DE19920961B4

DE19920961B4 - Luftdurchflußmengen-Meßvorrichtung

Info

Publication number: DE19920961B4
Application number: DE19920961A
Authority: DE
Inventors: Atsushi Hitachi Kanke; Kenji Hitachinaka Ohta; Yasuo Mito Makie
Original assignee: Hitachi Ltd; Hitachi Car Engineering Co Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd; Hitachi Automotive Systems Engineering Co Ltd
Priority date: 1998-05-06
Filing date: 1999-05-06
Publication date: 2006-04-20
Anticipated expiration: 2019-05-07
Also published as: DE19920961A1; US6397673B1; JPH11316145A; JP3343509B2

Abstract

Luftdurchflußmengen-Meßvorrichtung zum Messen einer Luftdurchflußmenge, die einen wärmeerzeugenden Widerstand (11) verwendet, der in einer Luftdurchflußleitung angeordnet ist,
gekennzeichnet durch,
einen ersten Umsetzer (42) zum Umsetzen eines vom wärmeerzeugenden Widerstand (11) erfaßten Spannungswerts (Vin) mittels einer im voraus festgelegten ersten Berechnungsgleichung,
ein erstes Filter (46) zum Glätten des Ausgangs (Qa) des ersten Umsetzers (42) und
einen zweiten Umsetzer (47) zum Umsetzen des Ausgangs (Qaf) des ersten Filters (46) in einen Spannungswert (Vout) mittels einer im voraus festgelegten zweiten Berechnungsgleichung,
wobei der Ausgang des zweiten Umsetzers (47) als Durchflußmengen-Erfassungssignal ausgegeben wird.

Description

Die Erfindung betrifft das Gebiet der Messung von Luftdurchflußmengen und insbesondere eine Luftdurchflußmengen-Meßvorrichtung, mit der die Ansaugluftdurchflußmenge einer Brennkraftmaschine für Fahrzeuge gemessen werden kann.

Es ist eine Luftdurchflußmengen-Meßvorrichtung des Typs mit wärmeerzeugendem Widerstand (Hitzdraht-Luftmassenmesser) bekannt. Diese Luftdurchflußmengen-Meßvorrichtung hat die besondere Eigenschaft, daß sie die Luftmasse eines zu messenden Fluids direkt messen kann, so daß sie als Ansaugluftdurchflußmengen-Meßvorrichtung für Brennkraftmaschinen geeignet ist.

In allgemeinen Brennkraftmaschinen, beispielsweise in einer Maschine mit vier oder weniger Zylindern; wird in dem Fall, in dem die Maschine in einem Betriebszustand mit niedriger Drehzahl und hoher Last läuft, die Pulsationsamplitude der Ansaugluftströmung groß, wobei in eini gen Fällen die Ansaugluftströmung zu einer Pulsationsströmung wird, die von einer Rückwärtsströmung begleitet wird, mit dem Ergebnis, daß in einem herkömmlichen Luftmengenmesser die Meßgenauigkeit abgesenkt wird. Beispielsweise ist aus JP 62-821-A ein Korrekturverfahren hierfür bekannt.

Weiterhin ist aus JP 59-17371-A ein Verfahren zur Korrektur von Fehlern, die durch eine solche Ansaugrückwärtsströmung hervorgerufen werden, bekannt, bei dem die Richtung der Luftströmung nicht erfaßt wird. Bei diesem Verfahren wird eine wechselnde Strömungskomponente der Luftströmung erfaßt und wird eine Korrektur auf die gesamte Welle ausgeübt, wodurch der Fehler beseitigt wird.

Außerdem ist beispielsweise aus JP 9-88711-A eine Einrichtung zur Korrektur mittels Software bekannt, in der die Luftdurchflußmenge als Spannung erfaßt und linearisiert (Einheitsumsetzung) wird, woraufhin eine Voreilungsverarbeitung ausgeführt wird, um einen Rückwärtsströmungszustand zu erfassen und einen Fehler zu korrigieren.

Andererseits sind beispielsweise aus JP 6-265565-A eine Vorrichtung, in der ein Strömungssensor als Strömungsgeschwindigkeitsmesser verwendet wird, dessen Ausgangssignal durch einen A/D-Umsetzer in digitale Werte umgesetzt wird, dessen Eigenschaften durch eine funktionale Gleichung von in einem Speicher aufgezeichneten vorgeschriebenen Faktoren eingestellt werden, die auf einer Anzeige angezeigt werden, und eine Vorrichtung, in der das Ausgangssignal durch einen D/A-Umsetzer in analoge Werte umgesetzt und als Spannung ausgegeben wird, bekannt.

Aus der DE 196 52 026 A1 ist eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Luftmengenmessung bekannt, in dem das Ausgangssignal eines thermischen Luftmengensensors zum Erhalt eines Ausgangssignals das der Luftmenge entspricht ein erstes Mal linearisiert wird, transformiert und anschließend ein zweites Mal linearisiert wird.

Weiterhin ist beispielsweise aus JP 8-94406-A ein Verfahren zum Reduzieren des Einflusses von Durchflußmengenschwankungen aufgrund von Druckschwankungen bekannt, das eine ähnliche Technik wie oben verwendet. Bei diesem Verfahren wird das Ausgangssignal des Strömungssensors durch einen A/D-Umsetzer in digitale Werte umgesetzt, die anschließend linearisiert werden und wovon danach der Durchschnittswert berechnet wird, so daß eine fehlerfreie Strömungsrate angezeigt werden kann.

Diese herkömmlichen Techniken sind jeweils Systeme, die einen geschlossenen Durchflußmengenmesser bilden. Sie berücksichtigen nicht den Fall, in dem in der zu messenden Luftströmung eine Rückwärtsströmung auftritt, so daß bei der Meßgenauigkeit ein Problem besteht.

Die Rückwärtsströmung ist eine Luftströmung in einer Richtung, die zur Richtung der Ansaugluftströmung im Ansaugluftrohr einer Brennkraftmaschine entgegengesetzt ist; sie wird aus den folgenden Gründen erzeugt:
In einer allgemeinen Brennkraftmaschine überlappt die Ventilöffnungszeit zwischen einem Einlaßventil und einem Auslaßventil, so daß in dieser Überlappungszeitperiode eine Luftströmung vom Auslaßventil zum Einlaßventil auftritt, so daß im Ansaugrohr eine Luftströmung mit entgegengesetzter Richtung auftritt.

Beispielsweise hat ein allgemeiner Hitzdraht-Luftmassenmesser die Eigenschaft, ein dem Absolutwert der Strömungsgeschwindigkeit entsprechendes positives Signal auszugeben, das von der Strömungsrichtung eines zu messenden Fluids unabhängig ist.

Wenn daher ein Luftmengenmesser die Durchflußmenge einschließlich einer Rückwärtsströmung mißt, wird eine Durchflußmenge gemessen, die die Summe aus der Rückwärtsströmung und der Vorwärtsströmung bildet. Da hierbei auch die Rückwärtsströmung als normale Strömung erfaßt wird, gibt der Durchflußmengenmesser eine höhere Durchflußmenge als die tatsächliche durchschnittliche Luftdurchflußmenge aus. Der Meßfehler kann hierbei 30 bis 100 % erreichen, so daß eine ausreichende Meßgenauigkeit nicht erzielt werden kann.

In der Luftdurchflußmengen-Meßvorrichtung des Hitzdrahttyps ist die Luftdurchflußmenge Q durch die folgende Gleichung (1), die King-Gleichung genannt wird, gegeben: Ih2·Rh = (C1 + C2·Q1/2)·(Th – Ta) (1)wobei Ih ein Stromwert eines wärmeerzeugenden Widerstandes ist, Rh der Widerstandswert des wärmeerzeugenden Widerstands ist, Th die Oberflächentemperatur des wärmeerzeugenden Widerstands ist, Ta die Lufttemperatur ist, Q die Luftdurchflußmenge ist und C₁ und C₂ Konstanten sind, die durch die Spezifikation des wärmeerzeugenden Widerstandes bestimmt sind.

Was das Meßausgangssignal für die Durchflußmenge betrifft, wird im allgemeinen der Stromfluß Ih durch den wärmeerzeugenden Widerstand erfaßt, indem der Strom anhand des Spannungsabfalls über dem Widerstand in einen Spannungswert V umgesetzt wird. In einer Brennkraftmaschinen-Steuereinheit wird dieser Spannungswert V anhand der Gleichung (1) in eine Durchflußmenge Q umgesetzt, die für die Steuerung der Brennkraftmaschine verwendet wird.

Hierbei muß für einen Erfassungsabschnitt des wärmeerzeugenden Widerstandes, der zum Messen der Ansaugluftmenge eines Fahrzeuges verwendet wird und für den beispielsweise ein Widerstandsdraht verwendet wird, ein verhältnismäßig dicker Draht verwendet werden, um die Zuverläs sigkeit zu gewährleisten. Daher ist nicht zu vermeiden, daß der Erfassungsabschnitt eine gewisse Wärmekapazität aufweist. In diesem Fall tritt eine Ansprechverzögerung auf dynamische Strömungsänderungen wie etwa Pulsationen auf, wobei bei einem Auftreten von Pulsationen in der Brennkraftmaschinen-Ansaugluftströmung präzise Pulsationswellen nicht gemessen werden können, so daß das Problem entsteht, daß im Meßergebnis Fehler enthalten sind.

Wenn ferner im Fall von Fahrzeugen Sensorsignale an eine Steuereinheit zum Steuern der Brennkraftmaschine geschickt werden, ist es im Hinblick auf das durch andere Vorrichtungen bedingte Rauschen für den Rauschabstand (Verhältnis zwischen Signal und Rauschen) als zweckmäßig angesehen worden, Signale mit nichtlinearer Charakteristik zu verwenden, ohne sie in lineare Signale umzusetzen.

Daher muß der Luftmengenmesser eine Luftdurchflußmenge unter Verwendung eines wärmeerzeugenden Widerstandsdrahts mit geringer Wärmekapazität wie etwa eines Halbleiterfühlers mit hoher Ansprechgeschwindigkeit erfassen können und auf seiten der Brennkraftmaschinen-Steuereinheit eine schnelle Abtastung der vom Luftdurchflußmengen-Meßabschnitt eingegebenen Signale ausführen können.

Im allgemeinen können jedoch Brennkraftmaschinen-Steuereinheiten eine derart schnelle Verarbeitung nicht ausführen, so daß die hohe Ansprechgeschwindigkeit nur schwer erhalten werden kann und das Problem entsteht, daß die Meßgenauigkeit durch Verzögern der Abtastung abgesenkt wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Luftdurchflußmengen-Meßvorrichtung zu schaffen, die Abtastzyklen nur in geringem Maß einschränkt und bei der eine Absen kung der Meßgenauigkeit aufgrund von Luftströmungspulsationen und von Rauschen ausreichend unterdrückt ist.

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Luftdurchflußmengen-Meßvorrichtung nach Anspruch 1. Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.

Die erfindungsgemäße Luftdurchflußmengen-Meßvorrichtung des Typs mit wärmeerzeugendem Widerstand zum Messen von Luftdurchflußmengen unter Verwendung eines in einer Luftdurchflußleitung angeordneten wärmeerzeugenden Widerstandes enthält einen ersten Umsetzer, der Spannungswerte, die vom wärmeerzeugenden Widerstand erfaßt werden, in Durchflußmengenwerte anhand einer ersten Umsetzungsgleichung (erste Berechnungsgleichung), die im voraus definiert ist, umsetzt, ein Filter zum Glätten des Ausgangssignals vom ersten Umsetzer sowie einen zweiten Umsetzer, der das Ausgangssignal der Filtereinrichtung in Spannungswerte, die den Durchflußmengenraten entsprechen, mittels einer zweiten Umsetzungsgleichung (zweite Berechnungsgleichung), die im voraus definiert ist, umsetzt, wobei das Ausgangssignal des zweiten Umsetzers als Durchflußmengen-Erfassungssignal verwendet wird.

Ferner kann eine Einrichtung vorgesehen sein, die die Antwort eines Sensors aus einem Spannungswert gewinnt, bevor die Spannungssignale des Sensors, der die Luftdurchflußmenge erfaßt hat, in eine Durchflußmenge umgesetzt wird.

Ferner kann eine Einrichtung vorgesehen sein, die entsprechend den Pulsationseigenschaften der Luftdurchflußmenge zwischen mehreren Verarbeitungseinrichtungen zum Glätten umschaltet.

