JPH0277618A - 熱式空気流量計 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は熱線式空気流量計に係り、特に自動車のエンジ
ン制御に使用する吸入空気の検出を行なう熱線式空気流
量計に関する。

〔従来の技術〕

自動車エンジン制御のための吸入空気量検出に熱線式空
気流量計を使用することは、特開昭６２−１５３７１２
等があり、エンジン制御に直接必要な質量空気流量が検
出できること、空気流量変化に対する応答が早いこと、
等が利点である。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、上記従来技術は、熱線の持つ温度変化による特
性変動に対して配慮がされておらず、低温（−４０℃）
から高温（１００℃）まで広い範囲で使用されるエンジ
ン制御では、その制御精度が低下する問題があった。

本発明は、周囲温度が変化しても、正確な流量を検出で
きる熱線式空気流量計を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的は、熱線で検出した流量信号を処理する回路に
温度補償機能を付加することにより達成される。

〔作用〕

熱線式空気流量計を用いた自動車エンジン制御システム
は、マイクロコンピュータが制御を司るため、アナログ
信号は、ディジタル信号、あるいは周波数に変換する必
要がある。そのため、本発明あ空気流量計は、基本的に
は熱線の温度を制御し熱線の出力信号を発生する熱線制
御回路と、その増巾回路および、アナログ信号を周波数
信号に変換するための周波数変換回路から構成される。

一方、熱線の温度変化は、空気流量＝０におけるオフセ
ットと、単位空気流量変化に対する熱線出力の変化分を
示すゲインがあり、各々温度補償が必要である。

本発明は、オフセットの温度補償機能を増巾回路に、ゲ
インの温度補償機能を周波数変換回路に設けたので周囲
温度の影響が非常に少ない。

〔実施例〕

本発明の実施例を図によって説明する。

第１図は本発明の基本構成図、第２図は熱線、および熱
線制御回路２、増巾回路３の詳細図、第３図は周波数変
換回路４の詳細図である。３１は、オフセットの温度補
償回路、４１はゲインの温度補償回路である。第４．第
５図は動作図である。

次に動作を説明する。第１．第２図において。

熱線１を流れる電流工ゎは、Ｋｉｎｇの式より（１）式
で示される。

Ｉｈ”ＲＨ”（Ａ＋Ｂ　Ｖ／ｖ）（Ｔｈ　　Ｔａ）　　
　　”’（１）［Ｒ・　　“熱線１の抵抗値 一方、差動増巾器Ａｌ、抵抗器Ｒ１，Ｒ７゜Ｒ８空気温
度を検出する補償線Ｒｃ、トランジスタＴ１により（１
）式の（Ｔｈ　　Ｔａ）　／ＲＩ４は常にほぼ一定値に
制御される。従って、（１）式より空気工ゎは（２）と
なり、この電流Ｉｈは抵抗、Ｒ１で検出され、熱線制御
回路の出力信号ｖ２となる。

■、（（Ａ＋Ｂ　Ｊσ）Ｃ）１／！　　　　・・・（２
）このｖ２を増巾回路３の、差動増巾器Ａ２で、後段の
周波数変換回路４の特性に合わせる様増巾する。Ｖｚ　
、ＶＯ、ＦＯの伝達関数は（３）　、（４）式で示され
る。

この動作を図で示すと、第５図の周囲温度２５℃時のグ
ラフとなる。

ここで周囲温度が変化し、例えば、８０℃に上昇したと
すると、（１）式に示した。熱線の特性を示す定数Ａ、
Ｂが変化し、空気流量Ｑに対する熱線制御回路２の出力
ＶＺは、第５図（ｂ）の点線の様になる。その結果、温
度補撫がない状態では出力信号Ｆｏは第５図（ａ）、（
１）の特性となる。

従って、熱線１が出力特性を決定している。オフセット
Ａ、ゲインＢの温度変化に対する温度補償が必要である
。

オフセット温度補償回路３１、ゲイン温度補償回路４１
は、それぞれ抵抗Ｒ１７とツェナーダイオードＤＺＩ、
抵抗Ｒ１１ｌ、ツェナーダイオードＤＺ２で構成されて
いる。ツェナーダイオードのツェナー電圧（Ｖｃ工＋　
Ｖ（４に相当する）の温度変化は、第４図に示す様に、
ツェナー電流により、正・負両方向に変化する。即ち、
Ａの温度変化に対応して、抵抗Ｒ１７を調整し、ツェナ
ーダイオードＤＺＩのツェナー電流を最適値にすること
により、（３）式のｅが温度により変化するので、第５
図（ｃ）の様に、Ｖｚ−Ｖｏ特性が変化する。その結果
、第Ｓ図（ａ）の（１）は、（２）となり、オフセット
が温度補償される。同様にゲインは、ツェナーダイオー
ドＤＺ２の電流を最適に設定することにより、（４）式
のΔＶｒに温度変化が加わり、Ｖｏ−Ｆｏ特性は、第５
図（ｄ）となる、その結果、第５図（ａ）、（２）の特
性は（３）となり、オフセットゲイン共に温度補償され
、室温の特性と一致する。

第６図、第７図は、オフセット、ゲインの温度補償回路
の別な実施例を示したものである。第６図はサーミスタ
、第７図はダイオードの順方向電圧の温度変化を利用し
たものである。（ａ）の場合は温度係数が負となり（ｂ
）の場合は正となる。

いずれも前述と同じ効果がある。

Ｃ発明の効果〕 以上の様にすることにより、周囲温度変化の影響の少な
い、高精度な熱線式空気流量計を提供できる効果がある
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の基本構成図、第２図、第３図は詳細な
回路図、第４図、第５図は動作図、第６図、第７図は温
度補償回路の別な実施例を示す図である。 １・・・熱線、２・・・熱線制御回路、３・・・増巾回
路。 ３１・・・オフセット温度補償回路、４・・・周波数変
換第１図 第２図 第３図 第４図 （１ψＣ） 第５図 第６図 （（ＩＬ）　　　　　　　＜ｂ） 第７図 −１１・石

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、熱線に定められた温度に加熱するための電流を供給
   し、かつ該電流を電圧信号として出力する熱線制御回路
   、前記電圧信号を増巾する増巾回路、該出力を周波数信
   号に変換する周波数変換回路から成る熱線式空気流量計
   において、増巾回路のオフセット、および周波数変換回
   路のゲインにそれぞれ温度変化を与えたことを特徴とし
   た熱線式空気流量計。２、請求範囲第１項において、増
   巾回路のオフセットの温度変化は、演算増巾器の入力電
   圧に、ツェナーダイオードのツェナー電圧の温度変化を
   利用して与えたことを特徴とした熱線式空気流量計。 ３、請求範囲第１項、又は第２項において、周波数変換
   回路は、入力電圧を積分し、該出力を比較器により比較
   し、積分傾斜を反転する様に帰還する回路で構成され、
   前記比較器の基準電圧に温度変化を与えて、周波数変換
   回路のゲインが温度変化する様にしたことを特徴とした
   熱線式空気流量計。 ４、請求範囲第３項において、基準電圧の温度変化はツ
   ェナーダイオードのツェナー電圧の温度変化から得るこ
   とを特徴とした熱線式空気流量計。