(57)【要約】本発明は、内燃機関のシリンダ個々の吸気管内へのタンク排気系からの燃料蒸気排出制御方法に関し、その場合制御弁が内燃機関シリンダの吸気行程に同期して燃料蒸気を付設の吸気管内へ届け、そして制御弁の開放時点が可変となっている。比較的大量の燃料蒸気を制御または配量するため、吸気管内に比較的高い負圧がある範囲に開放時点を位置させ、これに対し比較的少量の燃料蒸気を制御または配量するため、吸気管内に既に比較的低い負圧がある範囲に開放時点を位置させるのが有利である。制御弁の閉止時点も可変とし、そしてこの制御弁は吸気管内に過圧があるとき開放されない。シリンダの連続する数個の作動サイクルに亘って見て、燃料蒸気の吸気管内への始めての排出より出発して、次の作動サイクルに対する開放時点をより小さい負圧の範囲から漸次より高い負圧の範囲内へ移動させることができる。
2004506125.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関のシリンダ個々の吸気管（４）内へのタンク排気系（６）からの燃料蒸気排出制御方法にして、制御弁（１０）が内燃機関シリンダ（１）の吸気行程に同期して燃料蒸気を付設の吸気管（４）内へ届ける制御方法において、制御弁（１０）の開放時点が可変であることを特徴とする制御方法。
【請求項２】
比較的大量の燃料蒸気を制御または配量するため、吸気管（４）内に比較的高い負圧がある範囲に開放時点を位置させ、これに対し比較的少量の燃料蒸気を制御または配量するため、吸気管（４）内に既に比較的低い負圧がある範囲に開放時点を位置させることを特徴とする、請求項１に記載の制御方法。
【請求項３】
制御弁（１０）の閉止時点も可変であり、そしてこの制御弁が吸気管（４）内に過圧があるとき開放されずまたは開放されていないことを特徴とする、請求項１または２に記載の制御方法。
【請求項４】
シリンダ（１）の連続する数個の作動サイクルに亘って見てかつ燃料蒸気の吸気管（４）内への始めての排出より出発して、次の作動サイクルに対する開放時点が吸気管内のより小さい負圧の範囲から漸次吸気管内のより高い負圧の範囲内へ移動させられることを特徴とする、請求項１ないし３の１つに記載の制御方法。
【請求項５】
シリンダ（１）の連続する数個の作動サイクルに亘って見て、シリンダに供給されるタンク排気系（６）からの燃料蒸気の量が、内燃機関のスムーズな動きまたはダイナミックな動作を改善するため、制御弁開放時点または制御弁開放時点と制御弁閉止時点とを作動サイクルから作動サイクルへ変化させることにより変えられることを特徴とする、請求項１ないし４の１つに記載の制御方法。
【請求項６】
多シリンダ内燃機関にて、制御弁開放時点または制御弁開放時点と制御弁閉止時点とを変えることにより、各シリンダにタンク排気系（６）からの燃料蒸気の異なる量が供給されることを特徴とする、請求項１ないし５の１つに記載の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、内燃機関のシリンダ個々の吸気管内へのタンク排気系からの燃料蒸気排出制御方法にして、制御弁が内燃機関シリンダの吸気行程に同期して燃料蒸気を付設の吸気管内へ届ける制御方法に関する。技術分野として、ドイツ特許公開第１９６１１５２１号公報を参照指示する。
【０００２】
【従来の技術】
内燃機関により駆動される動力車両が、燃料タンクのみならずタンク排気系をも備え、その場合タンク内で自由に生成する燃料蒸気がいわゆるＨＣ−トラップまたは活性炭フイルタに中間貯蔵され、それによって燃料蒸気が周辺に達することが防止されることは周知である。この場合、内燃機関に有利な時点にまたは適宜の内燃機関動作点の間に、活性炭フイルタ（またはその他）はいわゆる洗浄空気流により洗浄され、それにより中間貯蔵された燃料蒸気が燃焼のため内燃機関シリンダに供給される。この場合、これが何時行われるか、そして中間貯蔵された燃料蒸気のどのくらいの量が内燃機関に供給されるかは、いわゆるタンク排気弁により定まる。このタンク排気弁は、配量弁として構成するのが有利であり、そしてさらに（請求項においても）一般に制御弁と称される。
【０００３】
前記の制御弁またはタンク排気弁に対しては、各種の制御方式が周知である。多くの場合、この弁は１つまたは数個の確定した時間方式にて制御され、その際これらの時間方式は内燃機関シリンダの作動行程に同期することはない。この場合、例えばサイクル弁として構成された制御弁の、電子制御ユニットにより与えられる開放特性は、内燃機関（または内燃機関シリンダ）の吸気管内にある負圧と協同して、制御弁による燃料蒸気の容積流を決定する。その際、周知の系の１つは、制御弁に直列にある容積でもって作動するが、この容積には殆ど連続的な負圧または数個の作動サイクルに見てほとんど一定の負圧があり、その際多シリンダ内燃機関の各シリンダは該容積から補給される。他の周知の系は、このような直列にある容積なしで作動する。その場合、内燃機関の全シリンダは管系を介して互いに、そして制御弁またはタンク排気弁と結合されている。
【０００４】
請求項１の前提部の形成に援用された上に挙げたドイツ特許公開第１９６１１５２１号公報には、多シリンダ内燃機関の吸気管にシリンダ個々に分岐する導管系を介してタンク排気系からの燃料蒸気の排出を制御する方法が記載されており、その場合該導管系には排出を交互に開閉する制御可能な弁が設けられている。その場合この弁は、内燃機関の作動サイクルの周期的な繰り返しに同期して排出が行われるように制御される。これにより、内燃機関における燃料蒸気の燃焼は（内燃機関の各シリンダに亘り見て）均一化され、それによって排気吐出が減少しかつ燃焼効率が改善される。
【０００５】
制御弁またはタンク排気弁の確定した時間方式での制御装置を具備する最初に挙げた公知技術では、洗浄空気および燃料蒸気の容積流を、該制御弁を介して内燃機関の各シリンダにまたは各シリンダ作動行程に配分することは不可能であるが、しかしこれは望ましいことである（二番目に挙げた公知技術参照）。公知技術のドイツ特許公開第１９６１１５２１号の場合、制御弁の各制御は内燃機関シリンダの作動サイクルに付設させることができるが、しかしこの場合もさらに改善することが必要である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、公知技術における前述の必要な改善を可能とすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の前記課題は、本発明により、制御弁の開放時点が可変であることにより解決される。有利な変形構成が、従属請求項に記載されている。
【発明の作用および効果】
【０００８】
本発明により、内燃機関シリンダの吸気管に（洗浄空気流とともに）燃料蒸気を供給するいわゆる洗浄断面の位置を、この吸気管内の時間的圧力経過をともに考慮し得るように選択することが可能である。これは、制御弁またはタンク排気弁の開放時点を本発明によりパラメータ化することにより行われ、その際開放時点の他に、従来技術におけるように、該制御弁の閉止時点をも当然に可変とすることができることを指摘しておく。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施例を図面により説明する。
図１において、符号１は詳しくは示さない往復ピストン内燃機関のシリンダを示し、その燃焼室２内には、入口弁３により閉止可能な吸気管４を経て燃料を有する燃焼用新鮮ガスが供給できるようになっている。さらに、吸気管４内には、燃焼室２に供給される新鮮ガス量を制御可能な絞り弁５その他が設けられている。
【００１０】
従来挙げられている要素の他に、その全体に符号６を付すタンク排気系が設けられている。この場合、燃料タンク７内に生ずる燃料蒸気は、適宜に燃料タンク７と結合された活性炭フイルタ８に中間貯蔵することができる。この活性炭フイルタ８は、勿論再度空にしまたは洗浄されねばならず、その際周辺からいわゆる洗浄空気流が活性炭フイルタ８を通って導かれ、その際該洗浄空気流は燃料蒸気を受け入れておりかつこの燃料蒸気を洗浄導管９を経て内燃機関シリンダ１の吸気管４内に絞り弁５の下流にて導入し、その結果該燃料蒸気は最終的に燃焼室２内にて燃焼される（従って利用される）ことができる。
【００１１】
洗浄導管９には、例えばサイクル弁として構成された制御弁１０（タンク排気弁とも言う）が設けられ、この制御弁を介して吸気管４内に達する（燃料蒸気を混合された）洗浄空気の量を配分しまたは定めることができる。このため、該制御弁１０は電子制御ユニット１１により適宜制御される。すなわち、実際上は内燃機関のすべての可能な作動点にて任意の洗浄空気流が燃焼室２（または多シリンダ内燃機関の複数の燃焼室）内に導入することはできない。その理由は、なによりも明確でない燃料割合の前記洗浄空気流のため、正常な燃焼経過が阻害されるからである。
【００１２】
図２に、２つの異なる負荷点または作動点に対する内燃機関シリンダ１の吸気管４内の圧力ｐが、時間ｔすなわち往復ピストン内燃機関のクランク軸角度（°ＫＷ）に関しおおまかに一般化して示されており、その際この両負荷点ＶＬ（＝全負荷）とＴＬ（＝部分負荷）とは、一定の内燃機関回転数の場合絞り弁５の異なる開口位置に由来する。その場合、図示の時間はほぼシリンダ１の吸気行程に亘り延び、吸気行程の間入口弁３は開放しているので、新鮮ガスが吸気管４を通って燃焼室２内に吸引される。当然のことながら、このとき絞り弁５の下流の吸気管４内は（周辺圧力ｐｕｍｇに対し）負圧があり、その際全負荷（ＶＬ）の場合の負圧は部分負荷（ＴＬ）の場合よりも当然のことながら小さい。同時に、周辺条件が不変の場合吸気管４内の負圧が時間ｔに関し変化し、すなわち負圧が作動サイクルの終わりに作動サイクルの始めよりは小さいことが判る。
【００１３】
前述の事情の認識の下にかつ以下のことを考慮して、すなわち制御弁１０（図１）が開放しているとき、活性炭フイルタ８からの燃料蒸気を混合して吸気管４内に達する洗浄空気の量が、吸気管４と周辺との間の圧力落差によっても、すなわち吸気管４内の負圧の大きさによっても決まることを考慮して、（吸気行程に同期して開放すべき）制御弁１０の開放時点を、最終的に内燃機関の燃焼室２内で最適の燃焼が生成されるように適切に変えることを提案する。図２において、制御弁１０用の２つの異なる開放時点ｔ１およびｔ２が部分負荷運転点ＴＬに示されており、その場合開放期間Δｔがそれぞれ等しい。制御弁１０が時点ｔ１にて開放されると、時点ｔ２におけるよりも大量の燃料蒸気を混合した洗浄空気が吸気管４内に達する。
【００１４】
活性炭フイルタ８からのいわゆる洗浄空気により吸気管４内に導入されるべき比較的高い量の燃料蒸気を制御または配量するために、制御弁１０の開放時点を吸気管４内に比較的高い負圧がある範囲に置き、これに対し比較的少ない量の燃料蒸気の制御または配量に対しては、開放時点を吸気管４内に既に比較的低い負圧がある範囲に置くのが有利である。図２について、最初に挙げた場合（すなわち大きな洗浄空気量および燃料量）に対しては、制御弁１０を例えば時点ｔ１にて開放する。その理由は、この場合例えば２番目に挙げた場合に（すなわち少ない洗浄空気量および燃料量）制御弁１０を開放する遅い時点ｔ２におけるよりも、より大きな作動圧力落差があるからである。最初に挙げた場合は、比較的短い開放期間Δｔの場合も簡単に比較的大量の洗浄空気および燃料蒸気を吸気管４内に導入することができるのに対し、２番目に挙げた場合、すなわち時点ｔ２における開放の場合は、燃料蒸気（および洗浄空気）の供給量の比較的正確な配量が可能であって、有利である。従って、制御弁１０を遅く、すなわち吸気管４内に既に低い負圧がある時点または範囲にて開放するときは、例えば１０゜ＫＷの大きさにて開放期間Δｔを変えることにより、入口弁３の開放直後の早期の時点、例えばｔ１におけるよりも洗浄空気量のより微細な配量を行うことができる。
【００１５】
既に述べたように、洗浄空気を介して供給される燃料蒸気量の配量のためには、制御弁１０の開放時点の他に、閉止時点も変えることが有利であり、その場合吸気管内に過圧があるとき、制御弁が全く開放されずまたは開放されていないようにすることが本発明の方法により可能となり、有利である。
【００１６】
本発明の有利な構成において、シリンダ１の連続する数個の作動サイクルに亘って見てかつ燃料蒸気の吸気管４内への始めての排出より出発して、次につづく作動サイクルに対する制御弁１０の開放時点は、吸気管内のより小さい負圧の範囲から漸次吸気管内のより高い負圧の範囲内へ移動させることができる。すなわち、既述のように、活性炭フイルタ８の洗浄は内燃機関の全動作点にて行い得るものではない。この洗浄がスタート、すなわち始動すると、当然のことながら燃料蒸気の吸気管４内へのいわゆる最初の排出が存在することになり、この最初の排出は、提案するように、シリンダの吸気行程にて比較的遅く行われるべきものであり、従って制御弁１０は例えば開放時点ｔ２にて開放されるべきものである。ついで該シリンダ１の次の作動サイクルまたは吸気行程にて、制御弁１０は漸次吸気管内のより高い負圧の範囲にて、すなわち開放時点ｔ１の方向にて開放され、それにより制御弁１０を制御する制御ユニット１１に、全系の対応を認識しそしてそれに適宜反応し、すなわち制御弁１０をさらに適宜制御し、そしてその場合その開放期間Δｔおよびその開放時点を適宜に確定することを可能ならしめる。このため、制御ユニット１１は、周知のように内燃機関の排気ガス組成も分析する内燃機関の制御電子機器から適宜の情報を得る。特に提案の方法でもって、制御弁１０の不可避的開放遅滞、すなわち制御弁１０の対応する制御とその実際上の開放との間で経過する時間も考慮しまたは補償することができる。
【００１７】
本発明の別の有利な構成においては、シリンダ１の連続する数個の作動サイクルに亘って見て、シリンダ１に供給されるタンク排気系６からの燃料蒸気の量は、内燃機関のスムーズな動きまたはダイナミックな動作を改善するため、制御弁開放時点または制御弁開放時点と制御弁閉止時点とを作動サイクルから作動サイクルへ変化させることにより変えることができる。この場合、内燃機関のスムーズな動きまたはダイナミックな動作は適宜のセンサにより把握することができ、ついで電子制御ユニット１１にてまたはこれにより適宜の評価ならびに続いての制御を行うことができる。
【００１８】
さらに、多シリンダ内燃機関において、制御弁開放時点または制御弁開放時点と制御弁閉止時点とを変えることにより、タンク排気系からの燃料蒸気の異なる量を各シリンダに供給することができる。さらに、特許請求の範囲の内容から外れることなく、前述の実施例のさらなる変形または補足も勿論可能である。本発明の方法は、制御弁１０またはタンク排気弁のクランク角度に同期する制御の可能性を常に提示する。その際、該制御弁１０の開放点および閉止点は、制御が適宜のクランク軸位置にて再生可能に行われるように設定することができる。
【００１９】
提案された前記の制御は、従来周知の系に対しより高い静的洗浄量または基本通過量を有する制御弁の使用を有利に可能にする。それにより、小さい制御弁の配量性と大きい制御弁の高い洗浄量とを欠点なしに結び付けることが可能となる。さらに、制御弁１０またはタンク排気弁によりシリンダを選択しかつ作動行程を選択して配量することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の方法を実施する装置の略図である。
【図２】内燃機関の２つの異なる負荷点または作動点に対する内燃機関シリンダの吸気管内の圧力経過を大まかに一般化して示す。
【符号の説明】
１　　内燃機関シリンダ
４　　吸気管　　　　　　　　５　　絞り弁
６　　タンク排気系　　　　１０　制御弁
【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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