发燃料处理装置20。蒸发燃料处理装置20具备吸附罐19、空气/吹扫气体切换阀90、吹扫通路22a、泵52、控制阀26、分支通路22b、浓度传感器57以及分支通路切换阀96。此外,控制阀26是被ecu控制的电磁阀,是由ecu对连通状态与切断状态的切换进行占空比控制的阀。通过对控制阀26的打开和关闭时间进行控制(对连通状态与切断状态的切换时刻进行控制),来调整蒸发燃料(吹扫气体)的流量。另外,也可以使用步进电动机式控制阀等能够调整开度的阀来代替控制阀26。

燃料箱14与吸附罐19通过连通管18进行连接。吸附罐19、泵52以及控制阀26配置在吹扫通路22a上。吹扫通路22a在喷油器4与节气阀32之间与进气管34连接。控制阀26能够在连通状态与切断状态之间切换,连通状态为吹扫通路22a与进气管34连通的状态,切断状态为吹扫通路22a与进气管34的连通被切断的状态。泵52配置在吸附罐19与控制阀26之间,向进气管34压送蒸发燃料(吹扫气体)。具体地说,泵52通过吹扫通路22a吸引吸附罐19内的吹扫气体,并通过吹扫通路22a将吹扫气体向进气管34压出。此外,在发动机2正在进行驱动的情况下,进气管34内为负压。因此,吸附罐19中所吸附的蒸发燃料也能够通过进气管34与吸附罐19的压力差而被导入到进气管34。然而,通过在吹扫通路22a配置泵52,即使在进气管34内的压力为不足以吸引吹扫气体的压力的情况下(增压时的正压、或者虽然是负压但该压力的绝对值小),也能够将吸附罐19中所吸附的蒸发燃料供给到进气管34。另外,通过配置泵52,能够向进气管34供给期望量的蒸发燃料。

在吹扫通路22a上连接有分支通路22b。分支通路22b的两端在泵52的下游(比泵52靠进气管34侧)与吹扫通路22a连接。分支通路22b与吹扫通路22a的连接部分中的上游侧的连接部分(吸附罐19侧的连接部分)经由分支通路切换阀96而与吹扫通路22a连接。分支通路切换阀96能够在吹扫气体通过连接有分支通路22b的区间的吹扫通路22a的状态与吹扫气体不通过连接有分支通路22b的区间的吹扫通路22a的状态之间切换。此外,浓度传感器57设置在分支通路22b上。浓度传感器57检测通过分支通路22b的吹扫气体的浓度。

通过设置分支通路切换阀96,能够使吹扫气体在分支路径22b中通过,从而一边检测吹扫气体的浓度一边将吹扫气体导入到进气管34。另外,也能够不使吹扫气体通过分支路径22b地将吹扫气体导入到进气管34。即,分支通路切换阀96能够使吹扫气体不通过分支通路22b而仅通过吹扫通路22a。吹扫气体通过吹扫通路22a而不通过分支路径22b的状态是吹扫通路通过状态,通过分支通路22b而不通过吹扫通路22a(连接有分支通路22b的区间的吹扫通路22a)的状态能够表达为吹扫通路不通过状态。在为吹扫通路通过状态时,吹扫气体不通过浓度传感器57,因此能够在不需要检测吹扫气体的浓度时抑制吹扫气体的移动阻力增大,从而能够抑制向进气管34供给的吹扫气体的量被限制。

另外,在吹扫通路22a上设置有空气/吹扫气体切换阀90。空气/吹扫气体切换阀90被配置在泵52的上游侧。在空气/吹扫气体切换阀90上连接有大气导入管92。空气/吹扫气体切换阀90能够在将吹扫通路22a与吸附罐19连接的状态(第一状态)和将吹扫通路22a与大气导入管92连接的状态(第二状态)之间进行切换。此外,分支通路切换阀96是权利要求书的切换装置的一例,控制阀26是控制阀的一例,空气/吹扫气体切换阀90是第二切换装置的一例。

通过设置空气/吹扫气体切换阀90,在浓度传感器57是检测传感器前后的压力差的类型的情况下,通过切换空气/吹扫气体切换阀90,能够将空气通过分支通路22b时的传感器前后的压力差与吹扫气体通过分支通路22b时的压力差进行比较。通过将两者的压力差进行比较,能够计算泵52的特性(在规定的转速时通过泵的流量)。即使泵52的输出(转速)相同,通过泵52的流体的流量也根据所通过的流体的密度(浓度)而变化。通过设置空气/吹扫气体切换阀90并将通过浓度传感器70的空气的压力差与吹扫气体的压力差进行比较,能够获得泵52的流量特性,从而吹扫气体浓度的检测精度提高,因此能够将更准确的量的吹扫气体导入到进气管34。此外,切换阀90和大气导入管92是有助于提高吹扫气体浓度的检测精度的部件,即使省略切换阀90和大气导入管92,也能够检测吹扫气体的浓度。另外,控制阀26、分支通路切换阀96以及空气/吹扫气体切换阀90是被ecu控制的电磁阀。

此外,也可以如图2所示的蒸发燃料处理装置20a那样在分支路径22b的下游配置泵52。

(第二实施例)

参照图3来说明蒸发燃料处理装置20b。蒸发燃料处理装置20b是蒸发燃料处理装置20的变形例,具体地说,在分支路径22b的上游端与下游端之间配置有切断阀98。切断阀98是权利要求书的切换装置的一例。此外,关于蒸发燃料处理装置20b,有时对与蒸发燃料处理装置20相同的部件标注相同的参照编号并省略说明。

切断阀98在吹扫气体不通过吹扫通路22a的状态(吹扫通路不通过状态)与吹扫气体通过吹扫通路22a的状态(吹扫通路通过状态)之间切换。即,当切断阀98打开时,吹扫气体不通过分支路径22b而通过吹扫通路22a来向进气管34移动。另外,当切断阀98被关闭时,吹扫气体无法通过切断阀98,从而必定通过浓度传感器57。蒸发燃料处理装置20b也能够通过由切断阀98将吹扫通路22a连通、切断,来使吹扫气体不通过浓度传感器57地供给到进气管34,从而能够在不需要检测吹扫气体的浓度时抑制吹扫气体的移动阻力增大。

此外,也可以如图4所示的蒸发燃料处理装置20c那样在分支路径22b的下游配置泵52。

作为浓度传感器57,能够利用各种传感器。在此,参照图5至图8来说明在蒸发燃料处理装置20中能够利用的几个浓度传感器57。图5表示内置有文丘里管72的浓度传感器57a。文丘里管72的一个端部72a与第一分支管56连接。文丘里管72的另一个端部72c与第二分支管58连接。在文丘里管的端部72a与中央部(收缩部)72b之间连接有压差传感器70。浓度传感器57a利用压差传感器70来检测端部72a与中央部72b的压力差。只要检测出端部72a与中央部72b的压力差,就能够基于伯努利的公式计算吹扫气体的密度(吹扫气体浓度)。

图6表示内置有孔口管74的浓度传感器57b。孔口管74的一端与第一分支管56连接,另一端与第二分支管58连接。在孔口管74的中央设置有具有开口74a的孔口板74b。压差传感器70连接于孔口板74b的上游侧和下游侧。浓度传感器57b利用压差传感器70检测孔口板74b的上游侧与下游侧的压力差,并计算吹扫气体浓度。

图7表示内置有毛细管式粘度计76的浓度传感器57c。毛细管式粘度计76的一端与第一分支管56连接,另一端与第二分支管58连接。在毛细管式粘度计76的内部配置有多个毛细管76a。压差传感器70连接于毛细管76a的上游侧和下游侧。浓度传感器57c利用压差传感器70检测毛细管76a的上游侧与下游侧的压力差,并测定通过毛细管式粘度计76的流体(吹扫气体)的粘性。只要检测出毛细管76a的上游侧与下游侧的压力差,就能够基于哈根·泊肃叶的公式计算流体的粘性。吹扫气体的粘性与吹扫气体的浓度具有相关性。因此,通过计算吹扫气体的粘性,能够检测吹扫气体的浓度。

图8表示内置有声波式浓度计78的浓度传感器57d。声波式浓度计78呈筒状,一端与第一分支管56连接,另一端与第二分支管58连接。声波式浓度计78具备:发送器78a,其向管内发送信号;以及接收器78b,其接收发送器78a所发送的信号。声波式浓度计78检测信号从发送器78a到达接收器78b为止的时间t。基于时间t和发送器78a与接收器78b的距离l来计算管内的声速v。管内的声速v与正在管内通过的吹扫气体的浓度具有相关性。通过测定管内的声速v,能够检测吹扫气体的浓度(吹扫气体的分子量)。具体地说,在设声速为v、吹扫气体的分子量为m、比热比为γ、气体常数为r以及绝对温度为t时,已知下述式(1)成立。能够使用下述式(1)来检测吹扫气体的浓度。

式(1):v=(γ×r×t/m)0.5

以上说明了四种浓度传感器57(57a~57d),但是在蒸发燃料处理装置20a~20d中也能够使用其它种类的浓度传感器。重要的是,在吹扫通路22a上连接有分支路径22b,在分支路径22b上配置有浓度传感器57,具备能够在吹扫气体不通过吹扫通路22a的状态(吹扫通路不通过状态)与吹扫气体通过吹扫通路22a的状态(吹扫通路通过状态)之间切换的切换装置(分支通路切换阀96、切断阀98)。

参照图9来对向进气管34供给吹扫气体时的吹扫供给路径22的动作进行说明。当发动机2启动时,通过ecu100的控制,泵52开始进行驱动,控制阀26开始打开和关闭。ecu100基于由浓度检测部21检测出的吹扫气体的浓度,来对泵52的输出和控制阀26的开度(或占空比)进行控制。此外,ecu100还对节气阀32的开度进行控制。在吸附罐19中吸附有燃料箱14的蒸发燃料。当泵52启动时,吸附罐19中所吸附的吹扫气体和通过了空气滤清器30的空气被导入到发动机2。以下,对检测吹扫气体的浓度的方法进行一些说明。

图10表示对吹扫气体的浓度和吹扫气体的流量的检测方法进行说明的流程图。该方法是为了计算泵52的流量特性并检测在泵52为规定的转速时通过泵52的吹扫气体的流量而进行的。该方法在将控制阀26关闭(吹扫气体不被导入到进气管34)的状态下进行。此外,该方法能够在蒸发燃料处理装置20、20a~20c中的任一个蒸发燃料处理装置中执行。但是,需要使用如浓度传感器57a、57b以及57c那样检测传感器前后的压力差的类型的浓度传感器。

首先,根据从ecu100输出的控制信号,来以规定的转速对泵52进行驱动(步骤s2)。此外,ecu100将控制阀26维持为关闭的状态。接着,根据ecu100的控制信号,切换阀(空气/吹扫气体切换阀)90进行切换以将吹扫通路22a与大气导入管92连接(步骤s4)。由此,向吹扫通路22a导入大气。被导入到吹扫通路22a的大气通过分支通路56、58。即,通过对泵52进行驱动,使大气在吹扫通路22a和分支通路22b中循环。此时,浓度传感器57检测传感器前后的压力差p0(步骤s6)。在压力差p0的检测结束之后,根据ecu100的控制信号,切换阀90进行切换以将吹扫通路22a与吸附罐19连接(步骤s8)。由此,向吹扫通路22a导入吹扫气体。吹扫气体在吹扫通路22a和分支通路22b中循环。浓度传感器57检测传感器前后的压力差p1(步骤s10)。在检测出压力差p1之后,计算吹扫气体的浓度、流量(步骤s12),并停止对泵52进行驱动(步骤s14)。

在大气中不包含吹扫气体。即,大气的密度是已知的。因此,通过检测压力差p0、p1,能够检测吹扫气体的浓度。例如,通过计算p1/p0,能够计算吹扫气体的浓度。另外,如上述那样,能够基于伯努利的公式来计算流量。因此,能够根据气体(吹扫气体、大气)的浓度来准确地计算通过浓度传感器57的气体的流量。另外,通过比较以规定的转速对泵52进行驱动时的吹扫气体与大气的流量的差异,能够获得泵52的流量特性。此外,通过进行上述方法(步骤s2~s14),能够获得泵52的流量特性,从而能够提高吹扫气体浓度的检测精度。因此,根据需要,也可以省略向吹扫通路22a导入大气来测定传感器前后的压力差p0的工序(步骤s4~s8)。即使省略步骤s4~s8,也能够检测吹扫气体的浓度。

