JPH0578667B2 - - Google Patents
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- JPH0578667B2 JPH0578667B2 JP59107783A JP10778384A JPH0578667B2 JP H0578667 B2 JPH0578667 B2 JP H0578667B2 JP 59107783 A JP59107783 A JP 59107783A JP 10778384 A JP10778384 A JP 10778384A JP H0578667 B2 JPH0578667 B2 JP H0578667B2
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/24—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means
- F02D41/2406—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using essentially read only memories
- F02D41/2409—Addressing techniques specially adapted therefor
- F02D41/2422—Selective use of one or more tables
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
- F02D41/18—Circuit arrangements for generating control signals by measuring intake air flow
- F02D41/187—Circuit arrangements for generating control signals by measuring intake air flow using a hot wire flow sensor
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Measuring Volume Flow (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
［発明の技術分野］
この発明は、例えばエンジンに対する吸入空気
流量の測定検出信号が、燃料噴射量制御等の電子
的制御手段に対して効果的に使用できるようにす
るエンジンの制御装置に関する。
流量の測定検出信号が、燃料噴射量制御等の電子
的制御手段に対して効果的に使用できるようにす
るエンジンの制御装置に関する。
［発明の背景技術］
内燃機関、例えばエンジンを電子的に制御する
場合に、このエンジンの運転状態を常時監視する
必要のあるものであり、その運転状態の監視手段
として回転速度検出手段、エンジン温度検出手
段、排気温度検出手段、スロツトル開度検出手段
等と共に、吸入空気量の検出手段が存在する。こ
の吸入空気量検出装置としては、熱式の空気流量
センサが知られているもので、このセンサは吸気
管の中に配置設定され、空気流量に対応して発熱
制御される感温素子の温度変化状態を監視測定す
るものである。
場合に、このエンジンの運転状態を常時監視する
必要のあるものであり、その運転状態の監視手段
として回転速度検出手段、エンジン温度検出手
段、排気温度検出手段、スロツトル開度検出手段
等と共に、吸入空気量の検出手段が存在する。こ
の吸入空気量検出装置としては、熱式の空気流量
センサが知られているもので、このセンサは吸気
管の中に配置設定され、空気流量に対応して発熱
制御される感温素子の温度変化状態を監視測定す
るものである。
すなわち、温度抵抗特性を有する感温素子をア
ナログ的に制御される加熱電流によつて一定温度
状態に加熱制御し、空気流量に対応して上記感温
素子から放熱される熱量を感温素子の抵抗変化に
よつて検出するものである。具体的には、感温素
子に流れる電流値の変化によつて吸気管中の空気
流量が測定されるようにするものである。
ナログ的に制御される加熱電流によつて一定温度
状態に加熱制御し、空気流量に対応して上記感温
素子から放熱される熱量を感温素子の抵抗変化に
よつて検出するものである。具体的には、感温素
子に流れる電流値の変化によつて吸気管中の空気
流量が測定されるようにするものである。
しかし、このように構成したのでは、空気流量
が例えば100倍変化するのに対して、測定電流値
は約２倍程度しか変化しないものであり、その測
定感度は極めて小さいものである。このため、こ
のような空気流量センサをエンジンの制御装置に
対して適用しようとする場合には、上記センサか
らの検出信号の増幅回路に対してオフセツト処理
手段を設ける必要があり、そのための制御回路が
複雑化する状態にある。またマイクロコンピユー
タを用いてエンジン制御装置を構成する場合に
は、上記センサからのアナログ的検出信号をデイ
ジタルデータに変換して制御回路部に対して供給
するように構成する必要があり、その制御精度を
充分なものとするためには、アナログ・デイジタ
ル変換を充分高精度の状態で実行させなければな
らない。すなわち、Ａ／Ｄ変換器、およびこの
Ａ／Ｄ変換器の基準電源として極めて高精度のも
のが要求されるようになるものである。
が例えば100倍変化するのに対して、測定電流値
は約２倍程度しか変化しないものであり、その測
定感度は極めて小さいものである。このため、こ
のような空気流量センサをエンジンの制御装置に
対して適用しようとする場合には、上記センサか
らの検出信号の増幅回路に対してオフセツト処理
手段を設ける必要があり、そのための制御回路が
複雑化する状態にある。またマイクロコンピユー
タを用いてエンジン制御装置を構成する場合に
は、上記センサからのアナログ的検出信号をデイ
ジタルデータに変換して制御回路部に対して供給
するように構成する必要があり、その制御精度を
充分なものとするためには、アナログ・デイジタ
ル変換を充分高精度の状態で実行させなければな
らない。すなわち、Ａ／Ｄ変換器、およびこの
Ａ／Ｄ変換器の基準電源として極めて高精度のも
のが要求されるようになるものである。
［発明の目的］
この発明は上記のような点に鑑みなされたもの
で、吸気管に流れる吸入空気流量をデイジタル的
