JPH04503411A - 自動車内燃機関用吸気管ユニット - 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】 シリコン空気流量センサー用のダ ストデフレクタ− 発明の背景と概要 本発明は内燃エンジンの空気路において使用される空気流量センサーに関する。

現在の技術状況における自動車用内燃エンジンのための電子的に制御された燃料 装置においては、エンジンの吸気系に導かれる空気流の測定値は、エンジン電子 制御ユニット（ＥＣＵ）への入力となっている。この測定値を得る１つの方法は 空気路内のバイパスベンチュリ管内に設けられた空気流センサーによるものであ る。事実上支障ないものとするためには、空気流量センサーは必要とされるダス ト試験を実施することが必要である。例えば、このセンサーは時間毎に相当のグ ラム数を持つダスト気流に何時間か耐える必要がある。１つの問題は、シリコン 空気流量センサーは、高速で移動するダスト粒子からの損害を極めて受けやすい ということである。

本発明は、この問題を解決し、気流中に含まれるダストによる損害に関する可能 性を著しく低減させるものである。この解決策は、センサーの上流に設けられた 、そしてより小さなものは許容しながら大型のダスト粒子による直接的な衝撃か らセンサーをシールドして、センサーを流れる損害を与える粒子を少なくするよ うに働くデフレクタ−１またはシールドを含んでいる。デフレクタ−の設置はさ らに、センサーが正確に空気流測定動作をする上でも助けとなっている。このデ フレクタ−は製作が容易で、しかも空気路への組込みも容易であるため、極めて コスト効果が高いものである。

これまでの指摘以外の、本発明の他の特色と改善とは添付図面と関連して考慮さ れる詳細な説明と請求項とから明らかとなるであろう。図面類は、本発明を実施 するのに、現時点で最も良好と考えられる様式に従った本発明の望ましい実施例 を開示している。

図面の簡単な説明 第１図は本発明の原理を実現した空気路の、いくらか見取図的に表わした長さ方 向断面図であり、第２図は第１図における矢印２−２の方向から見た外観図であ り、 第３図は第１図と類似であるが、しかし別の実施例を示す断面図であり、 第４図は第３図における矢印４−４の方向から見た外観図であり、 第５図は第３図の円５の拡大図であり、第６図は第２図および第４図の外観図と 同じ方向から見た外観図であるが、さらに別の実施例を示した外観図であり、 第７図は別の実施例を描いた、第１図と類似の断面図であり、 第８図は第７図における矢印８−８の方向から見た拡大された、そして気流を概 略的に示した。部分断面図であり、 第９図は第８図と類似ではあるが、しかし別の特色を描いた部分断面図であり、 第１０図は第７図の実施例の１部分の拡大された斜視図である。

望ましい実施例の説明 最初に、入口端１２と出口端１４とを含む空気路ｌＯを示している第１図および 第２図を参照する。主空気流路１６はスロットルブレード１８を含んでおり、こ れは空気路を通って流れる気流を選択的に制限するよう動作する。バイパスベン チュリ管２０は、スロットルブレード１８の上流で路１６と並列である。バイパ スベンチュリ管２０は、バイパスベンチュリ管２０を通る気流を測定するための 空気流量センサー２２を含んでいる。バイパスベンチュリ管を通る気流は空気路 を通る全体の気流を表わしており、そのためセンサー２２によって提供される測 定値はエンジンに入る全部の気流を表わしている。空気流の実際の感知は、バイ パスベンチュリ管を通る気流に直接さらされている、覆われていないシリコンの 感知用素子２４によって行われる。バイパスベンチュリ管に入る気流内に含まれ る、大型のダスト粒子によって衝撃損害を受けるのは、この感知用素子である。

　゛ 感知用素子２４に損傷を与える可能性は、空気路中にデフレクタ−１またはシー ルド２６を組込むことによって軽減される。デフレクタ−２６は円形の形状を持 つ無孔のディスクである。これは、ワイヤーメツシュスクリーンであることもで きる円筒形の穴の明いたサポート２８によって、バイパスベンチュリ管２０への 入口に関する上流側に離されて支持されている。このスクリーンはバイパスベン チュリ管入口に軸方向に配置され、そしてその開いている上流側端はデフレクタ −によって閉じられている。この方法によって、空気が空気路に入る方向から見 た時には、バイパスベンチュリ管への入口はデフレクタ−でふさがれ、そして覆 われている。しかし、空気はデフレクタ−を流れ、その背面からバイパスベンチ ュリ管に入ることは可能となっている。デフレクタ−２６の上流側表面３０に関 しては、描かれているように凸面形状をなすことが望ましいと思われる。

デフレクタ−は、空気路に進入する粒子による直接的衝撃から感知用素子２４を シールドし、一方では気流がバイパスベンチュリ管を通過することができるよう に機能する。センサー２２は、バイパスベンチュリ管を通る気流の正確な測定を 提供することが可能であリ、そしてバイパスを通る気流は空気路を通る全気流と 相関関係を有しているため、測定された気流の正確さは充分に得られる。

第３図および第４図に描かれている実施例は、デフレクタ−の細部とその取付け を除いて、第１図および第２図の実施例と同様である。第３図および第４図のデ フレクタ−２６は、第１図および第２図のそれよりも直径において、わずかに大 きく、そしてデフレクタ−のための穴の明いたサポート２８は、主気流路１６と バイパスベンチュリ管２０の両方への入口を覆うように、気流の方向を横断して 設けられたワイヤーメツシュスクリーンである。

スクリーンにデフレクタ−を取付けるための都合の良い１つの方法は、モールド プラスチックによってデフレクタ−を製造し、そしてデフレクタ−の平坦な下流 側の面の中心付近にダート３２を設けておくことである。このダートは、スクリ ーンの開口の１つを通して押し込むことによってスクリーンにスナップオン取付 けするために用いられる。

第６図はデフレクタ−に関する別の形状を描いているものであって、ここではデ フレクタ−は、気流が空気路に向かう方向から見ると全体としてＵ字形をしてい る。ここで特定的に開示された形状以外でも、本発明の実施においては十分満足 に使用し得るということは、予想できるところである。さらに製造と取付けに関 しても別の方法も予想できる。例えば、デフレクタ−のためにテープを使用する ということも可能である第７図は、第１図のそれと全体的には類似の構造の空気 路を示しており、そのため相応する部分は同様の参照番号で示されている。第７ 図の実施例と第１図のそれとの間の差異は、デフレクタ−２６とデフレクタ−の 取付け、およびシリコン質量気流感知用素子２４に関するものである。

しかも第８図〜第１０図を参照すると、デフレクタ−２６は翼の断面形をしてお り、そして感知用素子２４はマウント部３４に載せられている。デフレクタ−と 感知用素子とは、バイパス路の壁にある適当な開口に取付けられている円形フラ ンジベース３６上に設けられている。これらの構成要素２４，２６．３４．３６ はプローブ組立３８を形成し、それは空′気路中に据え付けられた時には、バイ パス路内に横断的に突き出るものとなる。感知用素子２４のための、（示されて いない）電子回路接続はマウント部３４およびベース３６を通るようにされる。

翼形のデフレクタ−２６は部分３４から離れた上流に設けられて、翼の前縁４ｏ はその後縁４２に対し上流に位置している。この翼は気流の方向に対して迎え角 ４３の、ある鋭角を持っている。感知用素子２４は気流がデフレクタ−に向かう 方向からは、デフレクタ−・２６によってかくされるように設けられている。こ の方法によって、気流中に含まれていて、そして感知用素子２４上に直接的に衝 突する可能性のある粒子はデフレクタ−に直接衝突し、その結果、感知用素子に 直接衝突することはなくなる。

感知用素子２４と部分３４に対するデフレクタ−２６の共働作用は次のようなも のである。即ち、バイパスを通る気流の１部がデフレクタ−とマウント部との間 に創られたチャンネル４４を流れ、それによって感知用素子の同高に取付けられ た感知用表面上を通過するようになるものである。チャンネル４４を通る空気流 はバイパス空気流を表わしており、そして結果的には広い範囲の気流にわたって 、空気路を通る気流を表わすものである。

