KR910002791B1 - 에어프로센서용 입력처리회로 - Google Patents

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KR910002791B1
KR910002791B1 KR1019880000280A KR880000280A KR910002791B1 KR 910002791 B1 KR910002791 B1 KR 910002791B1 KR 1019880000280 A KR1019880000280 A KR 1019880000280A KR 880000280 A KR880000280 A KR 880000280A KR 910002791 B1 KR910002791 B1 KR 910002791B1
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Abstract

내용 없음.

Description

에어프로센서용 입력처리회로
제1도는 본 발명의 에어프로센서용 입력처리회로의 일실시예의 회로도.
제2도는 종래의 에어프로센서용 입력처리회로의 회로도.
제3도는 본 발명의 에어프로센서용 입력처리회로의 제2실시예의 회로도.
제4도는 본 발명의 에어프로센서용 입력처리회로의 제3실시예의 입력처리 회로의 회로도.
제5도는 종래의 에어프로센서용 입력처리회로의 회로도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 하트와이어식의 에어프로센서 2 : 연료분사장치
1a : 증폭기 2a1 : 연산증폭기
2a, 2c : 입력처리회로 R1∼R4: 저항
R21∼R23, R31: 저항 3 : 배터리
C1∼C4: 콘덴서
본 발명은 내연기관의 흡입공기유량을 계측하는 예를 들면 하트와이어식의 에어프로센서(air flowsensor)용의 입력처리회로에 관한 것이다.
내연기관의 흡입공기유량을 계측하는 에어프로센서의 종류중에 하트와이어식의 에어프로센서가 있다.
이 에어프로센서는 센서내를 통과하는 공기유량에 상응한 전압을 출력하도록 제작되어 있다.
그리고 에어프로센서용 입력처리회로는 상기 출력전압에 의하여 아날로그치-디지탈치 변환용 IC(집적회로)에 대하여 신호를 처리하고 또한 전달하는것에 의하여 상기 입력처리회로를 내장한 연료분사장치는 내연기관이 흡입하는 공기유량을 판단하고 이 공기유량에 상응한 연료를 분사한다.
제2도는 종래예에 의한 에어프로센서용 입력처리회로의 회로도이다.
이 제2도에 있어서 1은 하트와이어식의 에어프로센서, 1a는 이 에어프로센서(1)의 출력전압을 발생하기 위한 증폭기이다. 이 증폭기(1a)의 출력단에서 출력전압(VAFS)를 단자(a)에 출력하도록 되어 있고 또 단자(b)에 기준전압(VA)가 인가되어 있다.
단자(a), (b)는 각각 연료분사장치(2)의 단자(a1), (b1)에 접속되어 있다.
단자(a1)는 저항(R1), (R2)를 통하여 접지되어 있는 동시에 저항(R1)과 (R2)와의 접속점은 연산증폭기(2a1)의 비반전입력단((+)입력단)에 접속되어 있다.
또, 단자(b1)는 저항(R3)을 거쳐 연산증폭기(2a1)의 반전입력단((-)입력단)에 접속되어 있다. 연산증폭기(2a1)의 출력과 반전입력단간에는 저항(R4)가 접속되어 있다. 연산증폭기(2a1)의 출력단은 출력단자(2b)에 접속되어 있다.
이와 같이하여 연료분사장치(2)에 내장된 입력처리회로(2c)가 구성되어 있다.
이 입력처리회로(2c)는 에어프로센서(1)의 출력전압을 처리하고 또한 아날로그치-디지탈치 변환용 IC(도시없음)에 전달하는 것이다.
또 연산증폭기(2a1)는 상기 처리를 하기 위한 것이다.
다음은 제2도의 동작에 대하여 설명한다. 하트와이어식의 에서프로센서(1)에 의하여 내연기관의 흡입공기 유량에 상응한 전압을 증폭기(1a)에 의하여 기준전압(VA)를 기준으로하여 전압(VAFS)를 출력한다. 연료분사장치(2)에 내장된 입력처리회로(2c)는 연산증폭기(2a1)에 의하여 단자(b1)의 전압(VB)를 기준으로하여 단자(a1)의 전압(VIN)을 입력전압으로판단하고,
Figure kpo00001
에서 출력전압(V0)를 발생하고, 아날로그치-디지탈치 변환용 IC에 전달한다.
그런데 내연기관의 점화장치의 고압배전에 기인한 잡음이나 탑재되어 있는 타의 시스템등의 릴레이의 개폐에 기인한 잡음등이 제2도에 표시한 단자(a)와 (a1)사이나 단자(b)와 (b1)사이의 배선에 유도하고 입력처리회로(2c)의 연산증폭기(2a1)의 출력전압(V0)은 단자(a)와 (a1)사이의 잡음레벨을 (VN1), 단자(b)와 (b1)사이의 잡음레벨을 (VN2)로 하면,
Figure kpo00002
이 되어 2차 전압(VERR)는
Figure kpo00003
의 오차를 생기게 했다.
제5도는 또 다른 종래의 에어프로센서용 입력처리호로의 회로도이다.
이 제5도에 있어서 1은 하트와이어식의 에어프로센서, 1a은 에어프로센서의 출력전압을 발생하기 위한 증폭기이다.
증폭기(1a)에는 기준전압(VA)가 인가되어 회로동작을 위한 소비전력(I1)가 접지에 흐르도록 되어 있고 더욱이 출력전압(VAFS)를 출력하도록 되어 있다.
연료분사장치(2)내에 입력처리회로(2a)가 내장되어 있다. 입력처리회로(2a)는 연산증폭기(2a1)를 주체에 구성되어 있다. 입력처리회로(2a1)의 비반전입력단(( )입력단)에는 증폭기(2a)의 출력전압(VAFS)가 인가 되도록 되어 있다.
연산증폭기(2a1)는 전압(VB)를 기준으로하여 전압(VIN)를 입력전압판단하도록 되어 있다.
이 연산증폭기(2a1)의 반전입력단((-)입력단)은 저항(R12)를 통하여 접지되어 있는 동시에 출력단과 반전입력단간에는 저항(R11)이 접속되어 있다.
연산증폭기(2a1)의 출력단에서 출력전압(V0)가 발생되어 있다.
이 입력처리회로(2a)는 에어프로센서(1)의 증폭기(1a)의 출력전압을 처리하고 아날로그-디지탈치 변환용 IC(도시없음)에 전달하도록 되어 있다.
더욱이 3은 상기 에어프로센서(1)나 입력처리회로(2a)등에 전기를 공급하기 위한 배터리이다.
다음은 제5도의 동작에 대하여 설명한다. 하트와이어식의 에어프로센서(1)에 의하여 내연기관의 흡입공기 유량에 상응한 전압을 증폭기(1a)에 의하여 기준전압(VA)를 기준으로하여 출력전압(VAFS)를 출력한다. 연료분사장치(2)에 내장된 입력처리회로(2a)는 연산증폭기(2a1)에 의하여 저항(R12)의 양단의 전압(VB)을 기준으로하여 전압(VIN)을 입력전압이라고 판단하고
Figure kpo00004
에서 출력전압(V0)를 발생하고 아날로그치-디지탈치 변환용 IC에 전달한다.
그러나 상기 하트와이어식의 에어프로센서(1)에 있어서 회로동작을 위한 소비전력(I1)에 의하여 증폭기(1a)의 출력전압(VAFS)의 기준이 되는 접지전위가 V1에 상승한다.
한편 입력처리회로(2a)에 있어서도 이 입력처리회로(2a)의 소비전류 및 연료분사장치(2)내에 있어 타의회로의 소비전류(I2)에 의하여 입력처리회로(2a)의 접지전위가 V2로 상승한다.
더욱이 탑재되어 있는 타의 기기를 포함한 회로전류등이 배터리(3)에 향하여 흐르기 때문에 에어프로센서(1)의 접지점과 연료분사장치(2)의 접지점과의 사이에 전위차(V12)에 생긴다. 따라서 입력처리회로(2a)에 입력되는 전압은 증폭기(1a)의 출력전압(VAFS)에 대하여
Figure kpo00005
가 되어 [(V2+V12)-V1]의 입력오차를 가지는 것이되고 아날로그치-디지탈치 변환용 IC에도 오차를 가진 값을 전달하고 다시 연료분사장치(2)는 이 입력오차분의 연료분사량의 오차를 가지는 것이 된다.
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기위하여 발명된 것으로서 내연기관의 점화장치의 고압배전에 기인한 잡음이나 탑재되어 있는 다른 시스템 등의 릴레이의 개폐에 기인한 잡음등이 에어프로센서의 출력신호선에 유도하여도 입력처리회로의 연산증폭기의 출력이 에어프로센서의 출력전압에 상응한 값이 되는 에어프로센서용 입력처리회로를 얻는 것을 목적으로하며 또한 에어프로센서의 회로소비전류나 입력처리회로의 소비전류 또는 연료분사장치내의 회로소비전류 더욱이 각 접지점 사이의 전위차에 영향되는 일 없이 에어프로센서의 출력전압을 입력처리회로가 처리하고 아날로그치-디지탈치 변환용 IC에 전달되는 에어프로센서용 입력처리회로를 얻는 것을 목적으로 한 것이다.
본 발명에 의한 에어프로센서용 입력처리회로는 에어프로센서의 출력을 일차 필터를 통하여 처리하는 연산증폭기를 설치한 것이다.
본 발명에 있어서는 에어프로센서용 입력처리회로에 입력되는 전압을 에어프로센서의 증폭기의 출력전압에 대하여 중첩되는 내연기관의 점화장치의 고압배전에 기인한 잡음이나 탑재되어 있는 타의 시스템의 릴레이의 개폐에 기인된 잡음등이 일차 필터에서 억제되고 입력처리회로에 의하여 처리되어서 출력되는 전압은 에어프로센서의 증폭기의 출력전압에 상응한 값으로하며 또한 에어프로센서용 입력처리회로에 입력되는 전압은 에어프로센서의 증폭기의 출력전압에 대하여 에어프로센서의 회로소비전류 또는 입력처리회로의 소비전류 또는 연료분사장치내의 회로소비전류 더욱이 각 접지점간의 전위차에 영향되는 일 없이 에어프로센서의 출력전압을 기준전압에 대하여 자동적으로 연산증폭기에 입력하여 처리하고 아날로그치-디지탈치 변환용 IC에 전달하여 연료분사장치에 에어프로센서의 증폭기의 출력전압에 상응한 연료를 분사시킨다.
이하, 이 발명의 에어프로센서용 입력처리회로의 일 실시예에 대하여 설명한다.
제1도는 그 일실시예의 구성을 표시한 회로도이다. 이 제1도에 있어서 제2도와 동일부분에는 동일부호를 부여하여 그 구성의 설명을 생략하고 제2도와는 상이한 부분을 주체로 기술한다.
이 제1도에서는 제2도의 구성에 새로 콘덴서(C1)~(C3)가 부가될 것이다.
즉 연산증폭기(2a1)의 비반전입력과 반전입력단은 각각 콘덴서(C1), (C2)를 통하여 접지되어 있는 동시에 출력단과 반전입력단과의 사이에는 콘덴서(C3)가 접속되어 있다. 기타의 구성은 제2도와 동일하다.
입력처리회로(2C)는 자동입력증폭회로 구성으로 되어 있고 또, 저항(R1)∼(R4), 콘덴서(C1)∼(C3) 및 연산증폭기(2a1)와에 의하여 1차 필터로서의 기능을 하도록 되어 있다.
이와 같이 구성하므로서 제1도에 있어서 내연기관의 흡입공기 유량에 상응한 전압을 에어프로센서(1)의 증폭기(1a)에 의하여 기준접압(VA)를 기준으로하여 출력전압(VAFS)을 출력한다.
한편, 내연기관의 점화장치의 고압배전에 기인한 잡음이나 탑재되어 있는 다른 시스템 등의 릴레이의 개폐에 기인한 잡음등이 제1도에 표시한 단자(a)와 (a1)간이나 단자(b)와 (b1)간에 유도된다.
단자(a)와 (a1) 사이에 유도되는 잡음레벨을(VNa), 단자(b)와 (b1) 사이에 유도되는 잡음레벨을 (VNb)로 하고 R1=R2, R2=R3=R4=R, C1=3C, C2=2C, C3=
Figure kpo00006
로 하면 연산증폭기(2a1)의로 하면 연산증폭기(2a1)의 비반전 입력단측((+)입력단측)의 잡음 압축비는,
Figure kpo00007
가 된다.
단, j=-1, w는 각 주파수, 동일하게 연산증기(1a1)의 반전입력단측((-1)입력단측)의 잡음 압축비는
Figure kpo00008
가 되어 연산증폭기(2a1)의 양 입력단의 입력신호(VIN), (VB)의 주파수 특성은 VNa=VNb=0인때 즉, 잡음이 신호선에 중첩되지 않을 때,
Figure kpo00009
가 되는 차단 각주파수(w)의 로우페스 필터를 구성할 수가 있다.
따라서 내연기관의 가감속시등 상기 에어프로센서(1)의 과도시의 출력전압을 검출할 수 있는 범위에서 상기 차단 각 주파수(w)를 충분하게 낮은 값을 설정해두면 상기 내연기관의 점화장치의 고안 배전에 기인된 잡음이나 탑재되어 있는 타의 시스템의 릴레이 개폐에 기인한 잡음등은 주파수 성분이 상기 차단 각주파수(w)보다도 충분하게 높으므로 연산증폭기(2a1)에 의하여 구성되는 1차 필터에서 압측되어 출력전압(V0)에는 거의 영향을 주지않게 할 수가 있다.
더욱이 상기 일 실시예에 있어서는 하트와이어식의 에어프로센서를 표시하였지만 예를 들면 하트 필름식의 에어프로센서와 같이 흡입공기유량에 상응한 전압을 출력하는 센서이면 어느것이나 적용할 수가 있다.
또한 본 발명의 에어프로센서용 입력처리회로의 제2실시예에 대하여 도면에 따라서 설명한다.
제3도는 제2실시예의 회로도이다. 이 제3도에 있어서 구성의 설명에서는 제5도와 동일부분에는 동부호를 부여하는데 그치고 제5도와 상이한 부분을 주체로 기술한다.
이 제3도는 제5도와 대비하여도 명백한 바와 같이 제3도에서는 에어프로센서(1)의 증폭기(1a)의 출력전압(VAFS)는 저항(R21)을 통하여 연산증폭기(2a1)의 비반전압력단에 가해지도록 되어있는 동시에 저항(R22), (R23)을 통하여 연산증폭기(2a1)의 반전 입력단에도 가해지도록 되어 있다.
또, 증폭기(1a)에 가해지는 기준전압(VA)는 저항(R23)을 통하여 연산증폭기(2a1)의 반전입력단에 가해지도록 되어 있는 동시에 저항(R22)를 통하여 연산증폭기(2a1)의 비반전입력단에고 가해지도록 되어 있다.
연산증폭기(2a1)의 출력단과 반전입력단 사이에는 저항(R24)가 접속되어 있다. 기타의 구성은 제5도와 동일하다.
다음은 동작에 대하여 설명한다.
제3도에 있어서 내연기관의 흡입공기유량에 상응한 전압을 증폭기(1a)에 의하여 기준전압(VA)을 기준으로하여 출력전압(VAFS)을 출력한다.
기타 에어프로센서(1)의 회로전류에 의하여 출력전압(VAFS)의 기준이 되는 접지전위가 V1상승하거나 입력처리회로(2a)나 연료분사장치(2)내의 다른회로의 소비전류에 의하여 입력처리회로(2a)의 접지전위가 (V2)로 상승하거나 탑재기기의 회로전류 등에 의하여 에어프로센서(1)의 접지점과 연료분사장치(2)의 접지점과의 사이에 전위차(V12)가 생기는 것은 제5도의 종래예와 동일한 것이다.
본 발명에 의한 에어프로센서(1)의 증폭기(1a)의 출력전압(VAFS)의 기준점의 기준전압은(VA), 에어프로센서용의 입력처리회로(2a)의 기준점의 기준전압은(VB)이고 기준전압(VA)와 (VB)는 도선으로 연결되고 더욱이 기준전압(VA), (VB)의 기준점의 사이에는 거의 전류가 흐르지 않기 때문에 기준전압(VA), (VB)는 동일전위로 간주된다.
따라서 에어프로센서(1)의 증폭기(1a)의 출력전압(VAFS)는 입력처리회로(2a)의 입력단에서 VAFS=VIN가 되고 입력처리회로(2a) 연산증폭기(2a1)의 출력전압(V0)
Figure kpo00010
즉,
Figure kpo00011
가 된다.
또, 제4도에 도시한 바와 같이 기준전압(VA), (VB)간의 기준점간의 배선이 단선될때에 연산증폭기(2a1)의 출력전압(V0)은 이 연산증폭기기(2a1)의 전원전압까지 상승되어서 그것에 의존하여 연료분사장치(2)는 내연기관의 흡입공기유량에 상응한 연료의 분사를 할 수 없게 된다.
그런데 입력처리회로(2a)의 부측입력을 저항(R21)∼(R24)에 비교하여 매우 작은값의 저항(R31)을 저항(R22)와 (R23)과의 접속점과 접지간에 접속하므로서 기준전압(VA), (VB)의 기준점간의 단선시에도 입력처리회로(2a)의 연산증폭기(2a1)의 출력전압(V0)은 에어프로센서(1)의 증폭기(1a) 출력전압(VAFS)에 대략 상응한 값이 된다.
더욱이 상기 제2실시예에 있어서는 에어프로센서(1)로서 하트와이어식의 에어프로센서를 표시하였지만 예를 들면 하트필름식의 에어프로센서와 같이 흡입공기유량에 상응한 전압을 출력하는 센서이면 어느것이나 적용이 가능한 것이다.
본 발명은 상기에서 설명한 바와 같이 에어프로센서의 출력은 일차 필터를 통하여 처리하도록 하였으므로 에어프로센서와 입력처리회로의 사이의 신호선에 내연기관의 점화장치의 고압배전에 기인된 잡음이나 탑제되어 있는 다른 시스템 등의 릴레이의 개폐에 기인된 잡음등이 유도되어도 일차필터에 의하여 잡음레벨이 압축되어 입력처리회로의 출력전압에 거의 영향을 주지않게 할 수가 있다.
더욱이 본 발명에서는 차동 입력증폭회로구성으로 되어 있지만 이 구성은 동상신호성분의 입력에 대하여 이득이 작은 것은 주지된 바 있고 양신호선에 동일 레벨의 잡음신호가 유도될때에 물론 유효한것이며 또한 에어프로센서의 증폭기의 출력전압을 기준전압에 대하여 자동적으로 입력처리회로의 연산증폭기에 입력하도록 하였으므로 에어프로센서의 증폭기기의 출력전압이 회로전류등에 의하여 생기는 접지전위의 변동에 의한 영향을 받는 일 없이 입력처리회로에서 처리되며 아날로그-디지탈치 변환용 IC에 전달되고 따라서 내연기관의 흡입공기유량에 상응된 연료를 오차없이 분사할 수가 있다.
또 입력신호의 기준측의 배선이 단선될 때에도 에어프로센서의 증폭기의 출력전압에 상응하여 입력처리회로에서 처리하고 아날로그치-디지탈치 변환용 IC에 전달할 수가 있고 내연기관의 흡입공기유량에 상응한 연료를 분사할 수가 있다.
더욱이 본 발명에 있어서 자동입력증폭회로 구성으로 되어 있지만 이 구성은 동상신호성분의 입력에 대하여 이득이 작다는 것은 주지된 사실이고 탑재에 의한 점화잡음등이 양입력 신호선에 유도하는 잡음신호등의 제거에 유효함은 물론이다.

Claims (3)

  1. 내연기관의 흡입공기의 유량을 계측하기위한 에어프로센서(1)의 출력을 연산증폭기(2a)를 주체로하는 일차필터를 통하여 처리하여 아날로그디지탈치 변환용 집적회로에 입력하는 처리회로(2c)에 있어서, 각 입력처리회로(2c)는 연산증폭기(2a1)를 차동증폭기로하여 사용하고 또한 그 반전입력단과 접지간 및 비반전입력단과 접지간 및 출력단과 반전입력단의 사이에 각각 콘덴서 C1, C2, C3를 삽입한 필터를 구성한 것을 특징으로하는 에어프로센서용 입력처리회로.
  2. 내연기관의 흡입공기의 유량을 계측하기 위한 에어프로센서(1)와 아날로그치-디지탈치 변환용 집적회로의 사이에 설치되고, 상기 에어프로센서(1)의 출력 VAFS과 기준전압을 전달하는 2개 도선의 전위차를 증폭하는 연산증폭기(2a1)의 출력을 상기 아날로그치-디지탈치 변환용 집적회로로 송출하는 것을 특징으로 하는 에어프로센서용 입력처리회로.
  3. 제2항에 있어서 입력처리회로(2a)의 연산증폭기(2a1)는 그 부측입력을 저항(R23)을 통하여 기준전위에 접속한 것을 특징으로 하는 에어프로센서용 입력처리회로.
KR1019880000280A 1987-01-23 1988-01-16 에어프로센서용 입력처리회로 KR910002791B1 (ko)

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