JPH0527050B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0527050B2 JPH0527050B2 JP59004722A JP472284A JPH0527050B2 JP H0527050 B2 JPH0527050 B2 JP H0527050B2 JP 59004722 A JP59004722 A JP 59004722A JP 472284 A JP472284 A JP 472284A JP H0527050 B2 JPH0527050 B2 JP H0527050B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- temperature
- resistor
- hot wire
- bridge circuit
- fluid passage
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 12
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 4
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 2
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 2
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
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
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measuring Volume Flow (AREA)
- Details Of Flowmeters (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
＜技術分野＞
本発明は流体通路に介装されて該通路を通過す
る流体の流量を計測する熱線式流量計に関する。
る流体の流量を計測する熱線式流量計に関する。
＜背景技術＞
この種の熱線式流量計としては、たとえば内燃
機関の吸気通路（詳しくは吸気分流通路）に介装
されて該機関の吸入空気流量を計測するものがあ
る。
機関の吸気通路（詳しくは吸気分流通路）に介装
されて該機関の吸入空気流量を計測するものがあ
る。
すなわち、第１図に示すように吸気通路に介装
される熱線RHと基準抵抗R3とが直列に接続され、
一方熱線RHと同一雰囲気中に配設される温度補
償抵抗RKと固定抵抗R1，R2とが直列に接続され
る。そして、この２つの直列回路が並列に接続さ
れて、ブリツジ回路が形成される。
される熱線RHと基準抵抗R3とが直列に接続され、
一方熱線RHと同一雰囲気中に配設される温度補
償抵抗RKと固定抵抗R1，R2とが直列に接続され
る。そして、この２つの直列回路が並列に接続さ
れて、ブリツジ回路が形成される。
ここで熱線の抵抗RHおよび基準抵抗R3が直列
に接続されている側の分圧点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圧点ｂ
の電位（固定抵抗R2の端子電圧）とが差動増幅
器１に入力されるようになつており、この差動増
幅器１とトランジスタ２，３によりブリツジ回路
への供給電流が制御される。
に接続されている側の分圧点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圧点ｂ
の電位（固定抵抗R2の端子電圧）とが差動増幅
器１に入力されるようになつており、この差動増
幅器１とトランジスタ２，３によりブリツジ回路
への供給電流が制御される。
したがつてブリツジ回路が平衡している状態に
おいて吸入空気流量（流速）がたとえば増大する
と熱線RHがより冷却されてその抵抗値が減少し、
ブリツジ回路が非平衡となり基準抵抗R3の端子
電圧USが増大して差動増幅器１の出力が増大す
る。これによりトランジスタ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、熱線
RHが加熱されてその抵抗値が増大してブリツジ
回路の平衡条件が回復される。
おいて吸入空気流量（流速）がたとえば増大する
と熱線RHがより冷却されてその抵抗値が減少し、
ブリツジ回路が非平衡となり基準抵抗R3の端子
電圧USが増大して差動増幅器１の出力が増大す
る。これによりトランジスタ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、熱線
RHが加熱されてその抵抗値が増大してブリツジ
回路の平衡条件が回復される。
ここで吸入空気温度が、たとえば低下すると熱
線RHが冷却されその抵抗値が減少するが、熱線
RHと同一雰囲気にある温度補償抵抗RKの抵抗値
も減少してブリツジ回路の平衡は維持され、ブリ
ツジ回路へ供給される電流は変化しない。
線RHが冷却されその抵抗値が減少するが、熱線
RHと同一雰囲気にある温度補償抵抗RKの抵抗値
も減少してブリツジ回路の平衡は維持され、ブリ
ツジ回路へ供給される電流は変化しない。
すなわち吸入空気流速とブリツジ回路への供給
電流とが吸入空気温度に無関係に対応することに
なり、たとえば基準抵抗R3の端子電圧USを測定
することにより、吸入空気流速したがつて吸入空
気流量が計測される。
電流とが吸入空気温度に無関係に対応することに
なり、たとえば基準抵抗R3の端子電圧USを測定
することにより、吸入空気流速したがつて吸入空
気流量が計測される。
ところが熱線RHおよび温度補償抵抗RKが固定
支持される吸気通路壁の温度は吸気マニホールド
からの熱伝導により上昇し易く、これに伴い温度
補償抵抗RKの温度が上昇し、その抵抗値は吸気
温度による変化以外の変化をすることになり、本
来の吸気温度補正が果されなくなる。この結果吸
入空気流量の計測が正確になされなくなり、誤差
を伴つた吸入空気流量に基づいて決定された燃料
量の噴射によつて得られた混合気の空燃比は所定
値から大きくずれるという不都合を生じる。
支持される吸気通路壁の温度は吸気マニホールド
からの熱伝導により上昇し易く、これに伴い温度
補償抵抗RKの温度が上昇し、その抵抗値は吸気
温度による変化以外の変化をすることになり、本
来の吸気温度補正が果されなくなる。この結果吸
入空気流量の計測が正確になされなくなり、誤差
を伴つた吸入空気流量に基づいて決定された燃料
量の噴射によつて得られた混合気の空燃比は所定
値から大きくずれるという不都合を生じる。
＜発明の目的＞
本発明はこのような問題点に注目してなされた
もので、熱線式流量計の取付部の温度変化によつ
て計測結果が影響を受けないような熱線式流量計
を提供することを目的とする。
もので、熱線式流量計の取付部の温度変化によつ
て計測結果が影響を受けないような熱線式流量計
を提供することを目的とする。
＜発明の概要＞
このために本発明では温度補償抵抗と直列に接
続されて前記ブリツジ回路を構成する抵抗を前記
流体通路壁に固定するとともに、該抵抗を前記温
度補償抵抗の流体通路壁温度の影響による抵抗値
変化を打消すような温度係数を有する抵抗材料で
構成した熱線式流量計を構成し、前記目的の達成
を図るものである。
続されて前記ブリツジ回路を構成する抵抗を前記
流体通路壁に固定するとともに、該抵抗を前記温
度補償抵抗の流体通路壁温度の影響による抵抗値
変化を打消すような温度係数を有する抵抗材料で
構成した熱線式流量計を構成し、前記目的の達成
を図るものである。
＜実施例＞
以下本発明を第２図に示す一実施例に基づき説
明する。
明する。
すなわち、吸気通路壁１１に回路ケース１２と
ともに固定されるインテークパイプ１３に、たと
えば白金線からなる熱線１４（RH）が吸入空気
流に曝されるように設けられるとともに、該熱線
１４（RH）近傍に温度補償抵抗１５（RK）が設
けられ、またインテークパイプ１３の基端部には
基準抵抗１６（R3）が巻回されることは従来と
同様である。そして、回路ケース１２内の基板１
７上に装着された抵抗R1，R2（図示せず）と、イ
ンテークパイプ１３に設けられた前記３個の抵抗
とにより、第１図に示したようなブリツジが回路
が構成される。ただし、この場合には温度補償抵
抗１５（RK）と直列に接続される抵抗R1は以下
に述べる温度依存性を有する抵抗材料により構成
されている。
ともに固定されるインテークパイプ１３に、たと
えば白金線からなる熱線１４（RH）が吸入空気
流に曝されるように設けられるとともに、該熱線
１４（RH）近傍に温度補償抵抗１５（RK）が設
けられ、またインテークパイプ１３の基端部には
基準抵抗１６（R3）が巻回されることは従来と
同様である。そして、回路ケース１２内の基板１
７上に装着された抵抗R1，R2（図示せず）と、イ
ンテークパイプ１３に設けられた前記３個の抵抗
とにより、第１図に示したようなブリツジが回路
が構成される。ただし、この場合には温度補償抵
抗１５（RK）と直列に接続される抵抗R1は以下
に述べる温度依存性を有する抵抗材料により構成
されている。
機関が運転されている状態においては吸気マニ
ホールドからの熱伝導により吸気通路壁１１温度
が上昇し、これに伴い吸気通路壁１１に固定され
ている回路ケース１２内の抵抗R1およびインテ
ークパイプ１３に固定されている温度補償抵抗１
５（RK）の温度が上昇し壁温TBと等しくなる
（厳密には温度補償抵抗１５（RK）の温度は吸気
通路壁温度TBと吸入空気温度taとの中間の温度
となり、抵抗R1の温度もTBと一致するものでは
ないが、実用上無視できる誤差の範囲内であるの
でこの仮定を採用する）。この温度におけるR1と
RKの直列接続の抵抗値と、基準温度（たとえば
20℃）におけるR1とRKの直列接続の抵抗値との
差、つまり温度上昇による抵抗値の変化分は
RK・αK（TB−20）＋R1・α1（TB−20）となる。こ
こにRK、R1は基準温度、０℃における抵抗値、
αK、α1は同抵抗の温度係数である。
ホールドからの熱伝導により吸気通路壁１１温度
が上昇し、これに伴い吸気通路壁１１に固定され
ている回路ケース１２内の抵抗R1およびインテ
ークパイプ１３に固定されている温度補償抵抗１
５（RK）の温度が上昇し壁温TBと等しくなる
（厳密には温度補償抵抗１５（RK）の温度は吸気
通路壁温度TBと吸入空気温度taとの中間の温度
となり、抵抗R1の温度もTBと一致するものでは
ないが、実用上無視できる誤差の範囲内であるの
でこの仮定を採用する）。この温度におけるR1と
RKの直列接続の抵抗値と、基準温度（たとえば
20℃）におけるR1とRKの直列接続の抵抗値との
差、つまり温度上昇による抵抗値の変化分は
RK・αK（TB−20）＋R1・α1（TB−20）となる。こ
こにRK、R1は基準温度、０℃における抵抗値、
αK、α1は同抵抗の温度係数である。
この温度上昇による抵抗値の変化分をRK・αK
（TB−ta）＋RK・αK（ta−20）＋R1・α1（TB−20）
と書き直し、第１項と第３項との和をゼロ、すな
わち RK・αK（TB−ta）＋R1・α1（TB−20）＝０ ……(1) とすればR1とRKの直列抵抗の温度変化による抵
抗値の変化はRK・αK（ta−20）となり、吸入空気
温度による変化分だけとなる。
（TB−ta）＋RK・αK（ta−20）＋R1・α1（TB−20）
と書き直し、第１項と第３項との和をゼロ、すな
わち RK・αK（TB−ta）＋R1・α1（TB−20）＝０ ……(1) とすればR1とRKの直列抵抗の温度変化による抵
抗値の変化はRK・αK（ta−20）となり、吸入空気
温度による変化分だけとなる。
ここで前記(1)式を満足するように抵抗R1の温
度係数α1を選ぶことが問題となるが、(1)をαにつ
いて解けばわかるようにα1はTB、taの２変数の
関数となり、一定値をとるα1により(1)を恒等的に
満足することはできない。このため、ある特定の
TB、taの値（たとえば最も頻度の高いTB、taの
値、または最も誤差を生じ易いTB、taの値）に
おいて式(1)を満足するようにα1を定める。すなわ
ち、そのような温度係数を有する抵抗材料で抵抗
R1を構成する。なお、前記特定のTB、taの値以
外では式(1)は厳密には満足されないが、通常の温
度範囲では十分近似的に満足され、特に問題を生
じない。
度係数α1を選ぶことが問題となるが、(1)をαにつ
いて解けばわかるようにα1はTB、taの２変数の
関数となり、一定値をとるα1により(1)を恒等的に
満足することはできない。このため、ある特定の
TB、taの値（たとえば最も頻度の高いTB、taの
値、または最も誤差を生じ易いTB、taの値）に
おいて式(1)を満足するようにα1を定める。すなわ
ち、そのような温度係数を有する抵抗材料で抵抗
R1を構成する。なお、前記特定のTB、taの値以
外では式(1)は厳密には満足されないが、通常の温
度範囲では十分近似的に満足され、特に問題を生
じない。
このような構成の熱線式流量計にあつては、吸
気通路壁１１の温度上昇に起因する温度補償抵抗
１５（RK）の温度上昇によつてその抵抗値が増
加しても、その増加分を打消すように抵抗R1の
抵抗値が減少するから、この２つの抵抗の直列接
続の抵抗値の変化は吸入空気温度のみに依存する
ことになり、本来の吸気温度補償機能が果される
ようになる。そして、これにより吸気通路壁１１
温度の影響を受けずに正確な吸入空気流量の計測
がなされるようになる。
気通路壁１１の温度上昇に起因する温度補償抵抗
１５（RK）の温度上昇によつてその抵抗値が増
加しても、その増加分を打消すように抵抗R1の
抵抗値が減少するから、この２つの抵抗の直列接
続の抵抗値の変化は吸入空気温度のみに依存する
ことになり、本来の吸気温度補償機能が果される
ようになる。そして、これにより吸気通路壁１１
温度の影響を受けずに正確な吸入空気流量の計測
がなされるようになる。
なお、本実施例では熱線および温度補償抵抗が
設けられたインテークパイプが内燃機関の吸気通
路壁に取付けられるものであつたが、一般に温度
変化を伴う流体通路壁に取付けられるものに対し
ても本発明は適用され、同様の効果を奏するもの
である。また、抵抗R2に温度依存性を持たせる
ようにしてもよい。
設けられたインテークパイプが内燃機関の吸気通
路壁に取付けられるものであつたが、一般に温度
変化を伴う流体通路壁に取付けられるものに対し
ても本発明は適用され、同様の効果を奏するもの
である。また、抵抗R2に温度依存性を持たせる
ようにしてもよい。
＜発明の効果＞
以上説明したように本発明によれば流体通路中
に配設された熱線と同一雰囲気中に配設される温
度補償抵抗が流体通路壁からの熱伝導により温度
変化し、流体温度と異なる温度となつた場合で
も、この温度変化による抵抗変化を打消すような
温度特性を有する抵抗を前記温度補償抵抗と直列
に接続したから、熱線式流量計取付部の温度と無
関係に正確な流量計測がなされるという効果が得
られる。
に配設された熱線と同一雰囲気中に配設される温
度補償抵抗が流体通路壁からの熱伝導により温度
変化し、流体温度と異なる温度となつた場合で
も、この温度変化による抵抗変化を打消すような
温度特性を有する抵抗を前記温度補償抵抗と直列
に接続したから、熱線式流量計取付部の温度と無
関係に正確な流量計測がなされるという効果が得
られる。
第１図は熱線式流量計の原理を示す回路図、第
２図は本発明の一実施例を示す縦断面図である。 １１……吸気通路壁、１４（RH）……熱線、
１５（RK）……温度補償抵抗、R1……温度依存
抵抗。
２図は本発明の一実施例を示す縦断面図である。 １１……吸気通路壁、１４（RH）……熱線、
１５（RK）……温度補償抵抗、R1……温度依存
抵抗。
Claims (1)
- １ 流体通路中に配設される熱線および該熱線と
同一雰囲気中に配設される温度補償抵抗を流体通
路壁に固定支持するとともに、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
して、その供給電流値から流体の流量を計測する
熱線式流量計において、前記温度補償抵抗と直列
に接続されて前記ブリツジ回路を構成する抵抗を
前記流体通路壁に固定するとともに、該抵抗を前
記温度補償抵抗の流体通路壁温度の影響による抵
抗値変化を打消すような温度係数を有する抵抗材
料で構成したことを特徴とする熱線式流量計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59004722A JPS60149922A (ja) | 1984-01-17 | 1984-01-17 | 熱線式流量計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59004722A JPS60149922A (ja) | 1984-01-17 | 1984-01-17 | 熱線式流量計 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60149922A JPS60149922A (ja) | 1985-08-07 |
| JPH0527050B2 true JPH0527050B2 (ja) | 1993-04-20 |
Family
ID=11591778
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59004722A Granted JPS60149922A (ja) | 1984-01-17 | 1984-01-17 | 熱線式流量計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60149922A (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5845568A (ja) * | 1981-09-11 | 1983-03-16 | Japan Electronic Control Syst Co Ltd | 熱線流量計 |
-
1984
- 1984-01-17 JP JP59004722A patent/JPS60149922A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5845568A (ja) * | 1981-09-11 | 1983-03-16 | Japan Electronic Control Syst Co Ltd | 熱線流量計 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60149922A (ja) | 1985-08-07 |
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