に検出できるようにすると共に、この測定検出信
号を例えば燃料噴射量演算制御に対して効果的に
使用できるようにするものであり、さらにこのよ
うに検出された空気流量検出信号に基づいて、例
えば燃料噴射時間幅等の制御情報が簡単な状態で
導出されるようにするエンジンの制御装置を提供
しようとするものである。
で、吸気管に流れる吸入空気流量をデイジタル的
に検出できるようにすると共に、この測定検出信
号を例えば燃料噴射量演算制御に対して効果的に
使用できるようにするものであり、さらにこのよ
うに検出された空気流量検出信号に基づいて、例
えば燃料噴射時間幅等の制御情報が簡単な状態で
導出されるようにするエンジンの制御装置を提供
しようとするものである。
［発明の概要］
すなわち、この発明に係るエンジンの制御装置
にあつては、吸入空気流量をパルス時間幅Ｔで表
現されるパルス状信号として検出させるようにす
ると共に、エンジン１回転当たりの吸入空気量
Ｇ／Ｎの多項式近似を表現する複数の回転数Ｎに
関する関数をそれぞれマツプに記憶設定するもの
であり、検出エンジン回転数Ｎから上記複数の関
数をマツプから補間算出し、この関数および上記
検出時間幅Ｔに基づいてエンジン１回転当りの空
気量Ｇ／Ｎを算出させるようにしたものである。
にあつては、吸入空気流量をパルス時間幅Ｔで表
現されるパルス状信号として検出させるようにす
ると共に、エンジン１回転当たりの吸入空気量
Ｇ／Ｎの多項式近似を表現する複数の回転数Ｎに
関する関数をそれぞれマツプに記憶設定するもの
であり、検出エンジン回転数Ｎから上記複数の関
数をマツプから補間算出し、この関数および上記
検出時間幅Ｔに基づいてエンジン１回転当りの空
気量Ｇ／Ｎを算出させるようにしたものである。
［発明の実施例］
以下、図面を参照してこの発明の一実施例を説
明する。第１図は空気流量検出装置を適用するエ
ンジン１１の制御システムの構成を示すもので、
この制御システムではエンジン１１の運転状態に
対応して、燃料の噴射量を電子的に制御している
ものである。すなわち、エアフイルタ１２からの
吸入空気は吸気管１３を介して吸入されるもの
で、アクセルペダル１４で駆動されるスロツトル
弁１５部分を通つて、上記エンジン１１の各気筒
に対して供給される。上記吸気管１３の内部に
は、熱式の空気流量検出装置１６を構成する感温
素子１７が配置設定されている。この感温素子１
７は、電流によつて加熱制御され、その温度によ
つて抵抗値の変化する温度特性を持つた例えば白
金線等でなるヒータによつて構成されている。そ
して、この空気流量検出装置１６からの検出信号
は、マイクロコンピユータによつて構成され、エ
ンジン制御処理装置を含むエンジン制御ユニツト
１８に対して供給されるものであり、また上記感
温素子１７はこの制御ユニツト１８からの指令に
よつて加熱制御されるようになつている。このエ
ンジン制御ユニツト１８に対しては、その他にエ
ンジン１１の回転状態を検出する回転速度検出装
置１９からの検出信号、特に図では示してないが
エンジン１１の冷却水温検出信号、空燃比検出信
号等が、運転状態検出信号として供給されてい
る。そして、これら検出信号に対応して、その時
のエンジン１１の運転状況に最も適合した燃料噴
射量を算出し、エンジン１１の各気筒にそれぞれ
対応設定されるユニツトインジエクタ２０ａ，２
０ｂ，……に対して、燃料噴射時間設定信号とし
て供給し、その開弁時間を指令設定して噴射され
る燃料量を設定制御するものである。
明する。第１図は空気流量検出装置を適用するエ
ンジン１１の制御システムの構成を示すもので、
この制御システムではエンジン１１の運転状態に
対応して、燃料の噴射量を電子的に制御している
ものである。すなわち、エアフイルタ１２からの
吸入空気は吸気管１３を介して吸入されるもの
で、アクセルペダル１４で駆動されるスロツトル
弁１５部分を通つて、上記エンジン１１の各気筒
に対して供給される。上記吸気管１３の内部に
は、熱式の空気流量検出装置１６を構成する感温
素子１７が配置設定されている。この感温素子１
７は、電流によつて加熱制御され、その温度によ
つて抵抗値の変化する温度特性を持つた例えば白
金線等でなるヒータによつて構成されている。そ
して、この空気流量検出装置１６からの検出信号
は、マイクロコンピユータによつて構成され、エ
ンジン制御処理装置を含むエンジン制御ユニツト
１８に対して供給されるものであり、また上記感
温素子１７はこの制御ユニツト１８からの指令に
よつて加熱制御されるようになつている。このエ
ンジン制御ユニツト１８に対しては、その他にエ
ンジン１１の回転状態を検出する回転速度検出装
置１９からの検出信号、特に図では示してないが
エンジン１１の冷却水温検出信号、空燃比検出信
号等が、運転状態検出信号として供給されてい
る。そして、これら検出信号に対応して、その時
のエンジン１１の運転状況に最も適合した燃料噴
射量を算出し、エンジン１１の各気筒にそれぞれ
対応設定されるユニツトインジエクタ２０ａ，２
０ｂ，……に対して、燃料噴射時間設定信号とし
て供給し、その開弁時間を指令設定して噴射され
る燃料量を設定制御するものである。
この場合の、燃料噴射量を設定する信号は、時
間幅の設定されるパルス状の信号とされるもの
で、このパルス状信号の時間幅に相当するデータ
は、一旦各気筒に対応して設定されるレジスタ２
１ａ，２１ｂ，……に対して記憶設定して安定化
し、その設定時間幅でインジエクタが開弁制御さ
れるものである。
間幅の設定されるパルス状の信号とされるもの
で、このパルス状信号の時間幅に相当するデータ
は、一旦各気筒に対応して設定されるレジスタ２
１ａ，２１ｂ，……に対して記憶設定して安定化
し、その設定時間幅でインジエクタが開弁制御さ
れるものである。
上記エンジン１１の各気筒に対してそれぞれ設
けられたインジエクタ２０ａ，２０ｂ，……に対
しては、フユエルポンプ２２によつて燃料タンク
２３から取り出される燃料が、分配器２４を介し
て分配供給されている。ここで、上記分配器２４
に対して供給される燃料の圧力は、プレツシヤレ
ギユレータ２５によつて一定に制御されているも
ので、上記演算算出されるインジエクタ部の開弁
時間によつて、噴射燃料量が正確に設定制御され
るようになつている。
けられたインジエクタ２０ａ，２０ｂ，……に対
しては、フユエルポンプ２２によつて燃料タンク
