[发明专利]热电型流量测定仪及其温差校正装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于测定进入汽车内燃机的空气流量的热电型空气流量测定仪及测量误差校正装置。

背景技术

出于环保及节能的目的，汽车发动机需要更精确的燃气控制，并且要求有能高精度地测量进气流量的空气流量表。目前控制系统主要采用能直接测量空气流量的热电型空气流量测定仪。

日本专利申请公开8-278178(1996)中披露了一种这类测定仪。所公开测定仪的结构是以电子线路的温度特性，消除热电型流量测定仪的温度特性。更具体地说，所披露的热电型流量测定仪通过流速变量，消除了安装在热电型流量测定仪中参考电压发生回路的温度特性的测量误差，从而校正了由于温度变化而导致的测量误差，该误差与空气流速有关。

在日本专利申请公开60-100218中可以见到另一种常用的测定仪。该现有技术披露和教导了热电型空气流量测定仪的温度特性的校正方法。

前一个专利中利用电子线路温度特性消除了由加热电阻、热敏电阻或类似电阻组成的桥式电路输出量中的由于温度变化所引起的温度误差，该误差与流速相关。因此，遇到的问题是，当流体温度和电子线路的温度存在差值时，校正将不再有效。

而在后一个专利中，建立温度特性校正时，仅仅根据流入空气温度对应的固定电压值来调整流量信号，而不考虑所测量的空气流量。但是，在实际情况中，对应于空气流量的输出信号会受到流过加热电阻的空气流的温度的影响。这是基于以下的原因引起的。

热电型空气流量测定仪是由桥式电路构成的，其中输出电压Vout由式1决定

式1中，常量A和B相对于空气流量Q是固定不变的，但是有温度敏感特性。这是因为常量A和B的温度敏感特性受空气热导率的影响。换句话说，常量A和B反映了空气的物理特性，如热导率和运动粘度的变化。因此，桥式电路的输出量与温度的微分系数，即dV/dT，取决于空气流量。此外，从加热电阻到加热电阻各支持元件之间的热传导的影响也是气流变量的另一个相关因素。所以，在现有技术中，对于较宽的气体流量范围和较宽的工作温度范围，就存在无法建立温度特性校正的问题。

发明内容

本发明的目的在于改善热电型空气流量测定仪在较宽空气流量范围和较宽工作温度范围的温度特性。

根据本发明的一个目的，该热电型流量测定仪设计为能根据流体温度校正热电型流量测定仪中的温度变化导致的测量误差，其中，热电型流量测定仪的温度误差变为一个与流速无关的恒定比率，因而可以只根据温度信号进行单一校正。

依据本发明的另一个目的，用微机测量进气管道中的进气温度以校正测量温度，以便补偿与热电型流量测定仪的输出温度特性相关的空气流量误差。

附图简介

图1是本发明一个典型实施例的控制系统的结构的示意图；

图2是本发明所采用的热电型流量测定仪的一个实施例的剖面图；

图3是从进气侧所看到的图2的外观视图；

图4是图2中热电型流量测定仪的电子回路的线路图；

图5是由于热电型流量测定仪的流体温度引起的测量误差的一个传统例的示意图；

图6是一个传统的热电型流量测定仪中线路的温度特性的示意图；

图7是一个传统的热电型流量测定仪单一温度误差的示意图；

图8是由于热电型流量测定仪的流体温度引起的测量误差的一个传统例的示意图；

图9是一个传统的热电型流量测定仪中线路的温度特性的示意图；

图10是一个传统的热电型流量测定仪单一温度误差的示意图；

图11是本发明中由于热电型流量测定仪的流体温度引起的测量误差的示意图；

图12是本发明的热电型流量测定仪流体温度和测量误差间的关系图；

图13是本发明的热电型流量测定仪中线路的温度特性的示意图；

图14是本发明的热电型流量测定仪的单一温度误差在校正前的示意图；

图15是本发明的热电型流量测定仪的单一温度误差在校正后的示意图；

图16是本发明带校正处理部分的热电型流量测定仪的一个实施例的剖视图；

图17是采用本发明的内燃机的控制系统的结构示意图；

图18是本发明的测量校正方块图；

图19是内燃机的组成元件的示意图，以便于理解本发明；

图20是表示本发明的热电型空气流量测定仪中流入空气温度高时测量误差的图表；

图21是表示本发明的热电型空气流量测定仪中流入空气温度低时测量误差的图表；

图22是由温度值和空气流量值构成的校正图表，图示了本发明校正值的实例；

图23是该热电型空气流量测定仪的线路图；