JPS632449B2 - - Google Patents
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- JPS632449B2 JPS632449B2 JP57056438A JP5643882A JPS632449B2 JP S632449 B2 JPS632449 B2 JP S632449B2 JP 57056438 A JP57056438 A JP 57056438A JP 5643882 A JP5643882 A JP 5643882A JP S632449 B2 JPS632449 B2 JP S632449B2
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は内燃機関の吸入空気量を検出するカル
マン渦流量センサの信号処理装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a signal processing device for a Karman vortex flow sensor that detects the intake air amount of an internal combustion engine.
流れの中に置かれた物体の下流に流速に比例し
て規則正しく交互に発生する渦をカルマン渦とい
い、このカルマン渦の発生周波数若しくは発生周
期を計測し、これに基づいて流量を検出するよう
にしたものがカルマン渦流量センサである。 Karman vortices are vortices that occur regularly and alternately in proportion to the flow velocity downstream of an object placed in a flow. This is the Karman vortex flow sensor.
渦周波数の測定は、例えば棒状の渦発生体に対
する渦発生時の流体の剥離に基づく交番的な圧力
変化を、熱線や超音波などの手段により検出して
行なう。 The vortex frequency is measured, for example, by detecting alternating pressure changes due to separation of fluid when a vortex is generated from a rod-shaped vortex generator using a means such as a hot wire or an ultrasonic wave.
第1図はこのようなカルマン渦流量センサ(以
下「カルマンセンサ」という)を吸入空気量検出
手段として用いた電子制御燃料噴射機関の例で、
機関吸気通路1の途中に設けたカルマンセンサ2
の吸気量信号及びその他機関運転状態を代表する
信号(主に機関回転数信号)に基づいて、制御回
路3で電磁燃料噴射弁4の開弁時間を制御し、内
燃機関5に供給する燃料の量を運転状態に応じた
適正値に制御するようになつている。 Figure 1 shows an example of an electronically controlled fuel injection engine that uses such a Karman vortex flow rate sensor (hereinafter referred to as "Karman sensor") as an intake air amount detection means.
Karman sensor 2 installed in the middle of engine intake passage 1
The control circuit 3 controls the opening time of the electromagnetic fuel injection valve 4 based on the intake air amount signal and other signals representative of the engine operating state (mainly the engine speed signal), and controls the amount of fuel supplied to the internal combustion engine 5. The amount is controlled to an appropriate value depending on the operating condition.
ところで、このようにカルマンセンサを内燃機
関の吸気量検出に適用した場合に、特に気筒数の
少ない機関ほど著しいのであるが、高負荷運転域
で生じる吸気脈動やこの脈動に重畳する乱れ及び
雑音に原因して大きな検出誤差が出るという問題
点がある。これは、第2図に示したように絞り弁
全開付近で吸気脈動が激しいときには吸気脈動の
流速立ち上り域(渦発生体後流に生成する渦形態
が双子渦からカルマン渦に遷移する領域)ではセ
ンサ出力が微少となり、原波形を整形する段階で
矩形波の欠落、いわゆる歯抜け現象を起こすため
であり、この場合は検出周期が異常に長くなる結
果、見かけ上は吸気量が減少することになる。ま
た。全開運転域で吸気が逆流すると、この逆流分
をも実際の吸気流量として検出してしまうため、
正方向の誤差が現われて見かけ上の吸気量が増加
する(第3図参照)。 By the way, when the Kalman sensor is applied to detect the intake air amount of an internal combustion engine, it is difficult to detect the intake pulsation that occurs in high-load operating ranges and the turbulence and noise superimposed on this pulsation, which is especially noticeable in engines with fewer cylinders. There is a problem in that this causes a large detection error. This is because, as shown in Figure 2, when the intake pulsation is intense near the throttle valve fully open, the flow velocity rises in the intake pulsation region (the region where the vortex form generated in the wake of the vortex generator transitions from twin vortices to Karman vortices). This is because the sensor output becomes very small, and when the original waveform is shaped, a square wave is missing, which causes a so-called missing tooth phenomenon.In this case, the detection cycle becomes abnormally long, and the intake air volume appears to decrease. Become. Also. If the intake air flows backwards in the full-open operation range, this backward flow will also be detected as the actual intake flow rate.
