KR100324840B1 - 감열식유량센서 - Google Patents

감열식유량센서 Download PDF

Info

Publication number
KR100324840B1
KR100324840B1 KR1019970068994A KR19970068994A KR100324840B1 KR 100324840 B1 KR100324840 B1 KR 100324840B1 KR 1019970068994 A KR1019970068994 A KR 1019970068994A KR 19970068994 A KR19970068994 A KR 19970068994A KR 100324840 B1 KR100324840 B1 KR 100324840B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
flow rate
intake
pipe
measurement
air flow
Prior art date
Application number
KR1019970068994A
Other languages
English (en)
Other versions
KR19980086457A (ko
Inventor
후미요시 요네자와
도모야 야마카와
히로유키 우라마치
Original Assignee
다니구찌 이찌로오, 기타오카 다카시
미쓰비시덴키 가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=15227444&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=KR100324840(B1) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by 다니구찌 이찌로오, 기타오카 다카시, 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 filed Critical 다니구찌 이찌로오, 기타오카 다카시
Publication of KR19980086457A publication Critical patent/KR19980086457A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100324840B1 publication Critical patent/KR100324840B1/ko

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M35/00Combustion-air cleaners, air intakes, intake silencers, or induction systems specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
    • F02M35/02Air cleaners
    • F02M35/0201Housings; Casings; Frame constructions; Lids; Manufacturing or assembling thereof
    • F02M35/021Arrangements of air flow meters in or on air cleaner housings
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01DMEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/12Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
    • GPHYSICS
    • 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
    • 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
    • G01F1/684Structural arrangements; Mounting of elements, e.g. in relation to fluid flow
    • G01F1/6842Structural arrangements; Mounting of elements, e.g. in relation to fluid flow with means for influencing the fluid flow
    • GPHYSICS
    • 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
    • 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
    • G01F1/684Structural arrangements; Mounting of elements, e.g. in relation to fluid flow
    • G01F1/688Structural arrangements; Mounting of elements, e.g. in relation to fluid flow using a particular type of heating, cooling or sensing element
    • G01F1/69Structural arrangements; Mounting of elements, e.g. in relation to fluid flow using a particular type of heating, cooling or sensing element of resistive type
    • GPHYSICS
    • 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
    • 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
    • G01F1/696Circuits therefor, e.g. constant-current flow meters
    • G01F1/698Feedback or rebalancing circuits, e.g. self heated constant temperature flowmeters
    • G01F1/699Feedback or rebalancing circuits, e.g. self heated constant temperature flowmeters by control of a separate heating or cooling element
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F15/00Details of, or accessories for, apparatus of groups G01F1/00 - G01F13/00 insofar as such details or appliances are not adapted to particular types of such apparatus
    • G01F15/005Valves

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Measuring Volume Flow (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

본 발명은, 스로틀 밸브에 인접하게 설치하여도 공기 유량의 측정정도가 저하되지 않고, 내연기관의 소형화에 기여하는 감열식 유량센서를 얻는 것을 목적으로 하는 것으로서, 본 발명의 감열식 유량센서는, 내연기관의 흡기관(1) 내에 설치되는 계측용 관로(21)와, 상기 계측용 관로(21) 내에 설치되어 흡기관(1) 내를 흐르는 흡입 공기의 공기 유량을, 이 공기 유량에 따라서 열량이 빼앗기는 것을 이용하여 검출하는 공기 유량 검출소자(7)와, 계측용 관로(21)의 외주부에 계측용 관로(21)의 축선을 따라서 설치되어 흡기관(1) 내를 흐르는 흡입 공기를 정류하는 것에 의해 계측용 관로(21)내에 유입되는 흡입 공기를 정류하는 정류부재(24)를 구비한 것이다.

Description

감열식 유량센서
본 발명은, 예를 들면 내연기관의 흡기관 내로 흐르는 흡입 공기의 공기 유량을 측정하는 감열식 유량센서 및 내연기관의 흡기장치에 관한 것이다.
(종래의 기술)
도 16은 일본 특허공개 소64-36937호 공보에 나타난 내연기관의 흡기장치의 주요부 측단면도이며, 흡기관(1) 내에는, 가속 페달의 밟기에 따라서 회전 운동하여 기통(도시생략)으로 흡입되는 공기 유량을 조정하기 위한 스로틀 밸브(2)가 설치되어 있다. 스로틀 밸브(2)의 상류측에는 바이패스 통로(3)가 설치되어 있으며, 내연기관이 아이들 상태 등에서 스로틀 밸브(2)가 전체 폐쇄시에는 상기 바이패스 통로(3)를 통해서 기통 내로 흡입공기가 유도되도록 이루어져 있다. 또한, 흡기관(1) 내의 스로틀 밸브(2)의 상류측에는, 흡기관(1) 내의 흡입 공기 유량을 측정하는 감열식 유량센서(4)가 설치되어 있다.
감열식 유량센서(4)는, 원통형상의 계측용 관로(5)와 상기 계측용 관로(5)를 지지하기 위한 지주(6)와, 계측용 관로(5)내에 설치되어 온도에 따라서 저항값이 변동함과 동시에 가열되는 공기 유량 검출소자(7)와, 흡기관(1) 내에 설치되어 온도에 따라서 저항값이 변동하며, 흡입 공기의 온도를 검지하는 감온 저항소자(도시생략)와, 지주(6)에 연결된 제어 회로부(9)를 구비하고 있다. 이 제어 회로부(9)는, 공기 유량 검출소자(7) 및 감온 저항소자와 전기적으로 접속되어 있으며, 감온 저항소자에서 검지된 흡기관(1) 내의 흡입 공기의 온도에 대하여 일정한 온도차를 끊임없이 유지하도록 공기 유량 검출소자(7)를 가열하여 그 가열에 상당하는 전류를 출력 전압신호로 변환하는 것이다.
상기 구성의 내연기관의 흡기장치에서는, 에어클리너(도시생략)를 통과하며,흡기관(1) 내를 흐르는 흡입 공기의 일부는, 계측용 관로(5) 내로 유입된다. 그 경우, 공기 유량 검출소자(7)에서는 흡입 공기 유량에 따라서 열이 빼앗기지만, 이 공기 유량 검출소자(7)는 감온 저항소자에서 검지된 흡입공기의 온도에 대하여 끊임없이 일정한 온도차를 유지하도록 제어 회로부(9)에 의해 일정 온도차 제어된다. 이 제어 회로부(9)는 공기 유량 검출소자(7)의 가열에 상당하는 전류를 공기 유량에 대응한 출력전압 신호로 변환하고 있으며, 그 출력 전압신호로부터 흡기관(1) 내의 흡입 공기 유량을 알 수 있다. 이와 같이, 감열식 유량센서(4)에서는, 흡기관(1) 속을 흐르는 공기 유량을 계측용 관로(5) 내에서 검지하고 있다. 흡기관(1) 속을 흐르는 공기류는 스로틀 밸브(2)의 밸브 개방도, 바이패스 통로(3) 등에 의해 영향을 받으며, 계측용 관로(5) 내로 유입하는 공기류에 난류가 발생하며, 공기 유량의 측정 정확도가 저하되는 요인으로 된다. 그 때문에 이것들에 의한 영향을 되도록 받지 않고 흡입공기의 유량을 보다 정확하게 측정하기 위해서는, 감열식 유속센서(4)를 스로틀 밸브(2)에서 가능한 한 떨어져서 설치할 필요가 있다.
종래의 내연기관의 흡기장치에서는, 흡입 공기의 유량을 보다 정확하게 측정하기 위한 감열식 유량센서(4)를 스로틀 밸브(2)에서 가능한 한 떨어져 설치할 필요가 있으며, 그만큼 내연기관의 흡기장치가 대형화되어서, 내연기관을 탑재하는 공간이 크게 되며, 또한, 제조 원가도 높다는 문제점이 있었다.
본 발명은, 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 예를 들면 스로틀 밸브에 인접하게 설치되어도 공기 유량의 측정 정확도가 저하되지 않고, 내연기관의소형화 및 낮은 가격에 기여하는 감열식 유량센서 및 내연기관의 흡기장치를 얻는 것을 목적으로 한다.
(과제를 해결하기 위한 수단)
본 발명의 감열식 유량센서는, 주관 속에 설치되는 계측용 관로와, 이 계측용 관로 속에 설치되어 상기 주관 속을 흐르는 기체의 유량을 검출하는 유량검출소자와, 상기 계측용 관로의 외주측에 계측용 관로의 축선을 따라서 설치되어 상기 주관 속을 흐르는 상기 기체를 정류하는 것에 의해 계측용 관로 속으로 유입되는 상기 기체를 정류하는 정류부재를 구비한 것이다.
또한, 본 발명의 감열식 유량센서에서는, 정류부재를 계측용 관로의 둘레방향으로 간격을 두고 여러 개 설치한 것이다.
또한, 본 발명의 감열식 유량센서에서는, 정류부재가 계측용 관로의 하류측에 편재되어 있다.
또한, 본 발명의 감열식 유량센서에서는, 정류부재의 상류측의 코너부는 곡면 형상이다.
또한, 본 발명의 내연기관의 흡기장치에서는, 흡입공기가 흐르는 내연기관의 흡기관과, 이 흡기관 속에 설치된 계측용 관로와, 이 계측용 관로 속에 설치되며 상기 흡기관 속을 흐르는 공기의 유량을 검출하는 공기 유량 검출소자와, 상기 흡기관의 내측에 상기 계측용 관로의 축선을 따라서 설치되어 흡기관 속을 흐르는 공기를 정류하는 것에 의해 계측용 관로 속으로 유입되는 상기 흡입공기를 정류하는 정류부재를 구비한 것이다.
또한, 본 발명의 내연기관의 흡기장치에서는, 정류부재는 흡기관의 둘레방향으로 간격을 두고 여러 개 설치된 것이다.
또한, 본 발명의 내연기관의 흡기장치에서는, 정류부재가 계측용 관로의 하류측에 편재되어 있다.
또한, 본 발명의 내연기관의 흡기장치에서는, 정류부재의 상류측의 코너부는 곡면 형상이다.
또한, 본 발명의 내연기관의 흡기장치에서는, 흡기관에는 계측용 관로에 접근하여 스로틀 밸브가 설치되어 있다.
도 1은 본 발명의 실시예 1의 감열식 유량센서를 상류측에서 볼 때의 정면도.
도 2는 도 1의 감열식 유량센서가 조립된 내연기관의 흡기장치의 주요부 측단면도.
도 3은 실시예 1의 감열식 유량센서와 비교예의 감열식 유량 센서를 이용하여 흡기관 내를 흐르는 공기 유량을 측정한 때의, 흡입 공기 유량과 각각의 센서의 유량 측정오차와의 관계도.
도 4는 실시예 2의 감열식 유량센서를 상류측에서 볼 때의 정면도.
도 5는 실시예 3의 감열식 유량센서가 조립된 내연기관의 흡기장치의 주요부 측단면도.
도 6a는 실시예 4의 감열식 유량센서가 조립된 내연기관의 흡기장치의 주요부 측단면도.
도 6b는 도 6a의 Ⅵ-Ⅵ선에 따른 단면도.
도 7은 실시예 5의 감열식 유량센서를 상류측에서 볼 때의 정면도.
도 8은 도 7의 감열식 유량센서의 주요부 사시도.
도 9는 실시예 6의 내연기관의 흡기장치를 상류측에서 볼 때의 정면도.
도 10은 도 9의 내연기관 흡기장치의 측단면도.
도 11은 실시예 7의 내연기관의 흡기장치를 상류측에서 볼 때의 정면도.
도 12는 실시예 8의 내연기관의 흡기장치의 측단면도.
도 13a는 실시예 9의 내연기관 흡기장치의 측단면도.
도 13b는 도 13a의 내연기관 흡기장치의 XIII-XIII선에 따른 단면도.
도 14는 실시예 10의 내연기관 흡기장치를 상류측에서 볼 때의 정면도.
도 15는 도 14의 내연기관 흡기장치의 측단면도.
도 16은 종래의 내연기관 흡기장치의 주요 단면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
1 , 41, 64 : 흡기관(주관) 2, 65 : 스로틀 밸브
3 : 바이패스 통로 7, 45 : 공기 유량 검출소자
8, 46 : 감온식 저항소자 21, 43, 62 : 계측용 관로
20, 26, 29, 32, 35, 42, 61 : 감열식 유량센서
24, 27, 30, 33, 36, 48, 51, 54, 57, 63 : 정류부재
33a, 57a : 모서리부
40, 50, 53, 56, 60 : 내연기관의 흡기장치
도 1은 본 발명의 실시예 1의 감열식 유량센서를 상류측에서 본 정면도이며, 도 2는 도 1의 감열식 유량센서가 조립되어 있는 내연기관의 흡기장치의 주요부 측단면도이다.
기체인 흡입공기가 흐르는 흡기관(1) 내에는, 가속 페달의 밟기량에 따라서 회전 운동하여 기통(도시생략)으로 흡입되는 공기 유량을 조정하기 위한 스로틀 밸브(2)가 설치되어 있다. 흡기관(1) 속의 스로틀 밸브(2)의 상류측에는 주관인 흡기관(1) 속의 흡입 공기 유량을 측정하는 감열식 유량센서(2)가 설치되어 있다.
감열식 유량센서(20)는, 흡입공기의 상류측이 확대된 지름의 계측용 관로(21)와, 이 계측용 관로(21)를 지지하기 위한 지주(22)와, 계측용 관로(21) 속에 설치되어 온도에 따라서 저항값이 변동함과 동시에 가열되는 공기 유량 검출소자(7)와, 이 공기 유량 검출소자(7)에 인접하게 설치되며, 온도에 따라서 저항값이변동되어 흡입 공기의 온도를 검지하는 감온 저항소자(8)와, 지주(22)에 연결된 제어 회로부(23)와, 계측용 관로(21)의 외주면에 장착되는 계측용 관로(21)의 축선(A)를 따라서 연장된 사각형 정류부재(24)를 구비하고 있다.
상기 제어 회로부(23)는, 공기 유량 검출소자(7) 및 감온 저항소자(8)와 전기적으로 접속되어 있으며, 감온 저항소자(8)에서 검지된 흡기관(1) 속의 흡입 공기의 온도에 대하여 일정한 온도차를 끊임없이 유지하도록 공기 유량 검출소자(7)를 가열하여 그 가열에 상당하는 전류를 출력 전압신호로 변환하는 것이다.
상기 구성의 내연기관의 흡기장치에서는, 에어클리너(도시생략)를 통과하며, 흡기관(1) 속을 흐르는 공기의 일부는, 계측용 관로(21) 속으로 유입된다. 그 경우, 공기 유량 검출소자(7)에서는 흡입 공기 유량에 따라서 열이 빼앗기지만, 이 공기 유량 검출소자(7)는 감온 저항소자(8)에서 검지된 흡입공기의 온도에 대하여 끊임없이 일정한 온도차를 유지하기 위해 제어 회로부(23)에 의해 일정 온도차 방식으로 제어된다. 이 제어 회로부(23)는 공기 유량 검출소자(7)의 가열에 상당하는 전류를 출력 전압신호로 변환하며, 그 출력 전압신호에서 흡기관(1) 내의 흡입 공기 유량을 알 수 있다.
그런데, 스로틀 밸브(2)의 개구 및 바이패스 통로(3)에 의해 흡기관(1) 안에는 계측용 관로(21)의 축선 A에 대하여 경사진 방향의 벡터를 갖는 공기류가 발생하려고 하지만, 정류부재(24)의 정류작용에 의해 흡기관(1) 안에는 축선 A를 따른 방향의 공기류가 유지된다. 이 결과, 계측용 관로(21)내의 공기 유량 검출소자(7)는 스로틀 밸브(2), 바이패스 통로(3)에 의한 공기류의 난류의 영향이 저감되며,공기 유량을 보다 정확하게 검출할 수 있다.
도 3은, 스로틀 밸브(2)에 접근되어 감열식 유량센서(20)(실시예 1) 및 정류부재(24)가 없는 감열식 유량센서(비교예)를 각각 설치한 경우에 있어서, 흡기관(1) 내의 흡입 공기 유량과, 각각의 센서를 이용하여 그 흡입 공기 유량을 실측하였을 때의 유량 측정오차와의 관계를 나타낸 도면이다.
도 3에서는, 스로틀 밸브(2)의 개방도가 14°, 18°일 때에 관하여 나타내고 있으며, 이 측정 결과로부터 실시예 1의 감열식 유량센서(20)가 비교예와 비교하여 유량측정 오차가 작은 것을 알았다.
(실시예 2)
도 4는 본 발명의 실시예 2의 감열식 유량센서(26)를 상류측에서 본 정면도이며, 실시예 1의 감열식 유량센서(20)와 비교하여 계측용 관로(21)의 외주면에 지주(22)를 포함하여 같은 간격으로, 또한, 계측용 관로(21)의 축선 A를 따라서 늘어선 사각형의 정류부재(27)를 2개 장착한 점이 다르다. 또한, 실시예 1과 동일 또는 상당부분은 동일 부호를 붙여서 그 설명은 생략한다.
본 실시예의 감열식 유량센서(26)에서는, 복수개의 정류부재(27)의 정류작용에 의해 흡기관(1) 내는 축선을 따른 방향의 공기류가 보다 확실하게 유지되며, 계측용 관로(21) 내의 공기 유량 검출소자(7)는, 스로틀 밸브(2)에 의한 공기류의 난류의 영향이 보다 저감되며, 흡기관(1) 내의 공기 유량을 보다 정확하게 검출할 수 있다.
(실시예 3)
도 5는 본 발명의 실시예 3의 감열식 유량센서(29)가 조립되어 있는 내연기관의 흡기장치의 주요부 측단면도이며, 이 감열식 유량센서(29)에서는 판 형상의 정류부재(30)가 계측용 관로(21)의 하류측에 편재되어 설치되어 있다.
계측용 관로(5)의 전체 길이에 걸쳐서 설치되어 있는 실시예 1의 정류부재(24)와 비교하여 표면적이 작게 되며, 그만큼 흡기관(1) 내를 흐르는 흡입공기가 정류부재(30)와 접촉할 때 발생되는 마찰저항이 작게 되며, 흡기관(1) 내를 흐르는 흡입공기의 압력손실을 저감할 수 있다.
(실시예 4)
도 6a는 본 발명의 실시예 4의 감열식 유량센서(32)가 조립되어 있는 내연기관의 흡기장치의 주요부 측단면도이며, 도 6b는 도 6a의 VI-VI선을 따른 단면도이며, 정류부재(33)의 상류측의 코너부(33a)는 곡면 형상으로 되어 있다. 그 때문에 정류부재(33)의 코너부(33a)에 충돌하는 흡입공기는 곡면 형상의 코너부(33a)에 따라서 원활하게 흐르며, 흡입공기의 압력손실을 저감할 수 있다.
(실시예 5)
도 7은 본 발명의 실시예 5의 감열식 유량센서(35)를 상류측에서 볼 때의 정면도이며, 도 8은 도 7의 주요부 사시도이며, 상류측 개구부(21a) 및 하류측 개구부(21b)를 갖는 계측용 관로(21)에 정류부재(36)가 장착되어 있다. 이 정류부재(36)의 상류측에는 상류측 개구부(21a)의 직경방향으로 계측용 관로(21)의 축선 A와 교차되어 연장된 상류측 정류부(36a)가 형성되어 있다. 또한, 정류부재(36)의 하류측에는 하류측 개구부(21b)의 직경방향으로 계측용 관로(21)의축선 A와 교차되어 연장된 하류측 정류부(36b)가 형성되어 있다.
본 실시예 5의 감열식 유량센서(35)에서는, 상류측 정류부(36a), 하류측 정류부(36b)에 의한 정류작용에 의해 계측용 관로(21) 속에는 축선 A를 따른 방향의 공기류가 확보되며, 계측용 관로(21) 내의 공기 유량 검출소자(7)는 스로틀 밸브(2), 바이패스 통로(3)에 의한 공기류의 난류의 영향을 받기 어렵게 되며, 흡기관(1) 내의 흡입 공기 유량을 보다 정확하게 측정할 수 있다.
또한, 상기 실시예 1 내지 5에서는 흡기관(1)에 감열식 유량센서(20, 26, 29, 32, 35)를 장착하며, 흡기관(1) 내를 흐르는 흡입 공기의 유량을 측정하는 경우에 관하여 설명하였지만, 이 감열식 유량센서를 흡기관 이외의 주관에 장착하며, 그 주관 내를 흐르는 기체의 유량을 측정하도록 하여도 좋다.
(실시예 6)
도 9는 본 발명의 실시예 6의 내연기관의 흡기장치(40)를 상류측에서 바라보는 정면도이며, 도 10은 도 9의 측단면도이다.
내연기관의 흡기장치(40)는 공기류를 정류하기 위한 정류체(49)가 설치되어 있는 흡기관(41)과, 그 정류체(49)의 하류측에 설치되어 흡기관(41) 내의 흡입 공기량을 측정하는 감열식 유량센서(42)를 구비하고 있다.
감열식 유량센서(42)는, 흡기관(41)의 내부에 설치되는 흡입 공기의 상류측이 확대된 지름의 계측용 관로(43)와, 이 계측용 관로(43)를 지지하기 위한 지주(44)와, 계측용 관로(43) 내에 설치되어 온도에 따라서 저항값이 변동함과 동시에 가열되는 공기 유량 검출소자(45)와, 이 공기 유량 검출소자(45)에 인접하게설치되어 온도에 따라서 저항값이 변동하며 흡입 공기의 온도를 검지하는 온도 저항소자(46)와, 지주(44)에 연결된 제어 회로부(47)를 구비하고 있다. 제어 회로부(47)는, 공기 유량 검출소자(45) 및 감온 저항소자(46)와 전기적으로 접속되어 있으며, 감온 저항소자(46)에서 검지된 흡기관(41) 내의 흡입 공기의 온도에 대하여 일정한 온도차를 지속적으로 유지할 수 있도록 공기 유량 검출소자(45)를 가열하여 그 가열에 상당하는 전류를 출력 전압신호로 변환하는 것이다.
흡기관(41)의 내주면에는 계측용 관로(43)의 바로 밑에 축선 B를 따라서 평행하게 연장된 사각혀의 정류부재(48)가 설치되어 있다.
상기 구성의 내연기관의 흡기장치(40)에서는, 공기류를 정류하는 정류체(49)를 통과한 흡기관(41) 내의 공기의 일부는, 계측용 관로(43) 내로 유입된다. 그 때, 공기 유량 검출소자(45)로부터는 흡입 공기 유량에 따라서 열이 빼앗기지만, 이 공기 유량 검출소자(45)는 감온 저항소자(46)에서 검지된 흡입공기의 온도에 대하여 지속적으로 일정한 온도차를 유지하도록 제어 회로부(47)에 의해 일정 온도차 방식으로 제어된다. 이 제어 회로부(47)는 공기 유량 검출소자(45)의 가열에 상당하는 전류를 공기 유량에 대응한 출력 전압신호로 변환하고 있으며, 그 출력 전압신호로부터 흡기관(41) 내의 흡입 공기 유량을 알 수 있다.
그렇지만, 스로틀 밸브(2)의 개구 및 바이패스 통로(3)에 의해 흡기관(41) 내에는 계측용 관로(43)의 축선 B에 대하여 경사진 방향의 벡터를 갖는 공기류가 발생하려고 하지만, 정류부재(48)의 정류작용에 의해 흡기관(41) 내는 축선 B를 따른 방향의 공기류가 유지된다. 이 결과, 계측용 관로(43)내의 공기 유량검출소자(45)는, 그 스로틀 밸브(2)에 의한 공기류의 난류의 영향을 받기 어렵게 되며, 흡기관(41) 내의 흡입 공기 유량을 보다 정확하게 측정할 수 있다.
(실시예 7)
도 11은 본 발명의 실시예 7의 내연기관의 흡기장치(50)를 상류측에서 바라보는 정면도이며, 실시예 6의 내연기관의 흡기장치(40)와 비교하여 흡기관(41)의 내주벽에 지주(44)를 포함하여 같은 간격으로 또한, 계측용 관로(43)의 축선 B를 따라서 연장되는 사각형의 정류부재(51)를 장착한 점이 다르다.
본 실시예의 내연기관의 흡기장치(50)에서는, 복수개의 정류부재(51)의 정류작용에 의해 흡기관(41) 내에서는 축선 B를 따른 방향의 공기류가 보다 확실하게 유지되며, 계측용 관로(43) 내의 공기 유량 검출소자(45)는 흡기관(41)을 흐르는 흡입공기의 유량을 보다 정확하게 측정할 수 있다.
(실시예 8)
도 12는 본 발명의 실시예 8의 내연기관의 흡기장치(53)의 주요부 측단면도이며, 이 내연기관의 흡기장치(53)에서는, 판 형상의 정류부재(54)는 계측용 관로(43)의 하류측에 편재되어 설치되어 있으며, 계측용 관로(43)의 전체 길이에 걸쳐서 설치되어 있는 실시예 6의 정류부재(48)와 비교하여 표면적이 작게 되어 있다. 그 때문에 정류부재(54)가 흡기관(41) 내를 흐르는 흡입 공기와 접촉하는 접촉면적이 작게 되며, 흡입공기에 대한 마찰저항이 작게 되고, 흡기관(41) 내를 흐르는 흡입공기의 압력손실을 저감할 수 있다.
(실시예 9)
도 13a는 본 발명의 실시예 9의 내연기관의 흡기장치(56)의 측단면도이며, 도 13b는 도 13a의 XIII-XIII선에 따른 단면도이며, 정류부재(57)의 상류측의 코너부(57a)는 곡면 형상으로 되어 있다. 그 때문에 정류부재(57)의 코너부(57a)에 충돌하는 흡입공기는 곡면 형상의 코너부(57a)를 따라서 원활하게 흐르며, 흡기관(41) 내를 흐르는 흡입공기의 압력손실을 저감할 수 있다.
(실시예 10)
도 14는 본 발명의 실시예 10의 내연기관의 흡기장치(60)를 상류측에서 바라보는 정면도이며, 도 15는 도 14의 측단면도이다.
이 내연기관의 흡기장치(60)는, 흡기관(64)과, 상기 흡기관(64)에 장착된 감열식 유량센서(61)와, 이 감열식 유량센서(61)에 접근하여 흡기관(64)에 설치된 스로틀 밸브(65)를 구비하고 있다.
감열식 유량센서(61)의 계측용 관로(62)의 외주면에는 계측용 관로(62)의 축선 B를 따라서 연장된 사각형의 정류부재(63)가 설치되어 있다. 이 정류부재(63)는 계측용 관로(62)의 하류측에 편재되어 있으며, 또한, 상류측의 코너부(63a)는 곡면형상으로 이루어져 있다.
이 실시예에서는, 흡기관(64)에 설치된 스로틀 밸브(65)가 계측용 관로(62)에 접근하여 있으므로, 그 스로틀 밸브(65)에 의한 공기류의 난류의 영향을 거의 받지 않고, 감열식 유량센서(61)는 흡기관(64)내를 흐르는 흡입공기의 유량을 정확하게 측정할 수 있다.
또한, 정류부재(63)는 계측용 관로(62)의 하류측에 편재되어 있으며, 정류부재(63)의 표면적이 적게 되어, 흡입공기에 대한 마찰저항이 그만큼 작게 되며, 또한, 상류측의 코너부(63a)가 곡면 형상으로 되어 있어서 흡입공기는 코너부(63a)를 따라서 원활하게 흐르며, 흡입공기의 압력손실을 저감할 수 있다.
이상 상술하였듯이, 본 발명의 감열식 유량센서에 의하면, 주관 내에 설치되는 계측용 관로와, 상기 계측용 관로에 설치되어 주관 내를 흐르는 기체의 유량을 검출하는 유량 검출소자와, 계측용 관로의 외주부에 계측용 관로의 축선을 따라서 설치되어 주관 내를 흐르는 기체를 정류하는 것에 의해 계측용 관로 내에 유입되는 기체를 정류하는 정류부재를 구비하였기 때문에, 유량 검출소자는 기체 흐름의 난류의 영향을 받기 어렵게 되어 주관 내를 흐르는 기체의 유량을 보다 정확하게 측정할 수 있다.
또한, 본 발명의 감열식 유량센서에 의하면, 정류부재를 계측용 관로의 둘레방향에 간격을 두고 여러 개 설치하였기 때문에 계측용 관로 내를 흐르는 기체는 더욱더 정류되며, 주관내의 기체 유량을 보다 정확하게 측정할 수 있다.
또한, 본 발명의 감열실 유량센서에 의하면, 정류부재가 계측용 관로의 하류측에 편재되어 있기 때문에, 정류부재의 표면적이 감소되며, 정류부재 위를 흐르는 기체에 대한 마찰저항이 감소되어 주관 내를 흐르는 기체의 압력손실을 저감할 수 있다.
또한, 본 발명의 감열실 유량센서에 의하면, 정류부재의 상류측의 코너부가 곡면 형상이기 때문에 기체는 코너부에서는 그 표면에 따라서 원활하게 흐르며, 주관 내를 흐르는 기체의 압력손실을 저감할 수 있다.
또한, 본 발명의 내연기관의 흡기장치에 의하면, 흡입공기가 흐르는 내연기관의 흡기관과, 상기 흡기관 내에 설치된 계측용 관로와, 이 계측용 관로 내에 설치되어 흡기관 내를 흐르는 공기의 양을 검출하는 공기 유량 검출소자와, 흡기관의 내측에 계측용 관로의 축선을 따라서 설치되어 흡기관 내를 흐르는 흡입공기를 정류하는 것에 의해 계측용 관로 내로 유입되는 흡입공기를 정류하는 정류부재를 구비한 것으로서, 정류부재의 정류작용에 의해 흡기관 내는 축선을 따른 방향의 공기류가 흐르며, 계측용 관로 내의 공기 유량 검출소자는, 공기류의 난류의 영향을 받기 어려우며, 공기 유량의 측정 정확도를 확보하면서 내연기관의 소형화가 가능하게 된다.
또한, 본 발명의 내연기관의 흡기장치에 의하면, 정류부재를 흡기관의 둘레방향으로 간격을 두고 여러 개 설치하였기 때문에 계측용 관로 내에서는 공기류가 더욱더 정류되어 보다 정확하게 흡기관 내의 공기 유량을 측정할 수 있다.
또한, 본 발명의 내연기관의 흡기장치에서는, 정류부재가 계측용 관로의 하류측에 편재되어 있기 때문에, 정류부재의 표면적이 감소되며, 정류부재 위를 흐르는 흡입공기에 대한 마찰저항이 감소하며, 흡기관 내를 흐르는 흡입공기의 압력손실을 저감할 수 있다.
또한, 본 발명의 내연기관의 흡기장치에서는, 정류부재의 상류측의 코너부가 곡면 형상이기 때문에 흡입 공기는 코터부에서는 그 표면을 따라서 원활하게 흐르며, 흡기관 내를 흐르는 흡입 공기의 압력손실을 저감할 수 있다.
또한, 본 발명의 내연기관의 흡기장치에서는, 계측용 관로에 접근하여 흡기관에 스로틀 밸브가 설치되어 있기 때문에 내연기관을 소형화 할 수 있다.

Claims (2)

  1. 주관 내에 설치되는 계측용 관로와,
    상기 계측용 관로에 설치되어 상기 주관 내를 흐르는 기체의 유량을 검출하는 유량검출소자와,
    상기 계측용 관로의 외주측에 상기 주관 내벽과는 연결되지 않고 계측용 관로의 축선을 따라서 설치되어 상기 주관 내를 흐르는 상기 기체를 정류하는 것에 의해 상기 계측용 관로 내에 유입되는 상기 기체를 정류하는 정류부재를 구비한 감열식 유량센서.
  2. 흡입공기가 흐르는 흡기관 내에 설치되는 계측용 관로와,
    상기 계측용 관로에 설치되어 상기 흡기관 내를 흐르는 흡입공기의 공기 유량을 검출하는 공기 유량 검출소자와,
    상기 흡기관의 내측에 계측용 관로의 외벽과는 연결되지 않고 상기 계측용 관로의 축선을 따라서 설치되어 상기 흡기관 내를 흐르는 상기 흡입공기를 정류하는 것에 의해 상기 계측용 관로 내에 유입되는 상기 흡입공기를 정류하는 정류부재를 구비한 감열식 유량센서.
KR1019970068994A 1997-05-28 1997-12-16 감열식유량센서 KR100324840B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP97-138673 1997-05-28
JP13867397A JP3285513B2 (ja) 1997-05-28 1997-05-28 感熱式流量センサおよび内燃機関の吸気装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR19980086457A KR19980086457A (ko) 1998-12-05
KR100324840B1 true KR100324840B1 (ko) 2002-07-12

Family

ID=15227444

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019970068994A KR100324840B1 (ko) 1997-05-28 1997-12-16 감열식유량센서

Country Status (4)

Country Link
US (1) US6185998B1 (ko)
JP (1) JP3285513B2 (ko)
KR (1) KR100324840B1 (ko)
DE (1) DE19748853C2 (ko)

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3553422B2 (ja) * 1999-06-08 2004-08-11 三菱電機株式会社 流量センサ
DE19960822B4 (de) * 1999-06-08 2005-11-03 Mitsubishi Denki K.K. Flussratensensor
US6622555B2 (en) * 2001-10-11 2003-09-23 Visteon Global Technologies, Inc. Fluid flow meter
US6708561B2 (en) 2002-04-19 2004-03-23 Visteon Global Technologies, Inc. Fluid flow meter having an improved sampling channel
DE10238963A1 (de) * 2002-08-20 2004-03-04 Honeywell Ag Ventil insbesondere Strangventil
US6899081B2 (en) * 2002-09-20 2005-05-31 Visteon Global Technologies, Inc. Flow conditioning device
US6845661B2 (en) * 2002-10-11 2005-01-25 Visteon Global Technologies, Inc. Lead frame for automotive electronics
US7360414B2 (en) * 2003-07-14 2008-04-22 Robert Bosch Gmbh Device for determining at least one parameter of a medium flowing in a conduit and having a separation opening in the bypass passage
US7047805B2 (en) 2004-04-09 2006-05-23 Visteon Global Technologies, Inc. Fluid flow meter having an auxiliary flow passage
US8360199B2 (en) 2006-05-30 2013-01-29 Mann + Hummel Gmbh Integrated mass air flow sensor and broadband silencer
US7647823B2 (en) * 2008-05-12 2010-01-19 Gm Global Technology Operations, Inc. Sensor for an engine manifold with shielded sensing component
DE202008010058U1 (de) * 2008-07-25 2009-12-03 Mann+Hummel Gmbh Luftfiltersystem eines Kraftfahrzeuges
DE102010015523A1 (de) 2010-04-16 2011-10-20 Continental Automotive Gmbh Luftmassenmesser
US8807118B2 (en) * 2010-06-17 2014-08-19 Cummins Filtration Ip Inc. Integrated idealized inlet for engine air induction system
JP5500155B2 (ja) * 2011-11-18 2014-05-21 株式会社デンソー 空気流量測定装置
US9410509B2 (en) * 2013-12-04 2016-08-09 Delphi Technologies, Inc. Adaptive individual-cylinder thermal state control using intake air heating for a GDCI engine
DE102014014398A1 (de) * 2014-10-02 2016-04-07 Mann + Hummel Gmbh Fluidführungssystem
JP6777015B2 (ja) * 2017-06-02 2020-10-28 トヨタ自動車株式会社 エアクリーナ及びエアクリーナの製造方法
JP6816655B2 (ja) * 2017-06-02 2021-01-20 トヨタ自動車株式会社 エアクリーナ及びエアクリーナの製造方法
CN107290020A (zh) * 2017-06-28 2017-10-24 安徽盛洲汽车部件有限公司 空气流量计电路盖板安装结构
JP6995020B2 (ja) * 2018-06-27 2022-01-14 日立Astemo株式会社 物理量検出装置
JP7204370B2 (ja) * 2018-08-08 2023-01-16 株式会社Soken 流量計測装置

