JPH04116248A - 内燃機関の吸入空気流量計測装置 - Google Patents

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〉 本発明は内燃機関の吸入空気流量計測装置に関し、詳し
くは、機関の吸入空気流量に応じて連続的に変化する検
出信号を出力し、この出力に基づいて吸入空気流量を計
測する吸入空気流量計測装置に関する。

〈従来の技術〉 従来この種の吸入空気流量計測装置を備えた内燃機関と
しては、白金薄膜を利用した感温抵抗器を用いた吸入空
気流量計測装置（エアフローメータ）を搭載した電子制
御燃料噴射システムの自動車がある（特開昭６１−１０
２５２２号公報等参照）。

これは、機関の吸気通路に介装した感温抵抗器を含んで
ブリッジ回路を構成し、吸入空気流量変化に基づく感温
抵抗器の抵抗値変化を利用して、吸入空気流量Ｑ　ＡＮ
に応じて連続的に変化する電流値の連続検出信号Ｓいを
出力するようになっている。

そして、前記連続検出信号Ｓ　ＡＮはコントロールユニ
ットに入力されるが、該コントロールユニットに内蔵さ
れたマイクロコンピュータのＲＯＭには、前記連続検出
信号Ｓ　ＡＮをパラメータとして不連続の吸入空気流量
Ｑ　ＤＩのデータ（デジタル信号）が記憶されており、
前記連続検出信号Ｓ　ＡＮに基づいて該データの中から
該当する所定の基数の不連続の吸入空気流量Ｑ　ａ　＋
に係るデータを検索する。

即ち、コントロールユニットは後述する演算に使用する
吸入空気流量Ｑ　ＡＨのデジタル信号Ｑ　ＤＩを求める
ものである。

さらにコスト的な問題や、デジタル信号を用いる上での
限界等に鑑み、前記デジタルデータＱ　ＤＩ以外の値は
、直線補間法によって前記アナログ値Ｑ　ＡＮをデジタ
ル値ＱＤＩに変換している。

そして、コントロールユニットは、検索されたデジタル
吸入空気流量信号Ｑ。１と、クランク角センサ等の回転
速度センサにより検出した機関回転速度Ｎとに基づいて
基本燃料噴射量Ｔｐ　（＝ＫＸＱ、、／Ｎ；には定数）
を演算すると共に、機関冷却水温度等の機関運転状態に
応じた各種補正係数Ｃ０ＦＦと空燃比フィードバック補
正係数αとバッテリ電圧による補正分（燃料噴射弁の有
効開弁時間変化を補正する）Ｔｓとを演算した後、前記
基本燃料噴射量Ｔｐをこれらにより補正演算してｌｘ　
終的す燃料噴射量Ｔｉ　（＝ＴｐＸＣＯＥＦＸα＋Ｔｓ
）を設定する。

このようにして燃料噴射量Ｔｉか設定されると、この燃
料噴射量Ｔｉに相当するパルス巾の噴射パルス信号か電
磁式の燃料噴射弁に所定タイミングで出力され、機関に
所定量の燃料が噴射供給される。

〈発明が解決しようとする課題〉 ところで、前記吸入空気流量Ｑ　ＡＮに対する連続検出
信号Ｓ　ＡＮの出力特性は、第４図に示すように非線型
であり、一般的にｎ次曲線（例えば４次曲線）になって
いる。

この為、前記デジタルデータＱ　ＤＩ以外の値について
、直線補間法によって前記アナログ値Ｑ　ＡＮをデジタ
ル値Ｑ　ＤＩに変換する際に、曲線か上に凸であること
に起因する変換誤差か生じることとなる。

即ち、第５図におけるＡ点及びＢ点に関してはアナログ
値ＱＡＡＮ及びＱＢＡＮに対するデジタル値ＱＡ９．及
びＱＢｔｌ、に誤差無（変換可能であるか、０点に関し
ては先ずアナログ値ＱＡＡＮ及びＱＢＡＮに基づく直線
補間を行ってＣ′点を算出し、該Ｃ°点に対するデジタ
ル値ＱＣ’。、に変換することとなる。この為第５図に
示すように、ΔＤ＝ＱＣ’、。

−ＱＣＤ、なる誤差が生じることとなり、燃料噴射量等
の演算を行う上で、実際の吸入空気流量より多めの吸入
空気流量に対して該演算が成されることとなり、もって
空燃比がリッチ化し排気エミッション特性が悪化すると
いう問題点があった。

ここで、基数の数を可能な限り増やして前記誤差を小さ
くすることも考えられるが、デジタル量に係る制限や、
コスト的な制限があり限度かある。

本発明は以上のような従来の実情に鑑みなされたもので
、コントロールユニットにおいて吸入空気流量の連続検
出信号を不連続の吸入空気流量Ｑ、１のデータに変換す
る際の誤差を極力小さくして、空燃比を目標空燃比に可
及的速やかに収束させ、良好な排気エミッション特性が
得られるような内燃機関の吸入空気流量計測装置を提供
することを目的とする。

〈課題を解決するための手段〉 このため、本発明では、第１図に示すように、内燃機関
の吸気系に介装され機関の吸入空気流量に応じて連続的
に変化する検出信号を出力する検出信号出力手段Ａと、
前記検出信号に対して不連続に対応する吸入空気流量デ
ータを記憶するデータ記憶手段Ｂと、前記検出信号近傍
の複数のデータを検索するデータ検索手段Ｃと、前記デ
ータ検索手段Ｃにより検索された複数のデータを用いて
吸入空気流量を補間により演算する補間演算手段りと、
を有する内燃機関の吸入空気流量計測装置において、 前記検出信号出力手段Ａが直線化した連続検出信号を出
力する構成とした。

〈作用〉 かかる構成とすれば、検出信号出力手段Ａが直線化した
連続検出信号を出力するので、補間演算手段りがデータ
記憶手段Ｂに記憶した複数の不連続の吸入空気流量デー
タを用いて吸入空気流量を補間により演算する際に、誤
差の発生を極力抑えることかできる。

〈実施例〉 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第２図に示す吸入空気流量計測装置は熱線式流量計１０
であって、内燃機関の吸入空気通路に置かれる熱線Ｒｈ
を一辺に配置しであるブリッジ回路１を組込むと共に、
このブリッジ回路１の一対の検出端子Ｔ３．Ｔ４間の電
位差か一定となるように該ブリッジ回路１の一対の電源
端子ＴＩ、Ｔ２間の印加電圧を可変制御する負帰還ルー
プを形成したものであって、上記一対の検出端子Ｔ３．
　Ｔ４の片方（Ｔ４）から上記吸入空気通路における空
気流量に応じた検出電圧Ｖ、か取出される。即ち、熱線
式流量計１０が機関の吸入空気流量に応じて連続的に変
化する検出信号を出力する検出信号出力手段Ａに相当す
る。

ブリッジ回路１は、上記熱線Ｒｈと共に、固定抵抗Ｒ１
，Ｒ３及び可変抵抗Ｒ２によって組まれる。また、前記
負帰還ループは、演算増幅器２゜ＮＰＮ　トランジスタ
４によって形成されており、その動作電源Ｖｓは車載バ
ッテリからとる。

ここで本考案に係る構成として、演算増幅器２の出力電
圧Ｓ　ＡＮは、ＮＰＮ）ランジスタ１２．　ダイオード
１３．コンデンサ１４等により構成される対数コンバー
タ１１に入力され、吸入空気流量計測装置の出力電圧ｖ
ｓとして出力される。ここて対数コンバータ１１により
、入力電圧Ｓ　ＡＮは直線化された出力電圧■６と変換
される。また、対数コンバータ１１の比較電源電圧は定
電圧回路１５からとる。

即ち、第３図に示すように、熱線式流量計１０の出力電
圧Ｓ　ＡＮは対数コンバータ１１により直線化された連
続信号ｖ８に変換される。そして、Ａ／Ｄ変換器２１に
よりデジタル信号Ｓ　ＤＩに変換される。

一方、コントロールユニットに内蔵されたマイクロコン
ピュータ（図示せず）のＲＯＭには前記連続信号ｖｓに
対して不連続に対応している吸入空気流量データＱ、１
（デジタル信号）か記憶されており、該マイクロコンピ
ュータにより前記デジタル信号Ｓ　ＤＩに基づいてＳ　
ＤＩ近傍の値に対応する吸入空気流量データＱゎ、か複
数個検索され、変換される。

即ち、マイクロコンピュータのＲＯＭかデータ記憶手段
に相当し、マイクロコンピュータかデータ検索手段に相
当する。

さらに、前記不連続の吸入空気流量Ｑ　ＤＩのデータ以
外の値については、Ｓ　ｏ＋近傍の値に対応する複数個
の吸入空気流量データＱ　ＤＩを用いて補間により変換
することとなるので、マイクロコンピュータは補間演算
手段りの機能も奏している。

また、マイクロコンピュータか前記Ｑ　ＤＩのデータ以
外の値を補間により演算を行う際には、熱線式流量計１
０により出力される出力電圧Ｓ　ＡＮは対数コンバータ
１１により直線化された連続信号ｖｓとなっているので
、基数（前記ＱＤ、）に基づいて補間を行う際の曲線か
上に凸であることに起因する誤差の発生を極力抑えるこ
とかできる。

そして、マイクロコンピュータにより機関回転速度Ｎと
に基づいて基本燃料噴射量Ｔｐが演算される。

従って以上説明したように、本実施例によれば、熱線式
流量計１０の出力電圧Ｓ　ＡＮは対数コンバータ１１に
より直線化された連続信号Ｖ、に変換され、該連続信号
Ｖ、を用いて吸入空気流量データＱＤか検索、演算され
るので、該変換時の誤差が小さく、もって燃料噴射量等
の演算を行う上での吸入空気流量か正確に検出されるこ
ととなり、排気エミッション特性か向上するという効果
かある。

尚、本効果は熱線式流量計１０が吸入空気流量の脈動を
検出した場合に、その効果かより大きくなるものである
。

また、対数コンバータ１１を用いることなく、２次関数
以上の逆関数コンバータを用いてもよい。

〈発明の効果〉 以上説明したように、本発明によれば、検出信号出力手
段が直線化した連続検出信号を出力するので、補間演算
手段か複数の不連続の吸入空気流量データを用いて吸入
空気流量を補間により演算する際に、誤差の発生を極力
抑えることかてき、コスト的な上昇を抑えつつ、良好な
排気エミッション特性が得られるようになるという効果
がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る構成図、第２図は本発明の一実施
例を示すシステム概略図、第３図は同上実施例に係るシ
ステム構成図、第４図は従来の吸入空気流量計測装置の
出力を表す図、第５図は第４図におけるＰ部拡大図であ
る。 ｌ・・・ブリッジ回路　　２・・・演算増幅器１０・・
・熱線式流量計　　１１・・・対数コンバータ２１・・
・Ａ／Ｄ変換器 特許出願人　日本電子機器株式会社 代理人　弁理士　笹　島　　富二雄 第１図 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 内燃機関の吸気系に介装され機関の吸入空気流量に応じ
   て連続的に変化する検出信号を出力する検出信号出力手
   段と、前記検出信号に対して不連続に対応する吸入空気
   流量データを記憶するデータ記憶手段と、前記検出信号
   近傍の複数のデータを検索するデータ検索手段と、前記
   データ検索手段により検索された複数のデータを用いて
   吸入空気流量を補間により演算する補間演算手段と、を
   有する内燃機関の吸入空気流量計測装置において、前記
   検出信号出力手段が直線化した連続検出信号を出力する
   ことを特徴とする内燃機関の吸入空気流量計測装置。