JP3523022B2 - 発熱抵抗体式空気流量測定装置及び内燃機関の吸気系システム及び内燃機関の制御システム - Google Patents

発熱抵抗体式空気流量測定装置及び内燃機関の吸気系システム及び内燃機関の制御システム

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JP3523022B2 JP17063097A JP17063097A JP3523022B2 JP 3523022 B2 JP3523022 B2 JP 3523022B2 JP 17063097 A JP17063097 A JP 17063097A JP 17063097 A JP17063097 A JP 17063097A JP 3523022 B2 JP3523022 B2 JP 3523022B2
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    • G01F1/698—Feedback or rebalancing circuits, e.g. self heated constant temperature flowmeters
    • G01F1/699—Feedback or rebalancing circuits, e.g. self heated constant temperature flowmeters by control of a separate heating or cooling element

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関に吸入さ
れる空気の流量を計測するのに適する発熱抵抗体式空気
流量測定装置に係り、電子回路を内装保護するハウジン
グと副空気通路とを有する発熱抵抗体式空気流量測定装
置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来技術の発熱抵抗体式空気流量測定装
置として、特開平３−２３３１６８号公報に開示された
技術があり、この技術は、電子回路を内装保護するハウ
ジング部と副空気通路部とを一体に形成し、ハウジング
部と副空気通路部を一平面上に並設した構成のものであ
る。そして、これらのハウジング部と副空気通路部をプ
ラスチック材の一体成形品で形成するものが出現してい
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術には、未だ、(１)副空気通路とハウジングを形成
する部材は、挿入取付されるに適する形状(挿入穴寸法
や挿入部材の厚さ寸法が最適)であること、(２)副空気
通路とハウジングの位置関係がばらつかないこと即ち、
主空気通路を構成する部材へ取付固定した後の副空気通
路の設置位置がばらつき・変化しないこと、(３)使用環
境条件による変形等が小さく耐久信頼性が十分に確保さ
れること、(４)副空気通路の形状設定に自由度があるこ
と、即ち、複雑な形状でも容易に製作可能であることな
どの点に関して改善の余地がある。
【０００４】従って、本発明の目的は、上記課題に応え
つつ、使用環境に耐え高精度に空気流量が測定でき信頼
性等に優れた発熱抵抗体式空気流量測定装置を提供する
ことにある。また、高性能や高信頼性に繋がる内燃機関
の吸気系システム及び内燃機関の制御システムを提供す
ることにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明による発熱抵抗体式空気流量測定装置の特徴は、発熱
抵抗体等からなる流量測定部を内蔵する副空気通路部と
該流量測定部を加熱制御する電子制御部を内包するハウ
ジング部とを隣り合わせに並設し該ハウジング部と前記
副空気通路部とをプラスチック材にて成形した発熱抵抗
体式空気流量測定装置において、前記ハウジング部と前
記副空気通路部とを個々に分割して成形し、前記ハウジ
ング部と前記副空気通路部とを隣接固着すると同時に機
械的強度を有する平板状の金属ベース部材上の長手方向
に並べて、当該金属ベース部材に前記ハウジング部と前
記副空気通路部とを固着することにある。そして、前記
ハウジング部と前記副空気通路部と前記金属ベース部材
との間の前記固着は、互いに異なる２部材に接合する面
を共有していることが望ましい。
【０００６】また、他の特徴は、内燃機関の吸気通路を
構成する部材を主空気通路とし、前記主空気通路を流れ
る空気の一部が流入する少なくともひとつの曲がり部を
有する副空気通路と、前記副空気通路の内部に配置され
た発熱抵抗体等と、該発熱抵抗体等と電気的に接続され
て前記発熱抵抗体等からの放熱量を基に空気の流量に応
じた信号を出力する電子回路とを有する発熱抵抗体式空
気流量測定装置において、前記電子回路を内装保護する
ハウジングは、前記電子回路の周囲を囲う枠体部等と、
前記電子回路と外部機器とを電気的に接続するためのコ
ネクタターミナルを有するコネクタ部と、前記枠体部等
に対して前記コネクタ部の反対側に設けられて前記発熱
抵抗体等または当該発熱抵抗体等支持部材を固定するた
めの固定部とを一体化したプラスチック成形品であり、
前記副空気通路を構成する部材はプラスチック成形品で
あり、前記ハウジングの少なくとも前記枠体部等と前記
副空気通路を構成する部材とを扁平状に形成し、かつ平
板状の金属ベース部材上の長手方向に並べて固定し、前
記発熱抵抗体等を前記副空気通路中に配置する所にあ
る。
【０００７】さらに、別の特徴は、前記電子回路を内装
保護するハウジングは、前記電子回路の周囲を囲う枠体
部等と、前記電子回路と外部機器とを電気的に接続する
ためのコネクタターミナルを有するコネクタ部と、前記
枠体部等に対して前記コネクタ部の反対側に設けられて
前記発熱抵抗体等または当該発熱抵抗体等支持部材を固
定するための固定部とを一体化したプラスチック成形品
であり、前記副空気通路を構成する部材はプラスチック
成形品であり、前記ハウジングの少なくとも前記枠体部
等と前記副空気通路を構成する部材とを扁平状に形成
し、かつ平板状の金属ベース部材上の長手方向に並べて
固定し、前記枠体部等の前記金属ベース部材の反対面を
覆うカバーを設けて該カバーを前記ハウジング及び前記
副空気通路を構成する部材の両方に固定し、前記枠体部
等の一方側を前記金属ベース部材にて反対側を前記カバ
ーにて覆って外部から閉ざされた空洞に前記電子回路を
内装する点にある。
【０００８】一方、上記目的を達成する内燃機関の吸気
系システムは、請求項１ないし請求項６のいずれか１項
記載の発熱抵抗体式空気流量測定装置をエアクリーナの
流量計ボディ部に装着するものである。また、内燃機関
の吸気系システムは、請求項１ないし請求項６のいずれ
か１項記載の発熱抵抗体式空気流量測定装置を用いて燃
料制御を行なうものである。
【０００９】本発明によれば、プラスチック材からなる
ハウジング部と副空気通路部を分割成形することによっ
て個々の長手方向寸法を短縮して両者の初期成形時の寸
法変化を抑え、かつ、ハウジング部と副空気通路部とを
固着すると同時に両者を機械的強度を有する金属ベース
部材に固着して組立時と経時の寸法変化をそれぞれ小さ
く抑えて寸法精度を確保し、寸法変化による測定精度へ
の影響が少なくなって高精度に空気流量が測定できる。
また、分割部材間において互いに異なる２部材に接合す
る面を共有させつつ固着し脱落頻度を低減して、耐久信
頼性の向上に結び付けられる。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照しながら説明する。図１は、本発明によ
る一実施例の発熱抵抗体式空気流量測定装置を示す断面
図である。図２は、図１のＩ−Ｉ断面を示す図である。
図１と図２を同時に参照しながら説明する。図におい
て、第１の実施例の発熱抵抗体式空気流量測定装置は、
内部に主空気通路８１を形成する流量計ボディ８６と、
主空気通路８１に流量測定部位を配設し主空気通路８１
を流れる空気流量を計測する計測部８７とを含み構成さ
れる。尚、発熱抵抗体式空気流量測定装置(以下、空気
流量測定装置とも略称する)は、計測部８７のみにて構
成されると狭義に解するも可である。
【００１１】第１の実施例の計測部８７は、流量測定用
の発熱抵抗体１及び温度検出用の感温抵抗体２と、発熱
抵抗体１及び感温抵抗体２を支持する複数個の支持ター
ミナル３５と、電子回路としての回路基板６と、回路基
板６を収容するための両側に開放面のある空洞を有し
て、発熱抵抗体１及び感温抵抗体２を支持する支持ター
ミナル３５(即ち、発熱抵抗体等支持部材)を固持するハ
ウジング３と、片側が開放している略コの字形状の副空
気通路を形成して該副空気通路に発熱抵抗体１及び感温
抵抗体２を内設する副通路部材４(即ち、副空気通路を
構成する部材)と、回路基板６を搭載しつつ、ハウジン
グ３の空洞の一方側の開放面と片側開放形状の副空気通
路の片側開放面とを一緒に被覆する第１の被覆体として
の金属製ベース５と、ハウジング３の空洞の他方側の開
放面を被覆する第２の被覆体としてのカバー９とを含み
構成する。なお、発熱抵抗体１及び感温抵抗体２を、発
熱抵抗体等、または発熱抵抗体等からなる流量測定部
と、また、回路基板６を電子制御部と、ハウジング３を
ハウジング部、そして、副通路部材４を副空気通路部と
も呼称する。
【００１２】そして、ハウジング３は、プラスチック材
から一体成形した成形品であって、回路基板６を内包し
保護するための前述の空洞を形成する枠体部３１と、外
部機器と電気的に接続するコネクタターミナル３３を埋
設したコネクタ部３２と、発熱抵抗体１及び感温抵抗体
２を支持している複数個の支持ターミナル３５を固持す
る固定部３４と、固定フランジ３６とから構成される。
そして、ハウジング３の少なくとも枠体部３１は扁平状
に形成されている。また、枠体部３１は、後述する箱状
体部31ａと合わせて枠体部等と呼称する。
【００１３】なお、感温抵抗体２は、発熱抵抗体１の加
熱温度と吸気温度との温度差を一定に制御するために設
けられた吸気温度検出用の抵抗体である。また、各抵抗
体は支持ターミナル３５に溶接によって固定される。こ
の時、ハウジング３はターミナル類をインサート成形し
たプラスチックモールド部品単品なので、支持ターミナ
ル３５の各抵抗体１及び２の溶接部の周囲には、溶接の
ための電極や抵抗体を持ってくるチャック等が干渉する
部分が無いため、作業性に優れている。
【００１４】また、ハウジング３に隣接し並設される副
通路部材４は、入口開口面４１と第１の流路４２と曲が
り部４３と第２の流路４４と出口開口面４５とから形成
される副空気通路を内部に有する。すなわち、副空気通
路は、空気通路の入口として空気流の垂直方向に開口し
た入口開口面４１と、入口開口面４１から空気流に平行
に延長し内部に発熱抵抗体１及び感温抵抗体２を収容し
ている第１の流路４２と、ハウジング３からは離れた位
置側にあって第１の流路４２に平行並列な流路を有する
第２の流路４４と、入口開口面４１に対して反対側の端
部に位置し略コの字形状に曲がって第１の流路４２と第
２の流路４４とを連通する曲がり部４３と、第２の流路
４４の曲がり部４３に対し反対側の端部にあって入口開
口面４１に隣合わせの位置に該入口開口面４１の面に対
して垂直な面を有して空気通路の出口として開口した出
口開口面４５とから形成される。
【００１５】そして、副通路部材４は、プラスチック材
から扁平状に一体成形したものであって、該副通路部材
４は、略コの字形状に曲がった溝を掘り込んで、片側開
放面を有したシェル状の成形品である。なお、図２に示
すように、副通路部材４は、ハウジング３との間の接続
部５１の接合面にて、また、後述するカバー９との間の
接続部５２の接合面にて接続固定される。さらに、副通
路部材４は、後述する金属ベース部材によって固定され
たときに該片側開放面が覆われて副空気通路を形成す
る。
【００１６】次に、金属ベース部材としての金属製ベー
ス５は、例えば、プレス打抜き鋼板材から略長方形の平
板形状に製作され、回路基板６を搭載するとともに、ハ
ウジング３の空洞の一方側の開放面と、副通路部材４の
片側が開放している副空気通路の開放面とを一緒に覆う
と同時に、共に扁平状に形成した枠体部３１及び副通路
部材４を固着するものである。尚、このとき、金属製ベ
ース５の長手方向に合わせてハウジング３(の枠体部３
１)と副通路部材４とは並べられて固定され、かつ、空
気流量測定装置を形成する一方側のハウジング３のコネ
クタ部３２から反対側の副通路部材４までが、ハウジン
グ３の枠体部３１を挟んで一平面上に形成されている。
換言すれば、ハウジング３の少なくとも枠体部３１と副
通路部材４とは扁平状に形成され、かつ平板状の金属製
ベース５上の長手方向に並べられて固定されている。そ
して、金属製ベース５は、ハウジング３及び副通路部材
４を被覆するための、換言すれば、接続するための、接
続部としての接着固定突起または位置決め溝などを有す
るように構成されている。
【００１７】したがって、本発明による発熱抵抗体式空
気流量測定装置の特徴は、ハウジング部としてのハウジ
ング３と副空気通路部としての副通路部材４とを個々に
分割して成形し、ハウジング３及び副通路部材４を隣接
固着すると同時に機械的強度を有する平板状の金属製ベ
ース５上の長手方向に並べて、ハウジング３及び副通路
部材４を当該金属製ベース５に固着したところにある。
本構成であれば、ハウジング３及び副通路部材４が一体
成形されている従来品よりも、ハウジング３及び副通路
部材４を分割することによって、個々の長手方向寸法が
短縮するので、プラスチック成形時の両者の初期寸法変
化を小さく抑えることができる。具体的には、 一体成
形品の初期寸法変化に比べて、 分割品の両者の初期寸
法変化を、１／４位に小さくすることが可能である。
【００１８】また、金属製ベース５は、機械的強度を有
するものであるので、空気流量測定装置の組み立てにお
ける組立台の役目(寸法基準の機能)を持たせることもで
き、組立寸法をきちんと出すことが可能となる。さら
に、金属製ベース５自体は経時変化し難いので、この金
属製ベース５に固着拘束されたハウジング３及び副通路
部材４の経時寸法変化がそれぞれ小さく抑えられること
になる。従って、空気流量測定装置の寸法変化による測
定精度への影響が少なくなると言える。
【００１９】一方、カバー９は、プラスチック材または
鋼板材からなり、ハウジング３の空洞の他方側の開放面
を被覆するものである。尚、カバー９は、後述するよう
に、副通路部材４と一体化することができるし、また、
金属製ベース５と一体化することができるので、カバー
９の構成は、本発明による発熱抵抗体式空気流量測定装
置に必須のものではないと言える。そして、カバー９
は、図２に示すように、副通路部材４とハウジング３
に、位置決め溝などの接続部５２の接合面を介して接続
される。
【００２０】上記構成のように、ハウジング３と副通路
部材４と金属製ベース５とカバー９の各分割部材間は、
互いに異なる２部材に接続される接合面を有するように
構成されている。即ち、本発明による発熱抵抗体式空気
流量測定装置の他の特徴は、ハウジング部と副空気通路
部と金属ベース部材との間の固着は、互いに異なる２部
材に接合する面を共有するものである点にある。本構成
であれば、２個所であって、且つ、異なる部材の接合面
にて接続固定するので、１個所の接合面の場合に比べ
て、各部材の剥離の発生頻度が減り、脱落が防止され
る。尚、接合面を、(1)２個所以上に設ける、(1)異なる
方向(例えば、水平面と垂直面)の接合面を持たせるなど
を行えば、更に好ましいと言える。
【００２１】次に、接着等による接続固定の工順一例に
ついて、説明する。 まず、金属製ベース５
にハウジング３と副通路部材４を接着固定する。同時に
金属製ベース５に回路基板６を接着する。次に、回路基
板６とコネクタターミナル３３並びに支持ターミナル３
５の間を、導電性リード７により電気的に接続する。そ
の後、カバー９をハウジング３と副通路部材４とに接着
固定する。このようにして、ハウジングと副空気通路を
一体化したモジュールとしての計測部８７を製作するも
のである。
【００２２】一方、流量計ボディ８６は、主空気通路８
１を形成する円筒体をベースにハウジング３の固定フラ
ンジ３６をネジ８４で固定するためのハウジング取付固
定面８２と、副通路部材４やハウジング３を外部から主
空気通路内に挿入するための挿入穴８３とを有するプラ
スチック製モールドあるいは金属製鋳物部品である。上
記モジュール(計測部８７)を、流量計ボディ８６の挿入
穴８３より、副通路部材４が主空気通路８１の内部に位
置するように挿入し、ハウジング３に形成された固定フ
ランジ３６を流量計ボディのハウジング取付固定面８２
にネジ８４で固定することで空気流量測定装置が完成さ
れる。
【００２３】上記のように、計測部８７の主空気通路８
１内部へ挿入される部分としてのハウジング３の枠体部
３１及び副通路部材４は、扁平形状に成形されており、
その挿入方向に対して垂直に切った断面形状は、どの部
分でもハウジング３の枠体部３１と金属製ベース５及び
カバー９により形成される回路基板６を内装保護するケ
ース部分の断面形状とほぼ同じとなるので、その大きさ
を回路基板６の大きさに応じた最小必要寸法にできる。
このため、流量計ボディ８６に形成される挿入穴８３の
大きさも最小とすることができ、また、主空気通路８１
の流路としての障害物となる挿入体の幅も最小にでき
る。従って、コンパクトでレイアウトがし易く、また、
主空気通路の通気抵抗の少ない空気流量測定装置が得ら
れる。
【００２４】即ち、本発明による発熱抵抗式空気流量測
定装置の一つの特徴は、主空気通路を形成する部材とし
て空気流量測定装置の専用ボディを設け、専用ボディに
は、副空気通路及びハウジングの一部が挿入されるため
の挿入穴と、ハウジングの一部を固定するための固定部
を有し、主空気通路の主流の流れ方向に対して金属ベー
ス部材がほぼ平行となるように副空気通路及びハウジン
グの一部が挿入され、また、ハウジングの一部を専用ボ
ディに固定し、副空気通路が専用ボディの内側すなわち
主空気通路内に位置し、ハウジングのコネクタ部が専用
ボディの外部に位置するように固定しているところにあ
る。
【００２５】以上を纏めて、補足説明すると次の通りで
ある。 計測部８７の先端(一
方側)としてのコネクタ部３２から末端(反対側)として
の副通路部材４までの寸法は長いものであるが、ハウジ
ング３と副通路部材４を別々のプラスチック成形品とし
ているため、両部品をプラスチック一体成形品とした場
合に問題となる反りや歪み等を大幅に低減することが可
能である。一方、両者を金属製ベース５に接着固定して
いるため、ある程度の反りや歪みを吸入できるし、２部
品を組み付けた時の寸法誤差を低減することが可能であ
る。特に、上記のように挿入方向と垂直な断面形状が最
小化されており、かなり偏平な長方形となっているため
に、単純にハウジング３へ副通路部材４を接合する場合
は両者の角度に狂い等が生じ易く、真っ直ぐな構造体を
形成し難い点があるが、これが解消される。
【００２６】また、使用環境条件、特に温度の変化時に
変形が大きいプラスチック製部品であるハウジング３と
副通路部材４は、機械的強度が大きく温度変化による変
形の小さい金属製ベース５に固定されているので、耐久
劣化の低減が図れる。すなわち、ハウジングと副空気通
路を分割することによって、両者の初期成形時の寸法変
化を、そして両者を金属ベース部材に固定して組立時と
経時の寸法変化をそれぞれ小さく抑えられるので、寸法
精度が確保されて、空気流量測定装置の測定精度への影
響が少なくなる。
【００２７】更に、金属製ベース５はハウジング３と副
通路部材４に固着され、ハウジング３は金属製ベース５
と副通路部材４とカバー９に固着され、副通路部材４は
金属製ベース５とハウジング３とカバー９に固着され、
カバー９はハウジング３と副通路部材４に固着されてい
る。従って、一つの部品は必ず２つ以上の部品と固着し
ているので、部品間の接着性を悪化させるような条件(
例えば、接合面の洗浄不良、接着作業不良など)があっ
ても、別部材間との接合が保たれているので、部品の脱
落等の発生が生じ難い構造となっている。即ち、分割部
材間を互いに異なる２部材に接合面を共有させて固定す
るので、脱落などが防止されて耐久信頼性性の向上が図
られる。
【００２８】またさらに、ハウジング３と副空気通路４
を金属製ベース５を介して一体化した計測部８７は、金
属製ベース５の上面に、ハウジング３，副通路部材４，
回路基板６，カバー９の順に積み上げて組み立てられる
構成であるので、生産性にも優れている。なお、更なる
部品数削減を図るために、後述するように副通路部材４
とカバー９を一体成形のプラスチック材とするも可であ
る。
【００２９】ところで、副通路部材４を上記のようなコ
の字形にしているのは、脈動流下における計測精度の悪
化を防止するためと、発熱抵抗体１の汚損等による経時
劣化の低減を目的としたものである。曲がり部を有する
副空気通路の上記効果についてはいくつかの従来例があ
り、コの字形の副空気通路も公知であるので、ここで
は、その作用効果についての説明は省略する。本発明の
従来例との違いは、コの字形のような複雑な形状の副空
気通路も片面を開放して通路部を溝状に掘り下げたシェ
ル状のプラスチック製部品を、金属ベース部材で前記開
放面を覆うように固定することで、容易に形成可能とな
る形成手段を明確にした点である。
【００３０】即ち、本発明による発熱抵抗体式空気流量
測定装置の別の特徴は、副空気通路は、ハウジングの枠
体部等の発熱抵抗体等固定部を形成した面に沿った第１
の流路と、該第１の流路と平行で、第１の流路及びハウ
ジングと同一平面上にあって第１の流路よりハウジング
から離れた位置に形成された第２の流路とからなり、第
１の流路の端部は、片側がハウジングの発熱抵抗体等固
定部を形成した面に対して垂直な面に開口して副空気通
路の入口を形成し、反対側端部は垂直面方向は閉ざされ
第２の流路との境界が開口しており第１の流路と第２の
流路を連通し、第２の流路は、第１の流路の副空気通路
入口を形成した方向と同じ方向の端部で副空気通路の入
口開口面とは垂直な面に開口して副空気通路の出口を形
成しており、従って入口から出口までコの字形の副空気
通路を形成していることにある。
【００３１】また、感温抵抗体部分の副空気通路の最狭
部とするなどの断面積変化も、前記シェル状部品の溝深
さを変えることにより副空気通路の通路幅が変わるので
自由に設定できる。また更に、このような形状設定の自
由な副空気通路がひとつのプラスチック部品で形成され
るので、他の部品をいっさい変えずに、副空気通路構成
部材の変更のみで副空気通路を機種毎に最適な形状に設
定することができる。即ち、本発明による発熱抵抗体式
空気流量測定装置のもう一つ別の特徴は、金属ベース部
材の副空気通路の内壁を形成する部分はほぼ平坦であ
り、副空気通路を形成するシェル状部材は深さを変えて
段差を有する底面を形成しており、金属ベース部材の形
成する面と副空気通路を構成するシェル状部材の底面と
の間隔、即ち副空気通路の通路幅が変化する副空気通路
を構成している点にある。
【００３２】次に、他の実施例について説明する。図３
は、本発明による第２の実施例の発熱抵抗体式空気流量
測定装置を示す断面図である。図４は、図１のＩＩ−Ｉ
Ｉ断面を示す図である。図３と図４を同時に参照して説
明する。図において、第２の実施例の空気流量測定装置
は、電子回路としての回路基板６を内包し片側のみが開
放している空洞を有し発熱抵抗体１及び感温抵抗体２を
支持する支持ターミナル３５を固持するハウジング３
と、Ｌ字形の副空気通路に発熱抵抗体１及び感温抵抗体
２を内設する副通路部材４と、ハウジング３と副通路部
材４とを固持する金属製ベース５と、回路基板６を収容
したハウジング３の空洞の片側開放面を被覆するカバー
９とを含み構成される。
【００３３】そして、ハウジング３は、回路基板６を内
装保護する箱状体部31ａと、コネクタターミナル３３を
保有するコネクタ部３２と、支持ターミナル３５を固持
する固定部３４とを、一体に成形したプラスチック部品
である。この箱状体部31ａの空洞底面に回路基板６を接
着固定し、導電性リード７にて、コネクタターミナル３
３と回路基板６の間、ならびに各抵抗体を溶接によって
固定した支持ターミナル３５と回路基板６の間を、電気
的に接続する。
【００３４】副通路部材４は、ひとつの直角曲がり部を
有するＬ字形の副空気通路を形成したプラスチック部品
である。このようなＬ字形の副空気通路は、ひとつのプ
ラスチック成形品として製作可能である。そして、隣接
して並設した副通路部材４とハウジング３とを金属製ベ
ース５に接着固定し、カバー９をハウジング３に接着固
定することで、計測部８７としての空気流量測定装置が
形成される。
【００３５】本実施例では、第１の実施例の金属製ベー
ス５ではなくハウジング３に回路基板６を固着し、金属
製ベース５にてハウジング３と副通路部材４と並設固定
し、ハウジング３にカバー９を取り付けることにより、
ハウジングと副空気通路を一体化したモジュールとして
の計測部８７を完成する構成となっている。尚、ハウジ
ング３にカバー９を取り付ける方法は、カバー９の先端
がパチンとハウジング３に嵌合するタイプの、所謂取り
付け取り外しが自在のタイプとなっている。本構成であ
れば内蔵している回路基板６の調整作業が遣り易いとい
う利点がある。
【００３６】本実施例のように、金属製ベース５にハウ
ジング３と副通路部材４を接着固定する構造とすること
により、ハウジング３に対する副通路部材４の位置精度
を向上することが可能となり、また、温度変化等により
生じる変形等が強度部材でもある金属製ベース５に抑え
られるので、耐久性が確保される。さらに、第２の実施
例の場合も、分割部材間は互いに異なる２部材に接合面
を共有して固定されるので、脱落などが防止されて耐久
信頼性の向上が図られる。
【００３７】なお、本実施例では、図４に示す副通路部
材４の端部の薄肉接続部４ａにて、副通路部材４とカバ
ー９とを一体化してプラスチック成形している。この構
成であれば、部品点数が減るという利点がある。また、
詳細についての図示説明はないが、別の実施例として、
金属製ベース５がカバー９と一体化して兼用している構
成、即ち、一個の金属製ベース５がハウジング３と副通
路部材４とを固持し、かつ、ハウジング３または／およ
び副通路部材４の開放面を被覆する構成も、当業者であ
れば容易に考えられる。
【００３８】以上のように、本発明による発熱抵抗体式
空気流量測定装置の特徴は、下記のように構成した点に
ある。 (１)ハウジング部材として、電子回路を内装保護するた
めの両側に解放面を有する枠体部あるいは箱状体部(以
下、枠体部等という)と、コネクタ部と、感温抵抗体あ
るいは感温抵抗体を支持する部材の固定部とをプラスチ
ック部品として一体に形成して、枠体部等に対してコネ
クタ部と固定部とを相対する面に設けて、コネクタ部の
反対側に副空気通路を構成する部材( 以下、副空気通路
構成部材という)を固定する、 (２)少なくとも枠体部等
と副空気通路構成部材とを、ひとつの金属ベース部材の
同一平面上に並設固定する、(３)副空気通路構成部材を
シェル状のプラスチック部品として一体に形成して、シ
ェル状の解放面を金属ベース部材で覆って副空気通路を
完成する、(４)枠体部等が有する一方の解放面を副空気
通路構成部材の解放面とともに金属ベース部材で覆う、
(５)カバー部材で枠体部等が有する他方の解放面を覆
う、(６)ハウジング部材，副空気通路構成部材，金属ベ
ース部材及びカバー部材は、各々の部材が異なる他の２
つ以上の部材と互いに結合するところにある。
【００３９】次に、実装例について説明する。図５は、
本発明による発熱抵抗体式空気流量測定装置を内燃機関
に実装した一実施例を示す断面図である。エンジンルー
ム内に配置されているエアクリーナの一部を流量計ボデ
ィとして流用し、図１の実施例に示した空気流量測定装
置を該エアクリーナに装着した状態の内燃機関の吸気系
システムを示している。
【００４０】図において、内燃機関の吸気系システム
は、エアクリーナと空気流量測定装置と吸気ダクト３０
とを含み構成される。そして、エアクリーナは、新規空
気を取込むための導入ダクト２５を有する上流側ケース
部材２６と、エアクリーナを吸気ダクト３０に接続する
ためのダクト２８( 即ち、エアクリーナの流量計ボディ
部、第１の実施例における流量計ボディ８６に相当する
もの )を有する下流側ケース部材２７とからなり、上流
側ケース部材２６と下流側ケース部材２７とで、空気中
のダストを除去するためのフィルタ２９を挟み固定する
構造である。
【００４１】当然ではあるが、順方向の空気の流れ１７
は図示矢印の様に流れ、ダクト２８にはフィルタ２９に
よりダストが除去されたクリーンな空気が流れる。そし
て、ダクト２８の挿入穴８３にモジュールとしての計測
部８７が挿入されて、該モジュールがネジ等を使ってダ
クト２８に機械的に固定する。上記のように、流量計ボ
ディの代りにエアクリーナの一部分のダクト２８が主空
気通路８１を形成することが可能となり、専用の流量計
ボディを必要としないモジュール単体での安価な空気流
量測定装置を提供することが可能となる。即ち、本発明
による発熱抵抗式空気流量測定装置の別の特徴は、専用
の流量計ボディ８６の替わりに、エアクリーナ，ダク
ト，スロットルボディ，インテークマニホールド等の吸
気系部品の一部に、ハウジング取付固定面８２及び挿入
穴８３を形成し、本発明による発熱抵抗式空気流量測定
装置を取り付けて吸気系部品と一体化している点にあ
る。また、本発明による吸気系部品の特徴は、専用の流
量計ボディ８６の替わりに、エアクリーナ，ダクト，ス
ロットルボディ，インテークマニホールド等の吸気系部
品の一部に、ハウジング取付固定面８２及び挿入穴８３
を形成し、本発明による発熱抵抗式空気流量測定装置が
取り付けられる構造としているところにある。
【００４２】次に、電子燃料噴射方式の内燃機関に本発
明による発熱抵抗体式空気流量測定装置を適用した実施
例について説明する。図６は、本発明による一実施例の
内燃機関の制御システムを示す図である。図において、
エアクリーナ１００から吸入された吸入空気１０１
は、 ボディ１０２、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１
０７に吸入される。一方エンジンシリンダで発生した排
気ガス１０８は排気マニホールド１０９を経て排出され
る。
【００４３】空気流量測定装置としてのモジュール１１
０から出力される空気流量信号や、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１１
３から出力される回転速度信号など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、その値を基に前記インジェクタ１０５及びアイドル
エアコントロールバルブ１１５を制御する。このような
構成によって、空気流量測定装置を用いた内燃機関の電
子燃料噴射方式の制御が為される。
【００４４】
【発明の効果】本発明によれば、図１及び図２に示した
ようなコの字型などの複雑な副空気通路を有する空気流
量測定装置であっても、位置精度に優れ、耐久劣化が少
なく、さらに、コンパクトな構造を容易に生産可能とな
る。従って、高精度で信頼性が高く、装着性に優れた空
気流量測定装置が低価格で提供可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による一実施例の発熱抵抗体式空気流量
測定装置を示す断面図である。
【図２】図１のＩ−Ｉ断面を示す図である。
【図３】本発明による第２の実施例の発熱抵抗体式空気
流量測定装置を示す断面図である。
【図４】図１のＩＩ−ＩＩ断面を示す図である。
【図５】本発明による発熱抵抗体式空気流量測定装置を
内燃機関に実装した一実施例を示す断面図である。
【図６】本発明による一実施例の内燃機関の制御システ
ムを示す図である。
【符号の説明】
１…発熱抵抗体、２…感温抵抗体、３…ハウジング、４
…副通路部材、４ａ…薄肉接続部、５…金属製ベース、
６…回路基板、７…導電性リード、９…カバー、１７…
空気の流れ、２５…導入ダクト、２６…上流側ケース部
材、２７…下流側ケース部材、２８…ダクト、２９…フ
ィルタ、３０…吸気ダクト、３１…枠体部、31ａ…箱状
体部、３２…コネクタ部、３３…コネクタターミナル、
３４…固定部、３５…支持ターミナル、３６…固定フラ
ンジ、４１…入口開口面、４２…第１の流路、４３…曲
がり部、４４…第２の流路、４５…出口開口面、５１，
５２…接続部、８１…主空気通路、８２…ハウジング取
付固定面、８３…挿入穴、８４…ネジ、８６…流量計ボ
ディ、８７…計測部、 １００…エアクリーナ、１０１
…吸入空気、１０２…ボディ、１０３…吸気ダクト、１
０４…スロットルボディ、１０５…インジェクタ、１０
６…マニホールド、１０７…エンジンシリンダ、１０８
…排気ガス、１０９…排気マニホールド、１１０…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、１１５…アイドルエアコントロールバ
ルブ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小澤 正之 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 内山 薫 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 筒井 光圀 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 (56)参考文献 特開 平９−4487（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−231899（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−5430（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01F 1/68 F02D 35/00

Claims (7)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 副通路に発熱抵抗体を含む流量測定部が配
    置され、プラスチック材で形成されている副通路部材
    と、前記流量測定部を加熱制御する電子制御部を内包す
    るプラスチック材で形成されたハウジングとを有し、前
    記副通路部材と前記ハウジングを隣接配設する発熱抵抗
    体式空気流量測定装置において、前記副通路部材と前記
    ハウジングを個別に分割成形し、分割成形された前記副
    通路部材と前記ハウジングを隣接固着すると共に両者を
    平板状の金属ベース部材に固着して構成したことを特徴
    とする発熱抵抗体式空気流量測定装置。
  2. 【請求項２】 副通路に発熱抵抗体を含む流量測定部が配
    置され、プラスチック材で形成されている副通路部材
    と、前記流量測定部を加熱制御する電子回路を内包する
    プラスチック材で形成されたハウジングとを有し、前記
    副通路部材と前記ハウジングを隣接配設する発熱抵抗体
    式空気流量測定装置において、前記副通路部材と前記ハ
    ウジングを個別に分割成形し、分割成形された前記副通
    路部材と前記ハウジングを隣接固着すると共に両者を略
    長方形の金属ベース部材にその長手方向に沿って固着し
    て構成したこと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】 内燃機関の吸気通路に配置され、空気の一
    部が流入する副通路を形成するプラスチック材で形成さ
    れている副通路部材と、前記副通路に配置された発熱抵
    抗体を含む流量測定部と、前記発熱抵抗体と電気的に接
    続されて前記発熱抵抗体の放熱量を入力して空気流量に
    応じた信号を出力する電子回路と、前記電子回路を内包
    するプラスチック材で形成されたハウジングとを有し、
    前記副通路部材と前記ハウジングを隣接配設する発熱抵
    抗体式空気流量測定装置において、前記副通路部材と前
    記ハウジングを個別に分割成形し、分割成形された前記
    副通路部材と前記ハウジングを接着固着すると共に両者
    を略長方形の平板状金属ベース部材にその長手方向に沿
    って接着固着して構成したこと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】 内燃機関の吸気通路に配置され、空気の一
    部が流入する副通路を形成するプラスチック材で形成さ
    れている副通路部材と、前記副通路に配置された発熱抵
    抗体を含む流量測定部と、前記発熱抵抗体と電気的に接
    続されて前記発熱抵抗体の放熱量を入力して空気流量に
    応じた信号を出力する電子回路と、前記電子回路を内包
    するプラスチック材で形成されたハウジングとを有し、
    前記副通路部材と前記ハウジングを隣接配設する発熱抵
    抗体式空気流量測定装置において、前記副通路部材と前
    記ハウジングを個別に分割成形し、分割成形された前記
    副通路部材は副通路の片側を開放面にして成形されると
    共に前記ハウジングは両側を開放面にして形成され、前
    記副通路部材と前記ハウジングを接着固着すると共に前
    記副通路部材の片側開放面と前記ハウジングの一方側の
    開放面を覆うように略長方形の平板状金属ベース部材に
    その長手方向に沿って接着固着し、前記ハウジングの他
    方側の開放面をカバーで覆い構成したことを特徴とする
    発熱抵抗体式空気流量測定装置。
  5. 【請求項５】 請求項１〜４のいずれか１項において、前
    記ハウジング、前記副通路部材および前記金属ベース部
    材は、それぞれ他の２つの部材に固着されていることを
    特徴とする発熱抵抗体式空気流量測定装置。
  6. 【請求項６】 請求項１ないし請求項５のいずれか１項記
    載の発熱抵抗体式空気流量測定装置をエアクリーナの流
    量計ボディ部に装着したことを特徴とする内燃機関の吸
    気系システム。
  7. 【請求項７】 請求項１ないし請求項５のいずれか１項記
    載の発熱抵抗体式空気流量測定装置を用いて燃料制御を
    行なうことを特徴とする内燃機関の制御システム。
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