JPH10185640A - 発熱抵抗体式空気流量測定装置 - Google Patents

発熱抵抗体式空気流量測定装置

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JPH10185640A
JPH10185640A JP8344947A JP34494796A JPH10185640A JP H10185640 A JPH10185640 A JP H10185640A JP 8344947 A JP8344947 A JP 8344947A JP 34494796 A JP34494796 A JP 34494796A JP H10185640 A JPH10185640 A JP H10185640A
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JP
Japan
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air flow
passage
heating resistor
heating
sub
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Application number
JP8344947A
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English (en)
Inventor
Izumi Watanabe
渡辺  泉
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Hitachi Ltd
Hitachi Automotive Systems Engineering Co Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Hitachi Car Engineering Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH10185640A publication Critical patent/JPH10185640A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【課題】熱式空気流量計測装置は湿度の影響で特性が変
化し正確な流量の計測ができない。 【解決手段】熱式空気流量計測装置を構成する主通路
1、あるいは副通路2の一部にナイロン樹脂9を用い
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は自動車エンジンの制
御に用いる発熱抵抗体式空気流量測定装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の空気流量測定装置は、特公平5−6
6525号公報の図4に示されるように空気の流量を計測す
る発熱抵抗体素子とその制御回路、空気を流すための主
通路及び発熱抵抗体素子を配置する副通路、整流部材と
してメッシュあるいはハニカムなどが主通路の上流に配
置されて構成されている。又、図3で、主通路中に、発
熱抵抗体素子を配置した構造が示されている。
【0003】その他、従来の空気流量計測装置として特
公平6−21805号公報では主通路中に簡易的な副通路を構
成し、その副通路中に発熱抵抗体素子を配置した構造が
図1に示されている。
【0004】以上に示した空気流量測定装置は空気中の
湿度の影響による実質の空気流量の変化分を補正する機
能を持たず、これを無視して流量の測定をしていた。一
方、エンジン制御のためのエンジンコントロールユニッ
トでは、空気の組成は常に一定とみなしてエンジンを制
御している。このため、湿度の変化により空気の組成の
うち、水蒸気の割合が変化すると、エンジン制御におい
て精度の低下が生じる場合があった。
【0005】このため、特開平5−52625号公報に示すよ
うに湿度を考慮し、エンジンコントロールユニットで空
気の組成を常に一定とみなしてエンジンを制御しても制
御精度が低下しないように、空気流量の出力を補正する
手段が提案されている。しかしこの方法による場合、新
たに湿度を検出する手段が必要になるため低価格化が課
題である。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
する課題は、湿度が変化しても空気流量測定装置の信号
が変化せず、精度の低下のない空気流量測定装置を簡単
な構造の改善により提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】従来の熱式空気流量計測
装置は、実質の空気の流量が増加していなくても湿度の
増加に伴って信号が増加し、これが精度の低下をまねい
ていた。
【0008】そこで、この問題を解決する手段として空
気流量測定装置を構成している通路の部材に、湿度の増
加に伴って寸法の増加が顕著なナイロン系の樹脂を用い
る。あるいは、空気通路を構成する一部の部材、例えば
メッシュ、ハニカムなどの整流格子や副通路の一部にナ
イロン系の樹脂を用いる構造とする。ナイロン系樹脂は
湿度の増加に伴い、吸湿して寸法が伸びる。この性質を
利用しナイロン系の樹脂をたとえば主通路の構成部材と
して用いると湿度の増加に伴いその有効断面積が増加し
流速を下げるように働く。従って、従来の熱式空気流量
計測装置に、ナイロン系の樹脂材を用いることにより、
信号の増減が相殺されるため、特性変化の小さな熱式空
気流量計測装置を提供することが可能となる。
【0009】
【発明の実施の形態】本発明の実施例を図によって説明
する。
【0010】図1は、本発明の一実施例を示す全体の構
成図である。本発明の空気流量計測装置は空気の流量を
計測する発熱抵抗体素子3とその制御回路5,空気を流
すための主通路1及び発熱抵抗体素子3を配置する副通
路2,整流部材6としてメッシュあるいはハニカムなど
が主通路1の上流に配置されて構成されている。従来、
主通路1や副通路2はポリブチレンテレフタレート樹脂
(PBT樹脂)やポリフェニレンサルファイド樹脂(P
PS樹脂)などで構成されるか、あるいはアルミニウム
ダイカストなどの金属で構成されたものであが、本発明
では主通路1を構成する部材にナイロン樹脂9を用いて
いる。
【0011】図2,図3に各種樹脂材料の代表的な湿度
と吸水率の関係を示す。ナイロン樹脂はその他の樹脂材
に比べて非常に大きな吸水性があり、その吸水量は温度
が高いほど増加する。通常はこの吸水による寸法変化が
欠点となり樹脂材料としての使用範囲が限定されるがこ
こではその吸水による寸法の変化を逆に利用する。
【0012】図4に各種樹脂材料の代表的な湿度と寸法
変化率の実測例を示す。樹脂材は湿度の増加に伴いいず
れも寸法が伸びる傾向を示すが、ナイロン樹脂9を除い
てはほぼ無視できる程度の変化が見られるだけであり、
その吸湿性も低い。それに対しナイロン樹脂9では通常
の樹脂材料に比べて大幅な寸法増加があり、かつ吸水率
と寸法変化の間にはほぼ比例関係が成立している。
【0013】ここではナイロン樹脂としてナイロン6,
ナイロン66,ナイロン6−ガラス繊維30%、ナイロ
ン11の例を示したが一般にナイロンと呼ばれているア
ミド結合(−NHCO−)によって高分子化された直鎖
状高分子であればいずれの材料であっても同程度の性質
を持っている。従ってアミド結合(−NHCO−)によ
って高分子化された直鎖状高分子であればいずれを使用
しても良い。
【0014】図5に湿度の影響による従来の熱式空気流
量計測装置の特性変化量とナイロン樹脂9を用いて主通
路1を構成したときのその有効断面積の変化の例を示
す。従来の熱式空気流量計測装置は湿度の増加に伴い出
力が増加しプラスの誤差を示す。その変化は湿度80%
において5%程度の誤差となる。一方ナイロン樹脂9
は、樹脂の種類によって若干の違いはあるがいずれも湿
度80%において4%程度の断面積の増加がある。断面
積が増加することにより、主通路1に流れる空気の流速
が減少するため、副通路2に流れる空気の流速も減少
し、発熱抵抗体素子3が検出する流量も減少する。これ
ら二つの現象の相殺により特性の変化が防止される。
【0015】図6に本発明を用いた場合の特性変化を従
来品と比較して示す。本発明により特性変化が大幅に減
少されている。ここではナイロン樹脂9を用いた場合で
説明したが、もちろんナイロン樹脂9と同じ程度の湿度
膨脹を有する樹脂材、例えば、図2に示したとおり、湿
度10%の増加に対し0.4から1.2%の吸水性を有す
る材料で構成すれば同様の効果が得られる。
【0016】その他の実施例を図7,図8,図9,図1
0,図11を用いて説明する。図7は整流格子6の一部
にナイロン樹脂9を用いた構造である。発熱抵抗体素子
3が配置された位置に対しちょうどその流れの上流部に
ナイロン樹脂9で構成された整流格子6を形成する。そ
の他の部分の整流格子6はその他の樹脂かあるいは金属
製の整流格子6を組み合わせる。湿度の増加に伴いナイ
ロン樹脂9の整流格子部は膨脹し、空気の流れが悪くな
り流速が減少する。このため湿度による誤差を相殺する
ことができる。
【0017】図8は副通路2の発熱抵抗体素子3の上流
側の入り口部分にナイロン樹脂9を圧入した構造であ
る。湿度が増すと、ナイロン樹脂9が膨脹する。この
時、ナイロン樹脂9は圧入構造であるため外側に膨脹で
きず、ナイロン樹脂9の内径が減少する。これにより副
通路2を通る空気の流速が減少し特性変化を相殺でき
る。また図9は発熱抵抗体素子3の配置される部分にナ
イロン樹脂9を配置した実施例であり、図1を用いて説
明したことと同様の効果によって誤差を軽減できる。
【0018】図10は、副通路2の出口部分25にナイ
ロン樹脂9を接着した実施例である。この構造でも、湿
度が増加したときの副通路2を通る空気の流速を減少さ
せることができるため、同様の効果が期待できる。
【0019】ナイロン樹脂9の欠点は樹脂が水分の影響
で射出成型時の寸法精度が出しにくい点にある。そこ
で、必要最小限の部分にのみナイロン樹脂9を用いるこ
とが得策である。その点で図10に示した構造は僅かな
部分にのみナイロン樹脂9を用いている点で優れてい
る。
【0020】図11は主通路の発熱抵抗体素子3が配置
される部分にのみ、ナイロン樹脂9を用いた実施例で主
通路1全体をナイロン樹脂9で構成しないため、成型精
度を改善でき、かつ湿度に対して同様の効果が期待でき
る。
【0021】
【発明の効果】本発明により熱式空気流量計測装置の精
度の向上ができ、常に適正なエンジン制御を行うことが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の空気流量計測装置の一実施例の断面
図。
【図2】湿度と樹脂の吸水率の関係の特性図。
【図3】湿度と樹脂の吸水率の関係の特性図。
【図4】吸水率と樹脂の寸法変化の関係の特性図。
【図5】湿度に対する空気流量誤差とナイロン樹脂製通
路の有効断面積変化の関係の特性図。
【図6】本発明の空気流量計測装置の湿度に対する誤差
の特性図。
【図7】本発明の空気流量計測装置のその他の実施例の
説明図。
【図8】本発明の空気流量計測装置のその他の実施例の
断面図。
【図9】本発明の空気流量計測装置のその他の実施例の
断面図。
【図10】本発明の空気流量計測装置のその他の実施例
の断面図。
【図11】本発明の空気流量計測装置のその他の実施例
の断面図。
【符号の説明】
1…主通路、2…副通路、3…発熱抵抗体素子、4…温
度検出素子、5…制御回路、6…整流格子、7…主通路
構成部材、8…副通路構成部材、9…ナイロン樹脂。

