JPH0617810B2 - 熱式空気流量計 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、例えば自動車用エンジン等の吸入空気量測定
に使用して好適な熱式空気流量計に関するものである。

〔従来の技術〕

エンジンの吸入空気量測定等に使用される従来の熱式空
気流量計には、例えば、吸気計の主空気通路にバイパス
空気通路を設け、このバイパス空気通路に空気量測定用
の発熱抵抗体と温度補償用の感温抵抗体を配したものが
ある。この種の流量計におけるバイパス通路は、主空気
通路の内壁に組込まれるものと（下流リング方式）、特
開昭61−65053 号公報等に開示されるように主空気通路
中に配されるもの（軸流方式）とがある。このうち、い
わゆる軸流方式のものは、バイパス通路を主空気通路の
内壁に組込まず主空気通路の空間を利用して設けること
ができるので、吸気系のボディが小形化できる。また、
バイパス通路自体が主空気通路の空気の流れによって冷
却されるので、エンジンルーム内の熱的影響をさ程受け
ることなく、流量測定を行ない得る等の種々の利点を有
する。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、前述した如き軸流方式の熱式空気流量計のバ
イパス通路は、その通路のうちで発熱抵抗体の配置箇所
及び発熱抵抗体配置箇所上流側を主空気通路の空気流れ
方向に沿わせ、発熱抵抗体配置箇所下流側を主空気通路
の空気流れ方向と直交する方向に曲折させる構造を採用
するため、次のような改善すべき点があった。

すなわち、熱式空気流量計のバイパス通路の一部が主空
気通路の空気流れ方向と直交するので、主空気通路内に
おけるバイパス空気通路出口部付近にバイパス通路自身
の存在によって渦流等の乱流現象が発生し、この乱流が
バイパス通路内の空気の流れに悪影響を与えたり、ま
た、エンジン吹返し等のエンジン脈動流が主空気通路内
に発生すると、この脈動流がバイパス通路出口を介して
バイパス空気通路の空気の流れに悪影響を及ぼし、その
結果、スロットル開度に対応するバイパス通路内の空気
流量に変動をきたすことがあった。このような空気流量
変動は、熱式空気流量計の出力に変動をきたして、変動
に基づく２種の検出出力が生じたり（２値現象）、流量
計の出力が正規の値から外れて跳ね上ってしまう現象
（跳ね上り現象）が生じる原因となるものであった。

本発明は以上の点に鑑みてなされたものであり、その目
的とするところは、主空気通路におけるバイパス空気通
路出口付近に発生する空気流の乱れを有効に防止し、且
つエンジン脈動による影響を極力低減化して、バイパス
空気通路の流れの正常化、ひいては熱式空気流量計の測
定精度の向上化を図ることにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的は、吸気系の一部となるボディの主空気通路内
にバイパス空気通路を配置し、このバイパス空気通路内
に吸入空気量を検出するための発熱抵抗体及び温度補償
用の感温抵抗体とを設けてなる、いわゆる軸流形の熱式
空気流量計において、前記バイパス空気通路の出口を前
記主空気通路の吸入空気流方向に対し略直角方向に開口
すると共に、前記バイパス空気通路出口の上流側に前記
主空気通路の吸入空気流を整流するためのひさし部を配
設してなることで達成される。

〔作用〕

このような構成よりなる本発明によれば、主空気通路に
流れる吸入空気がバイパス空気通路設置箇所を通過する
場合、その主空気通路の空気流はバイパス空気通路出口
の上流にてひさし部を介して整流されるので、バイパス
空気通路出口付近の主空気通路空気流の乱れを有効に防
止できる。また、エンジン側の吹返し等によるエンジン
脈動が主空気通路内に生じても、バイパス空気通路の出
口が主空気通路の吸入空気流方向に対し略直角方向に開
口するので、バイパス空気通路出口にエンジン脈動力が
直接加わらず、その影響を低減させることができる。そ
の結果、バイパス空気通路内の空気の流れは、正常に保
つことができ、発熱抵抗体による検出出力も安定した状
態となり得る。

〔実施例〕

本発明の実施例を図面に基づき説明する。

第１図は本発明の一実施例を示す縦断面図、第２図は上
記実施例に用いるバイパス空気通路の出口部付近を示す
部分斜視図である。

第１図の熱線式空気流量計は、いわゆる軸流形のもの
で、図中１はアルミダイカスト製のボデイで、ボデイ１
は内径φ７０の主空気通路９を有し、主空気通路９の中
に、ボデイ１と一体化されたバイパス空気通路５が配置
されている。バイパス空気通路５は、その入口から熱線
２、感温抵抗体３等の配置箇所までが主空気通路９の空
気流れ方向に向いて主空気通路９の中央に位置し、それ
よりも下流でバイパス空気通路出口６までが主空気通路
９の空気流れ方向と直交する方向に二股にわかれ、出口
６が主空気通路９の内壁近くにまで至つている。すなわ
ち、本例のバイパス空気通路５は、全体的には逆Ｔ字型
を呈している。また、バイパス空気通路５の各出口６
は、バイパス空気通路の両側壁５ｂ（第２図に示す）に
配され、且つ、主空気通路９の空気流れ方向に対して略
直角となるように開口されている。更に、バイパス空気
通路５のうち、主空気通路９の空気流れ方向と直交する
部分は、その上部５ａが断面半円形を呈し、且つ出口部
６はバイパス通路側壁５ｂ及び上部５ａよりも凹ませ
て、出口部６直上の上部５′ａの一部がひさし状（符号
１１で示す部分）に出口部６より突出するようにしてあ
る。５ｃはバイパス空気通路５の底部である。底部５ｃ
の形状については、第４図及び第５図に示すいずれかの
形状を採用する。第４図はバイパス空気通路出口６の底
部５ｃの外形を断面半円形としたものである。また、第
５図はバイパス空気通路出口の底部５ｃの外形を山形と
したものである。

７は熱線支持体１２の嵌装部で、嵌装部７は主空気通路
９の内壁からバイパス空気通路５の一部（主空気通路９
の空気流れ方向に向いた方向）にかけて架設され、この
嵌装部７内に熱線支持体１２が嵌装されている。８はバ
イパス空気通路５内を通る吸入空気である。

熱線支持体１２は、バイパス空気通路５内に面する一端
が段差面となり、各段差面から突出して空気流量測定用
の熱線２及び温度補償用の感温抵抗体３が配されてい
る。４は熱線支持体１２と結合された制御回路である。

しかして、本実施例では、バイパス空気通路５に流入し
た空気８ａは、熱線２及び感温抵抗体３の配置箇所を通
過後に２方向に別れ、それぞれバイパス空気通路出口６
から主空気通路９の空気流れ方向に対して直角に吹出さ
れる。この空気の流れ過程において熱線２が空気流量を
検出する。

また、本実施例では、次のようにしてバイパス空気通路
出口６付近に生じる空気流の乱れやエンジン側からの吸
返し等のエンジン脈動により影響を低減させる。

すなわち、主空気通路９中の空気の流れは、特にスロツ
トル弁の全開域において流勢が増し、バイパス通路５設
置部付近で渦流等の乱流が生じ易いが、本実施例では、
バイパス空気通路出口６の直ぐ上流で、ひさし１１が整
流作用をなし、通路出口６付近の乱流を防止する。ま
た、主空気通路９中にエンジンの吹返し等がある場合で
も、バイパス空気通路出口６は主空気通路９の空気流れ
に対し直角方向に開口してあるので、バイパス空気通路
５がエンジン吹返し等によるエンジン脈動力の影響から
逃れることができる。更に、本実施例では、これらと作
用に加えて、バイパス空気通路５の底部５ｃを断面半円
形又は、山形の外形にしてあるので、エンジンからの空
気脈動流は、第４図及び第５図の矢印１０に示すように
底部５ｃにて整流される。第４図、第５図の矢印８ｂ
は、主空気通路９の吸入空気流で、バイパス通路の半円
形上部５ａ及びひさし１１により整流された状態を示し
ている。このようにして、バイパス空気通路５中空気の
流れは、主空気通路９中の空気の流れ状態、エンジン脈
動等の影響をほ〃受けずに正常状態を保ち、ひいては、
熱線による空気流量測定精度を高めることができる。

第６図は、本実施例の熱線式空気流量計と従来の軸流方
式の熱線式空気流量計との、ブースト負圧−出力電圧特
性図をエンジン回転数Ｎをパラメータとして表わす実験
データであり、横軸がブースト負圧Ｐ、縦軸が熱線式空
気流量計出力電圧（Ｖ）を表わし、実線が本実施例、破
線が従来例の特性を示すものである。

しかして、従来例では、〔発明が解決しようとする課
題〕の項でも述べたように、バイパス空気通路が主空気
通路中のエンジン脈動の影響や空気の乱れの影響を受
け、その結果、特にスロツトル全開域で、符号１３に示
すように空気流量計出力電圧Ｖの出力（検出値）が落ち
込んだり元に戻たりする、いわゆる２値現象が生じた
り、出力電圧Ｖが符号１４に示すように適正値から外れ
て跳ね上つてしまう現象が生じることもあつた。

これに対して、本実施例の実験データでは、前述したひ
さし１１等の整流作用や、エンジン脈動の影響をほゞな
くすことにより、２値現象や跳ね上がり現象等がみられ
なかつた。

第３図は本発明の第２実施例を示す縦断面図であり、図
中、第１実施例と同一符号は同一或いは共通する要素を
示すものである。

本実施例は、バイパス通路５ろエルボ形とした点が第１
実施例と異なる点で、その他、バイパス通路５における
出口部６については、第１実施例同様にひさし１１を付
加し、且つ出口方向は主空気通路９の空気流れ方向と直
交する方向に向けてあるため、第１実施例同様の効果を
奏し得る。

また、第２実施例では、熱線支持体１２の長さを短かく
でき、低コスト化を図り得る。

〔発明の効果〕

以上のように本発明によれば、主空気通路におけるバイ
パス空気通路出口付近に発生する空気流の乱れを有効に
防止し、且つエンジン脈動による影響を極力なくして、
バイパス空気通路の流れの正常化、ひいては熱線式空気
流量計の測定精度を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例を示す縦断面図、第２図は
第１実施例に用いるバイパス空気通路の出口部付近を表
わす斜視図、第３図は本発明の第２実施例を示す縦断面
図、第４図及び第５図は上記第１，第２実施例のバイパ
ス空気通路出口部の具体的態様を表わす断面図、第６図
は第１実施例の熱線式空気流量計と従来の熱線式空気流
量計との出力特性を比較した線図である。 １……ボデイ、２……熱線、３……感温抵抗体、５……
バイパス空気通路、５ｃ……バイパス通路底部、６……
バイパス出口、１０……主空気通路、１１……ひさし
部。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】吸気系の一部となるボディの主空気通路内
   にバイパス空気通路を配置し、このバイパス空気通路内
   に吸入空気量を検出するための発熱抵抗体及び温度補償
   用の感温抵抗体とを設けてなる熱線式空気流量計におい
   て、前記バイパス空気通路の出口を前記主空気通路の吸
   入空気流方向に対し略直角方向に開口すると共に、前記
   バイパス空気通路出口の上流側にひさし部を配設してな
   ることを特徴とする熱式空気流量計。
2. 【請求項２】特許請求の範囲第１項において、前記バイ
   パス空気通路は、その通路出口の底部外形が断面略半円
   形又は山形を呈してなる熱式空気流量計。