JP2013160121A - Air amount measuring device of internal combustion engine and method of measuring air amount - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は空気量検出装置からの検出信号に基づき空気量を演算する内燃機関の空気量計測装置及び空気量計測方法に係り、特に、広い回転領域に亘って正確な空気量を計測することができる内燃機関の空気量計測装置及び空気量計測方法に関するものである。 The present invention relates to an air amount measuring device and an air amount measuring method for an internal combustion engine that calculates an air amount based on a detection signal from an air amount detecting device, and in particular, can accurately measure an air amount over a wide rotation region. The present invention relates to an air amount measuring device and an air amount measuring method for an internal combustion engine.
従来から内燃機関の制御装置では、内燃機関の吸入空気量を検出するため、内燃機関の吸気管に空気量検出装置を配置し、空気量検出装置によって検出された検出信号を演算して吸入空気量を求め、この吸入空気量を用いて燃料噴射弁から噴射される燃料噴射量を制御している。 2. Description of the Related Art Conventionally, in a control device for an internal combustion engine, in order to detect the intake air amount of the internal combustion engine, an air amount detection device is disposed in the intake pipe of the internal combustion engine, and a detection signal detected by the air amount detection device is calculated to calculate the intake air. The amount is obtained, and the amount of fuel injected from the fuel injection valve is controlled using this amount of intake air.
内燃機関の排気ガス中の有害物質(例えば、一酸化炭素や炭化水素等)を低減させることが重要な課題となっており、従来から採用されていた吸気管圧力センサを用いて吸入空気量を体積流量として間接的に空気量を計測している手法では排気ガス中の有害物質を低減するには不利であるため,最近では質量流量を計測できる空気量検出装置の出力信号を用いるようになってきている。 Reducing harmful substances (for example, carbon monoxide, hydrocarbons, etc.) in the exhaust gas of internal combustion engines has become an important issue, and the intake air pressure can be reduced by using an intake pipe pressure sensor that has been used in the past. The method of measuring air volume indirectly as a volumetric flow rate is disadvantageous for reducing harmful substances in exhaust gas, and recently, the output signal of an air volume detector that can measure mass flow rate has been used. It is coming.
そして、この質量流量を計測できる空気量検出装置の検出信号は所定の時間的なタイミングでサンプリングされてデジタル演算によって吸入空気量が求められているが、この計測精度を上げることが内燃機関の排出ガス中の有害物質を低減させるための重要な技術である。 The detection signal of the air amount detection device capable of measuring the mass flow rate is sampled at a predetermined time timing, and the intake air amount is obtained by digital calculation. This is an important technique for reducing harmful substances in gas.
質量流量を計測できる空気量検出装置として現在多く使用されているものは熱線式空気量センサであり、この空気量センサの検出信号としては発熱抵抗体からの信号に基づいて空気流量に応じて電圧値を変える電圧信号や、空気流量に応じて出力パルスの周期を変える周波数信号が使われることが多い。 Currently, a hot-wire air quantity sensor is widely used as an air quantity detection device capable of measuring a mass flow rate. A detection signal of the air quantity sensor is a voltage corresponding to the air flow rate based on a signal from a heating resistor. A voltage signal that changes the value and a frequency signal that changes the cycle of the output pulse according to the air flow rate are often used.
一方、燃費についても更なる向上が求められており、吸気弁や排気弁の開閉位相を調整する可変バルブタイミング機構、吸気弁のリフトを調整する可変リフト機構の採用や、大量EGRガスの導入方式の採用によって内燃機関の出力と燃費の両立を図ることが提案されている。 On the other hand, further improvement in fuel efficiency is required, and a variable valve timing mechanism that adjusts the opening / closing phase of the intake valve and exhaust valve, a variable lift mechanism that adjusts the lift of the intake valve, and a method of introducing a large amount of EGR gas It has been proposed to achieve both the output of the internal combustion engine and the fuel consumption by adopting the engine.
ところで、多気筒内燃機関においてはピストンの往復運動により吸気管に吸気脈動が発生するため、定常状態においても熱線式空気量センサの検出信号も回転速度と吸気脈動に同期した変動が発生する。 By the way, in a multi-cylinder internal combustion engine, an intake pulsation is generated in the intake pipe due to the reciprocating motion of the piston. Therefore, even in a steady state, the detection signal of the hot-wire air quantity sensor fluctuates in synchronization with the rotational speed and the intake pulsation.
特に、スロットル弁の上流に配置される熱線式空気量センサは、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り、検出信号を平滑化しても真の空気量に対して誤差を生じることが知られている。 In particular, a hot-wire air quantity sensor arranged upstream of the throttle valve is easily affected by intake pulsation when the throttle valve is operated to the fully open side. It is known to cause errors.
このため、特許第4466309号の登録公報(特許文献1)や特開2001−50090号公報(特許文献2)にあるように吸気脈動に対して空気量の補正を行う方法が提案されている。 For this reason, a method for correcting the air amount with respect to the intake pulsation has been proposed as disclosed in Japanese Patent No. 4466309 (Japanese Patent No. 4466309) and Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-5090 (Patent Document 2).
尚、上述したように最近の内燃機関では可変バルブタイミング機構、可変リフト機構の採用や、大量EGRガスの導入方式の採用等によって吸気脈動が更に拡大される、あるいは発生領域が変化するなどの影響度合いが複雑化する傾向にある。 As described above, in recent internal combustion engines, the influence of the intake valve pulsation is further expanded or the generation region is changed due to the adoption of a variable valve timing mechanism, a variable lift mechanism, or the introduction of a large amount of EGR gas. The degree tends to be complicated.
特許文献1及び特許文献2に記載の吸入空気量を補正する方法においても、吸気の脈動率を算出する場合に、吸気管圧力、スロットル弁の操作量、あるいは内燃機関回転数に基づいて補正量を演算する方法である。
Also in the method of correcting the intake air amount described in
ここで、熱線式空気量センサは、測定対象である吸入空気流の中に配置された発熱抵抗体に流れる電流値は吸入空気量が多い時に増加し、逆に吸入空気量が少ない時に減少するようにブリッジ回路が構成されており、発熱抵抗体に流れる電流により空気量信号として電圧信号、或いは電圧−周波数変換により得られた周波数信号が取り出されるものである。 Here, in the hot-wire air amount sensor, the current value flowing through the heating resistor arranged in the intake air flow to be measured increases when the intake air amount is large, and conversely decreases when the intake air amount is small. Thus, a bridge circuit is configured, and a voltage signal or a frequency signal obtained by voltage-frequency conversion is taken out as an air amount signal by a current flowing through the heating resistor.
熱線式空気量センサは発熱抵抗体の熱収支を利用しているため、吸気脈動の影響を受けた場合に脈動の大きさや周波数によって検出精度へ影響を及ぼし、特に熱線式空気量センサの出力としては高周波数領域ほど応答遅れが生じる周波数応答特性を持っている。よって、出力特性が非線形特性を持つ場合には検出される出力平均値と真の空気量平均値が一致しなくなり誤差が生じるようになる。 Since the hot wire air quantity sensor uses the heat balance of the heating resistor, the detection accuracy is affected by the magnitude and frequency of the pulsation when it is affected by the intake pulsation, especially as the output of the hot wire air quantity sensor. Has a frequency response characteristic in which a response delay occurs in a higher frequency region. Therefore, when the output characteristic has a non-linear characteristic, the detected output average value and the true air amount average value do not coincide with each other, and an error occurs.
一方、これとは別に熱線式空気量センサの検出信号を所定のサンプリングタイミング(例えば2ms毎)で取り込んで空気量に変換する場合では、吸気脈動が発生しない領域では誤差は少ないが、吸気脈動の大きさや周波数によって平均検出空気量が影響を受けて誤差が生じるようになる。 On the other hand, when the detection signal of the hot-wire air amount sensor is taken at a predetermined sampling timing (for example, every 2 ms) and converted into the air amount, there is little error in the region where the intake pulsation does not occur. The average detected air amount is affected by the size and frequency, and an error occurs.
例えば、吸気脈動はピストンの往復運動に起因するため内燃機関の回転数によって周波数が変わるものであり、1次成分としては4気筒の内燃機関の場合はクランク軸1回転に2回分の脈動が発生する。 For example, since the intake pulsation is caused by the reciprocating motion of the piston, the frequency changes depending on the number of revolutions of the internal combustion engine. As a primary component, in the case of a 4-cylinder internal combustion engine, two pulsations occur in one rotation of the crankshaft. To do.
すなわち、低回転数領域では1/2回転当りにかかる時間が長いため所定のサンプリングタイミング毎のサンプリング回数(母数)は多くなって、熱線式空気量センサの出力信号のピークをサンプリングできる確率が高くなることでそれほど誤差は大きくならないが、逆に高回転数では1/2回転当りにかかる時間が短いため所定サンプリングタイミング毎のサンプリング回数(母数)は少なくなって、熱線式空気量センサの出力信号のピークをサンプリングできる確率が低くなることで誤差は大きくなるようになる。 That is, in the low rotation speed region, the time required for 1/2 rotation is long, so the number of samplings (parameter) at each predetermined sampling timing increases, and there is a probability that the peak of the output signal of the hot-wire air quantity sensor can be sampled. The error does not increase so much as it becomes higher, but conversely, at high rotation speeds, the time taken per 1/2 rotation is short, so the number of samplings (parameter) at each predetermined sampling timing is reduced, and the hot-wire air quantity sensor The error increases as the probability of sampling the peak of the output signal decreases.
