JPS61239119A - 空気流量検出器 - 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】 〔発明の利用分野〕 本発明は、自動車のエンジンに吸入される空気量を検出
する空気流量検出器に係り、特に、ホットワイヤと温度
補償用抵抗を用いた熱線式の空気流量検出器に関する。

〔発明の背景〕

流量を測定する発熱抵抗体が取付けられ、検出空気通路
を構成しているボディの温度が検出空気温度と異なる場
合、空気量の検出誤差を生ずることが経験上知られてい
る。この検出誤差の低減方法として、特開昭５６−１０
８９０８号公報、特開昭５６−１８７２１号公報に示さ
れるように、発熱抵抗体と全気温度測定抵抗体とを同一
形状、同一支持構造とし空気流量に対して同一直角面上
に対称な位！１に配置するものが知られている。

しかし、発熱抵抗体と全気温度測定抵抗体とを近接して
設置すると、発熱抵抗体の輻射熱によって全気温度測定
抵抗体が加熱されたシ、逆に全気温度測定抵抗体によシ
発熱抵抗体部の空気の流れが乱されるといった問題があ
シ、構造設計上大きな制約を受け、時には前記問題点の
両立が不可能な場合もあるといった問題があった。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、空気通路を構成しているボディ温度と
、検出空気温度とが異なる場合にも、精度良く空気流量
を検出することのできる空気流量検出器を提供すること
にある。

〔発明の概要〕

本発明は、空気通路中に設けた発熱抵抗体と全気温度測
定抵抗体の他に、空気通路を形成するボディの空気通路
側壁の温度を検出する温度検出抵抗体を設置し、電子回
路により空気通路壁温度と空気温度の差の補正を空気流
量出力信号に重畳することにより、空気通路を構成して
いるボディ温度と、検出空気温度とが異なる場合にも精
度良く空気流量を検出することができるようにしようと
いうものである。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の実施例について説明する。

第１図は本発明の一実施例を示し、第２図は、その平面
図である。Ｍ１図において１は発熱抵抗体、２け全気温
度測定抵抗体、３Ｖｉ空気通路ボディ２０の壁部の温度
を測定する抵抗体である。

４は発熱抵抗１を支持するピ°／１１、空気温度測定抵
抗２を支持するビン１２を、モールドしたホルダーで、
電子回路基板５が接着されている。一方ポディ２０ば、
メイン通路２２とバイパス通路２１とから構成されてお
り、下流部に４分の３同のリング状の溝２３を形成され
ている。ホルダー４け、ボディ２０のバイパス通路２１
１’を挿入され、０−リング６により、空気の気密がな
されている。

発熱抵抗体１、全気温度測定抵抗体２の構造は第３図の
如くなっている。すなわち、セラミックボビン１０１に
白金線１０２を巻きつけ、リード１０３と白金線の両端
をそれぞれ接続した後、ガラス１０４をコーティングし
たものである。また、この発熱抵抗体１、全気温度測定
抵抗体のリード１０３と、支持ピン１１．１２とはそれ
ぞれ溶接で接続されている。さらにボディ壁温検出用抵
抗体は正特性サーミスタを使用したもので、ホルダ４と
一体化している。第４図は、回路基板５の電子回路を示
したものである。５１〜５３は差動増巾器、Ｔけトラン
ジスタ、Ｒ１〜Ｒ３，［１，７〜几ｓ　＋　ａｂｏ−Ｒ
ｔｔ　　＋　ＲＸ　、　Ｒｙ　、　ＲＪｔは抵抗器、Ｅ
Ｒけ駆動電圧である。

次に動作を説明する。第１図にて、被検出空気Ｑは％Ｑ
ＯとＱＩＫ分流され、バイパス通路２１に流れる空気は
、発熱抵抗体１、全気温度測定抵抗体２を通過し、リン
グｉ′＋４２３の’Ｐｔ、Ｐｓを通過し、Ｐ４でＱ。と
合流する。この空気流ｆｉＱ。

け、第４図で、Ｖ２端子の電圧信号に変換される。

すなわち、差動増巾器５１，５２、抵抗Ｒ７〜Ｒ８Ｒ？
　、　Ｒｓ、トランジスｊＺＴにより、発熱抵抗体１と
、全気温度測定抵抗体２の温度差は常にあるｍ一定値に
なるように制御されるため、空気流量Ｑ。

、′山対し、発熱抵抗体ＩＶＣ供給すべき電力は概略（
１）二ノ 式で示される。

Ｉｈ２ＦＬｈ＝（Ａ＋Ｂｖ’頭）（ＴｈＴｑ）・・・（
１） ここで 工ｈ：発熱抵抗体に流れる電流 Ｒｈ：発熱抵抗体の抵抗値 Ａ、Ｂ：定　数 Ｔｈ：発熱抵抗体の温度 Ｔｑ：空気温度 従って、電子回路の検出電圧ｖ２は、■２＝ＩＩＴＸＲ
，であるから（２）式となり、空気流量信号を得ること
ができる。

（２）式から明らかなように、ｆＰＩＸの高い信号を得
るＫは、（Ｔｈ　　ＴＱ）が高精度であることが必要で
ある。この（Ｔｈ−ＴＱ）は、第７図に示すように、ボ
ディ２０の壁温の影響を受ける。第７図で、ボディ２０
と、同温度であるホルダ４から、支持ビン１１．１２を
介して熱伝導により、伝導される熱量λＨ１λＣけ、発
熱抵抗体１と、空気温度検出抵抗体２では長さＬＨ，Ｌ
Ｃが異なるため（ＴｈＴｑ）が、見かけ上変わってしま
うため、（２）式のＶ、出力が変化する。またリング溝
２３の構造によっては、バイパス通路の空気とメイン通
路の空気とに温度差が生じ、バイパス空気の熱膨張によ
シ、Ｑ、とＱ、の分流比の変化も生じ、第８図に示すよ
うに、前述の（’ｒｈ　　ＴＱの変化と重なシ、大きな
誤差を生ずる。

このボディ壁部の温度影響は、第９図に示すような今後
、エンジンの小形化のために展開が予想されるスロット
ルボディ集積方式では特に問題となる。第９図で、３１
はスロットルバルブ３０、図示してないスロット）ｖ開
度センサ、燃料噴射弁等を集積したスロットルボディで
、エンジンの吸気管３２に直付したシステムである。

第８図で誤差が、高流量で少ないのは、空気によシ、ボ
ディ２０の壁面が冷却あるいは加熱され、空気温度とボ
ディ２０の温度差が小さくなるからである。

次にこのボディ壁温影響の補正動作を説明する。

、　　　　　　　第４図で、検出電圧Ｖ、と出力電圧Ｖ
。の関係は（３）式で示される。

ここで Ｒｗ：ボディ壁温測定抵抗３の抵抗値 従ってＺを変えることによ多温度補正が可能であること
がわかる。一方（２）式で示した空気流量とｖ２端子電
圧の関係は第５図のようになるから、第８図に示した誤
差の最も小さい流量点、すなわち流量Ｑの最大点Ｑｍａ
ｘの出力電圧Ｖ、と（３）式のＫＥＲ３−！−を等しく
設定することによシ低流量域の補正のみを行うことがで
きる。

この動作を示したのが第６図である。

すなわち、ＱｍａｘＫおける出力電圧ｖ０の変化はなく
、■、が小さくなる程補正が加わることがわかる。

第１０図は、ボディ２０の壁温測定センサをボディ２（
ｌ直接装着した例を示したものである。

この例でも全く同一の効果がある。

第１１図は別の実施例である。この例はエンジン制御シ
ステムでの例である。４０は、マイクロコンピュータを
用いた制御装置であり、演算処理部４１、データ記憶部
４２および電力出力部４４を備えている。このシステム
は、エンジンの吸込空気量Ｑと図示していない、エンジ
ンの回転数信号から、エンジンに要求される最適燃料量
信号４３を出力するものである。

エンジンの吸入空気量Ｑの入力信号として、発熱抵抗体
１、空気温度測定抵抗２、ボディ壁温測定抵抗３の抵抗
値を入力し、空気温度と発熱抵抗体１の温度差が一定値
となるように発熱抵抗体１に電力を電力出力部４４で帰
還し、その出力にボディ壁温測定抵抗３の抵抗値より、
あらかじめデータ記憶部４２ＶＣ記憶した補正値を加え
て、演算処理部で流量Ｑを算出し、その結果に基づいた
燃料量４３を出力するものである。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、空気通路のボデ
ィ壁温度と空気温度に差がある場合でも、高精度の流量
検出を得ることができ、構造設計の、韮 度が拡大するため、小形化に効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す図、第２図は第１図の平
面図、第３図は発熱抵抗体、温度測定抵抗体の構成図、
第４図は実施例の回路図、第５図は出力電圧％性図、第
６図は補正％注口、第７図は第１図の部分拡大図、第８
図はボディ加熱時の特性図、第９図はエンジン塔載例を
示す図、第１０図は本発明の他の実施例を示す図、第１
１図は本発明の別な実施例を示す図である。 １・・・発熱抵抗体、２・・・全気温度測定抵抗体、３
・・・空気通路ボディ壁温測定抵抗体、４・・・ホルダ
、５・・・電子回路基板。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １．エンジンの吸入空気流路中に設置された発熱抵抗体
   と全気温度測定抵抗体とからなる空気流量検出器におい
   て、上記発熱抵抗体と空気温度測定抵抗体の空気通路壁
   面に該壁面の温度を検出する温度検出抵抗体を配設し、
   前記発熱抵抗体と前記空気温度測定抵抗体とによつて検
   出される空気流量を前記温度検出抵抗体によつて検出さ
   れる温度で補正する手段を設けたことを特徴とする空気
   流量検出器。