【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、例えば自動車の燃料蒸散ガス処理装置の燃料タンク，配管系の気密 性を検査するために使用する気密容器のリーク検出装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

従来、自動車の燃料蒸散ガス処理装置に用いるリーク検出装置としては、例え ば図２に示すように構成されたものがある。

【０００３】 図２は従来のリーク検出装置の構成図で、同図に示す装置は、State of Calif ornia Air Resources Board 発行のTechnical Support Document July 26,1991 に示されたものである。

【０００４】 図２において、１は燃料タンクで、この燃料タンク１は不図示の自動車の車体 に搭載されている。 ２はキャニスタで、このキャニスタ２は、前記燃料タンク１ 内の燃料からの蒸散ガスを吸着するように構成されており、燃料タンク１の上部 気室に連通管３を介して連通されている。

【０００５】 ４は不図示のエンジンが吸入する空気を浄化するエアクリーナ、５はこのエア クリーナ４をエンジンに接続する吸気管で、この吸気管５内にはスロットルバル ブ６が配設されている。 また、この吸気管５におけるスロットルバルブ６より吸 気の下流側となる部分は、連通管７を介して前記キャニスタ２に連通されている 。 連通管７はパージバルブ８が介装されており、そのパージバルブ８によって通 路が開閉されるように構成されている。

【０００６】 ９は前記キャニスタ２を大気に開放するための配管で、この配管９にはクロー ズバルブ１０が介装されている。 １１は前記燃料タンク１を密閉するためのキャ ップ、１２は燃料タンク１に接続された保護バルブである。

【０００７】 １３は後述するリークチェックを行うときに燃料タンク１の気室部分の圧力を 検出する圧力センサである。 この圧力センサ１３は、導圧管１４を介して燃料タ ンク１の気室部分に連通されており、その部分の圧力を後述する制御回路１５へ 出力するように構成されている。

【０００８】 制御回路１５は、前記パージバルブ８，クローズバルブ１０の開閉動作をエン ジン運転状態に応じて制御すると共に、燃料タンク１からパージバルブ８，クロ ーズバルブ１０までの燃料蒸散ガスが流される部分のリークチェックを行うよう に構成されている。 なお、リークチェックは、燃料蒸散ガスが流される部分を吸 気管５内の負圧を利用して減圧させ、前記圧力センサ１３によって検出された圧 力の変化を一定時間モニタして行う。

【０００９】 次に、上述した装置の動作について説明する。 燃料タンク１内には、ガソリン等の液体燃料が蓄えられるが、その燃料の液面 より上側には空気が入っている。 この空気部分は、燃料が消費されたときに燃料 タンク１内の圧力が負圧になりすぎないように大気と連通させ、大気を導入でき るようにしておく必要がある。

【００１０】 また、逆に気温上昇や日照等によって燃料タンク１が加温された場合には燃料 タンク１内の空気が膨張するため、これを燃料タンク１外に排出させる必要があ る。 しかし、燃料は通常揮発成分を含む関係から前記空気は燃料の蒸散ガスを含 んでおり、そのまま大気中に放出すると大気汚染の原因となる。 そのため、図２ に示したように、燃料タンク１内の空気を連通管３，キャニスタ２，連通管７お よびパージバルブ８を介して吸気管５へ流し、そこからエンジンに導いてエンジ ンで燃焼されるようにしている。

【００１１】 ところが、このようにしてエンジンへ蒸散ガスを導くようにすると、空燃費が 変化してしまうことになり、特に、エンジンが低出力状態で運転している場合に はエンジンの運転に大きな悪影響を与える。 これを防ぐために、エンジンが低出 力状態で運転されているときには蒸散ガスを含む空気がエンジンへ流れないよう に制御している。 これは、エンジンの運転状態が低出力状態であるか否かを制御 回路１５が判断し、パージバルブ８を閉動作させることによって行われる。

【００１２】 このときには、クローズバルブ１０を制御回路１５により開動作させる。 すな わち、このようにすることによって、蒸散ガスを含む空気はキャニスタ２で蒸散 ガスが除去された後、配管９およびクローズバルブ１０を通って大気中に放出さ れることになる。

【００１３】 上述したようにしてキャニスタ２に蒸散ガスを蓄えさせると、次第にキャニス タ２の蒸散ガス補集能力が飽和するようになるため、エンジンが高出力運転状態 でパージバルブ８が開いているときに、キャニスタ２内の蒸散ガスをエンジン側 へ流してキャニスタ２をパージしていた。 すなわち、エンジンが高出力運転して いるときに、吸気管５内の負圧を利用して配管９から大気をキャニスタ２に吸い 込ませ、キャニスタ２内の蒸散ガスを燃料タンク１からの蒸散ガスを含んだ空気 とともに連通管７，パージバルブ８を介して吸気管５へ流してエンジンへ導いて いた。 これが従来の燃料蒸散ガス処理装置の正常な動作である。

【００１４】 ところが、キャップ１１の閉め方が完全でなかったり、燃料蒸散ガス処理装置 のどこかが損傷したりして気密性が失われた場合には、多量の燃料蒸散ガスが大 気中に放出されることが有り得る。 従来では、そのような不具合を解消するため に圧力センサ１３を用いてリークチェックを行っていた。

【００１５】 このリークチェックは、燃料蒸散ガス処理装置全体をエンジンの吸気負圧によ って減圧させて行ない、制御回路１５がパージバルブ８，クローズバルブ１０の 動作を制御すると共に、圧力センサ１３から出力される圧力変化量を正常時の圧 力変化量と比較することによって行われていた。

【００１６】 すなわち、制御回路１５は、適当な期間に一度、エンジンが高出力運転状態で パージバルブ８が開いているときにクローズバルブ１０を閉動作させ、吸気管５ 内の負圧を利用して燃料タンク１，キャニスタ２を含む燃料蒸散ガス処理装置内 を負圧とする。 しかる後、制御回路１５がパージバルブ８を閉動作させて燃料蒸 散ガス処理装置内を閉じた系とし、圧力センサ１３の出力信号を一定時間モニタ する。

【００１７】 このとき、制御回路１５は正常時の圧力上昇速度と、圧力センサ１３によって 検出された圧力の上昇速度とを比較する。 そして、正常時と比較して急速な圧力 上昇が認められた場合に、制御回路１５はリーク有りと判断して運転者に警告を 与える。 このようにしてリークチェックが行われていた。

【００１８】

【考案が解決しようとする課題】

しかるに、圧力センサは一般に高価なものであるため、上述したように圧力セ ンサを使用したリーク検出装置ではコストを低く抑えるにも限度があった。

【００１９】 本考案は上記の問題点を解消するためになされたもので、圧力センサを使用せ ずコストの低いリーク検出装置を得ることを目的とする。

【００２０】

【課題を解決するための手段】

本考案に係る気密容器のリーク検出装置は、気密部内の圧力を大気圧とは異な る圧力に変えて気密部を密閉状態に保つ圧力変更装置と、この圧力変更装置によ って圧力が変えられる部位に配設された酸素センサと、この酸素センサで検出さ れた酸素量が予め定めた変化量より多く変化したときに検出信号を出力するリー ク検出手段とを備えたものである。

【００２１】

【作用】

酸素量の変化によってリークが検出されるから、圧力センサが不要になる。

【００２２】

【実施例】

以下、本考案の一実施例を図１によって詳細に説明する。 図１は本考案に係るリーク検出装置の構成図で、同図において前記図２で説明 したものと同一もしくは同等部材については、同一符号を付し詳細な説明は省略 する。

【００２３】 図１において、符号２１は酸素センサで、この酸素センサ２１は、通気管２２ を介して燃料タンク１の気室部分に連通されている。 また、この酸素センサ２１ は、一定体積内に存在する酸素分子の量に応じた出力信号を制御回路１５へ出力 するように構成されている。 なお、本実施例では、酸素センサ２１としてガルバ ニ電池式酸素センサを使用した例について説明する。

【００２４】 また、本実施例で使用する制御回路１５は、前記酸素センサ２１から出力され た酸素量をモニタし、この検出酸素量が予め定めた正常時の増加量より多く増加 したときにリーク検出信号を出力して運転者に警告を与えるように構成されてい る。

【００２５】 次に、このように酸素センサ２１を備えたリーク検出装置の動作について説明 する。 先ず、制御回路１５が従来と同様にして燃料蒸散ガス処理装置内を負圧の閉じ た系にし、酸素センサ２１の出力信号を一定時間モニタする。 燃料蒸散ガス処理 装置にリーク箇所があると、空気がその部分から装置内へ吸い込まれる。 そして 、そのように空気が燃料蒸散ガス処理装置内に浸入すると、装置内の酸素分子の 量が急増する。 この酸素量は酸素センサ２１によって検出されて出力信号として 制御回路１５へ伝えられる。

【００２６】 制御回路１５は一定時間だけ前記酸素センサ２１からの出力信号をモニタし、 正常時と較べて急速に酸素量が増加した場合に、リーク有りと判断して運転者に 警告を与える。 すなわち、燃料蒸散ガス処理装置内に空気が正常時に較べてより 速く入ったことを検出してリークチェックが行われることになる。

【００２７】 したがって、上述したリーク検出装置では、不図示のエンジンやパージバルブ ８，クローズバルブ１０が燃料蒸散ガス処理装置（気密部）内を大気とは異なる 圧力に変えて密閉状態に保つ圧力変更装置として機能し、制御回路１５がリーク 検出手段を構成することになる。 そして、上述したように構成されたリーク検出 装置によれば、酸素量の変化によってリークが検出されるから、従来使用してい た圧力センサが不要になる。

【００２８】 なお、本実施例では酸素センサ２１を燃料タンク１に通気管２２を介して連通 させた例について説明したが、酸素センサ２１の接続場所は燃料蒸散ガス処理装 置内の負圧になる部分であればどの部分に連通させてもよく、本実施例と同等の 効果が得られる。

【００２９】 また、本実施例では自動車用燃料蒸散ガス処理装置のリークチェックを行う例 について説明したが、リーク検出対象としては、例えば、屋外貯蔵タンクや圧力 タンクとすることもできる。 すなわち、これらのタンクの構造が危険物の規制に 関する政令で定められた構造基準を満足しているか否かを、本考案に係るリーク 検出装置によって判定することができる。

【００３０】 圧力タンクは、最大常用圧力の１．５倍の圧力で１０分間行う水圧試験に耐え ることが必要で、その他のタンクに関しては水張試験に合格することが必要であ る。 本考案のリーク検出装置でそれらのタンクのリークチェックを行うには、先 ず、水圧に相当する空気圧を加圧装置を用いてタンクに加える。 そして、タンク を加圧状態として酸素センサ２１で酸素量を検出し、酸素分圧の変化をモニタす ることによってリークチェックを行うことができる。 なお、このような液密性や 気密性が要求されるタンクのリークチェックを行うに当たっては、前記実施例で 示したようにタンク内を減圧させて行うこともできる。

【００３１】 加えて、本実施例では酸素センサ２１としてガルバニ電池式のものを使用した 例を示したが、他の構造の酸素センサを使用することができるということはいう までもない。

【００３２】

【考案の効果】

以上説明したように本考案に係る気密容器のリーク検出装置は、気密部内の圧 力を大気圧とは異なる圧力に変えて気密部を密閉状態に保つ圧力変更装置と、こ の圧力変更装置によって圧力が変えられる部位に配設された酸素センサと、この 酸素センサで検出された酸素量が予め定めた変化量より多く変化したときに検出 信号を出力するリーク検出手段とを備えたため、酸素量の変化によってリークが 検出されるから、圧力センサが不要になる。

【００３３】 したがって、リーク検出を高価な圧力センサの代わりに安価な酸素センサを使 用して行うことができるから、コストの低いリーク検出装置を得ることができる 。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係るリーク検出装置の構成図である。

【図２】従来のリーク検出装置の構成図である。

【符号の説明】

１ 燃料タンク ２ キャニスタ ５ 吸気管 ８ パージバルブ １０ クローズバルブ １５ 制御回路 ２１ 酸素センサ