JPH10159669A - タンク通気装置の再生弁内の流量の決定方法 - Google Patents

タンク通気装置の再生弁内の流量の決定方法

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JPH10159669A
JPH10159669A JP9320807A JP32080797A JPH10159669A JP H10159669 A JPH10159669 A JP H10159669A JP 9320807 A JP9320807 A JP 9320807A JP 32080797 A JP32080797 A JP 32080797A JP H10159669 A JPH10159669 A JP H10159669A
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pressure
intake pipe
regeneration valve
tank
valve
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Andreas Blumenstock
アンドレアス・ブルーメンシュトック
Georg Mallebrein
ゲオルグ・マルレブレイン
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    • G01FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F1/00Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
    • G01F1/05Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects
    • G01F1/34Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects by measuring pressure or differential pressure
    • G01F1/36Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects by measuring pressure or differential pressure the pressure or differential pressure being created by the use of flow constriction
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M25/00Engine-pertinent apparatus for adding non-fuel substances or small quantities of secondary fuel to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture
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  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 タンク装置の再生弁内の流量の決定方法を,
できるだけ簡単な技術的手段を用いてかつ周囲の影響を
考慮して流量のできるだけ正確な決定が可能となるよう
に設計する。 【解決手段】 再生弁の吸気管側ならびに再生弁の吸気
管とは反対側にかかっている圧力の差が決定され,この
差から再生弁内の容積流量が推定されることが提案され
ている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はタンク通気装置の再
生弁内の流量の決定方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】このようなタンク通気装置はタンクを備
えた自動車タンク系統において使用され,タンクは活性
炭フィルタおよびタンク通気弁を介して内燃機関の吸気
管と結合されている。吸気管内に絞り弁が設けられてい
る。
【0003】蒸発によりタンク内に炭化水素が発生し,
炭化水素は活性炭フィルタ内に蓄積される。活性炭フィ
ルタを再生するためにタンク通気弁が開かれ,これによ
り吸気管内に形成された負圧により活性炭フィルタを介
して大気が吸い込まれ,これにより活性炭フィルタ内に
蓄積されている炭化水素が吸気管内に吸い込まれて内燃
機関に供給される。
【0004】従来技術から既知のこのようなタンク通気
系統の例が図3に略図で示されている。
【0005】このようなタンク通気装置においては,再
生弁を介して行われる炭化水素ガスの供給により,内燃
機関に全体として供給される混合物が負の影響を受け,
このために触媒により浄化される内燃機関の排気ガスを
悪化させることがあるということが問題である。したが
って,混合物を形成するときに再生弁内の流量を考慮可
