JPH06502006A - タンク排気装置及びタンク排気装置を備えた自動車、並びにタンク排気装置の機能を検査するための方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 タンク排気装置及びタンク排気装置を備えた自動車、並びにタンク排気装置の機 能を検査するための方法及び装置 次に述べることは、タンク排気装置及びタンク排気装置を備えた自動車、並びに タンク排気装置の機能を検査するための方法及び装置に関する。

背景技術 タンク排気装置は、標準的には次のような構成部分を有しておりニ ー閉鎖装置付きのタンク、 一通気導管を備えた吸収フィルター、 −タンク排気弁、 一タンクと吸収フィルターとの間のタンク接続導管、及び 一吸収フイルターとタンク排気弁との間の弁導管。

タンク排気弁は内燃機関の吸気管に接続されており、これによって吸気管内の負 圧に基づき燃料蒸気がタンク排気装置から吸い込まれる。この場合、吸収フィル ターは空気によって再生され、空気は通気導管を介して導かれる。

タンク排気装置は漏れるようになるおそれ、若しくは閉塞の生じるおそれがある 。従って、このような装置は自動車の運転中に繰り返し機能を検査されねばなら ない。

自動車・タンク排気装置の機能を検査する重要な方法は、カリフォルニアの環境 機構ＣＡＲＢの提案に基づいている。このような方法によりタンク排気弁の開放 のために、ラムダ調整器が希ＷＩ混合気の方向への調節値の修正を行うべきかど うかが検査される。これは常に、タンク排気装置から空気が燃料蒸気と一緒に吸 い込まれる場合である。しかしながらその結果、吸収フィルターが完全に再生さ れていて、かつタンク内の燃料が完全に脱気されている。従って、タンク排気弁 の開放に際して燃料がラムダ調整に基づいて内燃機関の噴射弁に供給される燃料 に対して付加的に供給されない。この場合には、ラムダ調整器が修正を行っては ならず、タンク排気装置が漏れるようになっているのか若しくは前述の理由によ り燃料が供給されないのかが不明である。このような問題を解決するために公知 の方法に基づき、燃料温度センサがタンク内の燃料の所定の最小温度の上回りを 知らせかつタンク充填位置センサが自動車の給油されたことを知らせた場合にの み、ラムダ調整器からの信号の排除が行われる。このことは、いずれの場合にも 燃料蒸気がタンク排気袋！内に存在しているはずであり、タンク排気弁の開放に 際して吸い込まれ、ラムダ調整器による修正をもたらすことから出発している。

しかしながら、このような方法においては、つまり脱気された燃料がタンク内に 存在していて、丁度そのような燃料が後から給油されかつ吸収フィルターが著し く再生されている場合に、しばしば判断ミスが生じる。

公開されていないドイツ連邦共和国特許出願第４００３７５１号明細書にはタン ク排気装置を記載してあり、該タンク排気装置が吸収フィルターの通気導管内に 制御可能な遮断弁を有している。このような遮断弁は１つの方法の実施を可能に し、このような方法においては遮断弁が閉じられ、タンク排気弁が開かれ、次い でタンク内に負圧が形成されたかどうかが検査される。タンク内に負圧が形成さ れる場合には、タンク排気装置の機能が推論される。

前述の方法においては、燃料が特に著しくガス化した場合に判断ミスが生じる。

さらに、遮断弁を閉じて特別な検査サイクルを実施する必要があり、このような 検査サイクルにおいては吸収フィルターが再生され得ない。

従って、課題が存在し、自動車のタンク排気波！の機能を検査するための特に確 実な方法を提供し、同じくこのような方法を実施するための装置、及び広範にか つ確実に機能の検査可能なタンク排気装置を提供することである。

発明の説明 本発明に基づくタンク排気装置は、冒頭に述べた通常の装置の構成部分を有して いて、かつ次のような構成によって特徴付けられておりニ ータンク排気弁の近くでの弁導管への圧縮空気接続部−タンクにおける圧力セン サ、及び −通気導管内の遮断弁。

