JP2023015783A

JP2023015783A - Intake air flow rate adjustment device

Info

Publication number: JP2023015783A
Application number: JP2021119768A
Authority: JP
Inventors: 有史角田; Yuji Tsunoda
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2021-07-20
Filing date: 2021-07-20
Publication date: 2023-02-01

Abstract

To further exactly measure an intake air flow rate using an airflow meter without depending on an EGR rate.SOLUTION: An intake air flow rate measurement device comprises an airflow meter arranged in an intake passage of an internal combustion engine, and a processor. The processor acquires an instantaneous value of an intake air flow speed by using the airflow meter, estimates a pulsation rate of intake air in the intake passage on the basis of the acquired instantaneous value and an explosion cycle of the internal combustion engine, calculates an average value of the intake air flow speed which is measured by using the airflow meter during a measurement time corresponding to the estimated pulsation rate, and calculates an intake air flow rate based on the calculated average value.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本開示は、内燃機関の吸入空気流量計測装置に関し、より詳細には、エアフローメータを利用した吸入空気流量計測装置に関する。 TECHNICAL FIELD The present disclosure relates to an intake air flow rate measuring device for an internal combustion engine, and more particularly to an intake air flow rate measuring device using an air flow meter.

特許文献１には、内燃機関の吸入空気量補正方法が開示されている。この補正方法によれば、エアフローメータの出力信号（空気流量信号）に基づいて吸入空気量の脈動率が算出される。算出された脈動率に基づいて、吸入空気量の測定誤差の誤差率が設定される。そして、これらの脈動率及び誤差率に基づいて、エアフローメータの出力信号に基づく吸入空気量の測定値が補正される。 Patent Literature 1 discloses a method for correcting an intake air amount for an internal combustion engine. According to this correction method, the pulsation rate of the intake air amount is calculated based on the output signal (air flow rate signal) of the air flow meter. Based on the calculated pulsation rate, the error rate of the measurement error of the intake air amount is set. Based on these pulsation rate and error rate, the measured value of the intake air amount based on the output signal of the airflow meter is corrected.

特開２０１１－２５２７８５号公報JP 2011-252785 A

内燃機関を搭載する車両においてＥＧＲ（Exhaust Gas Recirculation）率を増加させることは燃費向上に寄与するが、背反として吸気脈動が増大する。吸気脈動の増大は、エアフローメータを用いた吸入空気流量の計測の誤差要因となる。特許文献１に記載の補正方法における誤差率は、上述のように脈動率に基づいて設定される。この脈動率の算出のために用いられる空気流量信号の振幅の平均値は、空気流量信号（すなわち、吸気流速の瞬時値）を単純に時間平均して得られるものである。このような単純な時間平均を利用するだけでは、平均値の算出に用いられる計測時間によっては、大きな脈動が発生するＥＧＲ導入時に吸入空気流量の算出誤差が大きくなることが懸念される。 Increasing the EGR (Exhaust Gas Recirculation) rate in a vehicle equipped with an internal combustion engine contributes to improving fuel efficiency, but it contradicts that intake pulsation increases. An increase in intake pulsation causes an error in measurement of the intake air flow rate using an airflow meter. The error rate in the correction method described in Patent Document 1 is set based on the pulsation rate as described above. The average value of the amplitude of the air flow rate signal used for calculating the pulsation rate is obtained by simply averaging the air flow rate signal (that is, the instantaneous value of the inspiratory flow velocity) over time. If such a simple time average is used, depending on the measurement time used to calculate the average value, there is a concern that the intake air flow rate calculation error may increase during EGR introduction when large pulsations occur.

本開示は、上述のような課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、ＥＧＲ率に依らずに、エアフローメータを利用する吸入空気流量の計測をより正確に行えるようにすることにある。 The present disclosure has been made in view of the problems described above, and its purpose is to enable more accurate measurement of the intake air flow rate using an air flow meter without depending on the EGR rate. .

本開示に係る吸入空気流量計測装置は、内燃機関の吸気通路に配置されたエアフローメータと、プロセッサを備える。プロセッサは、エアフローメータを用いて吸気流速の瞬時値を取得し、取得した瞬時値と内燃機関の爆発周期とＥＧＲ率とに基づいて吸気通路内の吸気の脈動率を推定し、推定した脈動率に応じた計測時間中にエアフローメータを用いて計測される吸気流速の平均値を算出し、算出した前記平均値に基づく吸入空気流量を算出する。 An intake air flow rate measuring device according to the present disclosure includes an airflow meter arranged in an intake passage of an internal combustion engine, and a processor. The processor obtains an instantaneous value of the intake flow velocity using an airflow meter, estimates the pulsation rate of the intake air in the intake passage based on the obtained instantaneous value, the explosion period of the internal combustion engine, and the EGR rate, and calculates the estimated pulsation rate. An average value of the intake flow velocity measured using the air flow meter during the measurement time corresponding to is calculated, and the intake air flow rate is calculated based on the calculated average value.

本開示に係る吸入空気流量計測装置によれば、エアフローメータを用いて取得された吸気流速の瞬時値と、爆発周期と、ＥＧＲ率とに基づいて脈動率が推定される。そして、最終的な吸入空気流量の算出の基礎となる吸気流速の平均値は、推定された脈動率に応じて変更される計測時間を対象として算出される。これにより、脈動率に応じた適切な計測時間中の吸気流速の平均値に基づいて、ＥＧＲ率に依らずに吸入空気流量をより正確に算出することが可能となる。 According to the intake air flow rate measuring device according to the present disclosure, the pulsation rate is estimated based on the instantaneous value of the intake flow velocity acquired using the air flow meter, the explosion period, and the EGR rate. Then, the average value of the intake air velocity, which is the basis for calculating the final intake air flow rate, is calculated for the measurement time that changes according to the estimated pulsation rate. As a result, the intake air flow rate can be calculated more accurately without depending on the EGR rate, based on the average value of the intake air flow velocity during an appropriate measurement time according to the pulsation rate.

実施の形態に係る吸入空気流量計測装置の構成例を概略的に示す図である。1 is a diagram schematically showing a configuration example of an intake air flow rate measuring device according to an embodiment; FIG. 脈動率ＲとＥＧＲ率と吸入空気流量Ｇａとの間の関係を表したグラフである。4 is a graph showing the relationship between pulsation rate R, EGR rate, and intake air flow rate Ga. FIG. 吸気流速ｃ、爆発周期、及びＥＧＲ率に対する脈動率Ｒの関係を表したグラフである。4 is a graph showing the relationship of pulsation rate R to intake flow velocity c, explosion period, and EGR rate. 実施の形態に係る吸入空気流量Ｇａの算出手順を示すフローチャートである。4 is a flow chart showing a procedure for calculating an intake air flow rate Ga according to the embodiment; 図４に示すフローチャートの処理の説明のための補足図である。5 is a supplementary diagram for explaining the processing of the flowchart shown in FIG. 4; FIG.

以下、添付図面を参照して、本開示の実施の形態について説明する。以下に示す実施の形態において各要素の個数、数量、量、範囲等の数に言及した場合、特に明示した場合や原理的に明らかにその数に特定される場合を除いて、その言及した数に、本開示に係る技術思想が限定されるものではない。また、以下に示す実施の形態において説明する構造やステップ等は、特に明示した場合や明らかに原理的にそれに特定される場合を除いて、本開示に係る技術思想に必ずしも必須のものではない。 Embodiments of the present disclosure will be described below with reference to the accompanying drawings. When referring to numbers such as the number, quantity, amount, range, etc. of each element in the embodiments shown below, unless otherwise specified or clearly specified in principle, the number referred to However, the technical idea according to the present disclosure is not limited to this. In addition, structures, steps, and the like described in the embodiments shown below are not necessarily essential to the technical concept of the present disclosure, unless otherwise specified or clearly specified in principle.

