JPH06105175B2 - 熱式流量センサの信号処理方法 - Google Patents
熱式流量センサの信号処理方法Info
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- JPH06105175B2 JPH06105175B2 JP1056650A JP5665089A JPH06105175B2 JP H06105175 B2 JPH06105175 B2 JP H06105175B2 JP 1056650 A JP1056650 A JP 1056650A JP 5665089 A JP5665089 A JP 5665089A JP H06105175 B2 JPH06105175 B2 JP H06105175B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、流体の流量を検出する熱式流量センサに関
するもので、特に、流量変化に対する応答性を改善する
信号処理方法に関するものである。
するもので、特に、流量変化に対する応答性を改善する
信号処理方法に関するものである。
従来の熱式流量センサとしては、内燃機関の吸入空気流
量を検出する熱式空気流量センサがよく知られており、
代表的なものとして吸気通路内に配設された白金線の温
度が一定となるよう白金線への通電電流を制御し、この
電流値に対応して空気流量信号を得るホットワイヤ式空
気流量センサが公知である。又、該白金線の代りにアル
ミナ基板やフィルムに白金を蒸着した熱式空気流量セン
サがホットワイヤ式空気流量センサの廉価版として最近
注目されてきている。
量を検出する熱式空気流量センサがよく知られており、
代表的なものとして吸気通路内に配設された白金線の温
度が一定となるよう白金線への通電電流を制御し、この
電流値に対応して空気流量信号を得るホットワイヤ式空
気流量センサが公知である。又、該白金線の代りにアル
ミナ基板やフィルムに白金を蒸着した熱式空気流量セン
サがホットワイヤ式空気流量センサの廉価版として最近
注目されてきている。
ところで、これらの熱式空気流量センサにおいては、定
温度に制御された温度依存抵抗への通電電流を検知して
空気流量を計測するものであるため、該温度依存抵抗な
らびにその保持部材への熱伝導及び蓄熱により計測すべ
き空気流量が変化した時出力応答が遅れ、検出特性に誤
差を生じることが知られている。
温度に制御された温度依存抵抗への通電電流を検知して
空気流量を計測するものであるため、該温度依存抵抗な
らびにその保持部材への熱伝導及び蓄熱により計測すべ
き空気流量が変化した時出力応答が遅れ、検出特性に誤
差を生じることが知られている。
第６図（ａ）はこの種の熱式空気流量センサ（１）を示
すもので、（11）は空気が流れる通路を兼ねる管状のハ
ウジングであり、空気の流れる方向を矢印で示してい
る。RHは空気流量を検出する為の温度依存抵抗で、第６
図（ｂ）に示すようにアルミナ基板（14）の上に白金を
印刷あるいは蒸着した後トリミングして形成されたもの
で、他の抵抗RK,RMとともに空気通路内に配設されてい
る。RH,RM,RK,R1,R2は周知のブリッジ回路構成で抵抗値
検出装置を形成し、差動増巾器（12）とによって閉ルー
プを形成してRHの温度又は抵抗値が一定となるよう制御
される。このため、空気流量に対応してRHの通電電流が
決定され、該電流値とRMの抵抗値の積から出力電圧（1
3）を得ることができる。
すもので、（11）は空気が流れる通路を兼ねる管状のハ
ウジングであり、空気の流れる方向を矢印で示してい
る。RHは空気流量を検出する為の温度依存抵抗で、第６
図（ｂ）に示すようにアルミナ基板（14）の上に白金を
印刷あるいは蒸着した後トリミングして形成されたもの
で、他の抵抗RK,RMとともに空気通路内に配設されてい
る。RH,RM,RK,R1,R2は周知のブリッジ回路構成で抵抗値
検出装置を形成し、差動増巾器（12）とによって閉ルー
プを形成してRHの温度又は抵抗値が一定となるよう制御
される。このため、空気流量に対応してRHの通電電流が
決定され、該電流値とRMの抵抗値の積から出力電圧（1
3）を得ることができる。
次に、このような熱式空気流量センサ（１）の空気流量
