CN106574576B - 蒸发燃料处理装置 - Google Patents
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Abstract
一种蒸发燃料处理装置,在该蒸发燃料处理装置中,使用流量控制阀来作为将燃料箱与吸附罐连接的路径上的阀,在该流量控制阀的阀可动部相对于阀座的轴向移动距离即行程量处于从初始状态起的规定量以内的期间内,该流量控制阀被维持为闭阀状态而能够将燃料箱保持为密闭状态,该蒸发燃料处理装置具备:内压传感器,其检测燃料箱内的压力;开阀开始位置检测单元,其使流量控制阀的行程量从初始状态起向开阀方向变化,基于所检测出的内压的规定值以上的变化幅度来检测流量控制阀的开阀开始位置;学习单元,其存储由开阀开始位置检测单元检测出的开阀开始位置来作为进行流量控制阀的开阀控制时的学习值;以及禁止单元,在所检测出的内压处于相对于大气压而言的规定压力范围内时,该禁止单元禁止开阀开始位置检测单元对开阀开始位置的检测。通过仅在燃料箱内压与大气压之间的压差大的状况下进行流量控制阀的开阀开始位置的检测,来抑制该开阀开始位置的误检测。
Description
技术领域
本发明涉及一种蒸发燃料处理装置,在该蒸发燃料处理装置中,使用流量控制阀来作为将燃料箱与吸附罐连接的路径上的阀,如果该流量控制阀的阀可动部相对于阀座的轴向移动距离即行程量为从初始状态起的规定量以内,则该流量控制阀被维持为闭阀状态而能够将所述燃料箱保持为密闭状态。
背景技术
日本特开2011-256778号中公开了如下一种蒸发燃料处理装置:使用了上述流量控制阀作为将燃料箱与吸附罐连接的路径上的阀。流量控制阀在从初始状态起开始进行开阀动作之后直到到达燃料箱与吸附罐连通的开阀开始位置为止,需要使阀可动部向开阀方向动作规定量。因此,为了迅速进行流量控制阀的开阀控制而预先学习开阀开始位置,在通常的开阀控制中,从开阀开始位置开始进行控制。为了进行该学习,需要检测开阀开始位置,该检测是通过检测燃料箱的内压降低来进行的。
发明内容
发明要解决的问题
但是,当燃料箱的内压与大气压之间的压差小时,即使流量控制阀到达开阀开始位置而燃料箱与吸附罐连通,燃料箱的内压也几乎不发生变化,如果在该状况下基于内压降低检测开阀开始位置则有时会发生误检测。
鉴于这种问题,本发明的课题在于,在蒸发燃料处理装置中,使用上述流量控制阀来作为将吸附罐与燃料箱连接的路径上的阀,在开始进行流量控制阀的开阀动作之后,检测燃料箱与吸附罐开始连通的开阀开始位置,并进行开阀开始位置的学习,通过只在燃料箱内压与大气压之间的压差大的状况下进行开阀开始位置的检测,与放置燃料箱的环境无关地抑制开阀开始位置的误检测。
用于解决问题的方案
本发明中的第一发明是一种蒸发燃料处理装置,使吸附罐吸附燃料箱内的蒸发燃料,使发动机吸入所吸附的该蒸发燃料,使用流量控制阀来作为将燃料箱与吸附罐连接的路径上的阀,如果该流量控制阀的阀可动部相对于阀座的轴向移动距离即行程量为从初始状态起的规定量以内,则该流量控制阀被维持为闭阀状态而能够将所述燃料箱保持为密闭状态,该蒸发燃料处理装置具备:内压传感器,其检测燃料箱内的空间压力来作为内压;开阀开始位置检测单元,其使所述流量控制阀的行程量从初始状态起向开阀方向变化,基于由所述内压传感器检测出的内压的规定值以上的变化幅度来检测流量控制阀的开阀开始位置;学习单元,其存储由所述开阀开始位置检测单元检测出的开阀开始位置来作为进行流量控制阀的开阀控制时的学习值;以及禁止单元,当由所述内压传感器检测出的内压处于相对于大气压而言的规定压力范围内时,该禁止单元禁止所述开阀开始位置检测单元对开阀开始位置的检测。
本发明中的第二发明是一种蒸发燃料处理装置,使吸附罐吸附燃料箱内的蒸发燃料,使发动机吸入所吸附的该蒸发燃料,使用流量控制阀来作为将燃料箱与吸附罐连接的路径上的阀,如果该流量控制阀的阀可动部相对于阀座的轴向移动距离即行程量为从初始状态起的规定量以内,则该流量控制阀被维持为闭阀状态而能够将所述燃料箱保持为密闭状态,该蒸发燃料处理装置具备:内压传感器,其检测燃料箱内的空间压力来作为内压;开阀开始位置检测单元,在由所述内压传感器检测出的内压处于相对于大气压而言的规定压力范围外时,该开阀开始位置检测单元使所述流量控制阀的行程量从初始状态起向开阀方向变化,基于由所述内压传感器检测出的内压的规定值以上的变化幅度来检测流量控制阀的开阀开始位置;以及学习单元,其存储由所述开阀开始位置检测单元检测出的开阀开始位置来作为进行流量控制阀的开阀控制时的学习值。
根据第一发明和第二发明,只在燃料箱的内压处于相对于大气压而言的规定压力范围外的状态下进行流量控制阀的开阀开始位置的检测。因此,能够抑制由于在燃料箱的内压与大气压之间的压差小的状态下进行上述检测而导致的开阀开始位置的误检测。
关于本发明中的第三发明,在上述第一发明中,所述内压传感器检测以大气压为基准压力的计示压力,所述禁止单元只基于所述内压传感器的输出来检测燃料箱的内压是否处于相对于大气压而言的规定压力范围内。
关于本发明中的第四发明,在上述第二发明中,所述内压传感器检测以大气压为基准压力的计示压力,所述开阀开始位置检测单元只基于所述内压传感器的输出来检测燃料箱的内压是否处于相对于大气压而言的规定压力范围外。
根据第三发明和第四发明,作为内压传感器,采用了检测计示压力的传感器,因此在第一发明中的禁止单元以及第二发明中的开阀开始位置检测单元中,只使用内压传感器的输出就能够检测燃料箱的内压是处于相对于大气压而言的规定压力范围内还是规定压力范围外。因而,作为传感器,不需要独立设置用于测量燃料箱的内压的传感器和用于测量大气压的传感器,能够使结构简化。
附图说明
图1是与本发明中的第一发明对应的概念图。
图2是与本发明中的第二发明对应的概念图。
图3是本发明的一个实施方式的***结构图。
图4是上述实施方式中的流量控制阀的纵截面图,表示初始状态。
图5是与图4相同的流量控制阀的纵截面图,表示闭阀状态。
图6是与图4相同的流量控制阀的纵截面图,表示开阀状态。
图7是上述实施方式中的流量控制阀的开阀开始位置学习控制处理例程的流程图。
图8是说明上述实施方式中的学习控制时的燃料箱内压变化与学习控制执行之间的关系的时序图。
具体实施方式
图1、图2是与本发明的第一发明和第二发明对应的概念图,由于此处的说明是重复的,因此省略。
图3~图7示出本发明的一个实施方式。在本实施方式中,如图3所示,车辆的发动机***10中添加有蒸发燃料处理装置20。
在图3中,发动机***10是公知的,经由吸气通路12向发动机主体11供给将燃料与空气混合而成的混合气体。空气一边被节流阀14控制流量一边被供给,燃料一边被燃料喷射阀(未图示)控制流量一边被供给。节流阀14和燃料喷射阀均与控制电路(ECU)16连接,节流阀14向控制电路16提供与节流阀14的开阀量有关的信号,燃料喷射阀被控制电路16控制开阀时间。向燃料喷射阀供给燃料,该燃料是从燃料箱15供给的。
蒸发燃料处理装置20使供油中产生的燃料蒸气或燃料箱15内蒸发出的燃料蒸气(以下称为蒸发燃料)经由蒸气通路22吸附于吸附罐21。另外,吸附于吸附罐21的蒸发燃料经由吹扫通路23而被供给到节流阀14的下游侧的吸气通路12。在蒸气通路22中设置有步进电动机式截止阀(相当于本发明中的流量控制阀。以下也简称为截止阀)24,以开闭该通路22,在吹扫通路23上设置有吹扫阀25,以开闭该吹扫通路23。
截止阀24如果在通过步进电动机进行的开阀动作开始后阀可动部相对于阀座的轴向移动距离即行程量为从初始状态起的规定量以内,则被维持为闭阀状态而能够将燃料箱15保持为密闭状态。而且,行程量能够连续地变更。当上述行程量变化而超过上述规定量时,截止阀24被设为开阀状态来进行燃料箱15与吸附罐21的连通。该行程量超过规定量的阀体的位置相当于本发明中的开阀开始位置。
吸附罐21内填装有作为吸附材料的活性炭21a,利用活性炭21a吸附来自蒸气通路22的蒸发燃料,再将所吸附的该蒸发燃料向吹扫通路23排出。吸附罐21还与大气通路28连接,当经由吹扫通路23而向吸附罐21施加吸气负压时,通过大气通路28供给大气压来进行经由吹扫通路23的蒸发燃料的吹扫。大气通路28从设置于燃料箱15的供油口17的附近吸引大气。
向控制电路16输入对燃料喷射阀的开阀时间等进行控制所需要的各种信号。除了向控制电路16输入上述节流阀14的开阀量信号以外,在图3所示的结构中,还向控制电路16输入检测燃料箱15的内压的压力传感器(相当于本发明中的内压传感器,以下称为内压传感器)26的检测信号。另外,控制电路16除了如上述那样进行燃料喷射阀的开阀时间的控制以外,在图3所示的结构中,还进行截止阀24及吹扫阀25的开阀控制。在此,内压传感器26检测以大气压为基准的计示压力。
图4示出截止阀24的构造。截止阀24在阀壳体30的圆筒形状的阀室32内具备被配置为同心状的大致圆筒形状的阀引导构件60,在阀引导构件60内具备被配置为同心状的大致圆筒形状的阀体70。另一方面,在阀壳体30的阀室32的下端部中央形成有与燃料箱15侧的蒸气通路22连通的流入路径34。另外,在阀壳体30的阀室32的侧壁形成有与吸附罐21侧的蒸气通路22连通的流出路径36。另外,在阀壳体30的与形成有流入路径34的下端部相反的一侧的上端部设置有步进电动机50的电动机主体52,用于封闭阀室32的上端部。
阀引导构件60和阀体70构成本发明中的阀可动部,另外,在形成有流入路径34的阀壳体30的下端部的开口缘部以同心状形成有圆形的阀座40。而且,通过将阀引导构件60和阀体70抵接于阀座40,来将截止阀24设为闭阀状态,通过使阀引导构件60和阀体70离开阀座40,来将截止阀24设为开阀状态。
阀引导构件60由圆筒状的筒壁部62和将筒壁部62的上端开口部封闭的上壁部64形成为有顶圆筒状。在上壁部64的中央部以同心状形成有筒状的筒轴部66,在该筒轴部66的内周面形成有内螺纹部66w。而且,阀引导构件60的筒轴部66的内螺纹部66w与形成于步进电动机50的输出轴54的外周面的外螺纹部54n螺合。此外,阀引导构件60被配置为能够相对于阀壳体30在被止转单元(省略图示)沿绕轴的方向止转的状态下沿轴向(上下方向)移动。因而,阀引导构件60构成为能够基于步进电动机50的输出轴54的正反旋转而沿上下方向(轴向)升降移动。另外,在阀引导构件60的周围***安装有对该阀引导构件60向上方施力的辅助弹簧68。
阀体70由圆筒状的筒壁部72和将筒壁部72的下端开口部封闭的下壁部74形成为有底圆筒状。在下壁部74的下表面例如安装有圆板状的由橡胶状弹性材料形成的密封构件76。阀体70的密封构件76被配置为能够抵接于阀壳体30的阀座40的上表面。
在阀体70的筒壁部72的上端外周面沿圆周方向形成有多个连结凸部72t。另一方面,在阀引导构件60的筒壁部62的内周侧,与阀体70的各连结凸部72t相对应地沿阀引导构件60的移动方向形成有纵沟状的连结凹部62m。因而,阀体70的各连结凸部72t在阀引导构件60的各连结凹部62m内以能够沿上下方向相对移动的状态嵌合。而且,阀引导构件60和阀体70能够在阀引导构件60的连结凹部62m的底壁部62b从阀体70的连结凸部72t的下方抵接于阀体70的连结凸部72t的状态下一体地向上方(开阀方向)移动。此外,在阀引导构件60的上壁部64与阀体70的下壁部74之间以同心状***安装有阀弹簧77,该阀弹簧77始终对阀体70相对于阀引导构件60向下方即闭阀方向施力。
接着,对截止阀24的基本动作进行说明。
通过基于来自控制电路(ECU)16的输出信号使步进电动机50向开阀方向或闭阀方向旋转预先决定的步数而使截止阀24进行动作。即,通过步进电动机50旋转预先决定的步数,利用步进电动机50的输出轴54的外螺纹部54n与阀引导构件60的筒轴部66的内螺纹部66w之间的螺合作用,使阀引导构件60沿上下方向移动预先决定的行程量。例如,在截止阀24中,设定为在完全打开位置处从初始状态起的步数为约200步、行程量为约5mm。
在截止阀24的初始化状态(初始状态)下,如图4所示,阀引导构件60被保持在下限位置,该阀引导构件60的筒壁部62的下端面抵接于阀壳体30的阀座40的上表面。另外,在该状态下,阀体70的连结凸部72t相对于阀引导构件60的底壁部62b位于上方,阀体70的密封构件76被阀弹簧77的弹簧力按压在阀壳体30的阀座40的上表面。即,截止阀24保持为完全关闭状态。此时的步进电动机50的步数为0步,阀引导构件60的轴向(上方向)的移动量、即开阀方向的行程量为0mm。
在车辆处于停车状态时,截止阀24的步进电动机50从初始化状态起向开阀方向例如旋转4步。由此,通过步进电动机50的输出轴54的外螺纹部54n与阀引导构件60的筒轴部66的内螺纹部66w之间的螺合作用,使阀引导构件60向上方移动约0.1mm,从而阀引导构件60被保持为从阀壳体30的阀座40浮起的状态。由此,抑制了由于气温等环境变化而在截止阀24的阀引导构件60与阀壳体30的阀座40之间施加不合理的力。此外,在该状态下,阀体70的密封构件76被阀弹簧77的弹簧力按压在阀壳体30的阀座40的上表面。
当步进电动机50从旋转了4步的位置起进一步向开阀方向旋转时,通过外螺纹部54n与内螺纹部66w之间的螺合作用,使阀引导构件60向上方移动,如图5所示,阀引导构件60的底壁部62b从阀体70的连结凸部72t的下方抵接于阀体70的连结凸部72t。然后,阀引导构件60进一步向上方移动,由此如图6所示,阀体70与阀引导构件60一起向上方移动,阀体70的密封构件76从阀壳体30的阀座40离开。由此,截止阀24成为开阀状态。
在此,关于截止阀24的开阀开始位置,由于在阀体70形成的连结凸部72t的位置公差、阀引导构件60的底壁部62b的位置公差等不同而每个截止阀24的开阀开始位置都不同,因此需要正确地学习开阀开始位置。进行该学习的是学习控制,一边使截止阀24的步进电动机50向开阀方向旋转(增加步数)一边基于燃料箱15的内压降低了规定值以上的定时来检测并存储开阀开始位置的步数。
接着,基于图7的流程图并参照图8的时序图来对由控制回路16进行的步进电动机式截止阀24的开阀开始位置的学习控制处理例程进行说明。
当执行该例程的处理时,在步骤S1中,利用内压传感器26测量并取入该时间点的燃料箱内压(以下也简称为箱压)。在下一步骤S2中,判定箱压是否处于规定压力范围内。例如在如图8所示那样将大气压设为零千帕斯卡时,规定压力范围是负A千帕斯卡~B千帕斯卡的范围。
在箱压处于规定压力范围内的状态下,在步骤S2中进行肯定判断而不进入下面的处理,但是当箱压处于规定压力范围外而在步骤S2中进行否定判断时,在步骤S3中执行学习控制。在此,使截止阀24从初始状态起以固定速度开阀,基于由内压传感器26检测出的内压的变化是否为规定值以上来检测截止阀24的开阀开始位置。然后,在步骤S4中,存储所检测出的开阀开始位置来作为学习值。
当像这样执行学习控制时,设置(设立)学习执行标志。图8中示出了该情形,当箱压处于规定压力范围外时,设置学习执行标志,箱压为规定压力范围内的期间假设处于学习禁止区域而被设为判定是否执行学习控制的期间。学习执行判定的期间是在图7的步骤S2中进行肯定判断的期间。在图8中,关于IG-ON的显示,通过矩形波的上升示出车辆的作为电源开关的点火开关被接通。在此,示出了在点火开关被接通时开始执行图7的处理的情形。
根据以上的实施方式,只在箱压处于相对于大气压而言的规定压力范围外的状态下进行截止阀24的开阀开始位置的检测和学习。因此,能够抑制由于在箱压与大气压之间的压差小的状态下进行上述检测而导致的开阀开始位置的误检测。