参照图11和图12,对使用了蒸发燃料处理装置20、20a的吹扫气体的供给方法进行说明。此外,图12是表示进行吹扫的时刻、分支通路切换阀96的切换以及泵52和控制阀26的开启/关闭状态的时序图。此外,分支通路切换阀96的切换(吹扫通路通过状态与吹扫通路不通过状态的切换)以及泵52和控制阀26的开启/关闭是根据ecu100的控制信号来进行控制的。

时刻t40表示车辆成为能够行驶的状态的时刻。例如,发动机2启动时相当于时刻t40。在时刻t40,在吹扫供给路径22(特别是分支通路22b)内残存有气体,ecu100存储着吹扫供给路径22内的气体没有被扫出的情况。在时刻t40,ecu100存储着气体扫出完成历史记录为关闭(off)状态。在时刻t40,泵52和控制阀26处于关闭。另外,切换阀(分支通路切换阀)96是使吹扫气体通过吹扫通路22a而不通过分支路径22b的状态。在启动了发动机2(步骤s90)之后,当在气体扫出完成历史记录为关闭时(步骤s91:否)开始吹扫时(步骤s92:是),切换阀96切换为吹扫通路不通过状态(分支路径22b侧),泵52和控制阀26开启(步骤s93、时刻t41)。在时刻t41至时刻t42的期间测定吹扫气体的浓度,并存储该浓度(浓度c40)(步骤s94)。关于吹扫气体的浓度的测定方法,能够使用上述的方法。在时刻t41~t42,由于控制阀26开启着,因此能够将滞留在吹扫供给路径22内的气体(在结束前次吹扫时所残存的吹扫气体)从吹扫供给路径22内扫出(即,排出到进气管34)。此外,当扫出了吹扫通路内所残存的气体时,吸附罐19中所吸附的蒸发燃料被导入到吹扫通路内。

当残存气体的扫出完成时,切换阀96切换为吹扫通路通过状态,泵52和控制阀26关闭,气体扫出完成历史记录变为开启(on)状态(步骤s95:时刻t42)。气体扫出完成历史记录在发动机2处于驱动状态的期间内持续维持为开启状态。此外,残存气体的扫出在吹扫气体的浓度稳定之后结束(参照图12的气体浓度的变化)。在时刻t41~t42的期间检测出的气体浓度c40的值在ecu100下一次开启吹扫时(时刻t42)使用。

当在步骤91中确认出气体扫出完成历史记录为开启状态时(步骤91:是),此后的工序根据是否为吹扫执行中(步骤s96)而不同。当在不是吹扫执行中(步骤s96:否)时开始吹扫时(步骤s101:是),判断在前次吹扫开启中是否进行了残存气体扫出(步骤s102)。即,判断是否为第二次吹扫(第一次为用于进行扫出的吹扫)。在是第二次吹扫的情况下(步骤s102:是),切换阀96切换为吹扫通路通过状态,并开启泵52和控制阀26(步骤s106:时刻t43)。在该吹扫过程中(时刻t43~t44),基于气体浓度c40的值来决定控制阀26的开度(或占空比)、泵52的输出等。另外,在时刻t43~44中,由于吹扫气体不向分支通路22b移动,因此吹扫气体不会通过浓度传感器57。能够防止吹扫气体的移动阻力增大。

接着,对在步骤s96中判断为是吹扫执行中(步骤s96:是)的情况进行说明。当ecu100输出吹扫关闭信号时(步骤s97:是),将泵52和控制阀26维持为开启状态地将切换阀96切换为吹扫通路不通过状态(步骤s98:时刻t44)。吹扫气体通过分支路径22b来向进气管34供给。在吹扫气体通过分支路径22b的期间内,检测并存储吹扫气体的气体浓度c41(步骤s99:时刻t44~t45)。在检测出气体浓度c41之后,关闭泵52和控制阀26(步骤s100:时刻t45)。步骤s97~步骤s100的工序能够称为在吹扫结束后检测在执行下一次吹扫时要使用的吹扫气体的浓度的工序。

接着,对在步骤s102中判断为不是第二次吹扫(是第三次以后的吹扫)的情况进行说明(步骤s102:否)。在开启吹扫(s101:是)且是第三次以后的吹扫的情况下(步骤s102:否),切换阀96切换为吹扫通路不通过状态,并开启泵52和控制阀26(步骤s103:时刻t46)。吹扫气体通过分支路径22b来向进气管34供给。在吹扫气体通过分支路径22b的期间内,检测并存储吹扫气体的气体浓度c42(步骤s104:时刻t46~t47)。在检测出气体浓度c42之后,将切换阀96切换为吹扫通路通过状态(步骤s105:时刻t47)。步骤s103~步骤s105的工序能够称为在开启吹扫之后实际开始供给吹扫气体之前检测在执行吹扫时要使用的吹扫气体的浓度的工序。

此外,如上述那样,步骤s97~步骤s100是在吹扫结束后检测在执行下一次吹扫时要使用的吹扫气体的浓度的工序,步骤s103~步骤s105是在开启吹扫之后实际开始供给吹扫气体之前测定在执行吹扫时要使用的吹扫气体的浓度的工序。因此,在执行了步骤s97~步骤s100的工序的情况下,并非需要执行步骤s103~步骤s105的工序。也可以是,在执行了步骤s97~步骤s100的工序时,在开启吹扫(s101:是)且是第三次以后的吹扫的情况下(步骤s102:否),将切换阀96切换为吹扫通路通过状态,并开启泵52和控制阀26。同样地,也可以是,在执行步骤s103~步骤s105的工序时,在输出了吹扫关闭信号时(s97:是),关闭泵52和控制阀26。

参照图13和图14,对使用了蒸发燃料处理装置20b、20c的吹扫气体的供给方法进行说明。此外,图14是表示进行吹扫的时刻、切断阀98的切换以及泵52和控制阀26的开启/关闭状态的时序图。切断阀98的切换(吹扫通路通过状态与吹扫通路不通过状态的切换)以及泵52和控制阀26的开启/关闭是根据ecu100的控制信号来进行控制的。

时刻t50表示车辆成为能够行驶的状态的时刻。例如,发动机2启动时相当于时刻t50。在时刻t50,在吹扫供给路径22(特别是分支通路22b)内残存有气体,ecu100存储着吹扫供给路径22内的气体没有被扫出的情况。在时刻t50,ecu100存储着气体扫出完成历史记录为关闭状态。在时刻t50,泵52和控制阀26处于关闭。另外,切断阀98被切断,是吹扫气体不通过吹扫通路22a而通过分支路径22b的状态。在启动了发动机2(步骤s90a)之后,当在气体扫出完成历史记录为关闭时(步骤s91a:否)开始吹扫时(步骤s92a:是),在使切断阀98切断(吹扫通路不通过状态)的状态下,开启泵52和控制阀26(步骤s93a、时刻t51)。在时刻t51至时刻t52的期间测定吹扫气体的浓度,并存储该浓度(浓度c50)(步骤s94a)。关于吹扫气体的浓度的测定方法,能够使用上述的方法。在时刻t51~t52,由于控制阀26处于开启,因此能够将滞留在吹扫供给路径22内的气体(在结束前次吹扫时所残存的吹扫气体)从吹扫供给路径22内扫出。

当残存气体的扫出完成时,泵52和控制阀26关闭,气体扫出完成历史记录变为开启状态(步骤s95a:时刻t52)。气体扫出完成历史记录在发动机2处于驱动状态的期间内持续维持为开启状态。此外,残存气体的扫出在吹扫气体的浓度稳定之后结束(参照图14的气体浓度的变化)。在时刻t51~t52的期间检测出的气体浓度c50的值在ecu100下一次开启吹扫时(时刻t45)使用。

当在步骤91a中确认出气体扫出完成历史记录为开启状态时(步骤91a:是),此后的工序根据是否为吹扫执行中(步骤s96a)而不同。当在不是吹扫执行中(步骤s96a:否)时开始吹扫时(步骤s101a:是),判断在前次吹扫开启中是否进行了残存气体的扫出(步骤s102a)。即,判断是否为第二次吹扫(第一次为用于进行扫出的吹扫)。在是第二次吹扫的情况下(步骤s102a:是),将切断阀98打开(吹扫通路通过状态),并开启泵52和控制阀26(步骤s106a:时刻t53)。在该吹扫过程中(时刻t53~t54),根据气体浓度c50的值来决定控制阀26的开度(或占空比)、泵52的输出等。在时刻t53~54中,由于吹扫气体不向分支通路22b移动,因此吹扫气体不会通过浓度传感器57。能够防止吹扫气体的移动阻力增大。

接着,对在步骤s96a中判断为是吹扫执行中(步骤s96a:是)的情况进行说明。当ecu100输出吹扫关闭信号时(时刻t97a:是),将泵52和控制阀26维持为开启状态地将切断阀98切断(吹扫通路不通过状态)(步骤s98a:时刻t54)。吹扫气体通过分支路径22b来向进气管34供给。在吹扫气体通过分支路径22b的期间内,检测并存储吹扫气体的气体浓度c51(步骤s99a:时刻t54~t55)。在检测出气体浓度c51之后,关闭泵52和控制阀26(步骤s100a:时刻t55)。步骤s97a~s100a的工序能够称为在吹扫结束后检测在执行下一次吹扫时要使用的吹扫气体的浓度的工序。

接着,对在步骤s102a中判断为不是第二次吹扫(是第三次以后的吹扫)的情况进行说明(步骤s102a:是)。在开启吹扫(s101a:是)且是第三次以后的吹扫的情况下(步骤s102a:否),使切断阀98切断,并开启泵52和控制阀26(步骤s103a:时刻t56)。吹扫气体通过分支路径22b来向进气管34供给。在吹扫气体通过分支路径22b的期间内,检测并存储吹扫气体的气体浓度c52(步骤s104a:时刻t56~t57)。在检测出气体浓度c52之后,将切断阀98打开(步骤s105a:时刻t57)。步骤s103a~s105a的工序能够称为在开启吹扫之后实际开始供给吹扫气体之前检测在执行吹扫时要使用的吹扫气体的浓度的工序。

如上述那样,步骤s97a~s100a是在吹扫结束后检测在执行下一次吹扫时要使用的吹扫气体的浓度的工序,步骤s103a~步骤s105a是在开启吹扫之后实际开始供给吹扫气体之前测定在执行吹扫时要使用的吹扫气体的浓度的工序。因此,在执行了s97~s100的工序的情况下,未必需要执行步骤s103~s105的工序。也可以是,在执行了步骤s97~s100的工序时,在开启吹扫(s101a:是)且是第三次以后的吹扫的情况下(步骤s102a:否),将切断阀98打开,并开启泵52和控制阀26。同样地,也可以是,在执行步骤s103a~s105a的工序时,在输出了吹扫关闭信号时(s97a:是),关闭泵52和控制阀26。

接着,参照图15,对在吹扫过程中吹扫气体的浓度发生了变化时调整吹扫气体的供给量的方法进行说明。该方法在上述的蒸发燃料处理装置20、20a、20b以及20c中的任一个类型的蒸发燃料处理装置中都能够进行。

ecu100存储由浓度传感器57检测出的吹扫气体的浓度c1,并基于浓度c1,以规定转速来对泵52进行驱动,并且对控制阀26进行控制,来调整向进气管34的吹扫量。此外,ecu100还存储在以规定转速驱动泵52时所提供的电流值i1。以下,有时将浓度c1称为存储浓度c1,将电流值i1称为存储电流值i1。在步骤s20中检测当前的测定浓度c2,在步骤s21中进行存储浓度c1与测定浓度c2的比较。在存储浓度c1与测定浓度c2的差小于规定值α的情况下(步骤s21:否),视为吹扫气体的浓度变化处于容许范围内,从而基于存储浓度c1继续向进气管34进行吹扫。在存储浓度c1与测定浓度c2的差大于规定值α的情况下(步骤s21:是),进入步骤s22,测定正在向泵52提供的当前的测定电流值i2。之后,进行正在向泵52提供的测定电流值i2与存储电流值i1的比较(步骤s23)。在测定电流值i2与电流值i1的差小于规定值β的情况下(步骤s23:否),视为吹扫气体的浓度变化处于容许范围内,从而基于存储浓度c1继续向进气管34进行吹扫。

在电流值i2与存储电流值i1的差大于规定值β的情况下(步骤s23:是),ecu100使控制阀26的打开和关闭停止,从而停止吹扫气体向进气管34的供给(步骤s24)。之后,在将控制阀关闭的状态下进行吹扫气体的浓度测定(步骤s25),根据在步骤s25中得到的吹扫气体的浓度来决定控制阀26的开度或占空比(步骤s26)。之后,再次开始吹扫(步骤s27)。

