JPH0212574Y2 - - Google Patents
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- JPH0212574Y2 JPH0212574Y2 JP1984023210U JP2321084U JPH0212574Y2 JP H0212574 Y2 JPH0212574 Y2 JP H0212574Y2 JP 1984023210 U JP1984023210 U JP 1984023210U JP 2321084 U JP2321084 U JP 2321084U JP H0212574 Y2 JPH0212574 Y2 JP H0212574Y2
- Authority
- JP
- Japan
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- light
- karman
- air flow
- average value
- amount
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- Indication And Recording Devices For Special Purposes And Tariff Metering Devices (AREA)
Description
本考案は、カルマンエアフローセンサの信号処
理回路に係り、特に、吸入空気量感知式の電子制
御燃料噴射装置を備えた自動車用エンジンに用い
るのに好適な、測定流路中に配設されるカルマン
渦発生体と、該カルマン渦発生体の両側面近傍に
交互に生じる圧力変動又は流速変動により周期的
に変位するようにされた振動体と、該振動体に光
を照射する発光素子と、前記振動体の変位による
反射又は通過光量の周期的な変化を電気信号に変
換する受光素子と、該受光素子出力をスレツシヨ
ルドレベルと比較して波形整形することによつ
て、空気流量に比例したデジタル信号に変換する
比較回路とを備えたカルマンエアフローセンサの
信号処理回路の改良に関する。
理回路に係り、特に、吸入空気量感知式の電子制
御燃料噴射装置を備えた自動車用エンジンに用い
るのに好適な、測定流路中に配設されるカルマン
渦発生体と、該カルマン渦発生体の両側面近傍に
交互に生じる圧力変動又は流速変動により周期的
に変位するようにされた振動体と、該振動体に光
を照射する発光素子と、前記振動体の変位による
反射又は通過光量の周期的な変化を電気信号に変
換する受光素子と、該受光素子出力をスレツシヨ
ルドレベルと比較して波形整形することによつ
て、空気流量に比例したデジタル信号に変換する
比較回路とを備えたカルマンエアフローセンサの
信号処理回路の改良に関する。
自動車用エンジン等の内燃機関の燃焼室に所定
空燃比の混合気を供給する方法の一つに、吸入空
気量感知式の電子制御燃料噴射装置を用いるもの
がある。これは、エンジン内に燃料を噴射するた
めのインジエクタを、例えばスロツトルボデイに
１個又は２個（１点噴射式の場合）、又は、吸気
マニホルドにエンジン気筒数個（多点噴射式の場
合）配設し、該イソジエクタの開弁時間を、主に
エンジンの吸入空気量及びエンジン回転数に応じ
て制御することにより、所定の空燃比の混合気が
エンジン燃焼室に供給されるようにするものであ
る。 この吸入空気量感知式の電子制御燃料噴射装置
で吸入空気量の検出に用いられるエアフローセン
サとしては、フラツプ式、熱線式等種々のものが
あるが、近年、測定流路中に配設したカルマン渦
発生体の両側面近傍に交互に生じるカルマン渦を
利用して、空気流量を検出するようにした、いわ
ゆるカルマンエアフローセンサが実用化されてい
る。 このカルマンエアフローセンサは、例えば特開
昭57−202826や特開昭58−81523に提案されてい
るように、第１図及び第２図に示す如く、測定流
路、即ちエンジン１０のエアクリーナ１２とスロ
ツトル弁１４が配設されたスロツトルボデイ１６
間を連通する吸気通路１８中に配設されるカルマ
ン渦発生体２２、該カルマン渦発生体２２の両側
面近傍に交互に生じる圧力変動により、振動室２
３内を周期的に変位するようにされた振動板２４
を含むカルマンエアフローセンサボデイ２０と、
前記振動板２４に光を照射する発光素子２８、前
記振動板２４の変位による反射光量の周期的な変
化を電気信号に変換する受光素子３０、該受光素
子３０出力を予め設定されたスレツシユルドレベ
ルと比較して波形整形することによつて、空気流
量に比例したデジタル信号に変換する比較回路３
２を含む信号処理回路２６とから構成されてい
る。図において、３３は、整流板、３４は、吸気
通路１８内に発生した圧力変動を振動板２４が収
容された振動室２３に導くための導圧口、３８