第９図において最も良く理解できるように、感知用素子の露出されている面は、 翼の迎え角よりも大きな、デフレクタ−に向かう気流の方向に対して鋭角４５と なるように設けられている。この２つの角４３，４５が、１つのプローブ設計か ら他へと、いくらかの変更を許容するとはいっても、翼形のデフレクタ−に関す る代表的な迎え角は約１５度であり、そして感知用素子の面の置かれる代表的な 角度は約３０度である。

部分３４は丸形の前縁４６を有しており、それは感知用素子の上流に離れており 、そして翼に向かう気流の方向に対面している。この表面は縁４８で終端する。

部分３４の平坦な下流側表面５０は縁４８から始まりマウント部分の反対側上の 感知用素子の同高に取付けられた感知用表面に対して全体的に平行に広がってい る。

感知用素子を含む側の後縁部は細くなったテーパー５２を有し、それは感知用素 子の下流位置から始まり、表面５０の後縁と合致する後縁５４まで続く。

第８図および第９図は、気流およびダスト粒子方向特性を表わしている。粒子に よる感知用素子への直接的な衝撃は防止されることが理解できる。より大きな粒 子は、普通プローブの周囲を回り、その結果チャンネル４４を通ることはない。

小さな粒子がチャンネルの中を通ることがあったとしても、チャンネルを通過す る浮遊性の大型粒子と同様、感知用素子表面に直接衝撃を与えることはない。万 が−１わずかの粒子が感知用素子に当たるとしても、それらは斜めの角度で当た るだけである。こうしてプローブ３８は改善された耐ダスト性を発揮し、そして これは空気路に都合層（組み込むのに適している。当然、空気路入口を覆うスク リーンを含むことは、工具のような、機器がバイパス路内に入ることを防ぐため にも望ましいことと理解できる。

本発明の１つの望ましい実施例が開示されたが、この原理は他の実施例にも適用 できることは明らかである。

手続補正書（自発） 平成　４年　２月　７日

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. １．空気路を通る吸気流の一部が、気流路内に直接的に置かれたシールドされて いない感知用素子を持つ空気流量センサーを含むバイパスベンチュリ管を通るよ う導かれる、自動車用内燃エンジンの空気路内で、シールドされていない感知用 素子への、空気に含有されている粒子の衝撃によるセンサーへの損害の可能性を 減少させるための装置において、前記装置は前記感知用素子に対して上流に離れ て設けられたシールドを含み、前記感知用素子は、前記シールドに向かう気流の 方向からは前記シールドによってかくされるように位置しており、その結果、シ ールドに向かう気流中に含まれるあるサイズ以上の粒子が感知用素子に直接的に 衝撃を与えることはシールドによって妨げられ、一方、前記感知用素子を経て通 過する気流は異なる気流の範囲にわたって空気路を通る空気流を表わしており、 ここにおいて、前記シールドはその前縁がその後縁に対して上流に位置している 翼を含み、そして前記翼は所定の迎え角に設けられ、さらに前記感知用素子は、 前記翼に向かう気流の方向から見れば前記迎え角よりも大きな角度を持つ平面に 設けられていることを特徴とする装置。
2. ２．前記所定の抑え角が約１５度であり、そして前記より大きな角が約３０度で あるような、請求項１記載の装置。
3. ３．前記感知用素子は、前記翼に向かう気流の方向に向かう丸形の前表面を持つ マウント上に設けられ、前記感知用素子は前記丸形の前表面の下流の場所におい て前記マウントに同高取付けされているような請求項１記載の装置。
4. ４．前記翼と前記感知用素子とは、前記バイパス内に横断的に突き出ているプロ ーブ組立体上に取付けられているような、請求項１記載の装置。
5. ５．気流内に粒子が含まれているような、導管を通る空気流の測定に用いられる 空気流感知用プローブにおいて、 前記プローブは、ベースと、前記ベースから突き出した部分上に取付けられた空 気流感知用素子と、前記部分の前に、そして前記部分と同じ全体的方向で前記ベ ースから突き出したシールドとを有し、前記感知用素子は、プローブが使用され る時に気流が前記シールドに向かう方向から前記シールドによりかくされるよう に位置し、ここにおいて前記シールドは、プローブが使用される時に、その前縁 がその後縁に対して上流側に位置する翼を有し、そして、前記翼は所定の迎え角 で設けられ、さらに前記感知用素子は、プローブが使用される時には、前記翼に 向かう気流の方向から見れば前記迎え角よりも大きな角度の平面内に設けられて いることを特徴とするプローブ。
6. ６．前記所定の迎え角は約１５度であり、そして前記より大きな角度が約３０度 であるような、請求項５記載のプローブ。
7. ７．気流中に粒子が含まれているような、導管を通る空気流量の測定に用いられ る気流感知用プローブにおいて、 前記プローブは、ベースと、前記ベースから突き出した部材上に取付けられた空 気流量感知用素子と、前記部分の前に、そして前記部分と同じ全体的方向で前記 ベースから突き出したシールドとを有し、前記感知用素子は、プローブが使用さ れる時に気流が前記シールドに向かう方向から前記シールドによりシールドされ るように位置し、ここにおいて前記部材は、プローブが使用される時に前記翼に 向かう気流の方向に直面する丸形の前面を持ち、前記感知用素子は、プローブが 使用される時に前記丸形の前面の下流の場所で前記部分に同高にないし平らに取 付けられ、そして、前記部材は前記感知用素子の下流に設けられたテーバー部分 を持つことを特徴とする空気流感知用プローブ。
8. ８．空気路を通る吸気流の１部が、気流路内でシールドされていない感知用素子 を直接的に備えた空気流量センサープローブを含むバイパスベンチュリ管を通る よう導かれる、自動車用内燃エンジンの空気路内で、 シールドされていない感知用素子への、空気に含有される粒子の衝撃による感知 用素子への損害の可能性を減少させるための装置において、前記装置は、異なる 空気流の通過の範囲にわたって当該空気路を通る空気流を表わす気流が通るチャ ンネルを形成する手段を有し該手段は前記バイパスベンチュリ管内に設けられて おり、前記チャンネルを形成する手段は、前記チャンネルの対向する側の境界を 定める並置された表面部を含み前記感知用素子は前記表面部の１つに同高的にな いし平らに取付けられ、前記表面部は前記感知用素子の上流において前記チャン ネルのためのテーバーの付された入口スロートを形成するように成形されており 、 前記のテーバーの付された入口スロートおよび前記チャンネルとは、そこを通過 する気流が、前記シールドに対して前記気流が向かう方向に対して鋭角をなすよ うに設けられており、 そして前記感知用素子は、前記チャンネルを形成する装置に向かう気流に含まれ るあるサイズ以上の粒子によって、それが直接的に衝突することのないように設 けられていることを特徴とする装置。
9. ９．前記チャンネルを形成する装置は、感知用プローブのベースからバイパスベ ンチュリ管内に突き出た第１および第２部分を含み、前記第１部分は全体的に、 バイパスベンチュリ管を通る気流の方向に対して、前記第２部分の上流側に設け られ、そして前記第２部分は前記１つの表面部を有するような、請求項８項記載 の装置。
10. １０．空気路を通る吸気流の１部が、気流路内に直接的に置かれたシールドされ ていない感知用素子を持つ空気流量センサーを含むバイパスベンチュリ管を通る よう導かれる、自動車用内燃エンジンの空気路内で、シールドされていない感知 用素子との、空気に含有されている粒子の衝突によるセンサーへの損害の可能性 を減少させるための装置において、前記装置が、空気が空気路に入る方向から見 て、バイパスベンチュリ管への入口に直面し、そして前記入口を覆う無孔シール ドと、 そして気流が前記シールドを越えて流れ、次に前記シールドの背後に流れること によって前記入口に入るよう、前記入口に対して前記シールドを上流側に離隔し て支持する装置を有しここにおいて前記シールドを支持する装置はスクリーンを 含むものであることを特徴とする装置。
11. １１．前記スクリーンは、バイパスベンチュリ入口に軸方向に配置されるような 請求項１０記載の装置。
12. １２．前記スクリーンは形状的に円筒であり、前記シールドは前記入口と反対側 の前記スクリーンの終端を閉じているような、請求項１０記載の装置。
13. １３．前記スクリーンは、前記空気路を通る気流の方向を横断するように配置さ れているような、請求項１０記載の装置。
14. １４．前記シールドは、前記スクリーン内の開口にスナップ式に取付けできる、 中央付近に設けられたダーツを持つような、請求項１０記載の装置。