JPH08240461A - 空気流量測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】出力ノイズ特性の改善を行い、取扱い性の優れ
た発熱抵抗体式空気流量測定装置を提供する事を目的と
している。 【構成】発熱抵抗体式空気流量測定装置の副空気通路出
口付近の主空気通路内壁を平坦にし、主空気通路と副空
気通路の各々の空気の流れの合流をスムーズに行う構造
とした。 【効果】副空気通路出口部付近の主空気通路内壁に平坦
部を持たせる事により副空気通路と主空気通路の空気流
れの合流をスムーズに行う事が可能となり、安定な出力
ノイズ特性を持つ取扱い性に優れた発熱抵抗体式空気流
量測定装置を提供する事が可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関の吸入空気流
量を測定する空気流量計に係わり、特に自動車のエンジ
ンに吸入される空気流量を測定するのに適する発熱抵抗
式空気流量計に関する。

【０００２】

【従来の技術】発熱抵抗体式空気流量測定装置の課題と
して、実車装着時の脈動流下における計測精度の向上が
上げられる。これは、スロットルバルブの全開付近で発
生する逆流により発熱抵抗体が順流だけでなく逆流も検
出してしまい、その結果、発熱抵抗体式空気流量測定装
置の出力が増加してしまう現象等である。この現象を回
避しなければ発熱抵抗体式空気流量測定装置はその機能
が充分とはいえない。このため、従来は特開平２−２３
２５２４に示すようなＬ字形の副空気通路の中に発熱抵
抗体を配置し、副通路の壁により逆流を検出しにくくす
る構造を採っていた。

【０００３】しかし、特開平２−２３２５２４に示すよ
うな構造では主空気通路を構成するボディ内において
は、副通路を構成するために副通路の一部を板材等によ
るカバーにより塞ぐ構造を採っていた。そのために主空
気通路内及び副通路内には型分割が必要となり、その結
果、副通路出口付近に型分割面が出る構造となていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】発熱抵抗体は空気の流
れを素直に検出するため、空気の流れが乱れていると発
熱抵抗体式空気流量測定装置の出力ノイズ特性は悪化す
る。

【０００５】前記した構造とする事により、副通路出口
付近に型分割面の凸部がでるため、これにより、主空気
通路内の壁面付近の空気が乱される。このため、主空気
通路内の壁面付近にある副空気通路出口部の空気の流れ
も乱されてしまうため副空気通路内にある発熱抵抗体の
出力ノイズ特性が悪化してしまうのである。

【０００６】本発明においては、前記した構造を持つ発
熱抵抗体式空気流量測定装置の出力ノイズ特性の改善を
行い、取扱い性の優れた発熱抵抗体式空気流量測定装置
を提供する事を目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記した発熱抵抗体式空
気流量測定装置の出力ノイズ特性の改善を図るために副
空気通路出口付近の主空気通路壁面を平坦にした。

【０００８】

【作用】副空気通路出口付近は主空気通路と副空気通路
の各々の空気の流れが合流し、空気の流れが乱れ易い。
また、この付近に型分割面が有ると分割時に発生する段
差や、バリ等が突起となり更に空気の流れを乱す原因と
なる。

【０００９】これらの対策として副空気通路出口付近の
主空気通路内壁を平坦にした。これにより、型分割によ
る段差やバリ等による空気の乱れの発生を防ぎ主空気通
路と副空気通路の各々の空気の流れの合流をスムーズに
行う事が可能となり、副空気通路内の空気の流れも安定
し、発熱抵抗体式空気流量測定装置の出力ノイズ特性の
改善を行う事が可能となる。これらの対策は、発熱抵抗
体式空気流量測定装置の主空気通路を構成するボディ、
或いは吸気管路の一部に設けても効果は同じである。

【００１０】また、副空気通路出口開口面と前記した主
空気通路内壁の平坦部分を平行にすることにより、出口
部の流れが均一化するため、更に合流をスムーズに行う
事が可能となる。

【００１１】

【実施例】以下本発明の実施例を図１から図９により説
明する。

【００１２】図１は本発明の一実施例を示す発熱抵抗体
式空気流量測定装置の横断面であり、図２はその上流側
（左側）から見た外観図である。また、図３は従来の通
路構造を有する発熱抵抗体式空気流量測定装置の横断面
を示す図である。

【００１３】発熱抵抗体式空気流量測定装置の通路を構
成するボディ３には主空気通路５をブリッジ状に横切る
副空気通路構成部材２内に空気流量を検出する発熱抵抗
体７及び吸入空気温度を検出する感温抵抗体８を備える
副空気通路４が配置されている。発熱抵抗体７及び感温
抵抗体８は、導伝性部材からなる支持部材１０を介し、
駆動回路を内蔵するモジュール９と電気的に接続され、
発熱抵抗体７から得られた信号を空気流量信号として、
コネクタ１６を介してコントロールユニットへ送る働き
を持つ。

【００１４】副空気通路４は主空気通路５の空気流れに
対しほぼ垂直に開口する入口開口面４ａを有する第一通
路と、主空気通路５の空気の流れに対しほぼ平行に開口
している出口開口面４ｂを有する第二通路とが連通しＬ
字形の副空気通路４が構成されている。副空気通路４が
Ｌ字形を持つ理由としては、実車装着時の脈動流下にお
ける計測精度の向上のためである。これは、スロットル
バルブの全開付近で発生する逆流を検出してしまうた
め、発熱抵抗体式空気流量測定装置の出力が増加してし
まう現象である。この現象を回避しなければ発熱抵抗体
式空気流量測定装置はその機能が充分とはいえない。こ
のため、Ｌ字形の副空気通路の中に発熱抵抗体を配置
し、副通路の壁により逆流を検出しにくくする構造とし
たものである。

【００１５】また、前記第二通路はボディ３にＵ字形の
溝を型抜きした後にカバー６を接着等により固定して形
成され構造である。これは、副空気通路４が主空気通路
５を構成するボディ３と一体に構成されているため第二
通路を一度に型抜きする事は不可能であるため副空気通
路内において一度型抜きを施しカバー６を付けて副空気
通路４を構成するのである。ここで問題となるのが型分
割箇所は、型を合わせるために段差が出来たりバリが発
生する事である。図３に示す従来の通路構造では型分割
のパーティングラインが副通路出口４ｂのすぐ上流に配
置されるためパーティングライン下流１４の段差で発生
した剥離渦の影響を副通路出口４ｂがもろに受けてしま
う。このため副通路出口４ｂの流れ状態が不安定になり
その結果、副空気通路内に配置された発熱抵抗体７の検
出する場所の流れも不安定になり発熱抵抗体式空気流量
測定装置の出力ノイズ増大の原因となる。

【００１６】この対策として、図１に示す横通路の副空
気通路出口部４ｂ付近のボディ３には、平坦面１が形成
されている。この平坦面により主空気通路５の空気の流
れと副空気通路の流れの合流部である副空気通路出口部
４ｂ付近において剥離が起きるのを防ぎ、副空気通路出
口付近の空気を安定させ副空気通路を流れる空気の乱れ
を防いでいる。これにより、発熱抵抗体式空気流量測定
装置の出力ノイズの増加を防ぐ事が可能である。

【００１７】また図４はボディ３と副空気通路部材２が
別部材により構成される発熱抵抗体式空気流量測定装置
の横断面であり、図５はその上流側（左側）から見た外
観図である。

【００１８】主空気通路５を構成するボディ３は、ほぼ
円筒形であり、その外壁から内壁に貫通する貫通穴１１
があいている。発熱抵抗体式空気流量測定装置モジュー
ル９には発熱抵抗体７及び感温抵抗体８を内部に備える
Ｌ字形の副空気通路４が一体化されて、副空気通路４を
前記、貫通穴１１から挿入し、発熱抵抗体式空気流量測
定装置として機能する。本実施例においても副空気通路
出口部４ｂ側付近において、ボディ３には平坦面１が形
成されており、副空気通路出口付近の空気を安定させ副
空気通路４を流れる空気の乱れを防いでいる。また、図
６は基本的な構造は図４と同じであるが主空気通路５を
構成する部材として内燃機関に用いられるダクト等の吸
気管１５に用いた場合の実施例を示した図であり、吸気
管１５の一部に平坦部１を有する構造を示した図であ
る。図４から図６に示した通り、副空気通路出口４ｂ付
近に設ける平坦部１は発熱抵抗体式空気流量測定装置自
身に必ずしも持たなければ成立しない物ではなく他の部
材で副空気通路出口４ｂ付近が平坦部１を有する構造で
有ればよい。

【００１９】また、図７に示す構造は本発明の更なる実
施例を示した図であり、図８はその上流（左）側からみ
た図である。主空気通路を構成するボディ３には型分割
によるパーティングライン１３が有る。このパーティン
グライン１３は前記した通り発熱抵抗体式空気流量測定
装置の出力ノイズ増大の原因となる。図６までは主空気
通路の壁面に平坦部１を設けていたが、図７では副空気
通路構成部材２と平坦部１を一体化した物である。平坦
部１と副空気通路構成部材２及び、回路モジュール９と
を一体にする事により、発熱抵抗体式空気流量測定装置
のモジュールは一つの製品として取り扱える物となる。
これにより、内燃機関を取りまとめる企業、例えばカー
メーカは、吸気形に多少の段差等を気にせずに出力ノイ
ズの増大を押さえた発熱抵抗体式空気流量測定装置を得
る事が可能となり、その結果、吸気系の自由なレイアウ
トを行う事が可能となる。

【００２０】図９は電子燃料噴射方式の内燃機関に本発
明品を適用した一実施例を示す。

【００２１】エアクリーナ１００から吸入された吸入空
気１０１は、発熱抵抗体式空気流量測定装置のボディ１
０２、吸気ダクト１０３、スロットルボディ１０４及び
燃料が供給されるインジェクタ１０５を備えたマニホー
ルド１０６を経て、エンジンシリンダ１０７に吸入され
る。一方エンジンシリンダで発生したガス１０８は排気
マニホールド１０９を経て排出される。

【００２２】発熱抵抗体式空気流量測定装置の回路モジ
ュール１１０から出力される空気流量信号、スロットル
角度センサ１１１から出力されるスロットルバルブ開度
信号、排気マニホールド１０９に設けられた酸素濃度計
１１２から出力される酸素濃度信号及びエンジン回転速
度計１１３から出力される回転速度信号を入力するコン
トロールユニット１１４はこれらの信号を演算して最適
な燃料噴射量とアイドルエアコントロールバルブ開度を
求め、その値を前記インジェクタ１０５及びアイドルエ
アコントロールバルブ１１５を制御する。

【００２３】最後に筆者測定による図１に示す本発明品
及び、図３に示す従来品の発熱抵抗体式空気流量測定装
置の出力ノイズ特性を図１０に示す。本発明品では従来
品に対して出力ノイズ特性を約３／４に低減する事が可
能である。

【００２４】

【発明の効果】本発明によれば、副空気通路出口部付近
の主空気通路内壁に平坦部を持たせる事により副空気通
路と主空気通路の空気流れの合流をスムーズに行う事が
可能となり、安定な出力ノイズ特性を持つ取扱い性に優
れた発熱抵抗体式空気流量測定装置を提供する事が可能
となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例であり平坦面をボディに備え
た空気流量測定装置の横断面。

【図２】図１の上流から見た外観図。

【図３】従来の空気流量測定装置の横断面。

【図４】本発明の一実施例であり平坦面をボディに備え
た空気流量測定装置の横断面。

【図５】図４の上流から見た外観図。

【図６】本発明の一実施例で平坦面を吸気ダクトに備え
た空気流量測定装置の横断面。

【図７】本発明の一実施例であり平坦面を副空気通路部
材に備えた空気流量測定装置の横断面

【図８】図７の上流から見た外観図。

【図９】本発明を用いた内燃機関の制御システム図。

【図１０】本発明品及び従来品の発熱抵抗体式空気流量
測定装置の出力ノイズ特性を示す特性図。

【符号の説明】

１…平坦面、２…副空気通路構成部材、３…ボディ、４
…副空気通路 ５…主空気通路、６…カバー、７…発熱抵抗体、８…感
温抵抗体 ９…回路モジュール、１０…支持部材、１１…貫通穴、
１２…整流格子、１３…パーティングライン、１４…パ
ーティングライン下流、１５…吸気ダクト １６…コネクタ、１００…エアクリーナ、１０１…吸入
空気、１０２…ボディ １０３…吸気ダクト、１０４…スロットルボディ、１０
５…インジェクタ １０６…マニホールド、１０７…エンジンシリンダ、１
０８…ガス １０９…排気マニホールド、１１０…回路モジュール １１１…スロットル角度センサ、１１２…酸素濃度計 １１３…エンジン回転速度計、１１４…コントロールユ
ニット

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 五十嵐 信弥 茨城県ひたちなか市大字高場字鹿島谷津 2477番地３日立オートモティブエンジニア リング株式会社内 (72)発明者 小林 千尋 茨城県ひたちなか市大字高場2520番地 株 式会社日立製作所自動車機器事業部内 (72)発明者 斉藤 孝行 茨城県ひたちなか市大字高場字鹿島谷津 2477番地３日立オートモティブエンジニア リング株式会社内

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】空気を導入する主空気通路内に主空気通路
   とほぼ平行な第一空気通路及び第一空気通路と連通し、
   主空気通路とほぼ垂直な第二空気通路からなる副空気通
   路内に検出体を有する空気流量測定装置において、前記
   副空気通路出口開口面と対面した主空気通路内壁がほぼ
   平坦面を有する事を特徴とする空気流量測定装置。
2. 【請求項２】請求項１に記載された空気流量測定装置に
   おいて、内燃機関に用いられ、副空気通路内に発熱抵抗
   体を有する発熱抵抗体式空気流量測定装置において、副
   空気通路出口の開口面と、主空気通路壁面に設けられた
   平坦部はほぼ平行で、かつ、平坦部の少なくとも上流側
   が滑らかなテーパ面を有する事を特徴とする発熱抵抗体
   式空気流量測定装置。
3. 【請求項３】請求項１又は請求項２に記載の副空気通路
   出口平坦部を有し、主空気通路及び副空気通路の一部を
   一体で構成し、更に副空気通路の一部は別部材により成
   るカバーにて覆う事により構成された事を特徴とする発
   熱抵抗体式空気流量測定装置。
4. 【請求項４】請求項１又は請求項２に記載の副空気通路
   出口平坦部を有し、主空気通路を構成するボディと副空
   気通路とは別部材により構成され、ボディに設けられた
   挿入穴に副空気通路を挿入して通路が構成される事を特
   徴とする発熱抵抗体式空気流量測定装置。
5. 【請求項５】請求項１又は請求項２に記載の副空気通路
   出口平坦部を有し、主空気通路を構成する部材は内燃機
   関に用いられる吸気管の一部を用い、その吸気管に設け
   られた挿入穴に副空気通路を挿入して通路が構成される
   事を特徴とする発熱抵抗体式空気流量測定装置。
6. 【請求項６】空気を導入する主空気通路内に主空気通路
   とほぼ平行な第一空気通路及び第一空気通路と連通し、
   主空気通路とほぼ垂直な第二空気通路からなる副空気通
   路内に検出体を有する空気流量測定装置において、前記
   副空気通路出口の開口部に対面してその面が平坦な部材
   を前記副空気通路を構成する部材と一体に設けたことを
   特徴とする発熱抵抗体式空気流量測定装置。
7. 【請求項７】請求項１から６に記載のいずれかの発熱抵
   抗式空気流量測定装置を用いて内燃機関の制御を行う事
   を特徴とする内燃機関制御システム。