JPH06194198A - 空気流量検出器 - Google Patents
空気流量検出器Info
- Publication number
- JPH06194198A JPH06194198A JP4345983A JP34598392A JPH06194198A JP H06194198 A JPH06194198 A JP H06194198A JP 4345983 A JP4345983 A JP 4345983A JP 34598392 A JP34598392 A JP 34598392A JP H06194198 A JPH06194198 A JP H06194198A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- flow rate
- air flow
- circuit
- air
- temperature
- Prior art date
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【目的】空気流量信号と空気温度信号の２種類の出力を
有する空気流量検出器を提供する。 【構成】空気流量信号を得るための空気温度補償抵抗の
抵抗値に関連した電圧を、特性の空気流量信号出力時に
サンプリングホールドするための、電圧設定回路，判別
回路，ホールド回路を設け、空気流量検出器に一体化し
た。 【効果】小形，低価格の空気温度出力を有する空気流量
検出器を提供することができる。
有する空気流量検出器を提供する。 【構成】空気流量信号を得るための空気温度補償抵抗の
抵抗値に関連した電圧を、特性の空気流量信号出力時に
サンプリングホールドするための、電圧設定回路，判別
回路，ホールド回路を設け、空気流量検出器に一体化し
た。 【効果】小形，低価格の空気温度出力を有する空気流量
検出器を提供することができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は空気流量検出器に係り、
特に自動車エンジンの吸入空気流量検出器に関する。
特に自動車エンジンの吸入空気流量検出器に関する。
【０００２】自動車エンジンにおいては、排出ガスのク
リーン化，燃費の向上を目的にマイクロコンピュータを
利用した燃料，点火を主体とした高精度の電子制御装置
の採用が主流となっている。この電子制御装置において
は、エンジンから多くの情報が必要で、様々なセンサ類
が付属している。特に、エンジンへ吸入される空気流量
の検出器、およびその空気の温度検出器は、前述の燃
料，点火時期の制御に不可欠のものとなっている。
リーン化，燃費の向上を目的にマイクロコンピュータを
利用した燃料，点火を主体とした高精度の電子制御装置
の採用が主流となっている。この電子制御装置において
は、エンジンから多くの情報が必要で、様々なセンサ類
が付属している。特に、エンジンへ吸入される空気流量
の検出器、およびその空気の温度検出器は、前述の燃
料，点火時期の制御に不可欠のものとなっている。
【０００３】
【従来の技術】上記の背景により、空気流量検出器を利
用し、空気流量信号と共に空気の温度検出機能をも有す
る検出器の例として特開平1−100423 号がある。この例
では、空気流量検出のための温度補償抵抗の抵抗値を演
算手段を用いて算出するもので、回路が複雑でかつ大形
となる欠点があった。
用し、空気流量信号と共に空気の温度検出機能をも有す
る検出器の例として特開平1−100423 号がある。この例
では、空気流量検出のための温度補償抵抗の抵抗値を演
算手段を用いて算出するもので、回路が複雑でかつ大形
となる欠点があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は空気流
量検出のための温度補償抵抗を、空気流量検出と空気温
度検出に共用して、空気流量信号と空気温度に対応した
信号を各々独立に得ることにある。
量検出のための温度補償抵抗を、空気流量検出と空気温
度検出に共用して、空気流量信号と空気温度に対応した
信号を各々独立に得ることにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】空気流量検出のための温
度補償抵抗は、発熱抵抗体とブリッジ回路を形成するた
め、温度補償抵抗に流れる電流は空気流量信号を含んで
いる。従って、温度補償抵抗の端子電圧は、空気温度と
空気流量の２つの情報をもつため単純に空気温度信号を
得ることが出来ない。そこで本発明では、特定の空気流
量を検出する回路を設け、この回路が作動した時のみ温
度補償抵抗の抵抗値に関連する電圧をサンプリングする
ことにより空気温度に対応した信号を取り出すようにし
た。ここに本発明の特徴がある。
度補償抵抗は、発熱抵抗体とブリッジ回路を形成するた
め、温度補償抵抗に流れる電流は空気流量信号を含んで
いる。従って、温度補償抵抗の端子電圧は、空気温度と
空気流量の２つの情報をもつため単純に空気温度信号を
得ることが出来ない。そこで本発明では、特定の空気流
量を検出する回路を設け、この回路が作動した時のみ温
度補償抵抗の抵抗値に関連する電圧をサンプリングする
ことにより空気温度に対応した信号を取り出すようにし
た。ここに本発明の特徴がある。
【０００６】
【作用】空気流量検出のための温度補償抵抗値に関連す
る電圧には、空気温度の変化に対する感度が高いブリッ
ジ端子電圧とした。そしてこの電圧を、空気流量が特定
の検出出力値にあることを判別する判別回路の出力によ
って駆動されるスイッチを介してホールド回路へ記憶す
るようにしてある。従って、ホールド回路の出力は常
に、特定の空気流量信号を含んだ、空気温度信号とな
り、空気温度に対応付けることができる。
る電圧には、空気温度の変化に対する感度が高いブリッ
ジ端子電圧とした。そしてこの電圧を、空気流量が特定
の検出出力値にあることを判別する判別回路の出力によ
って駆動されるスイッチを介してホールド回路へ記憶す
るようにしてある。従って、ホールド回路の出力は常
に、特定の空気流量信号を含んだ、空気温度信号とな
り、空気温度に対応付けることができる。
【０００７】
【実施例】本発明の実施例を図によって説明する。
【０００８】図１は本発明のブロック図、図２は具体的
な回路図、図３は動作特性図、図４は空気流量検出器と
しての実装構造を示したものである。
な回路図、図３は動作特性図、図４は空気流量検出器と
しての実装構造を示したものである。
【０００９】図１において、１は、空気流量を検出する
空気流量検出部で、その出力は、空気流量信号ＶＱと、
空気温度補償抵抗の抵抗値に依存したブリッジ電圧Ｖｔ
である。２は、空気流量信号ＶＱの特定値を設定するた
めの電圧設定回路、３は、電圧設定回路２の出力と空気
流量信号ＶＱとを比較し、空気流量信号ＶＱが特定値に
あるか否を判断する判別回路、さらに４は、判別回路３
の出力により、前述のブリッジ電圧Ｖｔをサンプリング
すると同時にホールドして空気温度信号ＶＴを出力する
ホールド回路である。
空気流量検出部で、その出力は、空気流量信号ＶＱと、
空気温度補償抵抗の抵抗値に依存したブリッジ電圧Ｖｔ
である。２は、空気流量信号ＶＱの特定値を設定するた
めの電圧設定回路、３は、電圧設定回路２の出力と空気
流量信号ＶＱとを比較し、空気流量信号ＶＱが特定値に
あるか否を判断する判別回路、さらに４は、判別回路３
の出力により、前述のブリッジ電圧Ｖｔをサンプリング
すると同時にホールドして空気温度信号ＶＴを出力する
ホールド回路である。
【００１０】さらに図２により具体的な構成を説明す
る。
る。
【００１１】空気流量検出部１の構成は、以下の様にな
っている。即ち、空気通路１０に配置した発熱抵抗体１
１と空気温度を検出して発熱抵抗体の加熱温度を調整す
る空気温度補償抵抗１２、および抵抗Ｒ１，Ｒ７，Ｒ
８、さらに差動増幅器Ａ，トランジスタＴとでブリッジ
回路を形成している。この回路の空気流量検出信号は後
述するように抵抗Ｒ１の端子電圧となる。この電圧を増
幅器Ｇで増幅し、外部への空気流量信号ＶＱを出力す
る。電圧設定回路２は、電源電圧ＶＢから抵抗Ｒ20とツ
ェナーダイオードＤＺとで得た定電圧を抵抗Ｒ２１，Ｒ
２２，Ｒ２３で分割し、分割電圧ＥとＥより若干（数１
０ｍＶ）高い電圧Ｅ＋ΔＥを設定しているものである。
判別回路３は、空気流量検出部１の空気流量信号ＶＱ
が、電圧設定回路２で設定した分割電圧Ｅより高いこと
を検出する比較器Ｃ２と同様に、ＶＱが（Ｅ＋ΔＥ）よ
り低いことを検出する比較器Ｃ１、そして、この両比較
器の出力を論理積をとるＡＮＤ回路ＡＮＤにより構成さ
れている。さらにホールド回路４は、抵抗４０，コンデ
ンサＣ，アナログスイッチＡＳ，バッファアンプＢＵに
より成っている。
っている。即ち、空気通路１０に配置した発熱抵抗体１
１と空気温度を検出して発熱抵抗体の加熱温度を調整す
る空気温度補償抵抗１２、および抵抗Ｒ１，Ｒ７，Ｒ
８、さらに差動増幅器Ａ，トランジスタＴとでブリッジ
回路を形成している。この回路の空気流量検出信号は後
述するように抵抗Ｒ１の端子電圧となる。この電圧を増
幅器Ｇで増幅し、外部への空気流量信号ＶＱを出力す
る。電圧設定回路２は、電源電圧ＶＢから抵抗Ｒ20とツ
ェナーダイオードＤＺとで得た定電圧を抵抗Ｒ２１，Ｒ
２２，Ｒ２３で分割し、分割電圧ＥとＥより若干（数１
０ｍＶ）高い電圧Ｅ＋ΔＥを設定しているものである。
判別回路３は、空気流量検出部１の空気流量信号ＶＱ
が、電圧設定回路２で設定した分割電圧Ｅより高いこと
を検出する比較器Ｃ２と同様に、ＶＱが（Ｅ＋ΔＥ）よ
り低いことを検出する比較器Ｃ１、そして、この両比較
器の出力を論理積をとるＡＮＤ回路ＡＮＤにより構成さ
れている。さらにホールド回路４は、抵抗４０，コンデ
ンサＣ，アナログスイッチＡＳ，バッファアンプＢＵに
より成っている。
【００１２】次に動作を説明する。
【００１３】まず空気流量検出部１の動作を説明する。
【００１４】差動増幅器Ａにより、発熱抵抗体１１は
（１）式のように制御される。又、発熱抵抗体の加熱電
力と、発熱抵抗体から空気に伝達される熱量は、ＫＩＮ
Ｇの式により（２）式で表される。
（１）式のように制御される。又、発熱抵抗体の加熱電
力と、発熱抵抗体から空気に伝達される熱量は、ＫＩＮ
Ｇの式により（２）式で表される。
【００１５】
【数１】
【００１６】
【数２】 Ｉｈ2ＲＨ＝（Ａ＋Ｂ√Ｑ）（Ｔｈ−Ｔａ） …（数２） ここで、 ＲＨ：発熱抵抗体１１の抵抗値 ＲＣ：空気温度補償抵抗１２の抵抗値 Ｉｈ：発熱抵抗体１１の加熱電流 Ａ，Ｂ：定数 Ｑ：空気流量 Ｔｈ：加熱抵抗体の温度 Ｔａ：空気の温度 （数１)(数２）式より、発熱抵抗体１１の加熱電流Ｉｈ
は（数３）式となる。
は（数３）式となる。
【００１７】
【数３】
【００１８】従って、Ｉｈは空気流量Ｑの関数となるの
で抵抗Ｒ１の端子電圧ＶＯは空気流量信号となり増幅器
Ｇを介して出力ＶＱを得ることができる。
で抵抗Ｒ１の端子電圧ＶＯは空気流量信号となり増幅器
Ｇを介して出力ＶＱを得ることができる。
【００１９】（数３）式において、空気温度補償抵抗Ｒ
Ｃの抵抗値は（数４）式で示される。従って（数１)，
(数３）式でＴａが変化し（Ｔｈ−Ｔａ）が変動して
も、Ｔａの変化によりＲＨが変化し、Ｔｈが変化するの
で、抵抗Ｒ８の値を適切に設定することにより、Ｔａの
変化を補償した、即ちＴａの影響を受けない空気流量Ｑ
−加熱電流Ｉｈの空気流量検出特性を得ることができ
る。
Ｃの抵抗値は（数４）式で示される。従って（数１)，
(数３）式でＴａが変化し（Ｔｈ−Ｔａ）が変動して
も、Ｔａの変化によりＲＨが変化し、Ｔｈが変化するの
で、抵抗Ｒ８の値を適切に設定することにより、Ｔａの
変化を補償した、即ちＴａの影響を受けない空気流量Ｑ
−加熱電流Ｉｈの空気流量検出特性を得ることができ
る。
【００２０】
【数４】 ＲＣ＝ＲＣＯ（１＋αＴａ） …（数４） ＲＣＯ：基準温度（０℃）におけるＲＣの値 α：ＲＣの温度係数 加熱電流Ｉｈが空気温度がＴａの影響を受けないことは
上述した通りであるが、ブリッジ端子電圧Ｖｔは（数
５)(数６）式で示されるので空気流量信号Ｉｈと空気温
度Ｔａを含んだものとなる。
上述した通りであるが、ブリッジ端子電圧Ｖｔは（数
５)(数６）式で示されるので空気流量信号Ｉｈと空気温
度Ｔａを含んだものとなる。
【００２１】
【数５】 Ｖｔ＝（ＲＨ＋Ｒ１）Ｉｈ …（数５）
【００２２】
【数６】
【００２３】これらの関係を図示したのが図３である。
ＶＱは、空気温度Ｔａによらず、空気流量に対して一定
の関係であるが、Ｖｔは、ＴａがＴ１，Ｔ２，Ｔ３（Ｔ
１＜Ｔ２＜Ｔ３）の時図示の様にＴａ，Ｑに対して変動
する。ここで、判別回路３により、空気流量信号ＶＱが
電圧設定回路２の設定値ＥとＥ＋ΔＥ(但しΔＥ≒０)の
間の時、ホールド回路４のアナログスイッチＡＳを閉じ
て、コンデンサＣに、ブリッジ電圧Ｖｔ（Ｖｔ１〜Ｖｔ
３）をチャージすることにより、空気温度Ｔａに対応し
た空気温度信号ＶＴを得ることができる。ここで、設定
電圧Ｅは、空気流量の最も多く使用される領域の空気流
量信号出力値に設定してある。例えば自動車エンジン制
御では２０〜５０kg／ｈの点である。この様にすること
により、リアルタイム的に空気流量信号ＶＱと空気温度
信号ＶＴを得ることができる。
ＶＱは、空気温度Ｔａによらず、空気流量に対して一定
の関係であるが、Ｖｔは、ＴａがＴ１，Ｔ２，Ｔ３（Ｔ
１＜Ｔ２＜Ｔ３）の時図示の様にＴａ，Ｑに対して変動
する。ここで、判別回路３により、空気流量信号ＶＱが
電圧設定回路２の設定値ＥとＥ＋ΔＥ(但しΔＥ≒０)の
間の時、ホールド回路４のアナログスイッチＡＳを閉じ
て、コンデンサＣに、ブリッジ電圧Ｖｔ（Ｖｔ１〜Ｖｔ
３）をチャージすることにより、空気温度Ｔａに対応し
た空気温度信号ＶＴを得ることができる。ここで、設定
電圧Ｅは、空気流量の最も多く使用される領域の空気流
量信号出力値に設定してある。例えば自動車エンジン制
御では２０〜５０kg／ｈの点である。この様にすること
により、リアルタイム的に空気流量信号ＶＱと空気温度
信号ＶＴを得ることができる。
【００２４】次に図４，図５の実装構造について説明す
る。６は本発明の空気流量検出器全体を示すものであ
る。６０は回路基板で、この単一基板上に空気流量検出
部１と電圧設定回路２，判別回路３，ホールド回路４を
形成してある。６３は金属ベースで、発熱抵抗体１１，
空気温度補償抵抗体１２を装着するリードピン６１，６
２をインサート樹脂形成してある。リードピン６１，６
２と回路基板６０とはワイヤ６６により接続されてい
る。６４はコネクタピンを備えたハウジングで、コネク
タピン６８と回路基板６０とは、ワイヤ６９で接続して
いる。６５はカバーである。この様に単一の回路基板に
前回路を実装し、空気流量検出器に空気温度検出機能を
付加することにより、小形で、低価格の空気温度検出機
能付空気流量検出器を提供できる効果がある。
る。６は本発明の空気流量検出器全体を示すものであ
る。６０は回路基板で、この単一基板上に空気流量検出
部１と電圧設定回路２，判別回路３，ホールド回路４を
形成してある。６３は金属ベースで、発熱抵抗体１１，
空気温度補償抵抗体１２を装着するリードピン６１，６
２をインサート樹脂形成してある。リードピン６１，６
２と回路基板６０とはワイヤ６６により接続されてい
る。６４はコネクタピンを備えたハウジングで、コネク
タピン６８と回路基板６０とは、ワイヤ６９で接続して
いる。６５はカバーである。この様に単一の回路基板に
前回路を実装し、空気流量検出器に空気温度検出機能を
付加することにより、小形で、低価格の空気温度検出機
能付空気流量検出器を提供できる効果がある。
【００２５】
【発明の効果】本発明によれば空気温度出力をも有する
空気流量検出器を提供することができると共に、小形・
低価格を実現できる効果がある。
空気流量検出器を提供することができると共に、小形・
低価格を実現できる効果がある。
【図１】本発明のブロック図。
【図２】本発明の具体的な回路図。
【図３】動作特性図。
【図４】実装構造図。
【図５】図４の一部断面図。
１…空気流量検出部、２…電圧設定回路、３…判別回
路、４…ホールド回路、１１…発熱抵抗体、１２…空気
温度補償抵抗。
路、４…ホールド回路、１１…発熱抵抗体、１２…空気
温度補償抵抗。
Claims (4)
- 【請求項１】空気通路中に配した発熱抵抗体を、空気の
温度に関連して定められた温度に加熱するに要する加熱
電流を出力信号に対応づけた空気流量検出器において、
前述の空気温度を検出するために設けた温度補償抵抗の
抵抗値に関連する電圧を、前記空気流量検出器の出力信
号の特定の位置で出力するサンプリング回路を有するこ
とを特徴とする空気流量検出器。 - 【請求項２】請求項１にて、温度補償抵抗の抵抗値に関
連する電圧は、該、温度補償抵抗と発熱抵抗体を含むブ
リッジの端子電圧で、空気流量信号の特定の出力値を判
別する判別回路の出力によって駆動されるスイッチを介
して、前記ブリッジ端子電圧を充電するコンデンサを有
した電圧ホールド回路を備えたことを特徴とする空気流
量検出器。 - 【請求項３】請求項１，２項において、特定の空気流量
信号は、空気量２０〜５０kg／ｈの範囲の中であること
を特徴とする空気流量検出器。 - 【請求項４】請求項１〜３項において、空気流量を検出
するための空気流量検出回路、および空気流量信号の出
力値を判別する判別回路，サンプリング回路，ホールド
回路を内部に一体収納したことを特徴とする空気流量検
出器。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4345983A JPH06194198A (ja) | 1992-12-25 | 1992-12-25 | 空気流量検出器 |
| US08/132,171 US5435180A (en) | 1992-10-07 | 1993-10-06 | Method and system for measuring air flow rate |
| DE4334090A DE4334090C2 (de) | 1992-10-07 | 1993-10-06 | Verfahren und System zur Messung eines Luftstromdurchsatzes |
| KR1019930020691A KR100294391B1 (ko) | 1992-10-07 | 1993-10-07 | 공기유량검출장치및검출방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4345983A JPH06194198A (ja) | 1992-12-25 | 1992-12-25 | 空気流量検出器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06194198A true JPH06194198A (ja) | 1994-07-15 |
Family
ID=18380340
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4345983A Pending JPH06194198A (ja) | 1992-10-07 | 1992-12-25 | 空気流量検出器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06194198A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7452127B2 (en) * | 2005-07-25 | 2008-11-18 | Extech Instruments Corporation | Anemometer with non-contact temperature measurement |
-
1992
- 1992-12-25 JP JP4345983A patent/JPH06194198A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7452127B2 (en) * | 2005-07-25 | 2008-11-18 | Extech Instruments Corporation | Anemometer with non-contact temperature measurement |
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