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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf eine Ansaugluft-Strömungsraten-Messvorrichtung, welche in einem Maschinenraum installiert ist.
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HINTERGRUND
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Um die Kraftstoffökonomie oder das Reinigungsniveau von Abgas zu verbessern, gab es in den letzten Jahren eine Nachfrage zum Messen einer Feuchtigkeit einer Ansaugluft, welche in eine Maschine zu saugen ist. Demnach ist solch eine Ansaugluft-Strömungsraten-Messvorrichtung mit einem Feuchtigkeitsabtastelement ausgestattet, um eine Feuchtigkeit einer Ansaugluft sowie auch eine Strömungsrate zu messen (es sei Bezug genommen auf beispielsweise
JP 2010-151795 A ).
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Die
JP 2010-151795 A offenbart eine Ansaugluft-Strömungsraten-Messvorrichtung, welche in einen Ansaugluftkanal eingeführt ist und mit einem Feuchtigkeitsabtastelement ausgestattet ist.
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Typischerweise wurde ein Feuchtigkeitsverhältnis zum Steuern einer Maschine genutzt. Das Feuchtigkeitsabtastelement zum Erfassen solch eines Feuchtigkeitsverhältnisses weist zusätzlich zu einem Feuchtigkeitsdetektor, um eine relative Feuchtigkeit zu erfassen, einen Temperaturdetektor auf, um eine Temperatur des Feuchtigkeitsabtastelements selbst zu erfassen. Dann berechnet das Feuchtigkeitsabtastelement ein Feuchtigkeitsverhältnis basierend auf der relativen Feuchtigkeit, welche erfasst wird, und der Temperatur des Feuchtigkeitsabtastelements.
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Wie jedoch in 19 gezeigt ist, welche Kurven einer relativen Feuchtigkeit hinsichtlich einer Temperatur veranschaulicht, nimmt die Steigung jeder der relativen Feuchtigkeitskurven zu, wenn die Temperatur zunimmt. Demnach kann ein Erfassungsfehler zunehmen, wenn die Temperatur zunimmt.
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In der Ansaugluft-Strömungsraten-Messvorrichtung, welche in der
JP 2010-151795 A offenbart ist, überträgt sich Wärme in einem Maschinenraum auf das Feuchtigkeitsabtastelement in dem Ansaugluftkanal durch beispielsweise einen Flansch der Ansaugluft-Strömungsraten-Vorrichtung. Als ein Ergebnis kann die Temperatur des Feuchtigkeitsabtastelements durch die Wärme erhöht werden.
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Wenn das Feuchtigkeitsabtastelement erwärmt wird, kann der Erfassungsfehler zunehmen, wie obenstehend beschrieben ist, und demnach kann die Genauigkeit des Erfassens einer Feuchtigkeit verschlechtert werden.
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Unter Bezugnahme auf 19 wird eine beispielhafte Situation beschrieben werden, in der die Erfassungsgenauigkeit aufgrund einer Zunahme der Temperatur des Feuchtigkeitsabtastelements verschlechtert ist. In diesem Beispiel ist die Erfassungsgenauigkeit einer relativen Feuchtigkeit eingestellt, um innerhalb von ±3% RH zu sein, und ein Feuchtigkeitsverhältnis der Ansaugluft ist 18,8 g/kg. Wenn die Temperatur der Ansaugluft 30°C ist, ist der Erfassungsfehlerbereich des Feuchtigkeitsabtastelements 18,3–19,7 g/kg. Wenn jedoch die Temperatur des Feuchtigkeitsabtastelements auf 50°C aufgrund beispielsweise Wärme in dem Maschinenraum zunimmt, wird der Erfassungsfehlerbereich des Feuchtigkeitsabtastelements wesentlich auf 16,4–21,3 g/Kg verschlechtert.
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In Hinsicht auf das Obige ist es eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, eine Ansaugluft-Strömungsraten-Messvorrichtung vorzusehen, welche konfiguriert ist, um eine Verschlechterung eines Erfassungsfehlers einer Feuchtigkeit aufgrund einer Zunahme in einer Temperatur eines Feuchtigkeitsabtastelements aufgrund von Wärme in einem Maschinenraum zu vermeiden.
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KURZFASSUNG
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Ein Aspekt der vorliegenden Offenbarung sieht eine Ansaugluft-Strömungsraten-Messvorrichtung vor, welche in ein Befestigungsloch eines Ansaugluftkanals, welcher Ansaugluft einer Maschine zuführt, eingeführt ist. Die Ansaugluft-Strömungsraten-Messvorrichtung misst eine Strömungsrate der Ansaugluft, welche durch den Ansaugluftkanal strömt. Die Ansaugluft-Strömungsraten-Messvorrichtung weist einen Flansch, ein Gehäuse, einen Strömungsratensensor, ein Feuchtigkeitsabtastelement, einen Elementanschluss und einen Feuchtigkeitsanschluss auf.
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Der Flansch ist außerhalb des Ansaugluftkanals angeordnet, um das Befestigungsloch zu bedecken. Das Gehäuse erstreckt sich sowohl in das Befestigungsloch als auch den Ansaugluftkanal. Der Strömungsratensensor ist in dem Gehäuse angeordnet, um eine Strömungsrate der Ansaugluft zu messen, welche durch den Ansaugluftkanal strömt. Das Feuchtigkeitsabtastelement ist in dem Gehäuse angeordnet, um eine Feuchtigkeit der Ansaugluft zu messen, welche durch den Ansaugluftkanal strömt. Der Elementanschluss ist nur innerhalb des Ansaugluftkanals positioniert und ist elektrisch mit dem Feuchtigkeitsabtastelement verbunden. Der Feuchtigkeitsanschluss tritt durch den Flansch hindurch.
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Der Feuchtigkeitsanschluss ist beabstandet von dem Elementanschluss positioniert. Der elektrische Verbinder ist zwischen dem Feuchtigkeitsanschluss und dem Elementanschluss angeordnet, um den Feuchtigkeitsanschluss elektrisch mit dem Elementanschluss zu verbinden. Es ist weniger wahrscheinlich, dass sich Wärme durch den elektrischen Verbinder überträgt, verglichen mit dem Feuchtigkeitsanschluss und dem Elementanschluss. Der Abschnitt des Gehäuses zwischen dem Elementanschluss und dem Feuchtigkeitsanschluss ist als ein Unterdrückungsabschnitt definiert, und ein Querschnitt des Unterdrückungsabschnitts ist als ein Unterdrückungsabschnitts-Querschnitt definiert. Und ein Endabschnitt des Gehäuses nahe zu dem Flansch ist als ein Basisabschnitt definiert, und ein Querschnitt des Basisabschnitts ist als ein Basisabschnitt-Querschnitt definiert. Der Unterdrückungsabschnitts-Querschnitt ist eingestellt, um kleiner zu sein als der Basisabschnitt-Querschnitt.
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Der Unterdrückungsabschnitts-Querschnitt ist eingestellt, um kleiner zu sein als der Fußabschnitt-Querschnitt. Demnach wird, da Wärme außerhalb des Ansaugluftkanals an dem Unterdrückungsabschnitt begrenzt wird, unterdrückt, dass sich Wärme auf das Feuchtigkeitsabtastelement überträgt. Als ein Ergebnis ist es möglich, eine Situation zu vermeiden, in der eine Temperatur des Feuchtigkeitsabtastelements durch Wärme in dem Maschinenraum erhöht wird, wodurch ein Erfassungsfehler der Feuchtigkeit verringert wird.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Die obigen und anderen Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung deutlicher werden, welche unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen gefertigt ist. In den Zeichnungen:
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1 ist eine Vorderansicht einer Ansaugluft-Strömungsraten-Messvorrichtung betrachtet von einer stromaufwärtigen Seite einer Luftstromrichtung von Ansaugluft;
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2 ist eine Querschnittsansicht der Ansaugluft-Strömungsraten-Messvorrichtung, aufgenommen entlang der Luftstromrichtung der Ansaugluft;
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3A ist eine Draufsicht auf einen Feuchtigkeitssensor;
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3B ist eine Querschnittsansicht des Feuchtigkeitssensors, aufgenommen entlang einer gestreckten Richtung des Feuchtigkeitssensors;
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3C ist eine Querschnittsansicht des Feuchtigkeitssensors, aufgenommen entlang einer Richtung rechtwinklig zu der gestreckten Richtung;
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4 ist eine Querschnittsansicht eines Feuchtigkeitsabtastelements;
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5 ist ein Diagramm eines Feuchtigkeitsanschlusses und eines Strömungsratenanschlusses;
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6A ist ein Diagramm, welches einen Fußabschnitt-Querschnitt beschreibt;
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6B ist ein Diagramm, welches einen Unterdrückungsabschnitts-Querschnitt beschreibt;
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7 ist ein Diagramm des Feuchtigkeitsanschlusses des Feuchtigkeitssensors;
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8 ist eine Querschnittsansicht des Feuchtigkeitssensors, aufgenommen entlang der gestreckten Richtung;
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9 ist eine externe Ansicht des Feuchtigkeitssensors;
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10 ist eine Querschnittsansicht des Feuchtigkeitssensors, aufgenommen entlang der gestreckten Richtung;
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11 ist eine Querschnittsansicht des Feuchtigkeitssensors, aufgenommen entlang der gestreckten Richtung;
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12 ist ein Diagramm des Unterdrückungsabschnitts;
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13 ist eine Vorderansicht der Ansaugluft-Strömungsraten-Messvorrichtung, betrachtet von einer stromaufwärtigen Seite der Luftstromrichtung der Ansaugluft;
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14 ist eine Vorderansicht der Ansaugluft-Strömungsraten-Messvorrichtung, betrachtet von einer stromaufwärtigen Seite der Luftstromrichtung der Ansaugluft;
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15 ist eine Seitenansicht der Ansaugluft-Strömungsraten-Messvorrichtung;
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16 ist eine Querschnittsansicht, aufgenommen entlang einer Linie XVI-XVI in 15;
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17 ist ein Diagramm der Ansaugluft-Strömungsraten-Messvorrichtung ohne eine rechte Abdeckung;
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18A ist ein Diagramm des Fußabschnitt-Querschnitts;
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18B ist ein Diagramm des Unterdrückungsabschnitts-Querschnitts;
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19 ist ein Graph, welcher eine Beziehung zwischen einer relativen Feuchtigkeit, einer Feuchtigkeit und einem Feuchtigkeitsverhältnis zeigt (Stand der Technik); und
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20 ist eine schematische Ansicht eines Vergleichsbeispiels der Ansaugluft-Strömungsraten-Messvorrichtung.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
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Es ist unnötig zu sagen, dass die folgenden Ausführungsformen einige Beispiele der vorliegenden Offenbarung sind und demnach die vorliegende Offenbarung nicht auf diese Ausführungsform beschränkt ist. Ferner wird jede der im Wesentlichen gleichen Strukturen unter den Ausführungsformen dem jeweiligen gemeinsamen Bezugszeichen zugewiesen werden und die Beschreibung der im Wesentlichen selben Strukturen wird in den nachfolgenden Ausführungsformen ausgelassen werden.
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(Erste Ausführungsform)
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Bezug nehmend auf die 1 bis 7 wird eine erste Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung untenstehend beschrieben werden.
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Eine Ansaugluft-Strömungsraten-Messvorrichtung 100 ist in einem Ansaugluftkanal D, welcher Ansaugluft in eine Maschine für ein Fahrzeug einführt angeordnet. Das heißt, dass die Ansaugluft-Strömungsraten-Messvorrichtung 100 in einem Maschinenraum angeordnet ist.
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Der Ansaugluftkanal D ist ein Auslass eines Luftreinigers oder einer Ansaugleitung. Der Ansaugluftkanal D definiert ein Befestigungsloch Da für die Ansaugluft-Strömungsraten-Messvorrichtung 100. Das Befestigungsloch Da hat eine zylindrische Form, welche durch den Ansaugluftkanal D hindurchtritt.
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Die Ansaugluft-Strömungsraten-Messvorrichtung 100 ist in das Befestigungsloch Da eingeführt und misst eine Strömungsrate der Ansaugluft, welche durch den Ansaugluftkanal D strömt.
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Die Ansaugluft-Strömungsraten-Messvorrichtung 100 weist einen Flansch 3a auf, welcher in einer Außenseite des Ansaugluftkanals D angeordnet ist, und bedeckt das Befestigungsloch Da und ein Gehäuse 3, welches in dem Ansaugluftkanal D angeordnet ist.
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Das Gehäuse 3 haust einen Strömungsratensensor 4 und ein Feuchtigkeitsabtastelement 13 ein. Der Strömungsratensensor 4 misst eine Strömungsrate der Ansaugluft, welche durch den Ansaugluftkanal D strömt. Das Feuchtigkeitsabtastelement 13 misst eine Feuchtigkeit der Ansaugluft, welche durch den Ansaugluftkanal D strömt.
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Das Gehäuse 3 gemäß der ersten Ausführungsform weist eine Basis 1, welche innerhalb des Befestigungslochs Da angeordnet ist, einen Hauptkörper 2, welcher den Strömungsratensensor 4 hat, und einen Feuchtigkeitssensor 12 auf, welcher das Feuchtigkeitsabtastelement 13 hat.
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Der Hauptkörper 2 und der Feuchtigkeitssensor 12 sind getrennt durch den Flansch 3a abgestützt.
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Der Feuchtigkeitssensor 12 weist ein Schaltungssubstrat 15 auf, auf welchem das Feuchtigkeitsabtastelement 13 angeordnet ist, und ein Pressharz 17, welches das Feuchtigkeitsabtastelement 13 und das Schaltungssubstrat 15 bedeckt.
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Die Ansaugluft-Strömungsraten-Messvorrichtung 100 weist einen Elementanschluss und Feuchtigkeitsanschlüsse 18 auf. Der Elementanschluss ist nur innerhalb des Ansaugluftkanals D positioniert und ist elektrisch mit dem Feuchtigkeitsabtastelement 13 verbunden. Die Feuchtigkeitsanschlüsse 18 treten durch den Flansch 3a hindurch. Jeder der Feuchtigkeitsanschlüsse 18 verbindet die äußere Seite des Flansches 3a elektrisch mit dem Elementanschluss innerhalb des Ansaugluftkanals D.
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In der ersten Ausführungsform dient das oben beschriebene Schaltungssubtrat 15 als der Elementanschluss.
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Die Basis 1 ist benachbart zu dem Flansch 3a und ist aus demselben Harzmaterial wie der Flansch 3a gebildet. Das Befestigungsloch Da ist mit der Basis 1 gefüllt, und eine Abdichtung wie beispielsweise ein O-Ring ist an einer Außenumfangsoberfläche der Basis 1 angebracht. Als ein Ergebnis wird, wenn die Ansaugluft-Strömungsraten-Messvorrichtung 100 an den Ansaugluftkanal D angebracht wird, ein Raum zwischen dem Befestigungsloch Da und der Basis 1 mit der Abdichtung abgedichtet.
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Es sollte festgehalten werden, dass, obwohl die 6A und 6B den Querschnitt der Basis 1 mit einer rechteckigen Form zeigen, die Basis 1 einen Querschnitt mit einer beliebigen anderen Form wie beispielsweise einem Kreis haben kann.
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Der Hauptkörper 2 definiert darin eine Passage, durch welche ein Teil einer Ansaugluft strömt. Der Hauptkörper 2 ist aus demselben Harzmaterial wie der Flansch 3a gebildet. Ein Beispiel der Struktur der Passage, welche in dem Hauptkörper 2 gebildet ist, wird untenstehend beschrieben werden, obwohl die Passage eine unterschiedliche Struktur haben kann.
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Eine Bypass-Passage 5 und eine Unter-Bypass-Passage 6 sind in dem Hauptkörper 2 definiert. Ein Teil der Ansaugluft, welche durch den Ansaugluftkanal D strömt, strömt durch die Bypass- und Unter-Bypass-Passagen 5, 6.
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Die Bypass-Passage ist eine Passage, welche es erlaubt, dass ein Teil der Ansaugluft durch den Ansaugluftkanal D strömt, um durch die Bypass-Passage 5 hindurchzutreten. Die Bypass-Passage 5 erstreckt sich entlang einer Strömungsrichtung der Ansaugluft in dem Ansaugluftkanal D. Ein Ansauglufteinlass 5a der Bypass-Passage 5 ist stromaufwärts des Ansaugluftkanals D gebildet, wohingegen eine Ansaugluftauslass 5b der Bypass-Passage 5 stromabwärts des Ansaugluftkanals D gebildet ist. Eine gequetschte Öffnung ist in dem Ansaugluftauslass 5b gebildet, um eine Menge der Ansaugluft, welche durch die Bypass-Passage 5 hindurchtritt, zu begrenzen.
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Die Unter-Bypass-Passage 6 weist einen Untereinlass 6a und einen Unterauslass 6b auf. Ein Teil der Ansaugluft, welcher durch die Bypass-Passage 5 strömt, strömt in den Untereinlass 6a. Die Ansaugluft, welche durch die Unter-Bypass-Passage 6 hindurchtritt, kehrt zu dem Ansaugluftkanal D durch den Unterauslass 6b zurück. Genauer verursacht die Unter-Bypass-Passage 6, dass die Ansaugluft, welche durch den Untereinlass 6a einströmt, um den Hauptkörper 2 herumgeht und dann in den Ansaugluftkanal D zurückkehrt. Obwohl die 1 und 2 den Unterauslass 6b der Unter-Bypass-Passage 6 außerhalb der Bypass-Passage 5 gebildet zeigen, kann der Unterauslass 6b dazu dienen, zu verursachen, dass die Ansaugluft, welche durch die Unter-Bypass-Passage 6 hindurchtritt, zu der Bypass-Passage 5 wiederum zurückkehrt.
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Ein Verbinder 7 ist in einem äußeren Abschnitt der Ansaugluft-Strömungsraten-Messvorrichtung 100, welche außerhalb des Ansaugluftkanals D positioniert ist, angeordnet. Der Verbinder 7 ist elektrisch mit einer externen Ausrüstung wie beispielsweise einer Maschinensteuereinheit verbunden. Der Verbinder 7 ist aus demselben Harzmaterial wie der Flansch 3a gebildet.
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Der Strömungsratensensor 4 ist ein Sensor vom thermischen Typ, um eine Strömungsrate der Ansaugluft, welche durch die Unter-Bypass-Passage 6 strömt, basierend auf einem thermischen Erfassungswert zu messen. Ein Chip-Typ mit einem dünneren Substrat oder ein Spulen-Typ-Widerstand können für den Strömungsratensensor 4 verwendet werden.
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2 zeigt ein Beispiel des Strömungsratensensors 4, welcher ein Chip-Typ ist, angeordnet innerhalb des Hauptkörpers 2 in einem zusammengebauten Zustand.
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Der Strömungsratensensor 4 weist ein Sensorsubstrat 8 auf, welches einen Strömungsratendetektor 8a aufweist, welcher eine Strömungsrate der Ansaugluft erfasst. Der Strömungsratensensor 4 weist ebenso eine Strömungsratensensorschaltung 9 auf, welche elektrisch mit dem Verbinder 7 verbunden ist. Der Strömungsratensensor 4 weist einen Schaltungskörper 4a auf, welcher die Strömungsratensensorschaltung 9 einhaust.
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Es sollte angemerkt werden, dass die Strömungsratensensorschaltung 9 konfiguriert ist, um eine Strömungsrate, welche durch den Strömungsratendetektor 8a erfasst wird, unter Verwendung der Temperatur der Ansaugluft zu kompensieren, und um ein Strömungsratensignal auszugeben, welches nach der Kompensation in eine digitale Form umgewandelt wird.
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Der Hauptkörper 2 ist aus demselben Harzmaterial gebildet wie der Flansch 3a. Eine Mehrzahl der Strömungsratenanschlüsse 10, welche elektrisch mit dem Strömungsratensensor 9 verbunden sind, sind innerhalb des Hauptkörpers 2 zusätzlich zu dem Schaltungskörper 4a angeordnet (siehe 5). Ein Ende jedes der Strömungsratenanschlüsse 10 tritt in den Verbinder 7 ein. Insbesondere ist der Verbinder 7, welcher in 1 gezeigt ist, ein sogenannter männlicher Verbinder und ein Harzkoppler vom weiblichen Typ, welcher aus demselben Harzmaterial wie der Flansch 3a gefertigt ist, ist in dem Verbinder 7 angeordnet. Dann wird das Ende jedes der Strömungsratenanschlüsse 10 innerhalb des Harzkopplers angeordnet.
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Die Ansaugluft-Strömungsraten-Messvorrichtung 100 weist einen Ansauglufttemperatursensor 11 auf, um eine Temperatur der Ansaugluft, welche durch den Ansaugluftkanal D strömt, zu messen.
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Der Ansauglufttemperatursensor 11 ist außerhalb des Hauptkörpers 2 wie in 2 gezeigt angeordnet und misst eine Temperatur der Ansaugluft, welche durch eine Fläche beziehungsweise ein Gebiet außerhalb des Hauptkörpers 2 strömt. Genauer ist der Ansauglufttemperatursensor 11 in einer Position beabstandet von dem Hauptkörper 2 angeordnet, um nicht durch Wärme von dem Hauptkörper 2 beeinflusst zu werden.
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Der Ansauglufttemperatursensor 11, welcher in 1 gezeigt ist, ist ein Thermistor, welcher einen Spulen-Typ-Widerstand nutzt. Der Ansauglufttemperatursensor 11 weist einen Thermistorkörper auf, welcher einen variablen Widerstand abhängig von einer Temperatur hat, und zwei Leitungen, welche sich von dem Thermistorkörper erstrecken. Die zwei Leitungen sind durch einen Vorsprung abgestützt und demnach ist der Thermistorkörper an der Fläche beabstandet von dem Hauptkörper 2 um einen bestimmten Abstand abgestützt.
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Das Temperatursignal der Ansaugluft, welches durch den Ansauglufttemperatursensor 11 gemessen wird, kann als eine Spannung der Widerstandsvariation oder Ausgabe nach einer Umwandlung in digital erlangt werden.
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Die Ansaugluft-Strömungsraten-Messvorrichtung 100 weist den Feuchtigkeitssensor 12 auf, welcher eine Feuchtigkeit der Ansaugluft, welche durch den Ansaugluftkanal D strömt, misst. Die spezifische Beschreibung des Feuchtigkeitssensors 12 wird unter Bezugnahme auf die 3 bis 7 beschrieben werden. In der folgenden Beschreibung ist eine Nach-Oben-und-Nach-Unten-Richtung des Ansaugluftkanals D in 1 als eine x-Achsen-Richtung definiert, und eine Rechts-und-Links-Richtung des Ansaugluftkanals D in 2 ist als eine y-Achsen-Richtung definiert. Ferner ist eine Richtung, entlang welcher sich eine Mittelachse der zylindrischen Form des Ansaugluftkanals D erstreckt, in anderen Worten gesagt eine Strömungsrichtung der Ansaugluft, welche durch eine Fläche außerhalb des Hauptkörpers 2 strömt, als eine z-Achsen-Richtung definiert.
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Der Feuchtigkeitssensor 12 hat eine Plattenform. Hierin nachstehend ist eine Richtung, entlang welcher die längste Seite des Feuchtigkeitssensors 12 sich erstreckt, das heißt eine Nach-Oben-und-nach-Unten-Richtung der 3B als eine x1-Richtung definiert. Eine Richtung, entlang welcher sich die kürzeste Seite des Feuchtigkeitssensors 12 erstreckt, das heißt eine Rechts-und-Links-Richtung in 3B ist als eine y1-Richtung definiert. Ferner ist eine Richtung, entlang welcher sich die zweitlängste Seite des Feuchtigkeitssensors 12 erstreckt, das heißt eine Rechts-und-Links-Richtung in 3C als eine z1-Richtung definiert.
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Der Feuchtigkeitssensor 12 der ersten Ausführungsform ist durch den Flansch 3a und die Basis 1, wobei er vom Hauptkörper 2 wie in 1 gezeigt getrennt ist, abgestützt und misst eine Feuchtigkeit der Ansaugluft, welche durch eine Fläche beziehungsweise ein Gebiet außerhalb des Hauptkörpers 2 strömt.
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Der Feuchtigkeitssensor 12 ist an einer Position beabstandet von dem Hauptkörper 2 angeordnet, um nicht durch Wärme von dem Hauptkörper 2 beeinflusst zu werden, während er es erlaubt, dass die Ansaugluft, welche durch den Ansaugluftkanal D hindurchtritt, mit dem Feuchtigkeitssensor 12 kollidiert (das heißt der Feuchtigkeitssensor 12 ist der Ansaugluft direkt ausgesetzt).
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Der Feuchtigkeitssensor 12 ist angeordnet, sodass die x1-Richtung des Feuchtigkeitssensors 12 parallel mit der x-Richtung des Ansaugluftkanals D ist, die y1-Richtung des Feuchtigkeitssensors 12 parallel mit der y-Richtung des Ansaugluftkanals D ist, und die z1-Richtung des Feuchtigkeitssensors 12 parallel mit der z-Richtung des Ansaugluftkanals D ist.
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Das heißt, dass die gestreckte Oberfläche des Feuchtigkeitssensors 12, welche sich entlang der z1-Richtung erstreckt, angeordnet ist, um parallel mit der Strömungsrichtung der Ansaugluft zu sein.
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Die Struktur des Feuchtigkeitssensors 12 wird im Detail untenstehend beschrieben werden.
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Der Feuchtigkeitssensor 12 weist das Feuchtigkeitsabtastelement 13 auf, welches eine Feuchtigkeit der Ansaugluft misst.
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Der Feuchtigkeitssensor 12 weist eine Feuchtigkeitssensorschaltung 14 auf, welche ein Feuchtigkeitssignal des Feuchtigkeitsabtastelements 13 ausgibt.
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Das Feuchtigkeitsabtastelement 13 und die Feuchtigkeitssensorschaltung 14 sind auf dem Schaltungssubstrat 15 angebracht.
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Der Feuchtigkeitssensor 12 weist eine Wärmeabstrahlplatte 16, welche aus einem Metall gefertigt ist, auf. Die Wärmeabstrahlplatte 16 dient dazu, um die Temperaturen des Feuchtigkeitsabtastelements 13 und der Feuchtigkeitssensorschaltung 14 nahe zu der Temperatur der Ansaugluft zu machen.
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Der Feuchtigkeitssensor 12 weist das Pressharz 17 auf, welches das Feuchtigkeitsabtastelement 13 auf dem Schaltungssubstrat 15 und die Feuchtigkeitssensorschaltung 14 bedeckt.
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Das Feuchtigkeitsabtastelement 13 ist konfiguriert, um ein Feuchtigkeitsverhältnis zu erlangen. Beispielsweise kann eine kommerziell verfügbare IC zum Abtasten einer Feuchtigkeit als das Feuchtigkeitsabtastelement 13 verwendet werden. Genauer weist das Feuchtigkeitsabtastelement 13 einen Feuchtigkeitsdetektor 13a auf, welcher eine relative Feuchtigkeit erfasst, und einen Temperaturdetektor, welcher eine Temperatur des Feuchtigkeitsabtastelements 13 erfasst. Dann berechnet das Feuchtigkeitsabtastelement 13 das Feuchtigkeitsverhältnis aus der relativen Feuchtigkeit, welche durch den Feuchtigkeitsdetektor 13a erfasst wird, und der Temperatur, welche durch den Temperaturdetektor erfasst wird, und gibt das Feuchtigkeitsverhältnis als ein Feuchtigkeitssignal aus.
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Der Feuchtigkeitsdetektor 13a ist eine Vorrichtung, welche eine Kapazitätsänderung verwendet. In dem Feuchtigkeitsdetektor 13a variiert die Kapazität in Übereinstimmung mit einer relativen Feuchtigkeit der Ansaugluft in Kontakt mit dem Feuchtigkeitsdetektor 13a. Beispielsweise ist der Feuchtigkeitsdetektor 13a aus einem feuchtigkeitsempfindlichen Material 13b wie beispielsweise einem Polyimid und zwei Elektroden 13c gebildet. Genauer sind, wie in 3B gezeigt ist, zwei Elektroden 13c auf einem Siliziumsubstrat 13d angeordnet, welches als eine Basis dient, und dann sind die zwei Elektroden 13c innerhalb des feuchtigkeitsempfindlichen Materials 13b angeordnet.
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Das feuchtigkeitsempfindliche Material 13b ist der Ansaugluft direkt ausgesetzt. Eine Menge von Wassermolekülen, welche in dem feuchtigkeitsempfindlichen Material 13b enthalten ist, variiert in Übereinstimmung mit einer Feuchtigkeit der Ansaugluft in Kontakt mit dem feuchtigkeitsempfindlichen Material 13b. Wenn die Menge der Wassermoleküle, welche in dem feuchtigkeitsempfindlichen Material 13b enthalten sind, variiert, variiert die Kapazität zwischen den zwei Elektroden 13c ebenso. Das Verfahren zum Erfassen der Kapazität ist ähnlich zu einem Verfahren zum Erfassen der Kapazität für einen kleinen Kondensator. Beispielsweise kann das Verfahren zum Erfassen einer Kapazität mit einem LCR, welcher eine Änderung einer Oszillationsfrequenz beziehungsweise Schwingungsfrequenz gemäß der Änderung der Kapazität nutzt, verwendet werden.
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Obwohl der Feuchtigkeitsdetektor 13a eine Vorrichtung ist, welche die Kapazitätsänderung wie obenstehend beschrieben in der vorliegenden Ausführungsform verwendet, können andere Typen von Vorrichtungen wie beispielsweise eine Vorrichtung, welche eine Widerstandsänderung verwendet, als der Feuchtigkeitsdetektor 13a verwendet werden.
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Die Feuchtigkeitssensorschaltung 14 ist eine Schaltung, welche das Feuchtigkeitssignal, welches durch das Feuchtigkeitsabtastelement 13 erzeugt wird, ausgibt. Die Feuchtigkeitssensorschaltung 14 kann aus einer Mehrzahl von elektrischen Komponenten wie beispielsweise einem Operationsverstärker gebildet sein. Das Feuchtigkeitssignal von dem Feuchtigkeitssensor 12 kann ein analoges Signal einer Spannungsänderung oder ein digitales Signal sein.
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Das Schaltungssubstrat 15 ist ein Harzfilm, welcher eine gedruckte Schaltung hat, welche auf nur einer Oberfläche gebildet ist, auf welcher das Feuchtigkeitsabtastelement 13 und die Feuchtigkeitssensorschaltung 14 angeordnet sind. Die gedruckte Schaltung ist elektrisch mit elektrischen Komponenten verbunden wie beispielsweise dem Feuchtigkeitsabtastelement 13 und der Feuchtigkeitssensorschaltung 14.
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Das Schaltungssubstrat 15 hat eine gestreckte Form, welche sich entlang der x1-Richtung erstreckt. Das Feuchtigkeitsabtastelement 13 ist auf dem Schaltungssubstrat 15 an einer Position nahe zu der Mitte des Ansaugluftkanals D angeordnet. Die Feuchtigkeitssensorschaltung 14 ist auf dem Schaltungssubstrat 15 an einer Position näher zu dem Flansch 3a angeordnet als das Feuchtigkeitsabtastelement 13 zu dem Flansch 3a ist.
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Die Wärmeabstrahlplatte 16 ist ein Strahler, welcher aus einem Metall gefertigt ist, welches eine hohe thermische Leitfähigkeit hat. Der Wärmestrahler 16 ist thermisch mit dem Feuchtigkeitsabtastelement 13 und der Feuchtigkeitssensorschaltung 14 gekoppelt. Die Wärmeabstrahlplatte 16 ist der Ansaugluft, welche durch den Ansaugluftkanal D strömt, ausgesetzt und dient dazu, die Temperaturen des Feuchtigkeitsabtastelements 13 und der Feuchtigkeitssensorschaltung 14 nahe zu der Temperatur der Ansaugluft zu bringen. Die Wärmeabstrahlplatte 16 dient ebenso als eine Abstützplatte, welche das Schaltungssubstrat 15 abstützt.
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Das Pressharz 17 ist ein isolierendes Harz, welches durch Spritzgießen gebildet wird. Genauer wird das Pressharz 17 durch ein Einspritzen eines Gussmaterials zu den Komponenten, welche den Feuchtigkeitssensor 12 bilden, welcher eingeführt worden ist, gebildet. Das Pressharz 17 schützt die Komponenten, welche den Feuchtigkeitssensor 12 bilden und erhöht die Steifheit des Feuchtigkeitssensors 12.
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Ein Fensterabschnitt 17a ist durch ein Ausgespart-werden von dem Pressharz 17 gebildet. Der Fensterabschnitt 17a führt die Ansaugluft direkt zu dem Feuchtigkeitsabtastelement 13. In der vorliegenden Ausführungsform ist der Fensterabschnitt 17a angeordnet, um dem Hauptkörper 2 zugewandt zu sein, wohingegen die Wärmeabstrahlplatte 16 in einer entgegengesetzten Richtung von dem Hauptkörper 2 angeordnet ist. Dies mag jedoch nicht notwendigerweise eine Grenze für diese Anordnung bilden, und die entgegengesetzte Anordnung kann alternativ verwendet werden.
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Ein Ende des Pressharzes 17 in der gestreckten Richtung ist in den Flansch 3a und die Basis 1 eingeführt. Demnach wird der Feuchtigkeitssensor 12 durch sowohl den Flansch 3a als auch die Basis 1 abgestützt.
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Das Pressharz 17 kann eine beliebige Form des Querschnitts haben. Beispielsweise kann das Pressharz 17 eine Form haben, welche eine runde Form an einer Ecke davon hat, um einen Widerstand gegen die Strömung der Ansaugluft zu verringern. Alternativ kann das Pressharz ein stromaufwärtiges Ende und ein stromabwärtiges Ende haben, wovon beide eine Stromlinienform haben oder eine verjüngte Form, um den Widerstand der Ansaugluftströmung zu verringern.
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Der Feuchtigkeitssensor 12 weist eine Mehrzahl von Feuchtigkeitsanschlüssen 18 auf. Jeder der Feuchtigkeitsanschlüsse 18 hat einen Abschnitt innerhalb des Pressharzes 17. Jeder der Feuchtigkeitsanschlüsse 18 ist elektrisch mit dem Schaltungssubstrat 15 verbunden und ist eine gestreckte Metallplatte, welche durch ein Pressen einer Metallfolie, welche eine Leitfähigkeit hat, gebildet wird.
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Die Feuchtigkeitsanschlüsse 18 und das Schaltungssubstrat 15 sind voneinander entlang der x1-Richtung beabstandet. In anderen Worten gesagt existiert ein physikalischer Raum zwischen einem Ende jedes der Feuchtigkeitsanschlüsse 18 am nähesten zu dem Schaltungssubstrat 15 und einem Ende der Wärmeabstrahlplatte 16 am nähesten zu dem Feuchtigkeitsanschluss 18.
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Elektrische Verbinder 19 sind zwischen den Feuchtigkeitsanschlüssen 18 und dem Schaltungssubstrat 15 angeordnet. Die elektrischen Verbinder 19 verbinden die Feuchtigkeitsanschlüsse 18 mit dem Schaltungssubstrat 15 elektrisch. In der ersten Ausführungsform ist der elektrische Verbinder 19 eine leitfähige Verdrahtung wie beispielsweise ein Drahtanschluss bzw. Drahtbonding (wire bonding). Es sollte angemerkt werden, dass das Drahtbonding eine Technologie zum elektrischen Verbinden einer Metallverdrahtung wie beispielsweise Gold, Kupfer oder Aluminium durch ein Thermo-Komprimier-Bonden oder Ultraschall-Thermo-Komprimier-Bonden ist.
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Es ist weniger wahrscheinlich, dass sich Wärme durch jeden der elektrischen Verbinder 19 überträgt, verglichen mit den Feuchtigkeitsanschlüssen 18 und dem Schaltungssubstrat 15. Genauer ist der elektrische Verbinder 19 eine Verdrahtung für das Drahtbonding und demnach hat der elektrische Verbinder 19 einen im Wesentlichen kleinen Querschnitt. Demnach ist die thermische Leitfähigkeit der elektrischen Verbinder 19 geringer als diejenige der Feuchtigkeitsanschlüsse 18 und des Schaltungssubstrats 15.
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Wie in den 3A und 3B gezeigt ist, ist ein Abschnitt jedes der Feuchtigkeitsanschlüsse 18 einer Außenseite des Pressharzes 17 in einem Zustand ausgesetzt, in dem der Feuchtigkeitssensor 12 nicht innerhalb der Basis 1 und dem Flansch 3a angeordnet ist.
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Die Abschnitte der Feuchtigkeitsanschlüsse 18 außerhalb des Pressharzes 17 sind innerhalb der Basis 1 und dem Flansch 3a durch Umspritzen angeordnet. In der ersten Ausführungsform ist ein Ende jedes der Feuchtigkeitsanschlüsse 18 mit der Mitte des Strömungsratenanschlusses 10 wie in 5 gezeigt elektrisch verbunden. Alternativ kann das Ende jedes der Feuchtigkeitsanschlüsse 18 innerhalb des Verbinders 7 durch ein Einstellen der Feuchtigkeitsanschlüsse 18 unabhängig angeordnet sein.
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Ein Abschnitt des Gehäuses 3 zwischen dem Schaltungssubstrat 15 und den Feuchtigkeitsanschlüssen 18 ist als ein Unterdrückungsabschnitt α definiert. Das heißt, dass ein Abschnitt des Pressharzes der Unterdrückungsabschnitt α inmitten des Gehäuses 3 ist.
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Der Querschnitt des Unterdrückungsabschnitts α ist als ein Unterdrückungsabschnitts-Querschnitt α1 definiert. In anderen Worten gesagt ist der Querschnitt des Pressharzes 17 inmitten des Unterdrückungsabschnitts α der Unterdrückungsabschnitts-Querschnitt α1. Der Unterdrückungsabschnitts-Querschnitt α1 ist ein Querschnitt, welcher durch ein Schneiden des Unterdrückungsabschnitts α entlang einer Richtung rechtwinklig zu der z1-Richtung gebildet wird. Der Abschnitt des verengten Querschnitts α1 ist durch die gebrochene Linie in 1 angezeigt. Ferner zeigt 6B die Querschnitte des Hauptkörpers 2 und des Feuchtigkeitssensors 12, welche durch ein Schneiden des Unterdrückungsabschnitts α in einer Richtung rechtwinklig zu der x1-Richtung gebildet werden.
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Das Ende des Gehäuses 3 nahe zu dem Flansch 3a ist als ein Basisabschnitt β definiert. Der Basisabschnitt β ist das Ende der Basis 1 nahe zu dem Flansch 3a.
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Der Querschnitt des Basisabschnittes β ist als ein Basisabschnitts-Querschnitt β1 definiert. Das heißt, dass der Querschnitt der Basis 1, welcher aus einem Harz gebildet ist, als der Basisabschnitts-Querschnitt β1 definiert ist. Der Basisabschnitts-Querschnitt β1 ist ein Querschnitt welcher die Basis β in einer Richtung rechtwinklig zu der x-Achsenrichtung schneidet, und der Abschnitt des Basisabschnitts-Querschnitts β1 ist durch die gebrochene Linie in 1 angezeigt. Ferner zeigt 6A einen Querschnitt, welcher durch ein Schneiden der Basis β in einer Richtung rechtwinklig zu der x-Achsenrichtung gebildet wird.
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Für einen Vergleichszweck zeigt 20 ein Vergleichsbeispiel einer Ansaugluft-Strömungsraten-Messvorrichtung 100, in welcher die entsprechenden Positionen des Unterdrückungsabschnitts-Querschnitts α1 und des Basisabschnitts-Querschnitts β1 angezeigt sind. Wie in 20 gezeigt ist, sind der Unterdrückungsabschnitts-Querschnitt α1 und der Basisabschnitts-Querschnitt β1 dieselben.
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In der Ansaugluft-Strömungsraten-Vorrichtung 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist der Unterdrückungsabschnitts-Querschnitt α1 gebildet, um kleiner zu sein als der Basisabschnitts-Querschnitt β1.
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Durch ein Herstellen des Unterdrückungsabschnitts-Querschnitts α1 kleiner als den Basisabschnitts-Querschnitt β1 kann der thermische Widerstand des Unterdrückungsabschnitts α erhöht werden. Als ein Ergebnis wird, auch wenn Wärme außerhalb des Ansaugluftkanals D zu dem Feuchtigkeitssensor 12 durch den Flansch 3a übertragen wird, eine Übertragung der Wärme zu dem Feuchtigkeitsabtastelement 13 durch den Unterdrückungsabschnitt α beschränkt. Hierin nachstehend wird auf diesen Effekt durch den Unterdrückungsabschnitt α Bezug genommen als ein ”erster Effekt”.
