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HINTERGRUND
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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Kraftstofftankaufbau.
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Stand der Technik
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Ein Kraftstofftankaufbau, in dem eine sich ausdehnende/zusammenziehende Folie, die beutelförmig ist (ein beutelförmiges Element) und sich aufblasen und zusammenziehen kann, in einem Kraftstofftank vorgesehen ist, ist in der offengelegten japanischen Patentanmeldung
JP H08-1701568 A als Kraftstofftankaufbau offenbart, der in einem Automobil installiert ist. Die
JP H08-170568 A offenbart ferner eine Technologie zum Verhindern der Erzeugung von verdampftem Kraftstoff von dem Flüssigkeitsspiegel des Kraftstoffs durch Aufblasen oder Zusammenziehen der sich ausdehnenden/zusammenziehenden Folie derart, dass diese den Flüssigkeitsspeigel des Kraftstoffs bedeckt.
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Bei dem in der
JP H08-170568 A offenbarten Kraftstofftankaufbau kann jedoch eine Perforation bzw. Durchbohrung des Kraftstofftanks nicht erfasst werden. Daher besteht ausgehend vom Standpunkt der Erfassung der Perforation des Kraftstofftanks Raum für eine Verbesserung.
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Eine weitere Ausgestaltung eines Kraftstofftankaufbau ist zudem Gegenstand der
US 6,161,424 A . Hierbei ist in einem Tank eine flexible Trennwand, die das Tankinnere in eine Luftkammer und Kraftstoffkammer unterteilt, angeordnet. Gemäß der Lehre der
US 6,161,424 A wird mit einem Drucksensor eine Leckage in der Kraftstoffkammer gegenüber der Atmosphäre oder gegenüber der Luftkammer diagnostiziert, nachdem mit Motor und Purge-Ventil ein Vakuum gepumpt wurde. Hierbei misst der Drucksensor entweder den Druck der Kraftstoffkammer oder den Druck der Luftkammer.
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KURZFASSUNG
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Die vorliegende Erfindung schafft einen Kraftstofftankaufbau, der die Perforation eines Kraftstofftanks erfassen kann, während die Erzeugung von verdampftem Kraftstoff verhindert wird.
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Ein erster Aspekt der Erfindung umfasst: einen Kraftstofftank, der in einem Automobil installiert ist und Kraftstoff aufnimmt; ein beutelförmiges Element, das an einem Deckenabschnitt eines Innenraums des Kraftstofftanks angebracht ist, das einen Raum in einem Kraftstofftank in einen ersten Raum an einer Außenseite des beutelförmigen Elements und einen zweiten Raum an einer Innenseite des beutelförmigen Elements teilt, und das durch Aufblasen oder Zusammenziehen entsprechend der Höhe des Flüssigkeitsspiegels des in dem Kraftstofftank aufgenommenen Kraftstoffs einen Kontaktzustand mit dem Kraftstoff beibehält; einen ersten Drucksensor, der einen Druck des ersten Raums erfasst; einen zweiten Drucksensor, der einen Druck des zweiten Raums erfasst; eine Pumpe, die den Druck des ersten Raums verringert; und einen Steuerabschnitt, der die Pumpe betätigt und den vom ersten Drucksensor erfassten Druck des ersten Raums und den vom zweiten Drucksensor erfassten Druck des zweiten Raums erhält, nachdem eine vorgegebene Zeit seit der Betätigung der Pumpe verstrichen ist, und der, wenn der Druck des ersten Raums höher ist als ein erster Grenzwert, bestimmt, dass sich ein Loch in dem Kraftstofftank gebildet hat, und, wenn der Druck des zweiten Raums niedriger ist als ein zweiter Grenzwert, bestimmt, dass sich ein Loch in dem beutelförmigen Element gebildet hat.
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Bei dem Kraftstoffaufbau gemäß dem vorstehend beschriebenen ersten Aspekt ist das beutelförmige Element am Deckenabschnitt im Kraftstofftankinnenraum angebracht, und der Raum im Kraftstofftank wird durch das beutelförmige Element in den ersten Raum, der sich außerhalb des beutelförmigen Elements befindet, und den zweiten Raum, der sich innerhalb des beutelförmigen Elements befindet, unterteilt. Das beutelförmige Element bläst sich entsprechend der Höhe des Flüssigkeitsspiegels des Kraftstoffs auf oder zieht sich zusammen und behält einen Kontaktzustand mit dem Kraftstoff bei. Aufgrund dessen kann der Flüssigkeitsspiegel des Kraftstoffs durch das beutelförmige Element unabhängig von der Höhe des Flüssigkeitsspiegels des Kraftstoffs abgedeckt werden. Somit wird die Erzeugung von verdampftem Kraftstoff unterdrückt.
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Der Kraftstoffaufbau hat zudem den Steuerabschnitt, der bestimmt, dass sich ein Loch im Kraftstofftank gebildet hat. Der Steuerabschnitt betätigt die Pumpe und ermittelt den Druck des ersten Raums zu einer vorgegebenen Zeit nach dem Start des Verringerns des Drucks des ersten Raums. Dann erfasst der Steuerabschnitt auf Basis des Drucks eine Perforation bzw. Durchlochung des Kraftstofftanks. In einem Fall nämlich, bei dem sich kein Loch im Kraftstofftank gebildet hat (der Normalfall), sinkt, wenn die Pumpe betätigt wird, der Druck des ersten Raums, so dass der Druck des ersten Raums, der durch den ersten Drucksensor erfasst wird, nach einer vorgegebenen Zeit niedriger wird als ein erster Grenzwert. Bei einem Fall dagegen, bei dem sich ein Loch in dem Kraftstofftank gebildet hat (ein abnormaler Fall), strömt Gas von außen über das Loch in den Kraftstofftank so dass, selbst wenn die Pumpe betätigt wird, der Druck nicht auf den ersten Grenzwert fällt. Der Druck des ersten Raums, der vom ersten Drucksensor erfasst wird, ist also höher als der erste Grenzwert. Auf diese Weise kann einer Perforation des Kraftstofftanks erfasst werden.
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Ferner betätigt der Steuerabschnitt die Pumpe und ermittelt den Druck des zweiten Raums zu einer vorgegebenen Zeit nach dem Start des Verringerns des Drucks des ersten Raums. Dann erfasst der Steuerabschnitt auf Basis des Drucks eine Perforation bzw. Durchlochung des beutelförmigen Elements. In einem Fall nämlich, bei dem sich kein Loch im beutelförmigen Element gebildet hat (der Normalfall), nimmt, selbst wenn die Pumpe betätigt wird, der Druck des zweiten Raums nicht ab, so dass der Druck des zweiten Raums nicht großartig schwankt. Bei einem Fall dagegen, bei dem sich ein Loch in dem beutelförmigen Element gebildet hat, strömt, wenn die Pumpe betätigt wird und der Druck des ersten Raums gesenkt wird, Gas über das Loch in dem beutelförmigen Element vom zweiten Raum in den ersten Raum. Der Druck des zweiten Raums, der vom zweiten Drucksensor erfasst wird, wird dabei niedriger als der zweite Grenzwert und eine Perforation des beutelförmigen Elements kann erfasst werden.
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Ein zweiter Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst eine Warnvorrichtung, die einen Fahrzeuginsassen warnt, dass sich ein Loch in zumindest einem von dem Kraftstofftank und dem beutelförmigen Element gebildet hat, wobei, wenn der Druck des ersten Raums höher ist als der erste Grenzwert, der Steuerabschnitt veranlasst, dass die Warnvorrichtung den Fahrzeuginsassen warnt, dass sich ein Loch in dem Kraftstofftank gebildet hat, und, wenn der Druck des zweiten Raums niedriger ist als der zweite Grenzwert, der Steuerabschnitt veranlasst, dass die Warnvorrichtung den Fahrzeuginsassen warnt, dass sich ein Loch in dem beutelförmigen Element gebildet hat.
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Bei dem Kraftstofftankaufbau gemäß dem vorstehend beschriebenen zweiten Aspekt kann der Fahrzeuginsasse durch die Warnung der Warnvorrichtung informiert werden, ob sich ein Loch im Kraftstofftank gebildet hat, oder ob sich ein Loch im beutelförmigen Element gebildet hat.
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Wie vorstehend beschrieben ist, kann vermittels des Kraftstofftankaufbaus des vorstehend beschriebenen ersten Aspekts die Perforation des Kraftstofftanks sowie die Perforation des beutelförmigen Elements erfasst werden, während die Erzeugung von verdampftem Kraftstoff verhindert werden kann.
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Gemäß dem Kraftstofftankaufbau nach dem vorstehend beschriebenen zweiten Aspekt kann ein Fahrzeuginsasse leicht den Ort der Perforation bestimmen.
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Figurenliste
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Beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend im Detail auf Basis der beigefügten Figuren beschrieben; hierbei zeigt:
- 1 eine schematische Darstellung eines Kraftstofftankaufbaus gemäß einer Ausführungsform und eine Darstellung eines Zustands, bevor die Perforationserfassung ausgeführt wird;
- 2 eine 1 entsprechende Darstellung, die einen Zustand zu einem Zeitpunkt einer Perforationserfassung in einem Normalfall zeigt, bei dem sich keine Löcher in einem Kraftstofftank und einem beutelförmigen Element gebildet haben;
- 3 eine 1 entsprechende Darstellung, die einen Zustand zu einem Zeitpunkt der Perforationserfassung in einem abnormalen Fall zeigt, bei dem sich ein Loch in dem Kraftstofftank gebildet hat;
- 4 eine 1 entsprechende Darstellung, die einen Zustand zu einem Zeitpunkt der Perforationserfassung in einem abnormalen Fall zeigt, bei dem sich ein Loch in dem beutelförmigen Element gebildet hat;
- 5 eine 1 entsprechende Darstellung, die einen Zustand zu einem Zeitpunkt der Perforationserfassung in einem abnormalen Fall zeigt, bei dem sich Löcher in dem Kraftstofftank und dem beutelförmigen Element gebildet haben;
- 6 einen Graph, der Änderungen der Drücke eines ersten Raums und eines zweiten Raums zeigt, die von einem ersten Drucksensor und einem zweiten Drucksensor bei dem in 2 gezeigten Zustand erfasst werden;
- 7 einen Graph, der Änderungen der Drücke des ersten Raums und des zweiten Raums zeigt, die von dem ersten Drucksensor und dem zweiten Drucksensor bei dem in 3 gezeigten Zustand erfasst werden;
- 8 einen Graph, der Änderungen der Drücke des ersten Raums und des zweiten Raums zeigt, die von dem ersten Drucksensor und dem zweiten Drucksensor bei dem in 4 gezeigten Zustand erfasst werden; und
- 9 einen Graph, der Änderungen der Drücke des ersten Raums und des zweiten Raums zeigt, die von dem ersten Drucksensor und dem zweiten Drucksensor bei dem in 5 gezeigten Zustand erfasst werden.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
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Nachfolgend wird ein Kraftstofftankaufbau gemäß einer Ausführungsform beschrieben. Es sei angemerkt, dass ein in den Darstellungen an geeigneter Stelle abgebildeter Pfeil „OBEN“ die Oberseite eines Kraftstofftanks anzeigt. In der vorliegenden Ausführungsform stimmen die Oberseite des Kraftstofftanks und die Oberseite in Fahrzeugvertikalrichtung miteinander überein.
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Wie in 1 gezeigt ist, ist ein Kraftstofftank 10, der den Kraftstofftankaufbau der vorliegenden Ausführungsform bildet, in einer hohlen Gestalt ausgebildet und ist derart ausgebildet (z.B. in Form einer im Wesentlichen als parallelepiped gestalteten Box), dass er flüssigen Kraftstoff (nachfolgend als „Kraftstoff GS“ bezeichnet) in seinem Innenraum aufnehmen kann. Die untere Fläche des Kraftstofftanks 10 wird durch ein nicht dargestelltes Tankband gehalten. Der Kraftstofftank 10 ist über dieses Tankband, das an einem nicht dargestellten Unterbodenpanel vermittels Klammern oder dergleichen befestigt ist, am Unterbodenpanel angebracht.
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Eine Füllleitung 12, die im Wesentlichen röhrenförmig ausgestaltet ist, ist mit dem Kraftstofftank 10 verbunden. Ein Betankungsanschluss 12A ist am oberen Endabschnitt der Füllleitung 12 ausgebildet. Das Betanken wird ausgeführt, indem eine Zapfpistole in den Betankungsanschluss 12A eingefügt und der Kraftstoff GS in den Kraftstofftank 10 gefüllt wird. In dem Fall, bei dem eine große Menge an Kraftstoff GS im Kraftstofftank 10 ist, wird ein Teil des Kraftstoffs GS in der Füllleitung 12 aufgenommen.
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Der Betankungsanschluss 12A am oberen Ende der Füllleitung 12 wird durch einen Tankdeckel 14 geöffnet und geschlossen. Eine nicht dargestellte Tankklappe, die an einem Seitenpanel oder dergleichen einer Fahrzeugkarosserie angebracht ist, ist an einer Außenseite des Tankdeckels 14 angeordnet.
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Im geschlossenen Zustand verschließt der Tankdeckel 14 den Betankungsanschluss 12A und beschränkt den Zugriff der Zapfpistole zur Füllleitung 12. Wenn dagegen der Tankdeckel 14 geöffnet ist, ist der Betankungsanschluss 12A der Füllleitung 12 geöffnet und es ist möglich, die Zapfpistole in den Betankungspfad einzubringen.
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Ein beutelförmiges Element 16 ist an der Fahrzeugoberseite im Innenraum des Kraftstofftanks 10 angebracht. Das beutelförmige Element 16 besteht aus einem Harzmaterial, das sich aufblasen und zusammenziehen kann, und ist an einem Deckenabschnitt 10A des Kraftstofftanks 10 angebracht. Der Raum im Innenraum des Kraftstofftanks 10 wird durch das beutelförmige Element 16 in einen ersten Raum S1 und einen zweiten Raum S2 unterteilt. Der erste Raum S1 ist der Raum an einer Außenseite des beutelförmigen Elements 16 (der Raum, der vom Kraftstofftank 10 und dem beutelförmigen Element 16 umgeben wird) und bezeichnet hierbei den Raum, der über dem Flüssigkeitsspiegel des Kraftstoffs GS liegt. Der zweite Raum S2 ist der Raum an der Innenseite des beutelförmigen Elements 16. Es sei angemerkt, dass „aufblasbar und zusammenziehbar“ hierbei nicht auf einen Aufbau beschränkt ist, bei welchem sich das beutelförmige Element 16 selbst ausdehnt und zusammenzieht, und Elemente umfasst, die beutelförmig ausgestaltet sind und deren Volumen variabel ist, so dass sie sich durch Zusammenfalten zusammenziehen können und durch Entfalten aufblasen können.
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Eine Austragleitung 24, die zum Austragen von Gas (Luft) dient, das sich im ersten Raum S1 befindet, ist mit dem Deckenabschnitt 10A des Kraftstofftanks 10 verbunden. Die Austragleitung 24 ist in der Nähe einer Seitenwand des Kraftstofftanks 10 angeordnet. Ein Ende der Austragleitung 24 ist im Kraftstofftank 10 angeordnet und kommuniziert mit dem ersten Raum S1. Das andere Ende der Austragleitung 24 verläuft in Vertikalrichtung des Kraftstofftanks 10 nach oben und ist mit einem austragseitigen Ventil 26 verbunden. Die Austragleitung 24 verläuft ferner vom austragseitigen Ventil 26 nach oben und ist mit einem lateralen Leitungsabschnitt 25B einer Einbringleitung 25 verbunden, die nachfolgend beschrieben wird.
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Die Einbringleitung 25, die zum Einbringen von Gas (Luft) in das beutelförmige Element 16 dient, ist mit dem Deckenabschnitt 10A des Kraftstofftanks 10 verbunden. Die Einbringleitung 25 ist am Mittelabschnitt des Kraftstofftanks 10 in Draufsicht betrachtet angeordnet und derart ausgestaltet, dass sie einen vertikalen Leitungsabschnitt 25A, der in vertikale Richtung des Kraftstofftanks 10 verläuft, und den lateralen Leitungsabschnitt 25B, der in eine Richtung verläuft, welche den vertikalen Leitungsabschnitt 25A schneidet, umfasst. Ein Ende des vertikalen Leitungsabschnitts 25A ist im Kraftstofftank 10 angeordnet und kommuniziert mit dem Innenraum des beutelförmigen Elements 16 (dem zweiten Raum S2). Das andere Ende des vertikalen Leitungsabschnitts 25A ist mit dem lateralen Leitungsabschnitt 25B verbunden.
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Der laterale Leitungsabschnitt 25B verläuft vom anderen Ende des vertikalen Leitungsabschnitts 25A in eine Richtung, die den vertikalen Leitungsabschnitt 25A schneidet, und ist mit einem einbringungsseitigen Ventil 28 verbunden. Der laterale Leitungsabschnitt 25B erstreckt sich weiter vom einbringungsseitigen Ventil 28 und zweigt in eine Leitung 30, welche zur Umgebung bzw. Atmosphäre öffnet, und eine Luftzufuhrleitung 32 ab. Eine Pumpe 34 zum Austragen des Gases ist mit der Leitung 30, welche an die Atmosphäre bzw. Umgebung öffnet, verbunden. In der vorliegenden Ausführungsform wird beispielsweise eine Pumpe, deren Druckverringerungsfähigkeit 1,5 kPa bis 2,0 kPa ist, verwendet. Eine Öffnung 30A, welche an die Umgebung öffnet, ist an einem Endabschnitt der Leitung 30 ausgebildet, die an die Umgebung öffnet.
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Ferner ist ein Kompressor 35 mit der Luftzufuhrleitung 32 verbunden. Da verdichtete Luft vom Kompressor 35 zum beutelförmigen Element 16 geliefert wird, nimmt der Druck des zweiten Raums S2 innerhalb des beutelförmigen Elements 16 einen Wert von etwa 1 kPa über dem Atmosphärendruck an. Ferner ist eine Öffnung 32A, die zur Umgebung öffnet, am Endabschnitt der Luftzufuhrleitung 32 ausgebildet. Das austragseitige Ventil 26, das einbringungsseitige Ventil 28, die Pumpe 34 und der Kompressor 35 sind elektrisch mit einer ECU (elektronische Steuereinheit) 36 verbunden, die als Steuerabschnitt dient.
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Aufgrund der Steuerung des austragseitigen Ventils 26, des einbringungsseitigen Ventils 28 und des Kompressors 35 durch die ECU 36 bläst die ECU 36 das beutelförmige Element 16 entsprechend der Höhe des Flüssigkeitsspiegels des Kraftstoffs GS, der im Kraftstofftank 10 aufgenommen ist, auf oder zieht dieses zusammen. Insbesondere wird aufgrund eines Signals von der ECU 36 das einbringungsseitige Ventil 28 geöffnet und das austragseitige Ventil 26 geschlossen. Wie durch eine doppelpunktiert-gestrichelte Linie in 1 dargestellt ist, entfaltet sich, wenn die Menge an Kraftstoff GS abnimmt und die Höhe des Flüssigkeitsspiegels fällt, das beutelförmige Element 16 und der Kontaktzustand mit dem Flüssigkeitsspiegel des Kraftstoffs GS wird beibehalten, da der Druck des zweiten Raums S2 innerhalb des beutelförmigen Elements 16 höher ist als der Druck des ersten Raums S1. Ferner wird aufgrund eines Signals von der ECU 36 der Kompressor 35 betätigt und verdichtete Luft wird in das beutelförmige Element 16 über die Luftzufuhrleitung 32 und die Einbringleitung 25 eingebracht. Aufgrund dessen kann der Druck des zweiten Raums S2 auch in einem Fall beibehalten werden, in welchem das beutelförmige Element 16 aufgeblasen ist.
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In einem Fall dagegen, bei welchem der Flüssigkeitsspiegel ansteigt, da die Menge des Kraftstoffs GS während des Betankens oder dergleichen zunimmt, wird einhergehend mit dem Anstieg des Flüssigkeitsspiegels die Luft, die sich im zweiten Raum S2 innerhalb des beutelförmigen Elements 16 befindet, hin zur Austragleitung 25 ausgestoßen. Aufgrund dessen zieht sich das beutelförmige Element 16 zusammen und der Kontaktzustand des beutelförmigen Elements 16 mit dem Flüssigkeitsspiegel des Kraftstoffs GS wird beibehalten.
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Ein erster Drucksensor 38 und ein zweiter Drucksensor 40 sind in der Nähe des Deckenabschnitts 10A des Kraftstofftanks 10 vorgesehen. Der erste Drucksensor 38 ist in der Nähe der Austragleitung 24 angeordnet. Der erste Drucksensor 38 hat einen Detektor 38A, der durch den Deckenabschnitt 10A reicht und sich in den ersten Raum S1 erstreckt, und der erste Drucksensor 38 ist derart ausgestaltet, dass er den Druck des ersten Raums S1 erfassen kann. Der zweite Drucksensor 40 dagegen ist in der Nähe der Einbringleitung 25 angeordnet. Der zweite Drucksensor 40 hat einen Detektor 40A der durch den Deckenabschnitt 10A reicht und sich in den zweiten Raum S2 erstreckt, und der zweite Drucksensor 40 ist derart ausgestaltet, dass er den Druck des zweiten Raums S2 erfassen kann.
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Der erste Drucksensor 38 und der zweite Drucksensor 40 sind elektrisch mit der ECU 36 verbunden. Eine Perforation bzw. Durchlochung des Kraftstofftanks 10 und des beutelförmigen Elements 16 wird durch die ECU 36 erfasst, die den Druck des ersten Raums S1, der durch den ersten Drucksensor 38 erfasst wird, und den Druck des zweiten Raums S2, der durch den zweiten Drucksensor 40 erfasst wird, erhält. Das Verfahren zum Erfassen der Perforation wird später beschrieben.
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Die ECU 36 ist elektrisch mit einer Warnvorrichtung 37 verbunden. Die Warnvorrichtung 37 ist eine Vorrichtung, welche einen Fahrzeuginsassen in einem Fall warnt, bei welchem der Zustand des Kraftstofftanks 10 abnormal ist, und hat einen Summer, einen Lautsprecher, eine Lampe, einen Vibrator, ein Display oder dergleichen. In einem Fall, bei welchem sich ein Loch in einem Kraftstofftank 10 und/oder dem beutelförmigen Element 16 gebildet hat, informiert die Warnvorrichtung 37 den Fahrzeuginsassen über die Abnormalität durch Ausgeben eines Warngeräusches, Verursachen eines Blinkens einer Lampe oder Anzeigen einer Warnung auf einem Display oder dergleichen, das an einem Instrumentenpanel bzw. Armaturenbrett im Vorderabschnitt der Fahrgastzelle angeordnet ist.
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Das Verfahren zum Erfassen der Perforation durch die ECU 36 wird nachfolgend beschrieben. Es sei angemerkt, dass die 2 bis 5 einen Zustand darstellen, bei dem das austragseitige Ventil 26 in einem offenen Zustand ist, indem das austragseitige Ventil 26 weiß dargestellt ist. Die Perforationserfassung wird in einem Zustand ausgeführt, bei welchem der Kraftstofftank 10 stabil ist, beispielsweise wenn das Fahrzeug gestoppt ist oder dergleichen.
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(Fall, bei dem sich keine Löcher im Kraftstofftank und dem beutelförmigen Element gebildet haben)
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Zunächst wird ein Fall (ein Normalfall) beschrieben, bei welchem sich keine Löcher im Kraftstofftank 10 und dem beutelförmigen Element 16 gebildet haben. Wie in 2 gezeigt ist, wird zum Zeitpunkt der Perforationserfassung, welche die Perforation des Kraftstofftanks 10 und des beutelförmigen Elements 16 erfasst, das einbringungsseitige Ventil 28 durch ein Signal von der ECU 36 geschlossen. Aufgrund dessen wird der Innenraum des beutelförmigen Elements 16 (der zweite Raum S2) versiegelt.
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Nachdem die ECU 36 das einbringungsseitige Ventil 28 schließt, betätigt die ECU 36 die Pumpe 34 und öffnet das austragseitige Ventil 26. Aufgrund dessen strömt, wie durch den Pfeil in 2 angedeutet, die Luft im ersten Raum S1 durch die Austragleitung 24, den lateralen Leitungsabschnitt 25B und die Leitung 30, welche an die Umgebung öffnet, und wird aus der Öffnung 30A an die Umgebung abgegeben. Daher wird der Druck des Raums S1 verringert.
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Ferner ermittelt die ECU 36 den Druck des ersten Raums S1, der vom ersten Drucksensor 38 erfasst wird, und den Druck des zweiten Raums S2, der vom zweiten Drucksensor 40 erfasst wird. Nachdem eine vorgegebene Zeit seit dem Start des Austragens der Luft aus dem ersten Raum S1 durch die Pumpe 34 verstrichen ist, stoppt die ECU 36 die Pumpe 34 und schließt das austragseitige Ventil 26. Die ECU 36 bestimmt, ob sich Löcher im Kraftstofftank 10 und dem beutelförmigen Element 16 gebildet haben auf Basis des Drucks des ersten Raums S1 und des Drucks des zweiten Raums S2, die erfasst werden, nachdem die vorgegebene Zeit verstrichen ist. Es sei angemerkt, dass in der vorliegenden Ausführungsform die ECU 36 den Druck des ersten Raums S1 und den Druck des zweiten Raums S2 zwei Minuten nach dem Start der Verringerung des Drucks des ersten Raums S1 durch die Pumpe 34 ermittelt und auf Basis dieser Drücke die Perforation bestimmt.
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Veränderungen im Druck des ersten Raums S1, der durch den ersten Drucksensor 38 erfasst wird, und Veränderungen des Drucks des zweiten Raums S2, der durch den zweiten Drucksensor 40 erfasst wird, in einem normalen Fall werden in 6 dargestellt. Hierbei ist die vertikale Achse der Druck und die horizontale Achse die Zeit. Eine Kurve C1 zeigt den Druck des ersten Raums S1, der durch den ersten Drucksensor 38 erfasst wird, ab dem Start des Austragens von Luft aus dem ersten Raum S1 bis die vorgegebene Zeit (zwei Minuten) verstrichen ist. Die Kurve C2 zeigt den Druck des zweiten Raums S2, der durch den zweiten Drucksensor 40 erfasst wird, ab dem Start des Austragens von Luft aus dem ersten Raum S1 bis die vorgegebene Zeit (zwei Minuten) verstrichen ist.
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Ein Grenzwert L1, der durch eine doppelpunktiert-gestrichelte Linie dargestellt ist, zeigt die obere Grenze des Normalbereichs der Drücke, die durch den ersten Drucksensor 38 erfasst werden. In einem Fall, bei welchem zwei Minuten nach dem Start des Verringerns des Drucks des ersten Raums S1 der Druck C1 des ersten Raums höher ist als der erste Grenzwert L1 wird daher bestimmt, dass dies ein abnormaler Wert ist. Ein zweiter Grenzwert L2, der eine doppelpunktiert-gestrichelte Linie darstellt, zeigt dagegen die untere Grenze des Normalbereichs der Drücke, die durch den zweiten Drucksensor 40 erfasst werden. In einem Fall, bei welchem der Druck C2 des zweiten Raums S2 zwei Minuten nach dem Start des Verringerns des Drucks des Raums S1 niedriger ist als der zweite Grenzwert L2 wird daher bestimmt, dass dies ein abnormaler Wert ist. Das gleiche gilt analog für die 7 bis 9.
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Bezug nehmend auf 6 fällt, da der Druck des ersten Raums S1 durch die Pumpe 34 verringert wird, der Druck C1 des ersten Raums S1 mit dem Verstreichen der Zeit. Der Druck C1, der zwei Minuten nach dem Start des Verringerns des Drucks des ersten Raums S1 liegt, befindet sich in einem normalen Bereich, der niedriger ist als der erste Grenzwert L1, der die obere Grenze darstellt. Der Druck C2 des zweiten Raums S2 fällt ab dem Start des Austragens der Luft, die sich im ersten Raum S1 befindet, durch die Pumpe 34 nur wenig. Dies liegt daran, dass, wenn der Druck des ersten Raums S1 verringert wird, der Druck des zweiten Raums S2 innerhalb des beutelförmigen Elements 16 relativ hoch wird, und sich das beutelförmige Element 16 aufbläst. Der Druck C2 zwei Minuten nach dem Start des Verringerns des Drucks des ersten Raums S1 befindet sich in dem Normalbereich, der höher als der zweite Grenzwert L2 ist. Daher bestimmt die ECU 36, dass ein Normalzustand vorliegt, in welchem sich keine Löcher im Kraftstofftank 10 und dem beutelförmigen Element 16 gebildet haben.
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(Fall, bei dem sich ein Loch im Kraftstofftank gebildet hat)
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Ein Fall (abnormaler Fall), bei welchem sich ein Loch im Kraftstofftank 10 gebildet hat, wird nun beschrieben. Wie in 3 gezeigt ist, hat sich ein Loch 10C in einer Seitenwand des Kraftstofftanks 10 gebildet. Daher ist der erste Raum S1 über das Loch 10C mit dem Raum außerhalb des Kraftstofftanks 10 verbunden.
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In gleicher Weise wie bei den vorstehend beschriebenen Vorgängen betätigt die ECU 36 die Pumpe 34 und öffnet das austragseitige Ventil 26. Aufgrund dessen strömt, wie durch den Pfeil in 3 dargestellt, Luft innerhalb des ersten Raums S1 durch die Austragleitung 24, den lateralen Leitungsabschnitt 25B und die Leitung 30, welche an die Umgebung öffnet, und wird durch die Öffnung 30A an die Umgebung ausgetragen.
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Darüber hinaus veranlasst die ECU 36 den ersten Drucksensor 38, den Druck des ersten Raums S1 zu erfassen, und veranlasst den zweiten Drucksensor 40, den Druck des zweiten Raums S2 zu erfassen. Nach einer vorgegebenen Zeit (zwei Minuten) seit dem Start des Verringerns des Drucks des ersten Raums S1 durch die Pumpe 34 wird auf Basis eines Signals von der ECU 36 die Pumpe 34 gestoppt und das austragseitige Ventil 26 geschlossen.
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Der Druck C1 des ersten Raums S1 und der Druck C2 des zweiten Raums S2, die bei dem in 3 gezeigten Zustand ermittelt wurden, sind in 7 dargestellt. Hierbei befindet sich der Druck C2 zwei Minuten nach dem Start des Verringerns des Drucks des ersten Raums S1 im Normalbereich, der höher ist als der zweite Grenzwert L2. Aufgrund der Verringerung des Drucks durch die Pumpe 34 fällt der Druck C1 (die durchgezogene Linie) des ersten Raums S1 dagegen mit der Zeit ab, jedoch strömt Luft von außerhalb des Kraftstofftanks 10 über das Loch 10C in den ersten Raum S1 nach, so dass der Druck C1 bei einem Druck gehalten wird, der höher ist als im Normalfall (die durch eine gestrichelte Linie in der Zeichnung dargestellte Kurve C1). Es kommt nämlich zu einer Sättigung bei einem Druck, bei welchem die Druckverringerungsfähigkeit der Pumpe 34 und die Menge an Luft, die in den ersten Raum S1 strömt, im Gleichgewicht sind und der Druck danach nicht weiter fällt. Der Druck C1 nach zwei Minuten ist ein abnormaler Wert, der höher ist als der erste Grenzwert L1, der die obere Grenze darstellt. Daher bestimmt die ECU 36, dass sich das Loch 1OC im Kraftstofftank 10 gebildet hat. Darüber hinaus informiert die ECU 36 vermittels der Warnvorrichtung 37 den Fahrzeuginsassen, dass sich das Loch im Kraftstofftank 10 gebildet hat, indem sie eine Warnung anzeigt oder einen Warnton ausgibt.
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(Fall, bei dem sich ein Loch im beutelförmigen Element gebildet hat)
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Nachfolgend wird ein Fall (ein abnormaler Fall) beschrieben, bei welchem sich ein Loch im beutelförmigen Element 16 gebildet hat. Wie in 4 gezeigt ist, hat sich ein Loch 16A im beutelförmigen Element 16 gebildet. Daher steht der zweite Raum S2 über das Loch 16A mit dem ersten Raum S1 in Verbindung.
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Auf gleiche Weise wie bei den vorstehend beschriebenen Prozessen betätigt die ECU 36 die Pumpe 34 und öffnet das austragseitige Ventil 26. Aufgrund dessen strömt, wie durch den Pfeil in 4 gezeigt ist, Luft, die sich im ersten Raum S1 befindet, durch die Austragleitung 24, dem lateralen Leitungsabschnitt 25B und die Leitung 30, welche an die Atmosphäre öffnet, und wird durch die Öffnung 30A an die Atmosphäre bzw. Umgebung ausgetragen.
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Darüber hinaus veranlasst die ECU 36 den ersten Drucksensor 38, den Druck des ersten Raums S1 zu erfassen, und veranlasst den zweiten Drucksensor 40, den Druck des zweiten Raums S2 zu erfassen. Nachdem eine vorgegebene Zeit (zwei Minuten) seit dem Start der Verringerung des Drucks des ersten Raums S1 durch die Pumpe 34 verstrichen ist, wird auf Basis eines Signals von der ECU 36 die Pumpe 34 gestoppt und das austragseitige Ventil 26 geschlossen.
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Der Druck C1 des ersten Raums S1 und der Druck C2 des zweiten Raums S2, die bei dem von 4 gezeigten Zustand ermittelt wurden, sind in 8 dargestellt. Aufgrund der Druckverringerung durch die Pumpe 34 fällt der Druck C1 des ersten Raums S1 mit dem Verstreichen der Zeit. Der Druck C1 nach zwei Minuten befindet sich in einem normalen Bereich, der niedriger ist als der erste Grenzwert L1, der die obere Grenze darstellt. Da der Druck des ersten Raums S1 verringert wird, bewegt sich die Luft über das Loch 16A aus dem zweiten Raum S2 in den ersten Raum S1 und der Druck C2 des zweiten Raums S2 fällt mit dem Verstreichen der Zeit. Nach zwei Minuten ist der Druck C2 niedriger als der zweite Grenzwert L2, der die untere Grenze darstellt, und es kommt zu einer Sättigung bei einem konstanten Druck. Dies liegt daran, dass, wenn die obere Grenze der Druckverringerungsfähigkeit der Pumpe 34 erreicht ist, sich die Luft nicht länger vom zweiten Raum S2 in den ersten Raum S1 bewegt. Auf diese Weise wird der Druck C2 ein abnormaler Wert, der niedriger ist als im Normalfall (die durch eine gestrichelte Linie in der Zeichnung dargestellte Kurve C2). Daher bestimmt die ECU 36, dass sich das Loch 16A im beutelförmigen Element 16 gebildet hat. Vermittels der Warnvorrichtung 37 informiert die ECU 36 ferner den Fahrzeuginsassen, dass sich das Loch 16A im beutelförmigen Element 16 gebildet hat, indem sie eine Warnung bzw. Warnmeldung anzeigt oder einen Warnton ausgibt.
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(Fall, bei dem sich Löcher sowohl im Kraftstofftank als auch im beutelförmigen Element gebildet haben)
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Ein Fall (abnormaler Fall), bei welchem sich Löcher sowohl im Kraftstofftank 10 als auch im beutelförmigen Element 16 gebildet haben, wird nachfolgend beschrieben. Wie in 5 gezeigt ist, hat sich das Loch 10C im Kraftstofftank 10 gebildet, und das Loch 16A hat sich im beutelförmigen Element 16 gebildet. Daher stehen der erste Raum S1 und der zweite Raum S2 über das Loch 16A miteinander in Verbindung, und der erste Raum S1 und das Äußere des Kraftstofftanks 10 stehen über das Loch 10C miteinander in Verbindung.
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Auf die gleiche Weise wie bei den vorstehend beschriebenen Prozessen betätigt die ECU 36 die Pumpe 34 und öffnet das austragseitige Ventil 26. Aufgrund dessen strömt, wie durch den Pfeil in 5 gezeigt, Luft aus dem ersten Raum S1 durch die Austragleitung 24, den lateralen Leitungsabschnitt 25B und die Leitung 30, welche an die Umgebung öffnet, und wird durch die Öffnung 30A an die Umgebung ausgegeben.
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Darüber hinaus veranlasst die ECU 36 den ersten Drucksensor 38, den Druck des ersten Raums S1 zu erfassen, und veranlasst den zweiten Drucksensor 40, den Druck des zweiten Raums S2 zu erfassen. Nachdem eine vorgegebene Zeit (zwei Minuten) seit dem Start des Verringerns des Drucks des ersten Raums S1 durch die Pumpe 34 verstrichen ist, wird auf Basis eines Signals von der ECU 36 die Pumpe 34 gestoppt und das austragseitige Ventil 26 geschlossen.
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Der Druck C1 des ersten Raums S1 und der Druck C2 des zweiten Raums S2, die bei dem in 5 gezeigten Zustand ermittelt wurden, sind in 9 dargestellt. Aufgrund der Druckverringerung durch die Pumpe 34 fällt der Druck C1 des ersten Raums S1 mit Verstreichen der Zeit. Da jedoch Luft von außerhalb des Kraftstofftanks 10 über das Loch 10C in den ersten Raum S1 strömt, wird der Druck C1 bei einem Druck gehalten, der höher ist als im Normalfall (die durch eine gestrichelte Linie in der Zeichnung dargestellte Kurve C1). Es kommt insbesondere zu einer Sättigung bei einem Druck, bei dem die Druckverringerungsfähigkeit der Pumpe 34 und die Menge an Luft, die in den ersten Raum S1 strömt, im Gleichgewicht sind, und der Druck dann nicht länger fällt. Darüber hinaus hat der Druck C1 nach zwei Minuten einen abnormalen Wert, der höher ist als der Grenzwert L1, der die obere Grenze darstellt. Daher bestimmt die ECU 36, dass sich das Loch 10C im Kraftstofftank 10 gebildet hat.
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Da ferner der Druck des ersten Raums S1 verringert wird, bewegt sich Luft über das Loch 16A vom zweiten Raum S2 in den ersten Raum S1, so dass der Druck C2 des zweiten Raums S2 mit dem Verstreichen der Zeit fällt. Der Druck C2 nach zwei Minuten ist niedriger als der zweite Grenzwert L2, der die Untergrenze darstellt, wurde, und es kommt zu einer Sättigung bei einem konstanten Druckwert. Der Druck C2 wird ein abnormaler Wert, der niedriger ist als im Normalfall (die durch eine gestrichelte Linie in der Zeichnung dargestellte Kurve C2). Daher bestimmt die ECU 36, dass sich das Loch 16A im beutelförmigen Element 16 gebildet hat. Vermittels der Warnvorrichtung 37 informiert die ECU 36 ferner den Fahrzeuginsassen, dass sich Löcher im Kraftstofftank 10 um das beutelförmige Element 16 gebildet haben, indem sie eine Warnmeldung oder einen Warnton ausgibt.
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Die Funktion des Kraftstofftankaufbaus gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird nachfolgend beschrieben.
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In der vorliegenden Ausführungsform bläst sich das beutelförmige Element 16 entsprechend der Höhe des Flüssigkeitsspiegels des Kraftstoffs GS, der im Luftkraftstofftank 10 aufgenommen ist, auf oder zieht sich zusammen, und der Kontaktzustand des beutelförmigen Elements 16 mit dem Flüssigkeitsspiegel des Kraftstoffs GS wird dadurch beibehalten. Aufgrund dessen kann der Flüssigkeitsspiegel des Kraftstoffs GS durch das beutelförmige Element 16 unabhängig von der Höhe des Flüssigkeitsspiegels des Kraftstoffs GS abgedeckt werden. Als Ergebnis kann die Erzeugung vom verdampften Kraftstoff unterdrückt werden.
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Darüber hinaus ist bei der vorliegenden Ausführungsform die Pumpe 34 vorgesehen, welche den Druck des ersten Raums S1 verringert, der Drucksensor 38, der den Druck des ersten Raums S1 erfasst, und der zweiten Drucksensor 40, der den Druck des zweiten Raums S2 erfasst. Wie vorstehend ferner beschrieben ist, kann die Perforation des Kraftstofftanks 10 und des beutelförmigen Elements 16 auf Basis des Drucks des ersten Raums S1 und des Drucks des zweiten Raums S2 nach Verstreichen einer vorgegebenen Zeit seit dem Start der Verringerung des Drucks des ersten Raums S1 durch die Pumpe 34 ermittelt werden.
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Darüber hinaus ist bei der vorliegenden Ausführungsform die Warnvorrichtung 37 vorgesehen, wobei vermittels dieser Warnvorrichtung 37 der Fahrzeuginsasse dahingehend informiert werden kann, ob sich im Kraftstofftank 10 und/oder dem beutelförmigen Element 16 ein Loch gebildet hat. Aufgrund dessen ist es in einem Fall, bei welchem eine Warnung ausgegeben wird, dass sich das Loch nur in dem Kraftstofftank 10 gebildet hat, nicht notwendig zu bestätigen, wie der Zustand des beutelförmigen Elements 16 ist, das sich im Kraftstofftank 10 befindet. Im Gegensatz dazu ist es in einem Fall, bei dem eine Warnung ausgegeben wird, dass sich ein Loch nur im beutelförmigen Element 16 gebildet hat, nicht notwendig den Zustand des Hautkörpers des Kraftstofftanks 10 zu bestimmen. Als Ergebnis kann der Fahrzeuginsasse leicht die Stelle spezifizieren, an welcher sich das Loch gebildet hat.
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Obgleich vorstehend eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben wurde, ist die vorliegende Erfindung nicht auf den vorstehend beschriebenen Aufbau beschränkt und kann natürlich auf verschiedene andere Art und Weise als dem vorstehend beschriebenen Aufbau realisiert werden, ohne vom Umfang der Erfindung abzuweichen. Beispielsweise wird bei der vorliegenden Ausführungsform die Perforation durch Erfassung des Drucks des ersten Raums S1 und des Drucks des zweiten Raums S2 zu einem Zeitpunkt zwei Minuten nach dem Start des Verringerns des Drucks des ersten Raums S1 durch die Pumpe 34 erfasst. Die vorliegende Erfindung ist hierauf jedoch nicht beschränkt. Die Zeit (die Druckverringerungszeit) seit dem Start der Verringerung des Drucks des ersten Raums S1 bis der Druck des ersten Raums S1 und der Druck des zweiten Raums S2 ermittelt werden kann in geeigneter Weise verändert werden. Beispielsweise kann die Druckverringerungszeit länger eingestellt werden, um zuverlässig eine Perforation auch in Fällen zu erfassen, bei welchen das Loch klein ist.
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Darüber hinaus ist die vorliegende Ausführungsform derart ausgestaltet, dass der Fahrzeuginsasse darüber informiert wird, ob sich ein Loch in Kraftstofftank 10 gebildet hat, oder ob sich ein Loch im beutelförmigen Element 16 gebildet hat, indem eine Warnung von der Warnvorrichtung 37 ausgegeben wird. Die vorliegende Erfindung ist hierauf jedoch nicht beschränkt. Beispielsweise kann ein Aufbau zur Anwendung kommen, bei dem, wenn sich ein Loch in zumindest einem von dem Kraftstofftank 10 und/oder dem beutelförmigen Element 16 gebildet hat, der Fahrzeuginsasse durch einen Warnton oder dergleichen informiert wird, dass sich der Kraftstofftank 10 in einem abnormalen Zustand befindet.
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Es ist ferner ausreichend, dass die Pumpe 34 eine Pumpe ist, die das Gas, das sich im ersten Raum S1 befindet, austragen kann, wobei die Art der Pumpe nicht besonders beschränkt ist. Beispielsweise kann eine Vakuumpumpe mit einem Filter, die verdampften Kraftstoff einfangen kann, oder dergleichen verwendet werden.
