JP2009507165A - タンクを有するタンク装置の作業方法およびタンク装置 - Google Patents

Abstract

本発明は、タンク（１００）から発生する揮発性物質を捕集するための吸着フィルタ（１５０）を有する、特に自動車のタンク（１００）を有するタンク装置の作業方法において、吸着フィルタ（１５０）の蓄積量に基づいて給油過程が推測される、前記タンク（１００）を有するタンク装置の作業方法に関するものである。
【選択図】 図１

Description

本発明は、特に自動車のタンクを有するタンク装置の作業方法、および本方法を実行するための、タンクから発生する揮発性物質を捕集するための吸着フィルタを有するタンク装置に関するものである。

従来の技術
内燃機関によって駆動される自動車においては、燃料補給を問題なく行うために、燃料貯蔵タンクの通気が必ず必要である。燃料が消費されているときにはタンク内に空気が流入可能でなければならず、その理由は、もし空気が流入可能でない場合、タンク内に真空が形成されて燃料の流れが停止することになるからである。しかしながら、タンクの内容物が加熱されたときに十分に膨張可能なように、タンクは通気されていなければならない。さらに、給油のとき、注入された燃料がタンクに設けられている給油管から直ちに再び外にあふれ出すことがないように、タンクから十分な空気が流出可能でなければならない。

自動車において、いわゆる「車上給油蒸気回収」（ＯＲＶＲ）機能を有するタンク通気装置が使用されることが多くなり、この機能においては、蒸発された、ないしは過剰の燃料蒸気／ガスは、大気中に導かれることなく、大きな断面を有する通気配管を介して、発生炭化水素貯蔵装置例えば活性炭フィルタ内に直接導かれる。この場合、従来技術から既知の実際のタンク装置は、給油過程の間に、このために必要な負圧が発生するように形成されている。燃料蒸気は発生炭化水素貯蔵装置例えば活性炭フィルタ内に蓄積され且つ自動車の走行運転において電磁式タンク通気弁を介して内燃機関の吸気管に供給されて燃焼される。これにより、環境に有害な、タンクからの燃料蒸気の周囲へのエミッションがほぼ完全に阻止され且つ同時に内燃機関に供給された蒸気それ自身は燃料としてさらに使用され、これにより燃料消費量もまた低下する。

米国においては、法規を順守するために、オットー・サイクル・エンジンを有する自動車は燃料装置の車上診断装置を備えていなければならない。この装置により、０．５ｍｍまたはそれより大きい直径を有する漏れが検出されることになる。給油のために開放されたタンク・カバーが漏れエラーとして検出され且つエラー・メモリ内に記録されることがないことを保証するために、タンク・レベルの上昇を介して給油を検出することにより、走行距離の確保が行われる。このような方法が例えばドイツ特許公開第１０１３９６１９号から既知である。特に給油過程の間においても、できるだけ簡単且つコスト的に有利な手段を用いてエミッションの少ないタンク装置の作業を可能にするために、この方法においては、タンクの給油のときにタンク・レベルが測定され且つ最大タンク・レベルが存在したときに遮断弁が閉鎖制御される。これにより、揮発性物質の流出が回避されることになる。しかしながら、このためにレベル伝送器から発生されるタンク・レベル信号の評価が必要となる。ここで、法規に基づいて要求される診断のために利用される全ての構成要素も同様にその機能性がモニタリングされなければならないので、このようなレベル伝送器もまたモニタリングされなければならない。

タンク・レベル信号を評価することなく、このとき例えば燃料装置の車上診断装置内において考慮される給油過程を検出する、タンクを有するタンク装置の作業方法を提供することが本発明の課題である。

発明の利点
この課題は、特に冒頭記載のタイプの自動車のタンクを有するタンク装置の作業方法において、吸着フィルタの蓄積量に基づいて給油過程が推測されることにより解決される。

さらに、この課題は、タンクと、タンクから発生する揮発性物質を捕集するための吸着フィルタとを有する、特に自動車のタンク装置において、吸着フィルタの蓄積量を表わす信号を測定し且つこの蓄積量に基づいて給油過程を決定する制御装置が設けられている前記タンク装置により解決される。

本発明の基本的な考え方は、給油過程において変化する吸着フィルタの蓄積量から給油過程を推測することであり、これにより、高い精度のタンク・レベル伝送器の使用およびタンク・レベル信号の評価を回避し、またはタンク・レベル伝送器が存在する場合にはこれを補足し、または例えばその機能を検査することができる。

本発明の他の利点および特徴が請求項１に引用される従属請求項から明らかである。
即ち、前記蓄積量が、車両の各走行サイクルの間における蓄積量の掃気および適応により決定され且つ記憶されることが有利である。この場合、車両の停止後における蓄積量が車両の停止前の走行の間における蓄積量より設定可能な値以上大きいとき、給油過程が推測される。

前記蓄積量の決定のために、自動車内燃機関の運転状態を表わす変数および／または周囲の影響を表わす変数、例えば停止時間または標高の変化または外気温度または空気湿度、空気圧等が考慮されることが好ましい。このようにして、蓄積量の決定精度を上昇可能である。

本発明の他の利点および特徴が、本発明の一実施例の以下の説明並びに図面から明らかである。

実施例の説明
図１に示されているタンク装置は燃料タンク１００を有し、燃料タンク１００から給油管１２０が突出し、給油管１２０を用いて燃料をタンク１００内に給油可能である。給油管１２０の上端部に形成されている給油ノズル１４０の範囲内に、挿入された給油ガン１６０が示されている。タンク１００の上部範囲内においてタンクから通気配管１３０が突出し、通気配管１３０は燃料の吸着／貯蔵装置例えば活性炭フィルタ内に入り込んでいる。このようにして、蒸発された燃料は活性炭フィルタ１５０に供給される。特にタンク１００の給油においては、そのとき発生した燃料蒸気は活性炭フィルタ１５０内に導かれ且つそこに捕集される。

活性炭フィルタ１５０は、車両の走行運転において、制御ライン１５５を介して制御装置１１０から操作されるタンク通気弁１５４により、そのときまでに吸着された燃料蒸気が時々放出されて再生され、このとき、この燃料蒸気は内燃機関１８０の吸気管１７０内に導かれる。この場合、遮断弁１５２は制御ライン１５３を介して開放位置に切り換えられ、これにより、空気は給気配管１５６を介して活性炭フィルタ１５０内に流入する。

さらに、安全のために、通気配管１３０内のタンク１００のすぐ上の位置に、機械的に形成された横転弁（ＲＯＶ）１３２が配置されていることが好ましい。この横転弁１３２は、車両が転倒した場合に通気配管１３０を閉鎖するために使用され、これにより燃料の吸着フィルタ１５０内への無制限の流出を阻止することができる。さらに、例えば米国特許第５８９０４７４号から明らかなように、そこに詳細に説明されているそれ自身既知のタンクの気密検査のために、遮断弁１５２を閉鎖操作可能であることに注意すべきである。

内燃機関１８０にさらにセンサ１８２が設けられ、センサ１８２は内燃機関１８０の制御変数例えば燃料／空気混合物等の測定を行い且つ測定信号は信号ライン１８４を介して同様に制御装置１１０に供給される。

ここで、給油過程の検出を図２により詳細に説明する。
ステップ２１０において、はじめに、車両の停止が存在するかどうかが検査される。これが肯定のとき、ステップ２２０において、プログラム実行上の変数（ラン変数）が１だけ増加される、ｎ＝ｎ＋１。

次に、ステップ２２５において、停止に続く走行の間における活性炭フィルタ１５０の蓄積量が測定され且つ記憶される。これは、制御装置１１０により制御ライン１５３ないしは１５５を介して弁１５２ないしは１５４が開放操作されることによって行われ、これにより、活性炭フィルタ１５０の蓄積量が内燃機関１８０の吸気管１７０に供給される。センサ１８２により、吸着フィルタ１５０の適応蓄積量が決定され且つ記憶され、この場合、ここで特に、既知となっている回転速度等のような内燃機関１８０の制御変数並びに平均海面上標高、周囲温度等のような周囲の影響もまた決定精度の上昇のために考慮される。

次に、ステップ２３０において、このように決定された蓄積量と車両の停止前の走行（ｎ−１）の間に決定された対応蓄積量との間の差が決定され且つこの差がしきい値Ｓと比較される。停止後の走行ｎの蓄積量から停止前の走行（ｎ−１）の蓄積量が減算された差がしきい値Ｓより大きい場合、給油過程が存在したことが推測され且つこのことが考慮される（ステップ２４０）。前記差がしきい値より大きくない場合、フローはステップ２１０の手前に戻され、ステップ２１０において停止が存在したかどうかが決定される。

上記の方法の利点は、給油過程の決定のためにタンク・レベル伝送器が必要ではなく、したがって、法規に基づくこのタンク・レベル伝送器の診断もまた回避可能であることにある。この方法はさらに追加ハードウェアなしに実行され、および簡単且つコスト的に有利にプログラムとしてエンジン制御装置１１０内において実行可能である。このような内燃機関において吸着フィルタ１５０の再生は当然時々行われるので、特にこの方法は、走行の円滑性および排気ガス・エミッションにいかなる影響をも与えることはない。さらに、この方法は、他の診断機能の経過にも決して影響を与えることはない。

この方法は、代替態様として、存在するレベル伝送器の診断の改善のために、または例えばレベル伝送器の検査のためにも利用可能であることがわかる。
上記の方法は、タンクの気密検査の間においても使用可能である。タンク装置内に過圧または負圧を与えることにより０．５ｍｍまたはそれより大きい直径を有するタンク装置の漏れが決定される気密検査においては、給油過程は直接行われるものであるので、タンクが既に開放されても確かにこれを排除することはできない。この場合、検出された漏れはエラーの疑いがあるものとみなされ、且つ他の走行過程において、給油が存在したかどうかが検査される。これが肯定の場合、この結果は破棄される。しかしながら、これが否定の場合、適用可能な所定の距離または時間後に漏れが推測され且つエラーがエラー・メモリ内に記録される。

図１は本発明によるタンク装置を略図で示す。 図２は図１に示されているタンク装置の本発明による運転方法を流れ図により示す。

符号の説明

１００ 燃料タンク
１１０ 制御装置
１２０ 給油管
１３０ 通気配管
１３２ 横転弁
１４０ 給油ノズル
１５０ 吸着フィルタ（活性炭フィルタ）
１５２ 遮断弁
１５３、１５５ 制御ライン
１５４ タンク通気弁
１５６ 給気配管
１６０ 給油ガン
１７０ 吸気管
１８０ 内燃機関
１８２ センサ
１８４ 信号ライン
ｎ ラン変数（走行変数）
Ｓ しきい値

Claims (7)

1. タンク（１００）から発生する揮発性物質を捕集するための吸着フィルタ（１５０）を有する、特に自動車のタンク（１００）を有するタンク装置の作業方法において、
   吸着フィルタ（１５０）の蓄積量に基づいて給油過程が推測されることを特徴とするタンク（１００）を有するタンク装置の作業方法。
2. 請求項１の方法において、
   前記蓄積量が、車両の各走行の間における蓄積量の掃気および適応により決定されることを特徴とする方法。
3. 請求項１または２の方法において、
   車両の走行および停止の間における蓄積量が車両の停止前の走行の間における蓄積量より設定可能な値以上大きいとき、給油過程が推測されることを特徴とする方法。
4. 請求項１ないし３のいずれか１項に記載の方法において、
   前記蓄積量の決定のために、自動車内燃機関の運転状態を表わす変数および／または周囲の影響を表わす変数が考慮されることを特徴とする方法。
5. 請求項４の方法において、
   前記運転状態を表わす変数が、次の変数、即ち回転速度、燃空比の１つまたは複数であることを特徴とする方法。
6. 請求項４の方法において、
   前記周囲の影響を表わす変数が、次の変数、即ち平均海面上標高、温度、空気湿度、空気圧の１つまたは複数であることを特徴とする方法。
7. タンク（１００）と、タンク（１００）から発生する揮発性物質を捕集するための吸着フィルタ（１５０）とを有する、特に自動車のタンク装置において、
   吸着フィルタ（１５０）の蓄積量を表わす信号を測定するための、およびこの信号から請求項１ないし６の方法に基づいて給油過程を決定するための制御装置（１１０）を備えたことを特徴とするタンク装置。

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