JPS5861411A - 気体流量測定装置 - Google Patents

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】 この発明は、例えば電子制御式燃料噴射装置を備えた内
燃機関の吸入空気ｉｔ−測定する気体流Ｓ　ＩＩＪ定装
置に関する。

内燃機関に供給される混合気の空燃比を、ある適正な空
燃比に保つことは、この機関から排出される排気ガスを
清浄化する上で非常に有効な手段となる。このためには
、機関への吸入空気量全正確に検出測定し、この空気ｔ
に対応した燃料量を機関に供給する必要がある。

しかし、従来のこの種の装置においては、機関の回転数
と吸気負圧、あるいは機関回転数とスロットル弁開度か
ら、体積吸入空気量を間接的に検出するようにしている
。このため、機関生産上のバラツキ、機関の劣化１機関
の吸気弁および排気弁隙間の調整不要、エアクリーナの
経時変化等の影響によって、測定誤差が大きくなる。ま
た、体積流量で測定するものであるために、温度補正や
絶対圧力補正を実施する必要が生じ、必然的に装置が複
雑化し、コスト高となる傾向にある。

このような点を解決するためには、吸入空気量を、直接
的に重量流量として測定することが有効である。このよ
うな測定手段としては、例えば温度によって抵抗値が変
化する温度依存抵抗を用いて、吸入空気量を検出する熱
式の測定手段が考えられる。

すなわち、内燃機関の吸入導管路内に、この管路の断面
積の特定される範囲に対応する流量測定管を設け、この
流量測定管内に白金抵抗線からなる電熱ヒータを設置す
ると共に、この電熱ヒータの上流側および下流側にそれ
ぞれｍＷ依存抵抗を設けるように構成する。そして、こ
の上流側および下流側に設置される１対の温度依存抵抗
の抵抗値によって、電熱ヒータの上流側および下流側の
温度全それぞれ杉出比較し、流１測定管に流れる空気量
、すなわち吸入導管路に流れる吸入空気量を測定算出す
るものである。仁のように構成される測定装置は、本質
的に質量流１を計測するようになるもので、内燃機関の
吸入空気量定装飯として優れた利点を有する。

しかしながら、上記のように電熱ヒータおよび１対の温
度依存抵抗によって吸入空気１１１１定装置ｌＫ−構成
すると、その一応答性が速く、シたがって空気流の乱れ
成分を検出して、出力が荒れるという問題が存在する。

このような間色を解決する対策として、流ｌ測定管の上
流にその管路全面にはりめぐらした整流作用を有する格
子あるいは金網を設ける手段が知られている。しかし、
このような手段では、構造が複雑となってコスト高の原
因となるばかシか、空気の流通断面積が減少して圧損が
大きくなり、したがって内燃機関の出力が低下する大き
な欠点が生じてくる。

この発明は上記のような点に鑑みなされたもので、いた
ずらに構成を複雑化して圧損を増大させ内燃機関の出力
を低下させることなく、測定比力の荒れや測定出力のバ
ラツキを無くして、確実な吸入空気量の測定が行なわせ
るようにする内燃機関の吸入空気量測定に効果的に適用
し得るようにした気体流量測定装置を提供しようとする
ものである。

すなわち、この発明に係る気体流量測定装置は、吸入導
管路内に電熱ヒータおよびｌ対の温度依存抵抗の組み合
わせ等からなる熱式の吸入空気量を検出する装置を設け
ると共に、この検出装置を配量した吸入導管路の上流側
にエアクリーナを設け、このエアクリーナ部には上記吸
入導管路に連通し、この管路断面積以上の気体流通断面
積を有する整流管を設けるように構成するものである。

以下図面を参照してこの発明の一実施例を説明する。第
１図は自動車用の燃料噴射、火花点火式のエンジン１１
との関連でその構成を示す。

このエンジン１１にあっては、周知の通りエアクリーナ
１２および吸入導管路１３を介して図に矢印で示すよう
に空気が取〕込まれ、吸気弁１４の開弁時にエンジン１
１に空気が吸入される。また、燃料は上記導入管路１３
に設置された電磁式燃料噴射弁１５から噴射され、上記
吸入空気と共にエンジン１１部に導かれる。そして、上
記吸入導管路１３にはスロットル弁１６が設けられ、こ
のスロットル弁１６の開閉操作に応じて吸入空気の流量
が制御され、燃料の噴射量は制御ユニット１７によりて
、噴射弁１５の開弁時間を可変することによって制御さ
れるもので、基本的には吸入空気量に見合った量に制御
される。

このように構成されるエンジン１１の吸気系Ｉにおいそ
、流量検出装置１８はスロットル弁１６の上流側で且つ
エアクリーナ１２の直下流の吸入導管路１３内部に設置
される。この検出装置１８は吸入導管路ＩＪを通ってエ
ンジン１１に吸入される吸入空気量を測定するもので、
この吸入空気量に応じた電気的検出信号を発生し、上記
制御ユニツ）１１に制御信号として供給し電磁式燃料噴
射弁ＪＪにおいて吸入空気量に見合った燃料噴射が行な
われるようにする。制御ユニット１’ｌｌＣは、さらに
詳細は示されないが噴射燃料量を設定する制御要素とな
る信号が与えられている。

上記検出装置１＃は、吸入導管路１１の管壁に対して支
持体１９で支持される流量測定管２０を備え、この測定
管２０は吸入導管路１３の空気流に対して平行な空気流
通路を有するように設定される。

そして、この流量測定管２００通路のほぼ中央部には、
この通路を通過する空気を加熱する白金抵抗線勢゛でな
る電熱ヒータ２１が設置され、図では示されないがこの
電熱ヒータ２１の上流側および下流側にはそれぞれ温度
依存抵抗を設置し、流量測定管２００Å口部および出口
部を通過する空気の温度を検出するようにしてなる。こ
のような温度依存抵抗による温度に対応した検出信号祉
、検出装置１８に内蔵される測定回路２．２に導き、こ
の測定回路２２では上記１対の温度依存抵抗からの検出
信号にもとづき、吸入空気量を算出し、この吸入空気量
に対応する測定値信号は制御ユニット１７に供給される
ものである。

上記流量検出装置１８に近接する吸入導管路１３とエア
クリーナ１２との接続部には、上記吸入導管路ＩＳと同
軸で連通され、且つエアクリーナ１２部に入り込むよう
にして整流管２３が設けられる。この整流管２３は、エ
アクリーナ１２から吸入導管路１３に導かれ、検出装置
１８の流量測定管２０部に流れる空気流を整流し、流量
測定の精度を向上するために作用させられる。

第２図は上記検出装置１８およびエアクリーナ１２部を
取）出して示したもので、空気はエアクリーナ１２の入
口部２４よ〕吸入され、クリーナニレメン）１１を通過
した後に整流管２３で整流作用を受け、吸入導管路１３
内の検出装置１８部に導かれる。

゛ここで、搭歇性向上を目的として、検出装置１８をエ
アクリーナ１１ｆＣ近接してｒＬ１≦１．５ＤＪの位置
に設定するエアクリーナ直結型に構成する場合、整流管
Ｅｌｆ用いないとエアクリーナ１２内の空気流の１れ０
影響を受けて、検出装置１８部における空気流が乱れ、
検出信号に乱との距離、ＤＦｉ整流管ＺＳの内径である
。

そして、整流管２Ｊの長さｔＬ、エアクリーナ１２の幅
をＬ２．検出装置１ｇの電熱ヒータ２１および温度依存
抵抗が空気流にさらされる部分の鉛直方向長さｌ　Ｌ番
ｅ数人導管路ＩＪの内径をＤｌとした場合、整流管１８
とエアクリーナ１２嘗゛よび検出装置１ｓ間の寸法関係
は、この場合、特に整流管２３の気体流通断面積を吸入
導管路１３の断面積以上に設定する「Ｄｌ≦Ｄ」の関係
が、検出装置１８部における整流作用を効果的に行なわ
せるために望ましいものてあり、さらに整流管２３の入
口部２３ｈにおいてその管径が大きく々る方向にＲＴｈ
付けるのが望ましい。しかし、この場合上記入口部２３
ａの先端とクリーナエレメント２５との間の最小すきｔ
Ｌ３は、「Ｌ３≧Ｄ／４」となるようにする。

尚、ここでは「Ｌ１≦１．５ＤＪとしたエアクリーナ直
結型として説明したが、これはエアクリーナ直結型でな
い場合でも整流管２３による作用は同様に発揮され、検
出装置１８における出力信号の荒れを効果的に低減させ
ることができる。

第３図はこの発明の他の実施例管示すもので、整流管２
Ｓは前実施例と同様に吸入導管路１３に同軸に連通して
、エアクリーナ１２部に入り込むようにして設けられる
ものであるが、この整流管２８はエアクリーナ１２の接
続部より空気流れ上流方向、すなわち入口部２３＊に向
けて管径が大きくなるチーノミ状に形成する。そして、
この整流管２Ｊの入口部２３ｍには、例えば金網等によ
る格子２６１に設けるようにする。

この場合、この格子２６の開口面積は、基本的には吸入
導管路１１の断面積（ｆＤ１／４）以上であることが望
ましい、ここで、整流管２Ｊとエアクリーナ１２、検出
装置１８間の寸法関係は、前述した場合と同様に設定さ
れる。

すなわち、このように整流管２３を入口部で大径となる
ようにチーＩ状に構成し、その入口開口部に１その開口
面積で吸入導管路１３の断面積よシ大きくなる状態で格
子２６を設けることにより、この格子２６の整流作用を
圧損が小さくなる状態で発揮させることができ、エンジ
ン１１の吸気効率は確実に保証されゐ状態となるもので
おる。

以上のようにこの発明によれば、エアクリ−す内に簡単
な構造の整流管を設けることによって、吸入導管路にお
ける空気の流れを整流し、エアクリーナ直下流の流量検
出装置の出力を効果的に安定化することができる。した
がって、空気流測定の出力特性の個体間バラツキ全低減
することができ、内燃機関の空燃比制御が効果的に安定
し高精度に実行されるようになるものである。また、こ
の場合エアクリーナ内で直接整流作用をもたせることが
できるもので１１゜したがって小型且つ軽量で搭絨性の
優れた装置とすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例に係る気体流量測定装置を
説明する構成図、第２図は上記実施例の検出装置および
エアクリーナ部を取シ出して示した断面構成図、第３図
はこの発明の他の実施例を説明する断面構成図である。 １１・・・エンジン、１２・・・エアＩＩ）−ｔ、ｉｓ
・・・吸入導管部、１４・・・吸気弁、１５・・・燃料
噴射弁、１１・・・制御ユニット、１８・・・流量検出
装置、ｊ　Ｏ−・・流量測定管、ｊｌ−・電熱ヒータ、
２１・・・整流管、２　ｇ　−・・格子。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 内燃機関の吸入導管内に熱式の吸入空気量を検出する装
   置を配置した装置において、上記検出装置を配置した吸
   入導管路の上流側に設けられるエリアクリーナ部には、
   上記吸入導管路に連通し、この吸入導管路断面積以上の
   気体流通断面積を有する整流管を設けたことを％徴とす
   る気体流量測定装置。