JPH0670403B2 - 内燃機関の空気量検出装置 - Google Patents
内燃機関の空気量検出装置Info
- Publication number
- JPH0670403B2 JPH0670403B2 JP15563686A JP15563686A JPH0670403B2 JP H0670403 B2 JPH0670403 B2 JP H0670403B2 JP 15563686 A JP15563686 A JP 15563686A JP 15563686 A JP15563686 A JP 15563686A JP H0670403 B2 JPH0670403 B2 JP H0670403B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- air flow
- flow rate
- air
- throttle valve
- internal combustion
- Prior art date
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- Measuring Volume Flow (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、内燃機関の空気量検出装置に関する。
（従来の技術） 燃料噴射式内燃機関にあっては、機関に吸入される空気
量を的確に検出することが重要であり、その検出装置と
しては空気量を熱線式等の流量センサにより直接的に検
出するものや、圧力センサにより測定される吸気管内圧
力と機関回転速度とから間接的に検出するものがある。
また、圧力センサのほかに絞り弁開度センサを設け、空
気量を絞り弁開度と吸気管内圧力とから検出するものが
ある（特公昭61−4981号公報等参照）。
量を的確に検出することが重要であり、その検出装置と
しては空気量を熱線式等の流量センサにより直接的に検
出するものや、圧力センサにより測定される吸気管内圧
力と機関回転速度とから間接的に検出するものがある。
また、圧力センサのほかに絞り弁開度センサを設け、空
気量を絞り弁開度と吸気管内圧力とから検出するものが
ある（特公昭61−4981号公報等参照）。
（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、このように流量センサや圧力センサを用
いた検出装置では、吸気脈動による検出値の変動が大き
く、これをもとに制御される燃料噴射弁の噴射量が変動
するため、エンジンのトルク変動が大きくなってしま
う。
いた検出装置では、吸気脈動による検出値の変動が大き
く、これをもとに制御される燃料噴射弁の噴射量が変動
するため、エンジンのトルク変動が大きくなってしま
う。
また、流量センサや圧力センサはそれほど応答性が良く
ないことから、過渡時の検出誤差が大きく、さらにはコ
ストが高いという問題がある。
ないことから、過渡時の検出誤差が大きく、さらにはコ
ストが高いという問題がある。
この一方、これらの検出装置では、センサ位置での空気
流量を検出することになるため、過渡時には検出値とシ
リンダに流入する空気量とが一致せず、このため燃料噴
射弁の位置によっても異なるが、加速時や減速時に空燃
比がリッチ化したり、リーン化するという問題がある。
流量を検出することになるため、過渡時には検出値とシ
リンダに流入する空気量とが一致せず、このため燃料噴
射弁の位置によっても異なるが、加速時や減速時に空燃
比がリッチ化したり、リーン化するという問題がある。
この発明は、このような問題点を解決し、過渡応答性の
よい空気量検出装置を提供することを目的としている。
よい空気量検出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） この発明は、第１図に示すように絞り弁開度を検出する
手段１と、機関回転速度を検出する手段２と、両検出値
から定常での空気流量QHを演算する定常空気流量演算手
段３と、同じく両検出値から空気流れの遅れ係数Ｋを演
算する遅れ係数演算手段４と、定常空気流量QHと遅れ係
数Ｋとから次式Qc＝Qco＋Ｋ（QH−Qco）（ただしQcoはQ
cの前回演算値）によりシリンダに流入する空気流量Qc
を演算する補正手段５とを備えた。
手段１と、機関回転速度を検出する手段２と、両検出値
から定常での空気流量QHを演算する定常空気流量演算手
段３と、同じく両検出値から空気流れの遅れ係数Ｋを演
算する遅れ係数演算手段４と、定常空気流量QHと遅れ係
数Ｋとから次式Qc＝Qco＋Ｋ（QH−Qco）（ただしQcoはQ
cの前回演算値）によりシリンダに流入する空気流量Qc
を演算する補正手段５とを備えた。
（作用） したがって、絞り弁開度αと機関回転速度Ｎとから、吸
気脈動による影響を受けることなく、空気流量QHが正確
に検出されると共に、この空気流量QHに絞り弁開度αと
機関回転速度Ｎとに基づく遅れ係数Ｋにより補正を加え
ることで、過渡時であっても応答性が悪化することな
く、シリンダへの空気流量Qcが正確に検出される。
気脈動による影響を受けることなく、空気流量QHが正確
に検出されると共に、この空気流量QHに絞り弁開度αと
機関回転速度Ｎとに基づく遅れ係数Ｋにより補正を加え
ることで、過渡時であっても応答性が悪化することな
く、シリンダへの空気流量Qcが正確に検出される。
（実施例） 第２図は本発明を各吸気ポート10にそれぞれ燃料噴射弁
11を設置したマルチポイントインジェクション方式のエ
ンジンに適用した実施例の機械的構成を表わしている。
11を設置したマルチポイントインジェクション方式のエ
ンジンに適用した実施例の機械的構成を表わしている。
12は吸気通路13の絞り弁14の開度αを検出する絞り弁開
度センサ、15はエンジン回転速度Ｎを検出するクランク
角センサで、これらの検出信号はエンジン冷却水温を検
出する水温センサ16、、吸入空気の温度を検出する吸気
温センサ（図示しない）、空燃比を検出する空燃比セン
サ17等からの信号と共に、コントロールユニット18に入
力される。
度センサ、15はエンジン回転速度Ｎを検出するクランク
角センサで、これらの検出信号はエンジン冷却水温を検
出する水温センサ16、、吸入空気の温度を検出する吸気
温センサ（図示しない）、空燃比を検出する空燃比セン
サ17等からの信号と共に、コントロールユニット18に入
力される。
また、19は絞り弁14をバイパスする通路、20はバイパス
通路19の開口面積Abを可変とするアイドル制御弁であ
る。
通路19の開口面積Abを可変とするアイドル制御弁であ
る。
コントロールユニット18は、CPU,RAM,ROM,I／Ｏ装置等
からなるマイクロコンピュータで構成され、第１図に示
した各手段１〜４の全機能を有し、空気流量を検出する
と共に、燃料噴射弁11の燃料噴射制御を行う。また、コ
ントロールユニット18は例えばアイドル時に所定のエン
ジン回転速度を保つようにアイドル制御弁20を駆動制御
する。
からなるマイクロコンピュータで構成され、第１図に示
した各手段１〜４の全機能を有し、空気流量を検出する
と共に、燃料噴射弁11の燃料噴射制御を行う。また、コ
ントロールユニット18は例えばアイドル時に所定のエン
ジン回転速度を保つようにアイドル制御弁20を駆動制御
する。
次にコントロールユニット18内にて実行される内容を第
３図，第４図のフローチャートに基づいて説明する。
３図，第４図のフローチャートに基づいて説明する。
第３図はシリンダに流入する空気流量Qcの計算ルーチン
を示すもので、まずステップ10では絞り弁開度センサ12
の信号αからテーブル検索により絞り弁開口面積Ａαが
求められる。第５図にそのテーブル内容を表す特性線図
を示すが、開口面積Ａαは絞り弁開度αに比例して変化
する。
を示すもので、まずステップ10では絞り弁開度センサ12
の信号αからテーブル検索により絞り弁開口面積Ａαが
求められる。第５図にそのテーブル内容を表す特性線図
を示すが、開口面積Ａαは絞り弁開度αに比例して変化
する。
ステップ11ではアイドル制御弁20に指令する駆動制御信
号（デューティ信号）ISCDからテーブル検索により絞り
弁14をバイパスする通路19の開口面積Abが求められる。
第６図にそのテーブル内容を表す特性線図を示す。アイ
ドル制御弁20はデューティ値が大きくなるほど開度が増
大し、これに応じて開口面積Abも大きくなる。
号（デューティ信号）ISCDからテーブル検索により絞り
弁14をバイパスする通路19の開口面積Abが求められる。
第６図にそのテーブル内容を表す特性線図を示す。アイ
ドル制御弁20はデューティ値が大きくなるほど開度が増
大し、これに応じて開口面積Abも大きくなる。
そして、ステップ12にて絞り弁開口面積Ａαとバイパス
通路開口面積Abとの和から総流路面積Ａが算出される。
通路開口面積Abとの和から総流路面積Ａが算出される。
次に、ステップ13では総流路面積Ａに対する定常での空
気流量QHを求めるが、この場合空気流量QHは総流路面積
Ａをクランク角センサ15からのエンジン回転速度Ｎで除
算した値Ａ／Ｎとエンジン回転速度Ｎに対して割付けた
３次元テーブルから求められる。第７図はそのテーブル
内容を表す特性線図で、等空気流量線は略々Ａ／Ｎに応
じて増大する特性を持つ。これは、仮に回転数Ｎが一定
であるとすると、Ａ／Ｎは絞り弁開度αに応じて変化
し、αが大きくなるほど空気流量が増加するためであ
る。
気流量QHを求めるが、この場合空気流量QHは総流路面積
Ａをクランク角センサ15からのエンジン回転速度Ｎで除
算した値Ａ／Ｎとエンジン回転速度Ｎに対して割付けた
３次元テーブルから求められる。第７図はそのテーブル
内容を表す特性線図で、等空気流量線は略々Ａ／Ｎに応
