JPH04500729A - 空気測定装置 - 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】 空気測定装置 背景技術 本発明は、請求項１の上位概念に記載された形式の空気測定装置に関する。

このような空気測定装置は、例えばドイツ連邦共和国特許出願公開第３２　ＤＯ Ｓ０７号、又はアメリカ合衆国特許出頭第４４９４４０５号、又はドイツ連邦共 和国特許第２９１４２７５号、又はヨーロッパ特許第００８７６２１号、又はヨ ーロッパ特許第００５４８８７号明細書から公知である。これらの明細書に開示 された空気測定装置に使用される測定抵抗器、例えば熱線又は加熱フィルムは、 温度変化に左右されるものであり、かつバイパス通路内の空気流量の変化に応じ て電気抵抗を変化させている。従って、上記測定抵抗器の出口信号が、主要流れ 通路内の空気ｊｊ光量にとっての基準値となる。しかし、このような空気測定装 置では、測定抵抗器によって検出される信号に、部分的に大きな雑音が混入され てしまう。それ故、正確な測定（ｉｎ得るために、高価な信号処理電子制御装置 が必要となる。

発明の利点 請求項１，３又は４に記載の特徴を有する本発明の空気測定装置では、実際の測 定信号と重複する雑音成分が著しく減少させられる。つまり、測定信号は、空気 測定装置の構成によってはｒｌとんど影響を受けない。

請求項１に記載の特徴を有する空気測定装置により、特に、機能特性曲線又は充 分に高い分解度を備えた特性曲線が得られる。

請求項４に記載の特徴１有する空気測定装置では、特に、スロットルバルブの種 々異なる開放角度が測定信号に影響企及ぼさない。

請求項１．３及び４に記載の特徴が組合わされると、所望される効果が著しく高 められる。

図面 本発明は、図面に示された実施例に基づいて以下に詳しく説明される。

第１図及び第２図は、内燃機関の吸入システムに使用される本発明による空気測 定装置の、それぞれ異なる実施例１示す縦断面図、 第３図は第２図による空気測定装置の平面図である。

実施例の説明 第１図に縦断面図で示された空気測定装置では、いわゆるスロットルバルブ接続 管が符号１０によって示されており、このスロットル／（ルデ接続管１０内には 主要流れ通路１１とバイパス通路１２とが形成されている。さらに、スロットル バルブ接続管１０は内燃機関の空気吸入管の一部であってもよいか、又は入口側 でこの空気吸入管と接続されていてもよい。また、上記スロットルバルブ接続管 １０は出口言で内燃機関の空気マニホルドに固定されている。

上記主要流れ通路１１とバイパス通路１２とを形成するために、貫通孔１３がス ロットルバルブ接続管１０内に設けられている。そして、この貫通孔１３は軸方 向に相前後した２つの孔１３１．１３２から構成されている。これら２つの孔の うちで第１の孔１３２は、第２の孔１３１よりも大きな直径含有しており、かつ 第２の孔１３１に対して偏心的にスロットルバルブ接続管１０内に形成されてい る。従って、上記２つの孔１３１，１３２の各軸線は偏心”ＪＫｅだけずらされ て平行に延びている。さらに、上記第１の孔１３２内にＦｉ第２の孔１３１に対 して同軸的な流れスリープ１４が差込まれている。この流れスリープ１４は、端 面の所で上記２つの孔１３１，１３２間の移行部におけるストップ面１５によっ て支持されており、かつ軸方向では固定リング１６によって保持されている。ま た、固定リング１６はスロットルバルブ接続管１０の入口範囲で固定溝１７内に はめ込まれている。さらに、この固定溝１Ｔと上記流れスリーブ１４との間には 、フィルタ又は整流器１８とスペーサリング１９とが緊締されている。以上のよ うな構成により、Ｉ！２の孔１３１と、この孔１３１に対して同軸的で第１の孔 １３２の内径よりも小さな直径を有する光れスリーブ１４とが、上記主要流れ通 路１１を形成している。これに対して、流れスリーブ１４の外筒面と第１の孔１ ３２の壁面とが、上記バイパス通路１２を形成している。そして、主要流れ通路 １１における第２の孔１３１０円笥状範囲には、スロットルバルブ２０が配置さ れており、スロットルｔＺルデ２０は調節軸２１に固定されている。この調節軸 ２１はスロットルバルブ接続１１０における支承箇所２２．２３の所で旋回可能 に支承されている。ところで、上記流れスリーブ１４の内壁はベンチュリ形状に 形成されており、かつ主要流れ通路１１内のベンチュリ形の流れ区分、つまリヘ ンチュリ区分２４として構成されて込る。このベンチュリ区分２４は、第２の孔 １３１１ＣＩｉ５Ｊいた端部に最小流れ横断面範囲２５を宵しており、かつスロ ットルバルブ蓚続管１０の人口側へ向かって拡大している。

