(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
曲がりを有する副空気通路と、
前記副空気通路に設けられた熱式センサと、
前記熱式センサの信号を処理する回路基板と、
複数の部品により構成され、前記回路基板を収容するとともに前記副空気通路を構成するハウジングとを備え、
主空気通路を構成するボディに設けられた取付孔を介して前記副空気通路と前記回路基板とが前記主空気通路中に挿入されて、前記副空気通路と前記回路基板とが前記主空気通路中に配置され、
前記副空気通路が、前記主空気通路における前記回路基板の下流で、前記回路基板に沿って延在して設けられたことを特徴とする内燃機関用熱式空気流量計。
【請求項２】
請求項１において、
前記ハウジングに設けられた、外部から前記回路基板の調整抵抗を調整するための小窓と、
前記小窓をカバーするカバー部材と、
を備えたことを特徴とする内燃機関用熱式空気流量計。
【請求項３】
請求項１において、
前記副空気通路の出口形状が下流噴出形であることを特徴とする内燃機関用熱式空気流量計。
【請求項４】
請求項１において、
前記副空気通路の出口形状がスリット状側面噴出形であることを特徴とする内燃機関用熱式空気流量計。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は内燃機関に使用される内燃機関用の熱式空気流量計に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の熱式空気流量計は、特開昭58−109817号公報に記載のように、回路モジュールとは別体で主空気通路と副空気通路を構成する専用ボディを有するものとなっていた。また、特開昭59−31412 号公報に記載のように、熱線及び感温抵抗体をプラスチックモールドによって固定された導電性の支持体に取付け、専用空気通路中に挿入するものとなっていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来技術においては吸入空気通路から外側に回路モジュール等がはみ出すような構成になっているため、エンジンルーム内のレイアウトが整理しづらい、破損しやすいといった問題があった。
【０００４】
本発明の目的は、副空気通路を形成した専用の空気通路を必要とすることなく、かつ、特性がすぐれ、エンジンルーム内のレイアウトがしやすい小型化・省スペース化を図った内燃機関用の熱式空気流量計，製造方法および装着方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、曲がりを有する副空気通路と、前記副空気通路に設けられた熱式センサと、前記熱式センサの信号を処理する回路基板と、複数の部品により構成され、前記回路基板を収容するとともに前記副空気通路を構成するハウジングとを備え、主空気通路を構成するボディに設けられた取付孔を介して前記副空気通路と前記回路基板とが前記主空気通路中に挿入されて、前記副空気通路と前記回路基板とが前記主空気通路中に配置され、前記副空気通路が、前記主空気通路における前記回路基板の下流で、前記回路基板に沿って延在して設けられたことを特徴とする内燃機関用熱式空気流量計により達成される。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づき本発明の一実施例を詳細に説明する。
【０００８】
図１及び図２は主空気通路を形成するボディに本発明による熱式空気流量計を装着した一実施例である。熱線６及び感温抵抗体７を配した副空気通路３は、回路基板５を保護・維持する空気の流れ方向に沿って長い偏平状のモジュールハウジング１に一体構成され、主空気通路４を構成するボディ１１内に挿入され固定ネジ１０によって固定される。この際、モジュールハウジング１に同じく一体構成されたコネクタ２はボディ１１の外側に位置する。このボディ１１を内燃機関の吸気系中に吸入空気の全流量１２がこのボディ１１の主空気通路４を通るように配置し、副空気通路への分流した空気により全流量を検出するものである。本実施例では、一例として副空気通路の断面形状を円形，副空気通路の出口形状を下流噴出形とした。また、ボディ１１の両端はダクト固定が容易な円筒形としたが、両端にフランジを設けたフランジ取付けとする実施例もある。
【０００９】
ここで、回路基板５は熱線６を加熱したり感温抵抗体７からの信号を処理したりする回路であるが、この他種々の補正機能を備えていても良いものである。
【００１０】
そして、モジュールハウジング１はボディ１に設けられた空気の流れ方向に沿って長い偏平状の取付孔から空気流に対して直角になるように挿入された後ネジ１０でボディに固定されることになる。この場合、ボディ１１の外側に出るのはコネクタ２の部分である。尚、８，９はターミナルである。
【００１１】
したがって、内燃機関に吸入される空気はボディ１１の主空気通路４を通って流れるが、その一部は副空気通路３を通って流れ、その途中に設けた熱線６でその量が測定される。
【００１２】
そして、ここではモジュールハウジング１が吸入空気量で冷却されるので熱的な影響の対策のやり方が簡単となる。
【００１３】
図３及び図４は、主空気通路を形成する専用ボディを用いずに既設の吸気系の一部を主空気通路とし、取付けポートを設けて熱線式空気流量計を装着した場合の一実施例である。
【００１４】
モジュールハウジング１はインテークマニホールドの入口部１３近辺に設けられ、天側に向けて開口した取付けポート１６に挿入され、固定される。コネクタ２はインテークマニホールドの外部に位置する。図３を断面に表わしたものが図４である。インテークマニホールドへ流れ込む吸入空気１２は、インテークマニホールド入口部の管理を主空気通路としてそこに挿入されたモジュールハウジング１で流量検出される。この吸入空気がインテークマニホールドのサージタンク１４を経て、インテークマニホールドランナー１５で各気筒ごとに分配されエンジン燃焼室に吸入される。
【００１５】
図５及び図６はモジュールハウジング１の具体的な構成を説明するために回路基板装着終了時点までの実施例を表わしたものである。金属性のベース１８はＬ字形に曲がっており、回路基板を装着するベースと、主空気通路へ取付け固定されるベースを兼ねる。このベース１８とターミナル８とリードフレーム１９とをプラスチックモールドにて固定しモジュールハウジング１を形成する。この時のプラスチックモールドにより、回路基板装着部周囲の囲いとともに副空気通路３及びコネクタ２が形成される。次に、副空気通路の入口と屈曲部３Ａの間で形成される空間部分に回路基板５をベース１８上に固定し、熱線６及び感温抵抗体７をリードフレーム１９に接続し、ターミナル８とリードフレーム１９と回路基板５を接続し、流量対出力特性を除く回路上の作業終了時点までの外観が図５となる。この後、図６にあるように副空気通路３の反応側の半断面を有するモールド（破線で図示）を装着し、副空気通路を完成し、流量対出力特性を調整し、その調整抵抗のレーザトリミング用に開いていた反対側の半断面を有するモールドに設けていた小窓をカバーし熱線式空気流量計を完成する。本実施例では、副空気通路の断面形状を長方形とし、副空気通路の出口形状をスリット状側面噴出としている。
【００１６】
したがって、このモジュールハウジング１を主空気通路４に設けた時、金属ベース１８から回路基板５の熱が空気流に持ち去られるような構成となっている。
【００１７】
図７は本発明の吸入空気量測定装置を用いた気筒別燃料制御を行うエンジンシステムの一実施例を表わすブロック図である。インテークマニホールドのサージタンク１４より分岐したインテークマニホールドランナー１５のそれぞれに図５，図６に示す熱線式空気流量計２０を装着し、各気筒に吸入される空気流量を気筒別に検出し、その空気量に見合った燃料をインジェクタ２１により気筒別に制御し噴射する。燃焼室２２で燃焼した後の排気ガスのリッチ，リーンを検出するＯ2 センサ２４により燃料噴射量はフィードバック制御される。この時、Ｏ2 センサの出力を各気筒の排気タイミングと同期させて読み込むことにより、気筒別のフィードバック制御または、気筒別学習制御をコントロールユニット２５により行う。
【００１８】
図８及び図９は、図７に示したようなインテークマニホールドランナー１５に装着する場合の具体的な実施例を表わしたものである。
【００１９】
スロットルバルブ２６により流量制御された吸入空気はインテークマニホールドのサージタンク１４から各気筒へ続くインテークマニホールドランナー１５に分配されインジェクタ２１で燃料混合した後吸気バルブ２７を通って燃焼室へ導入する。本実施例はこの吸気系の中でインテークマニホールドのサージタンク  １４からインテークマニホールドランナー１５の分岐点に天側から挿入される熱線式空気流量計２０を装着したものである。図では便宜上熱線式空気流量計とインテークマニホールドランナーをそれぞれひとつしか表わしていないが実際には気筒数分存在する。
【００２０】
図９は図８の熱線式空気流量計の取付け部の詳細で、熱線式空気流量計の副空気通路３の入口面がインテークマニホールドのサージタンク１４の壁面と平行になり、副空気通路の出口部がインテークマニホールドランナー１５中となるように、モジュールハウジング１を挿入し、ネジ１０で固定したものである。本実施例では、インテークマニホールドランナー１５の縦方向の長さがモジュールハウジングの挿入部の長さより短くても各インテークマニホールドランナー中に装着可能となる。
【００２１】
【発明の効果】
本発明によれば、副空気通路を形成した専用の空気通路を必要とすることなく、かつ、特性がすぐれ、エンジンルーム内のレイアウトがしやすい小型化・省スペース化を図った内燃機関用の熱式空気流量計を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例の管路上流方向からの外観図。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図。
【図３】インテークマニホールドへ装着した時のインテークマニホールドの外観図。
【図４】装着部付近の断面図。
【図５】本発明品の構造の一実施例を説明するために製作途上の正面図。
【図６】図５のＢ−Ｂ断面図。
【図７】気筒別燃料制御の一実施例を示すブロック図。
【図８】インテークマニホールドランナーへ装着した一実施例のインテークマニホールドの断面図。
【図９】図８の詳細断面図。
【符号の説明】
１…モジュールハウジング、２…コネクタ、３…副空気通路、４…主空気通路、５…回路基板、６…熱線、７…感温抵抗体、８…ターミナル、９…リードフレーム、１４…インテークマニホールドサージタンク、１５…インテークマニホールドランナー、１８…ベース。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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