另外,作为内压传感器26,采用了检测计示压力的传感器,因此只使用内压传感器26的输出就能够检测燃料箱15的内压是处于相对于大气压而言的规定压力范围内还是规定压力范围外。因而,作为传感器,不需要独立设置用于测量燃料箱15的内压的传感器和用于测量大气压的传感器,能够使结构简化。此外,作为内压传感器26,也可以使用测定绝对压力的传感器,通过检测与由另外设置的大气压传感器检测出的大气压之间的压差,来检测燃料箱15的内压是处于相对于大气压而言的规定压力范围内还是规定压力范围外。
上述实施方式中的步骤S3的处理相当于本发明中的第一发明的开阀开始位置检测单元。步骤S1~步骤S3的处理相当于本发明中的第二发明的开阀开始位置检测单元。另外,步骤S4的处理相当于本发明中的第一发明及第二发明的学习单元。并且,步骤S1及步骤S2的处理相当于本发明中的第一发明的禁止单元。
以上,说明了特定的实施方式,但本发明并不限定于这些外观、结构,在不变更本发明的要旨的范围内能够进行各种变更、追加、删除。例如,在上述实施方式中,将流量控制阀设为步进电动机式截止阀24,但也可以设为开阀量通过球状的阀体的旋转而连续变化的构造的球阀。另外,在上述实施方式中,将本发明应用于车辆用的发动机***中,但本发明并不限定于车辆用。在车辆用的发动机***的情况下,也可以是同时使用发动机和马达的混合动力车。
Claims (4)
1.一种蒸发燃料处理装置,使吸附罐吸附燃料箱内的蒸发燃料,使发动机吸入所吸附的该蒸发燃料,使用流量控制阀来作为将燃料箱与吸附罐连接的路径上的阀,如果该流量控制阀的阀可动部相对于阀座的轴向移动距离即行程量为从初始状态起的规定量以内,则该流量控制阀被维持为闭阀状态而能够将所述燃料箱保持为密闭状态,其特征在于,
该蒸发燃料处理装置具备:
内压传感器,其检测燃料箱内的空间压力来作为内压;
开阀开始位置检测单元,其使所述流量控制阀的行程量从初始状态起向开阀方向变化,基于由所述内压传感器检测出的内压的规定值以上的变化幅度来检测流量控制阀的开阀开始位置;
学习单元,其存储由所述开阀开始位置检测单元检测出的开阀开始位置来作为进行流量控制阀的开阀控制时的学习值;以及
禁止单元,当由所述内压传感器检测出的内压处于相对于大气压而言的规定压力范围内时,该禁止单元禁止所述开阀开始位置检测单元对开阀开始位置的检测。
2.根据权利要求1所述的蒸发燃料处理装置,其特征在于,
所述内压传感器检测以大气压为基准压力的计示压力,
所述禁止单元只基于所述内压传感器的输出来检测燃料箱的内压是否处于相对于大气压而言的规定压力范围内。
3.一种蒸发燃料处理装置,使吸附罐吸附燃料箱内的蒸发燃料,使发动机吸入所吸附的该蒸发燃料,使用流量控制阀来作为将燃料箱与吸附罐连接的路径上的阀,如果该流量控制阀的阀可动部相对于阀座的轴向移动距离即行程量为从初始状态起的规定量以内,则该流量控制阀被维持为闭阀状态而能够将所述燃料箱保持为密闭状态,其特征在于,
该蒸发燃料处理装置具备:
内压传感器,其检测燃料箱内的空间压力来作为内压;
开阀开始位置检测单元,在由所述内压传感器检测出的内压处于相对于大气压而言的规定压力范围外时,该开阀开始位置检测单元使所述流量控制阀的行程量从初始状态起向开阀方向变化,基于由所述内压传感器检测出的内压的规定值以上的变化幅度来检测流量控制阀的开阀开始位置;以及
学习单元,其存储由所述开阀开始位置检测单元检测出的开阀开始位置来作为进行流量控制阀的开阀控制时的学习值。
4.根据权利要求3所述的蒸发燃料处理装置,其特征在于,
所述内压传感器检测以大气压为基准压力的计示压力,
所述开阀开始位置检测单元只基于所述内压传感器的输出来检测燃料箱的内压是否处于相对于大气压而言的规定压力范围外。
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