JP2007297956A - Fueling installation, engine control device for vehicle and fueling control system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は給油設備、車両の機関制御装置、及び給油制御システムに関する。 The present invention relates to a fueling facility, a vehicle engine control device, and a fueling control system.
従来より、例えばガソリンにアルコールを混合させたアルコール混合燃料や、圧縮天然ガス(CNG)を燃料に用いる内燃機関が知られている。ところが、これらアルコール混合燃料及びガス燃料におけるアルコール濃度や成分割合すなわち燃料性状は必ずしも一定ではなく、したがって機関に給油される毎に燃料性状が異なっているおそれがある。一方、燃料性状が変動すると、例えば最適点火時期が変動する。したがって、燃料性状に応じて点火時期を補正する必要がある。 Conventionally, for example, an alcohol mixed fuel obtained by mixing alcohol with gasoline or an internal combustion engine using compressed natural gas (CNG) as a fuel is known. However, the alcohol concentration and the component ratio, that is, the fuel property in these alcohol mixed fuel and gas fuel are not always constant, and therefore the fuel property may be different every time the fuel is supplied to the engine. On the other hand, when the fuel property varies, for example, the optimum ignition timing varies. Therefore, it is necessary to correct the ignition timing according to the fuel properties.
そこで、給油設備と車両の機関制御装置とを含んでなる給油制御システムであって、給油設備が、車両への給油時に車両燃料タンク内に挿入される給油ノズルと、給油ノズルに取り付けられた燃料性状センサとを具備し、給油完了時における車両燃料タンク内の燃料の性状である給油完了時燃料性状を燃料性状センサにより検出すると共に車両の機関制御装置に送信し、車両の機関制御装置が、給油装置から送信された給油完了時燃料性状を受信し、給油完了時燃料性状を用いて燃料噴射量を補正するようにした、給油制御システムが公知である(特許文献1参照)。この給油制御システムでは、給油完了時燃料性状が燃料性状センサにより直接的に検出されると共に車両に送信され、この給油完了時燃料性状を用いて点火時期が補正される。 Therefore, a fuel supply control system including a fuel supply facility and a vehicle engine control device, wherein the fuel supply facility is inserted into a vehicle fuel tank when fueling the vehicle, and a fuel attached to the fuel supply nozzle A fuel property sensor at the time of refueling, which is a property of the fuel in the vehicle fuel tank at the time of completion of refueling, and transmitted to the engine control device of the vehicle. 2. Description of the Related Art There is a known fuel supply control system that receives a fuel property at the time of completion of fueling transmitted from a fueling device and corrects a fuel injection amount using the fuel property at the time of fueling completion (see Patent Document 1). In this fuel supply control system, the fuel property at the time of completion of fuel supply is directly detected by the fuel property sensor and transmitted to the vehicle, and the ignition timing is corrected using the fuel property at the time of completion of fuel supply.
確かに給油ノズルは給油時に車両燃料タンク内に挿入されるので、給油ノズルに燃料性状センサを取り付ければ、給油完了時における車両燃料タンク内の燃料の性状を正確に検出できるかに見える。しかしながら、燃料性状センサの取り付け位置によっては車両燃料タンク内の燃料が燃料性状センサに接触できない場合もあり、この場合には燃料性状を正確に検出することができないという問題点がある。燃料性状を正確に検出できなければ点火時期を正確に補正することはできない。 Certainly, since the fuel nozzle is inserted into the vehicle fuel tank when fueling, it can be seen that if the fuel property sensor is attached to the fuel nozzle, the property of the fuel in the vehicle fuel tank can be accurately detected when fueling is completed. However, depending on the mounting position of the fuel property sensor, the fuel in the vehicle fuel tank may not contact the fuel property sensor. In this case, there is a problem that the fuel property cannot be accurately detected. If the fuel property cannot be detected accurately, the ignition timing cannot be corrected accurately.
前記課題を解決するために本発明の一観点によれば、車両への給油時に車両燃料タンク内に挿入される給油ノズルと、該給油ノズルの先端に取り付けられた燃料性状センサとを具備し、給油完了時における車両燃料タンク内の燃料の性状である給油完了時燃料性状を該燃料性状センサにより検出すると共に外部に出力するようにした給油設備であって、該給油完了時燃料性状が該車両に受け取られ、該車両において該給油完了時燃料性状を用いて機関制御が行われるようになっている。 According to one aspect of the present invention, in order to solve the above-described problem, a fuel nozzle that is inserted into a vehicle fuel tank when fueling a vehicle, and a fuel property sensor attached to the tip of the fuel nozzle are provided. A fuel supply facility that detects the fuel property at the time of refueling at the time of completion of refueling, which is detected by the fuel property sensor, and outputs the fuel property to the outside. The engine is controlled using the fuel property at the completion of refueling in the vehicle.
また、前記課題を解決するために本発明の別の観点によれば、車両への給油完了時における車両燃料タンク内の燃料の性状である給油完了時燃料性状を外部から受け取り、該給油完了時燃料性状を用いて機関制御を行うようにした車両の機関制御装置であって、該給油完了時燃料性状が給油設備から出力されたものであり、該給油設備は、車両への給油時に車両燃料タンク内に挿入される給油ノズルと、該給油ノズルの先端に取り付けられた燃料性状センサとを具備しており、該給油完了時燃料性状を該燃料性状センサにより検出すると共に外部に出力するようになっている。 According to another aspect of the present invention, in order to solve the above-described problem, the fuel property at the time of refueling, which is the property of the fuel in the vehicle fuel tank when the refueling to the vehicle is completed, is received from the outside, and the refueling is completed. An engine control device for a vehicle configured to perform engine control using fuel properties, wherein the fuel property at the time of completion of refueling is output from a fueling facility, and the fueling facility is a vehicle fuel used when fueling a vehicle. A fuel supply nozzle inserted into the tank and a fuel property sensor attached to the tip of the fuel supply nozzle are provided so that the fuel property is detected by the fuel property sensor and output to the outside when the fuel supply is completed. It has become.
また、前記課題を解決するために本発明の更に別の観点によれば、給油設備と車両の機関制御装置とを含んでなる給油制御システムであって、該給油設備が、車両への給油時に車両燃料タンク内に挿入される給油ノズルと、該給油ノズルの先端に取り付けられた燃料性状センサとを具備し、給油完了時における車両燃料タンク内の燃料の性状である給油完了時燃料性状を該燃料性状センサにより検出すると共に外部に出力するようにし、該車両の機関制御装置が、該給油装置から出力された給油完了時燃料性状を受け取り、該給油完了時燃料性状を用いて機関制御を行うようにしている。 According to still another aspect of the present invention, in order to solve the above-described problem, an oil supply control system including an oil supply facility and an engine control device for a vehicle, wherein the oil supply facility is configured to supply oil to a vehicle. A fuel supply nozzle inserted into the vehicle fuel tank and a fuel property sensor attached to the tip of the fuel supply nozzle are provided, and the fuel property at the completion of fuel supply, which is the property of the fuel in the vehicle fuel tank at the time of completion of fuel supply, is provided. The engine control device of the vehicle receives the fuel property at the completion of refueling output from the fueling device, and performs engine control using the fuel property at the time of fueling completion. I am doing so.
また、前記課題を解決するために本発明の更に別の観点によれば、給油直前における車両燃料タンク内の残存燃料の性状及び量である給油前燃料性状及び給油前燃料量を外部から受け取り、車両に給油した燃料の性状及び量である給油燃料性状及び給油燃料量を検出し、該給油前燃料性状及び給油前燃料量と該給油燃料性状及び給油燃料量とに基づいて給油完了時における車両燃料タンク内の燃料の性状である給油完了時燃料性状を算出すると共に外部に出力するようにした給油設備であって、該給油前燃料性状及び給油前燃料量が該車両から出力されたものであり、該給油完了時燃料性状が該車両に受け取られ、該車両において該給油完了時燃料性状を用いて機関制御が行われるようになっている。 Further, according to still another aspect of the present invention, in order to solve the above-described problem, the fuel property before refueling and the fuel amount before refueling which are the properties and amount of the remaining fuel in the vehicle fuel tank immediately before refueling are received from the outside, A vehicle at the time of completion of refueling based on the fuel property before fueling and the amount of fuel before fueling and the fuel property before fueling and the amount of fueled fuel are detected. A fueling facility that calculates fuel properties at the time of refueling, which is a property of fuel in the fuel tank, and outputs the fuel properties to the outside, wherein the fuel properties before fueling and the fuel amount before fueling are output from the vehicle. The fuel property at the time of completion of refueling is received by the vehicle, and engine control is performed in the vehicle using the fuel property at the time of refueling completion.
また、前記課題を解決するために本発明の更に別の観点によれば、給油直前における車両燃料タンク内の残存燃料の性状及び量である給油前燃料性状及び給油前燃料量を外部に出力し、車両への給油完了時における車両燃料タンク内の燃料の性状である給油完了時燃料性状を外部から受け取り、該給油完了時燃料性状を用いて機関制御を行うようにした車両の機関制御装置であって、該給油完了時燃料性状が給油設備から出力されたものであり、該給油設備が、該車両の機関制御装置から出力された該給油前燃料性状及び給油前燃料量情報を受け取り、車両に給油した燃料の性状及び量である給油燃料性状及び給油燃料量を検出し、該給油前燃料性状及び給油前燃料量と該給油燃料性状及び給油燃料量とに基づいて該給油完了時燃料性状を算出すると共に外部に出力するようになっている。 In order to solve the above-described problem, according to still another aspect of the present invention, the fuel property before refueling and the fuel amount before refueling, which are the properties and amount of the remaining fuel in the vehicle fuel tank immediately before refueling, are output to the outside. An engine control device for a vehicle which receives from outside the fuel property at the time of refueling, which is the property of the fuel in the vehicle fuel tank at the time of refueling to the vehicle, and performs engine control using the fuel property at the time of refueling completion The fuel property at the time of completion of refueling is output from the fueling facility, and the fueling facility receives the fuel property information before fueling and the fuel amount information before fueling output from the engine control device of the vehicle. The fuel property and amount of fuel that is the property and amount of fuel supplied to the fuel are detected, and the fuel property at the completion of refueling based on the fuel property before fueling and the fuel amount before fueling, and the fuel fuel property and fuel amount. Calculate And outputs it to the outside while.
また、前記課題を解決するために本発明の更に別の観点によれば、給油設備と車両の機関制御装置とを含んでなる給油制御システムであって、該車両の機関制御装置が、給油直前における車両燃料タンク内の残存燃料の性状及び量である給油前燃料性状及び給油前燃料量を外部に出力し、該給油設備が、該給油前燃料性状及び給油前燃料量を該車両の機関制御装置から受け取り、該車両に給油した燃料の性状及び量である給油燃料性状及び給油燃料量を検出し、該給油前燃料性状及び給油前燃料量と該給油燃料性状及び給油燃料量とに基づいて給油完了時における車両燃料タンク内の燃料の性状である給油完了時燃料性状を算出すると共に外部に出力するようにし、該車両の機関制御装置が、該給油完了時燃料性状を該給油設備から受け取り、該給油完了時燃料性状を用いて機関制御を行うようにしている。 According to still another aspect of the present invention for solving the above-described problem, an oil supply control system including an oil supply facility and an engine control device for a vehicle, wherein the engine control device for the vehicle is immediately before oil supply. The fuel property before fueling and the fuel amount before fueling which are the properties and amount of the remaining fuel in the vehicle fuel tank in the vehicle are output to the outside, and the fueling facility controls the fuel property before fueling and the fuel amount before fueling in the engine of the vehicle. The fuel property and the amount of fuel supplied, which are the properties and amount of fuel received from the apparatus and supplied to the vehicle, are detected, and based on the fuel property before fuel supply and the fuel amount before fuel supply, and the fuel supply property and fuel amount. The fuel property at the time of refueling, which is the property of the fuel in the vehicle fuel tank when the refueling is completed, is calculated and output to the outside, and the engine control device of the vehicle receives the fuel property at the time of refueling from the fueling facility. And to perform the engine control using an oil supply completion time fuel property.
給油完了時における車両燃料タンク内の燃料の性状を正確に検出することができる。 The property of the fuel in the vehicle fuel tank when refueling is completed can be detected accurately.
図1を参照すると、給油制御システムSは給油設備FSと車両Vとを含んでなる。給油設備FSは例えばガソリンスタンドから構成することができる。図1に示されるように給油設備FSは給油ノズル1、燃料貯蔵庫2、燃料貯蔵庫2内の燃料を給油ノズル1に供給する燃料ポンプ3、車両Vに給油された燃料量を検出するための流量計4、及び電子制御ユニット10を具備する。給油ノズル1の先端には燃料の存在を感知する燃料感知センサ5と、燃料の性状を検出する燃料性状センサ6とがそれぞれ取り付けられている。ここで、燃料にはガソリン、軽油、アルコールのような液体燃料又はその混合体、CNGのようなガス燃料を用いることができる。また、燃料性状は例えば成分割合や、粘度、揮発度、平均分子量などにより表すことができる。
Referring to FIG. 1, the fuel supply control system S includes a fuel supply facility FS and a vehicle V. The fueling facility FS can be constituted by a gas station, for example. As shown in FIG. 1, a fuel supply facility FS includes a
また、給油設備FSの電子制御ユニット10はデジタルコンピュータからなり、双方向性バス11によって互いに接続された通信装置12、記憶装置13、CPU(マイクロプロセッサ)14、入力ポート15及び出力ポート16を具備する。給油ノズル1は操作者によって操作されるトリガのオン・オフ状態を表す信号を発生する。給油ノズル1、流量計4、燃料感知センサ5、及び燃料性状センサ6の出力信号は入力ポート15に入力される。一方、出力ポート16は燃料ポンプ3に接続され、燃料ポンプ3は電子制御ユニット10からの信号に基づいて制御される。
The
更に図1を参照すると、車両Vは内燃機関本体21、燃料噴射弁22、点火栓23、燃料タンク24、燃料タンク24内の燃料を燃料噴射弁21に供給する燃料ポンプ25、及び電子制御ユニット30を具備する。燃料タンク25の給油口26には給油口26の開閉状態を表す信号を発する開閉センサ27が取り付けられる。
Referring further to FIG. 1, the vehicle V includes an internal
車両Vの電子制御ユニット30もデジタルコンピュータからなり、双方向性バス31によって互いに接続された通信装置32、記憶装置33、CPU34、入力ポート35及び出力ポート36を具備する。開閉センサ27の出力信号は入力ポート35に入力される。また、機関回転数Neを表す出力パルスを発生する回転数センサ28の出力パルスが入力ポート35に入力される。一方、出力ポート36は燃料噴射弁22、点火栓23、及び燃料ポンプ25に接続され、これら燃料噴射弁22、点火栓23、及び燃料ポンプ25は電子制御ユニット30からの信号に基づいて制御される。
The
なお、給油設備FSの通信装置12と車両Vの通信装置32とは無線又は有線により相互通信可能になっている。
Note that the
さて、給油設備FSから車両Vに給油すべきときには、まず車両Vの給油口26が開放され、燃料タンク24内に給油ノズル1が挿入される。次いで、給油者が給油ノズル1のトリガを引くと燃料ポンプ4が作動され、燃料貯蔵庫2内の燃料が給油ノズル1を介して燃料タンク24内に供給される。次いで、図2に示されるように給油感知センサ5に燃料タンク24内の燃料が接触すると、給油を完了すべき信号すなわち給油完了信号が燃料感知センサ5から発せられる。給油完了信号が発せられると燃料ポンプ4が停止され、斯くして給油が完了される。なお、図2において24aは燃料タンク24の本体部分から給油口26に到る管部分を示している。
When the vehicle V should be refueled from the refueling facility FS, the refueling
この場合、燃料性状センサ6が給油ノズル1の先端に取り付けられているので、図2に示されるように給油完了時において燃料タンク24内の燃料が燃料性状センサ6に確実に接触する。したがって、給油完了時における燃料タンク24内の燃料の性状すなわち給油完了時燃料性状を確実に検出することができる。
In this case, since the fuel property sensor 6 is attached to the tip of the
このようにして給油完了時燃料性状が検出されると、この給油完了時燃料性状は給油設備FSの通信装置12から送信され、車両Vの通信装置32で受信され、車両Vの記憶装置33に記憶される。一方、給油が完了すると車両Vでは燃料タンク24内の燃料が燃料噴射弁22から機関本体1に供給され、機関運転が行われる。このとき給油完了時燃料性状を用いて機関制御が行われる。
When the fuel property at the time of refueling is detected in this way, the fuel property at the time of refueling is transmitted from the
点火時期制御を例にとって機関制御を説明すると、点火時期θは基本点火時期θBを性状補正係数kθでもって補正することにより算出される(θ=θB・kθ)。ここで基本点火時期θBは例えばMBTのような最適点火時期であり、例えば機関負荷及び機関回転数のような機関運転状態の関数としてマップの形で記憶装置33内に予め記憶されている。一方、性状補正係数kθは点火時期θを最適点火時期に維持するためのものであり、給油完了時燃料性状の関数としてマップの形で予め記憶装置33内に記憶されている。このようにすると、給油完了時燃料性状が変動しても、点火時期を最適点火時期に維持することができる。
The engine control will be described taking the ignition timing control as an example. The ignition timing θ is calculated by correcting the basic ignition timing θB with the property correction coefficient kθ (θ = θB · kθ). Here, the basic ignition timing θB is an optimum ignition timing such as MBT, and is stored in advance in the
なお、空燃比を目標空燃比に維持するための空燃比制御や、アイドリング回転数を目標回転数に維持する回転数制御を行う場合にも給油完了時燃料性状を用いることができる。 The fuel property at the time of refueling completion can also be used when performing air-fuel ratio control for maintaining the air-fuel ratio at the target air-fuel ratio or rotational speed control for maintaining the idling rotational speed at the target rotational speed.
図3は本発明による実施例を説明するためのフローチャートを示している。図3を参照すると、給油設備FSにおいて燃料感知センサ5から発せられた給油完了信号が取得され(ステップ100)、燃料性状センサ6により検出された給油完了時燃料性状が取得される(ステップ101)。次いで、この給油完了時燃料性状が給油設備FSから送信され(ステップ102)、車両Vにおいて受信される(ステップ103)。次いで、車両Vにおいて給油完了時燃料性状に応じて性状補正係数が算出され(ステップ104)、この性状補正係数を用いて機関制御が行われる(ステップ105)。
FIG. 3 shows a flowchart for explaining an embodiment according to the present invention. Referring to FIG. 3, the refueling completion signal issued from the
図4は本発明による別の実施例の給油制御システムSを示している。図4に示される実施例は、給油設備FSにおいて給油ノズル1に燃料性状センサ6が取り付けられておらず、燃料貯蔵庫2に燃料性状センサ7が取り付けられており、車両Vにおいて燃料タンク24に存在する燃料量を検出するための燃料量センサ29が取り付けられている点で、図1の実施例と構成を異にしている。
FIG. 4 shows an oil supply control system S according to another embodiment of the present invention. In the embodiment shown in FIG. 4, the fuel property sensor 6 is not attached to the
次に図5を参照して図4に示される実施例を詳しく説明する。図5を参照すると、まず車両Vにおいて、給油直前に燃料タンク24内に残存している燃料の性状及び量である給油前燃料性状及び給油前燃料量が取得される(ステップ200)。ここで、給油前燃料性状は前回の給油時における給油完了時燃料性状に一致し、車両Vの記憶装置33内に記憶されている。一方、給油前燃料量は燃料量センサ29により検出される。次いで、これら給油前燃料性状及び給油前燃料量が車両Vから送信され(ステップ201)、給油設備FSで受信される(ステップ202)。次いで、給油設備FSでは車両Vへの給油が開始される。なお、車両Vにおいて給油前燃料量が検出されるまでは、車両Vへの給油が禁止される。一方、給油前燃料量の検出が行われた後であれば、給油前燃料性状及び給油前燃料量を給油設備FSで受信する前に給油が開始されてもよい。
Next, the embodiment shown in FIG. 4 will be described in detail with reference to FIG. Referring to FIG. 5, first, in the vehicle V, the fuel property before fueling and the fuel amount before fueling, which are the properties and amount of fuel remaining in the
次いで、燃料感知センサ5から発せられた給油完了信号が取得され(ステップ203)、次いで車両Vに給油された燃料の性状及び量である給油燃料性状及び給油燃料量が検出される。ここで、給油燃料性状は給油前又は給油完了後に燃料性状センサ6により検出され、給油燃料量は流量計4により検出される。なお、給油燃料性状は給油毎に検出しなくてもよく、例えば燃料貯蔵庫2への燃料充填が行われたときに検出し、給油設備FSの記憶装置13に記憶するようにしてもよい。あるいは、元売り業者のような給油設備FSへの燃料供給者から給油燃料性状を予め取得し、これを給油設備FSの記憶装置13に入力しておくこともできる。
Next, a refueling completion signal issued from the
次いで、給油設備FSにおいて、車両Vの燃料タンク24内に残存していた燃料についての給油前燃料性状及び給油前燃料量と、新たに供給された燃料についての給油燃料性状及び給油燃料量とに基づいて給油完了時燃料性状が算出される(ステップ205)。このようにして算出される給油完了時燃料性状は給油完了時における燃料タンク24内の燃料の性状を正確に表している。次いで、この給油完了時燃料性状が給油設備FSから送信され(ステップ206)、車両Vで受信され、記憶装置33に記憶される(ステップ207)。次いで、車両Vにおいて給油完了時燃料性状に応じて性状補正係数が算出され(ステップ208)、この性状補正係数を用いて機関制御が行われる(ステップ209)。したがって、燃料性状が変動しても良好な機関制御を維持することができる。
Next, in the fueling facility FS, the fuel property before fueling and the fuel amount before fueling for the fuel remaining in the
図6は、図4及び図5に示される本発明による別の実施例の変更例を説明する。変更点について説明すると、給油完了時燃料性状が算出された後(ステップ205)、給油が行われた日時が取得される(ステップ205a)。ここで、日時は給油設備FSのCPU14で逐次更新されている。なお、給油完了時燃料性状の算出前に給油日時を取得するようにしてもよい。次いで、給油完了時燃料性状及び給油日時が給油設備FSから送信され(ステップ206a)、車両Vで受信され、記憶装置33に記憶される(ステップ207a)。
FIG. 6 illustrates a modification of another embodiment according to the present invention shown in FIGS. The change will be described. After the fuel property at the time of completion of refueling is calculated (step 205), the date and time when refueling was performed is acquired (step 205a). Here, the date and time are sequentially updated by the
次いで、車両Vにおいて、給油日時からの経過時間が取得される(ステップ207b)。ここで、日時は車両VのCPU34で逐次更新されている。次いで、燃料タンク24内の燃料の性状であるタンク内燃料性状が、給油完了時燃料性状と経過時間とに基づいて算出される(ステップ207c)。すなわち、燃料タンク24内の燃料は時間の経過と共に経時劣化例えば酸化劣化するので、タンク内燃料性状は時間の経過と共に変化する。そこで、図6に示される実施例では、給油が行われてからの経過時間により給油完了時燃料性状を補正することによりタンク内燃料性状を算出するようにしている。このタンク内燃料性状は機関本体1に供給される燃料の性状を正確に表している。
Next, in the vehicle V, an elapsed time from the refueling date and time is acquired (
次いで、このタンク内燃料性状に応じて性状補正係数が算出され(ステップ208a)、この性状補正係数を用いて機関制御が行われる(ステップ209)。したがって、燃料性状が経時変化しても良好な機関制御を維持することができる。また、図1から図3に示される実施例においても、給油完了時燃料性状を給油日時からの経過時間に基づいて補正するようにすることができる。
Next, a property correction coefficient is calculated according to the fuel property in the tank (
これまで述べてきた本発明による各例では、給油完了時燃料性状などのデータが通信装置12,32により送受信されるようになっている。しかしながら、例えば給油設備FSにおいて給油完了時燃料性状をメモリカードなどの媒体に出力し、この記憶媒体に記憶された給油完了時燃料性状を車両Vで読み取るようにすることもできる。
In each example according to the present invention described so far, data such as fuel properties at the time of completion of refueling is transmitted and received by the
FS 給油設備
V 車両
1 給油ノズル
6 燃料性状センサ
12,32 通信装置
21 機関本体
24 燃料タンク
FS Refueling
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