JP3036703B2 - 自動車のタンク通気装置とその機能正常性を検査する方法 - Google Patents

自動車のタンク通気装置とその機能正常性を検査する方法

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Description

【発明の詳細な説明】 説明 本発明は、自動車のタンク通気装置とこの種の装置の
機能正常性を検査する方法に関するものである。
従来の技術 タンク通気装置は一般に燃料タンクとタンク通気弁を
有している。タンク通気弁は内燃機関の吸気管と接続さ
れており、それによって吸気管内の負圧により燃料が吸
入される。通常は、タンク内の燃料上の体積が直接吸入
されるのではなく、タンクとタンク通気弁との間には吸
気フィルタ（通常は活性炭フィルタ）が配置されてい
る。この活性炭フィルタは、吸気管による吸入が行われ
ない期間、例えば内燃機関が停止している場合、あるい
はその時の運転状態によってタンク通気弁が閉じた状態
に保持されている場合に、燃料を吸着する。
タンク通気装置が気密状態でなくなる危険、あるいは
タンク通気弁が正常に作動しない危険がある。従ってこ
の種の装置は自動車の運転中に繰り返しその機能正常性
について検査しなければならない。
自動車のタンク通気装置の機能正常性を検査する最も
重要な方法は、カリフォルニア環境庁CARBの提案に基づ
くものである。この方法によれば、タンク通気弁が開放
している場合に、ラムダ制御器の操作値を補正する必要
があるかどうかが検査される。これは、タンク通気装置
から燃料蒸気を含んだ空気が吸入された場合に常に必要
になる。しかし吸着フィルタは完全に再生可能で、タン
ク内の燃料が完全に脱気している場合がある。その場合
にはタンク通気弁が開いているときラムダ制御の操作値
に従って内燃機関の噴射弁に供給される燃料の他には燃
料は供給されない。
そのような場合、従ってタンク通気装置から燃料が供
給されず、ラムダ制御が補正を行なわない場合には、タ
ンク通気装置が気密でないのかあるいは上述した理由で
燃料が供給されていないのか不確かである。この疑問を
解決するために、従来の方法では、燃料温度センサが所
定の最小燃料温度を越えたことを示し、タンク充満セン
サが車両に給油されたことを示しているときのみラムダ
制御器からの信号の処理が行なわれている。その場合い
ずれにしてもタンク通気弁開放時吸入される燃料蒸気が
装置にありラムダ制御器の補正が行なわれることが前提
になっている。しかし、この方法ではガスとなった燃料
がタンクにあり、ちょうどその燃料が補給され、また吸
着フィルタが再生されるとき、常に誤った判断が行なわ
れている。
従って、正当ではない故障情報を可能な限り少なくで
きる自動車のタンク通気装置の機能正常性を検査する方
法を具体化する問題が発生していた。さらに機能正常性
を信頼性よく検査できるタンク通気装置を具体化する問
題が発生していた。
従って、本発明の目的は、このような問題点を解決す
るためになされたもので、機能正常性を簡単にしかも信
頼性よく検査できるタンク通気装置並びにその機能正常
性を検査する方法を提供することである。
発明の説明 本発明の自動車のタンク通気装置は、 燃料タンク（KT）と、 フィルタパイプ（FL）を介して燃料タンクと結合さ
れ、かつ換気パイプ（BL）を有する吸気フィルタ（AF、
AF.2）と、 弁パイプ（VL）を介して吸気フィルタを内燃機関の吸
気管（SG）に結合させるタンク通気弁（TEV）と、 吸気フィルタ（AF、AF.2）の換気パイプ（BL）に配置
された制御可能な遮断弁（AV）と、 前記制御可能な遮断弁を閉鎖する制御装置（SG）と、 換気パイプが遮断されたときタンクに発生するタンク
内圧力の大気圧に対する差圧を測定する差圧測定器（DD
M）とを有し、 前記制御装置（SG）は、差圧を処理してタンク通気装
置の機能正常性を判定することを特徴としている。
本装置は、吸気フィルタの換気パイプが制御されて遮
断できる点において従来の装置と相違する。これにより
以下に示される本発明の装置の機能正常性を検査する方
法が可能になる。本方法では、吸気フィルタの換気パイ
プを遮断することができることを利用して考えが共通し
ている。
本発明の自動車のタンク通気装置の機能正常性を検査
する方法は以下のように行なわれる。すなわち、 吸気フィルタの換気パイプが遮断され、 タンク通気弁が開放され、 タンクに負圧が形成されているかどうかを検査し、負
圧が形成されている場合には、タンク通気装置の機能が
正常であると判定する。
装置の気密性並びに種々の弁の負圧の機能正常性だけ
でなく、全ての弁の完全な機能正常性を検査できるよう
にするためには、好ましくはさらに次のような処理が行
なわれる。
吸着フィルタの換気パイプが遮断され、 タンクに最小過圧が形成されかつ内燃機関が最小空気
流量で動作するときに始めてタンク通気弁が開放され、 タンク通気弁が開放したときラムダ制御が希薄化の方
向に補正をしなければならないかどうかを検査し、補正
をしなければならない場合には、タンク通気装置の機能
が正常であると判定する。
換気パイプを遮断できることにより装置の機能正常性
を特に信頼性をもって検査するための充分大きな過圧及
び負圧を得ることが可能になる。
換気パイプの遮断機構が故障した場合余り大きな圧力
が形成されないようにするために、好ましくは、遮断機
構は過圧並びに負圧の保護弁を有する。保護装置の機能
正常性は、負圧がある場合換気パイプを再び解放するこ
とにより検査される。その後負圧が崩壊した場合には、
これは遮断機構が正常に動作しいている証拠となる。
図面 第１図は、遮断可能な換気パイプを有する吸着フィル
タを備えたタンク通気装置の概略を示す図である。
第２図は、フィルタの逆止弁の機能正常性がどのよう
に検査されるかを説明するための、逆止弁を備えた従来
の吸着フィルタの概略を示す図である。
第３図は、負圧時の検査並びに過圧時の検査のときに
動作する自動車のタンク通気装置の機能正常性を検査す
る方法を説明する流れ図である。
実施例の説明 第１図には、燃料タンクKTと、吸着フィルタAFと、タ
ンク通気弁TEVを有するタンク通気装置が概略図示され
ている。タンク通気弁は、吸気フィルタAFを不図示の内
燃機関の吸気管SRと結合する弁パイプVLに配置されてい
る。弁パイプは絞り弁の後方で吸入された空気の流れ方
向Ｌと連通する。それにより弁パイプに比較的大きな負
圧を発生させ、吸着フィルタAFを効果的に洗うことが可
能になる。絞り弁が閉じ回転数が高いと、負圧は数百hP
a以下に減少する。
更に、吸着フィルタAFはフィルタパイプFLを介して燃
料タンクKTと結合されている。燃料タンクの燃料が気化
すると、ガスとして排出された燃料が吸着フィルタAFの
活性炭により吸着される。上述したフィルタパイプFLと
弁パイプVLの他に更に換気パイプBLが吸着フィルタAFに
連通している。吸着フィルタAFがタンク通気装置TEVを
有する弁パイプを介して吸引されると、この換気パイプ
BLを介して空気が流入する。それにより活性炭が再生さ
れる。エンジンが停止しているときあるいはタンク通気
弁が閉じている動作期間では、燃料は再び活性炭により
吸収される。
第１図に図示したタンク通気装置では、更に説明する
構成部により機能正常性についての検査ができる構成が
得られる。これらの構成部は、大気圧に対するタンクの
差圧を測定する差圧測定器DDMと換気パイプBLを制御可
能に遮断する遮断弁である。遮断弁AVは、制御装置SGか
ら出力される信号により開閉される。どのような観点か
ら信号が出力されるかは、以下に第３図を参照して説明
する。
遮断弁AVが正常に動作しないとき、タンク通気装置に
おいて圧力が余りに高くあるいは低くならないようにす
るために、さらに過圧あるいは負圧保護弁を有する保護
弁装置SVAのパイプが換気パイプBLに連通している。保
護弁装置の圧力は、圧力が高くなり過ぎたときあるいは
低くなり過ぎたときタンク通気装置に損傷の危険が発生
しないように調整される。
第２図には逆止弁装置を備えた吸着フィルタAF.2が図
示されている。タンク逆止弁TSVは、燃料タンクKTが所
定の過圧、例えば30hPaを上回った場合、燃料ガスが吸
着フィルタAFだけに達するように構成される。このタン
ク逆止弁TSVは負圧時タンクが換気されるのを妨げるの
で、更に例えばタンクが30hPaの負圧時に開放するタン
ク換気弁TBVが設けられる。吸着フィルタAFからの燃料
蒸気が吸気管SRにガスとなって排出してしまい、これが
特に内燃機関の瞬間始動時に問題となるようになるのを
防止するために、弁パイプが所定の負圧を下回った場
合、例えば50hPa以下に減圧した場合に始めて弁パイプV
Lに達する通路を解放するフィルタ逆止弁FSVが設けられ
る。
第１図に図示したタンク通気装置において種々の故障
が発生し得る。全体の構成部分が気密でなくなる可能性
がある。更にタンク通気弁TEV並びに遮断弁AVが機能し
ない場合がある。また第２図の吸着フィルタAF.2の場合
逆止弁が機能しない場合がある。
例えば、どのようにして第１図のタンク通気装置の機
能正常性を検査することができるかを第３図を参照して
説明する。本方法では、更に第２図の、すなわち逆止弁
を有する吸着フィルタAF.2における故障も見つけ出すこ
とができる。
第３図の処理の開始時ステップs1において換気パイプ
BLが遮断される。これは遮断弁AVを対応して駆動するこ
とにより行なわれる。この換気弁を遮断する処理ステッ
プは、以下に説明する全ての処理例に対して重要なステ
ップとなる。
ステップs2において、ステップs3〜s9で負圧で検査す
べきかどうかが判断される。このような検査は、例えば
所定の時間間隔で行なうことができる。負圧で検査をす
る必要がない場合には、ステップs2の後に装置の過圧を
利用するステップs10〜s16が続く。過圧を用いた検査も
同様に所定時間間隔で行なうこともでき、あるいは負圧
の検査に続いて行なうこともできる。
ステップs3ではタンク通気弁TEVが開放される。換気
パイプBLは閉じているので、タンク通気装置が気密であ
る限りタンク通気装置に負圧が発生する。これを確認で
きるようにするために、先ずステップs4において差圧測
定器DDMにより測定された圧力が調べられる。ステップs
5において、所定のしきい値（例えば50hPa（負圧））を
越える絶対値の負圧が得られないことがわかった場合に
は、ステップs6において故障情報を出力する。所定の運
転状態、例えば全負荷時には処理を止めるようにするこ
とができる。というのは、そのような場合には吸気管に
ほぼ大気圧が支配しタンク通気装置には本質的な負圧が
形成されないからである。
ステップs6において故障情報が出力されると、処理は
終了する。他の場合はステップs7になり、このステップ
では遮断弁AVを開くことにより換気パイプが再び解放さ
れる。ステップs8において、差圧測定器DDMにより測定
された負圧が減少するかが調べられる。減少する場合に
は、処理は終了し、他の場合にはステップs9において、
遮断弁AVが正常に開いていないことを示す故障情報が出
力される。ステップs1〜s9により気密でないこと、従っ
て装置の誤機能を完全に調べることができる。
ステップs2において上述した負圧での検査が過圧のラ
ムダ補正検査に切り替えられる場合には、ステップs10
においてタンク通気弁が閉じられ、換気パイプBLが遮断
弁AVを閉じることにより遮断される。ステップs11にお
いて差圧測定器DDMにより測定された燃料タンクKTの差
圧が調べられる。所定のしきい値、例えば30hPa以上の
過圧があるかが調べられる（ステップs12）。そうでな
い場合は、ステップs11とステップs12を繰り返す。これ
は、所定のしきい値を越える過圧に達するか、あるいは
ステップs11とs12間のステップs13において検査終了条
件に達したことが判断されるまで継続される。
終了条件は、例えば検査開始後所定の過圧に達するま
での時間が経過することである。しかし、検査終了条件
は、所定の運転条件に達したことにすることもできる。
検査終了条件に達すると、直接処理の終了になる。ある
場合（例えば燃料ガスが排出する場合）には、過圧が形
成されないので、圧力しきい値に達することは有り得な
い。従って続く検査ステップでは、付加的に負圧検査に
関する情報が提供されるだけで、単独の故障基準として
は十分ではない。
ステップs12において、所定の過圧を越えたことがわ
かった場合、ステップs14においてタンク通気弁TEVが開
かれる。それによりともかく噴射される燃料の他に燃料
が突然内燃機関に供給されることになる。ラムダ制御に
より噴射すべき燃料量を減少しなければならない。ステ
ップs15において、ステップs14でのタンク通気弁の開放
によりラムダ制御で希薄補正が必要かどうかが調べられ
る。必要である場合には、もう一度タンク通気装置が期
待どうり燃料を供給したかどうかを確認する。続いて処
理の終了に達する。他の場合は、ステップs16において
故障情報を出力する。前述の負圧検査で故障がでている
場合には、吸気管とタンク通気弁の結合パイプが壊れて
いることが検出される。
ステップs14でタンク通気弁TEVを開放したとき、タン
ク通気装置には、負圧が発生する。通常得られる負圧
は、燃料タンクKTの燃料を蒸発させ燃料を弁パイプVLを
介して吸気管SRに供給するのに十分である。しかし、負
圧は数十hPaを下回ってはいけないことに注意してお
く。というのは、そうでないと燃料タンクKTに内部破裂
の危険が発生するからである。従って負圧は保護弁装置
SVAにより制限される。いずれにしてもタンク通気装置
の機能が正常なときラムダ補正検査に対して燃料蒸気が
得られるようにしなければならないことを確実にするた
めに、タンクにすでに過圧がある場合にのみ検査を実行
する。しかし、上述したように、過圧は換気パイプBLが
遮断されているにもかかわらずすべての場合に保証され
ているわけではない。
上述した処理の流れにより逆止弁TSV、TBV及びFSVを
有する吸着フィルタAF.2の機能正常性も同時に検査され
る。ステップs5において期待される負圧が形成されてい
ることが検出された場合これは弁TSV並びにFSVが正常で
ある証拠である。期待される負圧が形成されない場合
は、これらの両弁の一方がつまっているか、あるいはタ
ンク通気弁TEVあるいは装置が気密でないことになる。
換気パイプBLが開放したときタンクTKの圧力が許容値以
