JP2006138688A - 流体流量計及びそれを用いたエンジン制御システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】空気温度を検出する空気温度センサ11は、パルス信号源19から駆動信号としてパルス信号が供給され、そのパルス信号に基いて空気温度を検出する。空気温度センサ11はパルス信号による電流供給期間は自己発熱するが、電流停止期間は、冷却される。これにより、空気温度センサ11の駆動信号による自己発熱が抑制され、空気温度センサ11の空気流の下流側に位置する空気流量素子5〜10への熱影響も低減される。
【選択図】 図1
Description
図1は、本発明の第1の実施形態である空気流量計における検出部の概略構成図である。
図1において、本発明の空気流量計は、空気通路管内に曝露され、空気流量と空気温度を検出する検出素子1と、空気温度を検出するための空気温度検出回路2と、空気流量を電気信号に変換するための空気流量検出回路3と、検出信号を所定の特性に調整するための特性調整回路4とを備える。
図3において、単結晶シリコン等でできている基板41の裏面から、アルカリ溶剤等によるエッチング処理で加工された2つのダイヤアフラム24、25が形成されており、それぞれに発熱抵抗体5や温度センサ11が形成されている。
図7は、温度センサ11の自己発熱が空気流量依存性を有することを示す図である。
ここで、パルス幅は、温度センサ11の自己発熱の観点から、デューティ比が50%以下であって、できるだけ、小の方が好ましい。しかし、応答性の観点からは、デューティ比が50%以下ではあるが、できるだけ大の方が望ましい。
図11は、本発明の第3の実施形態を示す図である。この第3の実施形態は、エンジン制御システムに本発明が適用された例であり、第1の実施形態における空気温度センサ11の空気流量依存性の補正を、エンジン制御システム内のコンピュータ(ECU)65によって行なうようにしたものである。このような構成にすることで、空気流量の補正又はエンジンの点火時期の補正を簡素化できるという効果がある。
図13は、本発明の第4の実施形態である空気流量計における検出部の概略構成図である。
この第4の実施形態は、第1〜第3の実施形態と異なり、温度センサ11には、パルス信号ではなく、直流信号を供給する。したがって、この図13の例においては、パルス信号源19は、設けられていない。図13に示した例における他の構成は、図11に示した例と同様となっている。
f(T)=(aTb+c)/f(q)+d −−−(1)
ただし、a、b、c、dは定数であり、空気流量検出計毎に予め求めることが可能である。
上記(2)式を空気温度調整部21で算出し、算出した真の値を用いて、空気流量を補正する。
2 空気温度検出回路
3 空気流量検出回路
4 特性調整回路
5 発熱抵抗体
6 側温抵抗体
7〜10 感温抵抗体
11 温度センサ
12 定電圧電源
13、14、18 固定抵抗
15 コンパレータ
16 PI制御回路
17 MOSトランジスタ
19 検出信号源
20 空気流量信号調整部
21 空気温度信号調整部
22、23 端子
24 空気流量検出用のダイヤフラム
25 空気温度検出ダイヤフラム
26、27 配線パターン
28〜40 端子
41 基板
42 応答特性
43 応答性
44〜51 空気温度センサの出力
52 PWM回路
53 空気取り入れ口
54 バイパス通路
55 バイパス出口
56 回路基板
57 回路素子
58 ハウジング
59 フランジ
60 空気流量計
61 空気通路管
70 スロットルバルブ
72 エンジン
74 EGRクーラ
75 EGRバルブ
76 エンジンコントロールユニット
Claims (16)
- 流量検出素子により流体の流量を測定する流体流量計において、
基板に形成された第1のダイヤフラム上に配置された温度検出素子と、
上記温度検出素子に温度検出用パルス信号を供給するパルス信号源と、
を備え、上記流量検出素子は、上記基板に形成された第2のダイヤフラム上に配置されることを特徴とする流体流量計。 - 請求項1記載の流体流量計において、上記流量検出素子は、発熱抵抗素子と、この発熱抵抗素子の、流体上流側に配置される第1の感温抵抗素子と、上記発熱抵抗素子の、流体下流側に配置される第2の感温抵抗素子とを有し、上記第1の感温抵抗素子と第2の感温抵抗素子との抵抗変化に基づいて、流体流量を測定することを特徴とする流体流量計。
- 請求項2記載の流体流量計において、上記発熱抵抗素子には、発熱用パルス信号が供給され、この発熱抵抗素子が一定温度で発熱するように制御されることを特徴とする流体流量計。
- 請求項3記載の流体流量計において、上記温度検出用パルス信号の周期は、上記発熱抵抗体用パルス信号の周期よりも長いことを特徴とする流体流量計。
- 請求項3記載の流体流量計において、上記発熱抵抗素子には、上記温度検出素子にパルス信号を供給するパルス信号源から、パルス信号が供給されることを特徴とする流体流量計。
- 特許請求項1記載の流体流量計において、上記温度検出用パルス信号のデューティ比を、測定される流体流量に応じて変化させることを特徴とする流体流量計。
- 基板に形成された第1のダイヤフラム上に配置された温度検出素子と、上記基板に形成された第2のダイヤフラム上に配置された流量検出素子と、この流量検出素子により検出された流体流量を、上記温度検出素子により検出された流体温度に基づいて補正し、流体の流量を測定する流体流量計において、
上記温度検出素子に温度検出用パルス信号を供給するパルス信号源を備え、この温度検出用パルス信号によって駆動された温度検出素子からの温度検出信号に基づき、流体流量を補正することを特徴とする流体流量計。 - 請求項7記載の流体流量計において、上記流量検出素子は、発熱抵抗素子と、この発熱抵抗素子の、流体上流側に配置される第1の感温抵抗素子と、上記発熱抵抗素子の、流体下流側に配置される第2の感温抵抗素子とを有し、上記第1の感温抵抗素子と第2の感温抵抗素子との抵抗変化に基づいて、流体流量を測定することを特徴とする流体流量計。
- 請求項8記載の流体流量計において、上記発熱抵抗素子には、発熱用パルス信号が供給され、この発熱抵抗素子が一定温度で発熱するように制御されることを特徴とする流体流量計。
- 請求項9記載の流体流量計において、上記温度検出用パルス信号の周期は、上記発熱抵抗体用パルス信号の周期よりも長いことを特徴とする流体流量計。
- 請求項9記載の流体流量計において、上記発熱抵抗素子には、上記温度検出素子にパルス信号を供給するパルス信号源から、パルス信号が供給されることを特徴とする流体流量計。
- 特許請求項7記載の流体流量計において、上記温度検出用パルス信号のデューティ比を、測定される流体流量に応じて変化させることを特徴とする流体流量計。
- 請求項12記載の流体流量計において、上記デューティ比は、50%以下から、温度検出感度から決定される最小値の間で変化させることを特徴とする流体流量計。
- 自動車エンジンに供給する空気の流量及び温度を検出する空気流量計と、この空気流量計により測定された空気流量と空気温度とに基づいて、エンジンに供給する空気流量及び燃料噴射量を制御するエンジン制御手段とを備えるエンジン制御システムにおいて、
上記空気流量計は、
基板に形成された第1のダイヤフラム上に配置された温度検出素子と、この温度検出素子に温度検出用パルス信号を供給するパルス信号源と、上記基板に形成された第2のダイヤフラム上に配置された流量検出素子とを備え、
上記流量検出素子により検出された流体流量を、上記温度検出用パルス信号によって駆動された温度検出素子からの温度検出信号に基づき、流体流量又はエンジンの点火時期を補正することを特徴とするエンジン制御システム。 - 自動車エンジンに供給する空気の流量及び温度を検出する空気流量計と、この空気流量計により測定された空気流量と空気温度とに基づいて、エンジンに供給する空気流量及び燃料噴射量を制御するエンジン制御手段とを備えるエンジン制御システムにおいて、
上記空気流量計は、
基板に形成された第1のダイヤフラム上に配置された温度検出素子と、この温度検出素子に温度検出用パルス信号を供給するパルス信号源と、上記基板に形成された第2のダイヤフラム上に配置された流量検出素子と、
上記流量検出素子により検出された流体流量を、上記温度検出用パルス信号によって駆動された温度検出素子からの温度検出信号に基づき、流体流量を補正する空気流量調整手段と、
を備えることを特徴とするエンジン制御システム。 - 特許請求項13又は14記載のエンジン制御システムにおいて、上記温度検出用パルス信号のデューティ比を、測定される空気流量に応じて変化させることを特徴とするエンジン制御システム。
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