JPH0679030B2 - 内燃機関の燃料消費量計測装置 - Google Patents
内燃機関の燃料消費量計測装置Info
- Publication number
- JPH0679030B2 JPH0679030B2 JP63155723A JP15572388A JPH0679030B2 JP H0679030 B2 JPH0679030 B2 JP H0679030B2 JP 63155723 A JP63155723 A JP 63155723A JP 15572388 A JP15572388 A JP 15572388A JP H0679030 B2 JPH0679030 B2 JP H0679030B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- flow rate
- fuel ratio
- fuel
- delay time
- air flow
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Measuring Volume Flow (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、内燃機関の燃料消費量を吸入空気流量およ
び空燃比から間接的に計測するようにした燃料消費量計
測装置に関する。
び空燃比から間接的に計測するようにした燃料消費量計
測装置に関する。
従来の技術 例えば自動車の運転者に対する表示装置の一種として、
時々刻々変化する単位時間当たりの燃料消費量やこれに
基づいた残存燃料で走行可能な距離を表示するものがあ
る（例えば特開昭60−50420号公報、特開昭60−143720
号公報等）。
時々刻々変化する単位時間当たりの燃料消費量やこれに
基づいた残存燃料で走行可能な距離を表示するものがあ
る（例えば特開昭60−50420号公報、特開昭60−143720
号公報等）。
このものでは、燃料消費量の計測のために、燃料配管の
途中に燃料流量計が介装されており、これによって燃料
消費量を直接的に計測するようにしている。
途中に燃料流量計が介装されており、これによって燃料
消費量を直接的に計測するようにしている。
発明が解決しようとする課題 しかしながら、この従来の燃料消費量計測装置にあって
は、新たに燃料流量計を付加することから部品コストが
嵩む欠点がある。しかも燃料噴射弁を備えた内燃機関で
は、燃料噴射弁に供給された燃料の一部のみが実際に噴
射され、余剰燃料は燃料タンクに戻されるので、燃料流
量計による計測は困難である。
は、新たに燃料流量計を付加することから部品コストが
嵩む欠点がある。しかも燃料噴射弁を備えた内燃機関で
は、燃料噴射弁に供給された燃料の一部のみが実際に噴
射され、余剰燃料は燃料タンクに戻されるので、燃料流
量計による計測は困難である。
課題を解決するための手段 そこで、この発明の吸入空気流量と空燃比から間接的に
燃料消費量を求めるようにしたものである。すなわち、
この発明に係る内燃機関の燃料消費量計測装置は、第１
図に示すように、内燃機関の吸入空気流量を検出する手
段１と、排気組成から空燃比を検出する手段２と、空燃
比検出の吸入空気流量検出に対する遅れ時間に応じて、
吸入空気流量データの読み込み時期を遅延させる手段３
と、検出した空燃比と上記遅れ時間だけ以前に検出した
吸入空気流量とに基づいて燃料消費量を演算する手段４
とを備えて構成されている。
燃料消費量を求めるようにしたものである。すなわち、
この発明に係る内燃機関の燃料消費量計測装置は、第１
図に示すように、内燃機関の吸入空気流量を検出する手
段１と、排気組成から空燃比を検出する手段２と、空燃
比検出の吸入空気流量検出に対する遅れ時間に応じて、
吸入空気流量データの読み込み時期を遅延させる手段３
と、検出した空燃比と上記遅れ時間だけ以前に検出した
吸入空気流量とに基づいて燃料消費量を演算する手段４
とを備えて構成されている。
作用 内燃機間の排気組成から検出される空燃比は、実際に燃
焼に関与した空気量と供給燃料量との重量比であるか
ら、これと単位時間当たりの吸入空気流量とがわかれ
ば、単位時間当たりの燃料消費量を知ることができる。
つまり、空燃比をＲ、吸入空気流量（g/sec）をＡとす
れば、燃料消費量Ｆ（g/sec）は基本的に次式で求めら
れる。
焼に関与した空気量と供給燃料量との重量比であるか
ら、これと単位時間当たりの吸入空気流量とがわかれ
ば、単位時間当たりの燃料消費量を知ることができる。
つまり、空燃比をＲ、吸入空気流量（g/sec）をＡとす
れば、燃料消費量Ｆ（g/sec）は基本的に次式で求めら
れる。
Ｆ＝A/R ここで、空燃比は機関の排気系で検出され、しかもセン
サ自体の応答性も吸入空気流量検出用センサに比して低
いので、その検出は吸入空気流量の検出に対し遅れ時間
を含んだものとなる。つまり燃焼する直前に吸入空気流
量が検出されるのに対し、燃焼してかなりの時間が経過
してから空燃比が検出される。
サ自体の応答性も吸入空気流量検出用センサに比して低
いので、その検出は吸入空気流量の検出に対し遅れ時間
を含んだものとなる。つまり燃焼する直前に吸入空気流
量が検出されるのに対し、燃焼してかなりの時間が経過
してから空燃比が検出される。
上記構成では、この遅れ時間を考慮して、ある瞬間に検
出した空燃比と、これよりも上記遅れ時間だけ以前に検
出した吸入空気流量とに基づいて燃料消費量が演算され
る。そのため、過渡運転時においても、上記遅れ時間に
よる影響が排除される。
出した空燃比と、これよりも上記遅れ時間だけ以前に検
出した吸入空気流量とに基づいて燃料消費量が演算され
る。そのため、過渡運転時においても、上記遅れ時間に
よる影響が排除される。
実施例 第２図は、この発明の一実施例の機械的な構成を示して
いる。
いる。
同図において、21は各吸気ポートに燃料噴射弁22を備え
た内燃機関、23はこの内燃機関21に接続された吸気通
路、24は同じく内燃機関21に接続された排気通路であ
る。
た内燃機関、23はこの内燃機関21に接続された吸気通
路、24は同じく内燃機関21に接続された排気通路であ
る。
上記吸気通路23は絞弁25を有し、かつその上流にエアク
リーナ26を備えている。そして、エアクリーナ26の更に
上流側に、吸入空気流量を検出するための空気流量計27
が配設されている。この空気流量計27としては、熱線式
流量計のような質量流量を計測し得るものが用いられて
いる。
リーナ26を備えている。そして、エアクリーナ26の更に
上流側に、吸入空気流量を検出するための空気流量計27
が配設されている。この空気流量計27としては、熱線式
流量計のような質量流量を計測し得るものが用いられて
いる。
また上記排気通路24には、触媒コンバータ28およびマフ
ラ29が介装されている。そして、上記マフラ29の下流
に、空燃比センサ30が配設されている。上記空燃比セン
サ30としては、排気組成によりポンピング電流IPが空燃
比に応じて変化（第３図参照）することを利用した広域
空燃比センサが用いられる。
ラ29が介装されている。そして、上記マフラ29の下流
に、空燃比センサ30が配設されている。上記空燃比セン
サ30としては、排気組成によりポンピング電流IPが空燃
比に応じて変化（第３図参照）することを利用した広域
空燃比センサが用いられる。
尚、空燃比センサ30の取付位置としては、上記のマフラ
29下流位置（位置Ｄ）のほかに、破線で示すように、排
気ポートの僅かに下流側（位置Ａ）や、触媒コンバータ
28の僅かに上流側（位置Ｂ）、あるいは触媒コンバータ
28とマフラ29との間（位置Ｃ）を選択することも可能で
ある。
29下流位置（位置Ｄ）のほかに、破線で示すように、排
気ポートの僅かに下流側（位置Ａ）や、触媒コンバータ
28の僅かに上流側（位置Ｂ）、あるいは触媒コンバータ
28とマフラ29との間（位置Ｃ）を選択することも可能で
ある。
31は、燃料消費量の演算ならびに燃料噴射弁22の噴射量
制御等を行うコントロールユニットを示している。この
コントロールユニット31は、CPU、ROM、RAM、インター
フェース等からなるマイクロコンピュータにて構成され
ており、機能的には図示するように、空燃比演算部32、
燃料消費量演算部33、運転条件検出部34、遅れ時間設定
部35、出力部36を含んでいる。
制御等を行うコントロールユニットを示している。この
コントロールユニット31は、CPU、ROM、RAM、インター
フェース等からなるマイクロコンピュータにて構成され
ており、機能的には図示するように、空燃比演算部32、
燃料消費量演算部33、運転条件検出部34、遅れ時間設定
部35、出力部36を含んでいる。
すなわち、空燃比演算部32によって空燃比センサ30の検
出信号からそのときの空燃比が求められる。また燃料消
費量演算部33で、この空燃比と空気流量計27によって検
出した吸入空気流量とに基づいて、前述した演算式によ
り単位時間当たりの燃料消費量が演算され、出力部36か
ら燃料消費量として出力される。ここで、上記遅れ時間
設定部35によって燃料消費量演算部33に適宜な遅れ時間
Ｔが与えられ、燃料消費量演算部33では吸入空気流量デ
ータの読み込みがそれだけ遅延される。つまり、遅れ時
間設定部35により設定された遅れ時間Ｔだけ以前の吸入
空気流量データを用いて燃料消費量が演算される。
出信号からそのときの空燃比が求められる。また燃料消
費量演算部33で、この空燃比と空気流量計27によって検
出した吸入空気流量とに基づいて、前述した演算式によ
り単位時間当たりの燃料消費量が演算され、出力部36か
ら燃料消費量として出力される。ここで、上記遅れ時間