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Ferner kann durch ein Herstellen des Unterdrückungsabschnitts-Querschnitt α1 kleiner als der Basisabschnitts-Querschnitt β1 eine Wärmekapazität des Unterdrückungsabschnitts α verringert werden. Demnach kann der Unterdrückungsabschnitt α leicht gekühlt werden. Als ein Ergebnis kann die Temperatur des Unterdrückungsabschnitts α leicht durch die Ansaugluft, welche durch den Ansaugluftkanal D strömt, verringert werden. Hierin nachstehend wird auf diesen Effekt des Unterdrückungsabschnitts α Bezug genommen als ein ”zweiter Effekt”.
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Gemäß dem ersten und zweiten Effekt kann ein Wärmeübertrag durch den Unterdrückungsabschnitt α unterdrückt werden. Demnach kann, auch wenn Wärme außerhalb des Ansaugluftkanals D zu dem Feuchtigkeitssensor 12 durch den Flansch 3a übertragen wird, ein Wärmeübertrag zu dem Feuchtigkeitsabtastelement 13 durch den Unterdrückungsabschnitt α beschränkt werden.
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Demzufolge kann eine Zunahme in der Temperatur des Feuchtigkeitsabtastelements 13 aufgrund beispielsweise Wärme in dem Maschinenraum vermieden werden. Demnach kann die Temperatur des Feuchtigkeitsabtastelements 13 im Wesentlichen dieselbe sein wie die Temperatur der Ansaugluft, welche durch den Ansaugluftkanal D strömt. Als ein Ergebnis kann ein Fehler der Feuchtigkeit aufgrund der Wärme in dem Maschinenraum unterdrückt werden. In anderen Worten gesagt kann die Feuchtigkeit (genauer das Feuchtigkeitsverhältnis) der Ansaugluft, welche in die Maschine strömt, genau durch den Feuchtigkeitssensor 12, welcher in der Ansaugluft-Strömungsraten-Messvorrichtung 100 angeordnet ist, erfasst werden.
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In der ersten Ausführungsform sind der Hauptkörper 2 und der Feuchtigkeitssensor 12 getrennt (unabhängig) durch den Flansch 3a und die Basis 1 abgestützt. Ein Wärmeübertrag von einer Außenseite des Ansaugluftkanals D ist in den Hauptkörper 2 und den Feuchtigkeitssensor 12 unterteilt. Demnach kann eine Wärmemenge, welche zu dem Feuchtigkeitssensor 12 übertragen wird, verringert werden. Die Wärme, welche zu dem Feuchtigkeitssensor 12 übertragen wird, wird ferner durch die Ansaugluft, welche durch den Ansaugluftkanal D strömt, abgebaut.
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Auf diesem Wege hat die erste Ausführungsform eine Struktur, welche unterdrückt, dass Wärme außerhalb des Ansaugluftkanals D zu dem Feuchtigkeitssensor 12 übertragen wird. Zusätzlich ist der Unterdrückungsabschnitts-Querschnitt α1 kleiner als der Basisabschnitts-Querschnitt β1. Demnach kann der Wärmeübertrag zu dem Feuchtigkeitssensor 13 über den Unterdrückungsabschnitts-Querschnitt α1 und die elektrischen Verbinder 19 weiter verringert werden.
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Der thermische Widerstand der elektrischen Verbinder 19 ist größer als derjenige der Feuchtigkeitsanschlüsse 18.
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Demnach kann der Wärmeübertragungs-Unterdrückungseffekt durch die elektrischen Verbinder 19 verbessert werden, und demnach kann ein Wärmeübertrag zu dem Feuchtigkeitssensor 13 durch die elektrischen Verbinder 19 unterdrückt werden. Als ein Ergebnis ist es möglich, eine Situation zu vermeiden, in der der Feuchtigkeitssensor 13 durch Wärme, welche von außerhalb durch die Feuchtigkeitsanschlüsse 18 übertragen wird, erwärmt wird.
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Jeder der elektrischen Verbinder 19 gemäß der ersten Ausführungsform ist eine Metallverdrahtung wie beispielsweise Gold, Kupfer oder Aluminium, welches Drahtbonden unterworfen ist.
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Durch ein Verwenden solch eines elektrischen Verbinders kann der Querschnitt davon für eine elektrische Verbindung gering sein. Demnach kann der thermische Widerstand der elektrischen Verbinder 19 erhöht werden, und demnach kann der Wärmeübertrag-Unterdrückungseffekt durch die elektrischen Verbinder 19 erhöht werden. Ferner kann durch ein Verwenden der Drahtbonding-Technologie die Produktivität während der elektrischen Verbindung zwischen den Feuchtigkeitsanschlüssen 18 und dem Schaltungssubstrat 15 erhöht werden.
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Das heißt, dass durch ein Verwenden der Verdrahtungen, welche dem Drahtbonding unterworfen sind, als die elektrischen Verbinder 19 der Wärmeübertrag-Unterdrückungseffekt durch die elektrischen Verbinder 19 und die Produktivität des elektrischen Verbindungsprozesses zu derselben Zeit verbessert werden können.
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Die thermische Leitfähigkeit jedes der Feuchtigkeitsanschlüsse 18 ist geringer als der Strömungsratenanschluss 10. Beispielsweise sind die Strömungsratenanschlüsse 10 aus Kupfer gebildet. Im Gegensatz dazu sind die Feuchtigkeitsanschlüsse 18 aus Phosphorbronze gebildet, welche eine thermische Leitfähigkeit geringer als das Kupfer hat.
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Auf diesem Wege kann durch ein Bilden der Feuchtigkeitsanschlüsse 18 mit metallischem Material, welches eine niedrige thermische Leitfähigkeit hat, eine Wärmemenge, welche zu den elektrischen Verbindern 19 durch die Feuchtigkeitsanschlüsse 18 übertragen wird, verringert werden, und als ein Ergebnis kann Wärme, welche das Feuchtigkeitsabtastelement 13 erreicht, verringert werden.
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Jeder der Feuchtigkeitsanschlüsse 18 hat eine Form, welche in Richtung des Schaltungssubstrats 15 verjüngt ist, wie in 7 gezeigt ist.
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In 7 wird die Breite des am weitesten entfernten Abschnitts jeder der Feuchtigkeitsanschlüsse 18 weg von dem Schaltungssubstrat 15 als d1 repräsentiert, wohingegen die Breite des nähesten Abschnitts jedes der Feuchtigkeitsanschlüsse 18 zu dem Schaltungssubstrat 15 als d2 repräsentiert ist. Dann können die Breite d1 und die Breite d2 als d1 > d2 repräsentiert werden.
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Die Dicke des am weitesten entfernten Abschnitts und die Dicke des nähesten Abschnitts sind dieselbe. Demnach ist der Querschnitt jedes der Feuchtigkeitsanschlüsse 18 an einer Position nahe zu dem Schaltungssubstrat 15 kleiner als der Querschnitt jedes der Feuchtigkeitsanschlüsse 18 an einer Position weg von dem Schaltungssubstrat 15. Als ein Ergebnis ist der thermische Widerstand jedes der Feuchtigkeitsanschlüsse 18 an einer Position nahe zu dem Schaltungssubstrat 15 größer als der thermische Widerstand jedes der Feuchtigkeitsanschlüsse an einer Position weg von dem Schaltungssubstrat 15.
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Auf diesem Wege nimmt, da jeder der Feuchtigkeitsanschlüsse 18 eine Form hat, welche in Richtung des Schaltungssubstrats 15 verjüngt ist, die thermische Leitfähigkeit der Feuchtigkeitsanschlüsse 18 schrittweise gemäß den Positionen der Feuchtigkeitsanschlüsse 18 in Richtung der elektrischen Verbinder 19 zu. Demnach kann ein Wärmeübertrag in Richtung der elektrischen Verbinder 19 durch die Feuchtigkeitsanschlüsse 18 verringert werden und als ein Ergebnis kann eine Wärmemenge, welche das Feuchtigkeitsabtastelement 13 erreicht, verringert werden.
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In der ersten Ausführungsform ist der Unterdrückungsabschnitt α in einem Zustand positioniert, in dem die Ansaugluft-Strömungsraten-Messvorrichtung 100 an dem Ansaugluftkanal D angebracht ist derart, dass der Unterdrückungsabschnitt α der Ansaugluft, welche durch den Ansaugluftkanal D strömt, ausgesetzt ist. Insbesondere ist, wenn von einer stromaufwärtigen Seite des Ansaugluftkanals D betrachtet, der Unterdrückungsabschnitt α innerhalb des Ansaugluftkanals D positioniert.
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Demnach kann der Unterdrückungsabschnitt α zwangsweise durch die Ansaugluft, welche durch den Ansaugluftkanal D strömt, gekühlt werden. Demnach kann unterdrückt werden, dass Wärme von der Außenseite des Ansaugluftkanals D sich zu dem Feuchtigkeitsabtastelement 13 durch den Unterdrückungsabschnitt α überträgt.
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(Modifikation für die erste Ausführungsform)
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In der oben beschriebenen Ausführungsform ist, um den Ansaugluftwiderstand zu verringern, der Feuchtigkeitssensor 12 derart angeordnet, dass die gestreckte Oberfläche des Feuchtigkeitssensors 12 entlang der z1-Richtung parallel mit der Strömungsrichtung der Ansaugluft ist. Alternativ kann die gestreckte Oberfläche des Feuchtigkeitssensors 12 entlang der z1-Richtung mit der Strömungsrichtung der Ansaugluft abgewinkelt sein. Demzufolge kann der Unterdrückungsabschnitt α aktiver die Ansaugluft aufnehmen und demnach kann der Effekt des Kühlen des Unterdrückungsabschnitts α erhöht werden.
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Als eine andere Ausführungsform kann eine Mehrzahl von ausgesparten Abschnitten auf einer Oberfläche des Unterdrückungsabschnitts α gebildet sein, um eine Wärmeaustauscheffizienz zwischen dem Unterdrückungsabschnitt α und der Ansaugluft zu erhöhen. Demzufolge können Kühleffekte auf dem Unterdrückungsabschnitt α erhöht werden, und als ein Ergebnis kann der Wärmeübertrags-Unterdrückungseffekt durch den Unterdrückungsabschnitt α verbessert werden.
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(Zweite Ausführungsform)
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Als Nächstes wird die zweite Ausführungsform unter Bezugnahme auf 8 beschrieben werden.
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In der zweiten Ausführungsform ist ein ausgesparter Abschnitt γ in dem Pressharz 17 gebildet, um den Unterdrückungsabschnitts-Querschnitt α1 weiter zu verringern.
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Der ausgesparte Abschnitt γ macht die Dicke des Unterdrückungsabschnitt α entlang der y1-Richtung dünner als die Dicke von anderen Abschnitten des Pressharzes 17 entlang der y1-Richtung, wie in 8 gezeigt ist.
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Demzufolge kann der Unterdrückungsabschnitts-Querschnitt α1 viel kleiner gemacht werden, und demnach kann der thermische Widerstand des Unterdrückungsabschnitts α weiter erhöht werden. Ferner ist es möglich, die Wärmekapazität des Unterdrückungsabschnitts α weiter zu verringern, und demnach kann der Unterdrückungsabschnitt α leicht gekühlt werden. Als ein Ergebnis kann der Wärmeübertrags-Unterdrückungseffekt durch den Unterdrückungsabschnitt α verbessert werden.
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(Dritte Ausführungsform)
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Als Nächstes wird die dritte Ausführungsform unter Bezugnahme auf 9 beschrieben werden.
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In der dritten Ausführungsform sind zwei ausgesparte Abschnitte γ in dem Pressharz 17 gebildet, um den Unterdrückungsabschnitts-Querschnitt α1 weiter zu verringern als in der zweiten Ausführungsform.
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Die zwei ausgesparten Abschnitte γ machen die Dicke des Unterdrückungsabschnitts α entlang der z1-Richtung dünner als die Dicke anderer Abschnitte des Pressharzes 17 entlang der z1-Richtung, wie in 9 gezeigt ist.
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Demzufolge können dieselben Vorteile wie in der zweiten Ausführungsform erlangt werden.
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(Vierte Ausführungsform)
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Als Nächstes wird die vierte Ausführungsform unter Bezugnahme auf 10 beschrieben werden.
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In der vierte Ausführungsform wird ein Keramiksubstrat als der elektrische Verbinder 19 verwendet. Das Keramiksubstrat wird durch ein Drucken einer leitfähigen metallischen Struktur auf einer Oberfläche einer Keramik gefertigt, welche eine thermische Leitfähigkeit niedriger als das Pressharz 17 hat. Die metallische Struktur kann aus Kupfer oder Silber gebildet werden.
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Durch ein Verwenden des Keramiksubstrats als den elektrischen Verbinder 19 kann der thermische Widerstand des elektrischen Verbinders 19 erhöht werden. Demnach kann der Wärmeübertrags-Unterdrückungseffekt durch den Unterdrückungsabschnitt α verbessert werden. Ferner kann durch ein Verwenden des Keramiksubstrats die Produktivität während der elektrischen Verbindung zwischen den Feuchtigkeitsanschlüssen 18 und dem Schaltungssubstrat 15 erhöht werden. Ferner kann die Festigkeit des Unterdrückungsabschnitts α durch ein Verwenden des Keramiksubstrats verbessert werden.
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Das heißt, dass der Wärmeübertrags-Unterdrückungseffekt durch den elektrischen Verbinder 19, die Produktivität für den elektrischen Verbindungsprozess und die Festigkeit des Unterdrückungsabschnitts α zu derselben Zeit durch ein Verwenden des Keramiksubstrats als den elektrischen Verbinder 19 verbessert werden können.
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(Fünfte Ausführungsform)
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Als Nächstes wird die fünfte Ausführungsform unter Bezugnahme auf 11 beschrieben werden.
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In der fünften Ausführungsform wird ein flexibles Substrat als der elektrische Verbinder 19 verwendet. Das flexible Substrat wird durch ein Drucken einer leitfähigen metallischen Struktur auf einer Oberfläche eines isolierenden Harzfilms beziehungsweise einer isolierenden Harzschicht gefertigt. Die metallische Struktur kann aus Kupfer oder Silber gebildet werden.
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Durch ein Verwenden des flexiblen Substrats als den elektrischen Verbinder 19 kann der thermische Widerstand des elektrischen Verbinders 19 erhöht werden. Demnach kann der Wärmeübertrags-Unterdrückungseffekt durch den elektrischen Verbinder 19 verbessert werden. Ferner kann durch ein Verwenden des flexiblen Substrats die Produktivität während der elektrischen Verbindung zwischen den Feuchtigkeitsanschlüssen 18 und dem Schaltungssubstrat 15 verbessert werden.
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Das heißt, dass der Wärmeübertrags-Unterdrückungseffekt durch den elektrischen Verbinder 19 und die Produktivität für den elektrischen Verbindungsprozess zu derselben Zeit durch ein Verwenden des flexiblen Substrats als dem elektrischen Verbinder 19 verbessert werden können.
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(Sechste Ausführungsform)
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Als Nächstes wird die sechste Ausführungsform unter Bezugnahme auf 12 beschrieben werden.
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In der sechsten Ausführungsform ist eine Öffnung 6 in dem Pressharz 17 gebildet derart, dass die elektrischen Verbinder 19 direkt der Ansaugluft, welche durch den Ansaugluftkanal D strömt, ausgesetzt sind.
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12 zeigt die Öffnung 6, welche durch das Pressharz 17 in der Dickenrichtung davon hindurchtritt. Alternativ kann die Öffnung 6 von dem Pressharz 17 ausgespart sein derart, dass die elektrischen Verbinder 19 direkt der Ansaugluft ausgesetzt sind.
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Durch ein Vorsehen der Öffnung 6 können die elektrischen Verbinder 19 direkt durch die Ansaugluft gekühlt werden. Demnach kann der Wärmeübertrags-Unterdrückungseffekt durch die elektrischen Verbinder 19 verbessert werden.
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Es sollte angemerkt werden, dass die Öffnung 6 auf die siebte Ausführungsform wie untenstehend beschrieben angewandt werden kann.
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(Siebte Ausführungsform)
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Als Nächstes wird die siebte Ausführungsform unter Bezugnahme auf 13 beschrieben werden.
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In der siebten Ausführungsform (und der achten Ausführungsform, welche später beschrieben wird), sind das Feuchtigkeitsabtastelement 13 und der Unterdrückungsabschnitt α in dem Hauptkörper 2 angeordnet.
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Das Gehäuse 3 weist den Hauptkörper 2 auf, welcher sowohl den Strömungsratensensor 8 als auch das Feuchtigkeitsabtastelement 13 hat. Dann dient ein Abschnitt des Hauptkörpers 2 in dem Gehäuse 3 als der Unterdrückungsabschnitt α.
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Genauer ist in der siebten Ausführungsform das Schaltungssubstrat 15 innerhalb des Hauptkörpers 2 angeordnet. Das Feuchtigkeitsabtastelement 13 ist positioniert, um der Ansaugluft innerhalb der Bypass-Passage 5 oder der Unter-Bypass-Passage 6 ausgesetzt zu sein, um eine Feuchtigkeit der Ansaugluft zu erfassen. Es sollte angemerkt werden, dass der Ort des Feuchtigkeitsabtastelements 13 nicht notwendigerweise auf das Obige beschränkt ist. Beispielsweise kann das Feuchtigkeitsabtastelement 13 außerhalb des Hauptkörpers 2 positioniert sein, um eine Feuchtigkeit der Ansaugluft, welche durch ein Außenseitengebiet des Hauptkörpers 2 strömt, zu erfassen.
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Wie mit der ersten Ausführungsform sind die Feuchtigkeitsanschlüsse 18 und das Schaltungssubstrat 15 entlang der x-Achsenrichtung voneinander beabstandet. Die Feuchtigkeitsanschlüsse 18 und das Schaltungssubstrat 15 sind elektrisch miteinander durch die elektrischen Verbinder 19 verbunden.
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Obwohl das Schaltungssubstrat 15 innerhalb des Hauptkörpers 2 angeordnet ist, sind die Feuchtigkeitsanschlüsse 18 und das Schaltungssubstrat 15 voneinander beabstandet, wie obenstehend beschrieben ist. Dann dient der Abschnitt des Hauptkörpers, in dem die Feuchtigkeitsanschlüsse 18 und das Schaltungssubstrat 15 voneinander beabstandet sind, als der Unterdrückungsabschnitt α.
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In der siebten Ausführungsform ist der Unterdrückungsabschnitt α in dem Hauptkörper 2 gebildet, der Basisabschnitt β ist in der Basis 1 gebildet. Der Hauptkörper 2 hat einen Querschnitt kleiner als die Basis 1. Demnach kann der Unterdrückungsabschnitts-Querschnitt α1 kleiner sein als der Basisabschnitts-Querschnitt β1.
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Auch wenn das Feuchtigkeitsabtastelement 13 in dem Hauptkörper 2 wie obenstehend beschrieben angeordnet ist, kann ein Wärmeübertrag von einer Außenseite des Ansaugluftkanals D zu dem Feuchtigkeitsabtastelement 13 durch den Unterdrückungsabschnitts-Querschnitt α1 unterdrückt werden, welcher kleiner ist als der Basisabschnitts-Querschnitt β1.
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Ferner ist in der siebten Ausführungsform der ausgesparte Abschnitt γ an dem Unterdrückungsabschnitt α gebildet, um den Unterdrückungsabschnitts-Querschnitt α1 weiter zu verengen. Demzufolge kann der thermische Widerstand des Unterdrückungsabschnitts α erhöht werden, wodurch unterdrückt wird, dass Wärme von einer Außenseite des Ansaugluftkanals D sich auf das Feuchtigkeitsabtastelement 13 überträgt. Anstelle des ausgesparten Abschnitts γ kann der Unterdrückungsabschnitts-Querschnitt α1 durch ein Bilden eines Raums innerhalb des Unterdrückungsabschnitts α verengt werden (siehe den Gehäuseraum 40 in der achten Ausführungsform, welche später beschrieben wird).
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Zusätzlich zu den oben beschriebenen Strukturen kann ein Messraum (siehe den Feuchtigkeitsabtastraum 21b in der achten Ausführungsform, welche später beschrieben wird), durch welchen die Ansaugluft strömt, in dem Mittelbereich des Ansaugluftkanals D gebildet werden. Das Feuchtigkeitsabtastelement 13 kann innerhalb des Messraums angeordnet sein. Gemäß dieser Anordnung ist das Feuchtigkeitsabtastelement 13 von der Wand des Ansaugluftkanals D so weit wie möglich beabstandet und wird durch den Hauptkörper 2 umgeben. Demnach ist es möglich, zu verhindern, dass Strahlungswärme, welche von der Wand des Ansaugluftkanals D als ferne Infrarotstrahlung freigesetzt wird, das Feuchtigkeitsabtastelement 13 erreicht.
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Als ein Ergebnis kann ein Wärmeübertrag von der Außenseite durch den Unterdrückungsabschnitt α unterdrückt werden, und demnach kann eine Zunahme der Temperatur des Feuchtigkeitsabtastelements 13 unterdrückt werden. Ferner kann die Strahlungswärme von der Wand durch das Element, welches das Feuchtigkeitsabtastelement 13 umgibt, blockiert werden, wodurch eine Zunahme in der Temperatur des Feuchtigkeitsabtastelements 13 unterdrückt wird.
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(Achte Ausführungsform)
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Als Nächstes wird die achte Ausführungsform unter Bezugnahme auf die 14 bis 17 beschrieben werden.
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Der Strömungsratensensor 4 ist als ein Sensormodul gebildet, welches integral den Strömungsratendetektor 8a und das Feuchtigkeitsabtastelement 13 hat. Das heißt, dass das Gehäuse 3 den Hauptkörper 2 aufweist, welcher integral den Strömungsratensensor 8 und das Feuchtigkeitsabtastelement 13 hat, wie in der siebten Ausführungsform. Dann dient ein Abschnitt des Hauptkörpers 2 in dem Gehäuse 3 als der Unterdrückungsabschnitt α.
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Eine Mehrzahl der Sensoranschlüsse 20 sind in dem Strömungsratensensor 4 angeordnet, um ein Signal zu/von der Strömungsratensensorschaltung 9 auszugeben/zuzuführen. Die Sensoranschlüsse 20 sind elektrisch mit den Strömungsratenanschlüssen 20 und den Feuchtigkeitsanschlüssen 18 durch die elektrischen Verbinder 19 verbunden.
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Die Sensoranschlüsse 20, welche elektrisch mit dem Feuchtigkeitsabtastelement 13 verbunden sind, entsprechen den Elementanschlüssen.
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Der Strömungsratendetektor 8a und das Feuchtigkeitsabtastelement 13 sind elektrisch mit der Strömungsratensensorschaltung 9 durch eine Verdrahtung (nicht gezeigt) wie beispielsweise eine Metallverdrahtung verbunden. Die Strömungsratensensorschaltung 9 ist zwischen dem Strömungsratendetektor 8a und dem Feuchtigkeitsabtastelement 13 angeordnet. Es sollte angemerkt werden, dass die Positionen des Feuchtigkeitsabtastelements 13 und der Strömungsratensensorschaltung 9 umgekehrt sein können, sodass die Strömungsratensensorschaltung 9 zwischen den Sensoranschlüssen 20 und dem Feuchtigkeitsabtastelement 13 positioniert ist.
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Der Strömungsratendetektor 8a misst eine Strömungsrate der Ansaugluft durch einen Wärmeübertrag von der Ansaugluft, welche durch die Unter-Bypass-Passage 6 strömt. Genauer weist der Strömungsratendetektor 8a als ein Temperaturabtastelement eine Membran auf einem flachen Substrat auf, welches aus einem thermisch hochleitfähigen Material wie beispielsweise einem Silizium oder einer Keramik gefertigt ist. Ein Heizelement zum Erwärmen der Ansaugluft ist in der Membran angeordnet und ein thermosensitiver Widerstand zum Erfassen einer Temperatur der Ansaugluft, welche durch das Wärmeelement erwärmt ist, ist ebenso in der Membran angeordnet. Die Strömungsratensensorschaltung 9 steuert das Heizelement durch ein Anlegen eines elektrischen Stroms an das Heizelement und misst dann eine Strömungsrate der Ansaugluft basierend auf einer Wärmemenge der Ansaugluft, welche durch das Heizelement erwärmt wird. Das heißt, dass die Strömungsratensensorschaltung 9 ein Signal verarbeitet, welches von dem Strömungsratendetektor basierend auf der Wärmemenge ausgegeben wird.
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Das Feuchtigkeitsabtastelement 13 hat eine ähnliche Struktur zu der ersten Ausführungsform. Das heißt, dass das Feuchtigkeitsabtastelement 13 eine Vorrichtung ist, welche eine Kapazitätsänderung nutzt.
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Die Strömungsratensensorschaltung 9 ist elektrisch mit dem Sensoranschluss 20 verbunden. Die Strömungsratensensorschaltung 9 gibt die Strömungsrate an eine externe Komponente außerhalb der Ansaugluft-Strömungsraten-Vorrichtung 100 durch den Sensoranschluss 20 aus.
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Der Strömungsratendetektor 8a, das Feuchtigkeitsabtastelement 13 und die Strömungsratensensorschaltung 9 sind integral innerhalb eines Polymerharzes wie beispielsweise einem wärmehärtbaren beziehungsweise duroplastischen Harz angeordnet, um den Strömungsratensensor 4 zu bilden.
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Bezug nehmend auf 16 wird der Hauptkörper 2 der achten Ausführungsform untenstehend beschrieben werden. Der Hauptkörper 2 weist ein Gehäuse 30a auf, welches den Strömungsratensensor 4 einhaust. Der Hauptkörper 2 weist eine rechte Abdeckung 30b auf, welche an der rechten Oberfläche des Hauptkörpers 2 angebracht ist, und eine linke Abdeckung 30c, welche an der linken Oberfläche des Hauptkörpers 2 angebracht ist.
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In der achten Ausführungsform ist der Strömungsratensensor 4 innerhalb des Hauptkörpers 2 durch ein Anbringen der rechten Abdeckung 30b und der linken Abdeckung 30c an den beiden Seitenoberflächen des Gehäuses 30a fixiert.
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Eine Feuchtigkeitsmesspassage 21 ist in dem Hauptkörper 2 zusätzlich zu der Unter-Bypass-Passage 6 definiert. Ein zweiter Ansauglufteinlass 21a, um die Ansaugluft anzusaugen, ist in der Feuchtigkeitsmesspassage 21 an einer stromaufwärtigen Seite des Gehäuses 30a gebildet. Der zweite Ansauglufteinlass 21a ist in Fluidkommunikation mit einem Feuchtigkeitsabtastraum 21a, welcher in dem Gehäuse 30a gebildet ist. Ein Abschnitt des Gehäuses 30a verbleibt an einer Position stromabwärts des Feuchtigkeitsabtastraums 21b. Das Feuchtigkeitsabtastelement 13 existiert in dem Feuchtigkeitsabtastraum 21b. Ein zweiter Unter-Auslass 21c in Fluidkommunikation mit dem Feuchtigkeitsabtastraum 21b ist an der rechten Abdeckung 30b offen, wie in 15 gezeigt ist.
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Demzufolge wird ein Teil der Ansaugluft, welche durch den Ansaugluftkanal D strömt, durch den zweiten Ansauglufteinlass 21a aufgenommen. Dann strömt der Teil der Ansaugluft durch den Feuchtigkeitsabtastraum 21b und kehrt in den Ansaugluftkanal D durch den zweiten Unter-Auslass 21c zurück. Das Feuchtigkeitsabtastelement 13 erfasst eine Feuchtigkeit der Ansaugluft, welche durch den Feuchtigkeitsabtastraum 21b strömt.
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In der Bypass-Passage 5 ist der Ansauglufteinlass 5a in einer vorderen Oberfläche des Gehäuses 30a, welches der stromaufwärtigen Seite des Ansaugluftkanals D zugewandt ist, gebildet, und der Ansaugluftauslass 5b ist in einer hinteren Oberfläche des Gehäuses 30a gebildet, welche der stromabwärtigen Seite des Ansaugluftkanals D zugewandt ist. Ein Teil der Ansaugluft, welcher durch den Ansauglufteinlass 5a aufgenommen wird, kehrt in den Ansaugluftkanal D durch den Ansaugluftauslass 5b zurück und der verbleibende Teil strömt in die Unter-Bypass-Passage 6. Die Ansaugluft in der Unter-Bypass-Passage 6 tritt durch den Strömungsratendetektor 8a in der Unter-Bypass-Passage 6 und kehrt dann in den Ansaugluftkanal D durch die Unter-Auslässe 6b zurück, welche in der rechten Abdeckung 30b und der linken Abdeckung 30c gebildet sind.
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Der Feuchtigkeitsabtastraum 21b ist durch ein Aussparen des Gehäuses 30a gebildet. Die Feuchtigkeitsmesspassage 21 ist durch ein Bedecken der Seitenoberfläche des Gehäuses 30a mit der rechten Abdeckung 30b und der linken Abdeckung 30c definiert beziehungsweise begrenzt.
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Wie in 14 gezeigt ist, ist der zweite Ansauglufteinlass 21a auf der vorderen Oberfläche des Gehäuses 30a gebildet.
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In der achten Ausführungsform ist der zweite Unter-Auslass 21c in der rechten Abdeckung 30b gebildet, wie in 15 gezeigt ist.
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Die Strömungsratensensorschaltung 9 ist eine integrierte Large-Scale-Schaltung (d. h. LSI). Solch eine LSI hat ihre Integration in den vergangenen Jahren erhöht. Die Strömungsratensensorschaltung 9 ist ebenso elektrisch mit mehreren Detektoren (wie beispielsweise dem Strömungsratendetektor 8a und dem Feuchtigkeitsabtastelement 13) verbunden. Demnach erzeugt die Strömungsratensensorschaltung 9 leicht Wärme. Da der Strömungsratendetektor 8a durch Wärme von anderen als der Ansaugluft (beispielsweise der Strömungsratensensorschaltung 9) beeinflusst wird, würde die Genauigkeit des Messens der Strömungsrate aufgrund der Wärme anders als der Ansaugluft verschlechtert werden.
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Dann wird in der achten Ausführungsform die Strömungsratensensorschaltung 9 indirekt gekühlt durch ein Erlauben, dass ein Teil der Ansaugluft durch den Feuchtigkeitsabtastraum 21 strömt. Das heißt, dass es weniger wahrscheinlich ist, dass Wärme der Strömungsratensensorschaltung 9 den Strömungsratendetektor 8a beeinflusst.
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Wie obenstehend beschrieben ist, sind die Sensoranschlüsse 20 mit den Feuchtigkeitsanschlüssen 18 und den Strömungsratenanschlüssen 10 über die elektrischen Verbinder 19 verbunden. Jeder der Sensoranschlüsse 20 steht von einer Endoberfläche des Strömungsratensensors 4 entgegengesetzt zu der Seite hervor, in welcher der Strömungsratendetektor 8a angeordnet ist. Die Feuchtigkeitsanschlüsse 18 und die Strömungsratenanschlüsse 10 stehen in Richtung des Sensoranschlusses 20 hervor.
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Ein Ende jedes der Sensoranschlüsse 20, ein Ende jedes der Feuchtigkeitsanschlüsse 18, ein Ende jedes der Strömungsratenanschlüsse 10 und der elektrische Verbinder 19 sind innerhalb eines Gehäuseraums 40, welcher in dem Gehäuse 30a begrenzt ist, positioniert.
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Der Gehäuseraum 40 ist ein Raum innerhalb des Hauptkörpers 2 und ist getrennt von der Ansaugluft, welche durch den Ansaugluftkanal D strömt.
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Insbesondere tritt der Gehäuseraum 40 durch das Gehäuse 30a in einer Richtung hindurch, entlang welcher die rechte Abdeckung 30b und die linke Abdeckung 30c angeordnet sind. Der Gehäuseraum 40 ist von einer Außenseite getrennt, wenn die rechte Abdeckung 30b und die linke Abdeckung 30c an dem Gehäuse 30a angebracht sind.
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Wie in der siebten Ausführungsform ist der Unterdrückungsabschnitt α in dem Hauptkörper 2 angeordnet, und der Basisabschnitt β ist in der Basis 1 angeordnet. Der Querschnitt des Hauptkörpers 2 ist kleiner als die Basis 1 und demnach kann der Unterdrückungsabschnitts-Querschnitt α1 kleiner sein als der Basisabschnitts-Querschnitt β1.
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Als ein Ergebnis ist es, auch wenn das Feuchtigkeitsabtastelement 13 in dem Hauptkörper 2 angeordnet ist, weniger wahrscheinlich, dass Wärme von einer Außenseite des Ansaugluftkanals D sich auf das Feuchtigkeitsabtastelement 13 überträgt.
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In der achten Ausführungsform ist der Gehäuseraum 40 in dem Unterdrückungsabschnitt α gebildet, um den Unterdrückungsabschnitts-Querschnitt α1 weiter zu veringern. 18B zeigt einen Querschnitt des Unterdrückungsabschnitts α in dem Hauptkörper 2. Es sollte angemerkt werden, dass der Querschnitt des Basisabschnitts β der Querschnitt der Basis 1 ist, wie in der ersten Ausführungsform (siehe 18A).
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Auf diesem Wege wird der Unterdrückungsabschnitts-Querschnitt α1 weiter kleingemacht durch ein Bilden des Gehäuseraums 40 in dem Unterdrückungsabschnitt α. Als ein Ergebnis kann der thermische Widerstand des Unterdrückungsabschnitts α erhöht werden. Demnach ist es weniger wahrscheinlich, dass sich Wärme von einer Außenseite des Ansaugluftkanals D auf das Feuchtigkeitsabtastelement 13 überträgt.
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In dem Gehäuse 30a sind Trennungen 26 zum Trennen des Strömungsratendetektors 8a von dem Feuchtigkeitsabtastelement 13 vorgesehen. Der Strömungsratensensor 4 ist an dem Gehäuse 30a durch die Trennungen 26 fixiert.
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Abschnitte der Trennungen 26 sind involviert, um die Unter-Bypass-Passage 6, die Feuchtigkeitsmesspassage 21 und den Gehäuseraum 40 zu definieren. Auf diesem Wege sind diese Passagen und der Gehäuseraum 40 durch die Trennungen 26 definiert. Demnach kann die Struktur der Ansaugluft-Strömungsraten-Messvorrichtung 100 einfach sein.
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Die Position des Einlasses zum Aufnehmen der Ansaugluft und die Anzahl von Einlässen sind nicht notwendigerweise auf die Obigen beschränkt, solange die Ansaugluft, welche durch den Ansaugluftkanal D strömt, durch den Einlass aufgenommen werden kann, um in Richtung der Bypass-Passage 5 und der Feuchtigkeitsmesspassage 21 zu strömen. In der achten Ausführungsform sind der Ansauglufteinlass 5a und der zweite Ansauglufteinlass 21a in der vorderen Oberfläche der Ansaugluft-Strömungsraten-Messvorrichtung 100 gebildet, welche der stromaufwärtigen Seite des Ansaugluftkanals D zugewandt ist. Demzufolge kann die Ansaugluft, welche durch den Ansaugluftkanal D strömt, ruhig zu der Bypass-Passage 5 und der Feuchtigkeitsmesspassage 21 geleitet werden.
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In der achten Ausführungsform sind der Gehäuseraum 40 und die Feuchtigkeitsmesspassage 21 zwischen dem Strömungsratendetektor 8a und dem Flansch 3a gebildet. Demnach kann ein Wärmeübertrag von dem Ansaugluftkanal D zu dem Strömungsratendetektor 8a durch das Gehäuse 30a unterdrückt werden.
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Ferner sind die Position und die Anzahl des Auslasses zum Ausstoßen der Ansaugluft in die Feuchtigkeitsmesspassage 21, das heißt der zweite Unter-Auslass 21c der Feuchtigkeitsmesspassage 21 nicht notwendigerweise auf die Obigen beschränkt, solange als ein Teil der Ansaugluft, welche durch den Ansaugluftkanal D strömt, zu der Feuchtigkeitsmesspassage 21 geführt und in den Ansaugluftkanal D wieder zurückgeführt werden kann. In der achten Ausführungsform ist der zweite Ansauglufteinlass 21a stromaufwärts des zweiten Unter-Auslasses 21c positioniert, und demnach ist es möglich, zu unterdrücken, dass die Ansaugluft in der Feuchtigkeitsmesspassage 21 verbleibt.
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In der achten Ausführungsform ist der zweite Unter-Auslass 21c in der rechten Abdeckung 30b gebildet. Demnach kann die Festigkeit des Gehäuses 30 erlangt werden. Ferner ist es nicht weniger wahrscheinlich, dass das Feuchtigkeitsabtastelement 13 durch einen rückwärtigen Strom der Ansaugluft in dem Ansaugluftkanal D beeinflusst wird.
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Es sollte angemerkt werden, dass der zweite Unter-Auslass 21c in der linken Abdeckung 30c gebildet sein kann, oder jede der linken Abdeckung 30c und der rechten Abdeckung 30b den zweiten Unter-Auslass 21c haben kann.
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Wie in den 14 und 15 gezeigt ist, ist die Öffnungsfläche des zweiten Unter-Auslasses 21c kleiner als der zweite Ansauglufteinlass 21a. Alternativ kann die Öffnungsfläche des zweiten Unter-Auslasses 21c größer sein als der zweite Ansauglufteinlass 21a. Ferner kann die Öffnungsfläche des zweiten Unter-Auslasses 21c dieselbe sein wie der zweite Ansauglufteinlass 21a.
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In der achten Ausführungsform ist der Gehäuseraum 40 ein Raum, welcher Luft enthält. Der Gehäuseraum 40 kann jedoch Vakuum sein oder mit einem Füllmaterial wie beispielsweise einem Gel oder Epoxidharz gefüllt sein.
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In der folgenden Beschreibung ist eine Oberfläche jedes der Sensoranschlüsse 20, auf welchen der Sensoranschluss 20 in Kontakt mit dem elektrischen Verbinder 19 ist, als eine Oberfläche A1 definiert, und die andere Oberfläche des Sensoranschlusses 20 entgegengesetzt zu der Oberfläche A1 ist als eine Oberfläche A2 definiert (siehe 16).
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Eine Oberfläche, auf welcher der Strömungsratenanschluss 10 und der Feuchtigkeitsanschluss 18 in Kontakt mit dem elektrischen Verbinder 19 sind, ist als eine Oberfläche B1 definiert, und die andere Oberfläche, entgegengesetzt zur Oberfläche B1, ist als eine Oberfläche B2 definiert.
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Wie in 16 gezeigt ist, weist die rechte Abdeckung 30b einen ersten Vorsprung 30d auf, welcher in Richtung der Oberfläche A2 des Sensoranschlusses 20 hervorsteht. Der erste Vorsprung 30d stützt die Oberfläche A2 des Sensoranschlusses 20 ab.
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Ähnlich weist die rechte Abdeckung 30b einen zweiten Vorsprung 30e auf, welcher in Richtung des Strömungsratenanschlusses 10 und des Feuchtigkeitsanschlusses 18 hervorsteht. Die Oberfläche B2 des Strömungsratenanschlusses 10 und der Feuchtigkeitsanschluss 18 sind durch den zweiten Vorsprung 30e abgestützt.
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Auf diesem Wege kann, aufgrund der Existenz der Vorsprünge zum Abstützen des Anschlusses, ein Drahtbondingvorgang zum Verbinden jedes Anschlusses mit dem elektrischen Verbinder 19 stabil durchgeführt werden. In diesem Fall wird das Drahtbonden in einem Zustand durchgeführt, in dem die rechte Abdeckung 30b an dem Gehäuse 30a befestigt ist, wohingegen die linke Abdeckung 30c nicht mit dem Gehäuse 30a verbunden ist. Alternativ können der erste Vorsprung 30d und der zweite Vorsprung 30e in der linken Abdeckung 30c angeordnet sein, und dann kann das Drahtbonden in einem Zustand durchgeführt werden, in dem die linke Abdeckung 30c an dem Gehäuse 30a befestigt ist, wohingegen die rechte Abdeckung 30b nicht an dem Gehäuse 30a befestigt ist.
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Ein gedrückter Abschnitt 30f, welcher in Richtung des Feuchtigkeitsabtastelements 13 hervorsteht, kann in entweder der rechten Abdeckung 30b oder der linken Abdeckung 30c gebildet werden, um einen Raum der Feuchtigkeitsmesspassage 21 zu verengen.
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Ferner kann der Ansauglufttemperatursensor 11 in dem zweiten Ansauglufteinlass 21a angeordnet sein. Alternativ kann der Ansauglufttemperatursensor 11 zwischen dem zweiten Ansauglufteinlass 21a und dem Ansaugluftkanal D angeordnet sein. Ferner kann der Feuchtigkeitsabtastraum 21b an einer Position stromabwärts des Ansauglufttemperatursensors 11 gebildet sein.
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Die Feuchtigkeitsanschlüsse 18 und die Strömungsratenanschlüsse 10 können innerhalb des Verbinders 7 angeordnet sein. Alternativ können, um den Verbinder 7 zu verkleinern, der Feuchtigkeitserfassungswert und der Strömungsratenerfassungswert durch einen einzelnen Anschluss an eine Außenseite der Ansaugluft-Strömungsraten-Messvorrichtung 100 ausgegeben werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 2010-151795 A [0002, 0003, 0006]
