JPH02218921A - 内燃機関の空気量検出装置 - 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） この発明は、過給機を備えた内燃機関の吸入空気量を検
出する装置に関する。

（従来の技術） ターボチャージャ等の過給機を備えたエンジンでは、吸
入空気量に基づいて燃料噴射量等を制御するために、過
給機の上流側の吸気通路にポットワイヤ式等の空気量セ
ンサを設け、この空気量センサによって吸入空気量を検
出するものや、過給機の前後の圧力を検出する２つの圧
力センサと過給機の回転数を検出する回転センサとを設
け、これらの検出値から過給機の流量を算出して吸入空
気量を求めるものがある（特開昭５６−７２２３９号、
５６−３８５３６号公報参照）。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、このように吸入空気量を検出していても
、例えばエンジンの過渡運転時には吸入空気量の検出に
誤差を生じることが避けられない。

即ち、過渡運転時には過給機の下流側にて起きる圧力（
過給圧）の変動により、検出した空気量に対してエンジ
ンに吸入される空気量が合わなくなるのである。

このような誤差は、特に過給機の下流側にインタクーラ
を備えるものや、絞り弁を備えるガソリンエンジンにお
いて著しく、したがって上記検出空気量に基づいて燃料
噴射量や点火時期等を制御した場合には、適確な制御が
得られず、過渡時の運転性能や排気性能が悪化するとい
う問題がある。

この発明は、このような問題点を解決することを目的と
している。

（課題を解決するための手段） この発明は、第１図に示すように過給機５１を備えた内
燃機関において、過給機５１の上流側の吸気通路５２に
吸入空気量を検出する空気量センサ５３を、過給機５１
の下流側の吸気通路５２に過給圧を検出する圧力センサ
５４をそれぞれ配設し、この圧力センサ５４の検出値の
変化量を演算する手段５５と、この変化量に応じて前記
空気量センサ５３の検出値を補正する手段５６とを設け
る。

（作用） したがって過給機５１の上流側に設けた空気量センサの
検出値を、過給機５１の下流側における過給圧の変化量
に応じて補正するため、過給圧が変動する過渡運転時で
あっても、エンジンの吸入空気量を正確に検出できる。

（実施例） 第２図は本発明の実施例を示すもので、１はエンジン本
体、２は吸気通路５の途中にコンプレッサ３を、排気通
路６の途中にタービン４を介装したターボ過給機である
。

コンプレッサ３の上流側の吸気通路５には吸入空気量を
検出するホットワイヤ式等の空気量センサ７が配設され
、コンプレッサ３の下流側の吸気通路５には所定容積の
過給室８が形成され、過給室８の下流側の吸気通路５に
は吸気マニホールド９の上流部に絞り弁１０が介装され
る。

過給室８は、例えばコンプレッサ３からの過給気を冷却
するインタクーラを設ける場合は、インタクーラの通路
部が過給室となる。１１は、コンプレッサ３の過給圧が
上限値を越えないように、過給圧が所定値に達すると、
これに応動するアクチュレータ１２によりタービン４の
バイパス通路１３を開いて排気の一部を逃がす排気バイ
パス弁である。

そして、過給室８内の圧力を検出するように、過給室８
もしくはそのいくらか下流の吸気通路５に圧力センサ１
４が配設される。

この圧力センサ１４の検出信号と前記空気量センサ７の
検出信号はマイクロコンピュータ等がら構成されるコン
トロールユニット１５に入力され、コントロールユニッ
ト１５はこれらの検出信号により吸入空気量を算出する
。

なお、１６は燃料噴射弁、１７は点火プラグ、１８は点
火コイルで、燃料噴射量と点火時期の制御はコントロー
ルユニット１５により行われる。

また、回申Ｑｓは空気量センサ７の検出値を、Ｖ農、Ｐ
ｉ　、Ｔｓは過給室８の容積と圧力と温度を、Ｑａは絞
り弁１０の通過空気流量を、Ｑｃはシリンダに吸入され
る空気流量を示す。

つぎにコントロールユニット１５による吸入空気量の演
算フローを第３図に示し、説明する。

このフローは所定時間（例えば１０ｍ５）毎に実行され
るもので、まず１０１では空気量センサ７の検出値Ｑｓ
と圧力センサ１４の検出値Ｐ、とが読み込まれ、それぞ
れデジタル値に変換される。

この場合、ホットワイヤ式の空気量センサ７であれば、
１０２にて空気量センサ７の出力が第４図のような値を
とるＱｓに変換される。

次に１０３では圧力センサ１４の今回の検出値Ｐｂと前
回の検出値旧Ｐａとから過給室８の圧力ｐ、の変化量Δ
Ｐ、＝Ｐ、−旧ｐ、を算出し、この変化量ΔＰ、に過給
室８のボリュームで定まる定数ＫＶ、を乗算して過給室
８内の空気量Ｍ、の変化量ΔＭ、を求める。

ここで空気量Ｍ６は ＭＩｌ＝Ｖ、・ρ・　Ｐ、Ｘ２７３／ ７６０ｘ　（２７３＋Ｔ１１） その変化量ΔＭ、は ΔＭｍ＝Ｖｈ−ｐ−△Ｐ、Ｘ２７３／ ７６０Ｘ　　（２７３＋ΔＴ、） であるが、この場合断熱変化とすると、ΔＭ、＝ΔＰ、
・ＫＶ。

により求まる。

そして、１０４では空気量センサ７の検出値ＱＳから前
記変化量ΔＭ、を減算して絞り弁１ｏの通過空気流量Ｑ
ａを求める。

このように過給機２下流の過給室８の圧力Ｐ。

の変化により、過給室８の空気量の変化量ΔＭ。

算出し、この変化量ΔＭ、に応じて空気量センサ７の検
出値Ｑｓを補正するので、正確な絞り弁１０の通過空気
流量Ｑａを求めることができる。

即ち、エンジンの比較的低速からの加速時には、空気量
センサ７の検出値Ｑｓおよび絞り弁１０の通過空気流量
Ｑａは、第５図のように絞り弁１０の開とともに立ち上
がるが、この場合過給室８の圧力Ｐ、の変化が滑らかで
過給室８の空気量の変化量ΔＭｌｌが小さいため、Ｑａ
はほぼＱｓに等しく正確なＱａが得られる。

また、減速時には、絞り弁１０が閉じるのに対して過給
機２の回転がすぐには下がらないため、第６図のように
空気量センサ７の検出値Ｑｓは絞り弁１０の通過空気流
量Ｑａよりも大きな値となってしまうが、この場合Ｑｓ
から過給室８の圧力Ｐ−の上昇による過給室８の空気量
の増加量ΔＭ。

を減算するため、正確なＱａが得られる。

また、加速中にギヤチェンシジ等を行う減速直後の加速
時には、絞り弁１０が閉から開くのに伴い、過給室８の
空気量が絞り弁１０へと流れるため、第７図のように空
気量センサ７の検出値Ｑｓは絞り弁１０の通過空気流量
Ｑａよりも小さな値となってしまうが、この場合Ｑｓに
過給室８の圧力Ｐ３の下降による過給室８の空気量の減
少量ΔＭ、を加算するため、正確なＱａが得られる。

このようにして正確な絞り弁１０の通過空気流量Ｑａが
得られるのであり、したがってこの空気流量Ｑａに基づ
いて燃料噴射量や点火時期等を制御すれば、過渡運転時
でも的確な噴射量制御、点火時期制御等を行うことがで
き、エンジンの運転性能、排気性能を向上することがで
きる。

なお、上記実施例では絞り弁１０の通過空気流量Ｑａを
求めたが、このＱａをもとに加重平均等によりシリンダ
に流入する空気流量Ｑｃを求めることもでき、またこの
空気流量Ｑｃに基づいて燃料噴射量や点火時期等を制御
すれば、−層的確な制御が得られる。

（発明の効果） 以上のように本発明によれば、過給機を備えた内燃機関
において、過給機の上流側の吸気通路に吸入空気量を検
出する空気量センサを、過給機の下流側の吸気通路に過
給圧を検出する圧力センサをそれぞれ配設し、この圧力
センサの検出値の変化量を演算する手段と、この変化量
に応じて前記空気量センサの検出値を補正する手段とを
設けたので、過給圧が変動する過渡運転時にもエンジン
の吸入空気量を正確に検出することができ、したがって
吸入空気量に基づく的確な燃料噴射量制御、点火時期制
御等が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成図、第２図は本発明の実施例を示
す構成図、第３図、第４図はその制御内容を示すフロー
チャートと空気量センサの特性図、第５図〜第７図は過
渡時の圧力と流量の関係を示す特性図である。 ２・・・ターボ過給機、５・・・吸気通路、７・・・空
気量センサ、１４・・・圧力センサ、１５・・・コント
ロールユニット 第１図 エフ 第６図 第 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 過給機を備えた内燃機関において、過給機の上流側の吸
   気通路に吸入空気量を検出する空気量センサを、過給機
   の下流側の吸気通路に過給圧を検出する圧力センサをそ
   れぞれ配設し、この圧力センサの検出値の変化量を演算
   する手段と、この変化量に応じて前記空気量センサの検
   出値を補正する手段とを設けたことを特徴とする内燃機
   関の空気量検出装置。