JP2013249805A - 燃料タンク内圧調節装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】内燃機関停止中に大気開閉弁を閉弁し(S124)封鎖弁を開弁し(S126)負圧ポンプ駆動により燃料タンクを負圧化する(S128)。この負圧化後に、大気開閉弁の開弁(S134)及び負圧ポンプの停止(S136)を実行する前に、封鎖弁を閉弁し(S130)タンク内圧Ptfを保持する。このためタンク内圧Ptfは負圧状態に保持されるが、キャニスタは大気開閉弁が開弁されて(S134)大気圧に戻される。したがって内燃機関の停止中に燃料タンク内を負圧化できると共に、燃料タンクの負圧状態を確実に保持することが可能となる。
【選択図】図4
Description
請求項1に記載の燃料タンク内圧調節装置では、内燃機関の燃料タンク、キャニスタ、キャニスタと燃料タンクとを接続する蒸発燃料通路、蒸発燃料通路に設けられた封鎖弁、キャニスタと内燃機関の吸気通路とを接続するパージ通路、及びパージ通路に設けられたパージ制御弁を備えた蒸発燃料処理系における燃料タンク内圧調節装置であって、前記封鎖弁に対して前記燃料タンクとは反対側で蒸発燃料処理系に接続されて蒸発燃料処理系内を負圧化する負圧ポンプと、前記パージ制御弁が閉弁状態となる内燃機関停止中に、前記封鎖弁を開弁して、前記負圧ポンプの駆動により前記燃料タンク内に対して負圧化処理を実行する燃料タンク負圧化手段と、前記燃料タンク負圧化手段による負圧化処理後に、前記負圧ポンプの停止を実行する前に、前記封鎖弁を閉弁して燃料タンク内圧を保持する燃料タンク負圧保持手段と、を備えたことを特徴とする。
内燃機関停止中では、外気温によりタンク内圧は変化するが、タンク内圧が大気圧よりも高い状態で封鎖弁を開弁すると燃料タンク内から高圧気体が吹き出す。したがってキャニスタなどに高圧がかかったり、キャニスタにて十分に燃料蒸気を吸着できない場合が生じる。
更にタンク内圧が大気圧よりも低い状態では、既に燃料タンク内は負圧化されているので、負圧化処理自体が不要である。すなわち大気圧より十分に低ければ、燃料タンク内はそのまま密閉状態で保持すれば良い。
請求項6に記載の燃料タンク内圧調節装置では、請求項5に記載の燃料タンク内圧調節装置において、前記リーク診断処理は、内燃機関の停止中に、前記負圧ポンプにより前記蒸発燃料処理系に負圧を導入した場合の前記蒸発燃料処理系内の圧力変化に基づいて、前記蒸発燃料処理系内のリークを検出する処理であることを特徴とする。
更に耐圧のための燃料タンクの高剛性化や封鎖弁の高シール化が不要となり、重量化や高コスト化を回避することができる。
〈実施の形態1の構成〉図1は、上述した発明が適用されたハイブリッド車両における駆動系のブロック図である。この駆動系は、車両走行用駆動源として、内燃機関2と、電動機(後述するモータジェネレータMG1,MG2)とを備えている。この内燃機関2はガソリンエンジンである。内燃機関2は燃料供給系4及び制御系6を備えている。
内燃機関2と減速機構16との間には、動力分割機構20が配置されており、内燃機関2の回転駆動力を、減速機構16側と、発電機としてのもう一つのモータジェネレータMG1側とに分割して供給可能としている。
内燃機関2の各気筒に対応する吸気ポート22にはそれぞれ燃料噴射弁24が配置されている。これらの燃料噴射弁24には、燃料タンク26内に貯留されている燃料が、燃料ポンプモジュール28により、燃料経路28bを介して圧送されて来る。そして燃料噴射制御により、燃料噴射弁24からは所定のタイミングで吸気中に燃料が噴射され、各気筒に吸入されて燃焼される。このことにより内燃機関2が運転される。
図2の(B)に示す大気開閉弁42aの開弁状態(切替アクチュエータ43c:OFF)では、通路43bによってエアフィルタ40aを介して大気側とキャニスタ36とが接続される。
〈実施の形態1の作用〉図3,4に基づいて本実施の形態の作用について説明する。図3はECUにより実行される燃料タンク内圧調節実行判定処理のフローチャート、図4は燃料タンク内圧調節処理のフローチャートを表している。これらの処理は短時間周期(例えば50ms周期)で繰り返し実行される処理である。尚、個々の処理内容に対応するフローチャート中のステップを「S〜」で表す。
例えば実際にIGSW66をオフにして駐車している状態や、内燃機関2を停止してモータジェネレータMG2のみで走行しているEV走行状態では、内燃機関2は停止中であると判定する。
内燃機関2が停止中であれば(S102でYES)、今回の内燃機関停止中において、後述する燃料タンク内圧調節処理(図4)の負圧化処理(S122〜S138)が未実行か否かを判定する(S104)。
負圧化処理が未実行であった場合には(S104でYES)、封鎖弁38に対して本処理以外の開弁要求がないか否かかを判定する(S106)。例えば、給油時などで封鎖弁38の開弁要求がなされている場合には(S106でNO)、このまま本処理を出る。
ここで大気圧近傍とは、大気圧を中心として高圧側と低圧側とに或る程度の圧力幅を有する圧力領域である。すなわち、この圧力領域より高圧側では、封鎖弁38を開弁した場合に蒸発燃料通路35を介してキャニスタ36側に高圧がかかったり、キャニスタ36にて十分に燃料蒸気を吸着できなくなるおそれがある。更にこの圧力領域よりも低圧側では、後述する負圧化処理を実行しなくても十分な負圧状態が実現されていることになる。
大気圧近傍であれば(S108でYES)、燃料タンク内圧調節実行を許可する(S110)。
今回の内燃機関停止中において燃料タンク内圧調節実行判定処理(図3)により燃料タンク内圧調節実行許可(S110)がなされていない場合には(S120でNO)、このまま本処理を出る。
待機時間が経過すると(S132でYES)、大気開閉弁42aを開弁し(S134)、負圧ポンプ42cを停止する(S136)。そして燃料タンク内圧調節実行を禁止して(S138)、本処理を出る。
図5に本実施の形態の制御の一例を示す。タイミングt0以前に内燃機関2が停止し、このことによりパージ制御も停止(OFF)している。燃料温度の低下に伴いタンク内圧Ptfが低下してタイミングt0で大気圧近傍の圧力になる。
そしてタイミングt2で、タンク内圧Ptf≦目標負圧となると(S122でNO)、燃料タンク26内の負圧状態を確実に保持するために封鎖弁38を閉弁し(S130)、この封鎖弁38の閉弁が確実に完了するまで待機した後に(S132でYES)、タイミングt3にて大気開閉弁42aを開弁する(S134)。その後、タイミングt4にて負圧ポンプ42cを停止する(S136)。以後、今回の内燃機関停止中においては、燃料タンク内圧調節の実行は禁止される(S138)。
本実施の形態においてタンク内圧Ptfは、燃料温度Tfの変化に伴って、実線にて示すごとく駐車中に変動する。ただし駐車中にタンク内圧Ptfが大気圧近傍になった際に(tb)、前記図5に示したごとくの負圧化処理を実行している。これ以後のタンク内圧Ptfは駐車中に大気圧(0kPa)を挟んで上下に同程度に変動する。
更にEV走行時に負圧化処理がなされずにタンク内圧Ptfが高圧状態のままで駐車された場合には、破線(2)のごとく、更に高圧化する場合がある。
〈実施の形態1と請求項との関係〉上述した構成において、ECU70が燃料タンク負圧化手段及び燃料タンク負圧保持手段に相当する。ECU70が実行する燃料タンク内圧調節実行判定処理(図3)と燃料タンク内圧調節処理(図4)のステップS120〜S128とが燃料タンク負圧化手段としての処理に相当し、燃料タンク内圧調節処理(図4)のステップS130〜S136が燃料タンク負圧保持手段としての処理に相当する。
〈実施の形態1の効果〉
(1)パージ制御弁50が閉弁状態となる内燃機関停止中に、封鎖弁38を開弁し大気開閉弁42aを閉弁することで、負圧ポンプ42cの駆動により燃料タンク26内に対して負圧化処理を実行する。
したがってタンク内圧Ptfが大気圧近傍の圧力領域よりも高圧状態では、封鎖弁38を開弁しないことから、燃料タンク26内から高圧気体がキャニスタ36に向かって吹き出すことはなく、キャニスタ36などに高圧がかかったり、キャニスタ36にて十分に吸着できない事態を防止できる。
[実施の形態2]
〈実施の形態2の構成〉本実施の形態は、図7に示すごとくのパージ系リーク診断処理に伴ってなされる燃料タンク26内の負圧化処理を利用して、封鎖弁38を閉弁してタンク内圧Ptfを負圧状態で確実に保持するものである。
〈実施の形態2の作用〉図7,8に基づいて本実施の形態の作用を説明する。
次に封鎖弁38を開弁すると共に負圧ポンプ42cを駆動して圧力Pcの変化から燃料タンク26のリークを診断する(t28〜t29)。燃料タンク26にリーク異常があれば破線のごとく圧力Pcの低下は緩い。
燃料タンク26のリーク診断が終了してタイミングt29となると(S202でYES)、ステップS204〜S210を実行する。これらの処理は前記図4に示したステップS130〜S136と同一の処理である。
尚、タイミングt21において、タンク内圧Ptfが大気圧の近傍領域にない場合には燃料タンク26についてはリーク判定は正常と判定できるので、燃料タンク26に対しては負圧化処理はなされない。したがって、この場合には、リーク診断を利用した燃料タンク26内の負圧化処理はなされない。
〈実施の形態2と請求項との関係〉上述した構成において、ECU70が燃料タンク負圧化手段及び燃料タンク負圧保持手段に相当する。ECU70が実行するリーク診断処理における燃料タンク26内の負圧化処理が燃料タンク負圧化手段としての処理に相当し、リーク診断後燃料タンク内圧保持処理(図8)が燃料タンク負圧保持手段としての処理に相当する。
〈実施の形態2の効果〉本実施の形態では、燃料タンク26内を負圧化するリーク診断処理が実行されているので、このリーク診断処理時の燃料タンク26内の負圧化処理を利用して、リーク診断処理後に燃料タンク26内の負圧状態を確実に保持するようにしている。
[その他の実施の形態]
・前記各実施の形態において、同一の内燃機関停止中においては、燃料タンク内圧調節処理による燃料タンク26の負圧化処理は1回のみであったが、複数回実行しても良い。例えば負圧化処理後に長時間の内燃機関停止が継続した場合に、負圧化処理を繰り返すようにしても良い。
Claims (7)
- 内燃機関の燃料タンク、キャニスタ、キャニスタと燃料タンクとを接続する蒸発燃料通路、蒸発燃料通路に設けられた封鎖弁、キャニスタと内燃機関の吸気通路とを接続するパージ通路、及びパージ通路に設けられたパージ制御弁を備えた蒸発燃料処理系における燃料タンク内圧調節装置であって、
前記封鎖弁に対して前記燃料タンクとは反対側で蒸発燃料処理系に接続されて蒸発燃料処理系内を負圧化する負圧ポンプと、
前記パージ制御弁が閉弁状態となる内燃機関停止中に、前記封鎖弁を開弁して、前記負圧ポンプの駆動により前記燃料タンク内に対して負圧化処理を実行する燃料タンク負圧化手段と、
前記燃料タンク負圧化手段による負圧化処理後に、前記負圧ポンプの停止を実行する前に、前記封鎖弁を閉弁して燃料タンク内圧を保持する燃料タンク負圧保持手段と、
を備えたことを特徴とする燃料タンク内圧調節装置。 - 内燃機関の燃料タンク、キャニスタ、キャニスタと燃料タンクとを接続する蒸発燃料通路、蒸発燃料通路に設けられた封鎖弁、キャニスタと内燃機関の吸気通路とを接続するパージ通路、パージ通路に設けられたパージ制御弁、キャニスタと大気側とを接続する大気通路、及び大気通路に設けられた大気開閉弁を備えた蒸発燃料処理系における燃料タンク内圧調節装置であって、
前記封鎖弁に対して前記燃料タンクとは反対側で蒸発燃料処理系に接続されて蒸発燃料処理系内を負圧化する負圧ポンプと、
前記パージ制御弁が閉弁状態となる内燃機関停止中に、前記封鎖弁を開弁し前記大気開閉弁を閉弁して、前記負圧ポンプの駆動により前記燃料タンク内に対して負圧化処理を実行する燃料タンク負圧化手段と、
前記燃料タンク負圧化手段による負圧化処理後に、前記大気開閉弁の開弁及び前記負圧ポンプの停止を実行する前に、前記封鎖弁を閉弁して燃料タンク内圧を保持する燃料タンク負圧保持手段と、
を備えたことを特徴とする燃料タンク内圧調節装置。 - 請求項2に記載の燃料タンク内圧調節装置において、前記燃料タンクにおけるタンク内圧を検出するタンク内圧検出手段を備えると共に、
前記燃料タンク負圧化手段は、大気圧近傍の圧力領域に、前記タンク内圧検出手段により検出されたタンク内圧が存在しない場合には、前記負圧化処理を実行しないことを特徴とする燃料タンク内圧調節装置。 - 請求項2又は3に記載の燃料タンク内圧調節装置において、前記負圧ポンプは、前記大気通路に設けられ、前記負圧化処理は、前記キャニスタを介して前記燃料タンク内の気体を排出する処理であることを特徴とする燃料タンク内圧調節装置。
- 請求項4に記載の蒸発燃料処理装置において、前記燃料タンク負圧化手段は、前記燃料タンクに対するリーク診断処理の一部として前記負圧化処理を実行し、前記燃料タンク負圧保持手段は、前記リーク診断処理後に前記大気開閉弁の開弁及び前記負圧ポンプの停止を実行する前に、前記封鎖弁を閉弁して燃料タンク内圧を保持することを特徴とする燃料タンク内圧調節装置。
- 請求項5に記載の燃料タンク内圧調節装置において、前記リーク診断処理は、内燃機関の停止中に、前記負圧ポンプにより前記蒸発燃料処理系に負圧を導入した場合の前記蒸発燃料処理系内の圧力変化に基づいて、前記蒸発燃料処理系内のリークを検出する処理であることを特徴とする燃料タンク内圧調節装置。
- 請求項1〜6のいずれか一項に記載の燃料タンク内圧調節装置において、前記内燃機関は車両走行用駆動源として電動モータと共に車両に搭載されたものであることを特徴とする燃料タンク内圧調節装置。
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