JPH0718724B2 - 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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- JPH0718724B2 JPH0718724B2 JP1072618A JP7261889A JPH0718724B2 JP H0718724 B2 JPH0718724 B2 JP H0718724B2 JP 1072618 A JP1072618 A JP 1072618A JP 7261889 A JP7261889 A JP 7261889A JP H0718724 B2 JPH0718724 B2 JP H0718724B2
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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及び安定性
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及び安定性
を改善する信号処理方法に関するものである。
（従来の技術） 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(13)を得ること
ができる。
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(13)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鰓得る。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。
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鰓得る。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63−
134919号公報に示されるように熱式空気流量センサの構
造を工夫して空気流量変化に対する応答特性を改善する
ものが知られている。
134919号公報に示されるように熱式空気流量センサの構
造を工夫して空気流量変化に対する応答特性を改善する
ものが知られている。
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、センサ自体で応答性を改善しているため、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点があった。
おいては、センサ自体で応答性を改善しているため、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点があった。
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とともに安定性をも
確保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とともに安定性をも
確保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た第２の
演算値を求め、上記第１の演算値と上記第２の演算値と
の偏差が所定値を越えたときこれら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た第２の
演算値を求め、上記第１の演算値と上記第２の演算値と
の偏差が所定値を越えたときこれら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、これら演算値の偏差が所定値より大のとき流量セ
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
解消させるとともに安定性を確保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、これら演算値の偏差が所定値より大のとき流量セ
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
解消させるとともに安定性を確保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)は上述の第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トリ
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)は上述の第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トリ
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(14)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(14)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。第３図におい
て、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４図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。第３図におい
て、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４図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(b)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（95）
により読み出す。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100ms
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、平均空気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△Ｃを減算し、小である場合にはステッ
プ304で所定値△Ｃを加算する。このようにして第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。
ルーチンにより演算された第２の演算値CQをRAM（95）
により読み出す。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100ms
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、平均空気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△Ｃを減算し、小である場合にはステッ
プ304で所定値△Ｃを加算する。このようにして第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。
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との絶対値の差いわゆる偏差を求め、この偏
差が所定値Ｋより大きいか否かを判定する。この偏差が
所定値Ｋより小さい場合、ステップ105において空気流
量センサ(1)の出力による平均空気流量Qaをそのまま実
質空気流量Qa＊として保持するとともに所定値Ｋより大
きい場合、ステッ106において補正係数Ｃを求め、さら
に、ステップ107においてこの補正係数Ｃを平均空気流
量Qaに乗算して実質空気量Qa＊を算出することになる。
の演算値CQとの絶対値の差いわゆる偏差を求め、この偏
差が所定値Ｋより大きいか否かを判定する。この偏差が
所定値Ｋより小さい場合、ステップ105において空気流
量センサ(1)の出力による平均空気流量Qaをそのまま実
質空気流量Qa＊として保持するとともに所定値Ｋより大
きい場合、ステッ106において補正係数Ｃを求め、さら
に、ステップ107においてこの補正係数Ｃを平均空気流
量Qaに乗算して実質空気量Qa＊を算出することになる。
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
の流量状態（大流量状態）を維持し、その後、t3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（ｂ）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Qa＊を表わす信号
を得ることができる。
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
の流量状態（大流量状態）を維持し、その後、t3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（ｂ）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Qa＊を表わす信号
を得ることができる。
ところで、内燃機関においては、吸入空気量が比較的ゆ
るやかに変動する定常状態に近い状態においても振動を
伴なうことがあり、この場合、上述のような補正演算を
行わせると、補正後の流量値の変動が大きくなり、実質
空気流量を表わす信号が不安定なものとなる恐れがあ
る。このため、本願発明においては、ステップ104にお
いて第１、第２の演算値CQmax,CQの偏差が所定値Ｋ以上
か否かを判定させ、偏差が小さいいわゆる振動状態にあ
るときは定常状態にあるものと見なして補正演算を阻止
させており、このように構成することによって出力信号
の安定化を図ることが可能となる。
るやかに変動する定常状態に近い状態においても振動を
伴なうことがあり、この場合、上述のような補正演算を
行わせると、補正後の流量値の変動が大きくなり、実質
空気流量を表わす信号が不安定なものとなる恐れがあ
る。このため、本願発明においては、ステップ104にお
いて第１、第２の演算値CQmax,CQの偏差が所定値Ｋ以上
か否かを判定させ、偏差が小さいいわゆる振動状態にあ
るときは定常状態にあるものと見なして補正演算を阻止
させており、このように構成することによって出力信号
の安定化を図ることが可能となる。
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
応じて変化する第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、しかも、
第１、第２の演算値CQmax,CQの偏差が所定値以上のとき
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
とともに安定性を確保することができる。
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
応じて変化する第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、しかも、
第１、第２の演算値CQmax,CQの偏差が所定値以上のとき
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
とともに安定性を確保することができる。
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、脈動等の
比較的ゆるやかな流量変動に応答させることがないた
め、構造が簡単で安価な熱式流量センサを用い、応答性
の良好で、かつ、安定性のある流量測定を行なわせるこ
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、脈動等の
比較的ゆるやかな流量変動に応答させることがないた
め、構造が簡単で安価な熱式流量センサを用い、応答性
の良好で、かつ、安定性のある流量測定を行なわせるこ
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、第４図は第１の
演算値を示す特性図、第５図は動作状態を示すタイムチ
ャート、第６図は内燃機関の熱式空気流量をセンサを示
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、C
Q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、第４図は第１の
演算値を示す特性図、第５図は動作状態を示すタイムチ
ャート、第６図は内燃機関の熱式空気流量をセンサを示
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、C
Q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た第２の演算
値を求め、上記第１の演算値と上記第２の演算値との偏
差が所定値を越えたときこれら第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 (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1072618A JPH0718724B2 (ja) | 1989-03-24 | 1989-03-24 | 熱式流量センサの信号処理方法 |
| DE4004552A DE4004552C2 (de) | 1989-02-14 | 1990-02-14 | Signalverarbeitungsverfahren für einen thermischen Durchflußsensor |
| KR1019900001772A KR930004080B1 (ko) | 1989-02-14 | 1990-02-14 | 열식 유량 감지기의 신호 처리방법 |
| US07849812 US5301126C1 (en) | 1989-02-14 | 1992-03-11 | Method of processing a signal from a thermal type flow sensor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1072618A JPH0718724B2 (ja) | 1989-03-24 | 1989-03-24 | 熱式流量センサの信号処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02249923A JPH02249923A (ja) | 1990-10-05 |
| JPH0718724B2 true JPH0718724B2 (ja) | 1995-03-06 |
Family
ID=13494553
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1072618A Expired - Fee Related JPH0718724B2 (ja) | 1989-02-14 | 1989-03-24 | 熱式流量センサの信号処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0718724B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0810294A (ja) * | 1994-04-27 | 1996-01-16 | Keizo Haino | 骨 壺 |
-
1989
- 1989-03-24 JP JP1072618A patent/JPH0718724B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0810294A (ja) * | 1994-04-27 | 1996-01-16 | Keizo Haino | 骨 壺 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02249923A (ja) | 1990-10-05 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |