JPS63201528A - 体積流量計測装置 - Google Patents
体積流量計測装置Info
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- JPS63201528A JPS63201528A JP62035178A JP3517887A JPS63201528A JP S63201528 A JPS63201528 A JP S63201528A JP 62035178 A JP62035178 A JP 62035178A JP 3517887 A JP3517887 A JP 3517887A JP S63201528 A JPS63201528 A JP S63201528A
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
- G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
- G01F1/05—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects
- G01F1/20—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects by detection of dynamic effects of the flow
- G01F1/32—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects by detection of dynamic effects of the flow using swirl flowmeters
- G01F1/325—Means for detecting quantities used as proxy variables for swirl
- G01F1/3282—Means for detecting quantities used as proxy variables for swirl for detecting variations in infrasonic, sonic or ultrasonic waves, due to modulation by passing through the swirling fluid
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
本発明は、例えばエンジン吸気通路のごとき気体の流通
路にカルマン渦列を発生させてこのカルマン渦列を検出
することによりこの流通路を流れる気体の体積流量を計
測する体積流量計測装置に関する。
路にカルマン渦列を発生させてこのカルマン渦列を検出
することによりこの流通路を流れる気体の体積流量を計
測する体積流量計測装置に関する。
[従来の技術]
従来より、この種の体積流量計測装置としてカルマン渦
検出式エアフローセンサがある。
検出式エアフローセンサがある。
このカルマン渦検出式エアフローセンサは例えばエンジ
ンの吸気通路に設けられ、第14図に示すように、この
エアフローセンサ10は整流器1゜吸音材を内壁部に施
された通路2.渦発生柱(ブラフボデー)3.渦安定用
平板4.超音波送信子5、超音波受信子6および電子回
路により構成される。
ンの吸気通路に設けられ、第14図に示すように、この
エアフローセンサ10は整流器1゜吸音材を内壁部に施
された通路2.渦発生柱(ブラフボデー)3.渦安定用
平板4.超音波送信子5、超音波受信子6および電子回
路により構成される。
この場合、吸気は整流器1により整流されて通路2内を
通過し、渦発生柱3によりカルマン渦の列が発生する。
通過し、渦発生柱3によりカルマン渦の列が発生する。
このカルマン渦の発生周波数は吸気の流速に比例し、超
音波送信子5から超音波受信子6に送信された約40
KHzの超音波はそのカルマン渦の回転流によるドツプ
ラー効果で影響されて超音波送信子5から超音波受信子
6までの伝播時間が変化する。すなわちこの伝播時間は
吸気の流速変化によるカルマン渦発生周波数の変化によ
って変化し、超音波送信子5からの超音波は吸気の流速
(従って吸気の流量)により位相変調を受けて超音波受
信子6で受信されることになる。
音波送信子5から超音波受信子6に送信された約40
KHzの超音波はそのカルマン渦の回転流によるドツプ
ラー効果で影響されて超音波送信子5から超音波受信子
6までの伝播時間が変化する。すなわちこの伝播時間は
吸気の流速変化によるカルマン渦発生周波数の変化によ
って変化し、超音波送信子5からの超音波は吸気の流速
(従って吸気の流量)により位相変調を受けて超音波受
信子6で受信されることになる。
電子回路では第15図に示すように発信回路7がパルス
信号を超音波送信子5に加えて超音波を送信させると同
時にそのパルス信号と同じパルス信号を平均位相追従回
路(位相偏移回路または減算回路)8を介して位相比較
回路9へ基準信号として出力し、超音波受信子6の出力
信号は増幅器12を介して位相比較回路9で基準信号と
位相比較されることにより位相復調されて出力される。
信号を超音波送信子5に加えて超音波を送信させると同
時にそのパルス信号と同じパルス信号を平均位相追従回
路(位相偏移回路または減算回路)8を介して位相比較
回路9へ基準信号として出力し、超音波受信子6の出力
信号は増幅器12を介して位相比較回路9で基準信号と
位相比較されることにより位相復調されて出力される。
また上記伝播時間が吸気の温度によりゆっくり変化する
から、位相比較回路9の出力信号から吸気温度の変化に
よる低周波分(カルマン渦発生周波数より低い周波数成
分)がローバルフィルタ(ループフィルタ)11により
検出され、その検出信号により平均位相追従回路8が超
音波送信子6からのパルス信号の位相を偏位させて吸気
温度による変調分の補正を行なっている。
から、位相比較回路9の出力信号から吸気温度の変化に
よる低周波分(カルマン渦発生周波数より低い周波数成
分)がローバルフィルタ(ループフィルタ)11により
検出され、その検出信号により平均位相追従回路8が超
音波送信子6からのパルス信号の位相を偏位させて吸気
温度による変調分の補正を行なっている。
[発明が解決しようとする問題点コ
ところで、エアフローセンサの出力周波数(カルマン渦
発生周波数)fは f=St(u/d) ・・・ (1)で
表わされる。ここでUは流速、dは渦発生柱幅、Stは
ストロ−ハル数である。また、ストロ−ハル数Stは渦
発生柱3のまわりの流れのレイノルズ数Reの関数(第
16図)として表わされる。
発生周波数)fは f=St(u/d) ・・・ (1)で
表わされる。ここでUは流速、dは渦発生柱幅、Stは
ストロ−ハル数である。また、ストロ−ハル数Stは渦
発生柱3のまわりの流れのレイノルズ数Reの関数(第
16図)として表わされる。
なお、レイノルズ数Reは
Re=u (d/ヤ) ・・・ (2)
で表わされる。ここで、ヤは空気の動粘度である。
で表わされる。ここで、ヤは空気の動粘度である。
従って、吸気温度Taや吸気密度(大気圧)Paが変わ
ると、第17図に示すごとく、空気の動粘度νが変わる
ため、ストロ−ハル数Stが変わり、これによりエアフ
ローセンサの出力周波数fも変わる。
ると、第17図に示すごとく、空気の動粘度νが変わる
ため、ストロ−ハル数Stが変わり、これによりエアフ
ローセンサの出力周波数fも変わる。
なお、第17図の縦軸部分において括弧を付した数字は
大気圧75mmHgのときのもので、括弧なしの数字は
大気圧750mmHgのときのものである。
大気圧75mmHgのときのもので、括弧なしの数字は
大気圧750mmHgのときのものである。
そして、かかる現象は、第16図からも明らかなように
、レイノルズ数Reが小さいところ(103よりも小さ
いところ)で顕著となる。
、レイノルズ数Reが小さいところ(103よりも小さ
いところ)で顕著となる。
上記のことから、エアフローセンサ出力周波数自体が動
粘度ヤの変化によって変わることがわかる。
粘度ヤの変化によって変わることがわかる。
すなわち、例えば吸気温度が上昇した場合を考えると、
動粘度ヤが大きくなって、レイノルズ数Reおよびスト
ロ−ハル数Stが小さくなるため、流速Uが一定でも、
エアフローセンサ出力周波数が低下してしまうという問
題点がある。
動粘度ヤが大きくなって、レイノルズ数Reおよびスト
ロ−ハル数Stが小さくなるため、流速Uが一定でも、
エアフローセンサ出力周波数が低下してしまうという問
題点がある。
かかる問題は空気以外の気体の体積流量を計測する場合
にも同様にして生じる。
にも同様にして生じる。
本発明はこのような問題点を解決しようとするもので、
気体の動粘度の変化に応じ計測結果を補正できるように
した、体積流量計測装置を提供することを目的とする。
気体の動粘度の変化に応じ計測結果を補正できるように
した、体積流量計測装置を提供することを目的とする。
[問題点を解決するための手段]
このため、本発明の体積流量計測装置は、気体の動粘度
変化に応じて計測結果を補正する動粘度補正手段が設け
られ、同動粘度補正手段が上記気体の温度および装置外
部の圧力のうちの少なくとも一方の情報に基づいて上記
計測結果を補正する手段を有していることを特徴として
いる。
変化に応じて計測結果を補正する動粘度補正手段が設け
られ、同動粘度補正手段が上記気体の温度および装置外
部の圧力のうちの少なくとも一方の情報に基づいて上記
計測結果を補正する手段を有していることを特徴として
いる。
[作 用] ゛
上述の本発明の体積流量計測装置では、動粘度補正1手
段によって、気体の温度および装置外部の圧力のうち少
なくとも一方の情報に基づいて気体の動粘度変化に起因
する計測誤差分を補償するように計測結果が補正される
。
段によって、気体の温度および装置外部の圧力のうち少
なくとも一方の情報に基づいて気体の動粘度変化に起因
する計測誤差分を補償するように計測結果が補正される
。
[実施例コ
以下、図面により本発明の実施例ついて説明する。まず
、第1〜5図に本発明の第1実施例としての体積流量計
測装置を示すが、この体積流量計測装置は、カルマン渦
検出式エアフローセンサ10の部分と、このエアフロー
センサ1oの出力周波数を空気の動粘度変化に応じて補
正する動粘度補正手段としての周波数補正回路89とを
そなえて構成されている。
、第1〜5図に本発明の第1実施例としての体積流量計
測装置を示すが、この体積流量計測装置は、カルマン渦
検出式エアフローセンサ10の部分と、このエアフロー
センサ1oの出力周波数を空気の動粘度変化に応じて補
正する動粘度補正手段としての周波数補正回路89とを
そなえて構成されている。
まず、エアフローセンサ10は、従来のもの(第14.
