JP3829930B2 - Air flow measurement device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は吸気通路内の吸入空気量を測定する空気流量測定装置に関し、特に自動車用エンジンの吸気通路を流れる空気の一部を流入させるバイパス流路を吸気通路内に有する空気流量測定装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
空気流量測定装置の検出精度向上を図る従来技術としては、例えば特開平10−142020号公報及び特表平11−511262号公報に開示のものが知られている。これらの公報に開示のものは、測定流路の側面を流れ方向から見て軸方向に先細となるように断面を二次元的に絞る形状とし、測定流路の最も狭い箇所の上流、または測定流路内の出口の上流に検出素子を配置している。流れ方向の測定流路を先細に構成することにより、検出素子の存在する区域に、できるだけ妨害のない一様な吸入空気の平行な流れを作り出すようにしている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記公報に開示の技術では、測定流路は吸入空気の流れ方向と直角方向のみを二次元的に絞る形状であるので、絞られている側の吸入空気のゆらぎは小さくできるが、絞られていない側の吸入空気のゆらぎは抑えられない。このため、検出精度に対する効果は十分ではないという課題がある。
【0004】
さらに、上記従来技術では、検出素子が吸入空気の入口から見通せる位置に配置されているので、吸入空気中にゴミ等の異物が混入していると、異物が絞りの側面(斜面)で反射して検出素子にあたるおそれがあり、最悪の場合には、反射した異物で検出素子が割れるおそれがあるという課題がある。
本発明の目的は、上記従来技術における課題に鑑み、バイパス流路の少なくとも一部を三次元的に絞ることにより、測定装置に流入する吸入空気の流れの乱れによる出力変動、計測誤差の発生を抑止し、計測精度を向上することができる空気流量測定装置を提供することにある。
【0005】
本発明の他の目的は、検出素子が吸入空気の入口からは見通せないように流入口部を形成することにより、検出素子に異物が衝突して損傷されることを防止することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために請求項1記載の手段を採用することができる。
この手段によると、バイパス流路の断面積が空気の流入口部で最大で、バイパス流路への空気の流入口部から下流側の空気通路内に配置されている検出素子配置部位までの断面が三次元的に徐々に絞った形状を有するので、二次元的にのみ絞った従来のバイパス流路に比べて、空気流量測定装置に流入する吸入空気の流れの乱れによる流量検出素子の出力変動及び計測誤差の発生が抑圧され、その結果計測精度を向上することができる。さらに、絞り高さを検出素子配置部位の上下等、場所により異ならしめたことにより、脈動特性のチューニングが必要なシステムの制御に使用できる。
【0008】
また、請求項2の手段によると、検出素子配置部位の近傍で絞り度合いが急激に変化する形状を採用することで、上流の空気流の乱れが大きい場合に使用できる。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面によって説明する。全図を通じて、同一参照番号は同一のものを表し、同一参照番号にアルファベットのa、b、c、等を付したものは類似のものを表している。
図1は本発明の実施の形態による自動車エンジンの吸気通路の一部の概略断面図である。図において、1は吸入空気が通過するダクト、2は吸入空気量を測定するためにダクト1内に設けられて吸入空気の一部を通過させるバイパス流路、3はバイパス流路を流れる空気量を検出するセンサ、4はセンサ3のセンシング部、5はセンサ支持部材、6はセンサ3の出力を処理する回路、7はバイパス流路2への空気の流入口部である。本発明の実施の形態により、流入口部7からはセンサ3を見通すことができないような位置に流入口部7が設けられている。これにより、流入口部7から流入した空気中に異物が混在していても、それらの異物がバイパス流路の壁に反射してセンサ3に衝突する確率を低くすることができる。センサ3は発熱抵抗体の抵抗温度特性を利用したものである。センサ3はセンサ支持部材5のセンサ配置部位に取り付けられている。センサ3により測定された吸入空気流量は、燃料噴射制御手段により最適な空燃費や点火タイミングを制御するシステムに使用される。
【0012】
センシング部4の近傍の空気流はできる限り妨害のない一様な平行流であることが望ましい。これを実現するために、本発明の実施の形態においては、以下に述べるようにバイパス流路の少なくとも一部の断面を三次元的に絞った形状とした。
図2は従来のバイパス流路2xの空気流入口から見た透視図である。図示のように、従来はバイパス流路2x内のセンサ支持部材5に関して上下の位置にあたる側壁にのみ絞り部21及び22を設けていた。
【0013】
