JPS5988620A - 内燃機関用カルマン渦流量センサの出力平滑化装置 - Google Patents
内燃機関用カルマン渦流量センサの出力平滑化装置Info
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- JPS5988620A JPS5988620A JP57197811A JP19781182A JPS5988620A JP S5988620 A JPS5988620 A JP S5988620A JP 57197811 A JP57197811 A JP 57197811A JP 19781182 A JP19781182 A JP 19781182A JP S5988620 A JPS5988620 A JP S5988620A
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- karman
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
- G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
- G01F1/05—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects
- G01F1/20—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects by detection of dynamic effects of the flow
- G01F1/32—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects by detection of dynamic effects of the flow using swirl flowmeters
- G01F1/325—Means for detecting quantities used as proxy variables for swirl
- G01F1/3287—Means for detecting quantities used as proxy variables for swirl circuits therefor
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- Physics & Mathematics (AREA)
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- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は内燃機関のカルマン渦流量センサの出力平滑化
装置に関する。
装置に関する。
従来この種装置としては例えば第１図に示すようなもの
がある。これはカルマン渦流量センサ（以下単にカルマ
ンセンサという）からのカルマン波形信号を周期−ディ
ジタル変換器１に与えてディジタル変換しカルマン周期
上下カット装置２に与え、連続した４個のカルマンセン
サ周期のうち最大と最小を除き（上、下カットし）、残
る２個の平均周期を求めるものである（特開昭５６−３
２０４７号公報）。
がある。これはカルマン渦流量センサ（以下単にカルマ
ンセンサという）からのカルマン波形信号を周期−ディ
ジタル変換器１に与えてディジタル変換しカルマン周期
上下カット装置２に与え、連続した４個のカルマンセン
サ周期のうち最大と最小を除き（上、下カットし）、残
る２個の平均周期を求めるものである（特開昭５６−３
２０４７号公報）。
しかしながら、この従来装置ではエンジンの吸気脈動周
期が長い運転条件下において吸気脈動により流量出力が
大金く変動する場合に、検出時間（サンプル時間）が余
シに短か（八と、変動中の出力のどの範囲についての平
均をとるか決まらなり構成となっているため、エンジン
全開近傍時とか、ブローバイ・プリザーホースからの脈
動がある低負荷時等の吸気脈動が大きい条件下では出力
の変動の影響が大きく残シ、これを小さくするためにた
とえば、サンプル時間を長くとれば、機関の応答性を低