A positive error appears and the apparent intake air amount increases (see Figure 3).
第4図は上述の現象に関する実験結果で、乗用
車用4気筒機関を1200RPMの定速で運転したと
きの負荷(吸入空気流量)とセンサ周波数との関
係を示したものであるが、図示したように機関吸
入負圧にして−40mmHg程度から負の誤差を生じ、
−20mmHgで誤差率は最大で20%に達している。
また全開域での吸気逆流の影響による正誤差は40
%にまでなつている。 Figure 4 shows the experimental results regarding the above-mentioned phenomenon, and shows the relationship between the load (intake air flow rate) and sensor frequency when a 4-cylinder engine for a passenger car is operated at a constant speed of 1200 RPM. A negative error occurs from around -40mmHg when the engine suction negative pressure is set.
At -20mmHg, the error rate reaches a maximum of 20%.
In addition, the correct error due to the influence of intake backflow in the fully open range is 40
%.
このため、従来は第1図に示したように吸入負
圧に応動するバキユームスイツチ6を設けて負荷
状態を検出し、例えば吸入負圧にして0〜−50mm
Hgの高負荷運転域ではカルマンセンサ2の出力
信号を採用せずに主として機関回転数のみに依存
した燃料噴射量制御に切換えるなどの対策を講じ
ていた(例えば特開昭55−46033号)。 For this reason, conventionally, as shown in Fig. 1, a vacuum switch 6 that responds to the suction negative pressure is provided to detect the load condition, and for example, the suction negative pressure is set to 0 to -50 mm.
In the Hg high-load operating range, countermeasures have been taken such as switching to fuel injection amount control that mainly depends only on the engine speed without using the output signal of the Kalman sensor 2 (for example, JP-A-55-46033).
しかしながら、機関回転数に依存した制御で
は、回転数が変化しない限り燃料噴射量は一定で
あるから、第5図に示したようにこの制御域での
空燃比(A/F)が負荷状態によつて変動するの
が避けられず、また制御切換点(バキユームスイ
ツチ6の動作点)での空熱比変動が大きくて運転
性が悪化するなど依然として問題点があつた。 However, in control dependent on engine speed, the fuel injection amount remains constant as long as the engine speed does not change, so the air-fuel ratio (A/F) in this control range changes depending on the load condition, as shown in Figure 5. Therefore, fluctuations were unavoidable, and there were still problems such as large fluctuations in the air-heat ratio at the control switching point (the operating point of the vacuum switch 6), resulting in poor drivability.
また、カルマンセンサ出力信号の周期の所定数
(例えば、8周期又は16周期)の平均値Tiと標準
偏差σとから周期変動率(σ/Ti)を求め、これを
周期変動率として前記平均値を修正するために考
慮するように構成したカルマンセンサの信号処理
装置を本出願人が提案したが(特開昭55−106314
号)演算処理時間が増大してしまうこと、あるい
は標準偏差のみからは必ずしも上述した歯抜け現
象をきめ細かく補正し得ない等の問題点がある。 In addition, a cycle variation rate (σ/Ti) is determined from the average value Ti and standard deviation σ of a predetermined number of cycles (e.g., 8 cycles or 16 cycles) of the Kalman sensor output signal, and this is used as the cycle variation rate to obtain the average value. The present applicant proposed a signal processing device for a Kalman sensor configured to take into consideration the correction of
(No.) There are problems such as an increase in calculation processing time and the fact that the above-mentioned missing phenomenon cannot be precisely corrected from the standard deviation alone.
本発明はこのような従来の問題点を踏まえてな
されたもので、吸気脈動時にカルマンセンサの出
力パルスの周期が著しく変動することに着目し
(第2図参照)、センサ出力パルスの歯抜け現象で
急変した周期値を、その前後の正常な周期値との
関係において個々に適当な周期値に補正し、これ
を流量検出用の信号として採用することにより制
御誤差を可及的に減少するとともに、流量演算時
間の短縮を図ることを目的とするものである。 The present invention has been made in consideration of these conventional problems, and focuses on the fact that the period of the output pulse of the Kalman sensor changes significantly during intake pulsation (see Figure 2). By correcting the period value that suddenly changes to an appropriate period value individually in relation to the normal period values before and after it, and using this as a signal for flow rate detection, control errors can be reduced as much as possible. , the purpose is to shorten the flow rate calculation time.
このために本発明では、カルマンセンサからの
パルス信号の周期を検出する周期検出回路と、検
出周期値を遂次記憶する記憶回路と、相前後して
記憶される周期値相互の比較に基づいて吸気脈動
時の過大周期変動を検出する比較回路と、検出周
期の記憶値を所定の割合で補正する補正回路とを
設け、前記補正処理済の周期記憶値(補正処理さ
れなかつた記憶値を含む)を流量信号として採用
するようにする。すなわちこれにより、吸気脈動
に原因するセンサ出力の誤差が発生したとして
も、燃料噴射制御装置等の制御系に供給される流
量信号としては実際の吸気流量に対応した値に極
く近いものに補正されるので、最終的な制御目標
値に現われる誤差を著しく減少できる。 To this end, the present invention uses a period detection circuit that detects the period of the pulse signal from the Kalman sensor, a storage circuit that sequentially stores the detected period values, and a comparison of the period values stored in succession. A comparison circuit for detecting excessive period fluctuations during intake pulsation and a correction circuit for correcting the stored value of the detection period at a predetermined ratio are provided, and the correction circuit stores the period storage value that has been corrected (including the stored value that has not been corrected). ) is used as the flow rate signal. In other words, even if an error occurs in the sensor output due to intake pulsation, the flow rate signal supplied to the control system such as the fuel injection control device can be corrected to a value that is extremely close to the value corresponding to the actual intake flow rate. Therefore, the error appearing in the final control target value can be significantly reduced.
以下、本発明を図面に示した実施例に基づいて
説明する。 Hereinafter, the present invention will be explained based on embodiments shown in the drawings.
第6図は本発明を内燃機関の燃料噴射制御に適
用した実施例で、10は本発明に係る信号処理回
路、20は機関回転数を検出する回転センサ7及
び前記信号処理回路10からの信号に基づいて基
本燃料噴射量、つまり燃料噴射弁4の開弁時間
(基本パルス幅)を制御する制御回路である。 FIG. 6 shows an embodiment in which the present invention is applied to fuel injection control of an internal combustion engine, where 10 is a signal processing circuit according to the present invention, 20 is a rotation sensor 7 that detects the engine speed, and signals from the signal processing circuit 10. This is a control circuit that controls the basic fuel injection amount, that is, the valve opening time (basic pulse width) of the fuel injection valve 4 based on the following.
信号処理回路10は、既述した周期検出回路1
1、比較回路12、補正回路13、記憶回路14
からなり、基本的にはカルマンセンサ2からのパ
ルス信号の周期を検出回路11で検出し、これを
記憶回路14に収納するカルマン周期IRQという
仕事を行なう。一方、制御回路20は前記記憶回
路14に記憶された周期値を流量検出のための最
終的な情報として採用し、燃料噴射制御を行なう
ことになる。 The signal processing circuit 10 includes the period detection circuit 1 described above.
1. Comparison circuit 12, correction circuit 13, memory circuit 14
Basically, the detection circuit 11 detects the cycle of the pulse signal from the Kalman sensor 2 and stores it in the memory circuit 14, which is called the Kalman cycle IRQ. On the other hand, the control circuit 20 uses the cycle value stored in the storage circuit 14 as the final information for flow rate detection, and performs fuel injection control.
信号処理回路10を形成する各回路並びに動作
について第7図に示したフローチヤートに沿つて
説明すると、まず周期検出回路11は、カルマン
センサ2からのパルス波を整形する波形成形回路
及び整形波の立ち上りを捉えて周期を測るカウン
タなどからなり、第8図に示したように矩形波に
整形したパルス波の周期を1周期毎に検出する。
ここでは、第8図のA点(整形波立ち上り点)で
検出した周期(または周期値)Taを中心として
その後の処理を説明する。 The respective circuits and operations forming the signal processing circuit 10 will be explained along the flowchart shown in FIG. It consists of a counter that measures the period by capturing the rising edge, and detects the period of the pulse wave shaped into a rectangular wave every period as shown in FIG.
Here, the subsequent processing will be explained focusing on the period (or period value) Ta detected at point A (shaped wave rising point) in FIG. 8.
比較回路12は、上記周期値Taに定数Cを乗
じたものと、すでに記憶回路14に収納されてい
る先行周期値(例えば、第8図でTa−1)とを
比較する。定数Cは使用するカルマンセンサ2の
寸法(流れ方向の渦発生体投影巾)によつて定ま
るが、たとえば、4気筒1600c.c.程度のエンジンで
あつてカルマンセンサ2の寸法が略17mmの比較的
大型のものを使用する場合にはC≒1/2とするの
が望ましく、一方、全開吸入空気量より大きな機
関(たとえば、6気筒2800c.c.程度)に適用する場
合は、小型のカルマンセンサ2が要求される。ま
た、たとえばカルマンセンサ2の寸法が略3mmの
比較的小型のものを使用する場合にあつては、C
≒1/4とする等、カルマンセンサ2の寸法に応じ
て設定するのが望ましいことが実験的に確かめら
れている。 The comparison circuit 12 compares the period value Ta multiplied by a constant C with a preceding period value already stored in the storage circuit 14 (for example, Ta-1 in FIG. 8). The constant C is determined by the dimensions of the Karman sensor 2 used (the projected width of the vortex generator in the flow direction). When using a relatively large engine, it is desirable to set C≒1/2.On the other hand, when applying it to an engine with a larger intake air amount than the fully open intake air volume (for example, about 2800 c.c. for 6 cylinders), a small Karman engine is recommended. Sensor 2 is required. For example, when using a relatively small Kalman sensor 2 with dimensions of approximately 3 mm, C
It has been experimentally confirmed that it is desirable to set it according to the dimensions of the Kalman sensor 2, such as approximately 1/4.
すなわち、第13図に示すような、互いに隣接
する周期値、TaとTa−1との比Ta/Ta−1と
歯抜率(全計測期間に対するパルス出力ゼロの割
合(%))との関係を、カルマンセンサ2の寸法
をパラメータとして得られた実験結果に徴すれ
ば、カルマンセンサの寸法と対象機関の排気量と
にもとづいて、歯抜け現象を呈するTa/Ta−1
の値を設定しうるのである。たとえば、大型のカ
ルマンセンサの場合歯抜け率が略40%(この値
は、実験的に定めうるもので略40%以下であれば
好ましい結果がえられた)であれば、周期値の修
正の必要があるとすれば、隣り合う周期値の比
Ta/Ta−1でいえば2(すなわちC=1/2)とな
つたとき、当該周期値Taに定数d(たとえばd=
1/2)を乗じて補正するのである。 In other words, as shown in Fig. 13, the relationship between adjacent period values, the ratio Ta/Ta-1 of Ta and Ta-1, and the tooth extraction rate (ratio (%) of pulse output zero to the total measurement period) Based on the experimental results obtained using the dimensions of the Kalman sensor 2 as a parameter, Ta/Ta-1, which exhibits a gap phenomenon based on the dimensions of the Kalman sensor and the displacement of the target engine.
It is possible to set the value of . For example, in the case of a large Kalman sensor, if the tooth loss rate is approximately 40% (this value can be determined experimentally, and favorable results have been obtained if it is approximately 40% or less), then the periodicity value should be corrected. If necessary, the ratio of adjacent period values
When Ta/Ta-1 becomes 2 (that is, C=1/2), the period value Ta is set to a constant d (for example, d=
1/2) for correction.
なお、同図中、一点鎖線は小型カルマンセンサ
の周期値を、整形パルスが2つ発生するごとに読
み込むようにした場合であり、おなじく小型カル
マンセンサを使用する場合でも1パルス毎に読み
込むようにした実線の特性と比較して検出可能な
最大流量は抑えられるが、代わりに周期値を読み
込む頻度が少くなることにより、結果として流量
演算に要する時間が短縮されるという利点が得ら
れる。 In addition, in the same figure, the dashed-dotted line shows the case where the period value of the small Kalman sensor is read every two shaping pulses, and similarly when using the small Kalman sensor, the period value is read every pulse. Although the detectable maximum flow rate is suppressed compared to the solid line characteristic, the frequency of reading periodic values is reduced, resulting in the advantage that the time required for flow rate calculation is shortened.
