JPH03229954A - エアフローメータ出力の補正装置 - 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、機関吸気通路に設けられる吸入空気流量測定
用の熱線式エアフローメータの出力を補正する装置に関
する。

〈従来の技術〉 内燃機関の電子制御燃料噴射装置においては、吸入空気
流量Ｑと機関回転数Ｎとから基本燃料噴射量Ｔｐ＝ＫＸ
Ｑ／Ｎ（Ｋは定数）を演算しており、吸入空気流量Ｑの
測定のために、熱線式エアフローメータを使用している
。

熱線式エアフローメータは、いわゆるホットワイヤ型あ
るいはホットフィルム型などの熱線（発熱体）を吸気通
路に配置し、電流を供給して一定温度（抵抗値）に発熱
させ、吸入空気による温度低下を電流の増大により補い
、その電流値から吸入空気流量を求めている（実開昭５
９−７８９２６号公報参照）。

すなわち、第２図中のエアフローメータ１を例にして説
明すれば、熱線Ｒ１１の他、温度補償抵抗ＲＫ、基準抵
抗Ｒｓ、固定抵抗Ｒ＋　、Ｒｚを備え、これらによりブ
リッジ回路Ｂが構成されている。

そして、このブリッジ回路Ｂの熱線ＲＨ及び基準抵抗Ｒ
８が直列に接続されている側の分圧点の電位（基準抵抗
Ｒ３の端子電圧）と、温度補償抵抗Ｒｘ及び固定抵抗Ｒ
，，Ｒ２が直列に接続されている側の分圧点の電位（固
定抵抗Ｒ２の端子電圧）とが差動増幅器ＯＰに入力され
るようになっており、この差動増幅器ＯＰの出力に応じ
トランジスタＴｒを介してブリッジ回路Ｂへの供給電流
が補正される。

つまり、ブリッジ回路Ｂが平衡している状態において、
機関の吸入空気流量が例えば増大すると熱線Ｒｏがこの
空気流によってより冷却されてその抵抗値が減少し、基
準抵抗Ｒｓの端子電圧が増大して、ブリッジ回路Ｂが非
平衡となり、差動増幅器ＯＰの出力が増大する。これに
より、トランジスタＴｒによって制御されるブリッジ回
路Ｂへの供給電流が増大し、熱線Ｒ，が加熱されてその
爪抗値が増大することによりブリッジ回路Ｂの平衡条件
が回復される。

ここで、吸入空気温度が例えば低下すると、熱線Ｒ，が
冷却されてその抵抗値が減少するが、熱線Ｒ，と同一雰
囲気にある温度補償抵抗ＲＫも同時に冷却されてその抵
抗値が減少するから、ブリッジ回路Ｂへ供給される電流
値が吸入空気温度の変化により変化するのが抑制される
。

従って、吸入空気流量とブリッジ回路Ｂへの供給電流と
が吸入空気温度に無関係に対応することになり、基準抵
抗Ｒｓの端子電圧を検出することにより、吸入空気流量
を測定することができる。

〈発明が解決しようとする課題〉 しかしながら、このような従来の熱線式エアフローメー
タにあっては、熱線及びその支持部等は大なり小なりの
熱容量を持つため、電源投入時（イグニッションスイッ
チＯＮ時）に、この熱容量分を補うために過電流が流れ
る結果、エアフローメータ出力が第５図のごとく変化し
、この結果、吸入空気流量の測定値〉真の値となり、燃
料噴射量も大きくなってしまう。そして、スタートスイ
ッチＯＮから燃料噴射量を演算すると、電源投入時から
スタートスイッチＯ，Ｎまでの時間により、例えばＰ１
点でスタートした場合と、２２点でスタートした場合と
で、燃料噴射量が異なってしまう。

本発明は、このような従来の問題点に鑑み、電源投入時
からスタートスイッチＯＮまでの時間にかかわらず、始
動時の燃料噴射量を適正にすべく、エアフローメータ出
力の補正装置を提供することを目的とする。

〈課題を解決するための手段〉 このため、本発明は、第１図に示すように、下記（ａ）
〜（ｄ）の手段を設けて、エアフローメータ出力の補正
装置を構成する。

（ａ）　　エアフローメータへの電源投入時からの経過
時間を計測する計時手段 （ｂ）　　機関が回転を開始する前であることを条件と
して、エアフローメータへの電源投入時から所定時間経
過後におけるエアフローメータ出力を読込んで平衡点出
力として記憶する平衡点出力学習手段 （Ｃ）　　該平衡点出力学習手段による学習後に、機関
が回転を開始する前であることを条件として、エアフロ
ーメータへの電源投入時から所定時間内におけるエアフ
ローメータ出力を逐次読込んで前記平衡点出力との差を
演算し、電源投入時からの経過時間をパラメータとする
補正値として記憶する補正値学習手段 （ｄ）　　該補正値学習手段による学習後に、エアフロ
ーメータの出力を電源投入時からの経過時間に応じた前
記補正値で補正する出力補正手段〈作用〉 上記の構成においては、先ず、平衡点出力学習手段によ
り、機関が回転を開始する前であることを条件として、
エアフローメータへの電源投入時から所定時間経過後に
おけるエアフローメータ出力を読込み、これを平衡点出
力として学習・記憶する。

次に、補正値学習手段により、機関が回転を開始する前
であることを条件として、エアフローメータへの電源投
入時から所定時間内におけるエアフローメータ出力を逐
次読込んで、前記平衡点出力との差を演算し、これを電
源投入時からの経過時間をパラメータとする補正値とし
て学習・記憶する。

かかる学習後は、出力補正手段により、エアフローメー
タの出力を電源投入時からの経過時間に応じた前記補正
値で補正する。

〈実施例〉 以下に本発明の一実施例を説明する。

第２図はハードウェア構成を示し、熱線式エアフローメ
ータ１には電源電圧■８がイグニッションスイッチ２を
介して印加される。そして、このエアフローメータ１の
出力電圧は、Ａ／Ｄ変換器３を介してマイクロコンピュ
ータ４に入力される。

また、イグニッションスイッチ２のＯＮによりスタート
するタイマ５が設けられ、その信号がマイクロコンピュ
ータ４に入力されている。このタイマ５は、エアフロー
メータ１への電源投入時からの経過時間を計測する計時
手段である。

この他、マイクロコンピュータ４には、回転センサ６又
はスタートスイッチ７からの信号が入力されている。

ここにおいて、マイクロコンピュータ４は、第３図のフ
ローチャートに示すルーチンに従って学習を行い、第４
図のフローチャートに示すルーチンに従ってエアフロー
メータ出力の補正を行う。

先ず、第３図の学習ルーチンについて説明する。

尚、このルーチンは例えば１ｍｓ毎に実行される。

ステップ１（図にはＳｌと記しである。以下同様）では
、回転センサ６又はスタートスイッチ７からの信号に基
づいて、学習条件として、機関が回転を開始する前か否
かを判定し、ＹＥＳ　（始動前）の場合のみ、次のステ
ップ２へ進む。

ステップ２では、他の学習条件も成立しているか否かを
判定する。他の学習条件とは、例えば自己診断装置によ
るエアフローメータ１の自己診断の結果が良であること
である。学習条件成立の場合のみ、次のステップ３へ進
む。

ステップ３では、タイマ５の計時値（電源投入時からの
経過時間）ｔを読込み、この時間ｔが所定時間ｔ。以上
となったか否かを判定する。尚、所定時間Ｌ０は、熱容
量を考慮して予め設定したデータ、又は学習データのい
ずれでもよい。

最初は、ｔ　＜　ｔ　ｏであるので、ステップ４へ進む
が、第１学習完了フラグＦ１が立っていないので、この
ルーチンを終了する。

ｔ≧ｔｏになると、ステップ５へ進んで、このときのエ
アフローメータ１の出力電圧（フローチャート上ではｒ
ＡＦＭ出力」）をＡ／Ｄ変換して読込んで、これを平衡
点出力Ｑ。とする。そして、次のステップ６で第１学習
完了フラグＦ１をセットする。

以上により平衡点出力Ｑ。が学習されるが、機関の回転
が開始するまで、平衡点出力Ｑ。は更新される。

ここで、ステップ１〜３．５の部分が、機関が回転を開
始する前であることを条件として、エアフローメータへ
の電源投入時から所定時間経過後におけるエアフローメ
ータ出力を読込んで平衡点出力として記憶する平衡点出
力学習手段に相当する。

平衡点出力学習後は、第１学習完了フラグＦ１がセット
されているので、ステップ１で機関が回転を開始する前
と判定され、ステップ２で他の学習条件も成立している
と判定され、ステップ３でエアフローメータ１への電源
投入時から所定時間内（ｔ＜ｔｏ）と判定されて、ステ
ップ４の判定に進んだときに、ステップ７へと進む。

ステップ７では、エアフローメータ１の出力電圧をＡ／
Ｄ変換して読込み、これをＱ　（ｔ）とする。

次のステップ８では、次式のごとく、このＱ　（ｔ）七
平衡点出力Ｑ。との差を演算し、これを電源投入時から
の経過時間ｔをパラメータとする補正値０ ｃ　（ｔ）として学習する。

Ｃ（ｔ）　−Ｑ　（ｔ）　−Ｑ。

次のステップ９では、ＲＡＭ上の時間ｔを格子とする補
正値テーブルにステップ８で学習した補正値Ｃを書込む
。尚、このときはいわゆる逆補間演算を行う。

次のステップ１０では、補正値テーブルが格子軸のほぼ
全域にわたって一応の学習がなされたか否かを判定し、
ＹＥＳの場合はステップ１１へ進んで第２学習完了フラ
グＦ２をセットする。

ここで、ステップ１〜４．７〜９の部分が、機関が回転
を開始する前であることを条件として、エアフローメー
タへの電源投入時から所定時間内におけるエアフローメ
ータ出力を逐次読込んで平衡点出力との差を演算し、電
源投入時からの経過時間をパラメータとする補正値とし
て記憶する補正値学習手段に相当する。

次に第４図の吸入空気流量測定のための出力補正ルーチ
ンについて説明する。

ステップ２１では、エアフローメータ１の出力型１ 圧をＡ／Ｄ変換して読込み、これをＱとする。

ステップ２２では、第２学習完了フラグＦ２が立ってい
るか否かを判定し、Ｆ２＝１　（補正値テーブル作成済
み）の場合のみ、次のステップ２３へ進む。

ステップ２３では、タイマ５の計時値（電源投入時から
の経過時間）Ｌを読込み、前述の補正値テーブルを参照
して、時間ｔから補正値Ｃを検索する。このときは補間
演算する。尚、時間ｔが所定時間Ｌ０を超えた後は、Ｃ
−０となるようになっている。

ステップ２４では、次式のごとく、エアフローメータ１
の出力電圧のＡ／Ｄ変換値Ｑから補正値Ｃを減算して、
エアフローメータ出力を補正する。

Ｑ４−Ｑ−に のデータにより吸入空気流量の真の値を測定することが
できる。

ここで、ステップ２３．２４の部分が出力補正手段に相
当する。

尚、本実施例では、学習完了後に出力補正する２ ようにしたが、学習完了前は予め定めた初期データに基
づいて補正するようにしてもよい。

〈発明の効果〉 以上説明したように本発明によれば、エアフローメータ
の熱容量に基づく立上がり特性の影響を受けることなく
、真の吸入空気流量を測定できるという効果が得られる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を示す機能ブロック図、第２図は
本発明の一実施例を示すシステム図、第３図及び第４図
は制御内容を示すフローチャート、第５図はエアフロー
メータ出力の立上がり特性を示す図である。 １・・・熱線式エアフローメータ　　２・・・イグニッ
ションスイッチ　　４・・・マイクロコンピュータ５・
・・タイマ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 機関吸気通路に設けられた熱線式エアフローメータの出
   力より吸入空気流量を測定する装置において、 エアフローメータへの電源投入時からの経過時間を計測
   する計時手段と、 機関が回転を開始する前であることを条件として、エア
   フローメータへの電源投入時から所定時間経過後におけ
   るエアフローメータ出力を読込んで平衡点出力として記
   憶する平衡点出力学習手段と、 該平衡点出力学習手段による学習後に、機関が回転を開
   始する前であることを条件として、エアフローメータへ
   の電源投入時から所定時間内におけるエアフローメータ
   出力を逐次読込んで前記平衡点出力との差を演算し、電
   源投入時からの経過時間をパラメータとする補正値とし
   て記憶する補正値学習手段と、 該補正値学習手段による学習後に、エアフローメータの
   出力を電源投入時からの経過時間に応じた前記補正値で
   補正する出力補正手段と、 を設けたことを特徴とするエアフローメータ出力の補正
   装置。