DE4319772A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Steuern einer Tankentlüftungsanlage - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zum Steuern einer TankentlüftungsanlageInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung
zum Steuern einer Tankentlüftungsanlage, die mit dem Saug
rohr eines Verbrennungsmotors über ein Tankentlüftungsventil
verbunden ist. Zur Tankentlüftungsanlage gehört ein Adsorp
tionsfilter, das den Tank mit dem Tankentlüftungsventil ver
bindet, und das in der Regel mit Aktivkohle gefüllt ist.
Ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Steuern einer Tank
entlüftungsanlage sind aus der Schrift DE-A-35 02 573 (ent
sprechend dem Patent US-A-4,683,861) bekannt. Bei diesem be
kannten Verfahren wird das Tastverhältnis des Tankentlüf
tungsventils so eingestellt, daß "die prozentuale Anfettung
des der Brennkraftmaschine zugeführten Verbrennungsgemisches
bei gegebenem Tankentlüftungsgemisch in allen Bereichen
gleich groß ist". Genauer gesagt ("genauer", da es nicht nur
um eine prozentuale Anfettung, sondern auch um eine prozen
tuale Abmagerung geht, wenn nämlich das Entlüftungsgas mehr
Luft enthält, als es der stöchiometrischen Zusammensetzung
entspricht) bedeutet dies, daß das Tankentlüftungsventil ab
hängig vom jeweils aktuellen Betriebszustand des Verbren
nungsmotors so eingestellt wird, daß der Volumenstrom des
Entlüftungsgases durch das Tankentlüftungsventil einen be
stimmten Prozentsatz des vom Motor angesaugten Gasstromes
ausmacht.
Der vorgegebene Prozentsatz bezieht sich auf einen Motor,
der ohne Störungen betrieben wird. Zieht der Motor jedoch
z. B. Leckluft, führen die vorgegebenen Tastverhältnisse für
das Tankentlüftungsventil bei unterschiedlichen Luftdurch
sätzen durch das Saugrohr nicht mehr zu einem jeweils glei
chen prozentualen Anteil des Entlüftungsgases am Gesamtgas,
sondern nun ist der jeweilige Prozentsatz vom Luftdurchsatz
abhängig. Dies bedeutet, daß es bei jeder Änderung des Gas
durchsatzes durch den Verbrennungsmotor bei einer Betriebs
zustandsänderung desselben zu einer Änderung der Luftzahl
des angesaugten Gemisches kommt, die durch den nicht mehr
passenden Prozentsatz des Entlüftungsgasdurchsatzes bedingt
ist. Diese Änderung der Luftzahl muß bei jeder Änderung des
Luftdurchsatzes von einem Gemischregler korrigiert werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und
eine Vorrichtung zum Steuern einer Tankentlüftungsanlage an
zugeben, die so ausgebildet sind, daß ein Gemischregler bei
Änderung des Luftdurchsatzes durch das Saugrohr eines Ver
brennungsmotors bei laufender Tankentlüftung möglichst wenig
Korrekturen ausführen muß.
Die Erfindung ist für das Verfahren durch die Merkmale von
Anspruch 1 und für die Vorrichtung durch die Merkmale von
Anspruch 7 gegeben.
Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich u. a. dadurch
aus, daß es das Tastverhältnis für das Tankentlüftungsventil
nicht mehr so einstellt, daß sich ein Gasdurchsatz ein
stellt, der einem bestimmten Prozentsatz des Luftdurchsatzes
durch das Saugrohr entspricht, sondern so, daß sich ein vor
gegebener Volumenstrom des Entlüftungsgases einstellt. Da
durch, daß der Volumenstrom des Entlüftungsgases fest vorge
geben wird, kann der Einfluß des Entlüftungsgases auf die
Zusammensetzung des vom Motor angesaugten Gemischs sehr zu
verlässig vorhergesehen werden, was es wiederum ermöglicht,
was ein anderes wesentliches Merkmal der Erfindung ist, bei
Änderungen des Volumenstroms wegen Betriebszustandsänderun
gen des Motors eine Adaptionsgröße in derselben Richtung
wie die Änderung des Volumenstroms zu verändern. Die Adap
tionsgröße wird in der Gemischregelung summierend berück
sichtigt.
Zur Veranschaulichung sei angenommen, daß das gerade aus der
Tankentlüftungsanlage angesaugte Gas mehr Kraftstoff enthal
te, als es der stöchiometrischen Gemischzusammensetzung ent
spricht. Die Überschußmenge an Kraftstoff sei 100 g/h. Dann
stellt die Gemischregelung den Adaptionssummanden so ein,
daß bei laufender Tankentlüftung 100 g/h weniger Kraftstoff
eingespritzt werden als bei abgeschalteter Tankentlüftung.
Ändert sich nun bei laufender Tankentlüftung der Betriebs zu
stand des Motors so, daß der Volumenstrom des Entlüftungsga
ses verdoppelt werden kann, wird sogleich der Adaptionssum
mand verdoppelt, also auf 200 g/h gesetzt. Der Gemischregler
muß daher bei einer Betriebszustandsänderung des Verbren
nungsmotors überhaupt nicht aktiv werden, um bei laufender
Tankentlüftung das gewünschte Gemisch richtig einzustellen.
Er muß nur dann aktiv werden, wenn sich die Zusammensetzung
des aus der Tankentlüftungsanlage angesaugten Entlüftungsga
ses verändert.
Die eben geschilderte, erfindungsgemäße Maßnahme ermöglicht
es problemlos, immer mit dem für einen Betriebszustand maxi
malen Volumenstrom des Entlüftungsgases zu arbeiten, um so
das Adsorptionsfilter in der Tankentlüftungsanlage immer op
timal zu spülen.
Das obige, zur Veranschaulichung gegebene Beispiel setzt vo
raus, daß die Luft/Kraftstoffdampf-Zusammensetzung des Ent
lüftungsgases vom Volumenstrom durch das Tankentlüftungsven
til unabhängig ist, daß also der die Kraftstoffkorrektur an
gebende Adaptionssummand verdoppelt werden muß, wenn sich
der Volumenstrom verdoppelt. Dies gilt jedoch nicht immer,
insbesondere dann nicht, wenn ein Adsorptionsfilter verwen
det wird, das nur über ein T-Stück an eine vom Tank zum
Tankentlüftungsventil führende Leitung angeschlossen ist.
Wenn in diesem Fall aus dem Tank 100 g/h Kraftstoff verdamp
fen und das Tankentlüftungsventil für gerade diesen Volumen
strom eingestellt wird, besteht das Entlüftungsgas im we
sentlichen aus Kraftstoffdampf. Wird nun der Volumenstrom
verdoppelt, geschieht dies dadurch, daß zusätzlich zu den
100 g/h Kraftstoffdampf noch 100 g/h Luft durch das Adsorp
tionsfilter hindurch angesaugt werden. Der Adaptionssummand
müßte dann im wesentlichen konstant bleiben, da sich trotz
der Änderung des Volumenstroms, der über die Kraftstoffein
spritzung zu kompensierende Kraftstoffdampfstrom nicht ver
ändert hat. Entsprechendes gilt in umgekehrter Richtung,
wenn nämlich die Adaption für den höheren Volumenstrom er
folgte und dann auf einen solchen von 100 g/h umgestellt
wird, ohne daß sich dabei der Kraftstoffdampfstrom ändert.
In diesem Fall dürfte der Adaptionsfaktor nicht halbiert
werden, sondern müßte wiederum im wesentlichen konstant
bleiben.
Trotz der eben geschilderten Extremfälle ist es im Mittel
von Vorteil, den Adaptionssummanden proportional zum Gasent
lüftungs-Volumenstrom zu verändern. Der Proportionalitäts
faktor kann maximal 1 sein. Wird das erfindungsgemäße Ver
fahren an einer Tankentlüftungsanlage mit einem über ein T-
Stück angeschlossenen Adsorptionsfilter verwendet, ist es
jedoch von Vorteil, den Proportionalitätsfaktor kleiner als
1 zu wählen.
Aus den beiden weiter oben geschilderten Extremfällen ist es
ersichtlich, daß es im ersten Extremfall, bei Vergrößerung
des Volumenstroms, zu einer Abmagerung, im entgegengesetzten
Fall aber zu einer Anfettung kommt. Für den Motorlauf ist
eine Anfettung unkritisch, jedoch kann eine Abmagerung zu
Fehlzündungen führen. Daher kann es von Vorteil sein, den
Adaptionssummanden nur bei Verkleinerung des Volumenstroms
in der Richtung der Änderung des Volumenstroms zu verändern.
Wenn der das Tankentlüftungsventil durchströmende Volumen
strom des Entlüftungsgases verändert wird, wirkt sich diese
Änderung erst um die Gaslaufzeit zwischen dem Tankentlüf
tungsventil und der Kraftstoff-Einspritzanordnung verzögert
aus. Es ist daher von Vorteil, auch den Adaptionssummanden
verzögert um diese Gaslaufzeit nach einer Änderung des Gas
durchsatzes durch das Tankentlüftungsventil zu verändern.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist Einrichtungen zum
Ausführen des erfindungsgemäßen Verfahrens auf.
Fig. 1 ist ein Blockfunktionsdiagramm einer erfindungsgemä
ßen Vorrichtung an einem Verbrennungsmotor mit Tankentlüf
tungsanlage; Fig. 2 ist ein Blockfunktionsdiagramm einer
Einrichtung zum Einstellen des Volumenstroms durch das Tank
entlüftungsventil in der Anordnung von Fig. 1; Fig. 3 ist
ein Blockfunktionsdiagramm einer Ansteuereinrichtung für das
Tankentlüftungsventil; Fig. 4 ist ein Flußdiagramm zum Er
läutern eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen
Verfahrens.
Fig. 1 zeigt einen Verbrennungsmotor 10 mit Saugrohr 11 und
Abgasrohr 12. Im Saugrohr 11 sind eine Kraftstoff-Einspritz
einrichtung 13 und ein Luftmassenmesser 14 angeordnet, der
ein Signal LM ausgibt, das den Luftmassenstrom durch das
Saugrohr anzeigt. Im Abgasrohr 12 ist eine Lambdasonde 15
vorhanden. Am Motor ist ein Drehzahlmesser 16 angebracht.
Mit dem Motor 10 wirkt eine Tankentlüftungseinrichtung zu
sammen, die eine Tankentlüftungsanlage 17 aufweist, die mit
dem Saugrohr 11 über eine Ventilleitung 18 verbunden ist. In
diese Ventilleitung ist ein Tankentlüftungsventil TEV einge
setzt, das von einer Ansteuereinrichtung 19 angesteuert
wird.
Der Motor 10 wird abwechselnd in einer sogenannten Grund
adaptionsphase und einer sogenannten Tankentlüftungsphase
betrieben, die jeweils eine Dauer von einigen wenigen Minu
ten aufweist. In beiden Phasen wird aus einem Vorsteuerkenn
feld 20 abhängig von den jeweils aktuellen Werten der Dreh
zahl n und des Luftmassensignals LM eine Einspritzzeit vte
bestimmt. Diese Einspritzzeiten sind so appliziert, daß sich
beim Vorliegen der Applizierungsbedingungen gerade eine ge
wünschte Gemischzusammensetzung einstellt, typischerweise
ein stöchiometrisches Gemisch. Liegen jedoch Änderungen ge
genüber den Applizierungsbedingungen vor, z. B. ein anderer
Luftdruck, eine andere Batteriespannung oder eine Störung,
wie z. B. Leckluft, muß der Vorsteuerwert vte modifiziert
werden, um die gewünschte Gemischzusammensetzung zu erhal
ten. Dies erfolgt mit Hilfe eines Gemischreglers 21, der
während der Grundadaptionsphase eine Stellgröße grdte aus
gibt, die in einer Verknüpfungseinrichtung 22 mit dem Vor
steuerwert vte verknüpft wird, typischerweise in multiplika
tiver Weise. Der modifizierte Wert TE wird auf die Ein
spritzeinrichtung 13 gegeben.
Die während einer Grundadaptionsphase vom Gemischregler 21
ermittelte Korrekturgröße grdte wird während der Tankentlüf
tungsphase nicht verändert. Änderungen, die der Gemischreg
ler 21 nun feststellt, werden auf den Betrieb der Tankent
lüftungsanlage zurückgeführt. Wird aus dieser stöchiometri
sches Gemisch angesaugt, muß der Lambdaregler keine Korrek
tur vornehmen. Handelt es sich um mageres Gemisch, im Grenz
fall reine Luft, muß der Regler eine Korrekturgröße ausge
ben, die für eine Erhöhung der Einspritzmenge sorgt. Das Ge
genteil gilt dann, wenn die Tankentlüftungsanlage fettes Ge
misch, im Grenzfall reinen Kraftstoffdampf, liefert. Die vom
Gemischregler 21 während der Tankentlüftungsphase ausgegebe
ne Korrekturgröße ist in Fig. 1 mit erdt bezeichnet. Sie
läuft über eine Adaptions-Summationseinrichtung 23, wo sie
additiv mit einem noch zu erläuternden Adaptionssummanden
adte verknüpft wird. Das Summensignal ist als ndte bezeich
net; dieses ist noch drehzahlabhängig zu modifizieren, was
in einer Drehzahleinfluß-Korrektureinrichtung 24 erfolgt,
die ein Signal dte = ndte×(NO/n) ausgibt, wobei NO eine
Bezugsdrehzahl und n die aktuelle Drehzahl ist. Dieser von
der Tankentlüftung herrührende Korrekturwert dte wird in ei
ner Korrektur-Summationseinrichtung 25 zu dem von der Ver
knüpfungseinrichtung 22 ausgegebenen Signal addiert, was den
endgültigen Wert für die Einspritzzeit te für die Einspritz
einrichtung 13 ergibt.
Im folgenden wird beschrieben, wie der Adaptionssummand adte
erzeugt wird.
Zur Adaption ist in üblicher Weise ein Adaptionsintegrator
26 vorhanden, dem das vom Gemischregler 21 ausgegebene Kor
rektursignal erdte zugeführt wird. Der Adaptionssummand möge
zunächst den Wert 0 haben, und der Korrekturwert erdte ent
spreche einer zusätzlichen Kraftstoffmenge von 100 g/h. Dann
integriert der Adaptionsintegrator 26 solange, bis der Adap
tionssummand einen Wert aufweist, der 100 g/h Kraftstoff
entspricht, woraufhin die vom Gemischregler 21 ausgegebene
Korrekturgröße erdte den Wert 0 hat. Die 100 g/h gelten für
einen bestimmten Volumendurchsatz durch das Tankentlüftungs
ventil bei einem bestimmten Luft/Kraftstoff-Verhältnis des
durch das Tankentlüftungsventil TEV angesaugten Gases aus
der Tankentlüftungsanlage 17. Ändert sich dieses Verhältnis,
kommt es zu einer Änderung des dem Motor 10 zugeführten Ge
misches, was die Lambdasonde 15 an den Gemischregler 21 mel
det, der daraufhin die Korrekturgröße erdte in korrigieren
der Weise verändert, woraufhin wieder der Adaptionsintegra
tor läuft, bis der Adaptionssummand adte die Änderung des
Wertes erdte aufgefangen hat.
Nun sei jedoch eine Änderung des Volumenstroms durch das
Tankentlüftungsventil bei konstant gehaltenen Luft/Kraft
stoff-Verhältnis des Gases durch das Tankentlüftungsventil
TEV betrachtet. Auch solche Änderungen könnten mit Hilfe der
beschriebenen Adaption kompensiert werden, daß nämlich die
Lambdasonde 15 eine Gemischänderung feststellt, die an den
Gemischregler 21 gemeldet wird, der dann den Adaptionsinte
grator 26 in Gang setzt. Die erfindungsgemäße Vorrichtung
zeichnet sich jedoch durch Einrichtungen aus, die solche Än
derungen unmittelbar kompensieren, ohne daß es zu einer Än
derung der Zusammensetzung des dem Motor 10 zugeführten Ge
misches kommt. Diese Einrichtungen sind eine Vorgabeeinrich
tung 27 für den Entlüftungsgasvolumenstrom vtev, ein Regi
ster 28 zum Abspeichern des maximalen Volumenstroms MAX
(vtev) innerhalb eines bestimmten Zeitraums, eine Quotien
tenbildungseinrichtung 29 und eine Multiplikationseinrich
tung 30.
Zum Veranschaulichen der Funktion dieser Einrichtungen sei
die erste Tankentlüftungsphase nach dem Start des Verbren
nungsmotors 10 betrachtet. Abhängig vom aktuellen Betriebs
zustand des Motors, d. h. abhängig von den aktuellen Werten
der Drehzahl n und der Luftmasse LM gibt die Vorgabeeinrich
tung 27 einen vorab applizierten, in einem Kennfeldabgeleg
ten Wert vtev für den Volumenstrom durch das Tankentlüf
tungsventil TEV aus. Mit diesem Wert wird die Ansteuerungs
einrichtung 19 für das Tankentlüftungsventil so angesteuert,
daß dieses den gewünschten Volumenstrom einstellt. Dies wird
unten detaillierter anhand von Fig. 3 erläutert. Außerdem
wird der Wert in das Register 28 eingeschrieben, und in der
Quotientenbildungseinrichtung 29 wird der Quotient aus dem
Wert aus der Vorgabeeinrichtung und dem Wert aus dem Regi
ster gebildet. Da diese beiden Werte zunächst gleich sind,
hat der Quotient den Wert 1. Dieser Quotient wird an die
Multiplikationseinrichtung 30 geliefert, die den Ausgangs
wert idte des Adaptionsintegrators 26 mit dem Quotienten vom
Wert 1 multipliziert, wodurch der an die Adaptions-Summa
tionseinrichtung 23 gelieferte Adaptionssummand adte gebil
det ist. Nun sei angenommen, daß sich der Betriebszustand
des Motors 10 so ändert, daß die Vorgabeeinrichtung 27 einen
neuen Wert vtev ausgibt, der nur noch halb so groß ist wie
der ursprünglich angenommene. Da im Register 28 immer der
maximale Wert MAX (vtev) für den Volumenstrom eingestellt
ist, bleibt dieser Wert nun unverändert. Die Quotientenbil
dungseinrichtung 29 gibt daher den Quotienten 1/2 aus, mit
dem nun der Integrationswert idte in der Multiplizierein
richtung 30 multipliziert wird. Damit sinkt der Adaptions
summand adte sofort auf den halben Wert, sobald der Volumen
strom durch das Tankentlüftungsventil halbiert wird.
Dieser Vorgehensweise liegt die Erkenntnis zugrunde, daß
dann, wenn aus der Tankentlüftungsanlage 17 fettes Gemisch
geliefert wird, und der Volumenstrom durch das Tankentlüf
tungsventil halbiert wird, auch nur noch die halbe Menge an
Kraftstoffdampf anfällt, so daß die einzuspritzende Kraft
stoffmenge nur noch halb so stark korrigiert werden darf wie
zuvor.
Vorzeichenmäßig ist zu beachten, daß fette Gemische Lambda
werte < 1 und damit auch Korrekturwerte < 1 liefern. In der
Korrektursummationseinrichtung 25 wird demgemäß ein negati
ver Wert dte zu dem von der Verknüpfungseinrichtung 22 aus
gegebenen Wert hinzuaddiert, so daß die Kraftstoffeinspritz
einrichtung 13 weniger Kraftstoff einspritzt als ohne die
Korrektur.
Im Absatz "Darstellung der Erfindung" wurde ausgeführt, daß
eine Verringerung des Volumenstroms durch das Tankentlüf
tungsventil in der Regel unproblematischer korrigiert werden
kann als eine Erhöhung. Dies ist der Grund, weswegen in das
Register 28 immer der maximale Wert für den Volumenstrom
eingeschrieben wird. Dieser maximale Wert kann für jede
Tankentlüftungsphase neu bestimmt werden, oder er kann für
einen gesamten Fahrzyklus gelten, also ab dem Anlassen des
Motors bis zum Abstellen desselben, wobei zusätzlich die Mo
tortemperatur unter einen vorgegebenen Wert fällt. Um zu
verhindern, daß der Maximalwert dauernd auf einem nur selten
vorkommenden Wert stehen bleibt, kann vorgesehen werden, daß
der Maximalwert nach jeder Erhöhung in kleinen Schritten
langsam abgesenkt wird. Es ist zu beachten, daß der genannte
Maximalwert erst dann in das Register 28 eingeschrieben wer
den darf, wenn die Adaption für diesen Volumenstrom ganz ab
geschlossen ist. Dies kann z. B. dadurch realisiert werden,
daß das Ausgangssignal der Vorgabeeinrichtung 27 nicht di
rekt sondern über einen Integrator an das Register 28 gelie
fert wird, der dieselbe Zeitkonstante aufweist wie der Adap
tionsintegrator 26.
Wird die beschriebenen adaptive Entlüftungsvorrichtung an
einer Tankentlüftungsanlage 17 mit stark pufferndem Adap
tionsfilter verwendet, können Erhöhungen und Erniedrigungen
des Volumenstroms durch das Tankentlüftungsventil TEV gleich
behandelt werden. Dann wird in das Register 28 nicht ein Ma
ximalwert für den Volumenstrom eingeschrieben, sondern es
erfolgt ein einmaliges Einschreiben für einen Volumenstrom,
für den der Adaptionsvorgang vollständig ausgeführt wurde.
Beim einfachen Funktionsdiagramm gemäß Fig. 1 wird der Adap
tionssummand adte sofort mit einer Verkleinerung des Volu
menstromes vtev verkleinert. Wie im Absatz "Darstellung der
Erfindung" erläutert, ist es jedoch vorteilhafter, die Ver
änderung des Adaptionsfaktors um die Gaslaufzeit zwischen
dem Tankentlüftungsventil TEV und der Einspritzeinrichtung
13 zu verzögern. Eine entsprechende Verzögerungseinrichtung
kann irgendwo zwischen der Vorgabeeinrichtung 27 und der
Korrektur-Summationseinrichtung 25 angeordnet sein.
Die vorstehend ausführlich erläuterte Betriebsweise der Vor
richtung gemäß Fig. 1 wird auch durch das Flußdiagramm gemäß
Fig. 4 veranschaulicht. In einem Schritt S1 wird nach Start
des von der Vorrichtung ausgeführten Verfahrens der Be
triebszustand des Verbrennungsmotors 10 erfaßt und der für
diesen Betriebszustand applizierte Volumenstrom vtev wird
bestimmt und durch ein entsprechendes Tastverhältnis bei der
Ansteuerung des Tankentlüftungsventils TEV eingestellt. In
einem Schritt S2 erfolgt die Adaptionsintegration mit Hilfe
des Adaptionsintegrators 26. In einem Schritt S3 wird der
integrierte Wert idte mit dem Volumenstromverhältnis vtev/
MAX (vtev) modifiziert. Mit dem so bestimmten Adaptionssum
manden wird der einzuspritzende Kraftstoffvolumenstrom kor
rigiert. Schritte S4 und S5 dienen dazu, zu untersuchen, ob
ein neuer Wert für MAX (vtev) einzustellen ist. Stellt sich
im Schritt S4 heraus, daß der aktuelle Volumenstrom größer
ist als der bisherige Maximalwert, wird der Maximalwert im
Schritt S5 auf den aktuellen Wert eingestellt. Es folgt ein
Endeschritt S6, in dem abgefragt wird, ob das Verfahren be
endet werden soll. Ist dies nicht der Fall, läuft es erneut
ab Schritt S1 ab, andernfalls wird es beendet.
Anhand von Fig. 2 wird nun ein Ausführungsbeispiel zum Vor
geben des Volumenstroms vtev durch das Tankentlüftungsventil
beschrieben. Die Figur zeigt die Vorgabeeinrichtung 27 im
Detail. Diese verfügt über eine Auf/Ab-Steuereinrichtung 31,
eine erste Maximalwertbegrenzungseinrichtung 32.1, eine
zweite Maximalwertbegrenzungseinrichtung 32.2, einen Saug
rohrdruck-Kennfeldspeicher 33 und einen Tankentlüftungsven
til-Kennlinienspeicher 34. Aus dem Saugrohrdruck-Kennfeld
speicher 33 wird abhängig von den aktuellen Werten der Dreh
zahl n und der angesaugten Luftmasse LM der Saugrohrdruck
ausgelesen. Wenn ein Saugrohrdruckfühler vorhanden ist, ist
dieses Kennfeld nicht erforderlich. Mit Hilfe des Saugrohr
drucks und des Umgebungsdrucks wird aus dem Tankentlüftungs
ventil-Kennlinienspeicher 34 ausgelesen, welche Menge an
Entlüftungsgas maximal durch das Tankentlüftungsventil strö
men kann, d. h. dann, wenn dieses ganz geöffnet ist. Wenn
kein Umgebungsdrucksensor vorhanden ist, kann hilfsweise mit
einem fest vorgegebenen Umgebungsdruck gearbeitet werden.
Der eben genannte Maximalwert vtev_max für den Volumenstrom
wird an die erste Begrenzungseinrichtung 32.1 gegeben. Diese
begrenzt den von der Auf/Ab-Steuerung 31 ausgegebenen Wert
auf den jeweils aktuellen Maximalwert. Die zweite Begren
zungseinrichtung 32.2 begrenzt diesen Wert nochmals, und
zwar abhängig von der aktuell angesaugten Luftmasse LM. Der
in dieser Weise unter Umständen zweifach begrenzte Volumen
strom wird als Volumenstrom vtev ausgegeben. Diese Anordnung
erlaubt es, immer mit dem bei einem bestimmten Betriebszu
stand maximal möglichen Volumenstrom zum Spülen der Tankent
lüftungsanlage 17 zu arbeiten. Dies steht in starkem Gegen
satz zum Stand der Technik, wo der Volumenstrom durch das
Tankentlüftungsventil proportional zum Luftstrom durch das
Saugrohr 11 eingestellt wurde. Dort kann demgemäß die Tank
entlüftungsanlage im unteren Lastbereich des Motors nur we
nig gespült werden.
Zu Beginn einer Tankentlüftungsphase gibt die Auf/Ab-Steuer
einrichtung 31 beim Ausführungsbeispiel einen Wert für den
Volumenstrom aus, der 5% des maximal überhaupt möglichen
(also nicht beim aktuellen Betriebszustand) Volumenstroms
durch das Tankentlüftungsventil entspricht. Es sei angenom
men, daß der bei den aktuellen Betriebsbedingungen geltende
Maximalwert vtev_max größer ist als diese 5% des absolut
möglichen Maximalwerts. Dann findet in der ersten Begren
zungseinrichtung 32.1 keine Begrenzung statt. Auch in der
zweiten Begrenzungseinrichtung 32.2 soll keine Begrenzung
erfolgen. Nach einigen Sekunden, entsprechend der Gaslauf
zeit zwischen der Einspritzeinrichtung 13 und der Sauer
stoffsonde 15, wenn also der Gemischregler 21 eine eventuel
le Gemischänderung korrigieren konnte, erhöht die Auf/Ab-
Steuereinrichtung 31 den vorgegebenen Volumenstrom auf z. B.
10% des absolut möglichen Wertes. Nach jeweils gleichen
weiteren Zeiträumen erfolge eine Erhöhung auf 20% und dann
40%. Der aktuelle Maximalwert vtev_max entspreche jedoch
nur 30% des absolut möglichen Maximalwerts. Dann begrenzt
die erste Begrenzungseinrichtung 32.1 den von der Auf/Ab-
Steuerungseinrichtung 31 ausgegebenen Wert. Diese Begrenzung
wird zurückgemeldet, um zu verhindern, daß die Auf/Ab-Steue
rungseinrichtung 31 weiter auf steuert. So erfolgt die Be
grenzung des Volumenstroms vtev auf den aktuell möglichen
Maximalwert. Es sei darauf hingewiesen, daß die zweite Be
grenzungseinrichtung 32.2 nur in Ausnahmefällen, z. B. im
Leerlauf wirksam wird.
Die Auf/Ab-Steuereinrichtung 31 erhält auch noch den von der
Adaptions-Summationseinrichtung 23 ausgegebenen Korrektur
wert ndte. Wenn dieser Korrekturwert betragsmäßig eine vor
gegebenen Schwelle überschreitet zeigt dies an, daß das aus
der Tankentlüftungsanlage 17 angesaugte Gas das durch die
Einspritzung erzeugte Gemisch stärker als erwünscht beein
flußt. Dann steuert die Auf/Ab-Steuereinrichtung den von ihr
ausgegebenen Volumenstrom soweit ab, daß der Wert ndte unter
die genannte Schwelle fällt.
Es wird darauf hingewiesen, daß die Auf/Ab-Steuereinrichtung
31 den von ihr ausgegebenen Wert nicht notwendigerweise mit
den genannten großen Schritten verändern muß, sondern daß
sie den von ihr ausgegebenen Wert auch im wesentlichen ram
penförmig, d. h. mit einer sehr kleinen Stufenhöhe verändern
kann. Die zweite Begrenzungseinrichtung 32.2 wird bei den
meisten Anwendungen entfallen können. Weiterhin ist es mög
lich, den Volumenstrom vtev aus einem Kennfeld auszulesen,
in dem durch Applikation jeweils der für einen Betriebspunkt
des Motors maximal zulässige und mögliche Volumenstrom durch
das Tankentlüftungsventil eingeschrieben ist.
Fig. 3 zeigt, wie das Tankentlüftungsventil TEV beim Ausfüh
rungsbeispiel angesteuert wird. Fig. 3 zeigt dabei die An
steuerungseinrichtung 19 im Detail; diese weist eine Tast
verhältnis-Bestimmungseinrichtung 35, eine Linearisierungs
einrichtung 36 und eine Treibereinrichtung 37 auf. Die Tast
verhältnis-Bestimmungseinrichtung 35 bestimmt den Quotienten
aus dem aktuell gewünschten Volumenstrom vtev und dem ak
tuell maximal möglichen Volumenstrom vtev_max. Da der Volu
menstrom durch das Tankentlüftungsventil nicht genau propor
tional zum so gebildeten Tastverhältnis ist, nimmt die Li
nearisierungseinrichtung 36 eine Linearisierung vor, die
insbesondere darin besteht, daß bei kleinen angegebenen
Tastverhältnissen dieses etwas erhöht wird. Mit dem so kor
rigierten Tastverhältnis wird dann das Tankentlüftungsventil
TEV über die Treibereinrichtung 37 betrieben.
Bei der obigen Beschreibung wurde immer davon ausgegangen,
daß die Tankentlüftungsanlage 17 mittels Unterdruck im Saug
rohr 11 entlüftet wird. Bei Turbomotoren (nicht dargestellt)
führt eine zusätzliche Leitung, die zwischen dem Saugrohr
anschluß der Ventilleitung und dem Tankentlüftungsventil
abzweigt, ebenfalls zum Saugrohr, jedoch vor dem Lader. Zwi
schen der Abzweigstelle und dem Saugrohr sitzt sowohl in der
Ventilleitung als auch der zusätzlichen Leitung ein Rück
schlagventil, das jeweils zum Saugrohr hin durchläßt. Bei
Turbobetreib herrscht vor dem Turbolader Unterdruck, und es
wird über die zusätzliche Leitung gespült; dabei verhindert
das Rückschlagventil in der Ventilleitung ein Rückströmen.
Bei Saugbetreib verhindert das Rückschlagventil in der zu
sätzlichen Leitung, daß die angesaugte Luft die Drosselklap
pe umgeht.
Claims (8)
1. Verfahren zum Steuern einer Tankentlüftungsanlage, die
mit dem Saugrohr eines Verbrennungsmotors über ein Tankent
lüftungsventil verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß
- - ein jeweiliger Volumenstrom für das aus der Tankentlüf tungsanlage in das Saugrohr geförderte Entlüftungsgas ab hängig vom jeweils aktuellen Betriebszustand des Motors vor gegeben wird;
- - dieser jeweils vorgegebene Volumenstrom durch entsprechen des Ansteuern eines Tankentlüftungsventils eingestellt wird;
- - mit Hilfe einer Gemischregelung ein Adaptionssummand ge bildet wird; und
- - mindestens bei jeder Verkleinerung des Volumenstroms der Adaptionssummand in der Richtung der Änderung des Volumen stroms verändert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
auch bei jeder Vergrößerung des Volumenstroms der Adaptions
summand in der Richtung der Änderung des Volumenstroms ver
ändert wird.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die Änderung des Adaptionssummanden pro
portional zur Änderung des Gasentlüftungs-Volumenstroms ge
genüber einem festgelegten Volumenstrom erfolgt, für den
einmalig ein Adaptionssummand bestimmt wurde.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß
der Proportionalitätsfaktor 1 ist.
5. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß die Änderung des Adaptionssumman
den um die Gaslaufzeit zwischen dem Tankentlüftungsventil
und einer Kraftstoff-Einspritzanordnung verzögert gegenüber
der Änderung des Gasentlüftungs-Volumenstroms erfolgt.
6. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß der Entlüftungsgas-Volumenstrom
für jeden Betriebszustand auf den maximal zulässigen Wert
eingestellt wird.
7. Vorrichtung zum Steuern einer Tankentlüftungsanlage,
die mit dem Saugrohr eines Verbrennungsmotors über ein Tank
entlüftungsventil verbunden ist, mit
- - einer Einrichtung (14, 16) zum Erfassen des Betriebszu standes des Verbrennungsmotors (10);
- - einer Einrichtung (20) zum Ausgeben eines Vorsteuerwertes für die Gemischeinstellung des Verbrennungsmotors abhängig vom Betriebszustand desselben; und
- - einem Gemischregler (21) mit Adaptionseinrichtung (26) zum Ausgeben einer Adaptionsgröße;
gekennzeichnet durch
- - eine Einrichtung zum Ansteuern des Tankentlüftungsventils (TEV) so, daß sich ein vom aktuell erfaßten Betriebszustand abhängiger, vorgegebener Volumenstrom durch das Tankentlüf tungsventil einstellt;
- - eine Einrichtung (27-30) zum Modifizieren der Adaptions größe mindestens bei jeder Verkleinerung des Volumenstroms in Richtung der Änderung des Volumenstroms; und
- - eine Summationseinrichtung (25) zum Addieren der modifi zierten Adaptionsgröße zum Vorsteuerwert.
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