JP3573897B2

JP3573897B2 - Intake system for internal combustion engine and control system for internal combustion engine including the same

Info

Publication number: JP3573897B2
Application number: JP01136097A
Authority: JP
Inventors: 崇角廣; 忠雄鈴木; 守津曲; 信弥五十嵐; 千尋小林; 定利田原; 泰司西
Original assignee: Hitachi Ltd; Toyota Motor Corp; Hitachi Car Engineering Co Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd; Hitachi Automotive Systems Engineering Co Ltd; Toyota Motor Corp
Priority date: 1997-01-24
Filing date: 1997-01-24
Publication date: 2004-10-06
Anticipated expiration: 2017-01-24
Also published as: JPH10205416A

Description

【０００１】
【発明の属する利用分野】
本発明は、内燃機関の吸気系及びそれを備える内燃機関の制御システムに係り、特に、吸入空気流量を測定する空気流量測定用センサを設置した内燃機関の吸気系及びそれを備える内燃機関の制御システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の自動車の内燃機関に吸入される空気量を測定する空気流量測定用センサは、吸入空気通路と同一内径を有するチャンバー内に、熱式抵抗のようなセンシング部を取り付ける構造であった。このチャンバーの上流側には、エアークリーナーまで続く吸入空気通路が接続され、下流側は、スロットルチャンバーを経て内燃機関に至る吸入空気通路が接続される。そして、センシング部を取り付けたチャンバーの上流端及び下流端に、メッシュやハニカム等の整流格子を設置することにより、吸入される空気を整流し、出力ノイズの低減を図る構造となっていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来の空気流量測定用センサの取付位置は、比較的エアークリーナーエレメントから離れており、スロットルボデイ側に近い位置が一般的であった。しかしながら、最近、エアークリーナーに近接した位置若しくは、エアークリーナーケースの中に、空気流量測定用センサを取り付けることが検討されている。このような位置に空気流量測定用センサを取り付ける場合の空気流量測定用センサの構造としては、センシング部を吸入空気通路の外壁に設けられた開口から挿入するプラグインタイプのものが検討されている。
【０００４】
エアークリーナーに近接した位置若しくは、エアークリーナーケースの中に、空気流量測定用センサを取り付ける場合には、エンジンレイアウトの関係により、その取付位置の上流側に曲がり管や拡がり管を有している場合が多く、これらの曲がり管や拡がり管の下流側に空気流量測定用センサを設置すると、空気流量測定用センサの出力ノイズが増大し、高精度な空気流量の測定が困難であることが判明した。しかも、プラグインタイプの空気流量測定用センサにおいては、メッシュやハニカム等の整流格子を設置することが困難である。従って、曲がり管や拡がり管の下流側にプラグインタイプの空気流量測定用センサを設置する場合には、空気流量測定用センサの出力ノイズが増大し、高精度な空気流量の測定ができないという問題があった。
【０００５】
本発明の目的は、空気流量測定用センサの出力ノイズを低減し、高精度な空気流量の測定を行える内燃機関の吸気系及び、高精度な制御の行える内燃機関の制御システムを提供するにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、内燃機関に吸入される空気が流れる吸入空気通路内に、この吸入空気通路中を流れる空気流量を検出する空気流量測定用センサを有する内燃機関の吸気系において、前記吸入空気通路は、少なくともエアークリーナー側に連通するとともに、エアークリーナーのエレメントに近接する曲がり部と、この曲がり部よりも下流に位置し、断面積が徐々に広がる拡がり部とを有するダクトと、このダクトに接続され、内燃機関側に連通するとともに、断面積が徐々に狭くなる狭まり部を有する空気通路ボデイによって構成され、前記空気流量測定用センサは、前記空気通路ボデイに形成された開口から空気流量を検出するセンシング部が前記吸入空気通路内に挿入され、前記空気通路ボデイの前記狭まり部の下流に取り付けられる構造を有し、さらに、前記ダクトの内部に設置されるとともに、互いに直交する２枚の板によって構成される第１の整流板と、前記空気通路ボデイの内部であって、前記空気流量測定用センサの取付部よりも上流側であって、前記狭まり部に設置されるとともに、前記第１の整流板とは隙間を介して設置された第２の整流板とを備え、前記第２の整流板は、前記空気通路ボデイ内に形成される吸入空気通路を３分割する互いに平行な２枚の板及びこれらの板に直交する板によって構成されており、前記空気流量測定用センサの前記センシング部の中の吸入空気量を直接検出する検出部は、前記板の投影面から離れた位置に設置
することにおり、空気流量測定用センサの出力ノイズを低減し、高精度な空気流量の測定を行い得るとともに、第２の整流板の下流端で発生する剥離渦の影響を取り除き得るものとなる。」
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、図１〜図３を用いて、本発明の一実施形態による内燃機関の吸気系について説明する。
図１は、本発明の一実施形態による内燃機関の吸気系の断面図である。
【００２０】
吸入空気は、ダクト１０及び空気通路ボディ２０によって構成される吸気系の吸入空気通路３０を通って、図示しない内燃機関に供給される。ダクト１０及び空気通路ボディ２０は、フランジ部１２及びフランジ部２２によって相互に固定されている。
【００２１】
空気通路ボディ２０には、吸入空気流量を測定する空気流量測定用センサ４０が設置され、内燃機関に吸入される空気流量を測定している。空気流量測定用センサ４０は、空気通路ボディ２０に形成された開口部２４にセンシング部４２が挿入されるプラグインタイプである。センシング部４２は、副通路４４の中に設置された流量測定用の感熱抵抗体４６Ａと温度補償用の感熱抵抗体４６Ｂから構成されている。
【００２２】
副通路４４の入口４４Ａから流れ込んだ吸入空気は、感熱抵抗体４６Ａ，４６Ｂを通過して、出口４４Ｂから流出する。副通路４４に流入した流入空気量は、感熱抵抗体４６Ａによって計量され、さらに、吸入空気の温度の変化分を感熱抵抗体４６Ｂによって補償され、吸入空気量が測定される。副通路４４を流れる空気量は、吸入空気通路３０を流れる総空気流量に対して所定流量比となっているため、副通路４４を流れる空気量を測定することにより、吸入空気通路３０を流れる総空気流量を測定することができる。
【００２３】
ダクト１０は、曲がり管１４によって構成されている。最近は、エンジンレイアウト構成が激しくなっており、図１にしめすような曲がり管１４や、または拡がり管が、空気流量測定用センサ４０の近接した上流側に配置されることになる。曲がり管１４や拡がり管の中を流れる吸入空気には、管路の曲がりにより発生する旋回流のような二次流れや曲がり管・拡がり管の下流にて発生する剥離渦等が存在する。これらの二次流れや剥離渦の影響により、出力ノイズが増大し、従って、空気流量測定用センサの計測精度が低下することになる。
【００２４】
そこで、本実施形態においては、ダクト１０の曲がり部１４の下流側に第１の整流板５０Ａを設置し、空気流量測定用センサ４の上流側の空気通路ボデイ２０内に第２の整流板２００を設置するようにしている。
【００２５】
第１の整流板１００の設置状態について、さらに、図２を用いて説明する。
図２は、図１のＡ−Ａ断面図であり、本発明の一実施形態による内燃機関の吸気系の第１の整流板の設置状態を示す断面図である。
【００２６】
第１の整流板１００は、図１及び図２に示すように、ダクト１０内を流れる空気の流れに沿う方向に設置されている。即ち、第１の整流板１００は、ダクト１０に直交する平面（図１におけるＡ−Ａ断面）に直交するように配置されている。
【００２７】
このように、第１の整流板１００をダクト１０内を流れる空気の流れに沿う方向に設置することにより、吸入空気通路３０中の流れる空気の内、通常の直線的な流れに対しては、第１の整流板１００の流路抵抗は最も小さくなっている。しかしながら、二次流れや剥離渦等は、第１の整流板１００に衝突することにより、整流され、空気の乱れを抑制することができる。
【００２８】
第１の整流板１００は、特に、曲がり管１４の下流において発生した二次流れを抑制するのに効果的である。ここで、第１の整流板１００は、ダクト１０と一体的に成型されている。
【００２９】
次に、第２の整流板２００の設置状態について、さらに、図３を用いて説明する。
図３は、図１のＢ−Ｂ断面図であり、本発明の一実施形態による内燃機関の吸気系の第２の整流板の設置状態を示す断面図である。
【００３０】
第２の整流板２００は、図１及び図３に示すように、空気通路ボデイ２０内を流れる空気の流れに沿う方向に設置されている。即ち、第２の整流板２００は、空気通路ボデイ２０に直交する平面（図１におけるＢ−Ｂ断面）に直交するように配置されている。
【００３１】
このように、第２の整流板２００を空気通路ボデイ２０内を流れる空気の流れに沿う方向に設置することにより、吸入空気通路３０中の流れる空気の内、通常の直線的な流れに対しては、第２の整流板２００の流路抵抗は最も小さくなっている。しかしながら、二次流れや剥離渦等は、第２の整流板２００に衝突することにより整流され、空気の乱れを抑制することができる。
【００３２】
第２の整流板２００は、第１の整流板１００において抑制しきれなかった空気の乱れを抑制するのに効果的である。ここで、第２の整流板２００は、空気通路ボデイ２０と一体的に成型されている。
【００３３】
以上のようにして、第１の整流板１００及び第２の整流板２００を設けることにより、空気の乱れを抑制し、空気流量測定用センサ４０の出力ノイズを低減することができ、高精度な空気流量の測定が可能となる。
【００３４】
第１の整流板１００及び第２の整流板２００の設置の方法としては、第１の整流板１００及び第２の整流板２００を単品成型後、ダクト１０や空気通路ボデイ２０に対して溶着或いは接着する方法が考えられる。しかしながら、別体成型後、取り付ける方法について実験したところ、整流板１００，２００の取付ばらつきにより、空気流量測定用センサ４０の出力誤差が発生することが判明した。そこで、整流板１００，２００は、それぞれ、ダクト１０や空気通路ボデイ２０と一体成型することにより、取付ばらつきによる出力誤差を無くすることができた。
【００３５】
また、空気整流用の整流板は、その長さが長い程整流効果が大きくなる。従って、整流板を、第１の整流板１００と第２の整流板２００のように分割せず、統合して設けることも考えられる。しかしながら、整流板をダクト１０や空気通路ボディ２０と一体成型する場合、成形型の関係上、抜きテーパを設ける必要がある。整流板を長くすると、この抜きテーパにより、整流板が厚くなり、通路の有効面積を大幅に減少させ、圧力損失を増大にすることになる。そこで、本実施形態においては、整流板を２分割して、それぞれ、ダクト１０及び空気通路ボデイ２０に一体的に成型することにより、成型性・生産性を考慮して、第１の整流板１００及び第２の整流板２００の厚みを厚くすることなく、圧力損失を大きくすることなく、整流効果を上げることができるようになる。
【００３６】
また、第２の整流板２００の設置位置は、空気流量測定用センサ４０のセンシング部４２の中の感熱抵抗体４６Ａとの関係で決定されている。即ち、第２の整流板２００の下流端部には、剥離渦が発生する。従って、第２の整流板２００の下流側の剥離渦の影響のある位置に感熱抵抗体４６Ａを設置すると、空気流量測定用センサ４０の出力ノイズが増大することになる。そこで、図３に示すように、空気通路ボデイ２０の断面の投影面上において、第２の整流板２００の設置位置（空気通路ボデイ２０の断面の中心を通る位置）と感熱抵抗体４６Ａの設置位置（空気通路ボデイ２０の断面の中心から離れた位置）を異ならせるようにしている。
【００３７】
本実施形態においては、第１の整流板１００及び第２の整流板２００を設けることにより、大幅な出力ノイズの低減を図ることができる。例えば、整流板を全く設けない状態と比較すると、第１の整流板１００を設けることにより、出力ノイズを最大約５％低減することができた。また、整流板を全く設けない状態と比較すると、第２の整流板２００を設けることにより、出力ノイズを最大約５％低減することができた。即ち、第１の整流板１００及び第２の整流板２００を設けることにより、整流板を全く設けない状態と比較して、出力ノイズを最大約１０％低減することができた。
【００３８】
整流板１００，２００は、空気流量が１５〜５０ｇ／ｓの中流量域において、従来のように整流格子設置した場合よりも、出力ノイズの低減に特に効果があることが判明した。
【００３９】
本実施形態によれば、空気流量測定用センサの出力ノイズを低減して、空気流量の測定を高精度に行うことができるようになる。
【００４０】
次に、図４を用いて、本発明の第２の実施形態による第１の整流板について説明する。
図４は、本発明の第２の実施形態による内燃機関の吸気系に用いる第１の整流板の断面図であり、図１のＡ−Ａ位置における断面図である。全体的な構造については、図１に示すのものと同様である。
【００４１】
第１の整流板１１０は、図４に示すように、ダクト１０内を流れる空気の流れに沿う方向に設置されている。そして、第１の整流板１１０は、図２に示した第１の整流板１００と同一方向の第１の整流板１１０Ａと、この第１の整流板１１０Ａに直交する第１の整流体１１０Ｂが一体的に成型されている。第１の整流板１１０は、ダクト１０と一体的に成型されている。
【００４２】
第１の整流板１１０Ａ，１１０Ｂは、それぞれ、ダクト１０に直交する平面（図１におけるＡ−Ａ断面）に直交するように配置されている。このように、第１の整流板１１０Ａ，１１０Ｂをダクト１０内を流れる空気の流れに沿う方向に設置することにより、吸入空気通路３０中の流れる空気の内、通常の直線的な流れに対しては、第１の整流板１１０Ａ，１１０Ｂの流路抵抗は最も小さくなっている。しかしながら、二次流れや剥離渦等は、第１の整流板１１０Ａ，１１０Ｂに衝突することにより、整流され、空気の乱れを抑制することができる。第１の整流板１１０Ａ，１１０Ｂは、特に、曲がり管１４の下流において発生した二次流れを抑制するのに効果的である。
【００４３】
以上のようにして、第１の整流板１１０を設けることにより、空気の乱れを抑制し、空気流量測定用センサ４０の出力ノイズを低減することができ、高精度な空気流量の測定が可能となる。例えば、整流板を全く設けない状態と比較すると、第１の整流板１１０を設けることにより、出力ノイズを最大約７％低減することができた。即ち、第１の整流板１１０Ｂを追加することにより、図２に示した実施形態に比較して、出力ノイズをさらに、約２％低減することができる。
【００４４】
本実施形態によれば、空気流量測定用センサの出力ノイズを低減して、空気流量の測定を高精度に行うことができるようになる。
【００４５】
次に、図５を用いて、本発明の第２の実施形態による第２の整流板について説明する。
図５は、本発明の第２の実施形態による内燃機関の吸気系に用いる第２の整流板の断面図であり、図１のＢ−Ｂ位置における断面図である。全体的な構造については、図１に示すのものと同様である。
【００４６】
第２の整流板２１０は、図５に示すように、空気通路ボデイ２０内を流れる空気の流れに沿う方向に設置されている。そして、第２の整流板２１０は、空気流量測定用センサ４０のセンシング部４２の延在する方向と平行であって、互いに平行な２枚の第２の整流板２１０Ａと２１０Ｂによって構成されている。第２の整流板２１０Ａ，２１０Ｂは、図１のＢ−Ｂ断面の投影面上において、センシング部４２の両側に位置するように設けられている。
【００４７】
第２の整流板２１０Ａ，２１０Ｂは、空気通路ボデイ２０に直交する平面（図１におけるＢ−Ｂ断面）に直交するとともに、互いに平行となるように配置されている。このように、第２の整流板２１０Ａ，２１０Ｂを空気通路ボデイ２０内を流れる空気の流れに沿う方向に設置することにより、吸入空気通路３０中の流れる空気の内、通常の直線的な流れに対しては、第２の整流板２１０Ａ，２１０Ｂの流路抵抗は最も小さくなっている。しかしながら、二次流れや剥離渦等は、第２の整流板２１０Ａ，２１０Ｂに衝突することにより整流され、空気の乱れを抑制することができる。第２の整流板２１０Ａ，２１０Ｂは、第１の整流板１００において抑制しきれなかった空気の乱れを抑制するのに効果的である。ここで、第２の整流板２１０Ａ，２１０Ｂは、空気通路ボデイ２０と一体的に成型されている。
【００４８】
以上のようにして、第２の整流板２１０Ａ，２１０Ｂを設けることにより、空気の乱れを抑制し、空気流量測定用センサ４０の出力ノイズを低減することができ、高精度な空気流量の測定が可能となる。
【００４９】
また、第２の整流板２１０Ａ，２１０Ｂの設置位置は、空気流量測定用センサ４０のセンシング部４２の中の感熱抵抗体４６Ａとの関係で決定されている。即ち、第２の整流板２１０Ａ，２１０Ｂの下流端部には、剥離渦が発生する。従って、第２の整流板２１０Ａ，２１０Ｂの下流側の剥離渦の影響のある位置に感熱抵抗体４６Ａを設置すると、空気流量測定用センサ４０の出力ノイズが増大することになる。そこで、図５に示すように、空気通路ボデイ２０の断面の投影面上において、第２の整流板２１０Ａ，２１０Ｂの設置位置（空気通路ボデイ２０の断面の中心から離れた位置）と感熱抵抗体４６Ａの設置位置（空気通路ボデイ２０の断面の中心を通る位置）を異ならせるようにしている。第２の整流板２１０Ａ，２１０Ｂを、図示上において、空気通路ボデイ２０の軸中心に対して９０度回転させ、図３に示した第２の整流板２００と平行な向きとすると、一方の整流板が、丁度、感熱抵抗体４６Ａの上流側に位置することになり、剥離渦の影響を受けることになるが、図５に示す取付方向とすることにより、剥離渦の影響を低減することができる。
【００５０】
本実施形態においては、第２の整流板２１０Ａ，２１０Ｂを設けることにより、大幅な出力ノイズの低減を図ることができる。例えば、整流板を全く設けない状態と比較すると、第２の整流板２１０Ａ，２１０Ｂを設けることにより、出力ノイズを最大約７％低減することができた。即ち、第２の整流板２１０Ａ，２１０Ｂを２枚の平行な整流板により構成することにより、図３に示した１枚構成の整流板に比べて、出力ノイズを約２％低減することができた。
【００５１】
本実施形態によれば、空気流量測定用センサの出力ノイズを低減して、空気流量の測定を高精度に行うことができるようになる。
【００５２】
次に、図６を用いて、本発明の第３の実施形態による第２の整流板について説明する。
図６は、本発明の第３の実施形態による内燃機関の吸気系に用いる第２の整流板の断面図であり、図１のＢ−Ｂ位置における断面図である。全体的な構造については、図１に示すのものと同様である。
【００５３】
第２の整流板２１０は、図５に示すように、空気通路ボデイ２０内を流れる空気の流れに沿う方向に設置されている。そして、第２の整流板２１０は、図３に示した第２の整流板２００と同等な第２の整流板２２０Ａと、第２の整流板２２０Ａに対して直交するとともに、図５に示した第２の整流板２１０Ａ，２１０Ｂと同等な２枚の互いに平行な第２の整流板２２０Ｂ，２２０Ｃによって構成されている。第２の整流板２２０Ａ，２２０Ｂ，２２０ｃは、図１のＢ−Ｂ断面の投影面上において、図６に示すように、センシング部４２から離れた位置に設けられている。
【００５４】
第２の整流板２２０Ａ，２２０Ｂ，２２０ｃは、空気通路ボデイ２０に直交する平面（図１におけるＢ−Ｂ断面）に直交するように配置されている。このように、第２の整流板２２０Ａ，２２０Ｂ，２２０ｃを空気通路ボデイ２０内を流れる空気の流れに沿う方向に設置することにより、吸入空気通路３０中の流れる空気の内、通常の直線的な流れに対しては、第２の整流板２２０Ａ，２２０Ｂ，２２０ｃの流路抵抗は最も小さくなっている。しかしながら、二次流れや剥離渦等は、第２の整流板２２０Ａ，２２０Ｂ，２２０ｃに衝突することにより整流され、空気の乱れを抑制することができる。第２の整流板２２０Ａ，２２０Ｂ，２２０ｃは、第１の整流板１００において抑制しきれなかった空気の乱れを抑制するのに効果的である。ここで、第２の整流板２２０Ａ，２２０Ｂ，２２０ｃは、空気通路ボデイ２０と一体的に成型されている。
【００５５】
以上のようにして、第２の整流板２２０Ａ，２２０Ｂ，２２０ｃを設けることにより、空気の乱れを抑制し、空気流量測定用センサ４０の出力ノイズを低減することができ、高精度な空気流量の測定が可能となる。
【００５６】
また、第２の整流板２２０Ａ，２２０Ｂ，２２０ｃの設置位置は、空気流量測定用センサ４０のセンシング部４２の中の感熱抵抗体４６Ａとの関係で決定されている。即ち、第２の整流板２２０Ａ，２２０Ｂ，２２０ｃの下流端部には、剥離渦が発生する。従って、第２の整流板２２０Ａ，２２０Ｂ，２２０ｃの下流側の剥離渦の影響のある位置に感熱抵抗体４６Ａを設置すると、空気流量測定用センサ４０の出力ノイズが増大することになる。そこで、図６に示すように、空気通路ボデイ２０の断面の投影面上において、第２の整流板２２０Ａ，２２０Ｂ，２２０ｃの設置位置と感熱抵抗体４６Ａの設置位置を異ならせるようにしている。このように構成することにより、剥離渦の影響を低減することができる。
【００５７】
本実施形態においては、第２の整流板２２０Ａ，２２０Ｂ，２２０ｃを設けることにより、大幅な出力ノイズの低減を図ることができる。例えば、整流板を全く設けない状態と比較すると、第２の整流板２２０Ａ，２２０Ｂ，２２０ｃを設けることにより、出力ノイズを最大約９％低減することができた。即ち、第２の整流板２２０Ａ，２２０Ｂ，２２０ｃを２枚の平行な整流板により構成することにより、図３に示した１枚構成の整流板に比べて、出力ノイズを約４％低減することができ、また、図５に示した２枚構成の整流板に比べて、出力ノイズを約２％低減することができた。
【００５８】
本実施形態によれば、空気流量測定用センサの出力ノイズを低減して、空気流量の測定を高精度に行うことができるようになる。
【００５９】
次に、図７を用いて、本発明の第４の実施形態による第２の整流板について説明する。
図７は、本発明の第７の実施形態による内燃機関の吸気系に用いる第２の整流板の断面図であり、図１のＢ−Ｂ位置における断面図である。
【００６０】
全体的な構造については、図１に示すのものと同様であるが、空気流量測定用センサ４０’のセンシング部４２’の構造が多少変更されている。即ち、図３，図５及び図６に示す例においては、感熱抵抗体は、空気通路ボデイ２０の軸中心から離れた位置に形成されていたのに対して、本実施形態においては、センシング部４２’の感熱抵抗体４６Ａ’は、空気通路ボデイ２０の軸中心に配置される構造となっている。
【００６１】
第２の整流板２３０は、図７に示すように、空気通路ボデイ２０内を流れる空気の流れに沿う方向に設置されている。そして、第２の整流板２３０は、互いに平行であって、空気通路ボデイ２０の軸中心から離れた位置を通る２枚の第２の整流板２３０Ａと２３０Ｂによって構成されている。第２の整流板２１０Ａ，２１０Ｂは、図１のＢ−Ｂ断面の投影面上において、センシング部４２の感熱抵抗体４６Ａ’の両側に位置するように設けられている。
【００６２】
第２の整流板２３０Ａ，２３０Ｂは、空気通路ボデイ２０に直交する平面（図１におけるＢ−Ｂ断面）に直交するとともに、互いに平行となるように配置されている。このように、第２の整流板２３０Ａ，２３０Ｂを空気通路ボデイ２０内を流れる空気の流れに沿う方向に設置することにより、吸入空気通路３０中の流れる空気の内、通常の直線的な流れに対しては、第２の整流板２３０Ａ，２３０Ｂの流路抵抗は最も小さくなっている。しかしながら、二次流れや剥離渦等は、第２の整流板２３０Ａ，２３０Ｂに衝突することにより整流され、空気の乱れを抑制することができる。第２の整流板２３０Ａ，２３０Ｂは、第１の整流板１００において抑制しきれなかった空気の乱れを抑制するのに効果的である。ここで、第２の整流板２３０Ａ，２３０Ｂは、空気通路ボデイ２０と一体的に成型されている。
【００６３】
以上のようにして、第２の整流板２３０Ａ，２３０Ｂを設けることにより、空気の乱れを抑制し、空気流量測定用センサ４０の出力ノイズを低減することができ、高精度な空気流量の測定が可能となる。
【００６４】
また、第２の整流板２３０Ａ，２３０Ｂの設置位置は、空気流量測定用センサ４０’のセンシング部４２’の中の感熱抵抗体４６Ａ’との関係で決定されている。即ち、第２の整流板２３０Ａ，２３０Ｂの下流端部には、剥離渦が発生する。従って、第２の整流板２３０Ａ，２３０Ｂの下流側の剥離渦の影響のある位置に感熱抵抗体４６Ａ’を設置すると、空気流量測定用センサ４０’の出力ノイズが増大することになる。そこで、図７に示すように、空気通路ボデイ２０の断面の投影面上において、第２の整流板２３０Ａ，２３０Ｂの設置位置（空気通路ボデイ２０の断面の中心から離れた位置）と感熱抵抗体４６Ａ’の設置位置（空気通路ボデイ２０の断面の中心位置）を異ならせるようにしている。即ち、本実施形態は、図５に示した実施形態と比較するならば、第２の整流板の構造は、基本的に同じものとし、感熱抵抗体４６Ａ’の位置が整流板の下流の剥離渦の影響を受けない位置となるように、空気流量測定用センサ４０’の構造を多少変更したものとみることもできるものである。かかる構成とすることにより、剥離渦の影響を低減することができる。
【００６５】
本実施形態においては、第２の整流板２３０Ａ，２３０Ｂを設けることにより、大幅な出力ノイズの低減を図ることができる。例えば、整流板を全く設けない状態と比較すると、第２の整流板２３０Ａ，２３０Ｂを設けることにより、出力ノイズを最大約７％低減することができた。即ち、第２の整流板２３０Ａ，２３０Ｂのノイズ低減効果は、図５に示した第２の整流板２１０Ａ，２１０Ｂと同等なものである。
【００６６】
本実施形態によれば、空気流量測定用センサの出力ノイズを低減して、空気流量の測定を高精度に行うことができるようになる。
【００６７】
さらには、整流板として、１枚構造（図３），２枚構造（図５，７），３枚構造（図６）に限らず、左右・上下の４方向に設置する４枚構造としても、出力ノイズの低減効果がある。
【００６８】
次に、図８を用いて、エアークリーナーに近接して空気流量測定用センサを配置する場合の整流板の構成について説明する。
図８は、本発明の他の実施形態による内燃機関の吸気系の断面図である。
【００６９】
エアークリーナー５０の内部には、エアークリーナーエレメント５２が取り付けられている。エアークリーナー５０には、ダクト５４が一体的に成型されている。ダクト５４の内部には、エアークリーナーエレメント５２に近接した曲がり部５６と、ダクト５４の出口側の拡がり部５８を有している。
【００７０】
また、プラグインタイプの空気流量測定用センサ４０が取り付けられる空気通路ボデイ６０は、ダクト５４側の狭まり部６２と、円筒部６４から構成されている。空気流量測定用センサ４０のセンシング部４２は、円筒部６４に設けられた開口から、空気通路内に挿入され、取り付けられる。
【００７１】
エアークリーナー５０のダクト５４と空気通路ボデイ６０は、それぞれ、フランジ部５９，６６によって取付固定されている。ダクト５４及び空気通路ボデイ６０の形状は、エンジンレイアウト構成によって決定されるものである。
【００７２】
空気は、エアクリーナ５０の入口部から吸入され、エアークリーナーエレメント５２を通り、ダクト５４，空気通路ボディ６０を通って、図示しない内燃機関に供給される。エアークリーナーエレメント５２の下流においては、エアクリーナ出口部とダクト５４の接続部５６が曲がり管形状となっており、曲がり形状の下流に吸入空気流量検出用の空気流量測定用センサ４０が設置される。
【００７３】
ダクト５４の曲がり部５６の下流には、第１の整流板１２０が設置される。第１の整流板１２０は、図４に示したように、互いに直交する２枚の整流板１２０Ａ，１２０Ｂによって構成されている。第１の整流板１２０は、ダクト５４内を流れる空気の流れに沿う方向に設置されている。そして、第１の整流板１２０Ａ，１２０Ｂは、ダクト５４と一体的に成型されている。
【００７４】
第１の整流板１２０Ａ，１２０Ｂをダクト５４内を流れる空気の流れに沿う方向に設置することにより、吸入空気通路中の流れる空気の内、通常の直線的な流れに対しては、第１の整流板１２０Ａ，１２０Ｂの流路抵抗は最も小さくなっている。しかしながら、二次流れや剥離渦等は、第１の整流板１２０Ａ，１２０Ｂに衝突することにより、整流され、空気の乱れを抑制することができる。第１の整流板１２０Ａ，１２０Ｂは、特に、曲がり管５６の下流において発生した二次流れを抑制するのに効果的である。
【００７５】
また、空気流量測定用センサ４０の上流には、第２の整流板２４０が設置される。第２の整流板は、空気通路ボデイ２０内を流れる空気の流れに沿う方向に設置されている。そして、第２の整流板２４０は、図６に示したように、第２の整流板２４０Ａと、第２の整流板２４０Ａに対して直交するとともに、２枚の互いに平行な第２の整流板２４０Ｂ，２４０Ｃによって構成されている。第２の整流板２４０Ａ，２４０Ｂ，２４０ｃは、図１のＢ−Ｂ断面の投影面上において、図６に示したように、センシング部４２から離れた位置に設けられている。
【００７６】
第２の整流板２４０Ａ，２４０Ｂ，２４０ｃを空気通路ボデイ２０内を流れる空気の流れに沿う方向に設置することにより、吸入空気通路中の流れる空気の内、通常の直線的な流れに対しては、第２の整流板２４０Ａ，２４０Ｂ，２４０ｃの流路抵抗は最も小さくなっている。しかしながら、二次流れや剥離渦等は、第２の整流板２４０Ａ，２４０Ｂ，２４０ｃに衝突することにより整流され、空気の乱れを抑制することができる。第２の整流板２４０Ａ，２４０Ｂ，２４０ｃは、第１の整流板１００において抑制しきれなかった空気の乱れを抑制するのに効果的である。ここで、第２の整流板２４０Ａ，２４０Ｂ，２４０ｃは、空気通路ボデイ２０と一体的に成型されている。
【００７７】
以上のようにして、第２の整流板２４０Ａ，２４０Ｂ，２４０ｃを設けることにより、空気の乱れを抑制し、空気流量測定用センサ４０の出力ノイズを低減することができ、高精度な空気流量の測定が可能となる。
【００７８】
また、第２の整流板２４０Ａ，２４０Ｂ，２４０ｃの設置位置は、空気流量測定用センサ４０のセンシング部４２の中の感熱抵抗体４６Ａとの関係で決定されている。即ち、第２の整流板２４０Ａ，２４０Ｂ，２４０ｃの下流端部には、剥離渦が発生する。従って、第２の整流板２４０Ａ，２４０Ｂ，２４０ｃの下流側の剥離渦の影響のある位置に感熱抵抗体４６Ａを設置すると、空気流量測定用センサ４０の出力ノイズが増大することになる。そこで、図６に示すように、空気通路ボデイ２０の断面の投影面上において、第２の整流板２４０Ａ，２４０Ｂ，２４０ｃの設置位置と感熱抵抗体４６Ａの設置位置を異ならせるようにしている。このように構成することにより、剥離渦の影響を低減することができる。
【００７９】
本実施形態においては、第１の整流板１２０の長さＬ１及び第２の整流板２４０の長さＬ２を変えて、種々の実験を行った。吸入空気通路を流れる空気流量を、２ｇ／ｓから２００ｇ／ｓまで変えて、それぞれの場合における空気流量測定用センサ４０の出力ノイズを測定した。
【００８０】
その結果、第１の整流板１２０の長さＬ１を２０ｍｍとし、第２の整流板２４０の長さＬ２を３０ｍｍとした時に、最大出力ノイズが最も低下することが判明した。なお、第１の整流板１２０の長さＬ１及び第２の整流板２４０の長さＬ２を、共に、１０ｍｍとすると、出力ノイズが１０％以上となり、実用的でないことが判明した。即ち、整流板１２０，２４０の長さＬ１，Ｌ２を１０ｍｍ以上とすることにより、出力ノイズを実用的範囲まで低減することができる。
【００８１】
また、なお、第１の整流板１２０の長さＬ１及び第２の整流板２４０の長さＬ２を、共に、７０ｍｍとすると、抜きテーパの影響により、圧力損失が大きくなり、例えば、空気流量が１４０ｇ／ｓの場合の圧力損失は、３．５ｋＰａ以上となり、実用的でないことが判明した。即ち、整流板１２０，２４０の長さＬ１，Ｌ２を７０ｍｍ未満とすることにより、圧力損失を実用的範囲まで低減することができる。
【００８２】
以上のようにして、第１の整流板１２０を設けることにより、空気の乱れを抑制し、空気流量測定用センサ４０の出力ノイズを低減することができ、高精度な空気流量の測定が可能となる。例えば、整流板を全く設けない状態と比較すると、長さＬ１が２０ｍｍの第１の整流板１１０を設けることにより、出力ノイズを最大約７％低減することができた。
【００８３】
また、第２の整流板２４０を設けることにより、空気流量測定用センサ４０の出力ノイズを低減することができ、高精度な空気流量の測定が可能となる。例えば、整流板を全く設けない状態と比較すると、長さＬ２が３０ｍｍの第２の整流板２４０を設けることにより、出力ノイズを最大約９％低減することができた。
【００８４】
さらに、本実施形態においては、第２の整流板２４０Ｂ，２４０Ｃの長さＬ２を、第２の整流板２４０Ａの長さよりも長くしている。即ち、第２の整流板２４０Ｂ，２４０Ｃの下流端部２４０Ｘは、空気流量測定用センサ４０の副通路４４の入口４４Ａよりも下流側に位置するように構成している。この構成によって、第２の整流板２４０Ｂ，２４０Ｃの下流端部２４０Ｘにおいて発生する剥離渦が、副通路４４内に侵入することなく、空気流量測定用センサ４０の出力ノイズを低減することができる。第２の整流板２４０Ｂ，２４０Ｃの下流端部２４０Ｘを、空気流量測定用センサ４０の副通路４４の入口４４Ａよりも２ｍｍ下流側に位置するように構成することによって、出力ノイズを最大約２％低減することができた。
【００８５】
なお、副通路を使用しないタイプの空気流量測定用センサにおいては、第２の整流板の下流端部を、空気流量測定用センサの感熱抵抗体よりも下流側に位置するように構成することによって、同様の効果を達成することができる。
【００８６】
以上説明したように、本実施形態によれば、第１及び第２の整流板を採用し、第２の整流板の下流端の位置を規定することにより、整流板を全く使用しない場合に比べて、出力ノイズを最大約１８％低減することができ、高精度な空気流量の測定を行うことができた。
【００８７】
上記したような整流板の設置・組み合わせを採用することにより、吸気系内の曲がりダクト下流やエアクリーナケースの曲がり部下流等に空気流量測定用センサを設置することができ、吸気系内の取付可能範囲を広げることができ、エンジンレイアウト設計等の工数を大幅に低減することができる。
【００８８】
本実施形態によれば、空気流量測定用センサの出力ノイズを低減して、空気流量の測定を高精度に行うことができるようになる。
【００８９】
次に、図９を用いて、本発明の他の実施形態によりエンジン制御システムについて説明する。
図９は、本発明の他の実施の形態による内燃機関の吸気系を用いるエンジン制御システムの全体構成図である。
【００９０】
多気筒エンジン３００の各気筒には、それぞれ、ピストン３０２，シリンダ３０４で構成される燃焼室（気筒）３０６がある。燃焼室３０６には、吸気弁３０８及び排気弁３１０が装着され、燃焼室３０６内に導かれた混合気は、図示しない点火プラグによって点火に至らしめられる。また、エンジン３００の各気筒の吸気弁３０８の近傍には、コントローラ３２０より指令が出力され、燃料を計量し、噴射する燃料噴射弁３３０が装着されている。燃料は、燃料噴射弁３３０によって、最適なタイミングで各気筒内に間接的に供給される。
【００９１】
図示されていないアクセルペダルの動きに応じて、吸気管３３５内に配置されたスロットル弁３４０が回動し、スロットル弁３４０の開度は、スロットル弁角度センサ３４５によって検出される。スロットル弁角度センサ３４５の信号は、コントローラ３２０に入力される。コントローラ３２０は、入力されたスロットル開度に基づいて演算を行い、エンジン３００の負荷を推定する。
【００９２】
クランク角度センサ１２の信号は、コントローラ３２０の総合演算部１７に入力される。総合演算部１７は、入力されたクランク角度センサ１２の信号によって、エンジン３００の回転数を計算する。
【００９３】
また、エアークリーナー５０を通して吸入される空気流量は、吸気管３３５に装着された空気流量測定用センサ４０によって測定され、その空気流量信号及び排気管３５０内の酸素濃度から空燃比を推定する酸素濃度センサ３５５の信号が、コントローラ３２０に取り込まれ、空燃比が演算処理される。
【００９４】
コントローラ３２０は、演算された空燃比に基づいて、検出された空気流量に応じた燃料を内燃機関に供給するように、燃料噴射弁３３０からの燃料噴射量を最適に制御する。
【００９５】
また、エンジン暖機後は、酸素濃度センサ３５５の信号に基づき、コントローラ３２０において、燃料量が制御され、触媒の転換効率を維持する燃料量、点火時期が制御されている。さらに、燃焼温度が高まるため、窒素酸化物（ＮＯｘ）が多く排出されるので、空気流量測定用センサ４０の信号及び吸気管圧力センサ３６０等の信号に基づき、ＥＧＲ弁の開口面積をコントローラ３２０により制御し、計量し、排気の一部を吸気管３３５内に還流して、既燃ガス混合効果に基づいて、燃焼温度が下げられ、ＮＯｘ排出量は低減する。
【００９６】
吸気管３３５には、吸気管内の圧力を測定する吸気管圧力センサ３６０が設置されている。圧力センサ３６０は、ＥＧＲ率を推定する他、エンジン始動時の吸気管内の空気充填率を推定して、適正なる燃料を各気筒に供給するのに用いる。
【００９７】
以上のような構成において、エアークリーナー５０と空気流量測定用センサ４０の間の吸気管には、第１の整流板１２０及び第２の整流板２４０を設けることにより、エアークリーナー５０から吸入される空気の乱れを抑えて、空気流量測定用センサ４０の出力ノイズを低減して、高精度な空気流量の測定を行うことができる。従って、コントローラ３２０は、空気流量測定用センサ４０によって高精度に測定された空気流量に基づいて、高精度な内燃機関の制御を行うことができる。
【００９８】
以上のように、本実施形態によれば、上述した内燃機関の吸気系を採用することにより、より高精度な内燃機関の制御を行うことを可能にしている。
【００９９】
また、以上説明した各実施例によれば、第１及び第２の整流板を備えた内燃機関の吸気系を採用することにより、空気流量測定用センサの精度を向上させることができるので、プラグインタイプの空気流量測定用センサを使用できる。プラグインタイプの空気流量測定用センサにおいては、従来のように、個々のエンジンに合わせた形状や構造の空気流量測定用センサを用意する必要はなく、空気流量測定用センサを標準化できる。その結果、空気流量測定用センサを低価格にて提供できるものとなる。更に、空気流量測定用センサを設置する位置が広範囲となり、エンジンレイアウトの設計工数を大幅に低減することができる。
【０１００】
【発明の効果】
本発明によれば、空気流量測定用センサの出力ノイズを低減し、高精度な空気流量の測定を行えるようになる。
【０１０１】
また、内燃機関の制御システムにおける制御精度を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態による内燃機関の吸気系の断面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図であり、本発明の一実施形態による内燃機関の吸気系の第１の整流板の設置状態を示す断面図である。
【図３】図１のＢ−Ｂ断面図であり、本発明の一実施形態による内燃機関の吸気系の第２の整流板の設置状態を示す断面図である。
【図４】本発明の第２の実施形態による内燃機関の吸気系に用いる第１の整流板の断面図であり、図１のＡ−Ａ位置における断面図である。
【図５】本発明の第２の実施形態による内燃機関の吸気系に用いる第２の整流板の断面図であり、図１のＢ−Ｂ位置における断面図である。
【図６】本発明の第３の実施形態による内燃機関の吸気系に用いる第２の整流板の断面図であり、図１のＢ−Ｂ位置における断面図である。
【図７】本発明の第７の実施形態による内燃機関の吸気系に用いる第２の整流板の断面図であり、図１のＢ−Ｂ位置における断面図である。
【図８】本発明の他の実施形態による内燃機関の吸気系の断面図である。
【図９】本発明の他の実施の形態による内燃機関の吸気系を用いるエンジン制御システムの全体構成図である。
【符号の説明】
１０，５４…ダクト
１４，５６…曲がり管
２０…空気通路ボディ
３０…吸入空気通路
４０…空気流量測定用センサ
４２…センシング部
４４…副通路
４４Ａ…副通路入口部
４６Ａ…感熱抵抗体
５０…エアクリーナ
５２…エアクリーナエレメント
６０…空気通路ボディ
１００，１１０，１２０…第１の整流板
２００，２１０，２２０，２３０，２４０…第２の整流板
２４０Ｘ…第２の整流板の下流端部[0001]
FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an intake system of an internal combustion engine and a control system of the internal combustion engine including the intake system, and more particularly, to an intake system of an internal combustion engine provided with an air flow rate measurement sensor for measuring an intake air flow rate and control of the internal combustion engine including the same. About the system.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art A conventional air flow measurement sensor for measuring an amount of air taken into an internal combustion engine of an automobile has a structure in which a sensing unit such as a thermal resistance is mounted in a chamber having the same inner diameter as an intake air passage. An intake air passage leading to the air cleaner is connected to the upstream side of the chamber, and an intake air passage leading to the internal combustion engine via the throttle chamber is connected to the downstream side. Then, a rectifying grid such as a mesh or a honeycomb is provided at the upstream end and the downstream end of the chamber to which the sensing unit is attached, so that the intake air is rectified to reduce output noise.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
The mounting position of the conventional air flow rate measuring sensor is relatively far from the air cleaner element, and is generally located near the throttle body side. However, recently, it has been considered to attach a sensor for measuring an air flow rate to a position close to an air cleaner or in an air cleaner case. As a structure of the air flow measurement sensor when the air flow measurement sensor is attached to such a position, a plug-in type in which the sensing unit is inserted from an opening provided on the outer wall of the intake air passage is being studied. .
[0004]
When installing the air flow measurement sensor in the position close to the air cleaner or in the air cleaner case, due to the layout of the engine, if there is a bent pipe or a divergent pipe upstream of the mounting position In many cases, installing an air flow measurement sensor downstream of these bent pipes and expansion pipes increased the output noise of the air flow measurement sensor, and found that it was difficult to measure the air flow with high accuracy. . In addition, in a plug-in type air flow measuring sensor, it is difficult to install a rectifying grid such as a mesh or a honeycomb. Therefore, when a plug-in type air flow measurement sensor is installed downstream of a bent pipe or a divergent pipe, the output noise of the air flow measurement sensor increases, and the air flow rate cannot be measured with high accuracy. was there.
[0005]
An object of the present invention is to provide an intake system of an internal combustion engine capable of reducing the output noise of an air flow rate measurement sensor and measuring the air flow rate with high accuracy, and providing a control system of the internal combustion engine capable of performing high precision control. .
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention provides an intake system for an internal combustion engine having an air flow rate measuring sensor for detecting an air flow rate flowing through the intake air passage in an intake air passage through which air taken into the internal combustion engine flows. In the system, the intake air passage communicates with at least the air cleaner side, and has a bent portion close to an element of the air cleaner, and a spread portion located downstream of the bent portion and having a gradually increasing cross-sectional area. A duct, which is connected to the duct, communicates with the internal combustion engine, and has an air passage body having a narrowing portion having a gradually decreasing cross-sectional area, and the air flow measurement sensor is formed in the air passage body. A sensing part for detecting an air flow rate from the opening is inserted into the intake air passage, and the sensing part of the narrowed part of the air passage body is Has a structure that is attached to the flow, further, is placed inside the duct And composed of two plates orthogonal to each other A first straightening plate, inside the air passage body and upstream of a mounting portion of the air flow rate measuring sensor; The narrowed portion And the second rectifying plate is provided with the first rectifying plate and a second rectifying plate provided with a gap therebetween. Is before The intake air passage formed in the body of the air passage body is divided into three parts. Two sheets A plate and a plate orthogonal to these plates are provided, and a detection unit for directly detecting an intake air amount in the sensing unit of the air flow measurement sensor is installed at a position away from a projection plane of the plate.
In this way, the output noise of the air flow measurement sensor can be reduced, the air flow can be measured with high accuracy, and the influence of the separation vortex generated at the downstream end of the second rectifying plate Take Can be removed. "
[0019]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an intake system of an internal combustion engine according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 1 is a sectional view of an intake system of an internal combustion engine according to one embodiment of the present invention.
[0020]
The intake air is supplied to an internal combustion engine (not shown) through an intake air passage 30 of an intake system constituted by a duct 10 and an air passage body 20. The duct 10 and the air passage body 20 are fixed to each other by the flange 12 and the flange 22.
[0021]
An air flow rate measuring sensor 40 for measuring an intake air flow rate is installed in the air passage body 20, and measures an air flow rate sucked into the internal combustion engine. The air flow measurement sensor 40 is a plug-in type in which the sensing unit 42 is inserted into the opening 24 formed in the air passage body 20. The sensing unit 42 includes a heat-sensitive resistor 46A for measuring a flow rate and a heat-sensitive resistor 46B for temperature compensation, which are installed in the auxiliary passage 44.
[0022]
The intake air flowing from the inlet 44A of the sub-passage 44 passes through the heat-sensitive resistors 46A and 46B and flows out of the outlet 44B. The amount of air flowing into the sub-passage 44 is measured by the thermal resistor 46A, and the amount of change in the temperature of the intake air is compensated by the thermal resistor 46B to measure the amount of intake air. Since the amount of air flowing through the sub passage 44 has a predetermined flow ratio with respect to the total air flow flowing through the intake air passage 30, the amount of air flowing through the sub passage 44 is measured to determine the total amount of air flowing through the sub air passage 30. The air flow can be measured.
[0023]
The duct 10 is constituted by a bent pipe 14. Recently, the engine layout configuration has become intense, and a bent pipe 14 or a divergent pipe as shown in FIG. 1 is disposed on the upstream side close to the air flow rate measuring sensor 40. In the intake air flowing through the curved pipe 14 and the expanding pipe, there are a secondary flow such as a swirling flow generated by the bending of the pipe, and a separation vortex generated downstream of the bending pipe and the expanding pipe. The output noise increases due to the influence of the secondary flow and the separation vortex, and therefore, the measurement accuracy of the air flow measurement sensor decreases.
[0024]
Therefore, in the present embodiment, the first rectifying plate 50A is installed on the downstream side of the bent portion 14 of the duct 10, and the second rectifying plate 200 is provided in the air passage body 20 on the upstream side of the air flow rate measuring sensor 4. Is installed.
[0025]
The installation state of the first current plate 100 will be further described with reference to FIG.
FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. 1, and is a cross-sectional view showing an installation state of a first rectifying plate of an intake system of the internal combustion engine according to one embodiment of the present invention.
[0026]
As shown in FIGS. 1 and 2, the first current plate 100 is installed in a direction along the flow of air flowing through the duct 10. That is, the first current plate 100 is disposed so as to be orthogonal to a plane orthogonal to the duct 10 (cross section taken along the line AA in FIG. 1).
[0027]
In this way, by installing the first current plate 100 in the direction along the flow of the air flowing in the duct 10, the normal straight flow of the air flowing in the intake air passage 30 can be reduced. The flow path resistance of the first current plate 100 is the smallest. However, the secondary flow, the separation vortex, and the like are rectified by colliding with the first rectifying plate 100, and the turbulence of the air can be suppressed.
[0028]
The first current plate 100 is particularly effective in suppressing a secondary flow generated downstream of the curved pipe 14. Here, the first current plate 100 is formed integrally with the duct 10.
[0029]
Next, the installation state of the second current plate 200 will be further described with reference to FIG.
FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line BB of FIG. 1, and is a cross-sectional view showing an installation state of a second rectifying plate of the intake system of the internal combustion engine according to the embodiment of the present invention.
[0030]
As shown in FIGS. 1 and 3, the second current plate 200 is installed in a direction along the flow of air flowing in the air passage body 20. That is, the second current plate 200 is disposed so as to be orthogonal to a plane orthogonal to the air passage body 20 (cross section taken along line BB in FIG. 1).
[0031]
By arranging the second straightening plate 200 in the direction along the flow of the air flowing through the air passage body 20 as described above, the normal straight flow of the air flowing through the intake air passage 30 is prevented. The flow resistance of the second current plate 200 is the smallest. However, the secondary flow, the separation vortex, and the like are rectified by colliding with the second rectifying plate 200, and turbulence of the air can be suppressed.
[0032]
The second current plate 200 is effective in suppressing the turbulence of the air that could not be completely suppressed in the first current plate 100. Here, the second current plate 200 is formed integrally with the air passage body 20.
[0033]
As described above, by providing the first rectifying plate 100 and the second rectifying plate 200, the turbulence of air can be suppressed, the output noise of the air flow rate measuring sensor 40 can be reduced, and high accuracy can be achieved. Measurement of the air flow rate becomes possible.
[0034]
As a method of installing the first rectifying plate 100 and the second rectifying plate 200, the first rectifying plate 100 and the second rectifying plate 200 are individually formed and then welded to the duct 10 or the air passage body 20. A bonding method is conceivable. However, an experiment was conducted on the mounting method after the separate molding, and it was found that an output error of the air flow rate measurement sensor 40 occurred due to the mounting variation of the current plates 100 and 200. Therefore, the rectifying plates 100 and 200 were formed integrally with the duct 10 and the air passage body 20, respectively, so that output errors due to mounting variations could be eliminated.
[0035]
The rectifying effect of the rectifying plate for air rectification increases as the length thereof increases. Therefore, it is also conceivable that the current plate is provided integrally instead of being divided like the first current plate 100 and the second current plate 200. However, when the current plate is integrally molded with the duct 10 and the air passage body 20, it is necessary to provide a draft taper due to a mold. If the straightening plate is made longer, the draft taper makes the straightening plate thicker, greatly reducing the effective area of the passage and increasing the pressure loss. Therefore, in the present embodiment, the current plate is divided into two parts, and each of them is formed integrally with the duct 10 and the air passage body 20 so that the first current plate 100 In addition, the rectifying effect can be enhanced without increasing the thickness of the second rectifying plate 200 and without increasing the pressure loss.
[0036]
The installation position of the second current plate 200 is determined in relation to the heat-sensitive resistor 46 </ b> A in the sensing unit 42 of the air flow rate measurement sensor 40. That is, a separation vortex is generated at the downstream end of the second current plate 200. Therefore, if the thermal resistor 46A is installed at a position downstream of the second straightening plate 200 and affected by the separation vortex, the output noise of the air flow rate measurement sensor 40 will increase. Therefore, as shown in FIG. 3, on the projection plane of the cross section of the air passage body 20, the installation position of the second straightening plate 200 (the position passing through the center of the cross section of the air passage body 20) and the installation of the thermal resistor 46A. The positions (positions distant from the center of the cross section of the air passage body 20) are made different.
[0037]
In the present embodiment, by providing the first rectifying plate 100 and the second rectifying plate 200, it is possible to significantly reduce output noise. For example, compared to a state in which no rectifying plate is provided, the provision of the first rectifying plate 100 could reduce output noise by up to about 5%. In addition, as compared with a state where no rectifying plate is provided, the provision of the second rectifying plate 200 could reduce output noise by up to about 5%. That is, by providing the first rectifying plate 100 and the second rectifying plate 200, it was possible to reduce the output noise by about 10% at the maximum as compared with a state where no rectifying plate was provided.
[0038]
It has been found that the rectifying plates 100 and 200 are particularly effective in reducing output noise in a middle flow rate range of air flow of 15 to 50 g / s, as compared with the conventional case where a rectifying grid is installed.
[0039]
According to the present embodiment, the output noise of the air flow measurement sensor can be reduced, and the measurement of the air flow can be performed with high accuracy.
[0040]
Next, a first current plate according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
FIG. 4 is a cross-sectional view of a first rectifying plate used in an intake system of an internal combustion engine according to a second embodiment of the present invention, and is a cross-sectional view taken along a line AA in FIG. The overall structure is the same as that shown in FIG.
[0041]
As shown in FIG. 4, the first current plate 110 is installed in a direction along the flow of air flowing in the duct 10. The first rectifying plate 110 includes a first rectifying plate 110A in the same direction as the first rectifying plate 100 shown in FIG. 2 and a first rectifying body 110B orthogonal to the first rectifying plate 110A. It is molded integrally. The first current plate 110 is formed integrally with the duct 10.
[0042]
The first rectifying plates 110A and 110B are respectively arranged so as to be orthogonal to a plane (section AA in FIG. 1) orthogonal to the duct 10. By arranging the first rectifying plates 110A and 110B in the direction along the flow of the air flowing through the duct 10, the normal straight flow of the air flowing through the intake air passage 30 is prevented. , The flow path resistance of the first current plates 110A and 110B is the smallest. However, the secondary flow, the separated vortex, and the like are rectified by colliding with the first rectifying plates 110A and 110B, and turbulence of the air can be suppressed. The first rectifying plates 110A and 110B are particularly effective for suppressing a secondary flow generated downstream of the curved pipe 14.
[0043]
By providing the first rectifying plate 110 as described above, turbulence of air can be suppressed, the output noise of the air flow rate measuring sensor 40 can be reduced, and highly accurate air flow rate measurement can be performed. Become. For example, as compared with a state in which no rectifying plate is provided, the provision of the first rectifying plate 110 could reduce output noise by up to about 7%. That is, by adding the first rectifying plate 110B, the output noise can be further reduced by about 2% as compared with the embodiment shown in FIG.
[0044]
According to the present embodiment, the output noise of the air flow measurement sensor can be reduced, and the measurement of the air flow can be performed with high accuracy.
[0045]
Next, a second current plate according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
FIG. 5 is a cross-sectional view of a second current plate used in an intake system of an internal combustion engine according to a second embodiment of the present invention, and is a cross-sectional view taken along a line BB in FIG. The overall structure is the same as that shown in FIG.
[0046]
As shown in FIG. 5, the second current plate 210 is installed in a direction along the flow of air flowing through the air passage body 20. The second rectifying plate 210 is formed of two second rectifying plates 210A and 210B that are parallel to the direction in which the sensing unit 42 of the air flow rate measuring sensor 40 extends and are parallel to each other. . The second rectifying plates 210A and 210B are provided so as to be located on both sides of the sensing unit 42 on the projection plane of the BB section in FIG.
[0047]
The second rectifying plates 210A and 210B are arranged so as to be orthogonal to a plane orthogonal to the air passage body 20 (cross section BB in FIG. 1) and to be parallel to each other. By arranging the second straightening plates 210A and 210B in the direction along the flow of the air flowing through the air passage body 20, the normal straight flow of the air flowing through the intake air passage 30 is obtained. On the other hand, the flow path resistance of the second rectifying plates 210A and 210B is the smallest. However, the secondary flow, the separation vortex, and the like are rectified by colliding with the second rectifying plates 210A and 210B, and the turbulence of the air can be suppressed. The second rectifying plates 210A and 210B are effective in suppressing the turbulence of the air that cannot be completely suppressed in the first rectifying plate 100. Here, the second rectifying plates 210A and 210B are formed integrally with the air passage body 20.
[0048]
As described above, by providing the second rectifying plates 210A and 210B, turbulence of the air can be suppressed, the output noise of the air flow measurement sensor 40 can be reduced, and highly accurate measurement of the air flow can be achieved. It becomes possible.
[0049]
The installation positions of the second rectifying plates 210A and 210B are determined in relation to the heat-sensitive resistor 46A in the sensing unit 42 of the air flow rate measuring sensor 40. That is, a separation vortex is generated at the downstream ends of the second current plates 210A and 210B. Therefore, when the thermal resistor 46A is installed at a position downstream of the second rectifying plates 210A and 210B and affected by the separation vortex, the output noise of the air flow rate measuring sensor 40 increases. Therefore, as shown in FIG. 5, on the projection plane of the cross section of the air passage body 20, the installation positions of the second rectifying plates 210A and 210B (the positions distant from the center of the cross section of the air passage body 20) and the heat-sensitive resistor The installation position of 46A (the position passing through the center of the cross section of the air passage body 20) is made different. When the second rectifying plates 210A and 210B are rotated by 90 degrees with respect to the axial center of the air passage body 20 in the drawing and are oriented parallel to the second rectifying plate 200 shown in FIG. The plate is just located on the upstream side of the thermal resistor 46A and is affected by the separation vortex. By setting the mounting direction shown in FIG. 5, the influence of the separation vortex can be reduced. it can.
[0050]
In the present embodiment, the provision of the second rectifying plates 210A and 210B can significantly reduce output noise. For example, by providing the second rectifying plates 210A and 210B, the output noise could be reduced by about 7% at the maximum as compared with the state where no rectifying plate is provided. That is, when the second rectifying plates 210A and 210B are formed of two parallel rectifying plates, the output noise can be reduced by about 2% as compared with the single rectifying plate shown in FIG. Was.
[0051]
According to the present embodiment, the output noise of the air flow measurement sensor can be reduced, and the measurement of the air flow can be performed with high accuracy.
[0052]
Next, a second current plate according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
FIG. 6 is a cross-sectional view of a second current plate used in an intake system of an internal combustion engine according to a third embodiment of the present invention, and is a cross-sectional view taken along a line BB in FIG. The overall structure is the same as that shown in FIG.
[0053]
As shown in FIG. 5, the second current plate 210 is installed in a direction along the flow of air flowing through the air passage body 20. The second current plate 210 is orthogonal to the second current plate 220A and the second current plate 220A equivalent to the second current plate 200 shown in FIG. 3, and is also shown in FIG. It is composed of two parallel second rectifying plates 220B and 220C equivalent to the second rectifying plates 210A and 210B. The second rectifying plates 220A, 220B, 220c are provided on the projection plane of the BB section in FIG. 1 at a position away from the sensing unit 42, as shown in FIG.
[0054]
The second rectifying plates 220A, 220B, 220c are arranged so as to be orthogonal to a plane orthogonal to the air passage body 20 (cross section taken along line BB in FIG. 1). By arranging the second straightening plates 220A, 220B, 220c in the direction along the flow of the air flowing in the air passage body 20, the normal straightening plate out of the air flowing in the intake air passage 30 is formed. For the flow, the flow path resistance of the second current plates 220A, 220B, 220c is the smallest. However, secondary flows, separation vortices, and the like are rectified by colliding with the second rectifying plates 220A, 220B, 220c, and turbulence of air can be suppressed. The second rectifying plates 220A, 220B, 220c are effective in suppressing the turbulence of the air that could not be suppressed in the first rectifying plate 100. Here, the second rectifying plates 220A, 220B, 220c are formed integrally with the air passage body 20.
[0055]
As described above, by providing the second rectifying plates 220A, 220B, 220c, turbulence of air can be suppressed, the output noise of the air flow measurement sensor 40 can be reduced, and a high-precision air flow can be obtained. Measurement becomes possible.
[0056]
The installation positions of the second rectifying plates 220A, 220B, 220c are determined in relation to the heat-sensitive resistor 46A in the sensing section 42 of the air flow rate measuring sensor 40. That is, a separation vortex is generated at the downstream end of the second current plate 220A, 220B, 220c. Therefore, when the thermal resistor 46A is installed at a position downstream of the second rectifying plates 220A, 220B, 220c under the influence of the separation vortex, the output noise of the air flow measurement sensor 40 increases. Therefore, as shown in FIG. 6, on the projection plane of the cross section of the air passage body 20, the installation positions of the second rectifying plates 220A, 220B, 220c and the installation position of the thermal resistor 46A are made different. With such a configuration, the influence of the separation vortex can be reduced.
[0057]
In the present embodiment, by providing the second rectifying plates 220A, 220B, 220c, it is possible to significantly reduce output noise. For example, as compared to a state where no rectifying plate is provided, the output noise can be reduced by about 9% at the maximum by providing the second rectifying plates 220A, 220B and 220c. That is, by forming the second rectifying plates 220A, 220B, 220c with two parallel rectifying plates, the output noise can be reduced by about 4% as compared with the single rectifying plate shown in FIG. The output noise was reduced by about 2% as compared with the two-plate rectifying plate shown in FIG.
[0058]
According to the present embodiment, the output noise of the air flow measurement sensor can be reduced, and the measurement of the air flow can be performed with high accuracy.
[0059]
Next, a second current plate according to a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
FIG. 7 is a cross-sectional view of a second rectifying plate used in an intake system of an internal combustion engine according to a seventh embodiment of the present invention, and is a cross-sectional view taken along a line BB in FIG.
[0060]
The overall structure is the same as that shown in FIG. 1, but the structure of the sensing unit 42 'of the air flow measuring sensor 40' is slightly changed. That is, in the examples shown in FIGS. 3, 5 and 6, the thermal resistor is formed at a position away from the axial center of the air passage body 20, whereas in the present embodiment, the sensing unit The heat-sensitive resistor 46 </ b> A ′ 42 ′ has a structure that is arranged at the axial center of the air passage body 20.
[0061]
As shown in FIG. 7, the second current plate 230 is installed in a direction along the flow of air flowing through the air passage body 20. The second rectifying plate 230 is composed of two second rectifying plates 230A and 230B that are parallel to each other and pass through a position distant from the axial center of the air passage body 20. The second rectifying plates 210A and 210B are provided so as to be located on both sides of the thermal resistor 46A 'of the sensing unit 42 on the projection plane of the BB section in FIG.
[0062]
The second rectifying plates 230A and 230B are arranged so as to be orthogonal to a plane orthogonal to the air passage body 20 (cross section taken along line BB in FIG. 1) and to be parallel to each other. By arranging the second straightening plates 230A and 230B in the direction along the flow of the air flowing through the air passage body 20, the normal straight flow of the air flowing through the intake air passage 30 is obtained. On the other hand, the flow path resistance of the second rectifying plates 230A and 230B is the smallest. However, the secondary flow, the separation vortex, and the like are rectified by colliding with the second rectifying plates 230A and 230B, and the turbulence of the air can be suppressed. The second rectifying plates 230A and 230B are effective in suppressing the turbulence of the air that cannot be completely suppressed in the first rectifying plate 100. Here, the second rectifying plates 230A and 230B are formed integrally with the air passage body 20.
[0063]
By providing the second rectifying plates 230A and 230B as described above, turbulence of air can be suppressed, and output noise of the air flow rate measuring sensor 40 can be reduced. It becomes possible.
[0064]
The installation positions of the second rectifying plates 230A and 230B are determined in relation to the heat-sensitive resistor 46A 'in the sensing section 42' of the air flow measurement sensor 40 '. That is, a separation vortex is generated at the downstream ends of the second current plates 230A and 230B. Therefore, if the thermal resistor 46A 'is installed at a position downstream of the second rectifying plates 230A and 230B and affected by the separation vortex, the output noise of the air flow measurement sensor 40' will increase. Therefore, as shown in FIG. 7, on the projection plane of the cross section of the air passage body 20, the installation positions of the second rectifying plates 230A and 230B (the positions distant from the center of the cross section of the air passage body 20) and the thermal resistor The installation position of 46A '(the center position of the cross section of the air passage body 20) is made different. That is, in the present embodiment, if compared with the embodiment shown in FIG. 5, the structure of the second rectifying plate is basically the same, and the position of the heat-sensitive resistor 46A 'is separated from the rectifying plate downstream. It can be considered that the structure of the air flow rate measuring sensor 40 'is slightly changed so that the position is not affected by the vortex. With this configuration, the influence of the separation vortex can be reduced.
[0065]
In the present embodiment, the provision of the second rectifying plates 230A and 230B can significantly reduce output noise. For example, compared to a state where no rectifying plate is provided, the output noise can be reduced by about 7% at the maximum by providing the second rectifying plates 230A and 230B. That is, the noise reduction effect of the second rectifying plates 230A and 230B is equivalent to that of the second rectifying plates 210A and 210B shown in FIG.
[0066]
According to the present embodiment, the output noise of the air flow measurement sensor can be reduced, and the measurement of the air flow can be performed with high accuracy.
[0067]
Furthermore, the current plate is not limited to the single-sheet structure (FIG. 3), the two-sheet structure (FIGS. 5 and 7), and the three-sheet structure (FIG. 6), but may be a four-sheet structure installed in four directions, that is, left, right, up and down. This has the effect of reducing output noise.
[0068]
Next, the configuration of the rectifying plate in the case where the air flow rate measuring sensor is arranged close to the air cleaner will be described with reference to FIG.
FIG. 8 is a sectional view of an intake system of an internal combustion engine according to another embodiment of the present invention.
[0069]
An air cleaner element 52 is mounted inside the air cleaner 50. A duct 54 is formed integrally with the air cleaner 50. The inside of the duct 54 has a bent portion 56 close to the air cleaner element 52 and a widened portion 58 on the outlet side of the duct 54.
[0070]
The air passage body 60 to which the plug-in type air flow rate measuring sensor 40 is attached includes a narrowed portion 62 on the duct 54 side and a cylindrical portion 64. The sensing part 42 of the air flow measurement sensor 40 is inserted into and attached to the air passage from an opening provided in the cylindrical part 64.
[0071]
The duct 54 of the air cleaner 50 and the air passage body 60 are attached and fixed by flange portions 59 and 66, respectively. The shapes of the duct 54 and the air passage body 60 are determined by the engine layout configuration.
[0072]
The air is sucked from the inlet of the air cleaner 50, passes through the air cleaner element 52, passes through the duct 54 and the air passage body 60, and is supplied to an internal combustion engine (not shown). Downstream of the air cleaner element 52, a connecting portion 56 between the air cleaner outlet and the duct 54 has a curved pipe shape, and an air flow rate measuring sensor 40 for detecting an intake air flow rate is provided downstream of the curved shape.
[0073]
A first current plate 120 is provided downstream of the bent portion 56 of the duct 54. As shown in FIG. 4, the first current plate 120 includes two current plates 120A and 120B that are orthogonal to each other. The first current plate 120 is installed in a direction along the flow of air flowing in the duct 54. The first current plates 120A and 120B are formed integrally with the duct 54.
[0074]
By arranging the first straightening plates 120A and 120B in the direction along the flow of the air flowing in the duct 54, the first straightening plates 120A and 120B are provided with the first straightening plate for the normal linear flow of the air flowing in the intake air passage. The flow path resistance of the current plates 120A and 120B is the smallest. However, the secondary flow, the separated vortex, and the like are rectified by colliding with the first rectifying plates 120A and 120B, and turbulence of the air can be suppressed. The first current plates 120A and 120B are particularly effective in suppressing the secondary flow generated downstream of the curved pipe 56.
[0075]
Further, a second rectifying plate 240 is provided upstream of the air flow rate measuring sensor 40. The second current plate is installed in a direction along the flow of air flowing through the air passage body 20. As shown in FIG. 6, the second rectifying plate 240 includes a second rectifying plate 240A and two second rectifying plates that are orthogonal to the second rectifying plate 240A and are parallel to each other. 240B and 240C. The second rectifying plates 240A, 240B, 240c are provided at positions away from the sensing unit 42 on the projection plane of the BB section in FIG. 1 as shown in FIG.
[0076]
By arranging the second rectifying plates 240A, 240B, 240c in a direction along the flow of the air flowing through the air passage body 20, the normal straight flow of the air flowing through the intake air passage can be reduced. The flow path resistance of the second current plates 240A, 240B, 240c is the smallest. However, secondary flows, separation vortices, and the like are rectified by colliding with the second rectifying plates 240A, 240B, 240c, and turbulence of air can be suppressed. The second rectifying plates 240A, 240B, 240c are effective in suppressing the turbulence of the air that could not be suppressed in the first rectifying plate 100. Here, the second rectifying plates 240A, 240B, 240c are formed integrally with the air passage body 20.
[0077]
As described above, by providing the second rectifying plates 240A, 240B, 240c, the turbulence of the air can be suppressed, and the output noise of the sensor 40 for measuring the air flow rate can be reduced. Measurement becomes possible.
[0078]
The installation positions of the second rectifying plates 240A, 240B, 240c are determined in relation to the heat-sensitive resistor 46A in the sensing section 42 of the air flow rate measuring sensor 40. That is, a separation vortex is generated at the downstream end of the second current plate 240A, 240B, 240c. Therefore, when the thermal resistor 46A is installed at a position downstream of the second rectifying plates 240A, 240B, 240c under the influence of the separation vortex, the output noise of the air flow rate measuring sensor 40 increases. Therefore, as shown in FIG. 6, on the projection plane of the cross section of the air passage body 20, the installation positions of the second rectifying plates 240A, 240B, 240c and the installation position of the thermal resistor 46A are made different. With such a configuration, the influence of the separation vortex can be reduced.
[0079]
In the present embodiment, various experiments were performed while changing the length L1 of the first current plate 120 and the length L2 of the second current plate 240. The output noise of the air flow rate measuring sensor 40 in each case was measured while changing the air flow rate flowing through the intake air passage from 2 g / s to 200 g / s.
[0080]
As a result, when the length L1 of the first current plate 120 was set to 20 mm and the length L2 of the second current plate 240 was set to 30 mm, the maximum output noise was found to be the lowest. When the length L1 of the first rectifying plate 120 and the length L2 of the second rectifying plate 240 were both 10 mm, the output noise was 10% or more, which proved to be impractical. That is, by setting the lengths L1 and L2 of the rectifier plates 120 and 240 to 10 mm or more, output noise can be reduced to a practical range.
[0081]
In addition, when the length L1 of the first current plate 120 and the length L2 of the second current plate 240 are both 70 mm, the pressure loss increases due to the influence of the draft taper. The pressure loss at 140 g / s was 3.5 kPa or more, which proved to be impractical. That is, the pressure loss can be reduced to a practical range by setting the lengths L1 and L2 of the current plates 120 and 240 to less than 70 mm.
[0082]
By providing the first rectifying plate 120 as described above, it is possible to suppress air turbulence, reduce the output noise of the air flow measurement sensor 40, and measure the air flow with high accuracy. Become. For example, as compared to a state in which no rectifying plate is provided, the provision of the first rectifying plate 110 having a length L1 of 20 mm reduced output noise by about 7% at the maximum.
[0083]
Further, by providing the second rectifying plate 240, the output noise of the air flow rate measuring sensor 40 can be reduced, and the air flow rate can be measured with high accuracy. For example, as compared with a state in which no rectifying plate is provided, by providing the second rectifying plate 240 having a length L2 of 30 mm, output noise could be reduced by about 9% at the maximum.
[0084]
Further, in the present embodiment, the length L2 of the second rectifying plates 240B and 240C is longer than the length of the second rectifying plate 240A. That is, the downstream ends 240X of the second rectifying plates 240B and 240C are configured to be located downstream of the inlet 44A of the sub-passage 44 of the air flow rate measuring sensor 40. With this configuration, it is possible to reduce the output noise of the air flow measurement sensor 40 without the separation vortex generated at the downstream end 240X of the second rectifying plates 240B and 240C entering the sub-passage 44. By configuring the downstream ends 240X of the second rectifying plates 240B and 240C so as to be located 2 mm downstream of the inlet 44A of the sub-passage 44 of the air flow rate measuring sensor 40, the output noise can be reduced by about 2% at the maximum. Could be reduced.
[0085]
In the air flow measurement sensor of the type that does not use the auxiliary passage, the downstream end of the second rectifying plate is configured to be located downstream of the heat-sensitive resistor of the air flow measurement sensor. The same effect can be achieved.
[0086]
As described above, according to the present embodiment, the first and second rectifying plates are employed, and the position of the downstream end of the second rectifying plate is defined. As a result, the output noise could be reduced by about 18% at the maximum, and the air flow rate could be measured with high accuracy.
[0087]
By adopting the installation and combination of the straightening plates as described above, it is possible to install an air flow measurement sensor downstream of the bent duct in the intake system or downstream of the bent portion of the air cleaner case, etc. The range can be expanded, and man-hours for engine layout design and the like can be significantly reduced.
[0088]
According to the present embodiment, the output noise of the air flow measurement sensor can be reduced, and the measurement of the air flow can be performed with high accuracy.
[0089]
Next, an engine control system according to another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
FIG. 9 is an overall configuration diagram of an engine control system using an intake system of an internal combustion engine according to another embodiment of the present invention.
[0090]
Each cylinder of the multi-cylinder engine 300 has a combustion chamber (cylinder) 306 composed of a piston 302 and a cylinder 304, respectively. An intake valve 308 and an exhaust valve 310 are mounted in the combustion chamber 306, and the air-fuel mixture guided into the combustion chamber 306 is ignited by a spark plug (not shown). In addition, near the intake valve 308 of each cylinder of the engine 300, a fuel injection valve 330 that outputs a command from the controller 320, measures fuel, and injects fuel is mounted. Fuel is indirectly supplied into each cylinder at an optimal timing by the fuel injection valve 330.
[0091]
The throttle valve 340 disposed in the intake pipe 335 rotates in response to the movement of an accelerator pedal (not shown), and the opening of the throttle valve 340 is detected by a throttle valve angle sensor 345. The signal of the throttle valve angle sensor 345 is input to the controller 320. The controller 320 performs a calculation based on the input throttle opening and estimates the load on the engine 300.
[0092]
The signal of the crank angle sensor 12 is input to the general operation unit 17 of the controller 320. The general operation unit 17 calculates the number of revolutions of the engine 300 based on the input signal of the crank angle sensor 12.
[0093]
The flow rate of the air sucked through the air cleaner 50 is measured by the air flow rate measuring sensor 40 mounted on the intake pipe 335, and the oxygen concentration for estimating the air-fuel ratio from the air flow rate signal and the oxygen concentration in the exhaust pipe 350 is measured. The signal of the sensor 355 is taken into the controller 320, and the air-fuel ratio is calculated.
[0094]
The controller 320 optimally controls the fuel injection amount from the fuel injection valve 330 based on the calculated air-fuel ratio so as to supply the fuel according to the detected air flow rate to the internal combustion engine.
[0095]
After the engine is warmed up, the controller 320 controls the fuel amount based on the signal of the oxygen concentration sensor 355, and controls the fuel amount and the ignition timing for maintaining the conversion efficiency of the catalyst. Further, since the combustion temperature increases, a large amount of nitrogen oxides (NOx) is discharged. Therefore, the controller 320 determines the opening area of the EGR valve based on the signal of the air flow rate measuring sensor 40 and the signal of the intake pipe pressure sensor 360 and the like. Controlling, metering, and recirculating a portion of the exhaust gas back into the intake pipe 335 reduces the combustion temperature and reduces NOx emissions based on the burned gas mixing effect.
[0096]
The intake pipe 335 is provided with an intake pipe pressure sensor 360 that measures the pressure in the intake pipe. The pressure sensor 360 is used for estimating the EGR rate and estimating the air filling rate in the intake pipe at the time of engine start and supplying appropriate fuel to each cylinder.
[0097]
In the above-described configuration, the air is sucked from the air cleaner 50 by providing the first rectifying plate 120 and the second rectifying plate 240 in the intake pipe between the air cleaner 50 and the air flow rate measuring sensor 40. The turbulence of the air is suppressed, the output noise of the air flow rate measuring sensor 40 is reduced, and the air flow rate can be measured with high accuracy. Therefore, the controller 320 can control the internal combustion engine with high accuracy based on the air flow rate measured by the air flow rate measuring sensor 40 with high accuracy.
[0098]
As described above, according to the present embodiment, it is possible to control the internal combustion engine with higher accuracy by employing the above-described intake system of the internal combustion engine.
[0099]
According to each of the embodiments described above, the accuracy of the air flow rate measuring sensor can be improved by employing the intake system of the internal combustion engine having the first and second rectifying plates. An in-type air flow measurement sensor can be used. In the plug-in type air flow measurement sensor, unlike the conventional case, it is not necessary to prepare an air flow measurement sensor having a shape and a structure suitable for each engine, and the air flow measurement sensor can be standardized. As a result, a sensor for measuring the air flow rate can be provided at a low price. Further, the position for installing the air flow rate measuring sensor is widened, and the man-hour for designing the engine layout can be greatly reduced.
[0100]
【The invention's effect】
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it becomes possible to reduce the output noise of the sensor for air flow measurement, and to measure air flow with high precision.
[0101]
Further, control accuracy in the control system of the internal combustion engine can be improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a sectional view of an intake system of an internal combustion engine according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. 1, and is a cross-sectional view showing an installation state of a first rectifying plate of an intake system of the internal combustion engine according to the embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line BB of FIG. 1 and is a cross-sectional view showing an installation state of a second rectifying plate of an intake system of the internal combustion engine according to the embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a cross-sectional view of a first current plate used in an intake system of an internal combustion engine according to a second embodiment of the present invention, and is a cross-sectional view taken along a line AA in FIG.
5 is a cross-sectional view of a second rectifying plate used in an intake system of an internal combustion engine according to a second embodiment of the present invention, and is a cross-sectional view taken along a line BB in FIG.
FIG. 6 is a cross-sectional view of a second current plate used in an intake system of an internal combustion engine according to a third embodiment of the present invention, and is a cross-sectional view taken along a line BB in FIG.
FIG. 7 is a cross-sectional view of a second rectifying plate used in an intake system of an internal combustion engine according to a seventh embodiment of the present invention, and is a cross-sectional view taken along a line BB in FIG.
FIG. 8 is a sectional view of an intake system of an internal combustion engine according to another embodiment of the present invention.
FIG. 9 is an overall configuration diagram of an engine control system using an intake system of an internal combustion engine according to another embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
10, 54 ... duct
14,56… bent pipe
20 ... Air passage body
30 ... intake air passage
40 ... Air flow sensor
42… Sensing unit
44… Sub passage
44A: Sub-passage entrance
46A: Thermal resistor
50 ... Air cleaner
52 ... Air cleaner element
60 ... Air passage body
100, 110, 120... First current plate
200, 210, 220, 230, 240 ... second current plate
240X: Downstream end of the second current plate

Claims

内燃機関に吸入される空気が流れる吸入空気通路内に、この吸入空気通路中を流れる空気流量を検出する空気流量測定用センサを有する内燃機関の吸気系において、
前記吸入空気通路は、少なくともエアークリーナー側に連通するとともに、エアークリーナーのエレメントに近接する曲がり部と、この曲がり部よりも下流に位置し、断面積が徐々に広がる拡がり部とを有するダクトと、
このダクトに接続され、内燃機関側に連通するとともに、断面積が徐々に狭くなる狭まり部を有する空気通路ボデイによって構成され、
前記空気流量測定用センサは、前記空気通路ボデイに形成された開口から空気流量を検出するセンシング部が前記吸入空気通路内に挿入され、前記空気通路ボデイの前記狭まり部の下流に取り付けられる構造を有し、さらに、
前記ダクトの内部に設置されるとともに、互いに直交する２枚の板によって構成される第１の整流板と、
前記空気通路ボデイの内部であって、前記空気流量測定用センサの取付部よりも上流側であって、前記狭まり部に設置されるとともに、前記第１の整流板とは隙間を介して設置された第２の整流板とを備え、
前記第２の整流板は、前記空気通路ボデイ内に形成される吸入空気通路を３分割する互いに平行な２枚の板及びこれらの板に直交する板によって構成されており、
前記空気流量測定用センサの前記センシング部の中の吸入空気量を直接検出する検出部は、前記板の投影面から離れた位置に設置されていることを特徴とする内燃機関の吸気系。In an intake system of an internal combustion engine having an air flow rate measuring sensor for detecting an air flow rate flowing through the intake air passage in an intake air passage through which air taken into the internal combustion engine flows,
The intake air passage communicates with at least the air cleaner side, and has a bent portion that is close to the element of the air cleaner, and a duct that is located downstream of the bent portion and has an expanded portion whose cross-sectional area gradually increases,
This duct is connected to the internal combustion engine side and is constituted by an air passage body having a narrowing portion whose cross-sectional area gradually narrows,
The air flow rate measuring sensor has a structure in which a sensing unit for detecting an air flow rate from an opening formed in the air passage body is inserted into the intake air passage, and is attached downstream of the narrowing portion of the air passage body. Have, and
Rutotomoni installed inside of the duct, and the first straightening plate composed of two plates which are perpendicular to each other,
Inside the air passage body, upstream of the mounting portion of the sensor for measuring the air flow rate, and installed in the narrow portion, and installed with a gap with the first rectifying plate. A second rectifying plate,
It said second straightening vane is constituted by a pre-Symbol plate perpendicular to the two plates and the plates parallel to each other to the intake air passage 3 divides the formed air passage body,
An intake system for an internal combustion engine, wherein a detection unit for directly detecting an intake air amount in the sensing unit of the air flow measurement sensor is installed at a position distant from a projection surface of the plate.