JPS58210520A - 空気流量測定方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の関連する技術分野 本発明は、流動断面部において流量測定装置を用いて流
体、例えば内燃機関によって吸込まれた空気の流量を測
定し、流量測定装置に、流体の流量値の、流量測定装置
の流量測定値にχ・１する対応特性曲線を有し、流量が
脈動的に変化する場合に流量測定値を補正して測定する
方法に関する。

技術水準　　　　　　　　特開昭５８−２１０５２０（
２）既に、流量測定装置は公〕、１１である。シ・、そ
の流量測定装置を内燃機関によって吸込、に、Ｉｔ／こ
空気の流量測定のために使用する場合、内１′当機関の
所定の作動領域において吸入空気の１１常に入きな脈動
的な変化が生じると測定イ、１弓の゛工゛↓が低下する
。測定信号のそのような質の低１（１１、次のことに基
づくことがある。、即ち、流体の：ｌＩｒ、　’＜１”
３の脈動的変化中に逆流が生じ、そ。）逆イ＋ｉ＋’、
を逆流として空気流量測定装置によって識別できず、ま
た流量測定装置の、流ｈ１：の変化に対する応動時間を
速くすることには限界があることに基づく。

そのため、その種の流量測定装置の場合、脈動的変化の
振幅が非常に大きい際に（ＡＬｉｌｌ測定が妨げられる
が、そのことは脈動誤差の袖＋ｌＥ　ｉたは補償を行な
えないので不都合である。。

発明の効果 それに対して、本発明の方法は、流体のＭｅ　ｇ’ｒｆ
ｆの脈動的変化から生じた流−１測＞ｉｌ　ｉなｊ）　
　の誤差を低減または補正できるという利点を有してい
る。′ 流体の流量の脈動的変化から生じた流量測定値Ｕ８の誤
差を低減または補ｉＥする／ζめに、流量測定装置の特
性曲線の選択した領域、例えば特性曲線の、最小流量測
定値Ｕ、；ＩｌｌのＦ側の領域を修正すると特に有利で
ある。同様（・こ、例えば、逆流から生じた測定誤差を
低減するために、流量測定装置の特性曲線の、最小流量
Ｉｆ自、　’−”　：ｕを表わす最小流量測定値”５ｉ
ｌｌの下側で、１ｉｔｊ　柚値零の場合の流量測定値Ｌ
Ｊｓｏより小さい補正流量測定値ＵＳｋに補正できるよ
うにすると０伺でちる。

実施例の説明 第１図は、本発明の、流体の流量測定方法を実施した、
流体の流量を測定し、かつ流量が脈動的に変化する場合
、流量測定値を補正するようにした測定装置の回路図を
示す。第１図では、１で流動断面部、例えば図示してい
ない内ｔ＝　ｍ関の空気吸入管が示され、この流脈断面
部を・通って矢印２の方向に流体、例えば内燃機関によ
って吸込まれた空気が流れる。流動断面部１には、例え
ば流量測定装置の一部’ｉＪ１：’−Ｔ　Ｉ−て渦１ツ
に依存する測定抵抗３、例えＩｒザー　、・ｙ膜１１（
抗ないしサーミスタフィルム抵抗または熱線が設けられ
、この温度に依存する測定抵Ｊ’、＋’＋’、　３に１
：１、調整器の出力電流が流れ、との′ＩＦＬ流は同時
に調整器の入力量となる。温度に依存する測定１ｉ（抗
３の温度は、調整器によって流体の・ｌ′Ｉｃ］温瓜よ
り上の固定値に調整されている。流速、即ち単位時間に
流れる流体の流ｊＩｉ（ｌｌｌ’ｌ・７Ｉか稍へする場
合、温度に依存する測定抵抗３は比較的強く冷却される
。この冷却は調整器の人力１１１１１に伝達され、その
結果、調整器の出力か請人して１１１ひ温度に依存する
測定抵抗３が固定７Ａ□１度イ［ｌ′叫・こ調整される
。

流体の流量値Ｑが変化した場合、調整器の出力量は、温
度に依存する測定抵抗３の温度をそのつど所定値に調整
し、同時に吸込−まれた流体の量の尺度となる。吸込ま
れた流体のｉＪニーを表わす出力量は、単位時間吸込ま
れた空気：１１に必要な燃料量を整合するために、流が
測定値１．１　　として例えば内燃機関の調量回路に供
給することができる。

温度に依存する測定抵抗３は例えばブリッジ回路から成
る抵抗測定回路、に接続され、抵抗４と共に第１のブリ
ッジ回路分岐を構成する。

第１のブリッジ回路分岐には固定抵抗５と６から構成さ
れた第２のブリッジ回路分岐が並列接続されている。抵
抗３と４との間にはタッグ点７が設けられ、抵抗５と６
との間にはタップ点８が設けられている。両方のブリソ
ノ回路分岐は点９と１０で並列に接続されている。点７
と８との間に生じるブリツノ回路の対角線市川は増幅器
１１の入力側に印加され、増幅器１１の出力端子には接
続点９．１ｏｉｔ接続されているので、増幅器１１の出
力はブリッ、）回路に作動電圧および作動電流を給電す
る。その際、調整量として使われる流量測定値Ｕゆは、
図示のように端子１２と１３との間で取出すことができ
る。

温度に依存する測定抵抗３は、そこを流れる電流によっ
て所定温度値になるまで加熱され、この所定温度値では
増幅オ）１１の人ｊＪ　１践１１ｉずＺｌわちブリッジ
対角線市川が岑（・二にる。シ・、：Ｅ　；／（１ｆづ
、所定の電圧値をとる。所定の電圧Ｉｌｌ′ｌをとる場
合、増幅器の出力側から、所定電流が７９７２回路に流
れる。流体の流量値（の変動にＩ：　ｊ、ｌ　＋！ｕ冒
朗に依存す□る測定抵抗３の温度が変わる楊Ｉ′？、ブ
リッジ対角線の電圧が変化し、増幅ｉ＜Ｈｌｌは／リッ
ジ給電電圧ないしブリッジ１に流を所）１−値に調整す
る。この所定値の場合、ゾリン２；回路は１［ｊび平衡
調整されるか、または所定の植に不平衡調整される。増
幅器１１の出力階、即ち調整量Ｕ８は、温度に依存する
測定抵抗３をγバ１れる電流と同様に、例えば内燃機関
によって吸込まれた空気量の流体の流量測定値を示す。

測定結果への流体の温度の影響をｉ’＋ｌｉ　ｆａｒす
るために、流体の流れの中に配置した第２の温度に依存
する抵抗１４を第２のブリツ゛）回路分岐に接続すると
有利である。その際、抵抗５．６および１４の大きさは
次のように選定する１、即ち、温度に依存する抵抗１４
を流れる回路づＪ岐電流によって発生する温度に依存す
る抵抗１４のぞ（失電力を僅かにして、この抵抗１４の
ＩＩ＋Ａ度が、実際上ブリッジ電圧の変化によって変ら
ず、常に、流れる流体の温度に相応するように選定する
。

第２図には、脈動的に変化する流体、例えば内燃機関に
よって吸込まれた空気の流量値１−〕の、時間ｔ、に関
する経過が示されている。脈動的に変化する流体のこの
経過は、理想的な場合では正弦波状である。センサフラ
ノノ測定、方式で作動する流量測定装置の場合、流量が
脈動的：二変化する際に測定誤差が生じる。と言うのは
、流量が脈動的に変化する場合には流量が変らない場合
よりも大きな圧力低下がセンサフランプに生じるからで
ある。圧力低下に影響されない他の流量測定装置、例え
ば熱測定方式によって作動する流量測定装置は、脈動的
に変化する流ニー値Ｑの経過に追従できるが、流量測定
装置の応動感度に基いて測定誤差を有しており、この応
動感度を向上することには限界があるｃ第２図において
、逆流はしないが脈動的に＝；：　ｆｌ−１−る流量の
経過が実線ａで示されてい／０．第１図に矢印１６によ
って示した方向に逆流が′１：じた」場合の、脈動的に
変化する流量の経過かｒｌｌｋ線：・で示されている。

例えば、熱式流ｉｉ１測定装置＋’；５のように、流体
の流動方向が検知できないｉノｆｉ）　：１’＋）測定
装置は、逆流の際付加的な測定誤差を′Ｉじる４、と言
うのは、逆流した流体ｊ１；は流１１：測軍イ１１“」
から減算されず、新たに流量ｄｉｌｌ　；Ｊｌ値に加１
′ｚされるからである。流量測定値し１、の誤差は、高
い脈動周波数を有する脈動流において流量値（ｊが小さ
い場合特に太きい。

第３図は、流量測定値ＩＪ、、とが１一体のｉＡ；　ｈ
’ｓ−値Ｑとを用いて第１図の熱式流敏測定装置ｉ：ｉ
の特性曲線、および脈動誤差の低減または袖１［：、の
だめの、特性曲線の修正を示すダイアクラムである。こ
の特性曲線は、僅かな流量値Ｑの領域で急激に上昇し、
それ故、流量測定１１１Ｊｌ−＋　、　　の変化が大き
いが、比較的大きな流量値Ｑでは生ｙ１′１：、、曲勝
の１−昇は比較的平坦になる。その際、例え＆ｒ１．５
Ｖの電圧に相当する流量測定値ＬＪｓｏは、流量値零に
対応している。流量測定装置を内燃機関によって吸込ま
れた空気量の検出のために使用する場合、流量測定値ｕ
ｓｍに対応した最小流量値Ｑ、の下側の、較正特性曲線
の領域は必要としない。その際、最小流量値Ｑｍは、内
燃機関の無負荷運転の際生じる吸込空気量より若干小さ
く設定されている。

それ故、本発明は、最小流量値Ｑ１．］の場合の、特性
曲線に２０で示した点の下側の特性曲線の領域を修正し
て、流量が脈動的に変化して生じる流量測定値Ｕ８の誤
差を低減または補正するようＫすることを提案すること
である。特性曲線の、このように修正される領域は、点
２０から流量値零の点２１までである。破線Ｃで示した
様に、特性曲線の、修正される領域を例えば直線状の経
過にすることができ、または一点鎖線ｄで示した様に、
流量値Ｑが再び上昇する場合、流量測定値Ｕ、の上昇が
遅れるような経過にすることができる。流量測定装置の
特性曲線を最小流量値Ｑｍの下側でこのよう＆を二＋４
市°することによって、流体流め脈動によって生じる測
定誤差を低減または補償する流量ＹＪ１＋１定値喝の所
望の測定誤差が得られる。

特に、逆流の際生じる脈動誤差を低減または補償するた
めには、流量測定装置６の特ＶＬ曲綜を次の様に形成す
ることもできる。即ち、最小流量値Ｑｍを表わす最小流
駁ｄ４１１走値Ｉ１０、の下側で、流量値零において、
もとの特性曲線の流量測定値Ｕ８゜より小さい補正流線
測定値Ｕ、ｋ、例えば０．６Ｖに制御される様に形成す
る。このようにして、流体の逆流成分が流量測定装置（
（によって検出されるのを抑圧することができる、。

流量測定値Ｕ８を修正するために、第１図に示した補正
段２８を用いることができ、補正段２８は、独立のユニ
ットとして構成するか、または公知の構成の電子制御装
置２９の一部分として構成し、電子制御装置２９は例え
ば電子撚　　□料噴射装置の一部分として少なくとも１
つの電磁作動の燃料噴射弁３０を制御する。最小流量測
定値ＵＳｎｌの下側の流量測定値Ｌ１．１が生じた場合
、補正段２８によって、前述の様に流、祉測定値を変更
して脈動誤差を低減または補正する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の、流体の流量測定方法を実施した、
流体の量を測定する装置の回路略図、第２図は、脈動的
に変化する流体の流量値。の、時間経過を示すダイアダ
ラム、第３図は、流量測定値Ｕｓと流体の流量値Ｑとを
用いて第１図の流量測定装置の特性曲線、および脈動誤
差の低減または補正のための、特性曲線の修正を示す線
図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、流動断面部において流量測定装置を用いて流体の流
   量を測定し、流量測定装置に、流体の流量値（Ｑ）の、
   流量測定装置の流量１ｔｌｌｌ定値（Ｕ３）に対する対
   応特性曲線を有し、流量の特性曲線の選択した領域（２
   ０，２１＞で流量測定値（ＵＳ’）を修正して、流体の
   流量の′脈動的変化から生じた流量測定値（Ｕ、）の誤
   差を低減または補正するようにしたことを特徴とする、
   流体の流量測定方法。 ２、流量測定値（Ｕ８）の修正のため（で選択する、流
   量測定装置の特性曲線の領域（２０，２１）を、最小流
   量値（ＱＩＴ、）を表わす最小流量測定値（ＵＳｉｌｌ
   　）の下側に設定した特許請求の範囲第１項記載の、流
   体の流量測定方法。 ３、　流量測定値（Ｕ、；　’）　ノ！’＆　ＩＦ、　
   ｔ’、ｉ　７’−、−、Ｖ＋　（Ｃ、：ｉ；’、　１ｈ
   ｔ　Ｊ−／’、Ｊ、流量測定装置の特性曲線の頑］・・
   ｋ＋２０．２１）を、流量測定値（ＩＪ、、　）を有す
   る２ノ；Ｃ：１ｊ：　ｆＩ７．＋零から最小流量値（Ｑ
   ｍ　）　丑でに設定し／、−特、ｔ′１′請求の範囲第
   ２項記載の、流体の流：１．ｉ’、　ｄ！’Ｉ定力法。 壬、　流量測定値（Ｕ、、、、）のｌｌｉ屯のため（（
   、流：１：測定装置の特性曲線の、最ｌ装置Ａ１、：、
   ：Ｉｌｌ′１．（、・９．、）を表わす最小流量測定値
   （・」１）のＩ・−飼で、流鼠値零の場合の流量測定値
   （：、＋、、’、　）より小さい補正流量測定値（Ｕ、
   ｉ２．）に補正できるようにした特許請求の範囲第３項
   記載の、流体の流量測定方法。 ５、流量測定装置の特性曲線の、最小流１′３：測定値
   （ＵＳｍ　）の下側に選択した領域（、，２０，２１）
   において流量測定値（ｌｊ、）を袖１１ニジて、流量値
   （Ｑ）が増大する場合に流；１１．測定値（ＵＳ）の上
   昇を遅延するようにした特許請求の範囲第２項記載の、
   流体の流ｉ７；：　ａ、ｌ＋１定方法。 ６、　流量測定装置の特性開脚の、【Ａ「、：ｌ；・値
   零の場合の流量測定値（ＵＳｏ）から最小流（１：測定
   値（Ｕ：＝ｍ　）までの領域（２０，２１）を、流１′
   ｉ、の流量の脈動的な変化から生じた流量測定飴゛（Ｕ
   ３）の誤差を低減または補正できるような経過にした特
   許請求の範囲第３項記載の、流体の流量測定方法。 ７、　流動断面部（１）に配置した少なくとも１つの温
   度に依存する測定抵抗（３）を流量測定装置に設け、温
   度に依存する測定抵抗（３）の温度ないし抵抗が流体量
   （Ｑ　）に依存して調整されるようにした特許請求の範
   囲第１項記載の、流体の流量測定方法。