JP4109848B2

JP4109848B2 - 吸気温センサ付き吸気ダクト

Info

Publication number: JP4109848B2
Application number: JP2001266060A
Authority: JP
Inventors: 正美大島; 浩長島; 智博神田
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2001-09-03
Filing date: 2001-09-03
Publication date: 2008-07-02
Anticipated expiration: 2021-09-03
Also published as: JP2003074389A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、吸気マニホールドの上流に設けられた吸気ダクトに吸気温センサを取り付ける吸気温センサの取り付け構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、エンジンの制御パラメータとして用いる吸気温度を検出するための吸気温センサを、例えば実開昭５８−２０３４２号公報に開示されているようにエアクリーナにグロメットを介して取り付けて、エアクリーナ内の温度を検出するようにしたものがある。また、例えば特開平７−２０８２２９号公報に開示されているように吸気マニホールドの上流の吸気経路途中としてのインテークホースに吸気温センサを設けたものもある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、エアクリーナ内に吸気温センサを設けるものにあっては、エアクリーナ内に吸入空気が滞留することがあり、その滞留した空気がエンジン本体の熱やエンジンルーム内の雰囲気温度の影響を受けて、吸気温センサで検出した吸気温度が実際にエンジン内に導入される吸気温度と違ってしまうという問題がある。なお、エアクリーナ内に取り付ける場合には吸入空気が常に流れる部位に吸気温センサを設けることが考えられるが、その場合には設置箇所に制約を受けるという問題がある。
【０００４】
また、インテークホースに吸気温センサを設けたものの場合には、吸気温センサを常に吸入空気が流れる部位に設けることができるが、そのインテークホース内を流れる吸入空気の量はエンジンの運転状態により常時変動するものであり、エンジンの全運転域において必ずしも安定した吸気温度が検出されるものではないという問題があった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
このような課題を解決して、吸入空気の温度を正確に検出するために、本発明による吸気温センサ付き吸気ダクトは、吸気マニホールド（４)の上流に設けられ、吸気温センサ（１５ ) を取り付けられた吸気ダクト（１１ ) であって、前記吸気ダクト（１１ ) は、一端に吸気流入部（１１ａ）を、他端に吸気流出部（１１ｂ）を有し、吸入空気の流れ方向中間部で屈曲して形成され、前記吸気ダクト（１１ ) の前記屈曲部分の屈曲外側部位に、前記吸気温センサが、当該吸気温センサ（１５ ) の感温部（１５ａ）が吸気ダクト（１１ ) 内に突出するように取り付けられており、前記吸気ダクト（１１ ) の屈曲部分の屈曲内側の内周面は、当該吸気ダクトの前記吸気流入部（１１ａ）から連続して前記屈曲部分の内周部を形成する面と当該吸気ダクトの前記吸気流出部（１１ｂ）から連続して前記屈曲部分の内周部を形成する面とが互いに交差するまで直線状に延在して交差部で角部（１７）をなしており、当該角部（１７ ) によって吸入空気の流れを前記吸気温センサ（１５ ) の前記感温部（１５ａ）に向けて偏倚させ、前記感温部（１５ａ）に向かう吸入空気の流れを強めたことを特徴としている。
【０００６】
これによれば、吸気ダクトの屈曲部分の内周部に設けた角部により吸入空気の流れを吸気温センサに向けることから、エンジンの運転状態に係わらず常に流れた状態の吸入空気の温度を検出することができ、吸入空気の温度を常に正確に検出することができる。
【０００７】
また、前記吸気ダクト（１１）が、その上流側の吸気流入部（１１ａ）よりも拡幅されたチャンバー部（１４）を前記屈曲部分に有し、前記吸気温センサ（１５）が前記チャンバー部（１４）に配設されていることによれば、吸気ダクトの屈曲部分にチャンバー部が設けられたものにおいても、屈曲部分の内周部に設けた角部により外周部の吸気温センサに向けて吸入空気の流れを指向させることができるため、チャンバー部内の吸気温センサを配設した所における空気の滞留を防止することができる。
【０００８】
また、前記吸気ダクト（１１)の前記屈曲部分の屈曲外側部位であって前記吸気温センサ（１５）の感温部（１５ａ）の配置部より上流側が、前記吸気ダクト（１１ ) の屈曲外側に膨んで前記吸気流入部（１１ａ）より拡幅されていてよく、前記吸気温センサ（１５）の感温部（１５ａ）が吸気ダクト（１１ )内に突出して設けられた場合の感温部（１５ａ）による空気抵抗の増大の影響を抑制することができる。
【０００９】
また、前記吸気ダクト（１１）の下流側に吸入空気を分割する複数の分割路（１２ｂ・１２ｃ）と、前記複数の分割路（１２ｂ・１２ｃ）における前記屈曲部分の外周側を流れる吸入空気を通すもの（１２ｂ）を選択的に開閉する開閉弁（１３）とを有する吸気分割部（１２）が設けられていることによれば、開閉弁が閉じた場合に、吸気ダクトの屈曲部分の外周側を流れる吸入空気が開閉弁に衝当して吸気温センサの所で滞留する虞が生じるが、屈曲部分の内周部に設けた角部により吸入空気の流れを吸気温センサに向けて指向させていることから、常に吸気温センサに向かう吸入空気の流れを確保することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下に添付の図面に示された具体例に基づいて本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００１１】
図１は、本発明に基づく吸気ダクト１１が接続された吸気マニホールド４を示す要部破断平面図である。本吸気マニホールド４は、図示されないディーゼルエンジンに適用され、そのシリンダヘッドの一側面に接続されるものとする。吸気マニホールド４には、図示されないエアクリーナ側から流入してくる吸気を取り入れるための吸気導入部５と、吸気導入部５に連通しかつ上下２室に分けて設けられた各集合部６ａ・６ｂと、各集合部６ａ・６ｂから４本ずつシリンダヘッド２に向けて延出するように設けられた各吸気分岐通路７ａ・７ｂ・７ｃ・７ｄ・７ｅ・７ｆ・７ｇ・７ｈとが設けられている。
【００１２】
図１に示されるように本図示例のエンジンは４気筒であり、シリンダブロック１には４つの気筒８ａ・８ｂ・８ｃ・８ｄが直列に配設されている。そして、上記吸気マニホールド４の各集合部６ａ・６ｂが気筒列に沿って長手に設けられており、本エンジンにおける吸気マニホールド４はサイドフロー型である。なお、ウォータジャケットは図示省略している。
【００１３】
シリンダヘッド２には、吸気分岐通路７ａ〜７ｈとそれぞれ連結される各吸気ポート９ａ・９ｂ・９ｃ・９ｄ・９ｅ・９ｆ・９ｇ・９ｈが開設されている。各吸気ポート９ａ〜９ｈは２本ずつペアになって各気筒８ａ〜８ｄと連通している。また、図１における気筒８ａ〜８ｄ内の４つの想像線の円は、吸気ポート９ａ〜９ｈに連通する２つが吸気バルブポートであり、他の２つが排気バルブポートである。なお、吸気ポート９ａ〜９ｈは、シリンダヘッド２の吸気分岐通路７ａ〜７ｈとの連結面に設けられた開口から気筒８ａ〜８ｄ内に臨む開口に至る間の通路を言うものとする。
【００１４】
また、８本の吸気分岐通路７ａ〜７ｈが各集合部６ａ・６ｂをペアとする２本ずつに分けられており、その各ペア（７ａ・７ｅ、７ｂ・７ｆ、７ｃ・７ｇ、７ｄ・７ｈ）が、シリンダヘッド２の吸気ポートの気筒別の各ペア（９ａ・９ｅ、９ｂ・９ｆ、９ｃ・９ｇ、９ｄ・９ｈ）とそれぞれ連結されている。
【００１５】
このようにして構成された吸気マニホールド４の上流には、吸気ダクト１１と、吸気分割部１２とが上流側からこの順に接続されている。したがって、吸入空気は、図示されないエアクリーナ（またはターボチャージャを介して）から吸気ダクト１１を通り、吸気分割部１２内に設けられた分流板１２ａにより分割された各分割路１２ｂ・１２ｃを介して集合部６ａ・６ｂに流入するようになっている。
【００１６】
次に、図２を参照して、本発明に基づき構成された吸気ダクト１１と上記吸気分割部１２とについて示す。吸気ダクト１１は、パイプ状体をその軸線の中間部にて屈曲した略Ｌ字状に形成されている。また、その断面形状は、例えば吸入空気の上流側である吸気流入部１１ａでは円形であり、吸入空気の下流側である吸気流出部１１ｂでは長円形であって良い。その吸気流出部１１ｂに吸気通路の一部を形成するべく接続されている吸気分割部１２には、上記した分流板１２ａにより分けられた図における上側の分割路１２ｂ内にスワールコントロール弁１３が設けられている。
【００１７】
スワールコントロール弁１３は、図示されないエンジン制御装置及びアクチュエータにより開閉動作するようになっている。例えば低速・低負荷域で図３に示されるように閉弁し、吸気分割部１２内の分流板１２ａにて分けられた図における下側の分割路１２ｃのみに吸入空気を通す。これにより、上記したペアとなる吸気ポート（９ａ・９ｅ、９ｂ・９ｆ、９ｃ・９ｇ、９ｄ・９ｈ）の一方のみから各気筒８ａ〜８ｄに吸入空気を流入させて、気筒８ａ〜８ｄ内にスワールを発生させることができる。
【００１８】
本吸気ダクト１１にあっては、その屈曲部分を利用して吸気流入部１１ａよりも拡幅されたチャンバー部１４が形成されている。本図示例では、チャンバー部１４は、吸気流入部１１ａを経た後から吸気分割部１２の分流板１２ａの先端に至るまでの図３の想像線のハッチングを施した部分になり、特にスワールコントロール弁１３を閉じた状態ではチャンバーとしての作用が顕著になる。
【００１９】
そして、チャンバー部１４の屈曲部分における外周部に吸気温センサ１５が取り付けられている。本図示例では、吸気ダクト１１の管壁に内外に貫通する取り付け孔１１ｃを設け、その取り付け孔１１ｃを介して吸気温センサ１５の感温部１５ａが吸気ダクト１１内に突出している。なお、感温部１５ａにおける気密性を確保するためにＯリング１６が介装され、吸気ダクト１１の外壁に図示されないブラケットを介してねじ止めして吸気温センサ１５が固定されている。または、感温部１５ａの基端部自身を例えばねじ止めして吸気温センサ１５が固定されても良い。
【００２０】
また、チャンバー部１４には、吸気流入部１１ａから連続して屈曲部分の内周部を形成する軸線に沿う面と、吸気流出部１１ｂの対応する面とを、それぞれ互いに交差するまで直線状に形成してなる角部１７が形成されている。
【００２１】
さらに、チャンバー部１４には、屈曲部分の外周部であって吸気流入部１１ａを経た後から感温部１５ａに至るまで、屈曲部分の外周側に膨らむ凹部１８が設けられている。この凹部１８は、本図示例では、吸気ダクト１１の管壁の該当する部分を外側に偏倚させることにより形成されている。
【００２２】
通常の屈曲管のように屈曲部分内周部が円弧状に形成されている場合にはその円弧に沿って吸入空気が流れる。それに対して、本発明による上記構成の吸気ダクト１１にあっては、角部１７により吸気流入部１１ａにおける直進性が強調されるため、屈曲部分内周側の流れが角部１７を離れてもある程度直進する。その影響を受けて、中心部の最大流速部分の流れが屈曲部分外周側に偏倚し、吸入空気の流線は図２の破線の矢印に示されるようになり、屈曲部分の外周部すなわち感温部１５ａに向かう流れが強くなる。これにより、感温部１５ａ近傍で吸入空気が滞留することを防止でき、感温部１５ａに対して常に新規吸入空気が流れるため、正確な吸気温度を検出することができる。
【００２３】
また、本図示例のように屈曲部分の外周部における流れの下流側にスワールコントロール弁１３が設けられているものにおいて、スワールコントロール弁１３が閉じられた場合には、図４に示されるようにスワールコントロール弁１３の手前で渦流が生じて屈曲部分の外周部に吸入空気が滞留する虞が生じる。それに対して、上記したように屈曲部分外周側の吸気の流れを強くしていることから、感温部１５ａにおける吸入空気の滞留を防止することができ、上記したように正確な吸気温度を検出することができる。
【００２４】
さらに、上記したように凹部１８を設けていることから、屈曲部分外周側を流れる吸入空気が凹部１８内に移動することができ、最大流速部分に近い比較的強い流れがより一層屈曲部分外周側に偏倚する。これにより、感温部１５ａに向かう吸入空気の強い流れを発生させることができ、吸気ダクト１１内に突出している感温部１５ａによる空気抵抗の増大の影響を抑制することができるため、感温部１５ａに対する新規吸入空気の流れの低下を防止して、常に正確な吸気温度を検出することができる。
【００２５】
なお、図示例では、ディーゼルエンジンにおけるスワールコントール弁１３を有する吸気分割部１２と共に用いられる吸気ダクト１１について示したが、ディーゼルエンジンに限られるものではなく、ガソリンエンジンに用いる吸気ダクトであっても良く、その場合にはスワールコントロール弁の代わりに副スロットル弁となるが、吸気ダクトの構成を変える必要はない。
【００２６】
【発明の効果】
このように本発明による請求項１によれば、吸気ダクトの屈曲部分の内周部に設けた角部により吸入空気の流れを吸気温センサに向けることから、エンジンの運転状態に係わらず常に流れた状態の吸入空気の温度を検出することができ、エンジン本体の熱やエンジンルーム内の雰囲気温度による影響を排除した吸入空気の正確な温度を常に検出することができる。
【００２７】
また、吸気ダクトの屈曲部分にチャンバー部が設けられたものにおいても、屈曲部分の内周部に設けた角部により外周部の吸気温センサに向けて吸入空気の流れを指向させることができるため、チャンバー部内の吸気温センサを配設した所における空気の滞留を防止することができ、新規吸入空気の流れによる正確な吸入空気の温度を検出することができる。
【００２８】
また、吸気ダクトの屈曲部分の外周部側であって吸気温センサの上流側に吸気温センサに至る凹部を設けることにより、凹部に吸入空気を流すことができ、吸気温センサの感温部が吸気ダクト内に突出して設けられた場合の感温部による空気抵抗の増大の影響を抑制することができる。
【００２９】
また、吸気ダクトの下流側に吸入空気を分割する複数の分割路を有しかつその分割路における屈曲部分の外周側を流れる吸入空気を通すものを選択的に開閉する開閉弁を設けたものにおいても、開閉弁が閉じた場合に、吸気ダクトの屈曲部分の外周側を流れる吸入空気が開閉弁に衝当して吸気温センサの所で滞留する虞が生じるが、屈曲部分の内周部に設けた角部により吸入空気の流れを吸気温センサに向けて指向させていることから、常に吸気温センサに向かう吸入空気の流れを確保することができ、吸入空気の正確な温度を検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に基づく吸気ダクト及び吸気マニホールドを示す要部破断平面図。
【図２】吸気ダクトを示す縦断面図。
【図３】チャンバー部を示す図２に対応する図。
【図４】スワールコントロール弁を閉じた状態を示す図２に対応する図。
【符号の説明】
４吸気マニホールド
１１吸気ダクト
１１ａ吸気流入部
１２吸気分割部
１２ｂ・１２ｃ分割路
１４チャンバー部
１５吸気温センサ
１７角部
１８凹部

Claims

吸気マニホールドの上流に設けられ、吸気温センサを取り付けられた吸気ダクトであって、
前記吸気ダクトは、一端に吸気流入部を、他端に吸気流出部を有し、吸入空気の流れ方向中間部で屈曲して形成され、
前記吸気ダクトの前記屈曲部分の屈曲外側部位に、前記吸気温センサが、当該吸気温センサの感温部が吸気ダクト内に突出するように取り付けられており、
前記吸気ダクトの屈曲部分の屈曲内側の内周面は、当該吸気ダクトの前記吸気流入部から連続して前記屈曲部分の内周部を形成する面と当該吸気ダクトの前記吸気流出部から連続して前記屈曲部分の内周部を形成する面とが互いに交差するまで直線状に延在して交差部で角部をなしており、当該角部によって吸入空気の流れを前記吸気温センサの前記感温部に向けて偏倚させ、前記感温部に向かう吸入空気の流れを強めたことを特徴とする吸気温センサ付き吸気ダクト。
前記吸気ダクトの前記屈曲部分の屈曲外側部位であって前記吸気温センサの感温部の配置部より上流側が、前記吸気ダクトの屈曲外側に膨んで前記吸気流入部より拡幅されていることを特徴とする請求項１に記載の吸気温センサ付き吸気ダクト。
前記吸気ダクトの下流側に吸入空気を分割する複数の分割路と、前記複数の分割路における前記屈曲部分の外周側を流れる吸入空気を通すものを選択的に開閉する開閉弁とを有する吸気分割部が設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の吸気温センサ付き吸気ダクト。