JP3062348B2 - 流量計 - Google Patents
流量計Info
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- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
Description
量計に関する。
エンジンに吸入される吸入空気量を検出するエアフロメ
ータが知られている。
される「熱式流量計」が知られている。この熱式流量計
は、金属製のハウジングを備え、このハウジング内にセ
ンサが設けられている。このため、金属ハウジングによ
り、センサから制御回路へ侵入しようとする外来電波ノ
イズは遮断される。
ノイズ遮断機能を有する回路容器を備え、この回路容器
内に制御回路が備えられている。このため、回路容器に
より、制御回路へ直接侵入しようとする電波ノイズは遮
断される。
通コンデンサを備え、制御回路に接続される電源、出力
信号の導電部材が、この貫通コンデンサ内を貫通するよ
うに設けられている。このため、貫通コンデンサによ
り、電源、出力信号用の導電部材を通って制御回路内へ
侵入する電波ノイズは遮断される。
御回路内へ電波ノイズが侵入することを防止している。
流量計の軽量化のために樹脂化が進んでいる。そのため
ハウジングが樹脂製となり、電波ノイズが飛来すると金
属製のハウジングとは異なり、センサから制御回路へノ
イズが侵入してしまい誤動作を起こす恐れがある。これ
を解決するために、金属フィラーを樹脂に混入する方法
が提案されているが、十分にノイズは減衰されていな
い。
鑑み、簡単な手法で電波ノイズを遮断する流量計を提供
することを目的とする。
発明は上記問題点を解決するために、内部に流体の通路
を形成する樹脂製のハウジングと、前記ハウジング内の
前記通路に設けられ、前記通路を通過する流体の流量を
計測するセンサと、前記センサで計測される流量を入力
する制御回路と、前記制御回路を収容し、電磁シールド
機能を有する回路容器と、前記制御回路と前記センサと
の電気的導通を図る導電部材と、前記回路容器に設けら
れ、前記導電部材が貫通する貫通コンデンサと、を備え
ることを特徴とする流量計、という技術的手段を採用す
る。また、請求項2に記載の発明は、前記制御回路は、
前記センサへの電流の供給量を制御するスイッチング素
子を含み、 前記貫通コンデンサは複数設けられ、 前記貫
通コンデンサの1つは前記スイッチング素子と前記セン
サとの間に接続され、この貫通コンデンサは他の前記貫
通コンデンサよりも静電容量が小さいことを特徴とする
請求項1に記載の流量計。
ると、樹脂製のハウジング内に形成される流体の通路内
に、その流体の流量を計測するセンサが設けられる。そ
して、センサで計測される流量を入力する制御回路が電
磁シールド機能を有する回路容器に収容され、この回路
容器に貫通コンデンサが備えられる。さらに、制御回路
とセンサとの電気的導通を図る導電部材が貫通コンデン
サを貫通するため、電波ノイズがセンサおよび導電部材
に飛来しても制御回路へノイズの影響が及ぶ事が防止さ
れる。また、請求項2の発明では、貫通コンデンサの1
つはスイッチング素子とセンサとの間に接続され、この
貫通コンデンサは他の貫通コンデンサよりも静電容量が
小さくすることにより、制御回路の事故発振を防ぐこと
もできる。
気量を計測する熱式の空気流量計に本発明を適用した一
実施例を図に基づいて説明する。
る。空気流量計1には図中左側から吸入空気が導入さ
れ、図中右側へ流出する。空気流量計1の上流側開口3
は図示せぬエアクリーナに挿入され、取り付けられる。
一方、下流側開口5は、空気流量計1より大径の図示せ
ぬ吸気ダクトに挿入され、図示せぬベルトにより外周か
ら締めつけられる。
筒部100と上流側円筒部200と下流側円筒部300
とを備えている。樹脂製の中央円筒部100の外側に
は、樹脂ケース111が一体に形成され、樹脂カバー6
4が被せられる。この樹脂ケース111内には後述する
回路容器110が収容されている。中央円筒部100の
内側は円筒状に成形され、内側へ向けて4本のリブ12
0、130、140、150(120、130は図示せ
ず)が一体に成形されている。さらに、リブ120、1
30、140、150の先端には円筒状の中央ハウジン
グ部160が一体に成形されている。中央ハウジング部
160はその中央に仕切り壁163を有し、仕切り壁1
63の中央には穴165が開設されている。
けて徐々に内側断面積が広がる形状に形成され、上流側
端部にはベルマウス部210が形成され、外周にはエア
クリーナへの取付用の段差が形成されている。そして、
上流側円筒部200は中央円筒部100の内側に挿入さ
れて、中央円筒部100に固定される。
吸気ダクトに挿入される直管部310が形成され、中央
円筒部100の下流側端部に固定される。下流側円筒部
300の内側は円筒状に成形され、内側へ向けて4本の
リブ320、330、340、350(320、330
は図示なし)が一体に成形されている。さらに、リブ3
20、330、340、350の先端には椀状の下流ハ
ウジング部360が一体に成形されている。
0、350は、中央円筒部100から延びるリブ12
0、130、140、150の下流側に位置して図3に
図示されるような断面形状に組立られる。また、椀状の
下流ハウジング部360は、中央円筒部100に支持さ
れる中央ハウジング部160の下流側を閉塞し、滑らか
な砲弾型の形状に組立られる。
ング160の上流側には、砲弾型の樹脂製の上流ハウジ
ング400が挿入され固定される。上流ハウジング40
0の上流側中央には入口開口部410が開設され、上流
ハウジング400の内側には、入口開口部410から下
流へ向けて直線的に延びる分岐管420が一体に成形さ
れている。分岐管420の下流端には、計測管430が
挿入されている。計測管430はステンレス製の内側管
433と樹脂製の外側管435とからなり、内側管43
3の上流側にはベルマウスが形成され、その内径は分岐
管420より小径に形成されている。さらに、砲弾型の
上流ハウジング400の外側には、周方向に沿って出口
開口部440、450が開設されている。この出口開口
部440、450は、周方向に延びるスリット状の開口
としてほぼ全周にわたり複数形成されている。また、出
口開口部440、450は上流ハウジング400の内側
から外側へ向けて下流側へ傾斜して開設されている。し
かも、上流側より下流側の壁面が下流側へ向けてより大
きく傾斜しており、空気をスムーズに流出させる。
60の上流側に挿入され固定される。このとき、分岐管
430の下流端が中央ハウジング160の内側に放射状
に形成された板状のリブ167、169の上流側端面に
当接する。なお、図1には、放射状に設けられた板状の
4枚のリブのうちの2枚167、169が図示されてい
る。これにより、計測管430の下流端と中央ハウジン
グ160の仕切り壁163との間に所定の隙間が形成さ
れ、しかも計測管430の下流端から計測管430およ
び分岐管420の外周側への空気通路が確保される。そ
して、上流ハウジング400と中央ハウジング160と
下流ハウジング360とで形成される中央部材は、外形
が滑らかな繭型に組立てられる。
下流側からセンサ部500が挿入され、センサ部500
は仕切り壁163に固定される。センサ部500は、円
筒状の樹脂部510に4本の支持ピン520、530、
540、550を樹脂部510の上流側、下流側ともに
突出するようにインサート成形して形成される。上流側
に突出する支持ピンは長短2種類からなり、長い2本5
20、530の間にひとつのセンサ570が支持され、
短い2本540、550の間にひとつのセンサ580が
支持される。センサ570、580は、セラミック製ボ
ビンの外周に白金線を巻き、ボビン両端のリード線と接
続したもので、同一特性の感温抵抗体が用いられる。
外したときの図1のA矢視図である。なお、図2上部は
図3のI−I断面である。センサ570を支持する支持
ピン520、530の各々に金属線70、71が接続さ
れ、センサ580を支持する支持ピン540、550の
各々に金属線72、73が接続されている。これら金属
線70、71、72、73は、中央ハウジング160の
下流側端面上に形成された金属製の接続ピン74、7
5、76、77にそれぞれ接続される。さらに、中央ハ
ウジング160と下流ハウジング360との間に形成さ
れる空間と、樹脂ケース110との間には、図2の破線
に示すようにリブ140内を通して導電部材19a、1
9b、19c、19dが配設されている。この導電部材
19a、19b、19c、19dは、リブ140内に一
体に成形されたものであり、導電部材19aは接続ピン
74と、19bは75と、19cは76と、19dは7
7とそれぞれ接続する。
部に収容される回路容器110は、樹脂ケース111内
に収容される金属ケース60、金属カバー63および金
属プレート65、66によって構成され、回路容器11
0外部からの電波ノイズを遮断する電磁シールド機能を
有する。この回路容器110について、図3を用いて説
明する。
64を外した樹脂ケース111および金属カバー63を
外した回路容器110を図示している。制御回路14は
