JPH11211528A - 吸気装置 - Google Patents

吸気装置

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JPH11211528A
JPH11211528A JP10011186A JP1118698A JPH11211528A JP H11211528 A JPH11211528 A JP H11211528A JP 10011186 A JP10011186 A JP 10011186A JP 1118698 A JP1118698 A JP 1118698A JP H11211528 A JPH11211528 A JP H11211528A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 吸気流量を低減することなく流量計の上流側
における吸気流れの乱れを低減し、吸気流量を高精度に
測定可能にする吸気装置を提供する。 【解決手段】 エアクリーナ１０のクリーナケース１１
は、出口管１５の上流側に接続しており、クリーナケー
ス１１の流路面積は出口管１５の流路面積よりも大き
い。流量計２０は出口管１５に取付けられており、出口
管１５の流路内にバイパス流路２１ａを有するバイパス
部材２１が張出している。整流板３０の整流部３１はク
リーナケース１１内に配置されている。乱れ４０の生じ
た吸気流れが整流部３１に沿って流れることにより、乱
れた吸気流れが同一方向に整流される。出口管１５内に
配置する場合に比べ流路面積の大きなクリーナケース１
１内に整流部３１を配設しているので、整流部３１の吸
気抵抗が小さくなり、エンジンに導入される吸気流量の
減少を防止できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、吸気装置に関し、
例えば熱式流量計を用いエンジンに導入する吸気流量を
測定する吸気装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】自動車等のエンジンに空気を導入する吸
気装置において、吸気流量を測定する流量計として熱式
流量計を用いるものが知られている。熱式流量計は流路
径に比べて体格の小さい発熱抵抗体からの熱伝達量の変
化により流路断面の一部の流速を感知し、全体の吸気流
量を測定するものである。熱式流量計は直接空気の質量
が検出できるので、吸気流量を高精度に測定できる利点
がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】熱式流量計は吸気流れ
の僅かな乱れも吸気流量の変化として測定するので、熱
式流量計の上流側で吸気流れに乱れが生じると出力変動
が増大し高精度に吸気流量を測定することができない。
熱式流量計の上流側近傍にエアクリーナを配設する吸気
装置では、クリーナエレメントを通過する際に吸気流れ
に乱れが生じ易いので吸気流量を高精度に測定すること
が困難である。熱式流量計の上流側近傍にエアクリーナ
を配設しない場合でも、熱式流量計の上流側に配設され
た流路部材の形状により吸気流れに乱れが生じる。この
ような吸気流れの乱れを低減するために、特開昭５７−
１０３０１６号公報および特開平７−１２８１０７号公
報に開示される吸気装置では、熱式流量計の上流側にお
いてエアクリーナの出口管に吸気流れを整流する整流部
材を設けている。ここで吸気流れを整流するとは、不規
則な方向に流れている吸気流れを同一方向に流れるよう
に整流することをいう。
【０００４】しかしながら、エアクリーナの出口管の流
路面積は小さいので、整流部材を配設することにより吸
気抵抗が増大する。したがって、エンジンに導入される
吸気流量が減少し、エンジン出力が低下するという問題
がある。特開平７−１２８１０７号公報に開示される吸
気装置では、流路内に直接露出するセンサ部に対し直交
するように整流板が配置されている。つまり、整流板に
沿って整流された整流板の下流方向延長上の吸気流れが
センサ部と直交している。
【０００５】このような吸気装置では、整流板は流路の
直径上に設けられており、整流板に沿った下流方向延長
上の吸気流れに近いほど乱れをより低減されている。セ
ンサ部は通常流路の直径上に位置しているが、加工誤差
や組付け誤差等により直径方向に位置がずれ易い。セン
サ部と整流板とが直交していると、整流板の下流方向延
長上の吸気流れからセンサ部が離れ易くなり、乱れの大
きな吸気流れを測定することになるので、吸気流量を高
精度に測定することが困難になる。
【０００６】流路内にセンサ部を露出させずバイパス流
路内にセンサ部を配置する場合も、バイパス流路を形成
するバイパス部材と整流板とが直交していると、加工誤
差や組付け誤差等により整流板の下流方向延長上の吸気
流れからバイパス流路の吸気入口が離れ易くなり、乱れ
の大きな吸気流れがバイパス流路内に流入することにな
るので、吸気流量を高精度に測定することが困難にな
る。
【０００７】本発明の目的は、吸気流量を低減すること
なく流量計の上流側における吸気流れの乱れを低減し、
吸気流量を高精度に測定可能にする吸気装置を提供する
ことにある。本発明の他の目的は、整流板の下流方向延
長上の吸気流れと流量計の張出部との位置ずれを低減
し、吸気流量を高精度に測定可能にする吸気装置を提供
することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項１または
６記載の吸気装置によると、流量計を配設する第１の流
路部の上流側に第１の流路部よりも流路面積の大きい第
２の流路部を配置し、第１の流路部の上流側、かつ吸気
流れを整流する整流部材の下流側に整流部を通過した吸
気流れが合流する連通部を設けている。したがって、第
２の流路部から流量計に至る吸気流れの乱れを低減する
ことができる。さらに、整流部を通過した吸気流れが第
１の流路部の上流側で合流するので、流路面積の大きな
流路内で整流部が吸気流れを整流することができる。こ
れにより整流部による吸気抵抗を低減し、エンジンに導
入する吸気流量の減少を防止することができる。
【０００９】本発明の請求項２記載の吸気装置による
と、クリーナエレメントの下流側に整流部材を配設する
ので、クリーナエレメントを通過する際に発生し易い吸
気流れの乱れを低減することができる。本発明の請求項
３記載の吸気装置によると、整流板で吸気流れを整流し
ているので、整流板に沿って吸気流れの乱れを容易に整
流することができる。
【００１０】本発明の請求項４記載の吸気装置による
と、整流板の下流側に切欠を設けることにより容易に連
通部を形成することができる。本発明の請求項５または
７記載の吸気装置によると、流量計の吸気入口と吸気出
口との整列方向に沿い、かつ流量計の張出部の張出方向
に沿う仮想平面上に整流板が配設されているので、加工
誤差や組付け誤差等があっても、整流板に沿って整流さ
れた整流板の下流方向延長上の吸気流れと流量計の張出
部との位置ずれを抑制することができる。したがって、
吸気流量を高精度に測定することができる。ここで流量
計の張出部とは、流路にセンサ部が直接露出している場
合はセンサ部を表し、バイパス流路を形成するバイパス
部材が流路に張出している場合はバイパス部材を表す。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を示す
一実施例について図１、図２および図３に基づいて説明
する。図１に示すように、吸気装置１のエアクリーナ１
０のクリーナケース１１は、第１の流路部としての出口
管１５の上流側に接続されている。第２の流路部として
のクリーナケース１１の流路面積は出口管１５の流路面
積よりも大きい。クリーナケース１１と出口管１５とは
吸気流路を形成する流路部材を構成しており、クリーナ
ケース１１と出口管１５との間は、図３に示すように溶
着部２５でシールされている。クリーナケース１１は、
同径部１２および出口管１５から同径部１２に向けて拡
径する拡径部１３を有し、同径部１２内にクリーナエレ
メント１４が装着されている。
【００１２】図１に示すように、流量計２０は出口管１
５に取付けられており、出口管１５の流路内に張出部と
してのバイパス部材２１が張出している。バイパス部材
２１は図１の点線で示すＵ字状のバイパス流路２１ａを
形成しており、バイパス流路２１ａ内に図示しない一対
の発熱抵抗体が取付けられている。回路部２２は、一対
の発熱抵抗体の発熱量の差から吸気流量を検知する。
【００１３】図１および図２に示すように、整流部材と
しての整流板３０はクリーナエレメント１４と流量計２
０との間に配設されている。さらに、整流板３０はバイ
パス流路２１ａの吸気入口と吸気出口との整列方向に沿
い、かつバイパス部材２１の張出方向に沿う仮想平面１
００上に配設されている。図３に示すように、整流板３
０は整流部３１および取付部３２を有しコ字状に形成さ
れている。整流部３１は一対の取付け部３２の間に設け
られた矩形状の板であり、出力管１５よりも上流側のエ
アクリーナ１１内に配置されている。整流部３１に沿っ
た吸気流れの下流側延長上にバイパス流路２１ａの吸気
入口および吸気出口がある。
【００１４】整流板３０は出口管１５のエアクリーナ１
０側の開口部に一体形成されている。整流板３０の２つ
の取付部３２は、出口管１５の円形開口部の直径上の２
箇所にそれぞれ連結しており、この開口部からエアクリ
ーナ１０側に延び出している。整流板３０は下流側に切
欠３０ａが形成されており、この切欠３０ａにより出口
管１５の上流側、かつ整流部３１の下流側に長さＬの連
通部３５が形成されている。連通部３５は整流部３１を
通過した吸気流れが合流する空間であり、クリーナケー
ス１１の拡径部１３内に位置している。
【００１５】クリーナエレメント１４で吸気中の異物を
除去された吸気流れには、図１に示すように吸気流れ方
向が不規則な乱れ４０が生じている。この乱れ４０が整
流板３０に沿って流れることにより、同一方向に整流さ
れる。整流された吸気流れがバイパス流路２１ａに流入
することにより、高精度に吸気流量を測定することがで
きる。
【００１６】図４に示すように、連通部３５の長さＬが
長くなると流量計２０で測定する吸気流量の出力変動の
ピーク値が大きくなり、測定精度が低下する。これは、
吸気流れが整流部３１を通過し連通部３５で合流してか
ら出口管１５に流入するまでの距離が長くなることによ
り、整流部３１で乱れを低減された吸気流れに再び乱れ
が生じるからである。
【００１７】また図５に示すように、連通部３５の長さ
Ｌが短くなり整流部３１が出口管１５に近づくと圧力損
失が大きくなる。これは、整流部３１が出口管１５に近
づくと整流部３１の配設される位置の流路面積が出口管
１５の流路面積に近づき吸気抵抗が増加するからであ
る。出力変動のピーク値および圧力損失を所定値以下に
低減するには、図４および図５から判るように、５mm≦
Ｌ≦１５mmの範囲内に整流部を配設すればよい。このよ
うに配設した整流板３０により、整流板を設けない吸気
装置に比べ図６に示すように吸気流量に関わらず流量計
の出力変動を低減することができる。
【００１８】以上説明した本発明の実施の形態を示す上
記実施例では、整流部３１が流路面積の大きなクリーナ
ケース１１内に配置されているので、整流部３１による
吸気抵抗が減少する。したがって、エンジンに導入され
る吸気流量の減少を防止できるので、エンジン出力の低
下を防止できる。さらに、整流板３０が仮想平面１００
上に配設されているので、整流部３１を通過した吸気流
れの内最も乱れを低減された吸気流れがバイパス流路２
１ａに流入する。したがって、吸気流量を高精度に測定
することができる。さらに、加工誤差および組付誤差等
によりバイパス流路２１ａの吸気入口が整流板３０と平
行にずれてもバイパス流路２１ａの吸気入口が整流板３
０の延長上に位置するので、測定のばらつきを低減する
ことができる。
【００１９】上記実施例では、第１の流路部である出口
管１５に整流部材である整流板３０を取付けたが、クリ
ーナエレメント１４の下流側に位置する第２の流路部で
あるクリーナケース１１に整流部材を取付けてもよい。
また一枚の板で整流部材を構成したが、クリーナエレメ
ント１４の下流側に位置するクリーナケース１１に配設
されるのであれば、格子状に組んだ板材で整流部材を構
成してもよい。
【００２０】また、流量計２０の吸気入口と吸気出口と
の整列方向に沿い、かつバイパス部材２１の張出方向に
沿う仮想平面１００上に配設されるのであれば、バイパ
ス部材２１の上流側の出口管１５内に整流板を配設して
もよい。また上記実施例では、第１の流路部である出口
管１５とクリーナエレメント１４を収容している第２の
流路部であるクリーナケース１１とを接続したが、クリ
ーナエレメントを収容していない第２の流路部を第１の
流路部に接続する構成にしてもよい。第２の流路部にク
リーナエレメントが収容されていなくても、流路の曲が
り、流路の角部等で吸気流れに乱れが生じるので、整流
板３０により吸気流れの乱れを低減し、流量計２０で高
精度に吸気流量を測定することができる。
【００２１】上記実施例では、車両等のエンジンに空気
を導入する吸気装置に本発明を適用したが、吸気流量を
測定する流量計を流路内に配設可能にする吸気装置であ
ればエンジン用に限らずどのような分野に本発明を適用
することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例による吸気装置を示す模式的
断面図である。
【図２】図１のII方向矢視図である。
【図３】本実施例の整流板周辺を示す部分断面図であ
る。
【図４】本実施例の連通部の長さＬと出力変動ピーク値
との関係を示す特性図である。
【図５】本実施例の連通部の長さＬと圧力損失との関係
を示す特性図である。
【図６】本実施例と整流板を配設していない従来例との
吸気流量に対する出力変動の関係を示す特性図である。
【符号の説明】
１ 吸気装置 １０ エアクリーナ １１ クリーナケース（第２の流路部、流路部材） １２ 同径部 １３ 拡径部 １４ クリーナエレメント １５ 出口管（第１の流路部、流路部材） ２０ 流量計 ２１ バイパス部材 ３０ 整流板（整流部材） ３０ａ 切欠 ３１ 整流部 ３２ 取付け部 ３５ 連通部 ４０ 吸気乱れ

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 吸気流路を形成する流路部材であって、
    第１の流路部と、前記第１の流路部の上流側に位置し前
    記第１の流路部よりも流路面積の大きい第２の流路部と
    を有する流路部材と、 前記第１の流路部に配設され、吸気流量を測定する流量
    計と、 吸気流れを整流する整流部を前記第２の流路部内に有
    し、前記第１の流路部の上流側、かつ前記整流部の下流
    側に前記整流部を通過した吸気流れが合流する連通部を
    設けている整流部材と、 を備えることを特徴とする吸気装置。
  2. 【請求項２】 クリーナエレメントが前記第２の流路部
    内に設置され、前記クリーナエレメントの下流側に前記
    整流部材が配設されていることを特徴とする請求項１記
    載の吸気装置。
  3. 【請求項３】 前記整流部材は整流板であることを特徴
    とする請求項１または２記載の吸気装置。
  4. 【請求項４】 前記整流板の下流側に切欠を設けること
    により前記連通部を形成していることを特徴とする請求
    項３記載の吸気装置。
  5. 【請求項５】 前記流量計は前記第１の流路部の流路内
    に張出す張出部を有し、前記整流板は、前記流量計の吸
    気入口と吸気出口との整列方向に沿い、かつ前記張出部
    の張出方向に沿う仮想平面上に配設されていることを特
    徴とする請求項３または４記載の吸気装置。
  6. 【請求項６】 吸気流路を形成する流路部材であって、
    吸気流量を測定する流量計を配設するための第１の流路
    部と、前記第１の流路部の上流側に位置し前記第１の流
    路部よりも流路面積の大きい第２の流路部とを有する流
    路部材と、 吸気流れを整流する整流部を前記第２の流路部内に有
    し、前記第１の流路部の上流側、かつ前記整流部の下流
    側に前記整流部を通過した吸気流れが合流する連通部を
    設けている整流部材と、 を備えることを特徴とする吸気装置。
  7. 【請求項７】 流路内に張出す張出部を有し、吸気流量
    を測定する流量計と、 前記流量計の上流側に配設され、前記流量計の吸気入口
    と吸気出口との整列方向に沿い、かつ前記張出部の張出
    方向に沿う仮想平面上に配設されている整流板と、 を備えることを特徴とする吸気装置。
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DE102013216348A1 (de) 2012-08-21 2014-05-15 Denso Corporation Einlassvorrichtung

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