JPH05196485A - Air flow rate measuring device - Google Patents
Air flow rate measuring deviceInfo
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- JPH05196485A JPH05196485A JP4008993A JP899392A JPH05196485A JP H05196485 A JPH05196485 A JP H05196485A JP 4008993 A JP4008993 A JP 4008993A JP 899392 A JP899392 A JP 899392A JP H05196485 A JPH05196485 A JP H05196485A
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- Pending
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は自動車等の移動体に係
り、特にエンジン制御用に好適な空気流量測定装置に関
するものであるが、その中で発熱抵抗体と圧力センサを
ハイブリット化した方式に係る構成とその方法に関する
ものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a moving body such as an automobile, and more particularly to an air flow rate measuring device suitable for engine control, in which a heating resistor and a pressure sensor are hybridized. The present invention relates to such a configuration and its method.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来の技術としては特開昭59−206714号
に代表される発熱抵抗式空気流量測定装置がある。これ
は空気の流路にPt等の材料を用いた巻線や板状等の発
熱抵抗体に電流を流し、空気の通過によって発熱抵抗体
の熱が奪われる量を空気流量として換算算出する方式で
ある。2. Description of the Related Art As a conventional technique, there is a heating resistance type air flow rate measuring device represented by JP-A-59-206714. This is a method in which an electric current is caused to flow through a heating resistor such as a winding or plate made of a material such as Pt in the air flow path, and the amount of heat removed from the heating resistor due to passage of air is converted and calculated as an air flow rate. Is.
【0003】これに対して特開平3−168349 号に示され
ている圧力センサを用いたスピードデンシティ方式の空
気流量測定装置がある。これは流路の圧力差を利用して
空気流量を計測するものである。On the other hand, there is a speed density type air flow rate measuring device using a pressure sensor disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 3-168349. This is to measure the air flow rate by utilizing the pressure difference in the flow path.
【0004】この他にカルマン渦方式等があって、各社
で自社に適合した方式を採用しているのが現状である。In addition to this, there is a Karman vortex system, etc., and each company currently adopts a system adapted to its own company.
【0005】本発明のごとく、発熱抵抗体方式に他の方
式をコンバインした方式のものはこれまで見当らない。As in the present invention, a system in which the heating resistor system is combined with another system has not been found so far.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術では各方
式共に実用され、一応の目的は達成されているが、更に
高精度化を計るために基本的なところで改善するもので
ある。In the above-mentioned prior art, each of the systems has been put into practical use and the object has been achieved for the time being, but it is basically improved in order to achieve higher accuracy.
【0007】発熱抵抗体方式では抵抗体が断線したり、
汚れにより性能が劣化したりした場合の自己診断又はこ
れらを補正する方法等は無かった。In the heating resistor system, the resistor is broken,
There was no method such as self-diagnosis when the performance deteriorates due to dirt or a method of correcting these.
【0008】更に低速や高速の流量を同一方式で全域カ
バーしていて、信頼性はこのシステムの選定によって決
っていった。Further, the low speed and high speed flow rates are covered by the same method over the entire area, and the reliability is determined by the selection of this system.
【0009】本発明のごとく、発熱抵抗体の他に圧力セ
ンサを配設することにより可能とするものであるが、こ
の様に異なるシステムをコンバインすることはこれまで
見当らず、これらから高精度の流量検出が可能となるも
のである。As in the present invention, this is made possible by disposing a pressure sensor in addition to the heating resistor. However, it has not been possible to combine different systems as described above, and it is possible to combine them with high accuracy. The flow rate can be detected.
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
には、現在量産中の半導体圧力センサを組込むことによ
り、システムが可能である。To achieve the above object, a system is possible by incorporating a semiconductor pressure sensor which is currently mass-produced.
【0011】双方の流量をチェックして補正することに
より、二系統又は自己診断等の組合せが可能となるもの
である。By checking and correcting both flow rates, it is possible to combine two systems or self-diagnosis.
