JPS64651B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、媒体の流れの中に配置してあつて、
支持体上に層として取付けられている少なくとも
１つの温度に依存する抵抗を備え、この抵抗の温
度及び／又は抵抗値を流量に依存して調整し、か
つこの調整量が流れる媒体の量に対する尺度とな
る、流れる媒体の量、例えば内燃機関によつて吸
込まれた空気の量を測定するための装置に関す
る。

温度に依存する抵抗として、支持体上に取付け
られている抵抗層が使用される、流れる媒体の量
を測定するための装置は既に公知である。しかし
この種の装置の特性曲線は、測定値を処理するた
めに電子部品に対して非常に大きな費用を必要と
するような不利な経過を有する。

これに比べて、特許請求の範囲第１項に記載の
特徴を備えた本発明の装置は、簡単な手段を用い
て装置の特性曲線を、測定値処理のために電子的
な部品にほんの僅かな費用しか必要としない特性
曲線が得られるように制御可能であるという利点
を有する。

特許請求の範囲の実施態様項に記載の技術手段
により本発明の装置の有利な実施例が実現され
る。

次に本発明を図面を用いて詳細に説明する。

第１図には、その他の部分は示していない内燃
機関の吸気管１を示してある。この吸気管には矢
印２の方向に、内燃機関によつて吸込まれた空気
が流れる。吸気管１内には温度に依存する抵抗
３、例えば発熱材を層状に形成した抵抗が配置さ
れている。この抵抗には調整器の出力量が流れ、
同時にこの抵抗は調整器に対して入力量を供給す
る。温度に依存する抵抗３の温度は調整器によつ
て、平均室温より高い所定の値に調整される。流
れの速度、即ち単位時間あたりに吸込まれる空気
量が増加すると、温度に依存する抵抗３は一層強
度に冷却される。この冷却は調整器の入力側に報
知され、これに基づいて調整器はその出力量を、
温度に依存する低抗３の温度が再び所定の値に調
節されるように高める。調整器の出力量が温度に
依存する抵抗３の温度を、吸込まれた空気量が変
化してもその都度前以つて決められた値に調整
し、かつこの調整器の出力量は同時に、吸込まれ
た空気量に対する尺度である。即ちこの出力量は
測定量として、必要な燃料量を単位時間あたり吸
込まれる空気量に適合せしめるための調量回路に
供給される。

温度に依存する抵抗３は、抵抗４とともに第１
のブリツジアームを形成し、このブリツジアーム
には２つの固定抵抗５及び６から形成される第２
のブリツジアームが並列に接続されている。抵抗
３及び４の間にタツプ７が設けられており、抵抗
５及び６の間にタツプ８が設けられている。両ブ
リツジアームは接続点９及び１０において並列に
接続されている。タツプ７及び８の間に生じる、
ブリツジ回路の対角点電圧は、増幅器１１の入力
側に供給される。増幅器の出力端子には接続点９
及び１０が接続されているので、この結果増幅器
の出力量がブリツジ回路に作動電圧乃至作動電流
を供給する。以下調整量U_sと称すこの出力量は、
図示のように端子１２と１３との間でも取出され
る。この調整量U_sが、内燃機関の図示しない燃
料調量回路における、吸込まれた空気に対して必
要な燃料の調量を制御する。温度に依存する抵抗
３はそれを流れる電流によつて、増幅器１１の入
力電圧、即ちブリツジ対角点電圧が零になるか又
は前以つて決められた値をとる値まで加熱され
る。その際増幅器の出力側から所定の電流がブリ
ツジ回路に流れる。吸込まれた空気の量の変化に
基づいて温度に依存する抵抗３の温度が変化する
と、ブリツジ対角点の電圧が変化し、増幅器１１
はブリツジ供給電圧乃至ブリツジ電流をブリツジ
回路が再び平衡となるか又は所定の方法で不平衡
となる値に調整する。増幅器１１の出力量、即ち
調整電圧U_sは温度に依存する抵抗３を流れる電
流同様に、吸込まれた空気量に対する尺度であ
る。

吸込まれた空気の温度が測定結果に及ぼす影響
を補償するために、吸込まれた空気にさらされる
第２の抵抗１４を第２のブリツジアームに設ける
と効果的である。その際抵抗５，６および１４の
値は、温度に移存する抗抗１４の、この抵抗を流
れるブリツジ電流によつて生じる損失電力が、こ
の抵抗１４の温度がブリツジ電圧の変化によつて
も実際には変化せず、常に通過する吸込まれた空
気の温度に相応するように僅かでしかないように
選択すべきである。

第２図に示すように、温度に依存する抵抗３
は、公知の方法で支持体１７に取付けられる抵抗
層として形成することができる。支持体１７は、
導電性の材料から形成されているので抵抗層３と
支持体１７との間には絶縁層が設けられている。
支持体１７は長めに、有利にはプレート状に形成
されていて、流れの方向において延在する。支持
体１７の、流れの上流の方に直接、支持体１７と
一列に、流れ断面内に支持体の横断面とほぼ同じ
断面を有する前置体１８が配置されている。その
際この前置体は支持体１７の部分として形成する
ことができる。前置体１８には、温度に依存する
抵抗層３とは電気的に絶縁されている、第２図に
て破線で示す別の抵抗層１９を取付けることがで
きる。この別の抵抗層１９にも同様に電流が流
れ、温度に依存する抵抗３とほぼ同じ温度に調整
されるので、この結果前置体１８及び支持体１７
は、温度に依存する抵抗層３とほぼ同じ温度を有
する。即ち支持体１７は別の抵抗層１９ひいては
前置体１８によつて加熱されるので、温度に依存
する抵抗３と支持体１７との間には温度差が生じ
ないので、この結果温度に依存する抵抗層３は、
支持体１７と温度に依存する抵抗層３との間の温
度補償がまず行なわれることによつて測定に遅延
を来たすこともなく、媒体の量の変化に迅速に応
答することができる。第２図の実施例において支
持体１７を加熱しないと、温度境界層と流れの境
界層との長さが異なり、その際温度境界層の始め
のところでは比較的高い熱伝達係数が生じる。加
熱すれば温度境界層及び流れの境界層は合致す
る。

物理的な条件次第では、媒体の流れにおいて流
れの方向に沿つてプレート状に形成されている物
体の局所的な熱伝達係数が、流れの方向において
まだ境界層が形成されていない場合には非常に著
しく低下する。境界層の形成状態は、プレート状
の物体の流れの方向における長さばかりでなく、
レイノルズ数にも依存する。このレイノルズ数は
他方で媒体の速度に依存している。流れの速度が
上昇すると、例えば層流から渦流に移行する所定
の境界層状態を有する点が、流れの方向とは反対
側にずれる。支持体１７の流れの上流にこの支持
体と一列に前置体１８を配置すると、前置体１８
の長さを適当な選択することによつて流れの方向
において、支持体１７上の、温度に依存する抵抗
層３の領域において所定の流れ速度範囲に対して
は常に所定の境界層が形成されるようにすること
ができる。所定の境界層の結果として所定の所望
の中くらいの熱伝達係数が生じ、それが測定結
果、従つて装置の特性曲線を所望の方法で制御す
る。装置の特性曲線を制御することができる、温
度に依存する抵抗３の領域における境界層状態、
従つて中くらいの熱伝達係数を更に制御するに
は、前置体１８上に別の抵抗層１９が取付けられ
る。

最後に第２図に図示の本発明の原理を第３図を
用いて補足説明する。

周知のように流れの方向にある扁平なブレート
において所謂流れの境界層が形成される。この流
れの境界層の厚さは、扁平なプレートの流れに対
向する縁において最初零でありかつこの流れの上
流側の縁から流れの方向において離れていくのに
従つて大きくなり、ほぼ同じ厚さにとどまる。流
れの速度が上昇するのに従つて、境界層に流れの
剥離を来たしかつ流れが層流から乱流に遷移する
ことがある。流れの境界層と同様に、扁平な加熱
されるプレートにおいて温度の境界層もある。加
熱されるプレートを通過する媒体とプレートとの
間の熱交換の大部分はこの温度境界層において行
なわれる。従つて流れる媒体の温度は境界層の縁
から加熱されるプレートの表面まで連続的に増加
する。温度境界層に対しても、加熱されるプレー
トの流れに対向する側の縁において温度境界層は
最初厚さ零でもつて始まり、それから流れの方向
に見て、この縁から或る距離の後、その本来の一
定に維持される厚さに達する。そこで第２図に図
示の本発明を見てみると、前置体１８によつて既
に、流れに向き合う側の縁において始まりかつ抵
抗層３に達すると好都合なことに流れの剥離が生
じることなく完全に形成されている流れの境界層
が発生される。前置体１８の別の抵抗層１９が被
着されていなければ、温度の境界層は抵抗層３の
始めに始まり、即ちそこで温度境界層は零である
ので、流れの方向に見て抵抗層３を介して不都合
にも異なつた熱伝達係数が生じる。そこで本発明
により前置体８に別の抵抗層１９が被着されてい
れば、前置体１８の流れに対向する側の縁にて温
度境界層が始まり、抵抗層３に達した際は好都合
にも完全に形成された状態にあるので、抵抗層３
を介して近似的に一定にとどまる熱伝達係数が生
じる。第３図には流れの境界層の経過および温度
境界層の経過が図示されており、その際温度境界
層経過曲線のａは、前置体１８上の抵抗層１９が
加熱されている場合でｂは加熱されていない状態
の場合を示している。そこでこの状態においては
抵抗層３の始めからその後方に至るまで流れの方
向に見て熱伝達係数の著しい変化が生じ、一方抵
抗層１９が加熱されている場合、温度境界層およ
び勿論流れの境界層も、境界層の一様な経過が生
じ、従つて抵抗層３を介して熱伝達係数の一様な
経過が生じるような幅をもつて形成される。

【図面の簡単な説明】

第１図は、温度に依存する抵抗を備えた流れる
媒体の量を測定する装置の基本的な回路略図、第
２図は流れる媒体の量を測定する装置の温度に依
存する抵抗の本発明の実施例を示す概略図であ
り、第３図は第２図の本発明の実施例を説明する
ための速度経過および温度経過を示す図である。 １……吸気管、２……媒体の流れ、３，１９…
…抵抗層、４，５，６，１４……抵抗、７，８，
９，１０……タツプ、１１……増幅器、１７，１
９……支持体、１８……前置体、U_s……調整電
圧。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 媒体の流れの中に配置してあつて、プレート
   状の支持体に固定されている層状の温度に依存す
   る抵抗を備え、該抵抗の温度及び／又は抵抗は流
   量に依存して調整され、かつ該調整量が流れる媒
   体の量に対する尺度となり、また上記プレート状
   の支持体に層状の別の抵抗が設けられており、該
   抵抗は上記温度に依存する抵抗とは電気的に絶縁
   されて上記温度に依存する抵抗より流れの上流の
   側に設けられている、流れる媒体の量を測定する
   装置において、温度に依存する抵抗３および別の
   抵抗１９は、互いに隣接してかつ流れの方向にあ
   つて、上記支持体１７に延在しており、かつ上記
   別の抵抗１９は、上記温度に依存する抵抗３と近
   似的に同じ温度に調整可能でありかつ上記温度に
   依存する抵抗３の流れの上流の側における上記別
   の抵抗１９の流れを受ける部分の長さによつて、
   上記温度に依存する抵抗３における境界層状態、
   ひいては熱伝達係数が流れる媒体の量に依存して
   制御可能であり、その際流れは上記両抵抗３，１
   ９の長さ全体にわたつて層状に経過するようにし
   たことを特徴とする流れる媒体の量を測定する装
   置。