JP3383779B2 - 発熱抵抗式流量測定装置及び内燃機関制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、検出素子に発熱抵
抗体を用いた流量測定装置に係り、特に内燃機関の吸入
空気流量など、流量に脈動が多い場合の流量測定に好適
な流量測定装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、ガソリンエンジンなどの内燃機関
では、排ガス汚染や省エネルギーの見地から、燃料供給
量の制御に吸入空気流量の計測がほとんど不可欠な要件
となっており、このため、現在では、吸入空気流量計を
備えたエンジン制御装置が主流を占めていると言っても
良い状態にある。

【０００３】ところで、このような流体流量の計測に使
用する計測装置の一種に発熱抵抗体式流量測定装置があ
り、優れた応答性と高い信頼性を備えている点から、広
くエンジン制御に使用されている。

【０００４】ところで、一般的な内燃機関の特性として
吸入空気流量の脈動があり、このため、発熱抵抗体式流
量測定装置として、副通路を用いて脈動の影響を軽減す
るようにした副通路方式(バイパス方式)の発熱抵抗体式
流量測定装置が従来から使用されている。

【０００５】そして、この副通路方式の発熱抵抗体式流
量測定装置についても、例えば特開平８−５４２７号公
報では、副通路を流量計測用回路モジュールの一部に一
体化し、発熱抵抗式空気流量測定に必要な機能を全てモ
ジュール単品として持たせた構造について、また、例え
ば特公平４−７５３８５号公報では、副通路部材の主通
路主流方向に沿った長さに比して、副通路による空気通
路の全長を長くとる技術について、それぞれ提案してい
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術は、副通
路方式発熱抵抗体式流量測定装置の性能改善について充
分に配慮がされているとは言えず、副通路を更に短縮さ
せ、脈動による影響を更に促進させ、且つ、吸気管など
への装着性を更に改善する点について不満が残っている
という問題があった。

【０００７】例えば、上記特開平８−５４２７号公報に
よる従来技術では、副通路自体を短く構成することや、
脈動影響に起因する出力誤差の低減についは、充分に考
慮されていないし、同じく上記特公平４−７５３８５号
公報による従来技術でも、副通路自体が充分に短くなっ
ているとは言えず、また、吸気管等への装着性について
も充分に考慮されているとは言えない。

【０００８】内燃機関等により生じる脈動流に起因する
流量測定誤差を低減可能な副通路形状にすると共に、小
排気量車などに見られる非常に径の小さい吸気管におけ
る吸入空気流量の計測、あるいは２次空気やＥＧＲ量に
おいても計測が可能な発熱抵抗式流量測定装置を得るた
めには、以下の課題を解決する必要がある。

【０００９】(1) 主流方向で見た副通路の出入口間距離
に対して流路全長を長く構成し、副通路の挿入方向に対
しては副通路の低背化を図ること。 (2) 逆流が入りにくい通路構造とすること。 (3) 副通路内部の空気流速を高め、ばらつきの無い安定
した流れを得ること。 (4) 主通路外においても構造物の突出長さを抑え、低背
化を図ること。

【００１０】本発明は、これらの課題に鑑みてなされた
もので、その目的とするところは、吸気脈動や逆流の影
響を最小限に止め、且つ小径の主通路においても、精度
の良い計測が得られるようにした発熱抵抗式流量測定装
置を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的は、以下の方策
を講じたことにより達成される。 (1) 副通路を、主通路の主流方向と垂直な面に開口し、
主流方向とほぼ平行な第一流路と、その下流端で迂回
し、第一流路に対してほぼ平行な流路で主流方向と逆方
向に流れを導く第二流路と、第二流路から主流方向に対
してほぼ垂直方向に合流する出口開口部とを備えた迂回
式の副通路とした。

【００１２】また、出口開口部を吸気管への副通路挿入
方向に対して垂直方向に２分割して開口させたり、ある
いは発熱抵抗体を配した第一流路の断面形状を半円に近
い形状にし、吸気管への副通路挿入方向に短く、吸気管
への副通路挿入方向と垂直方向には長い寸法構成とする
などの方策により、更なる低背化を図り、小径通路に対
しての装着性の向上を図るようにした。

【００１３】更に、また、入口開口部と出口開口部を副
通路の挿入方向でオーバーラップさせて配置することに
よる流れの縮流化と、第二流路及び出口開口部の面積拡
大を可能にした。

