JPH11509602A - タンク排気装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 内燃機関を有する自動車のためのタンク排気装置は、充填スリーブ（１１）及び排気スリーブ（１２）を備えた燃料タンク（１０）と、気化された燃料蒸気を貯めるためのフィルタ（１４）と、フィルタ（１４）を再生させるためにフィルタ入口（１５）からフィルタ出口（１６）へ貫流する空気流を調量するためのタンク排気弁（１７）と、漏れ検査のための、フィルタ入口（１５）に接続された診断装置（２０）とを有している。内燃機関の吸気効率が足りない場合に、十分な再生空気流を確実に供給するために、診断装置（２０）内に存在するフィードポンプ（２２）が、フィルタ再生時間中においても作動接続される。有利な形式で、フィルタ再生のための空気流は、診断装置（２０）の流量測定器（２５，２６）によってガイドされるのではなく、制御可能なバイパス弁（３６）を備えたバイパス（３５）によってガイドされる。このバイパス弁（３６）は、フィードポンプ（２２）の出口をフィルタ（１４）の入口（１５）に接続する。

Description

【発明の詳細な説明】 タンク排気装置 従来の技術 本発明は、請求項１の上位概念に記載された形式の、内燃機関を備えた自動車 のためのタンク排気装置に関する。 このような形式の公知のタンク排気装置（ＵＳ５３９０６４５号明細書）にお いては、診断装置の流量測定器のうちのそれぞれ１つが空気通路内に配置されて おり、この場合、一方の空気通路がフィードポンプ出口から診断装置の空気出口 に通じていて、他方の空気通路が、フィードポンプ出口から他方の空気出口に通 じている。大気圧内に開口する、診断装置の第２の空気出口には、タンク排気装 置内で許容される大きさの基準漏れが形成されている。タンク排気弁の閉鎖され ている状態でタンク排気装置の閉じたシステム内に圧力が形成されるために必要 な立ち上がり時間後に、流量測定器は、測定された空気流に相当する電気信号を 供給する。評価ユニットは、信号差を形成し、漏れがゼロとは異なっている場合 に、漏れを確認する。活性炭フィルタとして構成されたフィルタの再生は、公知 の形式で、内燃機関の吸気管内に、タンク排気弁の開放状態でフィルタケーシン グ内に低圧を形成する低圧 が生ぜしめられ、これによってフィルタを貫流する再生空気が生ぜしめられるこ とによって行われる。診断目的のためだけに作動接続された、診断装置のフィー ドポンプは、停止状態で非常に小さい流過抵抗を有しているので、再生空気流の ために必要な空気は問題なくフィードポンプを介して吸い込まれ得るようになっ ている。 発明の利点 請求項１に記載した特徴を有する本発明によるタンク排気装置は、診断装置が 同時にフィルタを再生するために使用されるので、内燃機関が低圧を生ぜしめた 場合においても、付加的な構造的なコストを必要とすることなしに、フィルタを 流過する十分な再生空気流が提供される、という利点を有している。このような ケースは、例えば絞り解除されたエンジン例えば、可変な入口弁ストロークを介 してシリンダへの充填が制御されるスロットルバルブのないエンジン、また高負 荷時のターボ過給運転中に絞られたエンジンにおいても、生じる。 請求項２から６に記載された手段によって、請求項１に記載されたタンク排気 装置の有利な実施例及び改良が可能である。 診断装置内の高い流過抵抗のためにフィルタ再生のために十分に大きい空気流 が、フィードポンプによって生ぜしめられない場合には、本発明の有利な実施例 によれば、フィードポンプ入口とフィルタケーシングのケーシング入口との間に 、制御可能なバイパス弁を備えたバイパスが接続されており、このバイパス弁は 、少なくともフィルタ再生中には開放されていて、これによって診断装置の流量 測定器をブリッジする。 本発明の有利な実施例によれば、フィードポンプは自動車の始動と共に作動接 続され、走行速度においては自動的に再び遮断接続される。これによって、フィ ードポンプによって燃料タンク内にもたらされた過剰圧力が、タンク充填過程時 にタンク排気スリーブを通って漏れ出ることが避けられる。フィードポンプが遮 断された状態で、まだ小さい流過抵抗を有していれば、タンク充填時に、及び法 的に予め規定されたタンク充填蒸気の車両側の受容時に、高すぎる対抗圧力に基 づいて給油ガンが遮断されることはない。 