尚、可変バルブタイミング機構や大量EGRとの組合せにより、運転領域によっては1次成分のみならず、0.5次成分や1.5次、2次成分と言った周波数が脈動に加味されるケースもあり、単純に内燃機関の回転数によって一義的に脈動が発生するとは限らない。 In addition, depending on the combination of the variable valve timing mechanism and a large amount of EGR, depending on the operating range, not only the primary component but also the frequency of the 0.5th, 1.5th, and secondary components are added to the pulsation. However, the pulsation is not always generated simply by the rotational speed of the internal combustion engine.
これらの要因により吸気脈動が加味された場合は、高周波数領域で、かつ、脈動が大きいほど熱線式空気量センサの出力値を正しくトレースすることが困難になり、擬似的にエイリアシングと呼ばれる真の空気量平均値とのずれが発生するような状態に等しくなるため、誤差が拡大されるという課題がある。 When intake pulsation is taken into account due to these factors, it becomes more difficult to correctly trace the output value of the hot-wire air quantity sensor as the pulsation increases in the high-frequency region, and this is a true phenomenon called aliasing. Since it becomes equal to a state where a deviation from the air amount average value occurs, there is a problem that the error is enlarged.
本発明の特徴は、内燃機関の吸気脈動から脈動振幅比の大きさおよび脈動周波数を求め、脈動振幅比と脈動周波数とから熱線式空気量センサの周波数応答を補正する補正量を求めると共に、サンプリング誤差を補正する補正量を求め、吸気脈動に応じた補正量から検出された空気量を補正演算して最終的な空気量を求めるようにした、ところにある。 The feature of the present invention is that the magnitude of the pulsation amplitude ratio and the pulsation frequency are obtained from the intake air pulsation of the internal combustion engine, the correction amount for correcting the frequency response of the hot-wire air quantity sensor is obtained from the pulsation amplitude ratio and the pulsation frequency, and sampling is performed. The correction amount for correcting the error is obtained, and the final air amount is obtained by correcting and calculating the air amount detected from the correction amount corresponding to the intake pulsation.
本発明によれば、広い回転領域に亘って吸気脈動の影響を考慮して空気量を求めることができるので、吸気脈動の大きさや周波数変化にかかわらず吸入空気量を精度良く演算することが可能となるものである。 According to the present invention, the amount of air can be obtained in consideration of the influence of the intake pulsation over a wide rotation region, so that the intake air amount can be accurately calculated regardless of the magnitude or frequency change of the intake pulsation. It will be.
まず、本発明の実施例において前提となる内燃機関の制御装置とその動作の概要について説明する。 First, a control apparatus for an internal combustion engine, which is a premise in an embodiment of the present invention, and an outline of its operation will be described.
図1は、いわゆるMPI(多点燃料噴射)方式の内燃機関の構成を示したものである。以下では本発明の実施例としてMPI方式の内燃機関について説明するが、気筒内に直接的に燃料を噴射する方式の内燃機関のような種々の形態の内燃機関にも適用可能である。 FIG. 1 shows a configuration of a so-called MPI (multi-point fuel injection) type internal combustion engine. Hereinafter, an MPI type internal combustion engine will be described as an embodiment of the present invention, but the present invention can also be applied to various types of internal combustion engines such as a type of internal combustion engine in which fuel is directly injected into a cylinder.
内燃機関の吸入空気量はエアクリーナ11の出口部に設けられた熱線式空気量センサ10によって計測される。吸入空気はエアクリーナ11に接続された吸気管12、吸入空気量を調節するスロットル弁15aを有する電制スロットルボディ15を通り、コレクタ106に入る。その後、吸入空気は内燃機関100の吸気分岐管101に分配されて各気筒のシリンダ103c内に吸入される。
The intake air amount of the internal combustion engine is measured by a hot-wire
参照番号103bはシリンダ103cを形成するシリンダブロックである。シリンダ103cの吸気弁と排気弁には可変バルブタイミング機構101及び可変バルブタイミング機構102が設けてあり、吸気弁と排気弁の開閉位相を調整することができる。
また、内燃機関100に供給される燃料は燃料タンク107から燃料ポンプ108で吸引、加圧され、プレッシャレギュレータ106により一定圧力に調圧された後に吸気分岐管101に設けられたインジェクタ110から噴射される。
Further, the fuel supplied to the
内燃機関100のシリンダ内103cでは、点火コイル111で発生された高電圧を点火プラグ112に印加して吸気分岐管101において空気と燃料の混合した混合気に着火して燃料を燃焼させる。
In the
各気筒のシリンダ103c内で燃焼した後の排気ガスは排気管104を通過し、三元触媒105によって浄化され、その後に内燃機関外へ排出される。
The exhaust gas after burning in the
内燃機関の制御を実行する制御ユニット200に内燃機関の状態を表す種々の信号が入力されるようになっており、図1には吸気温度センサ14、吸入空気量センサ10(ここでは、熱線式空気量センサである)、スロットル弁15aの開度を検出するスロットルセンサ13、アクセルペダルの踏み込み量を検出するアクセルセンサ116、冷却水温度を検出する水温センサ17、クランク角度を検出するクランク角センサ18、ノックセンサ113、三元触媒105の上下流の酸素濃度を測定する酸素センサ114、115等を示している。
Various signals representing the state of the internal combustion engine are input to a
図2は制御ユニット200の全体構成を示したものであり、制御ユニット200には内燃機関の制御に必要なセンサ類、例えば内燃機関回転数と位相を検出するためのクランク角センサ18、カム角センサ16、内燃機関100に吸入される空気の温度を検出する吸気温度センサ14、内燃機関の冷却水(クーラント)温度を検出するための水温センサ17、大気圧を検出するための大気圧センサ121、スロットル弁開度を検出するスロットルセンサ13、排気ガス中の酸素濃度を検出するための空燃比センサ114、スタータスイッチ117、熱線式空気量センサ10等の信号が入力されている。
FIG. 2 shows the overall configuration of the
これらのセンサからの検出信号は制御ユニット200内の入力処理回路201に入力され、アナログ入力としてA/D変換器により検出されるものと、High/Lowレベルで検出されるものとに分かれて処理される。
Detection signals from these sensors are input to an
CPU203ではCPU内のROM202に格納されているプログラムによって、所定のデジタル演算処理を実行して、この演算結果から内燃機関の制御に必要な各種アクチュエータの制御信号を出力し、入力処理回路201の出力回路を介して各種アクチュエータを制御する機能を有している。
The
例えば、内燃機関の各インジェクタ110には熱線式空気量センサ10の検出信号から計測される質量流量と、クランク角センサ18から計測される内燃機関の回転数、および水温センサ17から検出される水温を含む各補正量、空燃比センサ114によって検出される空燃比状態に応じた補正量が付加されて燃料噴射量が演算されて、最終的にはインジェクタ110に駆動パルス幅として出力する。
For example, each
同様に内燃機関の燃焼に必要な点火コイル111への通電タイミングを制御する点火信号、スロットル弁開度を制御する電制スロットル15への信号などである。これらの演算結果をRAM204や不揮発性のRAMであるEEPROM205に保存する。
Similarly, an ignition signal for controlling the energization timing to the
次に、熱線式空気量センサ10の概要について説明すると、熱線式空気量センサは測定対象である空気流の中に配置された発熱抵抗体を主要な構成要素とし、発熱抵抗体に流れる電流値は吸入空気量が多い時に増加し、逆に吸入空気量が少ない時には減少するようにブリッジ回路が構成されており、発熱抵抗体に流れる電流により空気量を電圧信号として取り出すものである。
Next, the outline of the hot-wire
尚、空気量に対応した電圧信号は電圧値として出力されるほか、電圧-周波数変換回路によって変換することにより周波数信号に変換されて出力されるものもある。 A voltage signal corresponding to the amount of air is output as a voltage value, or converted into a frequency signal by a voltage-frequency conversion circuit and output.
図3は従来の方法による熱線式空気量センサ10の出力信号に基づいて空気量を求める演算方法を示しており,この演算は制御ユニット200の内部処理で実行されるものである。
FIG. 3 shows a calculation method for obtaining the air amount based on the output signal of the hot-wire
熱線式空気量センサ10からの検出信号がLSI201を介してCPU203に入力されると、CPU203に内蔵されるA/D変換器300では熱線式空気量センサ10からの信号の電圧を0V〜5Vの範囲でA/D変換器の分解能により決まるデジタル値の電圧情報Vuに変換する。
When the detection signal from the hot-wire
例えばA/D変換器300の分解能を10ビット、CPU203が認識する1ビット当たりの電圧を5mV相当とすると、1.0VをA/D変換するとデジタル値は200となる。
For example, assuming that the resolution of the A /
電圧情報Vuは空気量変換テーブル302に与えられ、空気量変換テーブル302は電圧情報Vuに対応して予め記憶された空気量を有しており、検索補間演算されて、検出空気量に変換される。以下、検出空気量はこの空気量変換テーブルで変換された空気量をしめすものとして説明する。 The voltage information Vu is given to the air amount conversion table 302. The air amount conversion table 302 has an air amount stored in advance corresponding to the voltage information Vu, and is subjected to a search interpolation operation to be converted into a detected air amount. The Hereinafter, description will be made assuming that the detected air amount indicates the air amount converted by the air amount conversion table.
また、図示しないが電圧−周波数変換された周波数信号として入力される場合は、信号の周期をCPU203のポート入力で計測することによって、周期または周期から周波数に変換された値が入力となり、空気量変換テーブルは周期または周波数に応じて予め記憶された値から検索補間演算されて検出空気量に変換される。
Although not shown in the figure, when the signal is input as a frequency signal subjected to voltage-frequency conversion, the period of the signal is measured at the port input of the
空気量変換テーブル302で得られた空気量信号Qはその後に高周波成分ノイズの除去を目的としたデジタルフィルタ処理303を実行されて検出空気量Qcを演算する。
The air amount signal Q obtained from the air amount conversion table 302 is then subjected to
燃料噴射パルス幅演算400では検出空気量Qcを別途クランク角センサ18の信号から演算した内燃機関の回転数305で除算し、シリンダに吸入される空気量相当にすると共に、各補正演算をおこなったあと燃料を噴射する時間TOUTが演算され、インジェクタ110にて燃料を内燃機関に供給するように動作する。
In the fuel injection
図4は、一般的な熱線式空気量センサ10の吸入空気量と出力信号の関係を示したものであり、吸入空気量が少ないと出力する信号の周波数は低く、吸入空気量が多いと出力する信号の周波数は高くなる非線形関係にある特性曲線である。
FIG. 4 shows the relationship between the intake air amount and the output signal of a general hot-wire
非線形性特性とするのは、発熱抵抗体からの検出信号を空気量に変換する際に空気量Qは、主としてキングの式と呼ばれる次の式が採用されているためである。
Ih2・Rh =(α+β・√Q)・(Th−Ta)
ここで、Ih は発熱抵抗体の電流値、Rh は発熱抵抗の抵抗値、Th は発熱抵抗の表面温度、Ta は空気の温度、Qは空気流量、α、βは発熱抵抗の仕様で決まる定数である。
The reason why the non-linearity characteristic is used is that the following equation called the King equation is mainly used as the air amount Q when the detection signal from the heating resistor is converted into the air amount.
Ih2 ・ Rh = (α + β ・ √Q) ・ (Th−Ta)
Where Ih is the current value of the heating resistor, Rh is the resistance value of the heating resistor, Th is the surface temperature of the heating resistor, Ta is the air temperature, Q is the air flow rate, and α and β are constants determined by the specifications of the heating resistor. It is.
一般的には、(Th−Ta)が一定となるように発熱抵抗の電流値Ihを制御するので、空気量は抵抗器の電圧降下により電圧値Vに変換して検出するが、結果として電圧値Vは4次関数式になる。このため、空気流量へ変換する場合に4次曲線の曲率すなわち出力と空気量との関係が非線形になる。 Generally, since the current value Ih of the heating resistor is controlled so that (Th−Ta) becomes constant, the amount of air is detected by converting it to a voltage value V by a voltage drop of the resistor. The value V is a quartic function expression. For this reason, when converting into an air flow rate, the curvature of the quartic curve, that is, the relationship between the output and the air amount becomes nonlinear.
尚、特性曲線については内燃機関の要求空気量に合わせて熱線式空気量センサ10の出力を設定するため、周波数と空気量あるいは電圧と空気量との関係が逆の特性の場合や、或いは線形関係のケースもあるが、演算処理については変換テーブル302が変わるだけである。
As for the characteristic curve, since the output of the hot-wire
次に図5は、熱線式空気量センサ10の出力信号に基づく検出空気量と吸気脈動の関係を示したもので、横軸を時間T(s)とした場合に(a)は周波数が低い、すなわち周期が長く、脈動が大きい場合の真の空気量をRL1、熱線式空気量センサ10の出力から演算される検出空気量をSG1で示している。同様に、(b)は周波数が高い、すなわち周期が短く、脈動が大きい場合の真の空気量をRL2、熱線式空気量センサ10の出力から演算される検出空気量をSG2で示している。
Next, FIG. 5 shows the relationship between the detected air amount based on the output signal of the hot-wire
この図からわかるように、(a)では、脈動が大きくても周期が長いため、熱線式空気量センサ10の出力から求められる検出空気量SG1と、真の空気量RL1との差は小さい。一方、(b)では脈動が大きい場合に真の空気量RL2に対して、熱線式空気量センサ10の出力から求められる検出空気量SG2は脈動の振幅をトレース(真の空気量RL1に検出空気量SG2が一致しない)することができない。
As can be seen from this figure, in (a), even if the pulsation is large, the cycle is long, so the difference between the detected air amount SG1 obtained from the output of the hot-wire
これは熱線式空気量センサ10の発熱抵抗体の熱収支を利用しているため、吸気脈動の影響を受けた場合に、脈動の大きさや周波数によって検出精度へ影響を及ぼし、脈動が大きく、かつ高周波数ほど応答遅れが生じる周波数応答特性を持つことに起因している。
Since this uses the heat balance of the heating resistor of the hot-wire
ここで、出力特性が非線形曲線を持つ場合に、脈動が発生している時に検出された検出空気量の平均値が真の空気量平均値と一致しなくなり誤差が生じる状況について図4を用いてより詳細に説明する。 Here, in the case where the output characteristic has a non-linear curve, the situation in which the average value of the detected air amount detected when pulsation occurs does not coincide with the true air amount average value and an error occurs will be described with reference to FIG. This will be described in more detail.
図4において、横軸を真の空気量と仮定し、検出信号に点線Qrで示す脈動するような正弦変動が発生しているとすると、真の空気量平均値は2点鎖線で示すQaV1である。 In FIG. 4, if the horizontal axis is assumed to be a true air amount and a sine fluctuation that pulsates as indicated by a dotted line Qr occurs in the detection signal, the true average air amount is QaV1 indicated by a two-dot chain line. is there.
一方、熱線式空気量センサ10の出力は非線形として変動を検出するため、縦軸の点線Sg1で示す波形が出力されれば、空気量に変換したときの平均値は上述の2点鎖線で示すQaV1にもどり誤差は発生しない。
On the other hand, since the output of the hot-wire
ところが、図5で説明したような周波数応答特性を持ち、波形の振幅が実線Sg2で示すような波形に変化するとその平均値は1点鎖線で示す値をとり、空気量に変換したときの平均値はQaV2で示す値をとるため、QaV1とQaV2の差分QEr1で示す空気量分がマイナス誤差になる。
図6はセンサ出力から求められる検出空気量を真の空気量で除算して求められる比率を空気量比とし、この空気量比と脈動周波数との関係を示したものである。
However, it has the frequency response characteristics as described in FIG. 5, and when the amplitude of the waveform changes to a waveform as indicated by the solid line Sg2, the average value takes the value indicated by the alternate long and short dash line and is the average when converted to the air amount. Since the value takes the value indicated by QaV2, the amount of air indicated by the difference QEr1 between QaV1 and QaV2 becomes a minus error.
FIG. 6 shows the relationship between the air amount ratio and the pulsation frequency, with the ratio obtained by dividing the detected air amount obtained from the sensor output by the true air amount as the air amount ratio.
図6において、センサ出力から求められる検出空気量と真の空気量が一致している場合を空気量比1.0としており、実線Cf1は脈動が小さい場合を示し、点線Cf2は脈動が大きい場合を示している。 In FIG. 6, when the detected air amount obtained from the sensor output and the true air amount coincide with each other, the air amount ratio is 1.0, the solid line Cf1 indicates that the pulsation is small, and the dotted line Cf2 indicates that the pulsation is large. Is shown.
特に周波数10Hz以上では高周波数になるほど空気量比が1.0より小さく、すなわち熱線式空気量センサ10の出力から求められる空気量誤差がマイナスとなり、脈動が大きいほどマイナス誤差が大きくなることを示している。
In particular, when the frequency is 10 Hz or higher, the higher the frequency, the smaller the air amount ratio is less than 1.0, that is, the air amount error obtained from the output of the hot-wire
このため、脈動の大きさと脈動周波数とに応じて逆の特性となる補正量で補正してやれば、上述のような周波数応答特性に対する誤差を低減できることがわかる。 For this reason, it can be seen that the error with respect to the frequency response characteristics as described above can be reduced if correction is performed with a correction amount having opposite characteristics according to the magnitude of the pulsation and the pulsation frequency.
したがって、一つの特徴は吸入空気の脈動の大きさと脈動周波数の変化によって決まる補正量によって検出空気量を補正すれば、周波数応答特性に起因する誤差を低減でき検出精度を向上できるようになる。 Therefore, one feature is that if the detected air amount is corrected by a correction amount determined by the magnitude of the pulsation of the intake air and the change of the pulsation frequency, the error due to the frequency response characteristic can be reduced and the detection accuracy can be improved.
次に図7は、熱線式空気量センサ10の出力を所定のサンプリングタイミング(例えば2ms毎)で取り込んで空気量に変換する場合に、吸気脈動の大きさや周波数によって検出空気量の平均値に誤差が生じることを示している。
Next, FIG. 7 shows an error in the average value of the detected air amount depending on the magnitude and frequency of the intake pulsation when the output of the hot-wire
図7は横軸に脈動周波数、縦軸に誤差を表している。ここで、誤差は以下の式で求められている。
誤差(%)={(2msのサンプリングタイミングによる検出空気量平均値)―(真の空気量平均値)}/(真の空気量平均値)
図7は、この誤差を周波数の変化に合わせて求め、脈動周波数と脈動の大きさによる関係を示したもので、実線Cnf1は脈動が小さい場合を示し、点線Cnf2は脈動が大きい場合を示している。
In FIG. 7, the horizontal axis represents the pulsation frequency, and the vertical axis represents the error. Here, the error is obtained by the following equation.
Error (%) = {(Average value of detected air amount at 2 ms sampling timing) − (True air amount average value)} / (True air amount average value)
FIG. 7 shows the relationship between the pulsation frequency and the magnitude of the pulsation by obtaining this error in accordance with the change in frequency. The solid line Cnf1 shows the case where the pulsation is small, and the dotted line Cnf2 shows the case where the pulsation is large. Yes.
図7に示すように脈動が大きく、かつ周波数が高いほど熱線式空気量センサ10の出力から求められる空気量の誤差がマイナスとなり、誤差が大きくなることを示している。
As shown in FIG. 7, the larger the pulsation and the higher the frequency, the smaller the error in the air amount obtained from the output of the hot-wire
このため、脈動の大きさと脈動周波数に応じて逆の特性となる補正量で補正してやれば、上述のようなサンプリングタイミングに対する誤差を低減できることがわかる。 For this reason, it can be understood that the error with respect to the sampling timing as described above can be reduced if correction is performed with a correction amount having reverse characteristics according to the magnitude of the pulsation and the pulsation frequency.
したがって、もう一つの特徴は吸入空気の脈動の大きさと脈動周波数の変化によって決まる補正量によって検出空気量を補正すれば、サンプリングタイミングに起因する誤差を低減でき検出精度を向上できるようになる。 Therefore, another feature is that if the detected air amount is corrected by the correction amount determined by the magnitude of the pulsation of the intake air and the change of the pulsation frequency, the error due to the sampling timing can be reduced and the detection accuracy can be improved.
ここで、脈動の周波数は4気筒内燃機関の場合は内燃機関のクランク軸1回転に2回分の周期で脈動が発生するため、内燃機関の回転数として代替しても良い。ただし、可変バルブタイミング機構や大量EGR方式の導入との組合せにより、内燃機関の運転領域によっては1次成分のみならず、0.5次成分や1.5次、2次成分と言った周波数が脈動に加味されるケースもあり、単純に内燃機関の回転数によって一義的に脈動が発生するとは限らないため、実際の検出値から脈動周波数を求めるほうが望ましい。 Here, in the case of a four-cylinder internal combustion engine, the frequency of pulsation may be substituted for the number of revolutions of the internal combustion engine because pulsation occurs in one cycle of the crankshaft of the internal combustion engine. However, depending on the combination of the variable valve timing mechanism and the introduction of the mass EGR system, depending on the operating range of the internal combustion engine, not only the primary component but also the frequencies such as the 0.5th order component, the 1.5th order component, and the second order component In some cases, pulsation is taken into account, and pulsation is not necessarily generated simply depending on the rotational speed of the internal combustion engine. Therefore, it is desirable to obtain the pulsation frequency from the actual detection value.
以上のような知見に基づき、本発明の一実施例になる吸気脈動やその周波数の変動を考慮した空気量演算方法について詳細に説明する。 Based on the above findings, an air amount calculation method that takes into account intake pulsation and fluctuations in its frequency according to an embodiment of the present invention will be described in detail.
吸気脈動に起因する熱線式空気量センサ10の検出誤差を吸気脈動に応じた補正係数により補正する際に、吸気脈動の大きさや周波数によって生じる誤差を抑制する方法について図8乃至図11を用いて説明する。
A method for suppressing an error caused by the magnitude or frequency of the intake pulsation when correcting the detection error of the hot-wire
図8は本発明の一実施例になる、熱線式空気量センサ10の出力信号を用いた空気量演算方法を制御ユニット200で実行する場合の内部処理の概要を示したものである。
FIG. 8 shows an outline of internal processing when the
この内部処理は図面上では制御機能或いは演算機能をブロックとして表現しており、この内部処理ブロックは、A/D変換器300からの出力Vuを入力として、第一の所定期間であるサンプリングタイミング(例えば2ms)でA/D変換値(検出出力)を参照するサンプリング手段310と、空気量変換テーブル302と、サンプリング手段301からの直接的な出力信号、或いは空気量変換テーブル302からの変換空気量を図示しないサンプリング手段によってサンプリングして、これらの結果を参照して脈動振幅比および脈動周波数を演算する脈動振幅比及び脈動周波数演算手段320と、更にこれらの演算結果をもとに熱線式空気量センサ10の周波数応答を補正する周波数応答補正手段330と、サンプリング誤差を補正するサンプリング誤差補正手段340、非線形性を補正する非線形性補正手段350と、これらの結果から最終的に補正した空気量を演算する補正後空気量演算手段360とから空気量Qcを演算するように構成されている。
This internal processing represents a control function or an arithmetic function as a block in the drawing, and this internal processing block receives an output Vu from the A /
更には、脈動振幅比及び脈動周波数演算手段320は、サンプリング手段310の第一の所定期間であるサンプリング時間(例えば2ms)より長い第二の所定期間(例えば20ms)の間に亘りサンプリング手段310のサンプリング結果である検出空気量を記憶、保存しておくサンプリング値記憶手段321と、時間的に隣り合うサンプリング値の差分量を正負符号付きで演算する差分量演算手段322と、符合の反転回数を演算する反転回数演算手段323と、サンプリング値記憶手段321に記憶されているサンプリング値から最大、最小および第二の期間中のサンプリング値の全体平均値を演算する最大、最小、全体平均値演算手段324と、脈動振幅比を演算する振幅比演算手段235と、反転回数演算手段323とから脈動周波数を演算する周波数演算手段326とから構成されている。 Further, the pulsation amplitude ratio and pulsation frequency calculating means 320 is provided in the sampling means 310 for a second predetermined period (for example, 20 ms) longer than a sampling time (for example, 2 ms) that is the first predetermined period of the sampling means 310. Sampling value storage means 321 for storing and storing the detected air amount as a sampling result, difference amount calculation means 322 for calculating a difference amount between sampling values temporally adjacent with a positive / negative sign, and the number of sign inversions Inversion number calculating means 323 for calculating, and maximum, minimum and overall average value calculating means for calculating the overall average value of the sampling values during the maximum, minimum and second periods from the sampling values stored in the sampling value storage means 321. 324, the amplitude ratio calculating means 235 for calculating the pulsation amplitude ratio, and the inversion number calculating means 323 And a frequency calculating means 326 Metropolitan for calculating the number.
以上の構成からなる空気量演算機能の動作、働きについて以下説明すると、図9は直列4気筒の内燃機関で低回転数領域である回転数が1200r/minの時の例を示している。 The operation and function of the air amount calculation function configured as described above will be described below. FIG. 9 shows an example when the rotational speed in the low rotational speed region is 1200 r / min in an in-line four-cylinder internal combustion engine.
尚、以下の説明は振幅比及び脈動周波数演算手段320の動作について説明しており、これは、サンプリング手段310、サンプリング値記憶手段321、差分量演算手段322、反転回数演算手段323、最大、最小、全体平均値演算手段324、振幅比演算手段235、反転回数演算手段323、及び周波数演算手段326によって実行されるものである。 The following description describes the operation of the amplitude ratio and pulsation frequency calculation means 320, which includes sampling means 310, sampling value storage means 321, difference amount calculation means 322, inversion number calculation means 323, maximum and minimum. These are executed by the overall average value calculating means 324, the amplitude ratio calculating means 235, the inversion number calculating means 323, and the frequency calculating means 326.
この例は周波数に単純換算すると40Hzの場合であり、低周波数領域側の脈動状態の例をあらわしたものである。縦軸に空気量Q(kg/h)、横軸に時間(ms)を取っており、周期的に変化する実線で示したものが時間的に変化する真の空気量Qr1、これの20ms間の平均空気量を2点鎖線QaVrとしている。 This example is a case of 40 Hz when simply converted into a frequency, and shows an example of a pulsation state on the low frequency region side. The vertical axis represents the air amount Q (kg / h) and the horizontal axis represents the time (ms). The solid line that periodically changes is the true air amount Qr1 that changes with time, and between this 20 ms The average amount of air is indicated by a two-dot chain line QaVr.
一方、黒丸点s1から黒丸点s11で示す各点は2ms毎のサンプリングタイミングで空気量変換テーブル302で空気量変換した時の値であり、この黒丸点s1から黒丸点s11のそれぞれ隣り合う部分を量子化して結んだ点線を2ms毎のサンプリングタイミングで空気量変換したときの空気量Qs1、同様に20ms間の平均値を破線QaVsとして示している。 On the other hand, each point indicated by the black circle point s1 to the black circle point s11 is a value when the air amount is converted by the air amount conversion table 302 at a sampling timing of every 2 ms, and the adjacent portions of the black circle point s1 to the black circle point s11 are indicated. A dotted line that is quantized and connected is shown as an air amount Qs1 when the air amount is converted at a sampling timing of every 2 ms, and similarly an average value for 20 ms is shown as a broken line QaVs.
これからわかるように、低周波数側の領域では黒丸点s1から黒丸点s11で示したQs1のサンプル空気量は真の空気量Qr1をほぼトレースすることができるため、平均空気量QaVrと平均空気量QaVsの差は小さく、両者の誤差は小さいため補正量は小さいものでも良いこととなる。 As can be seen from this, since the sample air amount of Qs1 indicated by the black circle point s1 to the black circle point s11 can almost trace the true air amount Qr1 in the low frequency side region, the average air amount QaVr and the average air amount QaVs. Since the difference between the two is small and the error between the two is small, the correction amount may be small.
次に、図9に示してある波形から脈動周波数Pfを求める方法について説明すると、図9の下側に示してあるように、黒丸点s1から黒丸点s11で示す各黒丸点で、例えば時間的に隣り合う点どうしの差分を正負符号付きで演算すると、(s2−s1)は符号が(+)、(s3−s2)は符号が(―)となり、a点で示す時点において符号が(+)から(−)に反転したものと判断して反転回数を+1する。 Next, a method for obtaining the pulsation frequency Pf from the waveform shown in FIG. 9 will be described. As shown in the lower side of FIG. 9, at each black dot point indicated by the black dot point s1 to the black dot point s11, for example, temporally. When the difference between points adjacent to each other is calculated with a plus / minus sign, (s2-s1) has a sign (+), (s3-s2) has a sign (-), and the sign at the point indicated by point a is (+ ) To (−) and the number of inversions is incremented by one.
同様にb点で示す(s10−s9)は符号が(−)から(+)に反転するため、反転回数を+1して2とする。(反転回数は変極点の数でもある)
したがって、第二の所定期間を20ms間とすると、この間の反転回数を積算していくことにより第二の所定期間である20ms間の反転回数が保存される。
Similarly, (s10-s9) indicated by point b is inverted from (−) to (+), so the number of inversions is incremented by +1. (The number of inversions is also the number of inflection points.)
Therefore, if the second predetermined period is 20 ms, the number of inversions for 20 ms that is the second predetermined period is stored by accumulating the number of inversions during this period.
次に、これを脈動周波数Pfに換算するには、4気筒内燃機関の場合には1s間の反転回数の1/2回が周波数に相当するため、20ms間の50倍の値を1/2倍すれば良い。
Next, in order to convert this to the pulsation frequency Pf, in the case of a four-cylinder internal combustion engine, ½ of the number of inversions in 1 s corresponds to the frequency, so a
すなわち、図9では変極点数=2であるので、50×2/2=50(Hz)が脈動周波数Pfとして求められる。図9に示す例では上述したように回転数が1200r/minの時では実際の周波数は40Hzであり、誤差は生じるがほぼ近い周波数として求めることができる。 That is, in FIG. 9, since the number of inflection points = 2, 50 × 2/2 = 50 (Hz) is obtained as the pulsation frequency Pf. In the example shown in FIG. 9, as described above, when the rotational speed is 1200 r / min, the actual frequency is 40 Hz, and an error occurs, but it can be obtained as a substantially close frequency.
尚、脈動周波数Pfの演算精度を向上するには第二の所定期間を長く取れば良い。ただし、各黒丸点の保存数と第二の所定期間とは関連付けされており、保存数を多くとるとRAM容量が増加するため、RAM容量と精度を考慮して設定すれば良い。 In addition, what is necessary is just to take the 2nd predetermined period long in order to improve the calculation precision of the pulsation frequency Pf. However, the stored number of each black dot is associated with the second predetermined period, and the RAM capacity increases when the stored number is increased. Therefore, the setting may be made in consideration of the RAM capacity and accuracy.
次に、前記第二の所定期間の最大値平均Qmx1、最小値平均Qmn1および全体平均値QaVsを求める方法について説明する。 Next, a method for obtaining the maximum value average Qmx1, the minimum value average Qmn1 and the overall average value QaVs in the second predetermined period will be described.
第二の所定期間における各2ms毎のサンプリング値を記憶して保存することにより、上述した反転回数を更新するタイミングでa点の符号により(―)の場合は、1回前のサンプリング値の黒丸点s2が最大値ΣQmxとして積算していくと同時に、ΣQmx回数を+1として積算する。 By storing and saving the sampling value every 2 ms in the second predetermined period, if the sign of point a is (−) at the timing of updating the number of inversions described above, the black circle of the previous sampling value The point s2 is accumulated as the maximum value ΣQmx, and at the same time, the number of ΣQmx is accumulated as +1.
b点では符号が(+)であり、この場合には1回前のサンプリング値黒丸点S9が最小値ΣQmnとして積算していくと同時に、ΣQmn回数を+1として記憶する。 At point b, the sign is (+). In this case, the previous sampling value black circle point S9 is accumulated as the minimum value ΣQmn, and at the same time, the number of ΣQmn times is stored as +1.
最大値平均Qmx1は積算された最大値ΣQmxをΣQmx回数で除算すれば求められるが、図9では20msとした第二の所定期間の反転回数がそれぞれ1回しか存在しないので、最大値平均Qmx1は黒丸点s2を意味し、同様に最小値平均Qmn1は黒丸点s9を意味し、それぞれ最大、最小値を求めることができる。 The maximum average value Qmx1 can be obtained by dividing the integrated maximum value ΣQmx by the number of ΣQmx. However, in FIG. 9, there is only one inversion in the second predetermined period of 20 ms. This means the black circle point s2, and similarly, the minimum average Qmn1 means the black circle point s9, and the maximum and minimum values can be obtained respectively.
一方、第二の所定期間を20msとした場合は、この間のサンプル数は2ms毎のサンプルタイミングでは10個と固定できるため、各黒丸点s1から黒丸点s10の総和値を求めてサンプル数10で割ることにより、この間の平均値QaVsを求めることができる。 On the other hand, when the second predetermined period is set to 20 ms, the number of samples during this period can be fixed to 10 at the sample timing every 2 ms. Therefore, the total value of each black circle point s1 to the black circle point s10 is obtained to obtain 10 samples. By dividing, an average value QaVs during this period can be obtained.
また、最大値平均Qmx1と最小値平均Qmn1の差分から脈動の振幅量dQを演算し、脈動の振幅量dQを平均値QaVsで除算(dQ/QaVs)することにより脈動振幅の比率である振幅比Pwが求められる。 Also, an amplitude ratio that is a ratio of the pulsation amplitude is calculated by calculating a pulsation amplitude amount dQ from the difference between the maximum value average Qmx1 and the minimum value average Qmn1, and dividing the pulsation amplitude amount dQ by the average value QaVs (dQ / QaVs). Pw is required.
以上が低周波数領域の説明であるが、次に高周波数領域の場合を図10に基づき説明する。図10は図9の例と同様のものを示しているが、内燃機関の回転数を3000r/minで運転した時のものであり、周波数に単純換算すると100Hzの高周波数領域側の脈動状態を表したものである。 The above is the description of the low frequency region. Next, the case of the high frequency region will be described with reference to FIG. FIG. 10 shows the same thing as the example of FIG. 9, but is the one when the rotational speed of the internal combustion engine is operated at 3000 r / min, and the pulsation state on the high frequency region side of 100 Hz is simply converted into the frequency. It is a representation.
図9と同様に、それぞれ実線を真の空気量Qr1、点線を2msサンプリングタイミングで空気量変換したときの空気量Qs1、真の空気量Qr1の平均値を2点鎖線で示した平均値QaVrとし、空気量Qs1の平均値を破線で示した平均値QaVsとしている。 As in FIG. 9, the solid line is the true air amount Qr1, the dotted line is the air amount Qs1 when the air amount is converted at 2 ms sampling timing, and the average value of the true air amount Qr1 is the average value QaVr indicated by the two-dot chain line. The average value of the air amount Qs1 is the average value QaVs indicated by a broken line.
図9と比較して分かるように、図10において空気量Qs1で示したサンプリングした検出空気量は真の空気量Qr1をトレースすることができなくなり、平均値QaVrと平均値QaVsの差はErsで示すように大きく、両者の誤差が大きくなるため補正量を大きくする必要があることがわかる。 As can be seen from comparison with FIG. 9, the sampled detected air amount indicated by the air amount Qs1 in FIG. 10 cannot trace the true air amount Qr1, and the difference between the average value QaVr and the average value QaVs is Ers. It can be seen that the correction amount needs to be increased because the error is large as shown in FIG.
波形から脈動周波数Pfを求める方法についても図9で示した方法と同様であり、図10の下側に示したように、サンプリングした時の時間的に隣り合う点どうしの差分を正負符号付きで演算し、符号が反転したものと判断した場合に反転回数を+1とすることで積算していくことにより、20ms間の反転回数が保存される。 The method for obtaining the pulsation frequency Pf from the waveform is also the same as the method shown in FIG. 9, and as shown in the lower side of FIG. When the calculation is performed and it is determined that the sign is inverted, the number of inversions for 20 ms is stored by adding the number of inversions to +1.
これを脈動周波数に換算すると図10で変極点数=4であるので、50×4/2=100(Hz)が脈動周波数Pfとして求められる。
次に、第二の所定期間の最大、最小および全体平均値を求める方法についても同様に、第二の所定期間における各2ms毎のサンプリング値を記憶、保存しておき、上述した反転回数を更新するタイミングで演算される符号により(―)の場合は、1回前のサンプリング値を最大値ΣQmxとして積算していくと同時に、ΣQmx回数を+1として積算する。
When this is converted into a pulsation frequency, the number of inflection points is 4 in FIG. 10, and 50 × 4/2 = 100 (Hz) is obtained as the pulsation frequency Pf.
Next, similarly for the method of obtaining the maximum, minimum and overall average values of the second predetermined period, the sampling values every 2 ms in the second predetermined period are stored and stored, and the above-described inversion count is updated. In the case of (−) according to the sign calculated at the timing, the previous sampling value is accumulated as the maximum value ΣQmx, and at the same time, the number of ΣQmx times is accumulated as +1.
一方、反転回数を更新するタイミングで演算される符号が(+)の場合には1回前のサンプリング値を最小値ΣQmnとして積算していくと同時に、ΣQmn回数を+1として積算する。 On the other hand, when the sign calculated at the timing of updating the number of inversions is (+), the previous sampling value is accumulated as the minimum value ΣQmn, and at the same time, the number of ΣQmn is accumulated as +1.
図10では20msとした第二の所定期間の反転回数が4回であり、最大値平均は積算した最大値ΣQmxをΣQmx回数で除算した2点による最大値平均Qmx1、最小値平均は積算した最小値ΣQmnをΣQmn回数で除算した2点による最小値平均Qmn1として求められる。 In FIG. 10, the number of inversions in the second predetermined period of 20 ms is 4 times, the maximum average is the maximum value ΣQmx obtained by dividing the maximum value ΣQmx by the number of ΣQmx, and the minimum value average is the minimum integrated. The value ΣQmn is obtained as the minimum value average Qmn1 by two points obtained by dividing the value ΣQmn by the number of ΣQmn times.
一方、第二の所定期間を20msとした場合は、図9と同様にこの間のサンプル数は2ms毎のサンプルタイミングでは10個と固定できるため、各サンプリング値を積算して総和値を求めてサンプル数10で割ることにより、この間の平均値QaVsを求めることができる。
On the other hand, when the second predetermined period is set to 20 ms, the number of samples during this period can be fixed to 10 at the sample timing of every 2 ms as in FIG. 9. By dividing by
また、最大値平均Qmx1と最小値平均Qmn1の差分から脈動の振幅量dQを演算し、脈動の振幅量dQを平均値QaVsで除算(dQ/QaVs)することにより脈動振幅の比率である振幅比Pwが求められる。 Also, an amplitude ratio that is a ratio of the pulsation amplitude is calculated by calculating a pulsation amplitude amount dQ from the difference between the maximum value average Qmx1 and the minimum value average Qmn1, and dividing the pulsation amplitude amount dQ by the average value QaVs (dQ / QaVs). Pw is required.
また、本実施例では上述した脈動振幅比Pw及び脈動周波数Pfの演算結果をもとに、図8に示した脈動振幅比及び脈動周波数演算手段320の後段にある周波数応答補正手段330と、サンプリング誤差補正手段340と、非線形性補正手段350とから最終的に補正した空気量を演算する補正後空気量演算手段360で空気量Qcを演算するように構成されている。
Further, in this embodiment, based on the calculation result of the pulsation amplitude ratio Pw and the pulsation frequency Pf described above, the frequency
図10にはその時の補正された空気量をQc1として示し、その平均値をQaVcで示している。そして、補正した場合の平均値QaVcと真の空気量の平均値QaVrとの差はErcで示すように小さくすることができる。 FIG. 10 shows the corrected air amount at that time as Qc1, and the average value is shown as QaVc. The difference between the corrected average value QaVc and the true air amount average value QaVr can be reduced as indicated by Erc.
図11は上述した周波数応答補正手段330と、サンプリング誤差補正手段340と、非線形性補正手段350の具体的な補正値を示したもので、(a)は熱線式空気量センサ10の周波数応答を補正する補正係数KQfのマップであり、(b)はサンプリング誤差を補正する補正係数KQsのマップであり、(c)は非線形性を補正する補正係数KQbのテーブルを示している。
FIG. 11 shows specific correction values of the above-described frequency response correction means 330, sampling error correction means 340, and nonlinearity correction means 350. FIG. 11A shows the frequency response of the hot-wire
まず、熱線式空気量センサ10の周波数応答を補正する補正係数KQfは脈動周波数Pfと脈動振幅比Pwとを軸とする3次元マップを参照して算出される。尚、脈動周波数Pfと脈動振幅比Pwとは上述したような手法よって求められている。
First, the correction coefficient KQf for correcting the frequency response of the hot-wire
このマップでは図6で示した特性と逆関数的な補正量を設定しておけば良く、例えば周波数が高いほど係数は大きく、また脈動振幅比が大きいほど係数が大きくなるようにそれぞれ1.0より大きい値で設定される。それぞれの値は熱線式空気量センサ10の特性として予め計測してマッピングしておけば、内燃機関によって係数を適合する必要はない。
In this map, a correction amount inverse to the characteristics shown in FIG. 6 may be set. For example, the higher the frequency is, the larger the coefficient is, and the larger the pulsation amplitude ratio is, the larger the coefficient is 1.0. Set to a larger value. If each value is previously measured and mapped as a characteristic of the hot-wire
次にサンプリング誤差を補正する補正係数KQsは脈動周波数Pfと脈動振幅比Pwとを軸とする3次元マップを参照して算出される。このマップでも図7で示した特性の逆関数的な補正量を設定しておけば良く、例えば脈動周波数Pfが高いほど係数は大きく、また脈動振幅比Pwが大きいほど係数が大きくなるようにそれぞれ1.0より大きい値で設定される。補正係数は脈動振幅比Pwと脈動周波数Pfの読取りに対する誤差分の補正量を予め計算してマッピングしておけば、燃機関によって係数を適合する必要はない。 Next, the correction coefficient KQs for correcting the sampling error is calculated with reference to a three-dimensional map having the pulsation frequency Pf and the pulsation amplitude ratio Pw as axes. In this map as well, it is only necessary to set an inverse function correction amount of the characteristic shown in FIG. 7, and for example, the higher the pulsation frequency Pf, the larger the coefficient, and the larger the pulsation amplitude ratio Pw, the larger the coefficient. It is set with a value larger than 1.0. The correction coefficient need not be adapted depending on the fuel engine if a correction amount corresponding to an error for reading the pulsation amplitude ratio Pw and the pulsation frequency Pf is calculated and mapped in advance.
また、非線形性を補正する補正係数KQbは、図4で示した特性において非線形の度合いの大きい部分について補正量を大きくするようになっている。 Further, the correction coefficient KQb for correcting the non-linearity is configured such that the correction amount is increased for a portion having a large degree of non-linearity in the characteristics shown in FIG.
線形性の度合いに応じて例えばセンサの出力電圧の所定単位当りに対する空気量Qの値が大きい場合に、大きくなるように設定された空気量Qを軸とした1.0より大きい値で2次元テーブルにより求められる。補正量はセンサ特性カーブによって予め設定しておけばよい。 Depending on the degree of linearity, for example, when the value of the air amount Q per unit of output voltage of the sensor is large, the two-dimensional value is larger than 1.0 with the air amount Q set to be large as the axis. Determined by table. The correction amount may be set in advance according to the sensor characteristic curve.
尚、本実施例では上述の各補正係数を1.0より大きい値としているが、これは乗算の際に補正なしの状態を1.0としたいためである。尚、各補正係数は0を基準に設定しても良いが、この場合は乗算する際に各係数に1.0を加算して求めるようにすると同様な効果が得られる。 In the present embodiment, each of the above-described correction coefficients is set to a value larger than 1.0 because it is desired to set the uncorrected state to 1.0 at the time of multiplication. Each correction coefficient may be set with reference to 0, but in this case, the same effect can be obtained by adding 1.0 to each coefficient when multiplying.
次に、上述した3つの補正係数(KQf、KQs、KQb)を用いて、最終的に補正した空気量を演算する方法について説明する。 Next, a method for calculating the finally corrected air amount using the three correction coefficients (KQf, KQs, KQb) described above will be described.
補正後の空気量Qcは下式(a)または下式(b)で与えられ、本実施例では補正係数を調整する調整係数C1乃至C3は1.0以上としている。そして、補正後の空気量Qcはサンプルタイミング毎に検出空気量Qに乗算されて求められる。
Qc=Q×{(C1×KQf)×(C2×KQs)×(C3×KQb)}…(a)Qc=Q×{1+(C1×KQf)+(C2×KQs)+(C3×KQ)}…(b)
ここで、式(b)では各補正係数は0を基準に設定している場合である。
The corrected air amount Qc is given by the following formula (a) or the following formula (b). In this embodiment, the adjustment coefficients C1 to C3 for adjusting the correction coefficient are 1.0 or more. The corrected air amount Qc is obtained by multiplying the detected air amount Q at each sample timing.
Qc = Q × {(C1 × KQf) × (C2 × KQs) × (C3 × KQb)} (a) Qc = Q × {1+ (C1 × KQf) + (C2 × KQs) + (C3 × KQ) } ... (b)
Here, in the formula (b), each correction coefficient is set on the basis of 0.
式(a)もしくは式(b)のいずれを用いるかは補正量の大きさと効果によって選択すれば良い。 Whether to use equation (a) or equation (b) may be selected according to the magnitude and effect of the correction amount.
ここで、調整係数C1乃至C3を設定しているのは、共に脈動振幅比Pwと脈動周波数Pfを基に補正するため、過補正となる場合の調整分として設定しておくものである。尚、調整係数C1乃至C3を運転領域によって内燃機関の回転数あるいは負荷、スロットル弁開度に応じたマップやテーブルとし設定しておいても良いものである。 Here, the adjustment coefficients C1 to C3 are set because they are both corrected based on the pulsation amplitude ratio Pw and the pulsation frequency Pf, and are set as adjustments in the case of overcorrection. The adjustment coefficients C1 to C3 may be set as a map or table corresponding to the rotational speed or load of the internal combustion engine and the throttle valve opening according to the operation region.
更に、別な演算の方法としては、下式(c)による演算方式があり、サンプリングタイミング毎に演算される。ただし、この場合は各係数を0基準に設定してお必要がある。尚、下記式(c)の演算では差分を利用しているため補正の効果は小さく、係数を大きくしておく必要があるが、1.0では発散するので、大きな補正が必要な場合は適用できない。
Qc=G×(Q−Qc_old)+Q…(c)
G=式(b)の検出空気量Qに乗算される係数、(C1×KQf)+(C2×KQs)+(C3×KQ)である。ただし、<1.0の条件である。
Qc_old:2ms前のQc
尚、各補正係数(KQf、KQs、KQb)は第二の所定期間の間から求められるため、直前の第二の所定期間における結果を使用し、次の第二の所定期間の結果が求められるまでは同じ補正係数(KQf、KQs、KQb)が用いられる。
Furthermore, as another calculation method, there is a calculation method according to the following expression (c), which is calculated at each sampling timing. However, in this case, it is necessary to set each coefficient to 0 reference. In addition, since the difference is used in the calculation of the following formula (c), the effect of the correction is small and the coefficient needs to be large. However, since the divergence is 1.0, it is applied when a large correction is necessary Can not.
Qc = G × (Q−Qc_old) + Q (c)
G = coefficient multiplied by the detected air amount Q in the equation (b), (C1 × KQf) + (C2 × KQs) + (C3 × KQ). However, the condition is <1.0.
Qc_old:
Since each correction coefficient (KQf, KQs, KQb) is obtained from the second predetermined period, the result of the next second predetermined period is obtained using the result of the immediately preceding second predetermined period. Until then, the same correction coefficients (KQf, KQs, KQb) are used.
次に各補正係数および補正後の空気量Qcの演算について図12のフローチャートを基づき説明する。 Next, calculation of each correction coefficient and the corrected air amount Qc will be described based on the flowchart of FIG.
図12は熱線式空気量センサ10から出力される検出信号を第一の所定期間である例えば2ms毎のサンプリングタイミングで起動する処理を示したもので、一般的にはマイコンプログラムの定時演算処理として起動するものである。
FIG. 12 shows a process of starting the detection signal output from the hot-wire
まず、ステップ1000では、2ms毎にエアフローセンサ10から検出される信号を空気量Qに変換する。
First, in step 1000, a signal detected from the
次に、ステップ1010では第二の所定期間の計測中であるかのフラグをチェックし、フラグ=0、すなわち計測終了と判定されればステップ2000に進み、フラグ=1すなわち計測中であればステップ1020に進む。 Next, in step 1010, a flag is checked to determine whether measurement is being performed for the second predetermined period. If it is determined that flag = 0, that is, the measurement is completed, the process proceeds to step 2000; Proceed to 1020.
ステップ1020では、第二の所定期間(例えば20ms)が計測中であり、ステップ1000で演算された空気量Qは前回値に加算され、ΣQとして積算されてステップ1030に進む。 In step 1020, a second predetermined period (for example, 20 ms) is being measured, and the air amount Q calculated in step 1000 is added to the previous value, integrated as ΣQ, and the process proceeds to step 1030.
ステップ1030では、今回の空気量Qから保存されている前回の空気量Qを減算する計算によって差分量を符号付きで演算する。
In
ステップ1040では、保存されている前回の空気量Qとその前の前々回の空気量Qの減算演算の結果による符合と、ステップ1030で演算された時の符号とを比較する。例えば空気量Qが2バイトデータである場合には、データのMSBのビットが一致しない場合に反転したと判断する。
In
反転したと判断した場合には、ステップ1050で反転回数の積算を行う。またステップ1060では、ステップ1030で演算した符号が比較(+)であったかを比較し、(+)の場合にはステップ1070へ進み、反転した直前の値が下限変極点であると判断して、反転した1回前の空気量Qを下限値としてΣQmnへ加算し積算すると同時に、ΣQmn回数を積算する。
If it is determined that the rotation has been reversed, the number of reversals is integrated in step 1050. In
ステップ1060で符号が(−)である場合は、反転した直前の値が上限変極点であると判断して、反転した1回前の空気量Qを上限値としてΣQmxへ加算し積算すると同時に、ΣQmx回数を積算してステップ1080へ進む。
When the sign is (−) in
ステップ1040で符号が反転していないと判断された場合は、ステップ1050から1070までの処理を行わず、ステップ1080へ進む。
If it is determined in
一方、ステップ1010で第二の所定期間の間の計測中であるかのフラグ=0すなわち、計測終了と判定されればステップ2000に進んで各補正係数が演算される。 On the other hand, if it is determined in step 1010 that the measurement is being performed during the second predetermined period = 0, that is, if it is determined that the measurement has been completed, the process proceeds to step 2000 to calculate each correction coefficient.
まずステップ2000では、第二の所定期間中にステップ1020から1070までに演算されている最小値ΣQmnとΣQmn回数から、最小値平均Qmn1が最小値ΣQmnをΣQmn回数で除算して求められる。同様に最大値平均Qmx1が最大値ΣQmxをΣQmx回数で除算して求められる。また、積算空気量ΣQ/10により全体平均QaVsを演算する。ここで10は20ms間の2msサンプリング回数から決まる値である。
First, in
次にステップ2010では前記最大値平均Qmx1と最小値平均Qmn1の差分から脈動の振幅量dQを演算し、脈動の振幅量dQを平均値QaVsで除算(dQ/QaVs)することにより脈動振幅の比率である振幅比Pwが求められる。 Next, in step 2010, a pulsation amplitude amount dQ is calculated from the difference between the maximum value average Qmx1 and the minimum value average Qmn1, and the pulsation amplitude amount dQ is divided by the average value QaVs (dQ / QaVs) to thereby calculate the pulsation amplitude ratio. Is obtained.
ステップ2020では、脈動周波数Pfに換算する演算を行い、ステップ1050で演算された反転回数積算値から、4気筒内燃機関の場合には1s間の反転回数の1/2回が周波数に相当するため、20ms間の50倍の値を1/2倍して脈動周波数Pfとして求めることができる。 In step 2020, calculation to convert to the pulsation frequency Pf is performed, and in the case of a four-cylinder internal combustion engine, ½ of the number of inversions for 1 s corresponds to the frequency based on the inversion number integrated value calculated in step 1050. The pulsation frequency Pf can be obtained by halving the 50 times value for 20 ms.
ステップ2010で求めた脈動振幅比Pwと、ステップ2020で求めた脈動周波数Pfを用いてステップ2040から2050によって夫々3つの補正係数(KQf、KQs、KQb)が求められる。この各補正係数は図11にあるようにマップやテーブル等から脈動振幅比Pwと脈動周波数Pfの大きさに応じて読み取られるものである。
Three correction coefficients (KQf, KQs, KQb) are obtained in
各補正係数を求めた後に、ステップ2060では第二の所定期間中の各積算値や保存されている情報を次回の計測のためにクリアし、ステップ2070で次回からの再計測用に第二の期間フラグをセット(1)してステップ1020に進む。
After obtaining each correction coefficient, in
ステップ1080では、ステップ2000から2070で演算された各補正係数を用いて補正後の空気量Qcを演算する。ここで各補正係数は、第二の所定期間の演算が更新されるまで同じ値で計算される。
In
また、ステップ1090では第二の所定期間の計測が行われ、たとえば20msである場合は2msが10回分になるまでカウントアップする。 In step 1090, measurement is performed for a second predetermined period. For example, in the case of 20 ms, the count is incremented until 2 ms reaches 10 times.
ステップ1100では、第二の所定期間が終了したかを判定する。例えばステップ1090による計測回数が10回になったときに終了と判定する。ステップ1100で終了と判定されない場合はそのまま処理を終了し、ステップ1100で終了と判定されれば、ステップ1110で第二の所定期間のフラグをリセット(0)して、次回の2msで最初にステップ2000から始まるルーチンで各補正係数を演算するようにする。尚、記載してしないが、初回計算時は各補正係数=1.0、第二の所定期間フラグ=1の状態を初期値として設定された値でステップ1020以降が演算されるようにする。
In
以上説明した通り、熱線式空気量センサでは高周波数領域ほど応答遅れが生じて検出空気量平均値と真の空気量平均値が一致しなくなり誤差が生じるという現象があるが、本発明によればこの誤差を少なくする効果が期待される。 As described above, in the hot-wire air amount sensor, there is a phenomenon that a response delay occurs in a higher frequency region, and the detected air amount average value and the true air amount average value do not match and an error occurs. The effect of reducing this error is expected.
また、所定のサンプリングタイミングで取り込んで空気量に変換する場合に、吸気脈動の大きさや周波数によって検出平均空気量に誤差が生じるという現象があるが、本発明によればこの誤差を少なくする効果が期待される。 In addition, when taking in at a predetermined sampling timing and converting it into an air amount, there is a phenomenon that an error occurs in the detected average air amount depending on the magnitude and frequency of the intake pulsation. According to the present invention, this error can be reduced. Be expected.
10…熱線式空気量センサ、11… エアクリーナ、15… スロットルボディ、12… 吸気管、17… 水温センサ、101…吸気分岐管、103c…シリンダ、106…コレクタ、107…燃料タンク、108…燃料ポンプ、106…プレッシャレギュレータ、111…点火コイル、112…点火プラグ、104…排気管、105…触媒、
110…インジェクタ、200…コントロールユニット、114…空燃比センサ、
203…CPU、201…I/O LSI。
DESCRIPTION OF
110 ... Injector, 200 ... Control unit, 114 ... Air-fuel ratio sensor,
203... CPU, 201... I / O LSI.
Claims (13)
前記熱線式空気量センサの出力信号或いはこの出力信号から換算された検出空気量を所定のサンプリング期間毎に検出するサンプリング手段と、
前記出力サンプリング手段によってサンプリングされた複数の出力信号或いは検出空気量から吸気脈動の大きさ及び脈動周波数を求める吸気脈動及び脈動周波数演算段と、
前記吸気脈動及び脈動周波数演算段で得られた吸気脈動の大きさと前記脈動周波数とから前記熱線式空気量センサの周波数応答を補正する補正量を演算する周波数応答誤差補正手段と、
前記吸気脈動及び脈動周波数演算段で得られた吸気脈動の大きさと前記脈動周波数とから前記熱線式空気量センサのサンプリング誤差を補正する補正量を演算するサンプリング誤差補正手段と、
前記周波数応答を補正する補正量及び前記サンプリング誤差を補正する補正量によって前記検出空気量を補正して補正空気量を求める補正空気量演算手段と
よりなることを特徴とする内燃機関の空気量計測装置。 In the internal combustion engine air amount measuring device provided with a hot-wire air amount sensor that measures the amount of air flowing through the intake passage of the internal combustion engine,
A sampling means for detecting an output signal of the hot-wire air amount sensor or a detected air amount converted from the output signal for each predetermined sampling period;
An intake pulsation and pulsation frequency calculation stage for obtaining the magnitude and pulsation frequency of intake pulsation from a plurality of output signals or detected air amounts sampled by the output sampling means;
A frequency response error correction means for calculating a correction amount for correcting the frequency response of the hot air sensor from the magnitude of the intake pulsation and the pulsation frequency obtained in the intake pulsation and pulsation frequency calculation stage;
Sampling error correction means for calculating a correction amount for correcting a sampling error of the hot-wire air amount sensor from the intake pulsation and the pulsation frequency obtained in the intake pulsation and pulsation frequency calculation stage;
An air amount measurement for an internal combustion engine comprising correction air amount calculation means for correcting the detected air amount by a correction amount for correcting the frequency response and a correction amount for correcting the sampling error to obtain a correction air amount. apparatus.
前記サンプリング手段は第1の所定時間毎に前記熱線式空気量センサの前記出力信号或いは前記検出空気量をサンプリングし、前記吸気脈動及び脈動周波数演算段は前記第1の所定時間より長い第2の所定時間の間にサンプリングされた複数の前記出力信号或いは検出空気量から吸気脈動の大きさ及び脈動周波数を求めることを特徴とする内燃機関の空気量計測装置。 In the internal combustion engine air quantity measuring device according to claim 1,
The sampling means samples the output signal or the detected air amount of the hot-wire air amount sensor every first predetermined time, and the intake pulsation and pulsation frequency calculation stage is a second longer than the first predetermined time. An air quantity measuring device for an internal combustion engine, characterized in that an intake pulsation magnitude and a pulsation frequency are obtained from a plurality of the output signals or detected air quantities sampled during a predetermined time.
前記吸気脈動及び脈動周波数演算段は、前記第1の所定時間毎にサンプリングされた前記出力信号或いは検出空気量を前記第2の所定時間の間に亘って記憶する記憶手段と、前記第2の所定時間内での最大値平均及び最小値平均と全体平均値とを演算する演算手段と、前記最大値平均と最小値平均の差分から脈動の振幅量を演算する演算手段と、前記振幅量と前記全体平均値とから脈動振幅の比率を求める演算手段を備えていることを特徴とする内燃機関の空気量計測装置。 The air quantity measuring device for an internal combustion engine according to claim 2,
The intake pulsation and pulsation frequency calculation stage includes storage means for storing the output signal or the detected air amount sampled at the first predetermined time for the second predetermined time; Calculation means for calculating the maximum value average and minimum value average and the overall average value within a predetermined time, calculation means for calculating the amplitude amount of pulsation from the difference between the maximum value average and the minimum value average, and the amplitude amount An air quantity measuring device for an internal combustion engine, comprising a calculating means for obtaining a ratio of pulsation amplitude from the overall average value.
前記吸気脈動及び脈動周波数演算段は、前記第2の所定時間の間にわたってサンプリングした前記出力信号或いは検出空気量の時間的に隣り合うもの同士の差分量を正負符号付きで演算して符合の反転回数を演算する演算手段と、前記第2の所定時間と前記反転回数から前記吸気脈動の周期もしくは周波数を演算する演算手段を備えていることを特徴とする内燃機関の空気量計測装置。 The air quantity measuring device for an internal combustion engine according to claim 2,
The intake pulsation and pulsation frequency calculation stage calculates the difference between the output signals sampled over the second predetermined time or the temporally adjacent ones of the detected air amount with a positive / negative sign, and reverses the sign An air amount measuring apparatus for an internal combustion engine, comprising: calculating means for calculating the number of times; and calculating means for calculating the period or frequency of the intake pulsation from the second predetermined time and the number of inversions.
前記周波数応答誤差補正手段は、前記脈動振幅比の大きさと前記脈動周波数に応じて補正量が求められ、前記脈動振幅比率が大きく、かつ前記脈動周波数が高いほど前記補正量を大きく設定することを特徴とする内燃機関の空気量計測装置。 In the air quantity measuring device for an internal combustion engine according to any one of claims 3 to 4,
The frequency response error correction means obtains a correction amount according to the magnitude of the pulsation amplitude ratio and the pulsation frequency, and sets the correction amount to be larger as the pulsation amplitude ratio is larger and the pulsation frequency is higher. An air quantity measuring device for an internal combustion engine characterized by the above.
前記サンプリング誤差補正手段は、前記脈動振幅比の大きさと前記脈動周波数に応じて補正量が求められ、前記脈動振幅比率が大きく、かつ前記脈動周波数が高いほど前記補正量を大きく設定することを特徴とする内燃機関の空気量計測装置。 In the air quantity measuring device for an internal combustion engine according to any one of claims 3 to 4,
The sampling error correction means obtains a correction amount according to the magnitude of the pulsation amplitude ratio and the pulsation frequency, and sets the correction amount to be larger as the pulsation amplitude ratio is larger and the pulsation frequency is higher. An air quantity measuring device for an internal combustion engine.
前記補正空気量演算手段は、前記検出空気量の前記全体平均値に対する大きさによって決まる非線形誤差を補正する補正量を演算する非線形補正手段からの補正量によって検出空気量を補正することを特徴とする内燃機関の空気量計測装置。 In the internal combustion engine air quantity measuring device according to claim 1,
The correction air amount calculating means corrects the detected air amount by a correction amount from a nonlinear correction means for calculating a correction amount for correcting a nonlinear error determined by the magnitude of the detected air amount with respect to the overall average value. An air amount measuring device for an internal combustion engine.
前記空気量計測装置は、
前記熱線式空気量センサの出力信号から換算された検出空気量を所定のサンプリング期間毎にサンプリングし、
前記サンプリングされた複数の検出空気量から吸気脈動の大きさ及び脈動周波数を演算し、
前記吸気脈動の大きさと前記脈動周波数とから前記熱線式空気量センサの周波数応答を補正する補正量を演算し、
前記吸気脈動の大きさと前記脈動周波数とから前記熱線式空気量センサのサンプリング誤差を補正する補正量を演算し、
前記周波数応答を補正する補正量及び前記サンプリング誤差を補正する補正量によって前記検出空気量を補正して補正空気量を演算する
ことを特徴とする内燃機関の空気量計測方法。 In the internal combustion engine air amount measuring device provided with a hot-wire air amount sensor that measures the amount of air flowing through the intake passage of the internal combustion engine,
The air amount measuring device is
Sampling the detected air amount converted from the output signal of the hot-wire air amount sensor every predetermined sampling period,
The intake pulsation magnitude and pulsation frequency are calculated from the plurality of sampled detected air amounts,
From the magnitude of the intake pulsation and the pulsation frequency, a correction amount for correcting the frequency response of the hot-wire air quantity sensor is calculated,
From the magnitude of the intake pulsation and the pulsation frequency, a correction amount for correcting the sampling error of the hot-wire air amount sensor is calculated,
A method for measuring an air amount of an internal combustion engine, comprising: calculating a correction air amount by correcting the detected air amount by a correction amount for correcting the frequency response and a correction amount for correcting the sampling error.
第1の所定時間毎に前記熱線式空気量センサの前記出力信号或いは前記検出空気量をサンプリングし、前記第1の所定時間より長い第2の所定時間の間に前記サンプリングされた複数の前記検出空気量から吸気脈動の大きさ及び脈動周波数を求めることを特徴とする内燃機関の空気量計測方法。 In the internal combustion engine air amount measuring method according to claim 8,
The output signal of the hot-wire air amount sensor or the detected air amount is sampled every first predetermined time, and the plurality of the detections sampled during a second predetermined time longer than the first predetermined time. An air quantity measuring method for an internal combustion engine, characterized in that a magnitude and a pulsation frequency of intake pulsation are obtained from an air quantity.
前記第1の所定時間毎にサンプリングされた前記検出空気量を前記第2の所定時間の間に亘って記憶し、前記第2の所定時間内での最大値平均及び最小値平均と全体平均値とを演算すると共に、前記最大値平均と最小値平均の差分から脈動の振幅量を演算し、前記振幅量と前記全体平均値とから脈動振幅の比率を演算することを特徴とする内燃機関の空気量計測方法。 The method for measuring an air amount of an internal combustion engine according to claim 9,
The detected air amount sampled every first predetermined time is stored for the second predetermined time, and the maximum value average, minimum value average, and overall average value within the second predetermined time are stored. And calculating a pulsation amplitude amount from the difference between the maximum average value and the minimum average value, and calculating a ratio of pulsation amplitude from the amplitude amount and the overall average value. Air volume measurement method.
前記第2の所定時間の間に亘ってサンプリングした前記検出空気量の時間的に隣り合うもの同士の差分量を正負符号付きで演算して符合の反転回数を演算し、前記第2の所定時間と前記反転回数から前記吸気脈動の周期もしくは周波数を演算する
ことを特徴とする内燃機関の空気量計測方法。 The method for measuring an air amount of an internal combustion engine according to claim 9,
A difference amount between the detected air amounts sampled over the second predetermined time in terms of time is calculated with a plus / minus sign to calculate the number of sign inversions, and the second predetermined time And calculating the period or frequency of the intake pulsation from the number of inversions.
前記脈動振幅比の大きさと前記脈動周波数に応じて周波数応答誤差の補正を行う補正量が求められ、前記脈動振幅比率が大きく、かつ前記脈動周波数が高いほど前記補正量を大きく設定することを特徴とする内燃機関の空気量計測方法。 The method for measuring an air amount of an internal combustion engine according to any one of claims 11 to 12,
A correction amount for correcting a frequency response error according to the magnitude of the pulsation amplitude ratio and the pulsation frequency is obtained, and the correction amount is set to be larger as the pulsation amplitude ratio is larger and the pulsation frequency is higher. An air amount measurement method for an internal combustion engine.
前記脈動振幅比の大きさと前記脈動周波数に応じてサンプリング誤差の補正を行う補正量が求められ、前記脈動振幅比率が大きく、かつ前記脈動周波数が高いほど前記補正量を大きく設定することを特徴とする内燃機関の空気量計測方法。 The method for measuring an air amount of an internal combustion engine according to any one of claims 11 to 12,
A correction amount for correcting a sampling error according to the magnitude of the pulsation amplitude ratio and the pulsation frequency is obtained, and the correction amount is set to be larger as the pulsation amplitude ratio is larger and the pulsation frequency is higher. A method for measuring the amount of air in an internal combustion engine.
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- 2012-02-03 JP JP2012021847A patent/JP2013160121A/en active Pending
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