[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

JP2721400B2 - Thermal air flow meter - Google Patents

Thermal air flow meter

Info

Publication number
JP2721400B2
JP2721400B2 JP1169980A JP16998089A JP2721400B2 JP 2721400 B2 JP2721400 B2 JP 2721400B2 JP 1169980 A JP1169980 A JP 1169980A JP 16998089 A JP16998089 A JP 16998089A JP 2721400 B2 JP2721400 B2 JP 2721400B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
signal
air flow
flow rate
inverting input
terminal
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.)
Expired - Lifetime
Application number
JP1169980A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH0335126A (en
Inventor
豊 西村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP1169980A priority Critical patent/JP2721400B2/en
Publication of JPH0335126A publication Critical patent/JPH0335126A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP2721400B2 publication Critical patent/JP2721400B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • 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、内燃機関の吸入空気(給気という)流量
を、電熱線の温度抵抗特性を利用して検出する方式の空
気流量計に係り、特に、電子式燃料噴射制御方式の自動
車用ガソリンエンジンに好適な熱式空気流量計に関す
る。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an air flow meter of a type that detects a flow rate of intake air (referred to as air supply) of an internal combustion engine using a temperature resistance characteristic of a heating wire. More particularly, the present invention relates to a thermal air flow meter suitable for a gasoline engine for an automobile of an electronic fuel injection control system.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

自動車用のエンジン、例えばガソリンエンジンでは、
それに要求される厳しい排ガス規制をクリアするため、
給気流量を計測して、それに対応した量の燃料を供給す
るようにした、いわゆる給気流量計測による空燃比制御
方式が広く採用されており、このための空気流量計とし
て、近年、熱線式空気流量計、いわゆるホットワイヤエ
アーフローセンサが広く使用されるようになっている。
For automobile engines, for example, gasoline engines,
In order to clear the strict exhaust gas regulations required for it,
An air-fuel ratio control method based on so-called air supply flow rate measurement, which measures an air supply flow rate and supplies an amount of fuel corresponding thereto, has been widely adopted. Air flow meters, so-called hot wire air flow sensors, have become widely used.

ところで、従来の、この種の熱線式空気流量計は、例
えば特公昭61−16026号公報、特開昭61−283825号公
報、或いは特開昭61−35311号公報などに見られるよう
に、第16図に示すようなブリッジ型や、第17図に示すよ
うな非ブリッジ型などと呼ばれる、熱線などを含む流量
検出部Dを備え、そこから得られる検出信号Vaから給気
流量Qaを得るのであるが、このとき、熱線プローブなど
の特性のバラツキを吸収し、所定の計測誤差範囲に納め
るため、適当な調整処理が必要であり、このため、従来
は、第2図に示すように信号処理回路Qを設け、これに
より、第3図に示すような調整処理を施して、流量Qaを
得るようになっていた。
By the way, as described in Japanese Patent Publication No. 61-16026, Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-283825, or Japanese Patent Application Laid-Open No. A flow detection unit D including a hot wire or the like, which is called a bridge type as shown in FIG. 16 or a non-bridge type as shown in FIG. 17, is provided, and a supply air flow Qa is obtained from a detection signal Va obtained therefrom. However, at this time, it is necessary to perform appropriate adjustment processing in order to absorb the variation in the characteristics of the hot-wire probe and the like and to keep it within a predetermined measurement error range. For this reason, signal processing is conventionally performed as shown in FIG. A circuit Q is provided, whereby an adjustment process as shown in FIG. 3 is performed to obtain a flow rate Qa.

なお、これら第2図、第16図、それに第17図の回路に
おいて、流量検出部Dは、ホットワイヤなどと呼ばれる
熱線プローブ1、コールドワイヤなどと呼ばれる温度プ
ローブ2、熱線定温度制御用の平衡条件を決定するため
の素子となる抵抗素子3、4などにより構成されてい
る。
In these circuits shown in FIGS. 2, 16, and 17, the flow rate detection unit D includes a hot wire probe 1 called a hot wire, a temperature probe 2 called a cold wire, and a balance for controlling a constant hot wire temperature. It is composed of resistance elements 3, 4 and the like which are elements for determining conditions.

また、信号処理回路Qはオペアンプ5、抵抗素子6、
7、8などにより構成されており、上記した調整処理
は、半固定抵抗からなる抵抗素子7、8の抵抗値を調整
するにより行なわれ、具体的には、抵抗素子7により増
幅率を、そして抵抗素子8により減算量をそれぞれ調整
し、これにより、第3図に示すように、予め定めてあ
る、所定の2点の給気流量Qa1、Qa2のもとで、検出信号
Vaがそれぞれ所定値Va1、Va2になるようにして調整する
のである。
The signal processing circuit Q includes an operational amplifier 5, a resistance element 6,
7, 8 and the like, and the above-described adjustment processing is performed by adjusting the resistance values of the resistance elements 7 and 8 formed of semi-fixed resistors. Specifically, the amplification factor is set by the resistance element 7, and The subtraction amounts are respectively adjusted by the resistance elements 8, whereby, as shown in FIG. 3, the detection signal is obtained under the predetermined two points of supply air flow rates Qa 1 and Qa 2.
The adjustment is performed so that Va becomes the predetermined values Va 1 and Va 2 , respectively.

なお、この第3図で、は実際の流量特性、は検出
特性である。
Note that in FIG. 3, represents the actual flow characteristics, and represents the detection characteristics.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be solved by the invention]

上記従来技術は、給気流量計測範囲のワイドレンジ化
について充分な配慮がされておらず、自動車用エンジン
の制御などに適用した再に要求される所定の測定精度の
維持が困難であるという問題があった。
The prior art described above has a problem that it is difficult to maintain a predetermined measurement accuracy required for application to control of an automobile engine or the like, because sufficient consideration is not given to widening the supply air flow rate measurement range. was there.

つまり、従来技術では、第3図で説明したように、検
出特性が、測定範囲内の給気流量が比較的少ない部分
と、かなり多くなっている部分の2点で、実際の流量特
性に対して較正できるにすぎないため、その他の部分
での流量検出精度について保証することができず、流量
計測範囲がワイドレンジ化するに伴い、誤差が増加する
可能性が増し、自動車用などとして、ワイドレンジ化し
た場合には、所定の検出精度の保持が困難になるのであ
る。
In other words, in the prior art, as described with reference to FIG. 3, the detection characteristics are different from the actual flow characteristics at two points, that is, a part where the supply air flow rate within the measurement range is relatively small and a part where the supply air flow rate is considerably large. Since it is only possible to calibrate the flow rate, it is not possible to guarantee the accuracy of flow rate detection in other parts, and as the flow rate measurement range becomes wider, the possibility of errors increasing increases. When the range is set, it is difficult to maintain a predetermined detection accuracy.

本発明の目的は、広い給気流量計測範囲にわたって所
定の検出精度を容易に維持することができ、自動車用エ
ンジンに適用して、常に確実に高精度の制御が可能な熱
式空気流量計を提供することにある。
An object of the present invention is to provide a thermal air flow meter that can easily maintain a predetermined detection accuracy over a wide air supply flow rate measurement range and is applied to an automobile engine and that can always reliably control with high accuracy. To provide.

〔課題を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

上記目的を達成するため、本発明は、給気流量検出部
からの検出信号の較正に使用される信号処理部の特性が
切換わるようにし、検出信号のレベル範囲ごとに、これ
らの特性の一方により検出信号が処理されるようにした
ものである。
In order to achieve the above object, the present invention provides a method for switching a characteristic of a signal processing unit used for calibrating a detection signal from a supply air flow rate detection unit, and for each level range of the detection signal, one of these characteristics. Is used to process the detection signal.

〔作用〕[Action]

信号処理部の特性が変るごとに2点での検出信号の較
正が可能になるので、同じく流量計測範囲内では少なく
とも3点での検出信号の較正が行なえることになり、流
量計測範囲が広くなっても計測精度の低下を少なく抑え
ることが出来、高精度を容易に維持できる。
Since the detection signal can be calibrated at two points each time the characteristics of the signal processing unit change, the detection signals can be calibrated at at least three points within the flow rate measurement range, and the flow rate measurement range is wide. Even after that, a decrease in measurement accuracy can be suppressed to a small extent, and high accuracy can be easily maintained.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明による熱式空気流量計について、図示の
実施例により詳細に説明するのであるが、これに先立っ
て、本発明の実施に際して検討していくつかの例につい
て、参考例として説明する。
Hereinafter, the thermal air flow meter according to the present invention will be described in detail with reference to the illustrated embodiment. Prior to this, some examples will be described as reference examples after studying the implementation of the present invention.

まず、第1図は、第1の参考例で、図において、Q1、
Q2は第1と第2の信号処理回路で、給気流量計測部Dか
ら供給される検出信号Vaを入力し、それぞれ処理信号
VA、VBを出力するようになっており、それぞれオペアン
プ8、9と、抵抗素子10〜12、13〜15で構成されてい
る。
First, FIG. 1 is a first reference example.
Q2 is a first and a second signal processing circuit, which receives the detection signal Va supplied from the air supply flow rate measuring unit D,
V A and V B are output, and are composed of operational amplifiers 8 and 9 and resistance elements 10 to 12 and 13 to 15, respectively.

16はマイコンなどからなる演算部で、信号処理回路Q
1、Q2から出力される処理信号VA、VBを取り込み、所定
の演算処理により給気流量Qaを与えるように動作する。
Reference numeral 16 denotes an operation unit including a microcomputer and the like, and a signal processing circuit Q
1. It takes in the processing signals V A and V B output from Q2, and operates to give the supply air flow rate Qa by a predetermined arithmetic processing.

なお、給気流量計測部Dは第17図で説明した非ブリッ
ジ型のものが使用されている。
The air supply flow rate measurement unit D is of the non-bridge type described with reference to FIG.

演算部16は自動車のエンジン制御用のもので、第4図
に示すように、CPU20、バス21、タイマー22、割り込み
制御部23、回転数カウンタ24、ディジタル入力ポート2
5、アナログ入力ポート26、電源バックアップされたRAM
27、ROM28、出力回路29、30などを備え、信号処理回路Q
1、Q2から出力される処理信号VA、VBは、絞り弁開度セ
ンサなどのアナログ信号と共にアナログ入力ポート26を
介して取り込まれ、クランク角センサなどからのディジ
タル信号はディジタル入力ポート25を介して取り込まれ
る。また、これらとは別に、回転センサからの信号は回
転数カウンタ24に取り込まれ、回転数データとして使用
される。
The arithmetic unit 16 is for controlling the engine of the automobile. As shown in FIG. 4, the CPU 20, bus 21, timer 22, interrupt control unit 23, rotation counter 24, digital input port 2
5, analog input port 26, power backed up RAM
27, ROM28, output circuits 29, 30 etc., signal processing circuit Q
1, the processed signal is output from the Q2 V A, V B are taken through the analog input port 26 with the analog signal, such as a throttle valve opening sensor, the digital signal is a digital input port 25, such as from the crank angle sensor Ingested through. Apart from these, the signal from the rotation sensor is taken into the rotation number counter 24 and used as rotation number data.

自動車のキースイッチ31がオンされると、バッテリ32
からCPU20などに電力が供給され、ROM28に格納されてい
るプログラムが起動され、演算結果が出力回路29、30を
介して、所定の制御信号として燃料噴射弁や点火装置に
供給され、所定の状態にエンジンが制御される。
When the car key switch 31 is turned on, the battery 32
Power is supplied to the CPU 20 and the like, a program stored in the ROM 28 is started, and the calculation result is supplied to the fuel injection valve and the ignition device as a predetermined control signal via the output circuits 29 and 30, and The engine is controlled.

次に、給気流量Qaの演算処理について、第5図のフロ
ーチャートにより説明する。
Next, the calculation processing of the supply air flow rate Qa will be described with reference to the flowchart of FIG.

この第5図の処理は、例えばタイマ割り込みなどによ
り所定の周期ごとに実行されるもので、まず処理35で
は、各信号処理回路Q1、Q2から出力される処理信号VA
VBの読み込みを行ない、続いて判断処理36で、一方の処
理信号VBを、予め設定してある所定の基準値V0と比較
し、処理信号VBのレベルが基準値V0のレベル以上あるか
否かを調べ、まず、結果がYesのときには、処理37で処
理信号VBを検出信号Vaとし、続いて第6図、第7図、第
8図のいずれか1のテーブルを用い、その中でVBに関す
るテーブル部分TVBを使用して検出信号Vaから給気流量Q
aを検索して求める。しかして、判断処理36の結果がNo
になっている間は処理39で処理信号VAを検出信号Vaと
し、これにより続く処理40で、今度はVaに関するテーブ
ル部分TVAの検索により給気流量Qaを求めるようにする
のである。
The processing of FIG. 5 is executed at predetermined intervals by, for example, a timer interrupt or the like. First, in processing 35, the processing signals V A , output from the respective signal processing circuits Q1, Q2,
Performs reading of V B, then in the determination processing 36, one of the processed signal V B, is compared with a predetermined reference value V 0 which is set in advance, the processed signal V B of the level the level of the reference value V 0 examines whether there above, first, when the result is Yes, the process signal V B treated 37 as a detection signal Va, followed by FIG. 6, FIG. 7, any one of the table of Figure 8 using air supply flow rate Q from the detection signal Va by using the table portion TV B about V B therein
Search for and ask for a. Therefore, the result of the judgment processing 36 is No.
While going on to the detection signal Va of the processed signal V A in process 39, by the subsequent process 40 which in turn is to to obtain the supply air flow rate Qa by the search of the table portion TV A related Va.

なお、このとき、通常は、テーブル作成に必要なメモ
リ容量が少なくて済むように、比較的データ数の少ない
テーブルが使用されるので、処理信号VA又はVBから給気
流量Qaを求める際、補間演算により高精度が得られるよ
うにしている。
At this time, usually, as requires less memory capacity required for the table creation, since relatively data small number of tables are used, for obtaining the supply flow rate Qa from the processed signals V A or V B , High accuracy can be obtained by interpolation calculation.

従って、この参考例では、第6図乃至第8図のいずれ
かのテーブルの1を用い、その中で処理信号VBのレベル
が所定値V0未満のときと、所定値V0以上のときとで、検
出信号Vaから給気流量Qaを求めるためのテーブル特性を
変えて検索が行なわれるように動作し、結局、検出信号
Vaのレベルに応じて複数の信号処理特性が切換えられて
給気流量の検出が行なわれることになる。
Therefore, in this reference example, using a 1 in FIG. 6 to the one Figure 8 table, and when the level of the processed signal V B therein is less than the predetermined value V 0, when the above predetermined value V 0 Then, the operation is performed so that the search is performed by changing the table characteristic for obtaining the supply air flow rate Qa from the detection signal Va, and after all, the detection signal Va
A plurality of signal processing characteristics are switched according to the level of Va, and the supply flow rate is detected.

そこで、まず、第6図のテーブルを使用するようにし
た参考例について説明すると、この場合には、第1図か
ら明らかなように、第6図のテーブル部分TVAが検索さ
れる領域では、第1の信号処理回路Q1による処理信号VA
が使用されるのであるから、このときは、実際の流量特
性に対する検出特性の較正を、抵抗素子10、11、12
の調整により行なうことができ、他方、テーブル部分TV
Bが検索される領域では、第2の信号処理回路Q2による
処理信号VBが使用されるのであるから、今度は、実際の
流量特性に対する検出特性の較正が、抵抗素子13、
14、15の調整により得られることになり、結局、計測範
囲の全域を2分割して部分的に較正でき、この結果、3
点で調整し、較正することがでるので、実際の流量特性
に対する検出特性の近似が充分に得られ、計測精度
を高く保持できることになる。
Therefore, first, to describe the reference example to use the first of 6 Figure table, in this case, as it is clear from FIG. 1, in the region table portion TV A of Figure 6 is retrieved, Processing signal V A by first signal processing circuit Q1
In this case, the calibration of the detection characteristics with respect to the actual flow characteristics is performed by using the resistance elements 10, 11, 12
Adjustment on the other hand, while the table part TV
In the region where B is searched, since the processed signal V B according to the second signal processing circuit Q2 is being used, in turn, a calibration of the detection characteristics for actual flow characteristics, the resistance element 13,
It can be obtained by the adjustment of 14 and 15, and as a result, the whole range of the measurement range can be divided into two parts and partially calibrated.
Since adjustment and calibration can be performed at points, approximation of the detection characteristics to the actual flow characteristics can be sufficiently obtained, and the measurement accuracy can be kept high.

この第6図のテーブルを使用した参考例による給気流
量Qaの計測結果をA/Dコンバータでディジタル変換した
ときの、給気流量の読み取り精度を、A/Dコンバータの
ビット数をパラメータにして第9図に示す。
The reading accuracy of the air supply flow rate when the measurement result of the air supply flow rate Qa according to the reference example using the table of FIG. 6 is digitally converted by the A / D converter, using the number of bits of the A / D converter as a parameter. As shown in FIG.

この第9図から明らかなように、ビット数を多くする
につれ精度は高くなり、10ビットのときの参考例によれ
ば、最大給気流量が500kg/hの計測範囲のほぼ全域にわ
たり、誤差2%以下の精度を保つことが出来た。
As is clear from FIG. 9, the accuracy increases as the number of bits is increased. According to the reference example in the case of 10 bits, the error 2 % Accuracy could be maintained.

ところ、第6図のテーブルでは、各テーブル部分T
VA、TVBが連続しているが、これを第7図に示すよう
に、検出信号Vaと給気流量Qaの関係が2本の不連続線に
なっており、低流量域で流量に対する信号の変化が大き
くなっているテーブルとしてもよい。
However, in the table of FIG. 6, each table portion T
V A and TV B are continuous, but as shown in FIG. 7, the relationship between the detection signal Va and the supply air flow rate Qa is two discontinuous lines, A table in which the signal change is large may be used.

この参考例では、それぞれ第1と第2の信号処理回路
Q1、Q2により、低流量域での較正と高流量域での較正を
行なうことになり、計測範囲全体で4点での調整を行な
っていることになり、従って、この第7図のテーブルを
用いた参考例によれば、第10図に示すように、同じく10
ビットの場合でも、低流量でさらに精度を高くすること
ができ、誤差1%以下の精度を容易に得ることが出来
る。なお、この第10図で、破線の特性は、連続したテー
ブルの場合を示している。また、このときのテーブルと
しては、図示のように2本の不連続線からなるテーブル
に限らず、3本以上のテーブルとしてもよい。
In this reference example, first and second signal processing circuits are respectively provided.
According to Q1 and Q2, calibration in the low flow rate range and calibration in the high flow rate range are performed, and adjustment is performed at four points over the entire measurement range. Therefore, the table in FIG. According to the reference example used, as shown in FIG.
Even in the case of a bit, the accuracy can be further increased at a low flow rate, and an accuracy of 1% or less in error can be easily obtained. Note that, in FIG. 10, the characteristics indicated by the broken lines indicate the case of a continuous table. Further, the table at this time is not limited to a table including two discontinuous lines as illustrated, and may be a table including three or more lines.

さらに、本発明では、第8図のように、高給気流量域
でも流量に対する信号の変化が大きくなるような不連続
線からなるテーブルを用いて実施してもよい。
Further, in the present invention, as shown in FIG. 8, the present invention may be implemented using a table composed of discontinuous lines such that a signal change with respect to the flow rate becomes large even in a high supply air flow rate range.

このように第8図のテーブルを用いた参考例による計
測精度特性を第11図に示す。この図から明らかなよう
に、低流量域から高流量域の全域にわたって充分な精度
が得られることが判る。なお、この図において、破線の
特性は第6図のテーブルを用いた実施例によるものであ
る。又、この第8図のテーブルにおいても、2本の不連
続線に限らず、3本以上の不連続線によるテーブルとし
てもよいことは、言うまでもない。
FIG. 11 shows the measurement accuracy characteristics according to the reference example using the table of FIG. 8 as described above. As is clear from this figure, it is understood that sufficient accuracy can be obtained from the low flow rate range to the high flow rate range. In this figure, the characteristics indicated by the broken lines are based on the embodiment using the table shown in FIG. Further, it is needless to say that the table shown in FIG. 8 is not limited to two discontinuous lines and may be a table having three or more discontinuous lines.

第12図の本発明の他の一参考例で、図において、41は
アナログスイッチ、42はコンパレータであり、演算部16
は、これらアナログスイッチ41とコンパレータ42の出力
V、Fをそれぞれ読み込むようになっているが、それ以
外の構成は第1図の参考例と同じである。
FIG. 12 shows another reference example of the present invention, in which 41 is an analog switch, 42 is a comparator,
Reads the outputs V and F of the analog switch 41 and the comparator 42, respectively, but the other configuration is the same as that of the reference example of FIG.

アナログスイッチ41は第1の信号処理回路Q1の処理信
号VAと第2の信号処理回路Q2の処理信号VBとを、コンパ
レータ42の出力Fのレベルに応じて切換え、信号Vとし
て演算部16に入力する働きをする。このとき、信号Fが
ローレベルのときには、アナログスイッチ41は図示のよ
うに処理信号VAを信号Vとして出力し、信号Fがハイレ
ベルになったときには、処理信号VBを信号Vとして出力
するように動作する。
An analog switch 41 is processed signal V B of the processed signal V A and the second signal processing circuit Q2 of the first signal processing circuit Q1, it switched in accordance with the level of the output F of the comparator 42, the arithmetic unit 16 as the signal V It works to input to. At this time, when the signal F is at the low level, the analog switch 41 outputs the processed signal V A as shown as signal V, the signal F is when it becomes high level, and outputs the processed signal V B as the signal V Works like that.

コンパレータ42は、第2の信号処理回路Q2からの処理
信号VBを入力し、これと、予め設定してある所定の基準
値V0とを比較し、 VB≧V0 が満足したときハイレベルになる信号Fを出力する働き
をする。
Comparator 42 receives the processed signal V B from the second signal processing circuit Q2, this and is compared with the predetermined reference value V 0 which is set in advance, high when V B ≧ V 0 is satisfied It functions to output a signal F which becomes a level.

従って、この第12図の参考例は、第1図の参考例にお
ける演算部16によるソフトウェア処理の一部を、アナロ
グスイッチ41とコンパレータ42によるハードウェア処理
に置き換えたものということができ、このため、給気流
量Qaの計測処理の内容は第13図に示すようになってい
る。
Therefore, it can be said that the reference example of FIG. 12 is obtained by replacing a part of the software processing by the arithmetic unit 16 in the reference example of FIG. 1 with hardware processing by the analog switch 41 and the comparator 42. The contents of the measurement processing of the supply air flow rate Qa are as shown in FIG.

すなわち、まず処理43でアナログスイッチ41の出力信
号Vと、コンパレータ42の出力信号Fの読み込みを実行
し、次の判断処理44で信号Fのレベルがローかハイかを
調べる。そして、この結果により処理45と46のいずれか
を実行するのである。なお、これらの処理45、46は、既
に説明した第5図の処理38、40と同じなので、説明は割
愛する。
That is, first, in step 43, the output signal V of the analog switch 41 and the output signal F of the comparator 42 are read, and in the next determination step 44, it is checked whether the level of the signal F is low or high. Then, one of the processes 45 and 46 is executed based on the result. Note that these processes 45 and 46 are the same as the processes 38 and 40 in FIG.

従って、この第12図の参考例によっても、第1図の参
考例と同じく、それぞれ第6図、第7図、第8図のいず
れかのテーブルを採用することにより、同じく、それぞ
れに対応して第9図、第10図、第11図で説明した計測精
度を得ることが出来る。
Therefore, in the reference example of FIG. 12, as in the reference example of FIG. 1, each of the tables of FIG. 6, FIG. 7, and FIG. Thus, the measurement accuracy described with reference to FIGS. 9, 10, and 11 can be obtained.

次に、第14図は本発明のさらに別の一参考例で、図に
おいて、49はV/f(電圧/周波数)コンバータであり、
その他は第12図の参考例と同じである。
Next, FIG. 14 shows still another reference example of the present invention, in which 49 is a V / f (voltage / frequency) converter,
Others are the same as the reference example of FIG.

この参考例では、アナログスイッチ41の出力信号V
は、このV/fコンバータ49に入力され、ここで信号Vの
電圧に応じた周波数の信号fに変換されてから演算部16
に取り込まれるので、この間での信号伝送路に存在する
電圧降下や、接地部での電位変動などの影響を受けず、
また、電気的なノイズに強いなどの特徴を備え、高い信
頼性を与えることが出来る。
In this reference example, the output signal V of the analog switch 41
Is input to the V / f converter 49, where it is converted into a signal f having a frequency corresponding to the voltage of the signal V,
It is not affected by the voltage drop existing in the signal transmission line during this time or the potential fluctuation in the grounding section.
In addition, it has features such as resistance to electrical noise, and can provide high reliability.

次に、第15図は、本発の一実施例で、信号処理回路Q3
を折線近似関数発生回路で構成したものであり、従っ
て、この実施例では、第6図で説明したテーブルを用い
た場合と同じ特性による動作となる。なお、さらに、こ
の実施例では、流量検出部Dとして、第16図で説明した
ブリッジ型のものが使用されている。
Next, FIG. 15 shows an embodiment of the present invention, in which the signal processing circuit Q3
Is constituted by a broken line approximation function generation circuit. Therefore, in this embodiment, the operation is performed with the same characteristics as those in the case where the table described with reference to FIG. 6 is used. Further, in this embodiment, the bridge type described with reference to FIG. 16 is used as the flow rate detector D.

この第15図において、50はオペアンプ、51、52は帰還
用抵抗素子、53はダイオード、54は近似特性切換点調整
用の抵抗素子、55、56は減算量調整用の抵抗素子であ
る。
In FIG. 15, 50 is an operational amplifier, 51 and 52 are feedback resistance elements, 53 is a diode, 54 is a resistance element for adjusting an approximate characteristic switching point, and 55 and 56 are resistance elements for adjusting a subtraction amount.

オペアンプ50の出力電圧が、抵抗素子54を介して定電
圧源からダイオード53に印加されている電圧に比して低
いときには、このダイオード53は導通しているから、オ
ペアンプ50の帰還抵抗は抵抗素子51と52の並列抵抗とな
り、他方、オペアンプ50の出力電圧がダイオード53に印
加されている電圧よりも高くなると、このダイオード53
は遮断状態になるので、このときには、帰還抵抗は抵抗
素子51によるものだけとなり、従って、このオペアンプ
50の増幅度は、その出力電圧が所定値未満のときと、そ
れ以上のときとで変化し、上記したように折線近似関数
発生回路として動作する。
When the output voltage of the operational amplifier 50 is lower than the voltage applied to the diode 53 from the constant voltage source via the resistance element 54, the diode 53 is conducting, so that the feedback resistance of the operational amplifier 50 is the resistance element. When the output voltage of the operational amplifier 50 becomes higher than the voltage applied to the diode 53, this diode 53
Is in a cutoff state, and at this time, the feedback resistance is only due to the resistance element 51.
The amplification factor of 50 changes between when the output voltage is lower than a predetermined value and when the output voltage is higher than the predetermined value, and operates as a broken line approximation function generation circuit as described above.

そこで、これらの抵抗素子51、52、54、55、それに56
を適当に調整することにより、第6図に示すように、実
際の流量特性に対して検出特性を3点で一致させ、
折線特性で近似させることが出来ることになり、第9図
で説明したように、充分に小さな誤差で流量検出が可能
になり、高精度を得ることが出来る。
Therefore, these resistance elements 51, 52, 54, 55, and 56
, The detection characteristics are made to coincide with the actual flow characteristics at three points, as shown in FIG.
The approximation can be made by the broken line characteristics, and as described with reference to FIG. 9, the flow rate can be detected with a sufficiently small error, and high accuracy can be obtained.

なお、この実施例は、ダイオード53を含む帰還回路が
1回路だけとなっており、このため、第6図に示すよう
に、2種類の折線特性による近似となり、調整点は3点
になるが、これも、さらにダイオードによる帰還回路を
増加させることにより、4点以上の調整点での較正を可
能にすることもでき、さらに計測精度を向上させること
が出来る。
In this embodiment, only one feedback circuit including the diode 53 is provided. Therefore, as shown in FIG. 6, the approximation is based on two types of broken line characteristics, and the number of adjustment points is three. Also, by further increasing the number of feedback circuits using diodes, calibration at four or more adjustment points can be enabled, and the measurement accuracy can be further improved.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

本発明によれば、熱式空気流量計の較正を、計測範囲
の中の少なくとも3点で行なうことができるから、計測
誤差を充分に小さく抑えることが出来、計測範囲を広く
しても高い精度が容易に保持できるから、熱式空気流量
計のワイドレンジ化に充分に対応でき、自動車用ガソリ
ンエンジンの制御に適用して、その高性能化を充分に図
ることが出来る。
According to the present invention, since the calibration of the thermal air flow meter can be performed at at least three points in the measurement range, the measurement error can be sufficiently suppressed, and even if the measurement range is widened, high accuracy can be obtained. Therefore, it is possible to sufficiently cope with a wide range of the thermal air flow meter, and to sufficiently control the performance of a gasoline engine for an automobile, thereby sufficiently improving its performance.

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

第1図は本発明による熱式空気流量計の一参考例を示す
回路図、第2図は熱式空気流量計の従来例を示す回路
図、第3図はその調整動作の説明図、第4図は演算部の
一参考例を示すブロック図、第5図は本発明の一参考例
の動作を説明するフローチャート、第6図、第7図、そ
れに第8図はそれぞれ本発明の各参考例及び実施例にお
ける検出特性の説明図、第9図、第10図、それに第11図
はそれぞれ本発明の各参考例及び実施例による検出精度
の説明図、第12図は本発明の他の一参考例を示す回路
図、第13図はその動作説明用のフローチャート、第14図
はさらに本発明の別の参考例を示す回路図、第15図は本
発明の一実施例を示す回路図、第16図はブリッジ型熱式
空気流量計の一例を示す回路図、第17図は非ブリッジ型
熱式空気流量計の一例を示す回路図である。 1……熱線プローブ、2……温度プローブ、3、4……
抵抗素子、8、9……オペアンプ、10〜15……抵抗素
子、16……演算部、Q1……第1の信号処理回路、Q2……
第2の信号処理回路。
FIG. 1 is a circuit diagram showing a reference example of a thermal air flow meter according to the present invention, FIG. 2 is a circuit diagram showing a conventional example of a thermal air flow meter, FIG. FIG. 4 is a block diagram showing one reference example of the arithmetic unit, FIG. 5 is a flowchart for explaining the operation of one reference example of the present invention, and FIGS. 6, 7, and 8 are each reference figures of the present invention. 9 and 10, and FIG. 11 are explanatory diagrams of detection accuracy according to each of the reference examples and embodiments of the present invention, and FIG. 12 is another diagram of the present invention. FIG. 13 is a circuit diagram showing another embodiment of the present invention, FIG. 13 is a circuit diagram showing another embodiment of the present invention, and FIG. 15 is a circuit diagram showing an embodiment of the present invention. FIG. 16 is a circuit diagram showing an example of a bridge type thermal air flow meter, and FIG. 17 is an example of a non-bridge type thermal air flow meter. It is a circuit diagram. 1 ... hot wire probe, 2 ... temperature probe, 3, 4 ...
Resistive element, 8, 9 Operational amplifier, 10 to 15 Resistive element, 16 Operation unit, Q1 First signal processing circuit, Q2
A second signal processing circuit;

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】入力信号のレベルに応じて入出力特性が少
なくとも2の異なった特性に夫々変化する信号処理回路
を備え、流量検出部からの検出信号を前記信号処理回路
に入力して所定の調整処理を施し、空気流量信号を得る
方式の熱式空気流量計において、 前記信号処理回路を、 非反転入力端子と反転入力端子、それに出力端子とを備
えたオペアンプと、 前記オペアンプの反転入力端子と出力端子の間に接続さ
れた第1の帰還用抵抗素子と、 前記オペアンプの反転入力端子に一方の端子が接続され
た第2の帰還用抵抗素子と、 この第2の帰還用抵抗素子の他方の端子と前記出力端子
の間に、その導通方向が前記出力端子側を向くようにし
て接続したダイオードと、 前記反転入力端子に直列抵抗素子を介して所定の電圧を
印加する減算量調整用の抵抗素子と、 前記第2の帰還抵抗素子とダイオードの間の接続点に直
列抵抗素子を介して所定の電圧を印加する近似特性切換
点調整用の抵抗素子とで構成し、 前記オペアンプの非反転入力端子に前記検出信号を供給
することにより、該オペアンプの出力端子から前記空気
流量検出信号が得られるように構成したことを特徴とす
る熱式空気流量計。
A signal processing circuit for changing input / output characteristics to at least two different characteristics in accordance with the level of an input signal; In a thermal air flow meter of a type which performs an adjustment process and obtains an air flow signal, the signal processing circuit comprises: an operational amplifier having a non-inverting input terminal, an inverting input terminal, and an output terminal; and an inverting input terminal of the operational amplifier. A first feedback resistor connected between the first feedback resistor and the output terminal; a second feedback resistor having one terminal connected to the inverting input terminal of the operational amplifier; A diode connected between the other terminal and the output terminal such that the conduction direction is directed to the output terminal side, and a subtraction amount adjustment for applying a predetermined voltage to the inverting input terminal via a series resistance element. A resistance element for adjusting an approximate characteristic switching point for applying a predetermined voltage to a connection point between the second feedback resistance element and the diode via a series resistance element. A thermal air flow meter, wherein the detection signal is supplied to a non-inverting input terminal so that the air flow detection signal is obtained from an output terminal of the operational amplifier.
JP1169980A 1989-07-03 1989-07-03 Thermal air flow meter Expired - Lifetime JP2721400B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1169980A JP2721400B2 (en) 1989-07-03 1989-07-03 Thermal air flow meter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1169980A JP2721400B2 (en) 1989-07-03 1989-07-03 Thermal air flow meter

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0335126A JPH0335126A (en) 1991-02-15
JP2721400B2 true JP2721400B2 (en) 1998-03-04

Family

ID=15896369

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP1169980A Expired - Lifetime JP2721400B2 (en) 1989-07-03 1989-07-03 Thermal air flow meter

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2721400B2 (en)

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62165518U (en) * 1986-04-10 1987-10-21

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0335126A (en) 1991-02-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6997162B2 (en) Air flow measuring device formed integrally with electronically controlled throttle body
US6681742B1 (en) Air flow measuring device formed integrally with electronically controlled throttle body
JPS61291748A (en) Engine controller
US5107812A (en) Thermal type intake air flow measuring instrument and internal combustion engine control apparatus using this measuring instrument
JPS5877630A (en) Temperature measuring device
US6230559B1 (en) Thermal type flow measuring instrument and temperature-error correcting apparatus thereof
US5461902A (en) Apparatus for thermally controlling an oxygen sensor of internal combustion engine
JPH0578668B2 (en)
US4713765A (en) Control system for an engine having an air intake passage
JP2721400B2 (en) Thermal air flow meter
JPS60247030A (en) Engine control device
EP0347218B1 (en) Air flow metering apparatus for internal combustion engines
JP3383761B2 (en) Heating resistor type air flow measurement device
US5211056A (en) Thermal type intake air flow measuring instrument
JP3105609B2 (en) Heating resistor type air flow meter
JPH0915013A (en) Heating type measuring method and device for air flow rate
JP2929950B2 (en) Control device for internal combustion engine
JP2001174304A (en) Sensor with built-in arithmetic device
JPH0356409B2 (en)
JPH0835869A (en) Air flowmeter
JPH04116249A (en) Control device for internal combustion engine
JP3196219B2 (en) Vehicle control method
JPH09273951A (en) Device for measuring heating resistance type flow rate
JPH1137815A (en) Heat generating resistance type flow rate measuring device and temperature error correcting means
JPH01195326A (en) Hot-wire air flowmeter