JPH01274016A - 吸入空気流量計 - 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】 〔産業上の利用分野〕 自動車用内燃機関の吸入空気流量を測定する、熱線式の
流量計に係り、特にディジタル出力値を出力するのに好
適な流量計に関する。

〔従来の技術〕

従来の装置は、特開昭６２−６２２１９号に記載のよう
に、熱線からの出力値の空気温度依存性を解消するため
に、空気温度補償用の抵抗体と熱線を含むブリッジ回路
を構成していた。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来技術では、ブリッジ回路を構成するために、熱
線に供給しうる電流値が小さくなり、検出精度等の性能
が低下してしまう。また、回路が複雑となり、調整箇所
も多く、問題があった。

本発明の目的は、電流は熱線のみに供給し、空気温底は
、熱線とは独立な抵抗体で測定するようにし、上記温度
情報を基に、熱線出力を補正するようにした。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的は、熱線とは独立な空気温度測定用の抵抗体を
設けて、空気温度を駆動回路（マイクロコンピュータ）
に取り込んで、熱線出力を補正する。

ここで熱線は、内燃機関の各気筒の吸気行程に同期して
、間欠的に加熱、非加熱を繰り返す。加熱開始後、熱線
温度が所定温度（Ｔｓ　）に達した後に、加熱を停止す
る。この加熱の時間を出力としている。

本発明では、このＴｓを吸気温度により変化させること
で、温度補償を達成している。

〔作用〕

吸気温度が高いときには、Ｔｓを大きくする。

また、吸気温度が低いときには、Ｔｓを小さくする。こ
のようにすれば、加熱温度は、吸気温度の影響を受けな
い。また、Ｔｓは吸気温度対して、線形に変化させれば
、補償はできる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を第２図により説明する。第２
図（ａ）で、１はエンジン、２はシリンダ、３はピスト
ン、４は吸気管、５は排気管、６は熱線、７は駆動回路
、８はマイクロコンピュータ、９はインジェクターであ
る。熱線６を間欠的に加熱することにより、吸入空気流
量を測定する。

第２図（ｂ）に熱線６と回路７，８を示した。

また、第２図（ｃ）には、動作のタイミングチャートを
示した。

回転数信号ｒｅｖがマイクロコンピュータ８に入ると、
各シリンダの吸気行程に対応する信号ｒｅｆ　（例えば
１８０℃Ａ毎）が、フリップフロップ１０に出力される
。この時、Ｑがセットされて、電流■が熱線６に供給さ
れる。この時、熱線温度Ｔ、は上昇し始め、電圧Ｖｈも
上昇し初ぬる。

Ｖｈが所定値Ｖ　ｒ　ｅ　ｔ　に達したとき、コンパレ
ーター１１が動作し、フリップフロップ１ｏにリセット
信号が入力され、Ｑがリセットされて加熱は停止する。

ここで、Ｑがセットされている期間、つまり、加熱時間
ＴＱは、空気流量に比例した値となる。

しＱ Ｉ２Ｒｗ　　＝（Ｃｔ＋Ｃｚｐ刀（Ｔ−−’ｒａ）　Ｈ
ｓ　　　・・・（＋）ここで、工：電流、　　Ｒｗ：熱
線の抵抗Ｔａ、Ｔｗ：空気及び熱線の温度 ＣＩ、Ｃ２：定数、Ｕ：空気流速 Ｓ：熱線の表面積 を二周期、　　　ｔＱ　：加熱時間 （１）式で、ｔＱは、Ｕに比例して変化する。

しかし、第３図（ａ）に示したように、空気温度Ｔａが
、Ｔａ′　　と変化した場合（Ｔ　ａ　’　＞　Ｔ　ａ
　）に、もし、Ｖｅｘつまりは、（１）式のＴ、、Ｒｖ
を一定に保っていると、ｔＱは小さくなってしまう。

このため、吸入空気流量Ｑ＆に対するｔＱの特性は、第
３図（ｂ）に示したように、Ｔ＆により変化してしまう
。そこで、Ｔａによる変化分を補償する必要がある。前
述した従来技術では、熱線とは別に、感温抵抗体を設け
て、ブリッジ回路を構成していたが、これでは、前述の
ような問題点が生じる。

本発明では、第１図に示したように、熱線６と抵抗体１
２を独立に配置した。抵抗体１２には、熱線６に供給す
る工とは別の電源より一定のＶを供給する。この時の抵
抗値Ｒａ　　（温度に比例）をＡ／Ｄ変換して、マイク
ロコンピュータ８に取り込む。マイクロコンピュータ８
では、このＲａに対応したＶｒｅｔ値を決定し、Ｄ／Ａ
変換して、コンパレータ１１に出力する。後の動作は、
第２図に示したものと同様にする。

以上のように回路を構成すると、第１図（ｂ）に示した
ように、Ｖｒｅｘ値がＴ＆に応じて変化するために、ｔ
Ｑ変化しなくなる。つまり、Ｔ＆がＴａ’　　と大きく
なった時には、ｖｒｅｆｆｉ　をＶ　ｒ　ｅ　ｚ′と大
きくすれば、ｔｃ＋：：ｔＱ’　　となり、吸気温度の
影響が回避できる。

ここで、 Ｒａ　　　＝　　Ｒａｏ　　（１＋　　α　ａＴａ）　
　　　　　　　−・・＝・＝”（２）Ｒｗ　　＝Ｒｗｏ
　（１＋　（ＥｗＴｗ）　　　　・・＝・＝・・−（３
）ここで、αａ、αＷ：温度係数（抵抗体、熱線の）Ｒ
ａｏ、Ｒ−ｏ　：　０℃のときの抵抗値（ＩりＲａ、Ｒ
ｗ：抵抗値（〃） Ｒａｏ”　Ｒ−ｏ＝　Ｒ。

αユ＝α、＝α　　とすると、 ＜４）、　（５）式より、 ＴＩｌ−Ｔａ＝−（Ｒｗ−Ｒａ）　　　−・−・・・（
６）αＲＯ （６）、　（１）式より つまり、 となる。

ここで、■を一定とすると、αｇ　ＲＯｇ　Ｓ　＊Ｃ１
，Ｃｘは定数なので、 となる。

つまり、空気温度Ｒａに比例して、熱線温度Ｒ，を変化
すれば、いいかえると、Ｒ＆とＲ，の式は、 ｔｇｃｃ７σ　　　　　　　　・・・・・・・・・・・
・・・・・・・（９）となり、ｔＱは温度の依存性はな
くなる。

上記のような動作を実行するためには、第４図（ａ）に
示したように、Ｔ、をＴ＆に対して、線型に変化させれ
ば良い。つまり回路的には、第４図（ｂ）に示したよう
に、抵抗体１２の抵抗値Ｒａに対して、ｖｒｅｉ　を線
型に変化させれば良い。

この第４図（ｂ）のような特性を、マイクロコンピュー
タ８内にメモリしていれば良い。

また、別の方法としては１次の方法がある。

（７）式をみると、 となっているので、 ここで前述の方法では、工を一定として、Ｒａの値を基
に、Ｒ１１を変化させたが、ここでは、Ｒ，を一定（Ｖ
ｒｅｚ　を一定）として、Ｒａの値を基に、工を変化さ
せる。つまり、 ここで、に、Ｒｗ　：定数 となり、　（１３）式のように、Ｒ＆の値を基に、■を
変化させる。

このようにすると、温度の影響が回避できる。

構成は、第５図のようになり、第１図（ａ）とほぼ同じ
であるが、コンパレータ１１に入るｖｒｅｉを一定値に
して、熱線すに印加する■をマイクロコンピュータ８か
らの指令で変化させる。

実際には、（１３）式を基に、Ｒ＆に対して、工を第６
図のように変化させる。この第６図の特性を、マイクロ
コンピュータ８内にメモリしておけば良い。

〔発明の効果〕

本発明によれば、熱線式の吸入空気流量において、空気
量に比例したディジタル出力が得られ、しかも、この出
力は、空気温度の影響を受けることはない。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）および（ｂ）は本発明の一実施例の構成図
および動作タイミングチャート、第２図（ａ）、（ｂ）
および（Ｑ）は、原理を示した構成図および動作タイミ
ングチャート、第３図、第４図は特性図、第５図は他の
実施例の構成図、第６図は特性図である。 ２・・・シリンダ、６・・・熱線、８・・・マイクロコ
ンピュータ、１０・・・フリップフロップ、１２・・・
感温抵抗体。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、内燃機関の吸入空気流量を測定する熱線式の空気流
   量計において、熱線と感温抵抗体を独立に設け、該熱線
   を間欠的に加熱して、加熱温度が所定値になつたら加熱
   を停止し、該加熱に要する時間を出力値とするように構
   成されたものにおいて、該感温抵抗体の出力値を基に、
   熱線の出力値を補正するようにしたことを特徴とする吸
   入空気流量計。 ２、１項の吸入空気流量計において、該感温抵抗体の出
   力値を基に、熱線の加熱停止を決める熱線温度の該所定
   値を変化させることを特徴とした吸入空気流量計。 ３、２項の吸入空気流量計において、熱線の加熱停止を
   決める熱線温度の該所定値を、該感温抵抗体の抵抗値に
   対して、線形に変化させたことを特徴とする吸入空気流
   量計。 ４、１項の吸入空気流量計において、感温抵抗体の出力
   を基に、該熱線に供給する加熱するための電気量を変加
   させることを特徴とした吸入空気流量計。