JPH0381621A - Automotive hot wire air flow meter - Google Patents
Automotive hot wire air flow meterInfo
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- JPH0381621A JPH0381621A JP1218376A JP21837689A JPH0381621A JP H0381621 A JPH0381621 A JP H0381621A JP 1218376 A JP1218376 A JP 1218376A JP 21837689 A JP21837689 A JP 21837689A JP H0381621 A JPH0381621 A JP H0381621A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は自動車用熱線式空気流量計に関し、特に自動車
用内燃機関の各種電子制御システムに利用される熱線式
空気流量計に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a hot-wire air flow meter for automobiles, and more particularly to a hot-wire air flow meter used in various electronic control systems of internal combustion engines for automobiles.
空気流量計の従来例としては例えば特開昭55−137
321号公報に開示されたものがある。A conventional example of an air flow meter is, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 55-137.
There is one disclosed in Publication No. 321.
この先行技術による発明は、吸入空気流量計測装置にお
いて、吸入空気流量信号が吸入空気の温度の影響を受け
ないようにするため、吸入空気温度が高くなっても流速
測定用抵抗体の温度と吸入空気温度との差が小さくなる
ように構成されている。In this prior art invention, in order to prevent the intake air flow rate signal from being affected by the temperature of the intake air in the intake air flow rate measuring device, even if the intake air temperature becomes high, the temperature of the resistance element for flow rate measurement and the intake It is configured so that the difference with the air temperature is small.
ところで、この先行技術で開示される技術内容において
、熱線駆動回路の一例を示した第4図で、演算増幅器等
の駆動回路要素に対し電源+Eから電力が供給されるよ
うに構成されているが、この構成において電源の変動に
起因して各回路要素に過電圧が印加されないように、電
源端子とアース端子との間に抵抗とツェナーダイオード
との直列回路から成る過電圧保護回路を接続することに
より、抵抗を経由して回路主要部に電流を供給すると共
に当該回路主要部にツェナーダイオードを並設するよう
にしている。かかる過電圧保護回路を備えた構成によれ
ば、自動車に搭載された電圧発生装置(図示せず)の出
力に変動が生じて電源電圧+Eの値が過度に大きくなっ
ても、所定電圧より大きくなるとツェナーダイオードが
導通し、°回路主要部を過電圧から保護することができ
る。By the way, in the technical content disclosed in this prior art, in FIG. 4, which shows an example of a hot wire drive circuit, it is configured such that power is supplied from the power supply +E to drive circuit elements such as an operational amplifier. In order to prevent overvoltage from being applied to each circuit element due to fluctuations in the power supply in this configuration, an overvoltage protection circuit consisting of a series circuit of a resistor and a Zener diode is connected between the power supply terminal and the ground terminal. Current is supplied to the main part of the circuit via the resistor, and a Zener diode is arranged in parallel to the main part of the circuit. According to the configuration including such an overvoltage protection circuit, even if the value of the power supply voltage +E becomes excessively large due to fluctuations in the output of the voltage generator (not shown) mounted on the vehicle, the voltage will not exceed a predetermined voltage. The Zener diode becomes conductive and can protect the main part of the circuit from overvoltage.
近年、自動車に搭載される電子回路は小型化、軽量化及
び動作信頼性向上の観点からIC化が進んでいる。前記
の熱線流量計の電子回路もモノリシックIC回路でIC
化されたものが存在する。In recent years, electronic circuits installed in automobiles are increasingly being integrated into ICs from the viewpoint of miniaturization, weight reduction, and improvement in operational reliability. The electronic circuit of the hot wire flowmeter mentioned above is also a monolithic IC circuit.
There are things that have been transformed.
モノリシックICで作られた前記熱線駆動回路であって
、このモノリシックIC回路が電流を多量に消費し大き
な値の電流が電源から流入した場合、前記回路構成によ
れば、過電圧保護回路を構成する抵抗で大きな値の電圧
降下が生じるため、モノリシックICに印加される電圧
が低下する。In the hot wire drive circuit made of a monolithic IC, when this monolithic IC circuit consumes a large amount of current and a large current flows from the power supply, according to the circuit configuration, the resistor forming the overvoltage protection circuit Since a large voltage drop occurs at , the voltage applied to the monolithic IC decreases.
つまり、前述した従来の過電圧保護回路を有する熱線駆
動回路によれば、モノリシックICで形成した場合にお
いて消費電流が増大したとき、過電圧保護回路の接続構
成に起因して入力電圧が低下し、これに応じてモノリシ
ックICの最大出力電圧が低下するという不具合がある
。In other words, according to the hot wire drive circuit having the conventional overvoltage protection circuit described above, when current consumption increases when formed using a monolithic IC, the input voltage decreases due to the connection configuration of the overvoltage protection circuit. There is a problem in that the maximum output voltage of the monolithic IC decreases accordingly.
上記のような不具合を解消するためには、空気流量計の
電子回路の動作を最低限保証する空気流量計のための電
源の最低印加電圧値を高くするか、又は大きな入力電流
が流れても降下電圧が小さくなるように過電圧保護回路
の抵抗の値を小さくする必要がある。しかし、いずれの
場合であっても演算増幅器等の回路主要部に並設された
過電圧保裏回路のツェナーダイオードに電力容量の大き
な素子を使用しなければならないという問題が生じる。In order to eliminate the above-mentioned problems, it is necessary to increase the minimum applied voltage value of the power supply for the air flow meter, which guarantees the operation of the electronic circuit of the air flow meter, or to increase the minimum applied voltage value of the power supply for the air flow meter, which guarantees the operation of the electronic circuit of the air flow meter, or to It is necessary to reduce the resistance value of the overvoltage protection circuit to reduce the voltage drop. However, in either case, a problem arises in that an element with a large power capacity must be used as the Zener diode of the overvoltage protection circuit that is arranged in parallel with the main part of the circuit such as the operational amplifier.
