JPH0347692B2 - - Google Patents

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JPH0347692B2
JPH0347692B2 JP59138219A JP13821984A JPH0347692B2 JP H0347692 B2 JPH0347692 B2 JP H0347692B2 JP 59138219 A JP59138219 A JP 59138219A JP 13821984 A JP13821984 A JP 13821984A JP H0347692 B2 JPH0347692 B2 JP H0347692B2
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Japan
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temperature
level
air flow
electric heater
voltage
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Japanese (ja)
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Norihito Tokura
Hisashi Kawai
Michasu Moritsugu
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Soken Inc
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Nippon Soken Inc
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    • G01FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F1/00Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
    • G01F1/68Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using thermal effects
    • G01F1/696Circuits therefor, e.g. constant-current flow meters
    • G01F1/698Feedback or rebalancing circuits, e.g. self heated constant temperature flowmeters
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  • General Physics & Mathematics (AREA)
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  • Measuring Volume Flow (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、例えばエンジンへの吸入空気流量を
測定する際に用いられる空気流量測定装置に関す
るものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to an air flow rate measuring device used, for example, when measuring the intake air flow rate to an engine.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来、自動車用エンジンの吸入導管に流量測定
管を設け、この流量測定管内に白金抵抗線からな
る電熱ヒータと空気温度を検出する温度依存抵抗
を設け、これらの出力信号により吸入空気流量を
測定するようにした装置が提案されている。
Conventionally, a flow rate measuring tube is installed in the intake conduit of an automobile engine, and an electric heater made of platinum resistance wire and a temperature dependent resistor for detecting the air temperature are installed inside this flow rate measuring tube, and the intake air flow rate is measured based on the output signals of these. A device that does this has been proposed.

この装置は、小型かつ簡単な構造で流量を測定
し得るという利点があるが、従来においては、電
熱ヒータが一定温度になるように電熱ヒータに電
流を供給する構成であり、この電流値を流量に対
応したアナログ量の出力信号としていた。このた
め、出力信号をマイコン等でデジタル信号処理し
ようとすると高精度のA−Dコンバータを用いて
デジタル信号に変換する必要があり、コストアツ
プの問題点が生じた。
This device has the advantage of being able to measure the flow rate with a small and simple structure, but in the past, the configuration was such that a current was supplied to the electric heater so that the electric heater maintained a constant temperature, and this current value was used to measure the flow rate. The output signal was an analog quantity corresponding to . For this reason, when attempting to digitally process the output signal using a microcomputer or the like, it is necessary to convert the output signal into a digital signal using a high-precision A-D converter, resulting in the problem of increased costs.

また、出力信号には流量の乱れに起因するリツ
プルが重畳しているために、出力信号を直接デジ
タル信号に変換しただけではリツプルにより精度
が低下する問題点が生じた。
Furthermore, since ripples caused by flow rate disturbances are superimposed on the output signal, simply converting the output signal directly into a digital signal poses a problem in that the accuracy deteriorates due to the ripples.

〔発明が解決しようとする問題〕[Problem that the invention seeks to solve]

従つて、本発明が解決しようとする問題は、上
述のコストアツプ及び精度の低下等の問題点であ
り、エンジンへの吸入空気流量の測定において、
上述の問題を解決し、良好な測定を行える空気流
量測定装置の提供することを本発明の目的とす
る。
Therefore, the problems to be solved by the present invention are the above-mentioned problems such as increase in cost and decrease in accuracy.
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an air flow rate measuring device that can solve the above-mentioned problems and perform good measurements.

〔問題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

そして、上述の問題を解決し、上記目的を達成
するために、本発明においては、電熱ヒータと温
度補償用抵抗と複数の固定抵抗とから構成される
ブリツジ回路を具備する空気流量測定装置におい
て、このブリツジ回路に大、小の2つのレベルの
電流を供給する電流供給手段と、電熱ヒータの温
度が空気温度に応じてその抵抗値が変わる前記温
度補償用抵抗の抵抗値変化に応じて変化する大、
小の2つの設定温度に達した時に電流供給手段の
電流のレベルを切換える切換手段とを備え、電熱
ヒータの温度が一方の設定温度から他方の設定温
度に達するまでの経過時間を検出し、この経過時
間を空気の流量信号とするものである。
In order to solve the above-mentioned problems and achieve the above-mentioned objects, the present invention provides an air flow measuring device equipped with a bridge circuit composed of an electric heater, a temperature compensation resistor, and a plurality of fixed resistors. Current supply means supplies two levels of current, large and small, to the bridge circuit, and the temperature of the electric heater changes in accordance with a change in the resistance value of the temperature compensation resistor whose resistance value changes depending on the air temperature. Big,
and a switching means for switching the current level of the current supply means when two set temperatures of 1 and 2 are reached. The elapsed time is used as an air flow rate signal.

〔実施例〕 以下、この発明を図に示す実施例により説明す
る。第2図において、エンジン1は自動車駆動用
の火花点火式エンジンであり、燃焼用の空気をエ
アクリーナ2、吸入導管3及びスロツトル弁6を
経て吸入する。そして、燃料は吸入導管3に設置
された電磁式燃料噴射弁5から噴射供給される。
[Example] Hereinafter, the present invention will be explained using examples shown in the drawings. In FIG. 2, an engine 1 is a spark ignition engine for driving an automobile, and intakes air for combustion through an air cleaner 2, an intake conduit 3, and a throttle valve 6. Then, fuel is injected and supplied from an electromagnetic fuel injection valve 5 installed in the intake conduit 3.

吸入導管3には運転者により任意に操作される
スロツトル弁6が設けられており、またエアクリ
ーナ2との連結部には空気流を整流する整流格子
7が設けられている。
The suction conduit 3 is provided with a throttle valve 6 that can be operated arbitrarily by the driver, and a rectifying grid 7 that rectifies the air flow is provided at the connection with the air cleaner 2.

吸入導管3において、整流格子7とスロツトル
弁6との間には、導管3の軸方向とほぼ平行に小
型の流量測定管9が支柱8により固定設置されて
いる。この流量測定管9内には白金抵抗線からな
る電熱ヒータ10が設けられており、この電熱ヒ
ータ10の上流側でやや離れた電熱ヒータ10の
熱を検知しない位置に白金薄膜抵抗素子からなる
温度補償用抵抗11が設けられている。
In the suction conduit 3, between the rectifier grid 7 and the throttle valve 6, a small flow rate measuring tube 9 is fixedly installed by a support 8 substantially parallel to the axial direction of the conduit 3. An electric heater 10 made of a platinum resistance wire is installed in the flow rate measuring tube 9, and a platinum thin film resistance element is placed at a position slightly away from the electric heater 10 on the upstream side of the electric heater 10 so as not to detect the heat of the electric heater 10. A compensation resistor 11 is provided.

電熱ヒータ10は、第3図に示すように流量測
定管9の内側に取付けたフツクで白金抵抗線を固
定した構造であり、また温度補償用抵抗11は、
第4図に示すように流量測定管9の内側に取付け
たステー上に白金薄膜抵抗素子を固定した構造で
ある。
As shown in FIG. 3, the electric heater 10 has a structure in which a platinum resistance wire is fixed with a hook attached to the inside of the flow rate measuring tube 9, and the temperature compensation resistor 11 is
As shown in FIG. 4, it has a structure in which a platinum thin film resistance element is fixed on a stay attached to the inside of a flow rate measuring tube 9.

第1図に第1実施例としての本空気流量測定装
置の全電子回路とセンサ制御回路20を示す。
FIG. 1 shows the entire electronic circuit and sensor control circuit 20 of this air flow rate measuring device as a first embodiment.

アナログスイツチ201の入力端子iには基準
電圧Vr2を印加してある。またアナログスイツチ
202の入力端子iは基準電圧Vr1を印加してあ
る。そしてアナログスイツチ201の出力端子o
とアナログスイツチ202の出力端子oは共通に
してオペアンプ203の非反転入力端子cに接続
してある。オペアンプ203の出力端子はパワー
トランジスタ204のベース端子に接続してあ
る。ブリツジ回路30は電熱ヒータ10と温度補
償用抵抗11と抵抗301,302,303,3
04とで構成されており、ブリツジ入力端子B
1、ブリツジ出力端子B2,B3,B4を有して
いる。パワートランジスタ204のエミツタ端子
はブリツジ回路30のブリツジ入力端子B1に、
オペアンプ203の反転入力端子とコンパレータ
207の反転入力端子は共通にしてブリツジ出力
端子B2に、アナログスイツチ205の入力端子
iはブリツジ出力端子B3に、アナログスイツチ
206の入力端子iはブリツジ出力端子B4に
各々接続してあり、抵抗301,304は共通し
て接地してある。アナログスイツチ205の出力
端子oとアナログスイツチ206の出力端子oは
共通にしてコンパレータ207の非反転入力端子
に接続してある。アナログスイツチ202のコン
トロール端子cとアナログスイツチ205のコン
トロール端子cとインバータ208の入力端子と
信号出力端子290とは共通にしてコンパレータ
207の出力端子Aに接続してある。アナログス
イツチ201のコントロール端子cとアナログス
イツチ206のコントロール端子cは共通にして
インバータ208の出力端子に接続してある。
A reference voltage Vr 2 is applied to the input terminal i of the analog switch 201. Further, a reference voltage Vr 1 is applied to the input terminal i of the analog switch 202. And the output terminal o of the analog switch 201
and the output terminal o of the analog switch 202 are connected in common to the non-inverting input terminal c of the operational amplifier 203. The output terminal of the operational amplifier 203 is connected to the base terminal of the power transistor 204. The bridge circuit 30 includes an electric heater 10, a temperature compensation resistor 11, and resistors 301, 302, 303, and 3.
04, and bridge input terminal B
1. It has bridge output terminals B2, B3, and B4. The emitter terminal of the power transistor 204 is connected to the bridge input terminal B1 of the bridge circuit 30.
The inverting input terminal of the operational amplifier 203 and the inverting input terminal of the comparator 207 are connected to the bridge output terminal B2, the input terminal i of the analog switch 205 is connected to the bridge output terminal B3, and the input terminal i of the analog switch 206 is connected to the bridge output terminal B4. The resistors 301 and 304 are connected to each other, and the resistors 301 and 304 are commonly grounded. The output terminal o of analog switch 205 and the output terminal o of analog switch 206 are commonly connected to a non-inverting input terminal of comparator 207. Control terminal c of analog switch 202, control terminal c of analog switch 205, input terminal and signal output terminal 290 of inverter 208 are commonly connected to output terminal A of comparator 207. Control terminal c of analog switch 201 and control terminal c of analog switch 206 are commonly connected to an output terminal of inverter 208.

パワートランジスタ204のコレクタ端子はバ
ツテリ21の正極端子に接続してあり、電流を供
給し、また、バツテリ21の負極端子は接地して
ある。なお図中には示さないが、アナログスイツ
チ201,202,205,206とオペアンプ
204とコンパレータ207とインバータ208
の電源もバツテリ21から供給するように接続し
てある。
The collector terminal of the power transistor 204 is connected to the positive terminal of the battery 21 to supply current, and the negative terminal of the battery 21 is grounded. Although not shown in the figure, analog switches 201, 202, 205, and 206, an operational amplifier 204, a comparator 207, and an inverter 208
The power is also connected to be supplied from the battery 21.

上記構成においてその作動を説明する。 The operation of the above configuration will be explained.

スロツトル弁6の開度により決定される所定量
の空気は、エアクリーナ2から吸入導管3を通り
エンジン1に吸入される。この総吸入空気のうち
一定割合の空気が流量測定管9内を通過してエン
ジン1に吸入される。
A predetermined amount of air determined by the opening degree of the throttle valve 6 is drawn into the engine 1 from the air cleaner 2 through the intake conduit 3. A certain proportion of this total intake air passes through the flow measuring tube 9 and is sucked into the engine 1.

そして、流量測定管9内において電熱ヒータ1
0の発熱の影響を受けない位置にある温度補償用
抵抗11は空気の温度のみの影響を受ける。ま
た、電熱ヒータ10の温度は通電により発熱する
が吸入空気により冷却される。
Then, the electric heater 1 is installed inside the flow rate measuring tube 9.
The temperature compensating resistor 11 located at a position not affected by heat generation is affected only by the temperature of the air. Furthermore, although the electric heater 10 generates heat by being energized, it is cooled by the intake air.

次に、第1図に示した第1実施例としての空気
流量測定装置の全電子回路の動作を、第5図に示
すタイムチヤートを用いて説明する。
Next, the operation of all the electronic circuits of the air flow measuring device as the first embodiment shown in FIG. 1 will be explained using the time chart shown in FIG.

まず、時刻t0における動作状態について述べ
る。この時点で、コンパレータ207の出力端子
Aの論理レベルが第5図7に示す如く“L”レベ
ルであるとすると、この信号レベルがインバータ
208で反転される“H”レベルの信号がアナロ
グスイツチ201のコントロール端子cに印加さ
れるので、アナログスイツチ201は“ON”状
態であり、第5図5に示す如く基準電圧Vr2がア
ナログスイツチ201を経由してオペアンプ20
3の非反転入力端子に印加される。なお、この時
刻t0では第5図7に示す如くコンパレータ207
の出力端子Aのレベルが“L”レベルであり、こ
の信号レベルがアナログスイツチ202のコント
ロール端子cに印加されるので、アナログスイツ
チ202は“OFF”状態である。オペアンプ2
03とパワートランジスタ204と電熱ヒータ1
0と抵抗301とからなる電子回路は定電流回路
を構成しており、この定電流回路は、抵抗301
の両端電圧とオペアンプ203の非反転入力端子
Cの電圧Vcとが等しくなるように作動し、この
とき抵抗301に流れる電流、すなわち電熱ヒー
タ10に流れる電流IHは次式で示される。
First, the operating state at time t0 will be described. At this point, if the logic level of the output terminal A of the comparator 207 is at the "L" level as shown in FIG. Since the analog switch 201 is in the "ON" state, the reference voltage Vr 2 is applied to the control terminal c of the operational amplifier 20 via the analog switch 201, as shown in FIG.
It is applied to the non-inverting input terminal of No. 3. Note that at this time t0 , the comparator 207 is activated as shown in FIG.
Since the level of the output terminal A of the switch is at the "L" level and this signal level is applied to the control terminal c of the analog switch 202, the analog switch 202 is in the "OFF" state. operational amplifier 2
03, power transistor 204, and electric heater 1
The electronic circuit consisting of the resistor 301 and the resistor 301 constitutes a constant current circuit.
The voltage across the operational amplifier 203 is made equal to the voltage Vc at the non-inverting input terminal C of the operational amplifier 203. At this time, the current flowing through the resistor 301, that is, the current IH flowing through the electric heater 10 is expressed by the following equation.

IH=(Vr2)/(R301) …(1) ただし、R301は抵抗301の抵抗値。 I H = (Vr 2 )/(R 301 )...(1) However, R 301 is the resistance value of the resistor 301.

ここで、電熱ヒータ10に流れる電流IHの値は
電熱ヒータ10の温度THが吸入空気による冷却
作用に打ち勝つて温度上昇するに足るだけの大電
流値に設定しておく。従つて、電熱ヒータ10の
温度THは、第5図1に示す如く時間の経過とと
もにある傾斜をもつて直線的に増加していく。
Here, the value of the current I H flowing through the electric heater 10 is set to a large enough current value to raise the temperature T H of the electric heater 10 to overcome the cooling effect of the intake air. Therefore, the temperature T H of the electric heater 10 increases linearly with a certain slope as time passes, as shown in FIG. 5.

また電熱ヒータ10の抵抗値RHはある一定の
温度係数KHを持つており、電熱ヒータ10の温
度THに応じて次式に示す関係で変化する。
Further, the resistance value R H of the electric heater 10 has a certain temperature coefficient K H and changes according to the temperature T H of the electric heater 10 according to the relationship shown in the following equation.

RH=RHO×(1×KH×TH) …(2) ただし、RHOは0℃のときの電熱ヒータ10の
抵抗値。KH>0。
R H = R HO × (1 × K H × T H ) … (2) However, R HO is the resistance value of the electric heater 10 at 0°C. K H >0.

従つて、ブリツジ入力端子B1の電圧VB1は抵
抗301の両端電圧と電熱ヒータ10の両端電圧
を加算したものであるから、(1),(2)式を用いて次
式で表せる。
Therefore, since the voltage V B1 at the bridge input terminal B1 is the sum of the voltage across the resistor 301 and the voltage across the electric heater 10, it can be expressed by the following equation using equations (1) and (2).

VB1=Vr2+Vr2×RHO ×(1+KH×TH)/R301 …(3) そして、(3)式において温度係数KH>0である
から、電熱ヒータ10の温度THの増加に応じて
ブリツジ入力端子B1の電圧VB1は第5図6に示
す如く増加する。
V B1 = Vr 2 + Vr 2 × R HO × (1 + K H × T H )/R 301 … (3) And, since the temperature coefficient K H > 0 in equation (3), the temperature T H of the electric heater 10 In response to the increase, the voltage V B1 at the bridge input terminal B1 increases as shown in FIG.

ところで、温度補償用抵抗11に流れる電流
は、温度補償用抵抗11の温度TAが温度補償用
抵抗11の発熱量により空気温度より高くなるこ
とが無いように抵抗302,303,304の各
抵抗値を設定して小さいものとしてあり、温度補
償用抵抗11の温度TAは空気温度と見ても差し
支えないものとしてある。そして温度補償用抵抗
11の抵抗値RAはある一定の温度係数KAを持つ
ており、吸入空気温度TAと同一温度状態である
と見なせる温度補償用抵抗11の抵抗値RAは次
式で与えられる。
By the way, the current flowing through the temperature compensation resistor 11 is controlled by the resistors 302, 303, and 304 so that the temperature T A of the temperature compensation resistor 11 does not become higher than the air temperature due to the amount of heat generated by the temperature compensation resistor 11. The value is set to a small value, and the temperature T A of the temperature compensation resistor 11 can be regarded as the air temperature. The resistance value R A of the temperature compensation resistor 11 has a certain temperature coefficient K A , and the resistance value R A of the temperature compensation resistor 11, which can be considered to be in the same temperature state as the intake air temperature T A , is calculated by the following formula. is given by

RA=RAO×(1×KA×TA) …(4) ただし、RAOは0℃のときの温度補償用抵抗1
1の抵抗値。KA>0。
R A = R AO × (1 × K A × T A ) …(4) However, R AO is the temperature compensation resistance 1 at 0°C.
1 resistance value. K A >0.

ここで、この温度補償用抵抗11と電熱ヒータ
10と抵抗301,302,303,304で構
成されるブリツジ回路30のブリツジ出力端子B
4−B2間の電圧ΔV2は第5図3に示す如くマイ
ナス電圧であるように設定してある。
Here, the bridge output terminal B of the bridge circuit 30 composed of the temperature compensation resistor 11, the electric heater 10, and the resistors 301, 302, 303, and 304 is
The voltage ΔV2 between 4 and B2 is set to be a negative voltage as shown in FIG.

時刻t0においては第5図7に示す如くコンパレ
ータ207の出力端子Aのレベルが“L”レベル
でしり、この信号レベルがインバータ208で反
転されて“H”レベルの信号がアナログスイツチ
206のコントロール端子cに印加されるので、
アナログスイツチ206は“ON”状態であり、
ブリツジ出力端子B4の電圧がアナログスイツチ
206を経由してコンパレータ207の非反転入
力端子に印加される。従つて、時刻t0においては
コンパレータ207の入力電圧ΔV1は第5図2に
示す如く、第5図3に示すブリツジ出力端子B4
−B2間の電圧ΔV2に等しくなりマイナス電圧と
なる。この結果コンパレータ207の出力端子A
のレベルは第5図7に示す如く、時刻t0において
は“L”レベルが維持される。
At time t0 , the level of the output terminal A of the comparator 207 is at the "L" level as shown in FIG. Since it is applied to terminal c,
The analog switch 206 is in the “ON” state,
The voltage at bridge output terminal B4 is applied to the non-inverting input terminal of comparator 207 via analog switch 206. Therefore, at time t 0 , the input voltage ΔV 1 of the comparator 207 is as shown in FIG.
-B2 becomes equal to the voltage ΔV 2 and becomes a negative voltage. As a result, the output terminal A of the comparator 207
As shown in FIG. 5, the level of is maintained at the "L" level at time t0 .

なお、この時刻t0では第5図7に示す如くコン
パレータ207の出力端子Aのレベルが“L”レ
ベルであり、この信号レベルがアナログスイツチ
205のコントロール端子cに印加されるので、
アナログスイツチ205は“OFF”状態である。
Note that at this time t0 , the level of the output terminal A of the comparator 207 is at the "L" level as shown in FIG. 5, and this signal level is applied to the control terminal c of the analog switch 205.
Analog switch 205 is in the "OFF" state.

時刻がt1になると、電熱ヒータ10の温度TH
第5図1に示す如く第1の設定温度T1まで増加
し、電熱ヒータ10の温度上昇により、(2)式の関
係から電熱ヒータ10の抵抗値RHは次式で示さ
れるRH1まで増加する。
When the time reaches t1 , the temperature T H of the electric heater 10 increases to the first set temperature T1 as shown in FIG. The resistance value R H of 10 increases to R H1 given by the following equation.

RH1=RH0×(1+KH×T1) …(5) ここで、時刻t1において第5図3に示す如くブ
リツジ出力端子B4−B2間の電圧ΔV2が0Vに
なるように抵抗302,303,304の抵抗値
R302,R303,R304をそれぞれ設定してある。すな
わち、時刻t1においてブリツジ回路30がバラン
ス状態になるのであるから、明らかに次式が成立
する。
R H1 = R H0 × (1 + K H × T 1 ) (5) Here, the resistor 302 is set so that the voltage ΔV 2 between the bridge output terminals B4 and B2 becomes 0V at time t 1 as shown in FIG. 5. , 303, 304 resistance value
R 302 , R 303 and R 304 are set respectively. That is, since the bridge circuit 30 is in a balanced state at time t1 , the following equation clearly holds true.

(RA+R302+R303) ×R301=RH1×R304 …(6) 時刻t1において第5図3に示す如くブリツジ出
力端子B4−B2間の電圧ΔV2が0Vを越えると、
このΔV2と同電圧が印加されているコンパレータ
207の入力電圧ΔV1も第5図2に示す如く0V
を越える。この結果、時刻t1においてコンパレー
タ207の出力端子Aのレベルは第5図7に示す
如く“L”レベルから“H”レベルに変化する。
この変化に対応してアナログスイツチ201は、
インバータ208を介して“L”レベルの信号が
コントロール端子cに印加されて“OFF”状態
になり、代わつてアナログスイツチ202が
“H”レベルの信号がコントロール端子cに印加
されるため“ON”状態になるので、第5図5に
示す如く基準電圧Vr2に代わつて基準電圧Vr1
オペアンプ203の非反転入力端子Cに印加され
る。このとき抵抗301に流れる電流、すなわち
電熱ヒータ10に流れる電流IHは(1)式中のVr2
Vr1に変更して次式で表わせる。
(R A + R 302 + R 303 ) × R 301 = R H1 × R 304 (6) When the voltage ΔV 2 between the bridge output terminals B4 and B2 exceeds 0V at time t 1 as shown in FIG. 5,
The input voltage ΔV 1 of the comparator 207 to which the same voltage as this ΔV 2 is applied is also 0V as shown in FIG.
exceed. As a result, at time t1 , the level of the output terminal A of the comparator 207 changes from the "L" level to the "H" level as shown in FIG.
In response to this change, the analog switch 201
An "L" level signal is applied to the control terminal c via the inverter 208, turning it "OFF", and in turn, the analog switch 202 is turned "ON" because a "H" level signal is applied to the control terminal c. Therefore, the reference voltage Vr 1 is applied to the non-inverting input terminal C of the operational amplifier 203 instead of the reference voltage Vr 2 as shown in FIG. At this time, the current flowing through the resistor 301, that is, the current IH flowing through the electric heater 10, is determined by substituting Vr 2 in equation (1).
By changing Vr to 1 , it can be expressed by the following formula.

IH=(Vr1)/(R301) …(7) また、ブリツジ入力端子B1の電圧VB1は(3)式
中のVr2をVr1に変更して次式で表せる。
I H = (Vr 1 )/(R 301 ) (7) Moreover, the voltage V B1 of the bridge input terminal B1 can be expressed by the following equation by changing Vr 2 in equation (3) to Vr 1 .

VB1=Vr1+Vr1+RHO ×(1+KH×TH)/R301 …(8) ところで、時刻t1においては第5図7に示す
“L”レベルから“H”レベルへの変化に対応し
てアナログスイツチ206は“OFF”状態にな
り、代わつてアナログスイツチ205が“OZ”
状態になるので、ブリツジ出力端子B4の電圧の
代わりにブリツジ出力端子B3の電圧がアナログ
スイツチ205を経由してコンパレータ207の
非反転入力端子に印加される。従つて、時刻t1
降はコンパレータ207の入力電圧ΔV1は第5図
2に示す如く、第5図4に示すブリツジ出力端子
B3−B2間の電圧ΔV3に等しくなりプラス電圧
となる。この結果、コンパレータ207の出力端
子Aのレベルは第5図7に示す如く、時刻t1以降
は“H”レベルを維持する。
V B1 = Vr 1 + Vr 1 + R HO × (1 + K H × T H ) / R 301 … (8) By the way, at time t 1 , the change from “L” level to “H” level shown in FIG. Correspondingly, the analog switch 206 goes to the “OFF” state, and the analog switch 205 goes to the “OZ” state instead.
Therefore, the voltage at the bridge output terminal B3 is applied to the non-inverting input terminal of the comparator 207 via the analog switch 205 instead of the voltage at the bridge output terminal B4. Therefore, after time t1 , the input voltage ΔV 1 of the comparator 207 becomes equal to the voltage ΔV 3 between the bridge output terminals B3 and B2 shown in FIG. 4, as shown in FIG. 5, and becomes a positive voltage. As a result, the level of the output terminal A of the comparator 207 maintains the "H" level after time t1 , as shown in FIG. 5.

基準電圧Vr1は電熱ヒータ10の電流IHが充分
小さくなる様な値に設定してあり、この電流IH
よる電熱ヒータ10の発熱量よりも吸入空気が冷
却作用により奪う熱量の方が大きい。従つて、電
熱ヒータ10の温度THは、第5図1に示す如く
時刻t1以後は時間の経過とともにある傾斜をもつ
て直接的に減少する。
The reference voltage Vr 1 is set to a value such that the current I H of the electric heater 10 is sufficiently small, and the amount of heat taken by the intake air due to the cooling effect is greater than the amount of heat generated by the electric heater 10 due to this current I H. . Therefore, as shown in FIG. 5, the temperature T H of the electric heater 10 directly decreases with a certain slope as time passes after time t1 .

時刻がt2になると、電熱ヒータ10の温度TH
第5図1に示す如く第2の設定温度T2まで減少
し、電熱ヒータ10の温度低下により、(2)式の関
係から電熱ヒータ10の抵抗値RHは次式で示さ
れるRH2まで減少する。
At time t2 , the temperature T H of the electric heater 10 decreases to the second set temperature T2 as shown in FIG. The resistance value R H of 10 is reduced to R H2 shown by the following equation.

RH2=RHO×(1+KH×T2) …(9) ここで、時刻t2において第5図4に示す如くブ
リツジ出力端子B3−B2間の電圧ΔV3が0Vに
なるように抵抗302,303,304の抵抗値
R302,R303,R304を設定してある。すなわち、時
刻t2においてブリツジ回路30がバランス状態に
なるのであるから、明らかに次式が成立する。
R H2 = R HO × (1 + K H × T 2 ) … (9) Here, the resistor 302 is connected so that the voltage ΔV 3 between the bridge output terminals B3 and B2 becomes 0V at time t 2 as shown in FIG. , 303, 304 resistance value
R 302 , R 303 , and R 304 are set. That is, since the bridge circuit 30 is in a balanced state at time t2 , the following equation clearly holds true.

(RA+R302)×R301 =RH2×(R303+R304) …(10) 時刻t2において第5図4に示す如くブリツジ出
力端子B3−B2間の電圧ΔV3が0Vを切ると、
このΔV3と同電圧が印加しているコンパレータ
207の入力電圧ΔV1も第5図2に示す如く0V
を切る。この結果、時刻t2においてコンパレータ
207の出力端子Aのレベルは第5図7に示す如
く“H”レベルから“L”レベルに変化する。こ
の変化に対応してアナログスイツチ202は
“L”レベルの信号がコントロール端子cに印加
されて、“OFF”状態になり、代わつてアナログ
スイツチ201がインバータ208を介して
“H”レベルの信号がコントロール端子cに印加
されて“ON”状態になるので、第5図5に示す
如く基準電圧Vr1に代わつて基準電圧Vr2がオペ
アンプ203の非反転入力端子Cに印加される。
このとき抵抗301に流れる電流、すなわち電熱
ヒータ10に流れる電流IHは(1)式で表される。ま
た、ブリツジ入力端子B1の電圧VB1は(3)式で表
される。
(R A + R 302 ) x R 301 = R H2 x (R 303 + R 304 )...(10) When the voltage ΔV 3 between the bridge output terminals B3 and B2 falls below 0V at time t 2 as shown in FIG. ,
The input voltage ΔV1 of the comparator 207 to which the same voltage as this ΔV3 is applied is also 0V as shown in FIG.
cut. As a result, at time t2 , the level of the output terminal A of the comparator 207 changes from the "H" level to the "L" level as shown in FIG. Corresponding to this change, the analog switch 202 receives a "L" level signal to the control terminal c, turning it into the "OFF" state, and in turn, the analog switch 201 receives a "H" level signal via the inverter 208. Since it is applied to the control terminal c and becomes in the "ON" state, the reference voltage Vr 2 is applied to the non-inverting input terminal C of the operational amplifier 203 instead of the reference voltage Vr 1 as shown in FIG.
At this time, the current flowing through the resistor 301, that is, the current IH flowing through the electric heater 10, is expressed by equation (1). Further, the voltage V B1 of the bridge input terminal B1 is expressed by equation (3).

ところで、時刻t2において第5図7に示す
“H”レベルから“L”レベルへの変化に対応し
てアナログスイツチ205は“OFF”状態にな
り、代わつてアナログスイツチ206が、“ON”
状態になるので、ブリツジ出力端子B3の電圧の
代わりにブリツジ出力端子B4の電圧がアナログ
スイツチ206を経由してコンパレータ207の
非反転入力端子に印加される。従つて、時刻t2
降はコンパレータ207の入力電圧ΔV1は第5図
2に示す如く、第5図3に示すブリツジ出力端子
B4−B2間の電圧ΔV2に等しくなりマイナス電
圧となる。この結果、コンパレータ207の出力
端子Aのレベルは第5図7に示す如く、時刻t2
降は“L”レベルを維持する。時刻t2以後は再び
(1)式で与えられる電流IHが電熱ヒータ10に流れ
て発熱量が増加し、第5図1に示す如く電熱ヒー
タ10の温度THは、時間の経過とともにある傾
斜をもつて直線的に増加していく。そして時刻t0
と同じ状態を経由して時刻t3には電熱ヒータ10
の温度THは第1の設定温度T1に達する。
By the way, at time t2 , in response to the change from the "H" level to the "L" level shown in FIG.
Therefore, the voltage at the bridge output terminal B4 is applied to the non-inverting input terminal of the comparator 207 via the analog switch 206 instead of the voltage at the bridge output terminal B3. Therefore, after time t2 , the input voltage ΔV 1 of the comparator 207, as shown in FIG. 52, becomes equal to the voltage ΔV 2 between the bridge output terminals B4 and B2 shown in FIG. 5, and becomes a negative voltage. As a result, the level of the output terminal A of the comparator 207 maintains the "L" level after time t2 , as shown in FIG. 5. After time t 2 , again
The current I H given by equation (1) flows through the electric heater 10 and the amount of heat generated increases , and as shown in FIG. will continue to increase. and time t 0
At time t 3 , the electric heater 10
The temperature T H reaches the first set temperature T 1 .

以上の動作を繰り返し行うことにより、第5図
1に示す如く電熱ヒータ10の温度THは設定温
度T1とT2の間で三角波状の波形を生じ、これに
対応して第5図7に示す流量信号出力端子290
からは“H”レベルと“L”レベルを交互に繰り
返すパルス列の流量出力信号を出力する。このパ
ルス列の“H”レベル期間tfは第5図1の電熱ヒ
ータ10の温度THが減少する期間、すなわち吸
入空気により電熱ヒータ10が冷却される期間に
相当し、また“L”レベル期間trは電熱ヒータ1
0が加熱される期間であることは明らかである。
By repeating the above operations, the temperature T H of the electric heater 10 generates a triangular waveform between the set temperatures T 1 and T 2 as shown in FIG. 5, and correspondingly, as shown in FIG. Flow signal output terminal 290 shown in
outputs a pulse train flow rate output signal that alternately repeats "H" level and "L" level. The "H" level period tf of this pulse train corresponds to the period in which the temperature T H of the electric heater 10 in FIG. is electric heater 1
It is clear that 0 is the period during which it is heated.

次に、前記流量出力信号の“H”レベル期間tf
と“L”レベル期間trと吸入空気量Gの関係につ
いて述べる。
Next, the “H” level period tf of the flow rate output signal
The relationship between the "L" level period tr and the intake air amount G will be described.

第5図1に示す如く、“H”レベル期間tf中、
電熱ヒータ10の温度THは時間の経過とともに
減少する。この減少の速さは、電熱ヒータ10に
蓄積されている熱量が吸入空気の冷却効果で奪わ
れる割合によつて決定され、この冷却効果は吸入
空気量Gが大きい時は大きく、小さい時は小さ
い。
As shown in FIG. 5, during the "H" level period tf,
The temperature T H of the electric heater 10 decreases over time. The speed of this reduction is determined by the rate at which the amount of heat stored in the electric heater 10 is taken away by the cooling effect of the intake air, and this cooling effect is large when the intake air amount G is large, and small when it is small. .

従つて、吸入空気量Gが大きい時は電熱ヒータ
10の温度THの減少は速いので、“H”レベル期
間tfは小さく、これに対して吸入空気量Gが小さ
い時は“H”レベル期間tfは大きくなる。このtf
の流量特性を第6図に示す。ここで、吸入空気に
よる電熱ヒータ10の冷却は“H”レベル期間tf
の期間中継続しており、吸入空気の流れに乱れが
あつても、電熱ヒータ10の近傍を通過した空気
の時々刻々変化する流量が電熱ヒータ10の温度
THの減少に寄与し、“H”レベル期間tfの期間中
時々刻々の流量を電熱ヒータ10の温度THの減
少分として積分することになる。従つて、“H”
レベル期間tfの値は“H”レベル期間tfにおける
吸入空気量Gの真の平均値に極めて近い値に対応
する。この積分効果により、空気流の乱れに起因
するリツプル成分が除去できるので、“H”レベ
ル期間tfから第6図に示すtfの流量特性に従つて
吸入空気量Gを求めた場合、リツプル成分の無い
安定した空気流量を求めることができる。
Therefore, when the intake air amount G is large, the temperature T H of the electric heater 10 decreases quickly, so the "H" level period tf is small, whereas when the intake air amount G is small, the "H" level period is small. tf becomes larger. This tf
Figure 6 shows the flow rate characteristics. Here, the cooling of the electric heater 10 by the intake air is during the "H" level period tf.
Even if there is turbulence in the flow of intake air, the ever-changing flow rate of the air passing near the electric heater 10 will keep the temperature of the electric heater 10 constant.
This contributes to a decrease in T H , and the momentary flow rate during the "H" level period tf is integrated as a decrease in the temperature T H of the electric heater 10. Therefore, “H”
The value of the level period tf corresponds to a value extremely close to the true average value of the intake air amount G during the "H" level period tf. This integral effect makes it possible to remove the ripple component caused by airflow turbulence, so when the intake air amount G is determined from the "H" level period tf according to the flow rate characteristics of tf shown in Figure 6, the ripple component is It is possible to obtain a stable air flow rate without any problems.

また、流量出力信号の“H”レベル期間のパル
ス幅から空気流量を求める場合、このパルス幅は
流量が大きくなると小さくなることから、空気流
量と出力パルス幅の関係が双曲線関数に近似し、
空気流量が小さい時の読取精度が低下せず、エン
ジン低回転時も高精度の流量信号が得られる。
In addition, when determining the air flow rate from the pulse width of the "H" level period of the flow rate output signal, since this pulse width becomes smaller as the flow rate increases, the relationship between the air flow rate and the output pulse width approximates a hyperbolic function,
The reading accuracy does not deteriorate when the air flow rate is small, and a highly accurate flow rate signal can be obtained even when the engine speed is low.

次に、前記流量出力信号の“L”レベル期間tf
からも吸入空気量Gを求めることができることに
ついて述べる。
Next, the “L” level period tf of the flow rate output signal
It will be explained that the intake air amount G can also be determined from .

第5図1に示す如く“L”レベル期間tr中、電
熱ヒータ10の温度THは時間の経過とともに増
加する。この増加の速さは、電熱ヒータ10に供
給する電流IHによる発熱量が電熱ヒータ10の温
度THを増加させる割合と吸入空気の冷却効果で
奪われる割合によつて決定され、吸入空気量Gが
大きい時は発熱量の大部分が冷却効果で奪われる
ために電熱ヒータ10の温度THの増加は遅く、
吸入空気量Gが小さい時は発熱量の一部分しか冷
却効果で奪われないため電熱ヒータ10の温度
THの増加は速い。
As shown in FIG. 5, during the "L" level period tr, the temperature T H of the electric heater 10 increases with time. The speed of this increase is determined by the rate at which the amount of heat generated by the current I H supplied to the electric heater 10 increases the temperature T H of the electric heater 10 and the rate at which it is taken away by the cooling effect of the intake air. When G is large, most of the heat generation is taken away by the cooling effect, so the temperature T H of the electric heater 10 increases slowly.
When the amount of intake air G is small, only a portion of the calorific value is taken away by the cooling effect, so the temperature of the electric heater 10 decreases.
T H increases rapidly.

従つて、吸入空気量Gが大きい時は電熱ヒータ
10の温度THの増加は遅いので“L”レベル期
間trは大きく、これに対して吸入空気量Gが小さ
い時は“L”レベル期間trは小さくなる。このtr
の流量特性を第6図に示す。第6図から明らかな
様に、trの流量特性はtfの流量特性に対して大小
関係が逆になつている。
Therefore, when the intake air amount G is large, the temperature T H of the electric heater 10 increases slowly, so the "L" level period tr is large, whereas when the intake air amount G is small, the "L" level period tr is long. becomes smaller. This tr
Figure 6 shows the flow rate characteristics. As is clear from FIG. 6, the flow rate characteristics of tr are opposite in magnitude to the flow characteristics of tf.

“L”レベル期間trから第6図に示すtrの流量
特性に従つて吸入空気量Gを求めた場合、前記
“H”レベル期間tfから吸入空気量Gを求めた場
合と全く同様の理由で、リツプル成分の無い安定
した空気流量を求めることができる。
When the intake air amount G is calculated from the "L" level period tr according to the flow rate characteristics of tr shown in Fig. 6, the reason is exactly the same as when the intake air amount G is calculated from the "H" level period tf. , it is possible to obtain a stable air flow rate without ripple components.

ところで、吸入空気温度TAが変化した場合、
第6図に示す流量特性が変化しないように温度補
正する必要がある。この温度補償を行うために温
度補償様抵抗11を設けてあり、電熱ヒータ10
とともにブリツジ回路30を構成してある。そこ
で、この温度補償機構について次に述べる。
By the way, if the intake air temperature T A changes,
It is necessary to perform temperature correction so that the flow rate characteristics shown in FIG. 6 do not change. In order to perform this temperature compensation, a temperature compensation resistor 11 is provided, and an electric heater 10
Together with this, a bridge circuit 30 is constructed. Therefore, this temperature compensation mechanism will be described next.

前記温度補償機構の基本は、吸入空気温度TA
が変化しても設定温度T2との差(T2−TA)が変
化しない条件、すなわち、 T2−TA=const …(11) 2つの設定温度T1とT2の差(T1−T2)が変化
しない条件、すなわち T1−T2=const …(12) 以上の2つの条件を満足するようにブリツジ回
路30を構成する各素子の定数を設定することで
ある。
The basis of the temperature compensation mechanism is the intake air temperature T A
Conditions in which the difference (T 2 - T A ) from the set temperature T 2 does not change even if the temperature changes, that is, T 2 - T A = const...( 11 ) The difference (T 1 - T 2 ) does not change, that is, T 1 -T 2 =const (12) The constants of each element constituting the bridge circuit 30 are set so as to satisfy the above two conditions.

(T2−TA)を一定にする目的は電熱ヒータ1
0と吸入空気との間の熱伝達係数を一定にするこ
とであり、また(T1−T2)を一定にする目的は
期間tf又は期間trの期間内に電熱ヒータ10から
吸入空気に伝達する総熱量を一定にすることにあ
り、これら熱伝達係数と総熱量を一定にすれば吸
入空気温度TAが変化しても期間tf又は期間trは変
化せず、従つて温度特性が補償される。
The purpose of keeping (T 2 − T A ) constant is to use electric heater 1.
0 and the intake air, and the purpose of keeping (T 1 - T 2 ) constant is to keep the heat transfer coefficient constant between the electric heater 10 and the intake air within the period tf or the period tr. The purpose is to keep the total amount of heat constant, and if the heat transfer coefficient and total amount of heat are kept constant, the period tf or period tr will not change even if the intake air temperature T A changes, and therefore the temperature characteristics will be compensated. Ru.

次に、前記(11),(12)式を満足するブリツジ回
路30を構成する素子の定数について述べる。ま
ず(11)式の条件を明らかにする。電熱ヒータ10
の温度THが第2の設定温度T2になつた時に成立
する条件は前記(9)、(10)式である。
Next, the constants of the elements constituting the bridge circuit 30 that satisfy the above equations (11) and (12) will be described. First, let us clarify the conditions of equation (11). electric heater 10
The conditions that are satisfied when the temperature T H reaches the second set temperature T 2 are the above-mentioned equations (9) and (10).

RH2=RHO×(1+KH×T2) …(9) (RA+R302)×R301 =RH2×(R303+R304) …(10) またRAは前記(4)式で与えられる。 R H2 = R HO × (1 + K H × T 2 ) … (9) (R A + R 302 ) × R 301 = R H2 × (R 303 + R 304 ) … (10) Also, R A is expressed in the above equation (4). Given.

R4=RAO×(1+KA×TA) …(4) (4)、(9)式を(10)式に代入してRA、RH2を消去、整
理して次式を得る。
R 4 =R AO ×(1+K A ×T A )...(4) Substitute equations (4) and (9) into equation (10), eliminate and rearrange R A and R H2 , and obtain the following equation.

T2=〔{RAO×(1+KA×TA)+R302}×R301
RHO×(R303+R304)〕/{RHO×KH×(R303
R304)} …(13) (13)式を(11)式に代入してT2を消去、整理し、
分子に注目すると次式が得られる。
T 2 = [{R AO × (1 + K A × T A ) + R 302 } × R 301
R HO × (R 303 + R 304 )] / {R HO × K H × (R 303 +
R 304 )} …(13) Substitute equation (13) into equation (11), eliminate and rearrange T 2 ,
If we focus on the molecule, we get the following formula.

{RAO×KA×R301−RHO×KH×(R303+R304)}×
TA+(RAO+R302)×R301−(R303+R304)×RHO
=const …(14) (14)式において、右辺が不変であるから左辺も
不変でなくてはならない。ところが吸入空気温度
TAは変数であるから、TAの係数は0である必要
がある。すなわち、 RAO×KA×R301−RHO×KH×(R303+R304)=0
…(15) (15)式を変形すると、 ∴(RAO×KA)/(RHO×KA)=(R303
R304)/R301 …(16) (16)式の意味するところは、電熱ヒータ10の
0℃の時の抵抗値RHOと温度係数KHを掛け合わせ
た値RHO×KHと、温度補償用抵抗11の0℃の時
の抵抗値RAOと温度係数KAを掛け合わせた値RAO
×KAとの比が、抵抗301の抵抗値R301と、抵
303と抵抗304とのそれぞれの抵抗値を加算
した値(R303+R304)との比に等しくなるように
設定すれば、吸入空気温度TAのいかんにかかわ
らず(11)式を満足することができることである。
{R AO ×K A ×R 301 −R HO ×K H ×(R 303 +R 304 )}×
T A + (R AO + R 302 ) × R 301 − (R 303 + R 304 ) × R HO
=const...(14) In equation (14), since the right side is unchanged, the left side must also be unchanged. However, the intake air temperature
Since T A is a variable, the coefficient of T A must be 0. That is, R AO × K A × R 301 − R HO × K H × (R 303 + R 304 ) = 0
…(15) Transforming equation (15), ∴(R AO ×K A )/(R HO ×K A )=(R 303 +
R 304 )/R 301 ...(16) Equation (16) means that the value R HO ×K H , which is the product of the resistance value R HO of the electric heater 10 at 0°C and the temperature coefficient K H , The value R AO is the product of the resistance value R AO of the temperature compensation resistor 11 at 0°C and the temperature coefficient K A
If the ratio of ×K A is set to be equal to the ratio of the resistance value R 301 of the resistor 301 and the sum of the resistance values of the resistors 303 and 304 (R 303 + R 304 ), This means that equation (11) can be satisfied regardless of the intake air temperature T A.

次に、(12)式の条件を明らかにする。 Next, we clarify the conditions for equation (12).

電熱ヒータ10の温度THが第1の設定温度T1
になつた時に成立する条件は前記(5)、(6)式であ
る。
The temperature T H of the electric heater 10 is the first set temperature T 1
The conditions that hold true when the equations (5) and (6) are satisfied.

RH1=RHO×(1+KH×T1) …(5) (RA+R302+R303)×R301=RH1×R304 …(6) (4)、(5)式を(6)式に代入してRA、RH1を消去、整
理して次式を得る。
R H1 = R HO × (1 + K H × T 1 ) …(5) (R A + R 302 + R 303 ) × R 301 = R H1 × R 304 … (6) (4) and (5) are converted into (6) Substitute into the equation, eliminate R A and R H1 , and rearrange to obtain the following equation.

T1=〔{RAO×(1+KA×TA)+R302+R303}×
R301−RHO×R304〕/(RHO×KH×R304
…(17) (13)、(17)式を(12)式に代入してT1、T2を消去、
整理して次式を得る。
T 1 = [{R AO × (1 + K A × T A ) + R 302 + R 303 } ×
R 301 −R HO ×R 304 〕/(R HO ×K H ×R 304 )
…(17) Substitute equations (13) and (17) into equation (12) to eliminate T 1 and T 2 ,
By rearranging, we obtain the following formula.

∴〔(R301×R303)/{RHO×KH×R304×(R303
+R304)}×{(R302+R303+R304+RAO)+RAO
×KA×TA)=const …(18) (18)式の意味するところは、吸入空気温度TA
変化しても(RAO×KA×TA)の項が(R302+R303
+R304+RAO)に比べて非常に小さく設定すれば、
(18)式の左辺は一定と見なすことができる。従つ
て、(12)式を満足することができる。
∴〔(R 301 ×R 303 )/{R HO ×K H ×R 304 ×(R 303
+R 304 )}×{(R 302 +R 303 +R 304 +R AO ) +R AO
×K A ×T A )=const…(18) Equation (18) means that even if the intake air temperature T A changes, the term (R AO ×K A ×T A ) is (R 302 +R 303
+R 304 +R AO ), if set very small compared to
The left side of equation (18) can be considered constant. Therefore, equation (12) can be satisfied.

以上の温度補償条件の検討から、(16)、(18)式
に従つてブリツジ回路30を構成する各素子の定
数を設定すれば、吸入空気温度TAが変化しても
第6図に示す流量特性が変化せず、温度特性を補
償することができることが明らかである。
From the above consideration of temperature compensation conditions, if the constants of each element constituting the bridge circuit 30 are set according to equations (16) and (18), even if the intake air temperature T A changes, the It is clear that the flow characteristics do not change and the temperature characteristics can be compensated.

本空気流量測定装置の流量信号出力端子290
から出力されるデジタルの流量出力信号は、第2
図に示すように燃料制御回路15に導かれ、流量
出力信号の“H”レベル期間tf又は“L”レベル
期間trから第6図に示す流量特性に従つて吸入空
気量Gを算出する。燃料制御回路15はこの算出
された吸入空気量Gに基づいて燃料噴射弁5を開
弁させる噴射パルス信号を出力する。これにより
エンジン1には正確な空燃比A/Fの空気と燃料
が供給され、エンジン1の排気ガス浄化性、エン
ジン出力、燃費などが向上する。また、第1図に
示す如く、電熱ヒータ10と温度補償用抵抗11
を含む素子によりブリツジ回路30を構成するこ
とにより、温度補償条件は前記(16式と(18)式に示
す如くにブリツジ回路30を構成する素子のみで
決定されるので、温度補償の調整が容易になる。
Flow rate signal output terminal 290 of this air flow rate measuring device
The digital flow rate output signal output from the second
As shown in the figure, the intake air amount G is calculated from the "H" level period tf or "L" level period tr of the flow rate output signal according to the flow rate characteristics shown in FIG. 6, which is guided to the fuel control circuit 15. The fuel control circuit 15 outputs an injection pulse signal to open the fuel injection valve 5 based on the calculated intake air amount G. As a result, air and fuel with an accurate air-fuel ratio A/F are supplied to the engine 1, and the exhaust gas purification performance, engine output, fuel efficiency, etc. of the engine 1 are improved. Further, as shown in FIG. 1, an electric heater 10 and a temperature compensation resistor 11 are also provided.
By configuring the bridge circuit 30 with elements including the above, temperature compensation conditions are determined only by the elements configuring the bridge circuit 30 as shown in equations (16 and 18) above, making it easy to adjust temperature compensation. become.

なお、以上の第1実施例では電熱ヒータ10に
白金抵抗線を用いたが、第7図に示すようにプラ
スチツクフイルム等の電気絶縁基板100上に、
白金、ニクロム、銅、ニツケル等の薄膜抵抗体1
01を形成した構造からなる電熱ヒータ10′を
流量測定管9の内部に空気の流れに並行に配置し
ても白金抵抗線を用いた場合と同様に流量測定が
できる。
In the above first embodiment, a platinum resistance wire was used for the electric heater 10, but as shown in FIG.
Thin film resistor 1 made of platinum, nichrome, copper, nickel, etc.
Even if the electrothermal heater 10' having a structure in which 01 is formed is placed inside the flow rate measurement tube 9 in parallel to the air flow, the flow rate can be measured in the same way as in the case where a platinum resistance wire is used.

次に、第8図に第2実施例としての本空気流量
測定装置の全電子回路とセンサ制御回路20Aを
示す。第8図に示す第2実施例の電子回路を構成
する素子の符号は、第1図に示す第1実施例の電
子回路を構成する素子と同一のものには同一の符
号を付けてある。第8図に示す第2実施例が第1
図に示す第1実施例と異なる点は、アンドゲート
210とセツトリセツト形フリツプフロツプ21
1(以下「フリツプフロツプ211」という)と
流量信号出力端子291とスタート信号入力端子
292を有することである。また、アンドゲート
210の一方の入力端子はインバータ208の出
力端子に接続してあり、アンドゲート210の他
方の入力端子はフリツプフロツプ211の出力
端子と流量信号出力端子291とを共通にしてア
ナログスイツチ205のコントロール端子cに接
続してある。フリツプフロツプ211のR入力端
子はアンドゲート210の出力端子に接続してあ
り、S入力端子はスタート信号入力端子292に
接続してある。フリツプフロツプ211のQ出力
端子はアナログスイツチ206のコントロール端
子cに接続してある。以上説明した接続部分が第
1図に示す第1実施例と異なる点である。
Next, FIG. 8 shows the entire electronic circuit and sensor control circuit 20A of this air flow rate measuring device as a second embodiment. The elements constituting the electronic circuit of the second embodiment shown in FIG. 8 are given the same reference numerals as the elements constituting the electronic circuit of the first embodiment shown in FIG. The second embodiment shown in FIG.
The difference from the first embodiment shown in the figure is that an AND gate 210 and a set-reset type flip-flop 21
1 (hereinafter referred to as "flip-flop 211"), a flow rate signal output terminal 291, and a start signal input terminal 292. Further, one input terminal of the AND gate 210 is connected to the output terminal of the inverter 208, and the other input terminal of the AND gate 210 is connected to the analog switch 205 by using the output terminal of the flip-flop 211 and the flow rate signal output terminal 291 in common. It is connected to control terminal c of. The R input terminal of flip-flop 211 is connected to the output terminal of AND gate 210, and the S input terminal is connected to start signal input terminal 292. The Q output terminal of flip-flop 211 is connected to control terminal c of analog switch 206. The connection portions described above are different from the first embodiment shown in FIG.

次に、第8図に示した第2実施例としての本空
気流量測定装置の全電子回路の動作を、第9図に
示すタイムチヤートを用いて説明する。
Next, the operation of all the electronic circuits of the present air flow measuring device as the second embodiment shown in FIG. 8 will be explained using the time chart shown in FIG. 9.

まず、時刻t0における動作状態について述べ
る。この時点で、フリツプフロツプ211のQ出
力端子Dのレベルが第9図7に示す如く“L”レ
ベルであるとすると、この信号レベルがアナログ
スイツチ205のコントロール端子cに印加され
るのでアナログスイツチ205は“OFF”状態
であり、また、フリツプフロツプ211の出力
端子のレベルは明らかに“H”レベルであり、こ
の信号レベルがアナログスイツチ206のコント
ロール端子cに印加されるので、アナログスイツ
チ206は“ON”状態であるので、ブリツジ回
路30のブリツジ出力端子B4の電圧がアナログ
スイツチ206を経由してコンパレータ207の
非反転入力端子に印加される。従つて、時刻t0
おいてはコンパレータ207の入力電圧ΔV1は第
9図2に示す如く、第9図3に示すブリツジ出力
端子B4−B2間の電圧ΔV2に等しくなり約0V
となつている。ここで、ブリツジ出力端子B4−
B2間の電圧ΔV2から約0Vになつている理由は、
時刻t0においては電熱ヒータ10の温度THが第9
図1に示す如く第1の設定温度T1であり、この
時に前期第1実施例と同様にブリツジ回路30が
前記(6)式に示すバランス条件を満足するようにブ
リツジ回路30を設定してあるからである。
First, the operating state at time t0 will be described. At this point, if the level of the Q output terminal D of the flip-flop 211 is at the "L" level as shown in FIG. It is in the "OFF" state, and the level of the output terminal of the flip-flop 211 is clearly at the "H" level, and this signal level is applied to the control terminal c of the analog switch 206, so the analog switch 206 is in the "ON" state. state, the voltage at the bridge output terminal B4 of the bridge circuit 30 is applied to the non-inverting input terminal of the comparator 207 via the analog switch 206. Therefore, at time t0 , the input voltage ΔV 1 of the comparator 207 is equal to the voltage ΔV 2 between the bridge output terminals B4 and B2 shown in FIG. 9, as shown in FIG. 92, and is approximately 0V.
It is becoming. Here, bridge output terminal B4-
The reason why the voltage between B2 is reduced from ΔV 2 to approximately 0V is as follows.
At time t 0 , the temperature T H of the electric heater 10 is the 9th
As shown in FIG. 1, the first set temperature is T1 , and at this time, the bridge circuit 30 is set so that it satisfies the balance condition shown in equation (6) above, as in the first embodiment. Because there is.

すなわち、時刻t0において、電熱ヒータ10の
温度THが第1の設定温度T1よりもわずかに低く
なるとコンパレータ207の入力電圧ΔV1がマイ
ナスになるのでコンパレータ207の出力端子A
のレベルが“H”レベルから“L”レベルに変化
し、この変化に対応してアナログスイツチ202
が“OFF”状態になり、代わつてアナログスイ
ツチ201が“ON”状態になるので、オペアン
プ203の非反転入力端子Cの電圧Vcは第9図
5に示す如く基準電圧Vr1から基準電圧Vr2に変
化する。この変化に対応して前記(1)式に従つて電
熱ヒータ10の電流IHが増加して発熱が増加す
る。時刻t0から少し時間が経過すると電熱ヒータ
10の温度THが第1設定温度T1よりもわずかに
高くなり、コンパレータ207の入力電圧ΔV1
プラスになるのでコンパレータ207出力端子A
のレベルが“L”レベルから“H”レベルに変化
し、この変化に対応してアナログスイツチ201
が“OFF”状態に、アナログスイツチ202が
“ON”状態になるので、オペアンプ203の非
反転入力端子Cの電圧Vcが第9図5に示す如く
基準電圧Vr2から基準電圧Vr1に変化する。この
変化に対応して前記(7)式に従つて電熱ヒータ10
の電流IHが減少して発熱が減少する。時刻がさら
に経過すると電熱ヒータ10の温度THが第1の
設定温度T1よりもわずかに低くなる。以上の動
作を繰り返し行うことにより、第9図6に示す如
くコンパレータ207の出力端子Aのレベルは
“H”レベルと“L”レベルの間を高速で交互に
繰り返し、第9図3に示す如くブリツジ出力端子
B4−B2間の電圧ΔV2は約0Vを維持してブリ
ツジ回路30のバランス条件((6)式)を持続す
る。この結果、電熱ヒータ10の温度THは第9
図1に示す如く第1の設定温度T1に維持される。
That is, at time t 0 , when the temperature T H of the electric heater 10 becomes slightly lower than the first set temperature T 1 , the input voltage ΔV 1 of the comparator 207 becomes negative, so that the output terminal A of the comparator 207 becomes negative.
The level changes from the "H" level to the "L" level, and in response to this change, the analog switch 202
is in the "OFF" state, and the analog switch 201 is in the "ON" state, so the voltage Vc at the non-inverting input terminal C of the operational amplifier 203 changes from the reference voltage Vr 1 to the reference voltage Vr 2 as shown in FIG. Changes to Corresponding to this change, the electric current IH of the electric heater 10 increases according to equation (1) above, and heat generation increases. When a little time passes from time t 0 , the temperature T H of the electric heater 10 becomes slightly higher than the first set temperature T 1 , and the input voltage ΔV 1 of the comparator 207 becomes positive, so the output terminal A of the comparator 207
The level of the analog switch 201 changes from the "L" level to the "H" level, and in response to this change, the analog switch 201
is in the "OFF" state and the analog switch 202 is in the "ON" state, so the voltage Vc at the non-inverting input terminal C of the operational amplifier 203 changes from the reference voltage Vr 2 to the reference voltage Vr 1 as shown in FIG. . In response to this change, the electric heater 10
The current I H decreases and heat generation decreases. As time passes further, the temperature T H of the electric heater 10 becomes slightly lower than the first set temperature T 1 . By repeating the above operations, the level of the output terminal A of the comparator 207 alternates between "H" level and "L" level at high speed as shown in FIG. 96, and as shown in FIG. 93. The voltage ΔV 2 between the bridge output terminals B4 and B2 is maintained at approximately 0V to maintain the balance condition (equation (6)) of the bridge circuit 30. As a result, the temperature T H of the electric heater 10 is the ninth
As shown in FIG. 1, the first set temperature T1 is maintained.

時刻がt1になると、燃料制御回路15からスタ
ート信号入力端子292に第9図8に示すスター
ト信号が入力される。このスタート信号の“L”
レベルから“H”レベルへの立上りエツジでフリ
ツプフロツプ211がセツトされ、第9図7に示
す如くフリツプフロツプ211のQ出力端子Dの
レベルが“L”レベルから“H”レベルに変化す
る。この変化に対応して、アナログスイツチ20
6が“OFF”状態になり、代わつてアナログス
イツチ205が“ON”状態になり、第9図4に
示すブリツジ出力端子B3−B2間の電圧ΔV3
プラス電圧と同電圧が第9図2に示すようにコン
パレータ207の入力電圧ΔV1に印加される。こ
の結果、コンパレータ207の出力端子Aのレベ
ルは第9図6に示す如く“H”レベルで安定し、
このレベルに対応してアナログスイツチ201が
“OFF”状態になり、アナログスイツチ202が
“ON”状態になるのでオペアンプ203の非反
転入力端子Cの電圧Vcは第9図5に示す如く基
準電圧Vr1のレベルで安定する。
At time t1 , the start signal shown in FIG. 9 is input from the fuel control circuit 15 to the start signal input terminal 292. “L” of this start signal
At the rising edge from the level to the "H" level, the flip-flop 211 is set, and the level of the Q output terminal D of the flip-flop 211 changes from the "L" level to the "H" level as shown in FIG. In response to this change, the analog switch 20
6 is in the "OFF" state, and the analog switch 205 is in the "ON" state, and the same voltage as the positive voltage ΔV 3 between the bridge output terminals B3 and B2 shown in FIG. It is applied to the input voltage ΔV 1 of the comparator 207 as shown in FIG. As a result, the level of the output terminal A of the comparator 207 is stabilized at the "H" level as shown in FIG.
Corresponding to this level, the analog switch 201 is turned "OFF" and the analog switch 202 is turned "ON", so that the voltage Vc at the non-inverting input terminal C of the operational amplifier 203 becomes the reference voltage Vr as shown in FIG. Stable at level 1 .

基準電圧Vr1が端子Cに印加された状態では、
第1図、第5図に示す第1実施例の場合と同様に
時間の経過とともに電熱ヒータ10の温度TH
第9図1に示す如くある傾斜で直線的に減少す
る。
When the reference voltage Vr 1 is applied to terminal C,
As in the case of the first embodiment shown in FIGS. 1 and 5, the temperature T H of the electric heater 10 linearly decreases with a certain slope as shown in FIG. 91 as time passes.

時刻がt2になると、電熱ヒータ10の温度TH
第9図1に示す如く第2の設定温度T2まで減少
し、第1図、第5図に示す第1実施例と同様に時
刻t2においてブリツジ回路30がバランス状態に
なり、前記(10)式が成立し、第9図4に示す如くブ
リツジ出力端子B3−B2間の電圧ΔV3が0Vを
切る。この電圧ΔV3と同電圧が印加しているコン
パレータ207の入力電圧ΔV1も第9図2に示す
如く0Vを切る。この結果、時刻t2においてコン
パレータ207の出力端子Aのレベルは第9図6
に示す如く“H”レベルから“L”レベルに変化
する。この変化に対応してインバータ208の出
力は“L”レベルから“H”レベルに変化し、こ
の信号がアンドゲート210の一方の入力端子に
印加され、他方の入力端子12はフリツプフロツ
プ211のQ出力端子の“H”レベルの信号が印
加されている。従つて、時刻t2において、アンド
ゲート210の入力端子に印加された2つの
“H”レベルの信号のAND論理処理の結果、アン
ドゲート210の出力端子のレベルは“L”レベ
ルから“H”レベルに変化し、この信号レベルが
フリツプフロツプ211のR入力端子に印加され
るのでフリツプフロツプ211はリセツトされ、
第9図7に示す如く時刻t2においてフリツプフロ
ツプ211のQ出力端子Dのレベルは“H”レベ
ルから“L”レベルに変化する。
When the time reaches t2 , the temperature T H of the electric heater 10 decreases to the second set temperature T2 as shown in FIG. At t2 , the bridge circuit 30 enters a balanced state, the above equation (10) is established, and the voltage ΔV3 between the bridge output terminals B3 and B2 falls below 0V as shown in FIG. The input voltage ΔV 1 of the comparator 207 to which the same voltage as this voltage ΔV 3 is applied also falls below 0V as shown in FIG. 92. As a result, at time t2 , the level of the output terminal A of the comparator 207 is as shown in FIG.
The signal changes from "H" level to "L" level as shown in FIG. Corresponding to this change, the output of the inverter 208 changes from the "L" level to the "H" level, and this signal is applied to one input terminal of the AND gate 210, and the other input terminal 12 is applied to the Q output of the flip-flop 211. An "H" level signal is applied to the terminal. Therefore, at time t2 , as a result of the AND logic processing of the two "H" level signals applied to the input terminal of the AND gate 210, the level of the output terminal of the AND gate 210 changes from the "L" level to the "H" level. Since this signal level is applied to the R input terminal of flip-flop 211, flip-flop 211 is reset.
As shown in FIG. 9, at time t2 , the level of the Q output terminal D of the flip-flop 211 changes from the "H" level to the "L" level.

ところで、時刻t2において第9図7に示すフリ
ツプフロツプ211のQ出力端子Dの“H”レベ
ルから“L”レベルへの変化に対応してアナログ
スイツチ205は““OFF”状態に、アナログス
イツチ206は“ON”状態になるので、ブリツ
ジ出力端子B3−B2間の電圧ΔV3に代わつてブ
リツジ出力端子B4−B2間の電圧ΔV2と同電圧
がコンパレータ207の入力電圧ΔV1に印加され
る。
By the way, at time t2 , in response to the change of the Q output terminal D of the flip-flop 211 from the "H" level to the "L" level shown in FIG. is in the "ON" state, so instead of the voltage ΔV 3 between the bridge output terminals B3 and B2, the same voltage as the voltage ΔV 2 between the bridge output terminals B4 and B2 is applied to the input voltage ΔV 1 of the comparator 207.

また、時刻t2において、アナログスイツチ20
2が“OFF”状態に、アナログスイツチ201
が“ON”状態になるので、オペアンプ203の
非反転入力端子Cの電圧Vcは第9図5に示す如
く基準電圧Vr1から基準電圧Vr2に変化する。基
準電圧Vr2が端子Cに印加された状態では、第1
図、第5図に示す第1実施例の場合と同様に時間
の経過とともに電熱ヒータ10の温度THは第9
図1に示す如くある傾斜で直線的に増加する。
Also, at time t2 , the analog switch 20
2 is in the “OFF” state, analog switch 201
is in the "ON" state, the voltage Vc at the non-inverting input terminal C of the operational amplifier 203 changes from the reference voltage Vr 1 to the reference voltage Vr 2 as shown in FIG. 9. When the reference voltage Vr 2 is applied to terminal C, the first
As in the case of the first embodiment shown in FIGS.
As shown in FIG. 1, it increases linearly with a certain slope.

時刻がt3になると、第9図1に示す如く電熱ヒ
ータ10の温度THが第1の設定温度T1に達する。
At time t3 , the temperature T H of the electric heater 10 reaches the first set temperature T1 , as shown in FIG. 91.

時刻t3以後は時刻t0と同じ状態になり、第9図
6に示す如くコンパレータ207の出力端子Aの
レベルは“H”レベルと“L”レベルの間を高速
で交互に繰り返し、電熱ヒータ10の温度TH
第9図1に示す如く第1の設定温度T1に維持さ
れる。
After time t3 , the state is the same as time t0 , and as shown in FIG. 9, the level of the output terminal A of the comparator 207 alternates between "H" level and "L" level at high speed, The temperature T H of 10 is maintained at the first set temperature T 1 as shown in FIG.

以上の動作を繰り返し行うことにより、第9図
1に示す如く電熱ヒータ10の温度THはスター
ト信号がスタート信号入力端子292に印加され
る以前には第1の設定温度T1に維持され、スタ
ート信号が印加された直後から減少を開始し、第
2の設定温度T2に達した直後から増加に転じ、
再び第1の設定温度T1に達したら以後はスター
ト信号が印加されるまで第1の設定温度T1に維
持される。この一連の電熱ヒータ10の温度TH
の変化に対応して第9図7に示す流量信号出力端
子291からは“H”レベル期間がある時間だけ
継続するパルスが出力される。
By repeating the above operations, the temperature T H of the electric heater 10 is maintained at the first set temperature T 1 before the start signal is applied to the start signal input terminal 292, as shown in FIG. It starts decreasing immediately after the start signal is applied, and starts increasing immediately after reaching the second set temperature T2 ,
Once the first set temperature T 1 is reached again, the temperature is maintained at the first set temperature T 1 until a start signal is applied. The temperature T H of this series of electric heaters 10
In response to the change in the flow rate signal output terminal 291 shown in FIG. 9, a pulse whose "H" level period continues for a certain period of time is output from the flow rate signal output terminal 291 shown in FIG.

このパルスの“H”レベル期間tfは第9図1の
電熱ヒータ10の温度THが減少する期間、すな
わち吸入空気により電熱ヒータ10が冷却する期
間に相当することは明らかである。
It is clear that the "H" level period tf of this pulse corresponds to the period in which the temperature T H of the electric heater 10 in FIG. 91 decreases, that is, the period in which the electric heater 10 is cooled by the intake air.

前記流量出力信号の“H”レベル期間tfと吸入
空気量Gの関係は、明らかに第6図に示すtfの流
量特性に等しい。
The relationship between the "H" level period tf of the flow rate output signal and the intake air amount G is clearly equal to the flow rate characteristic of tf shown in FIG.

以上述べた第2実施例としての本空気流量測定
装置は、第1実施例の場合と異なり、空気流量の
測定開始時刻、例えば時刻t1を燃料制御回路15
から発するスタート信号により決定できる点が重
要である。
Unlike the first embodiment, the present air flow measuring device as the second embodiment described above sets the air flow measurement start time, for example, time t 1 to the fuel control circuit 15.
It is important that the start signal can be determined based on the start signal emitted from the start signal.

すなわち、例えばスタート信号を発する時刻t1
をエンジン1のクランクシヤフトの回転角に同期
させれば、エンジン1に起因して周期的に発生す
る吸入導管内の空気流量の時間的変動が本空気流
量測定装置に影響を与えて、安定した流量出力信
号を出力しないという問題を解決できる。いわゆ
る吸入空気量Gのエンジン回転同期サンプリング
が可能になり、より高精度で安定した空気の流量
信号を出力することができる。
That is, for example, the time t 1 at which the start signal is issued
If it is synchronized with the rotation angle of the crankshaft of engine 1, the temporal fluctuations in the air flow rate in the intake conduit that occur periodically due to engine 1 will affect this air flow measurement device, resulting in stable measurement. This solves the problem of not outputting a flow rate output signal. Engine rotation synchronous sampling of the so-called intake air amount G becomes possible, and a more accurate and stable air flow rate signal can be output.

次に、第10図に第3実施例としての本空気流
量測定装置のセンサ制御回路20Bを示す。ただ
し、第8図に示す第2実施例としてのセンサ制御
回路20Aと同一部分は省略し、異なる部分のみ
を第10図に示し、センサ制御回路20Bを構成
する素子の符号はセンサ制御回路20Aを構成す
る素子と同一のものには同一の符号を付けてあ
る。
Next, FIG. 10 shows a sensor control circuit 20B of the present air flow rate measuring device as a third embodiment. However, the same parts as the sensor control circuit 20A as the second embodiment shown in FIG. 8 are omitted, and only the different parts are shown in FIG. Elements that are the same as the constituent elements are given the same reference numerals.

第10図に示す第3実施例が第8図に示す第2
実施例と異なる点は、アンドゲート210の一方
の入力端子をコンパレータ207の出力端子Aに
接続し、他方の入力端子をフリツプフロツプ21
1の出力端子に接続し、アンドゲート210の
出力端子をフリツプフロツプ211のS入力端子
に接続し、フリツプフロツプ211のR入力端子
をスタート信号入力端子292に接続してあるこ
とである。
The third embodiment shown in FIG. 10 is the same as the second embodiment shown in FIG.
The difference from the embodiment is that one input terminal of the AND gate 210 is connected to the output terminal A of the comparator 207, and the other input terminal is connected to the flip-flop 21.
The output terminal of the AND gate 210 is connected to the S input terminal of the flip-flop 211, and the R input terminal of the flip-flop 211 is connected to the start signal input terminal 292.

次に、第8図に示した電子回路を第10図に示
す如く変更した第3実施例としての本空気流量測
定装置の全電子回路の動作を、第11図に示すタ
イムチヤートを用いて説明する。
Next, the operation of all the electronic circuits of the present air flow measuring device as a third embodiment in which the electronic circuit shown in FIG. 8 is modified as shown in FIG. 10 will be explained using the time chart shown in FIG. 11. do.

まず、時刻t0における動作状態について延べ
る。この時点で、フリツプフロツプ211のQ出
力端子Dのレベルが第11図7に示す如く“H”
レベルであるとすると、この信号レベルがアナロ
グスイツチ205のコントロール端子cに印加さ
れるのでアナログスイツチ205は“ON”状態
であり、また、フリツプフロツプ211の出力
端子のレベルは明らかに“L”レベルであり、こ
の信号レベルがアナログスイツチ206のコント
ロール端子cに印加されるのでアナログスイツチ
206は“OFF”状態であり、ブリツジ回路3
0のブリツジ出力端子B3の電圧がアナログスイ
ツチ205を経由してコンパレータ207の非反
転入力端子に印加される。従つて、時刻t0におい
てはコンパレータ207の入力電圧ΔV1は第11
図2に示す如く、第11図4に示すブリツジ出力
端子B3−B2間の電圧ΔV3に等しくなり約0V
となつている。
First, the operating state at time t0 will be discussed. At this point, the level of the Q output terminal D of the flip-flop 211 is "H" as shown in FIG.
level, this signal level is applied to the control terminal c of the analog switch 205, so the analog switch 205 is in the "ON" state, and the level of the output terminal of the flip-flop 211 is clearly at the "L" level. Since this signal level is applied to the control terminal c of the analog switch 206, the analog switch 206 is in the "OFF" state, and the bridge circuit 3
The voltage at the zero bridge output terminal B3 is applied to the non-inverting input terminal of the comparator 207 via the analog switch 205. Therefore, at time t 0 , the input voltage ΔV 1 of the comparator 207 is the 11th
As shown in FIG. 2, it is equal to the voltage ΔV 3 between the bridge output terminals B3 and B2 shown in FIG.
It is becoming.

ここで、ブリツジ出力端子B3−B2間の電圧
ΔV3が約0Vになつている理由は、時刻t0におい
ては電熱ヒータ10の温度THが第11図1に示
す如く第2の設定温度T2であり、この時に第1
実施例と同様にブリツジ回路30が前記(10)式に示
すバランス条件を満足するようにブリツジ回路3
0を設定してあるからである。すなわち、時刻t0
において、電熱ヒータ10の温度THが第2の設
定温度T2よりもわずかに変化した場合、前記第
2実施例における時刻t0の場合と同様にこの変化
を補正するようにセンサ制御回路20Bが作動
し、第11図6に示す如くコンパレータ207の
出力端子Aのレベルが“H”レベルと“L”レベ
ルの間を高速で交互に繰り返し、第11図4に示
す如くブリツジ出力端子B3−B2間の電圧ΔV3
は約0Vを維持してブリツジ回路30のバランス
条件((10)式)を持続する。この結果、電熱ヒータ
10の温度THは第11図1に示す如く第2の設
定温度T2に維持される。
Here, the reason why the voltage ΔV 3 between the bridge output terminals B3 and B2 is approximately 0V is that at time t 0 , the temperature T H of the electric heater 10 is the second set temperature T as shown in FIG. 11. 2 , and at this time the first
As in the embodiment, the bridge circuit 30 is adjusted so that the bridge circuit 30 satisfies the balance condition shown in equation (10).
This is because it is set to 0. That is, time t 0
In this case, when the temperature T H of the electric heater 10 slightly changes from the second set temperature T 2 , the sensor control circuit 20B corrects this change as in the case of time t 0 in the second embodiment. is activated, the level of the output terminal A of the comparator 207 alternately repeats between the "H" level and the "L" level at high speed as shown in FIG. 11, and the level of the bridge output terminal B3- as shown in FIG. Voltage between B2 ΔV 3
is maintained at approximately 0V to maintain the balance condition (formula (10)) of the bridge circuit 30. As a result, the temperature T H of the electric heater 10 is maintained at the second set temperature T 2 as shown in FIG. 11.

時刻がt1になると、燃料制御回路15からスタ
ート信号入力端子292に第11図8に示すスタ
ート信号が入力される。このスタート信号の
“L”レベルから“H”レベルへの立上りエツジ
でフリツプフロツプ211がリセツトされ、第1
1図7に示す如くフリツプフロツプ211はQ出
力端子Dのレベルが“H”レベルから“L”レベ
ルに変化する。この変化に対応して、アナログス
イツチ205が“OFF”状態になり、代わつて
アナログスイツチ206が“ON”状態になり、
第11図2,3に示す如くブリツジ出力端子B4
−B2間の電圧ΔV2のマイナス電圧と同電圧がコ
ンパレータ207の入力電圧ΔV1に印加される。
この結果、コンパレータ207の出力端子Aのレ
ベルは第11図6に示す如く“L”レベルで安定
し、このレベルに対応してアナログスイツチ20
2が“OFF”状態になり、アナログスイツチ2
01が“ON”状態になるのでオペアンプ203
の非反転入力端子Cの電圧Vcは第11図5に示
す如く基準電圧Vr2のレベルで安定する。
At time t1 , the start signal shown in FIG. 11 is input from the fuel control circuit 15 to the start signal input terminal 292. At the rising edge of this start signal from the "L" level to the "H" level, the flip-flop 211 is reset and the first
1 As shown in FIG. 7, the level of the Q output terminal D of the flip-flop 211 changes from the "H" level to the "L" level. In response to this change, the analog switch 205 goes to the "OFF" state, and the analog switch 206 goes to the "ON" state in its place.
Bridge output terminal B4 as shown in Fig. 11 2 and 3
The same voltage as the negative voltage ΔV 2 between -B2 is applied to the input voltage ΔV 1 of the comparator 207.
As a result, the level of the output terminal A of the comparator 207 is stabilized at the "L" level as shown in FIG.
2 becomes “OFF” and analog switch 2
Since 01 is in the “ON” state, the operational amplifier 203
The voltage Vc at the non-inverting input terminal C of is stabilized at the level of the reference voltage Vr2 as shown in FIG.

基準電圧Vr2が端子Cに印加された状態では、
第1図、第5図に示す第1実施例の場合と同様に
時間の経過とともに電熱ヒータ10の温度TH
第11図1に示す如くある傾斜で直線的に増加す
る。
When the reference voltage Vr 2 is applied to terminal C,
As in the case of the first embodiment shown in FIGS. 1 and 5, the temperature T H of the electric heater 10 increases linearly with a certain slope as shown in FIG. 11 as time passes.

時刻がt2になると、電熱ヒータ10の温度TH
第11図1に示す如く第1の設定温度T1まで増
加し、第1図、第5図に示す第1実施例と同様に
時刻t2においてブリツジ回路30がバランス状態
になり、前記(6)式が成立し、第11図3に示す如
くブリツジ出力端子B4−B2間の電圧ΔV2
0Vを切る。この電圧ΔV2と同電圧が印加されて
いるコンパレータ207の入力電圧ΔV1も第11
図2に示す如く0Vを切る。この結果、時刻t2
おいてコンパレータ207の出力端子Aのレベル
は第11図6に示す如く“L”レベルから“H”
レベルに変化する。この信号レベルがアンドゲー
ト210の一方の入力端子に印加され、他方の入
力端子にはフリツプフロツプ211の出力端子
の“H”レベルの信号が印加されている。従つ
て、時刻t2において、アンドゲート210の入力
端子に印加された2つの“H”レベル信号の
AND論理処理の結果、アンドゲート210の出
力端子のレベルは“L”レベルから“H”レベル
に変化し、この信号レベルがフリツプフロツプ2
11のS入力端子に印加されるのでフリツプフロ
ツプ211はセツトされ、第11図7に示す如く
時刻t2においてフリツプフロツプ211のQ出力
端子Dのレベルは“L”レベルから“H”レベル
に変化する。
When the time reaches t2 , the temperature T H of the electric heater 10 increases to the first set temperature T1 as shown in FIG. At t 2 , the bridge circuit 30 becomes in a balanced state, the above equation (6) is established, and the voltage ΔV 2 between the bridge output terminals B4 and B2 becomes as shown in FIG.
Cut 0V. The input voltage ΔV 1 of the comparator 207 to which the same voltage as this voltage ΔV 2 is applied is also the 11th
Cut off 0V as shown in Figure 2. As a result, at time t2 , the level of the output terminal A of the comparator 207 changes from the "L" level to the "H" level as shown in FIG.
Change in level. This signal level is applied to one input terminal of AND gate 210, and the "H" level signal from the output terminal of flip-flop 211 is applied to the other input terminal. Therefore, at time t2 , the two "H" level signals applied to the input terminal of the AND gate 210
As a result of the AND logic processing, the level of the output terminal of the AND gate 210 changes from "L" level to "H" level, and this signal level changes to the level of the output terminal of the flip-flop 210.
Since the signal is applied to the S input terminal of the flip-flop 211, the flip-flop 211 is set, and the level of the Q output terminal D of the flip-flop 211 changes from the "L" level to the "H" level at time t2 , as shown in FIG.

ところで、時刻t2において第11図7に示すフ
リツプフロツプ211のQ出力端子Dの“L”レ
ベルから“H”レベルへの変化に対応してアナロ
グスイツチ205は“ON”状態に、アナログス
イツチ206は“OFF”状態になるので、ブリ
ツジ出力端子B4−B2間の電圧ΔV2に代わつて
ブリツジ出力端子B3−B2間の電圧ΔV3と同電
圧がコンパレータ207の入力端子ΔV1に印加さ
れる。
By the way, at time t2 , the analog switch 205 goes into the "ON" state and the analog switch 206 goes into the "ON" state in response to the change of the Q output terminal D of the flip-flop 211 shown in FIG. 11 from the "L" level to the "H" level. Since it is in the "OFF" state, the same voltage as the voltage ΔV 3 between the bridge output terminals B3 and B2 is applied to the input terminal ΔV 1 of the comparator 207 instead of the voltage ΔV 2 between the bridge output terminals B4 and B2.

また、時刻t2において、アナログスイツチ20
2が“ON”状態に、アナログスイツチ201が
“OFF”状態になるので、オペアンプ203の非
反転入力端子Cの電圧Vcは第11図5に示す如
く基準電圧Vr2から基準電圧Vr1に変化する。基
準電圧Vr1が端子Cに印加された状態では、第1
図、第5図に示す第1実施例の場合と同様に時間
の経過とともに電熱ヒータ10の温度THは第1
1図1に示す如くある傾斜で直線的に減少する。
Also, at time t2 , the analog switch 20
2 is in the "ON" state and the analog switch 201 is in the "OFF" state, so the voltage Vc at the non-inverting input terminal C of the operational amplifier 203 changes from the reference voltage Vr 2 to the reference voltage Vr 1 as shown in FIG. do. When the reference voltage Vr 1 is applied to terminal C, the first
As in the case of the first embodiment shown in FIGS.
1. As shown in FIG. 1, it decreases linearly with a certain slope.

時刻がt3になると、第11図1に示す如く電熱
ヒータ10の温度THが第2の設定温度T2に達す
る。
At time t3 , the temperature T H of the electric heater 10 reaches the second set temperature T2 , as shown in FIG. 11.

時刻t3以後は時刻t0と同じ状態になり、第11
図6に示す如くコンパレータ207の出力端子A
のレベルは“H”レベルと“L”レベルの間を高
速で交互に繰り返し、電熱ヒータ10の温度TH
は第11図1に示す如く第2の設定温度T2に維
持される。
After time t 3 , the state is the same as time t 0 , and the 11th
As shown in FIG. 6, the output terminal A of the comparator 207
The level of is alternately repeated between the "H" level and the "L" level at high speed, and the temperature T H of the electric heater 10 is
is maintained at the second set temperature T2 as shown in FIG. 11.

以上の動作を繰り返し行うことにより、第11
図1に示す如く電熱ヒータ10の温度THはスタ
ート信号がスタート信号入力端子292に印加さ
れる以前には第2の設定温度T2に維持され、ス
タート信号が印加された直後から増加を開始し、
第1の設定温度T1に達した直後から減少に転じ、
再び第2の設定温度に達したら以後はスタート信
号が印加されるまで第2の設定温度T2に維持さ
れる。この一連の電熱ヒータ10の温度THの変
化に対応して第11図7に示す流量信号出力端子
291からは“L”レベル期間がある時間だけ継
続するパルスが出力される。
By repeating the above operations, the 11th
As shown in FIG. 1, the temperature T H of the electric heater 10 is maintained at the second set temperature T 2 before the start signal is applied to the start signal input terminal 292, and starts increasing immediately after the start signal is applied. death,
Immediately after reaching the first set temperature T 1 , it begins to decrease,
Once the second set temperature is reached again, the temperature is maintained at the second set temperature T2 until the start signal is applied. In response to this series of changes in the temperature T H of the electric heater 10, a pulse whose "L" level period continues for a certain time is output from the flow rate signal output terminal 291 shown in FIG. 11.

このパルスの“L”レベル期間trは第11図1
に示す電熱ヒータ10の温度THが増加する期間、
すなわち吸入空気による冷却効果に打ち勝つて電
熱ヒータ10が加熱する期間に相当することは明
らかである。
The “L” level period tr of this pulse is shown in FIG.
A period during which the temperature T H of the electric heater 10 increases as shown in
That is, it is clear that this period corresponds to a period in which the electric heater 10 heats up by overcoming the cooling effect of the intake air.

前記流量出力信号の“L”レベル期間trと吸入
空気量Gの関係は、明らかに第6図に示すtrの流
量特性に等しい。
The relationship between the "L" level period tr of the flow rate output signal and the intake air amount G is clearly equal to the flow rate characteristic of tr shown in FIG.

以上述べた第3実施例としての本空気流量測定
装置は、第1実施例の場合と異なり、空気流量の
測定開始時刻t1を燃料制御回路15から発するス
タート信号により決定できる点が第2実施例と同
様に重要であり、吸入空気量Gのエンジン回転同
期サンプリングが可能になり、安定した空気の流
量信号を出力することができる。
The present air flow measuring device as the third embodiment described above is different from the first embodiment in that the air flow measurement start time t 1 can be determined by the start signal issued from the fuel control circuit 15 in the second embodiment. This is important as in the example, and it becomes possible to sample the intake air amount G in synchronization with the engine rotation, and it is possible to output a stable air flow rate signal.

次に、第12図に第4実施例としての本空気流
量測定装置のセンサ制御回路20cを示す。ただ
し、第4図に示す第1実施例としてのセンサ制御
回路20と同一部分は省略し、異なる部分のみを
第12図に示し、センサ制御回路20cを構成す
る素子の符号はセンサ制御回路20を構成する素
子と同一のものには同一の符号を付けてある。
Next, FIG. 12 shows a sensor control circuit 20c of the present air flow rate measuring device as a fourth embodiment. However, the same parts as the sensor control circuit 20 as the first embodiment shown in FIG. 4 are omitted, and only the different parts are shown in FIG. Elements that are the same as the constituent elements are given the same reference numerals.

第12図に示す第4実施例が第1図に示す第1
実施例と異なる点は、ブリツジ出力端子B2に抵
抗305の一方の端子を接続し、この抵抗305
の他方の端子を抵抗306の一方の端子に接続
し、この抵抗306の他方の端子をブリツジ出力
端子B4に接続し、また、抵抗305と抵抗30
6の共通接続点B5をアナログスイツチ206の
入力端子iに接続してあることである。
The fourth embodiment shown in FIG. 12 is similar to the first embodiment shown in FIG.
The difference from the embodiment is that one terminal of a resistor 305 is connected to the bridge output terminal B2, and this resistor 305
The other terminal of the resistor 306 is connected to one terminal of the resistor 306, the other terminal of this resistor 306 is connected to the bridge output terminal B4, and the resistor 305 and the resistor 30
6 is connected to the input terminal i of the analog switch 206.

次に、第1図に示した電子回路を第12図に示
す如く変更した第4実施例としての本空気流量測
定装置の全電子回路の動作を、第13図、第14
図に示すタイムチヤートを用いて説明する。第1
3図は第1図に示した第1実施例としての本空気
流量測定装置の作動を示すタイムチヤートで、第
14図は第1図に示した電子回路を第12図に示
す如く変更した第4実施例としての本空気流量測
定装置の作動を示すタイムチヤートである。
Next, the operation of all the electronic circuits of the present air flow rate measuring device as a fourth embodiment in which the electronic circuit shown in FIG. 1 is changed as shown in FIG. 12 is shown in FIGS.
This will be explained using the time chart shown in the figure. 1st
FIG. 3 is a time chart showing the operation of the air flow measuring device as the first embodiment shown in FIG. 1, and FIG. 4 is a time chart showing the operation of the present air flow measuring device as a fourth embodiment.

まず、第13図に示す第1実施例の作動につい
て説明する。
First, the operation of the first embodiment shown in FIG. 13 will be explained.

第13図に示す実線波形は、第5図に示した波
形と全く同じ波形である。ただし、この場合はコ
ンパレータ207の入力オフセツト電圧が0Vで
ある理想的な場合であつた。しかし、実際にはこ
の入力オフセツト電圧は0Vからずれており、第
1実施例としての本空気流量測定装置の作動波形
は第13図に示す実線波形とは異なつたものとな
る。
The solid line waveform shown in FIG. 13 is exactly the same as the waveform shown in FIG. However, this was an ideal case in which the input offset voltage of comparator 207 was 0V. However, in reality, this input offset voltage deviates from 0V, and the operating waveform of the air flow rate measuring device according to the first embodiment differs from the solid line waveform shown in FIG.

例えば、コンパレータ207の入力オフセツト
電圧がマイナスのある電圧Vosである場合、本空
気流量測定装置の作動波形は第13図に示す一点
鎖線波形に変形する。そこで、この一点鎖線波形
について説明する。
For example, when the input offset voltage of the comparator 207 is a negative voltage Vos, the operating waveform of the air flow rate measuring device changes to the one-dot chain line waveform shown in FIG. Therefore, this one-dot chain line waveform will be explained.

第13図に示す一点鎖線波形は実線波形と比較
すると次に述べる3項目の点が明らかになる。
When the one-dot chain line waveform shown in FIG. 13 is compared with the solid line waveform, the following three points become clear.

まず第1に、第13図3に示す如く時刻t1にお
いてブリツジ出力端子B4−B2間の電圧ΔV2
電圧−Vos(電圧Vosが負なので電圧−Vosは正に
なる)に達しており、また、第13図4に示す如
く時刻t2′においてブリツジ出力端子B3−B2
間の電圧ΔV3も電圧−Vosに達している。従つ
て、コンパレータ207の入力電圧ΔV1も時刻t1
において電圧−Vosであり、時刻t2′においても電
圧−Vosである。この理由は、コンパレータ20
7に入力オフセツト電圧Vosがあるために、コン
パレータ207の比較基準が電圧−Vosだけ変化
したことによることは明らかである。
First, as shown in FIG. 13, at time t1 , the voltage ΔV 2 between the bridge output terminals B4 and B2 reaches the voltage -Vos (voltage Vos is negative, so the voltage -Vos becomes positive). Further, as shown in FIG. 13, at time t2 ', the bridge output terminals B3-B2
The voltage ΔV 3 between them has also reached the voltage −Vos. Therefore, the input voltage ΔV 1 of the comparator 207 also changes at time t 1
The voltage is -Vos at time t2', and the voltage is -Vos at time t2 '. The reason for this is that the comparator 20
It is clear that since there is an input offset voltage Vos at 7, the comparison reference of comparator 207 is due to a change in voltage -Vos.

第2に、第13図1に示す伝熱ヒータ10の温
度THの第1の設定温度がT1からT1′に、また第2
の設定温度がT2からT2′に増加しており、さら
に、2つの設定温度の差(T1−T2)が(T1′−
T2′)に変化し、しかも(T1−T2)よりも
(T1′−T2′)の方が大きい。すなわち、 (T1−T2)<(T1′−T2′) …(19) 第3に、第13図5に示す流量信号出力端子2
90から出力される流量出力信号の“H”レベル
期間はtfからtf′に増加し、また、“L”レベル期
間もtrからtr′に増加する。すなわち、 tf<tf′ …(20) tr<tr′ …(21) (20)、(21)式の関係が成立する原因は、第13
図1に示す電熱ヒータ10の温度THの波形と(19)
式から明らかであり、例えば、実線波形の時刻t1
からt2までの部分と一点鎖線波形の時刻t1から
t2′までの部分を比較すると、傾きが同じである
が、2つの設定温度の差が(19)式の関係であるた
め、時刻t1からt2′までの期間tf′の方が時刻t1から
t2までの期間tfよりも大きくなる。(21)式も同様
の理由で成立する。
Second, the first set temperature of the temperature T H of the heat transfer heater 10 shown in FIG.
The set temperature of has increased from T 2 to T 2 ′, and the difference between the two set temperatures (T 1 − T 2 ) has become (T 1 ′ −
T 2 ′), and (T 1 ′ −T 2 ′ ) is larger than (T 1 −T 2 ). That is, (T 1 −T 2 )<(T 1 ′−T 2 ′) …(19) Thirdly, the flow rate signal output terminal 2 shown in FIG.
The "H" level period of the flow rate output signal outputted from 90 increases from tf to tf', and the "L" level period also increases from tr to tr'. In other words, tf<tf′ …(20) tr<tr′ …(21) The reason why the relationships in equations (20) and (21) hold is the 13th
The waveform of the temperature T H of the electric heater 10 shown in Fig. 1 and (19)
It is clear from the equation, for example, the time t 1 of the solid line waveform
The part from to t 2 and the dash-dotted line waveform from time t 1
Comparing the part from time t 1 to t 2 ′, the slope is the same, but since the difference between the two set temperatures is according to equation (19), the period tf ′ from time t 1 to t 2 ′ is longer. from t 1
The period up to t2 is greater than tf. Equation (21) also holds true for the same reason.

以上の結果より、吸入空気量Gが一定でもコン
パレータ207の入力オフセツト電圧が0Vで無
い場合は、端子290から出力される流量出力信
号の“H”レベル期間tf及び“L”レベル期間tr
が変化することになり、第6図に示す流量特性が
変化し誤差を生じる。
From the above results, even if the intake air amount G is constant, if the input offset voltage of the comparator 207 is not 0V, the "H" level period tf and the "L" level period tr of the flow rate output signal output from the terminal 290.
As a result, the flow rate characteristics shown in FIG. 6 change, causing an error.

次に、第14図に示す第4実施例の作動を説明
する。第14図に示す実線波形は第13図に示し
た実線波形と全く同じものであり、コンパレータ
207の入力オフセツト電圧が0Vの場合である。
第14図に示す一点鎖線波形はコンパレータ20
7の入力オフセツト電圧がマイナスのある電圧
Vosである場合の波形である。この一点鎖線の波
形は第13図に示す一点鎖線の波形と比較すると
次に述べる2項目の点が明らかになる。
Next, the operation of the fourth embodiment shown in FIG. 14 will be explained. The solid line waveform shown in FIG. 14 is exactly the same as the solid line waveform shown in FIG. 13, and is for the case where the input offset voltage of the comparator 207 is 0V.
The one-dot chain line waveform shown in FIG.
The input offset voltage of 7 is a negative voltage.
This is the waveform when it is Vos. When this waveform of the dashed-dotted line is compared with the waveform of the dashed-dotted line shown in FIG. 13, the following two points become clear.

まず第1に、第14図1に示す電熱ヒータ10
の温度THの2つの設定温度の差(T1−T2)と
(T1′−T2′)が等しい。すなわち、 (T1−T2)=(T1′−T2′) …(22) 第2に第14図5に示す端子290から出力さ
れる流量出力信号の“H”レベル期間tfと“L”
レベル期間trは実線波形と一点鎖線波形が一致す
る。つまり、吸入空気量Gが一定であればコンパ
レータ207の入力オフセツト電圧が0Vであく
ても期間tf、trが変化せず、第6図に示す流量特
性は変化せず誤差を生じない。すなわち、 tf=tf′ …(23) tr=tr′ …(24) 次に、(23)、(24)式を成立させるための条件で
ある。(22)式を成立させるための条件を明らかに
する。
First of all, the electric heater 10 shown in FIG.
The difference between the two set temperatures T H (T 1 − T 2 ) and (T 1 ′ − T 2 ′) are equal. That is, (T 1 −T 2 )=(T 1 ′−T 2 ′) …(22) Second, the “H” level period tf of the flow rate output signal output from the terminal 290 shown in FIG. L”
In the level period tr, the solid line waveform and the one-dot chain line waveform match. That is, if the intake air amount G is constant, the periods tf and tr do not change even if the input offset voltage of the comparator 207 is 0V, and the flow rate characteristics shown in FIG. 6 do not change and no error occurs. That is, tf=tf'...(23) tr=tr'...(24) Next, these are the conditions for establishing equations (23) and (24). We clarify the conditions for formula (22) to hold.

第14図3に示す端子B5−B2間の電圧ΔV4
は時刻t1において電圧−Vosに達する。このとき
ブリツジ回路30は前記(6)式に示すバランス状態
からわずかにずれる。このときの電熱ヒータ10
の抵抗値をRH1′とすると次式が成立する。
Voltage ΔV 4 between terminals B5 and B2 shown in FIG. 14 3
reaches the voltage −Vos at time t1 . At this time, the bridge circuit 30 slightly deviates from the balanced state shown in equation (6) above. Electric heater 10 at this time
If the resistance value of is R H1 ', then the following equation holds true.

VB1={(R301+RH1′)/R301}×Vr2 …(25) Vr2−Vos′={R304/(R302+R303+R304
RA)}×VB1 …(26) ただし、VB1はブリツジ入力端子B1の電圧、
Vos′は時刻t1におけるブリツジ出力端子B4−B
2間の電圧ΔV2
V B1 = {(R 301 + R H1 ′) / R 301 } × Vr 2 …(25) Vr 2 −Vos′ = {R 304 / (R 302 + R 303 + R 304 +
R A )}×V B1 …(26) However, V B1 is the voltage of bridge input terminal B1,
Vos' is the bridge output terminal B4-B at time t1
The voltage ΔV 2 between the two.

(25)、(26)式によりVB1を消去して整理すると次
式が得られる。
If V B1 is eliminated and rearranged using equations (25) and (26), the following equation is obtained.

RH1′={R301−(R302+R302+RA)/R304}−
{Vos′×R301×(R302+R303+R304+RA)/
(Vr2×R304)} …(27) また(6)式を変形して次式を得る。
R H1 ′={R 301 −(R 302 +R 302 +R A )/R 304 }−
{Vos′ × R 301 × (R 302 + R 303 + R 304 + R A )/
(Vr 2 ×R 304 )} …(27) Also, by transforming equation (6), the following equation is obtained.

RH1={R301×(R302+R303+RA)}/R304 …(28) 時刻t1における電熱ヒータ10の抵抗の変化分
をΔRH1とおくと、 ΔRH1=RH1′−RH1 …(29) (27),(28)式を(29〕式に代入してRH1′とRH1を消
去して次式を得る。
R H1 = {R 301 × (R 302 + R 303 + R A )}/R 304 …(28) If the change in resistance of the electric heater 10 at time t 1 is ΔR H1 , ΔR H1 = R H1 ′−R H1 ...(29) Substitute equations (27) and (28) into equation (29) and eliminate R H1 ′ and R H1 to obtain the following equation.

ΔRH1=−(Vos′/Sr2)×{R301×(R302+R303
R304+RA)}/R304 …(30) ここで、電圧Vos′は第12図のセンサ制御回
路20Cより次式で与えられる。
ΔR H1 = − (Vos′/Sr 2 ) × {R 301 × (R 302 + R 303 +
R 304 +R A )}/R 304 (30) Here, the voltage Vos' is given by the following equation from the sensor control circuit 20C in FIG.

Vos={R305/(R305+R306)}×Vos′…(31) 次に、第14図4に示すブリツジ出力端子B3
−B2間の電圧ΔV3は時刻t2において電圧−Vos
に達する。このときブリツジ回路30は前記(10)式
に示すバランス状態からわずかにずれる。このと
きの電熱ヒータ10の抵抗値をRH2′とすると次式
が成立する。
Vos={R 305 /(R 305 +R 306 )}×Vos'...(31) Next, bridge output terminal B3 shown in FIG.
-B2 voltage ΔV 3 is the voltage -Vos at time t2
reach. At this time, the bridge circuit 30 slightly deviates from the balanced state shown in equation (10) above. If the resistance value of the electric heater 10 at this time is R H2 ', the following equation holds true.

VB1={(R301+RH2′)/R301)×Vr1 …(32) Vr1−Vos={(R303+R304)/(R302+R303
R304+RA)}×VB1 …(33) (32)、(33)式よりVB1を消去して整理すると次式
が得られる。
V B1 = {(R 301 +R H2 ′)/R 301 )×Vr 1 …(32) Vr 1 −Vos={(R 303 +R 304 )/(R 302 +R 303 +
R 304 +R A )}×V B1 ...(33) By eliminating V B1 from equations (32) and (33), the following equation is obtained.

RH2′={R301×{R302+RA)/(R303+R304)}−
{Vos×R301×(R302+R303+R304+RA)}/
{Vr1×(R303+R304)} …(34) また(10)式を変形して次式を得る。
R H2 ′={R 301 × {R 302 + R A )/(R 303 + R 304 )}−
{Vos × R 301 × (R 302 + R 303 + R 304 + R A )} /
{Vr 1 × (R 303 + R 304 )} (34) Also, by transforming the equation (10), the following equation is obtained.

RH2={R301×(R302+RA)}/(R303+R304
…(35) 時刻t2における電熱ヒータ10の抵抗の変化弁
をΔRH2とおくと、 ΔRH2=RH2′−RH2 …(36) (34)、(35)式を(36)に代入してRH2′とRH2を消去
して次式を得る。
R H2 = {R 301 × (R 302 + R A )} / (R 303 + R 304 )
…(35) Letting the resistance change valve of the electric heater 10 at time t 2 be ΔR H2 , ΔR H2 = R H2 ′−R H2 …(36) Substitute equations (34) and (35) into (36). and eliminate R H2 ′ and R H2 to obtain the following equation.

ΔRH2=−(Vos/Vr1)×{R301×(R302+R303
R304+RA)}/(R303+R304) …(37) ところで、(22)式を成立させるためには(30)式
と(37)式で示すΔRH1とΔRH2を等しく すれば良い。
ΔR H2 = - (Vos/Vr 1 ) × {R 301 × (R 302 + R 303 +
R 304 + R A )}/(R 303 + R 304 ) …(37) By the way, in order to make equation (22) hold, ΔR H1 and ΔR H2 shown in equations (30) and (37) should be made equal. .

つまり、 ΔRH1=ΔRH2 …(38) その理由は、電熱ヒータ10の抵抗RHは前記
(2)式で示す温度特性を持つており、抵抗RHの変
化分ΔRHが同じであれば温度THの変化分ΔTH
同じになり、従つて(22)を満足する。
In other words, ΔR H1 = ΔR H2 (38) The reason is that the resistance R H of the electric heater 10 is
It has the temperature characteristic shown in equation (2 ) , and if the change in resistance R H is the same, the change in temperature T H is also the same, and thus satisfies (22 ) .

(30)、(31)、(37)式を(38)式に代入し整理して次
式を得る。
Substitute equations (30), (31), and (37) into equation (38) and rearrange to obtain the following equation.

∴R305/(R305+R306)=(Vr1/Vr2)×{(R303
+R304)/R304} …(39) 実際のセンサ制御回路20cにおいては、抵抗
303の抵抗値R303は抵抗304の抵抗値R304
比べて非常に小さいものである。すなわち、 R303<<R304 …(40) 従つて、次式が成立する。
∴R 305 / (R 305 + R 306 ) = (Vr 1 / Vr 2 ) × {(R 303
+R 304 )/R 304 } (39) In the actual sensor control circuit 20c, the resistance value R 303 of the resistor 303 is much smaller than the resistance value R 304 of the resistor 304. That is, R 303 << R 304 (40) Therefore, the following equation holds true.

(R303+R304)/R304≒1 …(41) (41)式を(39)式に代入すると、 ∴R305/(R305+R306)≒Vr1/Vr2 …(42) (42)式を意味するところは、抵抗305と30
6はブリツジ出力端子B4−B2間の電圧ΔV2
端子B5−B2間の電圧ΔV4に変換するアツテネ
ータと見なすことができ、このアツテネータの減
衰率α〔=R305/(R305+R306)〕を基準電圧Vr1
とVr2の比Vr1/Vr2に等しくすれば、コンパレー
タ207の入力オフセツト電圧Vosが変化しても
(22)式が常に成立し、(23)、(24)式が成立するた
め、第6図に示す流量特性が変化せず誤差が生じ
ないことを明らかにしている。
(R 303 + R 304 ) / R 304 ≒ 1 ... (41) Substituting equation (41) into equation (39), ∴R 305 / (R 305 + R 306 ) ≒ Vr 1 / Vr 2 ... (42) (42 ) means that the resistances 305 and 30
6 can be regarded as an attenuator that converts the voltage ΔV 2 between the bridge output terminals B4 and B2 into the voltage ΔV 4 between the terminals B5 and B2, and the attenuation rate α of this attenuator is [=R 305 / (R 305 + R 306 ) ] to the reference voltage Vr 1
If the ratio of Vr 2 and Vr 2 is made equal to Vr 1 /Vr 2 , then Equation (22) will always hold true even if the input offset voltage Vos of the comparator 207 changes, and Equations (23) and (24) will also hold. It is clear that the flow rate characteristics shown in Figure 6 do not change and no errors occur.

従つて、ブリツジ回路30とブリツジ出力信号
を検出するコンパレータ207との間に上述した
アツテネータを設置することにより、コンパレー
タ207の入力オフセツト電圧Vosが変動しても
出力信号に影響を与えないようにすることがで
き、コンパレータ207に高精度が要求されず、
安価なコンパレータが使用できるという大きな利
点がある。
Therefore, by installing the above-mentioned attenuator between the bridge circuit 30 and the comparator 207 that detects the bridge output signal, it is possible to prevent the output signal from being affected even if the input offset voltage Vos of the comparator 207 fluctuates. , high accuracy is not required for the comparator 207,
A major advantage is that inexpensive comparators can be used.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上述べたように本発明においては、電熱ヒー
タと温度補償用抵抗と複数の固定抵抗とから構成
されるブリツジ回路を具備する空気流量測定装置
において、このブリツジ回路に大、小の2つのレ
ベルの電流を供給する電流供給手段と、電熱ヒー
タの温度が空気温度に応じてその抵抗値が変わる
前記温度補償用抵抗の抵抗値変化に応じて変化す
する大、小の2つの設定温度に達した時に電流供
給手段の電流レベルを切換える切換手段とを備
え、電熱ヒータの温度が一方の設定温度から他方
の設定温度に達するまでの経過時間を検出し、こ
の経過時間を空気の流量信号とするものとしたこ
とから、 従来空気流量信号をマイコン等でデイジタル信
号処理しようとすると高精度のA−Dコンバータ
を使用する必要があつたが、本発明になる空気流
量測定装置を使用すれば直接デイジタル信号が出
力されるためA−Dコンバータが不要となつてコ
ストダウンが可能になり、 また、電熱ヒータと温度補償用抵抗を含むブリ
ツジ回路を備えたことにより、温度補償の調整は
ブリツジ回路を構成する素子のみで行なえ、簡便
であり、 また空気流量の乱れに起因するリツプルが除去
できるので、変動の少ない高精度で安定した空気
流量計測が可能になるという優れた効果がある。
As described above, in the present invention, in an air flow measuring device equipped with a bridge circuit composed of an electric heater, a temperature compensation resistor, and a plurality of fixed resistors, the bridge circuit has two levels, large and small. A current supply means for supplying current and an electric heater whose temperature changes in response to a change in the resistance value of the temperature compensation resistor whose resistance value changes depending on the air temperature when two set temperatures, large and small, are reached. and switching means for switching the current level of the current supply means at different times, detects the elapsed time until the temperature of the electric heater reaches one set temperature and the other set temperature, and uses this elapsed time as an air flow rate signal. Therefore, conventionally, when trying to process air flow rate signals into digital signals using a microcomputer, etc., it was necessary to use a high-precision A-D converter, but with the air flow rate measurement device of the present invention, it is possible to directly process digital signals. Since this device outputs It is simple and can be performed using only the element, and ripples caused by turbulence in the air flow rate can be removed, so it has the excellent effect of enabling highly accurate and stable air flow measurement with little fluctuation.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は、本発明の第1実施例としての空気流
量測定装置の全体回路図、第2図は、本発明の流
体流量測定装置の一実施例を採用した内燃機関を
示す全体構成図、第3図は、第2図図示の電熱ヒ
ータの構造図、第4図は、第2図図示の温度補償
用抵抗の構造図、第5図は、第1図図示の全体回
路におけるその動作を示すタイムチヤート、第6
図は、第1図図示の全体回路から出力される流量
出力信号と吸入空気流量の関係を示す流量特性
図、第7図は、第2図図示の電熱ヒータの他の実
施例を示す構造図、第8図は、本発明の第2実施
例としての空気流量測定装置の全体回路図、第9
図は、第8図図示の前回回路におけるその動作を
示すタイムチヤート、第10図は、第8図図示の
第2実施例の一部を変更した第3実施例としての
空気流量測定装置の部分回路図、第11図は、第
10図図示の第3実施例におけるその動作を示す
タイムチヤート、第12図は、第1図図示の本発
明の第1実施例としての空気流量測定装置の一部
を変更した第4実施例としての空気流量測定装置
の部分回路図、第13図は、第1図図示の全体回
路図においてコンパレータ207の入力オフセツ
ト電圧が所定電圧である時の動作を示すタイムチ
ヤート、第14図は、第12図図示の第4実施例
におけるその動作を示すタイムチヤートである。 3…吸入導管、9…流量測定管、10,10′
…電熱ヒータ、11…温度補償用抵抗、20,2
0A,20B,20C…センサ制御回路、21…
バツテリ、201,202,205,206…ア
ナログスイツチ、203…オペアンプ、204…
パワートランジスタ、207…コンパレータ、2
08…インバータ、210…アンドゲート、21
1…フリツプフロツプ、30…ブリツジ回路、3
01,302,303,304,305,306
…抵抗、290,291…流量信号出力端子、2
92…スタータ信号入力端子。
FIG. 1 is an overall circuit diagram of an air flow rate measuring device as a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an overall configuration diagram showing an internal combustion engine employing an embodiment of the fluid flow rate measuring device of the present invention. Fig. 3 is a structural diagram of the electric heater shown in Fig. 2, Fig. 4 is a structural diagram of the temperature compensation resistor shown in Fig. 2, and Fig. 5 shows its operation in the overall circuit shown in Fig. 1. Time chart shown, No. 6
The figure is a flow rate characteristic diagram showing the relationship between the flow rate output signal output from the overall circuit shown in Figure 1 and the intake air flow rate, and Figure 7 is a structural diagram showing another embodiment of the electric heater shown in Figure 2. , FIG. 8 is an overall circuit diagram of an air flow measuring device as a second embodiment of the present invention, and FIG.
The figure is a time chart showing the operation in the previous circuit shown in FIG. 8, and FIG. 10 is a part of the air flow measuring device as a third embodiment, which is a partially modified second embodiment shown in FIG. The circuit diagram, FIG. 11 is a time chart showing the operation of the third embodiment shown in FIG. FIG. 13 is a partial circuit diagram of an air flow measuring device as a fourth embodiment in which parts have been changed. FIG. 14 is a time chart showing the operation of the fourth embodiment shown in FIG. 12. 3... Suction conduit, 9... Flow rate measurement tube, 10, 10'
...Electric heater, 11...Temperature compensation resistor, 20,2
0A, 20B, 20C...Sensor control circuit, 21...
Battery, 201, 202, 205, 206... Analog switch, 203... Operational amplifier, 204...
Power transistor, 207...Comparator, 2
08...Inverter, 210...And gate, 21
1...Flip-flop, 30...Bridge circuit, 3
01, 302, 303, 304, 305, 306
...Resistance, 290,291...Flow rate signal output terminal, 2
92...Starter signal input terminal.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 空気流路内に設けられる電熱ヒータと、同じ
く空気流路内に設けられる温度補償用抵抗と、複
数の固定抵抗とから構成されるブリツジ回路を具
備した空気流量測定装置において、 前記ブリツジ回路に大、小の2つのレベルの電
流を供給する電流供給手段と、 前記電熱ヒータの温度が、空気温度に応じてそ
の抵抗値が変わる前記温度補償用抵抗の抵抗値変
化に応じて変化する大、小2つの設定温度に達し
た時に前記電流供給手段の電流のレベルを切換え
る切換手段と、 を備え、 前記電熱ヒータの温度が、一方の設定温度から
他方の設定温度に達するまでの経過時間を検出
し、この経過時間を空気の流量信号とすることを
特徴とする空気流量測定装置。 2 前記切換手段は、前記電熱ヒータの温度が
大、小の2つの設定温度に達した時点で直ちに電
流のレベルを切換えることを特徴とする特許請求
の範囲第1項記載の空気流量測定装置。 3 前記切換手段は、前記電熱ヒータの温度が一
方の設定温度に達した時点よりこの設定温度に維
持され、所定タイミングで送られてくる信号によ
り電流のレベルを切換え、他方の設定温度に達し
た時点では直ちに電流のレベルを切換えることを
特徴とする特許請求の範囲第1項記載の空気流量
測定装置。 4 前記空気の流量信号は“L”と“H”の2値
のレベルを持つたデジタル信号であることを特徴
とする特許請求の範囲第1項記載の空気流量測定
装置。 5 前記大、小の2つの設定温度は、空気温度が
変化しても両設定温度の差、及び設定温度と空気
温度との差は所定値を維持することを特徴とする
特許請求の範囲第1項記載の空気流量測定装置。 6 前記空気流量測定装置は前記ブリツジ回路の
出力信号を検出するコンパレータを有しており、
前記ブリツジ回路と前記コンパレータとの間に所
定減衰率を有するアツテネータとを設置すること
を特徴とする特許請求の範囲第1項記載の空気流
量測定装置。
[Scope of Claims] 1. An air flow measuring device equipped with a bridge circuit consisting of an electric heater provided in an air flow path, a temperature compensation resistor also provided in the air flow path, and a plurality of fixed resistors. Current supply means for supplying two levels of current, large and small, to the bridge circuit; and the temperature of the electric heater is controlled by a change in the resistance value of the temperature compensation resistor whose resistance value changes depending on the air temperature. and a switching means for switching the current level of the current supply means when two set temperatures, large and small, which change accordingly, are reached, and the temperature of the electric heater reaches from one set temperature to the other set temperature. An air flow measuring device characterized by detecting the elapsed time until the end of the air flow and using this elapsed time as an air flow rate signal. 2. The air flow measuring device according to claim 1, wherein the switching means switches the current level immediately when the temperature of the electric heater reaches two set temperatures, high and low. 3. The switching means maintains the temperature of the electric heater at one set temperature from the time it reaches this set temperature, and switches the current level according to a signal sent at a predetermined timing, so that the other set temperature is reached. 2. The air flow measuring device according to claim 1, wherein the current level is immediately switched at a certain point in time. 4. The air flow rate measuring device according to claim 1, wherein the air flow rate signal is a digital signal having two levels of "L" and "H". 5. Claim 5, wherein the two set temperatures, large and small, are such that even if the air temperature changes, the difference between the two set temperatures and the difference between the set temperature and the air temperature are maintained at predetermined values. The air flow measuring device according to item 1. 6. The air flow measuring device has a comparator that detects the output signal of the bridge circuit,
2. The air flow measuring device according to claim 1, further comprising an attenuator having a predetermined attenuation rate installed between the bridge circuit and the comparator.
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