JPH04204018A - 内燃機関用空気流量計 - Google Patents
内燃機関用空気流量計Info
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- JPH04204018A JPH04204018A JP2329263A JP32926390A JPH04204018A JP H04204018 A JPH04204018 A JP H04204018A JP 2329263 A JP2329263 A JP 2329263A JP 32926390 A JP32926390 A JP 32926390A JP H04204018 A JPH04204018 A JP H04204018A
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Landscapes
- Measuring Volume Flow (AREA)
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。
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、内燃機関用空気流量計に係り、特に、自動車
用エンジンの吸気系に係り、特に、その吸入空気量を検
出、制御するのに適する内燃機関用空気流量計に関する
。
用エンジンの吸気系に係り、特に、その吸入空気量を検
出、制御するのに適する内燃機関用空気流量計に関する
。
内燃機関に供給される混合気の空燃比を理論空燃比に保
つことは、排気ガスの清浄化、燃比の向上のために重要
である。これらを実現するには、内燃機関への吸入空気
量を正確に計測し、燃料供給制御を行う必要がある。近
年、このような要求に応える供給空気流量検出装置とし
て、米国特許3747577号、カルマン渦の発生数を
計測する方式%式% 気温度などから間接的に空気流量を推算する方式の米国
特許4050428号などが公知となっている。
つことは、排気ガスの清浄化、燃比の向上のために重要
である。これらを実現するには、内燃機関への吸入空気
量を正確に計測し、燃料供給制御を行う必要がある。近
年、このような要求に応える供給空気流量検出装置とし
て、米国特許3747577号、カルマン渦の発生数を
計測する方式%式% 気温度などから間接的に空気流量を推算する方式の米国
特許4050428号などが公知となっている。
実用に耐える内燃機関用空気流量計に要求される条件は
、機関ピストンの往復動により生じる。
、機関ピストンの往復動により生じる。
偏りおよび乱れを含んだ脈動流を1対50ないし、1対
100という広い流量範囲で、機関および外気温度の多
様な条件下で空気流量を正確に検出し、エンジン油、空
°気中の塵埃1機関のバツクファイア等による汚損に対
し、耐久性をもち、かつ、軽量コンパクトであり、低コ
ストで製造できることである。
100という広い流量範囲で、機関および外気温度の多
様な条件下で空気流量を正確に検出し、エンジン油、空
°気中の塵埃1機関のバツクファイア等による汚損に対
し、耐久性をもち、かつ、軽量コンパクトであり、低コ
ストで製造できることである。
このような問題のうち、吸気管路内の流れの状態に着目
した場合、流量計の上流側の吸気管路系の形状によって
引き起こされる流れの偏り(偏流)が流量計の計測値変
動を引き起こすという問題があり、この問題を解消する
ために、第3図、第4図のように流れが管路内周壁面の
影響を受けにくい、主流路軸中心部に、計測空気流の取
入口、および、熱線素子を設け、計測値(流量)変動を
許容値以下のレベルに抑えようとするものがある。
した場合、流量計の上流側の吸気管路系の形状によって
引き起こされる流れの偏り(偏流)が流量計の計測値変
動を引き起こすという問題があり、この問題を解消する
ために、第3図、第4図のように流れが管路内周壁面の
影響を受けにくい、主流路軸中心部に、計測空気流の取
入口、および、熱線素子を設け、計測値(流量)変動を
許容値以下のレベルに抑えようとするものがある。
ところで、第3図、第4図において副流路5内に設置さ
れた熱線素子2付近の流速は、使用範囲内の最小流量域
での計測精度を確保するため、あるレベル以上の大きさ
の流速でなければならず、これは、副流路5内の流速の
下限となる。また、熱線素子の感度の経年変化の原因と
なる最大流量域で熱線に付着する塵埃による汚損を防ぐ
ため、副流路5内の流速は、あるレベル以下でなければ
ならず、これは、副流路5内の流速の上限となる。
れた熱線素子2付近の流速は、使用範囲内の最小流量域
での計測精度を確保するため、あるレベル以上の大きさ
の流速でなければならず、これは、副流路5内の流速の
下限となる。また、熱線素子の感度の経年変化の原因と
なる最大流量域で熱線に付着する塵埃による汚損を防ぐ
ため、副流路5内の流速は、あるレベル以下でなければ
ならず、これは、副流路5内の流速の上限となる。
このため、エンジン制御の要求仕様が異なる各場合につ
いて各空気流量計の熱線素子2付近の流速が流速範囲内
に収まるようにするには、主流路9の直径を変えてやる
必要がある。ここで熱線素子2および感温抵抗体3は、
モールド絶縁体11aに埋蔵されたターミナルllbに
よって、信号処理基板を内蔵するモジュール4と電気的
接続されている。このターミナルllbに着目した場合
、従来の熱線式空気流量計は、第5図、第6図に示すよ
うに、主流路直径を変えたとき、副流路5の入口を流速
変動の少ない場所に設置することを目的として、副流路
5と主流路9の位置関係が、幾何学的に第3図、第4図
と相似となるようにしている。
いて各空気流量計の熱線素子2付近の流速が流速範囲内
に収まるようにするには、主流路9の直径を変えてやる
必要がある。ここで熱線素子2および感温抵抗体3は、
モールド絶縁体11aに埋蔵されたターミナルllbに
よって、信号処理基板を内蔵するモジュール4と電気的
接続されている。このターミナルllbに着目した場合
、従来の熱線式空気流量計は、第5図、第6図に示すよ
うに、主流路直径を変えたとき、副流路5の入口を流速
変動の少ない場所に設置することを目的として、副流路
5と主流路9の位置関係が、幾何学的に第3図、第4図
と相似となるようにしている。
従って、主流路9と副流路5の幾何学的位置関係が固定
されるため、第5図、第6図に示すように、副流路5の
入口と主流路9の載置関係が幾何学的に相似な構造では
、主流路9の直径を前述の理由により変えた場合、主空
気流通路9の直径が変わる分だけモジュール4のターミ
ナルllbおよび絶縁体11aの長さを変えなければな
らなかった。
されるため、第5図、第6図に示すように、副流路5の
入口と主流路9の載置関係が幾何学的に相似な構造では
、主流路9の直径を前述の理由により変えた場合、主空
気流通路9の直径が変わる分だけモジュール4のターミ
ナルllbおよび絶縁体11aの長さを変えなければな
らなかった。
上記従来技術は、第3図ないし第6図に示すような構造
をもつ、計測流量と精度の範囲の異なる複数仕様の流量
計の各々について、熱線及び感温抵抗体を信号処理回路
と接続するためのターミナル長さの異なる複数仕様のモ
ジュールを製作しなければならない。このように従来技
術ではモジュールの共用化についての考慮がなされてお
らず、製造コストが高くなるという問題があった。また
、製造工程内で異種モジュールを混入して組み立ててし
まうという品質管理上の問題、第5図、第6図にみるよ
うにモジュールを長くしなけれぼらないことにより、組
み立ての際に、挿入部取付誤差が生じやすいという製造
上の問題があった。
をもつ、計測流量と精度の範囲の異なる複数仕様の流量
計の各々について、熱線及び感温抵抗体を信号処理回路
と接続するためのターミナル長さの異なる複数仕様のモ
ジュールを製作しなければならない。このように従来技
術ではモジュールの共用化についての考慮がなされてお
らず、製造コストが高くなるという問題があった。また
、製造工程内で異種モジュールを混入して組み立ててし
まうという品質管理上の問題、第5図、第6図にみるよ
うにモジュールを長くしなけれぼらないことにより、組
み立ての際に、挿入部取付誤差が生じやすいという製造
上の問題があった。
上記課題を解決することは、複数の、異なるエンジン仕
様によって決まる、直径の異なる各主流路断面内に関し
、 i)主流路軸中心を中心として、その直径が主流路径の
1/3〜1/2の円領域内。
様によって決まる、直径の異なる各主流路断面内に関し
、 i)主流路軸中心を中心として、その直径が主流路径の
1/3〜1/2の円領域内。
を選び、流量計副流路入口を1)の領域内に設置し、流
速検出子の保持体長さ(絶縁モールド長さ)を統一する
ことにより実現できる。
速検出子の保持体長さ(絶縁モールド長さ)を統一する
ことにより実現できる。
また、この課題を解決することは、流量計副流路入口お
よび流速検出子の設置位置をj)の領域内とし、流速検
出子の保持体長さ(絶縁モールド長さ)を統一すること
によってもできる。
よび流速検出子の設置位置をj)の領域内とし、流速検
出子の保持体長さ(絶縁モールド長さ)を統一すること
によってもできる。
また、この課題を解決することは、流量計副流路入口を
その底部に位置させた、凹状部を形成し、この凹状部が
i)の領域内に含まれるようにし、流速検出子の保持体
長さを統一することによってもできる。
その底部に位置させた、凹状部を形成し、この凹状部が
i)の領域内に含まれるようにし、流速検出子の保持体
長さを統一することによってもできる。
また、この課題を解決することは、流速検出子の設置位
置をi)の領域内とし、流速検出子の保持体長さ(絶縁
モールド長さ)を統一することによってもできる。
置をi)の領域内とし、流速検出子の保持体長さ(絶縁
モールド長さ)を統一することによってもできる。
また、この課゛題を解決することは、流量計副流路入口
および線熱素子の設置位置をi)の領域内とし、流速検
出子の保持体長さをエンジンの制御仕様によって決まる
最小の主流路径の1/2に統一することによってもでき
る。
および線熱素子の設置位置をi)の領域内とし、流速検
出子の保持体長さをエンジンの制御仕様によって決まる
最小の主流路径の1/2に統一することによってもでき
る。
エンジンの複数制御仕様により決まる。主流路径の異な
る複数の空気流量計に対し、流速検出子および(または
)、副流路入口設置位置を各主流路断面内の軸中心を中
心とし、主流路直径の1/3ないし1/2の直径をもつ
円領域内とし、かつ、流速検出素子の支持体長さを等し
くする。流速検出子および(または)、副流路入口を円
領域内に置くことは、計測流速変動を許容レベル以下に
抑えることを可能とし、検出素子の支持体長さを等しく
することは、流速検出子および支持体をその構成部分と
する回路モジュールの共通化を可能とする。これにより
、吸気配管内での取付位置による計測値変動の少ない内
燃機関用空気流量計を低コストで実現できる。
る複数の空気流量計に対し、流速検出子および(または
)、副流路入口設置位置を各主流路断面内の軸中心を中
心とし、主流路直径の1/3ないし1/2の直径をもつ
円領域内とし、かつ、流速検出素子の支持体長さを等し
くする。流速検出子および(または)、副流路入口を円
領域内に置くことは、計測流速変動を許容レベル以下に
抑えることを可能とし、検出素子の支持体長さを等しく
することは、流速検出子および支持体をその構成部分と
する回路モジュールの共通化を可能とする。これにより
、吸気配管内での取付位置による計測値変動の少ない内
燃機関用空気流量計を低コストで実現できる。
空気流量計を内燃機関の吸気系に設置する場合、大きな
問題となるのは、流量計の上流側の吸気配管系要素によ
って引き起こされる偏流が空気流量計計測部の流速変動
を引き起こすことである。上流側の吸気配管系は、複数
の直角曲り、ベントなどを持ちこれらの曲り部で作用す
る遠心力による空気流の偏り、流体的な剥離によって生
しる渦などによって偏流が発生し、流速変動を引き起こ
す。
問題となるのは、流量計の上流側の吸気配管系要素によ
って引き起こされる偏流が空気流量計計測部の流速変動
を引き起こすことである。上流側の吸気配管系は、複数
の直角曲り、ベントなどを持ちこれらの曲り部で作用す
る遠心力による空気流の偏り、流体的な剥離によって生
しる渦などによって偏流が発生し、流速変動を引き起こ
す。
第7図、第8図は吸気配管系を構成する、基本的な配管
要素について、その内部で発生している主流軸方向成分
の偏流の分布を示した図であり、第7図は、曲率半径が
ほぼ主流路直径に等しい場合のベンド管の直後の等流速
線図、第8図は、直角曲り部の直後の等流速線図を示す
。
要素について、その内部で発生している主流軸方向成分
の偏流の分布を示した図であり、第7図は、曲率半径が
ほぼ主流路直径に等しい場合のベンド管の直後の等流速
線図、第8図は、直角曲り部の直後の等流速線図を示す
。
第7図、第8図いずれの場合にも、曲りの内側の方向、
すなわち、図中、断面上方には、はく離による急な流速
勾配が発生し、断面の内壁周辺部も壁摩擦の影響による
、流速勾配が発生している。
すなわち、図中、断面上方には、はく離による急な流速
勾配が発生し、断面の内壁周辺部も壁摩擦の影響による
、流速勾配が発生している。
このため、流速は主流路軸中心付近が比較的安定した流
速分布をもつといえる。
速分布をもつといえる。
より一般的な吸気配管系の場合、吸気配管は複数の曲り
要素により成り立っているが、流速勾配に大きく影響す
るのは、その直前の配管要素であり、基本要素について
述べたことは、複数の基本要素を組み合わせた、多くの
配管系についても成り立つ。このため、配管系レイアウ
トが予め定まっていないか、あるいは、多様な吸気配管
系について、空気流量計の計測値の安定性を確保して、
その汎用性を実現するためには、副流路の入口および熱
線素子を主流路の軸中心に置くことが望ましい。
要素により成り立っているが、流速勾配に大きく影響す
るのは、その直前の配管要素であり、基本要素について
述べたことは、複数の基本要素を組み合わせた、多くの
配管系についても成り立つ。このため、配管系レイアウ
トが予め定まっていないか、あるいは、多様な吸気配管
系について、空気流量計の計測値の安定性を確保して、
その汎用性を実現するためには、副流路の入口および熱
線素子を主流路の軸中心に置くことが望ましい。
以下、本発明の第一の実施例を第1図ないし第6図を用
いて説明する。第1図および第1図の■−n矢視断面で
ある第2図において、ダイキャスト製ボディ1は、主流
路中に突出した壁面要素の内部に、ボディと一体構造の
副流路5を主流路9の軸中心から偏心した位置に設置し
ている。副流路5内には、内燃機関へ供給する吸入空気
8を熱線風速計の原理により計測するための熱線素子2
と感温抵抗体3が設置してあり、副流路5内に流入した
空気8は、副流路の途中で断面半径方向に分流され、分
流した空気は、それぞれ、副流路出口6から主流路9の
中に吹き出される。副流路5の主流路半径方向の通路の
一部を成す、板状カバー7は、副流路5内への逆流の侵
入を妨げる作用をし、バツクファイア等の吹き戻しから
、熱線素子2と感温抵抗素子3を保護する働きをする。
いて説明する。第1図および第1図の■−n矢視断面で
ある第2図において、ダイキャスト製ボディ1は、主流
路中に突出した壁面要素の内部に、ボディと一体構造の
副流路5を主流路9の軸中心から偏心した位置に設置し
ている。副流路5内には、内燃機関へ供給する吸入空気
8を熱線風速計の原理により計測するための熱線素子2
と感温抵抗体3が設置してあり、副流路5内に流入した
空気8は、副流路の途中で断面半径方向に分流され、分
流した空気は、それぞれ、副流路出口6から主流路9の
中に吹き出される。副流路5の主流路半径方向の通路の
一部を成す、板状カバー7は、副流路5内への逆流の侵
入を妨げる作用をし、バツクファイア等の吹き戻しから
、熱線素子2と感温抵抗素子3を保護する働きをする。
熱線素子2と感温抵抗体素子3と、信号処理回路基板を
内蔵する回路モジュール4は、絶縁モールド11aによ
り絶縁されたターミナルllbにより電気的に接続され
ている。
内蔵する回路モジュール4は、絶縁モールド11aによ
り絶縁されたターミナルllbにより電気的に接続され
ている。
回路モジュール4の動作は次のようである。
まず、空気流中に電気的に加熱した、熱線素子2を置き
、これをブリッジ回路を構成する一低抗とし、その温度
を一定に保つような回路構成を与える。このとき、熱線
素子2付近の流速変動により、発熱量に変化が生じた場
合の抵抗体両端の電流の変化から流量を検知する。回路
モジュール4内のブリッジ回路は、熱線素子2の抵抗値
を一定に保つように構成され、熱線素子2は抵抗の温度
依存性の大きい白金、ニッケルなどを線、薄膜などに加
工し、これを単独、あるいは、セラミック。
、これをブリッジ回路を構成する一低抗とし、その温度
を一定に保つような回路構成を与える。このとき、熱線
素子2付近の流速変動により、発熱量に変化が生じた場
合の抵抗体両端の電流の変化から流量を検知する。回路
モジュール4内のブリッジ回路は、熱線素子2の抵抗値
を一定に保つように構成され、熱線素子2は抵抗の温度
依存性の大きい白金、ニッケルなどを線、薄膜などに加
工し、これを単独、あるいは、セラミック。
ガラス、ポリイミド樹脂などのボビン、板などに巻線し
たものである。内燃機関用熱線式空気流量計では、熱線
素子2とは個別に温度補償用の感温抵抗体が設置され、
これもブリッジ回路の一低抗を成している。
たものである。内燃機関用熱線式空気流量計では、熱線
素子2とは個別に温度補償用の感温抵抗体が設置され、
これもブリッジ回路の一低抗を成している。
ここで第3図および第3図のrV−mV矢視断面を示す
第4図の空気流量計を、エンジン制御仕様により決まる
、複数仕様のうち、最小主流路径をもつ場合であるとす
る。ターミナルllbをもつ回路モジュール4は、ボデ
ィ1の主流路突出部に設けられた副流路内に貫通する孔
に、0リング12を介して絶縁モールドllaを挿入、
固定される。
第4図の空気流量計を、エンジン制御仕様により決まる
、複数仕様のうち、最小主流路径をもつ場合であるとす
る。ターミナルllbをもつ回路モジュール4は、ボデ
ィ1の主流路突出部に設けられた副流路内に貫通する孔
に、0リング12を介して絶縁モールドllaを挿入、
固定される。
一方、第1図および第2図の空気流量計は、第3図、第
4図と同一の長さをもつ絶縁モールドllaを最大主流
路径のボディ1に挿入した場合を示し−ている。このと
き絶縁モールドllaの長さは、第3図に示す最小主流
路径をもつ流量計に組み込んだとき、ターミナルllb
の先端部、熱線素子2が主流路の軸中心に設置できるよ
うに決めである。このため、第1図の場合には、ターミ
ナル11bの位置は、幾何学的関係により、主流路軸の
中心から偏心した位置となっている。本実施例の場合、
絶縁モジュールllaの長さは、その主流路中への突出
部長さが最小主流路径の約1/3、すなわち、主流路軸
中心を中心とし、直径が主流路径の1/3の円周上にな
るようにとっである。
4図と同一の長さをもつ絶縁モールドllaを最大主流
路径のボディ1に挿入した場合を示し−ている。このと
き絶縁モールドllaの長さは、第3図に示す最小主流
路径をもつ流量計に組み込んだとき、ターミナルllb
の先端部、熱線素子2が主流路の軸中心に設置できるよ
うに決めである。このため、第1図の場合には、ターミ
ナル11bの位置は、幾何学的関係により、主流路軸の
中心から偏心した位置となっている。本実施例の場合、
絶縁モジュールllaの長さは、その主流路中への突出
部長さが最小主流路径の約1/3、すなわち、主流路軸
中心を中心とし、直径が主流路径の1/3の円周上にな
るようにとっである。
本実施例では、複数仕様の流量計のうち主流路が最小と
最大の場合のみを示したが、第9図に示すようにマウン
ト部200の高さが等しく、主流路直径が上述の最大径
り。Xと最小径Dmtn、およびこれらの中間径Dmt
nであるすべての流量計について、ターミナルllb先
端部、熱線素子2の設置位置を単一長さの絶縁モールド
で主流路軸中心を中心とする、直径が主流路の約1/3
の円内の領域に含まれるように支持することができる。
最大の場合のみを示したが、第9図に示すようにマウン
ト部200の高さが等しく、主流路直径が上述の最大径
り。Xと最小径Dmtn、およびこれらの中間径Dmt
nであるすべての流量計について、ターミナルllb先
端部、熱線素子2の設置位置を単一長さの絶縁モールド
で主流路軸中心を中心とする、直径が主流路の約1/3
の円内の領域に含まれるように支持することができる。
このため、最小流路径によって決まるターミナル11b
、M縁モールドllaの長さを共通仕様として製作した
回路モジュール4を使用すれば、流量計の平均製造コス
トを低減し、組み立て工程内での異種モールドの混入を
防ぐことができる。本実施例は、流速検出子として、熱
線素子を用いているが、他の流速、あるいは、流量の検
出原理による素子を用いる場合にも適用可能である。
、M縁モールドllaの長さを共通仕様として製作した
回路モジュール4を使用すれば、流量計の平均製造コス
トを低減し、組み立て工程内での異種モールドの混入を
防ぐことができる。本実施例は、流速検出子として、熱
線素子を用いているが、他の流速、あるいは、流量の検
出原理による素子を用いる場合にも適用可能である。
第1O図、第11図は、副流路5の入口を吸気系主流路
の軸中心付近に設置して主流路軸中心を中心とする円心
円上を360°回転した場合の設置位置の変化に伴う副
流路入口部内の平均流速の変動を示すグラフであり、グ
ラフには、副流路入口形状が、主流路直径の約115の
円形の場合と、縦長さが主流路直径の約1/3の長円形
の場合の二側が示しである。第10図は第7図のベント
要素、第11図は第8図の直角−り要素に対応している
。各図中、横軸は、主流路断面内での副流路入口の乗っ
ている円周の半径を示し、副流路入口位置を示す基準と
して、円形の場合には、その中心、長円形の場合は、図
中、上方の半円の中心を用いてる。各図中の左上には、
等流速線図の上に、流速分布の勾配が最も急である曲り
の内側の半径方向を示すため、経路C,Pよ、c2p2
.副流路入口位置01,02、副流路を断面内で36o
°回転させるときの円周C1,C2を重ねて描いである
。
の軸中心付近に設置して主流路軸中心を中心とする円心
円上を360°回転した場合の設置位置の変化に伴う副
流路入口部内の平均流速の変動を示すグラフであり、グ
ラフには、副流路入口形状が、主流路直径の約115の
円形の場合と、縦長さが主流路直径の約1/3の長円形
の場合の二側が示しである。第10図は第7図のベント
要素、第11図は第8図の直角−り要素に対応している
。各図中、横軸は、主流路断面内での副流路入口の乗っ
ている円周の半径を示し、副流路入口位置を示す基準と
して、円形の場合には、その中心、長円形の場合は、図
中、上方の半円の中心を用いてる。各図中の左上には、
等流速線図の上に、流速分布の勾配が最も急である曲り
の内側の半径方向を示すため、経路C,Pよ、c2p2
.副流路入口位置01,02、副流路を断面内で36o
°回転させるときの円周C1,C2を重ねて描いである
。
また、グラフの横座標は、01,02の乗っている円の
半径を示すため、主流路軸中心を基準にしたr、主流路
内周壁上を基準にしたQの二通りの変数を使って、主流
路の直径を単位にして記入しである。縦座標は、副流路
を各図中の円周C0,C2に沿って360°回転させた
ときの副流路入口部内の平均流速の変動率の輻を示して
おり、次式のλて定義したものである。
半径を示すため、主流路軸中心を基準にしたr、主流路
内周壁上を基準にしたQの二通りの変数を使って、主流
路の直径を単位にして記入しである。縦座標は、副流路
を各図中の円周C0,C2に沿って360°回転させた
ときの副流路入口部内の平均流速の変動率の輻を示して
おり、次式のλて定義したものである。
(0≦θ≦360’)
ここに、702円周C0またはC2上での任意位置での
副流路入口部内平均流速 uO:円周C1,C,と○、p、、o2p2の交点上で
の副流路入口部内子 均流速 第10図、第11図のグラフより分るように、この二側
のいずれの場合でも副流路入口位置が、r=D/4(D
は主流路直径)または、Q=D/3の円周上での平均流
速変動率λの値は、円形副流路の場合で15%程度、長
円形副流路の場合で8%程度であり、副流路を設置する
ために、十分。
副流路入口部内平均流速 uO:円周C1,C,と○、p、、o2p2の交点上で
の副流路入口部内子 均流速 第10図、第11図のグラフより分るように、この二側
のいずれの場合でも副流路入口位置が、r=D/4(D
は主流路直径)または、Q=D/3の円周上での平均流
速変動率λの値は、円形副流路の場合で15%程度、長
円形副流路の場合で8%程度であり、副流路を設置する
ために、十分。
実用的なレベルである。また、この場合に比べて変動率
は大きくなるが、長円形の副流路入口形状の場合には、
n = D / 4 (r = ’D / 4 )程度
であっても、λ=21〜22%程度であり、十分実用的
なレベルである。
は大きくなるが、長円形の副流路入口形状の場合には、
n = D / 4 (r = ’D / 4 )程度
であっても、λ=21〜22%程度であり、十分実用的
なレベルである。
第10図、第11図よりλの値は、主流路軸を中心とし
た、直径が約D/3〜D/2の円内で少なくとも上記の
レベル以下であり、この領域内に副流路を設置すること
が、計測流量の安定化のために有効であることが分る。
た、直径が約D/3〜D/2の円内で少なくとも上記の
レベル以下であり、この領域内に副流路を設置すること
が、計測流量の安定化のために有効であることが分る。
本発明の第二の実施例を第12図ないし第15図に示す
。第12図および、その断面■−測矢視図である第13
図は、エンジンの制御仕様によって決まる。複数の流量
計のうち、最小流路径をもつものを示し、第14図およ
びその断面乃゛−ぶである第15図は、同様に最大流路
径を持つものを示す。本実施例の場合にも、最小流路径
によって決まる絶縁モールドlla長さを統一すること
により、回路モジュール4を共通仕様とし、低コスト化
することができる。本実施例は、第一の実施例と異なり
、副流路5が長円形の副流路人口凹部13を持つ流量計
に適用した例である。本実施例では副流路人口凹部13
が、はぼ、前述の流速変動の安定した円領域内に収納ま
るように設定しである。本実施例では、第一の実施例で
期待できる利点の他に、計測流量の変動をさらに低レベ
ルに抑えたまま、絶縁モールドllaの長さを短くして
、流量計の低コスト化を図れるという複合的な利点があ
る。
。第12図および、その断面■−測矢視図である第13
図は、エンジンの制御仕様によって決まる。複数の流量
計のうち、最小流路径をもつものを示し、第14図およ
びその断面乃゛−ぶである第15図は、同様に最大流路
径を持つものを示す。本実施例の場合にも、最小流路径
によって決まる絶縁モールドlla長さを統一すること
により、回路モジュール4を共通仕様とし、低コスト化
することができる。本実施例は、第一の実施例と異なり
、副流路5が長円形の副流路人口凹部13を持つ流量計
に適用した例である。本実施例では副流路人口凹部13
が、はぼ、前述の流速変動の安定した円領域内に収納ま
るように設定しである。本実施例では、第一の実施例で
期待できる利点の他に、計測流量の変動をさらに低レベ
ルに抑えたまま、絶縁モールドllaの長さを短くして
、流量計の低コスト化を図れるという複合的な利点があ
る。
本発明の第三の実施例を第16図ないし第19図に示す
。第16図、第19図は、吸入空気の流速検出子をセラ
ミック等の基板101上に形成した、薄膜抵抗体101
aを主流路内に設置することにより構成した空気流量計
においても、本発明を利用することで回路モジュール4
01.モールド110を共通化し、コスト低減できるこ
とを示している。第16図、第17図の例では、基板1
01全体が前述の円形領域内に含まれるように設置しで
あるが、基板全体は、第18図、第19図の基板103
にみるように前述の円形領域内である必要はない。第1
8図、第19図の例では、主流路径の1/2よりも長い
基板103上に、複数の薄膜抵抗体103a、103b
を形成した熱線素子を用いているが、薄膜抵抗体103
a。
。第16図、第19図は、吸入空気の流速検出子をセラ
ミック等の基板101上に形成した、薄膜抵抗体101
aを主流路内に設置することにより構成した空気流量計
においても、本発明を利用することで回路モジュール4
01.モールド110を共通化し、コスト低減できるこ
とを示している。第16図、第17図の例では、基板1
01全体が前述の円形領域内に含まれるように設置しで
あるが、基板全体は、第18図、第19図の基板103
にみるように前述の円形領域内である必要はない。第1
8図、第19図の例では、主流路径の1/2よりも長い
基板103上に、複数の薄膜抵抗体103a、103b
を形成した熱線素子を用いているが、薄膜抵抗体103
a。
103bのみが前述の円形領域内に含まれるように構成
しである。この実施例でも絶縁モールド112と、基板
103の長さを統一し1回路モジュール401を共通化
することにより、流量計の製造コストを低減することが
できることは、第16図、第17図の実施例の場合と同
様である。
しである。この実施例でも絶縁モールド112と、基板
103の長さを統一し1回路モジュール401を共通化
することにより、流量計の製造コストを低減することが
できることは、第16図、第17図の実施例の場合と同
様である。
本発明の第四の実施例を第20図ないし第23図に示す
。第20図およびその断面XXI−XXIである第21
図は、エンジンの制御仕様により決まる複数の流量計の
うち、最小流路径を持つものを示し、第22図およびそ
の断面W−店である第23図は、同様に最大流路径を持
つものを示す。
。第20図およびその断面XXI−XXIである第21
図は、エンジンの制御仕様により決まる複数の流量計の
うち、最小流路径を持つものを示し、第22図およびそ
の断面W−店である第23図は、同様に最大流路径を持
つものを示す。
本実施例の場合にも第一ないし第三の実施例の場合と同
様に、絶縁モールド112aの長さを統一し、回路モジ
ュール4を、共通仕様とすることにより、平均製造コス
トを低減することができる。
様に、絶縁モールド112aの長さを統一し、回路モジ
ュール4を、共通仕様とすることにより、平均製造コス
トを低減することができる。
ただし、本実施例の場合には、第一ないし第三の実施例
の場合とは異なり、ターミナル112b先端部の熱線素
子2は、前述の、主流路軸中心を中心とし、直径が主流
路径の1/3ないし1/2の円内に含まれておらず、副
流路5の入口のみを、この円内に設置するようにしてい
る。本例では、副流路5の入口部分は、ボディ1とは別
体であり、副流路の一部分をはめ込みによって構成する
ための流入部カバー25によって、流速分布の安定した
上記の円内に設置しである。本実施例の場合、−流入部
カバー25を別部品として製作しなければならないとい
う欠点を持つが、#!All!−ルド112aの長さは
、第一ないし、第三の実施例に比べて短かくできるため
、I!縁上モールド112aボディ1に挿入組み立てす
る際の取り付は誤差を小さくでき、さらに、回路モジュ
ール4の原価低減ができるという利点がある。
の場合とは異なり、ターミナル112b先端部の熱線素
子2は、前述の、主流路軸中心を中心とし、直径が主流
路径の1/3ないし1/2の円内に含まれておらず、副
流路5の入口のみを、この円内に設置するようにしてい
る。本例では、副流路5の入口部分は、ボディ1とは別
体であり、副流路の一部分をはめ込みによって構成する
ための流入部カバー25によって、流速分布の安定した
上記の円内に設置しである。本実施例の場合、−流入部
カバー25を別部品として製作しなければならないとい
う欠点を持つが、#!All!−ルド112aの長さは
、第一ないし、第三の実施例に比べて短かくできるため
、I!縁上モールド112aボディ1に挿入組み立てす
る際の取り付は誤差を小さくでき、さらに、回路モジュ
ール4の原価低減ができるという利点がある。
第24図、第25図は、第四の実施例の第20図ないし
第23図とは異なる実現方法を示す。本実施例では、副
流路の入口を前述の円形領域内に設置するために、流入
部カバー25を使わずに、流入部パイプ26を使ってい
る。本実施例の場合にも第20図ないし第23図の実施
例と同様の利点がある。
第23図とは異なる実現方法を示す。本実施例では、副
流路の入口を前述の円形領域内に設置するために、流入
部カバー25を使わずに、流入部パイプ26を使ってい
る。本実施例の場合にも第20図ないし第23図の実施
例と同様の利点がある。
本発明によれば、共通仕様の回路モジュールを複数の異
なる主流路径をもつボディに対して共通化することがで
きるため、モジュールの平均製造コストの低減、製造工
程での異種モジュールの混入取付防止の効果がある。さ
らに計測ターミナル長さを短かくできるため、回路モジ
ュール−個当りの製造コストが低減でき、挿入取付位置
の誤差を減らすことができる。
なる主流路径をもつボディに対して共通化することがで
きるため、モジュールの平均製造コストの低減、製造工
程での異種モジュールの混入取付防止の効果がある。さ
らに計測ターミナル長さを短かくできるため、回路モジ
ュール−個当りの製造コストが低減でき、挿入取付位置
の誤差を減らすことができる。
第1図は本発明の第一の実施例のうち最大主流路径をも
つ流量計を軸線を通る垂直面で切った断面図、第2図は
、第1図のn−n矢視断面図、第3図は本発明の第一の
実施例の最小主流路径をもつ流量計を軸線を通る垂直面
で切った断面図、第4図は第3図のrV−IV矢視断面
図、第5図は、従来の軸中心設置型空気流量計のうち、
最大主流路径をもつ流量計を軸線を通る垂直面で切った
断面図、第6図は第5図のVI−VI矢視断面図、第7
図。 第8図は、吸気配管断面内で生じている偏流の例を示す
流速分布図、第9図は、主流路径の異なる複数の空気流
量計に本発明を適用した場合を示す説明図、第10図、
第11図は、主流軸中心付近の流速変動状態を示すため
の特性図、第12図は、本発明の第二の実施例のうち、
最小主流路径をもつ流量計を軸線を通る垂直面で切った
断面図、第13図は、第12図の■−■矢視断面図、第
14図は、本発明の第二の実施例のうち、最大主流路径
をもつ流量計を軸線を通り垂直面で切った断面図、第1
5図は第14図の店−双矢視断面図、第16図、第18
図は、本発明の第三の実施例のうち、最小主流路径をも
つ流量計を軸線に垂直な面で切った断面図、第17図、
第19図は、本発明の第三の実施例のうち、最小主流路
径をもつ流量計を軸線に垂直な面で切った断面図、第2
0図は、本発明の第四の実施例のうち、最小主流路径を
もつものを軸線を通る垂直面で切った断面図、第21図
は第20図の衷−双矢視断面図、第22図は、本発明の
第四の実施例のうち、最大主流路径をもつ流量計を軸線
に垂直な面で切った断面図、第23図は第22図の罵−
ρ皿矢視断面図、第24図は、第四の別の実施例のうち
、最小主流路径をもつものを軸線を通る垂直面で切った
断面図、第25図は、第四の別の実施例のうち、最大主
流路径をもつものを軸線を通る垂直面で切った断面図で
ある。 l・・・ボディ、2・・・熱線素子、3・・・感温抵抗
体、4・・・回路モジュール、5・・・副流路、6・・
・副流路出口、7・・・板状カバー、8・・・吸入空気
、9・・・主流路、11a・・・絶縁モールド、llb
・・・ターミナル、12・・・○リング、13・・・副
流路人口凹部、25・。 ■3.8〜36[F]28〜26 04.4〜40028〜24■12〜OδΦa、o−s
、b■2−11−2.0の08−04羊位(#s )早
? 目 ・・ 汽〔%〕 汽(%〕 第 12 U 第740 第 /6菌 第 770 o1 第1と図 第79図 第 20 乞 第 24 口 第 25凹
つ流量計を軸線を通る垂直面で切った断面図、第2図は
、第1図のn−n矢視断面図、第3図は本発明の第一の
実施例の最小主流路径をもつ流量計を軸線を通る垂直面
で切った断面図、第4図は第3図のrV−IV矢視断面
図、第5図は、従来の軸中心設置型空気流量計のうち、
最大主流路径をもつ流量計を軸線を通る垂直面で切った
断面図、第6図は第5図のVI−VI矢視断面図、第7
図。 第8図は、吸気配管断面内で生じている偏流の例を示す
流速分布図、第9図は、主流路径の異なる複数の空気流
量計に本発明を適用した場合を示す説明図、第10図、
第11図は、主流軸中心付近の流速変動状態を示すため
の特性図、第12図は、本発明の第二の実施例のうち、
最小主流路径をもつ流量計を軸線を通る垂直面で切った
断面図、第13図は、第12図の■−■矢視断面図、第
14図は、本発明の第二の実施例のうち、最大主流路径
をもつ流量計を軸線を通り垂直面で切った断面図、第1
5図は第14図の店−双矢視断面図、第16図、第18
図は、本発明の第三の実施例のうち、最小主流路径をも
つ流量計を軸線に垂直な面で切った断面図、第17図、
第19図は、本発明の第三の実施例のうち、最小主流路
径をもつ流量計を軸線に垂直な面で切った断面図、第2
0図は、本発明の第四の実施例のうち、最小主流路径を
もつものを軸線を通る垂直面で切った断面図、第21図
は第20図の衷−双矢視断面図、第22図は、本発明の
第四の実施例のうち、最大主流路径をもつ流量計を軸線
に垂直な面で切った断面図、第23図は第22図の罵−
ρ皿矢視断面図、第24図は、第四の別の実施例のうち
、最小主流路径をもつものを軸線を通る垂直面で切った
断面図、第25図は、第四の別の実施例のうち、最大主
流路径をもつものを軸線を通る垂直面で切った断面図で
ある。 l・・・ボディ、2・・・熱線素子、3・・・感温抵抗
体、4・・・回路モジュール、5・・・副流路、6・・
・副流路出口、7・・・板状カバー、8・・・吸入空気
、9・・・主流路、11a・・・絶縁モールド、llb
・・・ターミナル、12・・・○リング、13・・・副
流路人口凹部、25・。 ■3.8〜36[F]28〜26 04.4〜40028〜24■12〜OδΦa、o−s
、b■2−11−2.0の08−04羊位(#s )早
? 目 ・・ 汽〔%〕 汽(%〕 第 12 U 第740 第 /6菌 第 770 o1 第1と図 第79図 第 20 乞 第 24 口 第 25凹
Claims (1)
- 1、内燃機関へ供給される空気が通過する主流路、前記
主流路が前記内燃機関の仕様により相異なる複数の内径
をもつもの、前記主流路内に位置し、前記主流路を流れ
る空気の流れと同方向に形成された第一の副流路、前記
第一の副流路に配置された空気流の変動を検出する検出
子、前記検出子の物理的パラメータ変化によって空気量
に関連した信号を出力する電気的パラメータ検出手段、
前記第一の副流路とほぼ直角に交差し、かつ、交差する
点から分岐し、前記主流路に合流する第一の副流路、前
記第一の副流路の前記主流路内への設置位置が、前記複
数の相異なる主流路で互いに相似でないもの、とより成
る内燃機関用空気流量計。
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2329263A JPH04204018A (ja) | 1990-11-30 | 1990-11-30 | 内燃機関用空気流量計 |
KR1019910003835A KR950001326B1 (ko) | 1990-03-12 | 1991-03-11 | 내연기관용 공기유량계와 이것의 제조방법 |
US07/668,066 US5201216A (en) | 1990-03-12 | 1991-03-12 | Air flow meter for internal combustion engines and a manufacturing method thereof |
DE4107876A DE4107876A1 (de) | 1990-03-12 | 1991-03-12 | Luftstroemungsmesser fuer verbrennungsmotor und herstellungverfahren fuer einen solchen luftstroemungsmesser |
DE9116731U DE9116731U1 (de) | 1990-03-12 | 1991-03-12 | Luftströmungsmesser für Verbrennungsmotor und Herstellungsverfahren für einen solchen Luftströmungsmesser |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2329263A JPH04204018A (ja) | 1990-11-30 | 1990-11-30 | 内燃機関用空気流量計 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04204018A true JPH04204018A (ja) | 1992-07-24 |
Family
ID=18219495
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2329263A Pending JPH04204018A (ja) | 1990-03-12 | 1990-11-30 | 内燃機関用空気流量計 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH04204018A (ja) |
-
1990
- 1990-11-30 JP JP2329263A patent/JPH04204018A/ja active Pending
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