JPH06100150B2 - エンジンの吸気量検出装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、エンジンに供給する吸気量を検出する吸気量
検出装置に関するものである。

（従来技術） 従来より、エンジンに供給する吸気量を、スロットル弁
上流に設けた熱線あるいはスロットル弁下流に設けた負
圧センサー等の吸気量センサーによって検出する際に、
その検出信号から脈動成分等を除去するために、上記吸
気量センサーの出力を所定期間サンプリングし、このサ
ンプリングした出力値を平均化し、その平均値から吸気
量を求めるようにした技術が、例えば、特開昭58−1605
18号に見られるように公知である。

しかして、上記出力値の平均化におけるサンプリング
は、例えば、上死点毎にサンプリングを開始し、その平
均値を求めるようにしているが、脈動との関係でその検
出精度が低くなる場合がある。すなわち、上記脈動の周
期は、エンジン回転数の変動に伴ってエンジン回転の周
期との間にずれを生じ、サンプリング開始もしくは終了
時期と脈動の変動の山部もしくは谷部とが合致するよう
な場合には、サンプリング最初の値もしくは最終の値は
大きいものである。そして、サンプリングの単位時間と
脈動周期との関係でサンプリングが完全に脈動の１周期
に対応した期間だけ検出できないものであって、上記サ
ンプリングを終了する時点に余分なサンプリングをした
りサンプリングが不足するものであって、この過不足の
サンプリング値が大きいことから、その影響によって平
均値が真の平均値からずれて検出精度が低下する。

（発明の目的） 本発明は上記事情に鑑み、吸気量センサー出力値のサン
プリングを平均化して吸気量の検出を行うについて、精
度の高い平均化処理を行って吸気量の検出精度を向上す
るようにしたエンジンの吸気量検出装置を提供すること
を目的とするものである。

（発明の構成） 本発明の吸気量検出装置は、吸気量センサーの出力を所
定期間サンプリングし、該サンプリングした出力値を平
均化することにより吸気量を検出するについて、上記サ
ンプリングの所定期間の開始時期を前記吸気量センサー
の出力値が平均値付近になる時期に設定したことを特徴
とするものである。

（発明の効果） 本発明によれば、吸気量センサー出力のサンプリングの
開始時期を、この吸気量センサー出力が平均値付近にな
る時期に設定するようにしたことにより、このサンプリ
ングの開始もしくは終了時期における過不足のサンプリ
ングがあってもこれによる平均値への影響は少なく、精
度の高い平均化処理を行うことができ、吸気量を高精度
に検出してエンジンの各種制御を良好に実行することが
できるものである。

（実施例） 以下、図面により本発明の実施例を説明する。第１図は
本発明吸気量検出装置を備えたエンジンの全体構成を示
している。

吸気量検出装置１は、エンジン本体２に吸気を供給する
吸気通路３のスロットル弁４上流に介装した熱線による
吸気量センサー５を備えている。この吸気量センサー５
の検出出力は、スロットル開度を検出するスロットル開
度センサー６の出力、クランクシャフト７の回転を検出
するクランク角センサー８の検出出力と共にコントロー
ルユニット９に入力され、このコントロールユニット９
で吸気量が演算され、この吸気量に基づいてインジェク
タ10に対して燃料噴射パルスが出力されて燃料供給の制
御が行われるものである。

上記コントロールユニット９は、吸気量センサー５の出
力をその出力の平均値の近傍からサンプリングを開始
し、所定期間サンプリングしてからそのサンプリングし
た出力値を平均化して吸気量を求めるものである。ま
た、上記サンプリングの開始時期は、吸気脈動がエンジ
ン回転数に応じて変動することから、このエンジン回転
数に対応してサンプリング開始時期を調整し、さらに、
スロットル開度が小さい時は脈動の影響が少ないことか
ら、所定開度以下のスロットル開度においてはサンプリ
ング開始時期を固定するものである。

すなわち、第２図に示すように、吸気量センサー５の出
力は脈動の影響を受けて波形状に変動し、その平均値位
置の位相はエンジン回転数に対応してTDCから所定時間
Ｔだけずれており、コントロールユニット９はサンプリ
ングの開始時期をクランク角センサー８からTDC信号が
入力された時から、その時のエンジン回転数に対応して
予め実験的に求めた所定のディレイ時間Ｔだけ遅らせて
出力値が平均値Es近傍となった時期にサンプリングを開
始し、所定のサンプリング時期ｔについてサンプリング
し、このサンプリングした出力値を平均化して平均吸気
量を求めるものである。

第３図は上記コントロールユニット９の内部構成を示
し、このコントロールユニット９はCPU12、ROM13、RAM1
4を備えるとともに、入力回路15、マルチプレクサ16お
よびA/D変換器17を介して吸気量センサー５およびスロ
ットル開度センサー６の検出出力が入力され、さらに、
CPU12にはクランク角センサー８の信号が入力回路18を
介してTDC割込み信号として入力されるとともに、フリ
ーランニングカウンタ19からの1msec毎の割込み信号が
入力され、さらに、減算カウンタ20からの信号が入力さ
れる。制御結果の出力としてタイマ21、駆動回路22を介
してインジェクタ10に燃料燃料噴射制御信号を出力する
ように構成されている。

上記コントロールユニット９の作動を第４図のフローチ
ャートに基づいて説明する。第４図Ａはメインルーチン
で、スタート後ステップS1でイニシャライズして初期値
を設定し、ステップS2で後述する平均吸気流量Vsと回転
数より燃料噴射量Ｐを算出する。

第４図ＢはTDC割込み処理ルーチンであり、ステップS3
で割込み周期よりエンジン回転数を計算し、ステップS4
でスロットル開度センサー６からスロットル開度を読込
む。次に、ステップS5で上記スロットル開度とエンジン
回転数より、吸気量の平均計算におけるサンプリングの
ディレイ時間Ｔを演算する。このディレイ時間Ｔの演算
は、エンジン回転数の上昇に伴って脈動の周期が遅れる
ことから、第５図Ａに示すようにエンジン回転数の上昇
に対して基準ディレイ時間T₀が大きくなるように設定し
てある。また、脈動による吸気量センサー５出力の影響
は、スロットル開度がある程度以上大きくないと問題に
ならないことから、第５図Ｂに示すように所定スロット
ル開度以上でディレイ係数Ｋを設定し、上記第５図Ａに
よる回転数から求めた基準ディレイ時間T₀に、このスロ
ットル開度から求めたディレイ係数Ｋを掛けて、ディレ
イ時間Ｔを求めるものである。

上記のようにステップS5で求めたディレイ時間Ｔを、ス
テップS6において減算カウンタ20にセットした後、ステ
ップS7で減算カウンタセットフラグＦをセットし、ステ
ップS8で前記ステップS2で算出した燃料噴射量Ｐに基づ
いて燃料噴射をセットするものである。上記減算カウン
タ20は、セットした値を一定時間毎に０まで減算し、０
になったら停止する。

第４図Ｃは1msec割込み処理ルーチンであり、ステップS
9で吸気量センサー５の出力値を読込み、ステップS10で
この吸気量センサー５の出力値を、予め求めてある吸気
量センサー出力と流量特性との関係から吸気流量Voに変
換する。ステップS11でこの流量Voの合計SUMを計算し、
ステップS12でサンプリングデータ数Ｎの更新を行う。
ステップS13は、前記減算カウンタセットフラグＲがセ
ットされているか否か判定し、減算中でフラグＦがセッ
トされているYES時には、ステップS14で減算カウント値
を読込み、ステップS15でこの減算カウント値が０にな
ったか否か判定する。減算カウント値が０になると、ス
テップS16で上記流量合計SUMとサンプリングデータ数Ｎ
とから平均空気流量Vsを計算した後、ステップS17で次
の流量計算のために流量合計SUMとデータ数Ｎのレジス
タをクリアし、ステップS18で減算カウンタセットフラ
グＲをリセットするものである。

すなわち、減算カウンタが０になった時に、サンプリン
グを開始し、1msec毎に吸気量センサー出力を累積し、T
DC信号が入力されてフラグＦがセットされるまでは、ス
テップS13のNO判定に基づいて上記サンプリングを繰り
返す。TDC信号の入力に応じて所定のディレイ時間Ｔを
減算カウンタ20にセットするとともにフラグＦをセット
した後は、この減算カウンタ20が０になるまではステッ
プS15のNO判定に基づき上記と同様のサンプリングデー
タの累積を行う。そして、減算カウンタ20の値が０にな
って所定のディレイ時間Ｔが経過した時に、サンプリン
グの累積を終了して平均値Vsを求めるものである。

上記構成により、吸気量センサー５のサンプリングに対
する平均化を行う時点を、その平均値近傍に設定するこ
とができ、平均値を求める時期の近傍におけるサンプリ
ング数の変動による平均値の誤差を小さくすることがで
きる。

なお、上記実施例においては、吸気量センサーとして熱
線（ホットワイヤー）を利用したセンサーの例を示して
いるが、この吸気量センサーとしては負圧センサー等を
使用するようにしてもよく、本発明はセンサー出力が吸
気脈動の影響を受けて平均化処理が必要な場合に適用可
能で、その平均化の精度が向上するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における吸気量検出装置を備
えたエンジンの全体構成図、 第２図は吸気量センサー出力のサンプリングと平均化の
例を示す説明図、 第３図はコントロールユニットの内部構成を示すブロッ
ク図、 第４図A,B,Cはコントロールユニットの作動を説明する
ためのフローチャート図、 第５図A,Bはディレイ時間を求めるについてのエンジン
回転数とスロットル開度に対する関係を示す特性図であ
る。 １……吸気量検出装置、２……エンジン本体 ３……吸気通路、４……スロットル弁 ５……吸気量センサー ９……コントロールユニット

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】エンジンのスロットル弁上流に設けられた
   熱線あるいはスロットル弁下流に設けられた負圧センサ
   ー等の吸気量センサーの出力を所定期間サンプリング
   し、該サンプリングした出力値を平均化することにより
   吸気量を検出するエンジンの吸気量検出装置において、
   上記サンプリングの所定期間の開始時期を前記吸気量セ
   ンサーの出力値が平均値付近になる時期に設定したこと
   を特徴とするエンジンの吸気量検出装置。