JP2004239104A

JP2004239104A - Suction air volume detecting device of engine

Info

Publication number: JP2004239104A
Application number: JP2003026974A
Authority: JP
Inventors: Hajime Hosoya; 肇細谷
Original assignee: Hitachi Unisia Automotive Ltd
Current assignee: Hitachi Unisia Automotive Ltd
Priority date: 2003-02-04
Filing date: 2003-02-04
Publication date: 2004-08-26

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To arithmetically operate the air volume in a cylinder without using suction air volume data with a sign in detecting the suction air volume by an air flowmeter with the backflow detecting function. <P>SOLUTION: A translation table is set by shifting a correlation between detecting voltage Us and the suction air volume by a backflow area of the air flowmeter, and the detecting voltage Us is wholly converted into the suction air volume of a following current by using the translation table. Next, a sign flag is set by discriminating the following current/a backflow by subtracting an offset quantity from the suction air volume, and a basic fuel injection quantity Tp is arithmetically operated from absolute value of a subtraction result. When weightedly averaging the basic fuel injection quantity Tp, an operation expression is switched on the basis of the sign flag, and in the backflow, an weighted average value TpA is arithmetically operated by multiplying the newest basic fuel injection quantity Tp by -1. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンの吸入空気量を順流と逆流とに区別して検出する吸入空気量検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、吸入空気量が０の状態で中間の電圧（例えば１Ｖ）を出力し、これより大きい側と小さい側とで順流と逆流の吸入空気量を区別して出力するように構成された逆流検知機能付のエアフロメータが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１１−１８２３１８号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来から、エアフロメータで検出される吸入空気量を加重平均することで、吸気マニホールドに対する充填遅れ分の位相遅れを与えて、シリンダ内空気量を求めるようにしており、逆流が発生するエンジンにおいて逆流検知機能付のエアフロメータを用いる場合には、加重平均処理において順流・逆流を符号で区別する必要があった。
【０００５】
しかし、符号付きの吸入空気量データを用いる構成とすると、表現可能な数値の半分が空気量の変化幅が小さい負側に使用されることになって、空気量表現の分解能が不足するという問題があると共に、アセンブラでソフトを作成する場合には、正の値のみでの演算が必要になるという問題があった。
【０００６】
本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、符号付きの吸入空気量データを用いることなく、シリンダ内空気量を求めることができるエンジンの吸入空気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】
そのため、請求項１記載の発明では、逆流検知機能付のエアフロメータの検出信号を、符号なしの吸入空気量に変換すると共に、順流・逆流に応じて符号フラグを設定し、前記符号なしの吸入空気量又は該符号なしの吸入空気量に基づき演算した変数を、前記符号フラグによって切り換えられる演算式によって平均化処理する構成とした。
【０００８】
かかる構成によると、逆流検知機能付のエアフロメータの検出信号を、符号なしの吸入空気量に変換する一方、該吸入空気量の順流・逆流の別を符号フラグで表し、符号フラグで平均化処理における演算式を切り換えることで、平均化処理に順流・逆流の別が反映されるようにした。
【０００９】
従って、吸入空気量のデータを符号付きとする必要がなく、負の空気量を扱えない場合であっても、吸入空気量の平均化処理を行うことができ、かつ、負の空気量を扱わないことで吸入空気量の分解能を確保できる。
【００１０】
請求項２記載の発明では、前記符号なしの吸入空気量に基づき演算される変数が、前記符号なしの吸入空気量とエンジン回転速度とから演算されるシリンダ内空気量相当値である構成とした。
【００１１】
かかる構成によると、符号なしの吸入空気量とエンジン回転速度とからシリンダ内空気量相当値（例えば、基本燃料噴射量）を演算し、該シリンダ内空気量相当値を符号フラグで切り換えられる演算式によって平均化処理する。
【００１２】
従って、符号なしの吸入空気量から、吸気マニホールドに対する充填遅れ分の位相遅れが与えられたシリンダ内空気量相当値を演算させることができる。
請求項３記載の発明では、前記逆流検知機能付のエアフロメータが、エンジンの吸入空気量が０のときに中間の検出信号を出力し、該検出信号よりも大きい側と小さい側との一方の側で順流の検出信号を出力し、他方の側で逆流の検出信号を出力する構成であり、
前記検出信号を、順流及び逆流が符号なしで設定される変換テーブルによって吸入空気量に変換し、
該変換によって得られた吸入空気量から所定のオフセット量を減算した結果に基づいて前記符号フラグを設定すると共に、前記減算結果を絶対値で表し、
前記絶対値又は該絶対値に基づき演算した変数を、前記符号フラグによって切り換えられる演算式によって平均化処理する構成とした。
【００１３】
かかる構成によると、エアフロメータの検出信号は変換テーブルによって符号のない吸入空気量データに変換され、次いで、吸入空気量のデータからオフセット量を減算することで順流・逆流を判別し、該判別結果に基づいて符号フラグを設定し、かつ、前記減算結果を絶対値にすることで、順流及び逆流方向の空気量を絶対値で表すようにする。
【００１４】
そして、前記絶対値で表される符号なしの吸入空気量の平均化処理において、演算式を符号フラグで切り換えて、逆流・順流とに区別して平均化演算を行わせる。
【００１５】
従って、エンジンの吸入空気量が０のときに中間の検出信号を出力し、該検出信号よりも大きい側と小さい側との一方の側で順流の検出信号を出力し、他方の側で逆流の検出信号を出力する構成のエアフロメータを用いる構成において、吸入空気量のデータを符号付きとする必要がなく、負の空気量を扱えない場合であっても、吸入空気量の平均化処理を行うことができ、かつ、負の空気量を扱わないことで吸入空気量の分解能を確保できる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を説明する。
図１は、本発明に係る吸入空気量検出装置が適用されるエンジンとその制御システムを示す。
【００１７】
この図１において、エンジン１には、エアクリーナ２，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。
前記吸気ダクト３には、逆流検知機能を有するエアフロメータ６が設けられており、吸入空気量Ｑを質量流量として検出する。
【００１８】
図２は、前記エアフロメータ６の回路構成を示す。
図２において、吸気ダクト３内に配設された基板６１には、吸入空気の流れ方向に沿って、ヒータ６２を中央に挟んで第１の検出抵抗６３と第２の検出抵抗６４とが配設されている。
【００１９】
前記ヒータ６２は、ヒータ制御回路６５によって通電が制御される。
また、前記第１の検出抵抗６３と第２の検出抵抗６４とは、温度により抵抗値が変化する特性を有し、固定抵抗６６，６７と接続されてブリッジ回路を形成する。
【００２０】
そして、第１の検出抵抗６３及び第２の検出抵抗６４の固定抵抗６６，６７との各接続点の電位が、増幅器６８の＋端子及び−端子に入力され、該増幅器６８の出力電圧がエアフロメータ６の検出信号としてＡ／Ｄ変換器に出力され、デジタル値に変換される。
【００２１】
ここで、吸入空気量が０の状態で増幅器６８からの出力電圧が例えば１Ｖとなるように設定される。
吸入空気が順流で流れると、第１の検出抵抗６３はヒータ６２で加熱された吸入空気の上流側にあるため加熱されないのに対し、第２の検出抵抗６４はヒータ６２で加熱された吸入空気の下流側にあるため該吸入空気を介して加熱され、第１の検出抵抗６３と第２の検出抵抗６４との間に温度差を生じる。
【００２２】
また、吸入空気量が増大するほど、吸入空気を介した第２の検出抵抗６４の受熱量が増大するので、第１の検出抵抗６３との温度差は増大する。
該温度差に応じて第１の検出抵抗６３と第２の検出抵抗６４との抵抗値の差が増大し、増幅器６８に入力される電位差が増大して増幅器６８の出力電圧が、順流の吸入空気量が多くなるほど増大する。
【００２３】
一方、吸入空気が逆流すると、第１の検出抵抗６３のみがヒータ６２で加熱された吸入空気を介して加熱されるので、第２の検出抵抗６４に対して順流時とは逆向きの温度差，抵抗値差を生じる。
【００２４】
これにより、増幅器６８に入力される電位差が減少して出力電圧が吸入空気量０状態の出力電圧（１Ｖ）よりも減少する。
従って、エアフロメータ６の出力電圧Ｕｓ（Ｖ）の特性は、図２中に示すような特性になる。
【００２５】
即ち、エアフロメータ６は、吸入空気量が０のときの検出電圧１（Ｖ）よりも大きい側で順流の検出電圧を出力し、小さい側で逆流の検出電圧を出力する。
図１に戻って、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し、又は、アクチュエータにより駆動されるスロットル弁７が設けられていて、吸入空気量Ｑを制御する。
【００２６】
吸気マニホールド５は、スロットル弁７下流のコレクタ部５ａと、さらに下流側の気筒毎に分岐したブランチ部５ｂとからなり、各ブランチ部５ｂには、電磁式の燃料噴射弁８が設けられていて、図示しない燃料ポンプから圧送されプレッシャレギュレータにより所定の圧力に制御される燃料を噴射供給する。
【００２７】
また、各気筒の特定行程に対応する所定クランク角位置毎に基準信号を出力すると共に、単位クランク角（例えば１°又は２°）毎に単位クランク角信号を出力するクランク角センサ９，エンジン１の冷却水温度を検出する水温センサ１０，前記スロットル弁７の開度を検出するスロットルセンサ１１等が設けられ、これらからの検出信号は、マイクロコンピュータ内蔵のコントロールユニット１２に入力される。
【００２８】
前記コントロールユニット１２は、前記クランク角センサ９からの基準信号の出力周期或いは一定時間内における単位クランク角信号の出力数を計測することによってエンジン回転速度Ｎｅを検出し、更に、前記エアフロメータ６の検出電圧から吸入空気量Ｑを求め、これらに基づいて燃料噴射制御や点火制御を行う。
【００２９】
ここで、前記吸入空気量の検出処理を図３のフローチャートに従って説明する。
図３のフローチャートにおいて、まず、ステップＳ１では、前記エアフロメータ６の検出電圧Ｕｓを読み込む。
【００３０】
次のステップＳ２では、図中に示すように、順流及び逆流が符号なしで設定される変換テーブルを用いて、前記検出電圧Ｕｓを吸入空気量Ｑのデータに変換する。
【００３１】
前記変換テーブルは、点線で示すエアフロメータ６の出力特性を、逆流側の最大流量Ｑｇ（本実施形態では−３０ｋｇ／ｈ）の絶対値分だけ順流側にシフトさせ、検出電圧から変換される吸入空気量Ｑを全て順方向（プラス）とする変換テーブルである。
【００３２】
ステップＳ３では、予め記憶されているオフセット量を読み出す。
前記オフセット量は、前記変換テーブルの設定においてエアフロメータ６の出力特性をシフトさせた量であり、本実施形態では３０ｋｇ／ｈとして記憶されている。
【００３３】
ステップＳ４では、前記ステップＳ２で変換テーブルによって求めた吸入空気量Ｑから前記オフセット量を減算した結果が０よりも小さいか否か（マイナスであるか否か）を判別する。
【００３４】
本実施形態では、変換テーブルによって求めた吸入空気量Ｑから前記オフセット量を減算した結果がマイナスであるときは、そのときの空気の流れが逆流方向であったことになり、この場合には、ステップＳ５へ進み、符号フラグに１をセットする。
【００３５】
一方、変換テーブルによって求めた吸入空気量Ｑからオフセット量を減算した結果が０以上（０又はプラス）であれば、そのときの空気の流れが順流方向であったことになり、この場合には、ステップＳ６へ進み、符号フラグに０をセットする。
【００３６】
即ち、符号フラグは、１であるときに逆流を示し、０であるときに順流を示すフラグとなる。
ステップＳ７では、前記ステップＳ２で変換テーブルによって求めた吸入空気量Ｑから前記オフセット量を減算した結果の絶対値を、順流・逆流を区別することのない空気量の検出値（符号なしの吸入空気量）とする。
【００３７】
即ち、前記ステップＳ２で変換テーブルによって求めた吸入空気量Ｑから前記オフセット量を減算した結果は、マイナスであれば逆流方向の流量を示し、プラスであれば順流方向の流量を示すことになるが、係る値の絶対値を求めることで、順流・逆流の区別が無くなる（符号なしとなる）。
【００３８】
ステップＳ８では、前記ステップＳ７で求めた吸入空気量Ｑ（絶対値）とエンジン回転速度Ｎｅとから、シリンダ内空気量相当値である基本燃料噴射量Ｔｐを演算する。
【００３９】
Ｔｐ＝Ｃ×Ｑ／Ｎｅ（Ｃは定数）