は、前記発光素子２８又は受光素子３０と振動室
２３間を接続する光フアイバである。 このようなカルマンエアフローセンサによれ
ば、比較的少ない流路抵抗で空気流量を精度よく
測定することができるという特徴を有するが、高
温時や経時変化による、発光ダイオード等の発光
素子の発光能力の低下、あるいは振動板の反射面
の汚れ等の光学系の汚損等の原因により、発光素
子に伝達される光量が低下した場合、前記受光素
子３０によつて得られる電気信号（発光信号）の
振幅が低下して、前記比較回路３２のスレツシヨ
ルドレベルを確保できなくなり、正確な空気流量
を測定することができなくなる場合があつた。 このような問題点を解消するべく、例えば、特
開昭58−80523で提案されているように、発光信
号を積分する積分器を設け、該積分出力と発光信
号とを比較することによつて、有効な周波数成分
のみを抽出することも考えられるが、構成が複雑
化するだけでなく、十分な発光量を確保すること
ができず、Ｓ／Ｎ比が低下する場合があるという
問題点を有していた。
空燃比の混合気を供給する方法の一つに、吸入空
気量感知式の電子制御燃料噴射装置を用いるもの
がある。これは、エンジン内に燃料を噴射するた
めのインジエクタを、例えばスロツトルボデイに
１個又は２個（１点噴射式の場合）、又は、吸気
マニホルドにエンジン気筒数個（多点噴射式の場
合）配設し、該イソジエクタの開弁時間を、主に
エンジンの吸入空気量及びエンジン回転数に応じ
て制御することにより、所定の空燃比の混合気が
エンジン燃焼室に供給されるようにするものであ
る。 この吸入空気量感知式の電子制御燃料噴射装置
で吸入空気量の検出に用いられるエアフローセン
サとしては、フラツプ式、熱線式等種々のものが
あるが、近年、測定流路中に配設したカルマン渦
発生体の両側面近傍に交互に生じるカルマン渦を
利用して、空気流量を検出するようにした、いわ
ゆるカルマンエアフローセンサが実用化されてい
る。 このカルマンエアフローセンサは、例えば特開
昭57−202826や特開昭58−81523に提案されてい
るように、第１図及び第２図に示す如く、測定流
路、即ちエンジン１０のエアクリーナ１２とスロ
ツトル弁１４が配設されたスロツトルボデイ１６
間を連通する吸気通路１８中に配設されるカルマ
ン渦発生体２２、該カルマン渦発生体２２の両側
面近傍に交互に生じる圧力変動により、振動室２
３内を周期的に変位するようにされた振動板２４
を含むカルマンエアフローセンサボデイ２０と、
前記振動板２４に光を照射する発光素子２８、前
記振動板２４の変位による反射光量の周期的な変
化を電気信号に変換する受光素子３０、該受光素
子３０出力を予め設定されたスレツシユルドレベ
ルと比較して波形整形することによつて、空気流
量に比例したデジタル信号に変換する比較回路３
２を含む信号処理回路２６とから構成されてい
る。図において、３３は、整流板、３４は、吸気
通路１８内に発生した圧力変動を振動板２４が収
容された振動室２３に導くための導圧口、３８
は、前記発光素子２８又は受光素子３０と振動室
２３間を接続する光フアイバである。 このようなカルマンエアフローセンサによれ
ば、比較的少ない流路抵抗で空気流量を精度よく
測定することができるという特徴を有するが、高
温時や経時変化による、発光ダイオード等の発光
素子の発光能力の低下、あるいは振動板の反射面
の汚れ等の光学系の汚損等の原因により、発光素
子に伝達される光量が低下した場合、前記受光素
子３０によつて得られる電気信号（発光信号）の
振幅が低下して、前記比較回路３２のスレツシヨ
ルドレベルを確保できなくなり、正確な空気流量
を測定することができなくなる場合があつた。 このような問題点を解消するべく、例えば、特
開昭58−80523で提案されているように、発光信
号を積分する積分器を設け、該積分出力と発光信
号とを比較することによつて、有効な周波数成分
のみを抽出することも考えられるが、構成が複雑
化するだけでなく、十分な発光量を確保すること
ができず、Ｓ／Ｎ比が低下する場合があるという
問題点を有していた。
本考案は、前記従来の問題点を解消するべくな
されたもので、別体の受光素子を用いることな
く、比較的簡単な回路構成で、高温時や経時変化
により発光素子の発光能力が低下したり、光学系
が汚損した場合にも、スレツシヨルドレベルに対
する適切な受光信号レベルを維持して、Ｓ／Ｎ比
を低下させることなく、空気流量に比例したデジ
タル信号を確実に得ることができ、従つて、空気
流量を正確に測定することができるカルマンエア
フローセンサの信号処理回路を提供することを目
的とする。
されたもので、別体の受光素子を用いることな
く、比較的簡単な回路構成で、高温時や経時変化
により発光素子の発光能力が低下したり、光学系
が汚損した場合にも、スレツシヨルドレベルに対
する適切な受光信号レベルを維持して、Ｓ／Ｎ比
を低下させることなく、空気流量に比例したデジ
タル信号を確実に得ることができ、従つて、空気
流量を正確に測定することができるカルマンエア
フローセンサの信号処理回路を提供することを目
的とする。
本考案は、測定流路中に配設されるカルマン渦
発生体と、該カルマン渦発生体の両側面近傍に交
互に生じる圧力変動又は流速変動により周期的に
変位するようにされた振動体と、該振動体に光を
照射する発光素子と、前記振動体の変位による反
射又は通過光量の周期的な変化を電気信号に変換
する受光素子と、該受光素子出力をスレツシヨル
ドレベルと比較して波形整形することによつて、
空気流量に比例したデジタル信号に変換する比較
回路とを備えたカルマンエアフローセンサの信号
処理回路において、前記受光素子出力の電気信号
の平均値を検出する平均値検出回路と、該平均値
が一定となるように前記発光素子への通電量をフ
イードバツク制御する発光量制御回路と、を設け
るようにして、前記目的を達成したものである。
発生体と、該カルマン渦発生体の両側面近傍に交
互に生じる圧力変動又は流速変動により周期的に
変位するようにされた振動体と、該振動体に光を
照射する発光素子と、前記振動体の変位による反
射又は通過光量の周期的な変化を電気信号に変換
する受光素子と、該受光素子出力をスレツシヨル
ドレベルと比較して波形整形することによつて、
空気流量に比例したデジタル信号に変換する比較
回路とを備えたカルマンエアフローセンサの信号
処理回路において、前記受光素子出力の電気信号
の平均値を検出する平均値検出回路と、該平均値
が一定となるように前記発光素子への通電量をフ
イードバツク制御する発光量制御回路と、を設け
るようにして、前記目的を達成したものである。
本考案においては、受光素子出力の電気信号の
平均値を検出する平均値検出回路と、該平均値が
一定となるように発光素子への通電量をフイード
バツク制御する発光量制御回路とを設けたので、
別体の受光素子を用いることなく、比較的簡単な
回路構成で、高温時や経時変化による発光素子の
発光能力の低下や光学系の汚損に拘わらず、スレ
ツシヨルドレベルに対する適切な受光信号レベル
を維持して、Ｓ／Ｎ比を低下させることなく、空
気流量に比例したデジタル信号を確実に得ること
ができる。
平均値を検出する平均値検出回路と、該平均値が
一定となるように発光素子への通電量をフイード
バツク制御する発光量制御回路とを設けたので、
別体の受光素子を用いることなく、比較的簡単な
回路構成で、高温時や経時変化による発光素子の
発光能力の低下や光学系の汚損に拘わらず、スレ
ツシヨルドレベルに対する適切な受光信号レベル
を維持して、Ｓ／Ｎ比を低下させることなく、空
気流量に比例したデジタル信号を確実に得ること
ができる。
以下図面を参照して、本考案に係るカルマンエ
アフローセンサの信号処理回路の実施例を詳細に
説明する。 本実施例は、第３図に示す如く、振動体（図示
省略）に光を照射する発光素子、例えば発光ダイ
オードＤ１と、前記振動体の変位による反射光量
の周期的な変化を電気信号（発光信号）に変換す
る受光素子、例えばフオトトランジスタTR１
と、該フオトトランジスタTR１の出力をスレツ
シヨルドレベルと比較して波形整形することによ
つて、空気流量に比例したデジタル信号、即ち周
波数パルスに変換する比較回路３２とを備えたカ
ルマンエアフローセンサの信号処理回路２６にお
いて、前記フオトトランジスタTR１出力の発光
信号の平均値を検出する平均値検出回路４０と、
該平均値が一定となるように発光ダイオードＤ１
への通電量をフイードバツク制御する発光量制御
回路４２と、を設けたものである。第３図におい
て、Ｒ１，Ｒ２は抵抗、Vccは電源電圧である。 前記平均値検出回路４０は、例えば第４図に詳
細に示す如く、抵抗Ｒ３とコンデンサＣ１からな
るCR積分回路で構成されている。 前記発光量制御回路４２は、例えば第５図に詳
細に示す如く、基準電圧Vrefを発生する、例え
ば分圧抵抗やツエナーダイオードを含む基準電源
V1と、前記平均値検出回路４０出力の発光信号
平均値と基準電圧Vrefを比較して、発光信号平
均値が基準電圧Vrefと等しくなるように制御出
力を発生する差動増幅器OP１と、該差動増幅器
OP１の制御出力によつてベース電流値が増減さ
れ、前記発光ダイオードＤ１に流れる電流を制御
するための制御トランジスタTR２と、から構成
されている。第５図において、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６
は抵抗、Ｃ２はコンデンサである。 この実施例において、高温時や経時変化による
発光ダイオードＤ１の発光能力の低下、あるい
は、光学系の汚損等の原因により、フオトトラン
ジスタTR１に入力される光量が低下すると、平
均値検出回路４０出力の発光信号平均値が基準電
圧Vrefより低下する。従つて、発光量制御回路
４２は、発光信号平均値が基準電圧Vrefと等し
くなるように、制御トランジスタTR２のベース
電流値を増減して、発光ダイオードＤ１の発光量
が元のレベルに戻るようにする。 なお前記実施例においては、本考案が、振動体
の変位による反射光量の周期的な変化を電気信号
に変換するようにしたカルマンエアフローセンサ
に適用されていたが、本考案の適用範囲はこれに
限定されず、振動体の変位による通過光量の周期
的な変化を電気信号に変換するようにしたカルマ
ンエアフローセンサにも同様に適用できることは
明らかである。 又、前記実施例においては、本考案が、カルマ
ン渦発生体と振動体が別体とされたカルマンエア
フローセンサに適用されていたが、本考案の適用
範囲はこれに限定されず、例えば特開昭57−1913
で提案されているような、カルマン渦発生体と振
動体が一体化されたカルマンエアフローセンサに
も同様に適用できることは明らかである。
アフローセンサの信号処理回路の実施例を詳細に
説明する。 本実施例は、第３図に示す如く、振動体（図示
省略）に光を照射する発光素子、例えば発光ダイ
オードＤ１と、前記振動体の変位による反射光量
の周期的な変化を電気信号（発光信号）に変換す
る受光素子、例えばフオトトランジスタTR１
と、該フオトトランジスタTR１の出力をスレツ
シヨルドレベルと比較して波形整形することによ
つて、空気流量に比例したデジタル信号、即ち周
波数パルスに変換する比較回路３２とを備えたカ
ルマンエアフローセンサの信号処理回路２６にお
いて、前記フオトトランジスタTR１出力の発光
信号の平均値を検出する平均値検出回路４０と、
該平均値が一定となるように発光ダイオードＤ１
への通電量をフイードバツク制御する発光量制御
回路４２と、を設けたものである。第３図におい
て、Ｒ１，Ｒ２は抵抗、Vccは電源電圧である。 前記平均値検出回路４０は、例えば第４図に詳
細に示す如く、抵抗Ｒ３とコンデンサＣ１からな
るCR積分回路で構成されている。 前記発光量制御回路４２は、例えば第５図に詳
細に示す如く、基準電圧Vrefを発生する、例え
ば分圧抵抗やツエナーダイオードを含む基準電源
V1と、前記平均値検出回路４０出力の発光信号
平均値と基準電圧Vrefを比較して、発光信号平
均値が基準電圧Vrefと等しくなるように制御出
力を発生する差動増幅器OP１と、該差動増幅器
OP１の制御出力によつてベース電流値が増減さ
れ、前記発光ダイオードＤ１に流れる電流を制御
するための制御トランジスタTR２と、から構成
されている。第５図において、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６
は抵抗、Ｃ２はコンデンサである。 この実施例において、高温時や経時変化による
発光ダイオードＤ１の発光能力の低下、あるい
は、光学系の汚損等の原因により、フオトトラン
ジスタTR１に入力される光量が低下すると、平
均値検出回路４０出力の発光信号平均値が基準電
圧Vrefより低下する。従つて、発光量制御回路
４２は、発光信号平均値が基準電圧Vrefと等し
くなるように、制御トランジスタTR２のベース
電流値を増減して、発光ダイオードＤ１の発光量
が元のレベルに戻るようにする。 なお前記実施例においては、本考案が、振動体
の変位による反射光量の周期的な変化を電気信号
に変換するようにしたカルマンエアフローセンサ
に適用されていたが、本考案の適用範囲はこれに
限定されず、振動体の変位による通過光量の周期
的な変化を電気信号に変換するようにしたカルマ
ンエアフローセンサにも同様に適用できることは
明らかである。 又、前記実施例においては、本考案が、カルマ
ン渦発生体と振動体が別体とされたカルマンエア
フローセンサに適用されていたが、本考案の適用
範囲はこれに限定されず、例えば特開昭57−1913
で提案されているような、カルマン渦発生体と振
動体が一体化されたカルマンエアフローセンサに
も同様に適用できることは明らかである。
以上説明した通り、本考案によれば、別体の受
光素子を用いることなく、比較的簡単な回路構成
で、高温時や経時変化による発光素子の発光能力
の低下や光学系の汚損に拘わらず、スレツシヨル
ドレベルに対する適切な受光信号レベルを保つこ
とができる。従つて、Ｓ／Ｎ比を低下させること
なく、空気流量に比例したデジタル信号を確実に
得ることができ、空気流量を正確に測定すること
ができるという優れた効果を優する。
光素子を用いることなく、比較的簡単な回路構成