圧縮空気接続部に圧縮空気が圧縮空気源から供給され、圧縮空気源はタンク排気 装置に所属しているものの、有利には圧縮空気はいずれにしても自動車に存在す る圧縮空気源、例えば二次空気源、ターボ過給器、若しくはブレーキ空気圧縮機 から切り換えられる。これに対応して本発明に基づく自動車は次のような構成を 有しておりニ ー内燃機関、 一本発明に基づくタンク排気装置、 −圧縮空気源、及び 一空気を圧縮空気源からタンク排気装置の弁導管の圧縮空気接続部へ任意に切り 換える切換弁。

タンク排気弁の近くの圧縮空気接続部、タンクにおンク排気装置は、本発明に基 づき次のようにして機能を検査されニ ータンク排気弁及び通気導管内の遮断弁の閉鎖、−圧縮空気の供給、 一タンク内の圧力の測定、及び −圧力が所定の圧力条件を満たしているかどうかの検査、並びにそうでない場合 にタンク排気装置を機能不能としての判断。

タンク排気装置の機能を検査するための本発明に基づく装置は、前述のステップ を実施するための装置を有している。

特別な利点が、タンクにタンク内の絶対圧力を測定する圧力センサを設けるので はなく、差圧計として作用する、すなわちタンク内の圧力と周囲圧力との圧力差 を測定するセンサを設けることにある。

前述の構想に関連して、タンク排気装置が周囲圧力に対して５０００パスカル（ ０，５ｂａｒ）の差圧力まで耐えるように考慮される。しかしながら通常運転に おいては差圧力は、タンク内容物の急激な強い揺れに際して多くのガスが発生し 、タンクが比較的に満たされている場合に最大数ＩＱｍｂａｒである。このよう なわずかなｌＱｍｂａｒと少な（ともタンクの耐えねばならない５００■ｂａｒ との間に、タンク排気装置の密封性及び閉塞を確実に検査できる範囲があり、例 えば１００ｆｆｉｂａｒの検査圧力が与えられる。これは明らかに、通常運転で 生じる最大値よりも大きくかつしばしば繰り返されるとタンクの迅速な老化をも たらす値よりも低い図面 第１図は圧縮空気供給装置及び検査装置を備えたタンク排気装置の概略図、及び 第２図は第１図の装置によって実施される方法を説明するためのチャートである 。

実施例の説明 第１図に示すタンク排気装置は、差圧計１１を備えたタンク１０、タンクにタン ク接続導管１２を介して接続されかつ遮断弁１５の装着された通気導管１４を備 えた吸収フィルター１３、及びタンク排気弁１６を有しており、タンク排気弁が 弁導管１７内に装着されており、弁導管が吸収フィルター１３を内燃機関１９の 吸込管１８に接続している。タンク排気弁１６は弁制御装置２０によって内燃機 関１９の運転状態及び時間に関連して制御される。

タンク排気弁１６の近くで弁導管１７内に吸収フィルター１３に向いた側に圧縮 空気接続部２１が配置されている。圧縮空気接続部には電磁制御可能な３ボ一ト ２位置方向制御弁２２を介して圧縮空気が二次空気ポンプ２３から供給される。

第１図には３ポ一ト２位置方向制御弁２２の相応の切換位置が示しである。他方 の切換位置では空気が二次空気ポンプ２３から逆止弁２４を介して内燃機関１９ の排気ガス通路２５に供給される。

増大する数の車両が二次空気ポンプを備えており、二次空気ポンプが内燃機関の アイドリング運転中に排ガスに空気を供給して、排ガス中の未燃焼の燃料成分を 減少させるようにするものであり、未燃焼の燃料成分はアイドリング運転中には 特に高い割合で存在しており、それというのはこの運転状態においては内燃機関 に、富化された混合気が供給されるからである。通常の装置はしかしながら逆止 弁２４を有していない。

逆止弁２４は、３ポ一ト２位置方向制御弁２２が漏るようになった場合にタンク １０への高温の排ガスの圧力衝撃を避けるために設けられている。同様に、圧縮 空気源としてターボチャージャを使用する場合に、逆上弁が内燃機関の吸込側に 設けられてよい。圧縮空気源としてターボチャージャを使用する場合にも、高温 の排ガスが内燃機関からタンクへ逆流するおそれがある。これに対して、逆止弁 は圧縮空気をブレーキ空気圧縮機から利用する場合には省略される。