下させることになるという欠点がある。
期が長い運転条件下において吸気脈動により流量出力が
大金く変動する場合に、検出時間（サンプル時間）が余
シに短か（八と、変動中の出力のどの範囲についての平
均をとるか決まらなり構成となっているため、エンジン
全開近傍時とか、ブローバイ・プリザーホースからの脈
動がある低負荷時等の吸気脈動が大きい条件下では出力
の変動の影響が大きく残シ、これを小さくするためにた
とえば、サンプル時間を長くとれば、機関の応答性を低
下させることになるという欠点がある。
本発明はこのような従来の問題点に鑑みなされたもので
、吸気脈動の周期を機関運転条件、例えばエンジン回転
速度、エンジン気筒数およびエンジンサイクルから予想
しておき、該吸気脈動の周期の整数倍期間をサンプル期
間としてこの期間におけるカルマン周期出力信号を平均
して流量を演算する構成として上記問題点を解決したカ
ルマン渦流量センサの出力平滑化装置を提供することを
目的としている。
、吸気脈動の周期を機関運転条件、例えばエンジン回転
速度、エンジン気筒数およびエンジンサイクルから予想
しておき、該吸気脈動の周期の整数倍期間をサンプル期
間としてこの期間におけるカルマン周期出力信号を平均
して流量を演算する構成として上記問題点を解決したカ
ルマン渦流量センサの出力平滑化装置を提供することを
目的としている。
以下第２図乃至第６図を参照して本発明を実施例につき
説明する。
説明する。
第２図は本発明の一実施例の構成を示したブロック線図
である。この装置では、周期−ディジタル変換器１でデ
ィジタル化したカルマン波形信号を周期加算装置３１に
与える。周期加算装置３１には、エンジン回転信号が与
えられてサンプル時間設定を行うサンプル時間設定装置
５の出力が与えられ、この設定時間中のカルマン周期の
トータル値とサンプル数とを除算装置３２に出力する。
である。この装置では、周期−ディジタル変換器１でデ
ィジタル化したカルマン波形信号を周期加算装置３１に
与える。周期加算装置３１には、エンジン回転信号が与
えられてサンプル時間設定を行うサンプル時間設定装置
５の出力が与えられ、この設定時間中のカルマン周期の
トータル値とサンプル数とを除算装置３２に出力する。
除算装置３２ではカルマン周期のトータル値をす算
ンプル数で除算しその値を流量計装置４に与える。
そして流量計算装置４の出力に基き燃料噴射量が定まる
。
。
第３図は第２図の実施例における演算動作をコンピュー
タで行う場合のフローチャートによシ示したものである
。
タで行う場合のフローチャートによシ示したものである
。
この演算はまずカルマン周期の平均時間目標値ＴＬの計
算を行うに叶す。これはエンジン回転速度から （ただし、ｎは整数） として算出さね、４気筒４サイクルガソリンエンジンで
はエンジンがＩカ４回転１回転＋１’７２回転、２回転
の何れかに要する時間に近くすればよい。
算を行うに叶す。これはエンジン回転速度から （ただし、ｎは整数） として算出さね、４気筒４サイクルガソリンエンジンで
はエンジンがＩカ４回転１回転＋１’７２回転、２回転
の何れかに要する時間に近くすればよい。
次に逐時与えられるカルマン周期を順次加算した上でそ
の平均値を求める。これは上記目標ｊ：’、４ ：Ｔ−
。
の平均値を求める。これは上記目標ｊ：’、４ ：Ｔ−
。
超えるまでカルマン周期の加算を行い、この加算対象の
カルマン周期のサンプル数でカルマン周期加算装置加算
値とによシ行う。これをフローチャートで順を追って説
明する。前記平均時間目標値Ｔｔ、の演算を行ない（ス
テップＳ１）、メモリの全ての番地に連続するカルマン
周期のデータを書き込んだ後、カルマン周期Ｔの新デー
タが与えら 。
カルマン周期のサンプル数でカルマン周期加算装置加算
値とによシ行う。これをフローチャートで順を追って説
明する。前記平均時間目標値Ｔｔ、の演算を行ない（ス
テップＳ１）、メモリの全ての番地に連続するカルマン
周期のデータを書き込んだ後、カルマン周期Ｔの新デー
タが与えら 。
れる度にその時点で一番古いデータが記憶されているメ
モリの番地に新データを書き込みこの番地を１・Ｘとす
る（ステップ８２）。この新データはアキュムレータＡ