Selbst wenn die Luftströmung pulsiert, kann erfindungsgemäß die Meßgenauigkeit der durchschnittlichen Luftdurchflußmenge ohne Verlust der Signalerfassungseigenschaften, die dem Sensor eigentümlich sind, erhöht werden.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden deutlich beim Lesen der folgenden Beschreibung zweckmäßiger Ausführungen, die auf die beigefügte Zeichnung Bezug nimmt; es zeigen:
1 einen Blockschaltplan einer Luftdurchflußmengen-Meßvorrichtung gemäß einer ersten Ausführung der Erfindung;
2 ein Diagramm zur Erläuterung der in der Vorrichtung nach 1 ausgeführten Verarbeitung;
3(1), 3(2) jeweils ein Kennliniendiagramm zur Erläuterung des Wirkungsprinzips eines Umsetzungskennfeldes in der Vorrichtung nach 1;
4 eine Schaltung in der Vorrichtung nach 1;
5 einen Blockschaltplan zur Erläuterung der Verarbeitung in einer Luftdurchflußmengen-Meßvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführung der Erfindung;
6 einen Blockschaltplan zur Erläuterung des Funktionsprinzips eines digitalen Filters in der Vorrichtung nach 5;
7 einen Blockschaltplan zur Erläuterung der Verarbeitung in einer Luftdurchflußmengen-Meßvorrichtung gemäß einer dritten Ausführung der Erfindung;
8 ein Kennliniendiagramm zur Erläuterung des Wirkungsprinzips eines Umsetzungskennfeldes in der Vorrichtung nach 7; und
9 eine Schaltung in der Vorrichtung nach 7.
1 zeigt eine Luftdurchflußmengen-Meßvorrichtung 1 des Typs mit wärmeerzeugendem Widerstand gemäß einer ersten Ausführung der Erfindung. Wie in 1 gezeigt ist, enthält die Luftdurchflußmengen-Meßvorrichtung 1 eine Sensorschaltung 2, einen Mikroprozessor 3 und eine Leistungsschaltung 4. Die Meßergebnisse werden als Ausgangssignale Vout an eine Steuereinheit 5 zur Steuerung einer Brennkraftmaschine geliefert.
Die Sensorschaltung 2 bildet einen Erfassungsabschnitt der Luftdurchflußmengen-Meßvorrichtung 1 und umfaßt einen wärmeerzeugenden Widerstand 11, der in einer Leitung für die Luft, deren Menge gemessen werden soll, etwa einem Ansaugrohr einer Brennkraftmaschine, installiert ist, sowie einen Temperaturkompensationswiderstand 12.
Der wärmeerzeugende Widerstand 11 wird mit Strom von einer Stromquelle 10 wie etwa einer Batterie versorgt, um auf eine bestimmte konstante Temperatur erwärmt zu werden. Da die Wärmemenge, die die Luft von dem wärmeerzeugenden Widerstand 11 aufnimmt, in Abhängigkeit von der Luftdurchflußmenge unterschiedlich ist, ergibt die Änderung des Stromwerts, die hervorgerufen wird, um die Änderung der Temperatur des wärmeerzeugenden Widerstands 11 aufgrund der Änderung der Luftdurchflußmenge zu kompensieren, analoge Ausgangssignale Vin, die die Luftdurchflußmenge Q wiedergeben.
Der Mikroprozessor 3 führt verschiedene Arten von Verarbeitungen aus, die für die Verarbeitung der Ausgangssignale Vin notwendig sind, empfängt die Ausgangssignale Vin der Sensorschaltung 2, setzt sie durch einen Analog/Digital-Umsetzer 21 in digitale Werte um, korrigiert Fehler unter Verwendung von Korrekturdaten, die in einem programmierbaren Speicher (PROM) 23 enthalten sind, setzt diese durch einen Digital/Analog-Umsetzer 24 in analoge Ausgangssignale Vout um, deren Spannungswerte mit den Ausgangssignalen Vin der Sensorschaltung 2 äquivalent sind, und gibt die Ausgangssignale Vout an die Brennkraftmaschinen-Steuereinheit 5 aus.
Die Spannungsversorgungsschaltung 4 wird mit elektrischer Leistung von einer Stromquelle 10 versorgt und erzeugt eine Referenzspannung Vref, die für die Sensorschaltung 2 erforderlich ist, und eine Betriebsspannung Vcc, die für den Mikroprozessor 3 erforderlich ist.
2 zeigt die Verarbeitung 40 zur Fehlerkorrektur mittels des Mikroprozessors 3, wobei die Fehlerkorrekturverarbeitung gemäß dieser Ausführung mit Bezug auf 2 erläutert wird.
Bei Ausführung der Verarbeitung 40 werden zunächst im A/D-Umsetzer 41 Ausgangssignale Vin der Sensorschaltung 2 in digitale Werte Vadc mit einer vorgeschriebenen Anzahl von Bits umgesetzt. Dann werden in der Luftdurchflußmengen-Umsetzungsverarbeitung 42 die digitalen Werte Vadc mit in bezug auf die Durchflußmengen nichtlinearer Charakteristik unter Verwendung eines VQ-Kennfeldes 43, das im PROM 23 (1) abgelegt ist, in Luftdurchflußmengen Qa umgesetzt. Hierbei ist das VQ-Kennfeld 43 ein Spannungs-Durchflußmengen-Kennfeld (das als erste Umsetzungsgleichung (Berechnungsgleichung) definiert ist), das beispielsweise anhand der Ausgangscharakteristik eines Referenzsensors erzeugt wird.
Dann werden in der Fehlerkorrekturverarbeitung 44 verschiedene Arten von Fehlerkorrekturen, die für die Luftdurchflußmengen Qa notwendig sind, unter Verwendung von Korrekturwerten 45, die in dem wiederbeschreibbaren Speicher 23 gespeichert sind, ausgeführt, wobei korrigierte Durchflußmengensignale Qcm ausgegeben werden. Als zu korrigierende Fehler treten beispielsweise Fehler, die sich aus der Differenz zwischen dem Spannungs-Durchflußmengen-Kennfeld (erste Umsetzungsgleichung) und den Charakteristiken der einzelnen Sensoren ergeben, Fehler aufgrund der Rückwärtsströmung und dergleichen auf.
Die Rückwärtsströmungsfehler können auch durch Merkmalsextraktion von Pulsationswellen der eingegebenen Luftdurchflußmengen Qa erfaßt werden, um jedoch die Merkmale der Signalformen zu kennen, muß eine A/D-Umsetzung mit einer Geschwindigkeit (Frequenz) ausgeführt werden, die ausreichend höher als die Pulsationsfrequenzen ist. Wenn beispielsweise ein Änderungsbereich der Pulsationsfrequenz ungefähr einige 10 Hz bis zu 100 Hz beträgt, muß die A/D-Umsetzungsverarbeitung 41 eine Hochgeschwindigkeits-Analog/Digital-Umsetzungsverarbeitung, die eine Umsetzung in ungefähr 1 ms vornehmen kann, ausgeführt werden.
In der Digitalfilterverarbeitung 46 wird zur Reduzierung der Unstetigkeit der Pulsationswellen aufgrund der Fehlerkorrektur und der Pulsationsamplitudencharakteristik eine Glättungsverarbeitung an den Durchflußmengensignalen Qcm, in der Fehler korrigiert sind, ausgeführt, um geglättete Signale Qaf zu erhalten.
