JPH10288102A - エアクリーナ構造 - Google Patents

エアクリーナ構造

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JPH10288102A
JPH10288102A JP9101284A JP10128497A JPH10288102A JP H10288102 A JPH10288102 A JP H10288102A JP 9101284 A JP9101284 A JP 9101284A JP 10128497 A JP10128497 A JP 10128497A JP H10288102 A JPH10288102 A JP H10288102A
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JP
Japan
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air cleaner
air
duct
side case
clean side
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JP9101284A
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English (en)
Inventor
Takashi Kadohiro
崇 角廣
Chihiro Kobayashi
千尋 小林
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Hitachi Ltd
Hitachi Automotive Systems Engineering Co Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Hitachi Car Engineering Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】特に出力ノイズ,圧力損失及び自動車の車内騒
音に影響を与えるエアクリーナの強度を確保したエアク
リーナ及び空気流量測定装置の提供を目的とする。 【解決手段】エアクリーナのフィルタ下流の空間を構成
するエアクリーナクリーンサイドケースの内側に設けら
れる補強及び寸法精度確保を目的として設置されるリブ
を、前記ダクト内に流れ込む空気の整流を行う整流体と
兼ねることを特徴としたエアクリーナクリーンサイドケ
ース。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車制御に必要
な吸入空気流量を測定する装置及び吸入空気流量測定装
置の性能を左右するエアクリーナ構造に係り、特に自動
車のエンジンに吸入される空気流量を測定するのに適す
る空気流量測定装置に関わる。
【0002】
【従来の技術】本発明に最も近い公知例として、特開平
6−102077 号公報記載の吸入空気の通路構造がある。本
公知例では、エアクリーナ内壁部に突起を設置すること
により、空気流量測定装置を設置しているダクト内に多
くの空気を取り入れるよう構成しているが、本構成では
微量の空気量の増加しか見込めない。また現在、高流量
にて多くの空気を必要としているものは一部のエンジン
(車両)のみであり、多くのエンジンでは低流量での空
気の安定性、即ちアイドリング付近での空気の安定性が
要求されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】現在、自動車用の空気
流量測定装置は、エアクリーナと一体化されるか、或い
は主空気通路を構成する空気流量測定装置のボディ部材
がエアクリーナに直付けされる構成が多くなっている。
これにより空気流量測定装置の各種特性はエアクリーナ
の形状によって大きく左右される。現在の自動車のエン
ジンルームには多くの部品が搭載されている関係上、エ
ンジンレイアウトが非常に厳しく、吸気系の構成も各種
部品の隙間をぬって設定されることが多く、空気流量測
定装置の性能に対しては不利な構造となることが多い。
また空気の流れを整流化するためにエアクリーナ内部に
各種整流構造を設置することが多くなっているが、整流
部材の強度を確保するために部品の肉厚等を厚くし、圧
力損失の増加原因となっている。
【0004】本発明では、エアクリーナの剛性を確保す
るために設置されたリブの形状を最適化することにより
空気を整流し、圧力損失の増加を防ぎ、エアクリーナの
強度を確保し、出力ノイズの低減を行った空気流量測定
装置を実現することが目的である。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記問題を解決するため
に、以下の方策を講じた。
【0006】1)エアクリーナの補強及び寸法精度確保
を目的として設置されているリブの設置位置及び形状を
最適化し、整流体と同様の効果を得る。
【0007】2)前記リブの設置間隔を、空気流量測定
装置を設置するダクト部の近くを、他の部分と比較して
狭く構成する。
【0008】3)エアクリーナクリーンサイドケースの
エアクリーナエレメントと反対側の面と前記ダクト部上
面との段差が大きい場合、前記ダクト部付近のリブを他
の部分と比較して高くなるよう構成する。
【0009】4)エアクリーナクリーンサイドケースの
エアクリーナエレメントと反対側の面と前記ダクト部上
面との段差が小さい場合、前記ダクト部付近のリブを他
の部分と比較して低くなるよう構成する。
【0010】5)前記空気流量測定装置の流量検出部
を、前記リブの効果によりダクト内部の流速の速くなっ
た位置に設置する。
【0011】6)前記ダクト入口部にメッシュ・ハニカ
ム等の整流格子を設置する。
【0012】7)前記ダクト入口部に、C5或いはR5
以上の面取りを設置する。
【0013】8)前記ダクト部付近のリブを一部廃止す
る。
【0014】
【発明の実施の形態】以下に本発明の一実施形態を図1
〜図11を用いて説明する。
【0015】図1(a),(b),(c)はエアクリーナの
一形状を示す。吸入空気1は、エアクリーナダーティー
サイド2からエアクリーナエレメント3を抜け、エアク
リーナクリーンサイド4を通って内燃機関に吸入され
る。内燃機関に吸入される空気流量を測定する空気流量
測定装置は通常、吸入空気内に含まれるゴミ,塵などの
影響を受けにくくするため、エアクリーナエレメント下
流のエアクリーナクリーンサイドケース5或いは前記エ
アクリーナクリーンサイド5下流に形成されるダクトに
設置される。
【0016】図2(a),(b)は、本発明の一実施形態
を示すエアクリーナクリーンサイドケースを示す。
【0017】前記エアクリーナクリーンサイドケース5
に形成されるダクト6には、吸入空気流量測定用の空気
流量測定装置7が設置されている。前記エアクリーナク
リーンサイドケース5の内側には、エアクリーナケース
補強用のリブ8が設置され、特に自動車の車内騒音の低
下を促進している。前記補強リブ8は、前記空気流量測
定装置7を設置しているダクト6に向かって、放射線状
に構成されており、前記ダクトに吸入される空気を整流
する効果を持っている。通常エアクリーナケースに設置
されている補強リブは、樹脂製ケースにおいての補強を
目的として設置されており、エアクリーナケースの破損
防止及び吸入空気が増大となった際の自動車内における
騒音防止及び低下を目的として設置されるため、そのリ
ブ間隔10は等間隔に設置される。またその高さ9も5
〜10mm程度で、極端に低いと強度が足らない、或いは
極端に高いとリブ自体の強度低下及びその成形性(型寿
命含む)に支障が生じる可能性がある。即ち、通常の補
強リブはあくまでも補強用として最適に構成されている
訳である。
【0018】本発明では、前記補強リブの設置位置・高
さ等を最適にすることにより、リブの補強効果はもちろ
ん、吸入空気の整流まで行える効果がある。
【0019】図3(a),(b)は、本発明の一実施形態
を示すエアクリーナクリーンサイドケースである。
【0020】本図は、前記図2のP図の応用例である。
【0021】前記エアクリーナクリーンサイドケースの
リブ構成を、前記空気流量測定装置を設置するダクト6
の上流部のみにおいて、その設置間隔を狭くする構成が
特徴である(リブ間隔が、通常11に対し狭い部分12
が設けられる)。本構成を採用することにより、前記ダ
クト6とエアクリーナクリーンサイドケース5の接続部
に生じる段差13をリブにより埋めることができ、段差
有り時に発生していた空気の衝突による乱れ,剥離渦の
発生を防止することができる。これにより、段差衝突時
に増加する圧力損失及び出力ノイズを低減することがで
きる。尚、前記したダクト上流のリブを狭くする区間
は、前記ダクト6から40mm以上確保することが有効で
ある。
【0022】図4〜図5は、本発明の一実施形態を示す
エアクリーナクリーンサイドケースである。
【0023】図4では、前記ダクトとエアクリーナクリ
ーンサイドケースの設置により発生する段差の高さ17
が10mm以上となる場合、前記ダクト6上流の一部分の
リブを高くすることにより、前記段差部による衝突損失
及び空気の乱れを低減することができる。これは、全部
のリブを高くすると、リブ自体の強度の低下或いはエア
クリーナケースを成形する型の寿命が短くなるため、必
要最小限の部分のみリブを高くすることにより、生産性
を向上することができる。またリブを設置することによ
ってできる、リブとエアクリーナクリーンサイドケース
壁面までの距離15(デッドスペース)が大きくなる
と、空気の乱れを誘発してしまうため、前記距離15は
15mm以下とすることが望ましい。
【0024】図5では、前記ダクトとエアクリーナクリ
ーンサイドケースの設置により発生する段差の高さ19
が、5mm以下の場合、前記ダクト6上流の一部分のリブ
のみを低くすることが有効である。全体のリブの高さを
低くすると、エアクリーナケースの強度が低下するた
め、エアクリーナケースの破損や、車内騒音を誘発す
る。またリブを低くした場合の対策として、ケース自体
の肉厚を増加させたりすると、樹脂内でのボイド等の発
生による著しい強度低下や樹脂材料の使用量増加等が発
生し、信頼性の低下や資源の使いすぎといったデメリッ
トが発生する。一部分のリブのみを低くした場合、エア
クリーナの強度はほとんど低下せず対応できるため、非
常に有効な手段である。
【0025】図6は、本発明のエアクリーナクリーンサ
イドケースを採用した際の空気流量測定装置の設置方法
を記載する。
【0026】空気流量測定装置の流量検出部20が流速
分布21の速くなる位置に設置することにより、出力ノ
イズを大幅に低減することができる。本発明のエアクリ
ーナクリーンサイド形状と前記流量検出部位置の設定を
行うことにより、総合的に大幅な精度向上を行うことが
できる。
【0027】図7,図8は、本発明の一実施形態を示し
たエアクリーナクリーンサイドケースを示す。
【0028】図7は、本発明を採用したエアクリーナク
リーンサイドケースの空気流量測定装置上流にメッシ
ュ,ハニカム等の整流格子22を設置したものであり、
更なる出力ノイズの低減を行うことができる。
【0029】図8は、本発明を採用したエアクリーナケ
ースの前記ダクト入口部にR5或いはC5以上の面取り
を実施したものであり、出力ノイズの更なる低減及び剥
離渦の低減による圧力損失の低減を行える。
【0030】図9は、前記ダクト上流の一部分のみのリ
ブを削除したものであり、ダクトとエアクリーナケース
の接続をスムーズに行うことができ、出力ノイズの低減
効果がある。
【0031】上記したように、エアクリーナの補強用と
して設置されるリブを最適化することにより、空気を整
流し、本発明のエアクリーナクリーンサイドケースの下
流に設置された空気流量測定装置を採用すれば、自動車
制御の高精度化を行うことが出来る。
【0032】次に図10,図11(a),(b)に本発明
エアクリーナの実験結果の一部を記載する。
【0033】図10は、横軸を空気流量、縦軸を空気流
量測定装置の出力誤差を表したグラフである。サンプル
100は、前記図4記載の寸法15を40mm、寸法17
を15mmとして試験を行ったものである。本サンプルで
は、前記寸法15及び寸法17が大きすぎるため、デッ
ドスペースが大きくなりすぎ、空気流量=5g/s時に
大きな空気の乱れを発生している。サンプル101は、
リブの高さを10mm一定としたエアクリーナにおける出
力ノイズ測定結果である。サンプル102に比べ出力ノ
イズが大きくなっていることが分かる。サンプル102
は、前記寸法15を15mm,寸法17を前記段差の高さ
に設置したサンプルであり、大幅に出力ノイズが低減さ
れていることが分かる。このように、エアクリーナに設
置されるリブ構成を最適化することにより、出力ノイズ
を大幅に低減することができる。
【0034】
【発明の効果】本発明によれば、内燃機関に吸入される
空気流量の検出を精度を向上させ、特に自動車の馬力に
直接影響を与える圧力損失及び出力ノイズを低減させ、
更に車内の騒音に影響を与えるエアクリーナの強度を充
分に確保したエアクリーナ及び空気流量測定装置を提供
できる効果がある。また本発明のエアクリーナ形状及び
空気流量測定装置を採用することにより、自動車の燃料
噴射制御を高精度に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来のエアクリーナ構成を示す図。
【図2】本発明の一実施形態を示したエアクリーナクリ
ーンサイドケースの図。
【図3】図2(b)の説明図。
【図4】本発明の一実施形態を示したエアクリーナクリ
ーンサイドケースの図。
【図5】本発明の一実施形態を示したエアクリーナクリ
ーンサイドケースの図。
【図6】空気流量測定装置の流量検出部設置の図。
【図7】本発明の一実施形態を示したエアクリーナクリ
ーンサイドケースの図。
【図8】本発明の一実施形態を示したエアクリーナクリ
ーンサイドケースの図。
【図9】本発明の一実施形態を示したエアクリーナクリ
ーンサイドケースの図。
【図10】本発明エアクリーナにおける出力ノイズ測定
の特性図。
【図11】本発明エアクリーナにおける出力ノイズ測定
結果の特性図。
【符号の説明】
1…吸入空気、2…エアクリーナダーティーサイド、3
…エアクリーナエレメント、4…エアクリーナクリーン
サイド、5…エアクリーナクリーンサイドケース、6…
ダクト、7…空気流量測定装置、8…補強リブ、9…補
強リブ高さ、10…補強リブ間隔、13…段差、20…
流量検出部、21…流速分布、22…整流格子、23…
面取り部。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI G01F 1/68 F02M 35/10 301D

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】内燃機関に供給される吸入空気の空気内ダ
    スト除去用のエアクリーナを有し、前記エアクリーナの
    フィルター下流に設けられる空間に開口するダクト、及
    び前記ダクト部には、前記吸入空気流量を検出する空気
    流量測定装置を設置した内燃機関の吸気系において、 前記エアクリーナのフィルタ下流の空間を構成するエア
    クリーナクリーンサイドケースの内側に設けられる補強
    及び寸法精度確保を目的として設置されるリブを、前記
    ダクト内に流れ込む空気の整流を行う整流体と兼ねるこ
    とを特徴としたクリーナサイドケースを有するエアクリ
    ーナ構造。
  2. 【請求項2】請求項1において、前記エアクリーナクリ
    ーンサイドケース内側に設置されるリブの設置間隔が、
    前記空気流量測定装置を設置するダクト部の近くを他の
    部分と比較して狭くなるよう構成されたクリーンサイド
    ケースを有するエアクリーナ構造。
  3. 【請求項3】請求項1において、前記エアクリーナクリ
    ーンサイドケースのエアクリーナエレメントと反対側の
    面と前記ダクト部上面との最小段差が10mm以上の場
    合、 前記ダクト部付近のリブが他の部分と比較して高くなる
    よう構成したことを特徴とするクリーンサイドケースを
    有するエアクリーナ構造。
  4. 【請求項4】請求項1において、前記エアクリーナクリ
    ーンサイドケースのエアクリーナエレメントと反対側の
    面と前記ダクト部上面との最小段差が5mm以下の場合、 前記ダクト部付近のリブが他の部分と比較して低くなる
    よう構成したことを特徴とするクリーンサイドケースを
    有するエアクリーナ構造。
  5. 【請求項5】請求項1〜4に記載のいずれかの形状を採
    用した場合において、 前記空気流量測定装置の流量検出部を、前記ダクト内の
    流速が速くなる位置に設置する構造を有するクリーンサ
    イドを有するエアクリーナ構造、及びそれに用いられる
    空気流量測定装置。
  6. 【請求項6】請求項1〜5に記載のいずれかの形状を採
    用した場合において、前記ダクト入口部にメッシュ,ハ
    ニカム等の空気を整流することを目的とした整流格子を
    設置したことを特徴とするクリーンサイドケースを有す
    るエアクリーナ構造。
  7. 【請求項7】請求項1〜6において、前記ダクト入口部
    にR5或いはC5以上の面取りを実施したことを特徴と
    するエアクリーナクリーンサイドケース。
  8. 【請求項8】請求項1において、前記エアクリーナクリ
    ーンサイドケースと前記ダクト部は別体成形後、溶着さ
    れる構造を有している場合、 前記ダクト上流に位置する一部のリブを廃止したことを
    特徴とするエアクリーナクリーンサイドケース。
  9. 【請求項9】請求項1〜8に記載のエアクリーナ構造を
    有する内燃機関の吸気系。
  10. 【請求項10】請求項1〜8記載の構造を有したエアク
    リーナに一体化される空気流量測定装置の出力信号を基
    に、制御を行う内燃機関の制御システム。
JP9101284A 1997-04-18 1997-04-18 エアクリーナ構造 Pending JPH10288102A (ja)

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