【００１４】(2) 出口開口部から下流側に位置する迂回
式副通路の構成部材が、出口開口部より上流側に位置す
る迂回式副通路構成部材に対して、段差や丸みを帯びた
膨らみを持つようにし、これにより、出口開口部より逆
流が入り難い構造にした。

【００１５】(3) 縮流構造にしたことにより発熱抵抗体
部分での流速を高め、続く迂回部流路は、副通路内部の
流れに対して垂直方向の流路断面積を、第一流路又は第
二流路より広く構成した。そして、更に出口開口部に向
けての分岐点には、整流ガイドを設けた。

【００１６】(4) 電子回路及び回路モジュールを主通路
外で主流方向に対してほぼ平行に配置し、回路モジュー
ルの底面に副通路を取り付けて装置全体を正面からＴ字
型に構成した。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明による発熱抵抗式流
量計測装置について、図示の実施形態により詳細に説明
する。図１は本発明の第１の実施形態で、この図におい
て、１は発熱抵抗体、２は感温抵抗体であり、この実施
形態では、これらの発熱抵抗体１と感温抵抗体２は端子
線３に取付けられ、電子回路４と電気的に接続されてい
る。次に、５は迂回式の副通路で、この迂回式副通路５
は、端子線３の保持と電子回路４の保護を兼ねるケース
部材６に取付けられている。

【００１８】また、７は主通路を構成する吸気管で、こ
の吸気管７はエンジンの吸入空気通路の一部を構成し、
その中に、矢印８で示す主流方向に、計測対象である空
気が流通されるようになっており、迂回式副通路５は、
ケース部材６に保持された状態のまま、吸気管７の側壁
に設けられている孔から、図示のように、吸気管７の内
部に挿入されている。

【００１９】迂回式副通路５には、まず、吸気管７内の
主流方向８に対抗した直角な面に開口した入口開口部１
０１と、この入口開口部１０１から主流方向８とほぼ平
行に伸びて内部に発熱抵抗体１が設置される第一流路１
０２、それに、流れを主流方向８から反対の方向に反転
させる迂回流路１０３が形成されている。

【００２０】そして、更に迂回式副通路５には、迂回流
路１０３から第一流路１０２と平行で、且つ主流方向８
とは反対の方向に向かって、ほぼ平行に伸びて流れを導
く第二流路１０４、それに第二流路１０４の両側に、主
流方向８に対してほぼ直角になった方向に開口した出口
開口部１０５とが形成されている。

【００２１】従って、主流方向８に沿って吸気管７内に
流入した空気の一部は、入口開口部１０１から、矢印８
−１で示すように第一流路１０２内に流入し、迂回流路
１０３を介して、矢印８−２で示すように第二流路１０
４に入り、ここを通って両側にある出口開口部１０５か
ら、矢印８−５で示すように副通路５の外に流れ出して
吸気管７内の空気に合流する。

【００２２】この結果、第一流路１０２内での空気の流
れが平均化され、発熱抵抗体１と感温抵抗体２による流
量の計測に対する吸気管７内での流量の脈動の影響を抑
え、精度の良い流量の計測を得ることができる。このと
き、副通路５による空気流通路が長いほど、上記した平
均化作用が強く得られるが、長くすると、装置が大型化
してしまう。

【００２３】しかるに、この実施形態によれば、出口開
口部１０５は、図３から明らかなように、第二流路１０
４の両側に、主流方向８とは直角に開口しており、第二
流路１０４を流れてきた空気を両側に分流させることに
より、それぞれの主流方向での出口の長さを、必要な出
口面積を確保しながら小さくすることができ、その分、
第二流路１０４は長くでき、この結果、装置の大型化を
伴わずに、充分な長さの副通路５を容易に得ることがで
きる。

【００２４】また、この実施形態では、副通路５を形成
する第一流路１０２と第二流路１０３が、図２に示すよ
うに、副通路５の挿入方向、つまり主流方向８と直角な
方向に沿って重ねて配置してあるので、図に流路設置範
囲として示してある迂回式副通路５の吸気管７の内径方
向の寸法の低減化、いわゆる低背化が充分に得られ、こ
の結果、小径の吸入空気管路を有する小出力の内燃機関
にも容易に適用することができる。

【００２５】このことを図１６と図１７、及び図３によ
り、さらに具体的に説明すると、まず、図１６は、図１
の実施形態を、その吸気管７よりも小径の吸気管９に適
用した場合の一実施形態で、次に図１７は、楕円形の吸
気管１０に適用した場合の一実施形態である。

【００２６】この第１の実施形態では、第一流路１０２
から第二流路１０４への迂回方向、つまり迂回流路１０
３が、図３のＡ−Ａ断面図から明らかなように、吸気管
７に対する副通路５の挿入方向と同じ(図３では上から
下向き)になっており、出口開口部１０５は、吸気管７
内での主流方向８と直角な方向で、且つ、副通路５の挿
入方向に対しても直角な方向の両側の２方向に分岐して
いる。

【００２７】ここで、出口開口部１０５を、吸気管７内
への副通路５の挿入方向に対して直角に開口させている
のは、この副通路５を、図１６及び図１７に示す小径吸
気管９、或いは楕円形吸気管１０など、様々な吸気管な
どに挿入して計測する場合、出口開口部１０５から吸気
管壁面までのクリアランスＷが、副通路挿入方向でのク
リアランスＨに対して、大きく取れるようにするためで
ある。

【００２８】つまり、この実施形態によれば、クリアラ
ンスＷとクリアランスＨの関係について、容易にＷ＞Ｈ
とすることができ、この結果、出口開口部１０５から流
出する空気と吸気管(９、又は１０)内壁面の干渉が充分
に小さく抑えられることになり、小径の吸気管などにて
きようしても、副通路内部を流れる空気の流速低下など
の虞れがなく、常に良好な測定精度を保つことができ
る。

【００２９】以上のように、本発明の第１の実施形態に
よれば、副通路の低背化が充分に得られることになり、
小排気量エンジン車などに見られる極めて径の小さい吸
気管にも容易に適用でき、高精度の吸気流量計測を可能
にすることがでる。

【００３０】次に、この第１の実施形態による迂回式の
副通路構成によれば、更にエンジン脈動流に起因する流
量測定誤差の低減が得られるが、ここで、まず発熱抵抗
式流量測定装置における脈動の影響による計測誤差につ
いて説明するる。

【００３１】エンジンの吸気管内を流れる空気は、エン
ジンの吸気バルブの開閉に伴って脈動流になるが、この
ときの脈動の大きさは、エンジンのスロットルバルブ
(絞り弁)の開度が小さいときは相対的に小さく、スロッ
トルバルブの開度が大きくなるにつれて大きくなり、更
に吸入流量の増加に伴っても大きくなる。そして、この
脈動が或る程度大きくなると、発熱抵抗体による流量計
測が持つ非線形特性と、発熱抵抗体自身が持つ応答遅れ
特性のため、マイナスの誤差を生じる。

【００３２】そして、更に脈動振幅が大きくなると、吸
気管内で逆流を伴うような流れになるが、しかし、発熱
抵抗体による流量の検出は、その構造上、流れの方向を
検出することは困難で、順流でも逆流でも単に流速とし
て検出するため、逆流が生じると、発熱抵抗体は、この
逆流も単に流速として検出し、その結果、プラス誤差を
生じる。

【００３３】これらプラス、マイナスの出力誤差は、副
通路内部に及んでしまう吸気脈動を更に減衰させ、且つ
逆流が生じても、その逆流が副通路内部には入ってこな
いような構造にすることにより低減することができる。

【００３４】そして、このことは、副通路の内部に流れ
る空気流の慣性を大きくすることにより達成でき、具体
的には、主流方向で見た副通路の出入口間距離に対し
て、副通路の全長が長くなるようにするのが最も効果的
である。

【００３５】つまり、上記した本発明の第１の実施形態
による迂回式副通路構成は、副通路の低背化と脈動流影
響による流量測定誤差低減に理想的な通路構造と言うこ
とができる。

【００３６】次に、本発明の第２の実施形態について、
図４により説明する。この図４の実施形態は、図示のよ
うに、入口開口部１０１と出口開口部１０５を、副通路
５の吸気管７に対する挿入方向、つまり主流方向８と直
角な方向で、図示のようにオーバーラップさせて配置し
たものであり、その他の構成は、図１の実施形態と同じ
であり、このため、吸気管７の記載は省略してある。

【００３７】この図４の実施形態は、副通路５の低背化
を図りながら、更に発熱抵抗体１が存在する流路部分で
流れが絞られるることにより、この部分で空気流速を高
め、空気流量の検出信号のばらつきが低減されるように
したものである。

【００３８】図５は、この第２の実施形態における迂回
式副通路５の具体的な構成を示したもので、ここでのＢ
−Ｂ断面図から明らかなように、発熱抵抗体１を配した
第一流路１０２の断面寸法は、矢印で示してある副通路
挿入方向での寸法Ｈと、それと直角な方向での寸法Ｗに
ついて、Ｗ＞Ｈの関係になるように構成してあり、さら
に第一流路１０２の断面は、半円に近い形状に形成して
あり、これにより、発熱抵抗体１が配置されている部分
での絞り効果が更に大きく得られるようになっている。

【００３９】次に、図６は、本発明の第３の実施形態
で、この実施形態では、副通路５を形成している各流路
の高さについて、迂回流路１０３が最も高くなるように
したものである。なお、この図６でも、吸気管７の記載
は省略してある。

【００４０】迂回式副通路方式の場合、副通路５内で最
も通気抵抗が大きくなるのが迂回部分である。そこで、
この図６の実施形態では、迂回流路１０３の高さを、他
の流路よりも大きくし、これにより副通路５全体の通気
抵抗を減少させ、空気流速を高めることにより、空気流
量信号のばらつきが更に抑えられるようにしたものであ
る。

【００４１】次に、図７は本発明の第４の実施形態で、
この実施形態は、図示のＣ−Ｃ断面図から明らかなよう
に、第二流路１０４から出口開口部１０５に至る部分
に、流れを滑らかに分岐させるための整流ガイド１０６
を設けたもので、この整流ガイド１０６は、第二流路１
０４を通ってきた空気流が壁面に対して垂直に衝突する
のを避け、出口開口部１０５付近に高圧力部が存在しな
いように働く。

【００４２】副通路５内に高圧力部分が存在すると、出
口開口部１０５付近の流れが悪くなり、副通路５全体の
流速が低下してしまうが、整流ガイド１０６が存在する
こといより流速の低下は抑えられ、この結果、副通路５
内を流れる空気流速が高められるので、空気流量信号の
ばらつき、すなわち出力ノイズが低減され、精度のよい
流量検出が得られる。

【００４３】次に、図８は、本発明の第５の実施形態を
示す正面図である。この図８の実施形態では、電子回路
４(図示してない)が内装され、これを保護するための駆
動回路モジュール６０が吸気管７の外側に配置され、更
に吸気管７の主流方向に対して、駆動回路モジュール６
０がほぼ平行となる位置、すなわち吸気管７の外側でフ
ラットな横置き型となるように配置したものである。

【００４４】そして、この駆動回路モジュール６０の底
面には、吸気管７の中の所定位置に収まるようにして、
迂回式副通路５が取り付けられており、これにより、装
置全体が、吸気管７の断面と直角な方向、つまり正面か
ら見てＴ字型になるように構成されている。

【００４５】従って、この図８の実施形態によれば、吸
気管７の内側だけでなく、外側においても流量計測装置
の低背化を図ることができ、例えば自動車のエンジンル
ーム内に流量計測装置を設置する場合など、確保し得る
スペースが少ない場合にも、装着位置の自由度が高くで
きることになる。

【００４６】次に、図９は、本発明の第６の実施形態
で、図示のＤ−Ｄ断面図に示されているように、この実
施形態では、副通路５の外側面の両側で、出口開口部１
０５の下流側に位置する部分に膨らみ部１０８、１０９
を設けたものである。

【００４７】これらの膨らみ部１０８、１０９は、具体
的には、出口開口部１０５の直下流から段差を持って下
流側に膨らんだ形に形成されており、これにより、例え
ば内燃機関の吸気管に逆流が発生した場合でも、副通路
５内に逆流が入り込むのが阻止され、この結果、この実
施形態によれば、逆流発生に際して空気流量信号に含ま
れる誤差を最小限に抑えることができる。

【００４８】次に、図１０は、本発明の第７の実施形態
で、上側の側断面図に対して、下側の図は、下側から見
た副通路５の平面図であり、ここで、円形の破線は、吸
気管７に形成してある副通路５の挿入孔１１を表わして
いる。

【００４９】そして、この図１０の実施形態では、迂回
式副通路５の外形形状が、底面から見て、主流方向の上
流側の端面５Ａと、下流側の端面５Ｂが丸みを持った円
筒面の一部をなす形状にしてあり、このとき、更に、各
端面５Ａ、５Ｂの形状は、何れも挿入孔１１に合わせ
て、その形状に沿った形にしてある点が特徴である。

