JP2000121408A

JP2000121408A - 燃料残量計測装置

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Publication number: JP2000121408A
Application number: JP28810298A
Authority: JP
Inventors: Toshihiko Muramatsu; 俊彦村松
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1998-10-09
Filing date: 1998-10-09
Publication date: 2000-04-28
Anticipated expiration: 2018-10-09
Also published as: JP3885384B2

Abstract

(57)【要約】【課題】レベルゲージ等の液体燃料の液面変化を検出
するセンサを使用することなく、燃料タンク２内の液体
燃料の残量を計測することのできる自動車用燃料残量計
測装置を提供する。【解決手段】蒸発燃料処理装置５のキャニスタ３０に
設けた空気配管４０の途中に配されたポンプ６と、液体
燃料の残量を表示するフューエルメータ７と、燃料タン
ク２内に残されている液体燃料の残量を演算により算出
する制御回路８とから自動車用燃料残量計測装置を構成
した。これにより、燃料タンク２内への給油が完了した
時点で、ポンプ６の作動を開始してからタンク内圧が設
定圧に到達するまでのポンプ吐出量および経過時間に基
づいて、燃料タンク２内の空間容量であるタンク空間容
積を算出し、この算出したタンク空間容積に基づいて、
燃料タンク２内に残されている液体燃料の残量を精度良
く計測できるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、燃料タンク内に残
されている液体燃料の残量を精度良く計測する燃料残量
計測装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、図７に示したように、自動車
に搭載された燃料タンク１０１内には、エンジン１０２
に液体燃料を噴射する複数個の燃料噴射弁（インジェク
タ）１０３が装着された燃料分岐管１０４へ燃料タンク
１０１内の液体燃料（例えばガソリン）を圧送する１個
以上の燃料ポンプ１０５が配設されている。そして、複
数個のインジェクタ１０３および燃料ポンプ１０５は、
エンジン１０２の運転状態に応じてエンジンＥＣＵ１０
６により液体燃料の供給圧力、液体燃料の噴射量や噴射
時期等が自動コントロールされている。

【０００３】ここで、従来より、自動車の乗員は、燃料
残量計測装置１００により計測された液体燃料の残量を
表示する視覚表示手段としての燃料残量計（フューエル
メータ）１１１を見て燃料タンク１０１内の液体燃料の
残量を認識している。その燃料残量計測装置１００は、
燃料タンク１０１の形状に応じて１個以上配されるレベ
ルゲージ１０７を備え、このレベルゲージ１０７からの
電気信号に応じてフューエルメータ１１１が液体燃料の
残量を表示するように構成されている。

【０００４】なお、レベルゲージ１０７に設けられる摺
動抵抗は、燃料タンク１０１内の液体燃料の液面の変化
により動くフロート１０８にフロートアーム１０９を介
して連結されており、フロート１０８の移動により電気
抵抗値が変化するように構成されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、近年、自動
車への搭載上の制約から燃料タンク１０１の形状は、偏
平化したり、図７に示したように複雑化したりする傾向
にある。この結果、従来の燃料残量計測装置１００にお
いては、燃料タンク１０１内に残っている液体燃料の残
量の計測精度が単純な形状の燃料タンク内の液体燃料の
残量を計測するものに対して非常に低下するという問題
が生じている。

【０００６】また、燃料タンク１０１の形状が複雑化す
ることによって、図７に示したように、レベルゲージ１
０７を２個以上燃料タンク１０１内に設置する必要があ
る。そして、燃料タンク１０１の形状が更に複雑化する
と、レベルゲージ１０７の個数を更に増加させる必要が
ある。この結果、燃料残量計測装置１００を構成する構
成部品の部品点数が更に増加することによって燃料残量
計測装置１００の製品価格の増加が危惧されている。

【０００７】そして、燃料タンク１０１の形状が更に偏
平化または複雑化されると、レベルゲージ１０７をその
燃料タンク１０１内に設置することが非常に困難とな
り、燃料タンク１０１内の液体燃料の残量を計測するこ
とができなくなる。この結果、レベルゲージ１０７を使
用することなく、燃料タンク１０１内の液体燃料の残量
を計測することが可能な燃料残量計測装置の出現が期待
されている。

【０００８】

【発明の目的】本発明の目的は、レベルゲージ等の液体
燃料の液面変化を検出するセンサを使用することなく、
燃料タンク内に残されている液体燃料の残量を計測する
ことのできる燃料残量計測装置を提供することにある。
また、燃料タンクの形状が偏平化または複雑化されてい
ても、燃料タンク内に残されている液体燃料の残量を精
度良く計測することのできる燃料残量計測装置を提供す
ることにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１および請求項２
に記載の発明によれば、燃料タンク内への給油が完了し
たことを検出した際にポンプの作動を開始することによ
り燃料タンク内に空気が送り込まれてタンク内圧が上昇
する。そして、タンク内圧検出手段にて検出するタンク
内圧が設定圧に到達した際にポンプの作動を停止する。
このとき、ポンプの作動を開始してからタンク内圧が設
定圧に到達するまでのポンプ吐出量および経過時間に基
づいて、燃料タンク内の空間容量であるタンク空間容積
を算出する。

【００１０】そして、この算出したタンク空間容積に基
づいて、燃料タンク内に残されている液体燃料の残量を
算出するようにすることで、レベルゲージ等の液体燃料
の液面変化を検出するセンサを使用することなく、燃料
タンク内の液体燃料の残量を計測できる。また、仮に、
燃料タンクの形状が偏平化または複雑化されていても、
レベルゲージ等のセンサを燃料タンク内に設置する必要
がなく、演算により燃料タンク内の液体燃料の残量を算
出するようにしているので、燃料タンク内の液体燃料の
残量を精度良く計測できる。

【００１１】請求項３に記載の発明によれば、燃料残量
演算手段によって燃料タンク内に残されている液体燃料
の残量を算出する場合に、噴射量演算手段にて算出した
液体燃料の噴射量も考慮して液体燃料の残量を演算によ
り算出することにより、燃料タンク内に残されている液
体燃料の残量を精度良く計測できる。

【００１２】請求項４に記載の発明によれば、開閉弁に
よってパージ配管を閉弁した際に、ポンプを作動させ
て、キャニスタおよび連通管を介して燃料タンク内に空
気を送り込むようにすることで、既存の蒸発燃料処理装
置にポンプを追加するだけで燃料残量計測装置を構成で
きるので、部品点数の増加が非常に少ない。

【００１３】請求項５に記載の発明によれば、燃料残量
演算手段によって燃料タンク内に残されている液体燃料
の残量を算出する場合に、パージ量演算手段にて算出し
た蒸発燃料のパージ量も考慮して液体燃料の残量を演算
により算出することにより、燃料タンク内に残されてい
る液体燃料の残量を精度良く計測できる。

【００１４】

【発明の実施の形態】〔実施形態の構成〕発明の実施の
形態を実施例に基づき図面を参照して説明する。ここ
で、図１は自動車の燃料配管系を示した図である。

【００１５】本実施例の自動車用燃料残量計測装置は、
内燃機関としてのガソリンエンジン（以下エンジンと略
す）１に供給する液体燃料を溜める燃料タンク２と、エ
ンジン１の吸気管（インテークマニホールド）３内に液
体燃料（例えばガソリン等の高揮発燃料）を噴射する燃
料噴射装置４と、燃料タンク２内で揮発した蒸発燃料を
処理する蒸発燃料処理装置５と、燃料タンク２、燃料噴
射装置４および蒸発燃料処理装置５を電子制御するエン
ジン制御装置（以下エンジンＥＣＵと呼ぶ）９とを備え
ている。

【００１６】先ず、本実施例のエンジン１を図１に基づ
いて簡単に説明する。エンジン１は、自動車のエンジン
ルーム内に搭載されている。このエンジン１の吸気管３
内には、アクセルペダル（図示せず）に連動して開閉動
作するスロットルバルブ１０が回動自在に組み込まれて
いる。また、エンジン１の吸気管３は、エンジン１のシ
リンダとピストンとの間に形成される燃焼室（図示せ
ず）に接続されている。その燃焼室は、排気ガスを排出
するための排気管１１と接続されている。

【００１７】次に、本実施例の燃料タンク２を図１に基
づいて簡単に説明する。燃料タンク２は、自動車のリヤ
シートの下側に搭載されて、内部が仕切り部１２を介し
て２個の燃料貯留室１３、１４に区画されており、タン
ク形状が偏平形状で且つ複雑化した樹脂タンクである。
そして、燃料タンク２の側方には、内部に燃料給油通路
１５を形成する略円管形状のフィラーネック１６が燃料
貯留室１３より斜め上方に延びるように設けられてい
る。そのフィラーネック１６の先端には、液体燃料を燃
料タンク２内に給油するための給油口が形成されてい
る。その給油口は、フィラーキャップ１７をフィラーネ
ック１６の先端に締め込むことにより給油後に閉塞され
る。

【００１８】次に、本実施例の燃料噴射装置４を図１に
基づいて簡単に説明する。この燃料噴射装置４は、上記
の燃料タンク２、この燃料タンク２内の液体燃料を吸気
管３に加圧供給する燃料ポンプ２１、エンジン１の吸気
管３に設けられた燃料分岐管２２、この燃料分岐管２２
内に挿入された複数個の燃料噴射弁（インジェクタ）２
３、および燃料ポンプ２１と燃料分岐管２２とを連通す
る燃料通路を形成する燃料配管２４等から構成されてい
る。

【００１９】燃料ポンプ２１は、液体燃料を燃料タンク
２から吸い上げて燃料分岐管２２に圧送するもので、エ
ンジンＥＣＵ９により印加電圧が電子制御される電動モ
ータ等の電気式アクチュエータにより駆動される。ま
た、燃料分岐管２２は、燃料ポンプ２１から圧送されて
きた液体燃料を各インジェクタ２３に分配するもので、
各インジェクタ２３で使用されなかった液体燃料を燃料
タンク２に戻すためのリターン通路（図示せず）が接続
されている。そして、インジェクタ２３は、燃料分岐管
２２内に収容されて、エンジンＥＣＵ９からの噴射信号
に基づき、吸気管３の吸入ポート内に液体燃料を霧化し
て直接噴射する。

【００２０】次に、本実施例の蒸発燃料処理装置５を図
１に基づいて簡単に説明する。この蒸発燃料処理装置５
は、燃料タンク２内で揮発した蒸発燃料（エバポガス）
を吸着して蓄えるキャニスタ３０と、燃料タンク２の天
井部分に形成された２個のパージ孔３１、３２とキャニ
スタ３０とを連通する２本の連通管３３、３４と、キャ
ニスタ３０とエンジン１の吸気管３とを連通するパージ
通路を形成するパージ配管３５と、このパージ配管３５
の途中に設けられた電磁弁３６とを備えている。

【００２１】キャニスタ３０内には、蒸発燃料を吸着す
る吸着体（例えば活性炭等）が収納されている。また、
キャニスタ３０には、大気に開放された大気孔３７が形
成されて外部空気を内部に吸入可能に構成されている。
その大気孔３７は、大気孔３７を閉塞し、ポンプ６を連
通するためのキャニスタ制御弁４２が取り付けられてい
る。また、電磁弁３６は、エンジンＥＣＵ９によって通
電されると開弁し、エンジンＥＣＵ９によって通電が停
止されると閉弁する開閉弁が使用されている。なお、３
８、３９は、自動車が坂道や斜面を通過する際に燃料タ
ンク２内の液体燃料の液面が傾いた際、２個のパージ孔
３１、３２から蒸発燃料処理装置５内に液体燃料が浸入
しないようにするためのフロートバルブである。

【００２２】そして、自動車用燃料残量計測装置は、燃
料タンク２内に空気を供給するポンプ６と、液体燃料の
残量を表示する燃料残量計（以下フューエルメータと呼
ぶ）７と、燃料タンク２内に残されている液体燃料の残
量を演算により算出する制御回路８と、この制御回路８
で算出された液体燃料の残量に基づいてフューエルメー
タ７を駆動する。制御回路８はエンジンＥＣＵ９と双方
向通信（シリアル通信）される。

【００２３】ポンプ６は、キャニスタ３０の内部に連通
する空気配管４０の途中に設けられて、燃料タンク２内
への給油が完了した時点から、燃料タンク２内のタンク
内圧が設定圧以上に到達するまで、蒸発燃料処理装置５
のキャニスタ３０および連通管３３、３４を介して燃料
タンク２内に空気を送り込む電動式エアポンプである。
このポンプ６は、エンジンＥＣＵ９によって電子制御さ
れる電動モータ等の電気式アクチュエータにより駆動さ
れる。

【００２４】そして、ポンプ６よりも空気上流側の空気
配管４０には吸い込んだ空気を濾過するエアフィルタ４
１が設けられている。フューエルメータ７は、自動車用
燃料残量計のレシーバ部を構成するアナログメータまた
はディジタルメータで、自動車のインストルメントパネ
ルに装着された計器盤の意匠を伴って、燃料タンク２内
に残されている液体燃料の残量を視覚表示する燃料残量
表示手段である。

【００２５】次に、本実施例の制御回路８を図１に基づ
いて簡単に説明する。制御回路８は、本発明の空間容積
演算手段、燃料残量演算手段に相当するもので、燃料残
量計測システム用の電子回路で、それ自体はＣＰＵ、Ｒ
ＯＭ、ＲＡＭやタイマ回路を内蔵したマイクロコンピュ
ータである。そして、制御回路８は、常時バッテリ（図
示せず）から電源が供給されて作動する。

【００２６】この制御回路８は、エンプティスイッチ４
３およびエンジンＥＣＵ９より入力した電気信号に基づ
いて、燃料タンク２内に残されている液体燃料の残量を
計測する。そして、制御回路８は、ＲＯＭに予め記憶さ
れた制御プログラムに基づいて、フューエルメータ７を
駆動する。

【００２７】エンジンＥＣＵ９は、燃料ポンプ２１、イ
ンジェクタ２３およびフューエルメータ７を電子制御す
るエンジン制御システム用の電子回路で、それ自体はＣ
ＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭやタイマ回路を内蔵したマイクロ
コンピュータである。

【００２８】このエンジンＥＣＵ９は、リッドスイッチ
４４および車速センサ４５、更にはエンジン回転速度セ
ンサ、スロットル開度センサ、吸気量センサ、冷却水温
センサおよび酸素センサ（いずれも図示せず）等の各セ
ンサからエンジン１の運転状態を検出する検出信号を入
力する。

【００２９】エンプティスイッチ４３は、燃料タンク２
内の液体燃料の残量が下限値（例えば５ｌ）以下の時に
電気信号を出力する下限残量検出手段に相当する。具体
的には、エンプティスイッチ４３としてサーミスタが使
用され、燃料タンク２内の液体燃料が下限値以下になる
と液体燃料からサーミスタが露出してサーミスタの温度
が上昇することによりサーミスタの電気抵抗値が小さく
なる。

【００３０】したがって、液体燃料を給油した後に、最
初にサーミスタの電気抵抗値が小さくなった時を検知す
ることにより、燃料タンク２内の液体燃料の残量が下限
値以下になったことを検出できる。なお、フェーエルメ
ータ７にエンプティランプ（図示せず）を設けている場
合には、サーミスタの電気抵抗値が小さくなると電気回
路を流れる電流が多くなるので、エンプティランプが点
灯する。

【００３１】リッドスイッチ４４は、フィラーネック１
６の給油口付近に設けられて、フィラーキャップ１７を
取り外すとオフ（ＯＦＦ）することで燃料タンク２への
給油の開始を検出する給油開始検出手段に相当し、フィ
ラーキャップ１７をフィラーネック１６の先端に締め込
むとオン（ＯＮ）することで燃料タンク２への給油の完
了を検出する給油完了検出手段に相当する。また、車速
センサ４５は、自動車の速度（車速）を検出する車速検
出手段に相当する。

