JPS59206714A - 熱式流量計 - Google Patents
熱式流量計Info
- Publication number
- JPS59206714A JPS59206714A JP58080733A JP8073383A JPS59206714A JP S59206714 A JPS59206714 A JP S59206714A JP 58080733 A JP58080733 A JP 58080733A JP 8073383 A JP8073383 A JP 8073383A JP S59206714 A JPS59206714 A JP S59206714A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- temp
- temperature
- probe
- sensitive resistor
- dust
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- 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
- G01F1/68—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 thermal effects
- G01F1/684—Structural arrangements; Mounting of elements, e.g. in relation to fluid flow
- G01F1/6842—Structural arrangements; Mounting of elements, e.g. in relation to fluid flow with means for influencing the fluid flow
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measuring Volume Flow (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】
〔発明の利用分野〕
本発明は自動車内燃機関の吸気系に用いる熱式流量計に
関する。
関する。
従来の自動車用熱式流量計では感温抵抗体の加熱扇度は
出力特性の直線性、再現性など主に精度を確保すること
、さらに消費電力を軽減することなどをねらって設定さ
れた（例えは、特開昭５７−１８４９２３号）。
出力特性の直線性、再現性など主に精度を確保すること
、さらに消費電力を軽減することなどをねらって設定さ
れた（例えは、特開昭５７−１８４９２３号）。
本発明では感温抵抗体の加熱温度によって各種塵埃付着
の態様が支配されることに着目した。すなわち自動車内
燃焼機関の吸気系に固有の塵埃が付着することにより、
感温抵抗体の熱伝達特性が空気流量によって変化し、そ
の結果流量計の出力変動をきたし空燃比等の制御精度が
許容限界を逸脱することがある。この吸気系に固有の塵
埃が感温抵抗体に最も付着しにくい加熱温度を探し、こ
の温度で使用できる感温抵抗体を提供することが本発明
の目的である。
の態様が支配されることに着目した。すなわち自動車内
燃焼機関の吸気系に固有の塵埃が付着することにより、
感温抵抗体の熱伝達特性が空気流量によって変化し、そ
の結果流量計の出力変動をきたし空燃比等の制御精度が
許容限界を逸脱することがある。この吸気系に固有の塵
埃が感温抵抗体に最も付着しにくい加熱温度を探し、こ
の温度で使用できる感温抵抗体を提供することが本発明
の目的である。
空気流中の各種塵埃が感温抵抗体表面に付着する態様を
まとめると、 １ 無機質の塵埃例えばａｌｌ Ｆｅ、Ａ４などの酸化
物が水分を含んでいる場合、表面温度が水の沸点より十
分高ければ、付着時水が気化して塵埃は付着できない。
まとめると、 １ 無機質の塵埃例えばａｌｌ Ｆｅ、Ａ４などの酸化
物が水分を含んでいる場合、表面温度が水の沸点より十
分高ければ、付着時水が気化して塵埃は付着できない。
２．水分を含まない無機質塵埃は、感温抵抗体表面がガ
ラス被覆などによシ円滑な曲面になっていると何着しに
くい。
ラス被覆などによシ円滑な曲面になっていると何着しに
くい。
３、有機物のうち油性物質が付着した場合、沸点の異な
る各種成分のうち比較的低沸点成分が気化する時に他の
成分の油も道遅れとなり、結局出力変動の弊害は生じ難
い。
る各種成分のうち比較的低沸点成分が気化する時に他の
成分の油も道遅れとなり、結局出力変動の弊害は生じ難
い。
４、油性物質と無機質塵埃とが混在した状態で付着した
場合、油が媒体となりａ埃が流れに直角に近い面に局部
的に付着し、油の低沸点成分の気化力だけでは塵埃は流
れに引剥されにくくなり結局付着してしまう。一旦表面
に付着してしまうとその上に堆積しやすくなる、上記の
第４項が自動車内燃機関における塵埃付着の典型的パタ
ーンである。その具体例としては油含浸形エアクリーナ
エレメントを通過した塵埃は含浸油をエレメントから引
剥がされた含浸油とが同期的に感温抵抗体につく場合、
まだ他の一例としてはエンジン油がブローパイ配管を通
って流量計の上流側に戻される場合があげられる。
場合、油が媒体となりａ埃が流れに直角に近い面に局部
的に付着し、油の低沸点成分の気化力だけでは塵埃は流
れに引剥されにくくなり結局付着してしまう。一旦表面
に付着してしまうとその上に堆積しやすくなる、上記の
第４項が自動車内燃機関における塵埃付着の典型的パタ
ーンである。その具体例としては油含浸形エアクリーナ
エレメントを通過した塵埃は含浸油をエレメントから引
剥がされた含浸油とが同期的に感温抵抗体につく場合、
まだ他の一例としてはエンジン油がブローパイ配管を通
って流量計の上流側に戻される場合があげられる。
次に感温抵抗体の温度と油・塵埃の付着し易さを示す実
験データを示す。油含浸形エアクリーナエレメントの上
流から試験用ダス）（ＪＩＳ Ｚ８９０１す８）１０
０ｇを３３時間かけて空気中に微粉化して流し、エレメ
ントを通過させた時の出力変化率を感温抵抗体の温度Ｔ
ｈを変えてテストしたデータの一例を第１図に示す。図
中の温度は空気温度Ｔａ２Ｏ［における温度差を示し、
出力特性はいずれのＴｈにおいてもはソ等しくなるよう
調整した。第２図に供試した流量計の断面図、第３図に
塵埃試験装置の概要図を示す。
験データを示す。油含浸形エアクリーナエレメントの上
流から試験用ダス）（ＪＩＳ Ｚ８９０１す８）１０
０ｇを３３時間かけて空気中に微粉化して流し、エレメ
ントを通過させた時の出力変化率を感温抵抗体の温度Ｔ
ｈを変えてテストしたデータの一例を第１図に示す。図
中の温度は空気温度Ｔａ２Ｏ［における温度差を示し、
出力特性はいずれのＴｈにおいてもはソ等しくなるよう
調整した。第２図に供試した流量計の断面図、第３図に
塵埃試験装置の概要図を示す。
まず第１図のテストの結果データの再現性を勘案しても
ＴＴｈ−Ｔａが１７０〜３００Ｃの範囲で出力変化率ｄ
Ｑ／Ｑがその上下の温度に較べて小さい値を示している
。１７０，３００Ｃの境界は明確に識別はできないが、
出力変化率で±２〜４チには納まる温度として求めたも
のである。ダスト試験条件は、１０００００ ｋｍ実車
走行試験結果の塵埃付着に較べると短時間に大量の試験
用ダストを付着させているためや＼過酷に過ぎるきらい
がある。第２図の流量計断面図において、ｌはホットワ
イヤエレメント（ホットフィルムタイプでもよい）、２
は空気温度補正用のコールドワイヤエレメント、３は通
路で、検出素子をバイパスに配置している。４はホット
ワイヤを定温度差制御しその信号レベルを増巾する回路
モジュールである。
ＴＴｈ−Ｔａが１７０〜３００Ｃの範囲で出力変化率ｄ
Ｑ／Ｑがその上下の温度に較べて小さい値を示している
。１７０，３００Ｃの境界は明確に識別はできないが、
出力変化率で±２〜４チには納まる温度として求めたも
のである。ダスト試験条件は、１０００００ ｋｍ実車
走行試験結果の塵埃付着に較べると短時間に大量の試験
用ダストを付着させているためや＼過酷に過ぎるきらい
がある。第２図の流量計断面図において、ｌはホットワ
イヤエレメント（ホットフィルムタイプでもよい）、２
は空気温度補正用のコールドワイヤエレメント、３は通
路で、検出素子をバイパスに配置している。４はホット
ワイヤを定温度差制御しその信号レベルを増巾する回路
モジュールである。
第３図の塵埃試験装置において、１０１は試験用ダスト
容器、１０２はダストを圧搾空気で噴霧するだめのイン
ジェクタである。１０３はダストのｐ波と整流用エアク
リーナで、油を含浸したエレメントを用いている。１０
４は供試用エアフロメータで第２図に示したもの、１ｏ
５は下流にダストを通過さセｌよい試験装置用ガラスフ
ィルタ、１０６は流量計、１０７は流量制御用可動弁、
１０８はフロアである。この装置の基本構成は自動車用
ダスト試験装置に準拠している。
容器、１０２はダストを圧搾空気で噴霧するだめのイン
ジェクタである。１０３はダストのｐ波と整流用エアク
リーナで、油を含浸したエレメントを用いている。１０
４は供試用エアフロメータで第２図に示したもの、１ｏ
５は下流にダストを通過さセｌよい試験装置用ガラスフ
ィルタ、１０６は流量計、１０７は流量制御用可動弁、
１０８はフロアである。この装置の基本構成は自動車用
ダスト試験装置に準拠している。
ホットワイヤ温度Ｔｈを高温に設定する例としては煙道
、煙突中の３００〜３５０ｔ：’の排ガス流を計るため
にＴｈを４００〜４５０ｃに設定した例がある。設定温
度については液体から排ガスまで広範囲の例が見られる
が、本発明で１７０〜３００Ｃに設定すると特別の効果
が得られるのは、油含浸形エアクリーナの下流側か、ブ
ローバイガスポートの下流側などに置かれたホットワイ
ヤエレメントが油で濡れた場合であシ、さらに付着した
油を効率よく気化する境界温度と過熱して残溜油をフェ
ス化させない境界温度がそれぞれ上記温度領域と対応す
る場合である。 ゛ ｊ自動車では稀に吸気系
に燃料を強制的に吸い込ませて過濃混合気をつくり始動
し易くする場合がある。このような場合ホットワイヤ温
度は可燃限界を逸脱していることが必要であ、ｂ、ａｏ
ｏｃ以下に設定することは、この点からも望！しい。
、煙突中の３００〜３５０ｔ：’の排ガス流を計るため
にＴｈを４００〜４５０ｃに設定した例がある。設定温
度については液体から排ガスまで広範囲の例が見られる
が、本発明で１７０〜３００Ｃに設定すると特別の効果
が得られるのは、油含浸形エアクリーナの下流側か、ブ
ローバイガスポートの下流側などに置かれたホットワイ
ヤエレメントが油で濡れた場合であシ、さらに付着した
油を効率よく気化する境界温度と過熱して残溜油をフェ
ス化させない境界温度がそれぞれ上記温度領域と対応す
る場合である。 ゛ ｊ自動車では稀に吸気系
に燃料を強制的に吸い込ませて過濃混合気をつくり始動
し易くする場合がある。このような場合ホットワイヤ温
度は可燃限界を逸脱していることが必要であ、ｂ、ａｏ
ｏｃ以下に設定することは、この点からも望！しい。
第４図において、１は流速検知グローブであシ、２は温
度補償プローブである。これらのグローブ１．２は、セ
ラミック製ボビンにプラチナ線を巻いた構成である。グ
ローブ１，２は、抵抗１４゜１６．１８とによシ、ホイ
ートストンブリッジ回路を構成している。自動車のバッ
テリなどの電源から電圧ＶＢが、トランジスタ２６を介
して、流速検知グローブ１と温度補償プローブ２の接続
点Ａ１および抵抗１６と抵抗１８の接続点りの間に供給
される。電圧Ｖｎは、自動車のキースイッチをオンにし
た後印加される。流速検久、”ロープ１０と抵抗１６の
接続点Ｂ１および抵抗１４と抵抗１８の接続点Ｃが、差
動増巾器２０の入力に、それぞれ抵抗２２．２４を介し
て接続されている。
度補償プローブである。これらのグローブ１．２は、セ
ラミック製ボビンにプラチナ線を巻いた構成である。グ
ローブ１，２は、抵抗１４゜１６．１８とによシ、ホイ
ートストンブリッジ回路を構成している。自動車のバッ
テリなどの電源から電圧ＶＢが、トランジスタ２６を介
して、流速検知グローブ１と温度補償プローブ２の接続
点Ａ１および抵抗１６と抵抗１８の接続点りの間に供給
される。電圧Ｖｎは、自動車のキースイッチをオンにし
た後印加される。流速検久、”ロープ１０と抵抗１６の
接続点Ｂ１および抵抗１４と抵抗１８の接続点Ｃが、差
動増巾器２０の入力に、それぞれ抵抗２２．２４を介し
て接続されている。
差動増巾器２０の出力は、トランジスタ２６のベースに
供給される。差動増巾器２０は、２つの入力の電位差が
零となるように、出力を出して、トランジスタ２６を制
御する。その結果、流速検知グローブ１は一定温度に保
たれる。その温度は、雰囲気温度よりほぼ１５０Ｃ高い
温度である。また、温度補償グローブ２は、雰囲気温度
を提出するものであり、このグローブ２により、流速検
知グローブｌの温度と雰囲気温度の差を一定に保ってい
る。ここで、例えば、流速が増加すると、流速検知プロ
ーブ１は冷却される。その結果、流速検知プローブ１の
抵抗値が減少し、ホイートスト／ブリッジがアンバラン
スになる。これをリバランスするため、流速検知グロー
ブ１を流れる電流が増加する。したがって、流速とグロ
ーブ１を流れる電流は比例する。プローブ１と抵抗１６
の接続点Ｂは、増巾器２８に接続される。増巾器２８は
、抵抗１６の両端電圧を出力する。抵抗１６の抵抗値は
一定であるため、Ａｍｐ２８の出力は、抵抗１６を流れ
る電流、すなわち、プローブ１を流れる電流を表わして
いる。また、Ａｍｐ２０の出力もプローブ１０を流れる
電流に比例しており、Ａｍｐ２０の出力によっても、流
速の測定が可能である。
供給される。差動増巾器２０は、２つの入力の電位差が
零となるように、出力を出して、トランジスタ２６を制
御する。その結果、流速検知グローブ１は一定温度に保
たれる。その温度は、雰囲気温度よりほぼ１５０Ｃ高い
温度である。また、温度補償グローブ２は、雰囲気温度
を提出するものであり、このグローブ２により、流速検
知グローブｌの温度と雰囲気温度の差を一定に保ってい
る。ここで、例えば、流速が増加すると、流速検知プロ
ーブ１は冷却される。その結果、流速検知プローブ１の
抵抗値が減少し、ホイートスト／ブリッジがアンバラン
スになる。これをリバランスするため、流速検知グロー
ブ１を流れる電流が増加する。したがって、流速とグロ
ーブ１を流れる電流は比例する。プローブ１と抵抗１６
の接続点Ｂは、増巾器２８に接続される。増巾器２８は
、抵抗１６の両端電圧を出力する。抵抗１６の抵抗値は
一定であるため、Ａｍｐ２８の出力は、抵抗１６を流れ
る電流、すなわち、プローブ１を流れる電流を表わして
いる。また、Ａｍｐ２０の出力もプローブ１０を流れる
電流に比例しており、Ａｍｐ２０の出力によっても、流
速の測定が可能である。
まだ、バッテリの電圧Ｖｎに接続された定電圧源３０の
出力は、抵抗３２．３４により分圧される。電圧ＶＢは
、キースイッチをオンにしだ後、印加される。抵抗３２
と３４の接続点は、ダイオード３５を介して、Ａｍｐ２
０の正入力に接続される。これらの回路は、流量計の起
動回路である。
出力は、抵抗３２．３４により分圧される。電圧ＶＢは
、キースイッチをオンにしだ後、印加される。抵抗３２
と３４の接続点は、ダイオード３５を介して、Ａｍｐ２
０の正入力に接続される。これらの回路は、流量計の起
動回路である。
すなわち、自動車のキースイッチをオンにした時、トラ
ンジスタ２６はオフでおるため、プローブ１゜２や抵抗
１４，１６．１８には電流は流れていない。したがって
、このブリッジ回路はバランスしており、Ａｍｐ２０の
出力も零のまま保たれる。そこで、ダイオード３５を介
して一定値圧を印加することにより、ブリッジ回路を強
制的にアンノ〈ランスにして、起動するものである。定
電圧源３０の出力は５■であり、抵抗３２．３４の接続
点の電圧は約０．９ｖである。ダイオード３５の電圧降
下は約０，６■であるため、Ａｍｐ２０の正入力には約
０．３■が印加される。プローブ１０と抵抗１６の接続
点の電圧は、流速Ｏｍ ／ ｓの場合、約１．５Ｖであ
り、最大流速の場合２．７■となっている。
ンジスタ２６はオフでおるため、プローブ１゜２や抵抗
１４，１６．１８には電流は流れていない。したがって
、このブリッジ回路はバランスしており、Ａｍｐ２０の
出力も零のまま保たれる。そこで、ダイオード３５を介
して一定値圧を印加することにより、ブリッジ回路を強
制的にアンノ〈ランスにして、起動するものである。定
電圧源３０の出力は５■であり、抵抗３２．３４の接続
点の電圧は約０．９ｖである。ダイオード３５の電圧降
下は約０，６■であるため、Ａｍｐ２０の正入力には約
０．３■が印加される。プローブ１０と抵抗１６の接続
点の電圧は、流速Ｏｍ ／ ｓの場合、約１．５Ｖであ
り、最大流速の場合２．７■となっている。
したがって、この流量計の起動後は、Ａｍｐ２０の正入
力端の電圧は、０．３Ｖより常に高いため、ダイオード
３５は逆バイアスされ、流量測定に誤差は及ぼさない。
力端の電圧は、０．３Ｖより常に高いため、ダイオード
３５は逆バイアスされ、流量測定に誤差は及ぼさない。
抵抗１４の抵抗値を大きくすることによシ、グローブ１
の設定温度は高くなる。
の設定温度は高くなる。
本発明によシ感温抵抗体への塵埃付着が軽減することが
でき、結果的に流量計出力の経時変化が少なく空燃比等
のエンジン制御ノくラメータを高精度に制御できる。
でき、結果的に流量計出力の経時変化が少なく空燃比等
のエンジン制御ノくラメータを高精度に制御できる。
さらに本発明によれば、特にコストアップせずに単なる
回路モジュールによるトリミングだけで精度向上を達成
できる。
回路モジュールによるトリミングだけで精度向上を達成
できる。
第１図は本発明の効果を示す実測データ図であり、第２
図は本発明の一実施例の断面図であり、第３図は本発明
の効果を評価するための試験装置のブロック図であり、
第４図は本発明の一実施例の回路図である。 第 １ 目 Ａｉｒ ＦｊＯＷ Ｒ；ａｔｅ （にり／７１）丁
ｈ−Ｔα （０Ｃ） 姶 ２ 図
図は本発明の一実施例の断面図であり、第３図は本発明
の効果を評価するための試験装置のブロック図であり、
第４図は本発明の一実施例の回路図である。 第 １ 目 Ａｉｒ ＦｊＯＷ Ｒ；ａｔｅ （にり／７１）丁
ｈ−Ｔα （０Ｃ） 姶 ２ 図
Claims (1)
- １、感温抵抗体と、この抵抗体と空気温度との差が一定
となるように制御する自動車内燃機関の吸気系に用いる
熱式流量計において、前記感温抵抗体の温度を、空気と
共に流通する油成分の気化促進温度とフェス化抑制温度
との中間の温度で作動するように設定したことを特徴と
する熱式流量計９２、特許請求の範囲第１項記載の熱式
流量計において、感温抵抗体の温度と、空気温度との差
を１７０〜３００Ｃに設定することを特徴とする熱式流
量計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58080733A JPS59206714A (ja) | 1983-05-11 | 1983-05-11 | 熱式流量計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58080733A JPS59206714A (ja) | 1983-05-11 | 1983-05-11 | 熱式流量計 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59206714A true JPS59206714A (ja) | 1984-11-22 |
Family
ID=13726576
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58080733A Pending JPS59206714A (ja) | 1983-05-11 | 1983-05-11 | 熱式流量計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59206714A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100994537B1 (ko) | 2010-06-28 | 2010-11-15 | 금양산업(주) | 선박용 내연기관의 피스톤 냉각 오일의 유량감지를 위한 열량식 유량감지 시스템 |
| CN111595402A (zh) * | 2020-05-29 | 2020-08-28 | 合肥工业大学 | 一种恒温差型热式气体质量流量计 |
-
1983
- 1983-05-11 JP JP58080733A patent/JPS59206714A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100994537B1 (ko) | 2010-06-28 | 2010-11-15 | 금양산업(주) | 선박용 내연기관의 피스톤 냉각 오일의 유량감지를 위한 열량식 유량감지 시스템 |
| WO2012002639A1 (ko) * | 2010-06-28 | 2012-01-05 | 금양산업(주) | 선박용 내연기관의 피스톤 냉각 오일의 유량감지를 위한 열량식 유량감지 시스템 |
| CN111595402A (zh) * | 2020-05-29 | 2020-08-28 | 合肥工业大学 | 一种恒温差型热式气体质量流量计 |
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