JPH0736103Y2 - エアフローメータ付きスロットル装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 A.産業上の利用分野 本考案は、エアフローメータ付きスロットル装置に関す
る。

B.従来の技術 第１図および第２図は本出願人が先に提案したエアフロ
ーメータ付きスロットル装置の一例を示すものである。

図において、スロットルボディ１にはスロットルバルブ
２が軸３により回動可能に軸支され、その上流にはスロ
ットルボディ１内の吸気通路４を横断して熱線式エアフ
ローメータ５が設けられている。このエアフローメータ
５は、スロットルバルブ２の上流に吸気通路４を横断し
て設置される本体5aと、吸気通路４の上流を向いて本体
5aに開口する空気入口5bと、この空気入口5bの近傍に設
けられ通電加熱される熱線5cと、空気入口5bに連なり本
体5aの内部にその延在方向に形成された通路5dと、この
通路5dの空気入口5bとは反対側で連なり本体5aの両側面
と下面とに開口する空気出口5eとを有し、通路４内を通
過する空気流量を熱線5cの抵抗値から検出する。

一方、スロットルボディ１にはスロットルバルブ２をバ
イパスするバイパス通路７が設けられ、そこにアイドル
コントロールバルブ６が設けられる。バイパス通路７
は、スロットルバルブ２の上流に開口する空気入口7aと
スロットルバルブ２の下流に開口する空気出口7bとの間
を連通し、空気入口7aからバイパス通路７に流入する空
気はアイドルコントロールバルブ６で流量調節されエン
ジン燃焼室に向かう。したがって、このアイドルコント
ロールバルブ６によってアイドル時の回転数を制御でき
る。

この従来装置では、第８図（ａ）に示すように、熱線式
エアフローメータ５の空気出口5eとアイドルコントロー
ルバルブ６の空気入口7aとが吸気通路４の軸芯4Xを中心
に互いに90度の角度を持って形成されている。また、
（ｂ）に示すように、アイドルコントロールバルブ６の
空気出口7bは、空気入口7aに対して約90度の角度を持
ち、エアフローメータ５の空気出口5eと同一線上に並ん
で形成されている。

C.考案が解決しようとする課題 しかしながら、従来のスロットル装置においては、特に
スロットルバルブ２がほぼ閉じている状態での空気流量
の測定精度が悪いという問題があった。

本考案者は計測精度が悪い原因を鋭意検討した結果、次
のような結論に達した。

スロットルバルブ２がほぼ閉じている状態においては、
吸気通路４内では空気入口7aと空気出口7b間で約−500m
mHgの差圧が生じる。空気入口7aと空気出口7b間の流量
はアイドルコントロールバルブ６の開口面積に比例して
決まる。このような条件下で吸気通路４内の流速分布を
測定すると、アイドルコントロールバルブ６の空気入口
7a近傍の流速が最大であり、エアフローメータ５の空気
出口5eの近傍の流速はあまり早くない。そのため、実際
にアイドルコントロールバルブ６を通過する空気流量と
エアフローメータ５で測定される空気流量との間に誤差
が生じ、測定精度が悪い。

本考案の技術的課題は、この種のスロットル装置におけ
る空気流量の計測精度を高めることにある。

D.課題を解決するための手段 実施例を示す第１図〜第３図により本考案を説明する
と、本考案に係るスロットル装置は、スロットルボディ
１内に回転可能に配設され吸気通路４の開口面積を制御
するスロットルバルブ２と、スロットルバルブ２の上流
と下流とを連通するバイパス通路７と、このバイパス通
路７に設置されスロットルバルブ２をバイパスする空気
流量を調節してエンジンのアイドル回転数を制御するア
イドルコントロールバルブ６と、吸気通路４内に設けら
れた熱線式エアフローメータ５とを有する。

バイパス通路７は、スロットルバルブ２の上流の吸気通
路４に面するようにスロットルボディ１に設けられた空
気入口7aと、スロットルバルブ２の下流の吸気通路４に
面するようにスロットルボディ１に設けられた空気出口
7bとを連通する。

エアフローメータ５は、スロットルバルブ２の上流に吸
気通路４を横断して設置される本体5aと、吸気通路４に
面して本体5aに開口する空気入口5bと、この空気入口5b
の近傍に設けられ通電加熱される熱線5cと、空気入口5b
に連なり本体5aの内部にその延在方向に形成された通路
5dと、通路5dの空気入口5bとは反対側で連なる吸気通路
４に面して本体5aに開口する空気出口5eとを有し、通路
5d内を通過する空気流量を熱線5cの抵抗値から検出する
ものである。

そして上記技術的課題は、例えば第３図に示すように、
バイパス通路７の空気入口7aを、熱線式エアフローメー
タ５の空気出口5eに対して吸気通路４の軸芯4Xを中心に
振り分けられたほぼ±30度の範囲内に開口することによ
り解決される。

E.作用 吸気通路内流速が最大値をとるバイパス通路入口7a近傍
にエアフローメータ５の空気出口5eが配置されて、エア
フローメータ５内を通過する空気流量がバイパス通路７
を通過する空気流量とほぼ比例する。その結果、エアフ
ローメータ５によるバイパス空気流量の計測精度が向上
する。

なお、本考案の構成を説明する上記Ｄ項およびＥ項で
は、本考案を分かり易くするために実施例の図を用いた
が、これにより本考案が実施例に限定されるものではな
い。

F.実施例 本考案にかかるスロットル装置は第１図および第２図に
示したものと基本構造は全く同一であり、バイパス通路
７の空気入口7aと空気出口7bの開口位置が異なるだけで
ある。

すなわち、第３図に示すように、エアフローメータ５の
空気出口5eとバイパス通路７の空気入口7aとのなす角度
θが30度になるようにするとともに、バイパス通路出口
7bとエアフローメータ５の空気出口5eのなす角度φが90
度になるようにしている。

すなわち、この種のスロットル装置においてはバイパス
通路入口7a近傍の流速が最大値をとるから、その最大流
速の近傍にエアフローメータ５の空気出口5eを配置す
る。これにより、エアフローメータ５内を通過する空気
流量がバイパス通路７を通過する空気流量とほぼ比例
し、もって、エアフローメータ５の計測精度が向上す
る。

本考案者は、第４図（ａ）〜（ｅ）に示すようなエアフ
ローメータ空気出口5eとバイパス通路入口7aの位置関係
をパラメータにしてΔQ/Q（エアフローメータ５による
測定空気流量／吸気通路に流入する空気流量）を縦軸に
流入空気流量Ｑを横軸にとり両者の関係を測定した。上
記パラメータとしてθ＝０°，±30°,45°,90°を選ん
で測定したところ、第５図〜第７図に示すような結果が
得られた。

第５図によれば、θ＝０°に設定することにより−2.8
〜1.8％の精度が得られ、第６図によれば、θ＝±30°
に設定することにより−2.2〜４％の精度が得られた。
さらに、第７図によれば、θ＝45°に設定することによ
り−6.0〜1.6％の精度となり、θ＝90°に設定すること
により−7.2〜0.8％の精度となった。その結果、ほぼθ
＝±30°ならば所望の計測精度が達成できることが確認
された。

なお、以上の実施例においては、バイパス通路出口7bと
エアフローメータ空気出口5eとがなす角度φを90度に設
定したが、これに限定されない。

G.考案の効果 本考案によれば、バイパス通路の空気入口が、熱線式エ
アフローメータの空気出口に対して吸気通路の軸芯を中
心に振り分けられたほぼ±30度の範囲内に開口するよう
にしたので、吸気通路内流速が最大値をとるバイパス通
路入口近傍にエアフローメータの空気出口が配置され
て、エアフローメータ内を通過する空気流量がバイパス
通路を通過する空気流量とほぼ比例し、もって、エアフ
ローメータによるバイパス空気流量の計測精度が向上す
る。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本考案にかかるスロットル装置の
一例を説明し、第１図が縦断面図、第２図がバイパス通
路入口を含む面で切断した縦断面図、第３図がエアフロ
ーメータ空気出口とバイパス通路入口との位置関係の一
例を示す図、第４図がエアフローメータ空気出口とバイ
パス通路入口との位置関係をパラメータとしたときの測
定精度を説明する図、第５図〜第７図が第４図の各条件
での測定結果を示すグラフである。 第８図が従来装置のエアフローメータ空気出口とバイパ
ス通路入口との位置関係を示す図である。 1:スロットルボディ 2:スロットルバルブ 3:軸、4:吸気通路 5:熱線式エアフローメータ 5a:本体、5b:空気入口 5c:熱線、5d:通路 5e:空気出口 6:アイドルコントロールバルブ 7:バイパス通路、7a:空気入口 7b:空気出口

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ０２Ｄ 33/00 ３１８ Ｊ

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】スロットルボディ内に回転可能に配設され
   吸気通路の開口面積を制御するスロットルバルブと； このスロットルバルブの上流の吸気通路に面するように
   前記スロットルボディに設けられた空気入口と、スロッ
   トルバルブの下流の吸気通路に面するように前記スロッ
   トルボディに設けられた空気出口とを連通するバイパス
   通路と； このバイパス通路に設置され、前記スロットルバルブを
   バイパスする空気流量を調節してエンジンのアイドル回
   転数を制御するアイドルコントロールバルブと； 前記スロットルバルブの上流に前記吸気通路を横断して
   設置される本体と、吸気通路に面して前記本体に開口す
   る空気入口と、この空気入口の近傍に設けられ通電加熱
   される熱線と、前記空気入口に連なり前記本体の内部に
   その延在方向に形成された通路と、この通路の空気入口
   とは反対側で連なり吸気通路に面して前記本体に開口す
   る空気出口とを有し、前記通路内を通過する空気流量を
   熱線の抵抗値から検出する熱線式エアフローメータとを
   有し； 前記バイパス通路の空気入口が、前記熱線式エアフロー
   メータの空気出口に対して前記吸気通路の軸芯を中心に
   振り分けられたほぼ±30度の範囲内に開口されているこ
   とを特徴とするエアフローメータ付きスロットル装置。