JPS62162738A - 内燃機関用のエアフロ−メ−タ - 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、内燃機関用のエアフローメータであっに、エ
アフローメータの測定箇所が測定管に配置されている形
式のものに関する。

従来の技術 燃料噴射式の内燃機関を制御する場合、機関によって吸
い込まれる空気１を測定することが必要である。このた
めに用いられる公知の機械的な系は例えば、空気流に突
入している可動のフラップ又はせき止め板によって作動
するようになっている。さらに空気１測定のためセンサ
例えば熱線式エアフローメータも公知である。このよう
なセンサには、同センサが可動の部分を有しておらずか
つ機械的な系に比べて空気流にわずかな作用しか及ぼさ
ないという利点がある。さらにこの場合測定結果は、単
純に空気食ヲ測定する機械的な系とは異なシ、高度差と
は無関係である。

これまでエアフローメータの開発に際しては種種様様な
道が歩まれた。例えば超音波作動式のエアフローメータ
をエアフィルタと構造的に結合するということが公知で
ある。この場合エアフローメータの測定箇所は、エアフ
ィルタに対して同心的に配置された短い測定管内に設け
られている。

しかしながらこの配置形式では測定管の長さがわずかで
あるために、測定箇所においては限度内で有用な流れ特
性しか得られない。このような流れ特性は運転条件が異
なっていても質量流量が等しければほぼ同じであり、従
って測定結果の精度はすべての要求に応じられない。

発明の課題 ゆえに本発明の課題は、測定管内において有用な流れ特
性が保証されており、ひいてはよシ正鏝な測定結果が得
られるエアフローメータを提供することである。この場
合さらにエアフローメータは安価に製造することができ
、確実に作動し、内燃機関特に自動車の内燃機関に＊り
付けるのに所要スペース及び保守のし易さの点で適して
いることが望まれている。

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、測定管が
、ほぼ円形の流路として構成されていに、内燃機関の吸
気開口と接続された中空室！２り囲んでおり、該中空室
がエアフィルタの内室に隣接していに、中空室と内室と
が仕切り壁によって互いに隔てられている。

発明の効果 本発明のように構成されていると、十分に長い流路ひい
ては測定箇所における有用な流れ特性が保証される。ま
た本発明によるエアフローメータはコンパクトなつまシ
わずかなスペースしか必要としない構造形状を有してい
る。

実施態様 本発明の実施態様では、仕切シ壁に、流路の流入開口を
形成する開口が設けられていに、該開口の面積が流路の
横断面積よりも大きい。

また別の実施態様では、流入開口の範囲において流路が
、仕切り壁と鋭角をなして交差する平面において延びて
いる。このようになっていると、流路への空気の流入時
に既に、測定箇所における有用な流れ特性のための前提
条件が得られる。

さらに別の実施態様では、流路が方形又は円形の横断面
を有しており、流路が、中空室ｔｍり囲んでいて仕切り
壁を形成しているケーシングの適当な形状付与によって
形成されている。

また、中空室に燃料噴射弁が配置されていに、該燃料噴
射弁のノズルが、内燃機関に通じていてスロットルバル
ブヲ儒えた管に対向して位置していると、エアフローメ
ータの構造を特にコンパクトにすることができる。

噴射された燃料の一部が直接機関の吸気通路内に達する
のではなく、まず初めに中空室に達することを回避する
ために、本発明の別の実施態様では、内燃機関に通じる
管がホッパ状に中空室に突入している。

中空室内における空気の良好な案内のためには、ノズル
の範囲に案内部材が配置されていてもよい。

本発明の別の有利な実施態様では、中空室がケーシング
によってｊｌ囲まれていに、該ケーシングに仕切シ壁と
エアフィルタとが装着されている。

また、所要スペースがわずかで有効なエアフィルタを使
用するためには、エアフィルタの内室及び中空室がそれ
ぞれ扁平なシリンダの形をしていると有利である。

本発明のさらに別の実施態様では、流入開口の面積が流
路の横断面積よりも大であり、流入開口の範囲において
流路が、仕切シ壁と鋭角をなして交差する平面において
延びておシかつ（又は）流路が流入開口の近くにおいて
整流装置をかつ（又は）流出開口の近くにおいて保護格
子を有しており、このようになっていると、流路は流体
力学的に好都合な形状を得ることができる。さらにまた
、流れを改善するために流路の直径が測定箇所における
センサの近くにおいて流入開口におけるよりも小さくな
っていてもよい。

本発明のエアフローメータでは熱センサ例えば熱線セン
サを用いることが最も適してはいるが、例えば超音波セ
ンサのようなその他のセンサ全有利に使用するととも可
能である。

このようなセンサを用いるためには電気回路が必要であ
り、この電気回路は有利にはセンサの近くに配置されて
いる。本発明の別の実施態様によれば、センサに所属の
電気回路は測定箇所つ°まりセンサの近くにおいて仕切
り壁に配置されている。

電気回路の必要な冷却は、エアフィルタ全弁して流入し
た吸気によってか又は仕切シ壁が冷却体として働くこと
によって行われ得る。後者の場合には電気回路が仕切り
壁と熱伝導結合されていると有利である。

また、別の電気回路例えばエアフローメータ及び場合に
よっては別のセンサの信号を評価する制御回路を、エア
フィルタの内室において仕切り壁に配置することも可能
である。この場合冷却に関して有利なだけではなく、制
御系に所属のつまシ機能の点で関連のある異なった要素
を１つの構成ユニット内に配置することができるという
利点も得られる。

実施例 次に図面につき本発明の詳細な説明する。

ケーシング２を備えたエアフィルタ１は、扁平なシリン
ダの形をした自体公知のエアフィルタであり、これはほ
とんどの気化器付機関のために用いられているものであ
る。しかしながらこのエアフィルタ１は吸気管片のため
の管接続部の代わシに下部において開放しており、フィ
ルタ内室４をその下に位置する中空室６（この中空室に
ついては後で詳しく述べる〕から隔てている仕切り壁７
によって閉鎖されている。図面において本来の埋伏のエ
アフィルタは符号３で示されている。

エアフィルタ１と仕切り壁Ｉとを保持しているケーシン
グ５は、管１０と結合されておシ、この管１０は図示さ
れていない内燃機関の吸気通路を形成している。管１０
にはスロットルバルブ１１が配置されている。管１０の
流入開口の上に配置された燃料噴射弁８は、管１０に直
接流入する空気に燃料を噴射する。ノズル９によって噴
霧された燃料粒子の一部分が、管１０に直接流入しない
空気範囲に達することを回避するために、管１０にはホ
ッパ状の拡大部１２が設けられている。案内部材１３は
、ノズル９の前の空間において流れを鎮静するために役
立つ。

図面ｔわかりやすくするために、ケーシング５の内部に
おける噴射弁の保持部材は示されていない。このような
保持部材の設計はしかしながら当業者にとって自明なこ
とである。

燃料噴射弁８は自体公知である系圧調整器２１と共に１
つの構成ユニットにまとめられていてもよい。燃料供給
及び燃料戻しのための導管は設けられているが図示はさ
れていない。

ケーシング５の中空室６は脈動緩衝室を形成している。

周知のようにピストン作動式の内燃機関における吸気動
作は脈動を伴って行われる。この脈動は吸気系全体にお
いて現われる。しかしながら空気】を正確に測定するた
めにエアフローメータにおいては均一な流れが必要であ
る。つまシ脈動は測定結果を損う原因となる。

仕切シ壁７は開口１７を有し、この開口１７は流路１４
の流入開口を形成している。この流入開口１７の範囲に
おいて流路１４は仕切り壁７の平面に対して鋭角的に延
びており、この結果流入開口１７は流路１４の横断面よ
りも大きい。

流出開口１９の近くには保護格子２０が設けられており
、これに対して流入開口１７には整流装置１８が配置さ
れている。この整流装置１８は公知のように適当な材料
に設けられた多数の通路から成っている。

流路１４はセンサ１５の範囲においてその他の範囲にお
けるよりも小さな横断面を有していてもよく、この場合
移行は除徐に行われる。センサ１５に汚れが堆積するこ
と全回避するために、自体公知のようにセンサ１５の前
にはセンサ１５に対して平行な棒状体が配置されていて
もよい。

上において既に述べたように、本発明によるエアフロー
メータでは種ａ椋様なセンサを使用することができる。

有利な実施例では熱センサが用いられており、この場合
流路に張設されたワイヤ又は、絶縁材料片に取シ付げら
れた導体が流れによって貫流され、この結果ワイヤ又は
導体が通流する空気の温度によって明確に加熱される。

温度に関連した抵抗を介して電気回路１６において導体
の温度が一定の値に調整され得る。この場合通流する空
気】に応じて高い電流又は低い電流が導体を通って流れ
る。空気温度の影響を補償するために、電気的に加熱さ
れる測定導体の近くには比較導体が配置されていてもよ
く、この場合この比較導体はわずかな電流によってしか
貫流されていないので、その温度は事実上空気の温度に
相当している。

センサ１５と所属の電気回路１６と全電気的に接続する
ために、電気回路１６はセンサ１５のすぐ近くに配置さ
れている。この場合、電気回路１６’！ｉ？エアフイル
タの内室に設けて仕切シ壁７に固定すると有利であるこ
とが判明している。このようになっていると、エアフィ
ルタ３全通して吸い込まれた空気が電気回路１６を冷却
するために働き、この場合電気回路１６と仕切り壁１７
との間における熱接触が良好な場合には、空気に熱を放
出することができる有効冷却面が著しく拡大される。

電気回路１６の他にエアフィルタ１の内室４には、電気
回路１６と接続された別の電気回路２２が配置されてい
てもよい。この電気回路２２は、電子噴射制御のために
必要な自体公知の回路を有している。仕切り壁１のこの
範囲に別の電気回路２２が配置されていることによっに
、良好な冷却のみならず、電気回路１６と電気回路２２
及び燃料噴射弁８との間における導線案内が著しく簡単
化される。さらに、噴射制御系の上に述べた５つの構成
要素が１つの構成グループ内に配置されていることは、
保守作業のためにも好都合である。

第１図及び第２図に示された実施例では管１０及び燃料
噴射弁８がケーシング５と同軸的に配置されているのに
対しに、第３図に示された実施例では燃料噴射弁８と管
１０とは非対称的に配置されている。第１図とは異なシ
第６図は仕切シ壁７が除去された状態におけるケーシン
グ５の平面図である。流路１４の内側の制限壁２４の複
数箇所には、仕切り壁固定用の孔を受容するために肉厚
部が設けられている。さらにまた第６図に示されたエア
フローメータは、ケーシング５が流路と一緒に射出成形
によって一体的に製造され得るようになっている。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるエアフローメータの第１実施例を
示す横断面図、第２図は第１実施例の縦断面図、第３図
は第２実施例を示す横断面図である。 １・・エアフィルタ、２・・・ケーシング、３・・・エ
アフィルタ、４・・・内室、５・・・ケーシング、６・
・・中空室、７・・・仕切り壁、８・・・燃料噴射弁、
９・・・ノズノペ１０・・・管、１１・・・スロットル
バルブ、１２・・・拡大部、１３・・・案内部材、１４
・・・流路、１５・・・センサ、１６・・電気回路、１
７・・・流入開口、１８・・整流装置、１９・・・流出
開口、２０・・・保護格子、２１・・・系圧調整器、２
２−・・電気回路、２３・・・湾曲部、２４６・・・中
空室　　　　　　　　　　　　　　　１４・・流路ＦＩ
Ｇ、３ １４・・・　流路

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、内燃機関用のエアフローメータであつて、エアフロ
   ーメータの測定箇所が測定管に配置されている形式のも
   のにおいて、測定管が、ほぼ円形の流路（１４）として
   構成されていて、内燃機関の吸気開口と接続された中空
   室（６）を取り囲んでおり、該中空室がエアフィルタ（
   １）の内室（４）に隣接していて、中空室（６）と内室
   （４）とが仕切り壁（７）によつて互いに隔てられてい
   ることを特徴とする、内燃機関用のエアフローメータ。 ２、仕切り壁（７）に、流路（１４）の流入開口（１７
   ）を形成する開口が設けられていて、該開口の面積が流
   路（１４）の横断面積よりも大きい、特許請求の範囲第
   １項記載のエアフローメータ。 ３、流入開口（１７）の範囲において流路（１４）が、
   仕切り壁（７）と鋭角をなして交差する平面において延
   びている、特許請求の範囲第２項記載のエアフローメー
   タ。 ４、流路（１４）が方形横断面を有している、特許請求
   の範囲第１項記載のエアフローメータ。 ５、流路（１４）が円形横断面を有している、特許請求
   の範囲第１項記載のエアフローメータ。 ６、流路（１４）が、中空室（６）を取り囲んでいて仕
   切り壁（７）を形成しているケーシング（５、７）の適
   当な形状付与によつて形成されている、特許請求の範囲
   第１項記載のエアフローメータ。 ７、中空室（６）に燃料噴射弁（８）が配置されていて
   、該燃料噴射弁のノズル（９）が、内燃機関に通じてい
   てスロットルバルブ（１１）を備えた管（１０）に対向
   して位置している、特許請求の範囲第１項記載のエアフ
   ローメータ。 ８、管（１０）がホッパ状に中空室（６）に突入してい
   る、特許請求の範囲第７項記載のエアフローメータ。 ９、仕切り壁（７）が燃料噴射弁（８）の範囲において
   、エアフィルタの内室に突入している湾曲部（２３）を
   有している、特許請求の範囲第８項記載のエアフローメ
   ータ。 １０、ノズル（９）の範囲に案内部材（１３）が配置さ
   れている、特許請求の範囲第７項記載のエアフローメー
   タ。 １１、中空室（６）がケーシング（５）によつて取り囲
   まれていて、該ケーシングに仕切り壁（７）とエアフィ
   ルタ（１）とが装着されている、特許請求の範囲第１項
   記載のエアフローメータ。 １２、エアフィルタ（１）の内室（４）及び中空室（６
   ）がそれぞれ扁平なシリンダの形をしている、特許請求
   の範囲第１項記載のエアフローメータ。 １３、燃料噴射弁（８）と管（１０）とが非対称的に配
   置されている、特許請求の範囲第１２項記載のエアフロ
   ーメータ。 １４、仕切り壁（７）が気密である、特許請求の範囲第
   ７項記載のエアフローメータ。 １５、流路（１４）が流入開口（１７）の近くに整流装
   置（１８）を有している、特許請求の範囲第１項記載の
   エアフローメータ。 １６、流路（１４）が流出開口（１９）の近くに保護格
   子（２０）を有している、特許請求の範囲第１項記載の
   エアフローメータ。 １７、流路（１４）がベンチユリノズルとして構成され
   ていて、その最も狭い横断面箇所に測定箇所が位置して
   いる、特許請求の範囲第１項記載のエアフローメータ。 １８、測定箇所にセンサ（１５）が配置されている、特
   許請求の範囲第１項記載のエアフローメータ。 １９、センサ（１５）に所属の電気回路（１６）が測定
   箇所の近くにおいて仕切り壁（７）に配置されている、
   特許請求の範囲第１８項記載のエアフローメータ。 ２０、電気回路（１６）が仕切り壁（７）と熱伝導結合
   されている、特許請求の範囲第１９項記載のエアフロー
   メータ。 ２１、仕切り壁（７）に別の電気回路（２２）が配置さ
   れている、特許請求の範囲第１９項記載のエアフローメ
   ータ。