JPS63285418A - 機関の空気量検出装置 - Google Patents

機関の空気量検出装置

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JPS63285418A
JPS63285418A JP62121496A JP12149687A JPS63285418A JP S63285418 A JPS63285418 A JP S63285418A JP 62121496 A JP62121496 A JP 62121496A JP 12149687 A JP12149687 A JP 12149687A JP S63285418 A JPS63285418 A JP S63285418A
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初雄 永石
Ichirou Yoshishiki
吉敷　一郎
Hirokimi Koyama
博公 小山
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は機関の空気量検出装置に関する。
（従来の技術） 燃料噴射式内燃機関にあっては機関に吸入される空気量
を的確に検出することが重要であり、その検出装置とし
ては空気量を熱線式等の流量センサにより直接的に検出
するものや、圧力センサにより測定される吸気管圧力と
機関回転速度とから間接的に検出するものがある。また
、圧力センサのほかに絞り弁開度センサ等を設け、空気
量を絞り弁開度と吸気管圧力または機関回転速度とに基
づいて検出するものがある（実公昭６０−３９４６５号
公報等参照）。
（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、ｔＩＬｆｆｔセンサや圧力センサを用い
た検出装置では、吸気脈動により検出値が大きく影響を
受け、この検出値に基づいて演算される燃料噴射量が変
動するので、機関のトルク変動が生じる。
そこで、空気量や吸気管圧力の代わりに吸気脈動の影響
を受けることがない絞り弁開度を採用し、この絞り弁開
度αと機関回転速度Ｎとに基づいて体積空気量を演算す
るとともに、さらに吸気温の相違にて空気密度が変化す
ることに対処するため吸気温に応じて体積空気量を補正
することにより重量空気量を求めるようにした装置を本
出願人が提案している。具体的には、吸気温′ｌ″、に
応じた補正係数（ＫＴＡ）をシリンダに流入する体積空
気量に掛けることによりシリンダに流入する重量空気量
を求めるのである。
ところが、吸気温ＴＡは空気密度に相関する値として採
用されているが、絞り弁上流（たとえばエアホーン取り
付は部）での検出値でしかないため、センサ部取り付は
部から機関シリンダまでに受ける吸気温の変化について
はｉｔ慮されず、したかって運転条件の相違にてセンサ
下流において空気密度が変化する場合には必ずしも正確
な重量空気量が計算されない。たとえば、（１）噴射燃
料の気化促進のため、機関本体から奪った暖水にて吸気
マニホールドを加熱することが行なわれており、これに
より空気密度が低下する。（２）絞り弁部では空気が断
熱膨張するので温度低下し、これにより絞り弁部下流の
空気密度が高くなる。（３）いわゆるシングルポイント
インジェクション方式（以下ＪＳＰＩＪ方式と称す。）
