JP4172167B2 - Oil supply control device for closed tank system - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、密閉タンクシステムの給油制御装置に関し、詳細には密閉タンクシステムへの過剰給油を防止する給油制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
内燃機関の燃料タンク、特に自動車用機関の燃料タンクから蒸発燃料が大気に放散されることを防止するために燃料タンクを密閉構造として蒸発燃料(燃料ベーパ)がタンク外に洩出することを防止した、いわゆる密閉燃料タンクシステムが知られている。
【0003】
密閉燃料タンクシステムでは、給油時にタンクに燃料が注入されるとタンク内液面の上昇により液面上部空間の気体(燃料ベーパと空気との混合気)が圧縮されタンク内圧が上昇する。タンク内圧がある程度高くなると、タンクの給油管から供給される燃料がタンク内に流入することができなくなり給油不能ととなる。このため、密閉燃料タンクシステムでは、燃料タンク内液面上部空間をブリーザ配管を介して燃料ベーパ吸着剤を収納するキャニスタに接続し、このブリーザ配管上に電磁開閉弁(ベントバルブ)を設け、給油時にベントバルブを開弁することによりタンク内の気体をキャニスタに排気するようにしている。
【0004】
このように、給油時にタンク内の気体をキャニスタに排気する場合、過剰に給油が行われタンク内に設計容量(いわゆる満タン燃料量)を大幅に越える量の燃料が注入されると開弁中のベントバルブからブリーザ配管を介して燃料がキャニスタに侵入する場合がある。キャニスタに液状の燃料が到達するとキャニスタ内の吸着剤が吸着した燃料で飽和してしまい燃料ベーパを吸着できなくなるのみならず、キャニスタやブリーザ配管中に侵入した燃料が外部に洩出する問題が生じる。
【0005】
例えば、特開平6−235346号公報は上記のようなタンクの設計容量を越える給油(過剰給油)が行われることを防止する構成を開示している。
同公報の装置では、タンク内液面上部空間をキャニスタに接続するベント通路(ブリーザ配管)上にベントバルブを配置し、給油時にはベントバルブを開弁してタンク内の気体をベント通路を介してキャニスタに排気することにより、給油時のタンク内圧上昇を防止している。また、同公報の装置は、燃料タンク内の液面高さ(液位)を検出する液位検出センサを備えており、給油中にタンク内液位が所定の高さ以上になった場合に、上記ベントバルブを閉弁するものである。
【0006】
通常、給油は燃料タンクの給油管に給油ノズルを挿入して給油ノズルから給油管を介して燃料を注入するが、給油ノズルにはオートストップ機構が設けられている。オートストップ機構は、給油管内の液面が上昇し、ノズルに設けた液面検出孔に到達したときに給油を停止する機構である。上記公報の装置では、燃料タンク内液位が所定高さ以上になるとベントバルブが閉弁されるため、その後給油が継続されるとタンク内圧が上昇する。このため、給油管内の液面もタンク内圧に応じて上昇し、タンク内圧がある圧力になると上記オートストップ機構が作動して給油が自動的に停止する。同公報の装置では、これによりタンクへの過剰給油が防止される。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記特開平8−235346号公報の装置のように、単に検出した液面が所定高さになったときにベントバルブを閉弁したのでは、給油終了時に問題を生じる場合がある。
例えば、上記公報の装置ではタンク内液面が所定高さに到達してベントバルブが閉弁すると、給油ノズルから注入される燃料により液面が更に上昇を続け、タンク内圧がそれに応じて上昇する。この圧力上昇速度は液面の上昇速度、すなわち給油ノズルからの給油流量に対応した速度になる。
【0008】
上記公報の装置では、ベントバルブ閉弁後、タンク内圧が上昇して所定の圧力に到達すると給油ノズルのオートストップが作動して給油が停止されるが、ノズルからの給油流量が大きい場合には内圧上昇速度も大きくなる。一方、ベントバルブ開弁時には給油流量により流入する燃料と同一の体積の気体がベントバルブからタンク外に流出するためベントバルブからブリーザ配管を通ってキャニスタに流れる気体流量は給油流量とほぼ同一になる。
【0009】
この場合、ベントバルブ開弁時のブリーザ配管やキャニスタ通過時の気体の圧損は流量が大きいほど大きくなる。すなわち給油流量が大きいほど排気される気体の圧損が大きくなりタンク内圧は大きくなる。このため、給油流量が大きい場合にはベントバルブ閉弁時のタンク内圧も高くなっている。しかも、上記のように給油流量が大きい場合にはベントバルブ閉弁後のタンク内圧上昇速度も大きくなる。このため、タンク内圧がオートストップ機構が作動する圧力に到達して実際に給油が停止された後にタンク内圧のオーバーシュートが生じてしまいタンク内圧が大きく上昇する場合がある。このように、給油終了後にタンク内圧が大きく上昇すると、タンク内圧により給油管内の燃料が給油口から外部に押出される、いわゆる吹返し(スピットバック)が生じる問題がある。
【0010】
また、この場合には給油停止時のタンク内燃料液面高さもばらつくことになり、設計容量を越えて燃料が注入される過剰給油が生じる場合がある。
本発明は上記問題に鑑み、給油終了時の吹返しや過剰給油を生じることなく正確に給油量を制御することが可能な密閉タンクシステムの給油制御装置をが提供することを目的としている。
【0011】
【課題を解決するための手段】
請求項1に記載の発明によれば、密閉燃料タンクへの給油時にタンク内圧を調整し、タンクへの過剰給油を防止する密閉燃料タンクシステムの給油制御装置であって、タンク内圧を検出する圧力検出手段と、給油時にタンク内液面上部空間の気体をタンク外の所定の場所に排気する排気手段と、給油時のタンク内圧に基づいて給油流量を推定する給油流量推定手段と、給油時に前記燃料タンク内の燃料量が予め定めた基準量に到達したか否かを判定する燃料量検出手段と、前記給油流量推定手段の推定した給油流量に基づいてタンク内圧上昇速度の目標値を設定する目標圧力変化設定手段と、前記燃料量検出手段によりタンク内燃料量が前記基準量に到達したことが検出された後、前記圧力検出手段により検出したタンク内圧の上昇速度が前記目標値に一致するように前記排気手段の作動を制御する圧力制御手段と、を備えた密閉タンクシステムの給油制御装置が提供される。
【0012】
すなわち、請求項1の発明では、給油によりタンク内燃料量が予め定めた基準量(すなわち基準液面レベル)に到達した後は、圧力制御手段によりタンク内圧上昇速度が目標値に制御される。この圧力制御は、例えば排気手段としてベントバルブを備える場合にはベントバルブを開閉操作してタンク内の気体をキャニスタに排気することにより行われる。また、タンク内圧上昇速度の目標値は給油流量推定手段により推定された実際の給油流量に基づいて設定される。
これにより、タンク内圧上昇速度は目標値に制御されるため内圧上昇速度が過大になって給油終了時にタンク内圧オーバーシュートが生じることが防止され、給油終了時に吹返しが生じることが確実に防止される。
また、実際の給油流量に応じてタンク内圧上昇速度の目標値を設定しているため、給油停止時のタンク内液面高さを正確に制御することが可能となる。
【0013】
請求項2に記載の発明によれば、前記目標圧力変化設定手段は、前記給油流量推定手段により推定された給油流量に基づいて算出される、タンク内燃料量が前記基準量に到達してから予め定めた目標量に到達するまでの所要時間と、タンク内燃料が前記基準量に到達した時のタンク内圧とに基づいて、タンク内燃料量が前記目標量に到達した時にタンク内圧が予め定めた目標圧力になるように前記タンク内圧上昇速度の目標値を設定する、請求項1に記載の密閉タンクシステムの給油制御装置が提供される。
【0014】
すなわち、請求項2の発明では、タンク内圧上昇速度の目標値は、タンク内の燃料量が上記基準量より大きい目標量に到達したときに予め定めた目標圧力になるように設定される。この場合、給油流量推定手段により実際の給油流量が推定されているため、タンク内の燃料量が基準量から目標量に到達するまでの時間が給油量に基づいて算出できる。また、基準量到達時のタンク内圧が圧力検出手段により検出されるため、燃料量が目標量(例えばタンクの設計容量)に到達したときにタンク内圧を目標圧力(例えば給油ノズルのオートストップ機構が作動する圧力)にするために必要なタンク内圧上昇速度(目標速度)は上記目標圧力と基準量到達時のタンク内圧との差を目標量に到達するまでの時間で割ることにより算出できる。本発明では、上記によりタンク内圧上昇速度の目標値を設定することにより、タンク内燃料量が目標量(例えば設計容量、すなわちいわゆる満タン容量)に到達したときに、正確にオートストップ機構を作動させて給油を停止することが可能となり、過剰給油を確実に防止することができる。
【0015】
請求項3に記載の発明によれば、更に、タンク内燃料量が前記目標量に到達して給油が終了した後に再度追加給油が開始されたことを検出する追加給油検出手段と、前記追加給油が開始された場合のタンク内圧上昇速度の目標値を設定する追加給油時目標圧力変化設定手段とを備え、前記圧力制御手段は、前記追加給油中、前記圧力検出手段により検出したタンク内圧上昇速度が前記追加給油時の目標値に一致するように前記排気手段の作動を制御する、請求項1または請求項2に記載の密閉タンクシステムの給油制御装置が提供される。
【0016】
すなわち、請求項3の発明では、例えばタンク内の燃料量が目標量に到達して一旦給油が停止された後、再度追加給油が行われた場合には、タンク内圧上昇速度は目標到達前の給油時の目標値とは別の目標値に設定され、同様な操作が行われる。これにより、追加給油時にも給油終了時の吹返しを確実に防止することができる。
【0017】
請求項4に記載の発明によれば、前記追加給油時目標圧力変化設定手段は、タンク内燃料量が前記目標量に到達する前に前記給油流量推定手段により推定された前記給油流量に基づいて算出される、タンク内燃料量が前記目標量から予め定めた許容最大量に到達するまでの所要時間と、前記追加給油が開始された時のタンク内圧とに基づいて、タンク内燃料量が前記許容最大量に到達した時にタンク内圧が前記目標圧力になるように追加給油時のタンク内圧上昇速度の目標値を設定する、請求項3に記載の密閉タンクシステムの給油制御装置が提供される。
【0018】
すなわち、請求項4の発明では追加給油時にはタンク内燃料量が許容最大量に到達したときにタンク内圧力が目標圧力になるように設定される。また、タンク内圧上昇速度の目標値を算出する際の給油流量としては、目標値到達前に推定した給油流量を使用する。タンク内燃料が目標量(満タン容量)に到達して一旦給油が停止された後の追加給油では、給油流量を絞り少しずつ給油を行うのが通常である。このため、目標量到達前の給油時の給油流量を用いてタンク内圧上昇速度の目標値を設定することにより、実際にはタンク内燃料量が許容最大量に到達する前にタンク内圧が目標値(例えばオートストップ機構が作動する圧力)に到達する。このため、追加給油時の給油によりタンク内燃料量が許容最大量を超えることが確実に防止されるようになる。
【0019】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を用いて本発明の実施形態について説明する。
図1は本発明を自動車用燃料タンクに適用した実施形態の概略構成を示す図である。図1において、100は内燃機関本体、1は内燃機関100の吸気通路、3は吸気通路1に配置されたエアクリーナを示す。吸気通路1には運転者のアクセルペダル(図示せず)の操作に応じた開度をとるスロットル弁6が設けられている。
図1に11で示すのは機関の燃料タンクである。タンク11内の燃料油はフュエルポンプ70により昇圧され、フィード配管71を介して機関100の各気筒の燃料噴射弁101に圧送される。
【0020】
燃料タンク11には、タンク内への給油のための給油管111が設けられている。また、本実施形態では、給油管111の入口(給油口)114近傍部分は、循環通路(循環ライン)111aにより燃料タンク11内の液面上部空間と連通している。循環ライン111aは、給油口114からの給油時に給油口114近傍に燃料タンク11内の気体を供給し、給油管111の内部が負圧になることを防止する機能を有している。
図1に115で示すのは給油管111の給油口114を覆うリッドである。本実施形態では、給油管111からタンク内に給油を行うためには、リッド115を開放して給油管の給油口114に設けられたキャップ113を外すことが必要とされる。リッド115にはソレノイドアクチュエータ等の適宜な形式のアクチュエータからなり、後述する電子制御ユニット(ECU)30からの駆動信号によりリッド115を開放するリッドオープナ115aが設けられている。
【0021】
タンク11の上部には、後述するキャニスタ10にタンク11内の燃料油液面上部空間を接続するブリーザー配管13が接続されている。
ブリーザー配管13とタンク11との接続部にはソレノイドバルブ等からなるベントバルブ131とそれぞれフロート弁からなるCOV(CUT OFF VALVE)132とROV(ROLL OVER VALVE)133とが設けられている。ベントバルブ131は、後述するように、ECU30からの駆動信号により開閉され、燃料タンク11内の燃料ペーパをブリーザー配管13を通してキャニスタ10に排出する機能を有している。
【0022】
本実施形態では、ベントバルブ131は常時閉弁されており、燃料タンク11は密閉状態に維持されている。これにより、燃料タンク11内の燃料の蒸発により生成した燃料ベーパは燃料タンク11内に封入された状態となり、外部には洩出しない。このため、燃料ベーパの大気への放散が完全に防止される。
しかし、燃料タンク11を密閉した結果、例えば機関運転中燃料噴射弁101からの高温のリターン燃料が燃料タンク11に流入してタンク内燃料温度が上昇すると、それに応じて燃料蒸気圧が高くなるためタンク内圧が上昇する。本実施形態では、燃料タンク11にはタンク内液面上部空間の圧力を検出する圧力センサ120が設けられており、機関運転中にタンク内圧が許容値(例えば燃料タンクの設計圧力)を越えて上昇した場合にはベントバルブ131を開弁し、タンク内の燃料ベーパをブリーザ配管13を介してキャニスタ10に逃してタンク内圧を低下させるようにしている。
【0023】
タンク11に設けられたROV133の給油時の液面上昇により閉弁し、ベントバルブ131と燃料タンク11との接続を遮断する。また、ROV133は、車両転倒時等にベントバルブ131とタンク11との接続部を閉鎖し、ブリーザー配管13を介して大量の燃料油が外部に洩れることを防止する機能をも有している。
COV132はROV133と並列に配置されており、ROV133より更に液面が上昇したときにベントバルブ131とタンク11との連通を遮断する。COV132は、給油時の液面上昇時にはROV133閉弁後も開弁してタンク11とベントバルブ131とを連通するが、ベントバルブ131開弁中に車両旋回による液面の動揺によりCOV132位置まで液面が到達したような場合、及び車両転倒時等には閉弁し、ベントバルブ131を通って燃料油がブリーザー配管13に侵入することを防止する機能を有する。
【0024】
図1に30で示すのは、機関の電子制御ユニット(ECU)である。ECU30は、ROM(リードオンリメモリ)、RAM(ランダムアクセスメモリ)、CPU(マイクロプロセッサ)及び入出力ポートを互いに双方向性バスで接続した公知の構成のマイクロコンピュータからなり、機関の燃料噴射制御等の基本制御を行う他、本実施例では後述するように給油時のタンク内圧を調整し過剰給油と給油終了時の吹返しを防止するタンク内圧制御操作を行う。
【0025】
上記制御のため、ECU30の出力ポートは図示しない駆動回路を介して機関100の燃料噴射弁101に接続され、燃料噴射弁からの燃料噴射量を制御している他、ベントバルブ131に接続され、ベントバルブ131の開閉制御を行う。本実施形態では、ベントバルブ131はソレノイドバルブであり、ソレノイドアクチュエータに入力するECU30からの駆動パルス信号のオンとオフとに応じて開閉動作を繰返す。ベントバルブ131を通る気体の流量は、駆動パルス信号のオン(ベントバルブ開)時間がパルス信号の1サイクル中に占める割合(デューティ比)に比例して増大する。従って、デューティ比は通常の制御弁における弁開度と同じ意味をもつ。このため、本明細書ではベントバルブ131の駆動パルス信号のデューティ比を便宜的にベントバルブの開度と称する場合がある。この場合にはベントバルブ131の全開状態は駆動パルス信号のデューティ比が100パーセントの状態に対応し、全閉状態はデューティ比が0の状態に対応する。また、ベントバルブ131として、通常の制御弁を使用した場合にも、以下の説明はデューティ比をバルブ開度と読替えることによりそのまま適用される。
【0026】
ECU30の出力ポートは、図示しない駆動回路を介して後述するパージ制御弁15のアクチュエータ、CCV(CANISTER CLOSURE VALVE)17のアクチュエータにそれぞれ接続され、これらの弁の作動を制御している他、図示しない駆動回路を介してリッドオープナ115aに接続され、リッド115の開放を行う。
【0027】
一方、ECU30の入力ポートには、機関の回転数、吸入空気量、機関冷却水温度、車両走行速度等を表す信号が、それぞれ図示しないセンサから入力されている他、運転者のスイッチ操作に応じて給油信号を出力するリッド開放スイッチ(給油スイッチ)140が接続されている。また、燃料タンク11に設けられた、タンク内圧力を検出する圧力センサ120の出力は図示しないAD変換器を介してECU30の入力ポートに供給されている。
【0028】
図1に10で示すのは燃料タンク内の燃料ベーパを吸着するキャニスタである。キャニスタ10は、ブリーザー配管13によりベントバルブ131を介して燃料タンク11の燃料液面上部空間と、また、パージ配管14によりパージ制御弁15を介して吸気通路1と、また、大気連通管18により、CCV17とフィルタ19とを介して給油口114近傍の大気部分に、それぞれ接続されている。
パージ制御弁15はソレノイドアクチュエータなどの適宜な形式のアクチュエータを備え、ECU30からの信号により開弁し、キャニスタ10と吸気通路1とを連通してキャニスタ10のパージを行う。
【0029】
また、大気連通管18にはエアフィルター19とCCV17とが設けられている。エアフィルタ19は後述するパージ実行時に大気連通管18からキャニスタ10内に流入する空気中の異物を除去するものである。CCV17は、ソレノイドアクチュエータなどの適宜な形式のアクチュエータを備え、ECU30からの制御信号に応じて大気連通管18とキャニスタ11との連通を遮断するものである。
【0030】
パージ制御弁15の閉弁中にベントバルブ131とCCV17とが開弁されると、燃料タンク11の液面上部空間からブリーザー配管13を介して燃料蒸気と空気との混合気がキャニスタ10内に流入する。キャニスタ内部には活性炭等の蒸発燃料吸着剤50が充填されている。燃料タンク11内の圧力が大気圧より高い場合には、燃料タンク11内の燃料蒸気を含む気体はキャニスタ10内の吸着剤50を通過した後にCCV17と大気連通管18とを通り大気に放出されるようになる。これにより、大気連通管18からはキャニスタ内の吸着剤50で燃料蒸気を除去された後の空気のみが放出されるようになり、燃料ベーパが大気に放出されることを防止しつつ燃料タンク11の内圧を低下させることができる。
【0031】
また、機関運転中で吸気通路1に負圧が発生しているときにパージ制御弁15とCCV17とが開弁されると、キャニスタ10内にはパージ通路14を介して吸気通路1の負圧が作用し、キャニスタ内圧力は大気圧より低くなる。このため、パージ制御弁15が開弁すると、大気連通管18からフィルタ19により異物を除去された清浄な空気がキャニスタ10内に流入する。この空気は吸着剤50から吸着した燃料ベーパを離脱させ、燃料ベーパと空気との混合ガス(パージガス)となってパージ通路14から機関吸気通路1に流入し、機関燃焼室で燃焼する。これにより、吸着剤50が燃料ベーパで飽和することが防止される。
【0032】
本実施形態では、前述したようにベントバルブ131は通常は閉弁保持されており、タンク内圧が許容限度を越えて上昇した場合と、後述するように給油が行われるときにのみ開弁してタンク内の燃料ベーパをキャニスタ10に吸着させるようにされている。このため、常時キャニスタに燃料蒸気を供給する通常の開放式燃料タンクの場合に較べてキャニスタ10の容量は比較的小さく設定されている。
【0033】
次に、給油時の燃料タンク内圧力制御について説明する。
以下に説明する実施形態では、給油ノズル(図示せず)を燃料タンク11の給油管111に挿入してノズルから給油管111内に燃料を供給することにより給油を行う。給油管111内に供給された燃料は、給油管111から燃料タンク11内に流入する。
このとき、燃料タンク11の内圧が大気圧以上である場合には給油管11内にはタンク内圧と大気圧との差に相当する高さの液柱が形成される。従って、例えば、燃料タンク11内液面が上昇してある液面高さになった場合には、給油管11内の液面高さは、タンク内の液面高さに上記圧力差に相当する液柱高さを加えた高さとなる。
【0034】
一般に、給油ノズルには給油を自動的に停止するオートストップ機構が設けられている。オートストップ機構は、給油中に給油管111内に形成される燃料液面が所定の高さになったことを検出して給油を停止する機構である。すなわち、給油ノズル側面には液面検出孔が設けられており、給油管111内液面が上昇してこの液面検出孔に到達したときに給油が停止される。
以下に説明する実施形態では、上記給油ノズルに設けられたオートストップ機構を作動させることにより燃料タンク11への給油を停止する。
【0035】
本実施形態では、給油開始に先立ってベントバルブ131が全開にされタンク内の気体をキャニスタ10を介して大気に放出し、タンク11内圧を大気圧近くまで低下させる。これにより、給油のために給油口114のキャップ113を外したときに、タンク内の燃料ベーパを含む気体が給油口114から大気に放出されることが防止される。
この状態で給油ノズルが給油管111内に挿入されて給油が開始されると、流入する燃料によりタンク11内の液面が上昇し、開弁中のベントバルブ131からは流入する燃料に置換されたタンク内の液面上部空間の気体がブリーザ配管13とキャニスタ10とを通って燃料ベーパを除去された後大気に放出される。
【0036】
この状態では、タンク内圧は大気圧よりベントバルブ131からキャニスタを経由して大気に放出される排気経路の圧損分だけ高くなる。この排気経路の圧損は排気経路を流れる気体の流量により定り、排気経路を流れる気体の流量はタンク11に流入する燃料の流量、すなわち給油流量に相当する量である。従って、ベントバルブ131の全開時の給油中にはタンク内圧は給油流量に対応した圧力になっている。
給油により液面が上昇し、ROV133の位置に到達するとROV133のフロートがベントバルブ131との接続口を閉鎖する。これにより、タンク11内とベントバルブ131とは小径のCOV132のみを介して連通するようになる。このため、ROV133が閉鎖した状態ではベントバルブ131からブリーザ配管13とキャニスタ10とを介して大気連通管18に至る排気経路の流路抵抗が大幅に増大し、タンク11内圧は急激に上昇するようになる。
【0037】
本実施形態のタンク内圧制御操作では、ROV133が閉弁するときのタンク内燃料量(液面高さ)を基準量と称する。
タンク内燃料が基準量到達後に給油が継続されるとタンク内液面が上昇し、それとともにタンク内圧が上昇する。更に給油が継続されて液面が上昇すると、やがてタンク内液面はCOV132の位置に到達しCOV132のフロートがベントバルブ131接続口を閉塞する。この状態では排気経路は完全に閉塞され、ベントバルブ131が開弁していても燃料タンク11は密閉状態になる。
【0038】
本実施形態では、燃料タンク11の設計容量はROV133の閉弁する燃料量(基準量)より大きく、COV132の閉弁する燃料量より小さく設定されている。この燃料タンクの設計容量はいわゆる満タン時の燃料量であり、本実施形態では後述するように、タンク内の設計容量を目標燃料量として設定し、タンク内燃料量がこの目標燃料量に到達したときに給油ノズルのオートストップ機構が作動して給油が停止するようにしている。
【0039】
図2、図3は本実施形態のタンク内圧制御操作を説明するフローチャートである。本操作はECU30により実行される。
図2、ステップ201は、車両運転者によりリッド開放スイッチ140(図1)がオンにされたか否かの検出操作である。リッド開放スイッチ140がオンにされ、給油信号が出力されるとECU30は、リッドオープナー115aを作動させて給油口リッド115を開放することにより、作業者が給油口キャップ113を外して給油を行うことを可能とする。従って、リッド開放スイッチ140がオンにされた場合(給油信号を入力した場合)には、運転者に給油の意志があり、スイッチ140の操作に続いて給油が開始されることが予想される。
【0040】
そこで、本実施形態ではステップ201でリッド開放スイッチ140がオンにされた場合には、ステップ203でベントバルブ131を全開にする。これにより、燃料タンク11内圧は大気圧近傍まで低下するため、作業者が給油を行うために給油口キャップ113を外した場合にも燃料タンク11内の燃料ベーパを含む気体が給油口から大気に放出されることが防止される。
【0041】
ステップ205とステップ207は給油ノズルからの給油開始検出操作である。本実施形態では、ベントバルブ全開時の燃料タンク内圧力上昇速度に基づいて給油が開始されたか否かを判定する。ベントバルブ全開状態で給油が開始されると、タンク内液面上昇に伴ってタンク内の気体がベントバルブ131から排気される。このため、ベントバルブ131からブリーザ配管13、キャニスタ10を経て大気連通管18から大気に至る排気経路を流れる気体の流れにより排気経路の圧損が生じタンク内圧は上昇するようになる。そこで、本実施形態では、タンク内圧の上昇速度ΔPTがある程度大きい値ΔPT1を越えた場合には給油が開始されたと判定するようにしている。
【0042】
すなわち、ステップ205では圧力センサ120の検出値に基づいて、予め定めた一定時間内のタンク圧力上昇幅を算出しタンク内圧力上昇速度ΔPTとして記憶し、ステップ207では、算出したΔPTが所定値ΔPT1を越えたか否かを判定する。ステップ205とステップ207は、ステップ207でΔPT>ΔPT1になるまで繰返される。
【0043】
給油開始後、ステップ209と211とでは給油流量が安定してほぼ一定になったか否かを判定する。前述したように、ベントバルブ131全閉時の給油では、燃料タンク内圧は給油流量に対応したほぼ一定の圧力に収束するようになる。本実施形態では給油開始が検出された後(ステップ207)、タンク内圧上昇速度が所定値ΔPT2より小さくなったとき、すなわちタンク内圧がある値に収束したときに給油が安定したと判断する。ΔPT2は比較的小さい正の値である。
【0044】
すなわち、ステップ209ではタンク内圧上昇速度ΔPTが圧力センサ120の検出値の一定時間内の変化幅として算出され、ステップ211では、ステップ209で算出した内圧上昇速度ΔPTが所定値ΔPT2より小さくなったか否かを判定する。ステップ209と211とは、ステップ211でΔPT<ΔPT2となるまで、すなわち給油が安定したことが検出されるまで繰返される。
【0045】
ステップ211で給油が安定していることが検出された場合には、ステップ213で、給油安定後のタンク内圧PTを圧力センサ120で検出し、ステップ215ではこの値を給油速度を表すパラメータPVとして記憶する。PVは、後述するステップ225(図3)で、タンク内圧上昇速度の目標値を算出する際に使用される。
【0046】
ステップ215でPVを記憶すると、次に、図3ステップ217では再度、タンク内圧上昇速度ΔPTを算出する。
そして、ステップ219ではこのΔPTが負の所定値−ΔPT3より小さくなったか否か(すなわち、タンク内圧が所定以上の速度で下降しているか否か)、また、ステップ221ではΔPTが前述の所定値ΔPT2(図2、ステップ211)以上になったか否かを判定する。ステップ219は給油量が基準量に到達する前に意図的に給油が停止されたか否かの判定操作を、ステップ221は、給油によりタンク内燃料量が基準量(ROV133が閉弁する液面高さに対応する量)に到達したか否かの判定操作を、それぞれ示している。
【0047】
作業者が一定量の燃料のみを給油する意図を持っている場合には、給油がタンク内燃料が基準量に到達する前に停止される場合がある。この場合には、ベントバルブ131が全開の状態で給油が停止されるため、給油停止後タンク内圧は下降を開始する。ステップ219ではタンク内圧が下降を初めて、下降速度が所定値ΔPT3より大きくなったときに、燃料量が基準量に到達する前に給油が停止されたと判定する。この場合には、ステップ237に進みベントバルブ131を全閉にした後、タンク内圧制御操作を終了する。
【0048】
一方、ステップ221では、タンク内圧上昇速度ΔPTが所定値ΔPT2以上になった場合に、タンク内燃料量が基準量に到達してROV133が閉弁したと判定する。ステップ217から221の操作は、ステップ219で給油が終了するか、或はステップ221でタンク内燃料量が基準量に到達するまで繰返される。
【0049】
ステップ221でタンク内燃料量が基準量に到達した場合には、次にステップ223から233のタンク内圧上昇速度の制御が行われる。
ステップ223から233の操作は、給油によりタンク内燃料量が目標量に到達したときに確実に給油ノズルのオートストップ機構を作動させ給油を停止するための操作である。
【0050】
ステップ223から233の操作では、まずステップ223で現在のタンク内圧PTが圧力センサ120から読込まれる。この内圧PTはROV133が閉弁した時の圧力である。
次に、ステップ225ではタンク内圧上昇速度の目標値ΔPS1が算出される。
タンク内圧の目標上昇速度ΔPS1は、給油流量QF、タンクの目標燃料量VT、基準燃料量VS、及び基準燃料量到達時のタンク内圧PT(ステップ223)と目標燃料量到達時のタンク内圧(目標圧力)PTRとを用いて以下の手順により算出される。
【0051】
すなわち、まずステップ215(図2)で記憶したタンク内圧PVから、予め定めた関係に基づいて、給油流量QFを算出する。本実施形態では、予め実際の燃料タンク11と排気経路(ベントバルブ131、ブリーザ配管13、キャニスタ10、CCV17、フィルタ19及び大気連通管18により構成される流路)を用いて実験を行い、給油流量QFとベントバルブ131全開時のタンク内圧PVとの関係を求めてあり、この関係をECU30のROMに格納してある。実際の給油流量QFは、ステップ215で記憶したタンク内圧PVを用いて、ECU30に記憶した関係から求められる。
【0052】
流量QFを算出後、次にこの流量で給油を続けた場合に基準量VSに到達後、タンク内燃料量が目標量VTに到達するまでの時間T0を算出する。時間T0は、T0=(VT−VS)/QFとして算出される。
基準燃料量到達時のタンク内圧PTを目標燃料量到達時にPTRまで上昇させるためには、上記時間T0の間に圧力を(PTR−PT)だけ上昇させる必要がある。従って、タンク内圧上昇速度の目標値ΔPS1は、ΔPS1=(PTR−PT)/T0として算出される。
【0053】
なお、目標圧力PTRは給油管111内の液面を給油ノズルの液面検出孔の位置まで上昇させるのに必要なタンク内圧である。
すなわち、タンク燃料量が基準値に到達後、タンク内圧力上昇速度が上記により算出されたΔPS1に等しくなるように制御すれば、タンク内燃料量が目標量になったときには必ず給油ノズルのオートストップ機構が作動し、給油が停止されるため、目標燃料量を越えた過剰な給油が防止される。
【0054】
なお、タンク内圧上昇速度目標値ΔPS1は、上述のようにその都度PVとPTとを用いて算出するようにしても良いが、一旦燃料タンクシステムが定れば、VT、VS、PTRは一定の値になる。また、通常、ステップ215で記憶したタンク内圧PVとステップ223で検出したタンク内圧PTとはほぼ同一の値となる。
【0055】
このため、実際の燃料タンクシステムではステップ215でPVの値が定ればPVの値のみに基づいて上記計算を行うことが可能である。従って、予めPVの値を変えて上記計算を行って内圧の目標上昇速度ΔPS1を求めておくことも可能である。図4は、上記により予め求めたPVとΔPS1との関係の一例を示す図である。ステップ225では、図4の関係を例えばECU30のROMに予め格納しておき、PVとPTとを用いてその都度ΔPS1を算出する代りに、ステップ215で記憶したPVの値に基づいて図4の関係から直接ΔPS1を求めるようにすることも可能である。
【0056】
ステップ227から233は上記タンク内圧上昇速度の制御操作である。
すなわち、ステップ227では圧力センサ120の検出値に基づいて現在のタンク内圧上昇速度ΔPTを算出し、ステップ229ではこのΔPTが目標速度ΔPS1を越えているか否かを判断するとともに、越えている場合にはステップ231でベントバルブ131を全開にして内圧上昇速度を低下させる。また、逆にΔPTが目標速度ΔPS1以下であった場合にはステップ233でベントバルブ131を全閉にして内圧上昇速度を増大させる。これにより、タンク内圧上昇速度は目標値ΔPS1に維持されるようになる。これにより、タンク内燃料量が目標量VTに到達すると、タンク内圧は給油ノズルのオートストップ機構が作動する圧力になり給油が停止される。
【0057】
ステップ235は給油が終了したか否かの判定操作である。タンク内燃料量が目標値に到達してオートストップ機構が作動したして給油が停止された場合、および人為的に給油が停止された場合には、いずれもタンク内圧の上昇速度が低下するため、ステップ229、233でベントバルブ131は全閉にされる。このため、タンク内圧の上昇速度は燃料の蒸発によるもののみになり極めて小さな値になる。ステップ235では、タンク内圧上昇速度ΔPTが比較的小さい正の値ΔPT4より小さくなった場合に給油が終了したと判定し、タンク内圧制御操作を終了する。
ステップ227から235の操作は、ステップ235で給油が終了したと判定されるまで繰返される。
【0058】
上述のように、本実施形態によれば、タンク内燃料量が目標燃料量に到達したときに確実に給油ノズルのオートストップ機構を作動させて給油を停止することができるため、目標燃料量を越えて過剰な給油が行われることを防止することが可能となる。また、給油停止後のタンク内圧力はオートストップ機構を作動させる圧力以上に上昇することがないため、給油停止後の吹返しが生じることが防止される。
【0059】
次に、タンク内圧制御操作の別の実施形態について説明する。
本実施形態は、図2、図3の操作により目標燃料量まで給油が行われた後に追加給油が行われる場合のタンク内圧制御操作を含んでいる。
本実施形態では、一旦オートストップ機構が作動して給油が停止した後に再開される給油を追加給油と称している。
【0060】
実際の給油作業においては、燃料が燃料タンクの目標燃料量まで給油され、燃料タンクがいわゆる満タン状態になった後、更に給油を続けて目標燃料量以上の燃料をタンクに供給することが要求される場合がある。しかしこの場合も、タンク内に許容最大量を越えて燃料が供給されることを防止する必要がある。
【0061】
追加給油が行われると燃料タンク液面は目標燃料量時の液面から更に上昇し、COV132に到達してCOV132を閉塞させるようになる。本実施形態では、タンク内燃料量の許容最大量は上記COV132が閉弁する燃料量よりわずかに小さい容量に設定されており、追加給油時にもタンク内燃料量が許容最大量以下になるようにオートストップ機構を作動させるためのタンク内圧制御操作を行う。これにより、タンク内に許容最大量を越えて給油が行われることを防止している。
【0062】
図5は、本実施形態のタンク内圧制御操作の主要部分を説明するフローチャートである。本実施形態においても追加給油以外の給油操作では図2、図3のタンク内圧制御操作が行われる。図5の操作は、図3ステップ235の操作で給油が終了した場合に引続いて行われる。図5のフローチャートは、図2、図3の操作の図示は省略して示している。
【0063】
図5の操作を説明すると、まずステップ235で給油が終了した場合には、次にステップ501に進みベントバルブ131を全開にする、そしてステップ503から507の操作を繰返して追加給油が開始されるのを待つ。ステップ503と505は、タンクの圧力上昇速度ΔPTに基づいて給油が開始されたか否かを判定する操作であり、図2ステップ205、207と同一の操作である。また、ステップ505で給油が開始されていない場合には、ステップ507で前回給油が終了してから時間T1が経過したか否かを判定し、T1が経過している場合にはステップ525に進み、ベントバルブ131を全閉にして操作を終了する。すなわち、本実施形態では、ステップ235で給油が終了したと判断されてから、一定時間T1以内(例えば、T1は15秒程度の時間)に追加給油が開始されなかった場合には、追加給油が行われる可能性は低いと判断してタンク内圧制御操作を終了する。
【0064】
前回給油が終了してから一定時間T1が経過する前にステップ505で追加給油が開始されたことが検出された場合には、次にステップ509に進み圧力センサ120から現在のタンク内圧PTを読込み、ステップ511でPTAとして記憶する。PTAは追加給油開始時のタンク内圧となる。
次いで、ステップ513では、追加給油時のタンク内圧上昇速度の目標値ΔPS2が算出される。ステップ513では、図3ステップ225と同一の手順でΔPS2を算出する。但し、この場合にはステップ223のPTの代りにステップ511で記憶したPTAの値を使用し、PVはステップ215で記憶した値をそのまま使用する。
【0065】
ステップ215で記憶したタンク内圧力PVは、定常状態の給油中の給油流量に対応したものである。通常、追加給油を行う場合には作業者は給油流量を絞り少しずつ給油を行うため給油流量は定常状態の給油流量より小さくなる。
このため、ステップ215で記憶したタンク内圧力PVを用いて算出されるタンク内圧力上昇速度ΔPS2は実際のものより大きな値となる。
【0066】
すなわち、ステップ513で算出したΔPS2を用いてタンク内圧上昇速度を制御すると、実際にはタンク内燃料量が許容最大量に到達する前にタンク内圧力が目標圧力に到達して給油ノズルのオートストップ機構が作動する場合が多くなる。
【0067】
本実施形態では、追加給油が行われる場合にもタンク内圧制御を行うが、目標燃料量まで給油が行われた後の追加給油はタンク性能上必ずしも好ましいものではなく、追加給油により給油される燃料量はできるだけ少ない方が好ましい。このため、本実施形態では、定常給油時の給油流量に対応するタンク内圧力PVを使用してタンク内圧上昇速度の目標値ΔPS2を算出するようにして、できるだけ追加給油時に実際に燃料量が許容最大量まで到達しないようにしているのである。なお、ステップ511のタンク内圧力PTAは、通常大気圧近傍である。従って、ステップ515においても、ステップ225と同様その都度ΔPS2を計算するのではなく、予めPVとΔPS2の図4と同様な関係を求めておき、PVの値からこの関係に基づいて直接ΔPS2を求めるようにすることも可能である。
【0068】
上記によりタンク内圧上昇速度ΔPS2を算出後、ステップ515から521では追加給油中のタンク内圧上昇速度ΔPTが目標値ΔPS2に一致するようにベントバルブ131が開閉制御される。ステップ515から521の操作は、ステップ523で給油が終了したことが検出されるまで繰返される。ステップ515から523の操作は、図3ステップ227から235の操作と同一である。
【0069】
また、ステップ523で給油終了が検出された場合には、ステップ525でベントバルブ131が全閉にされ、タンク内圧制御操作は終了する。
上述のように、本実施形態では目標燃料量まで給油が行われて給油が終了した後に追加給油が実施された場合も、給油量をタンクの最大許容量以下に確実に制限するとともに、追加給油終了時に吹返しが生じることが防止される。
【0070】
【発明の効果】
各請求項に記載の発明によれば、正確に給油量を制御して過剰な給油を確実に防止するとともに、給油終了時の燃料の吹返しを防止することが可能となる共通の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を自動車用燃料タンクに適用した実施形態の概略構成を示す図である。
【図2】燃料タンク内圧制御操作の一実施形態を説明するフローチャートの一部である。
【図3】燃料タンク内圧制御操作の一実施形態を説明するフローチャートの一部である。
【図4】図2、図3のタンク内圧上昇速度の目標値の設定の一例を示す図である。
【図5】燃料タンク内圧制御操作の図2、図3とは異なる実施形態を説明するフローチャートの一部である。
【符号の説明】
10…キャニスタ
11…燃料タンク
13…ブリーザ配管
30…電子制御ユニット(ECU)
111…給油管
120…圧力センサ
131…ベントバルブ
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an oil supply control device for a closed tank system, and more particularly to an oil supply control device that prevents excessive oil supply to the closed tank system.
[0002]
[Prior art]
In order to prevent the evaporated fuel from being released into the atmosphere from the fuel tank of an internal combustion engine, particularly an automobile engine, the fuel tank is sealed to prevent the evaporated fuel (fuel vapor) from leaking out of the tank. A so-called sealed fuel tank system is known.
[0003]
In the closed fuel tank system, when fuel is injected into the tank at the time of refueling, the gas in the upper space of the liquid surface (the mixture of fuel vapor and air) is compressed due to the rise of the liquid level in the tank, and the tank internal pressure rises. When the tank internal pressure becomes high to some extent, the fuel supplied from the tank oil supply pipe cannot flow into the tank and the fuel supply becomes impossible. For this reason, in the sealed fuel tank system, the upper surface of the liquid level in the fuel tank is connected to the canister that stores the fuel vapor adsorbent via the breather pipe, and an electromagnetic on-off valve (vent valve) is provided on the breather pipe to supply the fuel. Sometimes the vent valve is opened to exhaust the gas in the tank to the canister.
[0004]
As described above, when the gas in the tank is exhausted to the canister during refueling, the valve is opened when the fuel is excessively refilled and an amount of fuel exceeding the design capacity (so-called full fuel amount) is injected into the tank. The fuel may enter the canister from the vent valve via the breather pipe. When liquid fuel reaches the canister, the adsorbent in the canister saturates with the adsorbed fuel, so that fuel vapor cannot be adsorbed, and fuel that has entered the canister or breather piping leaks to the outside. .
[0005]
For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-235346 discloses a configuration for preventing refueling (excessive refueling) exceeding the design capacity of the tank as described above.
In the apparatus of the publication, a vent valve is arranged on a vent passage (breather piping) that connects the upper liquid level space in the tank to the canister, and when refueling, the vent valve is opened to allow gas in the tank to pass through the vent passage. By exhausting to the canister, the tank internal pressure rise during refueling is prevented. In addition, the apparatus of the same publication is provided with a liquid level detection sensor for detecting the liquid level (liquid level) in the fuel tank, and when the liquid level in the tank becomes a predetermined height or higher during refueling. The vent valve is closed.
[0006]
Normally, fuel supply is performed by inserting a fuel supply nozzle into a fuel supply pipe of a fuel tank and injecting fuel from the fuel supply nozzle through the fuel supply pipe. The fuel supply nozzle is provided with an auto-stop mechanism. The auto-stop mechanism is a mechanism that stops oil supply when the liquid level in the oil supply pipe rises and reaches a liquid level detection hole provided in the nozzle. In the apparatus disclosed in the above publication, the vent valve is closed when the liquid level in the fuel tank becomes equal to or higher than a predetermined level, and therefore the tank internal pressure rises when refueling is continued. For this reason, the liquid level in the oil supply pipe also rises according to the tank internal pressure, and when the tank internal pressure reaches a certain pressure, the auto-stop mechanism is activated to automatically stop the oil supply. In the apparatus of the publication, this prevents excessive fuel supply to the tank.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, if the vent valve is closed when the detected liquid level reaches a predetermined height as in the device disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 8-235346, there may be a problem at the end of refueling.
For example, in the apparatus of the above publication, when the liquid level in the tank reaches a predetermined height and the vent valve closes, the liquid level continues to rise further by the fuel injected from the fueling nozzle, and the tank internal pressure rises accordingly. . This pressure rise speed is a speed corresponding to the liquid level rise speed, that is, the oil supply flow rate from the oil supply nozzle.
[0008]
In the apparatus of the above publication, after the vent valve is closed, when the tank internal pressure rises and reaches a predetermined pressure, the auto stop of the oil supply nozzle is activated and the oil supply is stopped, but when the oil supply flow rate from the nozzle is large, the internal pressure Ascending speed also increases. On the other hand, when the vent valve is opened, a gas with the same volume as the fuel flowing in due to the fuel flow rate flows out of the tank from the vent valve, so the gas flow rate flowing from the vent valve through the breather pipe to the canister is almost the same as the fuel flow rate. .
[0009]
In this case, the pressure loss of the gas when the vent valve is opened and when passing through the canister increases as the flow rate increases. That is, as the oil supply flow rate increases, the pressure loss of the exhausted gas increases and the tank internal pressure increases. For this reason, when the oil supply flow rate is large, the tank internal pressure when the vent valve is closed is also high. Moreover, when the oil supply flow rate is large as described above, the tank internal pressure increase rate after the vent valve is closed also increases. For this reason, after the tank internal pressure reaches the pressure at which the automatic stop mechanism operates and the actual refueling is stopped, an overshoot of the tank internal pressure may occur and the tank internal pressure may increase greatly. Thus, when the tank internal pressure rises greatly after the end of refueling, there is a problem that so-called blowback (spit back) occurs in which the fuel in the oil supply pipe is pushed out from the fuel filler port due to the tank internal pressure.
[0010]
Further, in this case, the fuel liquid level in the tank when the fuel supply is stopped varies, and there may be an excessive fuel supply in which fuel is injected beyond the design capacity.
In view of the above problems, an object of the present invention is to provide an oil supply control device for a closed tank system that can accurately control an oil supply amount without causing blow-back or excessive oil supply at the end of oil supply.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
According to the first aspect of the present invention, there is provided a fuel supply control device for a sealed fuel tank system that adjusts the tank internal pressure when supplying fuel to the sealed fuel tank and prevents excessive fuel supply to the tank, the pressure detecting the tank internal pressure. Detection means, exhaust means for exhausting the gas in the upper liquid level space in the tank to a predetermined location outside the tank during refueling, refueling flow estimation means for estimating the refueling flow based on the tank internal pressure during refueling, and A fuel amount detecting means for determining whether or not the fuel amount in the fuel tank has reached a predetermined reference amount, and a target value of the tank internal pressure increase rate is set based on the fuel supply flow rate estimated by the fuel supply flow rate estimating means. After the target pressure change setting means and the fuel amount detection means detect that the fuel amount in the tank has reached the reference amount, the rate of increase in the tank internal pressure detected by the pressure detection means is Lubrication control system for closed tank system comprising a pressure control means for controlling operation of said exhaust means to match the target value, is provided.
[0012]
That is, in the first aspect of the invention, after the fuel amount in the tank reaches a predetermined reference amount (that is, the reference liquid level) by refueling, the tank pressure increase rate is controlled to the target value by the pressure control means. For example, in the case where a vent valve is provided as an exhaust means, the pressure control is performed by opening and closing the vent valve to exhaust the gas in the tank to the canister. Further, the target value of the tank internal pressure increase speed is set based on the actual oil supply flow rate estimated by the oil supply flow rate estimating means.
As a result, the tank internal pressure increase speed is controlled to the target value, so that the internal pressure increase speed is excessively prevented and the tank internal pressure overshoot is prevented at the end of refueling, and the occurrence of blow-back at the end of refueling is reliably prevented. The
In addition, since the target value of the tank internal pressure increase speed is set according to the actual oil supply flow rate, it is possible to accurately control the liquid level in the tank when the oil supply is stopped.
[0013]
According to a second aspect of the present invention, the target pressure change setting means is calculated based on the fuel supply flow rate estimated by the fuel supply flow rate estimation means, and after the fuel amount in the tank reaches the reference amount. Based on the time required to reach a predetermined target amount and the tank internal pressure when the fuel in the tank reaches the reference amount, the tank internal pressure is predetermined when the fuel amount in the tank reaches the target amount. The oil supply control device for a closed tank system according to claim 1, wherein a target value of the tank internal pressure increase rate is set so as to be equal to the target pressure.
[0014]
That is, in the invention of claim 2, the target value of the tank internal pressure increase rate is set so as to become a predetermined target pressure when the fuel amount in the tank reaches a target amount larger than the reference amount. In this case, since the actual fuel supply flow rate is estimated by the fuel supply flow rate estimation means, the time until the fuel amount in the tank reaches the target amount from the reference amount can be calculated based on the fuel supply amount. In addition, since the tank internal pressure when the reference amount is reached is detected by the pressure detection means, when the fuel amount reaches the target amount (for example, the tank design capacity), the tank internal pressure is set to the target pressure (for example, the auto stop mechanism of the fueling nozzle is activated). The tank internal pressure increase speed (target speed) required to obtain the target pressure can be calculated by dividing the difference between the target pressure and the tank internal pressure when the reference amount is reached by the time until the target amount is reached. In the present invention, by setting the target value of the tank pressure increase rate as described above, when the fuel amount in the tank reaches the target amount (for example, the design capacity, that is, the so-called full tank capacity), the auto stop mechanism is accurately operated. Therefore, it is possible to stop refueling, and it is possible to reliably prevent excessive refueling.
[0015]
According to the third aspect of the present invention, the additional fuel supply detecting means for detecting that the additional fuel supply is started again after the fuel amount in the tank reaches the target amount and the fuel supply is completed, and the additional fuel supply. An additional oil supply target pressure change setting means for setting a target value of the tank internal pressure increase speed when the pressure is started, and the pressure control means detects the tank internal pressure increase speed detected by the pressure detection means during the additional oil supply. The oil supply control device for the closed tank system according to claim 1 or 2, wherein the operation of the exhaust means is controlled so as to match a target value at the time of the additional oil supply.
[0016]
That is, in the third aspect of the invention, for example, when the amount of fuel in the tank reaches the target amount and the refueling is once stopped and then the additional refueling is performed again, the tank internal pressure increasing speed is A target value different from the target value at the time of refueling is set, and the same operation is performed. Thereby, it is possible to reliably prevent the blow-back at the end of the refueling even during the additional refueling.
[0017]
According to the fourth aspect of the present invention, the additional oil supply target pressure change setting means is based on the oil supply flow rate estimated by the oil supply flow rate estimation means before the fuel amount in the tank reaches the target amount. Based on the calculated time required for the amount of fuel in the tank to reach a predetermined allowable maximum amount from the target amount, and the pressure in the tank when the additional fueling is started, the amount of fuel in the tank is The oil supply control device for a closed tank system according to claim 3, wherein a target value of a tank internal pressure increase rate at the time of additional oil supply is set so that the tank internal pressure becomes the target pressure when an allowable maximum amount is reached.
[0018]
That is, in the invention of claim 4, the tank internal pressure is set to the target pressure when the fuel amount in the tank reaches the allowable maximum amount at the time of additional fueling. In addition, as the oil supply flow rate when calculating the target value of the tank pressure increase rate, the oil supply flow rate estimated before reaching the target value is used. In the additional fuel supply after the fuel in the tank reaches the target amount (full tank capacity) and the fuel supply is once stopped, it is usual to reduce the fuel supply flow rate and supply the fuel little by little. For this reason, by setting the target value of the tank internal pressure increase speed using the refueling flow rate at the time of refueling before reaching the target amount, the tank internal pressure actually reaches the target value before the fuel amount in the tank reaches the allowable maximum amount. (For example, the pressure at which the auto-stop mechanism operates) is reached. For this reason, it is reliably prevented that the amount of fuel in the tank exceeds the allowable maximum amount by refueling at the time of additional refueling.
[0019]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of an embodiment in which the present invention is applied to an automobile fuel tank. In FIG. 1, reference numeral 100 denotes an internal combustion engine main body, 1 denotes an intake passage of the internal combustion engine 100, and 3 denotes an air cleaner disposed in the intake passage 1. The intake passage 1 is provided with a throttle valve 6 having an opening degree corresponding to the driver's operation of an accelerator pedal (not shown).
Reference numeral 11 in FIG. 1 denotes an engine fuel tank. The fuel oil in the tank 11 is boosted by the fuel pump 70 and is pumped to the fuel injection valve 101 of each cylinder of the engine 100 via the feed pipe 71.
[0020]
The fuel tank 11 is provided with an oil supply pipe 111 for supplying oil into the tank. In the present embodiment, the vicinity of the inlet (fuel supply port) 114 of the fuel supply pipe 111 communicates with the liquid level upper space in the fuel tank 11 through the circulation passage (circulation line) 111a. The circulation line 111a has a function of supplying gas in the fuel tank 11 to the vicinity of the fuel filler port 114 when fuel is supplied from the fuel filler port 114 and preventing the inside of the fuel filler pipe 111 from becoming negative pressure.
In FIG. 1, reference numeral 115 denotes a lid that covers the oil supply port 114 of the oil supply pipe 111. In this embodiment, in order to supply oil into the tank from the oil supply pipe 111, it is necessary to open the lid 115 and remove the cap 113 provided at the oil supply port 114 of the oil supply pipe. The lid 115 includes an actuator of an appropriate type such as a solenoid actuator, and is provided with a lid opener 115a that opens the lid 115 by a drive signal from an electronic control unit (ECU) 30 described later.
[0021]
A breather pipe 13 is connected to the upper part of the tank 11 to connect a space above the fuel oil level in the tank 11 to a canister 10 described later.
A vent valve 131 made of a solenoid valve or the like, a COV (CUT OFF VALVE) 132 and a ROV (ROLL OVER VALVE) 133 each made of a float valve are provided at a connection portion between the breather pipe 13 and the tank 11. As will be described later, the vent valve 131 is opened and closed by a drive signal from the ECU 30 and has a function of discharging the fuel paper in the fuel tank 11 to the canister 10 through the breather pipe 13.
[0022]
In the present embodiment, the vent valve 131 is always closed, and the fuel tank 11 is maintained in a sealed state. As a result, the fuel vapor generated by the evaporation of the fuel in the fuel tank 11 is sealed in the fuel tank 11 and does not leak outside. For this reason, the diffusion of the fuel vapor to the atmosphere is completely prevented.
However, as a result of sealing the fuel tank 11, for example, when high-temperature return fuel from the fuel injection valve 101 flows into the fuel tank 11 during engine operation and the fuel temperature in the tank rises, the fuel vapor pressure increases accordingly. Tank internal pressure rises. In the present embodiment, the fuel tank 11 is provided with a pressure sensor 120 that detects the pressure in the space above the liquid level in the tank, and the tank internal pressure exceeds an allowable value (for example, the design pressure of the fuel tank) during engine operation. When the pressure rises, the vent valve 131 is opened, and the fuel vapor in the tank is released to the canister 10 via the breather pipe 13 so as to lower the tank internal pressure.
[0023]
The valve is closed when the liquid level of the ROV 133 provided in the tank 11 rises during refueling, and the connection between the vent valve 131 and the fuel tank 11 is cut off. The ROV 133 also has a function of closing a connection portion between the vent valve 131 and the tank 11 when the vehicle falls or the like and preventing a large amount of fuel oil from leaking to the outside via the breather pipe 13.
The COV 132 is arranged in parallel with the ROV 133 and shuts off the communication between the vent valve 131 and the tank 11 when the liquid level rises further than the ROV 133. When the liquid level rises during refueling, the COV 132 is opened even after the ROV 133 is closed, and the tank 11 and the vent valve 131 are communicated with each other. When the surface has reached, or when the vehicle falls, etc., the valve is closed and has a function of preventing fuel oil from entering the breather pipe 13 through the vent valve 131.
[0024]
Reference numeral 30 in FIG. 1 denotes an engine electronic control unit (ECU). The ECU 30 includes a microcomputer having a known configuration in which a ROM (read only memory), a RAM (random access memory), a CPU (microprocessor), and an input / output port are connected to each other via a bidirectional bus. In addition to the above basic control, in this embodiment, as will be described later, a tank internal pressure control operation is performed to adjust the tank internal pressure during refueling to prevent excessive refueling and blowback at the end of refueling.
[0025]
For the above control, the output port of the ECU 30 is connected to the fuel injection valve 101 of the engine 100 via a drive circuit (not shown), and is connected to the vent valve 131 in addition to controlling the fuel injection amount from the fuel injection valve. Open / close control of the vent valve 131 is performed. In the present embodiment, the vent valve 131 is a solenoid valve, and repeats the opening / closing operation in accordance with ON / OFF of the drive pulse signal from the ECU 30 input to the solenoid actuator. The flow rate of the gas passing through the vent valve 131 increases in proportion to the ratio (duty ratio) that the ON time of the drive pulse signal (vent valve open) occupies in one cycle of the pulse signal. Therefore, the duty ratio has the same meaning as the valve opening in a normal control valve. For this reason, in this specification, the duty ratio of the drive pulse signal of the vent valve 131 may be referred to as the opening degree of the vent valve for convenience. In this case, the fully opened state of the vent valve 131 corresponds to a state where the duty ratio of the drive pulse signal is 100%, and the fully closed state corresponds to a state where the duty ratio is 0. Further, when a normal control valve is used as the vent valve 131, the following description is applied as it is by replacing the duty ratio with the valve opening.
[0026]
The output port of the ECU 30 is connected to an actuator of a purge control valve 15 and an actuator of a CCV (CANISTER CLOSEURE VALVE) 17 to be described later via a drive circuit (not shown), and controls the operation of these valves. It is connected to the lid opener 115a through the drive circuit, and the lid 115 is opened.
[0027]
On the other hand, signals representing the engine speed, the intake air amount, the engine coolant temperature, the vehicle running speed, etc. are input to the input port of the ECU 30 from sensors (not shown), and in response to the driver's switch operation. A lid opening switch (oil supply switch) 140 for outputting an oil supply signal is connected. The output of the pressure sensor 120 provided in the fuel tank 11 for detecting the pressure in the tank is supplied to the input port of the ECU 30 via an AD converter (not shown).
[0028]
A canister for adsorbing fuel vapor in the fuel tank is indicated by 10 in FIG. The canister 10 includes a breather pipe 13 through a vent valve 131 and a fuel liquid level upper space of the fuel tank 11, a purge pipe 14 through a purge control valve 15, and an air communication pipe 18. , CCV 17 and filter 19 are connected to the atmosphere portion in the vicinity of refueling port 114, respectively.
The purge control valve 15 includes an actuator of an appropriate type such as a solenoid actuator, and is opened by a signal from the ECU 30, and the canister 10 and the intake passage 1 are communicated to purge the canister 10.
[0029]
The air communication pipe 18 is provided with an air filter 19 and a CCV 17. The air filter 19 removes foreign substances in the air flowing into the canister 10 from the atmosphere communication pipe 18 when purging, which will be described later. The CCV 17 includes an appropriate type of actuator such as a solenoid actuator, and blocks communication between the atmosphere communication pipe 18 and the canister 11 in accordance with a control signal from the ECU 30.
[0030]
When the vent valve 131 and the CCV 17 are opened while the purge control valve 15 is closed, the mixture of fuel vapor and air enters the canister 10 from the upper liquid level space of the fuel tank 11 through the breather pipe 13. Inflow. The canister is filled with an evaporative fuel adsorbent 50 such as activated carbon. When the pressure in the fuel tank 11 is higher than the atmospheric pressure, the gas containing the fuel vapor in the fuel tank 11 passes through the adsorbent 50 in the canister 10 and then is released to the atmosphere through the CCV 17 and the atmosphere communication pipe 18. Become so. As a result, only air after the fuel vapor is removed by the adsorbent 50 in the canister is released from the atmosphere communication pipe 18, and the fuel tank 11 is prevented from being released into the atmosphere. The internal pressure can be reduced.
[0031]
Further, when the purge control valve 15 and the CCV 17 are opened while the engine is in operation and negative pressure is generated in the intake passage 1, the negative pressure of the intake passage 1 is introduced into the canister 10 via the purge passage 14. Acts, and the canister internal pressure becomes lower than the atmospheric pressure. For this reason, when the purge control valve 15 is opened, clean air from which foreign matter has been removed by the filter 19 flows from the atmospheric communication pipe 18 into the canister 10. This air separates the fuel vapor adsorbed from the adsorbent 50, becomes a mixed gas (purge gas) of the fuel vapor and air, flows into the engine intake passage 1 from the purge passage 14, and burns in the engine combustion chamber. This prevents the adsorbent 50 from being saturated with fuel vapor.
[0032]
In the present embodiment, as described above, the vent valve 131 is normally kept closed, and is opened only when the tank internal pressure exceeds the allowable limit and when refueling is performed as described later. The fuel vapor in the tank is adsorbed by the canister 10. For this reason, the capacity of the canister 10 is set to be relatively small compared to the case of a normal open type fuel tank that constantly supplies fuel vapor to the canister.
[0033]
Next, fuel tank pressure control during refueling will be described.
In the embodiment described below, refueling is performed by inserting a fueling nozzle (not shown) into the fueling tube 111 of the fuel tank 11 and supplying fuel from the nozzle into the fueling tube 111. The fuel supplied into the fuel supply pipe 111 flows into the fuel tank 11 from the fuel supply pipe 111.
At this time, when the internal pressure of the fuel tank 11 is equal to or higher than the atmospheric pressure, a liquid column having a height corresponding to the difference between the tank internal pressure and the atmospheric pressure is formed in the fuel supply pipe 11. Therefore, for example, when the liquid level in the fuel tank 11 has risen to a liquid level height, the liquid level height in the fuel supply pipe 11 corresponds to the above-described pressure difference in the liquid level height in the tank. It becomes the height which added the height of the liquid column.
[0034]
In general, an oil stop nozzle is provided with an auto-stop mechanism that automatically stops fuel supply. The auto-stop mechanism is a mechanism that stops refueling by detecting that the fuel level formed in the refueling pipe 111 has reached a predetermined height during refueling. That is, a liquid level detection hole is provided on the side surface of the oil supply nozzle, and the oil supply is stopped when the liquid level in the oil supply pipe 111 rises and reaches the liquid level detection hole.
In the embodiment described below, the fuel supply to the fuel tank 11 is stopped by operating an auto-stop mechanism provided in the fuel supply nozzle.
[0035]
In the present embodiment, the vent valve 131 is fully opened prior to the start of refueling, and the gas in the tank is released to the atmosphere via the canister 10 to reduce the internal pressure of the tank 11 to near atmospheric pressure. Thereby, when the cap 113 of the fuel filler port 114 is removed for fueling, the gas containing the fuel vapor in the tank is prevented from being released from the fuel filler port 114 to the atmosphere.
When the refueling nozzle is inserted into the refueling pipe 111 and refueling is started in this state, the liquid level in the tank 11 rises due to the inflowing fuel and is replaced with the inflowing fuel from the vent valve 131 that is being opened. The gas in the upper surface of the liquid level in the tank passes through the breather pipe 13 and the canister 10 and the fuel vapor is removed and then released to the atmosphere.
[0036]
In this state, the tank internal pressure becomes higher than the atmospheric pressure by the pressure loss of the exhaust path that is released from the vent valve 131 to the atmosphere via the canister. The pressure loss of the exhaust path is determined by the flow rate of the gas flowing through the exhaust path, and the flow rate of the gas flowing through the exhaust path is an amount corresponding to the flow rate of the fuel flowing into the tank 11, that is, the refueling flow rate. Accordingly, during refueling when the vent valve 131 is fully opened, the tank internal pressure is a pressure corresponding to the refueling flow rate.
When the liquid level rises due to refueling and reaches the position of the ROV 133, the float of the ROV 133 closes the connection port with the vent valve 131. As a result, the tank 11 and the vent valve 131 communicate with each other only through the small diameter COV 132. For this reason, when the ROV 133 is closed, the flow path resistance of the exhaust path from the vent valve 131 through the breather pipe 13 and the canister 10 to the atmosphere communication pipe 18 is greatly increased, so that the internal pressure of the tank 11 rapidly increases. become.
[0037]
In the tank internal pressure control operation of the present embodiment, the fuel amount (liquid level height) in the tank when the ROV 133 is closed is referred to as a reference amount.
If fueling is continued after the fuel in the tank reaches the reference amount, the liquid level in the tank rises and the tank internal pressure rises at the same time. When the liquid level further rises as the refueling is continued, the liquid level in the tank eventually reaches the position of the COV 132 and the float of the COV 132 closes the connection port of the vent valve 131. In this state, the exhaust path is completely closed, and the fuel tank 11 is sealed even if the vent valve 131 is open.
[0038]
In the present embodiment, the design capacity of the fuel tank 11 is set larger than the fuel amount (reference amount) that the ROV 133 closes and smaller than the fuel amount that the COV 132 closes. The design capacity of this fuel tank is a so-called full fuel amount. In this embodiment, as will be described later, the design capacity in the tank is set as the target fuel amount, and the fuel amount in the tank reaches this target fuel amount. When this happens, the automatic stop mechanism of the oil supply nozzle is activated to stop the oil supply.
[0039]
2 and 3 are flowcharts for explaining the tank internal pressure control operation of the present embodiment. This operation is executed by the ECU 30.
Step 201 in FIG. 2 is an operation for detecting whether or not the lid opening switch 140 (FIG. 1) is turned on by the vehicle driver. When the lid opening switch 140 is turned on and a fueling signal is output, the ECU 30 operates the lid opener 115a to open the fueling port lid 115, so that the operator removes the fueling port cap 113 and performs fueling. Is possible. Therefore, when the lid opening switch 140 is turned on (when a fueling signal is input), the driver has a willingness to fuel, and it is expected that fueling will be started following the operation of the switch 140.
[0040]
Therefore, in this embodiment, when the lid opening switch 140 is turned on in step 201, the vent valve 131 is fully opened in step 203. As a result, the internal pressure of the fuel tank 11 decreases to near atmospheric pressure, so that even when the operator removes the fuel filler cap 113 to refuel, the gas containing the fuel vapor in the fuel tank 11 enters the atmosphere from the fuel filler opening. It is prevented from being released.
[0041]
Steps 205 and 207 are a refueling start detection operation from the refueling nozzle. In the present embodiment, it is determined whether refueling has been started based on the pressure increase rate in the fuel tank when the vent valve is fully opened. When refueling is started with the vent valve fully open, the gas in the tank is exhausted from the vent valve 131 as the liquid level in the tank rises. For this reason, the pressure loss of the exhaust path is caused by the flow of the gas flowing through the exhaust path from the vent valve 131 to the atmosphere through the breather pipe 13 and the canister 10 to the atmosphere, and the tank internal pressure rises. Therefore, in the present embodiment, the tank internal pressure increase rate ΔPT is a certain value ΔPT. 1 If it exceeds, it is determined that refueling has started.
[0042]
That is, in step 205, based on the detection value of the pressure sensor 120, a tank pressure increase width within a predetermined time is calculated and stored as a tank pressure increase rate ΔPT. In step 207, the calculated ΔPT is a predetermined value ΔPT. 1 It is determined whether or not the number is exceeded. In step 205 and step 207, ΔPT> ΔPT in step 207 1 Repeat until.
[0043]
After the start of refueling, it is determined in steps 209 and 211 whether or not the refueling flow rate is stable and substantially constant. As described above, when refueling when the vent valve 131 is fully closed, the fuel tank internal pressure converges to a substantially constant pressure corresponding to the refueling flow rate. In the present embodiment, after the start of refueling is detected (step 207), the tank pressure increase rate is a predetermined value ΔPT. 2 When it becomes smaller, that is, when the tank internal pressure has converged to a certain value, it is determined that the fuel supply is stable. ΔPT 2 Is a relatively small positive value.
[0044]
That is, in step 209, the tank internal pressure increase rate ΔPT is calculated as a change width of the detection value of the pressure sensor 120 within a predetermined time, and in step 211, the internal pressure increase rate ΔPT calculated in step 209 is the predetermined value ΔPT. 2 It is determined whether or not it has become smaller. In steps 211 and 211, ΔPT <ΔPT in step 211 2 Until it is detected, that is, until it is detected that the fuel supply is stable.
[0045]
If it is detected in step 211 that the oil supply is stable, in step 213, the tank internal pressure PT after the oil supply is stabilized is detected by the pressure sensor 120, and in step 215, this value is used as a parameter PV representing the oil supply speed. Remember. PV is used when calculating the target value of the tank internal pressure increase rate in step 225 (FIG. 3) described later.
[0046]
When PV is stored in step 215, next, in step 217 of FIG. 3, the tank internal pressure increase rate ΔPT is calculated again.
In step 219, this ΔPT is a negative predetermined value −ΔPT. Three Whether or not the pressure has become smaller (that is, whether or not the internal pressure of the tank is decreasing at a predetermined speed or more), and in step 221, ΔPT is the above-mentioned predetermined value ΔPT. 2 (FIG. 2, step 211) It is determined whether it became more than this. Step 219 is an operation for determining whether or not the refueling is intentionally stopped before the refueling amount reaches the reference amount. Step 221 is a step for determining whether the fuel amount in the tank is the reference amount (the liquid level at which the ROV 133 is closed). The operation of determining whether or not the amount corresponding to the above has been reached is shown.
[0047]
If the operator intends to refuel only a certain amount of fuel, refueling may be stopped before the fuel in the tank reaches the reference amount. In this case, since the fuel supply is stopped with the vent valve 131 fully open, the tank internal pressure starts to decrease after the fuel supply is stopped. In step 219, the tank pressure starts to decrease for the first time, and the decreasing speed is a predetermined value ΔPT. Three When it becomes larger, it is determined that the fuel supply is stopped before the fuel amount reaches the reference amount. In this case, the process proceeds to step 237 and the vent valve 131 is fully closed, and then the tank internal pressure control operation is terminated.
[0048]
On the other hand, in step 221, the tank internal pressure increase rate ΔPT is a predetermined value ΔPT. 2 When it becomes above, it determines with the amount of fuel in a tank reaching the reference amount, and ROV133 having closed. The operations from step 217 to 221 are repeated until refueling is completed in step 219 or until the fuel amount in the tank reaches the reference amount in step 221.
[0049]
When the fuel amount in the tank reaches the reference amount in step 221, the control of the tank pressure increase rate in steps 223 to 233 is performed next.
The operations in steps 223 to 233 are operations for reliably operating the auto-stop mechanism of the fueling nozzle and stopping the fueling when the fuel amount in the tank reaches the target amount by fueling.
[0050]
In the operations from step 223 to 233, first, the current tank internal pressure PT is read from the pressure sensor 120 in step 223. This internal pressure PT is a pressure when the ROV 133 is closed.
Next, at step 225, the target value ΔPS of the tank internal pressure increase rate 1 Is calculated.
Target rise speed ΔPS of tank internal pressure 1 Uses the fuel supply flow rate QF, the tank target fuel amount VT, the reference fuel amount VS, the tank internal pressure PT when the reference fuel amount is reached (step 223), and the tank internal pressure (target pressure) PTR when the target fuel amount is reached. It is calculated by the following procedure.
[0051]
That is, first, the fuel supply flow rate QF is calculated from the tank internal pressure PV stored in step 215 (FIG. 2) based on a predetermined relationship. In this embodiment, an experiment is performed in advance using an actual fuel tank 11 and an exhaust path (a flow path constituted by a vent valve 131, a breather pipe 13, a canister 10, a CCV 17, a filter 19, and an atmosphere communication pipe 18), and fueling is performed. The relationship between the flow rate QF and the tank internal pressure PV when the vent valve 131 is fully opened is obtained, and this relationship is stored in the ROM of the ECU 30. The actual fuel supply flow rate QF is obtained from the relationship stored in the ECU 30 using the tank internal pressure PV stored in step 215.
[0052]
After calculating the flow rate QF, the time T until the fuel amount in the tank reaches the target amount VT after reaching the reference amount VS when refueling is continued at this flow rate. 0 Is calculated. Time T 0 T 0 = (VT-VS) / QF.
In order to increase the tank internal pressure PT when the reference fuel amount is reached to the PTR when the target fuel amount is reached, the time T 0 During this time, it is necessary to increase the pressure by (PTR-PT). Therefore, the target value ΔPS of the tank internal pressure increase rate 1 Is ΔPS 1 = (PTR-PT) / T 0 Is calculated as
[0053]
The target pressure PTR is a tank internal pressure required to raise the liquid level in the oil supply pipe 111 to the position of the liquid level detection hole of the oil supply nozzle.
That is, after the tank fuel amount reaches the reference value, the tank pressure increase rate is calculated by ΔPS calculated above. 1 When the fuel amount in the tank reaches the target amount, the automatic stop mechanism of the fueling nozzle always operates and the fueling is stopped, so that excessive fueling exceeding the target fuel amount is prevented. .
[0054]
The tank internal pressure increase speed target value ΔPS 1 May be calculated using PV and PT each time as described above, but once the fuel tank system is determined, VT, VS, and PTR have constant values. Normally, the tank internal pressure PV stored in step 215 and the tank internal pressure PT detected in step 223 are substantially the same value.
[0055]
For this reason, in the actual fuel tank system, if the PV value is determined in step 215, the above calculation can be performed based only on the PV value. Accordingly, the above calculation is performed by changing the PV value in advance, and the target pressure increase rate ΔPS of the internal pressure is calculated. 1 It is also possible to ask for. FIG. 4 shows PV and ΔPS obtained in advance by the above. 1 FIG. In step 225, the relationship shown in FIG. 4 is stored in advance in the ROM of the ECU 30, for example, and ΔPS each time using PV and PT. 1 4 instead of directly calculating ΔPS from the relationship of FIG. 4 based on the PV value stored in step 215. 1 It is also possible to ask for.
[0056]
Steps 227 to 233 are operations for controlling the tank internal pressure increase rate.
That is, in step 227, the current tank pressure increase rate ΔPT is calculated based on the detected value of the pressure sensor 120. In step 229, this ΔPT is calculated as the target speed ΔPS. 1 In step 231, the vent valve 131 is fully opened to decrease the internal pressure increasing speed. Conversely, ΔPT is the target speed ΔPS. 1 In the case of the following, in step 233, the vent valve 131 is fully closed to increase the internal pressure increasing speed. As a result, the tank internal pressure increase rate becomes the target value ΔPS. 1 Will be maintained. Thereby, when the fuel amount in the tank reaches the target amount VT, the tank internal pressure becomes a pressure at which the auto-stop mechanism of the fuel nozzle is operated, and the fuel supply is stopped.
[0057]
Step 235 is an operation for determining whether or not refueling is completed. When the fuel amount in the tank reaches the target value and the auto-stop mechanism is activated and the refueling is stopped, and when the refueling is stopped artificially, the increase rate of the tank internal pressure will decrease. In steps 229 and 233, the vent valve 131 is fully closed. For this reason, the rising speed of the tank internal pressure is only due to the evaporation of the fuel, and becomes an extremely small value. In step 235, the tank internal pressure increase rate ΔPT is a relatively small positive value ΔPT. Four When it becomes smaller, it determines with refueling having been complete | finished and complete | finishes tank internal pressure control operation.
The operations from step 227 to 235 are repeated until it is determined in step 235 that refueling has been completed.
[0058]
As described above, according to the present embodiment, when the fuel amount in the tank reaches the target fuel amount, it is possible to reliably stop the fuel supply by operating the auto-stop mechanism of the fuel nozzle, so that the target fuel amount is exceeded. Thus, it is possible to prevent excessive refueling. Further, since the tank internal pressure after the stop of fueling does not rise above the pressure for operating the auto stop mechanism, the occurrence of blow-back after the stop of fueling is prevented.
[0059]
Next, another embodiment of the tank internal pressure control operation will be described.
The present embodiment includes a tank internal pressure control operation in a case where additional fueling is performed after fueling up to the target fuel amount by the operations of FIGS. 2 and 3.
In the present embodiment, refueling that is resumed after the auto-stop mechanism once operates to stop refueling is referred to as additional refueling.
[0060]
In actual refueling work, after the fuel is refueled up to the target fuel amount in the fuel tank and the fuel tank is in a so-called full tank condition, it is necessary to continue refueling and supply fuel above the target fuel amount to the tank. May be. However, even in this case, it is necessary to prevent the fuel from being supplied beyond the maximum allowable amount into the tank.
[0061]
When the additional fueling is performed, the fuel tank liquid level further rises from the liquid level at the target fuel amount, reaches the COV 132, and closes the COV 132. In the present embodiment, the allowable maximum amount of fuel in the tank is set to a capacity that is slightly smaller than the amount of fuel that the COV 132 closes, so that the fuel amount in the tank is not more than the maximum allowable amount even when additional fuel is supplied. The tank internal pressure control operation for operating the auto stop mechanism is performed. This prevents refueling from exceeding the allowable maximum amount in the tank.
[0062]
FIG. 5 is a flowchart for explaining the main part of the tank internal pressure control operation of the present embodiment. Also in this embodiment, the tank internal pressure control operation of FIGS. 2 and 3 is performed in the refueling operation other than the additional refueling. The operation of FIG. 5 is continuously performed when refueling is completed by the operation of step 235 of FIG. The flowchart of FIG. 5 does not show the operations of FIGS. 2 and 3.
[0063]
The operation of FIG. 5 will be explained. When the refueling is finished in step 235, the process proceeds to step 501 and the vent valve 131 is fully opened, and the operations of steps 503 to 507 are repeated to start additional refueling. Wait for Steps 503 and 505 are operations for determining whether or not refueling is started based on the pressure increase rate ΔPT of the tank, and are the same operations as steps 205 and 207 in FIG. If refueling has not started in step 505, the time T has elapsed since the last refueling in step 507. 1 Whether or not T has passed, and T 1 If has elapsed, the process proceeds to step 525, the vent valve 131 is fully closed, and the operation is terminated. That is, in this embodiment, after it is determined in step 235 that refueling has been completed, a certain time T 1 Within (for example, T 1 If the additional oil supply is not started within a period of about 15 seconds, it is determined that the possibility of the additional oil supply is low, and the tank internal pressure control operation is terminated.
[0064]
A certain time T since the last refueling 1 If it is detected in step 505 that additional refueling has been started before the time elapses, the process proceeds to step 509, where the current tank internal pressure PT is read from the pressure sensor 120 and stored as PTA in step 511. PTA is the tank internal pressure at the start of additional refueling.
Next, at step 513, the target value ΔPS of the tank internal pressure increase rate at the time of additional refueling 2 Is calculated. In step 513, ΔPS is performed in the same procedure as in step 225 in FIG. 2 Is calculated. However, in this case, the value of PTA stored in step 511 is used instead of the PT in step 223, and the value stored in step 215 is used as PV.
[0065]
The tank internal pressure PV stored in step 215 corresponds to the oil supply flow rate during steady state oil supply. Normally, when performing additional refueling, the operator reduces the refueling flow rate and gradually refuels, so that the refueling flow rate becomes smaller than the steady refueling flow rate.
Therefore, the tank pressure increase rate ΔPS calculated using the tank pressure PV stored in step 215. 2 Is larger than the actual value.
[0066]
That is, ΔPS calculated in step 513 2 In many cases, the tank internal pressure reaches the target pressure before the fuel amount in the tank reaches the allowable maximum amount and the auto-stop mechanism of the fueling nozzle is activated.
[0067]
In the present embodiment, the tank internal pressure control is performed even when additional fueling is performed. However, the additional fueling after the fueling to the target fuel amount is not necessarily preferable in terms of tank performance, and the fuel that is fueled by the additional fueling. The amount is preferably as small as possible. For this reason, in this embodiment, the target value ΔPS of the tank internal pressure increase rate using the tank internal pressure PV corresponding to the oil supply flow rate at the time of steady oil supply. 2 Is calculated so that the fuel amount does not actually reach the allowable maximum amount when additional fuel is supplied. Note that the tank internal pressure PTA in step 511 is usually near atmospheric pressure. Therefore, also in step 515, ΔPS each time as in step 225. 2 Rather than calculating PV and ΔPS in advance 2 4 is obtained, and ΔPS is directly calculated from the PV value based on this relationship. 2 It is also possible to ask for.
[0068]
By the above, the tank internal pressure increase rate ΔPS 2 After the calculation, in steps 515 to 521, the tank pressure increase rate ΔPT during the additional refueling is the target value ΔPS. 2 The vent valve 131 is controlled to open and close so as to coincide with. The operations in steps 515 to 521 are repeated until it is detected in step 523 that refueling has been completed. The operations in steps 515 to 523 are the same as the operations in steps 227 to 235 in FIG.
[0069]
If the end of refueling is detected in step 523, the vent valve 131 is fully closed in step 525, and the tank internal pressure control operation ends.
As described above, in the present embodiment, even when additional fueling is performed after the fueling is performed up to the target fuel amount and the fueling is finished, the fueling amount is surely limited to the maximum allowable amount of the tank or less and the additional fueling is performed. Blowback is prevented from occurring at the end.
[0070]
【The invention's effect】
According to the invention described in each claim, it is possible to accurately control the amount of fuel supply to prevent excessive fuel supply and to prevent the fuel from being blown back at the end of the fuel supply. .
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of an embodiment in which the present invention is applied to an automobile fuel tank.
FIG. 2 is a part of a flowchart for explaining an embodiment of a fuel tank internal pressure control operation.
FIG. 3 is a part of a flowchart illustrating one embodiment of a fuel tank internal pressure control operation.
4 is a diagram illustrating an example of setting of a target value for a tank internal pressure increase speed in FIGS. 2 and 3. FIG.
FIG. 5 is a part of a flowchart for explaining an embodiment different from FIGS. 2 and 3 of the fuel tank internal pressure control operation;
[Explanation of symbols]
10 ... Canister
11 ... Fuel tank
13 ... Breather piping
30 ... Electronic control unit (ECU)
111 ... refueling pipe
120 ... Pressure sensor
131 ... Vent valve

Claims (4)

密閉燃料タンクへの給油時にタンク内圧を調整し、タンクへの過剰給油を防止する密閉燃料タンクシステムの給油制御装置であって、
タンク内圧を検出する圧力検出手段と、
給油時にタンク内液面上部空間の気体をタンク外の所定の場所に排気する排気手段と、
給油時のタンク内圧に基づいて給油流量を推定する給油流量推定手段と、
給油時に前記燃料タンク内の燃料量が予め定めた基準量に到達したか否かを判定する燃料量検出手段と、
前記給油流量推定手段の推定した給油流量に基づいてタンク内圧上昇速度の目標値を設定する目標圧力変化設定手段と、
前記燃料量検出手段によりタンク内燃料量が前記基準量に到達したことが検出された後、前記圧力検出手段により検出したタンク内圧の上昇速度が前記目標値に一致するように前記排気手段の作動を制御する圧力制御手段と、を備えた密閉タンクシステムの給油制御装置。
A fuel supply control device for a sealed fuel tank system that adjusts the tank internal pressure when refueling a sealed fuel tank and prevents excessive fueling to the tank,
Pressure detecting means for detecting the tank internal pressure;
Exhaust means for exhausting the gas in the upper liquid level space in the tank to a predetermined location outside the tank when refueling;
Oil supply flow rate estimation means for estimating the oil supply flow rate based on the tank internal pressure during oil supply,
Fuel amount detection means for determining whether or not the fuel amount in the fuel tank has reached a predetermined reference amount during refueling;
Target pressure change setting means for setting a target value of the tank internal pressure increase speed based on the oil supply flow rate estimated by the oil supply flow rate estimation means;
After the fuel amount detecting means detects that the fuel amount in the tank has reached the reference amount, the exhaust means is operated so that the rate of increase in the tank internal pressure detected by the pressure detecting means matches the target value. And a pressure control means for controlling the oil supply control device for the closed tank system.
前記目標圧力変化設定手段は、前記給油流量推定手段により推定された給油流量に基づいて算出される、タンク内燃料量が前記基準量に到達してから予め定めた目標量に到達するまでの所要時間と、タンク内燃料が前記基準量に到達した時のタンク内圧とに基づいて、タンク内燃料量が前記目標量に到達した時にタンク内圧が予め定めた目標圧力になるように前記タンク内圧上昇速度の目標値を設定する、請求項1に記載の密閉タンクシステムの給油制御装置。The target pressure change setting means is calculated based on the fuel supply flow rate estimated by the fuel supply flow rate estimation means, and the required time from when the fuel amount in the tank reaches the reference amount to the predetermined target amount. Based on the time and the tank internal pressure when the fuel in the tank reaches the reference amount, the tank internal pressure rises so that the tank internal pressure becomes a predetermined target pressure when the tank fuel amount reaches the target amount. The oil supply control device for a closed tank system according to claim 1, wherein a target value of speed is set. 更に、タンク内燃料量が前記目標量に到達して給油が終了した後に再度追加給油が開始されたことを検出する追加給油検出手段と、前記追加給油が開始された場合のタンク内圧上昇速度の目標値を設定する追加給油時目標圧力変化設定手段とを備え、
前記圧力制御手段は、前記追加給油中、前記圧力検出手段により検出したタンク内圧上昇速度が前記追加給油時の目標値に一致するように前記排気手段の作動を制御する、請求項1または請求項2に記載の密閉タンクシステムの給油制御装置。
Furthermore, additional fuel detection means for detecting that additional fuel supply is started again after the fuel amount in the tank reaches the target amount and the fuel supply is completed, and a tank internal pressure increase rate when the additional fuel supply is started. With additional oil target pressure change setting means for setting the target value,
The said pressure control means controls the action | operation of the said exhaust means so that the tank internal pressure rise speed detected by the said pressure detection means may correspond with the target value at the time of the said additional oil supply during the said additional oil supply. The oil supply control device of the closed tank system according to 2.
前記追加給油時目標圧力変化設定手段は、タンク内燃料量が前記目標量に到達する前に前記給油流量推定手段により推定された前記給油流量に基づいて算出される、タンク内燃料量が前記目標量から予め定めた許容最大量に到達するまでの所要時間と、前記追加給油が開始された時のタンク内圧とに基づいて、タンク内燃料量が前記許容最大量に到達した時にタンク内圧が前記目標圧力になるように追加給油時のタンク内圧上昇速度の目標値を設定する、請求項3に記載の密閉タンクシステムの給油制御装置。The additional fuel supply target pressure change setting means calculates the fuel amount in the tank calculated based on the fuel supply flow rate estimated by the fuel supply flow rate estimation means before the fuel amount in the tank reaches the target amount. Based on the time required to reach the predetermined allowable maximum amount from the amount and the tank internal pressure when the additional fueling is started, the tank internal pressure is increased when the fuel amount in the tank reaches the allowable maximum amount. The oil supply control device for a closed tank system according to claim 3, wherein a target value of a tank internal pressure increase speed at the time of additional oil supply is set so as to be a target pressure.
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