15図参照)と同様であるが、第1図(a)、(b)に
示すごとく、整流器1.吸音材を内壁部に施された通路
2(この通路2が空気の流通路である)、渦発生柱(ブ
ラフボデー)3゜渦安定用平板4.超音波送信子5.超
音波受信子6および電子回路(この電子回路は発信回路
7゜平均位相追従回路82位相比較回路9.ローパスフ
ィルタ11.増幅器12をそなえている)をそなえて構
成され、その出力(位相比較−路9の出力)はキャリア
フィルタ16および波形整形回路17を介して周波数補
正回路89に入力されるようになっている。
15図参照)と同様であるが、第1図(a)、(b)に
示すごとく、整流器1.吸音材を内壁部に施された通路
2(この通路2が空気の流通路である)、渦発生柱(ブ
ラフボデー)3゜渦安定用平板4.超音波送信子5.超
音波受信子6および電子回路(この電子回路は発信回路
7゜平均位相追従回路82位相比較回路9.ローパスフ
ィルタ11.増幅器12をそなえている)をそなえて構
成され、その出力(位相比較−路9の出力)はキャリア
フィルタ16および波形整形回路17を介して周波数補
正回路89に入力されるようになっている。
ここで、キャリアフィルタ16は位相比較回路9からの
粗密波を正弦波信号として出力するもので、波形整形回
路17はキャリアフィルタ16からの正弦波信号を整形
して方形波信号に変換する回路である。
粗密波を正弦波信号として出力するもので、波形整形回
路17はキャリアフィルタ16からの正弦波信号を整形
して方形波信号に変換する回路である。
そして、周波数補正回路89は、−第1図(b)に示す
ごとく、カルマン周波数計測回路部99およびカルマン
周波数補正回路部をそなえている。
ごとく、カルマン周波数計測回路部99およびカルマン
周波数補正回路部をそなえている。
まず、カルマン周波数計測回路部99は、タイミング回
路103からの出力をリセット信号あるいはゲートオー
プン信号として順に受けるカウンタ100.ゲート回路
101およびレジスタ102をそなえているが、まずカ
ウンタ100は波形整形回路17からの出力を受けて計
数するもので、このカウンタ100の計数内容はゲート
回路101が開くとレジスタ102ヘパラレルデータと
して入力され記憶されるようになっている。
路103からの出力をリセット信号あるいはゲートオー
プン信号として順に受けるカウンタ100.ゲート回路
101およびレジスタ102をそなえているが、まずカ
ウンタ100は波形整形回路17からの出力を受けて計
数するもので、このカウンタ100の計数内容はゲート
回路101が開くとレジスタ102ヘパラレルデータと
して入力され記憶されるようになっている。
また、これらのカウンタ100.ゲート回路101およ
びレジスタ102はレジスタ102゜ゲート回路101
.カウンタ100の順でタイミング回路103からリセ
ット信号あるいはゲートオープン信号を受けるようにな
っている。すなわちタイミング回路103へは、クロッ
ク発生回路106からのクロックを第4図(a)、(b
)に示すように分周する分周回路105からの分周出力
CL、、CL2と、分周回路105からの信号CL2を
受けて順にカウントアツプし所要値になるとリセットさ
れ[第4図(c)参照]計数値がOの間はハイレベル(
H)信号SRを出力するカウンタ104からの信号SR
[第4図(d)参照コとが入力されるようになっている
。
びレジスタ102はレジスタ102゜ゲート回路101
.カウンタ100の順でタイミング回路103からリセ
ット信号あるいはゲートオープン信号を受けるようにな
っている。すなわちタイミング回路103へは、クロッ
ク発生回路106からのクロックを第4図(a)、(b
)に示すように分周する分周回路105からの分周出力
CL、、CL2と、分周回路105からの信号CL2を
受けて順にカウントアツプし所要値になるとリセットさ
れ[第4図(c)参照]計数値がOの間はハイレベル(
H)信号SRを出力するカウンタ104からの信号SR
[第4図(d)参照コとが入力されるようになっている
。
そして、このタイミング回路103は、第2図に示すよ
うに、アンド回路108〜113、反転回路114,1
15、RSフリップフロップ116〜118をそなえて
いるが、以下このタイミング回路103からカウンタ1
00.ゲート回路101.レジスタ102へ第4図(i
)、(m)。
うに、アンド回路108〜113、反転回路114,1
15、RSフリップフロップ116〜118をそなえて
いるが、以下このタイミング回路103からカウンタ1
00.ゲート回路101.レジスタ102へ第4図(i
)、(m)。
(h)に示すような信号SE、SI、SDが出力される
動作について説明する。まず、第4図(C)。
動作について説明する。まず、第4図(C)。
(d)からも明らかなように、カウンタ104からは計
数値がゼロの間H信号SRが出力されている。この間、
アンド回路108は分周回路105からの分周パルスC
L1[第4図(a)参照]が入力されるたびにこれを通
して第4図(e)に示すような信号SAを出力する。そ
してアンド回路109はアンド回路108の反転出力と
カウンタ104からの信号SRとを受けているので、第
4図(f)に示すような信号SBを出力する。
数値がゼロの間H信号SRが出力されている。この間、
アンド回路108は分周回路105からの分周パルスC
L1[第4図(a)参照]が入力されるたびにこれを通
して第4図(e)に示すような信号SAを出力する。そ
してアンド回路109はアンド回路108の反転出力と
カウンタ104からの信号SRとを受けているので、第
4図(f)に示すような信号SBを出力する。
また、RSフリップフロップ116はカウンタ104の
反転出力をセット(S)端に受はアンド回路108から
の信号SAをリセット(R)端に受けているので、その
Q出力SCは第4図(g)のようになる、そして、この
RSフリップフロップ116の出力SCとアンド回路1
09の出力SBとがアンド回路110へ入力されて、第
4図(h)に示すような出力SDを得、この出力SDが
レジスタ102八リセツト信号として出力される。
反転出力をセット(S)端に受はアンド回路108から
の信号SAをリセット(R)端に受けているので、その
Q出力SCは第4図(g)のようになる、そして、この
RSフリップフロップ116の出力SCとアンド回路1
09の出力SBとがアンド回路110へ入力されて、第
4図(h)に示すような出力SDを得、この出力SDが
レジスタ102八リセツト信号として出力される。
一方、アンド回路111へは分周回路105の分周出力
CL2 [第4図(b)参照]とカウンタ104の出力
SRとが入力されているので、アンド回路111の出力
SEは第4図(i)のようになり、この信号SEがカウ
ンタ100ヘリセツト信号として出力される。
CL2 [第4図(b)参照]とカウンタ104の出力
SRとが入力されているので、アンド回路111の出力
SEは第4図(i)のようになり、この信号SEがカウ
ンタ100ヘリセツト信号として出力される。
さらに、RSフリップフロップ117はそのセット(S
)端にアンド回路111の出力SEを受けているので、
そのQ出力SFは第4図(j)のようになるが、このR
Sフリップフロップ117の出力SFおよびアンド回路
108の出力SAを受けるアンド回路112は第4図(
k)に示すような出力SGを出して、これをRSフリッ
プフロップ117のリセット(R)端へ戻すとともに、
RSフリップフロップ118のセット(S)端へ入力す
る。
)端にアンド回路111の出力SEを受けているので、
そのQ出力SFは第4図(j)のようになるが、このR
Sフリップフロップ117の出力SFおよびアンド回路
108の出力SAを受けるアンド回路112は第4図(
k)に示すような出力SGを出して、これをRSフリッ
プフロップ117のリセット(R)端へ戻すとともに、
RSフリップフロップ118のセット(S)端へ入力す
る。
なお、RSフリップフロップ117の反転出力はアンド
回路108からの出力SRとともにアンド回路113へ
入力され、このアンド回路113の出力SHE第4図(
Q)参照コがRSフリップフロップ118のリセット(
R)端へ入力されている。
回路108からの出力SRとともにアンド回路113へ
入力され、このアンド回路113の出力SHE第4図(
Q)参照コがRSフリップフロップ118のリセット(
R)端へ入力されている。
従って、RSフリップフロップ118のQ出力端から第
4図(m)で示すような出力SIが出力され、これがゲ
ート回路101ヘゲ−1−オープン信号として入力され
る。
4図(m)で示すような出力SIが出力され、これがゲ
ート回路101ヘゲ−1−オープン信号として入力され
る。
このようにして、まずレジスタ102がリセットされ、
ついでゲート回路101が開き、最後にカウンタ100
がリセットされることになる。従って新しいデータを更
新する場合、まずレジスタ102の内容がリセットされ
、つづいてゲート回路101が開いて、カウンタ100
の計数内容が瞬時にレジスタ102に記憶されレジスタ
内容がカウンタ100の新たな計数値に置き換えられ出
力される。その後はカウンタ110がリセットされ、カ
ウンタ110は再度計数を開始する。そして、かかる動
作が一定時間ごとに繰り返されるので、このカルマン周
波数計測回路部99からはカルマン周波数情報が出力さ
れることになる。
ついでゲート回路101が開き、最後にカウンタ100
がリセットされることになる。従って新しいデータを更
新する場合、まずレジスタ102の内容がリセットされ
、つづいてゲート回路101が開いて、カウンタ100
の計数内容が瞬時にレジスタ102に記憶されレジスタ
内容がカウンタ100の新たな計数値に置き換えられ出
力される。その後はカウンタ110がリセットされ、カ
ウンタ110は再度計数を開始する。そして、かかる動
作が一定時間ごとに繰り返されるので、このカルマン周
波数計測回路部99からはカルマン周波数情報が出力さ
れることになる。
また、カルマン周波数補正回路部は、第1図(b)に示
すごとく、吸気温度Taに応じてカルマン周波数計測回
路部99の出力を補正する第1補正部90と、大気圧P
aに応じてカルマン周波数計測回路部99の出力を補正
する第2補正部91とをそなえるとともに、第1.第2
補正部90.91からの出力についてゲイン補正するゲ
イン変更回路92A、92Bと、これらのゲイン変更回
路92A、92Bからの出力をそれぞれ加算する加算回
路93と、この加算回路93からの出力とカルマン周波
数計測回路部99からの出力とを加算する加算回路94
とをそなえて構成されている。
すごとく、吸気温度Taに応じてカルマン周波数計測回
路部99の出力を補正する第1補正部90と、大気圧P
aに応じてカルマン周波数計測回路部99の出力を補正
する第2補正部91とをそなえるとともに、第1.第2
補正部90.91からの出力についてゲイン補正するゲ
イン変更回路92A、92Bと、これらのゲイン変更回
路92A、92Bからの出力をそれぞれ加算する加算回
路93と、この加算回路93からの出力とカルマン周波
数計測回路部99からの出力とを加算する加算回路94
とをそなえて構成されている。
二二で第1補正部90は第3図(a)に示すような特性
で吸気温度Taに応じ補正すべき周波数分Δftの情報
を出力するもので、第2補正部91は第3図(b)に示
すような特性で大気圧Paに応じ補正すべき周波数分Δ
fpの情報を出力するもので、ゲイン変更回路92A、
92Bは第3図(Q)に示すような特性でカルマン周波
