JPH0435008B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は熱線型空気流量測定装置に関し、詳し
くは、ホツトワイヤの劣化などによる特性変化
を、空気が移動しない状態で計測された劣化指標
を用いて補正するようにした空気流量測定装置に
関する。これは、熱線型空気流量測定装置を吸気
通路に介在させて吸気量を検出する技術の分野で
利用されるものである。

〔従来技術〕

最適な空燃比を有する混合気を得るため、エン
ジンの吸気通路に吸入空気量を計測する空気流量
測定装置が設けられる。その測定装置としてホツ
トワイヤを用いた熱線流量計が採用された例が、
実開昭57−155427号公報に記載されている。

ホツトワイヤはそれを通過する空気流速に応じ
てその抵抗値が変化することを利用し、検出され
る電圧などから吸気空気量を計測することができ
るようになつていることはよく知られている。し
かし、エンジンの吸気通路に取付けられた状態で
長年使用されているうちに、劣化してその流量検
出特性が変化する。また、吸気通路を流過する塵
芥が付着したりそれが取れたりすると、そのたび
に放熱面積が変化して同様のことが起こる。その
ような状態を放置しておくと、ホツトワイヤによ
る空気流量の計測精度が低下して、空燃比の調整
に使用し得ないものとなる。

上述した公報によれば、ホツトワイヤに付着し
た塵芥による特性変化を回避するため、その塵芥
を焼き切る例が記載されている。そのようにして
ホツトワイヤを清浄化しても、なおかつ劣化によ
る特性変化は避けられず、吸入空気量の計測精度
が低下する問題が残り、その解決が望まれる。

〔発明の目的〕

本発明は上述の問題に鑑みなされたもので、そ
の目的は、吸気通路に吸気の移動のない時期を確
保して、ホツトワイヤの劣化程度を正確に計測で
きるようにすると共に、それに基づいてホツトワ
イヤの特性を補正できるようにした熱線型空気流
量測定装置を提供することである。

〔発明の構成〕

本発明の熱線型空気流量測定装置の特徴は、イ
グニツシヨンスイツチが入つたときスタータによ
るエンジンの起動を遅らせる起動遅延手段と、エ
ンジンが停止している状態で、ホツトワイヤを所
定温度変化させる時間を検出して、予め設定され
た基準時間との差を演算する時間差演算手段と、
その時間差からホツトワイヤの特性変化を補正す
る吸気量補正手段とを具備したことである。

〔作用〕

イグニツシヨンスイツチがオンされた信号を受
けて、起動遅延手段がスタータによるエンジンの
起動をある時間遅らす。その間吸気通路に吸気が
流過することはな、その状態で吸気通路に介在さ
れたホツトワイヤが所定温度上昇するように通電
される。通電開始からその温度上昇が達成される
までの時間が計測され、その値と別途記憶されて
いる基準時間との差が時間差演算手段で求められ
る。その時間差はホツトワイヤの劣化度を指標す
るもので、吸気量補正手段においてその時間差か
ら補正係数が演算されて記憶される。なお、上述
の時間が計測された後起動遅延手段による起動抑
止が解除されて、エンジンが起動される。

吸気通路を流過する吸気の流速がホツトワイヤ
で検出されると、その値に上述の補正係数が乗じ
られて流速が修正される。その流速に基づいて吸
入空気量が求められ、所望の空燃比が得られるよ
うに燃料の供給量が制御され、エンジンの運転に
最適な空燃比の混合気が作られる。

〔実施例〕

以下、本発明をその実施例に基づいて詳細に説
明する。第２図は本発明の熱線型空気流量測定装
置が設けられているエンジンの吸気系統とその制
御を示す概略図で、エンジン１の吸気通路２にお
けるスロツトル弁３の下流には、エンジン制御回
路４により調整された燃料量を噴射する燃料噴射
ノズル５が設けられている。エンジン制御回路４
における制御を可能にするために、エンジン１に
はその回転数を検出する回転数センサ６、エアク
リーナ７の直後の吸気通路２にはホツトワイヤ８
とその温度を検出する温度センサ９が設けられて
いる。しかも、この制御回路４には、イグニツシ
ヨンスイツチ１０がオン・オフされた信号も入力
されるようになつている。

そのエンジン制御回路４は前述した燃料噴射ノ
ズル５での噴射量制御のみならず、エンジンを起
動させるスタータ１１の制御や、ホツトワイヤ８
の特性変化を補正するための補正制御も行なうよ
うになつている。すなわち、制御回路４には、第
１図に記した起動遅延手段１２と時間差演算手段
１３と吸気量補正手段１４とが含まれている。

起動遅延手段１２は、イグニツシヨンスイツチ
１０が入つたときスタータ１１によるエンジン１
の起動を一時的に遅らせるもので、スタータスイ
ツチが入つてもホツトワイヤの補正準備を完了す
るまでの極く僅かな時間中、吸気通路２における
吸入空気の流れを起こさないようにするためのも
のである。なお、この遅延時間は、後述する例え
ば数十ミリ秒といつた短い時間であるので、運転
者の操作に感覚的ずれを与える程のものではな
い。

時間差演算手段１３は、吸気通路２で空気が静
止している状態すなわちエンジンが停止している
状態で、ホツトワイヤ８を所定温度変化させる時
間を検出して、ホツトワイヤが正常な場合の所要
時間（予め基準時間として設定されている）との
差を演算し、ホツトワイヤの劣化などによる温度
上昇特性の変化程度を、吸気流量の計測前に確認
しておくものである。すなわち、ホツトワイヤ８
に塵芥が付着したり、それが取れたり、また使用
によるやせ細りなどが起こると、ホツトワイヤを
通過する空気流速に応じた温度変化により生じる
抵抗値の変化が、そうでない場合に比較して異な
ることになる。したがつて、検出される電圧など
から計測される吸入空気量に誤差が出て、燃料噴
射量が所望値外となり空燃比制御精度が低下す
る。この誤差はホツトワイヤの温度上昇率の違い
によつて把握されるので、ホツトワイヤを空気の
流れの影響を受けない状態にして、その温度上昇
率を予め計測できるようにしている。

その測定は、ホツトワイヤを通電加熱し、ある
所定の温度上昇に要する時間を計測することによ
つて行なわれる。この計測は原則としてエンジン
の始動のたびに行なわれるので、加熱前のホツト
ワイヤの温度が同じであるとは限らない。そこ
で、常温のいかなる温度からも例えば100℃上昇
させる時間を計測する。これが、第３図に示す正
常な場合の時間と比較され、その差である時間△
Ｔが劣化指標とされる。

吸気量補正手段１４は、その時間差からホツト
ワイヤの特性変化を補正するもので、その補正係
数Cwを求めるものである。この補正係数Cwは１
−Ｃ×△Ｔとして演算され、その値が以後ホツト
ワイヤで計測された吸入空気量に乗じられること
により、真の吸気量を把握できるようになつてい
る。なお、△Ｔに乗じられるＣは定数である。

ところで、本実施例においては、ホツトワイヤ
に付着した塵芥を焼き切るために、イグニツシヨ
ンスイツチをオフにしたとき自動的に、ホツトワ
イヤを約1000℃の高温にするバーンオフを行なう
ようにしている。したがつて、以下においては、
その操作による弊害を避ける手順を含み、説明す
る。

上述の構成の実施例によれば、以下のように作
動して、ホツトワイヤの補正が行なわれう。イグ
ニツシヨンスイツチ１０が入れられると（第４図
のフローチヤートのステツプ１、以下S1などと
記す）、起動遅延手段１２が直ちにスタータ１１
によるエンジン１の起動を抑止する（S2）。そし
て、吸気通路２における空気の移動は起こらず、
ホツトワイヤ８が取付けられている個所の空気の
静止状態が維持される。自動車が停止された直後
にバーンオフされているので、停止後時間が余り
経過していないとホツトワイヤが補正のためのデ
ータを取るに適切な温度に戻つていないことがあ
る。そこで、ホツトワイヤ８に付設されている温
度センサ９がホツトワイヤの温度検出する。その
温度が補正操作を行なうに十分低下していると
（S3）、ホツトワイヤ８が通電される（S4）と共
に、タイマーによる時間のカウントが開始される
（S5）。ホツトワイヤ８が初期温度から所定の100
℃上昇したことが温度センサ９で検出される
（S6）と、それに要した時間Trwがタイマーで計
測され（S7）、別途記憶されている正常な場合の
所要時間Tswとの差△Ｔが、劣化指標として時
間差演算手段１３が演算される（S8）。

ところで、この時間差△Ｔに応じて常に補正を
行なうようにしてもよいが、計測誤差が存在する
場合もあり、必要以上に制御を行なうことは好ま
しくない。そこで、上述の時間差△Ｔの絶対値が
予め設定された許容時間幅Taを越えた場合にの
み、補正されるようになつている。越えている場
合には（S9）、補正係数Cwが１−Ｃ×△Ｔで演
算され（S10）、それが記憶される。そして、ホ
ツトワイヤ８への通電と起動遅延手段１２による
エンジン１の起動抑止が解除され（S11）、エン
ジン１が回転する。吸気通路２に空気が吸入さ
れ、ホツトワイヤ８が吸入空気量を計測して上述
の補正係数Cwが乗じられ、真の吸気量が求めら
れる。この吸気量が回転数センサ６で検出された
回転数で除されると、１回転当りの吸気量が求め
られ、所望の空燃比が得られるようにその吸気量
に適した燃料量が選定されて、燃料噴射ノズル５
から噴射される。

なお、ステツプ９において、時間差△Ｔの絶対
値Taより小さければ補正を要しないので、補正
係数Cwとして１が選択され（S12）、ホツトワイ
ヤ８で計測された吸入空気量はそのまま真の吸気
量として扱われる。ちなみに、前述したバーンオ
フ後ホツトワイヤが未だ補正データを採るに適切
な温度になつていないときは、記憶されている従
前の補正係数が採用され（S13）、吸気量の補正
が行なわれる。

〔発明の効果〕

本発明は以上の実施例の説明から判るように、
イグニツシヨンスイツチが入ると起動を遅らせる
起動遅延手段と、ホツトワイヤを所定温度変化さ
せる時間を検出して時間差を演算する時間差演算
手段と、その時間差からホツトワイヤの流量検出
特性を補正する吸気量補正手段とを具備したの
で、エンジンの起動に先駆けホツトワイヤの特性
変化の程度を正確に計測することができ、しか
も、それに基づいて計測値を補正して、吸気通路
における吸入空気量を精度よく計測することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の熱線型空気流量測定装置の構
成を示すブロツク図、第２図は、本装置が取り付
けられたエンジンの全体概略系統図、第３図はホ
ツトワイヤを所定温度上昇させた場合の所要時間
差を説明するグラフ、第４図は本装置による作動
を説明するフローチヤートである。 ８……ホツトワイヤ、１０……イグニツシヨン
スイツチ、１１……スタータ、１２……起動遅延
手段、１３……時間差演算手段、１４……吸気量
補正手段。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ホツトワイヤにより吸入空気量を検出する熱
   線型空気流量測定装置において、 イグニツシヨンスイツチが入つたときスタータ
   によるエンジンの起動を遅らせる起動遅延手段
   と、 エンジンが停止している状態で、ホツトワイヤ
   を所定温度変化させる時間を検出して、予め設定
   された基準時間との差を演算する時間差演算手段
   と、 その時間差からホツトワイヤの特性変化を補正
   する吸気量補正手段と、 を具備することを特徴とする熱線型空気流量測
   定装置。