JP4278329B2 - 車両タンク装置の気密検査方法 - Google Patents

Description

【０００１】
従来の技術
本発明は、請求項１の上位概念に記載の車両タンク装置の気密検査方法に関するものである。
このような方法は、例えばドイツ特許公開第１９６３６４３１号またはドイツ特許公開第１９８０９３８４号から既知である。
【０００２】
これらの方法においては、圧力源によりタンク装置内に空気がポンプで供給される。気密なタンク装置においては、このようにして圧力が上昇する。上昇された圧力は圧力源の運転特性変数を変化させ、すなわち例えば圧力源のポンプの電流消費量が上昇される。したがって、ポンプ電流の測定はタンク内の圧力に対する尺度を示す。この場合、ポンプ電流はポンプ過程の開始時および所定の時間区間の経過後に測定される。気密なタンク装置においては、上昇圧力に基づいて電流の上昇が期待される。電流上昇が、期待される設定可能な値を下回った場合、エラー・メッセージ「粗漏れ」が出力される。
【０００３】
これに対して、最初に約０．５ｍｍ直径の基準漏れに対して空気がポンプで供給されることにより微少漏れ検査が行われる。このために必要な基準電流が測定される。それに続いて、気密なタンクにおいて基準電流より大きいかまたは等しい電流レベルが到達されるまでタンク装置がポンプで加圧される。所定の時間後にこの電流レベルが到達されない場合またはこの電流レベル以下において正の電流勾配がもはや存在しない場合、ポンプ加圧は中止されかつもう一度基準電流が測定される。この基準電流が依然として得られたポンプ電流レベル以上であることが確認された場合、０．５−１ｍｍの範囲内の微少漏れが推測される。
【０００４】
ここで、実際の環境条件下の車両においてこの方法を実行したとき、一定の圧力においてもポンプ電流がドリフトを発生することがあることが示された。このドリフトは周囲湿度があるときに特に顕著である。この場合、最初に電流の上昇が観測され、それに続いて電流の緩やかな低下が観測される。この低下は圧力上昇により期待される電流上昇を相殺することがある。これにより、場合によっては、漏れが存在していないにもかかわらず漏れが推測されることがある。特に燃料凝縮効果が同様な相殺作用を示すことがある。
【０００５】
したがって、実際のあらゆる周囲条件および周囲影響のもとで特に周囲湿度があるときにおいても使用可能なようにこの種のタイプの方法を変更することが本発明の課題である。
【０００６】
発明の利点
この課題は、冒頭記載のタイプのタンク装置の機能性の検査方法において、本発明により請求項１の特徴によって解決される。本発明の基本的な考え方は、漏れが推測されたとき、実際に漏れが存在するかどうかの、ないし実際に漏れが存在することの、より正確な認識または場合によりその確認を得るために、気密検査を延長することである。漏れ検査において粗漏れまたは微少漏れに関する漏れの疑いが発生した場合、検査はエラー・メッセージの出力で終了されずに延長される。この場合、気密なタンクにおいて基準漏れに対するポンプ加圧時と同じ圧力レベルに到達させるために十分に必要なポンプ加圧時間だけ、タンクがさらにポンプで加圧される。タンク測定の終了時に、このとき直ちにもう一度基準漏れに対してポンプ加圧が行われるので、基準測定とタンク測定との間には短い時間区間が存在するにすぎない。この時間区間の間に顕著な電流ドリフトが発生することはほとんどあり得ない。延長された気密検査の間にタンク測定のドリフトが発生し、例えばポンプの電流消費量が低下したときでも、このドリフトはそれに続く基準測定との比較により補償される。
【０００７】
このようにして、湿度の影響またはその他の運転特性変数の不安定性例えばポンプ電流の不安定性は実際にもはや問題とはならない。タンク測定の負の勾配、例えばポンプの乾燥または燃料の凝縮により発生する負の電流勾配でさえも、誤ったエラー出力「漏れ」を発生することはない。その理由は、新たなタンク測定と新たな基準測定との間にきわめて短い時間区間が存在するにすぎず、この時間区間内においてはポンプの乾燥効果または燃料の凝縮が特に問題となることはないからである。
【０００８】
延長されたタンク測定およびその直後のそれに続く新たな基準測定ののちにタンク測定が基準測定から設定可能な値だけ偏差を有するとき、例えばタンク測定におけるポンプ電流が基準測定におけるポンプ電流より小さく、したがってエラーが推測されたとき、有利な実施形態においては、さらに他の基準測定ならびにさらに他のタンク測定を含むさらに他の気密検査を、延長されたさらに他の時間区間にわたり、すなわち延長されたポンプ加圧時間にわたり実行し、およびこの延長された時間区間の経過後においても、前記さらに他のタンク測定が前記さらに他の基準測定から設定可能な値だけ偏差を有するときにはじめてエラー・メッセージを出力するように設計がなされていてもよい。
【０００９】
前記さらに他の基準測定および前記さらに他のタンク測定は、のちの車両走行サイクルにおいて実行されることが有利である。
上記のように、運転特性変数として、ポンプ電流すなわち圧力源のポンプの電流消費量ならびにポンプの回転速度および／またはポンプにかかっている電圧が使用されてもよい。
【００１０】
この場合、運転特性変数としてポンプ電流が使用されたとき、タンク測定において測定された電流が基準測定において測定された電流より小さいときにのみ、すなわち言い換えると、タンク測定が基準測定からポンプ電流の負の値だけ偏差を有するときにのみエラー・メッセージ「漏れ」が出力される。
この場合、基準漏れは例えばタンク装置に並列に設けられていてもよいが、他の実施形態においては、タンク通気弁の制御された部分開放によりシミュレートされてもよい。
本発明のその他の特徴および利点が実施形態の以下の説明ならびに図面から明らかである。
【００１１】
実施形態の説明
図１に示されている従来技術から既知の自動車のタンク装置は、タンク１０と、タンク接続配管１２を介してタンク１０に結合されかつ大気と結合可能な通気配管２２を有する吸着フィルタ２０例えば活性炭フィルタと、ならびに片側が弁配管２４を介して吸着フィルタ２０に結合されかつ反対側が弁配管４２を介して（図示されていない）内燃機関の吸気管４０に結合されているタンク通気弁３０とを含む。
【００１２】
蒸発によりタンク１０内に炭化水素が発生し、炭化水素は吸着フィルタ２０内に蓄積する。吸着フィルタ２０を再生するためにタンク通気弁３０が開かれ、したがって吸気管４０内に支配している負圧により大気中の空気が吸着フィルタ２０を通過して吸い込まれ、これにより吸着フィルタ２０内に蓄積されている炭化水素は吸気管４０内に吸い込まれそして内燃機関に供給される。
【００１３】
タンク装置の機能性を診断可能にするためにポンプ５０が設けられ、ポンプ５０は回路ユニット６０に結合されている。ポンプ５０の下流側に例えば３／２方弁の形の切換弁７０が設けられている。この切換弁７０に並列に、別の分岐管８０内に基準漏れ８１が配置されている。基準漏れ８１の大きさは、それが測定すべき漏れの大きさに対応するように選択され、その大きさは例えば０．５ｍｍである。
【００１４】
基準漏れ８１は、例えば管路絞り等により形成された切換弁７０の構成部分であってもよく、したがってこの場合には追加の基準部分が不要であることが明らかである（図示されていない）。
【００１５】
タンク装置の気密検査のためにポンプ５０が作動され、これによりタンク装置内と基準漏れ８１内とに、弁７０の切換によって交互に過圧が与えられる。この場合、抵抗Ｒ_Mを介して低下する、ポンプ・モータに供給される電流ｉ_mが測定され、かつ回路ユニット６０に供給される。図２においてｂ）で示された線図は、機能性を有する漏れのないタンク装置のモータ電流の時間線図に対応する。Ｉで示された時間区間内においては、切換弁７０は、図１に示された、Ｉの記号を有する位置に存在する。切換弁７０のこの位置において、供給流れは、圧力源５０から基準漏れ８１を介してタンク装置内に与えられる。この場合、図２に略図で示されているように、時間的にほぼ一定のモータ電流ｉ_mが現われる。切換弁７０が位置Ｉから位置ＩＩに切り換えられたとき直ちに、圧力源５０はタンク装置に過圧を与える。切り換わったとき、最初にモータ電流ｉ_mは急速に低下し、それに続いて、モータ電流ｉ_mが切換弁７０の位置Ｉにおけるモータ電流ｉ_mより大きいかまたは等しい値に到達するまで、時間の増加と共にモータ電流ｉ_mは連続的に上昇する。この代わりに全時間を基準位置で測定した場合には、外乱の影響なしに、図２においてａ）で示された、ほぼ一定の点線が得られるであろう。
【００１６】
所定の時間区間ｔ₁の経過後にタンク測定のモータ電流が基準測定のモータ電流の値に到達した場合、または図２において例えばａ）およびｂ）で示された、基準測定ないしタンク測定の両方の時間線図により表わされているように、タンク測定のモータ電流が基準測定のモータ電流を超えた場合、気密検査は終了され、そしてエラー・メッセージ「漏れ」は出力されない。モータ電流のこのような線図は、機能性を有するタンク装置を表わしている。
【００１７】
これに対して、この時間ｔ₁後にポンプのモータ電流がまだ基準測定の値に到達していない場合（図２においてｄ）で示された曲線により表わされているように）、または時間ｔ₁の経過後に、タンク測定のモータ電流がまだ基準測定の値以下であるにもかかわらずタンク測定のモータ電流がもはや上昇しないことが特定された場合、微少漏れの疑いが存在する。勾配の不足がこの疑いを形成し、かつ時間ｔ_gesにまだ到達していないかぎり、タンク液面レベルの関数として選択されてもよい全ポンプ時間ｔ_gesが到達されるまで、さらにポンプ加圧が行われる。時間ｔ_gesにおいて、到達されたポンプのモータ電流（ポンプ電流）が測定され、そして例えばｉ_endとして記憶される。その直後にもう一度基準漏れに対してポンプ加圧が行われ、そして改めて基準電流ｉ_refが測定される。この新たな基準測定後において、電流ｉ_endがｉ_refより大きいかまたは等しいとき、気密検査は終了され、そしてｉ_endが最初の基準測定の電流値より小さいときにおいてもエラー・メッセージは出力されない。これが、図２において、ｃ）で示された、ドリフトを有する基準測定のモータ電流の時間線図により、ならびにｄ）で示された、ドリフトを有するタンク測定のモータ電流の時間線図により表わされている。
【００１８】
図２から明らかなように、ＩＩＩで示された時間区間の経過後において、例えば湿度等のような周囲影響により電流レベルのドリフトは存在しているが、タンク測定ｄ）のモータ電流ｉ_mは、この時点にｃ）で示された基準測定において現われたモータ電流の値を超えている。この理由から、全ポンプ時間ｔ_gesの経過直後に新たな基準測定が実行されるのである。この新たな基準測定において、電流ドリフトがある場合、ｃ）で示された基準測定の線図のｔ_gesからｔ_ges＋ｔ_ref2までの時間区間が測定され、この場合、この時間区間はＩで示した第１の基準測定の時間区間と同じ大きさで選択されることが好ましい。
【００１９】
これに対して、全ポンプ時間ｔ_gesの経過後においても終端値ｉ_endが新たな基準値ｉ_refより小さい場合（図２には示されていない）、エラー・メッセージ「微少漏れ」が出力されるかまたは検査が再度反復され、この場合、例えばのちの走行サイクルにおいて全ポンプ時間ｔ_gesが例えば値ｔ_ges2まで延長されてもよい。
【００２０】
上記の微少漏れ検査に先行して、本質的に上記の微少漏れ検査と同等に行われる粗漏れ検査が行われてもよい。この粗漏れ検査は、例えば次のステップを含む。
【００２１】
− 第１の基準測定の開始。
− 約１０秒後に第１の基準電流ｉ_refの記憶。
− タンク測定への切換および切換後の電流ｉ₀の測定。
【００２２】
− 所定の時間後例えば３０秒後に、ポンプ電流ｉ_mの測定およびこの値をｉ₁として記憶。ｉ₁＞ｉ₀＋所定値のとき、粗漏れ検査を終了し、このとき粗漏れは存在しない。
【００２３】
− ｉ₁＜ｉ₀＋所定値のとき、次に直ちに基準漏れへ切り換えて基準測定を実行し、この値をｉ_refとして記憶。
− ｉ₁≧ｉ_refが存在したとき、粗漏れは存在せず、この場合、タンクは０．５ｍｍの大きさを有する漏れより気密である。この場合、気密検査は終了される。この場合、ｉ₁＜ｉ₀＋所定値であっても実際の値ｉ_refより大きい理由は、きわめて高い確率で、湿度の影響による乾燥効果に基づくポンプの電流消費量の低減である。
【００２４】
− これに対してｉ₁＜ｉ_refのとき、依然として漏れの疑いが存在する。しかしながら、漏れは存在しないが、基準漏れに匹敵する圧力をタンク内に形成するためになおポンプ時間が十分でないことがあり得る。したがって、新たにさらに他の時間区間にわたりポンプ加圧が行われる。このさらに他の時間区間は、本質的に、その時点に存在するタンク液位における微小漏れ検査のために予想される時間に対応する。このさらに他の時間区間の経過後に実際のポンプ電流がｉ₂として記憶され、かつそれに続いて基準測定が行われる。電流ｉ₂がｉ_refより大きいかまたは等しいとき、０．５ｍｍの大きさの漏れよりも気密なタンクを推測することができる。気密検査はエラー・メッセージなしに中止されてもよい。この結果はむしろ微少漏れ検査と解釈されてもよい。
【００２５】
− 値ｉ₂が値ｉ_refに完全には到達していないが僅かに下回っているにすぎないとき、場合により少なくとも粗漏れが存在しないことが推測されるので、粗漏れ検査は同様にエラー・メッセージなしに終了されてもよい。これに対して、ｉ₁がｉ_ref−Δより小さいとき（ここでΔは設定可能な値である）、結果は「粗漏れ」と診断され、そしてエラー・メッセージが出力される。代替形態として、直ちにエラーを出力する代わりに、詳細に説明された上記の気密検査が、さらにもう一度拡大された時間区間で実行されてもよい。
【００２６】
本発明の基本的な考え方および利点は、タンク測定および基準測定により漏れの疑いが存在するとき、延長されたタンク測定およびこの延長されたタンク測定の経過後に直ちに基準測定が実行されること、およびこの基準測定と延長されたタンク測定との間で比較が行われたのちに、およびタンク測定がこの新たな基準測定から設定可能な値だけ偏差を有するときにはじめてエラー・メッセージが出力されることにある。このようにして、気密検査において、例えば湿度の影響またはその他の周囲影響により引き起こされるポンプ電流内のドリフトを排除することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１は本発明の方法が使用される従来技術から既知のタンク装置を示す。
【図２】 図２は、種々の運転状態における、図１に示すタンク装置の過圧ポンプのモータ電流の特性時間線図を示す。

Claims (7)

1. 圧力源によりタンク装置内とこれに並列に設けられた所定の大きさの基準漏れ内とに第１の時間区間（ｔ _１ ）にわたり大気圧に対して過圧を交互に与え、およびタンク装置内に圧力を与えたとき（タンク測定）ならびに基準漏れ内に圧力を与えたとき（基準測定）に圧力源の少なくとも１つの運転特性変数を測定し、相互に比較し、かつタンク測定が基準測定から設定可能な値だけ偏差を有するときに漏れを推測する、車両タンク装置の気密検査方法において、
   漏れが推測されたとき、さらにタンク装置内に圧力を与えてタンク測定を第２の時間区間（ｔ _ｇｅｓ ）まで延長し、それに続いて第２の基準測定を前記第２の時間区間（ｔ _ｇｅｓ ）まで実行し、延長されたタンク測定が第２の基準測定から設定可能な値だけ偏差を有するときにのみエラー・メッセージ「漏れ」を出力することを特徴とする車両タンク装置の気密検査方法。
2. 前記延長されたタンク測定が前記第２の基準測定から偏差を有するとき、エラー・メッセージ「漏れ」を出力する前に、第２のタンク測定および第３の基準測定を、第２の時間区間より延長された第３の時間区間（ｔ _ｇｅｓ２ ）にわたり実行し、前記第３の時間区間（ｔ _ｇｅｓ２ ）の経過時においても第２のタンク測定が第３の基準測定から設定可能な値だけ偏差を有するときにはじめてエラー・メッセージ「漏れ」を出力することを特徴とする請求項１記載の方法。
3. 前記第２のタンク測定および前記第３の基準測定は、のちの車両走行サイクル時またはのちの車両走行サイクル後に実行することを特徴とする請求項２記載の方法。
4. 前記少なくとも１つの運転特性変数として、次の変数、すなわち圧力源の電流消費量および／または圧力源の回転速度および／または圧力源にかかっている電圧の１つまたは複数が使用されることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一項に記載の方法。
5. 前記運転特性変数としてポンプ電流が使用されたとき、タンク測定において測定された電流が基準測定において測定された電流より小さいときにのみエラー・メッセージ「漏れ」を出力することを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一項に記載の方法。
6. 前記基準漏れを前記タンク装置に並列に設けることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか一項に記載の方法。
7. 前記基準漏れをタンク通気弁の制御された部分開放によりシミュレートすることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか一項に記載の方法。

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