JPS61175260A - 内燃機関の燃料タンク排気装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業−１−の利用分野］ 本発明は、内燃機関の燃料タンク排気装置、更に詳細に
は発生する燃料蒸気を貯蔵するタンクと、運転条件に従
ってタンク排混合気を内燃機関に供給する手段とを備え
た内燃機関の燃料タンク排気装置に関する。

［従来技術１ 従来、内燃機関の燃料タンクを配置するのに、燃料温度
、燃料の量、蒸気圧、空気圧、掃気量などの駆動パラメ
ータに従って形成される燃料蒸気を単に外部に排気させ
るだけでなく、内燃機関に供給させることが知られてい
る。この場合、活性炭で満たされた中間タンクが設けら
れており、この中間タンクは自動車が停止している場合
、形成された燃料蒸気を吸収し、この燃料蒸気をパイプ
を介し内燃機関の吸気領域に供給するようにしている。

また、タンク排気に基づく燃料空気の混合気によって、
排気ガス特性が悪化するのを防止したり、或いは排気ガ
ス放出を最少にするために、タンク排気を内燃機関が所
定の運転状態にある時のみ行なうようにすることが行な
われている。

（例えばボッシュの「千ドローニック」技術解説書Ｃ５
／１，１８８１年８月、或いはドイツ特許公開公報第２
８２９２５８号参照）。

［発明が解決しようとする問題点］ 活性炭を含むフィルタを設けた中間タンクは、燃料蒸気
を所定の最大量まで貯蔵することが可能であり、フィル
タの掃気はエンジン駆動中、内燃機関によって吸気管に
発生する負圧によっ、て行なわれている。またこのフィ
ルタには外気に通じる開口部が設けられている。従って
、内燃機関が所定の運転状態にある時のみ、中間タンク
の掃気を行なうようにする時にも、タンク排気に基づい
て発生する燃料と空気の混合気が発生する。通常、内燃
機関に供給される混合気の量は、複雑な装置を経て正確
に、例えば燃料噴射装置の場合には、燃料噴射信号ｔｉ
として形成されるが、」−述したタンク排気に基づく混
合気はこのように設定されるものでもなく、また計測さ
れるものでないので、本来内燃機関に供給されるべき燃
料の量を誤ったものにしてしまう。このような運転状況
に従って影響される余分な燃料の量は、極端な場合、１
００％の空気、或いは１００％の燃料蒸気から成る場合
があり、この外乱の影響が内燃機関に発生する空気圧に
関係する時、或いはタンク排気に基づく混合気を時にア
イドリング時などオン、オフ制御装置によってその供給
を遮断するような時には問題となる。

従って本発明は、上述したような問題点を解決するため
に成されたもので、本来定量しがたいタンク排混合気を
内燃機関の吸気管に導き、中間タンクを効果的に排気す
ることにより内燃機関の駆動に何ら障害を与えることが
ない内燃機関の燃料タンク排気装置を提供することを目
的とする。

［問題点を解決するための手段］ 本発明はこのような問題点を解決するために、燃料蒸気
を吸収するタンクと内燃機関の間に電子的に制御される
タンク排気弁を設け、この排気弁の開口断面積を運転状
況に従って変化できる構造を採用した。

［作　用］ このような構造において、発生する燃料蒸気は活性炭フ
ィルタを有する中間タンクに吸収され、それぞれ運転状
況に従って内燃機関の吸気領域に排出される。この排泥
合気の放出は、電気的に制御されるタンク排気弁を介し
て行なわれ、この排気弁の開口部断面積は、この弁を駆
動する駆動パルスのデユーティ−比を変化させることに
より、連続的に変化させることができる。

このデユーティ−比は内燃機関の回転数や負荷などに従
ってデータ発生器からデータを読み取り、それに基づい
て純粋に開ループ制御によって定めるか、或いはラムダ
値（空気比）を考慮して行なわれる。その場合、混合気
が濃くなる時はタンク排気弁の開口断面積を減少させる
ように制御が行なわれる。

［実施例１ 以下、図面に示す実施例に従い、本発明の詳細な説明す
る。

第１図において符号１０で示すものは燃料容器ない【７
燃料タンクであり、この燃料タンクは中間タンク１１に
設けられる活性炭フィルタを介してυ１気ないし掃気さ
れる。この場合、燃料タンクから蒸発した燃料は、活性
炭フィルタにおいてその最大量に達するので、そこに吸
収ないし貯蔵される。このように貯蔵された燃料は内燃
機関動作時、絞り弁１２ａを設けた吸気管１２に供給さ
れる。このタンク排気弁基づいて発生する燃料、或いは
空気との混合によって形成される燃料空気の混合気の吸
気管への供給は、全ての運転状態において走行特性やυ
ｌガス特性に何ら悪影響を及ぼすことなく、又、燃料供
給に関係する制御回路などに悪影響を及ぼすことがない
ように、タンク排気弁１３を電子的に制御することによ
って行なわれる。

タンク排気弁１３の駆動は、制御回路１４によって駆動
される電磁部材１３ａを介して行なわれる。その場合、
制御装置はデユーティ−比ＴＶが変化する駆動パルスを
発生し、それにより電磁弁として構成されたタンク朔気
弁１３の開口断面積を任意に調節できるように構成され
ている。

