(57)【要約】      （修正有）【課題】車両の蒸散ガス計測試験において、車両の燃料漏れ異常を精度よく診断することのできる蒸散ガス計測装置を提供する。【解決手段】車両から密閉室内に蒸散する炭化水素を計測する蒸散ガス計測装置において、先ず、密閉室内部の空気に含まれる炭化水素の濃度を計測する（ステップ１００）。次に、密閉室内部の空気に含まれる炭化水素の中で、炭素数が所定の範囲である第１炭化水素群の濃度を計測する（ステップ１０２）。次に、密閉室内部の空気に含まれる炭化水素の中で、第１炭化水素群の占める占有率を算出する（ステップ１０６）。そして、占有率が所定値より大きい場合に、車両の燃料漏れ異常を判定する（ステップ１０８）。好ましくは、第１炭化水素群は、炭素数１〜４の範囲の炭化水素により構成される。【選択図】図３
2008089482.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両から蒸散する炭化水素の濃度を計測する蒸散ガス計測装置において、
前記車両を収容する密閉室と、
前記密閉室内部の空気に含まれる炭化水素の中で、炭素数が所定の範囲である第１炭化水素群の占める占有率を算出する占有率算出手段と、
前記占有率と所定値を比較する比較手段と、
前記比較手段による比較結果に基づいて、前記車両の異常有無を判定する判定手段と、を備え、
前記判定手段は、前記占有率が所定値より大きい場合に、前記車両に異常が発生していることを判定することを特徴とする蒸散ガス計測装置。
【請求項２】
前記占有率算出手段は、
前記密閉室内部の空気に含まれる炭化水素の濃度を計測する炭化水素濃度計測手段と、
前記密閉室内部の空気に含まれる第１炭化水素群の濃度を計測する第１炭化水素群濃度計測手段と、を備え、
前記炭化水素の濃度と前記第１炭化水素群の濃度との比率に基づいて、前記占有率を算出することを特徴とする請求項１記載の蒸散ガス計測装置。
【請求項３】
前記第１炭化水素群濃度計測手段は、
前記第１炭化水素群以外の炭化水素を除去するフィルタを備え、
前記フィルタを通過した前記密閉室内部の空気に含まれる炭化水素の濃度を計測することを特徴とする請求項２記載の蒸散ガス計測装置。
【請求項４】
前記第１炭化水素群は、前記密閉室内部の空気に含まれる炭化水素の中で、炭素数が１〜４の範囲である炭化水素で構成されることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項記載の蒸散ガス計測装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、車両から蒸散する蒸散ガスの計測試験に関し、特に、該試験車両の燃料漏れ異常を診断することのできる蒸散ガス計測装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば、特開平１１−２３７３１７号公報に開示されるように、車両を長時間駐車させた際に、車両の燃料系等から蒸散する炭化水素(HC)の濃度を計測する計測装置が知られている。この装置によれば、試験車両が密閉された蒸散ガス収集ハウジング（Sealed Housing for Evaporative Determination : SHED）内に収容される。そして、SHED内部のHC濃度を計測することにより、車両から蒸散する蒸散ガスのHC濃度を分析することとしている。
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−２３７３１７号公報
【特許文献２】特開２０００−２３０８８５号公報
【特許文献３】特許第２６５２１２５号公報
【特許文献４】特開２０００−２９２３１５号公報
【特許文献５】特開２００３−３０７４７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、車両の蒸散ガス計測試験では、各燃料系部品からの蒸散の影響を確認するために、該車両の燃料タンクや燃料配管などの付け替え等が頻繁に実施される。ここで、これらの作業における不備等により車両に燃料漏れ異常が発生した場合、上記従来の試験装置においては、計測したHC濃度が正常な蒸散ガスのみによるものか、或いは上記燃料漏れにより蒸発したガスの影響が含まれているのかを区別することができない。このため、異常に気付かず試験を継続してしまうと、漏れた燃料の蒸発による影響が計測値に重畳してしまい、車両から蒸散する蒸散ガスの正確なHC濃度を分析することができないこととなる。したがって、車両の燃料漏れ異常を発見することのできない上記従来の試験装置においては、常に正確な蒸散ガスのHC濃度を計測することが困難であった。
【０００５】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、車両の蒸散ガス計測試験において、車両の燃料漏れ異常を精度よく診断することのできる蒸散ガス計測装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１の発明は、上記の目的を達成するため、車両から蒸散する炭化水素を計測する蒸散ガス計測装置において、
前記車両を収容する密閉室と、
前記密閉室内部の空気に含まれる炭化水素の中で、炭素数が所定の範囲である第１炭化水素群の占める占有率を算出する占有率算出手段と、
前記占有率と所定値を比較する比較手段と、
前記比較手段による比較結果に基づいて、前記車両の異常有無を判定する判定手段と、を備え、
前記判定手段は、前記占有率が所定値より大きい場合に、前記車両に異常が発生していることを判定することを特徴とする。
【０００７】
また、第２の発明は、第１の発明において、
前記占有率算出手段は、
前記密閉室内部の空気に含まれる炭化水素の濃度を計測する炭化水素濃度計測手段と、
前記密閉室内部の空気に含まれる第１炭化水素群の濃度を計測する第１炭化水素群濃度計測手段と、を備え、
前記炭化水素の濃度と前記第１炭化水素群の濃度との比率に基づいて、前記占有率を算出することを特徴とする。
【０００８】
また、第３の発明は、第２の発明において、
前記第１炭化水素群濃度計測手段は、
前記第１炭化水素群以外の炭化水素を除去するフィルタを備え、
前記フィルタを通過した前記密閉室内部の空気に含まれる炭化水素の濃度を計測することを特徴とする。
【０００９】
また、第４の発明は、第１乃至３の何れか１つの発明において、
前記第１炭化水素群は、前記密閉室内部の空気に含まれる炭化水素の中で、炭素数が１〜４の範囲である炭化水素で構成されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
第１の発明によれば、車両の燃料には多くの種類の炭化水素が含まれており、該炭化水素を構成する炭素の数により沸点等の物性値がそれぞれ異なる。このため、正常な試験車両を収容した密閉室内の空気には、該車両から蒸散しやすい炭化水素が他の炭化水素に比して多く存在する状態となる。ここで、車両の燃料タンク等に燃料漏れが発生し、漏れた燃料が密閉室内の空気に直接晒されると、漏れた燃料に含まれる炭化水素のうち、沸点の低い炭化水素が多量に気化する。換言すると、沸点は炭化水素の炭素数により異なるため、他の炭化水素よりも沸点の低いある所定範囲の炭素数にて構成される炭化水素が多量に気化することとなる。このため、本発明によれば、密閉室内の炭化水素の中で、ある所定範囲の炭素数で構成される炭化水素が占める割合が所定値よりも大きくなった場合に、車両に燃料漏れによる異常が発生していると判定することができる。
【００１１】
第２の発明によれば、密閉室内の空気に含まれる炭化水素の中で、炭素数が所定の範囲である第１炭化水素群が占める占有率は、全ての炭化水素を総合した総炭化水素の濃度と第１炭化水素群の濃度との比率に基づいて算出することができる。
【００１２】
第３の発明によれば、第１炭化水素群の濃度計測には、フィルタを通過した密閉室内の空気が使用される。フィルタは第１炭化水素群以外の炭化水素を吸着する吸着材で構成されている。このため、本発明によれば、第１炭化水素群以外の炭化水素が除去された密閉室内の空気に含まれる炭化水素の濃度を計測することができる。
【００１３】
第４の発明によれば、第１炭化水素群は炭素数が１〜４の炭化水素で構成される。炭素数が１〜４の炭化水素は常温・常圧の環境下において気体となる。このため、車両から漏れた燃料が密閉室内の空気に直接晒されると、炭素数が１〜４の炭化水素は多量に気化する。このため、本発明によれば、密閉室内の空気に含まれる炭化水素の中で、炭素数が１〜４の炭化水素が占める割合が所定値よりも大きくなった場合に、車両に燃料漏れ異常が発生していると判定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図面に基づいてこの発明の実施の形態について説明する。尚、以下の実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１５】
実施の形態１．
［ハードウェア構成］
図１は、本発明の実施の形態の構成を説明するための図である。図１に示すように、本実施形態の蒸散ガス計測装置は試験車両（以下、単に「車両」と称す）１０の燃料系から蒸散する蒸散ガス中に含まれる炭化水素の濃度を計測するための計測装置である。
【００１６】
蒸散ガス計測装置は、車両１０を収容する密閉室１２を備えている。密閉室１２の内部には、図示しない空調機や温度センサが備えられている。密閉室１２内部は、温度センサの検出信号に基づいて、所望の室温となるように空調機が制御される仕組みになっている。
【００１７】
密閉室１２には、密閉室１２内部の空気を分析計１６に供給するための供給管１４が接続されている。分析計１６は、炭化水素（HC）の濃度を分析することのできる計器である。密閉室１２内部の空気は、供給管１４を介して分析計１６に供給される。そして供給された空気に含まれる炭化水素（HC）の濃度が分析計１６により分析される。
【００１８】
また、供給管１４には、フィルタ２６が配置された分岐管２０が接続されている。フィルタ２６は、炭素数が５（C5）以上の炭化水素を吸着する吸着材であり、該フィルタ２６に導入される空気に含まれる炭化水素の中で、C5以上の炭化水素のみを吸着・除去することができる。分岐管２０の下流側は再び供給管１４に接続されている。供給管１４と分岐管２０との接続部には、流路を切り替える切り替えバルブ２２、２４がそれぞれ配置されている。
【００１９】
［実施の形態１の動作］
次に、図２を参照して本実施の形態１の動作について説明する。上述したとおり、本実施の形態の蒸散ガス計測装置は、車両１０の燃料タンク、燃料配管、或いはエンジン本体等の燃料系から蒸散する蒸散ガスに含まれる炭化水素の濃度を分析するための装置である。ここで、炭化水素は、その炭素数あるいは結合状態等により数多くの種類が存在する。車両１０の燃料であるガソリンには、主に炭素数３（C3）から炭素数１２（C12）の炭化水素が成分として混合されている。このため、蒸散ガスにはこれら種々の炭化水素（以下、これらをまとめて「総炭化水素（THC）」と称す）が含まれることとなる。
【００２０】
図２は、蒸散ガスの総炭化水素（THC）に対する炭素数別の占有率を示すグラフである。図２に示す（ａ）のグラフは、正常な蒸散ガスの炭素数別の占有率を示している。ここで、正常な蒸散ガスとは、所望の試験環境下において燃料系の各部品から蒸散するガスを示している。このグラフに示すとおり、正常な蒸散ガスにおいては炭素数７（C7）の炭化水素の占有率が一番高く、C7から炭素数が増える或いは減るに従って徐々に占有率が低下する分布となっている。
【００２１】
ここで、車両の蒸散ガス計測試験では、各燃料系部品からの蒸散の影響を確認するために、燃料タンクや燃料配管などの部品の付け替え或いは交換等が頻繁に行われる。このため、これらの部品に接続不良が生じた場合、燃料が燃料系外部に漏れるおそれがある。燃料漏れが生じると漏れた燃料からも炭化水素が蒸散するため、車両１０から蒸散する蒸散ガスの正確な分析を行うことができないこととなる。
【００２２】
図２に示す（ｂ）のグラフは、燃料漏れを伴った蒸散ガスの総炭化水素（THC）に対する炭素数別の占有率を示すグラフである。このグラフに示すとおり、燃料漏れを伴った蒸散ガスにおいては炭素数５（C5）の炭化水素の占有率が一番高く、C5から炭素数が増える或いは減るに従って徐々に占有率が低下する分布となっている。
【００２３】
このように、燃料漏れを伴う蒸散ガスの炭化水素分布は、正常な炭化水素分布と異なることとなる。炭化水素は炭素数が少ないほど沸点が低いため気化し易い。特に、炭素数４（C4）以下の炭化水素は常温常圧において気体となる。このため、図２に示すとおり、燃料漏れが発生した場合においては、漏れた燃料から炭素数が少ない炭化水素が多量に気化するため、炭素数が少ない炭化水素の占有率が高くなっている。
【００２４】
正常な蒸散ガスと燃料漏れを伴った蒸散ガスとの総炭化水素（THC）に対する炭素数別の占有率を比較すると、炭素数４（C4）での占有率の違いが最も大きい。従って、本実施の形態においては、C4以下の炭化水素の占有率の違いに基づいて、車両１０に接続不良等に起因する燃料漏れ異常が発生しているか否かを判定することとする。より具体的には、先ず、総炭化水素（THC）の濃度とC4以下の炭化水素の濃度とが分析される。総炭化水素（THC）の濃度分析には、供給管１４を介して分析計１６に供給された密閉室１２の空気が使用される。
【００２５】
一方、C4以下の炭化水素の濃度分析には、フィルタ２６を通過した密閉室１２の空気が使用される。フィルタ２６はC5以上の炭化水素を吸着するフィルタである。密閉室１２内の空気は供給管１４から分岐管２０を介してフィルタ２６に導入される。そして、フィルタ２６を通過する際にC5以上の炭化水素が吸着・除去され、C4以下の炭化水素のみが分析計１６に供給される。
【００２６】
次いで、これらの濃度に基づいて、C4以下の炭化水素の占有率が次式（１）により算出される。そして、占有率が閾値以上（例えば１５％）である場合に、車両１０に燃料漏れ異常が発生していると判断される。
占有率（％）＝（C4以下のHC濃度／THC濃度）×１００    ・・・（１）
【００２７】
以上説明したとおり、本実施の形態の蒸散ガス計測装置によれば、車両１０の接続不良等に起因する燃料漏れ異常を精度よく診断することができる。これにより、当該計測試験の信頼性を向上させることができる。
【００２８】
［実施の形態１における具体的処理］
次に、図３を参照して、本実施の形態において実行する処理の具体的内容について説明する。図３は、本実施の形態のシステムが車両１０の燃料漏れ異常を判定するための処理を実行するルーチンのフローチャートである。
【００２９】
図３に示すルーチンでは、先ず、総炭化水素（THC）の濃度が計測される（ステップ１００）。ここでは、具体的には、先ず、密閉室１２内部の空気が供給管１４を介して分析計１６に供給される。密閉室１２内部は、車両１０から蒸散した蒸散ガスが充満している。このため、上記の処理によれば、密閉室１２内の蒸散ガスを確実に分析計１６に供給することができる。
【００３０】
次に、炭素数が４（C4）以下の炭化水素の濃度が計測される（ステップ１０２）。ここでは、具体的には、先ず、切り替えバルブ２２および２４が、分岐管２０に切り替えられる。上述したとおり、分岐管２０にはフィルタ２６が配置されている。フィルタ２６には炭素数が５（C5）以上の炭化水素が吸着される。このため、上記の処理によれば、フィルタ２６を介することにより、密閉室１２内の空気のC4以下の炭化水素のみを分析計１６に供給することができる。
【００３１】
次に、C4以下の炭化水素の占有率が算出される（ステップ１０４）。ここでは、具体的には、上記ステップ１０２において計測されたC4以下の炭化水素（HC）の濃度と、上記ステップ１００において計測された総炭化水素（THC）の濃度とが、上式（１）に代入され、C4以下の炭化水素の占有率が算出される。
【００３２】
次に、上記ステップ１０４において算出された占有率が所定の閾値α以上か否かが判定される（ステップ１０６）。C4以下の炭化水素の占有率が高いほど、車両１０に燃料漏れ異常が発生している可能性が高い。ここでは、具体的には、車両１０の周囲環境、すなわち密閉室１２の室温、圧力等に基づいて、閾値αが特定される（例えば１５％）。そして、上記ステップ１０４において算出された占有率と閾値αとの大小関係が比較される。
【００３３】
上記ステップ１０６において、占有率≧閾値αの成立が認められた場合には、次のステップに移行し、車両１０に燃料漏れ異常が発生していると判定される（ステップ１０８）。一方、上記ステップ１０６において、占有率≧閾値αの成立が認められない場合には、次のステップに移行し、車両１０が正常であると判定される（ステップ１１０）。上記ステップ１０８または１１０の処理の後、本ルーチンは速やかに終了される。
【００３４】
以上説明したとおり、本実施の形態１によれば、蒸散ガス計測装置に使用される車両１０の燃料系部品の接続不良等に起因する燃料漏れ異常を精度よく診断することができる。これにより、燃料漏れによる蒸散の影響により誤った分析結果となることを防止することができ、当該計測試験の信頼性を高めることができる。
【００３５】
ところで、上述した実施の形態１においては、炭素数が４（C4）以下の炭化水素の濃度を計測するために、C5以上の炭化水素を吸着する吸着材から成るフィルタ２６により、蒸散ガスの成分からC5以上の炭化水素を除去することとしているが、蒸散ガスの成分からC5以上の炭化水素を除去する手法はこれに限られない。すなわち、フィルタ２６の代わりに冷却トラップ管を配置し、蒸散ガスを冷却することにより、当該蒸散ガス中から沸点の高いC5以上の炭化水素を液化して除去することとしてもよい。
【００３６】
また、上述した実施の形態１においては、炭素数が４（C4）以下の炭化水素の占有率の大小に基づいて、車両１０の燃料漏れ異常を判定することとしているが、判定に使用される占有率はこれに限られない。すなわち、密閉室１２内の空気に含まれる炭化水素の炭素数分布に基づいて異常を判定するのであれば、炭素数が５（C5）以下の炭化水素の占有率で判定することとしてもよい。
【００３７】
また、上述した実施の形態１においては、C4以下の炭化水素の濃度と、総炭化水素（THC）の濃度とをそれぞれ計測し、上式（１）に基づいてC4以下の炭化水素の占有率を算出することとしているが、占有率の算出手法はこれに限られない。すなわち、密閉室１２内の空気に含まれる総炭化水素から、所望の炭素数の炭化水素の占有率を算出可能な分析計を使用して算出することとしてもよい。
【００３８】
尚、上述した実施の形態１においては、システムが、上記ステップ１０４の処理を実行することにより、前記第１の発明における「占有率算出手段」が、上記ステップ１０６の処理を実行することにより、前記第１の発明における「比較手段」が、上記ステップ１０８の処理を実行することにより、前記第１の発明における「判定手段」が、それぞれ実現されている。
【００３９】
また、上述した実施の形態１においては、上記ステップ１００の処理を実行することにより、前記第２の発明における「炭化水素濃度計測手段」が、上記ステップ１０２の処理を実行することにより、前記第２の発明における「第１炭化水素群濃度計測手段」が、それぞれ実現されている。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の実施の形態１の構成を説明するための図である。
【図２】蒸散ガスの総炭化水素（THC）に対する炭素数別の占有率を示すグラフである。
【図３】本発明の実施の形態１において実行されるルーチンのフローチャートである。
【符号の説明】
【００４１】
１０  試験車両（車両）
１２  密閉室
１４  供給管
１６  分析計
２０  分岐管
２２、２４  切り替えバルブ
２６  フィルタ
【図１】
2008089482.tif 000003
【図２】
2008089482.tif 000004
【図３】
2008089482.tif 000005