KR19980046187A

KR19980046187A - Air flow meter

Info

Publication number: KR19980046187A
Application number: KR1019960064480A
Authority: KR
Inventors: 박봉림
Original assignee: 박병재; 현대자동차 주식회사
Priority date: 1996-12-11
Filing date: 1996-12-11
Publication date: 1998-09-15

Abstract

본 발명은 에어 클리너를 통해 인입되는 흡기의 양을 감지하는 에어 플로우 미터에 관한 것으로서, 흡기 덕트(1) 내에 설치되어 흡입 공기에 의해 양력이 발생함으로 수직 이동하는 양력발생부재(2)와, 상기 양력발생부재(2)와 연동하는 영구자석(4)과, 상기 영구자석(4)과 일직선상에 고정되어 있고 상기 영구자석(4)의 이동량의 제곱에 비례하는 기전력을 발생하는 코일(5)과, 상기 코일(5)에서 발생하는 기전력을 미분 연산하여 상기 ECU(3)로 제공하는 미분 연산기(6)로 구성된 에어 플로우 미터를 제공함으로써, 구성이 간단하고 제작비용이 저렴하면서도 흡입 공기량을 정확하게 측정할 수 있어 제품의 신뢰성이 향상되는 효과가 있다.The present invention relates to an air flow meter for detecting the amount of intake air drawn through the air cleaner, the lifting force generating member (2) is installed in the intake duct (1) to move vertically by the lifting force generated by the intake air, and Permanent magnet (4) interlocked with the lift generating member (2), and the coil (5) is fixed in line with the permanent magnet (4) and generates an electromotive force proportional to the square of the movement amount of the permanent magnet (4) And an air flow meter composed of a derivative calculator 6 which differentially calculates the electromotive force generated by the coil 5 and provides it to the ECU 3, thereby providing a simple configuration and a low manufacturing cost, Since it can measure, the reliability of a product is improved.

Description

Air flow meter

본 발명은 자동차용 흡기 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 자동차의 에어 클리너를 통해 인입되는 흡기의 양을 감지하는 에어 플로우 미터(Air Flow Meter)에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an intake apparatus for automobiles, and more particularly, to an air flow meter for detecting an amount of intake air introduced through an automobile air cleaner.

일반적으로 엔진은 실린더와 실린더 헤드 및 상기 실린더 내에서 왕복 운동하는 피스톤의 사이에 형성되는 연소실에서 연료를 연소시켜 발생된 폭발력을 상기 피스톤에 연결된 커넥팅 로드를 통해 크랭크샤프트를 회전시킴으로서 열에너지를 기계적인 회전력으로 변환하는 장치이다.In general, the engine rotates the crankshaft through a connecting rod connected to the piston to explode the force generated by burning fuel in a combustion chamber formed between the cylinder and the cylinder head and the piston reciprocating within the cylinder, thereby converting thermal energy into mechanical rotational force. To convert.

일반적으로 자동차용 흡기 장치는 자동차 엔진의 출력에 직접적으로 영향을 미치게 되는 바, 외부의 공기를 흡입하여 불순물을 걸러내는 에어 클리너와, 상기한 에어 클리너에 연결되어 엔진에 균일하게 공기를 분배하게 되는 흡기 매니폴드와, 상기한 흡기 매니폴드와 에어 클리너를 연결함과 아울러 일 측에 흡기 소음 감소 장치가 설치된 흡기관으로 구성되어 있다.In general, the intake apparatus for automobiles directly affects the output of an automobile engine. An air cleaner that filters external impurities by inhaling external air, and the air cleaner connected to the air cleaner, distributes air uniformly to the engine. The intake manifold, the intake manifold and the air cleaner is connected to each other, and is composed of an intake pipe provided with an intake noise reduction device on one side.

상기한 바와 같은 흡기 장치는 운전자가 액셀러레이터 페달을 밟게 되면 그 양만큼 드로틀 밸브가 열려 흡입되는 공기가 서지탱크로 유입되도록 함으로써 연료 공급에 따른 공기 흡입량을 증대시키게 된다.In the intake device as described above, when the driver presses the accelerator pedal, the throttle valve is opened by the amount so that the intake air flows into the surge tank, thereby increasing the air intake amount due to the fuel supply.

여기서, 인젝션 타입의 자동차에서는 흡기와 연료가 각각 실린더 내로 유입되는 바, 흡기는 에어 클리너와 드로틀 밸브 그리고 서지탱크를 거쳐 각 실린더에 균일하게 인가되고, 연료는 SPI(Single Point Injection), MPI(Multi Point Injection) 등으로 구분되면서 흡기 매니폴드에 연료를 분사하게 되어 흡기 매니폴드에서 적정량의 흡기와 연료가 혼합되면서 실린더로 유입되는 것이다.In the injection type vehicle, intake and fuel are respectively introduced into the cylinder, and the intake is uniformly applied to each cylinder through the air cleaner, the throttle valve, and the surge tank, and the fuel is SPI (Single Point Injection) and MPI (Multi. Point Injection) is used to inject fuel into the intake manifold, and the intake manifold is mixed with an appropriate amount of intake and fuel to flow into the cylinder.

물론, 상기한 연료의 양은 흡기의 양에 따라 변화되어야 하는 바, 이를 위해 흡기 덕트에는 에어 플로우 미터가 설치되어 있게 된다.Of course, the amount of the fuel should be changed according to the amount of intake air, for this purpose, an air flow meter is installed in the intake duct.

상기한 에어 플로우 미터는 칼만 와류 방식, 핫 와이어 방식(hot wire type), 맵 센서 방식(map sensor type) 등 여러 방식이 사용되고 있는 바, 상기한 칼만 와류 방식은 도 1에 도시된 바와 같이 흡기 덕트 일부분 중앙에 와류 발생 부재(50)를 설치함과 아울러 그 후면에 초음파 센서 즉, 송신부(51)와 수신부(52)를 대향 형성하여 와류에 의한 초음파의 흩어짐을 측정함으로써 흡기량을 측정하게 된다.As the air flow meter, various methods such as a Kalman vortex method, a hot wire type, and a map sensor type are used. The Kalman vortex method is an intake duct as shown in FIG. 1. By installing the vortex generating member 50 at the center of the portion, and forming an ultrasonic sensor, that is, a transmitting unit 51 and a receiving unit 52 on the rear surface thereof, the amount of intake air is measured by measuring the dispersion of the ultrasonic wave due to the vortex.

그러나, 상기한 방식은 가격이 매우 비쌀 뿐만 아니라 송신부에서 발생된 파장이 와류를 통과하면서 일부분씩 묶여 파장의 크기가 변화됨으로써 측정 정확성을 유지하기가 매우 어렵게 되는 문제점이 있다.However, the above-described method is very expensive, and there is a problem in that it is very difficult to maintain measurement accuracy because the wavelength generated by the transmitter passes through the vortex and is partially bundled to change the size of the wavelength.

따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 제작비용이 저렴할 뿐만 아니라 측정 정확도를 향상시킨 에어 플로우 미터를 제공함에 그 목적이 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide an air flow meter which is designed to solve the problems as described above, which not only has low manufacturing cost but also improves measurement accuracy.

도 1은 종래 기술에 의한 에어 플로우 미터를 도시한 구성도,1 is a block diagram showing an air flow meter according to the prior art,

도 2는 본 발명에 따른 에어 플로우 미터를 도시한 구성도,2 is a block diagram showing an air flow meter according to the present invention,

도 3은 본 발명에 사용되는 일반적인 미분 연산기를 도시한 회로도이다.3 is a circuit diagram showing a general differential calculator used in the present invention.

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명Explanation of symbols for main parts of the drawings

1: 흡기 덕트2: 양력발생부재1: Intake duct 2: Lifting member

3: ECU4: 영구자석3: ECU 4: Permanent Magnet

5: 코일6: 미분 연산기5: coil 6: differential calculator

7: 오피앰프7: op amp

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 에어 플로우 미터는 흡기 덕트 내에 설치되어 흡입 공기에 의해 양력이 발생함으로 수직 이동하는 양력발생부재와, 상기 양력발생부재가 수직 이동하는 량을 전기적인 신호로 변환하여 ECU로 전달하는 신호발생수단으로 구성된 것을 특징으로 한다.Air flow meter according to the present invention for achieving the object as described above is installed in the intake duct lifting force generated vertically by the lifting force generated by the intake air, and the amount of vertical movement of the lifting force generating member electrically Characterized in that it consists of a signal generating means for converting the signal into the ECU.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명에 따른 에어 플로우 미터를 도시하고 있는 바, 흡기 덕트(1) 내에 설치되어 흡입 공기에 의해 양력이 발생함으로 수직 이동하는 양력발생부재(2)와, 상기 양력발생부재(2)가 수직 이동하는 량을 전기적인 신호로 변환하여 ECU(3)로 전달하는 신호발생수단으로 구성된다.Figure 2 shows an air flow meter according to the present invention bar, is installed in the intake duct (1) is a lifting force generating member (2) and vertical lifting by lifting force generated by the intake air, and the lifting force generating member (2) Is composed of signal generating means for converting the amount of vertical movement into an electrical signal and transmitting it to the ECU 3.

여기서, 상기 신호발생수단은 상기 양력발생부재(2)와 연동하는 영구자석(4)과, 상기 영구자석(4)과 일직선상에 고정되어 있고 상기 영구자석(4)의 이동량의 제곱에 비례하는 기전력을 발생하는 코일(5)과, 상기 코일(5)에서 발생하는 기전력을 미분 연산하여 상기 ECU(3)로 제공하는 미분 연산기(6)로 구성된다.Here, the signal generating means is fixed in line with the permanent magnet (4) and the permanent magnet (4) interlocked with the lifting generating member (2) and proportional to the square of the movement amount of the permanent magnet (4) A coil 5 for generating an electromotive force, and a differential calculator 6 for differentially calculating the electromotive force generated by the coil 5 and providing it to the ECU 3.

또한, 상기 미분 연산기(6)는 도 3에 도시된 바와 같이 부입력단자로 제1저항(R1)과 제1커패시터(C1)와 상기 코일(5)이 직렬로 연결되고, 출력단자와 상기 부입력단자 사이에 병렬로 접속된 제2저항(R2)과 제2커패시터(C2)가 연결되며, 정입력단자는 접지된 오피앰프(7)로 구성된다.In addition, as shown in FIG. 3, the derivative calculator 6 has a first resistor R1, a first capacitor C1, and the coil 5 connected in series with a negative input terminal, and an output terminal and the negative terminal. The second resistor R2 and the second capacitor C2 connected in parallel between the input terminals are connected, and the positive input terminal is composed of a grounded op amp 7.

상기한 바와 같이 구성된 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the present invention configured as described above are as follows.

엔진이 정지하고 있으면 영구자석(4)과 양력발생부재(2)는 중력에 의해 하강하여 있게 되고, 코일(5)에는 영구자석(4)에 의한 기전력이 발생되지 않기 때문에 ECU(3)로 신호가 전달되지 않게 된다.When the engine is stopped, the permanent magnet 4 and the lifting force generating member 2 are lowered by gravity, and since the electromotive force by the permanent magnet 4 is not generated in the coil 5, a signal is transmitted to the ECU 3. Will not be delivered.

엔진이 구동을 시작하여 흡기 덕트(1)로 흡입 공기가 유입되면 상기 흡입 공기에 의해 상기 양력발생부재(2)가 상승하게 되는 바, 상기 양력발생부재(2)의 이동량은 상기 흡기 덕트(1)로 유입되는 흡입 공기의 양과 비례하게 된다.When the engine starts to drive and intake air flows into the intake duct 1, the lift generating member 2 is raised by the intake air, and the movement amount of the lift generating member 2 is increased by the intake duct 1. ) Is proportional to the amount of intake air entering the

상기 양력발생부재(2)가 상승하게 되어 영구자석(4)이 상승하면, 코일(5)에 유도 기전력이 발생하게 되는 바, 상기 유도 기전력은 상기 영구자석(4)과 양력발생부재(2)의 이동량의 제곱 즉, 흡입 공기량의 제곱과 비례하는 크기로 발생하게 된다.When the lift generating member 2 rises and the permanent magnet 4 rises, the induced electromotive force is generated in the coil 5, and the induced electromotive force is the permanent magnet 4 and the lift generating member 2. It is generated by a magnitude proportional to the square of the moving amount of the square of the intake air.

또한, 상기 유도 기전력은 미분 연산기(6)로 입력되어 미분되는 바, 상기 미분 연산기(6)는 상기 영구자석(4)의 이동량 및 흡입 공기량과 선형적인 관계를 가지는 전압을 발생시킴으로 상기 ECU(3)로 전달한다.In addition, the induced electromotive force is inputted to the derivative calculator 6 and differentiated. The derivative calculator 6 generates a voltage having a linear relationship with the moving amount of the permanent magnet 4 and the intake air amount. To pass).

상기 ECU(3)는 상기 미분 연산기(6)에서 출력되는 전압을 감지함으로 흡입 공기의 양을 판별하여 연료의 분사량을 제어할 수 있게 된다.The ECU 3 can control the injection amount of fuel by determining the amount of intake air by sensing the voltage output from the differential calculator 6.

이상과 같이, 본 발명은 구성이 간단하고 제작비용이 저렴하면서도 흡입 공기량을 정확하게 측정할 수 있어 제품의 신뢰성이 향상되는 효과가 있다.As described above, the present invention has an effect of improving the reliability of the product because the configuration is simple and the manufacturing cost is low, but the intake air amount can be accurately measured.

Claims

Lifting member is installed in the intake duct and the lifting force generated by the intake air vertically generated by the lifting generating member, and the signal generating means for converting the amount of vertical movement of the lifting member is converted into an electrical signal and transmitted to the ECU Air flow meter.

The method of claim 1,

The signal generating means includes a permanent magnet interlocked with the lift generating member, a coil fixed in line with the permanent magnet and generating an electromotive force proportional to the square of the movement amount of the permanent magnet, and an electromotive force generated by the coil. An air flow meter comprising a derivative calculator that provides a differential calculation to the ECU.