JPS63229331A - Air flowmeter - Google Patents
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- 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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- G01F1/698—Feedback or rebalancing circuits, e.g. self heated constant temperature flowmeters
- G01F1/6983—Feedback or rebalancing circuits, e.g. self heated constant temperature flowmeters adapted for burning-off deposits
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は空気流量計に関するものであり、特に、内燃機
関の吸気管に配置され、そのセンサとして白金等の熱線
式センサを用いた空気流量計に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to an air flow meter, and in particular to an air flow meter that is placed in the intake pipe of an internal combustion engine and uses a hot wire sensor such as platinum as the sensor. It is related to the meter.
（従来の技術）
内燃機関の吸気管に配置される空気流量計には、種々の
方式のものがあるが、その中でも、センサとして白金線
等の熱線を用いたいわゆる熱線式の空気流量計は、応答
が良く、また単位時間当りに流れる空気の質量が測定で
きる等の理由により、広く用いられている。(Prior Art) There are various types of air flow meters placed in the intake pipe of an internal combustion engine. Among them, the so-called hot wire type air flow meter that uses a hot wire such as a platinum wire as a sensor is one of the most popular types. It is widely used because of its good response and ability to measure the mass of air flowing per unit time.
このような空気流量計においては、センサは、例えば特
開昭５６−１０８９１１号公報、実開昭５９−１５８０
３０号公報等に記載されているように、吸気管内に配置
された筒状体内に設けられたり、あるいは特開昭５９−
１９０６２３号公報等に記載されているように、吸気管
内の吸気通路から分岐するように配置されたバイパス通
路の直線部内に設けられたりしている。In such an air flow meter, the sensor is disclosed in, for example, Japanese Unexamined Patent Publication No. 56-108911, Japanese Utility Model Application No. 59-1580.
As described in Japanese Patent Publication No. 30, etc., it is provided in a cylindrical body disposed in the intake pipe, or
As described in Japanese Patent No. 190623, etc., the bypass passage is provided in a straight portion of a bypass passage arranged to branch from an intake passage in an intake pipe.
ところで、この空気流量計においては、当該内燃機関の
運転中に、油や空気中の塵が、またブローバイガスを吸
気管内に帰還させる構成を有する内燃機関では、燃料に
含まれるカーボン等が、熱線式センサの表面に付着する
。これらの付着物により、センサ表面の露出面積が減少
すると、該センサから出力される吸入空気流量は、実際
の吸入空気流量よりも少なく検出されてしまう。By the way, in this air flow meter, during the operation of the internal combustion engine, oil and dust in the air, and in internal combustion engines that have a configuration in which blow-by gas is returned to the intake pipe, carbon, etc. contained in the fuel are detected as heat rays. adheres to the surface of the sensor. If the exposed area of the sensor surface is reduced by these deposits, the intake air flow rate output from the sensor will be detected to be lower than the actual intake air flow rate.
そこで、従来から、特開昭５６−１４１１６号公報、同
５６−１４８６３１号公報等に示すように、センサに過
大な電流を流して付着物を焼払うことが行われている。Therefore, as shown in Japanese Unexamined Patent Publications Nos. 56-14116 and 56-148631, it has conventionally been done to burn off the deposits by passing an excessive current through the sensor.
この焼払いを適当なタイミングで行なうことにより、空
気流量検出を常に正確に行なうことができる。By performing this burning off at appropriate timing, air flow rate detection can always be performed accurately.
（発明が解決しようとする問題点）
上記した従来の技術は、次のような問題点を有していた
。(Problems to be Solved by the Invention) The above-described conventional techniques had the following problems.
前述したように、従来の空気流量計は、いずれもセンサ
を構成する熱線抵抗体に直接大電流を流してその内部か
ら昇温させ、この抵抗体の表面に付着堆積した付着物を
焼払うように構成されている。As mentioned above, all conventional air flow meters run a large current directly through the hot-wire resistor that makes up the sensor to raise the temperature from inside and burn off the deposits that have accumulated on the surface of the resistor. It is composed of
このため、焼払いのたびに前記熱線抵抗体の温度が急上
昇し、熱線抵抗体、および該熱線抵抗体と抵抗体支持部
材との接続部に機械的疲労が生じる。この結果、当該空
気流量計の耐久性が低下する。For this reason, the temperature of the hot wire resistor increases rapidly each time it is burned out, and mechanical fatigue occurs in the hot wire resistor and the connection portion between the hot wire resistor and the resistor support member. As a result, the durability of the air flow meter is reduced.
また、熱線抵抗体が高温になるので、該熱線抵抗体の内
部組成が変化して、その抵抗値等の電気的特性が変化す
るおそれもある。Furthermore, since the hot wire resistor becomes hot, the internal composition of the hot wire resistor may change, and its electrical characteristics such as its resistance value may change.
本発明は、前述の問題点を解決するためになされたもの
である。The present invention has been made to solve the above-mentioned problems.
（問題点を解決するための手段および作用）前記の問題
点を解決するために、本発明は、焼払いのための発熱体
をセンサの近傍に設け、該発熱体より発生する熱の熱放
射により熱線抵抗体の表面を加熱して、該表面に堆積し
た付着物を焼払うようにするという手段を講じた点に特
徴がある。(Means and operations for solving the problem) In order to solve the above problem, the present invention provides a heating element for burning out near the sensor, and radiates the heat generated from the heating element. A feature of this method is that the surface of the hot wire resistor is heated to burn off deposits deposited on the surface.
これにより、焼払い時においては熱線抵抗体はその表面
から徐々に加熱されるので、焼払いを行なっても、熱線
抵抗体、および該抵抗体と抵抗体支持部材との接続部に
おける機械的疲労があまり大きくならなくなり、また、
熱線抵抗体内部に熱をあまり伝達させないで焼払いを行
なうことができるという作用効果を生じさせることがで
きる。As a result, the hot wire resistor is gradually heated from its surface during burning out, so even if the hot wire resistor is burned out, mechanical fatigue will occur in the hot wire resistor and the connection part between the resistor and the resistor support member. becomes less large, and
It is possible to produce the effect that burning out can be performed without much heat being transferred to the inside of the hot wire resistor.
（実施例） 以下に、図面を参照して、本発明の詳細な説明する。(Example) The present invention will be described in detail below with reference to the drawings.
第１図は本発明の一実施例の概略側面図である。FIG. 1 is a schematic side view of one embodiment of the present invention.
第１図において、空気流量計１のボディ２には、吸気通
路３、ならびに該吸気通路３から分岐するように形成さ
れたバイパス通路４、および該バイパス通路４と前記吸
気通路３とを連通ずる連通路５が形成されている。前記
バイパス通路４内には、熱線式の空気流量センサ７およ
び温度補償センサ８が配置されている。７０は、前記各
センサ７゜８のリード線である。In FIG. 1, a body 2 of an air flow meter 1 includes an intake passage 3, a bypass passage 4 formed to branch from the intake passage 3, and a bypass passage 4 communicating with the intake passage 3. A communication path 5 is formed. A hot wire type air flow sensor 7 and a temperature compensation sensor 8 are disposed within the bypass passage 4 . 70 is a lead wire of each sensor 7.8.
空気流は、前記空気流量計１内を矢印Ａ方向に通過する
。Air flow passes through the air flow meter 1 in the direction of arrow A.
前記各センサ７．８の近傍には、発熱体９が配置されて
いる。前記発熱体９は、この例においては、前記各セン
サ７．８よりも空気流量計用に、かつセンサ７．８とほ
ぼ等距離となるように配置されている。A heating element 9 is arranged near each sensor 7.8. In this example, the heating element 9 is arranged more for the air flow meter than the sensors 7.8 and approximately equidistant from the sensors 7.8.
前記発熱体９は、例えば線状の抵抗体をコイル状に巻回
することにより構成されることができる。The heating element 9 can be constructed, for example, by winding a linear resistor into a coil.
７１は、前記発熱体９のリード線である。71 is a lead wire of the heating element 9.
第２図は前記空気流量センサ７の一例を示す縦断面図で
ある。第２図において、第１図と同一の符号は同一また
は同等部分をあられしている。FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing an example of the air flow sensor 7. As shown in FIG. In FIG. 2, the same reference numerals as in FIG. 1 represent the same or equivalent parts.
第２図において、筒状のボビン５２の両端部には、ガラ
ス製固着剤５３により、支持部材５１が固着されている
。前記支持部材５１は、後述する熱線抵抗５４のリード
線の機能を兼用している。In FIG. 2, a support member 51 is fixed to both ends of a cylindrical bobbin 52 with a glass fixing agent 53. As shown in FIG. The support member 51 also serves as a lead wire for a hot wire resistor 54, which will be described later.
前記ボビン５２の表面には、空気流量センサとして機能
する熱線抵抗５４が巻回され、ガラスコーティング５５
により取付は保護されている。前記熱線抵抗５４の両端
は、前記支持部材５１に接続されている。A hot wire resistor 54 functioning as an air flow sensor is wound on the surface of the bobbin 52, and a glass coating 55 is wound on the surface of the bobbin 52.
The installation is protected by Both ends of the hot wire resistor 54 are connected to the support member 51.
前記支持部材５１は、それぞれリード線７０に溶接、ろ
う付等により固着されている。The support members 51 are each fixed to the lead wires 70 by welding, brazing, or the like.
第１図に示された温度補償センサ８も、この空気流量セ
ンサ７と同様に形成されている。The temperature compensation sensor 8 shown in FIG. 1 is also formed similarly to this air flow rate sensor 7.
第３図は本発明の一実施例の概略ブロック図である。第
３図において、第１図と同一の符号は同一または同等部
分をあられしている。FIG. 3 is a schematic block diagram of one embodiment of the present invention. In FIG. 3, the same reference numerals as in FIG. 1 represent the same or equivalent parts.
第３図において、空気流量センサ７および温度補償セン
サ８は、流量検出回路２０に接続されている。前記流量
検出回路２０は、前記各センサ７゜８の抵抗値変化に基
づいて空気流量を検出し、この空気流量信号を、例えば
吸入空気流−に応じて燃料噴射弁の開弁時間（デユーテ
ィ比）を設定する回路（図示せず）に出力する。In FIG. 3, air flow rate sensor 7 and temperature compensation sensor 8 are connected to flow rate detection circuit 20. In FIG. The flow rate detection circuit 20 detects the air flow rate based on the resistance value change of each sensor 7.8, and converts this air flow signal into the valve opening time (duty ratio) of the fuel injection valve according to the intake air flow, for example. ) is output to a setting circuit (not shown).
前記流量検出回路２０は当業者により容易に製作できる
ので、その説明は省略する。Since the flow rate detection circuit 20 can be easily manufactured by those skilled in the art, its description will be omitted.
前記空気流量センサ７および温度補償センサ８の近傍に
配置された発熱体９は、焼払い駆動回路２１に接続され
ている。前記焼払い駆動回路２１は、前記発熱体９に、
所定のタイミングで、所定時間あるいは所定の条件を満
たしているときだけ通電し、該発熱体９を発熱させる。A heating element 9 placed near the air flow rate sensor 7 and temperature compensation sensor 8 is connected to a burn-off drive circuit 21 . The burn-off drive circuit 21 connects the heating element 9 to
At a predetermined timing, electricity is applied only for a predetermined time or when a predetermined condition is satisfied, and the heating element 9 generates heat.
前記焼払い駆動回路２１も、当業者により容易に製作す
ることができるので、その説明は省略する。The burn-off drive circuit 21 can also be easily manufactured by those skilled in the art, so its explanation will be omitted.
以上の構成を有する本発明の一実施例において、焼払い
時においては、発熱体９が付勢され、発熱する。この熱
は、熱放射により、空気流量センサ７および温度補償セ
ンサ８に伝達され、該センサ７．８は、徐々に加熱され
る。そして、これにより焼払いが行なわれる。In one embodiment of the present invention having the above configuration, the heating element 9 is energized and generates heat during burning. This heat is transferred by thermal radiation to the air flow sensor 7 and to the temperature compensation sensor 8, which gradually heats up. Then, the burning is carried out.
このように、本発明においては、空気流量センサ７およ
び温度補償センサ８の表面から徐々に加熱されるので、
該センサ７．８を構成する熱線抵抗体、および該熱線抵
抗体と該抵抗体の支持部材（すなわち、第２図に示され
たボビン５２、ガラスコーティング５５、支持部材５１
等）との接続部における機械的疲労があまり大きくなら
ない。In this way, in the present invention, since the surfaces of the air flow rate sensor 7 and the temperature compensation sensor 8 are gradually heated,
The hot wire resistor constituting the sensor 7.8, and the support member for the hot wire resistor and the resistor (i.e., the bobbin 52, glass coating 55, support member 51 shown in FIG. 2).
etc.) does not cause much mechanical fatigue at the connections.
また、センサの表面から加熱されるので、熱線抵抗体の
表面に伝達された熱がその内部に完全に伝達される前に
、焼払いを終了することができる。In addition, since the sensor is heated from the surface, the burnout can be completed before the heat transferred to the surface of the hot wire resistor is completely transferred to the inside thereof.
したがって、熱線抵抗体に直接大電流を通電して加熱す
る場合に比べて、抵抗体内部に伝達される熱量が少なく
て済むので、熱線抵抗体の内部組成が変化して、その抵
抗値が変化するおそれが少なくなる。Therefore, compared to heating the hot wire resistor by directly passing a large current through it, the amount of heat transferred into the resistor is smaller, so the internal composition of the hot wire resistor changes and its resistance value changes. There is less risk of this happening.
さて、前述の説明においては、焼払いを行なうための発
熱体９は、空気流量センサ７および温度補償センサ８よ
りも空気流量計用に配置されるものとして説明したが、
本発明においては、特にこれのみに限定されることはな
い。Now, in the above description, the heating element 9 for burning out was explained as being placed for the air flow meter rather than the air flow sensor 7 and the temperature compensation sensor 8.
The present invention is not particularly limited to this.
もちろん、発熱体９を前記各センサ７．８よりも空気流
上流側に近接して配置すれば、該発熱体９を通過した空
気流が乱れ、この乱れた空気流が前記センサ７．８に当
り、空気流量の検出に悪影響を与える場合がある。しか
し、例えば発熱体として発熱量の大きいものを選び、セ
ンサ７．８に乱れた空気流が当たらないように、該発熱
体を前記センサ７．８から十分に離れた位置に配置する
ようにすれば、空気流量検出に悪影響を与えることなく
、焼払いを行なうことができる。Of course, if the heating element 9 is placed close to the upstream side of the air flow than each of the sensors 7.8, the airflow that has passed through the heating element 9 will be disturbed, and this turbulent airflow will reach the sensor 7.8. This may adversely affect the detection of air flow rate. However, it is recommended, for example, to choose a heating element with a large calorific value and to place the heating element at a sufficient distance from the sensor 7.8 so that the sensor 7.8 is not hit by turbulent airflow. For example, burning can be performed without adversely affecting air flow rate detection.
カーボン、ごみ等の付着物は、センサ７．８の空気流上
流側の面に堆積するので、このように発熱体９をセンサ
７．８よりも空気流上流側に配置すれば、センサ７．８
の付着物堆積面に熱放射により直接熱を伝達させること
ができる。したがって、前記センサ７．８に伝達される
、焼払いに必要な総熱量は、発熱体９をセンサ７．８よ
りも空気流量計用に配置した場合に比較して、小さくて
済む。この結果、熱線抵抗の内部組成が変化して、その
電気的特性が変化するおそれがさらに少なくなる。Since deposits such as carbon and dust accumulate on the surface of the sensor 7.8 on the upstream side of the air flow, if the heating element 9 is placed on the upstream side of the air flow than the sensor 7.8, the sensor 7. 8
Heat can be transferred directly to the surface on which deposits are deposited by thermal radiation. The total amount of heat required for burnout, which is transmitted to said sensor 7.8, is therefore smaller than if the heating element 9 were arranged for the air flow meter rather than the sensor 7.8. As a result, the possibility that the internal composition of the hot wire resistor will change and its electrical characteristics will change is further reduced.
また、第１の実施例に比較して、焼払いを短時間で行な
うことができる。Furthermore, compared to the first embodiment, burning can be performed in a shorter time.
さらにまた、発熱体が、センサ７．８のゴミ付着防止部
材の機能を兼用することができる。Furthermore, the heating element can also serve as a dust adhesion prevention member for the sensor 7.8.
また、センサ７．８が配置された空気通路（第１図にお
いては、バイパス通路４）内壁部であって、該センサ７
．８に最も近接した位置に、発熱体９を埋設するように
してもよい。Further, the inner wall portion of the air passage (bypass passage 4 in FIG. 1) in which the sensor 7.8 is disposed,
．． The heating element 9 may be buried in the position closest to the heating element 8.
さらに、前述の説明においては、一つの発熱体９で空気
流量センサ７および温度補償センサ８の双方のセンサを
焼払うものとしたが、各々のセンサ７．８に対応するよ
うに発熱体を二つ設けるようにしてもよいことは当然で
ある。Furthermore, in the above description, one heating element 9 is used to burn out both the air flow sensor 7 and the temperature compensation sensor 8, but two heating elements are used to correspond to each sensor 7.8. Of course, it is also possible to provide one.
さらにまた、前述の説明においては、第１図に示される
ように、バイパス通路４を備えた形式の空気流量計に発
熱体９が配置されるものとしたが、熱線式センサを備え
た空気流量計であれば、いかなる形式の空気流量計に本
発明が適用されてもよいことは当然である。Furthermore, in the above description, as shown in FIG. 1, it was assumed that the heating element 9 was disposed in an air flow meter equipped with a bypass passage 4; It goes without saying that the present invention may be applied to any type of air flow meter as long as it is a meter.
（発明の効果）
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、熱線
式センサの近傍に発熱体を設け、該発熱体より発生する
熱の熱放射によりセンサの表面を加熱して、該表面に堆
積した付着物を焼払うようにしたので、次のような効果
が達成される。(Effects of the Invention) As is clear from the above description, according to the present invention, a heating element is provided near the hot wire sensor, and the surface of the sensor is heated by the radiation of heat generated from the heating element. Since the deposits deposited on the surface are burned off, the following effects are achieved.
（１）センサの表面から徐々に加熱されるので、該セン
サを構成する熱線抵抗体、および該熱線抵抗体と抵抗体
の支持部材との接続部における機械的疲労が太き（なら
ない。(1) Since the surface of the sensor is gradually heated, mechanical fatigue is increased at the hot wire resistor constituting the sensor and the connecting portion between the hot wire resistor and the support member of the resistor.
したがって、当該熱線式センサの耐久性が向上する。Therefore, the durability of the hot wire sensor is improved.
（２）センサの表面から加熱されて焼払いが行なわれる
ので、熱線抵抗体の表面に伝達された熱がその内部に完
全に伝達される前に、焼払いを終了することができる。(2) Since the surface of the sensor is heated and burnt off, the burnout can be completed before the heat transferred to the surface of the hot wire resistor is completely transferred to the inside thereof.
したがって、熱線抵抗体に直接大電流を流して焼払いを
行なう場合に比べて、熱線抵抗体に伝達される熱量が少
なくて済むので、熱線抵抗体の組成が変化して、その電
気的性質が変化するおそれがない。Therefore, compared to the case where a large current is passed directly to the hot wire resistor to burn it out, the amount of heat transferred to the hot wire resistor is smaller, so the composition of the hot wire resistor changes and its electrical properties change. There is no risk of change.
第１図は本発明の一実施例の概略側面図である。
第２図は空気流量センサの一例を示す縦断面図である。
第３図は本発明の一実施例の概略ブロック図である。
１・・・空気流量計、２・・・ボディ、３・・・吸気通
路、４・・・バイパス通路、５・・・連通路、７・・・
空気流量センサ、８・・・温度補償センサ、９・・・発
熱体、２０・・・流量検出回路、２１・・・焼払い駆動
回路、５１・・・支持部材、５２・・・ボビン、５３・
・・ガラス製固着剤、５４・・・熱線抵抗、５５・・・
ガラスコーティング
代理人弁理士 平木通人 外１名
第１図
第２図
；＼）（、入ゝ、
’ ５４ １ ５３ ’１
第 ３ 図FIG. 1 is a schematic side view of one embodiment of the present invention. FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing an example of an air flow sensor. FIG. 3 is a schematic block diagram of one embodiment of the present invention. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1...Air flow meter, 2...Body, 3...Intake passage, 4...Bypass passage, 5...Communication passage, 7...
Air flow rate sensor, 8... Temperature compensation sensor, 9... Heating element, 20... Flow rate detection circuit, 21... Burn-out drive circuit, 51... Support member, 52... Bobbin, 53・
...Glass adhesive, 54...Heat wire resistance, 55...
Glass coating representative patent attorney Michito Hiraki and 1 other person Fig. 1 Fig. 2;
Claims (3)
り成る空気流量計用センサと、 前記空気流量計用センサの近傍に設けられた発熱体と、 前記発熱体を付勢して発熱させ、前記空気流量計用セン
サを、その熱放射により加熱して、該空気流量計用セン
サの表面に堆積した付着物を焼払う焼払い駆動手段とを
具備したことを特徴とする空気流量計。(1) An air flow meter sensor consisting of a hot wire type air flow sensor and a temperature compensation sensor; a heating element provided near the air flow meter sensor; energizing the heating element to generate heat; 1. An air flow meter comprising: a burn-off drive means for heating the air flow meter sensor by its thermal radiation to burn off deposits deposited on the surface of the air flow meter sensor.
気流下流側に配置されたことを特徴とする前記特許請求
の範囲第１項記載の空気流量計。(2) The air flow meter according to claim 1, wherein the heating element is arranged downstream of the air flow meter sensor.
気流上流側に配置されたことを特徴とする前記特許請求
の範囲第１項記載の空気流量計。(3) The air flow meter according to claim 1, wherein the heating element is arranged upstream of the air flow meter than the air flow meter sensor.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62062452A JPS63229331A (en) | 1987-03-19 | 1987-03-19 | Air flowmeter |
Applications Claiming Priority (1)
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| JP62062452A JPS63229331A (en) | 1987-03-19 | 1987-03-19 | Air flowmeter |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63229331A true JPS63229331A (en) | 1988-09-26 |
Family
ID=13200611
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62062452A Pending JPS63229331A (en) | 1987-03-19 | 1987-03-19 | Air flowmeter |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63229331A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4974445A (en) * | 1987-10-23 | 1990-12-04 | Hitachi, Ltd. | Hot wire type of air flow meter and internal combustion engine using the same |
-
1987
- 1987-03-19 JP JP62062452A patent/JPS63229331A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4974445A (en) * | 1987-10-23 | 1990-12-04 | Hitachi, Ltd. | Hot wire type of air flow meter and internal combustion engine using the same |
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