JPS6325513A - Engine suction air meter - Google Patents
Engine suction air meterInfo
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
- F02D41/18—Circuit arrangements for generating control signals by measuring intake air flow
- F02D41/185—Circuit arrangements for generating control signals by measuring intake air flow using a vortex flow sensor
-
- 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
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、カルマン渦流量センサにより吸入空気量を
測定するエンジンの吸気量測定装置に関するものである
。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to an engine intake air amount measuring device that measures an intake air amount using a Karman vortex flow sensor.
導管内に渦発生体を設け、その下流に発生したカルマン
渦の発生周波数より流体の流量を測定する方法は従来よ
り種々のものが提案されており、たとえば、実開昭54
−41665号公報や実開昭57−160625号公報
などがある。Various methods have been proposed in the past for measuring the flow rate of fluid based on the generation frequency of the Karman vortex generated downstream of a vortex generator provided in a conduit.
-41665 publication and Utility Model Application Publication No. 57-160625.
実開昭54−41665号公報は、流路を介して送受波
される超音波信号波が流体中に発生するカルマン渦によ
り位相変調されることを利用したものであり、また、実
開昭57−160625号公報は、流路内に配設され、
定電流加熱されたサーミスタの抵抗値がカルマン渦に応
動して変化することを利用したものである。Utility Model Application Publication No. 54-41665 utilizes the fact that an ultrasonic signal wave transmitted and received through a flow path is phase-modulated by a Karman vortex generated in a fluid. -160625 is arranged in a flow path,
This method takes advantage of the fact that the resistance value of a thermistor heated at a constant current changes in response to the Karman vortex.
このいずれの従来例においても、その出力される電気信
号はカルマン渦に応動して変化するアナワグ信号である
が、これをたとえばエンジンの燃料噴射制御の吸気量セ
ンサとして使用する場合、その用途から通常2値化され
カルマン渦パルスに変換して使用される。このパルスに
変換する具体的方法の従来例としては、たとえば特公昭
58−70131号公報などがある。In both of these conventional examples, the output electrical signal is an anawag signal that changes in response to the Karman vortex, but when this is used as an intake air amount sensor for engine fuel injection control, for example, it is usually It is binarized and converted into a Karman vortex pulse for use. A conventional example of a specific method for converting into a pulse is, for example, Japanese Patent Publication No. 58-70131.
ところで、このカルマン渦流量センサをエンジンの吸気
量センサとして使用した場合、上記特公昭58−701
31号公報にも一部述べられているように、次のような
問題を生じる。By the way, when this Karman vortex flow rate sensor is used as an engine intake air amount sensor,
As partially stated in Publication No. 31, the following problems occur.
すなわち、スロットル弁が高開度に位置するとき、エン
ジンの吸気動作による空気の脈動が吸気通路におよび、
この脈動に応動して流量センサの出力レベルが大きく変
動する。In other words, when the throttle valve is at a high opening, air pulsations due to the intake operation of the engine reach the intake passage.
In response to this pulsation, the output level of the flow rate sensor varies greatly.
また、スロットル弁が低開度に位置するときは、吸気が
高速にて弁を通過することにより所謂「風切音」が発生
し、これが吸気通路内のカルマン渦センサにも影響し、
出力には高周波ノイズが重畳された形となって現われる
。In addition, when the throttle valve is located at a low opening, intake air passes through the valve at high speed, causing so-called "wind noise", which also affects the Karman vortex sensor in the intake passage.
The output appears as a superimposed form of high-frequency noise.
このような出力信号を、たとえば上記特公昭58−70
131号公報にて示されているように、電圧比較器にて
所定の電圧と比較することにより2値化して、カルマン
渦パルスを得た場合、スロットル弁の高開度時にはパル
スの所謂「歯抜け」を生じ、また、低開度時には、重畳
された高周波ノイズをそのままパルス化して出力するこ
ととなる。Such an output signal may be used, for example, in the above-mentioned
As shown in Publication No. 131, when a Karman vortex pulse is obtained by comparing it with a predetermined voltage using a voltage comparator and binarizing it, the so-called "teeth" of the pulse occurs when the throttle valve is opened at a high opening. Moreover, when the opening degree is low, the superimposed high-frequency noise is output as a pulse as it is.
