JPS6156442B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は気体及び液体、特に内燃機関用の空気
の流速を測定するための、１個以上の温度依存抵
抗体からなり同抵抗体の中１個以上が加熱されて
おり、かつ特別な手段によつてゾンデ特性の偏倚
に対して安定化されている熱線風速計に関する。

空気を清浄に保持するには、特に自動車の内燃
機関により生成される有害物質を減少させること
が必要である。この目的はなかんずく燃焼過程の
改善により達成される。そのためにはその都度吸
込まれる空気量についての出来るだけ正確な情報
を出来るだけ短い時間遅延で得ることが必要であ
る。

この情報は別の情報例えば回転数及びモーター
温度と一緒に電子制御要素に送られ、同制御要素
が最適の燃焼に必要な燃料量及びそれを使用する
時点を割り出し、相当する調整機関に信号を送
る。

この目的のために、相当する差圧測定器を有す
るオリフイス板又はベンチユリ管の形式の流量計
を使用することはすでに提案された。しかしこの
両方の場合共僅少な差圧から簡単な方法で燃料調
節用の電気出力シグナルを得ることは困難であ
る。

更に空気流中に存在する固体物が空気流によつ
てその位置を変える方式の測定装置を流速測定用
に使用することも公知である。その場合は偏向が
増すに従つて強くなる反力が生起し、そのために
同固体物が各一定の流速に対して測定管のある一
定の位置に存在することになる。次いで同固体物
の位置を光学的又は機械的に走査して、電気シグ
ナルに変換することが出来る。この方法では走査
及びなかんずくそれが原因する長い応答時間が欠
点である。

又空気流中に置いたプロペラの位置を光学的、
機械的又は電気的（磁気的）に走査する方式の装
置もすでに使用された。しかしこの場合にもプロ
ペラの物体慣性のために応答時間が著しく遅れ
る。

２個の、大抵の場合２本のワイヤーの形の温度
依存抵抗体を２個の温度に依存しない抵抗体と一
緒にブリツジ回路に形成した種々の様式の熱線風
速計も公知である。同温度依存抵抗体の中の一つ
は被測定ガスの流れに曝され、もう１つはガスの
温度のみを受ける。この装置の場合はガスの温度
を測定する抵抗体をガス流に対して遮蔽しなけれ
ばならない点が欠点である。それにも拘らずこの
装置のガス流測定はなおある程度温度に依存す
る。

これらの欠点を避けるために西ドイツ国特許公
開公報第2649040号により提案された熱線風速計
は、同じ材料からなり出来るだけ高い温度係数を
有する、それぞれ直径の異なる２個の抵抗線を２
個の固定抵抗体と一緒にブリツジ回路に形成し、
差増幅器の入口に上記抵抗線を連結し、出口に上
記ブリツジ入口を連結したものである。

このブリツジ回路の出力電圧が増幅器に送ら
れ、その出力シグナルがブリツジ供給電流を調節
する。この装置はガス流速をガスの温度にかかわ
りなく速やかに又正確に測定出来、又その場合測
定結果を容易に電気出力シグナルに変換出来ると
いう利点を有する。

熱線風速計は一般に１個以上の温度依存抵抗体
からなる。これらの抵抗体の１個又は複数個は電
気的に加熱される。そのためこれらは囲繞媒質よ
りも温度が高くなつている。同加熱抵抗体の放熱
はそれと接触して流れる媒質の速度が高ければ高
い程大きい。この放熱は例えば次の様にして測定
される。すなわち加熱抵抗体の温度を調節によ
り、定義された、例えば一定の値に保持し、それ
に必要な線条電力を流速の尺度として測定する。
熱線風速計に別の加熱されない温度依存抵抗体を
設けることもしばしばある。それらの温度は流動
媒質の温度をとるから、それらの抵抗値を流動媒
質の温度の影響を修正するために使用することが
出来る。

加熱抵抗体の放熱は流動媒質の流速の他に、例
えばそれぞれ異なる熱伝導率を有する構成成分か
ら形成される線条抵抗の寸法、形状及び形成の仕
方にも依存する。

この風速計ゾンデの特性は安定していず、時間
の経つ中にその標準特性からの偏倚が生じること
が実際の経験から判明した。この偏倚はなかんず
くワイヤー表面に塵が沈着して熱伝導を変化させ
ること、又その他ガス流中に含有される塵粒子が
衝突して測定ワイヤー面の腐蝕及び変形を生じさ
せることに帰因する。

線条抵抗に塵や汚れが沈着すると限界の明示さ
れない熱伝導性の層で同抵抗が被覆される結果と
なり、同抵抗の放熱が制御不可能に変化する。こ
のような理由から熱線風速計の測定正確度が汚れ
によつて著しく阻害される。

従つて本発明の課題は１個以上の温度依存抵抗
体を有し、その中の１個又は複数個が加熱されて
おり、又構造上の手段によつて測定素子の放熱に
対する汚れの影響又それによつてゾンデ特性の偏
倚を十分に阻止する、気体及び液体の流速測定
用、特に内燃機関の吸込空気用の熱線風速計を提
供することであつた。

この課題は本発明により、加熱抵抗体の流れに
相対している側に熱絶縁層を設けることにより解
決された。有利に同抵抗体は電気絶縁担体上に設
けられた薄い金属層からなる。

これは汚れを含有する気体又は液体の流れが流
れの中に存在する物体上の、特に流れに相対する
側（前側）上にその汚れを沈着させ、一方流れに
相対していない側（裏側）には殆ど汚れが付着し
ていないという観察から出発したものである。

他方通例放熱には両側共寄与する。前側上への
汚れの沈着は当然その放熱性のみを阻害する。こ
の側に熱絶縁層を設けると、放熱は大体において
その裏側によつてのみ起ることになる。前側を十
分に絶縁すると同側による熱運びを無視すること
が出来る。従つて前側が汚れによつて付加的に熱
絶縁された場合この無視し得る放熱分のみが変化
することになり、結局放熱は全体として実際上不
変化となる。

図面は本発明による熱線風速計の一実施形式の
略示図である。有利に薄い金属層３と担体４とか
らなり加熱されている抵抗体１はその流れに相対
している側で熱絶縁層２で被覆されている。この
様な構成にする限り、温度依存抵抗体として金属
ワイヤー、金属帯状体又はより複雑な構造の測定
抵抗体を使用しても差支えない。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明による熱線風速計の一実施形式の
略示図である。 １……加熱抵抗体、２……熱絶縁層、３……薄
い金属層、４……担体。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 気体及び液体の流速を測定するための、特に
   内燃機関の吸込空気用に使用される、１個以上の
   温度依存抵抗体からなりその中の少なくとも１個
   が加熱されている熱線風速計において、加熱抵抗
   体１の気体又は液体の流れに相対している側に熱
   絶縁層２が設けられていることを特徴とする気体
   及び液体の流速測定用の熱線風速計。 ２ 加熱抵抗体１が電気絶縁担体４上に設けられ
   た薄い金属層３からなる特許請求の範囲第１項記
   載の熱線風速計。