JPH0516731B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は、感温抵抗を利用した感温式流量計か
らの信号に基づいて、流体流量を測定する装置に
関する。

＜従来の技術＞ この種の感温式流量測定装置は、自動車用内燃
機関において吸入空気流量を測定するもの等に使
用され、例えば第３図に示すようなものがある
（実開昭59−78926号参照）。

図を参照して概要を説明すると、機関の吸気通
路中に配設される白金からなる感温抵抗R_Hと抵
抗R_k，R₁，R₂，R₃とによりブリツジ回路が形成
され、このブリツジ回路へバツテリＢから抵抗
R₄を介して供給される電流は、抵抗R₂の端子電
圧と抵抗R₃の端子電圧との差、即ちブリツジ回
路の非平衡電圧に基づき、差動増幅器O_P及びト
ランジスタT_rを介して制御されるようになつて
いる。例えば吸入空気流量が増大すると、感温抵
抗R_Hがより冷却されることによりその抵抗値が
減少するが、このとき抵抗R₃の端子電圧が増大
して差動増幅器O_Pの出力が低下し、トランジス
タT_rのベース電流が増大してコレクタ電流が増
大するため、ブリツジ回路への供給電流Ｉが増大
する。つまり、上記構成からなる感温式流量計１
は流量の変化に対し、感温抵抗R_Hの端子電圧を
一定に保ように供給電流を変化させることによ
り、この供給電流に比例した抵抗R₃の端子電圧
U_nを、流体流量の信号として出力するものであ
る。

そして、前記端子電圧U_nをコントロールユニ
ツト２内のＡ／Ｄ（アナログ・デジタル）変換器
３を介してマイクロコンピユータ４に入力させ、
マイクロコンピユータ４により端子電圧U_nに対
応する流量を演算して測定するようにしている。

また、この種の感温式流量測定装置において
は、感温抵抗R_Hと共に吸気通路中に配置した温
度補償抵抗R_kによつて吸入空気流量の温度変化
による流量特性の変動を補償する一方、エンジン
ルーム側に配置した他の抵抗R₁，R₂，R₃の抵抗
温度係数〓₁〜〓₃を適当に選ぶことにより、エン
ジンルーム内の温度変化による流量特性の変動を
補償するようにしている。

具体的には、温度変化があつてもブリツジ回路
の非平衡電圧を一定に保つようにしているわけで
ある。

＜発明が解決しようとする問題点＞ しかしながら、前記従来の装置においては、感
温式流量計１とコントロールユニツト２とは取付
位置が離れており、夫々の接地端子E₁，E₂は
別々のアースライン（ハーネス）を介してエンジ
ンボデイに接地されているため、各アースライン
の抵抗及び通電電流の違いにより、各接地端子
E₁，E₂における基準接地電圧V_E1，V_E2が異なつ
ている。

即ち、感温流量計１からの出力電圧U_nはV_E1を
基準とした値であるのに対し、コントロールユニ
ツト２内のＡ／Ｄ変換器３は、V_E2を準としてい
るため、前記出力電圧U_nに対しV_E1−V_E2だけ相
違した電圧として入力することとなり、流量測定
誤差を生じてしまうことがあつた。

本発明はこのような従来装置の問題点に鑑みな
されもので、感温式流量計からの電圧信号を電圧
に比例したパルス巾を有するパルス信号に変換し
て測定を行うことにより、基準接地電圧レベルの
相違の影響を受けることなく高精度に流量測定が
行えるようにした感温式流量測定装置を提供する
ことを目的とする。

＜問題点を解決するための手段＞ このため本発明は、流体通路中に配置した感温
抵抗と複数の抵抗とにより形成したブリツジ回路
と、前記感温抵抗の流体流量に応じた抵抗値の変
化により変化するブリツジ回路の非平衡電圧に基
づいてブリツジ回路への供給電流を制御する制御
回路とを備え、前記供給電流に対応する電圧を流
体流量の信号として出力するようした感温式流量
計を備え、該感温式流量計からの信号に基づいて
流体流量を測定する感温式流量測定装置におい
て、前記感温式流量計からの流量信号を周期的に
読み取るための読み取り信号を出力する読み取り
信号出力回路と、 前記読み取り信号の出力に同期して作動信号を
出力する作動信号出力回路と、 前記作動信号を入力して作動し、前記感温式流
量計と同一の基準接地電圧に対して前記作動信号
入力後の経過時間に比例した電圧を出力するミラ
ー積分回路と、 前記感温式流量計からの出力電圧と、前記ミラ
ー積分回路からの出力電圧とを比較し両者が一致
したときに、前記作動信号出力回路からの作動信
号の出力を停止させる作動信号停止制御回路と、 前記作動信号出力回路からの作動信号出力時間
を計測することにより、該計測値に対応する流体
流量を測定する測定回路とを備えた構成とする。

＜作用＞ 読み取り信号出力手段から読み取り信号が出力
されるとこの信号に同期して作動信号出力回路か
ら作動信号が出力される。

前記作動信号はミラー積分回路に入力され、ミ
ラー積分回路は感温式流量計と同一の接地電圧に
対して作動信号の入力後の経過時間に比例した電
圧を出力する。

前記ミラー積分回路からの出力電圧は、作動信
号停止制御回路によつて感温式流量計からの出力
電圧と比較され、両者が一致したときに作動信号
出力回路に当該作動信号の出力を停止させる信号
を出力する。

測定回路は、前記作動信号の出力時間を計測す
ることにより該計測値に対応する流体流量を測定
する。

＜実施例＞ 以下に、本発明の実施例を図に基づいて説明す
る。

一実施例の構成を示す第１図において、感温式
流量計１の回路構成については従来と同様である
ので内部回路の図示は省略する。

マイクロコンピユータを内蔵したコントロール
ユニツト１１には内部クロツク信号に基づいて周
期的に読み取り信号を出力する回路が設けられ、
該読み取り信号が出力端子Ｏから出力される。

即ちコントロールユニツト１１は読み取り信号
出力回路を含んで構成される。

前記読み取り信号はフリツプフロツプ１２のセ
ツト端子Ｓに入力され、フリツプフツプ１２は、
読み取り信号の入力に同期してＬレベルからＨレ
ベルに反転した作動信号を出力端子Ｑから出力す
る。即ち、フリツプフロツプ１２が、作動信号出
力回路を構成する。

前記フリツプフロツプ１２の出力端子Ｑは２つ
の抵抗R₁₁，R₁₂を介してバツテリ電源V_Bに接続
されると共に、コントロールユニツト１１の入力
端子に直接接続されている。

前記２つの抵抗R₁₁と抵抗R₁₂との接続点は、
トランジスタT_r11のベース端子に接続され、該ト
ランジスタT_r11のエミツタ端子はバツテリ電源
V_Bに接続され、コレクタ端子は抵抗R₁₃を介して
増幅器O_P11の一側入力端子に接続される。前記一
側入力端子は抵抗R₁₄を介して前記感温式流量計
１と同一接地レベルの接地端子Ｅに接続される。

また、増幅器O_P11の一側入力端子と出力端子の
間にはコンデンサC₁₁及びダイオードD₁₁が夫々並
列に接続されている。

ここで増幅器O_P11と抵抗R₁₄，コンデンサC₁₁に
よつてミラー積分回路が構成される。

前記増幅器O_P11の出力端子にコンパレータO_P12
の一側入力端子に接続され、コンパレータO_P12の
＋側入力端子は前記感式温流量計１の出力端子に
抵抗R₁₅を介して接続されると共に抵抗R₁₆を介
してコンパレータO_P12の出力端子に接続されてい
る。

前記コンパレータO_P12の出力端子は、直接フリ
ツプフロツプ１２のリセツト端子に接続され、コ
ンパレータO_P12の出力レベルがＨレベルとなつた
ときにフリツプフロツプ１２をリセツトして出力
端子ＱからＨレベルの作動信号の出力を停止（Ｌ
レベルに切り換え）させる。

即ち、コンパレータO_P12が作動信号停止制御回
路を構成する。

コントロールユニツト１１は前記したようにフ
リツプフロツプ１２の出力端子Ｑから出力される
作動信号を入力端子から入力し、これによつて作
動信号（Ｈレベル）の出力時間を計測し計測値に
対応した吸入空気（流体）流量を測定する。

即ちコントロールユニツト１１は測定回路を含
んで構成される。

次に上記本発明になる回路による測定動作を第
２図に示したタイムチヤートに基づいて説明す
る。

コントロールユニツト１１からは読み取り信号
が周期的に出力される。

前記読み取り信号の出力に同期してフリツプフ
ロツプ１２の出力がＨレベルとなり作動信号の出
力が開始される。

これにより、トランジスタT_r11のベース端子の
入力電圧がＬレベルからＨレベルに切り換わるた
め、トランジスタT_r11がオンからオフに切り換え
られる。

この結果増幅器O_P11の一側入力端子の電位がＨ
レベルからＬレベルに切り換えられ、一方、増幅
器O_P11の＋側入力端子の電位はフリツプフロツプ
１２からの出力によりＬレベルからＨレベルに切
り換えられるので、増幅器O_P11の出力端子から電
流が出力されるが、この電流はコンデンサC₁₁と
抵抗R₁₄とを結ぶ回路に流れてコンデンサC₁₁が充
電されるので出力端子の電圧は徐々に増大する。

ここで、増幅器O_P11、抵抗R₁₄、コンデンサC₁₁
からなるミラー積分回路のミラー効果により、増
幅器O_P11の出力電圧はフリツプフロツプ１２から
のＨレベルの作動信号を入力してからの経過時間
に比例した大きさとなる。

尚、抵抗R₁₄は前記したように感温式流量計１
と同一接地レベルの接地端子に接地されており、
したがつて増幅器O_r11の出力電圧はこの接地電圧
レベルから第２図に示すように直線状に漸増す
る。そして、前記増幅器O_P11からの出力電圧が感
温式流量計１の出力電圧と一致するとこれら２つ
の出力電圧を入力しているコンパレータO_P12の出
力がＨレベルからＬレベルに切り換えられる。

この結果前記フリツプフロツプ１２は、リセツ
ト端子にＬレベルのリセツト信号が入力されるた
め、出力端子Ｑからの出力がＨレベルからＬレベ
ルに切り換えられて作動信号の出力が停止する。
するとトランジスタT_r11のベース端子の入力電圧
が低下してトランジスタT_r11がオンとなり、増幅
器O_P11の一側入力端子の入力電圧が増大する一方
で＋側入力端子の入力電圧がＬレベルとなつて増
幅器O_P11の出力がＬレベルとなる。これにより、
コンデンサC₁₁はダイオードＤを介して短時間で
放電すると共に、コンパレータO_P12の出力レベル
が再度Ｈレベルとなつてフリツプフロツプ１２の
リセツト端子Ｒへの入力電圧をＨレベルに復帰す
る。

コントロールユニツト１１は、以上のようにし
てフリツプフロツプ１２のＨレベルに立ち上げら
れてからＬレベルに立ち下がるまでの時間を計測
する。ここで前記したように増憤器O_P11の出力電
圧は作動信号出力時間に比例しており、かつ、該
増幅器O_P11の接地レベルと感温式流量計１との接
地レベルは等しいため、作動信号出力時間の計測
値は感温式流量計１の出力電圧と比例した値が得
られる。

即ち、感温式流量計１とコントロールユニツト
１１との接地レベルが相違していても、その影響
を受けることなく正確な流量測定が行えるのであ
る。

また、Ａ／Ｄ変換を不要となるため、コントロ
ールユニツト１１内のＡ／Ｄ変換器に他のアナロ
グ信号を入力させることができる。

＜発明の効果＞ 以上説明したように、本発明によれば、流量信
号を発生する感温式流量計と、この流量信号に基
づいて最終的に流量測定を行う回路との接地レベ
ルが相違していても、その影響を受けることなく
正確に流量を測定できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例の構成を示す回路
図、第２図は同上実施例の回部の信号出力を示す
タイムチヤート、第３図は従来例の構成を示す回
路図である。 １……感温式流量計、１１……コントロールユ
ニツト、１２……フリツプフロツプ、C₁₁……コ
ンデンサ、O_P11……増幅器、O_P12……コンパレー
タ、R₁₁〜R₁₅……抵抗。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 流体通路中に配置した感温抵抗と複数の抵抗
   とにより形成したブリツジ回路と、前記感温抵抗
   の流体流量に応じた抵抗値の変化により変化する
   ブリツジ回路の非平衡電圧に基づいてブリツジ回
   路への供給電流を制御する制御回路とを備え、前
   記供給電流に対応する電圧を流体流量の信号とし
   て出力するようした感温式流量計を備え、該感温
   式流量計からの信号に基づいて流体流量を測定す
   る感温式流量測定装置において、前記感温式流量
   計からの流量信号を周期的に読み取るための読み
   取り信号を出力する読み取り信号出力回路と、 前記読み取り信号の出力に同期して作動信号を
   出力する作動信号出力回路と、 前記作動信号を入力して作動し、前記感温式流
   量計と同一の基準接地電圧に対して前記作動信号
   入力後の経過時間に比例した電圧を出力するミラ
   ー積分回路と、 前記感温式流量計からの出力電圧と、前記ミラ
   ー積分回路からの出力電圧とを比較し両者が一致
   したときに、前記作動信号出力回路からの作動信
   号の出力を停止させる作動信号停止制御回路と、 前記作動信号出力回路からの作動信号出力時間
   を計測することにより、該計測値に対応する流体
   流量を測定する測定回路とを備えたことを特徴と
   する感温式流量測定装置。