(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱線式空気流量計の出力を用いて内燃機関に吸入する空気流量を計測する吸入空気流量計測装置において、
熱線式空気流量計の出力波形から、クランク角周波数よりも高い周波数に分布するスペクトル強度を求めて前記出力波形の特徴量として抽出する波形特徴量抽出手段と、
熱線式空気流量計の出力波形のスペクトル強度と逆流の割合である逆流比との関係を逆流比計算情報として記憶する逆流比計算情報メモリと、
熱線式空気流量計の出力波形の特徴量から前記逆流比計算情報を用いて逆流比を求める逆流比計算手段と、
前記逆流比を用いて熱線式空気流量計の出力を補正して内燃機関に吸入する空気流量を求める流量計算手段とを備えたことを特徴とする吸入空気流量計測装置。
【請求項２】
請求項１に記載の吸入空気流量計測装置において、前記波形特徴量抽出手段は、熱線式空気流量計の出力波形を読み込む波形メモリと、クランク角周波数を求めるクランク角周波数計算手段と、抽出周波数成分情報を記憶した抽出周波数倍率メモリと、前記波形メモリに取込まれた波形について前記抽出周波数倍率メモリに記憶した抽出周波数倍率をクランク角周波数にかけて得られた抽出周波数成分のスペクトル強度を求める周波数強度計算手段とを備えたことを特徴とする吸入空気流量計測装置。
【請求項３】
請求項２に記載の吸入空気量計測装置において、前記周波数強度計算手段で求められたスペクトル強度を記憶しておく波形特徴量メモリを備えたことを特徴とする吸入空気量計測装置。
【請求項４】
請求項２に記載の吸入空気量計測装置において、前記クランク角周波数計算手段は、前記熱線式空気流量計の出力波形のスペクトルの山を形成する周波数のうち、最も低い周波数をクランク角周波数として求めることを特徴とする吸入空気流量計測装置。
【請求項５】
請求項２に記載の吸入空気量計測装置において、前記クランク角周波数計算手段は、クランク角センサの出力を微分してクランク角周波数を計算することを特徴とする吸入空気流量計測装置。
【請求項６】
請求項２に記載の吸入空気流量計測装置において、熱線式空気流量計の遅れと非線型性を補正する遅れ・非線型性補正手段を備え、前記流量計算手段は、前記遅れ・非線型性補正手段の出力と前記逆流比計算手段の出力とから流量の平均値を求めることを特徴とする吸入空気流量計測装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関の吸入空気流量を検出する装置に係り、特に、熱線流量計の出力波形を用いて正確な流量を測定できるようにした吸入空気流量測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、内燃機関の吸入空気流量は熱線式空気流量計を用いて計測することが、一般的に行われている。熱線式空気流量計は吸気通路中に配置され、熱線の温度が一定となるように電流を流し、その供給電流により、熱線が配置された断面を通過する空気流量を計測するものである。しかし、この熱線式空気流量計は、空気流量の絶対値は検出できるが、空気の流れの方向は判別できない。
【０００３】
ところで、内燃機関においては、ピストンの上下運動に起因する脈動が発生する。このため、熱線が配置された断面における空気流量は、周期的な関数となる。スロットルの開度が大きくなると、脈動の振幅が大きくなり、空気流量は負の領域に入ることもある。この現象は逆流と呼ばれる。熱線式空気流量計が流量の絶対値しか検出できないことを考慮すれば、逆流が発生したときの熱線式空気流量計が検知する空気流量は、空気が逆流していることを検出できないため、正確な値とならない。
【０００４】
さらに、熱線式空気流量計は、自分自身の熱容量に起因する応答遅れがある。また、空気流量と熱線式空気流量計の出力の間には非線型の対応関係がある。この、応答遅れや非線型性の影響を受けた熱線式空気流量計の出力をそのまま積分してしまうと、逆流の分だけ余分に内燃機関内に空気が取込まれたことになってしまう。
【０００５】
この問題を解決するために、これまでいくつかの方法が提案されている。
【０００６】
特開平１０−３００５４４号公報では、熱線式空気流量計から得られる検出信号の最大値と最小値に基いてしきい値を設定し、このしきい値と検出信号から空気流の向きを判断し、それを用いて逆流区間を判定する。そして、判定した逆流区間に応じて検出信号を補正して、正確な空気流量を求めている。
【０００７】
特開平７−１６７６９７号公報では、熱線式空気流量計から得られる検出信号の極大点、極小点を検出し、極大点から極小点までの経過時間を演算し、この経過時間に基いて逆流を判定している。そして、判定した逆流区間に応じて検出信号を補正している。
【０００８】
特開平７−２３９２６０号公報では、スロットル開度と逆流量のマップと、クランク角の変化量と逆流量のマップとを事前に作成し、運転時にスロットル開度とクランク角の変化量をもとに、前記マップを用いて逆流量を計算し、補正している。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
前記特開平１０−３００５４４号公報では、しきい値と検出信号の交差をみて逆流か否かを判断しているが、検出信号のノイズのために交差が観測されない場合もある。そのため、実用に際しての安定性に問題がある。
【００１０】
また、特開平７−１６７６９７号公報では、極大・極小を検出しているが、これも信号にノイズが乗ると、本来極大・極小が検出されるべきところ以外にも極大・極小が出現してしまうことがあり、実用に際しての安定性に問題がある。
【００１１】
特開平７−２３９２６０号公報では、予めスロットル開度と逆流量、クランク角変化量と逆流量の関係を内燃機関毎に求めてマップを作成しておく必要がある。このため、吸気管に何らかの変更を行うと、このマップも再作成しなくてはならず手間がかかる。
【００１２】
本発明では、しきい値や極値を用いて逆流の判定をすることなしに、しかも事前にスロットル開度、クランク角変化量と逆流量のマップを作成することなく、安定して逆流を補正できる内燃機関への吸入空気流量の計測装置を実現することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の吸入空気流量計測装置は、熱線式空気流量計の出力を用いて内燃機関に吸入する空気流量を計測する吸入空気流量計測装置において、熱線式空気流量計の出力波形から、クランク角周波数よりも高い周波数のスペクトル強度を求めて前記出力波形の特徴量として抽出する波形特徴量抽出手段と、熱線式空気流量計の出力波形のスペクトル強度と逆流の割合である逆流比との関係を逆流比計算情報として記憶する逆流比計算情報メモリと、熱線式空気流量計の出力波形の特徴量から前記逆流比計算情報を用いて逆流比を求める逆流比計算手段と、前記逆流比を用いて熱線式空気流量計の出力を補正して内燃機関に吸入する空気流量を求める流量計算手段とを備える。
上記吸入空気流量計測装置において、前記波形特徴量抽出手段は、熱線式空気流量計の出力波形を読み込む波形メモリと、クランク角周波数を求めるクランク角周波数計算手段と、抽出周波数成分情報を記憶した抽出周波数倍率メモリと、前記波形メモリに取込まれた波形について前記抽出周波数倍率メモリに記憶した抽出周波数倍率をクランク角周波数にかけて得られた抽出周波数成分のスペクトル強度を求める周波数強度計算手段とを備えるとよい。
また、前記周波数強度計算手段で求められたスペクトル強度を記憶しておく波形特徴量メモリを備えるとよい。
また、前記クランク角周波数計算手段は、前記熱線式空気流量計の出力波形のスペクトルの山を形成する周波数のうち、最も低い周波数をクランク角周波数として求めるとよい。
また、前記クランク角周波数計算手段は、クランク角センサの出力を微分してクランク角周波数を計算するとよい。
また、熱線式空気流量計の遅れと非線型性を補正する遅れ・非線型性補正手段を備え、前記流量計算手段は、前記遅れ・非線型性補正手段の出力と前記逆流比計算手段の出力とから流量の平均値を求めるようにするとよい。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明の実施例を図面を用いて説明する。図３及び図４に熱線式空気流量計の特性を説明するための図を示す。
【００１５】
内燃機関の空気流は、ピストンの上下運動によって脈動が発生する。このため、熱線流量計の配置された断面における空気流量は、図３の左側に示すような波形となる。しかし、実際に熱線式空気流量計が計測して出力される波形は、熱線式空気流量計の非線型性、応答遅れにより図３の右側に示すようになる。
【００１６】
また、スロットルの開度が大きくなると脈動幅が大きくなり、図４の左側の図のように空気流量の波形が負の領域に入る場合がある。この負の領域が逆流と呼ばれる現象である。この時、熱線式空気流量計が流量の絶対値しか検出できないため、逆流が発生したときの熱線式空気流量計の計測する空気流量は図４の中央の図のようになる。この場合の熱線式空気流量計の出力は、応答遅れや非線形性のために、図４の右側の図のようになる。
【００１７】
図４の右図に示すような熱線式空気流量計の出力信号の波形の特徴を分析し、この特徴量から逆流の割合を求める。一方で熱線式空気流量計の出力信号の遅れ・非線型性の補償を行って、図４の中図に示すような空気流量の絶対値を復元し、この平均を計算する。この、平均値を逆流比で補正することによって、真の流量の平均値を求めようということが、本発明の基本的な考え方である。なお、ここでいう逆流比Ｒとは、図５に示すように逆流が発生したときの負側の面積Ｓｂを正側の面積Ｓｆで割った量すなわち数１で表される量である。
【００１８】
【数１】
0003627564.tif 000002
【００１９】
図３のように逆流がない場合について、熱線式空気流量計の波形をスペクトラム解析した結果を図８（１）に示す。クランク角周波数ωと該当する周波数成分の強さ（信号強度Ｆ（ω））の関係は、図のようにクランク角周波数ω０の付近に周波数成分が集まってくる。
【００２０】
図４のように逆流がある場合の、熱線式空気流量計の波形のスペクトラム解析の結果を図８（２）に示す。図８（２）に示すように、クランク角周波数ω０より高い周波数にも成分が分布する。この成分は、図のようにスロットル開度が大きくなり、逆流が大きくなるほど、クランク角周波数ω０より高い周波数の成分の分布も大きくなる。このような波形の特徴量、例えば周波数成分の分布を基に逆流比を求め、これによって、熱線式空気流量計の出力を補正するものである。
【００２１】
まず、本発明を適用した内燃機関の構成を説明する。図１は本発明を適用したエンジンの構成を示したものである。図２は空気流量制御系の構成を示したものである。
【００２２】
図１に示すように、自動車用の内燃機関では気筒３内のピストン３２を上下動させることによって、その動きをクランク４によって、回転運動に変換し、車輪に伝達するものである。気筒３内のピストン３２を上下させるために気筒３頭部には、一方側に空気を気筒に供給する吸気管が、他方側に燃焼後の空気を外部に排出する排気管３４が設けられている。吸気管あるいは気筒には、ガソリン等の燃料を供給する燃料供給装置３１が設けられている。空気は図示していないエアクリーナから吸気ダクト３３スロットルチャンバ及びマニホールド２を介して気筒３内に供給される。スロットルチャンバには図示していないアクセルペダルと連動するスロットル弁３０が設けられており、吸入吸気流量を制御する。吸気ダクト３３内には流入する吸気流量を計測するための熱線式空気流量計１が設けられている。
【００２３】
この熱線式空気流量計１の出力は別設されたＣＰＵに入力され、空気流量測定部にて補正演算等を行い正確な空気量が求められ、正確な空気量制御が実行される。
【００２４】
本発明の空気流量測定部は図に示すように構成されている。すなわち、熱線式空気流量計１の出力は遅れ・非線型性補正手段７と波形特徴量抽出手段６とに入力される。波形特徴量抽出手段６へは、クランク角センサ５からの信号も入力され、波形特徴量を求める。逆流比計算出段８にて逆流比計算情報と波形特徴量とから逆流比を求める。次に流量計算手段９で遅れ・非線型性補正手段７と逆流比計算手段８の出力を用いて正確な空気流量を求め出力する。
【００２５】
ここで、波形特徴量抽出手段６の詳細を図２を用いて説明する。図２は特徴量抽出手段６の主な構成を示したものである。熱線式空気流量計１からの信号は、まず、波形メモリ６１に入力し一時的に記録される。波形メモリ６１の情報はクランク角周波数計算手段６２と周波数強度計算手段６５とに入力される。クランク角周波数計算手段６２へは、クランク角センサ５からの信号も入力され、波形メモリ６１からの信号から求めた波形の基本周波数又は、クランク角センサ５の信号に基づいてクランク角周波数が求められる。周波数強度計算手段６５では波形メモリ６１、クランク角周波数計算手段６２及び抽出周波数倍数メモリ６３からの信号を用いてクランク角周波数にある倍数をかけた周波数成分の強度を求める。その計算結果を波形特徴量として波形特徴量メモリ６４に記録する。
【００２６】
次に、本発明の動作手順を図６のフローチャートを用いて説明する。図６はが基本的な動作手順のフローチャートである。
【００２７】
熱線式流量計により出力される波形は、実際の流量より遅れによって鈍ったものになっている。しかも、実際の流量と熱線式流量計の出力の関係は、線型な関係ではない。そこで、この遅れと非線型性を補正する必要がある。
【００２８】
まず、熱線式流量計の出力を、遅れ・非線型性補正手段によって補正する（１０１）。次に、補正した値を用いて、波形の特徴量を求める（１０２）。求められた特徴量から逆流比を計算する（１０３）。前記求められた逆流比を用いて正確な流量を計算する（１０４）。以上の演算により気筒部に吸引される空気流量が求められ、それを用いて制御することに最適なエンジン制御を実現できる。
【００２９】
遅れ・非線型性補正手段７の具体的な処理手順を図７（１）を用いて説明する。
【００３０】
まず、熱線式流量計１の時定数を求める（１１１）。熱線式流量計１の出力Ｍｓの遅れを１次遅れ系として近似すると、遅れの時定数τは真の流量の絶対値Ｍｄの関数として次式で表わせる。
【００３１】
【数２】
0003627564.tif 000003
【００３２】
例えば、ある実験ではＣ０＝０．０２、Ｃ１＝０．４８である。Ｍｄは、前回の遅れ・非線型性の補正で得られた流量を用いる。従って、まず、前回の遅れ・非線型性の補正で得られた流量Ｍｄを用いて、数２により遅れの時定数を計算する。
【００３３】
次に、この時定数τを用いて、熱線式流量計の出力Ｍｓの遅れを数３を用いて補正する（１１２）。
【００３４】
【数３】
0003627564.tif 000004
【００３５】
ここで、Ｍｓ（−１）は前回とりこまれた熱線式流量計の出力値、Δｔはサンプリング間隔である。
【００３６】
遅れを補正された熱線式流量計の出力Ｍｃは、非線型性を数４によって補正される（１１３）。
【００３７】
【数４】
0003627564.tif 000005
【００３８】
ここで、係数Ｄ０、Ｄ１、Ｄ３、Ｄ４は予め定常流と熱線式流量計の出力の関係から求めておく。また、この非線型性の補正式の次数は４次に限定されるものではない。このようにして、遅れ・非線型性の補正が行われる。補正終了後に流量の絶対値Ｍｄが遅れ・非線型性補正手段より出力される。
【００３９】
次に、波形特徴量抽出１０２のステップに移る。波形特徴量抽出手段６は、逆流比の計算に用いる波形特徴量を計算する。波形特徴量を抽出する手順を図７（２）を用いて説明する。
【００４０】
まず、熱線式空気流量計１の出力は、直近の一定期間分の波形が波形メモリ６１に取込まれる。波形メモリ６１には、図９（１）に示すように熱線式空気流量計１の出力値が１次元配列として記憶される（２０１）。
【００４１】
クランク角周波数計算手段６２は、クランク角センサ５から読込んだクランク角を微分するか、あるいは波形メモリ６１に取込まれた熱線式空気流量計１の波形のスペクトルの山を形成する周波数のうち、最も低い周波数をクランク角周波数として認識し、クランク角周波数ω０を計算する（２０２）。
【００４２】
このクランク角周波数ω０の何倍の周波数成分を、逆流比の計算のために抽出すべきかということが、抽出周波数倍率メモリ６３には図９（２）に示す１次元配列の形で記憶されている。クランク角周波数ω０が計算された後に周波数強度計算手段６５は抽出周波数倍率メモリ６３から抽出周波数倍率λｉを順次読込む（２０３）。もし、読込むべき抽出周波数λｉが終ってしまったのなら波形特徴抽出の処理は終了する。読込む抽出周波数があり読込めた場合は周波数強度計算の実行ステップに移る（２０４）。
【００４３】
周波数強度計算手段６５は、読込んだ抽出周波数倍率λｉをクランク角周波数ω０にかけて、成分の強さを求めたい周波数ωｉ＝λｉ×ω０を計算し、波形メモリ６１から熱線式空気流量計１の出力波形を読込み、周波数ωｉでフーリエ変換して周波数強度Ｆ（ωｉ）を計算する（２０５）。計算した周波数強度Ｆ（ωｉ）は波形特徴量メモリに図９（３）のように書込んでおく（２０６）。
【００４４】
波形特徴量の抽出が終了したら、抽出した波形特徴量、すなわち本実施例では周波数強度Ｆ（ωｉ）を基に、逆流比Ｒの計算を行う（１０３）。逆流比Ｒの計算の手順を図７（３）を用いて説明する。
【００４５】
逆流比計算手段８は、波形特徴量メモリ６４から周波数強度Ｆ（ωｉ）を読込み（３０１）、逆流比計算情報メモリ１０から逆流比計算情報を読込む（３０２）。この逆流比計算情報は、周波数強度Ｆ（ωｉ）および周波数強度の比Ｆ（ωｉ）／Ｆ（ωｊ）の関数として逆流比Ｒを求めるときに用いるパラメータである。例えば、逆流比Ｒを周波数強度Ｆ（ωｉ）および周波数強度の比Ｆ（ωｉ）／Ｆ（ωｊ）の多項式として表す場合、逆流比計算情報メモリ１０は図９（４）に示すようなデータ構造で与えられる。この逆流比計算情報を用いて、逆流比Ｒは例えば、
【００４６】
【数５】
0003627564.tif 000006
【００４７】
によって計算される（３０３）。なお、この逆流比計算情報φｉｋとγｉｊｋは内燃機関や吸気系に依存しないパラメータである。
【００４８】
こうしてステップ１０３の逆流比Ｒの計算が終了したら、ステップ１０１で遅れと非線型性を補正した熱線式空気流量計の出力と逆流比Ｒから吸気量を計算する（１０４）。吸気量の計算の手順を図７（４）を用いて説明する。
【００４９】
流量計算手段１０４は、遅れと非線型性を補正した熱線式空気流量計の出力Ｍｄを、ほぼクランクが１回転する間の区間にわたって平均を取る（４０１）。求めた平均の出力に、（１−Ｒ）／（１＋Ｒ）をかけて逆流比を補正した吸気量を求める（４０２）ことができる。
【００５０】
上記手順を用いて、内燃機関や吸気系が変わってもマップを作成する手間を要することなく、逆流を安定的に補正できる吸入空気流量計測装置が実現できる。
【００５１】
本発明の特徴は、内燃機関や吸気系に変更があっても、その変化は熱線式空気流量計１の出力波形の周波数強度に反映されるものとしている。従って、周波数強度と逆流比の関係を一度逆流比計算情報として求めておけば、内燃機関や吸気系毎に調整する必要のない吸気量計測システムが実現できるものである。ここでは、逆流比計算情報を求める方法について述べる。
【００５２】
逆流比計算情報を求めるための装置の構成を図１０に示す。
【００５３】
流体現象計算手段２３は、内燃機関・吸気系ＣＡＤデータメモリ２１と、スロットル開度・クランク角速度メモリ２２とからのデータを用いて、マニフォールド２と気筒３内の圧力、温度の分布の変化を計算する。この分布に基づき熱線式空気流量計１の配された断面での流量を計算する。この流量に基づき熱線式空気流量計１の出力する波形を計算する。
【００５４】
波形特徴量計算手段２５は、流体現象計算手段２３により計算された熱線式空気流量計１の出力する波形から、波形の特徴量を計算する。逆流比計算手段２４は、流体現象計算手段２３により計算された熱線式空気流量計１の配された断面での流量を基にして逆流比を求める。前述の計算で得られた波形の特徴量と逆流比は、波形特徴量・逆流比メモリ２６に記憶される。
【００５５】
逆流比計算情報作成手段２７は、波形特徴量・逆流比メモリ２６に記憶されている逆流比と波形特徴量の組合せを基に、波形特徴量から逆流比を求めるための関数のパラメータを計算し、逆流比計算情報メモリ１０に書込む。このような構成によって求められた逆流比計算情報を用いることにより、内燃機関や吸気系の形状が変化しても、その影響が熱線式空気流量計の波形に反映されて、波形の特徴量をもとに逆流比を補正することで、逆流の影響を補正した流量の平均値が正確に求められる。
【００５６】
次に、図１２のフローチャートを用いて処理手順を説明する。
【００５７】
内燃機関・吸気系ＣＡＤデータメモリ２１には、様々な内燃機関や吸気系のＣＡＤデータが、図１１（１）のように収められている。メモリ内の内燃機関のＣＡＤデータ１〜Ｎのそれぞれは、内燃機関と吸気系の１つの組合せに対応している。流体現象計算手段２３は、この内燃機関・吸気系ＣＡＤデータメモリ２１から、内燃機関・吸気系ＣＡＤデータを一つづつ読み出す（５０１）。次に、読み出す内燃機関・吸気系ＣＡＤデータの有無を判定する（５０２）。読み出す内燃機関・吸気系ＣＡＤデータがなくなったらステップ５１０の逆流比計算情報の作成に処理を移す。
【００５８】
次に、内燃機関・吸気系ＣＡＤデータを読み込んだ場合は、スロットル開度、クランク角速度の読込み履歴を初期化する（５０３）。これによって、スロットル開度とクランク角速度の読込みが最初から行われるようになる。
【００５９】
次に、スロットル開度・クランク角速度メモリ２２からクランク角速度ωとスロットル開度αの組み合わせを１つづつ読み出す（５０４）。スロットル開度・クランク角速度メモリ２２には、クランク角速度ωとスロットル開度αの組み合わせが図１１（２）のような形で収められている。読み出すクランク角速度ωとスロットル開度αの組み合わせがなくなったら、ステップ５０１まで戻って内燃機関・吸気系ＣＡＤデータを読込む（５０５）。
【００６０】
次に、読込んだ内燃機関・吸気系ＣＡＤデータで記述された形状の内燃機関システムについて、読込んだスロットル角とクランク角速度のとき、吸気系での流体現象を数値計算により解析し、このときの熱線式空気流量計１が出力する波形を求める（５０６）。以上までが、流体現象計算手段２３の処理内容である。
【００６１】
逆流比計算手段２４は、この波形から逆流比を計算する（５０７）。波形特徴量計算手段２５は、この波形から波形特徴量を計算する（５０８）。波形特徴量の計算のしかたは、図７（２）で説明したものと同一であるので、ここでは詳細説明は省略する。
【００６２】
こうして求められた波形特徴量と逆流比の組み合わせは、図１１（２）に示すように波形特徴量・逆流比メモリ２６に書込まれる（５０９）。
【００６３】
こうして、波形特徴量・逆流比メモリ２６に一つの波形特徴量と逆流比の組み合わせが書込まれ、ステップ５０４に戻って次のスロットル開度・クランク角速度に対しても同じ事を繰り返す。
【００６４】
この手順を、全ての内燃機関・吸気系ＣＡＤデータとスロットル開度・クランク角速度の組み合わせについて行うことにより、波形特徴量・逆流比メモリ２６への書込みが完了すると、逆流比計算情報作成手段２７は、波形特徴量・逆流比メモリ２６から周波数強度
【００６５】
【数６】
0003627564.tif 000007
【００６６】
と逆流比
【００６７】
【数７】
0003627564.tif 000008
【００６８】
の組み合わせを読み出して、逆流比計算情報の計算を行う。添字ｌは内燃機関・吸気系ＣＡＤデータとスロットル開度・クランク角速度の組み合わせに対応する。逆流比計算情報は、
【００６９】
【数８】
0003627564.tif 000009
【００７０】
を最小にするようなφｉｋとγｉｊｋを計算することで求められる。
【００７１】
数８を最小にするとは、全ての内燃機関・吸気系に対して最もつじつまが合うφｉｋとγｉｊｋを求めるということである。これによって、内燃機関や吸気系に変更があっても、この逆流比計算情報を用いることで逆流の補正が正確にできるようになる。求められた逆流比情報は逆流比計算情報メモリ１０に書込まれる（５１０）。
【００７２】
以上のように、逆流による影響を補正して熱線式空気流量計の出力から気筒内に流入する正確な空気量を求めることができ、時間遅れのない高精度のエンジン制御を実現できる。
【００７３】
【発明の効果】
熱線式空気流量計の出力波形から、クランク角周波数よりも高い周波数に分布するスペクトル強度を求めて出力波形の特徴量として抽出し、この特徴量から逆流の割合である逆流比を求めて熱線式空気流量計の出力を補正することで、しきい値や極値を用いて逆流の判定をすることなしに、しかも事前にスロットル開度、クランク角変化量と逆流量のマップを作成することなく、安定して内燃機関への吸入空気流量が計測できる。また、内燃機関や吸気系の形状変化の影響が熱線式空気流量計の出力波形に反映されるので、スペクトル強度と逆流比の関係を一度逆流比計算情報として求めておくことにより、内燃機関や吸気系毎に調整する必要のない吸入空気流量計測装置が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の構成を説明する図である。
【図２】波形特徴抽出手段の構成を説明する図である。
【図３】熱線式空気流量計の特性を説明するための図である。
【図４】熱線式空気流量計の特性を説明するための図である。
【図５】逆流比を説明する図である。
【図６】本発明の基本動作の手順を示す図である。
【図７】図６の各処理の詳細を説明する図である。
【図８】熱線式空気流量計の周波数特性を示す図である。
【図９】各種メモリのデータ構造を示す図である。
【図１０】逆流比計算情報作成装置の構成を示す図である。
【図１１】各種メモリのデータ構造を示す図である。
【図１２】逆流比計算情報作成の手順を示す図である。
【符号の説明】
１…熱線式空気流量計、２…マニフォールド、３…気筒、４…クランク、５…クランク角センサ、６…波形特徴量抽出手段、７…遅れ・非線型性補正手段、８…逆流比計算手段、９…流量計算手段、１０…逆流比計算情報、２１…内燃機関・吸気系ＣＡＤデータメモリ、２２…スロットル開度・クランク角速度メモリ、２３…流体現象計算手段、２４…逆流比計算手段、２５…波形特徴量計算手段、２６…波形特徴量・逆流比メモリ、２７…逆流比計算情報作成手段。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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