内燃机的控制装置以及控制方法制造方法及图纸

热线式的空气流量计(14)具有将所检测出的空气量变换为频率信号的信号处理部(14a)。发动机控制器(10)具有将频率信号变换为空气量的变换表(10a)。信号处理部(14a)以及变换表(10a)具有下述特性，即，正的空气量越大则频率越高，负的空气量的绝对值越大则频率越低。在变换表(10a)中，针对比规定的阈值(Frsh)低的频率，作为虚拟输出而分配规定的正的空气量的值(Qa1)。在正常时，不使用比最小值(Frmin)低的频率侧。如果存在断线或者短路，则频率降低至0Hz附近，因此将虚拟输出(Qa1)输出，大于或等于失火极限的喷射量得到确保。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及根据空气流量计所检测出的吸入空气量而控制燃料喷射量的内燃机的控制装置以及控制方法。
技术介绍
通常利用配置于进气通路的空气流量计对每单位时间的吸入空气量进行检测，将内燃机的燃料喷射量控制为相对于根据该每单位时间的吸入空气量和内燃机转速计算出的每1个周期的吸入空气量而达到适当的空燃比(例如理论空燃比)。例如紧邻空气清洁器之后设置的空气流量计位于从进行燃料喷射量的运算处理的发动机控制器离开的位置，经由线束而与发动机控制器连接。专利文献1中公开了下述技术，即，将还能够对进气脉动、瞬间的倒流进行检测的高响应式的空气流量计配置于进气通路。如上所述空气流量计经由线束而与发动机控制器连接，因此信号线路有可能断线。针对因这种空气流量计的断线而引起的吸入空气量信号的丧失，通常设置某种失效保护模式，例如转换至根据节气门开度和内燃机转速而简易地求出燃料喷射量、或者将节气门开度固定为规定开度并根据内燃机转速而推断吸入空气量等不依赖于空气流量计的失效保护模式。然而，如因噪声等而错误地未向失效保护模式转换这种，包含诊断所需的时间在内，对于向失效保护模式的转换，在空气流量计断线之后需要某种程度的延迟期间。因此，在该延迟期间内，从空气流量计输出如吸入空气量近似为0(或者负的流量)的信号，因此燃料喷射量极度减少，有可能在转换至失效保护模式之前导致失火。专利文献1：日本特开2009-270483号公报
技术实现思路
本专利技术涉及一种内燃机的控制装置，其构成为具备：空气流量计，其设置于进气通路；以及发动机控制器，其根据上述空气流量计所检测出的吸入空气量而对内燃机的燃料喷射量进行控制，上述空气流量计构成为将沿顺向流动的正的空气量和沿逆向流动的负的空气量作为下述的规定特性的频率信号而输出，即，正的空气量越大则频率越高，并且负的空气量的绝对值越大则频率越低，上述发动机控制器具有将上述频率信号变换为空气量的表，该表在比与负的空气量相对应的规定频率低的频率区域中作为虚拟输出而分配正的空气量。在上述结构中，在空气流量计正常的期间内，将与在进气通路流动的空气量相应的频率的信号从空气流量计向发动机控制器传送，在发动机控制器侧，在利用表将该信号变换为空气量的基础上将该空气量用于燃料喷射量的控制。另一方面，如果在空气流量计与发动机控制器之间产生断线，则发动机控制器接收到的信号的频率变为0附近的值。在本专利技术中，在这种0附近的频率区域中，通过经由表的变换将适当的正的空气量作为虚拟输出而输出。因此，即使在空气流量计的断线时燃料喷射量也不极度减少。根据本专利技术，在空气流量计的断线时，将适当的正的空气量作为虚拟输出而输出，因此能够避免由燃料喷射量减少而引起的失火。特别是实质上仅通过表的设定便能够应用，无需断线的诊断，因此本质上不会伴随有延迟，能够立即应对空气流量计的断线。附图说明图1是表示应用本专利技术的内燃机的系统结构的结构说明图。图2是表示空气流量计的空气量与输出信号的关系的特性图。图3是表示发动机控制器的变换表的特性的特性图。图4是对比示出断线时的(a)输入变化与(b)检测空气量的时序图。具体实施方式下面，基于附图对本专利技术的一个实施例进行详细说明。图1表示应用本专利技术的汽车用内燃机1的系统结构。该内燃机1例如为端口喷射式火花点火式内燃机，在各气缸分别具备向进气端口2喷射燃料的燃料喷射阀3。另外，各气缸的燃烧室具备进气阀6和排气阀7，并且在中央部具备火花塞4。火花塞4与设置于各气缸的点火单元5分别连接。上述燃料喷射阀3以及点火单元5由发动机控制器10控制。在与上述进气端口2连接的进气通路11的比进气收集器12靠上游侧的位置夹装有电子控制式节气门13，该电子控制式节气门13根据来自发动机控制器10的控制信号而被控制开度，并且在其上游侧配置有对吸入空气量进行检测的空气流量计14。另外，在排气通路15安装有由三元催化器构成的催化剂装置16，在催化剂装置16的上游侧配置有对排气空燃比进行检测的空燃比传感器17。除了上述的空气流量计14、空燃比传感器17以外，在上述发动机控制器10还输入有用于对内燃机转速进行检测的曲轴转角传感器18、对冷却水温进行检测的水温传感器19、对由驾驶员操作的加速器踏板的踏入量进行检测的加速器开度传感器20等传感器类的检测信号。