JP2515018Y2 - 内燃機関の吸入空気流量測定装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本考案は内燃機関の吸入空気流量を測定する装置の改
良に関する。

〈従来の技術〉 従来、この種の熱線式流量計としては、例えば第４図
に示すようなものがある（特開昭60−236026号公報等参
照）。

即ち、図は熱線式流量計の原理を示す回路図であり、
白金線等で構成された熱線抵抗Rhを基準抵抗R₃に直列に
接続すると共に、前記熱線抵抗Rhと同一の雰囲気中に配
設される温度補償抵抗Rkを固定抵抗R₁、R₂に直列に接続
した上で、これらの２つの直列回路を並列に接続してブ
リッジ回路を構成する。

そして、上記ブリッジ回路の熱線抵抗Rh及び基準抵抗
R₃が直列に接続されている側の分岐点ａの電位Us（基準
抵抗R₃の端子電圧）と、温度補償抵抗Rk、固定抵抗R₁、
R₂が直列に接続されている側の分岐点ｂの電位（固定抵
抗R₂の端子電圧）とが作動増幅器１に供給され、この作
動増幅器１とトランジスタ２、３によって前記ブリッジ
回路への供給電流が制限される。

従って、ブリッジ回路が平衡している状態では流体の
流量が増加し、これによって熱線抵抗Rhが冷却されてそ
の抵抗値が減少すると、ブリッジ回路が非平衡となって
抵抗R₃の端子電圧Usが増大し、作動増幅器１の出力が増
大する。すると、トランジスタ２、３によって制御され
るブリッジ回路への供給電流が増大し、これによって熱
線抵抗Rhが加熱されてその抵抗値が基の値まで増大して
ブリッジ回路の平衡条件である次式 Rh＝R₃・（R₁＋Rk）／R₂ が回復される。

また、流体の温度が低下すると、熱線抵抗Rhが冷却さ
れてその抵抗値が減少するが、熱線抵抗Rhと同一の雰囲
気中に配設されている温度補償抵抗Rkの抵抗値も減少し
てブリッジ回路の平衡を維持するので該ブリッジ回路へ
の供給電流は変化しない。このように、流体の流量とブ
リッジ回路への供給電流とが流体の温度に関係なく、常
に対応するため、例えば基準抵抗R₃の端子電圧Usを測定
することで流体の流量を測定できるのである。

ところで、このような構成になる熱線式流量計を内燃
機関の吸入空気流量測定装置として使用する時は、例え
ば第５図に示すようなものがある。

これについて説明すると、内燃機関の吸気通路を構成
するスロットルボディ41には、図示しない燃料噴射ノズ
ルが装着される主吸気通路43と、主吸気通路43に沿って
配設されると共に、入口47aを該主吸気通路入口43aが開
口されている雰囲気と同一の雰囲気中に開口して、吸入
空気を分流し、出口47bを該主吸気通路43に開口してい
るバイパス通路47とを形成する。

そして、該バイパス通路47の途中に熱線抵抗51および
温度補償抵抗52を配置して、熱線式流量計50を吸入空気
流量測定装置として使用している。

〈考案が解決しようとする課題〉 しかしながら、このように内燃機関の吸入空気流量測
定装置として使用される従来の熱線式流量計にあって
は、バイパス通路47の途中に熱線抵抗51および温度補償
抵抗52が配置されているため、次のような問題点を生じ
ていた。

即ち、バイパス通路の上流に温度補償抵抗52を、その
下流に熱線抵抗51を配置すると、該温度補償抵抗52によ
り空気流に乱れが発生して、前記熱線抵抗51が該乱れの
影響を受け熱線式流量計の出力が不安定となり、絶えず
安定した出力を得られないという問題点があった。

また逆に、バイパス通路の上流に熱線抵抗51を、その
下流に温度補償抵抗52を配置すると、該熱線抵抗51の発
熱により該熱線抵抗51の下流の空気流が加熱され、前記
温度補償抵抗52がこの加熱の影響を受け温度補償に誤差
を生じ、熱線式流量計の検出精度が低下するという問題
点があった。

更に、熱線抵抗51と温度補償抵抗52を空気流に対して
同一の垂直面に並べて配置しても、該バイパス通路の断
面積を減少させることになり、やはり熱線式流量計の検
出精度を低下させることになる。

そこで、本考案は以上のような従来の実情に鑑みなさ
れたもので、熱線式流量計が配置される吸入空気の流れ
を安定させ、熱線式流量計の出力を安定させて内燃機関
の吸入空気流量測定装置の測定精度を向上させることを
目的とする。

〈課題を解決するための手段〉 このため、本考案は、熱線抵抗と温度補償抵抗の抵抗
を含んでブリッジ回路を構成し、該ブリッジ回路への供
給電流値から吸入空気の流量を測定するように構成した
熱線式流量計を備えた内燃機関の吸入空気流量測定装置
において、入口を主吸気通路開口部と同一雰囲気中に開
口し、出口を該主吸気通路下流側に開口することで、吸
入空気を分流するバイパス通路を前記主吸気通路に沿っ
て併設すると共に、該バイパス通路の中心軸と略直交
し、前記吸入空気流量測定装置外部と主吸気通路内部と
を連通する貫通孔を設け、該貫通孔と着脱可能に嵌合す
るホルダに前記バイパス通路を開通させる空気流路を形
成し、前記温度補償抵抗を、前記主吸気通路に臨むよう
に該ホルダの先端部に装着すると共に、前記熱線抵抗
を、前記空気流量に臨むように前記ホルダに装着する構
成とした。

〈作用〉 かかる構成では、熱線抵抗と温度補償抵抗とが同一の
雰囲気中ではあるが別の通路に配置されるので、お互い
に影響し合うことがなく、熱線式流量計が配置される吸
入空気流の流れが安定する。

さらに、かかる構成では、温度補償抵抗を主吸気通路
に配置しているため、吸気通路の外壁部からの温度影響
を受けることが防止される。ここで、特に低流速域にお
いては、特に外壁部からの温度影響が大きくなるため、
主吸気通路の空気温度を直接計測することにより低流速
域においてもバイパス通路に温度補償抵抗を配置した場
合に比べて、外壁部からの温度影響を受けにくく、熱線
式流量計の検出精度の低下を防止することが可能とな
る。

また、熱線抵抗及び温度補償抵抗を着脱可能な挿入式
のホルダに装着する構成としたため、生産バラツキの検
査、保守点検等が容易となり、吸入空気流量測定装置の
コストダウンが可能となる。

〈実施例〉 以下、本考案の一実施例を図面に基づいて説明する。

第１図〜第３図において、内燃機関10の吸気通路を構
成するスロットルボディ11には、図示しない燃料噴射ノ
ズルが装着される主吸気通路13と、主吸気通路13に沿っ
て配設されると共に、入口17aを該主吸気通路入口13aが
開口されている雰囲気と同一の雰囲気中に開口して、吸
入空気を分流し、出口17bを該主吸気通路13に開口して
いるバイパス通路17とを形成する。

該バイパス通路17の中心軸と該主吸気通路の中心軸と
を横切る方向に、外壁部18と、バイパス通路17と主吸気
通路13との間のスロットルボディ部15に中心軸を同じく
する貫通孔19,20を設け、該貫通孔19,20にはホルダ22が
固定される。

ホルダ22は、第２図に示すように、先端に温度補償抵
抗23が装着され、また概中間部には前記バイパス通路17
の開口面積と同等、若しくは該バイパス通路17の開口面
積よりも大きな開口面積の空気流路24が開口される。そ
して、該空気流路24の中心には熱線抵抗25が配置されて
いる。

ここでかかるホルダ22の外周面26には、例えば第２図
に示すようにネジ部27が形成されており、このネジ部27
が前記貫通孔19の内周面に形成されたネジ部16と嵌合
し、該ホルダ22が保持される。

また空気流路24が形成されているホルダ22の外周部28
も前記貫通孔20に嵌合されることにより、ホルダ22とス
ロットルボディ11が一体に固定される。

ここでネジ部26を設けないで、ホルダ22の外周面26に
抜け止め部を設け、前記貫通孔19に該抜け止め部が嵌合
する凹部を設ける等、該ホルダ22と該スロットルボディ
11とが一体に且つ簡易に固定されればよい。

該ホルダ22が前記貫通孔19,20に装着されると、温度
補償抵抗23は主吸気通路13内に配置され、熱線抵抗25が
バイパス通路17に配置される。なお、29は熱線式流量計
の制御回路部である。

かかる構成において、前記熱線抵抗25および温度補償
抵抗23は第４図に示したようなブリッジ回路を構成し、
このブリッジ回路を平衡させるべく供給した電流値に基
づいて流体の流量が測定され、かつ、流体温度の変化を
温度補償抵抗23によって補正することは従来と同様であ
る。

また、熱線抵抗25と温度補償抵抗23とが、別々の通路
ではあるがその入口部を同一雰囲気中に開口するバイパ
ス通路17と主吸気通路13に配置されるので、お互いに影
響し合うことがない。即ち、温度補償抵抗23により空気
流に乱れが発生して、前記熱線抵抗25が該乱れの影響を
受け、熱線式流量計の出力が不安定となったり、熱線抵
抗25の発熱により該熱線抵抗25の下流の空気流が加熱さ
れ、前記温度補償抵抗23がこの加熱の影響を受け、温度
補償に誤差を生じたりすることがないので、熱線式流量
計が配置される吸入空気の流れが安定となり、熱線式流
量計の出力が安定となって、内燃機関の吸入空気流量測
定装置の測定精度を向上させることが可能となる。

さらに、温度補償抵抗23が主吸気通路13に配置される
が、該温度補償抵抗23と外壁部18との間にはスロットル
ボディ部15及びバイパス通路17が介在する構成であるの
で、該温度補償抵抗23が外壁部18を介して外界からの温
度影響を受けることが防止される。ここで、特に低流速
域においては、特に外壁部18からの温度影響が大きくな
るため、主吸気通路13の空気温度を直接計測することに
より低流速域においてもバイパス通路17に温度補償抵抗
を配置した場合に比べて、外壁部18からの温度影響を受
けにくくなり、もってさらに熱線式流量計の出力が安定
し、内燃機関の吸入空気流量測定装置の測定精度を向上
させることが可能となる。

また、熱線抵抗25及び温度補償抵抗23が、着脱可能な
挿入式のホルダ22に装着されているので、例えば、吸入
空気流量測定装置を内燃機関に装着した後でも、吸気通
路からスロットルボディ11を取り外さず、熱線抵抗25及
び温度補償抵抗23の保守点検が容易に行うことができ、
この観点からも吸入空気流量の測定精度を向上すること
ができる。

〈考案の効果〉 以上説明したように本考案によれば、熱線式流量計の
温度補償抵抗を主吸気通路に配置し、熱線抵抗を主吸気
通路と連通するバイパス通路に配置した構成としたの
で、熱線抵抗と温度補償抵抗とが同一の雰囲気中ではあ
るが別の通路に配置されるので、お互いに影響し合うこ
とがなく、熱線式流量計が配置される吸入空気流の流れ
が安定し、また吸気通路の外壁部からの温度補償抵抗へ
の温度影響も排除することが可能となり、熱線式流量計
の出力が安定して、内燃機関の吸入空気流量測定装置の
測定精度が向上するという効果がある。

また、熱線抵抗及び温度補償抵抗が着脱可能な挿入式
のホルダに装着されているので、吸入空気流量測定装置
を内燃機関に装着した後でも、熱線抵抗及び温度補償抵
抗の保守点検を容易に行うことができ、この観点からも
吸入空気流量の測定精度を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係わる内燃機関の吸入空気流量測定装
置の一実施例を示す断面図、第２図は同上実施例の熱線
式流量計を取り付けるスロットルボディの断面図、第３
図は熱線式流量計の抵抗が取付られるホルダの平面図、
第４図は熱線式流量計の回路図、第５図は従来の内燃機
関の吸入空気流量測定装置の一例を示す断面図である。 11…スロットルボディ、13…主吸気通路 17…バイパス通路、17b…バイパス通路出口 23…温度補償抵抗、25…熱線抵抗、29…熱線式流量計の
制御回路部

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】熱線抵抗と温度補償抵抗の抵抗を含んでブ
   リッジ回路を構成し、該ブリッジ回路への供給電流値か
   ら吸入空気の流量を測定するように構成した熱線式流量
   計を備えた内燃機関の吸入空気流量測定装置において、 入口を主吸気通路開口部と同一雰囲気中に開口し、出口
   を該主吸気通路下流側に開口することで、吸入空気を分
   流するバイパス通路を前記主吸気通路に沿って併設する
   と共に、該バイパス通路の中心軸と略直交し、前記吸入
   空気流量測定装置外部と主吸気通路内部とを連通する貫
   通孔を設け、該貫通孔と着脱可能に嵌合するホルダに前
   記バイパス通路を開通させる空気流路を形成し、前記温
   度補償抵抗を、前記主吸気通路に臨むように該ホルダの
   先端部に装着すると共に、前記熱線抵抗を、前記空気流
   路に臨むように前記ホルダに装着することを特徴とする
   内燃機関の吸入空気流量測定装置。