(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
タンク（１０）と、前記タンク（１０）に接続配管（１２）を介して結合され且つ通気配管（２２）を有する吸着フィルタ（２０）と、前記通気配管（２２）の手前に設けられている圧力源（５０）とを含む、自動車タンク通気装置の機能性の検査方法において、
圧力源（５０）により前記自動車タンク通気装置内に負圧が発生され、および圧力経過および／または圧力源（５０）により供給された容積流量から、漏れの存在が推測され、
圧力源（５０）の供給流れが自動車内燃機関の吸気管（４０）内に導かれることを特徴とする自動車タンク通気装置の機能性の検査方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法において、
前記自動車タンク通気装置および該自動車タンク通気装置に並列に設けられた基準漏れ（８１）に交互に負圧が与えられ、
前記自動車タンク通気装置内が負圧の間に、並びに前記基準漏れ（８１）が負圧の間に圧力経過ないし圧力源（５０）により供給された容積流量が測定され且つ相互に比較され、これから漏れが推測されることを特徴とする方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載の方法において、
圧力経過および／または供給された容積流量を決定するために、負圧を発生するときに圧力源（５０）の少なくとも１つの運転特性変数が測定され、およびこれから漏れの存在が推測されることを特徴とする方法。
【請求項４】
請求項３に記載の方法において、
１つまたは複数の運転特性変数として、圧力源（５０）の電流消費量および／または圧力源（５０）にかかっている電圧および／または圧力源（５０）の回転速度が基礎とされることを特徴とする方法。
【請求項５】
請求項２ないし４のいずれか１項に記載の方法において、
基準漏れ（８１）が前記自動車タンク通気装置に並列に挿入可能に配置されていることを特徴とする方法。
【請求項６】
タンク（１０）と、前記タンク（１０）に接続配管（１２）を介して結合され且つ通気配管（２２）を有する吸着フィルタ（２０）と、前記通気配管（２２）の手前に設けられている圧力源（５０）とを含む、自動車タンク通気装置の機能性の検査装置において、
圧力源（５０）により前記自動車タンク通気装置内に負圧が発生されるように圧力源（５０）の供給方向が設定され、
前記自動車タンク通気装置内が負圧の間に圧力源（５０）の少なくとも１つの運転特性変数を測定且つ評価するための電気回路ユニットが設けられ、
圧力源（５０）の供給出口を、戻り配管（５３）を介して自動車内燃機関の吸気管（４０）に連絡可能であることを特徴とする自動車タンク通気装置の機能性の検査装置。
【請求項７】
請求項６に記載の検査装置において、
前記自動車タンク通気装置に並列に、切換手段（７０）を介して前記自動車タンク通気装置と交互に圧力源（５０）に結合可能な基準漏れ（８１）が設けられていることを特徴とする検査装置。
【請求項８】
請求項６又は７に記載の検査装置において、
圧力源（５０）の供給容積流量を表わす１つまたは複数の運転特性変数が、圧力源（５０）の電流消費量および／または圧力源（５０）にかかっている電圧および／または圧力源（５０）の回転速度であることを特徴とする検査装置。
【請求項９】
請求項６ないし８のいずれか１項に記載の検査装置において、
圧力源（５０）がポンプ特にベーン・ポンプであることを特徴とする検査装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、タンクと、前記タンクに接続配管を介して結合され且つ通気配管を有する吸着フィルタと、並びに前記通気配管の手前に設けられている圧力源とを含む、容器特に自動車タンク通気装置の機能性の検査方法および装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
容器は、種々の技術範囲において、機能性即ち気密性が検査されなければならない。したがって、例えば化学プロセス技術においては、容器の気密性を検査することが重要である。しかしながら、さらに車両技術においてもまた、タンク装置の気密性を検査することが必要である。
【０００３】
これに関して、米国等の二、三の国において、将来、行政の側から内燃機関の運転における厳しい法規制が示されることになろう。これらの規制により、例えばガソリンのような揮発性燃料が使用される自動車が、タンクないし全体燃料タンク装置内に場合により発生することがある非気密性（漏れ）を検出可能でもある冒頭記載の検査装置を有していることが必要である。
【０００４】
自動車のタンク通気装置の機能性の検査方法および装置が、例えば文献米国特許第５３４９９３５号、ドイツ特許公開第１９６３６４３１．０号、ドイツ特許公開第１９８０９３８４．５号およびドイツ特許公開第１９６２５７０２号から既知である。これらの方法ないし装置においては、タンク通気装置内に過圧が形成され且つそれに続く圧力経過の評価により漏れの存在が推測される。さらに、日本特許出願第平６−１７３８３７号、米国特許第５３４７９７１号からタンク通気装置の機能性の検査方法が既知であり、ここではタンク通気装置に基準漏れが接続され、基準漏れがあるときの測定と基準漏れがないときの測定との比較により漏れの存在が特定される。
【０００５】
さらに、ドイツ特許公開第１９６３６４３１．０号から、ポンプと基準漏れとの間に動圧が形成され、この動圧によりポンプの回転速度が低下され且つポンプの電流消費量は上昇することが既知である。設定された定常流れが記憶され、それに続いてポンプの供給空気流れが切換弁を介して基準漏れをバイパスしてタンクに供給される。タンクが気密である場合、基準漏れに抗して供給するときよりも高い圧力が形成される。したがって、ポンプの電流消費量はより高くなる。これに対して漏れが基準漏れより大きい場合、形成された圧力は基準圧力より低くなり、したがって電流消費量はより小さくなるであろう。
【０００６】
この方法および装置においては、タンク装置内に漏れが存在する場合、診断過程の間に、発生された過圧に基づいて炭化水素を含有する蒸気の僅かな量が漏れを介して大気中に放出されることがある。測定および計算によると、最も厳しいエミッション基準が設定された場合には、これらの量それ自身は無視できないことになる。それにもかかわらず、このような僅かなエミッションが発生することがないとき、これはさらに有利であろう。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、前記僅かなエミッションが完全に回避されるように、冒頭記載の方法ないし装置をさらに改善することが本発明の課題である。
【０００８】
冒頭記載の方法および装置においては、特に容器の機能性テストないし気密性テストの間に大気中に放出される有害物質の量をできるだけ小さくすべきである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この課題は独立請求項の特徴により解決される。有利な実施態様が従属請求項に記載されている。
【００１０】
本発明により提供される方法の特徴は、圧力源により、しかも吸着フィルタを通過して容器内に負圧が発生され、および圧力経過および／または供給された容積流量から漏れの存在が推測されることにある。圧力源の供給方向を既知の方法とは逆にすることにより、空気はもはや容器内に供給されず、場合により発生するガスまたは蒸気は容器から吸い出される。したがって、提案された負圧方法により、場合により存在する漏れに基づく炭化水素エミッションの上昇が有効に回避される。容器と圧力源との間に設けられた活性炭フィルタにより、特に圧力源により吸い込まれるガスないし蒸気は完全に炭化水素が除去され、したがってガスおよび蒸気はほとんど大気中に放出されることはない。
【００１１】
本発明による方法においては、容器および前記容器に並列に設けられた基準漏れに交互に負圧が与えられるように、および容器内が負圧の間に、並びに基準漏れが負圧の間に圧力経過ないし圧力源により供給された容積流量が測定され且つ相互に比較され、これから漏れが推測されるように設計されていることが好ましい。これにより、漏れの存在に関するさらにより正確な判定が可能となる。基準漏れから吸い込まれた空気流れは本来有害物質を含まないので、同様に大気中に有害物質が放出されることはない。
【００１２】
本発明による方法の一実施態様においては、圧力経過および／または供給された容積流量を決定するために、負圧を発生するときに圧力源の少なくとも１つの運転特性変数が測定され、およびこれから漏れの存在が推測されるように設計されている。これは漏れの決定のために必要な変数の特に簡単な測定を可能にする。
【００１３】
この場合特に、運転特性変数（１つまたは複数）として、圧力源の電流消費量および／または圧力源にかかっている電圧および／または圧力源の回転速度が基礎とされるように設計されていてもよい。
【００１４】
有害物質の大気中への放出をさらに有効に回避可能にするために、圧力源の供給流れが自動車内燃機関の吸気管内に導かれてもよい。
同様に本発明により提案される装置においては、特に、圧力源により容器内に負圧が発生されるように圧力源の供給方向が設定され、および容器内が負圧の間に圧力源の少なくとも１つの運転特性変数を測定且つ評価するための電気回路ユニットが設けられているように設計されている。
【００１５】
装置が、容器に並列に、切換手段を介して容器と交互に圧力源に結合可能な基準漏れを有していることが好ましい。
さらに、ある実施態様においては、圧力源の供給出口を、戻り配管を介して自動車内燃機関の吸気管に連絡可能であるように設計されている。
【００１６】
圧力源それ自身はポンプ特にベーン・ポンプとして形成されていることが好ましい。
以下に本発明を図面により詳細に説明するが、この場合、同じ符号は同じものまたは機能的に同じものまたは類似のものを示している。
【００１７】
【発明の実施の形態】
図１に略図で示したタンク通気装置は活性炭フィルタ２０を含み、活性炭フィルタ２０はタンク接続配管１２を介してタンク１０と結合されている。（ここでは図示されていない）内燃機関の吸気管４０は配管４２を介してタンク通気弁３０と結合されている。この場合、矢印４１は吸気の流れ方向を示している。
【００１８】
活性炭フィルタ２０はタンク１０内で場合により蒸発した燃料を蓄積する。（ここでは図示されていない）制御ユニットにより操作されてタンク通気弁３０が開いた場合、空気は大気から活性炭フィルタ２０を通過して吸い込まれ、このとき、活性炭フィルタ２０は蓄積された燃料を吸い込まれた空気に放出する。さらに、タンク通気装置は（ここでは図示されていない）受動フィルタを含み、受動フィルタは、装置を、ないしは活性炭フィルタの手前に設けられた配管２２を車両周囲の大気と結合している。
【００１９】
（図示されていない）車両ないし（ここでは同様に図示されていない）車両内燃機関の運転中において、またはタンク１０に給油しているとき、タンク１０内に揮発性炭化水素蒸気が形成され、炭化水素蒸気は配管１２を介して活性炭フィルタ２０内に到達し、および活性炭フィルタ２０内に既知のように可逆に結合される。
【００２０】
タンク通気弁３０は通常は閉じている。吸気管４０内に存在する負圧の所定の分圧が配管２４を介して活性炭フィルタ２０に供給され、これにより、蓄積炭化水素蒸気が活性炭フィルタ２０から配管２４およびタンク通気弁３０を介して吸気管４０内に吸い込まれるように、タンク通気弁３０が制御ユニットにより定期的な時間間隔で操作され、この結果、蓄積炭化水素蒸気は最終的に燃焼されしたがって最終処理されるように（図示されていない）内燃機関に供給される。活性炭フィルタ２０のこの再生過程において、配管２２および（図示されていない）受動フィルタを介して洗浄空気が活性炭フィルタ２０内に吸い込まれ、これにより本来の洗浄効果が達成される。
【００２１】
タンク通気装置の機能性ないし気密性を診断可能にするために、漏れ診断ユニット６０が設けられている。漏れ診断ユニット６０はポンプ５０を有し、ポンプ５０は（図示されていない）制御ユニットと結合されている。ポンプ５０の手前に切換弁７０例えば３／２切換弁（３ポート・２位置切換弁）が設けられている。この切換弁７０に並列に、別の分岐８０内に基準漏れ（すなわち、基準漏れ部）８１が設けられている。基準漏れ８１の量は、それが検出すべき漏れの量に対応するように選択される。切換弁７０は２つの切換位置ＩおよびＩＩを有している。位置Ｉにおいてはポンプ５０は配管８０と圧力伝達可能に結合され、およびこのときポンプ５０は基準漏れ８１を介して外気を配管８０内に吸い込む。基準漏れには外側に細目フィルタ８２が設けられ、これにより、基準漏れが場合により吸い込まれた粒子で破損することを防止することができる。
【００２２】
ポンプ５０の出口５１に存在する供給流れは、切換弁７０が位置Ｉにあるときには純粋な外気を示し、および切換弁７０が位置ＩＩにあるときには活性炭フィルタ２０を通過した清浄な空気を示している。したがって、供給流れはそのまま配管５２を介して車両の周囲に放出することができる。ここで、活性炭フィルタ２０から出てきた供給流れのきわめて小さい不純物もまた外気に到達しないことを保証するために、（破線で示すように）、車両内燃機関の運転中に、ポンプ５０の出口５１において供給流れが戻り配管５３を介して吸気管４０に供給され、しかも流れの下流側（矢印４１参照）に供給されるように設計されていてもよい。
【００２３】
タンク通気装置の気密性検査は、ここでその内容がすべて参照されるドイツ特許公開第１９６３６４３１．０号に詳細に記載されている。ここでは、ポンプ・モータに供給された電流を測定することにより、ポンプ５０によりタンク通気装置に与えるべき供給流れが、基準漏れを介して過圧を与えたときに存在する供給流れと異なっているかどうかが特定される。しかしながら、本発明との本質的な相違は、本発明においては負圧が発生されることにある。
【００２４】
ポンプ５０に電圧が与えられたときに発生する電流即ちポンプ・モータ電流の時間線図を図２が示している。ａ）で示されている電流経過は、機能性を有する漏れのないタンク通気装置におけるポンプ・モータ電流の時間線図に対応する。
【００２５】
Ｉで示されている時間区間においては、切換弁７０は図１においてＩで示した位置に存在する。切換弁７０のこの位置においては、供給流れは基準漏れ８１を介してポンプ５０内に与えられる。この場合、図２において時間区間Ｉで略図で示されているように、時間的にほぼ一定の電流ｉmotが発生する。
【００２６】
切換弁７０が位置Ｉから位置ＩＩに切り換えられると直ちに、ポンプ５０はタンク通気装置に負圧を与え、この場合、供給流れは活性炭フィルタ２０内のみを流れ、したがって供給流れ内に存在するすべての炭化水素は活性炭フィルタ２０により供給流れからフィルタ除去される。切り換えたときにモータ電流ｉmotは最初は急速に低下し、それに続いて時間の経過と共に連続的に上昇し、最終的には切換弁７０の位置Ｉにおけるモータ電流ｉmotより大きいかまたはそれに等しい値に到達する。このとき以後、時間区間ＩＩＩにおいては飽和値が存在する。図２においてａ）で示された時間線図は機能性を有するタンク通気装置を表わしている。
【００２７】
ここで、タンク通気装置内に漏れがある場合、時間区間ＩＩ内の曲線経過は、時間区間ＩＩ内の上昇がａ）の場合より小さいかぎり経過ａ）とは異なり、しかも時間区間ＩＩＩ内に存在する飽和値はそれに応じて同様にａ）の場合に測定された値より小さいかまたはそれに等しい。曲線経過の偏差は、漏れがある場合に供給流れがポンプ５０により上昇され、したがってポンプ・モータはａ）の場合より低い負圧に抗して供給するにすぎないことから形成され、これによりモータ電流ｉmotはより低い値に低下する。
【００２８】
以上のように、本発明の一実施の形態において、タンク通気装置は活性炭フィルタ２０を含み、活性炭フィルタ２０はタンク接続配管１２を介してタンク１０と結合されている。内燃機関の吸気管４０は配管４２を介してタンク通気弁３０と結合されている。活性炭フィルタ２０はタンク１０内で場合により蒸発した燃料を蓄積する。タンク通気装置の機能性を診断可能にするために、ポンプ５０を備えた漏れ診断ユニット６０が設けられ、ポンプ５０の手前に切換弁７０が設けられている。この切換弁７０に並列に基準漏れ８１が設けられている。切換弁７０は２つの切換位置ＩおよびＩＩを有している。位置Ｉにおいてはポンプ５０は配管８０と圧力伝達可能に結合され、およびこのときポンプ５０は基準漏れ８１を介して外気を配管８０内に吸い込む。ポンプ５０の出口５１に存在する供給流れは、切換弁７０が位置Ｉにあるときには純粋な外気を示し、および切換弁７０が位置ＩＩにあるときには活性炭フィルタ２０を通過した清浄な空気を示している。したがって、供給流れはそのまま配管５２を介して車両の周囲に放出することができる。代替態様として、ポンプ５０の出口５１において供給流れが戻り配管５３を介して吸気管４０に供給されてもよい。気密性検査は、ポンプ・モータに供給された電流を測定することにより、ポンプ５０によりタンク通気装置に与えるべき供給流れが、基準漏れを介して負圧を与えたときに存在する供給流れと異なっているかどうかを特定することにより行われる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明を使用する方法が適用可能なタンク通気装置の系統図である。
【図２】図２は、図１に示すタンク通気装置の負圧ポンプのモータ電流の特性時間線図である。
【符号の説明】
１０  タンク
１２  接続配管
２２  通気配管
２４  配管
４２  配管
５２  配管
５３  戻り配管
８０  配管
２０  吸着フィルタ（活性炭フィルタ）
３０  タンク通気弁
４０  吸気管
４１  吸気流れ方向
５０  圧力源（ポンプ）
５１  出口
６０  漏れ診断ユニット
７０  切換弁
８１  基準漏れ
８２  細目フィルタ
ｉmot  モータ電流
ａ）  漏れがないときの経過
ｂ）  漏れが存在するときの経過
Ｉ  基準測定
ＩＩ  タンク測定
【図１】
0004737860.tif 000002
【図２】
0004737860.tif 000003