Die Spannungsausgangssignal-Umsetzungsverarbeitung 47 setzt die geglätteten Signale Qaf unter Verwendung eines QV-Kennfeldes 48, das im PROM 23 in ähnlicher Weise abgelegt ist, in einen Spannungswert Vqaf mit nichtlinearer Charakteristik um. Hierbei ist das QV-Kennfeld als Durchflußmengen-Spannung-Umsetzungskennfeld (zweite Umsetzungsgleichung (zweite Berechnungsgleichung)) definiert, die beispielsweise anhand der Ausgangscharakteristik des Referenzsensors gebildet ist.
Schließlich wird der Spannungswert Vqaf mit nichtlinearer Charakteristik durch die D/A-Umsetzungsverarbeitung 49 in analoge Werte umgesetzt, um Spannungsausgangssignale Vout zu erhalten, die zu den von der Sensorschaltung 2 ausgegebenen Signalen Vin äquivalent sind.
Wenn wie in dieser Ausführung Spannungsausgangssignale Vout gebildet werden, die zum Ausgangssignal Vin der Sensorschaltung 2 äquivalent sind, ist die Glättung durch die Digitalfilterverarbeitung auch für die Reduzierung von Fehlern durch die Nichtlinearität des Sensorausgangssignals sehr wirksam.
Nun wird mit Bezug auf die 3(1) und 3(2) die Verbesserung der Fehler-Nichtlinearitätscharakteristik des Sensorausgangssignals erläutert, die unter Verwendung der ersten Gleichung und der zweiten Gleichung erhalten wird, die in Form von Umsetzungskennfeldern gegeben sind.
Zunächst zeigt 3(1) den Fall, in dem die Kennlinie A ein Spannungs-Durchflußmengen-Umsetzungskennfeld darstellt, das die Beziehung zwischen den Durchflußmengen und dem Spannungsausgangssignal gemäß der ersten Umsetzungsgleichung verwendet.
Unter der Annahme, daß bei pulsierenden Luftströmungen die Pulsationen eine ideale Sinuswelle darstellen, besitzt das Sensorausgangssignal Vin eine Signalform, bei der die Sinusspannung auf der positiven Seite komprimiert ist, wie in 3(1) gezeigt ist.
Daher werden diese Sensorausgangssignale Vin durch das Spannungs-Durchflußmengen-Umsetzungskennfeld mit der Kennlinie A wie in 3(1) gezeigt in Luftdurchflußmengen Qa umgesetzt, wobei sie in die ursprüngliche ideale Sinuswelle korrigiert werden und die Mitte der Sinuswelle den Durchschnittswert Qave1 bildet.
Zu diesem Zeitpunkt tritt jedoch, wie in 3(1) gezeigt ist, eine Abweichung zwischen dem Spannungsdurchschnittswert Vave1, der dem Durchschnittswert Qave1 dieser Luftdurchflußmenge Qa entspricht, und dem Spannungsdurchschnittswert Vave2 der Sensorausgangssignale Vin auf, die aufgrund der Nichtlinearität des Sensorausgangssignals einen Fehler bildet.
Die 3(2) zeigt den Fall, in dem die Beziehung zwischen dem Spannungsausgangssignal und der eingegebenen Durchflußmenge als zweite Umsetzungsgleichung verwendet wird, wobei die Kennlinie A^–1, die eine zur Kennlinie A invertierte Kennlinie ist, vorgesehen ist.
Zunächst sind unter der Annahme, daß die Luftdurchflußmenge vor der Glättung durch Qa gegeben ist; wie durch eine Strichlinie gezeigt ist, und die Amplitude der Luftdurchflußmenge Qaf nach der Glättung auf eine ideale Sinuswelle reduziert werden kann, die Durchschnittswerte beider Wellen gleich, so daß sie denselben Durchschnittswert Qave1 besitzen.
In dem Fall, in dem eine Umsetzung in eine Spannung mittels der zweiten Umsetzungsgleichung, d. h. mittels des Kennfeldes mit der in 3(2) gezeigten Kennlinie A^–1 erfolgt, wird die Amplitude des Spannungsausgangssignal Vout, das der Luftdurchflußmenge Qaf nach der Glättung entspricht stark reduziert, so daß der Spannungswert. Vave1 der durchschnittlichen Luftdurchflußmenge angenähert gleich dem Durchschnittswert Vave3 einer Pulsationsspannung ist.
Im Vergleich zum Durchschnittsspannungswert Vave2 des durch eine unterbrochene Linie gezeigten Spannungswerts Vin, der durch Umsetzung unter Verwendung des Kennfeldes mit der Kennlinie A^–1, die Luftdurchflußmengen Qa mit idealer Sinuswelle entspricht, erhalten wird, kann ein Fehler stark reduziert werden.
In dieser Ausführung ist die zweite Umsetzungsgleichung so beschaffen, daß sie einer zur ersten Umsetzungsgleichung invertierten Kennlinie entspricht und somit im Prinzip eine äquivalente Gleichung bildet, so daß der Vorteil besteht, daß unterschiedliche Sensorcharakteristiken aufgrund der Umsetzungskennfelder nicht berücksichtigt werden müssen.
Da in dieser Ausführung die Luftdurchflußmengen-Meßvorrichtung 1 vom Standpunkt der Brennkraftmaschinen-Steuereinheit 5 ebenso wie in dem Fall behandelt werden kann, in dem das Ausgangsspannungssignal Vin wie im herkömmlichen Fall direkt von der Sensorschaltung 2 empfangen wird, und da Änderungen der Amplitude aufgrund von Pulsationen reduziert worden sind, hat das System den Vorteil, daß die Abtastfrequenzen des A/D-Umsetzers 51 auf seiten der Brennkraftmaschinen-Steuereinheit 5 nicht erhöht werden müssen.
Nun wird mit Bezug auf 4 eine konkrete Hardware-Konstruktion einer Ausführung der Erfindung erläutert.
Die Sensorschaltung 2 ist so konstruiert, daß der wärmeerzeugende Widerstand 11 und der Temperaturkompensationswiderstand 12 mit Widerständen 13 bzw. 14 verbunden sind, um eine Wheatstonesche Brückenschaltung zu bilden, wobei der in den wärmeerzeugenden Widerstand 11 fließende Strom durch einen Operationsverstärker 15 und einen Transistor 16 so gesteuert wird, daß die Spannungsdifferenz in der Mitte der Brücke null wird, und so gesteuert wird; daß der Widerstandswert des wärmeerzeugenden Widerstands 11 stets konstant ist, d. h., daß die Temperatur unabhängig von der Luftdurchflußmenge konstant ist.
Im Ergebnis ändern sich die Werte des in den wärmeerzeugenden Widerstand 11 fließenden Stroms in Abhängigkeit von der Luftdurchflußmenge, so daß Spannungssignale, die die Luftdurchflußmenge angeben, anhand der Stromwerte als Spannungsabfall über den Widerstand 13 erhalten werden.
Die der Luftdurchflußmenge entsprechende Spannung, die an einem Verbindungspunkt des wärmeerzeugenden Widerstands 11 und des Widerstandes 13 abgegriffen wird, wird in eine Nullwobbelungsschaltung eingegeben, die aus einem Operationsverstärker 121 und aus Widerständen 122, 123, 124, 125, 126 und 127 gebildet ist, und vom Operationsverstärker 121 als Ausgangssignal Vin ausgegeben, das einem Nullpunktabgleich und einer Empfindlichkeitseinstellung unterworfen worden ist.
Hierbei ist der wärmeerzeugende Widerstand 11 ein Widerstand, der durch Wickeln eines Widerstandsdrahts wie etwa eines Platindrahts oder eines Wolframdrahts auf eine zylindrische oder säulenförmige Haspel aus Isoliermaterial wie etwa einem Keramikmaterial und durch Beschichten mit einem Beschichtungsmaterial wie etwa Glas oder Keramikmaterial gebildet ist.
Wenn auf der Oberfläche eines Glassubstrats ein dünner Film oder ein dicker Film aus Platin oder Wolfram gebildet wird, können für den wärmeerzeugenden Widerstand 11 ein Keramikmaterial oder Silicium verwendet werden.
Der wärmeerzeugende Widerstand 11 ist im Ansaugluftrohr einer Brennkraftmaschine für Fahrzeuge vorgesehen, wobei die der Durchflußmenge der durch das Ansaugluftrohr strömenden Luft entsprechende Spannung erfaßt wird, und vom Operationsverstärker 121 ein Ausgangssignal Vin erhalten wird.
Das Ausgangssignal Vin wird durch den A/D-Umsetzer 21, der im Mikroprozessor 3 enthalten ist, in eine digitale Größe umgesetzt und der Luftdurchflußmengen-Umsetzungsverarbeitung 42 und der Fehlerkorrekturverarbeitung 44, die mit Bezug auf 2 erläutert worden sind, sowie einer digitalen Filterverarbeitung 46 und einer Spannungsausgangssignal-Umsetzungsverarbeitung 47 mittels einer CPU 221 im Mikroprozessor 3 unterworfen und dann durch den D/A-Umsetzer 24 in eine analoge Größe umgesetzt und schließlich als Ausgangssignal Vout mit nichtlinearer Charakteristik ausgegeben.
Daher ist der Mikroprozessor 3 mit einem nichtflüchtigen Speicher (ROM) 223, der verschiedene Arten von Durchflußmengen-Kennfeldern und Programme enthält, einem programmierbaren Speicher (PROM) 23, der Informationen über individuelle Unterschiede der Änderungen und dergleichen des Widerstandswertes und dergleichen des wärmeerzeugen den Widerstandes 11 enthält, einem Schreib-Lese-Speicher (RAM) 222, der für einen Arithmetikoperationsbereich der CPU 221 verwendet wird, mit einem Oszillator (OSC) 25, der einen internen Takt erzeugt, und dergleichen versehen, wie in 4 gezeigt ist. Bei dem PROM 23 kann es sich um einen nicht im Mikroprozessor 3 enthaltenen PROM handeln, der ein Durchschmelz-ROM, ein elektrisch löschbarer EEPROM, ein Flash-ROM, der auf einmal löschbar ist, ein nichtflüchtiger Hochgeschwindigkeitsspeicher, der ein Paralysierungsphänomen eines Films einer ferroelektrischen Substanz verwendet, und dergleichen sein kann. Es können irgendwelche dieser Speicher verwendet werden.
Die obenbeschriebene Ausführung hat die Vorteile, daß Fehler aufgrund der Nichtlinearität ohne Verlust grundlegender Eigenschaften, die dem Hitzdraht-Luftmassenmesser, der einen weiten Durchflußmengen-Meßbereich besitzt, eigentümlich sind, reduziert werden können, wobei in einem Bereich mit niedriger Durchflußmenge eine hohe Auflösung beibehalten wird. Ferner kann dieser Hitzdraht-Luftmassenmesser unter den gleichen Bedingungen wie der herkömmliche Luftmassenmesser verwendet werden, wenn er auf ein eine Durchflußmengenmessung erforderndes System angewendet wird.
Ferner wird in der obigen Ausführung die Glättungsverarbeitung nach der Korrektur verschiedener Fehler ausgeführt, mit dem Ergebnis, daß eine Unstetigkeit der Charakteristiken aufgrund einer Ausführung oder Nichtausführung der Korrektur vermieden werden kann und ein dynamisch stabiler Durchflußmengenmesser geschaffen werden kann.
Außerdem ist es in der obigen Ausführung möglich, das Ansprechverhalten des Sensors auf einen Spannungswert wiederherzustellen, bevor die Ausgangssignale Vin, die von der Sensorschaltung 2 geliefert werden, in Durchflußmengen umgesetzt werden. Hierdurch können präzisere Durchflußmengenwerte erhalten werden.
Konkret wird dieser Vorteil erzielt, indem Luftdurchflußmengen-Wellen durch Kompensieren des Ansprechverhaltens mittels numerischer Verarbeitung der vom wärmeerzeugenden Widerstand 11 mit Ansprechverzögerung erhaltenen Ausgänge erhalten werden. Als Einrichtung zum Kompensieren des Ansprechverhaltens kann eine Schaltung verwendet werden, die beispielsweise aus einem Operationsverstärker, einem Kondensator und einem Widerstand gebildet ist.
Um das Ansprechverhalten durch numerische Verarbeitung zu kompensieren, kann beispielsweise eine Operation gemäß der folgenden Gleichung (2) ausgeführt werden: Vc = 0.5·(Vn + V(n + 1)) + + (Kg·f(v))·(Vn – (V(n + 1)) (2)wobei Vn die momentane Ausgangsspannung ist, V(n + 1) die Ausgangsspannung eine konstante Zeitperiode vorher ist, Kg eine Änderungskonstante der Spannung ist, f(v) eine Funktion ist, die die Eingangsabhängigkeit der Ausgangsspannung angibt, und Vc die Ausgangsspannung ist, deren Ansprechverhalten kompensiert wird.
Durch Verarbeiten der Luftdurchflußmengen-Umsetzung der Ausgangsspannung Vc kann die Ausgangsspannung erhalten werden, deren Ansprechverhalten kompensiert wird.
Falls hierbei verschiedene Faktorwerte für den Faktor Kg der Änderung entsprechend der Tatsache, ob die Differenz zwischen der momentanen Ausgangsspannung und der Ausgangsspannung eine konstante Zeitperiode vorher positiv oder negativ ist, verwendet werden, kann die Ansprechverzögerung wirksamer kompensiert werden.
Der Durchflußmengensensor des Typs mit wärmeerzeugendem Widerstand ist ein Sensor des Typs, bei dem ein wärmeerzeugender Widerstand in einer im Ansaugluftrohr vorgesehenen Nebenleitung angeordnet ist. Hierbei ist es wirksamer, das Ansprechverhalten in der Nebenleitung gleichzeitig zur obenerwähnten Kompensation zu kompensieren.
Wenn hierbei der Rückwärtsströmungsanteil einer Pulsationswelle beurteilt wird und hierfür das Luftdurchflußmengensignal verwendet wird, dessen Ansprechverhalten kompensiert ist, wird die Beurteilung einfach, ferner kann die Präzision verschiedener Fehlerkorrekturen verbessert werden.
Nun wird mit Bezug auf 5 eine zweite Ausführung der Erfindung beschrieben. Diese Ausführung ist so konstruiert, daß bei ihrer Anwendung auf Brennkraftmaschinen für Fahrzeuge zwischen den Durchflußmengen-Meßcharakteristiken entsprechend den Eigenschaften der Brennkraftmaschine umgeschaltet wird. Daher sind mehrere digitale Filter vorgesehen, wovon jedes ein digitales Filter 46 ist, das in der Arithmetikoperationsverarbeitung 40 wie in 2 gezeigt zur Glättung wie in der ersten Ausführung verwendet wird.
Der Aufbau von 5 ist mit Ausnahme der Tatsache, daß eine erste digitale Filterverarbeitung und eine zweite digitale Filterverarbeitung, die mit dem Bezugszeichen 46a bzw. 46b bezeichnet sind, und ein Software-Schalter 46c, der das Ausgangssignal einer der beiden Verarbeitungen 46a und 46b wählt, vorgesehen sind, gleich dem Aufbau von 2.
Die Ausgangssignale Vin der Sensorschaltung 2 werden durch den A/D-Umsetzer 41 in digitale Werte Vadc umge setzt und einer Luftdurchflußmengen-Umsetzungsverarbeitung 42 sowie einer Fehlerkorrekturverarbeitung 44 unterworfen, um Signale Qcm zu bilden. Eines der Signale Qcm wird in die erste digitale Filterverarbeitung 46a eingegeben, während ein weiteres in die zweite digitale Filterverarbeitung 46b eingegeben wird, woraufhin sie einzeln der Glättungsverarbeitung unterworfen werden.
Die Signale Qaf1 und Qaf2, die durch die erste bzw. die zweite digitale Filterverarbeitung 46a bzw. 46b geglättet sind, werden durch den Software-Schalter 46c gewählt, der durch Filterauswahlsignale gesteuert wird, die von außen geliefert werden, wobei das hiervon gewählte Signal einer Ausgangsspannung-Umsetzungsverarbeitung 47 unterworfen wird, durch eine D/A-Umsetzungsverarbeitung 49 wieder in einen analogen Wert umgesetzt wird und dann als nichtlineares Spannungsausgangssignal Vout, das mit dem Ausgangssignal Vin der Sensorschaltung 2 äquivalent ist, ausgegeben wird.
Daher ist es in dieser Ausführung möglich, selbst für Brennkraftmaschinen mit unterschiedlichen Ansaugluft-Pulsationseigenschaften die optimalen Eigenschaften zu erzielen, indem je nach Brennkraftmaschine, auf die die Verarbeitung angewendet wird, eine der beiden digitalen Filterverarbeitungen 46a und 46b gewählt wird, und den Fehler aufgrund einer Nichtlinearität des Sensorausgangs ausreichend zu reduzieren.
Nun wird mit Bezug auf 6 ein konkretes Konstruktionsbeispiel der digitalen Filterverarbeitung 46a, 46b erläutert.
Zunächst ist die erste digitale Filterverarbeitung 46a so konstruiert, daß eine Filterfunktion durch Mittelung von Signalen für eine bestimmte konstante Zeitperiode, d. h. durch Verzögern des Ausgangs, durch Addieren von Eingangssignalen bei jeder Abtastung und durch Multiplizieren mit einer konstanten Verstärkung erhalten wird.
Daher ist die erste digitale Filterverarbeitung 46a durch die folgende Gleichung (3) gegeben: Yn = (Xn + X(n – 1) + X(n – 2) + ... + X(n – m))K1 (3)wobei Xn ein Eingangssignal ist, X(n – 1) ein Eingangssignal eine Abtastung vorher ist und X(n – m) ein Eingangssignal m Abtastungen vorher ist. Wenn die Verstärkungskonstante K1 auf 1/(m + 1) gesetzt ist, kann ein Durchschnittswert Yn aus Eingangssignalen Qcm aus m Abtastwerten erhalten werden.
Mit diesem Filtertyp kann ein Durchschnittswert stabil erhalten werden, er besitzt jedoch die Eigenschaft, daß bei großer Filterwirkung der Verzögerungswert ansteigt.
Daher ist die erste digitale Filterverarbeitung 46a für den Fall geeignet, in dem sie auf eine Brennkraftmaschine mit verhältnismäßig kleiner Ansaugpulsationsamplitude verwendet wird, indem die Filterwirkung klein gemacht wird, d. h. indem das Verzögerungsausmaß klein gemacht wird, wobei die Verarbeitung mit kleiner Rechenlast ausgeführt werden kann, so daß sie für die Fehlerreduzierung wirksam ist.
Andererseits ist die zweite digitale Filterverarbeitung 46b durch ein Filter gebildet, das eine Differentialgleichung verwendet, und so konstruiert, daß der Durchschnittswert Yn der Eingangssignale Qcm aus m Abtastwerten durch Gewinnen einer Differenz zwischen dem Eingangssignal und dem direkt vorangehenden Ausgangssignal und durch Gewichten der Differenz erhalten wird, wie in 6 gezeigt ist.
Daher ist die zweite digitale Filterverarbeitung 46b durch die folgende Gleichung (4) gegeben: Yn = Y(n – 1) + (Xn – Y(n – 1))·K2 (4)wobei Xn ein Eingangssignal ist und Y(n – 1) ein Ausgangssignal eine Abtastung vorher ist. Die Verstärkung K2 ist auf 1 oder weniger gesetzt, wobei es möglich ist, die Glättungswirkung in Abhängigkeit von Abtastfrequenzen durch Ändern dieses Verstärkungswertes K2 zu ändern.
Die zweite digitale Filterverarbeitung 46b ist in dem Fall wirksam, in dem sie auf eine Brennkraftmaschine mit verhältnismäßig großer Ansaugluftpulsationsamplitude angewendet wird, wobei es möglich ist, eine große Amplitudenreduzierung bei kleiner Rechenlast zu erhalten.
Somit kann die zweite Ausführung der Erfindung einfach für eine Brennkraftmaschine mit unterschiedlichen Ansaugluftpulsationseigenschaftn optimiert werden, ferner ist es möglich, einen Fehler aufgrund der Nichtlinearität des Sensorausgangs durch eine arithmetische Operation bei kleiner Rechenlast ausreichend zu reduzieren.
Die zweite Ausführung stellt ein Beispiel für den Fall dar, in dem ein primäres digitales Filter verwendet wird, woraus sich der Vorteil ergibt, daß sie mit minimaler Rechenlast ausgeführt werden kann. Es ist jedoch möglich, ein Filter hoher Ordnung eines Sekundärfilters oder eines höheren Filters zu verwenden, um eine größere Glättungswirkung zu erhalten.
Ferner kann für die nicht gewählte digitale Filterverarbeitung die Arithmetikoperation angehalten werden.
Nun wird mit Bezug auf 7 eine dritte Ausführung der Erfindung beschrieben. Die dritte Ausführung umfaßt eine Ausgangsdurchflußmengen-Umsetzungsverarbeitung 471 anstelle der Spannungsausgangs-Umsetzungsverarbeitung 47 sowie eine PWM-Umsetzungsverarbeitung (Impulsbreitenmodulations-Umsetzungsverarbeitung) 473 anstelle der D/A-Umsetzungsverarbeitung 49 in der Arithmetikverarbeitung der ersten Ausführung und ist so konstruiert, daß eine weitere Glättung durch Hinzufügung eines hardwaremäßig konstruierten analogen Filters 474 erhalten werden kann.
Selbst in der Arithmetikverarbeitung 40 gemäß der dritten Ausführung erfolgt die Verarbeitung bis zur Amplitudenreduzierungsverarbeitung eines Durchflußmengenwerts durch die digitale Filterverarbeitung 46, um ein Signal Qaf zu erhalten, nachdem die Analog/Digital-Umsetzungsverarbeitung 41 für das Ausgangssignal Vin, das von der Sensorschaltung 2 geliefert wird, ausgeführt worden ist, die mit derjenigen der in 2 gezeigten ersten Ausführung übereinstimmt.
Das geglättete Signal Qaf, das in der obenbeschriebenen Weise erhalten wird, wird zunächst in einen linearen Durchflußmengenwert Qao mit einem Offset durch die Ausgangsdurchflußmengen-Umsetzungsverarbeitung 471 unter Verwendung eines im wiederbeschreibbaren Speicher 23 abgelegten QQ-Kennfeldes 472 umgesetzt. Hierbei hat das QQ-Kennfeld die Bedeutung eines Durchflußmengen-Durchflußmengen-Umsetzungskennfeldes, das in dieser Ausführung durch die zweite Umsetzungsgleichung gegeben ist.
Dann wird der lineare Durchflußmengenwert Qao mit Offset in den Impulsausgang umgesetzt, indem der digitale Wert mit der Impulsbreite moduliert wird (Impulsbreitenmodulation), d. h. in einen PWM-Umsetzungsausgang Qpwm durch die PWM-Umsetzungsverarbeitung 473 umgesetzt, woraufhin der Ausgang durch das analoge Filter 474 geglättet wird, um den analogen Ausgang Vqpwm zu erhalten, der als Ausgangssignal Vout ausgegeben wird.
Da in dieser dritten Ausführung der Durchflußmengenwert sowohl durch die digitale Filterverarbeitung 46 als auch durch das analoge Filter 474 geglättet wird, kann die Unstetigkeit der Pulsationswswelle aufgrund der Fehlerkorrektur und der Pulsationsamplitude reduziert werden.
Da ferner in dieser Ausführung das analoge Filter 474 zusätzlich zur digitalen Filterverarbeitung 46 verwendet wird, ist die Auswirkung der Charakteristik der digitalen Filterverarbeitung gering.
Nun wird mit Bezug auf 8 die Charakteristik erläutert, die durch die Verwendung der Verarbeitung durch das Durchflußmengen-Durchflußmengen-Kennfeld gemäß der zweiten Umsetzungsgleichung in der dritten Ausführung bedingt ist.
Ein Merkmal dieser Ausführung besteht darin, daß für den Sensorausgang ein Spannungssignal mit einem Offset Qoff der Durchflußmenge unter Berücksichtigung von Rauschen und dergleichen der Vorrichtungen verwendet wird, wenn das Ausgangssignal Vout an die Brennkraftmaschinen-Steuereinheit 5 geschickt wird, was einen günstigen Rauschabstand ergibt.
Wenn die Durchflußmenge Qcm, die in 8 gezeigt ist, als Durchflußmenge angesehen wird, die zum Zeitpunkt einer Pulsation der Luftdurchflußmenge mit idealer Sinuswelle entspricht, nachdem die Spannung durch das Kennfeld der ersten Umsetzung in der Luftdurchflußmengen-Umsetzungsverarbeitung 42 in eine Durchflußmenge umgesetzt worden ist, ändert sich für das Signal Qaf, für das die Amplitude des Durchflußmengenwerts durch die digitale Filterverarbeitung 46 umgesetzt worden ist, die Verstärkung um einen Offset Qoff, der zur Durchflußmenge hinzugefügt wird, woraus sich eine neue Durchflußmenge Qao ergibt.
Durch die Filterverarbeitung der Durchflußmenge wird die Amplitude reduziert, so daß schließlich das Signal Vqpwm erhalten wird. Da sich jedoch zu diesem Zeitpunkt der Durchschnittswert Qave1 der Durchflußmenge nicht ändert, kann eine Reduzierung der Amplitude ohne Erzeugung eines Nichtlinearitätsfehlers erhalten werden, was sich auf den Rauschabstand vorteilhaft auswirkt.
Nun wird mit Bezug auf 9 ein konkreter Hardwareaufbau dieser Ausführung erläutert.
In 9 umfaßt ein der PWM-Umsetzungsverarbeitung 473 nach 8 entsprechender Abschnitt einen PWM-Zeitgeber 27, ein dem analogen Filter 474 entsprechender Abschnitt umfaßt eine Glättungsschaltung, während der übrige Aufbau so beschaffen ist, daß die Ausgangsdurchflußmengen-Umsetzungsverarbeitung 471 anstelle der Spannungsausgangs-Umsetzungsverarbeitung 47 von der CPU 221 des Mikroprozessors 3 ausgeführt wird. Daher besteht der Unterschied lediglich darin, daß die als Kennfeld im PROM 23 abgelegte zweite Arithmetikoperationsgleichung zu dem QQ-Kennfeld 472 wird, während die übrige Konstruktion mit derjenigen der in 4 gezeigten Ausführung übereinstimmt.
Der PWM-Zeitgeber 27 gibt das Durchflußmengensignal Qao ein, um es der Ausgangsdurchflußmengen-Umsetzungsverarbeitung 471 zu unterwerfen, woraufhin er es in einen Impuls mit einer Impulsbreite umsetzt, die dem Spannungswert des Durchflußmengensignals entspricht.
Das Impulsbreitensignal, das vom PWM-Zeitgeber 27 ausgegeben wird, wird in einen Inverter 60 eingegeben, der mit einer Spannung Vdd betrieben wird, die von einer externen Spannungsquelle angelegt wird, wodurch ein Impuls ausgegeben wird, dessen Breite der Spannung Vdd entspricht. Der Impuls wird in eine Glättungsschaltung 61 eingegeben, die Widerstände 62 und 64 sowie Kondensatoren 63 und 65 enthält, durch Glättung in ein analoges Signal umgesetzt und als Ausgangssignal Vout des Typs mit linearem Spannungswert über einen Pufferverstärker 66 ausgegeben und dann an die Brennkraftmaschinen-Steuereinheit 5 oder dergleichen geliefert.
Da gemäß dieser Ausführung der PWM-Impuls verwendet wird, dessen Amplitude durch die Spannung Vdd der externen Spannungsquelle definiert ist, ergibt sich der Vorteil, daß direkt das Ausgangssignal Vout mit metrischer Verhältnischarakteristik erhalten wird.
Da diese Ausführung ferner so konstruiert ist, daß das analoge Signal unter Verwendung des PWM-Zeitgebers 27 und der Glättungsschaltung 61 ausgegeben wird, wird ein D/A-Umsetzer unnötig, so daß der Mikroprozessor 3 klein ausgebildet werden kann und somit die Kosten reduziert werden können.
Gemäß dieser Ausführung kann ein Fehler aufgrund von Nichtlinearitäten sicher reduziert werden, ohne daß grundlegende Eigenschaften, die dem Durchflußmengensensor des Typs mit wärmeerzeugendem Widerstand eigentümlich sind, geändert werden, so daß eine Einschränkung der Abtastzeit reduziert werden kann, wenn sie auf die Ansaugluftdurchflußmengen-Messung für Brennkraftmaschinen angewendet wird.
Da ferner in dieser Ausführung die Glättungsverarbeitung ausgeführt wird, nachdem verschiedene Fehlerkorrekturverarbeitungen ausgeführt worden sind, kann eine Unstetigkeit der Charakteristik, die durch die Ausführung oder Nichtausführung von Korrekturen verursacht wird, vermieden werden, so daß ein dynamisch stabiles Sensorsystem geschaffen werden kann.
Ferner kann in dieser Ausführung leicht eine Anpassung an die Eigenschaften von Brennkraftmaschinen mit unterschiedlicher Ansaugluft-Pulsationscharakteristik durch eine Arithmetikoperation mit geringer Rechenlast vorgenommen werden, wodurch Fehler aufgrund einer Nichtlinearität des Sensorausgangs ausreichend reduziert werden können.

Claims

Luftdurchflußmengen-Meßvorrichtung zum Messen einer Luftdurchflußmenge, die einen wärmeerzeugenden Widerstand (11) verwendet, der in einer Luftdurchflußleitung angeordnet ist, gekennzeichnet durch, einen ersten Umsetzer (42) zum Umsetzen eines vom wärmeerzeugenden Widerstand (11) erfaßten Spannungswerts (Vin) mittels einer im voraus festgelegten ersten Berechnungsgleichung, ein erstes Filter (46) zum Glätten des Ausgangs (Qa) des ersten Umsetzers (42) und einen zweiten Umsetzer (47) zum Umsetzen des Ausgangs (Qaf) des ersten Filters (46) in einen Spannungswert (Vout) mittels einer im voraus festgelegten zweiten Berechnungsgleichung, wobei der Ausgang des zweiten Umsetzers (47) als Durchflußmengen-Erfassungssignal ausgegeben wird.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem ersten Umsetzer (42) und dem ersten Filter (46) eine Einrichtung (44) zum Korrigieren eines im erfaßten Spannungswert (Vin) vorhandenen Charakteristik-Fehlers vorgesehen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Berechnungsgleichung als inverse Funktion der ersten Berechnungsgleichung definiert ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem ersten Umsetzer (42) eine Einrichtung zum Reduzieren der Ansprechverzögerung der Durchflußmengenänderung des wärmeerzeugenden Widerstandes (11) vorgesehen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet; dass das erste Filter (46) mehrere Filter (46a, 46b) umfasst, wovon in Übereinstimmung mit einem Objekt, in dem die Durchflussmenge gemessen werden soll, jeweils eines gewählt wird.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß hinter dem zweiten Umsetzer (47) ein zweites Filter (474) vorgesehen ist, dessen Zeitkonstante größer als diejenige des ersten Filters (46) ist.