本發(fā)明涉及一種蒸發(fā)燃料處理裝置,在該蒸發(fā)燃料處理裝置中,作為插入于將燃料箱與吸附罐連通的蒸氣通路中的閥,使用如下的截止閥:如果閥體相對于閥座的移動量為從初始狀態(tài)起的規(guī)定量以內,則被維持為閉閥狀態(tài),并且能夠將燃料箱保持為密閉狀態(tài)。
背景技術:
下述專利文獻1中公開了如下一種蒸發(fā)燃料處理裝置:使用了上述截止閥作為插入于將燃料箱與吸附罐連通的蒸氣通路中的閥。截止閥在從初始狀態(tài)起開始進行開閥動作之后直到到達燃料箱與吸附罐連通的開閥開始位置為止,需要使閥體向開閥方向動作規(guī)定量。因此,為了迅速進行截止閥的開閥控制而預先學習開閥開始位置,在通常的開閥控制中,基于學習值來從開閥開始位置或該開閥開始位置的附近進行控制。為了進行該學習,需要預先檢測開閥開始位置,該檢測是通過檢測將截止閥從關閉的狀態(tài)起開始打開之后的燃料箱的內壓下降的時間點來進行的。
但是,燃料箱的內壓還由于放置燃料箱的環(huán)境而發(fā)生變動,若單純地基于內壓下降來檢測開閥開始位置則有時會發(fā)生誤檢測。例如,當在燃料箱內的空間中蒸氣大量產(chǎn)生時,存在以下情況:內壓由于蒸氣而上升,在開閥開始位置處內壓不會下降到檢測基準值。
因此,在專利文獻1的技術中,進行了以下校正:基于燃料箱的內壓上升量來對截止閥的開閥開始位置的學習值進行校正。在該校正中,基于內壓的下降來檢測開閥開始位置,另一方面,基于學習開始之后的內壓的變化量來運算校正值,之后,根據(jù)檢測出的開閥開始位置和校正值來求出校正后的開閥開始位置。
專利文獻1:日本特開2015-110914號公報
技術實現(xiàn)要素:
發(fā)明要解決的問題
但是,若在每次計算學習值時都如上述那樣對學習值進行校正,則產(chǎn)生學習值的計算需要大量時間的問題。
鑒于這樣的問題,本發(fā)明的課題在于,基于燃料箱的內壓變化進行開閥開始位置的檢測,并且將其檢測值限制在從當前的學習值起的容許變化幅度內來作為新的學習值,由此不進行學習值的校正運算地計算考慮到燃料箱的內壓變動的影響的截止閥的開閥開始位置來作為學習值。
用于解決問題的方案
本發(fā)明中的第一發(fā)明是一種蒸發(fā)燃料處理裝置,具備:吸附罐,其經(jīng)由蒸氣通路來吸附燃料箱內的蒸發(fā)燃料;以及截止閥,其被插入于所述蒸氣通路中,其中,該截止閥被開閥單元進行開閥控制,且被構成為如果閥體相對于閥座的移動量為從初始狀態(tài)起的規(guī)定量以內則被維持為閉閥狀態(tài),該蒸發(fā)燃料處理裝置還具備:開閥開始位置檢測單元,其在所述截止閥的開閥動作開始之后檢測燃料箱內的空間壓力來作為內壓,并在該內壓的變化量為規(guī)定值以上時檢測此時的截止閥的開閥位置來作為開閥開始位置;學習單元,其存儲由該開閥開始位置檢測單元檢測出的開閥開始位置,來作為進行截止閥的開閥控制時的開閥開始位置的學習值;以及學習值限制單元,當由所述開閥開始位置檢測單元檢測出的開閥開始位置相對于該學習單元所存儲的前次的學習值超過預先決定的容許變化幅度地變化時,該學習值限制單元將作為該容許變化幅度內的上限值和/或下限值的限制值作為新的學習值。
在第一發(fā)明中,作為截止閥,能夠采用各種截止閥。例如存在具有與閥體的移動方向相向的閥座的球形閥(globe valve)、通過開有貫通孔的球轉動而進行流路的開閉的球閥(ball valve)等。另外,開閥開始位置檢測單元包括檢測燃料箱的內壓的內壓傳感器,關于該內壓傳感器,既可以設為單純地檢測內壓的類型,也可以設為檢測內壓的變化的類型。在內壓傳感器為前者的類型的情況下,通過信號處理來檢測內壓的變化量。另外,關于在開閥單元中使截止閥進行開閥動作時的開閥動作,既可以通過步進電動機以步進狀的方式進行,也可以通過連續(xù)驅動的電動機連續(xù)地進行。并且,關于其開閥動作速度,優(yōu)選為固定,但即使是變化的也沒有問題。