【００３２】〔実施例の計測方法〕次に、本実施例の制
御回路８による燃料残量計測方法を図１ないし図６に基
づいて簡単に説明する。ここで、図２および図３は制御
回路８およびエンジンＥＣＵ９による燃料残量計測方法
を示したフローチャートである。

【００３３】先ず、車速センサ４５にて検出した自動車
の車速が所定車速以下であるか否かを判定する。具体的
には、自動車の車速が０ｋｍ／ｈ、つまり自動車が停車
中であるか否かを判定する（ステップＳ１）。この判定
結果がＮＯの場合には、すなわち、自動車が走行中であ
る場合には、ステップＳ１５の制御処理に移行する。

【００３４】また、ステップＳ１の判定結果がＹＥＳの
場合には、すなわち、自動車が停止中である場合には、
フィラーネック１６の給油口付近に設けられたリッドス
イッチ４４がＯＮしているか否かを判定する。すなわ
ち、燃料タンク２内への給油作業の完了を検出している
か否かを判定する（ステップＳ２）。この判定結果がＮ
Ｏの場合には、ステップＳ１５の制御処理に移行する。

【００３５】また、ステップＳ２の判定結果がＹＥＳの
場合には、すなわち、給油のために一旦取り外したフィ
ラーキャップ１７をフィラーネック１６の先端に締め込
む等の燃料タンク２内への給油作業が完了している場合
には、電磁弁３６を閉弁し、キャニスタ制御弁４２を切
換えてポンプ６の作動を開始（起動、ＯＮ）すること
で、蒸発燃料処理装置５のキャニスタ３０および連通管
３３、３４を介して燃料タンク２内に空気を押し込む
（ステップＳ３）。次に、タイマ回路をスタートする
（ステップＳ４）。

【００３６】次に、図４（ｂ）のタイムチャートに示し
たように、ポンプ６の空気押込みにより時間経過に伴っ
てタンク内圧（Ｐ）が上昇する。これに伴い、図４
（ａ）のタイムチャートに示したように、ポンプ６に供
給されるポンプ電流（Ｉ）も上昇する。このため、ポン
プ６のポンプ電流（Ｉ）を取り込む（ステップＳ５）。

【００３７】次に、ステップＳ５で取り込んだポンプ電
流（Ｉ）および図５の特性図に基づいて、燃料タンク２
の内部圧力であるタンク内圧（Ｐ）およびポンプ６が吐
出した空気量であるポンプ吐出量（Ｑ）を算出する（ス
テップＳ６）。次に、タイマ回路をスタートしてから経
過した経過時間を読み込む（ステップＳ７）。

【００３８】次に、下記の数１の式に基づいて、ポンプ
６の作動を開始してから現在までの経過時間、すなわ
ち、ポンプ電流の計測を開始してから現在までの計測時
間（単位時間：ＴＦＵＥＬ）を算出（更新）する（ステ
ップＳ８）。

【数１】ＴＦＵＥＬ＝Ｔ−ＴＦＵＥＬここで、Ｔは経過時間、ＴＦＵＥＬは計測時間である。

【００３９】次に、下記の数２の式に基づいて、燃料タ
ンク２内への合計押込み空気量（ＶＰ）を算出（更新）
する（ステップＳ９）。

【数２】ＶＰ＝ＶＰ＋Ｑ×ＴＦＵＥＬここで、ＱはステップＳ６で算出したポンプ吐出量、Ｔ
ＦＵＥＬはステップＳ８で算出した計測時間である。

【００４０】次に、タンク内圧（Ｐ）が設定値（設定圧
力：Ｐ２）以上であるか否かを判定する。すなわち、ポ
ンプ電流（Ｉ）が設定値（設定電流：ＩＰ２）以上であ
るか否かを判定する（ステップＳ１０）。この判定結果
がＮＯの場合には、ステップＳ５の制御処理に移行す
る。

【００４１】また、ステップＳ１０の判定結果がＹＥＳ
の場合には、すなわち、タンク内圧（Ｐ）が設定圧力
（Ｐ２）に到達した場合には、ポンプ６の作動を停止
（ＯＦＦ）することで、燃料タンク２内への空気の押し
込みを終了する（ステップＳ１１）。

【００４２】次に、下記の数３の式に基づいて、燃料タ
ンク２内の空間容量であるタンク空間容積（ＶＡＩＲ）
を算出する（ステップＳ１２）。

【数３】ＶＡＩＲ＝Ｐ１×ＶＰ／（Ｐ２−Ｐ１）ここで、Ｐ１は大気圧、Ｐ２は設定圧力、ＶＰはステッ
プＳ９で算出した合計押込み空気量である。

【００４３】なお、燃料タンク２内の空間容量であるタ
ンク空間容積（ＶＡＩＲ）は、図６のグラフに示したよ
うに、加圧開始前のタンク内圧の影響を受け易い。すな
わち、フィラーキャップ１７を一旦取り外すとタンク内
圧はＰ１（大気圧）となり、その後に、フィラーキャッ
プ１７をフィラーネック１６の先端に締め込むと時間が
経過するにつれてタンク内圧が変化する。このため、加
圧開始前のタンク内圧が大気圧から変化し、タンク空間
容積（ＶＡＩＲ）の計算値の誤差（Ｌ）が大きくなる。
したがって、タンク空間容積（ＶＡＩＲ）の算出を短時
間（ＴＦＵＥＬ：例えば３０秒間〜１５０秒間）で行う
と良い。

【００４４】次に、燃料タンク２は樹脂タンクであるの
で、温度が高くなれば伸び易くなり、タンク内圧が大き
くなれば拡がり易い。このため、下記の数４の式に基づ
いて、燃料タンク２の全内容量であるタンク容量（ＶＴ
ＡＮＫ）を算出（更新）する（ステップＳ１３）。

【数４】ＶＴＡＮＫ＝ＶＴＡＮＫ＋ＶＴＥＭＰ＋ＶＰ２ここで、ＶＴＥＭＰは温度に応じたタンク膨張補正値、
ＶＰ２は圧力に応じたタンク膨張補正値である。

【００４５】次に、下記の数５の式に基づいて、燃料タ
ンク２内に残されている液体燃料の残量（ＦＬＶＥＬ）
を算出する（第１燃料残量演算手段：ステップＳ１
４）。

【数５】ＦＬＶＥＬ＝Ｎ×（ＶＴＡＮＫ−（ＶＡＩＲ−
ＶＣＡＮ））ここで、ＶＡＩＲはステップＳ１２で算出したタンク空
間容積、ＶＣＡＮは配管キャニスタ容積、Ｎは変換係数
である。

【００４６】下記の数６の式に基づいて、複数個のイン
ジェクタ２３からエンジン１の吸気管３内に噴射される
液体燃料の噴射量（ＦＩＮＪ）を算出する（噴射量演算
手段：ステップＳ１５）。なお、液体燃料の噴射量（燃
料消費量）は、センサ等を設けて実際の噴射量を計測し
たり、空燃比から算出しても良い。

【００４７】

【数６】ＦＩＮＪ＝Ｋ×ＮＥ×ＴＡＵここで、ＮＥはエンジン回転速度、ＴＡＵは噴射パル
ス、Ｋは変換係数である。

【００４８】そして、燃料タンク２内の残された液体燃
料は、燃料タンク２が高温化されると、一部が揮発して
蒸発燃料となる。そこで、下記の数７の式に基づいて、
燃料タンク２内で揮発した蒸発燃料が吸気管負圧によっ
て吸気管３内にパージ（電磁弁３６の開弁中）される蒸
発燃料のパージ量（ＦＰＲＧ）を算出する（パージ量演
算手段：ステップＳ１６）。なお、蒸発燃料のパージ量
は、センサ等を設けて実際のパージ量を計測しても良
い。

【００４９】

【数７】ＦＰＲＧ＝Ｃ×ＤＰＲＧ×ＱＰＲＧここで、ＤＰＲＧは蒸発燃料の濃度（パージガス濃
度）、ＱＰＲＧは液体燃料からの揮発量（パージガス
量）、Ｃは変換係数である。

【００５０】次に、下記の数８の式に基づいて液体燃料
の残量（ＦＬＶＬ）を算出する。すなわち、ステップＳ
１４で算出した液体燃料の残量（ＦＬＶＬ）からステッ
プＳ１５で算出した液体燃料の噴射量（ＦＩＮＪ）およ
びステップＳ１６で算出した蒸発燃料のパージ量（ＦＰ
ＲＧ）を減算したものを、現在の液体燃料の残量（ＦＬ
ＶＬ）とし、記憶を更新する（第２燃料残量演算手段：
ステップＳ１７）。なお、ステップＳ１４の演算とステ
ップＳ１７の演算とを一度に行っても良い。

【数８】ＦＬＶＬ＝ＦＬＶＬ−（ＦＩＮＪ＋ＦＰＲＧ）

【００５１】次に、エンプティ（Ｅ点）スイッチ４３が
ＯＮ（オン）、すなわち、最初にサーミスタの電気抵抗
値が小さくなったか否かを判定する（ステップＳ１
８）。この判定結果がＮＯの場合には、フューエルメー
タ７に液体燃料の残量に応じた駆動信号を出力し（ステ
ップＳ１９）、その後にリターンする。

【００５２】また、ステップＳ１８の判定結果がＹＥＳ
の場合には、下限値（ＦＬＯＷ：例えば５リットル）を
現在の液体燃料の残量（ＦＬＶＬ）とするようにＦＬＶ
Ｌを補正し、記憶する更新する（燃料残量補正手段、下
限値補正手段：ステップＳ２０）。その後に、ステップ
Ｓ１９の制御処理に移行する。

【００５３】〔実施例の効果〕以上のように、本実施例
の自動車用燃料残量計測装置は、燃料タンク２内への給
油が完了した直後にポンプ６の作動を開始し、そのポン
プ６の作動を開始してからタンク内圧（Ｐ）が設定圧
（Ｐ２）に到達するまでのポンプ吐出量（Ｑ）および経
過時間（Ｔ）に基づいて、燃料タンク２内の空間容量で
あるタンク空間容積（ＶＡＩＲ）を演算により算出す
る。

【００５４】そして、この算出したタンク空間容積（Ｖ
ＡＩＲ）に基づいて、燃料タンク２内に残されている液
体燃料の残量（ＦＬＶＥＬ）を演算により算出するよう
にすることで、レベルゲージ等の液体燃料の液面変化を
検出するセンサを使用することなく、燃料タンク２内の
液体燃料の残量を計測できる。

【００５５】また、仮に、燃料タンク２の形状が偏平化
または複雑化されていても、レベルゲージ等のセンサを
燃料タンク２内に設置する必要がなく、燃料タンク２内
の液体燃料の残量を演算により算出するようにしている
ので、燃料タンク２内の液体燃料の残量を精度良く計測
できる。

【００５６】そして、燃料タンク２内に残されている液
体燃料の残量を算出する際に、各インジェクタ２３から
エンジン１に噴射する液体燃料の噴射量、および燃料タ
ンク２内で揮発した蒸発燃料を吸気管３内にパージした
パージ量も考慮して、燃料タンク２内の液体燃料の残量
を求めるようにしているので、燃料タンク２内の液体燃
料の残量を更に精度良く計測できる。

【００５７】そして、電磁弁３６によってパージ配管３
５を閉弁した際に、ポンプ６の作動を開始して、キャニ
スタ３０および連通管３３、３４を介して燃料タンク２
内に空気を送り込むようにすることで、既存の蒸発燃料
処理装置５のキャニスタ３０に空気配管４０、エアフィ
ルタ４１、逆止弁４２およびポンプ６を追加するだけで
燃料残量計測装置を構成できるので、部品点数の増加は
非常に少ない。

【００５８】〔変形例〕本実施例では、本発明を、ガソ
リンエンジン搭載車等の自動車の燃料残量計測装置の例
を示したが、本発明を、ディーゼルエンジン搭載車等の
自動車、航空機や船舶の燃料残量計測装置に利用しても
良い。また、自家発電用または公共用の発電機を駆動す
る定置式の内燃機関の燃料残量計測装置に本発明を適用
しても良い。本実施例では、燃料タンク２内の液体燃料
の残量を視覚表示する視覚表示手段としてのフューエル
メータ７を設けたが、燃料タンク２内の液体燃料の残量
を聴覚表示する聴覚表示手段としての音声発生装置を設
けても良い。

【図面の簡単な説明】

【図１】自動車の燃料配管系を示した構成図である（実
施例）。

【図２】制御回路およびエンジンＥＣＵによる燃料残量
計測方法を示したフローチャートである（実施例）。

【図３】制御回路およびエンジンＥＣＵによる燃料残量
計測方法を示したフローチャートである（実施例）。

【図４】ポンプ電流およびタンク内圧の予測挙動を示し
たタイムチャートである（実施例）。

【図５】ポンプ特性を示した特性図である（実施例）。

【図６】加圧開始前タンク内圧の影響を示したグラフで
ある（実施例）。

【図７】自動車の燃料配管系を示した構成図である（従
来の技術）。

【符号の説明】

１エンジン（内燃機関）２燃料タンク４燃料噴射装置５蒸発燃料処理装置６ポンプ８制御回路（空間容積演算手段、燃料残量演算手段）９エンジンＥＣＵ３０キャニスタ３３連通管３４連通管３５パージ配管３６電磁弁

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】（ａ）燃料タンク内に空気を押し込むポン
プと、（ｂ）このポンプの作動時期を制御するポンプ制御手段
と、（ｃ）前記燃料タンクの内部圧力に対応するタンク内圧
を検出するタンク内圧検出手段と、（ｄ）前記ポンプの作動を開始してから前記タンク内圧
検出手段にて検出するタンク内圧が設定圧に到達するま
でのポンプ吐出量および経過時間に基づいて、前記燃料
タンク内に残されているタンク空間容積を算出する空間
容積演算手段と、（ｅ）この空間容積演算手段にて算出したタンク空間容
積に基づいて、前記燃料タンク内に残されている液体燃
料の残量を算出する燃料残量演算手段とを備えた燃料残
量計測装置。
【請求項２】請求項１に記載の燃料残量計測装置におい
て、前記燃料タンク内への給油が完了したことを検出する給
油完了検出手段を備え、前記ポンプ制御手段は、前記給油完了検出手段にて前記
燃料タンク内への給油が完了したことを検出した際に前
記ポンプの作動を開始し、前記タンク内圧検出手段にて
検出するタンク内圧が設定圧に到達した際に前記ポンプ
の作動を停止することを特徴とする燃料残量計測装置。
【請求項３】請求項１または請求項２に記載の燃料残量
計測装置において、前記内燃機関内に噴射される液体燃料の噴射量を算出す
る噴射量演算手段を備え、前記燃料残量演算手段は、前記噴射量演算手段にて算出
した液体燃料の噴射量に基づいて、前記燃料タンク内に
残されている液体燃料の残量を算出することを特徴とす
る燃料残量計測装置。
【請求項４】請求項１ないし請求項３のいずれかに記載
の燃料残量計測装置において、前記燃料タンク内で発生した蒸発燃料を吸着して蓄える
キャニスタ、前記燃料タンクと前記キャニスタとを連通
する連通管、前記内燃機関の吸気管と前記キャニスタと
を連通するパージ配管、およびこのパージ配管を開閉す
る開閉弁を有する蒸発燃料処理装置を備え、前記ポンプは、前記キャニスタ内に空気を送り込むため
の空気配管に設けられて、前記開閉弁によって前記パー
ジ配管を閉弁した際に、前記キャニスタおよび前記連通
管を介して前記燃料タンク内に空気を送り込むことを特
徴とする燃料残量計測装置。
【請求項５】請求項４に記載の燃料残量計測装置におい
て、前記燃料タンク内で揮発する蒸発燃料のパージ量を算出
するパージ量演算手段を備え、前記燃料残量演算手段は、前記パージ量演算手段にて算
出した蒸発燃料のパージ量に基づいて、前記燃料タンク
内に残されている液体燃料の残量を算出することを特徴
とする燃料残量計測装置。