第１図には、二次空気源２３内のモータを調整するためのモータ制御装置及び検 査装置２７も示しである。検査装置は、タンク排気装置の機能状態を調べるため の検査過程を実施するために用いられる。検査過程をスタートするために、検査 装置２７がまずタンク排気弁１６、遮断弁１５．３ボ一ト２位置方向制御弁２２ 、及び二次空気源２３に信号を与え、これらの信号によって、タンク排気装置が タンク排気弁１６及び遮断弁１５の閉鎖によって周囲から分離され、圧縮空気を 供給される。次いで検査装置が検査のためにタンク１０における差圧計１１の信 号を評価する。

有利な実施例に基づき検査装置２７によって実施される検査過程を、以下に第２ 図の経過チャートに基づき述べる。

検査過程のスタートの後に、まず（ステップｓｌ）前の段落で述べた弁がそこで 述べた検査位置にもたらされ、二次空気源２３が作動せしめられる。ステップｓ ２において、ステップｓｌの終了の後に所定の時開ｔ１が経過したか若しくは上 方の検査圧力が達せられたかどうかが調べられる。上方の検査圧力の達成はソフ トウェア手段若しくはハードウェア手段を用いて検査される。ソフトウェア手段 の場合にはステップｓ２の経過中に差圧計１１から送られた瞬間の圧力が検出さ れ、上方の検査圧力と比較される。ハードウェア手段においては、差圧計１１に 接点を設けてあり、接点が上方の検査圧力の達成に際して信号を生ぜしめ、該信 号がインターラブジョン（Ｉｎｔｅｒｒｕｐｔ）を生ぜしめ、このインターラブ ジョンを介して検査装置２７によって実施されるプログラムに上方の検査圧力の 達成されたことが知らされる。ステップＳ２で所定時間ｔ１の経過だけしか検出 しないことも可能である。

ステップｓ２の条件が満たされた場合、ステップＳ３でタンク圧力が測定され、 次いで（ステップ９４）、二次空気ポンプ２３が遮断される。有利には同時に、 ３ボ一ト２位置方向制御弁が二次空気ポンプ２３を排ガス通路２５に接続する位 置に切り換えられる。この箇所に、３ポ一ト２位置方向制御弁の代わりに３ボ一 ト３位置方向制御弁を設けることも示唆されており、３ポ一ト３位置方向制御弁 は第１図に示してない別の位置で入口通路から両方の各出口通路への空気の引き 渡しを阻止するようになっている。ステップｓ４で最終的にさらに所定の時間ｔ ２が経過せしめられ、これは補足検査のために必要であり、補足検査は有利な実 施例ではステップｓ７から行われる。

次いでステップｓ５で、測定されたタンク圧力が上方のタンク圧力に達している かどうかが調べられる。

このステップは特に、ステップｓ２で時間ｔ１の経過のみを検査する場合に必要 である。これに対して上方の検査圧力の達成をも検査する場合には、もっばらス テップｓ２が時間ｔ１の経過終了のために、若しくは上方の検査圧力の達成が終 わっているかどうかが検査される。後者の場合には、目下上方の検査圧力が生じ ているかが直接に明らかであり、ステップｓ７が続く。別の場合には、ステップ ｓ５の質問の否定の場合にも、ステップｓ６が続き、タンク排気装置の機能不能 である旨の欠陥報告が発せられ、機能不能はタンク排気弁とタンクとの間の閉塞 のため、若しくは大きな漏れのため、或いは圧縮空気供給の欠陥のためである。

同時に、引き続（検査が禁止され、かつ二次空気源の運転が禁止され、従ってこ のような運転は内燃機関１９の新たなアイドリング時も禁止される。このことは 、すでに述べたように圧縮空気供給の欠陥が排除されておらず、かつ相応に排ガ ス通路２５とタンク１０との間の接続も排除できないからである。別の圧縮空気 源、特にブレーキ空気圧縮機が使用される場合には、圧縮空気源は欠陥時にも引 き続き駆動され、このことは圧縮空気供給の場合にブレーキ空気圧縮機を介して 自動車全体が引き続き駆動されることを意味している。ステップＳ６の後に検査 過程の終了が達成される。

