JPH0654247B2 - Air flow rate detection device used for control of internal combustion engine - Google Patents

Air flow rate detection device used for control of internal combustion engine

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JPH0654247B2
JPH0654247B2 JP59043702A JP4370284A JPH0654247B2 JP H0654247 B2 JPH0654247 B2 JP H0654247B2 JP 59043702 A JP59043702 A JP 59043702A JP 4370284 A JP4370284 A JP 4370284A JP H0654247 B2 JPH0654247 B2 JP H0654247B2
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flow rate
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知明 安部
英也 藤沢
徳郎 大森
真澄 衣川
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日本電装株式会社
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    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/18Circuit arrangements for generating control signals by measuring intake air flow
    • F02D41/187Circuit arrangements for generating control signals by measuring intake air flow using a hot wire flow sensor

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  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
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Description

【発明の詳細な説明】 [発明の技術分野] この発明は、内燃機関を電子的に制御する場合に、その
機関の運転状況を検出する手段の1つとして用いられる
吸入空気量の検出手段を、機関運転状態により適合して
制御するように改良した内燃機関の制御に用いられる空
気流量検出装置に関する。
Description: TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to an intake air amount detecting means used as one of means for detecting an operating condition of an internal combustion engine when electronically controlling the internal combustion engine. The present invention relates to an air flow rate detecting device used for controlling an internal combustion engine, which is improved so as to be more appropriately controlled depending on an engine operating state.

[発明の背景技術] 内燃機関を電子的に制御する場合、この機関の運転状態
を常に監視する必要のあるものであり、この運転状況の
監視手段として機関の回転速度検出手段、機関温度検出
手段、排気温度検出手段、スロットル開度検出手段等と
共に、吸入空気流量の測定検出手段が設けられている。
この吸入空気流量検出手段としては、例えば熱式の空気
流量センサが知られているもので、このセンサは吸気管
の中に配置設定され、空気流量に対応して変化する発熱
感温素子の温度変化状態を、測定検出するようにしてい
るものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION When electronically controlling an internal combustion engine, it is necessary to constantly monitor the operating state of this engine. As a means for monitoring this operating state, engine speed detection means and engine temperature detection means are provided. In addition to the exhaust gas temperature detecting means, the throttle opening detecting means, etc., there are provided intake air flow rate measuring and detecting means.
As this intake air flow rate detecting means, for example, a thermal type air flow rate sensor is known, and this sensor is arranged and set in the intake pipe, and the temperature of the heat sensing element which changes in accordance with the air flow rate. The change state is measured and detected.

すなわち、温度抵抗特性を有する感温素子を、アナログ
的に制御される加熱電流によって一定温度状態に加熱制
御し、空気流量に対応して上記感温素子から放熱される
熱量を、感温素子の抵抗変化によって検出測定するよう
に構成しているものである。具体的には、感温素子に流
れる電流値の変化によって、吸気管中の空気流量が計測
されるようにする。
That is, a temperature sensitive element having a temperature resistance characteristic is heated and controlled to a constant temperature state by a heating current controlled in an analog manner, and the amount of heat radiated from the temperature sensitive element corresponding to the air flow rate is changed to that of the temperature sensitive element. It is configured to detect and measure by a resistance change. Specifically, the flow rate of air in the intake pipe is measured by changing the value of the current flowing through the temperature sensing element.

しかし、このような感温素子をアナログ的に制御される
電流によって一定温度に加熱制御するような構成のもの
にあっては、空気流量が例えば100倍変化するのに対
して、測定電流値は約2倍しか変化しないものであり、
その測定感度は極めて小さい。このため、この空気流量
センサを内燃機関の制御用として用いるためには、検出
信号の増幅回路に対してオフセット処理手段を設ける必
要が生じ、そのための制御回路が複雑化する状態にある
ものである。
However, in such a structure in which the temperature-sensitive element is heated and controlled to a constant temperature by an analogly controlled current, the air flow rate changes 100 times, while the measured current value is It only changes about twice,
Its measurement sensitivity is extremely low. Therefore, in order to use this air flow rate sensor for controlling an internal combustion engine, it is necessary to provide an offset processing means for the detection signal amplification circuit, and the control circuit for that purpose is in a complicated state. .

また、マイクロコンピュータを用いて機関制御装置を構
成する場合は、センサからのアナログ的出力信号をディ
ジタルデータに変換して制御回路に対して供給するよう
に構成する必要があり、この場合充分に高精度のもとに
アナログ−ディジタル変換を実行しなければならない。
すなわち、高分解能のA/D変換器、およびこのA/D
変換器の基準電圧電源として極めて高精度のものが要求
される。
Further, when the engine control device is configured by using a microcomputer, it is necessary to convert the analog output signal from the sensor into digital data and supply the digital data to the control circuit. The analog-to-digital conversion must be performed with accuracy.
That is, a high-resolution A / D converter and this A / D converter
Extremely high accuracy is required as the reference voltage power supply for the converter.

さらに、このような定電流型抵抗線式のものの他に、定
温度型抵抗線式、定電位型抵抗線式等の制御手段を伴う
ものが存在するが、これらも上記同様の問題点を備えて
いるものである。
Further, in addition to such a constant current type resistance wire type, there are those with control means such as a constant temperature type resistance wire type and a constant potential type resistance wire type, but these also have the same problems as described above. It is what

また、上記のような問題点を解決する感温素子の制御手
段としては、パルス加熱制御手段によって感温素子を一
定温度に制御することが考えられている。しかし、この
パルス加熱制御手段を用いるものにあっても、その出力
値はある程度大きなものとすることができるが、加熱電
流を制御するパルス周期の精度、さらに加熱電圧の制御
精度も要求されるものであり、動作環境の制約も受ける
状態にある。また、制御対象となる内燃機関と無関係な
周期のパルス制御がされる状態となるものであるため、
機関制御の信号処理において問題が発生するおそれがあ
る。
Further, as a temperature-sensitive element control means for solving the above-mentioned problems, it has been considered to control the temperature-sensitive element to a constant temperature by a pulse heating control means. However, even if this pulse heating control means is used, its output value can be made large to some extent, but the accuracy of the pulse cycle for controlling the heating current and the accuracy of control of the heating voltage are also required. Therefore, it is in a state of being restricted by the operating environment. Further, since the pulse control is performed in a cycle unrelated to the internal combustion engine to be controlled,
Problems may occur in engine control signal processing.

[発明の目的] この発明は上記のような点に鑑みなされたもので、機関
の運転状態に適合する状態で吸入空気流量の測定検出が
行われるようにして、充分に簡単な構成のもとにその検
出感度も良好なものとし、特に機関の運転状態に対応し
た感温素子の加熱制御動作を実行して、機関制御のため
の信号処理が効果的に行われるようにする内燃機関の制
御に用いられる空気流量検出装置を提供しようとするも
のてである。
[Object of the Invention] The present invention has been made in view of the above points, and has a sufficiently simple structure so that the measurement and detection of the intake air flow rate are performed in a state suitable for the operating state of the engine. In addition, the detection sensitivity of the internal combustion engine should be good, and in particular, the heating control operation of the temperature sensitive element corresponding to the operating state of the engine should be executed to effectively perform signal processing for engine control. The present invention is intended to provide an air flow rate detecting device used in the above.

[発明の概要] すなわち、この発明に係る内燃機関の制御に用いられる
空気流量検出装置は、機関の回転に対応して発生される
同期信号によって、熱式の空気流量検出装置の加熱感温
素子をパルス状に加熱制御し、空気流量に対応した測定
検出信号を発生させるように制御するものであり、特に
機関回転数が大きく変化したような場合に、例えば機関
回転が高速状態となった時に、機関回転に対応する信号
を分周して上記同期信号の周期をある程度安定範囲に設
定されるようにし、この同期信号に対応して感温素子の
加熱電流同期を設定するパルス信号の周期を設定するよ
うにしたものである。
[Summary of the Invention] That is, an air flow rate detecting device used for controlling an internal combustion engine according to the present invention uses a temperature sensing element of a thermal type air flow rate detecting device by a synchronization signal generated in response to the rotation of the engine. Is controlled in a pulsed manner to generate a measurement detection signal corresponding to the air flow rate, especially when the engine speed changes significantly, for example, when the engine speed becomes a high speed state. , The signal corresponding to the engine speed is divided so that the cycle of the synchronizing signal is set within a stable range to some extent, and the cycle of the pulse signal for setting the heating current synchronization of the temperature sensing element corresponding to this synchronizing signal is set to This is set.

[発明の実施例] 以下、図面を参照してこの発明の一実施例を説明する。
第1図は、運転状態に対応して燃料噴射量等の運転制御
を実行するエンジン11の制御装置を示しているもので、
エアフィルタ12からの吸入空気は、吸入管13を介して吸
入され、アクセルペダル14で駆動制御されるスロットル
弁15を介してエンジン11の各気筒に対して分配供給され
るようになっている。上記吸気管13の内部には、熱式の
空気流量検出装置16を構成する発熱感温素子17が設定さ
れている。この感温素子17としては、電流によって加熱
制御され、その温度によって抵抗値が変化する温度特性
を有する例えば白金線等が使用されるものである。
[Embodiment of the Invention] An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 shows a control device of the engine 11 that executes operation control of the fuel injection amount and the like according to the operation state.
Intake air from the air filter 12 is taken in through an intake pipe 13 and distributed and supplied to each cylinder of the engine 11 through a throttle valve 15 which is driven and controlled by an accelerator pedal 14. Inside the intake pipe 13, a heat-generating temperature sensitive element 17 which constitutes a thermal type air flow rate detecting device 16 is set. As the temperature sensitive element 17, for example, a platinum wire or the like having a temperature characteristic in which heating is controlled by an electric current and a resistance value changes depending on the temperature is used.

そして、この空気流量検出装置16からの検出信号は、マ
イクロコンピュータによって構成され、エンジ制御処理
装置を含むエンジン制御ユニット18に対して供給するも
のであり、またこのユニット18からの指令によって上記
感温素子17が発熱制御されるようになっている。
The detection signal from the air flow rate detection device 16 is configured by a microcomputer and is supplied to an engine control unit 18 including an engine control processing device. The element 17 is controlled to generate heat.

このエンジン制御ユニット18に対しては、その他にエン
ジン11の回転状態を検出する回転速度検出装置19からの
検出信号、特に図示していないがエンジン11の冷却水温
検出信号、排気温度検出信号、空燃比検出信号等が、運
転状態検出信号として供給されているもので、これら検
出信号に対応して、そのときのエンジン11の運転状態に
最も適合した燃料噴射量を算出し、エンジン11の各気筒
それぞれに対応設定されるインジェクタ20a 、20b 、…
にに対してレジスタ21a 、21b 、を介して燃料噴射時間
設定として供給するようになっている。すなわち、この
場合の燃料噴射量を設定する信号は、デューティの設定
されるパルス状の信号とされ、その時間幅でインジェク
タが開弁制御され、噴射燃料量が設定制御されるように
なっているものである。
The engine control unit 18 is also provided with a detection signal from a rotation speed detection device 19 for detecting the rotation state of the engine 11, a cooling water temperature detection signal of the engine 11, an exhaust temperature detection signal, an empty The fuel ratio detection signal or the like is supplied as the operating state detection signal, and in accordance with these detection signals, the fuel injection amount most suitable for the operating state of the engine 11 at that time is calculated, and each cylinder of the engine 11 is calculated. The injectors 20a, 20b, ...
Is supplied as a fuel injection time setting via the registers 21a and 21b. That is, the signal for setting the fuel injection amount in this case is a pulse-shaped signal for which the duty is set, and the injector is valve-opened and the injection fuel amount is set and controlled in the time width. It is a thing.

上記回転速度検出装置19は、エンジン11と同軸的に回転
駆動されるカム191 、192 、多数の歯を備えた回転角度
を検出する回転板193 を備え、これらカム191 、192 お
よび回転板193 それぞれに対して電磁ピックアップ194
〜196 を対向設定し、これらピックアップ194 〜196 か
ら、エンジン11の特定回転角に対応する信号、回転角度
位置を計数検出する信号を取り出すように構成されてい
る。
The rotation speed detection device 19 includes cams 191 and 192 that are rotationally driven coaxially with the engine 11, and a rotary plate 193 that detects a rotation angle provided with a large number of teeth. The cams 191 and 192 and the rotary plate 193 respectively. Against electromagnetic pickup 194
˜196 are set to face each other, and a signal corresponding to a specific rotation angle of the engine 11 and a signal for counting and detecting the rotation angle position are taken out from these pickups 194 to 196.

上記エンジン11の各気筒に対してそれぞれ設けられたイ
ンジェクタ20a 、20b 、…に対しては、フュエルポンプ
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を介して分配供給されている。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ようになっているもので、上記演
算算出されたインジェクタの開弁時間によって燃料噴射
量が正確に設定制御されるようになっている。
Fuel pumps are provided for the injectors 20a, 20b, ... Provided for each cylinder of the engine 11, respectively.
The fuel taken out from the fuel tank 23 by 22 is distributed and supplied through the distributor 24. Here, the pressure of the fuel supplied to the distributor 24 is controlled to be constant by the pressure regulator 25, and the fuel injection amount is accurately set and controlled by the valve opening time of the injector calculated above. It is supposed to be done.

上記エンジ制御ユニット18はイグナイタ26に対しても指
令を与えるもので、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コイル28a 、28b 、
…に対して点火信号を分配供給し、前記運転状態の検出
信号に対応した、運転状況に適合したエンジン11の運転
制御を実行するようにしている。
The engine control unit 18 also gives a command to the igniter 26, and the ignition coils 28a, 28b provided for each cylinder via the distributor 27,
An ignition signal is distributed and supplied to the engine 11 to execute the operation control of the engine 11 that corresponds to the operation state and that corresponds to the operation state detection signal.

第2図は上記のようなエンジン制御システムにおいて使
用される吸入空気流量検出装置16を構成する発熱感温素
子17を取り出して示しているもので、セラミックボビン
171 に対して温度特性を有する抵抗線として白金抵抗線
172 を巻回設定する。このボビン171 の両端部分には、
それぞれ良導電体でなるシャフト173 、174 を支持軸と
して突設し、このシャフト173 、174 に対して上記抵抗
線172 の両端を接続設定する。そして、このシャフト17
3 、174 をそれぞれ導電体でなるビン175 、176 で支持
設定するもので、このピン175 、176 を介して抵抗線17
2 に対して加熱電流が供給されるようにしている。この
ように構成される発熱感温素子17の抵抗線172 部分は、
吸気管13の内部で、この吸気吸気管13内部を通過する空
気流に対してさらされるように設定されるものである。
FIG. 2 shows the heat sensing element 17 that constitutes the intake air flow rate detecting device 16 used in the engine control system as described above, and shows the same.
Platinum resistance wire as resistance wire having temperature characteristics for 171
Set 172 winding. On both ends of this bobbin 171,
Shafts 173 and 174, which are made of good conductors, are provided as support shafts, and both ends of the resistance wire 172 are connected to the shafts 173 and 174. And this shaft 17
3 and 174 are supported and set by bins 175 and 176 made of a conductor, respectively, and the resistance wire 17 is connected via these pins 175 and 176.
The heating current is supplied to 2. The resistance wire 172 portion of the heat-sensitive element 17 configured as described above is
The inside of the intake pipe 13 is set to be exposed to the air flow passing through the inside of the intake pipe 13.

第3図は、上記発熱感温素子17の他の構成例を示してい
るもので、温度特性を有する発熱体となる抵抗線172
は、絶縁体からなる膜177 に対して印刷配線等によって
形成し、この膜177 を絶縁体でなる支持基板178 で支持
設定するようにする。そして、この基板178 の面に対し
て上記抵抗線172 に接続される配線179a、179bを形成
し、上記抵抗線172 に対して加熱電流が供給制御される
ようにしている。
FIG. 3 shows another example of the configuration of the heat-sensitive element 17, which is a resistance wire 172 which serves as a heating element having temperature characteristics.
Is formed by a printed wiring or the like on the film 177 made of an insulator, and the film 177 is supported and set by the support substrate 178 made of an insulator. Then, wirings 179a and 179b connected to the resistance line 172 are formed on the surface of the substrate 178 so that the heating current is controlled to be supplied to the resistance line 172.

第4図は、上記のようにして使用される空気流量検出回
路16の一実施例に係る回路構成を示しているもので、吸
気管13の内部には、前述したように発熱感温素子17が固
定設定されているもので、この吸気管13の内部にはさら
に流通する空気の温度を計測する空気感温素子30が固定
設定されている。この空気感温素子30は、上記発熱感温
素子17と同様に温度特性を有する白金線等の抵抗線によ
って構成されるもので、吸気管13を通過する空気の温度
に対応してその抵抗値が設定されるようになっているも
のである。そして、この両感温素子17、30と固定の抵抗
31、32とによってブリッジ回路を構成するようになって
いるもので、このブリッジ回路に対しては、定電圧回路
33を介して電圧を安定化して測定制御用の加熱電流が供
給されるようになっている。この定電圧回路33は、基準
電源331 の設定される比較器332 、およびこの比較器33
2 の出力によって制御されるトランジスタ333 によって
構成されている。
FIG. 4 shows a circuit configuration according to an embodiment of the air flow rate detection circuit 16 used as described above. Inside the intake pipe 13, as described above, the heating temperature sensing element 17 is provided. Is fixedly set, and an air temperature sensor 30 for measuring the temperature of the circulating air is further fixedly set inside the intake pipe 13. The air temperature sensing element 30 is composed of a resistance wire such as a platinum wire having temperature characteristics similar to the heat sensing element 17, and its resistance value corresponds to the temperature of the air passing through the intake pipe 13. Is to be set. And, both these temperature sensitive elements 17 and 30 and fixed resistance
A bridge circuit is composed of 31 and 32. For this bridge circuit, a constant voltage circuit is used.
The voltage is stabilized via 33 and a heating current for measurement control is supplied. This constant voltage circuit 33 includes a comparator 332 set by the reference power source 331, and this comparator 33.
It is constituted by a transistor 333 controlled by the output of 2.

上記ブリッジ回路からの出力信号は、差動アンプ34によ
って検出されるようになっているもので、発熱感温素子
17の温度が空気感温素子30で計測される空気温度に対し
て特定される温度まで上昇した時に差動アンプ34からの
出力信号が立ち上がるように構成されている。そして、
この差動アンプ34からの出力信号は、フリップフロップ
回路35をリセット制御する。
The output signal from the bridge circuit is detected by the differential amplifier 34.
The output signal from the differential amplifier 34 rises when the temperature of 17 rises to a temperature specified by the air temperature measured by the air temperature sensing element 30. And
The output signal from the differential amplifier 34 resets and controls the flip-flop circuit 35.

フリップフロップ回路35は、この図では示されないエン
ジの回転動作に対応した回転同期信号によってセット制
御されるもので、この同期信号は例えば前記回転速度検
出装置19からのエンジン11の1回転に対応して発生され
る信号に基づいて、発生制御されるものである。すなわ
ち、このフリップフロップ回路35はエンジン11の例えば
1回転毎に発生される同期信号によってセットされ、発
熱感温素子17の特定温度までの発熱温度上昇に対応して
リセット制御されるもので、上記感温素子17の温度上昇
速度に対応した時間幅でセット時間が設定されるように
セット、リセット制御され、パルス状に断続制御される
出力信号を発生するようなるものである。そして、この
フリップフロップ回路35からの出力信号は、バッファア
ンプ36を介してこの空気流量検出装置16の出力信号とし
て取り出すようにすると共に、前記定電圧回路33のトラ
ジスタ333 を制御し、発熱感温素子17に対してパルス状
の加熱電流を供給するようになる。
The flip-flop circuit 35 is set and controlled by a rotation synchronizing signal corresponding to the rotation operation of the engine not shown in the figure, and this synchronizing signal corresponds to one rotation of the engine 11 from the rotation speed detecting device 19, for example. Generation control is performed on the basis of the signal generated. That is, the flip-flop circuit 35 is set by a synchronizing signal generated for each revolution of the engine 11, and is reset and controlled in response to the temperature rise of the heat-sensitive element 17 up to a specific temperature. The output signal is set and reset so that a set time is set in a time width corresponding to the temperature rising speed of the temperature sensitive element 17, and an output signal which is intermittently controlled in a pulse shape is generated. Then, the output signal from the flip-flop circuit 35 is taken out as an output signal of the air flow rate detecting device 16 via the buffer amplifier 36, and at the same time, the transistor 333 of the constant voltage circuit 33 is controlled to generate heat. A pulsed heating current is supplied to the element 17.

すなわち、回転同期信号が第5図で(A)に示す状態で
発生されたとすると、フリップフロップ回路35は同図の
(B)に示すようにセット制御され、発熱感温素子17に
対する発熱電流が立ち上がるようになる。この加熱電流
によって発熱感温素子17の温度が同図の(C)に示すよ
うに上昇するようになるもので、この感温素子17の温度
が感温素子30で検出されている空気温度に対してある値
まで上昇すると、差動アンプ34からの出力が立ち上が
り、上記フリップフロップ回路34をリセットして、上記
加熱電流が断たれるようになる。すなわち、発熱感温素
子17に対する加熱電流は、(B)図で示したようなフリ
ップフロップ回路35の動作状態に対応したパルス状信号
となるもので、このパルス信号は、エンジン11の回転状
態に周期制御され、そのパルス幅な感温素子17の温度上
昇状態に対応する状態となる。
That is, if the rotation synchronizing signal is generated in the state shown in FIG. 5A, the flip-flop circuit 35 is set-controlled as shown in FIG. You will get up. This heating current causes the temperature of the heat-generating temperature sensitive element 17 to rise as shown in (C) of the figure, and the temperature of the temperature sensitive element 17 becomes equal to the air temperature detected by the temperature sensitive element 30. On the other hand, when the voltage rises to a certain value, the output from the differential amplifier 34 rises, the flip-flop circuit 34 is reset, and the heating current is cut off. That is, the heating current for the heat-sensitive element 17 becomes a pulse-shaped signal corresponding to the operating state of the flip-flop circuit 35 as shown in FIG. The period is controlled, and the state corresponding to the temperature rising state of the temperature sensitive element 17 having the pulse width is set.

ここで、発熱感温素子17の加熱電流による温度上昇状態
は、吸気管13に流れる空気流量に対応する放熱効果によ
って影響されるもので、吸気流量の少ない状態では、
(B)図に実線で示す状態にあるのに対して、空気流量
が増大すると同図に破線で示すように温度上昇速度が遅
くなる。したがって、フリップフロップ回路35のセット
時間幅は、吸気管13の空気流量に対応する状態となるも
ので、この回路35からの出力信号はそのまま空気流量測
定信号として使用されるようになる。この場合、上記パ
ルス状の出力信号のパルス幅を計数することによって、
おの空気流量測定検出信号が直接的にディジタルデータ
として取り扱えるものである。
Here, the temperature rising state due to the heating current of the heating temperature sensitive element 17 is influenced by the heat radiation effect corresponding to the air flow rate flowing through the intake pipe 13, and in the state where the intake flow rate is small,
In contrast to the state shown by the solid line in the diagram (B), when the air flow rate increases, the temperature rising rate becomes slower as shown by the broken line in the figure. Therefore, the set time width of the flip-flop circuit 35 is in a state corresponding to the air flow rate of the intake pipe 13, and the output signal from this circuit 35 is directly used as the air flow rate measurement signal. In this case, by counting the pulse width of the pulsed output signal,
Each air flow rate measurement detection signal can be directly handled as digital data.

このような空気流量検出装置16において、発熱感温素子
17に対する加熱パルス状電流をエンジン11の回転周期に
同期して与えるようにする場合、エンジン11の運転状態
によって、その回転周期は例えば500〜10000r
pmと数十倍程度まで変化する。このような大きな周期
変化をする同期信号の、あらゆる周期に対して安定な空
気流量検出制御を実行することは困難を伴う。また、回
転周期が非常に短い状態となった場合には、計測すべき
パルス周期が短くなり、分解能、測定精度を良好な状態
に保つことが困難となる。
In such an air flow rate detection device 16, a heat-sensitive temperature sensor
When the heating pulse current for 17 is applied in synchronization with the rotation cycle of the engine 11, the rotation cycle is, for example, 500 to 10,000 r depending on the operating state of the engine 11.
pm and several tens of times. It is difficult to carry out stable air flow rate detection control for every cycle of a synchronization signal that undergoes such a large cycle change. Further, when the rotation cycle becomes extremely short, the pulse cycle to be measured becomes short, and it becomes difficult to maintain the resolution and measurement accuracy in good states.

第6図は上記のような点を考慮した回転周期信号の発生
制御手段を説明するもので、エンジン11から得られる回
転速度Neの検出信号の回転数判別回路41でその基準値
Nと比較し、「Ne>N」の第1の状態と、「Ne<
N」の第2の状態とに判別する。そして、上記第1の状
態では第1のパルス発生手段42に対して指令を与え、例
えば上記エンジン11の回転に同期した信号をを分周し
て、同期信号発生手段43でその分周信号に対応した回転
同期信号を発生させるようにする。また、上記判別回路
42で第2の判別結果を得た場合には、第2のパルス発生
手段44に対して指令を与え、同期信号発生手段43にお
いて、エンジン11の回転に同期した信号を回転同期信号
として発生するようにする。
FIG. 6 is a diagram for explaining the generation control means of the rotation period signal in consideration of the above points. The rotation speed discrimination circuit 41 of the detection signal of the rotation speed Ne obtained from the engine 11 compares it with the reference value N thereof. , The first state of "Ne>N" and "Ne <
The second state of “N” is determined. In the first state, a command is given to the first pulse generating means 42, for example, a signal synchronized with the rotation of the engine 11 is divided, and the synchronizing signal generating means 43 converts the divided signal into the divided signal. Generate a corresponding rotation synchronization signal. In addition, the above discrimination circuit
When the second determination result is obtained at 42, a command is given to the second pulse generating means 44, and the synchronizing signal generating means 43 generates a signal synchronized with the rotation of the engine 11 as a rotation synchronizing signal. To do so.

すなわち、エンジン11の回転速度が設定基準値Nより低
い状態にある場合は、このエンジン11の回転周期に対応
した回転同期信号を発生し、エンジン11の回転速度が上
昇し、その周期が短い状態となった時には、その回転に
同期する信号を分周して、空気流量測定制御用の回転同
期信号とするものである。
That is, when the rotation speed of the engine 11 is lower than the set reference value N, a rotation synchronization signal corresponding to the rotation cycle of the engine 11 is generated, the rotation speed of the engine 11 increases, and the cycle is short. When it becomes, the signal synchronizing with the rotation is divided to be a rotation synchronizing signal for air flow measurement control.

第7図は、上記回転同期信号の発生制御の流れの状態を
説明するもので、まずステップ100 において分周フラグ
Xh の状態を判別する。そして、このステップ100 でフ
ラグXh が0と判断された時はステップ101 に進み、そ
の時のエンジン11の回転数Ne が4000回転と比較し
てどの状態にあるかを判別する。そして、エンジ回転数
Ne が4000回転より小さいと判断された時は、その
まま分周フラグXh を0のままで終了させる。また、回
転数Ne が4000回転に等しいかそれより大きい状態
の時には、ステップ102 に進み、分周フラグXh を1に
変換して終了させる。
FIG. 7 illustrates the state of the flow of the generation control of the rotation synchronizing signal. First, at step 100, the state of the frequency division flag Xh is discriminated. Then, when the flag Xh is judged to be 0 in step 100, the routine proceeds to step 101, and it is judged in which state the rotational speed Ne of the engine 11 at that time is compared with 4000 rpm. When it is determined that the engine rotation speed Ne is less than 4000 rotations, the frequency division flag Xh remains 0 and is ended. When the rotation speed Ne is equal to or greater than 4000 rotations, the routine proceeds to step 102, where the frequency division flag Xh is converted to 1 and terminated.

上記ステップ100 でフラグXh が1であると判別された
時はステップ103 に進み、このステップ103 でエンジン
11の回転数Ne が3000回転に対してどの状態にある
かを判別する。そして、回転数Ne が3000回転より
小さいと判断された時はステップ104 に進み、分周フラ
グXh を0に変換して終了させる。またステップ103 で
回転数Ne が3000回転以上と判断された時はそのま
ま終了される。
When it is determined in step 100 that the flag Xh is 1, the process proceeds to step 103, in which the engine is
The state in which the rotation speed Ne of 11 is 3000 rotations is determined. When it is determined that the rotation speed Ne is less than 3000 rotations, the routine proceeds to step 104, where the frequency division flag Xh is converted to 0 and the processing is terminated. If it is determined in step 103 that the rotation speed Ne is 3000 rotations or more, the routine ends.

すなわち、エンジン回転数3000回転および4000
回転を基準にして、その回転数の状態を判別し、ヒステ
リシス特性をもって、分周フラグXh を変換制御して、
上記回転数判別回路41の動作を実行するものである。
That is, the engine speed is 3000 rpm and 4000 rpm
Based on the rotation, the state of the number of rotations is discriminated, the frequency division flag Xh is converted and controlled with the hysteresis characteristic,
The operation of the rotation speed determination circuit 41 is executed.

第8図は上記分周フラグXh に対応して回転同期信号を
発生す過程を説明するもので、ステップ200 でまず分周
フラグXh の状態を判別する。このステップ200 でフラ
グXh が0と判別された時はステップ201 に進み、エン
ジン11の回転に同期する信号をそのままパルス出力とし
て取り出すようにするもので、その後ステップ202 でス
キップフラグXs を1に設定して終了させる。また、上
記ステップ200 でフラグXh が1であると判別された時
はステップ203 に進み、このステップ203 でスキップフ
ラグXs の状態を判別する。そして、このフラグXs が
0の場合は、そのままステップ201 に進み、エンジン11
の回転に同期して回転同期信号を出力させるようにす
る。また、フラグXs が1の場合はエンジン11からの回
転に同期する信号をスキップしてパルス信号を発生せず
にステップ204 に進み、このステップ204 でスキップフ
ラグXs を0に設定する。
FIG. 8 illustrates the process of generating a rotation synchronizing signal corresponding to the frequency division flag Xh. In step 200, the state of the frequency division flag Xh is first determined. When the flag Xh is determined to be 0 in step 200, the process proceeds to step 201, and the signal synchronized with the rotation of the engine 11 is taken out as a pulse output as it is, and then the skip flag Xs is set to 1 in step 202. And end. When it is determined in step 200 that the flag Xh is 1, the process proceeds to step 203, in which the state of the skip flag Xs is determined. If the flag Xs is 0, the process directly proceeds to step 201 and the engine 11
The rotation synchronization signal is output in synchronization with the rotation of the. When the flag Xs is 1, the signal synchronized with the rotation from the engine 11 is skipped and the pulse signal is not generated, and the process proceeds to step 204, and the skip flag Xs is set to 0 in this step 204.

すなわち、エンジン回転数の状態に対応して分周フラグ
Xh が制御設定されるもので、この分周フラグXhの1
の状態でエンジン11の回転に対応する信号が1個おきに
スキップされ、エンジン11の回転に同期する信号を1/
2分周した回転同期信号を発生するようになるものであ
る。
That is, the frequency division flag Xh is controlled and set according to the state of the engine speed, and the frequency division flag Xh is set to 1
In this state, the signal corresponding to the rotation of the engine 11 is skipped every other signal, and the signal synchronized with the rotation of the engine 11 is
A rotation synchronizing signal divided by two is generated.

尚、上記実施例では、エンジの回転数に対応して範囲に
設定し、高速回転領域においてエンジン回転に対応する
信号をを分周するようにした。しかし、エンジンの回転
数と回転周期信号の発生周期との間に設定の関係を設定
記憶し、エンジン回転数に対応してその記憶設定された
回転同期信号周期を読み出し、この同期信号の発生制御
を行うようにしてもよいものである。
In the above embodiment, the range is set according to the engine rotation speed, and the signal corresponding to the engine rotation is divided in the high speed rotation region. However, the setting relationship between the engine speed and the generation cycle of the rotation cycle signal is set and stored, and the stored rotation synchronization signal cycle corresponding to the engine speed is read out to control the generation of this synchronization signal. May be performed.

[発明の効果] 以上のようにこ発明によれば、エンジン等の内燃機関の
運転状態に最も適合する状態で吸入空気流量を測定検出
できるものであり、その検出感度も充分に良好な状態と
することができる。特に機関の回転状態に対応する状態
で空気流量検出動作が実行できるものであるため、燃料
噴射量制御等の機関運転状態の制御を非常に効果的に実
行させることができ、この機関回転状態の対応関係にお
いても、機関が例えば高速回転状態となったような場合
でも、空気流量測定が充分な分解能および精度をもって
実行されるもので、この種制御装置の制御精度向上に大
きな効果が発揮されるものである。
As described above, according to the present invention, the intake air flow rate can be measured and detected in the state most suitable for the operating state of the internal combustion engine such as the engine, and its detection sensitivity is also sufficiently good. can do. In particular, since the air flow rate detection operation can be executed in a state corresponding to the engine rotation state, control of the engine operating state such as fuel injection amount control can be executed very effectively. Even in the correspondence relationship, the air flow rate measurement is performed with sufficient resolution and accuracy even when the engine is in a high-speed rotation state, for example, and a great effect is exerted in improving the control accuracy of this type of control device. It is a thing.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図はこの発明に関係する内燃機関の制御装置を説明
する構成図、第2図および第3図はそれぞれ上記実施例
で使用される空気流量検出装置の発熱感温素子の構成例
を示す図、第4図はこの発明の一実施例に係る空気流量
検出装置を説明する回路構成図、第5図は上空気流量検
出装置の動作状態を説明する波形図、第6図は同じく上
記空気流量検出装置における加熱電流制御を行うの回転
同期信号発生手段を説明する図、第7図および第8図は
それぞれ上記検出装置の回転同期信号発生制御の流れの
状態を説明するフローチャートである。 11……エンジン、13……吸気管、15……スロットル弁、
16……空気流量検出装置、17……発熱感温素子、18……
エンジン制御ユニット、19……回転速度検出装置、30…
…空気感温素子、33……定電圧回路、34……差動アン
プ、35……フリップフロップ回路、41……回転数判別回
路、42、44……第1および第2のパルス発生手段、43…
…回転同期信号発生手段。
FIG. 1 is a block diagram for explaining a control device for an internal combustion engine related to the present invention, and FIGS. 2 and 3 show a configuration example of a heat-sensitive temperature sensing element of an air flow rate detecting device used in the above embodiment. 4 and 5 are circuit configuration diagrams illustrating an air flow rate detecting device according to an embodiment of the present invention, FIG. 5 is a waveform diagram illustrating an operating state of the upper air flow rate detecting device, and FIG. FIGS. 7 and 8 are flow charts for explaining the rotation synchronizing signal generating means for controlling the heating current in the flow rate detecting device, and FIGS. 11 …… Engine, 13 …… Intake pipe, 15 …… Throttle valve,
16 …… Air flow rate detector, 17 …… Exothermic temperature sensor, 18 ……
Engine control unit, 19 ... Rotation speed detection device, 30 ...
... Air temperature sensor, 33 ... Constant voltage circuit, 34 ... Differential amplifier, 35 ... Flip-flop circuit, 41 ... Rotation speed discrimination circuit, 42, 44 ... First and second pulse generation means, 43 ...
... Rotation synchronization signal generating means.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】内燃機関の吸気系に対して配置設定された
加熱電流によって発熱制御される温度特性を有する感温
素子と、 上記機関の回転に同期して発生される同期信号に対応し
て立上がり、上記感温素子に対しての加熱電流を設定す
るパルス状信号を発生する手段と、 この手段で発生されるパルス状加熱電流によって加熱制
御される上記感温素子の温度を吸入空気温度との関係で
検知し、上記感温素子の特定温度までの上昇に対応して
上記パルス状信号の加熱パルス幅を設定する手段と、 この加熱パルス幅の設定されたパルス状信号を、そのパ
ルス時間幅が空気流量に対応した信号として出力する手
段と、 上記機関の回転速度に対応して上記同期信号の発生周期
を可変設定する手段と、 を具備したことを特徴とする内燃機関の制御に用いられ
る空気流量検出装置。
1. A temperature-sensitive element having a temperature characteristic in which heat generation is controlled by a heating current arranged and set with respect to an intake system of an internal combustion engine, and a synchronization signal generated in synchronization with rotation of the engine. Rise, means for generating a pulsed signal for setting the heating current for the temperature sensitive element, and the temperature of the temperature sensitive element controlled by the pulsed heating current generated by this means as the intake air temperature. The means for setting the heating pulse width of the pulse-shaped signal in response to the rise of the temperature-sensing element to the specific temperature, and the pulse-shaped signal having the heating pulse width set for the pulse time. It is used for control of an internal combustion engine, characterized by comprising: a means for outputting a signal having a width corresponding to an air flow rate; and a means for variably setting a generation cycle of the synchronization signal in accordance with a rotation speed of the engine. Air flow detecting device.
【請求項2】上記同期信号の発生周期を可変設定する手
段は、上記機関の回転数を特定される回転数で区画し、
この区画設定された境界周波数より機関回転数が低い状
態で機関回転に対応して同期信号を設定すると共に、機
関回転数が上記境界周波数より高くなる状態で、機関回
転に対応する信号を分周しこの分周された信号を同期信
号とするようにした特許請求の範囲第1項記載の内燃機
関の制御に用いられる空気流量検出装置。
2. The means for variably setting the generation cycle of the synchronizing signal divides the engine speed into specified engine speeds,
When the engine speed is lower than the boundary frequency set by this partition, a synchronization signal is set in response to the engine speed, and when the engine speed is higher than the boundary frequency, the signal corresponding to the engine speed is divided. The air flow rate detecting device used for controlling the internal combustion engine according to claim 1, wherein the frequency-divided signal is used as a synchronizing signal.
【請求項3】上記境界周波数は、機関回転数が上昇変化
する場合と、下降変化する場合とで異ならせ、回転数が
上昇する場合の境界周波数を下降する場合に対して高い
周波数に設定する特許請求の範囲第2項記載の内燃機関
の制御に用いられる空気流量検出装置。
3. The boundary frequency is set to be higher when the engine speed is increased and when it is decreased, and the boundary frequency is set higher when the engine speed is increased than when it is decreased. An air flow rate detection device used for control of an internal combustion engine according to claim 2.
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