(57)【要約】  タンク(1)と、タンク(1)の内部の蒸気ドームにおける圧力を検出するために配置された圧力センサ(7)と、タンク(1)の複数の高さにおいて温度を検出するために配置された少なくとも2つのサーミスタと、圧力センサ(7)およびサーミスタに動作可能に接続された漏れ検出ロジックと、を備えた車両液体収容システムが提案される。漏れ検出ロジックは、タンク(1)内部の蒸気ドーム内の温度の指標となる第1の測定を実施するために第1のサーミスタ(3")を使用し、少なくとも第1の温度測定に応じて、予期される圧力進行を推定し、圧力センサ(7)によって感知された圧力を監視し、監視された圧力が予期される圧力進行から逸脱するかを決定し、前記決定を条件として漏れ条件信号を生成するように構成される。
2017509896.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
タンク(1)と、前記タンク(1)内部の蒸気ドーム内の圧力を検出するために配置された圧力センサ(7)と、前記タンク(1)の複数の高さにおける温度を検出するために配置された少なくとも2つのサーミスタと、前記圧力センサ(7)および前記サーミスタに動作可能に接続された漏れ検出ロジックと、を備えた車両液体収容システムであって、前記漏れ検出ロジックは、
-  第1のサーミスタ(3")を使用して、前記タンク(1)内部の蒸気ドーム内の温度の指標となる第1の測定を実施し、第2のサーミスタ(3)を使用して、前記タンク(1)内に収容されたある量の液体の温度の指標となる第2の測定を実施し、
-  少なくとも前記第1の温度測定および少なくとも前記第2の温度測定に応じて、予期される圧力進行を推定し、
-  前記圧力センサ(7)によって感知された圧力を監視し、
-  前記監視された圧力が前記予期される圧力進行から逸脱するかを決定し、
-  前記決定を条件として、漏れ条件信号を生成する
ように構成されている、車両液体収容システム。
【請求項２】
前記漏れ検出ロジックが、
-  車両が走行していない瞬間に、前記タンク(1)内の液体の量の指標となる測定を実施し、
-  前記タンク(1)内の液体の量の指標となる前記測定にさらに応じて、前記予期される圧力進行を推定し、
-  車両始動に対応した事象を検出し、
-  車両始動が検出された場合に、前記タンク(1)内の液体の所定の移動に対応した事象を検出し、
-  前記タンク内の液体の所定の移動が検出された場合に、前記監視された圧力が前記予期される圧力進行から逸脱するかを決定する
ようにさらに構成されている、請求項1に記載の車両液体収容システム。
【請求項３】
前記タンクの液相に熱を導入するための手段をさらに備え、前記漏れ検出ロジックが、熱を導入するための前記手段を作動させるようにさらに構成され、前記圧力の監視が、熱を導入するための前記手段の前記作動の後に前記圧力を監視することを含んでいる、請求項1に記載の車両液体収容システム。
【請求項４】
前記タンク内部の液相から前記タンク内部の気相への熱伝達を促進するための手段をさらに備え、前記漏れ検出ロジックが、熱伝達を促進するための前記手段を作動させるようにさらに構成され、前記圧力の監視が、熱伝達を促進するための前記手段の前記作動の後に前記圧力を監視することを含んでいる、請求項1から3のいずれか一項に記載の車両液体収容システム。
【請求項５】
熱伝達を促進するための前記手段が、供給配管を介して前記タンクから車両システムへと液体を圧送するために配置されたポンプと、前記供給配管の分岐管内に配置された噴霧器と、を備え、前記噴霧器の出口が、前記タンクの内部に配置され、前記漏れ検出ロジックが、前記ポンプを動作させて前記噴霧器を作動させるように構成され、前記圧力の監視が、前記噴霧器の前記作動の後に前記圧力を監視することを含んでいる、請求項4に記載の車両液体収容システム。
【請求項６】
前記システムが封止されていると知られている場合に観察される圧力の増加に基づいて、前記システム内の液体の揮発度を決定するようにさらに構成されている、請求項1から5のいずれか一項に記載の車両液体収容システム。