關于本發(fā)明中的第二發(fā)明,在上述第一發(fā)明中,所述學習值限制單元具備判定單元,該判定單元將由所述開閥開始位置檢測單元檢測出的開閥開始位置與限制值進行比較,來判定所述開閥開始位置是否為所述限制值內,其中,所述限制值是對所述學習單元所存儲的前次的學習值加上預先決定的容許變化幅度而得到的,當由該判定單元判定為所述開閥開始位置為所述限制值外時,所述學習值限制單元將所述限制值設為新的學習值,當由該判定單元判定為所述開閥開始位置為所述限制值內時,所述學習值限制單元將所述開閥開始位置設為新的學習值。
在第二發(fā)明中,限制值是容許變化幅度的上限值和下限值中的任一方或雙方。
關于本發(fā)明中的第三發(fā)明,在上述第一發(fā)明中,所述學習值限制單元具備第一判定單元,該第一判定單元將所述截止閥的開閥量與第一限制值進行比較,來判定所述截止閥的開閥量是否超過了所述第一限制值,其中,所述第一限制值是對所述學習單元所存儲的前次的學習值加上預先決定的容許變化幅度而得到的,當由該第一判定單元判定為所述截止閥的開閥量超過了所述第一限制值時,所述學習值限制單元將所述第一限制值設為新的學習值,所述學習值限制單元還具備第二判定單元,當由所述第一判定單元判定為所述截止閥的開閥量未超過所述第一限制值、并且由所述開閥開始位置檢測單元檢測出開閥開始位置時,所述第二判定單元將該開閥開始位置處的開閥量與第二限制值進行比較,來判定所述開閥開始位置處的開閥量是否小于所述第二限制值,其中,所述第二限制值是從所述學習單元所存儲的前次的學習值減去預先決定的容許變化幅度而得到的,當由該第二判定單元判定為所述開閥開始位置處的開閥量小于所述第二限制值時,所述學習值限制單元將所述第二限制值設為新的學習值,當由該第二判定單元判定為所述開閥開始位置處的開閥量大于所述第二限制值時,所述學習值限制單元將所述開閥開始位置設為新的學習值。
在第三發(fā)明中,決定第一限制值的容許變化幅度與決定第二限制值的容許變化幅度既可以彼此相同也可以互不相同。
關于本發(fā)明中的第四發(fā)明,在上述第一發(fā)明或第二發(fā)明中,所述學習值限制單元中的所述限制值為所述截止閥的開閥量大于學習值的一側的上限值。
關于本發(fā)明中的第五發(fā)明,在上述第一發(fā)明或第二發(fā)明中,所述學習值限制單元中的所述限制值為所述截止閥的開閥量小于學習值的一側的下限值。
發(fā)明的效果
開閥開始位置的學習值在短期間內大幅變化的情況少,因此若盡管所檢測出的開閥開始位置超過了容許變化幅度地變化仍將所檢測出的開閥開始位置直接設為新的學習值,則進行誤學習的可能性變高。根據(jù)本發(fā)明,在判定為為了求出學習值而檢測的開閥開始位置相對于前次的學習值超過了容許變化幅度時,將作為該容許變化幅度內的上限值和/或下限值的限制值設為新的學習值。通過這樣將學習值的變化幅度限制在容許范圍內,能夠抑制誤學習的可能性。
由于不會頻繁地發(fā)生燃料箱的內壓由于放置燃料箱的環(huán)境而變動的情況,因此在不存在由于環(huán)境變化而引起的箱壓的變動時,學習值被無誤差地設定。因此,即使反復進行學習值的更新,第一限制值、第二限制值也不會被累積到學習值中,從而不會導致學習值大幅偏離正確的開閥開始位置。因而,根據(jù)本發(fā)明,通過僅在學習值急劇變化時將該變化抑制為限制值,能夠提高學習值的精度。而且,不需要如專利文獻1那樣在每次計算學習值時都進行校正運算,能夠抑制學習值的計算所需要的時間。
附圖說明
圖1是表示本發(fā)明的第一實施方式的框圖。
圖2是表示本發(fā)明的第二實施方式的框圖。
圖3是上述第一實施方式的系統(tǒng)結構圖。
圖4是上述第一實施方式中的截止閥的開閥控制處理例程的流程圖。
圖5是上述第一實施方式中的截止閥的學習值運算處理例程的流程圖。
圖6是上述第二實施方式中的截止閥的學習值運算處理例程的流程圖。
圖7是表示上述第一實施方式中的學習值運算的情形的時序圖。
圖8是表示現(xiàn)有技術中的學習值運算的情形的時序圖。
附圖標記說明
10:發(fā)動機系統(tǒng);11:發(fā)動機主體;12:吸氣通路;14:節(jié)流閥;15:燃料箱;16:控制電路;16a:開閥開始位置檢測單元;16b:學習單元;16c:學習值限制單元;16d:判定單元;16e:第一判定單元;16f:第二判定單元;17:供油口;20:蒸發(fā)燃料處理裝置;21:吸附罐;21a:活性炭;22:蒸氣通路;23:吹掃通路;24:截止閥;24a:開閥單元;24b:閥座;24c:閥體;25:吹掃閥;26:壓力傳感器(內壓傳感器);28:大氣通路。
具體實施方式
<第一實施方式>
圖1表示本發(fā)明的第一實施方式的概要。在本實施方式的蒸發(fā)燃料處理裝置中,將燃料箱15內產(chǎn)生的蒸發(fā)燃料經(jīng)由蒸氣通路22而吸附到吸附罐21。雖然省略了圖示,但是吸附到吸附罐21的蒸發(fā)燃料被供給到發(fā)動機中而被吹掃。蒸氣通路22中插入有截止閥24,截止閥24被開閥單元24a進行開閥控制。截止閥24被設為如下結構:如果閥體24c相對于閥座24b向開閥方向的移動量為從初始狀態(tài)起的規(guī)定量以內,則被維持為閉閥狀態(tài)。作為截止閥24,除了采用如圖1所示那樣具有與閥體24c的移動方向相向的閥座24b的球形閥以外,也可以采用通過開有貫通孔的球轉動而進行流路的開閉的球閥等。球形閥和球閥均是公知的,因此省略細節(jié)部分的說明。
開閥開始位置檢測單元16a在截止閥24的開閥動作開始后檢測燃料箱15內的空間壓力來作為內壓,在該內壓的變化量為規(guī)定值以上時,開閥開始位置檢測單元16a檢測此時的截止閥24的開閥位置來作為開閥開始位置。另外,學習單元16b存儲由開閥開始位置檢測單元16a檢測出的開閥開始位置來作為進行截止閥24的開閥控制時的開閥開始位置的學習值。
在由開閥開始位置檢測單元16a檢測出的開閥開始位置相對于學習單元16b所存儲的前次的學習值超過預先決定的容許變化幅度地變化時,作為本發(fā)明的特征部分的學習值限制單元16c將作為該容許變化幅度內的上限值和/或下限值的限制值設為新的學習值。具體地說,學習值限制單元16c具備判定單元16d,該判定單元16d將由開閥開始位置檢測單元16a檢測出的開閥開始位置與限制值進行比較,來判定開閥開始位置是否為限制值內,其中,該限制值是對學習單元16b所存儲的前次的學習值加上預先決定的容許變化幅度而得到的。而且,當由判定單元16d判定為開閥開始位置為限制值外時,學習值限制單元16c將限制值設為新的學習值,當由判定單元16d判定為開閥開始位置為限制值內時,學習值限制單元16c將本次檢測出的開閥開始位置設為新的學習值。
圖3表示將上述第一實施方式進一步具體化所得到的系統(tǒng)結構。在此,發(fā)動機系統(tǒng)10是公知的,經(jīng)由吸氣通路12向發(fā)動機主體11供給將燃料與空氣混合而成的混合氣體??諝庖贿叡还?jié)流閥14控制流量一邊被供給,燃料一邊被燃料噴射閥(未圖示)控制流量一邊被供給。節(jié)流閥14和燃料噴射閥均與控制電路16連接,節(jié)流閥14向控制電路16提供與節(jié)流閥14的開閥量有關的信號,燃料噴射閥被控制電路16控制開閥時間。向燃料噴射閥供給燃料,該燃料是從燃料箱15供給的。
