JP6839445B2

JP6839445B2 - エアフロメータ通過空気量調整具

Info

Publication number: JP6839445B2
Application number: JP2017077512A
Authority: JP
Inventors: 藤井　康弘; 康弘藤井
Original assignee: 有限会社ジェイ・ロード
Priority date: 2017-04-10
Filing date: 2017-04-10
Publication date: 2021-03-10
Anticipated expiration: 2037-04-10
Also published as: JP2018178814A

Description

本発明は、自動車の技術分野に関し、特に詳しくはエアフロメータの技術に関するものである。

従来から、ガソリンエンジン等の内燃機関において、エアフロメータにより吸気量を計測することが行われている（例えば特許文献１参照）。

図３に、従来からのエアフロメータの配置例を示している。エアフロメータ５は、例えば、吸気管３におけるエアクリーナ４とスロットルバタブライ６の間に配置される。エンジン１を制御するＥＣＵ２は、エアフロセンサ５により検知される吸気量やスロットルバタフライ６の開度、更にはエンジン１の各種状態を把握して、適切な燃料噴射量をインジェクタ７に指示する等の役割を担っている。

図４〜５に、エアフロメータ５自体の概略構成を示している。エアフロメータ５は、吸気管３の途中に当該吸気管３内に突出するように配置されており、空気（吸気）が通るための空気路５ｄを備えている。吸気管３の上流側に空気入口５ｂが向けられており、下流側に空気出口５Ｃが向けられる。空気路５ｄの途中には検知部５ａが配置されている。この検知部５ａには様々なタイプが存在し、ホットワイヤ式、カルマン渦式、可動プレート式等のタイプが存在する。

吸気管３内を空気が上流側から下流側へ向かって流れると、その一部がエアフロセンサ５の空気入口５ｂから空気路５ｄへと流れ込み、検知部５ａを経て空気出口５ｃから再び吸気管３へと戻ってエンジンへと向かう構造とされている。その結果、空気路５ｄを流れる空気の量は、吸気管３を流れる空気量に連動して増減する。

なお、上記方式のエアフロメータのようにエアフロメータの一部を吸気管３内に突出させて直接空気量を計測するのではなく、圧力センサによって空気量を予測的に計測する方式のエアフロメータも存在する。

特開２０１５−２５１４５２号公報

上記のように、エアフロメータ５は、エンジン１を制御するために非常に重要な部品であり、下手に改造等を行うとエンジンが不調となる場合も多く、ユーザーは、車両購入時に装着されているエアフロメータをそのまま使用するのが常識となっていた。

なお、吸気管３内に突出する方式のエアフロメータは、その突出していること自体が吸気抵抗となり得るので、それを嫌う一部のユーザーは吸気管３内への突出が無い（少ない）方式のエアフロメータに交換する等の改造を行っている場合もあった。しかしながら単にエアフロメータの交換だけでは済まず、ＥＣＵの再調整が必須となるので容易に行える物ではなかった。

そこで本発明は、こういった問題点を解決するべくなされたものであって、大がかりな改造をすることなく、既に車両に装着されている方式のエアフロセンサをそのまま利用して、容易に車の特性を変化（例えばアクセルレスポンスの向上）させることを目的とするものである。

上記課題を解決するべく、本願発明は、内燃機関の吸気管の途中に装着されるエアフロメータの内部を通過する空気量を調整するために既存の前記エアフロメータに後付けする調整具であって、前記エアフロメータに備わる空気路の出口近傍に、当該空気路を通過しないが前記吸気管内を流れる空気の流れを受けて渦を発生させる鍔を備えることを特徴とする。

即ち、エアフロメータ内の空気路を通過しないがエンジンに繋がる吸気管内を流れる空気の流れを受けて渦を発生させることにより、エアフロメータの空気路を流れる空気の量を（鍔がない場合に比べて）増加させるのである。厳密な原理までは分かっていないが、鍔の存在によって発生する渦によりエアフロメータの空気路出口周辺が（鍔がない場合に比べて）負圧となり、当該負圧に引っ張られるように、エアフロメータ内の空気路を通過する空気の量が増加するものと考えられる。

また、前記鍔は、下流側に向かって拡開するように構成するのが望ましい。

このように構成することで、空気路を通過しないが吸気管内を流れる空気の流れを受ける際に渦を発生しつつもなるべく抵抗となりにくい調整具とすることができる。

本発明を適用することで、既に車両に装着されている方式のエアフロセンサをそのまま利用して、容易に車の特性を変化（例えばアクセルレスポンスの向上）させることができる。

本発明の実施形態の一例であるエアフロメータ通過空気量調整具をエアフロメータに取り付けた状態の一部断面平面図である。本発明の実施形態の一例であるエアフロメータ通過空気量調整具をエアフロメータに取り付けた状態の一部断面背面図である。エンジンとエアフロメータの関係を示した概略構成図である。吸気管におけるエアフロメータの一部断面側面図である。吸気管におけるエアフロメータの一部断面平面図である。

以下、添付図面を参照しつつ、本発明の実施形態の一例であるエアフロメータ通過空気量調整具１００について説明を加える。なお、図面理解容易の為、各部の大きさや寸法を誇張して表現している部分があり、実際の製品と必ずしも一致しない部分があることを付記しておく。また各図面は符号の向きに見るものとし、当該向きを基本に上下左右、手前、奥と表現する。

〈エアフロメータ通過空気量調整具の構成〉
本発明の実施形態の一例であるエアフロメータ通過空気量調整具１００は、図１〜２に記載の通り極めてシンプルな構成であり、エアフロメータ５に備わる空気路５ｄの出口５ｃ近傍に備えられ、当該空気路５ｄを通過しないが吸気管３内を流れる空気の流れを受けて渦を発生させるための「鍔」である。

本実施形態においては、エアフロメータ５の側面に、左右方向（吸気管３の半径方向）に向かって矩形の鍔が備わっている。

材質は金属や樹脂等、空気の流れによって大きく撓んだり曲がったりすることの無い材質及び厚みで構成される。本実施形態においては下流側に向かって拡開するように（下流側に向かって「ハ」の字が開くように）構成されている。

本実施形態によるエアフロメータ通過空気量調整具１００は、空気路出口５ｃの左右に配置された２つの「鍔」として構成されているが、これらは別体として構成されていてもよいし、一体的に構成されていてもよい。また、左右のみならず空気路出口５ｃの下方にも配置されていてもよい。

〈エアフロメータ通過空気量調整具の作用・機能〉
エアフロメータ通過空気量調整具１００は、予め車両に装着されているエアフロメータ５を必要に応じて取り外し、そのエアフロメータ５に取り付け、再度車両に戻すのみで完了する。

エアフロメータ通過空気量調整具１００の取り付け前後において、エアフロメータ５の測定値に変化が生じるかの簡易的な実験を行った。表１はその実験結果を簡易的に示したものである。

検知される電圧が大きいほど、吸入空気量が大きいことを意味するものである。表１の結果より、本発明にかかるエアフロメータ通過空気量調整具１００を取り付けた状態の方が高い電圧となっている。これは即ち、実際に吸気管３内を流れている空気の量が同じであっても、エアフロメータ通過空気量調整具１００を装着した場合の方が、エアフロメータ５の計測値としては多くの空気が流れていると検知していることを意味する。その結果、ＥＣＵ２によってその空気量に見合った燃料が噴射されることになる。計測された空気の量が多くなればそれに伴ってインジェクタ６から噴射される燃料量は増加するので、装着前に比べて所謂「濃い目」の燃料が噴射されることになる。これによりエンジンレスポンスが向上するのである。

特に近年は、燃費向上を目的として薄めの燃料噴射制御が行われる傾向にあるので、燃料の噴射量を濃くすることによって、特に低中速域のレスポンス（アクセルのツキ）が向上し、運転時の車両との一体感をより向上させることができる。

上記のように本発明は、内燃機関の吸気管の途中に装着されるエアフロメータ５の内部を通過する空気量を調整するために既存の前記エアフロメータ５に後付けする調整具であって、エアフロメータ５に備わる空気路５ｄの出口５ｃ近傍に、当該空気路５ｄを通過しないが吸気管３内を流れる空気の流れを受けて渦を発生させる鍔１００を備えることを特徴とする。

即ち、エアフロメータ５内の空気路５ｄを通過しないがエンジン１に繋がる吸気管３内を流れる空気の流れを受けて渦を発生させることにより、エアフロメータ５の空気路５ｄを流れる空気の量を（鍔１００がない場合に比べて）増加させるのである。厳密な原理までは分かっていないが、鍔１００の存在によって発生する渦によりエアフロメータ５の空気路５ｄの出口５ｃ周辺αが（鍔１００がない場合に比べて）負圧となり、当該負圧に引っ張られるように、エアフロメータ５内の空気路５ｄを通過する空気の量が増加するものと考えられる。

また、鍔１００は、下流側に向かって拡開するように構成されているので、空気路５ｄを通過しないが吸気管３内を流れる空気の流れを受ける際に渦を発生しつつもなるべく抵抗となりにくい。

１・・・エンジン
２・・・ＥＣＵ
３・・・吸気管
４・・・エアクリーナ
５・・・エアフロセンサ
５ａ・・・検知部
５ｂ・・・空気入口
５ｃ・・・空気出口
５ｄ・・・空気路
６・・・スロットルバタフライ
７・・・インジェクタ
１００・・・鍔（エアフロメータ通過空気量調整具）

Claims

内燃機関の吸気管の途中に当該吸気管内に突出するように配置され、空気が通るための空気路を備えると共に、前記吸気管の上流側に空気入口が下流側に空気出口が向けられ、且つ、前記空気路の途中に検知部が配置されている方式のエアフロメータの内部を通過する空気量を調整するために既存の前記エアフロメータに後付けする調整具であって、
前記空気路の出口近傍に、当該空気路を通過しないが前記吸気管内を流れる空気の流れを受けて渦を発生させる鍔を備える
ことを特徴とするエアフロメータ通過空気量調整具。
請求項１において、
前記鍔は、下流側に向かって拡開するように構成される
ことを特徴とするエアフロメータ通過空気量調整具。