アルミナ基板上に構成され、銅製で箱型の金属ケース6
0に接着保持されている。この金属ケース60の底面
は、樹脂ケース111の底面に接着保持されている。
金属プレート65が溶接され、金属ケース60と電気的
に導通されている。さらに金属プレート65には、貫通
コンデンサ50、51、52、53が設けられている。
この貫通コンデンサ50、51、52、53の外部電極
が、金属プレート65と半田付けされている。そして、
貫通コンデンサ50の貫通リードの一端はセンサ570
と接続する導電部材19aと溶接によって電気的に導通
されている。同様に、貫通コンデンサ51の貫通リード
の一端はセンサ580と接続する導電部材19c、貫通
コンデンサ52の貫通リードの一端はセンサ580と接
続する導電部材19d、貫通コンデンサ53の貫通リー
ドの一端はセンサ570と接続する導電部材19bと溶
接によって電気的に導通されている。一方、貫通コンデ
ンサ50、51、52、53の貫通リードの他端は、そ
れぞれ回路リード57a、57c、57d、57bと溶
接によって電気的に導通されている。この回路リード5
7a、57c、57d、57bは制御回路14に導通さ
れている。
属プレート66が溶接され、金属ケース60と電気的に
導通されている。この金属プレート66には、貫通コン
デンサ54、55が設けられるとともに、導線56が半
田付けされている。この貫通コンデンサ54の貫通リー
ドの一端は電源用の導電部材59aに溶接され、他端は
制御回路14に導通されている回路リード58aに接続
されている。また、貫通コンデンサ55の貫通リードの
一端は出力信号用の導電部材59bに溶接され、他端は
制御回路14に導通されている回路リード58bに接続
されている。さらに、導線56の一端は外部GND接地
用の導電部材59cに溶接され、他端は制御回路14に
導通されている回路リード58cに接続されている。
5、66の上方には、金属カバー63が半田付けされ、
電気的に導通されている。次に、この回路容器110内
に収容される制御回路14の回路について図4を用いて
説明する。図4は、制御回路14の回路図である。
54を通過して、パワートランジスタ61のコレクタ端
子に接続されている。センサ570、580は、上述の
通り、感温抵抗体であり、ほぼ同一抵抗値である。第1
の固定抵抗器80はセンサ570に流れる電流を電圧に
変換して検出する。抵抗器81、82はセンサ570の
両端電圧を分圧するための分圧回路を構成する。83は
第2の固定抵抗器、84は第3の固定抵抗器である。8
5、86は基準電圧源89の出力電圧VRを分圧するた
めの分圧抵抗器である。90、91、92はオペアンプ
である。オペアンプ91の出力端子は、オペアンプ91
の反転入力端子に接続しており、ボルテージフォロワ回
路となっている。また、オペアンプ90の出力端子は、
パワートランジスタ61のベースに接続している。
0、91と80〜84および50、51、52、53、
61、570、580の素子で構成される回路がブリッ
ジ回路およびその制御回路である。そして、オペアンプ
92と、85〜89の素子で構成される回路が、ブリッ
ジ回路から流量と相関をもった電圧として検出される電
圧V1を増幅し出力電圧VGを出力するための出力回路
である。
る。ここで、図中のV1、V2、V3、V4、VGはそ
の記号の付してある部分の電圧を示している。センサ5
70、580を含むブリッジ回路に電圧が印加される
と、オペアンプ90の非反転入力端子には電圧V1、反
転入力端子には電圧V2が発生する。ここで、電圧V1
>V2となっているとき、オペアンプ90の出力電圧V
4は上昇する。すると、パワートランジスタ61のエミ
ッタ電圧V3も上昇する。この電圧V3の上昇によっ
て、センサ570を流れる電流は上昇し、センサ570
の温度は上昇する。この結果、センサ570の抵抗値は
上昇し、電圧V1は低下する。
オペアンプ90の出力電圧V4は低下する。このため、
パワートランジスタ61のエミッタ電圧V3も低下す
る。この電圧V3の低下によって、センサ570を流れ
る電流は低下し、センサ570の温度は低下する。この
結果、センサ570の抵抗値は低下し、電圧V1は上昇
する。そして、再びV1>V2となると、上記制御を実
行する。
が、V1=V2となるようにパワートランジスタ61を
制御する。ここで、センサ580は自己発熱しないよう
にそこに加わる電圧が調整されている。つまり、センサ
580の両端に加わる電圧は、センサ570の両端に加
わる電圧(V3−V1)の数分の一程度となるように設
定している。これによって、センサ580の温度が、流
量計内を流れる空気の温度とほぼ等しくなり、センサ5
80は温度測定用として使用される。
ンサ570の抵抗値をRHとすると、センサ570はI
2 RHの電力を消費し、発熱する。この発熱電力I2 R
Hは空気流路を流れる空気に放熱されるので、この流路
を流れる空気流量が多いか、少ないかによって空気に奪
われる熱量が変化してくる。このため、空気量に応じて
温度が変化し、抵抗値RHも変化しようとするが、セン
サ570の抵抗値RHが変わらないようにオペアンプ9
0がパワートランジスタ61からの通電量を制御する。
つまり、空気流量に応じて電流Iを変化させることによ
り、I2 RHを変化させRHが常に所定抵抗値になるよ
う制御される。
を持った値となり、抵抗80によって電圧V1に変換さ
れ、出力される。次に出力回路について説明する。
8、電源89で構成されている。この出力回路はブリッ
ジ回路から流量に相関をもった電圧V1 をオペアンプ9
2の非反転入力端子に入力し、抵抗87、88によって
決定される増幅度によって電圧V1 を増幅する。さら
に、抵抗85、86によって電圧源89の出力電圧VR
を分圧し、この分圧された電圧V5と抵抗87、88の
比との積によって得られる電圧が、上記の増幅された電
圧から差し引かれる。そして、この差し引かれた電圧値
が出力電圧VGとして出力される。
増幅作用を有する。また、この出力回路は、個々の製品
に固有のV1のばらつきをなくすことができるように、
V5および抵抗87、88の抵抗値を調整可能となって
いる。これによって、出力電圧VGをA/D変換するA
/D変換器のA/D変換可能範囲にあわせた出力電圧を
出力することができ、A/D変換器のA/D変換可能範
囲をむだなく使って、A/D変換時のビット誤差を小さ
くしている。
計1に流入する空気は、上流側円筒部200と中央円筒
部100と下流側円筒部300との内側に形成される吸
気通路を通過する。また、この吸気通路を流れる空気の
一部は、上流ハウジング400と中央ハウジング160
と下流ハウジング360とにより形成される繭型の中央
部材内へ流入する。
口410から分岐管420内を通り、計測管430へ導
入される。そして、仕切り壁163に衝突して径方向に
流れの方向を変え、さらに、出口開口440、450へ
向けて分岐管420の外側を通って流れる。そして出口
開口440、450から再び吸気通路内へ流出する。こ
のとき、この空気の流量が、計測管430の内部に位置
されたセンサ570、580および制御回路14により
上述の如く計測される。そして、制御回路14から出力
された出力信号VGは、燃料噴射量制御装置などへ供給
され、燃料噴射量の演算に使用される。
ことによって、回路容器110に直接飛来する電波ノイ
ズは、導線56および導電部材59cを介して外部GN
Dに接地された金属ケース60、金属カバー63、金属
プレート65、66によって遮断される。また、導電部
材59a、59bから侵入するノイズは金属プレート6
6に設けられた貫通コンデンサ54、55により減衰さ
れる。
200、下流側円筒部300等の樹脂製部材を通過し、
内側管433内のセンサ570、580あるいはリブ1
40内を通って、センサ570、580と回路容器11
0とを導通する導電部材19a、19b、19c、19
dへ飛来し、制御回路14に侵入しようとする電波ノイ
ズは、金属プレート65に設けられた貫通コンデンサ5
0、51、52、53によって減衰することが可能であ
る。
0の静電容量を300pF以下とし、その他の貫通コン
デンサ51、52、53の静電容量を1000pF以上
の高容量とする。
きい程、ノイズ減衰効果は大きいため、貫通コンデンサ
51、52、53の静電容量を上記の如く1000pF
以上の高容量としている。しかしながら、本実施例の熱
式流量計では、図4の回路構成に示すようにセンサ57
0、580を含んだブリッジ回路をフィードバック制御
し、オペアンプ90からの電圧V4が再びパワートラン
ジスタ61のベース端子へ入力されている。このため、
パワートランジスタ61とセンサ570との間に設けら
れる貫通コンデンサ50の静電容量を他の貫通コンデン
サ51、52、53のように大きくすると制御回路14
が自己発振し、出力電圧VGが異常値を出力してしまう
場合がある。そこで、本実施例では、上記のように、貫
通コンデンサ50の静電容量を300pF以下の低容量
とする。これによって、自己発振および電波ノイズの影
響が出力電圧VGに出ることを防止する。
ンデンサ50の静電容量を大きくし、他の貫通コンデン
サ51、52、53の静電容量をそれぞれ小さくした場
合でも制御回路14は自己発振してしまい出力電圧VG
が異常値を示すことが確かめられている。故に、貫通コ
ンデンサ50の静電容量が大きいことが自己発振の原因
となっていることが確かめられている。
との関係を示す特性図を示す。これは、ある周波数の電
波ノイズを流量計に照射し、その電界の強度を上昇させ
ていったとき、流量計が誤動作を起こしたときの電界の
強度を測定したものである。例えば、図中一点鎖線にお
いて、電波ノイズが200MHzのとき、電界強度が約
55V/mより小さければ流量計は正常に作動し、出力
電圧VGは正常値を示す。図中実線は、本実施例の貫通
コンデンサ50、51、52、53を取り付けた場合を
示し、図中一点鎖線は、貫通コンデンサ50、51、5
2、53を取り付けていない場合を示す。この図から、
本実施例の流量計は、貫通コンデンサを取り付けていな
い場合に比べて、電波ノイズが十分遮断され、高い電界
強度でも正常に作動することがわかる。
サ50を設けていない場合にも、出力電圧VGの異常は
発生せず、制御回路の自己発振を防ぎ、電波ノイズを遮
断する効果が得られることが確かめられている。このと
き、図5中の実線に示される貫通コンデンサ50、5
1、52、53を設けた場合と、ほとんど同様の電波ノ
イズ遮断効果が得られる。
ールド機能を備えた回路容器に貫通コンデンサを設け、
この貫通コンデンサにセンサと制御回路との電気的導通
を図る導電部材を貫通させるといった簡単な手法で電波
ノイズ遮断を図ることができる。
計を樹脂化しても電波ノイズを遮断することができるた
め、流量計の軽量化を実現することができる。また、上
記実施例の構成は、センサと制御回路とが離れているた
めセンサと制御回路との配線が長くなる場合に、特に効
果がある。
53の貫通リードと導電部材19a、19b、19c、
19dとの電気的導通は、半田付けによって行ってもよ
い。
ると、センサと制御回路との電気的導通を図る導電部材
が、回路容器に設けられた貫通コンデンサを貫通すると
いった簡単な手法により、センサおよび導電部材に飛来
した電波ノイズを減衰することができる。このため、セ
ンサおよび導体に飛来する電波ノイズは遮断され、制御
回路が誤動作を起こすことを防止できる。
Claims (2)
- 【請求項1】 内部に流体の通路を形成する樹脂製のハ
ウジングと、 前記ハウジング内の前記通路に設けられ、前記通路を通
過する流体の流量を計測するセンサと、 前記センサで計測される流量を入力する制御回路と、 前記制御回路を収容し、電磁シールド機能を有する回路
容器と、 前記制御回路と前記センサとの電気的導通を図る導電部
材と、 前記回路容器に設けられ、前記導電部材が貫通する貫通
コンデンサと、 を備えることを特徴とする流量計。 - 【請求項2】 前記制御回路は、前記センサへの電流の
供給量を制御するスイッチング素子を含み、 前記貫通コンデンサは複数設けられ、 前記貫通コンデンサの1つは前記スイッチング素子と前
記センサとの間に接続され、この貫通コンデンサは他の
前記貫通コンデンサよりも静電容量が小さいことを特徴
とする請求項1に記載の流量計。
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KR102206531B1 (ko) * | 2018-12-31 | 2021-01-22 | 주식회사 포켓드림 | 착탈식 손잡이를 포함하는 용기 |
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1992
- 1992-06-08 JP JP4147353A patent/JP3062348B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR101584190B1 (ko) | 2014-12-19 | 2016-01-13 | 주식회사 포켓드림 | 착탈식 손잡이를 구비한 조리용기 |
KR102206531B1 (ko) * | 2018-12-31 | 2021-01-22 | 주식회사 포켓드림 | 착탈식 손잡이를 포함하는 용기 |
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Publication number | Publication date |
---|---|
JPH05340777A (ja) | 1993-12-21 |
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