JPH10197307A - 空気流量測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】自動車の吸気系に設置されている曲がり管を有
効に活用し、出力ノイズが低減され、空気流量の測定精
度が向上された空気流量測定装置を実現する。 【解決手段】空気流量測定装置１００は上流側のストレ
ート管と下流側のストレート管との間の曲がり部９の領
域で、曲がり部９の管路中心より空気流速が速い外周部
側に配置されている。空気流量測定装置１００の副通路
３の入口部１００ａは吸気系の曲がり部９の上流にある
ストレート管に向かって開口し、出口部１００ｂは、曲
がり部９の下流側にあるストレート管に向かって開口さ
れている。入口部１００ａは曲がり管上流の動圧を直接
受け内部に流入する空気流速が高いため安定した空気の
流れが得られ空気流量測定精度の向上及び出力ノイズを
低減することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車制御に必要
な吸入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の測定に適する空気流量測定装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】通常、自動車用の空気流量測定装置は、
エアクリーナと一体化されるか、あるいは主空気通路を
構成する空気流量測定装置のボディ部材がエアクリーナ
に直付けされる構成となっている。これにより、空気流
量測定装置の各種特性はエアクリーナの形状に大きく左
右される。

【０００３】現在の自動車のエンジンルームは非常に狭
く、吸気系のレイアウトも隙間を縫って設定されること
が多く、空気流量測定装置を、曲がりのない流体工学的
に理想な通路内に設置されることはまず不可能である。

【０００４】空気流量測定装置設置部付近に曲がり管を
有する場合、曲がりの無い管に比較して、管内の空気流
速がより不均一となるため、圧力損失が増加し、空気流
量測定装置の出力ノイズが増加する。このため、空気流
量測定装置の出力信号を利用する自動車の燃料噴射制御
に支障をきたす可能性がある。

【０００５】そこで、上記曲がり管による出力ノイズの
増加を抑制するための装置の例としては、特開平５−１
２６６１１号公報に記載されたものがある。この公報に
記載された例においては、空気流量測定装置の副通路入
口部が、曲がり管下流の空気流速の速い位置、つまり、
曲がり管の下流側に配置されたストレート管内であっ
て、曲がり管の外円側を通過した空気が通過する位置に
設置される。空気の流速が速ければ、空気の流れが安定
するため、これにより、空気流量測定装置の出力ノイズ
を低減しようとするものである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、空気流量測
定装置の空気流量測定精度をさらに向上して、自動車の
燃料噴射制御の精度を向上させることが望まれている。
しかしながら、上記従来技術における空気流量測定装置
にあっては、これ以上の空気流量の測定精度の向上化は
望めなかった。

【０００７】本発明の目的は、現在の自動車の吸気系に
おいて、ほぼ１００％設置されている曲がり管を有効に
活用し、出力ノイズが低減され、空気流量の測定精度が
向上された空気流量測定装置を実現することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

（１）上記目的を達成するため、本発明は次のように構
成される。すなわち、内燃機関に配置され、吸入空気が
流れる主通路内に、この主通路を流れる空気の一部を通
すための少なくとも一つの曲がり部を有する副通路と、
この副通路の内部に配置され、吸入空気流量検出用の発
熱抵抗体及び吸入空気温度補償用の感温抵抗体と、これ
ら発熱抵抗体及び感温抵抗体からの出力信号に基づい
て、吸入空気流量に関係した信号を出力する駆動回路
と、を備える空気流量測定装置において、上記副通路
は、上記主通路の曲がり部に設置され、上記副通路の入
口部は上記主通路の曲がり部の曲がりが開始する直前の
位置における主空気流れ方向に対しほぼ垂直に開口し、
上記副通路の出口部は、上記主通路の曲がり部の曲がり
が終了した直後の位置における主空気流れ方向に対し、
ほぼ垂直に開口する。

【０００９】副通路入口を主通路の曲がり部の曲がりが
開始する直前の位置における主空気流れ方向に対しほぼ
垂直に開口することにより、空気の流れの副通路への取
り込みが高効率に行われる。

【００１０】また、副通路の出口部は、上記主通路の曲
がり部の曲がりが終了した直後の位置における主空気流
れ方向に対し、ほぼ垂直に開口するように構成すること
により、主通路の空気の流れと副通路出口部の空気の吹
き出しとの合流損失を低減することができる。

【００１１】（２）好ましくは、上記（１）において、
上記副通路の入口部は、上記主通路曲がり部の通路中心
より外周側に配置される。

【００１２】曲がり部の遠心力により、曲がり部上流の
流速分布に関係なく、必ず曲がり部の通路中心より外周
側の流速が速くなる効果を利用したものである。この効
果は、自動車の吸気系のように、搭載レイアウトの関係
で、空気流量測定装置が設置された位置の上流の通路構
造が規制された場合に非常に有効で、主通路の直線部分
に空気流量測定装置を設置した場合に比べ、上流の流速
分布の影響を受けず、流量検出部に常に安定した・流速
の速い空気を流すことができる。これにより、上流側の
管路形状の変化による出力変化等の影響を大幅に低減で
きる。

【００１３】（３）、また、好ましくは、上記（１）に
おいて、上記副通路の入口部及び出口部は、上記曲がり
部の管路中心より外周側に配置される。

【００１４】（４）また、好ましくは、上記（１）にお
いて、上記副通路の曲がり部は一つであり、この副通路
の曲がり部の曲がり方向は、上記主通路の曲がり部の曲
がり方向とほぼ同一である。

【００１５】副通路の曲がり部の曲がり方向を、上記主
通路の曲がり部の曲がり方向とほぼ同一とすることによ
り、副通路内の空気の流れを、主通路と同様として、空
気の流れをスムーズにすることができる。

【００１６】（５）また、内燃機関に配置され、吸入空
気が流れる主通路内に、この主通路を流れる空気の一部
を通すための副通路と、この副通路の内部に配置され、
吸入空気流量検出用の発熱抵抗体及び吸入空気温度補償
用の感温抵抗体と、これら発熱抵抗体及び感温抵抗体か
らの出力信号に基づいて、吸入空気流量に関係した信号
を出力する駆動回路と、を備える空気流量測定装置にお
いて、上記副通路は、上記主通路の曲がり部に設置さ
れ、上記副通路の入口部は上記主通路の曲がり部の曲が
りが開始する直前の位置における主空気流れ方向に対し
ほぼ垂直に開口し、上記副通路の出口部は、上記主通路
の曲がり部の曲がりが終了した直後の位置における主空
気流れ方向に対し、ほぼ平行に開口する。

【００１７】吸気管内部にエンジンの脈動により発生す
る顕著な逆流が生じ、その量が無視できない脈動流とな
った場合、副通路の出口部を、上記主通路の曲がり部の
曲がりが終了した直後の位置における主空気流れ方向に
対し、ほぼ平行に開口することにより、逆流が副通路内
に侵入するのを防ぐことができる。これにより、エンジ
ン脈動による空気流量測定装置の誤動作を大幅に低減で
きる。

【００１８】（６）好ましくは、上記（５）において、
上記副通路は少なくとも二つ以上の曲がり部を有する。

【００１９】副通路を少なくとも二つ以上の曲がり部を
有するように構成することにより、副通路を長くするこ
とができる。これは、脈動影響低減効果だけでなく、副
通路内の慣性効果を高めることができるため、出力ノイ
ズの低減においても有効である。

【００２０】（７）また、好ましくは、上記（５）また
は（６）において、上記副通路の入口部は、上記主通路
の曲がり部の通路中心より外周側に配置される。

【００２１】（８）また、内燃機関に配置され、吸入空
気が流れる主通路内に、少なくとも吸入空気流量を検出
する発熱抵抗体と、吸入空気温度補償用の感温抵抗体
と、上記発熱抵抗体及び感温抵抗体の出力に基づいて、
吸入空気流量に関係した信号を出力する駆動回路と、を
備える空気流量測定装置において、上記主通路の曲がり
部の通路中心より外周側に、少なくとも上記発熱抵抗体
が配置される。

【００２２】（９）好ましくは、上記（８）において、
上記発明抵抗体は、上記吸入空気量及び吸入空気の流れ
方向と逆方向に流れる空気量も検出する。

【００２３】空気の流れ方向を検出可能な流量検出素子
である発熱抵抗体を、主通路の曲がり部の通路中心より
外周側に配置した。これにより、順方向・逆方向各々の
流速は、各々の流れの中で最も流速の速い位置で流速を
検知可能なため、吸気管内の流れ方向を充分に検出でき
る。特に逆流は、順流と比べその絶対的な流速が低いた
め、管路内の流速分布の遅い位置に流量検出部を設置し
た場合、その検出精度が不十分となる。そこで、上述の
構成を採用すれば、例えば、逆流補正を行う場合に検出
感度の高い逆流検出（補正）式空気流量測定装置を提供
できる。

【００２４】（１０）また、好ましくは、上記（８）ま
たは（９）において、上記発熱抵抗体は上記主通路の曲
がり部の上流側の直線部と上記曲がり部の下流側の直線
部とのほぼ中心位置に配置される。

【００２５】（１１）また、内燃機関の吸気系におい
て、上記（１）から（１０）の空気流量測定装置を備え
る。

【００２６】（１２）また、内燃機関の制御システムに
おいて、上記（１）から（１０）の空気流量測定装置の
出力信号に基づいて、内燃機関の制御を行う。

【００２７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を添付図
面に基づいて説明する。図１は、本発明の第１の実施形
態である空気流量測定装置の概略構成図を示す。図１に
おいて、吸入空気は、通常、順流方向（図面上左方側か
ら下方側）に流れ、吸気系１内に設置される主通路２及
び空気流量測定装置１００の副通路３を通って、内燃機
関に供給される。

【００２８】空気流量測定装置１００は、上流側のスト
レート管と下流側のストレート管との間の曲がり部９の
領域であって、この曲がり部９の管路中心より、空気流
速が速い外周部側に配置されている。そして、空気流量
測定装置１００の副通路３には、吸入空気流量検出用の
発熱抵抗体４、温度補償用の感温抵抗体５が設置され、
発熱抵抗体４及び感温抵抗体５は支持ピン６と電気的に
接続され、リード線７を介して駆動回路８と接続され
る。駆動回路８は、発熱抵抗体４及び感温抵抗体５の出
力信号に応じて、吸入空気流量に対応した電気信号を出
力するよう構成されている。

【００２９】副通路３の入口部１００ａは、吸気系の曲
がり部９の上流にあるストレート管に向かって開口し、
出口部１００ｂは、曲がり部９の下流側にあるストレー
ト管に向かって開口されている。つまり、副通路３は、
曲がり部９の曲がり形状に対応した曲がり形状を有して
おり、入口部１００ａの開口断面は、上流側のストレー
ト管の中心軸に、ほぼ垂直であり、出口部１００ｂの開
口断面は、下流側のストレート管の中心軸に、ほぼ垂直
となっている。

【００３０】なお、入口部１００ａの断面積は、出口部
１００ｂとほぼ同様となっているが、この入口部１００
ａの上流部には、入口部１００ａより断面積が大である
広口部１００ａａが形成されている。この広口部１００
ａａは、上流側のストレート管の断面積が、入口部１０
０ａの断面積より、大幅に大の場合は、実際の空気流量
と測定した空気流量との誤差が大となる可能があるの
で、なるべく広い領域からの空気が入口部１００ａに流
入するようにするためのものである。

【００３１】空気流量測定装置１００の副通路３を上述
した形状とすることにより、副通路３入口部１００ａ
は、曲がり管上流の動圧を直接受け、副通路３内部に流
入する空気流速が高いため、安定した空気の流れが得ら
れ、空気流量測定精度の向上及び出力ノイズを低減する
ことができる。

【００３２】さらに、副通路３の出口部１００ｂが、曲
がり９の下流側のストレート管に向かって開口されるこ
とにより、副通路出口部１００ｂにおける空気の吹き出
し方向が、主通路２の流れと平行になるため、副通路出
口部１００ｂの付近で発生する空気の合流（副通路３に
よる空気の流れと主通路２による空気の流れとの合流）
による損失を削減できる。

【００３３】また、主通路２の流れと副通路３の流れが
同方向になると、副通路３の出口部１００ｂにおける圧
力が低くなるため、副通路３内部の空気が出易くなる。
これにより、低流量域での副通路３内の流速を上げるこ
とができるため、低流量域での空気流量測定精度を向上
することができる。

【００３４】さらに、副通路３の入口部１００ａの設置
位置を、主通路２の曲がり部９の管路中心より外周側に
設置することにより、大幅に出力ノイズを低減すること
ができる。これは曲がり部９の遠心力により、曲がり部
９の外側の流速が高くなる現象を利用し、この流速の速
い位置に副通路入口部１００ａを設置することにより、
副通路３へ取り込む空気流の安定化を図ったものであ
る。

【００３５】また、入口部１００ａを曲がり部９に設置
することにより得られる効果として、曲がり管は、上記
したように、曲がり部９の遠心力により管路の外側の流
速が速いため、曲がり部９の上流側での流速分布の影響
を受けにくい。

【００３６】ストレート管は、基本的に流速分布を変化
させることができないため、上流の流速分布の影響を直
接受ける。例えば、自動車の吸気系は狭い空間の中に搭
載せざるを得えないため、多くの曲がり部・空気通路
が、流れ方向に行くに従い通路面積が徐々に大きくなる
拡がり管が設置されている。すなわち、空気流量測定装
置を流体工学的に理想とする位置に設置することはでき
ないのである。

【００３７】また、自動車に搭載される場合、空気流量
測定装置の設置部上流側の形状が様々に変化するため、
各吸気系・エアクリーナによって最適な流量検出部の設
置位置を検討しなければならない。

【００３８】そこで、上述した本発明の第１の実施形態
のように、曲がり部９の管路中心から外側（外周側）に
副通路３の入口部１００ａを設置することにより、空気
流量測定装置が上流側の形状の変化による影響を受けに
くくし、常に流速の速い位置に流量検出部を配置するこ
とが可能となるため、出力ノイズの大幅低減・吸気系の
マッチング工数の低減を行うことができる。

【００３９】以上のように、本発明の第１の実施形態に
よれば、曲がり管を有効的に活用し、出力ノイズが低減
され、空気流量の測定精度が向上された空気流量測定装
置を実現することができる。

【００４０】図２は、本発明の第２の実施形態である空
気流量測定装置１０１の概略構成図を示す。この図２の
例において、図１の例との相違点は、副通路の形状であ
る。図２において、吸入空気は、主通路２及び副通路１
２を通って内燃機関に吸入される。副通路１２の入口部
１０及び副通路１２の出口部１１の構成は、図１の例と
同様に、入口部１０は、吸気系の曲がり部９の上流にあ
るストレート管に向かって開口し、出口部１１は、曲が
り部９の下流側にあるストレート管に向かって開口され
ている。つまり、副通路１２の入口部１０の開口断面
は、上流側のストレート管の中心軸に、ほぼ垂直であ
り、出口部１１の開口断面は、下流側のストレート管の
中心軸に、ほぼ垂直となっている。

【００４１】ただし、副通路１２は三つの曲がり部を有
している。つまり、副通路１２は、入口部１０から上流
側ストレート管の中心軸に沿って延び、第１の曲がり部
１２ａで、下流側のストレート管の中心軸に沿って延び
る。そして、副通路１２は、第２の曲がり部１２ｂで、
上流側ストレート管の中心軸に沿って、この上流側スト
レート管に向かって延び、第３の曲がり部１２ｃで、再
び下流側のストレート管の中心軸に沿って延び、出口部
１１に至る。

【００４２】副通路１２を上述したような形状としたの
は、吸気系内に空気流量測定装置を挿入する穴の大きさ
が限られている場合で、副通路を長くしたいときに、有
効である。

【００４３】副通路１２を長くする利点としては、副通
路を長くすると、副通路が空気流のイナーシャとして働
き、安定した空気流が得られ、出力ノイズを低減する効
果がある。

【００４４】また、空気流量測定装置を挿入する穴を大
きくすると、吸気系内と外部をシールする面積が大きく
なり、生産性及び信頼性の悪化が懸念される。このた
め、空気流量測定装置の挿入穴はできる限り小さくする
ことが課題となっている。

【００４５】したがって、この場合には、本発明の第２
の実施形態である空気流量測定装置であれば、小さな挿
入口により挿入可能であるので、吸気系内と外部をシー
ルする面積が小さく、生産性及び信頼性を良好に維持す
ることができる。

【００４６】以上のように、本発明の第２の実施形態に
よれば、曲がり管を有効に活用し、出力ノイズが低減さ
れ、空気流量の測定精度が向上されるとともに、小さな
挿入口により吸気系に挿入可能であるので、吸気系内と
外部をシールする面積が小さく、生産性及び信頼性を良
好に維持し得る空気流量測定装置を実現することができ
る。

【００４７】図３は、本発明の第３の実施形態である空
気流量測定装置１０２の概略構成図を示す。この図３の
例において、図１の例との相違点は、副通路の形状であ
る。図３において、副通路３は曲がり部を有さず、副通
路入口２０は主通路２の曲がり部上流のストレート管に
向かって開口し、副通路出口２１は、主通路２の曲がり
部下流のストレート管に対して垂直方向に開口する構成
となっている。つまり、副通路３の入口部２０の開口断
面は、上流側のストレート管の中心軸に、ほぼ垂直であ
り、出口部２１の開口断面は、下流側のストレート管の
中心軸に、ほぼ平行となっている。

【００４８】吸気管内部にエンジン脈動により顕著な逆
流が発生し、その量が無視できない脈動流となった場
合、図１及び図２に示すような形状の副通路出口を主通
路２の曲がり部下流のストレート管に開口する構造を採
用していると、逆流が副通路２の出口側から侵入し、空
気流量測定装置の検出誤差を発生する。

【００４９】そこで、４気筒以下の脈動振幅の大きいエ
ンジンを搭載する吸気系に本発明の空気流量測定装置を
適用する場合、図３に示すような構造を採用する必要が
ある。この図３に示す構造は、副通路出口部２１を主通
路２の曲がり部下流のストレート管に対して垂直方向に
開口するため、副通路３内に逆流が侵入しにくい。

【００５０】また、副通路入口部２０を主通路の曲がり
管上流のストレート管に向かって開口しているため、副
通路３内の流速は、図１〜図２の例において説明したと
同様に、速くなり、出力ノイズが低減される。また、こ
の副通路３が曲がり部を有さない構造とすれば、副通路
３内の曲がりによる損失が削除され、圧力損失を低減す
ることができる。

【００５１】図４は、本発明の第４の実施形態である空
気流量測定装置１０３の概略構成図を示す。図３の例に
おいて説明したように、吸気系内にエンジンの脈動によ
り生じる逆流が発生した場合は、逆流が副通路２内に侵
入しないような副通路構造を採用する必要がある。図４
に示す例の構造は、副通路入口部３０は主通路２内に構
成される曲がり管９の上流側のストレート管に向かって
開口する。そして、副通路３は曲がり部３ａにて屈曲
し、曲がり管９の下流側のストレート管の中心軸にほぼ
平行な方向に延びる。次に、副通路３は、曲がり部３ｂ
にて屈曲し、上流側のストレート管の中心軸とほぼ平行
な方向に向き、副通路出口３１は、図３の例と同様に下
流側のストレート管に対し、垂直な方向に開口する構造
を採用している。

【００５２】つまり、副通路３の入口部３０の開口断面
は、上流側のストレート管の中心軸に、ほぼ垂直であ
り、出口部３１の開口断面は、下流側のストレート管の
中心軸に、ほぼ平行となっている。

【００５３】この図４に示す構造を採用することによ
り、図３に示した空気流量測定装置と同様に、副通路３
内への逆流の侵入による検出誤差を低減することができ
る。また、副通路３内に曲がり部３ａ、３ｂを設置する
ことにより、副通路３の全長が長くなり、副通路内の慣
性効果を向上し、図３に示す空気流量測定装置に比べ、
更に逆流の侵入量を低減することができる。また、この
慣性効果の増大により、更なる出力ノイズの低減効果も
得ることができる。

【００５４】上記図１〜４で説明したように、吸気系の
曲がり部に空気流量測定装置を設置することにより、出
力ノイズ、圧力損失の低減及び検出精度の向上を実現し
た。また、本発明の適用については、エンジンの脈動影
響を考慮して、４気筒以下のエンジン脈動の振幅が大き
いものは、図３及び図４に示した例の空気流量測定装置
を適用し、５気筒以上のエンジンのようにエンジン脈動
の振幅が比較的に小さいものについては、図１及び図２
に示した空気流量測定装置を適用することが適切であ
る。

【００５５】ただし、上記の適用は、あくまでも逆流を
検出・補正する手段を有さない空気流量測定装置に対し
てであり、逆流の検出手段を有する空気流量測定装置に
おいては適用できない。

【００５６】図５は、本発明の第５の実施形態である空
気流量測定装置１０４の概略構成図を示す。図５におい
て、吸入空気は、通常、順流方向に流れ、吸気系４０内
に設置される主通路４１を通って、内燃機関に供給され
る。

【００５７】主通路４１内には、吸入空気の順流及び逆
流の流量を検出可能な発熱抵抗体４２、温度補償用の感
温抵抗体４３が設置され、発熱抵抗体４２及び感温抵抗
体４３は支持ピン４４と電気的に接続され、リード線４
５を介して駆動回路４６と接続される。駆動回路４６
は、発熱抵抗体４２及び感温抵抗体４３の出力に応じ
て、吸入空気流量に関係した電気信号を出力するよう構
成されている。

【００５８】上述した図１〜図４に示した例と異なり、
この図５に示す例においては、副通路は形成されておら
ず、発熱抵抗体４２及び感温抵抗体４３は、副通路内に
は配置されていない。

【００５９】発熱抵抗体４２は、主通路４１の曲がり部
４７の管路中心から外側（外周側）に設置することによ
り、上述したように、常に流速の速い位置で、流量検出
行うことができ、検出精度の向上及び出力ノイズの低減
効果がある。

【００６０】また、この第５の実施形態における構成の
最も特徴とするところは、主通路４１内の順流だけでな
く逆流も上記した曲がり管の効果を得ることができるた
め、常に流速の速い位置で逆流流量の検出を行うことが
できる。

【００６１】このため、逆流流量の検出・補正を行う手
段を有する空気流量測定装置においては、特に有効であ
る。通常のエンジンでは、逆流の発生流量は順流と比較
して極低流量であるため、逆流を検出する場合、流速分
布の低い位置に設置すると、その検出精度が極端に低下
する。

【００６２】そこで、この第５の実施形態による構成を
採用することにより、逆流の発生流量を正確に検出し、
より高精度なエンジン制御を行うことができる。さら
に、この第５に実施形態において、流量検出部を曲がり
管路の上・下流方向に対してほぼ中心位置に設置すれ
ば、順流と逆流が同じ流量となる場合、流量検出部の信
号が、ほぼ同じに出力されるため、流量特性に対する調
整を順流と逆流で同じように行うことができ、生産性を
向上することができる。

【００６３】図６は、本発明の第６の実施形態である空
気流量測定装置１０５の概略構成図を示す。この図６の
例は、逆流検出・補正を行う手段を有した空気流量測定
装置の応用的な実施形態を示したもので、主通路４１内
部に構成される副通路５２内に発熱抵抗体４２、感温抵
抗体４３を設置したものである。副通路入口５０は、主
通路曲がり部４７の上流のストレート管に向かって開口
し、副通路５２は三つの曲がり部５２ａ、５２ｂ、５２
ｃを有し、また副通路出口部５１は、主通路曲がり部下
流のストレート管に向かって開口している。

【００６４】つまり、副通路５２は、入口部４２から上
流側ストレート管の中心軸に沿って延び、第１の曲がり
部５２ａで、下流側のストレート管の中心軸に沿って延
びる。そして、副通路５２は、第２の曲がり部５２ｂ
で、上流側ストレート管の中心軸に沿って、この上流側
ストレート管に向かって延び、第３の曲がり部５２ｃ
で、再び下流側のストレート管の中心軸に沿って延び、
出口部５１に至る。

【００６５】また、副通路入口５０及び副通路出口５１
は、主通路曲がり部４７の管路中心より外側（外周側）
に設置されており、順流・逆流のどちらの場合において
も、常に副通路５２内に多くの空気流量を取り込むよう
構成されている。

【００６６】これにより、上記図５において、説明した
効果と同様に、逆流の流量検出をより精度良く行うこと
ができ、また順流の場合において問題視される検出精度
及び出力ノイズを改良した空気流量測定装置を実現する
ことができる。

【００６７】上記説明したように、本発明は流量の検出
精度、出力ノイズ、圧力損失、エンジンの脈動影響を改
良した空気流量測定装置を実現することができる。した
がって、本発明の空気流量測定装置を内燃機関、特に自
動車の吸入空気流量検出用として採用することで、より
高精度な自動車の制御を行うことが可能な内燃機関の制
御システムを実現できる。

【００６８】また、上述した本発明の第１〜６の実施形
態である空気流量測定装置を内燃機関の吸気系に備えれ
ば、空気流量を高精度に測定可能な内燃機関の吸気系を
実現することができる。

【００６９】

【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているため、次のような効果がある。副通路入口を主通
路の曲がり部の曲がりが開始する直前の位置における主
空気流れ方向に対しほぼ垂直に開口することにより、空
気の流れの副通路への取り込みが高効率に行われ、 副
通路の出口部を、主通路の曲がり部の曲がりが終了した
直後の位置における主空気流れ方向に対し、ほぼ垂直に
開口するように構成することにより、主通路の空気の流
れと副通路出口部の空気の吹き出しとの合流損失を低減
することができる。これにより、曲がり管を有効に活用
し、出力ノイズが低減され、空気流量の測定精度が向上
された空気流量測定装置を実現することができる。

【００７０】また、副通路の出口部を、上記主通路の曲
がり部の曲がりが終了した直後の位置における主空気流
れ方向に対し、ほぼ平行に開口することにより、逆流が
副通路内に侵入するのを防ぐことができる。これによ
り、エンジン脈動による空気流量測定装置の誤動作を大
幅に低減できる。

【００７１】また、空気の流れ方向を検出可能な流量検
出素子である発熱抵抗体を、主通路の曲がり部の通路中
心より外周側に配置するように構成すれば、順方向・逆
方向各々の流速は、各々の流れの中で最も流速の速い位
置で流速を検知可能なため、吸気管内の流れ方向を充分
に検出できる。これにより、例えば、逆流補正を行う場
合に検出感度の高い逆流検出（補正）式空気流量測定装
置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態である空気流量測定装
置の概略構成図である。

【図２】本発明の第２の実施形態である空気流量測定装
置の概略構成図である。

【図３】本発明の第３の実施形態である空気流量測定装
置の概略構成図である。

【図４】本発明の第４の実施形態である空気流量測定装
置の概略構成図である。

【図５】本発明の第５の実施形態である空気流量測定装
置の概略構成図である。

【図６】本発明の第６の実施形態である空気流量測定装
置の概略構成図である。

【符号の説明】

１ 吸気系 ２ 主通路 ３ 副通路 ３ａ、３ｂ 曲がり部 ４ 発熱抵抗体 ５ 感温抵抗体 ６ 支持ピン ７ リード線 ８ 駆動回路 ９ 曲がり部 １０ 副通路入口 １１ 副通路出口 ２０ 副通路入口 ２１ 副通路出口 ３０ 副通路入口 ３１ 副通路出口 ４０ 吸気系 ４１ 主通路 ４２ 発熱抵抗体 ４３ 感温抵抗体 ４４ 支持ピン ４５ リード線 ４６ 駆動回路 ４７ 曲がり部 ５０ 副通路入口 ５１ 副通路出口 ５２ 副通路 ５２ａ、５２ｂ、５２ｃ 曲がり部 １００〜１０５ 空気流量測定装置 １００ａ 副通路入口 １００ｂ 副通路出口 １２ａ、１２ｂ、１２ｃ 曲がり部

───────────────────────────────────────────────────── 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高場2477番地 株式会 社日立カーエンジニアリング内 (72)発明者 小林 千尋 茨城県ひたちなか市大字高場2520番地 株 式会社日立製作所自動車機器事業部内

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】内燃機関に配置され、吸入空気が流れる主
   通路内に、この主通路を流れる空気の一部を通すための
   少なくとも一つの曲がり部を有する副通路と、この副通
   路の内部に配置され、吸入空気流量検出用の発熱抵抗体
   及び吸入空気温度補償用の感温抵抗体と、これら発熱抵
   抗体及び感温抵抗体からの出力信号に基づいて、吸入空
   気流量に関係した信号を出力する駆動回路と、を備える
   空気流量測定装置において、 上記副通路は、上記主通路の曲がり部に設置され、上記
   副通路の入口部は上記主通路の曲がり部の曲がりが開始
   する直前の位置における主空気流れ方向に対しほぼ垂直
   に開口し、上記副通路の出口部は、上記主通路の曲がり
   部の曲がりが終了した直後の位置における主空気流れ方
   向に対し、ほぼ垂直に開口することを特徴とする空気流
   量測定装置。
2. 【請求項２】請求項１記載の空気流量測定装置におい
   て、上記副通路の入口部は、上記主通路曲がり部の通路
   中心より外周側に配置されることを特徴とする空気流量
   測定装置。
3. 【請求項３】請求項１記載の空気流量測定装置におい
   て、上記副通路の入口部及び出口部は、上記曲がり部の
   管路中心より外周側に配置されることを特徴とする空気
   流量測定装置。
4. 【請求項４】請求項１記載の空気流量測定装置におい
   て、上記副通路の曲がり部は一つであり、この副通路の
   曲がり部の曲がり方向は、上記主通路の曲がり部の曲が
   り方向とほぼ同一であることを特徴とする空気流量測定
   装置。
5. 【請求項５】内燃機関に配置され、吸入空気が流れる主
   通路内に、この主通路を流れる空気の一部を通すための
   副通路と、この副通路の内部に配置され、吸入空気流量
   検出用の発熱抵抗体及び吸入空気温度補償用の感温抵抗
   体と、これら発熱抵抗体及び感温抵抗体からの出力信号
   に基づいて、吸入空気流量に関係した信号を出力する駆
   動回路と、を備える空気流量測定装置において、 上記副通路は、上記主通路の曲がり部に設置され、上記
   副通路の入口部は上記主通路の曲がり部の曲がりが開始
   する直前の位置における主空気流れ方向に対しほぼ垂直
   に開口し、上記副通路の出口部は、上記主通路の曲がり
   部の曲がりが終了した直後の位置における主空気流れ方
   向に対し、ほぼ平行に開口することを特徴とする空気流
   量測定装置。
6. 【請求項６】請求項５記載の空気流量測定装置におい
   て、上記副通路は少なくとも二つ以上の曲がり部を有す
   ることを特徴とする空気流量測定装置。
7. 【請求項７】請求項５または請求項６記載の空気流量測
   定装置において、上記副通路の入口部は、上記主通路の
   曲がり部の通路中心より外周側に配置されることを特徴
   とする空気流量測定装置。
8. 【請求項８】内燃機関に配置され、吸入空気が流れる主
   通路内に、少なくとも吸入空気流量を検出する発熱抵抗
   体と、吸入空気温度補償用の感温抵抗体と、上記発熱抵
   抗体及び感温抵抗体の出力に基づいて、吸入空気流量に
   関係した信号を出力する駆動回路と、を備える空気流量
   測定装置において、 上記主通路の曲がり部の通路中心より外周側に、少なく
   とも上記発熱抵抗体が配置されることを特徴とする空気
   流量測定装置。
9. 【請求項９】請求項８において、上記発明抵抗体は、上
   記吸入空気量及び吸入空気の流れ方向と逆方向に流れる
   空気量も検出することを特徴とする空気流量測定装置。
10. 【請求項１０】請求項８または請求項９記載の空気流量
    測定装置において、上記発熱抵抗体は上記主通路の曲が
    り部の上流側の直線部と上記曲がり部の下流側の直線部
    とのほぼ中心位置に配置されることを特徴とする空気流
    量測定装置。
11. 【請求項１１】請求項１から１０のうちのいずか一項記
    載の空気流量測定装置を備えることを特徴とする内燃機
    関の吸気系。
12. 【請求項１２】請求項１から１０のうちのいずれか一項
    記載の空気流量測定装置の出力信号に基づいて、内燃機
    関の制御を行うことを特徴とする内燃機関の制御システ
    ム。