JPH05156997A - 内燃機関用エアフロメータの出力補正装置 - Google Patents

内燃機関用エアフロメータの出力補正装置

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JPH05156997A
JPH05156997A JP3320297A JP32029791A JPH05156997A JP H05156997 A JPH05156997 A JP H05156997A JP 3320297 A JP3320297 A JP 3320297A JP 32029791 A JP32029791 A JP 32029791A JP H05156997 A JPH05156997 A JP H05156997A
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intake air
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air amount
flow meter
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Kenichi Machida
憲一 町田
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 吸気通路に介装される電気抵抗体に通電して
吸入空気量を検出するものにおいて、始動時に真の吸入
空気量を計測できるようにすることを目的とする。 【構成】 イグニッションスイッチ10オン時からスタ
ータスイッチ15オン時までの経過時間に応じて、電気
抵抗体2により検出された吸入空気量を補正する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、機関の吸気通路に設け
られ吸入空気量を検出する電気抵抗体からなるエアーフ
ロメータの出力補正装置に関し、特に始動性の向上技術
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、吸入空気量と機関回転速度とから基本噴射量を演
算した後燃料噴射量を演算するようにしており、このた
め吸入空気量を検出するために電気抵抗体式エアーフロ
メータを使用するようにしている。
【0003】この電気抵抗体式エアーフロメータは、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電
気抵抗体を吸気通路に介装し、電気抵抗体に通電しその
通電量から吸気空気量を検出するようにしている。これ
を、図2中のエアーフロメータ1を例にとり説明する
と、吸気通路に介装される熱線抵抗2と温度補償抵抗3
と基本抵抗4と固定抵抗5,6とによりブリッジ回路が
形成されている。
【0004】そして、ブリッジ回路への供給電流を、ブ
リッジ回路の非平衡電圧即ちA点とB点との電圧を入力
する作動増幅器7,トランジスタ8,9により制御し、
例えば固定抵抗6の電圧変化に基づいて吸入空気量を検
出するものである。例えば吸入空気速度(吸入空気量)
が増大すれば熱線抵抗1の冷却が増大することによりそ
の抵抗値が減少しようとするが、このときにA点の電位
が増大して作動増幅器7の出力が増大し、ブリッジ回路
への供給電流が増大する。
【0005】これにより、熱線抵抗2の発熱量を増大し
てその抵抗値を一定に保つように制御される。そして、
固定抵抗6の電圧から吸入空気流速を読取ることにより
吸入空気量を検出できるのである。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところで、熱線抵抗5
及びその支持部は所定の熱容量を有するので、電源投入
時(イグニッションスイッチ10オン時)に、その熱容
量を補うためにエアーフロメータ1に大電流が流れてそ
の出力電力が図12に示すように大きく立上った後徐々
に安定するようになる。このため実際には吸入空気が少
ないにも拘わらず吸入空気量の検出値が多くなり燃料噴
射量も大きくなり空燃比が大幅にリッチ化するという不
具合がある。
【0007】また、前記電源投入時からスタータスイッ
チオン時までの経過時間が変化すると、前記経過時間に
応じてスタータスイッチオン後の吸入空気量の検出値も
熱線抵抗の吸入空気に対する応答遅れにより真の値から
ずれるという不具合がある。具体的には前記経過時間が
約3秒までは図13に示すような検出値が真値よりも大
きくなって空燃比がリッチ化し、また経過時間が前記3
秒を超えると逆に図5に示すように検出値が真値よりも
小さくなって空燃比がリーン化するという不具合があ
る。
【0008】これらの結果、エンジンストールの発生,
エミッション性の悪化を招くという不具合がある。本発
明は、このような実状に鑑みてなされたもので、始動時
に真の吸入空気量を計測できるようにすることを目的と
する。
【0009】
【課題を解決するための手段】このため、本発明は、図
1に示すように、機関吸気通路に介装された電気抵抗体
Aに電源Bから通電し前記電気抵抗体への通電量から吸
入空気量を検出するものにおいて、 前記電気抵抗体A
への電源投入時から計時を開始する計時手段Cと、機関
の始動開始時を検出する始動開始時検出手段Dと、前記
電源投入時から始動開始時までの経過時間に基づいて、
前記検出された吸入空気量を補正する吸入空気量補正手
段Eと、を備えるようにした。
【0010】
【作用】そして、電源投入時から始動開始時までの経過
時間に基づいて、電気抵抗体の通電量から検出された吸
入空気量を補正することにより、機関始動開始時に応答
遅れにより発生する空燃比のリーン化を抑制するように
した。
【0011】
【実施例】以下に、本発明の一実施例を図2〜図11に
基づいて説明する。尚、従来例において説明した構成要
素は説明を省略する。図2において、エアーフロメータ
1にはイグニッションスイッチ10を介して電源電圧V
B が印加されている。前記エアーフロメータ1の出力電
圧はA/D変換器11を介して吸入空気量補正手段とし
てのマイクロコンピュータ12に入力されている。ま
た、イグニッションスイッチ10のオン時に計時を開始
する計時手段としてのタイマ13が設けられ、タイマ1
3のカウント信号はマイクロコンピュータ12に入力さ
れている。また、マイクロコンピュータ12には回転セ
ンサ14とスタータスイッチ15とから信号が入力され
ている。
【0012】そしてマイクロコンピュータ12は図3の
フローチャートに示すルーチンに従ってエアーフロメー
タ1の出力補正を行うようになっている。次に、作用を
図3のフローチャートに従って説明する。S1では、エ
アーフロメータ1の出力電圧USを読込む。S2では、
読込まれた出力電圧USに基づいて変換マップから吸入
空気量Qを検索する。
【0013】S3では、タイマ13の計時時間とスター
タスイッチ15(若しくは回転速度センサ14)の信号
とに基づいて、イグニッションスイッチ10オン時から
スタータスイッチ15オン時(すなわち機関の始動開始
時)までの経過時間が所定時間内(例えば3秒から10
秒の範囲)か否かを判定し、YESのときにはS4に進
みNOのときにはS4を通過することなくS5に進む。
【0014】S4では、前記S2にてエアーフロメータ
1の出力電圧USから求められた吸入空気量Qを以下の
如く補正する。ところで、始動時にエアーフロメータ1
付近において空気の移動が開始されると、エアーフロメ
ータ1の出力値は図4に示すように実際の吸入空気量の
増加に立遅れて初期においては急激に増加し後期におい
ては徐々に増大し、吸入空気量の検出遅れが発生する。
この検出遅れが発生する原因としては、熱線抵抗2の熱
容量が大きく吸入空気が熱線抵抗2から熱を奪いにくい
こと(以下,高周波成分の遅れと称す)と、熱線抵抗1
を加熱すべき熱量の一部が支持部,リード線を介して逃
げること(以下,低周波成分の遅れと称す)と、が挙げ
られる。そして、図5に示すように低周波成分の影響は
検出遅れが発生する全領域にて発生し、また高周波成分
の影響は検出遅れ発生域の前期にて発生する。
【0015】そこで、吸入空気量の補正を高周波成分遅
れと低周波成分遅れとに分けて説明し、さらに加・減運
転時の吸入空気量補正を説明する。まず、高周波成分に
よる遅れ補正を図6に基づいて説明すると、高周波成分
が収束する高周波成分遅れ時間をT1に設定し吸入空気
量Qのサンプリング周期を△Tに設定したときに、サン
プリング周期△T内での収束率は△T/T1になる。
【0016】そして、前回と今回のサンプリング時にエ
アーフロメータ1の出力値に基づいて求められた吸入空
気量の差分△Q(=Q−Q-1)と△QSSとは近似的に
以下の式を満足する。 △Q = △QSS × △T / T1 … (1) また、 QSS = Q-1 + △QSS … (2)
になるので、(2)式に(1)式を代入すると QSS = Q-1 + △Q × T1 / △T = Q-1 +(Q−Q-1)× △T / T1 … (3) となる 。
【0017】また、前記高周波成分遅れ時間T1は、図
7に示すようにイグニッションスイッチオン時からスタ
ータスイッチオン時までの経過時間が長くなるに従って
小さくなるようになり、さらに経過時間が長くなると略
一定に保持されるようになる。したがって、前記QSS
は、エアーフロメータ1の出力値と前記経過時間とサン
プリング周期△Tとから求めることができる。ここで、
前記QSSは、エアーフロメータ1の出力値入力よる吸
入空気量と高周波成分遅れ補正量とが含まれており、以
下QSSを高周波成分遅れ分と称す。
【0018】次に、低周波成分による遅れ補正を図8〜
図10に基づいて説明すると、低周波成分が収束する低
周波成分遅れ時間をT2に設定し、吸入空気量のサンプ
リング周期を△Tに設定したときに、サンプリング周期
△T内での収束率は△T/T2になる。また、低周波成
分による遅れ補正AFLEには、今回サンプリング時に
発生した遅れ分と、前回サンプリング時から持ち越され
た遅れ持ち越し分と、が含まれており、それらの和が遅
れ補正量AFLEになる。
【0019】まず、今回サンプリング時の低周波成分の
遅れ分を図8に基づいて説明すると、今回発生した低周
波成分の遅れ分AFLEと今回発生した高周波成分の遅
れ分との比(△QSS/AFLE)は、吸入空気の増大
が開始された時点における低周波成分と高周波成分との
割合(A/B)と、に略等しくなるので、 △QSS / AFLE = A / B となり、 AFLF = △QSS B / A … (4) とな
る。
【0020】次に、遅れ持ち越し分を図9に基づいて説
明すると、遅れ持ち越し分AFLEは、前回サンプリン
グ時の持ち越し分AFLE-1と、サンプリング周期△T
内にて収束した持ち越し分AFLE-1 × △T /
T2とを乗じた値となり次式により表わせる。 AFLE = AFLE-1 × AFLE-1 × △T/T2 = AFLE-1 ×(T2−△T/T2) … (5) そして、前記(4)式と(5)式とを加えることにより、低周
波成分の遅れ補正量AFLEが次式にて求められる。
【0021】 AFLE=△QSS×B/A+AFLE-1(T2−△T/T2) =(QSS−QSS-1)×B/A+AFLE-1(T2−△T/T2)…(6 ) ここで、B/Aはエアーフロメータ1の特
性から固定値に設定でき、低周波成分遅れ時間T2は図
10に示すようにイグニッションスイッチオン時からス
タータスイッチオン時までの経過時間に応じて設定でき
る。
【0022】次に、加・減速運転時の吸入空気量補正を
図11に基づいて説明する。まず、加速運転時には吸入
空気量が急激に増大するので熱線抵抗2から熱を奪いや
すくなり熱線抵抗2への通電量が増大するので、熱線抵
抗2から支持部,リード線を介して放熱されやすくなる
ため、図11の左部の如く高周波成分の遅れの割合が小
さくなる(Aが小さくなる)のに対し低周波成分の遅れ
の割合が大きくなる(Bが大きくなる)。これに対し、
減速運転時には、加速運転時とは逆に、吸入空気量が急
激に減少するので熱線抵抗2から熱を奪いにくくなり、
熱線抵抗2への通電量が減少するので熱線抵抗2から支
持部,リード線を介して放熱しにくくなるため、図11
の右部の如く高周波成分遅れの割合が大きくなる(Aが
大きくなる)のに対し低周波成分遅れの割合が大きくな
る(Bが小さくなる)。
【0023】これにより、低周波成分の遅れ補正AFL
Eに乗じて過渡運転時の吸入空気量を補正する過渡補正
量AFLGは、加速運転時に大きく設定し、減速運転時
に小さく設定するようにする。このようにして、高周波
成分と低周波成分と過渡運転時との補正量に基づいて、
エアーフロメータ1を通過する真の吸入空気量QSを以
下の如く表わせる。
【0024】 QS = QSS + AFLE × AFLG = Q-1 + (Q−Q-1) × T1 / △T +AFLG×{(QSS−QSS-1)×B/A+AFLE-1(T2− △T/T2 )} また、図3のフローチャートに戻ると、S5では、S2
にて求められた吸入空気量Q若しくはS4にて補正され
た吸入空気量QSと、機関回転速度Nと、に基づいて、
基本噴射量TP=KQ(orQS)/N(Kは定数)を
演算する。
【0025】S6では、演算された基本噴射量TPが始
動時最大基本噴射量TPMAX未満か否かを判定し、Y
ESのときにはS7に進みNOのときにはS8に進む。
S7では、演算された基本噴射量TPを選択し、S8で
は始動時最大基本噴射量TPMAXを選択する。ところ
で、イグニッションスイッチ10オン直後すなわちエア
ーフロメータ1への電源投下直後には熱線抵抗2に過大
電流が流れるので(図12参照)、電源投入から約3秒
以内に始動を開始すると空燃比がリッチ化する特性(図
13参照)を有するため、そのリッチ化を抑制する目的
でTPMAXを設けている。したがって、TPMAXが
選択されるときは電源投入時からスタータスイッチ15
がオンされる経過時間が約3秒以内となる。
【0026】そして、選択されたTP若しくはTPMA
Xに基づいて燃料噴射量を演算し、その燃料噴射量に応
じて燃料噴射弁(図示せず)を駆動し機関に燃料を供給
する。以上説明したように、イグニッションスイッチ1
0オン時からスタータスイッチ15オン時までの経過時
間に応じてエアーフロメータ1により検出された吸入空
気量を得ることができるため、空燃比を最適に維持で
き、始動時のエンジンストールの発生、エミッションの
悪化,点火栓のくすぶりを防止できる。特に、熱線抵抗
2の応答遅れを高周波成分と低周波成分と過渡補正分と
に分けて補正するようにしたので、真の吸入空気量を高
精度に確保できる。
【0027】尚、本実施例で始動開始までの最大経過時
間を10秒に設定したのは通常の始動操作ではそれ以上
に長いことは殆どないためであり、最大経過時間を設定
しなくてもよい。
【0028】
【発明の効果】本発明は、以上説明したように、電源投
入時から始動開始時までの経過時間に応じて、検出され
た吸入空気量を補正するようにしたので、吸気通路を流
れる真の吸入空気量を確保できるため、最適な空燃比を
確保でき、エンジンストールの発生、エミッションの悪
化、点火栓のくすぶり等を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明のクレーム対応図。
【図2】 本発明の一実施例を示す構成図。
【図3】 同上のフローチャート。
【図4】 エアーフロメータの出力値の吸入空気に対す
る応答遅れを示す図。
【図5】 図4の応答遅れを詳細に説明するための図。
【図6】 同上の高周波成分遅れを説明するための図。
【図7】 同上の特性図。
【図8】 同上の低周波成分遅れを説明するための図。
【図9】 同上の低周波成分遅れを説明するための他の
図。
【図10】 同上の特性図。
【図11】 過渡運転時の吸入空気量補正を説明するため
の図。
【図12】 従来の欠点を説明するための図。
【図13】 従来の欠点を説明するための他の図。
【符号の説明】
1…エアーフロメータ 2…熱線抵抗 10…イグニッションスイッチ 12…マイクロコンピュータ 13…タイマ 15…スタータスイッチ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 機関吸気通路に介装された電気抵抗体に
    電源から通電し前記電気抵抗体への通電量から吸入空気
    量を検出するようにした装置において、 前記電気抵抗体への電源投入時から計時を開始する計時
    手段と、機関の始動開始時を検出する始動開始時検出手
    段と、前記電源投入時から始動開始時までの経過時間に
    基づいて前記検出された吸入空気量を補正する吸入空気
    量補正手段と、を備えたことを特徴とする内燃機関用エ
    アフロメータの出力補正装置。
JP3320297A 1991-12-04 1991-12-04 内燃機関の燃料供給制御装置 Expired - Lifetime JP2855379B2 (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09158758A (ja) * 1995-12-06 1997-06-17 Nissan Motor Co Ltd 内燃機関の制御装置

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JPH02141823U (ja) * 1989-05-02 1990-11-29
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