JPH0715396B2 - 加熱素子型流量測定装置 - Google Patents
加熱素子型流量測定装置Info
- Publication number
- JPH0715396B2 JPH0715396B2 JP1078255A JP7825589A JPH0715396B2 JP H0715396 B2 JPH0715396 B2 JP H0715396B2 JP 1078255 A JP1078255 A JP 1078255A JP 7825589 A JP7825589 A JP 7825589A JP H0715396 B2 JPH0715396 B2 JP H0715396B2
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- Japan
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- divided
- circuit
- temperature control
- voltage
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は自動車等の内燃機関に吸入される空気量を測定
する加熱素子型流量測定装置に関するものである。
する加熱素子型流量測定装置に関するものである。
一般に内燃機関に吸入される空気量を測定するものとし
て、圧力を測定する圧力センサ方式、吸入される空気の
動圧を受けるベーンの角度を測定するベーン方式、吸入
される空気によつて冷却される加熱抵抗の供給電気量を
測定する加熱素子方式等が実用されている。
て、圧力を測定する圧力センサ方式、吸入される空気の
動圧を受けるベーンの角度を測定するベーン方式、吸入
される空気によつて冷却される加熱抵抗の供給電気量を
測定する加熱素子方式等が実用されている。
そして、応答性が良い、小型である、EGR等の影響を受
けないといつた理由から加熱素子方式がその需要を伸ば
してきている。
けないといつた理由から加熱素子方式がその需要を伸ば
してきている。
そして、このような加熱素子方式としては特開昭57-225
63号公報に示されているようなものが代表的なものとし
て知られている。
63号公報に示されているようなものが代表的なものとし
て知られている。
ところで、上述した従来技術において吸入される空気量
に対する出力特性が非線形特性である。
に対する出力特性が非線形特性である。
このため空気量の平均値と出力の平均値が必ずしも一致
せず測定精度が低いという問題点があつた。
せず測定精度が低いという問題点があつた。
この問題点は測定装置の出力電圧値である電流検出抵抗
の電圧によつて応答特性が異なることに起因しているこ
とが判明した。
の電圧によつて応答特性が異なることに起因しているこ
とが判明した。
したがつて、測定精度を高めるためには吸入される空気
量の変化に対する出力電圧値の変化速度が出力電圧値の
大きさの影響を受けるのを少なくすれば良いことがわか
る。
量の変化に対する出力電圧値の変化速度が出力電圧値の
大きさの影響を受けるのを少なくすれば良いことがわか
る。
本発明においては加熱抵抗体の温度を制御する温度制御
回路の入出力特性に非直線性を持たせ、その信号増幅率
を出力電圧が大きくなるに従い小さくするようにしたも
のである。
回路の入出力特性に非直線性を持たせ、その信号増幅率
を出力電圧が大きくなるに従い小さくするようにしたも
のである。
本発明においては、出力電圧の増加に従い信号増幅率を
小さくするので加熱抵抗体の抵抗値変化に対する出力電
圧の変化率を小さくすることができるので出力電圧の変
化に対する応答速度を平均化することができる。
小さくするので加熱抵抗体の抵抗値変化に対する出力電
圧の変化率を小さくすることができるので出力電圧の変
化に対する応答速度を平均化することができる。
以下、本発明の一実施例を図面に基づき説明する。
第１図において、参照番号１は内燃機関の吸入空気導入
通路に配置された白金等の温度依存特性を有した加熱抵
抗体で、この加熱抵抗体１は直列接続された電流検出抵
抗体２とで分圧回路を構成している。
通路に配置された白金等の温度依存特性を有した加熱抵
抗体で、この加熱抵抗体１は直列接続された電流検出抵
抗体２とで分圧回路を構成している。
分圧回路の分圧出力V2（これはいわゆる出力電圧となつ
てマイクロコンピユータ等の演算装置へ送られる。）は
定温度制御回路３に送られ、この定温度制御回路３の制
御電圧V1は更に加熱抵抗体１へ帰還制御される。
てマイクロコンピユータ等の演算装置へ送られる。）は
定温度制御回路３に送られ、この定温度制御回路３の制
御電圧V1は更に加熱抵抗体１へ帰還制御される。
そして、分圧出力V2は加熱抵抗体１の抵抗値RHが一定の
時に制御電圧V1と比例関係を保つようになる。
時に制御電圧V1と比例関係を保つようになる。
したがつて、加熱抵抗体１の抵抗値RHを一定に保つため
には定温度制御回路３の特性が直流増幅器４の特性に近
いものである必要がある。
には定温度制御回路３の特性が直流増幅器４の特性に近
いものである必要がある。
ここで、電圧VOSはオフセツト電圧と言われるもので、
測定装置の過渡特性を決定するための要素である。
測定装置の過渡特性を決定するための要素である。
そして、定温度制御回路３の入出力特性が直線的な特性
である時、加熱抵抗体１の抵抗値RHの変化量に対する定
温度制御回路３の制御電圧V1の変化は分圧出力V2の大き
さにより変化するようになり、これは分圧出力V2が大き
い程変化率が大きくなる。
である時、加熱抵抗体１の抵抗値RHの変化量に対する定
温度制御回路３の制御電圧V1の変化は分圧出力V2の大き
さにより変化するようになり、これは分圧出力V2が大き
い程変化率が大きくなる。
すなわち、加熱抵抗体１の抵抗値RHの変化に対する定温
度制御回路３の制御電圧V1の変化率はオフセツト電圧V
OSと分圧出力V2によつて決まり、分圧出力V2が大きい程
その変化率が大きくなる。
度制御回路３の制御電圧V1の変化率はオフセツト電圧V
OSと分圧出力V2によつて決まり、分圧出力V2が大きい程
その変化率が大きくなる。
第２図は定温度制御回路３の入出力特性が線形な時の動
作特性で、分圧出力V2の増大に伴い加熱抵抗体１の抵抗
値変化に対する動作点の移動、すなわち測定装置の出力
電圧である分圧出力V2の変化が大きくなつていることが
理解できる。
作特性で、分圧出力V2の増大に伴い加熱抵抗体１の抵抗
値変化に対する動作点の移動、すなわち測定装置の出力
電圧である分圧出力V2の変化が大きくなつていることが
理解できる。
一方、本発明の実施例によれば分圧出力V2は掛算回路５
に入力され、その出力は直流増幅器４の反転端子に入力
される。
に入力され、その出力は直流増幅器４の反転端子に入力
される。
この掛算回路５は定温度制御回路３の入出力特性に非直
線性を持たせる機能を有しており、具体的には掛算回路
５の出力を直流増幅器４の特性から減らすことにより定
温度制御回路３の入出力特性の二次導関数を常に負とす
るように作用する。
線性を持たせる機能を有しており、具体的には掛算回路
５の出力を直流増幅器４の特性から減らすことにより定
温度制御回路３の入出力特性の二次導関数を常に負とす
るように作用する。
すなわち、入力である分圧出力V2の値の増加に伴い定温
度制御回路３の増幅率を小さくするものである。
度制御回路３の増幅率を小さくするものである。
第３図は定温度制御回路３の入出力特性にその二次導関
数が常に負である時の測定装置の動作特性であり、分圧
出力V2が増大した場合の加熱抵抗体１の抵抗値RHの変化
に対する制御電圧V1の変化率の増加を少なくできること
が理解される。
数が常に負である時の測定装置の動作特性であり、分圧
出力V2が増大した場合の加熱抵抗体１の抵抗値RHの変化
に対する制御電圧V1の変化率の増加を少なくできること
が理解される。
第４図は本発明の他の実施例であり、第１図に示す掛算
回路５を２段にしたものである。
回路５を２段にしたものである。
第４図において、掛算回路5Aと掛算回路5Bが直列に設け
られ、掛算回路5Bの出力は直流増幅器４の反転端子に入
力されている。
られ、掛算回路5Bの出力は直流増幅器４の反転端子に入
力されている。
したがつて、２個の掛算回路5A,5Bによつて四次関数の
出力が発生され、定温度制御回路３の入出力特性に非直
線性を与えることができる。
出力が発生され、定温度制御回路３の入出力特性に非直
線性を与えることができる。
第５図は本発明の他の実施例であり、分圧出力V2は指数
あるいは対数関数発生回路６へ入力されその出力は直流
増幅器４の反転端子に入力されている。
あるいは対数関数発生回路６へ入力されその出力は直流
増幅器４の反転端子に入力されている。
したがつて、指数あるいは対数関数発生回路６によつて
指数あるいは対数関数の出力が発生され、定温度制御回
路３の入出力特性に非直線性を与えることができる。
指数あるいは対数関数の出力が発生され、定温度制御回
路３の入出力特性に非直線性を与えることができる。
このように、本発明は分圧出力V2の増加に伴つて制御電
圧の変化率を小さくすることによつて測定精度を向上す
ることができる。
圧の変化率を小さくすることによつて測定精度を向上す
ることができる。
第６図は第１図の具体的回路構成を示す図である。
第６図において、加熱抵抗体１は制御トランジスタ８に
よつて通電が制御されるようになつており、制御トラン
ジスタ９は差動増幅器10の差動出力によつて駆動され
る。そして、差動増幅器10の反転端子は加熱抵抗体１と
並列な直列抵抗7,8の接続点と接続されている。
よつて通電が制御されるようになつており、制御トラン
ジスタ９は差動増幅器10の差動出力によつて駆動され
る。そして、差動増幅器10の反転端子は加熱抵抗体１と
並列な直列抵抗7,8の接続点と接続されている。
また分圧回路の接続部は差動増幅器11の非反転端子に接
続されている。尚抵抗８も接続されている。更に抵抗２
は差動増幅器11の反転端子に接続され、この反転端子と
差動増幅器11の出力端子の間に白金等からなる温度検知
抵抗12が接続されている。この温度検知抵抗12は吸入空
気導入通路に設けられ、吸入空気温度の補償を行つてい
る。そして、差動増幅器11の出力端子は差動増幅器10の
非反転端子に接続されている。抵抗13,14,15,16は調整
抵抗である。
続されている。尚抵抗８も接続されている。更に抵抗２
は差動増幅器11の反転端子に接続され、この反転端子と
差動増幅器11の出力端子の間に白金等からなる温度検知
抵抗12が接続されている。この温度検知抵抗12は吸入空
気導入通路に設けられ、吸入空気温度の補償を行つてい
る。そして、差動増幅器11の出力端子は差動増幅器10の
非反転端子に接続されている。抵抗13,14,15,16は調整
抵抗である。
以上のような構成の定温度制御回路３は特公昭61-16026
号公報で詳細にその作動が説明してあるのでここでは省
略する。
号公報で詳細にその作動が説明してあるのでここでは省
略する。
そして、掛算回路５は２個のトランジスタ17,18および
ダイオード19を主体として構成されており、各トランジ
スタ17,18のベースにはダイオード19を介して制御電圧V
1が供給される。また各トランジスタ17,18のコレクタは
それぞれ差動増幅器11の各入力端子に接続されている。
ダイオード19を主体として構成されており、各トランジ
スタ17,18のベースにはダイオード19を介して制御電圧V
1が供給される。また各トランジスタ17,18のコレクタは
それぞれ差動増幅器11の各入力端子に接続されている。
したがつて第１図で示したように、定温度制御回路の入
出力特性の二次導関数を常に負となるように作動する。
出力特性の二次導関数を常に負となるように作動する。
第７図は第５図の具体的構成を示す図で、対数関数発生
器６を示している。
器６を示している。
対数関数発生器６は演算増幅器20、直列接続ダイオード
21,22を主体として構成されている。そして分圧出力V2
は演算増幅器20の非反転端子に入力され、抵抗２は反転
端子に入力されている。そして、演算増幅器20の出力端
子と反転端子の間には直列接続ダイオード21,22が接続
されている。更に出力端子は抵抗23を介して差動増幅器
11の非反転端子に接続されている。
21,22を主体として構成されている。そして分圧出力V2
は演算増幅器20の非反転端子に入力され、抵抗２は反転
端子に入力されている。そして、演算増幅器20の出力端
子と反転端子の間には直列接続ダイオード21,22が接続
されている。更に出力端子は抵抗23を介して差動増幅器
11の非反転端子に接続されている。
尚24は調整抵抗である。
したがつて、この実施例も第５図と同様に定温度制御回
路３の入出力特性に非直線性を与えるこことができる。
路３の入出力特性に非直線性を与えるこことができる。
以上述べたように、本発明によれば空気量の平均値と出
力電圧の平均値が一致するようになり、測定精度を高め
ることができる。
力電圧の平均値が一致するようになり、測定精度を高め
ることができる。
第１図は本発明の一実施例になる加熱素子型流量測定装
置の構成図、第２図，第３図は定温度制御回路の入出力
特性図、第４図，第５図は本発明の他の実施例を示す構
成図、第６図は第１図の具体的回路図、第７図は第５図
の具体的回路図である。 １……加熱抵抗体、２……電流検出抵抗体、３……定温
度制御回路、４……直流増幅器、５……掛算回路、６…
…指数あるいは対数関係回路。
置の構成図、第２図，第３図は定温度制御回路の入出力
特性図、第４図，第５図は本発明の他の実施例を示す構
成図、第６図は第１図の具体的回路図、第７図は第５図
の具体的回路図である。 １……加熱抵抗体、２……電流検出抵抗体、３……定温
度制御回路、４……直流増幅器、５……掛算回路、６…
…指数あるいは対数関係回路。
Claims (4)
- 【請求項１】（ａ）．内燃機関の吸入空気導入通路に配
置され、制御出力（V1）によつて加熱される加熱抵抗体
（１）； （ｂ）．前記加熱抵抗体と直列に接続され、その接続部
に分圧出力（V2）を発生する電流検出抵抗体（２）； （ｃ）．前記分圧出力（V2）に基づいて前記制御出力
（V1）を発生し、しかも前記分圧出力（V2）と前記制御
出力（V1）の入出力関係がその２階微分値が常に負にな
るような回路で構成された温度制御回路（３） とよりなる加熱素子型流量測定装置。 - 【請求項２】（ａ）．内燃機関の吸入空気導入通路に配
置され、制御出力（V1）によつて加熱される加熱抵抗体
（１）； （ｂ）．前記加熱抵抗体と直列に接続され、その接続部
に分圧出力（V2）を発生する電流検出抵抗体（２）； （ｃ）．前記分圧出力（V2）に基づいて前記制御出力を
発生し、しかも前記分圧出力（V2）と前記制御出力
（V1）の入出力関係が、前記制御出力（V1）の変化率が
低分圧出力側では高分圧出力側に比べて大きく、かつ前
記分圧出力（V2）の増加に応じて制御出力（V1）が増加
するような非線形性を有するような回路で構成された温
度制御回路（３） とよりなる加熱素子型流量測定装置。 - 【請求項３】請求項２において、前記温度制御回路は二
次以上の高次関数発生回路を備え、前記高次関数発生回
路によつて前記分圧出力（V2）と前記制御出力（V1）の
入出力関係に非線形性を与えるように構成された加熱素
子型流量測定装置。 - 【請求項４】請求項２において、前記温度制御回路は少
なくとも前記分圧出力（V2）が入力されて前記制御出力
（V1）が出力される直流増幅器と、前記分圧出力（V2）
が入力されて前記直流増幅器の制御出力（V1）を制御す
る高次関数発生回路とを備えている加熱素子型流量測定
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1078255A JPH0715396B2 (ja) | 1989-03-31 | 1989-03-31 | 加熱素子型流量測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1078255A JPH0715396B2 (ja) | 1989-03-31 | 1989-03-31 | 加熱素子型流量測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02259427A JPH02259427A (ja) | 1990-10-22 |
| JPH0715396B2 true JPH0715396B2 (ja) | 1995-02-22 |
Family
ID=13656889
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1078255A Expired - Lifetime JPH0715396B2 (ja) | 1989-03-31 | 1989-03-31 | 加熱素子型流量測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0715396B2 (ja) |
-
1989
- 1989-03-31 JP JP1078255A patent/JPH0715396B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02259427A (ja) | 1990-10-22 |
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