JPH0477254B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は、電子制御燃料噴射式内燃機関の吸入
空気量等を検出する熱線式流量計に関する。

＜従来の技術＞ 従来、この種の流量計としては、例えば第５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ツジ
回路を構成する。

そして、上記ブリツジ回路の熱線抵抗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U_S（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）とが差動増幅器１に供給され、この差動増幅
器１とトランジスタ２，３によつて前記ブリツジ
回路への供給電流が制御される。

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

又、流体の温度が抵抗すると、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ツジ回路の平衡
を維持するので該ブリツジ回路への供給電流は変
化しない。このように、流体の流量とブリツジ回
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U_Sを
測定することで流体の流量を計測できるのであ
る。

ところで、このような構成になる熱線式流量計
を例えば内燃機関の吸入空気量センサとして使用
する時は、第６図に示すように、熱線抵抗Rh及
び温度補償抵抗Rkを装着したプラグ４をエアク
リーナ５直下流の吸気管６に介装したボデイ７内
に挿入している。

８はエンジン、９はボデイ７の両端開口に設け
た金網である。

＜発明が解決しようとする問題点＞ しかしながら、このように内燃機関の吸入空気
量センサとして使用される従来の熱線式流量計に
あつては、熱線抵抗Rhを装着したプラグ４を吸
入空気気流に沿つて配設した軸流タイプのもので
あるため、次のような問題点を生じていた。

即ち、熱線式流量計の上流のエアクリーナ５に
接続された曲がり管による偏流及びエンジン８の
吸気脈動の影響を受けて、第７図に示すグラフの
如く、エンジン８の高負荷時に熱線式流量計の出
力が低下してしまう。即ち、本来出されるべき出
力に対して実際の出力が低下し、計測精度の低下
を来す。

このような問題点を解消するため、曲がり管に
よる偏流の影響は、この曲がり管を直管に変更す
ることで対処することが考えられるが、いかんせ
ん狭いエンジンルームでは、曲がり管にすること
を余儀なくされ、事実上不可能である。

又、吸気脈動による影響は、エンジン８と熱線
式流量計との間に大きなダンパ室を設けて吸気脈
動を吸収することで対処することが考えられる
が、これも狭いエンジンルームでは事実上不可能
である。

更に、重量のものでは、プラグ４先端が全面開
放されているため、エンジン８の吹き返しの影響
を受け、この場合にも流量計測精度が低下する。

これは、熱線式流量計が逆方向の流体流れを区
別して計測できないことによる。

そこで、本発明は以上のような従来の実情に鑑
み、熱線抵抗が取り付けられて流体通路内に配設
されるプラグの筒状部に設ける流体流通孔の開設
位置の改良により、安定した出力特性を得ること
のできる熱線式流量計を提供することを目的とす
る。

＜問題点を解決するための手段＞ このため、本発明は、熱線抵抗を取り付けて流
体通路内に配設されるプラグの流体下流方向に設
けられた筒状部先端面を閉塞する一方、該閉塞部
と流体通路内周壁と間隙を介して対面する筒状部
外周とに夫々流体流通孔を開設した構成とする。

＜作用＞ そして、かかる構成では、流体通路内を流れる
流体の一部は、プラグ内から２ケ所の流体流通孔
を介して流通する。そして、プラグの筒状部先端
の閉塞部に流体流通孔を設けたことによる熱線式
流量計の出力特性とプラグの筒状部外周に流体流
通孔を開設したことによる熱線式流量計の出力特
性との組み合わせで、安定した出力特性が得られ
る。又、プラグの筒状部先端を閉塞した結果、例
えば、エンジンからの吹き返しの影響を極力受け
ずに済む。

＜実施例＞ 以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明
する。

第１図において、熱線抵抗Rh及び温度補償抵
抗Rkを装着したプラグ１２は内燃機関における
エアクリーナ直下流の吸気管に介装され、吸気通
路１０の一部を構成するボデイ１１内に挿入され
ている。

前記熱線抵抗Rh及び温度補償抵抗Rkは、第５
図に示したようなブリツジ回路を構成し、このブ
リツジ回路を平衡させるために必要な電流値に基
づいて流量が計測され、かつ吸気流れの温度の変
化を温度補償抵抗によつて補正することは従来と
同様である。

そして、吸気下流方向に設けられた前記プラグ
１２の筒状部１２Ａ先端を閉塞し、この閉塞部中
央と吸気通路内周壁としてのボデイ１１内周壁に
間隙を介して対面する筒状部１２Ａ外周には夫々
流体流通孔１３，１４，１５が開設されている。

この筒状部１２Ａ外周には２つの流体流通孔１
４，１５を設けるようにし、この流体流通孔の一
方１４は、吸気流が偏つて流れる方向に設け、他
方１５はこれと対称位置に設けるようにする。

更に、ボデイ１１内周壁のプラグ１２の流体流
通孔１２Ａに対応する位置にはベンチユリー部１
６が設けられている。

かかる構成において、吸気通路内を流れる吸気
の一部は、流体流通孔１３を介して流通する。こ
の流体流通孔１３という絞られている開口が設け
られると共に、ベンチユリー部１６が設けられて
いるため、プラグ１２の筒状部１２Ａ外周部に設
けられた流体流通孔１４，１５からも吸気が流通
する。

かかる構成によると、流体流通孔１３のみを設
けた熱線式流量計の出力特性は、第２図のグラフ
に示すように、エンジンの高負荷時に出力が低下
する特性となる。

又、流体流通孔１４，１５のみを設けた熱線式
流量計の出力特性は、第３図のグラフに示すよう
に、エンジンの高負荷時に出力が立ち上がる特性
となる。

従つて、両者の流体流通孔１３と１４，１５を
設けることにより、第２図及び第３図のグラフに
おける出力低下部分と立ち上がり部分とが互いに
打ち消し合つた、出力変動のない第４図に示すよ
うな特性に近づけることができる。

この結果、偏流対策として曲がり管を直管に変
更したり、吸気脈動対策としてダンパ室を設ける
必要がなく、熱線式流量計に本来の空気量計測機
能を持たせることが可能となり、計測精度の向上
を図れる。

又、かかる構成によると、プラグ１２の筒状部
１２Ａ先端を閉塞した結果、エンジンからの吹き
返しの影響を極力受けずに済むという利点もあ
る。

そして、熱線式流量計の上流の吸気管形状並び
にエンジンが発生する吸気脈動形態は、エンジン
及び車両によつて全く異なるが、流体流通孔１
４，１５の位置、形状、大きさ及び流体流通孔１
３の大きさの組み合わせを適宜変えることで、適
正な空気量計測機能を持たせることができる。

尚、上記構成においては、プラグ１２外周の２
ケ所に流体流通孔１４，１５を設けたが、一方の
流体流通孔のみを設けるようにしても良い。

又、ベンチユリー部１６はなくとも良く、本発
明の構成要件には含まれない。

＜発明の効果＞ 以上説明したように、本発明によれば、熱線抵
抗が取り付けられて流体通路内に配設されるプラ
グの筒状部に設ける流体流通孔の開設位置の改良
により、熱線式流量計に本来の計測機能を持たせ
ることが可能となり、計測精度の向上を図れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係わる熱線式流量計の一実施
例を示す断面図、第２図〜第４図は同上実施例の
熱線式流量計の出力特性を示すグラフ、第５図は
熱線式流量計の回路図、第６図は従来の熱線式流
量計の一例を示す断面図、第７図は同上従来例の
熱線式流量計の出力特性を示すグラフである。 １０……吸気通路、１１……ボデイ、１２……
プラグ、１２Ａ……筒状部、１３，１４，１５…
…流体流通孔、Rh……熱線抵抗、Rk……温度補
償抵抗。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 流体通路内に配設されるプラグの筒状部内側
   に熱線抵抗を取り付けて、該熱線抵抗を流体通路
   内に臨ませ、流体通路を流れる流体流量を流体流
   速に応じて変化する熱線抵抗の抵抗値に基づいて
   検出する熱線式流量計において、流体下流方向に
   設けられた前記プラグの筒状部先端面を閉塞する
   一方、該閉塞部と流体通路内周壁と間隙を介して
   対面する筒状部外周とに夫々流体流通孔を開設し
   たことを特徴とする熱線式流量計。