設定部35によって燃料消費量演算部33に適宜な遅れ時間
Ｔが与えられ、燃料消費量演算部33では吸入空気流量デ
ータの読み込みがそれだけ遅延される。つまり、遅れ時
間設定部35により設定された遅れ時間Ｔだけ以前の吸入
空気流量データを用いて燃料消費量が演算される。
上記の遅れ時間Ｔは、空燃比検出の吸入空気流量検出に
対する遅れ時間に相当するものであり、運転条件検出部
34が検出した運転条件に応じて可変的に設定される。
対する遅れ時間に相当するものであり、運転条件検出部
34が検出した運転条件に応じて可変的に設定される。
すなわち、空気流量計27は内燃機関21の上流側に位置
し、燃焼室に流入する前の時点で吸入空気流量を検出し
ている。また、センサ自体としても、吸入空気流量の変
化に対する応答性は非常に高い。従って、検出の遅れと
しては通常1ms以下であり、殆ど無視できる。
し、燃焼室に流入する前の時点で吸入空気流量を検出し
ている。また、センサ自体としても、吸入空気流量の変
化に対する応答性は非常に高い。従って、検出の遅れと
しては通常1ms以下であり、殆ど無視できる。
これに対し、空燃比センサ30は、内燃機間21の下流側に
位置し、しかも燃焼後の排気組成で空燃比を検出してい
るので、吸入−圧縮−膨張−排気のサイクルに要する時
間、更に燃焼室から空燃比センサ30まで排気が流れるの
に要する時間が機械的な遅れ時間TDとなって必ず存在す
る（第４図参照）。尚、この第４図は、実際の空燃比を
急変させた場合の検出信号の変化状況を示している。そ
して、この遅れ時間TDは、空燃比センサ30の取付位置に
よって大きく異なり、第５図に前述した各位置Ａ〜Ｄで
の遅れ時間TDa〜TDdを示したように、空燃比センサ30が
下流側に位置するほど大となる。またセンサ自体の特性
としても、その検出信号レベルが90％変化するまでに要
する遅れ時間T90（第４図参照）が一般に50ms以上あ
り、無視できない。
位置し、しかも燃焼後の排気組成で空燃比を検出してい
るので、吸入−圧縮−膨張−排気のサイクルに要する時
間、更に燃焼室から空燃比センサ30まで排気が流れるの
に要する時間が機械的な遅れ時間TDとなって必ず存在す
る（第４図参照）。尚、この第４図は、実際の空燃比を
急変させた場合の検出信号の変化状況を示している。そ
して、この遅れ時間TDは、空燃比センサ30の取付位置に
よって大きく異なり、第５図に前述した各位置Ａ〜Ｄで
の遅れ時間TDa〜TDdを示したように、空燃比センサ30が
下流側に位置するほど大となる。またセンサ自体の特性
としても、その検出信号レベルが90％変化するまでに要
する遅れ時間T90（第４図参照）が一般に50ms以上あ
り、無視できない。
そこで、上記構成では、遅れ時間ＴをTD＋T90として与
えて、その影響を排除するようにしている。
えて、その影響を排除するようにしている。
第６図は、具体的な遅れ時間Ｔ設定のための処理の流れ
を示したもので、先ず空気流量計27の検出信号Qaが運転
条件を示す信号として読み込まれる（ステップ１）。次
いで、このQaの値に基づき、機械的な遅れ時間TDをテー
ブルルックアップする（ステップ２）。つまり上記遅れ
時間TDは排気流速に依存するので、空気流量と一義的な
関係にある。従って、第７図に示すような特性に従って
遅れ時間TDが決定される。尚、この特性は、排気系のレ
イアウトが異なれば違ったものとなるが、その変化は主
に内燃機関21から空燃比センサ30までの排気流路容積に
よるので、排気流路容積に対応した補正係数を定めてお
けば、排気系レイアウトが変化した場合でも、排気流路
容積のデータを入力するだけで適切な遅れ時間TDの決定
が可能である。
を示したもので、先ず空気流量計27の検出信号Qaが運転
条件を示す信号として読み込まれる（ステップ１）。次
いで、このQaの値に基づき、機械的な遅れ時間TDをテー
ブルルックアップする（ステップ２）。つまり上記遅れ
時間TDは排気流速に依存するので、空気流量と一義的な
関係にある。従って、第７図に示すような特性に従って
遅れ時間TDが決定される。尚、この特性は、排気系のレ
イアウトが異なれば違ったものとなるが、その変化は主
に内燃機関21から空燃比センサ30までの排気流路容積に
よるので、排気流路容積に対応した補正係数を定めてお
けば、排気系レイアウトが変化した場合でも、排気流路
容積のデータを入力するだけで適切な遅れ時間TDの決定
が可能である。
そして次に、センサの特性による遅れ時間T90を、Qaの
値に基づいてテーブルルックアップする（ステップ
３）。この遅れ時間T90も排気流速に影響されるもので
あり、空気流量計27の検出信号Qaと第８図のような関係
がある。そして最後にＴ＝TD＋T90として遅れ時間Ｔを
決定する（ステップ４）。
値に基づいてテーブルルックアップする（ステップ
３）。この遅れ時間T90も排気流速に影響されるもので
あり、空気流量計27の検出信号Qaと第８図のような関係
がある。そして最後にＴ＝TD＋T90として遅れ時間Ｔを
決定する（ステップ４）。
尚、機関運転条件としては、機関回転数、吸気管内圧
力、排気圧力等を用いることができ、あるいは排気流量
（流速）を直接に検出するようにしても良い。
力、排気圧力等を用いることができ、あるいは排気流量
（流速）を直接に検出するようにしても良い。
また、上記のように遅れ時間Ｔを機関運転条件によって
変化させずに、適宜な値に固定的に定めるようにして
も、十分に良好な燃料消費量の計測が可能である。
変化させずに、適宜な値に固定的に定めるようにして
も、十分に良好な燃料消費量の計測が可能である。
第９図は、上述した実施例装置を用いて燃料消費量計測
を行った実験結果を示すもので、破線の比較例はCVS（C
onstant Volume Sampling）装置よる排気分析値（CO,
CO2,HC）から求めた燃料消費量を示している。両者は良
く一致しており、つまり本発明の装置によって過渡時に
おいても十分に高精度な計測が行われている。尚、両者
の時間的なずれは比較例の応答速度が１秒程度遅いため
である。
を行った実験結果を示すもので、破線の比較例はCVS（C
onstant Volume Sampling）装置よる排気分析値（CO,
CO2,HC）から求めた燃料消費量を示している。両者は良
く一致しており、つまり本発明の装置によって過渡時に
おいても十分に高精度な計測が行われている。尚、両者
の時間的なずれは比較例の応答速度が１秒程度遅いため
である。
発明の効果 以上の説明で明らかように、この発明に係る内燃機関の
燃料消費量計測装置によれば、吸入空気流量と空燃比か
ら間接的に燃料消費量を計測することができ、燃料配管
中に燃料流量計を設ける必要がない。従って、燃料噴射
弁を備えた内燃機関などにおいて配管の複雑化を招くこ
とがなく、またLPG燃料を使用する機関にも容易に適用
できる。
燃料消費量計測装置によれば、吸入空気流量と空燃比か
ら間接的に燃料消費量を計測することができ、燃料配管
中に燃料流量計を設ける必要がない。従って、燃料噴射
弁を備えた内燃機関などにおいて配管の複雑化を招くこ
とがなく、またLPG燃料を使用する機関にも容易に適用
できる。
第１図はこの発明の構成を示すクレーム対応図、第２図
はこの発明の一実施例を示す構成説明図、第３図は空燃
比センサの出力特性を示す特性図、第４図は空燃比セン
サの応答特性を示す特性図、第５図は空燃比センサの取
付位置を異ならせた場合の応答特性を示す特性図、第６
図は遅れ時間Ｔを設定する際の処理の流れを示すフロー
チャート、第７図は空気流量信号Qaと遅れ時間TDとの関
係を示す特性図、第８図は空気流量信号Qaと遅れ時間T
90との関係を示す特性図、第９図はこの発明に係る計測
装置によって計測した燃料消費量の変化を示す特性図で
ある。 １……吸入空気流量検出手段、２……空燃比検出手段、
３……遅延手段、４……演算手段。
はこの発明の一実施例を示す構成説明図、第３図は空燃
比センサの出力特性を示す特性図、第４図は空燃比セン
サの応答特性を示す特性図、第５図は空燃比センサの取
付位置を異ならせた場合の応答特性を示す特性図、第６
図は遅れ時間Ｔを設定する際の処理の流れを示すフロー
チャート、第７図は空気流量信号Qaと遅れ時間TDとの関
係を示す特性図、第８図は空気流量信号Qaと遅れ時間T
90との関係を示す特性図、第９図はこの発明に係る計測
装置によって計測した燃料消費量の変化を示す特性図で
ある。 １……吸入空気流量検出手段、２……空燃比検出手段、
３……遅延手段、４……演算手段。
フロントページの続き (72)発明者 村瀬 功 神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日産 自動車株式会社内 (56)参考文献 特開 昭58−10127（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−20020（ＪＰ，Ｕ)
Claims (1)
- 【請求項１】内燃機関の吸入空気流量を検出する手段
と、排気組成から空燃比を検出する手段と、空燃比検出
の吸入空気流量検出に対する遅れ時間に応じて、吸入空
気流量データの読み込み時期を遅延させる手段と、検出
した空燃比と上記遅れ時間だけ以前に検出した吸入空気
流量とに基づいて燃料消費量を演算する手段とを備えて
なる内燃機関の燃料消費量計測装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63155723A JPH0679030B2 (ja) | 1988-06-23 | 1988-06-23 | 内燃機関の燃料消費量計測装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63155723A JPH0679030B2 (ja) | 1988-06-23 | 1988-06-23 | 内燃機関の燃料消費量計測装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01321370A JPH01321370A (ja) | 1989-12-27 |
| JPH0679030B2 true JPH0679030B2 (ja) | 1994-10-05 |
Family
ID=15612063
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63155723A Expired - Fee Related JPH0679030B2 (ja) | 1988-06-23 | 1988-06-23 | 内燃機関の燃料消費量計測装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0679030B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10027410C2 (de) | 2000-06-02 | 2003-12-04 | Emitec Emissionstechnologie | Abgasreinigungssystem mit verzögerter Meßwerterfassung |
-
1988
- 1988-06-23 JP JP63155723A patent/JPH0679030B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01321370A (ja) | 1989-12-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH0524341B2 (ja) | ||
| JPS597017B2 (ja) | 電子制御燃料噴射式内燃機関 | |
| WO1981002202A1 (en) | Apparatus for measuring air flow rate using hot-wire type air flowmeter | |
| JP2901613B2 (ja) | 自動車用エンジンの燃料噴射制御装置 | |
| JP2796432B2 (ja) | 熱薄膜式空気重量測定器の測定誤差補正方法 | |
| US7178388B2 (en) | Intake air flow detecting device for internal combustion engine | |
| JPS59103930A (ja) | 内燃機関の制御方法 | |
| US6655201B2 (en) | Elimination of mass air flow sensor using stochastic estimation techniques | |
| JPH02227532A (ja) | 燃料噴射制御装置 | |
| EP1201897A2 (en) | Flow amount calculation controller and flow amount calculation control method | |
| JPH0679030B2 (ja) | 内燃機関の燃料消費量計測装置 | |
| JP2556043B2 (ja) | 異種燃料混合比率検出装置 | |
| JP3407498B2 (ja) | 内燃機関の吸入空気流量検出装置 | |
| JPH0684743B2 (ja) | 熱線式エアフローメータの劣化検出装置 | |
| JPH0494439A (ja) | 内燃機関の出力表示装置 | |
| JPH0374548A (ja) | 空気流量計測装置 | |
| JPS63173831A (ja) | 内燃機関における体積流量計の大気圧補正方法 | |
| JPH04187842A (ja) | 内燃機関の燃料噴射量制御装置 | |
| JPH07685Y2 (ja) | 機関の空気量検出装置 | |
| JPS63206628A (ja) | 吸気管負圧測定を利用した大気圧測定法 | |
| JP2913986B2 (ja) | 内燃機関の制御装置 | |
| JP2002130041A (ja) | 吸入空気量予測装置及び吸気圧予測装置 | |
| JPH0717801Y2 (ja) | 自動車用内燃機関の車載型トルク計測装置 | |
| JP2612386B2 (ja) | 過給機付内燃機関の過給圧検出装置 | |
| JP2518667B2 (ja) | 内燃機関の吸入空気流量計測装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |