JP4487776B2 - 燃料供給制御装置 - Google Patents

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本発明は、燃料供給制御装置に関するものである。
従来、自動車などの内燃機関の燃料タンクから蒸発燃料(以下、燃料ベーパとも称する)が大気にリークするのを防止するために、燃料タンクを密閉構造とした密閉タンクシステムが知られている。この密閉タンクシステムの例としては特許文献1に示すものがある。
特許文献1に示す密閉タンクシステムは、燃料タンク、キャニスタ、燃料タンクとキャニスタとを連通する連通管に設けられる電磁開閉弁、燃料タンクの内圧を検出する内圧センサ、電磁開閉弁を開閉制御する制御回路などを備える。そして、制御回路は、内圧センサが検出した燃料タンクの内圧が所定の圧力範囲になるように電磁開閉弁を開閉制御することによって、燃料タンクの内圧を調整する。
特開平11−264348号公報
通常、燃料タンクへの燃料供給を行う場合、イグニッションスイッチはオフされる。イグニッションスイッチをオフすると、制御回路へのバッテリーからの電源電圧の供給もオフとなる。特許文献1に示すような密閉タンクシステムにおいては、制御回路へのバッテリーからの電源電圧の供給がオフしてしまうと電磁開閉弁は閉じてしまい、燃料タンクの内圧は低下しづらくなる。
一方、燃料タンクへ燃料を供給する給油ノズルは、燃料タンクの内圧を検出する圧力センサを備えている。そして、この給油ノズルでは、燃料タンクの内圧が所定値以下である場合に給油ノズル内のガソリン流出弁が開いて給油可能状態となり、所定値より高いとガソリン流出弁が閉じてしまい給油不可状態となる。
したがって、密閉タンクシステムにおいては、制御回路へのバッテリーからの電源電圧の供給がオフしてしまうと、燃料タンクの内圧は低下せず、給油ノズルが給油不可状態となり、燃料タンクへの給油ができない状態となってしまうことが起こりうる。
そこで、リッドオープンスイッチをオンしてから所定時間(例えば30分)は、燃料タンクへの給油ができるように、すなわち、制御回路が電磁開閉弁を開閉制御できるように、制御回路への電源電圧の供給を維持することが考えられる。しかしながら、制御回路へ電源電圧の供給を維持することによって、バッテリー消費量が増加してしまうという問題があった。
本発明は、上記問題点に鑑みなされたものであり、バッテリー消費を抑制することができる燃料供給制御装置を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために請求項1に記載の燃料供給制御装置は、燃料タンクに連通する連通管に設けられる弁体と、弁体を開閉駆動する弁体駆動手段と、燃料タンクに設けられる給油口を封鎖するリッドの開扉を指示する開扉信号を出力する開扉指示手段と、燃料タンクの内圧を検出する内圧センサと、常時電源供給がなされるタイマーを備えバッテリーと電気的に接続され、イグニッションスイッチがオフされるとバッテリーからの電源電圧の供給をオフするものであり、オフしている状態において開扉信号が出力されると、タイマーによる計時時間が所定時間経過する毎に起動して、内圧センサによる検出値が所定の閾値を超える場合に弁体駆動手段にて弁体を開弁する制御手段とを備えることを特徴とするものである。
通常、タイマーは比較的小さい電力で動作可能である。したがって、制御手段は、常時電源供給がなされるタイマーを備え、バッテリーからの電源電圧の供給をオフしている状態において、タイマーによる計時時間が所定時間経過する毎に起動して、内圧センサの検出値が所定の閾値を超える場合に弁体を開弁することによってバッテリー消費を抑制することができる。
また、請求項2に記載の燃料供給制御装置では、リッドを開扉駆動する開扉駆動手段を備え、制御手段は、バッテリーからの電源電圧の供給をオフしている状態において開扉信号が出力された時、起動して弁体駆動手段にて弁体を開弁、開扉駆動手段にてリッドを開扉、弁体駆動手段にて弁体を閉弁してバッテリーからの電源電圧の供給をオフした後、タイマーによる計時を開始することを特徴とするものである。
このように、バッテリーからの電源電圧の供給をオフしている状態において、リッドの開扉信号が出力された時、制御手段は、起動して弁体駆動手段にて弁体を開弁、開扉駆動手段にてリッドを開扉、弁体駆動手段にて弁体を閉弁することによって、リッドを開扉した直ぐ後に給油を行う場合に給油不可状態となることを防止することができる。
また、請求項3に記載の燃料供給制御装置では、制御手段は、内圧センサによる検出値が所定の閾値を超えない場合は、弁体駆動手段にて弁体を閉弁しバッテリーからの電源電圧の供給をオフすることを特徴とするものである。
内圧センサによる検出値が所定の閾値を超えない場合とは、給油を行える状況である。したがって、このような場合に、弁体駆動手段にて弁体を閉弁しバッテリーからの電源電圧の供給をオフする事によってバッテリー消費を抑制することができる。
また、請求項4に記載の燃料供給制御装置では、制御手段は、閾値にヒステリシスを設けることを特徴とするものである。
このように、燃料タンクの内圧が、給油可能状態であるか給油不可状態であるかを判断するための閾値にヒステリシスを設けることによって、制御手段の起動回数を減らすことができ、バッテリー消費を抑制することができる。
また、請求項5に示すように、内圧センサによる検出値が閾値を超える場合に次回起動するまでの間隔を長くすることによっても、制御手段の起動回数を減らすことができ、バッテリー消費を抑制することができる。
また、起動回数を減らすためには、請求項6に示すように、所定時間が経過する毎に起動する回数を間引くことによって行うことができる。
また、請求項7に記載の燃料供給制御装置では、燃料温度を検出する温度センサを備え、制御手段は、温度センサによる検出温度に基づいて起動する間隔を変更することを特徴とするものである。
燃料の蒸発は、燃料温度に依存するものである。したがって、燃料温度を検出する温度センサを設け、この温度センサによる検出温度(燃料温度)に基づいて、制御回路が起動する間隔を変更することによって、制御回路の起動回数を適切に制御することができる。
また、検出温度(燃料温度)に基づいて制御回路が起動する間隔を変更する場合、請求項8に示すように、燃料温度と弁体を閉弁してから内圧センサの検出値が閾値に達するまでの時間とを関連付けて記憶する記憶手段を備えるようにしてもよい。
また、起動する間隔を変更する場合、請求項9に示すように、所定時間が経過する毎に起動する回数を間引くことによって起動する間隔を長くすることができる。
また、請求項10に記載の燃料供給制御装置では、温度センサは、燃料タンク内に設けることを特徴とするものである。このように、温度センサを燃料タンク内に設けることによって、燃料温度を検出することができる。
また、請求項11に記載の燃料供給制御装置では、温度センサは、車両外の温度を検出する外気温センサとすることを特徴とするものである。
燃料温度は、車両外の温度にも依存するものであるので、車両外の温度によっても、ある程度推定することができる。また、従来、車両外の温度によって、エアコンの温度調整を行うものがある。したがって、温度センサを車両外の温度を検出する外気温センサとすることによって、エアコンの温度調整用の外気温センサを用いることができる。
また、請求項12に記載の燃料供給制御装置では、連通管は、燃料タンクと燃料タンク内の気体を吸着するキャニスタとを連通するものであり、弁体は、燃料タンクとキャニスタとの間に設けられることを特徴とするものである。
このように、弁体を燃料タンクとキャニスタとを連通する連通管に設けることによって、燃料タンク内の気体を車両外に放出することを防止することができる。
また、請求項13に記載の燃料供給制御装置では、燃料タンクに連通する連通管に設けられる弁体と、弁体を開閉駆動する弁体駆動手段と、常時電源供給がなされるものであり燃料タンクの内圧を検出する内圧センサと、常時電源供給がなされるものであり内圧センサによる検出値が所定の閾値を超える場合に起動信号を出力する起動信号出力手段と、バッテリーと電気的に接続され、イグニッションスイッチがオフされるとバッテリーからの電源電圧の供給をオフするものであり、オフしている状態において起動信号が出力されると起動して弁体駆動手段にて弁体を開弁する制御手段と、を備え、起動信号出力手段は、内圧センサによる検出値が所定の閾値を超えている状態から閾値を越えない状態に変化した場合に起動信号の出力を停止するものであり、制御手段は、起動時において起動信号の出力が停止した場合は、弁体駆動手段にて弁体を閉弁しバッテリーからの電源電圧の供給をオフするものである。
内圧センサやこの内圧センサによる検出値に基づいて起動信号を出力する起動信号出力手段などは、比較的小さい電力で動作可能である。したがって、制御手段は、バッテリーからの電源電圧の供給をオフしている状態において、内圧センサの検出値に基づいて起動信号出力手段から起動信号が出力されると起動して弁体駆動手段にて弁体を開弁することによって、バッテリー消費を抑制することができる。
また、請求項14に記載の燃料供給制御装置では、燃料タンクの給油口を封鎖するリッドの開閉状態を検出する開閉状態検出手段を備え、制御手段は、リッドが開状態から閉状態となった場合に弁体駆動手段にて弁体を閉弁し、バッテリーからの電源電圧の供給をオフすることを特徴とするものである。
リッドが開状態から閉状態とると、給油が完了したとみなすことができる。したがって、リッドが開状態から閉状態となった場合に弁体駆動手段にて弁体を閉弁し、バッテリーからの電源電圧の供給をオフすることによって、制御回路は、適切にバッテリーからの電源電圧の供給をオフすることができる。
また、請求項15に記載の燃料供給制御装置での作用・効果に関しては、上述の請求項2と同様であるため説明を省略する。た、請求項1に記載の燃料供給制御装置での作用・効果に関しては、上述の請求項12と同様であるため説明を省略する。
また、請求項17に記載の燃料供給制御装置では、燃料タンクの給油口の蓋部材の開閉状態を検出する蓋状態検出手段と、燃料タンクに連通する連通管に設けられる弁体と、弁体を開閉駆動する弁体駆動手段と、バッテリーと電気的に接続され、弁体の開弁・閉弁を示す制御信号を出力するものであり、イグニッションスイッチがオフされるとバッテリーからの電源電圧の供給をオフする制御手段と、制御手段よりもバッテリー消費が小さく、蓋部材の開閉状態及び制御信号に基づいて弁体駆動手段を制御するものであり、弁体が開弁状態であり、蓋部材が開状態であり場合は、弁体駆動手段にて弁体の開弁状態を維持する弁体制御手段とを備えることを特徴とするものである。
このように、制御手段よりもバッテリー消費が小さい弁体制御手段を備え、弁体が開弁状態であり、蓋部材が開状態であり場合は、弁体駆動手段にて弁体の開弁状態を維持することによって、制御手段を起動状態としておくよりもバッテリー消費を抑制することができる。
また、請求項18に記載の燃料供給制御装置での作用・効果に関しては、上述の請求項2と同様であるため説明を省略する。
また、請求項19に記載の燃料供給制御装置での作用・効果に関しては、上述の請求項12と同様であるため説明を省略する。
(第1の実施の形態)
以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。図1は、本発明の第1の実施の形態における燃料供給制御装置の概略構成を示すブロック図である。本実施の形態における燃料供給制御装置は、ハブリッド車両における密閉タンクシステムに適用されるものである。ハイブリッド車両においては、間欠運転によって内燃機関が不始動となる場合があるので、燃料タンク10内の燃料液面上部空間に存在する気体(以下、燃料ベーパとも称する)をパージする機会が非ハイブリッド車両に比べて少ない。したがって、燃料ベーパを脱離できず、大気に放出してしまう可能性がある。密閉タンクシステムは、このような燃料ベーパの大気への放出を防止するためのものであり、燃料タンク10とキャニスタ30との間に封鎖弁20を設けて、燃料タンク10を密閉化するものである。
図1に示すように、燃料供給制御装置は、燃料タンク10、封鎖弁20、キャニスタ30、給油管40、リッドオープナスイッチ50、ECU60、モータ70などを備える。
燃料タンク10は、内圧センサ11、液面センサ、フュエルポンプ、及び後ほど説明する給油管40などが設けられている。この燃料タンク10内の燃料は、フュエルポンプにより昇圧され、フィード管を介して内燃機関の各気筒の燃料噴射弁に圧送される。
内圧センサ11は、大気圧に対する相対圧としてタンク内圧を検出し、その検出値に応じた検出信号を出力するセンサである。なお、液面センサは、燃料の液面を検出するためのものである。
また、燃料タンク10には、COV(カットオフバルブ)、ROV(ロールオーババルブ)などを介してベーパ管14が接続されている。ベーパ管14は、封鎖弁20を介してキャニスタ30に連通している。
封鎖弁20は、コイル21、弁体22などを備え、無通電の状態で閉弁し、外部から駆動信号が供給されることにより開弁状態となる常時閉タイプの電磁弁である。なお、封鎖弁20には、燃料タンク10側の圧力がキャニスタ30側の圧力に比して十分に高圧となった場合に開弁する正方向リリーフ弁と、その逆の場合に開弁する逆方向リリーフ弁とからなる機械式の双方向逆止弁などを備えてもよい。
キャニスタ30は、連通管を介して封鎖弁20と連通される。このキャニスタ30は、燃料タンク10の燃料ベーパを吸着する活性炭等の蒸発燃料吸着剤を備える。また、キャニスタ30は、パージ配管31によりパージ制御弁を介して吸気管と連通される。この吸気管は、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バルブが設けられており、スロットルバルブを介してエアフィルタに連通する。また、キャニスタ30は、大気連通管32により、図示しないCCVやフィルタなどを介して給油口41近傍の大気部分に連通される。
給油管40は、給油口41と燃料タンク10とを連通するものであり、給油口41には開閉可能なキャップ42、キャップ42の開閉を検出するリッドカーテシスイッチ43などを備える。
リッドオープナスイッチ(以下、リッドスイッチとも称する)50は、給油口41を覆うリッド(車体の蓋)71を開けるための要求(開扉信号)をECU60に出力するためのスイッチである。このリッドスイッチ50は、例えば、ユーザによって押下操作されると開扉信号を出力するようなものであってもよいし、ユーザによって引っ張り操作されると開扉信号を出力するようなものであってもよい。
ECU(電子制御装置)60は、データの書き換えが可能なROM(フラッシュROMやEEPROMなど)、RAM、CPUなどからなるマイクロコンピュータ、及び、常時電源供給がなされるソークタイマー61などを備える。また、ECU60は、ソークタイマー61を動作させるための電源電圧Vosを出力するタイマー電源ICと、マイクロコンピュータを動作させるための電源電圧Vom(以下、単に電源電圧とも称する)を出力するマイコン電源ICとを備えている。さらに、ECU60は、マイコン電源ICとバッテリーとの間に設けられる電源供給リレーを制御するリレー駆動回路を備える。なお、ソークタイマー61を動作させるための電源電圧Vosは、マイクロコンピュータを動作させるための電源電圧Vomに比べて小さいものである。
タイマー電源ICには、車両のバッテリー電圧が常時供給される。そして、タイマー電源ICは、そのバッテリー電圧から電源電圧Vosを常時生成して出力する。ソークタイマー61は、この電源電圧Vosの供給を受けて所定時間毎に起動信号を出力する。
マイコン電源ICには、イグニッションスイッチからオン信号が出力されている場合、ソークタイマー61から起動信号が出力される場合、マイクロコンピュータからリレー保持信号が出力されている場合、あるいは、リッドスイッチ50から開扉信号が出力される場合に、バッテリー電圧が供給される。すなわち、リレー駆動回路は、イグニッションスイッチ、ソークタイマー61、マイクロコンピュータ、リッドスイッチ50からの信号のうち、少なくとも何れか1つが出力される場合に、電源供給用リレーのコイルに通電してリレー接点をオンする。そして、マイコン電源ICは、そのリレー接点を介して供給されるバッテリー電圧から電源電圧Vomを生成して出力する。
マイクロコンピュータは、電源電圧Vomが供給されて起動する。また、マイクロコンピュータは、イグニッションスイッチのオンなどによって電源電圧Vomが供給されると、電源供給用リレーのリレー接点をオン状態に保持するためのリレー保持信号を出力する。そして、マイクロコンピュータは、イグニッションスイッチがオフなどされても、そのリレー保持信号によって、電源電圧Vomの供給を継続でき、プログラムに従って、データのEEPROMへの記憶などのシャットダウン処理を含む必要な処理を行い、全ての処理が終了するとリレー保持信号の出力を停止する。なお、ECU60の詳細な回路構成は、特開2003−139874に開示されているためこれ以上の詳しい説明を省略する。
また、ECU60には、内圧センサ11、封鎖弁20、リッドカーテシスイッチ43、リッドスイッチ50、モータ70が接続されている。そして、ECU60は、内燃機関の燃料噴射制御等の基本制御を行う他、本実施の形態では封鎖弁20の開閉制御、リッド71の開扉制御などを行う。
モータ70は、リッド71を開扉駆動するものである。リッドスイッチ50が操作されて開扉信号が出力されると、ECU60はモータ70に対して駆動信号を出力する。モータ70は、この駆動信号が入力されると、リッド71を開扉駆動する。
ここで、本発明における給油する際の燃料供給制御装置の動作を説明する。図2は、本発明の第1の実施の形態における燃料供給制御装置のイグニッションオフ時の動作を示すフロー図である。図3は、本発明の第1の実施の形態における燃料供給制御装置のイグニッションオフ後の動作を示すフロー図である。図4は、本発明の第1の実施の形態における燃料供給制御装置のイグニッションオフ後の動作を示すタイムチャートである。
図2に示すフローは、イグニッションオフされている時にユーザによってリッドスイッチ50が操作され、開扉信号が出力されると、ECU60が起動してスタートする。
ステップS10では、ECU60は、燃料タンク10のタンク内圧を下げて給油ができるようにするために、すなわち、燃料タンク10内の燃料ベーパをキャニスタ30に放出するために、弁体22を開弁する。ECU60は、コイル21を通電することによって弁体22を開弁する。
ステップS11では、ECU60は、リッド71を開扉するためにモータ70に対して駆動信号を出力する。そして、ステップS12では、モータ70は、この駆動信号が入力されると、リッド71を開扉駆動する。
ステップS13では、ECU60は、燃料タンク10のタンク内圧が下がって給油ができる状態であるとみなして、すなわち、燃料タンク10内の燃料ベーパがキャニスタ30に放出されたとみなして、弁体22を閉弁する。ECU60は、コイル21の通電状態を解除することによって弁体22を閉弁する。
ステップS14では、ECU60は、バッテリー消費を抑えるためにバッテリーからの電源電圧の供給をオフする。
そして、ECU60は、このようにバッテリーからの電源電圧の供給をオフしている状態において、図4に示すようにソークタイマー61が計時する時間が所定時間(例えば、3分程度)経過する毎にバッテリーからの電源電圧の供給を受けて起動する。すなわち、ECU60は、ソークタイマー61から所定時間毎に起動信号が出力されるとバッテリーからの電源電圧の供給を受けて起動する。
図3に示すフローは、このようにソークタイマー61が計時する時間が所定時間経過する毎にECU60が起動してスタートする。そして、以下に述べる処理が全て終了したとき、リレー保持信号を停止させることによって、フローを終了させる。
ステップS20では、ECU60は、給油不可状態であるか否か、すなわち、弁体22を開弁するか否かを判定するために、内圧センサ11によって燃料タンク10のタンク内圧を検出する。この給油不可状態とは、燃料タンク10のタンク内圧が閾値(例えば、2kPa)以上である場合である。燃料タンク10のタンク内圧が閾値以上である場合、給油ノズル内の燃料流出弁が閉じてしまい給油ができない状態となる。
ステップS21では、ECU60は、タンク内圧が閾値以上である場合は給油不可状態であるとみなしてステップS22へ進み、タンク内圧が閾値以上でない場合は給油可能状態であるとみなしてステップS23へ進む。
ステップS22では、ECU60は、図4に示すように燃料タンク10のタンク内圧を下げて給油ができるようにするために、すなわち、燃料タンク10内の燃料ベーパをキャニスタ30に放出するために、弁体22を開弁する。ECU60は、コイル21を通電することによって弁体22を開弁する。
ステップS23では、ECU60は、図4に示すように燃料タンク10のタンク内圧が閾値以上でなく給油ができる状態であるので、弁体22の閉弁を維持する。ECU60は、コイル21の通電状態を維持することによって弁体22の閉弁を維持する。そして、ステップS24では、ECU60は、バッテリーからの電源電圧の供給をオフする。
このように、ECU60は、バッテリーからの電源電圧の供給をオフしている状態において、開扉信号が出力されると、弁体22を開弁、リッド71を開扉、弁体22を閉弁した後に、バッテリーからの電源電圧の供給をオフする。そして、ECU60は、所定時間経過する毎に起動して、内圧センサ11の検出値が所定の閾値を超える場合に弁体を開弁することによってバッテリー消費を抑制することができる。
(第2の実施の形態)
次に、本発明の第2の実施の形態について説明する。図5は、本発明の第2の実施の形態における燃料供給制御装置のイグニッションオフ後の動作を示すフロー図である。図6は、本発明の第2の実施の形態における燃料供給制御装置のイグニッションオフ後の動作を示すタイムチャートである。
第2の実施の形態における燃料供給制御装置は、上述の第1の実施の形態によるものと共通するところが多いので、以下、共通部分についての詳しい説明は省略し、異なる部分を重点的に説明する。第2の実施の形態における燃料供給制御装置の構成は、上述の第1の実施の形態と共通するので説明を省略する。また、第2の実施の形態において、上述の第1の実施の形態と異なる点は、タンク内圧の閾値にヒステリシス(上限、下限)を設ける点である。
上述のようにECU60は、イグニッションオフ時にユーザによってリッドスイッチ50が操作され、開扉信号が出力されると、弁体22を開弁し、リッド71を開扉駆動し、弁体22を閉弁し、バッテリーからの電源電圧の供給をオフする。そして、ECU60は、このようにバッテリーからの電源電圧の供給をオフしている状態において、図6に示すようにソークタイマー61が計時する時間が所定時間(例えば、8分程度)経過する毎にバッテリーからの電源電圧の供給を受けて起動する。なお、本実施の形態においては、タンク内圧の閾値にヒステリシスを設けるので、ECU60が起動する間隔は、ヒステリシスを設けない場合に比べて長くとることができる。
図5に示すフローは、このようにソークタイマー61が計時する時間が所定時間経過する毎にスタートする。
ステップS30では、ECU60は、給油不可状態であるか否か、すなわち、弁体22を開弁するか否かを判定するために、内圧センサ11によって燃料タンク10のタンク内圧を検出する。
ステップS31では、ECU60は、タンク内圧が閾値上限(例えば、2kPa)以上である場合は給油不可状態であるとみなしてステップS32へ進み、タンク内圧が閾値上限以上でない場合は給油可能状態であるとみなしてステップS33へ進む。
ステップS32では、ECU60は、図6に示すように燃料タンク10のタンク内圧を下げて給油ができるようにするために、すなわち、燃料タンク10内の燃料ベーパをキャニスタ30に放出するために、弁体22を開弁する。ECU60は、コイル21を通電することによって弁体22を開弁する。
ステップS33では、ECU60は、タンク内圧が閾値下限(例えば、0.5kPa)以下である場合は給油可能状態であるとみなしてステップS34へ進み、タンク内圧が閾値下限以下でない場合は給油不可状態であるとみなしてステップS30へ戻る。この場合、弁体22は、開弁状態に維持される。
ステップS34では、ECU60は、図6に示すように燃料タンク10のタンク内圧が閾値下限以下であり給油ができる状態であるので、弁体22を閉弁する。ECU60は、コイル21の通電状態を解除することによって弁体22を閉弁する。そして、ステップS35では、ECU60は、バッテリーからの電源電圧の供給をオフする。
このように、タンク内圧の閾値にヒステリシスを設けることによって、弁体22を閉弁する回数を減らすことができる。したがって、ECU60の起動回数は、減少することとなり、バッテリー消費を抑制することができる。
(第3の実施の形態)
次に、本発明の第3の実施の形態について説明する。図7は、本発明の第3の実施の形態における燃料供給制御装置のイグニッションオフ後の動作を示すタイムチャートである。
第3の実施の形態における燃料供給制御装置は、上述の第1及び第2の実施の形態によるものと共通するところが多いので、以下、共通部分についての詳しい説明は省略し、異なる部分を重点的に説明する。第3の実施の形態における燃料供給制御装置の構成は、上述の第1の実施の形態と共通するので説明を省略する。第3の実施の形態において、上述の第1及び第2の実施の形態と異なる点は、ECU60が起動する間隔を変更する点である。
上述のようにECU60は、イグニッションオフ時にユーザによってリッドスイッチ50が操作され、開扉信号が出力されると、弁体22を開弁し、リッド71を開扉駆動し、弁体22を閉弁し、バッテリーからの電源電圧の供給をオフする。そして、ECU60は、このようにバッテリーからの電源電圧の供給をオフしている状態において、図7に示すようにソークタイマー61が計時する時間が所定時間(例えば、8分程度)経過する毎にバッテリーからの電源電圧の供給を受けて起動する。そして、ECU60は、給油不可状態であるか否か、すなわち、弁体22を開弁するか否かを判定するために、内圧センサ11によって燃料タンク10のタンク内圧を検出する。
ECU60は、タンク内圧が閾値上限(例えば、2kPa)以上である場合、燃料タンク10のタンク内圧を下げて給油ができるようにするために、すなわち、燃料タンク10内の燃料ベーパをキャニスタ30に放出するために、弁体22を開弁する。
このように、タンク内圧が閾値上限以上である場合は、弁体22を開弁するので、タンク内圧も下がることとなり、タンク内圧が次に閾値上限を超えるまでは時間がかかる。よって、ECU60が起動する間隔を長くしても、給油不可状態となる可能性が低い。
したがって、このようにタンク内圧が閾値上限以上である場合、ECU60は、図7に示すように、次の所定時間(例えば、8分程度)経過後の起動を間引くことによってECU60が起動する間隔を長くする。すなわち、ECU60は、起動時にタンク内圧が閾値上限以上であった場合は、所定時間が2回経過するとバッテリーからの電源電圧の供給を受けて起動する。
なお、本実施の形態においては、タンク内圧の閾値にヒステリシスを設けた場合にECU60の起動する間隔を変更する例を用いて説明したが本発明はこれに限定されるものではなく、タンク内圧の閾値にヒステリシスを設けない場合であってもECU60の起動する間隔を変更するようにしてもよい。
(第4の実施の形態)
次に、本発明の第4の実施の形態について説明する。図8は、本発明の第4の実施の形態における燃料供給制御装置のイグニッションオフ後の動作を示すタイムチャートである。
第4の実施の形態における燃料供給制御装置は、上述の第1乃至第3の実施の形態によるものと共通するところが多いので、以下、共通部分についての詳しい説明は省略し、異なる部分を重点的に説明する。第4の実施の形態における燃料供給制御装置の構成は、上述の第1の実施の形態と共通するので説明を省略する。第4の実施の形態において、上述の第1乃至第3の実施の形態と異なる点は、燃料温度によってECU60が起動する間隔を変更する点である。
燃料タンク10内の燃料は、燃料温度に依存して蒸発するものである。例えば、燃料温度が高温になると燃料は蒸発しやすく、燃料温度が低温になると燃料は蒸発しにくい。また、図8におけるタンク内圧のグラフは、実線は高温時のタンク内圧を示し、一点鎖線は低温時のタンク内圧を示すものである。このように、燃料タンク10のタンク内圧も燃料温度に依存するとみなすことができる。
そこで、本実施の形態においては、燃料温度に基づいてECU60が起動する間隔を変更するものである。本実施の形態における燃料供給制御装置は、タンク内圧が弁体22を閉弁してから給油不可状態(閾値)となるまでの時間と燃料温度とを関連付けて記憶する記憶装置、及び燃料温度を検出する温度センサを備える。
また、この温度センサは、水温センサを燃料タンク10内に設けるものである。また、燃料温度は、車両の外気温にも依存するものであるので、車両外の温度によっても、ある程度推定することができる。また、従来、車両外の温度によって、図示しないエアコンの温度調整を行うものがある。したがって、温度センサを車両外の温度を検出する外気温センサとするようにしてもよい。
上述のようにECU60は、イグニッションオフ時にユーザによってリッドスイッチ50が操作され、開扉信号が出力されると、弁体22を開弁し、リッド71を開扉駆動し、弁体22を閉弁し、バッテリーからの電源電圧の供給をオフする。そして、ECU60は、このようにバッテリーからの電源電圧の供給をオフしている状態において、図7に示すようにソークタイマー61が計時する時間が所定時間(例えば、高温である場合8分程度、低温である場合16分程度)経過する毎にバッテリーからの電源電圧の供給を受けて起動する。そして、ECU60は、給油不可状態であるか否か、すなわち、弁体22を開弁するか否かを判定するために、内圧センサ11によって燃料タンク10のタンク内圧を検出する。
ECU60は、タンク内圧が閾値上限(例えば、2kPa)以上である場合、燃料タンク10のタンク内圧を下げて給油ができるようにするために、すなわち、燃料タンク10内の燃料ベーパをキャニスタ30に放出するために弁体22を開弁する。
そして、燃料温度が高温時である場合、ECU60は、図8に示すように、次の所定時間(例えば、8分程度)経過後にバッテリーからの電源電圧の供給を受けて起動する。また、燃料温度が低温時である場合、ECU60は、図8に示すように、次の所定時間(例えば、8分程度)経過後の起動を間引くようにする。すなわち、ECU60は、燃料温度が低温である場合は、所定時間が2回経過するとバッテリーからの電源電圧の供給を受けて起動する。
なお、本実施の形態においては、燃料温度が低温であった場合にECU60の起動する間隔を長くする例を用いて説明したが本発明はこれに限定されるものではなく、燃料温度が高温であった場合にECU60の起動する間隔を短くするようにしてもよい。
(第5の実施の形態)
次に、本発明の第5の実施の形態について説明する。図9は、本発明の第5の実施の形態における燃料供給制御装置の概略構成を示すブロック図である。図10は、本発明の第5の実施の形態における燃料供給制御装置のイグニッションオフ後の動作を示すタイムチャートである。
第5の実施の形態における燃料供給制御装置は、上述の第1乃至第4の実施の形態によるものと共通するところが多いので、以下、共通部分についての詳しい説明は省略し、異なる部分を重点的に説明する。第5の実施の形態において、上述の第1乃至第4の実施の形態と異なる点は、タンク内圧によってECU60が起動するようにした点である。
図9に示すように、燃料供給制御装置は、ECU60に電気的に接続されると共に、微小電流(暗電流程度)で常時駆動する内圧センサモジュールを備える。内圧センサモジュールは、内圧センサ11a、起動スイッチ11bを備える。内圧センサ11aは、上述の内圧センサと同様にタンク内圧を検出し、その検出値に応じた出力を発生するセンサである。起動スイッチ11bは、内圧センサ11aによって検出されるタンク内圧(出力)に応じてECU60へ起動信号を出力するものである。起動スイッチ11bは、タンク内圧が閾値(例えば、2kPa)以上である場合にオン状態となり、起動信号を出力する。
上述のようにECU60は、イグニッションオフ時にユーザによってリッドスイッチ50が操作され、開扉信号が出力されると、弁体22を開弁し、リッド71を開扉駆動し、弁体22を閉弁し、バッテリーからの電源電圧の供給をオフする。そして、ECU60は、このようにバッテリーからの電源電圧の供給をオフしている状態において、図10に示すように起動スイッチ11bがオン状態となると、バッテリーからの電源電圧の供給を受けて起動する。そして、ECU60は、燃料タンク10のタンク内圧を下げて給油ができるようにするために、すなわち、燃料タンク10内の燃料ベーパをキャニスタ30に放出するために、弁体22を開弁する。ECU60は、コイル21を通電することによって弁体22を開弁する。
その後、ECU60は、リッドカーテシスイッチ43からキャップ42が閉じたことを示す信号が出力されると、バッテリー消費を抑えるためにバッテリーからの電源電圧の供給をオフする。
このように、微小電流(暗電流程度)で常時駆動する内圧センサモジュールを設け、この内圧センサモジュールにおける内圧センサ11aの検出値に基づいて出力される起動信号にてECU60が起動することによって、バッテリー消費を抑制することができる。
なお、起動スイッチ11bは、タンク内圧が閾値(2kPa)以上である場合にオン状態となり起動信号を出力し、タンク内圧が閾値(2kPa)以上でない場合にオフ状態となり起動信号の出力を停止するようにする。そして、ECU60は、起動スイッチ11bがオフ状態となると、バッテリーからの電源電圧の供給をオフするようにしてもよい。このようにすることによって、より一層バッテリー消費を抑制することができる。
(第6の実施の形態)
次に、本発明の第6の実施の形態について説明する。図11は、本発明の第6の実施の形態における燃料供給制御装置の概略構成を示すブロック図である。図12は、本発明の第6の実施の形態における燃料供給制御装置のイグニッションオフ後の動作を示すフロー図である。
第6の実施の形態における燃料供給制御装置は、上述の第1乃至第5の実施の形態によるものと共通するところが多いので、以下、共通部分についての詳しい説明は省略し、異なる部分を重点的に説明する。第6の実施の形態において、上述の第1乃至第5の実施の形態と異なる点は、給油ノズルが給油口41に挿入されるとECU60が起動するようにした点である。
図11に示すように、燃料供給制御装置は、給油口41の近傍に給油ノズル90の挿入を検出するノズルセンサ80を備える。ノズルセンサ80は、蓋部材81、蓋スイッチ82を備える。
蓋部材81は、回転可能な状態で給油管40に支持されており、この支持されている点を軸として燃料タンク10方向へ開扉するものである。また、蓋部材81としては、2枚の扉が各々回転可能な状態で給油管40に支持されており、この支持されている点を軸に燃料タンク10方向へ開扉するものであってもよい。蓋スイッチ82は、給油口41に給油ノズル90が挿入され蓋部材81が開扉すると、給油口41に給油ノズル90が挿入されたことを示す信号(オン信号)を出力するものである。
上述のようにECU60は、イグニッションオフ時にユーザによってリッドスイッチ50が操作され、開扉信号が出力されると、弁体22を開弁し、リッド71を開扉駆動し、弁体22を閉弁し、バッテリーからの電源電圧の供給をオフする。そして、図12に示すフローは、このようにバッテリーからの電源電圧の供給をオフしている状態において、蓋スイッチ82からオン信号が出力されるとスタートする。
ステップS40では、ECU60は、蓋スイッチ82からオン信号が出力されると、給油状態であるとみなしてバッテリーからの電源電圧の供給を受けて起動する。
ステップS41では、ECU60は、燃料タンク10のタンク内圧を下げて給油ができるようにするために、すなわち、燃料タンク10内の燃料ベーパをキャニスタ30に放出するために、弁体22を開弁する。
ステップS42では、ECU60は、蓋スイッチ82からのオン信号が出力されているか否かによって、給油状態であるか否か、すなわち給油口41に給油ノズル90が挿入されているか否かを判定する。ECU60は、蓋スイッチ82からオン信号が出力されていない場合は給油口41に給油ノズル90が挿入されておらず給油状態でないとみなしてステップS43へ進み、蓋スイッチ82からオン信号が出力されている場合は給油口41に給油ノズル90が挿入されており給油状態であるとみなしてステップS42へ戻る。
ステップS43では、ECU60は、給油口41に給油ノズルが挿入されておらず給油は完了した状態であるので、弁体22を閉弁する。そして、ステップS44では、ECU60は、バッテリーからの電源電圧の供給をオフする。
このように、バッテリーからの電源電圧の供給をオフしている状態において給油ノズルの挿入が検出されるとECU60が起動して弁体22を閉弁することによって、ECU60は、給油状態である場合のみ起動することとなり、より一層バッテリー消費を抑制することができる。
なお、本実施の形態においては、ノズルセンサ80を給油管40に設ける例を用いて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。ノズルセンサ80は、給油口41に給油ノズル90が挿入されていることを検出できるものであれば、本発明の目的を達成できるものである。例えば、ノズルセンサ80を給油口41に設けるようにしてもよい。
また、本実施の形態においては、給油ノズル90の挿入を検出するものとして蓋部材81と蓋スイッチ82からなるノズルセンサを設ける例を用いて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。ノズルセンサ80は、給油口41に給油ノズル90が挿入されていることを検出できるものであれば、本発明の目的を達成できるものである。例えば、給油ノズル90が給油管40に接触していることを検出する接触センサなどを設けるようにしてもよい。
(第7の実施の形態)
次に、本発明の第7の実施の形態について説明する。図13は、本発明の第7の実施の形態における燃料供給制御装置の概略構成を示すブロック図である。図14は、本発明の第7の実施の形態におけるECU60のイグニッションオフ後の動作を示すフロー図である。図15は、本発明の第7の実施の形態における封鎖弁制御装置20aの動作を示すフロー図である。
第7の実施の形態における燃料供給制御装置は、上述の第1乃至第6の実施の形態によるものと共通するところが多いので、以下、共通部分についての詳しい説明は省略し、異なる部分を重点的に説明する。第7の実施の形態において、上述の第1乃至第6の実施の形態と異なる点は、ECU60とは別に封鎖弁20(コイル21、弁体22)を駆動制御する封鎖弁制御装置20aを設ける点である。
図13に示すように、燃料供給制御装置は、ECU60に電気的に接続されるものであり、ECU60とは別の電源100から電源供給され、ECU60よりも微小電力で常時駆動する封鎖弁制御装置20aを備える。封鎖弁制御装置20aは、ECU60及びリッドカーテシ43から信号に基づいて、封鎖弁20(コイル21、弁体22)を駆動制御する。なお、封鎖弁制御装置20aに接続される電源100は、バッテリーであってもよい。
図14に示すフローは、イグニッションオフ時にユーザによってリッドスイッチ50が操作され、開扉信号が出力されるとスタートするものである。
ステップS50では、ECU60は、燃料タンク10のタンク内圧を下げて給油ができるようにするために、すなわち、燃料タンク10内の燃料ベーパをキャニスタ30に放出するために、封鎖弁制御装置20aに弁体22を開弁することを示す信号を出力する。
ステップS51では、ECU60は、リッド71を開扉するためにモータ70に対して駆動信号を出力する。そして、ステップS52では、モータ70は、この駆動信号が入力されると、リッド71を開扉駆動する。
ステップS53では、ECU60は、バッテリー消費を抑えるためにバッテリーからの電源電圧の供給をオフする。
図15に示すフローは、ECU60から弁体22を開弁することを示す信号を出力されるとスタートする。
ステップS60では、封鎖弁制御装置20aは、燃料タンク10のタンク内圧を下げて給油ができるようにするために、すなわち、燃料タンク10内の燃料ベーパをキャニスタ30に放出するために、弁体22を開弁する。封鎖弁制御装置20aは、コイル21を通電することによって弁体22を開弁し、弁体22の開弁状態を維持する。
ステップS61では、封鎖弁制御装置20aは、リッドカーテシスイッチ43からキャップ42が閉じたことを示す信号が出力されたか否か、すなわち給油が完了したか否かを判定する。封鎖弁制御装置20aは、リッドカーテシスイッチ43からキャップ42が閉じたことを示す信号が出力された場合は給油が完了したとみなしてステップS62へ進み、リッドカーテシスイッチ43からキャップ42が閉じたことを示す信号が出力されてない場合は給油が完了していないとみなしてステップS61での判定を繰り返す。
ステップS62では、封鎖弁制御装置20aは、キャップ42が閉じられて給油は完了した状態であるので、弁体22を閉弁する。
このように、ECU60よりも微小電力で常時駆動する封鎖弁制御装置20aを備えることによって、ECU60を起動状態としておくよりもバッテリー消費を抑制することができる。
本発明の第1の実施の形態における燃料供給制御装置の概略構成を示すブロック図である。 本発明の第1の実施の形態における燃料供給制御装置のイグニッションオフ時の動作を示すフロー図である。 本発明の第1の実施の形態における燃料供給制御装置のイグニッションオフ後の動作を示すフロー図である。 本発明の第1の実施の形態における燃料供給制御装置のイグニッションオフ後の動作を示すタイムチャートである。 本発明の第2の実施の形態における燃料供給制御装置のイグニッションオフ後の動作を示すフロー図である。 本発明の第2の実施の形態における燃料供給制御装置のイグニッションオフ後の動作を示すタイムチャートである。 本発明の第3の実施の形態における燃料供給制御装置のイグニッションオフ後の動作を示すタイムチャートである。 本発明の第4の実施の形態における燃料供給制御装置のイグニッションオフ後の動作を示すタイムチャートである。 本発明の第5の実施の形態における燃料供給制御装置の概略構成を示すブロック図である。 本発明の第5の実施の形態における燃料供給制御装置のイグニッションオフ後の動作を示すタイムチャートである。 本発明の第6の実施の形態における燃料供給制御装置の概略構成を示すブロック図である。 本発明の第6の実施の形態における燃料供給制御装置のイグニッションオフ後の動作を示すフロー図である。 本発明の第7の実施の形態における燃料供給制御装置の概略構成を示すブロック図である。 本発明の第7の実施の形態における燃料供給制御装置のイグニッションオフ後の動作を示すフロー図である。 本発明の第7の実施の形態における封鎖弁制御装置20aの動作を示すフロー図である。
符号の説明
10 燃料タンク、11 内圧センサ、11a 内圧センサ、11b 起動スイッチ、14 ベーパ管、20 封鎖弁、21 コイル、22 弁体、20a 封鎖弁制御装置、30 キャニスタ、40 給油管、41 給油口、42 キャップ、43 リッドカーテシスイッチ、50 リッドオープナスイッチ、60 ECU、61 ソークタイマー、70 モータ、71 リッド、80 ノズルセンサ、81 蓋部材、82 蓋スイッチ、90 給油ノズル、100 電源

Claims (19)

  1. 燃料タンクに連通する連通管に設けられる弁体と、
    前記弁体を開閉駆動する弁体駆動手段と、
    前記燃料タンクに設けられる給油口を封鎖するリッドの開扉を指示する開扉信号を出力する開扉指示手段と、
    前記燃料タンクの内圧を検出する内圧センサと、
    常時電源供給がなされるタイマーを備え、バッテリーと電気的に接続され、イグニッションスイッチがオフされると当該バッテリーからの電源電圧の供給をオフするものであり、当該オフしている状態において前記開扉信号が出力されると、当該タイマーによる計時時間が所定時間経過する毎に起動して、前記内圧センサによる検出値が所定の閾値を超える場合に前記弁体駆動手段にて前記弁体を開弁する制御手段と、
    を備えることを特徴とする燃料供給制御装置。
  2. 前記リッドを開扉駆動する開扉駆動手段を備え、前記制御手段は、前記バッテリーからの電源電圧の供給をオフしている状態において前記開扉信号が出力された時、起動して前記弁体駆動手段にて前記弁体を開弁、当該開扉駆動手段にてリッドを開扉、当該弁体駆動手段にて当該弁体を閉弁して前記バッテリーからの電源電圧の供給をオフした後、前記タイマーによる計時を開始することを特徴とする請求項1に記載の燃料供給制御装置。
  3. 前記制御手段は、前記内圧センサによる検出値が所定の閾値を超えない場合は、前記弁体駆動手段にて前記弁体を閉弁し前記バッテリーからの電源電圧の供給をオフすることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の燃料供給制御装置。
  4. 前記制御手段は、前記閾値にヒステリシスを設けることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の燃料供給制御装置。
  5. 前記制御手段は、前記内圧センサによる検出値が前記閾値を超える場合は、次回起動するまでの間隔を長くすることを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれかに記載の燃料供給制御装置。
  6. 前記制御手段は、前記所定時間が経過する毎に起動する回数を間引くことによって起動する間隔を長くすることを特徴とする請求項5に記載の燃料供給制御装置。
  7. 燃料温度を検出する温度センサを備え、前記制御手段は、当該温度センサによる検出温度に基づいて起動する間隔を変更することを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれかに記載の燃料供給制御装置。
  8. 前記燃料温度と前記弁体を閉弁してから前記内圧センサの検出値が前記閾値に達するまでの時間とを関連付けて記憶する記憶手段を備え、前記制御回路は、起動する間隔を前記検出温度における当該内圧センサの検出値が当該閾値に達するまでの時間となるように変更することを特徴とする請求項7に記載の燃料供給制御装置。
  9. 前記制御手段は、前記起動する間隔を変更する場合、前記所定時間が経過する毎に起動する回数を間引くことによって起動する間隔を変更することを特徴とする請求項7又は請求項8に記載の燃料供給制御装置。
  10. 前記温度センサは、前記燃料タンク内に設けることを特徴とする請求項7乃至請求項9のいずれかに記載の燃料供給制御装置。
  11. 前記温度センサは、車両外の温度を検出する外気温センサとすることを特徴とする請求項7乃至請求項10のいずれかに記載の燃料供給制御装置。
  12. 前記連通管は、前記燃料タンクと当該燃料タンク内の気体を吸着するキャニスタとを連通するものであり、前記弁体は、当該燃料タンクと当該キャニスタとの間に設けられることを特徴とする請求項1乃至請求項11のいずれかに記載の燃料供給制御装置。
  13. 料タンクに連通する連通管に設けられる弁体と、
    前記弁体を開閉駆動する弁体駆動手段と、
    常時電源供給がなされるものであり、前記燃料タンクの内圧を検出する内圧センサと、
    常時電源供給がなされるものであり、前記内圧センサによる検出値が所定の閾値を超える場合に起動信号を出力する起動信号出力手段と、
    バッテリーと電気的に接続され、イグニッションスイッチがオフされると当該バッテリーからの電源電圧の供給をオフするものであり、当該オフしている状態において前記起動信号が出力されると起動して前記弁体駆動手段にて前記弁体を開弁する制御手段と、
    を備え
    前記起動信号出力手段は、前記内圧センサによる検出値が所定の閾値を超えている状態から当該閾値を越えない状態に変化した場合に起動信号の出力を停止するものであり、前記制御手段は、起動時において前記起動信号の出力が停止した場合は、前記弁体駆動手段にて前記弁体を閉弁し前記バッテリーからの電源電圧の供給をオフすることを特徴とする燃料供給制御装置。
  14. 前記燃料タンクの給油口を封鎖するリッドの開閉状態を検出する開閉状態検出手段を備え、前記制御手段は、前記リッドが開状態から閉状態となった場合に前記弁体駆動手段にて前記弁体を閉弁し、前記バッテリーからの電源電圧の供給をオフすることを特徴とする請求項13に記載の燃料供給制御装置。
  15. 前記連通管に設けられる給油口を封鎖するリッドの開扉を指示する開扉信号を出力する開扉指示手段と、当該リッドを開扉駆動する開扉駆動手段を備え、前記制御手段は、前記バッテリーからの電源電圧の供給をオフしている状態において前記開扉信号が出力された時、起動して前記弁体駆動手段にて前記弁体を開弁、当該開扉駆動手段にて当該リッドを開扉、当該弁体駆動手段にて当該弁体を閉弁して前記バッテリーからの電源電圧の供給をオフすることを特徴とする請求項13又は請求項14に記載の燃料供給制御装置。
  16. 前記連通管は、前記燃料タンクと当該燃料タンク内の気体を吸着するキャニスタとを連通するものであり、前記弁体は、当該燃料タンクと当該キャニスタとの間に設けられることを特徴とする請求項13乃至請求項15のいずれかに記載の燃料供給制御装置。
  17. 燃料タンクの給油口の蓋部材の開閉状態を検出する蓋状態検出手段と、
    前記燃料タンクに連通する連通管に設けられる弁体と
    前記弁体を開閉駆動する弁体駆動手段と、
    バッテリーと電気的に接続され、前記弁体の開弁・閉弁を示す制御信号を出力するものであり、イグニッションスイッチがオフされると当該バッテリーからの電源電圧の供給をオフする制御手段と、
    前記制御手段よりも前記バッテリー消費が小さく、前記蓋部材の開閉状態及び前記制御信号に基づいて前記弁体駆動手段を制御するものであり、前記弁体が開弁状態であり、当該蓋部材が開状態であり場合は、前記弁体駆動手段にて前記弁体の開弁状態を維持する弁体制御手段と、
    を備えることを特徴とする料供給制御装置。
  18. 前記連通管に設けられる給油口を封鎖するリッドの開扉を指示する開扉信号を出力する開扉指示手段と、当該リッドを開扉駆動する開扉駆動手段を備え、前記制御手段は、前記バッテリーからの電源電圧の供給をオフしている状態において前記開扉信号が出力されると、起動して前記弁体の開弁を示す制御信号、当該開扉駆動手段に当該リッドを開扉することを示す開扉信を出力して前記バッテリーからの電源電圧の供給をオフすることを特徴とする請求項17に記載の燃料供給制御装置。
  19. 前記連通管は、前記燃料タンクと当該燃料タンク内の気体を吸着するキャニスタとを連通するものであり、前記弁体は、当該燃料タンクと当該キャニスタとの間に設けられることを特徴とする請求項17又は請求項18に記載の燃料供給制御装置。
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