CN108884787B - 蒸发燃料处理装置和蒸发燃料处理装置中的闭锁阀的开阀开始位置学习方法 - Google Patents

蒸发燃料处理装置和蒸发燃料处理装置中的闭锁阀的开阀开始位置学习方法 Download PDF

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Abstract

本公开提供蒸发燃料处理装置和蒸发燃料处理装置中的闭锁阀的开阀开始位置学习方法。蒸发燃料处理装置包括：闭锁阀，设置于将燃料箱与罐连结的蒸气通路并具有相对于阀座在轴向上进退移动的阀芯；切断阀，能够切断罐与大气的连通；箱内压传感器，检测燃料箱的内压；罐内压传感器，检测罐的内压；以及控制装置，在由切断阀切断了罐与大气的连通的状态下使阀芯与阀座之间的轴向距离变化，基于与轴向距离的变化相应的燃料箱和罐的内压变化，来学习闭锁阀的开阀开始位置。

Description

蒸发燃料处理装置和蒸发燃料处理装置中的闭锁阀的开阀开 始位置学习方法
技术领域
本公开涉及包括在将燃料箱与罐连结的蒸气通路上设置的闭锁阀的蒸发燃料处理装置及该闭锁阀的开阀开始位置学习方法。
背景技术
以往已知有蒸发燃料处理装置，包括：闭锁阀，由步进电动机驱动；和控制装置，基于在使该闭锁阀的阀芯与阀座之间的轴向距离发生变化时的燃料箱的内压变化来学习该闭锁阀的开阀开始位置(例如，参见专利文献1)。该蒸发燃料处理装置的控制装置在开阀开始位置的学习时，使阀芯从闭锁阀的闭阀界限位置以规定行程为单位向开阀方向移动，并且判定燃料箱的内压是否相对于前一次的检测值降低规定值以上。进而，该控制装置在判定为燃料箱的内压相对于前一次检测值降低了规定值以上时，视为闭锁阀已开始开阀，基于从闭阀界限位置起的总行程量，计算开阀开始位置的学习值。另外，该控制装置判定燃料箱的内压上升量是否在允许范围内，在判定为正在学习闭锁阀的开阀开始位置的过程中或在学习前燃料箱的内压上升量在允许范围外的情况下，中断或禁止该开阀开始位置的学习。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2015-110914号公报
发明内容
发明要解决的问题
此处，检测燃料箱的内压的传感器的检测值不仅会因该燃料箱中的燃料的蒸发状态而变化，还会因搭载有蒸发燃料处理装置的车辆的举动即燃料箱内的燃料的举动而变化。因此，即使暂时开始对闭锁阀的开阀开始位置的学习，若因与车辆的行驶相伴的燃料的举动的变化致使燃料箱的内压(检测值)变化，则有时也会禁止或中断该开阀开始位置的学习。因此，在上述现有蒸发燃料处理装中，难以在车辆行驶过程中高精度地学习闭锁阀的开阀开始位置，在确保学习机会方面，尚有改善余地。
因此，本公开的发明的目的在于，良好地确保闭锁阀的开阀开始位置的学习精度，并增加学习机会。
用于解决问题的手段
本公开的蒸发燃料处理装置包括：闭锁阀，设置于将燃料箱与罐连结的蒸气通路并且具有相对于阀座在轴向上进退移动的阀芯；切断阀，能够切断所述罐与大气的连通；箱内压传感器，检测所述燃料箱的内压，以及罐内压传感器，检测所述罐的内压，其中，所述蒸发燃料处理装置具备控制装置，所述控制装置控制所述闭锁阀和所述切断阀，且在由所述切断阀切断了所述罐与大气的连通的状态下使所述阀芯与所述阀座之间的轴向距离变化，基于与所述轴向距离的变化相应的所述燃料箱和所述罐的内压变化，来学习所述闭锁阀的开阀开始位置。
在该蒸发燃料处理装置中，在燃料箱的内压为正压且由切断阀切断了罐与大气的连通的状态下，若因阀芯与阀座之间的轴向距离的变化致使闭锁阀开阀，则燃料箱的内压降低，并且，罐的内压上升。另外，在燃料箱的内压为负压且由切断阀切断了罐与大气的连通的状态下，若因该轴向距离的变化致使闭锁阀开阀，则燃料箱的内压上升，并且罐的内压降低。进而，在罐与大气的连通切断并且闭锁阀开阀了的状态下，燃料箱内的燃料的举动对罐内压传感器的检测值的影响非常小。因此，在罐与大气的连通切断了的状态下使所述轴向距离变化，基于燃料箱和罐的内压变化来学习闭锁阀的开阀开始位置，由此既能抑制因与燃料箱内的燃料的举动的变化相应的箱内压传感器的检测值的变化所致的开阀开始位置的误学习，又能在搭载有蒸发燃料处理装置的车辆的行驶过程中这样的产生燃料箱内的燃料的举动变化时，允许开阀开始位置的学习。其结果是，既能良好地确保闭锁阀的开阀开始位置的学习精度，又能增加学习机会。
另外，在与所述轴向距离的变化相应的所述燃料箱的内压变化量的绝对值为预先设定的箱内压阈值以上并且与所述轴向距离的变化相应的所述罐的内压变化量的绝对值为预先设定的罐内压阈值以上的情况下，所述控制装置存储所述轴向距离的指令值作为所述开阀开始位置的学习值。
进而，也可以是，在所述燃料箱的所述内压为比标准大气压低的第一阈值以下或为比所述标准大气压高的第二阈值以上的情况下，所述控制装置执行所述开阀开始位置的学习。
在本公开的蒸发燃料处理装置中的闭锁阀的开阀开始位置学习方法中，所述蒸发燃料处理装置包括：闭锁阀，设置于将燃料箱与罐连结的蒸气通路并且具有相对于阀座在轴向上进退移动的阀芯；切断阀，能够切断所述罐与大气的连通；箱内压传感器，检测所述燃料箱的内压；罐内压传感器，检测所述罐的内压，所述蒸发燃料处理装置中的闭锁阀的开阀开始位置学习方法包括如下步骤：在由所述切断阀切断了所述罐与大气的连通的状态下使所述阀芯与所述阀座之间的轴向距离变化，基于与所述轴向距离的变化相应的所述燃料箱和所述罐的内压变化，来学习所述闭锁阀的开阀开始位置。
发明效果
根据该方法，既能良好地确保闭锁阀的开阀开始位置的学习精度，又能增加学习机会。
附图说明
图1是示出本公开的蒸发燃料处理装置的概略结构图。
图2是示出在本公开的蒸发燃料处理装置中执行的开阀开始位置学习例程的一例的流程图。
具体实施方式
接下来，一边参照附图一边说明本公开的具体实施方式。
图1是示出本公开的蒸发燃料处理装置20的概略结构图。该图所示的蒸发燃料处理装置20用于抑制在存积向搭载于未图示的车辆的发动机(内燃机)1的燃烧室2供给的燃料的燃料箱10中产生的蒸发燃料向外部漏泄。此处，在发动机1中，由空气滤清器3清洁了的空气经由进气管4、节气门5、未图示的进气门等吸入各燃烧室2内，对于吸入空气，在进气口4p或者各燃烧室2内从燃料喷射阀6喷射燃料。而且，空气与燃料的混合气体在各燃烧室2中通过来自未图示的火花塞的电火花而爆炸燃烧，由此活塞7往复运动。该发动机1由作为包括未图示的CPU等的微型计算机的电子控制单元(以下称“ECU”)8控制。此外，搭载发动机1的车辆可以仅具有发动机1作为输出行驶用动力的动力源，还可以是除了发动机1外还包括能够输出行驶用动力的电动机的混合动力车辆。
燃料箱10具有用于经由未图示的车辆的供油口向该燃料箱10内供给燃料的燃料进入管11、通风管12、限制燃料从燃料箱10内向供油口逆流的止回阀13、通过浮子检测燃料箱10内的燃料的液面水平的燃料发送器量规14、检测燃料箱10的内压Ptk的箱内压传感器15等。燃料发送器量规14和箱内压传感器15分别将示出检测值的信号向ECU8发送。另外，在燃料箱10的上部连接有燃料通路16，在燃料箱10内配置有由ECU8控制并且配置有与燃料通路16连接的燃料泵组件17。由燃料泵组件17压送的燃料经由燃料通路16向发动机1的燃料喷射阀6供给。
如图1所示，蒸发燃料处理装置20包括罐22、将燃料箱10与罐22连结的蒸气通路24、吹扫通路26、大气通路28以及设置于蒸气通路24的中途的闭锁阀30。罐22具有设置于其内部的作为吸附材料的活性炭，通过该吸附材料吸附燃料箱10内的蒸发燃料。蒸气通路24的一端部(上游侧端部)以与燃料箱10内的气层部连通的方式与该燃料箱10连接，蒸气通路24的另一端部(下游侧端部)以与罐22的内部连通的方式与该罐22连接。
另外，吹扫通路26的一端部(上游侧端部)以与罐22的内部连通的方式与该罐22连接，吹扫通路26的另一端部(下游侧端部)在比发动机1的节气门5靠下游侧与进气管4连接。而且，在吹扫通路26的中途设置有能够切断吹扫通路26的吹扫阀27。吹扫阀27是由ECU8控制的开闭阀，通常维持闭阀状态。进而，大气通路28的一端部经由作为用于蒸发燃料处理装置20的故障诊断的诊断用部件的熄火(Key off)泵组件40与罐22连接。熄火泵组件40包括分别由ECU8控制的作为开闭阀的切换阀(切断阀)41和真空泵(减压泵)45以及检测罐22的内压Pc并向ECU8发送的罐内压传感器47。切换阀41在开阀状态下允许罐22的内部与大气通路28的连通，在闭阀状态下切断两者的连通。真空泵45在切换阀41的闭阀状态下能够对罐22的内部进行减压(负压化)。另外，在大气通路28的中途，设置有空气过滤器29，大气通路28的另一端部向大气敞开。
闭锁阀30是由ECU8控制的流量调整阀，在闭阀状态下封锁蒸气通路24，切断燃料箱10与罐22的连通，并且在开阀状态下对在蒸气通路24中流通的气体的流量进行调整。闭锁阀30包括外壳31、形成于外壳31的阀座32、以能够在轴向上自由移动的方式配置于外壳31内的阀芯33以及配置于外壳31内并且经由未图示的阀引导件与阀芯33连结的步进电动机34。步进电动机34由ECU8控制，使阀芯33相对于阀座32在轴向上进退移动。随着步进电动机34的工作，阀芯33接近阀座32，该阀芯33的未图示的密封部件与阀座32抵接，由此闭锁阀30闭阀。另外，随着步进电动机34的工作，而阀芯33从阀座32分离，该阀芯33的未图示的密封部件从阀座32分离，由此闭锁阀30开阀。
在如上所述的蒸发燃料处理装置20中，在车辆处于驻车状态的过程中(发动机1的运转停止过程中)，闭锁阀30维持闭阀状态，燃料箱10内的蒸发燃料不会流入罐22内。另外，在车辆处于驻车状态的过程中，吹扫通路26因吹扫阀27闭阀而维持切断状态，罐22通过切换阀41开阀而维持与大气通路28连通的状态。进而，在蒸发燃料处理装置20中，在点火器开关(开始开关)断开了的车辆熄火时(发动机1的运转停止时)，由ECU8诊断有无蒸气通路24、吹扫通路26的泄漏。
另一方面，若车辆的点火器开关接通，则在预先设定的学习执行条件成立了时，基于使阀芯33与阀座32的轴向距离变化时的燃料箱10的内压变化，执行闭锁阀30的开阀开始位置的学习。另外，若在车辆行驶过程中预先设定的吹扫条件成立，则ECU8在罐22的内部与大气通路28连通的状态下使吹扫阀27开阀。由此，发动机1(进气管4)的进气负压经由吹扫通路26向罐22内供给，由此空气从大气通路28流入罐22内。进而，ECU8在吹扫阀27开阀并且燃料箱10的内压Ptk为规定值以上的情况下，为了执行该燃料箱10的降压而使闭锁阀30开阀。由此，燃料箱10内的气体(蒸发燃料)经由蒸气通路24(闭锁阀30)流入罐22内。而且，罐22的吸附材料由流入该罐22内的空气等吹扫，从吸附材料脱离下来的蒸发燃料与空气一起被引导到发动机1的进气管4，在燃烧室2内燃烧。
接下来，一边参照图2，一边说明蒸发燃料处理装置20中的闭锁阀30的开阀开始位置的学习步骤。图2是示出由ECU8执行的开阀开始位置学习例程的一例的流程图。
在本实施方式中，图2的开阀开始位置学习例程在车辆停车时这样的预先设定的时刻到来时执行。如图2所示，在开阀开始位置学习例程开始时，ECU8(未图示的CPU)输入由箱内压传感器15检测出的燃料箱10的内压Ptk(步骤S100)。接下来，ECU8判定燃料箱10的内压Ptk是否为比标准大气压低的第一阈值Pa以下或者为比标准大气压高的第二阈值Pb以上(步骤S110)。在步骤S110中，在判定为内压Ptk大于第一阈值Pa并且小于第二阈值Pb的情况下，ECU8视为对开阀开始位置的学习的执行条件没有成立，结束本例程。
另一方面，在步骤S110中，判定为内压Ptk为第一阈值Pa以下或者为第二阈值Pb以上的情况下，ECU8视为开阀开始位置的学习的执行条件成立，使熄火泵组件40的切换阀41闭阀(步骤S120)。由此，因为罐22的内部与大气(大气通路28)的连通切断，因此罐22的内压Pc不受大气的影响，根据闭锁阀30的状态、即燃料箱10的实际内压Ptk而变化。此外，此时，吹扫阀27维持闭阀状态。另外，在切换阀41闭阀并且闭锁阀30开阀的状态下，燃料箱10内的燃料的举动对检测罐22的内压Pc的罐内压传感器47的检测值的影响变得非常小。
在步骤S120的处理之后，ECU8将预先设定的界限闭阀步进量S0设定为作为对闭锁阀30的步进电动机34的初始指令值的初始步进量Sint(步骤S130)。界限闭阀步进量S0作为用于使该阀芯33从闭锁阀30完全闭阀的状态移动至阀芯33的密封部件与阀座32抵接的即将开阀之前的状态的步进电动机34的步进量(阀芯33与阀座32的轴向距离的指令值)而预先设定。进而，ECU8控制该步进电动机34使步进电动机34的转子旋转(高速旋转)所设定的初始步进量Sint，并且将初始步进量Sint作为同供控制步进电动机34的、阀芯33与阀座32的轴向距离的指令值相当的相加后步进量SA存储起来(步骤S140)。
接着，ECU8控制该步进电动机34，使步进电动机34的转子旋转预先设定的学习用步进量SL(例如，多步)(步骤S150)。进而，ECU8将在该时间点的相加后步进量SA上加上学习用步进量SL所得的值作为新的相加后步进量SA存储于RAM中(步骤S160)。接下来，ECU8基于由箱内压传感器15检测出的燃料箱10的内压Ptk和由罐内压传感器47检测出的罐22的内压Pc，取得(计算)转子旋转学习用步进量SL后到经过规定时间(例如，数百mSec)为止的期间的燃料箱10的内压Ptk的变化量(箱压变化量)ΔPtk和罐22的内压Pc的变化量(罐压变化量)ΔPc(步骤S170)。进而，ECU8判定是否箱压变化量ΔPtk的绝对值为预先设定的作为正值的阈值(箱内压阈值)ΔPtkref以上并且罐压变化量ΔPc的绝对值为预先设定的作为正值的阈值(罐内压阈值)ΔPcref(正值)以上(步骤S180)。
此处，在燃料箱10的内压Ptk为正压(Ptk＞大气压)且由切换阀41切断了罐22与大气的连通的状态下，若因阀芯33与阀座32的轴向距离的变化致使闭锁阀30开阀，则燃料箱10内的气体流入罐22内，由此燃料箱10的内压Ptk降低，并且罐22的内压Pc上升。另外，在燃料箱10的内压Ptk为负压(Ptk＜大气压)且由切换阀41切断了罐22与大气的连通的状态下，若因上述轴向距离的变化致使闭锁阀30开阀，则罐22内的气体流入燃料箱10内，由此燃料箱10的内压Ptk上升，并且罐22的内压Pc降低。
因此，在步骤S180中，在判定为并非箱压变化量ΔPtk的绝对值为阈值ΔPtkref以上并且罐压变化量ΔPc的绝对值为预先设定的阈值ΔPcref以上的情况下，ECU8视为没有产生燃料箱10的内压Ptk、罐22的内压Pc的实质性变化，闭锁阀30没有到达开阀的程度，再次执行上述步骤S150以后的处理。与此相对地，在步骤S180中判定为箱压变化量ΔPtk的绝对值为阈值ΔPtkref以上并且罐压变化量ΔPc的绝对值为预先设定的阈值ΔPcref以上的情况下，ECU8视为闭锁阀30开阀使得燃料箱10的内压Ptk、罐22的内压Pc产生了实质性变化，将在该时间点存储于RAM中的相加后步进量SA作为开阀开始位置的学习值亦即开阀开始步进量SS存储于RAM中(步骤S190)。进而，ECU8在使切换阀41开阀后(步骤S200)，结束本例程。