さて、上記バイパス通路１２内には、ｌｌｌ！変化に左右される測定抵抗器２６ が配置されている。この測定抵抗器２６は熱線又は加熱フィルムによって形式さ れていてもよいが、いずれにせよ支持体２１の内部に支持されている。そして、 支持体２７は流れスリーブ１４とスロットルバルブ接続管１０との間に緊締され ており、かつ流れスリーブ１４の切欠＠２９内とスロットルバルブ接続ｖ１０の 切欠！２ａ内とにはめ込まれている。さらに、支持体２γ内には挿入体３０が挿 入されており、挿入体３０は中間区分３１と中間区分３１の上流に峻〈流入区分 ３２と中間区分３１の下流に続く流出区分３３とから構成されている。そして、 流入区分３２及び流出区分３３は、中間区分３１から間隔を置くにつれて円錐台 形状に拡大していき、流入口３４及び流出口３５の所で終わっている。この場合 。

流入口３４の横断面と流出口３５の横断面とはそれぞれ、バイパス通路１２の横 断面に等しい、このような構ａ：Ｋｓ？いて、上記測定抵抗器２６は中間区分３ １の中央に配置されている。ところで、バイパス通路１２の、支持体２７の上流 に位置する通路区分１２１が、主要流れ通路１１に対して平行に４びており、か つ主要流れ通路１１と同様に流れスリーブ１４０入口の所に開口している。これ に対して、バイパス通路１２の、支持体２７の下流に位置する通路区分１２２が 、上記通路区分１２１に対して、ひいては主要流れ通路１１に対して鋭角αを成 して延びている。その結果、バイパス通路１２から主要流れ通路１１への開口部 ４３における空気流れ方向は、主要流れ通路１１内の空気流出角度に対して鋭角 αを成すようになる。このように傾斜した空気流出角度αの訃かげで、測定抵抗 器２６によって検出される測定信号における雑音成分が著しく減少させられる。

このことは、通路区分１２２が直角に交わりながら主ｉ！！流れ通路１１に開口 する形式の公知空気測定装置に比べて、特に異なる点である。また、有利には、 上記空気流出角度αは約３０°となっている。

測定抵抗器２６の測定信号における雑音成分をさらに減少させる念めに、及び分 解度の充分な、空気測定装置の特性曲線を得るために、支持体２７における挿入 体３０の中間区分３１の横断面と流入口３４の横断面と流出口３５の横断面とが 、以下の寸法に設定されるニ ー　中間区分３１の流れ横断面とベンチュリ区分２４の最小流れ横断面範囲２５ の横断面との比は、１：８〜１：２５であり、 −中間区分３１の流れ横断面と流入口３４の横断面との比は１：１〜１：２であ り、この場合、流入区分３２の円錐角はａ°〜８°の範囲で変化してお夕、−中 間区分３１の流れ横断面と流出口３５の横断面との比は１：１〜１：２であり、 この場合、流出区分３３の円錐角は０°〜３０°の範囲で変化している。

さて、第２図及び第３図に示された空気測定装置は、第１図に示され北空気測定 装置と比べてわずかに改良されているが、構成及び作用形式においては第１図に よる空気測定装置に基本的に等しい。従って、第２図及び第３図による空気測定 装置は、第１図による空気測定装置と同じ構成部材には同じ符号を、改良された 構成部材には２００だけ数を増やされ九符号を付けられている。

第２図及び第３図による貫通孔１３は、第１図の場合と同様に、互いに直径の異 なる偏心的な２つの孔１３１．１３２から構成されている。しかし、この貫通孔 １３内に差込まれた流れスリーブ２１４は入口側でカラー２３６ｔ−有しており 、カラー２３６にはバイパス通路１２のための流入口２３７が形成されている。

また、流れスリーブ２１４はカラー２３６を介して孔１３２の壁によって支持さ れており、かつ上記２つの孔１３１．１３２間のストップ面２１５と固定リング ２１６とによって軸方向に保持されている。さらに、カラー２３６を備えた流れ スリーブ２１４と孔１３２の壁とによってバイパス通路１２が形式されている。

このバイパス通路１２は、スロットルバルブ接続管２１０の軸線に対して垂直な 軸ＩＩＩを有する流出口２３８を介して、流れスリーブ２１４によって形成され たベンチュリ区分２４の最小流れ横断面範囲２５で、又はベンチュリ区分２４の 下流で、主要流れ通路１１と接続されている。また、上記バイパス通路１２内に は挿入体３０が直接に挿入されている。この場合、挿入体３０の軸線は流入口２ ３７の軸線に一致しており、挿入体３０の端面ばカラー２３６の下面に直接接し ている。しかしながら、挿入体３０は、やはり円筒状の中間区分３１と流入区分 ３２と流出区分３３とを有しておジ、流入区分３２及び流出区分３３はそれぞれ 円錐台形状に形成されており、中間区分３１内には測定抵抗器２６が受容されて 因る。さらに、整流器２１８がバイパス通路２１８しか制限しておらず、かつカ ラー２３６の流入口２３７内に設けられている。

ところで、スロットル・ｉルデ２０の種々異なる開放角度による、測定侶号に対 する影響を取除くために、バイパス通路１２の上記流出口２３８が、主要流れ通 路１１の軸線方向で見てスロットルパルプ２０ノ１ｌｌＮ［５軸２１の正確な上 方に、しかもこの調節軸２１から間隔を置いて、設けられている。また、流出０ ２３８の横断面直径は、スロットルバルブ２０の横断面直径）約０．３倍である 。

第３図かられかるように、上記バイパス通路１２は２つの流出口２３９．２４０ を有していてもよい。その場合、これらの流出口２３９，２４０は互いに直径方 間で対向しており、かつ主要流れ通路１１の流れ方向で見てスロットルバルブ２ ０の調節軸２１の正確な上方に、つ１つスロットルバルブ２０の種々異なる角度 位置とは１係なくスロットルバルブ２０から常に一定間隔を置いｔ範囲Ｖて、そ れぞれ位置している。また、流出口２３９．２４０の横断面直径はそれぞれ、ス ロットルバルブ２０の横断面直径の０．１５倍である。

さて、適当なアイドリング制御装置を備えた内燃機関では、スロットルバルブ２ ０のまわりに案内されて電磁弁２４２によ１）ｆｌｌＩ制御されるバイパス２４ １（第２図）によって、アイドリング制御が行われる。また、バイパス２４１の 流出口は、バイパス通路１２の流出口２３８とは異なる平面上に、しかもこの流 出０２３８さ 国際調査報告

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．特に内燃機関によつて吸入される空気量を測定するための空気測定装置であ つて、ベンチユリ形の流れ区分（ベンチユリ区分）を有する主要流れ通路と、流 れ方向で見てベンチユリ区分の上流の最小流れ横断面範囲（最小横断面範囲）内 で又はベンチユリ区分の下流で、主要流れ通路に開口するバイパス通路と、バイ パス通路内に設けられて温度変化に左右される測定低抗器とが設けられている形 式のものにおいて、流入口（３４）及び流出口（３５）によつて制限される通路 範囲（３０）が、バイパス通路（１２）内に設けられており、かつ測定低抗器（ ２６）を受容する中間区分（３１）と、中間区分（３１）の上流に続く流入区分 （３２）と、中間区分（３１）の下流に続く流出区分（３３）とから構成されて おり、流入口（３４）の横断面と流出口（３５）の横断面とがそれぞれバイパス 通路（１２）の横断面に等しくなつており、中間区分（３１）の流れ横断面とベ ンチユリ区分（２４）の最小横断面範囲（２５）の横断面との比が、１：８〜１ ：２５であり、中間区分（３１）の流れ横断面と流入口（３４）の横断面との比 及び中間区分（３１）の流れ横断面と流出口（３５）の横断面との比が、それぞ れ１：１〜１：２であることを特徴とする空気測定装置。 ２．通路範囲（３０）の流入区分（３２）及び流出区分（３３）がそれぞれ円錐 台形状に形成されており、中間区分（３１）の流れ横断面と流入口（３４）の横 断面との比、又は中間区分（３１）の流れ横断面と流出口（３５）の横断面との 比が増大するにつれて、流入区分（３２）の円錐角が約８°まで、流出区分（３ ５）の円錐角が約３０°まで増大する、請求項１記載の空気測定装置。 ３．ベンチユリ区分（２４）の最小横断面範囲（２５）内における、又はベンチ ユリ区分（２４）より下流における、バイパス通路（１２）の開口部で、この開 口部の所の空気流れ方向が、主要流れ通路（１１）内の空気流れ方向に対して鋭 角（α）、有利には約３０°を成している、請求項１又は２記載の空気測定装置 。 ４．主要流れ通路（１１）内で、バイパス通路（１２）の下方開口部よりも下流 に配置されたスロツトルバルブ（２０）が、空気流を絞るために、主要流れ通路 （１１）の軸線に対して横向きに方向づけられた旋回軸線（２１）を中心として 回転可能でおり、バイパス開口部（２３８）が、主要流れ通路（１１）の上記軸 線方向で見て、スロツトルバルブ（２０）の旋回軸線（２１）から間隔を置いて この旋回軸線（２１）の正確な上方に位置しており、上記バイパス開口部（２３ ８）の横断面直径が、スロツトルバルブ（２０）の横断面直径の０．３倍よりも 大きくなつている、請求項１から３までのいずれか１項記載の空気測定装置。 ５．上記バイパス開口部が、互いに直径方向で対向する２つの開口箇所（２３９ ，２４０）に分割されている、請求項４記載の空気測定装置。