JPS6211175B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6211175B2 JPS6211175B2 JP54112796A JP11279679A JPS6211175B2 JP S6211175 B2 JPS6211175 B2 JP S6211175B2 JP 54112796 A JP54112796 A JP 54112796A JP 11279679 A JP11279679 A JP 11279679A JP S6211175 B2 JPS6211175 B2 JP S6211175B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- output
- voltage
- function converter
- intake air
- air amount
- 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.)
- Expired
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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
- F02D41/02—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)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は内燃機関の電子制御式燃料噴射装置に
関し、特に内燃機関の吸気管に取付けた熱線式吸
気量検出器によつて吸入空気流量を検出し、検出
器の出力信号を吸気量に比例した量に変換する関
数変換器を有する燃料噴射装置において、関数変
換器の改良に関するものである。
関し、特に内燃機関の吸気管に取付けた熱線式吸
気量検出器によつて吸入空気流量を検出し、検出
器の出力信号を吸気量に比例した量に変換する関
数変換器を有する燃料噴射装置において、関数変
換器の改良に関するものである。
第１図は従来の熱線式吸気量検出器を使用する
電子制御式燃料噴射装置の例を示す。熱線式吸気
量検出器１０は内燃機関の吸気管１内の熱線２と
外気温度補正用抵抗３とを有し、夫々固定抵抗
４，５を接続し、電源６からの定電圧が吸気管１
内の風量変化に基く熱線２の抵抗変化による出力
電圧信号を関数変換器１２に入力電圧Ｕsとして
供給する。この流量計を使用した時の空気流量Ｑ
は出力電圧Ｕs、吸入空気量が零の時の出力電圧
Ｕp、定数ａとして下記の式となる。
電子制御式燃料噴射装置の例を示す。熱線式吸気
量検出器１０は内燃機関の吸気管１内の熱線２と
外気温度補正用抵抗３とを有し、夫々固定抵抗
４，５を接続し、電源６からの定電圧が吸気管１
内の風量変化に基く熱線２の抵抗変化による出力
電圧信号を関数変換器１２に入力電圧Ｕsとして
供給する。この流量計を使用した時の空気流量Ｑ
は出力電圧Ｕs、吸入空気量が零の時の出力電圧
Ｕp、定数ａとして下記の式となる。
Ｑ＝ａ（Ｕs ２−Ｕp ２）２
この関係を第３図に示す。第３図の特性を有す
る出力信号を吸気量に比例した量に変換するため
に関数変換器１２を使用する。クランク角センサ
１６の出力信号Ａを波形整形回路１７によつて整
形して得られる制御信号Ｂを積分段１３に供給す
る。積分段１３においては、第２図Ｃに示す通り
所定回転角度間関数変換器１２の吸気量出力Ｖpu
ｔを積分し、定電流放電を行なう。従つて放電時
間は１回転当りの吸気量に比例する。積分段１３
の出力Ｄには吸気量Ｔpが含まれこれを補正段１
４において補正信号Ｅによつて機関の運転条件に
応じて補正して所要パルス巾Ｔiとした燃料噴射
量を代表する出力信号を出力段１５に供給する。
る出力信号を吸気量に比例した量に変換するため
に関数変換器１２を使用する。クランク角センサ
１６の出力信号Ａを波形整形回路１７によつて整
形して得られる制御信号Ｂを積分段１３に供給す
る。積分段１３においては、第２図Ｃに示す通り
所定回転角度間関数変換器１２の吸気量出力Ｖpu
ｔを積分し、定電流放電を行なう。従つて放電時
間は１回転当りの吸気量に比例する。積分段１３
の出力Ｄには吸気量Ｔpが含まれこれを補正段１
４において補正信号Ｅによつて機関の運転条件に
応じて補正して所要パルス巾Ｔiとした燃料噴射
量を代表する出力信号を出力段１５に供給する。
この出力信号は出力段１５および電流制限抵抗
１８を経て燃料噴射弁１９の開弁時間を定めて所
要燃料を噴射する。
１８を経て燃料噴射弁１９の開弁時間を定めて所
要燃料を噴射する。
第２図は上述の装置のタイミングチヤートを示
し、クランク角センサ１６の出力Ａ、波形整形回
路１７の出力Ｂ、積分段１３の積分過程Ｃを示
す。上り傾斜の部分は吸気量積分波形２１、下り
傾斜の部分は定電流放電波形２２であり、吸気量
に応じて積分段１３の出力Ｄのパルス巾Ｔpが定
まる。この出力Ｄのパルス巾Ｔpを補正段１４に
おいて補正信号Ｅによつて補正し、出力Ｆは燃料
噴射量パルス巾Ｔiを含む。
し、クランク角センサ１６の出力Ａ、波形整形回
路１７の出力Ｂ、積分段１３の積分過程Ｃを示
す。上り傾斜の部分は吸気量積分波形２１、下り
傾斜の部分は定電流放電波形２２であり、吸気量
に応じて積分段１３の出力Ｄのパルス巾Ｔpが定
まる。この出力Ｄのパルス巾Ｔpを補正段１４に
おいて補正信号Ｅによつて補正し、出力Ｆは燃料
噴射量パルス巾Ｔiを含む。
関数変換器１２は互に異なつた増巾度に調整さ
れた複数個の増巾回路２３を有し、加算器２４に
接続される。入力電圧Ｕsの上昇に伴なつて増巾
回路２３が順次動作接続して出力電圧Ｖput＝ｆ
（Ｑ）を発生させる。第３図に示す通り、吸気量
Ｑと検出器出力電圧Ｕs、即ち関数変換器入力電
圧Ｕsとは４次曲線の関係となるため、吸気量Ｑ
が大きい領域ではＱに対するＶputの変化率を大
きくし、出力電圧Ｖputが吸気量Ｑにほゞ比例す
るようにする。この関係を第４図に示し、入力出
力電圧Ｕs，Ｖputと吸気量Ｑとの入出力特性を示
す。
れた複数個の増巾回路２３を有し、加算器２４に
接続される。入力電圧Ｕsの上昇に伴なつて増巾
回路２３が順次動作接続して出力電圧Ｖput＝ｆ
（Ｑ）を発生させる。第３図に示す通り、吸気量
Ｑと検出器出力電圧Ｕs、即ち関数変換器入力電
圧Ｕsとは４次曲線の関係となるため、吸気量Ｑ
が大きい領域ではＱに対するＶputの変化率を大
きくし、出力電圧Ｖputが吸気量Ｑにほゞ比例す
るようにする。この関係を第４図に示し、入力出
力電圧Ｕs，Ｖputと吸気量Ｑとの入出力特性を示
す。
第１図の既知の関数変換器の問題点は次の通り
である。第１に、入力電圧Ｕsの上昇を検知して
順次増巾回路２３を動作接続する回路機能を必要
とする。第２に個々の増巾器について夫々増巾度
を調整する必要がある。第３に、第４図に示す複
数の曲線部分２５に対して変換精度を向上させる
ためには増巾回路２３の数を増す必要があり、調
整個所が同時に多くなる。
である。第１に、入力電圧Ｕsの上昇を検知して
順次増巾回路２３を動作接続する回路機能を必要
とする。第２に個々の増巾器について夫々増巾度
を調整する必要がある。第３に、第４図に示す複
数の曲線部分２５に対して変換精度を向上させる
ためには増巾回路２３の数を増す必要があり、調
整個所が同時に多くなる。
本発明の目的は、熱線式吸気量検出器に使用す
る関数変換器を提供し、複雑な調整を必要とせず
簡単な構成の関数変換器を有する電子制御式燃料
噴射装置とすることにある。
る関数変換器を提供し、複雑な調整を必要とせず
簡単な構成の関数変換器を有する電子制御式燃料
噴射装置とすることにある。
本発明による電子制御式燃料噴射装置は、内燃
機関の吸気管に取付けた熱線式吸気量検出器と、
上記検出器の出力信号を吸気量に比例した量に変
換する関数変換器と、クランク角を検出するクラ
ンク角センサと、上記関数変換器の出力信号とク
ランク角センサの出力信号とによつて内燃機関に
供給する燃料量を演算する装置において、前記関
数変換器を、両端の電圧Ｕと電流ｉとの間にｉ＝
（Ｕ／Ｃ）〓の関係を有する非線形素子の一端を入力と し、該非線形素子の他端を演算増幅器の反転入力
端子に接続し、該演算増幅器の出力端子と反転入
力端子との間をフイードバツク抵抗を介して接続
し、非反転入力端子には所定の電圧を印加し、該
演算増幅器の出力を関数変換器出力とする非線形
の入出力特性を有する回路で構成したものであ
る。
機関の吸気管に取付けた熱線式吸気量検出器と、
上記検出器の出力信号を吸気量に比例した量に変
換する関数変換器と、クランク角を検出するクラ
ンク角センサと、上記関数変換器の出力信号とク
ランク角センサの出力信号とによつて内燃機関に
供給する燃料量を演算する装置において、前記関
数変換器を、両端の電圧Ｕと電流ｉとの間にｉ＝
（Ｕ／Ｃ）〓の関係を有する非線形素子の一端を入力と し、該非線形素子の他端を演算増幅器の反転入力
端子に接続し、該演算増幅器の出力端子と反転入
力端子との間をフイードバツク抵抗を介して接続
し、非反転入力端子には所定の電圧を印加し、該
演算増幅器の出力を関数変換器出力とする非線形
の入出力特性を有する回路で構成したものであ
る。
本発明によれば、非線形素子と演算増巾器を組
合せた極めて簡単な回路によつて正確に流量に比
例した出力が得られ、調整も著しく簡単である。
従つて複数の曲線部分を組合せて近以線を得る必
要はなくなる。
合せた極めて簡単な回路によつて正確に流量に比
例した出力が得られ、調整も著しく簡単である。
従つて複数の曲線部分を組合せて近以線を得る必
要はなくなる。
本発明を例示とした実施例並びに図面について
説明する。
説明する。
第１に本発明の関数変換器に使用する非線形素
子を有する回路の動作原理について説明する。
子を有する回路の動作原理について説明する。
第５図は非線形入出力特性を有する回路を示
し、非線形素子３０は両端電圧Ｕとその時に流れ
る電流ｉとの間に、Ｃ、αを定数として次の関係
を有する素子とする。
し、非線形素子３０は両端電圧Ｕとその時に流れ
る電流ｉとの間に、Ｃ、αを定数として次の関係
を有する素子とする。
ｉ＝（Ｕ／Ｃ）〓 …………(1)
非線形素子３０の一方を入力とし、他方を演算
増巾器３１の反転入力端子３２に接続する。演算
増巾器３１の出力端子３３と反転入力端子３２と
の間に抵抗Ｒfを接続する。非反転入力端子３５
には予じめ定めた特定の電圧Ｖpを印加し、出力
端子３３を回路の出力とする。
増巾器３１の反転入力端子３２に接続する。演算
増巾器３１の出力端子３３と反転入力端子３２と
の間に抵抗Ｒfを接続する。非反転入力端子３５
には予じめ定めた特定の電圧Ｖpを印加し、出力
端子３３を回路の出力とする。
演算増巾器の入力端子間の電流の出入がなく、
回路入力に電圧Ｖioを印加した時には、非線形素
子と抵抗Ｒfとを通つて演算増巾器に電流ｉioが流
れる。この時に演算増巾器の反転入力端子３２の
電圧V′ioは次の式となる。
回路入力に電圧Ｖioを印加した時には、非線形素
子と抵抗Ｒfとを通つて演算増巾器に電流ｉioが流
れる。この時に演算増巾器の反転入力端子３２の
電圧V′ioは次の式となる。
V′io＝Ｖput＋Ｒf・ｉio …………(2)
こゝで演算増巾器３１のオープンループゲイン
をＡとし、非反転入力端子３５に対する電圧Ｖp
を０とすれば、次式となる。
をＡとし、非反転入力端子３５に対する電圧Ｖp
を０とすれば、次式となる。
Ｖput＝Ａ（−V′io） …………(3)
これによつて回路入力電流ｉioと出力電圧Ｖput
との関係は次式となる。
との関係は次式となる。
Ｖｐｕｔ／ｉｉｏ＝−ＡＲｆ／１＋Ａ………
…(4) Ａ→∞／とすれば次式となる。
…(4) Ａ→∞／とすれば次式となる。
Ｖｐｕｔ／ｉｉｏ＝−Ｒf…………(5)
こゝで、演算増巾器の反転入力端子と非反転入
力端子とはイマジナリーシヨートとなつているか
ら、非線形素子の両端間電圧Ｕは入力電圧Ｖioと
同じであると共に同素子には電流ｉioが流れてい
るので、Ｖioとｉioとの関係は次式となる。
力端子とはイマジナリーシヨートとなつているか
ら、非線形素子の両端間電圧Ｕは入力電圧Ｖioと
同じであると共に同素子には電流ｉioが流れてい
るので、Ｖioとｉioとの関係は次式となる。
ｉio＝（Ｖｉｏ／Ｃ）〓 …………(6)
式(5)、(6)から、
Ｖｐｕｔ／Ｖｉｏ〓＝−１／Ｃ〓Ｒf………
…(7) 即ち、入力電圧Ｖioと出力電圧Ｖputとの間に非
線形の入出力特性が得られる。
…(7) 即ち、入力電圧Ｖioと出力電圧Ｖputとの間に非
線形の入出力特性が得られる。
演算増巾器３１の非反転入力端子３５の電圧Ｖ
pを変化させることによつて所要のオフセツトが
得られる。
pを変化させることによつて所要のオフセツトが
得られる。
前式(1)で表わされる電流−電圧特性を有する非
線形素子は、電圧依存性抵孔素子、いわゆるバリ
スタとして知られている。本発明では、第３図の
対吸入空気量特性を有する熱線式吸気量検出器の
出力電圧Ｕsを吸入空気量Ｑに比例した量に変換
するため、α（非直線指数）の値がほぼ4.0の非
線形素子３０を使用する。このような非線形素子
３０としては、たとえばZnOを主成分とし、これ
にBi2O3を0.5mol％添加し1150℃で焼成した焼結
体からなるZnO系バリスタ（増山勇、松岡道雄、
飯田義男；酸化亜鉛バリスタ、ナシヨナルテクニ
カルリポート、Vol、15、No.２、P.216、1969年）
がある。
線形素子は、電圧依存性抵孔素子、いわゆるバリ
スタとして知られている。本発明では、第３図の
対吸入空気量特性を有する熱線式吸気量検出器の
出力電圧Ｕsを吸入空気量Ｑに比例した量に変換
するため、α（非直線指数）の値がほぼ4.0の非
線形素子３０を使用する。このような非線形素子
３０としては、たとえばZnOを主成分とし、これ
にBi2O3を0.5mol％添加し1150℃で焼成した焼結
体からなるZnO系バリスタ（増山勇、松岡道雄、
飯田義男；酸化亜鉛バリスタ、ナシヨナルテクニ
カルリポート、Vol、15、No.２、P.216、1969年）
がある。
非線形素子３０の抵抗Ｒは素子両端の電圧Ｕと
電流ｉとによつて、次式で示される。
電流ｉとによつて、次式で示される。
Ｒ＝Ｕ／ｉ …………(8)
この関係を用いて非線形素子３０の電圧Ｕ
（Ｖ）と抵抗Ｒ（ＫΩ）との関係を第６図に示
す。
（Ｖ）と抵抗Ｒ（ＫΩ）との関係を第６図に示
す。
第５図の回路の定電圧Ｖp＝０とした時の入力
電圧Ｖioと出力電圧Ｖputとの入出力特性を第７図
に示す。
電圧Ｖioと出力電圧Ｖputとの入出力特性を第７図
に示す。
第８図は本発明において第１図の関数変換器１
２に代えて入力電圧Ｕs、出力電圧Ｖputの間に接
続する関数変換器４０を示す。関数変換器４０に
は第５図に示す非線形素子３０、演算増巾器３
１、フイードバツク抵抗Ｒfを有する回路の入力
側に演算増巾器３７、抵抗R1〜R4を有する回路
を接続する。演算増巾器３１，３７の非反転入力
端子には定電圧Ｖccを夫々抵抗R5，R6；R3，R4
によつて調整して供給して所定のオフセツトを得
る。
２に代えて入力電圧Ｕs、出力電圧Ｖputの間に接
続する関数変換器４０を示す。関数変換器４０に
は第５図に示す非線形素子３０、演算増巾器３
１、フイードバツク抵抗Ｒfを有する回路の入力
側に演算増巾器３７、抵抗R1〜R4を有する回路
を接続する。演算増巾器３１，３７の非反転入力
端子には定電圧Ｖccを夫々抵抗R5，R6；R3，R4
によつて調整して供給して所定のオフセツトを得
る。
入力抵抗R1、フイーバツク抵抗R2，Ｒfによつ
て、関数変換器としての特性を満足するように調
整する。
て、関数変換器としての特性を満足するように調
整する。
第８図の関数変換器４０の入出力特性を第９図
に示し、第４図と同様に入力電圧Ｕs、出力電圧
Ｖput、流量Ｑに関して示す。第９図に示す通
り、非線形素子３０の非直線指数α≒4.0とした
場合、流量Ｑと出力電圧Ｖputとの関係は直線又
はほゞ直線となり、第４図に示す複数の曲線部分
２５の集合ではない。従つて変換精度は著しく良
くなる。
に示し、第４図と同様に入力電圧Ｕs、出力電圧
Ｖput、流量Ｑに関して示す。第９図に示す通
り、非線形素子３０の非直線指数α≒4.0とした
場合、流量Ｑと出力電圧Ｖputとの関係は直線又
はほゞ直線となり、第４図に示す複数の曲線部分
２５の集合ではない。従つて変換精度は著しく良
くなる。
第８図の関数変換器は極めて簡単な回路であ
り、部品数も少なく、簡単な調整で正確な変換を
行なう。尚この関数変換器は時間的な遅れはほと
んど生じない。
り、部品数も少なく、簡単な調整で正確な変換を
行なう。尚この関数変換器は時間的な遅れはほと
んど生じない。
第１図は既知の熱線式吸気量検出器を使用した
電子制御式燃料噴射装置の図、第２図は第１図の
装置各部のタイミングチヤート、第３図は第１図
の熱線式吸気量検出器の出力特性の図、第４図は
第１図の関数変換器の入出力特性図、第５図は本
発明による非線形素子を有する回路の図、第６図
は非線形素子の電圧抵抗特性図、第７図は第５図
の回路の入出力特性図、第８図は本発明による関
数変換器の回路図、第９図は第８図の関数変換器
の入出力特性図である。 １……吸気管、２……熱線、３，４，５……抵
抗、６……電源、１０……熱線式吸気量検出器、
１２，４０……関数変換器、１３……積分段、１
４……補正段、１５……出力段、１６……クラン
ク角センサ、１７……波形整形回路、１８……電
流制限抵抗、１９……燃料噴射弁、２１……吸気
量積分波形、２２……定電流放電波形、２３……
増巾回路、２４……加算器、２５……曲線部分、
３０……非線形素子、３１，３７……演算増巾
器、３２……反転入力端子、３３……出力端子、
３５……非反転入力端子。
電子制御式燃料噴射装置の図、第２図は第１図の
装置各部のタイミングチヤート、第３図は第１図
の熱線式吸気量検出器の出力特性の図、第４図は
第１図の関数変換器の入出力特性図、第５図は本
発明による非線形素子を有する回路の図、第６図
は非線形素子の電圧抵抗特性図、第７図は第５図
の回路の入出力特性図、第８図は本発明による関
数変換器の回路図、第９図は第８図の関数変換器
の入出力特性図である。 １……吸気管、２……熱線、３，４，５……抵
抗、６……電源、１０……熱線式吸気量検出器、
１２，４０……関数変換器、１３……積分段、１
４……補正段、１５……出力段、１６……クラン
ク角センサ、１７……波形整形回路、１８……電
流制限抵抗、１９……燃料噴射弁、２１……吸気
量積分波形、２２……定電流放電波形、２３……
増巾回路、２４……加算器、２５……曲線部分、
３０……非線形素子、３１，３７……演算増巾
器、３２……反転入力端子、３３……出力端子、
３５……非反転入力端子。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 内燃機関の吸気管に取付けた熱線式吸気量検
出器と、上記検出器の出力信号を吸気量に比例し
た量に変換する関数変換器と、クランク角を検出
するクランク角センサとを備え、上記関数変換器
の出力信号とクランク角センサの出力信号とによ
つて内燃機関に供給する燃料量を演算する電子制
御式燃料噴射装置において、前記関数変換器を、
両端の電圧Ｕと電流ｉとの間にｉ＝（Ｕ／Ｃ）〓の関係 を有する非線形素子の一端を入力とし、該非線形
素子の他端を演算増幅器の反転入力端子に接続
し、該演算増幅器の出力端子と反転入力端子との
間をフイードバツク抵抗を介して接続し、非反転
入力端子には所定の電圧を印加し、該演算増幅器
の出力を関数変換器出力とする非線形の入出力特
性を有する回路で構成したことを特徴とする電子
制御式燃料噴射装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11279679A JPS5638533A (en) | 1979-09-05 | 1979-09-05 | Electronically controlled fuel injector |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11279679A JPS5638533A (en) | 1979-09-05 | 1979-09-05 | Electronically controlled fuel injector |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5638533A JPS5638533A (en) | 1981-04-13 |
| JPS6211175B2 true JPS6211175B2 (ja) | 1987-03-11 |
Family
ID=14595726
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11279679A Granted JPS5638533A (en) | 1979-09-05 | 1979-09-05 | Electronically controlled fuel injector |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5638533A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1995034753A1 (en) * | 1994-06-13 | 1995-12-21 | Hitachi, Ltd. | Apparatus and method for measuring air flow rate |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10450118B2 (en) | 2015-04-15 | 2019-10-22 | Sekisui Chemical Co., Ltd. | Chemical product packaging film |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2448304C2 (de) * | 1974-10-10 | 1986-04-03 | Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart | Elektrisch gesteuerte Kraftstoffeinspritzanlage für Brennkraftmaschinen |
-
1979
- 1979-09-05 JP JP11279679A patent/JPS5638533A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1995034753A1 (en) * | 1994-06-13 | 1995-12-21 | Hitachi, Ltd. | Apparatus and method for measuring air flow rate |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5638533A (en) | 1981-04-13 |
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