JPH02216420A - 内燃機関の吸入空気量計測装置 - Google Patents
内燃機関の吸入空気量計測装置Info
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- JPH02216420A JPH02216420A JP63284436A JP28443688A JPH02216420A JP H02216420 A JPH02216420 A JP H02216420A JP 63284436 A JP63284436 A JP 63284436A JP 28443688 A JP28443688 A JP 28443688A JP H02216420 A JPH02216420 A JP H02216420A
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- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 6
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- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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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。
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１
この発明は、内燃機関の吸入空気量を計測するためのエ
アフローセンサと、このセンサの出力を受けるインタフ
ェース回路に関する。
アフローセンサと、このセンサの出力を受けるインタフ
ェース回路に関する。
［従来の技術］
内燃機関の吸入空気流量を計測するエアフローセンサの
一種にホットワイヤ式のエアフローセンサがあることは
よく知られている。このホットワイヤ式のエアフローセ
ンサはセンサ内を通過する空気流量に応じた電圧を出力
する。そして、エア７０−センサ用入力処理回路は前記
出力電圧を受はアナログ値−デジタル値変換用ＩＣ（集
積回路）に対し信号を処理・伝達する。この入力処理回
路を内蔵した燃料噴射制御装置は、これによって内燃機
関が吸入する空気流量を判断し、この空気流量に応じた
燃料を噴射する。
一種にホットワイヤ式のエアフローセンサがあることは
よく知られている。このホットワイヤ式のエアフローセ
ンサはセンサ内を通過する空気流量に応じた電圧を出力
する。そして、エア７０−センサ用入力処理回路は前記
出力電圧を受はアナログ値−デジタル値変換用ＩＣ（集
積回路）に対し信号を処理・伝達する。この入力処理回
路を内蔵した燃料噴射制御装置は、これによって内燃機
関が吸入する空気流量を判断し、この空気流量に応じた
燃料を噴射する。
第３図は従来のエアフローセンサ用入力処理回路の回路
図である。この図において、■はホットワイヤ式のエア
フローセンサ、ｌａはエアフローセンサの出力電圧を発
生するための増幅器である。
図である。この図において、■はホットワイヤ式のエア
フローセンサ、ｌａはエアフローセンサの出力電圧を発
生するための増幅器である。
増幅器１ａには基準電圧ＶＡが印加され、また、回路動
作のための消費電流■、がアースに流れ、さらに出力電
圧Ｖ ＡＦＳを出力するようになっている。
作のための消費電流■、がアースに流れ、さらに出力電
圧Ｖ ＡＦＳを出力するようになっている。
燃料噴射装置２内には入力処理回路２ａが内蔵されてい
る。この入力処理回路２ａは演算増幅器２ａ＋を主体に
構成されており、演算増幅器２ａ。
る。この入力処理回路２ａは演算増幅器２ａ＋を主体に
構成されており、演算増幅器２ａ。
の非反転入力端（（＋）入力端）には上記増幅器２ａの
出力電圧Ｖ ＡＦＳか印加されるようになっている。
出力電圧Ｖ ＡＦＳか印加されるようになっている。
演算増幅器２ａ＋は電圧ＶＢを基準として入力電圧ＶＩ
Ｎを判断するようになっている。この演算増幅器２ａ、
の反転入力端（（−）入力端）は抵抗Ｒ１ｆｆｉを介し
てアースされているとともに、出力端と反転入力端間に
は、抵抗Ｒ１＋が接続されている。
Ｎを判断するようになっている。この演算増幅器２ａ、
の反転入力端（（−）入力端）は抵抗Ｒ１ｆｆｉを介し
てアースされているとともに、出力端と反転入力端間に
は、抵抗Ｒ１＋が接続されている。
演算増幅器２ａ＋の出力端には出力電圧Ｖ。が発生する
。
。
この入力処理回路２ａはエアフローセンサ１の増幅器１
ａの出力電圧を処理し、アナログ−デジタル値変換用Ｉ
Ｃ（図示せず）に伝達する。
ａの出力電圧を処理し、アナログ−デジタル値変換用Ｉ
Ｃ（図示せず）に伝達する。
なお、図中、３は前記エアフローセンサｌや入力処理回
路２ａなどに給電するためのバッテリである。
路２ａなどに給電するためのバッテリである。
次にこの第３図に示す従来の装置の動作について説明す
る。
る。
ホットワイヤ式のエアフローセンサ１は、内燃機関の吸
入空気流量に応じた電圧ＶＡＦ１ｉを増幅器１ａにより
基準電圧ＶＡを基準として出力する。
入空気流量に応じた電圧ＶＡＦ１ｉを増幅器１ａにより
基準電圧ＶＡを基準として出力する。
燃料噴射装置２に内蔵された入力処理回路２ａは演算増
幅器２ａ、により抵抗ＲＩ２の両端の電圧Ｖｓを基準と
して入力電圧ｖＩ、ｌを判断し、より出力電圧ｖ０を発
生し、アナログ値−デジタル値変換用１Ｃに伝達する。
幅器２ａ、により抵抗ＲＩ２の両端の電圧Ｖｓを基準と
して入力電圧ｖＩ、ｌを判断し、より出力電圧ｖ０を発
生し、アナログ値−デジタル値変換用１Ｃに伝達する。
［発明が解決しようとする課題］
上記ホットワイヤ式のエアフローセンサ１においては、
回路動作のための消１！電流［Ｉにより増幅器！ａの出
力電圧ＶＡ０の基準となるアース電位がＶ、に上昇する
。
回路動作のための消１！電流［Ｉにより増幅器！ａの出
力電圧ＶＡ０の基準となるアース電位がＶ、に上昇する
。
一方、入力処理回路２ａにおいても、この入力処理回路
２ａの消費電流および燃料噴射装置２内における他の回
路の消費電流１．により、入力処理回路２ａのアース電
位がＶ、に上昇する。
２ａの消費電流および燃料噴射装置２内における他の回
路の消費電流１．により、入力処理回路２ａのアース電
位がＶ、に上昇する。
さら？こ、車載されている他の機器を含めた＠路電流な
どがバッテリ３に向かって流れるため、エアフローセン
サｌのアース点と燃料噴射装置２のアース点との間に電
位差ｖ１．も生じる。
どがバッテリ３に向かって流れるため、エアフローセン
サｌのアース点と燃料噴射装置２のアース点との間に電
位差ｖ１．も生じる。
したがって、人力処理回路２ａに入力される電圧は増幅
器１ａの出力電圧Ｖ Ａｒ１に対し、ＶＩＮ＝ＶＡＮ＃
（（Ｖ！＋Ｖｌり Ｖｌ） ”””（１０
２）となって、（（Ｖｚ＋Ｖ＋ｔ）−ｖ＋）の入力誤差
をもつことになり、アナログ値−デジタル値変換用ＩＣ
へも誤差をもった値を伝達し、さらに燃料噴射装置２は
この入力誤差分の燃料噴射量の誤差をもつことになる。
器１ａの出力電圧Ｖ Ａｒ１に対し、ＶＩＮ＝ＶＡＮ＃
（（Ｖ！＋Ｖｌり Ｖｌ） ”””（１０
２）となって、（（Ｖｚ＋Ｖ＋ｔ）−ｖ＋）の入力誤差
をもつことになり、アナログ値−デジタル値変換用ＩＣ
へも誤差をもった値を伝達し、さらに燃料噴射装置２は
この入力誤差分の燃料噴射量の誤差をもつことになる。
この発明は、上記問題点を解消するためになされたもの
で、エアフローセンサの回路消費電流または入力処理回
路の消費電流または燃料噴射装置内の回路消費電流、さ
らには各アース点間の電位差に影響されることなくエア
フローセンサの出力電圧を人力処理回路が処理し、アナ
ログ値−デジタル値変換用ＩＣに伝達できるエアフロー
センサ用入力処理回路を得ることを目的とする。
で、エアフローセンサの回路消費電流または入力処理回
路の消費電流または燃料噴射装置内の回路消費電流、さ
らには各アース点間の電位差に影響されることなくエア
フローセンサの出力電圧を人力処理回路が処理し、アナ
ログ値−デジタル値変換用ＩＣに伝達できるエアフロー
センサ用入力処理回路を得ることを目的とする。
［課題を解決するための手段］
この発明に係る内燃機関の吸入空気量計測装置において
は、エアフローセッサの出力を電流信号に変換し送出す
る手段と、電流信号を受信し電圧信号に変換した後デジ
タル値に変換する手段が用いられる。
は、エアフローセッサの出力を電流信号に変換し送出す
る手段と、電流信号を受信し電圧信号に変換した後デジ
タル値に変換する手段が用いられる。
［作用］
この発明においては、吸入空気量信号が電流信号で送信
されるため、エアフローセンサおよび燃料噴射装置の電
位変動があっても、正確に吸入空気量信号の伝達が行わ
れる。
されるため、エアフローセンサおよび燃料噴射装置の電
位変動があっても、正確に吸入空気量信号の伝達が行わ
れる。
［実施例〕
第１図はこの発明による内燃機関の吸入空気量計測装置
の一実施例の回路図である。以下、第３図と同一部分に
ついては図に同一の符号を付すにとどめ、第３図とは異
なる部分を主体に説明する。
の一実施例の回路図である。以下、第３図と同一部分に
ついては図に同一の符号を付すにとどめ、第３図とは異
なる部分を主体に説明する。
この実施例では、エアフローセンサｌの増幅器Ｉａの出
力電圧Ｖ ＡＦＬを非反転入力端に受ける演算増幅器１
ｂが設けられている。そして、この演算増幅器１ｂとト
ランジスタ１ｃおよび基準抵抗Ｒｅとで電流源回路が構
成されている。また、燃料噴射制御装置２のＡ−Ｄ変換
器の基準電源ＶＲＩ＋、と入力端子Ｖｃとの間には抵抗
Ｒｅが接続され、その接続点に上記トランジスタｌｃの
コレクタが接続されている。
力電圧Ｖ ＡＦＬを非反転入力端に受ける演算増幅器１
ｂが設けられている。そして、この演算増幅器１ｂとト
ランジスタ１ｃおよび基準抵抗Ｒｅとで電流源回路が構
成されている。また、燃料噴射制御装置２のＡ−Ｄ変換
器の基準電源ＶＲＩ＋、と入力端子Ｖｃとの間には抵抗
Ｒｅが接続され、その接続点に上記トランジスタｌｃの
コレクタが接続されている。
演算増幅器１ｂは増幅器！ａの出力電圧Ｖ ＡＦＩを非
反転入力端子（＋）に受ける。トランジスタｌｃはエミ
ッタ電圧■、が演算増幅器の反転入力・端子（−）に帰
還されているので、エミッタ電圧はＶ Ａｒｍに等しく
なる。トランジスタＩＣのベース電流を■５、エミッタ
電流を１０、コレクタ電流をＩＣとすると、 Ｉｃ”Ｉ−１− なる関係がある。ここで、トランジスタの電流増幅率を
十分大きな値に選ぶと、＋ｂ＜＜ｒ＊となるので、 ＩＣ；！。
反転入力端子（＋）に受ける。トランジスタｌｃはエミ
ッタ電圧■、が演算増幅器の反転入力・端子（−）に帰
還されているので、エミッタ電圧はＶ Ａｒｍに等しく
なる。トランジスタＩＣのベース電流を■５、エミッタ
電流を１０、コレクタ電流をＩＣとすると、 Ｉｃ”Ｉ−１− なる関係がある。ここで、トランジスタの電流増幅率を
十分大きな値に選ぶと、＋ｂ＜＜ｒ＊となるので、 ＩＣ；！。
と考えて差しつかえない。
そり、テ、Ｉ −＝ Ｖ −／Ｒ−＝ Ｖ ＡＦ５／Ｒ
−（１）関係があるので、結局、 Ｉｅ＝ＶＡｒｓ／Ｒｅ の関係が得られる。この関係は、トランジスタＩＣのコ
レクタの負荷にかかわらず、ＶＡＦＳに比例した電流■
。が得られることを意味している。この電流１ｃは基準
電圧Ｖ＋＋ｔｙから抵抗Ｒｃ−１−経て供給されるので
、Ａ−Ｄ変換器の入力端子Ｖｃは、Ｖｃ＝Ｖｒｇｙ
Ｉ ｃａＲｅ と表され、曲成を代入して、 ｃ Ｖｃ：Ｖ＋＋ｘｒ ＶＡＦＳ− Ｒｏ となる。ここで、Ｒｃ＝ Ｒ−に選ぶと、Ｖ ｃ ＝
Ｖ□ｒ −Ｖ Ａ□ となる。そこで、Ｖ ｗａｒ Ｖ ｃ＝ Ｖ ＲＩＩ
Ｆ−（Ｖ ＊ｚｖ−Ｖ ＡＦＩ） ＝ Ｖ ＡＦＩの演
算を行うと、Ｖ ＡＦＳの値が得られる。この演算は、
Ａ−Ｄ変換されたＶｃの値を用いて図示されていない演
算装置により行われる。
−（１）関係があるので、結局、 Ｉｅ＝ＶＡｒｓ／Ｒｅ の関係が得られる。この関係は、トランジスタＩＣのコ
レクタの負荷にかかわらず、ＶＡＦＳに比例した電流■
。が得られることを意味している。この電流１ｃは基準
電圧Ｖ＋＋ｔｙから抵抗Ｒｃ−１−経て供給されるので
、Ａ−Ｄ変換器の入力端子Ｖｃは、Ｖｃ＝Ｖｒｇｙ
Ｉ ｃａＲｅ と表され、曲成を代入して、 ｃ Ｖｃ：Ｖ＋＋ｘｒ ＶＡＦＳ− Ｒｏ となる。ここで、Ｒｃ＝ Ｒ−に選ぶと、Ｖ ｃ ＝
Ｖ□ｒ −Ｖ Ａ□ となる。そこで、Ｖ ｗａｒ Ｖ ｃ＝ Ｖ ＲＩＩ
Ｆ−（Ｖ ＊ｚｖ−Ｖ ＡＦＩ） ＝ Ｖ ＡＦＩの演
算を行うと、Ｖ ＡＦＳの値が得られる。この演算は、
Ａ−Ｄ変換されたＶｃの値を用いて図示されていない演
算装置により行われる。
以上の説明で明らかなように、Ｖ ＡＦＩが電流１ｃに
変換されて送出されているので、エアフローセンサ！の
電位上昇■１．燃料噴射装置２の電位上昇Ｖ、および双
方のアース間電位Ｖ１１があっても何ら影響されること
なく、正しくＶＡ□が送信できる。
変換されて送出されているので、エアフローセンサ！の
電位上昇■１．燃料噴射装置２の電位上昇Ｖ、および双
方のアース間電位Ｖ１１があっても何ら影響されること
なく、正しくＶＡ□が送信できる。
第２図は、やはりホットワイヤタイプのエアフローセン
サに本発明を適用した他の実施例を示す回路図である。
サに本発明を適用した他の実施例を示す回路図である。
図でＲ＋ｒはホットワイヤ（加熱抵抗）、ＲＫは空気温
センサ、ＲＡ、ＲＢは基準抵抗、ｌｄは増幅器、Ｉｅは
トランジスタ、１ｆ、１ｇは、対をなしカレントミラー
回路を構成するトランジスタである。この実施例は、従
来のホットワイヤ式のエア７０−センサにカレントミラ
ー回路が追加されたものである。このエアフローセンサ
の基本動作は特開昭５４−７６１８２号公報に詳しく説
明されている。ホットワイヤＲｏに流れる電流ＩｓはＲ
Ｈの温度を一定に保つように空気流量に対応して流れる
ので、この電流１＋＋により空気流量が検出可能である
。なお、従来のエアフローセンサでは、カレントミラー
回路の無い状態で基準抵抗Ｒａの端子電圧Ｖ′ＡＦｓ（
＝Ｉ、１−ＲＢ）を空気量信号として取り出していた。
センサ、ＲＡ、ＲＢは基準抵抗、ｌｄは増幅器、Ｉｅは
トランジスタ、１ｆ、１ｇは、対をなしカレントミラー
回路を構成するトランジスタである。この実施例は、従
来のホットワイヤ式のエア７０−センサにカレントミラ
ー回路が追加されたものである。このエアフローセンサ
の基本動作は特開昭５４−７６１８２号公報に詳しく説
明されている。ホットワイヤＲｏに流れる電流ＩｓはＲ
Ｈの温度を一定に保つように空気流量に対応して流れる
ので、この電流１＋＋により空気流量が検出可能である
。なお、従来のエアフローセンサでは、カレントミラー
回路の無い状態で基準抵抗Ｒａの端子電圧Ｖ′ＡＦｓ（
＝Ｉ、１−ＲＢ）を空気量信号として取り出していた。
このＶ ’ ＡＦＳは第１図および第３図のＶＡ□に対
応することは言うまでもない。
応することは言うまでもない。
次にこの実施例に適用されたカレントミラー回路の動作
を説明する。
を説明する。
トランジスタＩｆ、Ｉｇはパラメータが同一となるよう
に対をなして構成されたものである。トランジスタＩｆ
のベースは、該トランジスタＩｆのコレクタ及びトラン
ジスタｔｇのベースに接続されていて、両者のベースが
同電圧にされている上、この２つのトランジスタが同一
のパラメータを持つようにされているため、トランジス
タＩｆのエミッタ電流（１，＋）に等しいエミッタ電流
（■、１）がトランジスタＩｇに流れる。
に対をなして構成されたものである。トランジスタＩｆ
のベースは、該トランジスタＩｆのコレクタ及びトラン
ジスタｔｇのベースに接続されていて、両者のベースが
同電圧にされている上、この２つのトランジスタが同一
のパラメータを持つようにされているため、トランジス
タＩｆのエミッタ電流（１，＋）に等しいエミッタ電流
（■、１）がトランジスタＩｇに流れる。
ここで、Ｉ−ｆ＝ＩＨＩｂｇ（但しＩ Ｂはトランジス
タ１ｇのベース電流）であり、トランジスタＩｇのコレ
クタ電流【。はＩ ＊ｚ＝ Ｉ ｃ ＋ Ｉ ｂｅの関
係があるので、結局 ＩＮ−夏ｂｚ＝Ｉ−ｔ＝ｒ−，＝Ｉｃ＋ＩＪとなる。上
式から Ｉｃ＝Ｌ ２１ｂ− となるが、トランジスタＩｆ、Ｉｇの増幅率を充分大き
くとるとｒｌ、、＜＜［ｃとなるので、ｒｃ＝ＩＨの関
係が得られ、電流１ｃはホットワイヤの電流１Ｍと等し
いものが得られる。この電流１ｃは第１図の実施例と同
様の回路によって受信される。
タ１ｇのベース電流）であり、トランジスタＩｇのコレ
クタ電流【。はＩ ＊ｚ＝ Ｉ ｃ ＋ Ｉ ｂｅの関
係があるので、結局 ＩＮ−夏ｂｚ＝Ｉ−ｔ＝ｒ−，＝Ｉｃ＋ＩＪとなる。上
式から Ｉｃ＝Ｌ ２１ｂ− となるが、トランジスタＩｆ、Ｉｇの増幅率を充分大き
くとるとｒｌ、、＜＜［ｃとなるので、ｒｃ＝ＩＨの関
係が得られ、電流１ｃはホットワイヤの電流１Ｍと等し
いものが得られる。この電流１ｃは第１図の実施例と同
様の回路によって受信される。
なお、以上に説明した実施例では、本発明をホットワイ
ヤタイプのエアフローセンサに適用したものを説明した
が、よく知られているような空気滝壷によって開度の定
まる可動ベーンの開度をボテンンヨメータで検出するタ
イプのセンサをはじめ、アナログ電気信号を取り汲うこ
とが必要なすべてのセンサに本発明が適用可能であるこ
とは言うまでもない。
ヤタイプのエアフローセンサに適用したものを説明した
が、よく知られているような空気滝壷によって開度の定
まる可動ベーンの開度をボテンンヨメータで検出するタ
イプのセンサをはじめ、アナログ電気信号を取り汲うこ
とが必要なすべてのセンサに本発明が適用可能であるこ
とは言うまでもない。
また、第１図の実施例において、増幅器１ａは必ずしも
必要なものではなく省略することが可能である。また、
電流源回路は必ずしも演算増幅器とトランジスタの組み
合わせによる必要はなく、種々の電流源回路が適用可能
である。
必要なものではなく省略することが可能である。また、
電流源回路は必ずしも演算増幅器とトランジスタの組み
合わせによる必要はなく、種々の電流源回路が適用可能
である。
また、第２図の実施例においては、カレントミラー回路
をバイポーラトランジスタにより構成しているが、Ｍｏ
Ｓトランジスタによって構成することが可能であり、カ
レントミラー回路をトランジスタ１ｅと対をなすトラン
ジスタによって構成することも可能である。
をバイポーラトランジスタにより構成しているが、Ｍｏ
Ｓトランジスタによって構成することが可能であり、カ
レントミラー回路をトランジスタ１ｅと対をなすトラン
ジスタによって構成することも可能である。
［発明の効果］
以上のようにこの発明によれば、エアフローセンサの出
力を電流信号に変換して送出するので、各部の電位変動
の影響を受けずに常に正確な吸入空気量信号を伝送でき
るという優れた効果を奏する。
力を電流信号に変換して送出するので、各部の電位変動
の影響を受けずに常に正確な吸入空気量信号を伝送でき
るという優れた効果を奏する。
さらに、燃料噴射装置側の受信回路を基本的には抵抗１
木で構成することができ、また、エアフローセンサの電
流変換回路を極めて簡単な回路により構成することが可
能であるため、価格的にも有利である。
木で構成することができ、また、エアフローセンサの電
流変換回路を極めて簡単な回路により構成することが可
能であるため、価格的にも有利である。
第１図はこの発明による内燃機関の吸入空気量計測装置
の一実施例の全体＠略図、第２図は他の実施例の回路図
、第３図は従来の装置の構成図である。 図において、■はエアフローセンサ、２は燃料噴射制御
装置、ｌλ、ｌｄは増幅器、Ｉｂは演算増幅器、ｌｃ、
ｌｅ、Ｉｆ、Ｉｇはトランジスタ、Ｒｅは基準抵抗であ
る。 なお、図中同一符号は同一または相当部分を示す。
の一実施例の全体＠略図、第２図は他の実施例の回路図
、第３図は従来の装置の構成図である。 図において、■はエアフローセンサ、２は燃料噴射制御
装置、ｌλ、ｌｄは増幅器、Ｉｂは演算増幅器、ｌｃ、
ｌｅ、Ｉｆ、Ｉｇはトランジスタ、Ｒｅは基準抵抗であ
る。 なお、図中同一符号は同一または相当部分を示す。
Claims (1)
- （１）機関の吸入空気量に対応する電気信号を出力する
第１の手段と、該第１の手段の出力に対応して電流を出
力する第２の手段と、該第２の手段の出力電流を受けて
電圧に変換する第３の手段と、該第３の手段の出力をデ
ジタル信号に変換するＡ−Ｄ変換器とにより構成される
内燃機関の吸入空気量計測装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63284436A JP2765881B2 (ja) | 1988-11-09 | 1988-11-09 | 内燃機関の吸入空気量計測装置 |
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