JPH102772A - 空気流量測定装置 - Google Patents
空気流量測定装置Info
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- JPH102772A JPH102772A JP8153840A JP15384096A JPH102772A JP H102772 A JPH102772 A JP H102772A JP 8153840 A JP8153840 A JP 8153840A JP 15384096 A JP15384096 A JP 15384096A JP H102772 A JPH102772 A JP H102772A
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- air
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Abstract
(57)【要約】
【課題】温度変動がある場合にも、正確に絶対湿度を算
出し、高精度の空気流量の測定が可能な空気流量測定装
置を実現する。 【解決手段】空気流量検出部１は発熱抵抗体１０の所定
温度への加熱電流を検出し空気流量に応じた信号を出力
し、湿度検出部２は湿度検出素子１１の出力に応じた信
号を出力し、温度検出部７は温度検出素子１２の出力に
応じた信号を出力し、Ａ／Ｄ変換器３を介して演算処理
部４に供給する。マップ５は空気流量Ｑと空気流量検出
部１からの出力との関係を記憶し、マップ６は基準温度
における湿度と湿度検出部２のとの関係を記憶し、マッ
プ８はマップ６の湿度の温度による補正値を記憶する。
演算処理部４はマップ６、８から得られた湿度と空気流
量誤差とを示す関係式等により空気流量誤差を導き出し
この空気流量誤差によりマップ５から得られた空気流量
を補正する。
出し、高精度の空気流量の測定が可能な空気流量測定装
置を実現する。 【解決手段】空気流量検出部１は発熱抵抗体１０の所定
温度への加熱電流を検出し空気流量に応じた信号を出力
し、湿度検出部２は湿度検出素子１１の出力に応じた信
号を出力し、温度検出部７は温度検出素子１２の出力に
応じた信号を出力し、Ａ／Ｄ変換器３を介して演算処理
部４に供給する。マップ５は空気流量Ｑと空気流量検出
部１からの出力との関係を記憶し、マップ６は基準温度
における湿度と湿度検出部２のとの関係を記憶し、マッ
プ８はマップ６の湿度の温度による補正値を記憶する。
演算処理部４はマップ６、８から得られた湿度と空気流
量誤差とを示す関係式等により空気流量誤差を導き出し
この空気流量誤差によりマップ５から得られた空気流量
を補正する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車エンジンの
制御に用いる空気流量測定装置に関する。
制御に用いる空気流量測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の空気流量測定装置は、空気の組成
に関係無く、空気分子の数量を測定していた。一方、エ
ンジン制御のためのエンジンコントロールユニットは、
空気の組成は常に一定とみなしてエンジンを制御してい
る。このため、湿度の変化により空気の組成のうちＨ2
Ｏ（水蒸気）の割合が変化すると、測定した空気流量と
実際の空気流量との間に誤差が生じ、エンジンの制御に
おいて、制御精度の低下が生じる場合があった。
に関係無く、空気分子の数量を測定していた。一方、エ
ンジン制御のためのエンジンコントロールユニットは、
空気の組成は常に一定とみなしてエンジンを制御してい
る。このため、湿度の変化により空気の組成のうちＨ2
Ｏ（水蒸気）の割合が変化すると、測定した空気流量と
実際の空気流量との間に誤差が生じ、エンジンの制御に
おいて、制御精度の低下が生じる場合があった。
【０００３】このため、特開平５−５２６２５号公報に
示すように、エンジンコントロールユニットで空気の組
成を常に一定とみなしてエンジンを制御しても制御精度
が低下しないように、湿度を考慮し、空気流量測定装置
からの出力を、湿度に応じて補正し、空気流量の誤差を
抑制する手段が提案されている。
示すように、エンジンコントロールユニットで空気の組
成を常に一定とみなしてエンジンを制御しても制御精度
が低下しないように、湿度を考慮し、空気流量測定装置
からの出力を、湿度に応じて補正し、空気流量の誤差を
抑制する手段が提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、測定した空
気流量と実際の空気流量との誤差は、絶対湿度（ｍｏｌ
％）に対しては、図１１に示すように、絶対湿度（mol
％）の増加と共に増える１つの曲線で決まる。ここで用
いられている絶対湿度とは、空気中に含まれる全ての分
子の数量に対する水分子Ｈ2Ｏの数量の割合を示してお
り、単位はｍｏｌ％である。これは、全圧に対する水蒸
気分圧の割合と考えても同様である。つまり、水蒸気を
含む空気の圧力をＰ、水蒸気を含まない乾き空気の分圧
をＰａ、水蒸気の分圧をＰｗとすると、絶対湿度Ｈａｂ
（ｍｏｌ％）は、次式（１）により示される。 Ｈab／１００＝Ｐw／（Ｐa＋Ｐw）＝Ｐw／Ｐ −−−（１） 空気流量検出では、発熱抵抗体に衝突した空気分子（Ｎ
2、Ｏ2、ＣＯ2、Ｈ2Ｏなど）の種類に関係無く、衝突し
た空気分子の数量に応じた信号を出力する。したがっ
て、空気流量の誤差は、空気中に含まれる水分子の数量
の割合（絶対湿度）により決定されなければならない。
気流量と実際の空気流量との誤差は、絶対湿度（ｍｏｌ
％）に対しては、図１１に示すように、絶対湿度（mol
％）の増加と共に増える１つの曲線で決まる。ここで用
いられている絶対湿度とは、空気中に含まれる全ての分
子の数量に対する水分子Ｈ2Ｏの数量の割合を示してお
り、単位はｍｏｌ％である。これは、全圧に対する水蒸
気分圧の割合と考えても同様である。つまり、水蒸気を
含む空気の圧力をＰ、水蒸気を含まない乾き空気の分圧
をＰａ、水蒸気の分圧をＰｗとすると、絶対湿度Ｈａｂ
（ｍｏｌ％）は、次式（１）により示される。 Ｈab／１００＝Ｐw／（Ｐa＋Ｐw）＝Ｐw／Ｐ −−−（１） 空気流量検出では、発熱抵抗体に衝突した空気分子（Ｎ
2、Ｏ2、ＣＯ2、Ｈ2Ｏなど）の種類に関係無く、衝突し
た空気分子の数量に応じた信号を出力する。したがっ
て、空気流量の誤差は、空気中に含まれる水分子の数量
の割合（絶対湿度）により決定されなければならない。
【０００５】ところが、従来の空気流量測定装置におい
ては、湿度は、抵抗値と湿度との関係から抵抗値から湿
度を算出する構成となっており、これは、絶対湿度では
無く、相対湿度を測定していることに等しく、相対湿度
は、測定時における空気の温度により曲線が変化する。
つまり、抵抗値と湿度とは、温度により多数の曲線で表
される関係となり、測定した空気流量と実際の空気流量
との誤差は、相対湿度（ＲＨ％）に対しては、図１２に
示すように、温度により異なる。
ては、湿度は、抵抗値と湿度との関係から抵抗値から湿
度を算出する構成となっており、これは、絶対湿度では
無く、相対湿度を測定していることに等しく、相対湿度
は、測定時における空気の温度により曲線が変化する。
つまり、抵抗値と湿度とは、温度により多数の曲線で表
される関係となり、測定した空気流量と実際の空気流量
との誤差は、相対湿度（ＲＨ％）に対しては、図１２に
示すように、温度により異なる。
【０００６】これは、飽和水蒸気圧Ｐsが、空気の温度
により変化するためである。相対湿度Ｈr（％）は、飽
和水蒸気圧Ｐsに対する水蒸気圧の割合であり、次式
（２）で表すことができる。 Ｈr／１００＝Ｐw／Ｐs −−−（２） 上記（２）式から理解できるように、飽和水蒸気圧Ｐs
は、温度により変化するので、絶対湿度Ｈabが変化しな
くても相対湿度Ｈrは温度により変化する。
により変化するためである。相対湿度Ｈr（％）は、飽
和水蒸気圧Ｐsに対する水蒸気圧の割合であり、次式
（２）で表すことができる。 Ｈr／１００＝Ｐw／Ｐs −−−（２） 上記（２）式から理解できるように、飽和水蒸気圧Ｐs
は、温度により変化するので、絶対湿度Ｈabが変化しな
くても相対湿度Ｈrは温度により変化する。
【０００７】このため、従来の空気流量測定装置におい
ては、温度変動があった場合には、正確な絶対湿度を測
定することができず、高精度の空気流量の測定が困難で
あった。
ては、温度変動があった場合には、正確な絶対湿度を測
定することができず、高精度の空気流量の測定が困難で
あった。
【０００８】本発明の目的は、温度変動がある場合に
も、正確に絶対湿度を算出し、高精度の空気流量の測定
が可能な空気流量測定装置を実現することである。
も、正確に絶対湿度を算出し、高精度の空気流量の測定
が可能な空気流量測定装置を実現することである。
【０００９】
（１）本発明は、上記目的を達成するため、次のように
構成される。すなわち、空気通路中に配置された発熱抵
抗体を所定温度に加熱すると共に、その加熱電流を検出
して空気流量に応じた信号を出力する空気流量検出部
と、空気通路中に配置された湿度検出素子の出力に応じ
た信号を出力する湿度検出部とを有し、空気流量検出部
からの出力信号を湿度に応じて補正する空気流量測定装
置において、空気通路中に配置され、空気中の温度を検
出する温度検出部と、空気流量検出部の出力信号と空気
流量との関係を記憶する第１の記憶手段と、湿度検出部
の出力信号と基準湿度との関係を記憶する第２の記憶手
段と、温度検出部により検出された温度に基づいて、第
２の記憶手段に記憶された湿度を補正する補正値を記憶
する第３の記憶手段と、湿度検出部からの出力信号に対
応する基準湿度を第２の記憶手段から取り出し、温度検
出部により検出された温度に基づいた補正値を第３の記
憶手段から取り出して第２記憶手段から取り出した基準
湿度を補正して絶対湿度を算出し、空気流量検出部の出
力信号に対応する空気量を第１の記憶手段から取り出
し、取り出した空気量を補正した基準湿度に基づいて補
正する演算処理部とを備える。
構成される。すなわち、空気通路中に配置された発熱抵
抗体を所定温度に加熱すると共に、その加熱電流を検出
して空気流量に応じた信号を出力する空気流量検出部
と、空気通路中に配置された湿度検出素子の出力に応じ
た信号を出力する湿度検出部とを有し、空気流量検出部
からの出力信号を湿度に応じて補正する空気流量測定装
置において、空気通路中に配置され、空気中の温度を検
出する温度検出部と、空気流量検出部の出力信号と空気
流量との関係を記憶する第１の記憶手段と、湿度検出部
の出力信号と基準湿度との関係を記憶する第２の記憶手
段と、温度検出部により検出された温度に基づいて、第
２の記憶手段に記憶された湿度を補正する補正値を記憶
する第３の記憶手段と、湿度検出部からの出力信号に対
応する基準湿度を第２の記憶手段から取り出し、温度検
出部により検出された温度に基づいた補正値を第３の記
憶手段から取り出して第２記憶手段から取り出した基準
湿度を補正して絶対湿度を算出し、空気流量検出部の出
力信号に対応する空気量を第１の記憶手段から取り出
し、取り出した空気量を補正した基準湿度に基づいて補
正する演算処理部とを備える。
【００１０】湿度検出部からの出力信号から得られる湿
度を、温度検出部により検出された温度から適切なもの
に補正し、補正した湿度に基づいて、空気量検出部で検
出された空気量を補正するように構成したので、温度変
動がある場合にも、正確に絶対湿度を算出し、高精度の
空気流量の測定が可能な空気流量測定装置を実現するこ
とができる。
度を、温度検出部により検出された温度から適切なもの
に補正し、補正した湿度に基づいて、空気量検出部で検
出された空気量を補正するように構成したので、温度変
動がある場合にも、正確に絶対湿度を算出し、高精度の
空気流量の測定が可能な空気流量測定装置を実現するこ
とができる。
【００１１】（２）好ましくは、上記（１）において、
空気流量検出部と、湿度検出部と、温度検出部と、第１
の記憶手段と、第２の記憶手段と、第３の記憶手段と、
演算処理部とは、同一の収納手段に収納され、エンジン
が吸入する空気の通路の一部に配置される。
空気流量検出部と、湿度検出部と、温度検出部と、第１
の記憶手段と、第２の記憶手段と、第３の記憶手段と、
演算処理部とは、同一の収納手段に収納され、エンジン
が吸入する空気の通路の一部に配置される。
【００１２】（３）また、本発明は、上記目的を達成す
るため、次のように構成される。すなわち、空気通路中
に配置された発熱抵抗体を所定温度に加熱すると共に、
その加熱電流を検出して空気流量に応じた信号を出力す
る空気流量検出部と、空気通路中に配置され、発熱抵抗
体と熱緩衝部材を介して接触して配置される湿度検出素
子の出力に応じた信号を出力する湿度検出部と、空気流
量検出部の出力信号と空気流量との関係を記憶する第１
の記憶手段と、湿度検出部の出力信号と湿度との関係を
記憶する第２の記憶手段と、湿度検出部からの出力信号
に対応する湿度を第２の記憶手段から取り出し、空気流
量検出部の出力信号に対応する空気量を第１の記憶手段
から取り出して、取り出した空気量を湿度に基づいて補
正する演算処理部とを備える。
るため、次のように構成される。すなわち、空気通路中
に配置された発熱抵抗体を所定温度に加熱すると共に、
その加熱電流を検出して空気流量に応じた信号を出力す
る空気流量検出部と、空気通路中に配置され、発熱抵抗
体と熱緩衝部材を介して接触して配置される湿度検出素
子の出力に応じた信号を出力する湿度検出部と、空気流
量検出部の出力信号と空気流量との関係を記憶する第１
の記憶手段と、湿度検出部の出力信号と湿度との関係を
記憶する第２の記憶手段と、湿度検出部からの出力信号
に対応する湿度を第２の記憶手段から取り出し、空気流
量検出部の出力信号に対応する空気量を第１の記憶手段
から取り出して、取り出した空気量を湿度に基づいて補
正する演算処理部とを備える。
【００１３】温度が一定に保たれている発熱抵抗体と湿
度検出素子との間に、熱緩衝部材を配置することによ
り、周囲温度の変化に関係なく、湿度検出素子を適切な
温度に、維持することが可能となる。
度検出素子との間に、熱緩衝部材を配置することによ
り、周囲温度の変化に関係なく、湿度検出素子を適切な
温度に、維持することが可能となる。
【００１４】（４）好ましくは、上記（１）から（３）
において、発熱抵抗体と湿度検出素子とは、共通の電気
的絶縁板に配置される。 （５）また、好ましくは、上記（３）において、熱緩衝
部材は、電気的絶縁板であり、この電気的絶縁板の一方
の面に発熱抵抗体が配置され、電気的絶縁板の他方の面
に湿度検出素子が配置される。
において、発熱抵抗体と湿度検出素子とは、共通の電気
的絶縁板に配置される。 （５）また、好ましくは、上記（３）において、熱緩衝
部材は、電気的絶縁板であり、この電気的絶縁板の一方
の面に発熱抵抗体が配置され、電気的絶縁板の他方の面
に湿度検出素子が配置される。
【００１５】（６）また、好ましくは、上記（３）又は
（５）において、空気流量検出部と、湿度検出部と、第
１の記憶手段と、第２の記憶手段と、演算処理部とは、
同一の収納手段に収納され、エンジンが吸入する空気の
通路の一部に配置される。
（５）において、空気流量検出部と、湿度検出部と、第
１の記憶手段と、第２の記憶手段と、演算処理部とは、
同一の収納手段に収納され、エンジンが吸入する空気の
通路の一部に配置される。
【００１６】
【発明の実施の形態】本発明の実施形態を添付図に基づ
いて説明する。図１は、本発明の第１の実施形態である
空気流力測定装置の概略構成図である。図１において、
１は空気流量検出部であり、この空気流量検出部１は、
発熱抵抗体１０を所定温度に加熱すると共に、その加熱
電流を検出し、空気流量に応じた信号を出力する。２は
湿度検出部であり、この湿度検出部２は、湿度検出素子
１１の出力に応じた信号を出力する。
いて説明する。図１は、本発明の第１の実施形態である
空気流力測定装置の概略構成図である。図１において、
１は空気流量検出部であり、この空気流量検出部１は、
発熱抵抗体１０を所定温度に加熱すると共に、その加熱
電流を検出し、空気流量に応じた信号を出力する。２は
湿度検出部であり、この湿度検出部２は、湿度検出素子
１１の出力に応じた信号を出力する。
【００１７】また、７は温度検出部であり、この温度検
出部７は、温度検出素子１２の出力に応じた信号を出力
する。３はＡ／Ｄ変換部であり、このＡ／Ｄ変換器３
は、空気流量検出部１、湿度検出部２、温度検出部７か
らの、それぞれの出力信号をディジタル信号に変換す
る。そして、Ａ／Ｄ変換部３は、変換したデジタル信号
を演算処理部４に出力する。
出部７は、温度検出素子１２の出力に応じた信号を出力
する。３はＡ／Ｄ変換部であり、このＡ／Ｄ変換器３
は、空気流量検出部１、湿度検出部２、温度検出部７か
らの、それぞれの出力信号をディジタル信号に変換す
る。そして、Ａ／Ｄ変換部３は、変換したデジタル信号
を演算処理部４に出力する。
【００１８】マップ５は、空気流量Ｑと空気流量検出部
１からの出力信号のディジタル量Ｖとの関係を記憶し、
マップ６は、空気中の湿度Ｈと湿度検出部２からの出力
信号のディジタル量Ｒとの関係を記憶する。また、マッ
プ８は、温度検出部７からの出力信号のディジタル量に
応じて、マップ６における湿度Ｈとディジタル量Ｒとの
関係を補正する補正量を記憶する。
１からの出力信号のディジタル量Ｖとの関係を記憶し、
マップ６は、空気中の湿度Ｈと湿度検出部２からの出力
信号のディジタル量Ｒとの関係を記憶する。また、マッ
プ８は、温度検出部７からの出力信号のディジタル量に
応じて、マップ６における湿度Ｈとディジタル量Ｒとの
関係を補正する補正量を記憶する。
【００１９】演算処理部４は、変換部３からの空気流
量、湿度、温度を示すディジタル信号と、上記空気量マ
ップ５、湿度マップ６、温度マップ８から、空気流量、
湿度を決定し、湿度に応じて補正した空気流量信号を出
力する。
量、湿度、温度を示すディジタル信号と、上記空気量マ
ップ５、湿度マップ６、温度マップ８から、空気流量、
湿度を決定し、湿度に応じて補正した空気流量信号を出
力する。
【００２０】図２の（ａ）、（ｂ）は、それぞれ空気流
量検出部１、湿度検出部２からの出力信号Ｖ、Ｒと空気
流量Ｑ、湿度Ｈとの関係を示すグラフである。空気流量
検出部１の出力信号（電圧）Ｖは、次式（３）で表され
る。 Ｖ＝Ｃ・√（Ａ＋Ｂ√（Ｑ））＋Ｄ −−−（３） ただし、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄは定数である。上記式（３）か
ら理解できるように、出力信号Ｖは、空気流量Ｑに対
し、１／４乗に比例した傾きを持つことが特徴である。
量検出部１、湿度検出部２からの出力信号Ｖ、Ｒと空気
流量Ｑ、湿度Ｈとの関係を示すグラフである。空気流量
検出部１の出力信号（電圧）Ｖは、次式（３）で表され
る。 Ｖ＝Ｃ・√（Ａ＋Ｂ√（Ｑ））＋Ｄ −−−（３） ただし、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄは定数である。上記式（３）か
ら理解できるように、出力信号Ｖは、空気流量Ｑに対
し、１／４乗に比例した傾きを持つことが特徴である。
【００２１】また、湿度検出部２の出力信号（抵抗値）
Ｒは、次式（４）で表される。 Ｒ＝Ｒ0・ｅｘｐ（−Ａ・Ｈ） −−−（４） ただし、Ｒ0、Ａは定数である。上記式（４）から、湿
度Ｈの増加に対し、出力信号Ｒは指数関数に従って減少
する。
Ｒは、次式（４）で表される。 Ｒ＝Ｒ0・ｅｘｐ（−Ａ・Ｈ） −−−（４） ただし、Ｒ0、Ａは定数である。上記式（４）から、湿
度Ｈの増加に対し、出力信号Ｒは指数関数に従って減少
する。
【００２２】このように、空気流量検出部１、湿度検出
部２のいずれの出力信号も測定対象の量（空気流量、湿
度）に対し非線形的な変化をするため、アナログ回路の
みによる正確な、空気流量の補正は困難である。
部２のいずれの出力信号も測定対象の量（空気流量、湿
度）に対し非線形的な変化をするため、アナログ回路の
みによる正確な、空気流量の補正は困難である。
【００２３】そのため、本発明の第１の実施形態におい
ては、空気流量検出部１、湿度検出部２それぞれの出力
信号Ｖ、Ｒと、温度検出部７からの出力信号とをディジ
タル信号に変換し、これらディジタル信号を用いて空気
流量を補正する構成となっている。
ては、空気流量検出部１、湿度検出部２それぞれの出力
信号Ｖ、Ｒと、温度検出部７からの出力信号とをディジ
タル信号に変換し、これらディジタル信号を用いて空気
流量を補正する構成となっている。
【００２４】ここで、第１の実施形態の原理について、
説明する。上述したように、上記（２）式から、飽和水
蒸気圧Ｐsは、温度により変化するので、絶対湿度Ｈab
が変化しなくても相対湿度Ｈrは温度により変化する。
このため、温度と飽和水蒸気圧Ｐsとの関係を予め求め
ておけば、検出した温度により飽和水蒸気圧Ｐsを決定
することができる。
説明する。上述したように、上記（２）式から、飽和水
蒸気圧Ｐsは、温度により変化するので、絶対湿度Ｈab
が変化しなくても相対湿度Ｈrは温度により変化する。
このため、温度と飽和水蒸気圧Ｐsとの関係を予め求め
ておけば、検出した温度により飽和水蒸気圧Ｐsを決定
することができる。
【００２５】上記式（１）及び（２）から、絶対湿度Ｈ
abと相対湿度Ｈrとの関係は、次式（５）で表すことが
できる。 Ｈab＝（Ｐs／Ｐ）・Ｈr −−−（５） 上記式（５）により、測定した相対湿度Ｈrを絶対湿度
Ｈabに変換することができる。
abと相対湿度Ｈrとの関係は、次式（５）で表すことが
できる。 Ｈab＝（Ｐs／Ｐ）・Ｈr −−−（５） 上記式（５）により、測定した相対湿度Ｈrを絶対湿度
Ｈabに変換することができる。
【００２６】水蒸気を含んだ湿り空気流量Ｑは、次式
（６）で表すことができる。 Ｑ＝Ｑa＋Ｑw −−−（６） つまり、空気流量Ｑは、水蒸気を含まない乾き空気流量
Ｑａと水蒸気流量Ｑｗとの和である。
（６）で表すことができる。 Ｑ＝Ｑa＋Ｑw −−−（６） つまり、空気流量Ｑは、水蒸気を含まない乾き空気流量
Ｑａと水蒸気流量Ｑｗとの和である。
【００２７】また、絶対湿度Ｈab（ｍｏｌ％）は、次式
（７）で表せる。 Ｈab／１００＝Ｑw／（Ｑa＋Ｑw）＝（Ｑ−Ｑa）／Ｑ −−−（７） したがって、乾き空気流量Ｑａは、次式（８）で表すこ
とができる。 Ｑａ＝Ｑ（１−Ｈab／１００） −−−（８） このようにして、相対湿度Ｈr（％）から絶対湿度Ｈab
（ｍｏｌ％）を算出して、絶対湿度Ｈab（ｍｏｌ％）に
より空気量を補正すれば、正確な空気量を得ることがで
きる。
（７）で表せる。 Ｈab／１００＝Ｑw／（Ｑa＋Ｑw）＝（Ｑ−Ｑa）／Ｑ −−−（７） したがって、乾き空気流量Ｑａは、次式（８）で表すこ
とができる。 Ｑａ＝Ｑ（１−Ｈab／１００） −−−（８） このようにして、相対湿度Ｈr（％）から絶対湿度Ｈab
（ｍｏｌ％）を算出して、絶対湿度Ｈab（ｍｏｌ％）に
より空気量を補正すれば、正確な空気量を得ることがで
きる。
【００２８】上述した原理を用いた第１の実施形態にお
いて、実際には、基準温度における湿度と湿度検出部２
からの出力信号（抵抗値）との関係を湿度マップ６に格
納し、マップ６の湿度を実際の温度によりどのくらい補
正するかの値を温度マップ８に格納しておく。
いて、実際には、基準温度における湿度と湿度検出部２
からの出力信号（抵抗値）との関係を湿度マップ６に格
納し、マップ６の湿度を実際の温度によりどのくらい補
正するかの値を温度マップ８に格納しておく。
【００２９】そして、演算処理部４が、マップ６及び８
から得られた湿度と空気流量誤差とを示す関係式（図１
２に示す直線Ｌ）等により、空気流量誤差を導き出し、
この空気流量誤差から、マップ５から得られた空気流量
を補正する。
から得られた湿度と空気流量誤差とを示す関係式（図１
２に示す直線Ｌ）等により、空気流量誤差を導き出し、
この空気流量誤差から、マップ５から得られた空気流量
を補正する。
【００３０】図３、図４、図５は、本発明の第１の実施
形態である空気流量測定装置３０の外観図であり、図４
は、図３に示した空気流量測定装置をＹ方向から見た図
であり、図５は、図３に示した空気流量測定装置をＸ方
向から見た図である。図３、図４、図５において、発熱
抵抗体１０及び湿度検出素子１１は、絶縁板２０の一方
の面に配置されている。また、温度検出素子１２は、絶
縁板２０の近辺に配置されている。
形態である空気流量測定装置３０の外観図であり、図４
は、図３に示した空気流量測定装置をＹ方向から見た図
であり、図５は、図３に示した空気流量測定装置をＸ方
向から見た図である。図３、図４、図５において、発熱
抵抗体１０及び湿度検出素子１１は、絶縁板２０の一方
の面に配置されている。また、温度検出素子１２は、絶
縁板２０の近辺に配置されている。
【００３１】空気流量測定装置の底面には、電子回路１
３が配置されている。そして、この電子回路１３に、空
気流量検出部１、湿度検出部２、温度検出部７、Ａ／Ｄ
変換部３、演算処理部４、空気流量マップ５、湿度マッ
プ６、温度マップ８が備えられており、発熱抵抗体１
０、湿度検出素子１１、温度検出素子１２からの出力信
号が供給される。
３が配置されている。そして、この電子回路１３に、空
気流量検出部１、湿度検出部２、温度検出部７、Ａ／Ｄ
変換部３、演算処理部４、空気流量マップ５、湿度マッ
プ６、温度マップ８が備えられており、発熱抵抗体１
０、湿度検出素子１１、温度検出素子１２からの出力信
号が供給される。
【００３２】そして、この電子回路１３から補正された
空気流量に対応する信号が出力される。この第１の実施
形態の特徴は、空気流量検出部１、湿度検出部２、温度
検出部７、Ａ／Ｄ変換部３、演算処理部４、マップ５、
６が同一のハウジング４０に収納されていることであ
る。
空気流量に対応する信号が出力される。この第１の実施
形態の特徴は、空気流量検出部１、湿度検出部２、温度
検出部７、Ａ／Ｄ変換部３、演算処理部４、マップ５、
６が同一のハウジング４０に収納されていることであ
る。
【００３３】図６は、本発明の第１の実施形態である空
気流量測定装置３０をエンジン制御に用いる場合の取付
例を示す概略図である。図６６において、エアーフィル
タ３１を通過した空気の空気量Ｑが空気測定装置３０に
より測定される。なお、３３は燃料噴射弁、３４はスロ
ットルバルブ、３５はクランク角センサである。
気流量測定装置３０をエンジン制御に用いる場合の取付
例を示す概略図である。図６６において、エアーフィル
タ３１を通過した空気の空気量Ｑが空気測定装置３０に
より測定される。なお、３３は燃料噴射弁、３４はスロ
ットルバルブ、３５はクランク角センサである。
【００３４】エンジンコントロールユニット３２は、空
気流量測定装置３０とクランク角センサ３５からの信号
を受け、インジェクタ（燃料噴射弁）３３から噴射する
燃料の量を制御する。このとき、インジェクタ３３から
噴射される燃料の量ｑは、次式（９）以下の式で表され
る。 ｑ＝ｋ・Ｑ／ａ −−−（９） ただし、ｋは定数であり、ａはエンジン回転数である。
気流量測定装置３０とクランク角センサ３５からの信号
を受け、インジェクタ（燃料噴射弁）３３から噴射する
燃料の量を制御する。このとき、インジェクタ３３から
噴射される燃料の量ｑは、次式（９）以下の式で表され
る。 ｑ＝ｋ・Ｑ／ａ −−−（９） ただし、ｋは定数であり、ａはエンジン回転数である。
【００３５】本発明の第１の実施形態においては、エン
ジンコントロールユニット３２へ補正された空気流量に
相当する信号を送るため、空気量を補正するために、従
来のエンジンコントロールユニットの内容の変更は行わ
なくても良い。
ジンコントロールユニット３２へ補正された空気流量に
相当する信号を送るため、空気量を補正するために、従
来のエンジンコントロールユニットの内容の変更は行わ
なくても良い。
【００３６】以上のように、本発明の第１の実施形態に
よれば、湿度検出部２からの出力信号（抵抗値）Ｒから
得られる湿度を、温度検出部７により検出された温度か
ら適切なものに補正し、補正した湿度に基づいて、空気
量検出部１で検出された空気量を補正するように構成し
たので、温度変動がある場合にも、正確に絶対湿度を算
出し、高精度の空気流量の測定が可能な空気流量測定装
置を実現することができる。
よれば、湿度検出部２からの出力信号（抵抗値）Ｒから
得られる湿度を、温度検出部７により検出された温度か
ら適切なものに補正し、補正した湿度に基づいて、空気
量検出部１で検出された空気量を補正するように構成し
たので、温度変動がある場合にも、正確に絶対湿度を算
出し、高精度の空気流量の測定が可能な空気流量測定装
置を実現することができる。
【００３７】図７、図８は、本発明の第２の実施形態で
ある空気流量測定装置の要部概略外観図である。上記式
（２）及び（５）から理解できるように、飽和水蒸気圧
Ｐsが一定であれば、相対湿度Ｈrの変化は、水蒸気の分
圧Ｐwに対して１つの曲線で表され、同時に絶対湿度Ｈa
bも決定される。
ある空気流量測定装置の要部概略外観図である。上記式
（２）及び（５）から理解できるように、飽和水蒸気圧
Ｐsが一定であれば、相対湿度Ｈrの変化は、水蒸気の分
圧Ｐwに対して１つの曲線で表され、同時に絶対湿度Ｈa
bも決定される。
【００３８】つまり、絶対湿度Ｈabは、湿度検出素子１
１の温度が一定であれば空気の温度に関係無く、マップ
６の値を温度補正すること無く、決定することが出来
る。このため、本発明の第２の実施形態においては、図
７及び図８に示すように、温度が一定に保たれている発
熱抵抗体１０と湿度検出素子１１との間に、熱緩衝のた
めの電気的に絶縁である断熱層２１を配置する。これに
より、周囲温度の変化に関係なく、湿度検出素子１１を
適切な温度に、維持することが可能となる。
１の温度が一定であれば空気の温度に関係無く、マップ
６の値を温度補正すること無く、決定することが出来
る。このため、本発明の第２の実施形態においては、図
７及び図８に示すように、温度が一定に保たれている発
熱抵抗体１０と湿度検出素子１１との間に、熱緩衝のた
めの電気的に絶縁である断熱層２１を配置する。これに
より、周囲温度の変化に関係なく、湿度検出素子１１を
適切な温度に、維持することが可能となる。
【００３９】したがって、この第２の実施形態は、第１
の実施形態と同様に、温度変動がある場合にも、正確に
絶対湿度を算出し、高精度の空気流量の測定が可能な空
気流量測定装置を実現することができる。なお、２２は
リード線である。この第２の実施形態においては、図１
に示した構成部分のうち、温度検出部７及び温度マップ
８を省略した構成となる。
の実施形態と同様に、温度変動がある場合にも、正確に
絶対湿度を算出し、高精度の空気流量の測定が可能な空
気流量測定装置を実現することができる。なお、２２は
リード線である。この第２の実施形態においては、図１
に示した構成部分のうち、温度検出部７及び温度マップ
８を省略した構成となる。
【００４０】また、この第２の実施形態においても、第
１の実施形態と同様に、空気流量検出部１と、湿度検出
部２と、Ａ／Ｄ変換部３と、空気量マップ５と、湿度マ
ップ６と、演算処理部４とは、同一の収納手段４０に収
納され、エンジンが吸入する空気の通路の一部に配置さ
れる。
１の実施形態と同様に、空気流量検出部１と、湿度検出
部２と、Ａ／Ｄ変換部３と、空気量マップ５と、湿度マ
ップ６と、演算処理部４とは、同一の収納手段４０に収
納され、エンジンが吸入する空気の通路の一部に配置さ
れる。
【００４１】図９及び図１０は、本発明の第３の実施形
態である空気流量測定装置の要部概略外観図である。こ
の第３の実施形態は、上述した第２の実施形態と同様
に、湿度検出素子１１の温度を一定に保持する他の例で
ある。第２の実施形態においては、発熱抵抗体１０と湿
度検出素子１１との間に、断熱層２１を配置する構成で
あるが、第３の実施形態においては、絶縁板２０を断熱
層として利用するものである。
態である空気流量測定装置の要部概略外観図である。こ
の第３の実施形態は、上述した第２の実施形態と同様
に、湿度検出素子１１の温度を一定に保持する他の例で
ある。第２の実施形態においては、発熱抵抗体１０と湿
度検出素子１１との間に、断熱層２１を配置する構成で
あるが、第３の実施形態においては、絶縁板２０を断熱
層として利用するものである。
【００４２】つまり、図９に示すように、絶縁板２０の
一方の面には、導体２３を有する発熱抵抗体１０が配置
されている。なお、導体２３は、ハンダ接着部２４にお
いて、リード線２２と接続される。
一方の面には、導体２３を有する発熱抵抗体１０が配置
されている。なお、導体２３は、ハンダ接着部２４にお
いて、リード線２２と接続される。
【００４３】また、図１０に示すように、絶縁板２０の
他方の面には、導体２５を有する湿度検出素子１１が配
置され、この湿度検出素子１１と発熱抵抗体１０との間
に熱緩衝材として絶縁板２０が配置される。これによ
り、周囲温度の変化に関係なく、湿度検出素子１１を適
切な温度に、維持することが可能となる。なお、導体２
５は、ハンダ接着部２６において、リード線２２と接続
される。
他方の面には、導体２５を有する湿度検出素子１１が配
置され、この湿度検出素子１１と発熱抵抗体１０との間
に熱緩衝材として絶縁板２０が配置される。これによ
り、周囲温度の変化に関係なく、湿度検出素子１１を適
切な温度に、維持することが可能となる。なお、導体２
５は、ハンダ接着部２６において、リード線２２と接続
される。
【００４４】したがって、この第３の実施形態は、第１
の実施形態と同様に、温度変動がある場合にも、正確に
絶対湿度を算出し、高精度の空気流量の測定が可能な空
気流量測定装置を実現することができる。
の実施形態と同様に、温度変動がある場合にも、正確に
絶対湿度を算出し、高精度の空気流量の測定が可能な空
気流量測定装置を実現することができる。
【００４５】なお、この第３の実施形態においても、第
２の実施形態と同様に、図１に示した構成部分のうち、
温度検出部７及び温度マップ８を省略した構成となる。
２の実施形態と同様に、図１に示した構成部分のうち、
温度検出部７及び温度マップ８を省略した構成となる。
【００４６】また、この第２の実施形態においても、第
１及び第２の実施形態と同様に、空気流量検出部１と、
湿度検出部２と、Ａ／Ｄ変換部３と、空気量マップ５
と、湿度マップ６と、演算処理部４とは、同一の収納手
段４０に収納され、エンジンが吸入する空気の通路の一
部に配置される。
１及び第２の実施形態と同様に、空気流量検出部１と、
湿度検出部２と、Ａ／Ｄ変換部３と、空気量マップ５
と、湿度マップ６と、演算処理部４とは、同一の収納手
段４０に収納され、エンジンが吸入する空気の通路の一
部に配置される。
【００４７】
【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているため、次のような効果がある。湿度検出部からの
出力信号から得られる湿度を、温度検出部により検出さ
れた温度から適切なものに補正し、補正した湿度に基づ
いて、空気量検出部で検出された空気量を補正するよう
に構成したので、温度変動がある場合にも、正確に絶対
湿度を算出し、高精度の空気流量の測定が可能な空気流
量測定装置を実現することができる。
ているため、次のような効果がある。湿度検出部からの
出力信号から得られる湿度を、温度検出部により検出さ
れた温度から適切なものに補正し、補正した湿度に基づ
いて、空気量検出部で検出された空気量を補正するよう
に構成したので、温度変動がある場合にも、正確に絶対
湿度を算出し、高精度の空気流量の測定が可能な空気流
量測定装置を実現することができる。
【００４８】また、温度が一定に保たれている発熱抵抗
体と湿度検出素子との間に、熱緩衝部材を配置すること
により、周囲温度の変化に関係なく、湿度検出素子を適
切な温度に、維持することが可能となる。したがって、
温度変動がある場合にも、正確に絶対湿度を算出し、高
精度の空気流量の測定が可能な空気流量測定装置を実現
することができる。
体と湿度検出素子との間に、熱緩衝部材を配置すること
により、周囲温度の変化に関係なく、湿度検出素子を適
切な温度に、維持することが可能となる。したがって、
温度変動がある場合にも、正確に絶対湿度を算出し、高
精度の空気流量の測定が可能な空気流量測定装置を実現
することができる。
【図１】本発明の第１の実施形態である空気流量測定装
置の概略構成図である。
置の概略構成図である。
【図２】空気流量検出部及び湿度検出の出力と空気流量
及び湿度との関係を示すグラフである。
及び湿度との関係を示すグラフである。
【図３】本発明の第１の実施形態の外観図である。
【図４】図３の例をＹ方向から見た外観図である。
【図５】図３の例をＸ方向から見た外観図である。
【図６】本発明の空気流量測定装置をエンジン制御シス
テムに適用した場合に概略構成図である。
テムに適用した場合に概略構成図である。
【図７】本発明の第２の実施形態の一部分を上面側から
見た外観図である。
見た外観図である。
【図８】本発明の第２の実施形態の一部分を側面側から
見た外観図である。
見た外観図である。
【図９】本発明の第３の実施形態の一部分を上面側から
見た外観図である。
見た外観図である。
【図１０】本発明の第３の実施形態の一部分を側面側か
ら見た外観図である。
ら見た外観図である。
【図１１】絶対湿度と空気流量誤差との関係を示すグラ
フである。
フである。
【図１２】総体湿度と空気流量誤差との関係を示すグラ
フである。
フである。
１ 空気流量検出部 ２ 湿度検出部 ３ Ａ／Ｄ変換部 ４ 演算処理部 ５ 空気流量マップ ６ 湿度マップ ７ 温度検出部 ８ 温度マップ １０ 発熱抵抗体 １１ 湿度検出素子 １２ 温度検出素子 ２０ 絶縁板 ２１ 断熱層 ２２ リード線 ２３、２５ 導体 ２４、２６ ハンダ接着部 ３０ 空気流量測定装置 ３１ エアーフィルタ ３２ エンジンコントロールユニット ３３ 燃料噴射装置 ３４ スロットルバルブ ３５ クランク角センサ ４０ ハウジング（収納手段）
Claims (6)
- 【請求項１】空気通路中に配置された発熱抵抗体を所定
温度に加熱すると共に、その加熱電流を検出して空気流
量に応じた信号を出力する空気流量検出部と、空気通路
中に配置された湿度検出素子の出力に応じた信号を出力
する湿度検出部とを有し、空気流量検出部からの出力信
号を湿度に応じて補正する空気流量測定装置において、 空気通路中に配置され、空気中の温度を検出する温度検
出部と、 上記空気流量検出部の出力信号と空気流量との関係を記
憶する第１の記憶手段と、 上記湿度検出部の出力信号と基準湿度との関係を記憶す
る第２の記憶手段と、 上記温度検出部により検出された温度に基づいて、上記
第２の記憶手段に記憶された湿度を補正する補正値を記
憶する第３の記憶手段と、 上記湿度検出部からの出力信号に対応する基準湿度を上
記第２の記憶手段から取り出し、温度検出部により検出
された温度に基づいた補正値を上記第３の記憶手段から
取り出して上記第２記憶手段から取り出した基準湿度を
補正して絶対湿度を算出し、空気流量検出部の出力信号
に対応する空気量を第１の記憶手段から取り出し、取り
出した空気量を補正した上記基準湿度に基づいて補正す
る演算処理部とを備えることを特徴とする空気流量測定
装置。 - 【請求項２】請求項１記載の空気流量測定装置におい
て、空気流量検出部と、湿度検出部と、温度検出部と、
第１の記憶手段と、第２の記憶手段と、第３の記憶手段
と、演算処理部とは、同一の収納手段に収納され、エン
ジンが吸入する空気の通路の一部に配置されることを特
徴とする空気流量測定装置。 - 【請求項３】空気通路中に配置された発熱抵抗体を所定
温度に加熱すると共に、その加熱電流を検出して空気流
量に応じた信号を出力する空気流量検出部と、 空気通路中に配置され、上記発熱抵抗体と熱緩衝部材を
介して接触して配置される湿度検出素子の出力に応じた
信号を出力する湿度検出部と、 上記空気流量検出部の出力信号と空気流量との関係を記
憶する第１の記憶手段と、 上記湿度検出部の出力信号と湿度との関係を記憶する第
２の記憶手段と、 上記湿度検出部からの出力信号に対応する湿度を上記第
２の記憶手段から取り出し、空気流量検出部の出力信号
に対応する空気量を第１の記憶手段から取り出して、取
り出した空気量を上記湿度に基づいて補正する演算処理
部とを備えることを特徴とする空気流量測定装置。 - 【請求項４】請求項１から３のいずれか１項記載の空気
流量測定装置において、上記発熱抵抗体と湿度検出素子
とは、共通の電気的絶縁板に配置されることを特徴とす
る空気流量測定装置。 - 【請求項５】請求項３記載の空気流量測定装置におい
て、上記熱緩衝部材は、電気的絶縁板であり、この電気
的絶縁板の一方の面に上記発熱抵抗体が配置され、上記
電気的絶縁板の他方の面に上記湿度検出素子が配置され
ることを特徴とする空気流量測定装置。 - 【請求項６】請求項３又は５記載の空気流量測定装置に
おいて、空気流量検出部と、湿度検出部と、第１の記憶
手段と、第２の記憶手段と、演算処理部とは、同一の収
納手段に収納され、エンジンが吸入する空気の通路の一
部に配置されることを特徴とする空気流量測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8153840A JPH102772A (ja) | 1996-06-14 | 1996-06-14 | 空気流量測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8153840A JPH102772A (ja) | 1996-06-14 | 1996-06-14 | 空気流量測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH102772A true JPH102772A (ja) | 1998-01-06 |
Family
ID=15571256
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8153840A Pending JPH102772A (ja) | 1996-06-14 | 1996-06-14 | 空気流量測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH102772A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7574307B2 (en) | 2002-02-04 | 2009-08-11 | Avl North America Inc. | Engine exhaust emissions measurement correction |
| JP2011075357A (ja) * | 2009-09-30 | 2011-04-14 | Hitachi Automotive Systems Ltd | センサの構造 |
| DE102007055779B4 (de) * | 2006-12-22 | 2013-08-14 | Denso Corporation | Halbleitervorrichtung zum Erfassen einer Flussrate von Fluid |
| JP6012830B1 (ja) * | 2015-09-17 | 2016-10-25 | 三菱電機株式会社 | エンジンの制御装置 |
| WO2017130675A1 (ja) * | 2016-01-27 | 2017-08-03 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 制御装置 |
| JP2017150421A (ja) * | 2016-02-26 | 2017-08-31 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 内燃機関の制御装置 |
| EP3128297A4 (en) * | 2014-03-31 | 2017-11-08 | Hitachi Automotive Systems, Ltd. | Physical quantity detection device |
| JP2020008595A (ja) * | 2019-10-02 | 2020-01-16 | 株式会社デンソー | エアフロメータ |
| CN115290156A (zh) * | 2022-07-15 | 2022-11-04 | 温州荣际新能源有限公司 | 一种空气流量传感器 |
-
1996
- 1996-06-14 JP JP8153840A patent/JPH102772A/ja active Pending
Cited By (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP2017057801A (ja) * | 2015-09-17 | 2017-03-23 | 三菱電機株式会社 | エンジンの制御装置 |
| DE102016206382A1 (de) | 2015-09-17 | 2017-03-23 | Mitsubishi Electric Corporation | Motorsteuervorrichtung |
| CN106545431A (zh) * | 2015-09-17 | 2017-03-29 | 三菱电机株式会社 | 发动机控制装置 |
| DE102016206382B4 (de) | 2015-09-17 | 2021-12-23 | Mitsubishi Electric Corporation | Motorsteuervorrichtung |
| US9897024B2 (en) | 2015-09-17 | 2018-02-20 | Mitsubishi Electric Corporation | Engine control device |
| JPWO2017130675A1 (ja) * | 2016-01-27 | 2018-08-30 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 制御装置 |
| US10900426B2 (en) | 2016-01-27 | 2021-01-26 | Hitachi Automotive Systems, Ltd. | Control device |
| WO2017130675A1 (ja) * | 2016-01-27 | 2017-08-03 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 制御装置 |
| JP2017150421A (ja) * | 2016-02-26 | 2017-08-31 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 内燃機関の制御装置 |
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| CN115290156A (zh) * | 2022-07-15 | 2022-11-04 | 温州荣际新能源有限公司 | 一种空气流量传感器 |
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