数計測回路部99の出力周波数情報に応じてゲインKを
変更するもので、この第3図(c)に示すゲイン特性は
第16図に示すストロ−ハル数特性の垂下がり部分を補
償できるような特性となっている。
で吸気温度Taに応じ補正すべき周波数分Δftの情報
を出力するもので、第2補正部91は第3図(b)に示
すような特性で大気圧Paに応じ補正すべき周波数分Δ
fpの情報を出力するもので、ゲイン変更回路92A、
92Bは第3図(Q)に示すような特性でカルマン周波
数計測回路部99の出力周波数情報に応じてゲインKを
変更するもので、この第3図(c)に示すゲイン特性は
第16図に示すストロ−ハル数特性の垂下がり部分を補
償できるような特性となっている。
また第1補正部9oへは吸気温センサ20(この吸気温
センサ20は通路2におけるエアフローセンサ1oの下
流側の近傍に設けられている)からの信号がスイッチ8
7およびA/D変換器70Bを介して入力されるととも
に、第2補正部91へは大気圧センサ21からの信号が
スイッチ88およびA/D変換器71Bを介して入力さ
れるようになっている。
センサ20は通路2におけるエアフローセンサ1oの下
流側の近傍に設けられている)からの信号がスイッチ8
7およびA/D変換器70Bを介して入力されるととも
に、第2補正部91へは大気圧センサ21からの信号が
スイッチ88およびA/D変換器71Bを介して入力さ
れるようになっている。
スイッチ87.88は比較器95からの出力によって開
閉せしめられるが、この比較器95は、波形整形回路1
7からの出力をF/V変換回路127で変換した出力と
基準値設定器96からの出力とを受けて波形整形回路1
7の出力周波数値が基準値設定器96で設定された基準
値(例えば100Hz相当値)よりも低いときはスイッ
チ閉信号(例えばH信号)を出し、高いときはスイッチ
開信号(例えばL信号)を出すものである。
閉せしめられるが、この比較器95は、波形整形回路1
7からの出力をF/V変換回路127で変換した出力と
基準値設定器96からの出力とを受けて波形整形回路1
7の出力周波数値が基準値設定器96で設定された基準
値(例えば100Hz相当値)よりも低いときはスイッ
チ閉信号(例えばH信号)を出し、高いときはスイッチ
開信号(例えばL信号)を出すものである。
したがって、エアフローセンサ10の出力周波数が10
0)1zよりも高い場合は、スイッチ87゜88が開い
ているため、第1.第2補正部90゜91の出力ひいて
はゲイン変更回路92A、92Bの出力はゼロとなるが
、エアフローセンサ10の出力周波数が100Hzより
も低くなると、スイッチ87.88が閉じてゲイン変更
回路92A。
0)1zよりも高い場合は、スイッチ87゜88が開い
ているため、第1.第2補正部90゜91の出力ひいて
はゲイン変更回路92A、92Bの出力はゼロとなるが
、エアフローセンサ10の出力周波数が100Hzより
も低くなると、スイッチ87.88が閉じてゲイン変更
回路92A。
92Bからの吸気温度、大気圧により補正され適宜のゲ
インをかけられた出力が出されるため、これらの出力が
加算回路93で加算されたのち更に加算回路94でカル
マン周波数計測回路部99からの出力に加えられて出力
されることになる。すなわちこのときの加算回路94の
出力がエアフローセンサ1oの出力について体積流量補
正を施したものとなる。
インをかけられた出力が出されるため、これらの出力が
加算回路93で加算されたのち更に加算回路94でカル
マン周波数計測回路部99からの出力に加えられて出力
されることになる。すなわちこのときの加算回路94の
出力がエアフローセンサ1oの出力について体積流量補
正を施したものとなる。
このようにして、周波数補正回路89でエアフローセン
サ10からの出力に動粘度の変化に応じ周波数補正を施
されたものがパルス列信号として出力されるのである。
サ10からの出力に動粘度の変化に応じ周波数補正を施
されたものがパルス列信号として出力されるのである。
そして、この周波数補正回路89からの出力が第1図(
b)に示すごとく表示器107へ入力されれば、正確な
体積流量計測値が表示され、第5図に示すごとく、イン
タフェイス119およびパスラインを介して燃料供給量
制御用のCPU120へ入力されれば、この正確な体積
流量計測結果に基づくいわゆるLジェトロニック方式の
燃料噴射制御が可能となる。
b)に示すごとく表示器107へ入力されれば、正確な
体積流量計測値が表示され、第5図に示すごとく、イン
タフェイス119およびパスラインを介して燃料供給量
制御用のCPU120へ入力されれば、この正確な体積
流量計測結果に基づくいわゆるLジェトロニック方式の
燃料噴射制御が可能となる。
そして、この第5図において、符号121はRAM、1
22はROM、123インタフエイス、124はは電磁
式燃料噴射弁を示す。
22はROM、123インタフエイス、124はは電磁
式燃料噴射弁を示す。
なお、上記のようにエアフローセンサ10の出力周波数
が100Hzよりも高い場合に補正をせず100Hzよ
りも低い場合に補正をするのは、ストロ−ハル数特性が
低周波数域(100Hzよりも低い部分)で垂下がって
いるためエアフローセンサ10の出力補正が必要である
が、100Hzよりも高い場合ではほぼ平坦であるため
エアフローセンサ10の出力補正は不要であるからであ
る。
が100Hzよりも高い場合に補正をせず100Hzよ
りも低い場合に補正をするのは、ストロ−ハル数特性が
低周波数域(100Hzよりも低い部分)で垂下がって
いるためエアフローセンサ10の出力補正が必要である
が、100Hzよりも高い場合ではほぼ平坦であるため
エアフローセンサ10の出力補正は不要であるからであ
る。
また、スイッチ87.88を入れるところは、第1図(
a)に鎖線で示すごとく、A/D変換器70B、71B
のあとでもよい。
a)に鎖線で示すごとく、A/D変換器70B、71B
のあとでもよい。
なお、吸気温度Taおよび大気圧Paの一方の情報に基
づいて大気の動粘度変化に起因する体積流量補正を行な
ってもよい。
づいて大気の動粘度変化に起因する体積流量補正を行な
ってもよい。
次に、第6〜13図に示す本発明の第2実施例としての
体積流量計測装置について説明する。なお、各図中、第
1〜5図と同じ符号はほぼ同様の部分を示している。
体積流量計測装置について説明する。なお、各図中、第
1〜5図と同じ符号はほぼ同様の部分を示している。
この第2実施例は本体積流量計測装置をLジェトロニッ
ク方式で且つマルチポイントインジェクション方式の燃
料供給量制御装置に適用したものであり、その燃料制御
ブロック図は第6図に示すようになり、燃料制御のため
の電気回路図は第7図に示すようになるが、これらの図
からもわかるように、直列4気筒エンジンの吸気通路(
エアクリーナ内)に設けられたエアフローセンサ10か
らの出力についてはCPU19へ入る前に第1実施例の
ような周波数補正を施していない。すなわち、本実施例
においては、CPU19へはエアフローセンサ10から
のパルス信号を補正せずに入力し、その後パルス定数P
cを求める際に、CPU19内において、空気の動粘度
の変化に応じエアフローセンサ10からの検出周波数を
ソフト的に補正しているのである。かかる補正は吸気温
度Taの変化による補正と大気圧Paの変化による補正
とがあるが、この補正は前記第1実施例と同じ理由で、
ストロ−ハル数の垂下がり部分(カルマン周波数で10
0Hzよりも低い部分)についてのみ行なおれる。
ク方式で且つマルチポイントインジェクション方式の燃
料供給量制御装置に適用したものであり、その燃料制御
ブロック図は第6図に示すようになり、燃料制御のため
の電気回路図は第7図に示すようになるが、これらの図
からもわかるように、直列4気筒エンジンの吸気通路(
エアクリーナ内)に設けられたエアフローセンサ10か
らの出力についてはCPU19へ入る前に第1実施例の
ような周波数補正を施していない。すなわち、本実施例
においては、CPU19へはエアフローセンサ10から
のパルス信号を補正せずに入力し、その後パルス定数P
cを求める際に、CPU19内において、空気の動粘度
の変化に応じエアフローセンサ10からの検出周波数を
ソフト的に補正しているのである。かかる補正は吸気温
度Taの変化による補正と大気圧Paの変化による補正
とがあるが、この補正は前記第1実施例と同じ理由で、
ストロ−ハル数の垂下がり部分(カルマン周波数で10
0Hzよりも低い部分)についてのみ行なおれる。
以下、この第2実施例にかかる燃料供給量制御について
詳述する。
詳述する。
この燃料供給量制御装置を有するエンジンは直列4気筒
ガソリンエンジンであるが、このために吸気通路におけ
るエアフローセンサ10の下流側にはアクセルペダルに
連動するスロットル弁が設けられ、吸気通路の下流端が
吸気マニホルドを介して4気筒エンジンの各シリンダヘ
ッドの吸気ポートに連通している。エンジンの各シリン
ダヘッドの排気ポートに排気マニホルドを介して連通し
ている排気通路には排気中の酸素濃度を検出する0□セ
ンサが設けられ、またエンジンの冷却水温度を検出する
水温センサ26.クランク角度センサ27.気筒判別セ
ンサ28が設けられていて。
ガソリンエンジンであるが、このために吸気通路におけ
るエアフローセンサ10の下流側にはアクセルペダルに
連動するスロットル弁が設けられ、吸気通路の下流端が
吸気マニホルドを介して4気筒エンジンの各シリンダヘ
ッドの吸気ポートに連通している。エンジンの各シリン
ダヘッドの排気ポートに排気マニホルドを介して連通し
ている排気通路には排気中の酸素濃度を検出する0□セ
ンサが設けられ、またエンジンの冷却水温度を検出する
水温センサ26.クランク角度センサ27.気筒判別セ
ンサ28が設けられていて。
これらのセンサならびにエアフローセンサ10゜吸気温
センサ20および大気圧センサ21の各出力信号がコン
トローラ18に入力される。クランク角度センサ27お
よび気筒判別センサ28はディストリビュータ29に設
けられ、第7図に示すようにクランク角度センサ27は
ディストリビュータ29のロータ29aの外周上に気筒
数と同じ数だけ等間隔で設けられた突起30〜33と、
定位置でこの突起30〜33を検出するピックアップ3
4とで構成されていてディストリビュータ29の1回転
(クランクシャツ82回転)で気筒数と同じ数のクラン
ク位相信号(エンジン回転速度情報)をピックアップ3
4より出力する。
センサ20および大気圧センサ21の各出力信号がコン
トローラ18に入力される。クランク角度センサ27お
よび気筒判別センサ28はディストリビュータ29に設
けられ、第7図に示すようにクランク角度センサ27は
ディストリビュータ29のロータ29aの外周上に気筒
数と同じ数だけ等間隔で設けられた突起30〜33と、
定位置でこの突起30〜33を検出するピックアップ3
4とで構成されていてディストリビュータ29の1回転
(クランクシャツ82回転)で気筒数と同じ数のクラン
ク位相信号(エンジン回転速度情報)をピックアップ3
4より出力する。
気筒判別センサ28はディストリビュータ29のロータ
軸29aに設けられた突起35と、ロータ軸29aの周
囲に等間隔で配置されて突起35を検出するピックアッ
プ36〜39とで構成され、このピックアップ36〜3
9からディストリビュータ29の1回転(クランクシャ
ツ82回転)で気筒数と同じ数の出力信号が順次出力さ
れる。
軸29aに設けられた突起35と、ロータ軸29aの周
囲に等間隔で配置されて突起35を検出するピックアッ
プ36〜39とで構成され、このピックアップ36〜3
9からディストリビュータ29の1回転(クランクシャ
ツ82回転)で気筒数と同じ数の出力信号が順次出力さ
れる。
吸気マニホルドの各分岐通路部には各吸気ポートに近接
して電磁式燃料噴射弁40〜43が配設される。これら
4つのの電磁式燃料噴射弁40〜43は一端が上記吸気
マニホルドの各分岐通路部に連通し、他端がポンプと燃
圧レギュレータを介して燃料タンクに連通ずる燃料通路
の開口端に連通している。この燃料通路の噴射弁40〜
43の配設位置より他端側には、上記ポンプと燃圧レギ
ュレータの作用により常時一定圧力(低圧)の燃料が供
給されており、この燃料通路内の燃料は、電磁式燃料噴
射弁40〜43の弁体がコントローラ18からのインジ
ェクタ駆動信号に基づいて開放されたときに吸気マニホ
ルドの各分岐通路部内に噴射されるようになっている。
して電磁式燃料噴射弁40〜43が配設される。これら
4つのの電磁式燃料噴射弁40〜43は一端が上記吸気
マニホルドの各分岐通路部に連通し、他端がポンプと燃
圧レギュレータを介して燃料タンクに連通ずる燃料通路
の開口端に連通している。この燃料通路の噴射弁40〜
43の配設位置より他端側には、上記ポンプと燃圧レギ
ュレータの作用により常時一定圧力(低圧)の燃料が供
給されており、この燃料通路内の燃料は、電磁式燃料噴
射弁40〜43の弁体がコントローラ18からのインジ
ェクタ駆動信号に基づいて開放されたときに吸気マニホ
ルドの各分岐通路部内に噴射されるようになっている。
そして各分岐通路内に噴射される燃料の量は電磁式燃料
噴射弁40〜43の開弁時間に応じたものとなる。
噴射弁40〜43の開弁時間に応じたものとなる。
コントローラ18は第7図に示すようにCPU19、R
OM44.RAM45および複数のポート46a〜46
dを有するマイクロコンピュータ。
OM44.RAM45および複数のポート46a〜46
dを有するマイクロコンピュータ。
気筒判別用外部レジスタ47.16ビツトのフリーラン
ニングカウンタ48.レジスタ49〜52゜比較器53
〜56およびRSフリップフロップ57〜60等により
構成されている。エアフローセンサ10の出力信号はC
PtJ49の割込端子INT2に入力され、ピックアッ
プ34からのクランク位相信号は波形整形回路61で矩
形波に整形されてCPUl9の割込端子lNTlに入力
される。またピックアップ36〜39からの気筒判別信
号は波形整形回路62〜65で矩形波に整形されてレジ
スタ47に入力され、吸気温センサ20、大気圧センサ
21,02センサ25.水温センサ26等からの信号は
各々レベル調整回路66〜69で適当なレベルに調整さ
れてアナログ/デジタル変換器(A/D変換器)70A
。
ニングカウンタ48.レジスタ49〜52゜比較器53
〜56およびRSフリップフロップ57〜60等により
構成されている。エアフローセンサ10の出力信号はC
PtJ49の割込端子INT2に入力され、ピックアッ
プ34からのクランク位相信号は波形整形回路61で矩
形波に整形されてCPUl9の割込端子lNTlに入力
される。またピックアップ36〜39からの気筒判別信
号は波形整形回路62〜65で矩形波に整形されてレジ
スタ47に入力され、吸気温センサ20、大気圧センサ
21,02センサ25.水温センサ26等からの信号は
各々レベル調整回路66〜69で適当なレベルに調整さ
れてアナログ/デジタル変換器(A/D変換器)70A
。
71B、72.73によりアナログ/デジタル変換され
ボート46a〜46clに入力される。さらに上記マイ
クロコンピュータはスタータスイッチ。
ボート46a〜46clに入力される。さらに上記マイ
クロコンピュータはスタータスイッチ。
アイドルセンサ、スロットルセンサ等から信号が入力さ
れ、また電磁式燃料噴射弁40〜43は弁体開閉用ソレ
ノイド40a〜43aへの直流電源(バッテリ)74に
よる給電がスイッチングトランジスタ75〜78により
オンオフ制御されて開閉する。
れ、また電磁式燃料噴射弁40〜43は弁体開閉用ソレ
ノイド40a〜43aへの直流電源(バッテリ)74に
よる給電がスイッチングトランジスタ75〜78により
オンオフ制御されて開閉する。
ところで、Lジェトロニック方式による燃料制御系をブ
ロック図で説明すると、第6図のようになるが、この制
御系では、エアフローセンサ10からの吸気流量情報に
基づき更には吸気温センサ20、大気圧センサ21,0
.センサ25.水温センサ26等からの吸気温度、大気
圧、排気酸素濃度、冷却水水温等によって補正を行なっ
て電磁式燃料噴射弁40〜43からの燃料噴射量を制御
する燃料供給量制御手段をそなえている。この燃料供給
量制御手段は、エアフローセンサ1oからの出力に基づ
きパルス定数Pcを求めるパルス定数演算手段79.こ
のパルス定数演算手段79゜エアフローセンサ10.ク
ランク角センサ27゜気筒判別センサ28からの信号を
受けてベース噴射時間Tbを求めるベース噴射時間演算
手段80゜A/Fマツプ(空燃比マツプ)81.02フ
イ一ドバツク時補正部82.吸気温補正マツプ83゜大
気圧補正マツプ84およびその他のマツプ85をそなえ
ている。
ロック図で説明すると、第6図のようになるが、この制
御系では、エアフローセンサ10からの吸気流量情報に
基づき更には吸気温センサ20、大気圧センサ21,0
.センサ25.水温センサ26等からの吸気温度、大気
圧、排気酸素濃度、冷却水水温等によって補正を行なっ
て電磁式燃料噴射弁40〜43からの燃料噴射量を制御
する燃料供給量制御手段をそなえている。この燃料供給
量制御手段は、エアフローセンサ1oからの出力に基づ
きパルス定数Pcを求めるパルス定数演算手段79.こ
のパルス定数演算手段79゜エアフローセンサ10.ク
ランク角センサ27゜気筒判別センサ28からの信号を
受けてベース噴射時間Tbを求めるベース噴射時間演算
手段80゜A/Fマツプ(空燃比マツプ)81.02フ
イ一ドバツク時補正部82.吸気温補正マツプ83゜大
気圧補正マツプ84およびその他のマツプ85をそなえ
ている。
ここで、パルス定数演算手段79は、エアフローセンサ
10からの信号を受は例えば基準吸気温。
10からの信号を受は例えば基準吸気温。
基準大気圧状態での周波数特性関数(この関数は第16
図に示すストロ−ハル数特性に関し逆数関係にあり、そ
の特性は第6図中筒号79で示すブロック内の特性のよ
うになっている)からパルス定数Pcを求めるもので、
ベース噴射時間演算手段80はカルマン周波数f、パル
ス定数Pc、エンジン回転数Ne等からベース噴射時間
Tbを算出するもので、A/Fマツプ81はA/N演算
手段86で演算されたA/N情報とエンジン回転数Ne
とに対応するA/F補正係数を記憶するもので、o2フ
ィードバック時補正部82はアイドリング制御時等に使
用されるもので、吸気補正マツプ83は吸気温度Taに
応じた吸気密度補正係数Katを記憶するもので、大気
圧補正マツプ84は大気圧Paに応じた大気密度補正係
数Kapを記憶するもので、その他のマツプ85は暖機
時や始動直後あるいは過渡時の補正係数を記憶するもの
で複数のマツプからなる。
図に示すストロ−ハル数特性に関し逆数関係にあり、そ
の特性は第6図中筒号79で示すブロック内の特性のよ
うになっている)からパルス定数Pcを求めるもので、
ベース噴射時間演算手段80はカルマン周波数f、パル
ス定数Pc、エンジン回転数Ne等からベース噴射時間
Tbを算出するもので、A/Fマツプ81はA/N演算
手段86で演算されたA/N情報とエンジン回転数Ne
とに対応するA/F補正係数を記憶するもので、o2フ
ィードバック時補正部82はアイドリング制御時等に使
用されるもので、吸気補正マツプ83は吸気温度Taに
応じた吸気密度補正係数Katを記憶するもので、大気
圧補正マツプ84は大気圧Paに応じた大気密度補正係
数Kapを記憶するもので、その他のマツプ85は暖機
時や始動直後あるいは過渡時の補正係数を記憶するもの
で複数のマツプからなる。
なお、第6図中の符号97,98はA/Fマツプ81ま
たは02フイ一ドバツク時補正部82を選択するため相
互に連動して同じ側に切り替わるスイッチ手段である。
たは02フイ一ドバツク時補正部82を選択するため相
互に連動して同じ側に切り替わるスイッチ手段である。
また、この燃料供給量制御手段は、大気の動粘度νの変
化に応じてエアフローセンサ10の出力に基づく燃料供
給量制御を補正するために、吸気温センサ20によって
検出された吸気温度Taおよび大気圧センサ21によっ
て検出された大気圧Paとエアフローセンサ10からの
出力周波数情報fとに応じて燃料供給量を補正する燃料
供給量補正手段を有しているが、本実施例では、前述の
ごとく、エアフローセンサ10からの出力周波数をソフ
ト的に補正しているのである。
化に応じてエアフローセンサ10の出力に基づく燃料供
給量制御を補正するために、吸気温センサ20によって
検出された吸気温度Taおよび大気圧センサ21によっ
て検出された大気圧Paとエアフローセンサ10からの
出力周波数情報fとに応じて燃料供給量を補正する燃料
供給量補正手段を有しているが、本実施例では、前述の
ごとく、エアフローセンサ10からの出力周波数をソフ
ト的に補正しているのである。
ところで、単位時間当たりに必要な基本的な燃料供給量
は、単位時間当たりに機関(エンジン)に吸入される空
気量に比例するので、電磁式燃料噴射弁をクランク位相
信号毎に作動させる場合には、電磁式燃料噴射弁の1回
当たりの基本的な開弁時間(駆動パルス幅)を与えるデ
ータを、隣り合う2つのクランク位相信号間に吸入され
た空気量に応じて設定すればよいことになり、本実施例
においては、隣り合う各クランク位相信号間に発生する
カルマン渦信号の数に基づいて隣り合う各クランク位相
信号間の吸入空気量に関する情報を得、この情報により
上述した基本的な開弁時間データが設定されるようにな
っている。
は、単位時間当たりに機関(エンジン)に吸入される空
気量に比例するので、電磁式燃料噴射弁をクランク位相
信号毎に作動させる場合には、電磁式燃料噴射弁の1回
当たりの基本的な開弁時間(駆動パルス幅)を与えるデ
ータを、隣り合う2つのクランク位相信号間に吸入され
た空気量に応じて設定すればよいことになり、本実施例
においては、隣り合う各クランク位相信号間に発生する
カルマン渦信号の数に基づいて隣り合う各クランク位相
信号間の吸入空気量に関する情報を得、この情報により
上述した基本的な開弁時間データが設定されるようにな
っている。
上述した基本的な開弁時間データの設定やこれに引き続
く実際の開弁時間データの設定、さらにはこの実際の開
弁時間データの設定の際に使用される機関の各種運転状
態に基づく補正データの設定は、CPU19での演算に
より行なわれるが、以下においてCPU19がROM4
4内のプログラムに従ってRAM45を用いて行なう動
作について説明する。
く実際の開弁時間データの設定、さらにはこの実際の開
弁時間データの設定の際に使用される機関の各種運転状
態に基づく補正データの設定は、CPU19での演算に
より行なわれるが、以下においてCPU19がROM4
4内のプログラムに従ってRAM45を用いて行なう動
作について説明する。
この燃料供給制御に際しては、第8図に示すメインルー
チンが実行されるが、このメインルーチンでは、まず運
転状態を検出しくステップd1)。
チンが実行されるが、このメインルーチンでは、まず運
転状態を検出しくステップd1)。
パルス定数Pcをカルマン周波数情報fに応じてルック
アップしくステップd2)、吸気温度Taおよび大気圧
Paに応じて吸気密度補正係数Kat、Kapをルック
アップしくステップd3)、更にその他の補正係数Ki
1. K□2・・・・・・をルックアップすることが行
なわれる(ステップd4)。
アップしくステップd2)、吸気温度Taおよび大気圧
Paに応じて吸気密度補正係数Kat、Kapをルック
アップしくステップd3)、更にその他の補正係数Ki
1. K□2・・・・・・をルックアップすることが行
なわれる(ステップd4)。
このときステップd2で使用される周波数情報fは前述
の第1実施例のように動粘度の変化に応じ補正されてい
ないので、燃料供給量決定の際にこの周波数情報fを補
正する必要がある。そのために第9図に示すカルマン割
込みルーチンでこのfの補正が行なわれる。すなわち、
CPU19へは波形整形回路17からカルマン渦信号が
割込み端子INT2に入力されると、まずステップe1
でRAM45のアドレスFKの保持データに1を加え、
更にRAM45のアドレスTK2.TK3゜−TK4の
データをアドレスTK、TK2.TK3のデータで更新
して(ステップe2)、次にステップe3において現在
のフリーランニングカウンタ48の値を読み込み、今回
読み込んだ値と前回のプログラム実行時に読み込んでR
AM45のアドレスTAに入力したフリーランニングカ
ウンタ48の値との差を求め、即ち今回時刻と前回時刻
との差を求め、この差データをRAM45のアドレスT
Kに入力する。ついでステップe4で、今回のプログラ
ム実行中に読み込んだフリーランニングカウンタ48の
値をアドレスTAに入力する。
の第1実施例のように動粘度の変化に応じ補正されてい
ないので、燃料供給量決定の際にこの周波数情報fを補
正する必要がある。そのために第9図に示すカルマン割
込みルーチンでこのfの補正が行なわれる。すなわち、
CPU19へは波形整形回路17からカルマン渦信号が
割込み端子INT2に入力されると、まずステップe1
でRAM45のアドレスFKの保持データに1を加え、
更にRAM45のアドレスTK2.TK3゜−TK4の
データをアドレスTK、TK2.TK3のデータで更新
して(ステップe2)、次にステップe3において現在
のフリーランニングカウンタ48の値を読み込み、今回
読み込んだ値と前回のプログラム実行時に読み込んでR
AM45のアドレスTAに入力したフリーランニングカ
ウンタ48の値との差を求め、即ち今回時刻と前回時刻
との差を求め、この差データをRAM45のアドレスT
Kに入力する。ついでステップe4で、今回のプログラ
ム実行中に読み込んだフリーランニングカウンタ48の
値をアドレスTAに入力する。
その後は、ステップe5で、更新されたアドレスTK、
TK2.TK3.TK4のデータの平均をとってアドレ
スTKAのデータを更新する。そしてステップe6で、
アドレスT K Aのデータの逆数を演算して、周波数
fOを求める。
TK2.TK3.TK4のデータの平均をとってアドレ
スTKAのデータを更新する。そしてステップe6で、
アドレスT K Aのデータの逆数を演算して、周波数
fOを求める。
次にステップe7で、このfOデータが設定値fs(例
えば100Hz相当値)データと比較される。
えば100Hz相当値)データと比較される。
もしfo(fsであれば、ステップe8で吸気温度Ta
に応じてΔftを設定し、その後ステップe9で大気圧
Paに応じてΔfPを設定する。
に応じてΔftを設定し、その後ステップe9で大気圧
Paに応じてΔfPを設定する。
ここで、吸気温度TaとΔftとの関係は第11図のよ
うになっており、大気圧PaとΔfpとの関係は第12
図のようになっているため、これらの図に示す関係から
吸気温度Taや大気圧Paがわかれば、ΔftやΔfp
が求められるのである。
うになっており、大気圧PaとΔfpとの関係は第12
図のようになっているため、これらの図に示す関係から
吸気温度Taや大気圧Paがわかれば、ΔftやΔfp
が求められるのである。
その後はステップeloで、f=l=fo−Δft−八
fpへる演算を行なってリターンする。
fpへる演算を行なってリターンする。
一方、ステップe7で、fo<fsでない場合は、ステ
ップallで、Δft、ΔfPをそれぞれ0にして、ス
テップeloの処理をする。この場合、ステップelo
ではf=foとする。
ップallで、Δft、ΔfPをそれぞれ0にして、ス
テップeloの処理をする。この場合、ステップelo
ではf=foとする。
このようにして、カルマン周波数が100Hzより低い
ところでは、CPU19へ入力されたエアフローセンサ
10からのカルマン周波数情報fOについて、吸気温度
Taおよび大気圧Paに応じて決まる周波数補正分Δf
t、ΔfPを減算してストロ−ハル数垂下がり部分の補
正を行なうことができるのである6一方、カルマン周波
数が100Hzより高いことろでは上記の補正の必要は
ないので、エアフローセンサ10からの出力周波数f。
ところでは、CPU19へ入力されたエアフローセンサ
10からのカルマン周波数情報fOについて、吸気温度
Taおよび大気圧Paに応じて決まる周波数補正分Δf
t、ΔfPを減算してストロ−ハル数垂下がり部分の補
正を行なうことができるのである6一方、カルマン周波
数が100Hzより高いことろでは上記の補正の必要は
ないので、エアフローセンサ10からの出力周波数f。
をそのまま使う。
したがって、第8図に示すメインルーチンのステップd
2で行なわれるfに応じたパルス定数Pcの設定は、第
13図に示すごとく、エアフローセンサ10で検出され
たカルマン周波数fOよりもΔf (=Δft+Δfp
)だけ低い部分のパルス定数Pcを選ぶことにより行な
われる。このようにしておけば、パルス定数演算手段7
9でのパルス定数−カルマン周波数特性として、基準吸
気温度(例えば20°C)且つ基準大気圧(例えば76
0mm Hg)時のもの(第13図の実線特性参照)を
一種類用意しておけば、吸気温度や大気圧の状態が変わ
っても、この場合は実際のパルス定数特性は第13図に
点線で示すようになるが、この点線特性を基準状態での
実線特性に換算できるのである。従って、foからΔf
を引いたところのカルマン周波数に対応するパルス定数
Pcを探し出せば、空気の動粘度変化に伴うエアフロー
センサ10からの出力周波数を補正した形で適正な。
2で行なわれるfに応じたパルス定数Pcの設定は、第
13図に示すごとく、エアフローセンサ10で検出され
たカルマン周波数fOよりもΔf (=Δft+Δfp
)だけ低い部分のパルス定数Pcを選ぶことにより行な
われる。このようにしておけば、パルス定数演算手段7
9でのパルス定数−カルマン周波数特性として、基準吸
気温度(例えば20°C)且つ基準大気圧(例えば76
0mm Hg)時のもの(第13図の実線特性参照)を
一種類用意しておけば、吸気温度や大気圧の状態が変わ
っても、この場合は実際のパルス定数特性は第13図に
点線で示すようになるが、この点線特性を基準状態での
実線特性に換算できるのである。従って、foからΔf
を引いたところのカルマン周波数に対応するパルス定数
Pcを探し出せば、空気の動粘度変化に伴うエアフロー
センサ10からの出力周波数を補正した形で適正な。
パルス定数Pcを選ぶことができるのである。
なお、上記の周波数補正は第6図に示すパルス定数演算
手段79で行なわれる。したがって、この第2実施例に
おいては、このパルス定数演算手段79が、大気の動粘
度の変化に応じてエアフローセンサ10の出力を補正す
る動粘度補正手段を構成するとともに、エアフローセン
サ10からの出力に基づく燃料供給量制御の補正を大気
の動粘度変化に応じて行なうべく吸気温度Taおよび大
気圧Paとエアフローセンサ10からの出力周波数情報
とに応じて燃料供給量を補正する燃料供給量補正手段を
も構成するのである。
手段79で行なわれる。したがって、この第2実施例に
おいては、このパルス定数演算手段79が、大気の動粘
度の変化に応じてエアフローセンサ10の出力を補正す
る動粘度補正手段を構成するとともに、エアフローセン
サ10からの出力に基づく燃料供給量制御の補正を大気
の動粘度変化に応じて行なうべく吸気温度Taおよび大
気圧Paとエアフローセンサ10からの出力周波数情報
とに応じて燃料供給量を補正する燃料供給量補正手段を
も構成するのである。
ところで5、このカルマン割込みルーチンより後述する
クランク位相信号による割込み処理(クランク位相割込
みルーチン)が優先し、カルマン割込みルーチンの実行
中にクランク位相信号が入力された場合には、その時点
で一旦カルマン割込みルーチンの実行を中断し、クラン
ク位相信号による割込み処理が終了したのちにカルマン
割込みルーチンを中断したところから実行する。
クランク位相信号による割込み処理(クランク位相割込
みルーチン)が優先し、カルマン割込みルーチンの実行
中にクランク位相信号が入力された場合には、その時点
で一旦カルマン割込みルーチンの実行を中断し、クラン
ク位相信号による割込み処理が終了したのちにカルマン
割込みルーチンを中断したところから実行する。
第10図に示されるものは、クランク位相信号がCPU
19のlNTlに入力される度に割込み処理するクラン
ク位相割込みルーチンであり、CPUl9は波形整形回
路61からクランク位相信号がlNTlに入力されると
、まずステップC1において、フリーランニングカウン
タ48の値を読み込み、RAM45のアドレスTCに格
納する。
19のlNTlに入力される度に割込み処理するクラン
ク位相割込みルーチンであり、CPUl9は波形整形回
路61からクランク位相信号がlNTlに入力されると
、まずステップC1において、フリーランニングカウン
タ48の値を読み込み、RAM45のアドレスTCに格
納する。
ついでステップC2ではステップC1で読み込んだクラ
ンク位相信号発生時のフリーランニングカウンタ48の
値と、カルマン割込みルーチンのステップb4において
既に読み込んでアドレスTAに格納している上記クラン
ク位相信号に先行する最近のカルマン渦信号発生時のフ
リーランニングカウンタ48の値との差ΔTを求め、こ
のデータΔTを必要に応じてRA M 45の所定のア
ドレスに格納する。ついでステップC3では、ステップ
c2で求めた差のデータΔTを、カルマン割込みルーチ
ンのステップb3で求めてアドレスTKに格納している
データで割算し、さらにこの割算した結果である商のデ
ータを上限値である1と比較する。このステップc3で
の比較の結果、上記商のデータが1以下の場合には、ス
テップC4に進む。ステップc4では、カルマン割込み
ルーチンのステップb1で求められてアドレスFKに格
納したカルマン渦信号のパルス信号数のデータに対して
上記商のデータを加え、さらにRAM45のアドレスF
RACに格納しているデータを減じ。
ンク位相信号発生時のフリーランニングカウンタ48の
値と、カルマン割込みルーチンのステップb4において
既に読み込んでアドレスTAに格納している上記クラン
ク位相信号に先行する最近のカルマン渦信号発生時のフ
リーランニングカウンタ48の値との差ΔTを求め、こ
のデータΔTを必要に応じてRA M 45の所定のア
ドレスに格納する。ついでステップC3では、ステップ
c2で求めた差のデータΔTを、カルマン割込みルーチ
ンのステップb3で求めてアドレスTKに格納している
データで割算し、さらにこの割算した結果である商のデ
ータを上限値である1と比較する。このステップc3で
の比較の結果、上記商のデータが1以下の場合には、ス
テップC4に進む。ステップc4では、カルマン割込み
ルーチンのステップb1で求められてアドレスFKに格
納したカルマン渦信号のパルス信号数のデータに対して
上記商のデータを加え、さらにRAM45のアドレスF
RACに格納しているデータを減じ。
この演算結果をRAM45のアドレスDに格納する。と
ころで後述するステップC5およびステップc7に関す
る説明から明らかなように、アドレスFRACには、前
回のクランク位相割込みルーチンで求めた上記商のデー
タ(以下前回の商のデータと称す)を格納し、または前
回の商のデータが上限値1を超える場合には、その上限
値1を格納している。そしてステップc4に続くステッ
プc5においては、今回のクランク位相割込みルーチン
のステップc3で求めた商のデータをアドレスFRAC
に格納する。このステップc5においてアドレスFRA
Cに格納した商のデータは9次回のクランク位相割込み
ルーチンのステップc4および後述するステップc6で
の演算の際に使用される。そしてステップc5の次は、
ステップC8に至る。一方ステップc3において上記商
のデータが上限値1より大であると判断された場合には
、ステツウc6に進み、このステップc6においてアド
レスFKに格納されているカルマン渦信号の発生数のデ
ータに対して上限値の1を加え、さらにアドレスFRA
Cに格納されているデータを減じ、この演算結果をアド
レスDに格納する。この際アドレスFRACのデータは
上述したステップc4の場合と同様である。そしてステ
ップc6に続くステップC7では、アドレスP R,A
Cに上限値1を格納する。このステップC7において
アドレスFRACに格納した上限値のデータは、次回の
クランク位相割込みルーチンのステップc4およびステ
ップC6での演算の際に使用される。そしてステップC
7の次は、ステップc8に至る。
ころで後述するステップC5およびステップc7に関す
る説明から明らかなように、アドレスFRACには、前
回のクランク位相割込みルーチンで求めた上記商のデー
タ(以下前回の商のデータと称す)を格納し、または前
回の商のデータが上限値1を超える場合には、その上限
値1を格納している。そしてステップc4に続くステッ
プc5においては、今回のクランク位相割込みルーチン
のステップc3で求めた商のデータをアドレスFRAC
に格納する。このステップc5においてアドレスFRA
Cに格納した商のデータは9次回のクランク位相割込み
ルーチンのステップc4および後述するステップc6で
の演算の際に使用される。そしてステップc5の次は、
ステップC8に至る。一方ステップc3において上記商
のデータが上限値1より大であると判断された場合には
、ステツウc6に進み、このステップc6においてアド
レスFKに格納されているカルマン渦信号の発生数のデ
ータに対して上限値の1を加え、さらにアドレスFRA
Cに格納されているデータを減じ、この演算結果をアド
レスDに格納する。この際アドレスFRACのデータは
上述したステップc4の場合と同様である。そしてステ
ップc6に続くステップC7では、アドレスP R,A
Cに上限値1を格納する。このステップC7において
アドレスFRACに格納した上限値のデータは、次回の
クランク位相割込みルーチンのステップc4およびステ
ップC6での演算の際に使用される。そしてステップC
7の次は、ステップc8に至る。
ステップc8では、アドレスFKの内容をリセットして
0とし、ついでステップC9においてアドレスDに格納
されているデータD1を電磁式燃料噴射弁の開弁時間(
M動パルス幅)を与える時間データTSIに変換してR
AM45のアドレスTSに格納する。なお、データD1
と時間データTSIとは、基本的にはTSI−aXDl
(但しaは正の定数)の関係にあり、このaの値はR
OM44に記憶されている。そして次にステップclo
ではアドレスTS内のデータに、メインルーチンで求め
た各種係数Pc、Ka t、Ka p。
0とし、ついでステップC9においてアドレスDに格納
されているデータD1を電磁式燃料噴射弁の開弁時間(
M動パルス幅)を与える時間データTSIに変換してR
AM45のアドレスTSに格納する。なお、データD1
と時間データTSIとは、基本的にはTSI−aXDl
(但しaは正の定数)の関係にあり、このaの値はR
OM44に記憶されている。そして次にステップclo
ではアドレスTS内のデータに、メインルーチンで求め
た各種係数Pc、Ka t、Ka p。
K工0. K、、・・・・・・に関するデータを掛は合
わせ、その積を再びアドレスTSに格納する。ついでス
テップc11で再びフリーランニングカウンタ48の値
を読み込んでアドレスTCに格納する。ついでステップ
c12ではアドレスTCのデータにアドレスTSのデー
タを加算してその和Toを算出し、ステップc13にお
いて気筒判別用外部レジスタ47の内容Rが0であるか
否かを判断する。
わせ、その積を再びアドレスTSに格納する。ついでス
テップc11で再びフリーランニングカウンタ48の値
を読み込んでアドレスTCに格納する。ついでステップ
c12ではアドレスTCのデータにアドレスTSのデー
タを加算してその和Toを算出し、ステップc13にお
いて気筒判別用外部レジスタ47の内容Rが0であるか
否かを判断する。
ここに4気筒エンジン13は電磁式燃料噴射弁40〜4
3により燃料が第1気筒、第3気筒、第4気筒、第2気
筒の順に繰り返して噴射されることになっているが、そ
の燃料噴射される気筒が気筒判別センサ28で検出され
て気筒判別用外部レジスタ47に入力される。そしてレ
ジスタ47の内容Rが0(第1気筒信号)の場合、つま
り第1気筒へ燃料を電磁式燃料噴射弁40により噴射す
べき場合には、ステップc14に進んで上記和Toをレ
ジスタ49にセットし、ステップc15でフリッププロ
ップ57にセット信号を出力する。
3により燃料が第1気筒、第3気筒、第4気筒、第2気
筒の順に繰り返して噴射されることになっているが、そ
の燃料噴射される気筒が気筒判別センサ28で検出され
て気筒判別用外部レジスタ47に入力される。そしてレ
ジスタ47の内容Rが0(第1気筒信号)の場合、つま
り第1気筒へ燃料を電磁式燃料噴射弁40により噴射す
べき場合には、ステップc14に進んで上記和Toをレ
ジスタ49にセットし、ステップc15でフリッププロ
ップ57にセット信号を出力する。
よってこのセット信号によりフリップフロップ57がセ
ットされてその出力信号によりトランジスタ75がオン
し、ソレノイド40aが作動して電磁式燃料噴射弁40
が開くことによって第1気筒に燃料が噴射される。その
後フリーランニングカウンタ48の値がレジスタ49の
値Toに達して比較器53から出力信号が出ると、この
出力信号によりフリップフロップ57がリセットされて
トランジスタ75がオフし、ソレノイド40aがオフし
て電磁式燃料噴射弁40が閉じる。
ットされてその出力信号によりトランジスタ75がオン
し、ソレノイド40aが作動して電磁式燃料噴射弁40
が開くことによって第1気筒に燃料が噴射される。その
後フリーランニングカウンタ48の値がレジスタ49の
値Toに達して比較器53から出力信号が出ると、この
出力信号によりフリップフロップ57がリセットされて
トランジスタ75がオフし、ソレノイド40aがオフし
て電磁式燃料噴射弁40が閉じる。
CPU19はステップc13.c16.c19にて気筒
判別用外部レジスタ47の内容Rが0(第1気筒信号)
であるか否か、1(第2気筒信号)であるか否か、2(
第3気筒信号)であるが否かを判断するが、ステップc
13でレジスタ47の内容Rが0でない場合ステップc
16に進む。このステップc16の判断でレジスタ47
の内容Rが1であった場合ステップc17に進んで上記
Toをレジスタ50にセットし、ステップc18でフリ
ップフロップ58にセット信号を出力する。このセット
信号によりフリップフロップ58がセットされてその出
力信号によりトランジスタ76がオンし、ソレノイド4
1aが作動して電磁式燃料噴射弁41が開くことによっ
て第2気筒に燃料が噴射される。その後フリーランニン
グカウンタ48の値がレジスタ5oの値に達して比較器
54から出力信号が出ると、この出力信号によりフリッ
プフロップ58がリセットされてトランジスタ76がオ
フし、ソレノイド41aがオフして電磁式燃料噴射弁4
1が閉じる。
判別用外部レジスタ47の内容Rが0(第1気筒信号)
であるか否か、1(第2気筒信号)であるか否か、2(
第3気筒信号)であるが否かを判断するが、ステップc
13でレジスタ47の内容Rが0でない場合ステップc
16に進む。このステップc16の判断でレジスタ47
の内容Rが1であった場合ステップc17に進んで上記
Toをレジスタ50にセットし、ステップc18でフリ
ップフロップ58にセット信号を出力する。このセット
信号によりフリップフロップ58がセットされてその出
力信号によりトランジスタ76がオンし、ソレノイド4
1aが作動して電磁式燃料噴射弁41が開くことによっ
て第2気筒に燃料が噴射される。その後フリーランニン
グカウンタ48の値がレジスタ5oの値に達して比較器
54から出力信号が出ると、この出力信号によりフリッ
プフロップ58がリセットされてトランジスタ76がオ
フし、ソレノイド41aがオフして電磁式燃料噴射弁4
1が閉じる。
CPU19はステップc16の判断でレジスタ47の内
容Rが1でなかった場合ステップc19に進む。ステッ
プc19の判断でレジスタ47の内容が2の場合ステッ
プc20に進んで上記T。
容Rが1でなかった場合ステップc19に進む。ステッ
プc19の判断でレジスタ47の内容が2の場合ステッ
プc20に進んで上記T。
をレジスタ51にセットし、ステップc21でフリップ
フロップ59にセット信号を出力する。このセット信号
によりフリップフロップ59がセットされてその出力信
号によりトランジスタ77がオンし、ソレノイド42a
が作動して電磁式燃料噴射弁42が開くことによって第
3気筒に燃料が噴射される。その後フリーランニングカ
ウンタ48の値がレジスタ51の値に達して比較器55
から出力信号が出ると、この出力信号によりフリップフ
ロップ59がリセットされてトランジスタ77がオフし
、ソレノイド42aがオフして電磁式燃料噴射弁42が
閉じる。
フロップ59にセット信号を出力する。このセット信号
によりフリップフロップ59がセットされてその出力信
号によりトランジスタ77がオンし、ソレノイド42a
が作動して電磁式燃料噴射弁42が開くことによって第
3気筒に燃料が噴射される。その後フリーランニングカ
ウンタ48の値がレジスタ51の値に達して比較器55
から出力信号が出ると、この出力信号によりフリップフ
ロップ59がリセットされてトランジスタ77がオフし
、ソレノイド42aがオフして電磁式燃料噴射弁42が
閉じる。
CPU19はステップc19の判断でレジスタ47の内
容Rが2でなかった場合ステップc22に進んで上記T
oをレジスタ52にセットし、ステップc23でフリッ
プフロップ60にセット信号を出力する。このセット信
号によりフリップフロップ6oがセットされてその出力
信号によりトランジスタ78がオンし、ソレノイド43
aが作動して電磁式燃料噴射弁43が開くことによって
第4気筒に燃料が噴射される。その後フリーランニング
カウンタ48の値がレジスタ52の値に達して比較器5
6から出力信号が出ると、この出力信号によりフリップ
フロップ60がリセットされてトランジスタ78がオフ
し、ソレノイド43aがオフして電磁式燃料噴射弁43
が閉じる。
容Rが2でなかった場合ステップc22に進んで上記T
oをレジスタ52にセットし、ステップc23でフリッ
プフロップ60にセット信号を出力する。このセット信
号によりフリップフロップ6oがセットされてその出力
信号によりトランジスタ78がオンし、ソレノイド43
aが作動して電磁式燃料噴射弁43が開くことによって
第4気筒に燃料が噴射される。その後フリーランニング
カウンタ48の値がレジスタ52の値に達して比較器5
6から出力信号が出ると、この出力信号によりフリップ
フロップ60がリセットされてトランジスタ78がオフ
し、ソレノイド43aがオフして電磁式燃料噴射弁43
が閉じる。
気筒判別センサ28はディストリビュータ29のロータ
軸29aの回転に従って第1気筒信号。
軸29aの回転に従って第1気筒信号。
第3気筒信号、第4気筒信号、第2気筒信号を順次に繰
り返して出力するから、電磁式燃料噴射弁40〜43は
40,42,43.41の順に開いて第1気筒、第3気
筒、第4気筒、第2気筒の順に燃料が噴射される。
り返して出力するから、電磁式燃料噴射弁40〜43は
40,42,43.41の順に開いて第1気筒、第3気
筒、第4気筒、第2気筒の順に燃料が噴射される。
CPU19はステップc15.c18.c21゜c23
よりステップc24に進んで波形整形回路61からの隣
り合うクランク位相信号間の時間データをフリーランニ
ングカウンタ48の時刻データ(クランク位相信号の入
力時刻データ)の差より検出してその最新の時間データ
の直前の時間データを必要に応じて複数記憶し、これら
の直前の時間データと最新の時間データとを平均化する
ことによってエンジン回転数のデータ(エンジン回転数
の逆数である周期データ)を算出してRAM45のアド
レスに格納して割込み処理を終了する。
よりステップc24に進んで波形整形回路61からの隣
り合うクランク位相信号間の時間データをフリーランニ
ングカウンタ48の時刻データ(クランク位相信号の入
力時刻データ)の差より検出してその最新の時間データ
の直前の時間データを必要に応じて複数記憶し、これら
の直前の時間データと最新の時間データとを平均化する
ことによってエンジン回転数のデータ(エンジン回転数
の逆数である周期データ)を算出してRAM45のアド
レスに格納して割込み処理を終了する。
なお上記周期データはクランク180”毎のデータであ
るから、その逆数はエンジン回転数の2倍のデータとな
る。
るから、その逆数はエンジン回転数の2倍のデータとな
る。
ところで、クランク位相割込みルーチンのステップc8
でアドレスFKのデータを毎回Oにするから、カルマン
割込みルーチンのステップe1で行なうカルマン渦信号
の積算はクランク位相信号が発生する度に毎回0から始
められることになる。
でアドレスFKのデータを毎回Oにするから、カルマン
割込みルーチンのステップe1で行なうカルマン渦信号
の積算はクランク位相信号が発生する度に毎回0から始
められることになる。
このため、任意のクランク位相信号発生時のクランク位
相割込みルーチンにおいてステップC4またはステップ
C6でアドレスDに入力されるアドレスFKのデータの
値は、上記任意のクランク位相信号に先行する最近のク
ランク位相信号が発生してから上記任意のクランク位相
信号が発生するまでの間に発生したカルマン渦信号のパ
ルスの数に相当している。
相割込みルーチンにおいてステップC4またはステップ
C6でアドレスDに入力されるアドレスFKのデータの
値は、上記任意のクランク位相信号に先行する最近のク
ランク位相信号が発生してから上記任意のクランク位相
信号が発生するまでの間に発生したカルマン渦信号のパ
ルスの数に相当している。
また、このクランク位相割込みルーチンにおいては、そ
のステップC1で読み取ったクランク位相信号発生時の
フリーランニングカウンタ48の値から、そのクランク
位相信号に先行する最近のカルマン渦信号の発生時にカ
ルマン割込みルーチンのステップe3で読み取りアドレ
スTAに入力したフリーランニングカウンタ48の値を
減じ、その差を求めることがステップC2で行なわれて
おり、この差をもとめることは、トリガ信号をなすクラ
ンク位相信号と、このクランク位相信号に先行する最近
のパルス信号をなすカルマン渦信号との間の時間間隔を
計測することに対応している。
のステップC1で読み取ったクランク位相信号発生時の
フリーランニングカウンタ48の値から、そのクランク
位相信号に先行する最近のカルマン渦信号の発生時にカ
ルマン割込みルーチンのステップe3で読み取りアドレ
スTAに入力したフリーランニングカウンタ48の値を
減じ、その差を求めることがステップC2で行なわれて
おり、この差をもとめることは、トリガ信号をなすクラ
ンク位相信号と、このクランク位相信号に先行する最近
のパルス信号をなすカルマン渦信号との間の時間間隔を
計測することに対応している。
さらに、このクランク位相割込みルーチンのステップc
3においては、任意のクランク位相信号C(n)につい
て、直前のステップC2で求めた任意のクランク位相信
号C(n)とこの任意のクランク位相信号C(n)に先
行する最近のカルマン渦信号K (i)との時間間隔Δ
T (n)を、上記カルマン渦信号K (i)発生時の
カルマン渦割込みルーチンの中で求められてアドレスT
Kに入力された上記カルマン渦信号K (i)とこのカ
ルマン渦信号に先行する最近のカルマン渦信号K(i−
1)との時間間隔tk(i)で割算することが行なわれ
るが、これは、前者の時間間隔のデータΔT (n)を
カルマン渦のパルス数に換算していることにほかならな
い。即ちデータΔT ′(n)は、カルマン渦信
号K (i)とこのカルマン渦信号K (i)に続く最
初のカルマン渦信号K (i+1)との時間間隔tk
(i+1)のうちのクランク位相信号C(n)発生時点
までの時間間隔データを表していることになり、カルマ
ン渦信号K (i)発生時点からカルマン渦信号K (
i+1)発生時点までの吸入空気量が一定であると仮定
すると、時間間隔のデータtk(i + 1 )がカル
マン渦の数のデータの1に対応していることから、ΔT
(n)をtk (i+1)で割算することにより得ら
れるデータは、カルマン渦信号K(i)とクランク位相
信号C(n)との時間間隔データをカルマン渦の数に換
算したものとなり、そしてさらにデータtk(i)とデ
ータtk(i+1)とが等しいとみなすことにより、デ
ータΔT (n)をデータtk(i)で割算することが
、時間間隔データΔT (n)をカルマン渦のパルス数
に換算することに相当する。
3においては、任意のクランク位相信号C(n)につい
て、直前のステップC2で求めた任意のクランク位相信
号C(n)とこの任意のクランク位相信号C(n)に先
行する最近のカルマン渦信号K (i)との時間間隔Δ
T (n)を、上記カルマン渦信号K (i)発生時の
カルマン渦割込みルーチンの中で求められてアドレスT
Kに入力された上記カルマン渦信号K (i)とこのカ
ルマン渦信号に先行する最近のカルマン渦信号K(i−
1)との時間間隔tk(i)で割算することが行なわれ
るが、これは、前者の時間間隔のデータΔT (n)を
カルマン渦のパルス数に換算していることにほかならな
い。即ちデータΔT ′(n)は、カルマン渦信
号K (i)とこのカルマン渦信号K (i)に続く最
初のカルマン渦信号K (i+1)との時間間隔tk
(i+1)のうちのクランク位相信号C(n)発生時点
までの時間間隔データを表していることになり、カルマ
ン渦信号K (i)発生時点からカルマン渦信号K (
i+1)発生時点までの吸入空気量が一定であると仮定
すると、時間間隔のデータtk(i + 1 )がカル
マン渦の数のデータの1に対応していることから、ΔT
(n)をtk (i+1)で割算することにより得ら
れるデータは、カルマン渦信号K(i)とクランク位相
信号C(n)との時間間隔データをカルマン渦の数に換
算したものとなり、そしてさらにデータtk(i)とデ
ータtk(i+1)とが等しいとみなすことにより、デ
ータΔT (n)をデータtk(i)で割算することが
、時間間隔データΔT (n)をカルマン渦のパルス数
に換算することに相当する。
ところで、時間間隔データΔT (n)のカルマン渦信
号の数への換算を行なうにあたっては、データtk(i
)とデータtk (i+1)とが等しいとみなしており
、データΔT (n)がデータtk (i+1)を超え
ることがないことから、データΔT (n)をデータt
k(i)で割った商のデータが1を超えた場合には、そ
の商のデータの信頼性が極めて薄いものとなる。
号の数への換算を行なうにあたっては、データtk(i
)とデータtk (i+1)とが等しいとみなしており
、データΔT (n)がデータtk (i+1)を超え
ることがないことから、データΔT (n)をデータt
k(i)で割った商のデータが1を超えた場合には、そ
の商のデータの信頼性が極めて薄いものとなる。
即ち実際にはカルマン渦信号K (i)とクランク位相
信号C(n)の間には1つもカルマン渦信号が存在しな
いはずなのに、商のデータが1を超えたことは、両信号
K (i)とC(n)との間にカルマン渦信号が存在し
たことを示す結果となる。
信号C(n)の間には1つもカルマン渦信号が存在しな
いはずなのに、商のデータが1を超えたことは、両信号
K (i)とC(n)との間にカルマン渦信号が存在し
たことを示す結果となる。
このためステップc3では、上記部のデータが1を超え
るか否かが判断され、超えない場合にはステップC4に
おいて商のデータがそのまま加算され、超えた場合には
商のデータが上限値の1に置換されてこの上限値の1が
ステップc6において加算されるようになっている。
るか否かが判断され、超えない場合にはステップC4に
おいて商のデータがそのまま加算され、超えた場合には
商のデータが上限値の1に置換されてこの上限値の1が
ステップc6において加算されるようになっている。
そして、任意のクランク位相信号C(n)発生時のクラ
ンク位相割込みルーチンにおけるステップc4およびス
テップc6では、上記クランク位相信号C(n)とこの
クランク位相信号C(n)に先行する最近のクランク位
相信号C(n−1)との間に発生したカルマン渦信号の
パルスの数のデータに対して、クランク位相信号C(n
)と、このクランク位相信号C(n)に先行する最近の
カルマン渦信号との時間間隔をカルマン渦信号のパルス
の数に換算したデータ(上限値1)が加えられ、さらに
クランク位相信号C(n−1)とこのクランク位相信号
C(n−1)に先行する最近のカルマン渦信号との時間
間隔をカルマン渦信号の数に換算したデータ(上限値1
)が減じられてクランク位相信号C(n−1)とクラン
ク位相信号C(n)との間の吸入空気量情報に関するデ
ータが得られ、この得られたデータがアドレスDに入力
される。このアドレスDのデータは種々の係数データで
補正して電磁式燃料噴射弁の開弁時間(駆動パルス幅)
データに変換することになるのである。
ンク位相割込みルーチンにおけるステップc4およびス
テップc6では、上記クランク位相信号C(n)とこの
クランク位相信号C(n)に先行する最近のクランク位
相信号C(n−1)との間に発生したカルマン渦信号の
パルスの数のデータに対して、クランク位相信号C(n
)と、このクランク位相信号C(n)に先行する最近の
カルマン渦信号との時間間隔をカルマン渦信号のパルス
の数に換算したデータ(上限値1)が加えられ、さらに
クランク位相信号C(n−1)とこのクランク位相信号
C(n−1)に先行する最近のカルマン渦信号との時間
間隔をカルマン渦信号の数に換算したデータ(上限値1
)が減じられてクランク位相信号C(n−1)とクラン
ク位相信号C(n)との間の吸入空気量情報に関するデ
ータが得られ、この得られたデータがアドレスDに入力
される。このアドレスDのデータは種々の係数データで
補正して電磁式燃料噴射弁の開弁時間(駆動パルス幅)
データに変換することになるのである。
このようにして、空気動粘度変化に応じエアフローセン
サ10からの出力周波数を補正して燃料噴射制御の精度
が低下することを防止できるので、正確な燃料供給量制
御を実現できる。
サ10からの出力周波数を補正して燃料噴射制御の精度
が低下することを防止できるので、正確な燃料供給量制
御を実現できる。
なお、吸気温度Taおよび大気圧Paの一方の情報とエ
アフローセンサ10の出力周波数情報とに応じて、大気
の動粘度変化に起因する体積流量補正を行なうことによ
り、燃料供給量を補正してもよい。
アフローセンサ10の出力周波数情報とに応じて、大気
の動粘度変化に起因する体積流量補正を行なうことによ
り、燃料供給量を補正してもよい。
また、本体積流量計測装置は、空気以外の気体の体積流
量の計測にももちろん使用できるものである。
量の計測にももちろん使用できるものである。
[発明の効果]
以上詳述したように、本発明の体積A量計測装置によれ
ば、気体の温度および装置外部圧力のうちの少なくとも
一方の情報に基づき気体の動粘度の補正を行なうことが
できるので、正確な体積流量を計測できる利点がある。
ば、気体の温度および装置外部圧力のうちの少なくとも
一方の情報に基づき気体の動粘度の補正を行なうことが
できるので、正確な体積流量を計測できる利点がある。
第1〜5図は本発明の第1実施例としての体積流量計測
装置を示すもので、第1図(a)、(b)はいずれもそ
の全体構成を示す電気回路図、第2図はその要部を示す
電気回路図、第3図(a)。 (b)、(c)はいずれもその周波数補正の作用を説明
するためのグラフ、第4図はそのタイミング波形図、第
5図は本装置を燃料供給量制御装置に適用した場合の電
気回路図であり、第6〜13図は本発明の第2実施例と
しての体積流量計測装置をエンジンの燃料供給量制御装
置に適用した場合を示すもので、第6図はその燃料制御
ブロック図、第7図はその全体構成を示す電気回路図、
第8図はそのメインルーチンを説明するためのフローチ
ャート、第9図はそのカルマン割込みルーチンを説明す
るためのフローチャート、第10図はそのクランク位相
割込みルーチンを説明するためのフローチャート、第1
1〜13図はいずれもその周波数補正の作用を説明する
ためのグラフであり、第14.15図は従来のカルマン
渦検出式エアフローセンサを示すもので、第14図はそ
の概念構成図、第15図はその電気回路図であり、第1
6図はストロ−ハル数とレイノルズ数との関係を示すグ
ラフ、第17図はその空気の動粘性係数(動粘度)の温
度特性を示すグラフである。 1−整流器、2・−通路、3−・−渦発生柱、4・・−
平板、5・−超音波送信子、6・−超音波受信子、7−
発信回路、8−平均位相追従回路、9−位相比較回路、
10−エアフローセンサ、11・−ローパスフィルタ、
12−増幅器、16・−キャリアフィルタ、17・−波
形整形回路、18・−コントローラ、19・−CPU、
20−・吸気温センサ、21−・−大気圧センサ、25
・−O,センサ、26−水温センサ、27−クランク角
センサ、28・・−気筒判別センサ、29・−ディスト
リビュータ、29 a−ロータ軸、30〜33・・−突
起、34−ピックアンプ、35・・−・突起、36〜3
9−=ピックアンプ、40〜43−電磁式燃料噴射弁、
40a〜43 a−ソレノイド、44−ROM、45−
・RA M、46 a 〜46 d −ポート、47・
・−外部レジスタ、48・−・フリーランニングカウン
タ、49〜52・−・レジスタ、53〜56−比較器、
57〜60・−RSフリップフロップ、61〜65−波
形整形回路、66〜69・・・−レベル調整回路、70
A、70B、71A、71B。 72 、73−A/D変換器、74−直流電源、75〜
78 ・−1−ランジスタ、79・−パルス定数演算手
段、80−ベース噴射時間演算手段、81・−A/Fマ
ツプ、82・−o2フィードバック時補正部、83−吸
気温補正マツプ、84・・−大気圧補正マツプ、85−
その他のマツプ、86−A/N演算手段、87.88・
・−スイッチ手段、89−周波数補正回路、90・−第
1補正部、91−第2補正部、92A、92B−ゲイン
変更回路、93゜94−加算回路、95−比較回路、9
6−基準値設定器、97.98−スイッチ、99−・カ
ルマン周波数計測回路部、1oO−カウンタ、101−
ゲート回路、102−レジスタ、103=タイミング回
路、104−・−カウンタ、105−分周回路、閥 108〜113−・−アンド回路、114,115−
城反転回路、116〜118−RSフリップフロップ、
119−インタフェイス、120−CPU、l21−R
AM、l22−ROM、123−インタフェイス、12
4−燃料噴射弁、127−F/V変換回路。
装置を示すもので、第1図(a)、(b)はいずれもそ
の全体構成を示す電気回路図、第2図はその要部を示す
電気回路図、第3図(a)。 (b)、(c)はいずれもその周波数補正の作用を説明
するためのグラフ、第4図はそのタイミング波形図、第
5図は本装置を燃料供給量制御装置に適用した場合の電
気回路図であり、第6〜13図は本発明の第2実施例と
しての体積流量計測装置をエンジンの燃料供給量制御装
置に適用した場合を示すもので、第6図はその燃料制御
ブロック図、第7図はその全体構成を示す電気回路図、
第8図はそのメインルーチンを説明するためのフローチ
ャート、第9図はそのカルマン割込みルーチンを説明す
るためのフローチャート、第10図はそのクランク位相
割込みルーチンを説明するためのフローチャート、第1
1〜13図はいずれもその周波数補正の作用を説明する
ためのグラフであり、第14.15図は従来のカルマン
渦検出式エアフローセンサを示すもので、第14図はそ
の概念構成図、第15図はその電気回路図であり、第1
6図はストロ−ハル数とレイノルズ数との関係を示すグ
ラフ、第17図はその空気の動粘性係数(動粘度)の温
度特性を示すグラフである。 1−整流器、2・−通路、3−・−渦発生柱、4・・−
平板、5・−超音波送信子、6・−超音波受信子、7−
発信回路、8−平均位相追従回路、9−位相比較回路、
10−エアフローセンサ、11・−ローパスフィルタ、
12−増幅器、16・−キャリアフィルタ、17・−波
形整形回路、18・−コントローラ、19・−CPU、
20−・吸気温センサ、21−・−大気圧センサ、25
・−O,センサ、26−水温センサ、27−クランク角
センサ、28・・−気筒判別センサ、29・−ディスト
リビュータ、29 a−ロータ軸、30〜33・・−突
起、34−ピックアンプ、35・・−・突起、36〜3
9−=ピックアンプ、40〜43−電磁式燃料噴射弁、
40a〜43 a−ソレノイド、44−ROM、45−
・RA M、46 a 〜46 d −ポート、47・
・−外部レジスタ、48・−・フリーランニングカウン
タ、49〜52・−・レジスタ、53〜56−比較器、
57〜60・−RSフリップフロップ、61〜65−波
形整形回路、66〜69・・・−レベル調整回路、70
A、70B、71A、71B。 72 、73−A/D変換器、74−直流電源、75〜
78 ・−1−ランジスタ、79・−パルス定数演算手
段、80−ベース噴射時間演算手段、81・−A/Fマ
ツプ、82・−o2フィードバック時補正部、83−吸
気温補正マツプ、84・・−大気圧補正マツプ、85−
その他のマツプ、86−A/N演算手段、87.88・
・−スイッチ手段、89−周波数補正回路、90・−第
1補正部、91−第2補正部、92A、92B−ゲイン
変更回路、93゜94−加算回路、95−比較回路、9
6−基準値設定器、97.98−スイッチ、99−・カ
ルマン周波数計測回路部、1oO−カウンタ、101−
ゲート回路、102−レジスタ、103=タイミング回
路、104−・−カウンタ、105−分周回路、閥 108〜113−・−アンド回路、114,115−
城反転回路、116〜118−RSフリップフロップ、
119−インタフェイス、120−CPU、l21−R
AM、l22−ROM、123−インタフェイス、12
4−燃料噴射弁、127−F/V変換回路。
Claims (1)
- 気体の流通路にカルマン渦列を発生させてこのカルマン
渦列を検出することにより上記流通路を流れる気体の体
積流量を計測する装置において、上記気体の動粘度変化
に応じて計測結果を補正する動粘度補正手段が設けられ
、同動粘度補正手段が上記気体の温度および装置外部の
圧力のうちの少なくとも一方の情報に基づいて上記計測
結果を補正する手段を有していることを特徴とする、体
積流量計測装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62035178A JPS63201528A (ja) | 1987-02-18 | 1987-02-18 | 体積流量計測装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62035178A JPS63201528A (ja) | 1987-02-18 | 1987-02-18 | 体積流量計測装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63201528A true JPS63201528A (ja) | 1988-08-19 |
Family
ID=12434597
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62035178A Pending JPS63201528A (ja) | 1987-02-18 | 1987-02-18 | 体積流量計測装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63201528A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2022070239A1 (ja) * | 2020-09-29 | 2022-04-07 | コフロック株式会社 | 流量測定装置 |
-
1987
- 1987-02-18 JP JP62035178A patent/JPS63201528A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2022070239A1 (ja) * | 2020-09-29 | 2022-04-07 | コフロック株式会社 | 流量測定装置 |
| JPWO2022070239A1 (ja) * | 2020-09-29 | 2022-04-07 | ||
| TWI802865B (zh) * | 2020-09-29 | 2023-05-21 | 日商科賦樂股份有限公司 | 流量測定裝置 |
| US12578214B2 (en) | 2020-09-29 | 2026-03-17 | Kofloc Corp. | Flow measurement device |
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