この発明は、かかる間頴を解決するためになされたもの
で、エンジンの動作状態によらず、常に真値のカルマン
渦パルスを出力するエンジンの吸気量測定装置を得るこ
とを目的とする。The present invention has been made to solve this problem, and an object of the present invention is to provide an engine intake air amount measuring device that always outputs a true Karman vortex pulse regardless of the operating state of the engine.
この発明に係るエンジンの吸気量測定装置は、カルマン
渦流量センサより出力される連続的に変化する信号を2
値化する2値化回路と、この2値化回路の動作定数をエ
ンジンのスロットル開度などのエンジンの動作状態に応
じて可変設定する手段とを設けたものである。The engine intake air amount measuring device according to the present invention measures two continuously changing signals output from the Karman vortex flow rate sensor.
The system is provided with a binarization circuit for converting into values, and a means for variably setting the operating constant of the binarization circuit in accordance with the operating state of the engine such as the throttle opening of the engine.
この発明においては、エンジンの動作状態に応じて2値
化回路の動作定数を可変設定し、この動作定数に基づき
2値化回路はカルマン渦流量センサから出力される連続
的に変化する信号を2値比回路で2値比する。In this invention, the operating constant of the binarization circuit is variably set according to the operating state of the engine, and based on this operating constant, the binarization circuit converts the continuously changing signal output from the Karman vortex flow sensor into two. A value ratio circuit performs a binary ratio.
以下、この発明のエンジンの吸気量測定装置の実施例を
図について説明する。第1図はこの発明の一実施例を示
すもので、燃料噴射セ制御に用いた場合の例を示すブロ
ック図である。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the engine intake air amount measuring device of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows one embodiment of the present invention, and is a block diagram showing an example of use in fuel injection control.
この第1図において、1はエンジンの吸気通路、2はこ
の吸気通路1内に配設されたカルマン渦流量センサであ
る。このカルマン渦流量センサ2の出力aは2値化回路
3で2値化して、カルマン渦パルスdを得るようになっ
ている。In FIG. 1, numeral 1 denotes an intake passage of an engine, and numeral 2 denotes a Karman vortex flow rate sensor disposed within this intake passage 1. In FIG. The output a of this Karman vortex flow rate sensor 2 is binarized by a binarization circuit 3 to obtain a Karman vortex pulse d.
この2値化回路3はカルマン渦流量センサ2の出力aの
内、高周波雑音成分を除去するための第1の低域通過フ
ィルタ31、この低域通過フィルタ31の出力すを平均
化するための第2の低域通過フィルタ32およびこの第
1の低域通過フィルタ31、第2の低域通過フィルタ3
2の出力す。This binarization circuit 3 includes a first low-pass filter 31 for removing high-frequency noise components from the output a of the Karman vortex flow sensor 2, and a first low-pass filter 31 for averaging the output of this low-pass filter 31. The second low-pass filter 32 and the first low-pass filter 31 and the second low-pass filter 3
2 output.
Cの大小を比較するヒステリシス特性を持ったコンパレ
ータ33から成っており、この第1の低域通過フィルタ
31、第2の低域通過フィルタ32の時定数、およびコ
ンパレータ33のヒステリシス幅はコンピュータユニッ
ト8から可変設定し得るように構成されている。The comparator 33 has a hysteresis characteristic to compare the magnitude of C. The time constants of the first low-pass filter 31 and the second low-pass filter 32 and the hysteresis width of the comparator 33 are determined by the computer unit 8. It is configured so that it can be set variably from
また、吸気通路1内には、スロットル弁6が設けられて
訃り、このスロットル弁6の開度は開度センサ7で検出
するようになっている。開度センサ7の出力はフンピユ
ータユニット8に送出されるようになっている。Further, a throttle valve 6 is provided in the intake passage 1, and the opening degree of the throttle valve 6 is detected by an opening degree sensor 7. The output of the opening sensor 7 is sent to a fan unit 8.
コンピュータユニット8には、上述のカルマン渦パルス
dも入力されるようになっている。このカルマン渦パル
スdと開度センサ7の出力およびエンジンの回転数など
に応じて噴射弁5を介して燃料室を制御するようになっ
ており、この噴射弁5はエンジンのシリンダ4の近傍に
配設されている。The above-mentioned Karman vortex pulse d is also input to the computer unit 8. The fuel chamber is controlled via the injection valve 5 according to this Karman vortex pulse d, the output of the opening sensor 7, the engine speed, etc., and the injection valve 5 is located near the cylinder 4 of the engine. It is arranged.
また、コンパレータユニツ)8id第1の低域通過フィ
ルタ31の可変抵抗VRIと第2の低域通過フィルタ3
2の可変抵抗VR2およびコンパレータ33の入出力端
間の可変抵抗VR3を可変するようになっており、これ
によって、エンジンの状態に応じて2値化回路3の動作
定数を可変設定できるようになっている。In addition, the comparator unit) 8id variable resistor VRI of the first low-pass filter 31 and the second low-pass filter 3
The variable resistor VR2 of the converter 2 and the variable resistor VR3 between the input and output terminals of the comparator 33 can be varied, thereby making it possible to variably set the operating constant of the binarizing circuit 3 according to the state of the engine. ing.
次に動作について説明する。第2図および第3図は前記
2値化回路3の各部の信号の様子を示したタイミングチ
ャートであって、第2図はスロットル弁6が低開度に位
置し、前述したようにカルマン渦流量上ンサ2の出力a
に高周波ノイズが重畳した場合を示し、第3図は、スロ
ットル弁6が高開度に位置し、カルマン渦流量センサ2
の出力aが前記脈動の影響を受けてそのレベルが大きく
変動した場合を示している。Next, the operation will be explained. 2 and 3 are timing charts showing the states of signals in each part of the binarization circuit 3, and in FIG. 2, the throttle valve 6 is located at a low opening, and as described above, the Karman vortex is generated. Output a of flow rate sensor 2
Fig. 3 shows a case where high-frequency noise is superimposed on the throttle valve 6 and the Karman vortex flow sensor 2.
This shows a case where the output a of is affected by the pulsation and its level fluctuates greatly.
第1図において、カルマン渦流量センサ2より出力され
た信号aはその高周波雑音成分を除去することを目的と
した第1の低域通過フィルタ31を経た後、第2の低域
通過フィルタ32によりその平均値がとられる。In FIG. 1, the signal a output from the Karman vortex flow sensor 2 passes through a first low-pass filter 31 whose purpose is to remove high-frequency noise components, and then passes through a second low-pass filter 32. The average value is taken.
したがって、この第1の低域通過フィルタ31、第2の
低域通過フィルタ32の出力す、c’iコンパレータ3
3にて大小比較することにより、2値化が行なわれ、カ
ルマン渦パルスdがiらiる。Therefore, the outputs of the first low-pass filter 31, the second low-pass filter 32, and the c'i comparator 3
By comparing the magnitudes in step 3, binarization is performed, and the Karman vortex pulses d are obtained.
コンピュータユニット8は、このカルマン渦パルスdを
受け、これよりエンジンの吸気量を算出し、その結果に
対応して燃料噴射量を決定する。The computer unit 8 receives this Karman vortex pulse d, calculates the intake air amount of the engine from this, and determines the fuel injection amount in accordance with the result.
いま、スロットル弁6が低開度に位置するとき、コンピ
ュータユニット8は開度センサ7により。Now, when the throttle valve 6 is at a low opening, the computer unit 8 uses the opening sensor 7.
そのことを検出し、2値化回路3に対し、第1および第
2の低域通過フィルタ31.32の時定数が長くなるよ
うに、また、コンパレータ33のヒステリシス幅が大き
くなるように設定信号(第1図のe p t * g
)を発生する。This is detected, and a setting signal is sent to the binarization circuit 3 so that the time constants of the first and second low-pass filters 31 and 32 become longer and the hysteresis width of the comparator 33 becomes larger. (e p t * g in Figure 1
) occurs.
このように設定すると、スロットル低開度時に発生する
高周波ノイズ(第2図のa)は、第2図のb r cに
示すように、第1の低域通過フィルタ31によりそのノ
イズレベルが大きく低減され、ヒステリシス幅が大きく
設定されたフンパレータ33を経た後は、そのノイズの
影響は完全に除去される。With this setting, the high frequency noise (a in Figure 2) that occurs when the throttle opening is low is reduced in noise level by the first low-pass filter 31, as shown in b r c in Figure 2. After passing through the damper 33, which has a reduced hysteresis width and is set to a large hysteresis width, the influence of the noise is completely removed.
次に、スロットル弁6が高開度に位置するとき、コンピ
ュータユニット8は2値化回路31に対し、第1および
第2の低域通過フィルタ31.32の時定数が短くなる
ように、また、コンパレータ33のヒステリシス幅が小
さくなるように設定信号e。Next, when the throttle valve 6 is located at a high opening degree, the computer unit 8 instructs the binarization circuit 31 to shorten the time constants of the first and second low-pass filters 31 and 32; , the setting signal e so that the hysteresis width of the comparator 33 becomes small.
f、gを発生する。Generate f and g.
このように設定すると、平均値をとるための第2の低域
通過フィルタ32の出力Cは、第3図のす、cに示すよ
うに、その人力すの前記脈動によるレベル変動に十分追
従して変化する。With this setting, the output C of the second low-pass filter 32 for taking the average value can sufficiently follow the level fluctuations caused by the pulsation of the human power source, as shown in FIG. and change.
このとき、この追従性を上げるべく、第2の低域通過フ
ィルタ32の時定数を短くすると、コンパレータ33に
入力される二つの信号b r cの差が小さくなるが、
このコンパレータ33のヒステリシス幅も合せて小さく
設定されているので、適正な2値化が行なわれる。At this time, if the time constant of the second low-pass filter 32 is shortened in order to improve this followability, the difference between the two signals b r c input to the comparator 33 becomes smaller;
Since the hysteresis width of this comparator 33 is also set small, proper binarization is performed.
ところで、第1図に示した例においては、説明を容易に
するため、2値化回路3の構成をアナログ回路的に表現
しているが、これをデイヅタル回路にて構成しても同様
の機能が実現できる。すなわち、第1、第2の低域通過
フィルタ31 、32を低域通過デイソタルフィルタに
て構成し、コンパレータ33をマグニチュードコンパレ
ータにて構成すれば容易に実現し得る。そして、前記コ
ンピュータユニット8ば、多くの場合、マイクロプロセ
ッサにて構成されているのであるが、2値化回路3全こ
のようにデイソタル回路にて構成すると、このマイクロ
プロセッサによる前記フィルタ時定数の設定、およびコ
ンパレータのヒステリシス幅の設定が容易に行なえる。Incidentally, in the example shown in FIG. 1, the configuration of the binarization circuit 3 is expressed as an analog circuit for ease of explanation, but the same function can be achieved even if it is configured as a digital circuit. can be realized. That is, this can be easily realized by configuring the first and second low-pass filters 31 and 32 as low-pass diisotal filters, and configuring the comparator 33 as a magnitude comparator. The computer unit 8 is often composed of a microprocessor, but if the entire binarization circuit 3 is composed of a deisotal circuit like this, the microprocessor sets the filter time constant. , and the hysteresis width of the comparator can be easily set.
この発明は以上説明したとおり、カルマン渦流量センサ
の出力全2値化してカルマン渦パルスを得るに際し、そ
の2値化回路の動作常数全エンジンの動作状態に対応し
て可変設定するようにしたので、常に真値のカルマン渦
パルスを発生できる効果がある。As explained above, in this invention, when the output of the Karman vortex flow sensor is fully binarized to obtain the Karman vortex pulse, the operating constant of the binarization circuit is variably set in accordance with the operating state of the entire engine. , has the effect of always generating true-value Karman vortex pulses.
第1図はこの発明のエンジンの吸気量測定装置の実施例
を示すブロック図、第2図および第3図はそれぞれ同上
エンジンの吸気量測定装置の各部の信号を示すタイミン
グチャートである。
1・・・吸気通路、2・・・カルマン渦流量センサ、3
・・・2値化回路、4・・・シリンダ、5・・・噴射弁
、6・・・スロットル弁、7・・・開度センサ、8・・
・コンピュータユニット、31・・・第1の低域通過フ
ィルタ、32・・・第2の低域通過フィルタ。FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the intake air amount measuring device for an engine according to the present invention, and FIGS. 2 and 3 are timing charts showing signals of each part of the intake air amount measuring device for the same engine. 1... Intake passage, 2... Karman vortex flow rate sensor, 3
...Binarization circuit, 4...Cylinder, 5...Injection valve, 6...Throttle valve, 7...Opening sensor, 8...
- Computer unit, 31... first low pass filter, 32... second low pass filter.
Claims (1)
サと、このカルマン渦流量センサの出力を2値化してカ
ルマン渦パルスを得る2値化回路と、上記エンジンの少
なくともスロットル開度を含む動作状態に応じて上記2
値化回路の動作定数を可変設定する手段とを備えたこと
を特徴とするエンジンの吸気量測定装置。A Karman vortex flow sensor disposed in the intake passage of the engine, a binarization circuit that binarizes the output of the Karman vortex flow sensor to obtain a Karman vortex pulse, and an operating state of the engine including at least the throttle opening. 2 above depending on
1. An engine intake air amount measuring device, comprising means for variably setting an operating constant of a value converting circuit.
Priority Applications (8)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61168413A JPS6325513A (en) | 1986-07-17 | 1986-07-17 | Engine suction air meter |
EP87904729A EP0277240B1 (en) | 1986-07-17 | 1987-07-15 | Apparatus for measuring the amount of the air intaken by the engine |
DE3789768T DE3789768T2 (en) | 1986-07-17 | 1987-07-15 | DEVICE FOR MEASURING THE AIR TAKEN BY AN ENGINE. |
PCT/JP1987/000516 WO1988000686A1 (en) | 1986-07-17 | 1987-07-15 | Apparatus for measuring the amount of the air intaken by the engine |
EP92201146A EP0500192B1 (en) | 1986-07-17 | 1987-07-15 | Suction air amount measuring device for an engine |
DE3751386T DE3751386T2 (en) | 1986-07-17 | 1987-07-15 | Measuring device for engine intake air quantity. |
US07/188,392 US4838078A (en) | 1986-07-17 | 1987-07-15 | Suction air amount measuring device for an engine |
KR878770106A KR910002790B1 (en) | 1986-07-17 | 1987-11-17 | Apparatus for maasuring the amount of the air intaken by the engine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61168413A JPS6325513A (en) | 1986-07-17 | 1986-07-17 | Engine suction air meter |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6325513A true JPS6325513A (en) | 1988-02-03 |
Family
ID=15867664
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61168413A Pending JPS6325513A (en) | 1986-07-17 | 1986-07-17 | Engine suction air meter |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6325513A (en) |
-
1986
- 1986-07-17 JP JP61168413A patent/JPS6325513A/en active Pending
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