JP2003042885A - 圧力検出構造 - Google Patents
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Abstract
て、排気ガスや吸入空気中に含まれる水蒸気が凝結する
ことによって発生する水滴の堆積を防止した内燃機関の
圧力検出構造を提供すること。 【解決手段】 圧力検出装置6及び金属製管5bの周囲
を、ステンレスや圧延鋼材などからなる金属製板8で覆
っている。この金属製板8において、一方の面は、エン
ジン1の熱を圧力検出装置6及び金属製管5bに伝達す
るために、ねじ9によりエンジン1と固定されており、
他方の面は、車輌走行中に侵入してくる風から圧力検出
装置6及び金属製管5bを保護するために、圧力検出装
置6及び金属製管5bを遮蔽するように配置されてい
る。それよって、圧力検出装置6の内部に水滴14が堆
積してしまうことを防止できたり、金属製管5bに堆積
した水滴14が、振動などによって圧力検出装置6へ侵
入してしまうことを防止できる。
Description
や排気管など、内燃機関の吸排気系統を構成する管部材
に取り付けられ、管部材の内部と連通する圧力導入管を
介して吸排気系統内の圧力を導入し検出するようにした
圧力検出構造に関する。
て、排気ガス中に含まれる黒煙を除去するために、DP
F(ディーゼル・パティキュレート・フィルタ)と呼ば
れる黒煙除去装置が実用化されつつある。
管32に接続して設けられ、エンジン33から排気マニ
ホールド34を介して排出される排気ガス中に含まれる
黒煙をフィルタに捕集させ、大気中へ黒煙の排出を防ぐ
ものである。
せると、フィルタには黒煙が堆積してしまい、それによ
って、フィルタが目詰まりを起こすため、例えば、フィ
ルタに詰まった黒煙をヒーターなどを用いて定期的に焼
却して、詰まった黒煙を除去している。
タ上流とフィルタ下流との圧力差あるいはフィルタ上流
と大気圧との圧力差によって検出しているので、フィル
タ上流の圧力を検出するために、DPF31とエンジン
33との間には、金属製管35及びゴムホース36を介
して、圧力検出部37aを有する圧力検出装置37が設
けられている。
うに、矢印38aの向きに流れてくる排気ガスの一部が
矢印38bの向きに流れて、金属製管35及びゴムホー
ス36、圧力検出装置37の内部に入り込んでしまい、
そして、金属製管35及びゴムホース36、圧力検出装
置37が低温にさらされると、排気ガス中に含まれる水
蒸気39は凝結して水滴40になってしまうことであ
る。
侵入すると、圧力検出部37aに応力が加わるため、特
性が変化してしまうという課題があった。
入空気中に含まれる水蒸気の凝結を防止した手段として
は、例えば、日本電装公開技報No.52−054のよ
うに、圧力検出装置自体を、高温のエンジン冷却水が導
かれて加熱されているスロットルボディやラジエターに
対し設置して、エンジンの熱により加熱、保温すること
により、吸入空気中に含まれる水蒸気の凝結を防止した
ものがある。
開技報52−054に記載の手段では、車輌走行中に侵
入してくる風により圧力検出装置自体が冷えてしまうこ
とにより、圧力検出装置を十分に加熱、保温することが
できないという問題がある。
ては、吸入空気中に含まれる水蒸気が凝結して水滴にな
ってしまうため、この水滴が圧力検出装置の内部に堆積
し、圧力検出装置の特性が変化してしまう。
とができたとしても、圧力検出装置に圧力を伝達するた
めの圧力導入管の内部までは十分に暖めることができな
いという問題がある。
滴が圧力導入管の内部に堆積してしまい、圧力導入管の
内部が閉塞し、圧力検出装置の応答性が悪化する。
み、圧力検出装置または圧力導入管の内部において、排
気ガスや吸入空気中に含まれる水蒸気が凝結することに
よって発生する水滴の堆積を防止した内燃機関の圧力検
出構造を提供することにある。
関の圧力検出構造は、内燃機関の吸排気系統を構成する
管部材に取り付けられ、管部材の内部と連通する圧力導
入管を介して吸排気系統内の圧力を検出する圧力検出装
置を備えた内燃機関の圧力検出構造において、圧力検出
装置を発熱体から熱伝達可能な位置に配置して、圧力検
出装置の周囲を保護部材で覆ったことを特徴としてい
る。
置に配置したことにより、発熱体の熱によって圧力検出
装置を加熱することができ、さらに、圧力検出装置の周
囲を断熱部材で覆ったことにより、車輌走行中に侵入し
てくる風が圧力検出装置に直接当たらないので、圧力検
出装置を保温することができる。
ては、水蒸気が圧力検出装置側に侵入したとしても、排
気ガスや吸入空気中に含まれる水蒸気は凝結しないた
め、圧力検出装置の内部に水滴が堆積してしまうことを
防止できる。
は、内燃機関の吸排気系統を構成する管部材に取り付け
られ、管部材の内部と連通する圧力導入管を介して吸排
気系統内の圧力を検出する圧力検出装置を備えた内燃機
関の圧力検出構造において、少なくとも圧力導入管の中
間部分より圧力検出装置側の圧力導入管の一部分を発熱
体から熱伝達可能な位置に配置したことを特徴としてい
る。
の圧力導入管の内部に水滴が存在すると、振動などによ
って圧力検出装置へ水滴が侵入してしまう虞があるが、
請求項2に記載の発明によれば、発熱体の熱によって圧
力導入管を加熱することができるため、請求項1に記載
の効果と同様に、排気ガスや吸入空気中に含まれる水蒸
気は凝結しないので、振動などによって圧力検出装置へ
水滴が侵入してしまうことを防止できる。
は、圧力導入管の中間部分より圧力検出装置側の圧力導
入管の一部分の周囲を保護部材で覆ったことを特徴とし
ている。
項1に記載の効果と同様に、車輌走行中に侵入してくる
風が圧力導入管に直接当たらないので、圧力導入管の中
間部分より圧力検出装置側の圧力導入管の一部分を保温
することができる。
において、排気ガスや吸入空気中に含まれる水蒸気は凝
結しないため、振動などによって圧力検出装置へ水滴が
侵入してしまうことを防止できる。
は、保護部材は断熱材であることを特徴としている。
ら発生する熱が外部へ逃げることを防止できるため、圧
力検出装置や圧力導入管の一部をより保温することがで
き、請求項1または3に記載の効果をより発揮すること
ができる。
は、発熱体からの熱伝達可能な位置とは、内燃機関の作
動時において、圧力検出装置または圧力導入管の一部分
の内部温度が60℃以上になる位置であることを特徴と
している。
Kg中に含まれる水蒸気の量は、最大でも150gであ
るということが分かっている。
の場合の露点は60℃であるため、圧力検出装置または
圧力導入管の一部分の内部温度を60℃以上に保つこと
ができれば、水蒸気は凝結しない。
圧力検出装置または圧力導入管の一部分の内部におい
て、排気ガスや吸入空気中に含まれる水蒸気は凝結しな
いため、上記請求項1から4の効果を確実に得ることが
できる。
は、内燃機関の吸排気系統を構成する管部材に取り付け
られ、管部材の内部と連通する圧力導入管を介して吸排
気系統内の圧力を検出する圧力検出装置を備えた内燃機
関の圧力検出構造において、圧力導入管の最小断面積を
12mm2以上にしたことを特徴としている。
ると、水の表面張力により、水は圧力導入管の内壁面に
付着したままであることが我々の実験により分かった。
圧力導入管の内部において、排気ガスや吸入空気中の含
まれる水蒸気が凝結して水滴になったとしても、この水
滴を管部材側へ落とすことができる。
が堆積しないため、圧力検出装置の応答性の悪化を防止
することができる。
は、管部材から圧力導入管へ伸びる取り出し口を、管部
材の上方側に設けたことを特徴としている。
に記載の効果と同様に、圧力導入管の内部において、排
気ガスや吸入空気中の含まれる水蒸気が凝結して水滴に
なったとしても、この水滴を管部材側へ落とすことがで
きる。
しないため、圧力検出装置の応答性の悪化を防止するこ
とができる。
は、圧力検出装置に近づくほど、圧力導入管の位置が高
くなるように設けたことを特徴としている。
に記載の効果と同様に、圧力導入管の内部において、排
気ガスや吸入空気中の含まれる水蒸気が凝結して水滴に
なったとしても、この水滴を管部材側へ落とすことがで
きる。
しないため、圧力検出装置の応答性の悪化を防止するこ
とができる。
は、圧力導入管は、管部材の内部へ突出した突出部と、
この突出部において、管部材の内部に開口し吸排気系統
内の圧力を取り入れるための圧力取り入れ口とを備え、
この圧力取り入れ口は、内燃機関の作動時に発生する気
体の流れる方向と直交する断面をみたときに開口してい
ることを特徴としている。
入れ口から侵入する排気ガスや吸入空気の量を低減する
ことができるため、圧力検出装置及び圧力導入管に堆積
する水滴や不純物の量を低減することができる。
造は、請求項1乃至9の何れか1つに記載の内燃機関の
圧力検出構造は、圧力検出装置とエンジンと該エンジン
から排出される黒煙を除去する黒煙除去装置とを有する
車輌用の排気システムに用いられ、圧力検出装置は、前
記黒煙除去装置の上流側及び下流側の少なくともどちら
か一方に圧力導入管を介して設けられたことを特徴とす
る内燃機関の圧力検出構造。
に、エンジンと黒煙除去装置との間に圧力検出装置を設
ける必要があるが、この圧力検出装置や圧力導入管の内
部に、排気ガスや吸入空気中に含まれる水蒸気が凝結し
て水滴になったものが堆積してしまう。
流側の少なくともどちらか一方に、請求項1乃至9の何
れか1つに記載のような圧力検出構造を設けたことによ
り、圧力検出装置や圧力導入管の内部における水滴の堆
積を防止することができる。
車輌用ディーゼルエンジンのDPF(ディーゼル・パテ
ィキュレート・フィルタ)と排気マニホルドとの間にお
ける排気管内部の圧力を検出する内燃機関の圧力検出構
造に適用した一実施形態を、図面に従って説明する。
出構造を示し、図2には、本実施形態における圧力検出
装置及び圧力導入管の内部の温度と相対湿度を測定した
結果を示す。
には、排気マニホルド2を介して排気管3が接続されて
おり、この排気管3と連通してDPF4が設けられてお
り、さらに、排気マニホルド2とDPF4との間の排気
管3上には、排気管3と連通している金属製管5aが接
続されている。
有した圧力検出装置6は、金属製管5a、5b及びゴム
ホース7a、7bを介して排気管3と漏れなく連通して
おり、それによって、エンジン1の排気マニホルド2と
DPF4との間の排気管3内部の圧力を検出することが
できるようになっている。
続する位置の内壁は、なだらかなテーパー壁11となっ
ており、それにより、後述するゴムホース7aの内部で
凝結した水滴14が排気管3の内部へ落ちやすくなって
いる。
構造において、エンジン1から排出される排気ガスの流
れについて簡単に説明する。
ニホルド2を介して水蒸気12を含んだ排気ガスが排出
される。
の向きに進みDPF4に侵入するが、その一部は矢印1
3bに示す向きに進み、金属製管5aからゴムホース7
a、金属製管5b、ゴムホース7a、更には圧力検出装
置6の内部に侵入する。
a、5b、ゴムホース7a、7bが低温にさらされる
と、金属製管5aから侵入した排気ガスの温度は急激に
低下するため、排気ガス中の含まれる水蒸気12が凝結
して水滴14になる。
ように、圧力検出装置6及び金属製管5bの周囲を、ス
テンレスや圧延鋼材などからなる金属製板8で覆ってい
る。
ンジン1の熱を圧力検出装置6及び金属製管5bに伝達
するために、ねじ9によりエンジン1と固定されてお
り、他方の面は、車輌走行中に侵入してくる風から圧力
検出装置6及び金属製管5bを保護するために、圧力検
出装置6及び金属製管5bを遮蔽するように配置されて
いる。
するために、金属製管5bは金属製板8に接続された金
属製ステー10と固定されている。
ジン1の作動時には、エンジン1の表面の温度は非常に
高くなるので、図2(a)に示されるように、この熱が
金属製板8及び金属製ステー10を伝わり、圧力検出装
置6及び金属製管5bの内部を暖めることができる。
を遮蔽するように配置したことにより、車輌走行中に侵
入してくる風が圧力検出装置6及び金属製管5bに直接
当たらないので、圧力検出装置及び金属製管5bを保温
することができる。
れるように、圧力検出装置6及び金属製管5bの内部の
相対湿度を低下させることができる。
5bの内部において、水蒸気12が金属製管5a、5b
及びゴムホース7a、7bを伝って圧力検出装置6及び
金属製管5b側に侵入したとしても、排気ガス中に含ま
れる水蒸気は凝結しない。
4が堆積してしまうことを防止できたり、金属製管5b
に堆積した水滴14が、振動などによって圧力検出装置
6へ侵入してしまうことを防止できる。
時において、圧力検出装置6及び金属製管5bの内部温
度を60℃以上にしている。
まれる水蒸気の量は、最大でも150gだということが
分かっている。
の場合の露点は60℃であるため、圧力検出装置または
圧力導入管の一部分の内部温度を60℃以上に保つこと
ができれば、水蒸気は凝結しない。
の内部温度を60℃以上にしたことにより、圧力検出装
置6及び金属製管5bの内部において、排気ガス中に含
まれる水蒸気は凝結しないため、上述の効果を確実に得
ることができる。
金属製管5bを加熱する発熱体としてエンジン1を用い
たが、これに限られるものではなく、排気マニホルド2
やスロットルボディ、ラジエターなどを用いても同様の
効果を得ることができる。
び金属製管5bを金属製板8で覆ったが、金属製板8の
代わりに、ウレタンやゴムなどの断熱性の部材で覆って
もよい。
が外部へ逃げてしまうことを防止できるので、圧力検出
装置6及び金属製管5bをより保温でき、上述に記載の
効果をより発揮することができる。
形態に係る内燃機関の圧力検出構造を示す。
圧力検出装置6及びその近傍のゴムホース7を、エンジ
ン1の冷却水が流れる温水室15の内部に納めている。
であるため、第1実施形態と同等な構成については同様
の符号を付し、異なる部分についてのみ説明する。
6とアウトレットパイプ17とが接続されており、さら
に、これらインレットパイプ16及びアウトレットパイ
プ17には、温水配管18a、18bが取り付けられて
いる。
エンジン1の冷却水配管(図中では省略)と接続されて
いるため、エンジン1が暖機されて冷却水が高温になる
と、矢印19の向きに温水が温水室15内を流れる。
傍のゴムホース7が暖められるので、第1実施形態と同
様の効果を得ることができる。
その近傍のゴムホース7を、エンジン1の冷却水が流れ
る温水室15の内部に納めたが、これに限られるもので
はなく、図4に示されるように、圧力検出装置6の内部
に、エンジン1の冷却水が流れる温水室15を付属させ
てもよい。
置6及びその近傍のゴムホース7の周囲は、温水室15
によって覆われていないので、図4に示されるように、
車輌走行中に侵入してくる風により圧力検出装置6及び
その近傍のゴムホース7が冷えてしまうことを防止する
ために、圧力検出装置6及びその近傍のゴムホース7か
らなる一体物の周囲を断熱カバー20などによって覆う
必要がある。
形態に係る内燃機関の圧力検出構造を示す。
同様であるため、第1実施形態と同等な構成については
同様の符号を付し、異なる部分についてのみ説明する。
ス7の最小断面積D1、D2を12mm2以上にしてい
る。
1、D2が12mm2未満であると、水滴14の表面張
力により、水滴14は金属製管5及びゴムホース7の内
壁面に付着したままであることが我々の実験により分か
った。
面積D1、D2を12mm2以上にすることにより、金
属製管5及びゴムホース7の内部において、排気ガス中
の含まれる水蒸気が凝結して水滴14になったとして
も、この水滴14を排気管3側へ落すことができる。
7の内部には水滴14が堆積しないため、圧力検出装置
6の応答性の悪化を防止することができる。
面積D1、D2とススの堆積量との関係を測定した結果
を示す図6を用いて、上述の効果を説明する。尚、図6
に示すススの堆積量は、図5におけるテーパー壁11の
位置にて計測した値である。
D2が12mm2以上になると、ススの堆積量が大幅に
減少しているため、断面積D1、D2が12mm2以上
になると、上述のように水滴14は排気管3側へ落ちる
ので、その際に、ススも同時に洗い流されると考えるこ
とができる。
製管5へ伸びる取り出し口を、排気管3上方側に設けた
り、圧力検出装置6に近づくほど、金属製管5及びゴム
ホース7の位置が高くなるように設けている。
のような効果と同様に、金属製管5及びゴムホース7の
内部において、排気ガス中に含まれる水蒸気が凝結して
水滴14になったとしても、この水滴14を排気管3側
へ落とすことができる。
部には水滴が堆積しないため、圧力検出装置6の応答性
の悪化を防止することができる。
7の内部には水滴14が堆積しないため、圧力検出装置
6の応答性の悪化を防止することができる。
うに、金属製管5は、排気管3の内部へ突出した突出部
21と、この突出部21において、排気管3の内部に開
口し吸排気系統内の圧力を取り入れるための圧力取り入
れ口22とを備え、この圧力取り入れ口22は、エンジ
ン1の作動時に発生する気体の流れる方向と直交する断
面をみたときに開口している。
取り入れ口22から侵入する排気ガスの量を低減するこ
とができるため、図7に示されるように、圧力検出装置
6及び金属製管5、ゴムホース7に堆積する水滴14や
ススの量を低減することができる。
様に、図5におけるテーパー壁11の位置にて計測した
値である。
または第2実施形態と第3実施形態とを組み合わせても
よい。
うに、圧力検出装置6及びその近傍の金属製管5bまた
は圧力検出装置6及びその近傍のゴムホース7の周囲
を、金属製板8や温水室15などによって覆いつつ、第
3実施形態のように、金属製管5及びゴムホース7の断
面積及び配置位置、金属製管5の設置方向、圧力取り入
れ口22の開口方向を工夫した構成としてもよい。
ことができる。
ものではなく、様々な態様に適用可能である。
燃機関の排気管内圧力を測定する構造のものに適用した
が、これに限定されるものではなく、内燃機関の吸気管
内圧力を測定する構造などに適用してもよい。
流側に圧力検出装置6を設けた構造について説明した
が、これに限られるものではなく、DPF4の下流側ま
たはDPF4の上流側及び下流側に圧力検出装置を設け
た構造でも、同様の効果を得ることができる。
出構造を示す図である。
置及び圧力導入管の内部の温度を測定した結果示す図で
あり、(b)は相対湿度を測定した結果を示す図であ
る。
出構造を示す図である。
燃機関の圧力検出構造を示す図である。尚、(a)は全
体断面図、(b)は(a)中のA矢視図である。
出構造を示す図である。
示すグラフである。
結水滴量との関係を示すグラフである。
構造を示す図である。
Claims (10)
- 【請求項1】 内燃機関の吸排気系統を構成する管部材
に取り付けられ、前記管部材の内部と連通する圧力導入
管を介して前記吸排気系統内の圧力を検出する圧力検出
装置を備えた内燃機関の圧力検出構造において、 前記圧力検出装置を発熱体から熱伝達可能な位置に配置
して、前記圧力検出装置の周囲を保護部材で覆ったこと
を特徴とする内燃機関の圧力検出構造。 - 【請求項2】 内燃機関の吸排気系統を構成する管部材
に取り付けられ、前記管部材の内部と連通する圧力導入
管を介して前記吸排気系統内の圧力を検出する圧力検出
装置を備えた内燃機関の圧力検出構造において、 少なくとも前記圧力導入管の中間部分より前記圧力検出
装置側の前記圧力導入管の一部分を発熱体から熱伝達可
能な位置に配置したことを特徴とする内燃機関の圧力検
出構造。 - 【請求項3】 前記圧力導入管の中間部分より圧力検出
装置側の圧力導入管の一部分の周囲を保護部材で覆った
ことを特徴とする請求項2に記載の内燃機関の圧力検出
構造。 - 【請求項4】 前記保護部材は断熱材であることを特徴
とする請求項1または3に記載の内燃機関の圧力検出構
造。 - 【請求項5】 前記発熱体からの熱伝達可能な位置と
は、前記内燃機関の作動時において、前記圧力検出装置
または前記圧力導入管の一部分の内部温度が60℃以上
になる位置であることを特徴とする請求項1乃至4の何
れか1つに記載の内燃機関の圧力検出構造。 - 【請求項6】 内燃機関の吸排気系統を構成する管部材
に取り付けられ、前記管部材の内部と連通する圧力導入
管を介して前記吸排気系統内の圧力を検出する圧力検出
装置を備えた内燃機関の圧力検出構造において、 前記圧力導入管の最小断面積を12mm2以上にしたこ
とを特徴とする内燃機関の圧力検出構造。 - 【請求項7】 前記管部材から前記圧力導入管へ伸びる
取り出し口を、前記管部材の上方側に設けたことを特徴
とする請求項1乃至6の何れか1つに記載の内燃機関の
圧力検出構造。 - 【請求項8】 前記圧力検出装置に近づくほど、前記圧
力導入管の位置が高くなるように設けたことを特徴とす
る請求項1乃至7の何れか1つに記載の内燃機関の圧力
検出構造。 - 【請求項9】 前記圧力導入管は、前記管部材の内部へ
突出した突出部と、前記突出部において、前記管部材の
内部に開口し前記吸排気系統内の圧力を取り入れるため
の圧力取り入れ口とを備え、 前記圧力取り入れ口は、前記内燃機関の作動時に発生す
る気体の流れる方向と直交する断面をみたときに開口し
ていることを特徴とする請求項1乃至8の何れか1つに
記載の内燃機関の圧力検出構造。 - 【請求項10】 請求項1乃至9の何れか1つに記載の
内燃機関の圧力検出構造は、前記圧力検出装置とエンジ
ンと該エンジンから排出される黒煙を除去する黒煙除去
装置とを有する車輌用の排気システムに用いられ、前記
圧力検出装置は、前記黒煙除去装置の上流側及び下流側
の少なくともどちらか一方に前記圧力導入管を介して設
けられたことを特徴とする内燃機関の圧力検出構造。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001232530A JP2003042885A (ja) | 2001-07-31 | 2001-07-31 | 圧力検出構造 |
Applications Claiming Priority (1)
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