CN110678717B - 空气流量计 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种可以高速地跟随输入信号的脉动状态的变化的空气流量计。本发明的空气流量计(1)具备：空气流量检测元件(3)，其生成与作为测定对象的空气流量相关的输入信号(Qsen)；以及运算部(2)，其根据输入信号(Qsen)来进行用于生成与空气流量相应的输出信号(Qout)的运算。运算部(2)具有：输出信号运算部(7)，其对输出信号(Qout)进行包括比1大的乘方运算在内的运算；输入信号运算部(4)，其对输入信号(Qsen)进行运算；减法部(5)，其求出输出信号运算部(7)的运算结果与输入信号运算部(4)的运算结果的差分；以及积分器(6)，其对减法部(5)求出的差分进行积分，输出信号(Qout)根据来自积分器(6)的输出而生成。

Description

空气流量计

技术领域

本发明涉及空气流量计。

背景技术

以往，在根据来自空气流量检测元件的输入信号来输出空气流量信号的空气流量计中，需要减少因输入信号的脉动而产生的脉动误差。作为脉动误差的减少方法的例子，已知有专利文献1揭示的技术。在该技术中，根据来自进气量检测器的输入信号在微电脑中通过平均处理部求平均值，而且通过高频分析部、使用高速傅里叶变换来求频率和脉动振幅。继而，根据得到的平均值、频率、脉动振幅在微电脑的修正部中算出修正量，对输入信号进行修正。由此对因来自进气量检测器的输入信号的脉动而产生的脉动误差进行修正。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2012-112716号公报

发明内容

发明要解决的问题

专利文献1揭示的现有技术是在高频分析部中使用高速傅里叶变换。在高速傅里叶变换中，若要获得所期望的频率分析范围和分辨率，就需要规定长度的观测时间和采样频率。此外，运算量会随着频率分析范围和分辨率呈指数级增加。因而，到输出高速傅里叶变换的结果为止需要规定的观测时间和规定的运算时间，导致到修正量的算出为止需要较长时间，因此无法跟随输入信号的脉动状态的变化。如此，上述现有技术对于输入信号的脉动状态的变化欠缺考虑。

本发明是鉴于上述情况而作成，其主要目的在于提供一种可以高速地跟随输入信号的脉动状态的变化的空气流量计。

解决问题的技术手段

本发明的一形态的空气流量计具备：空气流量检测元件，其生成与作为测定对象的空气流量相关的输入信号；以及运算部，其根据所述输入信号来进行用于生成与所述空气流量相应的输出信号的运算，所述运算部具有：输出信号运算部，其对所述输出信号进行包括比1大的乘方运算在内的运算；输入信号运算部，其对所述输入信号进行运算；减法部，其求所述输出信号运算部的运算结果与所述输入信号运算部的运算结果的差分；以及积分器，其对所述减法部求出的所述差分进行积分，所述输出信号根据来自所述积分器的输出而生成。

本发明的另一形态的空气流量计具备：空气流量检测元件，其生成与作为测定对象的空气流量相关的输入信号；以及运算部，其根据所述输入信号来进行用于生成与所述空气流量相应的输出信号的运算，所述运算部具有从所述输入信号拦截规定截止频率以上的频率分量的低通滤波功能，所述截止频率根据所述输出信号的瞬时值而变化。

发明的效果

根据本发明，能够提供一种可以高速地跟随输入信号的脉动状态的变化的空气流量计。

附图说明

图1为表示本发明的第1实施方式的空气流量计的构成的图。

图2为表示输出信号运算部的构成的图。

图3为表示输入信号运算部的构成的图。

图4为表示空气流量计在进气管内的配置例的图。

图5为表示对应于空气流量的输出信号运算部的输出特性的一例的图。

图6为表示对应于空气流量的输出信号运算部的输出特性的另一例的图。

图7为表示对应于空气流量的输出信号运算部的输出特性的又一例的图。

图8为表示直流电平各不相同的输出信号的波形例的图。

图9为表示输出信号的各波形的频率特性例的图。

图10为表示输出信号的直流电平与截止频率的关系的图。

图11为表示使输入信号呈阶梯状变化时的输出信号的波形例的图。

图12为表示本发明的第2实施方式的空气流量计的构成的图。

图13为表示第2输入信号运算部的构成的图。

图14为表示对应于空气流量的第2输入信号运算部的输出特性的一例的图。

图15为表示本发明的第3实施方式的空气流量计的构成的图。

具体实施方式

下面，参考附图，对本发明的实施方式进行说明。再者，只要不发生矛盾，各实施方式便可以进行组合。

(第1实施方式)

首先，参考图1至图11，对本发明的第1实施方式的空气流量计进行说明。图1为表示本发明的第1实施方式的空气流量计1的构成的图。如图1所示，本实施方式的空气流量计1由运算部2和空气流量检测元件3构成。空气流量检测元件3生成与空气流量计1视为测定对象的空气流量相关的信号，并作为去往运算部2的输入信号Qsen输出。运算部2根据从空气流量检测元件3输入的输入信号Qsen来进行用于生成与空气流量相应的输出信号Qout的运算。

运算部2具有输入信号运算部4、减法部5、积分器6及输出信号运算部7。输入信号运算部4对来自空气流量检测元件3的输入信号Qsen进行规定的运算。输出信号运算部7对输出信号Qout进行包括比1大的乘方运算在内的规定运算。再者，输入信号运算部4和输出信号运算部7各自进行的运算的详情将在后文进行说明。

减法部5求输出信号运算部7的运算结果与输入信号运算部4的运算结果的差分。积分器6对减法部5求出的差分进行积分，由此生成输出信号Qout而输出。

图2为表示输出信号运算部7的构成的图。如图2所示，输出信号运算部7由对输出信号Qout乘以规定的比例常数的乘法器8和进行输出信号Qout的乘方运算的乘方器9构成。

图3为表示输入信号运算部4的构成的图。如图3所示，输入信号运算部4由对输入信号Qsen乘以规定的比例常数的乘法器10和进行输入信号Qsen的乘方运算的乘方器11构成。

接着，利用图4，对空气流量计1在进气管中的配置进行说明。图4为表示空气流量计1在进气管内的配置例的图。如图4所示，空气流量计1视为测定对象的空气流量Q的空气流流入至进气管12。该进气管12中设置有主通道13和从主通道13分支而成的副通道14。空气流量计1设置在副通道14中。

在进气管12中流动的空气流量Q分流至主通道13和副通道14。若将主通道13和副通道14各自当中的空气流量设为Q1、Q2，则图4所示的面A与面B的压力差Δp根据纳维尔-斯托克斯方程像下式(1)、(2)那样表示。

[数式1]

[数式2]

式(1)、(2)中的各常数如下。

ρ：流体的密度

L1：主通道13的通道长

L2：副通道14的通道长

C1：主通道13的损失系数

C2：副通道14的损失系数

此处，当在式(1)中代入式(2)而求Q1时，获得下式(3)。

[数式3]

此处，由于Q＝Q1+Q2，因此，在进气管12中流动的空气流量Q通过下式(4)求出。

[数式4]

此处，在可以假定与Q1相比Q2足够小的情况下，式(4)可以像下式(5)那样变形。

[数式5]

进而，在可以假定Q的流速变化足够慢的情况下，式(5)可以像下式(6)那样变形。

[数式6]

在图4的配置中，空气流量计1通过空气流量检测元件3实际测量的空气流量为副通道14的空气流量Q2。因此，通过求解上述式(6)，可以根据空气流量检测元件3测量出的副通道14的空气流量Q2时时刻刻求出在进气管12中流动的空气流量Q。即便在进气管12中流动的空气流量Q为脉动状态，这一事实也成立。即，通过式(6)，不管在进气管12中流动的空气流量Q是什么样的脉动状态，都能准确地求出在进气管12中流动的空气流量Q而不受该脉动的影响。也就是说，可以消除因脉动而产生的脉动误差。

此外，通过上述式(6)，即便从空气流量检测元件3输入至运算部2的输入信号的脉动波形不是正弦波而是包含谐波的发生了形变的波形，也可以根据副通道14的空气流量Q2时时刻刻求出在进气管12中流动的空气流量Q。因此，能够谋求脉动误差的减少。

专利文献1的现有技术是根据输入信号的脉动波形求出平均值、频率、脉动振幅作为代表值，并根据它们来算出修正量。因此，若根据脉动波形求出的这些值相等，则对输入信号进行相同修正。但是，实际的输入信号的脉动波形是具有较大形变的波形，现有技术并不能应对该形变而算出恰当的修正量。另一方面，本实施方式的空气流量计1是采用如下方式：使用前文所述的式(6)、根据副通道14的空气流量Q2时时刻刻求出在进气管12中流动的空气流量Q。因此，即便输入信号的脉动波形发生了形变，也可以根据副通道14的流量Q2时时刻刻求出在进气管12中流动的空气流量Q。也就是说，可以提供一种不受脉动波形的形变影响的输入信号的修正方法。

在本实施方式的空气流量计1中，在输出信号运算部7中进行求式(6)的右边第2项即C₁/2/L₁*Q*Q的运算。具体而言，设定Q＝Qout，通过乘法器8对输出信号Qout进行相当于C₁/2/L₁的比例常数的乘法运算，而且通过乘方器9进行相当于Qout*Qout的乘方运算也就是输出信号Qout的平方运算。此外，在输入信号运算部4中进行求式(6)的右边第1项即C₂/2/L₁*Q₂*Q₂的运算。具体而言，设定Q₂＝Qsen，通过乘法器10对输入信号Qsen进行相当于C₂/2/L₁的比例常数的乘法运算，而且通过乘方器11进行相当于Qsen*Qsen的乘方运算也就是输入信号Qsen的平方运算。继而，通过减法部5求输出信号运算部7的运算结果与输入信号运算部4的运算结果的差分，之后通过积分器6对减法部5求出的差分进行积分。由此，可以求解式(6)所示的隐函数来求去除了脉动误差的输出信号Qout。

本实施方式的空气流量计1通过上述构成能以较少运算量实现高速的处理，提供了可以高速地跟随输入信号的脉动状态的变化的脉动误差修正处理。

再者，在以上说明过的运算处理中，大部分情况下将损失系数C₁、C₂设为固定值是没有问题的，因此，乘方器9、11中根据式(6)将乘方数设为2而对输出信号Qout、输入信号Qsen分别进行平方。然而，在实际的进气管12的通道结构中，损失系数C₁、C₂是以空气流量Q₁、Q₂的函数的形式分别加以表示。考虑到这一情况，本实施方式的空气流量计1可像以下说明的那样改变输出信号运算部7的输出特性。

图5为表示对应于空气流量Q的输出信号运算部7的输出特性的一例的图。图5展示了分别与空气流量Q的1.5次方、2次方、2.5次方成比例的输出信号运算部7的输出特性的例子。在输出信号运算部7的乘方器9中，可根据进气管12的通道结构、输出信号Qout表示的空气流量Q的大小来改变对于输出信号Qout的乘方运算的乘方数，由此实现这种输出特性的变化。再者，由于通常需要比1大的乘方，因此对乘方数设定至少比1大的值。

此外，在图5所示的输出信号运算部7的输出特性的例子中，还根据空气流量Q的极性(正负)来切换输出信号运算部7的输出的极性(正负)。即，在输出信号Qout表示正空气流量Q的值的情况下，输出信号运算部7的输出也设为正值，反过来，在输出信号Qout表示负空气流量Q的值的情况下，输出信号运算部7的输出也设为负值。由此，即便空气流量Q发生倒流，运算部2也会正常地进行动作。

再者，在图5的例子中，使输出信号运算部7的输出特性以原点为中心呈点对称，在输出信号Qout为正的情况和为负的情况下以相同比例增减输出信号运算部7的输出特性。这是以副通道14具有对称结构、即便空气流量Q倒流副通道14的通道长L₂、损失系数C₂也不会发生变化这一内容为前提的。但在实际的进气管12的通道结构中，副通道14有时具有非对称结构。为了应对这一情况，本实施方式的空气流量计1可根据输出信号Qout的极性来改变输出信号运算部7的输出特性。下面，参考图6，对其例子进行说明。

图6为表示对应于空气流量的输出信号运算部7的输出特性的另一例的图。在图6的例子中，输出信号运算部7的输出的斜率在与负空气流量Q相对应的区域1和与正空气流量Q相对应的区域2内发生了变化。在输出信号运算部7的乘法器8中，可以通过根据输出信号Qout的极性而改变对输出信号Qout相乘的比例常数来实现这种输出特性的变化。

如以上所说明，通过在输出信号运算部7中根据输出信号Qout的极性来改变乘法器8的比例常数，对非对称的通道结构的副通道14也能运用本实施方式的空气流量计1来进行脉动误差修正。

