JPS5827015A - 自動車用空気流量計測装置 - Google Patents
自動車用空気流量計測装置Info
- Publication number
- JPS5827015A JPS5827015A JP56126970A JP12697081A JPS5827015A JP S5827015 A JPS5827015 A JP S5827015A JP 56126970 A JP56126970 A JP 56126970A JP 12697081 A JP12697081 A JP 12697081A JP S5827015 A JPS5827015 A JP S5827015A
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- Japan
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- vortex
- signal
- voltages
- flow speed
- frequency
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-
- 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
- G01F1/05—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 mechanical effects
- G01F1/20—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 mechanical effects by detection of dynamic effects of the flow
- G01F1/32—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 mechanical effects by detection of dynamic effects of the flow using swirl flowmeters
-
- G—PHYSICS
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- G01F1/32—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 mechanical effects by detection of dynamic effects of the flow using swirl flowmeters
- G01F1/325—Means for detecting quantities used as proxy variables for swirl
- G01F1/3287—Means for detecting quantities used as proxy variables for swirl circuits therefor
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measuring Volume Flow (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、自動車空気流量計測装置特に渦流量計の過渡
特性の改良に関するものである。
特性の改良に関するものである。
渦流量計ではカルマン渦式のものと、スワール式のもの
が、自動車用空気流量計として実用化されており、とも
に吸入空気量又は流速に略比例した周波数信号を出力す
る。この周波数信号は広い流量範囲で精度が高く、流速
の過渡変化に対する追随性も非常に速いと云う特長を持
つ反面、周波数出力である為に渦の！周期以上の高速応
答は不可能で゛あり特に低流量時からの流速変化、大流
量時からの急減速等での出力の応答性が悪い欠点がある
。さらに、周波数信号の周期を計測して、より高速な空
％量計測を行なおうとしても、渦のゆらぎにより生ずる
周期のゆらぎが存在する為、移動平均の様な平均化を行
なわないと安定な出力が望めず、さらに一層応答性を損
なうと云う欠点があった。この点は、吸入空気量をもと
に自動車の燃料や排気ガスを制御を行なう方式にとって
はン命的である。この発明は上記欠点を除去する為のも
ので、渦による周波数信号と同時に、流速に対応した電
気信号を出力する様にして周波数信号のもつ欠点を解消
しようとするものである。
が、自動車用空気流量計として実用化されており、とも
に吸入空気量又は流速に略比例した周波数信号を出力す
る。この周波数信号は広い流量範囲で精度が高く、流速
の過渡変化に対する追随性も非常に速いと云う特長を持
つ反面、周波数出力である為に渦の！周期以上の高速応
