JPH07239260A - 内燃機関の吸入空気流量検出装置 - Google Patents

内燃機関の吸入空気流量検出装置

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JPH07239260A
JPH07239260A JP6029844A JP2984494A JPH07239260A JP H07239260 A JPH07239260 A JP H07239260A JP 6029844 A JP6029844 A JP 6029844A JP 2984494 A JP2984494 A JP 2984494A JP H07239260 A JPH07239260 A JP H07239260A
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JP
Japan
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air flow
flow rate
backflow
intake air
intake
Prior art date
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Pending
Application number
JP6029844A
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English (en)
Inventor
Naomi Tomizawa
尚己 冨澤
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Hitachi Unisia Automotive Ltd
Original Assignee
Unisia Jecs Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】機関の吸入空気流量検出精度を向上させる。 【構成】吸気バルブの開閉状態に基づいて、逆流発生期
間にあれば(S12)、逆流分を検知してしまう虞があ
るので、S14でメモリに記憶した逆流の非発生期間に
おける吸入空気流量MQとスロットルセンサ9により検
出されたスロットル開度TVOとに基づき、マップテー
ブルより初期逆流量Qを検索し(S16)、該初期逆流
量Qとクランク角センサ14から検出された経過クラン
ク角度とに基づき、マップテーブルより逐次の逆流量Q
を検索する(S17)。そして、逆流発生期間における
エアフローメータ13により検出された機関の吸入空気
流量Qから前記逐次の逆流量Qを減算することにより、
真の吸入空気流量Qが求められる(S18)。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、機関吸気通路に設けら
れるエアフローメータの出力に基づき吸入空気流量を検
出する機関の吸入空気流量検出装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の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、クランク角センサ等の
機関回転速度センサにより検出される機関回転速度Nと
から基本燃料供給量Tp (=K・Q/N ここで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、エアフローメータを使用している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の内燃
機関の吸入空気流量検出装置にあっては、機関の低回転
域又は高回転域でスロットル弁開度が大きい場合、逆流
成分を含んだ吸気脈動がエアフローメータ部分まで伝わ
ることがあるが、熱線式エアフローメータは流れの方向
を判別出来ないために、吸入空気流量を過大に検出して
しまうといった問題点があった。
【0004】即ち、エアフローメータの素子に対する流
れ方向が正逆いずれであっても同じ出力がでるため、図
4(a)に示すように、真の吸入空気流量Qに逆流分が
ある場合を考えると、同図(b)に示すように、吸入空
気流量Qの検出値については逆流分も正方向に検出され
るため、算出される平均Qが真の平均Qよりも高くなり
誤差を生じてしまう。
【0005】かかる逆流は、吸気バルブが開から閉へ切
り換わるときに吸入空気が吸気バルブに衝突してハネ返
しにより起るものであり、図5に示すように、機関の高
回転域でスロットル弁開度が大きい場合にはエアフロー
メータの素子による吸入空気流量の検出値が大きくな
り、混合気がリッチとなり、排気性状や燃費が悪化する
虞がある。
【0006】そこで、本発明はかかる従来の問題点に鑑
みなされたものであり、機関の吸入空気流量検出精度を
向上させることができる内燃機関の吸入空気流量検出装
置を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】このため、本発明は、図
1に示すように、機関吸気通路に設けられたエアフロー
メータの出力に基づいて流れ方向に関係なく吸入空気流
量を検出する内燃機関の吸入空気流量検出装置におい
て、吸気バルブの開閉状態を検出する開閉状態検出手段
と、吸入空気流量以外の機関の運転状態を検出する運転
状態検出手段と、吸気バルブの開閉状態に基づいて、逆
流発生期間と非発生期間とを判別する判別手段と、逆流
の非発生期間においてエアフローメータの出力に基づい
て検出された吸入空気流量と前記運転状態検出手段によ
り検出された運転状態とに基づき、逆流発生期間におい
て逆流空気流量を演算する逆流空気流量演算手段と、該
演算された逆流空気流量に基づき、逆流発生期間におけ
るエアフローメータの出力に基づく吸入空気流量を補正
する補正手段と、を含んで構成される。
【0008】また、前記運転状態検出手段は、スロット
ル開度を検出するスロットル開度検出手段とすることが
できる。また、前記エアフローメータは、熱線式エアフ
ローメータとすることができる。
【0009】
【作用】かかる構成によれば、判別手段が、吸気バルブ
の開閉状態に基づいて、逆流発生期間と非発生期間とを
判別する。即ち、例えば、いずれかの気筒の吸気バルブ
閉状態から所定期間を逆流発生期間とし、それ以外の期
間を非発生期間と判別する。
【0010】次に、逆流空気流量演算手段は、逆流の非
発生期間においてエアフローメータの出力に基づいて検
出された吸入空気流量と運転状態検出手段により検出さ
れた運転状態とに基づき、逆流発生期間において逆流空
気流量を演算する。ここで、機関の吸入空気流量検出装
置は、流れ方向に関係なく吸入空気流量を検出する、例
えば、熱線式エアフローメータでは、該エアフローメー
タの出力に基づいて吸入空気流量を検出するので、吸気
逆流が発生する逆流発生期間においては、吸入空気の流
れ方向と無関係に検出することになるため、吸入空気流
量を過大に検出する虞がある。
【0011】そこで、前記演算された逆流空気流量に基
づき、補正手段が逆流発生期間におけるエアフローメー
タの出力に基づく吸入空気流量を補正する。即ち、逆流
発生期間におけるエアフローメータの出力に基づく吸入
空気流量から演算された逆流空気流量を減算することに
より真の吸入空気流量が求められる。従って、吸気逆流
が発生する逆流発生期間において、該吸気逆流の影響を
排除した真の吸入空気流量を正確に検出することが可能
となり、機関の吸入空気流量検出精度を向上させること
ができる。
【0012】
【実施例】以下に本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。図2において、直列4気筒内燃機関1にはエア
クリーナ2から吸気ダクト3、スロットルチャンバ4及
び吸気マニホールド5を介して空気が吸入される。スロ
ットルチャンバ4には、図示しないアクセルペダルと連
動するスロットル弁8が設けられており、吸入吸気流量
を制御する。前記スロットル弁8には、その開度TVO
をポテンショメータによって検出するスロットル開度検
出手段としてのスロットルセンサ9が付設されている。
【0013】また、吸気マニホールド5の各ブランチ部
には、各気筒別に燃料噴射弁6が設けられている。この
燃料噴射弁6は、ソレノイドに通電されて開弁し、通電
停止されて閉弁する電磁式燃料噴射弁であって、コント
ロールユニット12からの駆動パルス信号により通電さ
れて開弁し、燃料ポンプから圧送されてプレッシャレギ
ュレータにより所定圧力に制御された燃料を、機関1に
噴射供給する。
【0014】機関1の各燃焼室には点火栓7が設けられ
ており、これにより火花点火して混合気を着火燃焼させ
る。コントロールユニット12は、CPU,ROM,R
AM,A/D変換器及び入出力インタフェイス等を含ん
で構成されるマイクロコンピュータを備え、各種センサ
からの入力信号を受け、後述する機関の吸入空気流量検
出ルーチンを行うと共に、機関1への燃料供給、点火時
期を制御する。
【0015】前記各種のセンサとしては、吸気ダクト3
中に熱線式エアフローメータ13が設けられていて、機
関1の吸入空気流量Qに応じた信号を出力する。また、
図2で図示しないディストリビュータには、クランク角
センサ14が内蔵されており、該クランク角センサ14
は、クランク角180°毎の基準角度信号REFと、単
位クランク角(1°又は2°)毎の単位角度信号POS
とをそれぞれ出力するセンサである。尚、前記基準角度
信号REFの周期、又は、単位時間当たりの前記単位角
度信号POSの発生数を計測することで機関回転速度N
をもとめることができる。
【0016】また、各気筒の吸気バルブ10には、その
開閉状態を検出する開閉状態検出手段としての開閉セン
サ11が設けられている。尚、本実施例において、判別
手段、逆流空気流量演算手段、補正手段としての機能
は、図3のフローチャートに示すようにコントロールユ
ニット12がソフトウェア的に備えている。
【0017】図3のフローチャートに示すプログラム
は、吸入空気流量を検出するためのプログラムを示す。
尚、このルーチンは、単位クランク角毎に実行される。
先ず、ステップ11(以下「S11」という。)では、
クランク角センサ14から検出されたクランク角度をコ
ントロールユニット12に読み込む。S12では、開閉セ
ンサ11により検出された吸気バルブの開閉状態に基づ
いて、逆流発生期間と非発生期間とを判別する。即ち、
いずれかの気筒の吸気バルブ10の閉状態から所定期間
内を逆流発生期間とし、それ以外の期間を非発生期間と
判別する。そして、逆流の非発生期間にあれば、逆流分
を検知してしまう虞はないので、S13で、エアフロー
メータ13により検出された機関の吸入空気流量Qをコ
ントロールユニット12に読み込み、S14で、吸入空気
流量QをメモリにMQとして記憶した後、S15で、該
MQを真の吸入空気流量Qとしてセットする。
【0018】また、逆流発生期間にあれば、逆流分を検
知してしまう虞があるので、S16以下の吸入空気流量
補正ルーチンに進む。S16では、前記S14でメモリ
に記憶した逆流の非発生期間における吸入空気流量MQ
とスロットルセンサ9により検出されたスロットル開度
TVOとに基づき、マップテーブルより初期逆流量Qを
検索する。
【0019】S17では、前記初期逆流量Qとクランク
角センサ14から検出された経過クランク角度とに基づ
き、マップテーブルより逐次の逆流量Qを検索する。そ
して、S18では、逆流発生期間におけるエアフローメ
ータ13により検出された機関の吸入空気流量Qから前
記ステップで求められた逐次の逆流量Qを減算すること
により、真の吸入空気流量Qが求められる。
【0020】このように、熱線式エアフローメータ13
の出力に基づいて吸入空気流量を検出するので、吸気逆
流が発生する逆流発生期間においては、吸入空気の流れ
方向と無関係に検出することになるため、吸入空気流量
を過大に検出する虞があるが、逆流の非発生期間におけ
るエアフローメータ13の出力に基づいて検出された吸
入空気流量Qとスロットル開度TVOに基づき、逆流発
生期間おける逆流空気流量Qが演算され、該逆流空気流
量Qに基づき、逆流発生期間おけるエアフローメータ1
3の出力に基づく吸入空気流量Qを補正することによ
り、吸気逆流の影響を排除した真の吸入空気流量Qを正
確に検出することが可能となり、機関の吸入空気流量検
出精度を向上させることができる。
【0021】尚、以上の実施例では、直列4気筒内燃機
関に応用したものについて説明してきたが、単気筒内燃
機関にも適用することができる。即ち、この場合には、
逆流発生期間の判別は、吸気バルブの閉状態を逆流発生
期間とし、吸気バルブの開状態を逆流の非発生期間と判
別するようにすればよい。
【0022】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
逆流の非発生期間においてエアフローメータの出力に基
づいて検出された吸入空気流量と前記運転状態検出手段
により検出された運転状態とに基づき、逆流発生期間に
おいて逆流空気流量を演算する逆流空気流量演算手段
と、該演算された逆流空気流量に基づき、逆流発生期間
におけるエアフローメータの出力に基づく吸入空気流量
を補正する補正手段と、を備えたので、吸気逆流が発生
する逆流発生期間においても、該吸気逆流の影響を排除
した吸入空気流量を正確に検出することが可能となり、
機関の吸入空気流量検出精度を向上させることができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一構成を示すブロック図。
【図2】 本発明の全体構成を示すシステム概略図。
【図3】 本発明の動作を示すフローチャート。
【図4】 従来の問題点を示すタイムチャート。
【図5】 従来の問題点を示す特性図。
【符号の説明】
1 機関 2 エアクリーナ 3 吸気ダクト 4 スロットルチャンバ 5 吸気マニホールド 6 燃料噴射弁 7 点火栓 8 スロットル弁 9 スロットルセンサ 10 吸気バルブ 11 開閉センサ 12 コントロールユニット 13 エアフロメータ 14 クランク角センサ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】機関吸気通路に設けられたエアフローメー
    タの出力に基づいて流れ方向に関係なく吸入空気流量を
    検出する内燃機関の吸入空気流量検出装置において、 吸気バルブの開閉状態を検出する開閉状態検出手段と、 吸入空気流量以外の機関の運転状態を検出する運転状態
    検出手段と、 吸気バルブの開閉状態に基づいて、逆流発生期間と非発
    生期間とを判別する判別手段と、 逆流の非発生期間においてエアフローメータの出力に基
    づいて検出された吸入空気流量と前記運転状態検出手段
    により検出された運転状態とに基づき、逆流発生期間に
    おいて逆流空気流量を演算する逆流空気流量演算手段
    と、 該演算された逆流空気流量に基づき、逆流発生期間にお
    けるエアフローメータの出力に基づく吸入空気流量を補
    正する補正手段と、 を含んで構成されることを特徴とする内燃機関の吸入空
    気流量検出装置。
  2. 【請求項2】前記運転状態検出手段は、スロットル開度
    を検出するスロットル開度検出手段であることを特徴と
    する請求項1記載の内燃機関の吸入空気流量検出装置。
  3. 【請求項3】前記エアフローメータは、熱線式エアフロ
    ーメータであることを特徴とする請求項1又は2記載の
    内燃機関の吸入空気流量検出装置。
JP6029844A 1994-02-28 1994-02-28 内燃機関の吸入空気流量検出装置 Pending JPH07239260A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6334083B1 (en) 1999-03-15 2001-12-25 Hitachi, Ltd. Intake air flow rate measurement apparatus

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6334083B1 (en) 1999-03-15 2001-12-25 Hitachi, Ltd. Intake air flow rate measurement apparatus
US6459984B1 (en) 1999-03-15 2002-10-01 Hitachi, Ltd. Intake air flow rate measurement apparatus
DE19952294B4 (de) * 1999-03-15 2005-12-08 Hitachi, Ltd. Vorrichtung zur Messung einer Strömungsmenge der Ansaugluft

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