JPH03261826A - 熱線式空気流量計 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ガソリンエンジンなどの内燃機関の吸気流量
計測用の熱線式空気流量計に係り、特に気筒数が２以上
の自動車用ガソリンエンジンの吸気流量計測に好適な熱
線式空気流量計に関する。

〔従来の技術〕

近年、自動車用多気筒ガソリンエンジンでは、各気筒ご
とに独立した空燃比制御を適用する機運にあるが、この
とき、１個の熱線式空気流量計をそれぞれの気筒の吸気
流量の計測に共用する方式％式％ そして、このような場合に使用される熱線式空気流量計
としては、例えば特開昭６３−２１０７１５号公報に記
載されているように、吸気流量検出用通路（センシング
通路）方式の熱線式空気流量計がある。

この従来の熱線式空気流量計では、複数の吸気通路と、
それらの中央に、いわゆるセンシング通路を備え、この
センシング通路の吸気流下流側の底部を隣合う吸気通路
の側面に連通させてバイパス通路が形成されるようにし
ていた。

なお、この種の装置として関連するものには、上記公報
の外、例えば、 特開昭５８−１３２６１８公報 特開昭５８−１４２２１号公報 特開昭５９−１００８２１号公報 特開昭６３−２８１０１６号公報 などによるものを挙げることができる。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来技術は、多気筒エンジン、特に４気筒エンジン
などで顕著な吸気脈動について配慮がされておらず、こ
の脈動による流量計測精度の低下や、特にエンジン回転
速度が低速から中速までの領域で、スロットルバルブ全
開状態のときに発生しやすい出力信号の二値化現象抑圧
の点で問題があった。つまり、上記従来技術では、熱線
検出素子が設置されているセンシング通路と複数の吸気
通路とを連通ずる通路長が極めて短いため、エンジンの
吸気脈動の影響がセンシング通路内に強く現われてしま
うので、上記した問題が生じるのである。

本発明の目的は、複数の、つまり２以上の吸気通路とセ
ンシング通路を有する熱線式空気流量計において、出力
信号の二値化現象発生などの虞れが無く、常に高精度の
吸気流量検出が可能な熱線式空気流量計を提供すること
である。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するため、本発明は、複数の吸気通路の
外側を通る環状の空気通路からなるバイパス通路を設け
、センシング通路とこれら複数の吸気通路間の連通が、
全てこのバイパス通路を介して与えられるようにしたも
のである。

〔作用〕

バイパス通路は全ての吸気通路を取り囲む環状の空気通
路からなり、センシング通路は、−旦、このバイパス通
路に連通された後、各吸気通路に連通されるので、連通
経路内に存在する空気量が多くなり、そのイナーシャに
よるフィルタ機能がセンシング通路内での吸気脈動を抑
えるように働く。従って、出力信号の二値化現象が阻止
でき、高精度で吸気流量を計測することができる。

〔実施例〕

以下１本発明による熱線式空気流量計について、図示の
実施例により詳細に説明する。

まず、第１図ないし第４図は本発明の一実施例で、第１
図は正面図、第２図は底面図、第３図は第１図のＡ−Ａ
線による側断面図、そして第４図は第３図のＢ−Ｂ線に
よる縦断面図であり、これらの図に示すように、この実
施例による熱線式空気流量計は、中心にセンシング通路
２を、そして、その回りに４個の吸気通路９を有する流
量計本体１で構成されている。そして、この流量３１本
体１は、吸気入口部１ａを有する上流部材ＩＡと、吸気
出口部１ｂを有する下流部材１Ｂとを、後述するリング
状のバイパス通路１１の部分で結合して構成され、上流
部材ＩＡが空気フィルタ側に、そして下流部ＩＢがエン
ジンの吸気弁側にそれぞれ連通され、エンジンの吸気通
路の一部を構成するようになっている。従って、第１図
では紙面の手前側が、そして第３図では図の上側がそれ
ぞれ吸気流の上流側になり、第２図と第４図では手前側
が吸気流の下流側になっている。

センシング通路２は、図示のように、その入口側が吸気
入口部ｌａ側、つまり上流側に開口しており、その中に
流量検出用の熱線素子３と、空気温度補正用の感温抵抗
素子４からなる吸気流量検出素子が設けられ、そして、
これらの熱線素子３と、感温抵抗素子４はターミナル５
を介して、モジュール７内の検出制御回路６に接続され
ている。

モジュール７には外部装置との接続端子を有するコネク
タ８が設けられている。

４個の吸気通路９は、図から明らかなように、互いに平
行に、センシング通路２を中心線として、その周囲に対
称的に配置されており、さらに、その周囲を取り巻くよ
うにして、リング（環）状のバイパス通路１１が流量計
本体ｌの外側に突出するようにして形成しである。

１０はセンシング側連通路で、十文字をなして形成され
、センシング通路２の下流側、つまり出口側をバイパス
通路１１に連通させるように形成されている。

一方、１２は吸気通路側連通路で、各吸気通路９の下流
側の外側から外方に向けて開口され、各吸気通路９の下
流側をバイパス通路１１に連通させるように形成されて
いる。

流量計本体１は、上流部材１Ａと、下流部材ｌＢとをリ
ング状のバイパス通路１１が形成される部分で嵌め合う
構造に作られおり、圧入結合、あるいは接着など手段に
より一体に結合され、組立られる。そして、下流部材１
Ｂに形威しであるフランジ↓５により、取付孔１４を介
してエンジンの吸気管に連結される。このとき、この実
施例では、吸気通路９が４個設けられており、それぞれ
の吸気通路９は、それぞれのスロットルバルブと燃料噴
射弁を有する。多気筒エンジンの各気筒の吸気管に連結
されることによりエンジンに実装され、熱線式空気流量
計としてエンジン制御に使用される。

この実施例によれば、吸気入口部１ａから流量計本体１
に流れ込んだ吸気のうち、センシング通路２内に流入し
た空気は、このセンシング通路２の出口側から、まず十
文字型に形成されているセンシング側連通路１０に流れ
込み、ついでリング状のバイパス通路１１に流入する。

そして、このように−旦バイパス通路１１に入った後、
今度は吸気通路側連通路１２を通って各吸気通路９の下
流側に合流されることになる。

従って、この実施例においては、多気筒エンジンの各気
筒の吸気管に連結されている各吸気通路９ごとに、そこ
を通過する空気流に異なった脈動を生じていたとしても
、センシング通路２内に流れ込んだ空気は、上記したよ
うに、まずセンシング側連通路１０に流れ込み、ついで
バイパス通路１１に流入し、このように−旦バイパス通
路１１に入った後、今度は吸気通路側連通路１２を通っ
て、やっと各吸気通路９の下流側に合流するので、この
合流するまでの経路に存在する空気のイナーシャにより
脈動がなまされ、平滑化されてしまうことになり、セン
シング通路２内の熱線素子３と感温抵抗素子４からなる
吸気流量検出素子が存在する部分での空気流は、エンジ
ンの吸気脈動をほとんど含まない平均吸気流量になって
いるので、脈動の影響を受けること無く、出力信号の二
値化現象を抑え、常に正確に吸気流量を計測することが
できる。

このとき、多気筒エンジンの各気筒毎の吸気流量は、各
気筒の吸気タイミングに合わせて吸気流量をサンプリン
グすることにより、容易に３１測することができる。

次に、第５図ないし第８図は本発明の別の一実施例で、
第５図は正面図、第６図は底面図、第７図は第５図のＡ
−Ａ線による側断面図、そして第８図は第７図のＢ−Ｂ
Ｍによる縦断面図であり、これらの図に示すように、こ
の実施例による熱線式空気流量計は、特に第８図から明
らかなように、４個の吸気通路９を２個ずつ対にし、そ
れぞれの封缶に、それらの吸気通路側連通路１２を向か
い合わせて接続し、それぞれを共通連通路１３を介して
バイパス通路２に連通させるようにしたものであり、こ
れに合わせて十文字形のセンシング通路１０に代えて一
文字になったセンシング側連通路１６を設けたもので、
その他の構成は第１図〜第４図の実施例と同じである。

従って、この実施例によっても、脈動の影響を受けるこ
と無く、出力信号の二値化現象を抑え、常に正確に吸気
流量を計測することができる。

次に、第９図ないし第１２図は本発明の別の一実施例で
、同じく第９図は正面図、第１０図は底面図、第１１図
は第９図のＡ−Ａ線による側断面図、そして第１２図は
第１１図のＢ−ＢｉｌによるＭ断面図である。

この実施例は６気筒エンジンに対応して構成されたもの
で、６個の気筒を３個づつの２群に分け、それに対応さ
せて対をなす２個の吸気通路９Ａ、９Ｂを設けたもので
ある。

２個の吸気通路９Ａ、９Ｂは、それぞれ破線の円で表わ
しである６個の吸気通路に対応し、それらの３個づつを
包含するような断面形状になるよう、幅が−様なほぼ半
月形の断面形状に作られ、それぞれ吸気通路側連通路１
２を介してリング状のバイパス通路１１に連通されるよ
うに構成されており、その他の構成は第１図ないし第８
図の実施例と同じである。

周知のように、気筒数が６以上のエンジンでは、４気筒
エンジンとは異なり、吸気タイミングが２の気筒以上に
わたって重複しており、従って、吸気脈動はかなり小さ
くなっている。

従って、気筒数が６のエンジンに対しては、この実施例
のように、２個の吸気通路９Ａ、９Ｂに分割しただけで
も充分にエンジンの吸気脈動を軽減させることができ、
エンジン吸気脈動の影響を受けること無く、出力信号の
二値化現象を抑え、常に正確に吸気流量を計測すること
ができる。

第１３図ないし第１６図も本発明の別の一実施例で、同
じく第１３図は正面図、第１４図は底面図、第１５図は
第１３図のＡ−Ａｉｔｌによる側断面図、そして第１６
図は第１５図のＢ−Ｂｌ＋ｉによる縦断面図である。

これら第１３図ないし第１６図において、１７はスロッ
トルバルブで、４個の吸気通路９の、リング状バイパス
通路１１よりも下流側の内部に、それぞれ設けであるも
のであり、従って、この実施例は、いわゆる気筒別スロ
ットル一体型の熱線式空気流量計を構成しているもので
ある。なお、その他の構成は第１図ないし第４図の実施
例と同じである。

この第１３図ないし第１６図に示したスロットル一体型
熱線式空気流量計のエンジンへの実装状態を示したのが
第１７図で、図において、ＩＭは４本の吸気管からなる
インテークマニホールドであり、これにより、空気フィ
ルタに連通した吸入空気管１８から流量計本体ｌの各吸
気通路９内に流入した吸入空気は、それぞれ独立して４
個の各気筒につながっている吸気管２０に供給され、吸
気バルブ２１を介して燃焼室２３内に供給される。

なお、１９は燃料噴射弁、２２は点火プラグ、そして２
４はピストンを表わす。

従って、この実施例によれば、多気筒エンジンの各気筒
別に吸気流量を制御出来ると共に、各気筒ごとの吸気タ
イミングに合わせて流量検出信号を取り込むことにより
、各気筒毎の吸気流量計測を得ることができ、結局、こ
の実施例によれば、エンジン吸気脈動の影響を受けるこ
と無く、出力信号の二値化現象を抑え、常に正確に吸気
流量を言１測することができ、各気筒毎に独立した空燃
比制御が可能な、コンパクトな気筒別スロットルー体型
熱線式空気流置引を容易に提供することができる。

〔づろ明の効果〕

本発明によれば、以下に示すような優れた効果を得るこ
とが出来る。

■　センシング通路と複数の吸気通路間を充分な長さの
空気通路で連通できるので、流量開側に対する吸気脈動
の影響を充分に抑えることができ、出力信号の二値化現
象をなくし、高精度の流量計測のもとで良好なエンジン
制御を容易に得ることができる。

■　複数の吸気通路のバイパス通路の下流側に、それぞ
れスロットルバルブを設けるだけで、気筒別スロットル
一体型熱線式空気流量計を構成することができるので、
小型で高精度の気筒別スロットル一体型熱線式空気流量
計を容易に提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図は本発明の第１の実施例で、第１図
は正面図、第２図は底面図、第３図は第１図のＡ−ＡＭ
による側断面図、第４図は第３図のＢ−Ｂ線による縦断
面図、第５図ないし第８図は本発明の第２の実施例で、
第５図は正面図、第６図は底面図、第７図は第５図のＡ
−Ａｄによる側断面図、第８図は第７図のＢ−Ｂｆｉに
よる縦断面図、第９図ないし第１２図は本発明の第３の
実施例で、第９図は正面図、第１０図は底面図、第１１
図は第９図のＡ−Ａｉｔｉによる側断面図、第１２図は
第１１図のＢ−ＢｊＪｌによる縦断面図、第１３図ない
し第１６図は本発明の第４の実施例で、第１３図は正面
図、第１４図は底面図、第１５図は第１３図のＡ−Ａｊ
ｔｉによる側断面図、第１６図は第１５図のＢ−Ｂ線に
よる縦断面図、第１７図はエンジン実装状態を示す実施
例の説明図である。 ｌ・・・・・・流量計本体、１ａ・・・・・・吸気入口
部、１ｂ・・・・・・吸気出口部、ＬＡ・・・・・・上
流部材、１Ｂ・・・・・・下流部材、２・・・・・・セ
ンシング通路、３・・・・・・熱線素子、４・・・・・
・感熱抵抗素子、５・・・・・・ターミナル、６・・・
・・検出制御回路、７・・・・・・モジュール、８・・
・・・・コネクタ、９．９Ａ、９Ｂ・・・・・・吸気通
路、１０・・・・・十文字形のセンシング側連通路、１
１・・・・・・バイパス通路、１２・・・・・吸気通路
側連通路、１３・・・・・・共通連通路、１４・・・・
・・取付孔、１５・・・・・・フランジ、１６・・・・
・一文字形のセンシング側連通路、１７・・・・・・ス
ロットルバルブ、１８・・・・・・吸入空気管、２０吸
気管、２１・・・・・・吸気バルブ、２２・・・・・・
点火プラグ、２３・・・・・・燃焼室、２４・・・・・
・ピストン。 １＋図 第３図 １２図 第４図 Ａ Ｉ：Ａ受１１末抹 ２：ｔンシンク°“遺り（ ３：＃’、＃未壬 ９：ψ炙ａ１月４ １０　　乞ンシンクパイ酌通路 ｌｒバイパス通ｊ番 １２：Ｄ／ｊ免Ｊ江社−町び 第５ｆ！１ １１６ 図 １に９図 第１０図 第 ７図 ｆｆ１８図 １１ｊ図 ＩＩＩ　１２　ｒＭ 第１３図 ／Ｄ ５ 第１５図 ＩＩＩ　１６図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、吸気流量検出用通路を中心軸として、互いに平行に
   なった少なくとも２の独立した主吸気通路を配置し、上
   記吸気流量検出用吸気通路内に吸気流量検出素子を設置
   する方式の多気筒内燃機関用バイパス型熱線式空気流量
   計において、上記少なくとも２の独立した主吸気通路の
   全てを取り囲む円環状のバイパス通路を設け、上記吸気
   流量検出用通路の出口側と、上記少なくとも２の独立し
   た主吸気通路の下流側とが上記バイパス通路を介して連
   通されるように構成したことを特徴とする熱線式空気流
   量計。 ２、請求項１の発明において、上記吸気流量検出用通路
   の出口側と上記バイパス通路とを連通する通路と、上記
   少なくとも２の独立した主吸気通路の下流側と上記バイ
   パス通路とを連通する通路とは、何れも上記中心軸から
   放射方向に延びる直線の少なくとも一部をなすように形
   成されていることを特徴とする熱線式空気流量計。 ３、請求項１の発明において、上記主吸気通路の個数が
   ４以上の偶数であり、これら主吸気通路の下流側と上記
   バイパス通路とを連通する通路が、２個の主吸気通路間
   を相互に連通する共通路と、この共通路と上記バイパス
   通路間を連通する通路とで構成されていることを特徴と
   する熱線式空気流量計。 ４、請求項１の発明において、上記主吸気通路が多気筒
   内燃機関の各気筒ごとに独立した吸気通路を形成してお
   り、これら主吸気通路の上記バイパス通路と連通する通
   路の存在位置より下流側にそれぞれ独立した絞り弁が備
   えられた気筒別スロットル一体型として構成されている
   ことを特徴とする熱線式空気流量計。