JP2699606B2 - 吸気管圧力検出装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は内燃機関の吸気管内圧力を検出する吸気管圧
力検出装置に関する。

〔従来の技術〕

従来、圧力センサによりスロットル弁下流側の吸気マ
ニホールド内圧力を検出して内燃機関の吸入空気量を知
り、内燃機関への燃料供給量等を制御することが行われ
ている。圧力センサは、通常、圧力導入管によりスロッ
トル弁下流側の吸気マニホールド壁に接続され、圧力導
入管を介して圧力センサ内に吸気マニホールド内圧力が
導入される。

ところで吸気マニホールド内の特にスロットル弁下流
側にはブローバイガス，ブローバイオイル,EGRガス等の
汚染物質が混在しており、これら汚染物質が圧力センサ
内に進入すると、汚染物質の付着による精度の低下ある
いは耐久性の低下といった問題を生じる。そこで、実開
昭57−138036号公報には、圧力導入管途中に新気導入路
を接続し、圧力導入管に清浄空気を導入することによ
り、汚染物質が圧力センサ内に進入することを防止した
圧力検出装置が提案されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上記従来の装置では、径の小さい圧力
導入管内に空気を導入するため、圧力導入管内の圧力上
昇を避けるためには導入空気量をそれ程多くはできず、
従って汚染物質の進入を完全には防止できなかった。

本発明は、上記従来の問題を解決するためになされた
もので、その目的は十分な清浄空気を供給して汚染物質
の圧力導入管内への進入を確実に阻止するとともに、上
記圧力導入管内の圧力上昇を生じず、吸気マニホールド
内圧力を精度よく検出できる内燃機関の吸気管圧力検出
装置を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本発明による吸気管圧力
検出装置は、内燃機関のスロットル弁下流側の吸気管内
圧力を検出する圧力検出装置において、吸気管内圧力を
圧力センサ内に導入する圧力導入口と前記スロットル弁
下流側の吸気管との接続部に前記圧力導入口よりも開口
面積が大なる混合室を形成して、該混合室に前記圧力導
入口を連通させるとともに前記混合室を前記吸気管内に
開口させ、かつ前記混合室の室壁には混合室より吸気管
方向へ向かう気流を生起させるべく、前記内燃機関の最
低吸入空気量を確保するためのアイドルポートのアイド
ル回転調整ネジの下流側ポートと連通する給気口を設け
たことを特徴としている。

〔作用〕

上記構成において、上記混合室の室壁に設けられた給
気口によって、混合室内より吸気管内部方向へ向かう気
流が生ずる。この時、上記混合室はその開口面積が圧力
導入口より大であり、かつスロットル弁下流側の吸気管
内に直線開口しているため、給気口より多量の空気を導
入しても混合室内の圧力上昇とはほとんどない。従って
十分な空気を混合室内に導入することができ、汚染物質
の進入は確実に抑制される。

また、前記気流はアイドルポートを介して供給され、
内燃機関のアイドル運転に必要な空気として使われるた
め、該気流導入に併って内燃機関制御に影響を及ぼすこ
とは阻止される。

〔実施例〕

第１図には本発明第１実施例を示し、第２図にそのＡ
矢視図を示す。図において１は内燃機関Ｅに連結する吸
気マニホールドであり、吸気マニホールド１にはシャフ
ト４に支持せしめてスロットル弁３が配設してあるスロ
ットルボデー２が連結している。そして、図略の機構に
よりアクセルペダルに連結されたシャフト４の回転によ
りスロットル弁３の弁開度を調節し、内燃機関Ｅに供給
される空気量を調節するようにしてある。

スロットルボデー２のスロットル弁３下流側の管壁に
は、半導体式圧力センサ５が接続してある。圧力センサ
５の本体ハウジング６は、一端閉鎖の筒体で、その内部
に圧力室７を形成するとともに、開口側端面の一部を筒
状に突出せしめた圧力導入ポート９とフランジ10（第２
図）を設けてある。圧力室７内には公知のシリコンダイ
ヤフラムを有する圧力検出体８が配設してある。一方ス
ロットルボデー２は、管壁に穴18及びネジ穴19（第２
図）を設けてあり、圧力センサ５のフランジ10により、
環状のガスケット31を介して螺結してある。

圧力導入ポート９内の空間は、スロットルボデー２側
より鼠返し状の壁11,スペーサ止め12,スペーサ13,金属
フィルター14により構成された混合室15となっている。
該混合室15は圧力導入口17により上記圧力室７内の圧力
検出体８と連通している。ただし、スペーサ止め12,ス
ペーサ13には圧力を導入する穴が開けられており、この
各々の穴はその心を同じく、あるいは中心をずらして迷
路状になる様に配してある。かくしてスロットルボデー
２及び吸気マニホールド１内の圧力は混合室15,圧力導
入口17を経て上記圧力検出体８に導入される。

上記スロットルボデー２には、内燃機関Ｅのアイドル
回転を維持するの必要な空気を流入させるアイドルポー
ト20、およびその流入空気量を調整する調整ネジ21が設
けられている。そしてアイドルポート20を調整ネジ21よ
り下流側においてオリフィス22を有した主流路23とバイ
パス24とに分割してある。このバイパス24は、上記圧力
センサ５の混合室15と連通するように、圧力センサ５に
設けられた吸気口16にガスケット25を介して、すき間無
く連通接続されている。

これによりアイドルポート20に導入されたスロットル
弁３上流の清浄空気の一部がアイドルポート20,バイパ
ス24を経て上記給気口16より上記混合室15に導入され
る。このとき上記給気口16より供給する空気量が少ない
と汚染物質の進入を完全に制御できず、また多すぎると
スロットルボデー２内の圧力検出精度が悪化することが
考えられるため、混合室15への空気導入量が３〜30/m
in（内燃機関のアイドル時）、望ましくは３〜10/min
となるように給繰口16の大きさ及びオリフィス22径が調
整されている。本実施例においては、オリフィス22形を
φ5.5としている。

さらに、混合室15のスロットルボデー２内への開口面
積が小さいと、給気口16から供給される空気によって、
正確な圧力検出をすることが困難となることが考えられ
るため、本実施例のように混合室15を円筒状とする場合
には、その径を4mm以上、好ましくは６〜15mm程度とす
るのが良い。これは圧力導入口17の開口面積の４〜５倍
に相当してる。

また、汚染物質の進入を極力防止するため、混合室15
の開口端より圧力導入口17までの距離は混合室15の径の
２倍以上のなっている。

次に上記第１実施例の圧力検出装置の作動を説明す
る。

上記構成において、内燃機関Ｅには、スロットルボデ
ー２より吸気マニホールド１を介して空気が導入される
が、内燃機関Ｅの出力制御するために、スロットル弁３
により空気通路が絞られ、スロットル弁３の下流側の圧
力が上流側の圧力より低くなっている。

圧力センサ５の上記混合室15にはスロットル弁３下流
側の圧力が作用しており、このため、混合室15には、ス
ロットル弁３上流側と下流側の圧力差により、スロット
ル弁３上流側の空気がアイドルポート20,バイパス24を
経て上記給気口16より常に導入されることになる。

一般に、スロットル弁３下流側の吸気管内圧力は、内
燃機関Ｅの吸気脈動により大きく変動すると同時にスロ
ットル弁３の開閉時にも大きく変動する。一方、ブロー
バイガス，ブローバイオイルあるいはEGRガス等の汚染
物質は、通常、スロットル弁３下流側に導入され、ここ
に均一に分散している。このため、混合室15内も圧力変
動に応じてガス変換が行われ、汚染物質が混合室15内に
進入しようとする。ところが、上述したように、上記混
合室15には常に給気口16よりスロットル弁３上流側の清
浄な空気が導入し、混合室15内よりスロットル弁３下流
側方向へ向かう気流を生起するとともに、混合室15と圧
力検出体８とを連通する圧力導入口17との境界付近に清
浄な空気の層を形成する。従って汚染物質はこの清浄な
空気の層に阻まれて圧力導入口17内へ進入することがで
きず、圧力検出体８には清浄空気のみが出入りする。ま
た、混合室15はその径が圧力導入口17より十分大きく、
かつスロットルボデー２内に直接開口しているので、、
給気口16より多量の空気を導入しても混合室15内の圧力
上昇はほとんどない。従って十分な空気を混合室15内に
導入することができ、汚染物質の進入を確実に阻止でき
ると同時に、スロットルボデー２内のスロットル弁３下
流の圧力を正確に検出することが可能となる。

さらに、鼠返し状の壁11,金属フィルター14を設置す
ることによって、液膜状のオイル，炭素粒子等からの汚
染をより確実に防止することができる。

また、本実施例では、圧力センサをスロットルボデー
に接続するための圧力導入配管を無くし、圧力センサ本
体をフランジにて直接スロットルボデーに接続している
ため、コンパクトで部品点数も少なくなり、取付けても
容易である。

第３図には本発明の第２実施例を示し、第４図にその
Ａ矢視図を示す。本実施例では、吸気マニホールド１側
に、穴26,オリフィス28,主流路29,バイパス30,ネジ穴27
（第４図）を設け、圧力センサ５を接続したものであ
る。本実施例によれば、吸気マニホールド１側にバイパ
ス30等の加工を施し、スロットルボデー２には何ら加工
の必要がないので、圧力センサ５を接続する場所の少な
いスロットルボデーの場合有利である。また、主流路2
9,バイパス30いずれか一方のみを吸気マニホールド１側
へ加工するようにしもよいことは勿論である。

第５図には本発明の第３実施例を示す。本実施例で
は、アイドルポート20と圧力センサ５の給気口16を配管
34にて連通させてある。アイドルポート20の調整ネジ21
下流側からパイプ32を有したバイパス33を大気に向けて
突起させてある。そして、圧力センサ５の給気口16に給
気パイプ35が設けられており給気パイプ35と上記パイプ
32を配管34にて連通させたものである。スロットルボデ
ー２にバイパス33を圧力センサ５の給気口16に直接連通
する加工ができない場合有効な手段である。また、圧力
センサ５及びオリフィス22を有した主流路23を上記第２
実施例と同様に吸気マニホールド１側に設けてもよい。

なお、本実施例においては、第1,2実施例に図示した
様に混合室15内に金属フィルタ14,スペーサー13,鼠返し
状の壁11等を設置していないが、この様な単なる筒状の
形状でも十分な効果を得ることができる。

第６図には本発明の第４実施例を示す。本実施例で
は、別置式の圧力センサ36をスロットルボデー２にステ
ー37及びネジ38にて螺結したものである。アイドルポー
ト20をオリフィス22を有する主流路23,混合室39に分
け、混合室39の上方よりパイプ40を有する圧力導入口41
を突き出し、配管42にて圧力センサ36と連通させる。こ
れによりスロットルボデー２側に混合室39を設けてある
ので別置式圧力センサも直載可能となる。なお、ここで
混合室39に上記第1,2実施例と同様金属フィルター等を
配設するようにしてもよい。

また、圧力センサ36,混合室39等を吸気マニホールド
１側へ配設しても良いことは勿論である。

なお、上記第２〜４実施例において、その作用効果は
第１実施例に示すものと同様である。

第７図には本発明の第５実施例を示し、第８図にその
Ａ矢視図を示す。本実施例では、圧力センサ５におい
て、清浄空気を金属フィルター14の下流側より導入する
ようにしたものである。このため、給気口16を圧力導入
ポート９の途中に設け、スペーサ45に給気穴46を開け、
Ｏリング43,44により密閉して混合室15の側方よりアイ
ドルポート20からの清浄空気を導入できるようになって
いる。本実施例によれば、給気口16の位置から圧力導入
口17までの距離が第1,2実施例の場合より長くとること
ができ、導入された清浄空気による影響をより低減で
き、検出圧力の精度が向上される。

また、第２実施例と同様に、圧力センサ5,バイパス2
5,主流路23等を給気マニホールド１側へ配設しても良い
ことは勿論である。

第９図には本発明の第６実施例を示し、第10図にその
Ａ矢視図を示す。本実施例では、圧力センサ５におい
て、清浄空気を金属フィルター14の側面から導入するよ
うにしたものである。このため、圧力導入ポート９のフ
ィルター14側面に当たる場所に給気口16を設けて、Ｏリ
ング43,44で密閉してある。

なお、本実施例の作用効果は上記第５実施例と同様で
ある。

〔発明の効果〕

本発明によれば、圧力センサと吸気管との接続部に圧
力検出体への圧力導入口よりも開口面積の大きい混合室
を設けて、この混合室内に清浄な空気を導入するように
したので、多量の空気を導入しても導入空気による混合
室内の圧力上昇がほとんどなく、吸気管内圧力を精度よ
く検出することができる。また、多量の空気を導入可能
であるので、圧力センサ内への汚染物質の進入を確実に
阻止でき、耐久性を大幅に向上することができる。

また、内燃機関Ｅのアイドル回転数を規定するため吸
入空気量を絞り、その後のアイドルポート内の清浄空気
を導入するため、圧力センサの汚染防止用に新たに清浄
空気を外部より導入する必要がなくなる。したがって、
圧力センサへの清浄空気導入によるエンジン回転数の状
を防止することができる。

さらに、以上により非常に小型で吸入空気量の少ない
エンジンでも、圧力センサへの汚染防止用清浄空気を十
分に確保することができることになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明第１実施例を示す圧力検出装置の全体断
面図、第２図は第１図に示すもののＡ矢視図、第３図は
本発明第２実施例を示す圧力検出装置の全体断面図、第
４図は第３図に示すもののＡ矢視図、第５図は本発明第
３実施例を示す圧力検出装置の全体断面図、第６図は本
発明第４の実施例を示す圧力検出装置の全体断面図、第
７図は本発明第５実施例を示す圧力検出装置の全体断面
図、第８図は第７図に示すもののＡ矢視図、第９図は本
発明第６実施例を示す圧力検出装置の全体断面図、第10
図は第９図に示すもののＡ矢視図である。 １……吸気マニホールド,2……スロットルボデー,3……
スロットル弁,5……圧力センサ,8……圧力検出体,9……
圧力導入ポート,11……鼠返し壁,12……スペーサ止め,1
3……スペーサ,14……金属フィルター,15……混合室,16
……給気口,17……圧力導入口,20……アイドルポート,2
1……調整ネジ,22……オリフィス,23……主流路,24……
バイパス,E……内燃機関。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小須田 通 愛知県西尾市下羽角町岩谷14番地 株式 会社日産自動車部品総合研究所内 (72)発明者 横森 巌 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 日本 電装株式会社内 (56)参考文献 特開 昭63−212737（ＪＰ，Ａ)

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】内燃機関のスロットル弁下流側の吸気管内
   圧力を検出する圧力検出装置において、吸気管内圧力を
   圧力センサ内に導入する圧力導入口と前記スロットル弁
   下流側の吸気管との接続部に前記圧力導入口よりも開口
   面積が大なる混合室を形成して、該混合室に前記圧力導
   入口を連通させるとともに前記混合室を前記吸気管内に
   開口させ、かつ前記混合室の室壁には混合室より吸気管
   方向へ向かう気流を生起させるべく、前記内燃機関の最
   低吸入空気量を確保するためのアイドルポートのアイド
   ル回転調整ネジの下流側ポートと連通する給気口を設け
   たことを特徴とする吸気管圧力検出装置。
2. 【請求項２】前記混合室内に少なくともフィルタおよび
   鼠返し状の壁の何らか一方を設けたことを特徴とする請
   求項１記載の吸気管圧力検出装置。