JPH01302116A - 放電式流速計のトリガ方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は放電式流速計のトリガ方法に関する。

〈従来の技術〉 放電式流速計は、流体中で流速方向と直角に火花放電を
行うと、アーク放電路が流れによって移動するという性
質を利用したものである。具体的には第５図に示すよう
に、流速方向と直角に一対の放電針１，１を配置し、そ
の下流側にアーク放電路２のイオン電流を検出するため
に検出針３を配置し、放電針１゜１間に放電が開始した
時点（放電開始タイミング）から、検出針３にイオン電
流が到着（着霜）するまでの時間Ｔを求めろことにより
、次式（１）から流速Ｖを計測する。

ｖ　＝　Ｋ　（ｄｌ・−式（１） 但し、Ｉは検出針３と一対の放電針１，１との間の距離
、Ｋ　（ｄｉは補正定数である。Ｋ　（ｄｌは一対の放
電針１，１間の距ｆｉｄに依存することが知られている
。

４は計測装置、５は放電用高圧発生装置（イグナイタ）
、６は直流源、７はスイッチング動作の駆動回路、８は
コイルである。

従来は、電流ピックアップ９をイグナイタ５の高圧２次
側に結合し、放電々流を検出した時点を放電開始タイミ
ングとしてゲートトリガ信号を作り、計測処理を行って
いた。

〈発明が解決しようとする課題〉 電流ピックアップ９には放電時にのみ強い信号が得られ
るので、容易に放電開始タイミングを検出でき、入力回
路（インタフェース）が簡単であるという利点がある。

しかし、電流ピックアップ９を必要とするので、その分
、流速計全体のコストをアップさせていた。

また、自動車のエンジンの吸気流速や排気流速を測定す
る場合など、一般にグランド線を共通にして信号の伝送
を行うが、電流ピックアップ９を用いる場合は電気的に
グランド線から浮いた２本の信号出力線１０．１０を必
要とするので不便であった。

本発明は上述した従来技術に鑑み、電流ピックアップを
用いずに放電開始タイミングを検出するトリガ方法を提
供することを目的とする。

く課題を解決するための手段〉 本発明による放電式流速計のトリガ方法は、放電式流速
計の放電用高電圧発生の指令時点より所定時間経過後に
発生する検出針の出力信号から、放電開始を表わすゲー
トトリガ信号を作成することを特徴とする。

く作　　　用〉 第１図を参照して本発明の詳細な説明する。

第１図は、出力信号として検出針に現われる主な電圧を
示す波形図である。同図において、高電圧発生装置の動
作に伴い、５つの電圧波形１１〜１５が順に検出針に現
われる。

第４の電圧波形１４は流速に左右されて検出針に現われ
ろ。即ち、第４の電圧波形１４はアーク放電路が移動し
て検出針にイオン電流が１電することにより発生する。

放電開始１６から１電までの時間Ｔが流速Ｖに反比例す
る。第５の電圧波形１５は、イオン電流のしゃ断により
ノイズとして発生する。

一方、前３つの電圧波形１１〜１３は流速に関係なく、
放電計等からの誘導により検出針にノイズとして現われ
るものである。第１の電圧波形１１は高圧発生用のコイ
ルに１次電流を通電し始めること（ドエルスタート）に
より発生する。第２の電圧の波形１２は１次電流をしゃ
断することにより発生する。第３の電圧波形１３は１次
電流しゃ断により高電圧が発生することにより発生し、
放電開始タイミング１６を表わす。

これら第１から第３の電圧波形１１〜１３は前述の如く
流速に関係なく発生するので、１次電流しゃ断時または
１次電流通電開始時などの高電圧発生の指令時点より所
定時間τ１経過すると、第１．第２．第４．第５いずれ
の電圧波形１１，１２，１４，１５でもなく、必ず第３
の電圧波形１３が検出針に現われるはずである。

従って、電流ピックアップを用いなくても、所定時間経
過後の検出針の出力信号からゲートトリガ信号１９を作
成できる。

く実　施　例〉 本発明の実施例を第１図ないし第４図を参照して説明す
る。

第２図は本発明を実現する装置例を示す。

同図において、遅延回路２０は、イグナイタ５に対する
イグニシｐン信号１７を入力し、−次電流しゃ断時点よ
り所定の時間τ１ｔ！け遅らせて、ウィンド信号（パル
ス）１８を出力する。遅延時間ｒ、とウィンド信号１８
のパルス輻τ２は、放電開始タイミング１６だけを含む
ように予め定めておく　（第１図参照）。波形整形回路
２２は、検出針３の出力信号を入力し、放電開始タイミ
ング１６が明確となるように、波形整形した信号を出力
する。ゲートトリガ作成回路２１はウィンド信号１８の
パルス幅τ期間中に波形整形した信号を入力したとき、
ゲートトリガ信号１９を出力する（第１図参照）。

第３図は放電式流速計の全体構成例を示す。

この例は自動車のエンジンにおけろ吸気流速、排気流速
等の測定を主たる対象としている。

また、センサ２３には一対の放電針１，１を挾んで２つ
の検出針３Ａ、３Ｂを設け、双方向の流速を測定できる
ようにしである。エンジンには、シリンダ角度検出用に
ロータリエンコーダ等の角度センサ２６を取付け、計測
タイミングをシリング角度と同期できるように、ＣＰＵ
を用いた計測装置本体２５に外部からタイミング信号を
与えている。計測装置本体２５とセンサ２３との間に中
継箱２４を設け、光ファイバ２７により中継箱２４と計
測装置本体２５間の信号伝送を行っている。

２８は流速のデジタル出力、２９はアナログ出力である
。イグナイタ５は、高圧発生用コイルと、フル・トラン
ジスタ式の駆動回路（スイッチ）とを用いて作っである
。

第４図を参照して、中継箱２４内の回路構成例を説明す
る。

同図において、計測装置本体２５が出力するイグニシｐ
ン指令の光信号３１を受光素子３２で受けて電気信号３
３に変換する。このイグニシアン指令信号３３をトラン
ジスタ回路３４に与え、イグニシ茸ン信号１７をイグナ
イタ５に出力して、１次電流の通電とじや断を行わせる
。

一方の検出針３Ａば入力端子３５Ａを通して波形整形等
の入力インタフェース回路３６Ａに接続して、また同様
に、他方の検出針３Ｂを入力端子３５Ｂを通して入力イ
ンクフェース回路３６Ｂに接続しである。

遅延回路２０は２段続続のモノマルチバイブレータ３８
．３９で構成してあり、イグニシ１ン指令信号３３の１
次電流しや段指令時点からτ、たけ遅れてパルス幅τ２
のウィンド信号１８を出力する。

ゲートトリガ作成回＃１２１としてモノマルチバイブレ
ータを用いている。ウィンド信号１８をＲ端子に、入力
インタフェース回路３６Ａからの信号３７Ａを−ＴＲ＠
子（立下リトリガ）に与えることにより、放電開始タイ
ミングで立上るパルス幅τつのゲートトリガ信号１９が
Ｑ端子から出力される。また、Ｔ２＠子から反転した信
号４０が出力されろ。

これらの信号１９．４０は、放電開始タイミングからイ
オン着霜までをパルス幅とする１！電信号３０Ａ、３０
Ｂ　（第１図の信号３０参照）を作成するために、回路
４１Ａ、４１Ｂに与えられる。

両回路４１Ａ、４１Ｂはそれぞれフリップフロップ４２
と、２人力のナントゲート４３と、３人力のナントゲー
ト４４とで構成しである。一方の回＠４１Ａは、入力イ
ンタフェース回路３６Ａの出力パルス３７Ａを用い、放
電針１から一方の検出針３Ａへ向かう流れに対応する着
霜信号３０Ａを出力する。他方の回路４２Ａは、入力イ
ンタフェース回路３６Ｂの出力パルス３７Ｂを用い、逆
に、放電針１から他方の検出針３Ｂへ向かう流れに対応
する着霜信号３０Ｂを出力する。

一方の回路４１Ａを例にあげて動作を説明する。ゲート
リガ信号１９がハイレベルになると、フリップフロップ
４２がセットされてＱ端子出力がハイレベルになる。時
間で３が経過すると、ゲートトリガ信号１９がローレベ
ルとなり、逆に信号４０がハイレベルとなるので、ナン
トゲート４４を入力インタフェース回路３６Ａからの信
号３７Ａが通過する。

更に、この信号３７Ａは受光素子３２からのイグニシｐ
ン指令信号３３がハイレベルになっているので、ナント
ゲート４３を通り、検出針３Ａにイオン電流が電着した
時フリップフロップ４２をリセットする。この結果、Ｑ
端子出力である電着信号３０Ａがローレベルになる。

ナントゲート４５は２つの電着信号３０Ａ。

３０Ｂのアンドをとり、下流側の検出針に基づくものを
電着信号３０として出力する（第１図参照）。この電着
信号３０を発光素子４６により光信号に変換し、計測装
置本体２５へ伝送する。

電着信号３０は流れ方向の情報を持たないので、ラッチ
回ｇ８４７により流れ方向を表わす信号４８を作成し、
これを発光素子４９で光信号に変換し、計測装置本体２
５へ伝送すろ。本例では、電着信号３０が立上った時、
検出針３Ｂに対する回路４１Ｂの出力レベルを取込み、
信号４８のハイ／ローのレベルを流れ方向の正／逆に対
応させている。

計測装置本体２５は電着信号と流れ方向信号とから、流
速値を計算し、流れ方向を付した流速情報をデジタル信
号２８又はアナログ信号２９で出力する。

なお、τ１．τ２．τ３は適宜設定できるようにモノマ
ルチバイブレータ３８，３９．２１の時間を可変としで
ある。例えばτ１−１０〜４０μｓ。

τ２−２０〜８０μｓ、τ３＝１０〜４０μｓとしであ
る。

〈発明の効果〉 本発明によれば、検出針の出力（］号からゲートトリガ
信号を作成できるので、従来用いた電流ピックアップが
不要となる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第４図は本発明に関し、第１図は原理説明のた
めの波形図、第２図はその実施例の回路図、第３図は流
速計全体の概略構成図、第４図はその中継箱の具体例の
回路図である。第５図は従来例の回路図である。 図面中、１は放電針、３，３Ａ、３Ｂは検出針、５はイ
グナイタ、１９はゲートトリガ信号、２０は遅延回路、
２１はゲートトリガ作成回路である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 放電式流速計の放電用高電圧発生の指令時点より所定時
   間経過後に発生する検出針の出力信号から、放電開始を
   表わすゲートトリガ信号を作成することを特徴とする放
   電式流速計のトリガ方法。