JP5966839B2 - Flow measuring device - Google Patents
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Description
本発明は、流体流量を測定する流量計測装置に関し、車両用のAFM(エアフロメータ)等に用いて好適な技術に関する。 The present invention relates to a flow rate measuring device for measuring a fluid flow rate, and relates to a technique suitable for use in a vehicle AFM (air flow meter) or the like.
流量計測装置は、取付対象物に搭載して使用される。
以下では、流量計測装置の具体的な一例として、AFMを用いて説明する。
AFMは、エアクリーナや吸気管などの取付対象物に搭載された状態で使用される。
The flow rate measuring device is used by being mounted on an attachment object.
Below, it demonstrates using AFM as a specific example of a flow measuring device.
The AFM is used in a state where it is mounted on an attachment object such as an air cleaner or an intake pipe.
AFMの精度を高める手段として、AFMを取付対象物に搭載した状態で、既知の吸気流量を流し、規定のセンサ出力が得られるようにAFMの出力を調整する技術が知られている(例えば、特許文献1参照)。
具体的に、取付対象物に搭載した状態で求めた「組付後調整値(調整用補正データ)」は、AFMが搭載する内部メモリに保存される。
そして、AFMが搭載する調整手段は、流量センサ部(検知部)で得られた未調整出力(素データ)を補正して調整済出力(加工後データ)を発生させる。
As a means for improving the accuracy of the AFM, there is known a technique for adjusting the output of the AFM so that a predetermined sensor output is obtained by supplying a known intake air flow rate with the AFM mounted on an attachment target (for example, Patent Document 1).
Specifically, the “adjustment value after assembly (correction data for adjustment)” obtained in a state of being mounted on the attachment target is stored in an internal memory mounted on the AFM.
Then, the adjustment means mounted on the AFM corrects the unadjusted output (raw data) obtained by the flow sensor unit (detection unit) and generates an adjusted output (processed data).
(問題点1)
AFMに何らかの不具合が発生した場合、修理や改善開発等の目的のために、不具合箇所を特定する必要がある。
しかしながら、従来技術では、不具合箇所がAFMにあるのか、AFMとは異なる箇所にあるのか、特定できない。
(Problem 1)
When some trouble occurs in the AFM, it is necessary to specify the trouble part for the purpose of repair or improvement development.
However, in the prior art, it cannot be specified whether the defective part is in the AFM or in a different part from the AFM.
(問題点2)
AFMは未調整で組付対象物に組付けられる。すると、「AFM自身の特性誤差」と「取付対象物による特性変化」とが重なる。
その結果、調整範囲が大きくなり、微調整ができなくなるため、AFMを高精度に調整できなくなる。
(Problem 2)
The AFM is assembled to the assembly object without adjustment. Then, “AFM characteristic error” and “characteristic change due to attachment object” overlap.
As a result, the adjustment range becomes large and fine adjustment cannot be performed, so that the AFM cannot be adjusted with high accuracy.
(問題点3)
特許文献1の技術は、「組付後調整値」をAFMの内部メモリに書き込むための調整端子が、カバー(内部部品を覆う部材)の内部にあった。
このため、調整後にカバーをAFMに装着する必要があり、カバーの装着前後で出力特性が変化する懸念があった。
(Problem 3)
In the technique of
For this reason, it is necessary to attach the cover to the AFM after adjustment, and there is a concern that the output characteristics change before and after the cover is attached.
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、何らかの不具合が発生した場合に不具合箇所を特定できるとともに、高精度の調整が可能な流量計測装置の提供にある。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a flow rate measuring apparatus that can specify a defective portion and can perform high-precision adjustment when a certain problem occurs.
本発明の流量計測装置は、取付対象物に搭載された状態にてセンサ出力が調整されるものであるが、単体状態でもセンサ出力が調整されるものである。そして、単体状態でセンサ出力の調整を行った際の単体データ(単体特性の「素データ」、または素データ調整用の「単体調整値」等)が保存されるものである。
このため、何らかの不具合が発生した場合に、保存しておいた「単体データ」と照らし合わせることで、不具合箇所を容易に特定することができる。
また、単体状態にてセンサ出力を調整することで、取付対象物に組付けた状態における調整範囲を小さくできる。その結果、微調整を実施でき、高精度の流量計測装置を提供できる。
The flow rate measuring device of the present invention adjusts the sensor output in a state where it is mounted on an attachment object, but it also adjusts the sensor output even in a single state. Then, single data (such as “elementary data” of the single characteristic or “single adjustment value” for adjusting the raw data) when the sensor output is adjusted in the single state is stored.
For this reason, when some trouble occurs, the trouble portion can be easily identified by comparing with the stored “single data”.
Moreover, the adjustment range in the state assembled | attached to the attachment target object can be made small by adjusting a sensor output in a single-piece | unit state. As a result, fine adjustment can be performed, and a highly accurate flow rate measuring device can be provided.
以下、発明を実施するための形態を、図面を用いて詳細に説明する。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments for carrying out the invention will be described in detail with reference to the drawings.
以下で開示する実施例は、本発明の具体的な一例であって、本発明が実施例に限定されないことは言うまでもない。 The examples disclosed below are specific examples of the present invention, and it goes without saying that the present invention is not limited to the examples.
[実施例1]
実施例1を図1〜図4を参照して説明する。
AFM(流量計測装置の一例)1は、図1に示すように、車両走行用のエンジン2に吸気を導く吸気通路3の途中に配置される。
[Example 1]
A first embodiment will be described with reference to FIGS.
As shown in FIG. 1, an AFM (an example of a flow rate measuring device) 1 is disposed in the middle of an
具体的な一例として、この実施例のAFM1は、図2に示すように、エアクリーナ4にアッシー化されるものであり、エアクリーナ4の出口箇所に搭載されるものである。
なお、エアクリーナ4は、上流側クリーナケース4aと下流側クリーナケース4bの間にフィルタ(濾過エレメント)4cを配置したものであり、AFM1は下流側クリーナケース4bに形成された出口ダクト4dに組み付けられるものである。
As a specific example, the AFM 1 of this embodiment is assembled into an air cleaner 4 as shown in FIG. 2, and is mounted at the outlet of the air cleaner 4.
The air cleaner 4 has a filter (filter element) 4c disposed between an
AFM1の一例を図3、図4を参照して説明する。
この実施例のAFM1は、エンジン2に吸い込まれる吸気流量(吸気量)の測定を行う熱式エアフロメータであり、
・エアクリーナ4に組付けられるAFMハウジング(通路形成部材)5と、
・吸気流量検出用の流量センサ部6と、
・この流量センサ部6によって検出した吸気流量をデジタル信号化して出力するコントロールサーキット7と、
を備えて構成される。
An example of the AFM 1 will be described with reference to FIGS.
The
An AFM housing (passage forming member) 5 assembled to the air cleaner 4;
A
A
It is configured with.
AFMハウジング5は、例えば樹脂材料によって形成されるものであり、AFMハウジング5の内部には、エアクリーナ4の出口ダクト4dの内部を流れる吸気の一部が通過するバイパス通路5aおよびサブバイパス通路5bが形成される。
上述したエアクリーナ4の出口ダクト4dには、内外を貫通するAFM装着穴が形成されている。そして、このAFM装着穴の外部よりAFMハウジング5の主要部(バイパス通路5a、5bが形成される部位)を出口ダクト4d内に挿入配置した後、タッピングスクリュ等でAFMハウジング5を出口ダクト4dに固定することで、AFM1がエアクリーナ4に組付けられてアッシー化される。
The AFM
The
流量センサ部6は、吸気流量に応じた電圧信号(未調整出力)を発生するものであり、チップ型(基板型)を採用するものであっても良いし、ボビン型抵抗体(単品型の抵抗体)を採用するものであっても良い。
The
コントロールサーキット7は、AFMハウジング5に形成されたコネクタ8を介して、AFM1とは異なる車両部位に搭載されたECU(エンジン・コントロール・ユニットの略)9と電気的に接続される。
具体的に、コネクタ8は、樹脂製のカプラ8aと、このカプラ8a内に配置された複数のターミナル端子8bによって構成される。
The
Specifically, the connector 8 includes a
コネクタ8の構成は限定するものではないが、具体的な一例を図3を用いて説明する。図3に示すコネクタ8は、所謂オスコネクタであり、メス型に成形されたカプラ8aと、このカプラ8aの底面からカプラ8a内に突出した複数のターミナル端子8b(この実施例では、電源端子、アース端子、流量出力端子、温度出力端子)で構成される。
Although the configuration of the connector 8 is not limited, a specific example will be described with reference to FIG. The connector 8 shown in FIG. 3 is a so-called male connector, which is a
また、カプラ8aの内側の奥部には、図3に示すように、出力調整用の調整端子8cが露出して設けられている。即ち、完成したAFM1において、調整端子8cが外部に露出可能に設けられている。
Further, as shown in FIG. 3, an
この実施例のコントロールサーキット7は、流量センサ部6が発生する「未調整出力(この実施例では電圧信号)」をデジタル信号化し、補正してECU9へ出力するものである。
具体的に、コントロールサーキット7は、図4に示すように、
・流量センサ部6の電圧信号(アナログ信号)をデジタル化するA/Dコンバータ11と、
・デジタル信号化された流量センサ部6の検出値(デジタル化された未調整出力)を補正により調整するデジタル調整手段12と、
・このデジタル調整手段12で調整された「調整後出力」を周波数変調する周波数変調手段13と、
・各種データ等を保存する内部メモリ14(EEPROM等)と、
を備えて構成される。
The
Specifically, as shown in FIG.
An A /
A digital adjustment means 12 for adjusting the detection value (digitized unadjusted output) of the
A frequency modulation means 13 for frequency-modulating the “adjusted output” adjusted by the digital adjustment means 12;
-An internal memory 14 (EEPROM etc.) for storing various data,
It is configured with.
次に、AFM1の調整技術を説明する。
この実施例のAFM1は、
・「単体状態でセンサ出力が調整」されるとともに、
・「エアクリーナ4に搭載された状態でセンサ出力が調整」される。
単体状態における調整値(調整に用いるデータ)を「単体調整値(1次調整値)」と称し、エアクリーナ4に搭載された状態における調整値を「組付後調整値(2次調整値)」と称する。
Next, a technique for adjusting the AFM 1 will be described.
The AFM 1 of this example is
・ `` Sensor output is adjusted in a single unit ''
・ "Sensor output is adjusted while mounted on air cleaner 4".
The adjustment value (data used for adjustment) in the single unit state is called “single adjustment value (primary adjustment value)”, and the adjustment value in the state mounted on the air cleaner 4 is “adjustment value after assembly (secondary adjustment value)”. Called.
また、この実施例における「単体調整値」および「組付後調整値」は、異なる流量に対して3点以上(具体的には、8点や16点等)において設定されるものであり、デジタル調整手段12は、各調整値の設定点を直線で結んだ直線近似を用いて調整を実行するものである。
The “single adjustment value” and “adjustment value after assembly” in this embodiment are set at 3 or more points (specifically, 8 points, 16 points, etc.) for different flow rates. The
(1次調整)
単体状態におけるAFM1の調整手法を説明する。
先ず、単体のAFM1を、整流した空気を流す整流管(調整用の基準管)に取り付ける。
そして、異なる既知の吸気流量を整流管に流し、異なる吸気流量に応じた「素データ(ターミナル端子8bから得られる特性値)」を得る。
(Primary adjustment)
A method for adjusting the
First, a
Then, different known intake flow rates are caused to flow through the rectifying pipe, and “elementary data (characteristic values obtained from the terminal terminal 8b)” corresponding to the different intake flow rates is obtained.
続いて、異なる既知の吸気流量毎に、「素データ」を「規定のセンサ出力」に変換するのに用いる「単体調整値(1次調整値)」を求める。
続いて、各流量毎に求めた「単体調整値」を上述したカプラ8a内の調整端子8cを用いて内部メモリ14に書き込む。
上記の操作により、単体におけるAFM1のセンサ出力の調整設定作業が完了する。
Subsequently, for each different known intake flow rate, a “single adjustment value (primary adjustment value)” used to convert “elementary data” into “specified sensor output” is obtained.
Subsequently, the “single adjustment value” obtained for each flow rate is written in the
With the above operation, the adjustment setting operation of the sensor output of the
(2次調整)
次に、エアクリーナ4に取り付けられたAFM1の調整手法を説明する。
この調整手法は、基本的に上述した「1次調整」と同じである。
先ず、AFM1が取り付けられたエアクリーナ4に、異なる既知の吸気流量を流し、異なる吸気流量に応じた「2次調整前のセンサ出力(ターミナル端子8bから得られる値)」を得る。
(Secondary adjustment)
Next, a method for adjusting the
This adjustment method is basically the same as the “primary adjustment” described above.
First, different known intake flow rates are passed through the air cleaner 4 to which the
続いて、異なる既知の吸気流量毎に、「2次調整前のセンサ出力」を「規定のセンサ出力」に変換するのに用いる「2次調整値」を求める。
続いて、各流量毎に求めた「2次調整値」を上述したカプラ8a内の調整端子8cを用いて内部メモリ14に書き込み、内部メモリ14の調整値を「組付後調整値(単体調整値+2次調整値)」に書き換える。
上記の操作により、エアクリーナ4に搭載された状態におけるAFM1のセンサ出力の調整設定作業が完了する。
Subsequently, for each different known intake flow rate, a “secondary adjustment value” used to convert “sensor output before secondary adjustment” to “specified sensor output” is obtained.
Subsequently, the “secondary adjustment value” obtained for each flow rate is written into the
With the above operation, the adjustment setting operation of the sensor output of the
(実施例の効果1)
上記「1次調整」で得られた単体データ(「素データ」または「単体調整値」)は、各AFM1毎(即ち、シリアルナンバー毎)に、AFM1の製造元(製造メーカ)のコンピュータに長期保存される。
これにより、車両に搭載したAFM1に何らかの不具合が発生し、製造元にAFM1が返却された時に、返却されたAFM1の出力特性を測定し、この「測定データ」と、「製造元のコンピュータに保存しておいた単体データ」とを、比較することができる。
(
The single data (“raw data” or “single adjustment value”) obtained by the above “primary adjustment” is stored for a long time in the computer of the AFM1 manufacturer (manufacturer) for each AFM1 (ie, for each serial number). Is done.
As a result, when some trouble occurs in the
そして、「返却されたAFM1の測定データ」と「製造元のコンピュータに保存しておいた単体データ」が略一致するか否かで、不具合箇所がAFM1で無いか否かを特定することができる。
即ち、「返却されたAFM1の測定データ」と「製造元のコンピュータに保存しておいた単体データ」が略一致する場合は、AFM1は正常であり、不具合箇所はAFM1とは異なる箇所に存在することを特定できる。逆に、「返却されたAFM1の測定データ」と「製造元のコンピュータに保存しておいた単体データ」が略一致しない場合は、不具合箇所がAFM1であることを特定できる。
このように、この実施例を採用することにより、従来技術では困難であった不具合箇所を、容易に特定することができる。
Whether or not the defective portion is not AFM 1 can be specified based on whether or not the “returned measurement data of
That is, when the “returned AFM1 measurement data” and the “single data stored in the manufacturer's computer” substantially match, the AFM1 is normal and the defective part exists in a different part from the AFM1. Can be identified. Conversely, if the “measured data of the returned
As described above, by adopting this embodiment, it is possible to easily identify a defective portion that was difficult in the prior art.
(実施例の効果2)
この実施例のAFM1は、エアクリーナ4に搭載される前、即ち単体状態においてセンサ出力が調整される。
これにより、エアクリーナ4に搭載して調整を行う際、既に「AFM1自身の特性誤差」が小さくなっているため、「エアクリーナ4による特性変化」のみを調整することができる。その結果、調整範囲を小さくでき、微調整を実施することができるため、AFM1の精度を高めることができる。
(Effect 2 of Example)
The sensor output of the
As a result, when the adjustment is performed while being mounted on the air cleaner 4, since “the characteristic error of the
(実施例の効果3)
この実施例は、センサ出力を調整するための「単体調整値」や「組付後調整値」を、AFM1の内部メモリ14に保存するので、AFM1の個体毎の特性誤差が小さい。
このため、AFM1の個体毎の特性データを、AFM1とは独立して車両に搭載する必要がなく、コストを抑えることができる。
(
In this embodiment, the “single adjustment value” or “adjustment adjustment value” for adjusting the sensor output is stored in the
For this reason, it is not necessary to mount the characteristic data for each individual of the AFM1 on the vehicle independently of the AFM1, and the cost can be suppressed.
(実施例の効果4)
この実施例は、「単体調整値」や「組付後調整値」の書き込みを、カプラ8a内に設けた調整端子8cを介して行う。
このため、カバー(内部部品を覆う部材)をAFM1に装着した後に調整を実施することができる。その結果、カバーの装着前後で特性が変化する不具合が生じず、調整の信頼性を高めることができる。
なお、カプラ8aの外部であっても、カバー装着後において露出する部位に調整端子8cを設ける場合は、同様の効果を得ることができる。
(Effect 4 of Example)
In this embodiment, writing of “single adjustment value” and “adjustment value after assembly” is performed via an
For this reason, the adjustment can be performed after the cover (the member that covers the internal parts) is attached to the
Even when the
(実施例の効果5)
この実施例は、「単体調整値」および「組付後調整値」の設定を行う「流量−出力調整点」が3点以上(具体的には、8点や16点等)に設定される。
これにより、AFM1の調整精度を高めることができ、AFM1の高精度化を達成することができる。
(
In this embodiment, “flow rate-output adjustment point” for setting “single adjustment value” and “adjustment value after assembly” is set to 3 or more (specifically, 8 points, 16 points, etc.). .
Thereby, the adjustment precision of AFM1 can be raised and the high precision of AFM1 can be achieved.
上記の実施例では、「単体データ」をAFM1の製造元(製造メーカ)に保存する例を示したが、AFM1の内部メモリ14に保存させても良い。具体的には、「単体データ」を「組付後調整値」と区別して内部メモリ14に保存し、後から「単体データ」をAFM1の外部へ取り出し可能に設けても良い。
In the above embodiment, the “single data” is stored in the
上記の実施例では、AFM1をエアクリーナ4に搭載する例を示したが、本発明はエアクリーナ4にアッシー化されるAFM1に限定するものではなく、エアクリーナ4とは異なる通路構成物(吸気管等)にアッシー化されるAFM1に本発明を適用しても良い。
In the above-described embodiment, the example in which the
上記の実施例では、エンジン2に吸い込まれる吸気流量を測定するAFM1に本発明を適用する例を示したが、吸気流量の測定とは異なる流量計測装置に本発明を適用しても良い。
In the above embodiment, the example in which the present invention is applied to the
1 AFM(流量計測装置)
4 エアクリーナ(取付対象物)
1 AFM (flow rate measuring device)
4 Air cleaner (object to be mounted)
Claims (5)
この流量計測装置(1)は、前記取付対象物(4)の内部を流れる流体の一部が通過するバイパス通路(5a)を備え、前記取付対象物(4)に搭載される以前に、調整用の基準管に取り付けられた状態である単体状態にて、前記基準管に既知の流量を流してセンサ出力を調整する1次調整が行われるものであり、
前記1次調整を行った際の単体データが当該流量計測装置の内部メモリ(13)に保存されることを特徴とする流量計測装置。 In the flow measurement device (1) in which the secondary adjustment is performed in which the sensor output is adjusted by flowing a known flow rate through the attachment object while being mounted on the attachment object (4).
This flow measuring device (1) includes a bypass passage (5a) through which a part of the fluid flowing inside the attachment object (4) passes , and is adjusted before being mounted on the attachment object (4). In a single unit state that is attached to the reference pipe, a primary adjustment for adjusting the sensor output by flowing a known flow rate through the reference pipe is performed .
The flow rate measuring apparatus according to claim 1, wherein the single data when the primary adjustment is performed is stored in an internal memory (13) of the flow rate measuring apparatus.
単体状態にて調整用に設定される単体調整値、および取付対象物(4)に搭載された状態にて調整用に設定される組付後調整値は、当該流量計測装置(1)が搭載する内部メモリ(14)に保存されることを特徴とする流量計測装置。 In the flow measuring device (1) according to claim 1,
The flow rate measuring device (1) mounts the single adjustment value set for adjustment in the single unit state and the post-assembly adjustment value set for adjustment in the state mounted on the attachment object (4). The flow rate measuring device is stored in an internal memory (14).
前記単体調整値および前記組付後調整値は、当該流量計測装置(1)の外部に露出可能な調整端子(8c)を用いて前記内部メモリ(14)に書き込まれることを特徴とする流量計測装置。 In the flow measurement device (1) according to claim 2,
The single adjustment value and the post-assembly adjustment value are written in the internal memory (14) using an adjustment terminal (8c) that can be exposed to the outside of the flow measurement device (1). apparatus.
前記単体調整値および前記組付後調整値は、異なる流量に対して3点以上設けられることを特徴とする流量計測装置。 In the flow measurement device (1) according to claim 2 or claim 3,
The flow rate measuring device, wherein the single adjustment value and the post-assembly adjustment value are provided at three or more points for different flow rates.
この流量計測装置(1)は、車両走行用のエンジン(2)に吸い込まれる吸気流量を測定するエアフロメータであり、
前記取付対象物(4)は、空気濾過用のエアクリーナ(4)など、吸気通路(3)を構成する通路構成物であることを特徴とする流量計測装置。 In the flow measuring device (1) according to any one of claims 1 to 4,
The flow rate measuring device (1) is an air flow meter that measures an intake flow rate sucked into a vehicle running engine (2),
The flow rate measuring apparatus according to claim 1, wherein the attachment object (4) is a passage component constituting the intake passage (3), such as an air cleaner (4) for air filtration.
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