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】空気通路中に配置された発熱抵抗体素子を
    所定温度に加熱し、加熱電流を検出して空気流量に応じ
    た信号を出力する空気流量計において、主通路を構成す
    る部材を吸湿性を有する樹脂材料で構成したことを特徴
    とする発熱抵抗体式空気流量測定装置。
  2. 【請求項2】発熱抵抗体素子を所定温度に加熱し、加熱
    電流を検出して空気流量に応じた信号を出力する空気流
    量計において、主通路を構成する部材、あるいは副通
    路、あるいは整流格子を湿度に対して膨脹率の異なる複
    数種類の材料で構成したことを特徴とする発熱抵抗体式
    空気流量測定装置。
  3. 【請求項3】発熱抵抗体素子を所定温度に加熱し、加熱
    電流を検出して空気流量に応じた信号を出力する空気流
    量計において、主通路を構成する部材、あるいは副通
    路、あるいは整流格子を湿度に対して膨脹率の異なる複
    数種類の材料で構成し、その材料の一つにナイロン樹
    脂、あるいはガラス繊維を含んだナイロン樹脂で構成し
    たことを特徴とする発熱抵抗体式空気流量測定装置。
  4. 【請求項4】空気通路の上流部に整流格子を配置し、通
    路中に配置された発熱抵抗体素子を所定温度に加熱し、
    加熱電流を検出して空気流量に応じた信号を出力する空
    気流量計において、前記発熱抵抗体素子の配置された位
    置に対しその上流部の整流格子部を構成する部材を吸湿
    性を有する樹脂材料で構成したことを特徴とする発熱抵
    抗体式空気流量測定装置。
  5. 【請求項5】主通路中に副通路を有し、前記副通路内に
    配置された発熱抵抗体素子を所定温度に加熱し、加熱電
    流を検出して空気流量に応じた信号を出力する空気流量
    計において、前記副通路の入り口部の内側に吸湿性を有
    する樹脂材料で構成したことを特徴とする発熱抵抗体式
    空気流量測定装置。
  6. 【請求項6】主通路中に副通路を有し、副通路内に配置
    された発熱抵抗体素子を所定温度に加熱し、その加熱電
    流を検出して空気流量に応じた信号を出力する空気流量
    計において、前記副通路内の発熱抵抗体素子の実装され
    ている部分の副通路構成材料として吸湿性を有する樹脂
    材料で構成したことを特徴とする発熱抵抗体式空気流量
    測定装置。
  7. 【請求項7】主通路中に副通路を有し、前記副通路内に
    配置された発熱抵抗体素子を所定温度に加熱し、その加
    熱電流を検出して空気流量に応じた信号を出力する空気
    流量計において、前記副通路内の出口部の構成材料とし
    て吸湿性を有する樹脂材料で構成したことを特徴とする
    発熱抵抗体式空気流量測定装置。
  8. 【請求項8】請求項1,請求項4,請求項5,請求項6
    または請求項7において、吸湿性を有する樹脂材料はナ
    イロン樹脂、あるいはガラス繊維を含有するナイロン樹
    脂である発熱抵抗体式空気流量測定装置。
  9. 【請求項9】請求項1,請求項4,請求項5,請求項6
    または請求項7において、吸湿性を有する樹脂材料はア
    ミド結合(−NHCO−)によって高分子化された直鎖
    状高分子であるか、そのガラス繊維強化材である発熱抵
    抗体式空気流量測定装置。
  10. 【請求項10】請求項1,請求項4,請求項5,請求項
    6または請求項7において、吸湿性を有する樹脂材料は
    湿度10%の増加に対し0.4から1.2%の吸湿性を有
    する発熱抵抗体式空気流量測定装置。
JP8344947A 1996-12-25 1996-12-25 発熱抵抗体式空気流量測定装置 Pending JPH10185640A (ja)

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ID=18373235

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000008424A1 (de) * 1998-08-05 2000-02-17 Robert Bosch Gmbh Verfahren und vorrichtung zum messen einer zur strömungsgeschwindigkeit proportionalen grösse eines gasstroms und der menge eines durch eine leitung strömenden gases, insbesondere zum messen der ansaugluftmenge eines verbrennungsmotors
US7571641B2 (en) 2006-06-12 2009-08-11 Hitachi, Ltd. Flow measure instrument, passage of flow measure and production method

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