(57)【要約】【課題】信頼性を向上することができるようにする。【解決手段】吸気系配管２内の圧力を測定する圧力測定装置１は、圧力検出部９と、第１の圧力導入孔１３と、第２の圧力導入孔１８とを備える。第１の圧力導入孔１３は、吸気系配管２と圧力検出部９とを連通する。第１の圧力導入孔１３の内周面には、螺旋状の溝が形成される。第２の圧力導入孔１８は、第１の圧力導入孔１３の内周面と前記配管とを第１の圧力導入孔１３とは異なる経路で連通する。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
配管内の圧力を測定する圧力測定装置であって、
圧力検出部と、
前記配管と前記圧力検出部とを連通すると共に、内周面に螺旋状の溝が形成された第１の圧力導入孔と、
前記第１の圧力導入孔の内周面と前記配管とを記第１の圧力導入孔とは異なる経路で連通する第２の圧力導入孔と、
を備える圧力測定装置。
【請求項２】
前記第２の圧力導入孔は、前記第１の圧力導入孔よりも断面積が小さい、
請求項１に記載の圧力測定装置。
【請求項３】
挿通孔が形成されたポートと、
前記挿通孔内に挿入される筒部と、を備え、
前記筒部には、前記第１の圧力導入孔と、当該筒部の側壁を貫通する貫通孔と、当該筒部の外周面の一端から前記貫通孔に亘って延設された外溝とがそれぞれ形成され、
前記第２の圧力導入孔は、前記貫通孔と、前記外溝および前記挿通孔の内周面間とから構成される、
請求項２に記載の圧力測定装置。
【請求項４】
前記貫通孔は、前記第１の圧力導入孔の前記配管寄りに設けられる、
請求項３に記載の圧力導入装置。
【請求項５】
前記第１の圧力導入孔の縁と、前記外溝の縁との間には、仕切壁が立設される、
請求項４に記載の圧力測定装置。
【請求項６】
前記筒部には、複数の前記貫通孔が前記第１の圧力導入孔に沿って設けられる、
請求項５に記載の圧力測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、配管内の圧力を測定する圧力測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、車両の一例である自動車では、内燃機関（以下、エンジン）の燃焼制御のために、エンジンに吸入される空気の圧力を測定する圧力センサが使用される。圧力センサは、エンジンの燃焼制御の用途に応じて、エアクリーナからインテークマニホールドまでの吸気系配管の各箇所に配置され、吸気系配管内の様々な圧力を計測する。このように計測された圧力は、エンジンの燃焼制御に利用される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−１２０２７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、近年のエンジンの燃焼制御の高精度化および燃焼効率の向上のため、車両システムは、複雑になりつつある。特に、燃焼効率および燃費性能の向上を目的として、多くの車両では、ＥＧＲシステムが採用されている。
【０００５】
このため、圧力センサに対する各種要求も増加傾向にある。特に、エンジンへ直接連結されるインテークマニホールドに取り付けられる圧力センサには、センサの高耐熱化の要求対策と、ＥＧＲガスおよび未燃焼燃料のブローバイガス由来の腐食性成分対策と、が必要となっている。
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、信頼性を向上することができる圧力検出装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決すべく、本発明に従う圧力検出装置は、配管内の圧力を測定する圧力測定装置であって、圧力検出部と、前記配管と前記圧力検出部とを連通すると共に、内周面に螺旋状の溝が形成された第１の圧力導入孔と、前記第１の圧力導入孔の内周面と前記配管とを前記第１の圧力導入とは異なる経路で連通する第２の圧力導入孔と、を備える。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、信頼性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１実施形態に係る圧力測定装置の取付状態を説明する図。
【図２】第１実施形態に係る圧力測定装置の断面図。
【図３】第１実施形態に係る圧力測定装置の筒部の斜視図。
【図４】第１実施形態に係る圧力測定装置の他の断面図。
【図５】第１実施形態に係る圧力測定装置のポートの断面図。
【図６】第１実施形態に係る圧力測定装置のポート内の流れの説明図。
【図７】第２実施形態に係る圧力測定装置のポートの断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
幾つかの実施形態について、図面を参照しながら説明する。尚、以下に説明する実施形態は特許請求の範囲に係る発明を特定するものではなく、また実施形態の中で説明されている諸要素およびその組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。各図において共通の構成については、同一の参照符号が付されている。
＜第１実施形態＞
【００１１】
図1は、第１実施形態に係る圧力測定装置の断面図である。
【００１２】
圧力検出装置１は、吸気系配管２内の圧力を測定する。圧力検出装置１は、内燃機関（以下、エンジン）の「配管」の一例としての吸気系配管２に開設された取付孔３に取り付けられる。このとき、圧力検出装置１は、開口１３ａと、開口１３ａの縁に設けられた後述する仕切壁１７とを吸気系配管２内に配置させる。
【００１３】
図２は、第１実施形態に係る圧力測定装置の断面図である。
【００１４】
圧力検出装置１は、ハウジング４と、ポート５と、筒部６とを備える。ハウジング４は、ポート５と直角に交差した状態で一体に樹脂成型される。ハウジング４のポート５とは反対側（図中、右側）には、カプラが設けられている。カプラは、外部と電気的に接続される外部端子７を収容する。ハウジング４内には、圧力センサ８が収容される。圧力センサ８は、外部端子７と電気的に接続された圧力検出部９を備えている。
【００１５】
ポート５には、挿通孔１０が形成されている。挿通孔１０のハウジング４とは反対側の端部（図中、下端部）には、他の部分よりも大径な拡径部１１が形成されている。挿通孔１０内には、筒部６が挿入される。ポート５の外周には、環状溝が形成されている。環状溝には、吸気系配管２の取付孔３の内周面に嵌合するゴム製のＯリング１２が取り付けられる。
【００１６】
図３は、第１実施形態に係る圧力測定装置の筒部の斜視図である。
【００１７】
筒部６には、第１の圧力導入孔１３と、貫通孔１４と、外溝１５とがそれぞれ形成されている。筒部６の端部（図中、下端部）には、ポート５の拡径部１１と嵌合するフランジ部１６が設けられている。
【００１８】
図４は、第１実施形態に係る圧力測定装置の他の断面図である。
【００１９】
第１の圧力導入孔１３は、一端（図中、下端）の開口１３ａから延設され、吸気系配管２と圧力検出部９とを連通する。第１の圧力導入孔１３は、筒部６をその長手方向に貫通する。第１の圧力導入孔１３の内周面には、螺旋状の溝が形成されている。第１の圧力導入孔１３の開口１３ａとは反対側には、圧力検出部９が配置される。
【００２０】
貫通孔１４は、筒部６の側壁を貫通する。貫通孔１４は、筒部６の側壁のうち中央部よりも僅かに開口１３ａ寄りに設けられている。貫通孔１４の断面積は、第１の圧力導入孔１３の断面積よりも小さい、１〜２ｍｍに設定されている。
