JPH09256920A - 吸気ダクトおよび吸気システム - Google Patents
吸気ダクトおよび吸気システムInfo
- Publication number
- JPH09256920A JPH09256920A JP8071784A JP7178496A JPH09256920A JP H09256920 A JPH09256920 A JP H09256920A JP 8071784 A JP8071784 A JP 8071784A JP 7178496 A JP7178496 A JP 7178496A JP H09256920 A JPH09256920 A JP H09256920A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- intake
- duct
- heating resistor
- measuring device
- air flow
- Prior art date
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【課題】内燃機関の吸気ダクトに関わり、特にエンジン
に吸入される空気流量を測定する発熱抵抗体式空気流量
測定装置との組み合わせて使用され、発熱抵抗体式空気
流量測定装置の脈動時の計測精度の向上を図る吸気ダク
トを提供する。 【解決手段】内燃機関に用いられる吸気ダクトの内部の
少なくとも一箇所にほぼ１８０゜の折り返し１を設け
た。
に吸入される空気流量を測定する発熱抵抗体式空気流量
測定装置との組み合わせて使用され、発熱抵抗体式空気
流量測定装置の脈動時の計測精度の向上を図る吸気ダク
トを提供する。 【解決手段】内燃機関に用いられる吸気ダクトの内部の
少なくとも一箇所にほぼ１８０゜の折り返し１を設け
た。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は吸気ダクトおよび吸
気システムに関する。
気システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のエンジンに吸入される空気流量を
測定する発熱抵抗体式空気流量測定装置との組み合わせ
により使用される吸気ダクトに関しては特公平2−1518
号公報に記載のような単純な円筒形のダクトが用いられ
ている。
測定する発熱抵抗体式空気流量測定装置との組み合わせ
により使用される吸気ダクトに関しては特公平2−1518
号公報に記載のような単純な円筒形のダクトが用いられ
ている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】発熱抵抗体式空気流量
測定装置の重要な課題の一つとして脈動時の計測誤差が
上がられる。特に四気筒以下の内燃機関では吸気バルブ
の連続した開閉や吸気管の気柱共振振動数により空気の
流れが脈動する。脈動振幅が増大すると発熱抵抗体の非
線形な特性とも絡み発熱抵抗体の指示出力が減少すると
いったいわゆる二値現象が生じ、更に脈動振幅が増加す
ると吸気管内の空気の流れが逆流となり発熱抵抗体の指
示出力が増大するいわゆる跳ね上がり現象が生じる。こ
の二値現象や跳ね上がり現象は発熱抵抗体式空気流量測
定装置及び燃料制御系にとって様々な悪影響を及ぼす。
測定装置の重要な課題の一つとして脈動時の計測誤差が
上がられる。特に四気筒以下の内燃機関では吸気バルブ
の連続した開閉や吸気管の気柱共振振動数により空気の
流れが脈動する。脈動振幅が増大すると発熱抵抗体の非
線形な特性とも絡み発熱抵抗体の指示出力が減少すると
いったいわゆる二値現象が生じ、更に脈動振幅が増加す
ると吸気管内の空気の流れが逆流となり発熱抵抗体の指
示出力が増大するいわゆる跳ね上がり現象が生じる。こ
の二値現象や跳ね上がり現象は発熱抵抗体式空気流量測
定装置及び燃料制御系にとって様々な悪影響を及ぼす。
【０００４】また、内燃機関に用いられる吸気ダクト構
造と発熱抵抗体式空気流量測定装置の脈動時の計測誤差
とは密接な関係にある。特に吸気ダクト長は吸気管路の
気柱共振振動数を決定する重要なパラメータである。数
１に気柱共振振動数と吸気管路長との関係式を示す。
造と発熱抵抗体式空気流量測定装置の脈動時の計測誤差
とは密接な関係にある。特に吸気ダクト長は吸気管路の
気柱共振振動数を決定する重要なパラメータである。数
１に気柱共振振動数と吸気管路長との関係式を示す。
【０００５】
【数１】 ｆｐ＝ａ／（４×Ｌ）×（２×ｎ−１） …（数１） ただし、ｆｐ：気柱共振振動数（Ｈｚ） ａ：音速（ｍ／ｓ） Ｌ：吸気管路長（ｍ） ｎ：モード数 ここで例えば吸気管路長を３.２ｍ とすると１次モード
の気柱共振振動数はｆｐ＝２７.４(Ｈｚ）となり四気筒
エンジンにおける約８２０rpm 相当の回転数にて脈動振
幅が増大し、この回転数付近及びこの回転数の２倍，３
倍の回転数付近で二値現象や跳ね上がり現象が生じ易く
なる。よって、この吸気管路長や発熱抵抗体式空気流量
測定装置を吸気管路のどの位置に配置するかの工夫によ
り二値現象や跳ね上がり現象をある程度抑えることが可
能となる。
の気柱共振振動数はｆｐ＝２７.４(Ｈｚ）となり四気筒
エンジンにおける約８２０rpm 相当の回転数にて脈動振
幅が増大し、この回転数付近及びこの回転数の２倍，３
倍の回転数付近で二値現象や跳ね上がり現象が生じ易く
なる。よって、この吸気管路長や発熱抵抗体式空気流量
測定装置を吸気管路のどの位置に配置するかの工夫によ
り二値現象や跳ね上がり現象をある程度抑えることが可
能となる。
【０００６】しかし、自動車のエンジンルームは、特に
近年の電子燃料噴射装置や安全性の付加部品によりエン
ジンルーム内に様々な重要部品が配置され部品の高密度
化が進んでおり、これらの部品が優先的に配置される。
これにより自由に吸入ダクトを配置するスペースを確保
することが難しくなりつつある。このため、発熱抵抗体
式空気流量測定装置の脈動時の計測誤差の精度向上のた
めには吸気管路に何らかのチューニングを施す工夫が必
要である。
近年の電子燃料噴射装置や安全性の付加部品によりエン
ジンルーム内に様々な重要部品が配置され部品の高密度
化が進んでおり、これらの部品が優先的に配置される。
これにより自由に吸入ダクトを配置するスペースを確保
することが難しくなりつつある。このため、発熱抵抗体
式空気流量測定装置の脈動時の計測誤差の精度向上のた
めには吸気管路に何らかのチューニングを施す工夫が必
要である。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は内燃機関に用いられる吸気ダクト内部にほ
ぼ１８０゜の折り返しを設けた。このため、短い吸気ダ
クトであっても工夫しだいでは通路長を長くすることが
可能となり、吸気管路の気柱共振振動数及び、吸気管路
長や発熱抵抗体式空気流量測定装置を吸気管路のどの位
置に配置するかの工夫のチューニングが可能となる。
め、本発明は内燃機関に用いられる吸気ダクト内部にほ
ぼ１８０゜の折り返しを設けた。このため、短い吸気ダ
クトであっても工夫しだいでは通路長を長くすることが
可能となり、吸気管路の気柱共振振動数及び、吸気管路
長や発熱抵抗体式空気流量測定装置を吸気管路のどの位
置に配置するかの工夫のチューニングが可能となる。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図１ない
し図４を使い説明する。
し図４を使い説明する。
【０００９】まず、図１は本発明の一実施例を示す発熱
抵抗体式空気流量測定装置を備えた内燃機関の吸気ダク
トシステムを示す説明図である。発熱抵抗体式空気流量
測定装置は吸入空気流量を計測するための発熱抵抗体
９、及び吸入空気温度を検出するための感温抵抗体１０
を副空気通路８内に配置してなる通路構造である（ただ
し、副空気通路８の有無は本発明の内容とは関係な
い）。
抵抗体式空気流量測定装置を備えた内燃機関の吸気ダク
トシステムを示す説明図である。発熱抵抗体式空気流量
測定装置は吸入空気流量を計測するための発熱抵抗体
９、及び吸入空気温度を検出するための感温抵抗体１０
を副空気通路８内に配置してなる通路構造である（ただ
し、副空気通路８の有無は本発明の内容とは関係な
い）。
【００１０】吸気管路構成部材は上流側エアクリーナボ
ックス２，下流側エアクリーナボックス３，発熱抵抗体
式空気流量測定装置の主空気通路を構成するボディ５，
折り返し吸気ダクト１、及びスロットルボディとの接続
の接続ダクト６により構成されている（吸入空気内に含
まれる塵を除去するためのエアクリーナエレメント４も
含む）。ここで折り返し吸気ダクト１には吸入空気の流
れ方向をほぼ１８０゜折り返す曲がりが二箇所設けられ
ており、この曲がりの無い場合と比べて折り返し吸気ダ
クト１の管路長は約３倍の長さとなる。また、折り返し
の位置を変えることにより１倍から３倍までの間で任意
に変えることが可能である。
ックス２，下流側エアクリーナボックス３，発熱抵抗体
式空気流量測定装置の主空気通路を構成するボディ５，
折り返し吸気ダクト１、及びスロットルボディとの接続
の接続ダクト６により構成されている（吸入空気内に含
まれる塵を除去するためのエアクリーナエレメント４も
含む）。ここで折り返し吸気ダクト１には吸入空気の流
れ方向をほぼ１８０゜折り返す曲がりが二箇所設けられ
ており、この曲がりの無い場合と比べて折り返し吸気ダ
クト１の管路長は約３倍の長さとなる。また、折り返し
の位置を変えることにより１倍から３倍までの間で任意
に変えることが可能である。
【００１１】図２と図３に吸気管路長と気柱共振のモー
ドの関係を示す。図２が吸気管路長が短い場合(図１に
おける折り返し吸気ダクト１の曲がりの無い場合に相当
する)であり、図３が吸気管路長が長い場合（図１にお
ける折り返し吸気ダクト１の曲がりが有る場合に相当）
である。本図の吸気管路はエアクリーナボックス２３，
上流ダクト２１，発熱抵抗体式空気流量測定装置，吸気
ダクト２５（図１の折り返し吸気ダクト１に相当す
る），スロットルバルブ２６，インテークマニホールド
２７により構成される。基本的に吸入管路の気柱振幅モ
ードは一端のみ開放端の気柱に生じる定在波の２次モー
ドで表され、吸気管の上流側で最も振幅が大きくインテ
ークマニホールドの端面と上流側から吸入管路の１／３
の長さの位置の二箇所で最も小さくなる。つまり、気柱
振幅の小さくなる位置となる上流側から吸入管路の１／
３の長さの位置（図中黒点箇所）に発熱抵抗体式空気流
量測定装置を配置するように吸気管路長をチューニング
できれば発熱抵抗体式空気流量測定装置が検出する脈動
振幅は吸気管路内で最も小さくなるため、二値現象や跳
ね上がり現象をある程度抑えることが可能となる。
ドの関係を示す。図２が吸気管路長が短い場合(図１に
おける折り返し吸気ダクト１の曲がりの無い場合に相当
する)であり、図３が吸気管路長が長い場合（図１にお
ける折り返し吸気ダクト１の曲がりが有る場合に相当）
である。本図の吸気管路はエアクリーナボックス２３，
上流ダクト２１，発熱抵抗体式空気流量測定装置，吸気
ダクト２５（図１の折り返し吸気ダクト１に相当す
る），スロットルバルブ２６，インテークマニホールド
２７により構成される。基本的に吸入管路の気柱振幅モ
ードは一端のみ開放端の気柱に生じる定在波の２次モー
ドで表され、吸気管の上流側で最も振幅が大きくインテ
ークマニホールドの端面と上流側から吸入管路の１／３
の長さの位置の二箇所で最も小さくなる。つまり、気柱
振幅の小さくなる位置となる上流側から吸入管路の１／
３の長さの位置（図中黒点箇所）に発熱抵抗体式空気流
量測定装置を配置するように吸気管路長をチューニング
できれば発熱抵抗体式空気流量測定装置が検出する脈動
振幅は吸気管路内で最も小さくなるため、二値現象や跳
ね上がり現象をある程度抑えることが可能となる。
【００１２】エンジンルーム内に自由に吸気ダクトを配
置する事が可能であればチューニングの自由度は増す
が、エンジンルーム内部品の高密度化が進んでいるため
吸気管の配置に制限がでるため、本発明の様な折り返し
吸気ダクトを使用することにより、狭いエンジンルーム
を有効に使うことが可能となる。ただし、吸入空気が折
り返すと抵抗損失が大きくなるため吸入効率が悪くなる
ためエンジンの出力馬力が低下するおそれがあるため曲
がりによる損失を最小限に抑えるように、例えば、曲が
り部の面積を可能な限り広くとるような工夫が必要であ
る。吸入管路の気柱振幅モードは基本的にはとおり一端
のみ開放端の気柱に生じる定在波の２次モードで表され
るが、実際にはエアクリーナのボリュームの大きさや消
音器の役目を果たすレゾネータ等が配置されると複数の
定在波の合成となり図２や図３に示した気柱振幅モード
とならないことが有る。このため図示したようなエアク
リーナとスロットルバルブの間の吸気管路長を変えるだ
けではなく図４に示したようなエアクリーナ上流のダク
トに曲がりを有する折り返し吸気ダクト１を設けても同
様な効果が得られることもある。
置する事が可能であればチューニングの自由度は増す
が、エンジンルーム内部品の高密度化が進んでいるため
吸気管の配置に制限がでるため、本発明の様な折り返し
吸気ダクトを使用することにより、狭いエンジンルーム
を有効に使うことが可能となる。ただし、吸入空気が折
り返すと抵抗損失が大きくなるため吸入効率が悪くなる
ためエンジンの出力馬力が低下するおそれがあるため曲
がりによる損失を最小限に抑えるように、例えば、曲が
り部の面積を可能な限り広くとるような工夫が必要であ
る。吸入管路の気柱振幅モードは基本的にはとおり一端
のみ開放端の気柱に生じる定在波の２次モードで表され
るが、実際にはエアクリーナのボリュームの大きさや消
音器の役目を果たすレゾネータ等が配置されると複数の
定在波の合成となり図２や図３に示した気柱振幅モード
とならないことが有る。このため図示したようなエアク
リーナとスロットルバルブの間の吸気管路長を変えるだ
けではなく図４に示したようなエアクリーナ上流のダク
トに曲がりを有する折り返し吸気ダクト１を設けても同
様な効果が得られることもある。
【００１３】
【発明の効果】本発明によれば、エンジンに吸入される
空気流量を測定する発熱抵抗体式空気流量測定装置との
組み合わせにより使用することにより発熱抵抗体式空気
流量測定装置の脈動時の課題である二値現象や跳ね上が
り現象を低減することが可能である。
空気流量を測定する発熱抵抗体式空気流量測定装置との
組み合わせにより使用することにより発熱抵抗体式空気
流量測定装置の脈動時の課題である二値現象や跳ね上が
り現象を低減することが可能である。
【図１】本発明の一実施例の発熱抵抗体式空気流量測定
装置が配置される吸気管路の説明図。
装置が配置される吸気管路の説明図。
【図２】吸気管路が短いときの吸気管路全体の気柱振幅
モードの説明図。
モードの説明図。
【図３】吸気管路が長いときの吸気管路全体の気柱振幅
モードの説明図。
モードの説明図。
【図４】本発明の他の実施例の発熱抵抗体式空気流量測
定装置が配置される吸気管路の説明図。
定装置が配置される吸気管路の説明図。
１…折り返し吸気ダクト、２…上流側エアクリーナボッ
クス、３…下流側エアクリーナボックス、４…エアクリ
ーナエレメント、５…発熱抵抗体式空気流量測定装置ボ
ディ、６…接続ダクト、７…空気流れ、８…副空気通
路、９…発熱抵抗体、１０…感温抵抗体、１１…駆動回
路内蔵モジュール。
クス、３…下流側エアクリーナボックス、４…エアクリ
ーナエレメント、５…発熱抵抗体式空気流量測定装置ボ
ディ、６…接続ダクト、７…空気流れ、８…副空気通
路、９…発熱抵抗体、１０…感温抵抗体、１１…駆動回
路内蔵モジュール。
Claims (3)
- 【請求項１】エンジンに空気を吸入するために用いられ
る吸気ダクトにおいて、前記吸気ダクトの内部の少なく
とも一箇所に吸入空気が、ほぼ１８０゜折り返す構造を
有することを特徴とする吸気ダクト。 - 【請求項２】請求項１に記載の前記吸気ダクトと吸入空
気流量を測定するための発熱抵抗体式空気流量測定装置
とを組み合わせて同一エンジンルーム内で使用する吸気
システム。 - 【請求項３】請求項１に記載の前記吸気管の折り返しに
よる吸入空気の抵抗損失が他の吸気管を構成する部品を
流れる吸入空気の抵抗損失より少なくなる吸気ダクト。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8071784A JPH09256920A (ja) | 1996-03-27 | 1996-03-27 | 吸気ダクトおよび吸気システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8071784A JPH09256920A (ja) | 1996-03-27 | 1996-03-27 | 吸気ダクトおよび吸気システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09256920A true JPH09256920A (ja) | 1997-09-30 |
Family
ID=13470554
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8071784A Pending JPH09256920A (ja) | 1996-03-27 | 1996-03-27 | 吸気ダクトおよび吸気システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09256920A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999019694A1 (fr) * | 1997-10-15 | 1999-04-22 | Mitsui Mining & Smelting Co., Ltd. | Detecteur de debit, debitmetre et appareil de regulation de vitesse de decharge pour machines a decharge de liquides |
-
1996
- 1996-03-27 JP JP8071784A patent/JPH09256920A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999019694A1 (fr) * | 1997-10-15 | 1999-04-22 | Mitsui Mining & Smelting Co., Ltd. | Detecteur de debit, debitmetre et appareil de regulation de vitesse de decharge pour machines a decharge de liquides |
| US6647777B1 (en) | 1997-10-15 | 2003-11-18 | Mitsui Mining & Smelting Co., Ltd. | Flow rate sensor, flow meter, and discharge rate control apparatus for liquid discharge machines |
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