JPH0336168B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜技術分野＞ 本発明は、電子制御燃料噴射式内燃機関の吸入
空気量等を検出する熱線式流量計に関する。

＜従来の技術＞ 従来のこの種の流量計としては、例えば第１図
及び第２図に示すようなもがある。

即ち、第１図は熱線式流量計の原理を示す回路
図であり、白金線等で構成された熱線Rhを基準
抵抗R₃に直列に接続すると共に、前記熱線Rhと
同一の雰囲気中に配設される温度補償抵抗Rkを
固定抵抗R₁，R₂に直列に接続したうえで、これ
らの２つの直列回路を並列に接続してブリツジ回
路を構成する。

そして、上記ブリツジ回路の熱線Rh及び基準
抵抗R₃が直列に接続されている側の分岐点ａの
電位Us（基準抵抗R₃の端子電圧）と、温度補償抵
抗Rk、固定抵抗R₁，R₂が直列に接続されている
側の分岐点ｂの電位（固定抵抗R₂の端子電圧）
とが差動増幅器１に供給され、この差動増幅器１
とトランジスタ２，３によつて前記ブリツジ回路
への供給電流が制御される。

従つて、ブリツジ回路が平衡している状態では
流体の流量が増加し、これによつて熱線Rhが冷
却されてその抵抗値が減少すると、ブリツジ回路
が非平衡となつて抵抗R₃の端子電圧Usが増大し、
差動増幅器１の出力が増大する。すると、トラン
ジスタ２，３によつて制御されるブリツジ回路へ
の供給電流が増大し、これによつて熱線Rhが加
熱されてその抵抗値が元の値にまで増大してブリ
ツジ回路の平衡条件である。次式 Rh＝R₃（R₁＋Rk）／R₂ が回復される。

又、流体の温度が低下すると熱線Rhが冷却さ
れてその抵抗値が減少するが、熱線Rhと同一の
雰囲気中に配設されている温度補償抵抗Rkの抵
抗値も減少してブリツジ回路の平衡を維持するの
でブリツジ回路への供給電流は変化しない。この
ように、流体の流量とブリツジ回路への供給電流
とが流体の温度に関係なく常に対応するため、例
えば基準抵抗R₃の端子電圧Usを測定することで
流体の流量を計測できるのである。

ところで、斯る構成になる熱線式流量計を例え
ば内燃量機関の吸入空気量センサとして使用する
ときは第２図に示すように熱線４及び温度補償抵
抗５を装着したプラグ６をスロツトルボデイ７に
形成した流体通路（バイパス通路）８に挿入して
いる。しかしながら従来では同図に示すように熱
線４及び温度補償抵抗５を内側に装着したプラグ
６の外周面を流体通路８の壁面に極めて接近させ
ることによつて流体通路８を流れる流体の殆どを
熱線及ひ温度補償抵抗５に接触させて流量の計測
精度を高くするようにしていたため、スロツトル
ボデイ７と流体（吸入空気）との間に温度差が生
じると流量計の計測精度が低下するといつた問題
点があつた。

即ち、流体通路８を通る空気の温度Taが変化
しないにも拘らず機関からの伝達熱によつてスロ
ツトルボデイ７の温度が上昇すると、これにとも
なつてプラグ６の温度が上昇する。すると、この
プラグ６の温度がCu−Mi合金等で構成されてい
るリード板９を介して温度補償抵抗５に伝達され
るために、空気の温度が変化しないにも拘らずス
ロツトルボデイ７の温度が上昇するにともなつて
温度補償抵抗５の温度が上昇する。このために、
温度補償抵抗５の抵抗値Rkが第３図に示すよう
な特性で変化するので、固定抵抗R₃の端子電圧
Usも同図に示すように変化して流体通路８を通
過する空気流量の計測制度を低下させるのであ
る。

＜発明の目的＞ 本発明はことような実状に鑑みてなされたもの
であり、その目的とするところは、熱線式流量計
の取付部の温度変化に関係なく流量の計測制度を
高く維持できる熱線式流量計を提供することにあ
る。

＜発明の構成＞ 斯る目的を達成するために本発明では、熱線及
び温度補償抵抗を内側に装着したプラグの外周面
と流体通路の壁面との間に流体層を設け、この流
体層により熱線及び温度補償抵抗を流体通路壁か
ら熱的に遮断して流量計測精度の低下を防止する
ようにしている。

＜実施例＞ 以下に本発明の一実施例を第４図及び第５図に
基づいて詳細に説明する。尚、第１図及び第２図
に示した従来例と同一の部分には同一の符号を付
してその詳細な説明を省略する。

図において、内燃機関の吸気通路を構成するス
ロツトルボデイ７には図示しない燃料噴射ノズル
が装着されるメイン通路１０と、このメイン通路
１０をバイパスするバイパス通路８とを形成す
る。

又、前記バイパス通路８には熱線式流量計１１
のプラグ６を挿入し、このプラグ６の内側に熱線
４と温度補償抵抗５とを装着している。

ここに、前記プラグ６は中空の四角柱状に形成
されており、このプラグ６の内側にホルダ１２を
介して熱線４を装着すると共に、リード板９を介
して温度補償抵抗５を装着することにより、プラ
グ６の内側に熱線４と温度補償抵抗５とを突出さ
せている。

又、前記バイパス通路８におけるプラグ６の装
着部の通路面積を他の部分より大きくすることに
より、バイパス通路８の壁面とプラグ６の外周面
との間に空気（液体）の流れの方向に沿う流体層
としての補助通路１３を形成し、この補助通路１
３を介してプラグ６の上下流のバイパス通路８を
連通させている。１４はセンターリングである。

斯る構成において、前記熱線４及び温度補償抵
抗５は第１図に示したようなブリツジ回路を構成
し、このブリツジ回路を平衡させるために必要な
電流値に基づいて流量が計測され、かつ、吸気流
れの温度の変化を温度補償抵抗５によつて補正す
ることは従来例と同様である。

又、図示しない機関からの伝達熱によつてスロ
ツトルボデイ７の温度が上昇するが、このスロツ
トルボデイ７に形成しているバイパス通路８の減
面とプラグ６との間には補助通路１３が確保さ
れ、しかも、この補助通路１３を介してプラグ６
の上下流が連通されている。従つて、スロツトル
ボデイ７の熱がプラグ６に直接伝達されることが
なく、かつ、空気の流れに伴なつてプラグ６の外
周にも空気が流れる。このために、スロツトルボ
デイ７からの輻射熱によつてプラグ６が加熱され
ようともププラグ６は空気によつて冷却されてバ
イパス通路８を流れる空気の温度とプラグ６の温
度とが常に対応するため、温度補償抵抗５はスロ
ツトルボデイ７の温度の影響を受けることなく吸
気温度のみに依存する抵抗値を持つことになつて
本来の温度補償効果が確実に得られる。

このために、熱線式流量計の出力に基づいて決
定される燃料噴射量が適切なものとなり、所定空
燃比の混合気を確実に得ることができる。

尚、実施例では熱線４及び温度補償抵抗５をプ
ラグ６の内側に突出させることでスロツトルボデ
イ７からの輻射熱および伝導熱による影響を充分
に小さくすると共に、流量検出精度を高くするよ
うにしているが、プラグ６の外周補助通路１３を
流れる空気の流量によつてはこのプラグ６の温度
を空気の温度と身做すことができるので温度補償
抵抗５をプラグ６に直接装置することもできる。
また、前記実施例では流体層は流体の流動が可能
である流路であつたが、流体層は密閉された空間
であつてもよい。

又、実施例では本発明を内燃機関の吸入空気量
を検出する吸気量センサに適用しているが、温度
変化のある流体通路に介装される熱線式流量計で
あれば同様の効果を奏することは詳述するまでも
ない。

＜発明の効果＞ 以上説明したように本発明によれば、熱線及び
温度補償抵抗を内側に装着したプラグの外周面と
流体通路壁との間に流体層を設けたから、流体通
路壁の温度が上昇した場合にも熱線及び温度補償
抵抗を装着したプラグの温度が流体通路壁の温度
の影響を受け難くなり、温度補償抵抗の抵抗値が
流体の温度のみに依存して変化する。このため
に、温度補償抵抗に与えられている温度補償機能
の信頼性が向上し、熱線式流量計の流量検出精度
が高くなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は熱線式流量計の原理を示すブロツク
図、第２図は従来例を示す要部の断面図、第３図
は流体通路壁の温度と温度補償抵抗の抵抗値との
関係図、第４図は本発明の一実施例の平面図、第
５図は第４図のＡ−Ａ断面図である。 ４……熱線、５……温度補償抵抗、６……プラ
グ、８……流体通路、１１……熱線式流量計、１
３…補助通路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 流体通路中に配設される熱線及び該熱線と同
   一の雰囲気中に配設される温度補償抵抗を流体通
   路中に固定し、これらの抵抗を含んでブリツジ回
   路を構成し、該ブリツジ回路が平衡するように該
   ブリツジ回路への供給電流を制御することによ
   り、該ブリツジ回路への供給電流値から流体の電
   流を計測するように構成した熱線式流量計におい
   て、前記熱線及び温度補償抵抗を内側に装着した
   プラグの外周面と流体通路壁との間に流体層を設
   けたことを特徴とする熱線式流量計。 ２ 流体層はプラグの上下流間を連通させる流体
   通路であることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載の熱線式流量計。