蒸发燃料处理装置的制作方法

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，作为插入于将燃料箱与吸附罐连通的蒸气通路中的阀，使用如下的截止阀：如果阀体相对于阀座的移动量为从初始状态起的规定量以内，则被维持为闭阀状态，并且能够将燃料箱保持为密闭状态。

背景技术：

下述专利文献1中公开了如下一种蒸发燃料处理装置：使用了上述截止阀作为插入于将燃料箱与吸附罐连通的蒸气通路中的阀。截止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，需要使阀体向开阀方向动作规定量。因此，为了迅速进行截止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，基于学习值来从开阀开始位置或该开阀开始位置的附近进行控制。为了进行该学习，需要预先检测开阀开始位置，该检测是通过检测将截止阀从关闭的状态起开始打开之后的燃料箱的内压下降的时间点来进行的。

但是，燃料箱的内压还由于放置燃料箱的环境而发生变动，若单纯地基于内压下降来检测开阀开始位置则有时会发生误检测。例如，当在燃料箱内的空间中蒸气大量产生时，存在以下情况：内压由于蒸气而上升，在开阀开始位置处内压不会下降到检测基准值。

因此，在专利文献1的技术中，进行了以下校正：基于燃料箱的内压上升量来对截止阀的开阀开始位置的学习值进行校正。在该校正中，基于内压的下降来检测开阀开始位置，另一方面，基于学习开始之后的内压的变化量来运算校正值，之后，根据检测出的开阀开始位置和校正值来求出校正后的开阀开始位置。

专利文献1：日本特开2015-110914号公报

技术实现要素：

发明要解决的问题

但是，若在每次计算学习值时都如上述那样对学习值进行校正，则产生学习值的计算需要大量时间的问题。

鉴于这样的问题，本发明的课题在于，基于燃料箱的内压变化进行开阀开始位置的检测，并且将其检测值限制在从当前的学习值起的容许变化幅度内来作为新的学习值，由此不进行学习值的校正运算地计算考虑到燃料箱的内压变动的影响的截止阀的开阀开始位置来作为学习值。

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，具备：吸附罐，其经由蒸气通路来吸附燃料箱内的蒸发燃料；以及截止阀，其被插入于所述蒸气通路中，其中，该截止阀被开阀单元进行开阀控制，且被构成为如果阀体相对于阀座的移动量为从初始状态起的规定量以内则被维持为闭阀状态，该蒸发燃料处理装置还具备：开阀开始位置检测单元，其在所述截止阀的开阀动作开始之后检测燃料箱内的空间压力来作为内压，并在该内压的变化量为规定值以上时检测此时的截止阀的开阀位置来作为开阀开始位置；学习单元，其存储由该开阀开始位置检测单元检测出的开阀开始位置，来作为进行截止阀的开阀控制时的开阀开始位置的学习值；以及学习值限制单元，当由所述开阀开始位置检测单元检测出的开阀开始位置相对于该学习单元所存储的前次的学习值超过预先决定的容许变化幅度地变化时，该学习值限制单元将作为该容许变化幅度内的上限值和/或下限值的限制值作为新的学习值。

在第一发明中，作为截止阀，能够采用各种截止阀。例如存在具有与阀体的移动方向相向的阀座的球形阀(globe valve)、通过开有贯通孔的球转动而进行流路的开闭的球阀(ball valve)等。另外，开阀开始位置检测单元包括检测燃料箱的内压的内压传感器，关于该内压传感器，既可以设为单纯地检测内压的类型，也可以设为检测内压的变化的类型。在内压传感器为前者的类型的情况下，通过信号处理来检测内压的变化量。另外，关于在开阀单元中使截止阀进行开阀动作时的开阀动作，既可以通过步进电动机以步进状的方式进行，也可以通过连续驱动的电动机连续地进行。并且，关于其开阀动作速度，优选为固定，但即使是变化的也没有问题。

关于本发明中的第二发明，在上述第一发明中，所述学习值限制单元具备判定单元，该判定单元将由所述开阀开始位置检测单元检测出的开阀开始位置与限制值进行比较，来判定所述开阀开始位置是否为所述限制值内，其中，所述限制值是对所述学习单元所存储的前次的学习值加上预先决定的容许变化幅度而得到的，当由该判定单元判定为所述开阀开始位置为所述限制值外时，所述学习值限制单元将所述限制值设为新的学习值，当由该判定单元判定为所述开阀开始位置为所述限制值内时，所述学习值限制单元将所述开阀开始位置设为新的学习值。

在第二发明中，限制值是容许变化幅度的上限值和下限值中的任一方或双方。

关于本发明中的第三发明，在上述第一发明中，所述学习值限制单元具备第一判定单元，该第一判定单元将所述截止阀的开阀量与第一限制值进行比较，来判定所述截止阀的开阀量是否超过了所述第一限制值，其中，所述第一限制值是对所述学习单元所存储的前次的学习值加上预先决定的容许变化幅度而得到的，当由该第一判定单元判定为所述截止阀的开阀量超过了所述第一限制值时，所述学习值限制单元将所述第一限制值设为新的学习值，所述学习值限制单元还具备第二判定单元，当由所述第一判定单元判定为所述截止阀的开阀量未超过所述第一限制值、并且由所述开阀开始位置检测单元检测出开阀开始位置时，所述第二判定单元将该开阀开始位置处的开阀量与第二限制值进行比较，来判定所述开阀开始位置处的开阀量是否小于所述第二限制值，其中，所述第二限制值是从所述学习单元所存储的前次的学习值减去预先决定的容许变化幅度而得到的，当由该第二判定单元判定为所述开阀开始位置处的开阀量小于所述第二限制值时，所述学习值限制单元将所述第二限制值设为新的学习值，当由该第二判定单元判定为所述开阀开始位置处的开阀量大于所述第二限制值时，所述学习值限制单元将所述开阀开始位置设为新的学习值。

在第三发明中，决定第一限制值的容许变化幅度与决定第二限制值的容许变化幅度既可以彼此相同也可以互不相同。

关于本发明中的第四发明，在上述第一发明或第二发明中，所述学习值限制单元中的所述限制值为所述截止阀的开阀量大于学习值的一侧的上限值。

关于本发明中的第五发明，在上述第一发明或第二发明中，所述学习值限制单元中的所述限制值为所述截止阀的开阀量小于学习值的一侧的下限值。

发明的效果

开阀开始位置的学习值在短期间内大幅变化的情况少，因此若尽管所检测出的开阀开始位置超过了容许变化幅度地变化仍将所检测出的开阀开始位置直接设为新的学习值，则进行误学习的可能性变高。根据本发明，在判定为为了求出学习值而检测的开阀开始位置相对于前次的学习值超过了容许变化幅度时，将作为该容许变化幅度内的上限值和/或下限值的限制值设为新的学习值。通过这样将学习值的变化幅度限制在容许范围内，能够抑制误学习的可能性。

由于不会频繁地发生燃料箱的内压由于放置燃料箱的环境而变动的情况，因此在不存在由于环境变化而引起的箱压的变动时，学习值被无误差地设定。因此，即使反复进行学习值的更新，第一限制值、第二限制值也不会被累积到学习值中，从而不会导致学习值大幅偏离正确的开阀开始位置。因而，根据本发明，通过仅在学习值急剧变化时将该变化抑制为限制值，能够提高学习值的精度。而且，不需要如专利文献1那样在每次计算学习值时都进行校正运算，能够抑制学习值的计算所需要的时间。

附图说明

图1是表示本发明的第一实施方式的框图。

图2是表示本发明的第二实施方式的框图。

图3是上述第一实施方式的系统结构图。

图4是上述第一实施方式中的截止阀的开阀控制处理例程的流程图。

图5是上述第一实施方式中的截止阀的学习值运算处理例程的流程图。

图6是上述第二实施方式中的截止阀的学习值运算处理例程的流程图。

图7是表示上述第一实施方式中的学习值运算的情形的时序图。

图8是表示现有技术中的学习值运算的情形的时序图。

附图标记说明

10：发动机系统；11：发动机主体；12：吸气通路；14：节流阀；15：燃料箱；16：控制电路；16a：开阀开始位置检测单元；16b：学习单元；16c：学习值限制单元；16d：判定单元；16e：第一判定单元；16f：第二判定单元；17：供油口；20：蒸发燃料处理装置；21：吸附罐；21a：活性炭；22：蒸气通路；23：吹扫通路；24：截止阀；24a：开阀单元；24b：阀座；24c：阀体；25：吹扫阀；26：压力传感器(内压传感器)；28：大气通路。

具体实施方式

<第一实施方式>

图1表示本发明的第一实施方式的概要。在本实施方式的蒸发燃料处理装置中，将燃料箱15内产生的蒸发燃料经由蒸气通路22而吸附到吸附罐21。虽然省略了图示，但是吸附到吸附罐21的蒸发燃料被供给到发动机中而被吹扫。蒸气通路22中插入有截止阀24，截止阀24被开阀单元24a进行开阀控制。截止阀24被设为如下结构：如果阀体24c相对于阀座24b向开阀方向的移动量为从初始状态起的规定量以内，则被维持为闭阀状态。作为截止阀24，除了采用如图1所示那样具有与阀体24c的移动方向相向的阀座24b的球形阀以外，也可以采用通过开有贯通孔的球转动而进行流路的开闭的球阀等。球形阀和球阀均是公知的，因此省略细节部分的说明。

开阀开始位置检测单元16a在截止阀24的开阀动作开始后检测燃料箱15内的空间压力来作为内压，在该内压的变化量为规定值以上时，开阀开始位置检测单元16a检测此时的截止阀24的开阀位置来作为开阀开始位置。另外，学习单元16b存储由开阀开始位置检测单元16a检测出的开阀开始位置来作为进行截止阀24的开阀控制时的开阀开始位置的学习值。

在由开阀开始位置检测单元16a检测出的开阀开始位置相对于学习单元16b所存储的前次的学习值超过预先决定的容许变化幅度地变化时，作为本发明的特征部分的学习值限制单元16c将作为该容许变化幅度内的上限值和/或下限值的限制值设为新的学习值。具体地说，学习值限制单元16c具备判定单元16d，该判定单元16d将由开阀开始位置检测单元16a检测出的开阀开始位置与限制值进行比较，来判定开阀开始位置是否为限制值内，其中，该限制值是对学习单元16b所存储的前次的学习值加上预先决定的容许变化幅度而得到的。而且，当由判定单元16d判定为开阀开始位置为限制值外时，学习值限制单元16c将限制值设为新的学习值，当由判定单元16d判定为开阀开始位置为限制值内时，学习值限制单元16c将本次检测出的开阀开始位置设为新的学习值。

图3表示将上述第一实施方式进一步具体化所得到的系统结构。在此，发动机系统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。

在蒸发燃料处理装置20中，如图1所说明的那样，吸附罐21经由蒸气通路22而与燃料箱15连接，来使供油过程中产生的燃料蒸气或燃料箱15内蒸发的燃料蒸气(以下称为蒸发燃料)吸附到吸附罐21。吸附到吸附罐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。插入于蒸气通路22中的截止阀24是步进电动机式截止阀，截止阀24被作为开阀单元24a的步进电动机进行开阀控制。另外，在吹扫通路23上设置有吹扫阀25，以开闭该通路23。

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被设为从设置于燃料箱15的供油口17的附近吸引大气。

控制电路16构成为包括微计算机，通过执行计算机程序来实现图1的各单元的功能。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输入上述的节流阀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和吹扫阀25的开阀控制。

接着，参照图7的时序图并且基于图4的流程图来说明由控制电路16的微计算机进行的截止阀24的开阀控制处理例程。当执行该例程的处理时，在步骤S2中，判定是否为紧接着学习值运算开始之后、或者是否在通过步进电动机使截止阀24打开1步之后经过了固定时间T。由于学习值运算是在紧接着发动机系统10的启动之后实施的，因此在为紧接着启动之后的情况下，步骤S2被判断为肯定。另外，如图7的“截止阀开阀量”所示，以T秒为周期以步进状的方式打开截止阀24。当从前次的开阀时起经过了T秒时，步骤S2被判断为肯定。在这些条件均未满足的情况下，步骤S2被判断为否定，结束该例程的处理。

当步骤S2被判断为肯定时，在步骤S4中，在该时间点由压力传感器26检测出的燃料箱15的内压被存储到控制电路16内的存储器(未图示)。在接下来的步骤S6中，将基于步进电动机的驱动量的截止阀24的开阀量作为临时学习值而存储到存储器。然后，在步骤S8中，对步进电动机进行驱动来将截止阀24打开1步。

通过以上的处理，如图7的“截止阀开阀量”所示，以T秒为周期以步进状的方式打开截止阀24，存储截止阀24每打开1步时的箱压和临时学习值。

图5表示由控制电路16的微计算机进行的截止阀24的开阀开始位置的学习值运算处理例程。当执行该例程的处理时，在步骤S10中，判定开阀开始位置的学习是否未完成。如果学习已完成，则步骤S10被判断为否定，该例程的处理结束。

如果学习尚未完成，则步骤S10被判断为肯定，在步骤S12中，判定箱压的变化是否大于规定值(在此，规定值＝0.3千帕斯卡)。箱压的变化是基于上述步骤S4中存储的前次的箱压与本次由压力传感器26检测出的箱压之间的压力差求出的。在箱压的变化小于规定值的情况下，步骤S12被判断为否定，该例程的处理结束。在箱压的变化大于规定值的情况下，步骤S12被判断为肯定，进入步骤S14。

在步骤S14中，判定步骤S6中存储的临时学习值是否大于对前次求出的学习值加上容许变化幅度α所得到的值。对前次求出的学习值加上容许变化幅度α所得到的值相当于本发明中的限制值或第一限制值。在临时学习值大于第一限制值的情况下，步骤S14被判断为肯定，在步骤S22中将第一限制值设为新的学习值。另一方面，在临时学习值小于第一限制值的情况下，步骤S14被判断为否定，进入步骤S16。

在步骤S16中，判定临时学习值是否小于从前次求出的学习值减去容许变化幅度β所得到的值。从前次求出的学习值减去容许变化幅度β所得到的值相当于本发明中的限制值或第二限制值。在临时学习值小于第二限制值的情况下，步骤S16被判断为肯定，在步骤S18中将第二限制值设为新的学习值。另一方面，在临时学习值大于第二限制值的情况下，步骤S16被判断为否定，在步骤S20中将临时学习值设为新的学习值。

图7示出基于图5的学习值运算处理例程的学习值运算的情形。当燃料箱15的箱压从图4的步骤S4中存储的箱压下降了规定值ΔP(0.3千帕斯卡)以上时，在该时间点将步骤S6中存储的临时学习值与第一限制值或第二限制值进行比较，其中，第一限制值是对前次的学习值加上容许变化幅度α而得到的值，第二限制值是从前次的学习值减去容许变化幅度β而得到的值。在图7的例子中，临时学习值大于第一限制值，因此第一限制值被设为新的学习值。

图8示出基于未应用本发明的以往的学习值运算处理例程的学习值运算的情形。在不存在由于环境变化而引起的箱压的上升的情况下，箱压如虚线所示那样变化。与此相对，在存在由于环境变化而引起的箱压的上升的情况下，箱压如实线所示那样变化。可知，不存在由于环境变化而引起的箱压的上升的情况下的基于箱压变化的学习值是没有误差的学习值，与此相对，存在由于环境变化而引起的箱压的上升的情况下的基于箱压变化的学习值是将从没有误差的学习值如箭头所示那样偏离了4步的开阀位置误学习为开阀开始位置。当基于该学习值进行截止阀24的开阀控制时，导致以从本来的开阀开始位置起打开了4步后的位置为开阀开始位置来进行开阀控制。

在图7所示的第一实施方式的情况下，在因由于环境变化引起的箱压的上升的影响而成为了学习值向截止阀24的开阀量大的一侧大幅偏移的状况时，学习值为第一限制值，因此学习值的误差被抑制为最小限度。而且，通过将用于设定第一限制值的容许变化幅度α设为适当值，能够将误学习的影响抑制为最小限度。例如，如果将容许变化幅度α设为截止阀24的工作偏差程度，则学习值被设定为第一限制值与其说是误学习，不如说是吸收截止阀24的工作偏差。

在图7中，对基于箱压的变化的开阀开始位置的检测从前次的学习值向截止阀24的开阀量大的一侧偏移的情况进行了说明，但是在开阀开始位置的检测从前次的学习值向截止阀24的开阀量小的一侧偏移的情况下，第二限制值被设为新的学习值。

由于不会频繁地发生燃料箱的内压由于放置燃料箱的环境而发生变动的情况，因此在不存在由于环境变化而引起的箱压的变动时，学习值被无误差地设定。因此，即使反复进行学习值的更新，也不会发生第一限制值、第二限制值被累积到学习值中而导致学习值大幅偏离正确的开阀开始位置的情况。因而，根据第一实施方式，通过仅在学习值急剧变化时将其变化抑制为限制值，能够提高学习值的精度。而且，不需要如专利文献1那样在每次计算学习值时都进行校正运算，从而能够消除在学习值的计算上耗费多余的时间的问题。

<第二实施方式>

图2表示本发明的第二实施方式的概要。第二实施方式相对于上述的第一实施方式而言的特征的点在于，使将学习值设定为限制值时的判定提前。关于其它部分，在两个实施方式中相同，省略再次的说明。

第二实施方式中的学习值限制单元16c具有第一判定单元16e、第二判定单元16f这两个判定单元。第一判定单元16e将截止阀24的开阀量与第一限制值进行比较，来判定截止阀24的开阀量是否超过了第一限制值，其中，该第一限制值是对学习单元16b所存储的前次的学习值加上预先决定的容许变化幅度α而得到的。而且，当由第一判定单元16e判定为截止阀24的开阀量超过了第一限制值时，学习值限制单元16c将第一限制值设为新的学习值。

在第二判定单元16f中，当由第一判定单元16e判定为截止阀24的开阀量未超过第一限制值、而且由开阀开始位置检测单元16a检测出开阀开始位置时，将开阀开始位置处的开阀量与第二限制值进行比较，其中，该第二限制值是从学习单元16b所存储的前次的学习值减去预先决定的容许变化幅度β而得到的。然后，判定开阀开始位置处的开阀量是否小于第二限制值。当由第二判定单元16f判定为开阀开始位置处的开阀量小于第二限制值时，学习值限制单元16c将第二限制值设为新的学习值。另一方面，当由第二判定单元16f判定为开阀开始位置处的开阀量大于第二限制值时，学习值限制单元16c将开阀开始位置设为新的学习值。

图6表示通过执行计算机程序来实现图2的各单元的功能时的截止阀24的学习值运算处理例程。该处理例程相对于图5的处理例程仅变更了各处理步骤的位置，各处理步骤的内容相同。

当步骤S10被判断为肯定时，在步骤S14中判定临时学习值是否大于第一限制值，该第一限制值是对前次的学习值加上容许变化幅度α而得到的。在临时学习值大于第一限制值的情况下，步骤S14被判断为肯定，在步骤S22中将第一限制值设为新的学习值。在临时学习值小于第一限制值的情况下，步骤S14被判断为否定，在步骤S12中判定箱压的变化是否大于规定值(0.3千帕斯卡)。在箱压的变化小于规定值的情况下，步骤S12被判断为否定，该例程的处理结束。在箱压的变化大于规定值的情况下，步骤S12被判断为肯定，进入步骤S16。步骤S16以后的处理与作为第一实施方式的图5的情况完全相同。

根据第二实施方式，在步骤S12中进行箱压的变化是否大于规定值的判定之前，在步骤S14中判定临时学习值是否大于第一限制值。而且，如果临时学习值大于第一限制值，则直接将第一限制值设为新的学习值。因此，能够不等待在步骤S12中箱压的变化变得大于规定值就设定新的学习值。因而，根据第二实施方式，能够比第一实施方式提前进行因由于环境变化引起的箱压的上升的影响而导致学习值向截止阀24的开阀量大的一侧偏移的情况下的学习值的设定。

在上述各实施方式中，压力传感器26以及步骤S2、步骤S4及步骤S12的处理相当于本发明的第一发明中的开阀开始位置检测单元。另外，步骤S6和步骤S20的处理相当于本发明的第一发明中的学习单元。并且，步骤S14～步骤S18以及步骤S22的处理相当于本发明的第一发明中的学习值限制单元。另外，步骤S14和步骤S16的处理相当于本发明的第二发明中的判定单元。另外，步骤S14的处理相当于本发明的第三发明中的第一判定单元。另外，步骤S16的处理相当于本发明的第三发明中的第二判定单元。

以上，说明了特定的实施方式，但是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。