JPH0771985A - 変流器およびその製造法 - Google Patents

変流器およびその製造法

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JPH0771985A JP3121717A JP12171791A JPH0771985A JP H0771985 A JPH0771985 A JP H0771985A JP 3121717 A JP3121717 A JP 3121717A JP 12171791 A JP12171791 A JP 12171791A JP H0771985 A JPH0771985 A JP H0771985A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 たとえば内燃機関の吸込通路に用いられる空
気質量測定器用の変流器において、吸い込まれた空気が
僅かな圧力損失しか受けず、それと同時に空気質量測定
器の信号ばらつきが小さくなるようにする。 【構成】 整流器がハニカム体１７とリング９とから一
体に構成されており、前記リング９が、流れ方向に対し
て垂直に配置された前記ハニカム体１７の表面から突出
しており、前記整流器がプラスチックから製造されてお
り、前記格子体３が前記整流器に永続的に固定されてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、たとえば内燃機関の吸
込通路に用いられる空気質量測定器用の変流器であっ
て、整流器が設けられていて、該整流器で、吸い込まれ
た空気質量が積層状の空気流に変えられるようになって
おり、さらに格子体が設けられていて、該格子体によっ
て、前記積層状の空気流にミクロ渦が形成されるように
なっている形式のものに関する。さらに、本発明はこの
ような整流器を製造する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】このような形式の変流器は「エントビッ
クルング・アイネス・ノイエン・エレクトローニッシェ
ン・ゲミッシュビルドゥングスジステームス（Entwickl
ung eines neuen elektronishen Gemischbildungssyste
ms）」（G.Haeetel,W.Jordan，E.Schulte著、Fisita-Ko
ngress-Bericht １９８６年、第８６５０７８号、Belgr
ad）に記載されている。この変流器では、整流器と空気
質量測定器との間に配置された格子体によって、測定信
号を安定化するミクロ渦が形成される。整流器と格子体
とは２つの別個な構成部分をなしており、両構成部分は
所定の間隔をおいて吸込通路に挿入されて、空気質量測
定器に対して正確に位置整定されなければならない。さ
もないと、変流器によって圧力が低下させられ、空気質
量測定器で測定された信号が過大にばらついてしまう。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、冒頭
で述べた形式の変流器を改良して、吸い込まれた空気が
僅かな圧力損失しか受けず、それと同時に空気質量測定
器の信号ばらつきが小さくなるような変流器を提供する
ことである。さらに、本発明の課題はこのような整流器
を製造する有利な方法を提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明の構成では、整流器がハニカム体とリングとか
ら一体に構成されており、前記リングが、流れ方向に対
して垂直に配置された前記ハニカム体の表面から突出し
ており、前記整流器がプラスチックから製造されてお
り、前記格子体が前記整流器に永続的に固定されている
ようにした。
【０００５】
【発明の効果】本発明によれば、公知の欠点が回避され
て、吸い込まれた空気が極めて僅かな圧力損失しか受け
ず、それと同時に空気質量測定器の信号のばらつきが極
めて小さくなる。整流器はたとえば射出成形によって製
造される。射出成形により、任意に成形された、目的に
かなったいかなるハニカム体をも構成することができ
る。本発明によれば、さらに次のような別の利点も得ら
れる。すなわち、整流器が前記製造法に基づき大量生産
に適していて、極めて廉価となる。格子体は反応不活性
な金属から製造されている。これによって、整流器のプ
ラスチックは熱影響、たとえば内燃機関の燃焼室からの
戻し点火に対して保護される。格子体が整流器に永続的
に固定されているので、変流器の支承保持が楽になる。
さらに、公知の変流器において吸込通路に対する組込の
ために役立っていた取り囲みリングは格子体の分だけ節
約される。
【０００６】さらに、上記課題を解決するために本発明
の方法では、ハニカム体とリングとから成る一体の整流
器を熱可塑性プラスチックから射出成形し、該整流器に
格子体を永続的に固定するようにした。
【０００７】
【実施例】以下に、本発明の実施例を図面につき詳しく
説明する。
【０００８】吸込通路１（図１）の上流側端部には、整
流器２と格子体３とから成る変流器が設けられている。
内燃機関によって吸い込まれる空気質量流は整流器２に
よって積層状の空気流４（図４参照）に変えられる。図
示の矢印は流れ方向を示している。下流側に続いて設け
られた格子体３によってミクロ渦５が形成される。整流
器２と格子体３とは組み付け時に、リング９に一体に成
形された溝７およびウェブ８と、ケーシング１３に設け
られた別の溝１０および別のウェブ１１とを介して吸込
通路１にセンタリングされて、固定される。この実施例
では、リング９に２つの溝７と２つのウェブ８とが設け
られており、これらの溝もしくはウェブはそれぞれ互い
に向い合って配置されている。対応して、ケーシング１
３も２つの溝１０と２つのウェブ１１とを備えている。
【０００９】格子体３よりも下流側で流れ方向に対して
平行に吸込通路１内に配置されている空気質量測定器１
４は機関制御システムのための直接の負荷検出に役立
つ。この空気質量測定器はホットフィルム風速計の原理
に基づき作動する。できるだけ高い測定精度と高い信号
安定性とを得るためには、複数のミクロ渦がホットフィ
ルム抵抗と補償抵抗との活性面を擦過しなければならな
い。ホットフィルム抵抗の一定の温度上昇を得るための
電流は通過する空気質量流を測る尺度となる。したがっ
て、空気質量測定器１４はミクロ渦５の範囲に位置して
いなければならない。
【００１０】吸込通路１の下流側端部には、保護格子体
１５が設けられている。この保護格子体は機械的な作
用、たとえば直接手を触れられることから空気質量測定
器１４を保護している。この保護格子体は広いメッシュ
を有するように製作されており、この場合、この保護格
子体は空気質量測定器１４の測定精度にも、空気質量流
にも、大きな影響を与えない。
【００１１】整流器２（図２）はハニカム体１７とリン
グ９とから成っている。ハニカム体１７は正方形のハニ
カム１８から形成される。ハニカム目開き、つまりハニ
カム壁１９（図３）間の距離は下流側の縁部で約４ｍｍ
である。別の使用事例に対しては、ハニカム目開きを小
さくすることが有利である。ハニカム１８の横断面積は
整流器２の横断面全体にわたって一定である。
【００１２】ハニカム目開き対壁厚さの割合は空気質量
測定器１４の信号安定性と、整流器２による圧力損失と
の間での妥協により設定される。ハニカム体１７の直径
２０は内燃機関に応じて設定されていて、吸い込まれる
空気質量に関連している。この場合に前記直径２０は約
６３ｍｍである。
【００１３】組立て時にこの変流器は、ウェブ１１が溝
７を越えて突出するまで溝１０に沿ってケーシング１３
に差し込まれる。続いて、ウェブ１１は、変流器が吸込
通路１に固定されるように変形させられる。ハニカム体
１７は溝７の周囲で平らに面取りされており、これによ
ってリング９はこの位置で補強され得る。
【００１４】この場合に使用される空気質量測定器１４
における信号ばらつきは、ハニカム１８の方形対角線
と、空気質量測定器１４の端縁部との間の角度が約０°
である場合に最小となり、この場合、空気質量測定器の
活性面は吸込通路１の軸線に対して平行に配置されてい
る。変流器と共に使用することのできる別の空気質量測
定器１４においては、約４５°の角度で信号ばらつきを
最小にすることができる。この場合には、組付け時にハ
ニカム１８の方形対角線が、下流側に位置する空気質量
測定器１４に対して平行に延びるようにウェブ８の位置
と溝７の位置とが設定されている。
【００１５】整流器２の材料としては、ポリブチレンテ
レフタレート（ＰＢＴＰ）が使用される。それというの
は、ＰＢＴＰが約２１５℃まで短期間耐熱性であって、
かつ極めて良好に加工されて射出成形体を形成し得るか
らである。別の使用事例に関しては、射出成形に適して
いて使用要件を満たしているような別のプラスチックを
使用することもできる。格子体３を整流器２に永続的に
結合させるためには、プラスチックが２１５℃よりも高
い温度で熱可塑性でなければならない。
【００１６】整流器２はできるだけ小さな空気抵抗を有
していなければならない。したがって、射出成形法によ
って生ぜしめられたスプルは取り除かれなければならな
い。この場合、吸込通路１の軸線を中心にして約２０ｍ
ｍの直径を有する中心の範囲には特に注意する。それと
いうのは、空気質量測定器１４が、この範囲を通って流
れる空気によって擦過されるからである。
【００１７】ハニカム壁１９の横断面（図３）はハニカ
ム体１７全体にわたって一定でかつ台形に成形されてい
る。ハニカム壁の壁厚は流れ方向に増大していて、その
最も肉厚な個所で約０．６ｍｍである。図３に示した矢
印は流れ方向を表している。上流側の縁部は丸く面取り
されている。下流側の縁部は、流れが渦形成なしできれ
いに裂けるようにするために、鋭角に構成されていなけ
ればならない。
【００１８】ミクロ渦５を形成するためには、格子体３
とハニカム体１７との間の約１ｍｍの距離２１で既に十
分である。この実施例では、距離２１が約７ｍｍである
場合に空気質量測定器１４における最小の信号ばらつき
が形成される。
【００１９】格子体３に関しては、特殊鋼、ここではた
とえばクロム／ニッケル鋼（Ｘ５ＣｒＮｉ１８１０）が
使用されると有利である。特殊鋼は内燃機関の燃焼室か
らの戻し点火における熱影響からハニカム体１７を保護
し、しかも耐環境影響性、たとえば耐汚染性および耐空
気湿分性を有している。格子体３はリング９に「熱間埋
込み」されている。すなわち、変流器を吸込通路１に組
み付ける前に、格子体３は加熱されて、整流器２のリン
グ９に圧入される訳である。こうして格子体３は整流器
２に対する固定の距離２１を維持する。
【００２０】圧力損失と信号ばらつきとをできるだけ少
なくするためには、格子体３の線材がハニカム壁１９に
対して平行に埋め込まれていなければならない。格子体
３は整流器２との接合前にカレンダ加工される。すなわ
ち、格子体３の線材が互いにずれることができなくなる
ように格子体が圧延される訳である。格子体３の線材間
の距離は圧力損失と、形成したいミクロ渦５とに関連し
て設定される。この場合に前記距離は約０．２ｍｍの線
材太さにおいて約１ｍｍである。
【００２１】本発明による変流器では、圧力損失が１２
ｈＰａよりも小さくなり、信号ばらつきが空気質量流の
最大＋／−３．５％になる。ハニカム体１７の奥行き２
２は僅かな信号ばらつきと、整流器２のための高い製作
費用との間での妥協によって設定される。申し分のない
積層状の空気流４を形成するためには、奥行き２２が５
ｍｍよりも大きく形成されていると望ましい。この場合
に、前記奥行き２２は約７ｍｍである。別の実施例で
は、これよりも大きな奥行き２２が有利となり得る。
【００２２】図４には、特にミクロ渦５の範囲における
空気質量測定器１４の位置が示されている。整流器２の
下流側に設置された格子体３は積層状の空気流４にミク
ロ渦５を形成し、このミクロ渦は空気質量流のできるだ
け正確な測定を保証する。
【００２３】「吸込通路」とは、円形横断面以外の別の
任意の横断面を備えた吸込通路をも包含する。このこと
は、相応に整流器の横断面についても云えることであ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】内燃機関の吸込通路に配置された本発明による
変流器の分解斜視図である。
【図２】図１に示した整流器の横断面図である。
【図３】図１に示した変流器の縦断面図である。
【図４】図１に示した吸込通路の縦断面図である。
【符号の説明】
１ 吸込通路、 ２ 整流器、 ３ 格子体、 ４ 空
気流、 ５ ミクロ渦、 ７ 溝、 ８ ウェブ、 ９
リング、 １０ 溝、 １１ ウェブ、 １３ ケー
シング、 １４ 空気質量測定器、 １５ 保護格子
体、 １７ ハニカム体、 １８ ハニカム、 １９
ハニカム壁、 ２０ 直径、 ２１ 距離、 ２２ 奥
行き

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 吸込通路（１）に用いられる空気質量測
    定器（１４）用の変流器であって、 整流器（２）が設けられていて、該整流器で、吸い込ま
    れた空気質量が積層状の空気流（４）に変えられるよう
    になっており、 格子体（３）が設けられていて、該格子体によって、前
    記積層状の空気流（４）にミクロ渦（５）が形成される
    ようになっている形式のものにおいて、 整流器（２）がハニカム体（１７）とリング（９）とか
    ら一体に構成されており、 前記リング（９）が、流れ方向に対して垂直に配置され
    た前記ハニカム体（１７）の表面から突出しており、 前記整流器（２）がプラスチックから製造されており、 前記格子体（３）が前記整流器（２）に永続的に固定さ
    れていることを特徴とする変流器。
  2. 【請求項２】 ハニカム壁（１９）の横断面が、流れ方
    向で見てハニカム体（１７）のいかなる個所でも一定で
    あって、台形に構成されている、請求項１記載の変流
    器。
  3. 【請求項３】 ハニカム体（１７）の上流側に設置され
    た縁部が丸く面取りされている、請求項２記載の変流
    器。
  4. 【請求項４】 ハニカム目開きが最大５ｍｍである、請
    求項３記載の変流器。
  5. 【請求項５】 格子体（３）とハニカム体（１７）との
    間の距離（２１）が少なくとも１ｍｍである、請求項４
    記載の変流器。
  6. 【請求項６】 格子体（３）が反応の鈍い金属から成っ
    ている、請求項５記載の変流器。
  7. 【請求項７】 整流器（２）がセンタリング兼固定エレ
    メントを有している、請求項６記載の変流器。
  8. 【請求項８】 請求項１から７までのいずれか１項記載
    の変流器を製造する方法において、 ハニカム体（１７）とリング（９）とから成る一体の整
    流器（２）を熱可塑性プラスチックから射出成形し、 該整流器（２）に格子体（３）を永続的に固定すること
    を特徴とする、変流器の製造法。
  9. 【請求項９】 格子体（３）をカレンダ加工する、請求
    項８記載の方法。
  10. 【請求項１０】 格子体（３）を加熱された状態で整流
    器（２）のリング（９）に埋め込む、請求項９記載の方
    法。
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