【００５０】この結果、この図１０の実施形態によれ
ば、副通路５による迂回副通路の長さが、各端面５Ａ、
５Ｂの膨らみにより、挿入孔１１で制限されている大き
さの最大限まで長く確保できるので、その分、脈動流の
影響による流量測定誤差を小さくでき、各端面５Ａ、５
Ｂの膨らみは、吸気管７内での主流に対しては、副通路
５の形状を流線形に近づける働きをするため、吸気系で
の圧力損失を低減できることになる。

【００５１】次に、図１１は、本発明の第８の実施形態
で、副通路５を流路構成部材２０１とバックプレート２
０２の２個の部品で構成したものである。迂回式の副通
路５を樹脂モールドで成型しようとした場合、型抜きで
きない部分が存在してしまうことがある。

【００５２】そこで、この図１１の実施形態では、副通
路５を流路構成部材２０１とバックプレート２０２の２
個の部品で構成したのである。なお、この２個の部品に
よる迂回式副通路の構成方法としては、第二流路１０４
の底面を別部品とする方法や、副通路５を正面の中心か
ら２分割する方法などがある。

【００５３】図１２は、図１１の実施形態における部分
Ｅの拡大図で、副通路５など、吸気系に挿入して使用す
る部材を複数の部品で構成した場合、その部品間の固定
を確実に行なわないと、万が一、部品が脱落した場合、
スロットルバルブなどに引っかかり重大な事故につなが
る可能性がある。

【００５４】そこで、この実施形態では、図１２に示す
ように、バックプレート２０２に球状の凸部２０３を設
けると共に、流路構成部材２０１側には、この凸部２０
３が入り込むことで正規の位置に位置決めされるような
凹部、又は孔２０４を設けておき、流路構成部材２０１
とバックプレート２０２を樹脂の弾性を利用して嵌合さ
せるプッシュフィット機構により位置決めし、固定取り
付けるように構成したものである。

【００５５】さらに、この実施形態では、図１２から明
らかなように、バックプレート２０２と流路構成部材２
０１の嵌合部分に溝２０５を設けておき、嵌合時、予め
この溝２０５内に接着剤２０６を塗布しておき、これに
おり、バックプレート２０２の取付けに、接着剤２０６
による接着固定も利用するようにした２重系の固定方法
が得られるようにしてある。

【００５６】従って、この図１１、図１２の実施形態に
よれば、バックプレート２０２の脱落が確実に阻止で
き、且つ、副通路５の内外での空気の漏洩も防止できる
という効果を得ることができる。

【００５７】次に、図１３は、本発明の第９の実施形態
で、図１１と図１２で説明した実施形態と異なる点は、
バックプレート２０２の内面にコーナー整流部材２０７
が設けてある点だけである。このコーナー整流部材２０
７は、迂回流路１０３の曲がり部分の形状を通気抵抗が
少なくて済むような形状、すなわち角の無い滑らかな曲
面形状にするための部材で、バックプレート２０２に一
体化してある。なお、バックプレート２０２の内面を曲
面形状にしてもよい。

【００５８】この図１３の実施形態では、コーナー整流
部材２０７が設けてあるので、副通路５内で通気抵抗が
大きくなってしまう迂回流路１０３部分での通気抵抗を
減少させるので、副通路５全体での流速低下を抑えるこ
とができる。

【００５９】次に、図１４は、本発明の第１０の実施形
態で、吸気管７に設けてある副通路５挿入用の孔の、吸
気管７の内面側の端部に、フランジ部３０１を設けたも
のであり、その他の構成は、図１３の実施形態と同じで
ある。

【００６０】このフランジ部３０１は、流路構成部材２
０１とバックプレート２０２を組み合せて形成した迂回
式副通路５が吸気管７内に脱落するのを防止する働きを
するものである。バックプレート２０２と同様、万一、
副通路５が脱落した場合、重大な事故につながる可能性
が大きく、従って、副通路自体の脱落防止策も必須であ
るが、この図１４の実施形態によれば、フランジ部３０
１により、副通路５の脱落が容易に、しかも確実に防止
できる。

【００６１】次に、図１５は、本発明による流量測定装
置を、電子燃料噴射方式の内燃機関に適用した場合の一
実施の形態を示したもので、図において、エアクリーナ
５１から吸入された吸入空気５２は、吸入ダクト５３、
スロットルボディ５４、及びインジェクタ(燃料噴射弁)
５５を備えた吸気マニホールド５６を経て、エンジンの
シリンダ５７内に吸入される。一方、エンジンのシリン
ダ５７で発生したガス５８は、排気マニホールド５９を
経て大気中に排出される。

【００６２】エアクリーナ５１と吸入ダクト５３の間に
は、上記実施形態による発熱抵抗式流量測定装置が設け
てあり、その駆動回路モジュール６０から出力される空
気流量信号と、吸気温度センサ６１から出力される吸入
空気温度信号、スロットル角度センサ６２から出力され
るスロットルバルブ角度信号、排気マニホールド５９に
設けられた酸素濃度計６３から出力される酸素濃度信
号、エンジン回転速度計６４から出力されるエンジン回
転速度信号、それに図示してない各種センサから入力さ
れる吸入空気圧信号などはコントロールユニット６５に
入力される。

【００６３】そこで、コントロールユニット６５は、こ
れらの信号を入力して逐次演算し、最適な燃料噴射量と
アイドルエアコントロールバルブ開度とを求め、その値
を使って前記インジェクタ５５とアイドルコントロール
バルブ６６を制御するのである。

【００６４】このとき、上記実施形態による発熱抵抗式
流量測定装置によれば、エンジン吸気の脈動の影響がな
い精度の高い吸入空気流量信号が得られるので、エンジ
ンに対する燃料量の制御を常に的確に行うことができ、
排ガス浄化の促進と省エネルギー化を充分に図ることが
できる。また、このとき、上記実施形態による発熱抵抗
式流量測定装置によれば、小型のエンジンにも容易に適
用できるという効果を得ることができる。

【００６５】

【発明の効果】本発明によれば、迂回式副通路の低背
化、すなわち小型化が得られるので、かなり径の小さい
主通路においても、主流空気に晒される位置まで容易に
副通路を挿入配置することができ、常に高精度で流量を
測定することができる。

【００６６】この結果、本発明によれば、小排気量の自
動車などに見られる小径吸気管や楕円形状の吸気管等に
適用してエンジンの吸入空気量の計測ができることにな
り、更には２次空気の流量や、ＥＧＲ空気の流量の計測
にも適用でき、更に精度良くエンジンを制御することが
できる。

【００６７】また、本発明によれば、主通路の外側にお
いても、回路モジュールの低背化が得られ、装置全体の
小型化が得られるので、狭い場所しか用意できない場合
にも容易に流量測定装置を設置することができ、この結
果、用途が更に広がり、過密化するエンジンルーム内部
においても、取付けの自由度が高く得られることにな
る。

【００６８】また、本発明によれば、迂回式副通路を備
えた高精度の流量測定装置が容易に得られるので、例え
ば内燃機関により生じる吸気脈動の影響や逆流の影響を
受け難くできる。その結果、これらに起因する流量測定
誤差を低減することができ、このため、駆動回路モジュ
ールやコントロールユニット内部において、誤差を持っ
た空気流量信号を補正する必要が無くなり、吸気系のシ
ステムコストを更に低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による発熱抵抗式流量測定装置の第１の
実施形態を示す断面図である。