図3は本発明の実施の形態によるバイパス流路の上流側口から見た透視図である。図示のように、本実施の形態においては、センサ支持部材5の上下の位置にあるバイパス流路の側壁の絞り部21’及び22’に加えて、センサ支持部材4の左右の位置にあるバイパス流路の側壁にも絞り部31及び32を設けた。
なお、図2及び図3に示した例では、バイパス流路の断面の形状は矩形となっている。以下ではこの矩形の図示左右の方向を、センサの上下方向又はセンサの上下に平行な方向と称し、図示上下の方向をセンサの左右の方向又はセンサの左右に平行な方向と称する。また、バイパス流路の流入口側が空気の流れの上流となり、その反対側が空気の流れの下流となる。絞り部の絞り形状は、センサの仕様に応じて様々な例が考えられる。
【0014】
図4以降により、本発明の実施の形態における各種の例を説明する。ただし、図4以降の例では、流入口部7は、センサ3を見通せる位置に配置されているように図示されているが、実際には図1に示したようにセンサ1を見通すことができない位置に配置することが望ましい。
図4及び図5により本発明の第1の例を説明する。
【0015】
図4の(A)は図3のバイパス流路をA−A線で切った断面を図示矢印の方向からみた図である。図から分かるように、バイパス流路2aの内側の壁のうち、センサ3の上下方向の壁に、流入口部7の側(図4(A)の下側)では薄くしセンサ支持部材の流入口部7と反対側である下流方向に向かって次第に厚くした空気流量の絞り部21a及び22aが設けられている。
【0016】
図4の(B)は図3のバイパス流路をB−B線で切った端末面を図示矢印の方向から見た図である。図5から分かるように、バイパス流路2aの内側の壁のうち、センサ3の左右の方向の壁に、流入口部7の側(図4(B)の左側)では薄くしセンサ支持部材の流入口部7と反対側に向かって次第に厚くした空気流量の絞り部31a及び32aが設けられている。
【0017】
より詳細には、図4の例においては、絞り部21a、22a、31a、及び32aは、流入口部7の位置から断面積を絞るのではなくて、絞り開始位置はセンサ支持部材5の上流側の端部の位置と一致しており、絞り終端位置はセンサ支持部材5の下流側の端部の位置と一致している。また、絞り終端部における絞り部の形状は、空気の逆流が上流側に入り難いようにな形状(絞り量が突然ゼロになる形状)となっている。これにより、センサ3が逆流検出不能センサである場合にこの実施の形態による空気流量測定装置を使用できる。
【0018】
図5は図4に示したバイパス流路を理解しやすいように示した分解斜視図である。図において、斜線部が張り合わされてバイパス流路が形成される。図から分かるように、バイパス流路の断面は三次元的に絞られている。以下の例においては、簡単化のために分解斜視図の図示は省略するが、図5と同様の分解斜視図が考えられる。
【0019】
図6は本発明の実施の形態の第2の例を説明する図であって(A)は図3のバイパス流路をA−A線で切った断面を図示矢印の方向からみた,本発明の実施の形態の第2の例によるバイパス流路の断面図、(B)は図3のバイパス流路をB−B線で切った断面を図示矢印の方向からみた、本発明の実施の形態の第2の例によるバイパス流路の断面図である。図4の例との相違点は、図6の例では絞り部21b、22b、31b、32bが流入口部7の位置から絞りを開始していることである。その他の構成は図4と同じでなので、説明を省略する。この例のように、センサの仕様によっては、絞り開始位置を流入口部7の位置からとする方が検出精度が上がる場合もある。
【0020】
図7は本発明の実施の形態の第3の例を説明する図であって(A)は図3のバイパス流路をA−A線で切った断面を図示矢印の方向からみた,本発明の実施の形態の第3の例によるバイパス流路の断面図、(B)は図3のバイパス流路をB−B線で切った断面を図示矢印の方向からみた、本発明の実施の形態の第3の例によるバイパス流路の断面図である。図6の例との相違点は、図7の例ではセンサ3の左右方向の絞り部31c及び32cによる絞りがセンサ3の配置部位から開始されていることである。その他の構成は図6の構成と同じである。これにより、バイパス流路の流入口部7からセンサ3の配置部位直前までの断面が、流入空気の流れる方向に平行な方向に二次元的に徐々に絞った形状を有し、センサの配置部位周辺部のみの断面が、三次元的に徐々に絞った形状を有することになる。センサの仕様に応じてこの構成を採用することにより、空気流量測定装置に流入する吸入空気の流れの乱れによる出力変動、計測及び誤差の発生を抑制し、計測精度を向上することができる場合がある。
【0021】
図8は本発明の実施の形態の第4の例を説明する図であって(A)は図3のバイパス流路をA−A線で切った断面を図示矢印の方向からみた,本発明の実施の形態の第4の例によるバイパス流路の断面図、(B)は図3のバイパス流路をB−B線で切った断面を図示矢印の方向からみた、本発明の実施の形態の第4の例によるバイパス流路の断面図である。図4の例との相違点は、図8においては絞り部21d、22d、31d、32dの空気の流れの方向に沿う輪郭が曲線状に変化していることである。その他の構成は図4の構成と同じである。センサの仕様に応じてこの構成を採用することにより、空気流量測定装置に流入する吸入空気の流れの乱れによる出力変動、計測及び誤差の発生を抑制し、計測精度を向上することができる場合がある。
【0022】
図9は図3のバイパス流路をA−A線で切った断面を図示矢印の方向からみた、本発明の実施の形態の第5の例によるバイパス流路の断面図である。B−B線で切った断面図は前述の例から類推できるので、図示を省略する。この例においては、絞り部21e及び22eの空気の流れ方向に沿う輪郭が図8の例と同様に曲線になっているとともに、センサ支持部材5の下流方向端部に対応する位置よりさらに下流側では曲線状に徐々に絞り量を少なくしている。その他の構成は図8と同様である。この構成により、順流と逆流の両方を整流可能になり、その結果、逆流検出タイプのセンサを使用することが可能になる。
【0023】
図10は図3のバイパス流路をA−A線で切った断面を図示矢印の方向からみた、本発明の実施の形態の第6の例によるバイパス流路の断面図である。B−B線で切った断面図は前述の例から類推できるので、図示を省略する。この例においては、絞り部21f及び22fの空気の流れ方向に沿う輪郭がセンサ支持部材5の近傍で急激に変化する曲線となっている。即ち、センサ支持部材5の上流側端部に対応する位置の近くで絞り部21f及び22fによる絞りが開始され、センサ3の近くで絞り量が最大となり、次いで下流に向かって絞り量が少なくなり、センサ支持部材5の下流側端部に対応する位置の近くで絞り量がゼロになっている。このような構成にすることにより、上流における空気の流れの乱れが大きい場合でも、その乱れによる出力変動、計測及び誤差の発生を抑制し、計測精度を向上することができる。
【0024】
図11は図3のバイパス流路をA−A線で切った断面を図示矢印の方向からみた、本発明の実施の形態の第7の例によるバイパス流路の断面図である。B−B線で切った断面図は前述の例から類推できるので、図示を省略する。この例においては、絞り部21gの絞り高さh1と絞り部22gの絞り高さh2とを異ならしめている。図示しない、絞り部31g及び32gについても、絞り高さを異ならしめてもよい。このように絞り高さを異ならしめることにより、脈動特性をチューニングすることが可能になる。
【0025】
図12は図3のバイパス流路をA−A線で切った断面を図示矢印の方向からみた、本発明の実施の形態の第8の例によるバイパス流路の断面図である。B−B線で切った断面図は前述の例から類推できるので、図示を省略する。この例においては、上流側における絞り部21h及び22hの輪郭は図4から図10に示したもののいずれかと同じであるが、センサ3に対応する位置から下流側では、センサ支持部材5の下流側端部に対応する位置までは絞り高さが一定である。そして、センサ支持部材5の下流側端部に対応する位置からさらに下流側で徐々に絞り量を減らすようにしている。図示しない絞り部31h及び32hについても、絞り部21h及び22hと同様の輪郭を持つようにしている。この構成により、センサ3の近傍ではバイパス流路の空気流通部の断面積が一定で、センサの直下流での断面積の拡大がないので、応答感度が高いセンサを使用しても出力変動、計測誤差の発生を抑止して計測精度を向上することができる。
図13は本発明の第2の実施の形態の一例によるバイパス流路の断面を示す図である。
この実施の形態においては、パイパス流路2i内の絞り部22iは図9〜図12と同様に上下流方向になだらかな形状となっている。図9〜図12に示した実施の形態と異なるところは、図13においては、センサ3に対して垂直な方向には絞り部を設けず、センサ3の左右に平行な方向にのみ絞り部22iが設けられていることである。
図13において、バイパス流路2iの絞り開始位置Sから絞りの最高の高さの位置Pまでのバイパス流路2iの径方向の絞りの標高をhとし、バイパス流路2iの絞り開始位置Sから絞りの最高の高さの位置Pまでのバイパス流路2iの長さ(上流部の絞りの長さ)をL1とし、絞りの最高の高さの位置Pから絞りの終了位置Eまでのバイパス流路2iの長さ(下流部の絞りの長さ)をL2とする。また、バイパス流路2iの流路幅をaとする。
図14は上記h、L2、及び脈動時ノイズ量の実験により得られた関係を示すグラフである。図において斜線で示した脈動時ノイズ量以上では、空気流量測定装置として実用化に供することが出来ない。図示のように、L2/hが1以上で脈動時ノイズは実用化に供し得る値以下に低く抑えられている。したがって、下流側では1≦L2/hを満たす必要がある。同様にして、上流側でも1≦L1/hを満たす必要がある。
図15は上記a及びhと検出精度の実験により得られた関係を示すグラフである。図において、斜線で示した検出精度以下では、空気流量測定装置として実用化に供することが出来ない。図示のように、a/hが2.5より大きく20以下の時に実用に供し得る値以上に検出精度が高いことが判明した。したがって、2.5<a/h≦20という関係が必要である。
図13では、上流側の長さL1は下流側の長さL2より短いバイパス流路の長手方向について非対称の例が示されているが、対称形(L1=L2)であることが望ましい。
図16は本発明の第2の実施の形態の第2の例によるバイパス流路の断面を示す図である。この例では絞り部22jはバイパス流路の長手方向について対称形をしており、且つ、断面が球の一部を切り取った形になっている。