此处，上述那样的输出特性的变化不限于输出信号运算部7，对输入信号运算部4也同样能加以运用。也就是说，在考虑了实际的进气管12的通道结构的情况下，如前文所述，损失系数C₁、C₂变为空气流量Q₁、Q₂的函数。因此，与针对输出信号运算部7在图5中说明过的一样，输入信号运算部4的输出特性也优选设为与空气流量Q的1.5次方成比例的特性、或与空气流量Q的2次方成比例的特性、或与空气流量Q的2.5次方成比例的特性。具体而言，在输入信号运算部4的乘方器11中，可以根据进气管12的通道结构、输入信号Qsen表示的空气流量Q₂的大小来改变对输入信号Qsen的乘方运算的乘方数，由此来实现这种输出特性的变化。再者，由于通常需要比1大的乘方，因此对乘方数设定至少比1大的值。此外，在实际的进气管12的通道结构中，副通道14有时具有非对称结构。因此，为了应对这一情况，与针对输出信号运算部7在图6中说明过的一样，可根据输入信号Qsen的极性来改变输入信号运算部4的输出特性。具体而言，在输入信号运算部4的乘法器10中，可以根据输入信号Qsen的极性来改变对输入信号Qsen相乘的比例常数，由此来实现这种输出特性的变化。由此，对非对称的通道结构的副通道14也能运用本实施方式的空气流量计1来进行脉动误差修正。

接着，对运算部2的环路增益的调整进行说明。在本实施方式的空气流量计1中，如图1所示，运算部2中存在由输出信号运算部7、减法部5及积分器6构成的闭环系统。该闭环系统在原理上是稳定的，但当实际在运算部2中以模拟电路、数字电路或程序的形式安装该系统时，会发生电路延迟、运算周期造成的延迟。当因该延迟而使得环路增益变得过大时，便存在闭环系统变得不稳定的情况。因此，在本实施方式的空气流量计1中，为了避免像上述那样闭环系统变得不稳定这一情况，优选以在空气流量Q较大时减小环路增益的方式进行调整。下面，参考图7，对其例子进行说明。

图7为表示对应于空气流量的输出信号运算部7的输出特性的又一例的图。在图7的例子中，与负空气流量Q相对应的区域1与图6相同，但与正空气流量Q相对应的区域被分成了2个区域(区域2、区域3)，输出信号运算部7的输出在这些区域之间发生了变化。在输出信号运算部7的乘方器9中，根据输出信号Qout表示的空气流量Q的大小来改变对于输出信号Qout的乘方运算的乘方数。具体而言，在相当于大流量区域的区域3内，利用乘方器9进行的乘方运算的乘方数比区域2小。由此，能够实现图7那样的输出特性的变化。

运算部2中的闭环系统的环路增益由输出信号运算部7、减法部5及积分器6各自的增益的积决定。由于输出信号运算部7是通过乘方器9来进行输出信号Qout的乘方运算，因此，随着输出信号Qout表示的空气流量Q增大，输出信号运算部7的增益会呈乘方级增加。因此，为了使输出信号运算部7的增益的增加处于规定范围内，在本实施方式的空气流量计1中，优选在图7中的区域3那样的大流量区域内减小输出信号运算部7进行的乘方运算的乘方数来抑制增益的增加。由此，可以防止运算部2中的闭环系统的环路增益变得过大而导致闭环系统变得不稳定。换句话说，在本实施方式的空气流量计1中，运算部2即便减慢运算周期也能稳定地进行动作。因此，可以采用更廉价的电路构成。

接着，对运算部2的低通滤波特性进行说明。在本实施方式的空气流量计1中，如前文所述，运算部2中存在由输出信号运算部7、减法部5及积分器6构成的闭环系统。该闭环系统可以看做利用输出信号运算部7对积分器6进行反馈的反馈系统，相对于输入至运算部2的输入信号Qsen具有LPF(低通滤波)特性。该LPF特性的截止频率与输出信号运算部7的增益成比例。此外，由于输出信号运算部7是通过乘方器9来进行输出信号Qout的乘方运算，因此，输出信号Qout表示的空气流量Q越是增大，输出信号运算部7的增益便越是增加，运算部2的LPF特性中的截止频率也越是增加。

下面，参考图8、图9、图10，对上述的空气流量Q与截止频率的关系进行说明。图8为表示直流电平各不相同的输出信号Qout的波形例的图，图9为表示图8所示的输出信号Qout的各波形的频率特性例的图，图10为表示输出信号Qout的直流电平与运算部2的LPF特性的截止频率的关系的图。

运算部2的LPF特性中的截止频率根据输出信号Qout的大小进行变化。因此，例如在像图8所示那样改变输出信号Qout的直流电平的情况下，如图9所示，呈现出随着输出信号Qout的直流电平的增加而截止频率增加这样的LPF特性。也就是说，随着输出信号Qout的直流电平的增加，运算部2的LPF特性中的截止频率增加。尤其是在输出信号运算部7的乘方器9的特性为平方特性、对输出信号Qout的乘方运算的乘方数为2的情况下，如图10所示，运算部2的LPF特性中的截止频率以与输出信号Qout成比例的方式进行变化。

如以上所说明，在本实施方式的空气流量计1中，运算部2的LPF特性中的截止频率根据输出信号Qout的直流电平进行变化。由此，与截止频率根据输入信号Qsen的直流电平进行变化的情况相比，可以提高运算部2的响应性。下面，参考图11，对这一点进行说明。

图11为表示使输入信号Qsen呈阶梯状变化时的输出信号Qout的波形例的图。如图11的(a)所示，当呈阶梯状变化的输入信号Qsen被输入至运算部2时，在假定运算部2的LPF特性中的截止频率与输入信号Qsen成比例的情况下，从运算部2输出图11的(b)那样的波形的输出信号Qout。该输出信号Qout的波形上升迅速，另一方面，下降极慢。因此得知，对于输入信号Qsen的变化，来自运算部2的输出信号Qout会发生大幅的响应延迟。如此，在截止频率与输入信号Qsen成比例的情况下，由于下降时输入信号Qsen向零靠近，因此运算部2的响应性极端降低。

相对于此，在本实施方式的空气流量计1中，运算部2的LPF特性中的截止频率是与输出信号Qout成比例而不是与输入信号Qsen成比例。在该情况下，从运算部2输出图11的(c)那样的波形的输出信号Qout。该输出信号Qout的波形的上升和下降两方足够快。因此得知，对于输入信号Qsen的变化，来自运算部2的输出信号Qout不会发生极端的响应延迟。

如以上所说明，在本实施方式的空气流量计1中，通过使运算部2的LPF特性中的截止频率与输出信号Qout成比例，能够避免使截止频率与输入信号Qsen成比例的情况下发生的极端的响应延迟。因此，可以提高运算部2的响应性。

根据以上说明过的本发明的第1实施方式，取得以下作用效果。

(1)空气流量计1具备：空气流量检测元件3，其生成与作为测定对象的空气流量相关的输入信号Qsen；以及运算部2，其根据输入信号Qsen来进行用于生成与空气流量相应的输出信号Qout的运算。运算部2具有：输出信号运算部7，其对输出信号Qout进行包括比1大的乘方运算在内的运算；输入信号运算部4，其对输入信号Qsen进行运算；减法部5，其求输出信号运算部7的运算结果与输入信号运算部4的运算结果的差分；以及积分器6，其对减法部5求出的差分进行积分，输出信号Qout根据来自积分器6的输出而生成。因此，可以求解前文所述的式(6)的函数，从而求出去除了脉动误差的输出信号Qout。因而，能够提供可以高速地跟随输入信号Qsen的脉动状态的变化的空气流量计1。

(2)输出信号运算部7的乘方器9在对输出信号Qout的乘方运算中例如运算输出信号的平方。因此，可以在输出信号运算部7中实现相当于式(6)的右边第2项中的Q*Q的运算。

(3)输出信号运算部7具有：乘法器8，其对输出信号Qout乘以规定的比例常数；以及乘方器9，其对输出信号Qout进行乘方运算。乘法器8可像图6中说明过的那样根据输出信号Qout的极性来改变比例常数。如此一来，在测量非对称的通道结构的空气流量的情况下也能进行脉动误差修正。

(4)输出信号运算部7可像图5中说明过的那样根据输出信号Qout表示的空气流量的大小来改变乘方运算的乘方数。如此一来，将与进行空气流量的测量的实际的通道结构下的空气流量相应的损失系数的变化考虑进去，从而能实现准确的脉动误差修正。

(5)输入信号运算部4具有对输入信号Qsen进行比1大的乘方运算的乘方器11。因此，可以在输出信号运算部7中实现相当于式(6)的右边第1项中的Q*Q的运算。此外，将与进行空气流量的测量的实际的通道结构下的空气流量相应的损失系数的变化考虑进去，从而能实现准确的脉动误差修正。

