JPS6233528B2 - - Google Patents
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- JPS6233528B2 JPS6233528B2 JP54094725A JP9472579A JPS6233528B2 JP S6233528 B2 JPS6233528 B2 JP S6233528B2 JP 54094725 A JP54094725 A JP 54094725A JP 9472579 A JP9472579 A JP 9472579A JP S6233528 B2 JPS6233528 B2 JP S6233528B2
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-
- G—PHYSICS
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- G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
- G01F1/68—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using thermal effects
- G01F1/684—Structural arrangements; Mounting of elements, e.g. in relation to fluid flow
-
- G—PHYSICS
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- G01F1/68—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using thermal effects
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- Physics & Mathematics (AREA)
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- Measuring Volume Flow (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は自動車内燃機関の吸入空気流量計に係
り、特に、感熱式空気流量計に関するものであ
る。
り、特に、感熱式空気流量計に関するものであ
る。
内燃機関の吸入空気量を測定するには種々の方
式が用いられているが、その中で感熱式空気流量
計は一般的に応答性が良く空気の質量流量が測定
できるので空気補正を必要としない等の理由で広
く用いられている。これについては特公昭49−
48893号（usp20429838号）、特開昭47−19227
号、特開昭51−64134号として公知となつてい
る。しかしこの方式の流量計では、応答性を良く
するためにその熱容量を小さくしなければならな
いので、検知部は微細な構造となり耐久性に問題
があつた。特に、内燃機関が不調であるときに生
ずるバツクフアイアによつて機能的な損傷を受け
易いという欠点があつた。また、バツクフアイア
時だけでなくエンジンの回転による脈動が激しい
ときには吸気が逆流する場合があり、一方、感熱
式空気流量計の性質として逆流の場合も正流と同
様に出力する。したがつて、この場合は実際の吸
気量よりも多い吸気量として検知し、測定値は不
正確となる。更に、ベンチユリ部に開口するバイ
パス空気路を設けてその通路に感熱式空気流量計
の検知部を設置したときは、バイパス空気路の流
路抵抗によつて特に低吸気量時の流量が低下し測
定誤差を生ずるという問題点をもつていた。
式が用いられているが、その中で感熱式空気流量
計は一般的に応答性が良く空気の質量流量が測定
できるので空気補正を必要としない等の理由で広
く用いられている。これについては特公昭49−
48893号（usp20429838号）、特開昭47−19227
号、特開昭51−64134号として公知となつてい
る。しかしこの方式の流量計では、応答性を良く
するためにその熱容量を小さくしなければならな
いので、検知部は微細な構造となり耐久性に問題
があつた。特に、内燃機関が不調であるときに生
ずるバツクフアイアによつて機能的な損傷を受け
易いという欠点があつた。また、バツクフアイア
時だけでなくエンジンの回転による脈動が激しい
ときには吸気が逆流する場合があり、一方、感熱
式空気流量計の性質として逆流の場合も正流と同
様に出力する。したがつて、この場合は実際の吸
気量よりも多い吸気量として検知し、測定値は不
正確となる。更に、ベンチユリ部に開口するバイ
パス空気路を設けてその通路に感熱式空気流量計
の検知部を設置したときは、バイパス空気路の流
路抵抗によつて特に低吸気量時の流量が低下し測
定誤差を生ずるという問題点をもつていた。
本発明は内燃機関の運転状態の如何にかかわら
ず安定高精度な測定を行う空気流量計を提供する
ことを目的とし、内燃機関の吸気管に形成したバ
イパス空気路に、流速測定用抵抗体、温度補償用
抵抗体を含むブリツジ回路と、該ブリツジ回路の
中点の電位を入力する差動増幅器と、該差動増幅
器の出力信号に基づいて上記ブリツジ回路への供
給電流を制御するトランジスタとを有する感熱式
流速計を設けて、上記バイパス空気路の空気流速
を該感熱式流速計で検知し、上記吸気管内の空気
流量を計測する空気流量計において、上記差動増
幅器の二つの入力端のうち、一方の入力端に接続
する信号線に一定電圧を付加することを特徴とす
るものである。
ず安定高精度な測定を行う空気流量計を提供する
ことを目的とし、内燃機関の吸気管に形成したバ
イパス空気路に、流速測定用抵抗体、温度補償用
抵抗体を含むブリツジ回路と、該ブリツジ回路の
中点の電位を入力する差動増幅器と、該差動増幅
器の出力信号に基づいて上記ブリツジ回路への供
給電流を制御するトランジスタとを有する感熱式
流速計を設けて、上記バイパス空気路の空気流速
を該感熱式流速計で検知し、上記吸気管内の空気
流量を計測する空気流量計において、上記差動増
幅器の二つの入力端のうち、一方の入力端に接続
する信号線に一定電圧を付加することを特徴とす
るものである。
第１図は本発明の一実施例である空気流量計を
備えた給気筒の正面図、第２図は第１図のＡ−Ｂ
断面図、第３図は第１図のＣ−Ｄ断面図である。
給気筒１はベンチユリ部４を形成した吸気路２を
有し、その下端のフランジ部を絞り弁室に接続し
ている。なお、この絞り弁室の絞り弁下流には燃
料噴射弁が装着されている。第２図の矢印方向に
吸入された空気はベンチユリ部４を通過するが、
その一部はバイパス空気路３を通過する。即ち、
ベンチユリ部４の上流に開口した空気流分岐部５
から入つた空気は、ベンチユリ部４に開口した空
気流合流部６に生じた負圧によつて吸引されて空
気流合流部６から吸気路２に出る。
備えた給気筒の正面図、第２図は第１図のＡ−Ｂ
断面図、第３図は第１図のＣ−Ｄ断面図である。
給気筒１はベンチユリ部４を形成した吸気路２を
有し、その下端のフランジ部を絞り弁室に接続し
ている。なお、この絞り弁室の絞り弁下流には燃
料噴射弁が装着されている。第２図の矢印方向に
吸入された空気はベンチユリ部４を通過するが、
その一部はバイパス空気路３を通過する。即ち、
ベンチユリ部４の上流に開口した空気流分岐部５
から入つた空気は、ベンチユリ部４に開口した空
気流合流部６に生じた負圧によつて吸引されて空
気流合流部６から吸気路２に出る。
このバイパス空気路３は第１図に破線で示し、
かつ第３図にも示しているように横長コの字形の
通路であり、その垂直路内には流速測定用抵抗体
７と温度補償用抵抗体８が設置されている。ま
た、これら抵抗体のリード線は絶縁部材よりなる
カバー１２に支持されると共に電子回路１０に接
続され、電子回路１０は回路カバー９で保護され
ている。上記抵抗体７，８および電子回路１０が
感熱式空気流量計の検知部を構成している。
かつ第３図にも示しているように横長コの字形の
通路であり、その垂直路内には流速測定用抵抗体
７と温度補償用抵抗体８が設置されている。ま
た、これら抵抗体のリード線は絶縁部材よりなる
カバー１２に支持されると共に電子回路１０に接
続され、電子回路１０は回路カバー９で保護され
ている。上記抵抗体７，８および電子回路１０が
感熱式空気流量計の検知部を構成している。
このようなバイパス空気路３は空気流分岐部５
と空気流合流部６で吸気路２と直角になつている
ので、主空気流に塵俟や綿くず等があつたとして
もバイパス空気路３に入り込むことはなく、抵抗
体７，８は汚染されないので長期間経時変化する
ことなく長寿命である。また、空気流合流部６は
ベンチユリ部４の最狭部付近に開口しているので
バツクフアイアが生じて空気流が逆流してもバイ
パス空気路３内を逆流通過することはない。何故
ならば、逆流空気流はベンチユリ部４の収縮部１
１で吸気路壁とは剥離し空気流分岐部５と空気流
合流部６との圧力はほぼ等しくなるので、バイパ
ス空気路３内を空気が流れることはない。したが
つて、バツクフアイア時の吸気逆流による測定誤
差は生じない。なお、同じ理由で内燃機関による
吸入空気の脈動が生じても誤差を生ずることはな
いので、内燃機関に吸入される空気量に比例した
信号をこの感熱式空気流量計から得ることができ
る。
と空気流合流部６で吸気路２と直角になつている
ので、主空気流に塵俟や綿くず等があつたとして
もバイパス空気路３に入り込むことはなく、抵抗
体７，８は汚染されないので長期間経時変化する
ことなく長寿命である。また、空気流合流部６は
ベンチユリ部４の最狭部付近に開口しているので
バツクフアイアが生じて空気流が逆流してもバイ
パス空気路３内を逆流通過することはない。何故
ならば、逆流空気流はベンチユリ部４の収縮部１
１で吸気路壁とは剥離し空気流分岐部５と空気流
合流部６との圧力はほぼ等しくなるので、バイパ
ス空気路３内を空気が流れることはない。したが
つて、バツクフアイア時の吸気逆流による測定誤
差は生じない。なお、同じ理由で内燃機関による
吸入空気の脈動が生じても誤差を生ずることはな
いので、内燃機関に吸入される空気量に比例した
信号をこの感熱式空気流量計から得ることができ
る。
第４図はバイパス空気路の吸気流速と感熱式空
気流量計の出力との関係を示す線図で、第４図Ａ
は逆流を伴う脈動流の吸気流速を示し、第４図Ｂ
は従来の感熱式空気流量計の出力、第４図Ｃは本
実施例の感熱式空気流量計の出力を示している。
なお、横軸は時間を示し、上記３図とも同一スケ
ールである。
気流量計の出力との関係を示す線図で、第４図Ａ
は逆流を伴う脈動流の吸気流速を示し、第４図Ｂ
は従来の感熱式空気流量計の出力、第４図Ｃは本
実施例の感熱式空気流量計の出力を示している。
なお、横軸は時間を示し、上記３図とも同一スケ
ールである。
第４図Ａの時間軸より下の部分は逆流分を示し
ており、このとき従来の出力を示す第４図Ｂでは
逆流時も正の信号を僅か乍ら出力していた。しか
る本実施例の場合は、逆流時には信号を出力しな
いで、空気流量計の出力と吸気量との比例性は向
上している。
ており、このとき従来の出力を示す第４図Ｂでは
逆流時も正の信号を僅か乍ら出力していた。しか
る本実施例の場合は、逆流時には信号を出力しな
いで、空気流量計の出力と吸気量との比例性は向
上している。
第５図は第２図のバイパス空気路の形状を模式
的に従来と比較して示す拡大断面図である。第５
図Ａに示す従来のバイパス空気路３は、その右側
に図示した正方形の断面となつている。これに対
して本実施例の場合は第５図Ｂに示すごとく横長
の矩形断面としてあり、その屈曲部は曲率をもた
せて形成してある。一般にバイパス通路を流体が
通過する場合は、主通路の流量が低下する程バイ
パス通路の流量比は減少するものである。感熱式
空気流量計はバイパス空気路３の流量から全体の
吸気量を推定するものであるので、上記のような
バイパス空気路３の形状はその比例性を向上させ
るのに効果がある。即ち、バイパス空気路３が矩
形断面となつているので層流となり易く、かつ屈
曲部で滑らかに流れ方向が変化する空気流の乱れ
が少ない。したがつて、低吸気流になつても主吸
気量との比例性は向上する。
的に従来と比較して示す拡大断面図である。第５
図Ａに示す従来のバイパス空気路３は、その右側
に図示した正方形の断面となつている。これに対
して本実施例の場合は第５図Ｂに示すごとく横長
の矩形断面としてあり、その屈曲部は曲率をもた
せて形成してある。一般にバイパス通路を流体が
通過する場合は、主通路の流量が低下する程バイ
パス通路の流量比は減少するものである。感熱式
空気流量計はバイパス空気路３の流量から全体の
吸気量を推定するものであるので、上記のような
バイパス空気路３の形状はその比例性を向上させ
るのに効果がある。即ち、バイパス空気路３が矩
形断面となつているので層流となり易く、かつ屈
曲部で滑らかに流れ方向が変化する空気流の乱れ
が少ない。したがつて、低吸気流になつても主吸
気量との比例性は向上する。
また、このように吸気路２に対して横長の空気
流分岐部５および空気流合流部６を開口させてい
ることは、バツクフアイア時の逆流が短時間でこ
れら開口部を通過することになるので、逆流がバ
イパス空気路３内に侵入することを防ぐためにも
有効である。
流分岐部５および空気流合流部６を開口させてい
ることは、バツクフアイア時の逆流が短時間でこ
れら開口部を通過することになるので、逆流がバ
イパス空気路３内に侵入することを防ぐためにも
有効である。
第６図は吸気路を流れる主吸気量とバイパス空
気路を流れる空気量との関係を示す線図で、横軸
は主吸気量をＱを、縦軸はバイパス空気量ｑと主
吸気量Ｑとの比を示している。破線１３はＱと
ｑ／Ｑが比例する理想的な関係を示す線である
が、従来の感熱式空気流量計は実線１４のごとく
低吸気量になるとｑが急激に減少する。しかし、
一点鎖線１５で示す本実施例の場合の低下度は少
なく、比例性は幾分改善されている。
気路を流れる空気量との関係を示す線図で、横軸
は主吸気量をＱを、縦軸はバイパス空気量ｑと主
吸気量Ｑとの比を示している。破線１３はＱと
ｑ／Ｑが比例する理想的な関係を示す線である
が、従来の感熱式空気流量計は実線１４のごとく
低吸気量になるとｑが急激に減少する。しかし、
一点鎖線１５で示す本実施例の場合の低下度は少
なく、比例性は幾分改善されている。
上記は空気流量を対象として検討したものであ
るが、感熱式電空気量計は空気の質量流量比に比
例して出力を発生するものであるので、空気温度
も考慮しなければならない。第５図Ｂに示す本実
施例のバイパス空気路３は矩形断面となつている
ので、従来に比較して壁面積が増加している。し
たがつてバイパス空気温度は壁面との温度差があ
るときには変化し誤差を生ずる恐れがある。これ
を防ぐためにバイパス空気路３の壁面は断熱材、
例えば合成樹脂で被覆することが好ましい。本実
施例においては、第２図に示すカバー１２をプラ
スチツク製としてバイパス空気路の断熱とこの通
路に設置する熱線の電気的絶縁性を向上させてい
る。
るが、感熱式電空気量計は空気の質量流量比に比
例して出力を発生するものであるので、空気温度
も考慮しなければならない。第５図Ｂに示す本実
施例のバイパス空気路３は矩形断面となつている
ので、従来に比較して壁面積が増加している。し
たがつてバイパス空気温度は壁面との温度差があ
るときには変化し誤差を生ずる恐れがある。これ
を防ぐためにバイパス空気路３の壁面は断熱材、
例えば合成樹脂で被覆することが好ましい。本実
施例においては、第２図に示すカバー１２をプラ
スチツク製としてバイパス空気路の断熱とこの通
路に設置する熱線の電気的絶縁性を向上させてい
る。
また、バイパス空気路３は吸気路２に比べて流
路抵抗が大きいので、圧力差も考慮する必要があ
る。いま、空気流分岐部５の圧力をＰa、空気流
合流部６の圧力をＰbとすると、 Ｐa−Ｐb＝ζnγｎｖ２ ｎ／２ｇ ……(1) Ｐa−Ｐb＝ζbγｂＶ２ ｂ／２ｇ ……(2) 但し、 ζnは吸気路における流動抵抗係数 ζbはバイパス空気路３における流動抵抗係数。
路抵抗が大きいので、圧力差も考慮する必要があ
る。いま、空気流分岐部５の圧力をＰa、空気流
合流部６の圧力をＰbとすると、 Ｐa−Ｐb＝ζnγｎｖ２ ｎ／２ｇ ……(1) Ｐa−Ｐb＝ζbγｂＶ２ ｂ／２ｇ ……(2) 但し、 ζnは吸気路における流動抵抗係数 ζbはバイパス空気路３における流動抵抗係数。
γnは吸気路２における空気の比重量
γbはバイパス空気路３における空気の比重量。
ｖnは吸気路２における空気流速
ｖbはバイパス空気路３における空気流速
ｇは重力の加速度
である。上記(1)、(2)式より
この(3)式の左辺は吸気路２とバイパス空気路３
の質量重量比を示すものであるが、この値は吸気
路２およびバイパス空気路３を通過する空気の比
重量の比および流動抵抗係数の比の平方根に比例
することを示している。即ち、吸気路２とバイパ
ス空気路３の温度差を少なくするため合成樹脂材
を用いたカバー１２とバイパス通路３の屈曲部の
流線形化は有効な手段といえる。
の質量重量比を示すものであるが、この値は吸気
路２およびバイパス空気路３を通過する空気の比
重量の比および流動抵抗係数の比の平方根に比例
することを示している。即ち、吸気路２とバイパ
ス空気路３の温度差を少なくするため合成樹脂材
を用いたカバー１２とバイパス通路３の屈曲部の
流線形化は有効な手段といえる。
第７図はバイパス空気路内の流速測定用抵抗体
および温度補償用抵抗体の取り付け状態を示す断
面図で、第３図の要部拡大図である。流速測定用
抵抗体７および温度補償用抵抗体８は絶縁材より
なるカバー１２に埋設したリード線１６に支持さ
れ、バイパス空気路３内に設置されている。第７
図Ａ，Ｂは両抵抗体７，８がバイパス空気路３に
上下に配置されている例で、第７図Ｃは左右に配
置されている例である。なお、リード線１６より
供給される電流によつて流速測定用抵抗体７は所
定の温度に加熱されるが、温度補償用抵抗体８は
大気温度より僅かに高い温度に加熱されるだけで
ある。
および温度補償用抵抗体の取り付け状態を示す断
面図で、第３図の要部拡大図である。流速測定用
抵抗体７および温度補償用抵抗体８は絶縁材より
なるカバー１２に埋設したリード線１６に支持さ
れ、バイパス空気路３内に設置されている。第７
図Ａ，Ｂは両抵抗体７，８がバイパス空気路３に
上下に配置されている例で、第７図Ｃは左右に配
置されている例である。なお、リード線１６より
供給される電流によつて流速測定用抵抗体７は所
定の温度に加熱されるが、温度補償用抵抗体８は
大気温度より僅かに高い温度に加熱されるだけで
ある。
もし、バイパス空気路３を流れる空気温度とカ
バー１２の温度が異なる場合には、リード線１６
を介して熱が伝導し抵抗体７，８の温度を変化さ
せるので、抵抗体７，８のリード線１６の長さを
等しくしかも対称形にしないと熱的にバランスし
ないことになる。第７図に示す抵抗体の取り付け
はこの点を考慮してリード線１６を配設してある
が、特に、バイパス空気路３内に露出しているリ
ード線の長さが短い第７図Ａの場合には比較的小
形にまとまり安定している。
バー１２の温度が異なる場合には、リード線１６
を介して熱が伝導し抵抗体７，８の温度を変化さ
せるので、抵抗体７，８のリード線１６の長さを
等しくしかも対称形にしないと熱的にバランスし
ないことになる。第７図に示す抵抗体の取り付け
はこの点を考慮してリード線１６を配設してある
が、特に、バイパス空気路３内に露出しているリ
ード線の長さが短い第７図Ａの場合には比較的小
形にまとまり安定している。
次に、上記抵抗体７，８に接続するブリツジ回
路の改良点について説明する。第８図は従来の感
熱式空気流量計の回路図である。流速測定用抵抗
体７、温度補償用抵抗体８、抵抗器１７，１８，
１９でホイートストンブリツジを構成し、その中
点の電位差をオペアンプ２０を用いた差動増幅回
路で検出している。この信号をトランジスタ２１
のベースに入力し、ブリツジ中点の電位が常に等
しくなるように閉ループ制御している。
路の改良点について説明する。第８図は従来の感
熱式空気流量計の回路図である。流速測定用抵抗
体７、温度補償用抵抗体８、抵抗器１７，１８，
１９でホイートストンブリツジを構成し、その中
点の電位差をオペアンプ２０を用いた差動増幅回
路で検出している。この信号をトランジスタ２１
のベースに入力し、ブリツジ中点の電位が常に等
しくなるように閉ループ制御している。
ブリツジの平衡条件より、流速測定用抵抗体７
の抵抗Ｒwは次式で表わされる。
の抵抗Ｒwは次式で表わされる。
Ｒw＝Ｒ１／Ｒ２（Ｒt＋R3） ……(4)
但し、
R1は抵抗器１７の抵抗値
R2は抵抗器１８の抵抗値
R3は抵抗器１９の抵抗値
Ｒtは温度補償用抵抗体８の抵抗値
である。実際にはＲw＞Ｒｔとなつており、流速
測定用抵抗体７は加熱された状態となり温度補償
用抵抗体８は僅かに加熱されるがほとんど大気温
度に等しい。したがつて、空気温度が上昇したと
きはＲtもそれにつれて抵抗が増加し、空気温度
の上昇による影響を補償している。また、空気温
度が一定ならばＲtは一定となり、Ｒwは空気流量
の如何にかかわらず一定値となるようにオペアン
プ２０が作動してブリツジに流す電流を制御す
る。即ち、バイパス空気路３を流れる空気流速信
号はこのブリツジの中点の電位又はトランジスタ
２１のエミツタの電位によつて知ることができ、
したがつて、バイパス空気路３の空気量が求めら
れる。
測定用抵抗体７は加熱された状態となり温度補償
用抵抗体８は僅かに加熱されるがほとんど大気温
度に等しい。したがつて、空気温度が上昇したと
きはＲtもそれにつれて抵抗が増加し、空気温度
の上昇による影響を補償している。また、空気温
度が一定ならばＲtは一定となり、Ｒwは空気流量
の如何にかかわらず一定値となるようにオペアン
プ２０が作動してブリツジに流す電流を制御す
る。即ち、バイパス空気路３を流れる空気流速信
号はこのブリツジの中点の電位又はトランジスタ
２１のエミツタの電位によつて知ることができ、
したがつて、バイパス空気路３の空気量が求めら
れる。
しかるにこのようなブリツジ回路を用いても全
吸気量に比例した信号が得られない場合がある。
それは第６図で説明したように内燃機関の低速回
転時で、主吸気量が少ないときはバイパス空気路
３の吸気量と主吸気量とが比例しないからであ
る。また、第５図のようにバイパス空気路３の形
状を改善しても、第５図に一点鎖線１５で示すよ
うにバイパス空気路３の吸気量が低下するので、
第８図の回路の出力信号もこのようになり根本的
な解決策とはならない。
吸気量に比例した信号が得られない場合がある。
それは第６図で説明したように内燃機関の低速回
転時で、主吸気量が少ないときはバイパス空気路
３の吸気量と主吸気量とが比例しないからであ
る。また、第５図のようにバイパス空気路３の形
状を改善しても、第５図に一点鎖線１５で示すよ
うにバイパス空気路３の吸気量が低下するので、
第８図の回路の出力信号もこのようになり根本的
な解決策とはならない。
第９図は本発明の一実施例である感熱式空気流
量計の回路図である。抵抗器１８と抵抗器１９と
の間の電位Ｖaに加算器３８の定電位を加えてい
る。この定電位は可変抵抗器３７によつて供給さ
れる。この加算電位とブリツジの他方の中点電
位、即ち、抵抗器１７と流速測定用抵抗体７との
間の電位Ｖbが等しくなるよう構成すると、次式
が成立する。
量計の回路図である。抵抗器１８と抵抗器１９と
の間の電位Ｖaに加算器３８の定電位を加えてい
る。この定電位は可変抵抗器３７によつて供給さ
れる。この加算電位とブリツジの他方の中点電
位、即ち、抵抗器１７と流速測定用抵抗体７との
間の電位Ｖbが等しくなるよう構成すると、次式
が成立する。
Ｖa＝Ｖ・（Ｒ３＋Ｒ５）／Ｒ２＋Ｒ３＋Ｒ
ｔ……(5) ＶbＶ・Ｒｗ／Ｒ１＋Ｒｗ ……(6) 但し、Ｖはトランジスタ２１のエミツタの電位
である。可変抵抗器３７によつて得られる電位を
Ｖcとすると、第９図の構成では次式の関係とな
る。
ｔ……(5) ＶbＶ・Ｒｗ／Ｒ１＋Ｒｗ ……(6) 但し、Ｖはトランジスタ２１のエミツタの電位
である。可変抵抗器３７によつて得られる電位を
Ｖcとすると、第９図の構成では次式の関係とな
る。
Ｖb＝Ｖa＋Ｖc ……(7)
式(5)、(6)、(7)により流速測定用抵抗体７の抵抗
値Ｒwは次のようになる。
値Ｒwは次のようになる。
Ｒw＝Ｒ１／Ｒ２（R3＋Ｒt）
＋Ｖｃ／Ｖ・Ｒ１＋Ｒｗ／Ｒ２・（R2＋R3＋Ｒt）…
…(8) 即ち、流量が増加すればトランジスタ２１のエ
ミツタ電圧Ｖが増加するので、Ｒwは低流量或で
大きく高流量域では小となる。したがつて、感熱
式空気流量計の信号は低流量域で大きくなり、高
流量域で小さくなる。その結果、第６図の破線１
３に近づき、主吸気量Ｑに対するｑ／Ｑの値は一
定となり、低流量域におけるバイパス流量の減少
による測定出力は補正される。
…(8) 即ち、流量が増加すればトランジスタ２１のエ
ミツタ電圧Ｖが増加するので、Ｒwは低流量或で
大きく高流量域では小となる。したがつて、感熱
式空気流量計の信号は低流量域で大きくなり、高
流量域で小さくなる。その結果、第６図の破線１
３に近づき、主吸気量Ｑに対するｑ／Ｑの値は一
定となり、低流量域におけるバイパス流量の減少
による測定出力は補正される。
第１０図は第９図の変形例である感熱式空気流
量計の回路図であり、第９図と同じ部分には同一
符号を付してある。この回路は温度補償抵抗体８
に流す電流を更に減少させてその発熱量を小さく
し、空気温度補償の精度を向上させたものであ
る。３１，３２，３３，３４，３５は固定抵抗器
であり、２０はオペアンプ、３６は差動増幅器、
２１はトランジスタである。差動増幅器３６の＋
端子に入る電位に可変抵抗器３７、加算器３８に
よる定電位Ｖcを加えて第９図の回路と同様な効
果を得ている。なお、コンデンサ３９はノイズ防
止のために接続したものである。
量計の回路図であり、第９図と同じ部分には同一
符号を付してある。この回路は温度補償抵抗体８
に流す電流を更に減少させてその発熱量を小さく
し、空気温度補償の精度を向上させたものであ
る。３１，３２，３３，３４，３５は固定抵抗器
であり、２０はオペアンプ、３６は差動増幅器、
２１はトランジスタである。差動増幅器３６の＋
端子に入る電位に可変抵抗器３７、加算器３８に
よる定電位Ｖcを加えて第９図の回路と同様な効
果を得ている。なお、コンデンサ３９はノイズ防
止のために接続したものである。
第１１図は第９図の更に他の変形例である感熱
式空気流量計の回路図で、抵抗器１７と流速測定
用抵抗体７との間の電位から減算器４０によつて
可変抵抗器３７の定電圧を差引き、この電位と抵
抗器１８と抵抗器１９間の電位とが等しくなるよ
うに閉ループ制御を行う、したがつて、次式が成
立する。
式空気流量計の回路図で、抵抗器１７と流速測定
用抵抗体７との間の電位から減算器４０によつて
可変抵抗器３７の定電圧を差引き、この電位と抵
抗器１８と抵抗器１９間の電位とが等しくなるよ
うに閉ループ制御を行う、したがつて、次式が成
立する。
Ｖa＝Ｖb−Ｖc ……(9)
これは前記(7)式と同じであり、第９図と同じ効
果が得られる。
果が得られる。
以上の如き実施例の空気流量計は、ホイートス
トンブリツジの中点電位を等しくするような帰環
制御回路の出力を処理し、補正電位を加減するこ
とによつて、低吸気量時の検知出力を補正してい
るので、高精度の流量測定が可能となつている。
トンブリツジの中点電位を等しくするような帰環
制御回路の出力を処理し、補正電位を加減するこ
とによつて、低吸気量時の検知出力を補正してい
るので、高精度の流量測定が可能となつている。
本発明の空気流量計は、内燃機関の運転状態の
如何にかかわらず長期間高精度な測定が可能とな
るという効果をもつている。
如何にかかわらず長期間高精度な測定が可能とな
るという効果をもつている。
第１図は本発明の一実施例である空気流量計を
備えた給気筒の正面図、第２図は第１図のＡ−Ｂ
断面図、第３図は第１図のＣ−Ｄ断面図、第４図
はバイパス空気路の吸気流速と感熱式空気流量計
の出力との関係を比較して示す線図、第５図はバ
イパス空気路の形状を従来と比較して示す拡大断
面図、第６図は吸気路を流れる主吸気量とバイパ
ス空気路を流れる空気量との関係を示す線図、第
７図はバイパス空気路内の抵抗体の取り付け状態
を示す断面図、第８図は従来の感熱式空気流量計
の回路図、第９図は本発明の一実施例である感熱
式空気流量計の回路図、第１０図および第１１図
は第８図の変形例である回路図である。 １……給気筒、２……吸気路、３……バイパス
空気路、４……ベンチユリ部、５……空気流分岐
部、６……空気流合流部、７……流速測定用抵抗
体、８……温度補償用抵抗体、９……回路カバ
ー、１０……電子回路、１１……収縮部、１２…
…カバー、１６……リード線、１７，１８，１
９，３１，３２，３３，３４，３５……抵抗器、
２０……オペアンプ、２１……トランジスタ、３
６……差動増幅器、３７……可変抵抗器、３８…
…加算器、３９……コンデンサ、４０……減算
器。
備えた給気筒の正面図、第２図は第１図のＡ−Ｂ
断面図、第３図は第１図のＣ−Ｄ断面図、第４図
はバイパス空気路の吸気流速と感熱式空気流量計
の出力との関係を比較して示す線図、第５図はバ
イパス空気路の形状を従来と比較して示す拡大断
面図、第６図は吸気路を流れる主吸気量とバイパ
ス空気路を流れる空気量との関係を示す線図、第
７図はバイパス空気路内の抵抗体の取り付け状態
を示す断面図、第８図は従来の感熱式空気流量計
の回路図、第９図は本発明の一実施例である感熱
式空気流量計の回路図、第１０図および第１１図
は第８図の変形例である回路図である。 １……給気筒、２……吸気路、３……バイパス
空気路、４……ベンチユリ部、５……空気流分岐
部、６……空気流合流部、７……流速測定用抵抗
体、８……温度補償用抵抗体、９……回路カバ
ー、１０……電子回路、１１……収縮部、１２…
…カバー、１６……リード線、１７，１８，１
９，３１，３２，３３，３４，３５……抵抗器、
２０……オペアンプ、２１……トランジスタ、３
６……差動増幅器、３７……可変抵抗器、３８…
…加算器、３９……コンデンサ、４０……減算
器。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 内燃機関の吸気管に形成したバイパス空気路
に、流速測定用抵抗体、温度補償用抵抗体を含む
ブリツジ回路と、該ブリツジ回路の中点の電位を
入力する差動増幅器と、該差動増幅器の出力信号
に基づいて上記ブリツジ回路への供給電流を制御
するトランジスタとを有する感熱式流速計を設け
て、上記バイパス空気路の空気流速を該感熱式流
速計で検知し、上記吸気管内の空気流量を計測す
る空気流量計において、上記差動増幅器の二つの
入力端のうち、一方の入力端に接続する信号線に
一定電圧を付加することを特徴とする空気流量
計。 ２ 上記感熱式抵抗体が、流速測定用抵抗体と温
度補償用抵抗体であり、共にバイパス空気路内に
露出させた部分の長さが等しいリード線で支持さ
れた抵抗体である特許請求の範囲第１項記載の空
気流量計。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9472579A JPS5618721A (en) | 1979-07-24 | 1979-07-24 | Air flow meter |
| DE8080103789T DE3071837D1 (en) | 1979-07-24 | 1980-07-03 | Air flow meter |
| EP80103789A EP0023970B1 (en) | 1979-07-24 | 1980-07-03 | Air flow meter |
| US06/168,736 US4373387A (en) | 1979-07-24 | 1980-07-14 | Air flow meter |
| US06/438,773 US4562731A (en) | 1979-07-24 | 1982-11-03 | Air flow meter |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9472579A JPS5618721A (en) | 1979-07-24 | 1979-07-24 | Air flow meter |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61190299A Division JPS6254126A (ja) | 1986-08-13 | 1986-08-13 | 空気流量計 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5618721A JPS5618721A (en) | 1981-02-21 |
| JPS6233528B2 true JPS6233528B2 (ja) | 1987-07-21 |
Family
ID=14118086
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9472579A Granted JPS5618721A (en) | 1979-07-24 | 1979-07-24 | Air flow meter |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US4373387A (ja) |
| EP (1) | EP0023970B1 (ja) |
| JP (1) | JPS5618721A (ja) |
| DE (1) | DE3071837D1 (ja) |
Families Citing this family (60)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3106508C2 (de) * | 1981-02-21 | 1986-07-31 | Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart | Luftmassenmeßeinrichtung bei einer Brennkraftmaschine |
| JPS57163822A (en) | 1981-04-01 | 1982-10-08 | Nippon Soken Inc | Measuring device for air flow rate |
| JPS589057A (ja) * | 1981-07-10 | 1983-01-19 | Hitachi Ltd | 流体漏れ検出装置 |
| DE3130626A1 (de) * | 1981-08-01 | 1983-02-17 | Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart | Vorrichtung zur messung der masse eines stroemenden mediums |
| DE3130624A1 (de) * | 1981-08-01 | 1983-02-17 | Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart | Luftmassenmessvorrichtung |
| JPS5826221A (ja) * | 1981-08-10 | 1983-02-16 | Hitachi Ltd | 内燃機関の空気流量測定装置 |
| DE3229844A1 (de) * | 1982-08-11 | 1984-02-16 | Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart | Vorrichtung zur messung der masse eines stroemenden mediums und verfahren zur herstellung einer vorrichtung zur messung der masse eines stroemenden mediums |
| JPS5935109A (ja) * | 1982-08-23 | 1984-02-25 | Hitachi Ltd | 熱式流量計 |
| JPS59103930A (ja) * | 1982-12-07 | 1984-06-15 | Nippon Denso Co Ltd | 内燃機関の制御方法 |
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| JPH0670394B2 (ja) * | 1985-08-20 | 1994-09-07 | 三菱電機株式会社 | エンジンの燃料制御装置 |
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- 1982-11-03 US US06/438,773 patent/US4562731A/en not_active Expired - Lifetime
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