【0012】[0012]
【作用】エンジン制御用空気流量測定装置はダイキャス
トのボディに組込まれた発熱抵抗体へ流入する空気の流
速により発熱抵抗体のうばわれる熱量によって変化する
電流値を空気流量に換算するものと、圧力センサを配設
することにより差圧を取り出し空気流量に換算するスピ
ードデンシティ方式を組合せることにより、自己診断や
二系統制御等が可能となるものである。The function of the air flow measuring device for engine control is to convert the current value, which changes depending on the amount of heat generated by the heat generating resistor into the air flow rate, by the flow velocity of the air flowing into the heat generating resistor incorporated in the die-cast body. By arranging a pressure sensor and combining the speed density method for taking out the differential pressure and converting it into an air flow rate, self-diagnosis and two-system control can be performed.
【0013】[0013]
【実施例】以下、本発明の一実施例を図1により説明す
る。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG.
【0014】ダイキャスト又はプラスチック等を加工し
てボディ1を形成する。その中のメインパス2内の一部
にバイパス3を設けるが、このバイパス3はベンチュリ
形状のオリフィス部7となっている構成である。The body 1 is formed by processing die casting or plastic. A bypass 3 is provided in a part of the main path 2 therein, and the bypass 3 is a venturi-shaped orifice portion 7.
【0015】このオリフィス部7内に発熱抵抗体4を配
設し、その下流に空気温度検出用の感温抵抗体6を同様
に配設する。The heating resistor 4 is disposed in the orifice portion 7, and the temperature sensitive resistor 6 for detecting the air temperature is similarly disposed downstream thereof.
【0016】この様に発熱抵抗体4によって高精度に空
気流量の変化を発熱の電流の変化として、回路モジュー
ル5を通して検出するものである。As described above, the heating resistor 4 detects the change in the air flow rate with high accuracy as the change in the heating current through the circuit module 5.
【0017】これらに加えて、オリフィス部7の上下部
に空気流入口として、上部圧力導入部10と下部圧力導
入部11を設け、それと連通して上部圧力センサ8と下
部圧力センサ9を配設する。これによって差圧ΔPを算
出可能なシステムとすることにより、スピードデンシテ
ィ方式が確立し、二系統の計測が出来るものである。こ
れらにより発熱抵抗体4が汚れによって性能が劣化した
場合や断線によって計測が不安定となった場合に比較弁
別することによってシステムの自己診断をすることが出
来るものである。In addition to these, an upper pressure introducing portion 10 and a lower pressure introducing portion 11 are provided as air inlets in the upper and lower portions of the orifice portion 7, and an upper pressure sensor 8 and a lower pressure sensor 9 are provided in communication with them. To do. By making the system capable of calculating the differential pressure ΔP by this, the speed density method is established, and the measurement of two systems is possible. As a result, the system self-diagnosis can be performed by comparing and discriminating when the heating resistor 4 deteriorates in performance due to dirt or when measurement becomes unstable due to disconnection.
【0018】更に、これらは計測を分担して行うことも
出来、それは全体の大部分を発熱抵抗体4を用いたシス
テムを用いて計測し、アイドル等を含めた低速側の流量
を上部圧力センサ8及び下部圧力センサ9を用いたスピ
ードデンシティ方式にて計測・制御することが可能であ
る。Further, these can also share the measurement, and most of them are measured by using the system using the heating resistor 4, and the flow rate on the low speed side including the idle is measured by the upper pressure sensor. 8 and the lower pressure sensor 9 can be used for measurement and control by a speed density method.
【0019】加えて、双方の計測システムを二系統にて
行い、片方を常時モニター方式で動作させ、非常時(断
線等で計測不可能)にシステムを切換えると云うことが
出来るものである。In addition, it can be said that both measuring systems are operated by two systems, one of them is constantly operated by a monitor system, and the system is switched in an emergency (measurement is impossible due to disconnection or the like).