ｃｅに送られると共に、カルマン周期数カウンタＮＣＮ
Ｔによりサンプル数が計数される（ステップＳ５）。次
に二番目に新らしいデータが書き込まれている番地を新
たに工・Ｘとし、このデータをアキュームレータＡｃｃ
に転送して前記最新のデータと加算すると共にカウンタ
ＮＣＮＴを＋１カウントする。ここで、最新のデータが
メモリの先頭の番地に書き込まれている時は二番目に新
しいデータは最後の番地に書き込まれているためこの番
地ｅＩ・Ｘとする（ステップ８１ 、ｓ５ ＋８６、Ｓ
７）。そして、前記アキュームレータＡｃｅ（７）加算
値がＴＬを超すまでは、前記ステップ８１〜Ｓ８のフロ
ーを繰シ返してカルマン周期のデータを新しいものから
順に加算し、かつ、加算された周期のサンプル数をカウ
ントし続け、周期の総加算値が上記目標値ＴＬを超えた
ときに総加算値をカウンタＮＣＮＴ計数値で除してカル
マン周期Ｔの平均値が求められる（ステップＳｇ、Ｓ９
）この平均値から空気流量Ｑａが算出される（ステップ
５１０）。かかるフローが所定のクランク角又は時間毎
に行なわれ、エンジン回転数の変化に対応して変化する
空気流量を応答性よく求めることができる。このように
して得られた空気流量Ｑａは例えば、第５図に示したよ
うに吸気脈動の丁度２山分に略り等しいため変動は小さ
い。
モリの番地に新データを書き込みこの番地を１・Ｘとす
る（ステップ８２）。この新データはアキュムレータＡ
ｃｅに送られると共に、カルマン周期数カウンタＮＣＮ
Ｔによりサンプル数が計数される（ステップＳ５）。次
に二番目に新らしいデータが書き込まれている番地を新
たに工・Ｘとし、このデータをアキュームレータＡｃｃ
に転送して前記最新のデータと加算すると共にカウンタ
ＮＣＮＴを＋１カウントする。ここで、最新のデータが
メモリの先頭の番地に書き込まれている時は二番目に新
しいデータは最後の番地に書き込まれているためこの番
地ｅＩ・Ｘとする（ステップ８１ 、ｓ５ ＋８６、Ｓ
７）。そして、前記アキュームレータＡｃｅ（７）加算
値がＴＬを超すまでは、前記ステップ８１〜Ｓ８のフロ
ーを繰シ返してカルマン周期のデータを新しいものから
順に加算し、かつ、加算された周期のサンプル数をカウ
ントし続け、周期の総加算値が上記目標値ＴＬを超えた
ときに総加算値をカウンタＮＣＮＴ計数値で除してカル
マン周期Ｔの平均値が求められる（ステップＳｇ、Ｓ９
）この平均値から空気流量Ｑａが算出される（ステップ
５１０）。かかるフローが所定のクランク角又は時間毎
に行なわれ、エンジン回転数の変化に対応して変化する
空気流量を応答性よく求めることができる。このように
して得られた空気流量Ｑａは例えば、第５図に示したよ
うに吸気脈動の丁度２山分に略り等しいため変動は小さ
い。
第４図は４気筒４サイクルガソリンエンジンの１回転に
ついてのカルマン周期平均時間目標値ＴＬをエンジン回
転数Ｏから約６０００まで求めたものである。この目標
値ＴＬはエンジン１回転分の時間よりも幾分小さくした
方がよい結果が得られる。それは、カルマン周期の加算
結果が必ずＴＬを超えてしまうため、ＴＬを小さ目にし
ておいた方がエンジン１回転分によシ近いカルマン周期
の加算結果となシ、最終的にカルマン周期の真の平均値
に近い値が得られるためである。
ついてのカルマン周期平均時間目標値ＴＬをエンジン回
転数Ｏから約６０００まで求めたものである。この目標
値ＴＬはエンジン１回転分の時間よりも幾分小さくした
方がよい結果が得られる。それは、カルマン周期の加算
結果が必ずＴＬを超えてしまうため、ＴＬを小さ目にし
ておいた方がエンジン１回転分によシ近いカルマン周期
の加算結果となシ、最終的にカルマン周期の真の平均値
に近い値が得られるためである。
第５図は第３図のフローチャートで示した演算による結
果とカルマンセンサ波形、吸気脈動の関係を示したもの
である。すなわち図の最上部に示すように吸気脈動があ
るときカルマンセンサの出力波形はそれに対応したもの
（流速の増大に応じてカルマン周期が小）となる。
果とカルマンセンサ波形、吸気脈動の関係を示したもの
である。すなわち図の最上部に示すように吸気脈動があ
るときカルマンセンサの出力波形はそれに対応したもの
（流速の増大に応じてカルマン周期が小）となる。
この例で示した運転状態の場合カルマン周期サンプル数
は１８であり、従来のように運転状態に拘らず２ザンブ
ル分の平均を求める場合と比べると吸気脈動の影響が少
なり真の平均値に近い値が得られることが明らかである
。
は１８であり、従来のように運転状態に拘らず２ザンブ
ル分の平均を求める場合と比べると吸気脈動の影響が少
なり真の平均値に近い値が得られることが明らかである
。
第６図は本発明の他の演算例を示したもので、クランク
角センサの３６００毎の信号によってエンジン１回転分
のカルマン周期を平均化するフローチャートである。こ
の場合は、エンジンの３６００信号が入ると（ステップ
５１１）、その度に前回３６００信号が入ってから入力
された、カルマン周期の総加算値ＴＴと周期数カウンタ
ＮＣＮＴの値ＮＴとをメモリに記憶する（ステップ５１
２）。そして、次の周期の入力に備えてカルマン周期の
全てとＮＣＮＴと全クリアしゼロにする（ステップ５１
３）。
角センサの３６００毎の信号によってエンジン１回転分
のカルマン周期を平均化するフローチャートである。こ
の場合は、エンジンの３６００信号が入ると（ステップ
５１１）、その度に前回３６００信号が入ってから入力
された、カルマン周期の総加算値ＴＴと周期数カウンタ
ＮＣＮＴの値ＮＴとをメモリに記憶する（ステップ５１
２）。そして、次の周期の入力に備えてカルマン周期の
全てとＮＣＮＴと全クリアしゼロにする（ステップ５１
３）。
られるまでの間カルマンパルスの立上シ毎にカルマンセ
ンサの周期を計算して（ステップＳｎ ＋ ５１５）、
新しｈカルマン周期が前のカルマン周期の２倍以上の場
合歯抜けと判断して性周期×汐とする歯抜は補正を行う
（ステップ５１６）。この後得られたカルマン周期デー
タを順番にメモリに記憶すると共に周期数カウンタＮＣ
ＮＴにて周期数を計数する。
ンサの周期を計算して（ステップＳｎ ＋ ５１５）、
新しｈカルマン周期が前のカルマン周期の２倍以上の場
合歯抜けと判断して性周期×汐とする歯抜は補正を行う
（ステップ５１６）。この後得られたカルマン周期デー
タを順番にメモリに記憶すると共に周期数カウンタＮＣ
ＮＴにて周期数を計数する。
これによシ得られたカルマン周期加算装置加算値ルマン
周期数ＮＴとから平均値ＴＡを求める訳であるが、この
演算は１０ミリ秒毎にタイマによつ（て割込みルーチン
ＲＱが行われることによる（ステップ８１９ ｒ ８２
０）。そして平均値ＴＡに基き空気流量Ｑａが計算され
る。
周期数ＮＴとから平均値ＴＡを求める訳であるが、この
演算は１０ミリ秒毎にタイマによつ（て割込みルーチン
ＲＱが行われることによる（ステップ８１９ ｒ ８２
０）。そして平均値ＴＡに基き空気流量Ｑａが計算され
る。
上記実施例では４気筒４サイクルガソリンエンジンにつ
き１回転分の平均を求める例を示したがこれは応答性と
の兼合いで１〜２回転分が適当なためであシ、６気筒で
は動回転〜２回転程度がよい。
き１回転分の平均を求める例を示したがこれは応答性と
の兼合いで１〜２回転分が適当なためであシ、６気筒で
は動回転〜２回転程度がよい。
本発明は上述のように、吸気脈動の周期をエンジン回転
から予想しその整数倍期間をザンプル期間として、この
期間におけるカルマン周期出力信号を平均するようにし
て、流量を求めるようにしたため、吸気脈動が特に大き
たエンジンの全開近傍時やブローパイシステムによる低
負荷時等の運転条件下でもカルマンセンサ、の出力変動
にょる流量演算値の変動が小さく応答性の良好な空気流
量信号を形成することができ、燃料噴射装置における燃
料制御に好適な信号が得られるものである。
から予想しその整数倍期間をザンプル期間として、この
期間におけるカルマン周期出力信号を平均するようにし
て、流量を求めるようにしたため、吸気脈動が特に大き
たエンジンの全開近傍時やブローパイシステムによる低
負荷時等の運転条件下でもカルマンセンサ、の出力変動
にょる流量演算値の変動が小さく応答性の良好な空気流
量信号を形成することができ、燃料噴射装置における燃
料制御に好適な信号が得られるものである。
第１図は従来のカルマン渦流量センサの出力平滑化装置
の構成を示すブロック線図、第２図は本発明の一実施例
の構成を示すブロック線図、第３ンの１回転についての
カルマン周期平均時間目標値対回転数特性を示す図、第
５図は吸気脈動時のカルマン波形とその平滑化処理後の
波形とを示す説明図、第６図は本発明における他の演算
処理方法を示すフローチャートである。 １・・・カルマン゛周期−デイジタル変換装置 ２・
・・カルマン周期上下カット装置 ３・・・平均計算
装置 ４・・・流量計算装置 ５・・・サンプル時
間設定装ｆｉｔ３１・・・周期加算装置 ３２・・・
除算装置 特許出願人 日産自動車株式会社 代理人弁理士 笹 島 富二雄 ４ 第２図
の構成を示すブロック線図、第２図は本発明の一実施例
の構成を示すブロック線図、第３ンの１回転についての
カルマン周期平均時間目標値対回転数特性を示す図、第
５図は吸気脈動時のカルマン波形とその平滑化処理後の
波形とを示す説明図、第６図は本発明における他の演算
処理方法を示すフローチャートである。 １・・・カルマン゛周期−デイジタル変換装置 ２・
・・カルマン周期上下カット装置 ３・・・平均計算
装置 ４・・・流量計算装置 ５・・・サンプル時
間設定装ｆｉｔ３１・・・周期加算装置 ３２・・・
除算装置 特許出願人 日産自動車株式会社 代理人弁理士 笹 島 富二雄 ４ 第２図
Claims (1)
- 内燃機関回転信号に基いてサンプル時間を設定するサン
プル時間設定装置と、前記サンプル時間中にカルマン渦
流量センサから与えられる出力の周期を順次加算する装
置と、前記サンプル時間中における前記周期の数を計数
するカウンタと、前記加算装置の出力を前記カウンタの
計数値で除して平均値を求める装置とを設けて構成した
ことを特徴とする内燃機関用カルマン渦流量センサの出
力平滑化装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57197811A JPS5988620A (ja) | 1982-11-12 | 1982-11-12 | 内燃機関用カルマン渦流量センサの出力平滑化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57197811A JPS5988620A (ja) | 1982-11-12 | 1982-11-12 | 内燃機関用カルマン渦流量センサの出力平滑化装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5988620A true JPS5988620A (ja) | 1984-05-22 |
| JPH033889B2 JPH033889B2 (ja) | 1991-01-21 |
Family
ID=16380734
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57197811A Granted JPS5988620A (ja) | 1982-11-12 | 1982-11-12 | 内燃機関用カルマン渦流量センサの出力平滑化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5988620A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6254125A (ja) * | 1985-09-03 | 1987-03-09 | Toyota Motor Corp | カルマン渦センサの出力信号処理装置 |
-
1982
- 1982-11-12 JP JP57197811A patent/JPS5988620A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6254125A (ja) * | 1985-09-03 | 1987-03-09 | Toyota Motor Corp | カルマン渦センサの出力信号処理装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH033889B2 (ja) | 1991-01-21 |
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