JPH08507119A - タンク通気の方法と装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 内燃機関を有する自動車の燃料タンクに通気する方法と装置において、内燃機関が、特にアイドリング調整装置を含んでいるバイパスを備えた吸気管を有しており、また、燃料タンクが、吸着フィルタと、吸着フィルタ・通気口間に配置された第１弁とを有する通気導管を介して大気中に通気可能であり、更に、吸着フィルタが掃除用空気により掃除可能であり、この空気は、第２弁を有する掃除用空気管を介して吸気管へ供給され、これにより内燃機関の作動条件の阻害が防止される。吸着フィルタの掃除用空気は、バイパスを介して流れる空気流から分岐させる。

Description

【発明の詳細な説明】 タンク通気の方法と装置 従来の技術 本発明は、内燃機関を有する自動車の燃料タンクの通気方法、それも前記内燃 機関が、空気量計を有する吸気管と、スロットル部材を迂回するバイパスとを備 え、また、前記バイパスには、特にアイドリング調整装置が設けられており、ま た燃料タンクが、吸着フィルタと、吸着フィルタ・通気口間に配置されたシャッ トオフ弁とを有する導管を介して大気中に通気可能であり、また、前記吸着フィ ルタが掃除用空気により掃除可能であり、この掃除用空気が、タンク通気弁を有 する導管を介して吸気管へ供給される形式のものに関し、かつまた前記方法を実 施するタンク通気装置に関するものである。 燃料タンク通気用の、関連する一般的な種類の方法と、この方法を実施するタ ンク通気装置は公知である（たとえばボッシュ社の技術情報、モトロニック第２ 版、１９８５年９月号、ｐ．２６，２７，３５参照）。公知の方法及び装置の場 合、吸着フィルタの掃除は掃除用空気流によって行なわれる。この掃除用空気流 は、大気中から吸着フィルタを介して通気口と掃除作業時には開弁するシャット オフ弁とから流入せしめら れる。掃除空気流は、また、掃除作業の間に開弁するタンク通気弁を介して、ス ロットルフラップの下流、かつスロットルフラップを迂回し、従来式にアイドリ ング調整装置を有するバイパスの下流から、内燃機関へ通じる吸気管内へ導入さ れる。 この公知の通気方法及びタンク通気装置は、種々の要求に必しも応えることが できない。特に、掃除用空気流は、吸着フィルタを効果的に掃除するには単位時 間当り可なりの量の空気を含んでいなければならないが、この空気流が、吸気管 を介して吸気される計量空気量に対して可なりの漏れ流となる。この漏れ流は、 内燃機関の作動時にラムダ障害（lambda fault）を生じさせる。加えて、タンク 内のガス含有量が高い値の場合、追加燃料量が掃除用空気と一緒に吸気管へ供給 され、内燃機関の作動条件の最適化の障害となることがある。 従来の技術及び前述の問題にもとづいて、本発明が課題とするところは、吸着 フィルタの掃除中に、内燃機関用の調整された混合気組成が不都合に阻害される のを防止することによって、自動車の燃料タンクの通気の方法及び装置を改良す ることにある。 この課題は、方法については、吸着フィルタの掃除用空気バイパスを介して流 れる空気流から分岐させることにより解決され、装置については、バイパスから 分岐する掃除導管を備えるようにして、この導管によ り吸着フィルタへの掃除用空気を供給することにより解決された。 発明の効果 本発明の方法の重要な利点は、掃除用空気流が、計量された漏れ流として吸気 管に入る点である。これは、掃除用空気を、吸気管及び吸気管のバイパス内の計 量された空気流から分岐させ、この結果、付加的に供給される掃除用空気量によ って内燃機関の設定作動パラメータが阻害されることは、どのような作動条件下 でも防止されるからである。 本発明の方法の一実施例によれば、タンク内のガス量が高い値の場合は、掃除 用空気量を付加的に絞ることにより、掃除用空気流内の燃料成分が、内燃機関へ 供給される調整燃料・空気混合気を阻害することのないようにすることが可能で ある。 本発明の方法を実施するタンク通気装置に関しては、次のような重要な利点を 有している。すなわち、従来技術により既に要求される２つの弁、すなわち通気 口下流に設けられた吸着フィルタのシャットオフ弁と、通気導管内の、タン用通 気弁とのほかには、付加的な弁は必要ない点である。それどころか、これら２つ の弁の代りに、比較的廉価に入手できる従来形式の制御可能の弁を用いれば十分 である。 図面 本発明のその他の詳細及び効果を以下で図面につき 説明する。 図１は本発明による方法を実施するタンク通気装置の有利な一実施例の略示図 である。 図２から図７までは、図１の装置の弁の若干の典型的な作動状態を示した詳細 図である。 実施例の説明 詳しく言えば、図１には吸気管１０が示され、吸気管１０内には、スロットル 部材として役立つスロットルフラップ１２の上流に、公知の型式の空気量計１３ 、たとえばフラップ式の空気量計と、ホットフィルム・センサ又は類似部品とが 配置され、これらの部品を有する燃料噴射装置は詳しくは示されていない。吸気 量の測定は、スロットルフラップ１２の下流の、吸気管圧測定器により行なわれ る。アイドリング調整装置１６が配置されているバイパス１４は、スロットルフ ラップを備えた吸気管部分と平行に位置している。通常、つまり従来式装置では 、バイパス１４又はバイパス導管は、スロットルフラップ１２の下流の吸気管へ 直接に戻るようにされている。これは、スロットルフラップ１２が閉じた場合、 バイパスが、スロットルフラップ１２の下流から内燃機関（図示せず）へ流入す る空気量を、アイドリング調整装置により設定された空気量に制限する唯一の機 能を有しているからである。 前述の従来型式の装置と異なり、本発明によるタン ク通気装置の場合、アイドリング調整装置１６の下流でバイパス１４内にタンク 通気弁１８（再生弁）がそう入されている。この弁１８は、図示の実施例の場合 、バイパス１４を完全に遮断する位置と、完全に開く位置との間の中間位置を占 める制御可能な弁として構成されている。アイドリング調整装置１６とタンク通 気弁１８との間には、バイパス１４から掃除導管２０が分岐している。この導管 ２０は、同じく、掃除導管２０を完全に遮断する位置と、完全に開く位置との中 間位置を占める制御可能の弁として構成されたシャットオフ弁２２を介して、吸 着フィルタ２４へ通じており、フィルタ２４は、特に、活性炭フィルタとして構 成されている。吸着フィルタ２４は、連結導管２６を介して燃料タンク２８に接 続されている。吸着フィルタ２４は、別の導管３０とタンク通気弁１８とを介し て、掃除用にバイパス１４の下流端部又は吸気管１０の下流端部へ接続されてい る。最後に、シャットオフ弁２２の別の接続部が通気口３２を介して大気に連通 している。 図１のタンク通気装置の操作形式は、図２〜図７に示した種々の典型的な操作 状態又は操作条件の場合に、以下で更に詳細に説明する。 特に、図２に示した操作状態では、２つの弁１８，２２が休止位置を占め、こ れらの弁の弁部材１８ａ，２２ａは、各励磁巻線１８ｂ，２２ｂが無電流の場合 、図２に示した位置を占める。この位置では、弁部材１８ａ，２２ａは、略示さ れたばね部材１８ｃ，２２ｃの予張力により保持されている。種々の導管又はダ クト内に流れ方向の矢印で示されているように、この弁１８，２２の無電流状態 によって、一方の吸気管１０・バイパス１４と、他方のタンク２８・活性炭フィ ルタ２４・タンク通気装置との間が完全に分離される。タンク通気弁１８は、バ イパス導管１４に対しては完全に開かれており、スロットルフラップ１２とアイ ドリング調整装置１６とにより予め設定された燃焼空気流は吸気管１０とバイパ ス１４を介して流れる。励磁巻線１８ｂが励磁されると、それまで、その休止位 置で導管３０を完全に遮断していたタンク通気弁１８が、導管３０を、各中間位 置から最大完開位置まで開く。この開き運動に連動して、同時にバイパス１４は 、逆に、次第に閉じられる。他方、タンク２８が、フィルタ２４と、タンクから の廃気を排出するために開かれた弁２２とを介して通気口３２と連通せしめられ 、これに対し、弁２２は、同時に、バイパス１４とフィルタ２４との間の導管２ ０を遮断する。したがって、タンク２８内のガス含量が高まると、燃料蒸気はフ ィルタ２４に吸着され、廃気は弁２２と通気口３２とを介して大気中へ流出する 。廃気内の燃料成分は、この場合、吸着フィルタの効率と状態とに左右される。 これに対し、タンク２８内に負圧が生じると、通気口 ３２を介して大気中から新気が吸入される。 タンク通気装置が正常に作動すると、弁１８，２２の弁部材１８ａ，２２ａが 図３に示した中間位置を占める。この中間位置には、従来式に時間給電すること により、弁１８，２２の巻線１８ｂ，２２ｂを相応に制御励磁することで、もた らされる。同時にシャットオフ弁２２が、吸着フィルタ２４への導管２０を完全 に開き、かつ通気口３２への接続部を完全に閉じる。これに対し、タンク通気弁 １８は、バイパス１４と導管３３とが、それぞれ部分的に開く位置を占める。 弁１８，２２の弁部材１８ａ，２２ａのこのような中間位置では、図３に示さ れているように、バイパス１４で空気流が、アイドリング調整装置１６の下流で ２つの分流に分割される。このうちの一方の分流は、弁１８を経てバイパスの出 口側端部又は吸気管１０へ流れ、他方の分流は、掃除用空気として弁２２を介し て吸着フィルタ２４へ流れ、フィルタ２４を通過した後、導管３０を経て３方弁 である通気弁１８の別の接続部に達する。この弁１８の出口のところで、２つの 入口側の分流が再び合流し、バイパス１４に入り、スロットルフラップ１２の下 流で再び吸気管１０内へ入る。 図３の説明から明らかなように、本発明の方法及び装置の決定的な利点は、吸 着フィルタ２４の再生に要する掃除用空気が、スロットルフラップ１２とアイド リング調整装置１６とにより計量された空気量に加えて、外部から吸気管１０へ 吸入されるのではなく、アイドリング調整装置１６の下流からのみ、言いかえる と、吸気管１０に接続された内燃機関への計量済みの空気量が流れる個所からの み分岐され、フィルタ２４を通過し、次いで、バイパス１４を介して流れる残り の空気流と一緒に再び吸気管１０へ導入される点にある。 図４の場合、弁１８，２２の励磁は、必要とあれば次のように変更できる。す なわち、アイドリング調整装置１６を通過する全空気量が、吸着フィルタ２４を 通る掃気用空気として流れるようにするのである。その場合には、シャットオフ 弁２２は、フィルタ２４への導管２０を全開し、かつ通気口３２への接続部を完 全に遮断する位置を占めるようにし、他方、タンク通気弁１８は、バイパス１４ を遮断し、かつ吸気管１０への導管３０を全開する位置を占めるようにする。こ れに対し、図５の場合は、励磁電流を適宜に変更することによって、弁１８，２ ２又は弁部材１８ａ，２２ａを次のような位置へもたらし得ることが示されてい る。すなわち、バイパス１４とフィルタ２４との間の接続が完全に遮断され、通 気口３２への接続部が全開され、弁２２が図２の休止位置に相応する位置を占め る一方、弁１８は別の中間位置を占めるようにされる。この中間位置では、フィ ルタ２４から出ている第２ の導管３０が比較的著しく絞られるのに対し、バイパス１４は実質的に全開に近 い状態となる。タンク内のガスが高い値となると、燃料蒸気の富化された空気の いくらかが、タンクから吸着フィルタ２４を経て大気中へ放出される一方、若干 の燃料蒸気を含む部分空気流が、弁１８を介してバイパス内の流れと合流し、吸 気管１０へ流入する。同時に、図３〜図５の操作状態の場合の弁位置は、センサ が発生させる信号に応じて制御可能である。センサは、たとえば、タンクの内圧 、通気口３２のところでの廃気組成、弁１８への第２導管３０内の燃料濃度を記 録し、それによって、他の操作パラメータとの関連で適当とされる場合には、図 ５の操作状態での吸気管へ付加的に導入される小量の廃気と、そのほかの燃料成 分とが、内燃機関の設定又は目標作動条件を阻害することのないように保証され る。 弁１８を中間位置へ移動させ、その位置で吸気管と導管３０とが接続され、か つバイパス１４が遮断されるようにし、他方、同時に弁２２を中間位置に移動さ せて、タンク２８とフィルタ２４の両方がバイパス１４と通気口２３への接続を 遮断されるようにして、図６に示した状態にしてから、装置の作動能力を点検す る場合には、吸気管１０内の吸気圧に応じて負圧をチェックするため、必要な負 圧をタンク２８内に生じさせることができる。もし図６の弁位置から出発する場 合に弁１８を無電流状態にして、導管３０を遮断し、図７の状態を生じさせ、更 に、図示されていない適当な装置を用いることにより、タンク２８内に過圧を生 じさせて、装置内の過圧のチェックを行なうことができる。これらのチェックは 、たとえばＤＥ−４０，０３，７５１，Ａ１により公知の形式にて行なうことが できる。 以上、図面につき、特に種々の操作状態を説明した。この説明から明らかなよ うに、本発明による方法及び方法を実施する装置は、吸着フィルタを再生する掃 除用空気を供給でき、しかも内燃機関の作動パラメータを阻害することがない。 必要とされることは、ただ、従来式の弁を、タンクとの接続を遮断する弁と、タ ンクに通気する弁とを制御可能な構成することだけである。同時に、これらの弁 の使用により、燃料供給装置のタンク及び関連部品内の負圧や過圧のチェックも 可能となる。 内燃機関のアイドリング制御をスロットルフラップの開きを変化させて行なう 場合、本発明の変更態様によれば、スロットルラップ１２に対するバイパス１２ を設けておく。このバイパスの横断面は、しかし、アイドリング調節装置によっ て変化させられないようにし、かつまた、このバイパスには、図１〜図７に関連 して説明した形式で導管２０，３０及び弁１８，２２を接続しておく。図１〜図 ７に関連して述べた機能及 び利点は、この形式の一実施例、すなわち、スロットルフラップ１２を迂回する バイパス１４を有し、バイパス１４内にアイドリング調整装置を有さず、スロッ トルフラップ１２の開きを制御することによるアイドリング制御が行なわれる形 式の実施例にも適用される。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． 内燃機関を有する自動車の燃料タンクに通気する方法であって、前記内燃 機関が、空気量計を有する吸気管と、スロットル部材を迂回するバイパスとを備 え、また、前記バイパスには、特にアイドリング調整装置が含まれており、燃料 タンクが、吸着フィルタと、吸着フィルタ・通気口間に位置するシャットオフ弁 とを有する導管を介して大気中に通気可能であり、また、前記吸着フィルタが掃 除用空気により掃除可能であり、この掃除用空気が、タンク通気弁を有する導管 を介して吸気管へ供給される形式のものにおいて、吸着フィルタ（２４）の掃除 用空気が、バイパス（１４）を介して流れる空気流から分岐せしめられることを 特徴とする、内燃機関を有する自動車の燃料タンクに通気する方法。 ２． タンク内のガス含有量が高い値の場合、掃除用空気量が絞られることを特 徴とする、請求項１記載の方法。 ３． 内燃機関を有する自動車の燃料タンクに通気する装置であって、前記内燃 機関が、空気量計とバイパスとを有する吸気管を備え、前記バイパスが特にアイ ドリング調節装置を含み、かつスロットルフラップを迂回しており、また、燃料 タンクが、吸着フィルタと、吸着フィルタ・通気口間に配置されたシャ ットオフ弁とを有する導管を介して大気中に連通可能であり、更に、吸着フィル タを通過する掃除用空気流が、タンク通気弁を有する導管を介して吸気管へ供給 され得る形式のものにおいて、バイパス（１４）から分岐した掃除用導管（２０ ）が、吸着フィルタ（２４）へ掃除用空気流を供給するために備えられているこ とを特徴とする、内燃機関を有する自動車の燃料タンクに通気する装置。 ４． バイパス（１４）から吸着フィルタ（２４）へ通じる掃除導管（２０）を 、シャットオフ弁（２２）により制御可能であることを特徴とする、請求項３記 載のタンクに通気する装置。 ５． 掃除導管（２０）が、アイドリング調節装置（１６）と、同じくバイパス （１４）を制御するタンク通気弁（１８）との間で分岐していることを特徴とす る、請求項４記載のタンクに通気する装置。 ６． 掃除導管（２０）と、通気口（３２）への接続部とが、シャットオフ弁（ ２２）によって同時に遮断されることを特徴とする、請求項３から５までのいず れか１項に記載のタンクに通気する装置。