JP2665792B2 - 熱式流量センサの信号処理方法 - Google Patents
熱式流量センサの信号処理方法Info
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- JP2665792B2 JP2665792B2 JP1056651A JP5665189A JP2665792B2 JP 2665792 B2 JP2665792 B2 JP 2665792B2 JP 1056651 A JP1056651 A JP 1056651A JP 5665189 A JP5665189 A JP 5665189A JP 2665792 B2 JP2665792 B2 JP 2665792B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、流体の流量を検出する熱式流量センサに
関するもので、特に、流量変化に対する応答性を改善す
る信号処理方法に関するものである。
関するもので、特に、流量変化に対する応答性を改善す
る信号処理方法に関するものである。
従来の熱式流量センサとしては、内燃機関の吸入空気
流量を検出する熱式空気流量センサがよく知られてお
り、代表的なものとして吸気通路内に配設された白金線
の温度が一定となるよう白金線への通電電流を制御し、
この電流値に対応して空気流量信号を得るホットワイヤ
式空気流量センサが公知である。又、該白金線の代りに
アルミナ基板やフィルムに白金を蒸着した熱式空気流量
センサがホットワイヤ式空気流量センサの廉価版として
最近注目されてきている。
流量を検出する熱式空気流量センサがよく知られてお
り、代表的なものとして吸気通路内に配設された白金線
の温度が一定となるよう白金線への通電電流を制御し、
この電流値に対応して空気流量信号を得るホットワイヤ
式空気流量センサが公知である。又、該白金線の代りに
アルミナ基板やフィルムに白金を蒸着した熱式空気流量
センサがホットワイヤ式空気流量センサの廉価版として
最近注目されてきている。
ところで、これらの熱式空気流量センサにおいては、
定温度に制御された温度依存抵抗への通電電流を検知し
て空気流量を計測するものであるため、該温度依存抵抗
ならびにその保持部材への熱伝導及び蓄熱により計測す
べき空気流量が変化した時出力応答が遅れ、検出特性に
誤差を生じることが知られている。
定温度に制御された温度依存抵抗への通電電流を検知し
て空気流量を計測するものであるため、該温度依存抵抗
ならびにその保持部材への熱伝導及び蓄熱により計測す
べき空気流量が変化した時出力応答が遅れ、検出特性に
誤差を生じることが知られている。
第５図（ａ）はこの種の熱式空気流量センサ（１）を
示すもので、（11）は空気が流れる通路を兼ねる管状の
ハウジングであり、空気の流れる方向を矢印で示してい
る。RHは空気流量を検出する為の温度依存抵抗で、第５
図（ｂ）に示すようにアルミナ基板（14）の上に白金を
印刷あるいは蒸着した後トリミングして形成されたもの
で、他の抵抗RK,RMとともに空気通路内に配設されてい
る。RH,RM,RK,R1,R2は周知のブリッジ回路構成で抵抗値
検出装置を形成し、差動増巾器（12）とによって閉ルー
プを形成してRHの温度又は抵抗値が一定となるように制
御される。このため、空気流量に対応してRHの通電電流
が決定され、該電流値とRMの抵抗値の積から出力電圧
（13）を得ることができる。
示すもので、（11）は空気が流れる通路を兼ねる管状の
ハウジングであり、空気の流れる方向を矢印で示してい
る。RHは空気流量を検出する為の温度依存抵抗で、第５
図（ｂ）に示すようにアルミナ基板（14）の上に白金を
印刷あるいは蒸着した後トリミングして形成されたもの
で、他の抵抗RK,RMとともに空気通路内に配設されてい
る。RH,RM,RK,R1,R2は周知のブリッジ回路構成で抵抗値
検出装置を形成し、差動増巾器（12）とによって閉ルー
プを形成してRHの温度又は抵抗値が一定となるように制
御される。このため、空気流量に対応してRHの通電電流
が決定され、該電流値とRMの抵抗値の積から出力電圧
（13）を得ることができる。
次に、このような熱式空気流量センサ（１）の空気流
量変化時の応答遅れについて説明する。第６図は空気流
量をステップ状に変化させた時の熱式空気流量センサの
応答を示す図であり、その特性はＡ点を節とする折れ線
に略等しい応答を示す。ここで横軸はステップ変化後の
経過時間、縦軸は空気流量変化率を示す。Ａ点までの時
間遅れは、白金抵抗RHの熱応答及び回路の応答遅れが主
として起因し、Ａ点での目標値との偏差及びＡ点から目
標へ収れんするまでの時間は主として白金抵抗RHの保持
部材であるアルミナ基板（14）へ熱伝導，蓄熱により生
じるものである。第７図は上記動作を説明するための図
であり、アルミナ基板（14）に対し白金抵抗RHの位置を
基準に距離を横軸にとった時のアルミナ基板（14）上の
温度分布を示す。白金抵抗RH部付近の温度は前述の回路
により空気温度に対し十分高い一定の温度に制御されて
いる。ここで、白金抵抗RHにおいて発生した熱は空気中
へ放出されるとともに白金抵抗RH部からアルミナ基板
（14）へ伝熱・蓄熱されることになる。該閉ループ回路
はこの熱損失を補って白金抵抗RHへの電流を制御する。
従って、所定の空気流量に対する熱式空気流量センサ
（１）の出力はアルミナ基板（14）への伝熱蓄熱分を含
んだものとなるが、アルミナ基板（14）上の熱の平衡が
とれた状態での特性即ち定常状態では正確な流量特性が
得られる。ところが、空気流量が変化する場合は上記熱
平衡がとれない為流量特性に誤差を生ずることになる。
第７図のl1は空気流量が少ない時の温度分布であり、l2
は空気流量が大きい時を示す。ここで、l2がl1の下方に
なるのは流れる空気流量によってアルミナ基板（14）の
冷却効果が異なる為である。小流量から大流量へ空気流
量をステップ変化させた時は最終的には温度分布がl2に
なるが、初期はl2に対応する空気流量であるのにl1の温
度分布となり白金抵抗RHへの供給電流、即ち、熱式空気
流量センサ（１）出力は本来の出力より少なくなる。即
ち、空気流量の変化があった時は変化前の空気流量に対
応する温度分布と変化後の空気流量に対応する温度分布
の差に対応した初期流量誤差を生じ、温度分布が変化後
の空気流量に対する定常状態になるまでの時間誤差が暫
減しながら継続することになる。この度合いは第５図に
示す熱式空気流量センサ（１）では、保持部材であるア
ルミナ基板（14）の伝熱・蓄熱の影響が大きく、内燃機
関の燃料噴射装置で実用化可能な程度の応答性・耐久性
をもつセンサとすべく白金抵抗RHの面積、アルミナ基板
（14）の厚みなどを考慮して製作したものでも初期流量
偏差が最大30％、偏差の継続時間が500ms程度となり、
このような応答遅れは内燃機関の燃料制御上許容し難い
ものである。
量変化時の応答遅れについて説明する。第６図は空気流
量をステップ状に変化させた時の熱式空気流量センサの
応答を示す図であり、その特性はＡ点を節とする折れ線
に略等しい応答を示す。ここで横軸はステップ変化後の
経過時間、縦軸は空気流量変化率を示す。Ａ点までの時
間遅れは、白金抵抗RHの熱応答及び回路の応答遅れが主
として起因し、Ａ点での目標値との偏差及びＡ点から目
標へ収れんするまでの時間は主として白金抵抗RHの保持
部材であるアルミナ基板（14）へ熱伝導，蓄熱により生
じるものである。第７図は上記動作を説明するための図
であり、アルミナ基板（14）に対し白金抵抗RHの位置を
基準に距離を横軸にとった時のアルミナ基板（14）上の
温度分布を示す。白金抵抗RH部付近の温度は前述の回路
により空気温度に対し十分高い一定の温度に制御されて
いる。ここで、白金抵抗RHにおいて発生した熱は空気中
へ放出されるとともに白金抵抗RH部からアルミナ基板
（14）へ伝熱・蓄熱されることになる。該閉ループ回路
はこの熱損失を補って白金抵抗RHへの電流を制御する。
従って、所定の空気流量に対する熱式空気流量センサ
（１）の出力はアルミナ基板（14）への伝熱蓄熱分を含
んだものとなるが、アルミナ基板（14）上の熱の平衡が
とれた状態での特性即ち定常状態では正確な流量特性が
得られる。ところが、空気流量が変化する場合は上記熱
平衡がとれない為流量特性に誤差を生ずることになる。
第７図のl1は空気流量が少ない時の温度分布であり、l2
は空気流量が大きい時を示す。ここで、l2がl1の下方に
なるのは流れる空気流量によってアルミナ基板（14）の
冷却効果が異なる為である。小流量から大流量へ空気流
量をステップ変化させた時は最終的には温度分布がl2に
なるが、初期はl2に対応する空気流量であるのにl1の温
度分布となり白金抵抗RHへの供給電流、即ち、熱式空気
流量センサ（１）出力は本来の出力より少なくなる。即
ち、空気流量の変化があった時は変化前の空気流量に対
応する温度分布と変化後の空気流量に対応する温度分布
の差に対応した初期流量誤差を生じ、温度分布が変化後
の空気流量に対する定常状態になるまでの時間誤差が暫
減しながら継続することになる。この度合いは第５図に
示す熱式空気流量センサ（１）では、保持部材であるア
ルミナ基板（14）の伝熱・蓄熱の影響が大きく、内燃機
関の燃料噴射装置で実用化可能な程度の応答性・耐久性
をもつセンサとすべく白金抵抗RHの面積、アルミナ基板
（14）の厚みなどを考慮して製作したものでも初期流量
偏差が最大30％、偏差の継続時間が500ms程度となり、
このような応答遅れは内燃機関の燃料制御上許容し難い
ものである。
このような欠点を改善する方法として例えば特開昭61
−26823号公報に示されるような温度依存抵抗を用いる
ものが提案されている。第８図はこの温度依存抵抗を示
すもので、円環状アルミナ基体（14）の外表面に白金薄
膜を蒸着し、レーザートリミングによりアルミナ基体
（14）の全体に白金抵抗RHを形成するとともに白金線よ
りなるリード線（15）をアルミナ基体（14）の両端開口
部より挿入し、導電ペースト（16）で固着することによ
り構成されている。このようにアルミナ基体に対する白
金抵抗RHの面積を大きくすることによって流量が変化し
たときの保持部材の温度特性への影響を小さくすること
が可能となり、応答性を向上することができる。
−26823号公報に示されるような温度依存抵抗を用いる
ものが提案されている。第８図はこの温度依存抵抗を示
すもので、円環状アルミナ基体（14）の外表面に白金薄
膜を蒸着し、レーザートリミングによりアルミナ基体
（14）の全体に白金抵抗RHを形成するとともに白金線よ
りなるリード線（15）をアルミナ基体（14）の両端開口
部より挿入し、導電ペースト（16）で固着することによ
り構成されている。このようにアルミナ基体に対する白
金抵抗RHの面積を大きくすることによって流量が変化し
たときの保持部材の温度特性への影響を小さくすること
が可能となり、応答性を向上することができる。
しかしながら、このような従来の熱式空気流量センサ
においては、センサ自体の構造が複雑化して製造が困難
なものとなり、あるいは価格が高くなるなどの問題があ
った。
においては、センサ自体の構造が複雑化して製造が困難
なものとなり、あるいは価格が高くなるなどの問題があ
った。
この発明は上記のような問題点を解消するためになさ
れたもので、構造が簡単で廉価な熱式流量センサを用
い、信号処理によって応答性を改善するようにした信号
処理方法を提供するものである。
れたもので、構造が簡単で廉価な熱式流量センサを用
い、信号処理によって応答性を改善するようにした信号
処理方法を提供するものである。
この発明は、温度依存抵抗と該抵抗を支持する保持部
材とからなる熱式流量センサを備えたものにおいて、流
量が定常状態を維持した平衡状態にあるときの流量に対
応した第１の演算値を予じめ設定しておき、流量に対応
した値から第１の演算値を求めるとともに、流量が変動
したときの上記第１の演算値からのずれに対応した第２
の演算値を求め、これら第１、第２の演算値の差を流量
センサ出力に加算又は減算して補正するようにしたもの
である。
材とからなる熱式流量センサを備えたものにおいて、流
量が定常状態を維持した平衡状態にあるときの流量に対
応した第１の演算値を予じめ設定しておき、流量に対応
した値から第１の演算値を求めるとともに、流量が変動
したときの上記第１の演算値からのずれに対応した第２
の演算値を求め、これら第１、第２の演算値の差を流量
センサ出力に加算又は減算して補正するようにしたもの
である。
この発明における信号処理方法は、平衡状態にあると
きの流量に対応して設定された第１の演算値とこの第１
の演算値とのずれに対応して演算される第２の演算値と
により流量センサの出力を加減算により補正するように
構成されたもので、簡単な演算処理によって温度依存抵
抗及び抵抗保持部材の温度特性に伴なう応答遅れを解消
させることが可能となる。
きの流量に対応して設定された第１の演算値とこの第１
の演算値とのずれに対応して演算される第２の演算値と
により流量センサの出力を加減算により補正するように
構成されたもので、簡単な演算処理によって温度依存抵
抗及び抵抗保持部材の温度特性に伴なう応答遅れを解消
させることが可能となる。
以下、この発明を一実施例である熱式空気流量センサ
を用いた燃料噴射装置について説明する。第１図におい
て、（１）は第５図に示された形式の熱式空気流量セン
サ、（２）は該空気流量センサ（１）を収容する吸気通
路、（３）は吸入空気量を調整するスロットルバルブ、
（４）はサージタンク、（５）はインテークマニホール
ド、（６）はエンジン、（７）はエンジン（６）におけ
る気筒毎のインテークマニホールドに取付けられたイン
ジェクタ、（８）はエンジン（６）のカムシャフト軸に
取付けられたディストリービュータ内に設けられ、クラ
ンク軸の回転位置を検出するクランク角センサ、（９）
は空気流量センサ（１）からの空気流量信号及びクラン
ク角センサ（８）からのエンジン回転数信号を主に図示
しない各種センサなどによる補正演算を行ないインジェ
クタ（７）の噴射パルス巾を制御する信号処理器で、第
２図に示すように熱式空気流量センサ（１）の出力電圧
信号をディジタル変換するA/D変換器（91）と、クラン
ク角センサ（８）の出力信号を波形整形するディジタル
インタフェース（92）と、これらの出力を受けて演算処
理を行なう中央処理装置（CPU）（93）と、プログラム
およびデータなどが記憶されたROM（94）と、データを
一時記憶するRAM（95）と、出力信号を発生する駆動回
路（96）とから構成されている。基本の演算処理方法と
しては、空気流量センサのA/D値、クランク角センサか
らの回転数信号などを用い後述する空気流量の補正演算
を行ない、これらの信号、演算値により周知の方法で燃
料噴射パルス巾を計算して駆動回路（96）によりインジ
ェクタ（７）を制御することになる。
を用いた燃料噴射装置について説明する。第１図におい
て、（１）は第５図に示された形式の熱式空気流量セン
サ、（２）は該空気流量センサ（１）を収容する吸気通
路、（３）は吸入空気量を調整するスロットルバルブ、
（４）はサージタンク、（５）はインテークマニホール
ド、（６）はエンジン、（７）はエンジン（６）におけ
る気筒毎のインテークマニホールドに取付けられたイン
ジェクタ、（８）はエンジン（６）のカムシャフト軸に
取付けられたディストリービュータ内に設けられ、クラ
ンク軸の回転位置を検出するクランク角センサ、（９）
は空気流量センサ（１）からの空気流量信号及びクラン
ク角センサ（８）からのエンジン回転数信号を主に図示
しない各種センサなどによる補正演算を行ないインジェ
クタ（７）の噴射パルス巾を制御する信号処理器で、第
２図に示すように熱式空気流量センサ（１）の出力電圧
信号をディジタル変換するA/D変換器（91）と、クラン
ク角センサ（８）の出力信号を波形整形するディジタル
インタフェース（92）と、これらの出力を受けて演算処
理を行なう中央処理装置（CPU）（93）と、プログラム
およびデータなどが記憶されたROM（94）と、データを
一時記憶するRAM（95）と、出力信号を発生する駆動回
路（96）とから構成されている。基本の演算処理方法と
しては、空気流量センサのA/D値、クランク角センサか
らの回転数信号などを用い後述する空気流量の補正演算
を行ない、これらの信号、演算値により周知の方法で燃
料噴射パルス巾を計算して駆動回路（96）によりインジ
ェクタ（７）を制御することになる。
ところで、このような燃料噴射装置に用いられる熱式
空気流量センサ（１）は上述したようにアルミナ基板
（14）の伝熱・蓄熱特性により応答遅れが避けられない
ものであり、本発明による応答性改善処理が必要とな
る。
空気流量センサ（１）は上述したようにアルミナ基板
（14）の伝熱・蓄熱特性により応答遅れが避けられない
ものであり、本発明による応答性改善処理が必要とな
る。
以下、この発明の一実施例である信号処理方法を第３
図、第４図を用いて説明する。まず、信号処理器（９）
は所定の時間間隔で空気流量センサ（１）の出力電圧を
A/D変換した値により予じめ測定された流量特性に基づ
き相当する流量を求めておき、ステップ101においてク
ランク角センサ（８）による割込み信号（４気筒エンジ
ンの場合1000rpmの回転時は30m秒毎）が入力されると、
これらの時間における流量の積算値と積算回数とから回
転信号間の平均空気流量Qaを演算する。次に、ステップ
102において、空気流量センサ（１）が定常状態、すな
わち熱的に平衡状態にあるときの平均空気流量Qaに対す
るデータCQmaxを予じめ設定されたテーブルを参照して
求める。このテーブルは、内燃機関に用いられる実用空
気流量計測域が数g/秒〜100g/秒程度の場合、第３図
（ｂ）に示すように最低流量で30、中流量以上で０とな
り、しかも、低流量域で空気流量Qaの増加に伴なって減
少する値を持つように構成されている。
図、第４図を用いて説明する。まず、信号処理器（９）
は所定の時間間隔で空気流量センサ（１）の出力電圧を
A/D変換した値により予じめ測定された流量特性に基づ
き相当する流量を求めておき、ステップ101においてク
ランク角センサ（８）による割込み信号（４気筒エンジ
ンの場合1000rpmの回転時は30m秒毎）が入力されると、
これらの時間における流量の積算値と積算回数とから回
転信号間の平均空気流量Qaを演算する。次に、ステップ
102において、空気流量センサ（１）が定常状態、すな
わち熱的に平衡状態にあるときの平均空気流量Qaに対す
るデータCQmaxを予じめ設定されたテーブルを参照して
求める。このテーブルは、内燃機関に用いられる実用空
気流量計測域が数g/秒〜100g/秒程度の場合、第３図
（ｂ）に示すように最低流量で30、中流量以上で０とな
り、しかも、低流量域で空気流量Qaの増加に伴なって減
少する値を持つように構成されている。
この第１の演算値CQmaxは空気流量Qaに対応して変化
するアルミナ基板（14）の温度特性を表わすものと考え
られる。
するアルミナ基板（14）の温度特性を表わすものと考え
られる。
次に、ステップ103において、第３図（ｃ）に示され
た処理ルーチンにより演算された第２の演算値CQをRAM
（95）より読み出す。この第２の演算値CQは次のルーチ
ンにより設定される。すなわち、図において、例えば10
0msに設定された定時間割込信号が入力されると、ステ
ップ301において、空気流量Qaに対応する新しい値CQmax
が直前の値と等しいか否かを判別し、両者が一致してい
る場合は平衡状態にあるものとしてその値CQmaxを第２
の演算値CQとして保持する。また、両者が不一致である
場合、ステップ302において、直前の値CQが第１演算値C
Qmaxより大であるか否かを判定し、大である場合にはス
テップ303において所定値ΔＣを減算し、小である場合
にはステップ304において、所定値ΔＣを加算する。こ
のようにして一定時間毎に第２の演算値CQを第１の演算
値CQmaxに近づけるように演算処理を行なわせ、第１の
演算値CQmaxとの大小関係に応じた第２の演算値CQをRAM
（95）に記憶させることができる。
た処理ルーチンにより演算された第２の演算値CQをRAM
（95）より読み出す。この第２の演算値CQは次のルーチ
ンにより設定される。すなわち、図において、例えば10
0msに設定された定時間割込信号が入力されると、ステ
ップ301において、空気流量Qaに対応する新しい値CQmax
が直前の値と等しいか否かを判別し、両者が一致してい
る場合は平衡状態にあるものとしてその値CQmaxを第２
の演算値CQとして保持する。また、両者が不一致である
場合、ステップ302において、直前の値CQが第１演算値C
Qmaxより大であるか否かを判定し、大である場合にはス
テップ303において所定値ΔＣを減算し、小である場合
にはステップ304において、所定値ΔＣを加算する。こ
のようにして一定時間毎に第２の演算値CQを第１の演算
値CQmaxに近づけるように演算処理を行なわせ、第１の
演算値CQmaxとの大小関係に応じた第２の演算値CQをRAM
（95）に記憶させることができる。
ここで、第１、第２の演算値CQmax、CQはともに０〜3
0g/秒の値をとり、CQ＞CQmaxのとき補正は増加側に、CQ
＜CQmaxのとき減少側に行なわれる。次に、ステップ104
において、第２の演算値CQと第１の演算値CQmaxとの差
を平均空気流量Qaに加算して補正された実質空気量Qa＊
を算出することになる。
0g/秒の値をとり、CQ＞CQmaxのとき補正は増加側に、CQ
＜CQmaxのとき減少側に行なわれる。次に、ステップ104
において、第２の演算値CQと第１の演算値CQmaxとの差
を平均空気流量Qaに加算して補正された実質空気量Qa＊
を算出することになる。
第４図は、このような空気流量センサ（１）を用い空
気流量が急激に増減した場合のタイムチャートを示すも
ので、時間toにスロットルバルブ（３）を急激に解放し
てその開度状態（大流量状態）を維持し、その後、t3時
にスロットルバルブ（３）を急激に閉鎖状態に復帰させ
た場合を示している。ここで、第４図（ａ）の実線は実
際の吸入空気量Ｑの変化を示し、点線は空気流量センサ
（１）により示される吸入空気量Qaの変化を示してい
る。すなわち、空気流量センサ（１）の出力Qaはセンサ
自体の応答特性により変化した後、Ａ点（t1時）におい
て、第６図に示すようなアルミナ基板（14）の温度特性
に伴なって応答性が低下し、実際の空気流量を示す信号
が得られるt2時までの時間遅れが生じる。このt1〜t2時
の時間は数100m秒〜１秒とt0〜t1時の50m秒に比して無
視できないものである。一方、空気流量センサ（１）の
出力Qaに伴なって第１の演算値CQmaxは第４図（ｂ）に
点線で示すように変化し、また、第２の演算値CQも第３
図（ｃ）に示す演算に伴なって実線で示すように変化す
る。したがって、第１、第２の演算値CQmax,CQの偏差
（CQ−CQmax）は第４図（ｃ）に示すように変動するこ
とになり、この偏差（CQ−CQmax）を空気流量センサ
（１）の出力Qaに加算することによって実際の吸入空気
量Ｑに近似した吸入空気量を表わす信号Qa＊を得ること
ができる。なお、ここで、偏差は第１の演算値CQmaxか
ら第２の演算値CQを減算してもよく、この場合、この偏
差値（CQmax−CQ）を空気流量センサ（１）の出力Qaか
ら減算させる必要がある。
気流量が急激に増減した場合のタイムチャートを示すも
ので、時間toにスロットルバルブ（３）を急激に解放し
てその開度状態（大流量状態）を維持し、その後、t3時
にスロットルバルブ（３）を急激に閉鎖状態に復帰させ
た場合を示している。ここで、第４図（ａ）の実線は実
際の吸入空気量Ｑの変化を示し、点線は空気流量センサ
（１）により示される吸入空気量Qaの変化を示してい
る。すなわち、空気流量センサ（１）の出力Qaはセンサ
自体の応答特性により変化した後、Ａ点（t1時）におい
て、第６図に示すようなアルミナ基板（14）の温度特性
に伴なって応答性が低下し、実際の空気流量を示す信号
が得られるt2時までの時間遅れが生じる。このt1〜t2時
の時間は数100m秒〜１秒とt0〜t1時の50m秒に比して無
視できないものである。一方、空気流量センサ（１）の
出力Qaに伴なって第１の演算値CQmaxは第４図（ｂ）に
点線で示すように変化し、また、第２の演算値CQも第３
図（ｃ）に示す演算に伴なって実線で示すように変化す
る。したがって、第１、第２の演算値CQmax,CQの偏差
（CQ−CQmax）は第４図（ｃ）に示すように変動するこ
とになり、この偏差（CQ−CQmax）を空気流量センサ
（１）の出力Qaに加算することによって実際の吸入空気
量Ｑに近似した吸入空気量を表わす信号Qa＊を得ること
ができる。なお、ここで、偏差は第１の演算値CQmaxか
ら第２の演算値CQを減算してもよく、この場合、この偏
差値（CQmax−CQ）を空気流量センサ（１）の出力Qaか
ら減算させる必要がある。
このように、本発明においては、空気流量センサ
（１）の出力に対してこの出力が平衡状態において発生
する第１の演算値CQmaxを予じめ記憶させておき、この
第１の演算値CQmaxの変化及び第１の演算値CQmaxとの大
小関係に応じて変化する第２の演算値CQを形成させると
ともにこれらの演算値の差を空気流量センサ（１）の出
力に加算又は減算させて補正させるように構成したた
め、温度依存抵抗を支持する保持部材による熱的影響を
解消することができ、空気流量を検出する際の応答特性
を改善することが可能となる。また、本発明の処理方法
によれば、補正をテーブルの参照、演算値の大小比較、
加減算等の比較的簡単な演算処理により行なわせること
ができるため、補正に要する時間を短縮することがで
き、回転信号による割込処理時間内で演算処理を行なわ
せることができる効果もある。
（１）の出力に対してこの出力が平衡状態において発生
する第１の演算値CQmaxを予じめ記憶させておき、この
第１の演算値CQmaxの変化及び第１の演算値CQmaxとの大
小関係に応じて変化する第２の演算値CQを形成させると
ともにこれらの演算値の差を空気流量センサ（１）の出
力に加算又は減算させて補正させるように構成したた
め、温度依存抵抗を支持する保持部材による熱的影響を
解消することができ、空気流量を検出する際の応答特性
を改善することが可能となる。また、本発明の処理方法
によれば、補正をテーブルの参照、演算値の大小比較、
加減算等の比較的簡単な演算処理により行なわせること
ができるため、補正に要する時間を短縮することがで
き、回転信号による割込処理時間内で演算処理を行なわ
せることができる効果もある。
なお、上述の実施例においては、第１の演算値を空気
流量センサ（１）の出力に応じて予じめ設定するように
構成したが、この第１の演算値は空気流量に対応した値
にすぎないものであり、内燃機関において空気流量を表
わすパラメータとして用いられているブースト値と回転
数あるいはスロットル開度と回転数とによって第１の演
算値を求めるように構成してもよい。又、熱式流量セン
サとして内燃機関の空気流量センサについて説明した
が、温度依存抵抗及びその保持部材の温度又は温度分布
が流体の流量変化に対して流量に対する平衡値からずれ
を生じ、流量特性に誤差を生じる熱式流量センサであれ
ばよく、例えば、内燃機関のEGRガス流量センサにも適
用することができる。
流量センサ（１）の出力に応じて予じめ設定するように
構成したが、この第１の演算値は空気流量に対応した値
にすぎないものであり、内燃機関において空気流量を表
わすパラメータとして用いられているブースト値と回転
数あるいはスロットル開度と回転数とによって第１の演
算値を求めるように構成してもよい。又、熱式流量セン
サとして内燃機関の空気流量センサについて説明した
が、温度依存抵抗及びその保持部材の温度又は温度分布
が流体の流量変化に対して流量に対する平衡値からずれ
を生じ、流量特性に誤差を生じる熱式流量センサであれ
ばよく、例えば、内燃機関のEGRガス流量センサにも適
用することができる。
さらに、信号処理方法として、実施例では熱式空気流
量センサの流量値を補正するように構成したが、流量セ
ンサの出力値又はこの出力値をA/D変換した値を用いる
ようにしてもよい。
量センサの流量値を補正するように構成したが、流量セ
ンサの出力値又はこの出力値をA/D変換した値を用いる
ようにしてもよい。
以上のように、この発明によれば熱式流量センサにお
ける温度依存抵抗及びその保持部材の熱応答遅れを信号
処理により補正することが可能となり、しかも、流量変
化量に応じて変化する第1,第２の演算値を用いて加減算
により演算処理するように構成したため、構造が簡単で
安価な熱式流量センサを用いて応答性の良好な流量測定
を可能とすることができる。
ける温度依存抵抗及びその保持部材の熱応答遅れを信号
処理により補正することが可能となり、しかも、流量変
化量に応じて変化する第1,第２の演算値を用いて加減算
により演算処理するように構成したため、構造が簡単で
安価な熱式流量センサを用いて応答性の良好な流量測定
を可能とすることができる。
第１図はこの発明の一実施例である内燃機関の燃料噴射
装置を示す基本構成図、第２図は第１図における燃料噴
射装置の信号処理器を示すブロック図、第３図は本発明
の信号処理方法を示すフローチャートおよび特性図、第
４図はタイムチャートを示す図、第５図は内燃機関の熱
式空気流量センサを示すブロック図、第６図は空気流量
をステップ変化させた時の該センサの空気流量変化率を
示す図、第７図はセンサの熱応答遅れを説明する図、第
８図は従来の温度依存抵抗を示す概要図である。 図中、（１）は空気流量センサ、（３）はスロットルバ
ルブ、（６）はエンジン、（７）はインジェクタ、
（８）はクランク角センサ、（９）は信号処理器、RHは
温度依存抵抗、（14）は保持部材であるアルミナ基板、
CQmaxは第１の演算値、CQは第２の演算値を示す。 なお、図中、同一符号は同一あるいは相当する部分を示
すものとする。
装置を示す基本構成図、第２図は第１図における燃料噴
射装置の信号処理器を示すブロック図、第３図は本発明
の信号処理方法を示すフローチャートおよび特性図、第
４図はタイムチャートを示す図、第５図は内燃機関の熱
式空気流量センサを示すブロック図、第６図は空気流量
をステップ変化させた時の該センサの空気流量変化率を
示す図、第７図はセンサの熱応答遅れを説明する図、第
８図は従来の温度依存抵抗を示す概要図である。 図中、（１）は空気流量センサ、（３）はスロットルバ
ルブ、（６）はエンジン、（７）はインジェクタ、
（８）はクランク角センサ、（９）は信号処理器、RHは
温度依存抵抗、（14）は保持部材であるアルミナ基板、
CQmaxは第１の演算値、CQは第２の演算値を示す。 なお、図中、同一符号は同一あるいは相当する部分を示
すものとする。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 谷口 信剛 兵庫県姫路市千代田町840番地 三菱電 機株式会社姫路製作所内 (56)参考文献 特開 昭61−105422（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−156117（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】温度に依存して抵抗値が変動する温度依存
抵抗とこの温度依存抵抗を支持する保持部材とを有し、
上記温度依存抵抗を介して形成される出力信号に基づ
き、流体の流量を検出する熱式流量センサを備えたもの
において、上記流体の流量が定常状態を維持した平衡状
態にあるときの上記流量に対応した第１の演算値を予じ
め設定しておき、上記流量に対応した値から上記第１の
演算値を求めるとともに、上記流体の流量が変動したと
きの上記第１の演算値からのずれに対応した第２の演算
値を求め、これら第１、第２の演算値の差を上記流量セ
ンサの出力に加算又は減算して補正するようにしたこと
を特徴とする熱式流量センサの信号処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1056651A JP2665792B2 (ja) | 1989-03-08 | 1989-03-08 | 熱式流量センサの信号処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1056651A JP2665792B2 (ja) | 1989-03-08 | 1989-03-08 | 熱式流量センサの信号処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02234025A JPH02234025A (ja) | 1990-09-17 |
| JP2665792B2 true JP2665792B2 (ja) | 1997-10-22 |
Family
ID=13033269
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1056651A Expired - Lifetime JP2665792B2 (ja) | 1989-03-08 | 1989-03-08 | 熱式流量センサの信号処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2665792B2 (ja) |
-
1989
- 1989-03-08 JP JP1056651A patent/JP2665792B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02234025A (ja) | 1990-09-17 |
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