JPS63206616A - 熱式流量計の流体温度測定方法 - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、熱式流量計の流体温度測定方法に係り、特
にエンジンのシリンダ内に導入される吸入空気温度を測
定するのに好適なものである。

〔従来の技術〕

最近では、エンジンの制御機能を向上させる目的でマイ
クロコンピュータを使用したエンジンの総合制御が行な
われつつある。これらの制御の一つに空燃比制御がちシ
、そのパラメータの一つとして、エンジンの吸入空気量
がある。

熱式流量針は発熱抵抗体と空気間の伝熱現象を利用して
おシ、質量流量が精度よく得られるという理由から、エ
ンジン制御システムに広く採用されている。

他の容積式流量針を吸入空気流量検出器として用いて高
精度な空燃比制御を行なう場合、空気温度および圧力を
検出して補正する必要がある。したがって、熱式流量計
は温度および圧力検出器を必要としないため、システム
を安価に構成できるというメリットがある。

しかし、エンジンの吸入空気温度はマイナス３０℃から
８０℃まで変化しうるため、さらに高精度なエンジン制
御を行なおうとした際に、吸入空気温度の検出が必要と
なる。

エンジンの吸入空気流量検出用の熱式流量計は一般に公
知である定温度型測定法が用いられている。

定温度ｍ回路は一万のブリッジ分岐に発熱抵抗体を、他
方のブリッジ分岐に流体温度に応じて抵抗値が変化する
温度補償用抵抗体を接続したブリッジ回路を備え、この
ブリッジ回路の対角線分岐を加熱電流制御用増幅器の入
力端子に接続し、発熱抵抗体と温度補償用抵抗体との温
度差をほぼ一定になるように加熱電流を制御している。

したがって、ブリッジ回路内の温度補償用抵抗の抵抗値
を検出することは困難であり、流体温度を検出するには
温度補償用抵抗体をブリッジ回路と分離する必要があっ
た。

このような種類の熱式流量針として以下の方法があった
。第２図はたとえば特開昭５５−１１４９１１号公報に
示された従来の熱式流量計の構成を示す。

仁の第２図において、１は流路、２はこの流路１中に配
設され、温度依存性を有する発熱抵抗体である。

この発熱抵抗体２と固定抵抗体４〜６とによりブリッジ
回路を構成し、発熱抵抗体２と固定抵抗体４との接続点
は制御器１２の出力端に接続され、固定抵抗５と６との
接続点とはアースされ、ブリッジ回路の対角線分岐点Ａ
、Ｂは制御器１２の入力端に接続している。制御器１２
には、電源９Ａが接続されている。

また、電源９Ｂは定電流源８に接続されており、この定
電流源８とアース間に温度補償用抵抗体３が接続されて
いる。この温度補償用抵抗体３は流路１内に配置されて
おり、この流路１内において、定電流源８より温度補償
用抵抗体３に定電流を流すよう処している。

温度補償用抵抗体３の両端には、比例動作素子１３が接
続されている。なお、１０は加熱電流を検出する流量検
出用信号、１１は流体温度検出用信号である。

次に動作について説明する。流路１中には温度依存性抵
抗体よりなる発熱抵抗体２と流体温度を検知する温度補
償用抵抗体３が配設されている。

温度補償用抵抗体３には１〜３　ｍＡ程度の定電流が電
源９Ｂと定電流回路８より供給されている。

比例動作素子１３は上記温度補償用抵抗３０両端間電圧
に比例した電圧を出力する。

また、上記発熱抵抗体２と固定抵抗４〜６とのブリッジ
回路の対角線分岐点Ａ、Ｂお工び比例動作素子１３の出
力は制御器１２に入力される。

制御器１２では、流体温度が変化しても流体温度と発熱
抵抗体の温度差がほぼ一定になるようにブリッジに電流
を供給している。このような定温度型制御回路を構成す
るとき、発熱抵抗体２に流れる電流は流量の関数となる
。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来の定温度型熱式流、ｔｉで流体温度を検出する場合
には以上のように温度補償用抵抗体３をブリッジ回路と
は別に構成する必要があジ、かつ、発熱抵抗体２と流体
の温度差を一定に保持する制御器１２が複雑になるなど
の問題点がめった。

この発明は、かかる問題点を解決するためＫなされたも
ので、ブリッジ回路の構成を変化させることなく、流量
信号と同時に流体温度信号が得られる熱式流量針の流体
温度測定方法を得ることを目的とする。

Ｃ問題点を解決するための手段〕 この発明に係る熱式流量計の流体温度検出方法は、発熱
抵抗体と温度補償用抵抗体および固定抵抗体とともにブ
リッジ回路を構成して流量検出信号の他に発熱抵抗体の
抵抗値に比例する電圧を検出し、演算処理することによ
）流体温度を検知するようにしたものである。

〔作用〕

この発明においては、ブリッジ回路の２個所の電圧から
発熱抵抗体の抵抗値を演算処理によ勺導き、その値から
流体温度を検知する。

〔実施例〕

以下、この発明の熱式流量計の流体温度測定方法の実施
例について図面に基づき説明する。第１図はその一実施
例に適用される熱式流量針の構成を示す回路図である。

この第１図において、第２図と同一部分には同一符号を
付して述べる。

この第１図では、吸気管の吸気用の流路１に温度依存性
抵抗体からなる発熱抵抗体２、流体温度検出用の温度補
償用抵抗体３が配置されており、この発熱抵抗体２と固
定抵抗６が電流供給用増幅器７の出力端Ａ１とアース間
に直列に接続されている。

同様にして、電流供給用増幅器７の出力端Ａ１とアース
間には温度補償用抵抗体３と固定抵抗４゜５との直列回
路が接続されている。かくして、発熱抵抗体２、温度補
償用抵抗体３、固定抵抗４〜６とによりブリッジ回路が
構成されている。電流供給用増幅器７はブリッジ回路に
加熱電流を供給し、かつこのブリッジ回路の出力を入力
とするものである。

固定抵抗４と５との接続点Ｃおよび固定抵抗６と発熱抵
抗体２との接続点Ｂ１は電流供給用増幅器７０入力端に
接続されている。この電流供給用増幅器７には電源９Ｃ
より電力が供給されるようになっている。なお、ｌＯは
流量検出用信号、１４は発熱抵抗値検出用信号である。

次に、この第１図によりこの発明の流体温度測定方法に
ついて説明する。発熱抵抗体２、温度補償用抵抗体３、
固定抵抗４〜６のそれぞれの抵抗値をＲＨ＊　ＲＫ　＋
　Ｒ４ｅ　＆　＋　Ｒｅとする。ブリッジ回路が平衡状
態にあるとき、次式が成立する。

ＲＨ＝Ωｋｉ＆ユニ聞　　　　　　・・而・・・（１）
Ｓ −１、流量検出用信号１０の電圧をＶＩＯとし、発熱体
抵抗検出用信号１４の電圧をｖｌ、とすると、Ｖ＋ｏ　
＝　Ｉ　Ｒｅ　　　　　　　　　　　　−−−（２）Ｖ
Ｉ４　＝　Ｉ　ＣＲｅ　十ＲＨ）　　　　　　　　　　
・・・・・・・・・（３）である。

この（２）　、　（３）式より、 Ｖｔ＋　−Ｖ＋ｏ　　　　　　　　　　−−−（４）Ｒ
Ｈ＝、。　°Ｒに の（４）式を（１）式に代入すると、 ＲＫ＝（血−１）Ｒ，−Ｒ，・・・・・・・・・（５）
ＶＩＯ となる。

抵抗値ＲＩｌ、　Ｒ，が既知であるならば、流量検出用
信号ＶＪＯと発熱抵抗検出用信号１４の電圧ｖＩ４から
温度補償用抵抗体３の抵抗値を導くことができる。

したがって、上記二つの信号を〜を変換器を介してマイ
クロコンピュータに取り込んだ後演算処理することによ
シ、流量が測定できると同時に流体温度も検知できる。

なお、上記実施例では、発熱抵抗検出用信号１４として
電流供給用増幅器７の出力端Ａ１を採用したが、〜を変
換器の入力電圧範囲を越える場合は出力端Ａ１点と接続
点Ｂ１点を差動増幅器の入力とし、この差動増幅器の出
力を発熱体抵抗検出用信号として上記実施例と同様に演
算処理し、流体温度を検知することも可能である。

〔発明の効果〕

この発明は以上説明したとおり、定温度型熱式流量針の
発熱抵抗体の抵抗値に比例した電圧と、加熱電流に比例
した電圧を検出し、演算することにより、ブリッジ回路
を変更させることなく空気温度も同時に検出できるので
、流体温度変化の大きいエンジン制御に適用する場合き
わめて有用である。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の熱式流量計の流体温度測定方法の一
実施例に適用される熱式流量針の回路図、第２図は従来
の熱式流量針の流体温度測定方法に適用される熱式流量
針の回路図である。 １・・・流路、２・・・発熱抵抗体、３・・・温度補償
用抵抗体、４〜６・・・固定抵抗、７・・・電流供給用
増幅器、９Ｃ・・・電源。 なお、図中同一符号は同一または和尚部分を示すＯ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　一方のブリッジ分岐に吸気管の空気流中に配設されか
   つ加熱電流によつて発熱した温度依存性の発熱抵抗体と
   固定抵抗を接続し、他方のブリッジ分岐に流体温度に応
   じて抵抗値が変化する温度補償用抵抗体を接続してブリ
   ッジ回路を形成し、このブリッジ回路の対角線分岐を加
   熱電流を制御する電流供給用増幅器の入力端子に接続し
   、前記発熱抵抗体と温度補償用抵抗体との温度差をほぼ
   一定になるように前記加熱電流を制御する熱式流量計に
   おいて、前記発熱抵抗体と接続した固定抵抗の両端電圧
   と前記発熱抵抗体の抵抗値に比例した電圧を検出し演算
   処理して流体温度を検出することを特徴とする流体温度
   測定方法。