DE112018001999T5 - Luftstömungsmessvorrichtung - Google Patents

Abstract

Vorgesehen ist eine Luftströmungsmessvorrichtung, welche eine Luftströmungsrate basierend auf einem Ausgangswert einer Erfassungseinheit (10), die in einer Umgebung angebracht ist, in der Luft strömt, misst. Die Luftströmungsmessvorrichtung umfasst eine Berechnungseinheit (37) für eine mittlere Luftmenge, eine Pulsationsamplitudenberechnungseinheit (36, 38), eine Pulsationsfehlervorhersageeinheit (39, 39a bis 39e) und eine Pulsationsfehlerkorrektureinheit (40). Die Berechnungseinheit für die mittlere Luftmenge berechnet aus dem Ausgangswert eine mittlere Luftmenge, die einem Mittelwert der Luftströmungsrate entspricht. Die Pulsationsamplitudenberechnungseinheit berechnet aus dem Ausgangswert einen Pulsationsmaximalwert, der einem Maximalwert der Luftströmungsrate entspricht, und berechnet eine Pulsationsamplitude der Luftströmungsrate mit Hilfe einer Differenz zwischen dem Pulsationsmaximalwert und der mittleren Luftmenge. Die Pulsationsfehlervorhersageeinheit prognostiziert einen Pulsationsfehler der Luftströmungsrate, der mit der Pulsationsamplitude korreliert ist. Die Pulsationsfehlerkorrektureinheit korrigiert die Luftströmungsrate, um den Pulsationsfehler zu reduzieren, unter Verwendung des von der Pulsationsfehlervorhersageeinheit prognostizierten Pulsationsfehlers.

Description

• Querverweis auf verwandte Anmeldung
• Diese Anmeldung basiert auf der am 14. April 2017 eingereichten japanischen Patentanmeldung mit der Nr. 2017-080779, deren Offenbarung hierin durch Inbezugnahme mit aufgenommen wird.
• Technisches Gebiet
• Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Luftströmungsmessvorrichtung.
• Allgemeiner Stand der Technik
• Herkömmlich offenbart Patentliteratur 1 als ein Beispiel für eine Luftströmungsmessvorrichtung eine Steuerungsvorrichtung für eine Verbrennungskraftmaschine. Diese Steuerungsvorrichtung berechnet ein Pulsationsamplitudenverhältnis und eine Pulsationsfrequenz und berechnet ferner einen Pulsationsfehler aus dem Pulsationsamplitudenverhältnis und der Pulsationsfrequenz. Darüber hinaus nimmt die Steuerungsvorrichtung auf ein Pulsationsfehlerkorrekturkennfeld Bezug, um einen Korrekturkoeffizienten zu erlangen, der zum Korrigieren des Pulsationsfehlers erforderlich ist, aus dem Pulsationsamplitudenverhältnis und der Pulsationsfrequenz. Die Steuerungsvorrichtung berechnet ferner eine Luftmenge, bei welcher der Pulsationsfehler korrigiert wurde.
• Literatur des Stands der Technik
• Patentliteratur
• Patentliteratur 1: JP 2014-20212 A
• Kurzfassung der Erfindung
• Die Steuerungsvorrichtung berechnet das Pulsationsamplitudenverhältnis durch Dividieren des Pulsationsamplitudenbetrags, welcher der Differenz zwischen der maximalen Strömungsrate und der minimalen Strömungsrate während der Pulsation entspricht, durch die mittlere Luftmenge zu dieser Zeit. Die minimale Strömungsrate ist tendenziell eine Messung eines instabilen Phänomens hinsichtlich der Strömungsdynamik, und die Messreproduzierbarkeit und die Messgenauigkeit sind inhärent verschlechtert. Daher ist bei der Steuerungsvorrichtung die Berechnungsgenauigkeit des Pulsationsamplitudenverhältnisses verringert und die Korrekturgenauigkeit kann entsprechend verschlechtert sein.
• Angesichts der vorgenannten Schwierigkeiten ist es eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, eine Luftströmungsmessvorrichtung bereitzustellen, welche derart konfiguriert ist, dass diese die Korrekturgenauigkeit einer Luftströmungsmenge erhöht.
• Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist eine Luftströmungsmessvorrichtung vorgesehen, die eine Luftströmungsrate basierend auf einem Ausgangswert einer Erfassungseinheit misst, die in einer Umgebung angebracht ist, in der Luft strömt. Die Luftströmungsmessvorrichtung umfasst eine Berechnungseinheit für eine mittlere Luftmenge, eine Pulsationsamplitudenberechnungseinheit, eine Pulsationsfehlervorhersageeinheit und eine Pulsationsfehlervorhersageeinheit. Die Berechnungseinheit für die mittlere Luftmenge berechnet aus dem Ausgangswert eine mittlere Luftmenge, die einem Mittelwert der Luftströmungsrate entspricht. Die Pulsationsamplitudenberechnungseinheit berechnet aus dem Ausgangswert einen Pulsationsmaximalwert, der einem Maximalwert der Luftströmungsrate entspricht, und berechnet eine Pulsationsamplitude der Luftströmungsrate durch Annehmen bzw. mit Hilfe einer Differenz zwischen dem Pulsationsmaximalwert und der mittleren Luftmenge. Die Pulsationsfehlervorhersageeinheit prognostiziert einen Pulsationsfehler der Luftströmungsrate, der mit der Pulsationsamplitude korreliert ist. Die Pulsationsfehlerkorrektureinheit korrigiert die Luftströmungsrate, um den Pulsationsfehler zu reduzieren, unter Verwendung des von der Pulsationsfehlervorhersageeinheit prognostizierten Pulsationsfehlers.
• Mit der Luftströmungsmessvorrichtung wird die Pulsationsamplitude der Luftströmungsrate mit Hilfe der Differenz zwischen der mittleren Luftmenge und dem Pulsationsmaximalwert berechnet. Dieser Pulsationsmaximalwert, der dem Maximalwert der Luftströmungsrate entspricht, besitzt eine höhere Messgenauigkeit als der Minimalwert der Luftströmungsrate. Daher kann die vorliegende Offenbarung die Pulsationsamplitude erlangen, bei welcher der Effekt des Pulsationsminimalwerts der Luftströmungsrate mit geringerer Messgenauigkeit reduziert ist. Die vorliegende Offenbarung prognostiziert den Pulsationsfehler, der mit der Pulsationsamplitude korreliert ist, und korrigiert die Luftströmungsrate, um den kleineren Pulsationsfehler hervorzurufen. Daher ermöglicht es die vorliegende Offenbarung, die Korrekturgenauigkeit der Luftströmungsrate zu erhöhen. Das heißt, die vorliegende Offenbarung ermöglicht es, die Luftströmungsrate zu erlangen, bei welcher der Pulsationsfehler reduziert ist.
• Figurenliste
• Die Vorstehende und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung, die unter Bezugnahme auf die beigefügten Abbildungen ausgeführt ist, ersichtlicher. In den Abbildungen sind:
• 1 ein Blockdiagramm, welches eine schematische Konfiguration eines AFM gemäß einer ersten Ausführungsform zeigt;
• 2 ein Blockdiagramm, welches eine schematische Konfiguration einer Verarbeitungseinheit gemäß der ersten Ausführungsform zeigt;
• 3 ein Wellenformdiagramm, welches ein Verfahren zum Berechnen einer Pulsationsamplitude gemäß der ersten Ausführungsform zeigt;
• 4 ein Wellenformdiagramm, welches ein Verfahren zum Bestimmen einer Messzeitspanne gemäß der ersten Ausführungsform zeigt,
• 5 ein Wellenformdiagramm, welches ein Verfahren zum Berechnen einer mittleren Luftmenge gemäß der ersten Ausführungsform zeigt;
• 6 ein Blockdiagramm, welches eine schematische Konfiguration einer Verarbeitungseinheit gemäß einer zweiten Ausführungsform zeigt;
• 7 ein Blockdiagramm, welches eine schematische Konfiguration einer Verarbeitungseinheit gemäß einer dritten Ausführungsform zeigt;
• 8 ein Blockdiagramm, welches eine schematische Konfiguration einer Verarbeitungseinheit gemäß einer vierten Ausführungsform zeigt;
• 9 ein Wellenformdiagramm, welches ein Verfahren zum Berechnen einer Pulsationsfrequenz gemäß der vierten Ausführungsform zeigt;
• 10 ein Wellenformdiagramm, welches ein weiteres Verfahren zum Berechnen der Pulsationsfrequenz gemäß der vierten Ausführungsform zeigt;
• 11 ein Blockdiagramm, welches eine schematische Konfiguration einer Verarbeitungseinheit gemäß einer Modifikation der vierten Ausführungsform zeigt;
• 12 ein Blockdiagramm, welches eine schematische Konfiguration einer Verarbeitungseinheit gemäß einer fünften Ausführungsform zeigt;
• 13 eine Ansicht, welche ein zweidimensionales Kennfeld gemäß der fünften Ausführungsform zeigt;
• 14 eine Ansicht, welche eine Pulsationsamplitude - einen Pulsationsfehler für jede mittlere Luftmenge und jede Pulsationsfrequenz gemäß der fünften Ausführungsform zeigt;
• 15 eine Ansicht, welche ein dreidimensionales Kennfeld gemäß einer ersten Modifikation der fünften Ausführungsform zeigt;
• 16 eine Ansicht, welche eine Pulsationsamplitude - einen Pulsationsfehler für jede mittlere Luftmenge und jede Pulsationsfrequenz gemäß einer zweiten Modifikation der fünften Ausführungsform zeigt;
• 17 eine Ansicht, welche ein dreidimensionales Kennfeld gemäß einer zweiten Modifikation der fünften Ausführungsform zeigt;
• 18 eine Ansicht, welche eine Pulsationsrate - einen Pulsationsfehler für jede mittlere Luftmenge und jede Pulsationsfrequenz gemäß einer dritten Modifikation der fünften Ausführungsform zeigt;
• 19 eine Ansicht, welche ein dreidimensionales Kennfeld gemäß der dritten Modifikation der fünften Ausführungsform zeigt;
• 20 ein Blockdiagramm, welches eine schematische Konfiguration einer Verarbeitungseinheit gemäß einer sechsten Ausführungsform zeigt;
• 21 ein Wellenformdiagramm, welches eine maximale Strömungsrate und eine mittlere Luftmenge bei kurzer Messzeitspanne gemäß der sechsten Ausführungsform zeigt;
• 22 ein Wellenformdiagramm, welches eine lange Messzeitspanne gemäß der sechsten Ausführungsform zeigt;
• 23 ein Blockdiagramm, welches eine schematische Konfiguration einer Verarbeitungseinheit gemäß einer siebten Ausführungsform zeigt;
• 24 eine Ansicht, welche ein dreidimensionales Kennfeld gemäß der siebten Ausführungsform zeigt;
• 25 ein Diagramm, welches eine Pulsationsamplitude - einen Pulsationsfehler gemäß der siebten Ausführungsform zeigt;
• 26 ein Blockdiagramm, welches eine schematische Konfiguration eines AFM gemäß einer achten Ausführungsform zeigt;
• 27 ein Blockdiagramm, welches eine schematische Konfiguration einer Verarbeitungseinheit gemäß einer neunten Ausführungsform zeigt; und
• 28 ein Wellenformdiagramm, welches eine Beziehung zwischen Luftströmungsrate und Zeit gemäß der neunten Ausführungsform zeigt.
• Ausführungsformen zum Ausführen der Erfindung
• Im Folgenden werden mehrere Ausführungsformen zum Implementieren der vorliegenden Offenbarung mit Bezug auf die Abbildungen beschrieben. In jeder Ausführungsform werden Abschnitte entsprechen denjenigen, die bei der vorausgehenden Ausführungsform beschrieben sind, mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet, und in einigen Fällen entfallen redundante Beschreibungen. Bei jeder Ausführungsform kann in einem Fall, in dem nur ein Teil der Konfiguration beschrieben ist, der andere Teil der Konfiguration mit Bezug auf die andere, vorstehend beschriebene Ausführungsform angewendet werden.
• (Erste Ausführungsform)
• Eine Luftströmungsmessvorrichtung einer ersten Ausführungsform wird mit Bezug auf die 1 bis 5 beschrieben. Wie in 1 gezeigt ist, setzt die vorliegende Ausführungsform ein Beispiel ein, bei dem die Luftströmungsratenmessvorrichtung auf einen AFM (Luftströmungsmesser) 100 angewendet wird. Das heißt, der AFM 100 entspricht der Luftströmungsratenmessvorrichtung. Der AFM 100 ist an einem Fahrzeug montiert, das beispielsweise mit einer Verbrennungskraftmaschine (im Folgenden als eine Maschine bezeichnet) ausgestattet ist. Der AFM verfügt über eine thermische Luftströmungsratenmessfunktion zum Messen einer Strömungsrate einer in einen Zylinder der Maschine aufgenommenen Einlass- bzw. Ansaugluft (nachfolgend Luftströmungsrate). Daher kann der AFM 100 als ein Luftströmungsmesser vom Heißdraht-Typ betrachtet werden. Die Luftströmungsrate kann auch als eine Ansaugluftströmungsrate bezeichnet werden.
• Der AFM 100 umfasst hauptsächlich eine Erfassungseinheit 10 und eine Verarbeitungseinheit 20. Ferner ist der AFM 100 elektrisch mit einer ECU (elektronische Steuerungseinheit) 200 verbunden. Die ECU 200 entspricht einer Verbrennungskraftmaschinensteuerungsvorrichtung und ist eine Maschinensteuerungsvorrichtung mit einer Funktion zum Steuern der Maschine basierend auf einem Erfassungssignal von dem AFM 100 und dergleichen. Das Erfassungssignal ist ein elektrisches Signal, welches die Luftströmungsrate angibt, die durch eine Pulsationsfehlerkorrektureinheit 40 korrigiert wird, die später beschrieben wird.
• Die Erfassungseinheit 10 ist in einem Ansaugkanal, wie einem Auslass eines Luftfilters oder einer Einlassleitung bzw. einem Ansaugrohr, als eine Umgebung, in der eine Luft strömt, angebracht. Wie beispielsweise in der JP 2016-109625 A und dergleichen offenbart ist, ist die Erfassungseinheit 10 in dem Ansaugkanal in einem Zustand angebracht, in dem diese an einem durchlassbildenden Element angebracht ist. Mit anderen Worten, die Erfassungseinheit 10 ist in einem Sub-Bypassdurchlass angebracht, indem diese an einem durchlassbildenden Element vorgesehen ist, das mit einem Bypassdurchlass (Sub-Luftdurchlass) und einem Sub-Bypassdurchlass (Sekundär-Sub-Luftdurchlass) versehen ist, durch den ein Teil der in einem Inneren (Hauptluftdurchlass) des Ansaugkanals strömenden Ansaugluft läuft. Es ist anzumerken, dass die vorliegende Offenbarung nicht auf die vorstehende Konfiguration beschränkt ist und die Erfassungseinheit 10 direkt in dem Hauptluftdurchlass angebracht sein kann.
• Die Erfassungseinheit 10 umfasst einen bekannten Heizwiderstand, einen Widerstandstemperaturdetektor und dergleichen. Die Erfassungseinheit 10 gibt ein Sensorsignal (Ausgangswert, Ausgangssignal) zu der Verarbeitungseinheit 20 aus, welches der Luftströmungsrate entspricht, die durch den Sub-Bypass-Strömungskanal strömt. Es ist auch vorstellbar, dass die Erfassungseinheit 10 einen Ausgangswert zu der Verarbeitungseinheit 20 ausgibt, der einem elektrischen Signal entsprechend der durch den Sub-Bypass-Strömungskanal strömenden Luftströmungsrate entspricht.
• Dabei tritt in dem Ansaugkanal aufgrund einer Hin- und Herbewegung des Kolbens in der Maschine oder dergleichen eine Ansaugpulsation einschließlich einer Rückströmung auf. In der Erfassungseinheit 10 tritt bei dem Ausgangswert aufgrund eines Einflusses der Ansaugpulsation ein Fehler bei einer wahren Luftströmungsrate auf. Insbesondere wenn ein Drosselventil bzw. eine Drosselklappe hin zu einer vollständig offenen Seite betätigt wird, ist die Erfassungseinheit 10 anfällig für den Einfluss der Ansaugpulsation. Im Folgenden wird der durch die Ansaugpulsation hervorgerufene Fehler auch als ein Pulsationsfehler Err bezeichnet. Der wahre Wert der Luftströmungsrate entspricht einer Luftströmungsrate, die durch die Ansaugpulsation nicht beeinflusst ist.
• Die Verarbeitungseinheit 20 misst die Luftströmungsrate basierend auf dem Ausgangswert der Erfassungseinheit 10 und gibt die gemessene Luftströmungsrate hin zu der ECU 200 aus. Die Verarbeitungseinheit 20 umfasst zumindest eine Berechnungsverarbeitungsvorrichtung (CPU) und eine Speichervorrichtung zum Speichern eines Programms und von Daten. Die Verarbeitungseinheit 20 ist beispielsweise durch einen Mikrocomputer mit einer von einem Computer lesbaren Speichervorrichtung realisiert. Die Verarbeitungseinheit 20 führt verschiedene Berechnungen mit der Ausführung von in dem Speichermedium gespeicherten Programmen durch die Berechnungsverarbeitungsvorrichtung durch, misst die Luftströmungsrate und gibt die gemessene Luftströmungsrate hin zu der ECU 200 aus.
• Die Speichervorrichtung ist ein nichtflüchtiges materielles Speichermedium zur nichtflüchtigen Speicherung von computerlesbaren Programmen und Daten. Das Speichermedium ist durch einen Halbleiterspeicher, eine Magnetplatte oder dergleichen realisiert. Die Speichervorrichtung kann auch als ein Speichermedium bezeichnet werden. Die Verarbeitungseinheit 20 kann einen flüchtigen Speicher zum Zwischenspeichern von Daten umfassen.
• Die Verarbeitungseinheit 20 besitzt eine Funktion, den Ausgangswert zu korrigieren, bei dem der Pulsationsfehler Err auftritt. Mit anderen Worten, die Verarbeitungseinheit 20 korrigiert die Luftströmungsrate, bei welcher der Pulsationsfehler Err auftritt, um sich einer wahren bzw. tatsächlichen Luftströmungsrate anzunähern. Daher gibt die Verarbeitungseinheit 20 die Luftströmungsrate, die durch Korrigieren des Pulsationsfehlers Err erhalten wird, als das Erfassungssignal hin zu der ECU 200 aus. Es ist auch vorstellbar, dass die Verarbeitungseinheit 20 ein elektrisches Signal hin zu der ECU 200 ausgibt, das die Luftströmungsrate anzeigt.
• Die Verarbeitungseinheit 20 arbeitet durch Ausführen des Programms als mehrere Funktionsblöcke. Mit anderen Worten, wie in 2 gezeigt ist, weist die Verarbeitungseinheit 20 mehrere Funktionsblöcke 31 bis 41 auf. Die Verarbeitungseinheit 20 umfasst als Funktionsblöcke eine Sensorausgangs-A/D-Umwandlungseinheit 31, eine Samplingeinheit 32 und eine Ausgangsluftströmungsraten-Umwandlungstabelle 33. Die Verarbeitungseinheit 20 führt eine A/D-(analog zu digital) Umwandlung bei dem von der Erfassungseinheit 10 ausgegebenen Ausgangswert durch die Sensorausgangs-A/D-Umwandlungseinheit 31 durch. Anschließend sampled die Verarbeitungseinheit 20 den A/Dumgewandelten Ausgangswert durch die Samplingeinheit 32 und wandelt den Ausgangswert durch die Ausgangsluftströmungsraten-Umwandlungstabelle 33 in eine Luftströmungsrate um.
• Die Verarbeitungseinheit 20 umfasst ferner als Funktionsblöcke eine Samplingspeichereinheit 34, eine Bestimmungseinheit 35 für einen oberen Extremwert, eine Pulsationsmaximalwert-Berechnungseinheit 36, eine Berechnungseinheit 37 für eine mittlere Luftmenge, eine Pulsationsamplitudenberechnungseinheit 38, eine Pulsationsfehlervorhersageeinheit 39, eine Pulsationsfehlerkorrektureinheit 40 und eine Ausgabeeinheit 41 für eine pulsationskorrigierte Strömungsrate.
• Die Samplingspeichereinheit 34 speichert mehrere Samplingwerte zwischen den beiden oberen Extremwerten, die durch die Bestimmungseinheit 35 für den oberen Extremwert bestimmt werden. Die Bestimmungseinheit 35 für den oberen Extremwert bestimmt als einen ersten oberen Extremwert, wie in 4 gezeigt ist, beispielsweise einen Samplingwert, bei dem die dem Samplingwert entsprechende Luftströmungsrate von einer Zunahme auf eine Abnahme gewechselt wird, aus den mehreren Samplingwerten. Anschließend bestimmt die Bestimmungseinheit 35 für den oberen Extremwert als einen zweiten oberen Extremwert einen Samplingwert, bei dem die dem nächsten Samplingwert entsprechende Luftströmungsrate von einer Zunahme auf eine Abnahme gewechselt wird, aus den mehreren Samplingwerten. Mit anderen Worten, die Bestimmungseinheit 35 für den oberen Extremwert bestimmt den Samplingwert zu einer ersten Spitzenzeit als den ersten oberen Extremwert und bestimmt den Samplingwert zu einer zweiten Spitzenzeit, die der nächsten Spitzenzeit entspricht, als den zweiten oberen Extremwert. Die Samplingspeichereinheit 34 speichert einen Samplingwert zwischen dem ersten oberen Extremwert und dem zweiten oberen Extremwert.
• Dies liegt daran, da eine Messzeitspanne (Berechnungszeitspanne) einer mittleren Luftmenge Gave und eines Pulsationsmaximalwerts Gmax bestimmt wird und die mittlere Luftmenge Gave und der Pulsationsmaximalwert Gmax in der Messzeitspanne berechnet werden. Bei diesem Beispiel ist die Messzeitspanne zwischen dem ersten oberen Extremwert und dem zweiten oberen Extremwert vorgesehen. Wenn die Samplingzahl größer ist, können die mittlere Luftmenge Gave und der Pulsationsmaximalwert Gmax genauer berechnet werden. Die mittlere Luftmenge Gave ist ein Mittelwert der Luftströmungsraten in einem vorbestimmten Zeitraum. Andererseits entspricht der Pulsationsmaximalwert Gmax einem Maximalwert der Luftströmungsrate, wenn die Luft pulsiert.
• Die Pulsationsmaximalwert-Berechnungseinheit 36 erlangt den Maximalwert der Luftströmungsrate aus den in der Samplingspeichereinheit 34 gespeicherten mehreren Samplingwerten. Das heißt, die Pulsationsmaximalwert-Berechnungseinheit 36 erlangt den Maximalwert der Luftströmungsrate in der Messzeitspanne, das heißt, einen Pulsationsmaximalwert Gmax, welcher der maximalen Strömungsrate entspricht, aus dem Ausgangswert der Erfassungseinheit 10. In der folgenden Beschreibung wird der Minimalwert der Luftströmungsrate in der Messzeitspanne auch als ein Pulsationsminimalwert bezeichnet.
• Die Pulsationsmaximalwert-Berechnungseinheit 36 kann aus den Ausgangswerten mehrere obere Extremwerte in der Luftströmungsrate erlangen und den Pulsationsmaximalwert Gmax aus dem Mittelwert der mehreren oberen Extremwerte berechnen. Die Pulsationsmaximalwert-Berechnungseinheit 36 erlangt beispielsweise den ersten oberen Extremwert und den zweiten oberen Extremwert und berechnet den Mittelwert des ersten oberen Extremwertes und des zweiten oberen Extremwertes als den Pulsationsmaximalwert. Folglich kann die Pulsationsmaximalwert-Berechnungseinheit 36 den Einfluss reduzieren, auch wenn ein Fehler entweder im ersten oberen Extremwert oder im zweiten oberen Extremwert auftritt. Aus diesem Grund kann die Pulsationsmaximalwert-Berechnungseinheit 36 die Berechnungsgenauigkeit des Pulsationsmaximalwerts Gmax verbessern. Die Pulsationsmaximalwert-Berechnungseinheit 36 kann mehr als drei obere Extremwerte erlangen und den Pulsationsmaximalwert Gmax aus dem Mittelwert der erlangten mehr als drei oberen Extremwerte berechnen.
• Die Berechnungseinheit 37 für die mittlere Luftmenge berechnet einen Mittelwert der Luftströmungsrate gemäß den in der Samplingspeichereinheit 34 gespeicherten mehreren Samplingwerten. Mit anderen Worten, die Berechnungseinheit 37 für die mittlere Luftmenge berechnet die mittlere Luftmenge Gave der Luftströmungsrate in dem Messzeitraum gemäß dem Ausgangswert der Erfassungseinheit 10.
• Die Berechnungseinheit 37 für die mittlere Luftmenge berechnet die mittlere Luftmenge Gave beispielsweise unter Verwendung eines integrierten Durchschnitts. In diesem Beispiel wird die Berechnung der mittleren Luftmenge Gave mit Bezug auf in 5 gezeigte Wellenformen beschrieben. So entspricht beispielsweise der Zeitraum von einem Zeitpunkt T1 bis zu einem Zeitpunkt Tn einer Messzeitspanne, die Luftströmungsrate zum Zeitpunkt T1 entspricht G1 und die Luftströmungsrate zum Zeitpunkt Tn entspricht Gn. Anschließend berechnet die Berechnungseinheit 37 für die mittlere Luftmenge die mittlere Luftmenge Gave unter Verwendung von Ausdruck 1. In diesem Fall kann die Berechnungseinheit 37 für die mittlere Luftmenge, wenn die Samplingzahl groß ist, im Vergleich zu einem Fall, in dem die Samplingzahl klein ist, die mittlere Luftmenge Gave berechnen, bei welcher der Effekt des Pulsationsminimalwerts, dessen Erfassungsgenauigkeit relativ geringer ist, reduziert ist. $$\text{Mittlere Luftmenge Gave}=\frac{{\displaystyle {\sum }_1^{n}G\left(t\right)}}{n}$$

  
• Die Berechnungseinheit 37 für die mittlere Luftmenge kann die mittlere Luftmenge Gave berechnen, indem der Pulsationsminimalwert, welcher dem Minimalwert der Luftströmungsrate entspricht, und der Pulsationsmaximalwert während der Messzeitspanne gemittelt werden. Mit anderen Worten, die Berechnungseinheit 37 für die mittlere Luftmenge berechnet die mittlere Luftmenge Gave unter Verwendung von Ausdruck 2. $$\text{Mittlere Luftmenge Gave}=\frac{\left(Pulsationsmaximalwert+Pulsationsminimalwert\right)}{2}$$

  
• Die Berechnungseinheit 37 für die mittlere Luftmenge kann die mittlere Luftmenge Gave berechnen, ohne einen Pulsationsminimalwert zu verwenden, dessen Erfassungsgenauigkeit niedriger ist als die Erfassungsgenauigkeit des Maximalwerts der Luftströmungsrate, oder mehrere Luftmengen des Pulsationsminimalwerts und vor und nach dem Pulsationsminimalwert. Wie später beschrieben ist, berechnet die Verarbeitungseinheit 20 die Pulsationsamplitude A aus der mittleren Luftmenge Gave und dem Pulsationsmaximalwert Gmax. Daher kann die Verarbeitungseinheit 20 die Pulsationsamplitude A berechnen, bei welcher der Effekt des Pulsationsminimalwerts reduziert ist, indem ermöglicht wird, dass die Berechnungseinheit 37 für die mittlere Luftmenge die mittlere Luftmenge Gave ohne Verwendung des Pulsationsminimalwerts berechnet. Mit anderen Worten, die Verarbeitungseinheit 20 berechnet die Pulsationsamplitude A unter Verwendung der mittleren Luftmenge Gave und des Pulsationsmaximalwerts Gmax mit relativ hoher Erfassungsgenauigkeit, ohne den Pulsationsminimalwert mit niedriger Erfassungsgenauigkeit zu verwenden, wenn die Pulsationsamplitude A berechnet wird. Diese Konfiguration ermöglicht daher, die Berechnungsgenauigkeit der Pulsationsamplitude A zu erhöhen.
• Wie in 3 gezeigt ist, berechnet (erlangt) die Pulsationsamplitudenberechnungseinheit 38 die Pulsationsamplitude A der Luftströmungsrate mit Hilfe der Differenz zwischen dem Pulsationsmaximalwert Gmax und der mittleren Luftmenge Gave. Das heißt, die Pulsationsamplitudenberechnungseinheit 38 erhält nicht die volle Amplitude des Luftstroms, sondern die halbe Amplitude des Luftstroms. Damit soll der Einfluss des Pulsationsminimalwerts mit relativ geringer Erfassungsgenauigkeit reduziert werden, wie vorstehend beschrieben ist. Die Pulsationsmaximalwert-Berechnungseinheit 36 und die Pulsationsamplitudenberechnungseinheit 38 entsprechen einer Pulsationsamplitudenberechnungseinheit.
• Die Pulsationsfehlervorhersageeinheit 39 prognostiziert den Pulsationsfehler Err der Luftströmungsrate, welcher mit der Pulsationsamplitude A korreliert ist. Die Pulsationsfehlervorhersageeinheit 39 prognostiziert den Pulsationsfehler Err der Luftströmungsrate, welcher mit der Pulsationsamplitude A korreliert ist, beispielsweise unter Verwendung eines Kennfelds, in dem die Pulsationsamplitude A und der Pulsationsfehler Err miteinander in Verbindung gebracht bzw. assoziiert sind. Mit anderen Worten, wenn die Pulsationsamplitude A durch die Pulsationsamplitudenberechnungseinheit 38 erhalten ist, extrahiert die Pulsationsfehlervorhersageeinheit 39 den Pulsationsfehler Err, der mit der erhaltenen Pulsationsamplitude A korreliert ist, aus dem Kennfeld. Es ist auch vorstellbar, dass die Pulsationsfehlervorhersageeinheit 39 den Pulsationsfehler Err erlangt, der mit der Pulsationsamplitude A korreliert ist.
• In diesem Fall umfasst der AFM 100 ein Kennfeld, in dem die mehreren Pulsationsamplituden A und die Pulsationsfehler Err, die mit den jeweiligen mehreren Pulsationsamplituden A korreliert sind, zueinander assoziiert sind. Ferner kann das Kennfeld erstellt werden, indem eine Beziehung zwischen jeder Pulsationsamplitude A und dem Pulsationsfehler Err, der mit jeder Pulsationsamplitude A korreliert ist, durch ein Experiment oder eine Simulation unter Verwendung einer realen Maschine bestätigt wird. Mit anderen Worten, jeder Pulsationsfehler Err kann als ein Wert aufgefasst werden, der für jede Pulsationsamplitude A erhalten wird, wenn das Experiment oder eine Simulation unter Verwendung der realen Maschine durchgeführt wird, während der Wert der Pulsationsamplitude A geändert wird. Es ist anzumerken, dass das Kennfeld bei der nachfolgend zu beschreibenden Ausführungsform gleichermaßen durch Implementieren eines Experiments oder einer Simulation oder dergleichen unter Verwendung einer realen Ausrüstung geschaffen werden kann.
• Wie vorstehend beschrieben ist, ist der AFM 100 in dem Ansaugkanal angeordnet, wobei die Erfassungseinheit 10 an dem durchlassbildenden Element angebracht ist. Daher kann der AFM 100 nicht nur den Pulsationsfehler Err mit zunehmender Pulsationsamplitude A erhöhen, sondern den Pulsationsfehler Err mit zunehmender Pulsationsamplitude A aufgrund des Effekts einer Gestalt des durchlassbildenden Elements oder dergleichen auch verringern. Aus diesem Grund kann in dem AFM 100 eine Beziehung zwischen der Pulsationsamplitude A und dem Pulsationsfehler Err in einigen Fällen nicht durch eine Funktion ausgedrückt sein. Daher kann der AFM 100 einen genauer Pulsationsfehler Err unter Verwendung des wie vorstehend beschriebenen Kennfelds prognostizieren. In dem Kennfeld können die mehreren Pulsationsamplituden A und die mit den jeweiligen Pulsationsamplituden A korrelierten Korrekturbeträge Q miteinander assoziiert sein.
• Der AFM 100 kann in der Lage sein, die Beziehung zwischen der Pulsationsamplitude A und dem Pulsationsfehler Err durch eine Funktion auszudrücken, wenn die Erfassungseinheit 10 direkt in dem Hauptluftdurchlass angeordnet ist. In diesem Fall kann der AFM 100 den Pulsationsfehler Err unter Verwendung der vorstehenden Funktion berechnen. Da der AFM 100 durch Berechnen des Pulsationsfehlers Err unter Verwendung der Funktion das Kennfeld nicht benötigt, kann die Speichervorrichtung hinsichtlich der Kapazität reduziert werden. Dies gilt auch für die folgenden Ausführungsformen. Mit anderen Worten, in den folgenden Ausführungsformen kann der Pulsationsfehler Err unter Verwendung einer Funktion anstelle des Kennfelds erhalten werden.
• Der Pulsationsfehler Err entspricht einer Differenz zwischen der Luftströmungsrate, die aus dem Ausgangswert erhalten wird und nicht korrigiert wurde, und einem wahren Wert der Luftströmungsrate. Das heißt, der Pulsationsfehler Err entspricht einer Differenz zwischen der Luftströmungsrate, die unter Verwendung einer Ausgangsluftströmungsraten-Umwandlungstabelle 33 aus dem Ausgangswert umgewandelt wurde, und dem wahren Wert der Luftströmungsrate. Daher kann der Korrekturbetrag Q, der dazu dient, die Luftströmungsrate vor der Korrektur näher an den wahren Wert der Luftströmungsrate zu bringen, erlangt werden, falls der Pulsationsfehler Err bekannt ist.
• Die Pulsationsfehlerkorrektureinheit 40 korrigiert die Luftströmungsrate, so dass der Pulsationsfehler Err unter Verwendung des von der Pulsationsfehlervorhersageeinheit 39 prognostizierten Pulsationsfehlers Err reduziert wird. Mit anderen Worten, die Pulsationsfehlerkorrektureinheit 40 korrigiert die Luftströmungsrate, so dass sich die durch die Ansaugpulsation beeinträchtigte Luftströmungsrate der wahren bzw. tatsächlichen Luftströmungsrate annähert. In diesem Beispiel wird die mittlere Luftmenge Gave als ein zu korrigierendes Objekt für die Luftströmungsrate angenommen.
• Die Pulsationsfehlerkorrektureinheit 40 erhält den Korrekturbetrag Q beispielsweise gemäß dem prognostizierten Pulsationsfehler Err unter Verwendung einer Berechnung, eines Kennfelds, in dem der Pulsationsfehler Err und der Korrekturbetrag Q verknüpft sind, oder dergleichen. Dann kann die Pulsationsfehlerkorrektureinheit 40 die Luftströmungsrate beispielsweise korrigieren, so dass der Pulsationsfehler Err klein wird, indem der Korrekturbetrag Q zu der mittleren Luftmenge addiert wird.
• Mit anderen Worten, wenn der Korrekturbetrag Q gleich minus Q1 ist, addiert die Pulsationsfehlerkorrektureinheit 40 minus Q1 zu der mittleren Luftmenge Gave, das heißt, subtrahiert Q1 von der mittleren Luftmenge Gave, wodurch die korrigierte Luftströmungsrate erhalten werden kann, bei welcher der Pulsationsfehler Err reduziert ist. Wenn der Korrekturbetrag Q gleich einem positiven Q2 ist, addiert die Pulsationsfehlerkorrektureinheit 40 Q2 zu der mittleren Luftmenge Gave, wodurch eine korrigierte Luftströmungsrate erhalten werden kann, bei welcher der Pulsationsfehler Err reduziert ist. Es ist anzumerken, dass die vorliegende Offenbarung nicht auf das vorstehende Beispiel beschränkt ist und eine andere Konfiguration einsetzen kann, um die Luftströmungsrate zu korrigieren, um den Pulsationsfehler Err zu reduzieren.
• Bei der vorliegenden Ausführungsform wird die Luftströmungsrate so korrigiert, dass der Pulsationsfehler Err für die mittlere Luftmenge Gave klein wird. Die vorliegende Offenbarung ist jedoch nicht darauf beschränkt. Wie durch eine gestrichelte Linie in 2 angegeben ist, kann die Pulsationsfehlerkorrektureinheit 40 die Luftströmungsrate korrigieren, so dass der Pulsationsfehler Err für einen Wert vor der Berechnung durch die Berechnungseinheit 37 für die mittlere Luftmenge klein wird.
• Die Ausgabeeinheit 41 für die pulsationskorrigierte Strömungsrate gibt ein elektrisches Signal aus, das die Luftströmungsrate anzeigt, die durch die Pulsationsfehlerkorrektureinheit 40 korrigiert ist. Bei der vorliegenden Ausführungsform wird die Ausgabeeinheit 41 für die pulsationskorrigierte Strömungsrate eingesetzt, welche die von der Pulsationsfehlerkorrektureinheit 40 korrigierte Luftströmungsrate hin zu der ECU 200 ausgibt.
• Wie vorstehend beschrieben ist, berechnet der AFM 100 die Pulsationsamplitude A der Luftströmungsrate durch Annehmen bzw. mit Hilfe der Differenz zwischen der mittleren Luftmenge Gave und dem Pulsationsmaximalwert Gmax. Dieser Pulsationsmaximalwert Gmax besitzt eine höhere Messgenauigkeit als der Minimalwert der Luftströmungsrate. Daher kann der AFM 100 die Pulsationsamplitude A erlangen, bei welcher der Effekt des Pulsationsminimalwerts der Luftströmungsrate mit geringerer Messgenauigkeit reduziert ist. Der AFM 100 prognostiziert den Pulsationsfehler Err entsprechend der Pulsationsamplitude A und korrigiert die Luftströmungsrate, so dass der prognostizierte Pulsationsfehler Err kleiner wird. Somit ist der AFM 100 in der Lage, die Genauigkeit zum Korrigieren der Luftströmungsrate zu verbessern. Das heißt, der AFM 100 ermöglicht die Erlangung der Luftströmungsrate, bei welcher der Pulsationsfehler Err reduziert ist. Mit anderen Worten, der AFM 100 ermöglicht es, die Robustheit bei der Erlangung des Parameters zur Korrektur der Luftströmungsrate zu erhöhen.
• Bei der vorliegenden Ausführungsform wird der AFM 100 mit der Erfassungseinheit 10 zusätzlich zu der Verarbeitungseinheit 20 eingesetzt. Die vorliegende Offenbarung misst die Luftströmungsrate basierend auf dem Ausgangswert der Erfassungseinheit 10 und kann die Verarbeitungseinheit 20 mit der Pulsationsmaximalwert-Berechnungseinheit 36, der Berechnungseinheit 37 für die mittlere Luftmenge, der Pulsationsamplitudenberechnungseinheit 38, der Pulsationsfehlervorhersageeinheit 39 und der Pulsationsfehlerkorrektureinheit 40 umfassen.
• Die erste Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung wurde vorstehend beschrieben. Die vorliegende Offenbarung ist jedoch in keiner Weise auf die oben genannte Ausführungsform beschränkt, und verschiedene Modifikationen sind in einem Umfang möglich, der von dem Kern der vorliegenden Offenbarung nicht abweicht. Im Folgenden werden die zweiten bis neunten Ausführungsformen als weitere Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung beschrieben. Jede aus der vorstehenden Ausführungsform und der zweiten bis neunten Ausführungsformen kann unabhängig implementiert sein oder geeignet kombiniert werden. Die vorliegende Offenbarung kann durch verschiedene Kombinationen durchgeführt werden, ohne auf die bei der Ausführungsform dargestellte Kombination beschränkt zu sein.
• Die durch die Verarbeitungseinheit 20 realisierten Funktionen können durch andere als die oben beschriebene Hard- und Software oder eine Kombination der Hard- und Software realisiert sein. Die Verarbeitungseinheit 20 kann beispielsweise mit einer anderen Steuerungsvorrichtung, wie einer ECU 200, kommunizieren, und die andere Steuerungsvorrichtung kann die Verarbeitung ganz oder teilweise durchführen. Die Verarbeitungseinheit 20 kann durch eine digitale Schaltung oder eine analoge Schaltung, einschließlich einer großen Anzahl von Logikschaltungen, implementiert sein, wenn die Verarbeitungseinheit 20 durch eine elektronische Schaltung implementiert ist.
• (Zweite Ausführungsform)
• Ein AFM gemäß einer zweiten Ausführungsform wird mit Bezug auf 6 beschrieben. In dem AFM unterscheidet sich ein Teil der Verarbeitungseinheit 20 von diesem bei dem AFM 100. Wie in 6 gezeigt ist, unterscheidet sich der AFM von dem AFM 100 dadurch, dass eine Pulsationsratenberechnungseinheit 38a und eine Pulsationsfehlervorhersageeinheit 39a enthalten sind. Der AFM umfasst die Pulsationsratenberechnungseinheit 38a bei dem AFM 100, und der AFM umfasst die Pulsationsfehlervorhersageeinheit 39a anstelle der Pulsationsfehlervorhersageeinheit 39 des AFM 100.
• Die Pulsationsratenberechnungseinheit 38a dividiert die Pulsationsamplitude A durch die mittlere Luftmenge Gave, um die Pulsationsrate P der Luftströmungsrate zu berechnen. Das heißt, die Pulsationsratenberechnungseinheit 38a prognostiziert die Pulsationsamplitude A der Luftströmungsrate ähnlich der Pulsationsamplitudenberechnungseinheit 38 und dividiert die Pulsationsamplitude A durch die mittlere Luftmenge Gave, die von der Berechnungseinheit 37 für die mittlere Luftmenge erhalten wird, um die Pulsationsrate P der Luftströmungsrate zu berechnen. Insbesondere wird die Pulsationsrate P = (Gmax-Gave) / Gave × 100 erhalten. Die Pulsationsrate P ist ein Parameter mit einer Korrelation zur Pulsationsamplitude A.
• Die Pulsationsfehlervorhersageeinheit 39a prognostiziert den mit der Pulsationsrate P korrelierten Pulsationsfehler Err als den Pulsationsfehler Err, der mit der Pulsationsamplitude A korreliert ist. Die Pulsationsfehlervorhersageeinheit 39a prognostiziert den mit der Pulsationsrate P korrelierten Pulsationsfehler Err beispielsweise unter Verwendung eines Kennfelds, in dem die Pulsationsrate P und der Pulsationsfehler Err miteinander assoziiert sind. Mit anderen Worten, wenn die Pulsationsrate P durch die Pulsationsratenberechnungseinheit 38a erhalten ist, extrahiert die Pulsationsfehlervorhersageeinheit 39a den Pulsationsfehler Err, der mit der erhaltenen Pulsationsrate P korreliert ist, aus dem Kennfeld. In diesem Fall umfasst der AFM ein Kennfeld, in dem die mehreren Pulsationsraten P und die mit den jeweiligen mehreren Pulsationsraten P korrelierten Pulsationsfehler Err miteinander assoziiert sind. Mit anderen Worten, jeder Pulsationsfehler Err kann als ein Wert erachtet werden, der für jede Pulsationsrate P erhalten wird, wenn das Experiment oder eine Simulation unter Verwendung der realen Maschine durchgeführt wird, während der Wert der Pulsationsrate P geändert wird.
• Der AFM der zweiten Ausführungsform, die wie vorstehend beschrieben konfiguriert ist, kann die gleichen Effekte wie diese des AFM 100 aufweisen.
• (Dritte Ausführungsform)
• Ein AFM gemäß einer dritten Ausführungsform wird mit Bezug auf 7 beschrieben. In dem AFM unterscheidet sich ein Teil der Verarbeitungseinheit 20 von dem des AFM 100. Wie in 7 gezeigt ist, unterscheidet sich der AFM von dem AFM 100 dadurch, dass eine mittlere Luftmenge Gave, die durch eine Berechnungseinheit für eine mittlere Luftmenge 37 erhalten wird, bei einer Pulsationsfehlervorhersageeinheit 39b eingegeben wird.
• Die Pulsationsfehlervorhersageeinheit 39b prognostiziert einen Pulsationsfehler Err unter Verwendung der mittleren Luftmenge Gave und einer Pulsationsamplitude A. Mit anderen Worten, die Pulsationsfehlervorhersageeinheit 39b prognostiziert einen Pulsationsfehler Err, der zusätzlich zu der Pulsationsamplitude A auch mit der mittleren Luftmenge Gave korreliert ist.
• In diesem Fall prognostiziert die Pulsationsfehlervorhersageeinheit 39b den Pulsationsfehler Err, der mit der mittleren Luftmenge Gave und der Pulsationsamplitude A korreliert ist, beispielsweise unter Verwendung eines Kennfelds, in welchem der Pulsationsfehler Err mit der mittleren Luftmenge Gave und der Pulsationsamplitude A assoziiert ist. Mit anderen Worten, wenn die mittlere Luftmenge Gave durch die Berechnungseinheit 37 für die mittlere Luftmenge erhalten ist und die Pulsationsamplitude A durch die Pulsationsamplitudenberechnungseinheit 38 erhalten ist, extrahiert die Pulsationsfehlervorhersageeinheit 39b den Pulsationsfehler Err, der mit der erhaltenen mittleren Luftmenge Gave und der erhaltenen Pulsationsamplitude A korreliert ist, aus dem Kennfeld.
• In diesem Fall umfasst der AFM ein zweidimensionales Kennfeld, in dem mehrere Kombinationen der mehreren mittleren Luftmengen Gave und der mehreren Pulsationsamplituden A mit den Pulsationsfehlern Err assoziiert sind, die mit den jeweiligen Kombinationen korreliert sind. In dem zweidimensionalen Kennfeld sind beispielsweise die mittleren Luftmengen Gave1 bis Gaven auf einer Achse angenommen und die Pulsationsamplituden A1 bis An sind auf der anderen Achse angenommen, und die Pulsationsfehler Err1 bis Errn sind mit den jeweiligen Kombinationen der mittleren Luftmengen Gave1 bis Gaven und der Pulsationsamplituden A1 bis An assoziiert. So ist beispielsweise der Pulsationsfehler Err1 mit der mittleren Luftmenge Gave1 und der Pulsationsamplitude A1 assoziiert. Der Pulsationsfehler Errn ist mit der mittleren Luftmenge Gaven und der Pulsationsamplitude An assoziiert. Jeder der Pulsationsfehler Err1 bis Errn kann als ein Wert betrachtet werden, der durch jede der Kombinationen der Pulsationsamplitude A und der mittleren Luftmenge Gave erhalten wird, wenn ein Experiment und eine Simulation unter Verwendung einer realen Maschine durchgeführt werden, indem die Werte der Pulsationsamplitude A und der mittleren Luftmenge Gave geändert werden.
• Der AFM der vorliegenden Ausführungsform, die wie vorstehend beschrieben konfiguriert ist, kann die gleichen Effekte wie diese des AFM 100 aufweisen. Darüber hinaus wird der Pulsationsfehler Err auch durch die mittlere Luftmenge Gave beeinflusst. Aus diesem Grund kann bei der vorliegenden Ausführungsform, da der Pulsationsfehler Err, der mit der Pulsationsamplitude A und der mittleren Luftmenge Gave korreliert ist, prognostiziert und unter Verwendung des Pulsationsfehlers Err korrigiert wird, die Korrektur mit einer höheren Genauigkeit durchgeführt werden als diejenige, wenn die Korrektur unter Verwendung des Pulsationsfehlers Err durchgeführt wird, der mit der Pulsationsamplitude A korreliert ist.
• Die Pulsationsfehlervorhersageeinheit 39b kann den Pulsationsfehler Err unter Verwendung der mittleren Luftmenge Gave und einer Pulsrate P prognostizieren. Dieses Beispiel kann als eine Kombination aus der dritten Ausführungsform und der zweiten Ausführungsform betrachtet werden.
• In diesem Fall prognostiziert die Pulsationsfehlervorhersageeinheit 39b den Pulsationsfehler Err, der mit der mittleren Luftmenge Gave und der Pulsationsrate P korreliert ist, beispielsweise unter Verwendung eines Kennfelds, in welchem der Pulsationsfehler Err mit der mittleren Luftmenge Gave und der Pulsationsrate P korreliert ist. Mit anderen Worten, wenn die mittlere Luftmenge Gave durch die Berechnungseinheit 37 für die mittlere Luftmenge erhalten ist und die Pulsationsrate P durch die Pulsationsratenberechnungseinheit 38a erhalten ist, extrahiert die Pulsationsfehlervorhersageeinheit 39b den Pulsationsfehler Err, der mit der erhaltenen mittleren Luftmenge Gave und der erhaltenen Pulsationsrate P korreliert ist, aus dem Kennfeld.
• In diesem Fall umfasst der AFM ein zweidimensionales Kennfeld, in dem mehrere Kombinationen der mehreren mittleren Luftmengen Gave und der mehreren Pulsationsraten P mit den Pulsationsfehlern Err assoziiert sind, die mit den jeweiligen Kombinationen korreliert sind. In dem zweidimensionalen Kennfeld sind beispielsweise die mittleren Luftmengen Gave1 bis Gaven auf einer Achse angenommen und die Pulsationsraten P1 bis Pn sind auf der anderen Achse angenommen, und die Pulsationsfehler Err1 bis Errn sind mit den jeweiligen Kombinationen der mittleren Luftmengen Gave und der Pulsationsraten P assoziiert. Der Pulsationsfehler Err1 ist beispielsweise mit der mittleren Luftmenge Gave1 und der Pulsationsrate P1 assoziiert. Der Pulsationsfehler Errn ist mit der mittleren Luftmenge Gaven und der Pulsationsrate Pn assoziiert. Jeder der Pulsationsfehler Err1 bis Errn kann als ein Wert betrachtet werden, der durch jede der Kombinationen der Pulsationsrate P und der mittleren Luftmenge Gave erhalten wird, wenn ein Experiment und eine Simulation unter Verwendung einer realen Maschine durchgeführt werden, indem die Werte der Pulsationsrate P und der mittleren Luftmenge Gave geändert werden.
• Auf diese Art und Weise ermöglicht es der AFM, einen ähnlichen Effekt wie diesen des AFM 100 zu erreichen. Da der AFM den Pulsationsfehler Err, der mit der Pulsationsrate P und der mittleren Luftmenge Gave korreliert ist, prognostiziert und die Korrektur unter Verwendung des Pulsationsfehlers Err durchführt, kann die Korrektur mit einer höheren Genauigkeit durchgeführt werden, als in dem Fall, wenn die Korrektur unter Verwendung des Pulsationsfehlers Err durchgeführt wird, der mit der Pulsationsrate P korreliert ist.
• (Vierte Ausführungsform)
• Ein AFM gemäß einer vierten Ausführungsform wird mit Bezug auf die 8 bis 10 beschrieben. In dem AFM unterscheidet sich ein Teil der Verarbeitungseinheit 20 von diesem des AFM 100. Wie in 8 gezeigt ist, umfasst der AFM eine Frequenzanalyseeinheit 42, und der AFM unterscheidet sich vom AFM 100 dadurch, dass eine von der Frequenzanalyseeinheit 42 erhaltene Pulsationsfrequenz F bei einer Pulsationsfehlervorhersageeinheit 39c eingegeben wird.
• Die Pulsationsfehlervorhersageeinheit 39a prognostiziert einen Pulsationsfehler Err unter Verwendung einer Pulsationsamplitude A und einer Pulsationsfrequenz F. Mit anderen Worten, die Pulsationsfehlervorhersageeinheit 39b prognostiziert den Pulsationsfehler Err, der neben der Pulsationsamplitude A auch mit der Pulsationsfrequenz F korreliert ist. Die Frequenzanalyseeinheit 42 entspricht einer Frequenzerlangungseinheit. Die Pulsationsfrequenz F entspricht einer Frequenz einer Pulsationswellenform in Luft und kann auch als eine Frequenz der Luftströmungsrate bezeichnet werden. Darüber hinaus umfasst die Pulsationsfrequenz F nicht nur die Wellen erster Ordnung, sondern auch die Frequenzen höherer Ordnung, wie die Wellen zweiter Ordnung und die Wellen dritter Ordnung.
• Die Frequenzanalyseeinheit 42 berechnet die Pulsationsfrequenz F entsprechend den in einer Samplingspeichereinheit 34 gespeicherten mehreren Samplingwerten. Wie beispielsweise in 9 gezeigt ist, berechnet die Frequenzanalyseeinheit 42 die Pulsationsfrequenz F basierend auf einem Intervall zwischen zwei Spitzen. In dem Beispiel von 9 wird eine Zeit einer ersten Spitze bzw. eines ersten Peaks als eine erste Spitzenzeit T11 bezeichnet und eine Zeit eines zweiten Peaks wird als eine zweite Spitzenzeit T12 bezeichnet. In diesem Fall ist die Pulsationsfrequenz F[Hz] = 1 / (T12-T11). Daher kann die Frequenzanalyseeinheit 42 die Pulsationsfrequenz F durch Berechnen von 1 / (T12-T11) erhalten.
• Wie in 10 gezeigt ist, kann die Frequenzanalyseeinheit 42 die Pulsationsfrequenz F basierend auf einer Zeit über eine Schwelle Gs berechnen. In dem Beispiel von 10 ist die erste Zeit des Kreuzens der Schwelle Gs als eine erste Kreuzungszeit T21 eingestellt und die zweite Zeit des Kreuzens der Schwelle Gs ist als eine zweite Kreuzungszeit T22 eingestellt. In diesem Fall ist die Pulsationsfrequenz F [Hz] = 1 / (T22-T21). Daher kann die Frequenzanalyseeinheit 42 die Pulsationsfrequenz F durch Berechnen von 1 / (T22-T21) erhalten. Ferner kann die Frequenzanalyseeinheit 42 die Pulsationsfrequenz F durch eine Fourier-Transformation berechnen.
• Die Pulsationsfehlervorhersageeinheit 39c prognostiziert den mit der Pulsationsfrequenz F und der Pulsationsamplitude A korrelierten Pulsationsfehler Err beispielsweise unter Verwendung eines Kennfelds, in welchem der Pulsationsfehler Err mit der Pulsationsfrequenz F und der Pulsationsamplitude A assoziiert ist. Mit anderen Worten, wenn die Pulsationsfrequenz F durch die Frequenzanalyseeinheit 42 erhalten ist und die Pulsationsamplitude A durch die Pulsationsamplitudenberechnungseinheit 38 erhalten ist, extrahiert die Pulsationsfehlervorhersageeinheit 39c den Pulsationsfehler Err, der mit der erhaltenen Pulsationsfrequenz F und der erhaltenen Pulsationsamplitude A korreliert ist, aus dem Kennfeld.
• In diesem Fall umfasst der AFM ein zweidimensionales Kennfeld, in dem mehrere Kombinationen der Pulsationsfrequenz F und der Pulsationsamplitude A und der mit jeder Kombination korrelierte Pulsationsfehler Err miteinander assoziiert sind. In dem zweidimensionalen Kennfeld sind beispielsweise Pulsationsfrequenzen F1 bis Fn auf einer Achse angenommen und Pulsationsamplituden A1 bis An sind auf der anderen Achse angenommen, und Pulsationsfehler Err1 bis Errn sind mit den jeweiligen Kombinationen der Pulsationsfrequenzen F und der Pulsationsamplituden A assoziiert. Der Pulsationsfehler Err1 ist beispielsweise mit der Pulsationsfrequenz F1 und der Pulsationsamplitude A1 assoziiert. Der Pulsationsfehler Errn ist mit der Pulsationsfrequenz Fn und der Pulsationsamplitude An assoziiert. Jeder der Pulsationsfehler Err1 bis Errn kann als ein Wert betrachtet werden, der durch jede der Kombinationen der Pulsationsfrequenz F und der Pulsationsamplitude A erhalten wird, wenn das Experiment und die Simulation unter Verwendung der realen Maschine durchgeführt werden, indem die Werte der Pulsationsfrequenz F und der Pulsationsamplitude A geändert werden.
• Der AFM der vorliegenden Ausführungsform, die wie vorstehend beschrieben konfiguriert ist, kann die gleichen Effekte wie diese des AFM 100 aufweisen. Darüber hinaus wird der Pulsationsfehler Err auch durch die Pulsationsfrequenz F beeinflusst. Aus diesem Grund kann bei der vorliegenden Ausführungsform, da der Pulsationsfehler Err, der mit der Pulsationsamplitude A und der Pulsationsfrequenz F korreliert ist, prognostiziert und unter Verwendung des Pulsationsfehlers Err korrigiert wird, die Korrektur mit höherer Genauigkeit durchgeführt werden als in dem Fall, wenn die Korrektur unter Verwendung des Pulsationsfehlers, der mit der Pulsationsamplitude A korreliert ist, durchgeführt wird.
• Die Pulsationsfehlervorhersageeinheit 39a kann unter Verwendung einer Pulsationsfrequenz F und einer Pulsationsrate P einen Pulsationsfehler Err prognostizieren bzw. vorhersagen. Dieses Beispiel kann als eine Kombination aus der vierten Ausführungsform und der zweiten Ausführungsform betrachtet werden.
• Die Pulsationsfehlervorhersageeinheit 39c prognostiziert den mit der Pulsationsfrequenz F und der Pulsationsrate P korrelierten Pulsationsfehler Err beispielsweise unter Verwendung eines Kennfelds, in welchem der Pulsationsfehler Err mit der Pulsationsfrequenz F und der Pulsationsrate P assoziiert ist. Mit anderen Worten, wenn die Pulsationsfrequenz F durch die Frequenzanalyseeinheit 42 erhalten ist und die Pulsationsrate P durch die Pulsationsratenberechnungseinheit 38a erhalten ist, extrahiert die Pulsationsfehlervorhersageeinheit 39c den Pulsationsfehler Err, der mit der erhaltenen Pulsationsfrequenz F und der erhaltenen Pulsationsrate P korreliert ist, aus dem Kennfeld.
• In diesem Fall umfasst der AFM ein zweidimensionales Kennfeld, in dem mehrere Kombinationen der Pulsationsfrequenz F und der Pulsationsrate P und der mit jeder Kombination korrelierte Pulsationsfehler Err miteinander assoziiert sind. In dem zweidimensionalen Kennfeld sind beispielsweise Pulsationsfrequenzen F1 bis Fn auf einer Achse angenommen und Pulsationsfrequenzen P1 bis Pn sind auf der anderen Achse angenommen, und Pulsationsfehler Err1 bis Errn sind mit jeweiligen Kombinationen der Pulsationsfrequenzen F und der Pulsationsfrequenzen P assoziiert. Der Pulsationsfehler Err1 ist beispielsweise mit der Pulsationsfrequenz F1 und der Pulsationsrate P1 assoziiert. Der Pulsationsfehler Errn ist mit der Pulsationsfrequenz Fn und der Pulsationsrate Pn assoziiert. Jeder der Pulsationsfehler Err1 bis Errn kann als ein Wert betrachtet werden, der durch jede von Kombinationen der Pulsationsfrequenz F und der Pulsationsrate P erhalten wird, wenn das Experiment und die Simulation mit der realen Maschine durchgeführt werden, indem die Werte der Pulsationsfrequenz F und der Pulsationsrate P geändert werden.
• Auf diese Art und Weise ermöglicht es der AFM, einen ähnlichen Effekt wie diesen des AFM 100 zu erreichen. Da der AFM den Pulsationsfehler Err, der mit der Pulsationsrate P und der Pulsationsfrequenz F korreliert ist, prognostiziert und die Korrektur unter Verwendung des Pulsationsfehlers Err durchführt, kann die Korrektur mit einer höheren Genauigkeit durchgeführt werden als diese, wenn die Korrektur unter Verwendung des Pulsationsfehlers Err durchgeführt wird, der mit der Pulsationsrate P korreliert ist.
• (Modifikation)
• Eine Modifikation der vierten Ausführungsform wird unter Bezugnahme auf 11 beschrieben. Eine Frequenzanalyseeinheit 42a dieser Modifikation unterscheidet sich von der Frequenzanalyseeinheit 42 dadurch, dass die Frequenzanalyseeinheit 42a eine Pulsationsfrequenz basierend auf einem Signal von der ECU 200 erlangt.
• Die Frequenzanalyseeinheit 42a erlangt beispielsweise ein Signal, das eine Drehzahl einer Maschinenausgangswelle (d.h. Maschinendrehzahl) angibt, ein Sensorsignal eines Kurbelwinkelsensors und dergleichen von der ECU 200. Anschließend berechnet die Frequenzanalyseeinheit 42a die Pulsationsfrequenz basierend auf dem von der ECU 200 erlangten Signal. In diesem Fall kann die Frequenzanalyseeinheit 42a die Pulsationsfrequenz F beispielsweise unter Verwendung eines Kennfelds erlangen, in dem die Maschinendrehzahl und die Pulsationsfrequenz F miteinander assoziiert sind.
• Der AFM der Modifikation kann die gleichen Effekte aufweisen wie diese der vierten Ausführungsform. Da der AFM gemäß der Modifikation die Pulsationsfrequenz basierend auf den Informationen von der ECU 200 erlangt, kann ferner die Verarbeitungslast im AFM gegenüber dem Fall, in dem die Pulsationsfrequenz gemäß den im Samplingspeicher 34 gespeicherten mehreren Samplingwerten berechnet wird, reduziert werden.
• (Fünfte Ausführungsform)
• Ein AFM gemäß einer fünften Ausführungsform wird mit Bezug auf die 12 bis 14 beschrieben. In dem AFM unterscheidet sich ein Teil der Verarbeitungseinheit 20 von diesem des AFM 100. Wie in 12 gezeigt ist, unterscheidet sich der AFM von dem AFM 100 dadurch, dass eine mittlere Luftmenge Gave, die durch eine Berechnungseinheit für eine mittlere Luftmenge 37 erhalten wird, und eine Pulsationsfrequenz F, die durch eine Frequenzanalyseeinheit 42 erhalten wird, bei einer Pulsationsfehlervorhersageeinheit 39d eingegeben werden.
• Die Pulsationsfehlervorhersageeinheit 39d prognostiziert einen Pulsationsfehler Err unter Verwendung der Pulsationsfrequenz F, der mittleren Luftmenge Gave und der Pulsationsamplitude A. Mit anderen Worten, die Pulsationsfehlervorhersageeinheit 39d prognostiziert den Pulsationsfehler Err, der zusätzlich zur Pulsationsamplitude A ferner mit der Pulsationsfrequenz F und der mittleren Luftmenge Gave korreliert ist. Daher kann die fünfte Ausführungsform als eine Ausführungsform betrachtet werden, in der die erste Ausführungsform, die dritte Ausführungsform und die vierte Ausführungsform miteinander kombiniert sind.
• In diesem Fall prognostiziert die Pulsationsfehlervorhersageeinheit 39d den Pulsationsfehler Err, der mit der Pulsationsfrequenz F, der mittleren Luftmenge Gave und der Pulsationsamplitude A korreliert ist, beispielsweise unter Verwendung eines zweidimensionalen Kennfelds, das in 13 gezeigt ist, und eines Fehlerprognoseausdrucks, der in Ausdruck 3 zu beschreiben ist. $$\text{Pulsationsfehler Err}=\text{Cnn}\times \text{A}+\text{Bnn}$$

  
• In dem Fehlerprognoseausdruck entspricht Cnn einer Steigung und Bnn einem Achsenabschnitt.
• Die Beziehung zwischen dem Pulsationsfehler Err (%) und der Pulsationsamplitude A ist für jede Kombination von mehreren Pulsationsfrequenzen F und mehreren mittleren Luftmengen Gave unterschiedlich, wie in 14 gezeigt ist. Eine durchgezogene Linie in 14 gibt eine Beziehung zwischen dem Pulsationsfehler Err nach der Korrektur und der Pulsationsamplitude A an. Andererseits zeigt eine gestrichelte Linie eine Beziehung zwischen dem Pulsationsfehler Err vor der Korrektur und der Pulsationsamplitude A an, das heißt, eine Pulsationscharakteristik.
• In dem Kennfeld, wie in 13 gezeigt, ist eine Kombination aus der Steigung Cnn und dem Achsenabschnitt Bnn, die mit entsprechenden Kombinationen der mittleren Luftmenge Gave und der Pulsationsfrequenz F korreliert ist, miteinander assoziiert. Genauer gesagt, in dem zweidimensionalen Kennfeld sind beispielsweise die mittleren Luftmengen Gave1 bis Gaven auf einer Achse angenommen und die Pulsationsfrequenzen F1 bis Fn sind auf der anderen Achse angenommen, und die jeweiligen Kombinationen der mittleren Luftmengen Gave1 bis Gaven und der Pulsationsfrequenzen F1 bis Fn sind mit den jeweiligen Kombinationen aus der Steigung Cnn und dem Achsenabschnitt Bnn assoziiert. Sowohl die Steigung Cnn als auch der Achsenabschnitt Bnn können durch Implementieren eines Experiments oder einer Simulation unter Verwendung einer realen Ausrüstung erlangt werden.
• Wie vorstehend beschrieben ist, wird das Kennfeld zum Erlangen der Neigung Cnn und des Achsenabschnitts Bnn verwendet, wenn der Pulsationsfehler Err berechnet wird. Mit anderen Worten, in dem Kennfeld sind Koeffizienten in der Fehlerprognosegleichung entsprechend mit der mittleren Luftmenge Gave und entsprechend mit der Pulsationsfrequenz F assoziiert.
• Die Pulsationsfehlervorhersageeinheit 39d erlangt die Steigung C11 und den Achsenabschnitt B11 beispielsweise unter Verwendung des Kennfelds, wenn die Pulsationsamplitude A1, die Pulsationsfrequenz F1 und die mittlere Luftmenge Gave1 verwendet werden. Die Beziehung zwischen der Pulsationsamplitude A und dem Pulsationsfehler Err kann durch eine durchgezogene Linie in dem Diagramm am linken Ende in 14 dargestellt werden. Die Pulsationsfehlervorhersageeinheit 39d kann den Pulsationsfehler Err erlangen, indem C11 × Pulsationsamplitude A1 + B11 unter Verwendung von Ausdruck 3 berechnet wird.
• Der AFM der vorliegenden Ausführungsform, die wie vorstehend beschrieben konfiguriert ist, kann die gleichen Effekte wie diese des AFM 100 aufweisen. Da bei der vorliegenden Ausführungsform der Pulsationsfehler Err, der mit der Pulsationsamplitude A, der mittleren Luftmenge Gave und der Pulsationsfrequenz F korreliert ist, prognostiziert und unter Verwendung des Pulsationsfehlers Err korrigiert wird, kann die Korrektur mit einer höheren Genauigkeit durchgeführt werden als diese, wenn die Korrektur unter Verwendung des Pulsationsfehlers Err, der mit der Pulsationsamplitude A korreliert ist, durchgeführt wird.
• Die Pulsationsfehlervorhersageeinheit 39d kann anstelle der Pulsationsamplitude A eine Pulsationsrate P verwenden. Dieses Beispiel kann als eine Kombination aus der zweiten Ausführungsform, der dritten Ausführungsform und der vierten Ausführungsform betrachtet werden.
• In diesem Fall prognostiziert die Pulsationsfehlervorhersageeinheit 39d einen Pulsationsfehler Err unter Verwendung der Pulsationsfrequenz F, der mittleren Luftmenge Gave und der Pulsationsrate P. Die Pulsationsfehlervorhersageeinheit 39d prognostiziert den Pulsationsfehler Err unter Verwendung der Pulsationsrate P anstelle der Pulsationsamplitude A. In diesem Fall wird in dem bei Ausdruck 3 gezeigten Fehlerprognoseausdruck der Term der Pulsationsamplitude A zu der Pulsationsrate P geändert. Dadurch können ähnliche Effekte wie vorstehend beschrieben erzielt werden.
• (Erste Modifikation)
• Eine erste Modifikation der fünften Ausführungsform wird mit Bezug auf 15 beschrieben. Eine Pulsationsfehlervorhersageeinheit 39d gemäß der ersten Modifikation unterscheidet sich von dieser der fünften Ausführungsform dadurch, dass die Pulsationsfehlervorhersageeinheit 39d gemäß der ersten Modifikation den Pulsationsfehler Err (Korrekturbetrag Q) unter Verwendung eines dreidimensionalen Kennfelds prognostiziert.
• Die Pulsationsfehlervorhersageeinheit 39d erlangt die Korrekturinformationen Q, die mit der Pulsationsamplitude A, der mittleren Luftmenge Gave und der Pulsationsfrequenz F korreliert sind, unter Verwendung eines Kennfelds, in welchem der Korrekturbetrag Q mit der Pulsationsamplitude A, der mittleren Luftmenge Gave und der Pulsationsfrequenz F assoziiert ist.
• Wie in 15 gezeigt ist, umfasst der AFM ein dreidimensionales Kennfeld mit zweidimensionalen Kennfeldern für jeweilige Pulsationsamplituden A. In den zweidimensionalen Kennfeldern sind mehrere Kombinationen der mittleren Luftmengen Gave und der Pulsationsfrequenzen F mit den Korrekturbeträgen Q assoziiert, die entsprechend mit den Kombinationen assoziiert sind. So sind beispielsweise in dem zweidimensionalen Kennfeld mit Bezug auf die Pulsationsamplitude A1 die mittleren Luftmengen Gave1 bis Gaven auf einer Achse angenommen und die Pulsationsfrequenzen F1 bis Fn sind auf der anderen Achse angenommen, und die Kombinationen der mittleren Luftmengen Gave1 bis Gaven und der Pulsationsfrequenzen F1 bis Fn sind mit den Korrekturbeträgen Q111 bis Q1nn assoziiert. Jeder der Korrekturbeträge Q111 bis Q1nn kann als ein Wert betrachtet werden, der durch jede von Kombinationen der mittleren Luftmengen Gave und der Pulsationsfrequenzen F erhalten wird, wenn ein Experiment und eine Simulation mit einer realen Maschine durchgeführt werden, indem die Werte der mittleren Luftmenge Gave und der Pulsationsfrequenz F im Falle der Pulsationsamplitude A1 geändert werden. Gleiches gilt für das zweidimensionale Kennfeld für die Pulsationsamplitude A2 und die folgende Pulsationsamplitude.
• Beim Erlangen der Pulsationsamplitude A, der mittleren Luftmenge Gave und der Pulsationsfrequenz F erlangt die Pulsationsfehlervorhersageeinheit 39d unter Verwendung des dreidimensionalen Kennfelds den mit diesen Parametern assoziierten Korrekturbetrag Q. Beispielsweise in einem Fall, in dem die Pulsationsfehlervorhersageeinheit 39d die Pulsationsamplitude A1, die mittlere Luftmenge Gave1 und die Pulsationsfrequenz F1 erlangt, erlangt die Pulsationsfehlervorhersageeinheit 39d den Korrekturbetrag Q111.
• Die erste Modifikation ermöglicht es, einen Effekt ähnlich wie diesen der fünften Ausführungsform zu erreichen.
• Bei der ersten Modifikation kann anstelle der Pulsationsamplitude A eine Pulsationsrate P verwendet werden. Die Pulsationsfehlervorhersageeinheit 39d erlangt den Korrekturbetrag Q unter Verwendung eines dreidimensionalen Kennfelds mit zweidimensionalen Kennfeldern für jeweilige Pulsationsraten P. In den zweidimensionalen Kennfeldern sind mehrere Kombinationen der mittleren Luftmengen Gave und der Pulsationsfrequenzen F mit den Korrekturbeträgen Q assoziiert, die entsprechend mit den Kombinationen assoziiert sind. Damit können die gleichen Effekte wie vorstehend beschrieben erreicht werden.
• (Zweite Modifikation)
• Bei diesem Beispiel wird eine zweite Modifikation der fünften Ausführungsform mit Bezug auf die 16 und 17 beschrieben. Eine Pulsationsfehlervorhersageeinheit 39d dieser Modifikation unterscheidet sich von der Pulsationsfehlervorhersageeinheit 39d der fünften Ausführungsform dadurch, dass ein Fehlerprognoseausdruck, der bei der Vorhersage des Pulsationsfehlers Err verwendet wird, entsprechend der Größe der Pulsationsamplitude A geändert wird.
• In diesem Fall prognostiziert die Pulsationsfehlervorhersageeinheit 39d den Pulsationsfehler Err, der mit der Pulsationsfrequenz F, der mittleren Luftmenge Gave und der Pulsationsamplitude A korreliert ist, beispielsweise unter Verwendung eines dreidimensionalen Kennfelds, das in 17 gezeigt ist, und eines Fehlerprognoseausdrucks, der in den Ausdrücken 3 und 4 beschrieben ist. $$\text{Pulsationsfehler Err}=\text{Dnn}\times \text{A}=\text{Enn}$$

  
• In dem in Ausdruck 4 beschriebenen Fehlerprognoseausdruck entspricht Dnn einer Steigung und Enn einem Achsenabschnitt. Der Ausdruck 3 ist ähnlich wie vorstehend beschrieben.
• Die Beziehung zwischen dem Pulsationsfehler Err und der Pulsationsamplitude A ist für jede Kombination aus mehreren Pulsationsfrequenzen F und mehreren mittleren Luftmengen Gave unterschiedlich, wie in 16 gezeigt ist. Die Beziehung zwischen dem Pulsationsfehler Err und der Pulsationsamplitude A besitzt eine andere Tendenz mit dem Schwellenwert As als die Grenze, auch wenn die mittlere Luftmenge Gave und die Pulsationsfrequenz F gleich sind. Das heißt, die Beziehung zwischen dem Pulsationsfehler Err und der Pulsationsamplitude A ist mit dem Schwellenwert As als eine Grenze umgekehrt. Wenn die Pulsationsamplitude A kleiner als der Schwellenwert As ist, nimmt der Pulsationsfehler Err mit zunehmender Pulsationsamplitude A ab. Wenn die Pulsationsamplitude A größer als der Schwellenwert As ist, nimmt der Pulsationsfehler Err mit zunehmender Pulsationsamplitude A zu. Eine durchgezogene Linie in 16 zeigt eine Beziehung zwischen dem Pulsationsfehler Err nach der Korrektur und der Pulsationsamplitude A an. Andererseits zeigt eine gestrichelte Linie eine Beziehung zwischen dem Pulsationsfehler Err vor der Korrektur und der Pulsationsamplitude A, also eine Pulsationscharakteristik, an.
• Wie in 17 gezeigt ist, umfasst das Kennfeld ein zweidimensionales Kennfeld im Falle von Pulsationsamplitude A < Schwellenwert As und ein zweidimensionales Kennfeld im Falle von Pulsationsamplitude A > Schwellenwert As. Das zweidimensionale Kennfeld im Falle von Pulsationsamplitude A < Schwellenwert As ist ähnlich dem zweidimensionalen Kennfeld, das in 13 gezeigt ist, und eine Kombination aus der Steigung Cnn und dem Achsenabschnitt Bnn, die mit entsprechenden Kombinationen der mittleren Luftmenge Gave und der Pulsationsfrequenz F korreliert ist, ist zueinander assoziiert. In dem zweidimensionalen Kennfeld ist im Falle von Pulsationsamplitude A > Schwellenwert As eine Kombination aus der Steigung Dnn und dem Achsenabschnitt Enn, die mit entsprechenden Kombinationen der mittleren Luftmenge Gave und der Pulsationsfrequenz F korreliert ist, zueinander assoziiert. Das zweidimensionale Kennfeld unterscheidet sich in diesem Fall in der Steigung Dnn und im Achsenabschnitt Enn von dem zweidimensionalen Kennfeld im Falle von Pulsationsamplitude A < Schwellenwert As.
• Die Pulsationsfehlervorhersageeinheit 39d erlangt die Steigung C11 und den Achsenabschnitt B11 unter Verwendung des Kennfelds beispielsweise dann, wenn die Pulsationsamplitude A1 (< As), die Pulsationsfrequenz F1 und die mittlere Luftmenge Gave1 verwendet werden. Die Pulsationsfehlervorhersageeinheit 39d kann den Pulsationsfehler Err durch Berechnen von C11 × Pulsationsamplitude A1 + B11 unter Verwendung von Ausdruck 3 erlangen. Die Pulsationsfehlervorhersageeinheit 39d erlangt die Steigung D11 und den Achsenabschnitt E11 unter Verwendung des Kennfelds beispielsweise dann, wenn die Pulsationsamplitude A2 (> As), die Pulsationsfrequenz F1 und die mittlere Luftmenge Gave1 verwendet werden. Die Pulsationsfehlervorhersageeinheit 39d kann den Pulsationsfehler Err durch Berechnen von D11 × Pulsationsamplitude A2 + E11 unter Verwendung von Ausdruck 4 erlangen.
• Die zweite Modifikation ermöglicht es, einen Effekt ähnlich zu diesem bei der fünften Ausführungsform zu erreichen. Der Pulsationsfehler Err besitzt eine unterschiedliche Tendenz entsprechend der Pulsationsamplitude A, auch wenn die Pulsationsfrequenz F und die mittlere Luftmenge Gave gleich sind. Daher kann bei der zweiten Modifikation, da der Fehlerprognoseausdruck entsprechend der Größe der Pulsationsamplitude A gewechselt wird, eine geeignete Korrektur durchgeführt werden.
• Bei der zweiten Modifikation kann der Fehlerprognoseausdruck in Abhängigkeit davon, ob die Rückströmung auftritt oder nicht, gewechselt werden, indem der Schwellenwert As auf die mittlere Luftmenge Gave eingestellt wird. Mit dieser Konfiguration kann die zweite Modifikation auch beim Auftreten einer Rückströmung mit hoher Genauigkeit korrigiert werden.
• (Dritte Modifikation)
• In diesem Beispiel wird eine dritte Modifikation der fünften Ausführungsform unter Bezugnahme auf die 18 und 19 beschrieben. Eine Pulsationsfehlervorhersageeinheit 39d dieser Modifikation unterscheidet sich von der Pulsationsfehlervorhersageeinheit 39d der zweiten Ausführungsform dadurch, dass ein Fehlerprognoseausdruck, der bei der Vorhersage des Pulsationsfehlers Err verwendet wird, gemäß der Größe der Pulsationsrate P geändert wird.
• In diesem Fall prognostiziert die Pulsationsfehlervorhersageeinheit 39d den Pulsationsfehler Err, der mit der Pulsationsfrequenz F, der mittleren Luftmenge Gave und der Pulsationsfrequenz P korreliert ist, beispielsweise unter Verwendung eines dreidimensionalen Kennfelds, das in 18 gezeigt ist, und eines Fehlerprognoseausdrucks, der den Ausdrücken 3 und 4 ähnlich ist. Der hier verwendete Fehlerprognoseausdruck wird durch Ändern des Terms der Pulsationsamplitude A in den Gleichungen 3 und 4 auf die Pulsationsrate P erhalten. Ein Ausdruck, bei dem der Term der Pulsationsamplitude A in Ausdruck 3 auf die Pulsationsrate P geändert ist, ist als Ausdruck 13 bezeichnet, und ein Ausdruck, bei dem der Term der Pulsationsamplitude A in Ausdruck 4 auf die Pulsationsrate P geändert ist, ist als Ausdruck 14 bezeichnet.
• Die Beziehung zwischen dem Pulsationsfehler Err und der Pulsationsrate P ist für jede Kombination aus mehreren Pulsationsfrequenzen F und mehreren mittleren Luftmengen Gave unterschiedlich, wie in 18 gezeigt ist. Die Beziehung zwischen dem Pulsationsfehler Err und der Pulsationsrate P besitzt eine unterschiedliche Tendenz mit dem Schwellenwert Ps als die Grenze, auch wenn die mittlere Luftmenge Gave und die Pulsationsfrequenz F gleich sind. Das heißt, die Beziehung zwischen dem Pulsationsfehler Err und der Pulsationsrate P ist mit dem Schwellenwert Ps als die Grenze umgekehrt. Wenn die Pulsationsrate P kleiner als der Schwellenwert As ist, nimmt der Pulsationsfehler Err mit zunehmender Pulsationsrate P ab. Wenn die Pulsationsrate P kleiner als der Schwellenwert As ist, nimmt der Pulsationsfehler Err mit zunehmender Pulsationsrate P ab. Eine durchgezogene Linie in 18 zeigt eine Beziehung zwischen dem Pulsationsfehler Err nach der Korrektur und der Pulsationsrate P an. Andererseits zeigt eine gestrichelte Linie eine Beziehung zwischen dem Pulsationsfehler Err vor der Korrektur und der Pulsationsrate P an, das heißt, eine Pulsationscharakteristik.
• Wie in 19 gezeigt ist, umfasst das Kennfeld ein zweidimensionales Kennfeld im Falle von Pulsationsrate P < Schwellenwert Ps und ein zweidimensionales Kennfeld im Falle von Pulsationsrate P > Schwellenwert Ps. Das zweidimensionale Kennfeld im Falle von Pulsationsrate P < Schwellenwert Ps ist ähnlich dem in 13 gezeigten zweidimensionalen Kennfeld, und eine Kombination aus der Steigung Cnn und dem Achsenabschnitt Bnn, die mit entsprechenden Kombinationen der mittleren Luftmenge Gave und der Pulsationsfrequenz F korreliert ist, ist zueinander assoziiert. In dem zweidimensionalen Kennfeld ist im Falle von Pulsationsrate P > Schwellenwert Ps eine Kombination aus der Steigung Dnn und dem Achsenabschnitt Enn, die mit entsprechenden Kombinationen der mittleren Luftmenge Gave und der Pulsationsfrequenz F korreliert ist, zueinander assoziiert. Das zweidimensionale Kennfeld unterscheidet sich in diesem Fall in der Steigung Dnn und im Achsenabschnitt Enn von dem zweidimensionalen Kennfeld im Falle von Pulsationsrate P < Schwellenwert Ps.
• Die Pulsationsfehlervorhersageeinheit 39d erlangt die Steigung C11 und den Achsenabschnitt B11 unter Verwendung des Kennfelds beispielsweise dann, wenn die Pulsationsrate P1 (< Ps), die Pulsationsfrequenz F1 und die mittlere Luftmenge Gave1 verwendet werden. Die Pulsationsfehlervorhersageeinheit 39d kann den Pulsationsfehler Err erlangen, indem C11 × Pulsationsrate P1 + B11 unter Verwendung von Ausdruck 13 berechnet wird. Die Pulsationsfehlervorhersageeinheit 39d erlangt die Steigung D11 und den Achsenabschnitt E11 unter Verwendung des Kennfelds beispielsweise dann, wenn die Pulsationsrate P2 (> Ps), die Pulsationsfrequenz F1 und die mittlere Luftmenge Gave1 verwendet werden. Die Pulsationsfehlervorhersageeinheit 39d kann den Pulsationsfehler Err erlangen, indem D11 × Pulsationsrate P2 + E11 unter Verwendung von Ausdruck 14 berechnet wird.
• Wie vorstehend beschrieben ist, prognostiziert die Pulsationsfehlervorhersageeinheit 39d gemäß der dritten Modifikation den Pulsationsfehler Err, der mit der Pulsationsrate P korreliert ist, unter Verwendung einer Mehrzahl von Fehlerprognoseausdrücken. Jeder der Mehrzahl von Fehlerprognoseausdrücken weist eine unterschiedliche Tendenz der Änderung des Pulsationsfehlers Err mit Bezug auf die Änderung der Pulsationsrate P auf. Anschließend ändert die Pulsationsfehlervorhersageeinheit 39d den Fehlerprognoseausdruck gemäß der Größe der Pulsationsrate P.
• Die dritte Modifikation ermöglicht es, einen Effekt ähnlich wie diesen der fünften Ausführungsform zu erreichen. Der Pulsationsfehler Err besitzt eine unterschiedliche Tendenz entsprechend der Pulsationsrate P, auch wenn die Pulsationsfrequenz F und die mittlere Luftmenge Gave gleich sind. Daher kann bei der dritten Modifikation, da der Fehlerprognoseausdruck entsprechend der Größe der Pulsationsrate P gewechselt wird, eine geeignete Korrektur durchgeführt werden.
• Bei der dritten Modifikation kann der Fehlerprognoseausdruck in Abhängigkeit davon, ob die Rückströmung erfolgt oder nicht, durch Einstellen des Schwellenwerts Ps auf 100 % gewechselt werden. Mit dieser Konfiguration kann die dritte Modifikation auch beim Auftreten einer Rückströmung mit hoher Genauigkeit korrigiert werden.
• Bei der zweiten Modifikation ist es notwendig, den Schwellenwert As basierend auf der mittleren Luftmenge Gave zu ändern. Bei der dritten Modifikation kann der Fehlerprognoseausdruck je nachdem, ob die Rückströmung erfolgt oder nicht, durch Einstellen des Schwellenwerts Ps auf 100 % gewechselt werden. Daher kann bei der dritten Modifikation die Berechnung vereinfacht und der Speicherbetrag reduziert werden.
• (Vierte Modifikation)
• Ferner kann die Pulsationsfehlervorhersageeinheit 39d den Korrekturbetrag Q durch die folgende Regressionsgleichung berechnen. $$\text{Korrekturbetrag Q}=\mathrm{\alpha }\text{G}+\mathrm{\beta }\text{F}+\mathrm{\gamma }\text{A}$$

  

  G: mittlere Luftmenge, F: Pulsationsfrequenz, A: Pulsationsamplitude, α, β, γ: Konstanten
• Die Konstanten α, β und γ sind Werte, die durch das durchlassbildende Element bestimmt werden.
• (Sechste Ausführungsform)
• Ein AFM gemäß einer sechsten Ausführungsform wird mit Bezug auf die 20 bis 22 beschrieben. Bei dem AFM unterscheidet sich ein Teil der Verarbeitungseinheit 20 von diesem des AFM 100. Der AFM unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform durch die Bestimmung der Messzeitspanne zur Messung der mittleren Luftmenge Gave und des Pulsationsmaximalwerts Gmax. Der AFM umfasst eine Pulsationszyklusberechnungseinheit 34a und eine Messzeitspannenberechnungseinheit 34b anstelle der Samplingspeichereinheit 34 bzw. der Bestimmungseinheit 35 für den oberen Extremwert.
• Die Pulsationszyklusberechnungseinheit 34a berechnet den Pulsationszyklus von Luft. Genauer gesagt berechnet die Pulsationszyklusberechnungseinheit 34a den Pulsationszyklus unter Verwendung der durch die Ausgangsluftströmungsraten-Umwandlungstabelle 33 umgewandelten Luftmenge.
• Die Messzeitspannenberechnungseinheit 34b ändert die Messzeitspanne zum Erhalten der mittleren Luftmenge Gave und des Pulsationsmaximalwerts Gmax entsprechend dem von der Pulsationszyklusberechnungseinheit 34a erhaltenen Pulsationszyklus. Insbesondere wenn die Pulsationsperiode lang ist, stellt die Messzeitspannenberechnungseinheit 34b die Messzeitspanne länger ein als bei einer kurzen Pulsationsperiode. Die Messzeitspannenberechnungseinheit 34b stellt beispielsweise den Pulsationszyklus (ein Zyklus), der durch die Pulsationszyklusberechnungseinheit 34a erhalten wird, als die Messzeitspanne ein.
• Wie beispielsweise in 21 gezeigt ist, tritt bei einer kurzen Messzeitspanne mit Bezug auf den Pulsationszyklus ein Fehler zwischen dem wahren bzw. tatsächlichen Pulsationsmaximalwert Gmax und dem Pulsationsmaximalwert Gmax während der Messzeitspanne auf. Gleichermaßen tritt ein Fehler zwischen der tatsächlichen mittleren Luftmenge Gave und der mittleren Luftmenge Gave während der Messzeitspanne auf. Daher nimmt in diesem Fall die Genauigkeit des Pulsationsfehlers Err (Korrekturbetrag Q) ab.
• Wie in 22 gezeigt ist, wird bei einer langen Messzeitspanne mit Bezug auf den Pulsationszyklus die Zeit bis zum Erhalten der mittleren Luftmenge Gave und des Pulsationsmaximalwerts Gmax lang. Daher ist in diesem Fall die Zeit bis zum Erhalten des Pulsationsfehlers Err (Korrekturbetrag Q) lang und das Ansprechverhalten ist verschlechtert.
• Da der AFM die Messzeitspanne entsprechend dem Pulsationszyklus ändert, wie vorstehend beschrieben, ist es möglich, die Berechnungsgenauigkeit der mittleren Luftmenge Gave und des maximalen Pulsationswerts Gmax zu verbessern und das Ansprechverhalten zu verbessern. Der AFM der sechsten Ausführungsform ermöglicht es, einen ähnlichen Effekt wie diesen des AFM 100 zu erreichen.
• Bei der vorliegenden Ausführungsform, wie in 20 gezeigt, wird ein Beispiel eingesetzt, bei dem der Pulsationsfehler Err unter Verwendung der Pulsationsamplitude A erhalten wird. Die vorliegende Offenbarung ist jedoch nicht darauf beschränkt, und bei den zweiten bis fünften Ausführungsformen können anstelle der Samplingspeichereinheit 34 und der Bestimmungseinheit 35 für den oberen Extremwert eine Pulsationsperiodenberechnungseinheit 34a und eine Messzeitspannenberechnungseinheit 34b verwendet werden.
• (Siebte Ausführungsform)
• Ein AFM gemäß einer siebten Ausführungsform wird mit Bezug auf die 23 bis 25 beschrieben. Bei dem AFM unterscheidet sich ein Teil der Verarbeitungseinheit 20 von diesem des AFM 100. Wie in 23 gezeigt ist, umfasst der AFM eine Kanaldurchmesserspeichereinheit 43, die den Durchmesser des Kanals (Kanaldurchmesser H) speichert, an dem der AFM montiert ist. Wie in 23 gezeigt ist, unterscheidet sich der AFM von dem AFM 100 dadurch, dass der in der Kanaldurchmesserspeichereinheit 43 gespeicherte Kanaldurchmesser H bei der Pulsationsfehlervorhersageeinheit 39e eingegeben wird.
• Die Beziehung zwischen dem Pulsationsfehler Err und der Pulsationsamplitude A ist für jede Kombination von mehreren Pulsationsfrequenzen F und mehreren mittleren Luftmengen Gave unterschiedlich. Die Strömungsgeschwindigkeitsverteilung im Kanal ändert sich entsprechend dem Kanaldurchmesser H, auch wenn die mittlere Luftmenge Gave und die Pulsationsfrequenz F gleich sind, so dass sich die Beziehung zwischen dem Pulsationsfehler Err und der Pulsationsamplitude A entsprechend dem Kanaldurchmesser H unterscheidet. 25 zeigt die Beziehung zwischen dem Pulsationsfehler Err und der Pulsationsamplitude A, wenn der Kanaldurchmesser gleich H ist. Die Beziehung ist in Abhängigkeit vom Kanaldurchmesser H unterschiedlich, wie in 24 gezeigt ist.
• Die Pulsationsfehlervorhersageeinheit 39e prognostiziert einen Pulsationsfehler Err unter Verwendung der Pulsationsamplitude A, der Pulsationsfrequenz F, der mittleren Luftmenge Gave und des Kanaldurchmessers H. Das heißt, die Pulsationsfehlervorhersageeinheit 39e prognostiziert den Pulsationsfehler Err, der zusätzlich zur Pulsationsamplitude A, der Pulsationsfrequenz F und der mittleren Luftmenge Gave mit dem Kanaldurchmesser H korreliert ist. In diesem Fall prognostiziert die Pulsationsfehlervorhersageeinheit 39e den Pulsationsfehler Err, der mit der Pulsationsamplitude A, der Pulsationsfrequenz F, der mittleren Luftmenge Gave und dem Kanaldurchmesser H korreliert ist, beispielsweise unter Verwendung eines dreidimensionalen Kennfelds, das in 24 gezeigt ist, und des in Ausdruck 3 beschriebenen Fehlerprognoseausdrucks.
• Wie in 24 gezeigt ist, umfasst der AFM ein dreidimensionales Kennfeld mit zweidimensionalen Kennfeldern für jeweilige Kanaldurchmesser H. In den zweidimensionalen Kennfeldern sind mehrere Kombinationen der mittleren Luftmengen Gave und der Pulsationsfrequenzen F mit den Kombinationen der Steigung Cnnn und des Achsenabschnitts Bnnn, die entsprechend mit den Kombinationen korreliert sind, assoziiert. Genauer gesagt, sind in jedem zweidimensionalen Kennfeld beispielsweise die mittleren Luftmengen Gave1 bis Gaven auf einer Achse angenommen und die Pulsationsfrequenzen F1 bis Fn sind auf der anderen Achse angenommen, und die jeweiligen Kombinationen der mittleren Luftmengen Gave1 bis Gaven und der Pulsationsfrequenzen F1 bis Fn sind mit den jeweiligen Kombinationen der Steigung Cnn und des Achsenabschnitts Bnn assoziiert. Sowohl die Neigung Cnnn als auch der Achsenabschnitt Bnnn können durch Implementieren eines Experiments oder einer Simulation unter Verwendung einer realen Ausrüstung erlangt werden. Jedes zweidimensionale Kennfeld ist ähnlich wie das zweidimensionale Kennfeld in 13 oder dergleichen.
• Die Pulsationsfehlervorhersageeinheit 39e erlangt die Steigung C111 und den Achsenabschnitt Bill unter Verwendung des Kennfelds beispielsweise dann, wenn der Kanaldurchmesser H1, die Pulsationsamplitude A1, die Pulsationsfrequenz F1 und die mittlere Luftmenge Gave1 verwendet werden. Die Pulsationsfehlervorhersageeinheit 39e kann den Pulsationsfehler Err erlangen, indem C111 × Pulsationsamplitude A1 + B111 unter Verwendung von Ausdruck 3 berechnet wird.
• Der AFM der vorliegenden Ausführungsform, die wie vorstehend beschrieben konfiguriert ist, kann die gleichen Effekte wie diese des AFM 100 aufweisen. Da bei der vorliegenden Ausführungsform der Pulsationsfehler Err, der mit der Pulsationsamplitude A, der mittleren Luftmenge Gave, der Pulsationsfrequenz F und dem Kanaldurchmesser H korreliert ist, prognostiziert und unter Verwendung des Pulsationsfehlers Err korrigiert wird, kann die Korrektur mit einer höheren Genauigkeit durchgeführt werden als in dem Fall, wenn die Korrektur unter Verwendung des Pulsationsfehlers Err, der mit der Pulsationsamplitude A korreliert ist, durchgeführt wird.
• (Achte Ausführungsform)
• Eine erste Modifikation einer achten Ausführungsform wird unter Bezugnahme auf 26 beschrieben. Die achte Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform dadurch, dass am AFM 110 eine Erfassungseinheit 10 vorgesehen ist und an der ECU 210 eine Verarbeitungseinheit 20 vorgesehen ist. Mit anderen Worten, bei der vorliegenden Ausführungsform wird die vorliegende Offenbarung auf die in der ECU 210 vorgesehene Verarbeitungseinheit 20 angewendet. Die vorliegende Offenbarung kann neben der Verarbeitungseinheit 20 die Erfassungseinheit 10 umfassen.
• Bei der vorliegenden Konfiguration ermöglichen der AFM 110 und die ECU 210, einen ähnlichen Effekt wie diesen des AFM 100 zu erreichen. Da der AFM 110 die Verarbeitungseinheit 20 nicht umfasst, kann ferner eine Verarbeitungslast stärker reduziert werden als diese des AFM 100.
• Die achte Ausführungsform kann auch auf die zweiten bis siebten Ausführungsformen angewendet werden. In diesem Fall ist die Verarbeitungseinheit in jeder Ausführungsform bei der ECU 210 vorgesehen. Daher berechnet die ECU 210 die Pulsationsrate P, analysiert die Pulsationsfrequenz F oder dergleichen.
• (Neunte Ausführungsform)
• Ein AFM gemäß einer neunten Ausführungsform wird mit Bezug auf die 27 und 28 beschrieben. Wie in 27 gezeigt ist, unterscheidet sich der AFM von dem AFM 100 dadurch, dass eine Filtereinheit 44 enthalten ist. Das heißt, es ist auch vorstellbar, dass der AFM der vorliegenden Ausführungsform die Verarbeitungseinheit 20 mit der Filtereinheit 44 umfasst.
• Die Filtereinheit 44 ist vor der Samplingspeichereinheit 34 und der Bestimmungseinheit 35 für den oberen Extremwert vorgesehen. Die Filtereinheit 44 führt einen Filterprozess bei dem Ausgangswert (Ausgangssignal) durch und gibt den verarbeiteten Ausgangswert aus. Bei der vorliegenden Ausführungsform wird die Verarbeitungseinheit 20 eingesetzt, bei welcher die Filtereinheit 44 zwischen der Ausgangsluftströmungsraten-Umwandlungstabelle 33, der Samplingspeichereinheit 34 und der Bestimmungseinheit 35 für den oberen Extremwert vorgesehen ist. Der verarbeitete Ausgangswert kann auch als das verarbeitete Ausgangssignal betrachtet werden.
• Die Filtereinheit 44 kann beispielsweise einen Tiefpassfilter einsetzen. In der in 28 dargestellten Wellenform zeigt eine gestrichelte Linie das Ausgangssignal vor dem Filterprozess und die durchgezogene Linie zeigt das Ausgangssignal nach dem Filterprozess. Es ist anzumerken, dass das Ausgangssignal nach dem Filterprozess in 28 ein verarbeitetes Ausgangssignal ist, wenn ein Tiefpassfilter mit einer Zeitkonstante von 3 ms als die Filtereinheit 44 angenommen wird.
• Aus diesem Grund berechnet die Berechnungseinheit 37 für die mittlere Luftmenge die mittlere Luftmenge Gave aus dem verarbeiteten Ausgangswert als den Ausgangswert. Die Pulsationsmaximalwert-Berechnungseinheit 36 erhält den Pulsationsmaximalwert Gmax aus dem verarbeiteten Ausgangswert als den Ausgangswert.
• Der AFM der neunten Ausführungsform, die wie vorstehend beschrieben konfiguriert ist, kann die gleichen Effekte wie diese des AFM 100 aufweisen. Darüber hinaus kann der AFM der neunten Ausführungsform, wie in 28 gezeigt ist, den Effekt einer Ausgangsstörung aufgrund eines elektrischen Rauschens oder einer Turbulenz reduzieren, auch wenn ein Rauschen bei dem Ausgangswert überlagert ist. Mit dieser Konfiguration kann die Erfassungsgenauigkeit des oberen Extremwerts verbessert werden.
• Die neunte Ausführungsform kann auch auf die zweiten bis achten Ausführungsform angewendet werden. In diesem Fall umfasst die Verarbeitungseinheit bei jeder Ausführungsform den Filter 44.
• Einige der Abschnitte können weiter in eine Mehrzahl von Unterabschnitten unterteilt oder geeignet kombiniert werden, um einen einzelnen Abschnitt zu konfigurieren. Jeder dieser Abschnitte kann auch als eine Schaltung, eine Vorrichtung, ein Modul oder Mittel bezeichnet werden.
• Jeder der Mehrzahl von Abschnitten oder einige der Abschnitte, die miteinander kombiniert sind, können als (i) ein Softwareabschnitt, der mit einer Hardwareeinheit (z.B. einem Computer) kombiniert ist, oder (ii) ein Hardwareabschnitt (z.B. eine integrierte Schaltung oder eine Verdrahtungslogikschaltung) mit oder ohne eine Funktion einer relevanten Vorrichtung ausgeführt sein. Der Hardwareabschnitt kann alternativ weiter in einem Mikrocomputer installiert sein.
• Obwohl die vorliegende Offenbarung gemäß den Beispielen beschrieben wurde, ist verständlich, dass die Offenbarung nicht auf solche Beispiele oder Strukturen beschränkt ist. Die vorliegende Offenbarung umfasst verschiedene Modifikationsbeispiele und äquivalente Anordnungen. Während die verschiedenen Elemente in verschiedenen Kombinationen und Konfigurationen gezeigt sind, die exemplarisch sind, liegen darüber hinaus auch andere Kombinationen und Konfigurationen mit mehr, weniger oder nur einem einzigen Element ebenso in dem Grundgedanken und Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung.
• ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
• Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
• Zitierte Patentliteratur
• JP 2014020212 A [0004]
• JP 2016109625 A [0013]

Claims (10)

1. Luftströmungsmessvorrichtung, welche derart konfiguriert ist, dass diese eine Luftströmungsrate basierend auf einem Ausgangswert einer Erfassungseinheit (10), die in einer Umgebung, in der Luft strömt, angebracht ist, misst, wobei die Luftströmungsmessvorrichtung aufweist: eine Berechnungseinheit (37) für eine mittlere Luftmenge, welche derart konfiguriert ist, dass diese eine mittlere Luftmenge, die einem Mittelwert der Luftströmungsrate entspricht, aus dem Ausgangswert berechnet; eine Pulsationsamplitudenberechnungseinheit (36, 38), welche derart konfiguriert ist, dass diese aus dem Ausgangswert einen Pulsationsmaximalwert berechnet, der einem Maximalwert der Luftströmungsrate entspricht, und eine Pulsationsamplitude der Luftströmungsrate mit Hilfe einer Differenz zwischen dem Pulsationsmaximalwert und der mittleren Luftmenge berechnet; eine Pulsationsfehlervorhersageeinheit (39, 39a bis 39e), welche derart konfiguriert ist, dass diese einen mit der Pulsationsamplitude korrelierten Pulsationsfehler der Luftströmungsrate prognostiziert; und eine Pulsationsfehlerkorrektureinheit (40), welche derart konfiguriert ist, dass diese die Luftströmungsrate korrigiert, um den Pulsationsfehler zu reduzieren, unter Verwendung des durch die Pulsationsfehlervorhersageeinheit prognostizierten Pulsationsfehlers.
2. Luftströmungsmessvorrichtung nach Anspruch 1, ferner aufweisend eine Pulsationsratenberechnungseinheit (38a), welche derart konfiguriert ist, dass diese eine Pulsationsrate der Luftströmungsrate durch Dividieren der Pulsationsamplitude durch die mittlere Luftmenge berechnet, wobei die Pulsationsfehlervorhersageeinheit (39a) den mit der Pulsationsrate korrelierten Pulsationsfehler als den mit der Pulsationsamplitude korrelierten Pulsationsfehler prognostiziert.
3. Luftströmungsmessvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Pulsationsfehlervorhersageeinheit den Pulsationsfehler prognostiziert, der ferner mit der mittleren Luftmenge korreliert ist.
4. Luftströmungsmessvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, ferner aufweisend eine Frequenzerlangungseinheit (42, 42a), welche derart konfiguriert ist, dass diese eine Pulsationsfrequenz erlangt, die einer Frequenz einer Pulsationswellenform in der Luft entspricht, wobei die Pulsationsfehlervorhersageeinheit den Pulsationsfehler prognostiziert, der ferner mit der von der Frequenzerlangungseinheit erlangten Pulsationsfrequenz korreliert ist.
5. Luftströmungsmessvorrichtung nach Anspruch 4, wobei: die Luftströmungsmessvorrichtung derart konfiguriert ist, dass diese ein Signal von einer Verbrennungskraftmaschinensteuerungsvorrichtung erlangt, das einen Betriebszustand einer Verbrennungskraftmaschine angibt, wobei die Verbrennungskraftmaschinensteuerungsvorrichtung derart konfiguriert ist, dass diese die Verbrennungskraftmaschine unter Verwendung der durch die Pulsationsfehlerkorrektureinheit korrigierten Luftströmungsrate steuert; und die Frequenzerlangungseinheit das Signal von der Verbrennungskraftmaschinensteuerungsvorrichtung erlangt und die Pulsationsfrequenz basierend auf dem erlangten Signal erlangt.
6. Luftströmungsmessvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, ferner aufweisend: eine Pulsationszyklusberechnungseinheit (34a), welche derart konfiguriert ist, dass diese einen Pulsationszyklus der Luft berechnet; und eine Messzeitspannenberechnungseinheit (34b), welche derart konfiguriert ist, dass diese eine Messzeitspanne, während welcher die mittlere Luftmenge und der Pulsationsmaximalwert berechnet werden, entsprechend dem von der Pulsationszyklusberechnungseinheit berechneten Pulsationszyklus ändert, wobei die Messzeitspannenberechnungseinheit die Messzeitspanne länger einstellt, wenn der Pulsationszyklus lang ist, im Vergleich dazu, wenn der Pulsationszyklus kurz ist.
7. Luftströmungsmessvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei: die Erfassungseinheit in einem Kanal angebracht ist und die Luftströmungsrate der in dem Kanal strömenden Luft misst, die Luftströmungsmessvorrichtung ferner eine Kanaldurchmesserspeichereinheit (43) aufweist, welche derart konfiguriert ist, dass diese einen Kanaldurchmesser des Kanals speichert; und die Pulsationsfehlervorhersageeinheit den Pulsationsfehler prognostiziert, der ferner mit dem in der Kanaldurchmesserspeichereinheit gespeicherten Kanaldurchmesser korreliert ist.
8. Luftströmungsmessvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei: die Pulsationsfehlervorhersageeinheit den mit der Pulsationsamplitude korrelierten Pulsationsfehler unter Verwendung einer Mehrzahl von Fehlerprognoseausdrücken prognostiziert; jeder der Mehrzahl von Fehlerprognoseausdrücken eine unterschiedliche Tendenz einer Änderung des Pulsationsfehlers mit Bezug auf eine Änderung der Pulsationsamplitude aufweist; und die Pulsationsfehlervorhersageeinheit von einem der Mehrzahl von Fehlerprognoseausdrücken auf einen anderen der Mehrzahl von Fehlerprognoseausdrücken gemäß einer Größe der Pulsationsamplitude wechselt.
9. Luftströmungsmessvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, ferner aufweisend eine Filtereinheit, welche derart konfiguriert ist, dass diese einen Filterprozess bei dem Ausgangswert durchführt und einen verarbeiteten Ausgangswert ausgibt, wobei: die Berechnungseinheit für die mittlere Luftmenge die mittlere Luftmenge aus dem verarbeiteten Ausgangswert als den Ausgangswert berechnet; und die Pulsationsamplitudenberechnungseinheit den Pulsationsmaximalwert aus dem verarbeiteten Ausgangswert als den Ausgangswert berechnet.
10. Luftströmungsmessvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Pulsationsamplitudenberechnungseinheit eine Pulsationsmaximalwert-Berechnungseinheit (36) umfasst, welche derart konfiguriert ist, dass diese eine Mehrzahl von oberen Extremwerten in der Luftströmungsrate aus dem Ausgangswert erlangt und den Pulsationsmaximalwert aus einem Mittel der Mehrzahl von oberen Extremwerten berechnet.

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