【図２】本発明の第１の実施形態の詳細を示す断面図で
ある。

【図３】本発明の第１の実施形態の具体的な通路構成を
示すＡ−Ａ線による断面図である

【図４】本発明の第２の実施形態を示す断面図である。

【図５】本発明の第２の実施形態における具体的な通路
構成を示すＢ−Ｂ線による断面図である。

【図６】本発明の第３の実施形態を示す断面図である。

【図７】本発明の第４の実施形態における通路の具体的
な構成を示すＣ−Ｃ線による断面図である。

【図８】本発明の第５の実施形態を示す正面図である。

【図９】本発明の第６の実施形態における迂回通路の具
体的な構成を示すＤ−Ｄ線による断面図である。

【図１０】本発明の第７の実施形態を示す断面図と平面
図である。

【図１１】本発明の第８の実施形態を示す断面図であ
る。

【図１２】本発明の第８の実施形態におけるＥ部の拡大
図である。

【図１３】本発明の第９の実施形態を示す断面図であ
る。

【図１４】本発明の第１０の実施形態を示す断面図であ
る。

【図１５】本発明による発熱抵抗体式流量測定装置を用
いた内燃機関制御装置の一実施形態を示す説明図であ
る。

【図１６】本発明の実装状態の一例を示す正面図であ
る。

【図１７】本発明の実装状態の他の一例を示す正面図で
ある。

【符号の説明】

１ 発熱抵抗体 ２ 感温抵抗体 ３ ターミナル ４ 電気回路 ５ 迂回式副通路 ５Ａ、５Ｂ 丸みを持たせた端面 ６ ケース部材 ７ 主通路 ８ 主流方向 ９ 小径吸気管 １０ 楕円形吸気管 １１ 副通路挿入孔 ５１ エアクリーナ ５２ 吸入空気 ５３ 吸入ダクト ５４ スロットルボディ ５５ インジェクタ ５６ 吸気マニホールド ５７ エンジンシリンダ ５８ ガス ５９ 排気マニホールド ６０ 駆動回路モジュール ６１ 吸気温センサ ６２ スロットル角度センサ ６３ 酸素濃度計 ６４ 回転速度計 ６５ コントロールユニット ６６ アイドルエアコントロールバルブ １０１ 入口開口部 １０２ 第一流路 １０３ 迂回流路 １０４ 第二流路 １０５ 出口開口部 １０６ 整流ガイド １０８、１０９ 膨らみ部 ２０１ 流路構成部材 ２０２ バックプレート ２０３ 球状の凸部 ２０４ 貫通孔 ２０５ 接着溝 ２０６ 接着剤 ２０７ コーナー整流部材 ３０１ フランジ部材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 五十嵐 信弥 茨城県ひたちなか市高場2477番地 株式 会社 日立カーエンジニアリング内 (56)参考文献 特開 平９−329472（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01F 1/68 G01P 5/12

Claims (20)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 流体の流量を検出するための発熱抵抗体
   と、前記発熱抵抗体と電気的に接続され流体の流量に応
   じた信号を出力する電子回路と、前記電子回路を内装保
   護するケース部材とを一体化した回路モジュールに、少
   なくとも一つの曲がり部を有する副通路を、前記発熱抵
   抗体がその内部に位置するように固定し、流体の流れる
   管路である主通路中に前記副通路が位置し、前記電子回
   路が前記主通路の外部に位置するように取り付けて成る
   発熱抵抗式流量測定装置において、 前記副通路は主通路の主流方向と垂直な面に開口し、主
   流方向とほぼ平行な第一流路と、その下流端で迂回し前
   記第一流路に対してほぼ平行な流路で前記主流方向と逆
   方向に流れを導く第二流路と、第二流路から主流方向に
   対してほぼ垂直方向に合流する出口開口部とを備えた迂
   回式副通路とし、 主通路への副通路挿入方向に対する副通路長さをほぼ前
   記第一流路と前記第二流路の前記挿入方向に対する長さ
   の合計値程度とし、前記副通路長さを短く抑えたことを
   特徴とする発熱抵抗式流量測定装置。
2. 【請求項２】 請求項１において、 前記副通路の出口は、前記副通路挿入方向と平行な面に
   開口され、 前記副通路は、前記副通路挿入方向に対して前記入口開
   口部の上端と前記出口開口部の下端との間に形成されて
   いることを特徴とする発熱抵抗式流量測定装置。
3. 【請求項３】 請求項１または請求項２のいずれかにお
   いて、 前記出口開口部が前記第一流路から前記第二流路への迂
   回後に少なくとも２方向以上に分岐され、前記出口開口
   部を少なくとも２箇所以上に分割配置したことを特徴と
   する発熱抵抗式流量測定装置。
4. 【請求項４】 請求項１から請求項３のいずれか１項に
   おいて、 前記迂回式副通路の入口開口部と前記出口開口部を前記
   主通路への前記副通路挿入方向に対してオーバーラップ
   させて配置したことを特徴とする発熱抵抗式流量測定装
   置。
5. 【請求項５】 請求項１から請求項４のいずれか１項に
   おいて、 前記発熱抵抗体を配した第一流路あるいは第二流路また
   はその両流路の流れ方向に垂直な断面形状は、前記主通
   路への前記副通路挿入方向に短く、前記主通路への前記
   副通路挿入方向と垂直方向には長く構成していることを
   特徴とした発熱抵抗式流量測定装置。
6. 【請求項６】 請求項１から請求項５のいずれか１項に
   おいて、 前記副通路を構成する各流路の断面積は、前記第一流路
   と前記第二流路よりも前記主流方向に対して垂直方向に
   流れを導く前記迂回部流路の方が広く構成されているこ
   とを特徴とする発熱抵抗式流量測定装置。
7. 【請求項７】 請求項１から請求項６のいずれか１項に
   おいて、 前記副通路の迂回方向は、前記主通路への前記副通路挿
   入方向であることを特徴とする発熱抵抗式流量測定装
   置。
8. 【請求項８】 請求項１から請求項７のいずれか１項に
   おいて、 前記副通路の第一流路が、前記入口開口部から前記発熱
   抵抗体設置部に向けて前記発熱抵抗体部分の流速を高め
   るための縮流構造であることを特徴とする発熱抵抗式流
   量測定装置。
9. 【請求項９】 請求項１から請求項８のいずれか１項に
   おいて、 前記第二流路の出口開口部付近に前記第二流路内から前
   記出口開口部に向けて流体をスムーズに導くための整流
   ガイドを設けたことを特徴とする発熱抵抗式流量測定装
   置。
10. 【請求項１０】 請求項８において、 前記入口開口部の下端面を前記第一流路の下流側に向け
    てテーパー状に持ち上げ、 前記第一流路の前記発熱抵抗体部分が流路の最狭部、あ
    るいは流路の中でも最高流速部となるような縮流構造に
    構成したことを特徴とする発熱抵抗式流量測定装置。
11. 【請求項１１】 請求項９において、 前記整流ガイドが前記第二流路を前記主通路への前記副
    通路挿入方向と平行、すなわち縦方向に２分割し、その
    左右２箇所に開口した前記出口開口部に向けて流体をス
    ムーズに導いていることを特徴とした発熱抵抗式流量測
    定装置。
12. 【請求項１２】 請求項１０において、 前記第一流路の縮流部における流れ方向に垂直な流路断
    面形状は、前記主通路への前記副通路挿入方向に短く、
    前記方向と垂直方向には長く構成し、 前記第二流路とは前記主通路への前記副通路挿入方向に
    対して垂直方向の流路幅が等しいことを特徴とする発熱
    抵抗式流量測定装置。
13. 【請求項１３】 請求項１から請求項１２のいずれか１
    項において、 前記電子回路及び前記電子回路を内装保護する前記回路
    モジュールを、前記主通路外で且つ前記主通路の前記主
    流方向に対してほぼ平行となる位置に置き、 前記回路モジュールの底面側に前記迂回式副通路を前記
    主通路中に位置するように取り付けたことで、装置全体
    を正面からＴ字型に構成したことを特徴とする発熱抵抗
    式流量測定装置。
14. 【請求項１４】 請求項１から請求項１３のいずれか１
    項において、前記出口開口部より下流側に位置する前記
    迂回式副通路の構成部材が、前記出口開口部より上流側
    に位置する前記迂回式副通路構成部材に対して段差や丸
    みを帯びた膨らみを持つことを特徴とする発熱抵抗式流
    量測定装置。
15. 【請求項１５】 請求項１から請求項１４のいずれか１
    項において、 前記迂回式副通路の外形形状が前記主通路内における最
    上流と最下流の端面で、前記主通路に開けられた副通路
    挿入穴に沿った丸みを持ち、流線形に形成されているこ
    とを特徴とする発熱抵抗式流量測定装置。
16. 【請求項１６】 請求項１から請求項１５のいずれか１
    項において、 前記迂回式副通路が少なくとも２つ以上の樹脂モールド
    部品から構成されていることを特徴とした発熱抵抗式流
    量測定装置。
17. 【請求項１７】 請求項１６において、 前記迂回式副通路が流路構成部材と通路カバーの２部品
    で構成され、前記通路カバ−の脱落防止のため、樹脂の
    弾性を応用したプッシュフィット機構と接着剤による２
    重の固定方法が用いられていることを特徴とする発熱抵
    抗式流量測定装置。
18. 【請求項１８】 請求項１７において、 前記通路カバーに前記第一流路から第二流路へつながる
    前記迂回部流路の曲がりをスムーズな流線形に形成する
    ため、丸みを持ったコーナー整流部材が一体成型されて
    いることを特徴とする発熱抵抗式流量測定装置。
19. 【請求項１９】 請求項１から請求項１８のいずれか１
    項において、 主通路側に流路構成部材の脱落防止機構を設けたことを
    特徴とする発熱抵抗式流量測定装置。
20. 【請求項２０】 請求項１から請求項１９に記載の何
    れかの迂回式副通路を用い、内燃機関の制御を行なうこ
    とを特徴とする内燃機関制御装置。