JPH0621805B2 - 内燃機関の吸気流量測定装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、内燃機関においてその吸気流量を測定する内
燃機関の吸気流量測定装置に関する。

〈従来の技術〉 従来の内燃機関の吸気流量測定装置としては、第３図及
び第４図に示すようなものが知られている（実開昭６１
−１８２８２０号公報参照）。

すなわち、吸気流量測定装置１は、発熱抵抗体Ｒｈと温
度補償抵抗Ｒｋとが中空部２ａ内に臨設された中空部材
２を、吸気通路３の周壁を貫通して吸気通路３の中心軸
付近に配設して構成される。そして、この吸気通路３の
一方の開口端３ａを図示しないエアクリーナ側に、他方
の開口端３ｂを図示しないインテークマニホールド側
に、それぞれ接続し、吸気通路３内に吸気を導き、前記
発熱抵抗体Ｒｈと温度補償抵抗Ｒｋとに吸気流が接触す
るようにしている。

また、前記発熱抵抗体Ｒｈ及び温度補償抵抗Ｒｋは、第
４図に示すような電気回路の一部を構成している。すな
わち、発熱抵抗体Ｒｈを基準抵抗Ｒ_３に直列に接続する
と共に、温度補償抵抗Ｒｋを固定抵抗Ｒ_１及びＲ_２に直
列に接続したうえで、これらの２つの直列回路を並列に
接続してブリッジ回路を構成している。そして、発熱抵
抗体Ｒｈ及び基準抵抗Ｒ_３が直列に接続されている側の
分岐点ａの電位Ｕｓ（基準抵抗Ｒ_３の端子電圧）と、温
度補償抵抗Ｒｋ及び固定抵抗Ｒ_１，Ｒ_２が直列に接続さ
れている側の分岐点ｂの電位（固定抵抗Ｒ_２の端子電
圧）とが差動増幅器４に供給給され、この差動増幅器４
とトランジスタ５，６とによって、前記ブリッジ回路へ
の供給電流が制御されるようになっている。

このようにして、ブリッジ回路が平衡している状態にお
いて吸気流速（吸気流量）が増減すると、発熱抵抗体Ｒ
ｈの冷却度が増減変化し、発熱抵抗体Ｒｈの温度が増減
変化してその抵抗値が増減変化する。この結果、ブリッ
ジ回路の平衡が非平衡状態となり、発熱抵抗体Ｒｈの温
度を一定、すなわちその抵抗値を一定に保つべく、トラ
ンジスタ５，６によりブリッジ回路への供給電流が増減
され、ブリッジ回路の平衡状態が維持される。そして、
たとえば、基準抵抗Ｒ_３の端子電圧Ｕｓを測定してブリ
ッジ回路への供給電流を検出し、予め検出された吸気流
速に対する発熱抵抗体Ｒｈの冷却度とブリッジ回路への
供給電流との関係に基づき、吸気流量を測定するのであ
る。

なお、発熱抵抗体Ｒｈと同一雰囲気内に配置ささた温度
補償抵抗Ｒｋにより、雰囲気温度によるブリッジ回路へ
の供給電流の変化を抑制している。

〈発明が解決しようとする問題点〉 しかしながら、このような従来の内燃機関の吸気流量測
定装置においては、インテークマニホールド上流側に設
けた吸気通路３の中心軸近傍の狭い範囲における吸気流
速を発熱抵抗体Ｒｈの冷却度により測定し吸気通路を流
れる吸気流量を計測するようにしているため、たとえ
ば、吸気通路３内を流れる吸気流にこの上流側に配置さ
れたエアクリーナや吸気管の曲がり等を原因とする偏流
や、吸気通路内に吸気脈動が生ずると、インテークマニ
ホールド内を流れる吸気の平均流速と発熱抵抗体Ｒｈを
設けた部位の吸気流速とに大差が出て、実際の吸気流量
に対して測定誤差を生じさせることがあった。

これにより、たとえば第５図に示すように、偏流と吸気
脈動との複合現象による２値化現象（空気量の反転）が
生じて、混合気の空燃比、点火時期、排気特性に悪影響
を与えることがあった。

本発明はこのような従来の技術の問題点に着目してなさ
れたもので、インテークマニホールド内を流れる吸気の
平均流速と発熱抵抗体を設けた部位の吸気流速との差を
小さくし、もって、吸気流量の測定精度を向上させるこ
とができる内燃機関の吸気流量測定装置を提供すること
を目的とする。

〈問題点を解決するための手段〉 このため、本発明では、機関の吸気通路内に発熱抵抗体
を配設し、吸気通路内の吸気流による発熱抵抗体の冷却
度に応じて吸気流の流量を測定する一方、発熱抵抗体の
上流側に近接する吸気通路周壁に、開口面積一定の円筒
面と、該円筒面の下流端に滑らかに連なり開口面積が下
流側に向かって漸増するテーパ面とからなる内周面を有
した環状の絞り部を、発熱抵抗体に近接して設けて構成
した。

〈作用〉 上記のような構成を採用したので、絞り部における圧力
損失（動圧減衰作用）により、吸気通路内の速度分布の
偏りが平均化される。この結果、インテークマニホール
ド内を流れる吸気の平均流速と発熱抵抗体を設けた部位
の吸気流速との差が小さくなり、２値化現象が抑制され
て測定精度が向上する。

〈実施例〉 以下に、図面に基づいて本発明の実施例を説明する。な
お、従来例と同様な要求には同一の符号を付して説明を
省略する。

第１図に示すように、本実施例の吸気流量測定装置10に
は、発熱抵抗体Ｋｈ，温度補償抵抗Ｒｋを臨設した中空
部材２の上流側に近接する吸気通路３の周壁に、該中空
部材２に近接してリング部材11が嵌挿されている。リン
グ部材11には、通路面積を絞る開口面積一定の円筒面11
ａと、この下流端に滑らかに連なり下流に向けて漸次通
路面積を拡大させるテーパ面11ｃとを備えている。ここ
で、リング部材11は、本発明に係る環状の絞り部を構成
する。

かかる構成によれば、吸気通路３内の速度分布の偏り
を、リング部材11の絞り効果による圧力損失により平均
化させることができる。この結果、インテークマニホー
ルド内を流れる吸気の平均流速と発熱抵抗体Ｒｈを設け
た部位の吸気流速との差を小さくすることができるた
め、吸気流量の測定精度を向上させることができる。

この平均化効果は、リング部材11の形状及び該リング部
材11と吸気流速の測定点すなわち発熱抵抗体Ｒｈの位置
との相対位置関係に影響される。これらについては本願
出願人の実験によれば、第２図に示すように、吸気通路
３の内径をＤ、リング部材11の円筒面11ａの内径をｄ、
リング部材11の上流側端面と吸気流速の測定点ｅとの間
の距離をａ、リング部材11の軸方向長さをｂ、円筒面11
ａの下流側端部11ｂと吸気流速の測定点ｅとの間の距離
をｃとすると、以下のようになる。

円筒面11ａの内径ｄが0.7Ｄ未満のときには、２値化現
象が排除できないと共に、圧力損失が過大になり過ぎ
る。

リング部材11の上流側端面と測定点ｅとの間の距離ａ
が、0.5Ｄを越えたとき及び0.3Ｄ未満であるときには、
検出吸気流量の安定性が悪化する。

リング部材11の軸方向長さｂが、0.4Ｄを越えると、検
出吸気流量の安定性が悪化すると共に２値化現象が排除
できない。

円筒面11ａの下流側端部11ｂと測定点ｅとの間の距離ｃ
が、0.2Ｄ未満（特に０すなわちテーパ面11ｃが全くな
い）ときには、２値化現象が排除できない。

以上の範囲外において、吸気流速の平均化効果が得られ
た。特にｄ≧０．８Ｄ，ａ≒０．４Ｄ，ｂ≒０．３Ｄ，
ｃ≒０．２５Ｄで好適な平均化効果が得られた。

〈発明の効果〉 以上説明したように、本発明によれば、機関の吸気通路
内に発熱抵抗体を配設し、吸気通路内の吸気流による発
熱抵抗体の冷却度に応じて吸気流の流量を測定する一
方、発熱抵抗体の上流側に近接する吸気通路の周壁に円
筒面とテーパ面とからなる内周面を有した環状の絞り部
を設けて構成したので、絞り部における圧力損失により
インテークマニホールド内を流れる吸気の平均流速と発
熱抵抗体を設けた部位の吸気流速との差を小さくするこ
とができ、吸気流量の測定精度が向上し、２値化現象が
抑制され、混合気の空燃比、排気特性を良好に保持する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の断面図、第２図は同上のリン
グ部材の配置関係を示す図、第３図は従来の内燃機関の
吸気流量測定装置の断面図、第４図は同上の回路構成
図、第５図は同上の特性を示す図である。 ３……吸気通路、11……リング部材、11ａ……円筒面、
11ｃ……テーパ面、Ｒｈ……発熱抵抗体

フロントページの続き (72)発明者 久保 康国 群馬県伊勢崎市粕川町1671番地１ 日本電 子機器株式会社内 (72)発明者 原 博之 群馬県伊勢崎市粕川町1671番地１ 日本電 子機器株式会社内 (72)発明者 庄 和彦 群馬県伊勢崎市粕川町1671番地１ 日本電 子機器株式会社内 (72)発明者 藤原 浩一 群馬県伊勢崎市粕川町1671番地１ 日本電 子機器株式会社内 (72)発明者 佐藤 裕幸 群馬県伊勢崎市粕川町1671番地１ 日本電 子機器株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】機関の吸気通路内に発熱抵抗体を配設し、
   吸気通路内の吸気流による前記発熱抵抗体の冷却度に応
   じて吸気流の流量を測定するようにした内燃機関の吸気
   流量測定装置において、前記発熱抵抗体の上流側に近接
   する吸気通路周壁に開口面積一定の円筒面と該円筒面の
   下流端に滑らかに連なり開口面積が下流側に向かって漸
   増するテーパ面とからなる内周面を有した環状の絞り部
   を突出して設けたことを特徴とする内燃機関の吸気流量
   測定装置。