JP2755754B2 - タンクベント弁の制御方法および装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、燃料蒸気が一時蓄積される容器を内燃機関
の吸気管に接続するタンクベント弁を制御する装置およ
び方法に関する。燃料タンクから蒸発する燃料蒸気は、
タンクから機関までの途中の経路を密閉して大気への放
出を防ぐと同時に、発生したガスをいったん１か所に貯
蔵し、適当な時期に機関に吸い込ませて機関で処理して
いる。このタイミングは電子制御で最適に切換え制御さ
れる。貯蔵容器と吸気管の通路をタンクベント弁と称し
管内に設けられた、切換制御される弁をタンクベント弁
と称する。

従来の技術 タンクベント弁の制御装置および方法は***国特許公
開第3502573号公報（米国特許出願第822,012/86号）か
ら公知である。そこに記載の方法ではλ制御係数が利用
される。ここでλ制御係数は空燃比を制御する空気過剰
率λを制御する係数を表わすものである。従って理論混
合比を１として（λ制御値１）、濃縮化方向の場合１よ
り小さく、希薄化方向では１より大きい。λ制御係数は
内燃機関に供給すべき空気／燃料混合気のλ値を制御す
るためのλ制御器機能ユニットから供給される。この係
数は、タンクベント弁を制御するための、タンクベント
弁の開放・閉鎖操作を制御するか開放操作係数を表わす
衝撃係数に対する予制御量の値を修正するために用いら
れる。予制御量の値はメモリに、回転数および負荷に依
存する値を介してアドレス指定可能に格納されている。

公知の方法は、タンクベント弁の負圧側において、す
なわちタンクベント弁の、内燃機関の空気ダクトへの接
続箇所において実質的に接続的に同じ負圧が生じること
を前提としている。このことは、上述の接続箇所が絞り
弁の前に位置していることを前提とする。しかし種々異
なった負荷に依存して種々異なった負圧が発生する場
合、このことは負荷に依存して記憶されている、予制御
量の値によって考慮される。しかし上述の公報におい
て、種々異なった負荷状態間の比較的大きな圧力差を十
分には考慮することができないことが明確に述べられて
いる。

とりわけ絞り弁が完全には開放されていない場合に、
吸気管内において絞り弁の前方におけるより絞り弁の後
方において著しく大きな負圧が生じる。この結果とし
て、タンクベント弁が絞り弁の前方ではなくて絞り弁の
後方において空気ダクト、すなわち吸気管に接続されて
いるとき、タンクベント管の横断面積を同じとした場
合、著しく高いガス流量を得ることができることにな
る。更にこの場合、通例活性炭が充填されている一時貯
蔵容器を一層迅速かつ良好に再生することができること
になる。しかしこの公知の方法および公知の装置は、こ
の場合内燃機関に供給すべき燃料量の満足できる制御を
行うことができない。

本発明の課題は、方法ないし装置が、タンクベント弁
が絞り弁の後方において内燃機関の空気ダクトに接続さ
れている系に使用されるべき場合にも、内燃機関に供給
すべき総燃料量に対する申し分ない制御結果を得ること
ができるようにした、タンクベント弁の制御方法および
装置を提供することである。

発明の利点 本発明は、方法の特徴は請求項１の特徴部分に記載さ
れ、また装置の特徴は請求項２ないし３の特徴部分に記
載されている。装置の有利な実施例および構成はその他
の請求項に記載されている。

本発明の方法に対して特別重要なのは、それが、その
都度の作動状態において生じる圧力状況においてタンク
ベント弁を流れる最大ガス流を計算することである。こ
の最大ガス流は、所望の再生燃料量に対する尺度である
量の予制御値において考慮される。この予制御値は有利
には、計算された最大ガス流に反比例する関係にセット
される。依存関係の設定は、メモリがそこに格納された
予制御値によってその都度存在する作動状態に対して計
算された最大ガス電流を介してアドレス指定されるよう
にして行うことができるか、または最大ガス流に依存す
ることなく決められた予制御値をその都度存在する最大
ガス流の値で割算することによって行うことができる。
予制御値は更に、吸気管を流れる空気流量に対する比例
関係において設定される。この依存関係の設定は上記の
２つの形式の一方によって行うことができる。

予制御値は、その都度存在する負荷の値から出発して
有利にはステップバイステップにその都度存在する、λ
制御係数の値に依存して、次のように変化される充填係
数による割算によって修正される。ここで充填係数は、
再生燃料量の、再生ガス量に対する比を表わしている。
すなわちλ制御係数が、結果的にλ制御係数を制御係数
設定値に変化させることになる方向に出力すべき再生燃
料量が変化されるようにである。この設定値は典型的に
は値１である。修正には更に、割算される値への制御が
ある。上記の修正は、予制御値が上述した依存関係にお
かれる前かまたはおかれた後で、予制御値に基づいて行
うことができる。

修正されかつ依存関係におかれた値は最終的に、タン
クベント弁に対する操作値、典型的には衝撃係数に換算
される。

内燃機関に燃料がただ単に燃料調量装置、典型的には
噴射弁装置を介してのみ供給されるのではなくタンクベ
ント弁を介しても供給されるとき、結果的に、通常の作
動に対して２つの燃料部分量を相互に整合することがで
きることになる。この目的のために本発明の方法におい
て燃料調量装置に供給すべき調整値は、この装置から内
燃機関に供給される燃料量を、燃料がタンクベント弁を
介して供給されない状態に比べて低減するために、低減
される。この低減はその都度、内燃機関の調量装置が実
質的に、内燃機関にタンクベント弁を介して供給される
分だけ少ない量の燃料を供給する範囲において行われ
る。

上述の方法を実施するために本発明の装置は少なくと
も、再生予制御値メモリ、流量決定手段、充填制御手
段、換算手段および補償手段を必要とする。再生予制御
値メモリは、回転数、空気流およびタンクベント弁を通
る最大可能なガス流の値を介してアドレス指定可能に、
再生ガス流に対する暫定値を記憶する。タンクベント弁
を通るガス流に対する最大可能な値は、その都度存在す
る作動状態に対して流量決定手段によって決定される。
充填制御手段は上述の充填係数を決定しかつ、アドレス
指定される作動量のその都度の値の組に対して読み出さ
れた予制御値をこの充填係数で割算する。それから充填
制御手段における引き続くステップにおいて割算された
値に制御される。制御された換算手段によってタンクベ
ント弁の操作部材に対する操作値に換算される。補償手
段は、燃料調量装置に供給すべき調整燃料の上述の低減
を行う。

装置の上述の手段は、個別のハードウェアにより実現
される特定のモジュールまたは相応にプログラミングさ
れたマイクロコンピュータの公知の機能によって実現す
ることができ、その際現在の技術的には後者の方が有利
である。

上述の、極めて少ない数の機能手段を用いる代わり
に、本発明の方法は比較的多数のこの種の手段によって
も実現することができ、しかも一層多くの機能手段によ
ってますます僅かな情報が再生予制御値において既に考
慮される。その場合考慮されない依存性は特別な機能手
段において形成されなければならない。

回転数および負荷に依存する量を介してアドレス指定
可能に、再生燃料量／燃料総量の比に対する燃料比数を
記憶する再生予制御値メモリを有している装置が特別有
利である。この場合メモリに格納すべき燃料は正確に、
究極的に望まれること、すなわち総燃料量における所定
の割合を再生燃料によって置換することに相応する。そ
の都度読み出された値を再生ガス流に変換する、すなわ
ちタンクベント弁によって制御可能である量に変換する
ために、装置は、予制御値メモリの後方に直接、燃料比
数の、充填係数による割算によってガス比数を取り出す
充填制御手段を有している。この比数から、乗算ステッ
プにおける吸気管を通る空気の流と定数との乗算によっ
て実際に必要な再生ガス流が得られる。それから割算ス
テップにおいて更に丁度その時の時点において生じ得る
最大ガス流が考慮される。最大ガス流の値は流量決定手
段によって決定される。換算手段はタンクベント弁の操
作部材に対する操作値を計算する。補償手段は供給され
る再生燃料量に相応して、燃料調量装置に供給される操
作量を低減する。

これら手段によって動作する装置は実際に、種々異な
った機関系に特別申し分なく整合される。その理由は装
置全体の機能に対して重要である重要な量はその都度別
個の計算ステップにおいて考慮されるからである。

タンクベント弁としてその流量を制御可能である各種
弁を使用することができる。既に冒頭に述べた特許出願
公開第3502573号公報には10Hzのパルス周波数が有利で
あると記載されている。そこでは周波数を変えることな
しに要求されるガス流の設定のための衝撃係数が変化さ
れる。それ故に弁の開放時間および閉鎖時間は広範な範
囲において変動する。

しかしこれに対してタンクベント弁の制御するための
任意の別の装置にも使用することができる、本発明の装
置の有利な実施例において、その都度要求される衝撃係
数に応じた開放時間および閉鎖時間は、タンクベント弁
の通常の作動が可能である最小値に設定される。すなわ
ちパルス周波数は一定に保持されず、弁を専ら閉鎖して
おいて開放時間が一定に保持される。このことは、不都
合な衝撃係数においても常時開放と閉鎖との間にできる
だけ迅速な変化が、従って装置が使用される車両の申し
分ない走行特性が得られるという利点が生じる。極端な
衝撃係数においてはじめてパルス周波数は、例えば開放
時間が、それが複数のシリンダの吸気行程とオーバラッ
プする程度に大きくな程短くなる。このことを防止する
ために、有利な別の実施例によればパルス周波数は最小
値に制限される。この値に達するや否や、周波数は維持
されかつタンクベント弁の閉鎖および開放時間は、通常
の作動に対して本質的に必要である値以下に設定され
る。確かにこれにより所望の値から離れることになる
が、低すぎるパルス周波数によって生じる不良な走行特
性よりは重大でない。

図面 本発明の実施例が図面に示されおり、以下にそれに基
づいて詳しく説明する。

第１図は、充填制御手段および流量決定手段を用い
て、タンクベント弁を制御するめの方法をブロック回路
図の形においてその機能を表示した図であり、 第２図は、第１図の方法における充填制御手段をブロッ
ク回路図の形においてその機能を表示した図であり、 第３図は、第１図の方法における流量決定手段をブロッ
ク回路図の形においてその機能を表示した図であり、 第４図は、流量決定手段の出力値によってアドレス指定
される再生予制御値メモリを用いてタンクベント弁を調
整するための方法の別の実施例をブロック回路図の形お
いてその機能を表示した図である。

実施例の説明 第１図は、噴射弁11の噴射時間TIの制御部およびタン
クベント弁12の衝撃係数TAUの制御部を有する内燃機関1
0を示している。

噴射時間の制御は次のようにして行われる。噴射予制
御値メモリ13から、回転数ｎおよび負荷に依存した量TL
に依存して暫定的な噴射時間TIVが読み出される。この
値は補償乗算数14に達する。この乗算段の機能はタンク
ベント弁の制御との関連において説明する。この乗算段
の後で修正された値は制御係数乗算段15に達し、そこで
この値は制御係数FRと乗算される。制御係数は、設定値
／実際値差に依存してλ制御手段16から供給される。実
際値は排ガス中の酸素含有量を測定するセンサ17（以下
λセンサと称する）を用いて取り出される。設定値は、
回転数ｎおよび負荷に依存する量TLを介してアドレス指
定可能であるλ設定値メモリ18から取出される。制御が
希薄値も含めた値ではなくて、λ値１へのみ行われると
き、λ設定値メモリ18は設けられない。制御係数は制御
係数乗算段15の他に、更に噴射適応段19に導かれる。噴
射適応手段は適応化が指令されるとき、学習方法を実施
する。このことは閉成可能な噴射適応スイッチ20によっ
て示されている。噴射適応段19の出力信号も同様に噴射
時間を修正する。これは、噴射適応段19の構成および機
能に応じて、例えば乗算または乗算と加算操作する論理
結合段21において行われる。

噴射時間に対する上述の制御回路は、その都度存在す
る作動状態に対して噴射予制御時間TIVが噴射予制御値
メモリ13から読み出されるようにする。この時間は制御
係数FRを用いた上述の計算ステップによって、当該作動
状態に対して前以て決められたλ設定値が生じるように
修正される（空燃比のフィードバック制御）。

補償乗算段14は既にでてきた。この段は、内燃機関10
の吸気管22に燃料が噴射弁11ばかりでなく、タンクベン
ト管23を介しても供給されるとき、噴射予制御時間を低
減するために用いられる。

タンクベントは、通例活性炭が充填されている一時貯
蔵容器24を使用することができる。貯蔵容器のベント入
口25Eは燃料タンクに接続されている。再生の際、空気
は周囲圧力PAMBの場合通気入口25Bを通って貯蔵容器内
に流れ込む。貯蔵容器の出口26はタンクベント弁12に導
かれ、タンクベント弁23を介して吸気管22に接続されて
いる。両方の管において吸気圧力PSAUGが生じる。タン
クベント弁23は絞り弁27の後で吸気管に連通している。
これにより吸気負圧は特別高く、このために一時貯蔵容
器24を介して高いガス流が生じかつ従って活性炭の申し
分ない再生作用が得られる。

噴射弁11および絞り弁27の他に、空気ダクトには更に
空気流量計28が配設されている。この空気流量計は空気
流、すなわち単位時間当たりに空気ダクトを流れる空気
量を測定する。空気流量計28の出力信号は、回転数ｎも
供給される評価手段29によって空気流信号MLおよび記述
の負荷信号TLに変換される。負荷信号は空気流と回転数
との商に比例している。

負荷検出は必ずしも空気流量計によって行う必要はな
く、例えばアクセルペダルまたは絞り弁の位置の測定に
よる等、任意の別の方法で行うことができる。

タンクベント弁12を制御するための計算ステップにつ
いて詳しく説明する前に、本発明がどのような考察に基
づいているかについてまず説明する。

タンクベント弁12は、再生燃料量を直接制御すること
はできず、直接的には再生ガス流に対して影響を及ぼす
ことができるだけである。しかし本質的には、それぞれ
の作動状態に対して噴射弁11の所定量の燃料およびタン
クベント管23からの所定量の燃料が望まれる。すなわち
前以て決められる値は常に、再生燃料量対全燃料量の比
に対する尺度となるはずである。どんな種類の再生ガス
流が、所望の燃料量に相当するかは再生ガスの充填係数
FTEAD、すなわち再生燃料量対再生ガス量の比に依存し
ている。再生ガス全体が燃料ガスから成るとき、充填係
数は１である。また、再生ガスが空気からのみ成ると
き、充填係数は０である。

その都度存在する充填係数は、この係数に対してまず
所定値を仮定しかつこの仮定の下に再生ガス流を決定す
ることによって、決定される。この仮定が誤っていたと
き、内燃機関10には仮定したものとは別の総燃料量が供
給される。これにより制御係数FRは１から離れることに
なる。制御係数FTが１からいずれの方向にずれたかに応
じて、最初仮定した充填係数FTEADが変化される。しか
もこの変化は、測定された、制御係数FRの１からのずれ
に反対方向に作用する方向においてである。従って充填
係数FTEADの最初仮定された値から出発して、存在する
作動条件に適った充填係数への制御が行われる。

タンクベント弁12の操作のための装置の機能に対して
特別重要なのは、タンクベント弁を通るガス流が入口の
圧力PAMBと出口側の圧力PSAUGとの間の圧力比に依存し
ているという認識である。それぞれの比に対して、持続
的に弁が完全に開放されている場合に、弁を通る所定の
最大可能なガス流が得られる。この最大可能な流れは、
衝撃係数の調整設定によって所望の値に低減される。そ
の都度の作動状態、すなわち所定の圧力比において可能
な最大ガス流を考慮すべきである。

再生ガス流を決定する際に更に、このガス流を再生燃
料量対総燃料量の所望の比を得るために吸気管22を流れ
る空気流MLに比例して変化しなければならない点を考慮
すべきである。

タンクベント弁の調整のための装置には、再生予制御
値メモリ30、機能は第２図に詳しく図示されている充填
制御手段31、機能が第３図に詳しく図示されている空気
量乗算手段32、流量決定手段33、流量割算段34、正規化
乗算手段35、換算手段36および、充填乗算手段37、減算
段38および既述の補償形乗算段14として作用する補償手
段が属している。

再生予制御値メモリ30は、再生燃料量対総燃料量の比
に対する燃料比数を回転数ｎおよび負荷に依存する量TL
の値を介してアドレス指定可能に、例えば平均回転数お
よび平均負荷に対して値0.1を記憶する。この数値例が
意味するところは、値0.1が記憶されている、回転数お
よび負荷の前以て決められた値を有する作動状態が発生
した際に、総燃料量の10％まで再生燃料量によって供給
することが許されることである。引続く実施に対して最
初、再生ガス流が燃料ガスの十分な成分を含んでおり、
許容の10％を供給することができることが仮定される。

その都度存在する作動状態に対して読み出された燃料
比数FTEFMAは、λ制御手段16からの制御係数FRも供給さ
れる充填制御手段31に送出される。充填制御手段31は２
つの部分段において、すなわち再帰段39および制御段40
において動作する。このことは第２図に基づいて詳しく
説明する。

再帰段39は、例えばマイクロ計算機における記憶セル
によって実現することができる標本化／保持段41を使用
することができる。この段41は、充填係数FTEADに対し
て仮定された値、例えば最初の始動の際の値０または最
後に計算された値を記憶する。装置がマイクロ計算機に
よって実現されている場合、その都度のプログラムシー
ケンスｉにおいて、新しい充填係数FTEAD（ｉ）がその
前のサイクルにおいて計算された充填計算FTEAD（ｉ−
１）から次の再帰式に従って計算される： FTEAD（ｉ）＝FTEAD（ｉ−１）−ΔFR＊LEKTE その際ΔFRは制御係数FRの、設定値１からの正または負
の偏差である。この差は再帰段39における設定値減算器
段42によって形成される。LEKTEは減衰係数である。こ
の減衰係数は、それに対して固定された値に応じて、タ
ンクベント弁の制御に対する適応過程が迅速すぎず、制
御振動を回避するために言わば減衰されて行われるよう
にする。

上述の再帰を実施するために、再帰段39は再帰減算器
段43を有する。これには、前の計算サイクルからの充填
係数FTEAD（ｉ−１）および量ΔFR＊LEKTEが供給されか
つ充填係数に対して新たに計算された値FTEAD（ｉ）を
標本化／保持段41に送出する。

燃料比数FTEFMAおよび充填係数FTEADから割算によっ
て、再生ガスの量対総燃料の量の比を表わしているガス
比が取り出される。充填係数FTEADが装置の作動の開始
の際に値０または非常に小さな値に設定されていると
き、高いガス比、ひいてはタンクベント弁を貫通するは
ずの再生ガス流に対して無意味な高い値が生じることに
なる。要求される再生ガス貫流量に対する非常に高い値
は作動期間中も、発生する可能性がある。それは作動状
態が突然変化しかつ従って再生予制御値メモリ30から読
み出された燃料比数がその前に読み出された数に対して
跳躍的に変化するときである。再生ガス流に対して要求
される値の跳躍的な変化、殊に無意味に高い値への飛躍
を回避するために、再帰手段39に上述の制御手段40が続
いている。そこでの計算ステップにおいて、読み出され
た燃料比数FTEFMAと再帰式によって決められた充填係数
FTEADとの商が形成される。この量は設定値として設定
値／実際値比較段44を介してＩ調整段に供給される。Ｉ
調整段は正規化コンパレータ段45および積分器段46を使
用することができる。最初積分器段46から送出される出
力値がガス比数FTEFVAとして評価される。この出力量は
設定値／実際値比較段44において上述の設定値から減算
される。差が正であれば、正規化コンパレータ段45が信
号“＋1"を送出し、これにより積分器段46によるガス比
数FTEFVAの引き続く増分積分が行われる。送出された実
際値が最終的に設定値に達しかつしかもこの値を上回る
と、正規化コンパレータ段45の結果は出力信号“−1"に
切り替わり、これに基づいてその都度の積分段46は減算
方向に積分し、従ってガス比数FTEFVAは再び低減され
る。

ガス比数は、空気量乗算段32に供給され、そこでそれ
はそのとき存在する、空気量MLに対する値と乗算され
る。この箇所において同時に正規化係数との乗算も行わ
れるとすれば、その時存在する空気流MLにおいて要求さ
れる再生ガス流を直接表わすことになる。しかし図示の
実施例においてこの正規化は流量割算段34の後において
ようやく正規化乗算段35において行われる。それはこの
正規化乗算段において同時に、前以て決められた最大ガ
ス流に対する正規化が行われることを目的とするからで
ある。

流量決定手段33は第３図に示すように吸気圧力特性曲
線メモリ47、圧力割算段48、流量特性曲線メモリ49およ
び圧力乗算段50を有している。この計算ステップは次の
物理的な関係をシミュレーションする： VREGNULL＝PAMB×Ｆ（PSAUG（TL）/PAMB） 吸気管圧力PSAUGはタンクベント管23を介してタンク
ベント弁12の出口26に生じかつ実質的に負荷を指示する
量TLの値に比例して変化する。この比例関係は吸気圧力
特性曲線メモリ47に格納されている。この関係は計算に
より求めることもできるが、そのためには付加的な計算
時間が必要になる。持続的に開放されているタンクベン
ト弁12を通る最大可能なガス流VREGNULLと、吸気圧力PS
AUGと周囲圧力PAMBとの商QUOPとの間の関係は複雑であ
りかつ計算するのが困難である。それ故にこの関係は流
量特性曲線メモリ49に格納されている。

流量決定手段33に、その都度存在する、負荷を指示す
る量TLおよび周囲圧力PAMBの値が供給される。この手段
は吸気圧力特性曲線メモリ47から前以て決められた負荷
量に対して有効である吸気圧力を取り出しかつこれを周
囲圧力PAMBで割算して、このようにして得られた商を用
いて流量特性曲線メモリ49からタンクベント弁12を通る
最大ガス流に対する暫定値を取り出す。この値はそれか
ら更に、圧力乗算段50において周囲圧力PAMBと乗算され
かつ既述の正規化乗算段35において、全体の装置のその
他の特性曲線値および特性マップ値を規定しているとこ
ろの周囲圧力に正規化される。

これらのすべての措置の後で、換算手段36にタンクベ
ント弁12の開放時間に対する直接的な尺度である信号が
達する。その都度存在する値は換算手段36によって、タ
ンクベント弁12の操作部材51に対する衝撃係数TAUに換
算される。その際流量決定手段33を用いて既に、圧力比
が種々異なっている場合にも同一のガス流を得るために
種々異なった衝撃係数が必要である点が考慮される。従
って流量決定手段33は機能的に、所望の再生流の本来の
計算のために用いられる計算ステップよりも換算手段36
により近い。この値は空気量乗算段32の出力側に、そこ
に既に上述の正規化が行われているときには既に現れる
ことになる。

タンクベント弁12の調整のための装置のこれまで説明
してきた機能群の機能は次の通りである：系全体が平衡
状態にあること、すなわち噴射時間TIが正確に正しく選
択されておりかつタンクベント管23を通して正確に、総
燃料量に対して所望の量の再生燃料が供給されるものと
仮定する。そこで突然、再生ガス流の充填係数が、例え
ば一時貯蔵容器24における活性炭が再生されることによ
って、低減したものとする。これにより、内燃機関10に
著しく希薄な混合気が供給されることになる。これに基
づいて制御係数FRは値１を上回り、これにより設定値１
に対する差ΔFRが正になる。この正の値は標本比／保持
段に記憶されている、充填係数に対する値FTEAD（ｉ−
１）から減算され、これにより新しい、比較的小さな値
FTEAD（ｉ）が得られる。この比較的小さな値によって
変わらず読み出された燃料比数FTEFMAが充填割算手段52
において割算され、これにより設定値／実際値比較段44
に供給される値が大きくなる。これによりガス比はこれ
までの値より高い値に積分される。この積分は、ガス比
数が上述の設定値をとるまでの間行われる。ガス比数FT
EFVAのこの増加によって再生ガス流および従ってタンク
ベント管23を通って吸気管22に供給される再生燃料量
が、内燃機関10が再び、新たに制御係数FRが１である所
定のλ設定値で動作するまでに高められる。

系の機能説明を完成するために、ここで補償段の機能
について更に説明する。

充填制御手段31によって充填係数FTEADが、再生ガス
流において実際に有効である値に制御されると、その値
とガス比数FTEFVAの値とから成る積により、定義上は正
確に、再生燃料量の、総燃料量に対する比、すなわち例
えば値0.1が生じる。充填乗算段37のこの値は減算段38
において固定値１から減算され、これにより補償乗算段
14に、暫定的な噴射時間TIVと乗算される差値、例えば
値0.9が供給される。従って暫定的な噴射時間は例えば1
0％だけ低減される。従って噴射弁11に供給される操作
値は、噴射弁から内燃機関10に供給される燃料が、燃料
がタンクベント弁12を介して供給されない状態に比べ
て、その都度噴射弁11が内燃機関10に実質的に、タンク
ベント弁12を介して内燃機関に供給される分だけ少ない
量の燃料が供給されるように低減される。

上述の装置の作動の際に種々の特別な状態が発生する
可能性がある。この種の特別条件は具体例において別個
に考慮される。噴射時間の適応調整が行われている間、
タンクベントは行われるべきでなくかつその逆のことも
言える。この目的のために既述の噴射適応スイッチ20、
ベント適応スイッチ53および操作部材スイッチ54が設け
られている。ベント適応スイッチ53の機能は充填乗算段
37と減算段38との間で作用し、これによりスイッチは開
放状態において設定値１を補償乗算段14に送出するよう
になる。操作部材スイッチ54の機能は、タンクベント弁
12に対する操作部材51を、スイッチが開放されている場
合にタンクベント弁が持続的に閉鎖されているように切
り換えることである。噴射時間に対する適応期間の間、
ベント適応スイッチ53および操作部材スイッチ54は開放
されており（充填係数FTEADの、再帰段39による適応が
固定される）、かつ噴射適応スイッチ20は閉成されてお
り、一方適応ベントに対する期間において正確に反対の
状況になる。噴射時間適応に対する期間は例えば１分で
あり、タンクベントの適応に対する期間は例えば２分で
ある。全負荷において持続的に再生され、その際充填係
数は変わらず維持されかつ一時的にFTEFVA＝FTEFMAが設
定される。

制御手段40における特別条件段55にて考慮されるよう
な特別条件として殊に次の状態がある。タンクベント弁
12が完全に開放されているとき、正規化コンパレータ段
45は、積分段46が再び減算方向に積分するように、強制
的に値“−1"を送出する。これにより限界値制御が行わ
れる。制御係数FRが濃縮または希薄作動に対する限界
値、例えば値0.8ないし1.2に近付いたときこのことが当
てはまる。別の特別条件において特別条件段55は直接積
分段46に作用する。例えばこの段はその出力値を、燃料
比数FTEFMAと充填係数FTEADとの商が、負荷低減の場合
に相当するのだがそのとき存在する出力値FTEFVAより小
さくなるとき、直接この商に設定する。すなわちこの場
合急激に僅かな燃料が供給されるべきである。別の措置
は積分速度に影響を及ぼすことである。積分速度は、λ
制御段16の積分特性と重畳されて振動を来すことがない
ように、通例比較的低めに選択されている。しかし迅速
な選択はタンクベントに対するそれぞれ適用期間の開始
時に選択され、しかもそれは、制御係数FRが既述の限界
値の１つに近付くかまたはタンクベント弁が完全に開放
されるまでの間続けられる。

特別な作動条件に迅速に応動することができるよう
に、再帰段39においても特別な措置がとられる。すなわ
ちそこで、学習に対する前以て決められた減衰定数KONS
TLを積分段46の出力値FTEFVAで割算しかつこのようにし
て減衰係数LEKTEを取り出す学習係数割算段56が使用さ
れる。このことは、タンクベントを介するガス流量がま
だ比較的低いとき、学習過程が迅速に行われ、これに対
して再生ガス流が増加するとき、学習過程、すなわち再
帰段39における再帰が徐々に緩慢に行われるという利点
を有している。このことはまた、制御振動傾向を低減す
る。

第４図に、第１図の機能シーケンスの、第１図におい
てそこに示された水平方向の一点鎖線の下方にある部分
の変形例が示されている。再生予制御値メモリ30からの
値の読み出しと換算手段36との間の計算段が示されてい
る。第４図の実施例においてたった４つの計算段の群し
か存在しない。すなわち流量決定手段33、修正された再
生予制御値メモリ30.4からの読み出し、充填制御手段31
および換算手段36である。

第４図の実施例の再生予制御値メモリ30.4は第１図の
実施例の再生予制御値メモリとは異なって、２つだけの
作動量の値を介してではなくて、４つの作動量の値を介
して、すなわち負荷を指示する量TL、回転数ｎ、空気流
MLおよび最大ガス流VREGOの値を介して制御可能であ
る。２つのアドレス指定可能量、負荷を表わす量TLおよ
び空気流MLのうち１つを省略することができる。という
のはこれらの量は回転数ｎおよび定数を用いて互いに換
算することができるからである。上述のメモリ30.4に格
納された値が既に空気流MLおよび最大ガス流VREGOを考
慮したものであれば、空気量乗算段32、流量割算段34お
よび正規化乗算段35は第１図の実施例とは異なって省略
することができる。これにより充填制御手段31には燃料
比数ではなくて、衝撃係数に対する暫定的な値が供給さ
れる。それは、衝撃係数の、前以て決められた再生ガス
流に対する圧力比に対する依存性が、タンクベント弁12
を通る最大ガス流VREGOに対する燃料を介して既に考慮
されているからである。充填制御手段31は燃料比数に代
わってこの比較的複雑な値を評価する。

第４図の実施例は、計算時間が非常に僅かであるとい
う利点を有している。その理由は第１図の実施例の場合
より少ない算術計算ステップを実施すればよいからであ
る。このために比較的大きな再生予制御値メモリ30.4が
必要でありかつこの方法は種々異なった使用条件に申し
分なく整合することはできない。

第１図の実施例の再生予制御値メモリ30に代わって、
燃料比数と負荷量TLとの間の関係のみが格納されている
メモリを使用し、一方回転数ｎの依存性を引き続く乗算
段で考慮すれば１つのステップを少なくすることにな
る。算術の方向における一層の進歩を考えた場合、上述
のメモリも省略することができかつ負荷量TLのそれぞれ
の値に対して必要な燃料比数を数学的な機能から計算す
ることができることになる。

どんな算術機能を実際に実施し、かつどんな機能を既
に予め記憶された値において考慮するかは、当業者が適
宜に選択することである。第１図の実施例は申し分ない
最適化を行っている。しかし本発明の方法はすべて、読
み出されるかまたは計算された値の修正のための流量決
定手段および充填制御手段を有しているという特徴を有
している。

第１図および第４図の実施例の換算手段36は、存在す
る用途に対して特別有利な、衝撃係数を決定するための
方法に従って動作する。すなわち、タンクベント弁12の
開放ないし閉鎖時間がその都度出来るだけ僅かになるよ
うな動作が行われる。

タンクベント弁２は信頼できる作動において5msの短
い開放時間および同じ値の閉鎖時間を有するものと仮定
する。この時間が例えば3msに短縮されると、選択され
た時間が実際に維持されることがもはや保証されない。
衝撃係数を50％に設定すべきであれば、5msの開放時間
および5msの閉鎖時間が選択される。4:1のオン・オフ比
に対して20msの開花時間および5msの閉鎖時間が使用さ
れ、逆に1:4のオン・オフ比に対しては5msの開放時間お
よび20msの閉鎖時間が選択される。従って1:1のオン・
オフ比において100Hzであり、これに対して別の２つの
実施例において40Hzである。最小周波数、例えば10Hzに
達すると、この周波数はもはやこれ以上低減されずに、
開放時間および閉鎖時間は信頼できる作動に対する値以
下に低減され、すなわち20:1のオン・オフ比において約
99msの開放時間および約1msの閉鎖時間に対して使用さ
れる。確かにこの短い閉鎖時間における信頼できない作
動のため、所望の衝撃係数が実際に設定されることは保
証されていないが、この極端な場合において実際の作動
に対する偏差はさ程大きくない。

上述の手段は、タンクベント弁の交互の開放および閉
鎖が著しいトルクの変動を来すことになる、パルス周波
数および開放ないし閉鎖時間が得られることがないよう
に作用する。

タンクベント弁における圧力状態を、流量決定手段に
よって考慮する、本発明にとって特別重要な方法ステッ
プにおいて外気圧PAMBが使用される。この圧力は直接測
定することもできるが、噴射適応段19の適応量から計算
することもできる。後者は、殊に空気圧力変動があるた
めに噴射に対する予制御値の適応が必要であるという認
識に基づいている。

フロントページの続き (72)発明者 ヴアーグナー，ヴオルフガング ドイツ連邦共和国 Ｄ‐7015 コルンタ ール‐ミユンヒンゲン ヒンデンブルク シユトラーセ 46 (56)参考文献 特開 昭63−131843（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−26361（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−175260（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−186955（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−46338（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−41632（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−255559（ＪＰ，Ａ) 実開 平１−148043（ＪＰ，Ｕ) 特公 平７−59917（ＪＰ，Ｂ２) 米国特許4741318（ＵＳ，Ａ)

Claims (9)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】燃料調量装置を制御するλ制御係数に基づ
   いて、内燃機関に供給すべき空気／燃料混合気のλ値を
   制御するためのλ制御部を備えた制御系において内燃機
   関の吸気管に接続されたタンクベント弁を制御するため
   の操作値を取り出す方法において、 明確に示されている、順番が決められた次ステップ： その都度の作動状態において生じている圧力状態におい
   てタンクベント弁を通る最大可能なガス流（VREGNULL;V
   REGO）を計算し、 少なくとも、吸気管を介してその都度存在する空気流
   （ML）およびタンクベント弁を通ってその都度存在する
   最大ガス流（VREGNULL;VREGO）に依存して、所望の再生
   燃料量に対する尺度である予制御値を予め決め、 再生燃料量と再生ガス量との比を表わす再生ガスの充填
   係数（FTEAD）での割算および該割算された値への制御
   によって前記予制御値を修正し、その際前記充填係数
   は、その存在する値から出発してその都度存在する、λ
   制御係数（FR）の値に依存して、前記充填係数が、前記
   λ制御係数の変化が結果的に制御係数設定値になるよう
   なそれぞれの方向において出力すべき再生燃料量の変化
   を来すように変化され、 その都度存在する修正された値をタンクベント弁に対す
   る操作値に換算し、かつ 燃料調量装置から内燃機関に供給される燃料量を、タン
   クベント弁を介して燃料が供給されない状態に比較して
   その都度、燃料調量装置が内燃機関に実質的に、内燃機
   関にタンクベント弁を介して供給される分だけ少ない範
   囲の燃料量を供給するように低減するため、燃料調量装
   置に供給すべき操作値を低減する ことを特徴とするタンクベント弁の操作値を取り出す方
   法。
2. 【請求項２】タンクベント弁（12）を通る最大ガス流
   （VREGO）を決定するための流量決定手段（33）と、 回転数（ｎ）、空気流（ML）およびタンクベント弁を通
   る最大ガス流（VREGO）を介してアドレス指定可能な、
   再生ガス流に対する暫定値を記憶する再生予制御値メモ
   リ（30.4）と、 前記方法のステップに従って充填係数を決定しかつアド
   レス指定される作動量のその都度の値の組に対して読み
   出された予制御値を前記充填係数で割算しかつそれから
   その出力値（FTEFVA）を前記割算された値に制御する充
   填制御手段（31）と、 充填制御手段の出力値（FTETVA）をタンクベント弁の操
   作部材（51）に対する操作値（TAU）に換算する換算手
   段（36）と、 燃料調量装置（11）に供給すべき操作値（TI）を請求項
   １記載のように低減するための補償手段（37,38,14）と
   を具備していることを特徴とする請求項１記載の方法を
   実施するための装置。
3. 【請求項３】アドレス指定される作動量（n,TL）の値を
   介してアドレス指定可能に再生燃料量／総燃料量比に対
   する燃料比数（FTEFMA）を記憶する再生予制御値メモリ
   （30）と、 請求項１記載の方法のステップに従って充填係数（FTEA
   D）を決定しかつアドレス指定される量のその都度の値
   の組に対して読み出された再生燃料量と総燃料量との比
   を表わす燃料比数を再生ガス量と総燃料量との比を表わ
   すガス比数（FTEFVA）を得るために前記充填係数で割算
   しかつ該割算された値に制御する充填制御手段（31）
   と、 前記ガス比数と内燃機関に供給される空気流（ML）の値
   との乗算によって、再生ガス流に対する値を得る乗算手
   段（32）と、 −タンクベント弁（12）を通る最大ガス流（VREGNULL）
   の前記決定のための流量決定手段（33）と、 前記再生ガス流に対する値をその都度存在する作動状態
   における最大ガス流で割算するための割算手段（34）
   と、 前記割算された値をタンクベント弁に対する操作部材
   （51）に対する操作値（TAU）に換算する換算手段（3
   6）と、 燃料調量装置（11）に供給すべき操作値（TI）を請求項
   １記載のステップに従って低減するための補償手段（3
   7,38,14）とを具備したことを特徴とする請求項１記載
   の方法を実施するための装置。
4. 【請求項４】流量決定手段（33）が、所定の圧力状態
   （周囲圧力PAMBに対する絞り弁の後方における吸気圧力
   PSAUG）における最大可能なガス流に対する値を圧力状
   態の前以て決められた値を介してアドレス指定可能に記
   憶する流量特性曲線メモリ（49）を有していることを特
   徴とする請求項２または３記載の装置。
5. 【請求項５】流量決定手段（33）が、絞り弁（27）の後
   方の吸気圧力（PSAUG）に対する値を負荷量（TL）の前
   以て決められた値を介してアドレス指定可能に記憶する
   吸気圧力特性曲線メモリ（47）を有していることを特徴
   とする請求項２から４までのいずれか１項記載の装置。
6. 【請求項６】流量決定手段（33）に周囲圧力（PAMB）を
   表す値が供給される請求項２から５までのいずれか１項
   記載の装置。
7. 【請求項７】前以て決められた作動状態の発生の際に充
   填制御手段（31,40）を前以て決められた作動条件に設
   定する特別条件段（55）を備えていることを特徴とする
   請求項２から６までのいずれか１項記載の装置。
8. 【請求項８】換算手段（36）が前記操作部材（51）に対
   する操作値である、前記タンクベント弁の開放時間を表
   わす衝撃係数（TAU）を、50％以上の衝撃係数の場合タ
   ンクベント弁に対する開放時間が正常な作動に対する最
   小可能な値に保持されかつ閉鎖時間が変えられ、50％以
   下の衝撃係数の場合前記タンクベント弁の閉鎖時間が正
   常な作動に対する最小可能な値に保持されかつ開放時間
   が変えられるように計算することを特徴とする請求項２
   から７までのいずれか１項記載の装置。
9. 【請求項９】前記換算手段（36）が前記タンクベント弁
   を操作するパルス周波数を、そのとき要求された衝撃係
   数に応じて開放時間または閉鎖時間を正常な作動に対す
   る請求項７記載のそれぞれの最小値より下に低下させる
   値に達したとき、最小値に制限することを特徴とする請
   求項８記載の装置。