JPH11118564A - 熱線式空気流量計 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】吸気導入部に接続される曲り吸気ダクトの曲り
方向に係らず、誤差の少ない良好な測定が可能な熱線式
空気流量計を提供する。 【解決手段】スロットルボディ１の吸気導入部１ａ内に
円筒形の通路形成部材９が配設され、通路形成部材９内
には主吸気通路６が形成されると共に、主吸気通路６の
側部にバイパス通路１４が形成され、バイパス通路１４
内に熱線式のセンサ部１０が挿入される。バイパス通路
１４の上流側が吸気導入部１ａの内周に沿って形成され
た環状入口１８に連通接続される。通路形成部材９の周
壁部と吸気導入部１ａの周壁との間に周壁通路が形成さ
れ、バイパス通路１４の末端が接続通路１６を介して周
壁通路に連通接続され、通路形成部材９の周壁部にバイ
パス通路出口９ｄが主吸気通路６に開口して形成され
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、内燃機関の吸入空
気量を検出する熱線式の空気流量計に関し、特にスロッ
トル装置のスロットルボディに装着される熱線式空気流
量計に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、内燃機関のスロットル装置に装着
される熱線式空気流量計として、例えば、特開平４−３
２７２０号公報に記載される構造の空気流量計が知られ
ている。この熱線式空気流量計は、スロットルボディの
上流側に、スロットルボディと同様の主吸気通路を有す
る流量計ボディが取り付けられ、流量計ボディ内の主吸
気通路の側部に、バイパス通路を中心部より偏位して形
成し、バイパス通路内に流量計のセンサ部を配設して構
成される。そして、このバイパス通路内を流れる空気流
量を測定することにより、その流量を主吸気通路全体の
空気流量に換算して、機関の吸入空気量を算出する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、この種のス
トットル装置では、機関に空気を導入する吸気ダクトは
流量計ボディの開口部に接続されるが、自動車等の狭い
エンジンルーム内において、その吸気ダクトは直線状と
なることは少なく、通常は曲り吸気ダクトが接続され、
その曲り方向も、自動車や内燃機関の型式によって異な
る。

【０００４】また、主吸気通路内の側部に偏位してバイ
パス通路が位置する従来の熱線式空気流量計では、流量
計ボディの吸気側開口部に接続された曲りダクトがバイ
パス通路側に曲っている場合、バイパス通路側を流れる
空気の流速・流量は反対側を流れる空気流の流速・流量
よりかなり少なくなる。逆に、曲りダクトが反バイパス
通路側に曲っている場合、バイパス通路側を流れる空気
の流速・流量は反対側を流れる空気流の流速・流量より
かなり多く、主吸気通路を流れる空気流の流速・流量は
その位置により大きく相違する。

【０００５】このような曲りダクトを上流側に接続した
スロットル装置の熱線式空気流量計では、特に、流量計
ボディの吸気側開口部に接続された曲りダクトがバイパ
ス通路側に曲り、バイパス通路側を流れる空気の流速・
流量が反対側を流れる空気流の流速・流量よりかなり少
ない場合、測定誤差が大きくなりやすい。

【０００６】このため、各種の自動車や内燃機関に、汎
用的に使用可能なスロットル装置を製造する場合、そこ
に接続される曲り吸気ダクトの曲り方向によってバイパ
ス通路を流れる空気の流速・流量の違いが少ないことが
要求され、曲り吸気ダクトの曲り方向に係らず、所定範
囲内の空気流量を良好に測定可能な熱線式空気流量計が
要望されていた。

【０００７】本発明は、上記の点に鑑みてなされたもの
で、吸気導入部に接続される曲り吸気ダクトの曲り方向
に係らず、誤差の少ない良好な測定が可能な熱線式空気
流量計を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の熱線式空気流量計は、内燃機関のスロット
ル装置に装着され、スロットルボディ内に流入する空気
流量を測定する熱線式空気流量計において、スロットル
ボディの吸気導入部内に配設され、内側に主吸気通路を
有する円筒形の通路形成部材と、主吸気通路の側部に形
成されたバイパス通路と、バイパス通路内に挿入された
熱線式のセンサ部と、通路形成部材の周壁部と吸気導入
部の周壁との間に形成される周壁通路と、吸気導入部の
内周に沿って形成され、バイパス通路の上流側が連通接
続される環状入口と、バイパス通路の下流側を周壁通路
に連通接続させる接続通路と、通路形成部材の周壁部に
主吸気通路に開口して形成されたバイパス通路出口と、
を備えたことを特徴とする。

【０００９】ここで、周壁通路は、通路形成部材の外周
部に形成された傾斜リブにより第１周壁通路と第２周壁
通路に区画して形成され、第１周壁通路の上流側に環状
入口が形成され、バイパス通路の上流側が第１周壁通路
に連通し、バイパス通路の下流側を接続通路を介して第
２周壁通路に接続することができる。

【００１０】また、通路形成部材は、スロットルボディ
の吸気導入部内に吸気導入部の開口部から圧入すること
ができる。また、バイパス通路出口は、接続通路及びセ
ンサ部の挿入位置より主吸気通路の上流側に配置すると
よい。

【００１１】

【作用・効果】このような構成の熱線式空気流量計で
は、吸気導入部に曲り吸気ダクトが接続される場合、バ
イパス通路に入る空気は、吸気導入部の内周に沿って形
成された環状入口を通して流入されるため、曲り吸気ダ
クトの曲り方向が異なっていても、その曲り方向に左右
されない流速・流量の空気をバイパス通路に導入し、そ
の通路内のセンサ部により空気流量を測定することがで
きる。

【００１２】例えば、曲り吸気ダクトの曲り方向がバイ
パス通路側にあると、吸気導入部内には反バイパス通路
側でより高い流速と流量の空気流が形成され、逆に曲り
吸気ダクトの曲り方向が反バイパス通路側にあると、吸
気導入部内にはバイパス通路側でより高い流速と流量の
空気流が形成される。

【００１３】このため、バイパス通路の入口が中心から
側方に偏位した入口であると、曲り吸気ダクトの曲り方
向により、バイパス通路に流入する空気の流速・流量が
大きく相違するが、環状入口を通して、主吸気通路の周
囲の空気流を全て取り込むため、曲り吸気ダクトの曲り
方向に影響されない空気流をバイパス通路に導入するこ
とができる。

【００１４】従って、本発明の熱線式空気流量計によれ
ば、曲り吸気ダクトの曲り方向によってバイパス通路を
流れる空気の流速・流量の違いが少なくなり、吸気導入
部に接続される曲り吸気ダクトの曲り方向に係らず、空
気流量を良好に測定することができる。

【００１５】また、スロットルボディの吸気導入部内に
通路形成部材を挿入・配置することによって、主吸気通
路、バイパス通路、及び周壁通路が形成されるため、従
来の外付けタイプの空気流量計のように、気密性確保の
ためにパッキンやシール材を介装し、締付ボルトにより
締付固定する必要はなく、簡単に少ない部品で装着する
ことができる。

【００１６】また、スロットルボディの吸気導入部内
に、通路形成部材を配設し、通路形成部材の周壁部と吸
気導入部の周壁との間に周壁通路を形成するため、従来
の外付けタイプで一体成形されるものに比べ、通路形成
部材の形状は簡単となり、通路形成部材を比較的簡単な
成形型により、容易に成形することができる。また、空
気流量測定用の通路を外付けとせずにスロットルボディ
内に形成するため、スロットルボディの外形が大型化せ
ず、コンパクトに形成することができる。

【００１７】更に、吸気導入部内に円筒形の通路形成部
材を配置することにより、吸気導入部内が狭窄されて、
ベンチュリー部を形成するため、そこを流れる空気流の
速度を増してバイパス通路出口付近に充分な負圧を生じ
させ、出口の空気を主吸気通路内に効率よく吸引して、
バイパス通路内に流入した空気を効果的に流すことがで
きる。

【００１８】また、通路形成部材は、スロットルボディ
の吸気導入部内に吸気導入部の開口部から圧入すること
ができるため、組付作業が容易である。

【００１９】更に、バイパス通路出口を、接続通路及び
センサ部の挿入位置より吸気通路の上流側に配置するこ
とにより、バイパス通路を流れる空気の流通路の長さを
実質的に長くすることができ、これにより、空気流量や
空気圧力の変動を抑制することができる。

【００２０】また、当該構成により、バイパス通路出口
の位置を、スロットルバルブ付近に位置するアイドルス
ピード制御用バイパス通路の入口から離すことができ、
アイドルスピード制御用バイパス通路に流入する際の空
気流によるバイパス通路出口への悪影響を少なくするこ
とができる。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１は内燃機関のスロットル装置
の正面図を示し、図２はその平面図を示し、図３〜図５
はその断面図を示している。スロットルボディ１の内部
には、図の縦方向に主吸気通路６が形成され、主吸気通
路６内には、バルブシャフト２に軸支されたスロットル
バルブ３が通路を開閉可能に配設される。

