JPH0441763B2 - - Google Patents
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- JPH0441763B2 JPH0441763B2 JP59036046A JP3604684A JPH0441763B2 JP H0441763 B2 JPH0441763 B2 JP H0441763B2 JP 59036046 A JP59036046 A JP 59036046A JP 3604684 A JP3604684 A JP 3604684A JP H0441763 B2 JPH0441763 B2 JP H0441763B2
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- Japan
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- holder
- temperature
- wire
- air flow
- hot wire
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Links
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- 238000009423 ventilation Methods 0.000 claims description 3
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims 3
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims 3
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- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
- 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
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、熱式空気流量計に係り、特に内燃機
関の吸入空気流量を検出する熱式空気流量計に関
する。
関の吸入空気流量を検出する熱式空気流量計に関
する。
この種の空気流量計においては吸入空気温度及
びそれが取付けられる付近の周囲温度の変化に対
して正確に吸入空気の質量流量を計測することが
必要である。
びそれが取付けられる付近の周囲温度の変化に対
して正確に吸入空気の質量流量を計測することが
必要である。
従来から知られている特開昭60−91211号公報
にあるような内燃機関用熱式空気流量計において
も、空気温度を検出する抵抗体を空気通路中に配
置し、上記した空気温度補正を行なつている。
にあるような内燃機関用熱式空気流量計において
も、空気温度を検出する抵抗体を空気通路中に配
置し、上記した空気温度補正を行なつている。
第１図においてこの動作を以下説明する。
吸気空気流量を検出する発熱抵抗体であるホツ
トワイヤ１及び吸入空気温度を検出する抵抗体で
あるコールドワイヤ２は同一素子を使用してい
る。この素子は、直径0.5mm、長さ２mm程度のア
ルミナ線のボビン１０１に自金線１０２を巻線
し、この両端をリード線１０３に溶接した後、表
面にうすくガラスコーテイング１０４を行つたも
ので、これらは第３図、第４図に示すように吸入
空気の大部分が通るメイン通路１０５および一部
が分流するバイパス通路１０６を有するボデイ１
０７のバイパス通路１０６中に設置されている。
トワイヤ１及び吸入空気温度を検出する抵抗体で
あるコールドワイヤ２は同一素子を使用してい
る。この素子は、直径0.5mm、長さ２mm程度のア
ルミナ線のボビン１０１に自金線１０２を巻線
し、この両端をリード線１０３に溶接した後、表
面にうすくガラスコーテイング１０４を行つたも
ので、これらは第３図、第４図に示すように吸入
空気の大部分が通るメイン通路１０５および一部
が分流するバイパス通路１０６を有するボデイ１
０７のバイパス通路１０６中に設置されている。
駆動回路１００は、第２図に示したように、上
記したホツトワイヤ１、コールドワイヤ２、オペ
アンプ３，４、パワートランジスタ５、抵抗６〜
１０で構成されており、パワートランジスタ５の
コレクト端子１１にはバツテリの＋電位が抵抗６
のアース端１２にはバツテリの−電位が、抵抗６
とホツトワイヤ１の接続点（信号出力端）１３に
は本空気流量計の出力信号を使つてエンジン制御
をするマイクロコンピユータの入力端子が接続さ
れる。（オペアンプ１，２の電源及びアースは省
略してある。） パワートランジスタ５によつてホツトワイヤ１
に電流を供給し、ホツトワイヤ１を加熱してホツ
トワイヤ１の温度を吸入空気温度より一定温度高
く保つ。この時コールドワイヤ２には発熱が無視
できる程度の微少電流しか流さないようにしてあ
り、コールドワイヤ２は吸入空気温度と同一値に
なるため、吸入空気温度をその抵抗値として検出
する。ここでホツトワイヤ１およびコールドワイ
ヤ２を構成している白金線１０２を正の抵抗温度
係数（約3.9×10-3／℃）を持つており、温度Ｔ
℃における抵抗は次式で表わせる。
記したホツトワイヤ１、コールドワイヤ２、オペ
アンプ３，４、パワートランジスタ５、抵抗６〜
１０で構成されており、パワートランジスタ５の
コレクト端子１１にはバツテリの＋電位が抵抗６
のアース端１２にはバツテリの−電位が、抵抗６
とホツトワイヤ１の接続点（信号出力端）１３に
は本空気流量計の出力信号を使つてエンジン制御
をするマイクロコンピユータの入力端子が接続さ
れる。（オペアンプ１，２の電源及びアースは省
略してある。） パワートランジスタ５によつてホツトワイヤ１
に電流を供給し、ホツトワイヤ１を加熱してホツ
トワイヤ１の温度を吸入空気温度より一定温度高
く保つ。この時コールドワイヤ２には発熱が無視
できる程度の微少電流しか流さないようにしてあ
り、コールドワイヤ２は吸入空気温度と同一値に
なるため、吸入空気温度をその抵抗値として検出
する。ここでホツトワイヤ１およびコールドワイ
ヤ２を構成している白金線１０２を正の抵抗温度
係数（約3.9×10-3／℃）を持つており、温度Ｔ
℃における抵抗は次式で表わせる。
RT＝R0（１＋αT） …(1)
R0：０℃の白金線の抵抗値
Ｔ：白金線の温度
RT：Ｔ℃の白金線の抵抗値
α：白金線の抵抗温度係数
空気流がホツトワイヤ１に当ると、上記した駆
動回路１００の動作によつて、常にホツトワイヤ
１の温度とコールドワイヤ２の温度差が一定にな
るように制御される。この動作はホツトワイヤ１
の両端の電位差を抵抗７と８で分割した電圧にホ
ツトワイヤ１を流れた電流によつて生じる抵抗６
の電圧降下をオペアンプ３で増幅した電圧が常に
正しくなるように帰還をかけている。電気流量Ｑ
とホツトワイヤ１を流れる電流Ｉの関係は(2)式で
表わされる。
動回路１００の動作によつて、常にホツトワイヤ
１の温度とコールドワイヤ２の温度差が一定にな
るように制御される。この動作はホツトワイヤ１
の両端の電位差を抵抗７と８で分割した電圧にホ
ツトワイヤ１を流れた電流によつて生じる抵抗６
の電圧降下をオペアンプ３で増幅した電圧が常に
正しくなるように帰還をかけている。電気流量Ｑ
とホツトワイヤ１を流れる電流Ｉの関係は(2)式で
表わされる。
I2RH0（１＋αTH）
＝（C1＋C2√）・（TH−TC） …(2)
RH0：０℃のホツトワイヤ１の抵抗値
α：ホツトワイヤ１の抵抗温度係数
TH：ホツトワイヤ１の温度（発熱状態）
TC：コールドワイヤ２の温度
C1，C2：定数
ここで、（TH−TC）が（１＋αTH）に比例すれ
ば、ホツトワイヤ１を流れる電流Ｉは空気流量Ｑ
のみ依存する。本回路はこれを実現した回路で、
ホツトワイヤ１の電流Ｉを抵抗６の電圧降下とし
て測定することにより、空気温度に影響を受けず
に空気流量Ｑを測定する。抵抗９は空気温度によ
つてホツトワイヤ１と空気の間の熱伝達係数が異
なるのを補正するためのもので使用温度範囲にお
いてコールドワイヤ２の抵抗値より小さい値であ
る。
ば、ホツトワイヤ１を流れる電流Ｉは空気流量Ｑ
のみ依存する。本回路はこれを実現した回路で、
ホツトワイヤ１の電流Ｉを抵抗６の電圧降下とし
て測定することにより、空気温度に影響を受けず
に空気流量Ｑを測定する。抵抗９は空気温度によ
つてホツトワイヤ１と空気の間の熱伝達係数が異
なるのを補正するためのもので使用温度範囲にお
いてコールドワイヤ２の抵抗値より小さい値であ
る。
上記説明したように、本熱式空気流量計が空気
温度の影響を受けずに正しく質量空気流量を計測
するためには(2)式に示されているコールドワイヤ
２の温度TCが空気温度に等しいことが必要であ
る。
温度の影響を受けずに正しく質量空気流量を計測
するためには(2)式に示されているコールドワイヤ
２の温度TCが空気温度に等しいことが必要であ
る。
上述の構成の熱式流量計で問題となつている、
流入空気温度と、ボデイ温度を補償する方法に
は、発熱抵抗体、測定抵抗体を保持するホルダの
外周とこのホルダを収納するためのボデイの収納
孔間での接触面積が小さくなるようにホルダの形
状を収納孔形状より小さくすることが考えられて
いる。
流入空気温度と、ボデイ温度を補償する方法に
は、発熱抵抗体、測定抵抗体を保持するホルダの
外周とこのホルダを収納するためのボデイの収納
孔間での接触面積が小さくなるようにホルダの形
状を収納孔形状より小さくすることが考えられて
いる。
しかし、上記の方法を使用する場合には、ホル
ダ先端部とボデイのホルダ収納孔との間に前記ホ
ルダ先端部を支持する支持体が存在せず、ボルダ
の先端に形成した通気部とこの通気部と協働して
バイパス通路を形成するボデイのバイパス通路壁
面との間の通路関係が所定の関係に維持できない
という現象があつた。
ダ先端部とボデイのホルダ収納孔との間に前記ホ
ルダ先端部を支持する支持体が存在せず、ボルダ
の先端に形成した通気部とこの通気部と協働して
バイパス通路を形成するボデイのバイパス通路壁
面との間の通路関係が所定の関係に維持できない
という現象があつた。
したがつて、前述したようにホルダ先端部の支
持体が存在しなければ、前記位置の決定が困難と
なり、 (1) 前記理想的なバイパス通路の形成が不可能と
なる、 (2) ボデイのホルダ収納孔とホルダ先端部が接触
し、ボデイとホルダ相互間の熱伝導を助長させ
る、 等の問題が発生する。
持体が存在しなければ、前記位置の決定が困難と
なり、 (1) 前記理想的なバイパス通路の形成が不可能と
なる、 (2) ボデイのホルダ収納孔とホルダ先端部が接触
し、ボデイとホルダ相互間の熱伝導を助長させ
る、 等の問題が発生する。
特に、(1)の場合、ボデイとホルダの不適格な組
み合せにより発生する、バイパス通路内における
段差、及びずれが流入空気の流れを妨げ、乱気流
を発生させる原因となる。
み合せにより発生する、バイパス通路内における
段差、及びずれが流入空気の流れを妨げ、乱気流
を発生させる原因となる。
上記乱気流は、ホツトワイヤに直接影響を及ぼ
し、正確な質量空気流量の計測を不可能にさせ
る。
し、正確な質量空気流量の計測を不可能にさせ
る。
本発明の目的は、流入空気温度と、ボデイ温度
の温度差がいかなる条件であつても、精度良く温
度補償を行え、しかも、ボデイのホルダ収納孔内
におけるホルダ先端部の位置の決定を的確にし、
ホルダのボデイ装着時に生ずる段差及びずれを未
然に防止した。より高精度な熱式空気流量計を提
供することにある。
の温度差がいかなる条件であつても、精度良く温
度補償を行え、しかも、ボデイのホルダ収納孔内
におけるホルダ先端部の位置の決定を的確にし、
ホルダのボデイ装着時に生ずる段差及びずれを未
然に防止した。より高精度な熱式空気流量計を提
供することにある。
上記の問題を解決すべく、本発明によれば、ホ
ルダ外周の先端近辺に、ホルダ収納孔と接触して
位置を決定する数ケ所の凸部を設けたものであ
る。
ルダ外周の先端近辺に、ホルダ収納孔と接触して
位置を決定する数ケ所の凸部を設けたものであ
る。
このような構成によれば、ホルダとホルダ収納
孔相互間の熱的接触面積を小さくして熱伝導を少
なくでき、さらにホルダとボデイからなるバイパ
ス通路を正確に形成できるものである。
孔相互間の熱的接触面積を小さくして熱伝導を少
なくでき、さらにホルダとボデイからなるバイパ
ス通路を正確に形成できるものである。
以下第３図ないし第８図に示す実施例に基づき
詳細に説明する。
詳細に説明する。
まず第３図、第４図において、ホツトワイヤ１
及びコールドワイヤ２はそれぞれ合成樹脂により
形成されたホルダ１５と一体に形成されているホ
ツトワイヤピン１６、コールドワイヤピン１４の
先端部にリード１０３を溶接し、バイパス通路１
０６中に設置されている。ホルダ１５はボデイ１
０７に形成されているホルダ収納孔１０８に挿入
されている。上記したホツトワイヤピン１６、コ
ールドワイヤピン１４によつてホツトワイヤ１、
コールドワイヤ２は駆動回路２０に接続されてい
る。
及びコールドワイヤ２はそれぞれ合成樹脂により
形成されたホルダ１５と一体に形成されているホ
ツトワイヤピン１６、コールドワイヤピン１４の
先端部にリード１０３を溶接し、バイパス通路１
０６中に設置されている。ホルダ１５はボデイ１
０７に形成されているホルダ収納孔１０８に挿入
されている。上記したホツトワイヤピン１６、コ
ールドワイヤピン１４によつてホツトワイヤ１、
コールドワイヤ２は駆動回路２０に接続されてい
る。
ここで第５図においてホツトワイヤ１は乱れの
ない空気流に当ることが望ましく、コールドワイ
ヤ２の上流に設置されている。またホツトワイヤ
１の下流部Ａはホツトワイヤ１で加熱された空気
流が通るためこの部分からコールドワイヤ２をず
らして設置することが望ましい（LH＞LC）。
ない空気流に当ることが望ましく、コールドワイ
ヤ２の上流に設置されている。またホツトワイヤ
１の下流部Ａはホツトワイヤ１で加熱された空気
流が通るためこの部分からコールドワイヤ２をず
らして設置することが望ましい（LH＞LC）。
第６図〜第８図は本発明の１実施例である。
ボデイ１０７と吸入空気の温度差によつて生じ
る熱伝導を少なくするため、ホルダ１５とホルダ
収納孔１０８の間に空気層を設け、さらにホルダ
収納孔１０８に接触するようにホルダ１５の外周
の先端近辺に複数の凸部１７を設けるようにした
ものである。
る熱伝導を少なくするため、ホルダ１５とホルダ
収納孔１０８の間に空気層を設け、さらにホルダ
収納孔１０８に接触するようにホルダ１５の外周
の先端近辺に複数の凸部１７を設けるようにした
ものである。
凸部１７をホルダ１５の外周の先端近辺に設け
ることにより、ホルダ収納孔１０８におけるホル
ダ１５の先端部の位置が確定され、ホルダ１５と
ボデイ１０７の組み合わせにより形成されるバイ
パス通路１０６を所定の形状に形成することが可
能となつた。
ることにより、ホルダ収納孔１０８におけるホル
ダ１５の先端部の位置が確定され、ホルダ１５と
ボデイ１０７の組み合わせにより形成されるバイ
パス通路１０６を所定の形状に形成することが可
能となつた。
第９図は本発明の他の実施例を示したものでホ
ルダ１５に設けた凸部の形状を実施例で示す線接
触から点接触したものであり、本方式により吸入
空気がホルダ周辺に流れるようになりボデイ１０
７からの熱伝導を少なくする他の更に正確な吸入
空気温度を検出することが可能である。
ルダ１５に設けた凸部の形状を実施例で示す線接
触から点接触したものであり、本方式により吸入
空気がホルダ周辺に流れるようになりボデイ１０
７からの熱伝導を少なくする他の更に正確な吸入
空気温度を検出することが可能である。
以上詳述したように、本発明によれば、ボデイ
と吸入空気の温度差を補償するためにホルダの形
状を変更した場合でも正確なバイパス通路を形成
でき高精度で質量空気流量が計測できるものであ
る。
と吸入空気の温度差を補償するためにホルダの形
状を変更した場合でも正確なバイパス通路を形成
でき高精度で質量空気流量が計測できるものであ
る。
第１図〜第５図は本発明の適用される熱式流量
計の実施例を示す図、第６図〜第８図は本発明の
一実施例を示すもので第６図は第７図のＰ視図、
第７図はホツトワイヤ、コールドワイヤ取付部の
縦断面図、第８図は斜視図、第９図は本発明の他
の実施例を示す斜視図である。 ２……コールドワイヤ、１５……ホルダ、１７
……凸部、１０７……ボデイ。
計の実施例を示す図、第６図〜第８図は本発明の
一実施例を示すもので第６図は第７図のＰ視図、
第７図はホツトワイヤ、コールドワイヤ取付部の
縦断面図、第８図は斜視図、第９図は本発明の他
の実施例を示す斜視図である。 ２……コールドワイヤ、１５……ホルダ、１７
……凸部、１０７……ボデイ。
Claims (1)
- １ 空気流量を検出する発熱抵抗体及び空気温度
を検出する測温体をバイパス通路に設置した熱式
空気流量計において、先端に前記発熱抵抗体及び
前記測温体が配置され、かつ前記バイパス通路の
一部を形成する通気部を有し、しかも前記発熱抵
抗体及び前記測温体を保持しているターミナルを
埋設した樹脂製ホルダと前記樹脂製ホルダを収納
するためのボデイに形成したホルダ収納孔の間に
空気層を設け、しかも前記樹脂製ホルダの外周の
先端付近に前記ホルダ収納孔の壁と接触する複数
の凸部を設けたことを特徴とする熱式空気流量
計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59036046A JPS60181618A (ja) | 1984-02-29 | 1984-02-29 | 熱式空気流量計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59036046A JPS60181618A (ja) | 1984-02-29 | 1984-02-29 | 熱式空気流量計 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60181618A JPS60181618A (ja) | 1985-09-17 |
| JPH0441763B2 true JPH0441763B2 (ja) | 1992-07-09 |
Family
ID=12458766
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59036046A Granted JPS60181618A (ja) | 1984-02-29 | 1984-02-29 | 熱式空気流量計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60181618A (ja) |
-
1984
- 1984-02-29 JP JP59036046A patent/JPS60181618A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60181618A (ja) | 1985-09-17 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |