JPH08327493A - タンク通気装置のシール性の検査方法およびこの方法を実施するための装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 燃料蒸気を燃料タンクから閉止可能な抽気孔
を有する蓄積手段およびタンク通気弁を介して内燃機関
の吸気管に導く、内燃機関において使用されるタンク通
気装置のシール性を検査する方法を、僅かなシステム改
変で信頼性が高められるようにする。 【解決手段】 内燃機関の作動に蓄積手段の抽気孔が閉
止されている状態でタンク通気弁を介して、前以て決め
られたガス量を吸入し、またはタンクシステムにおいて
前以て決められた負圧が実現されて、タンク通気装置に
おいて圧力振動が生じるまでの間、ガスを吸入しかつ前
記タンク通気装置のシール性の判定のために圧力振動の
少なくとも１つの特性量を評価する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両における燃料
タンクの通気のために使用される装置の診断に関する。

【０００２】

【従来の技術】公知の装置では、タンクにおいて蒸発さ
れる燃料は、閉止可能なタンク通気弁を介して内燃機関
の吸気管に接続されている活性炭素フィルタに蓄積され
る。タンク通気弁の開放時に、活性炭素フィルタと周囲
との接続を介して空気が吸入され、それは一時蓄積され
た燃料を奪いかつ燃焼部に供給される。タンク通気弁を
介して吸入されたガス量が、一方において活性炭素フィ
ルタが空気によって十分に洗浄されかつ他方において内
燃機関に供給される混合気の燃料対空気比の許容できな
い程大きな障害が生じることがないように制御される。

【０００３】このようにして、環境保護の理由から燃料
蒸気の放出が回避されるようにしている。

【０００４】しかしこの解決法は、漏れを有していない
タンク通気装置によってしか満足されない。車両の作動
期間中非常に小さな漏れ（＜１ｍｍ）でもオンボード手
段によって検出することができるようにする、診断のた
めの立法上の要求がある。

【０００５】ドイツ連邦共和国特許公開第４１３２０５
５号公報から公知のシステムは、このために活性炭素フ
ィルタの、周囲に対する接続部に閉止弁を有している。
吸気管負圧を利用する診断のためにまず、閉止弁が開放
されている状態でタンク通気弁が開放されかつ、前以て
決められた時間間隔内に前以て決められた最小負圧が形
成されるかどうかが検査される。引き続いて、タンク通
気弁が再び閉鎖される。タンク通気装置の内部において
調整設定される圧力低下および後続の圧力形成の勾配
が、装置のシール性の判定のために評価される。その前
に発生された負圧の迅速な低下は、漏れを指示する。信
頼できる診断データを得るために、この負圧法は有利に
は、車両が停止している状態での内燃機関の無負荷時に
実施される。ＷＯ９４／１５００から、別の診断方法が
公知である。この方法は、規定量の周囲空気を吸入し、
圧縮しかつタンクに導く付加的な過圧ポンプによって動
作する。その結果生じた圧力上昇がタンク内で再び減衰
する時間が、装置のシール性に対する尺度として使用さ
れる。

【０００６】

【発明が解決すべき課題】本発明の課題は、システムの
規模を殆ど変えずに信頼できる診断データを送出する診
断方法を提供することである。殊に、付加的なコストの
かかる過圧ポンプなしに動作するようにしたい。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明によればこの課題
は請求項１に記載の構成によって解決される。

【０００８】実験の結果、公知の、負圧によって動作す
る方法に比して高められた測定感度を有することが示さ
れた。それ故に、本発明の方法を用いて、診断データの
信頼性が高められる。

【０００９】更に、本発明の実施例により、タンク通気
弁を介して吸入されるガス量を可変の構成とすれば、診
断方法の、タンク充填状態に殆ど関係ない信頼性が得ら
れる。

【００１０】

【発明の実施の形態】次に本発明を図示の実施例につき
図面を用いて詳細に説明する。

【００１１】図１には、吸気管２と、排気管３と、タン
ク通気システムと、内燃機関によって燃焼される燃料空
気混合気の組成を調整設定するための調整回路と、この
ために必要な調整部材と、その協働が制御装置４によっ
て制御される複数のセンサとを備えた内燃機関１が図示
されている。

【００１２】タンク通気システムは、燃料タンク５と、
管またはホース連結部を介して燃料タンクおよび吸気管
に接続されておりかつ抽気口７を介して抽気することが
できる貯蔵手段６と、圧力センサ８と、閉止弁９と、タ
ンク通気弁１０とを有している。

【００１３】調整回路全体は、排気ガスセンサ１１と、
燃料調量ユニット１２とを有している。別のセンサとし
て、内燃機関によって吸入された空気量を検出するため
の手段１３と、回転数センサ１４とが示されている。

【００１４】１つの実施例に対して、図２のａには、閉
止弁の閉鎖状態の時間経過が示されており、図２のｂに
は、タンク通気弁の開放状態の変化が示されており、図
２のｃには、圧力センサによって検出された、結果的に
生じる圧力振動が示されている。

【００１５】これらの信号経過は、制御装置４によって
行われる、図３に図示のステップによって生じる。

【００１６】上位の主プログラムから出発して、時点ｔ
₀におけるステップＳ１において閉止弁が閉鎖される。
同時にまたはその後でも、ステップＳ２においてタンク
通気弁１０が開放されかつかつステップＳ３において吸
入されたガスの量ｖｔｅｖが検出される。ガス量は、タ
ンク通気弁の開放時間ｔｔｅｖと、この開放時間および
生じる圧力状態において単位時間当たりタンク通気弁を
介して流れる流量ｖ⌒ｔｅｖとの積として検出される。
その際タンク通気弁における圧力状態は実質的に、吸気
管圧ひいては内燃機関の作動状態によって決められる。
というのは、タンク側の圧力変動は安全性の理由から制
限されているからである。その際タンク側の圧力の変動
幅は、吸気管側に発生する圧力の変動幅より約１オーダ
だけ小さいところにある。

【００１７】それ故に流量ｖ⌒ｔｅｖは、吸気管圧から
直接またはこれに対して択一的に例えば特性マップか
ら、吸気管圧経過をシミュレートする（負荷、回転数）
入力量から決定することができる。

【００１８】このことはステップＳ４においてｖｔｅｖ
としきい値ｖｔｅｖ０との比較によって検出されるのだ
が、前以て決められたガス量ｖｔｅｖが吸入されるや否
や、タンク通気弁はステップＳ５において閉鎖される。
ガス量の吸入は、図２のｃに図示されているように、タ
ンクにおける圧力の、初期値Ｐ０から値Ｐ１への低下に
結び付いている。

【００１９】タンク通気弁の閉鎖後、タンク圧は再び上
昇し、その際上昇速度は場合により生じる漏れの量によ
って増大する。それ故に、タンク圧が前以て決められた
値、例えば初期圧Ｐ０に再び達するまでに経過する時間
ｔｄｔは、漏れの量に対する尺度である。ステップＳ６
において検出されたこの時間ｔｄｔがステップＳ７にお
いてしきい値ｔｄｔ０を下回ると、装置はシール不良と
見なされ、これにより、ステップＳ８においてエラーメ
ッセージは出力および／または記憶されることになる。
それに、障害のない装置ではまたステップＳ７から直接
実行されるステップＳ９およびＳ１０によって、閉止弁
９の開放および上位の主プログラムへの戻りが続く。

【００２０】時間ｔｄｔとしきい値との比較に対して択
一的に、時間ｔｌｃ＝ｄｔｄ−ｔｔｅｖを、相応に変形
されたしきい値と比較することもできる。

【００２１】別の択一例として、漏れによって流れる漏
れガス流の流量ｖ⌒ｌｃは、この間に再び追従的に流れ
ている、その前に吸入された体積ｖｔｅｖ＝ｖ⌒ｔｅｖ
＊ｔｔｅｖと、測定された時間ｔｌｃとから次のように
計算される： ｖ⌒ｌｃ＝ ｖｔｅｖ ／ ｔｌｃ 漏れ流ｖ⌒ｌｃが許容目標値より小さいとき、システム
は正常である。

【００２２】燃料のガス抜きの、圧力経過に対する影響
が既知であるかまたは見積もり可能であるとき、それを
考慮することができる。この影響は例えば、測定期間中
λ調整器の特性から見積もることができる。ガス抜きさ
れた燃料はλ値のシフトを惹き起こし、それはλ調整を
介して補正される。調整器設定量ないし噴射弁を介して
流れる燃料と、空気質量測定器によって測定された、機
関への空気流Ｌとから、ガス抜きされたガソリン蒸気流
が計算されかつ測定が斥けられるかまたは補正される。
検査は、タンク通気弁が、計算された、弁を介する流れ
が大きな不確実性によって負荷されている作動領域にお
いて作動しているときも抑圧することができる。燃料ポ
ンプによるタンクからの液体の燃料の取り出しが考慮さ
れるとき、精度が高められる。所定のガス量の吸入の対
して択一的に、タンク通気弁の閉鎖を、前以て決められ
た負圧Ｐ１に達することによってトリガするようにする
こともできる。

【００２３】この実施例の種々の択一例にとって共通し
ていることは、前以て決められたガス量の吸入による圧
力低下と引き続いて生じる再上昇とから成る個々の振動
が評価されるということである。

【００２４】別の実施例の範囲において、吸入は周期的
に繰り返される。

【００２５】このことは、前以て決められた時間間隔の
経過後にその都度吸入を繰り返しかつ複数回の繰り返し
を介して平均化された特性量をタンク通気装置のシール
性の判定のために評価することによって行うことができ
る。

【００２６】これに対して択一的に、繰り返しを、前以
て決められた圧力、例えば初期圧力ｐ０に再び達したこ
とによってトリガすることができる。その場合周期的に
繰り返される時間ｔｄｔから平均値が形成されかつ前以
て決められたしきい値と比較される。周期的な繰り返し
および平均化により、診断の信頼性が高められる。この
実施例を説明するために、図２には対応する信号経過が
示されている。

【００２７】圧力しきい値に再び達した際の吸入の繰り
返しに対して択一的に、前以て決められた体積を固定さ
れた時間間隔において吸入するようにすることもでき
る。その際繰り返し周波数および吸入当たりの体積は、
吸入された平均体積流が、法制定者が丁度まさに許容す
る漏れガス流に相応するように、設定される。その場合
所定の時間後に圧力Ｐ￣がしきい値Ｐ￣０より下にある
とき、システムは十分にシール性がある。この実施例
は、図４に示されている。

【００２８】本発明の別の実施例によれば、本発明の診
断方法のスタートの際、タンク通気弁が、閉止弁が閉鎖
されている状態で、所定の第１の負圧値Ｐ０１に達する
までの間、開放される。この初期化後、上述した実施例
を実行することができる。

【００２９】第１の負圧値に達するまでの持続時間は、
燃料タンクの充填状態に依存している。充填状態が低け
れば低いほど、液体燃料を介するガス体積は高くかつ第
１の負圧値に達するために必要である時間は長い。この
ことに相応して、充填状態が低ければ低いほど、所定の
持続時間に対して所定のガス量の吸入またはタンク通気
弁の開放はますます小さな圧力変化しか惹き起こさな
い。これにより空のタンクの場合の診断データの信頼性
が低下する可能性がある。

【００３０】これに対する対策のために、本発明の別の
実施例によれば、吸入されるガス量ないしタンク通気弁
が開放される持続時間を充填状態の低下とともに拡大す
るようにしている。

【００３１】このことは、タンク通気弁を開放信号によ
って制御する持続時間の延長を介して行うことができ
る。タンク通気弁がクロック制御される場合、開放信号
のキーイング比、即ち閉鎖フェーズ対開放フェーズ比も
開放時間の方から変えることができる。２つの可能性を
相互に組み合わせることもできる。充填状態に対する尺
度として、車両内に存在するいずれかの充填状態信号を
利用することができ、これには、ポテンショメータと結
合されている公知のフローティングレバー式発生器も、
例えばタンク通気弁および／または閉止弁の制御の結果
として充填状態を推定する方法も含まれている。

【００３２】診断のスタートの際、タンク通気弁を閉止
弁が閉鎖されている状態で、引き続き調整設定すべき圧
力振動に対するスタート値としての前以て決められた負
圧が生じるまでの間開放する方法では、圧力振動の調整
設定のために周期的に吸入すべき体積の値を、スタート
値としての前以て決められた負圧が得られた速度に依存
して決定することができる。

【００３３】その場合この依存性は、吸入すべき体積の
値が大きく選択されればされる程、スタート値が得られ
る速度はますます小さい。

【００３４】吸入すべき体積の値の変化は、タンク通気
弁を制御するキーイング比の変化および／またはタンク
通気弁を所定のキーイング比で制御する持続時間の変化
によって、実施することができる。

【００３５】タンク通気弁に代わって、少なくとも１つ
の負圧ポンプを有する再生手段を使用することもでき
る。即ち、例えば過給機関において、比較的高い吸気管
圧にも拘わらず、本発明の方法を実施することができる
ようにするために、この種のポンプを使用することが必
要であることがある。

【００３６】

【外１】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の方法を実施するのに適している公知の
装置の概略図である。

【図２】１実施例にとって典型的である２、３の信号経
過に基づいて本発明を説明する線図である。

【図３】本発明の方法の１実施例のフローチャートを示
す図である。

【図４】別の実施例に対する、図２に対応する信号経過
を示す線図である。

【符号の説明】 １ 内燃機関、 ２ 吸気管、 ３ 排気管、 ４ 制
御装置、 ５ 燃料タンク、 ６ 蓄積手段、 ７ 抽
気孔、 ８ 圧力センサ、 ９ 閉止弁

フロントページの続き (72)発明者 エルンスト ヴィルト ドイツ連邦共和国 オーバーリークシンゲ ン ヴェルナーシュトラーセ 20−６ (72)発明者 アンドレアス ブルーメンシュトック ドイツ連邦共和国 ルートヴィッヒスブル ク イェーガーホーフアレー 79 (72)発明者 ゲオルク マレブライン ドイツ連邦共和国 ズィンゲン クニービ スシュトラーセ 19

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 燃料蒸気を燃料タンクから閉止可能な抽
   気孔を有する蓄積手段およびタンク通気弁を介して内燃
   機関の吸気管に導く、内燃機関において使用されるタン
   ク通気装置のシール性を検査する方法であって、内燃機
   関の作動時に前記蓄積手段の抽気孔が閉止されている状
   態において、前記タンク通気弁を介して前以て決められ
   たガス量を吸入し、またはタンクシステムにおいて前以
   て決められた負圧が実現されて、前記タンク通気装置に
   おいて圧力振動が生じるまでの間ガスを吸入しかつ前記
   タンク通気装置のシール性の判定のために前記圧力振動
   の少なくとも１つの特性量を評価することを特徴とする
   タンク通気装置のシール性の検査方法。
2. 【請求項２】 前以て決められた時間間隔の経過後にそ
   の都度繰り返しかつ前記タンク通気装置のシール性の判
   定のために複数の繰り返しにわたって平均化された特性
   量を評価する請求項１記載の方法。
3. 【請求項３】 周期的な圧力振動を、当該方法の周期的
   な、直接相次いで連続する繰り返しによって発生する請
   求項１記載の方法。
4. 【請求項４】 前記タンク通気弁をその都度、該タンク
   通気弁の先行する開放によって惹き起こされた圧力低減
   が再び補償されるまでの間閉鎖しかつ圧力振動の特性量
   としてのタンク通気弁の、圧力検出の複数の周期にわた
   り平均化された閉鎖時間から、タンク通気装置のシール
   性に対する尺度を形成する請求項１から３までのいずれ
   か１項記載の方法。
5. 【請求項５】 前記タンク通気弁の閉鎖時間が前以て決
   められた値より小さいとき、タンク通気装置をシール不
   良と判定する請求項４記載の方法。
6. 【請求項６】 前記タンク通気弁を前以て決められた時
   間の経過後その都度再び開放し、ここにおいて繰り返し
   周波数および吸入過程当たりの体積を、前記吸入された
   平均流量が、丁度まだ許容されている漏れガス流に相応
   するように予め定められ、かつ複数の周期にわたって平
   均化された、圧力振動の平均値が、前以て決められた最
   小値だけ低下していないとき、前記タンク換気弁をシー
   ル不良と判定する請求項３記載の方法。
7. 【請求項７】 診断方法のスタート時に、前記閉止弁が
   閉鎖されている状態で前記タンク通気弁を、引き続き調
   整設定すべき圧力振動に対するスタート値としての前以
   て決められた負圧が生じるまでの間開放する請求項１か
   ら６までのいずれか１項記載の方法。
8. 【請求項８】 圧力振動の調整設定のために周期的に吸
   入すべき体積の値を、スタート値としての前以て決めら
   れた負圧に達した速度に依存して決定する請求項７記載
   の方法。
9. 【請求項９】 スタート値を実現する速度が低ければ低
   い程、吸入すべき体積の値を大きく選択する請求項８記
   載の方法。
10. 【請求項１０】 吸入すべき体積の値の変化を、前記タ
    ンク通気弁を制御するキーイング比の変化および／また
    は前記タンク通気弁を所定のキーイング比で制御する持
    続時間の変化によって実施する請求項９記載の方法。
11. 【請求項１１】 前記タンク通気弁に代わって、少なく
    とも１つの負圧ポンプを有する再生装置が使用される、
    請求項１から１０までのいずれか１項記載の方法を実施
    するための装置。