本発明の有利な実施例によれば、フィードポンプは、フィード時に、閉鎖され た導管に対して２０ｈＰａ〜４０ｈＰａの最大圧力を形成するように、設計され ている。これによって、例えばタンク排気弁が詰まったりした故障の場合に、燃 料タンク内に形成される過剰圧力が許容程度に限定される、という利点が得られ る。 請求項７に記載した特徴を有する本発明によるタンク排気装置は、診断時に流 量測定器が本発明に従って直列接続されることによって、診断装置が非常に敏感 につまりタンク排気装置のシステム内の微量の漏れも 検知することができる。さらにまた、診断装置は、タンク排気装置内のその他の 故障に関する、例えばフィードポンプ及びバイパス弁の機能的な能力に関する、 また場合によっては診断装置その他の導管の詰まり等に関する、付加的な診断を 行う。診断装置は、２つの流量測定器の同期的な公差及びフィードポンプの公差 とは無関係である。 請求項９から１４に記載した手段によって、請求項７に記載したタンク排気装 置の有利な実施例及び改良が可能である。 図面 以下に本発明を図面に示した実施例を用いて説明する。図面には、自動車のた めのタンク排気装置が概略的に示されている。 実施例の説明 図面に概略的に示された、内燃機関を備えた自動車のためのタンク排気装置に は、充填スリーブ１１及び排気スリーブ１２を備えた燃料タンク１０と、排気ス リーブ１２に接続されたフィルタケーシング１３とが所属しており、このフィル タケーシング１３は、フィルタ１４（図示の実施例では活性炭フィルタ）を収容 していて、ケーシング入口１５とケーシング出口１６とを有している。タンク排 気装置にはさらに、フィルタケーシング１３のケーシング入口１５と内燃機関の 吸気管１９との間の接続管１８内に配置されたタンク 排気弁１７と、漏れ検査のための診断装置２０とが所属している。診断装置２０ は、空気入口２１に接続されたフィードポンプ２２と、フィルタケーシング１３ のケーシング入口１５に接続された第１の空気出口２３と、大気圧下にある第２ の空気出口２４と、２つの流量測定器２５，２６と、１つの評価ユニット２７と を有している。空気入口２１と第２の第２の空気出口２４とは、エアフィルタ２ ８によって覆われている。第１の空気出口２３は、第１の空気通路２９を介して フィードポンプ２２のポンプ出口に接続されており、一方、第２の空気通路３０ は、第１の空気出口２３を第２の空気出口２４に接続する。流量測定器２５，２ ６はそれぞれ、２つの空気通路２９、３０のうちの一方に配置されており、この 場合各流量測定器２５，２６には、流量絞り又は絞り箇所３１，３２が配属され ている。評価ユニット２７には、診断結果を表示するための表示装置３３が後置 接続されている。タンク排気装置全体は、タンク排気弁１７、フィードポンプ２ ２及び評価ユニット２７を制御するための制御ユニット３４を有している。 このタンク排気装置は次のように作業する。 燃料タンク１０内で燃料からガス化された燃料蒸気（炭化水素）は、燃料タン ク１０の排気スリーブ１２を介してフィルタケーシング１３内に入り込み、ここ でフィルタ１４に吸着する。フィルタ１４を再生する ために、制御ユニット３４によってタンク排気弁１７が開放され、フィードポン プ２２が作動接続される。フィードポンプ２２の搬送効率は、タンク排気弁１７ が開放されている時に１ｍ³／ｈ〜３ｍ³／ｈの搬送容積流が得られるように設計 されている。さらに、フィードポンプ２２は、搬送時に、閉じた導管に対して最 大２０ｈＰａ〜４０ｈＰａの超過圧力が形成されるように設計されているので、 欠陥が生じた場合例えばタンク排気弁１７が開放しないか又は詰まっている場合 、超過圧力だけが燃料タンク１０内に生じる。フィードポンプ２２によって供給 された空気流は、診断装置２０の第１の空気出口２３及びこれに接続されたケー シング入口１５を介してフィルタケーシング１３内に達し、フィルタ１４を貫流 して燃料蒸気を含んで、タンク排気弁１７が開放されると、ケーシング出口１６ 及び接続管１８を介して内燃機関の吸気管１９に達し、これによって燃料蒸気は 、内燃機関のシリンダ内に供給されて燃焼される。フィードポンプ２２によって 供給された空気流の大きさ及びひいては、内燃機関の燃料空気に供給された燃料 蒸気の調量は、制御ユニット３４によって、例えばタンク排気弁１７の開放横断 面を相応に調節することによって行われる。第１の空気通路２９内の流過抵抗が 高すぎると、フィードポンプ２２は、再生のための十分に大量の空気流をフィル タケーシング１３を通って送り込むことができない ので、図面に破線で示されているように、フィードポンプ２２のポンプ出口と、 第１の空気出口２３若しくはこれに接続された、フィルタケーシング１３のケー シング入口１５との間にバイパス３５が接続されており、このバイパス３５内に 、制御ユニット３４によって制御されたバイパス弁３６が配置されている。これ によって、再生過程のために、フィードポンプ２２の作動接続及びタンク排気弁 １７の開放に対して付加的にバイパス弁３６も開放される。 有利には自動車の内燃機関の始動後に作動接続されるフィードポンプ２２によ って、燃料タンク１０内にもたらされた超過圧力が、給油時に充填スリーブ１１ を通って漏れるのを避けるために、フィードポンプ２２は、所定の閾値を下回る 自動車速度において制御ユニット３４によって遮断される。この閾値は有利には 自動車停止状態の近くにある。 タンク排気装置内の漏れを診断するために、制御ユニット３４によって、タン ク排気弁１７及び（設けられている場合は）バイパス弁３６が接続され、フィー ドポンプ２２（あらかじめ作動接続されていない場合には）が作動接続せしめら れる。供給された空気流は、第１の空気通路２９を貫流し、第２の通路３０を通 る流れと、フィルタケーシング１３を通る流れとに分けられる。これによって、 燃料タンク１０内及びフィルタケーシング１３内には次第に過剰圧力が形成され る。 この過剰圧力が形成されて本来の診断測定が開始されるまでの時間は、診断装置 ２０の立ち上がり時間として特徴付けられる。この立ち上がり時間は、絞り箇所 ３１，３２の測定に基づいている。２つの絞り箇所３１，３２の開放横断面が同 じ大きさであれば、立ち上がり時間は、フィルタケーシング１３内及び燃料タン ク１０内の圧力がフィードポンプ２２のフィード圧力の５０％になると、終了す る。基本的には、立ち上がり時間の終了時におけるタンク圧力の大きさは、第２ の空気通路３０内の絞り箇所３２における圧力低下によって規定される。 絞り箇所３１，３２を通って流れる空気流は、流量測定器２５，２６内に、流 れを表す電気的な測定信号を生ぜしめ、この測定信号は評価ユニット２７に供給 される。この際に、流量測定器は、時間毎の容積流又は、所定の絞り開口を有す る絞り箇所３１，３２内への流過速度を測定する。評価ユニット２７（最も簡単 な場合にはコンパレータである）では、流量測定器２５，２６の２つの測定値を 互いに比較する。この評価ユニット２７は、流量測定器２５，２６を貫流する空 気流の連続性を監視する。２つの測定値が同じ大きさであれば、表示装置３３で は、システム内に漏れが存在しないことが表示される。第２の空気通路３０内で の流量測定器２５の測定値が、第１の空気通路２９内の流量測定器２５の測定値 よりも大きい時には、表示 装置３３はバイパス弁３６内に漏れが存在することを表示する。全診断中に、２ つの流量測定器２５，２６の測定値が常にゼロであれば、表示装置３３には、フ ィードポンプ２２がもはやフィードを行っていないことを表示する。診断中に、 第２の表示装置３３内の流量測定器２６の測定値が常にゼロであれば、表示装置 ３３は、空気通路３０又は絞り箇所３２で詰まりがあることを表示する。 診断装置３３の立ち上がり時間を短縮するためには、診断装置２０の作動時に バイパス弁３６が開放され、立ち上がり時間の終了時に初めて再び閉鎖される。 これは、２つの空気通路２９，３０内の絞り箇所３１，３２を同時に測定する場 合で、フィルタケーシング１３内及び燃料タンク１０内の圧力が、フィードポン プ２２のフィード圧力の半分に上昇した時に行われる。 診断装置２０は、有利な形式でモジュール構造形式で構成されている。表示装 置３３を除くモジュールは、有利にはフィルタケーシング１３内に組み込まれて いる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ゲオルク マレブライン ドイツ連邦共和国 Ｄ−78224 ズィンゲ ン クニービスシュトラーセ 19

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．内燃機関を有する自動車のためのタンク排気装置であって、充填スリーブ（ １１）及び排気スリーブ（１２）を備えた燃料タンク（１０）と、排気スリーブ （１２）に接続されたフィルタケーシング（１３）とを有しており、該フィルタ ケーシング（１３）が、燃料ガス化によって生ぜしめられる燃料蒸気を吸着させ るためのフィルタ（１４）とケーシング入口（１５）及びケーシング出口（１６ ）とを備えており、タンク排気装置がさらに、フィルタ（１４）を再生するため にケーシング入口（１５）からケーシング出口（１６）に貫流する空気流を調量 するための、ケーシング出口（１６）と内燃機関の吸気管（１９）との間に接続 された、制御可能なタンク排気弁（１７）と、ケーシング出口（１５）に接続さ れた、漏れ検査のための診断装置（２０）とを有しており、該診断装置（２０） が、ケーシング入口（１５）に接続された第１の空気出口（２３）への空気流及 び、大気に開口する第２の空気出口（２４）への空気流を生ぜしめるためのフィ ードポンプ（２２）と、空気流内に配置された２つの流量測定器（２５，２６） とを有しており、漏れ検査を行うためにタンク排気弁（１７）が閉鎖されフィー ドポンプ（２２）が作動接続されるようになっている形式 のものにおいて、 フィードポンプ（２２）が付加的に、少なくともフィルタ再生時間のために 作動接続されるようになっていることを特徴とする、タンク排気装置。 ２．フィードポンプ（２２）が、自動車の始動と共に作動接続される、請求項１ 記載のタンク排気装置。 ３．フィードポンプ（２２）が、所定の閾値を下回る自動車走行速度有利には自 動車停止状態に近い自動車の走行速度において、又はその他の自動車停止状態を 表す速度において、自動的に遮断されるようになっている、請求項２記載のタン ク排気装置。 ４．フィードポンプ（２２）は、フィード作業時に閉鎖された導管に対して、２ ０ｈＰａ〜４０ｈＰａの最大圧力が形成されるように、設計されている、請求項 １から３までのいずれか１項記載のタンク排気装置。 ５．フィードポンプ（２２）が、１ｍ³／ｈ〜３ｍ³／ｈのフィード効率を有して いる、請求項１から４までのいずれか１項記載のタンク排気装置。 ６．フィードポンプ（２２）の入口と、診断装置（２０）の第１の空気入口（２ ３）若しくはこれに接続された、フィルタケーシング（１３）のケーシング入口 （１５）との間に、制御可能なバイパス弁（３６）を備えたバイパス（３５）が 接続されており、前記バイパス弁（３６）が、少なくともフィルタ制 御の時間のために開放されるようになっている、請求項１から５までのいずれか １項記載のタンク排気装置。 ７．第１の流量測定器（２５）が、フィードポンプ（２２）の出口と第１の空気 出口（２３）とを接続する第１の空気通路（２９）内に配置されていて、第２の 流量測定器（２６）が、第１の空気出口（２３）と第２の空気出口（２４）とを 互いに接続する第２の空気通路（３０）内に配置されており、評価装置（２７） が、フィードポンプ（２２）の作動接続後で、診断装置（２０）の定常状態を得 るために必要な立ち上がり時間後に、２つの流量測定器（２５，２６）を貫流す る空気流の連続性に関する、２つの流量測定器（２５，２６）の測定値を監視す るようになっている、請求項１から６までのいずれか１項記載のタンク排気装置 。 ８．各流量測定器（２５，２６）に絞り箇所（３１，３２）が配属されている、 請求項１から７までのいずれか１項記載のタンク排気装置。 ９．第１の流量測定器（２５）の測定値が第２の流量測定器（２６）の測定値よ りも大きい時に、評価装置（２７）が、付加的な公差を考慮しながら、漏れを検 知する、請求項７又は８記載のタンク排気装置。 10．バイパス弁（３６）が、漏れ検査の間だけ閉鎖されている、請求項７から９ までのいずれか１項記 載のタンク排気装置。 11．バイパス弁（３５）が、漏れ検査の際に、診断装置（２０）の立ち上がり時 間の最後に閉鎖される、請求項７から９までのいずれか１項記載の装置。 12．立ち上がり時間中に第１の流量測定器（２５）の測定値がゼロより大きい時 に、評価ユニット（２７）は、バイパス（３５）又はバイパス弁（３６）が詰ま ったことを認識する、請求項１１記載の装置。 13．第１の流量測定器（２５）の測定値が、第２の流量測定器（２６）よりも小 さい時に、評価ユニット（２７）は、バイパス弁（３６）が故障したことを認識 する、請求項１０から１２までのいずれか１項記載の装置。 14．流量測定器（２５，２６）が漏れ検査中に測定値を供給しない時に、評価ユ ニット（２７）は、フィードポンプ（２２）が故障しているか又はエアフィルタ （２８）が詰まっていることを認識する、請求項７から１３までのいずれか１項 記載の装置。