JP2857393B2

JP2857393B2 - 空気流量検出装置

Info

Publication number: JP2857393B2
Application number: JP63052561A
Authority: JP
Inventors: 内山　　薫; 斉御法川; 光圀筒井
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1988-03-08
Filing date: 1988-03-08
Publication date: 1999-02-17
Anticipated expiration: 2014-02-17
Also published as: JPH01227846A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、エンジン吸入空気流量を検出する空気流量
検出装置に関する。

〔従来の技術〕

エンジン制御装置にエンジンの運転に必要な物理量を
検出するセンサが組み込まれ、このセンサの検出信号に
基づいて例えば自動車用エンジンの燃料噴射量，点火時
期などの運転条件を、マイクロコンピユータを用いて最
適状態に設定することが行なわれている。特に自動車用
エンジンに対しては、複雑な運転条件下で燃費を向上さ
せ、排気ガスを浄化させるなどの各種の状態の設定が要
求されるので、前述したようなエンジン制御装置が必要
とされる。

この種のエンジン制御装置において、例えば吸入空気
流量測定センサに障害が発生すると、エンジン制御デー
タが異常状態となつて安定したエンジン制御が出来なく
なる。そこで、特開昭62−55519号公報で、吸入空気流
量測定センサの出力信号のパルス幅を監視することによ
り、吸入空気流量測定センサの異常を検出する内燃機関
の制御装置が提案されている。この提案のものでは異常
時には予めROMに書き込まれている異常時用のデータを
用いて時間幅信号を作成し、それによつて噴射量演算な
どを行なつてエンジンのフエイルセイフ制御が行なわれ
る。

〔発明が解決しようとする課題〕

前述した提案に係る制御装置では、センサに生じた障
害を検出すると、予めROMに書き込まれている異常時デ
ータを用いて噴射量などの演算を行なつて、エンジンの
フエイルセイフ制御を行なうことが出来る。しかし、提
案に係る制御装置では、センサ個々の検出物理量と検出
信号間の検出特性の差を補正することは出来ない。

然るに、この種のエンジンの制御装置においては、多
数のセンサを使用して複雑な制御を精度よく行なうこと
になつて来ると、センサの検出物理量と検出信号間の検
出特性の精度を向上させ、且つそのばらつきをなくする
ことが必要となる。

そこで、センサに対して検出物理量と検出信号間の検
出特性を測定し、検出特性が所定の許容誤差範囲に入つ
ていない場合には、検出特性の調製が行なわねばならな
い。そして、このような検出特性の調製をセンサ自体に
対して行なうことは殆ど不可能であり、このような場合
には検出特性の補正回路をエンジンの制御装置に組み込
んで検出特性の調製を行なう必要がある。

このセンサに対する検出特性の調製作業は、煩雑であ
つて多大の工数が必要であり、別途補正回路を組み込む
とエンジンの制御装置が複雑になると共に、製造コスト
も上昇する。

本発明はこのようなエンジンの制御装置の問題を解決
するためになされたものであり、その目的はセンサに対
する複雑な検出特性の調製作業を必要とせず、簡単な構
造でセンサの検出特性のばらつきによる制御精度の低下
のない空気流量検出装置を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

前述の目的を達成するため、本発明は、エンジンを制
御する制御装置にエンジンの吸入空気流量情報を出力す
る空気流量検出装置において、前記空気流量検出装置
は、エンジン吸入空気流量を検出する検出部が吸気管内
に設けられた空気流量検出器と、この空気流量検出器の
吸入空気流量と検出信号間の関係を示す検出特性を書き
込んだ記憶装置とを備え、前記制御装置とは別体に設け
られ、信号線によって接続されていることを特徴とす
る。

この場合、前記制御装置には、前記空気流量検出器か
らのエンジン吸入空気流量の検出信号と、前記記憶装置
に書き込まれた前記検出特性の較正データ信号とが入力
されるように構成するとよい。

〔作用〕

上記の構成では、空気流量検出装置の空気流量検出器
が運転条件に関係するエンジンの吸入空気流量を検出す
ると、空気流量検出装置に設けられている記憶装置か
ら、その空気流量検出器によって検出された空気流量と
検出信号間の検出特性が読み出され、空気流量検出装置
からは読み出された検出特性の較正データ信号が別体に
設けられたエンジンの制御装置に出力される。そして、
制御装置は、この較正データ信号によって空気流量検出
器の検出特性のばらつきを較正した上でエンジンの制御
を行うので、空気流量検出器の特性検出に依存しない高
精度のエンジン制御が実現できる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を第１図乃至第５図を用いて詳
細に説明する。

ここで、第１図乃至第３図は本発明の実施例を説明す
る図で、第１図は要部の構成を示すブロツク図、第２図
は全体の構成を示すブロツク図、第３図は熱線式空気流
量計を用いた空気流量検出部の構成を示す回路図、第４
図（ａ），（ｂ）は熱線式空気流量計の熱線の構造を示
す平面図、第５図は熱線式空気流量計の特性図である。

実施例では第１図に示すように、空気流量検出部（空
気流量検出装置）１に空気流量検出器11と記憶装置とし
てのROM12とが設けられ、このROM12には空気流量検出器
11の検出物理量である空気流量と検出信号間の関係を示
す検出特性の較正データが書き込まれている。また、制
御部２にはAD変換器21と演算部22とが設けられ、前述の
空気流量検出器11の出力端子がAD変換器21の入力端子に
接続され、このAD変換器21の出力端子と前述のROM12の
出力端子とが、演算部22の入力端子に接続されている。

第１図には空気流量検出部１と制御部２との接続状態
が示されているが、実施例の全体構成は第２図に示すよ
うになつていて、空気流量検出部１の他に回転数検出部
３が制御部２に接続され、制御部２の出力端子には、点
火装置４と燃料噴射弁５とがそれぞれ接続されている。

また、実施例においては空気流量検出器11として、第
３図に示すような熱線式空気流量計が用いられ、熱線10
2,補償線103,抵抗106及び抵抗107でブリツジ回路が形成
され、熱線102と抵抗106の接続点が差動増幅器105の非
反転入力端子に接続され、補償線103と抵抗107の接続点
が差動増幅器105の反転入力端子に接続されている。

さらに、差動増幅器105の出力端子がトランジスタ104
のベースに接続され、このトランジスタ104のエミツタ
が、熱線102と補償線103の接続点に接続され、トランジ
スタ104のコレクタと抵抗106及び抵抗107の接続点間
に、電源端子P,Nから電源が供給されている。

前述の熱線102は空気流量を検出するための熱線で、
補償線103は空気の温度変化を補償するためのもので、
これらの熱線102及び補償線103は、第３図に点線で示す
エンジンの吸入空気通路101内に配置されている。ま
た、熱線102は、第４図（ａ）に示すようにセラミツク
のボビン401に白金線403が巻き付けられた構造に形成さ
れ、或は第４図（ｂ）に示すように絶縁リング404に白
金線403を張り渡した構造に形成され、大きな温度係数
を有している。

このような構成の実施例において、空気流量検出器11
と回転数検出部３の回転数検出器とがセンサを構成し、
空気流量検出部１と回転数検出部３とが検出装置部を構
成し、ROM12と回転数検出部３に設けられるROMとが記憶
装置を構成している。

以上のような構成の実施例について、その動作を次に
説明する。

第３図において、熱線102の抵抗値をR_M、補償線103の
抵抗値をR_C、抵抗106の抵抗値をR₁₀₆、抵抗107の抵抗値
をR₁₀₇とすると、ブリツジ回路の平衡時において熱線10
2の抵抗値R_Mは次式で与えられる。

第３図において、吸入空気流量Ｆが増加して熱線102
の温度が低下すると、熱線102の抵抗値が小さくなるの
で、差動増幅器105の出力信号によつて、電源端子Ｐか
ら加熱電力が供給され、熱線102が加熱される。従つ
て、熱線102を加熱する電力は吸入空気流量Ｆの関数と
なり、差動増幅器105の非反転入力端子の電圧信号Ｖに
よつて、吸入空気流量Ｆを知ることが出来る。

第１図に示すように、空気流量検出器11の検出信号で
ある前述の電圧信号Ｖが、制御部２のAD変換器21に入力
されてデイジタル信号に変換されて、演算部22に入力さ
れる。

一方、空気流量検出部１のROM12からは、空気流量検
出部11の検出物理量である吸入空気流量と検出信号間の
検出特性が読み出され、この検出特性の較正データ信号
Ｄが制御部２の演算部22に入力される。

この演算部22では、入力される較正データ信号によつ
て、AD変換器21から入力される空気流量検出器11の検出
信号に対して較正を行ない、較正された検出信号に基づ
く制御信号Ｑが制御部２から出力される。

同様にして、回転数検出部３からは検出信号と較正デ
ータ信号とが演算部22に入力され、演算部22からは較正
された検出信号に基づく制御信号Ｎが出力される。

このようにして、制御部２に設けたマイクロコンピユ
ータで構成される演算部22によつて、吸入空気量の制御
信号Ｑとエンジン回転数の制御信号Ｎとが演算され、こ
れらの制御信号によつて点火装置４の最適時期の点火と
燃料噴射弁５に対する最適噴射量の設定とが行なわれ
る。

空気流量検出器11を例にとれば、検出信号である出力
電圧Ｖと吸入空気流量Ｆとの間には、第５図で曲線501,
502,503に示すように、個々の空気流量検出器で検出特
性にかなりの差がある。これは、空気流量検出器11の寧
線102が第４図（ａ）に示す構造のものでは、ボビン401
の径や白金線403の巻き方に関係があり、熱線102が第４
図（ｂ）に示す構造のものでは、絶縁リング404の径、
絶縁リング404と白金線403の間隔に関係がる。また、こ
れは熱線102の空気通路101内での配置位置の差にも関係
があり、エンジンの高精度の制御に対して要求される許
容誤差範囲よりも、第５図に示す差はかなり大きい。

しかし、実施例においては前述のように、ROM12から
の較正データ信号によつて、センサである空気流量検出
器11の検出特性のばらつきは完全に較正され、センサの
検出特性に依存しない高精度のエンジン制御が行なわれ
る。

また、ROM12にはエンジン制御装置の製作時に組込ま
れるセンサの検出特性とその較正データを書き込んでお
けばよく、複雑な検出特性の調整を行なう必要がなく、
構造も簡単で製造コストを低減させることも出来る。

〔発明の効果〕

以上のように、請求項１記載の発明によれば、空気流
量検出器及び較正データを格納した記憶装置とを一体に
して製造、出荷することが可能になり、製造コストを低
減することができる。

また、空気流量検出装置を交換するときには、空気流
量検出器および較正データを格納した記憶装置を共に交
換できるので、交換後の調整が不用で、メンテナンスが
容易になる。

さらに、請求項２記載の発明によれば、制御装置には
空気流量検出器からの検出信号とともに記憶装置に書き
込まれた吸入空気流量と検出信号間の関係を示す検出特
性の較正データが入力され、制御装置では、この較正デ
ータに基づいて空気流量検出器の検出特性のばらつきを
較正するので、空気流量検出器の検出部の検出特性に依
存しない高精度のエンジン制御を行わせることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の要部の構成を示すブロツク
図、第２図は本発明の実施例の全体構成を示すブロツク
図、第３図は本発明の実施例の空気流量検出部の構成を
示す回路図、第４図（ａ），（ｂ）はそれぞれ熱線式空
気流量計の熱線の構造を示す平面図、第５図は熱線式空
気流量計の特性図である。１……空気流量検出部、２……制御部、３……回転数検
出部、11……空流量検出器、12……ROM、22……演算
部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭55−138101（ＪＰ，Ａ) 特開昭60−233355（ＪＰ，Ａ) 特開昭57−98005（ＪＰ，Ａ) 特開昭62−247402（ＪＰ，Ａ) 特開昭57−168030（ＪＰ，Ａ) 特開昭59−38802（ＪＰ，Ａ) 特開昭57−188747（ＪＰ，Ａ) 特開昭61−85556（ＪＰ，Ａ) 特開平１−195326（ＪＰ，Ａ) 特開昭64−73150（ＪＰ，Ａ) 特開昭62−88920（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F02D 45/00 F02D 35/00 F02D 41/18

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】エンジンを制御する制御装置にエンジンの
吸入空気流量情報を出力する空気流量検出装置におい
て、前記空気流量検出装置は、エンジン吸入空気流量を検出
する検出部が吸気管内に設けられた空気流量検出器と、
この空気流量検出器の吸入空気流量と検出信号間の関係
を示す検出特性を書き込んだ記憶装置とを備えるととも
に、前記制御装置とは別体に設けられ、信号線によって
接続されていることを特徴とする空気流量検出装置。
【請求項２】請求項１記載の空気流量検出装置におい
て、前記制御装置には、前記空気流量検出器からのエンジン
吸入空気流量の検出信号と、前記記憶装置に書き込まれ
た前記検出特性の較正データ信号とが入力されることを
特徴とする空気流量検出装置。