(57)【要約】    【課題】  タンク内圧の検出エリア内における異常の発生によって、給油状態が誤検出されることを防止する。    【解決手段】  燃料残量の変化に基づいて給油開始を判定する一方、燃料残量から給油開始が検出されなかった場合には、タンク内圧の変化に基づいて給油開始を検出するが、タンク内圧の検出エリア内にリークなどの異常がある場合には、タンク内圧に基づく給油開始の検出を禁止する。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料タンクへの給油状態を検出する車両の給油検出装置であって、
前記燃料タンク内の圧力の検出値に基づいて給油状態を検出する一方、
前記燃料タンク内の圧力の検出エリアにおける異常の有無を診断し、異常発生が診断されたときに、前記燃料タンク内の圧力の検出値に基づく給油状態の検出をキャンセルすることを特徴とする車両の給油検出装置。
【請求項２】
前記燃料タンクにおける燃料レベルの検出値に基づいて給油状態を検出し、前記燃料レベルの検出値に基づいて給油状態が検出されなかった場合に、前記燃料タンク内の圧力の検出値に基づいて給油状態を検出することを特徴とする請求項１記載の車両の給油検出装置。
【請求項３】
フューエルフィラーリッド及び／又は前記燃料タンクの給油キャップが開放されていることを条件として、給油状態の検出を行うことを特徴とする請求項１又は２記載の車両の給油検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に搭載される燃料タンクへの給油状態を検出する車両の給油検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、燃料タンク内で発生した蒸発燃料を吸着するキャニスタと前記燃料タンクとを連通させる連通管に電磁開閉弁を設け、給油開始が判定されたときに前記電磁開閉弁を開制御するタンク内圧制御システムの開示がある。
また、前記特許文献１では、前記給油開始の判定を、タンク内圧の検出値の変化速度に基づいて行っている。
【特許文献１】特開平１１−０３０１５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、上記のようにタンク内圧の変化に基づいて給油開始を判定させる場合、タンク内圧の検出エリア内にリークなどの異常があると、タンク内圧が前記リークの影響を受けて変化するために、給油開始の判定精度が低下し、給油開始判定に基づく制御が誤って実行されてしまう可能性がある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、燃料タンク内の圧力の検出エリア内における異常の発生によって、給油状態が誤検出されることを防止できる車両の給油検出装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
そのため請求項１記載の発明に係る車両の給油検出装置は、燃料タンク内の圧力の検出値に基づいて給油状態を検出する一方、前記燃料タンク内の圧力の検出エリアにおける異常の有無を診断し、異常発生が診断されたときに、前記燃料タンク内の圧力の検出値に基づく給油状態の検出をキャンセルする。
かかる構成によると、タンク内圧力の検出エリアにおける異常（例えば検出エリアにおけるリークの発生やエリアを閉塞するバルブの異常等）が発生していなければ、タンク内圧の検出値に基づいて給油状態を検出させるが、前記エリアにおける異常の発生が診断されると、タンク内圧の検出値に基づく給油状態の検出をキャンセルする。
【０００５】
従って、タンク内圧の検出エリアにおける異常が、圧力検出値に影響を与える状態で、タンク内圧の検出値に基づき給油状態の検出がなされ、給油状態が誤って検出されてしまうことを防止できる。
請求項２記載の発明では、燃料タンクにおける燃料レベルの検出値に基づいて給油状態を検出し、前記燃料レベルの検出値に基づいて給油状態が検出されなかった場合に、前記タンク内の圧力の検出値に基づいて給油状態を検出する。
【０００６】
かかる構成によると、給油によって燃料タンク内の燃料レベルが増大変化するから、燃料レベルの検出値に基づいて給油状態を検出するが、燃料レベルからは給油状態が検出されなかった場合でも、燃料レベルゲージの故障等によって給油状態が検出されなかった可能性があるので、その場合は、タンク内圧に基づいて給油状態であるか否かを確認させる。
【０００７】
従って、燃料レベルゲージが故障しても、給油状態を検出させることができ、更に、圧力検出エリアに異常が発生しているときには、誤って給油状態が検出されることを防止できる。
請求項３記載の発明では、フューエルフィラーリッド及び／又は前記燃料タンクの給油キャップが開放されていることを条件として、給油状態の検出を行う。
【０００８】
かかる構成によると、給油は、フューエルフィラーリッドを開き、更に、給油キャップを外して行われるから、フューエルフィラーリッド及び／又は給油キャップが開放されている場合に、燃料レベル又はタンク内圧に基づいて給油状態を検出させる。
従って、例えばフューエルフィラーリッド・給油キャップが閉じている状態での燃料レベル・タンク内圧に基づいて、給油状態が誤って検出されることを防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下に本発明の実施の形態を説明する。
実施形態における車両用エンジンのシステム構成を図１に示す。
図１において、エンジン１はガソリン内燃機関であり、スロットルバルブ２及び吸気バルブ３を介して燃焼室４内に空気が吸引される一方、燃料噴射弁５から燃料が噴射されることで、燃焼室４内に混合気が形成される。
【００１０】
前記燃焼室４内の混合気は、点火プラグ６による火花点火によって着火燃焼し、燃焼排気は排気バルブ７を介して燃焼室４内から排出される。
前記燃料噴射弁５には、エンジン１と共に車両に搭載される燃料タンク１０内の燃料（ガソリン）が供給される。
前記燃料タンク１０内には、燃料ポンプ１１が設置されており、該燃料ポンプ１１によって吸引された燃料が、図示省略した燃料供給管を介して前記燃料噴射弁５に供給される。
【００１１】
また、前記燃料タンク１０には、タンク内の圧力が異常な高圧になったときに圧力を抜くための機械式バルブ２５や、燃料の満タン時に閉となってタンク内を閉塞する機械式バルブ２６などが設けられている。
前記燃料噴射弁５による燃料噴射及び点火プラグ６による点火は、エンジン・コントロール・モジュール（以下、ＥＣＭという）１２によって制御される。
【００１２】
前記ＥＣＭ１２は、マイクロコンピュータを含んで構成され、各種センサからの検出信号を入力し、前記検出信号に基づく演算処理によって、燃料噴射時期・燃料噴射量を決定し、噴射制御信号を前記燃料噴射弁５に出力し、また、点火時期を決定し、点火制御信号をイグニッションコイルの通電を制御するパワートランジスタに出力する。
前記各種センサとしては、スロットルバルブ２の上流側でエンジン１の吸入空気量を検出するエアフローメータ３１、クランク軸の回転角を検出するクランク角センサ３２などが設けられている。
【００１３】
また、前記燃料タンク１０にて発生した燃料蒸気を処理するための蒸発燃料処理装置１５が設けられている。
前記蒸発燃料処理装置１５は、燃料タンク１０にて発生した燃料蒸気を、燃料蒸気導入路１６を介してキャニスタ１７内の吸着材（活性炭）に一旦吸着させて捕集し、前記キャニスタ１７から脱離させた燃料蒸気を、パージ通路１８を介してエンジン１のスロットルバルブ２下流側の吸気通路に供給するものである。
【００１４】
前記キャニスタ１７には、新気導入口１７ａが形成されており、パージ通路１８を介してエンジン１の吸入負圧がキャニスタ１７に作用すると、前記新気導入口１７ａから導入される新気によってキャニスタ１７に吸着されていた燃料蒸気が脱離され、この脱離した燃料蒸気は前記パージ通路１８を介してエンジン１に供給されて燃焼する。
前記パージ通路１８には、常閉型電磁弁であるパージ制御弁１９が介装されており、該パージ制御弁１９の開度によってパージ流量が制御される。
【００１５】
また、前記新気導入口１７ａには、常閉型の電磁弁である大気開放弁２０が介装されており、パージを行う場合には、大気開放弁２０を開制御し、パージ制御弁１９の開度を調整することによってパージが行われる。
前記パージ制御弁１９及び前記大気開放弁２０の閉状態では、燃料タンク１０，燃料蒸気導入路１６，キャニスタ１７，パージ制御弁１９上流のパージ通路１８を含むエリアが閉塞されることになり、該閉塞エリアにおける圧力（タンク内圧力）を検出するための圧力センサ２１が設けられている。
【００１６】
前記燃料ポンプ１１，パージ制御弁１９，大気開放弁２０は、燃料系コントロールモジュール（以下、ＦＣＭという）２２によって制御される。
前記ＦＣＭ２２は、マイクロコンピュータを含んで構成されると共に、前記ＥＣＭ１２と相互通信可能に構成され、前記圧力センサ２１の検出信号を入力すると共に、燃料レベルゲージ２３の検出信号や、燃料タンク１０の給油口のキャップ２７（又はフューエルフィラーリッド２８）の開閉状態を検出する開閉スイッチ２４の信号を入力する。
【００１７】
そして、前記ＦＣＭ２２は、前記ＥＣＭ１２からのパージ要求信号を受けて前記パージ制御弁１９及び大気開放弁２０を制御してパージ処理を行うと共に、前記圧力センサ２１の検出結果から前記閉塞エリア（圧力検出エリア）におけるリーク診断を行い、リーク診断の結果や燃料残量の情報などを前記ＥＣＭ１２に送信する。
前記リーク診断は、例えば、エンジン停止直後における、前記パージ制御弁１９及び前記大気開放弁２０によって閉塞されるエリア内の圧力の上昇特性に基づいて行われ、更に、所定圧にまで上昇した圧力を閉じ込めた状態での圧力降下特性に基づいて行われる。
【００１８】
また、前記閉塞エリア内に空気を供給して加圧するエアポンプを設け、エンジン停止後に燃料温度が充分に低下した状態で、前記閉塞エリア内に空気を供給して加圧し、該加圧によるタンク内圧の上昇特性に基づいてリーク診断を行うことができ、更に、エアポンプで所定値にまで上昇させたタンク内圧の加圧停止後の圧力下降特性に基づいてリーク診断を行わせることができる。
【００１９】
更に、エンジン運転中に大気開放弁２０を閉じた状態でパージ制御弁１９を開制御することでタンク内を負圧にし、該負圧状態でパージ制御弁１９を閉じて負圧を閉じ込め、その後の圧力下降特性に基づいてリーク診断を行わせることができる。
更に、前記ＦＣＭ２２は、燃料タンク１０に対する給油開始（給油状態）を検出する機能を有し、該検出結果に基づいて前記大気開放弁２０の開制御することで、キャニスタ１７を介して燃料タンク１０内が大気開放されるようにし、給油に伴ってタンク内圧が上昇して給油が困難になることを防止する。
【００２０】
尚、上記給油開始検出機能を実現するために、前記ＦＣＭ２２には、イグニッションスイッチのＯＦＦ後も、バッテリ電源が供給され続けるようになっている。
図２のフローチャートは、前記給油開始検出（給油状態検出）の第１実施形態を示す。
図２のフローチャートに示すルーチンは、所定時間毎に実行されるようになっており、まず、ステップＳ１では、燃料レベルゲージ２３で検出された燃料レベル（燃料残量）の今回値と前回値との偏差（燃料残量偏差＝残量今回値−残量前回値）を演算する。
【００２１】
次のステップＳ２では、前記燃料残量偏差が予め記憶された設定値Ａ以上であるか否か、即ち、燃料残量が所定速度以上で増大変化しているか否かを判断する。
ここで、燃料タンク１０内への給油が開始されると、燃料残量は増大変化することになるから、前記燃料残量偏差が設定値Ａ以上であると判断されると、ステップＳ６へ進み、燃料タンク１０への給油開始（給油状態）を判定する。
【００２２】
ステップＳ６で給油開始を判定すると、前記ＦＣＭ２２は、前記大気開放弁２０に開駆動信号を出力することで、キャニスタ１７を介して燃料タンク１０内が大気開放されるようにし、満タンまでの継続的な給油が可能な状態に切り換える。
給油開始後も前記大気開放弁２０が閉状態に保持されると、タンク内の空気の抜け経路が閉ざされているため、給油量が多くなるに従ってタンク内の圧力が上昇し、給油が困難な状態になってしまうので、給油開始判定がなされると大気開放弁２０を開制御して、継続的な給油が可能な状態にするものである。
【００２３】
給油開始判定に基づいて前記大気開放弁２０を開制御すると、給油状態が継続する間は開状態を保持させ、給油完了後に開駆動信号の出力を停止して、大気開放弁２０を閉状態に戻す。
前記給油完了は、燃料残量の変化に基づいて給油開始を判定した場合には、燃料残量の変化が停止した時点又は満タンになった時点として判断でき、また、給油開始から所定時間が経過した時点を給油の完了時点として検出させることができる。
【００２４】
更に、満タンによるタンク内圧の増大を検知して、給油完了を判断させることができる。
尚、エンジン停止後から大気開放弁２０への開駆動信号の出力を開始するまでの間において、前記ＦＣＭ２２を通常モードで動作させる必要はなく、低消費電力モードの状態で給油が開始されたか否かを監視し、給油の開始を判定してから通常モードに復帰して、大気開放弁２０に開駆動信号を出力させるようにすることができ、更に、給油の完了を判断して大気開放弁２０への開駆動信号の出力を停止した後に再度低消費電力モードに移行させることができる。
【００２５】
一方、ステップＳ２で、前記燃料残量偏差が設定値Ａ未満であると判断されると、ステップＳ３へ進み、前記リーク診断の結果、リーク有りと診断されているか否かを判別する。
尚、リークの有無は、圧力検出エリアである前記閉塞エリアにおける異常の有無を示す情報であり、閉塞エリアにおける異常の有無として、前記リークの有無の他、パージ制御弁１９の故障（固着等）を診断させても良い。
【００２６】
ステップＳ３で、リークが無いと診断されていて閉塞エリアにおいて異常は無いと判断されると、ステップＳ４へ進む。
ステップＳ４では、圧力センサ２１で検出されるタンク内圧の今回値と前回値との偏差（タンク内圧偏差＝タンク内圧今回値−タンク内圧前回値）を演算する。
そして、次のステップＳ５では、前記タンク内圧偏差が所定値Ｂ以上であるか否かを判断する。
【００２７】
ここで、大気開放弁２０の閉状態で給油が行われると、タンク内圧が上昇変化するので、ステップＳ５で前記タンク内圧偏差が所定値Ｂ以上であると判断された場合には、ステップＳ６へ進み、燃料タンク１０への給油開始を判定する。
従って、実際には給油を開始しているのに、例えば燃料レベルゲージ２３の故障によって燃料残量偏差からは給油開始が判定されない場合であっても、大気開放弁２０の閉状態での給油によってタンク内圧が上昇することで、給油が開始されたことを判定できる。
【００２８】
また、ステップＳ５でタンク内圧偏差が所定値Ｂ未満であると判断された場合には、燃料残量の増大変化が検出されず、かつ、タンク内圧の上昇も検出されなかったことになるので、ステップＳ７へ進んで、給油が開始されていないと判定する。
給油が開始されていないと判定された場合には、前記大気開放弁２０を開駆動する必要はないので、大気開放弁２０を閉状態のままに放置する。
【００２９】
一方、ステップＳ３で、リーク発生が診断されていて閉塞エリアに異常があると判断された場合にも、ステップＳ７へ進んで、給油が開始されていないと判定する。
リーク等の異常が閉塞エリアに発生している場合には、圧力センサ２１で検出されるタンク内圧が前記異常状態に影響されることになり、給油が開始されているか否かの判定結果の信頼性が低下する。
【００３０】
そこで、ステップＳ４，Ｓ５の判定処理をキャンセルし、直接ステップＳ７へ進んで給油が行われていないと判定させることで、給油が行われていない状態で給油開始が誤って判定され、前記大気開放弁２０が開制御されることを回避する。
また、異常発生時に、給油開始を判定させないようにすることで、大気開放弁２０が閉状態に保持されるので、給油を制限でき、また、多量の燃料蒸気がキャニスタ１７側に流れることを回避できる。
【００３１】
尚、ステップＳ３からステップＳ７へ進んだ場合には、車両の運転者に対して給油の停止を勧告する警報を表示又は音で発することが好ましい。
また、タンク内圧偏差に基づいて給油が行われているか否かを判断させる場合には、タンク内圧が燃料の蒸発に影響されて変化するので、燃料温度を検出し、前記所定値Ｂ又はタンク内圧偏差を燃料温度に応じて補正したり、燃料温度に応じてタンク内圧偏差に基づく給油開始判定をキャンセルさせたりして、燃料蒸発に影響されて給油開始の検出精度が低下することを抑止することが好ましい。
【００３２】
ところで、上記実施形態では、燃料残量又はタンク内圧の変化に基づいて給油開始を判定させる構成としたが、実際に給油を開始するときには、その前に、フューエルフィラーリッド２８を開き、更に、前記燃料タンク１０の給油キャップ２７を開いてから、給油ガンを給油口に差し込んで給油が開始されるので、フューエルフィラーリッド２８・給油キャップ２７が閉じている状態で給油が開始されることはない。
【００３３】
従って、フューエルフィラーリッド２８・給油キャップ２７が開いていることを給油開始判定の前提条件とすれば、燃料残量又はタンク内圧の変化に基づく給油開始判定の精度を高めることができる。
図３のフローチャートに示す給油開始検出（給油状態検出）の第２実施形態は、フューエルフィラーリッド２８・給油キャップ２７が開いていることを給油開始検出の前提条件とする実施形態である。
【００３４】
図３のフローチャートにおいて、ステップＳ１２〜１８の各ステップは、前記図２のフローチャートにおけるステップＳ１〜７と同様な処理を行うので、ここでは、詳細な説明は省略する。
ステップＳ１１では、前記開閉スイッチ２４の信号から燃料タンク１０の給油キャップ２７が開かれているか否かを判断する。
【００３５】
そして、給油キャップ２７が閉じている場合には、この状態で給油が開始されることがないので、ステップＳ１８へ進んで、給油が開始されていないと判定する。
従って、給油キャップ２７が閉じていて、給油が開始され得る状態ではないのに、燃料残量やタンク内圧から給油開始が誤判定されてしまうことを回避できる。
一方、給油キャップ２７が開いている場合には、給油が開始される可能性があるので、ステップＳ１２以降に進んで、燃料残量又はタンク内圧の変化に基づき給油開始を判定する。
【００３６】
尚、給油キャップ２７及びフューエルフィラーリッド２８の開閉状態を個別に検出し、給油キャップ２７が開でかつフューエルフィラーリッド２８が開であるときにのみ、給油開始判定を行わせ、給油キャップ２７とフューエルフィラーリッド２８との少なくとも一方が閉であるときに、給油開始を判定させない構成とすることができる。
ここで、上記実施形態から把握し得る請求項以外の技術的思想について、以下に効果と共に記載する。
（イ）燃料タンク内の圧力の検出値に基づいて前記燃料タンクへの給油を検出する車両の給油検出装置であって、
前記燃料タンク内の燃料温度を検出し、前記燃料タンク内の圧力の検出値に基づく給油の検出特性を、前記燃料温度に応じて補正することを特徴とする車両の給油検出装置。
【００３７】
かかる構成によると、燃料蒸気の発生によりタンク内圧が変化し、燃料温度から燃料蒸気の発生状況を推定できるので、タンク内圧の検出値に基づく給油の検出特性を燃料温度に応じて補正することで、燃料蒸気の影響を排除して、給油状態の検出を行わせることができる。
（ロ）請求項１〜３のいずれか１つに記載の車両の給油検出装置において、
前記検出エリアの異常として、前記燃料タンク内の圧力の検出値に基づき前記検出エリアにおけるリークの有無を診断することを特徴とする車両の給油検出装置。
【００３８】
かかる構成によると、リーク発生時に、タンク内圧に基づく給油状態の検出をキャンセルすることで、リークによってタンク内圧が影響を受け、給油状態が誤検出されることを防止する。
（ハ）請求項１〜３のいずれか１つに記載の車両の給油検出装置を備え、
前記給油検出装置によって給油の開始が検出されたときに、前記燃料タンクにて発生した燃料蒸気を吸着するキャニスタの新気導入口に介装される大気開放弁を開制御することを特徴とする車両の給油制御装置。
【００３９】
かかる構成によると、給油の開始が検出されると、キャニスタの新気導入口に介装される大気開放弁を開制御することで、キャニスタを介してタンク内を大気開放し、給油によりタンク内圧が上昇して給油が困難になることを回避する。
（ニ）請求項（ハ）記載の車両の給油制御装置において、
前記大気開放弁が常閉型の電磁弁で構成されることを特徴とする車両の給油制御装置。
【００４０】
かかる構成によると、エンジン停止後の給油時にのみ、前記大気開放弁を開駆動して、エンジン停止中の消費電力を節約する。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】実施形態におけるエンジンのシステム図。
【図２】実施形態における給油開始判定の第１実施形態を示すフローチャート。
【図３】実施形態における給油開始判定の第２実施形態を示すフローチャート。
【符号の説明】
【００４２】
１…エンジン、１０…燃料タンク、１１…燃料ポンプ、１２…エンジンコントロールモジュール（ＥＣＭ）、１５…蒸発燃料処理装置、１６…燃料蒸気導入路、１７…キャニスタ、１７ａ…新気導入口、１８…パージ通路、１９…パージ制御弁、２０…大気開放弁、２４…開閉スイッチ、２２…燃料系コントロールモジュール（ＦＣＭ）、２７…給油キャップ、２８…フューエルフィラーリッド
【図１】
2007009849.tif 000003
【図２】
2007009849.tif 000004
【図３】
2007009849.tif 000005