JPH0374548A - Air flow measuring device - Google Patents

Air flow measuring device

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Publication number
JPH0374548A
JPH0374548A JP21210889A JP21210889A JPH0374548A JP H0374548 A JPH0374548 A JP H0374548A JP 21210889 A JP21210889 A JP 21210889A JP 21210889 A JP21210889 A JP 21210889A JP H0374548 A JPH0374548 A JP H0374548A
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JP
Japan
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fuel
cylinder
flow rate
air
air flow
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Pending
Application number
JP21210889A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yuji Goto
裕二 後藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
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Filing date
Publication date
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  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

PURPOSE:To improve the air flow measuring precision by compensating a computed fuel supply quantity corresponding to the fuel pressure, temperature and jet mode, and computing a suction air flow for each cylinder corresponding to the compensated fuel supply quantity and air-fuel ratio for each cylinder. CONSTITUTION:An operation condition for an engine equipped with an injector for each cylinder is detected by a means (a). An air temperature in a combustion process is determined by a means (b), and an air-fuel ratio for each cylinder is detected by a means (c), while conditions of the pressure and temperature of supply fuel are detected by a means (d). In the meanwhile, a fuel supply quantity is computed by a means (e) based on the result of detection of the operation conditions, and a fuel jet mode is determined by a means (f) based on the result of cylinder determination and the result of computation of the fuel supply quantity. The result of computation of the fuel supply quantity is then compensated by a means (g) corresponding to the result of detection of the fuel conditions and the result of determination of the fuel jet mode. The suction air flow for each cylinder is then computed by a means (h) corresponding to the result of detection of the air-fuel ratio and the result of compensation of the fuel supply quantity for each cylinder.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、空気流量計測装置に係り、詳しくは、気筒毎
に空燃比信号と燃料噴射パルスを検出し、これから空気
流量を演算する空気流量計測装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Industrial Application Field) The present invention relates to an air flow rate measuring device, and more specifically, the present invention relates to an air flow rate measuring device that detects an air-fuel ratio signal and a fuel injection pulse for each cylinder, and calculates the air flow rate based on the detected air-fuel ratio signal and fuel injection pulse. Regarding measuring devices.

(従来の技術) 近年、エンジン制御の電子制御化が進み、エンジンの燃
焼状態を運転条件に基づいてマイクロコンピュータによ
り判断し、燃焼状態に関連するパラメータ(例えば、噴
射量、点火時期)を制御する電子式の制御装置が広く普
及している。また、自動車等内燃機関に対する要求が高
度化しており、有害な排気ガスの低減、高出力、低燃費
等の互いに相反する課題について何れも高レベルでその
達成が求められる傾向にあり、このような要求はマイク
ロコンピュータを用いてこそ実現が可能になる。
(Prior art) In recent years, electronic control of engine control has progressed, and the combustion state of the engine is determined by a microcomputer based on operating conditions, and parameters related to the combustion state (e.g., injection amount, ignition timing) are controlled. Electronic control devices are widespread. In addition, the requirements for internal combustion engines such as automobiles are becoming more sophisticated, and there is a tendency for mutually contradictory issues such as reduction of harmful exhaust gas, high output, and low fuel consumption to be achieved at a high level. The requirements can only be realized using microcomputers.

そのため、気筒毎に燃料を噴射するような場合は、各気
筒毎に正確に空気流量を測定する必要が生じている。こ
のような気筒毎の空気流量測定の必要性の背景から説明
する。
Therefore, when fuel is injected into each cylinder, it is necessary to accurately measure the air flow rate in each cylinder. The background to the necessity of measuring the air flow rate for each cylinder will be explained.

市販エンジンについて、その吸入空気流量を直接計測す
るセンサには、フラップ式やホットワイヤ式などがある
(例えば、■鉄道日本社発行、「自動車工学J 198
5年12月号第35頁ないし第38頁参照)。
Sensors that directly measure the intake air flow rate of commercially available engines include flap types and hot wire types (for example, ■Automobile Engineering J 198, published by Railway Japan,
(See pages 35 to 38 of the December 2010 issue).

この例によると、吸入空気はスロ・ントル弁上流の吸気
通路に取り付けられたホットワイヤ式のエアフローメー
タにて全気筒分が計測される。熱線式質量流量計とも称
されているこのタイプは、吸気流の中にホットワイヤ(
加熱されたワイヤ)を置いて、吸入空気によりホットワ
イヤを冷却させて、その奪われた熱量を電気的に検出し
て吸入空気の流量および吸気温度(つまり質量)を計測
するものである。
According to this example, intake air for all cylinders is measured by a hot wire air flow meter installed in the intake passage upstream of the throttle valve. This type, also known as a hot wire mass flow meter, uses a hot wire (
A hot wire (heated wire) is placed, the hot wire is cooled by intake air, and the amount of heat removed is electrically detected to measure the intake air flow rate and intake air temperature (that is, mass).

なお、吸気マニホールドの各分岐部に設けたインジェク
タより燃料が間欠的に噴射され、吸入空気と混合して各
気筒のシリンダへと流入するが、これらインジェクタか
らの燃料流量はエアフローメータにて計測された空気流
量に応じたものとなるように、マイクロコンピュータか
らなる制御ユニットにより決定されている。
Note that fuel is intermittently injected from injectors installed at each branch of the intake manifold, mixes with intake air, and flows into each cylinder, but the fuel flow rate from these injectors is measured with an air flow meter. This is determined by a control unit consisting of a microcomputer so as to correspond to the air flow rate.

ところで、吸気マニホールドの管径、管長、形状、ある
いは湾曲の度合はエンジンの効率に大きな影響を与える
。このため、多気筒エンジンについて吸気マニホールド
を設計する場合、最も問題となることは、各シリンダに
吸入空気流量(気化器方式では混合気)をそのときの負
荷に応じて均等に分配することである。もし同一の燃料
量を噴いたとしても、シリンダ間で異なる空気流量が吸
入されるとすれば、空気流量が多くてリーン化した混合
気を吸入するシリンダでは失火を招く。また、気筒間で
空気流量が相違すると、同じ濃さの混合気となるように
燃料量を調整したとしても、気筒間で発生するトルクに
差が生じ、低回転域では回転が不安定となってエンジン
振動の原因ともなる。
By the way, the pipe diameter, pipe length, shape, or degree of curvature of the intake manifold has a large effect on the efficiency of the engine. Therefore, when designing an intake manifold for a multi-cylinder engine, the most important issue is to evenly distribute the intake air flow (mixture in the case of a carburetor system) to each cylinder according to the load at that time. . Even if the same amount of fuel is injected, if different air flow rates are sucked between cylinders, misfires will occur in the cylinders that suck a lean mixture due to the large air flow rate. Additionally, if the air flow rate differs between the cylinders, even if the fuel amount is adjusted so that the mixture has the same richness, there will be a difference in the torque generated between the cylinders, resulting in unstable rotation in the low rotation range. This can also cause engine vibration.

各シリンダへの空気流量に相違が出る原因としては、■
吸気マニホールドの長さ、曲がりあるいは分岐状態によ
り空気流動に対する抵抗が異なることくマニホールド集
合部より遠いシリンダはど吸入量が少なくなる傾向にあ
り、また吸入通路の複雑なシリンダはど流動抵抗のため
吸入量が減る傾向にある)、■シリンダの吸入順序ある
いは吸気管の配置により、管内に空気流の脈動あるいは
流れの方向の変化のため、各シリンダ吸入時の吸気慣性
に相違を生し、この吸気慣性現象により各シリンダの吸
入量の相違が生ずること、などが言われる。
The causes of differences in air flow to each cylinder are:
Resistance to air flow varies depending on the length of the intake manifold, bends, or branching conditions, and cylinders that are farther from the manifold collection point tend to have a lower intake amount. (The amount of intake tends to decrease), ■Due to the order of intake into the cylinders or the arrangement of the intake pipes, the pulsation of air flow in the pipes or changes in the direction of flow may cause differences in the intake inertia when each cylinder takes in, and this intake air It is said that inertial phenomena cause differences in the suction amount of each cylinder.

したがって、各シリンダへの空気分配を均等にするには
、各シリンダを流れる空気流量を実験により精度良く測
定する必要があり、その測定結果を用いることで初めて
、同じ空気流量が吸入されるように吸気マニホールドの
寸法、形状等を決定することができるのである。
Therefore, in order to ensure equal air distribution to each cylinder, it is necessary to accurately measure the air flow rate flowing through each cylinder through experiments, and only by using the measurement results can it be ensured that the same air flow rate is inhaled. The dimensions, shape, etc. of the intake manifold can be determined.

しかしながら、従来装置でのエアフローメータは、スロ
ットル弁上流に設けられていることからも、全気筒分を
まとめて測定するものでしかなく、したがって気筒別の
空気流量を精度良く測定することができないので、その
計測値を用いて最適な吸気マニホールドの寸法、形状等
を決定することができない。
However, since the air flow meter in the conventional device is installed upstream of the throttle valve, it only measures all cylinders at once, and therefore cannot accurately measure the air flow rate for each cylinder. , the optimum dimensions, shape, etc. of the intake manifold cannot be determined using the measured values.

また、細いハニカム状の層流素子を使用した層流型流量
針が空気流量の計測に広く使用されているが、これを気
筒別に装備させるとなると、計測装置全体が大型化せざ
るを得ない。
In addition, laminar flow flow needles that use thin honeycomb-shaped laminar flow elements are widely used to measure air flow, but if each cylinder is equipped with a laminar flow needle, the entire measuring device must become larger. .

そこで本発明の出願人は、上記不具合を解決する装置を
先に提案している(特願昭63−190191号参照)
。この装置を第10〜13図に基づき説明する。第10
図は先願装置の構成を示すもので、ベンチテスト用に組
んだシステム図である。図中、各気筒の吸気ポートには
流量特性のほぼ揃ったインジェクタ21A〜21Dが取
り付けられ、これらのインジェクタは燃料制御ユニット
22からの駆動パルスにより駆動される。燃料制御ユニ
ット22では、負荷状態に応じてインジェクタの開弁時
期と開弁パルス幅(T)を制御することができるように
なっている。
Therefore, the applicant of the present invention has previously proposed a device that solves the above-mentioned problems (see Japanese Patent Application No. 190191/1983).
. This device will be explained based on FIGS. 10 to 13. 10th
The figure shows the configuration of the device of the prior application, and is a system diagram assembled for bench testing. In the figure, injectors 21A to 21D having substantially the same flow rate characteristics are attached to the intake port of each cylinder, and these injectors are driven by drive pulses from the fuel control unit 22. The fuel control unit 22 is capable of controlling the valve opening timing and valve opening pulse width (T) of the injector according to the load state.

また、各気筒の排気ボートに空燃比センサ23A〜23
Dが取り付けられ、これら空燃比センサからの出力(V
)は空燃比演算装置26に入力される。
In addition, air-fuel ratio sensors 23A to 23 are installed on the exhaust boat of each cylinder.
D is attached, and the output from these air-fuel ratio sensors (V
) is input to the air-fuel ratio calculation device 26.

第11図に空燃比センサの出力特性を示す。同特性をテ
ーブルにして予めRAMに格納させておけば、テーブル
ルックアップにてそのときの空燃比(m)が求まる。な
お、空燃比センサ23A〜23Dについては精度の良い
ものが選択されているものとする。
FIG. 11 shows the output characteristics of the air-fuel ratio sensor. If the same characteristics are made into a table and stored in the RAM in advance, the air-fuel ratio (m) at that time can be determined by table lookup. It is assumed that highly accurate air-fuel ratio sensors 23A to 23D are selected.

さて、定常状態において、気筒別の空気流量(質量流量
)を測定することを考えると、たとえば1番気筒の空気
流量をQAl、同じ(1番気筒のインジェクタから供給
される実燃料流量をQy +、1番気筒の空燃比センサ
で測定された空燃比をmlとすれば、これらの間には m 1 = Qa+/ QFI  ・==(t)なる関
係があるから、Q□”” m I X Qy+より理論
上は1番気筒の空気流量(QA、)が容易に求められる
。なお、インジェクタの流量特性は、第12図の実線で
示すように、開弁パルス幅(T)に比例して実燃料流量
を増すものとする。
Now, considering measuring the air flow rate (mass flow rate) for each cylinder in a steady state, for example, the air flow rate of the No. 1 cylinder is QAl, and the same (actual fuel flow rate supplied from the injector of the No. 1 cylinder is Qy + , if the air-fuel ratio measured by the air-fuel ratio sensor of the No. 1 cylinder is ml, there is a relationship between them: m 1 = Qa + / QFI ・== (t), so Q□"" m I X Theoretically, the air flow rate (QA, ) in the No. 1 cylinder can be easily determined from Qy+.The flow rate characteristic of the injector is proportional to the valve opening pulse width (T), as shown by the solid line in Figure 12. The actual fuel flow rate shall be increased.

しかしながら、インジェクタには製作時のバラツキがあ
るので、第12図実線の流量特性(正規の特性とする)
から外れて、たとえば破線で示したように、燃料?!t
 itの不足する特性を有するものも生ずる。破線特性
のインジェクタによれば、同じパルス幅で駆動しても、
両直線間の差が誤差として生じるので、開弁パルス幅が
大きくなるほど実燃料流量に現れる誤差が大きくなる。
However, since there are variations in injectors during manufacture, the flow rate characteristics shown by the solid line in Figure 12 (regular characteristics)
For example, as shown by the dashed line, the fuel? ! t
It also occurs that it has the missing characteristics. According to the injector with dashed line characteristics, even if driven with the same pulse width,
Since the difference between the two straight lines occurs as an error, the larger the valve opening pulse width, the larger the error that appears in the actual fuel flow rate.

つまり、開弁パルス幅が大きくなるにつれてQAIに生
ずる測定誤差も大きくなるのであり、開弁パルス幅の小
さいところと大きいところで誤差のオーダーが相違する
In other words, as the valve-opening pulse width increases, the measurement error occurring in QAI also increases, and the order of the error differs between small and large valve-opening pulse widths.

いま仮に、第12図において、ある程度小さな一定のパ
ルス幅(ΔT)をとり、このΔTに対する燃料流量差を
考える。たとえば、実線特性上で、異なる値のT、とT
 z  (T z > T r )からそれぞれΔT(
>O)だけ増した場合のΔTに対する燃料流量差ΔQ□
とΔQF2に対し、破線特性によればそれぞれΔQ、、
’ とΔQvz’ となり、いずれの場合も、両直線の
傾きに応じた誤差(ΔQ、−ΔQyi’ )と(ΔQF
z−ΔQ、、’ )が生ずる。
Now, in FIG. 12, assume a certain small constant pulse width (ΔT) and consider the fuel flow rate difference with respect to this ΔT. For example, on a solid line characteristic, different values of T, and T
z (T z > T r ) to ΔT (
>O) fuel flow rate difference ΔQ□ with respect to ΔT
and ΔQF2, according to the dashed line characteristics, ΔQ, , respectively.
' and ΔQvz', and in both cases, the error (ΔQ, -ΔQyi') and (ΔQF
z-ΔQ,,') occurs.

しかしながら、ΔTが一定である限り、ΔQ□=ΔQF
2%ΔQ、′=ΔQy2’ となるので、ΔQ、−ΔQ
Fl’=ΔQF!−ΔQF!’、つまり燃料流量差で考
えた場合の誤差は、そのときのパルス幅の大小に関係な
(一定のオーダーとなる。したがって、この場合には、
燃料流量の多くなる高負荷域になっても、それにつれて
誤差のオーダーが大きくなることはない。
However, as long as ΔT is constant, ΔQ□=ΔQF
2%ΔQ,'=ΔQy2', so ΔQ, -ΔQ
Fl'=ΔQF! −ΔQF! ', that is, the error when considering the difference in fuel flow rate is related to the magnitude of the pulse width at that time (it is of a constant order. Therefore, in this case,
Even in a high load range where the fuel flow rate increases, the order of error does not increase accordingly.

そこで、この例では、燃料流1t(Q、、)そのもので
はなく、燃料流量差(ΔQ8、ΔQ、、(=ΔQ、))
に基づいて空気流量を算出する。式(1)の成立する定
常状態において、一定の燃料流量(ΔQ、)だけ増加さ
せた場合に得られる1番気筒についての空燃比をm′″
1とすれば、 m”  1 =QA+/ (Qy++ΔQF )・・・
・・・(2)となるので、両式(1)、(2)よりQ□
を消去し、QAIについて整理すれば QAI = (m I X m’″ 1/ (ml−m
” 1))×ΔQ、   ・・・・・・(3) が得られる。なお、ΔQrは減量する場合であっても構
わない。
Therefore, in this example, the fuel flow rate difference (ΔQ8, ΔQ, , (=ΔQ,)) is used instead of the fuel flow 1t(Q, ,) itself.
Calculate the air flow rate based on. In a steady state where equation (1) holds true, the air-fuel ratio for the No. 1 cylinder obtained when increasing the fuel flow rate (ΔQ, ) by a constant amount is m'''
1, m” 1 =QA+/(Qy++ΔQF)...
...(2), so from both equations (1) and (2), Q□
If we eliminate and organize QAI, we get QAI = (m I
"1))×ΔQ, (3) is obtained. Note that ΔQr may be decreased.