ステップＳ９では、前記符号フラグが０であるか否かを判別する。
そして、符号フラグが０である順流時には、ステップＳ１０へ進み、前記基本燃料噴射量Ｔｐの加重平均値ＴｐＡを下式に従って演算する。
【００４０】
ＴｐＡ＝Ｋ×Ｔｐ＋（１−Ｋ）×ＴｐＡ
尚、前記Ｋは、０＜Ｋ＜１の定数である。
一方、符号フラグが１である逆流時には、ステップＳ１１へ進み、前記基本燃料噴射量Ｔｐの加重平均値ＴｐＡを下式に従って演算する。
【００４１】
ＴｐＡ＝（−１）×Ｋ×Ｔｐ＋（１−Ｋ）×ＴｐＡ
即ち、前記基本燃料噴射量Ｔｐを加重平均処理（平均化処理）することで、吸気マニホールド充填遅れに対応する位相遅れを与えるものであるが、逆流時には、最新の基本燃料噴射量Ｔｐに−１を乗算する演算式に切り換えることで、加重平均値ＴｐＡがマイナス側に修正されるようにする。
【００４２】
これにより、吸入空気量のデータを符号なしのデータとしても、順流・逆流を区別して加重平均演算（平均化処理）を行わせることができる。
ステップＳ１２では、前記加重平均値ＴｐＡに基づいて、燃料噴射量や点火時期などを制御する。
【００４３】
尚、逆流検知機能付のエアフロメータ６の構成を、図２に示す構成に限定するものではない。
また、上記実施形態では、基本燃料噴射量Ｔｐを加重平均する構成としたが、ステップＳ７で求められる吸入空気量Ｑの加重平均を、符号フラグによって演算式を切り換えて行わせ、その後、吸入空気量の加重平均値から基本燃料噴射量を演算させる構成であっても良い。
【００４４】
吸入空気量を加重平均する場合も、符号フラグが１である逆流時には、最新の吸入空気量に−１を乗算する演算式を選択させれば良い。
ここで、上記実施形態から把握し得る請求項以外の技術思想について、以下にその効果と共に記載する。
（イ）請求項１〜３のいずれか１つに記載のエンジンの吸入空気量検出装置において、
前記エアフロメータが、吸入空気の流れ方向にヒータを中央に挟んで第１の検出抵抗と第２の検出抵抗とを配設してなり、前記第１の検出抵抗と第２の検出抵抗と２つの固定抵抗とを接続してブリッジ回路を形成し、前記第１の検出抵抗と第２の検出抵抗との抵抗値の差を電位差として出力する構成であることを特徴とするエンジンの吸入空気量検出装置。
【００４５】
かかる構成によると、吸気の流れ方向の違いによって加熱される側の検出抵抗が入れ替わることで、吸入空気量を順流と逆流とに区別して検出する。
（ロ）請求項１〜３のいずれか１つに記載のエンジンの吸入空気量検出装置において、
前記平均化処理が加重平均であり、最新値と前回までの加重平均値との加重平均演算において、符号フラグに基づいて逆流時であると判断されるときには、最新値に−１を乗算する演算式を選択させることを特徴とするエンジンの吸入空気量検出装置。
【００４６】
かかる構成によると、符号フラグから順流であるか逆流であるかを判断し、逆流時には、最新値に−１を乗算することで、加重平均値がマイナスに修正されるようにして、逆流によるシリンダ内空気量の減少分に対応させる。
【００４７】
尚、エンジンにおいては逆流に対して順流の方が大きくなるので、上記加重平均の結果は、プラスの値となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態において本発明に係る吸入空気量検出装置を適用するエンジンのシステム構成図。
【図２】実施の形態におけるエアフロメータの回路構成図。
【図３】実施の形態における吸入空気量の検出処理を示すフローチャート。
【符号の説明】
１…エンジン、６…エアフロメータ、１２…コントロールユニット、６２…ヒータ、６３…第１の検出抵抗、６４…第２の検出抵抗、６５…ヒータ制御回路、６６，６７…固定抵抗、６８…増幅器[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an intake air amount detection device that detects an intake air amount of an engine separately from a forward flow and a backward flow.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a backflow detection device configured to output an intermediate voltage (for example, 1 V) when the intake air amount is 0, and to separately output the forward and reverse intake air amounts on the larger and smaller sides. 2. Description of the Related Art An airflow meter with a function is known (for example, see Patent Document 1).
[0003]
[Patent Document 1]
JP-A-11-182318
[Problems to be solved by the invention]
By the way, conventionally, a weighted average of an intake air amount detected by an air flow meter is given to give a phase delay corresponding to a charging delay to an intake manifold, and an air amount in a cylinder is obtained. In the case of using an airflow meter with a backflow detection function in the above, it was necessary to distinguish the forward flow and the backflow by a sign in the weighted average processing.
[0005]
However, if the configuration uses signed intake air amount data, half of the representable numerical value is used on the negative side where the change width of the air amount is small, and the resolution of the air amount expression is insufficient. In addition, there is a problem that when software is created by an assembler, an operation using only positive values is required.
[0006]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and has as its object to provide an intake air amount detection device for an engine that can determine an air amount in a cylinder without using signed intake air amount data. .
[0007]
[Means for Solving the Problems]
Therefore, according to the first aspect of the present invention, the detection signal of the air flow meter with the backflow detection function is converted into an unsigned intake air amount, and a sign flag is set in accordance with the forward flow and the backflow, so that the unsigned suction is performed. The variable calculated based on the air amount or the unsigned intake air amount is averaged by an arithmetic expression switched by the sign flag.
[0008]
According to this configuration, the detection signal of the air flow meter with the backflow detection function is converted into an unsigned intake air amount, while the forward flow / backflow of the intake air amount is represented by a sign flag, and the sign flag is used for averaging processing. By switching the arithmetic expression in, the difference between forward flow and reverse flow is reflected in the averaging process.
[0009]
Therefore, even if the data of the intake air amount need not be signed and the negative air amount cannot be handled, the intake air amount can be averaged and the negative air amount can be handled. The resolution of the amount of intake air can be ensured by the absence.
[0010]
According to a second aspect of the present invention, the variable calculated based on the unsigned intake air amount is a cylinder air amount equivalent value calculated from the unsigned intake air amount and the engine rotation speed. .
[0011]
According to this configuration, a cylinder air amount equivalent value (for example, basic fuel injection amount) is calculated from the unsigned intake air amount and the engine rotation speed, and the cylinder air amount equivalent value is switched by the sign flag. Average processing.
[0012]
Therefore, it is possible to calculate a value corresponding to the air amount in the cylinder to which a phase delay corresponding to the charging delay to the intake manifold is given from the unsigned intake air amount.
According to the third aspect of the present invention, the airflow meter with the backflow detecting function outputs an intermediate detection signal when the intake air amount of the engine is 0, and one of a side larger than the detection signal and a side smaller than the detection signal. The side outputs a forward flow detection signal, and the other side outputs a reverse flow detection signal,
The detection signal is converted into an intake air amount by a conversion table in which a forward flow and a backward flow are set without a sign,
The sign flag is set based on a result obtained by subtracting a predetermined offset amount from the intake air amount obtained by the conversion, and the subtraction result is represented by an absolute value,
The absolute value or a variable calculated based on the absolute value is averaged by an arithmetic expression switched by the sign flag.
[0013]
According to this configuration, the detection signal of the air flow meter is converted into unsigned intake air amount data by the conversion table, and then the forward flow / reverse flow is determined by subtracting the offset amount from the intake air amount data. By setting the sign flag on the basis of the above and making the subtraction result an absolute value, the amount of air in the forward flow direction and the reverse flow direction is represented by an absolute value.
[0014]
Then, in the averaging process of the unsigned intake air amount represented by the absolute value, the arithmetic expression is switched by the sign flag, and the averaging operation is performed while distinguishing between the backward flow and the forward flow.
[0015]
Therefore, when the intake air amount of the engine is 0, an intermediate detection signal is output, a forward detection signal is output on one of the side larger than the detection signal, and a counterflow detection signal is output on the other side. In a configuration using an air flow meter configured to output a detection signal, the intake air amount data need not be signed, and even if a negative air amount cannot be handled, the intake air amount averaging process is performed. And the resolution of the intake air amount can be ensured by not handling the negative air amount.
[0016]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described.
FIG. 1 shows an engine to which an intake air amount detection device according to the present invention is applied and a control system thereof.
[0017]
In FIG. 1, air is drawn into the engine 1 through an air cleaner 2, an intake duct 3, a throttle chamber 4, and an intake manifold 5.
The intake duct 3 is provided with an air flow meter 6 having a backflow detecting function, and detects an intake air amount Q as a mass flow rate.
[0018]
FIG. 2 shows a circuit configuration of the air flow meter 6.
In FIG. 2, a first detection resistor 63 and a second detection resistor 64 are arranged on a substrate 61 disposed in the intake duct 3 along a flow direction of the intake air with a heater 62 interposed therebetween. Is established.
[0019]
The energization of the heater 62 is controlled by a heater control circuit 65.
The first detection resistor 63 and the second detection resistor 64 have a characteristic that the resistance value changes with temperature, and are connected to the fixed resistors 66 and 67 to form a bridge circuit.
[0020]
Then, the potential of each connection point of the first detection resistor 63 and the second detection resistor 64 with the fixed resistors 66 and 67 is input to the + terminal and the − terminal of the amplifier 68, and the output voltage of the amplifier 68 is airflow. The signal is output to the A / D converter as a detection signal of the meter 6 and is converted into a digital value.
[0021]
Here, the output voltage from the amplifier 68 is set to, for example, 1 V when the intake air amount is 0.
When the intake air flows in a forward flow, the first detection resistor 63 is not heated because it is located on the upstream side of the intake air heated by the heater 62, whereas the second detection resistor 64 is not heated by the intake air heated by the heater 62. , And is heated via the intake air, so that a temperature difference occurs between the first detection resistor 63 and the second detection resistor 64.
[0022]
Further, as the amount of intake air increases, the amount of heat received by the second detection resistor 64 via the intake air increases, so that the temperature difference from the first detection resistor 63 increases.
In accordance with the temperature difference, the difference in resistance between the first detection resistor 63 and the second detection resistor 64 increases, the potential difference input to the amplifier 68 increases, and the output voltage of the amplifier 68 decreases as It increases as the amount of air increases.
[0023]
On the other hand, when the intake air flows backward, only the first detection resistor 63 is heated via the intake air heated by the heater 62, so that the temperature difference in the second detection resistor 64 is opposite to that in the forward flow. , And a resistance value difference occurs.
[0024]
As a result, the potential difference input to the amplifier 68 decreases, and the output voltage becomes lower than the output voltage (1 V) in the state of the intake air amount 0 state.
Accordingly, the characteristics of the output voltage Us (V) of the air flow meter 6 are as shown in FIG.
[0025]
That is, the air flow meter 6 outputs a forward-flow detection voltage on the side larger than the detection voltage 1 (V) when the intake air amount is 0, and outputs a reverse-flow detection voltage on the smaller side.
Returning to FIG. 1, the throttle chamber 4 is provided with a throttle valve 7 that is linked to an accelerator pedal (not shown) or driven by an actuator, and controls the intake air amount Q.
[0026]
The intake manifold 5 includes a collector portion 5a downstream of the throttle valve 7 and a branch portion 5b branched for each cylinder further downstream, and each branch portion 5b is provided with an electromagnetic fuel injection valve 8. Inject fuel supplied from a fuel pump (not shown) and controlled to a predetermined pressure by a pressure regulator.
[0027]
A crank angle sensor 9 that outputs a reference signal at each predetermined crank angle position corresponding to a specific stroke of each cylinder, and outputs a unit crank angle signal at each unit crank angle (for example, 1 ° or 2 °). A water temperature sensor 10 for detecting the temperature of the cooling water, a throttle sensor 11 for detecting the opening of the throttle valve 7 and the like are provided, and detection signals from these are input to a control unit 12 with a built-in microcomputer.
[0028]
The control unit 12 detects the engine rotation speed Ne by measuring the output cycle of the reference signal from the crank angle sensor 9 or the number of unit crank angle signals output within a certain period of time. The intake air amount Q is obtained from the detected voltage, and fuel injection control and ignition control are performed based on these.
[0029]
Here, the process of detecting the intake air amount will be described with reference to the flowchart of FIG.
In the flowchart of FIG. 3, first, in step S1, the detection voltage Us of the air flow meter 6 is read.
[0030]
In the next step S2, as shown in the figure, the detection voltage Us is converted into data of the intake air amount Q using a conversion table in which the forward flow and the backward flow are set without a sign.
[0031]
The conversion table shifts the output characteristic of the air flow meter 6 indicated by the dotted line toward the forward flow side by the absolute value of the maximum flow rate Qg (−30 kg / h in the present embodiment) on the reverse flow side, and converts the suction voltage converted from the detected voltage. 6 is a conversion table in which all air amounts Q are forward (plus).
[0032]
In step S3, the offset amount stored in advance is read.
The offset amount is an amount obtained by shifting the output characteristic of the air flow meter 6 in the setting of the conversion table, and is stored as 30 kg / h in the present embodiment.
[0033]
In step S4, it is determined whether or not the result of subtracting the offset amount from the intake air amount Q obtained from the conversion table in step S2 is smaller than 0 (whether or not it is negative).
[0034]
In the present embodiment, when the result obtained by subtracting the offset amount from the intake air amount Q obtained by the conversion table is negative, the air flow at that time is in the reverse flow direction. In this case, Proceeding to step S5, the code flag is set to 1.
[0035]
On the other hand, if the result of subtracting the offset amount from the intake air amount Q obtained by the conversion table is 0 or more (0 or plus), it means that the air flow at that time was in the forward flow direction. , The process proceeds to step S6, and the code flag is set to 0.
[0036]
That is, when the code flag is 1, it indicates a backward flow, and when it is 0, it indicates a forward flow.
In step S7, the absolute value of the result obtained by subtracting the offset amount from the intake air amount Q obtained by the conversion table in step S2 is used as the detected value of the air amount that does not distinguish between the forward flow and the backward flow (the unsigned intake air Amount).
[0037]
That is, as a result of subtracting the offset amount from the intake air amount Q obtained by the conversion table in the step S2, a minus value indicates a flow rate in the backward flow direction, and a plus value indicates a flow rate in the forward flow direction. By determining the absolute value of the value, there is no distinction between forward flow and reverse flow (there is no sign).
[0038]
In step S8, a basic fuel injection amount Tp, which is a cylinder air amount equivalent value, is calculated from the intake air amount Q (absolute value) obtained in step S7 and the engine rotation speed Ne.
[0039]
Tp = C × Q / Ne (C is a constant)
In step S9, it is determined whether or not the code flag is 0.
Then, when the code flag is 0, the flow proceeds to step S10, and the weighted average value TpA of the basic fuel injection amount Tp is calculated according to the following equation.
[0040]
TpA = K × Tp + (1−K) × TpA
Note that K is a constant of 0 <K <1.
On the other hand, at the time of the backflow in which the sign flag is 1, the process proceeds to step S11, and the weighted average value TpA of the basic fuel injection amount Tp is calculated according to the following equation.
[0041]
TpA = (− 1) × K × Tp + (1−K) × TpA
That is, by performing a weighted average process (averaging process) on the basic fuel injection amount Tp, a phase delay corresponding to the intake manifold filling delay is given, but at the time of backflow, the latest basic fuel injection amount Tp is reduced by -1. , The weighted average value TpA is corrected to the negative side.
[0042]
Thus, even if the data of the intake air amount is unsigned data, the weighted average calculation (averaging process) can be performed while distinguishing the forward flow and the backward flow.
In step S12, the fuel injection amount, ignition timing, and the like are controlled based on the weighted average value TpA.
[0043]
Note that the configuration of the air flow meter 6 with the backflow detection function is not limited to the configuration shown in FIG.
In the above-described embodiment, the basic fuel injection amount Tp is configured to be weighted average. However, the weighted average of the intake air amount Q obtained in step S7 is performed by switching the arithmetic expression according to the sign flag. The configuration may be such that the basic fuel injection amount is calculated from the weighted average value of the amounts.
[0044]
Also in the case of weighted averaging of the intake air amount, it is only necessary to select an arithmetic expression for multiplying the latest intake air amount by -1 at the time of backflow with the sign flag being 1.
Here, technical ideas other than the claims that can be grasped from the above embodiment will be described below together with their effects.
(A) The engine intake air amount detection device according to any one of claims 1 to 3,
The air flow meter is provided with a first detection resistor and a second detection resistor with a heater at the center in the flow direction of the intake air, and the first detection resistor, the second detection resistor, A bridge circuit formed by connecting the two fixed resistors to each other, and a difference between resistance values of the first detection resistor and the second detection resistor is output as a potential difference. Detection device.
[0045]
According to this configuration, the detection resistance on the side heated by the difference in the flow direction of the intake air is exchanged, so that the intake air amount is detected separately in the forward flow and the reverse flow.
(B) In the engine intake air amount detection device according to any one of claims 1 to 3,
When the averaging process is a weighted average, and in the weighted average calculation of the latest value and the weighted average value up to the previous time, when it is determined based on the sign flag that the current is backflow, an operation of multiplying the latest value by -1 An intake air amount detecting device for an engine, wherein an equation is selected.
[0046]
According to such a configuration, it is determined whether the flow is forward or backward based on the code flag. At the time of backward flow, the latest value is multiplied by -1 so that the weighted average value is corrected to be negative, so that the cylinder due to the backward flow Correspond to the decrease in internal air volume.
[0047]
In the engine, the forward flow is larger than the backward flow, so the weighted average result is a positive value.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a system configuration diagram of an engine to which an intake air amount detection device according to the present invention is applied in an embodiment.
FIG. 2 is a circuit configuration diagram of an air flow meter according to the embodiment.
FIG. 3 is a flowchart illustrating a process of detecting an intake air amount according to the embodiment;
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Engine, 6 ... Air flow meter, 12 ... Control unit, 62 ... Heater, 63 ... First detection resistance, 64 ... Second detection resistance, 65 ... Heater control circuit, 66, 67 ... Fixed resistance, 68 ... Amplifier

Claims

逆流検知機能付のエアフロメータの検出信号を、符号なしの吸入空気量に変換すると共に、順流・逆流に応じて符号フラグを設定し、前記符号なしの吸入空気量又は該符号なしの吸入空気量に基づき演算した変数を、前記符号フラグによって切り換えられる演算式によって平均化処理することを特徴とするエンジンの吸入空気量検出装置。The detection signal of the airflow meter with the backflow detection function is converted into an unsigned intake air amount, and a sign flag is set according to the forward flow / backflow, and the unsigned intake air amount or the unsigned intake air amount is set. A variable calculated on the basis of the above-mentioned equation is averaged by an arithmetic expression switched by the code flag.

前記符号なしの吸入空気量に基づき演算される変数が、前記符号なしの吸入空気量とエンジン回転速度とから演算されるシリンダ内空気量相当値であることを特徴とする請求項１記載のエンジンの吸入空気量検出装置。The engine according to claim 1, wherein the variable calculated based on the unsigned intake air amount is a cylinder air amount equivalent value calculated from the unsigned intake air amount and the engine rotation speed. Intake air amount detection device.

前記逆流検知機能付のエアフロメータが、
エンジンの吸入空気量が０のときに中間の検出信号を出力し、該検出信号よりも大きい側と小さい側との一方の側で順流の検出信号を出力し、他方の側で逆流の検出信号を出力する構成であり、
前記検出信号を、順流及び逆流が符号なしで設定される変換テーブルによって吸入空気量に変換し、
該変換によって得られた吸入空気量から所定のオフセット量を減算した結果に基づいて前記符号フラグを設定すると共に、前記減算結果を絶対値で表し、
前記絶対値又は該絶対値に基づき演算した変数を、前記符号フラグによって切り換えられる演算式によって平均化処理することを特徴とする請求項１記載のエンジンの吸入空気量検出装置。The air flow meter with the backflow detection function,
When the intake air amount of the engine is zero, an intermediate detection signal is output, a detection signal of a forward flow is output on one of a side larger than the detection signal and a detection signal of a reverse flow on the other side. Is output, and
The detection signal is converted into an intake air amount by a conversion table in which a forward flow and a backward flow are set without a sign,
The sign flag is set based on a result obtained by subtracting a predetermined offset amount from the intake air amount obtained by the conversion, and the subtraction result is represented by an absolute value,
2. The intake air amount detecting device for an engine according to claim 1, wherein the absolute value or a variable calculated based on the absolute value is averaged by an arithmetic expression switched by the sign flag.