JPH0356411B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の関連する技術分野 本発明は、流動断面部において流量測定装置を
用いて内燃機関によつて吸込まれた空気の流量を
測定し、流量測定装置は、吸込まれた空気の流量
値の、流量測定装置の流量測定値に対応する所定
の特性曲線を有し、空気流量が脈動的に変化する
場合に流量測定値を補正する空気流量測定方法に
関する。

技術水準 既に、流量測定装置は公知であるが、その流量
測定装置を内燃機関によつて吸込まれた空気の流
量測定のために使用する場合、内燃機関の所定の
作動領域において吸込空気の非常に大きな脈動的
な変化が生じると測定信号の質が低下する。測定
信号のそのような質の低下は、次のことに基づく
ことがある。即ち、流体の流量の脈動的変化中に
逆流が生じ、その逆流を逆流として空気流量測定
装置によつて識別できず、また流量測定装置の、
流量の変化に対する応動時間を早くすることには
限界があることに基づく。そのため、その種の流
量測定装置の場合、脈動的変化の振幅が非常に大
きい際に流量測定が妨げられるが、そのことは脈
動誤差の補正または補償を行いえないので不都合
である。

発明の効果 それに対して、本発明の方法は、空気流量の脈
動的変化から生じた流量測定値Usの誤差を低減
または補正できるという利点を有している。

空気流量の脈動的な変化から生じた流量測定値
Usの誤差を低減または補正するために、流量測
定装置の特性曲線の選択した領域、特性曲線の、
最小流量測定値Usmの下側の領域を修正する。
同様に、例えば、逆流から生じた測定誤差を低減
するために、、流量測定装置の特性曲線の、最小
流量値Qmを表わす最小流量測定値Usmの下側
で、流量値零の場合の流量測定値Usoより小さい
補正流量測定値Uskに補正できるようにすると有
利である。

実施例の説明 第１図は、本発明の、空気流測定方法を実施し
た、空気流量を測定し、かつ流量が脈動的に変化
する場合、流量測定値を補正するようにした測定
装置の回路図を示す。第１図では、１で流動断面
部、例えば図示していない内燃機関の空気吸入管
が示され、この流脈断面部を通つて矢印２の方向
に流体、例えば内燃機関によつて吸込まれた空気
が流れる。流動断面部１には、例えば流量測定装
置の一部分として温度に依存する測定抵抗３、例
えばサーミスタ膜抵抗ないしサーミスタフイルム
抵抗または熱線が設けられ、この温度に依存する
測定抵抗３には、調整器の出力電流が流れ、この
電流は同時に調整器の入力量となる。温度に依存
する測定抵抗３の温度は、調整器によつて流体の
平均温度より上の固定値に調整されている。流
速、即ち単位時間に流れる流体の流量値Ｑが増大
する場合、温度に依存する測定抵抗３は比較的強
く冷却される。この冷却は調整器の入力側に伝達
され、その結果、調整器の出力が増大して再び温
度に依存する測定抵抗３が固定温度値に調整され
る。流体の流量値Ｑが変化した場合、調整器の出
力量は、温度に依存する測定抵抗３の温度をその
つど所定値に調整し、同時に吸込まれた流体の量
の尺度となる。吸込まれた流体の量を表わす出力
量は、単位時間吸込まれた空気量に必要な燃料量
を整合するために、流量測定値Usとして例えば
内燃機関の調量回路に供給することができる。

温度に依存する測定抵抗３は、例えばブリツジ
回路から成る抵抗測定回路に接続され、抵抗４と
共に第１のブリツジ回路分岐を構成する。第１の
ブリツジ回路分岐には固定抵抗５と６から構成さ
れた第２のブリツジ回路分岐が並列接続されてい
る。抵抗３と４との間にはタツプ点７が設けら
れ、抵抗５と６との間にはタツプ点８が設けられ
ている。両方のブリツジ回路分岐は点９と１０で
並列に接続されている。点７と８との間に生じる
ブリツジ回路の対角線電圧は増幅器１１の入力側
に印加され、増幅器１１の出力端子には接続点
９，１０が接続されているので、増幅器１１の出
力はブリツジ回路に作動電圧および作動電流を給
電する。その際、調整量として使われる流量測定
値Usは、図示のように端子１２と１３との間で
取出すことができる。

温度に依存する測定抵抗３は、そこを流れる電
流によつて所定温度値になるまで加熱され、この
所定温度値では増幅器１１の入力電圧すなわちブ
リツジ対角線電圧が零になるか、または所定の電
圧値をとる。所定の電圧値をとる場合、増幅器の
出力側から、所定電流がブリツジ回路に流れる。
流体の流量値Ｑの変動により温度に依存する測定
抵抗３の温度が変わる場合、ブリツジ対角線の電
圧が変化し、増幅器１１はブリツジ給電電圧ない
しブリツジ電流を所定値に調整する。この所定値
の場合、ブリツジ回路は再び平衡調整されるか、
または所定の値に不平衡調整される。増幅器１１
の出力量、即ち調整量Usは温度に依存する測定
抵抗３を流れる電流と同様に、例えば内燃機関に
よつて吸込まれた空気量の流体の流量測定値を示
す。

測定結果への流体の温度の影響を補償するため
に、流体の流れの中に配置した第２の温度に依存
する抵抗１４を第２のブリツジ回路分岐に接続す
ると有利である。その際、抵抗５，６および１４
の大きさは次のように選定する。即ち、温度に依
存する抵抗１４を流れる回路分岐電流によつて発
生する温度に依存する抵抗１４の損失電力を僅か
にして、この抵抗１４の温度が、実際上ブリツジ
電圧の変化によつて変わらず、常に、流れる流体
の温度に相応するように選定する。

第２図には、脈動的に変化する流体、例えば内
燃機関によつて吸込まれた空気の流量値Ｑの、時
間ｔに関する経過が示されている。脈動的に変化
する流体のこの経過は、理想的な場合では正弦波
状である。センサフラツプ測定方式で作動する流
量測定装置の場合、流量が脈動的に変化する際に
測定誤差が生じる。と言うのは、流量が脈動的に
変化する場合には流量が変わらない場合よりも大
きな圧力低下がセンサフラツプに生じるからであ
る。圧力低下に影響されない他の流量測定装置、
例えば熱測定方式によつて作動する流量測定装置
は、脈動的に変化する流量値Ｑの経過に追従でき
るが、流量測定装置の応動感度に基づいて測定誤
差を有しており、この応動感度を向上することに
は限界がある。第２図において、逆流はしないが
脈動的に変化する流量の経過が実線ａで示されて
いる。第１図に矢印１６によつて示した方向に逆
流が生じた場合の、脈動的に変化する流量の経過
が破線ｂで示されている。例えば、熱式流量測定
装置のように、流体の流動方向が検知できない流
量測定装置は、逆流の際付加的な測定誤差を生じ
る。と言うのは、逆流した流体量は流量測定値か
ら減算されず、新たに流量測定値に加算されるか
らである。流量測定値Usの誤差は、高い脈動周
波数を有する脈動流において流量値Ｑが小さい場
合特に大きい。

第３図は、流量測定値Usと流体の流量値Ｑと
を用いて第１図の熱式流量測定装置の特性曲線、
および脈動誤差の低減または補正のための、特性
曲線の修正を示すダイアグラムである。この特性
曲線は、僅かな流量値Ｑの領域で急激に上昇し、
それ故、流量測定値Usの変化が大きいが、比較
的大きな流量値Ｑでは特性曲線の上昇は比較的平
坦になる。その際、例えば1.5Vの電圧に相当す
る流量測定値Usoは、流量値零に対応している。
流量測定装置を内燃機関によつて吸込まれた空気
量の検出のために使用する場合、最小流量値Qm
（この最小流量値Qmには流量測定値Usmが対応
している）の下側の、較正特性曲線の領域は必要
としない。その際、最小流量値Qmは、内燃機関
の無負荷運転の際生じる吸込空気量より若干小さ
く設定されている。

本発明は、流量が脈動的に変化していることを
次の様に判別する。即ち、本発明によると、流量
が脈動的に変化していることは、流量値Ｑが最小
流量値Qmに達し、この最小流量値Qmに対応す
る流量測定値Usmが測定されたことから判別さ
れ、その際、最小流量値Qmは内燃機関の無負荷
運転の際に生じる吸込空気量の少し下側に設定さ
れている。本発明は次のようにして、脈動の度合
を補正量に反映させる。即ち、空気量の流量値が
最小流量値Qmを下回ると下回るほど、選択した
領域２０，２１での流量測定値Usの補正がます
ます行われ、従つて、脈動の度合が自動的に補正
される。

それ故、本発明は、最小流量値Qmの場合の、
特性曲線に２０で示した点の下側の特性曲線の領
域を修正して、流量が脈動的に変化して生じる流
量測定値Usの誤差を低減または補正するように
することを提案することである。特性曲線の、こ
のように修正される領域は、点２０から流量値零
の点２１までである。破線ｃで示した様に、特性
曲線の修正される領域を例えば直線状の経過にす
ることができ、または一点鎖線ｄで示した様に、
流量値Ｑが再び上昇する場合、流量測定値Usの
上昇が遅れるような経過にすることができる。流
量測定装置の特性曲線を最小流量値Qmの下側で
このように修正することによつて、流体流の脈動
によつて生じる測定誤差を低減または補償する流
量測定値Usの所望の測定誤差が得られる。

特に、逆流の際生じる脈動誤差を低減または補
償するためには、流量測定装置の特性曲線を次の
様に形成することもできる。即ち、最小流量値
Qmを表わす最小流量測定値Usmの下側で、流量
値零において、もとの特性曲線の流量測定値Uso
より小さい補正流量測定値Usk、例えば0.6Vに制
御される様に形成する。このようにして、流体の
逆流成分が流量測定装置によつて検出されるのを
抑圧することができる。

流量測定値Usを修正するために、第１図に示
した補正段２８を用いることができ、補正段２８
は、独立のユニツトとして構成するか、または公
知の構成の電子制御装置２９の一部分として構成
し、電子制御装置２９は例えば電子燃料噴射装置
の一部分として少なくとも１つの電磁作動の燃料
噴射弁３０を制御する。最小流量測定値Usmの
下側の流量測定値Usが生じた場合、補正段２８
によつて、前述の様に流量測定値を変更して脈動
誤差を低減または補正する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の、空気流量測定方法を実施
した、空気流量を測定する装置の回路略図、第２
図は、脈動的に変化する空気流量値Ｑの、時間経
過を示すダイアグラム、第３図は、流量測定値
Usと空気流量値Ｑとを用いて第１図の流量測定
装置の特性曲線、および脈動誤差の低減または補
正のための、特性曲線の修正を示す線図である。 １……流動断面部、３……温度に依存する測定
抵抗、１１……増幅器、１４……温度に依存する
抵抗、２８……補正段、２９……電子制御装置、
３０……燃料噴射弁、Ｑ……流量値、Us……流
量測定値。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 流動断面部において流量測定装置を用いて内
   燃機関によつて吸込まれた空気の流量を測定し、
   流量測定装置は、吸込まれた空気の流量値Ｑの、
   流量測定装置の流量測定値Usに対応する所定の
   特性曲線を有し、空気流量が脈動的に変化する場
   合に流量測定値Usを補正する、空気流量測定方
   法において、流量測定装置の特性曲線の、内燃機
   関の無負荷運転時の吸込空気量より小さな所定の
   最小流量値Qmの下側に設定した選択した領域２
   ０，２１で前記最小流量値Qmを下回る毎に流量
   測定値Usを修正して、流体の流量の脈動的変化
   から生じた流量測定値Usの誤差を低減または補
   正するようにし、前記最小流量値Qmには最小流
   量測定値Usmが相応していることを特徴とする、
   空気流量測定方法。 ２ 流量測定値Usの修正のために選択する、流
   量測定装置の特性曲線の領域２０，２１を、流量
   測定値Usoを有する流量値零から最小流量値Qm
   までに設定した特許請求の範囲第１項記載の、空
   気流量測定方法。 ３ 流量測定値Usの修正のために、流量測定装
   置の特性曲線の、最小流量値Qmを表わす最小流
   量測定値Usmの下側で、流量値零の場合の流量
   測定値Usoより小さい補正流量測定値Uskに補正
   できるようにした特許請求の範囲第２項記載の、
   空気流量測定方法。 ４ 流量測定装置の特性曲線の、最小流量測定値
   Usmの下側に選択した領域２０，２１において
   流量測定値Usを補正して、流量値Ｑが増大する
   場合に流量測定値Usの上昇を遅延するようにし
   た特許請求の範囲第１項記載の、空気流量測定方
   法。 ５ 流量測定装置の特性曲線の、流量値零の場合
   の流量測定値Usoから最小流量測定値Usmまでの
   領域２０，２１を、空気の流量の脈動的な変化か
   ら生じた流量測定値Usの誤差を低減または補正
   できるような経過にした特許請求の範囲第２項記
   載の空気流量測定方法。 ６ 流動断面部１に配置した少なくとも１つの温
   度に依存する測定抵抗３を流量測定装置に設け、
   温度に依存する測定抵抗３の温度ないし抵抗が流
   量値Ｑに依存して調整されるようにした特許請求
   の範囲第１項記載の、空気流量測定方法。