前述の通り、ΔQ、に生ずる誤差は、そのときのパルス
幅の大小に関係なく一定であるので、式(3)によれば
、誤差を生じないとはいえないものの、広い運転域にわ
たって同じ程度の誤差でQAIを測定することができる
、つまり安定した吸入空気流量の測定が可能となるので
ある。
As mentioned above, the error that occurs in ΔQ is constant regardless of the magnitude of the pulse width at that time, so according to equation (3), although it cannot be said that there is no error, it is to the same extent over a wide operating range. QAI can be measured with an error of , that is, stable measurement of intake air flow rate is possible.

第10図において、マイクロコンピュータかうする空気
流量演算装置27は、燃料制御ユニット22と空燃比演
算装置26に対し指令を与えるとどもに、空燃比演算装
置26からの測定データを取り込むことで、気筒別の空
気流量を算出する。
In FIG. 10, the air flow rate calculation device 27, which is a microcomputer, gives commands to the fuel control unit 22 and the air-fuel ratio calculation device 26, and also takes in measurement data from the air-fuel ratio calculation device 26, thereby controlling the air flow rate in the cylinders. Calculate another air flow rate.

第t3図は空燃比演算装置26の制御動作を説明するた
めのプログラムで、これはエンジンを運転して定常状態
になった後に実行する。
FIG. t3 is a program for explaining the control operation of the air-fuel ratio calculating device 26, and this program is executed after the engine is operated to reach a steady state.

まず、ステップ31で空燃比演算装置26に対し、i(
4気筒エンジンであれば、iは1〜4の整数)番気筒の
空燃比を測定する指令を出す。以下では気筒別に同じ動
作を繰り返して、各気筒の空気流量を求めるので、1番
気筒を主に説明する。
First, in step 31, i(
In the case of a four-cylinder engine, a command is issued to measure the air-fuel ratio of the cylinder (i is an integer from 1 to 4). In the following, the same operation is repeated for each cylinder to obtain the air flow rate of each cylinder, so cylinder No. 1 will be mainly explained.

空燃比演算装置26では指令に従って1番気筒を選択し
てその空燃比を測定するので、ステップ32.33では
所定時間(例えば2秒間)にわたってこれを所定周期毎
に順次読み込み、ステップ34で読み込んだ空燃比デー
タを平均したものを1番気筒の空燃比データとしてメモ
リ(RAM)に格納する。
The air-fuel ratio calculating device 26 selects the No. 1 cylinder according to the command and measures its air-fuel ratio, so in steps 32 and 33, this is read sequentially at predetermined intervals over a predetermined period of time (for example, 2 seconds), and in step 34. The averaged air-fuel ratio data is stored in a memory (RAM) as the air-fuel ratio data for the first cylinder.

この場合の空燃比をmlとする。Let the air-fuel ratio in this case be ml.

ステップ35では燃料制御ユニット22に対し、−定幅
(ΔT)だけ開弁パルス幅(T)を増加させる指令を出
す。この指令に従って1番気筒用インジェクタの開弁パ
ルス幅が増すと、ΔTに応じた燃料流量(ΔQ、)だけ
余計に燃料が供給されるので、しばらくは1番気筒の空
燃比が変動する。
In step 35, a command is issued to the fuel control unit 22 to increase the valve opening pulse width (T) by a - constant width (ΔT). When the valve opening pulse width of the injector for the No. 1 cylinder increases in accordance with this command, additional fuel is supplied by the fuel flow rate (ΔQ,) corresponding to ΔT, so the air-fuel ratio of the No. 1 cylinder fluctuates for a while.

なお、ΔQ、だけ多い燃料流量が確実にシリンダに吸入
されるように、1番気筒の吸気バルブが開くタイ果ング
に同期してインジェクタからの噴射を行うものとする。
Note that, in order to ensure that a fuel flow rate larger than ΔQ is taken into the cylinder, the injection from the injector is performed in synchronization with the opening of the intake valve of the No. 1 cylinder.

ステップ36では空燃比が安定するのを待ち、再び所定
時間(2秒間)にわたって空燃比データを読み込み、読
み込んだデータを平均したものを前述の空燃比データと
は別にしてメモリに格納する(ステップ37〜39)。
In step 36, wait until the air-fuel ratio becomes stable, read the air-fuel ratio data again for a predetermined period of time (2 seconds), and store the averaged data in the memory separately from the air-fuel ratio data mentioned above (step 36). 37-39).

この場合の空燃比をm”  1とする。The air-fuel ratio in this case is assumed to be m''1.

ステップ40では、格納した2つの空燃比データ(ml
とm” 1 )と前述のΔQ、を用いてQa+= (m
 I Xm” 1/ (m 1  m、” 1 ) )
×ΔQF・・・・・・(3A) により、1番気筒の空気流量(Q□)を計算する。
In step 40, the two stored air-fuel ratio data (ml
and m”1) and the aforementioned ΔQ, Qa+= (m
I Xm” 1/ (m 1 m, “1))
×ΔQF (3A) Calculate the air flow rate (Q□) of the No. 1 cylinder.

得られた結果は、たとえば図示しないデジタルあるいは
アナログの表示装置に表示させる。なお、重量流量(G
□)を求めたいのであれば、GAl−TxQAIにより
計算すれば良い。但し、Tは比重量である。
The obtained results are displayed on, for example, a digital or analog display device (not shown). In addition, the weight flow rate (G
□), it can be calculated using GAl-TxQAI. However, T is specific weight.

これで、1番気筒については終了するので、ステップ3
1へ戻り、点火順序で次の気筒を選択させる。以下、同
様にして残りの気筒の空気流量を順次求める。
This completes the process for cylinder 1, so step 3
Return to step 1 and select the next cylinder in the ignition order. Thereafter, the air flow rates of the remaining cylinders are sequentially determined in the same manner.

次に、この例の作用を説明すると、1番気筒の吸入空気
量QAiが QAi= (m+、Xm” 、/ (m、−m” = 
))×ΔQ、・・・・・・(3B) により求められる(ステップ31〜40)、開式によれ
ば、ΔQ、の誤差にてQaiの測定精度が定まり、ΔQ
、に生じる誤差の程度は第12図で前述したように、開
弁パルス幅の小さい低負荷域であろうと、開弁パルス幅
の太き(なる高負荷域であろうと、同じである。つまり
、1つの気筒に限れば、いずれの負荷状態でエンジンを
運転しようと、同じ精度で空気流量を測定することがで
きるのである。
Next, to explain the operation of this example, the intake air amount QAi of the No. 1 cylinder is QAi = (m+, Xm", / (m, -m" =
)) × ΔQ, ... (3B) According to the open formula, the measurement accuracy of Qai is determined by the error of ΔQ, and ΔQ
As mentioned above with reference to FIG. 12, the degree of error that occurs in As long as it is limited to one cylinder, the air flow rate can be measured with the same accuracy no matter what load condition the engine is operating under.

ただし、インジェクタが気筒間で相違すると、その流量
特性が異なるのでΔQ、に生じる誤差の程度も違ってく
る。しかしながら、この例では総てのインジェクタにつ
いてその流量特性を揃えているので、気筒間でもΔQr
に生ずる誤差は同じ程度で済むことになる。なお、流量
特性さえ揃っていれば良く、T1+ΔTあるいはT2+
ΔTを総ての気筒で揃えることは必要でない。
However, if the injectors are different between cylinders, the flow characteristics will be different, so the degree of error occurring in ΔQ will also be different. However, in this example, all the injectors have the same flow rate characteristics, so even between cylinders ΔQr
This means that the errors that occur will be at the same level. Note that it is sufficient that the flow characteristics are the same, and T1+ΔT or T2+
It is not necessary to make ΔT the same for all cylinders.

これらの結果、様々な運転域において総ての気筒の空気
流量を同じ精度で測定することができるのであり、この
測定結果を利用すれば、気筒間で空気分配の優れた吸気
マニホールドの寸法、形状等を容易に選定することがで
きる。
As a result, it is possible to measure the air flow rate of all cylinders with the same accuracy in various operating ranges, and by using these measurement results, it is possible to determine the size and shape of the intake manifold that has excellent air distribution between the cylinders. etc. can be easily selected.

また、吸気管に対してはインジェクタのみを取り付けれ
ば足りるので、層流型空気流量計を気筒別に装備させる
場合と相違して、装置全体がコンパクトにまとまり、こ
のためベンチテントに限らず走行試験も可能となる。
In addition, since it is sufficient to attach only the injector to the intake pipe, the entire device is compact, unlike the case where a laminar air flow meter is installed in each cylinder. It becomes possible.

(発明が解決しようとする課B) ところで、上記先願装置にあっては、様々な運転域で総
ての気筒の空気流量を計測できるものの、実際には運転
条件により燃料の圧力や温度(以下、単に燃圧、燃温と
適宜用いる)が変化するため、これらの影響による精度
低下について改善の余地があることが判明した。
(Problem B to be solved by the invention) By the way, although the device of the prior application described above can measure the air flow rate of all cylinders in various operating ranges, in reality, the pressure and temperature of the fuel ( Since the fuel pressure and fuel temperature (hereinafter referred to as "fuel pressure" and "fuel temperature" as appropriate) change, it has been found that there is room for improvement regarding the decrease in accuracy due to these influences.

また、エンジン機種によってはグループ噴射とシーケン
シャル噴射を兼用するものがあり、これに有効に対応し
て精度を確保する必要もある。例えば、低回転、低負荷
領域ではシーケンシャルモードが採用される。したがっ
て、シーケンシャルモードにも対応させないと計測精度
が悪くなる。
Furthermore, some engine models use both group injection and sequential injection, and it is necessary to effectively handle this to ensure accuracy. For example, sequential mode is used in low rotation and low load areas. Therefore, measurement accuracy will deteriorate unless it also supports sequential mode.

(発明の目的) そこで本発明は、先願装置を改良して燃圧、燃温、噴射
モードの別に拘らず機関の全領域で精度良く気筒毎に空
気流量を計測できる空気流量計測装置を提供することを
目的としている。
(Object of the Invention) Therefore, the present invention provides an air flow rate measuring device which improves the device of the prior application and can accurately measure the air flow rate for each cylinder in all areas of the engine regardless of fuel pressure, fuel temperature, or injection mode. The purpose is to

(課題を解決するための手段) 本発明による空気流量計測装置は上記目的達成のため、
その基本概念図を第1図に示すように、ほぼ流量特性の
揃ったインジェクタを気筒毎に配設したエンジンの運転
状態を検出する運転状態検出手段aと、燃焼行程にある
気筒を判別する気筒判別信号を出力する気筒信号発生手
段すと、各気筒の空燃比を検出する空燃比検出手段Cと
、供給燃料の圧力および温度を検出する燃料状態検出手
段dと、エンジンの運転状態に基づいて燃料供給量を演
算し、噴射パルス信号をインジェクタに出力する供給量
演算手段eと、前記気筒判別信号および噴射パルス信号
に基づいて噴射モードを判別するモード判別手段fと、
供給量演算手段eにより演算された燃料供給量に対応す
る噴射パルス信号を、燃料の圧力、温度および噴射モー
ドに応じて補正する燃料補正手段gと、各気筒の検出空
燃比および燃料補正手段gにより補正された噴射パルス
信号に基づいて気筒毎に吸入空気流量を演算する流量演
算子段りと、を備えている。
(Means for Solving the Problems) In order to achieve the above object, the air flow rate measuring device according to the present invention has the following features:
As the basic conceptual diagram is shown in Fig. 1, there is an operating state detection means a for detecting the operating state of the engine, in which injectors with almost uniform flow characteristics are arranged in each cylinder, and a cylinder for determining which cylinder is in the combustion stroke. The cylinder signal generating means for outputting a discrimination signal includes an air-fuel ratio detecting means C for detecting the air-fuel ratio of each cylinder, a fuel condition detecting means d for detecting the pressure and temperature of the supplied fuel, and a cylinder signal generating means for outputting a discrimination signal based on the operating state of the engine. a supply amount calculation means e that calculates the fuel supply amount and outputs an injection pulse signal to the injector; a mode determination means f that determines the injection mode based on the cylinder determination signal and the injection pulse signal;
Fuel correction means g that corrects the injection pulse signal corresponding to the fuel supply amount calculated by the supply amount calculation means e according to the fuel pressure, temperature, and injection mode; and the detected air-fuel ratio of each cylinder and the fuel correction means g. and a flow rate operator stage that calculates the intake air flow rate for each cylinder based on the injection pulse signal corrected by.

(作用) 本発明では、供給量演算手段により演算された燃料供給
量に対応する噴射パルス信号が、燃料の圧力、温度およ
び噴射モードに応じて補正され、その後、補正後の燃料
流量および各気筒の検出空燃比に基づいて気筒毎に吸入
空気fLitが演算される。
(Function) In the present invention, the injection pulse signal corresponding to the fuel supply amount calculated by the supply amount calculation means is corrected according to the fuel pressure, temperature, and injection mode, and then the corrected fuel flow rate and each cylinder The intake air fLit is calculated for each cylinder based on the detected air-fuel ratio.

したがって、燃圧、燃温、噴射モードの別に拘らず機関
の全領域で精度良く気筒毎に空気流量が計測される。
Therefore, the air flow rate can be accurately measured for each cylinder in all areas of the engine, regardless of fuel pressure, fuel temperature, or injection mode.

(実施例) 以下、本発明を図面に基づいて説明する。(Example) Hereinafter, the present invention will be explained based on the drawings.

第2〜5図は本発明に係る空気流量計測装置の第1実施
例を示す図である。第2図において、lは直列4気筒の
エンジンであり、吸入空気は吸気管2を通して各気筒に
供給され、燃料は噴射パルス信号に基づき気筒毎に配設
されたインジェクタ3A〜3Dにより噴射される。気筒
内の混合気は点火プラグの放電作用によって爆発、燃焼
し、各気筒の排気アダプタ4から排気マニホールド5、
排気フロントチューブ6を順次弁して排出される。
2 to 5 are diagrams showing a first embodiment of the air flow rate measuring device according to the present invention. In Fig. 2, l is an in-line four-cylinder engine, intake air is supplied to each cylinder through an intake pipe 2, and fuel is injected by injectors 3A to 3D arranged for each cylinder based on an injection pulse signal. . The air-fuel mixture in the cylinder explodes and burns due to the discharge action of the spark plug, and is transferred from the exhaust adapter 4 of each cylinder to the exhaust manifold 5,
The exhaust front tube 6 is sequentially valved and discharged.

エンジン1の基本噴射量Tpを演算するための吸入空気
データはエアフローメータ7により検出され、吸入空気
は吸気管2内の絞弁8によってその流量が制御される。
Intake air data for calculating the basic injection amount Tp of the engine 1 is detected by an air flow meter 7, and the flow rate of the intake air is controlled by a throttle valve 8 in the intake pipe 2.

吸気管2内の吸入負圧(ブースト)は吸気圧センサ9に
より検出され、エンジン1のクランク角はディストリビ
ュータに内蔵されたクランク角センサ(気筒信号発生手
段)10により検出され、クランク角センサ10からは
、例えばクランク角の単位信号に加えて気筒判別信号が
同時に出力される。また、排気中の酸素濃度は酸素セン
サ11により検出され、酸素センサ11は空燃比をフィ
ードバック制御するためのものである。
The intake negative pressure (boost) in the intake pipe 2 is detected by the intake pressure sensor 9, and the crank angle of the engine 1 is detected by the crank angle sensor (cylinder signal generating means) 10 built into the distributor. For example, in addition to the crank angle unit signal, a cylinder discrimination signal is output simultaneously. Further, the oxygen concentration in the exhaust gas is detected by an oxygen sensor 11, and the oxygen sensor 11 is for feedback controlling the air-fuel ratio.

一方、空気流量算出のために各気筒から排出される排気
アダプタ4の空燃比は空燃比センサ(空燃比検出手段)
12A〜12Dにより検出される。さらに、燃料配管1
3を流れる燃料の温度は温度センサ14により検出され
、燃料の圧力は圧力センサ15により検出される。温度
センサ14および圧力センサ15は燃料状態検出手段1
6を構成する。
On the other hand, the air-fuel ratio of the exhaust adapter 4 discharged from each cylinder for calculating the air flow rate is determined by an air-fuel ratio sensor (air-fuel ratio detection means).
12A to 12D. Furthermore, fuel pipe 1
The temperature of the fuel flowing through the fuel tank 3 is detected by a temperature sensor 14, and the pressure of the fuel is detected by a pressure sensor 15. The temperature sensor 14 and the pressure sensor 15 are part of the fuel condition detection means 1
6.

上記エアフローメータ7、吸気圧センサ9、クランク角
センサ10および酸素センサ11は全体どして運転状態
検出手段17をnil或しており、運転状態検出手段1
7の出力はエンジン制御回路18に入力されている。な
お、本実施例では、前述の如くクランク角センサ10は
運転状態検出手段17の一部を構成する他、気筒信号発
生手段としての機能も併せ持っている。
The air flow meter 7, the intake pressure sensor 9, the crank angle sensor 10, and the oxygen sensor 11 as a whole set the operating state detecting means 17 to nil, and the operating state detecting means 1
The output of 7 is input to an engine control circuit 18. In this embodiment, the crank angle sensor 10 constitutes a part of the operating state detecting means 17 as described above, and also functions as a cylinder signal generating means.

エンジン制御回路18は供給量演算手段としての機能を
有し、主にマイクロコンピュータによす樋底され、運転
状態検出手段17からの信号に基づき内部のメモリに格
納されているプログラムに従って燃料供給量を演算し、
噴射パルス信号をインジェクタ3八〜3Dに出力すると
ともに、吸入空気流量演算回路19に出力する。吸入空
気流量演算回路19はモード判別手段、燃料補正手段お
よび流量演算手段としての機能を有し、同様に主にマイ
クロコンピュータにより樋底され、エンジン制御回路1
8からの気筒判別信号、噴射パルス信号および燃料状態
検出手段16、空燃比センサ12A〜12Dからの信号
に基づき内部のメモリに格納されているプログラムに従
って吸入空気流量の算出に必要な処理値を演算し、最終
的な吸入空気流量を気筒毎に決定する。
The engine control circuit 18 has a function as a fuel supply amount calculation means, and is mainly controlled by a microcomputer, and calculates the fuel supply amount according to a program stored in an internal memory based on a signal from the operating state detection means 17. Calculate,
The injection pulse signal is output to the injectors 38 to 3D as well as to the intake air flow rate calculation circuit 19. The intake air flow rate calculation circuit 19 has the functions of a mode discrimination means, a fuel correction means, and a flow rate calculation means, and is also mainly controlled by a microcomputer and is connected to the engine control circuit 1.
Based on the cylinder discrimination signal from 8, the injection pulse signal, the fuel condition detection means 16, and the signals from the air-fuel ratio sensors 12A to 12D, the processing values necessary for calculating the intake air flow rate are calculated according to the program stored in the internal memory. Then, the final intake air flow rate is determined for each cylinder.

次に、作用を説明する。Next, the effect will be explained.

第3図はエンジン制御回路18および吸入空気流量演算
回路19において実行される空気流量算出のプログラム
を示すフローチャートであり、本プログラムは所定時間
毎に一度実行される。まず、ステップ51で必要なデー
タ、すなわち、運転状態検出手段17、燃料状態検出手
段16および空燃比センサー2A〜12Dからの信号を
読み込み、ステップ52でエンジン回転数Nを次式に従
って演算する。
FIG. 3 is a flowchart showing a program for calculating the air flow rate executed in the engine control circuit 18 and the intake air flow rate calculation circuit 19, and this program is executed once every predetermined time. First, in step 51, necessary data, that is, signals from the operating state detecting means 17, the fuel state detecting means 16, and the air-fuel ratio sensors 2A to 12D, are read, and in step 52, the engine rotation speed N is calculated according to the following equation.

上式でFはマイクロコンピュータのクロックパルスの周
波数1:Hz) 、Mは気筒判別信号(180°毎に出
力されるパルス信号で第4図(a)に示すもの)の周期
時間をクロックパルスでカウントした場合のカウント数
である。次いで、ステップ53で燃料噴射パルスTiの
幅をカウントする。これは、燃料流量を求めるために燃
料の噴射量演算値を求めるものである。
In the above equation, F is the frequency of the clock pulse of the microcomputer (1:Hz), and M is the cycle time of the cylinder discrimination signal (pulse signal output every 180 degrees, shown in Figure 4 (a)) in clock pulses. This is the count number when counting. Next, in step 53, the width of the fuel injection pulse Ti is counted. This is to obtain a calculated value of the fuel injection amount in order to obtain the fuel flow rate.

単純にはエンジン制御回路18から出力される噴射パル
ス信号Tiについて吸入空気流量演算回路19において
その幅Tiを求める処理である。なお、エンジン制御回
路18における燃料パルスTiの演算は先願装置と同様
であり、また周知であるので省略する。
Simply, this is a process of determining the width Ti of the injection pulse signal Ti output from the engine control circuit 18 in the intake air flow rate calculation circuit 19. Note that the calculation of the fuel pulse Ti in the engine control circuit 18 is the same as that of the device of the prior application and is well known, so a description thereof will be omitted.

次いで、ステップ54で燃料パルス信号Ti間における
気筒判別信号(本実施例では第4図(a)に示す180
 ’信号)の数をカウントし、噴射モードを判別する。
Next, in step 54, the cylinder discrimination signal (in this embodiment, the cylinder discrimination signal 180 shown in FIG. 4(a)
'signal) and determine the injection mode.

例えば、第4図(b)に示すように該カウント数がカウ
ント区間で気筒数と同じであれば(カウント数=4個)
シーケンシャル噴射モードと判断し、第4図(C)に示
すように(カウント数=2個)それ以外であればグルー
プ噴射モードと判断し、各噴射モードに応じて燃料流盪
演算弐を変更する。シーケンシャルモードのときは1サ
イクルに1回噴射であるからステップ55で燃料流iW
Fを次式に従って演算する。
For example, as shown in FIG. 4(b), if the count number is the same as the number of cylinders in the count section (count number = 4)
It is determined that the mode is sequential injection mode, and if it is not (count number = 2) as shown in Fig. 4 (C), it is determined that it is group injection mode, and the fuel flow calculation 2 is changed according to each injection mode. . In the sequential mode, since injection is performed once per cycle, the fuel flow iW is determined in step 55.
F is calculated according to the following formula.

但し、To :インジエクタの無効時間N :今回の回
転数 上式において、Gはパルス幅Tiに対する噴射流it 
W Fの傾きを表すもので第5図に示すようにG=  
 で表されるものである。なお、第5図は所定の基準回
転数N00基で燃料の差圧がΔP0、燃温がtoのとき
のインジェクタ特性を表している。一方、グループモー
ドのときは1サイクルに2回噴射であるからステップ5
6で燃料流iWFを次式に従って演算する。
However, To: Inactive time of the injector N: In this rotation speed equation, G is the injection flow it for the pulse width Ti.
It represents the slope of W F, and as shown in Figure 5, G=
It is expressed as Note that FIG. 5 shows the injector characteristics when the predetermined reference rotational speed is N00, the fuel pressure difference is ΔP0, and the fuel temperature is to. On the other hand, in group mode, injection is performed twice in one cycle, so step 5
In step 6, the fuel flow iWF is calculated according to the following equation.

このように各モードを判別して燃料i量を補正演算する
のは、両モードを兼用しているエンジンが存在し、モー
ドが異なると噴射パルスのタイ藁ングが異なって1回の
燃焼に消費される燃料流量が相違するからである。なお
、前記差圧ΔP0とは、燃料圧力と吸気管負圧との差圧
のことであり、これは通常、レギュレータによって例え
ば2.55kg/ cnYに設定されている。次いで、
ステップ57で燃温および燃圧による燃料流量WFの補
正を行う。
The reason why each mode is discriminated and the amount of fuel i is corrected is because there are engines that use both modes, and when the mode is different, the amount of injection pulse is different and consumed in one combustion. This is because the fuel flow rates used are different. Note that the differential pressure ΔP0 is the differential pressure between the fuel pressure and the intake pipe negative pressure, and is normally set to, for example, 2.55 kg/cnY by the regulator. Then,
In step 57, the fuel flow rate WF is corrected based on the fuel temperature and fuel pressure.

