(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料タンクの内部で発生した燃料蒸気を吸着して浄化するキャニスタと、該キャニスタにより浄化された大気を放出する為に開閉されるキャニスタドレインカットバルブと、燃料タンク内の燃料液面位置を検出する液面位置検出手段とを有する給油システムにおいて、
燃料タンクに燃料を給油中であることを検出する給油検出手段と、
該給油検出手段により燃料が給油中であることが検出されるとキャニスタドレインカットバルブを開成する一方、前記液面位置検出手段より検出された燃料液面位置が所定の第一高さ以上の場合にキャニスタドレインカットバルブを閉成し、さらに、前記燃料液面位置が、前記所定の第一高さ以上で、且つ前記所定の第一高さより高い所定の第二高さ未満の場合は、前記キャニスタドレインカットバルブを閉成した後、所定時間後に該キャニスタドレインカットバルブを開成する給油制御手段とを有することを特徴とする給油システム。
【請求項２】
前記給油検出手段は、車両の停止状態を検出する停車検出手段と、燃料液面位置の上昇速度を検出する液面上昇速度検出手段とを有し、前記停車検出手段により車両の停止状態が検出され、且つ液面上昇速度検出手段により燃料液面位置の上昇速度が所定範囲内であることが検出されたときに、燃料が給油中であると判断することを特徴とする請求項１記載の給油システム。
【請求項３】
前記停車検出手段は、車速センサの出力信号から車両の停止状態を検出し、前記液面上昇速度検出手段は、センダユニットの出力信号から燃料液面の上昇速度を検出することを特徴とする請求項２記載の給油システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、自動車の燃料タンクに用いられる給油システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に自動車などの車両では、図４に示すような燃料タンクの給油システム構造が知られている。
【０００３】
このようなものでは、燃料の給油口に先端開口２ａを臨ませて、燃料タンク１内へ燃料を導くフィラーチューブ２が設けられている。
【０００４】
このフィラーチューブ２の先端開口２ａには、フィラーキャップ３が設けられていて、この先端開口２ａを開閉塞するようにしている。
【０００５】
また、この燃料タンク１の上壁部１ａには、ベントバルブ４が設けられている。このベントバルブ４は、リフューエルコントロールバルブ５、及びベントライン６を介してキャニスタ７に接続されている。
【０００６】
更に、この燃料タンク１の上壁部１ａには、エバポカットバルブ８が設けられている。このエバポカットバルブ８は、エンジンバキュームカットバルブ９及びフューエルベーパライン１０を介して前記キャニスタ７に接続されている。
【０００７】
また、前記リフューエルコントロールバルブ５は、フィラーチューブ２の先端２ａ近傍と、シグナルライン１１を介して接続されている。
【０００８】
そして、前記燃料タンク１の上壁部１ａとフィラーチューブ２の先端２ａ近傍とは、リサーキュライン１２を介して連結されている。
【０００９】
次に、この従来の給油システムの作用について説明する。
【００１０】
この従来の給油システムでは、走行時、燃料タンク１内で発生した燃料蒸気は、前記ベントバルブ４から、リフューエルコントロールバルブ５及びベントライン６を介してキャニスタ７に排出される。
【００１１】
キャニスタ７では、燃料成分の吸着後、浄化された気体を、キャニスタドレインカットバルブ７ａを介して大気に放出する。
【００１２】
そして、給油を行う際には、前記フィラーチューブ２のフィラーキャップ３が外されて、先端２ａの開口から給油ノズルが挿入されると共に、燃料がこのフィラーチューブ２から前記燃料タンク１内に流下される。
【００１３】
燃料は、燃料タンク１内で一部、燃料蒸気となり前記リフューエルコントロールバルブ５を介して、前記ベントライン６からキャニスタ７に送られる。
【００１４】
この燃料蒸気は、前記リサーキュライン１２を介して、前記フィラーチューブ２内にも循環される。
【００１５】
そして、燃料タンク１内の燃料の液面１３ａが、上昇して前記リサーキュライン１２の下端１２ａに到達すると共に、前記ベントバルブ４の下端４ａにも到達し、このベントバルブ４を閉じる。
【００１６】
このため、燃料タンク１内の圧力が上昇して、燃料１３の液面１３ａが、前記フィラーチューブ２を上昇し、前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て、給油を停止させるようにしている。
【００１７】
なお、他のこの種の給油システムとしては、米国特許４，７１４，１７２等に記載されいるようなものが知られている。
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の給油システムでは、燃料タンク１内の上壁部１ａに、液面１３ａの上昇により閉塞されるベントバルブ４が設けられているので、レイアウトが煩雑となり製造コストが増加するといった問題があった。
【００１９】
そこで、本発明の目的は、上記の問題点を解消し、ベントバルブを廃止して、部品点数を削減することにより、レイアウトを簡素化して、製造コストの上昇を抑制出来る給油システムを提供することにある。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１に記載された発明では、燃料タンクの内部で発生した燃料蒸気を吸着して浄化するキャニスタと、該キャニスタにより浄化された大気を放出する為に開閉されるキャニスタドレインカットバルブと、燃料タンク内の燃料液面位置を検出する液面位置検出手段とを有する給油システムにおいて、燃料タンクに燃料を給油中であることを検出する給油検出手段と、該給油検出手段により燃料が給油中であることが検出されるとキャニスタドレインカットバルブを開成する一方、前記液面位置検出手段より検出された燃料液面位置が所定の第一高さ以上の場合にキャニスタドレインカットバルブを閉成し、さらに、前記燃料液面位置が、前記所定の第一高さ以上で、且つ前記所定の第一高さより高い所定の第二高さ未満の場合は、前記キャニスタドレインカットバルブを閉成した後、所定時間後に該キャニスタドレインカットバルブを開成する給油制御手段とを有することを特徴としている。
【００２１】
このように構成された請求項１記載のものでは、前記給油検出手段により、燃料が給油されている状態であることが検出されると、前記給油制御手段によって、前記キャニスタドレインカットバルブが開成される一方、前記液面位置検出手段により液面位置が所定の第一高さ以上になったことが検出されると、前記キャニスタドレインカットバルブが閉成される。
【００２２】
このため、燃料タンクの内圧が上昇して、フィラーチューブ内の燃料液面を上昇させ、給油ノズルのオートストップセンサを作動させる。
【００２３】
更に、走行中は、前記給油検出手段によって、給油状態であることが検知されないので、前記キャニスタドレインカットバルブが閉塞されることがなく、燃料タンク内の圧力を所望の圧力に保持することができる。
【００２４】
このため、従来用いられていたベントバルブを廃止して、部品点数を削減することにより、レイアウトを簡素化して、製造コストの上昇を抑制出来る。
また、前記液面位置検出手段により検出された燃料液面位置が、前記所定の第一高さ以上で、且つ所定の第二高さ未満場合は、キャニスタドレインカットバルブを閉成した後、所定時間後に該キャニスタドレインカットバルブを開成するので、キャニスタドレインカットバルブが一旦閉成して給油が停止した後も、所定時間経過後に該キャニスタドレインカットバルブが開成して追加給油が可能となり、商品性が向上する。
【００２５】
また、請求項２に記載されたものでは、前記給油検出手段は、車両の停止状態を検出する停車検出手段と、燃料液面位置の上昇速度を検出する液面上昇速度検出手段とを有し、前記停車検出手段により車両の停止状態が検出され、且つ液面上昇速度検出手段により燃料液面位置の上昇速度が所定範囲内であることが検出されたときに、燃料が給油中であると判断する請求項1記載の給油システムを特徴としている。
【００２６】
このように構成された請求項２記載のものでは、前記給油検出手段は、前記停車検出手段により車両の停止状態が検出され、且つ前記液面上昇速度検出手段により燃料液面位置の上昇速度が所定範囲内であることが検出されたときに、燃料が給油中であると判断するので、給油中であるか否かが確実に判断できる。
【００２７】
また、請求項３に記載されたものでは、前記停車検出手段は、車速センサの出力信号から車両の停止状態を検出し、前記液面上昇速度検出手段は、センダユニットの出力信号から燃料液面の上昇速度を検出する請求項２記載の給油システムを特徴としている。
【００２８】
このように構成された請求項３記載のものでは、前記停車検出手段は、従来より車両に搭載されている車速センサの出力信号から車両の停止状態が検出でき、液面位置上昇検出手段は、従来より車両に搭載されているセンダユニットの出力信号から燃料液面の上昇速度を検出できるので、新たにセンサ類を搭載することなく、給油検出手段を構成出来、コストの上昇を抑制できる。
【００３１】
【発明の実施の形態１】
以下、本発明の具体的な実施の形態１について、図示例と共に説明する。なお、前記従来例と同一乃至均等な部分については、同一符号を付して説明する。
【００３２】
図１乃至図３は、この発明の実施の形態１の給油システムを示すものである。なお、前記従来例と同一乃至均等な部分については、同一符号を付して説明する。
【００３３】
まず、構成を説明すると、この実施の形態１の給油システムでは、自動車の車体に設けられた燃料タンク１６には、燃料の給油に用いられて燃料タンク１６内へ燃料を導くフィラーチューブ２が設けられている。
【００３４】
このフィラーチューブ２の先端開口２ａには、フィラーキャップ３が設けられていて、この先端開口２ａを開閉塞するようにしている。
【００３５】
前記燃料タンク１６の上壁部１６ａには、ロールオーバーバルブ１７が設けられていて、燃料タンク１６内の燃料蒸気をベントライン６によって、前記キャニスタ７へ導くように構成されると共に、給油中には、シグナルライン１１を介して前記フィラーチューブ２の先端開口２ａ近傍まで、燃料蒸気を戻して、循環させるように構成されている。
【００３６】
更に、この燃料タンク１６の上壁部１６ａには、前記ロールオーバーバルブ１７よりも高い位置にエバポカットバルブ８が設けられている。
【００３７】
このエバポカットバルブ８は、エンジンバキュームカットバルブ９及びフューエルベーパライン１０を介して前記キャニスタ７に接続されている。
【００３８】
また、この燃料タンク１６には、この燃料タンク１６の上壁部１６ａに上部を一部固定されて内部に位置するセンダユニット２０が設けられている。
【００３９】
このセンダユニット２０には、燃料量を検出する給油検出手段の一つとしての液面センサ２１が設けられている。
【００４０】
また、このセンダユニット２０には、燃料１３の液面１３ａと共に昇降するフロート２２を先端に設けたアーム部２３が回動自在に枢着されている。
【００４１】
そして、前記液面センサ２１は、このアーム部２３の回動角度を、各角度毎に多段階に設けられて、異なる抵抗値を有する抵抗によって検知して、制御部１８に液面１３ａの高さを伝えるように構成されている。
【００４２】
この実施の形態１では、液面の上昇に従って、抵抗値が減少するように構成されていると共に、燃料液面位置が所定の第一高さ以上の場合に、抵抗値が、Ｒ１Ωを下回り略満タンであると判断して、前記制御部１８が、キャニスタ７のキャニスタドレインカットバルブ７ａを閉成するように構成されている。
【００４３】
また、この第一高さより高い位置には、第二高さが設定されている。
【００４４】
この第二高さでは、抵抗値がＲ２Ωを下回り満タンであると判断して、前記制御部１８が、キャニスタ７のキャニスタドレインカットバルブ７ａを閉成するように構成されている。
【００４５】
更に、この制御部１８では、前記液面センサ２１により検出された燃料液面位置が、前記所定の第一高さ以上であり、且つ前記所定の第一高さより高い所定の第二高さ未満の場合は、前記キャニスタドレインカットバルブ７ａを閉成した後、５秒間の所定時間後にこのキャニスタドレインカットバルブ７ａを開成するように構成されている。
【００４６】
前記制御部１８には、図２に示すように、時間を計測して、前記キャニスタドレインカットバルブ７ａの開閉のタイミングを取るタイマ機能部２４と、燃料計や前記液面センサ２１、又は前記センダユニット２０及びキャニスタドレインカットバルブ７ａ等の故障診断を行うと共に、異常がある場合には、車室内インストルメントパネルのメータ表示部周縁に設けられた警告灯を点灯させる機能（ＯｎＢｏａｒｄ  Ｄｉａｇｎｏｓｔｉｃ  ｓｙｓｔｅｍ）を有するＯＢＤ機能部２５と、前記液面センサ２１で検出された燃料液面の位置の時間あたりの変化を演算して速度を得る液面上昇速度検出手段としての液面上昇速度演算部２６とが設けられている。
【００４７】
更に、前記燃料タンク１６の上壁部１６ａとフィラーチューブ２の先端開口２ａの近傍とは、リサーキュライン１２を介して連結されている。
【００４８】
前記キャニスタ７では、燃料蒸気を吸着して浄化した後、キャニスタドレインカットバルブ７ａを介して、浄化された気体を大気に放出可能に構成されると共に、このキャニスタドレインカットバルブ７ａは、図３に示すように、制御部１８と電気的に接続されていて、この制御部１８からの制御信号に応じて、前記大気との間に設けられた弁体を開閉可能としている。
【００４９】
この制御部１８には、スピードメータ等の表示に用いる車速の検出を行う給油検出手段の一つである停車検出手段の車速センサ１９が接続されている。
【００５０】
そして、これらの車速センサ１９によって、燃料が給油されていることを検知した場合には、前記制御部１８が、前記液面センサ２１の検知する液面の高さに応じて、前記キャニスタドレインカットバルブ７ａを開閉塞するように構成されている。
【００５１】
次に、この実施の形態１の作用について図３に示すフローチャートに沿って説明する。
【００５２】
この実施の形態１では、Ｓｔｅｐ１で、制御をスタートさせると、Ｓｔｅｐ２では、前記ＯＢＤ機能部２５で、前記燃料計や前記液面センサ２１、又は前記センダユニット２０及びキャニスタドレインカットバルブ７ａ等の故障診断を行うと共に、異常がある場合には、Ｓｔｅｐ３に進み、車室内インストルメントパネルのメータ表示部周縁に設けられた警告灯（Ｃｈｅｃｋ  Ｅｎｇｉｎｅ  Ｗａｎｉｎｇ  Ｌａｍｐ）を点灯（ＯＮ）させる。
【００５３】
異常がない場合には、Ｓｔｅｐ４に進み、車速センサ１９によって車速が計測される。
【００５４】
車速センサ１９による車速の計測で、車速が０ｋｍ／ｓで無い場合には、Ｓｔｅｐ５に進み、通常のキャニスタドレインカットバルブ７ａの開閉制御が行われる。
【００５５】
走行状態では、前記車速センサ１９による計測で、車速が０ｋｍ／ｓでは無いので、この場合、Ｓｔｅｐ５に進む。このため、走行中の揺動による液面の上昇で、キャニスタドレインカットバルブ７ａが不用意に閉塞されるのを防止できる。
【００５６】
車速センサ１９による車速の計測で、車速が０ｋｍ／ｓである場合には、Ｓｔｅｐ６に進む。
【００５７】
Ｓｔｅｐ６では、燃料タンク１６内の平均液面上昇速度Ｖが、０＜Ｖ＜４５Ｌ／ｍｉｎ以内である場合は、給油中であることが確認されると共に、Ｓｔｅｐ８に進み、それ以外の場合でも、Ｓｔｅｐ７に進んでキャニスタドレインカットバルブ７ａを開放する。
【００５８】
Ｓｔｅｐ８では、前記液面センサ２１の抵抗値ＲΩが、所定の抵抗値Ｒ１Ωよりも小さくなるまでは、燃料の液面が、まだ、低いと判断されて、Ｓｔｅｐ９に進み前記キャニスタドレインカットバルブ７ａを開放し続ける。
【００５９】
液面が上昇し、前記第一高さを越えて、所定の抵抗値Ｒ１よりも小さくなった場合には、燃料の液面が、燃料タンク１６の上壁部１６ａに近づいたと判断されて、Ｓｔｅｐ１０に進み前記キャニスタドレインカットバルブ７ａを閉塞する。
【００６０】
キャニスタドレインカットバルブ７ａが閉塞されると、Ｓｔｅｐ１１に進み、前記制御部１８のタイマ機能部２４が、カウントを開始する。
【００６１】
この間、燃料タンク１６の内圧は、上昇して、燃料１３の液面１３ａが、前記フィラーチューブ２を上昇し、前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て、給油を停止させる。
【００６２】
そして、前記タイマ機能部２４のカウントによって、キャニスタドレインカットバルブ７ａの閉塞から５秒後に、このキャニスタドレインカットバルブ７ａが開放される。
【００６３】
このため、燃料タンク１６の内圧は下降して、前記フィラーチューブ２内の燃料１３の液面１３ａも下降し、前記給油ノズルから追加給油を行わせることができる。
【００６４】
Ｓｔｅｐ１２では、前記液面センサ２１を用いて、追加給油量を規制することが出来る。すなわち、所定の燃料量に到達した際の液面の位置の抵抗値Ｒ２Ωよりも液面センサ２１の抵抗値ＲΩが小さくなるまでは、燃料の液面が、まだ、低いと判断されて、Ｓｔｅｐ９に進み前記キャニスタドレインカットバルブ７ａを開放し続ける。
【００６５】
前記第二高さを超えて、所定の抵抗値Ｒ２よりも小さくなった場合には、燃料の液面が、燃料タンク１６の上壁部１６ａにほぼ到達した（いわゆる満タン状態）と判断されて、Ｓｔｅｐ１３に進み前記キャニスタドレインカットバルブ７ａを閉塞して、給油が終了する。
【００６６】
このように、前記車速センサ１９及び液面センサ２１の情報に基づいて、燃料が給油されている状態であることが検知されると、前記制御部１８によって、前記液面センサ２１が、所定の燃料量に到達した際に、前記キャニスタドレインカットバルブ７ａが閉塞される。
【００６７】
このため、燃料タンク１６の内圧が上昇して、フィラーチューブ２内の燃料液面が上昇し、給油ノズルのオートストップセンサを作動させる。
【００６８】
この実施の形態１の給油検出手段では、前記車速センサ１９により車両の停止状態が検出され、且つ前記液面センサ２１により得られた液面位置データから、前記液面上昇速度演算部２６で液面上昇速度が演算されて、燃料液面位置の上昇速度が所定範囲内であることが検出されたときに、燃料が給油中であると判断するので、給油中であるか否かが確実に判断できる。
【００６９】
追加給油は、前記制御部１８のタイマ機能部２４によって、前記キャニスタドレインカットバルブ７を開成することによって行えるので、オートストップ後、燃料タンク１６の内圧が高い場合であっても、一定時間後に前記キャニスタドレインカットバルブ７が開成されて減圧されて、追加給油が可能となり、燃料タンク１６を燃料で満たすことが出来る、商品性が良好である。
【００７０】
更に、走行中は、前記車速センサ１９によって、給油状態であることが検知されないので、液面が振動によって変動しても、前記キャニスタドレインカットバルブ７ａが閉塞されることがなく、燃料タンク１６内の圧力を所定の圧力保持することができる。
【００７１】
従って、従来用いられていたベントバルブを廃止して、部品点数を削減することにより、レイアウトを簡素化して、製造コストの上昇を抑制出来る。
【００７２】
また、前記センダユニット２０に設けられて車室内インストルメントパネルのメータ表示部に設けられた燃料計の燃料量表示に従来から用いられている液面センサ２１を、車両の液面位置検出手段として用いている。
【００７３】
そして、前記液面上昇速度演算部２６によって前記液面センサ２１で検出された燃料液面の位置の時間あたりの変化を演算して速度を得るようにしている。
【００７４】
このように、前記停車検出手段は、従来より車両に搭載されている車速センサ１９の出力信号から車両の停止状態が検出出来、前記液面上昇速度検出手段を構成する液面上昇速度演算部２６の元となる液面位置のデータは、液面センサ２１によって検出出来るので、新たにセンサ類を搭載することなく、給油検出手段を構成出来、コストの上昇を抑制できる。
【００７５】
このため、部品点数の増大を最小限に抑えて、この点においても製造コストの上昇を抑制出来る。
【００７６】
以上、本発明の実施の形態１を図面に基づいて説明してきたが、本発明は、前記実施の形態に限定されるものでなく、本発明の要旨を変更しない範囲の設計変更があっても本発明に含まれる。
【００７７】
例えば、前記実施の形態１では、前記給油検出手段として、車速センサ１９を用いるものを示して説明してきたが、特にこれに限らず、例えば、フィラーキャップの開閉をセンサで検出して、開状態では、給油が行われている状態で、閉状態では走行中であると判断しても良いし、また、運転席近傍に設けられたフューエルリッドオープナーに、連動させてフューエルリッドオープナー操作時には、給油が行われている状態であると判断する等、どのような構成であっても、燃料タンク１６に燃料が給油されていることを検知することが出来るものであるならばよい。
【００７８】
そして、この実施の形態１では、燃料量を検出可能な燃料量検出手段として、フロート２２を先端に設けたアーム部２３の回動角度を検出する液面センサ２１を用いたものを示して説明してきたが、特にこれに限らず、例えば、直線的に液面の高さを検出するリニア液面センサ等、どのようなセンサであっても、燃料量を検出するものであればよい。
【００７９】
更に、この実施の形態１では、給油が進み、前記キャニスタドレインカットバルブ７ａが閉塞されて、前記フィラーチューブ２を上昇し始めてから５秒後に、前記キャニスタドレインカットバルブ７ａが、前記タイマ機能部２４のカウントによって開放されるように構成されているが、特にこれに限らず、一定時間経過後に、再度、前記キャニスタドレインカットバルブ７ａを開放するものであるならばどのようなものであっても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１の給油システムを示し、全体の構成を説明する模式図である。
【図２】実施の形態１の給油システムを示し、制御部の構成を説明するブロック図である。
【図３】実施の形態１の給油システムを示し、制御の順序を説明するフローチャート図である。
【図４】従来例の給油システムを示し、全体の構成を示す模式図である。
【符号の説明】
７            キャニスタ
７ａ          キャニスタドレインカットバルブ
１６          燃料タンク
１８          制御部
２０          センダユニット
給油検出手段
１９          車速センサ（停車検出手段）
２１          液面センサ（液面位置検出手段）
２６          液面上昇速度演算部（液面上昇速度検出手段）
【図１】
0003714189.tif 000002
【図２】
0003714189.tif 000003
【図３】
0003714189.tif 000004
【図４】
0003714189.tif 000005