(57)【要約】【課題】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。【解決手段】制御装置は、燃料タンクに貯蔵されている燃料の基準残量ＲＡを算出する。制御装置は、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。制御装置は、大気圧からタンク内圧を減算した値である圧力差が大きいほど、補正量ＣＡを大きい値として算出する。そして、制御装置は、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。【選択図】図２
2020193573.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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
燃料貯蔵システム。
【請求項２】
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する
請求項１に記載の燃料貯蔵システム。
【請求項３】
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する
請求項１又は請求項２に記載の燃料貯蔵システム。
【請求項４】
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する
請求項３に記載の燃料貯蔵システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料貯蔵システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−９２６８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
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。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
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。
【０００６】
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。
【０００７】
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。
【０００８】
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。
【０００９】
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。
【００１０】
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。
【００１１】
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。
【００１２】
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。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】燃料貯蔵システムの概要図。
【図２】燃料の残量算出処理を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
（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。
【００５６】
（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。
【００５７】
（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。
【００５８】
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。
【００５９】
・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。
【００６０】
・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。
【００６１】
・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。
【００６２】
・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。
【００６３】
・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。
【００６４】
・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。
【００６５】
・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。
【００６６】
・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。
【００６７】
・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。
【符号の説明】
【００６８】
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。
【図１】
2020193573.tif 000003
【図２】
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