デユーティ−値に対する最小流量Ｑ　ｍｉｎ　、　Ｑ　
ｍａｔの排気弁１３の特性は、はぼ線形に、又は場合に
よっては指数関数的に変化されるようにされる。

以下に述べるデータは、駆動パルスのデユーティ−比に
よって連続的に変化する開口断面積を示したタンク排気
弁の数値データである。

タンク排気弁は好ましくは電流がない状態で開放し、約
ｌＯヘルツのクロックで駆動されるストローク弁として
構成される。この場合ΔＰ＝２０ｍｂａｒの圧力差で最
大流量は２〜４　ｒｎ’　／　ｈで、また同じ圧力差で
０〜０．１ｍ’／ｈの最小流量となるように、デユーテ
ィ−比を変化させる。この最大が５早と最少流量Ｑ　ｍ
ａｙ、Ｑ　ｍｉｎの比は約２０対ｌに設定される。この
ような特性が第２図に定性的に図示されている。

タンク排気ＴＥを行なう第１の実施例が第７図に図示さ
れており、この実施例では、タンク排気弁の駆動は、負
荷（燃料噴射装置の噴射パルス１、とじて図示されてい
る）及び回転数ｎに従って、基本データ発生器からタン
ク排気基本データ値を読み取ることによって行なわれる
。この基本データ発生器１６は４×４のサンプリング点
を介し、その間の値に補間してそれぞれデユーティ−比
を発生し、それを乗算回路１５に供給する。

基本データ発生器１６から発生される値は、第３図に図
示したように、タンクからの排泥合気が供給された場合
、内燃機関に供給される混合気の濤厚化される割合が、
全ての駆動状態において等しくなるような値に設定され
る。

なお、以下に述べる実施例では、燃料噴射装置を備えた
内燃機関のタンク排気に関する例について説明されるが
、本発明はそれに限定されることなく、任意の燃料供給
装置も適用できるものである。

タンク排気弁を駆動するパルスのデユーティ−比は連続
的に、或いは例えば１０％のステップで０〜１００％ま
で変化ｙれる。第７図において、基本データ発生器１６
から発生するデータは、スイッチＳ１を介して乗算回路
１５に入力される。

これは内燃機関が所定の運転状態（例えばアイドリング
やエンジンブレーキなど）にあった場合には、タンク排
気を完全に遮断することができるようにするためのもの
であり、また、データ発生器からのデータを用いるので
はなく、後で述べる制御を働かせるようにするためのも
のである。

第７図には内燃機関１７に、この実施例では、燃料噴射
装置を備えた外部着火式の内燃機関（ガソリンエンジン
）に供給される燃料供給信号を形成するためのラムダ制
御回路（空燃比フィードバック制御回路）が用いられる
。噴射信号形成器１８は空気量センサなどのような負荷
センサ（図示せず）からの出力信号並びに回転数センサ
からの信号に基づき、負荷信号、即ち燃料噴射信号ｔＬ
を形成し、この信号が乗算回路１９に入力され、続いて
乗算回路を介して噴射弁に入力される。この乗算回路１
９にはラムダセンサ（酸素センサ）２１によって形成さ
れるラムダ（空気比）の実際個人ｉと、ラムダの目標値
λＳとの比較（２０）に基づいてラムダ制御器２２から
得られる補正係数ＦＲが入力される。

本発明では、このラムダ制御回路に基づいて得られるラ
ムダ補正係数ＦＲを利用し、タンク排気の制御をラムダ
制御に関係して行なうことができるように構成される。

また、ラムダ制御器２２の後に、ローパスフィルタ２３
が設けられており、それにより補正係数の平均値ＦＲが
得られ、データ発生器２４を介して、その平均値に従っ
たタンク排気量ＴＥが読み出され、乗算回路１５に入力
される。

タンク排気量の変化と、ラムダ補正係数の平均値との関
係が、第４図に補間可能な４つのサンプリング点として
図示されている。その基本的な機能は補正係数百を介し
てタンク排混合気を制御することであり、例えばその平
均値を介して排泥合気が濃くなっていることが検出され
、排気弁を駆動するパルスのデユーティ−比をそれに対
応して変化させることにより、タンク排気を制御させて
いる。

更に第７図には、ラムダ補正係数の平均値の限界値を制
御する回路が設けられる。このために比較器２５が設け
られ、ここに補正係数の平均値の限界値ＦＲＧＷと平均
値繭が入力される。この比較結果はスイッチＳ２を介し
て比較器２６に入力され、平均値ＦＲか、限界値より大
きか否かが判断される。その比較結果に従って積分調節
器として構成された積分器２７が対応した極性で駆動さ
れ、その出力信号が同様に乗算回路１５に入力される。

次に第５図及び第６図を参照して、タンク排気の機能を
説明する。

第５図（ａ）〜（Ｃ）の左側は、基本データ発生器１６
から得られるデータに基づいて排気制御を行なう純粋な
開ループ制御を示しており、その場合、回転数と負荷の
値に基づいて発生するデユーティ−比は０．２５の値と
なっている。第５図（ｂ）に示したように、所定の時点
ｔ１から３つの異なる曲線（１）〜（３）で図示したよ
うに、タンク刊混合気に含まれる燃料の成分が増加する
。その場合、基本データ発生器１６からのデータ値は変
化せず、ラムダ補止係数ＦＲが稀薄化の方向に移動し、
それにより制御器は稀薄化制御を行なう（第５図（Ｃ）
を参照）。

一方、第５図の右側では、同様に０．２５のデユーティ
−比から始まり、それぞれ（２）、（３）で図示したよ
うに、排泥合気における燃料成分に従って、それぞれ補
正係数に関係した制御が行なわれ、燃料成分が増加する
に従ってデユーティ−比が減少するようになる。デユー
ティ−比の変化は、データ発生器２４からのデータに基
づいて得られるものであり、第５図（Ｃ）に図示したよ
うに、ラムダ補正係数ＦＲは、その減少度合が低くなっ
ていることが理解できる。

また、限界値制御の効果が、第６図に図示されており、
この場合ラムダ補正係数に関係した制御は行なわれてい
ない。基本データ発生器１６から読み出される排気弁を
駆動するパルスのデユーティ−比ＴＶは０．２５に選ば
れており、第６図中断に図示したように１，の時点で排
泥合気の燃料が１００％に上肩している。

それに対応して第６図下段で図示したように、ラムダ補
正係数ＦＲが変化する（同図において実線はラムダ補止
係数、また点線はその平均値である）。即ち、補正係数
はタンク排気に基づく燃料の濃厚化に伴い減少し、ｔ２
の時点で限界値ＧＷよりも下になる。この時点から積分
器２７を介してデユーティ−比が減少し、これはｔ　３
の時点で平均値ＦＲが再び限界値よりも下回るまで継続
される。その後、積分器２７を介してデユーティ−比が
上貸し、このようにして第６図中段で図示したように、
ｔｌの時点で燃料成分が減少するので、限界値ＧＷを中
心に振動を続け、その後、平均値並びにデユーティ−比
は元に値に復帰する。

なお、タンク排気に対する調節用積分器２７の時定数は
、燃料供給制御におけるラムダ制御の積分器の時定数よ
りも大きなものにしなければならない。この場合、全体
の回転数負荷領域に対して、タンク排気に対する時定数
は一定にしておけば十分である。更に、積分器に対し、
最大値ｌＴＥ□。、を設け、積分器の量子化はデユーテ
ィ−比の出力量子化よりも４倍細かいものにしておく。

第７図に図示した実施例のタンク排気の全体の機能は、
また以下に示すような式によっても表すことができる。

この場合、ラムダ制御の補正係数平均値を介しての制御
、或いは限界値制御は基本データの調節に対し加算的に
作用させる。

デユーティ−比（ＴＶ）＝ 基本データ値（ｎ、ｔｌ−）十補正量（酉）デユーティ
−比（ＴＶ）　− 基本データ値（ｎ、ｔｉ　）−補正量（Ｆｒ＋　ａ　ｗ
　）なお、排気制御を行なう条件として、以下の点に注
意する。

（イ）デユーティ−比ＴＶの出力、即ちタンク排気は、 ａ）内燃機関のラムダ制御（空燃比フィードバック制御
）が有効でない時 ｂ）燃料カットの運転状態である時 Ｃ）必要に応じてアイドリング時の時 には中止ないし遮断する（即ちＴＶ＝Ｏ）。

（ロ）ラムダ制御に対し適応制御（自己調節）を行なっ
て（ＬＲＡ）燃料供給を行なう場合には、両機能（即ち
ＬＲＡとタンク排気制御ＴＥ）は相互に逆方向に影響し
合い、誤操作になる場合がある。従ってＬＲＡが動作し
ている時にはタンク排気制御ＴＥを遮断し、またタンク
排気制御ＴＥが動作している時にはラムダ制御に対する
適応制御（Ｌ　ＲＡ）を遮断するようにする。

（ハ）また、次のような条件を考慮する。即ちａ）３０
°Ｃ以下のエンジン温度で始動する場合、タンク拮気弁
を約１０分間閉じ、その間上述したラムダ制御に対する
適応制御を行なう（ＬＲＡ）。

ｂ）その後約５分間タンク排気を行ない、その後排気弁
を閉じる。補正係数ＦＲの正常値１より偏差が５％以−
Ｌになった時、補正係数ＦＲを考慮□　してＬＲＡを動
作させ、補正係数の偏差ΔＦＲが５％以下になるか、或
いは最大５分経過するまでそれを継続する。続いて、換
気またはタンク排気ＴＥを再び変化が大きくなるのを制
限して開始する。

更に、本発明の他の実施例ではタンク排気ＴＥを適応制
御（自己調節）できるように構成されている。

即ち、この場合タンク排気によって内燃機関に余分にも
たらされる混合気は、本来の混合気調整の時に減少され
るように構成される。これは特にラムダ制御に対して基
本データ値と自己調節させる機能を有している混合気形
成装置、並びに燃料噴射装置を有する場合に特に好まし
い。この場合、この基本データ値の調節（基本適応制御
）は調節尺度として、ラムダ制御器の長期に渡って発生
する偏差を利用しているので、タンク排気を行なうこと
はある種の問題をもたらす。以下に述べる本発明の実施
例では、ラムダ制御に対して基本適応制御ができるとい
う利点を持たせると同時に、それをタンク排気にも用い
ることが可能である。

第８図にはその実施例が概略図示されており、その上方
部には混合気を形成するためのラムダ制御回路（空燃比
フィードバック制御回路）が、例えば基本適応制御機能
を持った燃料噴射装置として図示されており、その下方
部にはタンク排気に対して適応制御を行なう部分が図示
されている。

同図において、第７図と同一の部分には同一の符号を付
し、その説明は省略する。タンク排気の適応制御には、
少なくとも第７図のブロック回路図のある部分が利用さ
れている。例えば、所定の限光値に達した場合や、或い
は後で第１０図に関連して説明されるように、タンク排
気に対して適応ｊｌｉｌ＋御ができないような場合には
、基本データ発生器１６からの出力が用いられる。

第８図において、比較点２０においてラムダ値（空気比
）目標植入Ｓとラムダセンサから得られるラムダの実際
植入ｉが比較され、この比較点２０の後にラムダ制御器
２２に接続される。ラムダ制御器２２からの補正係数Ｆ
Ｒは作用点１９に導かれ、例えば燃料噴射装置によって
形成された噴射信号ｔＬ・？ｒ＋、Ｆｉに乗算的或いは
加算的、好ましくは乗初、的に作用する。

この噴射信号は作用点３０で更に制御を受ける。この制
１ｆｌｌは基本データ値の整合（基本適応制御）に関す
るものである。ラムダ制御器２２からの出力信号ＦＲは
ローパスフィルタ２３を介して平均化され、平均値が形
成される。この補正係数の平均イ（α［玉は比較点３１
を通過した後、スイッチＳ３を介して、通常フィードバ
ック調節器として構成される基本適応制御回路３２に入
力される。その後段に接続された乗算回路３３において
、規格化された回転数と掛は算される。更に図示されて
いないがメモリを設け、このメモリにラムダセンサが働
かなくて、ラムダ信号が得られないような間、基本適応
制御値を格納させるようにしてもよい。

この基本適応制御回路３２によって、作用点３０に発生
する加算或いは乗算係数が調節され、ラムダ制御器２２
の補正係数の平均値が比較点３１に入力される目標値（
好ましくは中性値１をとる）になるように制御が行なわ
れる。この基本データ値の自己調節によって回転数に比
例して、或いは回転数に無関係に種々の補正値が得られ
、それぞれ内燃機関の負荷の状ｍ：に従って、加算的或
いは乗算的に噴射時間に作用し、補正を行なう。

一方、タンク排気の適応制御は、タンク排気制御回路３
４並ひにタンク排気用の適応制御回路３５を介して行な
われる。この適応制御回路３５には、上述したスイッチ
Ｓ３を介して選択的に補正係数の平均個目が入力される
。従って、この実施例の場合、補正係数ＦＲが利用され
、タンクｔａｌｌ気に作用が及ぼきれる。この場合、も
ちろん負荷の値Ｔ１−に、例えば加算的に適応制御を行
なうことも考えられる。

このタンク４Ｊ＋気適応制御回路３５には、タンク排気
制御回路３４から、タンク排気弁１３を駆動するパルス
のデユーティ−値に関する情報、ラムダ制御に関する情
報、基本データ値への切替などに関する情報が入力され
る。適応制御回路３５の出力にはタンク排気における適
応制御値（ＡＴＥ）が発生し、この出力信号から限界値
検出回路３６を介して適応制御値ＡＴＥが、負のしきい
値（ＡＴＥｍｉｎ）或いは正のしきい値（ＡＴＥｐｏｓ
）に達したか否かの情報が得られる。これらのしきい値
は、また濃厚化限界値ないし稀薄化限界値ということも
できる。この適応制御値ＡＴＥは乗算回路３７、並びに
スイッチＳ４を介して作用点３８に達し、そこで乗算的
、或いは加算的な作用を行なう。なお、乗算回路３７に
は、ラムダ制御に対する基本適応制御並びにタンク排気
に対する適応制御を同じ値にするために規格化された回
転数が入力される。

更に後段に接続された乗算回路３９には、回転数ｎが入
力されるので、加算点４０には、単位時間当たりの燃料
空気混合気の信号が得られ、この信号に加算点４１にお
いて更にタンク排気に基づく混合器が人力される。

この場合、タンク排気弁１３はタンク排気に基づいて発
生する混合気を導く掴気管４２を介して内燃機関１７の
吸気管に配置された絞り弁の前方部に接続される。それ
によって抽気弁１３の開口断面積が同じ場合には、吸入
された排泥合気の量は、はぼ一定に保たれる。というの
は、絞り弁の前方における負圧はほぼ一定であり、その
亀は負圧の平方根に従って増加するからである。実際に
は、絞り弁の前方であっても負圧は負荷並びに回転数に
従って変化するので、排気弁１３の開口は上述した基本
データ発生器１６において少し補正し、一定の排泥合気
ｉ：　Ｑ　Ｔ　Ｅが得られるようにする。この−重重は
加算的な補正値によって補償することができるので、適
応制御に対しても役立つ。従って上述したように、 Δｐ＝大気圧−吸気圧 ＱＴＥ一定数φ開口断面積・「ｐ］ の式が成り立つ。

同様にＪＪｔ混合気を絞り弁の背後に導くこともできる
が（これに関しては後で述べる）、その場合、負圧、従
って排泥合気の量はかなり変動するので、例えば、アイ
ドリング時には、排泥合気星は最も犬きくなり、また、
あまり障害とならない大きな負荷の場合にはだんだん小
さな値となる。

第８図の回路によって次のような機能が得られる。

ラムダ補正係数が目標値ＦＲ＝　１をずれると補止値が
変動し、これが１−述したように、噴射信号の言」算に
あたって空気量に対し加算的に考慮され、負荷並びに回
転数に無関係に一定の燃料ないし空気量が補償される（
適応制御）。第８図のブロック図に対応して ｔ；　＝　　（ｔ　　Ｌ　　＋ＡＴＥａ　ｎＯ／ｎ）　
　＊　　πＨａ　Ｆ；　＋ＴＶＴＥの式が得られる。タ
ンク抽気は始動時、燃料カン）・時並びにラムダ制御が
行なわれない時、最小値に設定される。なお、始動時並
びに燃料カント後の燃料回復には所定の１昆合気が供給
される。

基本データ発生器１６からのデータに基づいて第８図の
ブロック図に従いタンク抽気を行なう時の適応制御の動
作を第９図の特性図を参照して説明する。

ラムダ制御が動作している時、即ちラムダ制御器２２の
前のスイッチＳ５が閉じている時（この場合対応する信
号がタンクリ１気制御回路３４にも入力される）、タン
クυ［気制御が滑らかに動作し、第９図（ｂ）に図示し
たように所定の最小値Ｔ　Ｖ　Ｔ　Ｅ　ｍｉｎから所定
の傾斜より犬きくならないように斜めに増加する。この
タンク抽気弁の駆動パルスのデユーティ−比の増加傾斜
は、以下に述べる制御によりタンク抽気弁操作によって
生じる内燃機関に供給される１昆合気の乱れが適１寺に
補償されるように選ばれる。

この変化によりラムダ補正係数ＦＲが目標値「１」から
濃厚化の方向にずれると、第９図（ｄ）で図示したよう
に補正係数は減少し、これが燃料噴剣信号の計算時に考
慮され、負荷並びに回転数に無関係にほぼ一定の燃料な
いし空気量の補償が行なわれる。それによってタンク排
気の適応制御が行なわれる。この適応制御値ＡＴＥは第
９図（Ｃ）に図示されたようなものとなり、正の最大値
Ａ　Ｔ　Ｅ　＋ｎａｘまで」−昇し、第８図に関連して
述べたようにタンク排気に基づく適応制御として噴射信
号形成に作用する。デユーティ−比は稀薄化限界値とも
言われる負の最小しきい値ＡＴＥｍｉｎに達するまで上
昇する。続いて限界値制御が行なわれる。その前に通常
デユーティ−比ＴＶは１．の時間で基本データ発生器１
６から出力される限界値に達しているので、デユーティ
−比はｔ２の時点まで変化せず、一方、適応制御値は負
のしきい値Ａ　Ｔ　Ｅ　ｍｉｎまで達している。続いて
ｔ２の時間からデユーティ−４ｂＴＶが減少し、再びに
述したしきい値（正の方向に）達する。続いてデユーテ
ィ−比が再び減少ぶれ今度は上述したしきい値に負の方
向から到達する。このようにして負の最小値Ａ　Ｔ　Ｅ
　ｍｉｎを中心に連続した変動が発生する（限界値制御
）。この場合デユーティ−比の変化時における特性は積
分成分（ＩＴＥ）のように作用するので、 ＴＶＴＥ−データ値（ｎ　、ｋ　　）−ＴＴＥ（ＡＴＥ
ｍｉｎ）の式が成立する。

一般的に運転時間が長くなると中間タンクの燃料は減少
するので、デユーティ−比は上述した限界値制御時に基
本データ発生器１６からの限界値に達し、所定の時間一
定に保持される。この間適応制御値ＡＴＥは負の限界値
から正の方向に」−肩する。

適応制御値が正のしきい値Ａ　Ｔ　Ｅ　ｍａｗ　　（濃
厚化限界値）に達すると、このことは充分にフィルタが
掃気されたことを意味することになり、デユーティ−比
はｔ３の時点から第２番目の最小値ＡＴＥｍｉｎ２に移
動する。

この最小値に達した後、所定時間（例えばプロダラム可
能で２．３分位の時間）スイッチＳ３を切り変えること
によって基本適応制御回路３２（タンクｔ、１１気を除
く適応制御）を介し、基本適応制御を行なうことが可能
になる。

この時間が経過した後、以下の方法を用いることにより
タンク抽気混合気をテストする。即ち、タンクリ１気制
御回路３４を介し最初からデユーティ−珪を１−！ｊ１
させ上述した制御を行なうことによって行なう。この場
合デユーティ−比の減少は最小値をＴＶＴＥｍｉｎ２と
する異なる傾斜制限を用いて行なう。それによってデユ
ーティ−比がタンク排気弁の小さな開口断面桔に至るま
での変化を速くさせることが可能となる。

タンク排気の適応制御は第１０図に図示したようにある
空気量のしきい値以下で有効となる負荷、回転数領域に
限定される。というのはこの領域においてのみ正確な計
算ができるからである。

通常適応制御値ＡＴＥは、好ましくは適応制御回路３５
に設けられたメモリ（図示せず）にエンジンが回転して
いる時に格納される。また、エンジンが１１二まっだ時
にはその値は再び消去される。このようにメモリに格納
することにより、ラムダセンサーが動作しないような場
合にその値を利用することが可能になる。

第１０図の上側に図示された領域ではタンク排気の適応
制御は中断され、前回の適応制御値ＡＴＥが回路３５に
関連して設けられたメモリ（図示せず）に格納される。

第１０図の有効領域よりも−１−側では、ラムダ制御に
対する影響が無視できるだけのタンク排混合気が基本デ
ータ発生器から出力される（排泥合気量は空気量に比例
する）ので、この部分領域ではタンク排気中も基本適応
制御を有効にならしめることができる。即ちこの場合、
スイッチＳ３は回路３２に接続され、同様にタンク排気
制御回路３４により負荷並びに回転数信号に対応した処
理をすることによって制御が行なわれる。

以下に示したタンク排気弁の駆動に関するシーケンス制
御が流れ図の形で表１に図示ｙれており、タンク排気制
御回路３４の機能がンフＩ・つ工ア的に説明されている
。本発明をよりよく理解するために、ブロック図を用い
て説明したが、また本発明の装置をマイクロコンピュー
タ、或いはマイクロプロセッサを用いてソフトウヱア的
に実現することも可能である。その場合、自動車設計開
発に１１ｔわる当業者にはこれを実現することは何ら困
難はない。

次に表２を参照して、タンク抽気に関する制ｉｔ’ｌｌ
の変形例について説明する。

ａ）中位時間当たり一定のタンク排気槽Ｑ　Ｔ　Ｅを得
るために（変形例１　、１）　、上述したようにタンク
１ノ１気管を絞り弁の前に接続する。この場合、タンク
排気弁の開口断面積が等しい場合、吸入されるタンク１
ノｌＲ合気の量は略一定に保たれるので、排気隈に対し
て約１対２０の最小値と最大値の比をイーするために、
比較的僅かな変形で済む。

更に、他の変形例が、種々の基準に従い、上述した表２
にマトリックスの形で要約されている。

ｂ）相対タンク排気誤差を一定にするために（変形例１
　、２）　、この場合もタンク排気管を絞り弁の前に導
く。基本データ発生器は、タンク排気量が空気量に比例
するように（アイドリング量の約１０倍に相当する所定
の最大空気量まで）設定する。その場合、相対誤差はこ
の負荷回転数領域で一定となる。もちろんアイドリング
領域における掃気星ＫＦＴＥは比較的小さく、 ＫＦＴＥ侶（Δｐ）−え　・ＱＬ となり、ＱＴＥ一定数台ＱＬとなる。また適応制御は乗
算的に行なう。

ｃ）１回転当たりのタンク排気量を一定にするために（
変形例２．１）、タンク排気管を吸気管の絞り弁の背後
に接続する。この場合には、負圧は顕著に変化するよう
になる。負圧が大きくなる場合には流れは、もはや層流
とならず、乱流となり流れが音速に達する臨界圧力比に
達する。この問題となる圧力比をこえる場合には、排気
量は一定となる。この場合の計算は複雑であり、データ
は式がベルヌーイの式に従うと仮定しての概略的なもの
になる。

この場合、タンクリ１気弁は一］二述した最小及び最大
量を得るために、即ち、最小値／最大値−１／２０．Δ
Ｐｍ１ｎ／ΔＰｍａｘ＝　３０／９００となるため、１
対＋１０というかなり大きな変量となる。

一方、１回転当たりのタンク杉１気量の誤差を一定にす
るため、基本データ発生器からの出力変量は、かなり大
きくなる（１：２２）。これは、適応制御を負荷信号ｔ
Ｌに対し加算的に行なうときに有利なものとなる。

従って、以下の式が成り立つ。

ＱＴＥ　　−定　数　拳　ＫＦＴＥ　　（Δ　ｐ　）′
／２Δｐ＝大気圧−吸気圧 ３０＜Δｐ　＜　９００ｍｂａ　ｒ 但しＫＦＴＥ〜（Δｐ）””／ｎで回転数が１〜４のと
き変量は１：２２となる。

ｄ）一定の基本データ値を得るために（変形例２．２）
、タンク排気弁を同様に絞り弁の背後に導く。基本デー
タ発生器を用いるのではなく、このような一定のデータ
値にする場合には、負圧点、従って排気肝は顕著に変化
するので、タンク排気が特に障害となるアイドリング時
及び始動時の領域では、タンクリ１気厳は最大なものと
なり。

タンクリ１気があまり障害とならないような大きな負荷
となる場合では、従来から知られているように、掃気早
はだんだん少なくなる。誤差は空気酸を測定するシステ
ムの場合、負荷（空気量）並びに回転数のような種々の
亀に関係し、従って適応制御か困ジ「となり、はぼ ＱＴＥ−・定・（Δｐ）匙 の式が成り立つ。

以上述べた場合で、絞り弁の前でほぼ一定の圧力降下を
発生するシステム（弁を備えた空気量センサ）の場合に
は、変形例１．１及び１．２が適する。特にアイドリン
グ時において、圧力降ドの小さな装置（ＨＬＭ、α／ｎ
、ＰＥ／ｎ　）では、変形例２．１を用いる。タンク排
気の基本データ値に対し変形例２．１を用いなければな
らない時（ｔＬに対し加算作用をする）それに対応する
手段を用いる。タンク抽気適応制御値の計算は負荷信号
１、に対し加算的に行なわれ、適応制御領域の上方を負
荷信号のしきい値によって制限するようにする。

［効　果］ 以上説明したように、本発明によれば、タンク排気を任
意の運転領域から行ない、それぞれタンク排気着を正確
に内燃機関の匣転特性にあわせることができる。特にタ
ンクリ１気制御を内燃機関に用いられている空燃比フィ
ードバック制御回路に関係して制御するようにしている
ので、走行特性や制御系に何ら悪い影響を及ぼすことが
ない。即ち、中間タンクの有効な排気ができるとともに
、内燃機関に障害となるような影響を与えることがなく
、ラムダ制御に基づいて動作する燃料供給装置、及び燃
料噴射装置や電子キヤプレツタ等において、何ら外乱が
重畳されることがなく、また制御が限界になったり、タ
ンク抽気混合気に基づいて閉ループ制御回路の出力が長
期にわたってズした場合、それを適応制御させる場合、
４Ｎ性を悪化させるような補正値を導入しなくてもすむ
ようになる。

特にタンク排気のデータ値を負荷と回転数に従って特慴
値を格納したデータ発生器から得られる基本データ値と
すると、好ましい結果が得られる。この場合、この基本
データ値を更にラムダ補正係数に関係して変化させるよ
うにすることができる。

更に許容できるラムダ補正係数の限界値を中心として限
界値制御を行なうのが好ましい。また、タンク１ノ１気
に対し、適応制御（自己調節作用）が導入される。この
場合、始動時、燃料カント、ラムダ制御が動作しない場
合、タンク排気量は最小値に設定される。また、同様に
許容できる最小の適応制御値の限界値を中心とした限界
値制御が用いられる。この場合、タンク排気によっても
たらされた補ＩＦ係数の目標値からのズレによって、補
正値が変動し、これが噴射信号に考慮され、負荷並びに
回転数に無関係に一定の燃料ないし空気量が補償される
。これにより、タンク排気がラムダ制御、並びにそれに
関連する燃料噴射信号の適応制御に及ぼす影響を排除す
ることができる。従って、タンク排気に基づいて、混合
気組成や負荷が変化しても走行特性に悪影響を及ぼすこ
とがない。　更に、タンクリ１気弁はフィルタと吸気管
の間のタンク排気管に配置され、関連した制御装置によ
り周期的にオンオフ駆動され、その開放機関と閉鎖機関
、即ちデユーティ−比を変えることにより、タンク排気
量を調節することができるので、夕〉・り排気も内燃機
関の全体の動作領域において閉ループ回路によ・て制御
することが可能ｌ？）

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置の概略構成を示す構成図、第２図は
タンク排気量とデユーティ−比の特性を示した特性図、
第３図は負荷と回転数に関係したタンク排気弁を駆動す
るパルスのデユーティ−比の特性を示した線図、第４図
はラムダ補正係数の平均値とタンク排気量の関係を示し
た特性図、第５図（ａ）〜（ｃ）は時間に関係したデユ
ーティ−比、タンク排気量及びラムダ補正係数の特性を
示した線図、第６図はタンク排気データ発生器から基本
データ値を得る場合の時間に対するデユーティ−比、タ
ンク排気量及びう１、ダ補正係数の・Ｖ均仙を示した特
性図、第７図はタンク排気を行なう本発明装置の第１の
実施例を示したブロック図、第８図はタンク排気に対し
適応制御を行なう他の実施例を示したブロック図、第９
図（ａ）〜（ｄ）は第８図の装置の動作を説明する説明
図、第１Ｏ図はタンク排気の適応制御を行なう領域を示
した線図である。 １０・・・燃才１タンク　　１１・・・中間タンク１２
・・・吸気管　　　　１２ａ・・・絞り弁１３・・・タ
ンク損りリ　１４・・・制御回路１６・・・基本データ
発生器 １８・・・噴射信号形成器 １７・・・内燃機関　　　２１・・・ラムダセンサ２２
・・・ラムダ制御器　２３・・・ローパスフィルタ２４
・・・データ発生器　２６・・・比較器２７・・・積分
器

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）発生する燃料蒸気を貯蔵するタンクと、運転条件に
   従ってタンク排混合気を内燃機関に供給する制御手段等
   を備えた内燃機関の燃料タンク排気装置において、前記
   タンク（１１）と内燃機関の間に、電子的に制御される
   タンク排気弁（１３）を設け、この排気弁の開口断面積
   を運転条件に従って変化できるようにしたことを特徴と
   する内燃機関の燃料タンク排気装置。 ２）前記タンク排気弁（１３）を電磁弁として構成し、
   制御回路（１４）により所定のデューティー比を持つ駆
   動パルスで駆動し、排気弁の開口断面積を変化させるよ
   うにした特許請求の範囲第１項に記載の内燃機関の燃料
   タンク排気装置。 ３）前記駆動パルスのディーティー比を、負荷と回転数
   に基づきデータを発生する基本データ発生器を介し、所
   定の値の間に調節するようにした特許請求の範囲第１項
   又は第２項に記載の内燃機関の燃料タンク排気装置。 ４）前記基本データ発生器は、間の値を補間する少なく
   とも４×４のサンプリング点を有し、タンク排混合気供
   給時、燃焼混合気の燃料百分率がほぼ同じ大きさになる
   データ発生器として構成される特許請求の範囲第３項に
   記載の内燃機関の燃料タンク排気装置。 ５）前記タンク排気弁の開口断面積ないし、駆動パルス
   のデューティー比をラムダ制御に関係して制御するよう
   にした特許請求の範囲第１項から第４項までのいずれか
   １項に記載の内燃機関の燃料タンク排気装置。 ６）ラムダ制御に関係した前記制御を、ラムダ補正係数
   の平均値に従って行なうようにした特許請求の範囲第５
   項に記載の内燃機関の燃料タンク排気装置。 ７）ラムダ補正係数の平均値が所定の限界値を上下する
   に従いデューティー比を変化させた特許請求の範囲第１
   項から第６項までのいずれか１項に記載の内燃機関の燃
   料タンク排気装置。 ８）前記タンク排気をラムダ補正係数、或いは内燃機関
   に供給される燃料の量を変えることにより適応制御する
   ようにした特許請求の範囲第１項から第７項までのいず
   れか１項に記載の内燃機関の燃料タンク排気装置。 ９）前記適応制御を噴射量に関し加算的に行なうように
   した特許請求の範囲第８項に記載の内燃機関の燃料タン
   ク排気装置。 １０）ラムダ制御器（２２）の出力信号を燃料供給量を
   適応制御する基本適応制御回路（３２）と、タンク排気
   の適応制御値を発生させるタンク排気適応制御回路（３
   ５）間で切り替え入力できるようにし、基本適応制御回
   路がタンク排気によって影響を受けないようにした、特
   許請求の範囲第８項又は第９項に記載の内燃機関の燃料
   タンク排気装置。 １１）タンク排気弁を駆動するパルスのデューティー比
   の値を格納した基本データ発生器 （１６）を設け、この基本データ発生器から負荷並びに
   回転数に従って所定のデューティー比を読み出し、それ
   を乗算回路（１５）に入力するようにした特許請求の範
   囲第１項から第４項までのいずれか１項に記載の内燃機
   関の燃料タンク排気装置。 １２）前記乗算回路（１５）に、ラムダ補正係数の平均
   値に従って所定のデューティー比を発生させるデータ発
   生器（２４）の出力信号を入力するようにした特許請求
   の範囲第５項又は第６項に記載の内燃機関の燃料タンク
   排気装置。 １３）ラムダ補正係数の平均値の限界値が入力される比
   較器（２５）を設け、その後段に比較器（２６）と積分
   器（２７）を設け、この積分器は所定の定数でデューテ
   ィー比を連続的に調節する特許請求の範囲第７項に記載
   の内燃機関の燃料タンク排気装置。 １４）タンク排気制御回路（３４）並びにこの制御回路
   によって駆動されるタンク排気適応制御回路（３５）を
   設け、このタンク排気適応制御回路は、ラムダ補正係数
   の平均値に基づき適応制御値を形成し、この値を内燃機
   関に供給される燃料の計算過程に導き、負荷並びに回転
   数に無関係に、単位時間あたりの燃料ないし空気量を一
   定に補償するようにした特許請求の範囲第８項、第９項
   又は第１０項に記載の内燃機関の燃料タンク排気装置。 １５）タンク排気制御回路（３４）をタンク排気適応制
   御値の最大、並びに最小値に応答させデューティー比を
   対応する方向に変化させるようにした特許請求の範囲第
   １４項に記載の内燃機関の燃料タンク排気装置。 １６）タンク排気弁の駆動パルスデューティー比をタン
   ク排気適応制御値が最小しきい値を中心に変動するよう
   に増減させる特許請求の範囲第１３項、第１４項又は第
   １５項に記載の内燃機関の燃料タンク排気装置。 １７）前記適応制御値を前記最小しきい値から正の方向
   へ上昇させる場合、駆動パルスのデューティー比を一定
   の値に保持し、正の最大値に達した場合、前記デューテ
   ィー比を大きな傾斜で減少させ、同時にラムダ制御に対
   する基本適応制御を行なうようにした特許請求の範囲第
   １６項に記載の内燃機関の燃料タンク排気装置。 １８）基本適応制御を開始後デューティー比を大きくす
   ることによりタンク排混合気をテストするようにした特
   許請求の範囲第１６項又は第１７項に記載の内燃機関の
   燃料タンク排気装置。 １９）タンク排気適応制御を所定の回転数負荷領域に限
   定し、この領域以上ではタンク排気適応制御を遮断し、
   データ発生器を介してデューティー比を求めるようにし
   た特許請求の範囲第１４項から第１８項までのいずれか
   １項に記載の内燃機関の燃料タンク排気装置。 ２０）タンク排気適応制御領域を離れた場合、前回の適
   応制御値をメモリに格納するようにした特許請求の範囲
   第１９項に記載の内燃機関の燃料タンク排気装置。 ２１）タンク排気量を空気量に比例して求め、適応制御
   を乗算的に行なうようにした特許請求の範囲第１６項か
   ら第１８項までのいずれか１項に記載の内燃機関の燃料
   タンク排気装置。 ２２）タンク排気量を１回転数当り一定になるように制
   御し、適応制御を負荷信号に関し加算的に行なうように
   した特許請求の範囲第１６項から第１８項までのいずれ
   か１項に記載の内燃機関の燃料タンク排気装置。 ２３）適応制御を行なう領域の上部を負荷信号のしきい
   値により制限するようにした特許請求の範囲第２２項に
   記載の内燃機関の燃料タンク排気装置。