JPH0623946Y2 - 内燃機関用熱線式流量計 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本考案は、内燃機関の吸入空気量測定用の熱線式流量計
に関する。

〈従来の技術〉 例えば、電子制御燃料噴射装置を備える内燃機関では、
常に最適な空燃比を得るために、該機関への吸入空気量
を常時監視する必要がある。このため、第２図に示すよ
うな熱線式流量計が使用される（特開昭５９−６５２１
４号公報等参照）。

この熱線式流量計は、内燃機関の吸入空気通路に置かれ
る熱線Ｒｈを一辺に配置してなるブリッジ回路１を組む
と共に、該ブリッジ回路１の一対の検出端子Ｔ３，Ｔ４
間の電位差が一定となるように該ブリッジ回路１の一対
の電源端子Ｔ１，Ｔ２間の印加電圧を可変制御する負帰
還ループを形成したものであって、前記一対の検出端子
Ｔ３，Ｔ４の片方Ｔ４から前記吸入空気通路における空
気流量に応じた検出電圧Ｖ１を取り出すようにしてい
る。

前記ブリッジ回路１は、熱線Ｒｈと共に、温度補償用抵
抗Ｔｈ及び固定抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３によって組まれ
る。又、上記負帰還ループは、演算増幅器２，ＰＮＰト
ランジスタ３及びＮＰＮトランジスタ４によって形成さ
れる。その動作電源ＶＲは車載バッテリから取る。

ところで、内燃機関では、その吸入空気量に大きな脈動
が生じる。このため、上記検出電圧Ｖ１にも、その吸気
脈動に伴って大きな変動が現れる。

他方、適性な空燃比を得るための燃料噴射量を正確に算
出するためには、平均的な吸入空気量を求める必要があ
る。

そこで、従来においては、検出電圧Ｖ１を時定数回路１
０によって平均化することが行われている。この時定数
回路１０は抵抗Ｒ６とコンデンサＣ２による平滑回路に
よって構成され、コントロールユニット１１内に設けら
れる。この時定数回路１０から得られる平均流量検出電
圧Ｖａは、Ａ／Ｄ変換器６を介して例えば最適な空燃比
を得るために燃料噴射量を算出するマイクロコンピュー
タ１２内の演算部に送られる。

〈考案が解決しようとする課題〉 しかしながら、このような従来の熱線式流量計にあって
は、次のような問題点があった。

即ち、上記時定数回路１０は、内燃機関の負荷状態によ
って、次のような要求がある。

(1)定常時には出来るだけ時定数（Ｒ×Ｃ）を大きく
し、上述した平滑能力を向上したい。

(2)過渡時には出来るだけ時定数（Ｒ×Ｃ）を小さく
し、熱線式流量計の出力を鈍らさずにして応答性能を向
上したい。

このように機関の負荷状態によって、時定数の要求は互
いに相反するため、両者の妥協点をとって、時定数の大
きさを決定するようにしている。

このため、定常時には、安定性に犠牲が生じると共に、
過渡時には、エンジンレスポンスに犠牲が生じる。

第３図は過渡時のスロットル開度（ＴＶＯ）の変化に対
する吸入空気量（Ｑ）の変化を示しており、時定数が大
きい場合には図の点線で示すように、出力が鈍って立ち
上がりが遅くなる。

そこで、本考案は以上のような従来の問題点に鑑み、機
関の負荷状態に応じて時定数回路の時定数をバリアブル
に設定できる構成とすることにより、定常時の安定性及
び過渡時のエンジンレスポンスを共に満足することので
きる熱線式流量計を提供することを目的とする。

〈課題を解決するための手段〉 このため、本考案の内燃機関用熱線式流量計は、内燃機
関の吸入空気通路に置かれる熱線を一辺に配置してなる
ブリッジ回路を組むと共に、該ブリッジ回路の一対の検
出端子間の電位差が一定となるように該ブリッジ回路の
一対の電源端子間の印加電圧を可変制御する負帰還ルー
プを形成し、前記一対の検出端子の片方から前記吸入空
気通路における空気流量に応じた検出電圧を取り出すよ
うにしてなる内燃機関用熱線式流量計において、前記検
出電圧を平均化する時定数回路であって、時定数を夫々
異ならせた複数の時定数回路を相互に並列接続して設け
る一方、機関の負荷状態を検出し該負荷状態に応じて使
用する時定数回路を切り換える切換手段を設けた構成と
する。

〈作用〉 かかる構成においては、負荷状態に応じて使用する時定
数回路を切り換えることにより、全ての機関の負荷状態
に対して要求される時定数に設定することで、定常時に
は出来るだけ時定数を大きくして平滑能力の向上を図
れ、過渡時には出来るだけ時定数を小さくして、熱線式
流量計の出力を鈍らさず、応答性能を向上することがで
きる。

〈実施例〉 以下、本考案の実施例を図面に基づいて説明する。

尚、以下に説明する第１図において、第２図と同一要素
のものには同一符号を付して説明を簡単にする。

第１図において、検出電圧Ｖ１を平均化する複数の時定
数回路１０が相互に並列接続して設けられている。これ
らの時定数回路１０は夫々抵抗Ｒ６とコンデンサＣ２に
よる平滑回路によって構成され、各時定数回路１０毎に
時定数（Ｒ×Ｃ）が大小に異ならされている。

これらの時定数回路１０は、コントロールユニット１１
内に設けられ、これらの時定数回路１０から得られる平
均流量検出電圧Ｖａは、Ａ／Ｄ変換器６を介して、燃料
噴射量を算出するマイクロコンピュータ１２内の演算部
に送られる。

一方、機関の負荷状態を検出し該負荷状態に応じて使用
する時定数回路１０を切り換える切換手段が設けられて
いる。

この切換手段は、互いに並列な前記各時定数回路１０の
後段に介装されるアナログスイッチ１３と、機関の負荷
を検出する手段１４と、該１４から出力される検出信号
に基づいて前記アナログスイッチ１３のＯＮ・ＯＦＦを
切換制御するマイクロコンピュータ１２内の制御手段と
から構成される。

前記機関の負荷状態は、スロットルセンサの出力信号に
基づくスロットル開度の変化（ΔＴＶＯ），流量計の出
力信号に基づく吸入空気量の変化（ΔＱ）或いは基本噴
射パルスＴｐによって検出するようにする。

かかる構成によると、機関の負荷状態に応じて時定数回
路１０の時定数（Ｒ×Ｃ）をバリアブルに設定すること
ができるので、全ての機関の負荷状態に対して要求され
る時定数に設定することで、定常時には出来るだけ時定
数を大きくして平滑能力の向上を図れ、過渡時には出来
るだけ時定数を小さくして、熱線式流量計の出力を鈍ら
さず、応答性能を向上することができる。

〈考案の効果〉 以上説明したように、本考案の内燃機関用熱線式流量計
によると、検出電圧を平均化する時定数回路であって、
時定数を夫々異ならせた複数の時定数回路を相互に並列
接続して設け、機関の負荷状態に応じて使用する時定数
回路を切り換えるように構成したから、機関の過渡時の
レスポンス向上及び定常時の安定性向上を両立して図る
ことができる実用的効果大なるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る内燃機関用熱線式流量計の一実施
例を示す回路図、第２図は従来の熱線式流量計の一例を
示す回路図、第３図は従来の欠点を説明する図である。 １……ブリッジ回路、１０……時定数回路、１１……コ
ントロールユニット、１２……マイクロコンピュータ、
１３……アナログスイッチ、１４……負荷検出手段、Ｒ
ｈ……熱線、Ｔ１，Ｔ２……電源端子、Ｔ３，Ｔ４……
検出端子、Ｒ６……抵抗、Ｃ２……コンデンサ

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】内燃機関の吸入空気通路に置かれる熱線を
   一辺に配置してなるブリッジ回路を組むと共に、該ブリ
   ッジ回路の一対の検出端子間の電位差が一定となるよう
   に該ブリッジ回路の一対の電源端子間の印加電圧を可変
   制御する負帰還ループを形成し、前記一対の検出端子の
   片方から前記吸入空気通路における空気流量に応じた検
   出電圧を取り出すようにしてなる内燃機関用熱線式流量
   計において、前記検出電圧を平均化する時定数回路であ
   って、時定数を夫々異ならせた複数の時定数回路を相互
   に並列接続して設ける一方、機関の負荷状態を検出し該
   負荷状態に応じて使用する時定数回路を切り換える切換
   手段を設けることを特徴とする内燃機関用熱線式流量
   計。