【００２２】バルブシャフト２はスロットルボディ１内
を図１の横方向に貫通し、その突出した右端に、戻しば
ね４とスロットルレバー５が取り付けられる。また、ス
ロットルボディ１の左側部にスロットル開度センサ８が
取り付けられ、そのロータ部がバルブシャフト２の左端
に接続される。

【００２３】更に、スロットルボディ１の背面にはアイ
ドルスピード制御部７が取り付けられる（図２）。アイ
ドルスピード制御部７は、主吸気通路６に接続されるア
イドルスピード制御用バイパス通路１７を有し（図
３）、その通路にアイドルスピード制御バルブを配設
し、主吸気通路６の閉鎖時にアイドルスピード制御用バ
イパス通路１７を流れる吸気流量を制御してアイドルス
ピードを調整する。アイドルスピード制御用バイパス通
路１７は、図３に示すように、スロットルボディ１の主
吸気通路６内におけるスロットルバルブ３の少し上方位
置に開口する。

【００２４】スロットルボディ１内の主吸気通路６の入
口部、つまりスロットルバルブ３の上流側の吸気導入部
１ａは、突出した円筒状に形成され、その円筒状の吸気
導入部１ａ内に、熱線式空気流量計が配設される。熱線
式空気流量計は、吸気導入部１ａ内に、主吸気通路６の
バイパス通路１４及び第１周壁通路１５ａ、第２周壁通
路１５ｂを形成し、バイパス通路１４内下部にセンサ部
１０を配置して構成される。

【００２５】このバイパス通路１４及び第１、第２周壁
通路１５ａ，１５ｂは、スロットルボディ１の円筒状の
吸気導入部１ａ内に、図６に示すような通路形成部材９
を配置して形成される。すなわち、この通路形成部材９
は、図３、図４に示すように、スロットルボディ１の吸
気導入部１ａ内に、密着して嵌入可能な円筒形に、例え
ばＰＢＴ（飽和ポリエステル樹脂）等により一体成形さ
れる。

【００２６】図６に示すように、円筒形の通路形成部材
９の外周部には、周壁に沿って傾斜した傾斜リブ９ｂが
突設され、下部にはフランジ部９ｃが形成される。傾斜
リブ９ｂとフランジ部９ｃを外周部に形成することによ
って、通路形成部材９の外周壁の外側に、傾斜リブ９ｂ
で上下に区画されフランジ部９ｃを下限とする筒状空間
が形成される。この筒状空間は、通路形成部材９が吸気
導入部１ａ内に嵌入された状態で、スロットルボディ１
側の吸気導入部１ａの周壁との間に、第１周壁通路１５
ａと第２周壁通路１５ｂを上下に区画して形成する。上
流側の第１周壁通路１５ａは上部を開口し、その開口端
面に環状入口１８が形成される。

【００２７】更に、通路形成部材９の傾斜リブ９ｂより
下の周壁部９ａ（第２周壁通路１５ｂに対応した箇所）
に、矩形孔からなる２個のバイパス通路出口９ｄが形成
される。また、通路形成部材９の内側には、その側部、
つまり周壁部寄りに、バイパス通路１４が形成される。
すなわち、通路形成部材９の内側は主吸気通路６となる
が、その主吸気通路６の迂回路として、バイパス通路１
４が主吸気通路６の側部に形成され、バイパス通路１４
の上部は、第１周壁通路１５ａの周壁部９ａに形成され
た入口１４ａに連通する。この入口１４ａは傾斜リブ９
ｂの最下流側の真上に形成され、第１周壁通路１５ａに
開口する。

【００２８】つまり、環状入口１８から第１周壁通路１
５ａ内を見た場合、最も深い位置にバイパス通路１４の
入口１４ａが形成され、環状入口１８から第１周壁通路
１５ａに流入した空気をバイパス通路１４内に導入し易
くしている。

【００２９】そして、バイパス通路１４の下側に凹部９
ｅが周壁下部の筒状空間と連通して形成され、バイパス
通路１４の末端が凹部９ｅに連通する。これによって凹
部９ｅは、通路形成部材９が吸気導入部１ａ内に嵌入さ
れた状態で、図３の如く、スロットルボディ１の側壁で
囲われて接続通路１６となり、バイパス通路１４の下端
を第２周壁通路１５ｂの両側に連通させる。

【００３０】更に、バイパス通路１４の下部の外周側に
は、センサ部１０の抵抗線を挿入するための矩形の挿入
孔９ｆが形成される。この挿入孔９ｆに対応したスロッ
トルボディ１の吸気導入部１ａの側壁にも、センサ部１
０を挿入するための挿入孔１ｂが形成される。なお、２
個のバイパス通路出口９ｄは、センサ部１０が挿入され
る挿入孔９ｆや接続通路１６となる凹部９ｅの位置よ
り、かなり高い位置つまり上流側に設定される。

【００３１】図７に示すように、上記通路形成部材９
は、スロットルボディ１の吸気導入部１ａ内に上から嵌
入（圧入）することにより装着されるが、通路形成部材
９が装着される場所がスロットルボディ１内であるた
め、従来の外付けタイプの空気流量計のように、気密性
確保のためにパッキンやシール材を介装し、締付ボルト
により締付固定する必要はなく、簡単に少ない部品で装
着することができる。

【００３２】また、スロットルボディ１の吸気導入部１
ａ内に、通路形成部材９を嵌入することにより、第１、
第２周壁通路１５ａ，１５ｂと接続通路１６を形成する
ため、つまりスロットルボディ１の吸気導入部１ａの周
壁を利用して第１、第２周壁通路１５ａ，１５ｂ及び接
続通路１６を形成するため、従来のものに比べ、通路形
成部材９の形状は簡単となり、通路形成部材９を比較的
簡単な成形型により、容易に成形することができる。更
に、空気流量測定用の通路を外付けとせずにスロットル
ボディ１内に形成するため、スロットルボディの形状を
大型化せず、コンパクトに形成することができる。

【００３３】通路形成部材９を吸気導入部１ａ内に嵌入
・固定した後、センサ部１０をスロットルボディ１の挿
入孔１ｂに挿入すると共に、その先端を通路形成部材９
の挿入孔９ｆからバイパス通路１４内に挿入してねじ等
で固定する。

【００３４】熱線式空気流量計のセンサ部１０は、突出
した金属棒の先端に、プラリウムフィラメント等からな
る吸気温度測定用抵抗１１と加熱用抵抗１２を設けて形
成され、センサ部１０の元部には図示しないコネクタが
接続される。吸気温度測定用抵抗１１と加熱用抵抗１２
はブリッジ回路に接続され、加熱用抵抗１２には空気流
量の変化に係らず、常に両抵抗間に所定の温度差がある
ように加熱用抵抗１２に電力供給を行う。測定回路は、
この電力を電圧に変換し、予め記憶されているその電圧
と空気流量との関係から、吸入空気量を算出する。

【００３５】このような構成のスロットル装置は、内燃
機関の吸気系に装着され、その上流側つまり吸気導入部
１ａには、図８に示すように、曲り吸気ダクト２０が接
続される。その曲り吸気ダクト２０の曲り方向は各種で
ある。

【００３６】運転時、スロットル装置内に吸入される空
気は、図３、図８に示すように、主吸気通路６内を流れ
ると共に、その周囲の環状入口１８から第１周壁通路１
５ａを通りバイパス通路１４内にも流入する。バイパス
通路１４内に流入した空気は、その通路内を流下し、セ
ンサ部１０の吸気温度測定用抵抗１１と加熱用抵抗１２
の周囲を通過した後、接続通路１６から第２周壁通路１
５ｂに入り、通路形成部材９の周壁部９ａの両側に設け
たバイパス通路出口９ｄから主吸気通路６内に出て再び
合流する。

【００３７】このように、バイパス通路１４に入る空気
は、主吸気通路６の周囲に位置する環状入口１８を通し
て流入されるため、曲り吸気ダクト２０の曲り方向が異
なっていても、その曲り方向に左右されない流速・流量
の空気をバイパス通路１４に導入し、その通路内のセン
サ部１０により空気流量を測定することができる。

【００３８】すなわち、例えば、曲り吸気ダクト２０の
曲り方向がバイパス通路１４側にあると、吸気導入部１
ａ内には反バイパス通路１４側でより高い流速と流量の
空気流が形成され、逆に曲り吸気ダクト２０の曲り方向
が反バイパス通路１４側にあると、吸気導入部１ａ内に
はバイパス通路１４側でより高い流速と流量の空気流が
形成される。

【００３９】このため、バイパス通路１４の入口が中心
から側方に偏位した入口であると、曲り吸気ダクト２０
の曲り方向により、バイパス通路に流入する空気の流速
・流量が大きく相違するが、上記のように、環状入口１
８とすることにより、主吸気通路６の周囲の空気流を全
て取り込むため、曲り吸気ダクト２０の曲り方向に影響
されない空気流をバイパス通路１４に導入することがで
きる。

【００４０】図３、図４に示すように、通路形成部材９
内の主吸気通路６は通路形成部材９の内側に少し膨らん
だ周壁部９ａにより、ベンチュリー形状を形成し、その
部分にバイパス通路出口９ｄが位置するため、主吸気通
路６を流れる空気流の速度を増して出口９ｄ付近に負圧
を生じさせ、出口９ｄの空気を通路６内に効率よく吸引
して、バイパス通路１４内に流入した空気を効果的に流
すことができる。

【００４１】また、バイパス通路出口９ｄが、センサ部
１０の挿入位置や接続通路１６の位置より上方に離れて
配置されるため、バイパス通路を流れる空気の流通路の
長さを実質的に長くすることができ、これにより、空気
流量や空気圧力の変動を抑制することができる。また、
バイパス通路出口９ｄの位置を上方にすることによっ
て、アイドルスピード制御用バイパス通路１７の入口と
の距離を離し、アイドルスピード制御用バイパス通路に
流入する際の空気流によるバイパス通路出口９ｄへの悪
影響を少なくすることができる。

【００４２】なお、通路形成部材９は圧入だけではな
く、吸気導入部１ａ内にねじ止めすることもでき、バイ
パス通路出口９ｄの下側（下流側）に凹部を形成して、
空気を主吸気通路６側に吸引しやすくすることもでき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態を示すスロットル装置の正
面図である。

【図２】同装置の平面図である。

【図３】図１の III− III断面図である。

【図４】図２の IV − IV 断面図である。

【図５】図３のV −V 断面図である。

【図６】通路形成部材９の側面図である。

【図７】スロットルボディ部分の分解断面図である。

【図８】曲り吸気ダクトの接続状態を示した断面図であ
る。

【符号の説明】

１−スロットルボディ １ａ−吸気導入部 ６−主吸気通路 ９−通路形成部材 ９ａ−周壁部 １０−センサ部 １４−バイパス通路 １５ａ−第１周壁通路 １５ｂ−第２周壁通路 １６−接続通路 １８−環状入口

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内燃機関のスロットル装置に装着され、
   スロットルボディ内に流入する空気流量を測定する熱線
   式空気流量計において、 該スロットルボディの吸気導入部内に配設され、内側に
   主吸気通路を有する円筒形の通路形成部材と、 該主吸気通路の側部に形成されたバイパス通路と、 該バイパス通路内に挿入された熱線式のセンサ部と、 該通路形成部材の周壁部と前記吸気導入部の周壁との間
   に形成される周壁通路と、 該吸気導入部の内周に沿って形成され、該バイパス通路
   の上流側が連通接続される環状入口と、 該バイパス通路の下流側を該周壁通路に連通接続させる
   接続通路と、 該通路形成部材の周壁部に該主吸気通路に開口して形成
   されたバイパス通路出口と、 を備えたことを特徴とする熱線式空気流量計。
2. 【請求項２】 前記周壁通路は、通路形成部材の外周部
   に形成された傾斜リブにより第１周壁通路と第２周壁通
   路に区画して形成され、該第１周壁通路の上流側に前記
   環状入口が形成され、前記バイパス通路の上流側が該第
   １周壁通路に連通し、該バイパス通路の下流側が接続通
   路を介して該第２周壁通路に接続されたことを特徴とす
   る請求項１記載の熱線式空気流量計。
3. 【請求項３】 前記通路形成部材が前記スロットルボデ
   ィの吸気導入部内に該吸気導入部の開口部から圧入され
   ていることを特徴とする請求項１記載の熱線式空気流量
   計。
4. 【請求項４】 前記バイパス通路出口が前記接続通路及
   び前記センサ部の挿入位置より主吸気通路の上流側に位
   置することを特徴とする請求項１記載の熱線式空気流量
   計。