CN108603465A - 蒸发燃料处理装置和蒸发燃料处理装置中的密封阀的阀打开开始位置的学习方法 - Google Patents

蒸发燃料处理装置和蒸发燃料处理装置中的密封阀的阀打开开始位置的学习方法 Download PDF

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Abstract

一种用于控制蒸发燃料处理装置的装置，其包括安设在连接燃料箱和罐的蒸汽通路中并且具有相对于阀座轴向往复的阀体的密封阀，所述装置基于当在阀体和阀座之间的轴向距离改变时的燃料箱的内部压力的变化，学习密封阀的阀打开开始位置。在阀打开开始位置的学习期间，当学习中断时，存储就在中断之前的用于轴向距离的命令值，并且当在学习中断之后用于下一次阀打开开始位置的学习时刻到来时，在就在中断之前的用于轴向距离的命令值被用作初始命令值的情况下，执行阀打开开始位置的学习。

Description

蒸发燃料处理装置和蒸发燃料处理装置中的密封阀的阀打开 开始位置的学习方法
技术领域
本公开涉及一种蒸发燃料处理装置，该蒸发燃料处理装置带有布置在燃料箱和罐之间的蒸汽通路中的密封阀，并且涉及一种蒸发燃料处理装置中的密封阀的阀打开开始位置的学习方法。
背景技术
传统上已知的蒸发燃料处理装置包括：密封阀，所述密封阀由步进马达驱动；和控制器，所述控制器基于当改变在密封阀的阀元件和阀座之间的轴向距离时的燃料箱内部压力的变化，执行密封阀的阀打开开始位置的学习(如在例如专利文献1中所示)。蒸发燃料处理装置的控制器使得阀元件从密封阀的阀关闭极限位置以预定间隔移动预定行程，并且确定燃料箱的内部压力是否相对于最后检测值以预定值或者更大值降低。然后，控制器当确定燃料箱的内部压力相对于最后检测值以预定值或者更大值降低时判定密封阀开始打开，并且基于从阀关闭极限位置的总行程，计算阀打开开始位置的学习值。此外，控制器确定燃料箱的内部压力的增加量是否容许，并且当在学习期间或者之前确定燃料箱的内部压力的增加量不容许时中断或者禁止阀打开开始位置的学习。
引用列表
专利文献
PTL1：日本专利申请特开第2015-110914号
发明内容
检测燃料箱的内部压力的传感器的检测值根据燃料箱中的燃料的蒸发状态和包括蒸发燃料处理装置的车辆的行为或者燃料箱中的燃料的行为这两者而改变。因此，当例如由于燃料行为根据车辆的运动改变而使得内部压力(检测值)改变时，在学习开始之后，密封阀的阀打开开始位置的学习可以中断。相应地，如果阀打开开始位置的学习中断，则优选的是，当在学习中断之后允许学习的执行时，尽快完成阀打开开始位置的学习。
本公开的主题是：当在学习中断之后允许学习的执行时，快速地完成密封阀的阀打开开始位置的学习。
本公开涉及一种被构造成包括密封阀的蒸发燃料处理装置，该密封阀被布置在燃料箱和罐之间的蒸汽通路中，并且被构造成包括相对于阀座在轴向方向上前后移动的阀元件。该蒸发燃料处理装置被构造成进一步包括控制器，该控制器被编程为：控制密封阀的打开和关闭，并且基于当改变阀元件和阀座之间的轴向距离时的燃料箱的内部压力的变化，执行密封阀的阀打开开始位置的学习。控制器被编程为：在学习的执行期间，响应于阀打开开始位置的学习的中断，存储刚好在该中断之前的轴向距离的命令值。此外，控制器被编程为：当在中断之后下一个学习时刻到来时，在使用刚好在中断之前的轴向距离的命令值作为初始命令值的同时，执行阀打开开始位置的学习。
控制器基于当改变阀元件和阀座之间的轴向距离时的燃料箱的内部压力的变化，执行密封阀的阀打开开始位置的学习。在学习的执行期间，控制器响应于阀打开开始位置的学习的中断，存储刚好在该中断之前的轴向距离的命令值。此外，当在中断之后下一个学习时刻到来时，控制器在使用刚好在中断之前的轴向距离的命令值作为初始命令值的同时，执行阀打开开始位置的学习。与例如在使用在密封阀被可靠地关闭的状态下轴向距离的命令值作为初始命令值时执行阀打开开始位置的学习的构造相比，这种构造使得在学习中断之后执行下一个学习的情形中能够更加快速地完成阀打开开始位置的学习。
控制器可以被编程为：当燃料箱的内部压力等于或者小于第一阈值时和当燃料箱的内部压力等于或者大于第二阈值时执行阀打开开始位置的学习，该第一阈值小于标准大气压力，并且该第二阈值大于标准大气压力。
燃料箱可以存储供应到安装在车辆中的发动机的燃料，并且控制器可以被编程为：当车辆停止时，执行阀打开开始位置的学习。
本公开进一步涉及一种被包括在蒸发燃料处理装置中的密封阀的阀打开开始位置的学习方法。密封阀被布置在燃料箱和罐之间的蒸汽通路中，并且密封阀被构造成包括相对于阀座在轴向方向上前后移动的阀元件。该方法包括：控制密封阀的打开和关闭，并且基于当改变阀元件和阀座之间的轴向距离时的燃料箱的内部压力的变化，执行密封阀的阀打开开始位置的学习，在学习的执行期间响应于阀打开开始位置的学习的中断而存储刚好在该中断之前的轴向距离的命令值，并且当在中断之后下一个学习时刻到来时，在使用刚好在中断之前的轴向距离的命令值作为初始命令值的同时，执行阀打开开始位置的学习。
该方法使得当在学习中断之后允许学习的执行时，能够更加快速地完成密封阀的阀打开开始位置的学习。
附图说明
图1是示意根据本公开的蒸发燃料处理装置的概略构造视图；并且
图2是例示在根据本公开的蒸发燃料处理装置中执行的阀打开开始位置学习例程的流程图。
具体实施方式
以下参考绘图描述本公开的一些实施例。
图1是示意根据本公开的蒸发燃料处理装置20的概略构造视图。在图1中示意的蒸发燃料处理装置20被构造成防止在存储燃料的燃料箱10中产生的蒸发燃料泄漏到燃料箱10外，所述燃料被供应到安装在车辆(未示出)中的发动机(内燃机)1的燃烧室2。在发动机1中，由空气滤清器3清洁的空气经由进气管道4、节气门5、进气门(未示出)等被吸入每一个燃烧室2中。燃料通过进口端口4p中的燃料喷射阀6或者燃烧室2中的燃料喷射阀6喷射到进气空气。空气-燃料混合物利用由火花塞(未示出)产生的火花点燃，并且在燃烧室2中爆炸性燃烧，从而往复地移动活塞7。发动机1由包括带有CPU等的微型计算机(未示出)的电子控制单元(在下文中称作“ECU”)8控制。带有发动机1的车辆可以或者是仅包括发动机1作为产生用于驱动的动力的动力源的车辆或者是除了发动机1还包括产生用于驱动的动力的马达的混合动力车辆。
燃料箱10被构造成包括：燃料进口管道11，所述燃料进口管道11用于经由车辆的燃料填充器(未示出)向燃料箱10供应燃料；排气管线12；止回阀13，所述止回阀13防止燃料从燃料箱10向燃料填充器回流；燃料发送器量计14，所述燃料发送器量计14利用浮子检测燃料箱10中的燃料的表面水平；箱内部压力传感器15，所述箱内部压力传感器15检测燃料箱10等的内部压力Ptk。燃料发送器量计14和箱内部压力传感器15分别向ECU 8发送示意检测值的信号。燃料通路16被连接到燃料箱10的上部，并且燃料泵模块17被布置在燃料箱10中。燃料泵模块17由ECU 8控制，并且被连接到燃料通路16。燃料通过燃料泵模块17加压从而经由燃料通路16被供应到发动机1的燃料喷射阀6。
如在图1中所示，蒸发燃料处理装置20被构造成包括：罐22；蒸汽通路24，所述蒸汽通路24将燃料箱10和罐22相连接；净化通路26；大气通路28；和密封阀30，所述密封阀30被布置在蒸汽通路24中间。罐22包括置于其中的活性炭或者吸附剂，从而利用活性炭吸附燃料箱10中的蒸发燃料。蒸汽通路24的一个端部(上游侧端部)被连接到燃料箱10从而与燃料箱10中的气态层连通。蒸汽通路24的另一个端部(下游侧端部)被连接到罐22从而与罐22的内部连通。