図17は本発明の第2の実施の形態の第3の例によるバイパス流路の断面を示す図である。この例では絞り部22kは対称形をしており、且つ、断面が台形になっている。
図18は本発明の第2の実施の形態の第4の例によるバイパス流路の断面を示す図である。この例では絞り部22lは対称形をしており、且つ、断面が三角形状になっている。
図19は本発明の第2の実施の形態の第5の例によるバイパス流路の断面を示す図である。この例では絞り部22mは対称形をしており、且つ、断面が図17の例よりも上辺が長く両辺が曲線の略台形になっている。
図16〜図19に示した絞り形状のいずれにおいてもL1=L2=Lであるので、下記の関係
1≦L/h
2.5<a/h≦20
を満たすことが望ましい。
図20は、図16〜図19に示したバイパス流路のA−A’線断面図である。
以上、図13から図20に示した実施の形態によれば、センサ3に異物が当たりにくくなり、大流速に対してもセンサ3が破損される確率が低くなる。
また、センサ3の存在する区域に吸入空気の平行な流れを作ることができ、さらに、逆流もよく整流できるので、空気流量を精度よく検出することが可能になる。
図21は上記第2の実施における形態空気流速と破損の有無の関係の実験結果を示すグラフである。図示のように、本発明の第2の実施の形態によれば、従来よりも流速が大きくても破損しないことが分かった。図において、×印はセンサが破損した場合を示し、○印はセンサが破損しなかった場合を示す。斜線で示した流速以下では空気流量測定装置として実用化できない。
図22は上記第2の実施の形態における出力流量換算値と時間との関係を、実空気量と、本発明の第2の実施の形態と、従来例とで比較した実験結果のグラフである。図示のように、逆流時の出力流換算量は、本発明の第2の実施の形態による値の方が従来よりも実空気流量に近いことが分かった。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態による自動車エンジンの吸気通路の一部の概略断面図である。
【図2】従来のバイパス流路2の空気流入口から見た透視図である。
【図3】本発明の実施の形態によるバイパス流路の空気流入口から見た透視図である。
【図4】(A)は図3のバイパス流路をA−A線で切った断面を図示矢印の方向からみた図、(B)は図3のバイパス流路をB−B線で切った端末面を図示矢印の方向から見た図である。
【図5】図4に示したバイパス流路を理解しやすいように示した分解斜視図である。
【図6】本発明の実施の形態の第2の例を説明する図である。
【図7】本発明の実施の形態の第3の例を説明する図である。
【図8】本発明の実施の形態の第4の例を説明する図である。
【図9】本発明の実施の形態の第5の例を説明する図である。
【図10】本発明の実施の形態の第6の例を説明する図である。
【図11】本発明の実施の形態の第7の例を説明する図である。
【図12】本発明の実施の形態の第8の例を説明する図である。
【図13】本発明の第2の実施の形態の一例によるバイパス流路の断面を示す図である。
【図14】h、L2、及び脈動時ノイズ量の実験により得られた関係を示すグラフである。
【図15】a及びhと検出精度の実験により得られた関係を示すグラフである。
【図16】本発明の第2の実施の形態の第2の例によるバイパス流路の断面を示す図である。
【図17】本発明の第2の実施の形態の第3の例によるバイパス流路の断面を示す図である。
【図18】本発明の第2の実施の形態の第4の例によるバイパス流路の断面を示す図である。
【図19】本発明の第2の実施の形態の第5の例によるバイパス流路の断面を示す図である。
【図20】図16〜図19に示したバイパス流路のA−A’線断面図である。
【図21】第2の実施の形態における空気流速と破損の有無の関係の実験結果を示すグラフである。
【図22】第2の実施の形態における出力流量換算値と時間との関係を、実空気量と、本発明の第2の実施の形態と、従来例とで比較した実験結果のグラフである。
【符号の説明】
2a〜2j…バイパス流路
3…センサ(検出素子)
4…センシング部
5…センサ支持部材
7…流入口部
21a〜21h、22a〜22m…絞り部
31a〜31d、32a〜32d…絞り部
h1、h2…絞り高さ
h…第2の実施形態における絞りの高さ
L1…絞り開始位置から絞り部の頂点位置までのバイパス流路の長さ
L2…絞り部の頂点位置から絞り終了位置までのバイパス流路の長さ
a…バイパス流路の流路幅[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an air flow rate measuring device for measuring the amount of intake air in an intake passage, and more particularly to an air flow rate measurement device having a bypass flow passage in the intake passage for allowing a part of the air flowing through the intake passage of an automobile engine to flow in.
[0002]
[Prior art]
As conventional techniques for improving the detection accuracy of an air flow rate measuring device, those disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-142020 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-511262 are known. Those disclosed in these publications have a shape in which the cross section is two-dimensionally narrowed so that the side surface of the measurement channel is tapered in the axial direction when viewed from the flow direction, or upstream of the narrowest part of the measurement channel or measurement A detection element is arranged upstream of the outlet in the flow path. The measurement flow path in the flow direction is tapered to create a uniform parallel flow of intake air that is as obstructive as possible in the area where the detection element is present.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the technique disclosed in the above publication, since the measurement channel has a shape in which only the direction perpendicular to the flow direction of the intake air is throttled two-dimensionally, the fluctuation of the intake air on the throttled side can be reduced. The fluctuation of the intake air on the side that is not done cannot be suppressed. For this reason, there exists a subject that the effect with respect to detection accuracy is not enough.
[0004]
Further, in the above prior art, since the detection element is arranged at a position that can be seen from the inlet of the intake air, if foreign matter such as dust is mixed in the intake air, the foreign matter is reflected on the side surface (slope) of the diaphragm. In the worst case, there is a problem that the detection element may be broken by the reflected foreign matter.
The object of the present invention is to reduce the output fluctuation and the measurement error due to the disturbance of the flow of the intake air flowing into the measuring device by three-dimensionally restricting at least a part of the bypass flow path in view of the problems in the above prior art. An object of the present invention is to provide an air flow rate measuring device that can suppress and improve the measurement accuracy.
[0005]
Another object of the present invention is to prevent the detection element from being damaged by colliding with the detection element by forming an inflow port portion so that the detection element cannot be seen from the intake air inlet.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problem, the means described in
According to this means, the cross-sectional area of the bypass flow path is the largest at the air inlet portion, and the cross section from the air inlet portion to the bypass flow passage to the detection element placement portion arranged in the downstream air passage Because of the three-dimensionally narrowed shape, the output fluctuation of the flow rate detection element due to the disturbance of the flow of intake air flowing into the air flow rate measuring device compared to the conventional bypass flow path narrowed only two-dimensionally Further, generation of measurement errors is suppressed, and as a result, measurement accuracy can be improved. Furthermore, by making the aperture height different depending on the location, such as the top and bottom of the detection element arrangement site, it can be used for control of a system that requires tuning of pulsation characteristics.
[0008]
Further, according to the means of
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. Throughout the drawings, the same reference numerals represent the same elements, and the same reference numerals with the alphabetic letters a, b, c, etc. represent similar elements.
FIG. 1 is a schematic sectional view of a part of an intake passage of an automobile engine according to an embodiment of the present invention. In the figure, 1 is a duct through which intake air passes, 2 is a bypass flow path provided in the
[0012]
It is desirable that the air flow in the vicinity of the
FIG. 2 is a perspective view seen from the air inlet of the conventional bypass passage 2x. As shown in the drawing, conventionally, the
[0013]
FIG. 3 is a perspective view seen from the upstream side opening of the bypass flow path according to the embodiment of the present invention. As shown in the figure, in the present embodiment, in addition to the
In the example shown in FIGS. 2 and 3, the cross-sectional shape of the bypass channel is rectangular. In the following, the right and left directions of the rectangle shown in the figure are referred to as the vertical direction of the sensor or the direction parallel to the vertical direction of the sensor. Further, the inlet side of the bypass channel is upstream of the air flow, and the opposite side is downstream of the air flow. Various examples of the shape of the aperture of the aperture can be considered according to the specifications of the sensor.
[0014]
Various examples in the embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. However, in the example after FIG. 4, the
A first example of the present invention will be described with reference to FIGS.
[0015]
FIG. 4A is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. As can be seen from the drawing, the inner wall of the
[0016]
(B) of FIG. 4 is the figure which looked at the terminal surface which cut the bypass flow path of FIG. 3 by the BB line from the direction of the arrow shown. As can be seen from FIG. 5, among the inner walls of the
[0017]
More specifically, in the example of FIG. 4, the
[0018]
FIG. 5 is an exploded perspective view for easy understanding of the bypass flow path shown in FIG. In the figure, shaded portions are pasted together to form a bypass channel. As can be seen from the figure, the cross section of the bypass channel is three-dimensionally restricted. In the following example, although an exploded perspective view is omitted for the sake of simplicity, an exploded perspective view similar to FIG. 5 is conceivable.
[0019]
FIG. 6 is a diagram for explaining a second example of the embodiment of the present invention. FIG. 6A is a cross-sectional view of the bypass channel of FIG. Sectional drawing of the bypass flow path by the 2nd example of embodiment of this invention, (B) is embodiment of this invention which looked at the cross section which cut the bypass flow path of FIG. It is sectional drawing of the bypass flow path by the 2nd example. The difference from the example of FIG. 4 is that in the example of FIG. 6, the
[0020]
FIG. 7 is a view for explaining a third example of the embodiment of the present invention. FIG. 7A is a cross-sectional view of the bypass flow path of FIG. Sectional drawing of the bypass flow path by the 3rd example of embodiment of this invention, (B) is embodiment of this invention which looked at the cross section which cut the bypass flow path of FIG. It is sectional drawing of the bypass flow path by the 3rd example. The difference from the example of FIG. 6 is that in the example of FIG. 7, the diaphragm by the
[0021]
FIG. 8 is a diagram for explaining a fourth example of the embodiment of the present invention. FIG. 8A is a cross-sectional view of the bypass channel of FIG. Sectional drawing of the bypass flow path by the 4th example of embodiment of this invention, (B) is embodiment of this invention which looked at the cross section which cut the bypass flow path of FIG. It is sectional drawing of the bypass flow path by the 4th example. The difference from the example of FIG. 4 is that in FIG. 8, the contours of the
[0022]
FIG. 9 is a cross-sectional view of the bypass flow path according to the fifth example of the embodiment of the present invention, in which a cross section of the bypass flow path of FIG. Since the cross-sectional view taken along the line BB can be inferred from the above example, the illustration is omitted. In this example, the contours of the
[0023]
FIG. 10 is a cross-sectional view of the bypass flow path according to the sixth example of the embodiment of the present invention, in which a cross section of the bypass flow path of FIG. Since the cross-sectional view taken along the line BB can be inferred from the above example, the illustration is omitted. In this example, the contours of the
[0024]
FIG. 11 is a cross-sectional view of the bypass flow path according to the seventh example of the embodiment of the present invention, in which the cross section of the bypass flow path of FIG. Since the cross-sectional view taken along the line BB can be inferred from the above example, the illustration is omitted. In this example, the aperture height h1 of the aperture portion 21g and the aperture height h2 of the aperture portion 22g are different. The diaphragm heights of the diaphragm portions 31g and 32g (not shown) may be different. Thus, by making the aperture heights different, the pulsation characteristics can be tuned.
[0025]
FIG. 12 is a cross-sectional view of the bypass flow path according to the eighth example of the embodiment of the present invention, in which a cross section of the bypass flow path of FIG. Since the cross-sectional view taken along the line BB can be inferred from the above example, the illustration is omitted. In this example, the contours of the
FIG. 13 is a diagram showing a cross section of a bypass flow path according to an example of the second embodiment of the present invention.
In this embodiment, the narrowed portion 22i in the bypass flow path 2i has a gentle shape in the upstream and downstream directions as in FIGS. 9 to FIG. 12 is different from the embodiment shown in FIGS. 9 to 12 in FIG. 13 in that a diaphragm portion is not provided in a direction perpendicular to the
In FIG. 13, the height of the radial throttle of the bypass flow path 2i from the throttle start position S of the bypass flow path 2i to the highest position P of the throttle is set to h, and from the throttle start position S of the bypass flow path 2i. The length of the bypass flow path 2i (upstream throttle length) up to the highest throttle position P is L1, and the bypass flow from the highest throttle position P to the throttle end position E The length of the path 2i (the length of the downstream throttle) is L2. Further, the channel width of the bypass channel 2i is a.
FIG. 14 is a graph showing the relationship obtained by the experiment of h, L2 and pulsation noise amount. Above the pulsating noise amount indicated by the diagonal lines in the figure, it cannot be put into practical use as an air flow rate measuring device. As shown in the figure, when L2 / h is 1 or more, the pulsating noise is kept low below a value that can be put to practical use. Therefore, it is necessary to satisfy 1 ≦ L2 / h on the downstream side. Similarly, it is necessary to satisfy 1 ≦ L1 / h on the upstream side.
FIG. 15 is a graph showing the relationship obtained by experiments of a and h and detection accuracy. In the figure, below the detection accuracy indicated by hatching, it cannot be put to practical use as an air flow rate measuring device. As shown in the figure, it has been found that the detection accuracy is higher than a practical value when a / h is larger than 2.5 and 20 or smaller. Therefore, a relationship of 2.5 <a / h ≦ 20 is necessary.
FIG. 13 shows an example in which the upstream length L1 is asymmetric with respect to the longitudinal direction of the bypass flow path, which is shorter than the downstream length L2, but it is desirable that the upstream length L1 be symmetrical (L1 = L2).
FIG. 16 is a diagram showing a cross section of the bypass flow path according to the second example of the second embodiment of the present invention. In this example, the throttle portion 22j has a symmetric shape with respect to the longitudinal direction of the bypass flow path, and the cross section has a shape obtained by cutting a part of a sphere.
FIG. 17 is a view showing a cross section of the bypass flow path according to the third example of the second embodiment of the present invention. In this example, the narrowed
FIG. 18 is a view showing a cross section of the bypass flow path according to the fourth example of the second embodiment of the present invention. In this example, the diaphragm portion 22l has a symmetrical shape and has a triangular cross section.
FIG. 19 is a diagram showing a cross section of the bypass flow path according to the fifth example of the second embodiment of the present invention. In this example, the diaphragm 22m has a symmetric shape, and has a substantially trapezoidal cross section with a longer upper side and curved sides than the example of FIG.
Since L1 = L2 = L in any of the aperture shapes shown in FIGS. 16 to 19, the following
2.5 <a / h ≦ 20
It is desirable to satisfy.
20 is a cross-sectional view taken along line AA ′ of the bypass flow path shown in FIGS. 16 to 19.
As described above, according to the embodiment shown in FIG. 13 to FIG. 20, it is difficult for foreign matter to hit the
Further, a parallel flow of the intake air can be created in the area where the
FIG. 21 is a graph showing experimental results on the relationship between the air flow velocity in the second embodiment and the presence or absence of breakage. As shown in the figure, according to the second embodiment of the present invention, it has been found that even if the flow velocity is larger than the conventional one, it is not damaged. In the figure, a cross indicates a case where the sensor is broken, and a circle indicates a case where the sensor is not broken. It cannot be put into practical use as an air flow rate measuring device below the flow velocity indicated by the oblique lines.
FIG. 22 is a graph of experimental results in which the relationship between the output flow rate converted value and the time in the second embodiment is compared between the actual air amount, the second embodiment of the present invention, and the conventional example. . As shown in the figure, it has been found that the value of the output flow conversion amount at the time of the reverse flow is closer to the actual air flow rate than the conventional value in the second embodiment of the present invention.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic sectional view of a part of an intake passage of an automobile engine according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view seen from an air inlet of a
FIG. 3 is a perspective view seen from the air inlet of the bypass channel according to the embodiment of the present invention.
4A is a cross-sectional view of the bypass flow path of FIG. 3 cut along the line AA as viewed from the direction of the arrow, and FIG. 4B is a cross-section of the bypass flow path of FIG. 3 cut along the line BB. It is the figure which looked at the terminal surface from the direction of the illustrated arrow.
FIG. 5 is an exploded perspective view showing the bypass flow path shown in FIG. 4 so that it can be easily understood.
FIG. 6 is a diagram illustrating a second example of an embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a diagram illustrating a third example of an embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a diagram illustrating a fourth example of an embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a diagram for explaining a fifth example of the embodiment of the present invention;
FIG. 10 is a diagram illustrating a sixth example of an embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a diagram illustrating a seventh example of an embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a diagram illustrating an eighth example of an embodiment of the present invention.
FIG. 13 is a diagram showing a cross section of a bypass flow path according to an example of a second embodiment of the present invention.
FIG. 14 is a graph showing a relationship obtained by experiments of h, L2, and pulsating noise amount.
FIG. 15 is a graph showing a relationship obtained by experiments of a and h and detection accuracy.
FIG. 16 is a view showing a cross section of a bypass flow path according to a second example of the second embodiment of the present invention;
FIG. 17 is a view showing a cross section of a bypass flow path according to a third example of the second embodiment of the present invention;
FIG. 18 is a diagram showing a cross section of a bypass flow path according to a fourth example of the second embodiment of the present invention;
FIG. 19 is a diagram showing a cross section of a bypass flow path according to a fifth example of the second embodiment of the present invention;
20 is a cross-sectional view taken along line AA ′ of the bypass channel shown in FIGS. 16 to 19; FIG.
FIG. 21 is a graph showing experimental results on the relationship between the air flow velocity and the presence or absence of breakage in the second embodiment.
FIG. 22 is a graph of experimental results in which the relationship between the output flow rate converted value and the time in the second embodiment is compared between the actual air amount, the second embodiment of the present invention, and a conventional example. .
[Explanation of symbols]
2a to 2j ...
4 ... Sensing
Claims (1)
前記バイパス流路の断面積が該バイパス流路への空気の流入口部で最大で、該流入口部から下流側の空気通路内に配置されている検出素子配置部位までの断面が三次元的に徐々に絞った形状を有し、
前記検出素子配置部位周辺部のバイパス流路の断面の絞り形状は、前記バイパス流路の一方の側壁における絞り高さと他方の側壁における絞り高さとが異なる形状であることを特徴とする空気流量測定装置。In the air flow rate measuring device in which a flow rate detecting element for measuring the air flow rate is arranged inside the bypass passage for inflowing a part of the air flowing through the intake passage,
The cross-sectional area of the bypass channel is the largest at the air inlet to the bypass channel, and the cross-section from the inlet to the detection element arrangement site arranged in the downstream air passage is three-dimensional. Has a gradually narrowed shape,
An air flow rate measurement characterized in that the throttle shape of the cross-section of the bypass flow path around the detection element arrangement site is a shape in which the throttle height on one side wall of the bypass flow path is different from the throttle height on the other side wall. apparatus.
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