変化時の応答遅れについて説明する。第７図は空気流量
をステップ状に変化させた時の熱式空気流量センサの応
答を示す図であり、その特性はＡ点を節とする折れ線に
略等しい応答を示す。ここで横軸はステップ変化後の経
過時間、縦軸は空気流量変化率を示す。Ａ点までの時間
遅れは、白金抵抗RHの熱応答及び回路の応答遅れが主と
して起因し、Ａ点での目標値との偏差及びＡ点から目標
へ収れんするまでの時間は主として白金抵抗RHの保持部
材であるアルミナ基板（14）への熱伝導，蓄熱により生
じるものである。第８図は上記動作を説明するための図
であり、アルミナ基板（14）に対し白金抵抗RHの位置を
基準に距離を横軸にとった時のアルミナ基板（14）上の
温度分布を示す。白金抵抗RH部付近の温度は前述の回路
により空気温度に対し十分高い一定の温度に制御されて
いる。ここで、白金抵抗RHにおいて発生した熱は空気中
へ放出されるとともに白金抵抗RH部からアルミナ基板
（14）へ伝熱・蓄熱されることになる。該閉ループ回路
はこの熱損失を補って白金抵抗RHへの電流を制御する。
従って、所定の空気流量に対する熱式空気流量センサ
（１）の出力はアルミナ基板（14）への伝熱蓄熱分を含
んだものとなるが、アルミナ基板（14）上の熱の平衡が
とれた状態での特性即ち定常状態では正確な流量特性が
得られる。ところが、空気流量が変化する場合は上記熱
平衡がとれない為流量特性に誤差を生ずることになる。
第８図のl1は空気流量が少ない時の温度分布であり、l2
は空気流量が大きい時を示す。ここで、l2がl1の下方に
なるのは流れる空気流量によってアルミナ基板（14）の
冷却効果が異なる為である。小流量から大流量へ空気流
量をステップ変化させた時は最終的には温度分布がl2に
なるが、初期はl2に対応する空気流量であるのにl1の温
度分布となり白金抵抗RHへの供給電流、即ち、熱式空気
流量センサ（１）出力は本来の出力より少なくなる。即
ち、空気流量の変化があった時は変化前の空気流量に対
応する温度分布と変化後の空気流量に対応する温度分布
の差に対応した初期流量誤差を生じ、温度分布が変化後
の空気流量に対する定常状態になるまでの時間誤差が暫
減しながら継続することになる。この度合いは第６図に
示す熱式空気流量センサ（１）では、保持部材であるア
ルミナ基板（14）の伝熱・蓄熱の影響が大きく、内燃機
関の燃料噴射装置で実用化可能な程度の応答性・耐久性
をもつセンサとすべく白金抵抗RHの面積、アルミナ基板
（14）の厚みなどを考慮して製作したものでも初期流量
偏差が最大30％、偏差の継続時間が500ms程度となり、
このような応答遅れは内燃機関の燃料制御上許容し難い
ものである。
変化時の応答遅れについて説明する。第７図は空気流量
をステップ状に変化させた時の熱式空気流量センサの応
答を示す図であり、その特性はＡ点を節とする折れ線に
略等しい応答を示す。ここで横軸はステップ変化後の経
過時間、縦軸は空気流量変化率を示す。Ａ点までの時間
遅れは、白金抵抗RHの熱応答及び回路の応答遅れが主と
して起因し、Ａ点での目標値との偏差及びＡ点から目標
へ収れんするまでの時間は主として白金抵抗RHの保持部
材であるアルミナ基板（14）への熱伝導，蓄熱により生
じるものである。第８図は上記動作を説明するための図
であり、アルミナ基板（14）に対し白金抵抗RHの位置を
基準に距離を横軸にとった時のアルミナ基板（14）上の
温度分布を示す。白金抵抗RH部付近の温度は前述の回路
により空気温度に対し十分高い一定の温度に制御されて
いる。ここで、白金抵抗RHにおいて発生した熱は空気中
へ放出されるとともに白金抵抗RH部からアルミナ基板
（14）へ伝熱・蓄熱されることになる。該閉ループ回路
はこの熱損失を補って白金抵抗RHへの電流を制御する。
従って、所定の空気流量に対する熱式空気流量センサ
（１）の出力はアルミナ基板（14）への伝熱蓄熱分を含
んだものとなるが、アルミナ基板（14）上の熱の平衡が
とれた状態での特性即ち定常状態では正確な流量特性が
得られる。ところが、空気流量が変化する場合は上記熱
平衡がとれない為流量特性に誤差を生ずることになる。
第８図のl1は空気流量が少ない時の温度分布であり、l2
は空気流量が大きい時を示す。ここで、l2がl1の下方に
なるのは流れる空気流量によってアルミナ基板（14）の
冷却効果が異なる為である。小流量から大流量へ空気流
量をステップ変化させた時は最終的には温度分布がl2に
なるが、初期はl2に対応する空気流量であるのにl1の温
度分布となり白金抵抗RHへの供給電流、即ち、熱式空気
流量センサ（１）出力は本来の出力より少なくなる。即
ち、空気流量の変化があった時は変化前の空気流量に対
応する温度分布と変化後の空気流量に対応する温度分布
の差に対応した初期流量誤差を生じ、温度分布が変化後
の空気流量に対する定常状態になるまでの時間誤差が暫
減しながら継続することになる。この度合いは第６図に
示す熱式空気流量センサ（１）では、保持部材であるア
ルミナ基板（14）の伝熱・蓄熱の影響が大きく、内燃機
関の燃料噴射装置で実用化可能な程度の応答性・耐久性
をもつセンサとすべく白金抵抗RHの面積、アルミナ基板
（14）の厚みなどを考慮して製作したものでも初期流量
偏差が最大30％、偏差の継続時間が500ms程度となり、
このような応答遅れは内燃機関の燃料制御上許容し難い
ものである。
このような欠点を改善する方法として例えば特開昭61−
26823号公報に示されるような温度依存抵抗を用いるも
のが提案されている。第９図はこの温度依存抵抗を示す
もので、円環状アルミナ基体（14）の外表面に白金薄膜
を蒸着し、レーザートリミングによりアルミナ基体（1
4）の全体に白金抵抗RHを形成するとともに白金線より
なるリード線（15）をアルミナ基体（14）の両端開口部
より挿入し、導電ペースト（16）で固着することにより
構成されている。このようにアルミナ基体に対する白金
抵抗RHの面積を大きくすることによって流量が変化した
ときの保持部材の温度特性への影響を小さくすることが
可能となり、応答性を向上することができる。
26823号公報に示されるような温度依存抵抗を用いるも
のが提案されている。第９図はこの温度依存抵抗を示す
もので、円環状アルミナ基体（14）の外表面に白金薄膜
を蒸着し、レーザートリミングによりアルミナ基体（1
4）の全体に白金抵抗RHを形成するとともに白金線より
なるリード線（15）をアルミナ基体（14）の両端開口部
より挿入し、導電ペースト（16）で固着することにより
構成されている。このようにアルミナ基体に対する白金
抵抗RHの面積を大きくすることによって流量が変化した
ときの保持部材の温度特性への影響を小さくすることが
可能となり、応答性を向上することができる。
しかしながら、このような従来の熱式空気流量センサに
おいては、センサ自体の構造が複雑化して製造が困難な
ものとなり、あるいは価格が高くなるなどの問題があっ
た。
おいては、センサ自体の構造が複雑化して製造が困難な
ものとなり、あるいは価格が高くなるなどの問題があっ
た。
この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、構造が簡単で廉価な熱式流量センサを用い、
信号処理によって応答性を改善するようにした信号処理
方法を提供するものである。
たもので、構造が簡単で廉価な熱式流量センサを用い、
信号処理によって応答性を改善するようにした信号処理
方法を提供するものである。
この発明は、温度依存抵抗と該抵抗を支持する保持部材
とからなる熱式流量センサを備えたものにおいて、流量
が定常状態を維持した平衡状態にあるときの流量に対応
した第１の演算値を予じめ設定しておき、流量に対応し
た値から第１の演算値を求めるとともに、流量が変動し
たときの上記第１の演算値からのずれに対応し、かつ、
流量増大時と減少時とで異なる補正割合いにより演算す
る第２の演算値を求め、これら第１、第２の演算値によ
り流量センサの出力を補正するようにしたものである。
とからなる熱式流量センサを備えたものにおいて、流量
が定常状態を維持した平衡状態にあるときの流量に対応
した第１の演算値を予じめ設定しておき、流量に対応し
た値から第１の演算値を求めるとともに、流量が変動し
たときの上記第１の演算値からのずれに対応し、かつ、
流量増大時と減少時とで異なる補正割合いにより演算す
る第２の演算値を求め、これら第１、第２の演算値によ
り流量センサの出力を補正するようにしたものである。
この発明における信号処理方法は、平衡状態にあるとき
の流量に対応して設定された第１の演算値とこの第１の
演算値とのずれに対応して演算される第２の演算値とに
より流量センサの出力を補正するように構成されたもの
で、温度依存抵抗及び抵抗保持部材の温度特性に伴なう
応答遅れを解消させることが可能となる。
の流量に対応して設定された第１の演算値とこの第１の
演算値とのずれに対応して演算される第２の演算値とに
より流量センサの出力を補正するように構成されたもの
で、温度依存抵抗及び抵抗保持部材の温度特性に伴なう
応答遅れを解消させることが可能となる。
以下、この発明を一実施例である熱式空気流量センサを
用いた燃料噴射装置について説明する。第１図におい
て、（１）は第６図に示された形式の熱式空気流量セン
サ、（２）は該空気流量センサ（１）を収容する吸気通
路、（３）は吸入空気量を調整するスロットルバルブ、
（４）はサージタンク、（５）はインテークマニホール
ド、（６）はエンジン、（７）はエンジン（６）におけ
る気筒毎のインテークマニーホールドに取付けられたイ
ンジェクタ、（８）はエンジン（６）のカムシャフト軸
に取付けられたディストリービュータ内に設けられ、ク
ランク軸の回転位置を検出するクランク角センサ、
（９）は空気流量センサ（１）からの空気流量信号及び
クランク角センサ（８）からのエンジン回転数信号を主
に図示しない各種センサなどによる補正演算を行ないイ
ンジェクタ（７）の噴射パルス巾を制御する信号処理器
で、第２図に示すように熱式空気流量センサ（１）の出
力電圧信号をディジタル交換するA/D変換器（91）と、
クランク角センサ（８）の出力信号を波形整形するディ
ジタルインタフェース（92）と、これらの出力を受けて
演算処理を行なう中央処理装置（CPU）（93）と、プロ
グラムおよびデータなどが記憶されたROM（94）と、デ
ータを一時記憶するRAM（95）と、出力信号を発生する
駆動回路（96）とから構成されている。基本の演算処理
方法としては、空気流量センサのA/D値、クランク角セ
ンサからの回転数信号などを用い後述する空気流量の補
正演算を行ない、これらの信号、演算値により周知の方
法で燃料噴射パルス巾を計算して駆動回路（96）により
インジェクタ（７）を制御することになる。
用いた燃料噴射装置について説明する。第１図におい
て、（１）は第６図に示された形式の熱式空気流量セン
サ、（２）は該空気流量センサ（１）を収容する吸気通
路、（３）は吸入空気量を調整するスロットルバルブ、
（４）はサージタンク、（５）はインテークマニホール
ド、（６）はエンジン、（７）はエンジン（６）におけ
る気筒毎のインテークマニーホールドに取付けられたイ
ンジェクタ、（８）はエンジン（６）のカムシャフト軸
に取付けられたディストリービュータ内に設けられ、ク
ランク軸の回転位置を検出するクランク角センサ、
（９）は空気流量センサ（１）からの空気流量信号及び
クランク角センサ（８）からのエンジン回転数信号を主
に図示しない各種センサなどによる補正演算を行ないイ
ンジェクタ（７）の噴射パルス巾を制御する信号処理器
で、第２図に示すように熱式空気流量センサ（１）の出
力電圧信号をディジタル交換するA/D変換器（91）と、
クランク角センサ（８）の出力信号を波形整形するディ
ジタルインタフェース（92）と、これらの出力を受けて
演算処理を行なう中央処理装置（CPU）（93）と、プロ
グラムおよびデータなどが記憶されたROM（94）と、デ
ータを一時記憶するRAM（95）と、出力信号を発生する
駆動回路（96）とから構成されている。基本の演算処理
方法としては、空気流量センサのA/D値、クランク角セ
ンサからの回転数信号などを用い後述する空気流量の補
正演算を行ない、これらの信号、演算値により周知の方
法で燃料噴射パルス巾を計算して駆動回路（96）により
インジェクタ（７）を制御することになる。
ところで、このような燃料噴射装置に用いられる熱式空
気流量センサ（１）は上述したようにアルミナ基板（1
4）の伝熱・蓄熱特性により応答遅れが避けられないも
のであり、本発明による応答性改善処理が必要となる。
気流量センサ（１）は上述したようにアルミナ基板（1
4）の伝熱・蓄熱特性により応答遅れが避けられないも
のであり、本発明による応答性改善処理が必要となる。
以下、この発明の一実施例である信号処理方法を第３
図、第４図、第５図を用いて説明する。まず、信号処理
器（９）は所定の時間間隔で空気流量センサ（１）の出
力電圧をA/D変換した値により予じめ測定された流量特
性に基づき相当する流量を求めておき、ステップ101に
おいてクランク角センサ（８）による割込み信号（４気
筒エンジンの場合1000rpmの回転時は30m秒毎）が入力さ
れると、これらの時間における流量の積算値と積算回数
とから回転信号間の平均空気流量Qaを演算する。次に、
ステップ102において、空気流量センサ（１）が定常状
態、すなわち熱的に平衡状態にあるときの平均空気流量
Qaに対するデータCQmaxを予じめ設定されたテーブルを
参照して求める。このテーブルは、内燃機関に用いられ
る実用空気流量計測域が数g/秒〜100g/秒程度の場合、
第３図（ｂ）に示すように最低流量で0.3、中流量以上
で０となり、しかも、低流量域で空気流量Qaの増加に伴
なって減少する値を持つように構成されている。
図、第４図、第５図を用いて説明する。まず、信号処理
器（９）は所定の時間間隔で空気流量センサ（１）の出
力電圧をA/D変換した値により予じめ測定された流量特
性に基づき相当する流量を求めておき、ステップ101に
おいてクランク角センサ（８）による割込み信号（４気
筒エンジンの場合1000rpmの回転時は30m秒毎）が入力さ
れると、これらの時間における流量の積算値と積算回数
とから回転信号間の平均空気流量Qaを演算する。次に、
ステップ102において、空気流量センサ（１）が定常状
態、すなわち熱的に平衡状態にあるときの平均空気流量
Qaに対するデータCQmaxを予じめ設定されたテーブルを
参照して求める。このテーブルは、内燃機関に用いられ
る実用空気流量計測域が数g/秒〜100g/秒程度の場合、
第３図（ｂ）に示すように最低流量で0.3、中流量以上
で０となり、しかも、低流量域で空気流量Qaの増加に伴
なって減少する値を持つように構成されている。
この第１の演算値CQmaxは空気流量Qaに対応して変化す
るアルミナ基板（14）の温度特性を表わすものと考えら
れる。
るアルミナ基板（14）の温度特性を表わすものと考えら
れる。
次に、ステップ103において、第３図（ｃ）に示された
処理ルーチンにより演算された第２の演算値CQをRAM（9
5）より読み出す。この第２の演算値CQは次のルーチン
により設定される。すなわち、図において、例えば100m
sに設定された定時間割込信号が入力されると、ステッ
プ301において、空気流量Qaに対応する新しい値CQmaxが
直前の値と等しいか否かを判別し、両者が一致している
場合は平衡状態にあるものとしてその値CQmaxを第２の
演算値CQとして保持する。また、両者が不一致である場
合、ステップ302において、直前の値CQが第１演算値CQm
axより大であるか否かを判定して大である場合にはステ
ップ303で所定値△CHを減算し、小である場合にはステ
ップ304で所定値△CLを加算する。このようにして一定
時間毎に第２の演算値CQを第１の演算値CQmaxに近づけ
るように演算処理を行なわせ、第１の演算値CQmaxとの
大小関係に応じた第２の演算値CQをRAM（95）に記憶さ
せることができる。
処理ルーチンにより演算された第２の演算値CQをRAM（9
5）より読み出す。この第２の演算値CQは次のルーチン
により設定される。すなわち、図において、例えば100m
sに設定された定時間割込信号が入力されると、ステッ
プ301において、空気流量Qaに対応する新しい値CQmaxが
直前の値と等しいか否かを判別し、両者が一致している
場合は平衡状態にあるものとしてその値CQmaxを第２の
演算値CQとして保持する。また、両者が不一致である場
合、ステップ302において、直前の値CQが第１演算値CQm
axより大であるか否かを判定して大である場合にはステ
ップ303で所定値△CHを減算し、小である場合にはステ
ップ304で所定値△CLを加算する。このようにして一定
時間毎に第２の演算値CQを第１の演算値CQmaxに近づけ
るように演算処理を行なわせ、第１の演算値CQmaxとの
大小関係に応じた第２の演算値CQをRAM（95）に記憶さ
せることができる。
ここで、温度依存性抵抗RHを保持するアルミナ基板（1
4）の熱時定数は第４図に示すように流量の増加に伴な
って小さくなる特性を有しており、例えば流量が3g/秒
から50g/秒までステップ状に変化した場合の第２の演算
値CQが第１の演算値CQmaxに一致する時間は流量が50g/
秒から3g秒に変化した場合のそれに比べて短かくなる。
このため、補正割合いを減算時に加算時より大（△CH＞
△CL）とするように設定している。
4）の熱時定数は第４図に示すように流量の増加に伴な
って小さくなる特性を有しており、例えば流量が3g/秒
から50g/秒までステップ状に変化した場合の第２の演算
値CQが第１の演算値CQmaxに一致する時間は流量が50g/
秒から3g秒に変化した場合のそれに比べて短かくなる。
このため、補正割合いを減算時に加算時より大（△CH＞
△CL）とするように設定している。
次に、ステップ104において、第１の演算値CQmaxと第２
の演算値CQとから補正係数Ｃを求め、ステップ105にお
いて、この補正係数Ｃを平均空気流量Qaに乗算すること
により補正された実質空気量Qa＊が算出されることにな
る。
の演算値CQとから補正係数Ｃを求め、ステップ105にお
いて、この補正係数Ｃを平均空気流量Qaに乗算すること
により補正された実質空気量Qa＊が算出されることにな
る。
第５図は、このような空気流量センサ（１）を用い空気
流量が急激に増減した場合のタイムチャートを示すもの
で、時間toにスロットルバルブ（３）を急激に解放して
その開度状態（大流量状態）を維持し、その後、t3時に
スロットルバルブ（３）を急激に閉鎖状態に復帰させた
場合を示している。ここで、第５図（ａ）の実線は実際
の吸入空気量Ｑの変化を示し、点線は空気流量センサ
（１）により示される吸入空気量Qaの変化を示してい
る。すなわち、空気流量センサ（１）の出力Qaはセンサ
自体の応答特性により変化した後、Ａ点（t1時）におい
て、第７図に示すようなアルミナ基板（14）の温度特性
に伴なって応答性が低下し、実際の空気流量を示す信号
が得られるt2時までの時間遅れが生じる。このt1〜t2時
の時間は数100m秒〜１秒とt0〜t1時の50m秒に比して無
視できないものであり、また、t3〜t5時の時間はt1〜t2
時の時間の約２倍となり、非常に大きな時間が必要にな
る。一方、空気流量センサ（１）の出力Qaに伴なって第
１の演算値CQmaxは第５図（ｂ）に点線で示すように変
化し、また、第２の演算値CQも第３図（ｃ）に示す演算
に伴なって実線で示すように変化する。したがって、補
正係数Ｃは第５図（ｃ）に示すように第1,第２の演算値
CQmax,CQの偏差に応じて変動することになり、この補正
係数Ｃを空気流量センサ（１）の出力Qaに乗算すること
によって実際の吸入空気量Ｑに近似した吸入空気量を表
わす信号Qa＊を得ることができる。
流量が急激に増減した場合のタイムチャートを示すもの
で、時間toにスロットルバルブ（３）を急激に解放して
その開度状態（大流量状態）を維持し、その後、t3時に
スロットルバルブ（３）を急激に閉鎖状態に復帰させた
場合を示している。ここで、第５図（ａ）の実線は実際
の吸入空気量Ｑの変化を示し、点線は空気流量センサ
（１）により示される吸入空気量Qaの変化を示してい
る。すなわち、空気流量センサ（１）の出力Qaはセンサ
自体の応答特性により変化した後、Ａ点（t1時）におい
て、第７図に示すようなアルミナ基板（14）の温度特性
に伴なって応答性が低下し、実際の空気流量を示す信号
が得られるt2時までの時間遅れが生じる。このt1〜t2時
の時間は数100m秒〜１秒とt0〜t1時の50m秒に比して無
視できないものであり、また、t3〜t5時の時間はt1〜t2
時の時間の約２倍となり、非常に大きな時間が必要にな
る。一方、空気流量センサ（１）の出力Qaに伴なって第
１の演算値CQmaxは第５図（ｂ）に点線で示すように変
化し、また、第２の演算値CQも第３図（ｃ）に示す演算
に伴なって実線で示すように変化する。したがって、補
正係数Ｃは第５図（ｃ）に示すように第1,第２の演算値
CQmax,CQの偏差に応じて変動することになり、この補正
係数Ｃを空気流量センサ（１）の出力Qaに乗算すること
によって実際の吸入空気量Ｑに近似した吸入空気量を表
わす信号Qa＊を得ることができる。
このように、本発明においては、空気流量センサ（１）
の出力に対してこの出力が平衡状態において発生する第
１の演算値CQmaxを予じめ記憶させておき、この第１の
演算値CQmaxの変化及び第１の演算値CQmaxとの大小関係
に応じ、かつ、流量増大時の補正割合い△CHを減少時の
補正割合い△CLより大として演算して第２の演算値CQを
形成させるとともにこれらの演算値によって補正係数Ｃ
を算出させ、空気流量センサ（１）の出力に補正係数Ｃ
を乗算させて補正させるように構成したため、温度依存
抵抗を支持する保持部材による熱的影響を解消すること
ができ、空気流量を検出する際の応答特性を改善するこ
とが可能となる。
の出力に対してこの出力が平衡状態において発生する第
１の演算値CQmaxを予じめ記憶させておき、この第１の
演算値CQmaxの変化及び第１の演算値CQmaxとの大小関係
に応じ、かつ、流量増大時の補正割合い△CHを減少時の
補正割合い△CLより大として演算して第２の演算値CQを
形成させるとともにこれらの演算値によって補正係数Ｃ
を算出させ、空気流量センサ（１）の出力に補正係数Ｃ
を乗算させて補正させるように構成したため、温度依存
抵抗を支持する保持部材による熱的影響を解消すること
ができ、空気流量を検出する際の応答特性を改善するこ
とが可能となる。
なお、上述の実施例においては、第１の演算値を空気流
量センサ（１）の出力に応じて予じめ設定するように構
成したが、この第１の演算値は空気流量に対応した値に
すぎないものであり、内燃機関において空気流量を表わ
すパラメータとして用いられているブースト値と回転数
あるいはスロットル開度と回転数とによって第１の演算
値を求めるように構成してもよい。又、熱式流量センサ
として内燃機関の空気流量センサについて説明したが、
温度依存抵抗及びその保持部材の温度又は温度分布が流
体の流量変化に対して流量に対する平衡値からずれを生
じ、流量特性に誤差を生じる熱式流量センサであればよ
く、例えば、内燃機関のEGRガス流量センサにも適用す
ることができる。
量センサ（１）の出力に応じて予じめ設定するように構
成したが、この第１の演算値は空気流量に対応した値に
すぎないものであり、内燃機関において空気流量を表わ
すパラメータとして用いられているブースト値と回転数
あるいはスロットル開度と回転数とによって第１の演算
値を求めるように構成してもよい。又、熱式流量センサ
として内燃機関の空気流量センサについて説明したが、
温度依存抵抗及びその保持部材の温度又は温度分布が流
体の流量変化に対して流量に対する平衡値からずれを生
じ、流量特性に誤差を生じる熱式流量センサであればよ
く、例えば、内燃機関のEGRガス流量センサにも適用す
ることができる。
さらに、信号処理方法として、実施例では熱式空気流量
センサの流量値を補正するように構成したが、流量セン
サの出力値又はこの出力値をA/D変換した値を用いるよ
うにしてもよい。
センサの流量値を補正するように構成したが、流量セン
サの出力値又はこの出力値をA/D変換した値を用いるよ
うにしてもよい。
以上のように、この発明によれば熱式流量センサにおけ
る温度依存抵抗及びその保持部材の熱応答遅れを信号処
理により補正することが可能となり、しかも、流量増大
時と減少時とにおいて保持部材の温度特性に対応した補
正割合いで補正値を演算するように構成したため、構造
が簡単で安価な熱式流量センサを用いて応答性の良好な
流量測定を可能とすることができる。
る温度依存抵抗及びその保持部材の熱応答遅れを信号処
理により補正することが可能となり、しかも、流量増大
時と減少時とにおいて保持部材の温度特性に対応した補
正割合いで補正値を演算するように構成したため、構造
が簡単で安価な熱式流量センサを用いて応答性の良好な
流量測定を可能とすることができる。
第１図はこの発明の一実施例である内燃機関の燃料噴射
装置を示す基本構成図、第２図は第１図における燃料噴
射装置の信号処理器を示すブロック図、第３図は本発明
の信号処理方法を示すフローチャートおよび特性図、第
４図は保持部材の熱時定数を示す特性図、第５図はタイ
ムチャートを示す図、第６図は内燃機関の熱式空気流量
センサを示すブロック図、第７図は空気流量をステップ
変化させた時の該センサの空気流量変化率を示す図、第
８図はセンサの熱応答遅れを説明する図、第９図は従来
の温度依存抵抗を示す概要図である。 図中、（１）は空気流量センサ、（３）はスロットルバ
ルブ、（６）はエンジン、（７）はインジェクタ、
（８）はクランク角センサ、（９）は信号処理器、RHは
温度依存抵抗、（14）は保持部材であるアルミナ基板、
CQmaxは第１の演算値、CQは第２の演算値を示す。 なお、図中、同一符号は同一あるいは相当する部分を示
すものとする。
装置を示す基本構成図、第２図は第１図における燃料噴
射装置の信号処理器を示すブロック図、第３図は本発明
の信号処理方法を示すフローチャートおよび特性図、第
４図は保持部材の熱時定数を示す特性図、第５図はタイ
ムチャートを示す図、第６図は内燃機関の熱式空気流量
センサを示すブロック図、第７図は空気流量をステップ
変化させた時の該センサの空気流量変化率を示す図、第
８図はセンサの熱応答遅れを説明する図、第９図は従来
の温度依存抵抗を示す概要図である。 図中、（１）は空気流量センサ、（３）はスロットルバ
ルブ、（６）はエンジン、（７）はインジェクタ、
（８）はクランク角センサ、（９）は信号処理器、RHは
温度依存抵抗、（14）は保持部材であるアルミナ基板、
CQmaxは第１の演算値、CQは第２の演算値を示す。 なお、図中、同一符号は同一あるいは相当する部分を示
すものとする。
Claims (1)
- 【請求項１】温度に依存して抵抗値が変動する温度依存
抵抗とこの温度依存抵抗を支持する保持部材とを有し、
上記温度依存抵抗を介して形成される出力信号に基づ
き、流体の流量を検出する熱式流量センサを備えたもの
において、上記流体の流量が定常状態を維持した平衡状
態にあるときの上記流量に対応した第１の演算値を予じ
め設定しておき、上記流量に対応した値から上記第１の
演算値を求めるとともに、上記流体の流量が変動したと
きの上記第１の演算値からのずれに対応し、かつ、上記
流体の流量増大時と減少時とで異なる補正割合いにより
演算する第２の演算値を求め、これら第１、第２の演算
値により上記流量センサの出力を補正するようにしたこ
とを特徴とする熱式流量センサの信号処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1056650A JPH06105175B2 (ja) | 1989-03-08 | 1989-03-08 | 熱式流量センサの信号処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1056650A JPH06105175B2 (ja) | 1989-03-08 | 1989-03-08 | 熱式流量センサの信号処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02234024A JPH02234024A (ja) | 1990-09-17 |
| JPH06105175B2 true JPH06105175B2 (ja) | 1994-12-21 |
Family
ID=13033238
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1056650A Expired - Fee Related JPH06105175B2 (ja) | 1989-03-08 | 1989-03-08 | 熱式流量センサの信号処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06105175B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115219086B (zh) * | 2022-06-28 | 2024-05-03 | 中国第一汽车股份有限公司 | 一种压力传感器的识别方法、装置、设备及存储介质 |
-
1989
- 1989-03-08 JP JP1056650A patent/JPH06105175B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02234024A (ja) | 1990-09-17 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |