JPS59618A - 吸入空気量検出装置 - 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】 本発明は吸入空気量検出装置に係り、特に吸気通路に併
設したバイパス通路内に熱線式空気流量針を配設して吸
入壁気量を計測する装置であってその計量精度を向上さ
せることができる検出装置に関する。

一般に、内燃機関の吸入空気蓋を測定する装置として、
熱線式空気流量計を用いたものが知られている。そして
、この覆の吸入空気量検出装置として、流速測定用抵抗
体即ちホットワイヤを保護しかつ耐久性を向上させるた
めに、吸気通路に併設してバイパス通路を設け、これに
ポットワイヤを配役するような構造としたものが提案さ
れている。

従来提案されている嘆入空気童検出装置の構造を第１図
に示す。、即ち、吸気道Ｍｌを形成する吸気管をベンチ
ュリボディ２とこの直上流に接合されるエアチャンバ３
とからなる分割構造としている。そして、両者の接合面
部にバイパス通路４を形成し、その人口５をエアチャン
バ３の内壁面ニ、出口６をベンチュリボディ２の内壁面
即ちベンチユリ部７に開口させている。入口５及び出口
６はそれぞれ内壁面の周方向に沿って開口される帯状と
なっており、両者の差圧によってバイパス通路４内に吸
入空気の一部を導入するようになっている。バイパス通
路４の内部にはホットワイヤ（Ｈ／Ｗ）８を配設し、こ
れをベンチュリボディ２の外部に取りつけた検出回路９
に接続している。従って、吸気通路１に流入する空気の
一部はパイノ（ス通路４を流れ、ホットワイヤ８によシ
計−緻され制御回路に出力されるものである。

ところが、上記従来の検出装置では、バイパス通路４の
入口５がベンチュリ部７の始端部分に形成された帯状の
ものであるため、吸入空気量の増大に伴い、図示される
ような渦流１０が入口５０部分に発生する問題がある。

このような渦流１０は吸入空気量によりその大きさが変
化すると共に、不規則に挙動するため検出回路９からの
出力信号も変動するものである。

、　　ところで、このような吸入空気量検出装置を備え
た内燃機関における燃料噴射装置は、第２図（１）に示
す如く、制御回路１１の信号によシ噴射弁１２から燃料
を供給し、運転条件に応じて空燃比を目標値にするもの
である。この制御回路１１への人力は、回転数センサか
らのエンジン回転数及びホットワイヤセンサからの吸入
空気量の信号からなシ、噴射弁１２の噴射パルサ幅Ｔｐ
はこれら二つの信号を元に制御回路１１中で演算され、
一義的に決定されている。この場合、エンジン回転数は
クランク角センサなどにより精度よく検出することがで
きる。しかしながら、ホットワイヤセンサの信号は、前
述したように渦流１０の発生により変動して脈動波とな
シ、制御回路１１では次のような処理を行なっている。

即ち、脈動波となっている空気量検出値から、一定のサ
ンプル周期でその値を取り込み、その平均値を計算し、
エンジン回転数との関係から噴射パルス幅Ｔｐを決定し
ているものである。ところが、従来の如く出力値が変動
する場合には、真の空気流ｔＶｏに対し、サンプリング
値はＶ−となるためΔ■−なる誤差を生じてしまう（第
５図（１）参照）。従って、制御回路１１では、第２図
（２）に示す如く、サンプリング値ｖ１＊に相当する空
気流ＩＧ−ｔを演算し、更に同図（３）に示す如く空気
流量Ｇム！での噴射パルス幅１月を噴射弁１２に出力す
るものとなる。このため、空燃費はΔＴｐ”　（”Ｔｐ
ｘ　　Ｔｐｏ　）だけリッチとなり、制御精度の低下と
エミッションの悪化を来していたものである。

このように、従来の吸入空気量検出装置では、バイパス
通路４０入口５において渦流１０を発生させ、これが結
局空燃費制御精度の悪化を招く問題となっていた。

本発明は、上記従来の問題点に着目し、バイパス通路入
口における渦流発生を防止し、これによシ吸入空気量の
検出値の変動を防止し、もって制御精度の向上を図るこ
とのできる吸入空気量検出装置を提供することを目的と
する。

上記目的を達成するために、本発明に係る吸入空気量検
出装置は、特に熱線式空気流量計を配設したバイパス通
路において、その入口を吸気通路中心部に延設し、吸気
方向と直角方向に開口させて構成したものである。

このような構成によシ、ベンチュリ部始端に渦流が生じ
ても、バイパス通路の入口がその渦流の影響を受けない
位置に開口されているので、その渦流発生に伴う検出値
の変動も生ぜず、もって制御精度の向上を図ることがで
きる。

以下に本発明の実施例を図面を参照して詳細に説明する
。

第３〜４図は本実施例に係る吸入空気量検出装置を備え
た吸気管部の平面図及び断面図である。

図示される如く、絞９弁２０を装着したスロットルチャ
ンバ２１には内周面にベンチュリ部２２を形成したベン
チュリボディ２３が接続されている。

そして、ベンチュリボディ２３には更にその上流端部分
にエアチャンバ２４を接合して取シつけ、この両者によ
り吸気通路２５を形成している。

また、ベンチュリボディ２３とエアチャンバ２４とによ
り形成された吸気通路２５の中心位置には、前記絞り弁
２０に向けて燃料を吐出すべくインジェクタ２６を取シ
つけるようにしている。

このインジェクタ２６を支持するために、ベンチュリボ
ディ２３とエアチャンバ２４とにはインジェクタ押え２
７を設けているものである。このインジェクタ押え２７
はベンチュリボディ２３に支持された下部インジェクタ
押え２８と、エアチャンバ２４に支持された上部インジ
ェクタ押え２９とからなシ、その両者によって形成され
る内部空間に前記インジェクタ２６を内蔵し取りつける
ものである。この場合インジェクタ２６のノズル部は下
部インジェクタ押え２８の先端面から吐出され、絞り弁
２０に向けて燃料吐出を行なうようになっている。イン
ジェクタ押え２７はベンチュリボディ２３及びエアチャ
ンバ２４に支持アーム３０を介して管路中心に位置する
ように設置されている。このようなことから吸気通路２
５は管状に形成されるものである。

ここに、ベンチュリボディ２３とエアチャンバ２４との
接合面には吸気通路２５を流れる空気の一部をバイパス
させるバイパス通路３１が形成されている。このバイパ
ス通路３１は接合面部において溝状に形成し、吸気通路
２５と同心上に形成したものである。そして、このバイ
パス通路３１の一端側をベンチュリ部２２に対向させこ
れを出口３２としている。この出口３２の近傍位置にお
いてバイパス通路３１内には、ホットワイヤ３３を配設
し、これをベンチュリボディ２３の外部に取シつけた検
出回路部３４に電気的に接続している。また、このバイ
パス通路３１に吸入空気を導入する入口３５は前記上部
インジェクタ押え２９の側壁面に開口させている。その
ため、バイパス通路３１の入口通路３６部分を上部イン
ジェクタ押え２９の支持アーム３０内に設け、これをイ
ンジェクタ押え２７の内部空間に連通させている。

このため、上部インジェクタ押え２９の側壁に開口した
入口３５を介して吸入空気の一部が取り入れられ、イン
ジェクタ押え２７の内部空間及び支持アーム３０の入口
通路３６を介しバイパス通路３１に空気が導入されるも
のである。なお、入口３５は出口３２よりも上流側に位
置するのはもちろんである。

このようなことから、吸入を気は吸気通路２５を介して
絞９弁２０側に導入されるが、バイパス通路３１へは入
口３５と出口３２の差圧によシその一部が取り入れられ
ることとなる。そして、ホットワイヤ３３にて計量され
た後、出口３２で吸気通路２５内の空気と合流する。こ
の場合において、吸気通路２５内の内径が急変するベン
チュリ部２２の始端部分では渦流３７が発生するが入口
３５が管路中心部であるインジェクタ押え２７の側壁に
開口しているため、渦流３７の入口３５に対する影響は
殆どなくなる。

このように構成された吸入空気量検出装置の出力値を従
来と比較して第５図に示す。第５図（１）は従来の検出
装置（第１図）による出力値であり、同図（２）は本実
施例に係る検出装置の出力値である。

この図に示されるように、ホットワイヤ出力の変動幅は
ΔＶ２と小さくなシ、従来の変動幅ΔＶ？に比して大幅
に小さくすることができる。従って、サンプリング値と
真値の誤差は０に近付き、吸入空気量の検出精度が高く
なるものである。

次に第６〜７図には本発明の第２実施例を示す。

この第２実施例に係る吸入空気量検出装置は、インジェ
クタ押え２７の内部空間をインジェクタ２６のみが収容
される形状とし、上部インジェクタ押え２９のヘッド部
にバイパス通路３１０入口通路３６を貫通穿設させ、入
口３５をその側壁に開口させたものである。従って、入
口３５がインジェクタ押え２７の内部空間を介さないで
直接側壁に開口している点で前記実施例と異なる。係る
構成においても前記実施例と同一の作用をなし同様な効
果が得られるものである。

次に、前記第１．第２実施例の如く構成した場合におい
て、エアチャンバ２４に直接エアクリーナを取シつけた
場合には、そのエアクリーナの取り入れ口とバイパス通
路３１０入口３５との位置関係が問題となる場合がある
。即ち、エアクリーナの取り入れ口とバイパス通路人口
３５との方向性により、第８図に示すように、吸入空気
−ＨＧムに対するホットワイヤ３３の出力Ｖ、□　に差
を生じるものである。例えば、エアクリーナの取シ入れ
口がバイパス通路人口３５と同方向の場合には、第８図
破線で示すように入口３５に加わる動圧の影響でバイパ
ス通路３１を流れる空気流量が多くなり、出力Ｖ　＊＊
＊　が増加する。これに対し、バイパス通路人口３５が
エアクリーナ取り入れ口に対し４５度或いは９０度ずれ
た場合には、バイパス空気流量が減少し、同図実線或い
は一点鎖線で示すように出力Ｖ＠ｕｔ　が減少する。従
って、インジェクタ２６の噴射パルス幅Ｔｐは空気流ｉ
ＧＡにより決定されるため、第８図に示すような実質吸
入空気量に対する出力Ｖ０．．の相違が生じないように
して、計算精度を向上させ、もって空燃費制御梢度を向
上させる必要がある。

そこでこれに対処するために、バイパス通路人口３５に
エアクリーナからの吸入空気の動圧が影響しないように
遮蔽壁体を設ける構造とした。この第３実施例に係る吸
入空気量検出装置の平面図及び断面図を第９〜１０図に
示す。即ちこの図に示されるように、バイパス通路３１
の入口３５が形成されている上部インジェクタ押え２９
にはその外周を取り囲むように円管状のｍ蔽壁体３８を
形成したものである。この遮蔽壁体３８は入口３５に所
定距離を隔てて対面したものであり、当該入口３５をき
む周面全体に渡って囲繞している。

このｇ画壁体３８は上部インジェクタ押え２９から一体
的に突設されており、エアチャンバ２４に取９つけられ
るエアクリーナ３９の取入口４０と前記入口３５とが対
面状態にないように設定している。

斯かる構成の検出装置では、取入口４０から導入される
空気が遮蔽壁体３８の上端開口から迂回してバイパス通
路３１０入口３５に導入されるため、その動圧の影響が
バイパス通路３１内のホットワイヤ３３に影響を与える
ことがなくなる。従って、ホットワイヤ３３の出力に基
づく吸入空気量と実質吸入空気量との動圧に基づく誤差
がなくなるため、いかなる運転条件においても目標の空
燃比への制御が可能となるので、制御精度が向上するも
のである。なお、遮蔽壁体３８の基部には吸気通路２５
に連通する穿孔４１が形成されている。これによシ水分
や異物の排除を可能としているものである。

なお、上記したいずれの実施例においても、バイパス通
路人口３５は必ずしもインジェクタ押え２７の側壁に開
口させる必要はなく、吸気通路２５の中心位置に何らか
の部材を介して設けてもよいものである。また、スロッ
トルチャンバ２１には冷却水通路４２を設け、燃料微粒
化促進を図っている。

以上説明したように、本発明に係る吸入空気量検出装置
によれば、渦流の発生するベンチュリ部とバイパス通路
入口とが離れた位置に設けられているため、渦流の影響
をバイパス通路に導入される吸入空気に及ぼさせること
がなくなる。このためホットワイヤセンサの出力変動が
極めて小さくなり、もって空燃比制御の精度向上を図る
ことができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の吸入空気量検出装置を示す吸気管部の断
面図、第２図（１）は制御回路のブロック図、同図（匂
は出力値と吸入空気量の関係を示すグラフ図、同図（勢
は吸入空気量と噴射パルス幅の関係を示すグラフ図、第
３図は本実施例に係る吸入空気量検出装置の平面図、第
４図は第３図のＩＶ−ＩＶ線断面図、第５図はホットワ
イヤセンサの出力信号比較図、第６図は本発明の第２実
施例を示す平面図、第７図は第６図の■−■線断面図、
第８図は吸入空気量と出力との関係を示すグラフ図、第
９図は本発明の第３実施例を示す平面図、第１０図は第
９図のＸ−Ｘ線断面図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、吸気通路内にベンチュリ部を形成し、このベンチュ
   リ部上流位置に開口する入口と当該ベンチュリ部に開口
   する出口とを有するバイパス通路を形成し、このバイパ
   ス通路には熱線式空気流量計を備えてなる吸入空気量検
   出装置において、前記バイパス通路の入口通路を吸気通
   路中心部に延長し、その入口を吸気方向と直角方向に開
   口させたことを特徴とする吸入空気量検出装置。 ２、前記バイパス通路の入口は吸入通路中央部に配置し
   た燃料噴射弁の支持部材側壁面に開口させたことを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載の吸入空気量検出装置
   。 ３、前記バイパス通路の入口は、その開口面に対面する
   連蔽壁体によシ囲繞されていることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載の吸入空気量検出装置。