专利名称：吸气装置、传感器单元、二轮车及吸气温检测方法
技术领域：
本发明涉及内燃机的吸气装置、安装于节流阀体上的传感器单元及具有这些的二轮车、还有吸气温检测方法。
背景技术：
在发动机的吸气系统中，安装有吸气温传感器、压力传感器、阀旋转传感器等，但现有的吸气温传感器、压力传感器、阀旋转传感器各自分别安装在空气过滤器、节流阀体或吸气歧管或专用的罩壳、节流阀体上。各传感器存在由于需要各自专用的配线或安装机构，所以配线变得烦杂，安装工序也变得复杂的问题。另外，随发动机系统的FI化，传感器类的安装也追求紧凑化、模块化。为此，提出了将压力传感器和吸气温传感器组合化，并安装于节流阀体上流侧的吸气管中的结构(例如，参照专利文献1)。
专利文献1特开平7-260534号公报发明内容本发明发明鉴于上述问题而实现，其目的在于，提供可紧凑地安装吸气温传感器及压力传感器的吸气装置、该传感器单元及具有这些的二轮车、还有吸气温检测方法。
本发明的吸气装置，是使用在节流阀体上搭载有具有吸气温传感器和压力传感器的传感器单元的蝶形节流阀的吸气装置，其中，所述吸气温传感器，配置于在所述节流阀体的流路内比节流阀柄臂(throttle shaft)的上流侧，且不与所述节流阀接触的位置，向所述压力传感器引导压力的压力导入路径的所述流路内的入口，配置于所述节流阀向开方向旋转时向上流侧旋转的所述节流阀的第一半片部的下流侧，用于将所述传感器单元安装于所述节流阀体的第一安装机构，配置于所述第一半片部的上流侧，并且用于将所述传感器单元安装于所述节流阀体的第二安装机构，配置于所述节流阀向开方向旋转时，向下流侧旋转的所述节流阀的第二半片部的下流侧。
另外，本发明的吸气装置，其特征在于，所述传感器单元，具有用于安装所述吸气温传感器的吸气温传感器安装部，所述吸气温传感器安装部，从所述流路的内周壁沿着所述节流阀柄臂向所述流路内突出，从所述吸气温传感器的所述内周壁突出的长度是所述流路的内径的大约1/2以下。
另外，本发明的吸气装置，其特征在于，所述第一及第二安装机构，分别配置于在所述流路的侧方，在所述流路的横截面内，距所述节流阀柄臂的轴心的距离为所述流路的内径的大约1/2以下的位置。
另外，本发明的吸气装置，其特征在于，在所述节流阀柄臂上安装有节流开度传感器。
另外，本发明的吸气装置，其特征在于，具有吸气温传感器，其配置于节流阀体的流路内比节流阀柄臂的上流侧，且不与所述节流阀接触的位置；补正回路，其将通过所述吸气温传感器检测出的检测值，补正为空气过滤器附近的吸气温的值。
另外，本发明的吸气装置，其特征在于，具有存储吸气温映象值的存储器，所述补正回路，通过使用所述存储器存储的吸气温映象值对检测值进行补正。
另外，本发明的传感器单元，其特征在于，在与吸气温传感器安装部的吸气温传感器导入路的入口的截面相接的部分，至少配设两个以上的突起构件，所述突起构件与所述吸气温传感器导入路的入口的截面抵接。
另外，本发明的传感器单元，其特征在于，所述突起构件与邻接的所述突起构件分别等间隔地配设。
另外，本发明的二轮车，其特征在于，搭载了所述吸气装置。
另外，本发明的二轮车，其特征在于，搭载了所述传感器单元。
另外，本发明的二轮车，其特征在于，搭载了所述吸气装置及所述传感器单元的至少一个。
另外，本发明的吸气温检测方法，其特征在于，包括获得工序，获得来自在节流阀体的流路内比节流阀柄臂的上流侧，且不与所述节流阀接触的位置所配置的吸气温传感器的检测值；补正工序，将通过所述获得工序获得的检测值补正为空气过滤器附近的吸气温的值；输出工序，其输出通过所述补正工序补正的值。
另外，本发明的吸气温检测方法，其特征在于，所述补正工序，通过使用预先指定的存储器存储的吸气温映象值对所述检测值进行补正。
如上所示，根据本发明，可将吸气温传感器及压力传感器紧凑地安装于吸气装置。
图1是沿着吸气装置的流路，且从节流阀柄臂的轴方向的模式的侧剖面图。
图2是沿着吸气装置的流路，且从与节流阀柄臂的轴垂直的方向的模式的剖面图，对应图6中的沿着II-II线的剖面图。
图3是沿着图2中的III-III线的模式的横截面图。
图4是用于说明沿着流路的内周的方向的压力导入路的入口的位置的图。
图5是安装有传感器单元的方向的节流阀体的侧视图，以传感器单元被取下的状态表示。
图6是从与图5相同的方向的安装有传感器的状态的吸气装置的侧视图。
图7是图2的放大图。
图8是沿着图7中的XI-XI线的剖面图。
图9是表示吸气装置一例的方框图。
图10是表示吸气温检测方法的一例的流程图。
图中，10-节流阀体；11-流路；12-节流阀；13-节流阀柄臂；15-压力导入路；16、17-螺钉孔；20-传感器单元；21-TPS；22-吸气温传感器；23-压力传感器；24-吸气温传感器安装部；30、31-螺钉；40(40a～40b)-突起构件；41-吸气温传感器安装部24的截面；42-节流阀体10的吸气温传感器导入路的入口的截面；50-补正回路；51-吸气温映象值存储器。
具体实施例方式
以下，参照附图，对本发明的实施方式进行说明。图1、图2是沿着本发明的一实施方式的吸气装置的流路的模式的剖面图。还有图1是沿着节流阀柄臂的轴的侧剖面图，图2是对应图6中的沿着II-II线的剖面图。
节流阀体10的中央设有圆筒形的流路11，在图1、图2中，节流阀体10的左侧是上流侧，右侧是下流侧。流路11的大致中央设有蝶形的节流阀12。节流阀12被保持于垂直地横穿流路11的大致中央的节流阀柄臂13。
节流阀柄臂13相对节流阀体10自由旋转，节流阀12的开闭通过节流阀柄臂13的旋转来操作。在图1中，全闭状态的节流阀12的位置由实线绘出，全开状态的节流阀12的位置由虚线绘出。另外，节流阀12的可动范围由箭头A表示。即，在图1中，节流阀柄臂13逆时针旋转时节流阀12开放，顺时针旋转时关闭。
在以下的说明中，将通过流路11的中心轴X和节流阀柄臂13的轴心的交点，且与这些轴垂直的图1中的向上方向作为基准方向(Y轴)，定义逆时针旋转的角度θ，参照该角度进行说明。
通常节流阀12，可以使用其长轴比流路11的内径稍大的椭圆形的结构。因此，通过从节流阀上半部(节流阀向开方向旋转时向上流侧旋转的部分，即第一半片部)的Y轴的角度表示节流阀12的开度时，节流阀12在规定的微小角度θ＝α时为全闭状态，在大致θ＝90°时为全开状态。即，节流阀12的上半部在α≤θ≤90°的范围内旋转，此时，节流阀12的下半部(第二半片部)在α+180°≤θ≤270°的范围内旋转。
如图2所示，在本实施方式的节流阀体10中，其侧方安装有传感器单元20。在传感器单元20中，除了设有与节流阀柄臂13的旋转角联动从而检测节流阀开度的节流开度传感器(TPS)21之外，还设有吸气温传感器22、及压力传感器23。
在传感器单元20上，形成有从单元自身延伸的吸气温传感器安装部24，吸气温传感器22配置于吸气温传感器安装部24的前端。另一方面，在节流阀体10上，与节流阀柄臂13大致平行地形成有用于插通吸气温传感器安装部24的吸气温传感器导入路14。即，吸气温传感器导入路14，从节流阀体10的侧方连通流路11和外部，若传感器单元20安装在节流阀体10上，则吸气温传感器安装部24通过吸气温传感器导入路14，且在流路11内从流路11的内周壁仅突出长度d。
如图2、图3所示，吸气温传感器安装部24，处于节流阀柄臂13的上流侧，且配置于对应节流阀柄臂13的前方轴宽度内(使节流阀柄臂13沿着中心轴X向上流侧平行移动时节流阀柄臂13通过的区域)的上流侧的区域。由此，可将吸气温传感器22及吸气温传感器安装部24对下流的影响抑制到最小限度。在本实施方式中，吸气温传感器安装部24以横穿流路11的大致中央(与节流阀柄臂的轴相同的高度)的方式配置。
另外，吸气温传感器22，为了避免受到来自节流阀体10的热的影响，需要尽量远离流路11的壁面而配置。在本实施方式中，作为实质上不受热的影响的范围，设定为流路11的内径为Ф时，使长度d满足大致9/32≤d/Ф≤1/2的范围。
还有，吸气温传感器22，由于在流路11内向节流阀柄臂13的前方突出，所以需要配置在不与节流阀12接触的位置。因此，吸气温传感器22延伸到流路中央时，吸气温传感器22，配置在距离节流阀柄臂13的轴心比节流阀12的长轴的长度远的位置。即，使节流阀12的长轴的长度为D时，吸气温传感器22，配置于以节流阀柄臂13的轴心为中心的直径D的圆的外侧(参照图1)。但是，随着吸气温传感器22的位置远离中心轴X(靠近流路内壁)，可使节流阀柄臂13靠近轴心。即，随着吸气温传感器安装部24的变短，可沿着节流阀12的椭圆或圆形的周边，使吸气温传感器22沿着X轴靠近节流阀柄臂13。
另外，在节流阀体10的侧壁，节流阀12的下流侧形成有用于向配置于传感器单元20内的压力传感器23引导压力的压力导入路15。压力导入路15，需要配置为尽量不受节流阀12的后流的影响。例如，将压力导入路15设在270°≤θ≤360°的区域(上半部的下流侧区域)时，使节流阀12的上半部、下半部的任一各在该区域内均不旋转，由于节流阀12的上半部随着阀开度增大而远离该区域，所以可使压力导入路15的入口更靠近节流阀柄臂13(在直径D的圆内)而配置。
下面，参照图4，对沿着流路11的内周的方向的压力导入路15的入口的位置进行说明。从Y轴向安装传感器单元20的方向获取角度(ψ时，压力导入路15的入口设于0°≤ψ≤90°的范围。为了缩短压力导入路15的长度，压力导入路15的入口优选设于45°≤ψ≤90°的范围。还有，出于防止压力导入路15内进入杂物的目的，Y轴的方向，优选为形成为在将节流阀体10安装于发动机体时向上的方向。
另外，在本实施方式的吸气装置中，使用两个螺钉30、31(参照图6)将传感器单元20安装在节流阀体10上，这些螺钉30、31配置在0°≤θ≤90°的区域(上半部的上流侧区域)、及180°≤θ≤270°的区域(下半部的下流侧区域)。另外，由于压力传感器23及吸气温传感器22如上所述地配置，所以螺钉30、31，可靠近节流阀柄臂13而配置，并可配置在与流路11重叠的区域。即，螺钉30、31在流路11的侧方，例如如图3，在从轴方向观察流路11的平面内，以节流阀柄臂13的上下大致Ф/2以内的高度配置。
图5是表示传感器单元20的被安装侧的节流阀体10的侧视图。如图5所示，在节流阀体10的侧面，由于可使用于安装螺钉30、31(参照图6)的螺钉孔16、17以节流阀柄臂13为中心，在对角线上对称地配置，所以可极其稳定地将传感器单元20安装在节流阀体10上。另外，由于在这些区域未设有任何传感器，所以螺钉孔16、17可靠近节流阀柄臂13而设置，所以可进一步促进传感器单元20的小型化。另外，图6是表示传感器结构20安装状态的节流阀体10的侧视图。
另外，图7是图2的放大图，图8是沿着图7中的XI-XI线的剖面图。在图7及图8中，在吸气温传感器安装部24的与吸气温传感器导入路的入口的截面相接的部分，至少配设两个以上的突起构件40(40a～40d)。并且，吸气温传感器安装部24安装在节流阀体10上时，使突起构件40与吸气温传感器导入路的入口的截面42抵接。由此，使传感器单元20与节流阀体10的吸气温传感器导入路的入口的截面42不直接接触。
即，通过使用突起构件40连接，可缩小节流阀体10的吸气温传感器导入路的入口的截面42与吸气温传感器安装部24抵接的面积，并且可在两者之间设置空间，且可有效的抑制将节流阀体10的吸气温传感器导入路的入口的截面42与吸气温传感器安装部24的截面41以平面彼此的方式嵌合时产生的来自节流阀体10的热传导。另外，通过缩小节流阀体10的吸气温传感器导入路的入口的截面42与吸气温传感器安装部24的截面41抵接的面积，可提高其嵌合强度，使其比将两者平面彼此嵌合还要高。由此，可将传感器结构20稳定地安装在节流阀体10上。
另外，突起构件40分别在对角的位置以邻接的突起构件40彼此的间隔为大约90°的方式配设为四个。为了使传感器单元20和节流阀体10确实地嵌合，优选等间隔地配设，从而向各突起构件40均等地施加力。突起构件40的数目并非限定为“4”，也可以是“3”(突起构件40彼此的间隔大约120°)或“5”(突起构件40彼此的间隔大约72°)以上。突起构件40的数目越多，越能稳定地嵌合，与此相对，热传导率的抑制效果却越低。因此，对于突起构件40的数目、大小、形状，希望考虑嵌合的稳定度及热传导率的抑制效果等进行设计。
另外，通常，吸气温传感器22配设在省略图示的空气过滤器附近，希望检测该空气过滤器附近的吸气温。然而，对于本实施方式，为了实现紧凑化，在节流阀12的附近，即，在节流阀体10的流路11内节流阀柄臂13的上流侧，且不与节流阀12接触的位置，配设有吸气温传感器22。因此，在所述空气过滤器附近，产生与检测出的吸气温的误差。因此，具有将由吸气温传感器22检测出的检测值，补正为所述空气过滤器附近的吸气温的值的补正回路50。图9是表示吸气装置一例的模块图。
在图9中，补正回路50将由吸气温传感器22检测出的检测值补正为空气过滤器附近的吸气温的值。另外，具有存储吸气温映象值的吸气温映象值存储器51，补正回路50通过使用吸气温映象值存储器51存储的吸气温映象值补正检测值。吸气温映象值，预先计测与节流阀12的附近的检测值(吸气温)和对应该吸气温的空气过滤器附近的吸气温相关的数据，并将该数据作为吸气温映象值进行收藏。
补正回路50及吸气温映象值存储器51的至少任一个，优选设于省略图示的ECU(Electronic Control Unit)内，但也可以和ECU分别设置。
图10是表示吸气温检测方法的一例的流程图。在图10的流程中，首先，通过吸气温传感器22获得节流阀12的附近的吸气温的检测值(步骤S61)。然后，通过使用吸气温映象值存储器51存储的吸气温映象值，将所述检测值补正为空气过滤器附近的吸气温(步骤S62)。并且，将补正的值作为吸气温输出(步骤S63)。
如上所示，根据本实施方式，通过将压力传感器、压力导入路入口、吸气温传感器、及安装螺钉如所示配置，可将各传感器及安装螺钉靠近设有TPS的节流阀柄臂而配置，从而可将传感器单元极其小型化。尤其，适用于排气装置的安装空间有限的小排气量的二轮车(例如小型摩托车等)。另外，各传感器能够在良好的条件下配置，并且能够将传感器单元以稳定的状态安装在节流阀体上。
另外，通过采用如本实施方式的配置，即使对于玻尔径(流路的内径)不同的吸气装置，也可容易使用同一传感器单元。即，若玻尔径不同，则由于节流阀的直径也不同，所以需要根据吸气装置变更压力导入路的位置，但通过按本实施方式配置，由于可以对玻尔径不同的多个吸气装置在同一位置配置压力导入路，所以能够对更多种类的吸气装置采用同一传感器单元。另外，通过将吸气温传感器的长度设定为兼用作传感器单元的吸气装置的最小的玻尔径的1/2，同样可扩大可适用的玻尔径的范围。
另外，在本实施方式中，通过将节流阀形成为椭圆形、α形成为有限的微小角，进行了说明，但将节流阀形成为圆形时，可使α＝0。
(工业上的可利用性)如以上说明，本发明适用于内燃机(特别是小型的二轮车)的吸气装置、安装于节流阀体的传感器单元。
权利要求
1.一种吸气装置，其特征在于，使用在节流阀体上搭载有具有吸气温传感器和压力传感器的传感器单元的蝶形节流阀，所述吸气温传感器，配置于所述节流阀体的流路内节流阀柄臂的上流侧，且不与所述节流阀接触的位置，向所述压力传感器引导压力的压力导入路的所述流路内的入口，配置于所述节流阀向开方向旋转时向上流侧旋转的所述节流阀的第一半片部的下流侧，用于将所述传感器单元安装于所述节流阀体上的第一安装机构，配置于所述第一半片部的上流侧，并且用于将所述传感器单元安装于所述节流阀体上的第二安装机构，配置于所述节流阀向开方向旋转时向下流侧旋转的所述节流阀的第二半片部的下流侧。
2.根据权利要求1所述的吸气装置，其特征在于，所述传感器单元，具有用于安装所述吸气温传感器的吸气温传感器安装部，所述吸气温传感器安装部，从所述流路的内周壁沿着所述节流阀柄臂向所述流路内突出，从所述吸气温传感器的所述内周壁突出的长度是所述流路的内径的大约1/2以下。
3.根据权利要求1所述的吸气装置，其特征在于，所述第一及第二安装机构，在所述流路的侧方，且各个配置于所述流路的横截面内，距离所述节流阀柄臂的轴心的距离为所述流路的内径的大约1/2以下的位置。
4.根据权利要求1所述的吸气装置，其特征在于，所述节流阀柄臂安装有节流开度传感器。
5.一种吸气装置，其特征在于，具有吸气温传感器，其配置于节流阀体的流路内与节流阀柄臂相比的上流侧，且不与所述节流阀接触的位置；补正回路，其将通过所述吸气温传感器检测出的检测值，补正为空气过滤器附近的吸气温的值。
6.根据权利要求5所述的吸气装置，其特征在于，具有存储吸气温映象值的存储器，所述补正回路，使用所述存储器存储的吸气温映象值对检测值进行补正。
7.一种传感器单元，其特征在于，在吸气温传感器安装部的与吸气温传感器导入路的入口的截面相接的部分，至少配设两个以上的突起构件，所述突起构件与所述吸气温传感器导入路的入口的截面抵接。
8.根据权利要求7所述的吸气装置，其特征在于，所述突起构件与邻接的所述突起构件分别等间隔地配设。
9.一种二轮车，其特征在于，搭载了所述权利要求1所述的吸气装置。
10.一种二轮车，其特征在于，搭载了所述权利要求7所述的传感器单元。
11.一种吸气温检测方法，其特征在于，包括获得工序，通过配置于所述节流阀体的流路内与节流阀柄臂相比的上流侧，且不与所述节流阀接触的位置的吸气温传感器，获得检测值；补正工序，将所述获得工序获得的检测值补正为空气过滤器附近的吸气温的值；输出工序，输出所述补正工序补正的值。
12.根据权利要求11所述的吸气装置，其特征在于，所述补正工序，使用预先规定的存储器所存储的吸气温映象值对所述检测值进行补正。
全文摘要
将吸气温传感器及压力传感器紧凑地安装在吸气装置上。将吸气温传感器(22)配置于节流阀体(10)的流路(11)内与节流阀柄臂(13)相比的上流侧。另外将吸气温传感器(22)配置于节流阀柄臂(13)的前方且不与节流阀(12)接触的位置。将向压力传感器(23)引导压力的压力导入路(15)的入口，配置于节流阀(13)向开方向旋转时向上流侧旋转的节流阀(12)的第一半片部的下流侧。将用于把传感器单元(20)安装在节流阀体(10)上的两个螺钉的一个，配置于半片部的上流侧。将另一个螺钉配置于另一半片部的下流侧。另外，将吸气温的检测值补正为空气过滤器附近的吸气温的检测值。
文档编号F02D45/00GK1871420SQ20048003084
公开日2006年11月29日 申请日期2004年10月21日 优先权日2003年10月22日
发明者武藏一浩, 三浦磨 申请人:株式会社三国