【0020】図1に示したバイパス方式では圧力センサ
等の配置は明確でないが、図2に回路モジュール5の平
面(イ)と断面(ロ)を示してその位置を示す。図2(イ)に
示すごとく、上部圧力センサ8と下部圧力センサ9とを
上下に配設し、ハイブリットIC12の回路を経て、コ
ネクタ端子14を通じて、コネクタ部13から外部回路
に接続する構成となっている。図2(ロ)に示した断面で
は下部(上部)圧力センサ9と下部圧力導入部11との
関係を示し、この下部圧力導入部11はボディ1のAに
関連しているものである。同時に発熱抵抗体4と感温抵
抗体6の配設位置についても示してある。In the bypass system shown in FIG. 1, the arrangement of the pressure sensor and the like is not clear, but FIG. 2 shows the plane (a) and cross section (b) of the circuit module 5 to show its position. As shown in FIG. 2 (a), the upper pressure sensor 8 and the lower pressure sensor 9 are arranged one above the other, through the circuit of the hybrid IC 12, and through the connector terminal 14, the connector section 13 is connected to an external circuit. ing. The cross section shown in FIG. 2B shows the relationship between the lower (upper) pressure sensor 9 and the lower pressure introducing portion 11, and this lower pressure introducing portion 11 is related to A of the body 1. At the same time, the arrangement positions of the heating resistor 4 and the temperature sensitive resistor 6 are also shown.
【0021】図3は図1において発熱抵抗方式とスピー
ドデンシティ方式の双方共にバイパス方式について示し
たが、スピードデンシティ方式をメインパス2に配設し
たものを示したものである。バイパス3に配設した発熱
抵抗体4等の配設は図1と同じにし、圧力センサをメイ
ンパスにて示すものであり、ボディ1の上部側に上部圧
力センサ8′と下側に下部圧力センサ9′を配設したも
のであり、動作等に関しては図1のバイパス方式と同じ
ものである。FIG. 3 shows the bypass method for both the heat generation resistance method and the speed density method in FIG. 1, but shows the speed density method arranged in the main path 2. The arrangement of the heating resistors 4 and the like arranged in the bypass 3 is the same as that in FIG. 1, and the pressure sensor is shown by the main path. The upper pressure sensor 8'is on the upper side of the body 1 and the lower pressure is on the lower side. The sensor 9'is provided, and the operation and the like are the same as those of the bypass system of FIG.
【0022】図4は上部(下部)圧力導入部10(11)
の入口部Aの詳細を示したもので、ボディ1のダイキャ
スト加工の際に設けるものであり、壁面から突出し確実
に圧力が導入される様にするものである。FIG. 4 shows the upper (lower) pressure introducing portion 10 (11).
The details of the inlet portion A are provided at the time of die-casting the body 1, and the pressure is surely introduced by protruding from the wall surface.
【0023】図5は本発明の空気流量測定装置の回路を
示したもので、通常の発熱抵抗体方式の駆動回路Bと圧
力センサからの差圧ΔPを処理する差圧演算回路Cとを
CPU26によって判別する構成となっている。FIG. 5 shows a circuit of the air flow rate measuring device of the present invention. A normal heat generating resistor type drive circuit B and a differential pressure calculation circuit C for processing the differential pressure ΔP from the pressure sensor are provided in the CPU 26. It is configured to be determined by.
【0024】差圧ΔPは空気流量に対して直線関係にな
い圧力センサの信号をアナログ演算器21によって空気
流量に対して直線関係を有する信号に変換した後にフィ
ルター22、A/D変換器23を通して、信号処理回路
24にて脈動を平均化し、比較弁別回路25にて判別
し、CPU26にて処理するものである。これらはCPU
や比較回路,A/D変換器を設えたエンジン制御回路を
用いることによって、エア・フロー駆動回路Bとの比較
判定を行っても良いことは明白であることは云うまでも
ない。The differential pressure ΔP is not linearly related to the air flow rate. A signal from the pressure sensor is converted into a signal having a linear relationship to the air flow rate by the analog calculator 21 and then passed through the filter 22 and the A / D converter 23. The signal processing circuit 24 averages the pulsation, the comparison discrimination circuit 25 discriminates it, and the CPU 26 processes it. These are CPU
Needless to say, it is also possible to make the comparison judgment with the air flow drive circuit B by using an engine control circuit provided with a comparator circuit and an A / D converter.
【0025】図6はスピードデンシティ方式のシステム
を示す例で、ボディ1のメインパス2に設けられたスロ
ットルバルブ29をスロットルセンサ28の信号として
圧力センサ8及び9の信号と共に信号処理回路24にて
処理するものである。これらは温度センサ27(又は感
温抵抗体6の変化する値を用いて処理しても可)を入力
し、空気の質量を算出するものである。下部圧力センサ
を差圧センサを用いることにより連結路S部を接続する
ことにより用いても良いことは云うまでもない。FIG. 6 shows an example of a speed density system, in which the throttle valve 29 provided in the main path 2 of the body 1 is used as a signal of the throttle sensor 28 together with the signals of the pressure sensors 8 and 9 in the signal processing circuit 24. It is something to process. These inputs a temperature sensor 27 (or may be processed by using a changing value of the temperature sensitive resistor 6) to calculate the mass of air. It goes without saying that the lower pressure sensor may be used by connecting the connecting path S portion by using a differential pressure sensor.
【0026】図7は従来の発熱抵抗体式空気流量測定装
置を示した。図7の(イ)はバイパス方式を示し、バイパ
ス3の流路からの空気は発熱抵抗体4と感温抵抗体6を
通過し、下流パス20からエンジン内に入るが、その変
化量を回路モジュール5によって検出する構成である。
図7の(ロ)の回路は発熱抵抗体4及び感温抵抗体6の信
号をパワートランジスタ15,ツェナーダイオード1
6,オペアンプ17の回路にて処理され、アナログ出力
端子19,アース端子18を通じて外部回路と接続され
るものである。FIG. 7 shows a conventional heating resistor type air flow rate measuring device. FIG. 7A shows a bypass system, in which the air from the flow path of the bypass 3 passes through the heating resistor 4 and the temperature sensitive resistor 6 and enters the engine from the downstream path 20. This is a configuration for detection by the module 5.
In the circuit (b) of FIG. 7, the signals of the heating resistor 4 and the temperature sensitive resistor 6 are supplied to the power transistor 15 and the Zener diode 1.
6, processed by the circuit of the operational amplifier 17, and connected to an external circuit through the analog output terminal 19 and the ground terminal 18.
【0027】以上の様に図7の従来の構成に圧力センサ
(差圧センサ)を付加するだけで、自己診断,二系統計
測,分担計測等が出来る様にしたものである。As described above, by adding a pressure sensor (differential pressure sensor) to the conventional configuration shown in FIG. 7, self-diagnosis, two-system measurement, shared measurement, etc. can be performed.
【0028】[0028]
【発明の効果】本発明によれば自動車のエンジン制御等
の空気流量測定装置として、発熱抵抗式空気流量測定装
置を提供することが出来、それによって製造の容易さと
信頼性の向上が計れると云う効果がある。According to the present invention, it is possible to provide a heating resistance type air flow rate measuring apparatus as an air flow rate measuring apparatus for controlling an engine of an automobile or the like, thereby facilitating manufacturing and improving reliability. effective.
【図1】本発明の実施例を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of the present invention.
【図2】回路モジュールの平面と断面を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a plane and a cross section of a circuit module.
【図3】本発明の第2の実施例を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a second embodiment of the present invention.
【図4】圧力入口部の拡大を示す図である。FIG. 4 is a view showing an enlargement of a pressure inlet portion.
【図5】本発明の回路図である。FIG. 5 is a circuit diagram of the present invention.
【図6】本発明のシステム図である。FIG. 6 is a system diagram of the present invention.
【図7】従来構造とその回路を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing a conventional structure and its circuit.
1…ボディ、2…メインパス、3…バイパス、4…発熱
抵抗体、5…回路モジュール、6…感温抵抗体、7…オ
リフィス部、8(8′)…上部圧力センサ、9(9′)…下
部圧力センサ(差圧センサ)、10(10′)…上部圧力
導入部、11(11′)…下部圧力導入部、12…ハイブ
リッドIC、13…コネクタ部、14…コネクタ端子、
15…パワートランジスタ、16…ツェナーダイオー
ド、17…オペアンプ、18…アース端子、19…アナ
ログ出力端子、20…下流パス、A…10,10′,1
1,11′の入口部、B…エア・フロー駆動回路、C…
差圧演算回路、21…アナログ演算回路、22…フィル
ター、23…A/D変換回路、24…信号処理回路、2
5…比較弁別回路、26…CPU、27…温度センサ、
28…スロットルセンサ、29…スロットルバルブ、S
…差圧センサ時の連結路。1 ... Body, 2 ... Main path, 3 ... Bypass, 4 ... Heating resistor, 5 ... Circuit module, 6 ... Temperature sensitive resistor, 7 ... Orifice part, 8 (8 ') ... Upper pressure sensor, 9 (9') ) ... Lower pressure sensor (differential pressure sensor), 10 (10 ') ... Upper pressure introducing section, 11 (11') ... Lower pressure introducing section, 12 ... Hybrid IC, 13 ... Connector section, 14 ... Connector terminal,
15 ... Power transistor, 16 ... Zener diode, 17 ... Operation amplifier, 18 ... Ground terminal, 19 ... Analog output terminal, 20 ... Downstream path, A ... 10, 10 ', 1
1, 11 'inlet, B ... Air flow drive circuit, C ...
Differential pressure calculation circuit, 21 ... Analog calculation circuit, 22 ... Filter, 23 ... A / D conversion circuit, 24 ... Signal processing circuit, 2
5 ... Comparison discrimination circuit, 26 ... CPU, 27 ... Temperature sensor,
28 ... Throttle sensor, 29 ... Throttle valve, S
... Connection path for differential pressure sensor.
Claims (4)
いて、発熱抵抗体の配設に加えて、圧力センサを配設す
ることにより、発熱抵抗体の汚れによる劣化や断線を自
己診断することを特徴とした空気流量測定装置。1. An air flow measuring device using a heating resistor, wherein a pressure sensor is provided in addition to the placement of the heating resistor so that deterioration and disconnection due to dirt on the heating resistor can be self-diagnosed. A characteristic air flow measuring device.
て、圧力センサを併設することにより、発熱抵抗体との
二系統の空気流量を計測することを特徴とした空気流量
測定装置。2. The air flow rate measuring device according to claim 1, wherein a pressure sensor is provided side by side to measure an air flow rate of two systems with a heating resistor.
て、圧力センサを併設することにより、一方を低流量
側,他方を高流量側とに分けて計測することを特徴とし
た空気流量測定装置。3. The air flow measuring device according to claim 1, wherein a pressure sensor is provided side by side so that one is divided into a low flow amount side and the other is divided into a high flow amount side. ..
て、発熱抵抗体が断線により、空気流量の計測が不可能
となった際、圧力センサによるスピードデンシティ方式
に切換って計測することを特徴とした空気流量測定装
置。4. The air flow rate measuring device according to claim 1, wherein when the heat flow resistance makes it impossible to measure the air flow rate, the air flow rate is measured by switching to a speed density method using a pressure sensor. Air flow measuring device.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4008993A JPH05196485A (en) | 1992-01-22 | 1992-01-22 | Air flow rate measuring device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4008993A JPH05196485A (en) | 1992-01-22 | 1992-01-22 | Air flow rate measuring device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05196485A true JPH05196485A (en) | 1993-08-06 |
Family
ID=11708213
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4008993A Pending JPH05196485A (en) | 1992-01-22 | 1992-01-22 | Air flow rate measuring device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH05196485A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20020053917A (en) * | 2000-12-26 | 2002-07-06 | 이계안 | Air intake sensor |
JP2008223524A (en) * | 2007-03-09 | 2008-09-25 | Kubota Corp | Engine |
JP2012237733A (en) * | 2011-04-28 | 2012-12-06 | Horiba Stec Co Ltd | Diagnostic device and flow rate controller including the same |
-
1992
- 1992-01-22 JP JP4008993A patent/JPH05196485A/en active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20020053917A (en) * | 2000-12-26 | 2002-07-06 | 이계안 | Air intake sensor |
JP2008223524A (en) * | 2007-03-09 | 2008-09-25 | Kubota Corp | Engine |
JP2012237733A (en) * | 2011-04-28 | 2012-12-06 | Horiba Stec Co Ltd | Diagnostic device and flow rate controller including the same |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |