JP2944890B2 - 熱式空気流量検出装置 - Google Patents
熱式空気流量検出装置Info
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Description
ン等の吸入空気流量を検出するのに好適に用いられる熱
式空気流量検出装置に関する。
ジン本体の燃焼室内で燃料と吸入空気との混合気を燃焼
させ、その燃焼圧からエンジンの回転出力を取出すよう
にしており、燃料の噴射量等を演算する上で吸入空気流
量を検出することが重要なファクターとなっている。
空気流量検出装置を示す。
れた熱式空気流量検出装置を示し、該熱式空気流量検出
装置1は、エンジン本体の燃焼室(図示せず)に向けて
矢示A方向に流通する吸入空気の流量を検出すべく、吸
気管2の途中に取付穴2Aを介して配設されている。
成する流量計本体を示し、該流量計本体3はインサート
モールド等の手段により図8に示すように成形され、巻
線状をなす後述の基準抵抗14を巻回すべく段付き円柱
状に形成された巻線部4と、該巻線部4の基端側に位置
して略円板状に形成され、後述の端子ピン8A〜8Dが
一体的に設けられた端子部5と、巻線部4の先端側から
吸気管2の径方向に延設され、吸気管2の中心部で後述
の発熱抵抗9および温度補償抵抗11を位置決めする検
出ホルダ6と、吸気管2の外側に位置して端子部5が接
続された後述の回路ケーシング7とから大略構成されて
いる。
に該吸気管2の外周側に設けられた回路ケーシングを示
し、該回路ケーシング7は絶縁性の樹脂材料等によって
形成され、その底部側には吸気管2の取付穴2Aに嵌合
する嵌合部7Aが一体的に設けられている。そして、該
回路ケーシング7は、例えばセラミック材料等からなる
絶縁基板上に流量調整抵抗および差動増幅器(いずれも
図示せず)等を実装した状態で、これらを内蔵するよう
になっている。
端子部5から軸方向に突出した4本の端子ピン(全体と
して各端子ピン8という)を示し、該各端子ピン8は流
量計本体3の巻線部4および検出ホルダ6内に埋設され
た例えば4本の端子板(図示せず)に一体化して設けら
れ、回路ケーシング7のコネクタ部(図示せず)に着脱
可能に接続されるものである。
ナル10A,10Bを介して設けられたホットフィルム
型の発熱抵抗を示し、該発熱抵抗9は温度変化に敏感に
反応して抵抗値が変化する白金等の感温性材料からな
り、例えば酸化アルミニウム(以下、「アルミナ」とい
う)等のセラミック材料からなる絶縁性の筒体に白金線
を巻回したり、白金膜を蒸着したりして形成される小径
の発熱抵抗素子によって構成されている。そして、該発
熱抵抗9はバッテリ(図示せず)からの通電により、例
えば240℃前,後の温度をもって発熱した状態とな
り、吸気管2内を矢示A方向に流れる吸入空気によって
冷却されるときには、この吸入空気の流量に応じて抵抗
値が変化し流量の検出信号を出力させるものである。
計本体3の検出ホルダ6に設けられた温度補償抵抗を示
し、該温度補償抵抗11は例えばアルミナ等のセラミッ
ク材料からなる絶縁基板上にスパッタリング等の手段を
用いて白金膜を着膜形成することにより形成され、白金
膜の両端は前記検出ホルダ6に立設されたターミナル1
2A,12B間に接続されている。
着される保護カバーを示し、該保護カバー13は検出ホ
ルダ6上に発熱抵抗9および温度補償抵抗11を実装し
た後に、図8中に矢印で示す如く検出ホルダ6に被着さ
れ、発熱抵抗9および温度補償抵抗11を保護すると共
に、吸入空気の流通を許すようになっている。なお、図
7中では発熱抵抗9および温度補償抵抗11を明示すべ
く、保護カバー13を検出ホルダ6から取外した状態で
示している。
巻回された巻線抵抗からなる基準抵抗を示し、該基準抵
抗14はその両端が、巻線部4に立設されたターミナル
15A,15Bに接続され、前記発熱抵抗9に直列接続
されている。ここで、前記各端子ピン8のうち、端子ピ
ン8Aはターミナル15Aに前記端子板を介して接続さ
れ、端子ピン8Bは他の端子板を介してターミナル15
B,10Aに接続されている。また、端子ピン8Cは別
の端子板を介してターミナル10B,12Bに接続さ
れ、端子ピン8Dはターミナル12Aにさらに別の端子
板を介して接続されている。
流量検出装置1は、自動車用エンジン等の吸入空気流量
を検出するときに、流量計本体3の端子部5を各端子ピ
ン8を介して回路ケーシング7のコネクタ部に接続した
状態で、流量計本体3の検出ホルダ6等を吸気管2内に
取付穴2Aを介して挿入し、該取付け穴2Aに吸気管2
の外周側から回路ケーシング7を取付けることによっ
て、検出ホルダ6に設けた発熱抵抗9および温度補償抵
抗11を吸気管2の中心部に配設する。
列接続すると共に、温度補償抵抗11を回路ケーシング
7内の流量調整抵抗に直列接続することによって、これ
らの発熱抵抗9、基準抵抗14、温度補償抵抗11およ
び流量調整抵抗からブリッジ回路を構成し、これらに外
部から通電を行うことにより発熱抵抗9を240℃前,
後の温度をもって発熱させる。
本体の燃焼室に向けて矢示A方向に吸入空気が流通する
ときには、この吸入空気の流れにより発熱抵抗9が冷却
されて該発熱抵抗9の抵抗値が変化するから、該発熱抵
抗9に直列接続された基準抵抗14の両端電圧に基づい
て吸入空気の流量に対応した検出信号を出力電圧の変化
として検出し、この出力電圧の変化を図示しないコント
ロールユニットに出力する。さらに、コントロールユニ
ットではこの出力電圧に基づいて燃料の噴射量等の演算
を行っている。
来技術では、吸気管2内を流れる吸入空気の流れで発熱
抵抗9が冷却されるのを利用して、該発熱抵抗9の抵抗
値変化に基づき吸入空気流量を検出する構成であるか
ら、該発熱抵抗9は図7中の矢示A方向(順方向)に流
れる吸入空気流によって冷却されると共に、矢示B方向
(逆方向)に流れる空気流によっても冷却されてしま
い、この逆方向の空気流により吸入空気流量を誤検出す
るという問題がある。
本体では、各シリンダ内でそれぞれピストンが往復動す
るに応じて各吸気弁(図示せず)が開弁する毎に、吸入
空気が各シリンダ内に向けて矢示A方向(順方向)に吸
込まれるから、吸気管2内を流れる空気の流速は各吸気
弁の開,閉弁に応じて図9に例示する如く増減を繰返し
脈動するようになる。
域等に達して吸,排気量が増大してくると、吸気弁と排
気弁(図示せず)とがオーバラップし、排気の一部が吸
気弁の開弁に伴って吸気管2内に吹返すことがあるた
め、このときに吸気管2内では図9に示す時間t1 ,t
2 間のように流速が負(マイナス)となって、矢示B方
向(逆方向)に流れる空気流が発生し、吸入空気流量を
誤検出するという問題が生じる。
されたもので、本発明は逆方向の空気流により吸入空気
流量を誤検出するのを防止でき、流量の検出精度を大幅
に向上できると共に、検出信号を流量に対して線形にし
た熱式空気流量検出装置を提供することを目的としてい
る。
に、本発明は、基端側が吸気管に取付けられた流量計本
体と、前記吸気管内に位置して該流量計本体に設けら
れ、前記吸気管内を流れる吸入空気によって冷却される
発熱抵抗とを備えてなる熱式空気流量検出装置に適用さ
れる。
は、前記発熱抵抗を含んでブリッジ回路を形成し、該ブ
リッジ回路を形成する前記発熱抵抗の抵抗値の変化を流
量に対応した流量検出信号として出力する流量検出手段
と、前記発熱抵抗の前,後に離間して設けられ、前記吸
入空気の流れ方向に対して抵抗値が変化する第1,第2
の感温抵抗と、該第1,第2の感温抵抗の抵抗値変化に
より吸入空気の流れ方向に対応した流れ方向検出信号と
して検出する流れ方向検出手段と、該流れ方向検出手段
からの流れ方向検出信号に基づいて前記流量検出手段か
ら出力される流量検出信号をサンプルホールド信号とす
るサンプルホールド手段と、該サンプルホールド手段か
らのサンプルホールド信号に基づいて吸入空気の流れが
逆方向のときにのみ、前記流量検出手段から出力される
流量検出信号を反転させる信号反転手段とを設けたこと
にある。
は、前記流量計本体に取付けられた絶縁基板上に着膜形
成され、かつ該絶縁基板の少なくとも長さ方向に膜状に
延びる発熱抵抗体として構成し、前記第1,第2の感温
抵抗は、前記絶縁基板上の吸入空気の流れ方向に対し該
発熱抵抗体の前,後にそれぞれ離間して着膜形成された
第1,第2の感温抵抗体として構成したことにある。
出手段は、発熱抵抗を含んでブリッジ回路を形成し、該
ブリッジ回路中の発熱抵抗の抵抗値変化に基づいて流量
に対応した流量検出信号を取出し、流れ方向検出手段
は、前記第1,第2の感温抵抗の抵抗値変化から吸入空
気の流れ方向を流れ方向検出信号として出力する。ま
た、サンプルホールド手段では、該流れ方向検出手段か
らの流れ方向検出信号に基づいて前記流量検出手段から
出力される流量検出信号をサンプルホールド信号として
出力し、信号反転手段では該サンプルホールド手段から
のサンプルホールド信号に基づいて前記流量検出手段か
ら出力される流量検出信号を反転させることにより、該
信号反転手段からの信号は吸入空気流量の流量と流れ方
向を示した信号とすることができる。
れ方向に対し、発熱抵抗体の前,後に離間して絶縁基板
上に形成した第1,第2の感温抵抗体が、前記吸入空気
の流れ方向に応じてそれぞれ抵抗値が変化するから、第
1の感温抵抗体が第2の感温抵抗体よりも抵抗値が小さ
いときには、例えば空気の流れ方向を順方向として検出
でき、第2の感温抵抗体が第1の感温抵抗体よりも抵抗
値が小さいときには、空気の流れを逆方向として検出で
きる。さらに、単一の絶縁基板上に発熱抵抗体、第1,
第2の感温抵抗体を着膜形成しているから、部品点数を
削減することができる。
づき説明する。なお、実施例では前述した従来技術と同
一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略する
ものとする。
検出装置、22は該熱式空気流量検出装置21の本体部
を構成する流量計本体を示し、該流量計本体22は従来
技術で述べた流量計本体3とほぼ同様に、抵抗値R1 を
有する一の基準抵抗23が巻回される巻線部24と、該
巻線部24の基端側に位置し、複数の端子ピン(図示せ
ず)が一体的に設けられた端子部25と、巻線部24の
先端側から吸気管2の径方向に延設された検出ホルダ2
6と、後述する回路ケーシング27とから大略構成され
ている。
ダ26の基端側に後述の絶縁基板29を着脱可能に取付
けられるためのスロット(図示せず)が形成され、該検
出ホルダ26は図1中に示す如く吸気管2の中心部に、
絶縁基板29を介して後述の発熱抵抗体30等を位置決
めする構成となっている。なお、検出ホルダ26には従
来技術で述べた保護カバー13と同様の保護カバー(図
示せず)が取付けられるようになっている。
うに該吸気管2の外周側に設けられた回路ケーシングを
示し、該回路ケーシング27は従来技術で述べた回路ケ
ーシング7とほぼ同様に形成され、吸気管2の取付穴2
Aに嵌合する嵌合部27Aを有しているものの、該回路
ケーシング27は、例えばセラミック材料等からなる絶
縁基板(図示せず)上に後述の流量調整抵抗36および
差動増幅回路37等を実装した状態で、これらを内蔵す
るようになっている。なお、28A,28Bは前記基準
抵抗23の巻線が接続されるターミナルである。
基板を示し、該絶縁基板29は、図2に示すように、ガ
ラス,アルミナ,窒化アルミニウム等の絶縁材料によ
り、長さ寸法が15〜20mm前後、幅寸法が3〜7mm前
後となった長方形の平板状に形成されている。また、該
絶縁基板29は、基端側が検出ホルダ26のスロットに
着脱可能に取付けられる固定端となり、先端側が自由端
となっている。
を構成する発熱抵抗体を示し、該発熱抵抗体30はプリ
ント印刷またはスパッタリング等の手段を用いて白金膜
を着膜させることにより、抵抗値RH を有するように形
成されている。また、該発熱抵抗体30は図2に示す如
く、絶縁基板29の長さ方向中間部に位置して幅方向に
延びた中間抵抗部30Aと、該中間部30Aの両端側か
ら長さ方向に互いに逆向きに延びた第1,第2の延長抵
抗部30B,30Cとから構成されている。
30Aおよび延長抵抗部30B,30Cは全体としてク
ランク形状をなすことによって、絶縁基板29上に発熱
抵抗体30と第1,第2の感温抵抗体31,32をコン
パクトに形成すると共に、発熱抵抗体30の表面積(実
装面積)を可及的に増大させ、例えば吸気管2内を流れ
る吸入空気との接触面積を大きくできるようにしてい
る。
流制御用トランジスタ38によって電流値が制御され、
温度を一定温度(例えば約240℃)に保つように加熱
されている。
温性材料をプリント印刷またはスパッタリング等の手段
で着膜させることによって形成された第1,第2の感温
抵抗体を示し、該第1の感温抵抗体31は上流側に位置
して抵抗値RT1を有するように着膜形成され、第2の感
温抵抗体32は下流側に位置して抵抗値RT2を有するよ
うに着膜形成されている。
記発熱抵抗体30の中間抵抗部30Aと第1の延長抵抗
部30Bとの間に位置し、該延長抵抗部30Bと平行に
延びるように長方形状に形成されている。また、第2の
感温抵抗体32は、中間抵抗部30Aと第2の延長抵抗
部30Cとの間に位置し、該延長抵抗部30Cと平行に
延びるように長方形状に形成されている。そして、感温
抵抗体31,32は絶縁基板29上で実質的に均一な面
積をもって形成され、通常時には図3に示すようにサブ
電源VS から電流が印加され、発熱抵抗体30よりも低
い温度で発熱しているから、該感温抵抗体31,32
は、流れる空気によって効果的に冷却され、抵抗値の減
少として空気の流れ方向を感度良く検出することができ
る。
空気の順方向の流れ(矢示A方向)に対して上流側に位
置し、第2の感温抵抗体32は下流側に位置し、かつ感
温抵抗体31,32の間には発熱抵抗体30が位置して
いる。これにより、吸入空気が順方向の矢示A方向の流
れの場合には、第1の感温抵抗体31が冷やされ、第2
の感温抵抗体32が発熱抵抗体30からの熱を受けるこ
とによって、第1の感温抵抗体31の抵抗値RT1は小さ
くなり、第2の感温抵抗体32の抵抗値RT2は実質的に
変化しない。
が逆方向の矢示B方向となった場合には、第2の感温抵
抗体32が冷やされ、第1の感温抵抗体31が発熱抵抗
体30からの熱を受けることによって、第2の感温抵抗
体32の抵抗値RT2は小さくなり、第1の感温抵抗体3
1の抵抗値RT1は実質的に変化しない。この結果、第1
の感温抵抗体31の抵抗値RT1と第2の感温抵抗体32
の抵抗値RT2とを比較することにより、吸入空気の流れ
方向が順方向であるか、逆方向であるかを判別するよう
になっている。
位置して形成された例えば5個の電極を示し、該各電極
33は絶縁基板29の幅方向に所定間隔をもって列設さ
れ、絶縁基板29の基端側を前記検出ホルダ26のスロ
ット内に差込むことにより、該検出ホルダ26側の各タ
ーミナル(図示せず)に接続される。そして、該各電極
33を介して絶縁基板29上に形成された発熱抵抗体3
0、第1,第2の感温抵抗体31,32等を回路ケーシ
ング27内に設けられた各電子部品と接続し、図3に示
す流量検出用の処理回路を構成している。
処理回路を示す。
路37と共に流量検出手段を構成する一方のブリッジ回
路を示し、該ブリッジ回路34は、発熱抵抗体30、温
度補償抵抗35、一の基準抵抗23および抵抗値R2 を
有する流量調整抵抗36からなり、それぞれ対向する辺
の抵抗値の積が等しくなるブリッジとして構成され、発
熱抵抗体30と温度補償抵抗35との接続点aは電流制
御用トランジスタ38のエミッタ側に接続され、基準抵
抗23と流量調整抵抗36との接続点bはアースに接続
されている。
体30と基準抵抗23、温度補償抵抗35と流量調整抵
抗36はそれぞれ直列接続され、それぞれの接続点c,
dは差動増幅回路37の入力端子に接続され、また接続
点cは後述するサンプルホールド回路43と反転回路4
4に接続されている。そして、差動増幅回路35から出
力される信号は、ブリッジ回路34の印加電流を制御す
る電流制御用トランジスタ38の電流制御電圧となり、
ブリッジ回路34の接続点cからの出力は、基準抵抗2
3の両端電圧となり、この電圧は発熱抵抗体30が流量
によって冷却される度合いを示す流量検出信号としての
流量検出電圧Va となる。
抗体30の近傍に位置して検出ホルダ26に設けられ、
かつ該温度補償抵抗35は吸入空気の流れによる影響を
受けず、吸入空気の温度によってのみ抵抗値RK が変化
するものである。
は、該ブリッジ回路34が平衡状態にあるときには、差
動増幅回路37からの電流制御電圧は零となると共に、
接続点cからは平衡状態にあるときの基準抵抗23の両
端電圧(流量検出電圧Va )がサンプルホールド回路4
3と反転回路44に出力される。一方、ブリッジ回路3
4の平衡が崩れたとき、即ち吸入空気によって発熱抵抗
体30が冷却されたときには、該発熱抵抗体30の抵抗
値RH が小さくなっているから、差動増幅回路37から
は電流制御用トランジスタ38のベースに電流制御電圧
が出力される。これにより、電流制御用トランジスタ3
8はブリッジ回路34に印加する電流を制御して冷やさ
れた発熱抵抗体30を一定温度にして該ブリッジ回路3
4を平衡状態に戻す。このとき、ブリッジ回路34の接
続点cから出力される増加した電流値は、基準抵抗23
の両端電圧として検出され、流量検出電圧Va としてサ
ンプルホールド回路43と反転回路44に出力される。
空気の流量Qが正,逆方向に変動すると、2段目に示す
流量検出信号としての流量検出電圧Va は流量Qが逆方
向の流れになっときに再び正方向の流れとなり、流量検
出電圧Va は流量Qは検出できるものの、流れ方向の検
出はできないものである。なお、吸入空気の流れが正方
向から逆方向に、逆方向から正方向に変わるときに流量
検出電圧Va が折返す点を折返し電圧値Va0とする。
電流制御用トランジスタ38は、コレクタ側がバッテリ
電圧VB に接続され、ベース側が前記差動増幅回路37
の出力側に接続され、エミッタ側が前記ブリッジ回路3
4の接続点aに接続されている。そして、該電流制御用
トランジスタ38は、前記差動増幅回路37からの電流
制御電圧でベース電流を変化させてエミッタ電流を制御
する。これにより、電流制御用トランジスタ38はブリ
ッジ回路34に印加される電流値を制御し、発熱抵抗体
30の温度を一定温度に保つフィードバック制御を行っ
ている。
流れ方向検出手段を構成する他方のブリッジ回路を示
し、該ブリッジ回路39は、第1,第2の感温抵抗体3
1,32と他の基準抵抗40,41からなり、それぞれ
対応する辺の抵抗値が等しくなるブリッジとして構成さ
れ、第1,第2の感温抵抗体31,32の接続点eはサ
ブ電源VS (例えば、3V)に接続され、基準抵抗4
0,41の接続点fはアースに接続されている。
温抵抗体31と基準抵抗40、第2の感温抵抗体32と
基準抵抗41はそれぞれ直列接続され、その接続点g,
hは比較回路42の入力端子に接続され、該比較回路4
2の出力端子はサンプルホールド回路43を介して反転
回路44に接続されている。このため、当該ブリッジ回
路39が平衡状態にあるときには、吸入空気の流量Qが
零であるから、感温抵抗体31,32の抵抗値には差が
なく、比較回路42を介して出力される流れ方向検出信
号としての流れ方向検出電圧Vb は電圧値零となる。一
方、ブリッジ回路39の平衡が崩れたとき、即ち吸入空
気の流れによってどちらか一方の感温抵抗体31,32
の抵抗値が変化した場合には、接続点g−hからは抵抗
値の差(RT1−RT2)が電圧として比較回路42に入力
され、この抵抗値の差に基づいて吸入空気の流れ方向を
示す信号(以下、「流れ方向検出電圧Vb 」という)を
サンプルホールド回路43に出力する。
に対する流れ方向検出電圧Vb の関係を示す。吸入空気
の流れ方向がA方向(順方向)のときには、前記比較回
路42からは所定電圧値Vb0となる流れ方向検出電圧V
b を出力し、空気の流れ方向がA方向からB方向(逆方
向)に変わったときには、比較回路42からは電圧値零
となる流れ方向検出電圧Vb を出力する。
サンプルホールド手段としてのサンプルホールド回路を
示し、該サンプルホールド回路43は、ブリッジ回路3
4から出力される流量検出電圧Va を比較回路42から
出力される流れ方向検出電圧Vb に基づいて波形変形す
るもので、図4の4段目に示すサンプルホールド電圧V
c のように、流れ方向検出電圧Vb が所定電圧値Vb0の
ときには、流量検出電圧Va をそのまま出力し、流れ方
向検出電圧Vb が電圧値零のときには流量検出電圧Va
を折返し電圧値Va0でホールドして、この値を出力す
る。
し、該反転回路44はオペアンプ45と、該オペアンプ
45の反転端子とブリッジ回路34の接続点cとの間に
接続された入力抵抗46と、前記オペアンプ45の反転
端子と出力端子との間に接続された帰還抵抗47とから
構成され、前記オペアンプ45の非反転端子にはサンプ
ルホールド回路43の出力側が接続され、前記各抵抗4
6,47は同じ抵抗値となっている。そして、該反転回
路44はブリッジ回路34から出力される流量検出電圧
Va をサンプルホールド回路43から出力されるサンプ
ルホールド電圧Vc に基づいて波形変形するものであ
る。
気の流れが正方向のときには、流量検出電圧Va とサン
プルホールド電圧Vc は同じ波形となるから、流量検出
電圧Va をそのまま出力電圧V0 として出力する。一
方、吸入空気の流れが逆方向のときには増幅率を−1と
して作動するから、サンプルホールド電圧Vc が折返し
電圧値Va0でホールドされている間は、出力電圧V0 は
流量検出電圧Va を折返し電圧値Va0に対して反転した
波形として出力する。これにより、吸入空気の流量Qお
よび流れ方向に対応した出力電圧V0 としてコントロー
ルユニット(図示せず)に出力する。
は上述の如き構成を有するもので、次に吸入空気の流量
検出動作について説明する。
(順方向)の場合には、絶縁基板29上の上流側に位置
した第1の感温抵抗体31がこの空気の流れによって冷
やされ、下流側に位置した第2の感温抵抗体32は発熱
抵抗体30からの熱を受ける。この結果、ブリッジ回路
39では平衡が崩れ、比較回路42からは正(所定電圧
値Vb0)となる流れ方向検出電圧Vb が出力される。
流れによって発熱抵抗体30が冷却され、この冷却によ
って発熱抵抗体30の抵抗値RH が減少するが、差動増
幅回路37と電流制御用トランジスタ38により該発熱
抵抗体30を一定温度にするために、当該ブリッジ回路
34に印加される電流値を増加させ、この増加した電流
値を基準抵抗23でその両端電圧として検出する。この
結果、該ブリッジ回路34からは正となる流量検出電圧
Va が反転回路44に向けて出力される。
比較回路42から出力された流量検出電圧Va を流れ方
向検出電圧Vb に基づいて波形変形し、流れ方向検出電
圧Vb が所定電圧値Vb0となっているから、流量検出電
圧Va をサンプルホールド電圧Vc として出力する。
Va をサンプルホールド電圧Vc に基づいて波形変形
し、流量検出電圧Va とサンプルホールド電圧Vc とは
差がないから、流量検出電圧Va を流量Qの流量および
正の流れ方向に対応した出力電圧V0 としてコントロー
ルユニット(図示せず)に出力する。
の場合には、絶縁基板29の上の下流側に位置した第2
の感温抵抗体32がこの空気の流れによって冷やされ、
上流側に位置した第1の感温抵抗体31は発熱抵抗体3
0からの熱を受ける。この結果、ブリッジ回路39の平
衡は崩れ、比較回路42からは電圧値零となる逆方向の
流れ検出電圧Vb が出力される。
入空気の流れによって発熱抵抗体30は冷却され、この
冷却により正の流量検出電圧Va が反転回路44に向け
て出力される。
比較回路42から出力された流量検出電圧Va を流れ方
向検出電圧Vb に基づいて波形変形し、流れ方向検出電
圧Vb が電圧値零であるから、流量検出電圧Va の折返
し電圧値Va0をサンプルホールド電圧Vc として出力す
る。
Va をサンプルホールド電圧Vc に基づいて波形変形
し、サンプルホールド電圧Vc は折返し電圧値Va0とな
っているから、流量検出電圧Va を折返し電圧値Va0に
対して反転させ、出力電圧V0として出力する。
力電圧V0 は、流量Qの流れ方向が正,逆方向に変動し
た場合でも、図4の5段目に示すように、流量と流れ方
向を正確に連続的に検出することができる。
出装置21においては、絶縁基板29上に、発熱抵抗体
30を形成すると共に、該発熱抵抗体30の前,後に位
置して第1,第2の感温抵抗体31,32を形成するよ
うにしたから、部品点数の削減を図ると共に、前記第
1,第2の感温抵抗体31,32によって空気の流れ方
向を検出することができ、発熱抵抗体30の抵抗値の変
化から吸入空気の流量を検出することができる。
体30の流量Qによる抵抗値変化を流量検出電圧Va と
して反転回路44に出力すると共に、他方のブリッジ回
路39の第1,第2の感温抵抗体31,32の流量Qに
よる抵抗値変化を比較回路42を介して流れ方向に対し
て正,負となる流れ方向検出電圧Vb として出力する。
また、サンプルホールド回路43では、流れ方向検出電
圧Vb に基づいて流量検出電圧Va を波形変形し、正方
向の流れのときには流量検出電圧Va をそのまま出力
し、逆方向の流れのときには流量検出電圧Va の折返し
電圧値Va0をサンプルホールド電圧Vc として反転回路
44に出力する。そして、該反転回路44では、流量検
出電圧Va をサンプルホールド電圧Vc に基づいて波形
変形し、正方向の流れのときには流量検出電圧Va をそ
のまま出力電圧V0 として出力し、逆方向の流れのとき
には流量検出電圧Va を折返し電圧値Va0で反転させた
電圧として出力させることができる。これにより、反転
回路44から出力される出力電圧V0 を、流量Qの流れ
方向と流量を示した電圧とするがことができ、吸入空気
の流量Qを連続的に高精度に検出することができる。
1,32をサブ電源VS によって発熱させているから、
空気の流れによる冷却作用で感温抵抗体31,32の抵
抗値RT1,RT2を敏感に変化させることができ、空気の
流れ方向の検出を感度良く行うことができる。
化した流量Qに基づいて空燃比制御、点火時期制御、噴
射量制御等を行うことにより、正確なエンジン制御を可
能とする。
を検出ホルダ26の近傍に設けるものとして述べたが、
本発明はこれに限らず、図5の第1の変形例に示すよう
に、絶縁基板29′に先端側から基端側に向けてスリッ
トSを形成して第1の基板部29A′と第2の基板部2
9B′とに分け、該第1の基板部29A′には発熱抵抗
体30、第1,第2の感温抵抗体31,32を着膜形成
し、第2の基板部29B′には温度補償抵抗35を膜状
に形成したものである。これにより、絶縁基板29′に
発熱抵抗体30、第1,第2の感温抵抗体31,32お
よび温度補償抵抗35を着膜形成でき、部品点数を大幅
に削減することができる。
膜形成した発熱抵抗体30と第1,第2の感温抵抗体3
1,32を図2のように形成したが、本発明はこれに限
らず、図6に示す第2の変形例のように、絶縁基板51
の先端側から基端側に向けて延びるスリット52,53
を形成して、該スリット52,53により絶縁基板51
を第1,第2,第3の基板部51A,51B,51Cに
分け、該第1,第2,第3の基板部51A,51B,5
1Cにそれぞれ発熱抵抗体54,第1の感温抵抗体5
5,第2の感温抵抗体56を着膜形成するようにしても
よい。またこの場合、第1の基板部51Aは他の基板部
51B,51Cよりも比較的大きな表面積を有すること
が望ましい。さらにこの変形例の場合には、スリット5
2,53によって抵抗体54,55,56が区切られて
いるから、発熱抵抗体54の熱が絶縁基板51を介して
抵抗体55,56に影響するのを低減することができ
る。さらにまた、2点鎖線のように温度補償抵抗35を
一体形成してもよい。
の巻線部24に巻回した一の基準抵抗23を吸気管2内
に突出して設けるものとして述べたが、本発明はこれに
限らず、例えば吸気管2の外周に設ける回路ケーシング
27内に基準抵抗23を流量調整抵抗36等と共に配設
する構成としてもよい。
段を構成するブリッジ回路34を、発熱抵抗体30、温
度補償抵抗35、一の基準抵抗23および流量調整抵抗
36とから形成したが、本発明はこれに限らず、温度補
償抵抗35、流量調整抵抗36に代えて固定抵抗を用い
てブリッジ回路34を形成してもよい。
は、流量検出手段を、発熱抵抗を含んでブリッジ回路を
形成し、該ブリッジ回路中の発熱抵抗の抵抗値変化を流
量検出信号として取出し、流れ方向検出手段を、第1,
第2の感温抵抗、基準抵抗からブリッジ回路として構成
し、該ブリッジ回路の平衡が第1,第2の感温抵抗の抵
抗値変化で崩れることにより吸入空気の流量に対応した
流れ方向検出信号を出力する。また、サンプルホールド
手段は流れ方向検出信号に基づいて流量検出信号を波形
変形してサンプルホールド信号とし、信号反転手段で
は、サンプルホールド信号に基づいて吸入空気の流れが
逆方向のときにのみ流量検出信号を反転させることによ
り、信号反転手段からの信号によって吸入空気の流れ方
向と流量とを検出することができる。
変動による誤検出を防止し、高精度に吸入空気流量を検
出することができ、空燃比制御等を効果的に行うことが
できる。
れ方向に対し、発熱抵抗体の前,後に離間して絶縁基板
上に形成した第1,第2の感温抵抗体が、前記吸入空気
の流れ方向に応じてそれぞれ抵抗値が変化するから、第
1の感温抵抗体が第2の感温抵抗体よりも抵抗値が小さ
いときには、例えば空気の流れ方向を順方向として検出
でき、第2の感温抵抗体が第1の感温抵抗体よりも抵抗
値が小さいときには、空気の流れを逆方向として検出で
き、発熱抵抗体および第1,第2の感温抵抗体の抵抗値
を空気流によって敏感に変化させ、流れ方向を正確に検
出することができる。さらに、単一の絶縁基板上に発熱
抵抗体、第1,第2の感温抵抗体を着膜形成しているか
ら、部品点数を削減することができる。
取付けた状態を示す縦断面図である。
1,第2の感温抵抗体を示す平面図である。
を示す回路図である。
を示す特性図である。
熱抵抗体、第1,第2の感温抵抗体および温度補償抵抗
を示す平面図である。
熱抵抗体および第1,第2の感温抵抗体を示す平面図で
ある。
に取付けた状態を示す縦断面図である。
示す斜視図である。
Claims (2)
- 【請求項1】 基端側が吸気管に取付けられ流量計本体
と、前記吸気管内に位置して該流量計本体に設けられ、
前記吸気管内を流れる吸入空気によって冷却される発熱
抵抗とを備えてなる熱式空気流量検出装置において、前
記発熱抵抗を含んでブリッジ回路を形成し、該ブリッジ
回路を形成する前記発熱抵抗の抵抗値の変化を流量に対
応した流量検出信号として出力する流量検出手段と、前
記発熱抵抗の前,後に離間して設けられ、前記吸入空気
の流れ方向に対して抵抗値が変化する第1,第2の感温
抵抗と、該第1,第2の感温抵抗の抵抗値変化により吸
入空気の流れ方向に対応した流れ方向検出信号として検
出する流れ方向検出手段と、該流れ方向検出手段からの
流れ方向検出信号に基づいて前記流量検出手段から出力
される流量検出信号をサンプルホールド信号に波形変形
するサンプルホールド手段と、該サンプルホールド手段
からのサンプルホールド信号に基づいて吸入空気の流れ
が逆方向のときにのみ、前記流量検出手段から出力され
る流量検出信号を反転させる信号反転手段とを設けたこ
とを特徴とする熱式空気流量検出装置。 - 【請求項2】 前記発熱抵抗は、前記流量計本体に取付
けられた絶縁基板上に着膜形成され、かつ該絶縁基板の
少なくとも長さ方向に膜状に延びる発熱抵抗体として構
成し、前記第1,第2の感温抵抗は、前記絶縁基板上の
吸入空気の流れ方向に対し該発熱抵抗体の前,後にそれ
ぞれ離間して着膜形成された第1,第2の感温抵抗体と
して構成してなる請求項1記載の熱式空気流量検出装
置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6150433A JP2944890B2 (ja) | 1994-06-08 | 1994-06-08 | 熱式空気流量検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP6150433A JP2944890B2 (ja) | 1994-06-08 | 1994-06-08 | 熱式空気流量検出装置 |
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07333027A JPH07333027A (ja) | 1995-12-22 |
JP2944890B2 true JP2944890B2 (ja) | 1999-09-06 |
Family
ID=15496826
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JP (1) | JP2944890B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107807253A (zh) * | 2016-09-08 | 2018-03-16 | 株式会社村田制作所 | 风速测定装置及风量测定装置 |
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CN109959801B (zh) * | 2017-12-22 | 2023-09-19 | 上海卓思智能科技股份有限公司 | 用于风速检测的ntc检测电路和风速测量传感器 |
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1994
- 1994-06-08 JP JP6150433A patent/JP2944890B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN107807253A (zh) * | 2016-09-08 | 2018-03-16 | 株式会社村田制作所 | 风速测定装置及风量测定装置 |
CN107807253B (zh) * | 2016-09-08 | 2020-01-17 | 株式会社村田制作所 | 风速测定装置及风量测定装置 |
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JPH07333027A (ja) | 1995-12-22 |
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