JPH06265385A

JPH06265385A - 空気流量測定装置

Info

Publication number: JPH06265385A
Application number: JP5053586A
Authority: JP
Inventors: Chihiro Kobayashi; 千尋小林
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1993-03-15
Filing date: 1993-03-15
Publication date: 1994-09-20

Abstract

(57)【要約】【目的】空気速度の変動が大きい場合でも安定した測定
精度を保持した空気流量測定装置を提供することにあ
る。【構成】発熱抵抗体を一本と、感温抵抗体を２本以上配
置し、内一本を発熱抵抗体の上流側に配置し、逆流時に
発熱抵抗体の温度を感温抵抗体１が検出する構造とし
た。これにより、感温抵抗体１の温度変化をスイッチン
グとして利用し、吸気管内の逆流の有無を判定する構造
とした。【効果】本発明によれば、吸気管内の逆流の有無を判定
する構造としたことにより、脈動影響による発熱抵抗体
における出力電圧の、跳ね上がり現象を低減し信頼性の
高い空気流量測定装置を提供することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動車用エンジンの吸
入空気流量を検出する空気流量測定装置に係わり、特
に、吸入空気温度を検出するための感温抵抗体及び、吸
入空気流量を測定する為の発熱抵抗体を備えた発熱抵抗
式空気流量装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】現在、自動車エンジン等においては、燃
費向上及び排気ガス浄化を図るため、吸入空気流量を測
定して燃料噴射制御手段（マイクロコンピュータ制御）
により空燃比，点火タイミングを制御するシステムが主
流である。このような吸入空気流量を測定する空気流量
測定装置には、例えば熱線の抵抗温度特性を利用し、空
気流量を測定するものが有る。この種の空気流量測定装
置は、質量流量を直接測定できる、高速応答性に優れか
つ、配置スペースを然程要しない等の利点を有するた
め、自動車エンジンの吸入空気流量測定用として適して
いる。

【０００３】しかし、この種の空気流量測定装置はエン
ジンの高負荷において、ピストンの往復運動に伴う空気
速度の変動（脈動）が測定精度に影響を及ぼす。例え
ば、発熱抵抗体はその構造上、正方向流速と逆方向流速
の区別ができず、正方向流速と逆方向流速を同一出力し
てしまい、高負荷時にエンジンからの吹き返しによる逆
流が発生した場合、発熱抵抗体の出力電圧が実際の吸入
空気流量より多くなってしまう、いわゆる跳ね上がり現
象が生じてしまい、これは制御システムを正常にコント
ロールする課題の一つとなっている。

【０００４】発熱抵抗式空気流量計における跳ね上がり
の対策方法としては、特開昭61−65053 号に記載の様な
主空気流路中に副空気流路を備え、副空気流路の中に発
熱抵抗体を配置する構造を有る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】以上のような従来の空
気流量測定装置においては、副空気流路により、副空気
流路出口部から直接進入する逆流を防止することは可能
である。しかし、実際の吸気管内では逆流が発生する領
域においては正方向の流速も増加することが知られてい
る。これは、逆流として吹返えされる分が正方向分とし
て吸入されるものである。

【０００６】よって、発熱抵抗体式空気流量計の跳ね上
がり対策方法としては、逆流分を正確に計測する必要が
ある。

【０００７】本発明は、以上の課題の対策案として発明
されたものであり、その目的とするところは、空気速度
の変動が大きく逆流が発生した場合でも安定した測定精
度を保持した空気流量測定装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、発熱抵抗体を１本と、感温抵抗体を２本
以上配置し、内一本を発熱抵抗体の上流側に配置し、逆
流時に発熱抵抗体の温度を感温抵抗体１が検出する構造
とした。これにより、感温抵抗体１の温度変化をスイッ
チングとして利用して吸気管内の逆流の有無を判定する
構造としたものである。

【０００９】

【作用】この様な構成による本発明によれば、発熱抵抗
体の上流側に配置した感温抵抗体１の温度変化により吸
気管内の逆流の有無を判定でき、その温度変化の大きさ
により発熱抵抗体式空気流量計の出力電圧に補正を加え
ることにより、空気速度の変動が大きいエンジンに装着
された場合でも安定した測定精度を保持出来、脈動影響
の少ない空気流量測定装置を提供することができる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明による空気流量測定装置を発熱
抵抗体式空気流量計を例にとり、図示の実施例により詳
細に説明する。

【００１１】まず図１は本発明の一実施例を示す空気流
量測定装置の横断面図である。空気通路を構成するボデ
ィ２は、主空気流路９内に制御回路内蔵モジュール１に
機械的に固定されたベンチュリ管３が配置されている。
さらに、前記ベンチュリ管３内には、吸入空気流量を検
出するための発熱抵抗体４及び吸入空気温度を検出する
ための感温抵抗体Ａ５，感温抵抗体Ｂ６が設置されてい
る。発熱抵抗体４と感温抵抗体Ａ５及び、感温抵抗体Ｂ
６は、導電性部材から成る支持材７を介して、制御回路
内蔵モジュール１と電気的に接続されている。発熱抵抗
体４は感温抵抗体Ｂ６に対してある一定温度差を持つよ
うに加熱され、空気流量に応じた出力特性を得るように
駆動回路は構成されている。また、感温抵抗体Ｂ６は発
熱抵抗体４との温度差に関係無く、吸入空気温度を計測
する働きを持っている。尚、図に示すベンチュリ管３は
装着されない状態でもかまわない。

【００１２】本実施例の様な発熱抵抗体式空気流量計に
おいては、エンジンの高負荷において、ピストンの往復
運動に伴う空気速度の変動（脈動）が大きくなると、エ
ンジンからの吹き返しによる逆流等の影響により発熱抵
抗体式空気流量計出力電圧の跳ね上がり現象が発生し、
測定精度に影響を及ぼすことが一般的に知られている。
図３にその現象の図を示す。図は回転数を一定に保った
状態で、横軸にインテークマニュホールド内の吸入負圧
を示し、縦軸に、発熱抵抗体式空気流量計の出力電圧を
示している。スロットルバルブ開度の全開付近におい
て、直線的になる状態が正常の特性、急上昇するのが跳
ね上がり現象である。図２はエンジンの吸気管内におけ
る吸入空気脈動を示した図である。本図は特に脈動の大
きな状態（低回転のスロットルバルブ全開付近）を示し
ている。発熱抵抗体はその構造上、正方向流速と逆方向
流速の区別が出来ず図２の記号１２に示すような逆方向
流速を、正方向流速と同一出力してしまうことが発熱抵
抗体式空気流量計の出力電圧が跳ね上がってしまう原因
である。

【００１３】本発明においては、逆流時に発熱抵抗体４
の熱影響を受け易い位置に感温抵抗体Ａ５が配置され、
感温抵抗体Ｂ６は、正流及び逆流のいずれにおいても発
熱抵抗体４の熱影響を受けにくい位置に配置されてい
る。本構造においては、ある一定の吸気温度時に逆流が
発生するような状態になると、図４に示すように感温抵
抗体Ｂ６は一定の吸気温度を示すが、感温抵抗体Ａ５の
検出温度は発熱抵抗体４の熱影響を受け、図に示すよう
に逆流時のみ検出温度が急激に変化する。また、吸入温
度が変化する場合においては感温抵抗体Ａ５の検出温度
は同様に変化するが、逆流時と比べ、その温度変化は急
激ではない。すなわち、この感温抵抗体Ａ５の検出温度
出力変化の度合いにより吸気管内における逆流の有無
が、判定できることになる。感温抵抗体Ａ５の検出温度
出力変化の度合いを知るには、マイコンを利用して、感
温抵抗体Ａ５の検出温度出力変化の微分値を取ることが
考えられる。また、その微分値の大きさにより逆流の量
を知ることが可能である。

【００１４】以上、説明した通り感温抵抗体Ａ５の検出
温度出力変化の度合いを知ることにより逆流の有無及
び、その量を知ることが可能であり、発熱抵抗体式空気
流量計の出力電圧が跳ね上り時に逆流量を補正すること
により真の吸入空気流量を測定することが可能であり信
頼性の高い空気流量測定装置を提供することができる。
当然の事ではあるが、本構造の様な空気流量測定装置の
場合、逆流量の補正は空気流量測定装置自身が行って
も、エンジンコントロールユニットが行ってもどちらで
も良い。

【００１５】

【発明の効果】本発明によれば、脈動影響による跳ね上
がり現象を低減し信頼性の高い空気流量測定装置を提供
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す発熱抵抗式空気流量測
定装置の横断面図である。

【図２】発熱抵抗式空気流量測定装置の吸気通路内にお
ける脈動波形の模擬図である。

【図３】発熱抵抗式空気流量計の跳ね上がりを示す特性
図である。

【図４】本発明における感温抵抗体の検出温度を示す模
擬図である。

【符号の説明】

１…制御回路内蔵モジュール、２…ボディ、３…ベンチ
ュリ管、４…発熱抵抗体、５…感温抵抗体Ａ、６…感温
抵抗体Ｂ、７…支持材、９…主空気流路、１０…正方向
流速、１１…逆方向流速、１２…発熱抵抗体の逆流誤計
測部。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】内燃機関における、吸入空気を測定するた
めに空気流路内に、吸入空気流量を検山する発熱抵抗体
及び、吸入空気温度を検出するための感温抵抗体を備え
た空気流量測定装置において、前記、吸入空気温度を検
出するための感温抵抗体を複数個配置したことを特徴と
した空気流量測定装置。
【請求項２】請求項１において、複数個配置した感温抵
抗体の内少なくとも一本を、空気流路内における逆流時
に、吸入空気流量を検出する発熱抵抗体の熱影響を受け
易い位置に配置したことを特徴とした空気流量測定装
置。
【請求項３】請求項２において、感温抵抗体の配置位置
は、吸入空気流量を検出する発熱抵抗体の正方向の空気
流れに対し、ほぼ上流側に配置したことを特徴とした空
気流量測定装置。
【請求項４】請求項１から請求項３のいずれか１項にお
いて、複数個配置した感温抵抗体の内少なくとも一本は
発熱抵抗体の加熱温度に関係なく独立な検出出力をとる
ことを特徴とした空気流量測定装置。
【請求項５】請求項１から請求項４のいずれか１項にお
ける、空気流量測定装置を使用したことを特徴とする、
電子燃料噴射システム。