JPH01114718A - 内燃機関の吸入空気量検出装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は内燃機関の吸入空気量検出装置に関する。

従来の技術 内燃機関に要求される空燃比は燃料噴射量と吸入空気量
の重量比によって決定される。この要求空燃比に応じた
燃料噴射重量を決定するためには、正確な吸入空気の重
量流量の検知が必要である。

従来、吸入空気の重ｆｌ流量の測定には吸気管圧力セン
サの出力より求めた吸入空気の体積流量を吸気温センサ
、大気圧センサの出力から算出した空気密度により補正
するという方法などがとられているが、この方法では吸
気管圧力センサ以外に空気密度を求めるためだけに吸気
温センサ、大気圧センサが必要となり装置が複雑となる
欠点があった。

そこで筒内圧センサの出力値より吸入空気の重量流量を
算出し、吸気温、大気圧などのセンサの数を減少させ装
置を簡略化する方法が考えられる。

特開昭６０−１４９９２１号公報に示されるものは、筒
内圧センサにより複数のクランク角における機関のモー
タリング圧力を測定し、その平均値をパラメータとして
吸入空気の重量流量を直接求めるという方法である。

発明が解決しようとする問題点 この特開昭６０−１４９９２１号公報に示される方法は
、センサ数の削減という利点はあるが、現在のサイクル
において求めた吸入空気の重量流量を用いて、次のサイ
クルの制御を行うというものであるため、制御に用いら
れる吸入空気の重量流量は常に１サイクル前の値となる
。ここで、吸入空気の重量流量はサイクル毎に大きく変
化するものであり、特に過渡時において、その変化量は
増大するため、前述の１サイクル遅れた値を用いて制御
を行うことにより制御精度が著しく低下することは明か
である。さらに、この様な測定方法を用いた場合には始
動時の燃料噴射重量の算出に若干の問題が生じる。

問題点を解決するための手段 本発明は上記問題点を解決するために、エンジンの吸気
管に吸気管圧力センサを設け、吸気管圧力センサの出力
から吸入空気の体積流量を検出し、この検出値を筒内圧
センサの出力から得られる図示平均有効圧により補正し
吸入空気の重量流量を算出することでセンサの数を削減
し装置の簡略化を可能とする。また、始動時においては
、冷却水温度から推測した吸入空気温度、及び予め設定
した大気圧により仮の空気密度を求め、これにより吸入
空気の体積ｔＲ１ｉを補正することにより安定した始動
を可能とする内燃機関の吸入空気量検出装置である。

作用 本発明は、上述の構成によって吸入空気の体積流量を図
示平均有効圧によって補正することにより、従来吸入空
気の体積流量の補正のためだけに用いられていた吸気温
、大気圧の両センサを使用することなくサイクル毎の吸
入空気の重ｆｆｉ流量の検出ができ、装置の簡略化及び
制御精度の向上が可能となる。また、始動時において空
気密度を予測することにより、安定した始動が可能とな
る。

実施例 以下添付図面を参照して本発明の一実施例を説明する。

第１図は本発明の基本構成を示すものであり、ｌは吸気
管、２は吸気管途中に設けられた吸気管圧力検出部、３
はエンジン本体、４は冷却水温度検出部、５は点火装置
、６は燃焼室内圧力検出部、７はエンジン３のクランク
軸に設けられたクランク角度検出部、８は本発明の電気
制御装置、９は排気管である。電気制御装置８は吸気管
圧力検出部２からの人力により吸入空気の体積流量を求
め、燃焼室内圧力検出部６及びクランク角度検出部７か
らの入力より求めたエンジンの図示平均有効圧を用いて
、上記吸入空気の体積？Ａｆｌを補正することにより吸
入空気の重量流量を算出する。

以下本実施例における吸入空気の体積流量の補正法につ
いて説明する。内燃ＩＩ！閏の出方を表す図示平均有効
圧Ｐｉは燃料噴射型ｆｆ１Ｇｆ、点火時期Ｉ８、水温Ｔ
ｗ、吸入空気の重ｆｆｉ流ｆｌＧａにより決定できる。

ここで、Ｇｆ、Ｉｇ、Ｔｗは電気制御装置からの出力及
び各センサからの人力により既知である。

すなわち、これらのテーブルを実験的に求めておくこと
によりＰｉからＧａの推定ができる。第２図はこれらの
テーブルを示す。先ず、Ｔｗ−１ｇのテーブルから係数
Ａを求め、次にＧｆ−Ａのテーブルから係数Ｂを求める
。最後にＧａ−ＢのテーブルからＰｌを求める。この操
作を逆に行うことによりＰｌからＧａを求めることも可
能である。

第３図は本発明の一実施例のフローチャートである。ス
テップ！で始動後１回目の測定かどうかの判断を行う。

１回目であればステップ２で一般的な値として設定した
、吸気温度Ｔａ、大気圧Ｐａを用いて仮の空気密度ρｔ
ｅＩ１１を算出しステップ３へ移行する。ここで、Ｔａ
に関してはＴｗＯ値から算出することも可能である。２
回目以降であればステップ３で吸気管圧力検出部２の出
力から吸入空気の体積流量を算出し、ステップ４で仮の
吸入空気の重量流量Ｇｔｅ１１＋＝ρｔｅｍ・Ｖａを算
出する。ステップ５で上述のテーブルを検索し、Ｇｔ、
ｅｍに対応する図示平均有効圧Ｐｉｔｅｍを求める。ス
テップ６で筒内圧センサの値より実際の図示平均有効圧
Ｐｉｍを求め、ステップ７で実際の吸入空気の重量流量
Ｃａｍをテーブル検索により求める。最後にステップ８
でρｔｅｍ＝ＧａｌＩＩ／ＧｔｅｒＲ・ρｔｅＩ１１を
計算し、新しくρｔｅｍを求めている。

以上のようにして本実施例では吸入空気の体積流量を図
示平均有効圧により補正し吸入空気の重量流量の算出を
可能にしている。

尚、本実施例ではエンジン出力の代表値として図示平均
有効圧を用いた場合について示したが、筒内圧センサの
出力から算出する値はとくに図示平均有効圧でなくても
エンジン出力を表すものであれば問題はない。

発明の効果 以上のように、本発明によれば吸入空気の体積流量を図
示平均有効圧を用いて補正することにより容易に吸入空
気の重量流量を検出することができ、さらに大気圧セン
サ、吸気温センサを不要とてきるため装置の簡略化及び
制御精度の向上が可能である。また、筒内圧センサを用
いることにより、例えば特開昭６０−１１６５１号公報
に示されるように気筒別のノッキングの発生を検知し点
火時期を制御したり、特開昭５７−１１４８３８号公報
に示されるような筒内圧センサにより内燃機関の着火限
界を検知するといった制御への応用も可能であり、実用
的に極めて有用な効果が得られるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における内燃機関の吸入空気
量検出装置の原理図、第２図は図示平均有効圧による吸
入空気の体積流量の補正における動作を説明するための
テーブル図、第３図は同装置の電気制御装置の動作を説
明するためのフローチャートである。 ｌ・・・吸気管、２・・・吸気管圧力検出部、３・・・
エンジン本体、４・・・冷却水温検出部、５・・・点火
装置、６・・・燃焼室内圧力検出部、７・・・クランク
角検出部、８・・・電気制御装置、９・・・排気管 代理人の氏名　弁理士　中尾敏男　はか１名第１図 ８を気制＃ｎ装置 第２ｒＩ！Ｊ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）エンジン燃焼室内にこの燃焼室内の圧力を検出す
   る筒内圧センサを設け、上記エンジンの吸気管に吸気管
   圧力センサを設け、上記筒内圧センサの所定クランク角
   毎の圧力値よりエンジン出力を算出し、この算出値によ
   って吸気管圧力より求めた吸入空気の体積流量を補正し
   吸入空気の重量流量を算出することを特徴とする内燃機
   関の吸入空気量検出装置。
2. （２）エンジン始動時において、冷却水温度から推定し
   た吸入空気温度、及び予め設定した大気圧の２つの値を
   用いて空気密度を推定し、上記吸入空気の体積流量を補
   正することにより吸入空気の重量流量を算出することを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載の内燃機関の吸入
   空気量検出装置。