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JPH07167697A - 内燃機関の吸入空気流量検出装置 - Google Patents

内燃機関の吸入空気流量検出装置

Info

Publication number
JPH07167697A
JPH07167697A JP5315365A JP31536593A JPH07167697A JP H07167697 A JPH07167697 A JP H07167697A JP 5315365 A JP5315365 A JP 5315365A JP 31536593 A JP31536593 A JP 31536593A JP H07167697 A JPH07167697 A JP H07167697A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
flow rate
intake air
air flow
detected
backflow
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP5315365A
Other languages
English (en)
Inventor
Hajime Hosoya
肇 細谷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Unisia Automotive Ltd
Original Assignee
Unisia Jecs Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Unisia Jecs Corp filed Critical Unisia Jecs Corp
Priority to JP5315365A priority Critical patent/JPH07167697A/ja
Publication of JPH07167697A publication Critical patent/JPH07167697A/ja
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  • Measuring Volume Flow (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】逆流成分を含む吸気脈動が発生しても、該逆流
の発生を検出し、吸入空気流量の検出精度を向上させ
る。 【構成】感温式流量計で検出される吸入空気流量Qの極
大点,極小点を検出する(S1,2)。そして、前記検
出された極大点から極小点までの経過時間を演算し(S
6)、該経過時間と機関運転状態に基づいて推定される
基準時間との差が所定値以上(S7)で、極小値が所定
値以下(S8)の場合に、逆流成分を検出したと見做
し、逆流補正を行う。

Description

【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吸入空気流量
検出装置に関し、詳しくは、内燃機関の吸気通路中に配
置した感温抵抗に基づいて機関吸入空気流量を検出する
装置に関する。
【0002】
【従来の技術】内燃機関の電子制御燃料噴射装置におい
ては、機関の吸入空気流量Qを検出するための空気流量
計(エアフローメータ)を備え、この空気流量計で検出
された吸入空気流量Qと機関回転数Neとから基本燃料
噴射量Tp=K×Q/Ne(Kは定数)を演算するよう
構成されたものが知られており、前記空気流量計とし
て、実開昭59−78926号公報等に開示されるよう
な感温式流量計が用いられている。
【0003】前記感温式流量計は、いわゆるホットワイ
ヤ型或いはホットフィルム型などの感温抵抗を吸気通路
に配置し、かかる感温抵抗に電流を供給して一定温度
(抵抗値)に発熱させ、吸入空気による温度低下を電流
の増大により補い、その電流値から吸入空気流量を求め
ている。即ち、図2中の感温式流量計1を例にして説明
すれば、感温抵抗RH (ホットワイヤ又はホットフィル
ム)の他、温度補償抵抗RK , 基準抵抗Rs , 固定抵抗
1 , 2 を備え、これらによりブリッジ回路Bが構成
されている。
【0004】そして、このブリッジ回路Bの感温抵抗R
H 及び基準抵抗Rs が直列に接続されている側の分圧点
の電位(基準抵抗Rs の端子電圧)と、温度補償抵抗R
K 及び固定抵抗R1 , 2 が直列に接続されている側の
分圧点の電位(固定抵抗R2の端子電圧)とが差動増幅
器OPに入力されるようになっており、この差動増幅器
OPの出力に応じてトランジスタTrを介してブリッジ
回路Bへの供給電流が補正される。
【0005】つまり、ブリッジ回路Bが平衡している状
態において、機関の吸入空気流量が例えば増大すると、
感温抵抗RH がこの空気流によってより冷却されてその
抵抗値が減少し、基準抵抗Rs の端子電圧が増大して、
ブリッジ回路Bが非平衡状態となり、差動増幅器OPの
出力が増大する。これにより、トランジスタTrによっ
て制御されるブリッジ回路Bへの供給電流が増大し、感
温抵抗RH が加熱されてその抵抗値が増大することによ
り、ブリッジ回路Bの平衡条件が回復される。
【0006】ここで、吸入空気の温度が例えば低下する
と、感温抵抗RH が冷却されてその抵抗値が減少する
が、感温抵抗RH と同一雰囲気にある温度補償抵抗RK
も同時に冷却されてその抵抗値が減少するから、ブリッ
ジ回路Bへ供給される電流値が吸入空気の温度変化によ
り変化することが抑制される。従って、機関の吸入空気
流量Qとブリッジ回路Bへの供給電流とが吸入空気温度
に無関係に対応することになり、基準抵抗Rs の端子電
圧を検出することにより、吸入空気流量Qを測定するこ
とができる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】ところで、スロットル
弁開度が大きくしかも機関回転数が低回転域又は高回転
域にあるときには、逆流成分を含んだ吸気脈動がシリン
ダ側から感温式流量計の感温抵抗RH の部分まで伝わる
場合がある。このとき、感温式流量計では、流れの方向
が判別できないため、逆流も正方向と同様に検知し(図
8参照)、この結果、平均流量として真の吸入空気流量
(図9参照)よりも大きな値が検出されることになって
しまうという問題があった。
【0008】上記のようにして機関の吸入空気流量が真
の値よりも多く検出されると、該検出値に基づく電子燃
料噴射制御によって余分な燃料が噴射供給され、空燃比
をオーバーリッチ化させることになってしまう。本発明
は上記問題点に鑑みなされたものであり、逆流成分を含
んだ吸気脈動が発生しても、流量検出の精度を維持でき
るようにし、以て、燃料噴射制御の精度を向上させるこ
とを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】そのため本発明にかかる
内燃機関の吸入空気流量検出装置は、図1に示すよう
に、内燃機関の吸気通路中に配置した感温抵抗の吸入空
気流量に応じた抵抗値変化に基づいて機関の吸入空気流
量を検出する感温式流量検出手段Aと、前記感温式流量
検出手段Aで検出される吸入空気流量変化の極大点を検
出する流量極大点検出手段Bと、前記感温式流量検出手
段Aで検出される吸入空気流量変化の極小点を検出する
流量極小点検出手段Cと、機関運転状態に基づいて吸気
脈動の極大点から極小点までの基準時間を推定する基準
時間推定手段Dと、前記流量極大点検出手段Bで検出さ
れた極大点から前記流量極小点検出手段Cで検出された
極小点までの経過時間と前記基準時間との比較に基づい
て、逆流の有無を判定する逆流判定手段Eと、逆流有り
と判定されたときに前記感温式流量検出手段Aで検出さ
れる吸入空気流量を補正する逆流補正手段Fと、を含ん
で構成した。
【0010】
【作用】逆流成分を含む吸気脈動が発生しているときに
は、図8に示すように、感温式流量検出手段は逆流成分
も正方向として検出することになり、逆流成分が正方向
に折り返された出力値が出力されることとなる。従っ
て、逆流成分が存在しない場合に較べて、その極大点か
ら極小点までの経過時間は短くなる。そこで、感温式流
量検出手段で検出される吸入空気流量変化の極大点及び
極小点を検出し、機関運転状態に基づいて推定される吸
気脈動の極大点から極小点までの基準時間と、該検出さ
れた極大点から極小点までの経過時間との差が所定時間
以上ある場合には、当該極小点が逆流成分を検知したこ
とにより発生した極小点であるとして逆流有りと判定す
る。
【0011】逆流有りと判定されたときには、検知した
検出値に基づいて検出された吸入空気流量を補正する。
【0012】
【実施例】以下に本発明の実施例を説明する。図2に実
施例のハードウェア構成を示す。この図2において、感
温式流量検出手段としての感温式流量計1には、電源電
圧(バッテリ電圧)VB がイグニッションスイッチ2を
介して印加される。そして、この感温式流量計1の出力
電圧Usは、A/D変換器3を介してマイクロコンピュ
ータ4に入力される。
【0013】この他、機関回転数Ne(rpm)を検出
する回転数センサ5が設けられ、前記感温式流量計1の
出力電圧Usと共に、前記回転数センサ5の検出信号が
前記マイクロコンピュータ4に入力されるようになって
いる。また、図示しないスロットルバルブの開度TVO
を検出するスロットルセンサ6が設けられ、やはり検出
信号が前記マイクロコンピュータ4に入力されるように
なっている。
【0014】ここで、マイクロコンピュータ4は、前記
感温式流量計1で検出された機関吸入空気流量Qと、前
記回転数センサ5で検出された機関回転数Neとに基づ
いて基本燃料噴射量Tp=K×Q/Ne(Kは定数)を
演算すると共に、この基本燃料噴射量Tpを適宜補正し
て最終的な燃料噴射量Tiを演算し、この燃料噴射量T
iに相当するパルス幅の噴射パルス信号を、機関回転に
同期した所定タイミングで、図示しない電磁式燃料噴射
弁に出力することによって、内燃機関への燃料供給を電
子制御するものである。
【0015】尚、前記感温式流量計1の構成及び作用に
ついては先に説明したので、ここでは感温式流量計1の
詳細な説明は省略する。次に、マイクロコンピュータ4
によって行われる機関の平均吸入空気流量Qavの検出の
様子を、図3のフローチャートに従って説明する。尚、
本実施例において、流量極大点検出手段B、流量極小点
検出手段C、基準時間推定手段D、逆流判定手段E及び
逆流補正手段Fとしての機能は、前記図3のフローチャ
ートに示すようにマイクロコンピュータ4がソフトウェ
ア的に備えているものとする。
【0016】図3のフローチャートにおいて、まず、ス
テップ1(図中ではS1としてある。以下同様)では、
A/D変換器3を介して読み込んだ出力電圧Usを変換
テーブルによって変換して得られた吸入空気流量Qに基
づいて、吸入空気流量Q変化における極大点Hを検出す
る。前記極大点Hの検出は、最新に読み込んだ吸入空気
流量Qと前回に読み込まれた吸入空気流量Q-1との差を
逐次演算させ、前記差の符合が正から負に反転した点
を、吸気脈動の極大点Hとして判定させるようにする
(図4参照)。
【0017】即ち、当該ステップが流量極大点検出手段
Bの機能を奏している。そして、当該極大点Hにおける
吸入空気流量Qを極大値CONVとして記憶する。ステ
ップ2では、A/D変換器3を介して読み込んだ出力電
圧Usを変換テーブルによって変換して得られた吸入空
気流量Qに基づいて、吸入空気流量Q変化における極小
点Lを検出する。
【0018】前記極小点Lの検出は、最新に読み込んだ
吸入空気流量Qと前回に読み込まれた吸入空気流量Q-1
との差を逐次演算させ、前記差の符合が負から正に反転
した点を、吸気脈動の極小点Lとして判定させるように
する(図4参照)。即ち、当該ステップが流量極小点検
出手段Cの機能を奏している。そして、当該極小点Lに
おける吸入空気流量Qを極小値CONCとして記憶す
る。
【0019】ステップ3では、スロットルセンサ6によ
り検出されるスロットルバルブの開度TVOがTVO=
0であるか否かを判断し、機関がアイドル状態になった
か否かを判断する。そして、TVO=0であると判断さ
れた場合には、ステップ4に進み、前記ステップ1で記
憶した吸入空気流量Qの極大値CONVを最大値MAX
として記憶する(MAX=CONV)。
【0020】一方、TVO≠0であると判断された場合
には、ステップ4をジャンプして、現在記憶している最
大値MAXをそのまま保持する。ステップ5では、吸入
空気流量Qの最大値MAXが得られてからの次の極小点
Lが得られるまでのサンプリング数NUMをカウントす
る(図5参照)。ステップ6では、吸入空気流量Qの最
大値MAXが得られてからの次の極小点Lが得られるま
での経過時間DURを次式に従って演算する(図5参
照)。但し、TSAMP〔msec〕はサンプリングを行う際の
サンプリング周期である。
【0021】DUR=NUM×TSAMP〔msec〕 4サイクル直列内燃機関において気筒数をCylとする
と、吸気行程位相差時間、即ち逆流成分を含まない吸気
脈動周期TM は、 TM =(60×2×1000)/(Ne×Cyl)〔msec〕 として求められる(図7参照)。ここで、逆流が発生す
る場合には、前記吸気行程位相差時間の2分の1以下の
時間近傍で発生するので、もって、当該逆流発生に伴う
吸入空気流量Q変化における極小点Lは、必ず吸気脈動
周期TM の半周期TMMMM=(60×1000)/(Ne×Cyl)〔msec〕 以下で発生することとなる(図6参照)。
【0022】即ち、当該ステップが基準時間推定手段D
の機能を奏している。ここで、ステップ7では、吸気脈
動周期TM の半周期TMMと前記ステップ6で演算した経
過時間DURとの差異が所定時間N×TSAMP〔msec〕以
上であるか否かを判断する。ここで、Nの最小値は1と
することが望ましい。即ち、TMM−DUR≧N×TSAMP
〔msec〕であると判断された場合には、極小点Lが吸気
脈動周期TM の半周期TMM以前に発生している場合であ
ると判断できる。
【0023】さらに、ステップ8では、極小値CONC
が前記ステップ4で記憶した最大値MAXと前回に読み
込まれた極小値CONC-1との中間値より小さいか否か
判断する。そして、CONC<(MAX+CONC-1
/2であると判断された場合には、当該極小点Lは逆流
の発生による極小点Lであるとして、ステップ9に進
む。
【0024】即ち、ステップ7及び8により逆流判定手
段の機能が奏される。ステップ9では、極小値CONC
を記憶した極小点Lから次の極小点LNEXTまでの空気流
量QG を次式に従って演算する。 QG =2×Q0 −Q 但し、Q0 は流量が0のときの、出力電圧Usを変換し
て得られた零時吸入空気流量である。
【0025】即ち、当該ステップが逆流補正手段Fの機
能を奏している。ステップ10では、次回の逆流判断の為
に、ステップ4において記憶した最大値MAXに相当す
る最大値MAXを次の極大点HNEXTにおける極大値CO
NVとすべきか否かを判断する。4サイクル直列内燃機
関において気筒数をCylとすると、逆流が発生しても、
該逆流は前記吸気行程位相差時間の2分の1以下の時間
近傍で発生するので、次の極小点LNEXTから、ノイズ等
では無い真の極大点までの周期TNEXTは、 TNEXT=(60×1000)/(MNeNEXT×Cyl×2)〔msec〕 として求められる。
【0026】但し、MNeNEXTは次の極小点LNEXTの時
の機関回転数Ne(rpm)と次の極大点HNEXTの時の
機関回転数Ne(rpm)との平均値である。従って、
ステップ10では、次の極小点LNEXTから次の極大点H
NEXTまでの周期DURNEXTが、前記TNEXT以上か否か
(DURNEXT≧TNEXT)により次の極大点HNEXTにおけ
る極大値CONVNEXTとすべきか否かを判断する。そし
て、周期DURNEXTが、前記TNEXT以上であると判断さ
れた場合には、ステップ11で次の極大点HNEXTにおける
極大値CONVNEXTを次の最大値MAXとして記憶し
て、以下の演算を実行する。
【0027】即ち、逆流成分を含む吸気脈動が発生する
と、図6に示すように、正方向の流れの脈動ピークの間
に、逆流成分を検知した結果としての脈動ピークが表れ
るから、隣接する極大点から極小点までの間隔は吸気脈
動周期TM の半周期TMM以下となる。そこで、隣接する
極大点から極小点までの間隔は吸気脈動周期TM の半周
期T MM以下の場合には、今回の極小点は逆流成分に対応
するものと認定する。そして、極小点Lは逆流の発生に
よる極小点Lであると認められたときには、複数の流量
データをそのまま流量の演算に用いないようにし、空気
流量QG を用いることとする。
【0028】このように、逆流成分を検出した結果を採
用せずに、逆流成分を含む吸気脈動が発生した場合に
は、該逆流の発生を検出し、補正するようにしたので、
逆流成分に影響されて平均流量が真の吸入空気流量より
も大きく演算されることを回避でき、以て、燃料制御精
度を向上させることができる。
【0029】
【発明の効果】以上説明したように本発明によると、機
関運転状態に基づいて吸気脈動の極大点から極小点まで
の基準時間を推定し、逆流成分を含む吸気脈動が発生し
ても、極大点から極小点までの時間経過及び前記基準時
間に基づいて当該逆流を判断し、逆流に基づいた吸入空
気流量を求めることができ、以て、燃料噴射制御の精度
向上に寄与できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の基本構成を示すブロック図。
【図2】本発明の実施例のハードウェア構成を示すシス
テム概略図。
【図3】同上実施例における制御内容を示すフローチャ
ート。
【図4】吸入空気流量の極大点,極小点の検出の様子を
示すタイムチャート。
【図5】経過時間DURを示すタイムチャート。
【図6】逆流成分を含む吸気脈動の様子を示すタイムチ
ャート。
【図7】逆流成分を含まない吸気脈動の様子を示すタイ
ムチャート。
【図8】逆流成分検知による平均流量誤差の発生を示す
タイムチャート。
【図9】逆流成分発生時の真の機関吸入空気流量を示す
タイムチャート。
【符号の説明】
1 感温式流量計 2 イグニッションスイッチ 3 A/D変換器 4 マイクロコンピュータ 5 回転数センサ RH 感温抵抗RH

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】内燃機関の吸気通路中に配置した感温抵抗
    の吸入空気流量に応じた抵抗値変化に基づいて機関の吸
    入空気流量を検出する感温式流量検出手段と、 前記感温式流量検出手段で検出される吸入空気流量変化
    の極大点を検出する流量極大点検出手段と、 前記感温式流量検出手段で検出される吸入空気流量変化
    の極小点を検出する流量極小点検出手段と、 機関運転状態に基づいて吸気脈動の極大点から極小点ま
    での基準時間を推定する基準時間推定手段と、 前記流量極大点検出手段で検出された極大点から前記流
    量極小点検出手段で検出された極小点までの経過時間と
    前記基準時間との比較に基づいて、逆流の有無を判定す
    る逆流判定手段と、 逆流有りと判定されたときに前記感温式流量検出手段で
    検出される吸入空気流量を補正する逆流補正手段と、 を含んで構成されたことを特徴とする内燃機関の吸入空
    気流量検出装置。
JP5315365A 1993-12-15 1993-12-15 内燃機関の吸入空気流量検出装置 Pending JPH07167697A (ja)

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