净化通路26的一个端部(上游侧端部)被连接到罐22，从而与罐22的内部连通。净化通路26的另一个端部(下游侧端部)在发动机1的节气门5的下游侧处被连接到进气管道4。能够切断净化通路26的净化阀27被布置在净化通路26中间。净化阀27是由ECU 8控制并且通常被维持在关闭状态下的开关阀。此外，大气通路28的一个端部经由切断泵模块40或者诊断设备被连接到罐22，所述诊断设备用于蒸发燃料处理装置20的故障诊断。切断泵模块40被构造成包括：切换阀41，所述切换阀41是由ECU 8控制的开关阀(截止阀)；真空泵(减压泵)45，所述真空泵45由ECU 8控制；和罐内部压力传感器47，所述罐内部压力传感器47检测罐22的内部压力Pc，并且向ECU 8发送检测到的内部压力Pc。切换阀41在打开状态下允许在罐22的内部和大气通路28之间的连通并且在关闭状态下切断在罐22的内部和大气通路28之间的连通。当切换阀41关闭时，真空泵45能够降低罐22的内部压力(在罐22中产生负压)。此外，空气过滤器29被布置在大气通路28中间，并且大气通路28的另一个端部向大气开放。
密封阀30是由ECU 8控制的流量控制阀。密封阀30在关闭状态下密封蒸汽通路24，从而切断在罐22和大气通路28之间的连通。密封阀30在打开状态下调节在蒸汽通路24中流动的蒸汽的流量。密封阀30被构造成包括：外壳31；阀座32，所述阀座32在外壳31中形成；阀元件33，所述阀元件33被布置在外壳31中从而能够在轴向方向上移动；和步进马达34，所述步进马达34被布置在外壳31中，并且经由阀引导件(未示出)连接到阀元件33。步进马达34由ECU 8控制，并且允许阀元件33相对于阀座32在轴向方向上前后地移动。当阀元件33根据步进马达34的操作接近阀座32时，阀元件33的密封部件(未示出)与阀座32接触从而关闭密封阀30。当阀元件33根据步进马达34的操作远离阀座32地移动时，阀元件33的密封部件远离阀座32地移动从而打开密封阀30。
在以上的蒸发燃料处理装置20中，当车辆停车时(当发动机1的操作停止时)，密封阀30被维持在关闭状态下，使得燃料箱10中的蒸发燃料不流入罐22中。当车辆停车时，净化阀27关闭从而维持净化通路26处于切断状态下，并且切换阀41打开从而维持在罐22和大气通路28之间的连通。此外，在蒸发燃料处理装置20中，ECU 8被编程为：在点火开关(起动开关)关闭(发动机1的操作停止)的车辆切断时期期间，诊断在蒸汽通路24和净化通路26中是否发生泄漏。
当在点火开关打开之后预定学习执行条件得以满足时，基于当改变在阀元件33和阀座32之间的轴向距离时的燃料箱10的内部压力的变化，执行密封阀30的阀打开开始位置的学习。当车辆被驱动并且预定净化条件得以满足时，在维持在罐22的内部和大气通路28之间的连通的同时，ECU 8打开净化阀27。作为结果，发动机1(进气管道4)的进气负压经由净化通路26被引入罐22中，使得空气从大气通路28流入罐22中。此外，当净化阀27打开并且燃料箱10的内部压力Ptk等于或者大于预定值时，ECU 8打开密封阀30从而释放燃料箱10的内部压力。结果，燃料箱10中的蒸汽(蒸发燃料)经由蒸汽通路24(密封阀30)流入罐22中。罐22的吸附剂通过流入罐22等中的空气净化。从吸附剂解除吸附的蒸发燃料与空气一起引入发动机1的进气管道4并且在燃烧室2中燃烧。
以下参考图2描述一种蒸发燃料处理装置20中的密封阀30的阀打开开始位置的学习过程。图2是例示由ECU 8执行的阀打开开始位置学习例程的流程图。
在该实施例中，当车辆停止并且燃料箱10的内部压力Ptk等于或者小于第一阈值Pa时和当车辆停止并且燃料箱10的内部压力Ptk等于或者大于第二阈值Pb时，执行图2的阀打开开始位置学习例程，该第一阈值Pa小于标准大气压力，并且该第二阈值Pb大于标准大气压力。如在图2中所示，在阀打开开始位置学习例程开始时，ECU 8(CPU未示出)获取学习中断历史标志Fi的值(步骤S100)。当在最后一次执行时该例程成功地完成时，学习中断历史标志Fi被设定为值0，并且当在最后一次执行时由于例程的中断而使该例程未成功地完成时，学习中断历史标志Fi被设定为值1。然后，ECU 8基于学习中断历史标志Fi的值，确定是否存在学习中断的历史(步骤S110)。
当确定学习中断历史标志Fi的值是值0并且不存在任何学习中断历史时(步骤S110：是)，ECU 8将初始步长Sint设定为预定极限阀关闭步长S0(步骤S120)，所述初始步长Sint是用于密封阀30的步进马达34的初始命令值。作为步进马达34将阀元件33从密封阀30完全打开的位置移动到刚好在密封阀30打开之前阀元件33仍然与阀座32接触的位置所需要的步长(在阀元件33和阀座32之间的轴向距离的命令值)预先确定该极限阀关闭步长S0。在另一方面，当确定学习中断历史标志Fi的值是值1并且存在学习中断的历史时(步骤S110：否)，ECU 8将初始步长Sint设定为存储在ECU 8的RAM(未示出)中的添加步长SA(步骤S125)。添加步长SA等价于已经用于控制步进马达34的、在阀元件33和阀座32之间的轴向距离的命令值。
在步骤S120或者S125之后，ECU 8控制步进马达34，使得步进马达34的转子通过设定的初始步长Sint(高速)旋转，并且作为添加步长SA在RAM中存储初始步长Sint(步骤S130)。此外，ECU 8获取车辆驱动标志的值和由箱内部压力传感器15检测的燃料箱10的内部压力Ptk(步骤S140)。然后，ECU 8基于车辆驱动标志的值和燃料箱10的内部压力Ptk，确定阀打开开始位置的学习的执行条件是否得以满足(步骤S150)。当车辆被驱动时，车辆驱动标志被设定为值1。并且当车辆停止时，车辆驱动标志被设定为值0。在步骤S150，当车辆停止使得车辆驱动标志的值是值0，并且燃料箱10的内部压力Ptk等于或者小于第一阈值Pa时和当车辆停止使得车辆驱动标志的值是值0并且燃料箱10的内部压力Ptk等于或者大于第二阈值Pb时，ECU 8确定阀打开开始位置的学习的执行条件得以满足。
当在步骤S150确定阀打开开始位置的学习的执行条件得以满足时，在步骤S160，ECU 8控制步进马达34，使得步进马达34的转子通过预定学习步长SL(例如，几个步长)旋转。然后，ECU 8在RAM中存储此时的添加步长SA和学习步长SL的和，作为新的添加步长SA(步骤S170)。此外，ECU 8基于由箱内部压力传感器15检测到的燃料箱10的内部压力Ptk，获取(计算)在转子通过学习步长SL旋转之后预定时间(例如，几百毫秒)逝去之前的内部压力Ptk的变化量ΔPtk(步骤S180)。然后，在步骤S190，ECU 8确定所获取的变化量ΔPtk的绝对值是否等于或者大于预定阈值ΔPref(正值)。
当确定内部压力Ptk的变化量ΔPtk的绝对值小于预定阈值ΔPref时，ECU 8判定密封阀30不开始打开，使得燃料箱10的内部压力Ptk不实质性改变，并且再次执行步骤S140的过程和步骤S140之后的过程。在另一方面，当确定内部压力Ptk的变化量ΔPtk的绝对值等于或者大于阈值ΔPref时，ECU 8判定密封阀30开始打开，使得燃料箱10的内部压力Ptk实质性改变，并且将此时存储在RAM中的添加步长SA(在最后步骤S170存储在RAM中)存储为阀打开开始步长SS(步骤S200)，所述阀打开开始步长SS是RAM中的阀打开开始位置的学习值。然后，ECU 8将学习中断历史标志Fi设定为值0(步骤S210)，并且终止该例程。当再次执行步骤S140和之后的过程并且在步骤S150确定阀打开开始位置的学习的执行条件不满足时，ECU 8中断阀打开开始位置的学习。此外，ECU 8将学习中断历史标志Fi设定为值1(步骤S220)并且终止该例程。
蒸发燃料处理装置20的ECU 8或者控制器被编程为：如上所述执行图2的阀打开开始位置学习例程，并且基于当改变密封阀30的步进马达34的步骤或者改变阀元件33和阀座32之间的轴向距离时的燃料箱10的内部压力Ptk的变化，学习密封阀30的阀打开开始位置。此外，ECU 8响应于在学习的执行期间的中断(步骤S150：否)在RAM中存储等价于刚好在阀打开开始位置的学习中断之前(刚好在步骤S150的否定的确定之前的步骤S170)的轴向距离的命令值的添加步长SA。然后，ECU 8将此时存储在RAM中的添加步长SA或者刚好在中断之前的轴向距离的命令值设定为当在中断之后下一个学习时刻到来时的初始命令值(步骤S125)，并且在使用初始命令值的同时执行阀打开开始位置的学习。与在使用在密封阀30被可靠地关闭的状态下的轴向距离的命令值(例如，极限阀关闭步长S0)作为初始命令值的同时执行阀打开开始位置的学习的构造相比，这种构造使得在学习中断之后在执行下一次学习的情形中，能够更加快速地完成阀打开开始位置的学习。
如上文已经描述地，本公开的蒸发燃料处理装置20被构造成包括密封阀30和被编程为控制密封阀的打开和关闭的ECU 8。密封阀30被布置在燃料箱10和罐22之间的蒸汽通路24中，并且被构造成包括相对于阀座32在轴向方向上前后移动的阀元件33。ECU 8被编程为：基于当改变在阀元件33和阀座32之间的轴向距离时的燃料箱10的内部压力Ptk的变化，执行密封阀30的阀打开开始位置的学习。ECU 8在学习的执行期间响应于中断(步骤S150：否)存储刚好在阀打开开始位置的学习中断之前的添加步长SA或者轴向距离的命令值(步骤S170)。此外，ECU 8被编程为：当在中断之后下一个学习时刻到来时，在使用刚好在中断之前的添加步长SA或者轴向距离的命令值作为初始命令值的同时，执行阀打开开始位置的学习(步骤S125)。这种构造使得当在学习中断之后允许学习的执行时，能够更加快速地完成密封阀30的阀打开开始位置的学习。
本公开不限于以上实施例，而是可以在本公开的扩展范围内以各种方式改变、更改或者修改。另外地，上述实施例仅是在发明内容中描述的本公开一些方面的具体实例，并且不旨在限制在发明内容中描述的本公开的元素。
工业适用性
根据本公开的技术能够应用于例如蒸发燃料处理装置的制造的领域。

Claims (4)

1.一种蒸发燃料处理装置，所述蒸发燃料处理装置被构造成包括密封阀，所述密封阀被布置在燃料箱和罐之间的蒸汽通路中，并且所述密封阀被构造成包括相对于阀座在轴向方向上前后移动的阀元件，所述蒸发燃料处理装置包括：
控制器，所述控制器被编程为：控制所述密封阀的打开和关闭，并且基于当改变所述阀元件和所述阀座之间的轴向距离时的所述燃料箱的内部压力的变化，执行所述密封阀的阀打开开始位置的学习；所述控制器被编程为：在所述学习的执行期间，响应于所述阀打开开始位置的学习的中断而存储刚好在所述中断之前的所述轴向距离的命令值；所述控制器被编程为：当在所述中断之后下一个学习时刻到来时，在使用刚好在所述中断之前的所述轴向距离的所述命令值作为初始命令值的同时，执行所述阀打开开始位置的学习。
2.根据权利要求1所述的蒸发燃料处理装置，
其中，所述控制器被编程为：当所述燃料箱的内部压力等于或者小于第一阈值时和当所述燃料箱的内部压力等于或者大于第二阈值时，执行所述阀打开开始位置的学习，其中所述第一阈值小于标准大气压力，并且所述第二阈值大于所述标准大气压力。
3.根据权利要求1或2所述的蒸发燃料处理装置，
其中，所述燃料箱存储供应到发动机的燃料，所述发动机被安装在车辆中，并且其中，所述控制器被编程为：当所述车辆停止时，执行所述阀打开开始位置的学习。
4.一种被包括在蒸发燃料处理装置中的密封阀的阀打开开始位置的学习方法，所述密封阀被布置在燃料箱和罐之间的蒸汽通路中，并且所述密封阀被构造成包括相对于阀座在轴向方向上前后移动的阀元件，所述方法包括：
控制所述密封阀的打开和关闭，并且基于当改变所述阀元件和所述阀座之间的轴向距离时的所述燃料箱的内部压力的变化，执行所述密封阀的所述阀打开开始位置的学习，
在所述学习的执行期间，响应于所述阀打开开始位置的学习的中断而存储刚好在所述中断之前的所述轴向距离的命令值，以及
当在所述中断之后下一个学习时刻到来时，在使用刚好在所述中断之前的所述轴向距离的所述命令值作为初始命令值的同时，执行所述阀打开开始位置的学习。
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