JP7052230B2 - Air flow rate measuring device and air flow rate measuring method - Google Patents
Air flow rate measuring device and air flow rate measuring method Download PDFInfo
- Publication number
- JP7052230B2 JP7052230B2 JP2017125432A JP2017125432A JP7052230B2 JP 7052230 B2 JP7052230 B2 JP 7052230B2 JP 2017125432 A JP2017125432 A JP 2017125432A JP 2017125432 A JP2017125432 A JP 2017125432A JP 7052230 B2 JP7052230 B2 JP 7052230B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- value
- pulsation
- detected
- frequency
- attenuation
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Description
この明細書による開示は、空気流量計測装置及び空気流量計測方法に関する。 The disclosure by this specification relates to an air flow rate measuring device and an air flow rate measuring method.
従来、空気流量計測装置の一例として、特許文献1に開示された内燃機関の制御装置がある。この制御装置は、脈動振幅比と脈動周波数とを演算し、脈動振幅比と脈動周波数から脈動誤差を算出する。ここで、この制御装置は、クランク角センサからの信号を用いて内燃機関の回転数を演算し、この回転数を用いて脈動周波数を演算する。そして、制御装置は、脈動振幅比と脈動周波数とから脈動誤差を補正するために必要な補正係数を脈動誤差補正マップから参照し、脈動誤差を補正した空気量を演算する。
Conventionally, as an example of an air flow rate measuring device, there is a control device for an internal combustion engine disclosed in
しかしながら、上記特許文献1では、クランク角センサからの信号が脈動周波数の演算に用いられることになるが、この信号にノイズ等の外乱が含まれていると、脈動周波数の演算精度が低下することが懸念される。このように脈動周波数を安定的に取得することができない場合は、補正誤差が増加するなどして空気量の取得精度も低下してしまう。
However, in
本開示の主な目的は、空気流量の計測精度を向上させることができる空気流量計測装置を提供することにある。 A main object of the present disclosure is to provide an air flow rate measuring device capable of improving the measurement accuracy of the air flow rate.
上記目的を達成するため、開示された第1の態様は、
空気の流れに応じてセンシング部(25)により検出される検出値(Sa)に基づいて空気流量を計測する空気流量計測装置(26)であって、
所定の特定期間(Ts)について、検出値の最大値(Ap)又は最小値(Au)を検出関連値として取得する検出取得部(35)と、
検出値を所定のフィルタ(36)により減衰させた減衰値(Sb)について、特定期間における減衰値の最大値(Bp)又は最小値(Bu)を減衰関連値として取得する減衰取得部(37)と、
検出関連値と減衰関連値との関係を示す関係値(C)として、検出関連値と減衰関連値との比率、又は検出関連値と減衰関連値との差分を取得する関係取得部(38)と、
関係値を用いて空気の脈動周波数(F)を取得する周波数取得部(43)と、
脈動周波数を用いて補正量(Q)を取得する補正量取得部(44)と、
特定期間について、検出値の最大値と検出値の平均値(Aa)との差、平均値と検出値の最小値との差、検出値の最大値と検出値の最小値との差、又は最大値と検出値の平均値(Aa)との差を平均値で除した振幅率を、振幅関連値として取得する振幅取得部(42)と、
を備え、
周波数取得部は、関係値と振幅関連値と脈動周波数との関係を特定した周波数特性を用いて、関係値及び振幅関連値から脈動周波数を推定し、
補正量を用いて検出値を補正することで空気流量を算出する空気流量計測装置である。
In order to achieve the above object, the disclosed first aspect is
An air flow rate measuring device (26) that measures an air flow rate based on a detection value (Sa) detected by a sensing unit (25) according to an air flow.
A detection acquisition unit (35) that acquires a maximum value (Ap) or a minimum value (Au) of a detection value as a detection-related value for a predetermined specific period (Ts).
Attenuation acquisition unit (37) that acquires the maximum value (Bp) or the minimum value (Bu) of the attenuation value in a specific period as an attenuation-related value for the attenuation value (Sb) obtained by attenuated the detected value by a predetermined filter (36). When,
As the relation value (C) indicating the relationship between the detection-related value and the attenuation-related value, the relation acquisition unit (38) for acquiring the ratio between the detection-related value and the attenuation-related value or the difference between the detection-related value and the attenuation-related value. When,
The frequency acquisition unit (43) that acquires the pulsation frequency (F) of air using the relational value, and
A correction amount acquisition unit (44) that acquires a correction amount (Q) using the pulsation frequency, and
For a specific period, the difference between the maximum value of the detected value and the average value (Aa) of the detected value, the difference between the average value and the minimum value of the detected value, the difference between the maximum value of the detected value and the minimum value of the detected value, or An amplitude acquisition unit (42) that acquires an amplitude factor obtained by dividing the difference between the maximum value and the average value (Aa) of the detected values by the average value as an amplitude-related value.
Equipped with
The frequency acquisition unit estimates the pulsation frequency from the relational value and the amplitude-related value by using the frequency characteristic that specifies the relation between the relational value, the amplitude-related value, and the pulsation frequency.
It is an air flow rate measuring device that calculates the air flow rate by correcting the detected value using the correction amount.
本発明者は、検出関連値と減衰関連値との関係を示す関係値と脈動周波数との間に所定の関係が存在するという知見を得た。この知見によれば、上記第1の態様のように、関係値に基づいて脈動周波数を推定する構成が実現される。この場合、脈動周波数の推定に微分演算を用いる必要がないため、仮にノイズ等の外乱が検出値に含まれていたとしても、外乱の存在によって脈動周波数の推定精度が低下するということを抑制できる。そして、この脈動周波数を用いることで空気流量の計測精度を向上させることができる。 The present inventor has found that there is a predetermined relationship between the pulsation frequency and the relational value indicating the relation between the detection-related value and the attenuation-related value. According to this finding, a configuration for estimating the pulsation frequency based on the relational value is realized as in the first aspect. In this case, since it is not necessary to use a differential operation to estimate the pulsation frequency, even if a disturbance such as noise is included in the detected value, it is possible to suppress that the estimation accuracy of the pulsation frequency is lowered due to the presence of the disturbance. .. Then, by using this pulsation frequency, the measurement accuracy of the air flow rate can be improved.
なお、脈動周波数の推定に微分演算が用いられる構成としては、例えば、検出値が増加から減少に切り替わるタイミングを検出値の微分演算により取得し、この取得結果に基づいて脈動周波数を推定する、という構成が挙げられる。この構成では、検出値が外乱による小さな増減を繰り返しながら全体として増加して最大値に到達する場合に、外乱による小さな増減の最大値と検出値の最大値とを判別できないことが懸念される。これは、空気の脈動による検出値の最大値も、外乱による検出値の最大値も、検出値が増加から減少に切り替わる値である、ということに変わりがないためである。このように、脈動周波数の推定に検出値の微分演算が用いられると、外乱による検出値の最大値の存在によって脈動周波数の推定精度が低下しやすくなってしまう。 In addition, as a configuration in which the differential operation is used for estimating the pulsation frequency, for example, the timing at which the detected value switches from the increase to the decrease is acquired by the differential operation of the detected value, and the pulsating frequency is estimated based on the acquisition result. The configuration is mentioned. In this configuration, when the detected value increases as a whole while repeating small increase / decrease due to disturbance and reaches the maximum value, there is a concern that the maximum value of the small increase / decrease due to disturbance and the maximum value of the detected value cannot be discriminated. This is because the maximum value of the detected value due to the pulsation of air and the maximum value of the detected value due to the disturbance are the values at which the detected value switches from the increase to the decrease. As described above, when the differential operation of the detected value is used for estimating the pulsating frequency, the accuracy of estimating the pulsating frequency tends to decrease due to the existence of the maximum value of the detected value due to the disturbance.
第2の態様は、
空気の流れに応じてセンシング部(25)により検出される検出値(Sa)に基づいて空気流量を計測する空気流量計測方法であって、
所定の特定期間(Ts)について、検出値の最大値(Ap)又は最小値(Au)を検出関連値として取得し(35)、
検出値を所定のフィルタ(36)により減衰させた減衰値(Sb)について、特定期間における減衰値の最大値(Bp)又は最小値(Bu)を減衰関連値として取得し(37)、
検出関連値と減衰関連値との関係を示す関係値(C)として、検出関連値と減衰関連値との比率、又は検出関連値と減衰関連値との差分を取得し(38)、
関係値を用いて空気の脈動周波数(F)を取得し(43)、
脈動周波数を用いて補正量(Q)を取得し(44)、
特定期間について、検出値の最大値と検出値の平均値(Aa)との差、平均値と検出値の最小値との差、検出値の最大値と検出値の最小値との差、又は最大値と検出値の平均値(Aa)との差を平均値で除した振幅率を、振幅関連値として取得し(42)、
関係値と振幅関連値と脈動周波数との関係を特定した周波数特性を用いて、関係値及び振幅関連値から脈動周波数を推定し、
補正量を用いて検出値を補正することで空気流量を算出する空気流量計測方法である。
The second aspect is
It is an air flow rate measuring method that measures an air flow rate based on a detection value (Sa) detected by a sensing unit (25) according to an air flow.
For a predetermined specific period (Ts), the maximum value (Ap) or the minimum value (Au) of the detected value is acquired as a detection-related value (35).
With respect to the attenuation value (Sb) in which the detected value is attenuated by a predetermined filter (36), the maximum value (Bp) or the minimum value (Bu) of the attenuation value in a specific period is acquired as an attenuation-related value (37).
As the relational value (C) indicating the relation between the detection-related value and the attenuation-related value, the ratio between the detection-related value and the attenuation-related value or the difference between the detection-related value and the attenuation-related value is acquired (38).
Obtain the air pulsation frequency (F) using the relational values (43),
Obtain the correction amount (Q) using the pulsation frequency (44 ),
For a specific period, the difference between the maximum value of the detected value and the average value (Aa) of the detected value, the difference between the average value and the minimum value of the detected value, the difference between the maximum value of the detected value and the minimum value of the detected value, or The amplitude factor obtained by dividing the difference between the maximum value and the average value (Aa) of the detected values by the average value is acquired as an amplitude-related value (42).
Estimate the pulsation frequency from the relational value and the amplitude-related value using the frequency characteristics that specify the relation between the relational value and the amplitude-related value and the pulsation frequency.
This is an air flow rate measurement method that calculates the air flow rate by correcting the detected value using the correction amount.
第2の態様によれば、上記第1の態様と同様の効果を奏する。 According to the second aspect, the same effect as that of the first aspect is obtained.
なお、特許請求の範囲、及びこの項に記載した括弧内の符号は、1つの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、本開示の技術的範を限定するものではない。 It should be noted that the scope of claims and the reference numerals in parentheses described in this section indicate the correspondence with the specific means described in the embodiment described later as one embodiment, and are the technical scope of the present disclosure. Is not limited to.
以下、本開示の複数の実施形態を図面に基づいて説明する。尚、各実施形態において対応する構成要素には同一の符号を付すことにより、重複する説明を省略する場合がある。各実施形態において構成の一部分のみを説明している場合、当該構成の他の部分については、先行して説明した他の実施例の構成を適用することができる。また、各実施形態の説明において明示している構成の組み合わせばかりではなく、特に組み合わせに支障が生じなければ、明示していなくても複数の実施形態の構成同士を部分的に組み合わせることができる。そして、複数の実施形態及び変形例に記述された構成同士の明示されていない組み合わせも、以下の説明によって開示されているものとする。 Hereinafter, a plurality of embodiments of the present disclosure will be described with reference to the drawings. By assigning the same reference numerals to the corresponding components in each embodiment, duplicate description may be omitted. When only a part of the configuration is described in each embodiment, the configuration of the other embodiment described above can be applied to the other parts of the configuration. Further, not only the combination of the configurations specified in the description of each embodiment but also the configurations of a plurality of embodiments can be partially combined even if the combination is not specified. Further, an unspecified combination of the configurations described in the plurality of embodiments and modifications is also disclosed by the following description.
(第1実施形態)
図2に示す燃焼システム10は、ディーゼルエンジン等の内燃機関11、吸気通路12、排気通路13、エアクリーナ14、エアフロメータ15及びECU20を有しており、例えば車両に搭載されている。エアフロメータ15は、吸気通路12に設けられており、内燃機関11に供給される吸入空気の流量や温度、湿度といった物理量を計測する機能を有している。エアフロメータ15は、流体としての吸入空気を計測対象とした物理量計測装置に相当する。吸入空気は、内燃機関11の燃焼室11aに供給される空気であり、気体に相当する。なお、吸入空気を吸気と称することもできる。
(First Embodiment)
The
エアフロメータ15は、エアクリーナ14の下流側において、吸気通路12を形成する吸気管12aに取り付けられている。エアクリーナ14は、吸入空気に混じった異物を取り除くエレメント14aを有しており、エアフロメータ15にはエアクリーナ14により清浄化された吸入空気が到達するようになっている。エレメント14aは、例えば合成繊維の不織布やろ紙などのろ材によって構成されている。
The
図1、図2に示すECU(Engine Control Unit)20は、燃焼システム10の動作制御を行う制御装置である。ECU20は、プロセッサ20a、記憶部20b、入出力インターフェース等を含んで構成されたコンピュータを有している。記憶部20bとしては、RAM等の記憶媒体が挙げられる。ECU20においては、燃焼システム10の動作制御を行うためのプログラムが記憶部20b等に記憶されており、このプログラムがプロセッサ20aにより実行される。ECU20は、エアフロメータ15による計測結果を用いて、スロットルバルブ17の開度の制御や、インジェクタ18の燃料噴射量の制御といったエンジン制御を行う。このため、ECU20をエンジン制御装置と称し、燃焼システム10をエンジン制御システムと称することもできる。
The ECU (Engine Control Unit) 20 shown in FIGS. 1 and 2 is a control device that controls the operation of the
なお、燃焼システム10には、図示しないEGRシステムが含まれている。このEGRシステムが有するEGRバルブは、ECU20に電気的に接続されており、ECU20は、EGRバルブの動作制御も行う。
The
エアフロメータ15は、燃焼システム10に含まれる複数の計測部の1つであり、このエアフロメータ15を含めて複数の計測部がECU20に電気的に接続されている。これら計測部としては、空燃比センサ21やクランク角センサ22、カム角センサ23などが挙げられ、これらセンサ21~23は、それぞれ検出信号をECU20に対して出力する。空燃比センサ21は、内燃機関11の排気系に設けられており、排気通路13を流れる排気の空燃比を検出する。クランク角センサ22は、例えばシリンダブロックに取り付けられており、クランクシャフトの回転角を検出する。カム角センサ23は、例えばシリンダヘッドに取り付けられており、カムシャフトの回転角を検出する。ECU20は、クランク角センサ22やカム角センサ23の検出信号を用いてエンジン回転数を取得する。
The
吸気通路12での吸入空気の流量を空気流量と称すると、エアフロメータ15は、空気流量に応じた検出信号を出力するセンシング部25と、センシング部25からの検出信号に基づいて空気流量を計測する処理部26とを有している。
When the flow rate of the intake air in the
エアフロメータ15は、吸気通路12を流れる吸入空気の一部を取り込むバイパス流路を有しており、センシング部25は、このバイパス流路に設けられている。この場合、センシング部25は、吸入空気が流れる環境において吸入空気に触れるように設けられていることになる。センシング部25は、処理部26に電気的に接続されており、バイパス流路での吸入空気の流速や流量に応じた検出信号を処理部26に対して出力する。この検出信号を出力信号と称することもできる。センシング部25は、発熱抵抗体や測温抵抗体などを有する熱式のセンサ素子であり、流量検出部と称することもできる。本実施形態では、バイパス流路は、吸入空気が通過する通過流路と、通過流路から分岐した分岐流路とを有しており、センシング部25は分岐流路に設けられている。
The
処理部26は、ECU20と同様に、プロセッサ26a、記憶部26b、入出力インターフェース等を含んで構成されたコンピュータを有しており、ECU20に電気的に接続されている。記憶部26bとしては、RAM等の記憶媒体が挙げられる。処理部26においては、空気流量を計測するためのプログラムが記憶部26b等に記憶されており、このプログラムがプロセッサ26aにより実行される。処理部26は、空気流量計測装置に相当し、計測した空気流量に関する情報をECU20に対して出力する。
Like the
吸気通路12を流れる吸入空気においては、内燃機関11でのピストンの往復運動などにより、逆流を含む脈動が発生する。この脈動を吸気脈動と称すると、センシング部25の検出信号には、吸気脈動の影響を受けて、真の空気流量に対する誤差が含まれる。特に、センシング部25は、スロットル弁が全開側に操作されると吸気脈動の影響を受けやすくなる。ここで、真の空気流量とは、吸気脈動の影響を受けていない空気流量である。
In the intake air flowing through the
本発明者は、センシング部25により検出された検出値と、この検出値をフィルタ処理で減衰させた減衰値との関係を示す関係値を取得した場合に、この関係値と検出値の脈動周波数との間に所定の関係がある、という知見を得た。この知見によれば、検出値と減衰値との関係を示す関係値を用いることで脈動周波数を推定することができる。ここで、検出値は、センシング部25からの検出信号を数値化した値であり、この検出信号に基づいて取得された補正前の空気流量を示す値と言うこともできる。また、脈動周波数は、検出振動に含まれる脈動の周波数のことであり、吸気脈動の周波数のことでもある。
The present inventor obtains a relational value indicating the relationship between the detected value detected by the
本実施形態では、検出値及び減衰値のそれぞれに含まれる最大値を検出ピーク値及び減衰ピーク値と称し、これら検出ピーク値と減衰ピーク値との関係を取得する。例えば、図3に示す検出値Saについては、あらかじめ定められた特定期間Tsでの最大値を検出ピーク値Apと称し、同じく特定期間Tsでの最小値を検出ボトム値Auと称し、同じく特定期間Tsでの平均値を検出平均値Aaと称する。この場合、特定期間Tsにおいて検出値Saに含まれる脈動の振幅を検出振幅Aamと称すると、この検出振幅Aamは、検出ピーク値Apと検出平均値Aaとの差として算出される。この関係は、Aam=Ap-Aaという数式で示すこともできる。 In the present embodiment, the maximum value included in each of the detected value and the attenuation value is referred to as a detection peak value and an attenuation peak value, and the relationship between these detected peak values and the attenuation peak value is acquired . For example, regarding the detection value Sa shown in FIG. 3, the maximum value in the predetermined specific period Ts is referred to as the detection peak value Ap, and the minimum value in the specific period Ts is also referred to as the detection bottom value Au, which is also the specific period. The average value in Ts is referred to as the detected average value Aa. In this case, when the amplitude of the pulsation included in the detected value Sa in the specific period Ts is referred to as the detected amplitude Am, this detected amplitude Am is calculated as the difference between the detected peak value Ap and the detected average value Aa. This relationship can also be expressed by the mathematical formula Aam = Ap-Aa.
なお、検出ピーク値Apは最大流量を示す値であり、検出ボトム値Auは最小流量を示す値であり、検出平均値Aaは平均流量を示す値である。これら値は、いずれも補正前の空気流量についての値である。また、検出ピーク値Apが検出関連値に相当する。 The detected peak value Ap is a value indicating the maximum flow rate, the detected bottom value Au is a value indicating the minimum flow rate, and the detected average value Aa is a value indicating the average flow rate. All of these values are values for the air flow rate before correction. Further, the detection peak value Ap corresponds to the detection-related value.
また、図3に示す減衰値Sbについては、検出値Saと同様に特定期間Tsでの最大値を減衰ピーク値Bpと称し、同じく特定期間Tsでの最小値を減衰ボトム値Buと称し、同じく特定期間Tsでの平均値を減衰平均値Baと称する。この場合、特定期間Tsにおいて減衰値Sbに含まれる脈動の振幅を減衰振幅Bamと称すると、この減衰振幅Bamは、減衰ピーク値Bpと減衰平均値Baとの差として算出される。この関係は、Bam=Bp-Baという数式で示すこともできる。 Regarding the attenuation value Sb shown in FIG. 3, the maximum value in the specific period Ts is referred to as the attenuation peak value Bp, and the minimum value in the specific period Ts is also referred to as the attenuation bottom value Bu, as in the case of the detected value Sa. The average value in the specific period Ts is referred to as an attenuation average value Ba. In this case, when the amplitude of the pulsation included in the attenuation value Sb in the specific period Ts is referred to as the attenuation amplitude Bam, this attenuation amplitude Bam is calculated as the difference between the attenuation peak value Bp and the attenuation average value Ba. This relationship can also be expressed by the mathematical formula Bam = Bp-Ba.
なお、検出ピーク値Ap、検出ボトム値Au、減衰ピーク値Bp及び減衰ボトム値Buは、いずれもゼロと基準とした値になっている。本実施形態では、検出ボトム値Auがゼロになっている。この場合、検出ピーク値Ap、減衰ピーク値Bp及び減衰ボトム値Buは、検出ボトム値Auを基準とした値になっていると言うこともできる。また、減衰ピーク値Bpが減衰関連値に相当する。 The detected peak value Ap, the detected bottom value Au, the attenuation peak value Bp, and the attenuation bottom value Bu are all set to zero as a reference value. In this embodiment, the detected bottom value Au is zero. In this case, it can be said that the detected peak value Ap, the attenuation peak value Bp, and the attenuation bottom value Bu are values based on the detected bottom value Au. Further, the attenuation peak value Bp corresponds to the attenuation-related value.
本実施形態では、検出値Saと減衰値Sbとの関係を示す関係値として、検出ピーク値Apと減衰ピーク値Bpとの関係を示す関係値Cを用いる。減衰ピーク値Bpを検出ピーク値Apで除した比率を関係値Cとする。この関係は、C=Bp/Apという数式で示すこともできる。図4等の図面では、関係値Cが比較値Cと記載されている。 In the present embodiment, as the relational value indicating the relationship between the detected value Sa and the attenuation value Sb, the relational value C indicating the relationship between the detected peak value Ap and the attenuation peak value Bp is used . The ratio obtained by dividing the attenuation peak value Bp by the detected peak value Ap is defined as the relation value C. This relationship can also be expressed by the mathematical formula C = Bp / Ap. In the drawings such as FIG. 4, the relational value C is described as the comparative value C.
検出値Saに含まれる脈動周波数Fについて、この脈動周波数Fを取得する方法としては、検出値Saの微分演算を行って検出値Saが増加から減少に切り替わるピークのタイミングを取得する、という方法が挙げられる。ところが、この方法では、検出値Saにノイズ等の外乱が含まれていると、検出値Saについて、外乱による小さなピークと吸気脈動による大きなピークとを誤認識することが懸念される。この場合、吸気脈動について脈動周波数Fを取得するのではなく、外乱について脈動周波数を取得することになってしまう。 Regarding the pulsating frequency F included in the detected value Sa, as a method of acquiring the pulsating frequency F, a method of performing a differential operation of the detected value Sa to acquire the peak timing at which the detected value Sa switches from an increase to a decrease is obtained. Can be mentioned. However, in this method, if the detected value Sa includes a disturbance such as noise, there is a concern that the detected value Sa may be erroneously recognized as a small peak due to the disturbance and a large peak due to the inspiratory pulsation. In this case, instead of acquiring the pulsation frequency F for the inspiratory pulsation, the pulsation frequency is acquired for the disturbance.
これに対して、本発明者は、微分演算を行わずに脈動周波数Fを特定できるようにするために周波数特性を新規に作成した。周波数特性においては、関係値Cと検出振幅Aamと脈動周波数Fとの関係が特定されており、この周波数特性を用いることで、関係値C及び検出振幅Aamに基づいて脈動周波数Fを推定することができる。 On the other hand, the present inventor newly created a frequency characteristic so that the pulsating frequency F can be specified without performing a differential operation. In the frequency characteristics, the relationship between the relational value C , the detection amplitude Aam, and the pulsation frequency F is specified, and by using this frequency characteristic, the pulsation frequency F is estimated based on the relational value C and the detection amplitude Aam. Can be done.
本実施形態では、周波数特性をマップ化しており、このマップを脈動マップと称する。図4に示す脈動マップにおいては、横軸が検出振幅Aamを示し、縦軸が関係値Cを示し、さらに、検出振幅Aamと関係値Cと脈動周波数Fとの関係を示す周波数線が示されている。この脈動マップにおいては、検出値Saについて関係値C及び検出振幅Aamがプロットされると、このプロット位置が検出値Saの脈動周波数Fを示す。例えば、検出振幅AamがXであり、関係値CがYである場合、脈動周波数Fが80[Hz]であることを示す。 In this embodiment, the frequency characteristics are mapped, and this map is referred to as a pulsation map. In the pulsation map shown in FIG. 4, the horizontal axis indicates the detection amplitude Am, the vertical axis indicates the relation value C , and further, the frequency line showing the relationship between the detection amplitude Aam, the relation value C , and the pulsation frequency F is shown. ing. In this pulsation map, when the relation value C and the detection amplitude Am are plotted for the detection value Sa, this plot position indicates the pulsation frequency F of the detection value Sa. For example, when the detection amplitude Am is X and the relation value C is Y, it indicates that the pulsation frequency F is 80 [Hz].
処理部26は、検出値Saについて脈動周波数Fを推定するための脈動推定処理を行う。処理部26は、脈動推定処理を実行する機能を有しており、この機能を脈動推定部30と称する。図5に示す脈動推定部30は、脈動推定処理に含まれる複数の処理を実行する複数の機能を有している。なお、処理部26においては、脈動推定部30が実行する脈動推定処理の手順が空気流量計測方法に相当する。
The
脈動推定部30は、信号取得部31、期間設定部32、検出ピーク取得部35、フィルタ部36、減衰ピーク取得部37、関係取得部38、平均取得部41、振幅取得部42、周波数取得部43及び補正量取得部44を有している。処理部26は、推定した脈動周波数Fに関する情報をECU20に対して出力する。図5等の図面では、関係取得部38が比較部38と記載されている。
The
脈動推定部30において、信号取得部31は、センシング部25からの検出信号を取得することで、センシング部25により検出された検出値Saを取得する。期間設定部32は、所定の長さを有する期間を特定期間Tsとして設定する。ここでは、過去の脈動推定部30が推定した脈動周波数Fに関する情報が記憶部26bに記憶されており、この情報を記憶部26bから読み込み、この情報に基づいて特定期間Tsを設定する。例えば、脈動推定部30が前回の処理にて特定期間Tsとして取得した値を、今回の処理にて特定期間Tsに設定する。検出ピーク取得部35は、検出値Saについて特定期間Tsでの検出ピーク値Apを取得する。なお、検出ピーク取得部35が検出取得部に相当する。
In the
フィルタ部36は、検出値Saについてフィルタ処理を行うフィルタであり、フィルタ処理の結果として減衰値Sbを取得する。ここでは、フィルタ処理として、検出値Saについて1次遅れ系をなますなまし処理を行う。このなまし処理を、1次遅れ系を減衰させる減衰処理と称することもできる。このなまし処理においては、例えば図5のフィルタ部36に示す数式のy(t)を減衰値Sbとして取得する。この数式においては、Tを時定数としている。
The
減衰ピーク取得部37は、減衰値Sbについて特定期間Tsでの減衰ピーク値Bpを取得する。なお、減衰ピーク取得部37が減衰取得部に相当する。関係取得部38は、検出ピーク取得部35が取得した検出ピーク値Apと、減衰ピーク取得部37が取得した減衰ピーク値Bpとの比率を算出し、この算出結果を関係値Cとして取得する。
The attenuation
平均取得部41は、検出値Saについて検出平均値Aaを取得する。振幅取得部42は、検出ピーク取得部35が取得した検出ピーク値Apと、平均取得部41が取得した検出平均値Aaと、を用いて検出振幅Aamを取得する。
The
周波数取得部43は、関係取得部38が取得した関係値Cと、振幅取得部42が取得した検出振幅Aamと、を用いて脈動周波数Fを取得する。ここで、図4に示すような脈動マップが記憶部26bに記憶されており、周波数取得部43は、記憶部26bから脈動マップを読み込み、この脈動マップを用いて脈動周波数Fを取得する。具体的には、関係値C及び検出振幅Aamをプロットし、複数の周波数線のうちこのプロット位置に最も近い周波数線を脈動周波数Fとして取得する。
The
補正量取得部44は、脈動周波数Fを用いて検出値Saの補正量Qを取得する。ここでは、脈動周波数Fに加えて、検出ピーク値Apや検出振幅Aamなどを用いて補正量Qを算出する。補正量Qは、特定期間Tsでの複数のタイミングについて取得されている。特定期間Tsについて、補正量Qの連続的な変化に関する情報を有する信号を補正信号Sqと称すると、検出値Saを補正信号Sqで補正することで、補正後信号Sqaを取得することができる。なお、補正量Qは、補正値及び補正結果に相当する。
The correction
脈動推定部30は、補正量Qを用いて検出値Saを補正する補正部を有している。この補正部は、補正量取得部44が補正量Qを取得した後に、補正後信号Sqaを取得し、この補正後信号Sqaを用いて空気流量を算出することで、この算出値を、真の空気流量に近付けることができる。なお、空気流量の脈動が有する特性を脈動特性と称すると、補正部は、補正量Qを用いて脈動特性を補正することになる。また、補正量取得部44及び補正部が検出補正部を構成している。
The
ここまで説明した本実施形態によれば、脈動周波数Fの推定に際して、検出ピーク値Apと減衰ピーク値Bpとの関係が取得されるため、検出値Saの微分演算を行う必要がない。このため、吸気脈動による検出値Saのピークと、外乱による検出値Saのピークと、を検出値Saの微分演算を行うことでかえって誤認識しやすくなってしまう、ということを回避できる。したがって、検出値Saに外乱が含まれていたとしても、外乱の存在によって脈動周波数Fの推定精度が低下するということを抑制できる。 According to the present embodiment described so far, when the pulsation frequency F is estimated, the relationship between the detected peak value Ap and the attenuation peak value Bp is acquired, so that it is not necessary to perform the differential operation of the detected value Sa. Therefore, it is possible to avoid erroneous recognition of the peak of the detected value Sa due to the inspiratory pulsation and the peak of the detected value Sa due to the disturbance by performing the differential operation of the detected value Sa. Therefore, even if the detected value Sa includes a disturbance, it is possible to suppress that the estimation accuracy of the pulsation frequency F is lowered due to the presence of the disturbance.
また、脈動周波数Fの推定に関係値Cが用いられるため、ECU20が取得するエンジン回転数等のエンジン制御情報を用いる必要がない。すなわち、脈動周波数Fを推定する脈動推定処理をECU20で行う必要がない。このように、脈動推定処理をエアフロメータ15の処理部26にて行うことで、ECU20の処理負担を低減することができる。また、処理部26が脈動周波数Fを推定する構成を実現するためにECU20がエンジン回転数等のエンジン制御情報を処理部26に対して出力するという必要もないため、ECU20が情報の出力処理を行うことに関しても、処理負担を低減できる。
Further, since the relational value C is used for estimating the pulsation frequency F, it is not necessary to use the engine control information such as the engine speed acquired by the
さらに、処理部26にて取得された脈動周波数Fを含む情報がECU20に入力される。この場合、ECU20は、自身が取得したエンジン回転数の示すエンジン回転周波数と、処理部26から入力された脈動周波数Fとを比較することで、燃焼システム10についての異常発生を検出することが可能になる。この異常としては、例えば、気筒停止や、バルブタイミングの異常、バルブリフト量の異常、EGRバルブの故障などが挙げられる。また、燃焼システムにターボチャージャが含まれている構成では、ターボチャージャにて発生したサージングと呼ばれる現象も、上記異常として挙げられる。
Further, information including the pulsation frequency F acquired by the
本実施形態によれば、脈動周波数Fの推定には、関係値Cに加えて検出振幅Aamが用いられるため、関係値Cと検出振幅Aamと脈動周波数Fとの間に所定の関係がある、という本発明者の知見を活用して脈動周波数Fの推定精度を高めることができる。しかも、脈動周波数Fの推定には、関係値Cと検出振幅Aamと脈動周波数Fとの相互関係を示す周波数特性が用いられているため、関係値C及び検出振幅Aamに基づいて脈動周波数Fを精度良く推定することができる。 According to the present embodiment, since the detection amplitude Am is used in addition to the relational value C for the estimation of the pulsation frequency F, there is a predetermined relationship between the relational value C , the detection amplitude Aam, and the pulsation frequency F. It is possible to improve the estimation accuracy of the pulsation frequency F by utilizing the knowledge of the present inventor. Moreover, since the frequency characteristic indicating the mutual relationship between the relational value C , the detected amplitude Aam, and the pulsating frequency F is used for the estimation of the pulsating frequency F, the pulsating frequency F is determined based on the relational value C and the detected amplitude Aam. It can be estimated with high accuracy.
本実施形態によれば、周波数特性においては、検出振幅Aamが所定値である場合に関係値Cが大きいほど脈動周波数Fが小さい、という関係が成立している。ここで、関係値Cが大きいということは、検出ピーク値Apに対する減衰ピーク値Bpの比率が大きい、すなわち、検出ピーク値Apと減衰ピーク値Bpとの差が小さい、ということになる。このため、検出ピーク値Apと減衰ピーク値Bpとの差が小さいほど脈動周波数Fが小さい、という関係を利用することで、脈動周波数Fの推定精度を高めることができる。 According to the present embodiment, in the frequency characteristics, when the detection amplitude Am is a predetermined value, the larger the relational value C , the smaller the pulsating frequency F. Here, the fact that the relation value C is large means that the ratio of the attenuation peak value Bp to the detection peak value Ap is large, that is, the difference between the detected peak value Ap and the attenuation peak value Bp is small. Therefore, the estimation accuracy of the pulsation frequency F can be improved by utilizing the relationship that the smaller the difference between the detected peak value Ap and the attenuation peak value Bp, the smaller the pulsation frequency F.
本実施形態によれば、関係値Cが検出ピーク値Apに対する減衰ピーク値Bpの比率とされている。この場合、仮に減衰ピーク値Bpが検出ピーク値Apより大きい値になっていたとしても、関係値Cが、マイナスの値になるのではなく、「1」よりも大きい値になる。このため、何らかの異常発生により減衰ピーク値Bpが検出ピーク値Apになったとすると、関係値Cが「1」よりも大きくなったことで異常発生を把握することができる。換言すれば、関係値Cがマイナスになることを想定しておかなくても、異常発生を把握することができる。 According to the present embodiment, the relational value C is the ratio of the attenuation peak value Bp to the detected peak value Ap. In this case, even if the attenuation peak value Bp is larger than the detected peak value Ap, the relational value C is not a negative value but a value larger than "1". Therefore, assuming that the attenuation peak value Bp becomes the detected peak value Ap due to the occurrence of some abnormality, the occurrence of the abnormality can be grasped because the relational value C becomes larger than "1". In other words, it is possible to grasp the occurrence of an abnormality without assuming that the relational value C becomes negative.
本実施形態によれば、関係値Cを取得する際に、特定期間Tsでの最大値という共通要素を有する項目として、検出ピーク値Ap及び減衰ピーク値Bpが用いられているため、これら検出ピーク値Apと減衰ピーク値Bpとの関係を適正に取得することができる。しかも、特定期間Tsという1つの条件さえ共通していれば、検出値Sa及び減衰値Sbのそれぞれについて単に大きさを検出することで、検出ピーク値Ap及び減衰ピーク値Bpを容易に取得することができる。したがって、関係値Cを取得する際の処理部26での処理負担を低減することができる。
According to the present embodiment, when the relational value C is acquired, the detection peak value Ap and the attenuation peak value Bp are used as items having a common element of the maximum value in the specific period Ts. Therefore, these detection peaks are used. The relationship between the value Ap and the attenuation peak value Bp can be properly acquired . Moreover, as long as one condition of Ts for a specific period is common, the detected peak value Ap and the attenuation peak value Bp can be easily obtained by simply detecting the magnitudes of each of the detected value Sa and the attenuation value Sb. Can be done. Therefore, it is possible to reduce the processing load on the
本実施形態によれば、期間設定部32により特定期間Tsが設定されるため、脈動周波数Fにできるだけ近い値を特定期間Tsとして選択することが可能になっている。このため、脈動周波数Fの推定精度を適正化することができる。例えば、特定期間Tsが脈動周波数Fに比べて短いと、検出値Saが増加から減少に切り替わるピークが特定期間Tsに含まれず、ピークでない値が検出ピーク値Apとして選択されることが懸念される。その一方で、減衰値Sbが増加から減少に切り替わるピークが特定期間Tsに含まれていると、減衰値Sbについては、ピークの値が減衰ピーク値Bpとして選択されることになり、関係値Cの算出精度や脈動周波数Fの推定精度が低下してしまう。
According to the present embodiment, since the specific period Ts is set by the
本実施形態によれば、関係値Cを用いることで脈動周波数Fの推定精度が高められているため、脈動周波数Fを用いて補正される空気流量の計測精度を高めることができる。 According to the present embodiment, since the estimation accuracy of the pulsation frequency F is improved by using the relational value C , the measurement accuracy of the air flow rate corrected by using the pulsation frequency F can be improved.
(第2実施形態)
上記第1実施形態では、周波数特性を示す脈動マップにおいて脈動周波数Fを示す周波数線が示されていたが、第2実施形態では、脈動マップにおいて脈動周波数Fを示す周波数エリアが示されている。本実施形態では、上記第1実施形態との相違点を中心に説明する。
(Second Embodiment)
In the first embodiment, the frequency line indicating the pulsation frequency F is shown in the pulsation map showing the frequency characteristics, but in the second embodiment, the frequency area showing the pulsation frequency F is shown in the pulsation map. In this embodiment, the differences from the first embodiment will be mainly described.
図6に示す脈動マップでは、複数の周波数エリアが検出振幅Aamと関係値Cと脈動周波数Fの関係を示している。例えば、複数の周波数エリアには、第1エリアAR1及び第2エリアAR2が含まれており、第1エリアAR1は、脈動周波数Fが100[Hz]であることを示し、第2エリアAR2は、脈動周波数Fが60[Hz]であることを示す。この脈動マップにおいて、検出値Saについて関係値C及び検出振幅Aamがプロットされると、このプロット位置を含む周波数エリアが脈動周波数Fを示す。例えば、検出振幅AamがX1であり、関係値CがY1である場合、脈動周波数Fが100[Hz]であることを示す。また、検出振幅AamがX2であり、関係値CがY2である場合、脈動周波数Fが60[Hz]であることを示す。 In the pulsation map shown in FIG. 6, a plurality of frequency areas show the relationship between the detection amplitude Am, the relation value C , and the pulsation frequency F. For example, the plurality of frequency areas include the first area AR1 and the second area AR2, the first area AR1 indicates that the pulsation frequency F is 100 [Hz], and the second area AR2 is. It is shown that the pulsation frequency F is 60 [Hz]. In this pulsation map, when the relational value C and the detection amplitude Am are plotted for the detected value Sa, the frequency area including the plotted position indicates the pulsating frequency F. For example, when the detection amplitude Am is X1 and the relational value C is Y1, it indicates that the pulsation frequency F is 100 [Hz]. Further, when the detection amplitude Am is X2 and the relational value C is Y2, it indicates that the pulsation frequency F is 60 [Hz].
本実施形態によれば、脈動マップにおいて複数の周波数エリアが配置されているため、関係値C及び検出振幅Aamのプロット位置がどの周波数エリアに含まれているのかを判定することで、検出値Saについて脈動周波数Fを推定できる。このため、上記第1実施形態のように複数の周波数線が示された脈動マップとは異なり、プロット位置がいずれの周波数線に最も近いかという判定処理を行う必要がない。このため、脈動周波数Fを推定する際の処理負担を低減することが可能になる。 According to the present embodiment, since a plurality of frequency areas are arranged in the pulsation map, the detected value Sa is determined by determining in which frequency area the plot position of the relational value C and the detected amplitude Aam is included. The pulsation frequency F can be estimated for. Therefore, unlike the pulsation map in which a plurality of frequency lines are shown as in the first embodiment, it is not necessary to perform a determination process of which frequency line the plot position is closest to. Therefore, it is possible to reduce the processing load when estimating the pulsation frequency F.
(第3実施形態)
上記第1実施形態では、周波数特性をマップ化した脈動マップを用いて脈動周波数Fを推定したが、第3実施形態では、周波数特性を数式化した数式を用いて脈動周波数Fを推定する。本実施形態では、上記第1実施形態との相違点を中心に説明する。
(Third Embodiment)
In the first embodiment, the pulsation frequency F is estimated using a pulsation map that maps the frequency characteristics, but in the third embodiment, the pulsation frequency F is estimated using a mathematical formula that formulates the frequency characteristics. In this embodiment, the differences from the first embodiment will be mainly described.
脈動周波数Fの推定に用いる数式は、関係値Cと検出振幅Aamと脈動周波数Fとの関係を規定しており、例えば、fa=F(C,Aam)で示される。この数式を用いることで、脈動周波数Fが算出される。このように、周波数特性が数式化されると、周波数取得部43は、単に数式の演算を行うことで脈動周波数Fを取得することになるため、処理部26での処理負担を低減することが可能になる。
The mathematical formula used for estimating the pulsation frequency F defines the relationship between the relation value C , the detection amplitude Am, and the pulsation frequency F, and is represented by, for example, fa = F (C, Aam). By using this formula, the pulsation frequency F is calculated. In this way, when the frequency characteristics are mathematically expressed, the
なお、係数化した係数を用いて脈動周波数を推定してもよい。また、脈動周波数Fの取得については、マップ化した周波数特性及び数式化や係数化した周波数特性の両方が用いられてもよい。例えば、周波数取得部43は、脈動マップを用いて脈動周波数Fを第1推定値として推定し、数式を用いて脈動周波数Fを第2推定値として推定し、さらに、これら第1推定値と第2推定値との平均値を脈動周波数Fとして取得する、という構成にする。
The pulsating frequency may be estimated using the coefficient converted into a coefficient. Further, for the acquisition of the pulsation frequency F, both the mapped frequency characteristic and the mathematical formula or the coefficiented frequency characteristic may be used. For example, the
(第4実施形態)
上記第1実施形態では、補正量取得部44が脈動周波数Fを用いて補正量Qを取得したが、第4実施形態では、補正量取得部44は、脈動周波数Fに加えて他のパラメータを用いて補正量Qを取得する。本実施形態では、上記第1実施形態との相違点を中心に説明する。
(Fourth Embodiment)
In the first embodiment, the correction
例えば、図7に示す補正量取得部44は、周波数取得部43が取得した脈動周波数Fに加えて、振幅取得部42が取得した検出振幅Aamに基づいて補正量Qを取得する。この構成では、脈動周波数Fや検出振幅Aamに依存する脈動特性を補正することができる。換言すれば、補正部による検出値Saの補正処理が脈動周波数Fに依存する度合いを検出振幅Aamにより低減させることができる。
For example, the correction
また、図8に示す補正量取得部44は、周波数取得部43が取得した脈動周波数Fに加えて、平均取得部41が取得した検出平均値Aaに基づいて補正量Qを取得する。この構成では、脈動周波数Fや検出平均値Aaに依存する脈動特性を補正することができる。換言すれば、補正部による検出値Saの補正処理が脈動周波数Fに依存する度合いを検出平均値Aaにより低減させることができる。
Further, the correction
さらに、図9に示す補正量取得部44は、周波数取得部43が取得した脈動周波数Fに加えて、振幅取得部42が取得した検出振幅Aam及び平均取得部41が取得した検出平均値Aaに基づいて補正量Qを取得する。この構成では、脈動周波数Fや検出振幅Aam、検出平均値Aaに依存する脈動特性を補正することができる。換言すれば、補正部による検出値Saの補正処理が脈動周波数Fに依存する度合いを検出振幅Aam及び検出平均値Aaにより低減させることができる。
Further, the correction
(第5実施形態)
上記第1実施形態では、脈動推定部30において特定期間Tsが更新されなかったが、第5実施形態では、推定された脈動周波数Fに応じて特定期間Tsが更新される。本実施形態では、上記第1実施形態との相違点を中心に説明する。
(Fifth Embodiment)
In the first embodiment, the
図10に示すように、脈動推定部30は、特定期間Tsを更新する期間更新部47を有している。期間更新部47は、周波数取得部43が取得した脈動周波数Fを用いて、吸気脈動の周期である脈動周期を推定し、この脈動周期を用いて特定期間Tsを更新する。具体的には、脈動周波数Fの逆数を脈動周期として取得し、脈動周期の値を特定期間Tsとする。
As shown in FIG. 10, the
期間更新部47は、特定期間Tsを更新した情報を検出ピーク取得部35、減衰ピーク取得部37及び平均取得部41に付与する。脈動推定部30において、脈動推定処理において脈動周波数Fを1回目に推定する場合は、取得部35,37,41に特定期間Tsの更新情報が付与されず、期間設定部32にて設定された特定期間Tsの値を用いる。しかし、脈動周波数Fを1度推定した後は、取得部35,37,41が、期間設定部32にて設定された値を特定期間Tsとして用いるのではなく、期間更新部47にて更新された値を特定期間Tsとして用いる。
The
例えば、期間設定部32にて設定された特定期間Tsを1回目期間Ts1(図11参照)と称すると、脈動推定部30においては、脈動周波数Fを1回目に推定する場合には特定期間Tsとして1回目期間Ts1を用いる。そして、期間更新部47は、1回目に推定された脈動周波数Fの逆数である2回目期間Ts2(図11参照)を特定期間Tsとして取得部35,37,41に付与する。この場合、検出ピーク取得部35、減衰ピーク取得部37及び平均取得部41は、それぞれ2回目期間Ts2を用いて検出ピーク値Ap、減衰ピーク値Bp及び検出平均値Aaを取得する。
For example, if the specific period Ts set by the
本実施形態によれば、特定期間Tsが脈動周波数Fの推定結果を用いて更新されるため、吸気脈動の振幅や周期が徐々に大きくなったり小さくなったりするように吸気脈動が徐変していたとしても、その脈動周波数Fを精度良く推定できる。これは、特定期間Tsが吸気脈動の実際の周期とほぼ同じ値に設定されると、検出ピーク値Apや検出平均値Aaなどを精度良く取得できるためである。例えば、本実施形態とは異なり、吸気脈動の実際の周期に対して特定期間Tsが短過ぎたり長過ぎたりすると、検出ピーク値Apや検出平均値Aaなどを精度良く取得できないことに起因して、脈動周波数Fの推定精度が低下することが懸念される。 According to the present embodiment, since the specific period Ts is updated using the estimation result of the pulsation frequency F, the inspiratory pulsation gradually changes so that the amplitude and cycle of the inspiratory pulsation gradually increase or decrease. Even so, the pulsation frequency F can be estimated accurately. This is because when the specific period Ts is set to a value substantially the same as the actual cycle of the inspiratory pulsation, the detected peak value Ap, the detected average value Aa, and the like can be accurately acquired. For example, unlike the present embodiment, if the specific period Ts is too short or too long with respect to the actual cycle of the inspiratory pulsation, the detected peak value Ap and the detected average value Aa cannot be accurately obtained. There is a concern that the estimation accuracy of the pulsation frequency F will decrease.
(第6実施形態)
第6実施形態では、脈動推定部30が流量補正部49を有している。本実施形態では、上記第1実施形態との相違点を中心に説明する。図12に示す脈動推定部30は、補正量取得部44に代えて流量補正部49を有しており、流量補正部49は、複数の処理を実行する複数の機能を有している。なお、流量補正部49が検出補正部に相当する。
(Sixth Embodiment)
In the sixth embodiment, the
図13に示す流量補正部49は、補正前の空気流量を取得する補正前取得部50を有している。補正前取得部50は、A/D変換部51、サンプリング部52及び第1変換テーブル53を有している。A/D変換部51には、センシング部25により検出された検出値SaをA/D変換してデジタル値を取得する。サンプリング部52は、デジタル値をサンプリングし、第1変換テーブル53は、デジタル値を空気流量に変換する。このようにして、補正前取得部50において、補正前の空気流量が取得される。
The flow
また、流量補正部49は、増幅部55、第2変換テーブル56、サンプリング記憶部57、振幅演算部58、脈動誤差算出部61及び脈動補正部62を有している。増幅部55は、周波数取得部43により取得された脈動周波数Fを用いて、A/D変換部51にて減衰したデジタル値を増幅させることで減衰前の値に戻す。第2変換テーブル56は、増幅部55にて増幅されたデジタル値を、第1変換テーブル53と同様に空気流量に変換する。サンプリング記憶部57は、第2変換テーブル56にて変換された空気流量を記憶しておく。振幅演算部58は、特定期間Tsについての空気流量の最大値、最小値、平均値をサンプリング記憶部57から読み込み、これら値を用いて脈動振幅比を演算する。
Further, the flow
脈動誤差算出部61は、周波数取得部43が取得した脈動周波数Fと、振幅演算部58が演算した脈動振幅比とを用いて脈動誤差を推定する。そして、脈動補正部62は、脈動誤差算出部61が算出した脈動誤差と、補正前取得部50が取得した補正前の空気流量とを用いて、脈動誤差が小さくなるようにその脈動誤差を補正することで、補正後の空気流量を取得する。
The pulsation
(第7実施形態)
第7実施形態では、吸気脈動による空気流量の誤差を脈動誤差Err[%]と称し、補正量取得部44が脈動誤差Errを算出する。本実施形態では、上記第1実施形態との相違点を中心に説明する。ここでは、検出平均値Aaを平均流量G[g/s]と称し、検出振幅Aamを脈動振幅Aと称する。また、補正量取得部44は、上記第4実施形態の図9に示すように、平均流量G、検出振幅Aam及び脈動周波数Fを用いて脈動誤差Errを予測する。
(7th Embodiment)
In the seventh embodiment, the error of the air flow rate due to the intake pulsation is referred to as a pulsation error Err [%], and the correction
補正量取得部44は、平均流量G及び脈動周波数Fに基づいて傾きAnn及び切片Bnnを算出し、これら傾きAnn及び切片Bnnに加えて脈動振幅Aに基づいて脈動誤差Errを予測値として算出する。例えば、補正量取得部44は、平均流量G及び脈動周波数Fに基づいて傾きAnnを算出する場合に、図14に示す補正係数マップを用いる。この補正係数マップは、平均流量Gと脈動周波数Fと傾きAnnとの関係を示す1次元マップである。この1次元マップにおいては、縦軸に平均流量GとしてG1~Gnが並んでおり、横軸に脈動周波数FとしてF1~Fnが並んでいる。傾きAnnとしては、平均流量G及び脈動周波数Fに対応してA11~Annが配置されている。
The correction
なお、この補正係数マップは、実験等により得られたデータを用いて作成されたものであり、あらかじめ記憶部26b等に記憶されている。また、切片Bnnについても、傾きAnnと同様にマップを用いて算出する。
It should be noted that this correction coefficient map was created using data obtained by experiments or the like, and is stored in advance in the
補正量取得部44は、傾きAnn、切片Bnn及び脈動振幅Aに基づいて脈動誤差Errを算出する場合に、誤差予測式として下記(式1)を用いる。
Err=Ann×A+Bnn…(式1)
The correction
Err = Ann × A + Bnn ... (Equation 1)
傾きAnnは、脈動振幅Aに依存する値であり、補正係数マップに示すように平均流量G及び脈動周波数Fごとに変更される値である。 The slope Ann is a value that depends on the pulsation amplitude A, and is a value that is changed for each of the average flow rate G and the pulsation frequency F as shown in the correction coefficient map.
図15に示すように、実線で示す補正値、及び破線で示す脈動特性については、いずれも脈動振幅Aが大きくなるほど脈動誤差Errが大きくなっている。図15においては、横軸が脈動振幅Aであり、縦軸が脈動誤差Errである。 As shown in FIG. 15, with respect to the correction value shown by the solid line and the pulsation characteristic shown by the broken line, the pulsation error Err increases as the pulsation amplitude A increases. In FIG. 15, the horizontal axis is the pulsation amplitude A, and the vertical axis is the pulsation error Err.
(第8実施形態)
上記第7実施形態では、補正係数マップとして1次元マップを用いたが、第8実施形態では、2次元マップを用いる。本実施形態では、上記第7実施形態との相違点を中心に説明する。図16に示す補正係数マップは、平均流量Gと脈動周波数Fと傾きAnnと切片Bnnとの関係を示す2次元マップである。この2次元マップにおいては、傾きAnnと切片Bnnとが互いに対応する一対として、平均流量Gと脈動周波数Fとの組み合わせに対して関連付けられている。
(8th Embodiment)
In the seventh embodiment, a one-dimensional map is used as the correction coefficient map, but in the eighth embodiment, a two-dimensional map is used. In this embodiment, the differences from the seventh embodiment will be mainly described. The correction coefficient map shown in FIG. 16 is a two-dimensional map showing the relationship between the average flow rate G, the pulsation frequency F, the slope Ann, and the intercept Bnn. In this two-dimensional map, the slope Ann and the intercept Bnn are associated with each other as a pair corresponding to the combination of the average flow rate G and the pulsation frequency F.
2次元の補正係数マップにおいては、上記第7実施形態の1次元マップと同様に、縦軸が平均流量Gであり、横軸が脈動周波数Fである。傾きAnn及び切片Bnnとしては、平均流量G及び脈動周波数Fに対応してA11,B11~Ann,Bnnが配置されている。また、補正量取得部44は、脈動誤差Errを算出する場合に、上記第7実施形態と同様に上記(式1)を用いる。
In the two-dimensional correction coefficient map, the vertical axis is the average flow rate G and the horizontal axis is the pulsation frequency F, as in the one-dimensional map of the seventh embodiment. As the slope Ann and the intercept Bnn, A11, B11 to Ann, and Bnn are arranged corresponding to the average flow rate G and the pulsation frequency F. Further, the correction
(第9実施形態)
上記第8実施形態では、補正係数マップとして2次元マップを用いたが、第9実施形態では、3次元マップを用いる。本実施形態では、上記第8実施形態との相違点を中心に説明する。図17に示す補正係数マップは、平均流量Gと脈動周波数Fと補正量Qと脈動振幅Aとの関係を示す3次元マップである。この3次元マップにおいては、平均流量Gと脈動周波数Fと補正量Qとの関係を示す2次元マップが脈動振幅Aごとに複数設けられている。この場合、3次元の補正係数マップは、2次元の補正係数マップを複数有していることになる。
(9th Embodiment)
In the eighth embodiment, a two-dimensional map is used as the correction coefficient map, but in the ninth embodiment, a three-dimensional map is used. In this embodiment, the differences from the eighth embodiment will be mainly described. The correction coefficient map shown in FIG. 17 is a three-dimensional map showing the relationship between the average flow rate G, the pulsation frequency F, the correction amount Q, and the pulsation amplitude A. In this three-dimensional map, a plurality of two-dimensional maps showing the relationship between the average flow rate G, the pulsation frequency F, and the correction amount Q are provided for each pulsation amplitude A. In this case, the three-dimensional correction coefficient map has a plurality of two-dimensional correction coefficient maps.
2次元の補正係数マップにおいては、上記第8実施形態の2次マップと同様の縦軸及び横軸であり、脈動振幅A1~Anのそれぞれについて個別に設けられている。例えば、脈動振幅A1についての2次元の補正係数マップにおいては、補正量Qとして、平均流量G及び脈動周波数Fに対応させてQ111~Q1nnが配置されている。また、脈動振幅Anについての2次元の補正係数マップにおいては、補正量Qとして、Qn11~Qnnnが配置されている。 In the two-dimensional correction coefficient map, the vertical axis and the horizontal axis are the same as those of the quadratic map of the eighth embodiment, and the pulsation amplitudes A1 to An are individually provided. For example, in the two-dimensional correction coefficient map for the pulsation amplitude A1, Q111 to Q1nn are arranged as the correction amount Q corresponding to the average flow rate G and the pulsation frequency F. Further, in the two-dimensional correction coefficient map for the pulsation amplitude An, Qn11 to Qnnn are arranged as the correction amount Q.
補正量取得部44は、平均流量G、脈動周波数F及び脈動振幅Aに基づいて補正量Qを算出する場合に、回帰式として下記(式2)を用いる。
Q=αG+βF+γA…(式2)
The correction
Q = αG + βF + γA ... (Equation 2)
この(式2)においては、α,β,γがいずれも定数とされている。 In this (Equation 2), α, β, and γ are all constants.
(第10実施形態)
上記第9実施形態では、3次元マップのパラメータが平均流量G、脈動周波数F、補正量Q及び脈動振幅Aであったが、第10実施形態では、補正量Q及び脈動振幅Aに代えて、傾きAnn、切片Bnn及びダクト径Dがパラメータに含まれている。本実施形態では、上記第9実施形態との相違点を中心に説明する。
(10th Embodiment)
In the ninth embodiment, the parameters of the three-dimensional map are the average flow rate G, the pulsation frequency F, the correction amount Q and the pulsation amplitude A, but in the tenth embodiment, instead of the correction amount Q and the pulsation amplitude A, Inclination Ann, intercept Bnn and duct diameter D are included in the parameters. In this embodiment, the differences from the ninth embodiment will be mainly described.
図18に示す3次元の補正係数マップにおいては、平均流量Gと脈動周波数Fと傾きAnnnと切片Bnnnとの関係を示す2次元マップがダクト径Dごとに複数設けられている。ダクト径Dは吸気管12aの内径であり、ダクト径Dに関する情報は、あらかじめ記憶部26bに記憶されている。
In the three-dimensional correction coefficient map shown in FIG. 18, a plurality of two-dimensional maps showing the relationship between the average flow rate G, the pulsation frequency F, the slope Annnn, and the intercept Bnnnn are provided for each duct diameter D. The duct diameter D is the inner diameter of the
2次元の補正係数マップは、上記第8実施形態の2次元マップと同様の縦軸及び横軸であり、ダクト径D1~Dnのそれぞれについて個別に設けられている。例えば、ダクト径D1についての2次元マップにおいては、傾きAnnn及び切片Bnnnとして、平均流量G及び脈動周波数Fに対応させてA111,B111~A1nn,B1nnが配置されている。また、ダクト径Dnについての2次元マップにおいては、傾きAnnn及び切片Bnnnとして、An11,Bn11~Annn,Bnnnが配置されている。 The two-dimensional correction coefficient map has the same vertical axis and horizontal axis as the two-dimensional map of the eighth embodiment, and is individually provided for each of the duct diameters D1 to Dn. For example, in the two-dimensional map for the duct diameter D1, A111, B111 to A1nn, and B1nn are arranged as the slope Annnn and the intercept Bnnn corresponding to the average flow rate G and the pulsation frequency F. Further, in the two-dimensional map for the duct diameter Dn, An11, Bn11 to Annn, and Bnnn are arranged as the slope Annnn and the intercept Bnnn.
(第11実施形態)
上記第8実施形態では、補正量取得部44が脈動誤差Errの算出に用いる誤差予測式を1つとしていたが、第11実施形態では、補正量取得部44が用いる誤差予測式を2つとする。本実施形態では、上記第8実施形態との相違点を中心に説明する。
(11th Embodiment)
In the eighth embodiment, the correction
図19に破線で示すように、本実施形態の脈動特性は、脈動振幅Aが大きいほど脈動誤差Errが小さくなる領域と、脈動振幅Aが大きいほど脈動誤差Errも大きくなる領域とを有しており、これら領域の境界部に対して脈動振幅Aの閾値Asが設定されている。そこで、補正量取得部44は、脈動振幅Aが閾値Asより小さい場合(以下、A<Asとも記載する)と、大きい場合(以下、A>Asとも記載する)とで、補正係数マップ及び誤差予測式をそれぞれ使い分ける。なお、閾値Asを設定する必要がある場合としては、吸気通路12において空気流量の逆流が発生した場合が挙げられる。
As shown by the broken line in FIG. 19, the pulsation characteristic of the present embodiment has a region where the pulsation error Err becomes smaller as the pulsation amplitude A is larger, and a region where the pulsation error Err becomes larger as the pulsation amplitude A is larger. Therefore, the threshold value As of the pulsation amplitude A is set for the boundary portion of these regions. Therefore, the correction
図20に示すように、2次元の補正係数マップとしては、A<Asの場合に用いる第1マップと、A>Asの場合に用いる第2マップとがある。第1マップにおいては、平均流量Gと脈動周波数Fと傾きAnnと切片Bnnとの関係が示されている。一方、第2マップにおいては、第1マップでの傾きAnn及び切片Bnnに代えて、傾きCnn及び切片Dnnが含まれており、平均流量Gと脈動周波数Fと傾きCnnと切片Dnnとの関係が示されている。第2マップにおいては、傾きCnn及び切片Dnnとして、C11,D11~Cnn,Dnnが配置されている。 As shown in FIG. 20, as the two-dimensional correction coefficient map, there are a first map used when A <As and a second map used when A> As. In the first map, the relationship between the average flow rate G, the pulsation frequency F, the slope Ann, and the intercept Bnn is shown. On the other hand, in the second map, the slope Cnn and the intercept Dnn are included instead of the slope Ann and the intercept Bnn in the first map, and the relationship between the average flow rate G, the pulsation frequency F, the slope Cnn, and the intercept Dnn is It is shown. In the second map, C11, D11 to Cnn, and Dnn are arranged as the slope Cnn and the intercept Dnn.
補正量取得部44は、脈動誤差Errを算出する際に、A<Asの場合には上述した(式1)を用い、A>Asの場合に下記(式3)を誤差予測式として用いる。
Err=Cnn×A+Dnn…(式3)
When calculating the pulsation error Err, the correction
Err = Cnn × A + Dnn ... (Equation 3)
補正量取得部44は、A<Asの場合に、第1マップ及び上述した(式1)を用いることで、上記第8実施形態と同様に脈動誤差Errを算出する。一方、A>Asの場合には、第2マップを用いることで、平均流量G及び脈動周波数Fに対応した傾きCnn及び切片Dnnを算出し、上記(式3)を用いることで傾きCnn及び切片Dnnに応じた脈動誤差Errを算出する。
When A <As, the correction
本実施形態によれば、脈動誤差Errを計測する際に、吸気通路12での逆流の発生の有無に応じて、補正係数マップ及び誤差予測式を使い分けることができる。このため、逆流の有無に関係なく脈動誤差Errの計測に同じ補正係数マップ及び誤差予測式が用いられる構成に比べて、脈動誤差Errの計測精度を高めることができる。
According to the present embodiment, when measuring the pulsation error Err, the correction coefficient map and the error prediction formula can be used properly according to the presence or absence of backflow in the
(第12実施形態)
上記第11実施形態では、脈動振幅Aの大きさに応じて補正係数マップを使い分けたが、第12実施形態では、脈動率Pの大きさに応じて補正係数マップを使い分ける。本実施形態では、上記第11実施形態との相違点を中心に説明する。
(12th Embodiment)
In the eleventh embodiment, the correction coefficient map is used properly according to the magnitude of the pulsation amplitude A, but in the twelfth embodiment, the correction coefficient map is used properly according to the magnitude of the pulsation rate P. In this embodiment, the differences from the eleventh embodiment will be mainly described.
図21に示す脈動特性は、上記第11実施形態とは異なり、横軸が脈動振幅Aではなく脈動率Pになっている。脈動率Pは、脈動振幅Aを平均流量Gで除した値である。この関係は、P=A/G×100[%]で示すこともできる。また、脈動特性は、脈動率Pが大きいほど脈動誤差Errが小さくなる領域と、脈動率Pが大きいほど脈動誤差Errが大きくなる領域とを有しており、これら領域の境界部に対して脈動率Pの閾値Psが設定されている。そこで、補正量取得部44は、脈動率Pが閾値Psより小さい場合(以下、P<Psとも記載する)と、大きい場合(以下、P>Psとも記載する)とで、補正係数マップ及び誤差予測式をそれぞれ使い分ける。なお、閾値Psを設定する必要がある場合としては、吸気通路12において空気流量の逆流が発生した場合が挙げられる。
The pulsation characteristic shown in FIG. 21 is different from the eleventh embodiment, and the horizontal axis is not the pulsation amplitude A but the pulsation rate P. The pulsation rate P is a value obtained by dividing the pulsation amplitude A by the average flow rate G. This relationship can also be shown by P = A / G × 100 [%]. Further, the pulsation characteristic has a region in which the pulsation error Err becomes smaller as the pulsation rate P is larger, and a region in which the pulsation error Err becomes larger as the pulsation rate P is larger. The threshold value Ps of the rate P is set. Therefore, the correction
図22に示すように、2次元の補正係数マップとしては、P<Psの場合に用いる第3マップと、P>Psの場合に用いる第4マップとがある。第3マップにおいては、上記第11実施形態の第1マップと同様に、平均流量Gと脈動周波数Fと傾きAnnと切片Bnnとの関係が示されている。第4マップにおいては、上記第11実施形態の第2マップと同様に、平均流量Gと脈動周波数Fと傾きCnnと切片Dnnとの関係が示されている。 As shown in FIG. 22, as the two-dimensional correction coefficient map, there are a third map used when P <Ps and a fourth map used when P> Ps. In the third map, the relationship between the average flow rate G, the pulsation frequency F, the slope Ann, and the intercept Bnn is shown as in the first map of the eleventh embodiment. In the fourth map, the relationship between the average flow rate G, the pulsation frequency F, the slope Cnn, and the intercept Dnn is shown as in the second map of the eleventh embodiment.
補正量取得部44は、脈動誤差Errを算出する場合に、P<Psの場合には誤差予測式として下記(式4)を用い、P>Psの場合には誤差予測式として下記(式5)を用いる。
Err=Ann×P+Bnn…(式4)
Err=Cnn×P+Dnn…(式5)
When calculating the pulsation error Err, the correction
Err = Ann × P + Bnn ... (Equation 4)
Err = Cnn × P + Dnn ... (Equation 5)
傾きAnn,Cnnは、脈動率Pに依存する値であり、補正係数マップに示すように平均流量G及び脈動周波数Fごとに変更される値である。 The slopes Ann and Cnn are values that depend on the pulsation rate P, and are values that are changed for each of the average flow rate G and the pulsation frequency F as shown in the correction coefficient map.
本実施形態によれば、上記第11実施形態と同様に、吸気通路12での逆流の有無に応じて、補正係数マップ及び誤差予測式を使い分けることで、脈動誤差Errの計測精度を高めることができる。
According to the present embodiment, as in the eleventh embodiment, the measurement accuracy of the pulsation error Err can be improved by properly using the correction coefficient map and the error prediction formula according to the presence or absence of backflow in the
本実施形態によれば、補正係数マップ及び誤差予測式について、脈動振幅Aではなく脈動率Pが用いられている。このため、脈動率Pについては、吸気通路12での逆流の有無に応じて補正係数マップや誤差予測式を使い分ける際に、平均流量Gに関係なく閾値Psを100[%]に設定することができる。この場合、補正係数マップや誤差予測式を使い分ける際に、閾値Psを平均流量Gに応じて変更するという必要がないため、脈動誤差Errを算出するための演算を簡略化できる。すなわち、脈動誤差Errを算出する際の処理負担を低減できる。これに対して、例えば上記第11実施形態のように、補正係数マップ及び誤差予測式について脈動振幅Aが用いられる構成では、閾値Asを平均流量Gに応じて変更する必要が生じると考えらえる。
According to the present embodiment, the pulsation rate P is used instead of the pulsation amplitude A for the correction coefficient map and the error prediction formula. Therefore, for the pulsation rate P, the threshold value Ps may be set to 100 [%] regardless of the average flow rate G when using the correction coefficient map or the error prediction formula properly according to the presence or absence of backflow in the
(他の実施形態)
以上、本開示による複数の実施形態について説明したが、本開示は、上記実施形態に限定して解釈されるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲内において種々の実施形態及び組み合わせに適用することができる。
(Other embodiments)
Although the plurality of embodiments according to the present disclosure have been described above, the present disclosure is not construed as being limited to the above embodiments, and is applied to various embodiments and combinations within the scope of the gist of the present disclosure. can do.
変形例1として、周波数特性には、検出振幅Aamに代えて検出振幅率として脈動振幅率が含まれていてもよい。脈動振幅率は、検出ピーク値Apと検出平均値Aaとの差を検出平均値Aaで除した値である。この脈動振幅率は、(Ap-Aa)/Aa×100と表現することもできる。脈動周波数Fの推定に脈動振幅率を用いた構成でも、上記各実施形態のように脈動周波数Fの推定に検出振幅Aamを用いた構成と同様の効果を奏することができる。なお、検出振幅Aamに加えて脈動振幅率も振幅関連値に相当する。
As a
変形例2として、検出関連値及び減衰関連値として検出ピーク値Ap及び減衰ピーク値Bpを用いて関係値Cを算出していたが、関係値Cの算出にはこれらピーク値Ap,Bpとは異なる検出関連値及び減衰関連値を用いてもよい。例えば、ピーク値Ap,Bpを所定値又は所定率だけ増減させた値を検出関連値及び減衰関連値として用いる構成とする。 As a modification 2, the relational value C was calculated using the detection peak value Ap and the attenuation peak value Bp as the detection-related value and the attenuation-related value. However, these peak values Ap and Bp are used to calculate the relational value C. Different detection-related and attenuation-related values may be used. For example, the peak values Ap and Bp are increased or decreased by a predetermined value or a predetermined rate, and the values are used as the detection-related value and the attenuation-related value.
また、所定タイミングでの検出値Sa及び減衰値Sbを検出関連値及び減衰関連値としてもよい。例えば、検出ピーク値Apを検出関連値とし、検出ピーク値Apを検出した検出タイミングでの減衰値Sbを減衰関連値とする。この場合でも、検出関連値と減衰関連値との関係を示す関係値を取得できる。 Further, the detection value Sa and the attenuation value Sb at a predetermined timing may be used as the detection-related value and the attenuation-related value. For example, the detected peak value Ap is defined as a detection-related value, and the attenuation value Sb at the detection timing when the detected peak value Ap is detected is defined as an attenuation-related value. Even in this case, the relational value indicating the relation between the detection-related value and the attenuation-related value can be obtained.
さらに、検出関連値及び減衰関連値として検出ボトム値Au及び減衰ボトム値Buを用いて関係値Cを算出してもよい。例えば、検出ボトム値Auをゼロより大きい値であれば、関係値Cとして減衰ボトム値Buと検出ボトム値Auとの比率を算出することもできる。また、ボトム値Au,Buについても、ピーク値Ap,Bpと同様に、ボトム値Au,Buを所定値又は所定率だけ増減させた値を検出関連値及び減衰関連値として関係値を算出してもよい。 Further, the relation value C may be calculated by using the detection bottom value Au and the attenuation bottom value Bu as the detection-related value and the attenuation-related value. For example, if the detected bottom value Au is larger than zero, the ratio of the attenuation bottom value Bu and the detected bottom value Au can be calculated as the relation value C. Further, for the bottom values Au and Bu, similarly to the peak values Ap and Bp, the relational values are calculated by using the values obtained by increasing or decreasing the bottom values Au and Bu by a predetermined value or a predetermined rate as the detection-related values and the attenuation-related values. May be good.
変形例3として、検出ピーク値Apに対する減衰ピーク値Bpの比率(例えばBp/Ap)を関係値Cとするのではなく、減衰ピーク値Bpに対する検出ピーク値Apの比率(例えばAp/Bp)を関係値としてもよい。 As a modification 3, instead of setting the ratio of the attenuation peak value Bp to the detected peak value Ap (for example, Bp / Ap) as the relational value C , the ratio of the detected peak value Ap to the attenuation peak value Bp (for example, Ap / Bp) is used. It may be a relational value .
変形例4として、関係値Cは、検出ピーク値Apと減衰ピーク値Bpとの比率ではなく、検出ピーク値Apと減衰ピーク値Bpとの差分であってもよい。例えば、検出ピーク値Apから減衰ピーク値Bpを引いた値を関係値Cとする。この構成では、検出ピーク値Ap等の検出関連値又は減衰ピーク値Bp等の減衰関連値がゼロであったとしても、関係値Cを算出することができるため、関係値Cを用いて脈動周波数Fを推定する際の推定精度が低下することを抑制できる。例えば、上記第1実施形態のように検出関連値と減衰関連値との比率が関係値とされた構成では、検出関連値又は減衰関連値がゼロの場合に関係値の算出を適正に行うことができないことが懸念される。 As a modification 4, the relational value C may be a difference between the detected peak value Ap and the attenuation peak value Bp, not the ratio between the detected peak value Ap and the attenuation peak value Bp. For example, the value obtained by subtracting the attenuation peak value Bp from the detected peak value Ap is defined as the relation value C. In this configuration, even if the detection-related value such as the detection peak value Ap or the attenuation-related value such as the attenuation peak value Bp is zero, the relation value C can be calculated. Therefore, the pulsation frequency is used by using the relation value C. It is possible to suppress a decrease in estimation accuracy when estimating F. For example, in the configuration in which the ratio of the detection-related value and the attenuation-related value is the relational value as in the first embodiment, the relational value is properly calculated when the detection-related value or the attenuation-related value is zero. There is concern that it cannot be done.
変形例5として、関係値Cと脈動周波数Fと検出振幅Aamとの関係を示す周波数特性において、検出振幅Aamに代えて検出振幅Aamとは異なる値が振幅関連値として含まれていてもよい。振幅関連値としては、検出振幅Aamを所定値又は所定率だけ増減させた値や、検出ピーク値Apと検出ボトム値Auとの差、検出平均値Aaと検出ボトム値Auとの差、などが挙げられる。 As a modification 5, in the frequency characteristic showing the relationship between the relational value C, the pulsation frequency F, and the detected amplitude Aam, a value different from the detected amplitude Aam may be included as the amplitude-related value instead of the detected amplitude Aam. The amplitude -related values include a value obtained by increasing or decreasing the detected amplitude Am by a predetermined value or a predetermined rate, a difference between the detected peak value Ap and the detected bottom value Au, a difference between the detected average value Aa and the detected bottom value Au, and the like. Can be mentioned.
変形例6として、上記各実施形態では、検出値Saを減衰させるフィルタ部36が処理部26の機能の1つとして実現されていたが、フィルタ部36は、電気回路等により構造として実現されていてもよい。
As a modification 6, in each of the above embodiments, the
変形例7として、フィルタ部36は、検出値Saではなく、センシング部25からの検出信号を対象として減衰処理を行ってもよい。この場合は、検出信号と検出信号を減衰させた減衰信号との関係を示す関係値を、脈動周波数Fの推定に用いることになる。
As a modification 7, the
変形例8として、上記各実施形態では、関係値C及び検出振幅Aamの両方を用いて脈動周波数Fを推定したが、検出振幅Aamを用いずに関係値Cに基づいて脈動周波数Fを推定してもよい。例えば、関係値Cから直接的に脈動周波数Fを推定できるように、関係値Cに対する数式や係数が設定された構成とする。 As a modification 8, in each of the above embodiments, the pulsation frequency F is estimated using both the relational value C and the detected amplitude Aam, but the pulsating frequency F is estimated based on the relational value C without using the detected amplitude Aam. You may. For example, a mathematical formula or a coefficient for the relational value C is set so that the pulsation frequency F can be directly estimated from the relational value C.
変形例9として、上記第5実施形態では、周波数取得部43の前回の処理で取得された脈動周波数Fから今回の特定期間Tsが設定されたが、今回の特定期間Tsは、前回よりも更に過去の処理で周波数取得部43が取得した脈動周波数Fにて設定されてもよい。また、特定期間Tsは、脈動周波数Fの逆数とは異なる値に設定されていてもよい。例えば、脈動周波数Fの逆数から所定値又は所定率だけ増減させた値が特定期間Tsとして設定される構成とする。
As a modification 9, in the fifth embodiment, the current specific period Ts is set from the pulsation frequency F acquired in the previous process of the
変形例10として、上記各実施形態では、脈動推定部30がエアフロメータ15の処理部26に含まれていたが、脈動推定部30はECU20に含まれていてもよい。この場合、ECU20が空気流量計測装置に相当することになる。また、脈動推定部30が有する機能の一部が処理部26に含まれ、残りの機能がECU20に含まれていてもよい。この場合、処理部26及びECU20が複数の演算装置として協働で空気流量計測装置としての機能を発揮することになる。また、各演算装置に設けられたフラッシュメモリやハードディスク等の非遷移的実体的記憶媒体に各種プログラムが記憶されていてもよい。
As a
変形例11として、ECU20や処理部26は、少なくとも1つの集積回路や受動素子を有する専用の電気回路部を含んで構成されていてもよい。例えば、処理部26が専用の電気回路部を複数有している構成では、処理部26において脈動推定部30が有する信号取得部31等の複数の機能が、少なくとも1つの専用の電気回路部により構成されている。
As a
25…センシング部、26…空気流量計測装置としての処理部、32…期間設定部、35…検出取得部としての検出ピーク取得部、36…フィルタとしてのフィルタ部、37…減衰取得部としての減衰ピーク取得部、38…関係取得部、42…振幅取得部、43…周波数取得部、44…検出補正部を構成する補正量取得部、49…検出補正部としての流量補正部、Aa…検出平均値、Aam…振幅関連値としての検出振幅、Ap…検出関連値及び最大値としての検出ピーク値、Au…最小値としての検出ボトム値、Bp…減衰関連値及び最大値としての減衰ピーク値、Bu…最小値としての減衰ボトム値、C…関係値、F…脈動周波数、Q…補正値としての補正量、Sa…検出値、Sb…減衰値、Ts…特定期間。 25 ... Sensing unit, 26 ... Processing unit as an air flow rate measuring device, 32 ... Period setting unit, 35 ... Detection peak acquisition unit as a detection acquisition unit, 36 ... Filter unit as a filter, 37 ... Attenuation as an attenuation acquisition unit Peak acquisition unit, 38 ... relationship acquisition unit , 42 ... amplitude acquisition unit, 43 ... frequency acquisition unit, 44 ... correction amount acquisition unit constituting the detection correction unit, 49 ... flow rate correction unit as detection correction unit, Aa ... detection average Value, Am ... Detection amplitude as amplitude-related value, Ap ... Detection-related value and detection peak value as maximum value, Au ... Detection bottom value as minimum value, Bp ... Attenuation-related value and attenuation peak value as maximum value, Bu ... Attenuation bottom value as the minimum value, C ... Relation value , F ... Pulsation frequency, Q ... Correction amount as the correction value, Sa ... Detection value, Sb ... Attenuation value, Ts ... Specific period.
Claims (6)
所定の特定期間(Ts)について、前記検出値の最大値(Ap)又は最小値(Au)を検出関連値として取得する検出取得部(35)と、
前記検出値を所定のフィルタ(36)により減衰させた減衰値(Sb)について、前記特定期間における前記減衰値の最大値(Bp)又は最小値(Bu)を減衰関連値として取得する減衰取得部(37)と、
前記検出関連値と前記減衰関連値との関係を示す関係値(C)として、前記検出関連値と前記減衰関連値との比率、又は前記検出関連値と前記減衰関連値との差分を取得する関係取得部(38)と、
前記関係値を用いて前記空気の脈動周波数(F)を取得する周波数取得部(43)と、
前記脈動周波数を用いて補正量(Q)を取得する補正量取得部(44)と、
前記特定期間について、前記検出値の最大値と前記検出値の平均値(Aa)との差、前記平均値と前記検出値の最小値との差、前記検出値の最大値と前記検出値の最小値との差、又は前記最大値と前記検出値の平均値との差を前記平均値で除した振幅率を、振幅関連値として取得する振幅取得部(42)と、
を備え、
前記周波数取得部は、前記関係値と前記振幅関連値と前記脈動周波数との関係を特定した周波数特性を用いて、前記関係値及び前記振幅関連値から前記脈動周波数を推定し、
前記補正量を用いて前記検出値を補正することで前記空気流量を算出する空気流量計測装置。 An air flow rate measuring device (26) that measures an air flow rate based on a detection value (Sa) detected by a sensing unit (25) according to an air flow.
A detection acquisition unit (35) that acquires the maximum value (Ap) or the minimum value (Au) of the detection value as a detection-related value for a predetermined specific period (Ts).
Attenuation acquisition unit that acquires the maximum value (Bp) or the minimum value (Bu) of the attenuation value in the specific period as the attenuation-related value for the attenuation value (Sb) obtained by attenuated the detected value by a predetermined filter (36). (37) and
As the relational value (C) indicating the relationship between the detection-related value and the attenuation-related value, the ratio of the detection-related value to the attenuation-related value or the difference between the detection-related value and the attenuation-related value is acquired. Relationship acquisition department (38) and
A frequency acquisition unit (43) for acquiring the pulsation frequency (F) of the air using the relational value, and a frequency acquisition unit (43).
A correction amount acquisition unit (44) that acquires a correction amount (Q) using the pulsation frequency, and
For the specific period, the difference between the maximum value of the detected value and the average value (Aa) of the detected value, the difference between the average value and the minimum value of the detected value, and the maximum value of the detected value and the detected value. An amplitude acquisition unit (42) that acquires an amplitude factor obtained by dividing the difference from the minimum value or the difference between the maximum value and the average value of the detected values by the average value as an amplitude-related value.
Equipped with
The frequency acquisition unit estimates the pulsating frequency from the relational value and the amplitude-related value by using the frequency characteristic that specifies the relationship between the relational value, the amplitude-related value, and the pulsating frequency.
An air flow rate measuring device that calculates the air flow rate by correcting the detected value using the correction amount.
前記検出値を減衰させる前記フィルタについてあらかじめ定められ且つ前記関係値と前記振幅関連値と前記脈動周波数との関係を示す周波数特性を用いて、前記関係値及び前記振幅関連値に基づいて前記脈動周波数を推定する、請求項1に記載の空気流量計測装置。 The frequency acquisition unit
The pulsation frequency is determined in advance for the filter that attenuates the detected value, and is based on the relational value and the amplitude-related value, using a frequency characteristic indicating the relationship between the relational value, the amplitude-related value, and the pulsating frequency. The air flow rate measuring device according to claim 1 .
前記減衰取得部は、前記減衰関連値として、前記特定期間について前記減衰値の最大値を減衰ピーク値(Bp)として取得し、
前記関係取得部は、前記関係値として、前記検出ピーク値と前記減衰ピーク値との比率、又は前記検出ピーク値と前記減衰ピーク値との差分を取得する、請求項1~3のいずれか1つに記載の空気流量計測装置。 The detection acquisition unit acquires the maximum value of the detection value as the detection peak value (Ap) for the specific period as the detection-related value.
The attenuation acquisition unit acquires the maximum value of the attenuation value as the attenuation peak value (Bp) for the specific period as the attenuation-related value.
The relationship acquisition unit acquires, as the relationship value, the ratio between the detected peak value and the attenuation peak value, or the difference between the detected peak value and the attenuation peak value, any one of claims 1 to 3 . The air flow rate measuring device according to one.
所定の特定期間(Ts)について、前記検出値の最大値(Ap)又は最小値(Au)を検出関連値として取得し(35)、
前記検出値を所定のフィルタ(36)により減衰させた減衰値(Sb)について、前記特定期間における前記減衰値の最大値(Bp)又は最小値(Bu)を減衰関連値として取得し(37)、
前記検出関連値と前記減衰関連値との関係を示す関係値(C)として、前記検出関連値と前記減衰関連値との比率、又は前記検出関連値と前記減衰関連値との差分を取得し(38)、
前記関係値を用いて前記空気の脈動周波数(F)を取得し(43)、
前記脈動周波数を用いて補正量(Q)を取得し(44)、
前記特定期間について、前記検出値の最大値と前記検出値の平均値(Aa)との差、前記平均値と前記検出値の最小値との差、前記検出値の最大値と前記検出値の最小値との差、又は前記最大値と前記検出値の平均値(Aa)との差を前記平均値で除した振幅率を、振幅関連値として取得し(42)、
前記関係値と前記振幅関連値と前記脈動周波数との関係を特定した周波数特性を用いて、前記関係値及び前記振幅関連値から前記脈動周波数を推定し、
前記補正量を用いて前記検出値を補正することで前記空気流量を算出する空気流量計測方法。 It is an air flow rate measuring method that measures an air flow rate based on a detection value (Sa) detected by a sensing unit (25) according to an air flow.
For a predetermined specific period (Ts), the maximum value (Ap) or the minimum value (Au) of the detected value is acquired as a detection-related value (35).
With respect to the attenuation value (Sb) obtained by attenuated the detected value by a predetermined filter (36), the maximum value (Bp) or the minimum value (Bu) of the attenuation value in the specific period is acquired as an attenuation-related value (37). ,
As the relational value (C) indicating the relationship between the detection-related value and the attenuation-related value, the ratio of the detection-related value to the attenuation-related value or the difference between the detection-related value and the attenuation-related value is acquired. (38),
The pulsation frequency (F) of the air is obtained using the relational value (43).
The correction amount (Q) is obtained using the pulsation frequency (44),
For the specific period, the difference between the maximum value of the detected value and the average value (Aa) of the detected value, the difference between the average value and the minimum value of the detected value, and the maximum value of the detected value and the detected value. The amplitude factor obtained by dividing the difference from the minimum value or the difference between the maximum value and the average value (Aa) of the detected value by the average value is obtained as an amplitude-related value (42).
Using the frequency characteristics that specify the relationship between the relational value, the amplitude-related value, and the pulsating frequency, the pulsating frequency is estimated from the relational value and the amplitude-related value.
An air flow rate measuring method for calculating the air flow rate by correcting the detected value using the correction amount.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017125432A JP7052230B2 (en) | 2017-06-27 | 2017-06-27 | Air flow rate measuring device and air flow rate measuring method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017125432A JP7052230B2 (en) | 2017-06-27 | 2017-06-27 | Air flow rate measuring device and air flow rate measuring method |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2019007450A JP2019007450A (en) | 2019-01-17 |
JP7052230B2 true JP7052230B2 (en) | 2022-04-12 |
Family
ID=65029376
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2017125432A Active JP7052230B2 (en) | 2017-06-27 | 2017-06-27 | Air flow rate measuring device and air flow rate measuring method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7052230B2 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115213725B (en) * | 2022-06-29 | 2023-05-23 | 浙江傅氏机械科技有限公司 | Numerical control machine tool with self-checking system |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004132274A (en) | 2002-10-10 | 2004-04-30 | Denso Corp | Intake air quantity detector of internal combustion engine |
JP2012159044A (en) | 2011-02-01 | 2012-08-23 | Mitsubishi Electric Corp | Internal combustion engine control apparatus |
JP2013160121A (en) | 2012-02-03 | 2013-08-19 | Hitachi Automotive Systems Ltd | Air amount measuring device of internal combustion engine and method of measuring air amount |
JP2014020212A (en) | 2012-07-12 | 2014-02-03 | Hitachi Automotive Systems Ltd | Control device for internal combustion engine |
JP2016163427A (en) | 2015-03-02 | 2016-09-05 | 愛知電機株式会社 | Design method for power transfer function in power leveling system and calculation method for battery capacity in power leveling system |
US20160258799A1 (en) | 2015-03-03 | 2016-09-08 | Robert Bosch Gmbh | Method and device for recognizing an error in the acquisition of sensor quantities relating to a mass flow or to a pressure in a gas line system of an internal combustion engine |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63233322A (en) * | 1987-03-20 | 1988-09-29 | Mitsubishi Electric Corp | Apparatus for measuring gas intake quantity of engine |
JPH10300544A (en) * | 1997-04-24 | 1998-11-13 | Hitachi Ltd | Method and apparatus for measurement of air flow rate |
-
2017
- 2017-06-27 JP JP2017125432A patent/JP7052230B2/en active Active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004132274A (en) | 2002-10-10 | 2004-04-30 | Denso Corp | Intake air quantity detector of internal combustion engine |
JP2012159044A (en) | 2011-02-01 | 2012-08-23 | Mitsubishi Electric Corp | Internal combustion engine control apparatus |
JP2013160121A (en) | 2012-02-03 | 2013-08-19 | Hitachi Automotive Systems Ltd | Air amount measuring device of internal combustion engine and method of measuring air amount |
JP2014020212A (en) | 2012-07-12 | 2014-02-03 | Hitachi Automotive Systems Ltd | Control device for internal combustion engine |
JP2016163427A (en) | 2015-03-02 | 2016-09-05 | 愛知電機株式会社 | Design method for power transfer function in power leveling system and calculation method for battery capacity in power leveling system |
US20160258799A1 (en) | 2015-03-03 | 2016-09-08 | Robert Bosch Gmbh | Method and device for recognizing an error in the acquisition of sensor quantities relating to a mass flow or to a pressure in a gas line system of an internal combustion engine |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2019007450A (en) | 2019-01-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11274621B2 (en) | Air flow measurement device | |
US20200264023A1 (en) | Air flow rate measuring device and air flow rate measuring system | |
JPH08158966A (en) | Noise control device of internal combustion engine | |
US20210108952A1 (en) | Measurement control device and flow volume measuring device | |
US20200033173A1 (en) | Air flow rate measuring device | |
JP5872349B2 (en) | External EGR gas mass flow rate calculation method, external EGR gas mass flow rate calculation device, and engine | |
JP7052230B2 (en) | Air flow rate measuring device and air flow rate measuring method | |
JP5660319B2 (en) | Control device for internal combustion engine | |
JP2009002281A (en) | Intake air amount detection device | |
WO2019146470A1 (en) | Air flow rate measurement device | |
KR102330460B1 (en) | Method and device for providing a filtered air system state variable in a control unit of an internal combustion engine | |
JP6609642B2 (en) | Internal combustion engine control device | |
JP7211356B2 (en) | Measurement control device | |
US10280824B2 (en) | Variable tail pipe valve system | |
JP6222138B2 (en) | Emission estimation device for internal combustion engine | |
JP6702484B2 (en) | Air flow measuring device | |
JP2020012814A (en) | Measurement controller and flow rate measuring device | |
GB2560573B (en) | An apparatus, method and computer program for controlling an engine within a vehicle | |
JP4906815B2 (en) | Control device for internal combustion engine | |
JP5713254B2 (en) | Engine intake air flow rate measuring device | |
CN105604714B (en) | Method and device for correcting pulsation of output signal of air quality sensor | |
JP2023015783A (en) | Intake air flow rate adjustment device | |
JP5476599B2 (en) | Measuring method of operating state of positive displacement machine | |
JP2019032237A (en) | Concentration computing device and concentration computing method | |
JP2015063943A (en) | Control device for internal combustion engine |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20200519 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20210315 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20210511 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20210615 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20211102 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20220124 |
|
C60 | Trial request (containing other claim documents, opposition documents) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C60 Effective date: 20220124 |
|
A911 | Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20220201 |
|
C21 | Notice of transfer of a case for reconsideration by examiners before appeal proceedings |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C21 Effective date: 20220208 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20220301 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20220314 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 7052230 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |