JPS6053811A - Output-signal processing device of karman vortex sensor - Google Patents
Output-signal processing device of karman vortex sensorInfo
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- JPS6053811A JPS6053811A JP58160410A JP16041083A JPS6053811A JP S6053811 A JPS6053811 A JP S6053811A JP 58160410 A JP58160410 A JP 58160410A JP 16041083 A JP16041083 A JP 16041083A JP S6053811 A JPS6053811 A JP S6053811A
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
- G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
- G01F1/05—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects
- G01F1/20—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects by detection of dynamic effects of the flow
- G01F1/32—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects by detection of dynamic effects of the flow using swirl flowmeters
- G01F1/325—Means for detecting quantities used as proxy variables for swirl
- G01F1/3287—Means for detecting quantities used as proxy variables for swirl circuits therefor
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明はたとえばエンジンの吸入空気量を測定するため
のエアフローメータとして用いられるカルマン渦センサ
の出力信号処理装置に関する。TECHNICAL FIELD The present invention relates to an output signal processing device for a Karman vortex sensor used, for example, as an air flow meter for measuring the intake air amount of an engine.
従来技術
一般に、エンジンの吸入空気量を測定するためのエアフ
ローメータとしてはベーン式流量計が主(1)
流であったが、最近、小型等の利点を有するカルマン渦
センナが開発されつつある。カルマン渦センサにおいて
は、たとえば、特開昭58−80524号および特開昭
58−80525号に示すように、流体が流れる管1?
&内にカルマン渦発生体を挿入し、そのカルマン渦発生
体の両側面近傍に交Hに発生する圧力変動を1対の圧力
伝達jm路を介して管路外の振動板に伝達し、この振動
板の回転変位を光電的に検11目゛るごとに3L、り流
体の速度を検出している。この場合、振動板の回転変位
に応じた正弦波状の電気信号を得、ごれを矩形波信号に
変換させ、この矩形波信号の各パルス周期をd1数する
ことによって流体の速度を冑でいる。BACKGROUND OF THE INVENTION In general, vane type flowmeters have been the main type of airflow meter for measuring the intake air amount of an engine (1), but recently Karman vortex sensors, which have advantages such as small size, have been developed. In the Karman vortex sensor, for example, as shown in Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-80524 and Japanese Patent Application Laid-open No. 58-80525, a pipe 1 through which a fluid flows is used.
A Karman vortex generator is inserted in the &, and the pressure fluctuations generated at the intersection H near both sides of the Karman vortex generator are transmitted to the diaphragm outside the pipe via a pair of pressure transmission channels. The rotational displacement of the diaphragm is photoelectrically detected, and the velocity of the fluid is detected every 3L. In this case, the velocity of the fluid is determined by obtaining a sinusoidal electric signal corresponding to the rotational displacement of the diaphragm, converting the dirt into a square wave signal, and multiplying each pulse period of this square wave signal by d1. .
しかしながら、上述の従来形においては、センサ信号線
の瞬断あるいは低速流域でのセンサ出力低下環に伴うパ
ルス歯抜けの対策がなされてなく、この結果、パルス+
Wi抜けが発生した場合には、計測流量は実際の流量よ
り少なくなる。従って、エンジンのエアフローメータと
して用いた場合には、空燃比がリーン測に制御され、エ
ンジン出力トル(2)
りの低下、排気ガスの悪化等を招くという問題点があっ
た。However, in the above-mentioned conventional type, no measures have been taken to prevent pulse loss due to instantaneous interruption of the sensor signal line or a ring of sensor output reduction in low-speed regions, and as a result, pulse +
If Wi omission occurs, the measured flow rate will be lower than the actual flow rate. Therefore, when used as an air flow meter for an engine, the air-fuel ratio is controlled to be lean, resulting in a problem such as a decrease in engine output torque and deterioration of exhaust gas.
発明の目的
本発明の目的は、上述の従来形における問題点に鑑み、
上述の矩形波信号のパルス周期に界雷レベル判定値とし
ての最大値を設定することにより、パルスの歯抜けがあ
ったときには上記最大値をパルス周期として採用して流
量を演算するようにし、従って、エンジンのエアフロー
メータとして用いた場合には、空燃比のリーン側制御を
防止して、エンジン出力トルクの低下、排気ガスの悪化
等を防止することにある。Purpose of the Invention The purpose of the present invention is to solve the problems of the conventional type described above.
By setting the maximum value as the field lightning level judgment value in the pulse period of the above-mentioned rectangular wave signal, when there is a missing pulse, the maximum value is adopted as the pulse period to calculate the flow rate. When used as an air flow meter for an engine, the purpose is to prevent lean side control of the air-fuel ratio to prevent a decrease in engine output torque, deterioration of exhaust gas, etc.
発明の構成
上述の目的を達成するための本発明の構成は第1図に示
される。第1図において、カルマン渦センサは流体の流
量に応じた周波数の出力信号を発生し、波形整形手段は
カルマン渦センサの出力信号を波形整形して矩形波信号
を発生する。周期検出手段は矩形波信号の一周期TQF
Xを検出して最大値設定手段に送出する。最大値設定手
段は周期(3)
T叶Xを最大値T G II R11とIし較し、周期
T叶χを最大値TGIIII11以下にする。そして、
流量演御手段は周期TO1iXもしく 4:t:TGI
IRrlを用いて流体の流量を演算する。Structure of the Invention The structure of the present invention for achieving the above object is shown in FIG. In FIG. 1, the Karman vortex sensor generates an output signal with a frequency corresponding to the flow rate of fluid, and the waveform shaping means shapes the output signal of the Karman vortex sensor to generate a rectangular wave signal. The period detection means is one period TQF of the rectangular wave signal.
X is detected and sent to the maximum value setting means. The maximum value setting means compares the period (3) T-Ko X with the maximum value TG II R11, and sets the period T-Ko χ to the maximum value TGIII11 or less. and,
The flow rate controlling means is period TO1iX or 4:t:TGI
Calculate the fluid flow rate using IRrl.
実施例
以下、第2図以lIYの図面を参照して本発明の詳細な
説明する。EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings from FIG.
第2図(Δ)に1カル−メン渦センザの一例を示す断面
図である。第2図(A)において、管路1内の中央に渦
発生体2が設けられており、この渦発生体2には、1対
のMIIS圧取入孔3と、この取入孔3の圧力変動を管
1181外に伝達する圧力伝達通路4とが設りられてい
る。この結果、圧力伝達通路4の圧力変動によっ“C1
に6動板5に回転モーメントが生じる。FIG. 2 (Δ) is a sectional view showing an example of a 1-Carmen vortex sensor. In FIG. 2(A), a vortex generator 2 is provided at the center of the pipe line 1, and the vortex generator 2 has a pair of MIIS pressure intake holes 3 and a pair of MIIS pressure intake holes 3. A pressure transmission passage 4 for transmitting pressure fluctuations to the outside of the pipe 1181 is provided. As a result, "C1
A rotational moment is generated in the moving plate 5.
なお、振動板5(1、第2図(B)に示すように1対の
スパンハンt6a 、 6hによってその重心を含む回
転軸上に支持され、さらに、スパンハンド6a。As shown in FIG. 2(B), the diaphragm 5 (1) is supported on a rotation axis including its center of gravity by a pair of span hands t6a and 6h, and further includes a span hand 6a.
61+は枠部7に保1、)されている。従って、振動板
5は夕1部振動による枠部7の上下振動ではほとんど(
4)
振動せず、従って、カルマン渦による圧力伝達通路4内
の圧力変動のみに応じて回転振動することになる。61+ is held in the frame 7. Therefore, the diaphragm 5 is almost (
4) It does not vibrate, and therefore rotates and vibrates only in response to pressure fluctuations in the pressure transmission passage 4 caused by Karman vortices.
第2図(A)において、8は発光手段としての発光ダイ
オード、9は受光手段としてのフォトダイオードである
。つまり、この場合、振動板5が光の反射板として作用
し、従って、カルマン渦圧によって振動板5が回転振動
すると、フォトダイオード9の出力信号は渦周波数fの
正弦波状となる。本発明はフォトダイオード9の正弦波
状の出力信号の処理に関するものである。In FIG. 2(A), 8 is a light emitting diode as a light emitting means, and 9 is a photodiode as a light receiving means. That is, in this case, the diaphragm 5 acts as a light reflecting plate, and therefore, when the diaphragm 5 rotates and vibrates due to Karman vortex pressure, the output signal of the photodiode 9 becomes a sine wave with a vortex frequency f. The present invention relates to processing of the sinusoidal output signal of the photodiode 9.
第3図は本発明に係るカルマン渦センサの出力信号処理
装置の一実施例を示す回路図であって、たとえばマイク
ロコンピュータによって構成されているものである。な
お、第3図において、1点鎖線にて囲まれた部分はマイ
クロコンピュータとして構成されているが、波形整形回
路32はカルマン渦センサ31内に設けてもよい。FIG. 3 is a circuit diagram showing an embodiment of an output signal processing device for a Karman vortex sensor according to the present invention, which is configured by, for example, a microcomputer. In FIG. 3, the portion surrounded by the dashed line is configured as a microcomputer, but the waveform shaping circuit 32 may be provided within the Karman vortex sensor 31.
カルマン渦センサ31の正弦波状の出力信号は波形整形
回路32に供給され、ここで、正弦波状(5)
信号は矩形波1d号に変換される。この矩形波信号はC
PI+ 33の割込み入力に供給され、この結果、CI
l+ 334;i矩形波信号の立上りに応じて後述の第
4図に示す割込みルーチンを実行する。34は各種のク
ロック信号を発生ずるクロック発生回路、35は波形整
形回路32の矩形波信号の一周期を検出するためのカウ
ンタ、36は入出力インターフエ−(ス、37はプログ
ラム、定数等を予め記憶するll0M 、3 Bはデー
タを一時的に記憶する)IAMである。The sinusoidal output signal of the Karman vortex sensor 31 is supplied to a waveform shaping circuit 32, where the sinusoidal (5) signal is converted into a rectangular wave 1d. This square wave signal is C
is fed to the interrupt input of PI+ 33, resulting in CI
l+ 334: An interrupt routine shown in FIG. 4, which will be described later, is executed in response to the rise of the i rectangular wave signal. 34 is a clock generation circuit that generates various clock signals, 35 is a counter for detecting one cycle of the rectangular wave signal of the waveform shaping circuit 32, 36 is an input/output interface, and 37 is a program, constants, etc. 110M, 3B, which stores data in advance, is an IAM (which temporarily stores data).
第4図は第3図の回路動作を説明するためのフローチャ
ー1〜であって、吸入空気量演算ルーチンである。割込
みステップ401は第5図に示すような波形整形回路3
2の矩形波信号の立上りによってスタートシ、ステップ
402ではカウンタ35の値TnllXを取込み、次の
演算サイクルのためにカウンタ35をリセットする。こ
の場合、カウンタ35の値T叶Xは第5図に示す矩形波
信号の周期T叶χD、T叶XI 、・・・の1つに相当
する。FIG. 4 is a flowchart 1 to 1 for explaining the circuit operation of FIG. 3, and is an intake air amount calculation routine. The interrupt step 401 is performed by the waveform shaping circuit 3 as shown in FIG.
At step 402, the value TnllX of the counter 35 is taken in and the counter 35 is reset for the next calculation cycle. In this case, the value T of the counter 35 corresponds to one of the periods T, χD, T, XI, . . . of the rectangular wave signal shown in FIG.
次に、ステップ403では、周期TQFXを低流量異(
6)
審判定値としてのTGUl?Ilと比較する。この結果
、T叶×≦TGIIRDであればステップ405に直接
進め、他方、T[]IFX> TGIIRDであればス
テップ404にてTQFX←−TGLIRrlとする。Next, in step 403, the period TQFX is set to the low flow rate difference (
6) TGUl as a judgment value? Compare with Il. As a result, if TKo×≦TGIIRD, the process directly proceeds to step 405, and on the other hand, if T[]IFX>TGIIRD, TQFX←−TGLIRrl is set in step 404.
すなわち、T(IFXに最大値TG[II?Dを設定す
るごとになる。次いで、ステップ405では、周期T叶
にを用いて、吸入空気量QをQ−に/TQFX
ただし、Kは定数
によって演算し、ステップ406にてこのルーチンは終
了する。That is, each time the maximum value TG[II?D is set to T(IFX).Next, in step 405, the period T is used to set the intake air amount Q to Q-/TQFX. However, K is a constant The routine then ends at step 406.
このように、パルス歯抜けによる長い周期を異常判定値
としてTGURD以下にすることによってパルス歯抜け
を防止している。In this way, by setting the long period due to missing pulses as the abnormality determination value to be equal to or less than TGURD, missing pulses are prevented.
発明の効果
以」二説明したように本発明によれば、パルス歯抜けに
よる長い周期たとえば第5図のTQFX2を最大値TG
IIRDとしているので、パルスの歯抜けによる流量の
誤検出を防止でき、従って、エンジンのエアフローメー
タとして用いた場合には、空燃比のリーン化を防止でき
、エンジン出力トルクの低(7)
王、4Jl気ガスのHIt化等を防II−できる。Effects of the Invention According to the present invention, as explained above, the long period due to missing pulses, for example, TQFX2 in FIG.
Since it is IIRD, it is possible to prevent false detection of flow rate due to missing pulses, and therefore, when used as an engine air flow meter, it is possible to prevent lean air-fuel ratio and reduce engine output torque (7). 4Jl gas can be prevented from turning into HIT.
第11W目、1本発明の構成を示すブロック図、第2図
(A)はカルマン渦レンチの一例を示す断面図、第2図
(13z;l第2図(A)の振動板5の平面図、第3図
は本発明に係るカルマン渦センサの出力信号処理装置6
の一実施例を示す回路図、第4図は第3図の回路動作を
説明するだめのフローチャート、第5図は第4図のフロ
ーチャー1−の補足説明を示すタイミング図である。
1:管路、2:渦発生体、3:温圧取入孔、4:圧力伝
達通路、5:振動板、8:発光手段、9:受光手段、3
1:カルマン渦センサ、32:波形整形回路。
(8)11th W, 1 A block diagram showing the configuration of the present invention, FIG. 2 (A) is a sectional view showing an example of a Karman vortex wrench, FIG. 3 shows an output signal processing device 6 of a Karman vortex sensor according to the present invention.
FIG. 4 is a flowchart for explaining the circuit operation of FIG. 3, and FIG. 5 is a timing chart showing a supplementary explanation of flowchart 1- in FIG. 4. 1: Pipe line, 2: Vortex generator, 3: Temperature and pressure intake hole, 4: Pressure transmission passage, 5: Vibration plate, 8: Light emitting means, 9: Light receiving means, 3
1: Karman vortex sensor, 32: waveform shaping circuit. (8)
Claims (1)
ルマン渦センサ、該カルマン渦センサの出力信号を波形
整形して矩形波信号を発生ずる波形整形手段、該矩形波
信号の一周期を検出する周期検出手段、前記周期に最大
値を設定する最大値設定手段、および、前記周期を用い
て前記流体の流量を演算する流量演算手段を具備するカ
ルマン渦センサの出力信号処理装置。1. A Karman vortex sensor that generates an output signal with a frequency corresponding to the flow rate of fluid, a waveform shaping means that shapes the output signal of the Karman vortex sensor to generate a rectangular wave signal, and detects one cycle of the rectangular wave signal. An output signal processing device for a Karman vortex sensor, comprising: a period detection means for setting a maximum value to the period, a maximum value setting means for setting a maximum value to the period, and a flow rate calculation means for calculating the flow rate of the fluid using the period.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58160410A JPS6053811A (en) | 1983-09-02 | 1983-09-02 | Output-signal processing device of karman vortex sensor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58160410A JPS6053811A (en) | 1983-09-02 | 1983-09-02 | Output-signal processing device of karman vortex sensor |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6053811A true JPS6053811A (en) | 1985-03-27 |
Family
ID=15714330
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP58160410A Pending JPS6053811A (en) | 1983-09-02 | 1983-09-02 | Output-signal processing device of karman vortex sensor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6053811A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4819490A (en) * | 1985-07-16 | 1989-04-11 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Karman vortex sensor type flow rate measuring system |
RU2672819C1 (en) * | 2017-12-29 | 2018-11-19 | Акционерное общество "Научно-производственное объединение Измерительной техники" (АО "НПО ИТ") | Vortex detector |
-
1983
- 1983-09-02 JP JP58160410A patent/JPS6053811A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4819490A (en) * | 1985-07-16 | 1989-04-11 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Karman vortex sensor type flow rate measuring system |
RU2672819C1 (en) * | 2017-12-29 | 2018-11-19 | Акционерное общество "Научно-производственное объединение Измерительной техники" (АО "НПО ИТ") | Vortex detector |
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