JPH05164583A - 発熱抵抗体式空気流量計 - Google Patents
発熱抵抗体式空気流量計Info
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- JPH05164583A JPH05164583A JP3349865A JP34986591A JPH05164583A JP H05164583 A JPH05164583 A JP H05164583A JP 3349865 A JP3349865 A JP 3349865A JP 34986591 A JP34986591 A JP 34986591A JP H05164583 A JPH05164583 A JP H05164583A
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Abstract
気温度検出抵抗体を用いて空気温度検出信号を独立に出
力する発熱抵抗体式空気流量計を提供すること。 【構成】 発熱抵抗体1を定温度制御して空気流量信号
を得るための定温度制御回路10に空気温度検出回路2
0を付加し、空気温度検出抵抗体2を定電流駆動して、
その電圧が空気温度を表わす検出信号VTとなるように
する。そして、この空気温度を表わす検出信号VTを、
乗算回路30により空気流量信号VQに掛け合わせるこ
とにより、空気流量信号VQの空気温度特性を補正す
る。 【効果】 発熱抵抗体式空気流量計から、空気温度特性
が補償された空気流量信号と、空気温度検出信号とを得
ることができるので、別途、空気温度検出用のセンサを
用いることなく、エンジン制御などに必要な空気温度検
出信号を出力することができる。
Description
発熱抵抗体を定温度制御するのに必要な電流により空気
流量を検出する方式の、いわゆる定温度制御型の発熱抵
抗体式空気流量計に係り、特に自動車用内燃機関の吸気
流量計測用に好適な発熱抵抗体式空気流量計に関する。
らされている発熱抵抗体式空気流量計は、例えば、特開
昭55−43447号公報に記載のように、発熱抵抗体
の外に温度補償用の抵抗体(空気温度検出抵抗体)を持
ち、これにより空気温度に対する補正が与えられるよう
になっている。一方、内燃機関、特に自動車用内燃機関
の制御に際しては、吸気温度の検出を要する場合が多
い。
号公報では、発熱抵抗体式空気流量計が空気温度検出抵
抗体を持っていることから、発熱抵抗体式空気流量計か
ら空気流量信号を得るのは勿論、それと共に、空気温度
信号をも出力させるようにした技術について開示してい
る。
温度検出抵抗体が、発熱抵抗体の定温度制御のための帰
還回路を構成している点について配慮がされておらず、
このため、空気温度検出抵抗体の空気温度による抵抗値
変化を、直ちに電圧の変化として取り出し、空気温度検
出信号を得ることが出来ないという問題点があった。本
発明の目的は、空気温度検出抵抗体を使用して、空気流
量信号と同時に空気温度検出信号を簡単に出力できるよ
うにした発熱抵抗体式空気流量計を提供することにあ
る。
め、空気温度検出抵抗体を定電流駆動して電圧降下を取
り出すようにすると共に、発熱抵抗体の定温度制御回路
に乗算回路を設け、上記電圧降下を定温度制御回路の入
力に乗算するようにしたものである。
いるので、その抵抗値は空気温度の変化に応じて変化す
る。しかして、この空気温度検出抵抗体は定電流駆動さ
れているので、その電圧降下が直接空気温度を表わす信
号となる。そして、この電圧降下は、乗算回路により定
温度制御回路の入力に乗算されるので、空気流量信号に
対する温度補償が得られ、結局、空気流量信号と空気温
度信号の両方を出力として得ることが出来る。
について、図示の実施例により詳細に説明する。図1
は、本発明を自動車用のエンジンの給気流量検出用に適
用した場合の一実施例で、本発明の如き定温度制御型の
発熱抵抗体式空気流量計では、例えばエンジンの吸気通
路などの空気通路中に設置された温度依存性の抵抗素子
からなる発熱抵抗体1と、同じく空気通路中に設置され
た温度依存性の抵抗素子からなる空気温度検出抵抗体2
と、上記発熱抵抗体1に直列に接続した電流検出用の抵
抗3と、定温度制御回路10とを備え、空気流の速度に
応じて冷却されている発熱抵抗体1を一定の抵抗値、す
なわち、一定の温度となるように定温度制御回路10か
ら電流を供給し、この定温度制御に要した電流を電流検
出用の抵抗3により電圧として検出し、これにより空気
流量信号VQを得るようになっている。
伴いその抵抗値が変化し、定温度制御回路10に対して
空気温度を表わす信号を帰還させる働きをし、定温度制
御回路10の制御目標温度を変化させ、空気温度変化に
よる空気流量信号VQの変化を補正する。
を備え、これにより空気温度検出抵抗体2と、空気温度
特性を調整する為の抵抗7の直列回路に一定値の電流を
供給することにより、空気温度検出抵抗体2の抵抗変化
を直接、電圧として検出し、空気温度検出信号VTとし
て取出したあと、さらに演算増幅器17でゼロ点とスパ
ン(感度)を調整した空気温度検出信号V0Tを出力させる
ようになっている。なお、ここで、ゼロ点は抵抗27と
28の抵抗値で、そしてスパンは抵抗29と31の抵抗
値により、それぞれ調整することができる。
た空気温度検出信号VTは定温度制御回路10内の乗算
回路30に入力し、電流検出用の抵抗3から得られる空
気流量信号VQに乗算した上で演算増幅器32を介して
電流制御用のトランジスタ13のベースに供給し、これ
により、発熱抵抗体1に供給される加熱電流が空気温度
検出信号VTにより補正されるようにするのである。こ
のとき、抵抗11と12の抵抗値により流量応答性の調
整を行なう。
流量計から、温度補正された正確な空気流量信号VQが
得られると共に、これとは独立に空気温度検出信号V0T
を簡単に得ることが出来、自動車用エンジンに適用し
て、給気温度などを考慮した制御を、別に給気温度セン
サを設けることなく、容易に行なうことができる。な
お、この図1の実施例で、VBはバッテリ電圧、VREFは
安定化されたセンサ動作用の電源電圧である。
2を用いて説明する。この図2の実施例は、図2の実施
例における乗算回路30を具体的に構成したもので、演
算増幅器32の入力となる乗算回路30の出力をZ、演
算増幅器15の入力をX1、演算増幅器16の入力を
X2、そして演算増幅器14の入力をYとしたとき、こ
れらに対して、 Z∝(X1×X2)/Y が成立するように構成したもので、この結果、定電流駆
動された空気温度検出抵抗体2の電圧X2の変化に従
い、発熱抵抗体1の設定温度が変化し、これにより空気
温度補正が得られるようにしたものである。
印加される電圧を分圧して演算増幅器32の他方の入力
に与える働きをするものであり、VCCはセンサ動作用の
電源電圧で、電源電圧VREFよりは高い電圧で、且つ、
それよりは安定化度の低い電圧である。
により、空気温度検出抵抗体2の電圧を空気温度検出信
号VTとして出力すると共に、空気流量信号VQの空気温
度変化に対する補正を行なうことがでると共に、空気温
度検出回路20をカレントミラー回路Cで構成したの
で、乗算回路30の入力X2と、その動作の基準となる
電圧(基準電圧)Yとが等しく設定され、従って、空気温
度検出抵抗体2を流れる電流の誤差が、定温度制御回路
10の特性に影響を与えないので、高い精度が得られる
という効果がある。ところで、この実施例では、ゼロ点
とスパンが調整された空気温度検出信号V0Tを出力する
回路は省略してあるが、勿論、これを含めて構成しても
よいことは言うまでもない。
いて説明する。この図3の実施例は、電源電圧VREFを
抵抗37、38で分割した電圧を入力とする演算増幅器
36と、トランジスタ35とにより定電流源を構成し、
これにより空気温度検出抵抗体2を定電流駆動するよう
にし、このとき、乗算回路30に入力される空気温度検
出抵抗体2の電圧Xと、空気温度検出抵抗体2の電流を
検出した電圧Yとが同じ電流によって得られるように構
成したもので、これにより空気温度検出抵抗体2のバイ
アス電流のばらつきによる定温度制御回路10の特性の
ばらつきが抑えられ、更に検出精度を向上させることが
できる。なお、このトランジスタ35のコレクタをトラ
ンジスタ13のエミッタに接続したのは、バッテリ電圧
VBよりも低い電圧でトランジスタ35を動作させるた
めであり、特に意味は無い。
て説明する。この図4の実施例は、図1の実施例に電圧
制御三角波発振回路40と比較器41を付加し、電圧制
御三角波発振回路40に空気流量信号VQを供給して周
波数変調した三角波信号に変換し、さらに、この三角波
信号を比較器41を用いて空気温度検出信号Votと比較
し、方形波信号に変換するようにしたものであり、この
結果、比較器41の出力信号fは、その周波数が空気流
量信号VQの電圧値を表わし、その時比率(デューティ
比)が空気温度検出信号Votの電圧値を表わす方形波信
号となる。
の信号線を用いて空気流量と空気温度の二種類の情報を
送ることができるので、エンジン制御ユニットの入出力
端子の数を少なくすることが出来る。
いて説明する。この図5の実施例は、図1の実施例に乗
算回路51を追加し、定温度制御回路10で検出した空
気流量検出信号VQに、さらに空気温度検出信号Vtを掛
け合わせるように構成したものであり、従って、この実
施例によれば、空気流量信号VQの空気温度変化による
スパン変化分を補正した空気流量検出信号VQ’を得る
ことが出来、さらに精度の良い空気流量の検出が可能に
なる。
量計では、その制御回路が集積回路化されているのが通
例である。そこで、上記実施例においても、その定温度
制御回路10の集積回路化に際して、空気温度検出回路
20も含めて1チップ集積回路化するのが望ましい。
計が持つ空気温度検出抵抗体を利用して、通常の如く、
温度補償された空気流量が得られるだけでなく、これと
は独立に空気温度検出信号が得られるので、空気温度セ
ンサを新たに設けることなく、空気流量計から空気流量
信号と同時に空気温度検出信号を得られるという効果が
ある。
ン制御システムに使用することにより、空気温度の急変
時に於ける空燃比の補正、点火進角制御に於ける空気温
度特性の補正、電子制御スロットルシステムの加速度補
正などを行なうことができ、さらには、タ−ボチャ−ジ
ャ−等の過給装置の下流側に於ける吸気温度の変化を検
出することができ、自動車用燃料制御システムの高精度
化に寄与する効果が有る。
空気温度検出信号を1個の出力端子から同時に出力する
ことができるので、配線及びエンジン制御ユニットの入
力端子を増やさずに空気流量信号に加えて空気温度検出
信号を伝送する事ができる効果が有る。
例を示す回路図である。
Claims (5)
- 【請求項1】 空気通路中に設置された温度依存性抵抗
素子からなる発熱抵抗体と、この発熱抵抗体の抵抗値を
一定に制御して空気流量検出信号を出力する定温度制御
回路と、空気通路中に設置された温度依存性抵抗素子か
らなる空気温度検出抵抗体とを備えた発熱抵抗体式空気
流量計に於いて、上記空気温度検出抵抗体に定電流を供
給してこの空気温度検出抵抗体に現われる電圧降下を空
気温度検出信号として出力する空気温度検出回路と、上
記空気温度検出信号を上記空気流量検出信号に乗算する
乗算回路とを設け、この乗算回路の出力により上記空気
流量検出信号に対する温度補償が与えられるように構成
したことを特徴とする発熱抵抗体式空気流量計。 - 【請求項2】 請求項1の発明において、上記乗算回路
の基準電圧を、上記空気温度検出抵抗体に供給されてい
る定電流の値と同の一電流値の電流が供給されている固
定抵抗の電圧降下によって得るように構成したこと特徴
とする発熱抵抗体式空気流量計。 - 【請求項3】 請求項1の発明において、上記定温度制
御回路から出力される空気流量信号を制御入力とする電
圧制御三角波発振器と、この電圧制御三角波発振器の出
力と上記空気温度検出回路から出力される空気温度検出
信号とを入力とする比較回路を設け、この比較回路か
ら、上記空気流量検出信号に対応した周波数で、上記空
気温度検出信号に対応した時比率の方形波信号を得るよ
うに構成したことを特徴とする発熱抵抗体式空気流量
計。 - 【請求項4】 請求項1の発明において、上記定温度制
御回路から出力される空気流量信号と、上記空気温度検
出回路から出力される空気温度検出信号とを入力とする
乗算回路を設け、この乗算回路から空気温度変化が補正
された空気流量検出信号を得るように構成したことを特
徴とする発熱抵抗体式空気流量計。 - 【請求項5】 請求項1の発明において、上記定温度制
御回路と、上記空気温度検出回路とが同一シリコン基板
上に集積回路化されていることを特徴とする発熱抵抗体
式空気流量計。
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Family
ID=18406645
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Country Status (1)
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---|---|---|---|---|
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---|---|---|---|---|
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-
1991
- 1991-12-10 JP JP03349865A patent/JP3105609B2/ja not_active Expired - Lifetime
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