7790261 燃料供給装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2025-12-15

(45)【発行日】2025-12-23

(54)【発明の名称】燃料供給装置

(51)【国際特許分類】

   F02D 45/00 20060101AFI20251216BHJP

   B60K 15/03 20060101ALI20251216BHJP

【ＦＩ】

F02D45/00 369

B60K15/03 A

【請求項の数】 1

(21)【出願番号】P 2022066771

(22)【出願日】2022-04-14

(65)【公開番号】P2023157095

(43)【公開日】2023-10-26

【審査請求日】2024-04-11

(73)【特許権者】

【識別番号】000003207

【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000017

【氏名又は名称】弁理士法人アイテック国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】市川 晃次

(72)【発明者】

【氏名】井戸側 正直

(72)【発明者】

【氏名】内田 孝宏

(72)【発明者】

【氏名】高岡 俊夫

(72)【発明者】

【氏名】北川 雅也

(72)【発明者】

【氏名】吉田 卓弘

(72)【発明者】

【氏名】久保 雅也

【審査官】小林 勝広

(56)【参考文献】

【文献】特開２０２１－０２１３６０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６０Ｋ １１／００－１５／１０

Ｆ０２Ｂ ４７／００－４７／０６、４９／００

Ｆ０２Ｄ ４１／００－４５／００

Ｆ０２Ｍ ２５／００－２５／１４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

燃料を貯留する燃料タンクと、
燃料通路に前記燃料タンク内の前記燃料を供給する燃料ポンプと、
前記燃料の圧力としての燃圧と目標燃圧との差分に基づいて比例項および積分項によるフィードバック制御を用いて前記燃料ポンプを制御する制御装置と、
を備える燃料供給装置であって、
前記制御装置は、前記燃料タンク内の前記燃料が気化しやすくベーパが発生しやすい環境下にあることを示す所定条件が成立し且つ前記燃料タンク内で高濃度のベーパが発生していることを示す条件が成立しているとき、および、前記所定条件が成立していないにも拘わらず前記積分項が所定値以上である状態が所定時間以上継続したときには、前記燃料タンク内に高濃度のベーパが発生したと判定する
燃料供給装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、燃料供給装置に関し、詳しくは、燃料タンクと、燃料ポンプと、を備える燃料供給装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、この種の燃料供給装置としては、燃料タンクと、燃料ポンプと、サージタンクと、を備えるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。燃料タンクは、燃料を貯留する。燃料ポンプは、燃料通路（燃料配管）に燃料を供給する。サージタンクは、燃料タンク内で発生したベーパを一時的に収容する。この装置では、燃料供給装置が所定高度以上の高地に位置し、且つ、燃料タンク内の燃温が所定温度以上で、且つ、サージタンク内の圧力が所定圧以下のときに、燃料タンク内に高濃度のベーパが発生していると判定している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特公平６－３１５７６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかし、燃料タンク内の燃温を直接検出する温度センサを備えていない燃料供給装置では、上述の手法を用いることができず、燃料タンク内に高濃度のベーパが発生しているか否かを適正に判定できない不都合が生じる。こうした不都合を解消するために、燃温に代えて、燃温と相関のある他の物理量を用いて燃料タンク内に高濃度のベーパが発生しているか否かを判定する手法が考えられる。しかし、この手法では、予想される燃温と他の物理量との相関関係が、何らかの要因で実際の相関関係と乖離すると、適正に燃料タンク内に高濃度のベーパが発生しているか否かを判定できなくなってしまう。

【0005】

本発明の燃料供給装置は、より適正に燃料タンク内に高濃度のベーパが発生しているか否かを判定することを主目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の燃料供給装置は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。

【0007】

本発明の燃料供給装置は、
燃料を貯留する燃料タンクと、
燃料通路に前記燃料タンク内の前記燃料を供給する燃料ポンプと、
前記燃料の圧力としての燃圧と目標燃圧との差分に基づいて比例項および積分項によるフィードバック制御を用いて前記燃料ポンプを制御する制御装置と、
を備える燃料供給装置であって、
前記制御装置は、前記積分項が所定値以上である状態が所定時間以上継続したときには、前記燃料タンク内に高濃度のベーパが発生したと判定する
ことを要旨とする。

