JPS58135916A - 内燃機関用熱式流量計 - Google Patents

内燃機関用熱式流量計

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JPS58135916A
JPS58135916A JP57017511A JP1751182A JPS58135916A JP S58135916 A JPS58135916 A JP S58135916A JP 57017511 A JP57017511 A JP 57017511A JP 1751182 A JP1751182 A JP 1751182A JP S58135916 A JPS58135916 A JP S58135916A
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internal combustion
path
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佐藤 金正
Sadayasu Ueno
上野 定寧
Takashige Ooyama
宜茂 大山
Yutaka Nishimura
豊 西村
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    • G01MEASURING; TESTING
    • G01FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F1/00Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
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    • GPHYSICS
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    • G01FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F1/00Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
    • G01F1/68Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using thermal effects
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F5/00Measuring a proportion of the volume flow

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は内燃機関用熱式流量針に関し、特に、吸気通路
のバイパス通路内に感温抵抗体を設置するとともに、該
感温抵抗体へ発熱用電流を供給する制御回路により前記
感温抵抗体の温[をはぼ一定に維持しながら、吸気流に
よって持ち去られる熱量に対応する流量検出信号を取出
す形式の内燃機関用熱式流量針に関する。
この種の内燃機関用熱式流量針は、自動車用エンジンの
吸気流量を検知するのに好適なものであシ、その検知信
号に基づいて自動車用エンジンの制御は行われている。
自動車用エンジン制御にあっては、点火時期、空燃比、
EDR(排気還流システム)、あるいはl5O(アイド
ルスピードコントロール)等各種の制御態様が実施され
ているが、これらのエンジン制御では、通常、エンジン
回転数並びに吸気流量や吸気負圧の検知信号によpエン
ジンの運転状態を常時検知しながら行われている。
まえ、吸気温度変化に伴う吸気流量の検知誤差を補償す
るため、前記感温抵抗体(発熱用の感温抵抗体)の他に
温度補償用の感温抵抗体を併置し、これら2つの感温抵
抗体の温度差をほぼ一定Kfi持するよう発熱用の感温
抵抗体の制御電流をバランスさせながら吸気流量検知信
号を取出すことが行われて−る。
従来の内燃機関用熱式流量針にあっては、吸気が流れる
メイン通路の側壁部にこれと平行な平行バイパス通路の
みを設け、腋平行バイパス通路内に感温抵抗体を設置す
み構造であった。このような従来の構造では、吸気流量
変化時における検知信号の立上〕の応答4+1性が遍−
九め、特にエンジン全開運転時(高遍這転あるいは全開
低速運転時を含む)に実録の吸気流量に対する検知信号
の出力(発熱用感温抵抗体の出力電圧)が低下し、平均
流量値よシ小さ測値を必要とするという問題がめった。
即ち、いわゆる2億問題があった。この21111問題
は、高速での脈動の周波数が大きくなる場合に顕著に表
われることは勿論全開低速運転時においても脈動の振幅
が大きくなシやは如顕著に表われる性質を有している。
第1図Fi従来の内燃機関用熱式流量針における吸気負
圧と検知信号(出方電圧)との関係を例示するグラフで
るる。横軸の吸気負圧は#1ぼエンジン開度に対応する
ものでらハ吸気負圧が小さくなる檜(第1図中右方へい
く楊)エンジン開度が大となる・まだ、第1図中におい
てはエンジン回転数を一定にした場合の特性曲線が多数
示されてお6、曲線人ハ1000RPM、 111m1
l 1200RPM。
Cは14GORPM、 Dは16OORPM、Eは18
00RPM、 Fハ2000RPM、 Gハ24GOR
PM、 Hは2800RPM、 I#′i3200RP
M% Jハ3600RPM。
Kは4000RPM、 Lは4400RPM%Mハ48
00RPMの場合をそれぞれ示す。
第1図において、特に低速および高速における全開近傍
の領域において各特性曲線は象の鼻のように垂れ下がる
傾向を有しておハ吸気負圧即ち吸気流量は異なる(、も
、、かかわらず流量検知信号の出方(V)の値が同じに
なるという2億問題が生じている。即ち第1図中のXs
 、Xg・・・X−とYs s Yl・・・Y・との各
位置において吸気流量が相a14なるにもかかわらず出
力が同じになっている。
このような2値間醜が吸気流量の検知信号に大きな娯差
をもたらす原因となプ正確なエンジン制御は不可総とな
る。
本発明の目的は、以上述べたような従来技術の欠点を解
消し、簡単でしかもコンパクトな構造で2直問題を解決
し得る内燃機関用熱式流量計を提供することである。
本発明の特徴は、吸気通路(メイン通路)と平行に設け
られる平行バイパス通路の下fL熾にさらに該メイン通
路の外周を迂回する外周バイパス通路1iL加して設け
ることによシ、バイパス通路内の吸気の弁を大きくして
これを定常流に近づけ、もって脈動の影響をなくすこと
によシ前mci2m問題tS決することである。
即ち、本発明によれば、吸気が流れるメイン通路の側壁
部にこれと平行な平行バイパス通路を設け、該平行バイ
パス通路内に感温抵抗体を設置し、吸気流量に応じて感
温抵抗体から持ち去られる熱量に対向する電気的出力を
発生する内燃機閥用熱式流tttにおいて、前記平行バ
イパス通路のIE熾に接続されかつ前記メイン通路の外
周を迂回して該メイン通路に開口する外周バイパス通′
Nlt設けることを特徴とする内燃機関用熱式流量針が
提供される。
以下第2図〜第5図を参照して本発明の詳細な説明する
。第2図および第3図は本発明の第1実施例を示す図で
るり、吸気が流れるメイン通路1の側61部にこれと平
行な平行バイパス通N12が設けられ、該平行バイパス
通路内に感温抵抗体3が設置されている。この感温抵抗
体3はホットワイヤ等の発熱用の感温抵抗体であシ、こ
の発熱用の感温抵抗体に近接した位置には温度補償用の
感温抵抗体4が設置されている。#記発熱用の感温抵抗
体および温度補償用の感温抵抗体重はともに側方外部に
固定避れた駆動回路5に接続式れ、該駆動回路から流量
検知信号が取出ちれるようになっている。
前mlメイン通路l内の吸気は第2図中の矢印W方向e
こ上から下へ流れ、該メイン通路の上端部IAKはエア
クリーナ(図示せず)が接続され、メイン通路lの下n
A@IBKは気化器が接続されるのが通常で6る。
8III紀発熱用の感温抵抗体3は熱−武抵抗体めるい
は薄膜抵抗体等で構成することができ、吸気流量に応じ
て該感温抵抗体から持ち去られる熱量に対応する制御電
流が前記躯励回路5から印加されるようになっている。
前記平行バイパス通路20下流噌側には、前記メイン通
路lの外周を迂回して該メイン通ji2ilftはぼ一
周した位置で該メイン通路に開口する外周バイパス通路
6が接続されている。従って、エアクリーナを通して流
入する吸気は平行バイパス通路2の上端開口2人から流
入し、前記感温抵抗体3゜4t−通過した後、前記外周
、バイパス通路6内t−a、□′・□ れその−ロ6人からメイン通路l内へ流出し再び合流す
る。
第218およびs3図に示す実施例においては、atl
 g?、 外Atバイパス通路6はメイン通路lを形成
する側壁部の内部に形成されている。
第4図および第5図は本発明の第2実施例を示す図であ
り、メイン通路lの側壁部のの内部にこれと平行に形成
された平行バイパス通路2の下端に外周バイパス通路を
形成するパイプ7が接続され、該パイプ7の出口17B
はメイン通路lの側壁に開口する開口部8に接続されて
いる。即ち、パイプ7の入口端7Aは平行バイパス通路
2の下端に接続され、メイン通路lの側壁部の外部をほ
ぼ一周にわたってこれを取巻くように配置され、再びそ
の出口端7Bからメイン通路lに合流するよう配置され
ている。この第2実施例においては、前記第1実施例中
のメイン通路側壁内部に形成された外周バイパス通路6
に相当する部分がメイン通路側壁部の外部に取付けられ
たパイプ7によって構成されている。
第4図および第5図中のその他の構成は第2図および第
3図に示した第1実施省の場合と実質止金て同じであシ
、対応する部分はそれぞれ同一符号で示されている。従
って、エアクリーナを通して流入する吸気はその一部が
平行バイパス通路20入口燗2人から分統して流入し、
各感温抵抗体3.4を通過し九後、外周バイパス通路を
形成するパイプ7内Kit人し、メイン通路Itはぼ一
周し友後開口部8かも再びメイン通路l内へ合流するよ
うになっている。
以上嬉2図〜第sWAについて説明し九各実施例によれ
ば、メイン通路IK平行な平行バイパス通路2の下流端
に外周バイパス通路會振絖してバイパス通路全体の長さ
管長(し九ので、バイパス通路内の吸気流の慣性を入電
くすることができる。
この九め、エンジンa転によ)吸気脈動が生じ九場合で
もバイパス通路内の振幅を小さくして比較的定常流に近
い流れの状態を維持することができる。このように、バ
イパス通路内の吸気流れ即ち感温抵抗体3が設置される
流路内の流れ七定常状態に近づけその脈動を小さくでき
るので、感温抵抗体3により検知される流量検知信号の
応答遅れの影響を小さくすることができる。従って、前
述の応答遅れ(41に立上〉時の応答遅れ)による2値
問題即ち立下シ時には応答遅れが少ないのに対し立上シ
時に応答遅れが大きくなることが原因して実際の流量に
対して低い平均値流量しか検知できないことに基づく2
値間慝を解消することができる。
さらに、以上説明し九実施例によれば、メイン通路1を
囲む部分に外周ノ(イノ(入通路6あるいはこれに相当
するパイプ7を設けるので、熱式流量針の範囲内にバイ
パス通路を全ておさめることができるので、簡単な構造
でしかもコンパクトな構造で2値問題を解決した内燃機
関用熱式流量針が得られる。即ち、従来平行バイパス通
路2の入口側に長いパイプを砿絖してバイパス通路を長
くするといつ九構成も提案されてい九が、係る従来技術
では上流側のエアクリーナの構造あるいは配置等t%変
更しなければならず、ま九熱式流量針自体を長くするこ
とが要求され九シして、熱式流量計自体あるいはその他
の部分に対しても大幅な設計変更を余儀なくされたが、
以上説明し九実施例によればこのような問題を生ずるこ
となく2億間題t″解決することができる。
第6図は本発明による内燃機関用熱式流量計を使用した
場合の前記第1図に対応するグラフである。第6図のグ
ラフによれば、各回転数(曲線人は101000RP示
し、―線Jは3600 RPMを示し、その間の各特性
曲線はその中間の回転数を示す)における吸気負圧に対
する流量検知信号の出力Vの変化特性をその全開領域に
おいて全て単調増加特性にすることができ、2値問題が
全て解決されている。こうして、問題を解決することに
より、流量検知信号の誤差tなくシ、正確なエンジン制
Wt−実施することができる。
前記各実施偶における外周バイパス通路の長さはエンジ
ンの種11によって種々選定することができるが、例え
ば通常の自動車用エンジンの場合で100−2001程
度に障定することができ、場合によってはこの@1外の
長さであっても相当の効果′tめげることがで會み。
以上の説明から明らかなごとく、本発明によれば、簡単
な構造でかつコンパクトな構造で2億問題を解決し得る
内燃機関用熱式流量計が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の内燃機関用熱式流量針による流量検知信
号の出力特性を例示するグラフ、第2図は本発明による
内燃機関用熱式流量針の第1実施偶の要部構造を示す縦
断面図、第3図は第2図中のam−mに沿った横断面図
、第4図は本発明による内燃機関用熱式流量計の第2実
施例の要部構造を示す縦断面図、#I5図は第4図中の
纏v−■に沿つ九横断面図、第6図は本発明による内燃
機関用熱式流量針の流量検知信号の出力特性を例示する
グラフでめる。 l・・・メイン通路(吸気通路)、2・・・平行バイパ
ス通路、3・・・感温抵抗体(発熱用)、4・・・感温
抵抗体(温度補償用)、5・・・駆動回路、6・・・外
周バイパス通路(メイン通路の側壁部の内部に設けたも
o) 、6A・・・バイパス通路のメイン通路への開口
部)、7・・・パイプ(外周バイパス通路)、8・・・
バイパス通路のメイン通路への開口部。 代理人 弁理士 高橋明^″、:− 第 2図 箕3の 躬40 99− 活5(121

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、吸気が流れるメイン通路の1uisにこれと平行な
    平行バイパス通路を設け、蚊平行バイパス通路内に感温
    抵抗体を設置し、吸気流量に応じて感温抵抗体から持ち
    去られる熱量に対応する電気的出力を発生する内燃機関
    用熱式流量針において、前記平行バイパス通路の下流熾
    に接続されかつ前記メイン通路の外屑會迂關して該メイ
    ン通路に開口する外周バイパス通路を設けることt−特
    徴とする内燃機関用熱式流量針。 2、前記外周バイパス通路が前記メイン通路の儒aSの
    内部に形成されることt%黴とする特許請求の範囲j1
    1項記載の内燃機関用熱式流量針。 3、前記外周バイパス通路が前記メイン通路の側壁部の
    外部に取付けられるパイプによって形成されることを特
    徴とする特許請求のdi!!1f11項記載の内燃機関
    用熱式流量針。
JP57017511A 1982-02-08 1982-02-08 内燃機関用熱式流量計 Granted JPS58135916A (ja)

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US06/461,556 US4527423A (en) 1982-02-08 1983-01-27 Air flow meter for internal-combustion engine
DE8383101186T DE3378138D1 (en) 1982-02-08 1983-02-08 Air flow meter for internal-combustion engine
EP83101186A EP0087621B1 (en) 1982-02-08 1983-02-08 Air flow meter for internal-combustion engine

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