本發(fā)明涉及一種對配置在氣體燃料的供給路徑上的箱內(nèi)的儲油量是否在規(guī)定量以上進行判定的儲油量判定裝置。
背景技術(shù):
在專利文獻1中記載有通過供給有CNG(壓縮天然氣)等氣體燃料而運轉(zhuǎn)的內(nèi)燃機的一個例子。在這樣的內(nèi)燃機的氣體燃料的供給系統(tǒng)中設(shè)有用于向噴射閥供給氣體燃料的供給路徑和用于從在該供給路徑中流動的氣體燃料中分離出油等異物的油分離器。
這樣的油分離器包括用于儲存油等異物的排放箱和設(shè)置在該排放箱內(nèi)且用于自流入到該排放箱內(nèi)的氣體燃料分離出油等異物的分離部。此外,在油分離器中的比分離部靠下方的位置設(shè)有熱敏電阻。而且,根據(jù)由熱敏電阻檢測出的溫度的變化方式判定排放箱內(nèi)的儲油量是否在規(guī)定量以上。
即,在上述氣體燃料的供給路徑上設(shè)有用于將從燃料箱供給來的高壓的燃料減壓到規(guī)定壓力的減壓閥,利用該減壓閥減壓到規(guī)定壓力的氣體燃料流入到排放箱內(nèi)。因此,儲存在排放箱內(nèi)的油的溫度與該箱的設(shè)置氣氛的溫度大致相等,相對于此,流入到排放箱內(nèi)的氣體燃料的溫度是低溫。而且,在這樣低溫的氣體燃料流入到排放箱內(nèi)的狀況下熱敏電阻未浸漬在油中的情況下,熱敏電阻會暴露在低溫的氣體燃料中,因此,由熱敏電阻檢測出的溫度易于變化。
另一方面,即使在低溫的氣體燃料流入到排放箱內(nèi)的情況下,油的溫度也難以變化。因此,即使在這樣的狀況下,與熱敏電阻未浸漬在油中的情況相比較,在熱敏電阻浸漬在油中的情況下,熱敏電阻的溫度也難以變化。
因此,在專利文獻1中,在供給路徑內(nèi)的氣體燃料的流速變大的狀況下,對于由熱敏電阻檢測出的溫度實施平滑化處理,針對每個控制循環(huán)導(dǎo)出相對于溫度變動的變動延遲程度不同的第1平滑化溫度和第2平滑化溫度。另外,第2平滑化溫度是與第1平滑化溫度相比延遲變動的值。在第1平滑化溫度小于第2平滑化溫度除以預(yù)定的偏移值而得到的校正值時,計算該校正值與第1平滑化溫度的差值,累計該差值。而且,將這樣的差值的累計進行規(guī)定次數(shù),根據(jù)該差值的累計值是否在閾值以下來判定熱敏電阻是否浸漬在油中。
另外,使搭載內(nèi)燃機的車輛以各種各樣的模式行駛,根據(jù)由此得到的各種數(shù)據(jù)來決定上述的規(guī)定次數(shù)和閾值。
現(xiàn)有技術(shù)文獻
專利文獻
專利文獻1:日本特開2014-105602號公報
技術(shù)實現(xiàn)要素:
發(fā)明要解決的問題
但是,向排放箱流入的氣體燃料的流量與內(nèi)燃機的氣體燃料消耗量相應(yīng)地變化。因此,在將上述氣體燃料的供給系統(tǒng)應(yīng)用于排氣量不同的多個車輛的情況下,由熱敏電阻檢測出的溫度的變動方式針對每個車輛都有所不同。即,在采用上述判定方法的情況下,需要針對排氣量不同的每個車輛來決定上述的規(guī)定次數(shù)和閾值,其匹配需要大量的工時。
本發(fā)明的目的在于提供一種能夠容易地判定箱內(nèi)的儲油量是否為規(guī)定量以上的儲油量判定裝置。
用于解決問題的方案
用于解決上述課題的儲油量判定裝置以這樣的儲油量判定裝置為前提:該儲油量判定裝置包括設(shè)置在氣體燃料的供給路徑上的箱和設(shè)置在箱的內(nèi)部且用于自流入到該箱內(nèi)的氣體燃料分離出油的分離部,判定箱內(nèi)的儲油量是否為規(guī)定量以上。該儲油量判定裝置包括:電阻器,其在箱中位于比分離部靠下方的位置,通過被通電而自身發(fā)熱;以及控制裝置,其用于實施這樣的判定處理:向電阻器通電,根據(jù)與向該電阻器通電時的該電阻器的電阻值的變化相應(yīng)地產(chǎn)生的特性的變化來判定該電阻器是否浸漬在油中。而且,在供給路徑內(nèi)的氣體燃料停止流動時,控制裝置實施判定處理。
在開始向電阻器通電時,通過電阻器自身發(fā)熱,該電阻器的溫度變得高于箱內(nèi)的溫度。在此,自電阻器的散熱方式在電阻器沒有浸漬在油中的情況和電阻器浸漬在油中的情況下有所不同。因此,即使在油的溫度與氣體燃料的溫度相等的狀況下,電阻器的溫度的上升速度在電阻器沒有浸漬在油中的情況和電阻器浸漬在油中的情況下有所不同。而且,在這樣電阻器的溫度上升時,該電阻器的電阻值逐漸變化,因此,表示對電阻器施加的電壓、向電阻器流入的電流等的特性的值也逐漸變化。
因此,在上述結(jié)構(gòu)中,在供給路徑內(nèi)的氣體燃料停止流動的狀況下實施判定處理。在通過實施判定處理而開始向電阻器通電時,電阻器的電阻值在變?yōu)榕c發(fā)熱前的電阻器溫度相應(yīng)的值之后與由電阻器的發(fā)熱引起的溫度上升相應(yīng)地逐漸變化。而且,在判定處理過程中,根據(jù)此時的上述特性的變化來判定電阻器是否浸漬在油中。此外,由于這樣的判定處理是在供給路徑內(nèi)的氣體燃料停止流動的狀況下進行的,因此,不必考慮供給路徑內(nèi)的氣體燃料的流量的差異。因而,能夠容易地判定箱內(nèi)的儲油量是否為規(guī)定量以上。
在此,控制裝置能夠監(jiān)視作為對電阻器施加的電壓的電阻電壓作為表示與電阻器的電阻值變化相應(yīng)地產(chǎn)生的特性的值。而且,在電阻器的溫度上升時,由該電阻器的電阻值的變化引起電阻電壓逐漸變化。因此,控制裝置在判定處理中,也可以向電阻器通電,根據(jù)向該電阻器通電時該電阻電壓的變化來判定該電阻器是否浸漬在油中。