(6)输入信号运算部4具有对输入信号Qsen乘以规定的比例常数的乘法器10。乘法器10可根据输入信号Qsen的极性来改变比例常数。如此一来，在测量非对称的通道结构的空气流量的情况下也能进行脉动误差修正。

(7)运算部2具有从输入信号Qsen拦截规定截止频率以上的频率分量的低通滤波功能，该低通滤波功能的截止频率根据输出信号Qout的瞬时值进行变化。因此，可以提高运算部2的响应性。

(第2实施方式)

接着，利用图12至图14，对本发明的第2实施方式的空气流量计进行说明。图12为表示本发明的第2实施方式的空气流量计1A的构成的图。本实施方式的空气流量计1A具备运算部2A代替第1实施方式中说明过的空气流量计1的运算部2。运算部2A基本上具有与运算部2同样的构成，但不同点在于还具有第2输入信号运算部15和加法部16。第2输入信号运算部15对从空气流量检测元件3输入至运算部2A的输入信号Qsen进行规定的运算。加法部16运算来自积分器6的输出也就是输出信号运算部7的运算结果与输入信号运算部4的运算结果的差分与第2输入信号运算部15的运算结果的和，由此生成输出信号Qout而输出。

图13为表示第2输入信号运算部15的构成的图。如图13所示，第2输入信号运算部15由对输入信号Qsen乘以规定的比例常数的乘法器17和进行输入信号Qsen的乘方运算的乘方器18构成。

在本实施方式的空气流量计1A中，在第2输入信号运算部15中进行求式(5)的右边第1项即L₂/L₁*Q₂的运算。具体而言，设定Q2＝Qsen，通过乘法器17对输入信号Qsen进行相当于L₂/L₁的比例常数的乘法运算，而且通过乘方器18来进行相当于*Qsen的乘方运算也就是输入信号Qsen的一次方运算。继而，通过加法部16来进行对来自积分器6的输出也就是相当于式(6)的右边的值加上第2输入信号运算部15的运算结果的运算。由此，能求解式(5)所示的函数，即使对于包含更高频率的脉动的输入信号Qsen也能求出去除了脉动误差的输出信号Qout。结果，能够更准确地时时刻刻求出在进气管12中流动的空气流量Q。也就是说，对于例如像汽车的发动机上使用的空气流量计那样作为测定对象的空气流量产生高频率的脉动的空气流量计也能运用本发明。

再者，关于本实施方式的第2输入信号运算部15，与第1实施方式中说明过的输入信号运算部4一样，也可根据输入信号Qsen的极性来改变输出特性。图14为表示对应于空气流量的第2输入信号运算部15的输出特性的一例的图。在图14的例子中，第2输入信号运算部15的输出的斜率在与负空气流量Q相对应的区域1和与正空气流量Q相对应的区域2内发生了变化。在第2输入信号运算部15的乘法器17中，可以根据输入信号Qsen的极性来改变对输入信号Qsen相乘的比例常数，由此实现这种输出特性的变化。例如能以如此方式在第2输入信号运算部15中根据输入信号Qsen的极性来改变乘法器17的比例常数。由此，即便是非对称的通道结构，也能运用本实施方式的空气流量计1A来进行脉动误差修正。

根据以上说明过的本发明的第2实施方式，运算部2A还具有：第2输入信号运算部15，其对输入信号Qsen进行运算；以及加法部16，其运算来自积分器6的输出与第2输入信号运算部15的运算结果的和，输出信号Qout根据来自加法部16的输出而生成。因此，对于包含更高频率的脉动的输入信号Qsen也能求出去除了脉动误差的输出信号Qout。

此外，根据本发明的第2实施方式，第2输入信号运算部15具有对输入信号Qsen乘以规定的比例常数的乘法器17。乘法器17可根据输入信号Qsen的极性来改变所述比例常数。如此一来，在测量非对称的通道结构的空气流量的情况下也能进行脉动误差修正。

(第3实施方式)

接着，利用图15，对本发明的第3实施方式的空气流量计进行说明。图15为表示本发明的第3实施方式的空气流量计1B的构成的图。本实施方式的空气流量计1B具备运算部2B代替第1实施方式中说明过的空气流量计1的运算部2。运算部2B基本上具有与第2实施方式中说明过的运算部2A同样的构成，但不同点在于还具有加法部19。加法部19运算从空气流量检测元件3输入至运算部2B的输入信号Qsen与来自加法部16的输出的和，由此生成输出信号Qout并输出。

在本实施方式的空气流量计1B中，在加法部19中进行求式(4)的右边第3项也就是+Q₂的运算。具体而言，设定Q₂＝Qsen，通过加法部19来进行对来自加法部16的输出也就是相当于式(5)的右边的值加上输入信号Qsen的运算。由此，可以求解式(4)所示的函数而更高精度地时时刻刻求出在进气管12中流动的空气流量Q。也就是说，对在低流量区域内也需要高精度地进行测量的空气流量计也能运用本发明。

根据以上说明过的本发明的第3实施方式，取得与第1实施方式及第2实施方式中说明过的同样的作用效果。

再者，在以上说明过的各实施方式中，对在各运算部2、2A、2B中通过进行加法、减法、乘法、乘方这各种运算而利用输入信号Qsen来求输出信号Qout的例子进行了说明，但也可将这些运算中的任意运算替换为基于预先规定的关系的运算等。例如，也可以在运算部2、2A、2B中预先保存以规定的数值间隔一对一地表示有输入值与输出值的关系的映射(マップ)信息，通过使用该映射信息的运算来代替运算部2、2A、2B各自进行的运算的一部分或全部。

以上说明过的各实施方式、各种变形例只是一例，只要无损发明的特征，本发明便不限定于这些内容。此外，上文对各种实施方式、变形例进行了说明，但本发明并不限定于这些内容。在本发明的技术思想的范围内思索的其他形态也包含在本发明的范围内。

符号说明

1、1A、1B…空气流量计，2、2A、2B…运算部，3…空气流量检测元件，4…输入信号运算部，5…减法部，6…积分器，7…输出信号运算部，8…乘法器，9…乘方器，10…乘法器，11…乘方器，12…进气管，13…主通道，14…副通道，15…第2输入信号运算部，16…加法部，17…乘法器，18…乘方器，19…加法部。

Claims (8)

1.一种空气流量计，其特征在于，具备：

空气流量检测元件，其生成与作为测定对象的空气流量相关的输入信号；以及

运算部，其根据所述输入信号来进行用于生成与所述空气流量相应的输出信号的运算；

所述运算部具有：

输出信号运算部，其对所述输出信号进行包括比1大的乘方运算在内的运算；

输入信号运算部，其对所述输入信号进行运算；

减法部，其求出所述输出信号运算部的运算结果与所述输入信号运算部的运算结果的差分；以及

积分器，其对所述减法部求出的所述差分进行积分，

所述输出信号根据来自所述积分器的输出而生成，

所述输入信号是将测定对象的空气分流至主通道和副通道时、副通道当中的空气流量，

所述输入信号运算部具有对所述输入信号进行比1大的乘方运算的第2乘方器。

2.根据权利要求1所述的空气流量计，其特征在于，

所述输出信号运算部在所述乘方运算中运算所述输出信号的平方。

3.根据权利要求1所述的空气流量计，其特征在于，

所述输出信号运算部具有：第1乘法器，其对所述输出信号乘以规定的比例常数；以及第1乘方器，其对所述输出信号进行所述乘方运算，

所述第1乘法器根据所述输出信号的极性来改变所述比例常数。

4.根据权利要求1所述的空气流量计，其特征在于，

所述输出信号运算部根据所述输出信号表示的所述空气流量的大小来改变所述乘方运算的乘方数。

5.根据权利要求1所述的空气流量计，其特征在于，

所述输入信号运算部具有对所述输入信号乘以规定的比例常数的第2乘法器，

所述第2乘法器根据所述输入信号的极性来改变所述比例常数。

6.根据权利要求1所述的空气流量计，其特征在于，

所述运算部还具有：

第2输入信号运算部，其对所述输入信号进行运算；以及

加法部，其运算来自所述积分器的输出与所述第2输入信号运算部的运算结果的和，

所述输出信号根据来自所述加法部的输出而生成。

7.根据权利要求6所述的空气流量计，其特征在于，

所述第2输入信号运算部具有对所述输入信号乘以规定的比例常数的第3乘法器，

所述第3乘法器根据所述输入信号的极性来改变所述比例常数。

8.根据权利要求1所述的空气流量计，其特征在于，

所述运算部具有从所述输入信号拦截规定截止频率以上的频率分量的低通滤波功能，

所述截止频率根据所述输出信号的瞬时值进行变化。

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