JPH0151131B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は吸入空気量検出装置に係り、特に吸気
通路に併設したバイパス通路内に熱線式空気流量
計を配設して吸入空気量を計測する装置であつて
その計量精度を向上させることができる検出装置
に関する。

一般に、内燃機関の吸入空気量を測定する装置
として、熱線式空気流量計を用いたものが知られ
ている。そして、この種の吸入空気量検出装置と
して、流速測定用抵抗体即ちホツトワイヤを保護
しかつ耐久性を向上させるために、吸気通路に併
設してバイパス通路を設け、これにホツトワイヤ
を配設するような構造としたものが提案されてい
る。

従来、特開昭55−17673号公報に提案されてい
る吸入空気量検出装置の構造を第１図に示す。即
ち、吸気通路１を形成する吸気管をベンチユリボ
デイ２とこの直上流に接合されるエアチヤンバ３
とからなる分割構造としている。そして、両者の
接合面部にバイパス通路４を形成し、その入口５
をエアチヤンバ３の内壁面に、出口６をベンチユ
リボデイ２の内壁面即ちベンチユリ部７に開口さ
せている。入口５及び出口６はそれぞれ内壁面の
周方向に沿つて開口される帯状となつており、両
者の差圧によつてバイパス通路４内に吸入空気の
一部を導入するようになつている。バイパス通路
４の内部にはホツトワイヤ（Ｈ／Ｗ）８を配設
し、これをベンチユリボデイ２の外部に取りつけ
た検出回路９に接続している。従つて、吸気通路
１に流入する空気の一部はバイパス通路４を流
れ、ホツトワイヤ８により計量され制御回路に出
力されるものである。

ところが、上記従来の検出装置では、バイパス
通路４の入口５がベンチユリ部７の始端部分に形
成された帯状のものであるため、吸入空気量の増
大に伴い、図示されるような渦流１０が入口５の
部分に発生する問題がある。このような渦流１０
は吸入空気量によりその大きさが変化すると共
に、不規則に挙動するため検出回路９からの出力
信号も変動するものである。

ところで、このような吸入空気量検出装置を備
えた内燃機関における燃料噴射装置は、第２図１
に示す如く、制御回路１１の信号により噴射弁１
２から燃料を供給し、運転条件に応じて空燃比を
目標値にするものである。この制御回路１１への
入力は、回転数センサからのエンジン回転数及び
ホツトワイヤセンサからの吸入空気量の信号から
なり、噴射弁１２の噴射パルサ幅T_Pはこれら二
つの信号を元に制御回路１１中で演算され、一義
的に決定されている。この場合、エンジン回転数
はクランク角センサなどにより精度よく検出する
ことができる。しかしながら、ホツトワイヤセン
サの信号は、前述したように渦流１０の発生によ
り変動して脈動波となり、制御回路１１では次の
ような処理を行なつている。即ち、脈動波となつ
ている空気量検出値から、一定のサンプル周期で
その値を取り込む、その平均値を計算し、エンジ
ン回転数との関係から噴射パルス幅T_Pを決定し
ているものである。ところが、従来の如く出力値
が変動する場合には、真の空気流量V₀に対し、
サンプリング他はV₁ ^*となるためΔV₁ ^*なる誤差
を生じてしまう（第５図１参照）。従つて、制御
回路１１では、第２図２に示す如く、サンプリン
グ値V₁ ^*に相当する空気流量G_A1を演算し、更に
同図３に示す如く空気流量G_A1での噴射パルス幅
T_P1を噴射弁１２に出力するものとなる。このた
め、空燃費はΔT_P ^*（＝T_P1−T_P0）だけリツチと
なり、制御精度の低下とエミツシヨンの悪化を来
していたものである。

このように、従来の吸入空気量検出装置では、
バイパス通路４の入口５において渦流１０を発生
させ、これが結局空燃費制御精度の悪化を招く問
題となつていた。

本発明は、上記従来の問題点に着目し、バイパ
ス通路入口における渦流発生を防止し、これによ
り吸入空気量の検出量の変動を防止し、もつて制
御精度の向上を図ることのできる吸入空気量検出
装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係る吸入
空気量検出装置は、特に熱線式空気流量計を配設
したバイパス通路において、その入口を吸気通路
中心部に延設し、吸気方向と直角方向に開口させ
て構成したものである。

このような構成により、ベンチユリ部始端に渦
流が生じても、バイパス通路の入口がその渦流の
影響を受けない位置に開口されているので、その
渦流発生に伴う検出値の変動も生ぜず、もつて制
御精度の向上を図ることができる。

以下に本発明の実施例を図面を参照して詳細に
説明する。

第３〜４図は本実施例に係る吸入空気量検出装
置を備えた吸気管部の平面図及び断面図である。
図示される如く、絞り弁２０を装着したスロツト
ルチヤンバ２１には内周面にベンチユリ部２２を
形成したベンチユリボデイ２３が接続されてい
る。そして、ベンチユリボデイ２３には更にその
上流端部分にエアチヤンバ２４を接合して取りつ
け、この両者により吸気通路２５を形成してい
る。

また、ベンチユリボデイ２３とエアチヤンバ２
４とにより形成された吸気通路２５の中心位置に
は、前記絞り弁２０に向けて燃料を吐出すべくイ
ンジエクタ２６を取りつけるようにしている。こ
のインジエクタ２６を支持するために、ベンチユ
リボデイ２３とエアチヤンバ２４とにはインジエ
クタ押え２７を設けているものである。このイン
ジエクタ押え２７はベンチユリボデイ２３に支持
された下部インジエクタ押え２８と、エアチヤン
バ２４に支持された上部インジエクタ押え２９と
からなり、その両者によつて形成される内部空間
に前記インジエクタ２６を内蔵し取りつけるもの
である。この場合インジエクタ２６のノズル部は
下部インジエクタ押え２８の先端面から吐出さ
れ、絞り弁２０に向けて燃料吐出を行なうように
なつている。インジエクタ押え２７はベンチユリ
ボデイ２３及びエアチヤンバ２４に支持アーム３
０を介して管路中心に位置するように設置されて
いる。このようなことから吸気通路２５は管状に
形成されるものである。

ここに、ベンチユリボデイ２３とエアチヤンバ
２４との接合面には吸気通路２５を流れる空気の
一部をバイパスさせるバイパス通路３１が形成さ
れている。このバイパス通路３１は接合面部にお
いて溝状に形成し、吸気通路２５と同心上に形成
したものである。そして、このバイパス通路３１
の一端側をベンチユリ部２２に対向させこれを出
口３２としている。この出口３２の近傍位置にお
いてバイパス通路３１内には、ホツトワイヤ３３
を配設し、これをベンチユリボデイ２３の外部に
取りつけた検出回路部３４に電気的に接続してい
る。また、このバイパス通路３１に吸入空気を導
入する入口３５は前記上部インジエクタ押え２９
の側壁面に開口させている。そのため、バイパス
通路３１の入口通路３６部分を上部インジエクタ
押え２９の支持アーム３０内に設け、これをイン
ジエクタ押え２７の内部空間に連通させている。
このため、上部インジエクタ押え２９の側壁に開
口した入口３５を介して吸入空気の一部が取り入
れられ、インジエクタ押え２７の内部空間及び支
持アーム３０の入口通路３６を介しバイパス通路
３１に空気が導入されるものである。なお、入口
３５は出口３２よりも上流側に位置するのはもち
ろんである。

このようなことから、吸入空気は吸気通路２５
を介して絞り弁２０側に導入されるが、バイパス
通路３１へは入口３５と出口３２の差圧によりそ
の一部が取り入れられることとなる。そして、ホ
ツトワイヤ３３にて計量された後、出口３２で吸
気通路２５内の空気と合流する。この場合におい
て、吸気通路２５内の内径が急変するベンチユリ
部２２の始端部分では渦流３７が発生するが入口
３５が管路中心部であるインジエクタ押え２７の
側壁に開口しているため、渦流３７の入口３５に
対する影響は殆どなくなる。

このように構成された吸入空気量検出装置の出
力値を従来と比較して第５図に示す。第５図１は
従来の検出装置（第１図）による出力値であり、
同図２は本実施例に係る検出装置の出力値であ
る。この図に示されるように、ホツトワイヤ出力
の変動幅はΔV₂と小さくなり、従来の変動幅
ΔV₂ ^*に比して大幅に小さくすることができる。
従つて、サンプリング値と真値の誤差は０に近付
き、吸入空気量の検出精度が高くなるものであ
る。

次に第６〜７図には本発明の第２実施例を示
す。この第２実施例に係る吸入空気量検出装置
は、インジエクタ押え２７の内部空間をインジエ
クタ２６のみが収容される形状とし、上部インジ
エクタ押え２９のヘツド部にバイパス通路３１の
入口通路３６を貫通穿設させ、入口３５をその側
壁に開口させたものである。従つて、入口３５が
インジエクタ押え２７の内部空間を介さないで直
接側壁に開口している点で前記実施例と異なる。
係る構成においても前記実施例と同一の作用をな
し同様な効果が得られるものである。

次に、前記第１、第２実施例の如く構成した場
合において、エアチヤンバ２４に直接エアクリー
ナを取りつけた場合には、そのエアクリーナの取
り入れ口とバイパス通路３１の入口３５との位置
関係が問題となる場合がある。即ち、エアクリー
ナの取り入れ口とバイパス通路入口３５との方向
性により、第８図に示すように、吸入空気量G_A
に対するホツトワイヤ３３の出力Voutに差を生
じるものである。例えば、エアクリーナの取り入
れ口がバイパス通路入口３５と同方向の場合に
は、第８図破線で示すように入口３５に加わる動
圧の影響でバイパス通路３１を流れる空気流量が
多くなり、出力Voutが増加する。これに対し、
バイパス通路入口３５がエアクリーナ取り入れ口
に対し45度或いは90度ずれた場合には、バイパス
空気流量が減少し、同図実線或いは一点鎖線で示
すように出力Voutが減少する。従つて、インジ
エクタ２６の噴射パルス幅T_Pは空気流量G_Aによ
り決定されるため、第８図に示すような実質吸入
空気量に対する出力Voutの相違が生じないよう
にして、計算精度を向上させ、もつて空燃費制御
精度を向上させる必要がある。

そこでこれに対処するために、バイパス通路入
口３５にエアクリーナからの吸入空気の動圧が影
響しないように遮蔽壁体を設ける構造とした。こ
の第３実施例に係る吸入空気量検出装置の平面図
及び断面図を第９〜１０図に示す。即ちこの図に
示されるように、バイパス通路３１の入口３５が
形成されている上部インジエクタ押え２９にはそ
の外周を取り囲むように円管状の遮蔽壁体３８を
形成したものである。この遮蔽壁体３８は入口３
５に所定距離を隔てて対面したものであり、当該
入口３５を含む周面全体に渡つて囲繞している。
この遮蔽壁体３８は上部インジエクタ押え２９か
ら一体的に突設されており、エアチヤンバ２４に
取りつけられるエアクリーナ３９の取入口４０と
前記入口３５とが対面状態にないように設定して
いる。

斯かる構成の検出装置では、取入口４０から導
入される空気が遮蔽壁体３８の上端開口から迂回
してバイパス通路３１の入口３５に導入されるた
め、その動圧の影響がバイパス通路３１内のホツ
トワイヤ３３に影響を与えることがなくなる。従
つて、ホツトワイヤ３３の出力に基づく吸入空気
量と実質吸入空気量との動圧に基づく誤差がなく
なるため、いかなる運転条件においても目標の空
燃比への制御が可能となるので、制御精度が向上
するものである。なお、遮蔽壁体３８の基部には
吸気通路２５に連通する穿孔４１が形成されてい
る。これにより水分や異物の排除を可能としてい
るものである。

なお、上記したいずれの実施例においても、バ
イパス通路入口３５は必ずしもインジエクタ押え
２７の側壁に開口させる必要はなく、吸気通路２
５の中心位置に何らかの部材を介して設けてもよ
いものである。また、スロツトルチヤンバ２１に
は冷却水通路４２を設け、燃料微粒化促進を図つ
ている。

以上説明したように、本発明に係る吸入空気量
検出装置によれば、渦流の発生するベンチユリ部
とバイパス通路入口とが離れた位置に設けられて
いるため、渦流の影響をバイパス通路に導入され
る吸入空気に及ぼさせることがなくなる。このた
めホツトワイヤセンサの出力変動が極めて小さく
なり、もつて空燃比制御の精度向上を図ることが
できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の吸入空気量検出装置を示す吸気
管部の断面図、第２図１は制御回路のブロツク
図、同図２は出力値と吸入空気量の関係を示すグ
ラフ図、同図３は吸入空気量と噴射パルス幅の関
係を示すグラフ図、第３図は本実施例に係る吸入
空気量検出装置の平面図、第４図は第３図の−
線断面図、第５図はホツトワイヤセンサの出力
信号比較図、第６図は本発明の第２実施例を示す
平面図、第７図は第６図の−線断面図、第８
図は吸入空気量と出力との関係を示すグラフ図、
第９図は本発明の第３実施例を示す平面図、第１
０図は第９図の−線断面図である。 ２３……ベンチユリボデイ、２４……エアチヤ
ンバ、２５……吸気通路、２６……インジエク
タ、２７……インジエクタ押え、３１……バイパ
ス通路、３２……出口、３３……ホツトワイヤ、
３５……入口、３６……入口通路、３７……渦
流。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 吸気通路内にベンチユリ部を形成し、このベ
   ンチユリ部上流位置に開口する入口と当該ベンチ
   ユリ部に開口する出口とを有するバイパス通路を
   形成し、このバイパス通路には熱線式空気流量計
   を備えてなる吸入空気量検出装置において、前記
   バイパス通路の入口通路を吸気通路中心部に延長
   し、その入口部を吸気方向と直角方向に開口させ
   たことを特徴とする吸入空気量検出装置。 ２ 前記バイパス通路の入口は吸入通路中央部に
   配置した燃料噴射弁の支持部材側壁面に開口させ
   たことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   吸入空気量検出装置。 ３ 前記バイパス通路の入口は、その開口面に対
   面する遮蔽壁体により囲繞されていることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載の吸入空気量検
   出装置。