JPS5858417A - 流動横断面部を流れる脈動的に変化する媒体の量を測定する装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 公知技術 本発明は流動断面の中に設けられた少なくとも１つｐ温
度に依存する測焼抵抗を有し、ｉ測定抵抗の温度及び／
または抵抗が流動”する量によシ調整される、流動断面
を流れる脈動的に変化する流動媒体の量、例えば内燃機
関の吸入空気量を測定するための方法と装置に関する。

内燃機関によシ吸入された空気量に相応する測定信号が
誤りを有するような方法と装置は既に公知である。この
誤シは装置が媒体の脈動的変化のために内燃機関の吸入
管において逆流する空気をも検出してしまうことに起因
する。

本発明の効果 特許請求の範囲第１項記載の特徴を有する流動断面を流
れる脈動的に変化する流動媒体の量を測定するための本
発明の方法と装置はそれに対し、所望された流れ方向に
流れる媒体量を正確に検出し逆流による測定信号の誤シ
を回避するという利点を有する。

特許請求の範囲第８項記載の特徴を有する流動断面を流
れる脈動的に変化する流動媒体の量を測定するための方
法を実施する本発明の装置は、簡単な方法で逆流による
誤シを含まない測定信号を検出できるという利点を有す
る。

実施態様項に述べられた方法によシ特許請求の範囲第１
項による方法及び特許請求の範囲第８項による装置の有
利な実施形態が得られる。

本発明の実施例につき以下図を用いて詳しく説明する。

実施例の説明 第１図に流動断面、例えば図示されていない内燃機関の
空気吸入管、が１で示されている。

乙の流動断面を通って矢印２の方向に媒体、例えば内燃
機関により吸入される空気が流れる。

流動断面１の中に温度に依存する測定抵抗３、例えば層
状サーミスタ抵抗或いはフィルムサーミスタ抵抗、また
は熱線があり、この測定抵抗を調整器の出力量が流れ、
また同時に測定抵抗は調整器に入力量を供給する。温度
に憚する測定抵抗３の温度は調整器によシ平均空気温度
よシも上の一定の値に調整される。いま流動速度、即ち
単位時間毎に吸入される媒体量が増加すると、温度に依
存する測定抵抗３が著しく冷却する。この冷却は調整器
の入力側に伝達されるので、調整器は再び固定された温
度値に温度に依存する測定抵抗３が調整されるようにそ
の出力量を高める。調整器の出力量は、吸入される媒体
量が変化する際温度に依存する測定抵抗３の温度をその
都度予め決められた値に調整し、同時に吸入された媒体
物の量を表し、この媒体量を測定信号として、必要な燃
料の量を単位時間毎に吸入される空気量に適合させるた
めに例えば内燃機関の調量回路に供給することができる
。

温度に依存する測定抵抗３は抵抗測定回路、例えばブリ
ッジ回路、の中に設けられ、抵抗４と共に第１ブリッジ
分岐を形成し、この第１ブリッジ分岐に２つの固定抵抗
５，６から形成される第２ブリッジ分岐が並列に接続さ
れている。

抵抗３と４の間にタップ７があり抵抗５と６の間にタッ
プ８がある。両方のブリッジ分岐は点９．１０で並列に
接続されている。点７と８の間に生じるブリッジの対角
線電圧は増幅器１１の入力側に導かれ、この増幅器の出
力側端子に点９，１０は接続されているので、増幅器め
出力量はブリッジに動作電圧或いは動作電流を供給する
。調整量Ｕ　として記された出力量は第１図に示されて
いるように端子１２と１３の間で取出すことができる。

温度依存の測定抵抗３は自身を流れる電流によシ、増幅
器１１の出力側電圧即ちブリッジ対角線電圧が零になる
かまたは予め与えられた値をとるような値にまで加熱さ
れる。増幅器の出力側からその際一定の電流がブリッジ
回路に流れる。流れる媒体量の変化によシ温９度に依存
する測定抵抗３の温度が変化すると、プリツゾ対角線に
おける電圧は変化し、増幅器１１はブリ”ツジ給電電圧
或いはブリッジ電流をある値に調整し、その値にブリッ
ジは再び平衡されまたは所定のように不平衡にされる。

増幅器１１の中力量、即ち制御電圧ＵＳは電流と同様に
温度に依存する測定抵抗３において流動媒体量、例えば
内燃機関によシ吸入される空気量に対する測定信号を示
す。

媒体の温度が測定結果に及ぼす影響を補償するために、
その周囲を媒体が流れる第２抵抗１４を第２ブリッジ分
岐の中に接続すると好適である。その際抵抗５，６．１
４の大きさは、温度に依存する抵抗１４の、この抵抗を
流れる分岐電流によ多発生される損失がわずかで、抵抗
１４の温度が実際上ブリッジ電圧の変化と共に変わるの
ではなく常に流れていく媒体の温度に相応するように選
定されるべきである。

流動媒体の量を測定するための装置の形態は第２図に示
されておシ、そこで可能な限シ安定な流れを層状分割流
の形で流動断面１内のウェブ２２を介して分離せずに得
るためにできるだけわずかな流動抵抗を有する分割体２
３が設けられておシ、この流動抵抗は流れに対して平行
で狭いスロット２４を有しておシこのスロットの中を層
状分割流が分離なく流れている。スロット２４の中に板
状に形成された支持体２５が次のように、即ち支持体２
５の両側に部分間隙２６．２７が形成され、これらの部
分間隙の中を層状分割流が流れるように設けられている
。

支持体２５の、流れ方向において上流側の端部２８と下
流側の端部２９は特に丸味を帯でいる。

スロット２４に平行に支持体２５の上に温度に依存する
測定抵抗３、例えば、層状抵抗或いはフィルム抵抗が設
けられておシ、その際測定抵抗３を支持体２５の両側に
設けることができ、または測定抵抗３は一方の側例えば
間隙２Ｔの側にのみ設は支持体２５の他方の側すなわち
間隙２６の側に抵抗１４を設けることができる。

測定抵抗３の上流側で流れに抗して向いている、支持体
の端部２８に測定抵抗３に対して電気的に絶縁して温度
に依存する第１指示抵抗３１が設けられておシ、−力測
定抵抗３の下流側でかつこの測定抵抗から電気的に絶縁
して支持体２５の、端部２８と反対側の端部２９に温度
に依存する第２指示抵抗３２が設けられている。

指示抵抗３１．３２は特に抵抗層或いは抵抗フィルムと
して形成されており流れ方向において相互に離間して設
けられている。指示抵抗３１゜３２と測定抵抗３或いは
抵抗１４との間に絶縁部分３３が設けられている。

温度に依存する測定抵抗３と同様に温度に依存する指示
抵抗３１．３２も固定された温度値に調整される。この
ために第３図に示すようにそれぞれ抵抗測定回路及び調
整回路が用いられる。第１指示抵抗３１は抵抗測定回路
３４の部分であシ第２指示抵抗３２は抵抗測定回路３５
の部分である。抵抗測定回路３４．３５は例えげブリッ
ジ回路として構成されておシ、既に第１「で測定抵抗３
について説明したと同じように作用する。指示抵抗３１
．３２のみではなく抵抗測定回路３４．３５も同じに設
計されている。各抵抗測定回路３４．３５の中に指示抵
抗３１または３２と同じブリッジ分岐に抵抗３６が設け
られておυ、他のブリッジ分岐には抵抗３Ｔと抵抗３８
が設けられている。点３９と４０の間に生じる、各ブリ
ッジ３４．３５の対角線電圧はそれぞれの増幅器４１の
入力側に供給され、この増幅器の出力は４２に加えられ
ブリッジ３４．３５に動作電圧或いは動作電流を給電し
、しかも増幅器４１の入力側電圧即ちブリッジ対角線電
圧が零になるかまたは予め与えられた値をとるような値
にまで指示抵抗３１゜３２が自身を流れる電流により加
熱されるように給電する。流動媒体量が変化すると温度
に依存する指示抵抗３１．３２の温度も変化し、それに
よシブリッジ対角線の電圧が変化し、増幅器４１がブリ
ッジ給電電圧或いはブリッジ電流をある値に変化させ、
この値にブリッジ３４゜３５は再び平衡されまたは所定
のように不平衡にされる。

流れの中に置かれている物体において周囲を流体が流れ
る物体の層状境界層において、流れの方向において上流
側の端部では、下流側の端部でおこるよシも大きな熱伝
導が流動媒体に生ずる、という物理的事実よシ、本発明
で離間して流動方向に設けられている指示抵抗３１゜３
２は異なった抵抗値Ｘ、Ｙを有し、この抵抗値は検出さ
れて本発明では比較段４４に供給され、この比較段の出
力側に指示抵抗３１．３２の抵抗値の差Ｘ　−Ｙを検出
する検出段４５が設けられ、この検出段に例えばスイッ
チ機能を有する補正段が後置接続している。補正段４６
はまた増幅器１１の出力側にあし、この増幅器は流動媒
体の量に相応する測定信号ＵＢを供給し、一方補正段４
６は電子制御装置４７の入力側にあυ、この制御装置は
例えば電磁燃料噴射弁の一部分であシミ磁燃料噴射弁を
制御する。脈動的に変化する流れにおける流動媒体の量
を測定するための本発明による装置を、例えば内燃機関
の空気吸入管の中に設けると、逆流が生じた場合指示抵
抗３１．３２の抵抗値の差Ｘ　−Ｙも変化する。という
のは第２指示抵抗においては第１指示抵抗３１における
よシも高い熱伝達がおこるからである。指示抵抗３１．
３２の抵抗値の差Ｘ　−Ｙは本発明による方法に相応し
て用いられ、例えば媒体の所望の流れ方向２と逆に流れ
る流れの際測定信号が抑制されるように、増幅器１１の
出力側梶の測定信号に影響を及はす。補正段４６はする
と逆向きの所望しない流れ方向の際電子制御装置４７に
測定信号を供給しないように作用する。他方所望の流れ
方向に媒体が流れる際補正段は測定信号を元のまま電子
制御装置４７に供給する。

本発明は専ら流動媒体量を測定するための、上述の方法
或いは上述の装置の形態に制限されるものではない。測
定抵抗３と第１指示抵抗３１または第２指示抵抗３２の
抵抗値の差は相応する方法で脈動的に変化する流れにお
ける媒体の流れ方向を検出すること及び相応する方法で
測定信号を制御するのに用いられる。本発明による方法
及び本発明による装置は流れが脈動的に変化する際にも
、脈動によシ現われる誤シ成分を含まずに流動媒体量に
相応する正確な測定信号を検出することを可能にする。

【図面の簡単な説明】

第１図は流動媒体の量を測定するための装置の回路図、
第２図は流動媒体の量を測定するための方法を示す図、
第６図は脈動的に変化する　　　流れの際の測定信号の
補正のための回路図を示すＯ １・・・流動断面、２・・・流れ方向、３・・・測定抵
抗、４．５，６．１４・・・抵抗、７．８・・・タップ
、１１・・・増幅器、２２・・・ウェブ、２３・・・分
割体、２４・・・スロット、２５・・・支持体、２６．
２７・・・部分間隙、２８．２９・・・端部、３１．３
２・・・指示抵抗％３３・・・絶縁部分、３４．３５・
・・抵抗測定回路、３６．３７．３８・・・抵抗、４１
・・・増幅器、４４・・・比較段、４５・・・検出段、
４６・・・補正段・　４７・・・電子制御装置、４８・
・・電磁燃料噴射弁Ｏ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　流動断面の中に設けられた少なくとも１つの温度
   に依存する測定抵抗を有し、該測定抵抗の温度及び／ま
   たは抵抗が流動媒体の量によシ調整される、流動断面を
   流れる脈動的に変化する流動媒体の量を測定する方法に
   おいて、流動媒体量を表わす測定信号（Ｕ８）を流れ方
   向に依存して流れ方向発生器（３１゜３２）によ多制御
   することを特徴とする流動断面を流れる脈動的に変化す
   る流動媒体の量を測定するための方法。 ２、流れ方向発生器が少なくとも１つの温度に依存する
   第１指示抵抗（３１）を有し、この指示抵抗により測定
   信号（Ｕｇ　）を制御する特許請求の範囲第１項記載の
   流動断面を流れる脈動的に変化する流動媒体の量を測定
   するだめの方法。 ６、測定信号（ＵＳ　）の制御が第１指示抵抗（３１）
   の抵抗値と第１指示装置に対し離間して流れ方向に設け
   られている温度に依存する抵抗（３，３２）の抵抗値と
   の差に依存して行われ°る特許請求の範囲第１項記載の
   流動断面を流れる脈動的に変化する流動媒体の量を測定
   するための方法。 ４、少なくとも第１指示抵抗（３１）が支持体（２５）
   に設けられておシ、測定信号（Ｕ８）の制御が第１指示
   抵抗（３１）の抵抗値と測定抵抗（３）の抵抗値との差
   に依存して行われる特許請求の範囲第１項記載の流動断
   面を流れる脈動的゛に変化する流動媒体の量を測定する
   ための方法。 ５、第１指示抵抗（３１）と第２指示抵抗（３２）が媒
   体の流れ方向において離間してかつ相互に電気的に絶縁
   されて支持体（２５）に設けられておシ、測定信号（Ｕ
   Ｂ　）の制御が第１指示抵抗（３１）と第２指示抵抗（
   ３２）との抵抗値の差に依存して行われる特許請求の範
   囲第１１項記載の流動断面を流れる脈動的に変化する流
   動媒体の量を測定するための方法。 ６、抵抗値の差が、媒体の所望の流れ方向（２）とは逆
   の流れ方向の場合に測定信号（ｖＢ　）が抑制されるよ
   うに測定信号（Ｕｓ）を制御する特許請求の範囲第１項
   記載の流動断面を流れる脈動的に変化する流動媒体の量
   を測定するための方法。 Ｚ　測定抵抗（３）と指示抵抗（３１，３２）が層状抵
   抗として形成されている特許請求の範囲第１項記載の流
   動断面を流れる脈動的に変化する流動媒体の量を測定す
   るための方法。 ８、流動断面を流れる脈動的に変化する流動媒体の量を
   測定する方法を実施するための装置において、流れ方向
   発生器が温度に依存する第１指示抵抗（３１）を有し、
   この指示抵抗が支持体（２５）に設けられておシ、また
   この指示抵抗の抵抗値が抵抗測定回路（３４）によシ検
   出され第１指示抵抗に対して離間して流れ方向に設けら
   れている温度に依存する抵抗（３，３２）の抵抗値と比
   較され、これらの抵抗値の差が測定信号（Ｕｓ　）の制
   御に使用することを特徴とする流動断面を流れる脈動的
   に変化する流゛動媒体の量を測定するための装置。 ９　第１指示抵抗（３１）の抵抗値を測定抵抗（３）の
   抵抗値と比較し、両方の測定値の差によシ測定信号（ｖ
   Ｂ　）を制御する特許請求の範囲第８項記載の流動断面
   を流れる脈動的に変化する流動媒体の量を測定するため
   の装置。 １０、流れ方向において第１指示抵抗（３１）に対して
   離間してかつ第１指示抵抗に対し電気的に絶縁されて支
   持体（２５）に温度に依存する第２指示抵抗（３２）が
   設けられておシ、各指示抵抗（３１，３２）の抵抗値が
   それぞれ抵抗測定回路（３４，３５）にょシ検出され、
   抵抗２値の差が測定信号（Ｕｓ）の制御に使用される特
   許請求の範囲第８項記載の流動・断面を流れる脈動的に
   変化する流動媒体の量を測定するための装置。 １１、相互に電気的に絶縁されて流れ方向において離間
   して支持体（２５）に測定抵抗（３）と第１指示抵抗（
   ３１）及び第２指示抵抗（３２）が設けられている特許
   請求の範囲第８項・記載の流動断面を流れる脈動的に変
   化する流動媒体の量を測定するための装置。 １２、抵抗（３）の上流側の第１指示抵抗（３１）が支
   持体（２５）の上流側の端部（２８）に設けられており
   、抵抗（３）の下流側の第２指示抵抗（３２）が支持体
   （２５）の下流側の端部（２９）に設けられている特許
   請求の範囲第８項記載の流動断面を流れる脈動的に変化
   する流動媒体の量を測定するための装置。 １６、第１指示抵抗（３１）と第２指示抵抗（３２）が
   同じ回路定数を有し、第１指示抵抗（３１）と第２指示
   抵抗（３２）の抵抗値が抵抗測定回路（３４，３５）に
   ょシ検出されて比較段（４４）に供給され、抵抗値の検
   出された差によシ測定信号（Ｕｓ）を制御する特許請求
   の範囲第８項記載の流動断面を流れる脈動的に変化する
   流動媒体の量を測定するための装置。 １４、抵抗値の差が媒体の所望の流れ方向と逆の流れ方
   向の場合に、測定信号（Ｕｓ）が抑制されるように測定
   信号（υ８）を制御する特許請求の範囲第８項記載の流
   動断面を流れる脈動的に変化する流動媒体の量を測定す
   るための装置。 １５、測定抵抗（３）と指示抵抗（３１，３２）が層状
   械抗として形成されている特許請求の範囲第８項記載の
   流動断面を流れる脈”動”的に変化する流動媒体の量を
   測定する丸めの装置。