JP2005016957A - 発熱抵抗体式空気流量計 - Google Patents
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Abstract
【課題】バックアップ時間を長くできる発熱抵抗体式空気流量計を提供することにある。
【解決手段】空気流量検出回路１０は、発熱抵抗体ＲＨと空気温度を検出する感温抵抗体ＥＣのブリッジ回路を用いて、空気流量に従った出力信号を得る。電源瞬断を検知する電源瞬断検知回路５０によって電源瞬断が検出されると、トランジスタＴＲ１は、発熱抵抗体ＲＨに流れる電流を遮断する。また、電源瞬断検知回路５０によって電源瞬断が検出されると、調整回路２０のＲＡＭ２３は書き込みが禁止され、電源瞬断前の出力を保持し、その保持した値が出力される。
【選択図】 図１
【解決手段】空気流量検出回路１０は、発熱抵抗体ＲＨと空気温度を検出する感温抵抗体ＥＣのブリッジ回路を用いて、空気流量に従った出力信号を得る。電源瞬断を検知する電源瞬断検知回路５０によって電源瞬断が検出されると、トランジスタＴＲ１は、発熱抵抗体ＲＨに流れる電流を遮断する。また、電源瞬断検知回路５０によって電源瞬断が検出されると、調整回路２０のＲＡＭ２３は書き込みが禁止され、電源瞬断前の出力を保持し、その保持した値が出力される。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンに吸入される空気流量を計測する発熱抵抗体式空気流量計に係り、特に、一時的な断線状態（電源瞬断・瞬停）時の保護に好適な発熱抵抗体式空気流量計に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に電子回路では、例えば、特開２００１−３２７１０１号公報に記載されているように、一時的な断線状態に対応するために、コンデンサ等を用いたバックアップ回路を用いている。
【０００３】
一方、発熱抵抗体式空気流量計は、サージによる破壊や電波等の外乱ノイズによる誤動作を防ぐため、電源供給線に抵抗やインダクタ、コンデンサ等で構成する保護回路を備えている。そして、コネクタの接触不良等によって電源が一時的に断線（電源瞬断・瞬停）した場合においても、この保護回路を構成するコンデンサに蓄えた電荷によって発熱抵抗体式空気流量計を動作させている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、最近、バックアップ可能な時間を長くしたいという要求がでてきている。例えば、従来は、一時的に断線状態になった後、０．２ｍｓ程度の間空気流量計の出力が得られれば良いものであったものが、例えば、０．４ｍｓ程度の間まで空気流量計の出力を得られるようにしたいというものである。この要求に応える方法として考えられるのは、バックアップ用のコンデンサの容量を大きくすることである。
【０００５】
しかしながら、次の理由によって、コンデンサの容量を大きくすることは、現状では困難である。例えば、０．２ｍｓのバックアップ時間を確保するために用いられているコンデンサは、例えば、０．１μＦのチップコンデンサである。このチップコンデンサは、回路基板上にオンチップで配置されている。このとき、バックアップ時間を０．４ｍｓまで伸ばそうとすると、１０μＦ程度のコンデンサが必要となる。これは、発熱抵抗式の空気流量計では、発熱抵抗体における消費電力が大きいため、バックアップコンデンサにチャージされた電圧が低下すると、発熱抵抗体に流れる電流も少なくなり、正確な空気流量の計測が不可能になるためである。このような大容量のコンデンサはチップコンデンサでは実現しにくいため、実質的に基板にオンチップで取り付ける構成が取り得なくなる。自動車用に用いられる空気流量計は、年々小型化してきているため、実装面積の制限からコンデンサ容量は制限されるため、上述のようにしてコンデンサ容量を大きくする方法では、バックアップ時間の延長には答えられないものである。
ンサが必要となる。しかししまう。
【０００６】
本発明の目的は、バックアップ時間を長くできる発熱抵抗体式空気流量計を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
（１）上記目的を達成するために、本発明は、発熱抵抗体と空気温度を検出する感温抵抗体と固定抵抗器からなるブリッジ回路の差動信号を演算増幅器で増幅し、帰還することで空気流量に従った出力信号を得る空気流量検出回路と、この空気流量検出回路の出力信号を所定の特性に調整する調整回路とを有する発熱抵抗体式空気流量計において、電源瞬断を検知する電源瞬断検知回路と、この電源瞬断検知回路によって電源瞬断が検出されると、前記発熱抵抗体に流れる電流を遮断する遮断回路と、前記電源瞬断検知回路によって電源瞬断が検出されると、電源瞬断前の出力を保持し、その保持した値を出力する保持手段とを備えるようにしたものである。
かかる構成により、回路全体を低消費電力化するとともに、瞬停前のデータを保持することにより、バックアップ時間を長くし得るものとなる。
【０００８】
（２）上記（１）において、好ましくは、前記遮断回路は、前記調整回路の一部の回路への通電を遮断するようにしたものである。
【０００９】
（３）上記（１）において、好ましくは、前記保持手段は、メモリであり、前記電源瞬断検知回路によって電源瞬断が検出されると、このメモリに対する新たな書き込みを禁止して、電源瞬断前の出力を保持し、その保持した値を出力するようにしたものである。
【００１０】
（４）上記（３）において、好ましくは、前記調整回路の電源として、外部のコントロールユニットから出力される基準電源ＶＲＥＦを用いるようにしたものである。
【００１１】
（５）上記（１）において、好ましくは、前記保持手段は、サンプルホールド回路であり、前記電源瞬断検知回路によって電源瞬断が検出されると、このサンプルホールド回路により電源瞬断前の出力を保持し、その保持した値を出力するようにしたものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図１〜図４を用いて、本発明の第１の実施形態による発熱抵抗体式空気流量計の構成及び動作について説明する。
最初に、図１を用いて、本実施形態による発熱抵抗体式空気流量計の構成及び動作について説明する。
図１は、本発明の第１の実施形態による発熱抵抗体式空気流量計の構成を示すブロック図である。
【００１３】
本実施形態による空気流量計は、基本的な構成として、空気流量検出回路１０と、調整回路２０とを備えている。さらに、瞬停時のバックアップのために、バックアップコンデンサＣ１と、電源瞬断検知回路５０と、定電圧基準回路６０と、抵抗Ｒ１とコンデンサＣ２の直列回路と、トランジスタＴＲ１とを備えている。
【００１４】
最初に、通常の状態（瞬停でない状態）における空気流量検出回路１０と、調整回路２０の構成及び動作について説明する。
【００１５】
空気流量検出回路１０は、空気流量をセンシングして電気信号に変換する回路である。空気流量検出回路１０は、演算増幅器ＯＰ１と、パワートランジスタＴＲ２と、発熱抵抗体（ホットワイヤ）ＲＨと、感温抵抗体（コールドワイヤ）ＲＣと、固定抵抗Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５とから構成されている。発熱抵抗体（ホットワイヤ）ＲＨと、感温抵抗体（コールドワイヤ）ＲＣと、固定抵抗Ｒ３，Ｒ４は、ブリッジ回路を構成している。
【００１６】
演算増幅器ＯＰ１は、空気流量が変化しても発熱抵抗体ＲＨの温度を常に一定に保つように発熱抵抗体ＲＨに流れる電流を制御している。発熱抵抗体ＲＨに流れる電流は固定抵抗Ｒ４の両端電圧に比例するので、この電圧を測定すれば空気流量を測定できる。
【００１７】
調整回路２０は、空気流量検出回路からの出力を所定の特性に調整する回路である。調整回路２０は、アナログ・デジタル変換回路（ＡＤ）２１と、デジタル演算器（ＤＳＰ）２２と、書き換え可能なメモリ（ＲＡＭ）２３と、書込み可能なメモリ（ＰＲＯＭ）２４と、デジタル・アナログ変換回路（ＤＡ）２５と、フリーランニングカウンタ（ＦＲＣ）２６と、デジタル演算器（ＤＳＰ）２２を動作させるための発振回路２７と、出力形態を切換えるマルチプレクサ（ＭＰＸ）２８とを備えている。さらに、瞬停時のバックアップのための構成として、スイッチ回路３１と、書き込み禁止回路３２とを備えている。調整回路２０は、１チップ上の集積回路にまとめることができる。
【００１８】
調整回路２０は、空気流量検出回路１０からの出力をアナログ・デジタル変換器（ＡＤ）２１でデジタル値に変換する。このデジタル値はデジタル演算器（ＤＳＰ）２２に入力され、書き込み可能なメモリ（ＰＲＯＭ）２４に記憶されているプログラム及び計算に必要な係数を用いて、ゼロ点・スパン調整、温度補正を計算し、その結果をデジタル出力し、書き換え可能なメモリ（ＲＡＭ）２３に記憶する。書き換え可能なメモリ（ＲＡＭ）２３に記憶されたデジタル演算器（ＤＳＰ）２２の出力は、デジタル・アナログ変換器（ＤＡ）２５或いはフリーランニングカウンタ（ＦＲＣ）２６に入力され、出力形態（電圧出力あるいは周波数出力）に応じてマルチプレクサ（ＭＰＸ）２８によって切換えられ、最終的に出力となる。
【００１９】
次に、瞬停時のバックアップのための構成について説明する。
【００２０】
バックアップコンデンサＣ１は、電源電圧を充電する。バックアップコンデンサＣ１は、小容量のものでよく、例えば、０．１μＦのチップコンデンサを用いている。電源瞬断検知回路５０は、電源電圧が設定電圧より低くなると瞬停状態であると判断して、空気流量計を低消費電力に移行させる信号を発生する。
【００２１】
ここで、図２を用いて、電源瞬断検知回路５０の構成について説明する。
図２は、本発明の第１の実施形態による発熱抵抗体式空気流量計に用いる電源瞬断検知回路の構成を示す回路図である。なお、図１と同一符号は、同一部分を示している。
【００２２】
電源瞬断検知回路５０は、ツェナダイオードＺＤ１と、固定抵抗器Ｒ１０，Ｒ１１，Ｒ１２と、トランジスタＴＲ４とで構成される。通常動作時は、トランジスタＴＲ４をＯＮさせて出力をＬｏｗ状態にしておく。電源瞬断時は、電源電圧（ＶＢ）がツェナダイオードＺＤ１と固定抵抗器Ｒ１２で決まる設定電圧以下になると、電源瞬断と判定して、出力Ｖｏｕｔ２をＨｉｇｈ状態に移行させることで瞬断検知信号を出力する。電源瞬断検知回路５０の出力Ｖｏｕｔ２は、図１に示すように、抵抗Ｒ７を介してトランジスタＴＲ１のベース端子に供給される。トランジスタＴＲ１は、空気流量検出回路１０を構成する演算増幅器ＯＰ１の非反転入力端子に接続されている。
【００２３】
電源瞬断検出回路５０は、電源電圧が設定電圧以下になると検出信号を出力する。この検出信号が出力されると、演算増幅器ＯＰ１の非反転端子の電圧をトランジスタＴＲ１により強制的にＬｏｗにする。これに伴いパワートランジスタＴＲ２が駆動しなくなるため発熱抵抗体ＲＨに流れる電流は遮断されるため、空気流量検出回路１０の消費電力を零として、回路全体の消費電力を小さくすることができる。
【００２４】
図１において、定電圧基準回路６０は、基準電圧を発生する。ここで、図３を用いて、定電圧基準回路６０の構成について説明する。
図３は、本発明の第１の実施形態による発熱抵抗体式空気流量計に用いる定電圧基準回路の構成を示す回路図である。なお、図１と同一符号は、同一部分を示している。
【００２５】
定電圧基準回路６０は、ツェナダイオードＺＤ３で構成され、ツェナ電圧の設定により定電圧の設定が行うことができる。定電圧基準回路６０の出力電圧は、調整回路２０の駆動電圧ＶＣＣとして供給される。
【００２６】
また、電源瞬断検知回路５０の出力Ｖｏｕｔ２は、図１に示すように、調整回路２０のＳＴＡＮＢＹ端子に供給される。調整回路２０は、上述したように、ＳＴＡＮＢＹ端子に接続されたスイッチ回路３１と、書き込み禁止回路３２とを備えている。電源瞬断検出回路５０からＳＴＡＮＢＹ端子に、電源電圧が設定電圧以下になったことを検出した瞬断検知信号が入力すると、スイッチ回路３１がオフとなって、定電圧基準回路６０からアナログ・デジタル変換回路（ＡＤ）２１と、デジタル演算器（ＤＳＰ）２２と、書込み可能なメモリ（ＰＲＯＭ）２４と、発振回路２７とに対する電力供給を停止する。これによってアナログ・デジタル変換回路（ＡＤ）２１とデジタル演算器（ＤＳＰ）２２と書込み可能なメモリ（ＰＲＯＭ）２４と発振回路２７は駆動しなくなるため、調整回路２０の消費電力を小さくして、回路全体の消費電力を小さくすることができる。
【００２７】
また、電源瞬断検出回路５０からＳＴＡＮＢＹ端子に、電源電圧が設定電圧以下になったことを検出した瞬断検知信号が入力すると、書き込み禁止回路３２は、デジタル演算器（ＤＳＰ）２２から書き換え可能なメモリ（ＲＡＭ）２３に対する書き込みを禁止する。通常の動作では、書き換え可能なメモリ（ＲＡＭ）２３は、デジタル演算器（ＤＳＰ）２２の出力を逐次上書き記憶しているが、書き込み禁止となると、新たなデータの書き込み記憶が禁止され、したがって、書き込み禁止になる前のデータが保持される。すなわち、書き込み禁止回路３２と、書き換え可能なメモリ（ＲＡＭ）２３とによって、瞬停前のデータを保持する保持手段を構成している。書き換え可能なメモリ（ＲＡＭ）２３保持されたデータは、デジタル・アナログ変換器（ＤＡ）２５或いはフリーランニングカウンタ（ＦＲＣ）２６に入力され、出力形態（電圧出力あるいは周波数出力）に応じてマルチプレクサ（ＭＰＸ）２８によって切換えられ、出力されるので、瞬停時にも空気流量計としての出力を得ることができる。
【００２８】
このときの出力は、正確な空気流量を示すものではないが、その出力を用いて一時的にエンジン制御等を継続することができる。空気流量計の出力は、エンジン制御等に用いられるが、例えば、空気流量検出回路１０に対する電力供給が停止して、空気流量検出回路１０の出力は０となると、エンジン制御装置は、燃料噴射量が０となるような制御を実行するため、エンジンが停止することになる。しかしながら、瞬停前の空気流量信号が出力されることにより、エンジン制御装置は、あたかも、正確な空気流量が検出されているように判断するため、エンジン制御を継続する。そして、瞬停が終わった後は、正常は空気流量信号に基づいて、エンジン制御を継続することができる。
【００２９】
次に、図４を用いて、接触不良やノイズ等で電源瞬断が発生した場合の動作について説明する。
図４は、本発明の第１の実施形態による発熱抵抗体式空気流量計の瞬停時の動作を示す波形図である。図４において、横軸は時間を示している。図４（Ａ）の縦軸は電源電圧ＶＢを示している。図４（Ｂ）の縦軸は電源瞬断検知回路５０の出力である電源瞬断検出信号を示している。図４（Ｃ）の縦軸は発熱抵抗体ＲＨＨに流れる電流を示している。図４（Ｄ）の縦軸は空気流量検出回路１０及び調整回路２０を含む発熱抵抗体式空気流量計の回路全体の消費電流を示している。図４（Ｅ）の縦軸は空気流量検出回路１０の検出信号を示している。図４（Ｆ）の縦軸は空気流量計の出力を示している。
【００３０】
図４（Ａ）に示すように、時刻ｔ１において、電源電圧ＶＢが、電源瞬断の発生により予め設定しておいた電圧ＶＳ以下になると、図４（Ｂ）に示すように、電源瞬断検知回路５０は検出信号（ａ）を出力する。
【００３１】
検出信号（ａ）が出力されると演算増幅器ＯＰ１の非反転入力端子に接続されたトランジスタＴＲ１を動作させ、非反転入力端子の電位をゼロにすることによりパワートランジスタＴＲ２を動作させなくする。それによって、図４（Ｃ）に示すように、発熱抵抗体ＲＨに流れる電流（ｂ）がゼロとなるため大幅に消費電力を低減できる。また一方で、検出信号（ａ）は調整回路２０のＳＴＡＮＤＢＹ端子にも入力され、調整回路２０は低消費電力状態に切り替えられる。したがって、図４（Ｄ）に示すように、回路全体の消費電流は、大幅に小さくなる。
【００３２】
それと同時に、図４（Ｆ）に示すように、電源瞬断直前のデジタル演算器（ＤＳＰ）２２からの出力は書き換え可能なメモリ（ＲＡＭ）２３に保持されているため、低消費電力状態の間その値をデジタル・アナログ変換器（ＤＡ）２０あるいはフリーランニングカウンタ（ＦＲＣ）２１に入力して空気流量計の出力（ｅ）を保持する。したがって、図４（Ｅ）に示すように、空気流量検出信号は０となっても、空気流量計の出力は、保持することが可能となる。
【００３３】
そして、時刻ｔ２において、瞬停状態から回復すれば、瞬停以前と同様に通常の動作に復帰できる。
【００３４】
以上説明したように、本実施形態によれば、電源瞬断時に電源瞬断検知回路の信号により回路全体を低消費電力状態にして、且つ出力を保持することにより電源瞬断が発生しても、空気流量をエンジンコントロールユニットに伝えることが可能となる。しかも、保持手段を用いることにより、バックアップ時間を長くできる。
【００３５】
次に、図５を用いて、本発明の第２の実施形態による発熱抵抗体式空気流量計の構成及び動作について説明する。
図５は、本発明の第２の実施形態による発熱抵抗体式空気流量計の構成を示すブロック図である。なお、図１と同一符号は、同一部分を示している。
【００３６】
本実施形態において、基本的な回路構成は、図１に示した実施形態と同じであるが、調整回路の回路構成が異なる。本実施形態の調整回路２０Ａは、アナログ・デジタル変換回路（ＡＤ）２１と、デジタル演算回路（ＤＳＰ）２２と、書き換え可能なメモリ（ＲＡＭ）２３と、書込み可能なメモリ（ＰＲＯＭ）２４と、発振回路２７と、スイッチ回路３１の他に、デジタル・アナログ変換回路（ＤＡ）３４と、マルチプレクサ回路（ＭＰＸ）３５と、サンプルホールド回路（ＳＨ）３６とを備えている。
【００３７】
調整回路２０Ａは、空気流量検出回路１０からの出力をアナログ・デジタル変換器（ＡＤ）２１でデジタル値に変換する。このデジタル値はデジタル演算器（ＤＳＰ）２２に入力され書き込み可能なメモリ（ＰＲＯＭ）２４に記憶されているプログラム及び計算に必要な係数を用いて、ゼロ点・スパン調整、温度補正を計算し、その結果をデジタル出力され、書き換え可能なメモリ（ＲＡＭ）２３に記憶される。書き換え可能なメモリ（ＲＡＭ）２３に記憶されたデジタル演算器２２の出力はデジタル・アナログ変換器（ＤＡ）３４に入力され、電圧に変換される。通常の状態では、マルチプレクサ回路（ＭＰＸ）３５は、デジタル・アナログ変換器（ＤＡ）３４の出力をそのまま外部出力となるように選択されている。
【００３８】
電源瞬断時は、ＳＴＡＮＤＢＹ端子に瞬断検出信号が印加されて、スイッチ回路３１がオフとなって、定電圧基準回路６０からアナログ・デジタル変換回路（ＡＤ）２１と、デジタル演算器（ＤＳＰ）２２と、書込み可能なメモリ（ＰＲＯＭ）２４と、発振回路２７と、書き換え可能なメモリ（ＲＡＭ）２３とに対する電力供給を停止する。これによってアナログ・デジタル変換回路（ＡＤ）２１とデジタル演算器（ＤＳＰ）２２と書込み可能なメモリ（ＰＲＯＭ）２４と発振回路２７と書き換え可能なメモリ（ＲＡＭ）２３は駆動しなくなるため、調整回路２０の消費電力を小さくして、回路全体の消費電力を小さくすることができる。
【００３９】
また、電源瞬断検出回路５０からＳＴＡＮＢＹ端子に、電源電圧が設定電圧以下になったことを検出した瞬断検知信号が入力すると、マルチプレクサ回路（ＭＰＸ）３５は、サンプルホールド回路（ＳＨ）３６側に切替え、サンプルホールド回路（ＳＨ）３６は瞬断検出信号によってホールドモードに固定され、電源瞬断直前の出力を保持した状態のままとなり、この保持された電圧が外部に出力される。
【００４０】
本実施形態によれば、電源瞬断時に電源瞬断検知回路の信号により回路全体を低消費電力状態にして、且つ出力を保持することにより電源瞬断が発生しても、空気流量をエンジンコントロールユニットに伝えることが可能となる。
【００４１】
また、書き換え可能なメモリ（ＲＡＭ）のデータを用いず、ハード的に出力を保持できるため、信頼性の高い電源瞬断対応回路を実現できる。すなわち、図１に示したように、書き換え可能なメモリ（ＲＡＭ）２３にデータを保持する場合、瞬停が生じると、書き換え可能なメモリ（ＲＡＭ）２３に供給される電圧が低下した場合、メモリ内容が消去される場合もあるが、本実施形態のように、サンプルホールド回路（ＳＨ）を用いる場合には、さらに長時間のデータ保持が可能となり、信頼性を向上することができる。
【００４２】
次に、図６を用いて、本発明の第３の実施形態による発熱抵抗体式空気流量計の構成及び動作について説明する。
図６は、本発明の第３の実施形態による発熱抵抗体式空気流量計の構成を示すブロック図である。なお、図１と同一符号は、同一部分を示している。
【００４３】
本実施形態において、基本的な回路構成は、図１に示した実施形態と同じであるが、調整回路の回路構成が異なる。本実施形態の調整回路２０Ｂは、演算増幅器ＯＰ２と、固定抵抗体Ｒ２１，Ｒ２２，Ｒ２３，Ｒ２４と、サンプルホールド回路（ＳＨ）３６と、マルチプレクサ（ＭＰＸ）３５で構成される。
【００４４】
調整回路２０Ｂは、空気流量検出回路１０からの出力を演算増幅器ＯＰ２で所定の特性に調整した後、マルチプレクサ（ＭＰＸ）３５でサンプルホールド回路（ＳＨ）３６を介す場合と介さない場合とに分けられ、出力する。通常動作時は、電源瞬断検知回路５０からの出力がないため、マルチプレクサ（ＭＰＸ）３５はサンプルホールド回路（ＳＨ）３６を介さずに直接出力する。一方、電源瞬断が発生した場合、第１の実施形態と同様に電源瞬断検知回路５０から検知信号が送られ空気流量検出回路１０のパワートランジスタＴＲ２をオフ状態にして低消費電力状態に移行させ、同時にマルチプレクサ（ＭＰＸ）３５をサンプルホールド回路（ＳＨ）３６を介すように切換えて電源瞬断が発生する直前の演算増幅器ＯＰ２の出力をサンプルホールド（ＳＨ）３６で保持し、その保持した値を出力する。
【００４５】
本実施形態によれば、アナログ処理による出力調整回路を用いた空気流量計においても電源瞬断時の動作を安定化できる。
【００４６】
次に、図７を用いて、本発明の第４の実施形態による発熱抵抗体式空気流量計の構成及び動作について説明する。
図７は、本発明の第４の実施形態による発熱抵抗体式空気流量計の構成を示すブロック図である。なお、図１と同一符号は、同一部分を示している。
【００４７】
本実施形態において、基本的な回路構成は、図１に示した実施形態と同じであるが、調整回路の回路構成が異なる。本実施形態の調整回路２０Ｃは、アナログ・デジタル変換回路（ＡＤ）２１と、デジタル演算器（ＤＳＰ）２２と、書き換え可能なメモリ（ＲＡＭ）２３と、書込み可能なメモリ（ＰＲＯＭ）２４と、デジタル・アナログ変換回路（ＤＡ）２５と、フリーランニングカウンタ（ＦＲＣ）２６と、デジタル演算器（ＤＳＰ）２２を動作させるための発振回路２７と、出力形態を切換えるマルチプレクサ（ＭＰＸ）２８とを備えている。さらに、瞬停時のバックアップのための構成として、書き込み禁止回路３２を備えている。
【００４８】
すなわち、図１に示したスイッチ回路３１は備えていないものであり、その代わりに、調整回路２０Ｃの電源（ＶＣＣ）は、エンジンコントロールユニットから供給される電源ＶＲＥＦを用いる。エンジンコントロールユニットの種類によっては、エンジンコントロールユニット以外のセンサ回路（空気流量計など）の信号の誤差を少なくするため、ＤＡ変換時等の基準となる電源ＶＲＥＦを出力する構成のものが存在する。このようなエンジンコントロールユニットとともに用いる場合には、空気流量計の調整回路２０Ｃの電源として、電源ＶＲＥＦを用いる。
【００４９】
電源瞬断が発生した場合、第１の実施形態と同様に電源瞬断検知回路５０から検知信号が送られ空気流量検出回路１０のパワートランジスタＴＲ２をオフ状態にして低消費電力状態に移行させ、書き込み禁止回路３２によって、書き換え可能なメモリ（ＲＡＭ）２３に対する書き込みを禁止することによって、瞬停以前のデータを書き換え可能なメモリ（ＲＡＭ）２３に保持して、この値に基づいて出力する。書き換え可能なメモリ（ＲＡＭ）２３は、電源ＶＲＥＦから電源を供給されているため、電圧低下によるデータの喪失などが生じないため、信頼性を向上することができる。また、定電圧基準回路が不要となるため、小型化が可能となる。
【００５０】
本実施形態によれば、電源瞬断時に電源瞬断検知回路の信号により回路全体を低消費電力状態にして、且つ出力を保持することにより電源瞬断が発生しても、空気流量をエンジンコントロールユニットに伝えることが可能となる。
【００５１】
また、信頼性を向上し、しかも、小型化し得るものとなる。
【００５２】
【発明の効果】
本発明によれば、発熱抵抗体式空気流量計における瞬停時のバックアップ時間を長くできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態による発熱抵抗体式空気流量計の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施形態による発熱抵抗体式空気流量計に用いる電源瞬断検知回路の構成を示す回路図である。
【図３】本発明の第１の実施形態による発熱抵抗体式空気流量計に用いる定電圧基準回路の構成を示す回路図である。
【図４】本発明の第１の実施形態による発熱抵抗体式空気流量計の瞬停時の動作を示す波形図である。
【図５】本発明の第２の実施形態による発熱抵抗体式空気流量計の構成を示すブロック図である。
【図６】本発明の第３の実施形態による発熱抵抗体式空気流量計の構成を示すブロック図である。
【図７】本発明の第４の実施形態による発熱抵抗体式空気流量計の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１０…空気流量検出回路
２０，２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ…調整回路
２１…アナログ・デジタル変換器（ＡＤ）
２２…デジタル演算器（ＤＳＰ）
２３…書き換え可能なメモリ（ＲＡＭ）
２４…書込み可能なメモリ（ＰＲＯＭ）
２５…デジタル・アナログ変換器（ＤＡ）
２６…フリーランニングカウンタ
２７…発振回路
２９，３５…マルチプレクサ（ＭＰＸ）
３１…スイッチ回路
３２…書き込み禁止回路
３６…サンプルホールド回路（ＳＨ）
５０…電源瞬断検知回路
６０…定電圧基準回路
Ｃ１…バックアップコンデンサ
ＲＨ…感温抵抗体（コールドワイヤ）
ＲＣ…発熱抵抗体（ホットワイヤ）
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンに吸入される空気流量を計測する発熱抵抗体式空気流量計に係り、特に、一時的な断線状態（電源瞬断・瞬停）時の保護に好適な発熱抵抗体式空気流量計に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に電子回路では、例えば、特開２００１−３２７１０１号公報に記載されているように、一時的な断線状態に対応するために、コンデンサ等を用いたバックアップ回路を用いている。
【０００３】
一方、発熱抵抗体式空気流量計は、サージによる破壊や電波等の外乱ノイズによる誤動作を防ぐため、電源供給線に抵抗やインダクタ、コンデンサ等で構成する保護回路を備えている。そして、コネクタの接触不良等によって電源が一時的に断線（電源瞬断・瞬停）した場合においても、この保護回路を構成するコンデンサに蓄えた電荷によって発熱抵抗体式空気流量計を動作させている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、最近、バックアップ可能な時間を長くしたいという要求がでてきている。例えば、従来は、一時的に断線状態になった後、０．２ｍｓ程度の間空気流量計の出力が得られれば良いものであったものが、例えば、０．４ｍｓ程度の間まで空気流量計の出力を得られるようにしたいというものである。この要求に応える方法として考えられるのは、バックアップ用のコンデンサの容量を大きくすることである。
【０００５】
しかしながら、次の理由によって、コンデンサの容量を大きくすることは、現状では困難である。例えば、０．２ｍｓのバックアップ時間を確保するために用いられているコンデンサは、例えば、０．１μＦのチップコンデンサである。このチップコンデンサは、回路基板上にオンチップで配置されている。このとき、バックアップ時間を０．４ｍｓまで伸ばそうとすると、１０μＦ程度のコンデンサが必要となる。これは、発熱抵抗式の空気流量計では、発熱抵抗体における消費電力が大きいため、バックアップコンデンサにチャージされた電圧が低下すると、発熱抵抗体に流れる電流も少なくなり、正確な空気流量の計測が不可能になるためである。このような大容量のコンデンサはチップコンデンサでは実現しにくいため、実質的に基板にオンチップで取り付ける構成が取り得なくなる。自動車用に用いられる空気流量計は、年々小型化してきているため、実装面積の制限からコンデンサ容量は制限されるため、上述のようにしてコンデンサ容量を大きくする方法では、バックアップ時間の延長には答えられないものである。
ンサが必要となる。しかししまう。
【０００６】
本発明の目的は、バックアップ時間を長くできる発熱抵抗体式空気流量計を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
（１）上記目的を達成するために、本発明は、発熱抵抗体と空気温度を検出する感温抵抗体と固定抵抗器からなるブリッジ回路の差動信号を演算増幅器で増幅し、帰還することで空気流量に従った出力信号を得る空気流量検出回路と、この空気流量検出回路の出力信号を所定の特性に調整する調整回路とを有する発熱抵抗体式空気流量計において、電源瞬断を検知する電源瞬断検知回路と、この電源瞬断検知回路によって電源瞬断が検出されると、前記発熱抵抗体に流れる電流を遮断する遮断回路と、前記電源瞬断検知回路によって電源瞬断が検出されると、電源瞬断前の出力を保持し、その保持した値を出力する保持手段とを備えるようにしたものである。
かかる構成により、回路全体を低消費電力化するとともに、瞬停前のデータを保持することにより、バックアップ時間を長くし得るものとなる。
【０００８】
（２）上記（１）において、好ましくは、前記遮断回路は、前記調整回路の一部の回路への通電を遮断するようにしたものである。
【０００９】
（３）上記（１）において、好ましくは、前記保持手段は、メモリであり、前記電源瞬断検知回路によって電源瞬断が検出されると、このメモリに対する新たな書き込みを禁止して、電源瞬断前の出力を保持し、その保持した値を出力するようにしたものである。
【００１０】
（４）上記（３）において、好ましくは、前記調整回路の電源として、外部のコントロールユニットから出力される基準電源ＶＲＥＦを用いるようにしたものである。
【００１１】
（５）上記（１）において、好ましくは、前記保持手段は、サンプルホールド回路であり、前記電源瞬断検知回路によって電源瞬断が検出されると、このサンプルホールド回路により電源瞬断前の出力を保持し、その保持した値を出力するようにしたものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図１〜図４を用いて、本発明の第１の実施形態による発熱抵抗体式空気流量計の構成及び動作について説明する。
最初に、図１を用いて、本実施形態による発熱抵抗体式空気流量計の構成及び動作について説明する。
図１は、本発明の第１の実施形態による発熱抵抗体式空気流量計の構成を示すブロック図である。
【００１３】
本実施形態による空気流量計は、基本的な構成として、空気流量検出回路１０と、調整回路２０とを備えている。さらに、瞬停時のバックアップのために、バックアップコンデンサＣ１と、電源瞬断検知回路５０と、定電圧基準回路６０と、抵抗Ｒ１とコンデンサＣ２の直列回路と、トランジスタＴＲ１とを備えている。
【００１４】
最初に、通常の状態（瞬停でない状態）における空気流量検出回路１０と、調整回路２０の構成及び動作について説明する。
【００１５】
空気流量検出回路１０は、空気流量をセンシングして電気信号に変換する回路である。空気流量検出回路１０は、演算増幅器ＯＰ１と、パワートランジスタＴＲ２と、発熱抵抗体（ホットワイヤ）ＲＨと、感温抵抗体（コールドワイヤ）ＲＣと、固定抵抗Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５とから構成されている。発熱抵抗体（ホットワイヤ）ＲＨと、感温抵抗体（コールドワイヤ）ＲＣと、固定抵抗Ｒ３，Ｒ４は、ブリッジ回路を構成している。
【００１６】
演算増幅器ＯＰ１は、空気流量が変化しても発熱抵抗体ＲＨの温度を常に一定に保つように発熱抵抗体ＲＨに流れる電流を制御している。発熱抵抗体ＲＨに流れる電流は固定抵抗Ｒ４の両端電圧に比例するので、この電圧を測定すれば空気流量を測定できる。
【００１７】
調整回路２０は、空気流量検出回路からの出力を所定の特性に調整する回路である。調整回路２０は、アナログ・デジタル変換回路（ＡＤ）２１と、デジタル演算器（ＤＳＰ）２２と、書き換え可能なメモリ（ＲＡＭ）２３と、書込み可能なメモリ（ＰＲＯＭ）２４と、デジタル・アナログ変換回路（ＤＡ）２５と、フリーランニングカウンタ（ＦＲＣ）２６と、デジタル演算器（ＤＳＰ）２２を動作させるための発振回路２７と、出力形態を切換えるマルチプレクサ（ＭＰＸ）２８とを備えている。さらに、瞬停時のバックアップのための構成として、スイッチ回路３１と、書き込み禁止回路３２とを備えている。調整回路２０は、１チップ上の集積回路にまとめることができる。
【００１８】
調整回路２０は、空気流量検出回路１０からの出力をアナログ・デジタル変換器（ＡＤ）２１でデジタル値に変換する。このデジタル値はデジタル演算器（ＤＳＰ）２２に入力され、書き込み可能なメモリ（ＰＲＯＭ）２４に記憶されているプログラム及び計算に必要な係数を用いて、ゼロ点・スパン調整、温度補正を計算し、その結果をデジタル出力し、書き換え可能なメモリ（ＲＡＭ）２３に記憶する。書き換え可能なメモリ（ＲＡＭ）２３に記憶されたデジタル演算器（ＤＳＰ）２２の出力は、デジタル・アナログ変換器（ＤＡ）２５或いはフリーランニングカウンタ（ＦＲＣ）２６に入力され、出力形態（電圧出力あるいは周波数出力）に応じてマルチプレクサ（ＭＰＸ）２８によって切換えられ、最終的に出力となる。
【００１９】
次に、瞬停時のバックアップのための構成について説明する。
【００２０】
バックアップコンデンサＣ１は、電源電圧を充電する。バックアップコンデンサＣ１は、小容量のものでよく、例えば、０．１μＦのチップコンデンサを用いている。電源瞬断検知回路５０は、電源電圧が設定電圧より低くなると瞬停状態であると判断して、空気流量計を低消費電力に移行させる信号を発生する。
【００２１】
ここで、図２を用いて、電源瞬断検知回路５０の構成について説明する。
図２は、本発明の第１の実施形態による発熱抵抗体式空気流量計に用いる電源瞬断検知回路の構成を示す回路図である。なお、図１と同一符号は、同一部分を示している。
【００２２】
電源瞬断検知回路５０は、ツェナダイオードＺＤ１と、固定抵抗器Ｒ１０，Ｒ１１，Ｒ１２と、トランジスタＴＲ４とで構成される。通常動作時は、トランジスタＴＲ４をＯＮさせて出力をＬｏｗ状態にしておく。電源瞬断時は、電源電圧（ＶＢ）がツェナダイオードＺＤ１と固定抵抗器Ｒ１２で決まる設定電圧以下になると、電源瞬断と判定して、出力Ｖｏｕｔ２をＨｉｇｈ状態に移行させることで瞬断検知信号を出力する。電源瞬断検知回路５０の出力Ｖｏｕｔ２は、図１に示すように、抵抗Ｒ７を介してトランジスタＴＲ１のベース端子に供給される。トランジスタＴＲ１は、空気流量検出回路１０を構成する演算増幅器ＯＰ１の非反転入力端子に接続されている。
【００２３】
電源瞬断検出回路５０は、電源電圧が設定電圧以下になると検出信号を出力する。この検出信号が出力されると、演算増幅器ＯＰ１の非反転端子の電圧をトランジスタＴＲ１により強制的にＬｏｗにする。これに伴いパワートランジスタＴＲ２が駆動しなくなるため発熱抵抗体ＲＨに流れる電流は遮断されるため、空気流量検出回路１０の消費電力を零として、回路全体の消費電力を小さくすることができる。
【００２４】
図１において、定電圧基準回路６０は、基準電圧を発生する。ここで、図３を用いて、定電圧基準回路６０の構成について説明する。
図３は、本発明の第１の実施形態による発熱抵抗体式空気流量計に用いる定電圧基準回路の構成を示す回路図である。なお、図１と同一符号は、同一部分を示している。
【００２５】
定電圧基準回路６０は、ツェナダイオードＺＤ３で構成され、ツェナ電圧の設定により定電圧の設定が行うことができる。定電圧基準回路６０の出力電圧は、調整回路２０の駆動電圧ＶＣＣとして供給される。
【００２６】
また、電源瞬断検知回路５０の出力Ｖｏｕｔ２は、図１に示すように、調整回路２０のＳＴＡＮＢＹ端子に供給される。調整回路２０は、上述したように、ＳＴＡＮＢＹ端子に接続されたスイッチ回路３１と、書き込み禁止回路３２とを備えている。電源瞬断検出回路５０からＳＴＡＮＢＹ端子に、電源電圧が設定電圧以下になったことを検出した瞬断検知信号が入力すると、スイッチ回路３１がオフとなって、定電圧基準回路６０からアナログ・デジタル変換回路（ＡＤ）２１と、デジタル演算器（ＤＳＰ）２２と、書込み可能なメモリ（ＰＲＯＭ）２４と、発振回路２７とに対する電力供給を停止する。これによってアナログ・デジタル変換回路（ＡＤ）２１とデジタル演算器（ＤＳＰ）２２と書込み可能なメモリ（ＰＲＯＭ）２４と発振回路２７は駆動しなくなるため、調整回路２０の消費電力を小さくして、回路全体の消費電力を小さくすることができる。
【００２７】
また、電源瞬断検出回路５０からＳＴＡＮＢＹ端子に、電源電圧が設定電圧以下になったことを検出した瞬断検知信号が入力すると、書き込み禁止回路３２は、デジタル演算器（ＤＳＰ）２２から書き換え可能なメモリ（ＲＡＭ）２３に対する書き込みを禁止する。通常の動作では、書き換え可能なメモリ（ＲＡＭ）２３は、デジタル演算器（ＤＳＰ）２２の出力を逐次上書き記憶しているが、書き込み禁止となると、新たなデータの書き込み記憶が禁止され、したがって、書き込み禁止になる前のデータが保持される。すなわち、書き込み禁止回路３２と、書き換え可能なメモリ（ＲＡＭ）２３とによって、瞬停前のデータを保持する保持手段を構成している。書き換え可能なメモリ（ＲＡＭ）２３保持されたデータは、デジタル・アナログ変換器（ＤＡ）２５或いはフリーランニングカウンタ（ＦＲＣ）２６に入力され、出力形態（電圧出力あるいは周波数出力）に応じてマルチプレクサ（ＭＰＸ）２８によって切換えられ、出力されるので、瞬停時にも空気流量計としての出力を得ることができる。
【００２８】
このときの出力は、正確な空気流量を示すものではないが、その出力を用いて一時的にエンジン制御等を継続することができる。空気流量計の出力は、エンジン制御等に用いられるが、例えば、空気流量検出回路１０に対する電力供給が停止して、空気流量検出回路１０の出力は０となると、エンジン制御装置は、燃料噴射量が０となるような制御を実行するため、エンジンが停止することになる。しかしながら、瞬停前の空気流量信号が出力されることにより、エンジン制御装置は、あたかも、正確な空気流量が検出されているように判断するため、エンジン制御を継続する。そして、瞬停が終わった後は、正常は空気流量信号に基づいて、エンジン制御を継続することができる。
【００２９】
次に、図４を用いて、接触不良やノイズ等で電源瞬断が発生した場合の動作について説明する。
図４は、本発明の第１の実施形態による発熱抵抗体式空気流量計の瞬停時の動作を示す波形図である。図４において、横軸は時間を示している。図４（Ａ）の縦軸は電源電圧ＶＢを示している。図４（Ｂ）の縦軸は電源瞬断検知回路５０の出力である電源瞬断検出信号を示している。図４（Ｃ）の縦軸は発熱抵抗体ＲＨＨに流れる電流を示している。図４（Ｄ）の縦軸は空気流量検出回路１０及び調整回路２０を含む発熱抵抗体式空気流量計の回路全体の消費電流を示している。図４（Ｅ）の縦軸は空気流量検出回路１０の検出信号を示している。図４（Ｆ）の縦軸は空気流量計の出力を示している。
【００３０】
図４（Ａ）に示すように、時刻ｔ１において、電源電圧ＶＢが、電源瞬断の発生により予め設定しておいた電圧ＶＳ以下になると、図４（Ｂ）に示すように、電源瞬断検知回路５０は検出信号（ａ）を出力する。
【００３１】
検出信号（ａ）が出力されると演算増幅器ＯＰ１の非反転入力端子に接続されたトランジスタＴＲ１を動作させ、非反転入力端子の電位をゼロにすることによりパワートランジスタＴＲ２を動作させなくする。それによって、図４（Ｃ）に示すように、発熱抵抗体ＲＨに流れる電流（ｂ）がゼロとなるため大幅に消費電力を低減できる。また一方で、検出信号（ａ）は調整回路２０のＳＴＡＮＤＢＹ端子にも入力され、調整回路２０は低消費電力状態に切り替えられる。したがって、図４（Ｄ）に示すように、回路全体の消費電流は、大幅に小さくなる。
【００３２】
それと同時に、図４（Ｆ）に示すように、電源瞬断直前のデジタル演算器（ＤＳＰ）２２からの出力は書き換え可能なメモリ（ＲＡＭ）２３に保持されているため、低消費電力状態の間その値をデジタル・アナログ変換器（ＤＡ）２０あるいはフリーランニングカウンタ（ＦＲＣ）２１に入力して空気流量計の出力（ｅ）を保持する。したがって、図４（Ｅ）に示すように、空気流量検出信号は０となっても、空気流量計の出力は、保持することが可能となる。
【００３３】
そして、時刻ｔ２において、瞬停状態から回復すれば、瞬停以前と同様に通常の動作に復帰できる。
【００３４】
以上説明したように、本実施形態によれば、電源瞬断時に電源瞬断検知回路の信号により回路全体を低消費電力状態にして、且つ出力を保持することにより電源瞬断が発生しても、空気流量をエンジンコントロールユニットに伝えることが可能となる。しかも、保持手段を用いることにより、バックアップ時間を長くできる。
【００３５】
次に、図５を用いて、本発明の第２の実施形態による発熱抵抗体式空気流量計の構成及び動作について説明する。
図５は、本発明の第２の実施形態による発熱抵抗体式空気流量計の構成を示すブロック図である。なお、図１と同一符号は、同一部分を示している。
【００３６】
本実施形態において、基本的な回路構成は、図１に示した実施形態と同じであるが、調整回路の回路構成が異なる。本実施形態の調整回路２０Ａは、アナログ・デジタル変換回路（ＡＤ）２１と、デジタル演算回路（ＤＳＰ）２２と、書き換え可能なメモリ（ＲＡＭ）２３と、書込み可能なメモリ（ＰＲＯＭ）２４と、発振回路２７と、スイッチ回路３１の他に、デジタル・アナログ変換回路（ＤＡ）３４と、マルチプレクサ回路（ＭＰＸ）３５と、サンプルホールド回路（ＳＨ）３６とを備えている。
【００３７】
調整回路２０Ａは、空気流量検出回路１０からの出力をアナログ・デジタル変換器（ＡＤ）２１でデジタル値に変換する。このデジタル値はデジタル演算器（ＤＳＰ）２２に入力され書き込み可能なメモリ（ＰＲＯＭ）２４に記憶されているプログラム及び計算に必要な係数を用いて、ゼロ点・スパン調整、温度補正を計算し、その結果をデジタル出力され、書き換え可能なメモリ（ＲＡＭ）２３に記憶される。書き換え可能なメモリ（ＲＡＭ）２３に記憶されたデジタル演算器２２の出力はデジタル・アナログ変換器（ＤＡ）３４に入力され、電圧に変換される。通常の状態では、マルチプレクサ回路（ＭＰＸ）３５は、デジタル・アナログ変換器（ＤＡ）３４の出力をそのまま外部出力となるように選択されている。
【００３８】
電源瞬断時は、ＳＴＡＮＤＢＹ端子に瞬断検出信号が印加されて、スイッチ回路３１がオフとなって、定電圧基準回路６０からアナログ・デジタル変換回路（ＡＤ）２１と、デジタル演算器（ＤＳＰ）２２と、書込み可能なメモリ（ＰＲＯＭ）２４と、発振回路２７と、書き換え可能なメモリ（ＲＡＭ）２３とに対する電力供給を停止する。これによってアナログ・デジタル変換回路（ＡＤ）２１とデジタル演算器（ＤＳＰ）２２と書込み可能なメモリ（ＰＲＯＭ）２４と発振回路２７と書き換え可能なメモリ（ＲＡＭ）２３は駆動しなくなるため、調整回路２０の消費電力を小さくして、回路全体の消費電力を小さくすることができる。
【００３９】
また、電源瞬断検出回路５０からＳＴＡＮＢＹ端子に、電源電圧が設定電圧以下になったことを検出した瞬断検知信号が入力すると、マルチプレクサ回路（ＭＰＸ）３５は、サンプルホールド回路（ＳＨ）３６側に切替え、サンプルホールド回路（ＳＨ）３６は瞬断検出信号によってホールドモードに固定され、電源瞬断直前の出力を保持した状態のままとなり、この保持された電圧が外部に出力される。
【００４０】
本実施形態によれば、電源瞬断時に電源瞬断検知回路の信号により回路全体を低消費電力状態にして、且つ出力を保持することにより電源瞬断が発生しても、空気流量をエンジンコントロールユニットに伝えることが可能となる。
【００４１】
また、書き換え可能なメモリ（ＲＡＭ）のデータを用いず、ハード的に出力を保持できるため、信頼性の高い電源瞬断対応回路を実現できる。すなわち、図１に示したように、書き換え可能なメモリ（ＲＡＭ）２３にデータを保持する場合、瞬停が生じると、書き換え可能なメモリ（ＲＡＭ）２３に供給される電圧が低下した場合、メモリ内容が消去される場合もあるが、本実施形態のように、サンプルホールド回路（ＳＨ）を用いる場合には、さらに長時間のデータ保持が可能となり、信頼性を向上することができる。
【００４２】
次に、図６を用いて、本発明の第３の実施形態による発熱抵抗体式空気流量計の構成及び動作について説明する。
図６は、本発明の第３の実施形態による発熱抵抗体式空気流量計の構成を示すブロック図である。なお、図１と同一符号は、同一部分を示している。
【００４３】
本実施形態において、基本的な回路構成は、図１に示した実施形態と同じであるが、調整回路の回路構成が異なる。本実施形態の調整回路２０Ｂは、演算増幅器ＯＰ２と、固定抵抗体Ｒ２１，Ｒ２２，Ｒ２３，Ｒ２４と、サンプルホールド回路（ＳＨ）３６と、マルチプレクサ（ＭＰＸ）３５で構成される。
【００４４】
調整回路２０Ｂは、空気流量検出回路１０からの出力を演算増幅器ＯＰ２で所定の特性に調整した後、マルチプレクサ（ＭＰＸ）３５でサンプルホールド回路（ＳＨ）３６を介す場合と介さない場合とに分けられ、出力する。通常動作時は、電源瞬断検知回路５０からの出力がないため、マルチプレクサ（ＭＰＸ）３５はサンプルホールド回路（ＳＨ）３６を介さずに直接出力する。一方、電源瞬断が発生した場合、第１の実施形態と同様に電源瞬断検知回路５０から検知信号が送られ空気流量検出回路１０のパワートランジスタＴＲ２をオフ状態にして低消費電力状態に移行させ、同時にマルチプレクサ（ＭＰＸ）３５をサンプルホールド回路（ＳＨ）３６を介すように切換えて電源瞬断が発生する直前の演算増幅器ＯＰ２の出力をサンプルホールド（ＳＨ）３６で保持し、その保持した値を出力する。
【００４５】
本実施形態によれば、アナログ処理による出力調整回路を用いた空気流量計においても電源瞬断時の動作を安定化できる。
【００４６】
次に、図７を用いて、本発明の第４の実施形態による発熱抵抗体式空気流量計の構成及び動作について説明する。
図７は、本発明の第４の実施形態による発熱抵抗体式空気流量計の構成を示すブロック図である。なお、図１と同一符号は、同一部分を示している。
【００４７】
本実施形態において、基本的な回路構成は、図１に示した実施形態と同じであるが、調整回路の回路構成が異なる。本実施形態の調整回路２０Ｃは、アナログ・デジタル変換回路（ＡＤ）２１と、デジタル演算器（ＤＳＰ）２２と、書き換え可能なメモリ（ＲＡＭ）２３と、書込み可能なメモリ（ＰＲＯＭ）２４と、デジタル・アナログ変換回路（ＤＡ）２５と、フリーランニングカウンタ（ＦＲＣ）２６と、デジタル演算器（ＤＳＰ）２２を動作させるための発振回路２７と、出力形態を切換えるマルチプレクサ（ＭＰＸ）２８とを備えている。さらに、瞬停時のバックアップのための構成として、書き込み禁止回路３２を備えている。
【００４８】
すなわち、図１に示したスイッチ回路３１は備えていないものであり、その代わりに、調整回路２０Ｃの電源（ＶＣＣ）は、エンジンコントロールユニットから供給される電源ＶＲＥＦを用いる。エンジンコントロールユニットの種類によっては、エンジンコントロールユニット以外のセンサ回路（空気流量計など）の信号の誤差を少なくするため、ＤＡ変換時等の基準となる電源ＶＲＥＦを出力する構成のものが存在する。このようなエンジンコントロールユニットとともに用いる場合には、空気流量計の調整回路２０Ｃの電源として、電源ＶＲＥＦを用いる。
【００４９】
電源瞬断が発生した場合、第１の実施形態と同様に電源瞬断検知回路５０から検知信号が送られ空気流量検出回路１０のパワートランジスタＴＲ２をオフ状態にして低消費電力状態に移行させ、書き込み禁止回路３２によって、書き換え可能なメモリ（ＲＡＭ）２３に対する書き込みを禁止することによって、瞬停以前のデータを書き換え可能なメモリ（ＲＡＭ）２３に保持して、この値に基づいて出力する。書き換え可能なメモリ（ＲＡＭ）２３は、電源ＶＲＥＦから電源を供給されているため、電圧低下によるデータの喪失などが生じないため、信頼性を向上することができる。また、定電圧基準回路が不要となるため、小型化が可能となる。
【００５０】
本実施形態によれば、電源瞬断時に電源瞬断検知回路の信号により回路全体を低消費電力状態にして、且つ出力を保持することにより電源瞬断が発生しても、空気流量をエンジンコントロールユニットに伝えることが可能となる。
【００５１】
また、信頼性を向上し、しかも、小型化し得るものとなる。
【００５２】
【発明の効果】
本発明によれば、発熱抵抗体式空気流量計における瞬停時のバックアップ時間を長くできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態による発熱抵抗体式空気流量計の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施形態による発熱抵抗体式空気流量計に用いる電源瞬断検知回路の構成を示す回路図である。
【図３】本発明の第１の実施形態による発熱抵抗体式空気流量計に用いる定電圧基準回路の構成を示す回路図である。
【図４】本発明の第１の実施形態による発熱抵抗体式空気流量計の瞬停時の動作を示す波形図である。
【図５】本発明の第２の実施形態による発熱抵抗体式空気流量計の構成を示すブロック図である。
【図６】本発明の第３の実施形態による発熱抵抗体式空気流量計の構成を示すブロック図である。
【図７】本発明の第４の実施形態による発熱抵抗体式空気流量計の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１０…空気流量検出回路
２０，２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ…調整回路
２１…アナログ・デジタル変換器（ＡＤ）
２２…デジタル演算器（ＤＳＰ）
２３…書き換え可能なメモリ（ＲＡＭ）
２４…書込み可能なメモリ（ＰＲＯＭ）
２５…デジタル・アナログ変換器（ＤＡ）
２６…フリーランニングカウンタ
２７…発振回路
２９，３５…マルチプレクサ（ＭＰＸ）
３１…スイッチ回路
３２…書き込み禁止回路
３６…サンプルホールド回路（ＳＨ）
５０…電源瞬断検知回路
６０…定電圧基準回路
Ｃ１…バックアップコンデンサ
ＲＨ…感温抵抗体（コールドワイヤ）
ＲＣ…発熱抵抗体（ホットワイヤ）
Claims (5)
- 発熱抵抗体と空気温度を検出する感温抵抗体と固定抵抗器からなるブリッジ回路の差動信号を演算増幅器で増幅し、帰還することで空気流量に従った出力信号を得る空気流量検出回路と、この空気流量検出回路の出力信号を所定の特性に調整する調整回路とを有する発熱抵抗体式空気流量計において、
電源瞬断を検知する電源瞬断検知回路と、
この電源瞬断検知回路によって電源瞬断が検出されると、前記発熱抵抗体に流れる電流を遮断する遮断回路と、
前記電源瞬断検知回路によって電源瞬断が検出されると、電源瞬断前の出力を保持し、その保持した値を出力する保持手段とを備えたことを特徴とする発熱抵抗体式空気流量計。 - 請求項１記載の発熱抵抗体式空気流量計において、
前記遮断回路は、前記調整回路の一部の回路への通電を遮断することを特徴とする発熱抵抗体式空気流量計。 - 請求項１記載の発熱抵抗体式空気流量計において、
前記保持手段は、メモリであり、
前記電源瞬断検知回路によって電源瞬断が検出されると、このメモリに対する新たな書き込みを禁止して、電源瞬断前の出力を保持し、その保持した値を出力することを特徴とする発熱抵抗体式空気流量計。 - 請求項３記載の発熱抵抗体式空気流量計において、
前記調整回路の電源として、外部のコントロールユニットから出力される基準電源ＶＲＥＦを用いることを特徴とする発熱抵抗体式空気流量計。 - 請求項１記載の発熱抵抗体式空気流量計において、
前記保持手段は、サンプルホールド回路であり、
前記電源瞬断検知回路によって電源瞬断が検出されると、このサンプルホールド回路により電源瞬断前の出力を保持し、その保持した値を出力することを特徴とする発熱抵抗体式空気流量計。
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