【請求項７】
前記サーミスタが、サーミスタアレイ(2)を形成するように配置されている、請求項1から6のいずれか一項に記載の車両液体収容システム。
【請求項８】
請求項1から7のいずれか一項に記載の車両液体収容システムを備えた自動車。
【請求項９】
タンク(1)と、前記タンク(1)内部の蒸気ドーム内圧力を検出するために配置された圧力センサ(7)と、前記タンク(1)の第1の高さにおける温度を検出するために配置された第1のサーミスタ(3")および前記タンク(1)の第2の高さにおける温度を検出するために配置された第2のサーミスタ(3')、を有する少なくとも2つのサーミスタと、を備えた車両液体収容システムの完全性を確認するための方法であって、
-  前記第1のサーミスタ(3")を使用して、前記タンク(1)内部の蒸気ドーム内の温度の指標となる第1の測定を実施するステップ(210)、および前記第2のサーミスタ(3)を使用して、前記タンク(1)内に収容されたある量の液体の温度の指標となる第2の測定を実施するステップ(220)と、
-  少なくとも前記第1の温度測定および少なくとも前記第2の温度測定に応じて、予期される圧力進行を推定するステップ(230)と、
-  前記圧力センサ(7)によって感知された圧力を監視するステップ(240)と、
-  前記監視された圧力が前記予期される圧力進行から逸脱するかを1つまたは複数の測定に基づいて決定するステップ(250)と、
を含む方法。
【請求項１０】
-  車両が走行していない瞬間に、前記タンク(1)内の液体の量の指標となる測定を実施するステップと、
-  前記タンク(1)内の液体の量の指標となる前記測定にさらに応じて、前記予期される圧力進行を推定するステップと、
-  車両始動に対応した事象を検出するステップと、
-  車両始動が検出された場合に、前記タンク(1)内の液体の所定の移動に対応する事象を検出するステップと、
-  前記タンク内の液体の所定の移動が検出される場合に、前記監視された圧力が前記予期される圧力進行から逸脱するかを決定するステップと
をさらに含んでいる、請求項9に記載の方法。
【請求項１１】
前記タンク内の液体の量の指標となる測定を実施する前記ステップと、前記タンク内の液体の所定の移動に対応した事象を検出する前記ステップと、が前記サーミスタを使用することで実施される、請求項10に記載の方法。
【請求項１２】
前記車両液体収容システムが、前記タンクの液相に熱を導入するための手段をさらに備え、前記方法が、熱を導入するために前記手段を作動させるステップをさらに含み、前記圧力を監視する前記ステップが、熱を導入するための前記手段の前記作動の後に前記圧力を監視するステップを含んでいる、請求項9に記載の方法。
【請求項１３】
前記車両液体収容システムが、前記タンク内部の液相から前記タンク内部の気相への熱伝達を促進するための手段をさらに備え、前記方法が、熱伝達を促進するための前記手段を作動させるステップをさらに含み、前記圧力を監視する前記ステップ(240)が、熱伝達を促進するための前記手段の前記作動の後に前記圧力を監視するステップを含んでいる、請求項9から12のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１４】
熱伝達を促進するための前記手段が、供給配管を介して前記タンクから車両システムへと液体を圧送するために配置されたポンプと、前記供給配管の分岐管内に配置された噴霧器と、を備え、前記噴霧器の出口が、前記タンクの内部に配置され、前記方法が、前記ポンプを動作させて前記噴霧器を作動させるステップを含み、前記圧力を監視する前記ステップ(240)が、前記噴霧器の前記作動の後に前記圧力を監視するステップを含む、請求項13に記載の方法。
【請求項１５】
前記システムが封止されていると知られている場合に観察される圧力の増加に基づいて、前記システム内の液体の揮発度を決定するステップをさらに含む、請求項9から14のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１６】
プロセッサに請求項9から15のいずれか一項に記載の方法のステップを実行させるように構成されたコード手段を備えたコンピュータプログラム製品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の液体収容システムの分野に関係し、具体的には燃料貯蔵システムに関係し、具体的には漏れ検出システムに関係する。
【背景技術】
【０００２】
車両燃料システムの分野では、燃料タンク内部のサーミスタのアレイを用いて、アレイのうちの異なるサーミスタにおける温度の差を検出することで、貯蔵されている液体燃料の高さを決定することが知られている。この差は、それらサーミスタが異なる熱容量の媒体によって包囲されるように、一部のサーミスタが液体燃料に沈められる一方で、他のサーミスタが液体表面の上方の蒸気ドーム中に存在するという事実によって、引き起こされる。
【０００３】
特許文献１は、燃料高さを感知するセンサと、一定の電圧を所定時間にわたってセンサに加える電圧源と、を含む、燃料高さを感知するためのシステム開示している。システムは、所定時間の開始時と終了時とにおいてセンサの出力を測定する制御モジュールを含む。制御モジュールは、出力に基づいて燃料または空気中に沈められるセンサの数を決定し、燃料または空気中に沈められるセンサの数に基づいて、燃料高さを計算する。
【０００４】
特許文献２は、幅広い動作温度範囲にわたって二重サーミスタビーズセンサの乾き/湿り状態を検出する方法であって、センサのサーミスタビーズのうちの一方のサーミスタビーズと他方のサーミスタビーズとを通じて第1の所定電流および第2の所定電流をそれぞれ導くステップであって、第2の所定電流が第1の所定電流より実質的に小さい、ステップと、第1の所定電流に応じて、一方のサーミスタビーズにわたる第1の電圧を測定し、第1の電圧を表す第1の信号を生成するステップと、第2の所定電流に応じて、他方のサーミスタビーズにわたる第2の電圧を測定し、第2の電圧を表す第2の信号を生成するステップと、第3の信号を生成するためにオフセットおよびゲインによって第2の信号を変更するステップと、第1の信号および第3の信号に基づいて、幅広い動作温度範囲にわたってセンサの乾き/湿り状態を検出するステップと、を含む方法を開示している。第1の所定電流は、一方のサーミスタビーズを感知サーミスタビーズとする平均電流で、一方のサーミスタビーズを通じて流れ、第2の所定電流は、他方のサーミスタビーズを参照サーミスタビーズとする平均電流で、他方のサーミスタビーズを通じて流れる。
【０００５】
特許文献３は、流体用の貯蔵タンクのための高さ検出装置であって、マイクロプロセッサと、直列または並列で接続される抵抗素子のネットワークと、それら抵抗素子の間で、電源に接続される複数の導体素子と、を備える、高さ検出装置を開示している。抵抗要素は、高い温度係数を有し、抵抗要素に大きな電流を通すことで加熱され、その後、小さい電流が抵抗要素に通され、抵抗要素間の電圧がマイクロプロセッサによって抽出される。抵抗要素は伝導を通じて熱を失い、そのため、タンク内の空所またはタンク内の流体に隣接している結果として示差冷却を間に有する一対の抵抗要素が検出され得る。したがって、貯蔵タンク内の流体高さの近似値が決定され、遠隔へと信号が送られ得る。
【０００６】
特許文献４は、断熱材料から形成された基板と、流体に沈められるように適合される基板に配置された1つまたは複数の耐熱性センサ要素と、を備える、流体レベル検出装置を開示している。電流供給源が、所定時間間隔の間、センサ要素を通る電流を生成するためにセンサ要素へとつながれる。電流はセンサ要素を加熱し、少なくとも時間間隔の間、センサ要素の前後における電圧に変化をもたらす。時間間隔の間の電圧における変化の量は、流体がセンサ要素に対するヒートシンクとして作用するため、流体高さを反映する。電圧はセンサ要素の前後で測定され、電圧傾斜が決定される。決定された電圧傾斜は流体高さを示している。
【０００７】