時間ｔ１の必要な最小長さは使用される圧縮空気源に左右される。二次空気ポン プは比較的に弱い圧縮空気源であり、このような圧縮空気源は標準的にはほぼｌ 　ｂａｒの圧力でほぼ４　Ｑ　ＯＡｇａｉｎを供給する。この場合、例えばｌ　 Ｑ　Ｑ　ｍｂａｒの検査圧力は数秒で達成され、その結果時間ｔ１が例えば５秒 に設定される。ブレーキ空気圧縮機を介した圧縮空気供給の場合には、この時間 はさらに短くなる。タンクを過圧から保護するために、圧力減少弁が圧縮空気源 とタンク排気装置との間に設けられるか、差圧計１１が前述の弁を１００ｍｂａ ｒの上方の検査圧力の達成された場合に直ちに基準位置へ戻す。

これまで述べた経過で以て、著しく小さな漏れ、例えば直径ｌ１１−の孔を確認 することは不可能であり、それというのは圧縮空気源は通常は小さな漏れによる 損失をより多く補償する程度の多くの空気を供給するからである。小さな漏れを も確認するために、第２図のチャートに示すステップＳ７からｓｌｌまでに基づ き述べるような過程が接続される。このような過程は、閉じられたタンク排気装 置内の圧力が圧縮空気供給を遮断した後に予想に反して著しく降下するかどうか を検査するために用いられる。

ステップｓ７では、ステップＳ４で設定された時間ｔ２の経過の後のタンク圧力 （タンク差圧）が測定される。次いで（ステップＳ７）、遮断弁１５が開かれ、 かつタンク排気弁１６が弁制御装置１２０によって規定された形式で制御され、 これによってタンク排気装置が再びそれとして作動する。ステップＳ４及びＳ８ で測定された圧力、すなわち時間ｔ２の始めと終わりの圧力から、差が算出され （ステップＳ９）、この差が試験差よりも小さいかどうかが検査される（ステッ プ５１０）。そうである場合には、検査過程の終了が達成される。別の場合には 、欠陥報告が発せられ（ステップ５ｌｌ）、装置の引き続く検査が禁止される。

この場合も検査過程の終了が行われる。

直径１ｍ＋ｅの孔によって、１００Ｉｌｂａｒの圧力でほぼ５１／ｗｉｎが失わ れる。このことは、完全に空である大きなタンクにおいても圧力がほぼ２０ｓｅ ｃでｌ　Ｑ　Ｑ　ｍｂａｒからほぼ７　Ｑ　ｍｂａｒｌニーＩＩＩ下することを 意味している。この場合、時間ｔ２として２０ｓｅｃの値が、かつ試験差として ３　Ｑ　ｍｂａｒの値が与えられる。

時間ｔ２の始めの検査圧力が例えば空気供給を上方の検査圧力、例えばｌ　Ｑ　 Ｑ　ｌ１ｂａｒの達成されるやいなや直ちに遮断することに基づき常に正確に規 定されている場合には、ステップＳ９を実施する必要はなく、ステップＳ８で圧 力の測定に基づき直接的にこの圧力が下方の検査圧力、実施例の場合には７０　 ｔｉｂａｒを下回っているかどうかが検査される。

実質的には、ステップｓ６若しくはｓｌｌの欠陥報告を欠陥の最初の確認に際し て発するのではなく、検査手順を再度実施して欠陥の二度目の確認に際して初め て欠陥報告を行うことが育利である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．タンク排気装置であって、タンク（１０）を備えており、吸収フィルター（ １３）を備えており、吸収フィルタがタンクにタンク接続導管（１２）を介して 接続されていて、かつ通気導管（１４）を有しており、タンク排気弁（１６）を 備えており、タンク排気弁が吸収フィルタに弁導管（１７）を介して接続されて いる形式のものにおいて、タンク排気弁の近くで弁導管に圧縮空気接続部（２２ ）を、タンクに圧力センサ（１１）を、かつ通気導管内に遮断弁（１５）を有し ていることを特徴とする、タンク排気装置。 ２．自動車であって、内燃機関（１９）を備えており、タンク排気装置（１０〜 １７）を備えており、タンク排気装置がタンク排気弁、及び通気導管を備えた吸 収フィルタを有しており、圧縮空気源（２３）を備えている形式のものにおいて 、請求項１に基づくタンク排気装置及び、圧縮空気源からの空気をタンク排気装 置の弁導管（１７）の圧縮空気接続部（２１）へ選択的に切り換えるための切換 弁（２２）を備えていることを特徴とする自動車。 ３．圧縮空気源として二次空気ポンプ（２３）を、かっ切換弁（２２）と内燃機 関（１９）の排ガス通路（２５）との間で二次空気ポンプの圧力によって開く逆 止弁（２４）を備えている請求項２記載の自動車。 ４．タンク、吸収フィルター及びタンク排気弁を有するタンク排気装置の機能を 検査する方法であって、吸収フィルターがタンクにタンク接続導管を介して接続 されていてかつ通気導管を有しており、タンク排気弁が吸収フィルターに弁導管 を介して接続されている形式のものにおいて、タンク排気弁と通気導管を通気導 管に配置された遮断弁を用いて閉鎖するステップ、圧縮空気をタンク排気装置ヘ タンク排気弁の、吸収フィルターに向いた側に供給するステップ、タンク内の圧 力を測定するステップ、及び圧力が所定の圧力条件を満たしているかどうかを検 査してそうでない場合にはタンク排気装置が機能不能であると判断するステップ を有していることを特徴とする、タンク排気装置の機能を検査するための方法。 ５．圧力条件として上方の検査圧力が達成されているか若しくは越えられている かを検査する請求項４記載の方法。 ６．所定の圧力を越えかつ圧縮空気の供給の終了の後にタンク内の圧力降下を検 査して、圧力降下が所定の試験差で維持されている場合に、タンク排気装置を機 能していると判断し、そうでない場合にタンク排気装置を機能不能と判断する請 求項４又は５記載の方法。 ７．圧力降下を、圧縮空気供給の後に所定の時るを置いて圧力の測定によって検 査し、所定の時間の始めに測定された圧力に対する差を規定する請求項６記載の 方法。 ８．タンク、吸収フィルター及びタンク排気弁を有するタンク排気装置の機能を 検査する方法であって、吸収フィルターがタンクにタンク接続導管を介して接続 されていてかつ通気導管を有しており、タンク排気弁が吸収フィルターに弁導管 を介して接続されている形式のものにおいて、タンク排気弁、通気導管のための 遮断弁及び圧縮空気供給装置を制御するための制御装置（２７）が設けられてお り、圧縮空気供給装置がタンク排気装置ヘタンク排気弁の、吸収フィルターに向 いた側に圧縮空気を供給するようになっており、これによってタンク内に規定の 機能状態に際して過圧力が形成されるようになっており、タンク内に圧縮空気を 供給した際のタンク内の圧力を検出しかつ検出された圧力が所定の圧力条件を満 たしていない場合にタンク排気装置を機能不能であると判断するための検査装置 （２７）が設けられていることを特徴とする、タンク排気装置の機能を検査する ための方法。 ９．タンク、吸収フィルター及びタンク排気弁を有するタンク排気装置の機能を 検査するための装置であって、吸収フィルターがタンクにタンク接続導管を介し て接続されていてかつ通気導管を有しており、タンク排気弁が吸収フィルターに 弁導管を介して接続されている形式のものにおいて、次の装置、すなわちタンク 排気弁を閉鎖するため及び通気導管を通気導管に配置された遮断弁を用いて閉鎖 するための装置（２７）、圧縮空気をタンク排気装置ヘタンク排気弁の、吸収フ ィルターに向いた側に供給する装置（２７）、タンク内の圧力を測定する装置（ ２７）、及び圧力が所定の圧力条件を満たしているかどうかを検査してそうでな い場合にはタンク排気装置が機能不能であると判断する装置（２７）を有してい ることを特徴とする、タンク排気装置の機能を検査するための装置。