JPH09218067A - 吸入空気流量測定装置用センサ - Google Patents

吸入空気流量測定装置用センサ

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JPH09218067A
JPH09218067A JP8048418A JP4841896A JPH09218067A JP H09218067 A JPH09218067 A JP H09218067A JP 8048418 A JP8048418 A JP 8048418A JP 4841896 A JP4841896 A JP 4841896A JP H09218067 A JPH09218067 A JP H09218067A
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JP
Japan
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sensor
temperature
flow rate
rate measuring
intake air
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JP8048418A
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English (en)
Inventor
Hiroaki Naito
浩昭 内藤
Takashi Matsuda
隆 松田
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Aisan Industry Co Ltd
Original Assignee
Aisan Industry Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 吸入空気流量測定装置用センサにおいて、セ
ンサの単価を下げ、温度補償用センサの温度抵抗比係数
と流量測定用センサの温度抵抗比係数とを同等のものに
して、補助抵抗等を用いたマッチングを必要としないよ
うにすることを課題とする。 【解決手段】 本発明は、吸入空気流量測定装置用セン
サにおいて、円柱状のアモルファス鉄12の表面にニッケ
ル膜13を形成して感温抵抗素子11とされ、感温抵抗素子
11の両端部に支持導体17、18の先端部が接合され、感温
抵抗素子11の全表面及び前記接合部が耐熱性のコート材
14によってコーティングされたことを構成とする。ま
た、白金を用いたセンサを温度補償用センサとなし、円
柱状のアモルファス鉄12の表面にニッケル膜13を形成し
たセンサを流量測定用センサとなし、温度補償用センサ
の使用温度範囲を−40°C〜80°Cとなし、流量測
定用センサの使用温度範囲を160°C〜280°Cと
なすことができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、吸入空気流量測定
装置用センサに係り、特に、車両用内燃機関の吸入空気
量を検出する空気流量測定装置に用いられるセンサに関
する。
【0002】
【従来の技術】吸入空気流量測定装置は、吸入空気の流
れの中に感温抵抗体(センサ)を設置し、制御された発
熱用電流を感温抵抗体に供給して感温抵抗体の温度を一
定に維持させ、感温抵抗体に流す電流値から吸入空気量
を検出するように構成されている。この場合、吸入空気
によって感温抵抗体が奪われる熱量に相当する電力が感
温抵抗体へ常時供給され、感温抵抗体の温度が一定に維
持されている。通常の吸入空気流量測定装置では、この
測定装置の存在による被検出空気の温度変化を補償する
ため、温度補償用の感温抵抗体(温度補償用センサ)を
流量検出用の感温抵抗体(流量測定用センサ)と併用し
ている。この場合には、流量検出用の感温抵抗体と温度
補償用の感温抵抗体との温度差が一定になるように制御
している。
【0003】図3は、従来の吸入空気流量測定装置用セ
ンサ1を示す(例えば特開昭63−94120号公報参
照)。柔軟性及び耐熱性のあるガラスファイバー製又は
ジルコニアセラミック製のボビン2の表面に、一定の抵
抗値となるように発熱抵抗線として耐熱性及び耐蝕性の
高い白金線3が巻き付けられる。白金線3は例えば直径
が数10μmであり、この白金線3がボビン2にコイル状
に巻回される。白金線3は、ボビン2の表面の中央部で
は正常の粗巻にされ、ボビン2の両端部においてのみ密
巻にされ、密巻部分4が形成されている。ボビン2は、
その両端部が支持導体5の先端の細形部に溶接され、支
持されている。白金線3の巻き付けのされたボビン2の
表面は、ガラス被覆6によってコーティングされてい
る。なお、密巻部分のかわりに、予めボビン2の両端に
電極面を設けておいてもよい。
【0004】従来の吸入空気流量測定装置においては、
図3の白金線を用いた同一のセンサ(白金膜にパターン
を形成したものでもよい)を2個用意し、1個を流量測
定用センサとし、他の1個を温度補償用センサとして、
車両用内燃機関の吸気通路のバイパス通路の支持体に固
定して使用し、流量測定用センサ及び温度補償用センサ
の出力は不図示の検出回路に入力していた。図4は従来
のセンサの温度−抵抗値線を示し、温度補償用センサは
−40°C〜80°Cの温度範囲で使用し、流量測定用
センサは160°C〜280°Cの温度範囲で使用して
いた。図2は、図4の使用範囲における温度−抵抗値線
を拡大して重ね合わせた温度−抵抗比線図で、横軸を温
度補償用センサ及び流量測定用センサの使用温度とし、
縦軸は抵抗比(温度補償用センサの抵抗Rs)/(固定
抵抗R1)及び(流量測定用センサの抵抗Rt)/(固定
抵抗R2)としている。温度補償用センサは0°Cを基
本温度としてその時の抵抗比Rs/R1を1とし、同様に
流量測定用センサは200°Cを基本温度としてその時
の抵抗比Rt/R2を1とする。なお、固定抵抗R1及び
固定抵抗R2は後記のブリッジ回路に用いる抵抗であ
る。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】図4の温度−抵抗値線
は、1本の直線ではなく、温度補償用センサの使用範囲
と流量測定用センサの使用範囲とでは温度−抵抗値線の
傾斜角が異なっている。図2によれば、白金を用いた温
度補償用センサの測定結果の丸印を結んだ直線の温度抵
抗比係数(温度と抵抗比との比例角)が白金を用いた流
量測定用センサの測定結果の三角印の温度抵抗比係数よ
り比例角が相当大きい。すなわち、温度補償用センサの
使用温度と流量測定用センサの使用温度とでは、白金の
温度抵抗比係数(温度と抵抗比との比例角)が6%/10
°C程度異なる。この不具合を解消するため、従来は検
出回路の補助抵抗により補正して、温度補償用センサと
流量測定用センサとをマッチングさせ、それぞれの使用
温度における良好な温度特性を得ていた。このように検
出回路で補助抵抗を用いて補正していたので、吸入空気
流量測定装置用センサのコストアップの一つの原因とな
っていた。また、白金を用いたセンサはコスト高となっ
ていた。本発明は、吸入空気流量測定装置用センサにお
いて、センサの単価を下げ、また温度補償用センサの温
度抵抗比係数と流量測定用センサの温度抵抗比係数とを
同等のものにして、補助抵抗等を用いたマッチングを必
要としないようにすることを課題とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、吸入空気流量
測定装置用センサにおいて、円柱状のアモルファス鉄の
表面にニッケル膜を形成して感温抵抗素子とされ、感温
抵抗素子の両端部に支持導体の先端部が接合され、感温
抵抗素子の全表面及び前記接合部が耐熱性のコート材に
よってコーティングされたことを構成とする。また、本
発明は、吸入空気流量測定装置用センサにおいて、白金
を用いたセンサを温度補償用センサとなし、円柱状のア
モルファス鉄の表面にニッケル膜を形成したセンサを流
量測定用センサとなし、温度補償用センサの使用温度範
囲を−40°C〜80°Cとなし、流量測定用センサの
使用温度範囲を160°C〜280°Cとなしたことを
構成とする。
【0007】
【発明の実施の形態】図1(a) 及び図1(b) は、本発明
の吸入空気流量測定装置用センサのうちの流量測定用セ
ンサ10を示す。感温抵抗素子11は所定長さで直径20μ
mの円柱状のアモルファス鉄12の表面に1〜3μmの厚
みのニッケル膜(層)13を形成し(ニッケルの薄い膜を
付着させ)、ニッケル膜13の表面に後述のコート材14を
コーティングしたものである。アモルファス鉄は溶融状
態から著しく速い冷却速度で凝固させてつくった非晶質
の鉄であり、円柱状のアモルファス鉄12はアモルファス
鉄のワイヤー(例えば、株式会社神戸製鋼の商品名スー
パーファインメタル)を切断したものである。円柱状の
アモルファス鉄12へのニッケル膜13の形成には、電解メ
ッキ、無電解メッキ、真空蒸着法、スパッタリング等の
方法が用いられる。このように所定長さの円柱状のアモ
ルファス鉄12にニッケル膜13を形成することにより、特
定の抵抗値を有する感温抵抗素子11が得られる。感温抵
抗素子11の両端部は、例えばステンレス鋼製の支持導体
17、18の先端部に溶接、ろう付け等により接合され、接
合後に感温抵抗素子11の全表面及び接合部を覆うよう
に、ガラス被覆、耐熱樹脂等のコート材14がコーティン
グされ、流量測定用センサ10が形成される。
【0008】図2の温度−抵抗比線図には、ニッケル膜
を形成したアモルファス鉄の流量測定用センサ10の測定
結果が、四角印の線で示されている。また、参考のため
にニッケル膜を形成したニクロムの流量測定用センサの
測定結果が、逆三角印の線で示されている。温度補償用
センサの測定域での温度抵抗比係数と流量測定用センサ
の測定域での温度抵抗比係数とが等しい場合は理論回路
となり、検出回路での補助抵抗による補正が不要とな
る。温度補償用センサと流量測定用センサに共に白金の
センサを用いた場合には、前述のように温度抵抗比係数
(温度と抵抗比との比例角)が6%/10°C程度異なる
という不具合がある。そして、図2から分かるように、
ニッケル膜を形成したニクロムのセンサを流量測定用セ
ンサとし、白金を用いたセンサを温度補償用センサとし
たとき、温度抵抗比係数が6%/10°C程度異なる。し
かし、ニッケル膜を形成したアモルファス鉄の流量測定
用センサと、白金を用いた温度補償用センサとを用いた
とき、温度抵抗比係数が1%/10°C程度異なるに過ぎ
ないという良い結果が得られ、この程度の温度抵抗比係
数の相違であれば、検出回路での補助抵抗による補正が
不要である。
【0009】本発明の実施の形態では、温度補償用セン
サには従来例と同様に白金を用いたセンサを用い、流量
測定用センサには前記の理由により前記のアモルファス
鉄12の表面にニッケル膜13を形成した流量測定用センサ
10を用いる。従来例と同様に、流量測定用センサ10に電
流が流され、加熱される。ここに気流が接触すると流量
測定用センサ10の熱が奪われ、この温度変化にともなう
流量測定用センサ10の抵抗値変化が検出回路によって検
出される。温度補償用センサによって空気の温度が測定
され、空気の温度の違いによる風速の誤差が補正され
る。流量測定用センサ10及び温度補償用センサの出力信
号が検出回路に入力され、風速に対応する検出信号が出
力される。図1(c) は流量測定用センサ10及び温度補償
用センサの出力を処理する検出回路の中のブリッジ回路
を示し、温度補償用センサの抵抗Rs、固定抵抗R1、流
量測定用センサの抵抗Rt及び固定抵抗R2によりブリッ
ジ回路が構成される。
【0010】
【発明の効果】本発明の吸入空気流量測定装置用センサ
は、円柱状のアモルファス鉄の表面にニッケル膜を形成
して感温抵抗素子とされ、感温抵抗素子の両端部に支持
導体の先端部が接合され、感温抵抗素子の全表面及び前
記接合部が耐熱性のコート材によってコーティングさ
れ、白金を用いないのでコストが低減する。そして、白
金を用いたセンサを温度補償用センサとなし、円柱状の
アモルファス鉄の表面にニッケル膜を形成したセンサを
流量測定用センサとなし、温度補償用センサの使用温度
範囲を−40°C〜80°Cとなし、流量測定用センサ
の使用温度範囲を160°C〜280°Cとなしたの
で、温度補償用センサの温度抵抗比係数と流量測定用セ
ンサの温度抵抗比係数とが同等のものになって、補助抵
抗等を用いたマッチングが不必要となった。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1(a) は本発明の実施の形態に用いる流量測
定用センサを示す図であり、図1(b) は図1(a) のB−
B線からみた断面図であり、図1(c) は検出回路の一部
(ブリッジ回路)を示す図である。
【図2】温度補償用センサと流量測定用センサの温度−
抵抗比を示す図である。
【図3】従来の吸入空気流量測定装置用センサを示す図
である。
【図4】従来の吸入空気流量測定装置用センサの温度−
抵抗値線を示す図である。
【符号の説明】
11 感温抵抗素子 12 円柱状のアモルファス鉄 13 ニッケル層 14 コート材 17 支持導体 18 支持導体

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 円柱状のアモルファス鉄の表面にニッケ
    ル膜を形成して感温抵抗素子とされ、感温抵抗素子の両
    端部に支持導体の先端部が接合され、感温抵抗素子の全
    表面及び前記接合部が耐熱性のコート材によってコーテ
    ィングされた吸入空気流量測定装置用センサ。
  2. 【請求項2】 白金を用いたセンサを温度補償用センサ
    となし、円柱状のアモルファス鉄の表面にニッケル膜を
    形成したセンサを流量測定用センサとなし、温度補償用
    センサの使用温度範囲を−40°C〜80°Cとなし、
    流量測定用センサの使用温度範囲を160°C〜280
    °Cとなした吸入空気流量測定装置用センサ。
JP8048418A 1996-02-13 1996-02-13 吸入空気流量測定装置用センサ Pending JPH09218067A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008249393A (ja) * 2007-03-29 2008-10-16 Denso Corp 空気流量測定装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008249393A (ja) * 2007-03-29 2008-10-16 Denso Corp 空気流量測定装置
DE102008000864B4 (de) * 2007-03-29 2016-02-25 Denso Corporation Strömungsmessvorrichtung

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