２３から取り出される燃料が、分配器２４を介し
て分配供給されている。ここで、上記分配器２４
に対して供給される燃料の圧力は、プレツシヤレ
ギユレータ２５によつて一定に制御されているも
ので、上記演算算出されるインジエクタ部の開弁
時間によつて、噴射燃料量が正確に設定制御され
るようになつている。
上記エンジン制御ユニツト１８は、イグナイタ
２６に対しても指令を与え、デイストリビユータ
２７を介して、各気筒にそれぞれ設けられる点火
コイル２８ａ，２８ｂ，……に対して点火信号を
分配供給し、前記運転状態の検出信号に対応し
た、運転状況に適合するエンジン１１の運転制御
を実行させるようにしているものである。
２６に対しても指令を与え、デイストリビユータ
２７を介して、各気筒にそれぞれ設けられる点火
コイル２８ａ，２８ｂ，……に対して点火信号を
分配供給し、前記運転状態の検出信号に対応し
た、運転状況に適合するエンジン１１の運転制御
を実行させるようにしているものである。
第２図は上記のようなエンジン制御システムに
おいて使用されている空気流量検出装置１６の感
温素子１７を取り出して示しているもので、セラ
ミツクボビン１７１に対して温度特性を有する抵
抗線として白金抵抗線１７２を巻回設定する。こ
のボビン１７１の両端部分には、それぞれ良導電
体でなるシヤフト１７３，１７４を支持軸として
突設し、このシヤフト１７３，１７４はそれぞれ
良導電体でなるピン１７５，１７６で支持設定す
るもので、このピン１７５，１７６を介して抵抗
線１７２に対して加熱電流が供給されるようにし
ている。このように構成される感温素子１７の抵
抗線１７２部分は、吸気管１３の内部で通過する
空気流に対してさらされるように設定されてい
る。
おいて使用されている空気流量検出装置１６の感
温素子１７を取り出して示しているもので、セラ
ミツクボビン１７１に対して温度特性を有する抵
抗線として白金抵抗線１７２を巻回設定する。こ
のボビン１７１の両端部分には、それぞれ良導電
体でなるシヤフト１７３，１７４を支持軸として
突設し、このシヤフト１７３，１７４はそれぞれ
良導電体でなるピン１７５，１７６で支持設定す
るもので、このピン１７５，１７６を介して抵抗
線１７２に対して加熱電流が供給されるようにし
ている。このように構成される感温素子１７の抵
抗線１７２部分は、吸気管１３の内部で通過する
空気流に対してさらされるように設定されてい
る。
第３図は上記感温素子１７の他の例を示すもの
で、温度特性を有する発熱体となる抵抗線１７２
は、絶縁体からなる膜１７７に対して印刷配線等
によつて形成し、この膜１７７を絶縁体でなる支
持基板１７８で支持設定する。そして、この基板
１７８の面に対して上記抵抗線１７２に接続設定
される配線１７９ａ，１７９ｂを形成し、上記抵
抗線１７２に対して加熱電流が供給されるように
しているものである。
で、温度特性を有する発熱体となる抵抗線１７２
は、絶縁体からなる膜１７７に対して印刷配線等
によつて形成し、この膜１７７を絶縁体でなる支
持基板１７８で支持設定する。そして、この基板
１７８の面に対して上記抵抗線１７２に接続設定
される配線１７９ａ，１７９ｂを形成し、上記抵
抗線１７２に対して加熱電流が供給されるように
しているものである。
第４図は上記のようにして使用される空気流量
検出装置１６の回路構成を示したもので、吸気管
１３の内部には前述したように感温素子１７が固
定設定され、さらにこの吸気管１３の内部には補
助感温素子３０が設定されている。この補助感温
素子３０は、上記感温素子１７と同様に白金等の
温度特性を有する抵抗線によつて構成されるもの
で、吸気管１３の内部を通過する空気の温度に対
応してその抵抗値が設定され、空気温度測定手段
として用いられるものである。そして、この両感
温素子１７および３０と、固定の抵抗３１および
３２とによつてブリツジ回路を構成するもので、
感温素子１７および３０それぞれと、抵抗３１お
よび３２とのそれぞれ接続点は、コンパレータ３
３の入力端子部に接続して、感温素子１７の温度
変化状態を検出するようにしている。
検出装置１６の回路構成を示したもので、吸気管
１３の内部には前述したように感温素子１７が固
定設定され、さらにこの吸気管１３の内部には補
助感温素子３０が設定されている。この補助感温
素子３０は、上記感温素子１７と同様に白金等の
温度特性を有する抵抗線によつて構成されるもの
で、吸気管１３の内部を通過する空気の温度に対
応してその抵抗値が設定され、空気温度測定手段
として用いられるものである。そして、この両感
温素子１７および３０と、固定の抵抗３１および
３２とによつてブリツジ回路を構成するもので、
感温素子１７および３０それぞれと、抵抗３１お
よび３２とのそれぞれ接続点は、コンパレータ３
３の入力端子部に接続して、感温素子１７の温度
変化状態を検出するようにしている。
すなわち、感温素子１７に対して加熱電流が供
給され、その温度が補助感温素子３０で検出され
た空気温度に対してある特定された温度差以上に
上昇した時に、コンパレータ３３からの出力信号
が立ち上がるようになるもので、このコンパレー
タ３３からの出力信号によつてフリツプフロツプ
回路３４をリセツトするようにしている。この場
合、このフリツプフロツプ回路３４は、前記エン
ジン１１の制御ユニツト１８に対して供給される
回転速度検出装置１９からの回転同期信号に対応
した回転同期信号によつてセツト制御される。す
なわち、このフリツプフロツプ回路３４はエンジ
ン１１の回転に同期する状態でセツト制御され、
感温素子１７の特定温度状態までの温度上昇に対
応してリセツト制御され、このセツトおよびリセ
ツト動作に対応してパルス波形状の信号を発生す
るようになる。そして、このフリツプフロツプ回
路３４からのセツト時出力信号は、バツフアアン
プ３５を介してパルス幅の制御された出力信号と
して取り出すようにする。
給され、その温度が補助感温素子３０で検出され
た空気温度に対してある特定された温度差以上に
上昇した時に、コンパレータ３３からの出力信号
が立ち上がるようになるもので、このコンパレー
タ３３からの出力信号によつてフリツプフロツプ
回路３４をリセツトするようにしている。この場
合、このフリツプフロツプ回路３４は、前記エン
ジン１１の制御ユニツト１８に対して供給される
回転速度検出装置１９からの回転同期信号に対応
した回転同期信号によつてセツト制御される。す
なわち、このフリツプフロツプ回路３４はエンジ
ン１１の回転に同期する状態でセツト制御され、
感温素子１７の特定温度状態までの温度上昇に対
応してリセツト制御され、このセツトおよびリセ
ツト動作に対応してパルス波形状の信号を発生す
るようになる。そして、このフリツプフロツプ回
路３４からのセツト時出力信号は、バツフアアン
プ３５を介してパルス幅の制御された出力信号と
して取り出すようにする。
トランジスタ３６は上記感温素子１７，３０を
含むブリツジ回路に対する電源を、上記フリツプ
フロツプ回路３４の状態に対応してパルス状に断
続制御する。この場合、基準電圧設定回路３７か
らの基準電圧の供給される差動アンプ３８によつ
て、上記ブリツジ回路に対する電圧を監視し、こ
の差動アンプ３８の出力信号によつて上記トラン
ジスタ３６のベース電圧を制御し加熱熱流電位を
基準設定している。そして、このトランジスタ３
６はトランジスタ３９の導通状態でそのベースが
接地電位に設定され、またその非導通状態でトラ
ンジスタ３６が導通状態に設定されて上記ブリツ
ジ回路に対して加熱電流を供給制御するようにな
る。そして、このトランジスタ３９のベースに対
しては、上記フリツプフロツプ回路３４のリセツ
ト状態での出力信号を供給し、フリツプフロツプ
回路３４のセツト状態で上記加熱電流が供給設定
されるようにしているものである。
含むブリツジ回路に対する電源を、上記フリツプ
フロツプ回路３４の状態に対応してパルス状に断
続制御する。この場合、基準電圧設定回路３７か
らの基準電圧の供給される差動アンプ３８によつ
て、上記ブリツジ回路に対する電圧を監視し、こ
の差動アンプ３８の出力信号によつて上記トラン
ジスタ３６のベース電圧を制御し加熱熱流電位を
基準設定している。そして、このトランジスタ３
６はトランジスタ３９の導通状態でそのベースが
接地電位に設定され、またその非導通状態でトラ
ンジスタ３６が導通状態に設定されて上記ブリツ
ジ回路に対して加熱電流を供給制御するようにな
る。そして、このトランジスタ３９のベースに対
しては、上記フリツプフロツプ回路３４のリセツ
ト状態での出力信号を供給し、フリツプフロツプ
回路３４のセツト状態で上記加熱電流が供給設定
されるようにしているものである。
すなわち、上記のように構成される装置にあつ
て、エンジン１１の回転に同期する信号が第５図
Ａに示す状態で発生されたとすると、この信号に
対応してフリツプフロツプ回路３４がセツトさ
れ、この回路３４からの出力信号は同図のＢに示
すように立上がる。そして、この信号の立上がり
に対応してトランジスタ３６がオン状態に設定さ
れ、感温素子１７に対して加熱電流が供給される
ようになるもので、この加熱電流に対応して感温
素子１７の温度が同図Ｃに示すように上昇する。
て、エンジン１１の回転に同期する信号が第５図
Ａに示す状態で発生されたとすると、この信号に
対応してフリツプフロツプ回路３４がセツトさ
れ、この回路３４からの出力信号は同図のＢに示
すように立上がる。そして、この信号の立上がり
に対応してトランジスタ３６がオン状態に設定さ
れ、感温素子１７に対して加熱電流が供給される
ようになるもので、この加熱電流に対応して感温
素子１７の温度が同図Ｃに示すように上昇する。
このようにして、感温素子１７の温度が上昇し
てその抵抗値が上昇して、その端子電圧が補助感
温素子３０で設定される電位よりも下降する状態
となると、コンパレータ３３からの出力信号が同
図Ｄに示すように立上がり、フリツプフロツプ回
路３４をリセツトするようになる。
てその抵抗値が上昇して、その端子電圧が補助感
温素子３０で設定される電位よりも下降する状態
となると、コンパレータ３３からの出力信号が同
図Ｄに示すように立上がり、フリツプフロツプ回
路３４をリセツトするようになる。
すなわち、感温素子１７に対する加熱電流が一
定の状態にあるときは、吸気管１３内の空気流量
に対応した状態で感温素子１７の温度が上昇する
ものであり、したがつてフリツプフロツプ回路３
４のセツト時よりリセツトされるまでの時間間隔
は、上記空気流量に対応する状態となる。すなわ
ち、このフリツプフロツプ回路３４のセツトされ
ている時間間隔は、吸入空気流量に対応するもの
であり、このフリツプフロツプ回路３４のセツト
およびリセツトに対応して発生されるパルス状の
信号の時間幅は、上記空気流量に対応する状態と
なる。すなわち、上記Ｂ図に示すフリツプフロツ
プ回路３４の出力信号は、空気流量検出信号とな
るもので、この信号は時間幅Ｔ、周期TNで表現
されるものである。この信号がこの空気流量測定
装置１６の出力信号としてエンジン制御ユニツト
１８に対して供給され、燃料噴射量の演算制御に
対して使用されるようになるものである。
定の状態にあるときは、吸気管１３内の空気流量
に対応した状態で感温素子１７の温度が上昇する
ものであり、したがつてフリツプフロツプ回路３
４のセツト時よりリセツトされるまでの時間間隔
は、上記空気流量に対応する状態となる。すなわ
ち、このフリツプフロツプ回路３４のセツトされ
ている時間間隔は、吸入空気流量に対応するもの
であり、このフリツプフロツプ回路３４のセツト
およびリセツトに対応して発生されるパルス状の
信号の時間幅は、上記空気流量に対応する状態と
なる。すなわち、上記Ｂ図に示すフリツプフロツ
プ回路３４の出力信号は、空気流量検出信号とな
るもので、この信号は時間幅Ｔ、周期TNで表現
されるものである。この信号がこの空気流量測定
装置１６の出力信号としてエンジン制御ユニツト
１８に対して供給され、燃料噴射量の演算制御に
対して使用されるようになるものである。
上記のように構成される空気流量検出装置１６
の第５図Ｂに示したような状態のパルス状出力信
号において、空気流量に対応するパルス状信号の
時間幅Ｔは次のように表現できる。
の第５図Ｂに示したような状態のパルス状出力信
号において、空気流量に対応するパルス状信号の
時間幅Ｔは次のように表現できる。
ここで、感温素子１７に対する加熱電流の電圧
をＶ、平均電流をｉ、伝熱係数をｈ、素子１７の
放熱面積をＡ、素子温度をTH、空気温度をTA、
素子１７の抵抗値をRH、空気流量をＧ、通電時
の瞬時電流をioとすると、 Vi＝hA（TH−TA） Ｖ＝iRH ｈ＝α＋β√ ｉ＝io（Ｔ／TN） TN∝１／Ｎ となる。これより、 V2／RH・Ｔ／TN ＝（α＋β√）（TH−TA） Ｖおよび（TH−TA）を一定となるように制御
するから、時間幅Ｔは次のように表現される。
をＶ、平均電流をｉ、伝熱係数をｈ、素子１７の
放熱面積をＡ、素子温度をTH、空気温度をTA、
素子１７の抵抗値をRH、空気流量をＧ、通電時
の瞬時電流をioとすると、 Vi＝hA（TH−TA） Ｖ＝iRH ｈ＝α＋β√ ｉ＝io（Ｔ／TN） TN∝１／Ｎ となる。これより、 V2／RH・Ｔ／TN ＝（α＋β√）（TH−TA） Ｖおよび（TH−TA）を一定となるように制御
するから、時間幅Ｔは次のように表現される。
Ｔ∝（α＋β√）／Ｎ ……(1)
ここで、αおよびβは定数であり、Ｎはエンジ
ン回転数である。
ン回転数である。
このように関係式で表現される検出空気流量パ
ルス信号の時間幅Ｔから、エンジン回転数に対応
する空気流量Ｇ／Ｎを求め、エンジン制御ユニツ
ト１８で燃料噴射時間幅を求めるようになるもの
であるが、このような状態では求める量Ｇ／Ｎを
算出するためにマイクロコンピユータの制御プロ
グラムは非常に複雑な状態となる。
ルス信号の時間幅Ｔから、エンジン回転数に対応
する空気流量Ｇ／Ｎを求め、エンジン制御ユニツ
ト１８で燃料噴射時間幅を求めるようになるもの
であるが、このような状態では求める量Ｇ／Ｎを
算出するためにマイクロコンピユータの制御プロ
グラムは非常に複雑な状態となる。
したがつて、ここでは簡単な手段で且つ精度の
良好な状態でＧ／Ｎを算出しようとするものであ
る。まず上記(1)式からＧ／Ｎの理論式は、 Ｇ／Ｎ∝Ｎ（Ｔ−α／Ｎ）2／β2 ……(2) となるもので、この理論式から実際の制御におい
てずれる特性を次のような多項式近似によつて表
現する。
良好な状態でＧ／Ｎを算出しようとするものであ
る。まず上記(1)式からＧ／Ｎの理論式は、 Ｇ／Ｎ∝Ｎ（Ｔ−α／Ｎ）2／β2 ……(2) となるもので、この理論式から実際の制御におい
てずれる特性を次のような多項式近似によつて表
現する。
Ｇ／Ｎ＝
〓i
aiTi ……(3)
この(3)式において、ｉ＝２とすると、Ｇ／Ｎは
次のようになる。
次のようになる。
Ｇ／Ｎ＝a2T2＋a1T＋a0
そして、(2)式においてf1(N)2＝Ｎ／β2、f2(N)＝
α／Ｎとし、さらに回転数Ｎに応じたずれ分f3(N)
を付加した場合、(2)式は次のように表現される。
α／Ｎとし、さらに回転数Ｎに応じたずれ分f3(N)
を付加した場合、(2)式は次のように表現される。
Ｇ／Ｎ＝f1(N)2｛Ｔ−f2(N)｝2
＋f3(N) ……(4)
＝f1(N)2T2−2f2(N)f1(N)2T
＋f1(N)2f2(N)2
＋f3(N)
したがつて、(3)式における各計数値a0，a1，a2
は次のようになる。
は次のようになる。
a0＝f1(N)2f2(N)2
＋f3(N)
a1＝−2f2(N)f1(N)2
a2＝f1(N)2
すなわち、エンジン１回転当たりの吸入空気量
Ｇ／Ｎが、r1(N)、f2(N)、f3(N)の回転数Ｎに応じて
決まる数値と時間幅Ｔによる簡単な計算によつて
算出されるようになる。
Ｇ／Ｎが、r1(N)、f2(N)、f3(N)の回転数Ｎに応じて
決まる数値と時間幅Ｔによる簡単な計算によつて
算出されるようになる。
第６図乃至第８図はそれぞれ上記関数を回転数
Ｎとの関係で示すもので、この第６図乃至第８図
にそれぞれ示す状態を、それぞれ１次元マツプと
して記憶装置に対して記憶設定する。
Ｎとの関係で示すもので、この第６図乃至第８図
にそれぞれ示す状態を、それぞれ１次元マツプと
して記憶装置に対して記憶設定する。
第９図はエンジン制御ユニツト１８におけるエ
ンジン制御のメインルーチンのベース処理の流れ
の状態を示しているもので、まずパワーオンの状
態でリセツト制御され、ステツプ101で初期化が
実行される。このように初期状態が設定された状
態で、ステツプ102でエンジン１１に関連する検
出手段から冷却水温、空気温度、排気ガス中の酸
素濃度、バツテリ電圧のアナログ状態の検出信号
を検出しデイジタル入力処理を施す。そして、ス
テツプ103で上記検出信号に対応して各種補正量
を算出して、演算算出される例えば燃料噴射時間
幅の補正演算に対して共されるようにするもので
ある。
ンジン制御のメインルーチンのベース処理の流れ
の状態を示しているもので、まずパワーオンの状
態でリセツト制御され、ステツプ101で初期化が
実行される。このように初期状態が設定された状
態で、ステツプ102でエンジン１１に関連する検
出手段から冷却水温、空気温度、排気ガス中の酸
素濃度、バツテリ電圧のアナログ状態の検出信号
を検出しデイジタル入力処理を施す。そして、ス
テツプ103で上記検出信号に対応して各種補正量
を算出して、演算算出される例えば燃料噴射時間
幅の補正演算に対して共されるようにするもので
ある。
第１０図はエンジン運転状態に対応する燃料噴
射量、具体的には燃料噴射時間幅を求める手段を
説明する流れの状態を示すもので、エンジンの回
転に対応する信号、例えば点火（IG）信号に対
応して割込みが実行されるものである。
射量、具体的には燃料噴射時間幅を求める手段を
説明する流れの状態を示すもので、エンジンの回
転に対応する信号、例えば点火（IG）信号に対
応して割込みが実行されるものである。
まず、ステツプ201でフリーな状態で計数駆動
されているカウンタの計数値t1を上記IG信号に対
応して読取り、前回のIG信号で読取られた計数
値t1′と比較して、エンジンの回転数Ｎを算出す
る。次に、ステツプ202においてこの回転数Ｎに
対応して第６図乃至第８図で示したような状態の
マツプが記憶設定された記憶装置から、関数f1
(N)、f2(N)、f3(N)の数値を補間計算によつて算出し
て、ステツプ203で噴射開始タイミングt3を設定
する。
されているカウンタの計数値t1を上記IG信号に対
応して読取り、前回のIG信号で読取られた計数
値t1′と比較して、エンジンの回転数Ｎを算出す
る。次に、ステツプ202においてこの回転数Ｎに
対応して第６図乃至第８図で示したような状態の
マツプが記憶設定された記憶装置から、関数f1
(N)、f2(N)、f3(N)の数値を補間計算によつて算出し
て、ステツプ203で噴射開始タイミングt3を設定
する。
ここで、前記空気流量検出装置１６では上記計
数タイミングt1で感温素子１７に対する加熱電流
が立上がるように制御されているもので、ステツ
プ204で上記空気流量検出装置１６からのパルス
状出力信号の立下がり時の計数値t4を検出し、
「t4−t1」によつてパルス時間幅Ｔを算出する。
そして、次のステツプ205において、前記(4)式に
基づいて関数f1(N)、f2(N)、f3(N)の数値と、時間幅
Ｔとを用いてエンジン１回転当りの空気量Ｇ／Ｎ
を求める。このＧ／Ｎに基づいて基本噴射時間幅
τB［τB＝Ｋ（Ｇ／Ｎ）Ｋ：定数］を算出し、ステツ
プ206で前記メインルーチンのステツプ103で求め
られる補正量に対応して補正し、実際の燃料噴射
時間幅τAを算出する。このように噴射時間幅が算
出されたならば、ステツプ207で噴射終了時刻t5
を設定するもので、このt5は「t5−t3＝τA」の関
係から算出される。
数タイミングt1で感温素子１７に対する加熱電流
が立上がるように制御されているもので、ステツ
プ204で上記空気流量検出装置１６からのパルス
状出力信号の立下がり時の計数値t4を検出し、
「t4−t1」によつてパルス時間幅Ｔを算出する。
そして、次のステツプ205において、前記(4)式に
基づいて関数f1(N)、f2(N)、f3(N)の数値と、時間幅
Ｔとを用いてエンジン１回転当りの空気量Ｇ／Ｎ
を求める。このＧ／Ｎに基づいて基本噴射時間幅
τB［τB＝Ｋ（Ｇ／Ｎ）Ｋ：定数］を算出し、ステツ
プ206で前記メインルーチンのステツプ103で求め
られる補正量に対応して補正し、実際の燃料噴射
時間幅τAを算出する。このように噴射時間幅が算
出されたならば、ステツプ207で噴射終了時刻t5
を設定するもので、このt5は「t5−t3＝τA」の関
係から算出される。
ここで、上記第６図乃至第８図で示される状態
のマツプにあつては、回転数Ｎを例えば500、
625、750、1000、1500、2000、2500、3000、
4000、5000、6000、8000の13分割の状態で設定す
ればよい。
のマツプにあつては、回転数Ｎを例えば500、
625、750、1000、1500、2000、2500、3000、
4000、5000、6000、8000の13分割の状態で設定す
ればよい。
これに対して、エンジン１回転当たりの空気量
Ｇ／Ｎを示す前記(2)式を時間幅Ｔおよび回転数Ｎ
の２次元マツプによつて求めようとすると、要求
される精度を確保するためには、時間Ｔ軸および
回転数Ｎ軸共に、例えば±２％の誤差範囲に設定
するために50ポイントと充分に細かく分割設定す
る必要がある。このため、マツプ点が膨大なもの
となり、また使用されない無駄なポイントが多数
存在する状態となつてしまう。
Ｇ／Ｎを示す前記(2)式を時間幅Ｔおよび回転数Ｎ
の２次元マツプによつて求めようとすると、要求
される精度を確保するためには、時間Ｔ軸および
回転数Ｎ軸共に、例えば±２％の誤差範囲に設定
するために50ポイントと充分に細かく分割設定す
る必要がある。このため、マツプ点が膨大なもの
となり、また使用されない無駄なポイントが多数
存在する状態となつてしまう。
［発明の効果］
以上のようにこの発明によれば、吸入空気流量
をパルス状検出信号のパルス時間幅Ｔで表現する
ようにした、空気流量検出装置からのデイジタル
状態の検出出力信号を効果的に利用して、燃料噴
射量等のエンジン制御情報が簡単な演算状態で得
られるようになるものであり、特にエンジンの１
回転当たりの吸入空気量Ｇ／Ｎを表現する複数の
関数が簡単な１次元マツプによつて補間算出さ
れ、この関数の簡単な演算によつて上記Ｇ／Ｎが
算出されて上記燃料噴射量等の制御が実行される
ようになる。したがつて、吸入空気流量に対応し
たエンジン制御が効果的に且つ簡単な制御状態で
実行されるようになるものである。
をパルス状検出信号のパルス時間幅Ｔで表現する
ようにした、空気流量検出装置からのデイジタル
状態の検出出力信号を効果的に利用して、燃料噴
射量等のエンジン制御情報が簡単な演算状態で得
られるようになるものであり、特にエンジンの１
回転当たりの吸入空気量Ｇ／Ｎを表現する複数の
関数が簡単な１次元マツプによつて補間算出さ
れ、この関数の簡単な演算によつて上記Ｇ／Ｎが
算出されて上記燃料噴射量等の制御が実行される
ようになる。したがつて、吸入空気流量に対応し
たエンジン制御が効果的に且つ簡単な制御状態で
実行されるようになるものである。
第１図はこの発明の一実施例に係るエンジン制
御装置を説明する構成図、第２図および第３図は
それぞれ上記制御装置に使用される空気流量検出
装置を構成する感温素子を示す図、第４図は上記
空気流量検出装置を説明する回路構成図、第５図
は上記検出装置の動作状態を説明する信号波形
図、第６図乃至第８図はそれぞれエンジン１回転
当たりの吸入空気量Ｇ／Ｎを求める式を表現する
関数の回転数Ｎに対する状態を示す曲線図、第９
図は上記制御装置の制御ユニツトにおけるメイン
ルーチンを説明するフローチヤート、第１０図は
同じく燃料噴射量算出状態を説明するフローチヤ
ートである。 １１……エンジン、１３……吸気管、１６……
空気流量検出装置、１７……感温素子、１８……
エンジン制御ユニツト、３０……補助感温素子、
３３……コンパレータ、３４……フリツプフロツ
プ回路、３６……トランジスタ。
御装置を説明する構成図、第２図および第３図は
それぞれ上記制御装置に使用される空気流量検出
装置を構成する感温素子を示す図、第４図は上記
空気流量検出装置を説明する回路構成図、第５図
は上記検出装置の動作状態を説明する信号波形
図、第６図乃至第８図はそれぞれエンジン１回転
当たりの吸入空気量Ｇ／Ｎを求める式を表現する
関数の回転数Ｎに対する状態を示す曲線図、第９
図は上記制御装置の制御ユニツトにおけるメイン
ルーチンを説明するフローチヤート、第１０図は
同じく燃料噴射量算出状態を説明するフローチヤ
ートである。 １１……エンジン、１３……吸気管、１６……
空気流量検出装置、１７……感温素子、１８……
エンジン制御ユニツト、３０……補助感温素子、
３３……コンパレータ、３４……フリツプフロツ
プ回路、３６……トランジスタ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 吸入空気流中に設定される温度抵抗特性を有
する感温素子に対してエンジンの回転に同期する
信号に対応して加熱電流を供給し上記感温素子の
特性温度状態までの温度上昇に対応して上記加熱
電流を断つように制御され上記加熱電流供給時間
幅に対応する時間幅Ｔの設定されたパルス状出力
信号を発生する空気流量検出装置と、上記時間幅
Ｔとエンジン回転数Ｎとの関係から近似されるエ
ンジン１回転当りの空気量を表現するＧ／Ｎの多
項式近似 Ｇ／Ｎ＝ 〓i aiTi を構成する複数の回転数Ｎの関数をそれぞれマツ
プで記憶設定する複数のマツプ記憶手段と、上記
エンジンの回転数Ｎを検出する手段と、この検出
されたエンジン回転数Ｎに対応して上記複数のマ
ツプ記憶手段からそれぞれ上記検出回転数Ｎに対
応する数値を補間算出する手段と、この手段で算
出された上記回転数Ｎに対応する複数の関数およ
び上記時間幅Ｔからエンジン１回転当りの空気量
Ｇ／Ｎを算出する手段とを具備したことを特徴と
するエンジンの制御装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59107783A JPS60252139A (ja) | 1984-05-28 | 1984-05-28 | エンジンの制御装置 |
| EP85106232A EP0163246B1 (en) | 1984-05-28 | 1985-05-21 | Engine control apparatus |
| DE8585106232T DE3564007D1 (en) | 1984-05-28 | 1985-05-21 | Engine control apparatus |
| US06/737,088 US4730255A (en) | 1984-05-28 | 1985-05-23 | Engine control apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59107783A JPS60252139A (ja) | 1984-05-28 | 1984-05-28 | エンジンの制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60252139A JPS60252139A (ja) | 1985-12-12 |
| JPH0578667B2 true JPH0578667B2 (ja) | 1993-10-29 |
Family
ID=14467905
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59107783A Granted JPS60252139A (ja) | 1984-05-28 | 1984-05-28 | エンジンの制御装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4730255A (ja) |
| EP (1) | EP0163246B1 (ja) |
| JP (1) | JPS60252139A (ja) |
| DE (1) | DE3564007D1 (ja) |
Families Citing this family (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6223557A (ja) * | 1985-07-24 | 1987-01-31 | Hitachi Ltd | 内燃機関の学習制御方法 |
| JPS6361737A (ja) * | 1986-09-01 | 1988-03-17 | Hitachi Ltd | 燃料制御装置 |
| AU608253B2 (en) * | 1986-12-01 | 1991-03-28 | Woodward Governor Company | Method and apparatus for iterated determinations of sensed speed and speed governing |
| JPS6461611A (en) * | 1987-09-02 | 1989-03-08 | Hitachi Ltd | Air flow rate sensor |
| JPH01177432A (ja) * | 1987-12-28 | 1989-07-13 | Fuji Heavy Ind Ltd | 内燃機関の燃料噴射制御装置 |
| JPH0760107B2 (ja) * | 1989-07-11 | 1995-06-28 | 三菱電機株式会社 | 熱式流量センサの信号処理方法 |
| US4920789A (en) * | 1989-09-19 | 1990-05-01 | General Motors Corporation | Method and means for determining air mass in a crankcase scavenged two-stroke engine |
| US4986243A (en) * | 1990-01-19 | 1991-01-22 | Siemens Automotive L.P. | Mass air flow engine control system with mass air event integrator |
| US5136517A (en) * | 1990-09-12 | 1992-08-04 | Ford Motor Company | Method and apparatus for inferring barometric pressure surrounding an internal combustion engine |
| US6557531B2 (en) * | 1996-09-13 | 2003-05-06 | Hitachi, Ltd. | Thermal type air flow meter |
| US6866027B1 (en) | 2003-09-17 | 2005-03-15 | Walbro Engine Management, L.L.C. | Throttle body assembly for a fuel injected combustion engine |
| WO2005049996A1 (en) * | 2003-11-18 | 2005-06-02 | Mack Trucks, Inc. | Control system and method for improving fuel economy |
| FR2942849B1 (fr) * | 2009-03-03 | 2011-04-01 | Renault Sas | Procede de traitement d'un signal issu d'un debitmetre de mesure d'un debit de gaz dans un moteur a combustion interne |
| DE102009059931A1 (de) * | 2009-12-22 | 2011-06-30 | Volkswagen AG, 38440 | Ermitteln und Parametrieren von Polynom-Modellen für Verbrennungsmotoren |
| FR2995939B1 (fr) * | 2012-09-21 | 2018-11-16 | Continental Automotive France | Procede d'estimation du regime d'un moteur dans une position predeterminee |
Family Cites Families (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1052172A (ja) * | 1963-02-05 | 1900-01-01 | ||
| FR2355437A6 (fr) * | 1972-05-10 | 1978-01-13 | Peugeot & Renault | Systeme de commande du type analogique-numerique-analogique a calculateur digital a fonctions multiples pour vehicule automobile |
| DE2448304C2 (de) * | 1974-10-10 | 1986-04-03 | Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart | Elektrisch gesteuerte Kraftstoffeinspritzanlage für Brennkraftmaschinen |
| JPS535335A (en) * | 1976-07-05 | 1978-01-18 | Nippon Soken Inc | Suction air quantity detector for internal combustion engine |
| JPS6047462B2 (ja) * | 1978-06-02 | 1985-10-22 | 株式会社日立製作所 | 電子制御燃料噴射装置の吸入空気量計測装置 |
| US4304129A (en) * | 1978-11-13 | 1981-12-08 | Nippon Soken, Inc. | Gas flow measuring apparatus |
| JPS55104538A (en) * | 1979-02-05 | 1980-08-11 | Hitachi Ltd | Air-fuel ratio controlling system for internal combustion engine |
| JPS5651618A (en) * | 1979-10-03 | 1981-05-09 | Hitachi Ltd | Hot-wire flow sensor circuit |
| JPS5688138A (en) * | 1979-12-21 | 1981-07-17 | Dainippon Screen Mfg Co Ltd | Forming method of memory table |
| JPS5692330A (en) * | 1979-12-25 | 1981-07-27 | Hitachi Ltd | Signal processing method for hot wire flow sensor |
| JPS56143915A (en) * | 1980-04-11 | 1981-11-10 | Nippon Soken Inc | Measuring device for gas flow rate |
| JPS572436A (en) * | 1980-06-06 | 1982-01-07 | Japan Electronic Control Syst Co Ltd | Electronically controlled fuel injection device |
| JPS5710415A (en) * | 1980-06-23 | 1982-01-20 | Isuzu Motors Ltd | Measuring method for suction amount |
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| JPS5895214A (ja) * | 1981-12-02 | 1983-06-06 | Hitachi Ltd | 熱線式流量センサの信号処理方法 |
-
1984
- 1984-05-28 JP JP59107783A patent/JPS60252139A/ja active Granted
-
1985
- 1985-05-21 DE DE8585106232T patent/DE3564007D1/de not_active Expired
- 1985-05-21 EP EP85106232A patent/EP0163246B1/en not_active Expired
- 1985-05-23 US US06/737,088 patent/US4730255A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60252139A (ja) | 1985-12-12 |
| DE3564007D1 (en) | 1988-09-01 |
| EP0163246B1 (en) | 1988-07-27 |
| EP0163246A2 (en) | 1985-12-04 |
| US4730255A (en) | 1988-03-08 |
| EP0163246A3 (en) | 1986-02-12 |
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