では、絞り弁部の流速を利用して微粒化された燃料が気
化するので、絞り弁下流の温度が低下し空気密度が高（
なる。
この結果、誤差を含んだ重量空気量から計算した燃料噴
射量や点火時期を用いて制御を行うのでは目標とする値
から外れることとなり、フィードバック補正周期の長期
化、燃焼不良による排気エミッシシンや燃費の悪化等の
問題を引き起こす。
この発明は、このような従来の問題点に着目してなされ
たもので、運転条件の代表値に応じても吸気温補正係数
を計算するようにした空気量検出装置を提供することを
目的としている。
（問題点を解決するための手段） 本発明は、第１図に示すように、機関回転速度Ｎを検出
する手段１と、絞り弁開度ａを検出する手段２と、この
絞り弁開度αから紋り弁部の流路面積Ａ（Ａα）を演算
する手段３と、この流路面積Ａと前記回転速度Ｎに基づ
いて絞り弁部の単位吸気回数当たりの定常流量（この流
量を以下「リニヤライズ流量」と称す、）ＱＨＯを演算
する手段４と、前記両検出値（Ｎ、Ａ）を用いて絞り弁
部からシリンダへの空気流れに関する遅れ係数に２を演
算する手段５と、前記リニヤライズ流量Ｑ　ＨＯをこの
遅れ係数に２にて遅延補正することによりシリンダに流
入する体積空気量ＱｃｙＬを演算する手段６と、絞り弁
上流の吸気温′Ｉ゛＾を検出する手Ｐｉ７と、検出され
た吸気ｆｉＴ＾に応じて基本吸気温補正係数Ｋ　ｉ”　
Ａ　Ｏを演算する手段８と、この基本吸気温補正係数の
水温依存量（ＫＴＡＴＷ）を機関冷却水温Ｔｗに応じて
演算する手段９と、同じく基本吸気温補正係数の負荷依
存量（Ｋ　Ｔ　Ａ　Ｇ　ＨＯ）を負荷相当量＜ＱＨＯ）
に応じて演算する手段１０と、同じ（基本吸気温補正係
数の回転依存量（ＫＴＡＮ）を前記回転速度Ｎに応じて
演算する手段１１と、これら依存量（ＫＴＡＴＷ、ＫＴ
ＡＱＨＯ及びＫＴＡＮ）にて基本吸気温補正係数Ｋ　Ｔ
　Ａ　Ｏを補正演算して吸気温補正係数ＫＴＡを求める
手段１２と、この吸気温補正係数ＫＴＡにて前記体積空
気ｆｔＱｃｙｔを補正演算してシリンダに流入するｆｆ
ｉ量空気ｆｆｔＱｃｙｔｃを求める手段１３とを設けた
。なお、前記負荷相当量としては他にａ、Ａ／Ｎ及びＱ
ＣＹＬを採用することが考えられる。
また、実施態様として前記水温依存量Ｋ　Ｔ　Ａ　ＴＷ
に負荷依存量ＫＴＡＱＨＯと回転依存１ｔＫＴＡＮとを
乗算した値と基本吸気温補正係数ＫＴＡＯとの和にて吸
気温補正係数Ｋ　Ｔ　Ａを求めるようにした。これを数
式で表現すると、 Ｋ　’ｒ　Ａ　＝　Ｋ　Ｔ　Ａ　Ｏ＋　Ｋ　Ｔ　Ａ　０
ｘＫＴＡＱＨＯｘＫＴＡＮ である。
（作用） 本発明によれば吸気温ＴＡにて定まる空気密度がシリン
ダに流入されるまでに変化しても、その変化分に応じた
測定誤差が、運転条件の代表値（Ｔ１１＋、ＱＩＩＯ及
びＮ）に応じて修正されるので、重量空気ｆＩＬＱＣＹ
ＬＧが正確に計算される。すなわち、運転条件の相違に
より吸気温検出手段７の下流の空気密度（または流路面
積）が変化するにも拘わらず重量空気量の測定精度が向
上する。
また、吸気温補正係数ＫＴＡの計算に新たに３つのパラ
メータ（Ｔｗ、負荷相当量及びＮ）を導入するに際し、
各パラメータ毎に依存ｆＬ（Ｋ　Ｔ　Ａ　ＴＷ。
Ｋ　’Ｉ’　Ａ　Ｑ　ＨＯ及１／ＫＴＡＮ）を演ｆｉＬ
、５ｌ−ｊ’Ｌう依存量の数値計算により求めるようば
すると、複数のパラメータから一気に補正量を演算する
場合に比べて演算時間が短かくなる。
（実施例） 第２図は本発明の検出装置を燃料噴射機関に適用した一
例で、同図は制御系のシステム図である。
なお、本発明は基本的には定常時空気量の検出を前提と
しているが、実施例としてはこの定常時空気量を補正し
て最終的に過渡的運転状態に退いても適切な空気量が得
゛４れるようにしたもの番示すことにする。　　　　　
　　　−”　−１゛第２において、１５は機関吸気通路
１６の蓬中に介装されたバタフライ型の絞り弁、１７は
その上流側に位置しで設けられた電磁燃料噴射弁である
。これはＳＰＩ方式の燃料供給装置であり、電磁燃料噴
射弁１７からの噴射燃料は吸入空気とともに吸気分岐管
１８を介して多気筒内燃機関の各気筒へと分配供給され
る。
１９は絞り弁１５の開度ａを検出するセンサ（たとえば
ボテアシ５メータ）、２０は機関回転速度Ｎを検出する
センサ（たとえばクランク角センサ）であり、これらの
検出信号は機関冷却水温１’ｗ（検出するセンサ２１、
絞り弁１５よりも上流において吸気温ＴＡを検出するセ
ンサ２２、排気の実空燃比を検出するセンサ２３等から
の信号とともに、コントロールユニット２５に入力され
る。
２６は絞り弁１５を迂回するように形成されたバイパス
通路、２７はこのバイパス通路２６の開度を可変とする
アイドル制御弁である。
コントロールユニット２５は、ＣＰＵ、ＲＡＭ。
ＲｏＭ、ｘ／６装置等からなるマイクロコンビエータで
構成され、第１図に示した各手段（３〜６゜８〜１３）
の全機能を有し、定常時空気量を演算するだけでなく過
渡時空気量を演算するとともに、燃料噴射弁１７を介し
ての燃料噴射量制御を行う。
また、コントロールユニット２５はアイドル運転時に所
定の機関回転速度を保つようにアイドル制御弁２７を駆
動制御する。
次に、コントロールユニット内にて実行される内容を第
３図以下に示した流れ図等に基づいて説明する。
第３図は機関シリンダに流入する体積空気ｆｉＱＣＹＬ
の計算ルーチンを示すもので、まず絞り弁開度センサ１
９の信号ａから２次元テーブル（Ａａテーブル）のルッ
クアップ（検索）により絞り弁付近での吸気通路１６の
流路面積Ａαが求められる（ステップ３１）、同様にし
て、アイドル制御弁に指令する駆動制御信号（デユーテ
ィ信号’）Ｉ　ＳＣＤから２次元テーブル（ＩＳＣＤテ
ーブル）の検索によりバイパス通路２６の流路面積Ａｎ
ｙが求め−ちれる（ステップ３２）。ＡａとＡ　ｎ　ｙ
とはそれぞれ第７図とｔｊＳａ図に示す特性より定まる
。そして、ＡａとＡ　ｎ　ｙとの和から総流路面積Ａが
算出される（ステップ３３）。
次に、除算値Ａ／Ｎをパラメータとする２次元テーブル
（Ｑｎｏテーブル）から定常時の基本体積空気量を意味
するりニヤライズ流量ＱＨＯが求められる（ステップ３
４）、第９図にその特性を示す。
なお、シリンダ容積■をも考慮し、Ａ／（Ｎ−Ｖ）をパ
ラメータとしても構わない。そして、Ｑ　ｕ　。
に流量補正率ＫＦＬＡＴを乗じることにより定常流量Ｑ
　ｕが求められる（ステップ３６）。第１０図にその特
性を示す。
ここに、′ＫＦＬＡＴは一定空燃比（たとえば理論空燃
比）を得るための補正率として導入されている。これは
、ＱＩＩｏに対して一定割合で燃料量を供給する限り一
定空燃比が得られるはずであるが、現実にはＱ　＋＋　
（１のみであると、一定空燃比からずれてく、るので、
このずれを修正するためにＫＦＬＡＪが必要となるので
ある。
次に、絞り弁付近を通過した空気がシリンダに流入する
までの遅れを考慮した遅れ係数に２　（Ｋ２く１）が、
ＡとＮをパラメータとする３次元テーブル（Ｋ２テーブ
ル）の検索により求められる（ステップ３７）。第１１
図にそのテーブル内容を表す特性線図を示す。なお、Ｑ
　ｕ　６のパラメータにＡ／（Ｎ　−Ｖ　）ヲ使用Ｌ　
タ場合は、ＡとＮ−ｖかに２のパラメータとなる。
そして、Ｑ　ｕとに２とがら、ＱＣＹＬ＝ＱＣＹＬ−１
＋に２（Ｑｌｌ−ＱＣＹＬ−１）にてシリンダに流入す
る体積空気量ＱＣＹＬが求められる（ステップ３８）、
ただし、ＱＣＹＬに付した「−１」は空気＋！ＬＱｃＹ
Ｌの前回算出値であることを示す。
定常状態ではＱＣＹＬ−１＝ＱＨである。
このように、ａとＮとをもとに定常流ｆｉｌ　Ｑ　ｎを
演算すると、熱線式の流量センサや圧力センサを用いた
ときのように吸気脈動による影響を受けることなく、内
燃機関の正確な吸入空気量を検出することができる。
ところで、機関吸入ボート部に燃料噴射弁を設けたいわ
ゆるマルチポイントインノエクシＪン方式（以下ＦＭＰ
ＩＭＰＩ方式ぶ）では、上記ＱＣＹＬがそのまま燃料噴
射部位での空気量を示すことになるが、この実施例のＳ
ＰＩ方式では加速等の過渡運転状態で吸気号岐管１８内
で圧力変化が起こるため、燃料噴射部位での空気量（以
下「ＱＡＩＮＪ」と呼ぶ）とシリンダ直前での空気ｆｔ
ｔＱｃｙＬとの間にずれが生じる。
ｖＪ４図はこうした空気量のずれを補償するためノルー
チンテあり、ΔＣＭ＝（Ｑ　ｃ　Ｙ　Ｌ　　Ｑ　ｃ　ｙ
Ｌ　ｌ　）ＸＫＭＡＮ　Ｉの演算により加算量ΔＣＭを
求め、ＱＡ　ｓ　ＮＪ　＝ＱｅｙＬ＋ΔＣＭの演算によ
ＱＱＡＩＮＪを求める（ステップ６１．６２）。
なお、ＫＭＡＮＩは吸気分岐管１８の通路部分の容積に
応じて定まる定数である。＊た、次回処理に備えて今回
のＱＣＹＬをＱＣＹＬ−１に代入している（ステップ６
３）。
これにより、ＱＨは、定常状態以外では空気流れの遅れ
等に原因してシリンダに流入する空気量ＱＣＹＬとは必
ずしも一致しないが、空気流れの遅れはａとＮとに対応
するので、ａとＮとに基づく遅れ係数に２によりＱＨに
補正を加えることで加速等の過渡時における空気量ＱＣ
ＹＬまたはＱＡＩＮＪがより的確に求められる。
このようにして、Ｓ　Ｌ）　！方式における燃料噴射部
位での空気量ＱＡ　Ｉ　Ｎ　Ｊを求めたのち、第５図に
示したルーチンにより燃料噴射４３１１’　ｉが決定さ
れる。なお、このルーチンはＳＰＩとＭＰＩの両方式に
対応しうるように構成されている。すなわち、ＳＰＩあ
るいはＭＰＩの場合に対応してＱＡＩＮＪあるいはＱＣ
ＹＬが採用され、ＳＰＩ方式％式％ て、ＭＰＩ方式の場合は１’ｐ＝　ＫａＸ（ｌＡＩ　Ｎ
　Ｊ　ＸＫ１’ＡＸＫＰａにて基本噴射量Ｔｐが求めら
れる（ステップ７１，７２．７１．７３）。
ここに、吸気温補正係数ＫＴＡは空気密度を意味し、し
たがって、体積空気量（Ｑ　ｃ　ｙ　＋、？ＱＡＩＮＪ
）にこのＫ　Ｔ　Ａ　ｆＪｆ乗算されると重量空気量が
得られる。このＫＴＡについては後に詳述する。
なお、空気密度は大気圧の影響をも受けるので、このた
めに大気圧補正係数ＫＰａが導入されている。開式のＫ
ａは噴射弁２２の特性に基づく係数である。
最後に、Ｔ　ｉ　＝　Ｔ　ｐ　Ｘ　ＣＯＥ　Ｆ　Ｘ　Ｌ
　Ａ　Ｍ　Ｂ　Ｄ　Ａ　十Ｔｓの演算式に基づいて燃料