【００２１】
図３に戻る。外溝１５は、筒部６の外周面の一端から貫通孔１４に亘って延設されている。詳しくは、外溝１５は、フランジ部１３の一端から貫通孔１４を超える位置まで延設されている。
【００２２】
第１の圧力導入孔１３の縁と、外溝１５の縁との間には、仕切壁１７が立設されている。仕切壁１７は、横断面が半円弧状に形成されている。
【００２３】
図５は、第１実施形態に係る圧力測定装置のポートの断面図。
【００２４】
ポート５の挿通孔１０内に筒部６が挿入されると、第１の圧力導入孔１３の内側面と吸気系配管２とを第１の圧力導入孔１３とは異なる経路で連通する第２の圧力導入孔１８が形成される。即ち、第２の圧力導入孔１８は、貫通孔１４と、外溝１５および挿通孔１０の内周面間とから構成される。これにより、第２の圧力導入孔１８をポート５に容易に形成することができる。
【００２５】
図６は、第１実施形態に係る圧力測定装置のポート内の流れの説明図。
【００２６】
このように構成された第１の圧力導入孔１３に吸気系配管２内の圧力が伝搬されると、その圧力は、第１の圧力導入孔１３を介して圧力検出部９へ到達し、圧力検出部９に電気信号として検出される。
【００２７】
詳しくは、第１の圧力導入孔１３の内周面には、螺旋状の溝が形成されている。したがって、吸気系配管２内の圧力が第１の圧力導入孔１３に伝播した際、第１の圧力導入孔１３から圧力検出部９へ向かう流体の流れには、螺旋流１９が発生する。このとき、圧力検出部９へ向かう流体の流れの一部（図中、符号２０で示す）は、圧力検出部９へ到達せずに、貫通孔１４から外溝１５に伝播する。さらに、外溝１５に伝播した流体（図中、符号２１で示す）は、外溝１５および挿通孔１０の内周面間を介して吸気系配管２に戻されるように伝播する。
【００２８】
ここで、ＥＧＲシステムを有する車両に圧力検出装置１を搭載した場合について考える。圧力検出装置１は、インテークマニホールドに搭載され、エンジンに吸入される圧力を検出してよい。
【００２９】
ＥＧＲシステムは、ＬＰ＿ＥＧＲでよい。ＬＰ＿ＥＧＲシステムは、エンジンから排出された排気ガスの一部を吸気系配管２へ戻す。このため、ＥＧＲバルブよりも下流の吸気系配管２内には、エアクリーナを介して吸入された空気と、ＥＧＲガスとの混合気体が流れる。
【００３０】
このような排気ガスの循環によって、ＥＧＲバルブよりも下流の吸気系配管２に搭載された圧力検出装置１は、排気ガス成分を含んだ混合気体の圧力を検出する。排気ガスには、腐食性物質が含まれている。この腐食性物質の成分が圧力検出部９へ到達し、滞留し続けた場合、圧力検出部９に悪影響を与え、正確な圧力の検出ができなくなる可能性がある。
【００３１】
エンジンの運転時に、一定負荷での走行、例えば４０ｋｍ／ｈの一定速度で走行した場合、吸気系配管２内の圧力は、ほぼ一定で安定する。このため、第１の圧力導入孔１３内と、圧力検出部９と、吸気系配管２内の圧力に差がなく、開口１３ａから圧力検出部９へ向かう混合気体の流れは発生しない。このため、圧力検出部９への腐食性物質の到達量も微小となり、腐食性物質の成分が圧力検出部９に滞留する可能性は低い。
【００３２】
一方、エンジン負荷が過渡状態、例えば加速時などには、吸気系配管２内の圧力が変動するため、第１の圧力導入孔１３の開口１３ａから圧力検出部９へ向かう混合気体の流れが発生する。圧力検出部９へ向かう混合気体の流れは、第１の圧力導入孔１３の内周面に形成された螺旋状の溝によって螺旋流１９となり、圧力検出部９へ向かう。この際、空気よりも比重が重い、水蒸気成分およびＥＧＲガス成分などは、遠心力の影響によって第１の圧力導入孔１３の内周面の近くを伝搬する。
【００３３】
そして、第１の圧力導入孔１３の側壁に設けられた貫通孔１４によって、第１の圧力導入孔１３、貫通孔１４、外溝１５および挿通孔の内周面間、および吸気系配管２へ順に戻る混合気体の流れが発生する。即ち、螺旋流１９が発生すると、比重の重い水蒸気成分およびＥＧＲガス成分などは、第１の圧力導入孔１３の内周面の螺旋状の溝に沿って上昇する。しかし、螺旋流１９の遠心力と、貫通孔１４とによって、螺旋流１９の一部２０は、第２の圧力導入孔１８を経由して吸気系配管２へ還流される。このような混合気体の流れによって、圧力検出部６への腐食性物質の成分の到達が低減する。
【００３４】
次に、圧力検出装置１の製造方法について説明する。
【００３５】
従来の圧力検出装置は、樹脂モールド成型されたハウジングに、圧力検出部を備えた圧力センサを搭載し、圧力センサをエポキシ樹脂などによって保護および固定している。この圧力検出装置のポートには、圧力導入孔が形成されている。しかし、圧力導入孔の内周面は、単純な円筒状であることが多く、螺旋状の溝を追加で形成する必要がある。ハウジングは、樹脂モールド成型されているため、モールド型により第１の圧力導入孔の内周面に螺旋状の溝を追加で形成することはできる。しかし、第２の圧力導入孔１８を形成することが困難である。
【００３６】
このため、圧力検出装置１は、ポート５の挿通孔１０内に挿入する筒部６を備えている。つまり、筒部６を単独で樹脂モールド成型した後、ポート５の挿通孔１０へ挿入し、筒部６の外周面と、ポート５の挿通孔１０の内周面とを密着させる。
【００３７】
これにより、筒部６に外溝１５及び貫通孔１４を形成することによって、筒部６をポート５の第１の圧力導入孔１３に挿入すると、ポート５に容易に第２の圧力導入孔１８を形成することができる。さらに、ポート５および第１の圧力導入孔１３の形状の自由度を高めることができる。さらに、圧力測定装置１の搭載環境に応じて外溝１５および挿通孔１０の内周面間の形状および貫通孔１４の位置を自由に選択でき、仕切壁１７のレイアウトの自由度も高まる。
【００３８】
この構成によれば、吸気系配管２内の圧力を測定する圧力測定装置１は、圧力検出部９と、第１の圧力導入孔１３と、第２の圧力導入孔１８とを備える。第１の圧力導入孔１３は、吸気系配管２と圧力検出部９とを連通すると共に、内周面に螺旋状の溝が形成される。第２の圧力導入孔１８は、第１の圧力導入孔１３の内周面と吸気系配管２とを第１の圧力導入孔１３とは異なる経路で連通する。これにより、エンジンの始動時および加減速時などに、吸気系配管２内の混合気体の流速に変化が生じた場合、第１の圧力導入孔１３に発生した螺旋流１９を検出部９に到達させながら、螺旋流１９の一部２０を第２の圧力導入孔１８を介して吸気系配管２に還流させることができる。したがって、螺旋流１９の一部２０に含まれる水蒸気成分およびＥＧＲガス成分を吸気系配管２に排出して、圧力検出部９に到達する腐食性物質を減少させることができ、圧力検出装置１の信頼性を確保することが可能となる。
【００３９】
さらに、第１の圧力導入孔１３から貫通孔１４および外溝１５を介して吸気系配管２に排出される混合気体の容量は、貫通孔１４および外溝１５の断面積と、貫通孔１４および外溝１５を介して吸気系配管２に排出される混合気体の流速とによって決定される。貫通孔１４および外溝１５の断面積を大きくした場合、第２の圧力導入孔１８の容積が増え、貫通孔１４および外溝１５に還流する混合気体の体積は増える。しかし、混合気体の流速が遅くなり、且つ、螺旋流１９の強さも減少する。螺旋流１９が弱くなった場合、水蒸気およびＥＧＲガス成分に加わる遠心力も減少し、貫通孔１４および外溝１５を介して吸気系配管２に排出される腐食性物質も減少するため、圧力検出部６への腐食性物質の成分の到達を低減させる効果が弱まる。したがって、第２の圧力導入孔１８は、少なくとも第１の圧力導入孔１３よりも断面積が小さく設定されている。これにより、螺旋流１９を発生させて、吸気系配管２に排出される腐食性物質を増加させることができる。
【００４０】
さらに、貫通孔１４の開設位置も螺旋流１９の発生、および強さに影響を与える。貫通孔１４は、第１の圧力導入孔１３の開口１３ａに近いほど、螺旋流１９と、吸気系配管２に排出される混合気体の還流ガスとの流速が大きくなる。したがって、貫通孔１４は、第１の圧力導入孔１３の中央部よりも開口１３ａ寄りであれば、螺旋流１９を発生させ、圧力検出部９への腐食性物質の成分の到達を低減させることができる。
【００４１】
さらに、混合気体の還流ガスの速度を上げるため、第１の圧力導入孔１３の開口１３ａと外溝１５との間に圧力差を発生させている。具体的には、第１の圧力導入孔１３の縁と、外溝１５の縁との間に仕切壁１７を立設している。この仕切壁１７は、吸気系配管２内の混合気体の流れにおける第１の圧力導入孔１３の開口１３ａの下流側、且つ、外溝１５の上流に立設されることが望ましい。これにより、仕切壁１７は、混合気体の流れに対して圧力損失を発生させる。したがって、第２の圧力導入孔１８内の圧力が低下し、より大きい圧力差を第１の圧力導入孔１３と第２の圧力導入孔１８との間に発生させることができる。その結果、貫通孔１４を通過する混合気体の流速が増加し、より多くの水蒸気成分および腐食性成分を第１の圧力導入孔１３内から排出することが可能となる。
＜第２実施形態＞
【００４２】
第２実施形態に係る圧力測定装置について説明する。尚、第２実施形態に係る圧力測定装置は、第１実施形態に係る圧力測定装置とは、貫通孔の構成が異なるだけであり、その他の構成は、第１実施形態に係る圧力測定装置と同様である。したがって、第１実施形態との相違点を中心に述べる。
【００４３】
図７は、第２実施形態に係る圧力測定装置のポートの断面図である。
【００４４】
本実施形態における圧力測定装置３１の筒部６には、複数の貫通孔１４，３４が設けられている。具体的には、筒部６の貫通孔１４の開口１３ａとは反対側（圧力検出部９側）には、他の貫通孔３４が設けられている。即ち、筒部６には、第１の圧力導入孔１３に沿って複数の貫通孔１４，３４が設けられている。
【００４５】
これにより、圧力測定装置３１は、螺旋流１９を発生さながら、吸気系配管２に還流する混合気体の容積を増やすことができる。したがって、圧力検出部９に到達する腐食性物質を減少させることができ、圧力検出装置１の信頼性を確保することが可能となる。
【００４６】
尚、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
【００４７】
例えば、ポート５の挿通孔１０と、筒部６との接合は、エポキシなどによる接着または圧入などによって、気密が保てる接合方法であればよい。
【００４８】
さらに、本実施形態では、筒部６をポート５にハウジング４とは反対側から挿入し、固定している。しかし、ハウジング４の形状に応じて、筒部６をポート５にハウジング４側から挿入し、固定してもよい。
【００４９】
第１の圧力導入孔１３の内周面に形成された螺旋状の溝は、少なくとも開口１３ａから貫通孔１４に亘って延設されていればよい。
【符号の説明】
【００５０】
１…圧力測定装置、２…吸気系配管、５…ポート、６…筒部、９…圧力検出部、１０…挿通孔、１３…第１の圧力導入孔、１４…貫通孔、１５…外溝、１７…仕切壁、１８…第２の圧力導入孔、３１…圧力測定装置、３４…貫通孔
【図１】
2020112393.tif 000003
【図２】
2020112393.tif 000004
【図３】
2020112393.tif 000005
【図４】
2020112393.tif 000006
【図５】
2020112393.tif 000007
【図６】
2020112393.tif 000008
【図７】
2020112393.tif 000009