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CN110552818B - 蒸发燃料处理装置以及蒸发燃料处理装置的控制方法 - Google Patents

蒸发燃料处理装置以及蒸发燃料处理装置的控制方法 Download PDF

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CN110552818B CN201910455434.3A CN201910455434A CN110552818B CN 110552818 B CN110552818 B CN 110552818B CN 201910455434 A CN201910455434 A CN 201910455434A CN 110552818 B CN110552818 B CN 110552818B
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Abstract

本发明涉及蒸发燃料处理装置以及蒸发燃料处理装置的控制方法，蒸发燃料处理装置包括：吸附罐、蒸气通路、外部空气导入通路、将所述吸附罐与进气通路连接的净化通路、被配置为对所述蒸气通路的流路进行打开/关闭的封闭阀、箱内压传感器、被配置为检测蒸气压的压力传感器以及电子控制单元。所述电子控制单元被配置为：在判定为所述封闭阀从关闭状态被切换为打开状态时的所述箱压的变化量小于第一规定值的情况下，基于所述封闭阀从关闭状态被切换为打开状态时的所述蒸气压的变化，来判定所述箱内压传感器有无异常。

Description

蒸发燃料处理装置以及蒸发燃料处理装置的控制方法
技术领域
本发明涉及蒸发燃料处理装置以及蒸发燃料处理装置的控制方法。
背景技术
日本特开2016-079851的蒸发燃料处理装置具备吸附燃料箱中产生的蒸发燃料的吸附罐。吸附罐经由蒸气通路与燃料箱连接。在吸附罐连接有向该吸附罐导入外部空气的外部空气导入通路。吸附罐经由净化通路与进气通路连接。在蒸气通路装配有对该蒸气通路的流路进行打开/关闭的封闭阀。此外，在燃料箱装配有检测该燃料箱的内部的压力的箱内压传感器。
在日本特开2016-079851的蒸发燃料处理装置中，在将封闭阀从打开状态切换为关闭状态、或者将封闭阀从关闭状态切换为打开状态时判定箱内压传感器有无异常。具体而言，在日本特开2016-079851的蒸发燃料处理装置中，在切换封闭阀时，箱内压传感器的检测值维持在上限值附近或下限值附近的情况下，判定为存在箱内压传感器的检测值持续维持为固定值的箱内压传感器的异常。
在蒸发燃料处理装置的箱内压传感器中，不仅会产生该箱内压传感器的检测值在上限值附近或下限值附近持续维持为固定值的异常，有时还会产生持续维持在上限值与下限值之间的中间值(例如大气压附近的检测值)的异常。但是，日本特开2016-079851的蒸发燃料处理装置没有假定不管燃料箱内的实际的压力如何，箱内压传感器的检测值都持续维持在中间值的异常。因此，日本特开2016-079851的蒸发燃料处理装置在像这样产生了箱内压传感器的检测值持续维持在中间值的异常时，有时无法适当地检测异常。
发明内容
本发明的第一方案是蒸发燃料处理装置。所述蒸发燃料处理装置具备：吸附蒸发燃料的吸附罐、与所述吸附罐连接的蒸气通路、与所述吸附罐连接的外部空气导入通路、将所述吸附罐与进气通路连接的净化通路、设于所述蒸气通路的封闭阀、箱内压传感器、压力传感器以及电子控制单元。所述蒸气通路将燃料箱中产生的蒸发燃料导入所述吸附罐。所述外部空气导入通路向所述吸附罐导入外部空气。所述封闭阀被配置为对所述蒸气通路的流路进行打开/关闭。所述箱内压传感器被配置为检测所述燃料箱的内部的压力即箱压。所述压力传感器设于所述蒸气通路的比所述封闭阀靠所述吸附罐侧的部分以及所述吸附罐的至少一方。所述压力传感器被配置为检测所述蒸气通路的流路的压力即蒸气压。所述电子控制单元被配置为：基于从所述箱内压传感器输入的信号来感测所述箱压，基于从所述压力传感器输入的信号来感测所述蒸气压。所述电子控制单元被配置为基于所述感测到的所述箱压以及所述感测到的所述蒸气压来判定所述箱内压传感器有无异常。所述电子控制单元被配置为对所述封闭阀进行打开/关闭控制。所述电子控制单元被配置为：在判定为所述封闭阀从关闭状态被切换为打开状态时的所述箱压的变化量小于预先设定的第一规定值的情况下，基于所述封闭阀从关闭状态被切换为打开状态时的所述蒸气压的变化，来判定所述箱内压传感器有无异常。
在上述结构中，当封闭阀从关闭状态被切换为打开状态时，气体在蒸气通路、吸附罐以及外部空气导入通路流通，燃料箱的内部的压力以接近大气压的方式变化。因此，在箱内压传感器正常的情况下，箱内压传感器的检测值变化时，压力传感器的检测值也变化。另一方面，在箱内压传感器存在异常的情况下，箱内压传感器的检测值不变化，压力传感器的检测值变化。因此，在上述结构中，即使产生了箱内压传感器的检测值持续维持在上限值与下限值之间的固定值的异常，也能基于压力传感器的检测值的变化来判定该箱内压传感器的异常。
在上述蒸发燃料处理装置中，所述电子控制单元可以被配置为：在所述封闭阀从关闭状态被切换为打开状态时的所述蒸气压的变化量为预先设定的第二规定值以上时，判定为所述箱内压传感器异常。
在上述结构中，能抑制随着压力传感器的检测值的变化量以不反映箱内压传感器的正常/异常这样的微量发生了变化就错误地判定为箱内压传感器存在异常。
在上述蒸发燃料处理装置中，所述电子控制单元可以被配置为：在所述封闭阀为关闭状态的情况下的所述箱压大于大气压时，与所述箱压小于大气压时相比，使将所述封闭阀从关闭状态切换为打开状态时的开阀速度变小。
在上述结构中，当在箱压大于大气压的情况下封闭阀从关闭状态被切换为打开状态时，有时过多的蒸发燃料会在短时间内流入吸附罐。在上述结构中，在箱压大于大气压的情况下使将封闭阀从关闭状态切换为打开状态时的开阀速度变小，因此能抑制过多的蒸发燃料在短时间内流入吸附罐。
在上述蒸发燃料处理装置中，所述封闭阀可以包括：阀主体、阀芯、密封构件以及步进马达。所述阀主体可以划分出所述蒸气通路的一部分。所述阀芯可以设于所述阀主体的内部，并可以被配置为对所述阀主体的流路进行打开/关闭。所述密封构件可以固定于所述阀主体以及所述阀芯的至少一方，并可以在所述阀主体的流路成为关闭状态时被夹持在所述阀主体与所述阀芯之间而产生弹性变形。所述步进马达可以被配置为使所述阀芯移动。所述电子控制单元可以被配置为：在将所述封闭阀从关闭状态切换为打开状态时，进行每次以规定的步数来驱动所述步进马达的阀打开/关闭处理。所述电子控制单元可以被配置为：学习所述阀打开/关闭处理时的所述蒸气压的变化量变为预先设定的第三规定值以上时的所述阀芯的位置，来作为所述封闭阀的开阀位置。
在上述结构中，例如与基于箱压的变化量来学习封闭阀的开阀位置的结构相比，能更准确地进行封闭阀的开阀位置的学习。
本发明的第二方案是蒸发燃料处理装置的控制方法。蒸发燃料处理装置具备：吸附蒸发燃料的吸附罐、与所述吸附罐连接的蒸气通路、与所述吸附罐连接的外部空气导入通路、将所述吸附罐与进气通路连接的净化通路、设于所述蒸气通路的封闭阀、箱内压传感器、压力传感器以及电子控制单元。所述蒸气通路将燃料箱中产生的蒸发燃料导入所述吸附罐。所述外部空气导入通路向所述吸附罐导入外部空气。所述封闭阀被配置为对所述蒸气通路的流路进行打开/关闭。所述箱内压传感器被配置为检测所述燃料箱的内部的压力即箱压。所述压力传感器设于所述蒸气通路的比所述封闭阀靠所述吸附罐侧的部分以及所述吸附罐的至少一方。所述压力传感器被配置为检测所述蒸气通路的流路的压力即蒸气压。所述控制方法包括：通过所述电子控制单元，基于从所述箱内压传感器输入的信号来感测所述箱压；通过所述电子控制单元，基于从所述压力传感器输入的信号来感测所述蒸气压；通过所述电子控制单元，基于所述感测到的所述箱压以及所述感测到的所述蒸气压，来判定所述箱内压传感器有无异常；通过所述电子控制单元，对所述封闭阀进行打开/关闭控制；在所述电子控制单元判定为所述封闭阀从关闭状态被切换为打开状态时的所述箱压的变化量小于预先设定的第一规定值的情况下，通过所述电子控制单元，基于所述封闭阀从关闭状态被切换为打开状态时的所述蒸气压的变化，来判定所述箱内压传感器有无异常。
附图说明
以下，参照附图，对本发明的示例性实施例的特征、优点以及技术和工业意义进行说明，其中，相同的附图标记表示相同的元件，其中：
图1是内燃机的概略图。
图2是封闭阀的概略剖面图。
图3是表示异常判定处理的流程图。
图4是表示开阀位置学习处理的流程图。
图5A是表示异常判定处理中的封闭阀的状态的时间图。
图5B是表示异常判定处理中的箱压的变化的时间图。
图5C是表示异常判定处理中的蒸气压的变化的时间图。
具体实施方式
以下，按照图1～图5C对本发明的实施方式进行说明。首先，对应用了本发明的内燃机100的概略结构进行说明。需要说明的是，在以下的说明中，在仅称为上游、下游时，表示进气、排气、蒸发燃料以及外部空气的流动方向的上游、下游。
如图1所示，内燃机100具备用于从该内燃机100的外部导入进气的进气通路11。在进气通路11中的上游侧进气通路11a配置有节气门21。节气门21对上游侧进气通路11a的流路进行打开/关闭，由此来控制在上游侧进气通路11a的流路流通的进气量。
上游侧进气通路11a的下游侧与用于抑制进气脉动等的稳压罐11b连接。进气通路11中的稳压罐11b的下游侧与进气通路11中的下游侧进气通路11c连接。
进气通路11中的下游侧进气通路11c的下游侧与使燃料和进气混合并燃烧的气缸12连接。燃料通过燃料喷射阀22被喷射至气缸12的内部。此外，在气缸12的内部配置有在该气缸12的内部往复运动的活塞23。在气缸12连接有用于从该气缸12排出排气的排气通路13。
内燃机100具备储存用于向上述燃料喷射阀22供给的燃料的燃料箱31。虽然省略了图示，但在燃料箱31内收纳有供给泵，供给泵所压送的燃料经由燃料配管被供给至燃料喷射阀22。
在燃料箱31连接有抑制该燃料箱31内产生的蒸发燃料排放到大气中的蒸发燃料处理装置50。蒸发燃料处理装置50具备吸附燃料箱31中产生的蒸发燃料的吸附罐52。在吸附罐52连接有向该吸附罐52导入蒸发燃料的蒸气通路51的一端。蒸气通路51的另一端到达燃料箱31内。在蒸气通路51的中途装配有将蒸气通路51的流路切换为打开状态以及关闭状态的任一方的封闭阀70。
在吸附罐52连接有向该吸附罐52导入外部空气的外部空气导入通路53。此外，在吸附罐52连接有将该吸附罐52与稳压罐11b相连的净化通路55。在净化通路55的中途装配有将该净化通路55的流路切换为打开状态以及关闭状态的任一方的净化阀65。
在燃料箱31装配有检测该燃料箱31的内部的压力即箱压Pt的箱内压传感器91。此外，在蒸气通路51的比封闭阀70靠吸附罐52侧的部分装配有检测该蒸气通路51的流路的压力即蒸气压Pv的压力传感器92。需要说明的是，这些箱内压传感器91以及压力传感器92构成蒸发燃料处理装置50的一部分。
接着，对封闭阀70的结构进行具体说明。如图2所示，封闭阀70具备容纳阀芯75的阀主体71。阀主体71整体呈圆柱形状的外观，在阀主体71的内部划分有能容纳阀芯75的内部空间71a。在本实施方式中，阀主体71的内部空间71a呈在阀主体71的轴线方向(图2中的上下方向)延伸的大致圆柱形状。
在阀主体71的轴线方向上，从该阀主体71的一侧(图2中的下侧)的端面突出有大致圆筒形状的第一连接部72。第一连接部72的中心轴线与阀主体71的中心轴线大致同轴。第一连接部72的内部空间72a与阀主体71的内部空间71a连通。第一连接部72的内径小于阀主体71的内径。在第一连接部72连接有划分出比封闭阀70靠燃料箱31侧的蒸气通路51的配管。
从阀主体71的外周面突出有大致圆筒形状的第二连接部73。第二连接部73位于阀主体71的一侧(图2中的下侧)的端部。第二连接部73的内部空间73a与阀主体71的内部空间71a连通。第二连接部73的内径与第一连接部72的内径大致相同。在第二连接部73连接有划分出比封闭阀70靠吸附罐52侧的蒸气通路51的配管。需要说明的是，在本实施方式中，封闭阀70中的第一连接部72的内部空间72a、阀主体71的内部空间71a以及第二连接部73的内部空间73a构成蒸气通路51的一部分。
在阀主体71的轴线方向上的另一侧(图2中的上侧)的端面固定有用于驱动阀芯75的步进马达77。通过脉冲波的控制信号对该步进马达77进行通电控制，由此步进马达77的输出轴在每一次脉冲以一步所对应的角度进行旋转。需要说明的是，在图2中，简化了步进马达77的结构来进行图示。
在步进马达77的输出轴连结有对阀主体71的流路进行打开/关闭的阀芯75的阀轴75b。阀轴75b呈大致棒状。在阀轴75b的顶端(与步进马达77相反侧的一端)固定有大致圆柱形状的阀部75a。阀部75a位于阀主体71的内部空间71a。阀部75a的外径略小于阀主体71的内径，并且大于第一连接部72的内径。阀部75a的中心轴线与阀主体71的中心轴线大致同轴。在阀芯75中的阀部75a的一侧(图2中的下侧)的端面固定有大致圆板形状的密封构件76。密封构件76的外径稍小于阀部75a的外径，并且大于第一连接部72的内径。密封构件76的材质是能弹性变形的材质，在本实施方式中为氟橡胶(FKM)。
在封闭阀70变为关闭状态的情况下，步进马达77的输出轴旋转，与此相伴，阀芯75向阀主体71的轴线方向的一侧(图2中的下侧)移动。然后，密封构件76被夹持在阀芯75的端面与阀主体71的内表面之间而产生弹性变形。如此，阀主体71的内部空间71a中的第一连接部72侧的开口被闭塞，使得阀主体71的流路成为关闭状态。
另一方面，在封闭阀70变为打开状态的情况下，步进马达77的输出轴旋转，与此相伴，阀芯75向阀主体71的轴线方向的另一侧(图2中的上侧)移动。然后，密封构件76从阀主体71的内表面分离。如此，阀主体71的内部空间71a中的第一连接部72侧的开口被打开，使得阀主体71的流路成为打开状态。
如图1所示，通过电子控制单元80对上述的净化阀65以及封闭阀70进行打开/关闭控制。在此，为了方便说明电子控制单元80所执行的控制，将各控制功能性地设为阀控制部81、压力感测部82、判定部83来进行说明。电子控制单元80具备用于对净化阀65以及封闭阀70进行打开/关闭控制的阀控制部81。阀控制部81对净化阀65输出用于对该净化阀65进行打开/关闭控制的控制信号。当存在经由净化通路55使吸附至吸附罐52的内部的蒸发燃料流通至进气通路11的净化处理的请求时，阀控制部81将净化阀65控制为打开状态。此外，阀控制部81对封闭阀70输出用于对该封闭阀70进行打开/关闭控制的控制信号。具体而言，阀控制部81输出脉冲波的控制信号，该脉冲波的控制信号用于使封闭阀70中的步进马达77的输出轴在该输出轴的周向以规定的步数进行驱动。于是，封闭阀70中的步进马达77被控制，步进马达77的输出轴向该输出轴的周向一侧或者周向另一侧以与控制信号的脉冲数对应的步数旋转。然后，封闭阀70中的阀芯75被移动，阀主体71的流路成为打开状态或关闭状态。
在箱压Pt与大气压Pa之差的绝对值小的情况下等，阀控制部81将封闭阀70控制为关闭状态。此外，在净化阀65处于打开状态的情况下，阀控制部81在箱压Pt相应地大于大气压Pa的情况下或箱压Pt相应地小于大气压Pa时，将封闭阀70控制为打开状态。需要说明的是，在本实施方式中，电子控制单元80构成为电子控制单元(ECU)，该电子控制单元(ECU)被配置为：除了控制上述的封闭阀70以及净化阀65以外，还控制节气门21的开度、燃料喷射阀22的燃料喷射量等整个内燃机100。
此外，电子控制单元80具备感测各部的压力的压力感测部82以及判定箱内压传感器91有无异常的判定部83。压力感测部82基于从箱内压传感器91输入的信号来感测箱压Pt。此外，压力感测部82基于从压力传感器92输入的信号来感测蒸气压Pv。压力感测部82基于从检测大气的压力的大气压传感器93输入的信号来感测大气压Pa。大气压传感器93装配于例如车辆的发动机室内等不会受到与车辆的行驶相伴的风压的位置。
判定部83基于压力感测部82所感测到的箱压Pt以及蒸气压Pv来判定箱内压传感器91有无异常。此外，在电子控制单元80电连接有用于将箱内压传感器91的异常通知给驾驶员等的警告灯96。当从电子控制单元80输出信号时，警告灯96点亮。警告灯96例如装配于车辆内部的仪表板。
接着，对电子控制单元80所进行的判定箱内压传感器91有无异常的异常判定处理进行说明。每当车辆的系统启动开关(有时也被称为点火开关、主开关)被进行打开操作时，即每当电子控制单元80开始工作时，该电子控制单元80执行异常判定处理。
如图3所示，当异常判定处理开始时，电子控制单元80进行步骤S11的处理。在步骤S11中，电子控制单元80判定净化执行条件是否成立。作为净化执行条件，可列举出：内燃机100的内燃机转速为能自主地继续运转的转速(怠速转速)以上；在车辆减速时等不执行暂时停止从燃料喷射阀22喷射燃料的燃料切断处理等。在步骤S11中判定为净化执行条件不成立的情况下(S11：否)，电子控制单元80重复执行步骤S11的处理。另一方面，在步骤S11中判定为净化执行条件成立的情况下(S11：是)，电子控制单元80使处理进入步骤S12。
在步骤S12中，电子控制单元80判定封闭阀70是否处于关闭状态。在步骤S12中判定为封闭阀70未处于关闭状态的情况下(S12：否)，电子控制单元80使处理返回至步骤S11。另一方面，在步骤S12中判定为封闭阀70处于关闭状态的情况下(S12：是)，电子控制单元80使处理进入步骤S13。
在步骤S13中，电子控制单元80中的压力感测部82感测箱压Pt、蒸气压Pv以及大气压Pa并对它们进行存储。然后，电子控制单元80使处理进入步骤S21。
在步骤S21中，电子控制单元80判定步骤S13中所存储的箱压Pt是否大于大气压Pa。在步骤S21中判定为箱压Pt大于大气压Pa的情况下(S21：是)，电子控制单元80使处理进入步骤S22。
在步骤S22中，电子控制单元80中的阀控制部81以将封闭阀70从关闭状态切换为打开状态的方式进行控制。具体而言，阀控制部81向步进马达77输出与用于将封闭阀70从关闭状态切换为打开状态的步数对应的脉冲数的控制信号，以使阀芯75向打开侧移动的方式使步进马达77的输出轴旋转。步进马达77通过PWM(Pulse width modulation：脉冲宽度调制)控制来切换通电状态以及非通电状态。在本实施方式中，切换步进马达77的通电状态以及非通电状态的一个周期(一个脉冲周期)的时间中通电状态的时间的占比即通电占空比被设定为约50％。然后，电子控制单元80使处理进入步骤S24。
另一方面，在步骤S21中判定为箱压Pt为大气压Pa以下的情况下(S21：否)，电子控制单元80使处理进入步骤S23。在步骤S23中，电子控制单元80中的阀控制部81以将封闭阀70从关闭状态切换为打开状态的方式进行控制。具体而言，阀控制部81向步进马达77输出与用于将封闭阀70从关闭状态切换为打开状态的步数对应的脉冲数的控制信号，以使阀芯75向打开侧移动的方式使步进马达77的输出轴旋转。此外，在本实施方式中，在通过步骤S23将封闭阀70从关闭状态切换为打开状态的情况下，与上述的步骤S22的情况不同，通电占空比被设定为100％。即，在步骤S23的处理中，与步骤S22的处理相比，使将封闭阀70从关闭状态切换为打开状态时的封闭阀70的阀芯75的开阀速度变大。然后，电子控制单元80使处理进入步骤S24。
在步骤S24中，电子控制单元80中的压力感测部82再次感测箱压Pt、蒸气压Pv以及大气压Pa，并对它们进行存储。然后，电子控制单元80使处理进入步骤S31。
在步骤S31中，电子控制单元80中的判定部83判定封闭阀70从关闭状态被切换为打开状态时的箱压Pt的变化量ΔPt是否小于预先设定的第一规定值A。具体而言，判定部83将步骤S13中感测到的封闭阀70在关闭状态下的箱压Pt与步骤S24中感测到的封闭阀70在打开状态下的箱压Pt之差的绝对值设为变化量ΔPt，并判定该变化量ΔPt是否小于第一规定值A。在此，即使燃料箱31的内部的压力整体上是固定的，有时燃料箱31的内部的压力也会因该燃料箱31内的燃料晃动而局部地变动，使得箱内压传感器91的检测值产生微变动，或者箱内压传感器91的检测值因外部噪声而产生微变动。基于此，第一规定值A被预先设定为比上述这样的微变动量大的值。在步骤S31中判定为封闭阀70从关闭状态被切换为打开状态时的箱压Pt的变化量ΔPt小于第一规定值A的情况下(S31：是)，电子控制单元80使处理进入步骤S32。
在步骤S32中，电子控制单元80中的判定部83判定封闭阀70从关闭状态被切换为打开状态时的蒸气压Pv的变化量ΔPv是否为预先设定的第二规定值B以上。具体而言，判定部83将步骤S13中感测到的封闭阀70在关闭状态下的蒸气压Pv与步骤S24中感测到的封闭阀70在打开状态下的蒸气压Pv之差的绝对值设为变化量ΔPv，并判定该变化量ΔPv是否为第二规定值B以上。在此，与上述的箱内压传感器91同样，即使蒸气通路51的比封闭阀70靠吸附罐52侧的压力整体上是固定的，压力传感器92的检测值有时也会产生微变动。第二规定值B被预先设定为比这样的微变动量大的值。在步骤S32中判定为封闭阀70从关闭状态被切换为打开状态时的蒸气压Pv的变化量ΔPv为预先设定的第二规定值B以上的情况下(S32：是)，电子控制单元80使处理进入步骤S41。
在步骤S41中，电子控制单元80中的判定部83判定为箱内压传感器91异常。此外，电子控制单元80中的阀控制部81以将封闭阀70从打开状态切换为关闭状态的方式进行控制。然后，电子控制单元80使处理进入步骤S42。在步骤S42中，电子控制单元80中的判定部83向警告灯96输出信号来使该警告灯96点亮。需要说明的是，在步骤S41中被判定为异常之后，直至在后述的步骤S51中被判定为正常之前，在电子控制单元80的工作过程中，警告灯96持续被点亮。然后，电子控制单元80结束异常判定处理。
另一方面，在步骤S31中判定为封闭阀70从关闭状态被切换为打开状态时的箱压Pt的变化量ΔPt不小于预先设定的第一规定值A的情况下(S31：否)，电子控制单元80使处理进入步骤S51。此外，在步骤S32中判定为封闭阀70从关闭状态被切换为打开状态时的蒸气压Pv的变化量ΔPv不为预先设定的第二规定值B以上的情况下(S32：否)，电子控制单元80使处理进入步骤S51。
在步骤S51中，电子控制单元80中的判定部83判定为箱内压传感器91正常。此外，电子控制单元80中的阀控制部81以将封闭阀70从打开状态切换为关闭状态的方式进行控制。需要说明的是，在警告灯96在步骤S51的时间点处于点亮状态的情况下熄灭该警告灯96。然后，电子控制单元80结束异常判定处理。
接着，对电子控制单元80所进行的学习封闭阀70的开阀位置的开阀位置学习处理进行说明。电子控制单元80在异常判定处理中判定为箱内压传感器91正常时执行开阀位置学习处理。
如图4所示，当开阀位置学习处理开始时，电子控制单元80进行步骤S61的处理。在步骤S61中，电子控制单元80判定净化执行条件是否成立。在该实施方式中，步骤S61中的净化执行条件与上述的异常判定处理中的步骤S11的净化执行条件相同。在步骤S61中判定为净化执行条件不成立的情况下(S61：否)，电子控制单元80重复执行步骤S61的处理。另一方面，在步骤S61中判定为净化执行条件成立的情况下(S61：是)，电子控制单元80使处理进入步骤S62。
在步骤S62中，电子控制单元80判定封闭阀70是否处于关闭状态。在步骤S62中判定为封闭阀70未处于关闭状态的情况下(S62：否)，电子控制单元80使处理返回步骤S61。另一方面，在步骤S62中判定为封闭阀70处于关闭状态的情况下(S62：是)，电子控制单元80使处理进入步骤S63。
在步骤S63中，电子控制单元80中的压力感测部82感测箱压Pt、蒸气压Pv、以及大气压Pa并进行存储。然后，电子控制单元80使处理进入步骤S64。
在步骤S64中，电子控制单元80判定步骤S63中所存储的箱压Pt是否比大气压Pa大基准值X以上。在此，即使在封闭阀70稍微打开的情况下，蒸发燃料也会在蒸气通路51内流通，使得该蒸气通路51的比封闭阀70靠下游侧的压力可能变动，基准值X被规定为像这样使得压力可能变动的值，即，基准值X例如被定为大气压Pa的几％左右。在步骤S64中判定为箱压Pt不比大气压Pa大基准值X以上的情况下(S64：否)，电子控制单元80使处理返回步骤S61。另一方面，在步骤S64中判定为箱压Pt比大气压Pa大基准值X以上的情况下(S64：是)，电子控制单元80使处理进入步骤S71。
在步骤S71中，电子控制单元80中的阀控制部81执行以使封闭阀70的阀芯75向打开侧移动的方式驱动步进马达77的阀打开/关闭处理。具体而言，阀控制部81向步进马达77输出与预先设定的规定的步数对应的脉冲数的控制信号，以使阀芯75向打开侧移动的方式使步进马达77的输出轴以规定的步数旋转。在本实施方式中，阀打开/关闭处理中的规定的步数被设定为一步。然后，电子控制单元80使处理进入步骤S72。
在步骤S72中，电子控制单元80中的压力感测部82再次感测箱压Pt、蒸气压Pv以及大气压Pa并进行存储。然后，电子控制单元80使处理进入步骤S73。
在步骤S73中，电子控制单元80中的判定部83判定封闭阀70从关闭状态被切换为打开状态时的蒸气压Pv的变化量ΔPv是否为预先设定的第三规定值C以上。具体而言，判定部83将步骤S63中感测到的封闭阀70在关闭状态下的蒸气压Pv与步骤S73紧前的步骤S72中感测到的封闭阀70在打开状态下的蒸气压Pv之差的绝对值设为变化量ΔPv，并判定该变化量ΔPv是否为第三规定值C以上。在此，通过实验等求出一个变化量，即，在箱压Pt比大气压Pa大基准值X以上的情况下，封闭阀70从关闭状态切换为打开状态的瞬间，蒸气通路51的比封闭阀70靠下游侧的压力可能变动的变化量，第三规定值C被预先设定为比该压力的变化量小的值。在步骤S73中判定为封闭阀70从关闭状态被切换为打开状态时的蒸气压Pv的变化量ΔPv不为预先设定的第三规定值C以上的情况下(S73：否)，电子控制单元80使处理返回步骤S71。
另一方面，在步骤S73中判定为封闭阀70从关闭状态被切换为打开状态时的蒸气压Pv的变化量ΔPv为预先设定的第三规定值C以上的情况下(S73：是)，电子控制单元80使处理进入步骤S74。
在步骤S74中，电子控制单元80中的判定部83学习判定为阀打开/关闭处理时的蒸气压Pv的变化量ΔPv为预先设定的第三规定值C以上时的阀芯75的位置，来作为封闭阀70的开阀位置。此外，电子控制单元80中的阀控制部81以将封闭阀70从打开状态切换为关闭状态的方式进行控制。然后，电子控制单元80结束开阀位置学习处理。
对本实施方式的作用进行说明。在内燃机100中不执行使蒸发燃料从吸附罐52侧向进气通路11侧流通的净化处理的情况下，净化阀65被控制为关闭状态。然后，当封闭阀70被控制为打开状态时，气体在蒸气通路51流通。在此，在箱压Pt大于大气压Pa的情况下，燃料箱31内产生的蒸发燃料经由蒸气通路51流入吸附罐52内。于是，流入吸附罐52内的蒸发燃料被吸附至吸附罐52内。该情况下，箱压Pt以逐渐变小而接近大气压Pa的方式变化。另一方面，在箱压Pt小于大气压Pa的情况下，外部空气经由外部空气导入通路53、吸附罐52以及蒸气通路51流入燃料箱31内。该情况下，箱压Pt以逐渐变大而接近大气压Pa的方式变化。
此外，在内燃机100中执行使蒸发燃料从吸附罐52侧向进气通路11侧流通的净化处理的情况下，净化阀65被控制为打开状态。于是，通过进气通路11的比节气门21靠下游侧的部分的负压，外部空气经由外部空气导入通路53流入吸附罐52内。然后，被吸附至吸附罐52内的蒸发燃料和外部空气经由净化通路55流入进气通路11的比节气门21靠下游侧的部分。
当在这样执行了净化处理的情况下封闭阀70被控制为打开状态时，气体在蒸气通路51流通。在此，在箱压Pt大于大气压Pa的情况下，燃料箱31内产生的蒸发燃料经由蒸气通路51流入吸附罐52内。然后，流入吸附罐52内的蒸发燃料和外部空气经由净化通路55流入进气通路11的比节气门21靠下游侧的部分。该情况下，箱压Pt以逐渐变小而接近大气压Pa的方式变化。另一方面，在箱压Pt小于大气压Pa的情况下，外部空气经由外部空气导入通路53、吸附罐52以及蒸气通路51流入燃料箱31内。该情况下，箱压Pt以逐渐变大而接近大气压Pa的方式变化。
在此，如图5B中双点划线所示，设为：在时刻t0以后箱内压传感器91的检测值持续维持为与大气压Pa大致相同的固定值的箱内压传感器91产生了异常。此外，如图5B中实线所示，设为：在时刻t0，实际的箱压Pt大于大气压Pa。而且，设为：在时刻t0，车辆的系统启动开关被进行打开操作，由此异常判定处理被执行。
如图5A所示，当在时刻t1净化执行条件成立时，封闭阀70从关闭状态被切换为打开状态。于是，如图5B中实线所示，在时刻t1至时刻t2期间，实际的箱压Pt以逐渐变小的方式变化。但是，如图5B中双点划线所示，箱内压传感器91产生了异常，因此，即使在时刻t1至时刻t2期间，箱内压传感器91的检测值也不变化。因此，判定部83判定为封闭阀70从关闭状态被切换为打开状态时的箱压Pt的变化量ΔPt小于第一规定值A。另一方面，如图5C所示，在时刻t1，伴随着封闭阀70从关闭状态被切换为打开状态，压力传感器92的检测值变化。因此，判定部83判定为封闭阀70从关闭状态被切换为打开状态时的蒸气压Pv的变化量ΔPv为第二规定值B以上。于是，判定部83判定为箱内压传感器91异常。然后，判定部83向警告灯96输出信号来使该警告灯96点亮。然后，如图5A所示，在时刻t2，封闭阀70从打开状态被切换为关闭状态。
对本实施方式的效果进行说明。在本实施方式中，当封闭阀70从关闭状态被切换为打开状态时，气体在蒸气通路51、吸附罐52以及外部空气导入通路53流通，箱压Pt以接近大气压Pa的方式变化。因此，在箱内压传感器91正常的情况下，由箱内压传感器91检测的箱压Pt变化。另一方面，在产生了箱内压传感器91的检测值持续维持为固定值的箱内压传感器91的异常的情况下，由箱内压传感器91检测的箱压Pt不变化。
在此，可以想到例如在由箱内压传感器91检测的箱压Pt被维持在距箱内压传感器91的上限值固定的范围内或距箱内压传感器91的下限值固定的范围内的情况下，判定为箱内压传感器91产生了异常。然后，在该结构中，通过将上述固定的范围设定得大，还能应对箱内压传感器91持续检测出并非上限值或下限值附近而是远离上限值或下限值一定程度的中间值的异常。但是，当将上述固定的范围设定得过大时，即使箱内压传感器91正常也错误地判定为箱内压传感器91存在异常的可能性会变高。
在本实施方式中，除了由箱内压传感器91检测的箱压Pt的变化量ΔPt以外，还基于由压力传感器92检测的蒸气压Pv的变化，来判定箱内压传感器91有无异常。如上所述，当封闭阀70从关闭状态被切换为打开状态时，箱压Pt以接近大气压Pa的方式变化，与此相伴，蒸气压Pv也变化。即使箱内压传感器91产生了异常，该蒸气压Pv的变化也会发生。因此，在本实施方式中，即使产生了由箱内压传感器91检测的箱压Pt持续维持为固定值的箱内压传感器91的异常，也能基于由压力传感器92检测的蒸气压Pv的变化来判定该箱内压传感器91的异常。
在此，假设以压力传感器92的检测值发生了极微小的变化为由判定为箱内压传感器91存在异常。该情况下，尽管箱内压传感器91正常，有时也会错误地判定为箱内压传感器91异常。在本实施方式中，在由压力传感器92检测的蒸气压Pv的变化量ΔPv为第二规定值B以上时，判定为箱内压传感器91存在异常。因此，在本实施方式中，能抑制随着由压力传感器92检测的蒸气压Pv的变化量ΔPv以不反映箱内压传感器91的正常/异常这样的微量发生了变化就错误地判定为箱内压传感器91存在异常。
再者，在本实施方式中，当在箱压Pt大于大气压Pa的情况下封闭阀70从关闭状态被切换为打开状态时，有时过多的蒸发燃料会在短时间内流入吸附罐52。当过多的蒸发燃料在短时间内流入吸附罐52时，大量的蒸发燃料被吸附于吸附罐52，然后，可能会在需要时无法通过吸附罐52来吸附蒸发燃料。在本实施方式中，在封闭阀70为关闭状态的情况下的箱压Pt大于大气压Pa时，与箱压Pt小于大气压Pa时相比，使将封闭阀70从关闭状态切换为打开状态时的开阀速度变小。因此，在本实施方式中，在封闭阀70从关闭状态被切换为打开状态的过渡期，在蒸气通路51流通的气体的流量变得比较少。因此，能抑制过多的蒸发燃料在短时间内经由蒸气通路51从燃料箱31流入吸附罐52。
在上述实施方式中，为了适当地调整在蒸气通路51流通的蒸发燃料的量，需要准确地掌握封闭阀70从关闭状态切换为打开状态的瞬间的阀芯75的位置来作为封闭阀70的开阀位置。在此，例如，作为学习封闭阀70的开阀位置的结构，代替开阀位置学习处理中的步骤S73的处理，可以想到基于阀打开/关闭处理中的箱压Pt的变化量ΔPt来学习封闭阀70从关闭状态切换为打开状态时的阀芯75的位置的结构。但是，燃料箱31的容量通常比较大，因此，即使封闭阀70从关闭状态切换为打开状态而使气体在蒸气通路51流通，箱压Pt的变化量ΔPt也容易变小。因此，假设在开阀位置学习处理中基于箱压Pt的变化量ΔPt来进行，则有时无法适当地检测出封闭阀70从关闭状态切换为打开状态时的阀芯75的位置。
在本实施方式中，学习阀打开/关闭处理时的蒸气压Pv的变化量ΔPv变为预先设定的第三规定值C以上时的阀芯75的位置，来作为封闭阀70的开阀位置。蒸气通路51内的容量与燃料箱31的容量相比非常小，阀打开/关闭处理时的蒸气压Pv的变化变得显著。因此，在本实施方式中，与基于箱压Pt的变化量ΔPt来学习封闭阀70的开阀位置的结构相比，能更准确地进行封闭阀70的开阀位置的学习。
本实施方式可以像以下这样进行变更来实施。本实施方式以及以下的变更例可以在技术上不矛盾的范围内相互组合地实施。在上述实施方式中，净化通路55与进气通路11的连接结构可以适当变更。例如，在进气通路11装配有涡轮增压器的压缩机的情况下，可以在进气通路11的比压缩机靠上游侧的部分以及比压缩机靠下游侧的部分连接有净化通路55。
在上述实施方式中，步骤S32的处理可以变更。例如，在步骤S32中，可以在封闭阀70从关闭状态被切换为打开状态时的蒸气压Pv的变化速度超过固定的速度时，判定为蒸气压Pv与封闭阀70的切换相伴地发生了变化。
在上述实施方式中，步骤S22以及步骤S23中的封闭阀70的阀芯75的开阀速度可以变更。例如，可以在箱压Pt大于大气压Pa的情况下和箱压Pt为大气压Pa以下的情况下，将封闭阀70的开阀速度(通电占空比)设为相同。例如，若能由吸附罐52吸附的蒸发燃料的量相对于燃料箱31的容量较多，则即使许多蒸发燃料与封闭阀70被切换为打开状态相伴地流入吸附罐52内，也不产生特别问题。
在上述实施方式中，步骤S71的阀打开/关闭处理中的规定的步数可以适当变更。例如，阀打开/关闭处理中的规定的步数可以被设定为两步以上。不过，从提高开阀位置学习处理的学习精度的方面来讲，优选使阀打开/关闭处理中的规定的步数小。
在上述实施方式中，步骤S73的处理可以变更。例如，在燃料箱31的容量比较小的情况下，可以在步骤S73中判定封闭阀70从关闭状态被切换为打开状态时的箱压Pt的变化量ΔPt是否为预先设定的第三规定值C以上。
在上述实施方式中，执行异常判定处理的时期可以变更。例如，可以在电子控制单元80正在工作期间，按规定周期(例如，每隔几分钟～几十分钟)重复执行异常判定处理。此外，例如，异常判定处理也可以在车辆已被停好的情况下等执行。
在上述实施方式中，执行开阀位置学习处理的时期可以变更。例如，可以在异常判定处理中判定为箱内压传感器91正常之后且电子控制单元80正在工作期间，按规定周期(例如，每隔几分钟～几十分钟)重复执行开阀位置学习处理。
此外，例如，可以在异常判定处理中的步骤S22中执行开阀位置学习处理。具体而言，可以将步骤S71～步骤S74的处理嵌入步骤S22的处理，在步骤S22中，学习判定为蒸气压Pv的变化量ΔPv为预先设定的第三规定值C以上时的阀芯75的位置来作为封闭阀70的开阀位置。
在上述实施方式中，封闭阀70的结构可以变更。例如，可以代替固定于阀芯75的密封构件76，在阀主体71的内表面固定有密封构件76，或者可以除了固定于阀芯75的密封构件76以外，还在阀主体71的内表面固定有密封构件76。具体而言，可以沿着阀主体71的第一连接部72侧的开口边缘固定圆环状的密封构件76。该情况下，固定于阀主体71的密封构件76在封闭阀70成为关闭状态的情况下被夹持在阀芯75的端面与阀主体71的内表面之间而产生弹性变形。
此外，密封构件76的材质若为能弹性变形的材质则可以适当变更。例如，密封构件76的材质可以变更为氟橡胶(FKM)以外的橡胶材料、树脂材料。
在上述实施方式中，压力传感器92的装配位置可以变更。例如，可以代替装配于蒸气通路51的压力传感器92，在吸附罐52装配有压力传感器，或者可以除了装配于蒸气通路51的压力传感器92以外，还在吸附罐52装配有压力传感器。具体而言，有时在吸附罐52装配有用于该吸附罐52的泄漏诊断的泵模块。然后，这种泵模块通常内置有用于检测吸附罐52的内部的压力的压力传感器以及用于减小吸附罐52的内部的压力的空气泵等。在采用这样的泵模块的情况下，可以通过泵模块中的压力传感器来检测吸附罐52内的压力，将此压力作为蒸气通路51的流路的压力来处理。
在上述实施方式中，可以省略开阀位置学习处理。例如，在封闭阀70的内部设有检测阀芯75的位置的位置传感器的情况下，即使省略上述的开阀位置学习处理，也能检测出封闭阀70的开阀位置。此外，若不要求对封闭阀70的打开/关闭进行准确的控制，则可以省略开阀位置学习处理、用于检测开阀位置的结构。
在日本特开2016-079851的蒸发燃料处理装置中，为了准确地调整在蒸气通路流通的蒸发燃料的量，优选准确地掌握封闭阀从关闭状态切换为打开状态的瞬间的该封闭阀的阀芯的位置来作为封闭阀的开阀位置。然后，从进行这样的封闭阀的开阀位置学习的观点来讲，不需要一定执行异常判定处理，可以省略上述实施方式中的异常判定处理来进行开阀位置学习处理。
对能根据上述实施方式以及变更例掌握的技术思想进行记载。一种蒸发燃料处理装置，其特征在于，具备：吸附罐，吸附蒸发燃料；蒸气通路，与所述吸附罐连接，将燃料箱中产生的蒸发燃料导入所述吸附罐；外部空气导入通路，与所述吸附罐连接，向该吸附罐导入外部空气；净化通路，将所述吸附罐与进气通路连接；封闭阀，设于所述蒸气通路，对该蒸气通路的流路进行打开/关闭；以及箱内压传感器，检测所述燃料箱的内部的压力即箱压，其中，所述封闭阀具备：阀主体，划分出所述蒸气通路的一部分；阀芯，设于所述阀主体的内部，对所述阀主体的流路进行打开/关闭；密封构件，固定于所述阀主体以及所述阀芯的至少一方，在所述阀主体的流路成为关闭状态时被夹持在所述阀主体与所述阀芯之间而产生弹性变形；以及步进马达，使所述阀芯移动，所述蒸发燃料处理装置具备：压力传感器，设于所述蒸气通路的比所述封闭阀靠所述吸附罐侧的部分以及所述吸附罐的至少一方，检测所述蒸气通路的流路的压力即蒸气压；压力感测部，基于从所述箱内压传感器输入的信号来感测所述箱压，基于从所述压力传感器输入的信号来感测所述蒸气压；判定部，学习所述封闭阀的开阀位置；以及阀控制部，对所述封闭阀进行打开/关闭控制，所述阀控制部在将所述封闭阀从关闭状态切换为打开状态时，进行按规定的步数来驱动所述步进马达的阀打开/关闭处理，所述判定部学习所述阀打开/关闭处理时的所述蒸气压的变化量变为预先设定的第三规定值以上时的所述阀芯的位置，来作为所述封闭阀的开阀位置。

Claims (5)

1.一种蒸发燃料处理装置，其特征在于，包括：
吸附罐，吸附蒸发燃料；
蒸气通路，与所述吸附罐连接，将燃料箱中产生的蒸发燃料导入所述吸附罐；
外部空气导入通路，与所述吸附罐连接，向所述吸附罐导入外部空气；
净化通路，将所述吸附罐与进气通路连接；
封闭阀，设于所述蒸气通路，被配置为对所述蒸气通路的流路进行打开/关闭；
箱内压传感器，被配置为检测所述燃料箱的内部的压力即箱压；
压力传感器，设于所述蒸气通路的比所述封闭阀靠所述吸附罐侧的部分以及所述吸附罐的至少一方，所述压力传感器被配置为检测所述蒸气通路的流路的压力即蒸气压；以及
电子控制单元，
所述电子控制单元被配置为：
基于从所述箱内压传感器输入的信号来感测所述箱压；
基于从所述压力传感器输入的信号来感测所述蒸气压；
基于所述感测到的所述箱压以及所述感测到的所述蒸气压，来判定所述箱内压传感器有无异常；
对所述封闭阀进行打开/关闭控制；以及
在判定为所述封闭阀从关闭状态被切换为打开状态时的所述箱压的变化量小于预先设定的第一规定值的情况下，基于所述封闭阀从关闭状态被切换为打开状态时的所述蒸气压的变化，来判定所述箱内压传感器有无异常。
2.根据权利要求1所述的蒸发燃料处理装置，其特征在于，
所述电子控制单元被配置为：在所述封闭阀从关闭状态被切换为打开状态时的所述蒸气压的变化量为预先设定的第二规定值以上时，判定为所述箱内压传感器异常。
3.根据权利要求1或2所述的蒸发燃料处理装置，其特征在于，
所述电子控制单元被配置为：在所述封闭阀为关闭状态的情况下的所述箱压大于大气压时，与所述箱压小于大气压时相比，使将所述封闭阀从关闭状态切换为打开状态时的开阀速度变小。
4.根据权利要求1或2所述的蒸发燃料处理装置，其特征在于，
所述封闭阀包括：阀主体、阀芯、密封构件以及步进马达，
所述阀主体划分出所述蒸气通路的一部分，
所述阀芯设于所述阀主体的内部，所述阀芯被配置为对所述阀主体的流路进行打开/关闭，
所述密封构件固定于所述阀主体以及所述阀芯的至少一方，所述密封构件在所述阀主体的流路成为关闭状态时被夹持在所述阀主体与所述阀芯之间而产生弹性变形，
所述步进马达被配置为使所述阀芯移动，
所述电子控制单元被配置为：在将所述封闭阀从关闭状态切换为打开状态时，进行每次以规定的步数来驱动所述步进马达的阀打开/关闭处理，
所述电子控制单元被配置为：学习所述阀打开/关闭处理时的所述蒸气压的变化量变为预先设定的第三规定值以上时的所述阀芯的位置，来作为所述封闭阀的开阀位置。
5.一种蒸发燃料处理装置的控制方法，其中，所述蒸发燃料处理装置包括：吸附蒸发燃料的吸附罐、与所述吸附罐连接的蒸气通路、与所述吸附罐连接的外部空气导入通路、净化通路、设于所述蒸气通路的封闭阀、箱内压传感器、压力传感器以及电子控制单元，所述蒸气通路将燃料箱中产生的蒸发燃料导入所述吸附罐，所述外部空气导入通路向所述吸附罐导入外部空气，所述净化通路将所述吸附罐与进气通路连接，所述封闭阀被配置为对所述蒸气通路的流路进行打开/关闭，所述箱内压传感器被配置为检测所述燃料箱的内部的压力即箱压，所述压力传感器设于所述蒸气通路的比所述封闭阀靠所述吸附罐侧的部分以及所述吸附罐的至少一方，并被配置为检测所述蒸气通路的流路的压力即蒸气压，
所述控制方法的特征在于，包括：
通过所述电子控制单元，基于从所述箱内压传感器输入的信号来感测所述箱压；
通过所述电子控制单元，基于从所述压力传感器输入的信号来感测所述蒸气压；
通过所述电子控制单元，基于所述感测到的所述箱压以及所述感测到的所述蒸气压，来判定所述箱内压传感器有无异常；
通过所述电子控制单元，对所述封闭阀进行打开/关闭控制；以及
在所述电子控制单元判定为所述封闭阀从关闭状态被切换为打开状态时的所述箱压的变化量小于预先设定的第一规定值的情况下，通过所述电子控制单元，基于所述封闭阀从关闭状态被切换为打开状态时的所述蒸气压的变化，来判定所述箱内压传感器有无异常。
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