如上所述，蒸发燃料处理装置20的控制装置亦即ECU8在由切换阀41切断了罐22与大气的连通的状态下，一边使阀芯33与阀座32的轴向距离变化与学习用步骤SL相应的距离，一边基于燃料箱10和罐22的内压变化学习闭锁阀30的开阀开始位置(步骤S120～S190)。即，ECU8除了燃料箱10的内压Ptk的变化外，还考虑实质上没有受到因燃料箱10内的燃料的举动的变化所产生的影响的罐22的内压Pc的变化，执行闭锁阀30的开阀开始位置的学习。由此，能够抑制因与燃料箱10内的燃料的举动的变化相应的箱内压传感器15的检测值的变化所致的开阀开始位置的误学习，并在搭载有蒸发燃料处理装置20的车辆的行驶过程中这样产生燃料箱10内的燃料的举动变化时，允许开阀开始位置的学习。另外，还能够抑制在车辆处于停车状态的过程中开始的对闭锁阀30的开阀开始位置的学习随着车辆开始行驶而中断。在蒸发燃料处理装置20中，其结果是，既能良好地确保闭锁阀30的开阀开始位置的学习精度，又能增加学习机会。
如以上说明所示，本公开的蒸发燃料处理装置20包括：闭锁阀30，设置于将燃料箱10与罐22连结的蒸气通路24并且具有相对于阀座32在轴向上进退移动的阀芯33；切换阀41，能够切断罐22与大气的连通；箱内压传感器15，检测燃料箱10的内压Ptk；罐内压传感器47，检测罐22的内压Pc；以及ECU8，控制闭锁阀30和切换阀41。而且，作为控制装置的ECU8在由切换阀41切断了罐22与大气的连通的状态下使阀芯33与阀座32的轴向距离变化，基于与该轴向距离的变化相应的燃料箱10和罐22的内压变化，来学习闭锁阀30的开阀开始位置(步骤S120～S190)。其结果是，既能良好地确保闭锁阀30的开阀开始位置的学习精度，又能增加学习机会。
此外，本公开的发明不对上述实施方式作任何限定，当然也能在本公开的外延范围内进行各种变更。而且，上述实施方式归根结底只是记载于发明内容一栏中的发明的一个具体方式，并不限定发明内容一栏中记载的发明的要素。
产业上的可利用性
本公开的发明能够在蒸发燃料处理装置的制造产业等中使用。

Claims (4)

1.一种蒸发燃料处理装置，包括：闭锁阀，设置于将燃料箱和罐连结的蒸气通路并且具有相对于阀座在轴向上进退移动的阀芯；切断阀，能够切断所述罐与大气的连通；箱内压传感器，检测所述燃料箱的内压；以及罐内压传感器，检测所述罐的内压，
其中，
所述蒸发燃料处理装置具备控制装置，所述控制装置控制所述闭锁阀和所述切断阀，且在由所述切断阀切断了所述罐与大气的连通的状态下使所述阀芯与所述阀座之间的轴向距离变化，基于与所述轴向距离的变化相应的所述燃料箱及所述罐的内压变化，来学习所述闭锁阀的开阀开始位置。
2.根据权利要求1所述的蒸发燃料处理装置，其中，
在与所述轴向距离的变化相应的所述燃料箱的内压变化量的绝对值为预先设定的箱内压阈值以上且与所述轴向距离的变化相应的所述罐的内压变化量的绝对值为预先设定的罐内压阈值以上的情况下，所述控制装置存储所述轴向距离的指令值作为所述开阀开始位置的学习值。
3.根据权利要求1或者2所述的蒸发燃料处理装置，其中，
在所述燃料箱的所述内压为比标准大气压低的第一阈值以下或者为比所述标准大气压高的第二阈值以上的情况下，所述控制装置执行所述开阀开始位置的学习。
4.一种蒸发燃料处理装置中的闭锁阀的开阀开始位置学习方法，所述蒸发燃料处理装置包括：闭锁阀，设置于将燃料箱与罐连结的蒸气通路并且具有相对于阀座在轴向上进退移动的阀芯；切断阀，能够切断所述罐与大气的连通；箱内压传感器，检测所述燃料箱的内压；以及罐内压传感器，检测所述罐的内压，
其中，
所述蒸发燃料处理装置中的闭锁阀的开阀开始位置学习方法包括如下步骤：在由所述切断阀切断了所述罐与大气的连通的状态下使所述阀芯与所述阀座之间的轴向距离变化，基于与所述轴向距离的变化相应的所述燃料箱及所述罐的内压变化，来学习所述闭锁阀的开阀开始位置。
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