【0008】

この本発明の燃料供給装置では、燃料の圧力としての燃圧と目標燃圧との差分に基づいて比例項および積分項によるフィードバック制御を用いて燃料ポンプを制御する。そして、積分項が所定値以上である状態が所定時間以上継続したときには、燃料タンク内に高濃度のベーパが発生したと判定する。燃料タンク内に高濃度のベーパが発生すると、燃料ポンプを駆動しているのに燃圧が目標燃圧まで上昇しないベーパロックが発生する。このとき、積分項が大きくなることから、積分項が所定値以上である状態が所定時間以上継続しているときには、燃料タンク内に高濃度のベーパが発生しており、こうしたベーパロックが発生していると考えられる。したがって、積分項が所定値以上である状態が所定時間以上継続しているときには、燃料タンク内に高濃度のベーパが発生したと判定することにより、より適正に燃料タンク内に高濃度のベーパが発生しているか否かを判定できる。ここで、「所定値」は、燃料ポンプを駆動しているのに燃圧が目標燃圧まで上昇しないため積分項が大きくなっているか否かを判定するための積分項の閾値などを挙げることができる。「所定時間」は、積分項が所定値以上経過している状態が燃料タンク内に高濃度のベーパが発生したことによるか否かを判定するための時間の閾値である。

【0009】

こうした本発明の燃料供給装置において、前記制御装置は、前記燃料タンク内の前記燃料が気化しやすい所定状態であることを少なくとも含む所定条件が成立したとき、および、前記所定条件が成立していないにも拘わらず前記積分項が前記所定値以上である状態が前記所定時間以上継続したときには、前記燃料タンク内に高濃度のベーパが発生したと判定してもよい。こうすれば、より適正に、燃料タンク内に高濃度のベーパが発生しているか否かを判定できる。ここで、「所定状態」としては、大気圧が低く、燃料温度が高いとき、例えば、高地で高温の環境下にあるときなどを挙げることができる。

【0010】

また、本発明の燃料供給装置において、前記制御装置は、前記燃料タンク内に高濃度のベーパが発生したと判定したときには、前記目標燃圧を前記燃料タンク内に高濃度のベーパが発生したと判定していないときに比して高くしてもよい。こうすれば、燃料ポンプや燃料通路のベーパを燃圧で潰すことができ、ベーパロックの解消を図ることができる。

【0011】

本発明の燃料供給処理装置は、上述したいずれかの態様の本発明の燃料供給装置、即ち、基本的には、燃料を貯留する燃料タンクと、燃料通路に前記燃料タンク内の前記燃料を供給する燃料ポンプと、前記燃料の圧力としての燃圧と目標燃圧との差分に基づいて比例項および積分項によるフィードバック制御を用いて前記燃料ポンプを制御する制御装置と、を備える燃料供給装置であって、前記制御装置は、前記積分項が所定値以上である状態が所定時間以上継続したときには、前記燃料タンク内に高濃度のベーパが発生したと判定する燃料供給装置と、
前記燃料タンクにベーパ通路を介して接続されるキャニスタと、前記キャニスタとエンジンの吸気管とを接続するパージ通路と、を有する気化燃料処理装置と、
を備えることを要旨とする。

【0012】

この本発明の燃料供給処理装置では、上述したいずれの態様の本発明の燃料供給装置を備えるから、本発明の燃料供給装置が備える効果、即ち、より適正に燃料タンク内に高濃度のベーパが発生しているか否かを判定できる効果を奏する。

【0013】

この場合において、前記所定条件は、前記吸気管に供給されるガス量に対するベーパの割合であるパージ濃度が所定濃度以上であることとしてもよい。こうすれば、より適正に燃料タンク内に高濃度のベーパが発生しているか否かを判定できる効果を奏する。ここで、「所定濃度」は、燃料タンク内に高濃度のベーパが発生しているか否かを判定するためのパージ濃度の閾値などを挙げることができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本発明の一実施例としての燃料供給処理装置を備える自動車１０の構成の概略を示す構成図である。

【図2】電子制御ユニット７０により実行されるハイベーパ判定ルーチンの一例を示すフローチャートである。

【図3】領域Ａ１の一例を示す説明図である。

【図4】図３の線Ｌ１を説明するための説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。

【実施例】

【0016】

図１は、本発明の一実施例としての燃料供給処理装置を備える自動車１０の構成の概略を示す構成図である。実施例の自動車１０は、図示するように、エンジン１２と、燃料供給装置４２と、気化燃料処理装置５０と、エンジン１２のクランクシャフト１４に接続されると共にデファレンシャルギヤ６２を介して駆動輪６４ａ，６４ｂに接続される変速機６０と、エンジン１２を始動するための図示しないスタータと、車両全体の制御を行なう電子制御ユニット７０とを備える。実施例の燃料供給装置としては、主として、燃料供給装置４２と電子制御ユニット７０とが該当する。

