JPH0337687B2 - - Google Patents

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JPH0337687B2
JPH0337687B2 JP57174630A JP17463082A JPH0337687B2 JP H0337687 B2 JPH0337687 B2 JP H0337687B2 JP 57174630 A JP57174630 A JP 57174630A JP 17463082 A JP17463082 A JP 17463082A JP H0337687 B2 JPH0337687 B2 JP H0337687B2
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JP
Japan
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air
bent pipe
inlet opening
passage
bypass passage
Prior art date
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JP57174630A
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English (en)
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JPS5965217A (ja
Inventor
Mineo Kashiwatani
Teruo Takayama
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Publication of JPH0337687B2 publication Critical patent/JPH0337687B2/ja
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F5/00—Measuring a proportion of the volume flow
    • G01F5/005—Measuring a proportion of the volume flow by measuring pressure or differential pressure, created by the use of flow constriction

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Measuring Volume Flow (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は熱線式空気量検出装置に係り、特に内
燃機関用燃料供給装置に用いられる空気量検出装
置に係る。
〔従来技術〕 従来、種々の内燃機関用空気量検出装置が提案
されており、例えば特開昭55−37555号公報に開
示されている空気量検出装置では、エアクリーナ
から吸入された空気は吸気通路のベンチユリ部を
通り、絞り弁を経てエンジンに供給される。この
吸気通路に並列に、更にバイパス空気通路が設け
られ、このバイパス通路内には感熱抵抗(ホツト
ワイヤ)が設けられている。このバイパス通路内
に設けられた感熱抵抗に表われる出力信号は、空
気通路を通りエンジンへ供給される全空気流量を
示し、その信号は、例えばコントロール・ユニツ
トへ入力され、最適な必要燃料流量の計算に利用
される。そして、このコントロール・ユニツトに
より計算された最適必要燃料流量に基づき、イン
ジエクタを制御し、燃料をエンジンへ供給する。
しかし、上記のような空気量検出装置において
は、エアクリーナから空気通路内に入つた空気
は、倒えば渦巻を発生し、複雑な流線を描く。こ
のような空気流の乱れは、バイパス空気通路内の
空気流にも影響を与え、感熱抵抗の出力を乱入
し、誤つた空気流量を示すという欠点を有してい
る。
また、内燃機関では吹き返し等の現象により、
カーボンや油滴が空気通路内に進入し、更にバイ
パス通路内に入り込む。このカーボンや油滴がバ
イパス通路内に設けられている感熱抵抗即ち熱線
の表面に付着し、そのためその検出出力が乱され
るという欠点もある。
そして、本出願人においては前述した問題を解
決するため第1図ないし第2図に示すような構造
の空気量検出装置を提案している。
まず、第1図ないし第2図に基づき本出願人が
提案している空気量検出装置を説明する。
第1図において、エアクリーナ1は、その内面
中央部にベンチユリ部3を有する空気通路2の上
に配置されている。この空気通路2の下方には、
スロツトル・バルブ4、及び燃料インジエクタ6
が取り付けられている。エアクリーナ1のフイル
ター5を通つて来た空気は空気通路2のベンチユ
リ部3を通り、インジエクタ6から噴射される燃
料が混合され、エンジン(図示されない)のシリ
ンダへと導かれる。
一般に知られるように、エンジンに供給される
燃料は、エンジンへ供給される空気流量QAを検
出し、この検出値に基づき、コントロール・ユニ
ツト7により算出された最適値に設定される。そ
してこの最適燃料に応じてインジエクタ6の燃料
噴射時間が制御される。
ベンチユリ部3を有する空気通路2を含むスロ
ツトル本体は、例えばアルミニウムダイキヤスト
により形成され、ベンチユリ部2には、さらにバ
イパス空気通路8がスロツトル本体内に形成され
ている。このバイパス通路の入口は、空気通路2
の上部のエアホーン部9の片側に形成されたラン
ド部10に開口され、その出口は、ベンチユリ部
6の最狭部に形成されたスリツト11を介し、空
気通路11へ導かれている。
さらに、このバイパス空気通路8の上部には、
例えば金属製のパイプ12が取り付けられてい
る。そしてこのバイパス空気通路8の内部には、
空気流量に応じてその抵抗値が変化する感熱低抗
体、即ち熱線13が設けられている。
バイパス空気通路8内に配置されている熱線1
3は、通常、二個の熱線から成る。これらの熱線
は、ブリツジ回路の二脚を形成している。
スロツトル本体の空気通路2を流れる空気流量
Aは、一般に、ベンチユリ部3により規定され、
この空気流量、即ちエンジンに供給される空気流
量に比例した空気流がバイパス空気通路8に流れ
る。このバイパス通路8を流れる空気流量に対応
して抵抗値を変化させる熱線は、それ故、エンジ
ンに供給される空気流量に比例した出力信号を発
生することになる。
一般に、空気通路とそれに並行に設けられたバ
イパス空気通路を有する空気流量検出装置に於て
は、特にバイパス通路上流部の空気流が、倒えば
渦巻等により乱され易い。そして、本出願人によ
つて提案された空気流量検出装置は実験的に発見
された以下の事実に基づくものである。即ち、バ
イパス通路8の、熱線13の上流部分の長さl
を、バイパス通路8の直径Dに対し、少なくとも
2倍以上にすることにより、周囲の空気流の乱れ
による悪影響を小さくすることができるという事
実である。他方、バイパス通路の長さは、特に熱
線上流部分の長さは、スロツトル本体のサイズあ
るいは構造により規定されるため、それを望まし
い長さにすることはむずかしい。
このバイパス通路の熱線上流部分の長さを望ま
しい長さにする目的で、空気通路8の上流入口部
には、所定の曲率で曲げられたパイプ12が取り
付けられている。このパイプ12は、倒えば金属
パイプであり、フランジ部14が溶接等により取
り付けられている。フランジ部14を持つこの曲
げられたパイプ12は、ネジ15により、スロツ
トル本体のランド部10にしつかりと固定されて
いる。さらにこのランド部には、倒えば金属製の
支持部材16がネジ17により取り付けられ、こ
の支持部材16は、曲がつたパイプ12をさらに
しつかりと支持している。
この曲がりパイプ12の入口開口部は、図から
も明らかなように、ベンチユリ部3の上部投影部
の内部に、かつベンチユリ部3の軸方向線に対し
ほぼ直角な面に沿つて開口され、出口開口部は熱
線13の上流のバイパス通路に開口されている。
このような曲がりパイプ12を設けることによ
り、慣性の小さい空気はパイプ12を介してバイ
パス通路8内に導かれるが、これに対し、空気に
比し慣性の大きいカーボンや油滴はパイプ12に
侵入しにくくなる。それ故、吹き返し等の現象に
よるカーボンや油滴の熱線13への付着等を防ぐ
ことができる。
以上のような本出願人の提案した空気量検出装
置においてはバイパス通路の熱線上流の長さを充
分長くできるためバイパス通路内で空気の乱れが
生じず、かつカーボンや油滴はベンチユリの軸方
向線に対して直角に開口する曲がりパイプを使用
しているためバイパス通路内に入りづらいもので
ある。
ところで、本出願人が提案した空気量検出装置
を実際に製品として製造した後、空気量検出装置
の出力を測定すると個々の装置間でその出力がば
らつくという問題が発生した。そして、この問題
がなぜ発生したかを検討した時、曲がりパイプ1
2の入口開口部がベンチユリ部3の軸方向線に対
して正確に直角に開口していないことに起因して
いることが判明した。
このように、曲がりパイプ12の入口開口部が
ベンチユリ部3の軸方向線に対して直角に開口し
ない理由は、第1に曲がりパイプ12の曲がり角
度を個々のパイプにわたりすべて一定にできない
(通常±5゜の誤差がある。)、第2に曲がりパイプ
12をランド部10に固定した時の取付誤差が一
定でないということが考えられる。
特に、曲がりパイプ12の入口開口部が空気の
流れ方向に開口して吸入空気流の動圧を受けるよ
うな場合には空気流量検出装置は極端に大きな出
力を生じ、この動圧の受け度合によつて出力が大
きくばらつくようになる。
〔発明の目的〕
本発明の目的は個々の空気量検出装置の吸入空
気量を表わす出力が個々の空気量検出装置ごとに
ばらつかず、同一条件下で個々の空気量検出装置
がほぼ同一の出力を得られるようにすることにあ
る。
〔発明の概要〕
本発明の特徴は曲がりパイプの入口開口部をベ
ンチユリ部の軸線に対し吸入空気流の動圧を受け
ない方向に開口させるものであり、これによつて
曲がりパイプの入口開口部に静圧を導びくように
したものである。
〔発明の実施例〕
以下本発明の実施例を詳細に説明する。
第3図において、曲がりパイプ12の入口開口
部18はベンチユリ部3の軸方向線C(ベンチユ
リ部3の中心軸線に対して平行移動したもの)に
対して切断線Dで示すように逃げ角θを有して開
口している。すなわち、バイパス通路8の中心軸
線Mから入口開口部18の最上端部18uまでの
距離Lに対して、入口開口部18の最下端部18
dまでの距離lは短かくなつているものである。
従つて、吸入空気の流れはベンチユリ部3の軸方
向線に沿つて流れるわけであるが、曲がりパイプ
12の入口開口部18はいずれの空気流量検出装
置においても逃げ角θの存在によつて吸入空気流
の動圧を受けないようになつている。このためい
ずれの空気流量検出装置は同一条件下ではほぼ同
一の出力を得ることができるものである。
第4図において、逃げ角θと空気量検出装置の
出力の変化率の関係を説明する。横軸は逃げ角θ
の値を表わしており、Odegは曲がりパイプ12
の入口開口部18とベンチユリ部3の軸方向線が
直角にある時を示し、十側は入口開口部18が動
圧を受けるように開口している時を示し、一側は
入口開口部18が第3図にある通り動圧を受けな
いように開口している時を示している。縦軸は内
燃機関に吸入される空気量を一定(20Kg/h)に
保ち、逃げ角θがOdegの時の出力値を基準とし
てどの程度出力が変動しているかを示している。
第4図から理解できるように逃げ角θが十側の
場合、すなわち曲がりパイプ12の入口開口部1
8が吸入空気流の動圧を受ける時出力は大きく変
動しており、曲がりパイプ12の入口開口部18
が十側の逃げ角θを有していると、個々の空気量
検出装置において逃げ角θがばらついているとそ
の出力も大きくばらつくことがわかる。一方、曲
がりパイプ12の逃げ角θが一側の場合、すなわ
ち、曲がりパイプ12の入口開口部18吸入空気
流の動圧を受けない時、出力は若干の変動はある
にしてもほぼ一定に保たれており、曲がりパイプ
12の入口開口部18が一側の逃げ角θを有して
おれば、個々の空気量検出装置でその逃げ角θが
ばらついても出力はほぼ一定に保たれることがわ
かる。
このように、曲がりパイプ12の入口開口部1
8の逃げ角をいずれの空気量検出装置においても
一側になるようにしておけば、個々の空気量検出
装置の曲がりパイプ12の入口開口部の逃げ角が
一側でばらつくかぎり、第4図で説明した通り、
空気量検出装置の出力はほぼ一定に保たれるもの
である。
以上は吸入空気流に対する動圧の影響を考慮し
て提案されたものであるが、更に空気流量検出装
置の出力を考えた時、以下のことを考慮する方が
より出力は精度向上が可能となる。
すなわち、曲がりパイプ12の入口開口部18
の逃げ角θを一側にむやみに大きくすると、逃げ
角θの部分で空気流の乱れが生じてバイパス通路
8までこの乱れが悪影響を与えることが考えられ
る。
第5図は、横軸に曲がりパイプ12の入口開口
部18の逃げ角θを示し、縦軸に吸入空気量一定
(20Kg/h)の条件で出力の中央値と出力のふれ
幅の変化率を示している。そして、第5図から理
解できるように逃げ角θを−15deg以上にすると
出力の変動率が急激に大きくなる問題がある。こ
れは逃げ角θが−15deg以上になるとこの部分で
急激に空気の乱れが生じるためと考えられる。し
たがつて、逃げ角θは最大−15deg付近が望まし
いものである。
第6図は曲がりパイプ12の逃げ角θの決め方
を示している。
今、曲がりパイプ12の曲がり角度の誤差範囲
は通常士5degである。したがつて、曲がりパイ
プ12をエアホーン部9のランド10へ取り付け
る時の取付誤差を±2degとすると、総合的な逃
げ角θの誤差は±7degとなる。従来はこの±
7degの範囲で曲がりパイプ12の入口開口部1
8がベンチユリ部3の軸方向線Cに対してばらつ
いていたわけである。そして、本発明では曲がり
パイプ12の入口開口部18を切断角θ1で切断し
て曲がりパイプ12の先端を入口開口部18とし
たものである。この切断角θ1は8degに設定されて
いる。そうすると、総合的な誤差が十側の最大で
+7degとなつた時、その逃げ角θは θ=+7deg−8deg=−1deg となり、 一方総合的な誤差が一側の最大で−7degとな
つた時、その逃げ角θは θ=−7deg−8deg=−15deg となり、第4図および第5図の実験結果で示され
た制限範囲に納まるものである。
このように、第6図に示す例では単に曲がりパ
イプの先端部のみを所定の切断角θ1で切断するだ
けなので作業は極めて簡単なものである。
次に第7図に基づき本発明の他の実施例を説明
する。
第7図は本発明の他の実施例を示しており、第
6図と相異する点は曲がりパイプ12の先端の入
口開口部18が切断角θ1をもつて切断されておら
ず、この切断角θ1に対応するものとして曲げ角θ2
が所定の値となつている。
すなわち、曲がりパイプ12の入口開口部18
は曲がりパイプ12の軸線に対して直角に開口し
ており、この点は第1図に示す実施例と同様であ
る。ただし、曲がりパイプ12の曲げ角θ2は90゜
以下で82degで曲げられている。したがつて、曲
がりパイプ12をランド10に固定した時、入口
開口部18は第3図と同様に逃げ角θを有する形
となる。このため空気流の動圧は第3図と同様に
入口開口部18に作用しなくなるものである。
今、曲がりパイプ12の曲げ角θ2を82degに決
めた理由は下記の通りである。
曲がりパイプ12の総合的な取付誤差は前述し
た通り、±7degである。したがつて、取付誤差が
十側の最大で+7degとなつた時、逃げ角θは θ=+7deg+82deg=89deg(=−1deg) となり、 一方、取付誤差が一側の最大で−7degとなつ
た時、逃げ角θは θ=−7deg+82deg=75deg(=−15deg) となり、第4図および第5図の実験結果で示され
る制限範囲に納まるものである。
このように、第7図に示す例では単に曲がりパ
イプの曲げ角θ2を所定値に選び曲げるだけなので
作業はきわめて簡単なものである。
そして、第6図および第7図の実施例で共通し
て言えることは逃げ角θが一側でかつその最大が
−15degの範囲にあり、空気流の動圧が入口開口
部18に加わらない、入口開口部18の部分で顕
著な空気の乱れが発生しないということである。
〔発明の効果〕
以上述べた通り本発明によれば曲がりパイプの
入口開口部を個々の空気量検出装置のすべてにお
いて動圧を受けない方向に開口させてあるため、
個々の空気量検出装置の出力を同一条件化でほぼ
一定に保つことができるものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本出願人が提案している空気量検出装
置の断面図、第2図は第1図の−矢視図、第
3図は本発明の一実施例になる空気量検出装置の
要部断面図、第4図および第5図は曲がりパイプ
の逃げ角と空気量検出装置の出力変化を示す図、
第6図は曲がりパイプの断面図、第7図は本発明
の他の実施例になる空気量検出装置の要部断面図
である。 2……空気通路、3……ベンチユリ部、4……
スロツトルバルブ、8……バイパス通路、9……
エアホーン部、10……ランド部、11……スリ
ツト、12……曲がりパイプ、13……熱線、1
8……入口開口部、θ……逃げ角、θ1……切断
角、θ2……曲げ角。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 内燃機関に空気を供給する空気通路の途中に
    形成されたベンチユリ部と、前記ベンチユリ部の
    上流に開口し前記空気通路を迂回して前記ベンチ
    ユリ部に開口するバイパス通路と、前記バイパス
    通路の途中に設けられた空気量検出手段と、入口
    開口部が前記空気通路に開口し出口開口部が前記
    空気量検出手段の上流の前記バイパス通路に開口
    する曲がりパイプが設けられ、しかも、前記曲が
    りパイプの前記入口開口部が前記ベンチユリ部の
    軸方向線に向つて開口されている空気量検出装置
    において、前記曲がりパイプの前記入口開口部の
    最上端部から前記バイパス通路の中心軸線までの
    距離Lと、前記曲がりパイプの前記入口開口部の
    最下端部から前記バイパス通路の中心軸線までの
    距離lはL>lの関係を有し、前記最上端部と前
    記最下端部を結ぶ線と前記最上端部を通る前記ベ
    ンチユリ部の軸方向線とのなす角度が最大で
    15degであることを特徴とする空気量検出装置。
JP57174630A 1982-10-06 1982-10-06 空気量検出装置 Granted JPS5965217A (ja)

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JP57174630A JPS5965217A (ja) 1982-10-06 1982-10-06 空気量検出装置

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JPS5965217A JPS5965217A (ja) 1984-04-13
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KR950009044B1 (ko) * 1987-06-17 1995-08-14 가부시키가이샤 히타치세이사쿠쇼 발열저항식 공기유량측정장치
DE3922488C2 (de) * 1989-07-08 1997-02-13 Bosch Gmbh Robert Luftmeßvorrichtung
JP7773220B2 (ja) * 2023-04-11 2025-11-19 株式会社大和鉄工所 バタフライ弁

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