(57)【要約】      （修正有）【課題】結露による影響を極力抑圧、低減可能として、安定性、信頼性の高いシリンダダクト型エアフロセンサを提供する。【解決手段】エンジンに接続された吸気管の上流側に位置する連結用シリンダハウジング５１の一方の端部に、導電性部材からなる網状のダストフィルタ５４を設けると共に、電子制御ユニットにより動作制御される通電駆動回路を用いてダストフィルタに通電を行い、発熱状態に維持し、通過空気の湿度低減を図っている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両のエンジンに接続された吸気管の一部をなすよう形成され前記吸気管に接続されるシリンダハウジングにエアフロセンサが取着され、前記吸気管を流通する空気量を検出可能に構成されてなるシリンダダクト型エアフロセンサにおいて、
前記吸気管の上流側に位置する前記シリンダハウジングの一方の端部に、ダストフィルタが設けられており、前記ダストフィルタが発熱状態にされることにより通過空気の湿度低減を可能に構成されてなることを特徴とするシリンダダクト型エアフロセンサ。
【請求項２】
前記ダストフィルタが導電性部材で構成され、当該ダストフィルタが通電されることにより発熱状態にされることを特徴とする請求項１記載のシリンダダクト型エアフロセンサ。
【請求項３】
前記エアフロセンサは、前記エアフロセンサが配設可能に形成されたケーシングに配設され、前記ケーシングは、空気を取り込む吸気部を備えると共に、前記シリンダハウジングの径方向の中央付近に前記吸気部が位置するように設けられ、前記ダストフィルタは、少なくとも径方向の中央部分が発熱可能に構成されてなることを特徴とする請求項１又は請求項２記載のシリンダダクト型エアフロセンサ。
【請求項４】
車両のエンジンに接続された吸気管における吸入空気の湿度低減を可能とする湿度低減用配管構造であって、
エアフロセンサが前記吸入空気中に晒されるように配設された吸気管において、前記エアフロセンサの上流側にダストフィルタが設けられており、前記ダストフィルタが発熱状態にされることにより通過空気の湿度低減を可能に構成されてなることを特徴とする湿度低減用配管構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エアフロセンサに係り、特に、結露に起因する出力誤差の抑圧、信頼性の向上等を図ったものに関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車両の内燃機関の動作制御において、吸入空気量は動作制御に必要とされる重要な制御要素の１つである。一般に、吸入空気量は、エアフロセンサと称されるセンサを用いて検出されることは良く知られている通りである（例えば、特許文献１等参照）。
かかるエアフロセンサには、熱線を用いるいわゆるワイヤー式と称されるものや、熱線に代えて半導体を用いるものなど様々な検出原理のものがあり、それぞれのセンサの動作特性や車両の仕様等を考慮してより適切なものが選択され使用されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特表２０１０−５２８３０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、通常、エアフロセンサは、吸入空気に晒されるものであるので、吸入空気に含まれる水蒸気が多い場合などには、センサに結露が生じ、検出原理の違いがあっても殆どの場合、出力誤差の発生や応答遅れなどを招くという問題がある。
【０００５】
本発明は、上記実状に鑑みてなされたもので、結露による影響を極力抑圧、低減可能として、安定性、信頼性の高い湿度低減用配管構造及びシリンダダクト型エアフロセンサを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記本発明の目的を達成するため、本発明に係るシリンダダクト型エアフロセンサは、
車両のエンジンに接続された吸気管の一部をなすよう形成され前記吸気管に接続されるシリンダハウジングにエアフロセンサが取着され、前記吸気管を流通する空気量を検出可能に構成されてなるシリンダダクト型エアフロセンサにおいて、
前記吸気管の上流側に位置する前記シリンダハウジングの一方の端部に、ダストフィルタが設けられており、前記ダストフィルタが発熱状態にされることにより通過空気の湿度低減を可能に構成されてなるものである。
また、上記本発明の目的を達成するため、本発明に係る湿度低減用配管構造は、
車両のエンジンに接続された吸気管における吸入空気の湿度低減を可能とする湿度低減用配管構造であって、
エアフロセンサが前記吸入空気中に晒されるように配設された吸気管において、前記エアフロセンサの上流側にダストフィルタが設けられており、前記ダストフィルタが発熱状態にされることにより通過空気の湿度低減を可能に構成されて
なるものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、エアフロセンサの上流側において吸入空気を加熱することで吸入空気の湿度を低減させるようにしたので、エアフロセンサにおける結露が抑圧、低減され、従来と異なり、結露に起因するエアフロセンサの出力誤差の発生や応答遅延が確実に抑圧、低減され、より安定性、信頼性の高い吸入空気量の検出値を得ることができるという効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施の形態におけるシリンダダクト型エアフロセンサが用いられる排気再循環装置の配置構成例を示す構成図である。
【図２】本発明の実施の形態におけるシリンダダクト型エアフロセンサの全体斜視図である。
【図３】本発明の実施の形態におけるシリンダダクト型エアフロセンサを構成するセンサモジュールの全体斜視図である。
【図４】本発明の実施の形態におけるシリンダダクト型エアフロセンサを構成するダストフィルタの通電回路の基本構成例を示す回路図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態について、図１乃至図４を参照しつつ説明する。
なお、以下に説明する部材、配置等は本発明を限定するものではなく、本発明の趣旨の範囲内で種々改変することができるものである。
図１には、本発明の実施の形態におけるシリンダダクト型エアフロセンサ５０が取り付けられる装置の構成例として、自動車両に搭載された排気再循環装置２００の構成例が示されており、以下、同図を参照しつつ、その構成について説明する。
【００１０】
エンジン１のインテークマニホールド１ａには、燃料の燃焼のために必要な空気を取り入れる吸気管２が、また、エキゾーストマニホールド１ｂには、排気ための排気管３が、それぞれ接続されている。
そして、吸気管２と排気管３を連通する連通路４が、吸気管２と排気管３の適宜な位置に設けられている。この連通路４の途中には、排気管３側から、通過排気の冷却を行うためのＥＧＲクーラ５と、連通路４の連通状態、換言すれば、排気の還流量を調節するためのＥＧＲバルブ６とが順に配設されている。
【００１１】
また、排気管３において連通路４より下流側に設けられた可変タービン８と、吸気管２において連通路４より上流側に設けられた圧縮機９とを主たる構成要素としてなる公知・周知の構成を有する可変ターボ７が設けられている。そして、可変タービン８により得られた回転力により圧縮機９が回転せしめられて、圧縮された空気が吸入空気としてインテークマニホールド１ａへ送出されるようになっている。
【００１２】
さらに、吸気管２には、先に述べた連通路４と可変ターボ７の間の適宜な位置において、吸入空気の冷却を行うインタークーラ１１が設けられている。
そして、このインタークーラ１１と連通路４との間には、吸入空気の量を調整するためのインテークスロットルバルブ１２が設けられている。
【００１３】
また、吸気管２の上流側には、吸入空気を清浄するためのフィルタ１３が設けられており、その下流側には、フィルタ１３を介して流入する吸入空気量を検出するためシリンダダクト型エアフロセンサ５０が設けられている。
本発明の実施の形態におけるシリンダダクト型エアフロセンサ５０は、全体が吸気管２の一部をなすように吸気管２に配設されて、エアフロセンサ６２が吸気管２内の吸気の流れに位置せしめられて吸入空気量の検出が可能となっている（詳細は後述）。
【００１４】
さらに、吸気管２においては、インタークーラ１１とインテークスロットルバルブ１２との間に、エンジン１の吸入空気の温度を検出するための吸気温度センサ１５が設けられている。さらに、インテークスロットルバルブ１２の下流側には、インテークマニホールド１ａの吸気圧を検出する吸気圧センサ１６が設けられている。
なお、図１においては、排気再循環装置２００における主要なセンサのみが図示されており、他のセンサについては図示を省略したものとなっている。
【００１５】
上述のエアフロセンサ６２、吸気温度センサ１５及び吸気圧センサ１６の検出信号は、電子制御ユニット（図１において「ＥＣＵ」と表記）１００に入力されて、燃料噴射制御処理等に供されるようになっている。
電子制御ユニット１００は、内燃機関としてのエンジン１の動作制御などが実行可能に構成されたものであり、それ自体は、電子制御を可能とした従来の自動車両に搭載されたものと基本的に同一構成を有してなるものである。
【００１６】
次に、本発明の実施の形態におけるシリンダダクト型エアフロセンサ５０について、図２及び図４を参照しつつ説明する。
最初に、本発明の実施の形態におけるシリンダダクト型エアフロセンサ５０の全体構成について図２を参照しつつ説明する。
本発明の実施の形態におけるシリンダダクト型エアフロセンサ５０は、シリンダタイプと称されるもので、吸気管２の一部をなすように吸気管２に取り付けられる構成を有するものである。
【００１７】
すなわち、シリンダダクト型エアフロセンサ５０は、大凡中空円柱状に形成さた連結用シリンダハウジング５１と、この連結用シリンダハウジング５１の外周面に一部が突出するようにして設けられたモジュール保持ブロック５２と、このモジュール保持ブロック５２内部に保持されるエアフロセンサモジュール５３と、連結用シリンダハウジング５１の上流側の端部に取り付けられるダストフィルタ５４と、カバー５５とに大別されて構成されたものとなっている。
【００１８】
連結用シリンダハウジング５１は、大凡中空円筒状に形成され、その両端部は吸気管２と接続され、それによって、連結用シリンダハウジング５１は吸気管２の一部として機能するものとなっている。
吸気管２の上流側に位置する連結用シリンダハウジング５１の一方の端部には、円盤状のダストフィルタ５４が取り付けられると共に、このダストフィルタ５４を保護するカバー５５が取り付けられている。すなわち、ダストフィルタ５４は、連結用シリンダハウジング５１の一方の端部とカバー５５とで把持されるように配設されている。
【００１９】
ダストフィルタ５４は、吸入空気を通過可能とすると共に吸入吸気中の塵埃の通過を阻止可能に構成されたもので、塵埃除去による吸入空気の清浄化を図るものである。
本発明の実施の形態におけるダストフィル５４は、全体が網目状又は格子状に形成されて塵埃除去に供されるもので、導電性部材、例えば、白金とアルミニウムの合金を用いて形成されている。このダストフィルタ５４には、後述するように常時通電が行われて発熱状態に維持されるものとなっている。
カバー５５は、樹脂等の非導電性部材からなり、ダストフィルタ５４の網目よりも大きめの格子５５ａが複数穿設されたものとなっている。
なお、図２において、白抜き矢印は、吸入空気の流れを示している。
【００２０】
次に、エアフロセンサモジュール５３について、図３を参照しつつ説明する。
本発明の実施の形態におけるエアフロセンサモジュール５３は、ケーシング６１と、このケーシング６１に配設されるエアフロセンサ６２、及び、電子回路が搭載されたＰＣＢ基板６３とに大別されて構成されたものとなっている（図３参照）。
【００２１】
本発明の実施の形態におけるエアフロセンサモジュール５３は、いゆわるプラグインタイプと称される構造を有するものである。
すなわち、エアフロセンサモジュール５３のケーシング６１は、吸気部７１と、回路収納部７２と、ケーブル接続部７３とに大別されるよう、例えば、樹脂部材等の絶縁性部材を用いて、全体外観形状が大凡扁平柱状に一体形成されたものものとなっている。
【００２２】
そして、エアフロセンサモジュール５３は、モジュール保持ブロック５２の内部において、適宜な保持部材（図示せず）によって保持されて、連結用シリンダハウジング５１の径方向のほぼ中央付近に少なくとも吸気部７１が位置せしめられるようになっている。
【００２３】
エアフロセンサ６２は、吸気部７１と回路収納部７２との間の適宜な部位に設けられて、吸気部７１を介して流入された吸気に晒されて吸入空気量の検出が可能となっている。
本発明の実施の形態におけるエアフロセンサ６２は、いわゆるホットワイヤー式に分類されるものであるが、従来の熱線（抵抗線）に代えて、全体が半導体部材を用いて構成されたものとなっている。
かかるエアフロセンサ６２は、本発明特有の構成を有するものではなく、基本的に従来と同様の構成を有するものである。
【００２４】
回路収納部７２には、エアフロセンサ６２の通電や検出信号の出力等を行う電子回路が形成されたＰＣＢ基板６３が収納されている。
ＰＣＢ基板６３に形成された電子回路は、電子制御ユニット１００と接続されて電子制御ユニット１００による通電制御を受ける一方、エアフロセンサ６２の検出信号は電子制御ユニット１００へ入力されるようになっている。
ケーブル接続部７３内には、両者を電気的に接続するための信号ケーブル（図示せず）が配設されている。
なお、使用状態において、吸気部７１は第１の蓋体７４により、回路収納部７２は第２の蓋体７５により、それぞれ閉じられるようになっている。
【００２５】
次に、ダストフィルタ５４の通電回路について図４を参照しつつ説明する。
ダストフィルタ５４は、先に述べたように白金とアルミニウムの合金で形成されており、そのため、等価的に抵抗器（以下、説明の便宜上「等価抵抗器」と称する）と見なすことができる。
図４における等価抵抗器２１は、ダストフィルタ５４を等価的な抵抗器として表したものである。
【００２６】
本発明の実施の形態において、ダストフィルタ５４は、外観形状が円盤状であるので、抵抗値を最大とするためには、ダストフィルタ５４の周方向で１８０度離れた２点を等価抵抗器２１の２つの端部とするのが好適である。
しかして、かかる等価抵抗器２１の一端はグランドに接続され、他端は通電駆動回路（図４においては「ＤＲＶ」と表記）２０に接続されている。
通電駆動回路２０は、ダストフィルタ５４に流れる電流の電流値を制御し、通電を行うための回路である。
【００２７】
ダストフィルタ５４の抵抗値は比較的低いため、電源電圧を直に印加しただけでは過電流状態となる可能性が高い。そのため、通電駆動回路２０は、適宜な抵抗器（図示せず）がダストフィルタ５４と直列接続されて通電が行われるように構成されている。ダストフィルタ５４への通電は、ダストフィルタ５４を発熱状態とするため行われるものであるので、上述のダストフィルタ５４と直列接続される抵抗器（図示せず）の抵抗値は、ダストフィルタ５４を適切な発熱状態とするに足りる適宜な値に設定される。
【００２８】
かかる通電駆動回路２０の動作は、電子制御ユニット１００によって制御されるものとなっている。電子制御ユニット１００による動作制御は、基本的には通電駆動回路２０のオン・オフ制御であるが、例えば、良く知られているＰＷＭパルス制御によりダストフィルタ５４の通電電流を制御するようにしても好適である。
なお、このような通電駆動回路２０は、本発明特有のものではなく、従来から良く知られている回路構成を有するものである。
【００２９】
ダストフィルタ５４の通電は、図示されないイグニッションスイッチがオンとされた時点から開始され、イグニッションスイッチがオフされるまでの間、車両が動作中常時行うのが好適である。
ダストフィルタ５４は通電により発熱状態となるため、ダストフィルタ５４を通過する吸入空気に含まれる水蒸気の一部が蒸発し、吸入空気の湿度低減が図られることとなる。
その結果、従来と異なり、吸入空気の高い湿度に起因するエアフロセンサ６２における結露の発生が確実に抑圧、低減されることとなる。
【００３０】
なお、上述した本発明の実施の形態においては、ダストフィルタ５４全体に通電させて発熱状態とする構成を示したが、このような構成に限定される必要は無いことは勿論である。
すなわち、例えば、ダストフィルタ５４の一部を発熱可能な構成としても良い。具体的には、例えば、ダストフィルタ５４の少なくとも、エアフロセンサモジュール５３の吸気部７１に対応する部位（大凡中央部分）を発熱可能な部材により構成する一方、他の部位は絶縁性の部材として、一部を発熱可能に構成しても好適である。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
結露によるセンサ出力の誤差発生や応答遅れを招くことなく安定性、信頼性の高いシリンダダクト型エアフロセンサが所望される自動車両に適用できる。
【符号の説明】
【００３２】
２０…通電駆動回路
５０…シリンダダクト型エアフロセンサ
５１…連結用シリンダハウジング
５４…ダストフィルタ
６２…エアフロセンサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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