じて増大する特性を持つ。これは、仮に回転数Ｎが一定
であるとすると、Ａ／Ｎは絞り弁開度αに応じて変化
し、αが大きくなるほど空気流量が増加するためであ
る。
ステップ14では、絞り弁14付近を通過した空気がシリン
ダに流入するまでの遅れを考慮した遅れ係数Ｋ（Ｋ＜
１）が、総流路面積Ａとエンジン回転速度Ｎとからテー
ブル検索により求められる。この検索は３次元テーブル
により行なわれ、第８図にそのテーブル内容を表す特性
線図を示す。なお、遅れ係数Ｋは総流路面積Ａにほぼ応
じて変化する。
ダに流入するまでの遅れを考慮した遅れ係数Ｋ（Ｋ＜
１）が、総流路面積Ａとエンジン回転速度Ｎとからテー
ブル検索により求められる。この検索は３次元テーブル
により行なわれ、第８図にそのテーブル内容を表す特性
線図を示す。なお、遅れ係数Ｋは総流路面積Ａにほぼ応
じて変化する。
そして、ステップ15にてシリンダへの空気流量Qcが、空
気流量QHと遅れ係数Ｋとから、Qc＝Qc0＋Ｋ（QH−Qc0）
の式により算出される。Qc0は前回算出した空気流量Qc
で、定常状態ではQc0＝QHである。
気流量QHと遅れ係数Ｋとから、Qc＝Qc0＋Ｋ（QH−Qc0）
の式により算出される。Qc0は前回算出した空気流量Qc
で、定常状態ではQc0＝QHである。
第４図は燃料噴射弁11の燃料噴射量Tiの計算ルーチンを
示すもので、ステップ20にて基本噴射量Tpが、前記空気
流量Qcに大気圧補正係数Kp、吸気温補正係数Kt及び定数
Kaを乗算して求められる。
示すもので、ステップ20にて基本噴射量Tpが、前記空気
流量Qcに大気圧補正係数Kp、吸気温補正係数Kt及び定数
Kaを乗算して求められる。
そして、ステップ21にて基本噴射量Tpに従来から用いら
れる各種補正係数COEF、空燃比センサ17からのフィード
バック補正係数LAを乗算し、さらに無効パルス幅（電圧
補正分）Tsを加えて燃料噴射量Tiが求められる。
れる各種補正係数COEF、空燃比センサ17からのフィード
バック補正係数LAを乗算し、さらに無効パルス幅（電圧
補正分）Tsを加えて燃料噴射量Tiが求められる。
なお、各ルーチンは所定時間毎にあるいはエンジン回転
に同期して実行される。
に同期して実行される。
このように、絞り弁14の開度α（及び絞り弁14のバイパ
ス通路19の開度）とエンジン回転速度Ｎとをもとに空気
流量QHを演算するので、熱線式の流量センサや圧力セン
サを用いたときのように吸気脈動による影響を受けるこ
とはなく、また、エンジンの運転条件が変化する過渡時
の良好の応答性を保つことができ、空気流量QHの正確な
検出値が得られる。
ス通路19の開度）とエンジン回転速度Ｎとをもとに空気
流量QHを演算するので、熱線式の流量センサや圧力セン
サを用いたときのように吸気脈動による影響を受けるこ
とはなく、また、エンジンの運転条件が変化する過渡時
の良好の応答性を保つことができ、空気流量QHの正確な
検出値が得られる。
一方、空気流量QHは、定常状態以外は空気流れの遅れに
より、シリンダに流入する空気流量Qcと一致しないが、
空気流れの遅れは絞り弁開度αやエンジン回転速度Ｎに
対応することから、そのαとＮとに基づく遅れ係数Ｋに
より、空気流量QHに補正を加えることで、過渡時におけ
るシリンダへの空気流量Qcが的確に求められる。
より、シリンダに流入する空気流量Qcと一致しないが、
空気流れの遅れは絞り弁開度αやエンジン回転速度Ｎに
対応することから、そのαとＮとに基づく遅れ係数Ｋに
より、空気流量QHに補正を加えることで、過渡時におけ
るシリンダへの空気流量Qcが的確に求められる。
したがって、このように検出した空気流量Qcに基づいて
燃料噴射量を演算することにより、加速時や減速時にも
燃料噴射弁11からの燃料噴射量Tiが過剰となったり、不
足するようなことはなく、空気流量Qcに応じた燃料噴射
制御が可能となり、これにより定常時と同様、加速時や
減速時にも適正空燃比を保つことができる。
燃料噴射量を演算することにより、加速時や減速時にも
燃料噴射弁11からの燃料噴射量Tiが過剰となったり、不
足するようなことはなく、空気流量Qcに応じた燃料噴射
制御が可能となり、これにより定常時と同様、加速時や
減速時にも適正空燃比を保つことができる。
第９図に加速時の作動特性を示すと、絞り弁14の急開に
空気流量QHが対応するのに対してシリンダへの空気流量
Qcが徐々に増加することになり、このとき空気流量QHに
応じて吸気ポートに燃料を噴射すると空燃比が大きくリ
ッチ化する（従来例と同様となる）が、空気流量Qcに応
じて燃料を噴射することで、ほぼ一定の空燃比が得られ
るのである。この場合、空燃比はいくらかリーンとなる
が、これは吸気管内の付着燃料が加速中に増えることに
よる誤差である。
空気流量QHが対応するのに対してシリンダへの空気流量
Qcが徐々に増加することになり、このとき空気流量QHに
応じて吸気ポートに燃料を噴射すると空燃比が大きくリ
ッチ化する（従来例と同様となる）が、空気流量Qcに応
じて燃料を噴射することで、ほぼ一定の空燃比が得られ
るのである。この場合、空燃比はいくらかリーンとなる
が、これは吸気管内の付着燃料が加速中に増えることに
よる誤差である。
なお、空気流量Qcをもとにエンジンの点火時期を制御し
ても良く、このようにすれば過渡時においても最適点火
時期制御が可能となる。
ても良く、このようにすれば過渡時においても最適点火
時期制御が可能となる。
（発明の効果） 以上のように本発明によれば、絞り弁開度と、機関回転
速度とから定常での空気流量が正確に検出されると共
に、これを運転状態に応じた遅れ係数で補正することで
過渡時のシリンダへの空気流量が正確に検出され、した
がって常に正確な空燃比制御が可能となる。
速度とから定常での空気流量が正確に検出されると共
に、これを運転状態に応じた遅れ係数で補正することで
過渡時のシリンダへの空気流量が正確に検出され、した
がって常に正確な空燃比制御が可能となる。
第１図は本発明の構成図、第２図は本発明の実施例を示
す機械的構成図、第３図，第４図は各演算内容を示すフ
ローチャート、第５図〜第８図は演算に用いる各テーブ
ル内容を表す特性線図、第９図は加速時の作動特性を示
す説明図である。 １……絞り弁開度検出手段、２……機関回転速度検出手
段、３……定常空気流量検出手段、４……遅れ係数演算
手段、５……補正手段。
す機械的構成図、第３図，第４図は各演算内容を示すフ
ローチャート、第５図〜第８図は演算に用いる各テーブ
ル内容を表す特性線図、第９図は加速時の作動特性を示
す説明図である。 １……絞り弁開度検出手段、２……機関回転速度検出手
段、３……定常空気流量検出手段、４……遅れ係数演算
手段、５……補正手段。
Claims (1)
- 【請求項１】絞り弁開度を検出する手段と、機関回転速
度を検出する手段と、両検出値から定常での空気流量QH
を演算する定常空気流量演算手段と、同じく両検出値か
ら空気流れの遅れ係数Ｋを演算する遅れ係数演算手段
と、定常空気流量QHと遅れ係数Ｋとから次式Qc＝Qco＋
Ｋ（QH−Qco）（ただしQcoはQcの前回演算値）によりシ
リンダに流入する空気流量Qcを演算する補正手段とを備
えたことを特徴とする内燃機関の空気量検出装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15563686A JPH0670403B2 (ja) | 1986-07-02 | 1986-07-02 | 内燃機関の空気量検出装置 |
| US07/069,038 US4951209A (en) | 1986-07-02 | 1987-07-01 | Induction volume sensing arrangement for internal combustion engine or the like |
| DE3721910A DE3721910C2 (de) | 1986-07-02 | 1987-07-02 | Verfahren zum indirekten Abschätzen der in eine Brennkraftmaschine eingeführten Luftmenge |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15563686A JPH0670403B2 (ja) | 1986-07-02 | 1986-07-02 | 内燃機関の空気量検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6312865A JPS6312865A (ja) | 1988-01-20 |
| JPH0670403B2 true JPH0670403B2 (ja) | 1994-09-07 |
Family
ID=15610307
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15563686A Expired - Fee Related JPH0670403B2 (ja) | 1986-07-02 | 1986-07-02 | 内燃機関の空気量検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0670403B2 (ja) |
-
1986
- 1986-07-02 JP JP15563686A patent/JPH0670403B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6312865A (ja) | 1988-01-20 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |