JPS604813A - 気体流量測定装置 - Google Patents
気体流量測定装置Info
- Publication number
- JPS604813A JPS604813A JP58113975A JP11397583A JPS604813A JP S604813 A JPS604813 A JP S604813A JP 58113975 A JP58113975 A JP 58113975A JP 11397583 A JP11397583 A JP 11397583A JP S604813 A JPS604813 A JP S604813A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- flow rate
- flow
- rate measuring
- pipe
- measuring tube
- 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
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- 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】
本発明は、例えばエンジンの吸入空気量を測定するため
の装置として有用な気体流量測定装置に関する。燃料噴
射式エンジンにおいては、吸入空気量を正確に測定し、
燃料の供給量を吸入空気量に見合った最適量に制御する
必要がある。
の装置として有用な気体流量測定装置に関する。燃料噴
射式エンジンにおいては、吸入空気量を正確に測定し、
燃料の供給量を吸入空気量に見合った最適量に制御する
必要がある。
このための吸入空気量測定装置として熱線式流量針ある
いはトーマスメータ式のものが公知である。
いはトーマスメータ式のものが公知である。
このものでは、小型かつ簡潔な構成で正確に流量を測定
し得る利点を持つが、その実用化にあたっては、流量測
定管内の流速分布を均一化し、流速の変動を少なくする
ことが大きな問題となる。
し得る利点を持つが、その実用化にあたっては、流量測
定管内の流速分布を均一化し、流速の変動を少なくする
ことが大きな問題となる。
即ち、熱式の流量針では流れの微小な変動によって流体
に伝播する熱量が変化し流量針の出力も変動する。また
、流量測定管入口で流れが剥離するとその剥離流の厚さ
は、下流になる程厚くなる。
に伝播する熱量が変化し流量針の出力も変動する。また
、流量測定管入口で流れが剥離するとその剥離流の厚さ
は、下流になる程厚くなる。
剥離流部分と主流部分では流速が異なるため、気体のせ
ん断により剥離流と主流部分の境界近傍では気体は不規
則に乱れ渦流を生じることがわかっている。この不規則
な乱れが流量測定における誤差の要因となる。そこで流
量測定誤差を最少にするには流量測定管入口部の剥離を
なくし境界層の厚さを最少にすることがきわめて重要で
ある。
ん断により剥離流と主流部分の境界近傍では気体は不規
則に乱れ渦流を生じることがわかっている。この不規則
な乱れが流量測定における誤差の要因となる。そこで流
量測定誤差を最少にするには流量測定管入口部の剥離を
なくし境界層の厚さを最少にすることがきわめて重要で
ある。
本発明は上述の点に鑑みなされたもので、その目的とす
るところは流量測定管入口の剥離流及び渦流を極力小さ
くし、流量の測定誤差を低減することにある。
るところは流量測定管入口の剥離流及び渦流を極力小さ
くし、流量の測定誤差を低減することにある。
以下、本発明をエンジンの吸入空気量測定装置に適用し
た場合につき、図示の実施例に従って説明する。
た場合につき、図示の実施例に従って説明する。
第１図において、エンジン１には燃焼用の空気がエアク
リーナ２および吸入導管３を経由して、吸気弁の開弁に
より吸入される。一方、燃料は吸入導管３に接地された
電磁式燃料噴射弁５がら噴射供給される。上記吸入空気
の流量は、吸入導管３に設けられたスロットル弁６によ
り制御され、燃料の量は制御ユニ、ドアによって噴射弁
５の開ブＦ時間を制御することにより制御される。
リーナ２および吸入導管３を経由して、吸気弁の開弁に
より吸入される。一方、燃料は吸入導管３に接地された
電磁式燃料噴射弁５がら噴射供給される。上記吸入空気
の流量は、吸入導管３に設けられたスロットル弁６によ
り制御され、燃料の量は制御ユニ、ドアによって噴射弁
５の開ブＦ時間を制御することにより制御される。
吸入空気流量の測定のため、吸入導管３の内部にはスロ
ットル弁６の上流側にアルミダイキャスト等で形成され
た流量測定管８が配置され、その」−流側に吸入空気の
流れを整流するための、例えばハニカノ、状をなした整
流格子９が設置される。
ットル弁６の上流側にアルミダイキャスト等で形成され
た流量測定管８が配置され、その」−流側に吸入空気の
流れを整流するための、例えばハニカノ、状をなした整
流格子９が設置される。
これにより吸入空気の一定割合の流れが測定管８内を通
過する。測定管８は支柱８１で吸入導管３に保持される
。
過する。測定管８は支柱８１で吸入導管３に保持される
。
測定管８内には流量測定用の温度依存素子などが配置さ
れている。測定回Ｉｌδ１３は、温度依存素子などに電
圧を印加する一方、各々からの信号に基いて吸入空気量
を演算する。演算結果は制御ユニット７に人力され、燃
料の噴射量の制御に活かされる。
れている。測定回Ｉｌδ１３は、温度依存素子などに電
圧を印加する一方、各々からの信号に基いて吸入空気量
を演算する。演算結果は制御ユニット７に人力され、燃
料の噴射量の制御に活かされる。
流量測定管８内を詳細に示す第２Ａ図及び第２Ｂ図にお
いて、小孔５Ｉは流量測定管入口端部から温度依存素子
の間の測定管の周囲に吸入導管３の中心線に平行な線に
対して角度α（−５°〜６０°）の角度で貫通している
。ここで、小孔５１は第３図に拡大して示すように流入
口、流出口の角部５１ａ〜５１ｄは、適当なＲ部（丸み
）としである。また測定管８の流入側の内壁面８ａは徐
々に狭くなるよう角度β（≦３０°）のテーパー面で形
成されている。
いて、小孔５Ｉは流量測定管入口端部から温度依存素子
の間の測定管の周囲に吸入導管３の中心線に平行な線に
対して角度α（−５°〜６０°）の角度で貫通している
。ここで、小孔５１は第３図に拡大して示すように流入
口、流出口の角部５１ａ〜５１ｄは、適当なＲ部（丸み
）としである。また測定管８の流入側の内壁面８ａは徐
々に狭くなるよう角度β（≦３０°）のテーパー面で形
成されている。
小孔５１〜５４の下流には流量を測定するための電熱ヒ
ータ素子ＩＯ，温度依存素子１１．１２が配置されてい
る。各素子は白金あるいは白金合金の抵抗線であって、
各抵抗線１０〜１２は第１゜第２の支持体１４．１５に
より支持されて吸入空気あ流れの中に配置される。各支
持体１４．１５はセラミックとか合成樹脂などの電気絶
縁材からなるコ字形の板である。この２枚の支持体に対
し、ヒータ用抵抗線１０とその熱の影響を受けるべき第
１の温度依存抵抗ｍｉＩとは共に第１の支持体１４に巻
付けられる。その場合、この両線１０゜１１は互いに平
行かつ近接し合って交互に、２ｒＭ以」二の巻数づつ巻
付けられる。
ータ素子ＩＯ，温度依存素子１１．１２が配置されてい
る。各素子は白金あるいは白金合金の抵抗線であって、
各抵抗線１０〜１２は第１゜第２の支持体１４．１５に
より支持されて吸入空気あ流れの中に配置される。各支
持体１４．１５はセラミックとか合成樹脂などの電気絶
縁材からなるコ字形の板である。この２枚の支持体に対
し、ヒータ用抵抗線１０とその熱の影響を受けるべき第
１の温度依存抵抗ｍｉＩとは共に第１の支持体１４に巻
付けられる。その場合、この両線１０゜１１は互いに平
行かつ近接し合って交互に、２ｒＭ以」二の巻数づつ巻
付けられる。
第２の温度依存素子用の抵抗線１２は第２の支持体１５
に単独で巻付けられている。
に単独で巻付けられている。
支持体１４．１５は測定管８の内部に、吸入空気の流れ
に対して平行な状態で保持される。
に対して平行な状態で保持される。
第２の支持体Ｉ５は第１の支持体１４とは所定の間隔を
確保して保持され、ヒータ用抵抗線１゜からの熱が温度
依存抵抗線Ｉ２には作用しないようになされる。第２の
支持体１５は、場合によっては、第１の支持体１４より
上流側に配置することもできる。
確保して保持され、ヒータ用抵抗線１゜からの熱が温度
依存抵抗線Ｉ２には作用しないようになされる。第２の
支持体１５は、場合によっては、第１の支持体１４より
上流側に配置することもできる。
上記構成において、ヒータ用抵抗線１０に電力を供給し
て発熱させると、温度依存抵抗綿１１゜１２間には、吸
入空気の加熱に伴う温度差が生じる。この温度差はヒー
タ用抵抗線１０の発熱量と吸入空気の重量流量とに依存
して変化する。しかして、測定回路１３は例えば、温度
差が一定になるようにヒータ用抵抗線１０の発熱量（供
給電力量）を制御し、この供給電力量から吸入空気量を
演算する。このような測定回路１３の具体的回路構成は
、公知であるので、詳細説明を省略する。
て発熱させると、温度依存抵抗綿１１゜１２間には、吸
入空気の加熱に伴う温度差が生じる。この温度差はヒー
タ用抵抗線１０の発熱量と吸入空気の重量流量とに依存
して変化する。しかして、測定回路１３は例えば、温度
差が一定になるようにヒータ用抵抗線１０の発熱量（供
給電力量）を制御し、この供給電力量から吸入空気量を
演算する。このような測定回路１３の具体的回路構成は
、公知であるので、詳細説明を省略する。
ここで、流量測定管８外の流速は流量測定管８内の流速
よりも速いため流量測定管８内壁の圧力は流量測定管８
外の圧力よりも小さくなる。 −この圧力差のため小孔
５１を通して流量測定管８の外部から流量測定管８内部
に向う流れが生しる。その結果、流量測定管８内部に流
入した気体は剥離流内に流入することになり主流部分と
剥離流部分の流速差は小さくなるため、速度境界は流量
測定管８内壁面に近付き、流速の乱れは減少すしかして
、ヒータ１０の熱は安定して温度依存素子■２に伝達さ
れて流量測定精度の向上が達成される。
よりも速いため流量測定管８内壁の圧力は流量測定管８
外の圧力よりも小さくなる。 −この圧力差のため小孔
５１を通して流量測定管８の外部から流量測定管８内部
に向う流れが生しる。その結果、流量測定管８内部に流
入した気体は剥離流内に流入することになり主流部分と
剥離流部分の流速差は小さくなるため、速度境界は流量
測定管８内壁面に近付き、流速の乱れは減少すしかして
、ヒータ１０の熱は安定して温度依存素子■２に伝達さ
れて流量測定精度の向上が達成される。
なお、小孔５１の流出口及び流入口部分のＲ部であるが
、Ｒ部５１ａ、５１ｄは通気抵抗を低減するのに効果的
である。
、Ｒ部５１ａ、５１ｄは通気抵抗を低減するのに効果的
である。
第４図は本発明の第２実施例を示す。この実施例は測定
管８の外壁の各小孔５１の上流に突起６１．６２を設け
、小孔５１の角度を６０°≦α≦１８０°としたもので
ある。突起６１．６２を設けることにより測定管８外側
面の圧力が低くなり空気流が小孔５１から測定管８外に
流出する気体の流入量が増加し、剥離、および境界層の
厚さを４ｔｔ 減することができる。また測定管８外壁
に衝突する流れの動圧の影響がなくなるため測定管８内
の流速の変動は第１実施例よりも小さくなる。
管８の外壁の各小孔５１の上流に突起６１．６２を設け
、小孔５１の角度を６０°≦α≦１８０°としたもので
ある。突起６１．６２を設けることにより測定管８外側
面の圧力が低くなり空気流が小孔５１から測定管８外に
流出する気体の流入量が増加し、剥離、および境界層の
厚さを４ｔｔ 減することができる。また測定管８外壁
に衝突する流れの動圧の影響がなくなるため測定管８内
の流速の変動は第１実施例よりも小さくなる。
上述の実施例では、流量を測定するのにヒータを持つト
ーマスメータタイプの例を示したがヒータのない熱線風
速計タイプのものでもよい。
ーマスメータタイプの例を示したがヒータのない熱線風
速計タイプのものでもよい。
また上述の実施例はエンジンの吸入空気量測定装置につ
いて説明したが、本発明はその他にも気体の流量測定用
に広く適用できるものである。
いて説明したが、本発明はその他にも気体の流量測定用
に広く適用できるものである。
以上説明した通り、本発明の流量測定装置によれば、気
体の流量を、高精度で、しかも応答性良く測定すること
ができる。
体の流量を、高精度で、しかも応答性良く測定すること
ができる。
第１図は本発明装置を備えたエンジンの構成図、第２Ａ
図及び第２Ｂ図はそれぞれ本発明装置の第１実施例を示
す断面図、正面図、第３図は小孔を示す拡大断面図、第
４図は本発明の第２実施例の断面図である。 ８・・・流量測定管、１１．１２・・・温度依存素子、
５１・・・小孔。 代理人弁理士 岡 部 隆 第２．Ａ図 第３図 第４図 １ 第２Ｂ図
図及び第２Ｂ図はそれぞれ本発明装置の第１実施例を示
す断面図、正面図、第３図は小孔を示す拡大断面図、第
４図は本発明の第２実施例の断面図である。 ８・・・流量測定管、１１．１２・・・温度依存素子、
５１・・・小孔。 代理人弁理士 岡 部 隆 第２．Ａ図 第３図 第４図 １ 第２Ｂ図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （１１被測定気体が流れる流量測定管と、この流量測定
管内に温度により抵抗値が変化する温度依存素子を配置
し、前記温度依存素子に電圧を印加して気体の流量をめ
る測定回路を備える気体流量測定装置において、前記流
量測定管入口部に、流量測定管入口部に発生する剥離流
、渦流を低減する小孔を設け、前記流速測定管内の流速
分布を均一化する構造としたことを特徴とする気体流量
測定装置。 （２）前記流量測定管の流入口部がやテーバ内壁面を有
することを特徴とする許請求の範囲第１項に記載の気体
流量測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58113975A JPS604813A (ja) | 1983-06-23 | 1983-06-23 | 気体流量測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58113975A JPS604813A (ja) | 1983-06-23 | 1983-06-23 | 気体流量測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS604813A true JPS604813A (ja) | 1985-01-11 |
Family
ID=14625901
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58113975A Pending JPS604813A (ja) | 1983-06-23 | 1983-06-23 | 気体流量測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS604813A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4739651A (en) * | 1986-07-28 | 1988-04-26 | Air Sensors, Inc. | Throttle body with internally mounted anemometer |
| US4870857A (en) * | 1986-07-28 | 1989-10-03 | Airsensors, Inc. | Throttle body with internally mounted anemometer |
| US4974445A (en) * | 1987-10-23 | 1990-12-04 | Hitachi, Ltd. | Hot wire type of air flow meter and internal combustion engine using the same |
| US6234015B1 (en) | 1998-04-02 | 2001-05-22 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Flow rate measuring device |
| JP2008281581A (ja) * | 2001-07-18 | 2008-11-20 | Hitachi Ltd | 気体流量測定装置 |
| EP2034279A1 (en) * | 2001-02-21 | 2009-03-11 | Hitachi Ltd. | Flowmeter with resistor heater |
| JP2009063391A (ja) * | 2007-09-06 | 2009-03-26 | Hitachi Ltd | 発熱抵抗体式空気流量測定装置が装着される吸気系部品 |
-
1983
- 1983-06-23 JP JP58113975A patent/JPS604813A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4739651A (en) * | 1986-07-28 | 1988-04-26 | Air Sensors, Inc. | Throttle body with internally mounted anemometer |
| US4870857A (en) * | 1986-07-28 | 1989-10-03 | Airsensors, Inc. | Throttle body with internally mounted anemometer |
| US4974445A (en) * | 1987-10-23 | 1990-12-04 | Hitachi, Ltd. | Hot wire type of air flow meter and internal combustion engine using the same |
| US6234015B1 (en) | 1998-04-02 | 2001-05-22 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Flow rate measuring device |
| EP2034279A1 (en) * | 2001-02-21 | 2009-03-11 | Hitachi Ltd. | Flowmeter with resistor heater |
| JP2008281581A (ja) * | 2001-07-18 | 2008-11-20 | Hitachi Ltd | 気体流量測定装置 |
| JP2009063391A (ja) * | 2007-09-06 | 2009-03-26 | Hitachi Ltd | 発熱抵抗体式空気流量測定装置が装着される吸気系部品 |
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