答は不可能で゛あり特に低流量時からの流速変化、大流
量時からの急減速等での出力の応答性が悪い欠点がある
。さらに、周波数信号の周期を計測して、より高速な空
％量計測を行なおうとしても、渦のゆらぎにより生ずる
周期のゆらぎが存在する為、移動平均の様な平均化を行
なわないと安定な出力が望めず、さらに一層応答性を損
なうと云う欠点があった。この点は、吸入空気量をもと
に自動車の燃料や排気ガスを制御を行なう方式にとって
はン命的である。この発明は上記欠点を除去する為のも
ので、渦による周波数信号と同時に、流速に対応した電
気信号を出力する様にして周波数信号のもつ欠点を解消
しようとするものである。
第１図は本発明の１実施例の基本構成図である。
第１図において（１）は吸入空気通路、（２）は渦発生
体、（３） 、 （４）は渦発生体（２）の後流に設け
られた１対の燃線である。燃線（３）は抵抗器＋５）
、 （６） 、 （７）及び演算増巾器ａ１）ｉζより
、又熱線（４）は抵抗器（３）、 （９） 、 ａＱ及
び演算増巾器叫により、それぞれ一定温度に制御されて
いる。この熱線（３） 、 （４）の制御電圧をそれぞ
しくＶｔ ）、 （Ｖｇ ）とする。コノ制御電圧（Ｖ
ｔ ）ｔ （Ｖ２ ）はコンデンサ０．α４．＠抵抗（
至）、 Ｈ、αη、ａ８．（１）、ゆ、演算増巾器ａＱ
よりなる差信号増巾回路により、差の増巾信号（Ｖ３）
となる。信号（ｖ３）は波形整形回路四に・より、周波
数出力（Ｖ４ ’ｆ）まり出力（１）となる。又、信号
（Ｖｔ ） （Ｖｚ ）は、加算抵抗（財）、（イ）、
四により加算され、電圧出力（Ｖ、）−ｚまり出力（２
〕となる。
体、（３） 、 （４）は渦発生体（２）の後流に設け
られた１対の燃線である。燃線（３）は抵抗器＋５）
、 （６） 、 （７）及び演算増巾器ａ１）ｉζより
、又熱線（４）は抵抗器（３）、 （９） 、 ａＱ及
び演算増巾器叫により、それぞれ一定温度に制御されて
いる。この熱線（３） 、 （４）の制御電圧をそれぞ
しくＶｔ ）、 （Ｖｇ ）とする。コノ制御電圧（Ｖ
ｔ ）ｔ （Ｖ２ ）はコンデンサ０．α４．＠抵抗（
至）、 Ｈ、αη、ａ８．（１）、ゆ、演算増巾器ａＱ
よりなる差信号増巾回路により、差の増巾信号（Ｖ３）
となる。信号（ｖ３）は波形整形回路四に・より、周波
数出力（Ｖ４ ’ｆ）まり出力（１）となる。又、信号
（Ｖｔ ） （Ｖｚ ）は、加算抵抗（財）、（イ）、
四により加算され、電圧出力（Ｖ、）−ｚまり出力（２
〕となる。
第１図各部の電圧波形図を第２図に示す。第１図の構成
で渦発生体（２）の後流には左右に対称で規則的なカル
マン渦列が発生する。熱線（３１、（４）は平均流速に
より冷却されると同時にカルマン渦列により規則的にか
つ交互に高い周波数で冷却される。
で渦発生体（２）の後流には左右に対称で規則的なカル
マン渦列が発生する。熱線（３１、（４）は平均流速に
より冷却されると同時にカルマン渦列により規則的にか
つ交互に高い周波数で冷却される。
この為、熱線＋３） 、 （４）を一定温度に保つ為の
制御電圧（Ｖｇ ） 、 （Ｖｚ ）は、平均流速に対
応した成分＋１．Ｖ。
制御電圧（Ｖｇ ） 、 （Ｖｚ ）は、平均流速に対
応した成分＋１．Ｖ。
及びカルマン渦による流速変化に対応成分ΔＶ、 Ｖ２
Ｖ５とから成る。
Ｖ５とから成る。
このΔＶ、とΔＶ２は極性が反対であり（ΔＶｌ−ΔＶ
ｚ）Ｘ Ｋ１より信号ｖ３が得られ、周波数出力■４が
得られる。この周波数と吸入空気量との比率は略一定で
ある。
ｚ）Ｘ Ｋ１より信号ｖ３が得られ、周波数出力■４が
得られる。この周波数と吸入空気量との比率は略一定で
ある。
次にｖｌ及びｖ２は、熱線と吸入空気量との間の温度差
カ略−定テアｔＬ ｉ！ Ｖ１＝ Ｖ２＝ （ａ＋ｂＵ
１′２）１′２トｆ、ｔり平均流速：０の函数となる。
カ略−定テアｔＬ ｉ！ Ｖ１＝ Ｖ２＝ （ａ＋ｂＵ
１′２）１′２トｆ、ｔり平均流速：０の函数となる。
信号（Ｖｌ）及び信号（ｖ２）を加算する事により逆極
性のΔｖ１とΔｖ２とは４ ’Ｃ’ ：／ 七ｋ サレ
ＶＢ＝ Ｖｌ ＋ Ｖｔ ＝ ｋＶｌ ＝ ｋＶ’２と
なり、流速面の函数である信号（ｖ６）が得られる。こ
の信号（ｖ５）はアナログ電圧信号である為に応答性が
良く、常に流速■に対応した情報を出力している。
性のΔｖ１とΔｖ２とは４ ’Ｃ’ ：／ 七ｋ サレ
ＶＢ＝ Ｖｌ ＋ Ｖｔ ＝ ｋＶｌ ＝ ｋＶ’２と
なり、流速面の函数である信号（ｖ６）が得られる。こ
の信号（ｖ５）はアナログ電圧信号である為に応答性が
良く、常に流速■に対応した情報を出力している。
この信号ｖ４、及びＶｂを有効に並用する事により、高
精度で高速応答の自動車用空気流量計が実現出来る。
精度で高速応答の自動車用空気流量計が実現出来る。
たとえば、定常の運転ゾーンでは（ｖ４）を必要なだけ
の長時間の平均（例えば移動平均）を取る様にして用い
、（Ｖｓ）により得られる加速域信号に応じて、平均時
間又は平均の渦の個数を変化させても良い。
の長時間の平均（例えば移動平均）を取る様にして用い
、（Ｖｓ）により得られる加速域信号に応じて、平均時
間又は平均の渦の個数を変化させても良い。
又■４の平均化方式は特に変更せずに、ｖ６信号の微分
信号を加減速の補正信号として用いても良い。
信号を加減速の補正信号として用いても良い。
なお上記実施例ではカルマン渦列を１対の熱線で検出す
る場合について述べたが、スワール式の渦列の場合でも
、又１本以上の熱線でも同様の効果が期特出来る事は云
うまでもない。又渦の検出手段を熱線として述べたが、
サーミスタその他の感熱素子であっても同様の効果が期
特出来る事は云うまでもない。
る場合について述べたが、スワール式の渦列の場合でも
、又１本以上の熱線でも同様の効果が期特出来る事は云
うまでもない。又渦の検出手段を熱線として述べたが、
サーミスタその他の感熱素子であっても同様の効果が期
特出来る事は云うまでもない。
又、１対の熱線のうち片側の熱線が切れた場合等で渦周
波数の信号がもはや使用不可の様な場合にも平均流速の
信号をそのバックアップ信号として用いる事が出来る。
波数の信号がもはや使用不可の様な場合にも平均流速の
信号をそのバックアップ信号として用いる事が出来る。
又吸気脈動の様な渦周波数が極端に乱れる様な場合にで
も、アナログ信号のほうが周波数出力の乱れよりも小さ
くパックとして用いる事が出来る。
も、アナログ信号のほうが周波数出力の乱れよりも小さ
くパックとして用いる事が出来る。
以上説明したとうり本発明によれば、渦周波数に比例し
た周波数出力信号、流体の平均流速に対応したアナログ
信号を同時に出力する簡単な構成で、周波数信号の持つ
欠点を解消出来る効果がある。
た周波数出力信号、流体の平均流速に対応したアナログ
信号を同時に出力する簡単な構成で、周波数信号の持つ
欠点を解消出来る効果がある。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の一実施例の基本構成図、第２図は第１
図各部の電圧信号波形図である。 図中（１）は吸入空気通路、（２）は渦発生体、＋３１
ｐ’ （４）は熱線である。 代理人 葛野信−
図各部の電圧信号波形図である。 図中（１）は吸入空気通路、（２）は渦発生体、＋３１
ｐ’ （４）は熱線である。 代理人 葛野信−
Claims (2)
- （１）内燃機関の吸入空気通路内に設けら′れ、該空気
流量を流体的な渦の変化としてとらえ、該流体的な渦の
変化を少なくとも１個の感熱素子により電気信号の周波
数の変化としてとらえる手段、及び上記感熱素子の電気
信号の中から平均流速に対応した信号を出力する手段を
備えた事を特徴とする自動車用空気流量計測装置。 - （２）内燃機関の吸入空気通路内に設けられ、該空気流
量をカルマン渦の変化としてとらえ、該カルマン渦の変
化を渦発生体の後流に設けられた一対の熱線の電気信号
の差信号により検出する手段、及び上記一対の熱線の電
気信号の和信号により上記空気流量の平均流速′に対応
した信号を出力する手段を備えた事を特徴とする自動車
用空気流量計測装置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56126970A JPS5827015A (ja) | 1981-08-11 | 1981-08-11 | 自動車用空気流量計測装置 |
| KR1019820002370A KR830010373A (ko) | 1981-08-11 | 1982-05-08 | 자동차용 공기유량 계측장치 |
| US06/406,835 US4478074A (en) | 1981-08-11 | 1982-08-10 | Automotive air flow rate metering system |
| EP82107290A EP0072033A3 (en) | 1981-08-11 | 1982-08-11 | Air flow rate measuring device and an internal combustion engine using the same |
| AU87065/82A AU8706582A (en) | 1981-08-11 | 1982-08-11 | Automotive air flow rate metering system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56126970A JPS5827015A (ja) | 1981-08-11 | 1981-08-11 | 自動車用空気流量計測装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5827015A true JPS5827015A (ja) | 1983-02-17 |
Family
ID=14948396
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56126970A Pending JPS5827015A (ja) | 1981-08-11 | 1981-08-11 | 自動車用空気流量計測装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4478074A (ja) |
| EP (1) | EP0072033A3 (ja) |
| JP (1) | JPS5827015A (ja) |
| KR (1) | KR830010373A (ja) |
| AU (1) | AU8706582A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2177204B (en) * | 1985-06-26 | 1988-09-14 | British Gas Plc | Measurement of fluid flows |
| JPH0524186Y2 (ja) * | 1986-03-11 | 1993-06-21 | ||
| US4815324A (en) * | 1986-04-24 | 1989-03-28 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Intake air meter for an internal combustion engine |
| DE102005023115B4 (de) * | 2005-05-19 | 2010-03-11 | Technische Universität Darmstadt | Verfahren zum Überwachen einer Fluid-Durchflußmessung und Sensorsystem für eine Fluid-Durchflußmessung |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3719073A (en) * | 1970-09-14 | 1973-03-06 | American Standard Inc | Mass flow meter |
| US3996796A (en) * | 1975-03-10 | 1976-12-14 | Corning Glass Works | Flow meter |
| US4254659A (en) * | 1979-01-12 | 1981-03-10 | Kbg Corporation | Fluid dynamic angular rate sensor |
| JPS55149810A (en) * | 1979-05-11 | 1980-11-21 | Nissan Motor Co Ltd | Flow measuring apparatus |
| JPS5921485B2 (ja) * | 1979-09-17 | 1984-05-21 | 日産自動車株式会社 | 流速又は流量検出器 |
-
1981
- 1981-08-11 JP JP56126970A patent/JPS5827015A/ja active Pending
-
1982
- 1982-05-08 KR KR1019820002370A patent/KR830010373A/ko unknown
- 1982-08-10 US US06/406,835 patent/US4478074A/en not_active Expired - Lifetime
- 1982-08-11 AU AU87065/82A patent/AU8706582A/en not_active Abandoned
- 1982-08-11 EP EP82107290A patent/EP0072033A3/en not_active Withdrawn
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4478074A (en) | 1984-10-23 |
| AU8706582A (en) | 1983-05-12 |
| KR830010373A (ko) | 1983-12-30 |
| EP0072033A3 (en) | 1984-09-05 |
| EP0072033A2 (en) | 1983-02-16 |
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