補正回路13は上記比較回路12と協働し比較
結果に応じて周期値Taを補正する。すなわち、
いま大型カルマンセンサを使う場合であつて、か
つ〔Ta−1<1/2Ta〕の条件が成立したとする
と、TaがTa−1に対して過大な変動を生じたも
のと判断し、Taに1以下の定数d(たとえば1/2、
……)を乗じて短縮方向に補正し、これを新たに
Taとして記憶回路14に送る〔Ta−1≧1/2
Ta〕のときは、検出回路11からの周期値Taを
補正することなく、そのまま記憶回路14に送
る。 The correction circuit 13 cooperates with the comparison circuit 12 and corrects the period value Ta according to the comparison result. That is,
If we are using a large Kalman sensor and the condition [Ta-1<1/2Ta] is satisfied, it will be determined that Ta has fluctuated too much with respect to Ta-1, and Ta will change. Correct it in the shortening direction by multiplying it by a constant d that is less than 1 (for example, 1/2, ...), and use this as a new
When it is sent to the storage circuit 14 as Ta (Ta-1≧1/2 Ta), the period value Ta from the detection circuit 11 is sent to the storage circuit 14 as it is without being corrected.
記憶回路14は、補正回路13からの周期値を
記憶するRAM(読み出し並びに書き込み可能な
記憶素子)及び次々に入力する周期値を順次番地
指定して前記RAMの周期記憶エリアに収納する
アドレス回路などからなり、制御回路20によつ
てすでに使用された旧データを順次新たな周期値
に書き直して、常に多数の新データを読み出し得
る状態になつている。 The storage circuit 14 includes a RAM (readable and writable storage element) that stores the cycle values from the correction circuit 13, and an address circuit that sequentially addresses and stores the cycle values that are inputted one after another in the cycle storage area of the RAM. The control circuit 20 sequentially rewrites old data that has already been used with new cycle values, so that a large amount of new data can be read out at any time.
このように、信号処理回路10では、カルマン
センサ2からのパルス信号個々の出力が妥当であ
るか否か判断して、周期変動が過大であるとこの
過大変動に係る周期値を先行周期値との関係にお
いて所定の割合で補正して正常な周期値に接近す
るように補正し、これを記憶回路14に収納す
る。従つて記憶回路14に記憶された周期値を流
量信号として参照すれば、吸気脈動等が生じた場
合でも実吸気流量からの誤差の少ない吸気流量算
出が可能であり、この吸気流量算出値に基づく燃
料噴射量制御の正確度を高めることができるので
ある。 In this way, the signal processing circuit 10 judges whether the output of each pulse signal from the Kalman sensor 2 is appropriate or not, and if the periodic fluctuation is excessive, the periodic value related to this excessive fluctuation is set as the preceding periodic value. According to this relationship, the period value is corrected at a predetermined rate so as to approach a normal period value, and this is stored in the storage circuit 14. Therefore, by referring to the cycle value stored in the memory circuit 14 as a flow rate signal, it is possible to calculate the intake flow rate with less error from the actual intake flow rate even when intake pulsation occurs, and the intake flow rate can be calculated based on this intake flow rate calculation value. This makes it possible to increase the accuracy of fuel injection amount control.
なお、上記実施例では、周期値を記憶するまで
の間で補正処理するようにしているが、一度記憶
した周期値相互を比較して、補正すべき周期値を
書き直すようにしてもよい。 In the above embodiment, the correction process is performed before the period value is stored, but the period values that have been stored may be compared with each other and the period value to be corrected may be rewritten.
次に、制御回路20について第9図に示したフ
ローチヤートに沿つて説明する。 Next, the control circuit 20 will be explained along the flowchart shown in FIG.
