JPH0261341A - エンジンの吸気系通路 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明はエンジンの吸気系通路に係り、更に詳細には、
２ボアタイプのスロットルボディにホットワイヤ式エア
フローセンサを組込んだ吸気系の通路構造に関する。

〔従来の技術〕

従来のスロットルボディは、例えば特開昭５９−１９０
６２４号公報に開示されるように、１ボアタイプのもの
が主流であったが、近年では、２ボアタイプのものも、
特にエンジン容量の大きい自動車に使用されている。こ
の２ボアタイプのものは、低吸気流量域（低速運転域）
を調整するための１次側絞り弁を有する１次側ボアと、
高吸気流量域（高速運転域）を調整するための２次側絞
り弁を有する２次側ボアとをスロットルボディに並設し
てなる。２ボアタイプは、１ボアタイプよりも低吸気流
量域の空気流量変化率を小さくでき、その分、低速域の
運転性を向上させる利点がある。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、最近では、この２ボアタイプのスロットルボ
ディにホットワイヤ式のエアフローセンサを一体的に組
込むものが開発されつつある。

この種のスロットルボディにホットワイヤを組込む場合
には、２ボア（１次側、２次側絞り弁）の上流に主吸気
通路を設け、この主吸気通路の一部に、ホットワイヤ式
１′アフロ−センサ付きの副吸気通路を配置する方式が
提案される。

ところで、このような副吸気通路を主吸気通路中に配置
する場合には、副吸気通路出口の位置如何によっては、
特に低速運転域において次のような問題が生じる。

すなわち、低速運転域では、１次側絞り弁が少量、２次
側絞り弁が全開となっているため、１次側絞り弁上流と
２次側絞り弁上流とに圧力差が生じる。具体的には、１
次側絞り弁上流は、１次側絞り弁下流と直かに通じるの
で、エンジン吸気負圧の影響で負圧度合が大きくなるの
に対し、２次側絞り弁上流は、２次側絞り弁が全開で、
しかも１次側絞り弁下流と離れるのでその分食圧が緩和
されて負圧度合が小さくなる。このように１次側絞り弁
、２次側絞り弁上流の主吸気通路における圧力分布が変
化している状況の中で、副吸気通路の出口部を何らの配
慮なしに主吸気通路中に配置すると次のような問題が生
じる。

例えば、副吸気通路の出口部を１次側絞り弁上流や、１
次側絞り弁上流と２次側絞り弁上流との中間位置（主吸
気通路の中央位＠）に設定すると、この副吸気通路に、
その直下、の負圧度合の大きな１次側絞り弁上流の負圧
引込み力が作用し、しかも１次側絞り弁が絞っであるの
で、副吸気通路内の流速が上昇し、ホットワイヤがこの
上昇流速に基づき実際の吸気流量よりも大きな流量を検
出してしまい、流量検出精度が低下する問題があった。

従来、この点についての配慮はなされていなかった。

このような絞り弁開度のホットワイヤへの出力。

特性の影響は、副吸気通路の出口部と１次側２２次側絞
り弁との間の距離を長くすることでなくすことができる
が、このようにすると、スロットルボディが長大化し、
ニーズに逆行する。

本発明は以上の点に鑑みてなされたもので、その目的と
するところは、２ボアタイプの吸気系にホットワイヤ式
エアフローセンサを組込んだ場合でも、絞り弁開度の影
響を受けず、吸気流量検出精度を向上させると共に、ス
ロットルボディのコンパクト化に貢献できる吸気系通過
を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は上記目的を達成するために次のように構成され
る。

以下、本発明の構成を、その理解を容易にするため、第
２図の実施例の符号を引用して説明する。

すなわち本発明は、低吸気流量域を調整するための１次
側絞り弁５を有する１次側ボア５ａと、高吸気流量域を
調整するための２次側絞り弁６を有する２次側ボア６ａ
とを並設してなる２ボア方式吸気系において、前記２ボ
アの上流に主吸気通路８と、ホットワイヤ式エアフロー
センサ１付きの副吸気通路９とを形成すると共に、前記
副吸気通路９の出口部９ａを、前記２次側絞り弁６の直
上に配置してなる。

〔作用〕

既に〔発明が解決しようとする課題〕の項でも述べたよ
うに、低速運転域では、１次側絞り弁５が少量、２次側
絞り弁６が全開となっているので、１次側絞り弁５下流
に直かに通じる１次側絞り弁５上流は負圧度合が大きく
、２次側絞り弁６上流は負圧度合が小さい圧力分布状態
にある。

そして、本発明は、この圧力分布状態に着目して、副吸
気通路９の出口部９ａを２次側絞り弁６の直上に配置し
たものである。そして、このような構成によれば、副吸
気通路出口部９ａは１次側絞り弁５の負圧引込み力の影
響を受けず、それよりも負圧度合の小さな２次側絞り弁
６上流に面することで、副吸気通路９内の流速が大きく
変化（上昇）することがない。換言すれば、この２次側
絞り弁６上流の小さな負圧域が空気抵抗域（流速緩和域
）となり、副吸気通路９内の流速上昇を抑制する。従っ
て、低速運転域の絞り弁開度に基づく１次、２次側絞り
弁上流の圧力不均一の影響を受けることなく、エアフロ
ーセンサが実際の吸気量に見合った吸気流速を検出し、
絞り弁開度の影響によるエアフローセンサの出力特性の
変化を極力防止し、流量検出精度、ひいては運転性の向
上を図り得る。

また、本発明は、副吸気通路出口部９ａと絞り弁までの
間隔を短くできるので、スロットルボディの全長を長く
する必要性がなく、スロットルボディのコンパクト化に
も貢献できる。

〔実施例〕

本発明の実施例を図面に基づき説明する。

第１図は本発明の一実施例を示す平面図、第２図は第１
図のＡ−Ａ線断面図である。

第１図、第２図において、１はホットワイヤ、２はコー
ルドワイヤ、３はモールドケース、４はスロットルボデ
ィ、５は１次側絞り弁、６は２次側絞り弁、７は円筒の
ハウジング部、８は主吸気通路、９は副吸気通路である
。

スロットルボディ４の内部には、１次側ボア５ａと２次
側ボア６ａとが隔壁１０を介して並列に形成され、各ボ
ア５ａ、６ｂに１次側絞り弁５゜２次側絞り弁６が配置
される。１次側絞り弁５は、低吸気流量域の調整を、２
次側絞り弁６は高吸気流量域の調整を行う。

円筒ハウジング部７は、スロットルボディ４の上方に配
置され、内部に主吸気通路８と副吸気通路９とが形成さ
れる。このうち、副吸気通路９はＬ字形の通路構造をな
し、内部にホットワイヤ１とコールドワイヤ２が配設さ
れる。副吸気通路９は主吸気通路８内に配置される。

ホットワイヤ１は吸気流速から吸入空気量（吸気流量）
を検出するもので、アルミナボビンに白金線を巻線し表
面をガラス材によってコーティングした発熱抵抗体が構
成される。このホットワイヤ１をモールドケース３にイ
ンサートされた支持ピンにそれぞれ溶接している。コー
ルドワイヤ２は、吸気温度を検知する温度補正用抵抗体
で、その構造自体は、ホットワイヤ１と同一構造である
。

モールドケース３は、ハウジング部７の外壁に装着され
る。ホットワイヤ１には、一定温度を保つための電流が
流れる。すなわち、一定の加熱温度を保つために、副吸
気通路９内の吸気流速が増す程（熱が奪われる程）ホッ
トワイヤ１に大きな電流が流れ、この電流値から吸気流
量を間接的に検出する。換言すれば、ホットワイヤ１に
流れる電流と吸気流速（流量）間には、単調増加関数の
関係があり、これにより流量を検出するものである。

そして、熱を奪う量も空気温度に左右されるので、この
空気温度の変動分をコールドワイヤ２で補正している。

このような装置において、本実施例では特に副吸気通路
９の出口９ａの設置位置に特別な配慮を施したものであ
る。

すなわち、副吸気通路出口９ａは、２次側絞り弁６の直
上に配置される。

次に本実施例の作用を説明する。

２ボアタイプの絞り弁開度状態は、低速運転域では、１
次側絞り弁５が少量、２次側絞り弁６が閉（タッチ点）
、中速運転域では、１次側、２次側の双方の絞り弁５，
６が半開、高速運転域では双方の絞り弁５，６が全開の
状態にある。

そして、このうち低速運転域では、１次側絞り弁５が少
量、２次側絞り弁６が全開となっているため、１次側絞
り弁５上流と２次側絞り弁６上流とに圧力差が生じる。

具体的には、１次側絞り弁５上流は、１次側絞り弁５下
流と直かに通じるので負圧度合が大きくなるのに対し、
２次側絞り弁６上流は、２次側絞り弁６が全開で、しか
も１次弁側下流と離れるのでその分会圧が緩和されて負
圧度合が小さくなる。このように１次側絞り弁５゜２次
側絞り弁６上流の主吸気通路における圧力分布が変化し
ている状況の中で、副吸気通路９の出口部９ａを１次側
絞り弁５上流や、１次側絞り弁５上流と２次側絞り弁６
上流との中間位置（主吸気通路の中央位置）に設定する
と、１次側ボアの負圧引込力で副吸気通路９の流速が過
度に上昇することは、〔発明が解決しようとする課題〕
の項でも既述した通りである。

そして、本実施例では、主吸気通路８の流速分布が異な
る最大時（タッチ点；１次側絞り弁が少量、２次側絞り
弁が全開）においても、以下の原理によりエアフローセ
ンサの出力乱れを小さくできる。

すなわち、本実施例の如く副吸気通路９の出口部９ａを
、２次側絞り弁６直上に偏心させると、２次側絞り弁６
上流に発生する負圧部の負圧度合が小さいので、この領
域が空気抵抗となり、従って、この空気抵抗領域（緩衝
領域）を通る副吸気路９の流速変化をおさえて、真の流
量相当の流速を副吸気通路９内に保つことができる。そ
の結果。

エアフローセンサの出力特性の安定化ひいては空気流量
測定精度の向上化を図ることができる。第３図及び第４
図は、副吸気通路９の出口部９ａの位置を変えた時のエ
アフロー出力特性の変化を表わす。このうち、第３図は
、出口部９ａを主吸気通路８の中央（１次側絞り弁上流
と２次側絞り弁の中間位置）に配置した場合で、この場
合には、低速域、中速域の吸入空気流量検出値（横軸）
に対する偏差（縦軸）が大きく、検出精度が劣る。

これに対し、第４図は本実施例の如く出口部９ａを２次
側絞り弁６直上に配置した場合で、この場合には、低速
域、中速域の吸気流量検出精度を基準値に近づけ大幅に
改善できた。

第２図におけるＱｌは、１次側絞り弁６の絞り弁軸中心
から副吸気通路出口９ａまでの平行距離を表わし、Ｑｚ
は副吸気通路の出口部９ａ中心から隔壁１ｏ中心までの
平行距離を示す。

このうち、Ｑｚは、２次側ボア径ｄ２との関係で０．２
＞ｌ２／ｄｚ＞０．１にするとより効果的である。すな
わち、Ｑ２／ｄｚを種々変えた実験データによれば、第
６図に示すように、Ｑｚ／ｃｌｚが０．１〜０．２の範
囲のエアフローセンサ出力偏差を最小にできる結果が得
られた。

また、低速運転、中速運転域等の絞り弁開度の影響をな
くす為には、Ｑｌを大きくとればよい。

しかしながらＱｌを大きくするとボディとして大きくな
ってしまい開発コンセプトに逆する。すなわち、コンパ
クト化の実現が困難となる。

以上からすれば、Ｑｌをできるだけ小さくして。

ボディの全高をおさえる必要がある。但し、コンパクト
化にも限度があり、出口部９ａをいくら工夫しても、Ｑ
　１／ｄｔ＞１でないと性能保証は困難である。また、
Ｑｘ／ｄｔ＜１．５　　とすれば第５図に示すように十
分に効果があられれ、更にこれ以上Ａｔ／ｄｔを大きく
することにそれほど意味はない。以上からすれば、１．
５＞（！ｔ／ｄｔ＞１　　に設定するのがよい。

〔発明の効果〕

以上のように本発明によれば、２ボアタイプの吸気系に
ホットワイヤ式エアフローセンサを組込んだ場合でも、
絞り弁開度による絞り弁上流側の圧力（流速）分布の不
均一の影響をほとんど受けないので、ホットワイヤ式エ
アフローセンサの吸気流量検出精度を向上させると共に
、スロットルボディのコンパクト化に貢献することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す平面図、第２図は第１
図のＡ−Ａ線断面図、第３図及び第４図は副吸気通路の
出口部の位置を変えた時のエアフローセンサの出力特性
変化状態を表わす線図、第５図は第２図に示すＱｌ、ｄ
ｚの仕様とエアフローセンサ出力偏差の関係を示す特性
図、第６図は第２図に示すＱｚ、ｄｘの仕様とエアフロ
ーセンサ出力偏差の関係を示す特性図である。 １・・ホットワイヤ、５・・・１次側絞り弁、５ａ・・
・１次側ボア、６・・・２次側絞り弁、６ａ・・・２次
側ボア、８・・・主吸気通路、９・・・副吸気通路、９
ａ・・・出口部、１０・・・隔壁。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、低吸気流量域を調整するための１次側絞り弁を有す
   る１次側ボアと、高吸気流量域を調整するための２次側
   絞り弁を有する２次側ボアとを並設してなる２ボア方式
   吸気系において、前記２ボアの上流に主吸気通路とホッ
   トワイヤ式エアフローセンサ付きの副吸気通路とを形成
   すると共に、前記副吸気通路の出口部を、前記２次側絞
   り弁の直上に配置してなることを特徴とするエンジンの
   吸気系通路。 ２、第１請求項において、前記１次側絞り弁を支持する
   絞り弁軸中心から前記副吸気通路の出口部下端までの平
   行距離ｌ＿１と、１次側ボア径ｄ＿１とは、１．５＞ｌ
   ＿１／ｄ＿１＞１の関係を有してなるエンジンの吸気系
   通路。 ３、第１請求項において、前記副吸気通路の出口部中心
   から前記１次側ボア、２次側ボアの隔壁中心までの平行
   距離ｌ＿２と、２次側ボア径ｄ＿２とは、０．２＞ｌ＿
   ２／ｄ＿２＞０．１の関係を有してなるエンジンの吸気
   系通路。