(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジン（３）駆動のエアコンプレッサ（４）を備え、エアフローメータ（２）を有する空気供給ライン（１）からそれぞれ分岐ライン（１ａ、１ｂ）を経てエンジン（３）および前記エアコンプレッサ（４）へ空気が供給されており、そのエアコンプレッサ（４）の空気ライン（５）には圧力センサ（９）を設けたタンク（８）が介装され負荷（Ｗ）に空気が供給されている空気供給システムにおけるエンジン（３）の吸入空気量検知装置において、エンジンの回転センサ（１０）を設け、その回転センサ（１０）と前記圧力センサ（９）とに接続した制御手段（７）を設け、その制御手段（７）には前記圧力センサ（９）の信号によりロードかアンロードかを判断する判定回路（１１）と、回転数と空気量との関係を記憶した記憶手段（１３ａ）を有して前記回転センサ（１０）と判定回路（１１）とからの信号を受け空気量の較正を行う較正手段（１３）とを備えた構成であり、そしてタンク内圧力を検出し、その検出圧力が所定圧以上であればアンロードと判定してエアフローメータ（２）の検出値からエンジン（３）への空気供給量を決定し、前記タンク内圧力の検出圧力が所定値未満であればロードと判定し、さらにエンジン回転数を検出して特性曲線からコンプレッサへの空気供給量を決定し、エアフローメータ（２）の検出値からそのコンプレッサへの空気供給量を減算してエンジン（３）への空気供給量を決定する機能を有していることを特徴とするエンジン吸入空気量の検知装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジン駆動のエアコンプレッサを備え、エアフローメータを有する空気供給ラインから分岐してエンジン吸入空気とそのエアコンプレッサからエアブレーキやエアサスペンション等の負荷に供給する空気とを供給する空気供給システムのエンジン吸入空気量の検知装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
周知の通り、車両ではエアブレーキ、エアスプリングその他の圧縮空気を必要とする負荷に空気を供給するために、エンジン駆動のエアコンプレッサを備えている（特許文献１参照）。
そしてエアコンプレッサはエンジンのシリンダへ流入する吸気ラインから空気を吸い込む技術も知られている。そのためにエアコンプレッサから負荷に供給するラインとエンジンに供給するラインがあり２つの空気ラインに分けて供給するようになっている。
【０００３】
また周知の通り、エアコンプレッサからの空気はタンクに貯えられ、そのタンク内の圧力が所定値以下になるとエアコンプレッサが作動し（この状態をロードという）、別の所定値以上になるとエアコンプレッサが停止する（この状態をアンロードという）ようになっている。
【０００４】
図４は従来の空気供給システムを示し、空気供給ライン１にはエアフローメータ２が設けられ、そして分岐ライン１ａを経てエンジン３に接続されると共に別の分岐ライン１ｂを経てエアコンプレッサ４に接続されている。このエアコンプレッサ４からは負荷への空気ライン５が延びている。他方、エンジン３にはエアフローメータ２から信号ライン６を介して制御手段７が接続され、この制御手段７はエンジン３を制御するようになっている。
【０００５】
車両の走行に際して必要な総空気量を知ることは必要であるが、従来技術ではエンジンに必要な空気量を把握できず、そのためにエンジンの上流側にエアフローセンサを別に設ければよいが、それでは部品が多く、また全体的な制御が複雑となる。
さらに分岐ライン１ｂをエアフローメータ２の上流側に接続するとエアフロセンサ検出部の流れが乱れ、正確に流量を検知できない。
【特許文献１】特開平９−３２３５２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
したがって、本発明の目的は、１つのエアフローメータでも簡単な手段で正確なエンジン吸入空気量を知ることができるエンジン吸入空気量の検知装置を提供することにある。
本発明の他の目的は、従来の２つの空気ラインによるエンジンとエアコンプレッサとの供給システムにおいて簡単にエンジンの空気吸入量を正確に知ることができるエンジン吸入空気量の検知装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明によれば、エンジン（３）駆動のエアコンプレッサ（４）を備え、エアフローメータ（２）を有する空気供給ライン（１）からそれぞれ分岐ライン（１ａ、１ｂ）を経てエンジン（３）および前記エアコンプレッサ（４）へ空気が供給されており、そのエアコンプレッサ（４）の空気ライン（５）には圧力センサ（９）を設けたタンク（８）が介装され負荷（Ｗ）に空気が供給されている空気供給システムにおけるエンジン（３）の吸入空気量検知装置において、エンジンの回転センサ（１０）を設け、その回転センサ（１０）と前記圧力センサ（９）とに接続した制御手段（７）を設け、その制御手段（７）には前記圧力センサ（９）の信号によりロードかアンロードかを判断する判定回路（１１）と、回転数と空気量との関係を記憶した記憶手段（１３ａ）を有して前記回転センサ（１０）と判定回路（１１）とからの信号を受け空気量の較正を行う較正手段（１３）とを備えた構成であり、そしてタンク内圧力を検出し（ステップＳ１）、その検出圧力が所定圧以上（ステップＳ２：Ｙｅｓ）であればアンロードと判定（ステップＳ３）してエアフローメータ（２）の検出値からエンジン（３）への空気供給量を決定（ステップＳ４）し、前記タンク内圧力の検出圧力が所定値未満（ステップＳ２：Ｎｏ）であればロードと判定（ステップＳ５）し、さらにエンジン回転数を検出（ステップＳ６）して特性曲線からコンプレッサへの空気供給量を決定（ステップＳ７）し、エアフローメータ（２）の検出値からそのコンプレッサへの空気供給量を減算してエンジン（３）への空気供給量を決定（ステップＳ８）する機能を有していることを特徴とするエンジン吸入空気量の検知装置。
【００１２】
したがって、エアフローメータからの検出値はエアコンプレッサが不作動時（アンロード時）にはそのままエンジンへの空気吸入量となるが、エアコンプレッサの作動時（ロード時）にはエアコンプレッサの容量とエンジンの回転数とから負荷に流れる空気量を求めて、その値を減算することで、エンジン３の空気量を検知できる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、１つのエアフローメータを用いても制御手段のソフトの改良のみでエンジンへの空気量を知ることができ、従来技術の改良が楽であり、また総空気量による制御が便利である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下図面を参照して本発明の実施例を説明する。図１は本発明を実施したブロック図を示し、図２において空気供給ライン１からの空気はエアフローメータ２を介して分岐ライン１ａ、１ｂを経てエンジン３およびエアコンプレッサ４に流れる点は図４の従来例と同様である。
【００１５】
エアコンプレッサ４からの空気ライン５はタンク８を介してエアブレーキやエアサスペンションのような負荷Ｗに供給するようになっている。このタンク８には圧力センサ９が設けられている。またエンジン３には回転センサ１０が設けられている。
【００１６】
制御手段７は圧力センサ９からの信号によって、ロード又はアンロードを判定する判定回路１１と、指示噴射量１２と前記判定回路１１からの信号とを受ける較正手段１３と、その較正手段１３からの信号および前記エアフローメータ２からの信号を受けるエンジン空気供給量決定手段１４と、そのエンジン空気供給量決定手段１４からの信号を受けるエンジン制御手段１５とを備え、そのエンジン制御手段１５によりエンジン３を制御するようになっている。なお、この制御手段７は、その他過給圧、燃料噴射量、ＥＧＲ開度を制御するものである。
【００１７】
前記較正手段１３は記憶手段１３ａを備え、その記憶手段にはエンジン回転数センサ１０からの信号を受けてエンジンの回転数と空気の必要量との関係を示すマップ又は特性曲線が記憶されている。したがって、後述の通りエアコンプレッサの容量とエアコンプレッサの回転数とはあらかじめ解っているので、ロード時にエアコンプレッサの消費空気量は計算でき、エアフローメータ２を流れる総空気量からエアコンプレッサの消費空気量を引けば、エンジンへの供給空気量を求めることができる。
【００１８】
図２はエンジン空気供給量決定手段１４を含む制御手段７の作動の説明図である。
図示の実施例では、エアフローメータ２は電圧信号６を出力し、この電圧信号６は変換装置２０で測定値に変換される。他方、圧力スイッチ９のオンオフ信号はスイッチ２１に入力される。このスイッチ２１は圧力スイッチ９がオンのときに位置０に、またオフのときに位置１になるようになっている。そして前記変換装置２０からの信号は直接にスイッチ２１の位置１にそして減算手段２２を介して位置０に接続されている。この減算手段２２には前記マップを有する記憶手段１３ａからの信号が入力されており、したがって、スイッチ２１が位置０にあるときはエアコンプレッサ４で消費される空気量が減算されるようになっている。このようにしてその結果がエンジン空気量決定手段１４を介して図１のエンジン制御手段１５に出力される。
【００１９】
次に主として図３を参照して作動を説明する。
図３において、まずスタートし、タンク８内の圧力Ｐを検出する（ステップＳ１）。制御手段７はその圧力Ｐが所定圧力（最低圧力）に等しいか又は大きいかを判断し（ステップＳ２）、ＹＥＳの場合は、エアコンプレッサ４が作動していないアンロードと判定する（ステップＳ３）。この場合は図２のスイッチ２１が位置１に位置しており、エアフローメータ２からの信号がそのままエンジンへの空気供給量を決定する（ステップＳ４）。
【００２０】
他方、ステップＳ２でＮＯであれば、制御手段７はエアコンプレッサ４が作動しているロードと判定し（ステップＳ５）、この場合、図２のスイッチ２１は位置０となる。そしてエンジン回転数および指示噴射量を検出し（ステップＳ６）、記憶手段１３ａのマップ又は特性曲線からエアコンプレッサ４への空気供給量を決定し（ステップＳ７）、減算手段２２がエアフローメータ２で検出された空気流量からステップＳ７で決定された空気供給量を減算してその値をエンジンへの空気供給量とする（ステップＳ８）。
【００２１】
なお、ステップＳ６はあらかじめステップＳ１で検出してもよい。その場合は、ステップＳ５の次はステップＳ７となる。
【産業上の利用可能性】
【００２２】
以上の通り、エアコンプレッサを有する各種のエンジンにおいて、空気の総供給量を検知すれば、制御手段のソフトのみで、エンジンの空気供給量を求めることができ、ディーゼルエンジン、ガソリンエンジ、ガスエンジン等に広く利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の一実施例を示すブロック図。
【図２】本発明の原理を示す作動説明図。
【図３】本発明の一実施例のフローチャート図。
【図４】従来技術のブロック図。
【符号の説明】
【００２４】
２・・・エアフローメータ
３・・・エンジン
４・・・エアコンプレッサ
７・・・制御手段
８・・・タンク
９・・・圧力センサ
１０・・・回転センサ
１１・・・ロード、アンロード判定回路
１２・・・トランスミッション
１３・・・検出手段
１３ａ・・・記憶手段
１４・・・エンジン空気供給量決定手段
１５・・・エンジン制御手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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