JPH01265122A - 内燃機関の吸入空気量測定装置 - 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】 灸胛９旦的 ［産業上の利用分野］ 本発明は、内燃機関の吸入空気量測定装置に関し、特に
吸入空気量の脈動に対処した吸入空気量測定装置に関す
る。

［従来の技術］ 従来より、自動車用内燃機関において、例えば空燃比を
精密に制御し、エミッションを向上させ安定な機関回転
を実現する制御が実施されている。

この様な空燃比制御にては、内燃機関に流入する空気量
を精密に捉える必要があり、そのための各種の測定装置
が用いられている。この測定装置の一種に熱式エアフロ
メータがある。これは吸気管内に通電発熱部を設け、こ
の通電発熱部が所定温度に維持されるようにその通電量
を制御するもの、あるいは所定の発熱量になるように通
電量を制御するものである。通電発熱部からの放熱量は
吸入空気量に対応することから通電制御量あるいは通電
発熱部の温度にて吸入空気量が検出できる。−このタイ
プのエアフロメータは応答性がよく、コンパクトであり
、更に安価、広ダイナミ・ンクレンジ、高精度という利
点があった。

［発明が解決しようとする課題］ しかし、内燃機関が低回転かつ高負荷といった吸入空気
量に大きい脈動が生じる条件下では、このような熱式の
エアフロメータでは吸入空気量に比較して過大あるいは
過小の出力を示す場合がある。

過小な吸入空気量を示すのは次の理由による。

即ち、第２０図に示すごとく吸入空気流量と放熱量との
関係が線形ではないため、脈動の振動中心Ｐａに対し、
脈動によって引き起こされる放熱量の振動中心ｐｈ！、
ｉｔ＜設定される。このため、検出される流量ｐｂはＰ
ａより低くなるからである。

また過大な吸入空気量を示すのは第５図（Ｄ）に示すご
とく、脈動が大きくて逆流を引き起こす場合に、熱式で
は逆流か正流かが判別できず、すべて正流として検出し
てしまうからである。

この様に脈動条件下では、空気流量を正確に把゛握でき
なくなり、そのデータを用いた空燃比制御や点火時期制
御等が異常なものとなり、燃費・エミッションの悪化や
機関の安定性が維持できない恐れがあった。

この問題を解決する手段として、スロットル開度が予め
定めた所定値より大きい場合には脈動条件下にあるとし
て、スロットル開度（α）と機関回転速度（Ｎ）とのマ
ツプに予め設定しである値、あるいは回転速度（Ｎ）の
みのテーブルに予め設定しである値を、吸入空気流量と
して出力する装置（特開昭５７−５６６３２号、特開昭
５５−１４２９４２号、特公昭６２−４２１４７号）が
提案されている。この様な制御が提案されているのは脈
動領域では吸入空気流量がＮのみにて特定できる現象に
因っている。

しかし、上記の装置はいずれも脈動条件判定のためにス
ロットル開度検出手段が必要であり、特に前者のα−Ｎ
のマツプを利用している場合はある程度の分解能でスロ
ットル開度αの検出ができることが必要であり、−層の
コストアップにつながった。

また、−膜内にＮが変化すると、脈動領域を特定するα
の下限値が変化してしまうことが判っている。従って、
後者のＮのみで吸入空気量を決定する装置では、ある回
転速度では実際の空気流量にほぼ対応する見込み値を決
定できても、他の異なる回転速度では見込み値自身が得
られなかったり、実測値にて制御できるのに強制的に見
込み値を用いる場合があった。

即ち、他の回転速度では、既に脈動によるエアフロメー
タの誤差が生じているのに、判断基準となる所定開度に
至らないために、Ｎテーブルに基づく空気流量の決定が
なされない場合があり、このときには過小または過大の
検出により空燃比等が異常を示す恐れがあった。

逆に空気流量が実際には脈動を生じていないのにもかか
わらず、所定開度に至ってしまうため強制的に見込み値
が空気流量とされてしまう場合があり、このときには、
より精密な制御が可能であるにもかかわらずできなかっ
た。

この他の装置として特に脈動有無の判断をせず、回転速
度に応じて逆流が生ずると見込まれるクランク角を記憶
させておき、逆流の発生していないと見込まれるクラン
ク角で検出した流量Ｑ１から逆流の起きているクランク
角で検出した流量Ｑ２を差し引いて真の流量を求める装
置（特開昭５６−１０８９０９号）がある。しかし、逆
流の生ずるクランク角は回転速度だけでなく負荷によっ
ても変化するため、脈動の正確な判断はなされておらず
回転速度のパラメータだけでは誤差が生じ、完全なもの
とはいえなかった。

また脈動の半周期出力Ｔｌ、Ｔ２の和・差等を用いて、
空気流量を補正しようとする装置（実開昭６１−１４７
９２４．実開昭６１−１４７９２５号、特開昭６１−１
８４７号）があるが、ＴＩ。

Ｔ２の和・差と検出流量誤差とは１対１に対応しておら
ず他の要因も関係しており、脈動を正確に判断して補正
するには無理があった。

本発明は、上記問題点を解決することを目的としてなさ
れたものであり、脈動を直接捉えて見込み量と実測圃と
の切り替えを正確にしようとするものである。

発明の構成 ［課題を解決するための手段］ 上記問題を解決するためになされた本発明は、第１図に
例示するように、 内燃機関Ｍ１の吸入空気通路Ｍ２に配備された発熱体Ｍ
３と、この発熱体Ｍ３からの熱量の放出量に基づき空気
流量を検出し出力する流量検出手段Ｍ４と、を備えた吸
入空気量測定装置において、更に、 内燃機関Ｍ１の回転速度検出手段Ｍ５と、内燃機関Ｍ１
の燃焼周期に伴う空気流量の脈動幅が、内燃機関Ｍ１の
回転速度に応じて予め設定されている脈動判定値よりも
大きいか否かを判定する脈動判定手段Ｍ６と、 この脈動判定手段Ｍ６にて空気流量の脈動幅が脈動判定
値よりも大きいと判定された場合には、予め設定されて
いる回転速度と空気流量との関係に基づき回転速度から
見込み空気流量を求め、この見込み空気流量を、検出さ
れた空気流量の替わりに出力する出力切り替え手段Ｍ７
と、を備えたことを特徴とする内燃機関の吸入空気量測
定装置にある。

［作用コ 上記のような吸入空気量測定装置において、検出される
吸入空気量の脈動が大きい場合は、前述したごとく脈動
による出力の過小・過大が生ずる恐れがある。そこで脈
動判定手段Ｍ６が、内燃機関Ｍ１の燃焼（点火）周期に
伴う上記空気流量の脈動幅をチエツクすることによりそ
の対策が実行される。即ち、その脈動幅が脈動判定値よ
りも大きいと判定された場合、過小・過大の出力が吸入
空気量測定装置からなされることを防止する必要が生ず
る。このため、出力切り替え手段Ｍ７は、予め測定によ
り定めておいた回転速度と空気流量との間係に基づき、
回転速度検出手段Ｍ５の検出結果から見込み空気流量を
求める。この見込みの値を流量検出手段Ｍ４の検出値の
替わりに出力する。こうして、脈動状態、即ちＮにより
一律に吸入空気量が決まる状態と脈動が問題とならない
状態とが正確に判断でき、適切な対処が出来る。

［実施例コ 次に本発明の好適な実施例を図面に基づいて詳細ここ説
明する。本発明はこれらに限られるものではなく、その
要旨を逸脱しない範囲の種々の態様のものが含まれる。

まず第１実施例を説明する。第２図は運転状態に対応し
て燃料噴射量等を電子的に制御する４気筒ガソリン式内
燃機関１１の制御系を示している。

エアフィルタ１２からの吸入空気は、吸気管１３を介し
て吸入され、アクセルペダル１４で駆動されるスロ・ン
トル弁１５を介して上記内燃機関１１の各気筒に対して
供給されるように構成されている。上記吸気管１３の内
訃には、熱式の空気流量検出装置１６の感温素子１７が
取り付けられている。この感温素子１７は、電流によっ
て発熱制御され、その温度によって抵抗値が変化する温
度抵抗特性を有する例えば白金等のヒータによって構成
される。

この空気流量検出装置１６からの検出信号は、内燃機関
制御ユニット１日に対して供給されるものである。また
感温素子１７は制御ユニット１８からの指令によって加
熱制ｉ卸される。内燃機関制御ユニット１８は、ＣＰＵ
１８ａ、ＲＯＭ１８ｂ。

ＲＡＭ１８ｃ、バックアップＲＡＭ１８ｄを中心に論理
演算回路として構成されている。更に、この論理演算回
路は、コモンバス１８ｅを介して人力部１８ｆ、出力部
１８ｇに接続され、各種検出手段から信号を人力し、各
種装置に駆動信号を出力している。

この内燃機関制御ユニット１８に対しては、上記の他に
内燃機関１１の回転状態を検出する回転速度検出装置１
９からの検出信号、図示しない冷却水温検出装置からの
検出信号、排気温度検出信号、空燃比検出信号等が内燃
機関１１の運転状態検出信号として供給されている。そ
して、これら検出信号に基づき、内燃機関制御ユニット
１日はその時の内燃機関１１の運転状態に適合した燃料
噴射量を算出し、内燃機関１１の各気筒それぞれに対応
するインジェクタ２０ａ、２０ｂ、２０ｃ。

２０ｄに対して、燃料噴射時間幅信号をレジスタ２１ａ
、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄを介して供給することでイン
ジェクタ２０ａ、２０ｂ、２０ｃ。

２０ｄを開弁制御して燃料噴射量が設定制御される。

上記内燃機関１１の各気筒に対してそれぞれ設けられる
インジェクタ２０ａ、２０ｂ、２０ｃ。

２０ｄに対しては、フユエルボンブ２２によって燃料タ
ンク２３から取り出される燃料が、分配器２４を介して
供給されている。ここで、分配器２４に供給される燃料
の圧力は、プレッシャレギュレータ２５によって一定に
制御される。これにより上記インジェクタ部の開弁時間
によって燃料噴８を量が正確に設定制御される。

また、内燃機関制御ユニ・ント１８は、イグナイタ２６
に対しても指令を与え、ディストリビュータ２７を介し
て各気筒に対してそれぞれ設けられる点火プラグ２８ａ
、２８ｂ、２８ｃ、２８ｄに対して点火信号を分配供給
する。

第３図は上記のようにして使用される空気流量検出装置
１６の回路構成を示すものであるが、本回路構成は特開
昭６１−１８４７号公報にて公知であるので、第４図の
作動タイミングチャートとともに簡単に説明する。

内燃機関制御ユニット１日は、所定時間毎に通電開始信
号（第４図（Ａ））をフリップフロップ回Ｐｌ（以下Ｆ
−Ｆと称する。）３４に供給して、Ｆ−Ｆ３４をセット
状態にする。Ｆ◆Ｆ３４はそのセット状態に対応して高
レベルの信号（第４図（Ｂ））を出力し、トランジスタ
３６をオンさせる。すると感温素子１７を含むブリッジ
回路に、差動アンプ３日及び基準電源３７により調整さ
れた定電圧が印加される。尚、ブリッジ回路中には感温
素子１７と同じ構成の補助感温素子３０が設けられてお
り、この素子３０は吸気温に対応した抵抗変化をするよ
う設定されている。また３１゜３２は固定抵抗である。

電圧印加により感温素子１７の温度は上昇しく第４図（
Ｃ））、所定温度に達すると、コンパレータ３３が高レ
ベル信号（第４図（Ｄ））をＦ・Ｆ３４に出力する。Ｆ
−Ｆ３４はこの高レベル信号によりリセットされる。モ
してＦ−Ｆ３４の高レベル信号の時間間ｔｌｉＴ’ｈが
空気流量信号として出力される。

ここで、吸気管１３に流れる空気流量の状態を見ると、
低負荷の状態では第５図（Ａ）に示すようになり、また
中負荷の状態では同図（Ｂ）に示すようになる。両図に
おいて、実線は１点火周期毎に変化する空気流量の脈動
状態を示すものであり、破線は従来、空気流量として各
種制御に用いられる１点火周期毎の平均空気流量を示し
ている。

低・中負荷では脈動が小さく空気流量検出装置１６の出
力の平均を算出して用いても過小・過大の問題はない。

高負荷状態となると第５図（Ｃ）に示すように脈動が大
きくなり、第２０図に示した誤差が無視できなくなり過
小の出力となる。

更に脈動が大きくなると、第５図（Ｄ）のどとく逆流成
分が生ずるようになり、この逆流成分が感温素子１７に
おいて正常な空気流量成分と同等の状態で検出されるよ
うになり、過大出力となる。

従って、空気流量と放熱量とが線形でないことによる誤
差と上記逆流成分による誤差とが無視できなくなり、単
に検出値を用いていたのでは真の平均空気量で各種制御
ができなくなる。

この誤差の原因となる脈動状態を正確に検出するために
、内燃機関制御ユニット１日は本実施例の空気流量検出
装置１６に対して、通電開始信号を１点火周期、即ち１
燃焼周朋の１／２の周期で供給する。具体的には、４気
筒内燃機関であるので、内燃機関１１の９０”ＣＡｉに
通電開始信号が供給される。従って、この様な通電開始
信号に対応ず−る検出信号の状態は、吸気管１３内の空
気流量の脈動に対して第６図（Ａ）〜（Ｄ）にそれぞれ
＠線で示すようになる。このとき、検出信号の山と谷と
の差ΔＴとスロットル開度との関係をとると、第７図（
Ｂ）のようになる。このとき計測誤差は第７図（Ａ）に
示すごとく、ａ、　　ｂ点ではほとんど存在せず、０点
で過小出力、６点で過大出力となる。

内燃機関制御ユニット１日においては、上記の脈動の程
度を判断しつつ、誤差が無視できる状態では空気流量検
出信号に基づき算出される内燃機関１１の１回転あたり
の空気流量Ｇ／Ｎを用いて、例えば、燃料噴射量、点火
時期等を算出する。−方、脈動による誤差が無視できな
い状態では機関回転速度Ｎをパラメータとして空気流量
の見込み量（Ｇ／Ｎ）Ｃを決定し、空気流量として用い
る。

第８図はこの様な制御ユニット１日においてなされる空
気流量情報信号（Ｇ／Ｎ）Ｐを導出する処理を示すフロ
ーチャートである。本処理は内燃機関１１の９０°ＣＡ
Ｎに割り込みにより実行される。

まずステップ１０５にて機関回転速度Ｎが回転速度検出
装置１９から読み込まれる。次にステップ１１０におい
て既に人力部１８ｆに配備しである高速人力カウンタに
よって、上記空気流量検出装置１６からの出力パルス状
信号のパルス時間幅Ｔｈを計測し読み取る。そして次の
ステップ１２０において、この時間幅Ｔｈを読み取った
周期が、内燃機関１１の１点火周期に対応するか否かを
判断する。この場合、上記したように通電開始信号の発
生される検出周器は１７２点火周期毎に設定されるもの
であるため、点火周期に対応する場合とそうでない場合
とが交互に存在する。このステップ１２０で点火周期で
ないと判別された場合にはステップ１３０に進み、点火
周期と判別されたときにはステップ１４０に進む。そし
て上記空気流量検出信号の時間幅Ｔｈをステップ１３０
ではＴＩに格納し、本ルーチンを一旦終了する。また、
ステップ１４０では前回求められているＴ１とＴｈとの
和をとりＴＳに格納する。そして、ステップ１５０で一
回転あたりの吸入空気流量Ｇ／ＮをＴＳより算出する。

ここで上記時間幅ＴＳに対する空気流量Ｇと回転速度Ｎ
との関係は、ＴＳ　＝Ｋ　（α＋βＧ”２）　／Ｎ で表現されることから、Ｇ／Ｎは時間幅ＴＳと回転速度
Ｎとをパラメータとする２次元マツプを予め準備してお
けばそのマツプから読み取ることができる。ついでステ
ップ１６０で内燃機関回転速度Ｎに対するＧ／Ｎの上限
値（Ｇ／Ｎ）ＭＡＸが第９図に示すマツプより算出され
る。このマツプには各回転速度毎に内燃機関１１の吸入
可能な空気流量の上限値があらかじめ記憶されている。

次にステップ１７０で前記Ｇ／Ｎが（Ｇ／Ｎ）ＭＡＸと
比較され、Ｇ／Ｎ≧（Ｇ／Ｎ）ＭＡＸの場合ステップ１
８０へ、Ｇ／Ｎ＜　（Ｇ／Ｎ）ＭＡＸの場合ステップ１
９０へ進む。ステ・ンブ１８０では（Ｇ／Ｎ）ＭＡＸが
空気流量情報（Ｇ／Ｎ）Ｐへ格納され、本ルーチンを一
旦終了する。ステップ１９０ではＴｈ−ＴｌがΔＴとし
て設定される。このΔＴは脈動レベルの尺度となるもの
である。このΔＴはスロットル弁１５を開けてゆくと、
前述の第７図（Ｂ）のように空気流量検出装置１６の測
定誤差が過小となるところで最大となり、以後逆流の影
響で再び小さくなる。ステップ２００で内燃機関回転速
度Ｎに対応する脈動判定値Ｔ　ＣＰＲをマツプ第１０図
より補間算出する。この図は各内燃機関回転速度で、脈
動により空気流量検出装置１６が許容できない過小検出
現象を示す領域内で最小のΔＴの唾を示すものである。

ステップ２１０ではステップ１９０で求めたΔＴとステ
ップ２００のＴＣＰＲが比較されて、ΔＴ＜ＴＣＰＲの
ときは、ステップ２２０で、ＴＳより算出されたＧ／Ｎ
が（Ｇ／Ｎ）Ｐにセットされ本ルーチンを一旦終わる。

またステップ２１０でΔＴ≧Ｔ　ＣＰＲのときはステッ
プ２３０に進み、内燃機関回転速度Ｎに対応する見込み
空気流量（Ｇ／Ｎ）Ｃがマツプ第１１図より読みだされ
、続くステップ２４０で（Ｇ／Ｎ）Ｐに設定され、本ル
ーチンを一旦終了する。

尚、（Ｇ／Ｎ）Ｃは各回転速度での空気流量検出装置１
６の過小・過大出力領域で内燃機関１１が吸入する真の
空気流量の最大値と晶小値との中間値にセットしておく
。

そしてこの様にして得た上記データ（Ｇ／Ｎ）Ｐを用い
て燃料噴射量及び点火時期の制御を実行する。尚、これ
らの制御に関しては特開昭６１−１８４７号公報におい
て示されているので、ここではその説明を省略する。

本実施例はこの様に空気流量の脈動の程度を直接に検出
・判断するように構成されている（ステップ２１０）た
め、正確に過小・過大現象発生タイミングが検出でき、
空気流量検出装置１６の出力の使用（ステップ２２０）
と見込み値の使用（ステップ２４０）との切り替えを正
確に実施できる。

次に第２実施例について説明する。第２実施例は第８図
に相当する空気量演算割り込みの処理のみが第１実施例
と異なるので、そこだけを説明する。

第１３図はこのような制御ユニット１８において使用さ
れる空気流量情報信号Ｇ／Ｎを導出する処理のフローチ
ャートを示しているもので、内燃機関１１の９０°ＣＡ
毎に割り込み実行される。

ステップ５０５，５１０．５２０の内容は第１実施例の
ステップ１０５，１１０，１２０の内容と同一であるの
で説明は省略する。

ステップ５２０で点火周期でないと判別された場合には
ステップ５３０に進み、点火周期と判別されたときには
ステップ５４０に進む。ステップ５３０ではパルス幅Ｔ
ｈからそのパルス幅Ｔｈに対応する吸入空気流量Ｇ／Ｎ
を算出しくＧ／Ｎ）ｉ−１として格納し処理を一旦終了
する。一方、ステップ５４０では同様に（Ｇ／Ｎ）ｉ・
とじて格納し、ステップ５５０の処理に移る。ここでは
下式により１回転あたりの平均吸入空気流量（Ｇ／Ｎ）
ｍを求める。

（Ｇ／Ｎ）ｍ　＝　（Ｇ／Ｎ）ｉ　＋　（Ｇ／Ｎ）ｉ−
１尚、パルス幅ＴｈからＧ／Ｎを算出する処理は第１実
施例と同様である。

次いでステップ５６０にて（Ｇ／Ｎ）ｍの上限値（Ｇ／
Ｎ）ｍａｘがマツプ（第９図）によりＮから算出される
。ステップ５７０で前記（Ｇ／Ｎ）ｍが（Ｇ／Ｎ）ｍａ
ｙと比較され、　（Ｇ／Ｎ）ｍ≧（Ｇ／Ｎ）ｍａｘの場
合はステップ５８０へ、　（Ｇ／Ｎ）ｍ　＜　（Ｇ／Ｎ
）ｍａｘの場合はステップ５９０へ進む。

ステップ５８０では（Ｇ／Ｎ）ｍａｘが（Ｇ／Ｎ）Ｐに
格納され、本ルーチンを一旦終了する。一方、ステップ
５９０では上記（Ｇ／Ｎ）ｉと（Ｇ／Ｎ）１−１との差
ΔＧ／Ｎを算出する。このΔＧ／Ｎは空気流量の脈動レ
ベルの尺度となるものである。

このΔＧ／Ｎはスロットル弁１５を開けて行くと、前述
の第７図のΔＴとほぼ同様に吸入空気量検出装置１６の
出力が過小となるところで最大となり、以後逆流の影響
で再び小さくなる。ステップ６００で内燃機関回転速度
Ｎに対応するΔ（Ｇ／Ｎ）ＣＰＲを第１２図に示すマツ
プより補間計算する。

このΔ（Ｇ／Ｎ）ＣＰＲは各内燃機関回転速度で脈動に
より空気流量検出装置１６が許容できない過小現象を示
す最小のΔＧ／Ｎの値を示すものである。

ステップ６１０ではΔＧ／ＮとΔ（Ｇ／Ｎ）ＣＰＲとが
比較され、ΔＧ／Ｎ　＜Δ（Ｇ／Ｎ）ＣＰＲのときは（
Ｇ／Ｎ）ｍが（Ｇ／Ｎ）Ｐにステップ６２０でセットさ
れ、本ルーチンを一旦終了する。

またステップ６１０でΔＧ／Ｎ≧Δ（Ｇ／Ｎ）ＣＰＲの
ときはステップ６３０に進み、以下第１実施例のステッ
プ２３０．２４０と同様な処理がなされる。

第１及び第２実施例は、以上の構成とすることにより、
脈動により空気流量検出装置１６が過小出力の場合には
、脈動半周期のセンサ出力の差ΔＴあるいはΔＧ／Ｎが
大きくなり、Ｎの１次元マツプより求められた設定値Ｔ
ＣＰＲまたはΔ（Ｇ／Ｎ）ＣＰＲより大きくなると、内
燃機関制御に使う吸気量は実験的に求めたＮの１次元マ
・ンプで決められる見込み値（Ｇ／Ｎ）Ｃに設定される
ことで空燃比オーバーリーン（希薄）、オーバーリッチ
（過濃）を解消できる。またこれに伴う点火時期異常も
防止できる。

また特別な場合として著しい脈動の場合にΔＴあるいは
ΔＧ／Ｎは小さくなる傾向があるが、ＴＣＰＲまたはΔ
（Ｇ／Ｎ）ＣＰＲより小さくなることはないので、やは
りオーバーリーン、オーバーリッチ、点火時期異常を防
止できる。

尚、内燃機関１１の実吸入空気流量は脈動発生領域では
Ｎに応じて一定である。従って、上記実施例により見込
み値を設定しても空燃比等の調整鎖差は小さく、従来の
空気流量検出装置１６の検出流量を補正するものより誤
差は小さくなる。

次に第３実施例を第１８．１９．２０図に基づいて説明
する。

第３実施例ではクランク軸１５°ＣＡ毎に、通電開始信
号を空気流量検出装置１６に供給することにより、第１
４図に示すごとく１点火周期に１２回の検出を実行して
いる。この検出値を用いた空気流量演算割り込みルーチ
ンを第１５図に示す。

本処理は１５°ＣＡ毎に割り込み実行される。

まず空気流量検出装置１６からの出力パルス状信号のパ
ルス幅Ｔｈを計測し読み取る（ステップ７１０）。次に
このデータがＳｉ　　（ｉ＝１〜１２）に格納される（
ステップ７２０）。次に、時間幅Ｔｈを読み取った周期
が、内燃機関１１の１点火周朋に対応するか否かを判断
する（ステップ７３０）。１点火周朋でなければ、この
まま−旦処理を終了する。

一方、１点火周回であれは、回転速度検出装置１９から
機関回転速度Ｎが読み込まれる（ステップ７４０）。次
に８１の内から最高値Ｓｍａｘ、最低ｆｉｓｍｉｎが求
められる（ステップ７５ｏ）。更にＳｌの合計がＴｓに
格納され（ステップ７６ｏ）、このＴｓから（Ｇ／Ｎ）
ｍが算出される（ステップ７７０）。次にＮに対する空
気流量の上限値Ｎ／Ｇｍａｘが第９図のマツプから求め
られる（ステップ７７５）。次に（Ｇ／Ｎ）ｍ　＜　（
Ｇ／Ｎ）ＩｌｌａＸであるか否かが判定される（ステッ
プ７８ｏ）、（Ｇ／Ｎ）ｍ　＜　（Ｇ／Ｎ）ｍａｘでな
けれは、　（Ｇ／Ｎ）ｍａｙが（Ｇ／Ｎ）Ｐに設定され
る（ステップ７９０）。

（Ｇ／Ｎ）ｍ　＜　（Ｇ／Ｎ）ｍａｘであれは、ステッ
プ８００ではＳ　ｍａｘとＳ　ｍｉｎとの差ΔＴを算出
する。このΔＴは空気流量の脈動レベルの尺度となるも
のである。このΔＴはスロットル弁１５を開けて行くと
、前述の第７図のΔＴとほぼ同様に吸入空気量検出装置
１６の出力が過小となるところで農大となるが、第１，
２実施例と異なり、逆流があっても再び小さくならない
。これは第１４図に示すごとく１点火周朋に１２点検出
していることから空気流量がほぼ０のところが最低の流
量Ｓ　ｍｉｎとして捉えられるためである。第１４図で
はＳ９がＳ　ｍｉｎに該当する。第１，２実施例ではＳ
７が検出されている。

ステップ８１０では第１０図のマツプに基づいてＴＣＰ
Ｒを求める。次にステップ８２０でΔＴとＴ　ＣＰＲと
を比較する。以下第２実施例のステップ６２０．６３０
，６４０と同様な処理がなされ、ΔＴ＜ＴＣＰＲであれ
ば、ステ・ンプ８３０にて（Ｇ／Ｎ）Ｐとして（Ｇ／Ｎ
）ｍの値が設定され、ΔＴ≧ＴＣＰＲテあれば、ステッ
プ８４０，８５０にて（Ｇ／Ｎ）Ｐとして（Ｇ／Ｎ）Ｃ
の値が設定される。

本実施例は第１，２実施例と同様の効果を有すると共に
、第１，２実施例と異なり、１点火周期に１２点空気流
量を検出しているので、逆流によってΔＴが低下しない
。このためＳｍ１ｎが０近くで有れば逆流の可能性有り
と判定でき、その場合の対策を立てることが出来る。

次に第４実施例を説明する。この実施例は第１６図に示
す空気流量検出装置１６−２を用いて流量を決定するも
のである。この空気流量検出装置１６−２は各瞬間の空
気流量を電圧で捉えるものである。その構成は次のごと
くである。まず第１実施例と同様に感温素子１６−２ａ
、補助感温素子１６−２ｂ、２つの固定抵抗１６−２ｃ
、１６−２ｄをブリッジ回路状態に接続し、２つの出力
端子部分がオペアンプ１６−２ｅに対して接続している
。オペアンプ１６−２ｅからの出力信号はトランジスタ
１６−２ｆのベースに人力している。

感温素子１６−２ａは吸入空気流による冷却程度が抵抗
変化として現れるので、出力端子１６−２ｇの電圧Ｖ変
化から空気流量Ｇを検出できる。

ＥＣＵは１点火周期よりも十分に短い周期で出力端子１
６−２ｇから電圧Ｖを読み込み、空気流量Ｇを設定する
。その空気流量Ｇの設定処理を第１７図のフローチャー
トに示す。

まずステップ９１０にて空気流量検出装置１６−２から
の出力電圧Ｖを計測し読み取る。次にステップ９２０に
て、■のデータがＳｉ　　（ｉ＝１〜１２）に格納され
る。次に、ステップ９３０にて出力電圧■を読み取った
周期が、内燃機関１１０１点火周聞に対応するか否かを
判断する。１点火周期でなければ、このまま−旦処理を
終了する。

一方、１点火周朋であれば、ステップ９４０にて回転速
度検出装置１９から機関回転速度Ｎが読み込まれる。次
にステップ９５０にてＳｉの内から最高値Ｓｍａｘ、最
低値Ｓ　ｍｉｎが求められる。更にステップ９６０にて
Ｓｌの平均値がＳ　ｍｅａｎに格納され、ステップ９７
０にて、このＳ　ｍｅａｎと回転速度Ｎとにより（Ｇ／
Ｎ）ｍが算出される。この機関１回転あたりの空気流量
（Ｇ／Ｎ）ｍは第１９図のマツプに基づきＳｍｅａｎ（
Ｖ）の値から所定時間の空気流量、例えば、１秒間の空
気流量Ｃｔを求め、これをＮで除して求められる。

次にＮに対する空気流量の上限ｆｆ１（Ｇ／Ｎ）ｍａｘ
が第９図のマ・ンブから求められる（ステップ９７５）
。次に（Ｇ／Ｎ）ｍ　＜　（Ｇ／Ｎ）ｍａｙであるか否
かが判定される（ステ・ンブ９８０）。　（Ｇ／Ｎ）ｍ
　＜　（Ｇ／Ｎ）ｍａｘでなければ、（Ｇ／Ｎ）ｍａｘ
が（Ｇ／Ｎ）Ｐに設定される（ステップ９９０）。

（Ｇ／Ｎ）ｍ　＜　（Ｇ／Ｎ）ｍａｘであれば、ステ・
ンブ１０００ではＳｍａｘとＳｍ１ｎとの差ΔＴｔ−算
出する。このΔＴは第３実施例のΔＴとほぼ同じである
。

ステップ１０１０では第１８図のマツプに基づいてＴＶ
を求める。次にステップ１０２０でΔＴとＴＶとを比較
する。以下第３実施例のステップ８３０．８４０．８５
０と同様な処理がなされるので説明は省略する。ＴＶは
第１実施例のＴＣＰＲと同様にして設定されている判定
値である。

本実施例は第３実施例と同様な効果を生ずる。

各実施例において、吸気管１３が吸入空気通路Ｍ２に該
当し、感温素子１７．１７−１．１６−２ａが発熱体Ｍ
３に該当し、空気流量検出装置１６．１６−２と内燃機
関制御ユニット１日との絹合せが流量検出手段Ｍ４に該
当し、回転速度検出装置１９が回転速度検出手段Ｍ５に
該当し、内燃機関制御ユニット１８が脈動判定手段Ｍ６
と出力切り替え手段Ｍ７とに該当する。

内燃機関制御Ｂユニット１８が実施する処理の内、ステ
ップ１５０，２２０，５４０，５５０，６２０．７７０
，８３０，９７０．１０３０の処理が流量検出手段Ｍ４
としての処理に該当し、ステップ２００，２１０，６０
０，６１０，８１０，８２０．１０１０．１０２０の処
理が脈動判定手段Ｍ６としての処理に該当し、ステップ
が２３０゜２４０．６３０，６４０，８４０，８５０，
１０４０．１０５０の処理が出力切り替え手段Ｍ７とし
ての処理に該当する。

え咀辺苅】 本発明は、特に出力切り替え手段Ｍ７が脈動判定手段Ｍ
６にて空気流量の脈動幅が脈動判定値よりも大きいと判
定された場合には、予め設定されている回転速度と空気
流量との関係に基づき上記回転速度検出手段Ｍ５の検出
結果から見込み空気流量を求め、この見込み空気流量を
、検出された空気流量の替わりに出力している。

このためスロットル開度検出手段を用いずに簡単な構成
で、正確に過小・過大現象発生タイミングが検出でき、
流量検出手段Ｍ５の出力の利用と見込み値の使用との切
り替えを正確に実施できる。

従って、空燃比制御や点火時期制御等も極力精密な制御
が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の内容を概念的に例示した基本的構成図
、第２図は本発明第１実施例を利用したシステム構成概
略系統図、第３図は空気流量検出装置の回路図、第４図
はその動作を示すタイミングチャート、第５図（Ａ）、
（Ｂ）、　　（Ｃ）、　　（Ｄ）及び第６図（Ａ）、（
Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）は脈動状態と空気流量出力値を示
すタイミングチャート、第７図はスロットル開度と脈動
及び測定誤差との関係を示すグラフ、第８図は第１実施
例の空気流量演算割り込み処理を示すフローチャート、
第９図は機関回転速度Ｎと最大空気流量（Ｇ／Ｎ）ｍａ
ｘとの関係を示すグラフ、第１０図は機関回転速度Ｎと
脈動判定値ＴＣＰＲとの関係を示すグラフ、第１１図は
機関回転速度Ｎと見込み値としての空気流量（Ｃ，／Ｎ
）Ｃとの関係を示すグラフ、第１２図は機関回転速度Ｎ
と脈動判定値Δ（Ｇ／Ｎ）ＣＰＲとの関係を示すグラフ
、第１３図は第２実施例の空気流量演算割り込み処理を
示すフローチャート、第１４図は第３実施例の検出タイ
ミングを示すタイミングチャート、第１５図は第３実施
例の空気流量演算割り込み処理を示すフローチャート、
第１６図は第４実施例に用いられる空気流量検出装置の
回路図、第１７図は第４実施例の空気流量演算割り込み
処理を示すフローチャート、第１８図は機関回転速度Ｎ
と脈動判定値ＴＶとの関係を示すグラフ、第１９図は所
定時間あたりの空気流量Ｃｔと空気流量検出装置の出力
との関係を示すグラフ、第２０図は放熱量と空気流量と
の関係を示すグラフを表す。 Ｍｌ、１１・・・内燃機関　　　Ｍ２・・・吸入空気通
路Ｍ３・・・発熱体　　　　　　　Ｍ４・・・流量検出
手段Ｍ５・・・回転速度検出手段　　Ｍ６・・・脈動判
定手段Ｍ７・・・出力切り替え手段 １３・・・吸気管 １６．１６−２・・・空気流量検出装置１７．１６−２
ａ・・・感温素子 １日・・・内燃機関制御ユニット １９・・・回転速度検出装置

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　内燃機関の吸入空気通路に配備された発熱体と、こ
   の発熱体からの熱量の放出量に基づき空気流量を検出し
   出力する流量検出手段と、を備えた吸入空気量測定装置
   において、更に、 内燃機関の回転速度検出手段と、 内燃機関の燃焼周期に伴う空気流量の脈動幅が、内燃機
   関の回転速度に応じて予め設定されている脈動判定値よ
   りも大きいか否かを判定する脈動判定手段と、 この脈動判定手段にて空気流量の脈動幅が脈動判定値よ
   りも大きいと判定された場合には、予め設定されている
   回転速度と空気流量との関係に基づき回転速度から見込
   み空気流量を求め、この見込み空気流量を、検出された
   空気流量の替わりに出力する出力切り替え手段と、 を備えたことを特徴とする内燃機間の吸入空気量測定装
   置。