JPS6029647A - 熱式流量計 - Google Patents
熱式流量計Info
- Publication number
- JPS6029647A JPS6029647A JP13770683A JP13770683A JPS6029647A JP S6029647 A JPS6029647 A JP S6029647A JP 13770683 A JP13770683 A JP 13770683A JP 13770683 A JP13770683 A JP 13770683A JP S6029647 A JPS6029647 A JP S6029647A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- wire
- temperature
- hot wire
- cold
- hot
- 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
Links
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
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (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〕
本発明は熱式空気流量針に係り、特に、内燃機関の吸入
空気流量を検出する熱式空気流量計に関する。
空気流量を検出する熱式空気流量計に関する。
この種の空気流量針は吸入空気温度及びそれが取付けら
れる周囲温度が使用環境及び条件によシ変化した時にも
正確に吸入空気の質量流量を計測することが必要でるる
。
れる周囲温度が使用環境及び条件によシ変化した時にも
正確に吸入空気の質量流量を計測することが必要でるる
。
従来公知の、内燃機関用熱線式空気流量計においても、
空気温度を検出する抵抗体を空気通路中に配置し、上記
した空気温度補正を行なっている。
空気温度を検出する抵抗体を空気通路中に配置し、上記
した空気温度補正を行なっている。
（例えば、Ｕ ８ Ｐ ３７４７５７７）この動作を説
明する。
明する。
吸入空気流量を検出する発熱抵抗体であるホットワイヤ
ｌ及び吸入空気温度を検出する抵抗体であるコールドワ
イヤ２は同一素子を使用しておシ、第１図に示すように
、直径φ０．５ｍ、長さ２ｍ程度のアルミナのボビ／１
０１に白金線１０２を巻線し、その両端をリード線１０
３に溶接した後、表面にうすくカラスコーティング１０
４を行なったもので、これらは吸入空気の大部分が通る
メイン通路１０５及び一部が分流するバイパス通路１０
６を有してなるボディ１０７のバイパス通路中に設置さ
れている。ホットワイヤのかわシにホットフィルムを用
いてもよい。
ｌ及び吸入空気温度を検出する抵抗体であるコールドワ
イヤ２は同一素子を使用しておシ、第１図に示すように
、直径φ０．５ｍ、長さ２ｍ程度のアルミナのボビ／１
０１に白金線１０２を巻線し、その両端をリード線１０
３に溶接した後、表面にうすくカラスコーティング１０
４を行なったもので、これらは吸入空気の大部分が通る
メイン通路１０５及び一部が分流するバイパス通路１０
６を有してなるボディ１０７のバイパス通路中に設置さ
れている。ホットワイヤのかわシにホットフィルムを用
いてもよい。
ここで、ホットワイヤｌ及びコールドワイヤ２を構成し
ている白金線１０２は正の抵抗温度係数（約３．９Ｘｌ
Ｏ−” ／Ｃ）を持’：）”ｃ ＞ ６、温度ＴＣに
おける抵抗は次式で表わされる。
ている白金線１０２は正の抵抗温度係数（約３．９Ｘｌ
Ｏ−” ／Ｃ）を持’：）”ｃ ＞ ６、温度ＴＣに
おける抵抗は次式で表わされる。
Ｒ丁 ＝Ｒｏ（１＋αＴ） ・・・・・・・曲・（１）
Ｒｏ：ＯＣの白金線の抵抗値 Ｔ ：白金線の温度 ＢＴ ：ＴＣの白金線の抵抗値 α ：白金線の抵抗温度係数 駆動回路１００は、上記したホットワイヤ１１コールド
ワイヤ２、オペアンプ３，４、パワートランジスタ５、
抵抗６〜ｌＯで構成されており、パワートランジスタ５
のコレクタ端子ｉｉにはパンテリの十が、抵抗６のアー
ス端１２にはバッテリの−が、抵抗すとホットワイヤｌ
の接続点（信号出力端）１３には本空気流量計の出力信
号を使ってエンジン制御をするマイクロコンピュータの
入力端が接続される。（オペアンプ１．２の電源及びア
ースは省略してるる） パワートランジスタ５によってホットワイヤ１に電流を
供給し、ホットワイヤ１を加熱してホットワイヤｌの温
度を吸入空気温度よシ一定温度高く保つ。この時コール
ドワイヤ２には発熱が無視できる程度の微少電流しか流
さないようにしてあシ、コールドワイヤ２は収入空気温
度と同一値になるため、吸入空気温度をその抵抗値とし
て検出する。
Ｒｏ：ＯＣの白金線の抵抗値 Ｔ ：白金線の温度 ＢＴ ：ＴＣの白金線の抵抗値 α ：白金線の抵抗温度係数 駆動回路１００は、上記したホットワイヤ１１コールド
ワイヤ２、オペアンプ３，４、パワートランジスタ５、
抵抗６〜ｌＯで構成されており、パワートランジスタ５
のコレクタ端子ｉｉにはパンテリの十が、抵抗６のアー
ス端１２にはバッテリの−が、抵抗すとホットワイヤｌ
の接続点（信号出力端）１３には本空気流量計の出力信
号を使ってエンジン制御をするマイクロコンピュータの
入力端が接続される。（オペアンプ１．２の電源及びア
ースは省略してるる） パワートランジスタ５によってホットワイヤ１に電流を
供給し、ホットワイヤ１を加熱してホットワイヤｌの温
度を吸入空気温度よシ一定温度高く保つ。この時コール
ドワイヤ２には発熱が無視できる程度の微少電流しか流
さないようにしてあシ、コールドワイヤ２は収入空気温
度と同一値になるため、吸入空気温度をその抵抗値とし
て検出する。
空気流がホットワイヤ１に当ると、上記した駆動回路の
動作によって、常にホットワイヤｌの温度とコールドワ
イヤ２の温度の差が一定になるように制御される。
動作によって、常にホットワイヤｌの温度とコールドワ
イヤ２の温度の差が一定になるように制御される。
この動作は、ホットワイヤ１の両端の電位差を抵抗７と
８で分割した電圧に、ホットワイヤｌを流れた電流によ
って生ずる抵抗６の電圧降下を加えた電圧と上記した抵
抗６の電圧降下をオペアンプ３で増巾した電圧が常に等
しくなるように帰還をかけている。
８で分割した電圧に、ホットワイヤｌを流れた電流によ
って生ずる抵抗６の電圧降下を加えた電圧と上記した抵
抗６の電圧降下をオペアンプ３で増巾した電圧が常に等
しくなるように帰還をかけている。
空気流量Ｑとホットワイヤｌを流れる電流Ｉの関係は（
２）式で表わされる。
２）式で表わされる。
工２几Ｎｏ（１＋αＴｍ ）＝ （ＣＩ ＋Ｃ％Σ）・
（Ｔｉ Ｔｃ）・・・・・・・・・・・・（２） ＲＢＯ二０ Ｃのホットワイヤｌの抵抗値α ：ホット
ワイヤｌの抵抗温度係数 ＴＨ：ホットワイヤｌの温度（発熱状態）Ｔｃ ：コー
ルドワイヤ２の温度 Ｃ，、Ｃ，：定数 ここで、（Ｔｎ Ｔｃ）が（ｌ十αＴ１＋）に比例すれ
ば、ホットワイヤｌを流れる電流工は空気流量Ｑのみに
依存する。本回路はこれを実現した回路で、ホットワイ
ヤｌの電流工を抵抗６の電圧降下として測定することに
よシ、空気温度の影響を受けずに空気流量Ｑを測定する
。
（Ｔｉ Ｔｃ）・・・・・・・・・・・・（２） ＲＢＯ二０ Ｃのホットワイヤｌの抵抗値α ：ホット
ワイヤｌの抵抗温度係数 ＴＨ：ホットワイヤｌの温度（発熱状態）Ｔｃ ：コー
ルドワイヤ２の温度 Ｃ，、Ｃ，：定数 ここで、（Ｔｎ Ｔｃ）が（ｌ十αＴ１＋）に比例すれ
ば、ホットワイヤｌを流れる電流工は空気流量Ｑのみに
依存する。本回路はこれを実現した回路で、ホットワイ
ヤｌの電流工を抵抗６の電圧降下として測定することに
よシ、空気温度の影響を受けずに空気流量Ｑを測定する
。
抵抗９は空気温度によってホットワイヤｌと空気の間の
熱伝達係数が異なるのを補正するためのもので使用温度
範囲においてコールドワイヤ２の抵抗値より小さい値で
ろる。
熱伝達係数が異なるのを補正するためのもので使用温度
範囲においてコールドワイヤ２の抵抗値より小さい値で
ろる。
上記説明したように、本熱線式空気流量計が空気温度の
影響を受けずに正しく質量空気流風を計測するためには
、（２）式に示されているコールドワイヤ２の温度Ｔｃ
が空気温度に等しいことが必要である。
影響を受けずに正しく質量空気流風を計測するためには
、（２）式に示されているコールドワイヤ２の温度Ｔｃ
が空気温度に等しいことが必要である。
しかるに、従来公知の熱一式空気流量計においては、収
入空気温度とボディ１０７の温度が異なる場合、コール
ドワイヤ２を保持しているＣＷビ／１４を通しての熱伝
導−よりコールドワイヤ２とボディ１０７の間で熱の授
受が行なわれ、コールドワイヤ２の温度が正しく空気温
度を検出しないという問題がめった。すなわち、ボディ
１０７の温度が吸入空気温度よシ高い場合、例えば冬期
に車庫で自動車を暖気し、車庫のドアを開は低温の屋外
に発進した時などには、ボディ１０７からコールドワイ
ヤ２に熱が伝わシ、コールドワイヤ２が受気温度よシ高
くなυ、誤差となり、走行不調を発生する。
入空気温度とボディ１０７の温度が異なる場合、コール
ドワイヤ２を保持しているＣＷビ／１４を通しての熱伝
導−よりコールドワイヤ２とボディ１０７の間で熱の授
受が行なわれ、コールドワイヤ２の温度が正しく空気温
度を検出しないという問題がめった。すなわち、ボディ
１０７の温度が吸入空気温度よシ高い場合、例えば冬期
に車庫で自動車を暖気し、車庫のドアを開は低温の屋外
に発進した時などには、ボディ１０７からコールドワイ
ヤ２に熱が伝わシ、コールドワイヤ２が受気温度よシ高
くなυ、誤差となり、走行不調を発生する。
本発明の目的は、上記したボディ温度と吸入空気温度に
差がある場合でも精度良く温度補正を行ない、精度良く
質量空気流讐を測れる熱線式望見流量計を提供するにあ
る。
差がある場合でも精度良く温度補正を行ない、精度良く
質量空気流讐を測れる熱線式望見流量計を提供するにあ
る。
本発明は、ホットワイヤとボディの間の熱伝導係数とコ
ールドワイヤとボディの間の熱伝導係数を等しくして、
吸入空気温度とボディ温度に差がある時、ボディの温度
影皆をホットワイヤとコールドワイヤに同等に与え、結
果として常に精度良く質量空気流量を測定できるように
したととを特徴とするものである。
ールドワイヤとボディの間の熱伝導係数を等しくして、
吸入空気温度とボディ温度に差がある時、ボディの温度
影皆をホットワイヤとコールドワイヤに同等に与え、結
果として常に精度良く質量空気流量を測定できるように
したととを特徴とするものである。
以下、図に示す実施例に基づき詳細に説明する。
ホントワイヤｌ及びコールドワイヤ２はそれぞれ合成樹
脂によυ成形されたホルダ１５に一体にインサート成形
されているＩ−Ｉ Ｗビン１６、ＣＷビン１４の先端部
にリード１０３を溶接し、バイパス通路１０６中に設置
されている。
脂によυ成形されたホルダ１５に一体にインサート成形
されているＩ−Ｉ Ｗビン１６、ＣＷビン１４の先端部
にリード１０３を溶接し、バイパス通路１０６中に設置
されている。
上ｄ己したＨＷピノ１６．ＣＷビン１４によってホント
ワイヤ１１コールドワイヤ２は駆動回路２０に接続され
ている。
ワイヤ１１コールドワイヤ２は駆動回路２０に接続され
ている。
ここで、ホットワイヤＩＩよ、乱れのない梁気流の当る
ことが望ましく、コールドワイヤ２の上流に設置されて
いる。
ことが望ましく、コールドワイヤ２の上流に設置されて
いる。
また、ホットワイヤ１の下流部Ａはホットワイヤ１で加
熱された空気流が通るため、この部分からコールドワイ
ヤ２をずらして設置することが望ましい。
熱された空気流が通るため、この部分からコールドワイ
ヤ２をずらして設置することが望ましい。
従来公知の技術で、上記した条件を満足させるのが第５
〜６図であシ、ホントワイヤｌからホルダ１５までの長
さＬＦＩとコールドワイヤ２からホルダ１５までの長さ
Ｌｃが異なるため、ホットワイヤ１とホルダ１５すなわ
ちホルダ１５が取付けられているボディ１０７の間熱伝
導係数λＢとコールドワイヤ２とホルダ１５の間の熱伝
導係数λＣが異なり、吸入空気温度とボディ１０７の温
度に差があると測定誤差が発生する。
〜６図であシ、ホントワイヤｌからホルダ１５までの長
さＬＦＩとコールドワイヤ２からホルダ１５までの長さ
Ｌｃが異なるため、ホットワイヤ１とホルダ１５すなわ
ちホルダ１５が取付けられているボディ１０７の間熱伝
導係数λＢとコールドワイヤ２とホルダ１５の間の熱伝
導係数λＣが異なり、吸入空気温度とボディ１０７の温
度に差があると測定誤差が発生する。
第７〜８図に示す本発明の実施例においては、ＨＷビン
２１のもう一方のＨＷピン２２とＣＷビン２３のもう一
方のＣＷビン２４を短かくシホットワイヤｌを斜めに保
持しコールドワイヤ２は、ホットワイヤｌと逆に斜めに
保持する。このためホットワイヤｌからコールドワイヤ
２に熱伝達する範囲は、ホットワイヤ１とコールドワイ
ヤ２がクロスする微少範囲でおりホットワイヤｌからコ
ールドワイヤ２の熱伝達は同一である。
２１のもう一方のＨＷピン２２とＣＷビン２３のもう一
方のＣＷビン２４を短かくシホットワイヤｌを斜めに保
持しコールドワイヤ２は、ホットワイヤｌと逆に斜めに
保持する。このためホットワイヤｌからコールドワイヤ
２に熱伝達する範囲は、ホットワイヤ１とコールドワイ
ヤ２がクロスする微少範囲でおりホットワイヤｌからコ
ールドワイヤ２の熱伝達は同一である。
このためボディ温度と吸入空気温度に差がある場合でも
、精度良く温度補正を行ない精度良く質量空気流量を測
れる熱線式空気流量計である。
、精度良く温度補正を行ない精度良く質量空気流量を測
れる熱線式空気流量計である。
４１図乃至第６図は、従来例の説明図であり、第７図お
よび第８図は、本発明の一実施例の説明図である。 ｌ・・・ホットワイヤ、２・・・コールドワイヤ、２１
゜第 ４ 麿 第 ５ 目 第 ６ 目 第 ８ 日
よび第８図は、本発明の一実施例の説明図である。 ｌ・・・ホットワイヤ、２・・・コールドワイヤ、２１
゜第 ４ 麿 第 ５ 目 第 ６ 目 第 ８ 日
Claims (1)
- １、ホットワイヤとボディの間の熱伝導係数とコールド
ワイヤとボディの間の熱伝導係数を等しくして、吸入空
気温度とボディ温度に差がある時、ボディの温度影響を
ホットワイヤとコールドワイヤに同等に与え、結果とし
て常に精度良く質量空気流量を測定できるようにしたこ
とを特徴とするホットワイヤとコールドワイヤをＸ聾に
した熱式％式％
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13770683A JPS6029647A (ja) | 1983-07-29 | 1983-07-29 | 熱式流量計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13770683A JPS6029647A (ja) | 1983-07-29 | 1983-07-29 | 熱式流量計 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6029647A true JPS6029647A (ja) | 1985-02-15 |
Family
ID=15204914
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13770683A Pending JPS6029647A (ja) | 1983-07-29 | 1983-07-29 | 熱式流量計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6029647A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06350262A (ja) * | 1993-06-14 | 1994-12-22 | Nec Corp | 装置収納筐体 |
| CN112710691A (zh) * | 2020-12-18 | 2021-04-27 | 无锡科睿检测服务有限公司 | 一种汽车检测用冷热冲击综合试验系统 |
-
1983
- 1983-07-29 JP JP13770683A patent/JPS6029647A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06350262A (ja) * | 1993-06-14 | 1994-12-22 | Nec Corp | 装置収納筐体 |
| JP2518106B2 (ja) * | 1993-06-14 | 1996-07-24 | 日本電気株式会社 | 装置収納筐体 |
| CN112710691A (zh) * | 2020-12-18 | 2021-04-27 | 无锡科睿检测服务有限公司 | 一种汽车检测用冷热冲击综合试验系统 |
| CN112710691B (zh) * | 2020-12-18 | 2022-09-02 | 无锡科睿检测服务有限公司 | 一种汽车检测用冷热冲击综合试验系统 |
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