在上述方法中,在测定浓度c2和测定电流值i2双方的变化都大的情况下,视为吹扫气体的浓度变化超出了容许范围,从而再次检测吹扫气体的浓度。如上述那样,泵52的流量依赖于吹扫气体的浓度。即,当吹扫气体的浓度增加时,气体的粘性增加,用于以规定转速对泵52进行驱动的电流值增加。泵52的电流值的变化超过规定值β表示吹扫气体的浓度变化大。在该情况下,如果保持原状地继续进行吹扫,则a/f相对于控制值大幅地紊乱。因此,通过在将控制阀26关闭的状态下再次测定吹扫气体的浓度,能够抑制a/f紊乱。

此外,如图16所示,也可以在测定浓度c2和测定电流值i2中的一方的变化大的情况下,视为吹扫气体的浓度变化超出了容许范围,从而再次检测吹扫气体的浓度。在该情况下,在步骤s20a中检测测定浓度c2,在步骤s22a中对测定电流值i2进行测定。之后,进行存储浓度c1与测定浓度c2的比较以及定电流值i2与存储电流值i1的比较(步骤s23a)。在存储浓度c1与测定浓度c2的差大于规定值α、或者电流值i2与存储电流值i1的差大于规定值β的情况下,使控制阀26的打开和关闭停止(步骤s24a),进行吹扫气体的浓度测定(步骤s25a),决定控制阀26的开度(占空比)(步骤s26a),再次开始吹扫(步骤s27a)。在该情况下,在吹扫气体的浓度发生了变化时,能够更准确地检测该变化。

参照图17至图21对在吹扫过程中吹扫气体的浓度发生了变化时调整吹扫气体的供给量的其它方法进行说明。该方法在蒸发燃料处理装置20、20a、20b以及20c中的任一个类型的蒸发燃料处理装置中都能够进行。在该方法中,一边基于发动机2的温度变化来校正吹扫气体的浓度,一边向进气管34供给吹扫气体。图20和图21是表示进行吹扫的时刻以及控制阀的开启/关闭状态的时序图。控制阀26根据ecu100的控制信号而被控制开启/关闭状态。

典型地说,在启动发动机之后,发动机的温度上升。当发动机的温度上升时,吹扫通路的温度也上升,吹扫通路内的吹扫气体的浓度发生变化。通过基于发动机的温度变化来检测吹扫气体的浓度,能够准确地检测吹扫气体的浓度,从而能够防止a/f大幅地紊乱。此外,伴随着发动机的驱动,发动机水温(冷却水的温度)上升。在本方法中,根据发动机水温是否超过规定值,来变更吹扫气体浓度的检测方法。

在图17的步骤s50中,判断发动机水温是否超过第一规定值(例如15℃)。在发动机水温没有超过第一规定值的情况下(步骤s50:否),重复测量发动机水温直到发动机水温超过第一规定值为止。在发动机水温超过第一规定值之后(步骤s50:是),在ecu100中没有存储吹扫气体的气体浓度历史记录的情况下(步骤s51:是),在将控制阀26关闭的状态下开始测定吹扫气体的浓度(步骤s52、时刻t20~t21)。将控制阀26关闭的状态下的吹扫气体浓度的测定能够通过上述的方法来进行。将吹扫气体的浓度稳定时的气体浓度c15作为气体浓度历史记录存储到ecu100,并将气体浓度存储历史记录设为开启状态(步骤s53、时刻t21)。

在将气体浓度存储历史记录设为开启状态之后,开启控制阀26,来开始吹扫(步骤s54、时刻t22)。在开始吹扫时,基于气体浓度c15来决定控制阀26的开度(或占空比)和泵52的流量(输出)。此外,在ecu100中存储了吹扫气体的气体浓度的情况下(步骤s51:否),基于所存储的气体浓度开始吹扫。即,在没有存储气体浓度的状态(气体浓度存储历史记录关闭)的情况下,不开始吹扫(发动机启动后的最初的吹扫),而是测定气体浓度,并开始吹扫。在吹扫过程中,测定发动机水温是小于第二规定值(例如60℃)(步骤s55:是)、还是为第二规定值以上(步骤s55:否)。在本方法中,根据发动机水温是否小于第二规定值,吹扫气体浓度的校正方法不同。在小于第二规定值的情况下,进入图18的步骤56的处理。在步骤s56中吹扫开启(控制阀26开启)的情况下(步骤s56:是),且在来自a/f传感器的反馈偏移量为规定值a1以下的情况下(步骤s57:否),继续进行吹扫(步骤s58)。在后面记述来自a/f传感器的反馈偏移量大于规定值a1的情况(步骤s57:是)。此外,也可以利用来自a/f传感器的反馈偏移量,不使吹扫停止(仍继续进行吹扫),而基于反馈偏移量来对ecu100中所存储的吹扫气体的浓度进行校正。通过对气体浓度进行校正,能够更准确地调整吹扫气体的供给量。

在步骤s56中吹扫关闭的情况下(时刻t23、步骤s56:否),进入步骤s59,判断吹扫关闭的期间(时刻t23~t24)是否比规定时间t1长。在期间t23-t24比规定时间t1长的情况下(步骤s59:是),在吹扫关闭的状态下测定吹扫气体的浓度(步骤s60)。将吹扫气体的浓度稳定时的气体浓度c16存储到ecu100(步骤s61),在下一次吹扫开始的时刻t24,返回到图17的步骤s54,基于浓度c16来对控制阀26的开度和泵52的流量进行控制,并继续进行吹扫。

在步骤s59中例如期间t25-t26那样吹扫关闭的期间比规定时间t1短的情况下(步骤s59:否),无法在吹扫关闭过程中检测吹扫气体的浓度。在该情况下,将在使吹扫关闭的时刻(时刻t25)时ecu100中所存储的气体浓度c16(在前次吹扫关闭时测定出的气体浓度)作为在下一次吹扫的时刻(时刻t26)要使用的气体浓度c17来进行存储(步骤s62)。之后,返回到图17的步骤s54,基于气体浓度c17(气体浓度c16)来对控制阀26的开度(占空比)和泵52的流量进行控制,并继续进行吹扫。

在此,参照图21对在图18的步骤s57中来自a/f传感器的反馈偏移量大于规定值a1的情况(步骤s57:是)进行说明。在该情况下,即使是吹扫开启状态(时刻t22~t23),也将控制阀26关闭规定时间(步骤s63、时刻t22a),来测定吹扫气体的浓度c19(步骤s64)。即,实质上使吹扫关闭。将吹扫气体的浓度稳定时的气体浓度c19存储到ecu100(步骤s65),并再次开始吹扫(开启控制阀)(步骤s66、时刻t22b)。在时刻t22b,返回到图17的步骤s54,基于气体浓度c19来对控制阀26的开度和泵52的流量进行控制,并继续进行吹扫。

接着,参照图19和图20对图17的发动机水温为第二规定值以上(步骤s55:否)的情况进行说明。典型地说,在车辆中,当发动机水温变为第二规定值(例如60℃)以上时,开始a/f学习。当发动机水温变为第二规定值以上(步骤s55:否)时,关闭控制阀26来使吹扫停止(步骤s70、时刻t27)。在使吹扫停止的状态下,开始进行吹扫气体浓度的测定和a/f学习(步骤s71)。在吹扫气体的浓度不稳定的情况下(步骤s72:否),持续进行检测直到吹扫气体的浓度稳定为止。在吹扫气体的浓度稳定之后(步骤s72:是),将检测出的气体浓度c18存储到ecu100(步骤s73)。之后,判定a/f学习是否完成(步骤s74)。在a/f学习完成的情况下(步骤s74:是),开启控制阀26(步骤s75、时刻t28),基于通过a/f反馈而对气体浓度c18进行校正所得到的浓度,来对控制阀26的开度(占空比)和泵52的流量进行控制,并继续进行吹扫。

以上,详细地说明了本发明的具体例,但是这些只是例示,并非用于限定权利要求书。在权利要求书所记载的技术中包含对以上例示的具体例进行各种变形、变更所得到的技术。另外,本说明书或附图中所说明的技术要素单独地发挥技术上的有用性,或者通过各种组合来发挥技术上的有用性,并不限定于申请时权利要求所记载的组合。另外,本说明书或附图中所例示的技术能够同时达成多个目的,达成其中的一个目的本身就具有技术上的有用性。

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