JPH0843159A - 空気流量計 - Google Patents
空気流量計Info
- Publication number
- JPH0843159A JPH0843159A JP6181547A JP18154794A JPH0843159A JP H0843159 A JPH0843159 A JP H0843159A JP 6181547 A JP6181547 A JP 6181547A JP 18154794 A JP18154794 A JP 18154794A JP H0843159 A JPH0843159 A JP H0843159A
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- heating
- heating resistors
- heating resistor
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Abstract
(57)【要約】
【目的】エンジンのしぼり弁全開時のように、空気流が
逆流を伴った脈動流である場合にも、熱線式空気流量計
で平均空気流量を高精度に測定すること。 【構成】空気通路中に２ケの発熱抵抗体を近接配置した
熱線式空気流量計を設けて、該２ケの発熱抵抗体のうち
上流側の発熱抵抗体からの信号を空気流量信号とする。 【効果】逆流を伴った脈動流である場合にも正確に平均
空気流量を求めることができる。その結果、エンジンの
空燃比の高精度制御が可能となり低燃費，低排気のエン
ジンを提供できる。
逆流を伴った脈動流である場合にも、熱線式空気流量計
で平均空気流量を高精度に測定すること。 【構成】空気通路中に２ケの発熱抵抗体を近接配置した
熱線式空気流量計を設けて、該２ケの発熱抵抗体のうち
上流側の発熱抵抗体からの信号を空気流量信号とする。 【効果】逆流を伴った脈動流である場合にも正確に平均
空気流量を求めることができる。その結果、エンジンの
空燃比の高精度制御が可能となり低燃費，低排気のエン
ジンを提供できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】内燃機関の吸入空気流量を測定す
る空気流量計に関する。
る空気流量計に関する。
【０００２】
【従来の技術】自動車の電子制御燃料噴射装置の空気流
量計として、熱線式流速計の原理を用いた流量計は、小
形で応答性が良く、かつ、質量流量が、直接測定できる
ので広く用いられている。しかし、熱線式空気流量計は
流れの方向を検出できない欠点があり、しぼり弁全開時
のように、空気流が逆流を伴った脈動流である場合に大
きな誤差を生じる課題がある。この課題に対して、従来
は特公昭62−14705 号公報に示すように、熱線式空気流
量計の信号に補正係数をかける方法を用いていた。ま
た、特開平1−185416 号公報には１枚の電気絶縁体上に
２ケの発熱抵抗体を設けて、該２ケの発熱抵抗体を用い
た熱線式空気流量計の信号の差から空気流の方向を検知
する方法を用いていた。
量計として、熱線式流速計の原理を用いた流量計は、小
形で応答性が良く、かつ、質量流量が、直接測定できる
ので広く用いられている。しかし、熱線式空気流量計は
流れの方向を検出できない欠点があり、しぼり弁全開時
のように、空気流が逆流を伴った脈動流である場合に大
きな誤差を生じる課題がある。この課題に対して、従来
は特公昭62−14705 号公報に示すように、熱線式空気流
量計の信号に補正係数をかける方法を用いていた。ま
た、特開平1−185416 号公報には１枚の電気絶縁体上に
２ケの発熱抵抗体を設けて、該２ケの発熱抵抗体を用い
た熱線式空気流量計の信号の差から空気流の方向を検知
する方法を用いていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この方
法は、対症療法的で精度が悪くかつ補正係数を実験によ
り求めるのでシステムの開発に時間がかかる欠点があ
り、特に、しぼり弁全開時のように、空気流が逆流を伴
った脈動流である場合には十分な精度を確保することは
できなかった。
法は、対症療法的で精度が悪くかつ補正係数を実験によ
り求めるのでシステムの開発に時間がかかる欠点があ
り、特に、しぼり弁全開時のように、空気流が逆流を伴
った脈動流である場合には十分な精度を確保することは
できなかった。
【０００４】本発明の目的は、空気流が逆流を伴った脈
動流であるにも平均空気流量を高精度に測定することが
できる空気流量計を提供することにある。
動流であるにも平均空気流量を高精度に測定することが
できる空気流量計を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、しぼり弁全開
時のように空気流が逆流を伴った脈動流である場合に、
発熱抵抗体の発生熱で逆流流量を順流流量から自動的に
減算する方法である。吸気通路内の空気流中に２ケの発
熱抵抗体を近接して配置した熱式空気流量計を設けて、
該２ケの発熱抵抗体のうち上流側の発熱抵抗体からの信
号を機関の吸入空気流量信号として、デジタルコンピュ
ータに入力する。該コンピュータ内で該流量信号を空気
流量に換算して、吸気工程の間、加算し平均空気流量を
求める。
時のように空気流が逆流を伴った脈動流である場合に、
発熱抵抗体の発生熱で逆流流量を順流流量から自動的に
減算する方法である。吸気通路内の空気流中に２ケの発
熱抵抗体を近接して配置した熱式空気流量計を設けて、
該２ケの発熱抵抗体のうち上流側の発熱抵抗体からの信
号を機関の吸入空気流量信号として、デジタルコンピュ
ータに入力する。該コンピュータ内で該流量信号を空気
流量に換算して、吸気工程の間、加算し平均空気流量を
求める。
【０００６】
【作用】２ケの発熱抵抗体を０.１から１.５mm程度離し
て並べ、両発熱抵抗体を熱線回路で発熱させておき、上
流側の発熱抵抗体の信号を流量信号とする。この構成に
よると、逆流時は、下流側の発熱抵抗体で加熱された空
気が、上流側の発熱抵抗体をおおい、流量信号が小さく
なる。さらに、続いて起こる順流の初期に、下流側と上
流側の発熱抵抗体で加熱された空気が戻ってきて、再
び、上流側の発熱抵抗体をおおうので、信号が低下す
る。この２回の信号低下が、逆流流量を自動的に減算す
ることになり、逆流を含む脈動流の平均流量を得ること
ができる。
て並べ、両発熱抵抗体を熱線回路で発熱させておき、上
流側の発熱抵抗体の信号を流量信号とする。この構成に
よると、逆流時は、下流側の発熱抵抗体で加熱された空
気が、上流側の発熱抵抗体をおおい、流量信号が小さく
なる。さらに、続いて起こる順流の初期に、下流側と上
流側の発熱抵抗体で加熱された空気が戻ってきて、再
び、上流側の発熱抵抗体をおおうので、信号が低下す
る。この２回の信号低下が、逆流流量を自動的に減算す
ることになり、逆流を含む脈動流の平均流量を得ること
ができる。
【０００７】
【実施例】図１は本発明の実施例である。２ケの発熱抵
抗体２，３を０.１から１.５mm程度離して並べ、両発熱
抵抗体をそれぞれ熱線回路１ａ，１ｂで発熱させてお
き、上流側の発熱抵抗体２の信号を流量信号とする。逆
流時は、下流側の発熱抵抗体３で加熱された空気が、上
流側の発熱抵抗体２をおおうので、流量信号は小さくな
る。さらに、続いて起きる順流の初期は、下流側と上流
側の発熱抵抗体３，２で加熱された空気が戻ってきて、
再び、上流側の発熱抵抗体２をおおうので、流量信号が
低下する。この２回の流量信号の低下が、逆流流量を自
動的に減算することになり、逆流を含む脈動流の平均流
量を得ることができる。なお、定常順流時には、上流側
の発熱抵抗体２は、下流側の発熱抵抗体３による加熱空
気の影響を全く受けないので、順流方向の空気流量も正
確に測ることができる。
抗体２，３を０.１から１.５mm程度離して並べ、両発熱
抵抗体をそれぞれ熱線回路１ａ，１ｂで発熱させてお
き、上流側の発熱抵抗体２の信号を流量信号とする。逆
流時は、下流側の発熱抵抗体３で加熱された空気が、上
流側の発熱抵抗体２をおおうので、流量信号は小さくな
る。さらに、続いて起きる順流の初期は、下流側と上流
側の発熱抵抗体３，２で加熱された空気が戻ってきて、
再び、上流側の発熱抵抗体２をおおうので、流量信号が
低下する。この２回の流量信号の低下が、逆流流量を自
動的に減算することになり、逆流を含む脈動流の平均流
量を得ることができる。なお、定常順流時には、上流側
の発熱抵抗体２は、下流側の発熱抵抗体３による加熱空
気の影響を全く受けないので、順流方向の空気流量も正
確に測ることができる。
【０００８】図２は発熱抵抗体２，３の詳細である。発
熱抵抗体２，３は特開昭56−106159号公報あるいは米国
特許明細書第4,517,837 号に開示された構造で、円筒型
のアルミナボビンの外周に細い白金線を巻くか、あるい
は白金薄膜を形成しその上をガラス被覆したものであ
る。発熱抵抗体２，３は０.１から１.５mm程度離して該
空気流に直角にかつその空気流に対して上下流の関係に
なるように、支柱６，７を用いて固定壁８に支持固定さ
れている。なお、支柱６は、支柱７に比べ細くすること
により、発熱抵抗体から固定壁への熱伝導量を小さくし
て空気流量の測定精度の改善を図っている。
熱抵抗体２，３は特開昭56−106159号公報あるいは米国
特許明細書第4,517,837 号に開示された構造で、円筒型
のアルミナボビンの外周に細い白金線を巻くか、あるい
は白金薄膜を形成しその上をガラス被覆したものであ
る。発熱抵抗体２，３は０.１から１.５mm程度離して該
空気流に直角にかつその空気流に対して上下流の関係に
なるように、支柱６，７を用いて固定壁８に支持固定さ
れている。なお、支柱６は、支柱７に比べ細くすること
により、発熱抵抗体から固定壁への熱伝導量を小さくし
て空気流量の測定精度の改善を図っている。
【０００９】図３は図２の変形例である。１枚の電気絶
縁板（セラミックス，プラスチック，シリコン等）９上
に２ケの発熱抵抗体２，３を設け、該２ケの発熱抵抗体
２，３の間にスリット１０を設けて発熱抵抗体２，３間
の熱伝導を遮断する構造である。電気絶縁板９は、熱容
量と機械的強度の両立の点から厚さは０.０３ から０.
０５mm が最適であり、セラミックス板１１にガラス等
で接着される。セラミックス板１１上には、熱線回路１
ａ，１ｂもあり、発熱抵抗体２，３と熱線回路１ａ，１
ｂとの接続はアルミ線等を用いたワイヤボンデングによ
る。この構造は、図２に比べ、空気流に対して発熱抵抗
体２と３の位置関係がばらつきにくい効果がある。
縁板（セラミックス，プラスチック，シリコン等）９上
に２ケの発熱抵抗体２，３を設け、該２ケの発熱抵抗体
２，３の間にスリット１０を設けて発熱抵抗体２，３間
の熱伝導を遮断する構造である。電気絶縁板９は、熱容
量と機械的強度の両立の点から厚さは０.０３ から０.
０５mm が最適であり、セラミックス板１１にガラス等
で接着される。セラミックス板１１上には、熱線回路１
ａ，１ｂもあり、発熱抵抗体２，３と熱線回路１ａ，１
ｂとの接続はアルミ線等を用いたワイヤボンデングによ
る。この構造は、図２に比べ、空気流に対して発熱抵抗
体２と３の位置関係がばらつきにくい効果がある。
【００１０】図４は熱線回路１ａ，１ｂの詳細である。
図３と同じ番号を付けた部分は同じ機能を持つ。１枚の
電気絶縁板９上に２ケの発熱抵抗体２，３を設けた流量
検出部、さらに他の１枚の電気絶縁板１１上に２ケの測
温抵抗体４，５を設けた空気温度検出部がある。熱線回
路１ａは該発熱抵抗体２，測温抵抗体４，抵抗１２，１
３，１６を含むホイートストンブリッジ，トランジスタ
２０，差動増幅器１９で構成される。熱線回路１ｂは発
熱抵抗体３，測温抵抗体５，抵抗１４，１５，１７を含
むホイートストンブリッジ，トランジスタ２１，差動増
幅器１８で構成される。その２ケの熱線回路のうち、吸
気通路の上流側に位置する発熱抵抗体２のホイートスト
ンブリッジ中点の電位を流量信号として、ゼロスパン調
整回路２２で空気流量と信号の関係を所望の値に調整さ
れ、デジタルコンピュータ２３に入力して必要燃料流量
を求める。
図３と同じ番号を付けた部分は同じ機能を持つ。１枚の
電気絶縁板９上に２ケの発熱抵抗体２，３を設けた流量
検出部、さらに他の１枚の電気絶縁板１１上に２ケの測
温抵抗体４，５を設けた空気温度検出部がある。熱線回
路１ａは該発熱抵抗体２，測温抵抗体４，抵抗１２，１
３，１６を含むホイートストンブリッジ，トランジスタ
２０，差動増幅器１９で構成される。熱線回路１ｂは発
熱抵抗体３，測温抵抗体５，抵抗１４，１５，１７を含
むホイートストンブリッジ，トランジスタ２１，差動増
幅器１８で構成される。その２ケの熱線回路のうち、吸
気通路の上流側に位置する発熱抵抗体２のホイートスト
ンブリッジ中点の電位を流量信号として、ゼロスパン調
整回路２２で空気流量と信号の関係を所望の値に調整さ
れ、デジタルコンピュータ２３に入力して必要燃料流量
を求める。
【００１１】図５は図４の変形例で，ホイートストンブ
リッジを１ケにして電子回路を簡単化したものである。
図４と同じ番号を付した部分は同一の機能を持つ。空気
流に対して上流側の発熱抵抗体２，下流側の発熱抵抗体
３をホイートストンブリッジの１辺に組込み，温度補償
のための測温抵抗体４，抵抗１２，１３，１６，トラン
ジスタ２０，差動増幅器１９で、発熱抵抗体２と３の抵
抗値の和が一定値になるように供給電流を増減する。発
熱抵抗体２と３の中点の電位信号を流量信号としてゼロ
スパン調整回路２２で空気流量と信号の関係を所望の値
に調整して、デジタルコンピュータ２３に入力する。ま
た、図５には、空気流に対する発熱抵抗体２と３の位置
関係を示し、順流時に発熱抵抗体２が発熱抵抗体３に対
して上流に位置することを示している。
リッジを１ケにして電子回路を簡単化したものである。
図４と同じ番号を付した部分は同一の機能を持つ。空気
流に対して上流側の発熱抵抗体２，下流側の発熱抵抗体
３をホイートストンブリッジの１辺に組込み，温度補償
のための測温抵抗体４，抵抗１２，１３，１６，トラン
ジスタ２０，差動増幅器１９で、発熱抵抗体２と３の抵
抗値の和が一定値になるように供給電流を増減する。発
熱抵抗体２と３の中点の電位信号を流量信号としてゼロ
スパン調整回路２２で空気流量と信号の関係を所望の値
に調整して、デジタルコンピュータ２３に入力する。ま
た、図５には、空気流に対する発熱抵抗体２と３の位置
関係を示し、順流時に発熱抵抗体２が発熱抵抗体３に対
して上流に位置することを示している。
【００１２】この構成によると、逆流時は、下流側の発
熱抵抗体３で加熱された空気が、上流側の発熱抵抗体２
をおおい、一方両発熱抵抗体の抵抗値の和は一定値に制
御されているので、上流側の発熱抵抗体２の抵抗値は下
流側の発熱抵抗体３の抵抗値より大となり、両発熱抵抗
体２，３の中点の電位が低下する。さらに、続いて起こ
る順流の始めは、下流側と上流側の発熱抵抗体で加熱さ
れた空気が戻ってきて、再び、上流側の発熱抵抗体２を
おおうので、該中点電位が低下する。この２回の信号低
下が、逆流流量を自動的に減算することになり、逆流を
含む脈動流の平均流量を近似的に得ることができる。
熱抵抗体３で加熱された空気が、上流側の発熱抵抗体２
をおおい、一方両発熱抵抗体の抵抗値の和は一定値に制
御されているので、上流側の発熱抵抗体２の抵抗値は下
流側の発熱抵抗体３の抵抗値より大となり、両発熱抵抗
体２，３の中点の電位が低下する。さらに、続いて起こ
る順流の始めは、下流側と上流側の発熱抵抗体で加熱さ
れた空気が戻ってきて、再び、上流側の発熱抵抗体２を
おおうので、該中点電位が低下する。この２回の信号低
下が、逆流流量を自動的に減算することになり、逆流を
含む脈動流の平均流量を近似的に得ることができる。
【００１３】図６は図４の変形例で、図５と同様にホイ
ートストンブリッジを１ケにして電子回路を簡単化した
ものである。図４と同じ番号を付した部分は同一の機能
を持つ。空気流に対して上流側の発熱抵抗体２，下流側
の発熱抵抗体３，温度補償のための測温抵抗体４，抵抗
１２，２４，２５，２６，トランジスタ２０，差動増幅
器１９からなり、両発熱抵抗体２，３の下端の電位の平
均値と抵抗１２，２６の中点の電位が等しくなるよう
に、即ち、ほぼ発熱抵抗体２と３の抵抗値の和が一定値
になるように供給電流が増減される。上流側の発熱抵抗
体２の下端の電位を流量信号としてゼロスパン調整回路
２２で空気流量と信号の関係を所望の値に調整して、デ
ジタルコンピュータ２３に入力する。
ートストンブリッジを１ケにして電子回路を簡単化した
ものである。図４と同じ番号を付した部分は同一の機能
を持つ。空気流に対して上流側の発熱抵抗体２，下流側
の発熱抵抗体３，温度補償のための測温抵抗体４，抵抗
１２，２４，２５，２６，トランジスタ２０，差動増幅
器１９からなり、両発熱抵抗体２，３の下端の電位の平
均値と抵抗１２，２６の中点の電位が等しくなるよう
に、即ち、ほぼ発熱抵抗体２と３の抵抗値の和が一定値
になるように供給電流が増減される。上流側の発熱抵抗
体２の下端の電位を流量信号としてゼロスパン調整回路
２２で空気流量と信号の関係を所望の値に調整して、デ
ジタルコンピュータ２３に入力する。
【００１４】この構成によると、図５と同様に、逆流時
は、下流側の発熱抵抗体３で加熱された空気が、上流側
の発熱抵抗体２をおおい、上流側の発熱抵抗体２の抵抗
値は下流側の発熱抵抗体３の抵抗値より大となり、上流
側の発熱抵抗体２の下端の電位即ち流量信号が低下す
る。さらに、続いて起こる順流の初期は、下流側と上流
側の発熱抵抗体２，３で加熱された空気が戻ってきて、
再び、上流側の発熱抵抗体２をおおうので、その流量信
号が低下する。この２回の信号低下が、逆流流量を自動
的に減算することになり、逆流を含む脈動流の平均流量
を近似的に得ることができる。
は、下流側の発熱抵抗体３で加熱された空気が、上流側
の発熱抵抗体２をおおい、上流側の発熱抵抗体２の抵抗
値は下流側の発熱抵抗体３の抵抗値より大となり、上流
側の発熱抵抗体２の下端の電位即ち流量信号が低下す
る。さらに、続いて起こる順流の初期は、下流側と上流
側の発熱抵抗体２，３で加熱された空気が戻ってきて、
再び、上流側の発熱抵抗体２をおおうので、その流量信
号が低下する。この２回の信号低下が、逆流流量を自動
的に減算することになり、逆流を含む脈動流の平均流量
を近似的に得ることができる。
【００１５】
【発明の効果】本発明によれば、しぼり弁全開時のよう
に、空気流が逆流を伴った脈動流である場合にも、自動
的にその平均空気流量を求めることができる。その結果
として、エンジンの空燃比の高精度制御が可能となり低
燃費，低排気のエンジンを提供できる。
に、空気流が逆流を伴った脈動流である場合にも、自動
的にその平均空気流量を求めることができる。その結果
として、エンジンの空燃比の高精度制御が可能となり低
燃費，低排気のエンジンを提供できる。
【図１】本発明の実施例を説明する図である。
【図２】発熱抵抗体２，３の詳細図である。
【図３】図２の変形例を示す図である。
【図４】熱線回路１ａ，１ｂの詳細図である。
【図５】図４の変形例を示す図である。
【図６】図４の変形例である。
１…熱線回路、２，３…発熱抵抗体、４，５…測温抵抗
体、９，１１…電気絶縁板、１０…スリット、１８，１
９…差動増幅器、２０，２１…トランジスタ、２２…ゼ
ロスパン調整回路、２３…デジタルコンピュータ、１２
〜１７，２４〜２６…抵抗。
体、９，１１…電気絶縁板、１０…スリット、１８，１
９…差動増幅器、２０，２１…トランジスタ、２２…ゼ
ロスパン調整回路、２３…デジタルコンピュータ、１２
〜１７，２４〜２６…抵抗。
Claims (2)
- 【請求項１】機関の吸気通路内に設置され空気流の上流
と下流に２ケの発熱抵抗体を用いて空気流量を計測する
空気流量計において、該２ケの発熱抵抗体は、上流側の
発熱抵抗体により加熱された空気流のために下流側の発
熱抵抗体の放熱量が影響させられる位置関係に配置した
ことを特徴とする空気流量計。 - 【請求項２】請求項１の空気流量計において、該２ケの
発熱抵抗体をホイートストンブリッジの１辺に設け、該
２ケの発熱抵抗体の中点の電位を流量信号として取り出
すことを特徴とする空気流量計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6181547A JPH0843159A (ja) | 1994-08-02 | 1994-08-02 | 空気流量計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6181547A JPH0843159A (ja) | 1994-08-02 | 1994-08-02 | 空気流量計 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0843159A true JPH0843159A (ja) | 1996-02-16 |
Family
ID=16102698
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6181547A Pending JPH0843159A (ja) | 1994-08-02 | 1994-08-02 | 空気流量計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0843159A (ja) |
-
1994
- 1994-08-02 JP JP6181547A patent/JPH0843159A/ja active Pending
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