JPH0875519A - 空気流量計 - Google Patents
空気流量計Info
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- JPH0875519A JPH0875519A JP6213426A JP21342694A JPH0875519A JP H0875519 A JPH0875519 A JP H0875519A JP 6213426 A JP6213426 A JP 6213426A JP 21342694 A JP21342694 A JP 21342694A JP H0875519 A JPH0875519 A JP H0875519A
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- signal
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Abstract
(57)【要約】
【目的】エンジンの絞り弁全開時のように、空気流が逆
流を伴った脈動流である場合にも、熱線式空気流量計で
平均空気流量を高精度に測定すること。 【構成】１枚の電気絶縁板の上に面積が大幅に異なる２
ケの発熱抵抗体を設けた熱線式流量計で、該２ケの発熱
抵抗体の信号の大小比較から空気流の方向信号を得、面
積が大きい発熱抵抗体から流量信号を得る空気流量計。
順流の場合は該空気流量信号にプラスの符号を、逆流の
場合は該空気流量信号にマイナスの符号を付加して加算
し平均空気流量を求める手段を設ける。 【効果】エンジンの空燃比の高精度制御が可能となり低
燃費，低排気のエンジンを提供できる。
流を伴った脈動流である場合にも、熱線式空気流量計で
平均空気流量を高精度に測定すること。 【構成】１枚の電気絶縁板の上に面積が大幅に異なる２
ケの発熱抵抗体を設けた熱線式流量計で、該２ケの発熱
抵抗体の信号の大小比較から空気流の方向信号を得、面
積が大きい発熱抵抗体から流量信号を得る空気流量計。
順流の場合は該空気流量信号にプラスの符号を、逆流の
場合は該空気流量信号にマイナスの符号を付加して加算
し平均空気流量を求める手段を設ける。 【効果】エンジンの空燃比の高精度制御が可能となり低
燃費，低排気のエンジンを提供できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関の吸入空気流
量を測定する空気流量計に関する。
量を測定する空気流量計に関する。
【０００２】
【従来の技術】自動車の電子制御燃料噴射装置の空気流
量計として、熱線式流速計の原理を用いた流量計は、小
形で応答性が良く、質量流量が直接測定できる等の長所
があり広く用いられている。しかし、熱線式空気流量計
は流れの方向を検出できない欠点があり、絞り弁全開時
のように、空気流が逆流を伴った脈動流である場合に大
きな誤差を生じる課題がある。この課題に対して、従来
は特公昭62−14705 号公報等に示すように、該熱線式空
気流量計の信号に補正係数をかける方法を用いていた。
しかし、この方法は、対症療法的で精度が悪くかつ補正
係数を実験により求めるのでシステムの開発に時間がか
かる欠点があった。また特開平1−185416号公報には１
枚の電気絶縁体上に２ケの発熱抵抗体を設けて、該２ケ
の発熱抵抗体を用いた熱線式空気流量計の信号の差から
空気流の方向を検知する方法が開示されている。
量計として、熱線式流速計の原理を用いた流量計は、小
形で応答性が良く、質量流量が直接測定できる等の長所
があり広く用いられている。しかし、熱線式空気流量計
は流れの方向を検出できない欠点があり、絞り弁全開時
のように、空気流が逆流を伴った脈動流である場合に大
きな誤差を生じる課題がある。この課題に対して、従来
は特公昭62−14705 号公報等に示すように、該熱線式空
気流量計の信号に補正係数をかける方法を用いていた。