本発明の目的は、モノリシックICで形成された電子回
路を含む自動車用熱線式空気流量計において、空気流量
計のための電源からモノリシックICに多量な電流が供
給された場合にも最低限の動作を確保するための電源電
圧が大きくならず、且つ大容量のツェナーダイオードを
必要としない過電圧保護回路を有する自動車用熱線式空
気流量計を提供することにある。An object of the present invention is to provide a hot-wire air flow meter for an automobile that includes an electronic circuit formed of a monolithic IC, with a minimum level of operation even when a large amount of current is supplied from the power supply for the air flow meter to the monolithic IC. An object of the present invention is to provide a hot wire type air flow meter for an automobile, which has an overvoltage protection circuit that does not require a large power supply voltage and does not require a large-capacity Zener diode.
本発明に係る自動車用熱線式空気流量計は、空気通路中
に配置された発熱抵抗体と、この発熱抵抗体の温度状態
を一定に制御する機能を有し且つ温度一定制御に要した
電流量を出力とする定温度制御回路とを含んで成り、定
温度制御回路をモノリシックIC回路で形成した自動車
用熱線式空気流量計において、第1の電源端子と通電量
制御端子の間に抵抗を接続し且つ通電量制御端子に与え
られた制御信号に追従する電圧を出力するトランジスタ
を、第1の電源端子とモノリシックIC回路の第2の電
源端子との間に設け、第1の電源端子の電圧が上昇した
とき通電量制御端子に与えられる制御信号を制限する回
路を抵抗とアースとの間に設け、第2の電源端子の電圧
を所定値より大きくならないように制限するように構成
されている。The hot wire air flow meter for automobiles according to the present invention has a heating resistor disposed in an air passage, a function of controlling the temperature state of the heating resistor to a constant level, and an amount of current required for constant temperature control. In the automotive hot wire air flowmeter, the constant temperature control circuit is formed of a monolithic IC circuit. A transistor that outputs a voltage that follows a control signal given to the energization amount control terminal is provided between the first power supply terminal and the second power supply terminal of the monolithic IC circuit, and the voltage of the first power supply terminal is A circuit is provided between the resistor and the ground to limit the control signal given to the energization amount control terminal when the voltage increases, and the voltage at the second power supply terminal is configured to be limited so as not to exceed a predetermined value. .
上記構成を有する本発明によれば、モノリシックIC回
路の電源端子の前段に電圧ホロワ機能を有する回路とし
てトランジスタを設け、このトランジスタの動作を所要
の抵抗値を有する抵抗に基づき生じた制御信号で制御し
、かかる抵抗によって最低動作電源電圧を低減せしめ、
また第1の電源端子に過電圧状態が発生したときこれを
検知して前記制御信号を制限し、前記第2の電源端子に
おける電源電圧を所定値より大きくならないように制限
し、且つ前記抵抗によって通電量を小さくすることがで
きるため制御信号を制限する回路に含まれるツェナーダ
イオードの容量を小さくすることができる。According to the present invention having the above configuration, a transistor is provided as a circuit having a voltage follower function before the power supply terminal of a monolithic IC circuit, and the operation of this transistor is controlled by a control signal generated based on a resistor having a required resistance value. and the minimum operating power supply voltage is reduced by such a resistor,
Further, when an overvoltage state occurs at the first power supply terminal, this is detected and the control signal is limited, and the power supply voltage at the second power supply terminal is limited so as not to exceed a predetermined value, and the resistor conducts current. Since the amount can be reduced, the capacitance of the Zener diode included in the circuit that limits the control signal can be reduced.
以下に、本発明の実施例を添付図面に基づいて説明する
。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
第1図は本発明の第1実施例を示し、図中工は電源電圧
■、が印加される電源端子であり、2はアース端子であ
る。電源端子1は熱線式空気流量計のための電源電圧が
印加される端子である。破線で示されたブロック3はモ
ノリシックIC回路(以下、ICブロックという)を示
し、この中に熱線式空気流量計の要部をなす定温度制御
回路が形成される。このICブロック3には、例えば符
号3A〜3Hで示された少なくとも8個の接続端子が設
けられている。4は発熱抵抗体で、既に知られるように
自動車の内燃機関に流入される空気のための空気通路の
中に配設されている空気流量を計測するために使用され
る抵抗である。発熱抵抗体4は、電気回路的には、電源
端子1とアース端子2との間において、発熱抵抗体4に
おける通電量を調整するためのトランジスタ5を上流側
に設けた状態で、発熱抵抗体4の通電量を検出すること
のできる電流検出用抵抗6と直列的に接続されている。FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention, in which reference numeral 1 indicates a power terminal to which a power supply voltage 2 is applied, and 2 is a ground terminal. The power supply terminal 1 is a terminal to which a power supply voltage for the hot wire air flow meter is applied. A block 3 indicated by a broken line is a monolithic IC circuit (hereinafter referred to as an IC block), in which a constant temperature control circuit forming a main part of the hot wire air flow meter is formed. This IC block 3 is provided with at least eight connection terminals, for example designated by symbols 3A to 3H. Reference numeral 4 denotes a heating resistor, which, as is already known, is a resistor used to measure the air flow rate, which is disposed in an air passage for air flowing into an internal combustion engine of an automobile. In terms of an electric circuit, the heating resistor 4 is connected to the heating resistor 4 between the power supply terminal 1 and the ground terminal 2, with a transistor 5 provided on the upstream side for adjusting the amount of current flowing through the heating resistor 4. The current detection resistor 6 is connected in series with a current detection resistor 6 that can detect the amount of current supplied.
かかる発熱抵抗体4、トランジスタ5、電流検出用抵抗
6に対し定温度制御回路は次のように構成される。IC
ブロック3の中には2つの演算増幅器7.8とバッテリ
9が設けられる。演算増幅器7の一方の入力端子には前
記発熱抵抗体4と電流検出用抵抗6との間の電圧を抵抗
10、端子3Eを経由して入力せしめ、他方の入力端子
には演算増幅器7の出力電圧を端子3Gを経由して取出
し抵抗11〜13で分圧し、更にその分圧値を端子3F
を経由して入力せしめる。■1は空気温度検出用の抵抗
である。演算増幅器7は差動増幅器として働く。また端
子3Eと前記バッテリ9に接続された基準電圧V□、を
与えるための端子3Cとの間には抵抗14が接続されて
いる。この抵抗14は前記抵抗10と共に空気流量計の
動特性を決定する要素であるオフセット電圧を与えるた
めものである。発熱抵抗体4には並列に2つの抵抗15
.16による直列回路が接続され、これらの抵抗15.
16によって発熱抵抗体4の端子間電圧を分圧し、その
分圧電圧を端子3Dを経由して演算増幅器8の一方の入
力端子に与える。また演算増幅器8の他方の入力端子に
は前記演算増幅器7の出力電圧が与えられる。演算増幅
器8は差動増幅器8として働く。演算増幅器8の出力は
、出力端子3Bを経由して前記トランジスタ5のベース
に供給される。演算増幅器7の出力電流はトランジスタ
5による電流供給量を調整する。A constant temperature control circuit for the heating resistor 4, transistor 5, and current detection resistor 6 is configured as follows. IC
Two operational amplifiers 7.8 and a battery 9 are provided in the block 3. The voltage between the heating resistor 4 and the current detection resistor 6 is input to one input terminal of the operational amplifier 7 via the resistor 10 and the terminal 3E, and the output of the operational amplifier 7 is input to the other input terminal. The voltage is taken out via terminal 3G and divided by resistors 11 to 13, and the divided voltage value is further transferred to terminal 3F.
input via . ■1 is a resistor for detecting air temperature. Operational amplifier 7 works as a differential amplifier. Further, a resistor 14 is connected between the terminal 3E and a terminal 3C connected to the battery 9 and for applying a reference voltage V□. This resistor 14 is used together with the resistor 10 to provide an offset voltage which is a factor determining the dynamic characteristics of the air flow meter. Two resistors 15 are connected to the heating resistor 4 in parallel.
.. 16 is connected in series with these resistors 15.
16 divides the voltage between the terminals of the heating resistor 4, and applies the divided voltage to one input terminal of the operational amplifier 8 via the terminal 3D. Further, the output voltage of the operational amplifier 7 is applied to the other input terminal of the operational amplifier 8. Operational amplifier 8 works as differential amplifier 8. The output of the operational amplifier 8 is supplied to the base of the transistor 5 via the output terminal 3B. The output current of the operational amplifier 7 adjusts the amount of current supplied by the transistor 5.
上記の回路構成によれば、トランジスタ5がオン状態に
あって発熱抵抗体4及び電流検出用抵抗6に電流が流れ
ている状態において、発熱抵抗体4が空気通路内を流れ
る空気で冷却され温度が低下したとき発熱抵抗体4の抵
抗値が高くなるので、この変化状態を端子間電圧の変化
として取出し、取出された電圧が入力された定温度制御
回路は、トランジスタ5の通電量を増して発熱抵抗体4
の温度を高めることにより発熱抵抗体4の温度を一定と
し、もってその抵抗値を一定に保つように、その演算増
幅器8の出力電流をトランジスタ5のベースに与えて定
温度制御を行う。このような定温度制御が行われている
とき、電流検出抵抗6の端子間電圧を測定すると、この
電圧が発熱抵抗体4が設置された空気通路中を流れる空
気流量の関数となっており、これによって本気流量を計
測することができる。According to the above circuit configuration, when the transistor 5 is in the on state and current is flowing through the heat generating resistor 4 and the current detection resistor 6, the heat generating resistor 4 is cooled by the air flowing in the air passage, and the temperature increases. When the resistance value of the heating resistor 4 decreases, the resistance value of the heating resistor 4 increases, so this state of change is extracted as a change in the voltage between the terminals, and the constant temperature control circuit to which the extracted voltage is input increases the amount of current flowing through the transistor 5. Heat generating resistor 4
By increasing the temperature of the heating resistor 4, the temperature of the heating resistor 4 is kept constant, and the output current of the operational amplifier 8 is applied to the base of the transistor 5, so that the resistance value thereof is kept constant, thereby performing constant temperature control. When such constant temperature control is performed, when the voltage between the terminals of the current detection resistor 6 is measured, this voltage becomes a function of the air flow rate flowing through the air passage in which the heating resistor 4 is installed. This allows the serious flow rate to be measured.
以上のように構成された定温度制御回路のICブロック
3に形成される回路主要部に電力を供給する端子が電源
端子3Aである。また前記3Hはアース端子2に接続さ
れるICブロック3のためアース端子である。空気流量
計の電源端子1からICブロック3の電源端子3Aには
このICブロック3よりも耐圧が大きい高耐圧のNPN
型トランジスタ17を経由して電圧が与えられる。トラ
ンジスタ17のコレクタは電源端子1に接続され、その
エミッタは電源端子3Aに接続されている。The power supply terminal 3A is a terminal that supplies power to the main part of the circuit formed in the IC block 3 of the constant temperature control circuit configured as described above. Further, 3H is a ground terminal because the IC block 3 is connected to the ground terminal 2. From the power terminal 1 of the air flow meter to the power terminal 3A of the IC block 3, there is a high-voltage NPN wire that has a higher withstand voltage than that of the IC block 3.
A voltage is applied via a type transistor 17. The collector of transistor 17 is connected to power supply terminal 1, and its emitter is connected to power supply terminal 3A.
また、トランジスタ17のベースには、電源端子1とア
ース端子2との間に抵抗18とツェナーダイオード19
の直列回路を設けることにより、当該抵抗18の下流側
端子が接続されている。こうして本実施例による過電圧
保護回路は、トランジスタ17、抵抗18、ツェナーダ
イオード19によって構成される。この場合、抵抗18
の抵抗値は高いものに設定される。Furthermore, a resistor 18 and a Zener diode 19 are connected to the base of the transistor 17 between the power supply terminal 1 and the ground terminal 2.
By providing a series circuit of , the downstream terminals of the resistor 18 are connected. In this way, the overvoltage protection circuit according to this embodiment is composed of the transistor 17, the resistor 18, and the Zener diode 19. In this case, resistor 18
The resistance value of is set to a high value.
かかる過電圧保護回路の構成によれば、電源端子1に加
わる電圧が、ツェナーダイオード19のツェナー電圧よ
りも小さいときにはツェナーダイオード19は非導通の
状態にあり、このときにはトランジスタ17はダイオー
ドとして機能し、トランジスタ17のベースには電源電
圧V、とほぼ等しい電圧が制御信号として加えられる。According to the configuration of the overvoltage protection circuit, when the voltage applied to the power supply terminal 1 is lower than the Zener voltage of the Zener diode 19, the Zener diode 19 is in a non-conductive state, and at this time, the transistor 17 functions as a diode, and the transistor A voltage approximately equal to the power supply voltage V is applied to the base of 17 as a control signal.
トランジスタ17とダイオードとして機能したときには
電源端子3Aには、電源電圧V、からダイオードとして
の電圧降下分を差し引いた電圧が印加され、ツェナーダ
イオード19が導通しない限りICブロック3の電源端
子3Aには電源端子1の電源電圧■、の変化に追従して
変化する電圧が印加される。When the transistor 17 functions as a diode, a voltage obtained by subtracting the voltage drop as a diode from the power supply voltage V is applied to the power supply terminal 3A, and unless the Zener diode 19 is conductive, the power supply terminal 3A of the IC block 3 has no power. A voltage that changes in accordance with changes in the power supply voltage (2) of the terminal 1 is applied.
電源電圧VBに高電圧が生じ、ツェナーダイオード19
の図中上端子にそのツェナー電圧より大きい電圧が加わ
った場合には、ツェナーダイオード19を導通し、その
結果トランジスタ17のベース電圧はツェナーダイオー
ド19のツェナー電圧に維持され、それより高くならな
い。以上のように、モノリシックICで構成される定温
度制御回路の回路主要部が含まれるICブロック3の電
源端子3Aにおける電圧VCCは、電源電圧VBが高電
圧になっても、ツェナーダイオード19のツェナー電圧
v2からトランジスタ17のベース・エミ′ツタ間の電
圧■。を引いた電圧Vz V。よりも低く保たれるの
で、V2−vllEをモノリシックICの破壊電圧より
も低く設定することにより、モノリシック°ICである
ICブロック3を過電圧から保護することができる。A high voltage occurs in the power supply voltage VB, and the Zener diode 19
When a voltage higher than the Zener voltage is applied to the upper terminal in the figure, the Zener diode 19 becomes conductive, and as a result, the base voltage of the transistor 17 is maintained at the Zener voltage of the Zener diode 19 and does not become higher than that. As described above, even if the power supply voltage VB becomes a high voltage, the voltage VCC at the power supply terminal 3A of the IC block 3, which includes the main circuit part of the constant temperature control circuit composed of a monolithic IC, is From the voltage v2 to the voltage ■ between the base and emitter of the transistor 17. The voltage obtained by subtracting Vz V. Therefore, by setting V2-vllE lower than the breakdown voltage of the monolithic IC, the IC block 3, which is a monolithic IC, can be protected from overvoltage.
上記実施例によれば、空気流量計のための電源端子1と
ICブロック3のための電源端子3Aとの間に高耐圧の
トランジスタ17を設けるようにしたため、ツェナーダ
イオード19に直列に接続される抵抗18の抵抗値を高
くすることができる。According to the above embodiment, since the high voltage transistor 17 is provided between the power terminal 1 for the air flow meter and the power terminal 3A for the IC block 3, the transistor 17 is connected in series to the Zener diode 19. The resistance value of the resistor 18 can be increased.
そして、抵抗18の抵抗値を高く設定しても、抵抗18
は電源端子3Aに直接に接続されず、電源端子3Aに接
続されたトランジスタ17のベースに接続されてそのベ
ース電流を調整するようにしたため、抵抗18に起因す
る端子3Aにおける電圧VCCの低下を小さくすること
ができる。また、抵抗18の電圧降下を小さくしその通
電量を少なくしたため、空気流量計を動作せしめる電源
電圧V、の最低電圧を高めることなく、電力容量の小さ
いツェナーダイオード19を使用して過電圧保護回路を
構成することができる。Even if the resistance value of the resistor 18 is set high, the resistor 18
is not directly connected to the power supply terminal 3A, but is connected to the base of the transistor 17 connected to the power supply terminal 3A to adjust its base current, so that the drop in the voltage VCC at the terminal 3A caused by the resistor 18 is reduced. can do. In addition, since the voltage drop of the resistor 18 is reduced and the amount of current supplied to it is reduced, the overvoltage protection circuit can be implemented using the Zener diode 19 with a small power capacity without increasing the minimum voltage of the power supply voltage V that operates the air flow meter. Can be configured.
第2図は本発明の第2実施例を示し、この実施例では前
記ツェナーダイオード19がモノリシックICの外部で
はなくその内部において端子3Iと3Hとの間に形成さ
れている。その他の構成については前記第1実施例と同
じであるので、同一要素には同一の符号を付している。FIG. 2 shows a second embodiment of the invention, in which the Zener diode 19 is formed inside the monolithic IC, rather than outside it, between terminals 3I and 3H. Since the other configurations are the same as those of the first embodiment, the same elements are given the same reference numerals.
本発明による過電圧保護回路によれば電力容量の小さい
ツェナーダイオードを用いることができるので、モノリ
シックIC回路の中に過電圧保護回路用ツェナーダイオ
ードを作ることができる。この構成によれば、外付は部
品の点数が減るので回路が簡素な構成となる。According to the overvoltage protection circuit according to the present invention, a Zener diode with a small power capacity can be used, so the Zener diode for the overvoltage protection circuit can be fabricated in a monolithic IC circuit. According to this configuration, the number of external parts is reduced, resulting in a simple circuit configuration.
第3図は本発明の第3実施例を示す。この実施例では、
先ずモノリシックICによるICブロック3の中に前記
ツェナーダイオード19を形成し、更にこのICブロッ
ク3の中に抵抗20.21とトランジスタ22を追加し
て形成している。抵抗20.21は端子3Aとアース端
子3Hとの間において直列的に接続され、トランジスタ
22はそのコレクタ、エミッタがそれぞれ端子3■と3
Hに接続されている。ツェナーダイオード19は抵抗2
0.21の中間点23とトランジスタ22のベースとの
間に設けられ、カソードを中間点に、アノードをベース
にそれぞれ接続している。また、第1実施例におけるト
ランジスタ5.17も符号24の破線ブロックで示すよ
うに他のモノリシックICで形成している。また、トラ
ンジスタ17のベースに直列抵抗32を設けている。そ
れらの接続構成は前記実施例の場合と同じである。FIG. 3 shows a third embodiment of the invention. In this example,
First, the Zener diode 19 is formed in an IC block 3 made of a monolithic IC, and furthermore, a resistor 20, 21 and a transistor 22 are additionally formed in this IC block 3. Resistors 20 and 21 are connected in series between terminal 3A and ground terminal 3H, and transistor 22 has its collector and emitter connected to terminals 3 and 3, respectively.
Connected to H. Zener diode 19 is resistor 2
It is provided between the midpoint 23 of 0.21 and the base of the transistor 22, and the cathode is connected to the midpoint and the anode is connected to the base. Furthermore, the transistors 5.17 in the first embodiment are also formed of another monolithic IC, as indicated by the broken line block 24. Furthermore, a series resistor 32 is provided at the base of the transistor 17. Their connection configuration is the same as in the previous embodiment.
かかる回路構成によれば、電源端子3Aの電圧VCCが
上昇して抵抗20.21の中間点23の電圧がツェナー
電圧■2とトランジスタ22のベース・エミッタ間電圧
との和よりも大きくなったとき、トランジスタ22がオ
ンし、トランジスタ■7のベース電圧が低下する。これ
によってIC回路3の電源端子3Aの電圧VCCが所定
電圧以上に上昇しなくなる。この実施例においても、前
記各実施例と同様に空気流量計の電源電圧■、が高い電
圧に変化した場合に、端子3Aの電圧■cCを必要以上
に上昇させず、ICブロック3を保護することができる
。また、本実施例によれば、抵抗20.21の中間点2
3にツェナーダイオード・19のカソードを接続するよ
うにしたため、ツェナーダイオード19のツェナー電圧
を任意に設定することができない場合でも、抵抗20.
21の各抵抗値を適当に選択することによってICブロ
ック3の電源端子3Aの電圧VCCの最高値を任意に設
定することができる。更に、この実施例によれば、抵抗
20,21、トランジスタ5.17.22をモノリシッ
クICによって形成することにより、前記実施例よりも
一層外付けの部品点数を削減することができる。また、
流量計の電源端子1とアース端子2が誤って接続された
場合には、トランジスタ17のベースからコレクタに流
れる電流を抵抗32で制限することができる。According to this circuit configuration, when the voltage VCC of the power supply terminal 3A rises and the voltage at the intermediate point 23 of the resistor 20.21 becomes larger than the sum of the Zener voltage 2 and the base-emitter voltage of the transistor 22. , the transistor 22 turns on, and the base voltage of the transistor 7 decreases. This prevents the voltage VCC of the power supply terminal 3A of the IC circuit 3 from rising above a predetermined voltage. In this embodiment as well, as in the previous embodiments, when the power supply voltage (2) of the air flow meter changes to a high voltage, the voltage (2) at the terminal 3A is not increased more than necessary to protect the IC block 3. be able to. Also, according to this embodiment, the midpoint 2 of the resistors 20 and 21
Since the cathode of the Zener diode 19 is connected to the resistor 20.3, even if the Zener voltage of the Zener diode 19 cannot be arbitrarily set, the resistor 20.
By appropriately selecting each resistance value of 21, the maximum value of the voltage VCC of the power supply terminal 3A of the IC block 3 can be arbitrarily set. Furthermore, according to this embodiment, by forming the resistors 20, 21 and the transistors 5, 17, and 22 using monolithic ICs, the number of external parts can be further reduced than in the previous embodiment. Also,
If the power supply terminal 1 and the ground terminal 2 of the flowmeter are connected incorrectly, the current flowing from the base of the transistor 17 to the collector can be limited by the resistor 32.
第4図は本発明の第4実施例を示す。この実施例では、
第1図で示した構成において、第3図で示したようにツ
ェナーダイオード19、抵抗20゜21、トランジスタ
22をモノリシックICであるICブロック3内に形成
し、更にICブロック3の電源端子3Aとトランジスタ
17のベースとの間にコンデンサ25を接続するように
構成されている。その他の構成は前記第1実施例と同じ
である。本実施例によれば、トランジスタ17のベース
・エミッタ間にコンデンサ25を設けるようにしたたた
め、電源電圧V、が急峻に変化してもこの変化に対して
良好な応答性でトランジスタ16が追従することを可能
にする。FIG. 4 shows a fourth embodiment of the invention. In this example,
In the configuration shown in FIG. 1, a Zener diode 19, a resistor 20° 21, and a transistor 22 are formed in the IC block 3, which is a monolithic IC, as shown in FIG. A capacitor 25 is connected between the base of the transistor 17 and the base of the transistor 17 . The other configurations are the same as those of the first embodiment. According to this embodiment, since the capacitor 25 is provided between the base and emitter of the transistor 17, even if the power supply voltage V changes abruptly, the transistor 16 can follow this change with good responsiveness. make it possible.
以上の各実施例ではトランジスタとしてNPN型のもの
を使用したが、回路を若干変更することによってPNP
型のものを使用することができるのは勿論である。In each of the above embodiments, NPN type transistors were used, but by slightly changing the circuit, PNP type transistors were used.
Of course, it is possible to use a type.
次に本発明の第5実施例について説明する。この実施例
では、第4図で示した構成において、コンデンサ25を
除去し、バイポーラトランジスタ17の代わりにFET
(電界効果型トランジスタ)26を使用する。この構
成によれば、電圧制御タイプのFET26のゲートには
電圧が印加され電流を必要としないので、FET26の
ドレインとゲートとの間に接続された抵抗18の抵抗値
を前記の各実施例における抵抗値以上に高くすることが
できる。従って、トランジスタ22を流れる電流は一層
少なくなり、一方導通状態のFET26は電圧降下がバ
イポーラトランジスタよりも小さいので、空気流量計の
電源電圧V、の最低動作電圧を更に低下させることがで
きる。Next, a fifth embodiment of the present invention will be described. In this embodiment, the capacitor 25 is removed from the configuration shown in FIG.
(field effect transistor) 26 is used. According to this configuration, since a voltage is applied to the gate of the voltage-controlled FET 26 and no current is required, the resistance value of the resistor 18 connected between the drain and gate of the FET 26 is set to It can be made higher than the resistance value. Therefore, less current flows through transistor 22, while conducting FET 26 has a smaller voltage drop than a bipolar transistor, allowing the minimum operating voltage of the air flow meter's supply voltage V to be further reduced.
第6図は本発明の第6実施例を示す。この実施例では、
第3図に示された構成において、ツェナーダイオード1
9の代わりに差動増幅回路を使用している。この差動増
幅回路は4個のトランジスタ27〜30によって構成さ
れ、電源電圧VCCを抵抗20.21によって分圧して
得た電圧はトランジスタ27のベースに印加され、一方
比較の対象となるトランジスタ28のベースには基準電
圧源31によって出力される基準電圧が印加される。差
動増幅回路の出力は前記トランジスタ22のベースに与
えられる。本実施例の構成によれば、比較対象となる基
準電圧を安定した基準電圧源31から得ることができ、
またこの基準電圧は任意に設定することができる。この
ため、トランジスタ22のベース・エミッタ間電圧やツ
ェナーダイオードを使用した場合におけるツェナー電圧
の影響を受けず、温度変化に対して安定で確実な動作を
行わせることができる。FIG. 6 shows a sixth embodiment of the invention. In this example,
In the configuration shown in FIG.
A differential amplifier circuit is used instead of 9. This differential amplifier circuit is composed of four transistors 27 to 30, and the voltage obtained by dividing the power supply voltage VCC by resistors 20 and 21 is applied to the base of transistor 27, while the voltage of transistor 28, which is the object of comparison, is applied to the base of transistor 27. A reference voltage output from a reference voltage source 31 is applied to the base. The output of the differential amplifier circuit is applied to the base of the transistor 22. According to the configuration of this embodiment, the reference voltage to be compared can be obtained from the stable reference voltage source 31,
Further, this reference voltage can be set arbitrarily. Therefore, it is not affected by the base-emitter voltage of the transistor 22 or the Zener voltage when a Zener diode is used, and stable and reliable operation can be performed against temperature changes.
第7図は本発明の第7実施例を示す。この実施例では、
第4図に示した構成において、コンデンサ25を除去し
、空気流量計の電源端子1とトランジスタ17のベース
との間に抵抗18に並列にコンデンサ31を接続するよ
うに構成されている。FIG. 7 shows a seventh embodiment of the invention. In this example,
In the configuration shown in FIG. 4, the capacitor 25 is removed and a capacitor 31 is connected in parallel to the resistor 18 between the power supply terminal 1 of the air flow meter and the base of the transistor 17.
その他の構成は第4図で示した第4実施例と同じである
。本実施例によれば、抵抗18に並列にコンデンサ31
を設けるようにしたため、電源電圧が急峻に変化しても
抵抗18に過大な電流か流れるのを防止することができ
る。The other configurations are the same as the fourth embodiment shown in FIG. According to this embodiment, a capacitor 31 is connected in parallel to the resistor 18.
, it is possible to prevent excessive current from flowing through the resistor 18 even if the power supply voltage changes abruptly.
第8図は本発明の第8実施例を示す。この実施例では、
第3図に示した構成において、トランジスタ22のベー
スからツェナーダイオード19を除去して当該ベースを
直接に抵抗20.21の中間点に接続し、前記ツェナー
ダイオード19をトランジスタ22のエミッタとアース
端子3Hとの間にそのカソードがエミッタに接続される
ように設けたものである。本実施例によれば、トランジ
スタ22の通電時にそのエミッタ電流がツェナーダイオ
ード19に流れるのでツェナーダイオード19の動作電
圧が安定するという効果を生じる。FIG. 8 shows an eighth embodiment of the present invention. In this example,
In the configuration shown in FIG. 3, the Zener diode 19 is removed from the base of the transistor 22, and the base is directly connected to the midpoint of the resistor 20.21, and the Zener diode 19 is connected between the emitter of the transistor 22 and the ground terminal 3H. and the cathode is connected to the emitter. According to this embodiment, when the transistor 22 is energized, its emitter current flows to the Zener diode 19, resulting in the effect that the operating voltage of the Zener diode 19 is stabilized.
以上の説明で明らかなように本発明によれば、空気流量
計の電源端子と、定電圧制御回路を形成するモノリシッ
クICの電源端子との間にトランジスタを設け、このト
ランジスタを、電圧ホロワとして機能させてモノリシッ
クICの電源電圧を制御し、所定電圧よりも大きい過電
圧のときにはトランジスタを制御する信号を制限してモ
ノリシックICの電源電圧が所定値よりも大きくならな
いように制御したため、トランジスタを制御する制御信
号を生じさせる抵抗に高抵抗値のものを使用することが
でき、これによって抵抗による電圧降下を小さくして電
源端子に加わる最低動作電圧を小さくすることができ、
且つツェナーダイオードに電力容量の小さいものを使用
することができる。空気流量計のモノリシックICによ
って形成された定電圧制御回路に過電圧が印加された時
これを保護する回路をできる限り、定電圧制御回路と同
様にモノリシックICによって形成するようにしたため
、部品点数が少なくなって回路を簡素にすることができ
ると共に制作コストを安価にすることができる。モノリ
シックICの電源電圧を分圧抵抗を利用して検出し過電
圧状態か否かを判断するように構成したため、制御信号
を制限するための電圧をツェナー電圧の制約を受けず任
意に設定することができる。As is clear from the above description, according to the present invention, a transistor is provided between the power terminal of the air flow meter and the power terminal of the monolithic IC forming the constant voltage control circuit, and this transistor functions as a voltage follower. The power supply voltage of the monolithic IC is controlled by controlling the power supply voltage of the monolithic IC, and when the overvoltage is larger than a predetermined voltage, the signal that controls the transistor is restricted so that the power supply voltage of the monolithic IC does not become larger than the predetermined value. A high resistance value can be used for the resistor that generates the signal, which reduces the voltage drop across the resistor and reduces the minimum operating voltage applied to the power supply terminal.
Moreover, a Zener diode with a small power capacity can be used. The circuit that protects the constant voltage control circuit formed by the monolithic IC of the air flow meter when an overvoltage is applied to it is formed as much as possible by the same monolithic IC as the constant voltage control circuit, which reduces the number of parts. Therefore, the circuit can be simplified and the production cost can be reduced. Since the monolithic IC's power supply voltage is detected using a voltage dividing resistor to determine whether an overvoltage condition exists, it is possible to arbitrarily set the voltage for limiting the control signal without being restricted by the Zener voltage. can.
第1図は本発明の第1実施例を示す回路図、第2図は本
発明の第2実施例を示す回路図、第3図は本発明の第3
実施例を示す回路図、第4図は本発明の第4実施例を示
す回路図、第5図は本発明の第5実施例を示す回路図、
第6図は本発明の第6実施例を示す回路図、第7図は本
発明の第7実施例を示す回路図、第8図は本発明の第8
実施例を示す回路図である。
〔符号の説明〕
1・・・空気流量計のための電源端子
2・・・アース端子
3・・・モノリシックICで形成されたICブロック
3A・・・ICブロック用の電源端子
4・・・発熱抵抗体
5・・・電流供給量調節用トランジスタ・電流検出用ト
ランジスタ
8・・・演算増幅器
17・・・電源電圧に追従する電圧を
出力するトランジスタ
・・高抵抗値の抵抗
・・ツェナーダイオード
21・・・分圧抵抗
・・制御端子の制御信号を制限する
ためのトランジスタ
・・電界効果型トランジスタ
18 ・
19 ・
20゜
22 ・
26 ・FIG. 1 is a circuit diagram showing a first embodiment of the invention, FIG. 2 is a circuit diagram showing a second embodiment of the invention, and FIG. 3 is a circuit diagram showing a third embodiment of the invention.
A circuit diagram showing an embodiment, FIG. 4 is a circuit diagram showing a fourth embodiment of the present invention, FIG. 5 is a circuit diagram showing a fifth embodiment of the present invention,
6 is a circuit diagram showing a sixth embodiment of the present invention, FIG. 7 is a circuit diagram showing a seventh embodiment of the present invention, and FIG. 8 is a circuit diagram showing a seventh embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a circuit diagram showing an example. [Explanation of symbols] 1... Power terminal for air flow meter 2... Earth terminal 3... IC block formed by monolithic IC 3A... Power terminal for IC block 4... Heat generation Resistor 5...Transistor for adjusting current supply amount/Transistor for current detection 8...Operation amplifier 17...Transistor that outputs a voltage that follows the power supply voltage...Resistor with high resistance value...Zener diode 21...・Voltage dividing resistor ・Transistor for limiting the control signal of the control terminal ・Field effect transistor 18 ・ 19 ・ 20° 22 ・ 26 ・
Claims (10)
抵抗体の温度状態を一定に制御する機能を有し且つ温度
一定制御に要した電流量を出力とする定温度制御回路と
を含んで成り、前記定温度制御回路をモノリシックIC
回路で形成した自動車用熱線式空気流量計において、第
1の電源端子と通電量制御端子の間に抵抗を接続し且つ
前記通電量制御端子に与えられる制御信号に追従する電
圧を出力するトランジスタを、前記第1の電源端子と前
記モノリシックIC回路の第2の電源端子との間に設け
、前記第1の電源端子の電圧が上昇したとき前記通電量
制御端子に与えられる前記制御信号を制限する回路を前
記抵抗とアースとの間に設け、前記第2の電源端子の電
圧を所定値より大きくならないように制限することを特
徴とする自動車用熱線式空気流量計。(1) A heating resistor placed in the air passage and a constant temperature control circuit that has the function of controlling the temperature of the heating resistor to a constant level and outputs the amount of current required for constant temperature control. The constant temperature control circuit is integrated into a monolithic IC.
In a hot wire air flowmeter for an automobile formed of a circuit, a resistor is connected between a first power supply terminal and a current flow control terminal, and a transistor is provided that outputs a voltage that follows a control signal given to the current flow control terminal. , provided between the first power supply terminal and the second power supply terminal of the monolithic IC circuit, and limiting the control signal applied to the energization amount control terminal when the voltage of the first power supply terminal increases. A hot wire type air flowmeter for an automobile, characterized in that a circuit is provided between the resistor and ground, and the voltage at the second power supply terminal is limited so as not to exceed a predetermined value.
ラトランジスタであり、前記抵抗は前記トランジスタの
ベース・コレクタ間に接続され、前記制御信号を制限す
る前記回路が、前記トランジスタのベースと前記アース
との間に設けられたツェナーダイオードであることを特
徴とする自動車用熱線式空気流量計。(2) In claim 1, the transistor is a bipolar transistor, the resistor is connected between the base and collector of the transistor, and the circuit for limiting the control signal is connected between the base of the transistor and the ground. A hot wire air flow meter for an automobile, characterized by a Zener diode installed in the zener diode.
記モノリシックIC回路内に形成されたことことを特徴
とする自動車用熱線式空気流量計。(3) The hot wire air flow meter for an automobile according to claim 2, wherein the Zener diode is formed within the monolithic IC circuit.
回路は、前記モノリシックIC回路の前記第2の電源端
子における電圧を分圧して取出しその分圧値が所定値を
越えたときこの状態を検出する検出信号を出力する検出
回路を含み、前記検出信号を受けて前記トランジスタに
与えられる前記制御信号を制限するようにしたことを特
徴とする自動車用熱線式空気流量計。(4) In claim 1, the circuit for limiting the control signal divides and takes out the voltage at the second power supply terminal of the monolithic IC circuit, and detects this state when the divided voltage value exceeds a predetermined value. 1. A hot-wire air flowmeter for an automobile, comprising a detection circuit that outputs a detection signal to be detected, and receiving the detection signal and limiting the control signal given to the transistor.
ナーダイオードとトランジスタにより構成されることを
特徴とする自動車用熱線式空気流量計。(5) A hot wire air flow meter for an automobile according to claim 4, wherein the detection circuit is comprised of a resistor, a Zener diode, and a transistor.
る前記回路は、その少なくとも一部が前記モノリシック
IC回路によって形成されることを特徴とする自動車用
熱線式空気流量計。(6) The hot wire air flow meter for an automobile according to claim 1 or 4, wherein at least a portion of the circuit for limiting the control signal is formed by the monolithic IC circuit.
熱抵抗体の加熱用電流を調整するトランジスタと同一の
シリコン基板に形成されることを特徴とする自動車用熱
線式空気流量計。(7) A hot wire air flow meter for an automobile according to claim 1, wherein the transistor is formed on the same silicon substrate as a transistor that adjusts the heating current of the heating resistor.
の加熱用電流を調整するトランジスタと同一のシリコン
基板に形成されることを特徴とする自動車用熱線式空気
流量計。(8) A hot wire air flow meter for an automobile according to claim 7, wherein the resistor is formed on the same silicon substrate as a transistor that adjusts the heating current of the heating resistor.
型トランジスタであることを特徴とする自動車用熱線式
空気流量計。(9) The hot wire air flow meter for an automobile according to claim 1, wherein the transistor is a field effect transistor.
記回路は、前記モノリシックIC回路用の前記第2の電
源端子における電圧を分圧して取出し、この分圧値と、
基準電圧源の出力する基準電圧値を比較し、その分圧値
が基準電圧値を越えたときこの状態を検出する検出信号
を出力する差動増幅回路を含み、前記検出信号を受けて
前記トランジスタに与えられる前記制御信号を制限する
ようにしたことを特徴とする自動車用熱線式空気流量計
。(10) In claim 1, the circuit for limiting the control signal divides and extracts the voltage at the second power supply terminal for the monolithic IC circuit, and the divided voltage value and
It includes a differential amplifier circuit that compares reference voltage values output by reference voltage sources and outputs a detection signal to detect this state when the divided voltage value exceeds the reference voltage value, and in response to the detection signal, the transistor A hot wire air flow meter for an automobile, characterized in that the control signal given to the vehicle is limited.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1218376A JP2728217B2 (en) | 1989-08-24 | 1989-08-24 | Hot wire air flow meter for automobiles |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1218376A JP2728217B2 (en) | 1989-08-24 | 1989-08-24 | Hot wire air flow meter for automobiles |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0381621A true JPH0381621A (en) | 1991-04-08 |
| JP2728217B2 JP2728217B2 (en) | 1998-03-18 |
Family
ID=16718928
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1218376A Expired - Lifetime JP2728217B2 (en) | 1989-08-24 | 1989-08-24 | Hot wire air flow meter for automobiles |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2728217B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6568261B1 (en) * | 2000-10-16 | 2003-05-27 | Hitachi America, Ltd. | Hot wire gas flow sensor |
-
1989
- 1989-08-24 JP JP1218376A patent/JP2728217B2/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6568261B1 (en) * | 2000-10-16 | 2003-05-27 | Hitachi America, Ltd. | Hot wire gas flow sensor |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2728217B2 (en) | 1998-03-18 |
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