JP6919459B2 - Flow control device - Google Patents
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Description
この明細書における開示は、蒸発燃料の流量を制御する流量調整装置に関する。 The disclosure herein relates to a flow rate regulator that controls the flow rate of the evaporated fuel.
特許文献1には、キャニスタ側からエンジンの吸気管側へ流れる蒸発燃料の流量を調整可能な電磁弁であるパージバルブが開示されている。近年、エンジンの低燃費化により、エンジン負圧が減少する傾向にある。これに伴い、パージバルブが調整可能な蒸発燃料の流量は大流量化している。
パージバルブとキャニスタとの間における圧力の変動幅は、パージバルブが調整可能な最大流量が大きいほど大きくなる。このため、大きい通路断面積を備えるパージバルブほど、パージバルブに接続されている配管やキャニスタ等の振幅が大きくなり、これらを通じて車室内へ伝わる振動、音等が大きくなるという問題がある。 The range of pressure fluctuation between the purge valve and the canister increases as the maximum flow rate that the purge valve can adjust increases. Therefore, there is a problem that the larger the passage cross-sectional area of the purge valve is, the larger the amplitude of the pipes and canisters connected to the purge valve, and the larger the vibration, sound, and the like transmitted to the vehicle interior through these.
この明細書における開示の目的は、圧力変動に伴う騒音等を低減できる流量調整装置を提供することである。 An object of the disclosure in this specification is to provide a flow rate adjusting device capable of reducing noise and the like due to pressure fluctuations.
この明細書に開示された複数の態様は、それぞれの目的を達成するために、互いに異なる技術的手段を採用する。また、特許請求の範囲およびこの項に記載した括弧内の符号は、ひとつの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例であって、技術的範囲を限定するものではない。 The plurality of aspects disclosed herein employ different technical means to achieve their respective objectives. Further, the scope of claims and the reference numerals in parentheses described in this section are examples showing the correspondence with the specific means described in the embodiment described later as one embodiment, and limit the technical scope. is not it.
開示された流量調整装置のひとつは、エンジン(2)の吸気圧によってキャニスタ(13)から流出する蒸発燃料が流通する燃料通路(153)を有するハウジング(150)と、弁座(155)から離間して蒸発燃料の流通を許可する開状態と弁座に接触して蒸発燃料の流通を阻止する閉状態とに切り換えるように燃料通路を開閉する弁体(152)と、開状態と閉状態とを切り換えるために、弁体とともに変位する可動コア(1511)を軸方向に駆動する駆動力を発生する電磁ソレノイド部(151)と、弁体よりもキャニスタ側に位置する流入側通路(154a)における流路断面積を調整可能とする流量調整部(161)を駆動するアクチュエータ(16)と、アクチュエータの作動を制御する制御装置(50)と、を備える。制御装置は、圧力変動に伴う騒音が想定可能な所定の車両状態条件が成立する場合に、流入側通路における流路断面積を絞るようにアクチュエータを制御する。 One of the disclosed flow control devices is separated from the housing (150) having the fuel passage (153) through which the evaporated fuel flowing out from the canister (13) due to the intake pressure of the engine (2) flows, and the valve seat (155). A valve body (152) that opens and closes the fuel passage so as to switch between an open state that allows the flow of the vaporized fuel and a closed state that contacts the valve seat and blocks the flow of the vaporized fuel, and an open state and a closed state. In the electromagnetic solenoid unit (151) that generates a driving force that drives the movable core (1511) that is displaced together with the valve body in the axial direction, and the inflow side passage (154a) that is located on the canister side of the valve body. It includes an actuator (16) that drives a flow rate adjusting unit (161) that can adjust the cross-sectional area of the flow path, and a control device (50) that controls the operation of the actuator. The control device controls the actuator so as to narrow the cross-sectional area of the flow path in the inflow side passage when a predetermined vehicle condition condition in which noise due to pressure fluctuation can be assumed is satisfied.
この流量調整装置によれば、圧力変動に伴う騒音が想定可能な、あらかじめ定めた車両状態条件が成立する場合に、流入側通路における流路断面積を絞るため、蒸発燃料が流れる通路における圧力変動を抑えることができる。弁体よりもキャニスタ側に位置する流入側通路を狭めることにより、ハウジング内の燃料流路から流入側通路を通じてキャニスタ側へ伝播する圧力の変動幅を抑えることができる。以上より、圧力変動に伴う騒音等を低減できる流量調整装置が得られる。 According to this flow rate adjusting device, when a predetermined vehicle condition condition in which noise due to pressure fluctuation can be assumed is satisfied, the pressure fluctuation in the passage through which the evaporated fuel flows in order to narrow the flow path cross-sectional area in the inflow side passage. Can be suppressed. By narrowing the inflow side passage located on the canister side of the valve body, it is possible to suppress the fluctuation range of the pressure propagating from the fuel flow path in the housing to the canister side through the inflow side passage. From the above, a flow rate adjusting device capable of reducing noise and the like due to pressure fluctuation can be obtained.
開示された流量調整装置のひとつは、エンジン(2)の吸気圧によってキャニスタ(13)から流出する蒸発燃料が流通する燃料通路(153)を有するハウジング(150)と、弁座(155)から離間して蒸発燃料の流通を許可する開状態と弁座に接触して蒸発燃料の流通を阻止する閉状態とに切り換えるように燃料通路を開閉する弁体(152)と、開状態と閉状態とを切り換えるために、弁体とともに変位する可動コア(1511)を軸方向に駆動する駆動力を発生する電磁ソレノイド部(151)と、弁体よりもキャニスタ側に位置する流入側通路(154a)における流路断面積を調整可能とする流量調整部(161)を駆動するアクチュエータ(16)と、電磁ソレノイド部に印加する電圧をデューティ比制御する制御装置(50)と、電磁ソレノイド部とアクチュエータとを連絡する通電経路の途中に設けられたローパスフィルタ(17)と、を備え、ローパスフィルタは、電磁ソレノイド部に印加された電圧のデューティ比値が所定のデューティ比値を上回る場合に、アクチュエータに出力する電圧を電磁ソレノイド部への印加電圧に対して低下させることにより、アクチュエータへの出力電圧が当該上回る前よりも増加して流量調整部は流入側通路における流路断面積を絞る。 One of the disclosed flow control devices is separated from the housing (150) having the fuel passage (153) through which the evaporative fuel flowing out from the canister (13) due to the intake pressure of the engine (2) flows, and the valve seat (155). The valve body (152) that opens and closes the fuel passage so as to switch between the open state that allows the flow of the solenoid fuel and the closed state that contacts the valve seat and blocks the flow of the solenoid fuel, and the open state and the closed state. In the electromagnetic solenoid unit (151) that generates a driving force that drives the movable core (1511) that is displaced together with the valve body in the axial direction, and the inflow side passage (154a) that is located on the canister side of the valve body. The actuator (16) that drives the flow rate adjusting unit (161) that can adjust the cross-sectional area of the flow path, the control device (50) that controls the duty ratio of the voltage applied to the electromagnetic solenoid unit, and the electromagnetic solenoid unit and the actuator. A low-pass filter (17) provided in the middle of the energization path for communication is provided, and the low-pass filter outputs to the actuator when the duty ratio value of the voltage applied to the electromagnetic solenoid unit exceeds a predetermined duty ratio value. By lowering the voltage applied to the electromagnetic solenoid section with respect to the voltage applied to the electromagnetic solenoid section, the output voltage to the actuator increases more than before, and the flow rate adjusting section narrows the flow path cross-sectional area in the inflow side passage.
この流量調整装置によれば、電磁ソレノイド部への印加電圧のデューティ比値が所定のデューティ比値を上回る場合にローパスフィルタによってアクチュエータの出力電圧が低下してアクチュエータへの出力電圧が当該上回る前よりも増加する。これにより、アクチュエータが作動して流入側通路における流路断面積が絞られる。このようにして、弁体よりもキャニスタ側に位置する流入側通路を狭めるので、ハウジング内の燃料流路から流入側通路を通じてキャニスタ側へ伝播する圧力の変動幅を抑えることができる。以上より、制御装置において車両状態条件を判定して判定結果に応じた処理を行う機能を備えることなく、圧力変動に伴う騒音等を低減できる流量調整装置が得られる。 According to this flow rate adjusting device, when the duty ratio value of the voltage applied to the electromagnetic solenoid section exceeds a predetermined duty ratio value, the output voltage of the actuator is lowered by the low-pass filter and the output voltage to the actuator is higher than before. Will also increase. As a result, the actuator operates to reduce the cross-sectional area of the flow path in the inflow side passage. In this way, since the inflow side passage located on the canister side of the valve body is narrowed, the fluctuation range of the pressure propagating from the fuel flow path in the housing to the canister side through the inflow side passage can be suppressed. From the above, it is possible to obtain a flow rate adjusting device capable of reducing noise and the like due to pressure fluctuation without having a function of determining the vehicle state condition in the control device and performing processing according to the determination result.
以下に、図面を参照しながら本開示を実施するための複数の形態を説明する。各形態において先行する形態で説明した事項に対応する部分には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。各形態において構成の一部のみを説明している場合は、構成の他の部分については先行して説明した他の形態を適用することができる。各実施形態で具体的に組み合わせが可能であることを明示している部分同士の組み合わせばかりではなく、特に組み合わせに支障が生じなければ、明示していなくても実施形態同士を部分的に組み合せることも可能である。 Hereinafter, a plurality of modes for carrying out the present disclosure will be described with reference to the drawings. In each form, the same reference numerals may be attached to the parts corresponding to the matters described in the preceding forms, and duplicate explanations may be omitted. When only a part of the configuration is described in each form, the other forms described above can be applied to the other parts of the configuration. Not only the combinations of the parts that clearly indicate that they can be combined in each embodiment, but also the parts of the embodiments that are not explicitly combined unless there is a problem in the combination. It is also possible.
(第1実施形態)
第1実施形態について図1〜図5を参照しながら説明する。流量調整装置は、車両に搭載される蒸発燃料パージシステムである蒸発燃料処理装置1に用いられる。蒸発燃料処理装置1は、図1に示すように、キャニスタ13に吸着した燃料中のHCガス等をエンジン2の吸気通路に供給し、燃料タンク10からの蒸発燃料が大気に放出されることを防止する。蒸発燃料処理装置1は、内燃機関であるエンジン2の吸気通路を構成するエンジン2の吸気系と、蒸発燃料をエンジン2の吸気系に供給する蒸発燃料パージ系とを備えている。
(First Embodiment)
The first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 5. The flow rate adjusting device is used in the evaporative
エンジン2の吸気圧によって吸気通路に導入された蒸発燃料は、インジェクタ等からエンジン2に供給される燃焼用燃料と混合されて、エンジン2の燃焼室で燃焼される。エンジン2は少なくともキャニスタ13から脱離された蒸発燃料と燃焼用燃料とを混合して燃焼する。エンジン2の吸気系は、吸気通路を構成する吸気管21が吸気マニホールド20に接続され、さらに吸気管21の途中にスロットルバルブ25、エアフィルタ24等が設けられて構成されている。
The evaporated fuel introduced into the intake passage by the intake pressure of the engine 2 is mixed with the combustion fuel supplied to the engine 2 from the injector or the like and burned in the combustion chamber of the engine 2. The engine 2 mixes and burns at least the evaporated fuel desorbed from the
蒸発燃料パージ系は、燃料タンク10とキャニスタ13がベーパ通路を構成する配管11で接続され、キャニスタ13と吸気管21がパージ通路を構成する配管14とパージバルブ15とを介して接続されている。パージ通路の途中には、パージポンプを設けるようにしてもよい。エアフィルタ24は、吸気管21の上流部に設けられ、吸気中の塵や埃等を捕捉する。スロットルバルブ25は、吸気マニホールド20の入口部の開度を調節して、吸気マニホールド20内に流入する吸気量を調節する吸気量調節弁である。吸気は、吸気通路を通過して吸気マニホールド20内に流入し、インジェクタ等から噴射される燃焼用燃料と所定の空燃比となるように混合されて燃焼室で燃焼される。
In the evaporated fuel purge system, the
燃料タンク10は、例えばガソリン等の燃料を貯留する容器である。燃料タンク10は、ベーパ通路を形成する配管11によってキャニスタ13の流入部に接続されている。キャニスタ13は、内部に活性炭等の吸着材が封入された容器であり、燃料タンク10内で発生する蒸発燃料を、ベーパ通路を介して取り入れて吸着材に一時的に吸着する。
The
キャニスタ13には、バルブモジュール12が一体に設けられている。バルブモジュール12は、外部の新鮮な空気を吸入するための吸入部を開閉するキャニスタクローズバルブと、大気に対してガスを放出したり、大気を吸入したりすることが可能な内部ポンプと、が内蔵されている。キャニスタ13がキャニスタクローズバルブを備えることにより、キャニスタ13内に大気圧を作用させることができる。キャニスタ13は、吸入された新鮮な空気によって吸着材に吸着した蒸発燃料を容易に脱離可能、すなわちパージすることができる。
A
パージバルブ15は、パージ通路、すなわち、ハウジング150の内部に設けられた燃料通路153を開閉する弁体152を有する開閉装置であり、キャニスタ13からの蒸発燃料をエンジン2へ供給することを許可および阻止できる。パージバルブ15は、電圧が供給されていない通常時に燃料通路153を閉じた状態を維持する弁装置である。パージバルブ15は、電圧が印加されていないときに燃料通路153を閉じる閉状態であり、電圧が印加されたときに燃料通路153を開く開状態に制御されるノーマルクローズ式の弁装置である。このように開状態と閉状態とが切り換わることにより、パージバルブ15は蒸発燃料処理装置1における蒸発燃料のパージ量を調節することができる。
The
近年、エンジンの低燃費化によりエンジン負圧が減少する傾向にあり、パージバルブには大流量を調整可能な性能が求められている。一方、パージバルブ15の弁体が開弁状態から閉弁状態に移動したときの圧力の変動幅は、パージバルブ15における調整可能な最大流量が大きいほど大きくなることがわかっている。したがって、パージバルブ15の調整可能な流量値が大きいほど、パージバルブ15とキャニスタ13との間における圧力の変動幅が大きくなり、この現象が車両における騒音の要因になっている。パージバルブ15とキャニスタ13とを接続する配管は、例えば車室内の床下に設けられているので、配管の振動による騒音が車室内に伝わりやすい。このため、この実施形態の蒸発燃料処理装置1は圧力変動幅を抑制する機能を備えている。
In recent years, the negative pressure of the engine has tended to decrease due to the fuel efficiency of the engine, and the purge valve is required to have a performance capable of adjusting a large flow rate. On the other hand, it is known that the fluctuation range of the pressure when the valve body of the
図2に示すように、パージバルブ15は、弁座155、弁体152、電磁ソレノイド部151等を備えている。電磁ソレノイド部151は、ヨーク、ボビン、コイル1510、固定コア、可動コア1511、電源供給用のコネクタ等を備えて構成されている。ヨーク、固定コア、可動コア1511等は、磁性材料によって形成されている。電磁ソレノイド部151は、コネクタによってターミナル端子を、供給電圧を制御する制御装置50等に電気的に接続することにより、コイル1510に通電する電流を制御できるように構成されている。
As shown in FIG. 2, the
電磁ソレノイド部151は、弁体152が弁座155から離間して流体の流通を許可する開状態と弁座155に接触して流体の流通を阻止する閉状態とを切り換えるために、弁体152と一体に変位する可動コア1511を軸方向に駆動する駆動力を発生する。閉状態から電磁ソレノイド部151のコイル1510に通電すると、ヨーク、可動コア1511、固定コア等により形成された磁気回路に磁束が発生する。この磁束に伴う磁力により、可動コア1511は固定コア側に向かって軸方向に吸引されることでスプリングの付勢力に抗して固定コア側に移動して、弁体152が弁座155から離間し、燃料通路153を開く開状態となる。
The
例えば制御装置50は、通電のオン時間とオフ時間とによって形成される1周期の時間に対するオン時間の比率、すなわちデューティ比を制御してコイル1510に通電を行う。パージバルブ15は、デューティコントロールバルブともいう。パージバルブ15は、デューティ信号によって制御されるデューティ比を変更することにより、開弁量を連続的に制御することができる。この通電制御により、燃料通路153を流通する蒸発燃料の流量(パージ量)を調節することができる。
For example, the
パージバルブ15のハウジング150には、キャニスタ13側からの流体の供給を受ける入力ポート154と、エンジン2側への流体が流出する出力ポート156と、が設けられている。ハウジング150は、電磁ソレノイド部151、弁体152等を収容している。入力ポート154の内部に設けられた流入側通路154aは、キャニスタ13に接続されている配管14を介してキャニスタ13に連通している。流入側通路154aは、燃料通路153や弁体152よりもキャニスタ13側に位置する通路である。流入側通路154aは、流量調整弁161によって、キャニスタ13側から流入する蒸発燃料の流量が調整可能に構成されている。流量調整弁161は、流入側通路154aの開度、つまり、流入側通路154aにおける流路断面積を調整可能とする流量調整部である。流量調整弁161はアクチュエータ16によって駆動されて、流入側通路154aの開度を調整する。
The
アクチュエータ16は、パージバルブ15の電磁ソレノイド部151と同様に、供給電圧により発生する電磁力によって、流量調整弁161と一体の可動コア162を軸方向に移動させる。アクチュエータ16は、電圧が供給されていない非通電状態では燃料通路153を狭めていない通常状態(全開状態)を維持する。アクチュエータ16は、制御装置50によってコイル163に通電が行われると、発生する電磁力がスプリングの弾性力に打ち勝って流量調整弁161が流入側通路154aを狭める絞り状態にする。
Similar to the
制御装置50は、少なくともひとつの演算処理装置(CPU)と、プログラムとデータとを記憶する記憶媒体としての少なくともひとつのメモリ装置とを有する。制御装置50は、例えばコンピュータによって読み取り可能な記憶媒体を備えるマイクロコンピュータによって提供される。記憶媒体は、コンピュータによって読み取り可能なプログラムを非一時的に格納する非遷移的実体的記憶媒体である。記憶媒体は、半導体メモリまたは磁気ディスクなどによって提供されうる。制御装置50は、ひとつのコンピュータ、またはデータ通信装置によってリンクされた一組のコンピュータ資源によって提供されうる。プログラムは、制御装置50によって実行されることによって、制御装置50をこの明細書に記載される装置として機能させ、この明細書に記載される方法を実行するように制御装置50を機能させる。
The
制御装置50が提供する手段および/または機能は、実体的なメモリ装置に記録されたソフトウェアおよびそれを実行するコンピュータ、ソフトウェアのみ、ハードウェアのみ、あるいはそれらの組合せによって提供することができる。例えば、制御装置50がハードウェアである電子回路によって提供される場合、それは多数の論理回路を含むデジタル回路、またはアナログ回路によって提供することができる。
The means and / or functions provided by the
アクチュエータ16は、流入側通路154aを、全開状態と絞り状態とに切り換えることができる。全開状態は、アクチュエータ16が非通電状態であるときであり、図3に示すように、流量調整弁161が最もアクチュエータ16側に位置しており流入側通路154aの上部にある状態である。全開状態では、弁体152から流入側通路154aに伝播する圧力変動は、図3において破線で示すように、流入側通路154aにおいて振幅が小さくなることなくキャニスタ13側の通路へ伝わっていく。
The
絞り状態は、アクチュエータ16に電圧が供給されている状態であり、図4に示すように、流量調整弁161がアクチュエータ16から最も離れた位置にあり、流入側通路154aにおける流路断面積を絞っている状態である。絞り状態では、弁体152から流入側通路154aに伝播する圧力変動は、図4において破線で示すように、狭くなった流入側通路154aを通過するときに振幅が小さくなり、キャニスタ13側の通路へ伝わっていくようになる。絞り状態は、全開状態に比べてキャニスタ13側の通路へ伝わっていく圧力変動が抑えられるので、騒音が想定できるときに、絞り状態に制御することによってキャニスタ13側の通路における脈動を低減して騒音を未然に防ぐことができる。
The throttle state is a state in which a voltage is supplied to the
図5のフローチャートを参照して流量調整装置の作動を説明する。制御装置50は、図5のフローチャートにしたがった処理を実行する。本フローチャートは、エンジン2が運転している走行時、停止している停車時および駐車時にかかわらず作動する。
The operation of the flow rate adjusting device will be described with reference to the flowchart of FIG. The
本フローチャートが開始されると、制御装置50は、ステップS100であらかじめ定められた車両状態条件が成立するか否かを判定する。車両状態条件は、蒸発燃料が流れる通路における圧力変動に伴って騒音が発生することが想定できる、あらかじめ設定された条件である。車両状態条件は、車両停止時であって、かつエンジン2が運転している状態である条件に設定することができる。つまり、現在の車両状態が、信号待ちである場合、一旦停車中である場合、出発前のアイドリング状態である場合などに該当すると、制御装置50は、ステップS100で車両状態条件が成立すると判定する。ステップS100で車両状態条件が成立しないと判定すると、ステップS100の処理を繰り返し実行する。
When this flowchart is started, the
車両停止時であって、かつエンジン2が運転している状態である車両状態条件が成立するときは、走行によるロード音等が発生していない状態であるので、圧力変動に伴う音が走行中と比べて車室内の乗員に伝わりやすく、騒音になることがある。この騒音を抑えるために、制御装置50は、ステップS100で車両状態条件が成立すると、ステップS110で流量調整弁161を絞り状態に動作させるようにアクチュエータ16を制御する処理を実行する。制御装置50は、次にステップS100に戻り、ステップS100の処理を継続的に実行する。
When the vehicle state condition is satisfied when the vehicle is stopped and the engine 2 is operating, the road noise or the like due to running is not generated, so that the noise due to the pressure fluctuation is running. Compared to the above, it is more easily transmitted to the occupants in the passenger compartment and may cause noise. In order to suppress this noise, when the vehicle state condition is satisfied in step S100, the
また、制御装置50は、ステップS100で現在の車速が所定速度を下回っている場合に車両状態条件が成立すると判定する処理を実行してもよい。制御装置50は、車速センサ61によって検出される車速情報に基づいて現在の車速を取得する。車速センサ61は、車両の走行制御や車両の走行に必要な冷却系統などの制御を行う車両ECU60に車速情報を出力し、車速情報は車両ECU60から制御ECUに出力される。所定速度は、実験結果または経験則に基づいて設定されることが好ましく、圧力変動に伴う音が走行音にかき消されて車室内の乗員に認識しにくいような車速に設定されるものとする。車両状態条件を現在の車速が所定速度を下回っている条件に設定することにより、車速が小さく走行音があまりないときに、圧力変動に伴う音が車室内の乗員に対して騒音になることを抑えることができる。
Further, the
また、制御装置50は、ステップS100で現在のエンジン2の回転数が所定回転数を下回っている場合に車両状態条件が成立すると判定する処理を実行してもよい。この判定処理を採用する場合、所定回転数は、実験結果または経験則に基づいて設定されることが好ましく、圧力変動に伴う音がエンジン音にかき消されて乗員に認識されにくいような回転数に設定されるものとする。車両状態条件を現在のエンジン2の回転数が所定回転数を下回っている条件に設定することにより、エンジン回転数が小さい静かなときに、圧力変動に伴う音が車室内の乗員に対して騒音になることを抑えることができる。
Further, the
さらに制御装置50は、車両の加速度が所定加速度を上回る場合に、流入側通路154aにおける流路断面積を拡大するようにアクチュエータ16を制御することが好ましい。制御装置50は、車両ECU60から車両の加速度情報を取得する。車両ECU60は、例えば自動車用ジャイロセンサなどの加速度検出装置によって検出された加速度情報を取得することができる。この判定処理を採用する場合、所定加速度は、実験結果または経験則に基づいて設定されることが好ましく、圧力変動に伴う音が加速による走行音やエンジン音にかき消されて車室内の乗員に認識されにくいような加速度に設定されるものとする。車両状態条件を車両の現在の加速度が所定加速度を上回っている条件に設定することにより、加速によるエンジン音や走行音によって、圧力変動に伴う音が乗員にとって騒音として感じないときに、パージ流量を絞ることなくパージ性能を発揮することができる。
Further, it is preferable that the
第1実施形態の流量調整装置がもたらす作用効果について説明する。流量調整装置は、パージバルブ15と、弁体152よりもキャニスタ13側に位置する流入側通路154aにおける流路断面積を調整可能とする流量調整弁161を駆動するアクチュエータ16と、アクチュエータ16の作動を制御する制御装置50とを備える。制御装置50は、圧力変動に伴う騒音が想定可能な所定の車両状態条件が成立する場合に流入側通路154aにおける流路断面積を絞るようにアクチュエータ16を制御する。
The action and effect brought about by the flow rate adjusting device of the first embodiment will be described. The flow rate adjusting device operates the
この流量調整装置によれば、圧力変動に伴う騒音が想定可能な、あらかじめ定めた車両状態条件が成立する場合に、弁体152よりもキャニスタ13側に位置する流入側通路154aにおける流路断面積を絞る。これにより、ハウジング150内の燃料通路153から流入側通路154aを通じてキャニスタ13側へ伝播する圧力の変動幅を抑えることができる。流量調整装置はこのように圧力変動に伴う騒音等を低減できる。
According to this flow rate adjusting device, the flow path cross-sectional area in the
また、流量調整装置は、大きなチャンバを有することなく圧力の変動幅を抑えることができる構成を備えるため、装置の大型化を抑え車両搭載性を向上することができる。さらに流量調整装置は、パージバルブ15へ流入する蒸発燃料を絞る構成を有するので、大流量を制御可能範囲とするパージバルブ15に適用できる。つまり、流量調整装置は、大流量を制御可能であるとともに、キャニスタ13側の配管内の圧力変動幅を抑えることができる蒸発燃料処理装置1を提供できる。換言すれば、流量調整装置は、低流量を制御可能であり大流量を制御可能である、2段階の流量特性を有する装置を実現できる。
Further, since the flow rate adjusting device has a configuration in which the fluctuation range of the pressure can be suppressed without having a large chamber, it is possible to suppress the increase in size of the device and improve the vehicle mountability. Further, since the flow rate adjusting device has a configuration for limiting the evaporated fuel flowing into the
(第2実施形態)
第2実施形態の流量調整装置について、図6を参照して説明する。第2実施形態は、流量調整装置の作動が第1実施形態と相違する。第2実施形態で特に説明しない構成、作用、効果については第1実施形態と同様である。
(Second Embodiment)
The flow rate adjusting device of the second embodiment will be described with reference to FIG. In the second embodiment, the operation of the flow rate adjusting device is different from that in the first embodiment. The configuration, action, and effect not particularly described in the second embodiment are the same as those in the first embodiment.
制御装置50は、図6のフローチャートにしたがった処理を実行する。図6におけるステップS220は、図5におけるステップS100と同じ処理である。
The
制御装置50は、ステップS200でキャニスタ濃度学習に基づいて高濃度であるか否かを判定する。ステップS200で基準値よりも低濃度であると判定すると、ステップS205で流量調整弁161を絞り状態に動作させるようにアクチュエータ16を制御する処理を実行する。この処理により、流量調整装置は小流量のパージを実施する。ステップS200で基準値よりも高濃度であると判定すると、ステップS210で流量調整弁161を全開状態に動作させるようにアクチュエータ16を制御する処理を実行する。
The
ステップS205やステップS210を実行後は、ステップS220で所定の車両状態条件が成立するか否かを判定する。ステップS220で車両状態条件が成立すると判定すると、ステップS230で流量調整弁161を絞り状態に動作させるか、または絞り状態を維持するようにアクチュエータ16を制御する処理を実行する。ステップS220で車両状態条件が成立しないと判定すると、ステップS225で流量調整弁161を全開状態に動作させるか、または全開状態を維持するようにアクチュエータ16を制御する処理を実行する。
After executing step S205 or step S210, it is determined in step S220 whether or not the predetermined vehicle state condition is satisfied. When it is determined in step S220 that the vehicle state condition is satisfied, a process of operating the flow
キャニスタ濃度学習時である場合は、蒸発燃料処理装置1は低デューティ比から徐々にデューティ比を上げていくようにパージバルブ15を制御する。蒸発燃料処理装置1は、このようにパージバルブ15を制御してパージ流量を徐々に上げていきながら、空燃比の変化量を検出しつつキャニスタ濃度を学習する。大流量仕様であるパージバルブは、低流量仕様のバルブと比べて、デューティ比の変化に対する流量変化量が大きいため、使用するエンジンによっては空燃比の許容値を超えてしまいエンストしてしまう可能性がある。換言すれば、大流量化に伴い、デューティ比に対する流量変動が大きくなり、車両の空燃比が追従しなくなりエンストするという問題がある。
When learning the canister concentration, the evaporative
そこで、制御装置50は、キャニスタ濃度学習時に流量調整弁161を絞り状態に動作させるようにアクチュエータ16を制御することにより、キャニスタ濃度学習時に流量変化の小さい低流量のバルブ仕様に制御して、エンジントラブルを低減する。
Therefore, the
さらに制御装置50は、キャニスタ濃度の学習後にはステップS210でキャニスタ濃度学習時でないと判定してステップS220を実行することがない。これにより、流量調整弁161は全開状態に設定されるので、大流量のパージを実施して所望のパージ機能を発揮させることができる。つまり、流量調整装置は、キャニスタ濃度がわかり、走行時に大量にパージしたい場合は、アクチュエータで流路を広げ、大流量バルブとして使用することになる。
Further, after learning the canister concentration, the
また、流量調整装置は、走行時かつキャニスタ濃度が判明している時は、大流量バルブとしての機能を使用可能であるので、脈動音対策としての効果を奏する。 Further, since the flow rate adjusting device can use the function as a large flow rate valve during traveling and when the canister concentration is known, it is effective as a countermeasure against pulsating noise.
(第3実施形態)
第3実施形態の流量調整装置について、図7および図8を参照して説明する。第3実施形態は、ローパスフィルタ17によってアクチュエータ16の作動電圧を抑えて絞り状態に制御する点が第1実施形態と相違する。第3実施形態で特に説明しない構成、作用、効果については第1実施形態と同様であり、以下、前述の実施形態と異なる点についてのみ説明する。
(Third Embodiment)
The flow rate adjusting device of the third embodiment will be described with reference to FIGS. 7 and 8. The third embodiment is different from the first embodiment in that the operating voltage of the
図7に図示するように、第3実施形態の流量調整装置は、パージバルブ15、ローパスフィルタ17およびアクチュエータ16を含むモジュール18を備えている。制御装置50によって制御されるデューティ比値の電圧は、パージバルブ15とローパスフィルタ17とにそれぞれ与えられ、所定の条件を満たす場合にローパスフィルタ17でカットされて所定のデューティ比値に設定された作動電圧がアクチュエータ16に供給される。つまり、アクチュエータ16の作動電圧は制御装置50によって制御されるのではない。ローパスフィルタ17に供給されたデューティ比は、ローパスフィルタ17によって自動的に低下させた値としてアクチュエータ16に供給されることになる。
As illustrated in FIG. 7, the flow rate regulator of the third embodiment includes a
図8に示すように、制御装置50によって制御される増加したデューティ比値が所定値を上回る場合には、ローパスフィルタ17はアクチュエータ16に出力する電圧をパージバルブ15への供給電圧よりも低下させる。これにより、アクチュエータ16に印加される作動電圧は、デューティ比値が増加する前における供給電圧よりも増加するようになる。このように供給電圧が制御されることで、アクチュエータ16は、流入側通路154aの流路断面積を絞るように流量調整弁161を制御する。このように、第3実施形態の流量調整装置は、ローパスフィルタ17によって、あるデューティ比値で自動的にアクチュエータ16を作動させて流量を可変する。第3実施形態の流量調整装置は、制御装置50によって制御されるデューティ比値が設定値をこえると、大流量制御による圧力変動幅の増大を抑えるように、ローパスフィルタ17がアクチュエータ16の作動電圧をカットする機能を発揮する。これにより、パージバルブ15が制御可能とする流量が大きくなったときに、制御装置50による判定処理を行うことなく自動的圧力変動幅を抑えて騒音を未然に防ぐことができる。
As shown in FIG. 8, when the increased duty ratio value controlled by the
第3実施形態の流量調整装置は、電磁ソレノイド部151に印加する電圧をデューティ比制御する制御装置50と、電磁ソレノイド部151とアクチュエータ16とを連絡する通電経路の途中に設けられたローパスフィルタ17と、を備える。ローパスフィルタ17は、電磁ソレノイド部151に印加された電圧のデューティ比が所定デューティ比値を上回る場合にアクチュエータ16に出力する電圧をローパスフィルタ17への印加電圧よりも低下させることにより、流量調整弁161は流入側通路154aにおける流路断面積を絞る。
The flow rate adjusting device of the third embodiment is a low-
この流量調整装置によれば、電磁ソレノイド部151への印加電圧のデューティ比値が所定デューティ比値を上回る場合にローパスフィルタ17によるアクチュエータ16への出力電圧がパージバルブ15への供給電圧よりも低下する。これにより、アクチュエータ16に出力される電圧が、デューティ比値増加前の供給電圧よりも増加するので、流入側通路154aにおける流路断面積が絞られる。これにより、弁体152よりもキャニスタ13側に位置する流入側通路154aを狭めるので、燃料通路153から流入側通路154aを通じてキャニスタ13側へ伝播する圧力の変動幅を抑えることができる。したがって、制御装置50において車両状態条件を判定して判定結果に応じた処理を行う機能を備えることなく、圧力変動に伴う騒音等を低減できる流量調整装置を提供できる。
According to this flow rate adjusting device, when the duty ratio value of the voltage applied to the
(他の実施形態)
この明細書の開示は、例示された実施形態に制限されない。開示は、例示された実施形態と、それらに基づく当業者による変形態様を包含する。例えば、開示は、実施形態において示された部品、要素の組み合わせに限定されず、種々変形して実施することが可能である。開示は、多様な組み合わせによって実施可能である。開示は、実施形態に追加可能な追加的な部分をもつことができる。開示は、実施形態の部品、要素が省略されたものを包含する。開示は、ひとつの実施形態と他の実施形態との間における部品、要素の置き換え、または組み合わせを包含する。開示される技術的範囲は、実施形態の記載に限定されない。開示される技術的範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意味および範囲内での全ての変更を含むものと解されるべきである。
(Other embodiments)
Disclosure of this specification is not limited to the illustrated embodiments. The disclosure includes exemplary embodiments and modifications by those skilled in the art based on them. For example, the disclosure is not limited to the combination of parts and elements shown in the embodiment, and can be implemented in various modifications. Disclosure can be carried out in various combinations. The disclosure can have additional parts that can be added to the embodiment. The disclosure includes parts and elements of the embodiment omitted. Disclosures include replacements or combinations of parts, elements between one embodiment and another. The technical scope disclosed is not limited to the description of the embodiments. The technical scope disclosed is indicated by the description of the scope of claims, and should be understood to include all modifications within the meaning and scope equivalent to the description of the scope of claims.
前述の実施形態において、制御装置50は、通電のオン時間とオフ時間とによって形成される1周期の時間に対するオン時間の比率、すなわちデューティ比を制御してパージバルブ15に対して電力供給しているが、このような電力供給に限定されない。例えば、パージバルブ15は、所定の電圧値が供給されているオン状態と電力が供給されていないオフ状態とのいずれかを計測値に応じて選定するオンオフ制御によって制御される構成でもよい。
In the above-described embodiment, the
前述の実施形態において、図3、図4を用いて説明した、燃料通路153から流入側通路154aへ伝播する圧力変動は、パージバルブ15が燃料通路153を閉状態に制御しているときだけに発生するものではない。図3、図4において破線で示した圧力変動の伝播は、パージバルブ15が燃料通路153を開状態に制御しているときにも発生し得る現象である。
In the above-described embodiment, the pressure fluctuation propagating from the
2…エンジン、 13…キャニスタ、 16…アクチュエータ
17…ローパスフィルタ、 50…制御装置、 150…ハウジング
151…電磁ソレノイド部、 152…弁体、 153…燃料通路
154a…流入側通路、 155…弁座
161…流量調整弁(流量調整部)、 1511…可動コア
2 ... Engine, 13 ... Canister, 16 ...
Claims (7)
弁座(155)から離間して前記蒸発燃料の流通を許可する開状態と前記弁座に接触して前記蒸発燃料の流通を阻止する閉状態とに切り換えるように前記燃料通路を開閉する弁体(152)と、
前記開状態と前記閉状態とを切り換えるために、前記弁体とともに変位する可動コア(1511)を軸方向に駆動する駆動力を発生する電磁ソレノイド部(151)と、
前記弁体よりも前記キャニスタ側に位置する流入側通路(154a)における流路断面積を調整可能とする流量調整部(161)を駆動するアクチュエータ(16)と、
前記アクチュエータの作動を制御する制御装置(50)と、
を備え、
前記制御装置は、圧力変動に伴う騒音が想定可能な所定の車両状態条件が成立する場合に、前記流入側通路における流路断面積を絞るように前記アクチュエータを制御する流量調整装置。 A housing (150) having a fuel passage (153) through which evaporative fuel flowing out of the canister (13) due to the intake pressure of the engine (2) flows, and a housing (150).
A valve body that opens and closes the fuel passage so as to switch between an open state that allows the flow of the evaporated fuel away from the valve seat (155) and a closed state that contacts the valve seat and blocks the flow of the evaporated fuel. (152) and
An electromagnetic solenoid unit (151) that generates a driving force that drives a movable core (1511) that is displaced together with the valve body in the axial direction in order to switch between the open state and the closed state.
An actuator (16) for driving a flow rate adjusting unit (161) capable of adjusting the flow path cross-sectional area in the inflow side passage (154a) located on the canister side of the valve body.
A control device (50) that controls the operation of the actuator and
With
The control device is a flow rate adjusting device that controls the actuator so as to narrow the cross-sectional area of the flow path in the inflow side passage when a predetermined vehicle state condition in which noise due to pressure fluctuation can be assumed is satisfied.
弁座(155)から離間して前記蒸発燃料の流通を許可する開状態と前記弁座に接触して前記蒸発燃料の流通を阻止する閉状態とに切り換えるように前記燃料通路を開閉する弁体(152)と、
前記開状態と前記閉状態とを切り換えるために、前記弁体とともに変位する可動コア(1511)を軸方向に駆動する駆動力を発生する電磁ソレノイド部(151)と、
前記弁体よりも前記キャニスタ側に位置する流入側通路(154a)における流路断面積を調整可能とする流量調整部(161)を駆動するアクチュエータ(16)と、
前記電磁ソレノイド部に印加する電圧をデューティ比制御する制御装置(50)と、
前記電磁ソレノイド部と前記アクチュエータとを連絡する通電経路の途中に設けられたローパスフィルタ(17)と、
を備え、
前記ローパスフィルタは、前記電磁ソレノイド部に印加された電圧のデューティ比値が所定のデューティ比値を上回る場合に、前記アクチュエータに出力する電圧を前記電磁ソレノイド部への印加電圧に対して低下させることにより、前記アクチュエータへの出力電圧が前記上回る前よりも増加して前記流量調整部は前記流入側通路における流路断面積を絞る流量調整装置。 A housing (150) having a fuel passage (153) through which evaporative fuel flowing out of the canister (13) due to the intake pressure of the engine (2) flows, and a housing (150).
A valve body that opens and closes the fuel passage so as to switch between an open state that allows the flow of the evaporated fuel away from the valve seat (155) and a closed state that contacts the valve seat and blocks the flow of the evaporated fuel. (152) and
An electromagnetic solenoid unit (151) that generates a driving force that drives a movable core (1511) that is displaced together with the valve body in the axial direction in order to switch between the open state and the closed state.
An actuator (16) for driving a flow rate adjusting unit (161) capable of adjusting the flow path cross-sectional area in the inflow side passage (154a) located on the canister side of the valve body.
A control device (50) that controls the duty ratio of the voltage applied to the electromagnetic solenoid unit, and
A low-pass filter (17) provided in the middle of the energization path connecting the electromagnetic solenoid unit and the actuator,
With
The low-pass filter reduces the voltage output to the actuator with respect to the voltage applied to the electromagnetic solenoid unit when the duty ratio value of the voltage applied to the electromagnetic solenoid unit exceeds a predetermined duty ratio value. As a result, the output voltage to the actuator increases more than before, and the flow rate adjusting unit is a flow rate adjusting device that narrows the cross-sectional area of the flow path in the inflow side passage.
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