專利名稱：空氣流量校正設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種空氣流量校正設(shè)備，該設(shè)備校正用于測量汽車用 發(fā)動機(jī)控制系統(tǒng)的進(jìn)氣量的空氣流量計(jì)(空氣流量傳感器)等的輸出 信號。
背景技術(shù)：
汽車用發(fā)動機(jī)控制系統(tǒng)中，諸如可變閘門式，熱線式，以及Karman 渦流式的各種類型的空氣流量計(jì)可以用于測量通過進(jìn)氣通道導(dǎo)入到氣 缸(燃燒室)的進(jìn)氣的量。尤其地，通常使用熱線式空氣流量計(jì)。熱 線式空氣流量計(jì)利用空氣流動的冷卻效應(yīng)。詳細(xì)地，熱線式空氣流量 計(jì)配備有作為加熱部件的導(dǎo)線，該加熱部件根據(jù)電流量(通電的量) 被加熱。然后，通過控制在測量時(shí)的電流供給量(結(jié)果，通電量)， 導(dǎo)線被加熱至恒定的溫度并且基于與空氣流量相對應(yīng)的導(dǎo)線冷卻量表 示空氣流量的電信號(輸出信號)被輸出，該空氣流量由根據(jù)冷卻量 的電流變化量表示。然而，用這些空氣流量計(jì)，總是不是精確地測量發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣流 量。取決于發(fā)動機(jī)的工作狀態(tài)，測量誤差(由空氣流量計(jì)的輸出信號 表示的空氣流量與實(shí)際空氣流量之間的偏差)可能變得很大，并且需 要校正。例如，當(dāng)由于進(jìn)氣流動的共振發(fā)生很強(qiáng)的脈沖時(shí)，可能產(chǎn)生 進(jìn)氣的回流。當(dāng)在進(jìn)氣流動中實(shí)際發(fā)生回流時(shí)，空氣流量計(jì)的測量誤 差變得很大。包括熱線式空氣流量計(jì)的通常的空氣流量計(jì)不考慮空氣流動的方向而檢測空氣流量。因此，即使產(chǎn)生進(jìn)氣倒流時(shí)，以與正常 流動同樣的方法測量空氣流量。進(jìn)氣的回流增加了空氣流量計(jì)的測量誤差。通常，如JP-9-133547A中所示的設(shè)備，其提出了一種空氣流量校 正設(shè)備，該設(shè)備通過使用其參數(shù)是節(jié)氣門開度，發(fā)動機(jī)速度，以及進(jìn) 氣溫度的校正系數(shù)脈譜圖校正空氣流量計(jì)的輸出信號。根據(jù)這樣的設(shè) 備，基于影響進(jìn)氣脈沖的參數(shù)(節(jié)氣門開度，發(fā)動機(jī)速度，以及進(jìn)氣 溫度)校正傳感器輸出，由此可以補(bǔ)償由于脈沖產(chǎn)生的測量誤差。由于在原則上進(jìn)氣溫度對空氣流量計(jì)的測量值沒有直接的影響， 將進(jìn)氣溫度作為用于獲得空氣流量計(jì)的測量值的校正系數(shù)的參數(shù)相對 較難。具體地，在如JP-9-133547A中所示的設(shè)備中進(jìn)氣溫度用作校正系數(shù)脈譜圖的參數(shù)的情況下，需要預(yù)先通過實(shí)驗(yàn)等獲得進(jìn)氣溫度與空 氣流量計(jì)的測量值之間的關(guān)系，這樣增加了做校正系數(shù)脈譜圖的勞動 時(shí)間和成本。即，上述設(shè)備也具有待解決的問題。發(fā)明內(nèi)容鑒于上述問題作出了本發(fā)明，并且本發(fā)明的主要目標(biāo)是提供一種 空氣流量校正設(shè)備，該設(shè)備可對于在進(jìn)氣通道中測量進(jìn)氣流量的空氣 流量傳感器的輸出信號校正由于進(jìn)氣脈沖而產(chǎn)生的測量誤差。根據(jù)本發(fā)明，空氣流量校正設(shè)備校正測量發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣通道中的 進(jìn)氣流量的空氣流量傳感器的輸出信號。進(jìn)氣流量由配置在發(fā)動機(jī)的 進(jìn)氣通道中的節(jié)氣門調(diào)整。校正設(shè)備包括傳感器輸出校正裝置，為了 補(bǔ)償由節(jié)氣門開度、發(fā)動機(jī)速度、以及進(jìn)氣中的聲速限定的條件所引 起的測量誤差，所述傳感器輸出校正裝置基于發(fā)動機(jī)速度、節(jié)氣門開 度、以及進(jìn)氣中的聲速校正空氣流量傳感器的輸出信號。上述設(shè)備的發(fā)明人直接在原理上關(guān)注到作為參數(shù)的聲速，該聲速 對空氣流量傳感器(空氣流量計(jì))的測量值起作用。進(jìn)氣中的聲速(進(jìn) 氣的聲速)等同于進(jìn)氣脈沖的傳播速度，并且當(dāng)測量進(jìn)氣中聲速和溫 度時(shí)，聲速比溫度在原理上對空氣流量傳感器的測量值具有更直接的 效果。因此，為了補(bǔ)償空氣流量傳感器的測量誤差聲速比進(jìn)氣溫度更 有效。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，所述設(shè)備可以校正由于進(jìn)氣的脈沖產(chǎn)生對于測 量進(jìn)氣通道中進(jìn)氣流量的空氣流量傳感器的輸出信號的測量誤差。校正設(shè)備還可以包括基于進(jìn)氣中的聲速校正發(fā)動機(jī)速度的實(shí)際測 量值的轉(zhuǎn)速校正裝置。傳感器輸出校正裝置基于由轉(zhuǎn)速校正裝置校正 的發(fā)動機(jī)速度和節(jié)氣門開度校正空氣流量傳感器的輸出信號。聲速對空氣流量傳感器的測量值的效果可以認(rèn)為與發(fā)動機(jī)速度的 效果具有相同的大小。由于聲速產(chǎn)生的測量誤差轉(zhuǎn)換為由于發(fā)動機(jī)速 度產(chǎn)生的測量誤差，并且傳感器輸出校正裝置將這些測量誤差合并為 一個(gè)誤差并且將該誤差補(bǔ)償為由于發(fā)動機(jī)速度產(chǎn)生的誤差。通過將由 于聲速和由于發(fā)動機(jī)速度產(chǎn)生的測量誤差合并，在對誤差公用的校正 系數(shù)通過包括脈譜圖、數(shù)學(xué)公式等的校正系數(shù)導(dǎo)出裝置導(dǎo)出的情況下， 減少了校正系數(shù)導(dǎo)出裝置的參數(shù)的數(shù)目，從而其尺寸可以減小。因此， 在很短的周期中構(gòu)成了校正系數(shù)導(dǎo)出裝置并且很容易確保用于存儲校 正系數(shù)導(dǎo)出裝置的存儲器區(qū)域(存儲容量)。具體地，在發(fā)動機(jī)的實(shí)際測量值由Nel表示，發(fā)動機(jī)速度的校正值 由Ne2表示，進(jìn)氣中的聲速的參考值由SpO表示，以及進(jìn)氣的聲速的當(dāng) 前值由Spl表示的情況下，轉(zhuǎn)速校正裝置基于等式Ne2 = Nel X (Sp0/Spl)校正發(fā)動機(jī)速度的實(shí)際測量值。根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu)，基于上 述等式，通過將由于聲速產(chǎn)生的測量誤差和由于發(fā)動機(jī)速度產(chǎn)生的測量誤差相合并，使得非常容易地并且精確地導(dǎo)出對兩個(gè)值都公用的校 正系數(shù)變得可能。校正設(shè)備還可以包括校正系數(shù)導(dǎo)出裝置和校正系數(shù)獲得裝置，所 述校正系數(shù)導(dǎo)出裝置分別地將單個(gè)的校正系數(shù)與由節(jié)氣門開度以及發(fā) 動機(jī)速度限定的多個(gè)條件相關(guān)聯(lián)，考慮了校正系數(shù)導(dǎo)出裝置，所述校 正系數(shù)獲得裝置獲得由通過轉(zhuǎn)速校正裝置校正的發(fā)動機(jī)速度和節(jié)氣門 開度唯一限定出的單個(gè)校正系數(shù)。傳感器輸出校正裝置通過使用由校 正系數(shù)獲得裝置獲得的校正系數(shù)校正空氣流量傳感器的輸出信號?？梢允褂糜糜跍y量進(jìn)氣中的聲速的任意測量方法。例如，通過檢 測來自空氣流量傳感器的輸出信號的脈沖周期可以計(jì)算出聲速。實(shí)際 上，具有基于進(jìn)氣中的溫度用于獲得進(jìn)氣中的聲速的聲速獲得裝置是 有利的。在通常的發(fā)動機(jī)控制系統(tǒng)中，提供了用于檢測進(jìn)氣溫度的傳 感器。因此，通過使用公知的傳感器很容易實(shí)現(xiàn)上述結(jié)構(gòu)。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，空氣流量校正設(shè)備包括傳感器輸出校正 裝置，為了補(bǔ)償由節(jié)氣門開度、以及進(jìn)氣中的脈沖周期或脈沖頻率的 值限定的條件所引起的測量誤差，所述傳感器輸出校正裝置基于節(jié)氣 門開度和脈沖周期或脈沖頻率的值校正空氣流量傳感器的輸出信號。發(fā)明人注意到了諸如脈沖周期和脈沖頻率以及聲速的參數(shù)。脈沖 周期和脈沖頻率以及聲速都比溫度對空氣流量傳感器的測量值有直接 的效果。因此，為了補(bǔ)償空氣流量傳感器的測量誤差，脈沖周期和脈 沖頻率比進(jìn)氣溫度更有效。相對于檢測進(jìn)氣通道中進(jìn)氣量的空氣流量 傳感器的輸出信號，最好校正由于進(jìn)氣脈沖產(chǎn)生的測量誤差。上述設(shè)備中，有利的是，具有通過預(yù)定方式獲得進(jìn)氣中的脈沖周 期或脈沖頻率的脈沖參數(shù)導(dǎo)出裝置。具體地，空氣流量校正設(shè)備還可以包括脈沖參數(shù)導(dǎo)出裝置，所述脈沖參數(shù)導(dǎo)出裝置基于進(jìn)氣中的聲速 和表示輸出軸的轉(zhuǎn)速的發(fā)動機(jī)速度獲得脈沖周期或脈沖頻率的值?？商鎿Q地，空氣流量校正設(shè)備還可以包括脈沖參數(shù)導(dǎo)出裝置，所 述脈沖參數(shù)導(dǎo)出裝置基于配置在進(jìn)氣通道中用于檢測進(jìn)氣流量的傳感 器的輸出信號獲得脈沖周期或脈沖頻率的值。傳感器是進(jìn)氣流量傳感 器或除進(jìn)氣流量傳感器外的其它傳感器?？商鎿Q地，空氣流量校正設(shè) 備還可以包括脈沖參數(shù)導(dǎo)出裝置，所述脈沖參數(shù)導(dǎo)出裝置基于檢測進(jìn) 氣通道中進(jìn)氣壓力的壓力傳感器的輸出信號獲得脈沖周期或脈沖頻率 的值?？諝饬髁啃ＵO(shè)備可以執(zhí)行從獲得脈沖參數(shù)(計(jì)算或估計(jì)脈沖 周期或脈沖頻率)至空氣流量傳感器的輸出校正的處理?？梢愿纳偏@ 得脈沖參數(shù)的精確度。通過利用三種脈沖參數(shù)導(dǎo)出裝置中的至少一個(gè)可能獲得脈沖參數(shù) (脈沖周期或脈沖頻率)。為了改善精確度，可以結(jié)合兩個(gè)或多個(gè)脈 沖參數(shù)導(dǎo)出裝置。例如，基于條件可以切換兩個(gè)或多個(gè)脈沖參數(shù)導(dǎo)出 裝置，或者可以使用由脈沖參數(shù)導(dǎo)出裝置獲得的脈沖參數(shù)的平均值。校正設(shè)備還可以包括轉(zhuǎn)速校正裝置，所述轉(zhuǎn)速校正裝置基于進(jìn)氣 中的脈沖周期或脈沖頻率校正發(fā)動機(jī)速度的實(shí)際測量值(為發(fā)動機(jī)輸 出軸配置的轉(zhuǎn)速傳感器測量的測量值)。傳感器輸出校正裝置基于由 轉(zhuǎn)速校正裝置校正的發(fā)動機(jī)速度和節(jié)氣門開度校正空氣流量傳感器的 輸出信號。由此，在對由于脈沖周期或脈沖頻率產(chǎn)生的誤差和由于發(fā) 動機(jī)速度產(chǎn)生的誤差的公用的校正系數(shù)通過包括脈譜圖、數(shù)學(xué)公式等 的校正系數(shù)導(dǎo)出裝置導(dǎo)出的情況下，減少了校正系數(shù)導(dǎo)出裝置的參數(shù) 的數(shù)目，從而其尺寸可以減小。因此，減少了制作校正系數(shù)導(dǎo)出裝置 的制作周期，并且用于存儲校正系數(shù)導(dǎo)出裝置的存儲器區(qū)域(存儲容 量)很容易地被確保。可以使用具有空氣流量傳感器原理的任意類型的傳感器。發(fā)明人 已經(jīng)確定，至少熱線式空氣流量計(jì)具有產(chǎn)生由于進(jìn)氣脈沖產(chǎn)生的測量 誤差的傾向。因此，尤其是當(dāng)空氣流量傳感器是熱線式空氣流量計(jì)時(shí) 本發(fā)明尤其有效。


參照附圖，從以下詳細(xì)說明中本發(fā)明的其它目標(biāo)，特征和優(yōu)點(diǎn)將 會變得更加顯而易見，其中相同部件由相同的參考符號表示并且其中圖l是示出了應(yīng)用了空氣流量測量值校正設(shè)備的發(fā)動機(jī)控制系統(tǒng) 的實(shí)施例的示意圖；圖2是示出了測量值校正處理的框圖；圖3是示出了包括校正處理的燃料噴射控制的流程圖； 圖4是示出了用于校正處理的校正系數(shù)脈譜圖的圖解；以及圖5是示出了校正系數(shù)脈譜圖的圖解。
具體實(shí)施方式
參照附圖，下文中將詳細(xì)說明根據(jù)本發(fā)明的空氣流量校正設(shè)備的 實(shí)施例。本實(shí)施例的設(shè)備應(yīng)用到具有四輪車輛用往復(fù)發(fā)動機(jī)的發(fā)動機(jī) 控制系統(tǒng)中。參照附圖l，說明了發(fā)動機(jī)控制系統(tǒng)的示意性結(jié)構(gòu)，其中配置有空 氣流量校正設(shè)備。本實(shí)施例中，使用多缸發(fā)動機(jī)(例如，直列四缸發(fā) 動機(jī))。圖1中，為了進(jìn)行解釋，示出了一個(gè)氣缸。如圖1所示，發(fā)動機(jī)控制系統(tǒng)包括驅(qū)動曲軸10d (示出了配置在曲 軸上的脈沖齒輪)的發(fā)動機(jī)(內(nèi)燃機(jī))10,各種傳感器以及用于控制 發(fā)動機(jī)10的ECU (電子控制單元)50。發(fā)動機(jī)10是具有形成氣缸20的氣缸體10a的火花塞點(diǎn)火往復(fù)發(fā)動 機(jī)。氣缸體10a配置有發(fā)動機(jī)冷卻液通過其流動的冷卻通道10b，和檢 測發(fā)動機(jī)冷卻通道10b中發(fā)動機(jī)冷卻液的溫度的溫度傳感器10c。氣缸 20接收在其中往復(fù)運(yùn)動以驅(qū)動作為輸出軸的曲軸10d的活塞20a。沿曲 軸10d配置曲柄轉(zhuǎn)角傳感器10e以輸出曲柄轉(zhuǎn)角信號(例如，30° CA周 期)從而檢測曲軸10d的轉(zhuǎn)動角(發(fā)動機(jī)速度)。氣缸蓋固定在氣缸體 10a上，并且在氣缸蓋和氣缸20a的上表面之間限定出燃燒室20b。氣缸蓋具有朝向燃燒室20b打開的進(jìn)氣口和排氣口。進(jìn)氣門21和排 氣門22分別由配置在隨曲軸10d轉(zhuǎn)動的凸輪軸上的凸輪(未示出)驅(qū)動。 進(jìn)氣口和排氣口分別通過進(jìn)氣門21和排氣門22打幵/關(guān)閉。進(jìn)氣管30(進(jìn)氣歧管)連接到進(jìn)氣口以將空氣(新鮮空氣)吸入到每個(gè)氣缸。 排氣管40 (排氣歧管)連接到排氣口以將燃燒后的氣體(排氣)排出。 進(jìn)氣管30配置有穩(wěn)壓箱30a，為了限制進(jìn)氣脈沖與進(jìn)氣的干涉，該穩(wěn)壓 箱的通道面積被增大。凸輪軸分別配置有可變氣門正時(shí)設(shè)備ll， 12和 凸輪位置傳感器lla, 12a。發(fā)動機(jī)10的進(jìn)氣管30 (進(jìn)氣通道)中，為了檢測通過布置在進(jìn)氣 管30的上游部分的空氣濾清器31吸入的進(jìn)氣量，布置了熱線式空氣流 量計(jì)32a (空氣流量傳感器)。并且，為了檢測進(jìn)氣溫度，進(jìn)氣溫度傳 感器32b布置在空氣流量計(jì)32a的下游。其開度被DC電動機(jī)控制的節(jié)氣 門33和檢測節(jié)氣門33的開度和位移的節(jié)氣門傳感器33a布置在進(jìn)氣溫 度傳感器32b的下游。根據(jù)節(jié)氣門33的開度，調(diào)整導(dǎo)入穩(wěn)壓箱30a的空氣量(空氣流量是可調(diào)節(jié)的)。進(jìn)氣管30在穩(wěn)壓箱30a的下游的分支以將空氣導(dǎo)入到發(fā)動機(jī)10的氣缸中。為了向每個(gè)氣缸的進(jìn)氣口附近噴射燃料，電磁(或壓力驅(qū)動)噴射器35配置在進(jìn)氣管30中。如上所述，通過進(jìn)氣通道燃料(汽油) 由噴射器35噴射到氣缸中。發(fā)動機(jī)10中，由噴射器35噴射的燃料被點(diǎn)燃從而燃燒燃料。配置 有包括點(diǎn)火線圈的點(diǎn)火裝置15a的每個(gè)氣缸的火花塞15安裝在發(fā)動機(jī) IO的氣缸蓋上?；鸹ㄈ?5在規(guī)定的點(diǎn)火正時(shí)接收來自ECU 50的高壓。 在接收高壓時(shí)，每個(gè)火花塞15在其電極之間產(chǎn)生火花放電，由此，燃 燒室20b中的空氣燃料混合物被點(diǎn)燃，從而基于進(jìn)氣與燃料的反應(yīng)燃燒 燃料。發(fā)動機(jī)10是四沖程發(fā)動機(jī)。g卩，發(fā)動機(jī)10中，在720° CA周期中 執(zhí)行由進(jìn)氣沖程，壓縮沖程，做功沖程，以及排氣沖程組成的一個(gè)燃 燒周期。用于凈化CO， HC， N0x等的三元催化劑41布置在發(fā)動機(jī)10的排氣管 40 (排氣通道)中，并且用于檢測排氣的空燃比或濃/稀的氧濃度傳感 器41a (例如，線性檢測式NF傳感器，雙值檢測式02傳感器等)布置在 催化劑41的上游。在該系統(tǒng)中，ECU 50執(zhí)行發(fā)動機(jī)控制并且起空氣流量校正設(shè)備的 作用。ECU 50接收來自諸如上述傳感器，檢測加速器位置的加速器位 置傳感器50a等的各個(gè)傳感器的檢測信號。基于傳感器的檢測信號，ECU 50獲得發(fā)動機(jī)10的驅(qū)動條件和使用者的需要，并且操作諸如噴射器35 的致動器，由此發(fā)動機(jī)10以適當(dāng)?shù)姆绞焦ぷ鳌CU 50包括公知的微型計(jì)算機(jī)(未示出)。微型計(jì)算機(jī)由執(zhí)行各 種計(jì)算的CPU (中央處理單元)、作為臨時(shí)存儲數(shù)據(jù)和計(jì)算結(jié)果的主存 儲器的RAM (隨機(jī)存取存儲器)、作為程序存儲器的ROM (只讀存儲器)、 作為數(shù)據(jù)存儲器的EEPROM (可重寫的非易失存儲器)或備份RAM (接收 來自諸如車輛蓄電池的備份電力源的RAM)、諸如A/D轉(zhuǎn)換器，時(shí)鐘產(chǎn) 生電路等的信號處理單元、諸如I/0口的計(jì)算單元、存儲單元、信號處理單元、以及通信單元組成。ROM存儲用于控制發(fā)動機(jī)的、包括用于校 正空氣流量計(jì)32a的測量值的程序各種何程序和控制脈譜圖。數(shù)據(jù)存儲 器(EEPR0M)存儲包括發(fā)動機(jī)10的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的各種數(shù)據(jù)。本實(shí)施例的空氣流量校正設(shè)備以及JP-9-133547A中說明的設(shè)備對 于測量進(jìn)氣通道中進(jìn)氣流量的空氣流量計(jì)32a的輸出信號校正由于進(jìn) 氣脈沖產(chǎn)生的測量誤差(尤其，增加的誤差)。本實(shí)施例中，通過使 用進(jìn)氣中的聲速作為參數(shù)獲得校正系數(shù)，從而校正變得容易，優(yōu)選地 容易操作。參照圖2至4，在下文中將詳細(xì)說明包括關(guān)于空氣流量計(jì)32a的測量 值校正處理的燃料噴射控制。圖2是示出了關(guān)于空氣流量計(jì)32a的測量 值校正處理的框圖，其由ECU50操作。圖3是示出了包括校正處理的燃 料噴射控制處理的流程圖，以及圖4是示出了用于校正處理的校正系數(shù) 脈譜圖的圖解。參照圖3，在下文中將詳細(xì)說明燃料噴射控制處理。通過執(zhí)行存儲在ROM中的程序在規(guī)定的曲柄轉(zhuǎn)角或規(guī)定的時(shí)間周 期執(zhí)行圖3所示的處理。用于處理的參數(shù)值存儲在RAM和EEPROM中，或 ECU 50的備份RAM中，并且如果需要則進(jìn)行更新。如圖3所示，步驟S11中，基于曲柄轉(zhuǎn)角傳感器10e的輸出信號計(jì)算 出曲軸10d的當(dāng)前轉(zhuǎn)動角(發(fā)動機(jī)速度Nel)。步驟S12中，通過迸氣溫 度傳感器32b檢測當(dāng)前進(jìn)氣溫度Thal 。步驟S13中，基于在步驟S12中檢測到的進(jìn)氣溫度Thal計(jì)算出進(jìn)氣 中的聲速，并且根據(jù)轉(zhuǎn)速校正系數(shù)獲得部分B1 (圖2)中的聲速計(jì)算出 校正系數(shù)K1。在進(jìn)氣溫度的規(guī)定參考值由ThaO表示的情況下，進(jìn)氣中聲速的規(guī) 定參考值由SpO表示，并且當(dāng)前的聲速值(根據(jù)進(jìn)氣溫度Thal實(shí)際測量 出的聲速)由Spl表示，基于以下等式(1) - (3)計(jì)算出校正系數(shù)K1:SpO = 331.5 + 0. 6XThaO ... (1) Spl 二 331.5十0.6XThal ... (2) Kl = SpO/Spl …(3)步驟S14中，用校正系數(shù)Kl校正發(fā)動機(jī)速度Nel (由曲柄轉(zhuǎn)角傳感 器10e)從而獲得校正發(fā)動機(jī)速度Ne2。在轉(zhuǎn)速校正部分B2中(圖2)， 通過使用隨后的等式計(jì)算出校正發(fā)動機(jī)速度Ne2: Ne2 = NelXKl。步驟S15中，通過節(jié)氣門傳感器33a檢測節(jié)氣門33的節(jié)氣門開度Ta。 步驟S16中，基于在步驟S15中檢測到的節(jié)氣門開度Ta和在步驟S14中計(jì) 算出的校正發(fā)動機(jī)速度Ne2獲得用于校正空氣流量計(jì)32a的輸出信號的 校正系數(shù)K2。詳細(xì)地，根據(jù)預(yù)先通過實(shí)驗(yàn)形成的校正系數(shù)脈譜圖(校正系數(shù)導(dǎo) 出工具)在校正系數(shù)獲得部分B3 (校正系數(shù)獲得裝置)執(zhí)行校正系數(shù) K2的獲得處理。圖4是示出了校正系數(shù)脈譜圖的例子的圖解。通過本發(fā)明的發(fā)明人的實(shí)際實(shí)驗(yàn)作出了校正系數(shù)脈譜圖。圖4中，根據(jù)節(jié)氣門開度Ta示出了校正系數(shù)K2 (縱軸)與發(fā)動機(jī)速 度Ne (橫軸)之間的七種關(guān)系(校正特性)。如圖4所示，七個(gè)校正特 征中的每個(gè)都具有發(fā)動機(jī)速度Ne的最低點(diǎn)(在該例子中，2000 rpm)。 最低點(diǎn)與從沒有校正的K2二1的點(diǎn)校正量最大的點(diǎn)相對應(yīng)。根據(jù)發(fā)動機(jī) 速度Ne變得比最低點(diǎn)大，或根據(jù)發(fā)動機(jī)速度Ne變得比最低點(diǎn)小，校正 系數(shù)K2變大(接近"K2 = 1")。在該七種校正特性中，對于最低點(diǎn)(2000 rpm)涉及不同大小的 校正系數(shù)K2，在發(fā)動機(jī)速度Ne的整個(gè)范圍中的校正系數(shù)K2與在最低點(diǎn) 處的校正系數(shù)K2的值相對應(yīng)。當(dāng)校正系數(shù)K2小于最低點(diǎn)處的其它校正 特性時(shí)，校正系數(shù)K2小于發(fā)動機(jī)速度的整個(gè)范圍中的其它校正特性。 該七種校正特性分別與七種節(jié)氣門開度相關(guān)(在該實(shí)施例中，20度，40度，50度，60度，70度，80度，85度)。在七種節(jié)氣門開度Ta中， 較小的開度與具有較小的校正系數(shù)K2的特性相關(guān)。g卩，對于節(jié)氣門開 度Ta，隨著開度Ta減小，與開度Ta相關(guān)的校正系數(shù)K2變大(接近"K2 = 1〃)。如上所述，在該脈譜圖中，由節(jié)氣門開度Ta和發(fā)動機(jī)速度Ne2限定 的多種條件分別與校正系數(shù)K2相關(guān)。步驟S16中，參照校正系數(shù)脈譜圖， 獲得校正系數(shù)K2，該校正系數(shù)K2由步驟S15中檢測到的節(jié)氣門開度Ta和 步驟S14中計(jì)算出的校正發(fā)動機(jī)速度Ne2唯一地限定出。為了更詳細(xì)， 根據(jù)節(jié)氣門開度Ta從七種校正特性中選出一個(gè)校正特性。然后，根據(jù) 選出的校正特性，獲得與校正發(fā)動機(jī)速度Ne2 (橫軸)相對應(yīng)的校正系 數(shù)K2 (圖表中的縱軸)。如果脈譜圖的相鄰的數(shù)據(jù)之間的距離很大從 而在脈譜圖上不存在對應(yīng)的值(Ne2 or K2)，則在相鄰的數(shù)據(jù)之間插 入值。用在步驟S16中獲得的校正系數(shù)K2導(dǎo)出空氣流量計(jì)32a的測量值的 校正。即，步驟S17中，獲得當(dāng)前的空氣流量計(jì)32a的測量值(傳感器 輸出值Gal)。步驟S18中，用校正系數(shù)K2校正傳感器輸出值Gal從而獲 得校正的傳感器輸出值Ga2。為了更詳細(xì)地，根據(jù)校正計(jì)算Ga2 = Gal XK2，傳感器輸出校正部分B4 (傳感器輸出校正裝置，圖2)計(jì)算校正 傳感器輸出值Ga2。步驟S19中，基于校正傳感器輸出值Ga2 (由值Ga2表示的新鮮空氣 量)，以這樣的方式計(jì)算出燃料噴射量(與噴射器35的閥打開周期相 對應(yīng))從而獲得目標(biāo)空燃比(例如，理論空燃比)，并且然后與基于 發(fā)動機(jī)驅(qū)動條件確定的燃料噴射正時(shí)同步、通過噴射器35用燃料噴射 量執(zhí)行燃料噴射。如上所述，根據(jù)本實(shí)施例，通過執(zhí)行圖3所示的處理校正空氣流量 計(jì)32a (空氣流量傳感器)的輸出信號，并且基于校正的輸出信號獲得 進(jìn)氣量從而獲得燃料噴射量。因此，燃料噴射量被精確地控制。根據(jù)本實(shí)施例的空氣流量校正設(shè)備，可以獲得以下的優(yōu)點(diǎn)。(1) 校正測量進(jìn)氣管30 (進(jìn)氣通道)中進(jìn)氣流量的空氣流量計(jì)32a的輸出信號的空氣流量校正設(shè)備包括基于發(fā)動機(jī)速度、節(jié)氣門開度以 及進(jìn)氣中的聲速用于校正空氣流量計(jì)32a的輸出信號的程序，從而可以 減小由于由節(jié)氣門33的開度、為發(fā)動機(jī)輸出軸(曲軸10d)的轉(zhuǎn)速的發(fā) 動機(jī)速度以及進(jìn)氣中的聲速限定的條件(發(fā)動機(jī)驅(qū)動條件)引起的測 量誤差。為了更詳細(xì)地，所述設(shè)備包括基于進(jìn)氣中的聲速(詳細(xì)地， 基于根據(jù)聲速的校正系數(shù)K1)校正發(fā)動機(jī)的實(shí)際測量值(由曲柄轉(zhuǎn)角 傳感器10e的測量值)的程序(轉(zhuǎn)速校正裝置，圖2中的轉(zhuǎn)速校正部分 B2)。基于由轉(zhuǎn)速校正部分B2 (校正的發(fā)動機(jī)速度Ne2)和節(jié)氣門33的 開度(節(jié)氣門開度Ta)校正的發(fā)動機(jī)速度，傳感器輸出校正部分B4校 正空氣流量計(jì)32a的輸出信號。根據(jù)這樣的設(shè)備，可以合并由于聲速產(chǎn) 生的測量誤差和由于發(fā)動機(jī)速度產(chǎn)生的測量誤差，從而用于獲得公共 的校正系數(shù)的校正系數(shù)脈譜圖的參數(shù)的數(shù)目可以減少并且脈譜圖的尺 寸同樣減小。因此，減少了制作脈譜圖的時(shí)間周期，并且用于存儲脈 譜圖的存儲器區(qū)域(存儲容量)很容易地被固定。(2) 在發(fā)動機(jī)速度的實(shí)際測量值由Nel表示、發(fā)動機(jī)速度的校正 值由Ne2表示、進(jìn)氣中的聲速的參考值由SpO表示以及進(jìn)氣的聲速的當(dāng) 前值由Spl表示的情況下，轉(zhuǎn)速校正部分B2基于等式Ne2 = NelX(SpO/Spl)校正發(fā)動機(jī)速度的實(shí)際測量值。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，合并了由 于聲速產(chǎn)生的測量誤差和由于發(fā)動機(jī)速度產(chǎn)生的測量誤差，從而可以 容易地導(dǎo)出公共的校正系數(shù)。(3 )可以構(gòu)成具有分別將一個(gè)校正系數(shù)與由節(jié)氣門開度Ta和校正 發(fā)動機(jī)速度Ne2限定的多個(gè)條件相關(guān)聯(lián)的校正系數(shù)脈譜圖(校正系數(shù)導(dǎo) 出裝置，圖4)，并且可以構(gòu)成具有用于獲得由參照校正系數(shù)脈譜圖的 校正發(fā)動機(jī)速度Ne2和節(jié)氣門開度Ta唯一地限定出的一個(gè)校正系數(shù)的 程序(校正系數(shù)獲得裝置，校正系數(shù)獲得部分B3)。傳感器輸出校正 部分B4通過使用校正系數(shù)K2校正空氣流量計(jì)32a的輸出信號。因此，很 容易地并且精確地實(shí)現(xiàn)了上述結(jié)構(gòu)。(4) 可以構(gòu)成具有一程序(聲速獲得裝置，等式(1) - (3)) 從而基于進(jìn)氣溫度獲得聲速。因此，通過使用進(jìn)氣溫度傳感器32b容易 地實(shí)現(xiàn)了上述結(jié)構(gòu)。(5) 空氣流量傳感器是熱線式空氣流量計(jì)32a。因此，通過執(zhí)行 圖3所示的處理，適當(dāng)?shù)匮a(bǔ)償了由于進(jìn)氣脈沖產(chǎn)生的測量誤差，尤其是 在熱線式空氣流量計(jì)中產(chǎn)生的測量誤差。上述實(shí)施例可按如下改變。圖4所示的校正系數(shù)脈譜圖是例子中的一個(gè)。本發(fā)明的校正系數(shù)脈 譜圖并不受其限制。上述實(shí)施例中，為了減少校正系數(shù)脈譜圖的大小， 在獲得用于校正空氣流量計(jì)32a的輸出信號的校正系數(shù)K2之前，獲得補(bǔ)償由于聲速產(chǎn)生的測量誤差和由于發(fā)動機(jī)速度產(chǎn)生的測量誤差的校正 系數(shù)K1，由此脈譜圖的參數(shù)減少為基于校正系數(shù)K1和節(jié)氣門開度TA(二 維脈譜圖)的校正發(fā)動機(jī)速度Ne2?？商鎿Q地，可以使用三維脈譜圖， 其具有包括聲速、發(fā)動機(jī)速度Nel、以及節(jié)氣門開度Ta的三個(gè)參數(shù)。在 這種情況下，不需要獲得校正系數(shù)K1。如圖5所示，在發(fā)動機(jī)速度Ne和 校正系數(shù)K2之間的關(guān)系中，當(dāng)聲速增加時(shí)，相對于發(fā)動機(jī)速度Ne的校 正系數(shù)K2的最低點(diǎn)切換為發(fā)動機(jī)速度Ne的高速側(cè)。通過將這樣的聲速 特征導(dǎo)入到圖4所示的圖表中，可以形成三維的脈譜圖。通常，熱線式空氣流量計(jì)在其中具有進(jìn)氣溫度傳感器。替代上述進(jìn)氣溫度傳感器32b,可以使用該嵌入的進(jìn)氣溫度傳感器?？梢允褂脺y量進(jìn)氣中的聲速的任何方法。例如，基于空氣流量傳 感器的輸出信號計(jì)算出脈沖周期和脈沖頻率，由此可以計(jì)算出聲速。替代進(jìn)氣中的聲速，可以使用進(jìn)氣的脈沖周期或脈沖頻率。在這 種情況下，在圖3的步驟S12中獲得進(jìn)氣的脈沖周期或脈沖頻率，并且 基于脈沖周期或脈沖頻率(例如，基于與參考值的偏差)在步驟S13中 計(jì)算出校正系數(shù)K1。這樣的結(jié)構(gòu)獲得了與上述優(yōu)點(diǎn)(1)相同的優(yōu)點(diǎn)。有效地使用基于進(jìn)氣中的聲速(由等式(2)計(jì)算出的)和發(fā)動機(jī) 輸出軸的轉(zhuǎn)速(基于曲柄轉(zhuǎn)角傳感器10e的傳感器輸出計(jì)算出的發(fā)動機(jī) 速度)用于獲得進(jìn)氣的脈沖周期或脈沖頻率的程序作為步驟12中用于 獲得脈沖周期或脈沖頻率的程序(脈沖參數(shù)導(dǎo)出裝置)。為了更詳細(xì) 地，通過使用規(guī)定的脈譜圖(存儲在R0M中，或公式)獲得脈沖參數(shù)(脈 沖周期或脈沖頻率)，該規(guī)定的脈譜圖上寫入了用于聲速或發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn) 速的脈沖周期或脈沖頻率的適當(dāng)值。可替換地，通過連續(xù)地獲得空氣流量計(jì)32a的輸出信號(或進(jìn)氣管 30中的附加空氣流量計(jì))有效地使用用于從輸出信號(輸出信號波形) 計(jì)算脈沖周期或脈沖頻率的程序。相對于空氣流量計(jì)32a的輸出中絕對 值，輸出的偏差并沒有大的干涉。因此，即使使用空氣流量計(jì)32a的輸 出，換句話說，使用校正以前的傳感器輸出，可以用高精度計(jì)算出進(jìn) 氣的脈沖周期和脈沖頻率?？商鎿Q地，檢測進(jìn)氣壓力的壓力傳感器在進(jìn)氣溫度傳感器附近配 置在進(jìn)氣管30 (進(jìn)氣通道)中，并且連續(xù)地獲得壓力傳感器的輸出信 號從而計(jì)算出脈沖周期或脈沖頻率。根據(jù)上述程序(脈沖參數(shù)導(dǎo)出裝置)，可以用高精度獲得脈沖參 數(shù)(脈沖周期或脈沖頻率)。為了改進(jìn)脈沖參數(shù)的精確度(估計(jì)精確 度和計(jì)算精確度)，可以結(jié)合如上所述的任意兩個(gè)程序或三個(gè)程序。根據(jù)條件，在使用的程序可以切換到另一程序。可以使用通過兩個(gè)或 更多程序獲得的脈沖參數(shù)的平均值?？諝饬髁總鞲衅鞑⒉痪窒抻跓峋€式空氣流量計(jì)?？梢允褂每勺儞醢迨娇諝饬髁坑?jì)和Karman渦流式空氣流量計(jì)。可以改變發(fā)動機(jī)的類型(直噴發(fā)動機(jī)或柴油機(jī))和系統(tǒng)構(gòu)造。 上述實(shí)施例和修改中，使用各種軟件(程序)。可替換地，可以使用諸如電路的硬件以獲得相同的功能。
權(quán)利要求
1.一種空氣流量校正設(shè)備，所述設(shè)備校正檢測發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣通道中的進(jìn)氣流量的空氣流量傳感器的輸出信號，所述發(fā)動機(jī)通過導(dǎo)入到進(jìn)氣通道中的進(jìn)氣和燃料的燃燒產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩驅(qū)動輸出軸，在所述進(jìn)氣通道中配置有根據(jù)節(jié)氣門的開度調(diào)整進(jìn)氣流量的節(jié)氣門，所述設(shè)備包括傳感器輸出校正裝置，為了補(bǔ)償由節(jié)氣門開度、表示輸出軸的轉(zhuǎn)速的發(fā)動機(jī)速度以及進(jìn)氣中的聲速限定的條件所引起的測量誤差，所述傳感器輸出校正裝置基于發(fā)動機(jī)速度、節(jié)氣門開度、以及進(jìn)氣中的聲速校正空氣流量傳感器的輸出信號。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的空氣流量校正設(shè)備，其特征在于，還包括 轉(zhuǎn)速校正裝置，所述轉(zhuǎn)速校正裝置基于進(jìn)氣中的聲速校正發(fā)動機(jī)速度的實(shí)際測量值，其中傳感器輸出校正裝置基于由轉(zhuǎn)速校正裝置校正的發(fā)動機(jī)速度和節(jié) 氣門開度校正空氣流量傳感器的輸出信號。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的空氣流量校正設(shè)備，其特征在于，在發(fā)動機(jī)速度的實(shí)際測量值由Nel表示，發(fā)動機(jī)速度的校正值由 Ne2表示，進(jìn)氣中的聲速的參考值由SpO表示，以及進(jìn)氣的聲速的當(dāng)前 值由Spl表示的情況下，轉(zhuǎn)速校正裝置基于等式Ne2 = Nel X (Sp0/Spl)校正發(fā)動機(jī)速度的實(shí)際測量值。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的空氣流量校正設(shè)備，其特征在于，還包括:校正系數(shù)導(dǎo)出裝置，所述校正系數(shù)導(dǎo)出裝置分別將單個(gè)校正系數(shù) 與由節(jié)氣門開度和校正發(fā)動機(jī)速度限定的多個(gè)條件相關(guān)聯(lián)；以及校正系數(shù)獲得裝置，考慮到校正系數(shù)導(dǎo)出裝置，所述校正系數(shù)獲 得裝置獲得由通過轉(zhuǎn)速校正裝置校正的發(fā)動機(jī)速度和節(jié)氣門開度唯一 地限定出的單個(gè)校正系數(shù)，其中傳感器輸出校正裝置通過使用由校正系數(shù)獲得裝置獲得的校正系 數(shù)校正空氣流量傳感器的輸出信號。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的空氣流量校正設(shè)備，其特征在于，還包括: 用于獲得進(jìn)氣中的聲速的聲速獲得裝置。
6. —種空氣流量校正設(shè)備，所述設(shè)備校正檢測發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣通道 中的進(jìn)氣流量的空氣流量傳感器的輸出信號，所述發(fā)動機(jī)通過導(dǎo)入到 進(jìn)氣通道中的進(jìn)氣和燃料的燃燒產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩驅(qū)動輸出軸，在所述進(jìn)氣 通道中配置有根據(jù)節(jié)氣門的開度調(diào)整進(jìn)氣流量的節(jié)氣門，所述設(shè)備包 括傳感器輸出校正裝置，為了補(bǔ)償由于由節(jié)氣門開度、進(jìn)氣中脈沖 周期或脈沖頻率的值限定出的條件所產(chǎn)生的測量誤差，所述傳感器輸 出校正裝置基于節(jié)氣門的開度和脈沖周期或脈沖頻率的值校正空氣流 量傳感器的輸出信號。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的空氣流量校正設(shè)備，其特征在于，還包括 脈沖參數(shù)導(dǎo)出裝置，所述脈沖參數(shù)導(dǎo)出裝置基于進(jìn)氣中的聲速和表示輸出軸的轉(zhuǎn)速的發(fā)動機(jī)速度獲得脈沖周期或脈沖頻率的值。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的空氣流量校正設(shè)備，其特征在于，還包括脈沖參數(shù)導(dǎo)出裝置，所述脈沖參數(shù)導(dǎo)出裝置基于配置在進(jìn)氣通道 中用于檢測進(jìn)氣流量的傳感器的輸出信號獲得脈沖周期或脈沖頻率的 值，其中傳感器是進(jìn)氣流量傳感器或除進(jìn)氣流量傳感器外的其它傳感器。
9. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的空氣流量校正設(shè)備，其特征在于，還包括脈沖參數(shù)導(dǎo)出裝置，所述脈沖參數(shù)導(dǎo)出裝置基于檢測進(jìn)氣通道中 進(jìn)氣壓力的壓力傳感器的輸出信號獲得脈沖周期或脈沖頻率的值。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的空氣流量校正設(shè)備，其特征在于，還包括轉(zhuǎn)速校正裝置，所述轉(zhuǎn)速校正裝置基于進(jìn)氣中的脈沖周期或脈沖 頻率的值校正發(fā)動機(jī)速度的實(shí)際測量值，其中傳感器輸出校正裝置基于由轉(zhuǎn)速校正裝置校正的發(fā)動機(jī)速度和節(jié) 氣門開度校正空氣流量傳感器的輸出信號。
11.根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的空氣流量校正設(shè)備，其特征在于，空氣流量傳感器是熱線式空氣流量計(jì)。
全文摘要
一種校正檢測進(jìn)氣通道中進(jìn)氣量的空氣流量計(jì)的輸出信號的空氣流量校正設(shè)備，包括基于進(jìn)氣中的聲速校正發(fā)動機(jī)速度的實(shí)際測量值的轉(zhuǎn)速校正部分B2，以及基于由轉(zhuǎn)速校正部分B2校正的發(fā)動機(jī)速度和節(jié)氣門開度校正空氣流量計(jì)的輸出信號的傳感器輸出校正部分B4。
文檔編號G01F25/00GK101236101SQ20081000889
公開日2008年8月6日 申請日期2008年1月30日 優(yōu)先權(quán)日2007年1月31日
發(fā)明者中島一志 申請人:株式會社電裝