(57)【要約】【課題】流量センサ以外の物理量測定センサを有する空気流量測定装置において、物理量測定センサへのダストの付着を抑制する。【解決手段】空気流量測定装置１は、ダクトＤの内部を流れる空気の一部を取り込むバイパス流路７を有するハウジング２、バイパス流路７内に配設される流量センサ３、および、ダクトＤの内部を流れる空気の物理量を測定するための流量センサ３以外の少なくとも１つの物理量測定センサ（例えば湿度センサ４）を備える。ハウジング２は、バイパス流路７の流路内壁面に陥没形成された袋小路状の凹部３０を有し、物理量測定センサは凹部内に配置されている。これによれば、凹部内には積極的に空気の流れが生じないため、凹部内に物理量測定センサを配置することで、物理量測定センサへのダストの付着を抑制することができる。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ダクト（Ｄ）の内部を流れる空気の一部を取り込むバイパス流路（７）を有するハウジング（２）、前記バイパス流路（７）内に配設される流量センサ（３）、および、前記ダクト（Ｄ）の内部を流れる空気の物理量を測定するための前記流量センサ以外の少なくとも１つの物理量測定センサ（４、５）を備える空気流量測定装置において、
前記ハウジング（２）は、前記バイパス流路（７）の流路内壁面に陥没形成された袋小路状の凹部（３０）を有し、
前記物理量測定センサ（４、５）は前記凹部（３０）内に配置されていることを特徴とする空気流量測定装置。
【請求項２】
請求項１に記載の空気流量測定装置において、
前記流量センサ（３）、前記流量センサ（３）が接続する回路基板、及び前記回路基板に接続し外部機器に接続するための端子（２１）がセンサアッシー（２３）としてモジュール化されており、
前記ハウジング（２）は、前記バイパス流路（７）に前記流量センサ（３）を露出させるように前記センサアッシー（２３）を収容する収容空間（２５）を有し、
前記凹部（３０）は、前記収容空間（２５）の一部を用いて形成されていることを特徴とする空気流量測定装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の空気流量測定装置において、
前記物理量測定センサ（４、５）は、前記流量センサ（３）と共通の前記回路基板に接続されて、前記流量センサ（３）とともにモジュール化されていることを特徴とする空気流量測定装置。
【請求項４】
請求項１または２に記載の空気流量測定装置において、
前記物理量測定センサ（４、５）は、前記流量センサ（３）が接続する前記回路基板とは異なる回路基板に接続されていることを特徴とする空気流量測定装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１つに記載の空気流量測定装置において、
複数個の前記物理量測定センサ（４、５）を備えることを特徴とする空気流量測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の吸入空気の流量を計測する空気流量測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、湿度検出機能付き空気流量測定装置として、特許文献１に記載のものがある。
特許文献１に記載の空気流量測定装置では、吸入空気の一部を取り込む副空気通路に流量センサが配置され、副通路空気の内部で開口する第二副空気通路に湿度センサが配置されている。第二副空気通路は、副空気通路から空気を取り込む流入口と、流入口から取り込んだ空気を副空気通路に戻す流出口を備え、第二副空気通路には副空気通路をバイパスする流れが形成される。
【０００３】
しかし、この配置方法では、第二副空気通路には空気の積極的な流れが生じるために、第二副空気通路に配される湿度センサにダストが付着しやすい。すなわち、耐汚損性が悪い。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第５１７８３８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、流量センサ以外の物理量測定センサを有する空気流量測定装置において、物理量測定センサへのダストの付着を抑制することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の空気流量測定装置は、ダクトの内部を流れる空気の一部を取り込むバイパス流路を有するハウジング、バイパス流路内に配設される流量センサ、および、ダクトの内部を流れる空気の物理量を測定するための流量センサ以外の少なくとも１つの物理量測定センサを備える。
【０００７】
ハウジングは、バイパス流路の流路内壁面に陥没形成された袋小路状の凹部を有し、物理量測定センサは凹部内に配置されている。
【０００８】
これによれば、凹部内には積極的に空気の流れが生じないため、凹部内に物理量測定センサを配置することで、物理量測定センサへのダストの付着を抑制することができる。すなわち、流量センサ以外の物理量測定センサを有する空気流量測定装置において、物理量測定センサの耐汚損性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】空気流量測定装置の側面図である（実施例１）。
【図２】主流上流側からみた空気流量測定装置の平面図である（実施例１）。
【図３】図２のIII−III断面図である（実施例１）。
【図４】図１のIV−IV断面図である（実施例１）。
【図５】空気流量測定装置の要部断面図である（実施例２）。
【図６】空気流量測定装置の要部断面図である（実施例３）。
【図７】空気流量測定装置の要部断面図である（変形例）。
【図８】空気流量測定装置の要部断面図である（変形例）。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明を実施するための形態を以下の実施例により詳細に説明する。
【実施例】
【００１１】
〔実施例１〕
〔実施例１の構成〕
実施例１の空気流量測定装置１を、図１〜４を用いて説明する。
空気流量測定装置１は、例えば、自動車用エンジンの吸入空気量を計測するエアフローメータであり、エアクリーナの下流側に接続するダクトＤに取り付けられている。なお、ダクトＤの管壁には、円形状をした取付け穴Ｄａが開口しており、空気流量測定装置１は取付け穴ＤａからダクトＤ内に挿入することにより設置される。
【００１２】
空気流量測定装置１は、以下に説明するハウジング２、流量センサ３、及び湿度センサ４（流量センサ３以外の物理量測定センサ）などによりに構成されている。
【００１３】
ハウジング２は、ダクトＤの内部を流れる吸入空気の一部（測定空気）を取り込むバイパス流路７を形成するハウジング本体８と、ハウジング本体８を１次成形部品として２次成形される２次樹脂部９とを有する。
【００１４】
ハウジング本体８は、取付け穴Ｄａに嵌合する嵌合部８ａと、嵌合部８ａからダクトＤの内側に突出する流路形成部８ｂとを有する。嵌合部８ａは、取付け穴Ｄａの内周面に面する外周面を有し、取付け穴Ｄａの内周面と嵌合部８ａの外周面との間が密封されている（図１参照）。
【００１５】
流路形成部８ｂは、嵌合部８ａからダクトＤの内側に伸びて配設され、ダクトＤの内部を流れる吸入空気の一部（測定空気）を取り込むバイパス流路７を形成する。
以下、ダクトＤが形成する空気の流れ（主流）の方向（つまり、ダクトの延びる方向に沿う流れの方向）をＸ方向もしくは主流方向と呼び、嵌合部８ａからハウジング３が延びる方向をＹ方向下方と呼び、その反対側をＹ方向上方と呼ぶ。また、Ｘ方向及びＹ方向に垂直な方向をＺ方向と呼ぶ。
【００１６】
バイパス流路７について、主に図３を用いて説明する。
バイパス流路７は、ダクトＤを流れる空気の流れ（主流）の上流側に向かって開口する取込口１２と、主流下流側に向かって開口する吸入空気の放出口１３とを有し、例えば、取込口１２から取り込んだ吸入空気を周回させて放出口１３に向かわせる。
バイパス流路７は、主流方向の順方向と逆向きに流体が流れる領域１４を有しており、この領域１４に流量センサ３が配される。
なお、バイパス流路７は流量センサ３の下流側で２つに分岐しており、放出口１３はハウジング２の両側面にそれぞれ設けられている（図２参照）。
【００１７】
また、バイパス流路７には、ダストを排出するためのダスト排出路１５が流量センサ３の上流側で接続しており、バイパス流路７に進入したダストは、流量センサ３に向かうことなくダスト排出路１５を通じてダスト排出口１６からダクトＤ内に戻る。
【００１８】
流量センサ３は、バイパス流路７を流れる空気の流量に応じて電気的な信号（例えば電圧信号）を出力するものである。具体的には、半導体基板に設けられたメンブレン上に、薄膜抵抗体で形成された発熱素子と感温素子とを有している。
【００１９】
流量センサ３は、回路モジュール２０および外部端子２１等とともにモジュール化され、１つの構成部品としてのセンサアッシー２３として組み立てられている。センサアッシー２３の組み立てにおいて、回路モジュール２０および外部端子２１は、インサート成形によりセンサアッシー２３に組み込まれている。
【００２０】
なお、回路モジュール２０は、流量センサ３が発生する電気信号を処理するものであり、回路基板（図示せず）を内蔵する。外部端子２１は、回路モジュール２０で処理された電気信号をコネクタ（図示せず）を介して外部の電子制御装置（ＥＣＵ：図示せず）に出力するための端子である。
【００２１】
そして、センサアッシー２３は、流量センサ３のセンシング部がバイパス流路７の領域１４に露出するようにハウジング本体８に挿入されて固定される。
【００２２】
具体的には、ハウジング本体８には、バイパス流路７に流量センサ３を露出させるようにセンサアッシー２３が挿入される挿入穴２５（センサアッシー２３の収容空間）が形成されている（図３参照）。
挿入穴２５は、ハウジング本体８に貫通して形成される段付き穴であって、Ｙ方向上方よりもＹ方向下方の方がＸ方向及びＺ方向における穴の寸法が小さく、段差面２５ａを介して穴の寸法が切り替わっている。段差面２５ａよりもＹ方向下方の挿入穴２５の部分を挿入穴下部２５ｂ、段差面２５ａよりもＹ方向上方の挿入穴２５の部分を挿入穴上部２５ｃと呼ぶ。挿入穴下部２５ｂはバイパス流路７に向かって開口している。
【００２３】
センサアッシー２３は、挿入穴上部２５ｃに収容されて段差面２５ａに係合する径大部２３ａと、径大部２３ａのＹ方向下方側で挿入穴下部２５ｂ内に収容される径小部２３ｂを有している。そして、この径小部２３ｂのＹ方向下方側に流量センサ３が設けられ、流量センサ３はバイパス流路７内に露出して配される。
【００２４】
そして、ハウジング本体８にセンサアッシー２３が挿入された状態で、２次樹脂部９が成形される。
【００２５】
湿度センサ４は、ダクトＤの内部を流れる空気の湿度を検出するに応じて電気的な信号（例えば電圧信号）を出力するものである。
湿度センサ４は、例えば、相対湿度の変化に伴う高分子膜の誘電率変化を利用するものである。
【００２６】
〔実施例１の特徴〕
ハウジング２は、バイパス流路７の流路内壁面に陥没形成された袋小路状の凹部３０を有し、湿度センサ４は凹部３０内に配置されている。ハウジング２は、バイパス流路７に流量センサ３を露出させるようにセンサアッシー２３を収容する収容空間である挿入穴２５を有し、凹部３０は、挿入穴２５の一部を用いて形成されている。
【００２７】
すなわち、本実施例では、径小部２３ｂを収容する挿入穴下部２５ｂが凹部３０を成している。挿入穴下部２５ｂの穴内周面と径小部２３ｂの外周面との間には空間が形成されており、この空間はＹ方向下方がバイパス流路７に向かって開口しており、Ｙ方向上方が径大部２３ａにより閉鎖されている。すなわち、袋小路状の空間となっており、本発明の凹部３０を構成している。
【００２８】
そして、湿度センサ４は、凹部３０内に配置されている。
本実施例では、例えば、径小部２３ｂの表面に露出するように湿度センサ４が設けられている。そして、湿度センサ４は流量センサ３と共通の回路モジュール２０内の回路基板に接続され、流量センサ３とともにセンサアッシー２３に組み込まれている。
【００２９】
〔実施例１の作用効果〕
凹部３０内には、バイパス流路７を流れる空気が漂い込むため、凹部内に湿度センサ４を配することでバイパス流路７を流れる空気の湿度、すなわち、ダクトＤ内の空気の湿度を測定することができる。
【００３０】
そして、凹部３０は袋小路状となっているため、積極的な空気の流れは生じず、湿度センサ４へのダストの付着を抑制することができる。すなわち、流量センサ以外の物理量測定センサ（本実施例では湿度センサ４）を有する空気流量測定装置において、物理量測定センサを有する耐汚損性を向上させることができる。
なお、流量センサ３以外の物理量測定センサは、本実施例では湿度センサ４であったが、温度センサや圧力センサであってもよい。
【００３１】
また、本実施例では、流量センサ３を有するセンサアッシー２３に湿度センサ４を組み込んで一体的にしているため、コスト削減や信頼性の向上の効果を得ることもできる。
【００３２】
〔実施例２〕
実施例２の空気流量測定装置１を、図５を用いて説明する。実施例１とは異なる点を中心に説明する。
なお、実施例１と同じ符号は、同一の機能物を示すものであって、先行する説明を参照する。
【００３３】
本実施例の空気流量測定装置１は、流量センサ３以外の物理量測定センサを複数個有している。
例えば、本実施例では、実施例１に記載した湿度センサ４に加えて、圧力センサ５を有している。
圧力センサ５も湿度センサ４と同様に、径小部２３ｂの表面に露出するように設けられ、センサアッシー２３に組み込まれている。
【００３４】
本実施例によっても、実施例１と同様の作用効果を奏する。
【００３５】
〔実施例３〕
実施例３の空気流量測定装置１を、図６を用いて説明する。実施例１とは異なる点を中心に説明する。
なお、実施例１と同じ符号は、同一の機能物を示すものであって、先行する説明を参照する。
【００３６】
本実施例では、湿度センサ４がセンサアッシー２３に組み込まれておらず、独立して設けられている。すなわち、流量センサ３が接続する回路基板とは異なる回路基板に接続されている。
例えば、湿度センサ４は挿入穴下部２５ｂの穴内周面に装着されており、図示しない別の回路モジュールの回路基板に接続されている。
【００３７】
本実施例によっても、実施例１と同様の作用効果を奏する。
【００３８】
〔変形例〕
実施例では、凹部３０が挿入穴２５の一部を用いて形成されていた。しかし、図７に示すように、例えば、挿入穴２５とは異なる位置で、バイパス流路７の流路内壁面に凹部３０が陥没形成されており、この凹部３０内に流量センサ３以外の物理量測定センサ（例えば、湿度センサ４）を配置してもよい。
【００３９】
また、実施例のバイパス流路７は、取込口１２から取り込んだ吸入空気を周回させて放出口１３に向かう流路であって、主流方向の順方向と逆向きに流体が流れる領域１４を有していた。しかし、バイパス流路７の態様はこれに限らず、主流の一部を取り込んで周回させることなく、取込口１２から主流方向の順流に沿って形成され、取込口１２から入った吸気を主流方向の順流に沿って流して放出するような態様であってもよい（図８参照）。
【符号の説明】
【００４０】
１    空気流量測定装置
２    ハウジング
３    流量センサ
４    湿度センサ（流量センサ以外の物理量測定センサ）
５    圧力センサ（流量センサ以外の物理量測定センサ）
３０  凹部
Ｄ    ダクト
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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