JPH0432328B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、流動横断面部を流れる脈動的に変化
する媒体の量を、例えば内燃機関の吸入空気量を
測定する装置に関する。この場合、流動横断面部
内に配置された温度に依存する少なくとも１つの
測定抵抗を備えており、該測定抵抗の温度およ
び／または抵抗値は、流動媒体量に依存して調整
されるように構成され、該調整構成において、流
動媒体量を表わす測定信号は流れ方向発生器によ
り流れ方向に依存して制御されるように構成され
ている。

従来の技術 内燃機関により吸入される空気量に相応する測
定信号が誤りを有するような方法および装置は公
知である。この誤りは、そのような装置が媒体の
脈動的変化のために内燃機関の吸入管において逆
流する空気をも検出してしまうことに起因する。

発明の課題 したがつて本発明の課題は、上記の従来の装置
の欠点の改善された、流動横断面部を流れる脈動
的に変化する媒体の量を測定する装置を提供する
ことにある。

課題を解決するための手段 この課題は、流れ方向発生器は、それぞれ上流
側と下流側とに離れて支持体に配置された、温度
に依存する第１の検出抵抗と第２の検出抵抗とか
ら成り、さらに前記第１および第２の検出抵抗の
抵抗値は、各検出抵抗にそれぞれ別個に配属され
た抵抗測定回路により検出され、検出された各抵
抗値の差が算出され、算出された差によつて測定
信号の制御が行われて、抵抗値の差が媒体の所望
の流れ方向とは逆の流れ方向を表わすときには前
記測定信号が抑圧されるようにし、この場合、前
記第１および第２の検出抵抗の温度および／また
は抵抗値は所定の値に設定調整されるようにした
ことにより解決される。

この場合、測定抵抗とは、流動媒体の量を表わ
すために用いられる抵抗のことである。これと同
様に検出抵抗とは、流動媒体の流れ方向を表わす
ために用いられる抵抗のことであつて、つまり流
れ方向の指標となる抵抗を意味するものである。

発明の利点 従来の装置に対して、流動横断面部を流れる脈
動的に変化する媒体の量を測定するための本発明
による装置は、所望の流れ方向に流れる媒体量を
正確に検出し、逆流による測定信号の誤りを回避
することができるという利点を有する。このよう
に本発明による装置は、簡単な方法で逆流による
誤りを含まない測定信号を検出することができ
る、という利点を有する。

実施態様項に述べられた装置により、特許請求
の範囲第１項に記載の装置の有利な実施形態が得
られる。

実施例の説明 第１図に流動横断面部、例えば図示されていな
い内燃機関の空気吸入管、が１で示されている。
この流動横断面部を通つて矢印２の方向に媒体、
例えば内燃機関により吸入される空気が流れる。
流動横断面部１の中に温度に依存する測定抵抗
３、例えば層状サーミスタ抵抗或いはフイルムサ
ーミスタ抵抗、または熱線があり、この測定抵抗
を調整器の出力量が流れ、また同時に測定抵抗は
調整器に入力量を供給する。温度に依存する測定
抵抗３の温度は調整器により平均空気温度よりも
上の一定の値に調整される。いま流動速度、即ち
単位時間毎に吸入される媒体量が増加すると、温
度に依存する測定抵抗３が著しく冷却する。この
冷却は調整器の入力側に伝達されるので、調整器
は再び固定された温度値に温度に依存する測定抵
抗３が調整されるようにその出力量を高める。調
整器の出力量は、吸入される媒体量が変化する際
温度に依存する測定抵抗３の温度をその都度予め
定められた値に調整し、同時に吸入された媒体物
の量を表わし、この媒体量を測定信号として、必
要な燃料の量を単位時間毎に吸入される空気量に
適合させるために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は抵抗測定回路、例
えばブリツジ回路、の中に設けられ、抵抗４と共
に第１ブリツジ分岐を形成し、この第１ブリツジ
分岐に２つの固定抵抗５，６から形成される第２
ブリツジ分岐が並列に接続されている。抵抗３と
４の間にタツプ７があり抵抗５と６の間にタツプ
８がある。両方のブリツジ分岐は点９，１０で並
列に接続されている。点７と８の間に生じるブリ
ツジの対角線電圧は増幅器１１の入力側に導か
れ、この増幅器の出力側端子に点９，１０は接続
されているので、増幅器の出力量はブリツジに動
作電圧或いは動作電流を供給する。調整量U_Sと
して記された出力量は第１図に示されているに端
子１２と１３の間で取出すことができる。

温度依存の測定抵抗３は自身を流れる電流によ
り、増幅器１１の出力側電圧即ちブリツジ対角線
電圧が零になるかまたは予め与えられた値をとる
ような値まで加熱される。増幅器の出力側からそ
の際一定の電流がブリツジ回路に流れる。流れる
媒体量の変化により温度に依存する測定抵抗３の
温度が変化すると、ブリツジ対角線における電圧
は変化し、増幅器１１はブリツジ給電電圧或いは
ブリツジ電流をある値に調整し、その値にブリツ
ジは再び平衡されまたは所定のように不平衡にさ
れる。増幅器１１の出力量、即ち制御電圧U_Sは
電流と同様に温度に依存する測定抵抗３において
流動媒体量、例えば内燃機関により吸入される空
気量に対する測定信号を示す。

媒体の温度が測定結果に及ぼす影響を補償する
ために、その周囲を媒体が流れる第２抵抗１４を
第２ブリツジ分岐の中に接続すると好適である。
その際抵抗５，６，１４の大きさは、温度に依存
する抵抗１４の、この抵抗を流れる分岐電流によ
り発生される損失がわずかで、抵抗１４の温度が
実際上ブリツジ電圧の変化と共に変わるのではな
く常に流れていく媒体の温度に相応するように選
定されるべきである。

流動媒体の量を測定するための装置の形態は第
２図に示されており、そこで可能な限り安定な流
れを層状分割流の形で流動断面１内のウエブ２２
を介して分離せずに得るためにできるだけわずか
な流動抵抗を有する分割体２３が設けられてお
り、この流動抵抗は流れに対して平行で狭いスロ
ツト２４を有しておりこのスロツトの中を層状分
割流が分離なく流れている。スロツト２４の中に
板状に形成された支持体２５が次のように、即ち
支持体２５の両側に部分間隙２６，２７が形成さ
れ、これらの部分間隙の中を層状分割流が流れる
ように設けられている。支持体２５の、流れ方向
において上流側の端部２８と下流側の端部２９は
特に丸味を帯びている。スロツト２４に平行に支
持体２５の上に温度に依存する測定抵抗３、例え
ば、層状抵抗或いはフイルム抵抗が設けられてお
り、その際測定抵抗３を支持体２５の両側に設け
ることができ、または測定抵抗３は一方の側例え
ば間隙２７の側にのみ設け支持体２５の他方の側
すなわち間隙２６の側に抵抗１４を設けることが
できる。測定抵抗３の上流側で流れに抗して向い
ている、支持体の端部２８に測定抵抗３に対して
電気的に絶縁して温度に依存する第１の検出抵抗
３１が設けられており、一方測定抵抗３の下流側
でかつこの測定抵抗から電気的に絶縁して支持体
２５の、端部２８と反対側の端部２９に温度に依
存する第２の検出抵抗３２が設けられている。こ
れらの検出抵抗３１，３２は特に抵抗層或いは抵
抗フイルムとして形成されており、流れ方向にお
いて相互に離間して設けられている。検出抵抗３
１，３２と測定抵抗３或いは抵抗１４との間に絶
縁部分３３が設けられている。

温度に依存する測定抵抗３と同様に温度に依存
する検出抵抗３１，３２も固定された温度値に調
整される。このために第３図に示すようにそれぞ
れ抵抗測定回路及び調整回路が用いられる。第１
の検出抵抗３１は抵抗測定回路３４の部分であり
第２の検出抵抗３２は抵抗測定回路３５の部分で
ある。抵抗測定回路３４，３５は例えばブリツジ
回路として構成されており、既に第１図で測定抵
抗３について説明したと同じように作用する。検
出抵抗３１，３２のみではなく抵抗測定回路３
４，３５も同じに設計されている。各抵抗測定回
路３４，３５の中に検出抵抗３１または３２と同
じブリツジ分岐に抵抗３６が設けられており、他
のブリツジ分岐には抵抗３７と抵抗３８が設けら
れている。点３９と４０の間に生じる、各ブリツ
ジ３４，３５の対角線電圧はそれぞれの増幅器４
１の入力側に供給され、この増幅器の出力は４２
に加えられブリツジ３４，３５に動作電圧或いは
動作電流を給電し、しかも増幅器４１の入力側電
圧即ちブリツジ対角線電圧が零になるかまたは予
め与えられた値をとるような値にまで検出抵抗３
１，３２が自身を流れる電流により加熱されるよ
うに給電する。流動媒体量が変化すると温度に依
存する検出抵抗３１，３２の温度も変化し、それ
によりブリツジ対角線の電圧が変化し、増幅器４
１がブリツジ給電電圧或いはブリツジ電流をある
値に変化させ、この値にブリツジ３４，３５は再
び平衡されまたは所定のように不平衡にされる。

流れの中に置かれている物体において周囲を流
体が流れる物体の層状境界層において、流れの方
向において上流側の端部では、下流側の端部でお
こるよりも大きな熱伝導が流動媒体に生ずる、と
いう物理的事実より、流動方向において互いに離
されて配置されている検出抵抗３１，３２はそれ
ぞれ異なつた抵抗値Ｘ，Ｙを有し、本発明によれ
ばこの抵抗値が検出されて比較段４４に供給さ
れ、この比較段の出力側に検出抵抗３１，３２の
各抵抗値の差Ｘ−Ｙを検出する検出段４５が設け
られ、この検出段に例えばスイツチ機能を有する
補正段が後置接続されている。補正段４６はまた
増幅器１１の出力側にあり、この増幅器は流動媒
体の量に相当する測定信号U_Sを供給し、一方補
正段４６は電子制御装置４７の入力側にあり、こ
の制御装置は例えば電磁燃料噴射弁の一部分であ
り電磁燃料噴射弁を制御する。脈動的に変化する
流れにおける流動媒体の量を測定するための本発
明による装置を、例えば内燃機関の空気吸入管の
中に設けると、逆流が生じた場合、検出抵抗３
１，３２の抵抗値の差Ｘ−Ｙも変化する。という
のは第２の検出抵抗においては第１の検出抵抗３
１におけるよりも高い熱伝達がおこるからであ
る。検出抵抗３１，３２の各抵抗値の差Ｘ−Ｙは
本発明による方法に相応して用いられ、例えば媒
体の所望の流れ方向２と逆に流れる流れの際、測
定信号が抑制されるように、増幅器１１の出力側
の測定信号を制御する。したがつて補正段４６は
逆向きの不所望な流れ方向の際には、電子制御装
置４７に測定信号を供給しないように作用する。
他方、所望の流れ方向に媒体が流れる際には、補
正段は測定信号を元のまま電子制御装置４７に供
給する。

本発明は専ら流動媒体量を測定するための、上
述の装置の形態に制限されるものではない。測定
抵抗３と第１の検出抵抗３１または第２の検出抵
抗３２の抵抗値の差は相応する方法で脈動的に変
化する流れにおける媒体の流れ方向を検出するこ
と及び相応する方法で測定信号を制御するのに用
いられる。

発明の効果 本発明による装置によつて、流れが脈動的に変
化する際にも、脈動により現れる誤り成分を含ま
ずに流動媒体量に相応する正確な測定信号を検出
することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は流動媒体の量を測定するための装置の
回路図、第２図は流動媒体の量を測定するための
構成を示す図、第３図は脈動的に変化する流れの
際の測定信号の補正のための回路図を示す。 １……流動横断面部、２……流れ方向、３……
測定抵抗、４，５，６，１４……抵抗、７，８…
…タツプ、１１……増幅器、２２……ウエブ、２
３……分割体、２４……スロツト、２５……支持
体、２６，２７……部分間隙、２８，２９……端
部、３１，３２……検出抵抗、３３……絶縁部
分、３４，３５……抵抗測定回路、３６，３７，
３８……抵抗、４１……増幅器、４４……比較
段、４５……検出段、４６……補正段、４７……
電子制御装置、４８……電磁燃料噴射弁。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 流動横断面部を流れる脈動的に変化する媒体
   の量を測定する装置であつて、 流動横断面部内に配置された温度に依存する少
   なくとも１つの測定抵抗３を備えており、該測定
   抵抗３の温度および／または抵抗値は、流動媒体
   量に依存して調整されるように構成され、該調整
   構成において、流動媒体量を表わす測定信号U_S
   は流れ方向発生器により流れ方向に依存して制御
   されるようにした、流動横断面部を流れる脈動的
   に変化する流動媒体の量を測定する装置におい
   て、 前記流れ方向発生器は、それぞれ上流側と下流
   側とに離れて支持体２５に配置された、温度に依
   存する第１の検出抵抗３１と第２の検出抵抗３２
   とから成り、 さらに前記第１および第２の検出抵抗３１，３
   ２の抵抗値は、各検出抵抗にそれぞれ別個に配属
   された抵抗測定回路３４，３５により検出され、 検出された各抵抗値の差が算出され、算出され
   た差によつて測定信号U_Sの制御が行われて、抵
   抗値の差が媒体の所望の流れ方向２とは逆の流れ
   方向を表わすときには前記測定信号U_Sが抑圧さ
   れるようにし、 この場合、前記第１および第２の検出抵抗３
   １，３２の温度および／または抵抗値は所定の値
   に設定調整されるようにしたことを特徴とする、
   流動横断面部を流れる脈動的に変化する流動媒体
   の量を測定する装置。 ２ 前記各検出抵抗３１，３２は、互いに電気的
   に絶縁されて支持体２５に設けられている特許請
   求の範囲第１項記載の装置。 ３ 第１の検出抵抗３１、測定抵抗３、および第
   ２の検出抵抗３２は、それぞれ互いに電気的に絶
   縁され流れ方向２において離されて支持体２５に
   設けられている特許請求の範囲第２項記載の装
   置。 ４ 測定抵抗３の上流に位置する第１の検出抵抗
   ３１は、支持体２５の上流側の端部２８に設けら
   れており、さらに測定抵抗３の下流に位置する第
   ２の検出抵抗３２は、支持体２５の下流側の端部
   ２９に設けられている特許請求の範囲第３項記載
   の装置。 ５ 各検出抵抗３１，３２はそれぞれ同じ回路定
   数を有しており、各抵抗値は、差を算出するため
   に比較段４４へ導かれるようにした、特許請求の
   範囲第４項記載の装置。 ６ 測定抵抗３と検出抵抗３１，３２が膜抵抗と
   して構成されている特許請求の範囲第１〜第５項
   のいずれか１項記載の装置。