JPS6053811A - カルマン渦センサの出力信号処理装置 - Google Patents
カルマン渦センサの出力信号処理装置Info
- Publication number
- JPS6053811A JPS6053811A JP58160410A JP16041083A JPS6053811A JP S6053811 A JPS6053811 A JP S6053811A JP 58160410 A JP58160410 A JP 58160410A JP 16041083 A JP16041083 A JP 16041083A JP S6053811 A JPS6053811 A JP S6053811A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- period
- flow rate
- maximum value
- karman vortex
- output
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
- G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
- G01F1/05—Measuring 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 mechanical effects
- G01F1/20—Measuring 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 mechanical effects by detection of dynamic effects of the flow
- G01F1/32—Measuring 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 mechanical effects by detection of dynamic effects of the flow using swirl flowmeters
- G01F1/325—Means for detecting quantities used as proxy variables for swirl
- G01F1/3287—Means for detecting quantities used as proxy variables for swirl circuits therefor
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Details Of Flowmeters (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明はたとえばエンジンの吸入空気量を測定するため
のエアフローメータとして用いられるカルマン渦センサ
の出力信号処理装置に関する。
のエアフローメータとして用いられるカルマン渦センサ
の出力信号処理装置に関する。
従来技術
一般に、エンジンの吸入空気量を測定するためのエアフ
ローメータとしてはベーン式流量計が主（１） 流であったが、最近、小型等の利点を有するカルマン渦
センナが開発されつつある。カルマン渦センサにおいて
は、たとえば、特開昭５８−８０５２４号および特開昭
５８−８０５２５号に示すように、流体が流れる管１？
＆内にカルマン渦発生体を挿入し、そのカルマン渦発生
体の両側面近傍に交Ｈに発生する圧力変動を１対の圧力
伝達ｊｍ路を介して管路外の振動板に伝達し、この振動
板の回転変位を光電的に検１１目゛るごとに３Ｌ、り流
体の速度を検出している。この場合、振動板の回転変位
に応じた正弦波状の電気信号を得、ごれを矩形波信号に
変換させ、この矩形波信号の各パルス周期をｄ１数する
ことによって流体の速度を冑でいる。
ローメータとしてはベーン式流量計が主（１） 流であったが、最近、小型等の利点を有するカルマン渦
センナが開発されつつある。カルマン渦センサにおいて
は、たとえば、特開昭５８−８０５２４号および特開昭
５８−８０５２５号に示すように、流体が流れる管１？
＆内にカルマン渦発生体を挿入し、そのカルマン渦発生
体の両側面近傍に交Ｈに発生する圧力変動を１対の圧力
伝達ｊｍ路を介して管路外の振動板に伝達し、この振動
板の回転変位を光電的に検１１目゛るごとに３Ｌ、り流
体の速度を検出している。この場合、振動板の回転変位
に応じた正弦波状の電気信号を得、ごれを矩形波信号に
変換させ、この矩形波信号の各パルス周期をｄ１数する
ことによって流体の速度を冑でいる。
しかしながら、上述の従来形においては、センサ信号線
の瞬断あるいは低速流域でのセンサ出力低下環に伴うパ
ルス歯抜けの対策がなされてなく、この結果、パルス＋
Ｗｉ抜けが発生した場合には、計測流量は実際の流量よ
り少なくなる。従って、エンジンのエアフローメータと
して用いた場合には、空燃比がリーン測に制御され、エ
ンジン出力トル（２） りの低下、排気ガスの悪化等を招くという問題点があっ
た。
の瞬断あるいは低速流域でのセンサ出力低下環に伴うパ
ルス歯抜けの対策がなされてなく、この結果、パルス＋
Ｗｉ抜けが発生した場合には、計測流量は実際の流量よ
り少なくなる。従って、エンジンのエアフローメータと
して用いた場合には、空燃比がリーン測に制御され、エ
ンジン出力トル（２） りの低下、排気ガスの悪化等を招くという問題点があっ
た。
発明の目的
本発明の目的は、上述の従来形における問題点に鑑み、
上述の矩形波信号のパルス周期に界雷レベル判定値とし
ての最大値を設定することにより、パルスの歯抜けがあ
ったときには上記最大値をパルス周期として採用して流
量を演算するようにし、従って、エンジンのエアフロー
メータとして用いた場合には、空燃比のリーン側制御を
防止して、エンジン出力トルクの低下、排気ガスの悪化
等を防止することにある。
上述の矩形波信号のパルス周期に界雷レベル判定値とし
ての最大値を設定することにより、パルスの歯抜けがあ
ったときには上記最大値をパルス周期として採用して流
量を演算するようにし、従って、エンジンのエアフロー
メータとして用いた場合には、空燃比のリーン側制御を
防止して、エンジン出力トルクの低下、排気ガスの悪化
等を防止することにある。
発明の構成
上述の目的を達成するための本発明の構成は第１図に示
される。第１図において、カルマン渦センサは流体の流
量に応じた周波数の出力信号を発生し、波形整形手段は
カルマン渦センサの出力信号を波形整形して矩形波信号
を発生する。周期検出手段は矩形波信号の一周期ＴＱＦ
Ｘを検出して最大値設定手段に送出する。最大値設定手
段は周期（３） Ｔ叶Ｘを最大値Ｔ Ｇ ＩＩ Ｒ１１とＩし較し、周期
Ｔ叶χを最大値ＴＧＩＩＩＩ１１以下にする。そして、
流量演御手段は周期ＴＯ１ｉＸもしく ４：ｔ：ＴＧＩ
ＩＲｒｌを用いて流体の流量を演算する。
される。第１図において、カルマン渦センサは流体の流
量に応じた周波数の出力信号を発生し、波形整形手段は
カルマン渦センサの出力信号を波形整形して矩形波信号
を発生する。周期検出手段は矩形波信号の一周期ＴＱＦ
Ｘを検出して最大値設定手段に送出する。最大値設定手
段は周期（３） Ｔ叶Ｘを最大値Ｔ Ｇ ＩＩ Ｒ１１とＩし較し、周期
Ｔ叶χを最大値ＴＧＩＩＩＩ１１以下にする。そして、
流量演御手段は周期ＴＯ１ｉＸもしく ４：ｔ：ＴＧＩ
ＩＲｒｌを用いて流体の流量を演算する。
実施例
以下、第２図以ｌＩＹの図面を参照して本発明の詳細な
説明する。
説明する。
第２図（Δ）に１カル−メン渦センザの一例を示す断面
図である。第２図（Ａ）において、管路１内の中央に渦
発生体２が設けられており、この渦発生体２には、１対
のＭＩＩＳ圧取入孔３と、この取入孔３の圧力変動を管
１１８１外に伝達する圧力伝達通路４とが設りられてい
る。この結果、圧力伝達通路４の圧力変動によっ“Ｃ１
に６動板５に回転モーメントが生じる。
図である。第２図（Ａ）において、管路１内の中央に渦
発生体２が設けられており、この渦発生体２には、１対
のＭＩＩＳ圧取入孔３と、この取入孔３の圧力変動を管
１１８１外に伝達する圧力伝達通路４とが設りられてい
る。この結果、圧力伝達通路４の圧力変動によっ“Ｃ１
に６動板５に回転モーメントが生じる。
なお、振動板５（１、第２図（Ｂ）に示すように１対の
スパンハンｔ６ａ 、 ６ｈによってその重心を含む回
転軸上に支持され、さらに、スパンハンド６ａ。
スパンハンｔ６ａ 、 ６ｈによってその重心を含む回
転軸上に支持され、さらに、スパンハンド６ａ。
６１＋は枠部７に保１、）されている。従って、振動板
５は夕１部振動による枠部７の上下振動ではほとんど（
４） 振動せず、従って、カルマン渦による圧力伝達通路４内
の圧力変動のみに応じて回転振動することになる。
５は夕１部振動による枠部７の上下振動ではほとんど（
４） 振動せず、従って、カルマン渦による圧力伝達通路４内
の圧力変動のみに応じて回転振動することになる。
第２図（Ａ）において、８は発光手段としての発光ダイ
オード、９は受光手段としてのフォトダイオードである
。つまり、この場合、振動板５が光の反射板として作用
し、従って、カルマン渦圧によって振動板５が回転振動
すると、フォトダイオード９の出力信号は渦周波数ｆの
正弦波状となる。本発明はフォトダイオード９の正弦波
状の出力信号の処理に関するものである。
オード、９は受光手段としてのフォトダイオードである
。つまり、この場合、振動板５が光の反射板として作用
し、従って、カルマン渦圧によって振動板５が回転振動
すると、フォトダイオード９の出力信号は渦周波数ｆの
正弦波状となる。本発明はフォトダイオード９の正弦波
状の出力信号の処理に関するものである。
第３図は本発明に係るカルマン渦センサの出力信号処理
装置の一実施例を示す回路図であって、たとえばマイク
ロコンピュータによって構成されているものである。な
お、第３図において、１点鎖線にて囲まれた部分はマイ
クロコンピュータとして構成されているが、波形整形回
路３２はカルマン渦センサ３１内に設けてもよい。
装置の一実施例を示す回路図であって、たとえばマイク
ロコンピュータによって構成されているものである。な
お、第３図において、１点鎖線にて囲まれた部分はマイ
クロコンピュータとして構成されているが、波形整形回
路３２はカルマン渦センサ３１内に設けてもよい。
カルマン渦センサ３１の正弦波状の出力信号は波形整形
回路３２に供給され、ここで、正弦波状（５） 信号は矩形波１ｄ号に変換される。この矩形波信号はＣ
ＰＩ＋ ３３の割込み入力に供給され、この結果、ＣＩ
ｌ＋ ３３４；ｉ矩形波信号の立上りに応じて後述の第
４図に示す割込みルーチンを実行する。３４は各種のク
ロック信号を発生ずるクロック発生回路、３５は波形整
形回路３２の矩形波信号の一周期を検出するためのカウ
ンタ、３６は入出力インターフエ−（ス、３７はプログ
ラム、定数等を予め記憶するｌｌ０Ｍ 、３ Ｂはデー
タを一時的に記憶する）ＩＡＭである。
回路３２に供給され、ここで、正弦波状（５） 信号は矩形波１ｄ号に変換される。この矩形波信号はＣ
ＰＩ＋ ３３の割込み入力に供給され、この結果、ＣＩ
ｌ＋ ３３４；ｉ矩形波信号の立上りに応じて後述の第
４図に示す割込みルーチンを実行する。３４は各種のク
ロック信号を発生ずるクロック発生回路、３５は波形整
形回路３２の矩形波信号の一周期を検出するためのカウ
ンタ、３６は入出力インターフエ−（ス、３７はプログ
ラム、定数等を予め記憶するｌｌ０Ｍ 、３ Ｂはデー
タを一時的に記憶する）ＩＡＭである。
第４図は第３図の回路動作を説明するためのフローチャ
ー１〜であって、吸入空気量演算ルーチンである。割込
みステップ４０１は第５図に示すような波形整形回路３
２の矩形波信号の立上りによってスタートシ、ステップ
４０２ではカウンタ３５の値ＴｎｌｌＸを取込み、次の
演算サイクルのためにカウンタ３５をリセットする。こ
の場合、カウンタ３５の値Ｔ叶Ｘは第５図に示す矩形波
信号の周期Ｔ叶χＤ、Ｔ叶ＸＩ 、・・・の１つに相当
する。
ー１〜であって、吸入空気量演算ルーチンである。割込
みステップ４０１は第５図に示すような波形整形回路３
２の矩形波信号の立上りによってスタートシ、ステップ
４０２ではカウンタ３５の値ＴｎｌｌＸを取込み、次の
演算サイクルのためにカウンタ３５をリセットする。こ
の場合、カウンタ３５の値Ｔ叶Ｘは第５図に示す矩形波
信号の周期Ｔ叶χＤ、Ｔ叶ＸＩ 、・・・の１つに相当
する。
次に、ステップ４０３では、周期ＴＱＦＸを低流量異（
６） 審判定値としてのＴＧＵｌ？Ｉｌと比較する。この結果
、Ｔ叶×≦ＴＧＩＩＲＤであればステップ４０５に直接
進め、他方、Ｔ［］ＩＦＸ＞ ＴＧＩＩＲＤであればス
テップ４０４にてＴＱＦＸ←−ＴＧＬＩＲｒｌとする。
６） 審判定値としてのＴＧＵｌ？Ｉｌと比較する。この結果
、Ｔ叶×≦ＴＧＩＩＲＤであればステップ４０５に直接
進め、他方、Ｔ［］ＩＦＸ＞ ＴＧＩＩＲＤであればス
テップ４０４にてＴＱＦＸ←−ＴＧＬＩＲｒｌとする。
すなわち、Ｔ（ＩＦＸに最大値ＴＧ［ＩＩ？Ｄを設定す
るごとになる。次いで、ステップ４０５では、周期Ｔ叶
にを用いて、吸入空気量ＱをＱ−に／ＴＱＦＸ ただし、Ｋは定数 によって演算し、ステップ４０６にてこのルーチンは終
了する。
るごとになる。次いで、ステップ４０５では、周期Ｔ叶
にを用いて、吸入空気量ＱをＱ−に／ＴＱＦＸ ただし、Ｋは定数 によって演算し、ステップ４０６にてこのルーチンは終
了する。
このように、パルス歯抜けによる長い周期を異常判定値
としてＴＧＵＲＤ以下にすることによってパルス歯抜け
を防止している。
としてＴＧＵＲＤ以下にすることによってパルス歯抜け
を防止している。
発明の効果
以」二説明したように本発明によれば、パルス歯抜けに
よる長い周期たとえば第５図のＴＱＦＸ２を最大値ＴＧ
ＩＩＲＤとしているので、パルスの歯抜けによる流量の
誤検出を防止でき、従って、エンジンのエアフローメー
タとして用いた場合には、空燃比のリーン化を防止でき
、エンジン出力トルクの低（７） 王、４Ｊｌ気ガスのＨＩｔ化等を防ＩＩ−できる。
よる長い周期たとえば第５図のＴＱＦＸ２を最大値ＴＧ
ＩＩＲＤとしているので、パルスの歯抜けによる流量の
誤検出を防止でき、従って、エンジンのエアフローメー
タとして用いた場合には、空燃比のリーン化を防止でき
、エンジン出力トルクの低（７） 王、４Ｊｌ気ガスのＨＩｔ化等を防ＩＩ−できる。
第１１Ｗ目、１本発明の構成を示すブロック図、第２図
（Ａ）はカルマン渦レンチの一例を示す断面図、第２図
（１３ｚ；ｌ第２図（Ａ）の振動板５の平面図、第３図
は本発明に係るカルマン渦センサの出力信号処理装置６
の一実施例を示す回路図、第４図は第３図の回路動作を
説明するだめのフローチャート、第５図は第４図のフロ
ーチャー１−の補足説明を示すタイミング図である。 １：管路、２：渦発生体、３：温圧取入孔、４：圧力伝
達通路、５：振動板、８：発光手段、９：受光手段、３
１：カルマン渦センサ、３２：波形整形回路。 （８）
（Ａ）はカルマン渦レンチの一例を示す断面図、第２図
（１３ｚ；ｌ第２図（Ａ）の振動板５の平面図、第３図
は本発明に係るカルマン渦センサの出力信号処理装置６
の一実施例を示す回路図、第４図は第３図の回路動作を
説明するだめのフローチャート、第５図は第４図のフロ
ーチャー１−の補足説明を示すタイミング図である。 １：管路、２：渦発生体、３：温圧取入孔、４：圧力伝
達通路、５：振動板、８：発光手段、９：受光手段、３
１：カルマン渦センサ、３２：波形整形回路。 （８）
Claims (1)
- １、流体の流量に応じた周波数の出力信号を発生するカ
ルマン渦センサ、該カルマン渦センサの出力信号を波形
整形して矩形波信号を発生ずる波形整形手段、該矩形波
信号の一周期を検出する周期検出手段、前記周期に最大
値を設定する最大値設定手段、および、前記周期を用い
て前記流体の流量を演算する流量演算手段を具備するカ
ルマン渦センサの出力信号処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58160410A JPS6053811A (ja) | 1983-09-02 | 1983-09-02 | カルマン渦センサの出力信号処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58160410A JPS6053811A (ja) | 1983-09-02 | 1983-09-02 | カルマン渦センサの出力信号処理装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6053811A true JPS6053811A (ja) | 1985-03-27 |
Family
ID=15714330
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58160410A Pending JPS6053811A (ja) | 1983-09-02 | 1983-09-02 | カルマン渦センサの出力信号処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6053811A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4819490A (en) * | 1985-07-16 | 1989-04-11 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Karman vortex sensor type flow rate measuring system |
| RU2672819C1 (ru) * | 2017-12-29 | 2018-11-19 | Акционерное общество "Научно-производственное объединение Измерительной техники" (АО "НПО ИТ") | Детектор вихрей |
-
1983
- 1983-09-02 JP JP58160410A patent/JPS6053811A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4819490A (en) * | 1985-07-16 | 1989-04-11 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Karman vortex sensor type flow rate measuring system |
| RU2672819C1 (ru) * | 2017-12-29 | 2018-11-19 | Акционерное общество "Научно-производственное объединение Измерительной техники" (АО "НПО ИТ") | Детектор вихрей |
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