采用上述結(jié)構(gòu),在通過實施判定處理而開始向電阻器通電時,電阻電壓在變?yōu)榕c發(fā)熱前的電阻器溫度相應(yīng)的值之后與由電阻器的發(fā)熱引起的溫度上升相應(yīng)地逐漸變化。而且,能夠根據(jù)此時的電阻電壓的變化來判定電阻器是否浸漬在油中。
另外,從電阻器向氣體燃料的散熱方式也根據(jù)箱內(nèi)的壓力而變化。例如在箱內(nèi)的壓力比較高的情況下,若氣體燃料和油的溫度等條件相同,則從電阻器向氣體燃料的散熱量易于變得大于從電阻器向油的散熱量。即,在箱內(nèi)的壓力比較高的情況下,若向電阻器通電,則在電阻器沒有浸漬在油中時,電阻電壓的下降速度變得比較小,而在電阻器浸漬在油中時,電阻電壓的下降速度變得比較大。
因此,在上述儲油量判定裝置中,控制裝置在判定處理中,優(yōu)選在開始向電阻器通電之后,在作為電阻電壓下降的過程中的第1時刻的電阻電壓與該第1時刻之后的第2時刻的電阻電壓之間的差值的電壓差為電壓差判定值以上時,判定為電阻器浸漬在油中。由此,能夠在從電阻器向氣體燃料的散熱量變得大于從電阻器向油的散熱量的環(huán)境下判定電阻器是否浸漬在油中。
另一方面,在箱內(nèi)的壓力比較低的情況下,若氣體燃料和油的溫度等條件相同,則從電阻器向氣體燃料的散熱量易于變得小于從電阻器向油的散熱量。即,在箱內(nèi)的壓力比較低的情況下,若向電阻器通電,則在電阻器沒有浸漬在油中時,電阻電壓的下降速度變得比較大,而在電阻器浸漬在油中時,電阻電壓的下降速度變得比較小。
因此,在上述儲油量判定裝置中,控制裝置在判定處理中,優(yōu)選在開始向電阻器通電之后,在作為電阻電壓下降的過程中的第1時刻的電阻電壓與該第1時刻之后的第2時刻的電阻電壓之間的差值的電壓差為電壓差判定值以下時,判定為電阻器浸漬在油中。由此,能夠在從電阻器向氣體燃料的散熱量變得小于從電阻器向油的散熱量的環(huán)境下判定電阻器是否浸漬在油中。
此外,與箱內(nèi)的溫度包含在規(guī)定溫度范圍內(nèi)時相比較,在箱內(nèi)的溫度不包含在規(guī)定溫度范圍內(nèi)時,有時電壓差顯示極端的值、或者在電阻器浸漬在油中的情況和電阻器沒有浸漬在油中的情況下電壓差沒什么變化。即,在箱內(nèi)的溫度不包含在規(guī)定溫度范圍的情況下,判定處理的判定精度有可能降低。
因此,優(yōu)選的是,在箱內(nèi)的溫度不包含在規(guī)定溫度范圍內(nèi)時,不實施判定處理。采用該結(jié)構(gòu),在判定處理的判定精度降低這樣的狀況下不易實施該判定處理。因此,能夠抑制判定處理的判定精度下降。
另外,有時向內(nèi)燃機的燃燒室供給在供給路徑內(nèi)流動的氣體燃料。此外,作為這樣的內(nèi)燃機,能夠列舉出能夠使用該氣體燃料進行運轉(zhuǎn)和能夠使用與該氣體燃料不同的其他燃料進行運轉(zhuǎn)的多燃料型的內(nèi)燃機。在這樣的內(nèi)燃機中,在使用其他燃料進行的運轉(zhuǎn)時,供給路徑內(nèi)的氣體燃料停止流動。
因此,優(yōu)選的是,在將上述儲油量判定裝置應(yīng)用于多燃料型的內(nèi)燃機的情況下,在使用其他燃料進行的內(nèi)燃機運轉(zhuǎn)時實施判定處理。采用該結(jié)構(gòu),在供給路徑內(nèi)的氣體燃料停止流動時實施判定處理。因此,不必為了實施判定處理而使內(nèi)燃機停止運轉(zhuǎn)。
此外,在上述多燃料型的內(nèi)燃機中,有時在起動時向燃燒室內(nèi)供給其他燃料。在這種情況下,控制裝置也可以在內(nèi)燃機起動時實施判定處理。采用該結(jié)構(gòu),能夠在供給路徑內(nèi)的氣體燃料停止流動時實施判定處理。
另外,電阻器的通電時間越長,則性能的經(jīng)年變化越進展。因此,優(yōu)選的是,控制裝置在實施判定處理結(jié)束之后終止向電阻器通電。采用該結(jié)構(gòu),能夠與能夠減少向電阻器不必要的通電相應(yīng)地抑制電阻器的性能的經(jīng)年變化的進展。
另外,也可以是,即使通過實施判定處理而判定為電阻器浸漬在油中的次數(shù)是1次,也向使用者告知箱內(nèi)的儲油量為規(guī)定量以上的情況。但是,在這種情況下,假設(shè)上述判定是錯誤判定時,會對使用者進行不必要的告知。
另一方面,在判定為電阻器浸漬在油中的次數(shù)是多次的情況下,能夠判斷為該判定是錯誤判定的可能性較低。因此,優(yōu)選的是,控制裝置對通過實施判定處理而判定為電阻器浸漬在油中的次數(shù)進行計數(shù),在該次數(shù)是比“2”大的規(guī)定次數(shù)以上時,告知箱內(nèi)的儲油量為規(guī)定量以上的情況。采用該結(jié)構(gòu),能夠抑制在實際上箱內(nèi)的儲油量小于規(guī)定量時發(fā)生對使用者錯誤地進行上述告知的現(xiàn)象。
附圖說明
圖1是表示具備一個實施方式的儲油量判定裝置的內(nèi)燃機的概略結(jié)構(gòu)的框圖。
圖2是表示在該內(nèi)燃機中設(shè)置在氣體燃料的供給路徑上的調(diào)節(jié)器的剖視圖。
圖3是表示構(gòu)成該儲油量判定裝置的檢測裝置的電路的概略結(jié)構(gòu)的框圖。
圖4是表示開始向熱敏電阻通電后的電壓值的推移的時序圖。
圖5是表示該儲油量判定裝置的控制裝置所執(zhí)行的處理例程、且是為了判定儲油量是否為規(guī)定量以上而執(zhí)行的處理例程的流程圖。
圖6是表示另一個實施方式的儲油量判定裝置的控制裝置所執(zhí)行的處理例程、且是為了判定儲油量是否為規(guī)定量以上而執(zhí)行的處理例程的一部分的流程圖。
附圖標(biāo)記說明
11、內(nèi)燃機;16、燃燒室;22、構(gòu)成供給路徑的一個例子的高壓燃料配管;22A、構(gòu)成供給路徑的一個例子的配管;23、調(diào)節(jié)器;24、構(gòu)成供給路徑的一個例子的輸送管;25、控制裝置;35、作為箱的一個例子的排放箱;36、作為分離部的一個例子的元件;40、檢測裝置;41、作為電阻器的一個例子的熱敏電阻;CNT、計數(shù);CNTth、規(guī)定次數(shù);Tt、排放箱內(nèi)的溫度;Vs、V1、V2、相當(dāng)于電阻電壓的熱敏電阻電壓;ΔV、電壓差;ΔVth、ΔVth2、電壓差判定值。
具體實施方式
以下,按照圖1~圖5說明將儲油量判定裝置具體化了的一個實施方式。
圖1圖示了具備本實施方式的儲油量判定裝置的內(nèi)燃機11。該內(nèi)燃機11是能夠選擇使用作為氣體燃料的一個例子的CNG(壓縮天然氣)和作為與氣體燃料不同的其他燃料的一個例子的汽油作為燃料的多燃料型的內(nèi)燃機。
如圖1所示,在內(nèi)燃機11的吸氣通路12上設(shè)有用于噴射從氣體燃料供給裝置13供給來的CNG的噴射器14和用于噴射從汽油供給裝置50供給來的汽油的噴射器51。而且,通過包含CNG、汽油等燃料和吸入空氣的混合氣在氣缸15的燃燒室16內(nèi)燃燒,活塞17往返運動,作為內(nèi)燃機11的輸出軸的曲軸向預(yù)定的旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)。
在氣體燃料供給裝置13中設(shè)有高壓燃料配管22,該高壓燃料配管22與用于儲存CNG的CNG箱21相連接。利用具備油分離器的調(diào)節(jié)器23將在該高壓燃料配管22內(nèi)流動的CNG調(diào)節(jié)為規(guī)定的燃料壓力,將調(diào)壓后的CNG供給到輸送管24。而且,將從輸送管24供給來的CNG從噴射器14到噴射吸氣通路12內(nèi)。即,利用高壓燃料配管22、連接調(diào)節(jié)器23和輸送管24的配管22A、以及輸送管24構(gòu)成“氣體燃料的供給路徑”的一個例子。
此外,汽油供給裝置50設(shè)有用于從汽油箱52內(nèi)抽吸汽油的燃料泵53和加壓輸送從該燃料泵53噴出來的汽油的輸送管54。而且,將從該輸送管54供給來的汽油從噴射器51噴射到吸氣通路12內(nèi)。
另外,在內(nèi)燃機11起動時,使用汽油作為燃料。而且,在使用汽油進行內(nèi)燃機運轉(zhuǎn)時,若操作切換開關(guān)27,則以預(yù)定的條件成立為契機將向內(nèi)燃機11供給的燃料從汽油切換為CNG。因此,在尚未操作切換開關(guān)27之前,CNG不會在氣體燃料供給裝置13的供給路徑內(nèi)流動,但在操作了切換開關(guān)27之后,有時CNG會在氣體燃料供給裝置13的供給路徑內(nèi)流動。另外,切換開關(guān)27與控制裝置25電連接。
控制裝置25具有由CPU、ROM及RAM等構(gòu)筑的微型計算機。而且,控制裝置25根據(jù)狀況實施燃料的噴射控制等各種控制。此外,控制裝置25監(jiān)視在調(diào)節(jié)器23中設(shè)置的排放箱內(nèi)的儲油量,在判斷為排放箱內(nèi)的儲油量超過規(guī)定量的情況下,為了向車輛的乘客告知該情況而點亮警告燈26。
接著,參照圖2說明氣體燃料供給裝置13的調(diào)節(jié)器23的結(jié)構(gòu)。
如圖2所示,在調(diào)節(jié)器23的主體31上連接有電磁式截止閥32,CNG從CNG箱21側(cè)向該電磁式截止閥32流入。在根據(jù)來自控制裝置25的指令向電磁線圈321供給電力的情況下,該電磁式截止閥32容許向輸送管24側(cè)供給CNG。在這種情況下,通過了電磁式截止閥32的CNG流入到主體31內(nèi)。另一方面,在沒有向電磁線圈321供給電力的情況下,電磁式截止閥32禁止向輸送管24側(cè)供給CNG。
此外,在調(diào)節(jié)器23中設(shè)有減壓閥33,該減壓閥33用于使經(jīng)由電磁式截止閥32流入到主體31內(nèi)的CNG減壓到規(guī)定壓力(例如“1MPa”)。而且,利用減壓閥33減壓了的CNG經(jīng)由形成在主體31內(nèi)的通路34流入到安裝在主體31的下端的有底筒狀的排放箱35內(nèi)。
該排放箱35以其開口被堵塞的方式安裝在主體31上,在排放箱35內(nèi)的上方區(qū)域設(shè)有作為分離部的一個例子的環(huán)狀的元件36,該元件36用于自經(jīng)由通路34流入到排放箱35內(nèi)的CNG分離出油。該元件36由容許CNG等氣體通過而限制油等液體通過的無紡布等構(gòu)成。而且,通過了元件36的CNG經(jīng)由形成在主體31上的未圖示的供給路徑向輸送管24側(cè)導(dǎo)入。另一方面,利用元件36自CNG分離出的油從元件36向下方流下,儲存在排放箱35內(nèi)。即,利用排放箱35和元件36構(gòu)成“油分離器”的一個例子。
另外,在排放箱35的側(cè)壁351的下端側(cè)形成有使排放箱35的內(nèi)外連通的開口部352,利用手動式的閥37將該開口部352堵塞。而且,在自排放箱35拆下閥37而將開口部352開放時,排放箱35內(nèi)的油經(jīng)由開口部352被排出到外部。
此外,在氣體燃料供給裝置13中設(shè)有用于檢測排放箱35內(nèi)的儲油量的檢測裝置40。該檢測裝置40具有作為通過被通電而自身發(fā)熱的電阻器的一個例子的熱敏電阻41和用于向熱敏電阻41通電的電路42。在排放箱35的側(cè)壁351上的、比元件36靠下方的位置形成有使排放箱35的內(nèi)外連通的連通孔353。在該連通孔353內(nèi)以頂端位于排放箱35內(nèi)的方式貫穿有熱敏電阻41。另外,在熱敏電阻41的外周面和連通孔353的周面之間夾設(shè)有具有氣密作用和隔熱作用的O形密封圈39。此外,熱敏電阻41是通過被通電而自身發(fā)熱、溫度越高則電阻值越降低的NTC熱敏電阻(Negative Temperature Coefficient Thermistor,負溫度系數(shù)熱敏電阻)。
如圖3所示,電路42具備直流的電源421。而且,在通向熱敏電阻41的電力供給路徑上設(shè)有與熱敏電阻41串聯(lián)連接的電阻R1和用于檢測作為對熱敏電阻41施加的電壓的熱敏電阻電壓Vs的電壓計422。該熱敏電阻電壓Vs相當(dāng)于作為表示與熱敏電阻41的電阻值變化相應(yīng)地產(chǎn)生的特性的值的一個例子的“電阻電壓”。此外,在電路42中設(shè)有開關(guān)元件,在向熱敏電阻41通電時該開關(guān)元件設(shè)為接通狀態(tài),在不通電時該開關(guān)元件設(shè)為斷開狀態(tài)。此外,電阻R1是為了限制向熱敏電阻41中流入很大的電流而設(shè)置的。
這樣,本實施方式的儲油量判定裝置由調(diào)節(jié)器23、控制裝置25以及檢測裝置40構(gòu)成。在這樣的儲油量判定裝置中,以在排放箱35內(nèi)熱敏電阻41浸漬在油中為條件,判定為排放箱35內(nèi)的儲油量在規(guī)定量以上。
接著,參照圖4說明在熱敏電阻41與排放箱35內(nèi)的油以及CNG的溫度全部相等的穩(wěn)定狀態(tài)下開始向熱敏電阻41通電時的熱敏電阻電壓Vs的經(jīng)時變化。另外,在圖4中,用實線表示熱敏電阻41未浸漬在油中的情況下的熱敏電阻電壓Vs的經(jīng)時變化,用虛線表示熱敏電阻41浸漬在油中的情況下的熱敏電阻電壓Vs的經(jīng)時變化。
在未向熱敏電阻41通電的情況下,熱敏電阻41的電阻值是作為與該熱敏電阻41的溫度、即排放箱35內(nèi)的溫度Tt相應(yīng)的電阻值的穩(wěn)定電阻值。因此,如圖4所示,在第0時刻t0開始向熱敏電阻41通電時,熱敏電阻電壓Vs朝向作為與穩(wěn)定電阻值相應(yīng)的電壓值的初始電壓值Vi急劇地上升。
像上述那樣,熱敏電阻41是溫度越高則電阻值越降低的NTC熱敏電阻。因此,作為熱敏電阻41的設(shè)置氣氛的溫度的排放箱35內(nèi)的溫度Tt越高,則穩(wěn)定電阻值變得越低。即,若是排放箱35內(nèi)的溫度Tt越高的情況,則熱敏電阻電壓Vs達到初始電壓值Vi的時刻變得越早。
此外,在繼續(xù)向熱敏電阻41通電時,熱敏電阻41的溫度上升,隨之熱敏電阻41的電阻值變小。因此,在熱敏電阻電壓Vs達到了初始電壓值Vi之后,隨著熱敏電阻41的溫度上升,熱敏電阻電壓Vs逐漸變小。
另外,自熱敏電阻41的散熱方式在熱敏電阻41沒有浸漬在油中的情況和熱敏電阻41浸漬在油中的情況下有所不同。因此,即使在油的溫度與CNG的溫度相等的狀況下,熱敏電阻41的溫度的上升速度在熱敏電阻41沒有浸漬在油中的情況和熱敏電阻41浸漬在油中的情況下也有所不同。
即,在排放箱35內(nèi)的CNG的壓力比較高的情況下,只要CNG和油的溫度等條件相同,從熱敏電阻41向CNG的散熱量就易于變得大于從熱敏電阻41向油的散熱量。因此,熱敏電阻41沒有浸漬在油中的情況下的熱敏電阻41的溫度的上升速度變得小于熱敏電阻41浸漬在油中的情況下的熱敏電阻41的溫度的上升速度。其結(jié)果,在熱敏電阻電壓Vs達到了初始電壓值Vi之后,如圖4所示,熱敏電阻41沒有浸漬在油中時的熱敏電阻電壓Vs的下降速度變得小于熱敏電阻41浸漬在油中時的熱敏電阻電壓Vs的下降速度。
因此,在本實施方式的儲油量判定裝置中,實施如下判定處理:向熱敏電阻41通電,根據(jù)向熱敏電阻41通電時的上述熱敏電阻電壓Vs的下降方式來判定該熱敏電阻41是否浸漬在油中。詳細地講,計算電壓差ΔV,該電壓差ΔV是作為在熱敏電阻電壓Vs達到了初始電壓值Vi之后熱敏電阻電壓Vs下降的過程中的第1時刻t1的熱敏電阻電壓Vs的第1電壓V1與作為該第1時刻t1之后的第2時刻t2的熱敏電阻電壓Vs的第2電壓V2的差值。而且,在電壓差ΔV為電壓差判定值ΔVth以上時,判定為熱敏電阻41浸漬在油中,而在電壓差ΔV小于電壓差判定值ΔVth時,判定為熱敏電阻41沒有浸漬在油中。另外,電壓差判定值ΔVth是用于根據(jù)熱敏電阻電壓Vs的下降速度判定熱敏電阻41是否浸漬在油中的判定值,優(yōu)選預(yù)先利用實驗、模擬等來決定。
另外,在本說明書中,將從開始向熱敏電阻41通電的第0時刻t0到第1時刻t1的期間也稱作“第1期間P1”,將從第1時刻t1到第2時刻t2的期間也稱作“第2期間P2”。第1期間P1被設(shè)定為無論排放箱35內(nèi)的溫度Tt如何,第1時刻t1都在熱敏電阻電壓Vs達到了初始電壓值Vi的時刻之后,并且第1電壓V1與初始電壓值Vi的差值變得極小。
在此,在像使用CNG進行的內(nèi)燃機運轉(zhuǎn)時等那樣CNG在高壓燃料配管22內(nèi)流動的情況下,熱敏電阻41由自身發(fā)熱引起的溫度的上升速度與CNG的流量相應(yīng)地變化。即使在例如向排放箱35內(nèi)流入的CNG的溫度恒定的狀況下,與CNG的流量較少的情況相比較,在CNG的流量較多的情況下,熱敏電阻41的溫度也不易上升。因此,在CNG向排放箱35內(nèi)流入的狀況下實施上述判定處理的情況下,上述電壓差ΔV與CNG向排放箱35內(nèi)的流入量相應(yīng)地變動,因此,熱敏電阻41是否浸漬在油中的判定精度下降。因此,在本實施方式的儲油量判定裝置中,以高壓燃料配管22內(nèi)(排放箱35內(nèi))的CNG停止流動為條件實施上述判定處理。
此外,在車輛行駛時,在內(nèi)燃機11中產(chǎn)生的熱傳導(dǎo)到排放箱35,排放箱35內(nèi)的CNG和油的溫度差有可能變大。排放箱35內(nèi)的CNG和油的溫度差越大,則上述判定處理的判定精度越易于降低。此外,在車輛行駛時,排放箱35內(nèi)的油的油面有可能變動。在這種情況下,在實施判定處理的過程中,有時熱敏電阻41浸漬在油中、或者熱敏電阻41自油暴露,很難說這樣的情況下的判定處理的判定精度也較高。因此,優(yōu)選在車輛停止時實施判定處理。因此,在本實施方式的儲油量判定裝置中,在內(nèi)燃機起動時實施判定處理。在內(nèi)燃機起動時,車輛停止的可能性較高。因此,通過在內(nèi)燃機起動時實施判定處理,能夠抑制判定處理的判定精度下降。
此外,根據(jù)排放箱35內(nèi)的溫度Tt,有時熱敏電阻電壓Vs達到了初始電壓值Vi之后的熱敏電阻電壓Vs的下降方式在熱敏電阻41浸漬在油中的情況和熱敏電阻41沒有浸漬在油中的情況下也沒怎么變化。
因此,在本實施方式的儲油量判定裝置中,預(yù)先設(shè)定上述判定處理的判定精度不下降那樣的規(guī)定溫度范圍,以排放箱35內(nèi)的溫度Tt包含在規(guī)定溫度范圍內(nèi)為條件實施判定處理。即,在排放箱35內(nèi)的溫度Tt高于規(guī)定溫度范圍的上限值、或者溫度Tt低于規(guī)定溫度范圍的下限值的情況下,判定處理的判定精度易于降低,因此,不實施判定處理。
另外,向熱敏電阻41通電時的初始電壓值Vi與排放箱35內(nèi)的溫度Tt有一定程度的關(guān)聯(lián)。因此,在本實施方式的儲油量判定裝置中,根據(jù)開始向熱敏電阻41通電之后的第1時刻t1的熱敏電阻電壓Vs推斷排放箱35內(nèi)的溫度Tt。而且,在排放箱35內(nèi)的該溫度推定值包含在規(guī)定溫度范圍內(nèi)時實施判定處理,在該溫度推定值不包含在規(guī)定溫度范圍內(nèi)時不實施判定處理。
接著,參照圖5所示的流程圖對控制裝置25為了判定排放箱35內(nèi)的儲油量是否在規(guī)定量以上而實施的處理例程進行說明。另外,本處理例程是針對預(yù)先決定好的每個控制循環(huán)實施的處理例程。
如圖5所示,控制裝置25判定車輛的點火開關(guān)是否接通而處于內(nèi)燃機起動過程中(步驟S11)。例如,既可以在起動馬達驅(qū)動時判定為處于內(nèi)燃機起動過程中,也可以在自點火開關(guān)接通的時刻起的經(jīng)過時間未達到預(yù)定時間時判定為處于內(nèi)燃機起動過程中。
在不處于內(nèi)燃機起動過程中的情況(步驟S11:否)下,控制裝置25暫且終止本處理例程。另一方面,在處于內(nèi)燃機起動過程中的情況(步驟S11:是)下,控制裝置25判定用于將使用汽油進行的內(nèi)燃機運轉(zhuǎn)切換為使用CNG進行的內(nèi)燃機運轉(zhuǎn)的切換開關(guān)27是否斷開(步驟S12)。
在切換開關(guān)27接通的情況下,存在使用CNG進行的內(nèi)燃機運轉(zhuǎn)已經(jīng)開始、CNG在高壓燃料配管22內(nèi)流動的可能性。另一方面,在切換開關(guān)27斷開的情況下,尚未實施使用CNG進行的內(nèi)燃機運轉(zhuǎn),CNG并未在高壓燃料配管22內(nèi)流動。因此,在切換開關(guān)27接通的情況(步驟S12:否)下,控制裝置25暫且終止本處理例程。即,不實施判定在排放箱35內(nèi)熱敏電阻41是否浸漬在油中的判定處理。
另一方面,在切換開關(guān)27斷開的情況(步驟S12:是)下,控制裝置25開始向熱敏電阻41通電(步驟S13)。而且,控制裝置25判定是否從開始向熱敏電阻41通電起經(jīng)過了第1期間P1(步驟S14)。在尚未經(jīng)過第1期間P1的情況(步驟S14:否)下,控制裝置25反復(fù)執(zhí)行步驟S14的處理。另一方面,在已經(jīng)經(jīng)過了第1期間P1的情況(步驟S14:是)下,控制裝置25獲取該時刻的熱敏電阻電壓Vs,將該熱敏電阻電壓Vs作為第1電壓V1(步驟S15)。該第1電壓V1相當(dāng)于第1時刻t1的熱敏電阻電壓Vs。
接著,控制裝置25根據(jù)第1電壓V1推斷計算排放箱35內(nèi)的溫度Tt,判定該溫度Tt是否包含在規(guī)定溫度范圍內(nèi)(步驟S16)。在溫度Tt不包含在規(guī)定溫度范圍內(nèi)的情況(步驟S16:否)下,控制裝置25將該處理轉(zhuǎn)換到后述的步驟S24。
另一方面,在溫度Tt包含在規(guī)定溫度范圍內(nèi)的情況(步驟S16:是)下,控制裝置25判定是否從獲取第1電壓V1起經(jīng)過了第2期間P2(步驟S17)。在尚未經(jīng)過第2期間P2的情況(步驟S17:否)下,控制裝置25反復(fù)執(zhí)行步驟S17的處理。另一方面,在已經(jīng)經(jīng)過了第2期間P2的情況(步驟S17:是)下,控制裝置25獲取該時刻的熱敏電阻電壓Vs,將該熱敏電阻電壓Vs作為第2電壓V2(步驟S18)。該第2電壓V2相當(dāng)于第2時刻t2的熱敏電阻電壓Vs。
而且,控制裝置25計算作為第1電壓V1與第2電壓V2的差值的電壓差ΔV(步驟S19),判定計算出的電壓差ΔV是否在電壓差判定值ΔVth以上(步驟S20)。在電壓差ΔV為電壓差判定值ΔVth以上的情況下,能夠判定為存在熱敏電阻41浸漬在油中的可能性,在電壓差ΔV小于電壓差判定值ΔVth的情況下,能夠判定為熱敏電阻41沒有浸漬在油中。因此,在電壓差ΔV小于電壓差判定值ΔVth的情況(步驟S20:否)下,控制裝置25將該處理轉(zhuǎn)換到后述的步驟S24。
另一方面,在電壓差ΔV為電壓差判定值ΔVth以上的情況(步驟S20:是)下,控制裝置25將計數(shù)CNT的值遞增“1”(步驟S21)。該計數(shù)CNT是用于對判定為存在熱敏電阻41浸漬在油中的可能性的次數(shù)進行計數(shù)的變量。
接著,控制裝置25判定計數(shù)CNT是否為規(guī)定次數(shù)CNTth以上(步驟S22)。規(guī)定次數(shù)CNTth是用于只在能夠判斷為排放箱35內(nèi)的儲油量為規(guī)定量以上的可能性較高時實施后述的警告處理的值,預(yù)先被設(shè)定為“2”以上的值(例如3)。而且,在更新的計數(shù)CNT小于規(guī)定次數(shù)CNTth的情況(步驟S22:否)下,控制裝置25將該處理轉(zhuǎn)換到后述的步驟S24。另一方面,在計數(shù)CNT為規(guī)定次數(shù)CNTth以上的情況(步驟S22:是)下,控制裝置25實施為了向車輛的乘客告知排放箱35內(nèi)的儲油量為規(guī)定量以上的情況而點亮警告燈26的警告處理(步驟S23)。接著,控制裝置25將該處理轉(zhuǎn)換到下一個的步驟S24。
在步驟S24中,控制裝置25終止向熱敏電阻41通電。之后,控制裝置25暫且終止本處理例程。另外,只要在獲取了第2電壓V2之后,就也可以在實施警告處理之前實施本步驟S24的處理。
接著,說明本實施方式的儲油量判定裝置的作用。
在內(nèi)燃機11起動時(步驟S11:是),向燃燒室16供給汽油而不是CNG。因此,在切換開關(guān)27斷開時(步驟S12:是),高壓燃料配管22內(nèi)的CNG停止流動,因此,實施判定處理。
在該判定處理中,開始向熱敏電阻41通電(步驟S13),計算相當(dāng)于第1時刻t1的第1電壓V1與第2時刻t2的第2電壓V2的差值的電壓差ΔV(步驟S14~S19)。而且,只要電壓差ΔV為電壓差判定值ΔVth以上(步驟S20:是),就能夠判斷為存在熱敏電阻41浸漬在油中的可能性,因此,將計數(shù)CNT遞增“1”(步驟S21)。另一方面,只要上述電壓差ΔV小于電壓差判定值ΔVth(步驟S20:否),就能夠判斷為熱敏電阻41沒有浸漬在油中,不遞增計數(shù)CNT。
另外,因電壓差ΔV為電壓差判定值ΔVth以上而更新了計數(shù)CNT的結(jié)果,在該計數(shù)CNT為規(guī)定次數(shù)CNTth以上時(步驟S22:是),點亮設(shè)置在車輛上的警告燈(步驟S23)。這樣,能夠使車輛的乘客認識到排放箱35內(nèi)的儲油量變?yōu)橐?guī)定量以上,需要從排放箱35排出油。然后,在這樣開始警告處理時,終止向熱敏電阻41通電(步驟S24)。
另外,在根據(jù)在開始向熱敏電阻41通電之后的第1時刻t1獲取的第1電壓V1推斷計算出的排放箱35內(nèi)的溫度Tt不包含在規(guī)定溫度范圍內(nèi)的情況(步驟S16:否)下,終止向熱敏電阻41通電(步驟S24)。即,在這種情況(步驟S16:否)下,不判定熱敏電阻41是否浸漬在油中。
以上,根據(jù)上述結(jié)構(gòu)和作用,能夠獲得以下所示的效果。
(1)在本實施方式的儲油量判定裝置中,實施根據(jù)開始向熱敏電阻41通電之后的熱敏電阻電壓Vs的變化來判定熱敏電阻41是否浸漬在油中的判定處理。這樣的判定處理是在高壓燃料配管22內(nèi)CNG停止流動的狀況下、即CNG不在排放箱35內(nèi)流動的狀況下進行的,因此,不必考慮高壓燃料配管22內(nèi)的CNG的流量差異。即,在將本實施方式的儲油量判定裝置應(yīng)用于排氣量不同的各種內(nèi)燃機11的情況下,能夠抑制匹配判定值等所需要的工序增大。因而,能夠容易地判定排放箱35內(nèi)的儲油量是否在規(guī)定量以上。
(2)在本實施方式的儲油量判定裝置的使用環(huán)境下,從熱敏電阻41向CNG的散熱量易于變得大于從熱敏電阻41向油的散熱量。因此,在判定處理中,在作為第1時刻t1的熱敏電阻電壓Vs(第1電壓V1)與第2時刻t2的熱敏電阻電壓Vs(第2電壓V2)的差值的電壓差ΔV為電壓差判定值ΔVth以上時,能夠判定為熱敏電阻41浸漬在油中。
(3)另外,排放箱35配置在減壓閥33的下游側(cè)。因此,CNG不在排放箱35內(nèi)流動的情況下,排放箱35內(nèi)的壓力大致恒定。因此,能夠抑制由排放箱35內(nèi)的壓力差異引起的判定處理的判定精度的偏差。
(4)在排放箱35內(nèi)的溫度Tt不包含在規(guī)定溫度范圍內(nèi)的情況下,判定處理的判定精度有可能降低,因此,不實施判定處理。因此,能夠抑制判定處理的判定精度下降。
(5)在使用汽油進行的內(nèi)燃機運轉(zhuǎn)時實施判定處理。因此,能夠在確保高壓燃料配管22內(nèi)的CNG停止流動的狀態(tài)的基礎(chǔ)之上實施判定處理。因此,不必為了實施判定處理而特意使內(nèi)燃機停止運轉(zhuǎn)。
(6)在車輛行駛時,由行駛的影響等導(dǎo)致判定處理的判定精度有可能降低。就這一點而言,在本實施方式的儲油量判定裝置中,在車輛停止的可能性較高的內(nèi)燃機起動時實施判定處理。因而,能夠不受由車輛行駛產(chǎn)生的影響地實施判定處理,因此,能夠抑制判定處理的判定精度下降。
(7)在終止實施判定處理之后迅速地終止向熱敏電阻41通電。因此,能夠與能夠減少向熱敏電阻41不必要的通電相應(yīng)地抑制熱敏電阻41的性能的經(jīng)年變化的進展。
(8)在本實施方式的儲油量判定裝置中,統(tǒng)計通過實施判定處理而判定為熱敏電阻41浸漬在油中的次數(shù),在該次數(shù)為規(guī)定次數(shù)CNTth以上時實施警告處理。因此,能夠抑制在實際上排放箱35內(nèi)的儲油量小于規(guī)定量時發(fā)生警告燈26錯誤地點亮的現(xiàn)象。
另外,上述實施方式也可以變更為以下那樣的另一個實施方式。
·在排放箱35內(nèi)的壓力比較低的情況下,若CNG和油的溫度等條件相同,從熱敏電阻41向CNG的散熱量易于變得小于從熱敏電阻41向油的散熱量。即,在排放箱35內(nèi)的壓力比較低的情況下,向熱敏電阻41通電時,熱敏電阻41沒有浸漬在油中時的熱敏電阻電壓Vs的下降速度變得大于熱敏電阻41浸漬在油中時的熱敏電阻電壓Vs的下降速度。
因此,在這樣的狀況下實施的判定處理中,優(yōu)選的是,在作為第1時刻t1的熱敏電阻電壓Vs的第1電壓V1與作為第2時刻t2的熱敏電阻電壓Vs的第2電壓V2的差值即電壓差ΔV為電壓差判定值ΔVth2以下時判定為熱敏電阻41浸漬在油中。
即,如圖6所示,控制裝置25判定在步驟S19中計算出的電壓差ΔV是否為電壓差判定值ΔVth2以下(步驟S201)。而且,在電壓差ΔV大于電壓差判定值ΔVth2的情況(步驟S201:否)下,控制裝置25將該處理轉(zhuǎn)換到步驟S24,終止向熱敏電阻41通電。另一方面,在電壓差ΔV為電壓差判定值ΔVth2以下的情況(步驟S201:是)下,控制裝置25將該處理轉(zhuǎn)換到步驟S21,將計數(shù)CNT的值遞增“1”。另外,電壓差判定值ΔVth2是用于判定是否實施警告處理的判定值之一,優(yōu)選適當(dāng)?shù)貨Q定。
由此,在從熱敏電阻41向CNG的散熱量易于變得小于從熱敏電阻41向油的散熱量的環(huán)境下,在該電壓差ΔV為電壓差判定值ΔVth2以下時,能夠判定為熱敏電阻41浸漬在油中。
·在將向熱敏電阻41流動的電流作為熱敏電阻電流(電阻電流)的情況下,也可以根據(jù)向熱敏電阻41通電時的熱敏電阻電流的變化來判定熱敏電阻41是否浸漬在油中。另外,在這種情況下,熱敏電阻電流相當(dāng)于表示與熱敏電阻41的電阻值的變化相應(yīng)地產(chǎn)生的特性的值的一個例子。
例如,在上述實施方式中,熱敏電阻41的電阻值越高,則熱敏電阻電流變得越小。因此,在隨著熱敏電阻41的溫度上升而該熱敏電阻41的電阻值降低時,熱敏電阻電流變大。此外,在像上述實施方式那樣排放箱35內(nèi)的CNG的壓力是高于大氣壓的規(guī)定壓力的情況下,熱敏電阻41沒有浸漬在油中的情況下的熱敏電阻41的溫度的上升速度變得小于熱敏電阻41浸漬在油中的情況下的熱敏電阻41的溫度的上升速度。因此,熱敏電阻41沒有浸漬在油中時的熱敏電阻電流的增大速度變得小于熱敏電阻41浸漬在油中時的熱敏電阻電流的增大速度。
因此,在開始向熱敏電阻41通電之后,在作為熱敏電阻電流增大的過程中的第1時刻的熱敏電阻電流與該第1時刻之后的第2時刻的熱敏電阻電流的差值的電流差為電流差判定值以上時,能夠判定為熱敏電阻41浸漬在油中。另外,電流差判定值與電壓差判定值ΔVth同樣是用于根據(jù)熱敏電阻電流的增大速度來判定熱敏電阻41是否浸漬在油中的判定值。
·在內(nèi)燃機停止時,CNG不會在高壓燃料配管22內(nèi)流動。因此,也可以在內(nèi)燃機停止時實施判定處理。
·只要在采用汽油進行的內(nèi)燃機運轉(zhuǎn)過程中、在CNG不在高壓燃料配管22內(nèi)流動的狀況下實施判定處理,就也可以在內(nèi)燃機起動完成了之后實施判定處理。例如在車輛的變速機的檔位是停車檔的情況和利用停車制動器對車輛賦予制動力的情況等時,車輛停止的可能性較高。在這樣車輛停止的可能性較高時,也可以在內(nèi)燃機起動結(jié)束之后使用汽油進行的內(nèi)燃機運轉(zhuǎn)時實施判定處理。
·只要在采用汽油進行的內(nèi)燃機運轉(zhuǎn)中、在CNG不在高壓燃料配管22內(nèi)流動的狀況下實施判定處理,就也可以在利用使用汽油進行的內(nèi)燃機運轉(zhuǎn)使車輛行駛時實施判定處理。
·在上述實施方式中,是根據(jù)切換開關(guān)27是否斷開來判定CNG是否在高壓燃料配管22內(nèi)流動,但也可以利用其他的方法進行該判定。例如也可以在高壓燃料配管22上設(shè)置用于檢測CNG流量的流量傳感器,根據(jù)該流量傳感器的檢測結(jié)果來判定CNG是否在高壓燃料配管22內(nèi)流動。
·排放箱35內(nèi)的溫度Tt也可以不根據(jù)第1時刻t1的熱敏電阻電壓Vs來推斷計算。例如既可以根據(jù)其他時刻的熱敏電阻電壓Vs來推斷計算,也可以在排放箱35內(nèi)另外設(shè)置溫度檢測傳感器,根據(jù)該溫度檢測傳感器的檢測結(jié)果獲取排放箱35內(nèi)的溫度Tt。
·在上一次的內(nèi)燃機運轉(zhuǎn)結(jié)束、在內(nèi)燃機11內(nèi)循環(huán)的冷卻水的溫度尚未充分地下降的狀況下,有時點火開關(guān)再次接通,內(nèi)燃機起動。在這種情況下,由上一次的內(nèi)燃機運轉(zhuǎn)時在內(nèi)燃機11中產(chǎn)生的熱引起排放箱35的溫度上升,在排放箱35內(nèi)CNG的溫度和油的溫度之間有可能發(fā)生背離。由于上述的判定處理是以CNG和油沒什么溫度差為前提實施的處理,因此,在這樣的狀況下進行判定處理的情況下,其判定精度易于產(chǎn)生偏差。因此,在自上一次的內(nèi)燃機運轉(zhuǎn)結(jié)束之后的經(jīng)過時間小于規(guī)定時間時,存在在排放箱35內(nèi)CNG的溫度和油的溫度之間發(fā)生背離的可能性,因此,也可以在本次的內(nèi)燃機起動時不實施判定處理。
此外,即使在自上一次的內(nèi)燃機運轉(zhuǎn)結(jié)束之后的經(jīng)過時間小于規(guī)定時間的情況下,在冷卻水的溫度小于規(guī)定溫度時,能夠判斷為在排放箱35內(nèi)CNG的溫度與油的溫度沒怎么背離,因此,也可以在本次的內(nèi)燃機起動時實施判定處理。
·規(guī)定次數(shù)CNTth也可以是“1次”。由此,雖然有可能錯誤判定,但是能夠獲得與上述實施方式的效果(1)、(2)同等的效果。此外,規(guī)定次數(shù)CNTth也可以是“4次”以上的次數(shù)。
·在上述實施方式中,是根據(jù)第1時刻t1的第1電壓V1與第2時刻t2的第2電壓V2的電壓差ΔV的大小來判定熱敏電阻41是否浸漬在油中,但也可以根據(jù)其他的方法來進行該判定。例如,如圖4所示,熱敏電阻41沒有浸漬在油中的情況下的熱敏電阻電壓Vs(第2電壓V2)高于熱敏電阻41浸漬在油中的情況下的熱敏電阻電壓Vs(第2電壓V2)。因而,也可以在第2時刻t2的第2電壓V2為電壓判定值以上的情況下,判定為熱敏電阻41沒有浸漬在油中,在第2電壓V2小于電壓判定值的情況下,判定為熱敏電阻41浸漬在油中。由此,也能夠獲得與上述實施方式的效果(1)同等的效果。
但是,像上述那樣,在采用NTC熱敏電阻作為熱敏電阻41的情況下,該熱敏電阻41的溫度越高,則熱敏電阻電壓Vs越小。因此,優(yōu)選的是,開始向熱敏電阻41通電之前的熱敏電阻41的溫度(≈排放箱35內(nèi)的溫度Tt)越高,則上述電壓判定值越小。
·熱敏電阻41只要是通過通電而自身發(fā)熱的熱敏電阻,就也可以不是NTC熱敏電阻。例如,也可以采用PTC熱敏電阻(Positive Temperature Coefficient Thermistor,正溫度系數(shù)熱敏電阻)作為熱敏電阻41。此外,電阻器只要通過通電而自身發(fā)熱,就也可以是除熱敏電阻之外的其他電阻器。
·分離部只要能夠自CNG分離出油,就也可以是除元件36之外的其他結(jié)構(gòu)。例如,分離部也可以是通過使旋轉(zhuǎn)風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)而自CNG分離出油的結(jié)構(gòu)。
·內(nèi)燃機11也可以是通過僅供給CNG而運轉(zhuǎn)的單燃料型的內(nèi)燃機。在這種情況下,實施判定處理的時刻優(yōu)選像上述那樣是內(nèi)燃機停止時。
·也可以在除CNG之外的氣體燃料(例如氫氣)所流動的供給路徑上配置排放箱,判定該排放箱內(nèi)的儲油量是否為規(guī)定量以上。
接著,將根據(jù)上述實施方式和另一個實施方式能夠把握的技術(shù)思想補記如下。
儲油量判定裝置優(yōu)選為這樣的結(jié)構(gòu):具備用于將氣體燃料的壓力減小到規(guī)定壓力的減壓閥,使利用該減壓閥減壓了的氣體燃料流入到箱內(nèi)。