发动机控制器10基于这些检测信号将燃料喷射阀3的燃料喷射量以及喷射时机、火花塞4的点火时机、节气门13的开度等控制为最佳。除了一部分运转区域以外，对燃料喷射量进行反馈控制以使其达到理论空燃比。具体而言，利用由空气流量计14检测出的吸入空气量Qa、和由曲轴转角传感器18检测出的内燃机转速N，作为Tp＝Qa×K/N(其中，K为常数)而求出基本燃料喷射量Tp。而且，利用基于空燃比传感器17的检测信号的反馈校正系数α作为Ti＝Tp×(1+COEF)×α而求出对燃料喷射阀3施加的实际的喷射脉冲宽度Ti。此外，COEF是基于水温等的各种增量校正系数。这种燃料喷射量的运算处理在发动机控制器10中执行。对吸入空气量进行检测的空气流量计14例如由高响应性的热线式质量流量计构成，其检测部配置于进气通路11的流路内。另外，该空气流量计14内置有信号处理部14a，该信号处理部14a将利用检测部所获得的电流值信号变换为规定特性的频率信号并输出，作为表示空气量的信号而将频率信号输入至经由线束而与空气流量计14连接的发动机控制器10。发动机控制器10具备将频率信号变换为空气量的变换表10a，例如在每个采样周期内读入经由该变换表10a而变换为空气量的值。这样，在位于相互分离的位置的空气流量计14与发动机控制器10之间变换为频率信号并进行传感器信号的收发，从而针对噪声的低通性提高。图2是表示在进气通路11流动的空气量与通过信号处理部14a而输出的频率信号的频率的关系的特性图，纵轴表示空气量(换言之，为利用检测部而获得的电流值)，横轴表示频率信号的频率。除了能够以高响应性检测出在进气通路11沿顺向(从进气通路11的前端开口朝向燃烧室的方向)流动的空气量(将其设为正的空气量)以外，空气流量计14还能够根据进气脉动等而将瞬间内沿逆向流动的空气量作为负的空气量进行检测，以相对于从正的空气量至负的空气量的规定的空气量检测范围(图2中作为从最大值Qamax至最小值Qamin的范围RQa而示出)具有期望的分辨率的方式，分配规定的频率范围(图2中作为从最大值Frmax至最小值Frmin的范围RFr而示出)。具体而言，具有下述特性，即，正的空气量越大则频率越高，负的空气量的绝对值越大则频率越低。另外，在空气量为0时，成为处于中间的频率Fr1。空气量检测范围RQa包含作为进气系统而能够产生的空气量的整个范围，基本上不会产生比最大值Qamax大的顺向的流动、绝对值比最小值Qamin的绝对值大的逆向的流动。这里，与空气量的最小值Qamin相对应的频率的最小值Frmin不是0(Hz)。因此，作为频率信号，从0(Hz)至最小值Frmin的低频区域在信号处理的方面被视为与空气量的最小值Qamin相对应，只要空气流量计14、信号处理部14a正常地起作用，则不会使用频率低于最小值Frmin的一侧的区域。如上所述变换为频率信号的空气流量计14的输出信号经由线束而输入至发动机控制器本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种内燃机的控制装置，其构成为具备：空气流量计，其设置于进气通路；以及发动机控制器，其根据该空气流量计所检测出的吸入空气量而对内燃机的燃料喷射量进行控制，其中，上述空气流量计构成为，将沿顺向流动的正的空气量和沿逆向流动的负的空气量作为下述的规定特性的频率信号而输出，即，正的空气量越大则频率越高，并且负的空气量的绝对值越大则频率越低，上述发动机控制器具有将上述频率信号变换为空气量的表，该表在比与负的空气量相对应的规定频率低的频率区域中，作为虚拟输出而分配正的空气量。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.04.11 JP 2014-0817821.一种内燃机的控制装置，其构成为具备：空气流量计，其设置于进气通路；以及发动机控制器，其根据该空气流量计所检测出的吸入空气量而对内燃机的燃料喷射量进行控制，其中，上述空气流量计构成为，将沿顺向流动的正的空气量和沿逆向流动的负的空气量作为下述的规定特性的频率信号而输出，即，正的空气量越大则频率越高，并且负的空气量的绝对值越大则频率越低，上述发动机控制器具有将上述频率信号变换为空气量的表，该表在比与负的空气量相对应的规定频率低的频率区域中，作为虚拟输出而分配正的空气量。2.根据权利要求1所述的内燃机的控制装置，其中，作为上述虚拟输出的正的空气量，设定为与大于或等于内燃机的怠速时的失火极限的燃料喷射量相对应。3.根据权利要求1或2所述的内燃机的控制装置，其中，上述空气流量计由热线式空气流量计构成，一体地具备将空气量作为上述频率信号而输出的信号处理部...

【专利技术属性】
技术研发人员：伊藤行伸，水野由子，
申请(专利权)人：日产自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP