JPS63131843A - 燃料供給装置のタンク排気誤差補償方法及び装置 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は内燃機関の適応学習する燃料供給装置のタンク
排気誤差補償方法及び装置に係り、さらに詳しくは燃料
供給量がラムダ制御における実際値を処理することによ
り、また適応学習工程によって補正された（予備）制御
値に基づき定められ、さらにタンクからの燃料蒸気を収
容する中間容器から回収された燃料が内燃機関の吸気領
域へ供給されて燃料に加えられる、内燃機関の適応学習
する燃料供給装置のタンク排気誤差補償方法及び装置に
関する。

［従来の技術］ 内燃機関においては、所定のパラメータ（燃料温度、燃
料供給量、蒸気圧、空気圧、掃気量等）及前記パラメー
タに関係して形成される燃料蒸気を単に外部へ排気する
だけでなく、好ましくは活性炭の充填されている中間容
器を介して内燃機関へ供給して利用するタンク排気の技
術が知られてい・る、活性炭容器はタンク内で形成され
る燃料蒸気をたとえば自動車が停止しているときに吸収
するものであって、通常は導管を介して内燃機関の吸気
領域と接続されており、従って燃料調量装置において定
められる燃料に加えて内燃機関に燃料を追加する。前記
燃料調量装置は所定の運転パラメータを考慮して内燃機
関の運転に必要なそれぞれの燃料量を決定するものであ
る。

これに関してさらに、内燃機関が所定の運動状態にある
ときだけにタンク排気（ＴＥ）を行なわせることによっ
て、タンク排気に起因する燃料空気混合気量の増加に基
づく排ガス放出が増大することを防止し、かつ排ガス放
出を少なく抑える技術が知られている（ボッシュ社の技
術解説書“モトロニック”Ｃ５／１．１９８１年８月、
ドイツ特許公開公報第２８２９９５８号を参照）。

活性炭フィルタを有する中間貯蔵容器は、所定の最大量
まで燃料蒸気を貯蔵することが可能であって、フィルタ
からの回収と掃気は内燃機関によって発生される負正に
よりエンジンの駆動中に内燃機関の吸気領域で行なわれ
る。したがって、所定の運転条件の場合だけ中間容器か
らの回収を行なうようにする場合でも、タンク排気に起
因する燃料空気混合気が生じ、この混合気は通常は大き
な計算の手間をかけて非常に正確に形成されている高価
な燃料制量信号（これは燃料噴射装置の場合の噴射制御
命令ｔｉ、あるいは連続的に噴射を行なう装置では調節
電流）及びこの信号によって生じる内燃機関に供給され
る燃料供給量を狂わせてしまう、すなわち、所定の絞り
弁角度の場合にラムダ値がタンク排気に基づく燃料によ
って大きな影響を受ける。したがってタンク排気の場合
には、この外乱量の影響を空気的な調節部材によってた
とえば内燃機関により発生される吸気管圧に関係させ、
あるいは特に敏感な運転状態、たとえばアイドリングな
どに関しては電子制御によってタンク排気混合気の供給
を排除した場合でも、問題が生じる。

タンク排気運転は燃料調量装置がいわゆる学習する装置
である場合に特に問題が生じる。この種の学習する適応
制御の噴射装置の目的は、比較的一定な外乱（アイドリ
ング時のＣｏ１高さの誤差、漏れ空気誤差等）を通常設
けられているラムダ制御を介して補償するのではなく、
この外乱を学習された補正値を用いて即座に正しく予備
制御すること（前もって所定の制御値にすること）であ
る、この種の制御は、所定の外乱によってもたらされる
ラムダ積分値の長時間にわたるλ＝１からの偏差の平均
値を求めて、制御値を適応制御し、外乱の補償を可能に
するものである。

もちろん外乱の発生が、内燃機関の吸気路へ排気を行な
うタンク排気に基づ〈混合気によってもたらされたもの
である場合には、通常は適応制御によるラムダ制御の学
習機能を遮断して、それによってタンク排気なしの通常
運転に適用されるすでに学習された制御値が狂わないよ
うにしなければならない。

この場合には２つの要請を満足させなければならない、
基本適応制御（ドリフトの補償）は常に更新されなけれ
ばならなず、この際にたとえば総合的（乗算的）あるい
は構造的（加算的）に作用する係数による適応制御によ
って誤った基本適応制御が行なわれる場合があり、特殊
な場合には基本データ群が適応学習のデータ群によって
書き換えられてしまい、あるいは例えば連続的に燃料を
供給するあるいは噴射する装置、（例えば連続的に噴射
を行ない、負荷が空気量測定器によって機械的に前もっ
て制御され、ラムダ制御によってもたらされる具体的な
調節電流によって補正されるに一システムと呼ばれる装
置）の場合には、元の直線λ＝１のずれ誤差（オフセッ
ト）及び傾斜誤差として現れる外乱（濡れ空気、高さの
誤差）として学習されてしまう。

また、タンク排気は運転で暖まった状態にあっては長い
時間行なわない状態にしてはならない。

タンク排気が閉鎖されたままであると通常は公知の時間
に従った制御が行なわれてしまい、交互に、従ってタン
ク排気が遮断されているときに適応制御が行なわれ、タ
ンク排気が開放しているときには学習は禁止される。

実際の場合には、タンク排気に基づく外乱の影響が非常
に大きくなって１両方の運転状態（タンク排気が開放あ
るいは閉鎖している運転状態）で行なわれるラムダ制御
をその制御領域から逸脱させてしまい、したがってその
一方の停止状態（ｓ厚化ストップ）へ、しかも非常に長
い時間にわたって移動させてしまう場合があることが明
らかになっている。このような状態になると制御回路を
入＝１の値に戻す１つあるいは多数の補正値を導入する
ことが必要になり、制御が煩雑になるという問題が発生
する。

［発明が解決しようとする問題点］ 上述のような事情から成る解決策が提案されたが（ドイ
ツ特願Ｐ３５０２５７３．５　）　、これは比較的複雑
な適応予備制御であって、外乱量の下方の負荷領域のみ
をラムダ制御の平均値を形成することによって検出し、
タンク排気弁の開口断面精に関するルＪＷデータ群を用
いて、誤差のパーセンテージを一定に保とうとするもの
である。この負荷しきい値を超えると係数に関する学習
値は減衰されてしまう、学習領域が不活性になると、学
習された値はいわゆる活性化係数によって所定の時間に
ゎたって学習し直されてしまう、さらに多くの箇所で制
御を行ない、かつ多数の時定数を設けるという制御条件
が存在する。

本発明は以上のような事情に基づいてなされたもので、
学習する制御装置においてタンク排気誤差を簡単に補償
することができ、それによって混合気組成に変動が生じ
ることがなく、かつタンク排気が開放されている場合に
ラムダ制御がその制御領域から逸脱することのない冒頭
で述べた種類の燃料供給装置のタンク排気誤差補償方法
及び装置を提供することを目的としている。

［問題点を解決するための手段］ 上記の目的を達成するための本発明によれば、タンク排
気を行なう運転状態と行なわない運転状態を設け、 両運転状態に対して適応学習するラムダ制御を行ない、 タンク排気を行なうときに発生する外乱を補償して得ら
れる学習値を格納し、 タンク排気を行なわない基本適応制御とタンク排気を行
なう適応制御のモードを切り換えるとき各モードにおい
てそれぞれ格納された学習値に切り換える燃料供給装置
のタンク排気誤差を補償する構成を採用した。

［作　用］ 本発明によれば、タンク排気に基づく外乱をラムダ制御
の学習値によっても満足のいく状態で補償することがで
きる。というのは問題になる誤差の影響を加算的及び乗
算的な適応制御値を検出する学習アルゴリズムによって
、しかも特にゼロ点の回動及び移動と傾斜によって乱さ
れた元の直線入＝１を是正することのできる学習するに
一システムである場合に補正できるからである。

したがって、ラムダ制御に対する適応制御はタンク排気
モードの間も引き続き行なわれて、外乱を学習し、タン
ク排気の伴わない基本適応制御の学習値とタンク排気を
伴う適応制御の学習値をそれぞれ格納し、タンク排気の
開放と閉鎖に従って学習値の切換が行なわれる。他の言
葉で説明すると、タンク排気ありとなしのどちらの運転
状態においてもラムダ制御に対して適応制御が行なわれ
る。もちろん（連続的に噴射を行なう装置−に−システ
ムの場合、したがってゼロ（オフセット）と傾斜に関し
て）適応制御で得られた学習値を格納するそれぞれ異な
るメモリが使用されるので、たとえば基本適応制御（タ
ンク排気なし）からタンク排気の運転状態への移行が行
なわれる場合に、現在発生している外乱の影響あるいは
外乱量を補正する他方の予備制御値へ即座に切り換える
ことができる。

本発明の特に好ましい実施例によれば、それぞれ成るモ
ードの最後の学習値が次のモードの最初の学習値として
引き継がれるので１通常行なわれるタンク排気制御の切
換の瞬間にも連続的な（ラムダ値に変動のない）移行が
達成される。

さらに本発明の好ましい実施例によれば、タンク排気モ
ードの間も続行されるラムダ制御によってタンク排気の
外乱が学習されるがそのために新たなプログラムを設定
する必要はない、ただタンク排気あり、なしのモードに
おける各学習値を例えば通常の２倍のメモリセルを有す
るメモリ、特に常駐のＲＡＭに格納し、ラムダ適応制御
を行なうプログラムの流れに幾つかのソフトウェアスイ
ッチを設けることが必要である。それによって内燃機関
に供給すべき燃料空気混合気を適応予備制御量によって
、変動のない所望のラムダ値に近い値で極めて良好に制
御することができ、かつラムダ制御の適応特性を常に切
換遮断する必要性をなくすることができる。

［実施例］ 本発明の一実施例を図面に示し、以下で詳細に説明する
。

本発明の基本的な考え方は、切り換え命令によってタン
ク排気弁に開放命令が与えられ、したがって内燃機関の
吸気路へさらに燃料が供給された場合でも、ラムダ制御
回路が作動されてさらに学習が行なわれ、それにより得
られた補正値への切換が行なわれる、ということにある
、ここでは適応学習時にタンク排気なしで得られた基本
適応制御値は、タンク排気時も格納されて変化すること
がなく、一方タンク排気時には内燃機関に供給される燃
料空気混合気を補正するため新しい補正値（学習値）が
形成され、タンク排気モード時に取り入れられて予備制
御が行なわれる。

タンク排気の間も適応学習を続行し、その場合タンク排
気なしのときの補正値と異なる補正値を格納して制御を
行なうという本発明の基本的な考え方は、補間すべき多
数のデータ値に徒って動作し、加算的な補正値を求める
ための構造的なデータ値ないし乗算的な補正値を得るた
めの包括的な係数を上記データ値に加味させて制御を行
なう内燃機関の混合気制御装置にも使用できるものであ
るが、本発明の好ましい実施例は、Ｋ−ジェトロニック
ないしＫＥ−ジェトロニックの名称で本出願人より開示
されている、特に噴射によって内燃機関に連続的に燃料
を供給する内燃機関の混合気制御装置に使用されるもの
である。

以下においてに一システムと称する内燃機関に燃料を供
給する連続噴射装置には、通常調節装置が設けられてい
る。この調節装置は連続的に燃料噴射を行なう弁として
形成されており、その基本負荷を空気量測定器によって
機械的あるいは油圧的に調節される。さらにこの調ｍ装
置では補正はラムダ制御領域に調節電流を発生させるこ
とによって行なわれる。この調節電流は連続的に噴射を
行なう弁の開口断面積を補足的に決定し、かつ内燃機関
に供給される燃料供給量と空気量との関係を示すラムダ
制御の直線がλ＝１の値で推移するように調節を行なう
、ここで通常生じる高度誤差あるいは濡れ空気などの外
乱量によって元の直線に傾斜誤差ないしずれ（オフセッ
ト）が生じる。この誤差は適応予備制御の学習システム
によって補償される。この補償は、ラムダ制御によって
形成される調節電流に傾斜誤差及びずれの誤差を補償す
る学習値と呼ばれ、かつ混合器組成に関して乗算的ない
し加算的特性を有する補正電流をさらに印加することに
よって行なわれる。したがって上述の範囲ではに一シス
テムで生じる学習値は２つだけであって、これらの学習
値は内燃機関の駆動の間乗算的及び加算的補正を行なう
適応変化回走な補正量として例えばバッファを有するＲ
ＡＭに格納することができる。

第１図（Ａ）において、基本適応制御の学習値を収容す
るメモリが符号１０で示されている。このメモリｌＯは
バッファを有するＲＡＭとして形成することができる。

タンク排気が行なわれる場合に適応制御が続行されると
きに生じる学習値を格納するための他のメモリセルｌＯ
°が設けられている。

基本的な機能の流れは次の如くである。すなわちラムダ
積分器１１は、直接加算点１３に接続される出力線１２
を介して全体補正電流（Ｋ−システムの場合には調節電
流、あるいは他の方法には噴射パルスｔｉの時間に関す
る値に変換可能な値）を形成するのに用いられるととも
に、出力線１２ａを介して平均値形成装置１４を作動さ
せる。この平均値形成装置１４は、帰還積分器（プログ
ラム制御のマイクロプロセッサあるいは計算器に使用す
る場合には時間がディスクリートな低域濾過機能に相当
する）として構成され、λ値の実際値（λｉｓｔ　）　
、　　目標偏入５ａｌｌに従ってラムダ平均値を発生す
る。このラムダ平均値はタンク排気わりとタンク排気な
しという異なる２つの運転状態に対し、接続線１７ａ、
１７ｂを介して基本適応制御用のメモリ１０ないしはタ
ンク排気を伴う適応制御用メモリｌＯ′へそれぞれ供給
される。

これに関してさらに次のことを付言しておく。

すなわち本発明は、図面に示された具体的な処理装置を
有するブロック回路図に限定されるものではない。図面
とこれに関する説明は特に、本発明の機能上の基本作用
を示し、具体的な機能の流れを実現する一実施例を示す
のに用いられるものである０個々の構成要素及びブロッ
クをアナログ技術、デジタル技術あるいはハイブリッド
技術で構成することができ、また、全体あるいは一部を
統合し、プログラム制御のデジタルシステム領域、すな
わちたとえばマイクロプロセッサ、マイクロコンピュー
タ、デジタル論理回路あるいはアナログ論理回路等を設
けることができることは明らかである。したがって本発
明の図面による説明は単に機能上の全体的な流れと時間
的な流れ及びそれぞれ上述のブロックによって得られる
作用に関する好ましい一実施例を示すものであって、本
発明はこれのみに限定されるものではない。

第１図（Ｂ）にはさらに時間制御の流れが符号１５で示
されている。この流れによれば基本適応制御とタンク排
気適応制御が交互に示されており、この時間制御に合わ
せて学習値用のメモリ１０．１０′の切換を行なう切換
スイッチ１６ａ、１６ｂが設けられている。この切換ス
イッチは基本適応制御とタンク排気適応制御という交互
の時間制御に合わせて基本適応制御に関するメモリセル
ないしタンク排気を伴なう適応制御に関するメモリセル
をラムダ制御に適宜切り換えるものである。このスイッ
チ１６ａ、１６ｂは好ましくは、基本適応制御とタンク
排気適応制御に関する時間制御によって適宜セットされ
るソフトウェアスイッチである。同様にして、平均値形
成装置１４に生じる出力値が図示の２つのリード線１７
ａ、１７ｂを介して時間制御の流れに合わせてメモリセ
ルへ印加される。この場合、もちろん基本適応制御の学
習値は基礎値として個々のモード間の移行時に変化され
ることはない、というのはこの基礎値はエンジンを切っ
てその後で再び始動させた後並びに成る種の制御条件の
場合に再び基礎にしなければならないからである。

したがってタンク排気が行なわれる場合も行なわれない
場合もメモリセルから適応予備制御値を有したラムダ補
正値を得ることが可能であって、この場合、時間制御の
切換の瞬間、それぞれのラムダ値へ変動を伴わないで連
続的に移行させることができる。この連続的な移行は、
ここで基礎になっている基本適応制御（タンク排気なし
）とタンク排気を伴なう適応制御のためのメモリセルを
容易に切り換えることによって、すなわちひとつのモー
ドの最後の学習値を次のモードの最初の学習値にするこ
とによって達成することができる。

さらにまた、必要な場合には、ここで具体的に取り扱わ
れているに一システムの場合に漏れ空気と高度誤差によ
って導入される外乱量の補正に主として用いられる長期
間にわたる基本適応制御の調節回路の時定数をタンク排
気の外乱量に迅速に補償すべく変化させること、すなわ
ち適宜制御されたソフトウェアスイッチを介して同様に
他の値に切り換えることも可能である。

さらに、交互に切り換える時間制御において基本適応制
御及びタンク排気適応制御のモードにさらにタンク排気
から基本適応制御へ移行する場合にだけ、あるいは各モ
ードからそれぞれ他のモードへ移行する場合に、その間
に第３のモード、すなわちタンク排気モードから基本適
応制御への移行を考えたとき、タンク排気はすでに閉鎖
されているがまだ基本適応制御への切換を行なわない第
３の鎮静モードを設けるようにしてもよい、他の言葉で
説明すると、タンク排気を有する適応制御の学習値が基
本適応制御の学習値の方向へ変化し始め、その結果、こ
こで切換が行なわれた場合に、変動が全く生じないか、
あるいは成るモードのそれぞれ最後の値が同時に次のモ
ードの最初の値として取り入れられることによって変動
が除去される。

基本適応制御の領域に、適応学習された基本適応制御の
補正値を格納し、それぞれ内燃機関が最初に始動すると
きに使用される他の２つのメモリセルを設けることが好
ましい。この場合には連続的な駆動時タンク排気ありと
タンク排気なしを単純にメモリセルに移し換えることに
よって移行時の変動を問題なく除去することが可能であ
る。

なお、上述の請求の範囲、詳細な説明及び図面に示され
ているすべての特徴は個々に用いても任意に組み合わせ
て用いても本発明の範囲を逸脱するものではない。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、タンク排気モー
ドにおいても適応制御を行なってラムダ補正を行ない、
タンク排気に基づく外乱量を補償するとともに、適応制
御により得られた学習値を、タンク排気のない基本適応
制御モードかタンク排気をともない適応制御かに従って
異なるメモリ（あるいは異なる格納場所）に格納し、そ
れぞれ各モードの切り換えに従って学習値（補正値）を
切り換えるようにしてラムダ制御を行なっているので、
タンク排気に基づく外乱を良好に補償することが可能に
なる。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ）は本発明の機能的な流れを示すブロック回
路図、第１図（Ｂ）は時間制御の経過を示すタイムチャ
ート図である。 １０．１０°・・・メモリ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）燃料供給量がラムダ制御における実際値を処理する
   ことにより、また適応学習工程によって補正された制御
   値に基づき定められ、さらにタンクからの燃料蒸気を収
   容する中間容器から回収された燃料が内燃機関の吸気領
   域へ供給されて燃料に加えられる、内燃機関の適応学習
   する燃料供給装置のタンク排気誤差補償方法において、 タンク排気を行なう運転状態と行なわない運転状態を設
   け、 両運転状態に対して適応学習するラムダ制御を行ない、 タンク排気を行なうときに発生する外乱を補償して得ら
   れる学習値を格納し、 タンク排気を行なわない基本適応制御とタンク排気を行
   なう適応制御のモードを切り換えるとき各モードにおい
   てそれぞれ格納された学習値に切り換えることを特徴と
   する燃料供給装置のタンク排気誤差補償方法。 ２）基本適応制御とタンク排気適応制御の各モードに対
   してラムダ制御の傾斜及びオフセット誤差に対する学習
   値をメモリに格納し、各モードの切り換えに従って各モ
   ードに対応した学習値を読み出し燃料供給量を得るよう
   にした特許請求の範囲第１項に記載の方法。 ３）基本適応制御とタンク排気適応制御の各モードに切
   り換えるとき１つのモードの最後の学習値を次のモード
   の開始値とすることによりモード切り換え時の変動を防
   止するようにした特許請求の範囲第１項又は第２項に記
   載の方法。 ４）基本適応制御時の学習値を内燃機関を遮断し再駆動
   した後も不変にするようにした特許請求の範囲第１項、
   第２項又は第３項に記載の方法。 ５）タンク排気の外乱量に関する長時間基本適応制御の
   調整回路の時定数をそれぞれ基本適応制御とタンク排気
   を伴なう適応制御の学習値間の切り換えと共に同様に切
   り換えることを特徴とする特許請求の範囲第１項から第
   ４項までのいずれか１項に記載の方法。 ６）燃料供給量がラムダ制御における実際値を処理する
   ことにより、また適応学習工程によって補正された制御
   値に基づき定められ、さらにタンクからの燃料蒸気を収
   容する中間容器から回収された燃料が内燃機関の吸気領
   域へ供給されて燃料に加えられる、内燃機関の適応学習
   する燃料供給装置のタンク排気誤差補償装置において、 適応制御により得られた学習値をそれぞれ格納できるメ
   モリを設けて、タンク排気を行なう時のラムダ制御の学
   習値を、タンク排気を行なわない基本適応制御の学習値
   と別に格納し、基本適応制御モードとタンク排気適応制
   御モードの切り換えに従ってそれぞれ別に格納された各
   モードの学習値に切り換える手段を設けるようにしたこ
   とを特徴とする燃料供給装置のタンク排気誤差補償装置
   。