噴射量Ｔｉが算出される（ステップ７４）、ただし、同
演算式においでＣ０ＥＦは各種補正係数の総和、ＬＡＭ
ＢＤＡは空燃比センサ２３からの信号に基づいて定めら
れた空燃比フィードバック補正係数、Ｔｓは電磁燃料噴
射弁１７の無効パルス幅の補信号であり、何れも従来か
ら用いられてきたものと同様のものである。
なお、上記の各ルーチンは所定時間毎にあるいは機関回
転に同期して周期的に実行される。
さて、紋り弁上流で検出した吸気温ＴＡにて定まる空気
密度から重量空気量を求めるのでは、空気密度が運軟条
件の相違によりセンサ下流で変化した場合、この変化分
が測定１％差として生じるので、正確な重量空気量を与
えないことを前述した。
そこで、冷却水温と機関負荷が空気量測定に及ぼす要因
を改めて考慮することとする。重量空気ｆｉＧは一般に
下式（１）と（２）にて表される。
（１）絞り弁部の絞りが支配的な運転領域Ｇ＝ＣＸＡａ
ｘＰ＋ ・・・（１） ただし、各記号はｆ５１６図（Ａ）に示す位１６の変数
であり、 Ｃ：係数 Ａａ：絞り弁部の開口面積 Ｐｌ：絞り弁の上流圧力 Ｐｌ：絞り弁の下流圧力 Ｔ１：絞り弁部の吸気温 に：比熱比 Ｒ：〃ス定数 である。
（２）排気量が支配的な運転領域 Ｇ＝ηＸ（Ｐｓ／７６０） Ｘｉ２７３／（２７３＋Ｔ３）Ｉ ＸρＸＶｃＸ（２Ｎ／６０）　　　　　−（２）ただし
、各記号は第１６図（Ｂ）に示す位置の変数であり、 １１：充填効率 Ｐ８ニジリング内の吸気圧力（−Ｐｌ）′ｒ３ニジリン
グ内の吸気温 ρ：空気密度（０℃における） Ｖｃ：１シリンダの容積 Ｎ：機関回転速度（ｒｐ＋＊） Ｔ２：マニホールド内の吸気温度 である。
上記の式（１）と（２）よりＧが変化する要因として下
記の項目が考えられる。
（ｉ）スロットルボディと絞り弁１５の熱膨張差による
Ａａの変化 （ｉｉ）絞り弁部を通過する空気が断熱膨張することに
よるＴ１とＴ２の空気温低下に伴うマニホールド内の空
気密度の増加 なお、この空気温の低下分ΔＴは ΔＴ＝ｖ２　／（Ｊ　Ｘ　２ｇＸＣｐ　ａ）　　　　　
　　＝４３　）にて求められる。
ただし、１／Ｊ：仕事の熱当量 ビニ重力加速度 Ｃｐａ：空気の定圧比熱 Ｖ：空気流速 である。
（ｉｉｉ　）Ｓ　Ｐ　Ｉ方式では燃料の気化によるＴ２
の空気温低下による空’ＸＷ度の増加 なお、この空気温の低下分ΔＴ２は ΔＴ２　＝ＸＸＬ／（Ａ／Ｆｘｃ、、ａＸＣｐ　ｒ）・
・・（４） にて求められる。
ただし、Ｘ：気化率 Ｌ：燃料の気化熱 Ａ／Ｆ：空燃比 ｃＰｒ：燃料の定圧比熱 である。
（ｉｖ）Ｔｗによるマニホールド及び燃焼室加熱に伴う
絞り弁下流の空気密度の低下（式（１）ではＰｌの上昇
） （Ｖ）絞り弁１５に付着する燃料の粘性の変化によるＡ
ａの変化 そこで、上記（ｉ）〜（ｖ）の影響が空燃比変化に及ぼ
す影響について定性的に考えると、第１７図のようにな
ると推定される。この推定が正しいことは第１８図より
明らかである。すなわち、ｔ５１８図は上記（ｉ）＝（
ｉｉｉ）及（／　（ｖｉ　）絞り弁上流と絞り弁部の温
度差（絞り弁部吸気温と絞り昇温度は同一と仮定する。
）を考慮した空燃比変化の計算結果と実測結果を示し、
同図の下段に示すように（ｉ）、（ｉｉ）及び（ｖｉ　
）の和が実測値と良（一致している。
なお、第１８図は機関負荷、を一定とした場合の′ｒ―
に対する空燃比変化特性で、負荷については４段階に分
け、左から右に向は順に大きくしている。
また、縦軸のΔ（Ａ／Ｆ）は実空燃比と目標空燃比の比
であり、Δ（Ａ／Ｆ）の値が１．０の水平ラインから外
れるほど目標空燃比から外れていくことを意味する。
したがって、Ｔｗや負荷の値に関係なくΔ（Ａ／Ｆ）が
１．０となる（フラット特性）ようにするには、Δ（Ａ
／Ｆ）が１．０からずれた分を上記（ｉ）−（ｖｉ）の
項目に示す各要因により補正することが必要となる。た
だし、これら要因は運転条件にて左右されることから、
絞り弁上流の吸気温′ｌ″いと、運転条件の代表値（Ｔ
ｗ、機関負荷及ｖＮ）をパラメータとして補正量を求め
れば足りる。
そこで、４つの各パラメータに対する空燃比変化を改め
て実測したのが、第１９図ないしＰｔ５２２図である。
なお、第１９図はＴｗ、負荷相当量としてのりニヤライ
ズ流ＭＬ　Ｑ　ｎ　ｏ及びＮを一定とした条件下でのＴ
Ａに対する空燃比変化、Ｐｔ５２０図と第２１図はｒ＾
、　’１’　ｗ及びＮを一定とした条件下での負荷に対
する空燃比変化、第２２図は１’Ａ−’Ｉ’ｌｌ＋及び
負荷を一定とした条件下でのＮに対する空燃比変化を示
す、ただし、冷却水温１”ｗｌ　＝　Ｔｗｓ　（Ｔｗｌ
＜’１″＠２＜Ｔｗｓ）、リニヤライズ流量Ｑｏｏ＋〜
ＱＨＯ４（Ｑｏｏ　、１　＜−＜Ｑｌｓｏ　＋　）、回
転速度Ｎ１〜Ｎ７（Ｎｌ＜・・・〈Ｎ））は一定値であ
る。
ｔｉＳｌｓ図より、吸気温ＴＡを一定として考えると、
Δ（Ａ／Ｆ）は′ｒｗに応じてほぼ平行移動しているこ
とが分かるので、空燃比補正量としてはＴ、に応じて定
まる補正量を基本として、ｉ’　ｗに依存する補正量を
足し合わせる形式でよい。すなわち、１゛、に応じた基
本的な補正係数（基本吸気温補正係数）をＫＴＡＯ，Ｔ
ｗに依存する補正係数（水温依存係数）をＫ　Ｔ　Ａ　
Ｔ　Ｗとして、吸気温補正係数ＫＴＡは Ｋ　’ｒ　Ａ　＝　Ｋ　Ｔ　Ａ　Ｏ＋　Ｋ　Ｔ　Ａ　Ｔ
　Ｗ　　　　・（５）である。
次に、第２０図ないし第２２図によれば、第１９図のよ
うに一定の相関（平行移動）は見らず、複雑に変化して
いる。このため、Ｑ　ＩＩ　ｏと“Ｎに関しテｌ！　Ｋ
　ｉ”　Ａ　Ｔ　Ｗ　ヲ基準トシテ、Ｋ　Ｔ　Ａ　Ｔ　
Ｗ　！、：釆算する形式の補正量を導入する。すなわち
、ＱＩＩ。
に依存する補正率（負荷依存率）をＫ　Ｔ　Ａ　Ｑ　Ｈ
ＯｌＮに依存する補正率（回献依存率）をＫ　Ｔ　Ａ　
Ｎとして、 ＫＴＡ＝ＫＴＡＯ＋ＫＴＡＴＷ ＸＫＴＡＱＨＯＸＫＴＡＮ ・・・（６） とする。
ここに、ＫＴＡＯについては従来と同様にＴＡのみをパ
ラメータとして求められるものであるが、新たに導入し
た３つの値（ＫＴＡ’ｒ’Ｗ、ＫＴＡＱＨＯ及びＫ　１
’　Ａ　Ｎ　’）についてもそれぞれ１つの値（Ｔｗ、
Ｑｕｏ及びＮ）のみをパラメータとするものである。
第６図はこのような考え方に基づいて構成したＫＴＡの
計算ルーチンであり、それぞれＴＡ、Ｔｗ。
Ｑｌ（◎及びＮをパラメータとして計算し、あるいは２
次元テーブル（それぞれＫＴＡＯテーブル、Ｋ　Ｔ　Ａ
　”１’　Ｗ　ｆ　−プル、Ｋ　Ｔ　Ａ　Ｇ　Ｉ−１Ｏ
ｆ　−２ル、Ｋ１”　Ａ　Ｎ　？−プル）ノ検索ニヨ’
）　Ｋ　”ｒ　Ａ　Ｏ、Ｋ　ｉ”　Ａ　ＴＷ　、　Ｋ　
’Ｉ’　Ａ　Ｇ　ＨＯ及（／ＫＴＡＮを求め、コレラノ
値を用いて前式（６）よりＫＴＡを求める（ステップ８
１〜８５）。
ココニ、Ｋ’ｒ’ＡＯ，ＫＴＡＴＷ、ＫＴＡＧＨＯ及び
Ｋ　１’　Ａ　Ｎの内容をそれぞれｆ５１２図ないしｆ
５１５図に示す、すなわち、これらの内容は第１９図か
ら第２２図に示す実測値から得られたものである。たと
えばＴｗに関してはＴｗが低いほど空気密度が増すので
、その分ＫＴＡへの寄与割合を増やさなければならない
ことを意味している。なお、各位の単位ハタトエばＫＴ
Ａ（Ｂ／ｃｃ）、Ｋ　Ｔ　Ａ　Ｏ（ｍｇ／ｃｃ）、Ｋ　
Ｔ　Ａ　Ｔ　Ｗ　（ｍｇ／　ｃｃ）、ＫＴＡＧＨＯ（％
）、Ｋ　Ｔ　Ａ　Ｎ　（％）である。
したがって、吸気温センサ２２にて検出された吸気温Ｔ
＾から決定される補正係数ＫＴＡＯのみで重量空気量を
決定するのでは、ＴＡがセンサ下流のｆｉｆｓ！ｌ運転
条件の相違により様々に変化するので、そのときの運転
条件に応じた重量空気量を付与することができないが、
この例によればセンサ下流において生ずる空気量測定誤
差が、空気量に影響を及ぼす運転条件の代表値（Ｔ１１
ｔＱＨＯ及びＮ）に応じてイ１正される（ステップ８１
〜８５，７２．７３）。すなわち、この例は吸気温に関
する補正係数ＫＴＡの決定にあたって、吸気温センサ取
り付は位置下流における運転条件の相違をも考慮するこ
ととしたものであり、その結果、運献条件の相違に拘わ
らず重量空気量の測定精度を向上させることができる。
そして、測定精度の良好な重量空気＋１（ＱｃｙＬ　Ｉ
ＱＡ　Ｉ　Ｎ　Ｊ　）を用いて燃料噴射制御が行なわれ
ると、運転条件の相違に拘わらず目標空燃比への７ラツ
トな特性が得られることとなり、燃焼不良による排気エ
ミッションや燃費の悪化が防止され′る。このような事
情は、点火時期制御に関しても同様であり、′ｒｐとＮ
を基本値とする点火時期制御の制御精度をも向上するこ
とができる。
ただし、ＫＴＡを計拝するのにパラメータが増えるとな
ると、計算の手法が問題となる。すなわち、過渡時にあ
っては計算時間が長引くと測定精度が低下するからであ
る。そこで、この点をも考慮して、この例では２次元テ
ーブルと数値計算の組み合わせでＫＴＡを求めることに
より（ステップ８１〜８５）、演算時間の短縮化を行い
過渡特性を満足させることとしているのである。なお、
定常時に限るのであれば、３次元テーブルのルックアッ
プと補間計算の組み合わせとしても高精度の重量空気量
を付与することができることはいうまでもない。
最後に、この例では第６図において負荷相当量としてＱ
　ｕ　ｏを採用しているが、これに限るものでなくα＝
Ａ／Ｎ−ＱｕまたはＱｃＹＬをパラメータとしてもη成
することもできる。
（発明の効果） 以上説明したように、絞り弁上流で検出した吸気温に応
じる基本的な吸気温補正係数のみを用いて重量空気量を
決定する空気量検出装置では、この検出値が検出手段の
下流において変化すると、変化分に応じた測定誤差が生
ずるが、本発明では運転条件の代表値（冷却水温、負荷
相当量及び回転速度）に応じても吸気温補正係数を求め
るようにしたので、運転条件の相違に拘わらず重量空気
量の測定精度を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の構成図である。第２図は本発明の一実
施例の制御系のシステム図、第３図ないし第６図はそれ
ぞれ前記実施例の演算処理の内容を示す流れ図、第７図
ないし第１５図は前記演算処理の過程で使用されるテー
ブルの内容を表す特性線図である。 第１６図（Ａ）と同図（Ｂ）は重量空気量の演算に使用
する変数の所在を示す概略図、Ｐ５１７図は空燃比変動
要因とこの要因に応じた空燃比変化を示す表図、第１８
図は空燃比変動要因に応じた空燃比変化の計算値と実測
値を示す特性線図、ｆ５１９図ないし第２２図はそれぞ
れ吸気温、負荷及び回転速度に対する空燃比変化の実測
値を示す特性線図である。 １・・・機関回転速度検出手段、２・・・絞り弁開度検
出手段、３・・・流路面積演算手段、４・・・リニヤラ
イズ流量演算手段、５・・・遅れ係数演算手段、６・・
・体積空気量演算手段、７・・・吸気温検出手段、８・
・・基本吸気温補正係数演算手段、９・・・水温依存量
演算手段、１０・・・負荷依存量演算手段、１１・・・
回転依存量演算手段、１２・・・吸気温補正係数演算手
段、１３・・・重量空気量演算手段、１５・・・絞り弁
、１７・・・燃料噴射弁、１９・・・絞り弁開度センサ
、２０・・・回転センサ（クランク角センサ）、２１・
・・水温センサ、２２・・・ＩＩＪ１％Ｗセンサ、２５
・・・コントロールユニット。 特許出願人　　　日産自動車株式会社 第３図 第４図 第７図 ズ　（ｄｅｇ） 第８図 ｌ５ＣＤ　　ｒν 第９図 ルＮ 第１Ｏ図 第１１図 に２テーフ゛ＩＬ 第１２図 第１３図 イ’Ｓ　　　　　　　　　　　　　Ｔｗ　（’Ｃ）　　
　　　　　　　　　　　８第１４図 小　　　　　　　　　　ＯＨｏ　　　　　　　　　　　
　大第１５図 第１９ ｒＪ　ＩＬ　　Ｘ　Ｔａ　（’Ｃ） ａｌｔ　　Ｉ　　Ｘ　　ＴＡ　（’Ｃ）区 回転数Ｎ。 ａｉＬ　　気　　Ｊｒ　Ｔａ　　（’Ｃノリー二償グ ０及　式　　ｊユ　ＴＡ　（’Ｃ〕 リー二側 負刃穴 リーン讃シ ｌｌ何人 第ｍ図 リー；イマり 夛１荷プ７ １！荷大

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 機関回転速度を検出する手段と、絞り弁開度を検出する
    手段と、この絞り弁開度から絞り弁部の流路面積を演算
    する手段と、この流路面積と前記回転速度に基づいてリ
    ニヤライズ流量を演算する手段と、前記両検出値を用い
    て絞り弁部からシリンダへの空気流れに関する遅れ係数
    を演算する手段と、前記リニヤライズ流量をこの遅れ係
    数にて遅延補正することによりシリンダに流入する体積
    空気量を演算する手段と、絞り弁上流の吸気温に応じて
    基本吸気温補正係数を演算する手段と、この基本吸気温
    補正係数の水温依存量を機関冷却水温に応じて演算する
    手段と、同じく基本吸気温補正係数の負荷依存量を負荷
    相当量に応じて演算する手段と、同じく基本吸気温補正
    係数の回転依存量を前記回転速度に応じて演算する手段
    と、これら依存量にて基本吸気温補正係数を補正演算し
    て吸気温補正係数を求める手段と、この吸気温補正係数
    にて前記体積空気量を補正演算してシリンダに流入する
    重量空気量を求める手段とを設けたことを特徴とする機
    関の空気量検出装置。
JP62121496A 1987-05-19 1987-05-19 機関の空気量検出装置 Expired - Lifetime JPH06103211B2 (ja)

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