１．吸入空気流量計測装置の構成
図１は、実施の形態に係る吸入空気流量計測装置２０を搭載する内燃機関１０の構成例を概略的に示す図である。図１に示す内燃機関１０は、一例として直列４気筒エンジンである。内燃機関１０は、吸気が流れる吸気通路１２と、排気が流れる排気通路１４とを備える。吸気通路１２の入口には、エアクリーナ１６が配置されている。また、内燃機関１０は、排気を吸気通路１２に還流させるＥＧＲ装置１８を備えている。ＥＧＲ装置１８によれば、ＥＧＲ弁１８ａの開度調整によってＥＧＲ率（％）を変更できる。 1. Configuration of Intake Air Flow Measuring Device FIG. 1 is a diagram schematically showing a configuration example of an internal combustion engine 10 equipped with an intake air flow measuring device 20 according to an embodiment. An internal combustion engine 10 shown in FIG. 1 is an in-line four-cylinder engine, for example. The internal combustion engine 10 includes an intake passage 12 through which intake air flows, and an exhaust passage 14 through which exhaust gas flows. An air cleaner 16 is arranged at the inlet of the intake passage 12 . The internal combustion engine 10 also includes an EGR device 18 that recirculates exhaust gas to the intake passage 12 . According to the EGR device 18, the EGR rate (%) can be changed by adjusting the opening degree of the EGR valve 18a.

吸入空気流量計測装置２０は、エアフローメータ２２と、電子制御ユニット（ＥＣＵ）２４と、を備える。 The intake air flow rate measuring device 20 includes an airflow meter 22 and an electronic control unit (ECU) 24 .

エアフローメータ２２は、吸気通路１２（より詳細には、例えばエアクリーナ１６）に取り付けられている。エアフローメータ２２は、吸気通路１２を流れる吸入空気の流量Ｇａ（ｇ／ｓ）の計測に用いられる。エアフローメータ２２は、ＥＣＵ２４に接続されている。 The airflow meter 22 is attached to the intake passage 12 (more specifically, the air cleaner 16, for example). The airflow meter 22 is used to measure the intake air flow rate Ga (g/s) flowing through the intake passage 12 . The airflow meter 22 is connected to the ECU 24 .

ＥＣＵ２４は、プロセッサと記憶装置とを含む。プロセッサは、吸入空気流量Ｇａの計測に関する処理を実行する。プロセッサは、記憶装置に格納されているプログラムを読み出して実行する。これにより、プロセッサによる処理が実現される。また、ＥＣＵ２４には、吸気温度センサ２６とクランク角センサ２８とが接続されている。 ECU 24 includes a processor and a storage device. The processor executes processing related to measurement of the intake air flow rate Ga. The processor reads and executes programs stored in the storage device. Thereby, processing by the processor is realized. An intake air temperature sensor 26 and a crank angle sensor 28 are also connected to the ECU 24 .

２．吸入空気流量の計測
まず、ＥＣＵ２４（プロセッサ）によるエアフローメータ２２を用いた吸入空気流量Ｇａの基本的な算出手法について説明する。 2. Measurement of Intake Air Flow Rate First, a basic calculation method of the intake air flow rate Ga using the air flow meter 22 by the ECU 24 (processor) will be described.

エアフローメータ２２は、吸気流速ｃ（ｍ／ｓ）に応じた信号を出力する。ＥＣＵ２４は、所定のクランク角毎にエアフローメータ２２の出力（吸気流速ｃ）を取得する。ＥＣＵ２４は、吸気流速ｃに吸気通路断面積を乗じて得られる吸気の体積流量Ｌ（ｍ^３／ｓ）に、吸気温度に応じた補正係数を標準状態における空気密度とともに乗じることにより、質量流量である吸入空気流量Ｇａ（ｇ／ｓ）を算出する。吸気温度は、例えば吸気温度センサ２６を用いて取得できる。 The airflow meter 22 outputs a signal corresponding to the intake flow velocity c (m/s). The ECU 24 acquires the output (intake flow velocity c) of the airflow meter 22 for each predetermined crank angle. The ECU 24 multiplies the volumetric flow rate L (m ³ /s) of the intake air obtained by multiplying the intake flow velocity c by the cross-sectional area of the intake passage by a correction coefficient corresponding to the intake air temperature together with the air density in the standard state. A certain intake air flow rate Ga (g/s) is calculated. The intake air temperature can be obtained using an intake air temperature sensor 26, for example.

次に、図２は、脈動率ＲとＥＧＲ率と吸入空気流量Ｇａとの間の関係を表したグラフである。図２に示す関係は、エンジン回転速度が一定の条件下のものである。吸気の脈動率Ｒ［％］は、例えば、次の（１）式を用いて算出できる。ＥＣＵ２４は、脈動率Ｒを内燃機関１０のサイクル毎に算出する。
Ｒ＝（Ｇａｍａｘ－Ｇａｍｉｎ）／Ｇａａｖｅ×１００・・・（１）
（１）式において、Ｇａｍａｘ及びＧａｍｉｎは、それぞれ、直近の所定クランク角期間（例えば、所定の複数サイクル）中にエアフローメータ２２を用いて計測される吸入空気流量Ｇａの振幅の最大値及び最小値である。Ｇａａｖｅは、上記の所定クランク角期間中の吸入空気流量Ｇａの平均値である。 Next, FIG. 2 is a graph showing the relationship between the pulsation rate R, the EGR rate, and the intake air flow rate Ga. The relationship shown in FIG. 2 is for a constant engine speed. The intake pulsation rate R [%] can be calculated using, for example, the following equation (1). The ECU 24 calculates the pulsation rate R for each cycle of the internal combustion engine 10 .
R=(Gamax−Gamin)/Gaave×100 (1)
In equation (1), Gamax and Gamin respectively represent the maximum and minimum values of the amplitude of the intake air flow rate Ga measured using the airflow meter 22 during the most recent predetermined crank angle period (e.g., predetermined multiple cycles). is. Gaave is the average value of the intake air flow rate Ga during the predetermined crank angle period.

図２に示すように、一定の吸入空気流量Ｇａの下では、脈動率ＲはＥＧＲ率に比例して高くなる。また、一定のＥＧＲ率の下では、脈動率Ｒは吸入空気流量Ｇａが低いほど高くなる。 As shown in FIG. 2, under a constant intake air flow rate Ga, the pulsation rate R increases in proportion to the EGR rate. Also, under a constant EGR rate, the pulsation rate R increases as the intake air flow rate Ga decreases.

次に、図３は、吸気流速ｃ、爆発周期、及びＥＧＲ率に対する脈動率Ｒの関係を表したグラフである。爆発周期（ｓｅｃ）は、内燃機関１０のクランク軸が２回転するのに要する時間である。上述の図２に示される特性を利用しつつ、爆発周期当たり、排気量当たり、かつ、吸気通路１２の断面積当たりで吸入空気流量Ｇａを爆発周期－脈動率線図上で予め整理することにより、図３に示すような関係が得られる。付け加えると、図３に示すような関係によれば、気筒数及び排気量の異なる内燃機関であっても、吸気流速ｃ、爆発周期、及びＥＧＲ率に対する脈動率Ｒの関係を整理できる。 Next, FIG. 3 is a graph showing the relationship of the pulsation rate R to the intake flow velocity c, the explosion period, and the EGR rate. The explosion period (sec) is the time required for the crankshaft of the internal combustion engine 10 to make two revolutions. While utilizing the characteristics shown in FIG. 2 above, by prearranging the intake air flow rate Ga per explosion cycle, per displacement, and per cross-sectional area of the intake passage 12 on the explosion cycle-pulsation rate diagram. , the relationship shown in FIG. 3 is obtained. In addition, according to the relationship shown in FIG. 3, even for internal combustion engines with different numbers of cylinders and different displacements, the relationship between the intake flow velocity c, the explosion period, and the EGR rate and the pulsation rate R can be arranged.

より詳細には、図３に例示されるように、脈動率Ｒは、爆発周期及びＥＧＲ率が一定の下で吸気流速ｃが低いほど高くなる。また、脈動率Ｒは、爆発周期及び吸気流速ｃが一定の下でＥＧＲ率が高いほど高くなる。 More specifically, as exemplified in FIG. 3, the pulsation rate R becomes higher as the intake flow velocity c becomes lower under a constant explosion period and EGR rate. Further, the pulsation rate R increases as the EGR rate increases under a constant explosion period and intake flow velocity c.

本実施形態では、正確な吸入空気流量Ｇａの算出に際し、エアフローメータ２２を用いた吸入空気流量計測の誤差要因となる脈動率Ｒの推定（予測）のために、図３に示す関係が用いられる。ＥＣＵ２４の記憶装置には、図３に示すような関係を定めたマップが記憶されている。 In the present embodiment, the relationship shown in FIG. 3 is used for estimating (predicting) the pulsation rate R, which is an error factor in measuring the intake air flow rate using the air flow meter 22, when calculating the accurate intake air flow rate Ga. . The storage device of the ECU 24 stores a map defining the relationship as shown in FIG.

図４は、実施の形態に係る吸入空気流量Ｇａの算出手順を示すフローチャートである。このフローチャートの処理は、エアフローメータ２２を用いた吸入空気流量Ｇａの計測中に繰り返し実行される。図５（Ａ）～図５（Ｃ）は、図４に示すフローチャートの処理の説明のための補足図である。 FIG. 4 is a flow chart showing the procedure for calculating the intake air flow rate Ga according to the embodiment. The processing of this flowchart is repeatedly executed while the intake air flow rate Ga is being measured using the airflow meter 22 . 5A to 5C are supplementary diagrams for explaining the processing of the flowchart shown in FIG.

図４では、ＥＣＵ２４（プロセッサ）は、まずステップＳ１００において、エアフローメータ２２を用いて吸気流速ｃ（瞬時値）を取得する。より詳細には、図５（Ａ）には、脈動している吸気流速ｃの波形の一例が表されている。ステップＳ１００では、図５（Ａ）に示すように、ＥＣＵ２４は、現在時刻における吸気流速ｃの瞬時値を取得する。 In FIG. 4, the ECU 24 (processor) first acquires the intake flow velocity c (instantaneous value) using the airflow meter 22 in step S100. More specifically, FIG. 5(A) shows an example of the waveform of the pulsating intake flow velocity c. In step S100, as shown in FIG. 5A, the ECU 24 acquires the instantaneous value of the intake flow velocity c at the current time.

次に、ステップＳ１０２では、ＥＣＵ２４は、取得した瞬時値と、爆発周期と、ＥＧＲ率とに基づいて、脈動率Ｒを推定する。具体的には、ＥＣＵ２４は、上述の図３に示すような関係を定めたマップから、現在の瞬時値、爆発周期、及びＥＧＲ率に応じた脈動率Ｒを算出する。より詳細には、図５（Ｂ）には、図３と同じ関係が表されている。図５（Ｂ）には、現在の瞬時値、爆発周期、及びＥＧＲ率に対応する点Ｐが表されている。ステップＳ１０２では、この点Ｐに対応する脈動率Ｒが算出（推定）される。なお、爆発周期は、例えば、クランク角センサ２８を用いて取得されるエンジン回転速度から算出できる。ＥＧＲ率は、例えば公知の任意の推定手法を利用して算出できる。 Next, in step S102, the ECU 24 estimates the pulsation rate R based on the acquired instantaneous value, explosion period, and EGR rate. Specifically, the ECU 24 calculates the pulsation rate R according to the current instantaneous value, the explosion period, and the EGR rate from the map that defines the relationship as shown in FIG. More specifically, FIG. 5B shows the same relationships as in FIG. FIG. 5B shows a point P corresponding to the current instantaneous value, explosion period, and EGR rate. In step S102, the pulsation rate R corresponding to this point P is calculated (estimated). Note that the explosion period can be calculated from the engine rotation speed acquired using the crank angle sensor 28, for example. The EGR rate can be calculated using any known estimation method, for example.

次に、ステップＳ１０４では、ＥＣＵ２４は、推定した脈動率Ｒの大きさを判定する処理を実行する。そして、ステップＳ１０４では、ＥＣＵ２４は、後述の吸気流速ｃの平均値の算出に用いられる計測時間ｔを、脈動率Ｒに応じて変更する。 Next, in step S104, the ECU 24 executes processing for determining the magnitude of the estimated pulsation rate R. FIG. Then, in step S104, the ECU 24 changes, according to the pulsation rate R, the measurement time t used for calculating the average value of the intake flow velocity c, which will be described later.

具体的には、取得した脈動率Ｒが１０５％未満の場合には、ＥＣＵ２４は、ステップＳ１０６に進み、予め設定された初期値ｔ０を計測時間ｔとして選択する。すなわち、この場合には、計測時間ｔの補正は行われない。 Specifically, when the obtained pulsation rate R is less than 105%, the ECU 24 proceeds to step S106 and selects a preset initial value t0 as the measurement time t. That is, in this case, the measurement time t is not corrected.

また、脈動率Ｒが１０５％以上かつ２００％未満の場合には、ＥＣＵ２４は、ステップＳ１０８に進み、初期値ｔ０よりも長い計測時間ｔ１を選択する。 When the pulsation rate R is 105% or more and less than 200%, the ECU 24 proceeds to step S108 and selects a measurement time t1 longer than the initial value t0.

また、脈動率Ｒが２００％以上の場合には、ＥＣＵ２４は、ステップＳ１１０に進み、計測時間ｔ１よりも長い計測時間ｔ２を選択する。 When the pulsation rate R is 200% or more, the ECU 24 proceeds to step S110 and selects a measurement time t2 longer than the measurement time t1.

上述のように、ステップＳ１０４～Ｓ１１０の処理によれば、脈動率Ｒが高いほど長くなるように計測時間ｔが変更される。そして、図３に示すように、吸気流速ｃ及び爆発周期が同一の条件では、ＥＧＲ率が高いほど脈動率Ｒが高くなる。したがって、ステップＳ１０４～Ｓ１１０の処理によれば、計測時間ｔは、ＥＧＲ率が高いほど長くなるように変更されることになる。 As described above, according to the processing of steps S104 to S110, the measurement time t is changed such that the higher the pulsation rate R, the longer the measurement time t. Then, as shown in FIG. 3, under the condition that the intake flow velocity c and the explosion period are the same, the higher the EGR rate, the higher the pulsation rate R. Therefore, according to the processing of steps S104 to S110, the measurement time t is changed so as to be longer as the EGR rate is higher.

ステップＳ１０６、Ｓ１０８、又はＳ１１０に続くステップＳ１１２では、ＥＣＵ２４は、ステップＳ１０２にて推定した脈動率Ｒに応じて選択した計測時間ｔ中にエアフローメータ２２を用いて計測される吸気流速ｃの平均値ｃａｖｅを算出する。 In step S112 following step S106, S108, or S110, the ECU 24 selects an average value of the intake flow velocity c measured using the airflow meter 22 during the measurement time t selected according to the pulsation rate R estimated in step S102. Calculate cave.

次に、ステップＳ１１４では、ＥＣＵ２４は、算出した平均値ｃａｖｅに基づく吸入空気流量Ｇａを算出する。具体的には、ＥＣＵ２４は、例えば既述した手法を用いて、平均値ｃａｖｅに吸気通路断面積を乗じて得られる吸気の体積流量Ｌに、吸気温度に応じた補正係数を標準状態における空気密度とともに乗じることにより、吸入空気流量Ｇａを算出する。 Next, in step S114, the ECU 24 calculates the intake air flow rate Ga based on the calculated average value cave. Specifically, the ECU 24 applies a correction coefficient corresponding to the intake air temperature to the volumetric flow rate L of the intake air obtained by multiplying the mean value cave by the cross-sectional area of the intake passage using, for example, the method described above. The intake air flow rate Ga is calculated by multiplying by

３．効果
以上説明したように、本実施形態に係る吸入空気流量計測装置２０によれば、エアフローメータ２２を用いて取得された吸気流速ｃの瞬時値と、爆発周期と、ＥＧＲ率とに基づいて、脈動率Ｒが推定される。そして、最終的な吸入空気流量Ｇａの算出の基礎となる吸気流速ｃの平均値ｃａｖｅは、推定された脈動率Ｒに応じて変更される計測時間ｔを対象として算出される。これにより、脈動率Ｒに応じた適切な計測時間ｔ中の平均値ｃａｖｅに基づいて、ＥＧＲ率に依らずに吸入空気流量Ｇａをより正確に算出することが可能となる。 3. Effect As described above, according to the intake air flow rate measuring device 20 according to the present embodiment, based on the instantaneous value of the intake flow velocity c obtained using the air flow meter 22, the explosion period, and the EGR rate, A pulsation rate R is estimated. Then, the average value cave of the intake flow velocity c, which is the basis for calculating the final intake air flow rate Ga, is calculated with respect to the measurement time t, which is changed according to the estimated pulsation rate R. As a result, the intake air flow rate Ga can be calculated more accurately based on the average value cave during the appropriate measurement time t according to the pulsation rate R, without depending on the EGR rate.

より詳細には、吸入空気流量Ｇａの算出の応答性を高めるために、例えば振幅の大きな脈動が発生するＥＧＲ導入時において短い計測時間ｔが選択されると、吸気流速ｃの脈動波形におけるどのタイミングで各瞬時値を取得するかに応じて、最終的に算出される吸入空気流量Ｇａの値が異なるものとなる。この点に関し、本実施形態の手法によれば、特別な配慮なしに最初に求められた吸気流速ｃの瞬時値（ステップＳ１００参照）とともにＥＧＲ率及び爆発周期を用いて脈動率Ｒがまず推定（予測）される。そして、推定された脈動率Ｒに基づき、計測時間ｔが適正な期間になるように選択される。これにより、算出される吸入空気流量Ｇａを真値により正確に近づけることが可能となる。付け加えると、このように正確な吸入空気流量Ｇａを使用できるようになることで、加減速要求に基づく車両の加減速時のエンジントルク制御をより円滑に実施できるようになる。このため、内燃機関１０のドライバビリティ向上及び燃費向上を図ることができる。 More specifically, if a short measurement time t is selected at the time of EGR introduction in which pulsations with a large amplitude occur, for example, in order to improve the responsiveness of calculation of the intake air flow rate Ga, any timing in the pulsation waveform of the intake air flow rate c is determined. The value of the intake air flow rate Ga that is finally calculated differs depending on whether each instantaneous value is acquired in . Regarding this point, according to the method of the present embodiment, the pulsation rate R is first estimated ( is expected. Then, based on the estimated pulsation rate R, the measurement time t is selected so as to be an appropriate period. As a result, the calculated intake air flow rate Ga can be more accurately approximated to the true value. In addition, by using such an accurate intake air flow rate Ga, engine torque control during acceleration/deceleration of the vehicle based on the acceleration/deceleration request can be performed more smoothly. Therefore, the drivability and fuel efficiency of the internal combustion engine 10 can be improved.

１０内燃機関
１２吸気通路
１４排気通路
１６エアクリーナ
１８ＥＧＲ装置
２０吸入空気流量計測装置
２２エアフローメータ
２４電子制御ユニット（ＥＣＵ）
２６吸気温度センサ
２８クランク角センサ 10 internal combustion engine 12 intake passage 14 exhaust passage 16 air cleaner 18 EGR device 20 intake air flow measurement device 22 air flow meter 24 electronic control unit (ECU)
26 intake air temperature sensor 28 crank angle sensor

Claims

内燃機関の吸気通路に配置されたエアフローメータと、プロセッサと、を備える吸入空気流量計測装置であって、
前記プロセッサは、
前記エアフローメータを用いて吸気流速の瞬時値を取得し、
取得した前記瞬時値と、前記内燃機関の爆発周期と、ＥＧＲ率とに基づいて、前記吸気通路内の吸気の脈動率を推定し、
推定した前記脈動率に応じた計測時間中に前記エアフローメータを用いて計測される吸気流速の平均値を算出し、
算出した前記平均値に基づく吸入空気流量を算出する
ことを特徴とする吸入空気流量計測装置。 An intake air flow rate measuring device comprising an airflow meter arranged in an intake passage of an internal combustion engine and a processor,
The processor
Obtaining an instantaneous value of the intake flow velocity using the air flow meter,
estimating the pulsation rate of the intake air in the intake passage based on the obtained instantaneous value, the explosion period of the internal combustion engine, and the EGR rate;
calculating the average value of the intake flow velocity measured using the air flow meter during the measurement time corresponding to the estimated pulsation rate;
An intake air flow rate measuring device that calculates an intake air flow rate based on the calculated average value.