JPS59180434A - エア−フロ−メ−タのデイジタル出力補間演算回路 - Google Patents

エア−フロ−メ−タのデイジタル出力補間演算回路

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JPS59180434A
JPS59180434A JP58055773A JP5577383A JPS59180434A JP S59180434 A JPS59180434 A JP S59180434A JP 58055773 A JP58055773 A JP 58055773A JP 5577383 A JP5577383 A JP 5577383A JP S59180434 A JPS59180434 A JP S59180434A
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JP
Japan
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slit
sensor unit
microcomputer
signal
slit disk
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JP58055773A
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JPH029695B2 (ja
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Taro Hoshino
太郎 星野
Masahiko Fujii
正彦 藤井
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NEC Home Electronics Ltd
NEC Corp
Original Assignee
NEC Home Electronics Ltd
Nippon Electric Co Ltd
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F1/00Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
    • G01F1/05Measuring 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
    • G01F1/20Measuring 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
    • G01F1/28Measuring 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 by drag-force, e.g. vane type or impact flowmeter

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  • Details Of Flowmeters (AREA)
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明はエアーフローメータに関し、特にディジタル値
の出力信号を発生するエアーフローメータ出力の補間演
舞゛回路に関するものである。
背景技術 近年、電子技術の急速な発達に伴なって、自動車のエン
ジンも電子制御されるものが主流となっている。この場
合、エンジンの電子制御に際しては、常に最大効率とな
る様に制御するために各種の情報が必要であり、この情
報の中で最も重要なのが吸気流量である。つ丑り、エン
ジンに於いては、空気と燃料の最適混合比が重要であり
、この混合比が最適値からずれると十分な効率が得られ
なくなる。
このために、電子制御エンジンに於いては、エアーフィ
ルタとエンジンのインテークマニホールドとの間の吸気
通路にエアーフローメータを設けて吸気空気の流量を測
定し、この測定値をエンジン制御の一要素としている。
第1図は従来一般に用いられているエアーフローメータ
の一例を示す要部構成図である。同図に於いて1はエア
ーフローメータのケーシングであって、空気通路の一部
が下方に半円状をなして突出した状態となっている。そ
して、この内部には回動自在に設けられた軸2にプレー
ト3が固定されて空気の流れを阻止している。
また、この軸2にはポテンショメータ4の回転@l!1
4aが連結されており、回転軸4aの回動に伴なう摺動
片4bの移動により、抵抗体4Cに於ける屯田降下の変
化が出力端4d 、4e間から取り出せるように構成さ
れている。
しかしながら、上記構成によるエアー70−メータは、
空気流量の変化をプレート3の移動に伴なう軸2の回転
量として取り出し、このah2の回転量をポテンショメ
ータを用いてアナログ値の電気信号に変換して出力する
ものであるために、マイクロコンピュータによって構成
される電気制御回路にこのエアーフローメータの出力信
号を供給するには、アナログ・ディジタル変換回路を弁
してディジタル値に変換した後に供給しなければならな
い。この結果、アナログ・ディジタル変換時間が動作遅
れ時間となって高精度の制御が行なえなくなるとともに
、コストアップとなる問題を有している。
このような問題を解決するものとしては、本願出願人に
よってディジタル出力信号が得られるエアーフローメー
タが提案されている。第、2図および第3図は上記ディ
ジタル出力信号が得られるエアー70−メータの一例を
示す要部側面図およびA−A断面図であって、第1図と
同一部分は同一記号を用いて示しである。同図に於いて
5は空気流量に応じて移動するプレートが固定されてい
る軸2に装着されたスリット円板である。そして、この
スリット円板5の外周部分には、同心円状に4列のビッ
ト列からなるスリット列68〜6dが設けられ、このス
リット列6a〜6dは半径方向に一列となる各行によっ
て周方向の位置をそれぞれ4ビツトの信号として表わし
ている。つまシ、スリット列6a〜6dの黒丸を無孔と
して情報”O″を衣わし、白丸を有孔として情報“l″
を表わしている。また、スリット列6aが下位桁でスリ
ン)6dが上位桁であって、それぞれr 1 、2 、
4 、8」のM(み付けが与えられている。
従って、スリット円板5の各スリット5aは左方向に向
うにしたがって、0,1,2.3・・なる情報をディジ
タル値として表わしていることになる。7はスリット円
板5の半径方向に延在スるセンサーユニットであって、
断面コ字状をなしてスリット円板5の外周部分を収容し
ている。そして、このセンサーユニット7はその内部に
スリット列6a〜6dにそれぞれ対応して発光素子7a
x〜7a4と受光素子7b1〜7b4がスリット円板5
の半径方向に沿って配置されている。なお、8はセンサ
ーユニット7をベースに固定するだめの保持具である。
このように構成されたエアーフローメークは、エンジン
の吸気空気量が増大すると、通気通路を遮ぎる様に設け
られている図示しないプレートが空気流量に応じて移動
されることにより、軸7が回動されてスリット円板5が
第2図に矢印Xで示す方向に回動する。スリット円板5
が回動すると、センサーユニット7と対向するスリット
列6a〜6dの半径方向に沿う行が順次移動されること
になる。従って、センサーユニット7はその内部に各ス
リット列68〜6dに対応して設けられている発光素子
7al〜7a4と受光素子7b、〜7b4がスリット列
6a〜6dを行単位に検出して4ピツトの)ξラレル信
号を出力する。この場合、スリット列63〜6dの各行
はディジタル出力値が1111次増加する様に設定され
ているために、スリット円板5の回転量、つまシ空気流
量に応じたディジタル信号が空気流量の検出値として出
力されることにな9、このディジタル信号はディジタル
構成による電子制御回路にそのまま利用することが出来
る。
しかしながら、上述した構成によるエアーフローメータ
は、測定値をディジタル信号として取り出すことが出来
る反面、測定分解能がスリットの周方向に対するピッチ
値よって決別されることになシ、スリットとスリットの
間にセンサーユニットが位置した場合には出力信号が得
られなくなる問題を有している。
発明の開示 本発明の目的は、上述した空気流量に応じて回動するス
リット円板に設けられているスリットを検出してディジ
タル値の流量検出信号を出力するエアーフローメータの
ディジタル出力信号の信号量補間を行なって測定値の分
解能を高めるエアーフローメータのディジタル出力補間
演算回路を提供することである。
このため本発明は、ディジタル出力信号の隣接する2値
の出力時間からスリット円板の回動速度を検出し、この
回動速度を基にして信号間を補間演算して信号を出力す
るものである。
従って、本発明によれば、スリット円板に形成されるス
リットのピッチに応じて出力されるディジタル信号の信
号間を補間して分解能の高い流−敵検出信号を送出する
ことか出来るために、エンジンの電子制御がよシ高精度
に行なえることになる。そして、このエンジンの高精度
制御は、燃費の向上に大きく寄与する等の神々飼、れだ
効果を有する。
発明を実h11スするだめの最良な形態第4図は本発明
によるエアーフローメータのディジタル出力袖間眞算回
路の一実施例を示す回路図であって、第3図と同一部分
は同一記号を用いて示しである。同図に於いて9a〜9
dミル9dハハツフアって、センサーユニット7に設け
られていてスリン)5aの通過を検出して出力信号を発
生する受光系子7b、〜7b4の出力毎号をそれぞれ入
力としている。lOはマイクロコンピュータであって、
入カポ−) P、 −P。
にバッファ回路9a〜9dの出力信号がそれぞれ供給さ
れている。11はバッファ回路9a〜9dの出力信号を
入力とするノアゲートであって、その出力信号はマイク
ロコンピュータ10の入力ボートP<に割込信号として
供給される。
このように構成された回路に於いて、第2図。
第3図に於いて説明した様に、エンジンの空気吸入量に
応じてスリット円板が回動すると、このスリット円板に
設けられているスリットをセンサーユニット7の各受光
素子7I)1〜7b4  が検出してスリット円板の回
動量、つまシ流量に応じた4ビツトのディジタル信号が
出力される。
そして、この各受光素子7b1〜7b4  の出力信号
は、それぞれバッファ回路98〜9dを介してマイクロ
コンピュータ10の入力ポートPl−P4にそれぞれ供
給される。この場合、/々ツファ回路9a〜9dのいず
れかから出力信号が発生されると、ノアゲート11はそ
の出力信号がL′となって割込イ舊号がマイクロコンピ
ュータ10の入力ポートP4に供給される。
ここで、マイクロコンピュータ10は、割込信号が供給
されると第5図にステップSlによって示す様に、メモ
リ2の内容をメモリ1に移送した後にステップS2に移
行してメモリ4の内容をメモリ3に移送する。このよう
な動作が終了したならば、ステップS3に移行して入力
ボートP、−p4に供給される測定信号を取り込んで出
力するとともに、メモリ1にその内容を保持する。次に
、ステップ84に移行して、経過時間をメモリ4に保持
する。つまり、センサーユニット7がスリット円板のス
リットを検出して出力信号を発生すると、この出力信号
は吸気流量の測定値として1担マイクロコンピュータ1
0に取り込まれた後に出力される。また、マイクロコン
ピュータ10の内部に設けられているメモリ1,2には
、測定値が新しい順に保持され、またメモリ3,4には
上記測定値の発生経過時点が保持されることになる。つ
まり、第6図に示すスリット円板5が矢印X方向に回動
した場合には、a点、b点が時点tl、tlに於いて測
定されて測定値Da、Dbとして出力されることになる
。そして、この状態をグラフを用いて表わすと第7図に
示す様になる。
次に、センサーユニット7が第6図に示す様に、b点を
通過してスリン)5a間に位置する例えば0点に移動す
ると、′I!r受光素子7dl〜7d4の出力はすべて
”L′となって流量の測定値が送出することが出来なく
なる。そして、この状態に於いては、ノアゲート11の
出力信号が“11″となることから、マイクロコンピュ
ータIOK対する割込処理が解除されてメインルーチン
による補間演算処理に移行する。つまシ、割込信号が断
になると、マイクロコンピュータ10は第8図に示すメ
インルーチンによる補間演算に移行する。まず、ステッ
プSttに於いて最後の測定信号発生時点t2からの経
過時点tを測定し、ステップ812に於いて先にメモリ
1〜4に保持されている′61す定値Da、Dbおよび
この測定値Da。
Dbの発生時点を基にして補間演算を実行することによ
シ、時点tとしての0点の測定値Dcを求める。そして
、この補間により求められた測定値1)cは、ステップ
813に於いて出力された後に、リターンとなって同様
な処理を次の測定値力発生されてマイクロコンピュータ
10が割込処理となるまで実行される。
つまり、このように徊成された補間演算回路に於いては
、センサーユニット7によるスリットの検出が不可能と
なるスリット間位置に対しては、隣接する2種の測定値
と経過時間からスリット円板の移動位t4を算出し、こ
の算出値を補間信号として出力するものである。従って
、スリット円板のスリット間位1?′fが補間されて出
力されることによシ、出力される流量検出1直の分解能
が大幅に向上されることになる。
【図面の簡単な説明】
第1図〜第3図はエアーフローメータの一例を示す要部
断面図および要部側面図、第4図は本発明によるエアー
70−メークのディジタル出力袖開演算回路の一実施例
を示す回路図、第5図、第8図は第1図に示す回路の動
作を示すフローチャート、第6図、第7図はスリット円
板の回動量と測定値との関係を示す平面図とグラフであ
る。 7・・・センサーユニット、7dl〜7d4  受光系
子、9a〜9d・・バッファ回路、10・・・マイクロ
コンピュータ、11・・・ノアゲート。 第2図 「−1 第6図 7嚢 げ ■I7 第8図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)流量に応じて回動するスリット円板のスリットを
    検出して複数ビットで表わされるディジタル流量信号を
    発生するセンサーユニットと、前記センサーユニットの
    出力信号をノξラレル入力とするマイクロコンピュータ
    と、前記センサーユニットから出力される複数ビットの
    ディジタル流量信号により前記マイクロコンピュータを
    割込モードに制御するゲート回路とを備え、前記マイク
    ロコンピュータは割込モードに於いて最も新しいディジ
    タル流量信号の隣接する2値とその発生時点および現時
    点に於ける経過時間から補間値を求めて出力することを
    特徴とするエアーフローメータのディジタル出力補間演
    算回路。
JP58055773A 1983-03-31 1983-03-31 エア−フロ−メ−タのデイジタル出力補間演算回路 Granted JPS59180434A (ja)

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