能にするために,再生弁内の流量をできるだけ正確に決
定することが必要である。
【0006】タンク通気装置の再生弁内の流量の既知の
決定方法においては,再生弁の流量特性曲線が測定に使
用される。測定に使用される特性曲線は内燃機関の制御
装置内に記憶されかつ使用するときに呼び出される。
【0007】しかしながら,この方法においては,再生
弁の吸気管とは反対側における圧力変動の影響を考慮で
きないことが欠点である。このような圧力変動は,たと
えば劣化のために流れ抵抗が変化したことによる吸着フ
ィルタにおける圧力降下,燃料供給系統内に存在する液
体のガスの発生,またはたとえば未公開のドイツ特許出
願第19625702.6号から既知のようなタンク系
統内に圧力を発生するための圧力源の使用によるタンク
内の圧力上昇が原因となることがある。
【0008】さらに,内燃機関の使用場所の標高変化に
より再生弁の吸気管とは反対側における圧力が変化する
ことがある。
【0009】再生弁の吸気管とは反対側における圧力変
動の上記のような影響に基づき,再生弁内の容積流量が
誤差を有して決定されることがある。これはとくに,内
燃機関が高負荷で運転されるとき,すなわち絞り弁が開
かれて吸気管圧力が高いときに発生する。その理由は,
このときに再生弁内の流量が小さくなるからである。こ
の状態においては,圧力変動は再生弁内を流れる容積流
量に著しく影響を与える。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】したがって,タンク装
置の再生弁内の流量の決定方法を,できるだけ簡単な技
術的手段を用いて流量のできるだけ正確な決定が可能と
なるように設計することが本発明の課題であり,この場
合,吸着フィルタの劣化,内燃機関の使用高度の変化,
タンク系統内に存在する液体のガスの発生等が考慮され
るべきである。
【0011】
【課題を解決するための手段】この課題は,冒頭記載の
ようなタンク通気装置の再生弁内の流量の決定方法にお
いて,再生弁の吸気管側および再生弁の吸気管とは反対
側にそれぞれかかっている圧力の差が決定され,この差
から再生弁内を流れる容積流量が推定されることにより
解決される。
【0012】再生弁の吸気管側ならびに再生弁の吸気管
とは反対側にかかっている圧力を決定することおよびこ
れらの圧力の差から再生弁内を流れる容積流量を推定す
ることは,再生弁の吸気管とは反対側にかかっている圧
力に作用するすべての影響が考慮可能であるという大き
な利点を有している。したがって,たとえば内燃機関の
運転高度の変化,タンク系統内に存在する液体のガスの
発生を,劣化による流れ抵抗の変化に基づく吸着フィル
タにおける圧力降下と同様に正確に考慮することが可能
である。
【0013】純粋に原理的に,再生弁の吸気管側におけ
る圧力と再生弁の吸気管とは反対側における圧力との差
は種々の方法で測定することができる。
【0014】有利な実施態様においては,圧力差が再生
弁に平行に配置された差圧センサにより測定されるよう
に設計されている。これは,差圧センサによる差圧の直
接測定,したがって,再生弁内を流れる容積流量の直接
かつ正確な決定を可能にする。
【0015】本発明による方法の他の有利な実施態様に
おいては,再生弁の吸気管側における圧力および再生弁
の吸気管とは反対側における圧力が別々に決定されるよ
うに設計されている。これにより,差圧決定のために技
術的なむずかしさがなく,したがってコストのかかる差
圧センサを必要としない。
【0016】吸気管側における圧力の決定に関しては種
々の実施態様が考えられる。
【0017】この圧力はたとえば吸気管圧力モジュール
により決定してもよい。
【0018】とくに有利な実施態様においては,吸気管
側における圧力が吸気管内に設けられた圧力センサによ
り測定されるように設計されている。
【0019】これはとくに,負荷信号の決定のために使
用される圧力センサが再生弁内を流れる容積流量の決定
のためにも共用可能であるという大きな利点を有してい
る。
【0020】吸気管とは反対側における圧力が圧力セン
サにより測定されることが有利である。
【0021】本発明による方法の有利な実施態様におい
ては,この場合,圧力センサが差圧センサであり,差圧
センサは圧力分配ブリッジのブリッジ対角内に配置さ
れ,圧力分配ブリッジの1つの分岐管がタンク系統を加
圧するための圧力源と大気との間に配置された2つの流
れ抵抗を含み,圧力分配ブリッジの他の分岐管が他の流
れ抵抗およびタンク系統の流れ抵抗を含むように設計さ
れている。このように,本発明に対しても参照されるた
とえば未公開のドイツ特許出願第19625702.6
号から既知のようなタンク系統の気密試験装置および方
法が同時に再生弁内を流れる容積流量の決定のために使
用されてもよく,したがって追加のセンサ等を必要とせ
ず,これにより技術的に簡単でかつトラブルが少ないば
かりでなく,コスト的にも有利な方法の使用が可能とな
る。
【0022】この場合,流れ抵抗は,これらの流れ抵抗
が診断すべき最小漏れの流れ抵抗と同じ大きさを有する
ように選択されていることが好ましい。しかしながら,
流れ抵抗を異なる大きさにすることもまた可能である。
【0023】本発明の他の特徴および利点が実施態様に
関する以下の説明ならびに図面から明らかである。
【0024】
【発明の実施の形態】図3からわかるように,従来技術
から既知の自動車のタンク系統はタンク10を含み,タ
ンク10は活性炭フィルタ12およびタンク通気弁また
は再生弁14を介して(図示されていない)内燃機関の
吸気管20と結合されている。吸気管20内に絞り弁2
2が設けられている。
【0025】蒸発によりタンク10内に炭化水素ガスが
発生し,炭化水素ガスは活性炭フィルタ12内に蓄積さ
れる。活性炭フィルタ12を再生するためにタンク通気
弁14が開かれ,したがって吸気管20内に形成された
負圧により活性炭フィルタ12を介して大気が吸い込ま
れ,これにより活性炭フィルタ12内に蓄積されている
炭化水素は吸気管20内に吸い込まれて内燃機関に供給
される。
【0026】図1からわかるように,燃料タンク系統の
気密試験のためにポンプの形の圧力源30を設けてもよ
く,圧力源30は圧力分配ブリッジ40を介して燃料タ
ンク系統と結合されている。
【0027】圧力分配ブリッジ40はブリッジ分岐管4
1を含み,ブリッジ分岐管41内においてポンプ30と
大気との間に2つの流れ抵抗42,43が設けられてい
る。他のブリッジ分岐管46は他の流れ抵抗47ならび
に自動車タンク系統の流れ抵抗を含み,他の流れ抵抗4
7は活性炭フィルタ12を介して自動車のタンク10と
結合されている。
【0028】この場合,流れ抵抗42,43および47
は,診断すべき最小漏れの流れ抵抗と同じ大きさに選択
されている。
【0029】気密検査方法は,たとえば本発明に対して
も参照されるドイツ特許出願第19625702.6号
に開示されている。
【0030】ブリッジ対角内に差圧計50が設けられ,
差圧計50の片側に圧力p2がかかり,差圧計50の他
方側に圧力p1がかかっている。差圧センサ50により
測定される圧力p1−p2は,ポンプ30が停止されてい
るときに再生弁14の吸気管とは反対側において測定さ
れる圧力,すなわち活性炭フィルタ12の出口圧力p
AKFに対応している。しかしながら,図1において破線
で示されているように,差圧センサ51を再生弁14に
平行に配置することもまた可能である。
【0031】タンク通気装置の再生弁14内の流量を決
定するために,ここで再生弁の吸気管20とは反対側に
おける圧力pAKFならびに吸気管圧力psaugが決定さ
れ,これらから再生弁14内を流れる容積流量が推定さ
れてもよい。
【0032】吸気管圧力psaugはたとえば吸気管圧力モ
ジュールを介して決定され,または吸気管20内に設け
られた吸気管圧力センサ23により測定される。
【0033】再生弁14の吸気管20とは反対側にかか
っている圧力を測定するために,まずバイパス弁61が
開かれる。ポンプ30が停止されているとき,圧力p2
は周囲圧力に対応し,したがって差圧計50により測定
された差圧p1−p2は活性炭フィルタ側の圧力すなわち
再生弁14の吸気管20とは反対側にかかっている圧力
AKFに対応している。
【0034】したがって,ポンプが停止されていると
き,次式が成立する。
【0035】pAKF=p1−p2 結果として得られる圧力センサオフセットは所定の周囲
条件において測定されかつ考慮される。この周囲条件
は,再生弁14が閉じられた状態,ポンプ30が停止さ
れた状態,ならびにタンク内に存在する液体が確実にガ
スを発生せずかつたとえば自動車の低温始動において形
成される運転状態である。
【0036】たとえばタンク系統の気密検査を実施可能
にするために,または活性炭フィルタ12の再生速度を
上昇するためにポンプ30が運転されているとき,差圧
センサの接続端p2にはもはや周囲圧力がかかってな
く,ポンプ供給圧力ppの約50%がかかっている。こ
れにより,上記のように測定された圧力pAKF,すなわ
ち再生弁の吸気管とは反対側にかかっている圧力に誤差
が発生する。この場合,とくにポンプ供給量(ポンプ供
給圧力pp)の公差が影響を与えている。
【0037】しかしながら,ポンプ供給量は所定の周囲
条件において決定してもよい。この周囲条件は,再生弁
14が閉じられた状態,遮断弁61が開かれた状態,お
よびタンク内に存在する液体が確実にガスを発生せずか
つたとえば自動車の低温始動において形成される運転状
態である。
【0038】この周囲条件においては,差圧センサのブ
リッジ分岐管41側の接続端p1にポンプ供給圧力pp
全圧がかかっている。これに対し,差圧センサ50のブ
リッジ分岐管41とは反対側の分岐管p2にはこの供給
圧力ppの全圧の約50%のみがかかっている。この場
合,測定された(絶対)差圧はポンプにより発生された
供給圧力に対する尺度である。
【0039】pp=2・(p1−p2) このように,再生弁14の吸気管20とは反対側にかか
っている圧力を決定するときにポンプの供給量を考慮す
ることができる。ポンプが運転されているとき,次式が
成立する。
【0040】pAKF=p1−p2+1/2・pp この場合,差圧センサ50の圧力測定位置p1は再生弁
14に隣接して配置されても,または活性炭フィルタ1
2の再生弁側のノズルに配置されていてもよい。後者の
配置の場合,図1に示した,圧力分配ブリッジ,ポンプ
30および差圧センサ50からなる装置全体を活性炭フ
ィルタ12内に組み込むことが可能である。
【0041】これに対し,再生弁14において直接p
AKFを測定するときはこの組み込みは可能ではない。な
ぜならば,活性炭フィルタ12と再生弁14との間の配
管が数メートルの長さを有することがあるからである。
【図面の簡単な説明】
【図1】タンク通気装置の再生弁内の流量を決定する本
発明による方法を実行するための装置の概略系統図であ
る。
【図2】再生弁の吸気管とは反対側に形成された圧力
と,再生弁の吸気管側に形成された圧力との差に対する
再生弁の容積流量を示す概略線図である。
【図3】既知の自動車タンク装置の概略系統図である。
【符号の説明】
10 燃料タンク 12 活性炭フィルタ 14 再生弁(タンク通気弁) 20 吸気管 22 絞り弁 23 吸気管圧力センサ 30 圧力源(ポンプ) 40 圧力分配ブリッジ 41,46 ブリッジ分岐管 42,43,47 流れ抵抗 45 ブリッジ対角 50,51 差圧センサ(差圧計) 61 バイパス弁 p1,p2 差圧計の両側の圧力 pAKF 活性炭フィルタの出口圧力 pp ポンプ供給圧力 psaug 吸気管圧力

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 再生弁(14)の吸気管側ならびに再生
    弁(14)の吸気管とは反対側にかかっている圧力(p
    saug,pAKF)の差が決定され,この差から再生弁(1
    4)内を流れる容積流量が推定されることを特徴とする
    タンク通気装置の再生弁内の流量の決定方法。
  2. 【請求項2】 圧力差が再生弁(14)に平行に配置さ
    れた差圧センサ(51)により測定されることを特徴と
    する請求項1の方法。
  3. 【請求項3】 再生弁の吸気管側における圧力
    (psaug)および再生弁の吸気管とは反対側における圧
    力(pAKF)が別々に決定されることを特徴とする請求
    項1の方法。
  4. 【請求項4】 再生弁(14)の吸気管(20)側にお
    ける圧力が吸気管圧力モジュールにより決定されること
    を特徴とする請求項3の方法。
  5. 【請求項5】 再生弁(14)の吸気管(20)側にお
    ける圧力(psaug)が吸気管(20)内に設けられた圧
    力センサ(23)により測定されることを特徴とする請
    求項3の方法。
  6. 【請求項6】 再生弁(14)の吸気管(20)とは反
    対側における圧力が圧力センサ(50)により測定され
    ることを特徴とする請求項3ないし5のいずれかの方
    法。
  7. 【請求項7】 圧力センサが差圧センサであり,差圧セ
    ンサは圧力分配ブリッジ(40)のブリッジ対角内に配
    置され,圧力分配ブリッジ(40)の1つの分岐管がタ
    ンク系統を加圧するための圧力源(30)と大気との間
    に配置された2つの流れ抵抗を含み,圧力分配ブリッジ
    (40)の他の分岐管(46)が他の流れ抵抗およびタ
    ンク系統の流れ抵抗を含むことを特徴とする請求項6の
    方法。
  8. 【請求項8】 流れ抵抗(42,43,47)は,これ
    らの流れ抵抗が診断すべき最小漏れの流れ抵抗と同じ大
    きさを有するように選択されることを特徴とする請求項
    7の方法。
JP9320807A 1996-11-25 1997-11-21 タンク通気装置の再生弁内の流量の決定方法 Pending JPH10159669A (ja)

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DE1996148711 DE19648711B4 (de) 1996-11-25 1996-11-25 Verfahren zur Bestimmung der Durchflußmenge durch ein Regenerierventil einer Tankentlüftungsanlage
DE19648711.0 1996-11-25

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FR (1) FR2756376B1 (ja)

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FR2756376A1 (fr) 1998-05-29
DE19648711A1 (de) 1998-05-28
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