在蒸發(fā)燃料處理裝置20中,如圖1所說明的那樣,吸附罐21經(jīng)由蒸氣通路22而與燃料箱15連接,來使供油過程中產(chǎn)生的燃料蒸氣或燃料箱15內蒸發(fā)的燃料蒸氣(以下稱為蒸發(fā)燃料)吸附到吸附罐21。吸附到吸附罐21的蒸發(fā)燃料經(jīng)由吹掃通路23而被供給到節(jié)流閥14的下游側的吸氣通路12。插入于蒸氣通路22中的截止閥24是步進電動機式截止閥,截止閥24被作為開閥單元24a的步進電動機進行開閥控制。另外,在吹掃通路23上設置有吹掃閥25,以開閉該通路23。
吸附罐21內填裝有作為吸附材料的活性炭21a,利用活性炭21a吸附來自蒸氣通路22的蒸發(fā)燃料,再將所吸附的該蒸發(fā)燃料向吹掃通路23排出。吸附罐21還與大氣通路28連接,當經(jīng)由吹掃通路23而向吸附罐21施加吸氣負壓時,通過大氣通路28供給大氣壓來進行經(jīng)由吹掃通路23的蒸發(fā)燃料的吹掃。大氣通路28被設為從設置于燃料箱15的供油口17的附近吸引大氣。
控制電路16構成為包括微計算機,通過執(zhí)行計算機程序來實現(xiàn)圖1的各單元的功能。向控制電路16輸入對燃料噴射閥的開閥時間等進行控制所需要的各種信號。除了向控制電路16輸入上述的節(jié)流閥14的開閥量信號以外,在圖3所示的結構中,還向控制電路16輸入檢測燃料箱15的內壓的壓力傳感器26的檢測信號。另外,控制電路16除了如上述那樣進行燃料噴射閥的開閥時間的控制以外,在圖3所示的結構中,還進行截止閥24和吹掃閥25的開閥控制。
接著,參照圖7的時序圖并且基于圖4的流程圖來說明由控制電路16的微計算機進行的截止閥24的開閥控制處理例程。當執(zhí)行該例程的處理時,在步驟S2中,判定是否為緊接著學習值運算開始之后、或者是否在通過步進電動機使截止閥24打開1步之后經(jīng)過了固定時間T。由于學習值運算是在緊接著發(fā)動機系統(tǒng)10的啟動之后實施的,因此在為緊接著啟動之后的情況下,步驟S2被判斷為肯定。另外,如圖7的“截止閥開閥量”所示,以T秒為周期以步進狀的方式打開截止閥24。當從前次的開閥時起經(jīng)過了T秒時,步驟S2被判斷為肯定。在這些條件均未滿足的情況下,步驟S2被判斷為否定,結束該例程的處理。
當步驟S2被判斷為肯定時,在步驟S4中,在該時間點由壓力傳感器26檢測出的燃料箱15的內壓被存儲到控制電路16內的存儲器(未圖示)。在接下來的步驟S6中,將基于步進電動機的驅動量的截止閥24的開閥量作為臨時學習值而存儲到存儲器。然后,在步驟S8中,對步進電動機進行驅動來將截止閥24打開1步。
通過以上的處理,如圖7的“截止閥開閥量”所示,以T秒為周期以步進狀的方式打開截止閥24,存儲截止閥24每打開1步時的箱壓和臨時學習值。
圖5表示由控制電路16的微計算機進行的截止閥24的開閥開始位置的學習值運算處理例程。當執(zhí)行該例程的處理時,在步驟S10中,判定開閥開始位置的學習是否未完成。如果學習已完成,則步驟S10被判斷為否定,該例程的處理結束。
如果學習尚未完成,則步驟S10被判斷為肯定,在步驟S12中,判定箱壓的變化是否大于規(guī)定值(在此,規(guī)定值=0.3千帕斯卡)。箱壓的變化是基于上述步驟S4中存儲的前次的箱壓與本次由壓力傳感器26檢測出的箱壓之間的壓力差求出的。在箱壓的變化小于規(guī)定值的情況下,步驟S12被判斷為否定,該例程的處理結束。在箱壓的變化大于規(guī)定值的情況下,步驟S12被判斷為肯定,進入步驟S14。
在步驟S14中,判定步驟S6中存儲的臨時學習值是否大于對前次求出的學習值加上容許變化幅度α所得到的值。對前次求出的學習值加上容許變化幅度α所得到的值相當于本發(fā)明中的限制值或第一限制值。在臨時學習值大于第一限制值的情況下,步驟S14被判斷為肯定,在步驟S22中將第一限制值設為新的學習值。另一方面,在臨時學習值小于第一限制值的情況下,步驟S14被判斷為否定,進入步驟S16。
在步驟S16中,判定臨時學習值是否小于從前次求出的學習值減去容許變化幅度β所得到的值。從前次求出的學習值減去容許變化幅度β所得到的值相當于本發(fā)明中的限制值或第二限制值。在臨時學習值小于第二限制值的情況下,步驟S16被判斷為肯定,在步驟S18中將第二限制值設為新的學習值。另一方面,在臨時學習值大于第二限制值的情況下,步驟S16被判斷為否定,在步驟S20中將臨時學習值設為新的學習值。
圖7示出基于圖5的學習值運算處理例程的學習值運算的情形。當燃料箱15的箱壓從圖4的步驟S4中存儲的箱壓下降了規(guī)定值ΔP(0.3千帕斯卡)以上時,在該時間點將步驟S6中存儲的臨時學習值與第一限制值或第二限制值進行比較,其中,第一限制值是對前次的學習值加上容許變化幅度α而得到的值,第二限制值是從前次的學習值減去容許變化幅度β而得到的值。在圖7的例子中,臨時學習值大于第一限制值,因此第一限制值被設為新的學習值。
圖8示出基于未應用本發(fā)明的以往的學習值運算處理例程的學習值運算的情形。在不存在由于環(huán)境變化而引起的箱壓的上升的情況下,箱壓如虛線所示那樣變化。與此相對,在存在由于環(huán)境變化而引起的箱壓的上升的情況下,箱壓如實線所示那樣變化??芍?,不存在由于環(huán)境變化而引起的箱壓的上升的情況下的基于箱壓變化的學習值是沒有誤差的學習值,與此相對,存在由于環(huán)境變化而引起的箱壓的上升的情況下的基于箱壓變化的學習值是將從沒有誤差的學習值如箭頭所示那樣偏離了4步的開閥位置誤學習為開閥開始位置。當基于該學習值進行截止閥24的開閥控制時,導致以從本來的開閥開始位置起打開了4步后的位置為開閥開始位置來進行開閥控制。
在圖7所示的第一實施方式的情況下,在因由于環(huán)境變化引起的箱壓的上升的影響而成為了學習值向截止閥24的開閥量大的一側大幅偏移的狀況時,學習值為第一限制值,因此學習值的誤差被抑制為最小限度。而且,通過將用于設定第一限制值的容許變化幅度α設為適當值,能夠將誤學習的影響抑制為最小限度。例如,如果將容許變化幅度α設為截止閥24的工作偏差程度,則學習值被設定為第一限制值與其說是誤學習,不如說是吸收截止閥24的工作偏差。
在圖7中,對基于箱壓的變化的開閥開始位置的檢測從前次的學習值向截止閥24的開閥量大的一側偏移的情況進行了說明,但是在開閥開始位置的檢測從前次的學習值向截止閥24的開閥量小的一側偏移的情況下,第二限制值被設為新的學習值。
由于不會頻繁地發(fā)生燃料箱的內壓由于放置燃料箱的環(huán)境而發(fā)生變動的情況,因此在不存在由于環(huán)境變化而引起的箱壓的變動時,學習值被無誤差地設定。因此,即使反復進行學習值的更新,也不會發(fā)生第一限制值、第二限制值被累積到學習值中而導致學習值大幅偏離正確的開閥開始位置的情況。因而,根據(jù)第一實施方式,通過僅在學習值急劇變化時將其變化抑制為限制值,能夠提高學習值的精度。而且,不需要如專利文獻1那樣在每次計算學習值時都進行校正運算,從而能夠消除在學習值的計算上耗費多余的時間的問題。
<第二實施方式>
圖2表示本發(fā)明的第二實施方式的概要。第二實施方式相對于上述的第一實施方式而言的特征的點在于,使將學習值設定為限制值時的判定提前。關于其它部分,在兩個實施方式中相同,省略再次的說明。
第二實施方式中的學習值限制單元16c具有第一判定單元16e、第二判定單元16f這兩個判定單元。第一判定單元16e將截止閥24的開閥量與第一限制值進行比較,來判定截止閥24的開閥量是否超過了第一限制值,其中,該第一限制值是對學習單元16b所存儲的前次的學習值加上預先決定的容許變化幅度α而得到的。而且,當由第一判定單元16e判定為截止閥24的開閥量超過了第一限制值時,學習值限制單元16c將第一限制值設為新的學習值。
在第二判定單元16f中,當由第一判定單元16e判定為截止閥24的開閥量未超過第一限制值、而且由開閥開始位置檢測單元16a檢測出開閥開始位置時,將開閥開始位置處的開閥量與第二限制值進行比較,其中,該第二限制值是從學習單元16b所存儲的前次的學習值減去預先決定的容許變化幅度β而得到的。然后,判定開閥開始位置處的開閥量是否小于第二限制值。當由第二判定單元16f判定為開閥開始位置處的開閥量小于第二限制值時,學習值限制單元16c將第二限制值設為新的學習值。另一方面,當由第二判定單元16f判定為開閥開始位置處的開閥量大于第二限制值時,學習值限制單元16c將開閥開始位置設為新的學習值。
圖6表示通過執(zhí)行計算機程序來實現(xiàn)圖2的各單元的功能時的截止閥24的學習值運算處理例程。該處理例程相對于圖5的處理例程僅變更了各處理步驟的位置,各處理步驟的內容相同。
當步驟S10被判斷為肯定時,在步驟S14中判定臨時學習值是否大于第一限制值,該第一限制值是對前次的學習值加上容許變化幅度α而得到的。在臨時學習值大于第一限制值的情況下,步驟S14被判斷為肯定,在步驟S22中將第一限制值設為新的學習值。在臨時學習值小于第一限制值的情況下,步驟S14被判斷為否定,在步驟S12中判定箱壓的變化是否大于規(guī)定值(0.3千帕斯卡)。在箱壓的變化小于規(guī)定值的情況下,步驟S12被判斷為否定,該例程的處理結束。在箱壓的變化大于規(guī)定值的情況下,步驟S12被判斷為肯定,進入步驟S16。步驟S16以后的處理與作為第一實施方式的圖5的情況完全相同。
根據(jù)第二實施方式,在步驟S12中進行箱壓的變化是否大于規(guī)定值的判定之前,在步驟S14中判定臨時學習值是否大于第一限制值。而且,如果臨時學習值大于第一限制值,則直接將第一限制值設為新的學習值。因此,能夠不等待在步驟S12中箱壓的變化變得大于規(guī)定值就設定新的學習值。因而,根據(jù)第二實施方式,能夠比第一實施方式提前進行因由于環(huán)境變化引起的箱壓的上升的影響而導致學習值向截止閥24的開閥量大的一側偏移的情況下的學習值的設定。
在上述各實施方式中,壓力傳感器26以及步驟S2、步驟S4及步驟S12的處理相當于本發(fā)明的第一發(fā)明中的開閥開始位置檢測單元。另外,步驟S6和步驟S20的處理相當于本發(fā)明的第一發(fā)明中的學習單元。并且,步驟S14~步驟S18以及步驟S22的處理相當于本發(fā)明的第一發(fā)明中的學習值限制單元。另外,步驟S14和步驟S16的處理相當于本發(fā)明的第二發(fā)明中的判定單元。另外,步驟S14的處理相當于本發(fā)明的第三發(fā)明中的第一判定單元。另外,步驟S16的處理相當于本發(fā)明的第三發(fā)明中的第二判定單元。
以上,說明了特定的實施方式,但是本發(fā)明并不限定于這些外觀、結構,在不變更本發(fā)明的要旨的范圍內能夠進行各種變更、追加、刪除。