JPH08178722A - 内燃機関の吸入空気量センサの流れ方向検出方法および内燃機関の吸入空気量センサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 流れ方向の検出時間遅れを発生させることな
く，常に正確な流れ方向の検出を行えるようにする。 【構成】 入口側および出口側から中央部側に向かって
内径を絞り込んで狭くした吸気通路１０１を通過させ
て，流れの上手側の空気の圧力と下手側の空気の圧力に
圧力差を生じさせる。この状態において，貫通路１０６
および圧力センサ１０７を用いて吸気通路１０１の入口
側の空気の圧力と吸気通路の出口側の空気の圧力とを比
較し，吸気通路１０１の入口側の圧力が大きい場合に，
空気の流れが入口側から出口側へ向かう順方向であると
検出し，吸気通路１０１の出口側の圧力が大きい場合
に，空気の流れが出口側から入口側へ向かう逆方向であ
ると検出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は，内燃機関の吸入空気
量センサの流れ方向検出方法および内燃機関の吸入空気
量センサに関し，特に，内燃機関の吸気通路における空
気の流れ方向を判別する内燃機関の吸入空気量センサの
流れ方向検出方法および内燃機関の吸入空気量センサに
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来，内燃機関の吸入空気量センサにお
ける空気の流れ方向を検出する装置として，例えば，特
開平４−１０５０１８号公報『吸入空気量の検出装置』
に開示された装置がある。この装置は，２つの熱線ある
いは熱フィルムを所定の間隔をおいて近接して吸気通路
に配置し，これら２つの感熱抵抗体の温度差により流れ
方向を判別するものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら，上記従
来の技術によれば，所定の間隔をおいて２つの感熱抵抗
体を配置させているため，２つの感熱抵抗体の間隔，吸
気通路を流れる吸入空気の速度および吸入空気の温度に
応じて，吸入空気の流れ方向検出に時間遅れが発生する
という問題点があった。

【０００４】ここで，図９を参照して，流れ方向検出の
時間遅れについて説明する。上記従来の技術において，
吸気通路の順・逆方向に吸入空気を交互に発生させた場
合の実際の空気の流れ方向を波形９０１とすると，波形
９０１で示される実際の空気の流れ方向を，所定の間隔
をおいて配置した２つの感熱抵抗体の温度差によって検
出した場合，例えば，図示の如く，２つの感熱抵抗体の
よって検出できる温度差の限界（検出限界）によって，
この検出限界に相当する時間Δｔ分だけ流れ方向検出の
時間遅れとして発生する。このため，斜線部９０３で示
す部分が検出誤差として現れて，検出精度が低下する。

【０００５】このように流れ方向の検出時間遅れは，吸
気通路の計測精度に直接影響を及ぼすので，装置の信頼
性を確保する上でも重要な問題である。

【０００６】この発明は，このような従来の問題点に着
目してなされたもので，流れ方向の検出時間遅れを発生
させることなく，常に正確な流れ方向の検出を行えるよ
うにすることを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに，請求項１に係る内燃機関の吸入空気量センサの流
れ方向検出方法は，吸気通路の入口側および出口側から
中央部側に向かって吸気通路の内径を絞り込んで狭く
し，吸気通路の入口側の空気の圧力と吸気通路の出口側
の空気の圧力とを比較し，吸気通路の入口側の圧力が大
きい場合に，空気の流れが入口側から出口側へ向かう順
方向であると検出し，吸気通路の出口側の圧力が大きい
場合に，空気の流れが出口側から入口側へ向かう逆方向
であると検出するものである。

【０００８】また，請求項２に係る内燃機関の吸入空気
量センサは，少なくとも，入口側から中央部側に向かっ
て除々に内径を縮小した絞り通路部および中央部側から
出口側に向かって除々に内径を拡大した拡大通路部を有
した吸気通路と，前記絞り通路部と拡大通路部とを貫通
する貫通路と，前記貫通路内に配置され，かつ，貫通路
を介して前記絞り通路部の空気の圧力と拡大通路部の空
気の圧力の差を検出する圧力センサとを備えたものであ
る。

【０００９】また，請求項３に係る内燃機関の吸入空気
量センサは，請求項２において，前記圧力センサが，前
記貫通路を塞ぐように配置された１枚のダイアフラム
と，前記ダイアフラムの歪み量を検出する歪みゲージと
を備え，前記絞り通路部の空気の圧力と拡大通路部の空
気の圧力の差によって前記ダイアフラムに発生する歪み
量を前記歪みゲージにより検出する構成であるものであ
る。

【００１０】また，請求項４に係る内燃機関の吸入空気
量センサは，請求項２において，前記圧力センサが，前
記貫通路を２つに仕切って等分の２つのサブ貫通路を形
成する仕切り板と，前記仕切り板で形成された２つのサ
ブ貫通路を同時に塞ぐように配置された１枚のサブスト
レートと，前記仕切り板で形成された一方のサブ貫通路
内の前記絞り通路部側で，かつ，前記サブストレートに
近接してサブ貫通路を塞ぐように配置された第１のダイ
アフラムと，前記仕切り板で形成された他方のサブ貫通
路内の前記拡大通路部側で，かつ，前記サブストレート
に近接してサブ貫通路を塞ぐように配置された第２のダ
イアフラムとを備え，前記絞り通路部の空気の圧力と拡
大通路部の空気の圧力の差によって前記第１のダイアフ
ラムとサブストレートとの間に発生する静電容量の変化
および第２のダイアフラムとサブストレートとの間に発
生する静電容量の変化を検出する構成であるものであ
る。

【００１１】

【作用】この発明の内燃機関の吸入空気量センサの流れ
方向検出方法（請求項１）は，入口側および出口側から
中央部側に向かって内径を絞り込んで狭くした吸気通路
を通過させて，流れの上手側の空気の圧力と下手側の空
気の圧力に圧力差を生じさせる。この状態において，吸
気通路の入口側の空気の圧力と吸気通路の出口側の空気
の圧力とを比較し，吸気通路の入口側の圧力が大きい場
合に，空気の流れが入口側から出口側へ向かう順方向で
あると検出し，吸気通路の出口側の圧力が大きい場合
に，空気の流れが出口側から入口側へ向かう逆方向であ
ると検出する。

【００１２】また，この発明の内燃機関の吸入空気量セ
ンサ（請求項２）は，入口側から中央部側に向かって除
々に内径を縮小した絞り通路部および中央部側から出口
側に向かって除々に内径を拡大した拡大通路部を有した
吸気通路を通過させて，空気に圧力損失を発生させて，
流れの上手側の空気の圧力と下手側の空気の圧力に圧力
差を生じさせる。この状態において，絞り通路部と拡大
通路部とを貫通する貫通路内に配置された圧力センサ
で，絞り通路部の空気の圧力と拡大通路部の空気の圧力
の差を検出することにより，吸気通路内を流れる空気の
流れ方向を検出する。したがって，圧力検出によって空
気の流れ方向を検出するので，時間的な遅れが発生しな
い。

【００１３】また，この発明の内燃機関の吸入空気量セ
ンサ（請求項３）は，請求項２の構成において，貫通路
を塞ぐように配置された１枚のダイアフラムと，ダイア
フラムの歪み量を検出する歪みゲージとを備えた圧力セ
ンサを用いて，絞り通路部の空気の圧力と拡大通路部の
空気の圧力の差によってダイアフラムに発生する歪み量
を歪みゲージにより検出することにより，吸気通路内を
流れる空気の流れ方向を検出する。

【００１４】また，この発明の内燃機関の吸入空気量セ
ンサ（請求項４）は，請求項２の構成において，仕切り
板で貫通路を２つに仕切って等分の２つのサブ貫通路を
形成し，２つのサブ貫通路を同時に塞ぐように１枚のサ
ブストレートを配置し，仕切り板で形成された一方のサ
ブ貫通路内の絞り通路部側で，かつ，サブストレートに
近接した位置にサブ貫通路を塞ぐように第１のダイアフ
ラムを配置して，サブストレートと第１のダイアフラム
とでコンデサを形成し，また，仕切り板で形成された他
方のサブ貫通路内の拡大通路部側で，かつ，サブストレ
ートに近接した位置にサブ貫通路を塞ぐように第２のダ
イアフラムを配置して，サブストレートと第２のダイア
フラムとでコンデサを形成して，静電容量型の圧力セン
サとする。絞り通路部の空気の圧力と拡大通路部の空気
の圧力の差によって第１のダイアフラムとサブストレー
トとの間に発生する静電容量の変化および第２のダイア
フラムとサブストレートとの間に発生する静電容量の変
化を，静電容量型の圧力センサによって検出することに
より，吸気通路内を流れる空気の流れ方向を検出する。

【００１５】

【実施例】以下，この発明の内燃機関の吸入空気量セン
サの流れ方向検出方法および内燃機関の吸入空気量セン
サについて，〔実施例１〕，〔実施例２〕の順に図面を
参照して詳細に説明する。

【００１６】〔実施例１〕図１は，実施例１の内燃機関
の吸入空気量センサの全体構成図である。図１（ａ）は
全体構成を横から見た図であり，図１（ｂ）は図１
（ａ）を矢印方向から見た図である。実施例１の内燃機
関の吸入空気量センサにおいて，吸気通路１０１は，吸
入する空気が順方向に流れた場合の入口側から中央部側
に向かって除々に内径を縮小した絞り通路部１０２と，
絞り通路部１０２の吸入空気が順方向に流れた場合の下
流側に位置し，中央部側から出口側に向かって除々に内
径を拡大した拡大通路部１０３と，絞り通路部１０２と
拡大通路部１０３とを連結し，その内径が一定であるス
ロット部１０４とを備えている。また，吸気通路１０１
内には，吸入空気の流量を測定する吸入空気流量センサ
１０５ａと，吸入空気を整流するためのハニカム構造体
１０５ｂが配置されている。

【００１７】なお，絞り通路部１０２および拡大通路部
１０３は，図示の如く，貫通路１０６によって連結され
ている。また，貫通路１０６の一部に圧力センサ１０７
が配置され，圧力センサ１０７の一部を成すダイアフラ
ム１０８によって貫通路１０６が絞り通路部１０２側と
拡大通路部１０３側の２つに仕切られている。

【００１８】次に，図２（ａ），（ｂ）を参照して，圧
力センサ１０７の構造について説明する。図２（ａ）に
示すように，圧力センサ１０７のダイアフラム１０８
は，貫通路１０６を仕切るように圧力センサ１０７の軸
方向に鉛直に配置されている。また，図２（ｂ）は，図
２（ａ）を矢印方向から見た矢視図を示し，ダイアフラ
ム１０８の表面には，ダイアフラム１０８の歪みを検出
する歪みゲージ２０２，２０３，２０４，２０５が形成
されている。この歪みゲージ２０２，２０３，２０４，
２０５は，図３に示すようなブリッジ回路を形成するよ
うに電気的な接続がなされている。なお，歪みゲージ２
０２，２０３，２０４，２０５で検出した歪量を電気的
な信号に変換する電子回路２０１がダイアフラム１０８
の近接して配置されている。

【００１９】以上の構成のおいて，内燃機関の吸入空
気量センサの流れ方向検出方法の原理，具体的な動作
の順で，詳細に説明する。

【００２０】内燃機関の吸入空気量センサの流れ方向
検出方法の原理 流体が，狭い通路から広められた通路（より広い通路）
へ流れ込むとき，流体の拡散によって圧力低下を生ず
る。換言すれば，流体が広い通路から狭い通路を通過し
て，他の広い通路へ流れ込むとき，流体の圧力の低下
（圧力損失）が顕著に現れる。

【００２１】したがって，内燃機関の吸入空気量センサ
において，吸気通路１０１の入口側および出口側から中
央部側に向かって吸気通路の内径を絞り込んで狭くし，
吸気通路１０１を流れる空気に圧力損失を発生させ，吸
気通路１０１の入口側の空気の圧力と吸気通路１０１の
出口側の空気の圧力とを比較し，吸気通路１０１の入口
側の圧力が大きい場合に，空気の流れが入口側から出口
側へ向かう順方向であると検出し，吸気通路１０１の出
口側の圧力が大きい場合に，空気の流れが出口側から入
口側へ向かう逆方向であると検出することができる。

【００２２】具体的には，図１において，吸入空気の流
れが順方向である場合，空気は絞り通路部１０２から拡
大通路部１０３に流れる。このとき，絞り通路部１０２
が相対的に正圧になり，拡大通路部１０３が相対的に負
圧になる。また，吸入空気の流れが逆方向の場合，空気
は拡大通路部１０３から絞り通路部１０２に流れ，拡大
通路部１０３が相対的に正圧となり，絞り通路部１０２
は相対的に負圧になる。よって，この絞り通路部１０２
と拡大通路部１０３との圧力差によって空気の流れ方向
を検出することができる。

【００２３】具体的な動作 次に，図１を参照して，その動作を説明する。吸気通路
１０１には絞り通路部１０２，拡大通路部１０３および
吸入空気流量センサ１０５ａが配置されており，流体で
ある空気が吸気通路１０１を通過する際に，これらが抵
抗として作用するため，吸気通路１０１を吸入空気が通
過する際に必ず圧力損失が発生する。

【００２４】したがって，絞り通路部１０２と拡大通路
部１０３との間には吸入空気の流れが発生している限り
圧力差が生ずる。この圧力差は，吸入空気が順方向（図
において，左方向から右方向に向かう方向）に流れる場
合には，絞り通路部１０２側が拡大通路部１０３側に比
べて負圧となる。すなわち，絞り通路部１０２側と拡大
通路部１０３側との圧力差が絞り通路部１０２から拡大
通路部１０３に至までの圧力損失と同等の値となる。こ
のことは，吸入空気が順方向に流れることによって発生
していため，吸入空気が順方向に流れた場合には瞬時に
絞り通路部１０２が正圧で，拡大通路部１０３側が負圧
となり，両者の間に圧力損失が発生する。

【００２５】一方，吸入空気が逆方向（図において，右
方向から左方向に向かう方向）に流れる場合は，拡大通
路部１０３側が絞り通路部１０２側に比べて正圧となり
絞り通路部１０２側が負圧になる。

【００２６】実施例１では，上記のようにして発生した
圧力差を，絞り通路部１０２と拡大通路部１０３とを連
結する貫通路１０６内に設けたダイアフラム１０８の歪
みとして計測する。ダイアフラム１０８は，拡大通路部
１０３側の圧力と絞り通路部１０２側の圧力の差によっ
て，圧力の低い方向に向かって押されて歪みを発生す
る。発生したダイアフラム１０８の歪みを，ダイアフラ
ム１０８に形成させた歪みゲージ２０２，２０３，２０
４，２０５により計測する。

【００２７】歪みゲージ２０２，２０３，２０４，２０
５は，図２（ｂ）に示すように，歪みが発生した際の最
大応力に近い位置である周辺部と，最小応力に近い位置
である中心部とに各々対称的に配置され，図３に示しめ
たブリッジ回路を形成するようにそれぞれ電気的に接続
されている。

【００２８】ここで，図４を参照して図３に示しめたブ
リッジ回路の動作を説明する。図４は，ブリッジ回路か
ら出力される電圧を示す説明図である。先ず，あらかじ
め電子回路２０１において，ダイアフラム１０８に圧力
差による歪みが加わらない状態（すなわち，吸気通路１
０１に空気の流れがない状態）で，ブリッジ回路から出
力される電源電圧が中点電位である２．５Ｖになるよう
に調整する。

【００２９】ここで，吸入空気が順方向で流れ，ダイア
フラム１０８が歪むと，歪みゲージ２０２，２０３，２
０４，２０５は，縮小し，歪みが加わらない状態よりも
低い抵抗値を示すようになる。したがって，吸入空気が
順方向で流れている場合，ブリッジ回路からの出力は
２．５Ｖ以上となる。

【００３０】一方，吸入空気が逆方向で流れ，ダイアフ
ラム１０８が歪むと，歪みゲージ２０２，２０３，２０
４，２０５は，拡大し，歪みが加わらない状態よりも高
い抵抗値を示すようになる。したがって，吸入空気が逆
方向で流れている場合，ブリッジ回路からの出力は２．
５Ｖ以下となる。

【００３１】このため，ブリッジ回路から出力される電
圧は，図示の如く，２．５Ｖを中心として圧力差（歪
み）に応じて直線的に変化する出力となる。

【００３２】図５は，絞り通路部１０２と拡大通路部１
０３との圧力差によってダイアフラム１０８にかかる応
力を示す説明図である。吸気通路１０１の吸入空気の流
れ方向に応じた絞り通路部１０２と拡大通路部１０３と
の圧力差の発生によって，貫通路１０６内に配置したダ
イアフラム１０８にも同様の圧力が加わる。ダイアフラ
ム１０８は，この圧力差に応じた応力がかかり歪みを生
じる。

【００３３】この時のダイアフラム１０８の変位は，図
５（ａ）に示すように，中心部の変位が大きく，周辺部
の変位が小さくなる。なお，ここで実線矢印が順方向の
流れによって発生する圧力，点線矢印が逆方向の流れに
よって発生する圧力を示す。このように圧力が加わっ
て，ダイアフラム１０８が変位（歪む）することによ
り，図５（ｂ）に示すように，ダイアフラム１０８にか
かる応力も変化する。なお，ここでは，ダイアフラム１
０８に加わる応力を径方向と周方向とについて示したも
のであり，実線矢印５０１が貫通路１０６を流れる吸入
空気の順方向の発生応力を径方向，実線矢印５０２が貫
通路１０６を流れる吸入空気の順方向の発生応力を周方
向，点線矢印５０３が貫通路１０６を流れる吸入空気の
逆方向の発生応力を径方向，点線矢印５０４が貫通路１
０６を流れる吸入空気の逆方向の発生応力を周方向とし
て示している。

【００３４】前述したように実施例１によれば，吸入空
気が，狭められた吸気通路１０１を通過するとき，この
狭められた吸気通路１０１の抵抗によって必ず圧力損失
を生ずることを考慮し，この圧力損失を狭められた吸気
通路１０１を貫通する貫通路１０６で圧力差として計測
し，吸気通路１０１の絞り通路部１０２側の圧力が大き
い場合に，空気の流れが順方向であると検出し，吸気通
路の拡大通路部１０３側の圧力が大きい場合に，空気の
流れが逆方向であると検出するようにしたため，流れ方
向の検出時間遅れを発生させることなく，常に正確な流
れ方向の検出を行うことができる。

【００３５】〔実施例２〕実施例２は，実施例１と同様
の構成において，実施例１の圧力センサ１０７に代え
て，静電容量型の圧力センサ６０１を配置したものであ
る。なお，その他の構成は実施例１と同様であるため，
ここでは異なる部分のみを説明する。

【００３６】図６（ａ），（ｂ）は，実施例２の圧力セ
ンサ６０１の構成を示し，図示の如く，貫通路１０６内
に配置した圧力センサ６０１は，半円板状の２枚のダイ
アフラム６０３ａ，６０３ｂと，１枚の円板状のサブス
トレート６０２と，貫通路１０６を２つに仕切る仕切り
板６０４と，電子回路６０５とを備えている。なお，仕
切り板６０４によって貫通路１０６が２つに仕切られ，
等分の２つのサブ貫通路１０６ａ，１０６ｂが形成され
ている。

【００３７】２枚のダイアフラム６０３ａ，６０３ｂ
は，それぞれサブストレート６０２と等間隔で近接した
距離に配置されており，かつ，サブストレート６０２
は，それぞれのダイアフラム６０３ａ，６０３ｂと向き
合う面に電極６０６が形成されている。したがって，１
枚のサブストレート６０２と２枚のダイアフラム６０３
ａ，６０３ｂとで２組のコンデンサが形成されている。
また，ダイアフラム６０３ａは，サブ貫通路１０６ａの
絞り通路部１０２側で，かつ，サブ貫通路１０６ａを塞
ぐように配置されている。同様に，ダイアフラム６０３
ｂは，サブ貫通路１０６ｂの拡大通路部１０３側で，か
つ，サブ貫通路１０６ｂを塞ぐように配置されている。

【００３８】また，サブストレート６０２の板厚は，ダ
イアフラム６０３ａ，６０３ｂの板厚に比べ厚くしてい
るため，貫通路１０６の圧力変化に対し双方の板は，た
わみを生じ変位するが，サブストレート６０２の変位量
と比べて，ダイアフラム６０３ａ，６０３ｂの変位量の
方が大きい。

【００３９】次に，図７を参照して，２枚のダイアフラ
ム６０３ａ，６０３ｂと１枚のサブストレート６０２と
で形成された２組のコンデンサの動作について説明す
る。吸気通路１０１において，順方向に吸入空気が流れ
た場合，絞り通路部１０２が相対的に正圧になり，拡大
通路部１０３が相対的に負圧になる。したがって，２枚
のダイアフラム６０３ａ，６０３ｂおよび１枚のサブス
トレート６０２は，それぞれ図中の右側の方向に撓む。

【００４０】ただし，サブ貫通路１０６ａに配置された
ダイアフラム６０３ａは，絞り通路部１０２側の正圧を
直接受けるので，大きく撓み，サブ貫通路１０６ｂに配
置されたダイアフラム６０３ｂは，サブストレート６０
２を介して正圧を受けるのでダイアフラム６０３ａと比
較して，小さな撓みとなる。同様に，サブストレート６
０２において，サブ貫通路１０６ａ側はダイアフラム６
０３ａを介して正圧を受けるので，正圧を直接受けるサ
ブ貫通路１０６ｂ側のサブストレート６０２と比較して
若干撓みが小さくなる。

【００４１】上述したように，順方向の場合，左側が正
圧で右側が負圧になるので２組のコンデンサのうち，サ
ブ貫通路１０６ａに配置されたダイアフラム６０３ａと
サブストレート６０２によって形成されるコンデンサ
は，ダイアフラム６０３ａが正圧側にあるため，ダイア
フラム６０３ａの変形により，サブストレート６０２と
ダイアフラム６０３ａとの間隔が変化し，圧力差の上昇
とともに，静電容量も上昇する。

【００４２】一方，サブ貫通路１０６ｂに配置されたダ
イアフラム６０３ｂとサブストレート６０２によって形
成されるコンデンサは，サブストレート６０２が正圧側
でダイアフラム６０３ｂが負圧側に配置された構造とな
っているため，ダイアフラム６０３ｂは，サブストレー
ト６０２で直接圧力を受けるため，負圧により生じるわ
ずかな撓みのみとなり，静電容量の変化は小さい。

【００４３】上述したことにより，順方向に吸入空気が
流れる場合は上部コンデンサが吸入空気に応じた圧力差
に応じて静電容量が変化する。一方，下部コンデンサは
圧力差に応じた静電容量の増加量はわずかである。図８
は，順方向に吸入空気が流れた場合の圧力差の増加と上
部コンデンサ（ダイアフラム６０３ａ側）および下部コ
ンデンサ（ダイアフラム６０３ｂ側）の静電容量の変化
を示したものである。図において，実線８０１は，上部
コンデンサの圧力と静電容量の関係を表し，また，破線
８０２は，下部コンデンサの圧力と静電容量の関係を表
す。

【００４４】また，吸入空気が逆方向に流れた場合，上
部コンデンサと下部コンデンサは，吸入空気が順方向に
流れた場合と全く反対な作用を発生する。

【００４５】前述したように実施例２によれば，絞り通
路部１０２側の空気の圧力と拡大通路部１０３側の空気
の圧力の差によって，ダイアフラム６０３ａとサブスト
レート６０２との間に発生する静電容量の変化およびダ
イアフラム６０３ｂとサブストレート６０２との間に発
生する静電容量の変化を検出する構成であるため，実施
例１と同様に，流れ方向の検出時間遅れを発生させるこ
となく，常に正確な流れ方向の検出を行うことができ
る。

【００４６】

【発明の効果】以上説明したように，この発明の吸気通
路の流れ方向検出方法（請求項１）は，入口側および出
口側から中央部側に向かって内径を絞り込んで狭くした
吸気通路を通過させて，流れの上手側の空気の圧力と下
手側の空気の圧力に圧力差を生じさせる。この状態にお
いて，吸気通路の入口側の空気の圧力と吸気通路の出口
側の空気の圧力とを比較し，吸気通路の入口側の圧力が
大きい場合に，空気の流れが入口側から出口側へ向かう
順方向であると検出し，吸気通路の出口側の圧力が大き
い場合に，空気の流れが出口側から入口側へ向かう逆方
向であると検出するため，流れ方向の検出時間遅れを発
生させることなく，常に正確な流れ方向の検出を行うこ
とができる。

【００４７】また，この発明の内燃機関の吸入空気量セ
ンサ（請求項２）は，入口側から中央部側に向かって除
々に内径を縮小した絞り通路部および中央部側から出口
側に向かって除々に内径を拡大した拡大通路部を有した
吸気通路を通過させて，空気に圧力損失を発生させて，
絞り通路部と拡大通路部とを貫通する貫通路内に配置さ
れた圧力センサで，絞り通路部の空気の圧力と拡大通路
部の空気の圧力の差を検出することにより，吸気通路内
を流れる空気の流れ方向を検出するため，流れ方向の検
出時間遅れを発生させることなく，常に正確な流れ方向
の検出を行うことができる。

【００４８】また，この発明の内燃機関の吸入空気量セ
ンサ（請求項３）は，請求項２の構成において，貫通路
を塞ぐように配置された１枚のダイアフラムと，ダイア
フラムの歪み量を検出する歪みゲージとを備えた圧力セ
ンサを用いて，絞り通路部の空気の圧力と拡大通路部の
空気の圧力の差によってダイアフラムに発生する歪み量
を歪みゲージにより検出するため，流れ方向の検出時間
遅れを発生させることなく，常に正確な流れ方向の検出
を行うことができる。

【００４９】また，この発明の内燃機関の吸入空気量セ
ンサ（請求項４）は，請求項２の構成において，仕切り
板で貫通路を２つに仕切って等分の２つのサブ貫通路を
形成し，２つのサブ貫通路を同時に塞ぐように１枚のサ
ブストレートを配置し，仕切り板で形成された一方のサ
ブ貫通路内の絞り通路部側で，かつ，サブストレートに
近接した位置にサブ貫通路を塞ぐように第１のダイアフ
ラムを配置して，サブストレートと第１のダイアフラム
とでコンデサを形成し，また，仕切り板で形成された他
方のサブ貫通路内の拡大通路部側で，かつ，サブストレ
ートに近接して位置にサブ貫通路を塞ぐように第２のダ
イアフラムを配置して，サブストレートと第２のダイア
フラムとでコンデサを形成して，静電容量型の圧力セン
サとし，絞り通路部の空気の圧力と拡大通路部の空気の
圧力の差によって第１のダイアフラムとサブストレート
との間に発生する静電容量の変化および第２のダイアフ
ラムとサブストレートとの間に発生する静電容量の変化
を，静電容量型の圧力センサによって検出するため，流
れ方向の検出時間遅れを発生させることなく，常に正確
な流れ方向の検出を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１の内燃機関の吸入空気量センサの全体
構成図である。

【図２】実施例１の圧力センサの構造を示す説明図であ
る。

【図３】ブリッジ回路を示す説明図である。

【図４】ブリッジ回路から出力される電圧を示す説明図
である。

【図５】絞り通路部と拡大通路部との圧力差によってダ
イアフラムにかかる応力を示す説明図である。

【図６】実施例２の圧力センサの構成を示す説明図であ
る。

【図７】２枚のダイアフラムと１枚のサブストレートと
で形成された２組のコンデンサの動作を示す説明図であ
る。

【図８】電子回路の動作を示す説明図である。

【図９】従来の問題点である流れ方向検出の時間遅れに
ついて示す説明図である。

【符号の説明】

１０１ 吸気通路 １０２ 絞り通路部 １０３ 拡大通路部 １０４ スロット部 １０５ａ 吸入空気流量センサ １０６ 貫通路 １０６ａ，１０６ｂ サブ貫通路 １０７，６０１ 圧力センサ １０８ ダイアフラム ２０１，６０５ 電子回路 ２０２，２０３，２０４，２０５ 歪みゲージ ６０２ サブストレート ６０３ａ，６０３ｂ ダイアフラム ６０４ 仕切り板

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 吸気通路の入口側および出口側から中央
   部側に向かって吸気通路の内径を絞り込んで狭くし，吸
   気通路の入口側の空気の圧力と吸気通路の出口側の空気
   の圧力とを比較し，吸気通路の入口側の圧力が大きい場
   合に，空気の流れが入口側から出口側へ向かう順方向で
   あると検出し，吸気通路の出口側の圧力が大きい場合
   に，空気の流れが出口側から入口側へ向かう逆方向であ
   ると検出することを特徴とする内燃機関の吸入空気量セ
   ンサの流れ方向検出方法。
2. 【請求項２】 少なくとも，入口側から中央部側に向か
   って除々に内径を縮小した絞り通路部および中央部側か
   ら出口側に向かって除々に内径を拡大した拡大通路部を
   有した吸気通路と，前記絞り通路部と拡大通路部とを貫
   通する貫通路と，前記貫通路内に配置され，かつ，貫通
   路を介して前記絞り通路部の空気の圧力と拡大通路部の
   空気の圧力の差を検出する圧力センサとを備えたことを
   特徴とする内燃機関の吸入空気量センサ。
3. 【請求項３】 前記圧力センサは，前記貫通路を塞ぐよ
   うに配置された１枚のダイアフラムと，前記ダイアフラ
   ムの歪み量を検出する歪みゲージとを備え，前記絞り通
   路部の空気の圧力と拡大通路部の空気の圧力の差によっ
   て前記ダイアフラムに発生する歪み量を前記歪みゲージ
   により検出する構成であることを特徴とする請求項２記
   載の内燃機関の吸入空気量センサ。
4. 【請求項４】 前記圧力センサは，前記貫通路を２つに
   仕切って等分の２つのサブ貫通路を形成する仕切り板
   と，前記仕切り板で形成された２つのサブ貫通路を同時
   に塞ぐように配置された１枚のサブストレートと，前記
   仕切り板で形成された一方のサブ貫通路内の前記絞り通
   路部側で，かつ，前記サブストレートに近接してサブ貫
   通路を塞ぐように配置された第１のダイアフラムと，前
   記仕切り板で形成された他方のサブ貫通路内の前記拡大
   通路部側で，かつ，前記サブストレートに近接してサブ
   貫通路を塞ぐように配置された第２のダイアフラムとを
   備え，前記絞り通路部の空気の圧力と拡大通路部の空気
   の圧力の差によって前記第１のダイアフラムとサブスト
   レートとの間に発生する静電容量の変化および第２のダ
   イアフラムとサブストレートとの間に発生する静電容量
   の変化を検出する構成であることを特徴とする請求項３
   記載の内燃機関の吸入空気量センサ。