まず、今回の燃温tに基づき上記ステップで求めた燃料
流量W、を次式に従って補正する。
First, the fuel flow rate W obtained in the above step is corrected based on the current fuel temperature t according to the following equation.

WF ’ −Wr  (1+Ct (t  to ) 
)但し、Ct:係数 to :基準の燃温 上式では基準の燃温toを設定しておき、実験等により
最適な係数Ctを決定する。また、同様に今回の燃圧(
本実施例では差圧ΔPを用いる)に基づき燃料流量WF
を次式に従って補正する。
WF' −Wr (1+Ct (t to )
) However, Ct: Coefficient to: Reference fuel temperature In the above equation, the reference fuel temperature to is set, and the optimum coefficient Ct is determined through experiments or the like. Similarly, the current fuel pressure (
In this embodiment, the fuel flow rate WF is calculated based on the differential pressure ΔP.
is corrected according to the following formula.

Wy ’ ”WF  (1+ CP (ΔP−ΔP0)
)但し、Cp:係数 ΔPo :基準の差圧 ΔP:今回の差圧 なお、CpとΔP0は上記と同様の方法で決定する。次
いで、ステップ58では噴射モードによる補正および燃
温、燃圧により補正された燃料流量WF′に基づき先願
例と同様の方法で吸入空気流量を算出する。但し、先願
例では1番気筒のインジェクタから供給される実燃料流
量をQFlとしているが、このQ、を本実施例のW、′
に置き代えて演算することになる。
Wy' ”WF (1+CP (ΔP−ΔP0)
) However, Cp: Coefficient ΔPo: Reference differential pressure ΔP: Current differential pressure Note that Cp and ΔP0 are determined in the same manner as above. Next, in step 58, the intake air flow rate is calculated in the same manner as in the prior application based on the fuel flow rate WF' corrected by the injection mode, fuel temperature, and fuel pressure. However, in the example of the prior application, the actual fuel flow rate supplied from the injector of the No. 1 cylinder is set as QFl, but this Q is set as W, ′ in this embodiment.
The calculation will be performed in place of .

以上の処理による効果をx、IJI例と比較する。まず
、気筒判別はクランク角センサ10からの180 ″信
号(Ref信号)の読み込みで行い、これを基に噴射パ
ルスTiのカウントを行っている。したがって、#1気
筒のRef信号に対して#1気筒のインジェクタ3Aの
噴射パルス幅を読み込むことになる。
The effects of the above processing will be compared with x and the IJI example. First, cylinder discrimination is performed by reading the 180'' signal (Ref signal) from the crank angle sensor 10, and based on this, the injection pulse Ti is counted. Therefore, for the Ref signal of the #1 cylinder, the #1 The injection pulse width of the cylinder's injector 3A is read.

シーケンシャル噴射モードの場合は各気筒毎に噴射して
いるから、Ref信号と対応がつくが、グループ噴射モ
ードの場合は、Ref信号と対応していない。もう少し
わかりやすく言うと、シーケンシャルでは720°に1
回、グループ噴射では、720″′に2回(360°に
1回)噴射しており、Ref信号に対応した読み込みを
行うと、グループ噴射の場合は2回のうちどちらか1回
を読み込まれない。この誤差をなくすために、本実施例
ではグループ噴射の場合は、読み込んだ値の2倍の量が
1回の燃焼に消費される燃料?Jt量であるとして計算
式を変更しているものである。したがって、本実施例で
は噴射モードに対応して燃料流量が適切に補正されるた
め、吸入空気流量算出の精度を向上させることができる
In the sequential injection mode, each cylinder injects, so there is a correspondence with the Ref signal, but in the group injection mode, there is no correspondence with the Ref signal. To put it a little more clearly, in sequential mode, 1 in 720°
In group injection, the injection is performed twice at 720'' (once in 360°), and when reading corresponding to the Ref signal, in the case of group injection, one of the two injections is read. In order to eliminate this error, in this example, in the case of group injection, the calculation formula is changed to assume that twice the read value is the amount of fuel?Jt consumed in one combustion. Therefore, in this embodiment, since the fuel flow rate is appropriately corrected in accordance with the injection mode, the accuracy of intake air flow rate calculation can be improved.

次に、燃料の差圧ΔPと燃温tの補正について考察する
Next, correction of the fuel pressure difference ΔP and the fuel temperature t will be considered.

まず、インジェクタ基本特性測定時の差圧(Δp、)は
2.55kg、/c4ニ設定Lテしリ、コノ値ハエンジ
ンに付いているレギュレータの設定値であるが、実際に
はすべての運転状態で2.55kg/cdに保たれてい
るわけではなく、変動している場合が多い。例えば、イ
ンジェクタの噴射口面積が一定である時、差圧ΔPが大
きいほど噴射流量が多くなるのは当然で、その増加量は
基準差圧ΔP0に対する差圧ΔPの増加量に比例する。
First of all, the differential pressure (Δp,) when measuring the basic characteristics of the injector is 2.55 kg, /c4 is the setting value of the regulator attached to the engine, but in reality it is the setting value of the regulator attached to the engine. It is not always maintained at 2.55 kg/cd, but often fluctuates. For example, when the injection port area of the injector is constant, it is natural that the injection flow rate increases as the differential pressure ΔP increases, and the amount of increase is proportional to the amount of increase in the differential pressure ΔP with respect to the reference differential pressure ΔP0.

式で表すと、増加量cc(ΔP−ΔP、) となる。したがって、差圧が太き(なる程、噴射流量が
多くなるという因果関係から差圧に基づく燃料流量の補
正を行うことにより、吸入空気流量算出の精度を向上さ
せることができる。
Expressed as a formula, the increase amount cc(ΔP−ΔP,) is obtained. Therefore, by correcting the fuel flow rate based on the differential pressure due to the causal relationship that the differential pressure increases (indeed, the injection flow rate increases), the accuracy of the intake air flow rate calculation can be improved.

また、燃温tについて述べると、差圧と同様、インジェ
クタ基本特性測定時の燃温toは基準値として設定した
ものであり、実際のエンジンでは変動している。燃温は
燃料の粘度と比重に影響を与え、燃温か高くなるにつれ
て粘度は低下し流れやすくなり、流量が増加する。比重
は逆に燃温か高くなるについて軽(なり、体積流量は変
わらないが、質量流量は減少する。相反する現象である
が、結果的には粘度の影響の方が大きく、燃温の上昇に
より燃料流量(質量流量)は増加する。したがって、本
実施例のように燃温に応じて燃料流量を補正することに
より、吸入空気ii量算出の精度を向上させることがで
きる。なお、燃温と燃料流量との関係は、燃料の粘度と
比重の特性に依存しており、同一燃料であれば、インジ
ェクタが違っても影響は受けない。
Regarding the fuel temperature t, like the differential pressure, the fuel temperature to when measuring the basic characteristics of the injector is set as a reference value, and varies in an actual engine. The fuel temperature affects the viscosity and specific gravity of the fuel, and as the fuel temperature increases, the viscosity decreases, making it easier to flow, and the flow rate increases. Conversely, the specific gravity becomes lighter as the fuel temperature increases, and the volumetric flow rate remains the same, but the mass flow rate decreases.Although these are contradictory phenomena, the effect of viscosity is ultimately greater, and as the fuel temperature increases, The fuel flow rate (mass flow rate) increases. Therefore, by correcting the fuel flow rate according to the fuel temperature as in this embodiment, it is possible to improve the accuracy of calculating the intake air ii amount. The relationship with the fuel flow rate depends on the viscosity and specific gravity characteristics of the fuel, and if the same fuel is used, it will not be affected even if the injector is different.

次に、第6〜9図は本発明に係る空気流量計測装置の第
2実施例を示す図である。本実施例のハード的構成は第
1実施例と同様であるから省略し、ソフト部分を述べる
Next, FIGS. 6 to 9 are diagrams showing a second embodiment of the air flow rate measuring device according to the present invention. Since the hardware configuration of this embodiment is the same as that of the first embodiment, it will be omitted and the software portion will be described.

噴射パルス信号を検出し、燃料流量を求める方式ではイ
ンジェクタの無効時間を所定の一定値として与えている
が、実際にはバラツキが発生しており、特にアイドリン
グ状態近傍の低負荷、低回転領域ではパルス幅が短く、
無効時間の割合が高くなり、無効時間を精度良く検出し
ないと誤差が太き(なるという問題が生じる。この場合
、無効時間を決定するのはインジェクタのニードルリフ
ト量であり、リフト量はソレノイドの電流値により決定
される。
In the method of detecting the injection pulse signal and determining the fuel flow rate, the injector's ineffective time is given as a predetermined constant value, but in reality, variations occur, especially in the low load and low rotation region near the idling state. The pulse width is short,
The ratio of invalid time increases, and if the invalid time is not detected accurately, the error will increase.In this case, the invalid time is determined by the injector's needle lift amount, and the lift amount is determined by the solenoid's lift amount. Determined by current value.

故に、本実施例では、無効時間を精度良く検出するため
に、インジェクタの駆動電流を検出し、所定の電流値以
上の噴射時間を測定することにより、無効時間を差し引
いた実噴射時間を求めている。そして、これにより、パ
ルス幅の短い低回転、低負荷領域においても高精度に燃
料流量を求めることを可能として空気流量計測精度を向
上させている。
Therefore, in this embodiment, in order to accurately detect the invalid time, the drive current of the injector is detected, and the injection time over a predetermined current value is measured to determine the actual injection time after subtracting the invalid time. There is. This makes it possible to determine the fuel flow rate with high precision even in low rotation and low load regions with short pulse widths, thereby improving the accuracy of air flow rate measurement.

第6図は第2実施例のフローチャートであり、第3図の
ステップ53を経ると、次いでステップ60で低負荷、
低回転領域であるか否かの判別を行う。
FIG. 6 is a flowchart of the second embodiment. After passing through step 53 in FIG.
It is determined whether or not the engine is in a low rotation region.

この判別は第7図に示すような領域を判断するもので、
例えばエンジン負荷はスロットル開度センサや吸気圧セ
ンサ9の出力に基づいて判断し、エンジン回転数はクラ
ンク角センサ10の出力に基づいて判断する。これは、
低負荷、低回転領域の場合は噴射パルスTi0幅が小さ
く無効時間Toによる実際の噴射量の誤差が大きくなる
から、以後のステップで補正するための領域判別を行う
ためである。なお、ステップ60の判別はセンサ出力に
よらず、例えば噴射パルス幅を計測し、所定のパルス幅
以下のときステップ61に進むようにしてもよい。低負
荷、低回転領域のどきはステップ61に進み、そうでな
いときはステップ54へ進む。ステップ61では第8図
に示すような波形を有するインジェクタの駆動電流につ
いて実噴射時間Trを求めるためのスライスレベルを設
定し、ステップ62で噴射パルスTiの駆動電流がスラ
イスレベルを超えた時間を実噴射時間Trとし燃料流i
t w yを次式に従って演算し、その後ステップ54
へ進む。
This determination is to determine the area as shown in Figure 7.
For example, the engine load is determined based on the output of the throttle opening sensor and the intake pressure sensor 9, and the engine speed is determined based on the output of the crank angle sensor 10. this is,
This is because in the case of a low load and low rotation region, the width of the injection pulse Ti0 is small and the error in the actual injection amount due to the invalid time To becomes large, so the region is determined for correction in the subsequent steps. Note that the determination in step 60 may be made without depending on the sensor output, for example, by measuring the injection pulse width and proceeding to step 61 when the width is less than or equal to a predetermined pulse width. If the load is low and the rotation is low, the process proceeds to step 61; otherwise, the process proceeds to step 54. In step 61, a slice level is set for determining the actual injection time Tr for the injector drive current having a waveform as shown in FIG. 8, and in step 62, the time period during which the drive current of the injection pulse Ti exceeds the slice level is determined. Injection time Tr and fuel flow i
t w y is calculated according to the following formula, and then step 54
Proceed to.

但し、Tr=Ti −T。However, Tr=Ti-T.

ここで、燃料流量検出に際し、無効時間の考慮の効果を
具体的に述べるため、まず、インジェクタの基本特性か
ら説明する。
Here, in order to specifically describe the effect of considering the invalid time when detecting the fuel flow rate, first, the basic characteristics of the injector will be explained.

特性測定実験では差圧ΔPo、燃温to、噴射周波数f
を所定の値に一定にセットした条件下で測定を行う。具
体的には、差圧2.55kg/aa、燃温20°C1噴
射周波数50七でパルス幅を変えながら、単位時間あた
りの燃料噴射重量(gr/5ec)を求める。この段階
で第9図(a)の特性が得られる。
In the characteristic measurement experiment, the differential pressure ΔPo, fuel temperature to, injection frequency f
The measurement is carried out under the condition that is set constant to a predetermined value. Specifically, the fuel injection weight per unit time (gr/5ec) is determined while changing the pulse width at a differential pressure of 2.55 kg/aa, a fuel temperature of 20°C, and an injection frequency of 507. At this stage, the characteristics shown in FIG. 9(a) are obtained.

これを1回あたりの噴射流量に換算したものを吸入空気
流量演算回路19に記憶している。これが第9図(b)
の特性である。第9図(a)の場合は50丸で駆動して
いるので、20Illsで全開状態(連続ONの状態)
となる。50Hzの意味は6000rpm時の燃料噴射
回数に相当するものである。また、第9図(b)は5〇
七を1150[、た値で1回の噴射流量を表しており、
3000rpmでは1/2の特性となっている。第9図
(a)(b)に示す基本特性図から明らかなように、イ
ンジェクタには無効時間Toが存在し、この影響を無視
できない。また、その値はインジェクタ個々の固体差が
あり、この影響をなくすためには、例えば使用するイン
ジェクタ全ての特性を事前に測定しておき、各気筒毎に
各インジェクタに対応する特性式で演算することも考え
られるが、測定の工数が増加し好ましくない。
This is converted into an injection flow rate per injection and stored in the intake air flow rate calculation circuit 19. This is Figure 9(b)
It is a characteristic of In the case of Fig. 9(a), it is driven by 50 circles, so it is fully open at 20Ills (continuous ON state)
becomes. The meaning of 50Hz corresponds to the number of fuel injections at 6000 rpm. In addition, Fig. 9(b) shows the injection flow rate for one injection as a value obtained by multiplying 507 by 1150[,
At 3000 rpm, the characteristics are 1/2. As is clear from the basic characteristic diagrams shown in FIGS. 9(a) and 9(b), the injector has an invalid time To, and this influence cannot be ignored. In addition, the value varies depending on the individual injector, so in order to eliminate this influence, for example, measure the characteristics of all the injectors to be used in advance, and calculate them for each cylinder using the characteristic formula corresponding to each injector. Although this is possible, it increases the number of steps required for measurement, which is not preferable.

そのため、本発明者はインジェクタの無効時間の固体差
について検討した結果、これは、ニードルがソレノイド
により持ち上げられるリフト速度に固体差があり、さら
には、ソレノイド駆動電流の立ち上がり方に固体差があ
るということが実験により判明した。さらに、端的に結
論付けると、無効時間を決定するのはニードルの固体差
ではなく、ソレノイドの固体差であり、駆動電流がある
値に達しないとニードルは作動せず、燃料を噴射しない
という事実を把握した。
Therefore, the inventor investigated individual differences in injector ineffective time, and found that this is due to individual differences in the lift speed at which the needle is lifted by the solenoid, and furthermore, individual differences in the way the solenoid drive current rises. This was revealed through experiments. Furthermore, to conclude, what determines the ineffective time is not the individual difference between the needles, but the individual differences between the solenoids, and the fact that unless the drive current reaches a certain value, the needle will not operate and will not inject fuel. I figured it out.

そこで本実施例では、上記の現象結果からインジェクタ
の駆動電流についである電流レベル(スライスレベル)
以上の駆動時間を検出することにより、実噴射時間Tr
を求めている。なお、前述のようにインジェクタの基本
特性はある条件下で測定したものであり、厳密には無効
時間がエンジン状態によらず、一定であるという保償は
ない。
Therefore, in this example, based on the above phenomenon results, a certain current level (slice level) is set for the injector drive current.
By detecting the above drive time, the actual injection time Tr
I'm looking for. Note that, as mentioned above, the basic characteristics of the injector are measured under certain conditions, and strictly speaking, there is no guarantee that the invalid time will be constant regardless of the engine condition.

特に、噴射パルス幅が短い低負荷、低回転領域はど無効
時間の影響度合が大きくなる。
In particular, in low load and low rotation regions where the injection pulse width is short, the influence of the ineffective time becomes large.

したがって、以上のことから本実施例では前記実施例の
効果に加えて無効時間の影響を除いた実噴射時間Trを
求めることにより、特に噴射パルス幅の短い低回転、低
負荷領域においても高精度に燃料流量が算出され、吸入
空気流量の計測精度を前記実施例以上に向上させること
ができる。
Therefore, in this embodiment, in addition to the effects of the previous embodiment, by determining the actual injection time Tr excluding the influence of the invalid time, the present embodiment achieves high accuracy even in low rotation and low load regions where the injection pulse width is short. The fuel flow rate is calculated, and the measurement accuracy of the intake air flow rate can be improved more than in the above embodiment.

なお、本実施例の駆動電流検出方式は一部の領域だけで
なく、全運転領域(すなわち、高回転域も含めるように
)まで拡大してもよい。
Note that the drive current detection method of this embodiment may be extended not only to a part of the range but also to the entire operating range (that is, to include the high rotation range).

(効果) 本発明によれば、燃圧、燃温および噴射モードの別に拘
らず、機関の全領域で精度良く気筒毎に吸入空気流量を
計測することができる。
(Effects) According to the present invention, it is possible to accurately measure the intake air flow rate for each cylinder in all areas of the engine, regardless of fuel pressure, fuel temperature, and injection mode.

また、上記第2実施例にあっては、特にインジェクタの
無効時間の影響を除いてより一層計測精度を向上できる
という効果がある。
Furthermore, the second embodiment has the effect that the measurement accuracy can be further improved by eliminating the influence of the injector's ineffective time.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明の基本概念図、第2〜5図は本発明に係
る空気流量計測装置の第1実施例を示す図であり、第2
図はその全体構成図、第3図はその空気流量算出のプロ
グラムを示すフローチャート、第4図はその噴射モード
判別の作用を説明するタイミングチャート、第5図はそ
のインジェクタの特性図、第6〜9図は本発明に係る空
気流量計測装置の第2実施例を示す図であり、第6図は
その空気流量算出の要部のプログラムを示すフローチャ
ート、第7図はその運転領域の判別を説明する図、第8
図はそのインジェクタの駆動電流の波形を示す図、第9
図(a)(b)はそのインジェクタの基本特性を示す図
、第10〜13図は先願に係る空気流量計測装置を示す
図であり、第10図はその全体構成図、第11図はその
空燃比センサの特性を示す図、第12図はそのインジェ
クタの特性を示す図、第13図はその空気流量算出のプ
ログラムを示すフローチャートである。 1・・・・・・エンジン、 2・・・・・・吸気管、 3A〜3D・・・・・・インジェクタ、4・・・・・・
排気アダプタ、 5・・・・・・排気マニホールド、 6・・・・・・排気フロントチューブ、7・・・・・・
エアフローメータ、 8・・・・・・絞弁、 9・・・・・・吸気圧センサ、 10・・・・・・クランク角センサ(気筒信号発生手段
)、11・・・・・・酸素センサ、 12A〜12D・・・・・・空燃比センサ(空燃比検出
手段)。 13・・・・・・燃料配管、 14・・・・・・温度センサ、 15・・・・・・圧力センサ、 16・・・・・・燃料状態検出手段、 17・・・・・・運転状態検出手段、 18・・・・・・エンジン制御回路(供給量演算手段)
、19・・・・・・吸入空気流量演算回路(モード判別
手段、燃料補正手段、流量演算手段)。 第3図
FIG. 1 is a basic conceptual diagram of the present invention, and FIGS. 2 to 5 are diagrams showing a first embodiment of the air flow rate measuring device according to the present invention.
Figure 3 is a flowchart showing the program for calculating the air flow rate, Figure 4 is a timing chart explaining the operation of determining the injection mode, Figure 5 is a characteristic diagram of the injector, and Figures 6- Fig. 9 is a diagram showing a second embodiment of the air flow measuring device according to the present invention, Fig. 6 is a flowchart showing the main part of the program for calculating the air flow rate, and Fig. 7 explains the determination of the operating region. Figure 8
The figure shows the waveform of the drive current of the injector.
Figures (a) and (b) are diagrams showing the basic characteristics of the injector, Figures 10 to 13 are diagrams showing the air flow rate measuring device according to the earlier application, Figure 10 is its overall configuration diagram, and Figure 11 is FIG. 12 is a diagram showing the characteristics of the air-fuel ratio sensor, FIG. 12 is a diagram showing the characteristics of the injector, and FIG. 13 is a flowchart showing the program for calculating the air flow rate. 1... Engine, 2... Intake pipe, 3A to 3D... Injector, 4...
Exhaust adapter, 5...Exhaust manifold, 6...Exhaust front tube, 7...
Air flow meter, 8... Throttle valve, 9... Intake pressure sensor, 10... Crank angle sensor (cylinder signal generation means), 11... Oxygen sensor , 12A to 12D... Air-fuel ratio sensor (air-fuel ratio detection means). 13... Fuel piping, 14... Temperature sensor, 15... Pressure sensor, 16... Fuel condition detection means, 17... Operation Condition detection means, 18...Engine control circuit (supply amount calculation means)
, 19... Intake air flow rate calculation circuit (mode discrimination means, fuel correction means, flow rate calculation means). Figure 3

Claims (1)

【特許請求の範囲】 a)ほぼ流量特性の揃ったインジェクタを気筒毎に配設
したエンジンの運転状態を検出する運転状態検出手段と
、 b)燃焼行程にある気筒を判別する気筒判別信号を出力
する気筒信号発生手段と、 c)各気筒の空燃比を検出する空燃比検出手段と、 d)供給燃料の圧力および温度を検出する燃料状態検出
手段と、 e)エンジンの運転状態に基づいて燃料供給量を演算し
、噴射パルス信号をインジェクタに出力する供給量演算
手段と、 f)前記気筒判別信号および噴射パルス信号に基づいて
噴射モードを判別するモード判別手段と、 g)供給量演算手段により演算された燃料供給量に対応
する噴射パルス信号を、燃料の圧力、温度および噴射モ
ードに応じて補正する燃料補正手段と、 h)各気筒の検出空燃比および燃料補正手段により補正
された噴射パルス信号に基づいて気筒毎に吸入空気流量
を演算する流量演算手段と、を備えたことを特徴とする
空気流量計測装置。
[Scope of Claims] a) Operating state detection means for detecting the operating state of an engine in which injectors with substantially uniform flow characteristics are arranged in each cylinder; and b) outputting a cylinder discrimination signal for discriminating a cylinder in a combustion stroke. c) air-fuel ratio detection means for detecting the air-fuel ratio of each cylinder; d) fuel condition detection means for detecting the pressure and temperature of supplied fuel; and e) fuel condition detection means for detecting the pressure and temperature of the supplied fuel. supply amount calculation means for calculating the supply amount and outputting an injection pulse signal to the injector; f) mode discrimination means for determining the injection mode based on the cylinder discrimination signal and the injection pulse signal; and g) supply amount calculation means. a) fuel correction means for correcting the injection pulse signal corresponding to the calculated fuel supply amount according to the fuel pressure, temperature, and injection mode; h) the detected air-fuel ratio of each cylinder and the injection pulse corrected by the fuel correction means; An air flow rate measuring device comprising: flow rate calculation means for calculating an intake air flow rate for each cylinder based on a signal.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030037059A (en) * 2001-11-02 2003-05-12 주식회사 지엠인터내셔날 a necktie and manufacturing method thereof
EP2392807A2 (en) 2010-06-01 2011-12-07 Honda Motor Co., Ltd. Fuel supply apparatus for internal combustion engine
CN104454203A (en) * 2014-10-23 2015-03-25 福建船政交通职业学院 Method for measuring flow through fluorescent temperature sensors and air-fuel ratio control system

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030037059A (en) * 2001-11-02 2003-05-12 주식회사 지엠인터내셔날 a necktie and manufacturing method thereof
EP2392807A2 (en) 2010-06-01 2011-12-07 Honda Motor Co., Ltd. Fuel supply apparatus for internal combustion engine
US8620563B2 (en) 2010-06-01 2013-12-31 Honda Motor Co., Ltd. Fuel supply apparatus for internal combustion engine
CN104454203A (en) * 2014-10-23 2015-03-25 福建船政交通职业学院 Method for measuring flow through fluorescent temperature sensors and air-fuel ratio control system
CN104454203B (en) * 2014-10-23 2017-05-17 福建船政交通职业学院 Method for measuring flow through fluorescent temperature sensors and air-fuel ratio control system

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