JPS5965217A - 空気量検出装置 - 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】 〔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膜検出装置に係る。

〔従来技術〕

従来、種々の内燃機関用空気、Ｌ［検出装置が提案され
ておシ、例えば特開昭５５−３７５５５号公報に開示さ
れている空気（ｄ検出装置では、エアクリーナから吸入
された空入は１ｍ　’Ｒｔｉ通路のベンチュリ部を通り
、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１１１７路が
設けられ、このバイパス通路内には１１＆熱抵抗（ホッ
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（ｉ
ｌ−通りエンジンへ供給される全空気流足を示し、その
１８号は、例えばコントロール・ユニットへ人力さｔシ
、最適な必要燃料流ｔＩ′Ｌのｔ１算に利１ｆ１される
。そして、このコントロール・ユニットにより計算され
たｔｒｔ適必要燃料流を辻に基づき、インジェクタを制
御し、燃料をエンジンへ供給する。

し力・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った空気は、例えば渦巻
をご尾生じ、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′〃を匂え、
感熱抵抗の出力を乱し、誤った空気流量を示すという欠
点を有している。

寸た、内燃機関では吹き返し等の現象により、カーボン
や油層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ｆ＝Ｊ冶し、そのだ
めその検出出力が乱されるという欠点もある。

ぞして、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；１４造の空気°昂
検出装置を提案している。

まず、第１図ないし第２図に基づき水出トλ１人が提案
している空気預検出装飴を説明する。

第１図において、エアクリーナ１は、その内面中央部に
ベンチュリ部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、スロットル・パルプ４
、及び燃料インジェクタ６が取り付けられている。工゛
ｒクリーナ１のフィルター５を通って来た空気は空気通
路２のベンチュリ部３を通り、インジェクタ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Ｑムを検出し、この４？
出イ直に基づき、コントロール・ユニット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
てインジェクタ６の燃料噴射時間が制御される。

ベンチュリ部３を有する空気通路２を含むスロットル本
体は、例えばアルミニウムダイキャストによシ形成され
、ベンチュリ部２には、さらにバイパス空気通路８がス
ロットル本体内に形成されている。このバイパス避路の
入口は、空気通路２の上部のエアボーン部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
ュリ部６の最狭部に形成されたスリン）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
ＦＡ製のパイプ１２が取り付けられている。

ぞ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抵抗体、即ち熱線１３
が設けられている。

バイパス柴気辿路８内に配置されている熱線１３は、通
常、二個の熱線から成る。これらの熱線は、ブリッジ回
路の二押を形成している。

スロットル本体の空気通路２を流れる空気流量ＱＡは、
一般に、ベンチュリ部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、例えば渦巻等により乱され易
い。そして、本出願人によっ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忙基づくものであ
る。即ち、バイパス通路８の、熱線１３の上流部分の長
さｔを、バイパス通路８の直径りに対し、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、１１゛にに熱線」二流部分の
長さは、スロッ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と、＝　ｔｉ
ｔむｊ“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−ｊる目的で、望気曲路８の上流入口部には、所定の
＋ｌｌｌにで曲げられたパイプ１２が取シ付けられてい
る。このパイプ１２は、例えば金属パイプであり、フラ
ンジ都１４が溶接等により取り角けられている。７ラン
ク部１４を持つこの曲けられたパイプ１２？よ、ネジ１
５により、スロットル不休のランドｎ１ＮＯにしっかり
と固定されている。さらにこのランド部には、例えば金
属製の支持部材１６がネジ１７により取り付けられ、こ
の支」）部１ｆＡ’　ｌ　６　ｒＪｌ、曲がったパイプ
１２ｔさらにしっかりと支Ｊ′ｊｉ−ている。

この曲がりパイプ１２の入ロυ１ＪＬ７１郡ｔユ、図か
らも明ら〃・なように、ベンチュリ部３の上部投影部の
内部に、かつベンチュリ部３の軸方向線に対しほぼ直角
外面に沿って開口され、出口開口部は熱線１３の上流の
バイパス通路に１１１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３ＬＩＪ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１
３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
や油滴はベンチュ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しへるだ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沖ｊ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。ぞして、この問題がなぜ発生しだかを検討し
た時、曲がりパイプ１２の人口開口部がベンチュリ部３
の軸方向線に対して正確に直角にし１］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の人口開口部がベンチュ
リ８弘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１２０曲がシ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７τｌ５１０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ｈ１検出装置は極端に大きな出力を生じ、との動圧
の受は度合によって出力が大さ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−ｉｌ
：、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ュリ
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、これによって曲がシバイブの入口開
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
ベンチュリ部３の軸方向線Ｃ（ベンチュリ部３の中心軸
線に対して平行移動したもの）に対して切断線りで示す
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Ｐ７９Ｌに対して、入口開口部１８の最
下端部１８ｄまでの距離ｔは短かくなっているものであ
る。従って、吸入空気の流れはベンチュリ部３の軸方向
線に沿って流れるわけであるが、曲がりパイプ１２０入
ロ開ロ部１８はいずれの空気流Ｍ検出装置においても逃
げ角０の存在によって吸入空気流の動圧を受けないよう
になっている。このためいずれの空気流（ｉ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Ｌ・いで、逃げ角θど空気量検出装置の出力の
変化率の関係を説り］する。横軸は逃げ角θの値を表わ
しており、Ｑｄｅｇは曲がりパイプ１２０入ロ開ロ部１
８とベンチュリ部３の軸方向線が直角にある時を示し、
＋側は入１」開口部１８が動圧を受けるように開口しで
いる時を示し、−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υ１１０している時を示してい
る。縦軸は内燃様関に吸入される空気量を一定（２ｏｌ
（ｙ／ｈ　）に保ち、逃げ角θが□　ｄｅｇ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＋側の、嚇汀、
すなわち曲がシバイブ１２０入ロ開ロ部１８が吸入空気
流の促１圧を受ける時出力は太きく変動してかり、曲が
シバイブ１２の人口開口部１８が」−側の逃げ角θを有
していると、個々の空とその出力も大きくばらつくこと
がわかる。一方、曲がねパイプ１２の逃げ角θが一側の
揚台、ずなわち、曲がりパイプ１２の人口開口部１８が
吸入柴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、曲がシバイブ１２
の入口開口部１８が一側の逃げ角θ分有しておれば、個
々の空気幇検出装ばてその逃げ角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１２０入ロ開ロ部１８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−ｈ工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８慮して提案さ
れたものであるが、更に空気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の人口開口部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パイプくス通路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（２０Ｋｙ／　
ｂ　）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−１ｊ’＋　ｄｅｇ以上にするとＩｌｌ力の変動
率が急激に太ｆ３　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だめと考えられる。

したがつて、逃げ角θは最大−１５’ｄｅｇ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、曲がシバイブ１２の曲がり角度の誤差範囲は通′畠
±５　ｄｅｇである。しだがって、曲がりノくイブ１２
をエアホーン部９のランド１０へ取り付ける時の取（＝
Ｊ誤差を＋２　ｄｅｇとすると、総合的な逃げ角θの誤
差は＋７　ｄｅｇ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１８がベンチュリ部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θｌ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θｌはｇ　ｄｅｇ
に設定されている。そうすると、総合的な誤差が＋側の
最大で＋７　ｄｅｇとなった時、その逃げ角θはθ＝　
＋７　ｄｅｇ　−８ｄｅｇ＝−１ｄｅｇとなり、 一方総合的な誤差が一側の最大で−７ｄｅｇとなった時
、その逃げ角θは θ＝　−７ｄｅｇ−ｓ　ｄｅｇ＝−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Ｋｆ
ｌ’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θｌ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Ｉ：Ｆ曲がりパイプ１２の先端の入口開口部１
８が切断角θｌをもっ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が所定の値となっ
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５、曲がり
パイプ１２の曲げ角θ２は９０’以下で８２ｄｅｇて曲
げられている。しだがって、曲がりパイプブ１２をラン
ドＩＯに［制定した１１狐入ロ開ロ部］８は第３図と同
様に逃げ角σを有する形となる。このため空気流の動圧
は第３図と同様に人口開口部１８に作用しなくなＺ）も
のである。

今、曲がりパイプ１２の曲げ角θ２を８２　ｄｅｇに決
めた理由上）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、
＋７　ｄｅｇである。したがって、取付誤差が＋側のが
、大で＋７　ｄｅｇとなった時、逃げ角θはθ＝＋７ｄ
ｅｇ＋８２ｄｅｇ＝８９ｄｅｇ　（＝−１ｄｅｇ）と々
す、 一方、取付誤差が一側の最大で−７ｄｅｇとなった時、
逃げ角θは ０＝−７ｄｅｇ＋８２ｄｅｇ＝７５ｄｅｇ（＝−１５ｄ
ｅｇ）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を所定個に遠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、空気流の動圧が人口開口部１８に加わらな
い、人口開口部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人口開口
部を個々の空気ｍ、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であるため、個々の空気ｈ１．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窒気量検出装間の断面
図、第２図は第１　Ｌ’２１の■−■矢視図、第３図は
本発明の一実施例になる空気ｈ１・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
憚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Ｊ
ｉ１、検出装置の要部断面図である。 ２・・・空気通路、３・・・ベンチュリ部、４・・・ス
ロットルハルツ、８・・・バイバス通路、９・・・エア
ホーン部、ｌＯ・・・ランド部、１１・・・スリット、
１２・・・曲がりパイプ、１３・・・熱線、１８・・・
人口開口部、θ・・・逃１ 第　唾 第　２　口 ／７　　１０ 第　３の 躬　４０ 沸け酌（ｄｅ’Ａ　） ′ｆ５’ｆ”　７４　（ｄ−ｅ３　） 鱈６　凶 ８

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、内燃磯関に空気を供給する空気通路の途中に形成さ
   れたベンチュリ部と、前記ベンチュリ部の上流に開口し
   前記漬込通路を迂回して前記ベンチュリ部に開口するバ
   イパス通路と、前記・くイノくス通路の途中に設けられ
   た空気ｈ１−検出手段とを備えた空気ｔｆｉ検出装置に
   おいて、人口開口部が前記空気通路に開口し出口間１」
   部が１ｆｉＪ記空気、叶検出手段の上流の前記バイパス
   通路に開口する曲がりノくイブが設けられ、前記曲がり
   ノくイブの前記入口開口ｆＳ１１は１）ＩＪ記宅気通路
   を流れる空気流の動圧を受けない方向に開］」されてい
   ることを特徴とする空気量検出装置１イ、。 ２　、１１！１′、−１’ｌ’請求の範囲第１項におい
   て、前記曲がシバイブのＦｉｉＪ記人ロ開ロ部は前記ベ
   ンチュリ部の軸方向線に対して空次−流入方向側に最大
   １５　ｄｅｇのＩ館囲で顛いて開［」されていることを
   特徴とする空気■−検出装聞、。 ３、特許請求の範囲第２項において、前記曲がりパイプ
   のＯｉＪ記入記入口開０部上端部から前記バイパス通路
   の中心１抽線までの距離りと、前記曲がりパイプの＋ｉ
   ｉＪ記人ロ開ロ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ｔはＬ＞ｔ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
   ンチュリ部の軸方向線とのなす角度が最大で１５　ｄｅ
   ｇであることを特徴とする空気膜検出装置。 ４、特、５／［請求の範囲第３項において、空気量検出
   手段は熱線式空気量検出手段である空気１在検出装置。