(57)【要約】  【課題】  キャニスタ１０の吸着能力の測定を容易かつ安価に行える吸着能力測定装置の提供。  【解決手段】  燃料タンク１内に発生する蒸発燃料を吸着するキャニスタ１０の吸着能力を測定する吸着能力測定装置であって、キャニスタ１０から排出される破過ガスを吸着するトラップキャニスタ２０を備える。トラップキャニスタ２０の温度又はその温度上昇割合が所定の判定値を越えると、キャニスタ１０の破過が開始したと判定して、電磁弁３を閉として、燃料タンク１とキャニスタ１０とを接続する燃料配管２を遮断する。  【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料タンク内に発生する蒸発燃料を吸着するキャニスタから排出される破過ガスを吸着するトラップキャニスタと、
このトラップキャニスタの温度を検出する温度検出手段と、
上記トラップキャニスタの温度に基づいて、上記キャニスタの破過の開始を判定する制御手段と、
を有することを特徴とするキャニスタの吸着能力測定装置。
【請求項２】
上記燃料タンクとキャニスタとを接続する燃料配管を開閉する切換弁を有し、
上記制御手段は、上記破過の開始を判定すると上記切換弁により燃料配管を遮断することを特徴とする請求項１に記載のキャニスタの吸着能力測定装置。
【請求項３】
上記制御手段は、上記温度検出手段からの温度検出信号に基づいて、上記トラップキャニスタの温度上昇割合を演算し、この温度上昇割合が所定の判定値を越えたときに、上記切換弁により燃料配管を遮断することを特徴とする請求項２に記載のキャニスタの吸着能力測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蒸発燃料を吸着するキャニスタの吸着能力を測定するキャニスタの吸着能力測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両用の内燃機関には、一般的に、燃料タンク内のガス中の蒸発燃料を吸着して、この蒸発燃料の大気拡散を防止する蒸発燃料処理装置、すなわちキャニスタが設けられる。この種のキャニスタは、吸着能力の限界に達すると、それ以上の蒸発燃料を吸着することができなくなり、蒸発燃料が大気中に漏れ出す、いわゆる破過を招いてしまう。キャニスタは、破過が開始するまでの吸着量をもって吸着能力としている。キャニスタの性能の評価には、この吸着能力の測定が必要となる。
【０００３】
破過検知の第１の手法としては、キャニスタに小型のトラップキャニスタを繋いで漏れ出す蒸発燃料を吸着させ、このトラップキャニスタの重量増加を観察して、この重量増加が所定値以上となったことにより、破過の開始を検知するものが広く用いられている。これに類似する技術が特許文献１に記載されている。
【０００４】
また、破過検知の第２の手法として、特許文献２に記載されているように、破過ガスが排出され得るキャニスタの排出口に、ここから排出されるガス中の炭化水素ガスの濃度を検出する濃度センサを向け、このセンサにより検出される濃度が所定値以上となったことにより破過の開始を検知するものも知られている。
【特許文献１】特開昭６１−６８５３６号公報
【特許文献２】特開平９−１９５８６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記第１の手法では、トラップキャニスタの重量増加を観察・測定する際に、トラップキャニスタを測定対象となるキャニスタから切り離さないと正確に重量を測定することができず、手間やコストが嵩むという問題がある。また、上記第２の手法では、第１の手法に比して手間がかからず測定作業が簡便であるものの、濃度検知に使用される濃度センサ（濃度計）は、水素炎イオン化検出器（ＦＩＤ）に代表されるように、非常に高価でランニングコストも高く、コストが嵩むという問題がある。
【０００６】
本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであって、簡素かつ安価な構成で破過を検知することのできる新規なキャニスタの吸着能力測定装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
燃料タンク内に発生する蒸発燃料を吸着するキャニスタから排出される破過ガスを吸着するトラップキャニスタと、このトラップキャニスタの温度を検出する温度検出手段と、上記トラップキャニスタの温度に基づいて、上記キャニスタの破過の開始を判定する制御手段と、を有することを特徴としている。
【０００８】
好ましくは、燃料タンクとキャニスタとを接続する燃料配管を開閉する切換弁を有し、破過の開始を判定すると上記切換弁により燃料配管を遮断する。この場合、破過の開始と判定されると、即座に燃料配管への蒸発燃料の供給が遮断されるため、破過した後に蒸発燃料がキャニスタに供給され続けることがなく、これに起因するキャニスタの重量変化を招くことがないので、測定前後のキャニスタの重量変化からキャニスタの吸着能力を正確で安定して求めることができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のキャニスタの吸着能力測定装置では、トラップキャニスタの温度に基づいて破過の開始を検出しているために、上記従来の第１の手法のように手間がかからず、上記第２の手法のように高価な濃度センサを必要としないので、簡素かつ安価に破過を検知することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の好ましい実施の形態を図面を参照して説明する。図１は、本発明に係るキャニスタの吸着能力測定装置の一例を示している。測定対象のキャニスタ１０は、燃料配管２によって燃料タンク１と繋がっている。燃料タンク１内には燃料であるガソリンが貯留されており、この燃料タンク１内で発生したガスつまり蒸発燃料は、燃料配管２を経由してキャニスタ１０へ供給される。この燃料配管２には、切換弁としての電磁弁３が設けられている。この電磁弁３の開閉により、燃料配管２内のガス通路の開通・遮断が切り換えられる。
【００１１】
キャニスタ１０のケーシング１１内には活性炭１６が充填されている。ケーシング１１は、仕切板１２によって内部が第１室１１ａと第２室１１ｂとに仕切られており、これら２つの室１１ａ，１１ｂは、ケーシング１１の底部側に画成された連通路１３により連通している。この連通路１３には、不織布等からなるフィルタ１３Ａを介して各室１１ａ，１１ｂ内の活性炭１６に所定圧を付与するバネ１３Ｂが設けられている。
【００１２】
ケーシング１１の上壁部には、第１室１１ａに通じるチャージポート１４と第２室１１ｂに通じるドレンポート１５とが設けられており、チャージポート１４には上記の燃料配管２の一端が取り付けられており、ドレンポート１５はドレン配管４を介してトラップキャニスタ２０に接続されている。このトラップキャニスタ２０のケーシング２１内には吸着剤としての活性炭２４が充填されている。また、ケーシング２１の上・下壁部には、チャージポート２２とドレンポート２３とがそれぞれ設けられており、チャージポート２２に上記のドレン配管４の他端が取り付けられ、ドレンポート２３は大気開放している。
【００１３】
また、トラップキャニスタ２０の温度、詳しくはケーシング２１内の活性炭２４の温度を検出する温度検出手段として、その感知部５Ａがケーシング２１内に配置された熱電対５と、この熱電対５に接続される温調器６と、が設けられている。温調器６は、熱電対５からの信号に基づいて活性炭２４の温度を検出し、その検出信号を、制御手段としての制御部７へ出力する。
【００１４】
制御部７は、各種制御処理を記憶及び実行可能な演算処理装置、あるいはタイマを備えるシーケンサであり、温調器６及び電磁弁３に接続しており、後述するように、トラップキャニスタ２０の活性炭２４の温度に応じて破過の開始を判定するとともに、電磁弁３の開閉を行う。例えば図３に示す第１実施例では、後述するように、温調器６からの温度検出信号とタイマによる経過時間とに基づいて、温度上昇割合ΔＴを演算し、この温度上昇割合ΔＴが所定の判定値ΔＴ０以下であれば、電磁弁３を開いて燃料配管２を連通状態として測定を継続し、温度上昇割合ΔＴが判定値ΔＴ０を越えると、電磁弁３を閉じて燃料配管２を遮断し、測定を終了するようになっている。
【００１５】
次に、この装置を用いた吸着能力の測定について、図１及び図２を参照して説明する。測定を開始すると、燃料タンク１内に発生した蒸発燃料（ガス）は、燃料配管２を介してキャニスタ１０へ供給され、このキャニスタ１０のケーシング１１内に充填される活性炭１６に吸着される。この吸着状態の推移を、図２の（Ａ）〜（Ｃ）に示している。図２の（Ａ）に示すように、蒸発燃料は第１室１１ａのチャージポート１４近傍の部分より吸着され、（Ｂ）及び（Ｃ）に示すように、ドレンポート１５の近傍へ向けて徐々に吸着されていき、吸着量が増大していく。そして、吸着能力の限界まで蒸発燃料（ガス）が吸着されると、それ以上吸着できなくなり、蒸発燃料がドレンポート１５より破過ガスとして排出、つまり破過する。
【００１６】
このドレンポート１５より排出される破過ガスは、ドレン配管４を通ってトラップキャニスタ２０へ供給され、トラップキャニスタ２０のケーシング２１内の活性炭２４により吸着される。吸着が行われると、この吸着は発熱反応であるために、活性炭２４は吸着熱により速やかに発熱する。制御部７は、上記の熱電対５及び温調器６により検出される活性炭２４の温度に基づいてキャニスタ１０の破過の開始を判定する。破過の開始を検知すると、電磁弁３を閉じることにより燃料配管３を遮断して、燃料タンク１からキャニスタ１０への蒸発燃料の供給を速やかに遮断する。
【００１７】
ドレンポート１５から排出された蒸発燃料は、トラップキャニスタ２０のケーシング２１の内部に充填される活性炭２４の中でも、チャージポート２２の近傍の上流側の部分から吸着されていく。従って、破過の開始を安定して速やかに検出するために、熱電対５の感知部５Ａは、トラップキャニスタ２０のケーシング２１の中でも上流側に位置するチャージポート２２の近傍に配置される。なお、図１では簡略的に熱電対５の感知部５Ａがケーシング２１の中央部に配置されているように描かれているが、実際にはチャージポート２２寄りの部分に配置される。
【００１８】
図３は、本発明の第１実施例に係る制御部７による制御の流れを示すフローチャートである。ステップＳ１では、先ず、上記の熱電対５及び温調器６により検出される活性炭２４の温度検出信号に基づいて、所定の単位期間における活性炭２４の温度変化、つまり温度上昇割合ΔＴを演算する。続くステップＳ２では、上記の温度上昇割合ΔＴと、予め設定された所定の判定値ΔＴ０とを比較して、破過の開始を判定する。ステップＳ２において、温度上昇割合ΔＴが判定値ΔＴ０を越えていれば、破過が開始したと判定して、ステップ３へ進み、速やかに電磁弁３を閉作動する。これにより、キャニスタ１０が破過した時点で、キャニスタ１０への蒸発燃料の供給を速やかに遮断することができる。
【００１９】
以上のように本実施例では、上記の熱電対５や温調器６のように安価で汎用的に温度検出器により容易に検出することができるトラップキャニスタ２０の温度に基づいて破過の開始を検出しているために、上記従来の第１の手法のように手間がかからず、また上記従来の第２の手法のように高価な濃度センサを用いる必要がないために、簡素で安価にキャニスタ１０の吸着能力を測定することができる。
【００２０】
また、破過の開始を判定すると自動的に電磁弁３を閉として燃料配管２を遮断するようにしたので、破過の開始と同時に燃料タンク１からキャニスタ１０への蒸発燃料の供給が自動的かつ強制的に遮断され、破過した後に蒸発燃料がキャニスタに供給され続けることがない。従って、測定前後のキャニスタ１０の重量変化により吸着能力を正確に安定して計測することができる。しかも、このような制御を行う制御部７をシーケンサやリレーを用いた簡素な電気回路で構成することが可能である。
【００２１】
特に、この第１実施例では、破過の開始とともに急激に上昇するトラップキャニスタ２０の温度上昇割合ΔＴを演算し、この温度上昇割合ΔＴが所定の判定値ΔＴ０を越えたときに、電磁弁３により燃料配管２を遮断するようにしたために、周囲の雰囲気温度等にかかわらず正確な測定を安定して行うことができる。
【００２２】
図４は、第２実施例に係る制御部７による制御の流れを示すフローチャートである。この第２実施例では、より簡易的に、ステップＳ２Ａにおいて、活性炭２４の温度Ｔと所定の判定値Ｔ０とを比較することにより、破過の発生を判定している。具体的には、温度Ｔが判定値Ｔ０を越えると、破過が発生したと判定して、ステップＳ２ＡからステップＳ３へ進み、速やかに電磁弁３を閉として、燃料タンク１からキャニスタ１０への蒸発燃料の供給を遮断する。この第２実施例によれば、第１実施例とほぼ同様の作用効果が得られることに加え、温度そのものにより判定を行っているので、制御部７を更に簡素化することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明に係るキャニスタの吸着能力測定装置の一例を示す構成図。
【図２】上記キャニスタが吸着していく態様を示す説明図。
【図３】本発明の第１実施例に係る制御の流れを示すフローチャート。
【図４】本発明の第２実施例に係る制御の流れを示すフローチャート。
【符号の説明】
【００２４】
１…燃料タンク
２…燃料配管
３…切換弁（電磁弁）
５…熱電対（温度検出手段）
６…温調器（温度検出手段）
７…制御部
１０…キャニスタ
２０…トラップキャニスタ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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