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3975951A (en) * 1974-03-21 1976-08-24 Nippon Soken, Inc. Intake-air amount detecting system for an internal combustion engine
JPS52133417A (en) * 1976-05-02 1977-11-08 Nippon Soken Inc Air intake amount detecting system for internal combustion engine
JPS535335A (en) * 1976-07-05 1978-01-18 Nippon Soken Inc Suction air quantity detector for internal combustion engine
JPS5791436A (en) * 1980-11-28 1982-06-07 Mitsubishi Electric Corp Detector for amount of suction air of internal combustion engine
US4449401A (en) 1981-05-19 1984-05-22 Eaton Corporation Hot film/swirl fluid flowmeter
DE3315704A1 (de) * 1983-04-29 1984-10-31 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Vorrichtung zur messung der masse eines stroemenden mediums und verfahren zur herstellung einer vorrichtung zur messung der masse eines stroemenden mediums
DE3515206A1 (de) * 1984-04-26 1985-10-31 Nippon Soken, Inc., Nishio, Aichi Direkt-beheizte gasstroemungs-messvorrichtung
JPS6436937A (en) * 1987-08-03 1989-02-07 Nippon Denso Co Intake device for internal combustion engine
EP0313089B1 (en) 1987-10-23 1996-09-18 Hitachi, Ltd. Hot wire type of air flow meter and internal combustion engine using the same
US4907446A (en) * 1988-02-24 1990-03-13 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Flow sensor incorporating a thermoresistor
JP2694664B2 (ja) 1989-03-07 1997-12-24 株式会社日立製作所 熱線式空気流量計及び該流量計を備えた内燃機関
JPH0820292B2 (ja) * 1989-04-14 1996-03-04 株式会社日立製作所 内燃機関用吸入空気流量計測装置
EP0458081B1 (en) * 1990-04-26 1996-01-10 Nippondenso Co., Ltd. Air flow meter
US5253517A (en) * 1990-05-30 1993-10-19 Siemens Aktiengesellschaft Flow converter
JP2538852B2 (ja) * 1991-03-20 1996-10-02 三菱電機株式会社 感熱式流量センサ
JPH04318425A (ja) 1991-04-18 1992-11-10 Hitachi Ltd 熱式空気流量計
JP2851960B2 (ja) * 1991-12-24 1999-01-27 日本碍子株式会社 内燃機関の吸入空気量測定装置
US5789673A (en) * 1993-09-14 1998-08-04 Hitachi, Ltd. Thermal type air flow measuring instrument for internal combustion engine
DE4340882A1 (de) * 1993-12-01 1995-06-08 Bosch Gmbh Robert Vorrichtung zur Messung der Masse eines strömenden Mediums
JP2934380B2 (ja) * 1994-06-10 1999-08-16 株式会社日立製作所 熱式空気流量計
DE4441874A1 (de) * 1994-11-24 1996-05-30 Bosch Gmbh Robert Vorrichtung zur Messung der Masse eines strömenden Mediums
US5804718A (en) * 1996-04-24 1998-09-08 Denso Corporation Airflow meter having an inverted u-shape bypass passage

Also Published As

Publication number Publication date
US6185998B1 (en) 2001-02-13
JPH10332453A (ja) 1998-12-18
DE19748853A1 (de) 1998-12-03
KR19980086457A (ko) 1998-12-05
DE19748853C2 (de) 2000-09-07
JP3285513B2 (ja) 2002-05-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100324840B1 (ko) 감열식유량센서
RU2122181C1 (ru) Устройство для измерения массы протекающей среды
US6240775B1 (en) Flow rate sensor
JP3783896B2 (ja) 空気流量測定装置
US5672822A (en) Thermal flow meter with less turbulence in fluid flow
JP3292817B2 (ja) 感熱式流量センサ
KR20010006623A (ko) 유량센서
JPH09329472A (ja) 気体流量計測装置
US6345531B1 (en) Measuring device for measuring the mass of a flowing medium
US5209113A (en) Air flow meter
JP3475579B2 (ja) 吸気温センサの取付構造およびそれを用いた熱式流量計
JP4752472B2 (ja) 空気流量測定装置
JP3240782B2 (ja) 熱線式空気流量測定装置
KR910002831Y1 (ko) 열선식 유량 센서
US6952961B2 (en) Air flow rate measuring device
JP3671393B2 (ja) 感熱式流量センサ
JP2000193505A (ja) 流量測定装置
WO2002103301A1 (fr) Instrument de mesure de debit d'une resistance thermique
US5544527A (en) Flow meter having a main passage and a branch passage partially partitioned into plural regions
JP3400706B2 (ja) 流量センサ
JP3106449B2 (ja) 流量計
JP2001317976A (ja) 流量測定装置
JP2001317977A (ja) 流量測定装置
JP3070642B2 (ja) 流量計
JPH04290918A (ja) 空気流量計の整流体構造

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130118

Year of fee payment: 12

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140117

Year of fee payment: 13

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150119

Year of fee payment: 14

LAPS Lapse due to unpaid annual fee