で、高温時や経時変化による発光素子の発光能力
の低下や光学系の汚損に拘わらず、スレツシヨル
ドレベルに対する適切な受光信号レベルを保つこ
とができる。従つて、Ｓ／Ｎ比を低下させること
なく、空気流量に比例したデジタル信号を確実に
得ることができ、空気流量を正確に測定すること
ができるという優れた効果を優する。
第１図は、自動車用エンジンに配設された、従
来のカルマンエアフローセンサの構成を示す縦断
面図、第２図は、第１図の−線に沿う拡大横
断面図、第３図は、本考案に係るカルマンエアフ
ローセンサの信号処理回路の実施例の構成を示す
ブロツク線図、第４図は、前記実施例で用いられ
ている平均値検出回路の具体的回路構成を示す回
路図、第５図は、同じく発光量制御回路の具体的
回路構成を示す回路図である。 ２０……カルマンエアフローセンサボデイ、２
２……カルマン渦発生体、２４……振動板、２６
……信号処理回路、２８……発光素子、３０……
受光素子、３２……比較回路、４０……平均値検
出回路、４２……発光量制御回路、Ｄ１……発光
ダイオード、TR１……フオトトランジスタ。
来のカルマンエアフローセンサの構成を示す縦断
面図、第２図は、第１図の−線に沿う拡大横
断面図、第３図は、本考案に係るカルマンエアフ
ローセンサの信号処理回路の実施例の構成を示す
ブロツク線図、第４図は、前記実施例で用いられ
ている平均値検出回路の具体的回路構成を示す回
路図、第５図は、同じく発光量制御回路の具体的
回路構成を示す回路図である。 ２０……カルマンエアフローセンサボデイ、２
２……カルマン渦発生体、２４……振動板、２６
……信号処理回路、２８……発光素子、３０……
受光素子、３２……比較回路、４０……平均値検
出回路、４２……発光量制御回路、Ｄ１……発光
ダイオード、TR１……フオトトランジスタ。
Claims (1)
- 【実用新案登録請求の範囲】 測定流路中に配設されるカルマン渦発生体と、
該カルマン渦発生体の両側面近傍に交互に生じる
圧力変動又は流速変動により周期的に変位するよ
うにされた振動体と、該振動体に光を照射する発
光素子と、前記振動体の変位による反射又は通過
光量の周期的な変化を電気信号に変換する受光素
子と、該受光素子出力をスレツシヨルドレベルと
比較して波形整形することによつて、空気流量に
比例したデジタル信号に変換する比較回路とを備
えたカルマンエアフローセンサの信号処理回路に
おいて、 前記受光素子出力の電気信号の平均値を検出す
る平均値検出回路と、 該平均値が一定となるように前記発光素子への
通電量をフイードバツク制御する発光量制御回路
と、 を設けたことを特徴とするカルマンエアフローセ
ンサの信号処理回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2321084U JPS60135615U (ja) | 1984-02-21 | 1984-02-21 | カルマンエアフロ−センサの信号処理回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2321084U JPS60135615U (ja) | 1984-02-21 | 1984-02-21 | カルマンエアフロ−センサの信号処理回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60135615U JPS60135615U (ja) | 1985-09-09 |
| JPH0212574Y2 true JPH0212574Y2 (ja) | 1990-04-09 |
Family
ID=30516239
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2321084U Granted JPS60135615U (ja) | 1984-02-21 | 1984-02-21 | カルマンエアフロ−センサの信号処理回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60135615U (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4825762U (ja) * | 1971-07-29 | 1973-03-27 |
-
1984
- 1984-02-21 JP JP2321084U patent/JPS60135615U/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60135615U (ja) | 1985-09-09 |
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