JPH0953966A

JPH0953966A - 発熱抵抗体式空気流量測定装置

Info

Publication number: JPH0953966A
Application number: JP7209391A
Authority: JP
Inventors: Chihiro Kobayashi; 千尋小林; Shinya Igarashi; 信弥五十嵐; Hiroshi Hirayama; 平山　　宏; Takayuki Saito; 孝行斉藤
Original assignee: Hitachi Ltd; Hitachi Car Engineering Co Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd; Hitachi Automotive Systems Engineering Co Ltd
Priority date: 1995-08-17
Filing date: 1995-08-17
Publication date: 1997-02-25

Abstract

(57)【要約】【目的】低流速時の計測精度向上と高流速時の塵埃付着
防止が図られる発熱抵抗体式空気流量測定装置を提供す
る。【構成】層流あるいはそれに非常に近い状態で空気通路
９を流れる空気流10において、下流側の流速分布を該空
気流10の平均流速に対して増速となる増速領域と非増速
となる非増速領域に分割する整流体11を空気通路９の上
流側に配設し、該整流体11によって分割された増速領域
に発熱抵抗体３を配置した発熱抵抗体式空気流量測定装
置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関の吸入空気流
量を測定する空気流量測定装置に係り、特に自動車のエ
ンジンに吸入される空気流量を測定するに適する発熱抵
抗式空気流量測定装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車用内燃機関の空気流量を測定する
発熱抵抗体式空気流量測定装置としては、空気通路の一
部に小形の発熱抵抗体を配置して、この発熱抵抗体から
周囲を流れる空気への熱伝達量を求めて流量を測定する
方式が多く用いられている。即ち、通路断面の一部の流
速を測定して全体の空気流量を間接的に測定する方式で
ある。また、発熱抵抗体式空気流量測定装置の上流側に
は吸入空気に含まれるダストを取り除くためにエアクリ
ーナが設けられるが、このエアクリーナの形状によって
は、発熱抵抗体式空気流量測定装置上流で空気の偏り
(偏流)が発生する。

【０００３】そして、発熱抵抗体式空気流量測定装置は
通路断面の一部しか測定していないため、この偏りが測
定誤差を生じさせる。即ち、平均流速より遅い流速分布
の場所で測定するとマイナス誤差が生じ、平均流速より
速い場所で測定すると逆にプラス誤差が生じる。このた
め発熱抵抗体式空気流量測定装置では発熱抵抗体の上流
側に整流体を設けて流れの偏りを対策し測定する方式が
採られている。

【０００４】この代表的な例としての特開昭６４−２６
１１２号公報に記載の技術においては、流体の流速にほ
ぼ比例した通気抵抗を有するように、流れを整流する構
造を採っている。これは、流速の速い部分では通気抵抗
を大きくして空気を流れ難くし、流速の遅い部分の通気
抵抗を小さくして流れ易くする構造である。即ち、この
構造では、通路断面の流速分布を均一にし、測定場所に
よるプラス、マイナスの誤差を低減しようとしたもので
ある。

【０００５】また、同様な方法としての特公平４−２０
３９３７号公報に記載の空気流量計においては、整流体
の上流に生じた偏流の度合にかかわらず、その下流の流
速検出部近傍の流速分布がほぼ一定になるように、通気
抵抗をそれぞれ整合する位置に整流体を設けた構造とな
っている。つまり、これにより偏流の度合によらず、整
流体下流において、常に一定の流速分布を得ようとする
ものである。

【０００６】上記２件の従来技術の共通点は、偏流によ
り生じる計測誤差の低減を目的として、発熱抵抗体上流
近傍を含めた空気通路全体の偏流をなくすための通気抵
抗を有する整流体を配設する構造としていることであ
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】一般的に発熱抵抗体の
測定精度は、流速が速いほど高く、逆に流速が極めて遅
い場合に悪くなることが知られている。そして、放熱に
は、幅射、伝熱及び対流があり、発熱抵抗体の放熱にお
いては、発熱抵抗体の加熱温度はあまり高くないため対
流のみを考慮すればよいと言える。対流による放熱は、
自然対流と強制対流とに分けられるが、流れの速度が十
分に速ければ自然対流による影響は無視できる。しか
し、流速が極めて遅いアイドリング時の様な完全な層流
状態の場合には、自然対流による影響が無視できなくな
る。そして、自然対流が安定した流れであれば問題は無
いが、非常に不安定な要素を持つために発熱抵抗体の放
熱が不安定となり、この不安定状態が測定精度上好まし
くない影響を与えている。

【０００８】現在、発熱抵抗体式空気流量測定装置を取
り巻く状況は、自動車の排気ガス規制の強化に伴い計測
精度の向上が求められている。これは、エンジンの最適
な燃焼を行うために、発熱抵抗体式空気流量測定装置が
非常に大きな役割を果たしているためであり、カーメー
カによっては、従来品に対して計測誤差を１／２〜１
／４にしたいとの要求がある。さらに、この排気ガス規
制は、特にアイドリング時を含めた低空気流量測定時に
要求される。これは、規制をクリヤする場合の走行パタ
ーンにより決まるためであり、アイドリング等を含め低
回転数時の低負荷条件での走行が主なためである。

【０００９】また、発熱抵抗体は高流速時に測定精度は
高くなるが、あまり流速が速いと空気中に含まれる塵埃
が発熱抵抗体に付着しやすくなる欠点を有している。塵
が付着すると塵に邪魔され発熱抵抗体の放熱量が減るた
め、発熱抵抗体式空気流量測定装置を長期間に亘って使
用する場合には不都合となる。

【００１０】したがって、本発明は、発熱抵抗体式空気
流量測定装置の低流速時の計測精度の向上を図ると共
に、高流速時に発生する塵埃付着に伴う発熱抵抗体の検
出誤差を低減し、ユーザに対して取扱い性に優れた発熱
抵抗体式空気流量測定装置を提供する事を目的としてい
る。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記の目的は、層流ある
いはそれに非常に近い状態で空気通路を流れる空気流に
おいて、下流側の流速分布を該空気流の平均流速に対し
て増速となる増速領域と非増速となる非増速領域とに分
割する整流体を上流側に配設し、該整流体によって分割
された前記増速領域に、発熱抵抗体を配置した発熱抵抗
体式空気流量測定装置によって達成される。

【００１２】

【作用】本発明は、発熱抵抗体式空気流量測定装置の低
流速時の計測精度の向上を図るために、空気が流れる空
気通路の発熱抵抗体配置位置の上流または上流近傍に設
けられる、整流体に工夫を行ったものである。具体的に
は、整流体の格子を不均一にし、更に空気流量の検出体
である発熱抵抗体配置位置の上流または上流近傍には整
流体を配置せず、空気が流れる際に生じる摩擦損失をほ
ぼ無くし、それ以外の部分においては摩擦損失を大きく
した構造としたものである。

【００１３】これにより、低流速時に発熱抵抗体配置位
置では空気が流れ易く、それ以外の部位では空気を流れ
難くし、低流速時の発熱抵抗体の計測精度を向上させる
と同時に、高流速時には発熱抵抗体配置位置での流速の
増加を防ぎ発熱抵抗体への塵埃付着を回避することがで
きる。

【００１４】

【実施例】以下、本発明による実施例について、図１〜
図１３を参照し説明する。

【００１５】図１は、本発明による一実施例の発熱抵抗
体式空気流量測定装置を示す横断面図である。格子構造
からなる一実施例の整流体を示している。図２は、図１
の左側から視た整流体を示す図である。便宜上、空気流
１０の上流側から見たＡ整流体１１のみを示している。
構成は次の通りである。

【００１６】測定される空気が流れる空気通路９を構成
するボディ１の内部に、副空気通路６が設置され、該副
空気通路６の内部には、発熱抵抗体３及び感温抵抗体４
が配置される。一方、発熱抵抗体式空気流量測定装置の
駆動回路である回路モジュール２が、ボディ１の外側に
取り付けられ、副空気通路構成部材８は、挿入穴１８と
非導電性固定部材からなる支持体７とによりボディ１に
機械的に固定される。

【００１７】更に、導電性材のターミナル５を介し、発
熱抵抗体３と感温抵抗体４とが回路モジュール２に電気
的に接続される。また、ボディ１の挿入穴１８と支持体
７の間にシール材１９があり、空気通路９と外部との気
密を保つ構造となっている。尚、本発明において、感温
抵抗体４の配置は、副空気通路６の外部でも内部でもど
ちらでも良い。また、副空気通路６の設置は、本実施例
では空気通路９のほぼ中心としているが、中心より偏心
した位置でも可である。

【００１８】そして、図示矢印のように左から右方向へ
流れる順流の空気流１０の入口側には、Ａ整流体１１が
配設される。そのＡ整流体１１は、図２に示すように、
径の異なる複数（本実施例では５本）のリング状の円環
と、それらを保持するための複数（本実施例では４本）
のリブとからなる格子構造である。ここで、複数の円環
の径は等間隔の寸法ではなく、中心付近で間隔が広く、
外側ほど間隔は狭くなっている。そして、特に、中心付
近に円環やリブを無くしているのは、その下流に配置さ
れる発熱抵抗体３の位置から直接外れるようにするため
である。すなわち、発熱抵抗体３が円環やリブによる空
気の乱れによって誤検出するのを回避するために円環や
リブを設けない構造としたものである。したがって、整
流体は、発熱抵抗体配置位置の上流または上流近傍を除
く部位に配設されることが望ましいと言える。

【００１９】また、発熱抵抗体３が配置される副空気通
路６の上流または上流近傍では、円環とリブから成る整
流体としての格子の間隔が粗く(あるいは、整流体とし
ての格子が配設されていない構成とし)、上流または上
流近傍を除く部位では、格子間隔が密となるよう構成さ
れる。所謂、不均一な格子目を持つ構造としている。こ
の様な構造とする事により、空気通路内の発熱抵抗体配
置位置の上流または上流近傍において摩擦損失が小さ
く、それ以外の部分においては摩擦損失が大きくなる構
造を有する整流体を配設する事が可能となる。なお、こ
の様な不均一な格子目は、本実施例の円環とリブを使っ
た例だけではなく、多角形等の格子目で構成されても良
い。なお、本明細書の説明において、上流または上流近
傍を「上流側近傍」と呼称する。

【００２０】ここで、整流体の動作(役目)について詳説
する。

【００２１】発熱抵抗体式空気流量測定装置の空気通路
内の発熱抵抗体配置位置の上流側近傍に、整流体を配設
すると、空気通路が絞られていることと等価となり空気
通路内の圧力損失が増大する。その結果、発熱抵抗体が
検出する流速は、整流体装着前と比べて増加する。この
場合、この流速の増加は低流速時でも高流速時でも同じ
比率で増加する。しかし、低流速時の流速の増加は検出
精度を向上する働きを持ち有効であるが、高流速時の流
速の増加は発熱抵抗体に塵埃が付着し易くなるために好
ましくないものである。このために、発熱抵抗体にとっ
ては、整流体の下流において低流速時に流速を増加さ
せ、高流速時には流速増加の無い整流体とすれば、測定
精度及び塵埃付着時における測定誤差の両方の面から望
ましいと言える。すなわち、空気通路内の流速が変化す
ると、整流体下流の流速分布を変化させる構造的手段を
有する整流体を設ける事が必要となる。更に言えば、低
流速時には流速が増加し、高流速時には流速の増加が抑
えられる整流体であれば良い事となる。

【００２２】この手段の一つとして格子構造の整流体の
格子目を一つの管路と考え、管路の持つ管摩擦損失を利
用する事ができる。これは、管摩擦係数λと管路を流れ
る空気のレイノルズ数Ｒｅの関係を利用したものであ
る。ここで管路の摩擦損失を（数１）式に、レイノルズ
数Ｒｅを（数２）式に、管摩擦係数λとレイノルズ数Ｒ
ｅの関係を図１０に示す。

【００２３】 dP/r＝λ×L/de×(Um)²/(2×g) （数１）Ｒｅ＝Um×de/ν （数２） dP:圧力差、r :比重量、λ:管摩擦係数、L :管路長さ、
de:管路の等価直径、Um:管内平均流速、g :重力加速
度、Ｒe:レイノルズ数、ν:動粘性係数（空気の場合２
０℃で約15×10^-6）図１０は、管摩擦係数λとレイノルズ数Ｒｅの関係を示
す特性図である。

【００２４】（日本機械学会編、機械工学便覧”流体工
学”からの抜粋データ）図１０から判るように、λはＲ
ｅが２３００以下、すなわち、空気流の状態が層流ある
いはそれに非常に近い状態で急に大きくなる非直線性を
有している。また、Ｒｅは、流速Ｕｍと代表長さ（等価
直径de）の関数であり、流速Ｕｍは通路を流れる流量で
決まる関数である。したがって、整流体の格子目を、例
えば不均一なものとし、整流体を流れる流速を低流速
(層流)の状態に変化させた場合に、整流体の一方の部位
では空気が通り易くなり顕著な流速増加が認められる
が、逆に他方の部位では顕著な流速増加が認められない
ようにする事が可能となる。

【００２５】具体的には、例えば、空気通路内の発熱抵
抗体配置位置の上流側近傍において摩擦損失が小さく、
それ以外の部分においては摩擦損失が大きくなる構造を
有する整流体とする事で可能となる。そして、整流体の
格子目を発熱抵抗体配置位置の上流側近傍に対応する位
置において粗く、それ以外の部位に対応する位置におい
ては密にする構造とすることは、上記した摩擦損失を利
用した具体的な一例である。この理由は、格子目を密と
する事で摩擦損失を大きくし、逆に粗くする事により摩
擦損失を小さくする事が可能なためである。以下、数値
を用いてさらに説明する。

【００２６】図１１は、図１の実施例に示す整流体を取
り付けた場合の、空気通路中心付近と壁面付近との管摩
擦係数λの差の計算結果を示す図である。図１及び図２
に示すＡ整流体を取り付けた場合である。計算におい
て、空気通路の中心付近のリング径はφ２３ｍｍであ
り、等価直径ｄｅは２３とし、外側（ボディ壁面付近）
は格子間隔を２ｍｍとしており、等価直径ｄｅは４ｍｍ
とした。この中心付近と外側のｄｅの違いによるλの差
を、平均流速を５０ｍ/ｓと０．５ｍ/ｓとで評価した結
果である。本結果は、流速を一定としてλを計算したの
で一つの目安としかならないが、本発明による整流体に
よって、平均流速０．５ｍ/ｓの層流状態のときは、中
心と外側でのλの比が５．７６であるのに対し、５０ｍ
/ｓの乱流状態では、１．５４と小さくなる。

【００２７】したがって、低流速時(層流あるいはそれ
に非常に近い状態)では、格子目の粗密差の影響が現わ
れ、空気通路の中心が流れ易く中心部の流速が相対的に
大きくなり、発熱抵抗体の検出精度が向上する。これに
対し高流速時では、粗密差が影響せず流速の相対的変化
が少なく(即ち、流速の増加が無く)、発熱抵抗体への塵
埃の付着も少なくなる。すなわち、前述のような整流体
を配設し、空気通路の中心付近に発熱抵抗体を配置すれ
ば、低流速時のみ流速増加ができると言える。

【００２８】すなわち、層流あるいはそれに非常に近い
状態で空気通路を流れる空気流において、下流側の流速
分布を該空気流の平均流速に対して増速となる増速領域
と非増速となる非増速領域とに分割する整流体を上流側
に配設し、そして、該増速領域に、発熱抵抗体を配置す
ることになる。

【００２９】そして、本実施例に示すＡ整流体を用いて
確認実験を実施した。その結果について、図１２を参照
し説明する。

【００３０】図１２は、本発明による発熱抵抗体式空気
流量測定装置の実験結果を示す図である。図は、整流体
無しを基準として、本実施例に示すＡ整流体を取り付け
た場合の、空気通路中心付近における空気流量に対する
流速の変化率を示すものである。試験サンプルは、空気
通路径が７０ｍｍの通路を使い、空気通路の中央に発熱
抵抗体を配置した構造である。評価には机上流量測定装
置を使い空気流量を変えながら、発熱抵抗体が検出する
流速（＝流量）を測定したものである。

【００３１】図１２では、縦軸に流速の変化率を示し、
横軸に空気流量を示している。本実験のサンプルでは、
５ｋｇ/ｈで、流速は約０．５ｍ/ｓ（1600〜2000ｃｃの
エンジンでのアイドリングの吸入空気流量に相当するも
の）、５００ｋｇ/ｈで、５０ｍ/ｓ（同、最高回転数
の最高負荷時の吸入空気流量に相当するもの）である。
結果としては、図１１に示した計算結果とほぼ同じよう
に、５０ｍ/ｓでは約１３％の流速増加であるのに対し
て、流速が徐々に減ると変化率は徐々に上がり、０．５
ｍ/ｓでは４０％以上の流速の増加が認められた。

【００３２】以下、その他の実施例について説明する。

【００３３】図３は、本発明による他の実施例の発熱抵
抗体式空気流量測定装置を示す横断面図である。格子間
隔は等間隔(一定)であるが、空気流の流れ方向に平行な
奥行寸法を半径方向の位置によって変えた他の実施例の
整流体を示している。図４は、図３の左側から視た整流
体を示す図である。空気流１０の上流から整流体のみを
見た図である。本実施例においての図１との相違点は、
Ａ整流体１１とＢ整流体１２との構造の違いだけであ
り、それ以外の空気流量測定装置に関する構造は、図１
と同じである。

【００３４】すなわち、空気流の主流方向に平行な方向
の整流体格子の奥行寸法(格子長さ)は、発熱抵抗体配置
位置の上流側近傍で短く、それ以外の部位においては長
くした構造として、摩擦損失の差を利用した実施例であ
る。即ち、格子長さを長くする事により摩擦損失を大き
くし、逆に短くすることで摩擦損失を小さくする事が可
能となる例である。

【００３５】Ｂ整流体１２は、図１のＡ整流体１１と同
様にリング状の円環とそれらを保持するためのリブによ
り構成されているが、円環が等間隔に配設され、円環及
びリブの奥行き（主流空気の流れ方向に平行な長さ）が
中心付近とそれ以外の部位で異なる構造である。ただ
し、発熱抵抗体３の配置位置がボディ１の中心または中
心近傍にある場合の例である。つまり、発熱抵抗体配置
位置の上流側近傍に対応する位置にある円環及びリブの
奥行寸法は短く、それ以外の部位に対応する位置の奥行
寸法は徐々に長くしている。なお、整流体の格子目は、
本実施例の円環とリブを使った例だけではなく、多角形
等の格子目で構成されても良い。

【００３６】図５は、本発明による別の実施例の発熱抵
抗体式空気流量測定装置を示す横断面図である。図１及
び図３に示したＡ整流体及びＢ整流体の構造を組み合わ
せた実施例のＣ整流体を示している。上流からＣ整流体
１３のみを視た図は、図２と同じである。この様な組み
合わせのＣ整流体１３とすることで、前記した空気通路
内の発熱抵抗体配置位置の上流側近傍において摩擦損失
が小さく、それ以外の部位において摩擦損失を大きくす
る効果を得ることが可能となる。

【００３７】図６は、本発明によるもう一つ別の実施例
の発熱抵抗体式空気流量測定装置を示す横断面図であ
る。図７は、図６の左側から視た整流体を示す図であ
る。図示のように格子を平行にし、格子間隔を違えた整
流体である。図６のＤ整流体１４は基本的には図５のＣ
整流体１３とほぼ同じ機能を有するものである。しか
し、図７に示すように上流側から視ると、Ｄ整流体１４
は格子構造ではなく平板を使っており、発熱抵抗体配置
位置の上流側近傍で、平板の間隔を広く且つ平板の奥行
寸法を短くし、外側に位置するほど、平板の間隔を狭く
且つ平板の奥行寸法を長くしている。尚、図示のＤ整流
体１４は、平板の間隔と奥行寸法の両方を変えている
が、Ａ整流体１１と同じように平板の間隔のみを変えて
も摩擦損失を変える効果は同じである。

【００３８】図８は、本発明によるさらに別の実施例の
発熱抵抗体式空気流量測定装置を示す横断面図である。
図１に示すＡ整流体１１と空気通路を構成する空気通路
構成部材としてのボディ１とを一体成形した発熱抵抗体
式空気流量測定装置を示している。本実施例の整流体
は、空気通路９を構成するボディと整流体を一体化した
ボディ一体形整流体１６である。整流体部分の構造は、
図１及び図２に示す構造としたが、図３〜図６に示す構
造でも良い。この様に、本発明による整流体は整流体単
品だけでなく、ボディ等の吸気管構成部品の一部であっ
てもその効果は変わらない。この実施例の場合、発熱抵
抗体式空気流量測定装置としての構成部品点数が減るた
め、発熱抵抗体式空気流量測定装置の低コスト化に効果
がある。

【００３９】図９は、本発明によるさらにもう一つ別の
実施例の発熱抵抗体式空気流量測定装置を示す横断面図
である。本発明による整流体は、副空気通路の内部にあ
り、発熱抵抗体が配置される副空気通路の上流側(入口
側)に設けられたものである。本実施例では、Ｅ整流体
１５を大形副空気通路１７に取り付けた例を示したもの
である。尚、本実施例のＥ整流体１５は、図１のＡ整流
体の構造としたが、図３〜図６に示す整流体の構造でも
良い。また、Ｅ整流体１５は、発熱抵抗体３が配置され
る大形副空気通路１７と一体化された副空気通路一体形
整流体であっても可である。さらに、本実施例のＥ整流
体１５による効果は、他の実施例とも同じである。この
実施例の場合、発熱抵抗体式空気流量測定装置としての
機能コンパクトに纏められるため、発熱抵抗体式空気流
量測定装置が小型化ができる効果がある。

【００４０】ところで、副空気通路６の大きさ(空気の
流れる有効断面積)は、小さいよりは大きい方がよい。
その理由は、副空気通路６が小さいと流れ易くなる空気
の量が微少となり、発熱抵抗体配置位置での顕著な流速
の増加が、認められないためである。これは、副空気通
路６を設けると、副空気通路６と副空気通路以外の通路
６ａとに空気量が分配される。この場合、分配された空
気量は、副空気通路６の入口側に整流体が無いと分配比
１：１となるが、副空気通路６に整流体１５を設ける
と、整流体が通気抵抗となり副空気通路内に流れ込む空
気量が減り、副空気通路６に流れ込む空気量が少なくな
ってしまうものである。

【００４１】この分配比の低下を抑えるために、ある程
度の大きさの有効断面積を有する副空気通路６が必要と
なる。上記のように、大形副空気通路１７の具体的な大
きさは、ある程度大きくしなければ、発熱抵抗体配置位
置での顕著な流速の増加は認められず、筆者の実験結果
によると、空気通路の有効断面積の２０％以上の大きさ
がなければ、顕著な流速の増加が認められないことが判
明した。

【００４２】図１３は、本発明による発熱抵抗体式空気
流量測定装置を内燃機関に実装した制御システムを示す
図である。電子燃料噴射制御装置などが搭載された自動
車等の内燃機関の制御システムに適用した一実施例を示
すものである。

【００４３】エアクリーナ１００から吸入された吸入空
気１１２は、発熱抵抗式空気流量測定装置１０１、吸入
ダクト１０２、スロットルボディ１０４及び燃料が供給
されるインジェクタ１０７を備えたインテークマニホー
ルド１０６を経て、エンジンのシリンダ１０９に吸入さ
れる。一方、シリンダ１０９で発生した排気ガス１１３
は排気マニホールド１１４を経て排出される。

【００４４】発熱抵抗式空気流量測定装置の回路モジュ
ール１１５から出力される空気流量信号、スロットル開
度センサ１０３から出力されるスロットルバルブ角度信
号、排気マニホールド１１４に設けられた酸素濃度セン
サ１１０から出力される酸素濃度信号及び回転数センサ
１０８から出力されるエンジン回転速度信号など、これ
らの信号に基づきコントロールユニット１１１は、逐次
演算して最適な燃料噴射量とアイドルエアコントロール
バルブ開度を求め、その値を使ってインジェクタ１０７
及びアイドルコントロールバルブ１０５を制御する。

【００４５】すなわち、上記実施例の整流体を用いた発
熱抵抗体式空気流量測定装置により正確な空気流量が計
測されるので、すなわち、本発明による発熱抵抗体式空
気流量測定装置により得られた空気流量測定の正確な出
力信号を用いるので、内燃機関の適正なる燃焼制御が行
える。特に、正確な空気流量が計測できるだけでなくア
イドル時等の少ない空気流量を計測する時の精度向上が
図られるので、適正な燃焼を行うことにより排気ガスの
浄化を行うために効果がある。すなわち、最終的には大
気汚染を防ぎ、地球環境に優しい内燃機関の制御システ
ムを提供することが可能となる。

【００４６】

【発明の効果】本発明による整流体を設けることによ
り、発熱抵抗体式空気流量測定装置の最大の課題の一つ
である低流速時の測定精度向上が図られ、同時に高流速
時に発生する発熱抵抗体の塵埃付着に伴う検出誤差を低
減し、ユーザに対して取扱性に優れた発熱抵抗体式空気
流量測定装置が提供される効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による一実施例の発熱抵抗体式空気流量
測定装置を示す横断面図である。

【図２】図１の左側から視た整流体を示す図である。

【図３】本発明による他の実施例の発熱抵抗体式空気流
量測定装置を示す横断面図である。

【図４】図３の左側から視た整流体を示す図である。

【図５】本発明による別の実施例の発熱抵抗体式空気流
量測定装置を示す横断面図である。

【図６】本発明によるもう一つ別の実施例の発熱抵抗体
式空気流量測定装置を示す横断面図である。

【図７】図６の左側から視た整流体を示す図である。

【図８】本発明によるさらに別の実施例の発熱抵抗体式
空気流量測定装置を示す横断面図である。

【図９】本発明によるさらにもう一つ別の実施例の発熱
抵抗体式空気流量測定装置を示す横断面図である。

【図１０】管摩擦係数λとレイノルズ数Ｒｅの関係を示
す特性図である。

【図１１】図１の実施例に示す整流体を取り付けた場合
の、空気通路中心付近と壁面付近との管摩擦係数λの差
の計算結果を示す図である。

【図１２】本発明による発熱抵抗体式空気流量測定装置
の実験結果を示す図である。

【図１３】本発明による発熱抵抗体式空気流量測定装置
を内燃機関に実装した制御システムを示す図である。

【符号の説明】

１…ボディ、２…回路モジュール、３…発熱抵抗体、４
…感温抵抗体、５…ターミナル、６…副空気通路、６ａ
…副空気通路以外の通路、７…支持体、８…副空気通路
構成部材、９…空気通路、１０…空気流、１１…Ａ整流
体、１２…Ｂ整流体、１３…Ｃ整流体、１４…Ｄ整流
体、１５…Ｅ整流体、１６…ボディ一体形整流体、１７
…大形副空気通路、１８…挿入穴、１９…シール材、１
００…エアクリーナ、１０１…発熱抵抗体式空気流量測
定装置、１０２…吸入ダクト、１０３…スロットル開度
センサ、１０４…スロットルボディ、１０５…アイドル
コントロールバルブ、１０６…インテークマニホール
ド、１０７…インジェクタ、１０８…回転数センサ、１
０９…シリンダ、１１０…酸素濃度センサ１１１…コントロールユニット、１１２…吸入空気、１
１３…排気ガス、１１４…排気マニホールド、１１５…
回路モジュール

フロントページの続き (72)発明者五十嵐信弥茨城県ひたちなか市大字高場字鹿島谷津 2477番地３日立オートモティブエンジニアリング株式会社内 (72)発明者平山宏茨城県ひたちなか市大字高場字鹿島谷津 2477番地３日立オートモティブエンジニアリング株式会社内 (72)発明者斉藤孝行茨城県ひたちなか市大字高場字鹿島谷津 2477番地３日立オートモティブエンジニアリング株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】層流あるいはそれに非常に近い状態で空気
通路を流れる空気流において、下流側の流速分布を該空
気流の平均流速に対して増速となる増速領域と非増速と
なる非増速領域とに分割する整流体を上流側に配設し、該整流体によって分割された前記増速領域に、発熱抵抗
体を配置したことを特徴とする発熱抵抗体式空気流量測
定装置。
【請求項２】請求項１において、前記整流体は、前記発
熱抵抗体配置位置の上流または上流近傍を除く部位に配
設されることを特徴とする発熱抵抗体式空気流量測定装
置。
【請求項３】請求項１または請求項２において、前記整
流体は、前記発熱抵抗体配置位置の上流または上流近傍
における当該整流体の摩擦損失が、該上流または上流近
傍以外の部位における摩擦損失よりも小さくなる構造で
あることを特徴とする発熱抵抗体式空気流量測定装置。
【請求項４】請求項１または請求項２において、前記整
流体は、格子構造であって、該格子の格子目密度は、前
記発熱抵抗体配置位置の上流または上流近傍に対応する
位置に比べて、該上流または上流近傍以外の部位に対応
する位置の方が密であることを特徴とする発熱抵抗体式
空気流量測定装置。
【請求項５】請求項１または請求項２において、前記整
流体は、格子構造であって、該格子の奥行寸法は、前記
発熱抵抗体配置位置の上流または上流近傍に対応する位
置に比べて、該上流または上流近傍以外の部位に対応す
る位置の方が長いことを特徴とする発熱抵抗体式空気流
量測定装置。
【請求項６】請求項１ないし請求項５のいずれか１項に
おいて、前記整流体は、前記発熱抵抗体が配置される副
空気通路と一体化されたことを特徴とする発熱抵抗体式
空気流量測定装置。
【請求項７】請求項１ないし請求項６のいずれか１項に
記載の発熱抵抗体式空気流量測定装置に用いられること
を特徴とする整流体。
【請求項８】請求項１ないし請求項６のいずれか１項に
記載の発熱抵抗体式空気流量測定装置に用いられる整流
体と一体化されたことを特徴とする発熱抵抗体式空気流
量測定装置用の空気通路構成部材。
【請求項９】請求項１ないし請求項６のいずれか１項に
記載の発熱抵抗体式空気流量測定装置により得られる空
気流量測定の出力信号を用いて、内燃機関を制御するこ
とを特徴とする内燃機関の制御システム。