JPH0729419U - エンジンの吸入空気流量検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 逆流の発生状態を知って、吸入空気流量の検
出精度を向上させる。 【構成】 熱線式エアフローメータの出力を微分し、逆
流有りの場合は、その微分値ΔＱのゼロクロスの回数が
増加することから、所定クランク角度期間における微分
値ΔＱのゼロクロスの回数に基づいて逆流の有無を判定
する。そして、逆流有りと判定されたときは、吸入空気
流量の検出値に対し逆流補正を行う。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、エンジンの吸入空気流量検出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来から、自動車用エンジンにおいては、燃料供給量等の制御のため、吸気通 路のスロットル弁上流に熱線式エアフローメータを設けて、吸入空気流量を検出 している。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、このような従来のエンジンの吸入空気流量検出装置にあっては 、エンジン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 を含んだシリンダ内の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できないため、吸入空気流量を過大に 検出してしまうという問題点があった。

【０００４】 すなわち、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７（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 ってしまうのである。

【０００５】 本考案は、このような従来の問題点に鑑み、逆流が発生している状態を知って 、真の吸入空気流量を得ることができるようにすることを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

このため、本考案は、図１に示すように、吸気通路に配置した熱線式エアフロ ーメータの出力に基づいて吸入空気流量を検出するエンジンの吸入空気流量検出 装置において、前記エアフローメータの出力の微分値を求める微分手段Ａと、所 定クランク角度期間ごとに前記微分値のゼロクロスの回数を計数するゼロクロス 計数手段Ｂと、このゼロクロスの回数を所定値と比較して所定値以上のときに逆 流有りと判定する逆流判定手段Ｃと、逆流有りと判定されたときに前記エアフロ ーメータの出力に基づいて検出された吸入空気流量を減少側に補正する逆流補正 手段Ｄとを設ける構成としたものである。

【０００７】

【作用】

図２に、例えば４気筒エンジンにおけるエアフローメータ出力の変化の様子を （ａ）逆流無しの場合と（ｂ）逆流有りの場合とに分けて示す。 このエアフローメータ出力の微分値を算出して、所定クランク角度期間（０→ π）でみると、図２に示すように、（ａ）の逆流無しの場合は、微分値のゼロク ロスは１回であるが、（ｂ）の逆流有りの場合は、微分値のゼロクロスは３回と なる。

【０００８】 このように逆流が発生すると、所定クランク角度期間でのエアフローメータ出 力の微分値のゼロクロスの回数が増加する。 そこで、エアフローメータの出力の微分値を求め、所定クランク角度期間ごと に微分値のゼロクロスの回数を計数し、このゼロクロスの回数を所定値と比較し て所定値以上のときに逆流有りと判定する。

【０００９】 逆流有りと判定されたときは、逆流分を補正すべく、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を減少側に補正する。

【００１０】

【実施例】

以下に本考案の一実施例を説明する。 図３はシステム図である。 エンジン１におけるエアクリーナ２からの吸気通路３のスロットル弁４下流に 電磁式の燃料噴射弁５が設けられており、この燃料噴射弁５は、コントロールユ ニット６からエンジン回転に同期して出力される駆動パルス信号により、そのパ ルス幅の時間開弁して、燃料噴射を行う。

【００１１】 燃料噴射量（パルス幅）の制御のため、コントロールユニット６には、吸気通 路３のスロットル弁４上流に配置した熱線式エアフローメータ７からの信号が入 力されている。この他、エンジン回転数Ｎの検出手段を兼ねるクランク角センサ ８からも信号が入力されている。 コントロールユニット６においては、内蔵のマイクロコンピュータにより、後 述する図４〜図６のルーチンに従って演算処理を行う。

【００１２】 図４は逆流検出ルーチンである。 ステップ１（図にはＳ１と記してある。以下同様）では、所定クランク角度期 間（例えば０→π）の開始か否かを判定し、期間開始の場合にステップ２へ進む 。 ステップ２では、ゼロクロス計数値Ｃを０に初期化する。

【００１３】 ステップ３では、熱線式エアフローメータ７の出力（吸入空気流量Ｑ）をサン プリングする。 ステップ４では、エアフローメータ出力の今回のサンプリング値と前回のサン プリング値との差を算出することにより、エアフローメータ出力の微分値（一定 時間又は一定クランク角度におけるエアフローメータ出力の変化量）ΔＱを算出 する。この部分が微分手段に相当する。

【００１４】 ステップ５では、エアフローメータ出力の微分値ΔＱがゼロクロスしたか否か を判定し、ゼロクロスした場合にステップ６でゼロクロス計数値Ｃを１アップす る。この部分がゼロクロス計数手段に相当する。 ステップ７では、所定クランク角度期間（０→π）の終了か否かを判定し、期 間終了でない場合は、ステップ３〜６のループを繰り返し実行して微分値ΔＱの 算出とゼロクロスの検出とを続け、期間終了の場合にステップ８へ進む。

【００１５】 ステップ８では、所定クランク角度期間におけるゼロクロス計数値Ｃが所定値 以上か否かを判定する。 この結果、所定値未満の場合は、逆流無しとみなし、ステップ９へ進んで、逆 流検出フラグＦを０にリセットする。 所定値以上の場合は、逆流有りとみなし、ステップ10へ進んで、逆流検出フラ グＦを１にセットする。

【００１６】 すなわち、図２に、例えば４気筒エンジンにおけるエアフローメータ出力の変 化の様子を（ａ）逆流無しの場合と（ｂ）逆流有りの場合とに分けて示したよう に、エアフローメータ出力の微分値ΔＱを算出して、所定クランク角度期間（０ →π）でみると、（ａ）の逆流無しの場合は、微分値ΔＱのゼロクロスは１回で あるが、（ｂ）の逆流有りの場合は、微分値ΔＱのゼロクロスは３回となる。

【００１７】 よって、所定クランク角度期間ごとに微分値ΔＱのゼロクロスの回数を計数し 、このゼロクロスの回数を所定値（図２の例では３）と比較して、所定値以上の ときに逆流有りと判定し、このときに逆流検出フラグＦを１にセットするのであ る。 従って、ステップ８〜10の部分が逆流判定手段に相当する。

【００１８】 図５は吸入空気流量検出ルーチンである。 ステップ11では、熱線式エアフローメータ７からの信号に基づいて検出される 吸入空気流量Ｑを読込む。 ステップ12では、検出された吸入空気流量Ｑを平均化処理して、平均値Ｑ_AVE を算出する。具体的には、例えば次式により移動平均を求める。

【００１９】 Ｑ_AVE ＝（１−ｄ）Ｑ_AVE ＋ｄ・Ｑ 〔但し、０＜ｄ＜１〕 ステップ13では、逆流検出フラグＦの値を判定し、Ｆ＝１（逆流有り）のとき は、逆流補正のため、ステップ14，15を実行する。 ステップ14では、機関回転数Ｎとスロットル弁開度ＴＶＯとをパラメータとし て定めたエリア毎に予め設定しておいた逆流補正量Ｅのマップを参照して、実際 のＮとＴＶＯとから逆流補正量Ｅを検索する。

【００２０】 ステップ15では、次式のごとく、ステップ12で算出した吸入空気流量の平均値 Ｑ_AVE から逆流補正量Ｅを減算することにより、吸入空気流量の平均値Ｑ_AVE を 補正する。 Ｑ_AVE ＝Ｑ_AVE −Ｅ 従って、ステップ13〜15の部分が逆流補正手段に相当する。

【００２１】 図６は燃料噴射量演算ルーチンである。 ステップ21では、吸入空気流量Ｑの平均値Ｑ_AVE とエンジン回転数Ｎとから、 次式により、基本燃料噴射量Ｔｐを演算する。 Ｔｐ＝Ｋ・Ｑ_AVE ／Ｎ 〔Ｋは定数〕 ステップ22では、次式のごとく、基本燃料噴射量Ｔｐに各種補正係数ＣＯＥＦ を乗算し、また電圧補正分Ｔｓを加算して、最終的な燃料噴射量Ｔｉを演算する 。

【００２２】 Ｔｉ＝Ｔｐ・ＣＯＥＦ＋Ｔｓ 燃料噴射量Ｔｉが演算されると、このＴｉに相当するパルス幅の駆動パルス信 号がエンジン回転に同期したタイミングで燃料噴射弁５に与えられて、燃料噴射 がなされる。

【００２３】

【考案の効果】

以上説明したように本考案によれば、逆流検出と補正とにより吸入空気流量の 検出精度が大幅に向上するという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本考案の構成を示す機能ブロック図

【図２】 逆流の有無によるエアフローメータ出力特性
を示す図

【図３】 本考案の一実施例を示すシステム図

【図４】 逆流検出ルーチンのフローチャート

【図５】 吸入空気流量検出ルーチンのフローチャート

【図６】 燃料噴射量演算ルーチンのフローチャート

【図７】 従来の問題点を示す図

【符号の説明】

１ エンジン ３ 吸気通路 ４ スロットル弁 ５ 燃料噴射弁 ６ コントロールユニット ７ 熱線式エアフローメータ

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】吸気通路に配置した熱線式エアフローメー
   タの出力に基づいて吸入空気流量を検出するエンジンの
   吸入空気流量検出装置において、 前記エアフローメータの出力の微分値を求める微分手段
   と、 所定クランク角度期間ごとに前記微分値のゼロクロスの
   回数を計数するゼロクロス計数手段と、 このゼロクロスの回数を所定値と比較して所定値以上の
   ときに逆流有りと判定する逆流判定手段と、 逆流有りと判定されたときに前記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を減少側に補正す
   る逆流補正手段と、 を設けたことを特徴とするエンジンの吸入空気流量検出
   装置。