しかし、この方法は、対症療法的で精度が悪くかつ補正
係数を実験により求めるのでシステムの開発に時間がか
かる欠点があった。また特開平1−185416号公報には１
枚の電気絶縁体上に２ケの発熱抵抗体を設けて、該２ケ
の発熱抵抗体を用いた熱線式空気流量計の信号の差から
空気流の方向を検知する方法が開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、空気
流が逆流を伴った脈動流である場合にも、熱線式空気流
量計を用いて平均空気流量を高精度に測定することにあ
る。
流が逆流を伴った脈動流である場合にも、熱線式空気流
量計を用いて平均空気流量を高精度に測定することにあ
る。
【０００４】
【課題を解決するための手段】１枚の電気絶縁体上に２
ケの発熱抵抗体を設ける熱線式空気流量計において、該
２ケの熱線式空気流量計の信号の大小から空気流の方向
を、放熱量が大きい方の発熱抵抗体の信号から空気流量
を得、順流の場合は該空気流量信号にプラスの符号を、
逆流の場合は該空気流量信号にマイナスの符号を付加し
て加算し平均空気流量を求める手段を設ける。
ケの発熱抵抗体を設ける熱線式空気流量計において、該
２ケの熱線式空気流量計の信号の大小から空気流の方向
を、放熱量が大きい方の発熱抵抗体の信号から空気流量
を得、順流の場合は該空気流量信号にプラスの符号を、
逆流の場合は該空気流量信号にマイナスの符号を付加し
て加算し平均空気流量を求める手段を設ける。
【０００５】
【作用】空気流が逆流を伴った脈動流である場合に、逐
一空気流の方向と流量を求めて、逆流の場合は該空気流
量信号にマイナスの符号を付加して加算し平均空気流量
を求める。その結果逆流を伴った脈動流である場合にも
正確な平均空気流量が得られる。
一空気流の方向と流量を求めて、逆流の場合は該空気流
量信号にマイナスの符号を付加して加算し平均空気流量
を求める。その結果逆流を伴った脈動流である場合にも
正確な平均空気流量が得られる。
【０００６】
【実施例】図１は本発明の実施例である。本発明の空気
流量計は、発熱抵抗体の大きさが異なる２ケの熱線式空
気流速計からなる。流量検出部４は、薄い電気絶縁板
（セラミックス，プラスチック，シリコン等）１上に大
きさが異なる２ケの発熱抵抗体２，３と、該２ケの発熱
抵抗体間の熱伝導を少なくするためのスリット９を設け
る。さらに抵抗１１，１２を載せた基板（アルミナ，ガ
ラス等）１０と該電気絶縁板１をガラス等で接合して、
ワイヤボンディングで配線する構造である。空気温度検
出部８は、電気絶縁板（セラミックス，プラスチック，
シリコン等）５上に２ケの温度補償抵抗体６，７を設
け、基板（アルミナ，ガラス等）１３とガラス等で接合
して、ワイヤボンディングで配線する構造である。流量
検出部４，空気温度検出部８からの配線は熱線回路２０
に接続され、熱線回路２０からの空気流量信号はエンジ
ン制御回路１００に入力されて、供給燃料量，点火時期
が演算される。
流量計は、発熱抵抗体の大きさが異なる２ケの熱線式空
気流速計からなる。流量検出部４は、薄い電気絶縁板
（セラミックス，プラスチック，シリコン等）１上に大
きさが異なる２ケの発熱抵抗体２，３と、該２ケの発熱
抵抗体間の熱伝導を少なくするためのスリット９を設け
る。さらに抵抗１１，１２を載せた基板（アルミナ，ガ
ラス等）１０と該電気絶縁板１をガラス等で接合して、
ワイヤボンディングで配線する構造である。空気温度検
出部８は、電気絶縁板（セラミックス，プラスチック，
シリコン等）５上に２ケの温度補償抵抗体６，７を設
け、基板（アルミナ，ガラス等）１３とガラス等で接合
して、ワイヤボンディングで配線する構造である。流量
検出部４，空気温度検出部８からの配線は熱線回路２０
に接続され、熱線回路２０からの空気流量信号はエンジ
ン制御回路１００に入力されて、供給燃料量，点火時期
が演算される。
【０００７】図２は熱線回路２０の詳細である。２ケの
熱線式空気流速計からなり、両者の信号の大小の比較か
ら空気流の向きを求め、抵抗体面積が大きい方の発熱抵
抗体２からの信号を空気流量信号とするもので、該空気
流量信号と該空気流の向き信号を組み合わせた信号を出
力するものである。なお、図２において図１と同じ符号
を付けた部分は同じ機能を持つ。発熱抵抗体２，温度補
償抵抗体６，抵抗１１，２２，２１からなるホイートス
トンブリッジ，差動増幅器２３，トランジスタ２４で１
ケの熱線式空気流速計を構成し、他方の熱線式空気流速
計は発熱抵抗体３，温度補償抵抗体７，抵抗１２，２
５，２６からなるホイートストンブリッジ，差動増幅器
２７，コンパレータ２８で構成する。該２ケの熱線式空
気流量計の流量信号である発熱抵抗体２，３の下端の電
位をコンパレータ２８で比較して空気流の方向信号を
得、これをアナログスイッチ３１の制御信号として用い
る。なお、発熱抵抗体３の面積は発熱抵抗体２の面積よ
り小さいので、該下端電位は発熱抵抗体２の下端電位よ
り小さくなる。従って、空気流量がゼロで両電位が等し
くなるように差動増幅器２７で電位を増幅調整して、コ
ンパレータ２８に入力し流れの向き信号を得る。空気流
に対して上流側の発熱抵抗体の信号が下流側のそれより
大きくなることから、流れの向き信号が得られる。流量
信号は、面積が広い発熱抵抗体２の下端電位を差動増幅
器２９，３０で信号を調整し、流れの向き信号でアナロ
グスイッチ３１を動作して図３に示すように、順流時に
は信号は空気流量と共に増加する特性、逆流時には信号
は空気流量と共に減少する特性に調整する。この信号
は、エンジン制御回路１００に入力され、平均空気流量
を求める。
熱線式空気流速計からなり、両者の信号の大小の比較か
ら空気流の向きを求め、抵抗体面積が大きい方の発熱抵
抗体２からの信号を空気流量信号とするもので、該空気
流量信号と該空気流の向き信号を組み合わせた信号を出
力するものである。なお、図２において図１と同じ符号
を付けた部分は同じ機能を持つ。発熱抵抗体２，温度補
償抵抗体６，抵抗１１，２２，２１からなるホイートス
トンブリッジ，差動増幅器２３，トランジスタ２４で１
ケの熱線式空気流速計を構成し、他方の熱線式空気流速
計は発熱抵抗体３，温度補償抵抗体７，抵抗１２，２
５，２６からなるホイートストンブリッジ，差動増幅器
２７，コンパレータ２８で構成する。該２ケの熱線式空
気流量計の流量信号である発熱抵抗体２，３の下端の電
位をコンパレータ２８で比較して空気流の方向信号を
得、これをアナログスイッチ３１の制御信号として用い
る。なお、発熱抵抗体３の面積は発熱抵抗体２の面積よ
り小さいので、該下端電位は発熱抵抗体２の下端電位よ
り小さくなる。従って、空気流量がゼロで両電位が等し
くなるように差動増幅器２７で電位を増幅調整して、コ
ンパレータ２８に入力し流れの向き信号を得る。空気流
に対して上流側の発熱抵抗体の信号が下流側のそれより
大きくなることから、流れの向き信号が得られる。流量
信号は、面積が広い発熱抵抗体２の下端電位を差動増幅
器２９，３０で信号を調整し、流れの向き信号でアナロ
グスイッチ３１を動作して図３に示すように、順流時に
は信号は空気流量と共に増加する特性、逆流時には信号
は空気流量と共に減少する特性に調整する。この信号
は、エンジン制御回路１００に入力され、平均空気流量
を求める。
【０００８】図３は上述の流れの向きを含めた空気流量
と信号の関係である。図１，図２，図３の構成によれ
ば、流量信号として面積が大幅に広い方の発熱抵抗体２
の下端電位を用いており、２ケの発熱抵抗体２，３の下
端電位の和とほぼ同じであり、２ケの発熱抵抗体の面積
を変えることにより該和演算が不要になり信号処理が簡
単になる効果がある。また、スリット９により２ケの発
熱抵抗体間の熱伝導が抑制されるので、２ケの発熱抵抗
体からの熱量は確実に空気流に放熱され、それぞれの発
熱抵抗体の位置における空気流速を正確に計測できる効
果がある。熱伝導抑制手段はスリットの他に列上に繋が
った穴でも良い。さらに、流れの向き信号とアナログス
イッチ３１を用いて、空気流量と信号の関係を図３のよ
うにすることにより、１本の信号線で、流れの向きを含
む流量信号をエンジン制御回路100に送ることができ
る。
と信号の関係である。図１，図２，図３の構成によれ
ば、流量信号として面積が大幅に広い方の発熱抵抗体２
の下端電位を用いており、２ケの発熱抵抗体２，３の下
端電位の和とほぼ同じであり、２ケの発熱抵抗体の面積
を変えることにより該和演算が不要になり信号処理が簡
単になる効果がある。また、スリット９により２ケの発
熱抵抗体間の熱伝導が抑制されるので、２ケの発熱抵抗
体からの熱量は確実に空気流に放熱され、それぞれの発
熱抵抗体の位置における空気流速を正確に計測できる効
果がある。熱伝導抑制手段はスリットの他に列上に繋が
った穴でも良い。さらに、流れの向き信号とアナログス
イッチ３１を用いて、空気流量と信号の関係を図３のよ
うにすることにより、１本の信号線で、流れの向きを含
む流量信号をエンジン制御回路100に送ることができ
る。
【０００９】図４は図２の変形例である。流れの向き信
号と空気流量信号は別々に２本の電線でエンジン制御回
路１００に入力される例である。なお図４において図２
と同じ符号をつけた部分は同じ機能をもつ。流量信号
は、面積が広い発熱抵抗体２の下端電位を差動増幅器３
２で空気流量に対する信号の関係を調整して、エンジン
制御回路１００に入力される。流れの向き信号は発熱抵
抗体２，３の下端の電位をコンパレータ２８で比較して
その結果がエンジン制御回路１００に入力される。図５
に、エンジン制御回路１００に入力される流れの向き信
号と流量信号の例を示す。
号と空気流量信号は別々に２本の電線でエンジン制御回
路１００に入力される例である。なお図４において図２
と同じ符号をつけた部分は同じ機能をもつ。流量信号
は、面積が広い発熱抵抗体２の下端電位を差動増幅器３
２で空気流量に対する信号の関係を調整して、エンジン
制御回路１００に入力される。流れの向き信号は発熱抵
抗体２，３の下端の電位をコンパレータ２８で比較して
その結果がエンジン制御回路１００に入力される。図５
に、エンジン制御回路１００に入力される流れの向き信
号と流量信号の例を示す。
【００１０】図７は、エンジン制御回路１００内の信号
処理のフローチャートである。流量信号を図６に示すテ
ーブルを用いて空気流量に変換して、順流の場合は該空
気流量信号にプラスの符号を、逆流の場合は該空気流量
信号にマイナスの符号を付加して加算し図５のクランク
間の平均空気流量を求める演算手順である。ステップ４
０で初期値をゼロとして、ステップ４１でクランク角信
号が立上りか否かを判断する。立上りでない時は、ステ
ップ４２で流れの向き信号から順流であるか逆流である
かを判断する。順流の時は、ステップ４３で、図６に示
す流量信号と空気流量のテーブルを用いて流量信号から
空気流量に換算して、ステップ４４で該空気流量を加算
する。逆流の時は、ステップ４５，４６で、図６とは別
の逆流時の流量信号と空気流量のテーブルを用いて流量
信号から空気流量に換算しマイナス符号を付けて加算す
る。ステップ４１で、クランク角信号が立上りである時
は、ステップ４７で、該空気流量の加算値を加算回数で
割って平均流量を求める。つづいて、以下供給燃料量を
求める。図４，図５，図６，図７に示す方法は、流れの
向き信号と流量信号が別であるので、流量信号を受ける
ＡＤコンバータ（記載せず）の精度（ビット数）は特に
高くする必要はないという効果がある。
処理のフローチャートである。流量信号を図６に示すテ
ーブルを用いて空気流量に変換して、順流の場合は該空
気流量信号にプラスの符号を、逆流の場合は該空気流量
信号にマイナスの符号を付加して加算し図５のクランク
間の平均空気流量を求める演算手順である。ステップ４
０で初期値をゼロとして、ステップ４１でクランク角信
号が立上りか否かを判断する。立上りでない時は、ステ
ップ４２で流れの向き信号から順流であるか逆流である
かを判断する。順流の時は、ステップ４３で、図６に示
す流量信号と空気流量のテーブルを用いて流量信号から
空気流量に換算して、ステップ４４で該空気流量を加算
する。逆流の時は、ステップ４５，４６で、図６とは別
の逆流時の流量信号と空気流量のテーブルを用いて流量
信号から空気流量に換算しマイナス符号を付けて加算す
る。ステップ４１で、クランク角信号が立上りである時
は、ステップ４７で、該空気流量の加算値を加算回数で
割って平均流量を求める。つづいて、以下供給燃料量を
求める。図４，図５，図６，図７に示す方法は、流れの
向き信号と流量信号が別であるので、流量信号を受ける
ＡＤコンバータ（記載せず）の精度（ビット数）は特に
高くする必要はないという効果がある。
【００１１】図８は、図１の流量検出部４の他の実施例
である。図８において図２と同じ符号をつけた部分は同
じ機能をもつ。発熱抵抗体２，３と直列接続する抵抗１
１，１２を電気絶縁板１上に設けて、該抵抗１１，１２
の放熱をよくすると共に、該抵抗１１，１２の自己発熱
により、発熱抵抗体２，３の発熱量の内、熱伝導により
基板１０へ逃げる熱量を低減して空気流量計としての精
度向上を図るものである。
である。図８において図２と同じ符号をつけた部分は同
じ機能をもつ。発熱抵抗体２，３と直列接続する抵抗１
１，１２を電気絶縁板１上に設けて、該抵抗１１，１２
の放熱をよくすると共に、該抵抗１１，１２の自己発熱
により、発熱抵抗体２，３の発熱量の内、熱伝導により
基板１０へ逃げる熱量を低減して空気流量計としての精
度向上を図るものである。
【００１２】
【発明の効果】本発明によれば、絞り弁全開時のよう
に、空気流が逆流を伴った脈動流である場合に、逐一空
気流の方向と流量を求めて、逆流の場合には該空気流量
信号にマイナスの符号を付加して加算し平均空気流量を
求めるので、逆流を伴った脈動流である場合にも正確に
平均空気流量を求めることができる。また、流量信号と
して面積が大幅に広い方の発熱抵抗体２の下端電位を用
いており、２ケの発熱抵抗体２，３の下端電位の和とほ
ぼ同じであり、該和演算が不要で信号処理が簡単になる
効果がある。また、流れの向き信号とアナログスイッチ
３１を用いて、空気流量と信号の関係を図３のようにす
ることにより、１本の信号線で、流れの向きを含む流量
信号をエンジン制御回路１００に送ることができる。
に、空気流が逆流を伴った脈動流である場合に、逐一空
気流の方向と流量を求めて、逆流の場合には該空気流量
信号にマイナスの符号を付加して加算し平均空気流量を
求めるので、逆流を伴った脈動流である場合にも正確に
平均空気流量を求めることができる。また、流量信号と
して面積が大幅に広い方の発熱抵抗体２の下端電位を用
いており、２ケの発熱抵抗体２，３の下端電位の和とほ
ぼ同じであり、該和演算が不要で信号処理が簡単になる
効果がある。また、流れの向き信号とアナログスイッチ
３１を用いて、空気流量と信号の関係を図３のようにす
ることにより、１本の信号線で、流れの向きを含む流量
信号をエンジン制御回路１００に送ることができる。
【図１】本発明の実施例を示す図である。
【図２】熱線回路２０の詳細図である。
【図３】流れの向きを含めた空気流量と信号の関係図で
ある。
ある。
【図４】図２の変形例を示す図である。
【図５】エンジン制御回路１００に入力される流れの向
き信号と流量信号を示す図である。
き信号と流量信号を示す図である。
【図６】流量信号から空気流量を求めるテーブルであ
る。
る。
【図７】エンジン制御回路１００内の信号処理のフロー
チャートである。
チャートである。
【図８】図１の流量検出部４の他の実施例を示す図であ
る。
る。
１，５…電気絶縁板、２，３…発熱抵抗体、４…流量検
出部、６，７…温度補償抵抗体、８…空気温度検出部、
９…スリット、１０，１３…基板、２０…熱線回路、２
７，２９，３０，３２…差動増幅器、２８…コンパレー
タ、３１…アナログスイッチ、１００…エンジン制御回
路。
出部、６，７…温度補償抵抗体、８…空気温度検出部、
９…スリット、１０，１３…基板、２０…熱線回路、２
７，２９，３０，３２…差動増幅器、２８…コンパレー
タ、３１…アナログスイッチ、１００…エンジン制御回
路。
Claims (3)
- 【請求項１】機関の吸気通路内に設置され空気流の上流
と下流に２ケの発熱抵抗体を設ける熱線式空気流量計に
おいて、該２ケの発熱抵抗体の放熱量が互いに大幅に異
なるように構成し、かつ一方の発熱抵抗体により加熱さ
れた空気流のために他方の発熱抵抗体の放熱量が影響さ
せられる位置に近接して設けて、該２ケの発熱抵抗体か
らの信号の差を流れの向き信号，放熱量が大きい方の発
熱抵抗体からの信号を空気流量信号とすることを特徴と
する空気流量計。 - 【請求項２】一方の発熱抵抗体の面積が他方の発熱抵抗
体のそれよりも大きいことを特徴とする請求項１記載の
空気流量計。 - 【請求項３】該２ケの発熱抵抗体の間にスリットまたは
穴等の熱伝導抑制手段を設けたことを特徴とする請求項
１記載の空気流量計。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6213426A JPH0875519A (ja) | 1994-09-07 | 1994-09-07 | 空気流量計 |
| EP95112031A EP0695928A3 (en) | 1994-08-02 | 1995-07-31 | Suction air flow meter for an internal combustion engine |
| KR1019950023615A KR960008276A (ko) | 1994-08-02 | 1995-08-01 | 내연기관의 흡입공기량 계측장치 |
| US08/510,571 US5817932A (en) | 1994-08-02 | 1995-08-02 | Intake air flow measuring apparatus for internal combustion engine |
| CN95115320A CN1050198C (zh) | 1994-08-02 | 1995-08-02 | 内燃机的吸入空气量计量装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6213426A JPH0875519A (ja) | 1994-09-07 | 1994-09-07 | 空気流量計 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0875519A true JPH0875519A (ja) | 1996-03-22 |
Family
ID=16639036
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6213426A Pending JPH0875519A (ja) | 1994-08-02 | 1994-09-07 | 空気流量計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0875519A (ja) |
-
1994
- 1994-09-07 JP JP6213426A patent/JPH0875519A/ja active Pending
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