制御回路20では、記憶回路14に記憶された
補正処理済の周期値に基づき、流量演算回路21
で時間あるいは機関回転に同期して吸気流量Qa
が演算(テーブルルツクアツプまたは計算、以下
同様)される。この場合、第9図に示したように
機関負荷状態に応じて多数の周期値を読み取り、
その平均値を採るのが精度上好ましく、読み取る
個数としてはクランク軸回転にして1〜4回転
分、例えば高負荷域で32個、低負荷域で10個程度
が適当である(低負荷域では運転状態の変化が比
較的激しいので、読み取る個数を少なくした方が
応答性の点で好ましい)。 The control circuit 20 uses the flow rate calculation circuit 21 based on the corrected cycle value stored in the storage circuit 14.
The intake flow rate Qa is synchronized with time or engine rotation.
is calculated (table lookup or calculation, the same applies hereafter). In this case, as shown in Fig. 9, a large number of cycle values are read depending on the engine load condition, and
It is preferable to take the average value for accuracy, and the appropriate number to read is 1 to 4 revolutions of the crankshaft, for example, 32 in the high load region and 10 in the low load region (in the low load region Since the operating conditions change relatively rapidly, it is preferable to reduce the number of readings from the viewpoint of responsiveness).
次に、噴射量演算回路22で、上記流量Qaと
回転センサ7からの機関回転数Nrとに基づいて、
基本燃料噴射量(噴射弁駆動信号のパルス幅)
Tpが演算される。なお、回転同期噴射にあつて
は、噴射弁特性等に応じて定まる定数をKとする
とき、Tp=K・Qa/Nrである。 Next, in the injection amount calculation circuit 22, based on the flow rate Qa and the engine rotation speed Nr from the rotation sensor 7,
Basic fuel injection amount (injector drive signal pulse width)
Tp is calculated. In addition, in the case of rotation-synchronous injection, when K is a constant determined according to the characteristics of the injection valve, etc., Tp=K·Qa/Nr.
一方、最大噴射量演算回路23では、そのとき
の回転数Nrに応じた最大噴射量Tp・MAXが決定
される。 On the other hand, the maximum injection amount calculation circuit 23 determines the maximum injection amount Tp· MAX according to the rotational speed Nr at that time.
上記2つの噴射量値Tp並びにTp・MAXは比較
回路24を介して比較され、〔TP<TP・MAX〕の
ときはTpがそのまま、〔Tp≧Tp・MAX〕のとき
はTp・MAXが新たなTpとして記憶回路25に記
憶される。 The above two injection amount values Tp and Tp・MAX are compared via the comparison circuit 24, and when [TP<TP・MAX ], Tp remains unchanged, and when [Tp≧Tp・MAX ], Tp・MAX is new. It is stored in the storage circuit 25 as Tp.
制御回路20は、このようにして上記記憶回路
25に次々と納められた噴射量Tpを順次読み出
し、これに基づいて燃料噴射弁4を駆動する。ま
た、Tpは機関運転状態を正確に反映しているの
で、必要に応じて排気還流制御ないし点火時期制
御等のために利用される。 The control circuit 20 sequentially reads out the injection amounts Tp stored one after another in the storage circuit 25 in this way, and drives the fuel injection valve 4 based on this. Furthermore, since Tp accurately reflects the engine operating state, it is used for exhaust gas recirculation control, ignition timing control, etc. as necessary.
なお、信号処理回路10及び制御回路20は、
いずれもマイクロプロセツサで構成して演算を行
うことも可能であることは勿論である。 Note that the signal processing circuit 10 and the control circuit 20 are
Of course, it is also possible to configure any of them with a microprocessor and perform calculations.
また、本実施例では上述したようにTp・MAXを
設定して最大噴射量を規制しているが、これは全
負荷運転域での吸気逆流に原因する過大な誤差
(第4図参照)の発生に対処したものであり、従
つて吸気逆流現象が顕著でない場合にはこのよう
な対策を講じる必要はない。因みに、最大噴射量
を規制するには、他に例えば回転同期噴射方式に
あつては機関回転数に応じて平均周期Taの最小
値もしくは流量信号Qaの最大値を設定し、カル
マン周期に同期した噴射方式(この場合、噴射弁
パルス幅はほぼ一定)にあつては噴射周期の最小
値を設定するようにしてもよい。 In addition, in this embodiment, the maximum injection amount is regulated by setting Tp・MAX as described above, but this is due to excessive error caused by intake backflow in the full load operating range (see Figure 4). This measure is intended to deal with the occurrence of air reflux, so if the intake air reflux phenomenon is not significant, there is no need to take such measures. Incidentally, in order to regulate the maximum injection amount, for example, in the case of a rotation-synchronized injection method, the minimum value of the average period Ta or the maximum value of the flow rate signal Qa is set depending on the engine speed, and the injection amount is synchronized with the Karman period. For an injection method (in this case, the injection valve pulse width is approximately constant), a minimum value of the injection period may be set.
第10図は上記実施例の態様で燃料噴射装置を
構成した場合の本発明の効果を示すもので、第4
図または第5図との比較から明らかなように、カ
ルマンセンサ信号の補正処理により、最終的に噴
射弁パルス幅に現われる誤差が著しく減少する。
特に高負荷運転域での空燃比について見ると、そ
の誤差は濃側に0〜3%と従来の半分以下であ
る。また、急激な空燃比の変化が起らないことか
ら、運転性を良好に保てることがわかる。 FIG. 10 shows the effect of the present invention when the fuel injection device is configured in the manner of the above embodiment, and shows the effect of the present invention.
As is clear from a comparison with the figure or FIG. 5, the correction processing of the Kalman sensor signal significantly reduces the error that ultimately appears in the injector pulse width.
Especially when looking at the air-fuel ratio in the high-load operating range, the error is 0 to 3% on the rich side, which is less than half of the conventional ratio. Furthermore, since no sudden changes in the air-fuel ratio occur, it can be seen that good drivability can be maintained.
ところで、上記実施例は、各々の整形パルス立
ち上り時点で検出したカルマン周期Taを、これ
に先行する周期との比較に基づいて補正するもの
であるが、第11図及び第12図に示したよう
に、さらに後続する周期Ta+1等との比較にお
いて補正するようにしてもよい。すなわち、例え
ば〔1/2Ta>Ta−1〕のときにTaを過大周期と
判定して、これを短周期に補正するのである。 Incidentally, in the above embodiment, the Kalman period Ta detected at the rising point of each shaped pulse is corrected based on comparison with the preceding period, but as shown in FIGS. 11 and 12, Further, it may be corrected in comparison with the subsequent period Ta+1, etc. That is, for example, when [1/2Ta>Ta-1], Ta is determined to be an excessive period, and this is corrected to a short period.
このようにすると、急加速時など機関の吸気流
量が急増してカルマン周期が急速に小さくなつた
ときに、この周期に先行する周期(上記の例で
Ta)が短周期に補正される結果、燃料の供給量
が増量側に変化して機関の加速応答性が向上する
という利点がある。 By doing this, when the intake flow rate of the engine rapidly decreases and the Karman period rapidly decreases, such as during sudden acceleration, the period preceding this period (in the example above)
As a result of correcting Ta) to a short period, the fuel supply amount changes to the increasing side, which has the advantage of improving the acceleration response of the engine.
以上のように本発明によれば、脈動現象等に原
因するカルマン渦流量センサの出力信号周期の誤
差を補正して実際の流量に相当する周期値が得ら
れるよう個々の整形パルス(周期値)を補正する
ようにしたので、この補正後の周期値あるいは流
量信号に基づいて作動する燃料噴射装置等の制御
系の精度を著しく向上できるという効果を生じ
る。 As described above, according to the present invention, individual shaped pulses (periodic values) are corrected for errors in the output signal period of the Karman vortex flow rate sensor caused by pulsation phenomena, etc., to obtain periodic values corresponding to the actual flow rate. Since this is corrected, it is possible to significantly improve the accuracy of a control system such as a fuel injection device that operates based on the corrected cycle value or flow rate signal.
第1図はカルマン渦流量センサを介して吸気流
量を検出するようにした燃料噴射式内熱機関の従
来例の概略構成図である。第2図、第3図は、そ
れぞれ吸気脈動、吸気逆流が流量検出に及ぼす影
響を示すための説明図、第4図は同じく影響誤差
を表わす流量及び誤差率の特性線図である。第5
図は第1図の装置における高負荷運転域での燃料
噴射量の誤差を表わす特性線図である。第6図は
本発明の一実施例のブロツク図、第7図はその信
号処理回路の動作内容を表わすフローチヤートで
ある。第8図は同じくカルマン渦発生周期の検出
について説明するための波形図である。第9図は
前記実施例の制御回路の動作内容を表わすフロー
チヤートである。第10図は同じく実施例の効果
を熱料噴射量について表わす特性線図である。第
11図は本発明の他の実施例の信号処理動作を表
わすフローチヤート、第12図は同じく渦発生周
期の検出について説明するための波形図である。
第13図は互いに隣接する周期の比と歯抜率との
関係図である。
2……カルマン渦流量センサ、10……信号処
理回路、11……周期検出回路、12……比較回
路、13……補正回路、14……記憶回路。
FIG. 1 is a schematic diagram of a conventional example of a fuel injection type internal heat engine in which the intake air flow rate is detected via a Karman vortex flow rate sensor. FIGS. 2 and 3 are explanatory diagrams showing the influence of intake pulsation and intake backflow on flow rate detection, respectively, and FIG. 4 is a characteristic line diagram of flow rate and error rate that similarly represents the influence error. Fifth
The figure is a characteristic diagram showing the error in the fuel injection amount in the high-load operating range in the apparatus of FIG. 1. FIG. 6 is a block diagram of one embodiment of the present invention, and FIG. 7 is a flowchart showing the operation contents of the signal processing circuit. FIG. 8 is a waveform diagram for explaining the detection of the Karman vortex generation period. FIG. 9 is a flowchart showing the operation of the control circuit of the embodiment. FIG. 10 is a characteristic diagram showing the effect of the embodiment with respect to the amount of heat injection. FIG. 11 is a flowchart showing the signal processing operation of another embodiment of the present invention, and FIG. 12 is a waveform diagram for explaining the detection of the vortex generation period.
FIG. 13 is a diagram showing the relationship between the ratio of adjacent cycles and the tooth extraction rate. 2...Karman vortex flow rate sensor, 10...signal processing circuit, 11...period detection circuit, 12...comparison circuit, 13...correction circuit, 14...memory circuit.
Claims (1)
期を検出する周期検出回路と、周期検出回路を介
しての検出周期値を逐次記憶する記憶回路と、記
憶回路に相前後して記憶される周期値相互の比較
に基づき過大周期変動を検出する比較回路と、比
較回路を介して検出された周期の記憶値を所定割
合で短周期化する補正回路とを備え、上記過大周
期の記憶値を補正処理済の記憶値で置き換え、前
記記憶回路に格納された記憶値の平均値を流量信
号として採用するようにしたことを特徴とするカ
ルマン渦流量センサの信号処理装置。1 A period detection circuit that detects the period of the pulse signal from the Karman vortex flow sensor, a storage circuit that sequentially stores the period values detected via the period detection circuit, and a period value mutually stored in the storage circuit one after the other. A comparator circuit that detects an excessive cycle fluctuation based on a comparison of A signal processing device for a Karman vortex flow rate sensor, characterized in that the average value of the stored values stored in the storage circuit is used as a flow rate signal.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP57056438A JPS58173429A (en) | 1982-04-05 | 1982-04-05 | Signal processing device of karman's vortex street flow rate sensor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP57056438A JPS58173429A (en) | 1982-04-05 | 1982-04-05 | Signal processing device of karman's vortex street flow rate sensor |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS58173429A JPS58173429A (en) | 1983-10-12 |
JPS632449B2 true JPS632449B2 (en) | 1988-01-19 |
Family
ID=13027084
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP57056438A Granted JPS58173429A (en) | 1982-04-05 | 1982-04-05 | Signal processing device of karman's vortex street flow rate sensor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS58173429A (en) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60183522A (en) * | 1984-03-01 | 1985-09-19 | Fujitsu Ten Ltd | Measuring device for intake air flow of internal-combustion engine |
JPH0690060B2 (en) * | 1985-07-16 | 1994-11-14 | トヨタ自動車株式会社 | Karman vortex sensor output signal processor |
-
1982
- 1982-04-05 JP JP57056438A patent/JPS58173429A/en active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS58173429A (en) | 1983-10-12 |
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