上に上昇すると、逆止弁TSVが詰まっていることにな
る。換気パイプBLが開放したときタンクの圧力が減少し
た場合は、タンク換気弁TBVが詰まっている証拠であ
る。このように保護弁装置のSVAの機能も検査すること
が可能になる。絶対値が保護圧力の値を越えるような負
圧あるいは過圧を発生させてはならない。
最後にもう一度次ぎのことに注意しておく。説明した
タンク通気装置で重要なことは、装置に遮断可能な換気
パイプが設けられ、この遮断可能な換気パイプを用い
て、特に装置において負圧、場合によっては更に過圧で
動作するタンク通気弁装置の機能正常性を検査する方法
が可能になることである。重要なことは、両側に十分な
高い圧力を作ることができることであり、とりわけ過圧
あるいは負圧を発生させるべきかが制御できることであ
る。第２図の吸着フィルタAF.2を有するタンク通気装置
において逆止弁を有し遮断弁AVがない場合も同様に燃料
タンクKTに負圧あるいは過圧を発生させることができる
が、圧力は信頼性のある値に調節することはできない。
検査が過圧時のラムダ制御の希薄補正のチェックだけに
基づいている場合には、過圧が同様に気密でないことに
より形成されないのかあるいはガスとして排出された燃
料がタンクにあるのかが不確かになる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 デンツ・ヘルムート ドイツ連邦共和国 ヴェー 7000 シュ トゥットガルト １・フリードリッヒエ ーベルトシュトラーセ 59 (72)発明者 ヴィルト・エルンスト ドイツ連邦共和国 ヴェー 7141 オー バーリーキシンゲン・ヴェルナーシュト ラーセ 20／６ (72)発明者 ヴァーグナー・ヴォルフガング ドイツ連邦共和国 ヴェー 7015 コル ンタールミュンヒンゲン・ヒンデンブル クシュトラーセ 46 (56)参考文献 特開 昭63−138150（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F02M 37/00 301

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】燃料タンク（KT）と、 フィルタパイプ（FL）を介して燃料タンクと結合され、
    かつ換気パイプ（BL）を有する吸気フィルタ（AF、AF.
    2）と、 弁パイプ（VL）を介して吸気フィルタを内燃機関の吸気
    管（SG）に結合させるタンク通気弁（TEV）と、 吸気フィルタ（AF、AF.2）の換気パイプ（BL）に配置さ
    れた制御可能な遮断弁（AV）と、 前記制御可能な遮断弁を閉鎖する制御装置（SG）と、 換気パイプが遮断されたときタンクに発生するタンク内
    圧力の大気圧に対する差圧を測定する差圧測定器（DD
    M）とを有し、 前記制御装置（SG）は、差圧を処理してタンク通気装置
    の機能正常性を判定することを特徴とする自動車のタン
    ク通気装置。
  2. 【請求項２】遮断弁（AV）には過圧並びに負圧保護弁
    （SVA）が設けられることを特徴とする請求の範囲第１
    項に記載のタンク通気装置。
  3. 【請求項３】タンク通気弁を介して燃料タンクを内燃機
    関の吸気管に結合させる換気パイプを有する吸気フィル
    タを備えた自動車のタンク通気装置の機能正常性を検査
    する方法において、 吸気フィルタの換気パイプが遮断され、 タンク通気弁が開放され、 タンクに負圧が形成されているかどうかを検査し、負圧
    が形成されている場合には、タンク通気装置の機能が正
    常であると判定することを特徴とする自動車のタンク通
    気装置の機能正常性を検査する方法。
  4. 【請求項４】前記負圧が形成されている場合換気パイプ
    が再び解放され、負圧が崩壊したときには、換気パイプ
    の遮断弁が正常に動作していると判定することを特徴と
    する請求の範囲第３項に記載の方法。
  5. 【請求項５】吸気フィルタの換気パイプが遮断され、 タンクに最小過圧が形成されかつ内燃機関が最小空気流
    量で動作するときに始めてタンク通気弁が開放され、 タンク通気弁が開放したときラムダ制御が希薄化の方向
    に補正をしなければならないかどうかを検査し、補正を
    しなければならない場合には、タンク通気装置の機能が
    正常であると判定することを特徴とする請求の範囲第３
    項又は第４項に記載の方法。
JP03502016A 1990-02-08 1991-01-09 自動車のタンク通気装置とその機能正常性を検査する方法 Expired - Lifetime JP3036703B2 (ja)

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