【0017】

エンジン１２は、燃料タンク４０からのガソリンや軽油などの燃料を用いて吸気、圧縮、膨張、排気の４行程により動力を出力する内燃機関として構成されている。このエンジン１２は、エアクリーナ２２により清浄された空気を吸気管２３に吸入してスロットルバルブ２４を通過させると共に吸気管２３のスロットルバルブ２４よりも下流側で燃料噴射弁２６から燃料を噴射し、空気と燃料とを混合する。そして、この混合気を吸気バルブ２８を介して燃焼室２９に吸入し、点火プラグ３０による電気火花によって爆発燃焼させ、爆発燃焼によるエネルギにより押し下げられるピストン３２の往復運動をクランクシャフト１４の回転運動に変換する。燃焼室２９から排気バルブ３３を介して排気管３４に排出される排気は、浄化装置３５を介して外気に排出される。浄化装置３５は、一酸化炭素（ＣＯ）や炭化水素（ＨＣ）、窒素酸化物（ＮＯｘ）の有害成分を浄化する触媒（三元触媒）３５ａを有する。

【0018】

燃料供給装置４２は、燃料タンク４０内の燃料を燃料噴射弁２６に供給可能に構成されている。この燃料供給装置４２は、燃料通路４３と、燃料ポンプ４４と、リリーフ通路４５と、リリーフバルブ４６とを備える。燃料通路４３は、燃料噴射弁２６に接続されている。燃料ポンプ４４は、燃料タンク４０内の燃料を燃料通路４３に供給する。

【0019】

リリーフ通路４５は、燃料通路４３と燃料タンク４０とに接続されている。リリーフバルブ４６は、リリーフ通路４５に設けられており、燃料通路４３内の燃料の圧力（燃圧Ｐｆ）がリリーフバルブ４６の開弁圧Ｐｆｒｖ未満のときには閉弁し、燃料通路４３内の燃料の圧力が開弁圧Ｐｆｒｖ以上のときには開弁する。リリーフバルブ４６が開弁すると、燃料通路４３内の燃料の一部がリリーフ通路４５を介して燃料タンク４０に戻される。このようにして、燃料通路４３内の燃料の圧力が過剰になるのを抑制している。

【0020】

気化燃料処理装置５０は、燃料タンク４０内で発生した気化燃料を含む気化燃料ガス（パージガス）を吸気管２３に供給するパージを実行可能に構成されている。この気化燃料処理装置５０は、導入通路（ベーパ通路）５１と、封鎖弁５２と、キャニスタ５３と、パージ通路５５と、パージバルブ５６とを備える。

【0021】

導入通路（ベーパ通路）５１は、燃料タンク４０とキャニスタ５３とに接続されている。封鎖弁５２は、導入通路（ベーパ通路）５１に設けられており、ノーマルクローズタイプの電磁バルブとして構成されている。

【0022】

封鎖弁５２は、流量調整弁であり、閉弁状態で導入通路（ベーパ通路）５１を封鎖して燃料タンク４０とキャニスタ５３との連通を遮断すると共に、開弁状態で導入通路（ベーパ通路）５１を流通する気体の流量を調整する。封鎖弁５２は、ケーシングに形成された弁座（図示せず）や、ケーシング内に軸方向に移動自在に配置される弁体（図示せず）、ケーシング内に配置されると共に図示しないバルブガイドを介して弁体に連結されるステッピングモータ５２ｂとを備える。ステッピングモータ５２ｂは、弁体を弁座に対して軸方向に進退移動させる。ステッピングモータ５２ｂの作動に伴って弁体が弁座に接近し、当該弁体の図示しないシール部材が弁座に当接することで封鎖弁５２が閉弁する。また、ステッピングモータ５２ｂの作動に伴って弁体が弁座から離間し、当該弁体の図示しないシール部材が弁座から離間することで封鎖弁５２が開弁する。ステッピングモータ５２ｂは、電子制御ユニット７０により制御されている

【0023】

キャニスタ５３は、導入通路（ベーパ通路）５１とパージ通路５５とに接続されていると共に大気開放通路５４を介して大気に開放されている。このキャニスタ５３の内部には、燃料タンク４０からのベーパ（気化燃料）を吸着可能な例えば活性炭などの吸着剤が充填されている。大気開放通路５４には、図示しないエアフィルタが設けられている。

【0024】

パージ通路５５は、キャニスタ５３と吸気管２３のスロットルバルブ２４よりも下流側とに接続されている。パージバルブ５６は、パージ通路５５に設けられており、ノーマルクローズタイプの電磁バルブとして構成されている。このパージバルブ５６は、電子制御ユニット７０により制御される。

【0025】

この気化燃料処理装置５０は、封鎖弁５２が開弁状態であるときにパージバルブ５６の開度を調節することにより、パージを実行する。具体的には、燃料タンク４０内で発生したベーパ（気化燃料）を含むパージガスを吸気管２３内の負圧を利用して導入通路（ベーパ通路）５１、キャニスタ５３、パージ通路５５を介して流量の調節を伴って吸気管２３に供給する。したがって、エンジン１２は、空気と燃料（燃料噴射弁２６からの燃料および気化燃料処理装置５０からのベーパ（気化燃料））との混合気を燃焼室２９に吸引することができる。

【0026】

電子制御ユニット７０は、ＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵに加えて、処理プログラムを記憶するＲＯＭや、データを一時的に記憶するＲＡＭ、データを記憶保持するフラッシュメモリ、入出力ポートを備える。電子制御ユニット７０には、各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。

【0027】

電子制御ユニット７０に入力される信号としては、例えば、エンジン１２のクランクシャフト１４の回転位置を検出するクランクポジションセンサ１４ａからのクランク角θｃｒ、エンジン１２の冷却水の温度を検出する水温センサ１５からの冷却水温Ｔｗを挙げることができる。スロットルバルブ２４の開度（ポジション）を検出するスロットルポジションセンサ２４ａからのスロットル開度ＴＨや、吸気バルブ２８を開閉するインテークカムシャフトや排気バルブ３３を開閉するエキゾーストカムシャフトの回転位置を検出するカムポジションセンサ１６からのカム角θｃｉ，θｃｏも挙げることができる。吸気管２３のスロットルバルブ２４よりも上流側に取り付けられたエアフローメータ２３ａからの吸入空気量Ｑａや、吸気管２３のスロットルバルブ２４よりも上流側に取り付けられた温度センサ２３ｂからの吸気温Ｔａ、排気管３４の浄化装置３５よりも上流側に取り付けられたフロント空燃比センサ３７からのフロント空燃比ＡＦ１や、排気管３４の浄化装置３５よりも下流側に取り付けられたリヤ空燃比センサ３８からのリヤ空燃比ＡＦ２も挙げることができる。燃料タンク４０に取り付けられた圧力センサ４０ａからの燃料タンク４０内の圧力であるタンク内圧Ｐｔや、燃料通路４３の燃料噴射弁２６付近（例えば、デリバリパイプ）に取り付けられた燃圧センサ４３ｐからの燃料通路４３内の燃料の圧力である燃圧Ｐｆ、燃料ポンプ４４に取り付けられた回転数センサ４４ｂからの燃料ポンプ４４の回転数Ｎｐも挙げることができる。封鎖弁５２の開度（ポジション）を検出する封鎖弁ポジションセンサ５２ａからの封鎖弁５２の開度Ｏｓｖや、パージバルブ５６の開度（ポジション）を検出するパージバルブポジションセンサ５６ａからのパージバルブ５６の開度Ｏｐｖも挙げることができる。イグニッションスイッチ８０からのイグニッション信号ＩＧや、シフトレバー８１の操作位置を検出するシフトポジションセンサ８２からのシフトポジションＳＰも挙げることができる。アクセルペダル８３の踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサ８４からのアクセル開度Ａｃｃや、ブレーキペダル８５の踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ８６からのブレーキペダルポジションＢＰ、車速センサ８８からの車速Ｖ、大気圧センサ８９からの大気圧Ｐｏｕｔも挙げることができる。

【0028】

電子制御ユニット７０からは、各種制御信号が出力ポートを介して出力されている。電子制御ユニット７０から出力される信号としては、例えば、スロットルバルブ２４への制御信号や、燃料噴射弁２６への制御信号、点火プラグ３０への制御信号、燃料ポンプ４４への制御信号、封鎖弁５２への制御信号、パージバルブ５６への制御信号を挙げることができる。また、変速機６０への制御信号や、図示しないスタータへの制御信号も挙げることができる。

【0029】

電子制御ユニット７０は、クランクポジションセンサ１４ａからのクランク角θｃｒに基づいてエンジン１２の回転数Ｎｅを演算している。また、電子制御ユニット７０は、エアフローメータ２３ａからの吸入空気量Ｑａとエンジン１２の回転数Ｎｅとに基づいて負荷率（エンジン１２の１サイクル当たりの行程容積に対する１サイクルで実際に吸入される空気の容積の割合）ＫＬを演算している。

【0030】

こうして構成された実施例の自動車１０では、電子制御ユニット７０は、アクセル開度Ａｃｃや車速Ｖに基づくエンジン１２の要求負荷率ＫＬ＊に基づいて、エンジン１２の運転制御、具体的には、スロットルバルブ２４の開度を制御する吸入空気量制御や、燃料噴射弁２６からの燃料噴射量を制御する燃料噴射制御、点火プラグ３０の点火時期を制御する点火制御などを行なう。また、電子制御ユニット７０は、燃料供給装置４２の燃料ポンプ４４の制御や、気化燃料処理装置５０の封鎖弁５２やパージバルブ５６の制御なども行なう。

【0031】

エンジン１２の運転制御において、吸入空気量制御では、電子制御ユニット７０は、エンジン１２の要求負荷率ＫＬ＊に基づいてスロットルバルブ２４の目標開度ＴＨ＊を設定し、設定した目標開度ＴＨ＊を用いてスロットルバルブ２４を制御する。燃料噴射制御では、エンジン１２の回転数と吸気管圧力とに基づく基本燃料噴射量Ｑｆｂにエンジン１２の状態を検出する各種センサ値に基づく補正係数を乗じたものを目標噴射量Ｑｆ＊に設定し、燃料噴射弁２６からの燃料噴射量が目標噴射量Ｑｆ＊となるように燃料噴射弁２６を制御する。点火制御では、電子制御ユニット７０は、エンジン１２の回転数Ｎｅおよび負荷率ＫＬに基づいて点火プラグ３０の目標点火時期Ｔｉ＊を設定し、設定した目標点火時期Ｔｉ＊を用いて点火プラグ３０を制御する。封鎖弁５２の制御では、タンク内圧Ｐｔ（ゲージ圧）が０ｋＰａよりも若干高い閾値Ｐｔｒｅｆ以下のときには、閉弁状態となるように封鎖弁５２を制御し、タンク内圧Ｐｔが閾値Ｐｔｒｅｆよりも高いときには、開弁状態となるように封鎖弁５２を制御する。パージバルブ５６の制御では、パージ条件の成立時には、開弁状態となって上述のパージが実行されるようにパージバルブ５６を制御し、パージ条件の非成立時には、閉弁状態となるようにパージバルブ５６を制御する。パージ条件としては、例えば、冷却水温Ｔｗが閾値以上であり且つエンジン１２の運転制御（燃料噴射制御など）を行なっており且つ封鎖弁５２が開弁状態である条件などが用いられる。

【0032】

燃料ポンプ４４の制御では、所定時間毎（例えば、数ｍｓｅｃ毎など）に、燃圧センサ４３ｐにより検出された燃圧Ｐｆと目標燃圧Ｐｆ＊との差分に基づいて、次式（１）を用いて、燃料ポンプ４４の目標吐出流量Ｑｐ＊を繰り返し設定する。そして、 設定した目標吐出流量Ｑｐ＊を用いて燃料ポンプ４４を制御する。式（１）中、第１項は、前回設定した目標吐出流量Ｑｐ＊である。第２項は、燃圧Ｐｆを目標燃圧Ｐｆ＊に近づけるための燃料ポンプ４４のフィードバック制御における比例項である。「Ｋｐ」は、比例項のゲインである。第３項は、燃圧Ｐｆを目標燃圧Ｐｆ＊に近づけるための燃料ポンプ４４のフィードバック制御における積分項である。「Ｋｉ」は、積分項のゲインである。このように、燃圧センサ４３ｐにより検出された燃圧Ｐｆと目標燃圧Ｐｆ＊との差分に基づいて比例項および積分項によるフィードバック制御を用いて燃料ポンプ４４の目標吐出流量Ｑｐ＊を設定して燃料ポンプ４４を制御する。

【0033】

Qp*=前回Qp*＋Kp・（Pf*-Pf）+Ki・∫（Pf*-Pf）dt ・・・(1)

【0034】

次に、こうして構成された実施例の自動車１０の動作、特に、燃料タンク４０内のベーパが高濃度であるか否かを判定する際の動作について説明する。図２は、電子制御ユニット７０により実行されるハイベーパ判定ルーチンの一例を示すフローチャートである。本ルーチンは、封鎖弁５２とパージバルブ５６とが開状態のときに、所定時間毎（例えば、数ｍｓｅｃ毎）に実行される。

【0035】

本ルーチンが実行されると、電子制御ユニット７０のＣＰＵは、吸気温Ｔａや大気圧Ｐｏｕｔ、フロント空燃比ＡＦ１、吸入空気量Ｑａ、燃料噴射量Ｑｆを入力する処理を実行する（ステップＳ１００）。吸気温Ｔａは、温度センサ２３ｂにより検出された値を入力している。大気圧Ｐｏｕｔは、大気圧センサ８９により検出された値を入力している。フロント空燃比ＡＦ１は、フロント空燃比センサ３７により検出された値を入力している。吸入空気量Ｑａは、エアフローメータ２３ａにより検出された値を入力している。燃料噴射量Ｑｆは、目標噴射量Ｑｆ＊と同一の値を入力している。

【0036】

次に、吸気温Ｔａと大気圧Ｐｏｕｔからなる燃料タンク４０内の燃料の状態ポイントＰｓｔを設定し（ステップＳ１１０）、フロント空燃比ＡＦ１と吸入空気量Ｑａと燃料噴射量Ｑｆとからパージ濃度Ｃｐを演算する（ステップＳ１２０）。パージ濃度Ｃｐは、フロント空燃比ＡＦ１と吸入空気量Ｑａとから推定される燃焼に携わった燃料の体積から燃料噴射量Ｑｆを減じた値の燃料噴射量Ｑｆに対する割合として演算される。

【0037】

続いて、状態ポイントＰｓｔが、燃料タンク４０内の燃料がベーパとなりやすい環境下にあることを示す領域Ａ１内に位置するか否かを判定する（ステップＳ１３０）。図３は、領域Ａ１の一例を示す説明図である。図４は、図３の線Ｌ１を説明するための説明図である。図４中、破線Ｌｐｖは、燃料の飽和蒸気曲線を示している。領域Ａ１は、大気圧Ｐｏｕｔと吸気温Ｔａとの関係が線Ｌ１より低圧高温側の領域である。燃料タンク４０内の燃料は、燃料タンク４０内のゲージ圧（圧力）と燃料タンク４０内の燃料の温度（燃温）から定まる状態ポイントＰｓの位置が飽和蒸気曲線（破線Ｌｐｖ）より低圧高温側の領域Ａｐｖにあると燃料がベーパとなりやすい環境下にあると言える。実施例では、燃料タンク４０内の燃料の温度を検出する温度センサが設けられていないことから、燃料タンク４０内の燃料の温度（燃温）に代えて、燃料タンク４０内の燃料の温度（燃温）を反映する吸気温Ｔａを用いて燃料タンク４０内の燃料が気化してベーパとなりやすい環境下にあるか否かを判定する。そのため、想定される燃料タンク４０内の燃料温度（燃温）と吸気温Ｔａとの間の温度の差をΔＴとし、飽和蒸気曲線に代えて、飽和蒸気曲線をゲージ圧を一定にしてΔＴだけ移動させた線Ｌ１を用いた図３により、状態ポイントＰｓｔが領域Ａ１内に位置するか否かを判定する。そして、状態ポイントＰｓｔが領域Ａ１に位置するときには、燃料タンク４０内の燃料が気化しやすくベーパが発生しやすい環境下にあると判定する。

【0038】

状態ポイントＰｓｔが領域Ａ１内にあるときには、続いて、パージ濃度Ｃｐが所定濃度Ｃｐｒｅｆ以上であるか否かを判定する（ステップＳ１４０）。所定濃度Ｃｐｒｅｆは、燃料タンク４０内で高濃度のベーパが発生しているか否かを判定するための閾値として、予め実験や解析、機械学習などから定めた値である。パージ濃度Ｃｐが所定濃度Ｃｐｒｅｆ未満であるときには、燃料タンク４０内で高濃度のベーパが発生していないと判定して、本ルーチンを終了し、パージ濃度Ｃｐが所定濃度Ｃｐｒｅｆ以上であるときには、燃料タンク４０内で高濃度のベーパが発生していると判定して（ステップＳ１７０）、本ルーチンを終了する。

【0039】

状態ポイントＰｓｔが領域Ａ１外であるときには、続いて、状態ポイントＰｓｔが領域Ａ２内にあるか否かを判定する（ステップＳ１５０）。領域Ａ２は、図３に示すように、大気圧Ｐｏｕｔと吸気温Ｔａとの関係が、線Ｌ１より高圧低温側の領域であり、且つ、線Ｌ２より低圧高温側の領域である。線Ｌ２は、市販されている自動車１０に用いることが可能な複数の種類のスペックやメーカなどが異なる燃料のうち最も気化しやすい燃料において、ベーパが発生しない領域とベーパが発生する領域との境界となる線である。したがって、線Ｌ２より高圧低温側の領域では、ベーパが発生しないことになる。

【0040】

ステップＳ１５０で状態ポイントＰｓｔが領域Ａ２外のときには、燃料タンク４０内で高濃度のベーパが発生していないと判定して、本ルーチンを終了する。

【0041】

ステップＳ１５０で状態ポイントＰｓｔが領域Ａ２内のときには、続いて、上述の式（１）の第３項の積分項が所定値Ｖｉｔｒｅｆ以上の状態が所定時間ｔｒｅｆ以上継続しているか否かを判定する（ステップＳ１６０）。ここで、所定値Ｖｉｔｒｅｆは、燃料ポンプ４４を駆動しているのに燃圧Ｐｆが目標燃圧Ｐｆ＊まで上昇しないため積分項が大きくなっているか否かを判定するための積分項の閾値などを挙げることができる。所定時間ｔｒｅｆは、積分項が所定値Ｖｉｔｒｅｆ以上である状態が燃料タンク４０内に高濃度のベーパが発生したことによるか否かを判定するための時間の閾値である。燃料タンク４０内に高濃度のベーパが発生すると、燃料ポンプ４４を駆動しているのに燃圧Ｐｆが目標燃圧Ｐｆ＊まで上昇しないベーパロックが発生する。このとき、積分項が大きくなることから、積分項が所定値Ｖｉｔｒｅｆ以上である状態が所定時間ｔｒｅｆ以上継続しているときには、燃料タンク４０内に高濃度のベーパが発生しており、こうしたベーパロックが発生していると考えられる。したがって、ステップＳ１６０の処理は、ベーパロックが発生するほど燃料タンク４０内で高濃度のベーパが発生しているか否かを判定する処理となっている。

【0042】

ステップＳ１６０で積分項が所定値Ｖｉｔｒｅｆ未満のときや、積分項が所定値Ｖｉｔｒｅｆ以上の状態が所定時間ｔｒｅｆ以上継続していないときには、ベーパロックが発生するほど燃料タンク４０内で高濃度のベーパが発生していないと判断して、本ルーチンを終了する。

【0043】

ステップＳ１６０で積分項が所定値Ｖｉｔｒｅｆ以上の状態が所定時間ｔｒｅｆ以上継続しているときには、ベーパロックが発生するほど燃料タンク４０内で高濃度のベーパが発生していると判断して、燃料タンク４０内で高濃度のベーパが発生していると判定して（ステップＳ１７０）、本ルーチンを終了する。このような判定により、より適正に燃料タンク４０内に高濃度のベーパが発生しているか否かを判定できる。

【0044】

なお、ステップＳ１７０で燃料タンク４０内に高濃度のベーパが発生していると判定したときには、目標燃圧Ｐｆ＊をより高くして、燃料ポンプ４４を制御する。これにより、燃料ポンプ４４や燃料通路４３のベーパを燃料の燃圧で潰すことができ、ベーパロックの解消を図ることができる。

【0045】

以上説明した実施例の燃料供給装置を備える自動車１０によれば、状態ポイントＰｓｔが領域Ａ２内にあり、且つ、積分項が所定値Ｖｉｔｒｅｆ以上の状態が所定時間ｔｒｅｆ以上継続しているときには、燃料タンク４０内で高濃度のベーパが発生していると判定することにより、より適正に燃料タンク４０内に高濃度のベーパが発生しているか否かを判定できる。

【0046】

実施例の燃料供給装置を備える自動車１０では、図２のステップＳ１５０、Ｓ１６０において、状態ポイントＰｓｔが領域Ａ２内にあり、且つ、積分項が所定値Ｖｉｔｒｅｆ以上の状態が所定時間ｔｒｅｆ以上継続しているときには、燃料タンク４０内で高濃度のベーパが発生していると判定している。しかし、積分項が所定値Ｖｉｔｒｅｆ以上の状態が所定時間ｔｒｅｆ以上継続しているときには、ベーパロックが発生するほど燃料タンク４０内で高濃度のベーパが発生していると判断できることから、ステップＳ１５０を実行せずに、積分項が所定値Ｖｉｔｒｅｆ以上の状態が所定時間ｔｒｅｆ以上継続しているときには、燃料タンク４０内で高濃度のベーパが発生していると判定してもよい。

【0047】

実施例の燃料供給装置を備える自動車１０では、図２のステップＳ１３０、Ｓ１４０において、状態ポイントＰｓｔが領域Ａ１内にあるか否かや、パージ濃度Ｃｐが所定濃度Ｃｐｒｅｆ以上であるか否かを判定している。しかし、ステップＳ１２０～Ｓ１４０を実行せずに、ステップＳ１１０を実行した後に、ステップＳ１５０、Ｓ１６０を実行してもよい。

【0048】

実施例の燃料供給装置を備える自動車１０では、エンジン１２は、筒内に燃料を噴射する燃料噴射弁２６（筒内噴射弁）を備えるものとした。しかし、燃料噴射弁２６に代えてまたは加えて、吸気ポートに燃料を噴射するポート噴射弁を備えるものとしてもよい。

【0049】

実施例では、エンジン１２からの動力を用いて走行する自動車１０が備える燃料供給装置の形態とした。しかし、エンジンに加えてモータを備えるハイブリッド自動車が備える燃料供給装置の形態としてもよいし、自動車とは異なる移動体や工場などに設置されエンジンに燃料を供給する燃料供給装置の形態としてもよい。また、エンジンとは異なる燃料により作動する装置に搭載される燃料供給装置の形態としてもよい。

【0050】

実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、燃料タンク４０が「燃料タンク」に相当し、燃料ポンプ４４が「燃料ポンプ」に相当し、電子制御ユニット７０が「制御装置」に相当する。

【0051】

なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。

【0052】

以上、本発明を実施するための形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。

【産業上の利用可能性】

【0053】

本発明は、燃料供給装置の製造産業などに利用可能である。

【符号の説明】

【0054】

１０ 自動車、１２ エンジン、１４ クランクシャフト、１４ａ クランクポジションセンサ、１５ 水温センサ、１６ カムポジションセンサ、２２ エアクリーナ、２３ 吸気管、２３ａ エアフローメータ、２３ｂ 温度センサ、２４ スロットルバルブ、２４ａ スロットルポジションセンサ、２６ 燃料噴射弁、２８ 吸気バルブ、２９ 燃焼室、３０ 点火プラグ、３２ ピストン、３３ 排気バルブ、３４ 排気管、３５ 浄化装置、３７ フロント空燃比センサ、３８ リヤ空燃比センサ、４０ 燃料タンク、４０ａ 圧力センサ、４２ 燃料供給装置、４３ 燃料通路、４３ｐ 燃圧センサ、４４ 燃料ポンプ、４４ｂ 回転数センサ、４５ リリーフ通路、４６ リリーフバルブ、５０ 気化燃料処理装置、５１ 導入通路（ベーパ通路）、５２ 封鎖弁、５２ａ 封鎖弁ポジションセンサ、５２ｂ ステッピングモータ、５３ キャニスタ、５４ 大気開放通路、５５ パージ通路、５６ パージバルブ、５６ａ パージバルブポジションセンサ、６０ 変速機、６２ デファレンシャルギヤ、６４ａ，６４ｂ 駆動輪、７０ 電子制御ユニット、８０ イグニッションスイッチ、８１ シフトレバー、８２ シフトポジションセンサ、８３ アクセルペダル、８４ アクセルペダルポジションセンサ、８５ ブレーキペダル、８６ ブレーキペダルポジションセンサ、８８ 車速センサ、８９ 大気圧センサ。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】