JP7230688B2 - fuel storage system - Google Patents
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Description
本発明は、燃料貯蔵システムに関する。 The present invention relates to fuel storage systems.
特許文献1に記載の燃料貯蔵システムにおいては、内燃機関の燃料を貯蔵するための燃料タンク内から、ベーパ通路が延びている。ベーパ通路は、燃料タンク内で発生した蒸発燃料を吸着して捕集するキャニスタに接続されている。キャニスタからは、パージ通路が延びている。パージ通路は、内燃機関の吸気通路を構成するインテークマニホールドに接続されている。また、ベーパ通路には、ベーパ通路を開閉する封鎖弁が取り付けられている。そして、封鎖弁が閉弁すると、燃料タンクは密閉される。 In the fuel storage system disclosed in Patent Document 1, a vapor passage extends from inside a fuel tank for storing fuel for an internal combustion engine. The vapor passage is connected to a canister that absorbs and collects vaporized fuel generated in the fuel tank. A purge passage extends from the canister. The purge passage is connected to an intake manifold forming an intake passage of the internal combustion engine. A block valve for opening and closing the vapor passage is attached to the vapor passage. Then, when the blocking valve closes, the fuel tank is sealed.
一般に、燃料タンクに貯蔵されている燃料の残量は、燃料タンクに貯蔵されている燃料の液面の位置に基づいて算出される。特許文献1に記載のような燃料貯蔵システムにおいて、燃料タンク内の圧力と燃料タンク外の大気圧との差が大きいと、燃料タンクが変形する。燃料タンクが変形すると、燃料タンクの容積が変化するため、燃料の液面の位置に基づいて、燃料タンクに貯蔵された燃料の残量を正確に量れない虞がある。 Generally, the remaining amount of fuel stored in the fuel tank is calculated based on the position of the liquid surface of the fuel stored in the fuel tank. In a fuel storage system such as that disclosed in Patent Document 1, if there is a large difference between the pressure inside the fuel tank and the atmospheric pressure outside the fuel tank, the fuel tank deforms. If the fuel tank is deformed, the volume of the fuel tank will change, so there is a risk that the remaining amount of fuel stored in the fuel tank cannot be accurately measured based on the position of the liquid surface of the fuel.
上記課題を解決するため、本発明は、内燃機関の燃料を貯蔵する燃料タンクと、前記燃料タンク内の圧力であるタンク内圧を測定するためのタンク内圧センサと、前記燃料タンク外の大気圧を測定するためのタンク外圧センサと、前記燃料タンク内に貯蔵される燃料の液面の位置を検出する液面センサと、前記燃料タンクに貯蔵されている燃料の残量を算出する燃料残量算出装置と、を備える燃料貯蔵システムにおいて、前記燃料残量算出装置は、前記液面センサが検出する液面の位置に基づいて前記燃料タンクに貯蔵されている燃料の基準残量を算出する算出部と、前記算出部によって算出された燃料の基準残量を、前記タンク内圧及び前記大気圧に基づいて補正することで補正残量を算出する補正部と、を備えており、前記補正部による補正量は、前記タンク内圧と前記大気圧との差である圧力差が大きいほど大きい。 In order to solve the above problems, the present invention provides a fuel tank for storing fuel for an internal combustion engine, a tank internal pressure sensor for measuring the tank internal pressure, which is the pressure within the fuel tank, and an atmospheric pressure outside the fuel tank. a tank external pressure sensor for measuring; a liquid level sensor for detecting the position of the liquid level of the fuel stored in the fuel tank; and a remaining fuel amount calculator for calculating the remaining amount of fuel stored in the fuel tank. and a fuel storage system, wherein the fuel remaining amount calculating device calculates a reference remaining amount of fuel stored in the fuel tank based on the position of the liquid level detected by the liquid level sensor. and a correction unit that calculates the corrected remaining amount by correcting the reference remaining amount of fuel calculated by the calculating unit based on the tank internal pressure and the atmospheric pressure, wherein the correction by the correcting unit The amount increases as the pressure difference, which is the difference between the tank internal pressure and the atmospheric pressure, increases.
上記構成によれば、タンク内圧と大気圧との圧力差が大きくて、燃料タンクが変形しても、その変形による容積の変化に併せた補正量を算出できる。そのため、圧力差が大きかったとしても、燃料タンクに貯蔵されている燃料の残量を正確に算出しやすい。 According to the above configuration, even if the pressure difference between the tank internal pressure and the atmospheric pressure is large and the fuel tank is deformed, the correction amount can be calculated in accordance with the change in volume due to the deformation. Therefore, even if the pressure difference is large, it is easy to accurately calculate the remaining amount of fuel stored in the fuel tank.
上記燃料貯蔵システムにおいて、前記燃料タンクに接続されて当該燃料タンクの内部と外部とを連通する通路と、前記通路に設けられて当該通路を開閉する封鎖弁と、前記封鎖弁を開閉する弁制御装置と、を備えており、前記弁制御装置は、前記タンク内圧の単位時間当たりの変化量が予め規定された規定変化量以上である場合に、前記封鎖弁を開弁し、前記補正部は、前記タンク内圧の単位時間当たりの変化量が予め規定された規定変化量以上である場合には、前記補正残量の算出を禁止してもよい。 In the above fuel storage system, a passage connected to the fuel tank and communicating between the inside and the outside of the fuel tank, a closing valve provided in the passage for opening and closing the passage, and a valve control for opening and closing the closing valve and a device, wherein the valve control device opens the closing valve when the amount of change per unit time of the tank internal pressure is equal to or greater than a predetermined amount of change, and the correction unit Calculation of the corrected remaining amount may be prohibited when the amount of change in the tank internal pressure per unit time is greater than or equal to a predetermined amount of change.
上記構成によれば、タンク内圧の変化が急激でタンク内圧センサの検出値の正確性が担保できない場合には、補正残量の算出が禁止される。そのため、不正確なタンク内圧に基づき基準残量を補正することで、不正確な補正残量が算出されてしまうことを防げる。また、上記のとおり、封鎖弁が開かれることで、燃料タンクが密閉状態ではなくなり、タンク内圧が速やかに略大気圧に等しくなる。すなわち、算出部が算出した燃料の基準残量を補正する必要がなくなるため、補正部による補正が行われなくなっても、特に差し支えはない。 According to the above configuration, calculation of the corrected remaining amount is prohibited when the change in the tank internal pressure is rapid and the accuracy of the detection value of the tank internal pressure sensor cannot be guaranteed. Therefore, by correcting the reference remaining amount based on the inaccurate tank internal pressure, it is possible to prevent an inaccurate corrected remaining amount from being calculated. Further, as described above, by opening the block valve, the fuel tank is no longer sealed, and the tank internal pressure quickly becomes substantially equal to the atmospheric pressure. That is, there is no need to correct the reference remaining amount of fuel calculated by the calculator, so there is no particular problem even if the correction by the corrector is not performed.
上記燃料貯蔵システムにおいて、前記燃料タンクに接続されて当該燃料タンクの内部と外部とを連通する通路と、前記通路には、当該通路を開閉する封鎖弁と、前記封鎖弁を開閉する弁制御装置と、を備えており、前記弁制御装置は、前記タンク内圧センサ及び前記タンク外圧センサのうち少なくとも一方に異常がある場合に、前記封鎖弁を開弁し、前記補正部は、前記タンク内圧センサ及び前記タンク外圧センサのうち少なくとも一方に異常があると判断した場合には、前記補正残量の算出を禁止してもよい。 In the above fuel storage system, a passage connected to the fuel tank and communicating between the inside and the outside of the fuel tank, a block valve that opens and closes the passage, and a valve control device that opens and closes the block valve. and, when at least one of the tank internal pressure sensor and the tank external pressure sensor has an abnormality, the valve control device opens the closing valve, and the correction unit comprises the tank internal pressure sensor and when it is determined that at least one of the tank external pressure sensor is abnormal, the calculation of the corrected remaining amount may be prohibited.
上記構成によれば、タンク内圧センサ又はタンク外圧センサに異常があって、圧力差を正確に検出できない場合には、補正残量の算出が禁止される。そのため、不正確な圧力差に基づいて補正することで、不正確な補正残量が算出されてしまうことを防げる。また、上記のとおり、封鎖弁が開かれることで、燃料タンクが密閉状態ではなくなり、タンク内圧が速やかに略大気圧に等しくなる。すなわち、算出部が算出した燃料の残量を補正する必要がなくなるため、補正部による補正が行われなくなっても、特に差し支えはない。 According to the above configuration, when the tank internal pressure sensor or the tank external pressure sensor has an abnormality and the pressure difference cannot be accurately detected, calculation of the corrected remaining amount is prohibited. Therefore, it is possible to prevent an inaccurate correction remaining amount from being calculated by performing correction based on an inaccurate pressure difference. Further, as described above, by opening the blocking valve, the fuel tank is no longer sealed, and the tank internal pressure quickly becomes substantially equal to the atmospheric pressure. That is, there is no need to correct the remaining amount of fuel calculated by the calculator, so there is no particular problem even if the correction by the corrector is not performed.
上記燃料貯蔵システムにおいて、前記タンク内圧センサ及び前記タンク外圧センサのうち少なくとも一方は、予め定められた基準圧力のときに検出された検出値が校正値として設定されており、当該校正値と検出値との違いに基づいて圧力が検出される要校正センサであり、前記補正部は、前記要校正センサについて校正値が設定されていないときに当該要校正センサに異常があると判定してもよい。 In the above fuel storage system, at least one of the tank internal pressure sensor and the tank external pressure sensor is set as a calibration value to a detection value detected at a predetermined reference pressure, and the calibration value and the detection value and the correction unit may determine that the calibration-required sensor has an abnormality when a calibration value is not set for the calibration-required sensor. .
上記構成によれば、例えば、要校正センサや当該センサを制御する装置に対する電力供給が遮断されるなどして校正値が失われたときには、燃料の残量の補正が禁止される。したがって、校正値が失われていて要校正センサの検出値の正確性が担保できないときにまで、燃料の残量の補正が行われることは防げる。 According to the above configuration, correction of the remaining amount of fuel is prohibited when the calibration value is lost due to, for example, interruption of the power supply to the sensor requiring calibration or the device controlling the sensor. Therefore, it is possible to prevent the remaining amount of fuel from being corrected even when the calibration value is lost and the accuracy of the detection value of the calibration-requiring sensor cannot be guaranteed.
以下、燃料貯蔵システムの一実施形態について、図面を参照して説明する。先ず、燃料貯蔵システムが適用される車両の全体構成について説明する。
図1に示すように、車両100には、当該車両100の駆動源としてのエンジン10が搭載されている。
An embodiment of a fuel storage system will be described below with reference to the drawings. First, the overall configuration of a vehicle to which the fuel storage system is applied will be described.
As shown in FIG. 1 , a
エンジン10は、ピストンPが往復移動可能に収容された気筒11を備えている。気筒11には、当該気筒11内に外部からの吸気を導入するための吸気通路12が接続されている。また、気筒11からは、当該気筒11内の排気を外部へ排出するための排気通路13が延びている。
The
吸気通路12の途中には、吸気量を調整するスロットル弁14が取り付けられている。吸気通路12におけるスロットル弁14よりも吸気下流側には、吸気の脈動を低減するサージタンク15が配置されている。吸気通路12におけるサージタンク15よりも吸気下流側には、気筒11側に向けて燃料を噴射する燃料噴射弁16が取り付けられている。
A
車両100には、燃料貯蔵システム110が適用されている。燃料貯蔵システム110には、燃料を貯蔵する燃料タンク21と、燃料タンク21内で発生した蒸発燃料の大気放出を抑える蒸発燃料処理装置30と、封鎖弁40と、制御装置50と、が備わっている。また、燃料貯蔵システム110には、後述するタンク内圧センサ22と、液面センサ24と、タンク外圧センサ25と、が備わっている。
A
燃料タンク21の材質は合成樹脂である。燃料タンク21には、燃料タンク21内の圧力であるタンク内圧PIを検出するためのタンク内圧センサ22が取り付けられている。タンク内圧センサ22は、検出したタンク内圧PIに応じた信号を出力する。
The material of the
燃料タンク21内には、燃料タンク21に貯蔵されている燃料を圧送する燃料ポンプ23が収容されている。燃料ポンプ23は、図示しない燃料供給通路を介して燃料噴射弁16に接続されている。
A
燃料タンク21内には、燃料タンク21に貯蔵されている燃料の液面の位置を検出する液面センサ24が取り付けられている。液面センサ24には、燃料よりも比重の低いフロート24Aが設けられており、当該フロート24Aが燃料の液面に浮かぶようになっている。そして、液面センサ24は、フロート24Aの位置を検出することで、燃料の液面の位置を検出する。
A
燃料タンク21には、蒸発燃料処理装置30のベーパ通路31が接続されている。ベーパ通路31は、燃料タンク21の内部から燃料タンク21の外部へと延びており、燃料タンク21の内部で発生した蒸発燃料を燃料タンク21の外部へと導くことが可能になっている。すなわち、ベーパ通路31は、燃料タンク21の内部と外部とを連通する通路として機能している。
A
ベーパ通路31の途中には、ベーパ通路31の流路を開閉する封鎖弁40が取り付けられている。封鎖弁40が開弁されると、燃料タンク21内の蒸発燃料がベーパ通路31を流通可能になる。また、封鎖弁40が閉弁されると、ベーパ通路31の流路が塞がれ、燃料タンク21は密閉される。
A
ベーパ通路31の下流端は、蒸発燃料を吸着して捕集するキャニスタ32に接続されている。キャニスタ32の内部に収容された吸着材には、一定量までの蒸発燃料が吸着可能となっている。
A downstream end of the
キャニスタ32からは、パージ通路33が延びている。パージ通路33の下流端は、吸気通路12におけるサージタンク15に接続されている。パージ通路33の途中には、パージ通路33の流路を開閉するパージ制御弁34が取り付けられている。また、キャニスタ32からは、外気をキャニスタ32内に導入するための大気通路35が延びている。大気通路35は、大気に開放されている。
A
車両100におけるエンジンルーム内には、燃料タンク21外の大気圧POを測定するためのタンク外圧センサ25が設けられている。タンク外圧センサ25は、検出した大気圧POに応じた信号を出力する。
A tank
パージ制御弁34及び封鎖弁40の開閉は、制御装置50によって制御される。制御装置50は、1)コンピュータプログラム(ソフトウェア)に従って各種処理を実行する1つ以上のプロセッサ、2)各種処理のうち少なくとも一部の処理を実行する、特定用途向け集積回路(ASIC)等の1つ以上の専用のハードウェア回路、或いは3)それらの組み合わせ、を含む回路(circuitry)として構成し得る。プロセッサは、CPU並びに、RAM及びROM等のメモリを含み、メモリは、処理をCPUに実行させるように構成されたプログラムコードまたは指令を格納している。メモリすなわちコンピュータ可読媒体は、汎用または専用のコンピュータでアクセスできるあらゆる利用可能な媒体を含む。なお、制御装置50は、バッテリ60からの電力供給を受けて動作する。
The opening and closing of the
制御装置50には、タンク内圧センサ22から、タンク内圧PIに応じた信号が入力される。また、制御装置50には、タンク外圧センサ25から、大気圧POに応じた信号が入力される。また、制御装置50には、燃料タンク21に貯蔵されている燃料の液面を検出するための液面センサ24から、液面の位置である液面位置LLを示す信号が入力される。
A signal corresponding to the tank internal pressure PI is input to the
ここで、制御装置50には、タンク内圧センサ22の校正値が記憶されている。このタンク内圧センサ22の校正値は、予め定められた基準圧力のときに検出されたタンク内圧センサ22の検出値である。そして、制御装置50は、タンク内圧センサ22から入力される信号の検出値と記憶されている校正値との差に基づいて、タンク内圧PIを算出する。すなわち、本実施形態におけるタンク内圧センサ22は、要校正センサである。また、同様に、制御装置50には、タンク外圧センサ25の校正値が記憶されており、当該タンク外圧センサ25は要校正センサである。なお、本実施形態では、基準圧力は大気圧近傍の値として定められている。
Here, the calibration value of the tank internal pressure sensor 22 is stored in the
制御装置50には、液面位置LLに基づいて燃料タンク21に貯蔵されている燃料の基準残量RAを算出する算出部51と、基準残量RAをタンク内圧PI及び大気圧POに基づいて補正することで補正残量CRAを算出する補正部52と、が備わっている。したがって、この実施形態では、制御装置50が燃料残量算出装置として機能する。
The
制御装置50の算出部51は、液面センサ24が検出する液面位置LLを、燃料タンク21の形状によって予め規定された算出式に代入することで、燃料タンク21に貯蔵されている燃料の基準残量RAを算出する。燃料の基準残量RAは、タンク内圧PI及び大気圧POに拘らず、液面位置LLによって一義的に算出される。例えば、液面位置LLが燃料タンク21の高さの50%の位置の場合、燃料タンク21の容積の50%が燃料の基準残量RAとして算出される。
The
制御装置50の補正部52は、大気圧POとタンク内圧PIとの差である圧力差PDを算出する。この実施形態では、補正部52は、大気圧POからタンク内圧PIを減算した値を圧力差PDとして算出する。なお、補正部52は、大気圧POからタンク内圧PIを減算した値が負の値である場合には、圧力差PDをゼロとして算出する。
A
制御装置50の補正部52は、算出部51が算出した燃料の基準残量RAに適用する補正量CAを算出する。補正部52は、圧力差PDが大きいほど、補正量CAを大きい値として算出する。この実施形態では、補正量CAは、ゼロ又は正の値として算出される。そして、補正部52は、燃料の基準残量RAに補正量CAを適用して、補正残量CRAを算出する。具体的には、補正部52は、燃料の基準残量RAから補正量CAを減算した値を補正残量CRAとして算出する。
The
燃料タンク21において、圧力差PDによって変形する箇所は、予め試験やシミュレーションによって特定されている。また、燃料タンク21において、圧力差PDよる容量の変化量も予め試験やシミュレーションによって算出されている。そのため、制御装置50の補正部52は、予め定められたマップに基づいて、圧力差PDから補正量CAを算出する。
The portions of the
制御装置50の補正部52は、タンク内圧PIの変化が予め規定された規定変化量以上である場合に、補正残量CRAの算出を禁止する。規定変化量は、タンク内圧センサ22の応答性等を考慮して、実験等により規定されている。例えば、タンク内圧PIが想定される最小値よりも一定量大きい値の場合に、封鎖弁40が開弁された際に変化するタンク内圧PIの単位時間当たりの変化量として規定されている。より具体的には、燃料タンク21に新たに燃料が給油される場合等に、封鎖弁40が開弁される。
The
制御装置50の補正部52は、タンク内圧センサ22及びタンク外圧センサ25のうち少なくとも一方のセンサに異常がある場合に、補正残量CRAの算出を禁止する。この実施形態において異常とは、タンク内圧センサ22及びタンク外圧センサ25が圧力を正確に測定できないことをいう。この実施形態では、補正部52は、タンク内圧センサ22及びタンク外圧センサ25のうち少なくとも一方のセンサについて、制御装置50に校正値が記憶されていないとき、その校正値が記憶されていないセンサについて異常があると判定する。
The
制御装置50には、パージ制御弁34及び封鎖弁40の開閉処理を制御する弁制御部53が備わっている。したがって、この実施形態では、制御装置50が封鎖弁制御装置としての機能も兼ねている。
The
制御装置50の弁制御部53は、キャニスタ32の吸着材に吸着されている蒸発燃料の量が一定の範囲内に収まるようにパージ制御弁34及び封鎖弁40を開閉制御する。このような開閉制御に加えて、弁制御部53は、タンク内圧PIの変化が予め規定された上述した規定変化量以上である場合に、封鎖弁40を開弁する。また、弁制御部53は、タンク内圧センサ22及びタンク外圧センサ25のうち少なくとも一方のセンサに、異常がある場合には、封鎖弁40を開弁する。
A
次に、制御装置50の燃料タンク21に貯蔵されている燃料の残量算出処理について、説明する。
制御装置50は、制御装置50にバッテリ60から電力が供給されている状態において、予め定められた制御周期ごとに、以下の処理をスタートする。
Next, the process of calculating the remaining amount of fuel stored in the
図2に示すように、ステップS11において、制御装置50は、タンク内圧センサ22及びタンク外圧センサ25が正常か否かを判定する。具体的には、制御装置50がタンク内圧センサ22及びタンク外圧センサ25の校正値を記憶しているか否かを判定する。制御装置50がタンク内圧センサ22及びタンク外圧センサ25のいずれの校正値も記憶している場合(S11:YES)、制御装置50は、タンク内圧センサ22及びタンク外圧センサ25がいずれも正常であるものとして処理をステップS12に進める。
As shown in FIG. 2, in step S11, the
ステップS12において、制御装置50は、タンク内圧センサ22の検出値からタンク内圧PIを算出する。また、制御装置50は、タンク外圧センサ25の検出値から大気圧POを算出する。その後、制御装置50は、処理をステップS13に進める。
In step S<b>12 , the
ステップS13において、制御装置50は、算出するタンク内圧PIの変化が急激であるか否かを判定する。具体的には、前回サイクルにおいて算出したタンク内圧PIと、今回サイクルにおいて算出したタンク内圧PIとを比較することによって、単位時間当たりのタンク内圧PIの変化量と予め定められた規定変化量とを比較する。なお、本実施形態の単位時間は、制御装置50が行う残量算出処理の制御周期の時間である。タンク内圧PIの変化量が規定変化量未満である場合(S13:NO)、制御装置50は、処理を後述するステップS25に進める。一方で、タンク内圧PIの変化量が規定変化量以上である場合(S13:YES)、制御装置50は、処理をステップS14に進める。
In step S13, the
ステップS14において、制御装置50は、封鎖弁40を開弁する。その後、制御装置50は、処理をステップS15に進める。
ステップS15において、制御装置50は、燃料タンク21に貯蔵されている燃料の基準残量RAを算出する。具体的には、制御装置50の算出部51が、液面位置LLを基に、燃料タンク21に貯蔵されている燃料の基準残量RAを算出する。そして、制御装置50は、封鎖弁40を閉弁する。その後、制御装置50は、算出した基準残量RAを今回の燃料の残量算出処理によって得られた最終的な燃料の残量であるものとして、当該残量算出処理を終了する。
In step S<b>14 , the
In step S<b>15 , the
また、ステップS13において、タンク内圧PIの変化量が規定変化量未満である場合(S13:NO)、制御装置50は、処理をステップS25に進める。ステップS25において、制御装置50は、燃料タンク21に貯蔵されている燃料の基準残量RAを算出する。具体的には、制御装置50の算出部51が、液面位置LLを基に、燃料タンク21に貯蔵されている燃料の基準残量RAを算出する。その後、制御装置50は、処理をステップS26に進める。
Further, in step S13, when the amount of change in the tank internal pressure PI is less than the specified amount of change (S13: NO), the
ステップS26において、制御装置50は、基準残量RAに適用して補正残量CRAを算出するための補正量CAを算出する。補正量CAは、タンク内圧PIと大気圧POとの差が大きいほど、大きくなるように算出される。その後、制御装置50は、処理をステップS27に進める。
In step S26, the
ステップS27において、制御装置50は、基準残量RAに補正量CAを適用して補正残量CRAを算出する。具体的には、補正部52は、燃料の基準残量RAから補正量CAを減算した値を補正残量CRAとして算出する。その後、制御装置50は、算出した補正残量CRAを今回の残量算出処理によって得られた最終的な燃料の残量であるものとして、当該残量算出処理を終了する。
In step S27, the
さて、上述したステップS11において、制御装置50がタンク内圧センサ22及びタンク外圧センサ25のうち、少なくとも一方の校正値を記憶していない場合(S11:NO)、制御装置50は、少なくとも一方のセンサに異常があるものとして、処理をステップS34に進める。ステップS34において、制御装置50は、封鎖弁40を開弁する。その後、制御装置50は、処理をステップS35に進める。
Now, in step S11 described above, if the
ステップS35において、制御装置50は、燃料タンク21に貯蔵されている燃料の基準残量RAを算出する。具体的には、制御装置50の算出部51が、液面位置LLを基に、燃料タンク21に貯蔵されている燃料の基準残量RAを算出する。そして、制御装置50は、算出した基準残量RAを、今回の残量算出処理によって得られた最終的な燃料の残量であるものとする。その後、制御装置50は、処理をステップS36に進める。
In step S<b>35 , the
ステップS36において、制御装置50は、タンク内圧センサ22及びタンク外圧センサ25の校正要求を行う。その後、燃料の残量算出処理を終了する。
なお、ステップS36において構成要求が合った場合には、制御装置50は、残量算出処理とは別の処理である校正処理を実行する。この校正処理において、制御装置50は、タンク内圧PIが規定圧力範囲になると、校正値を記憶していないセンサについて、検出値を検出する。制御装置50は、検出した検出値を校正値として記憶する。なお、規定圧力範囲は、タンク内圧PIが略大気圧POと等しいとみなせる圧力範囲として、予め試験等によって規定されている。この実施形態では、ステップS36において構成要求があった時点から一定期間、例えば数秒経過したことをもって、タンク内圧PIが規定圧力範囲になったと判定する。そして、制御装置50は、校正値を記憶すると、封鎖弁40を閉弁する。
In step S<b>36 , the
It should be noted that if the configuration request is met in step S36, the
次に、本実施形態の作用について説明する。
制御装置50の弁制御部53の具体的な開閉制御を、エンジン10の動作状態と併せて説明する。
Next, the operation of this embodiment will be described.
Specific opening/closing control of the
エンジン10の停止中には、制御装置50の弁制御部53は、封鎖弁40を閉弁する。封鎖弁40が閉弁されることで、燃料タンク21は密閉される。したがって、燃料タンク21内で発生した蒸発燃料は、燃料タンク21内に閉じ込められる。また、エンジン10の停止中には、弁制御部53はパージ制御弁34も閉弁する。
The
エンジン10の運転中には、弁制御部53は、所定のパージ条件が成立するとパージ制御弁34を開弁し、パージ条件が成立しない場合にはパージ制御弁34を閉弁する。パージ条件は、例えば、吸気通路12におけるスロットル弁14よりも吸気下流側が大気圧に対して負圧になること等である。パージ制御弁34が開弁しているときには、大気通路35を介してキャニスタ32内に流入した空気によってキャニスタ32の吸着材から蒸発燃料が脱離し、この脱離した蒸発燃料がパージ通路33を通って吸気通路12に導入される。そして、吸気通路12に導入された蒸発燃料は、気筒11内で燃焼される。
During operation of the
エンジン10の運転中、弁制御部53は、キャニスタ32の吸着材に吸着した蒸発燃料の残容量が低下しない状況下で、タンク内圧PIを大気圧近傍に保つために封鎖弁40を適宜開閉する。具体的には、弁制御部53は、パージ制御弁34を開弁しているときであって、タンク内圧PIが規定値以上である場合に、封鎖弁40を開弁する。規定値は、大気圧近傍の値である。上記のようにしてパージ制御弁34を開弁した状態で封鎖弁40を開弁する場合、ベーパ通路31を通じてキャニスタ32内に流入する蒸発燃料は、キャニスタ32を通過して吸気通路12に導入される。また、弁制御部53は、パージ制御弁34を開弁しているときであって、タンク内圧PIが規定値未満である場合には、封鎖弁40を閉弁する。弁制御部53は、エンジン10の運転中にパージ制御弁34を閉弁している場合も、封鎖弁40を閉弁する。
During operation of the
そして、燃料タンク21に貯蔵されている燃料は、燃料の温度が上がることで蒸発すると、蒸発燃料の量が増える。そのため、タンク内圧PIは大きくなる。この状態で、燃料の温度が下がると、タンク内圧PIは小さくなる。そのため、大気圧POよりもタンク内圧PIが小さくなることで、燃料タンク21が変形し、燃料タンク21の容量が変化する。
When the fuel stored in the
次に、本実施形態の効果について説明する。
(1)蒸発燃料は、封鎖弁40が開弁されると、キャニスタ32に一定量は吸着される。しかし、キャニスタ32に吸着される量には限りがある。また、パージ制御弁34を開弁してキャニスタ32に吸着された蒸発燃料を吸気通路12に導入する機会も限られている。よって、燃料タンク21が密閉状態とされている期間が長いことから、タンク内圧PIは、大気圧POより小さい状態となっていやすい。本実施形態によれば、タンク内圧PIと大気圧POとの圧力差が大きくて、燃料タンク21が変形しても、その変形による容積の変化に併せた補正量CAを算出できる。そのため、圧力差PDが大きかったとしても、燃料タンク21に貯蔵されている燃料の補正残量CRAを正確に算出できる。よって、封鎖弁40を開弁する機会を過度に増やさずに正確な燃料の残量を算出することができる。
Next, the effects of this embodiment will be described.
(1) A certain amount of vaporized fuel is adsorbed in the
(2)例えば、給油によってタンク内圧センサ22が測定するタンク内圧PIの変化が過度に急激な場合には、圧力差PDが正確に測定できず、補正部52が算出する補正残量CRAが、正確ではない虞がある。本実施形態によれば、タンク内圧PIの変化が急激でタンク内圧センサ22の検出値の正確性が担保できない場合には、補正残量CRAの算出が禁止される。そのため、不正確なタンク内圧PIに基づき基準残量RAを補正することで、不正確な補正残量CRAが算出されてしまうことを防げる。また、上記のとおり、封鎖弁40が開かれることで、燃料タンク21が密閉状態ではなくなり、タンク内圧PIが速やかに略大気圧POに等しくなる。すなわち、算出部51が算出した燃料の基準残量RAを補正する必要がなくなるため、補正部52による補正が行われなくなっても、特に差し支えはない。
(2) For example, when the tank internal pressure PI measured by the tank internal pressure sensor 22 changes too rapidly due to refueling, the pressure difference PD cannot be accurately measured, and the corrected remaining amount CRA calculated by the
(3)本実施形態によれば、タンク内圧センサ22又はタンク外圧センサ25に異常があって、圧力差PDを正確に検出できない場合には、補正残量CRAの算出が禁止される。そのため、不正確な圧力差PDに基づいて補正することで、不正確な補正残量CRAが算出されてしまうことを防げる。また、上記のとおり、封鎖弁40が開かれることで、燃料タンク21が密閉状態ではなくなり、タンク内圧PIが速やかに略大気圧POに等しくなる。すなわち、算出部51が算出した燃料の基準残量RAを補正する必要がなくなるため、補正部52による補正が行われなくなっても、特に差し支えはない。
(3) According to the present embodiment, when the tank internal pressure sensor 22 or the tank
(4)本実施形態によれば、例えば、タンク内圧センサ22及びタンク外圧センサ25を制御する制御装置50に対して電力を供給しているバッテリ60が取り換えられることで、電力供給が遮断されて校正値が失われたときには、補正残量CRAの算出が禁止される。したがって、校正値が失われていてタンク内圧センサ22及びタンク外圧センサ25の検出値の正確性が担保できないときにまで、算出部51が算出した燃料の基準残量RAを補正することは防げる。
(4) According to the present embodiment, for example, when the
上記実施形態は以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で組み合わせて実施することができる。
・燃料貯蔵システム110には、蒸発燃料処理装置30及び封鎖弁40が備わっていなくてもよい。燃料タンク21が、いわゆる密閉型のタンクであり、タンク内圧PIと大気圧との間に差が生じるのであれば、上記実施形態の燃料の残量算出処理を適用でき得る。
The above embodiment can be modified and implemented as follows. This embodiment and the following modifications can be implemented in combination within a technically consistent range.
- The
・制御装置50は、封鎖弁40の開閉制御に拘らず、常に補正残量CRAを算出してもよい。例えば、制御装置50は、タンク内圧PIの変化が規定量以上である場合に、封鎖弁40を開弁していても、補正残量CRAの算出をしてもよい。また、制御装置50は、タンク内圧センサ22及びタンク外圧センサ25の異常の有無に拘らず、常に補正残量CRAを算出してもよい。
- The
・補正部52が判定する異常は、本実施形態の例に限られない。例えば、タンク内圧センサ22の配線の接触不良によって、タンク内圧センサ22によってタンク内圧PIが検出できない場合に異常と判定してもよい。この点、タンク外圧センサ25についても同様である。
- The abnormality determined by the
・補正部52が算出する補正量CAを、圧力差PDに拘らずゼロに固定することによっても、補正残量CRAの算出を禁止できる。この場合、補正部52は、ゼロである補正量CAを基準残量RAから減算して補正残量CRAを算出する。このように補正をしたとしても、制御装置50が算出する燃料の補正残量CRAは基準残量RAと同じ値であるため、不正確な補正残量CRAが算出されてしまうことを防げる。
Calculation of the corrected remaining amount CRA can also be prohibited by fixing the correction amount CA calculated by the
・タンク内圧センサ22及びタンク外圧センサ25のうち、少なくとも一方が要校正センサであればよい。この場合、要校正センサについての校正値が制御装置50に記憶されていないときに、当該要校正センサに異常があると判定すればよい。
- At least one of the tank internal pressure sensor 22 and the tank
・圧力差PDの算出の仕方は、本実施形態の例に限られない。例えば、タンク内圧PIから大気圧POを減算して圧力差PDを算出してもよい。この場合、圧力差PDの絶対値が大きいほど、補正量CAを大きくすればよい。さらに、圧力差PDを、タンク内圧PIと大気圧POとの比として算出してもよい。この場合、両者の比が「1」からかけ離れているほど、圧力差PDが大きいものとみなせる。 - The method of calculating the pressure difference PD is not limited to the example of this embodiment. For example, the pressure difference PD may be calculated by subtracting the atmospheric pressure PO from the tank internal pressure PI. In this case, the larger the absolute value of the pressure difference PD, the larger the correction amount CA. Furthermore, the pressure difference PD may be calculated as a ratio between the tank internal pressure PI and the atmospheric pressure PO. In this case, the farther the ratio between the two is from "1", the larger the pressure difference PD can be considered.
・補正部52は、大気圧POからタンク内圧PIを減算した値が負の値である場合に、圧力差PDをゼロとして算出しなくてもよい。この場合、大気圧POからタンク内圧PIを減算した負の値を圧力差PDとして算出すればよい。
The
・補正部52の補正の仕方は、本実施形態の例に限られない。例えば、基準残量RAに補正用の係数を乗算してもよい。例えば、補正用の係数が1より大きい値の場合、補正残量CRAは基準残量RAより大きくなり、補正用の係数が1未満の場合、補正残量CRAは基準残量RAより小さくなる。なお、この場合、補正用の係数を「1」に固定することによっても、補正残量CRAの算出を禁止できる。
- The method of correction by the
・補正量CAの算出の仕方は、本実施形態の例に限られない。例えば、圧力差PDが予め定められた規定圧力差以上の場合に、ゼロより大きい補正量CAが算出されて、圧力差PDが規定圧力未満の場合に、補正量CAがゼロと算出されてもよい。また、補正量CAは、連続的に算出されるのではなく、圧力差PDの値に応じて不連続に複数算出されてもよい。少なくとも、補正量CAは、燃料タンク21の変形の仕方に応じて、圧力差PDが大きいほど大きく算出されればよい。
- The method of calculating the correction amount CA is not limited to the example of this embodiment. For example, when the pressure difference PD is equal to or greater than a predetermined specified pressure difference, a correction amount CA greater than zero is calculated, and when the pressure difference PD is less than the specified pressure, the correction amount CA is calculated as zero. good. Further, the correction amount CA may not be calculated continuously, but may be calculated discontinuously according to the value of the pressure difference PD. At least, the correction amount CA should be calculated to be larger as the pressure difference PD is larger, depending on how the
・燃料タンク21の材質は、合成樹脂でなくてもよい。少なくとも、燃料タンク21は、タンク内圧PIと大気圧POとの差によって、容量が変化すれば、制御装置50を適用できる。例えば、燃料タンク21の材質が金属であって、燃料タンク21の板厚が薄くてもよい。
- The material of the
10…エンジン、11…気筒、12…吸気通路、13…排気通路、14…スロットル弁、15…サージタンク、16…燃料噴射弁、21…燃料タンク、22…タンク内圧センサ、23…燃料ポンプ、24…液面センサ、24A…フロート、25…タンク外圧センサ、26…スタートスイッチ、30…蒸発燃料処理装置、31…ベーパ通路、32…キャニスタ、33…パージ通路、34…パージ制御弁、40…封鎖弁、50…制御装置、51…算出部、52…補正部、53…弁開閉部、60…バッテリ、100…車両、110…燃料貯蔵システム、CA…補正量、CRA…補正残量、LL…液面位置、PD…圧力差、PI…タンク内圧、PO…大気圧、RA…基準残量。
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記燃料タンク内の圧力であるタンク内圧を測定するためのタンク内圧センサと、
前記燃料タンク外の大気圧を測定するためのタンク外圧センサと、
前記燃料タンク内に貯蔵される燃料の液面の位置を検出する液面センサと、
前記燃料タンクに貯蔵されている燃料の残量を算出する燃料残量算出装置と、
前記燃料タンクに接続されて当該燃料タンクの内部と外部とを連通する通路と、
前記通路に設けられて当該通路を開閉する封鎖弁と、
前記封鎖弁を開閉する弁制御装置と、
を備える燃料貯蔵システムにおいて、
前記燃料残量算出装置は、
前記液面センサが検出する液面の位置に基づいて前記燃料タンクに貯蔵されている燃料の基準残量を算出する算出部と、
前記算出部によって算出された燃料の前記基準残量を、前記タンク内圧及び前記大気圧に基づいて補正することで補正残量を算出する補正部と、を備えており、
前記補正部による補正量は、前記タンク内圧と前記大気圧との差である圧力差が大きいほど大きく、
前記弁制御装置は、前記タンク内圧の単位時間当たりの変化量が予め規定された規定変化量以上である場合に、前記封鎖弁を開弁し、
前記補正部は、前記タンク内圧の単位時間当たりの変化量が予め規定された規定変化量以上である場合には、前記補正残量の算出を禁止する
燃料貯蔵システム。 a fuel tank that stores fuel for the internal combustion engine;
a tank internal pressure sensor for measuring the tank internal pressure, which is the pressure in the fuel tank;
a tank external pressure sensor for measuring atmospheric pressure outside the fuel tank;
a liquid level sensor for detecting the position of the liquid level of the fuel stored in the fuel tank;
a fuel remaining amount calculation device for calculating the remaining amount of fuel stored in the fuel tank;
a passage connected to the fuel tank and communicating between the inside and the outside of the fuel tank;
a block valve provided in the passage for opening and closing the passage;
a valve control device that opens and closes the blocking valve;
In a fuel storage system comprising
The remaining fuel amount calculation device is
a calculation unit that calculates a reference remaining amount of fuel stored in the fuel tank based on the position of the liquid level detected by the liquid level sensor;
a correction unit that calculates a corrected remaining amount by correcting the reference remaining amount of fuel calculated by the calculating unit based on the tank internal pressure and the atmospheric pressure,
The correction amount by the correction unit increases as the pressure difference, which is the difference between the tank internal pressure and the atmospheric pressure , increases,
The valve control device opens the closing valve when an amount of change per unit time of the tank internal pressure is equal to or greater than a predetermined amount of change,
The correction unit prohibits calculation of the corrected remaining amount when the change amount of the tank internal pressure per unit time is equal to or greater than a predetermined change amount.
fuel storage system.
前記補正部は、前記タンク内圧センサ及び前記タンク外圧センサのうち少なくとも一方に異常があると判断した場合には、前記補正残量の算出を禁止する
請求項1に記載の燃料貯蔵システム。 The valve control device opens the closing valve when at least one of the tank internal pressure sensor and the tank external pressure sensor has an abnormality,
The fuel storage system according to claim 1 , wherein the correction unit prohibits calculation of the corrected remaining amount when determining that at least one of the tank internal pressure sensor and the tank external pressure sensor is abnormal.
前記補正部は、前記要校正センサについて前記校正値が設定されていないときに当該要校正センサに異常があると判定する
請求項2に記載の燃料貯蔵システム。 At least one of the tank internal pressure sensor and the tank external pressure sensor has a detection value detected at a predetermined reference pressure set as a calibration value, and based on the difference between the calibration value and the detection value, It is a calibration sensor that detects pressure,
The fuel storage system according to claim 2 , wherein the correction unit determines that the sensor requiring calibration has an abnormality when the calibration value is not set for the sensor requiring calibration.
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