JPS5935109A - 熱式流量計 - Google Patents

熱式流量計

Info

Publication number
JPS5935109A
JPS5935109A JP57144738A JP14473882A JPS5935109A JP S5935109 A JPS5935109 A JP S5935109A JP 57144738 A JP57144738 A JP 57144738A JP 14473882 A JP14473882 A JP 14473882A JP S5935109 A JPS5935109 A JP S5935109A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
line
amplifier
temperature
resistor
return line
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.)
Granted
Application number
JP57144738A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0326436B2 (ja
Inventor
Sadayasu Ueno
上野 定寧
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=15369196&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=JPS5935109(A) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP57144738A priority Critical patent/JPS5935109A/ja
Priority to US06/523,858 priority patent/US4534218A/en
Priority to KR1019830003883A priority patent/KR900005880B1/ko
Priority to DE8383108256T priority patent/DE3375511D1/de
Priority to EP83108256A priority patent/EP0103212B2/en
Publication of JPS5935109A publication Critical patent/JPS5935109A/ja
Publication of JPH0326436B2 publication Critical patent/JPH0326436B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/18Circuit arrangements for generating control signals by measuring intake air flow
    • F02D41/187Circuit arrangements for generating control signals by measuring intake air flow using a hot wire flow sensor
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F1/00Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
    • G01F1/68Measuring 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
    • G01F1/684Structural arrangements; Mounting of elements, e.g. in relation to fluid flow
    • G01F1/6842Structural arrangements; Mounting of elements, e.g. in relation to fluid flow with means for influencing the fluid flow
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F1/00Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
    • G01F1/68Measuring 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
    • G01F1/696Circuits therefor, e.g. constant-current flow meters
    • G01F1/698Feedback or rebalancing circuits, e.g. self heated constant temperature flowmeters
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01PMEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P5/00Measuring speed of fluids, e.g. of air stream; Measuring speed of bodies relative to fluids, e.g. of ship, of aircraft
    • G01P5/10Measuring speed of fluids, e.g. of air stream; Measuring speed of bodies relative to fluids, e.g. of ship, of aircraft by measuring thermal variables
    • G01P5/12Measuring speed of fluids, e.g. of air stream; Measuring speed of bodies relative to fluids, e.g. of ship, of aircraft by measuring thermal variables using variation of resistance of a heated conductor

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】 本発明は、熱式流量計に係り、特に、内燃機関の吸入空
気量を測定するに好適な熱式流量計に関する。
熱式流量計としては、プラチナなどの温度依存抵抗体を
空気吸入管内に配置するものが知られている。この温度
依存抵抗体は、一定温度に維持されるように負帰還制御
されている。吸入空気量の変動に応じて、温度依存抵抗
体からうばわれる熱量は変化するが、その温度は一定に
なるように帰還制御されているため、抵抗体を流れる電
流値を測定することによシ、吸入空気量を測定できる。
ここで、従来の装置にあっては、測定精度が低いという
問題があった。
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであシ、その
目的は、測定精度の高い熱式流量計を提供するにある。
本発明者は、測定精度の鑑定から攬々検討した結果、次
のことが明らかになった。すなわち、加熱電流は、約1
0mAから150mAまで変化し、この加熱電流が検出
増巾される。ここで、この検出増巾された信号上に、加
熱電流の変動の影響が重畳し、測定精度を低くもめてい
たわけである。
そこで、本発明は、感温素子から電源へ電流を戻す復帰
線と、感温素子に接続した増巾器の接地電位線とを別途
設け、この接地電位線を信号処理部内にて接地するよう
にしたものである。
本発明の一実施例について以下図面を用いて説明する。
第1図は、センナの配置を示している。第1図において
、吸入管1の側方には、バイパス管2が形成されている
。バイパス管2の下流側は、挿入管6との間に形成され
た吸入通路の周囲を取り巻くリング状通路に接続され、
出口6Aから吸入通路に開口している。挿入管6とスカ
ート部IBにより、ベンチュリ部が形成され、出口6は
ベンチュリ部の最狭部に開口しているため、出口6が負
圧となり、吸入通路を流れる空気の一部が、バイパス管
内を流れる。空気は、静圧下でバイパス管2に取り込ま
れ、ベルマウス2人によシ層状化される。バイパス管2
内には、吸入空気量を測定するプラチナなどからなる感
温素子3と、同じくプラチナなどからなる温度補償素子
4が配置されている。この感温素子3の温度を一定に制
御する回路などは、回路ケース5内に設けられている。
検出された信号は、ケーブル7を介して信号処理を行う
CPU本体に取込まれる。同、矢印W方向に流れる空気
は、内燃機関の燃焼室に取込まれる。
次に、回路構成について、第2図を用いて説明する。同
図左方に示す破線内はセンサ部10であム第1図の抵抗
体3.4および回路ケース5内の回路などを含んでいる
。そして、同図右方に示す破線内は信号処理部30であ
り、CPUなどを含み、自動車に車載される。センサ部
10および信号処理部30には、バッテリ40から電流
が供給される。
センサ部10の構成について次に説明する。センサ駆動
回路12の中には、後程述べるような、感熱素子3、温
度補償素子4や感熱素子を所定温度に保つ制御回路を含
んでいる。この駆動回路12は、バッテリ40から信号
線50および途中のコネクタ20を介して電流が供給さ
れ、復帰線52および途中のコネクタ22を介してバッ
テリ4゜に戻る。また、センサ駆動回路12において検
出された空気流量信号は、抵抗14を介して、差動増巾
器16の正入力端子に接続される。また、センサ駆動回
路12の復帰線52側の端子が、抵抗15を介して、差
動増巾器16の負入力端子に接続される。差動増巾器1
6には、感温素子3を流れる加熱電流を検出する抵抗の
両端の電圧が入力し、この両者の差電圧が出力する。こ
こで、空気流量信号を増巾する際に、上述の構成の差動
増巾器を用いるのは新規なことである。すなわち、従来
は、単なる増巾器により、抵抗14の出力を増巾するの
みである。
差動増巾器16には帰還抵抗17が設けられ、この帰還
抵抗17は可変である。また、出力可変の定電圧回路1
8からは、参照電圧VBが差動増巾器16の負入力端に
印加されている。そして、帰還抵抗17と参照電圧VR
により、零−スパン調整が行なわれる。この調整は次の
ように行なわれる。例えば、空気流量が20Kg/Hの
時の調整用の基準出力値v1と、200乃至300Kg
/Hの時の基準出力値v2があらかじめ求められている
。調整に際しては、流量が20Kg/Hの時と300K
g/Hの時の出力値が求められ、基準出力値Vl、V2
と比較される。そして、基準との差に応じて、最初に帰
還抵抗17の値が適宜変えられ、増巾器16の利得が変
えられる。次に、再度、2種類の流量に対する出力が求
められ、今度は、参照電圧Vaが適宜変えられる。この
2つの調整′f:2・3度繰り返すことによp1出力値
は基準出力値に容易に一致させ、調整を行うことができ
る。
この零−スパン調整回路がセンサ部10にあることも本
発明の特徴である。
差動槽iコ器16の出力は、流量信号線54を介して信
号処理部30内のA/D変換器32に取り込まれ、ディ
ジタル信号に変換される。このディジタル信号は、図示
しないCPUに取り込まれ、燃料噴射量を決定するウデ
ータとして用いられる。
また、差動増巾器16と定電圧回路18の接地電位線5
6は、復帰線52とは、別に設けられている。そして、
接地電位線56は、センサ部10から信号処理部30内
に導かれ、A/D変換器32の入力端部付近の点34に
おいて接地するようにしている。上述の接地電位線56
f、復帰線52と別にすることや、接地電位線を信号処
理部30内にて接地するようにしたことも本発明の特徴
点である。
また、各線50,54.56のセンザ部10への入力端
はすべてチップコンデンサ24,26゜28を介するこ
とにより、ノイズ対策をしている。
次に、センサ駆動回路12の詳細について第3図を用い
て説明する。感温抵抗3に直列に抵抗60が接続されて
いる。抵抗62.54の直列体は、感温抵抗3に並列に
接R−されし、感温抵抗3の両端電圧を分圧する。温度
補償抵抗4は抵抗66と直列に接続されている。感温抵
抗3と抵抗60の接続点け、増巾器68の非反転入力に
、抵抗4と抵抗66の接続点は、反転入力に接続されて
いる。
増巾器68の出力は、増巾器70の非反転入力に接続さ
れ、反転入力には抵抗62と64の接続点に接続されて
いる。増巾器70の出力は、トランジスタ72のベース
に与えられる。トランジスタ72のコレクタは、抵抗7
4を介してターミナル20からバッテリ40に接続され
ている。エミッタは、感温抵抗3と抵抗62の接続点に
接続される。抵抗60と66の接続点は、ターミナル2
2に接続される。感温抵抗3と抵抗6oの接続点は、抵
抗14を介して増巾器16に接続される。
トランジスタ72が導通している状態では、トランジス
タ72のエミッタ電流は、抵抗3,6゜の直列回路に流
れるとともに抵抗62.64の分圧回路に流れる。増巾
器68は、その反転入力と非反転入力の電位、即ち、抵
抗3,6oの接続点の電位と抵抗4,66の接続点の電
位を比較し、それらが等しくなるように出力電圧を制御
する。
また、増巾器70は、抵抗62.64の接続点の電位と
増巾器68の出力電位とが等しくなるようにトランジス
タ72のベース電圧を制御する。即ち、増巾器70は、
感温素子9端子間電圧の分圧と抵抗4の端子間電圧を等
しくなるように制御するものである。従って、抵抗4の
端子間電圧を抵抗3に比べて極めて小さくすることがで
きる。ここで、感温抵抗3を流れる電流は、平衡状態に
おいては、流量の関数となり、この電流と抵抗6゜を流
れる電流は等しいため、抵抗6oの端子間電圧を測定す
ることにより流体の流量測定が可能である。
さて、以上の説明において、接地電位線56を復帰線5
2と別に設け、接地電位線の接地点を信号処理部30側
にすることにより、次のような利点がある。すなわち、
両線を共通とし、接地を信号処理部側と比較してみる。
この場合、回路12の接地側から接地点の間の復帰線5
2上には、コネクタ22のように抵抗値が大きく経年変
化する部分がある。一方、この復帰線上には、回路12
から加温抵抗3を流れる加熱電流が流れている。
そして、この加熱電流は、空気流量に応じて変化するた
め、接地点と復帰線および接地電位線の接続点との間の
電圧が変化する。この変化は、増巾器16の接地端子の
電圧変動をもたらすので、信号の増巾精度が低くなる。
それに対して、本発明では、かかる問題は解決されてい
る。尚、接地点をセンサ側に設けた場合、車体接地とな
るため、点火信号など高電圧の影響を受けやすくなる問
題がある。
(9) ゛また、増巾器16を差動増巾器とすることにより、加
熱電流の検出抵抗60の両端電圧のみを精度よく測定で
きる。そして、増巾器16の接地電位の変動をより受け
にくくなる。
以上詳述したように、本発明によれば、流量計の流量測
定精度が向上する。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の一実施例のセンサ取付部の部分断面
図であり、第2図は、本発明の一実施例のブロック回路
図であり、第3図は、本発明の一実施例のセンサ駆動回
路図である。 3・・・感温素子、16・・・増巾器、32・・・A/
D変換器、40・・・バッテリ、50・・・信号線、5
2・・・復帰(10)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、感温素子およびこの感温素子を流れる電流を増巾す
    る増巾器からなるセンサ部と、この増巾器からの信号デ
    ィジタル信号に変換するA/D変換器およびディジタル
    演算部からなる信号処理部と、電源と、この電源から上
    記感温素子および上記増巾器に電流を供給する信号線と
    、上記感温素子から上記電源へ電流を戻す復帰線と、上
    記増巾器の接地電位線とを有し、この接地電位線を上記
    信号処理部内にて接地したことを特徴とする熱式流量計
JP57144738A 1982-08-23 1982-08-23 熱式流量計 Granted JPS5935109A (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP57144738A JPS5935109A (ja) 1982-08-23 1982-08-23 熱式流量計
US06/523,858 US4534218A (en) 1982-08-23 1983-08-17 Thermal flow meter
KR1019830003883A KR900005880B1 (ko) 1982-08-23 1983-08-19 열식유량계(熱式流量計)
DE8383108256T DE3375511D1 (en) 1982-08-23 1983-08-22 Thermal flow meter
EP83108256A EP0103212B2 (en) 1982-08-23 1983-08-22 Thermal flow meter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP57144738A JPS5935109A (ja) 1982-08-23 1982-08-23 熱式流量計

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS5935109A true JPS5935109A (ja) 1984-02-25
JPH0326436B2 JPH0326436B2 (ja) 1991-04-10

Family

ID=15369196

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP57144738A Granted JPS5935109A (ja) 1982-08-23 1982-08-23 熱式流量計

Country Status (5)

Country Link
US (1) US4534218A (ja)
EP (1) EP0103212B2 (ja)
JP (1) JPS5935109A (ja)
KR (1) KR900005880B1 (ja)
DE (1) DE3375511D1 (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62153711A (ja) * 1985-12-27 1987-07-08 Japan Electronic Control Syst Co Ltd 感温式流量測定装置
JPS62153712A (ja) * 1985-12-27 1987-07-08 Japan Electronic Control Syst Co Ltd 感温式流量測定装置
JPS62165518U (ja) * 1986-04-10 1987-10-21
JPS63191023A (ja) * 1987-02-02 1988-08-08 Mitsubishi Electric Corp エア・フロ−・センサ用入力処理回路
JPH02216420A (ja) * 1988-11-09 1990-08-29 Mitsubishi Electric Corp 内燃機関の吸入空気量計測装置

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR910002791B1 (ko) * 1987-01-23 1991-05-04 미쓰비시 뎅끼 가부시기가이샤 에어프로센서용 입력처리회로
US4918995A (en) * 1988-01-04 1990-04-24 Gas Research Institute Electronic gas meter
JPH06105176B2 (ja) * 1989-06-14 1994-12-21 株式会社日立製作所 熱式空気流量計
US5263369A (en) * 1992-07-24 1993-11-23 Bear Medical Systems, Inc. Flow sensor system and method
JP2682348B2 (ja) * 1992-09-17 1997-11-26 株式会社日立製作所 空気流量計及び空気流量検出方法
EP1014046A4 (en) * 1996-09-13 2002-05-29 Hitachi Ltd THERMAL FLOWMETER
JP2000018989A (ja) * 1998-06-30 2000-01-21 Hitachi Ltd レシオメトリック出力型発熱抵抗体式空気流量計

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4948893B1 (ja) * 1970-08-29 1974-12-24
US3975951A (en) * 1974-03-21 1976-08-24 Nippon Soken, Inc. Intake-air amount detecting system for an internal combustion engine
US4056975A (en) * 1976-02-09 1977-11-08 Tylan Corporation Mass flow sensor system
DE2751196C2 (de) * 1977-11-16 1985-06-20 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Vorrichtung zur Luftmengenmessung
JPS5543447A (en) * 1978-09-22 1980-03-27 Hitachi Ltd Hot-wire type flow rate measuring device
US4206638A (en) * 1978-12-06 1980-06-10 Djorup Robert Sonny Directional heat loss anemometer transducer
DE2852904A1 (de) * 1978-12-07 1980-06-19 Vdo Schindling Durchflussmesseinrichtung
JPS5618721A (en) * 1979-07-24 1981-02-21 Hitachi Ltd Air flow meter
JPS5722563A (en) * 1980-07-15 1982-02-05 Hitachi Ltd Sucked air flowmeter for internal combustion engine

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62153711A (ja) * 1985-12-27 1987-07-08 Japan Electronic Control Syst Co Ltd 感温式流量測定装置
JPS62153712A (ja) * 1985-12-27 1987-07-08 Japan Electronic Control Syst Co Ltd 感温式流量測定装置
JPS62165518U (ja) * 1986-04-10 1987-10-21
JPS63191023A (ja) * 1987-02-02 1988-08-08 Mitsubishi Electric Corp エア・フロ−・センサ用入力処理回路
JPH07122586B2 (ja) * 1987-02-02 1995-12-25 三菱電機株式会社 エア・フロ−・センサ用入力処理回路
JPH02216420A (ja) * 1988-11-09 1990-08-29 Mitsubishi Electric Corp 内燃機関の吸入空気量計測装置

Also Published As

Publication number Publication date
EP0103212B1 (en) 1988-01-27
EP0103212B2 (en) 1993-10-13
EP0103212A1 (en) 1984-03-21
US4534218A (en) 1985-08-13
KR840006069A (ko) 1984-11-21
KR900005880B1 (ko) 1990-08-13
JPH0326436B2 (ja) 1991-04-10
DE3375511D1 (en) 1988-03-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4562731A (en) Air flow meter
US4821700A (en) Device for determining mass flow and direction of flow
US4400974A (en) Intake air amount detecting system for internal combustion engines
US3992940A (en) Solid state fluid flow sensor
US4142407A (en) Air flow metering apparatus for internal combustion engines
US4571996A (en) Air flow sensor
US4125093A (en) Solid state fluid flow sensor
US4502325A (en) Measurement of mass airflow into an engine
JPS6047462B2 (ja) 電子制御燃料噴射装置の吸入空気量計測装置
US6708561B2 (en) Fluid flow meter having an improved sampling channel
JPS5935109A (ja) 熱式流量計
US8844350B2 (en) Flow quantity measuring apparatus including branched conductive lines connected to midpoints of series circuits of the bridge circuit
US4409828A (en) Gas flow measuring device
JP3421245B2 (ja) 発熱抵抗体式空気流量測定装置
US4384484A (en) Gas flow measuring device
JPH0256613B2 (ja)
US4571991A (en) Air flow measuring apparatus
US6386030B1 (en) Balanced bridge temperature regulator for an air-mass flow meter
EP0542490A2 (en) Hot wire flow rate measuring circuit
JP3675721B2 (ja) 熱式空気流量計
JPS6013446B2 (ja) 気体流量測定装置
JPH0143883B2 (ja)
JPS5819510A (ja) 熱線式エアフロ−メ−タ
JPS5819564A (ja) 気体または液体の流速を測定する装置
JPH0886678A (ja) 熱式空気流量検出装置