特許文献５は、あらゆる環境温度または燃料温度において、小さい電流で高い信頼性を伴って、残っている燃料の量を正確に検出して、サーミスタシステムまたは金属ワイヤシステムの検出装置の不具合を排除するように意図されている、自動車などの燃料タンク内に残っている燃料の量を検出するための燃料量検出装置を開示している。自己熱発生のための大きな抵抗温度係数を有する感熱抵抗バルブが支持基板に形成されており、蒸発の熱によって燃料内に浸けられる部分の冷却に起因する感熱抵抗の変化が、示差出力電圧として検出される。燃料タンク内部の温度の補正によって引き起こされ得る示差出力電圧のあらゆる誤差を防止するために、温度を補正するための感熱抵抗バルブが支持基板に配置される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】米国特許第7,698,939号明細書
【特許文献２】米国特許第6,662,650号明細書
【特許文献３】米国特許出願公開第2004/0200277号明細書
【特許文献４】米国特許第6,098,457号明細書
【特許文献５】米国特許第5,022,263号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
既存の解決策は、高さ感知のためだけに使用されている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の一態様によれば、タンクと、タンクの内部の蒸気ドーム内の圧力を検出するために配置された圧力センサと、タンクの複数の高さにおける温度を検出するために配置された少なくとも2つのサーミスタと、圧力センサおよびサーミスタに動作可能に接続された漏れ検出ロジックと、を備えた車両液体収容システムであって、漏れ検出ロジックは、サーミスタのうちの第1のサーミスタを使用して、タンク内部の蒸気ドーム内の温度の指標となる第1の測定を実施し、少なくとも第1の温度測定に応じて、予期される圧力進行を推定し、圧力センサによって感知された圧力を監視し、監視された圧力が予期される圧力進行から逸脱するかを決定し、決定を条件として、漏れ条件信号を生成するように構成される、車両液体収容システムが提供される。
【００１１】
本明細書全体を通じて、車両液体収容システムは、具体的には、車両燃料貯蔵システムであり得る。
【００１２】
本発明は、とりわけ、サーミスタがタンク内の流体(液体と蒸気/空気との両方)の状態をより正確に決定するために有利に使用され得ることと、この状態の情報が、予期される圧力進行のより良い予測をもたらし得ることと、への発明者の見識に基づいている。これは、漏れ条件を検出するために観察された圧力進行を用いる際、見逃し(false negatives)または誤検出(false positives)を得る可能性を低減する。
【００１３】
本発明によるシステムでは、漏れ検出ロジックは、タンク内に収容されたある量の液体の温度を示す第2の測定を実施するために第2のサーミスタを使用するようにさらに構成され、推定することは、少なくとも第2の温度測定に応じてさらに生じる。
【００１４】
予期される圧力進行は、気相と液相との両方の温度が考慮される場合、より正確に予測できる。サーミスタは、ある量の液体に沈められた(または、タンクの外部において対応する高さの)少なくとも1つのサーミスタと、蒸気ドームに曝される(または、タンクの外部において対応する高さの)少なくとも1つのサーミスタと、が通常存在するように、タンクにおいて異なる高さに配置される。
【００１５】
特定の実施形態において、漏れ検出ロジックは、
-  車両が走行していない瞬間(つまり、エンジン停止)に、前記タンク内の液体の量の指標となる測定を実施し、
-  前記タンク内の液体の量の指標となる前記測定にさらに応じて、前記予期される圧力進行を推定し、
-  車両始動に対応した事象を検出し、
-  車両始動が検出された場合に、前記タンク内の液体の所定の移動に対応した事象(つまり、燃料移動の兆候によって好ましくは決定され、または、車両の加速によって推測された、所定のスロッシュ事象)を検出し、
-  前記タンク内の液体の所定の移動が検出された場合に、前記監視された圧力が前記予期される圧力進行から逸脱するかを決定する、
ようにさらに構成される。
【００１６】
予期される圧力進行は、気相、液相、および、タンク内の液体の量(つまり、熱質量)が考慮される場合、より正確に予測できる。
【００１７】
また別の実施形態では、本発明による車両液体収容システムは、前記タンクの液相に熱を導入するための手段をさらに備え、前記漏れ検出ロジックが、熱を導入するための手段を作動させるようにさらに構成され、圧力の監視が、熱を導入するための手段の前記作動の後に圧力を監視することを含む。
【００１８】
一実施形態では、本発明による車両液体収容システムは、タンク内部の液相からタンク内部の気相への熱伝達を促進するための手段をさらに備え、漏れ検出ロジックが、熱伝達を促進するための手段を作動させるようにさらに構成され、圧力の監視が、熱伝達を促進するための手段の作動の後に圧力を監視することを含む。
【００１９】
液体燃料が液体収容システムに存在する場合、液体燃料によって占められていない空間は、温度と燃料の揮発度とに依存する、ある量の燃料蒸気を含む気体混合物で満たされることになる。そのため、この空間は、「蒸気ドーム」と称される。液体燃料の集まりは「液相」と称され、液相の上方で蒸気ドームに存在しているガス状の燃料は、「気相」と称される。
【００２０】
異常(漏れ)がより容易に観察され得る状態へとタンク内部の環境が条件付けられ得ることは、これらの実施形態の利点である。例えば、(気相へと導入される熱、または、液相から気相へと伝達される熱を用いて、気相の温度を上昇させることによって)蒸気ドームにおける圧力が人工的に上昇される場合、圧力が低下するかどうか、および、圧力がどれくらいの速さで低下するかを観測し、この観測を漏れのない条件と比較することが可能である。
【００２１】
特定の実施形態において、熱伝達を促進するための手段は、供給配管を介してタンクから車両システムへと液体を圧送するために配置されたポンプと、供給配管の分岐管内に配置された噴霧器と、を備え、噴霧器の出口が、タンクの内部に配置され、漏れ検出ロジックは、ポンプを動作させて噴霧器を作動させるように構成され、圧力を監視することは、噴霧器の作動の後に圧力を監視することを含む。
【００２２】
一実施形態では、本発明による車両液体収容システムは、システムが封止されていると知られている場合に観察される圧力の増加に基づいて、システム内の液体の揮発度を決定するようにさらに構成される。
【００２３】
任意の所与の燃料揮発度についての平衡状態での予期される蒸気圧力が知られているため、システムの様々な観察された状態変数(温度、気相の圧力)が、タンク内部の液相の揮発度を正確に決定または予測するために使用され得ることは、この実施形態の利点である。システムは、揮発度決定が実施されるときに、液体収容量が封止された状態にあることを確かめるために、様々な入力弁および出力弁の状態を追跡するセンサまたはレジスタを含むことが好ましい。
【００２４】
特定の実施形態では、サーミスタは、サーミスタアレイを形成するように配置される。これまで燃料高さの検出のためだけに使用され、その唯一の目的を考えればしばしば法外に高価であるサーミスタアレイが、ここでは、漏れ検出システムの一部として使用でき、漏れ検出システムをより正確にすることは、本発明の利点である。したがって、本発明は、サーミスタアレイが既に存在している車両設計において特に有利である。
【００２５】
本発明の一態様によれば、前述したような車両液体収容システムを備える自動車が提供される。
【００２６】
本発明の一態様によれば、タンクと、タンク内部の蒸気ドーム内の圧力を検出するために配置された圧力センサと、タンクの第1の高さにおける温度を検出するために配置された第1のサーミスタ、およびタンクの第2の高さにおける温度を検出するために配置された第2のサーミスタ、を有する少なくとも2つのサーミスタと、を備える車両液体収容システムの完全性を確認するための方法であって、第1のサーミスタを使用して、タンク内部の蒸気ドーム内の温度の指標となる第1の測定を実施するステップ、および第2のサーミスタを使用して、タンク内に収容されたある量の液体の温度の指標となる第2の測定を実施するステップと、少なくとも第1の温度測定と少なくとも第2の温度測定とに応じて、予期される圧力進行を推定するステップと、圧力センサによって感知された圧力を監視するステップと、監視された圧力が、予期される圧力進行から逸脱するかを決定するステップと、を含む方法が提供される。
【００２７】
一実施形態では、本方法は、
-  車両が走行していない瞬間に、前記タンク内の液体の量の指標となる測定を実施するステップと、
-  前記タンク内液体の量の指標となる前記測定にさらに応じて、前記予期される圧力進行を推定するステップと、
-  車両始動に対応した事象を検出するステップと、
-  車両始動が検出された場合に、前記タンク内の液体の所定の移動に対応する事象を検出するステップと、
-  前記タンク内の液体の所定の移動が検出された場合に、前記監視された圧力が前記予期される圧力進行から逸脱するかを決定するステップと、
をさらに含んでいる。
【００２８】
有利には、前記タンク内の液体の量の指標となる測定を実施するステップと、前記タンク内の液体の所定の移動に対応した事象を検出するステップと、はサーミスタを使用することで実施される。
【００２９】
本発明による方法の一実施形態では、車両液体収容システムは、前記タンクの液相に熱を導入するための手段をさらに備え、方法は、熱を導入するための手段を作動させるステップをさらに含み、圧力の監視は、熱を導入するための手段の作動の後に圧力を監視することを含んでいる。
【００３０】
本発明による方法の一実施形態では、車両液体収容システムは、タンク内部の液相からタンク内部の気相への熱伝達を促進するための手段をさらに備え、方法は、熱伝達を促進するための手段を作動させるステップをさらに含み、圧力を監視するステップは、熱伝達を促進するための手段の作動の後に圧力を監視するステップを含んでいる。
【００３１】
特定の実施形態において、熱伝達を促進するための手段は、供給配管を介してタンクから車両システムへと液体を圧送するように配置されたポンプと、供給配管の分岐管内に配置された噴霧器と、を備え、噴霧器の出口が、タンクの内部に配置され、方法は、ポンプを動作させて噴霧器を作動させるステップを含み、圧力を監視するステップは、噴霧器の作動の後に圧力を監視するステップを含む。
【００３２】
実施形態では、本発明による方法は、システムが封止されていると知られている場合に観察される圧力の増加に基づいて、システム内の液体の揮発度を決定するステップをさらに含む。
【００３３】
本発明の一態様によれば、プロセッサに前述したような方法のステップを実行させるように構成されたコード手段を備えるコンピュータプログラム製品が提供される。
【００３４】
本発明による方法およびコンピュータプログラム製品の実施形態の技術的な効果および利点は、必要な変更を加えて、本発明による方法の対応する実施形態の技術的な効果および利点に対応する。
【００３５】
本出願人の名においての未公開の国際特許出願第PCT/EP2013/076484号明細書は、タンクと、供給配管を介して前記タンクから車両システムへと液体を送るように配置されたポンプと、タンクの内部の蒸気ドームにおける圧力を検出するために配置された圧力センサと、前記供給配管の分岐管内に配置された噴霧器と、を備え、前記噴霧器の出口が前記タンクの内部に配置される、車両液体収容システムを説明している。この国際特許出願は、噴霧器を作動させるためにポンプを動作させるステップと、前記噴霧器の前記作動の後に、前記圧力センサによって感知された圧力を監視するステップと、1つまたは複数の測定に基づいて、前記監視された圧力が所定の圧力進行から逸脱するかを決定するステップと、を含む、前述したような車両液体収容システムの完全性を確認するための方法も説明している。
【００３６】
ここで、本発明のこれらの態様および利点と他の態様および利点とが、添付の図面を参照して、より詳細に記載される。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の任意の実施形態による車両液体収容システムの概略図である。
【図２】本発明による方法の実施形態を表すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
既知の漏れ検出方法では、通常(漏れのない)条件を示すことになる圧力進行、具体的には初期圧力および/または圧力低下率を正確に決定することは、しばしば困難である。したがって、このような予測の正確性を向上する必要性がある。本願発明者は、予測された進行の正確性を向上する1つの方法が、タンクにおける蒸気の温度についての情報を使用し、好ましくは、タンクにおける液体の温度および量についての情報も使用することであることを見出した。本願発明者は、さらに、サーミスタがすべての関連する情報を効率よく提供できることを見出した。
【００３９】
一部の既知の漏れ検出方法は、自然に起こる温度サイクルに依存し、一方、他の方法は、手の込んだ燃料タンクへの熱の噴射に依存していることに留意されたい。後の方法の種類のうち、一部のシステムは、車両の内燃エンジンの動作によって発生する熱に依存し、このようなシステムは、電気車両における場合のように、内燃エンジンが利用可能でない状況、または、ハイブリッド車両における場合のように、内燃エンジンが、典型的には、長い時間の期間にわたって作動しないままである状況では、明らかに使用できない。
【００４０】
本発明の実施形態では、1つまたは複数のサーミスタが、空気に対する蒸気空間の炭化水素のモル分率を推論するために、燃料タンクの蒸気ドームにおける蒸気の特性を、大量の燃料に対するその蒸気の温度と、蒸気ドームにおける環境温度に対するその蒸気の熱容量と、を含めて決定するのに用いられる。これは、漏れ検出の目的のための蒸気圧力の予測を可能にする。
【００４１】
図1は、燃料タンク1がその内部に配置されたサーミスタアレイ2を有する本発明の一実施形態を示している。サーミスタアレイ2は、サーミスタ3の各々の抵抗を測定することで、タンクにおける燃料の高さ4を決定するために使用される。タンクの液体部分6と蒸気部分5とにおける熱容量が非常に異なるため、関連する相にあるサーミスタ3'、3"は、これらに同じ電力が加えられる場合に、異なる電圧低下を読み取ることになる。
【００４２】
好ましくは、同じサーミスタ3'、3"は、液体部分6と蒸気部分5とにおける(および、随意的に表面4の近くでも)燃料の温度を決定するために、受動モードで使用される。これらの温度に基づいて、平衡の温度が決定できる。気体法則を用いて、蒸気部分5における温度変化による圧力変化が予測できる。そして、この予測は、燃料タンク1の容積が真に閉じられた容積であるかを、または、漏れがあるかを決定するために、使用できる。より重要なことに、これは、条件が圧力を介して漏れを測定するのが正しいかを決定する助けとなり得る。
【００４３】
車両の周囲温度センサ8を一体化することで、タンク内部の圧力は、安定していると、または、変化を受けそうであると、決定できる。例えば、液体温度、蒸気温度、および周囲温度がすべて同じである場合、これらの温度のうちの少なくとも2つの間に大きな差がある場合よりも、近い将来における圧力発生の可能性がより小さなことが予測できる。
【００４４】
蒸気ドームの温度(したがって、圧力)を条件付けるための手段を含む本発明の実施形態は、これらの種類の車両にとって、特に興味あるものである。これは、タンクへと熱を導入するための手段、および/または、タンク内部の液相からタンク内部の気相への熱伝達を促進するための手段、を有する実施形態を含み、これらの手段は、具体的には、燃料タンクにおいて液体を加熱するために作動される燃料ポンプを備え得る。他の具体的な実施形態では、システムは、タンクから車両システムへと供給配管を介して液体を送るために配置されたポンプと、供給配管の分岐管内に配置された噴霧器と、を備えることができ、噴霧器の出口がタンクの内部に配置される。これは、液相と気相との間で熱エネルギーを伝達する効果を有する。ポンプ/噴霧器システムは、本願出願人の名においての国際特許出願第PCT/EP2013/076484号明細書により詳細に記載されており、その内容、具体的には、図1および図2の記載は、この実施形態の詳細を提供する目的のために、この参照によって組み込まれている。
【００４５】
タンク内の相同士の間の測定された温度差は、燃料を加熱する効果の予測において、または、タンク内で圧力を発生させるときの蒸気ドームへの燃料の噴霧において、支援できる。液体燃料温度が実質的に蒸気温度より低い場合、燃料を蒸気ドームへと噴霧することは、閉じられた容積における圧力を低減させるはずである。反対に、燃料温度が蒸気温度より高い場合、蒸気ドームにおける圧力は上昇するはずである。熱力学的性質に基づいて、これは、システムに漏れがあることを決定するだけでなく、さらにはその漏れの大きさが導き出せるように、さらに定量化され得る。
【００４６】
さらなるステップでは、気相の熱容量が、所定の長さの時間にわたって調節された電圧をサーミスタに供給し、時間0および時間tにおいてサーミスタの抵抗を測定する1つまたは複数のステップを用いて、測定できる。
【００４７】
なおも他のステップでは、蒸気部分におけるいくつかのサーミスタが、分解能を高めるために、並行してステップを実施できる。
【００４８】
センサの機能性をチェックするために、および、測定の信頼性を高めるために、1つまたは各々の特定の部分(液体または蒸気)におけるいくつかのセンサが、エネルギーをそれらセンサに供給する前と後との両方で比較されてもよい。
【００４９】
図2は、本発明による方法の一実施形態を表すフロー図を提供している。第1のステップ210では、第1のサーミスタ3"が、タンク1における蒸気ドームの温度を示す第1の測定を実施するために使用される。第1のステップ210と連続して(任意の順番で)、または第1のステップ210と同時に実行され得る第2の随意的なステップ220では、第2のサーミスタ3が、タンク1に収容されているある量の液体の温度を示す第2の測定を実施するために使用される。ステップ230では、予期される圧力進行が、少なくとも第1の温度測定と、随意的に第2の温度測定と、に応じて推定される。随意的に、サーミスタアレイを用いて実施されるさらなる測定が、予期される圧力進行の推定を知らせることができる。これらの測定は、図1を参照して先に記載した量および熱容量の測定を含んでもよい。ステップ240では、圧力センサ7によって感知された圧力が監視されて、監視された圧力が予期される圧力進行から逸脱するかを決定250する。逸脱が見出される場合、漏れ信号が放たれ得る。
【００５０】
方法は、専用のハードウェア部品(例えば、ASIC)、設定可能な論理部品(例えば、FPGA)、適切にプログラムされたプロセッサ、または、このような部品の組合せとして実施される論理の制御の下で実行され得る。本発明は、プロセッサによって実行されるとき、プロセッサに本明細書で記載した方法を実施させるソフトウェアにも関する。プロセッサは車両のECUに含まれてもよい。
【００５１】
本発明が別々のシステムおよび方法の実施形態を参照して上記で説明されてきたが、これは目的を明確にするだけのために行われた。当業者は、システムまたは方法との関連のみで記載された特徴が、同じ技術的効果および利点を伴って、方法またはシステムにそれぞれ適用できることも理解するものである。さらに、本発明の範囲は、これらの実施形態に限定されないが、添付の請求項によって定義されている。
【符号の説明】
【００５２】
1  燃料タンク
2  サーミスタアレイ
3、3'、3"  サーミスタ
4  タンクにおける燃料の高さ、表面
5  蒸気部分
6  液体部分
7  圧力センサ
8  周囲温度センサ
【図１】
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【図２】
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【国際調査報告】
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