DE112019001483T5

DE112019001483T5 - Physikalische grössenmessvorrichtung

Info

Publication number: DE112019001483T5
Application number: DE112019001483.8T
Authority: DE
Inventors: Shinichi Kamiya
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2018-04-24
Filing date: 2019-04-04
Publication date: 2021-01-07
Also published as: US20210041276A1; JP2019190960A; US11243106B2; WO2019208142A1; JP6973268B2

Abstract

Vorrichtung (20) zur Messung einer physikalischen Größe eines Fluids, die eine physikalische Größe eines Fluids misst, mit einem Bypass-Strömungskanal (30), durch den ein Fluid strömt, einer Erfassungseinheit (22) für eine physikalische Größe zum Erfassen einer physikalischen Größe des Fluids in dem Bypass-Strömungskanal, einer Erfassungseinheit (50) mit einem Erfassungsanschluss (52), der elektrisch mit der Erfassungseinheit für physikalische Größen verbunden ist, einem Gehäuse (21) mit einem einen Strömungskanal bildenden Abschnitt (61), der eine isolierende Eigenschaft aufweist und einen Bypass-Strömungskanal bildet, und einem Anschlussaufnahmeabschnitt (65), der eine isolierende Eigenschaft aufweist und einen Erfassungsanschluss aufnimmt, und einem Erdungsabschnitt (23d), der den den Strömungskanal bildenden Abschnitt mit einer Erde (GND) verbindet. Der spezifische Volumenwiderstand des den Strömungskanal bildenden Abschnitts liegt im Bereich von 1,0 × 1011(1,0 × 10 zur 11. Potenz) Ωcm bis 1,0 × 1014(1,0 × 10 zur 14. Potenz) Ωcm. Eine Vorrichtung zur Messung einer physikalischen Größe kann ein Gehäuse, das einen Bypass-Strömungskanal bildet, eine Einheit zur Erfassung physikalischer Größen und einen Erdungsabschnitt umfassen, der das Gehäuse mit einer Erdung verbindet. Der spezifische Durchgangswiderstand des Gehäuses liegt im Bereich von 1,0 × 1011(1,0 × 10 zur 11. Potenz) Ωcm bis 1,0 × 1014(1,0 × 10 zur 14. Potenz) Ωcm.

Description

QUERVERWEIS AUF ÄHNLICHE ANMELDUNGEN
Diese Anmeldung basiert auf der am 24. April 2018 eingereichten japanischen Patentanmeldung Nr. 2018-83132 , deren Offenbarung hier durch Verweis aufgenommen ist.
Technisches Gebiet
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf eine physikalische Größenmessvorrichtung bzw. auf eine Vorrichtung zur Messung einer physikalischen Größe.
HINTERGRUND
Als eine physikalische Größenmessvorrichtung bzw. eine Vorrichtung zur Messung einer physikalischen Größe eines Fluids offenbart beispielsweise das Patentdokument 1 eine Vorrichtung zur Messung einer physikalischen Größe, das die Durchflussrate einer in einen Verbrennungsmotor eingesaugten Ansaugluft misst. Die Vorrichtung zur Messung einer physikalischen Größe weist einen gekrümmten Durchgang, durch den das Fluid strömt, und ein Durchflussmesselement, das in dem gekrümmten Durchgang vorgesehen ist, auf. Wenn in Patentdokument 1 Fremdkörper bzw. Fremdmaterial wie Staub in den gekrümmten Durchgang eindringen und zusammen mit dem Fluid mit dem Durchflussmesselement kollidieren, kann das Durchflussmesselement je nach Größe und Geschwindigkeit des Fremdkörpers beschädigt werden. Als Gegenmaßnahme gegen den oben genannten Nachteil weist eine Innenwandfläche des gekrümmten Durchgangs eine raue Oberfläche auf, wodurch der in den gekrümmten Durchgang eingedrungene Fremdkörper mit der rauen Oberfläche kollidiert und die Fahrtrichtung ändert, wodurch die Geschwindigkeit verringert wird, was zu einer Verringerung der kinetischen Energie führt. Wie oben beschrieben, wird im Patentdokument 1, selbst wenn der Fremdkörper mit dem Durchflussmesselement kollidiert, die Beschädigung des Durchflussmesselements verhindert.
Dokument zum Stand der Technik
PATENTDOKUMENT
Patentdokument 1: Japanisches Patent mit der Nr. 4.553.898
Wenn jedoch beim Eintritt des Fremdkörpers in den gekrümmten Durchgang eine elektrische Anziehungskraft zwischen dem Fremdkörper und einer Erfassungseinheit für physikalische Größen, wie z.B. dem Durchflussmesselement, erzeugt wird, neigt der Fremdkörper dazu, an der Erfassungseinheit für physikalische Größen anzuhaften, wodurch die Befürchtung besteht, dass die Erfassungsgenauigkeit der physikalischen Größe verringert werden könnte. Aus diesem Grund wird z.B., wie in Patentdokument 1 offenbart, wenn die Geschwindigkeit des Fremdkörpers im gekrümmten Durchgang verringert wird, davon ausgegangen, dass der Fremdkörper mit größerer Wahrscheinlichkeit an der Einheit zur Erfassung der physikalischen Größe haften bleibt, selbst wenn die Beschädigung der Einheit zur Erfassung der physikalischen Größe durch den Zusammenstoß des Fremdkörpers verhindert werden kann.
Kurzfassung
Ein Gegenstand der vorliegenden Offenbarung ist die Bereitstellung einer Vorrichtung zur Messung einer physikalischen Größe, das in der Lage ist, eine Verschlechterung der Erfassungsgenauigkeit der Erfassungseinheit für physikalische Größen aufgrund des Anhaftens von Fremdstoffen an der Erfassungseinheit für physikalische Größen zu unterdrücken.
Um das oben genannte Ziel zu erreichen, ist ein erster Aspekt der vorliegenden Offenbarung eine Vorrichtung zur Messung einer physikalischen Größe, die eine physikalische Größe eines Fluids misst. Die Vorrichtung zur Messung einer physikalischen Größe umfasst einen Bypass-Strömungskanal, durch den ein Fluid strömt, eine Erfassungseinheit für physikalische Größen zum Erfassen einer physikalischen Größe des Fluids in dem Bypass-Strömungskanal, eine Erfassungseinheit mit einem Erfassungsanschluss, der elektrisch mit der Erfassungseinheit für physikalische Größen verbunden ist, ein Gehäuse mit einem einen Strömungskanal bildenden Abschnitt, der eine isolierende Eigenschaft bzw. Isoliereigenschaft aufweist und einen Bypass-Strömungskanal bildet, und einem Anschlussaufnahmeabschnitt, der eine isolierende Eigenschaft aufweist und einen Erfassungsanschluss aufnimmt, und einen Erdungsabschnitt, der den den Strömungskanal bildenden Abschnitt mit einer Erde verbindet. Der spezifische Volumenwiderstand des den Strömungskanal bildenden Abschnitts liegt im Bereich von 1,0 × 10¹¹ (1,0 × 10 zur 11. Potenz) Ωcm bίs 1,0 × 10¹⁴ (1,0 × 10 zur 14. Potenz) Ωcm.
Wenn das Fluid, das die Vorrichtung zur Messung einer physikalischen Größe umströmt, Fremdkörper bzw. Fremdstoffe wie Sand enthält, die sich leicht positiv aufladen, können die Fremdstoffe leicht positiv aufgeladen werden, indem sie sich dem den Strömungskanal bildenden Teil bzw. Abschnitt der Vorrichtung zur Messung einer physikalischen Größe nähern oder diesen berühren. Daher wird davon ausgegangen, dass der den Strömungskanal bildenden Abschnitt leicht negativ geladen wird. In diesem Fall ist es wahrscheinlich, dass Fremdkörper an dem den den Strömungskanal bildenden Abschnitt haften bleiben. Da die negativen Ladungen, die in dem den Strömungskanal bildenden Abschnitt geladen sind, zur Erfassungseinheit für physikalische Größen wandern, neigt auch die Erfassungseinheit für physikalische Größen dazu, negativ geladen zu sein. Wenn Fremdkörper bzw. Fremdstoffe, wie z.B. bereits positiv geladener Sand, in den Bypass-Strömungskanal eindringen und sich der Einheit zur Erfassung der physikalischen Größe nähern oder diese berühren, wird eine elektrische Anziehungskraft zwischen dem Fremdstoff und der Einheit zur Erfassung der physikalischen Größe erzeugt, und der Fremdstoff kann sich leicht an der Einheit zur Erfassung der physikalischen Größe anhaften.
Andererseits ist nach dem ersten Aspekt der spezifische Volumenwiderstand des den Strömungskanal bildenden Abschnitts im Bereich von 1,0 × 10¹¹ (1,0 × 10 zur 11. Potenz) Ωcm bis 1,0 × 10¹⁴ (1,0 × 10 zur 14. Potenz) Ωcm enthalten und kleiner als 1,0 ×10¹⁵ bis 10¹⁶ (1,0 × 10 zur 15. Potenz bis zur 16. Potenz) Ωcm, was dem spezifischen Volumenwiderstand eines allgemeinen Isoliermaterials entspricht. Bei dieser Konfiguration bewirkt die durch die negative Ladung erzeugte Spannung einen dielektrischen Durchschlag im den Strömungskanal bildenden Abschnitt zur Erde durch den Erdungsabschnitt, wenn der fließkanalbildende Teil aufgrund der Annäherung oder des Kontakts von Fremdstoffen an den fließkanalbildenden Teil negativ geladen ist. In diesem Fall werden die negativen Ladungen, die in der Einheit zur Erfassung physikalischer Größen geladen wurden, auch über den Flusskanalbildungsteil und den Erdungsabschnitt in den Boden abgeleitet, so dass die Ladungen sowohl in der Flusskanalbildungseinheit als auch in der Einheit zur Erfassung physikalischer Größen eliminiert werden. Aus diesem Grund wird das Anhaften von Fremdkörpern am den Strömungskanal bildenden Abschnitt 61 und an der Einheit zur Erfassung der physikalischen Größe erschwert.
Ein zweiter Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist eine Vorrichtung zur Messung einer physikalischen Größe, die eine physikalische Größe eines Fluids misst, einschließlich eines Gehäuses, das einen Bypass-Strömungskanal bildet, durch den das Fluid strömt, einer Einheit zur Erfassung der physikalischen Größe, die die physikalische Größe des Fluids im Bypass-Strömungskanal erfasst, und eines Erdungsabschnitts, in dem das Gehäuse geerdet ist. Der spezifische Durchgangswiderstand des Gehäuses liegt im Bereich von 1,0 × 10¹¹ (1,0 × 10 zur 11. Potenz) Ωcm bis 1,0 × 10¹⁴ (1,0 × 10 zur 14. Potenz) Ωcm.
Da der spezifische Volumenwiderstand des Gehäuses, das den Bypass-Strömungskanal bildet, nach dem zweiten Aspekt im Bereich von 1,0 × 10¹¹ (1,0 × 10 zur 11. Potenz) Ωcm bis 1,0 × 10¹⁴ (1,0 × 10 zur 14. Potenz) Ωcm liegt, hat der zweite Aspekt die gleiche Wirkung wie der erste Aspekt.
Figurenliste
Die oben genannten und andere Objekte, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Offenbarung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen ersichtlich. Die Figuren zeigen:

1 ist ein Diagramm, das eine Konfiguration eines Verbrennungssystems nach einer ersten Ausführungsform zeigt;
2 ist eine Vorderansicht eines Luftflussmessers, der an einem Einlassrohr angebracht ist;
3 ist eine Querschnittsansicht entlang einer Linie III-III in der 2;
4 ist eine Vorderansicht, die eine Konfiguration eines Sensors SA zeigt;
5 ist eine vertikale Querschnittsansicht, die eine interne Konfiguration des Sensors SA zeigt;
6 ist ein Diagramm zur Erläuterung einer Anordnung von isolierenden und leitenden Abschnitten bzw. Teilen in einem ersten Strömungskanalelement und einem zweiten Strömungskanalelement;
7 ist ein Diagramm zur Erläuterung einer Anordnung von isolierenden Abschnitten bzw. Teilen und leitenden Abschnitten bzw. Teilen in einem Anschlussaufnahmeteil bzw. - abschnitt;
8 ist ein Diagramm zur Erklärung der Aufladung von Fremdstoffen, die einen Luftfilter passieren;
9 ist ein Diagramm zur Erklärung des dielektrischen Durchbruchs, der im ersten Fließkanalelement bzw. im ersten Strömungskanalelement auftritt,
10 ist ein Diagramm, das den Zusammenhang zwischen einer Messfehlerrate des Luftflussmessers und dem spezifischen Durchgangswiderstand eines Gehäuses zeigt;
11 ist ein Diagramm zur Erläuterung einer Anordnung von isolierenden Abschnitten bzw. Teilen und leitenden Abschnitten bzw. Teilen in einem Anschlussaufnahmeteil gemäß einer zweiten Ausführungsform; und
12 ist ein Diagramm zur Erläuterung eines isolierenden Abschnitts in einem Anschlussaufnahmeteil gemäß einer dritten Ausführungsform.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Im Folgenden wird eine Mehrzahl von Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Übrigens sind den entsprechenden Komponenten in jeder Ausführungsform die gleichen Bezugszeichen zugeordnet, so dass doppelte Beschreibungen wegfallen können. Wenn in jeder Ausführungsform nur ein Teil der Konfiguration beschrieben wird, kann die oben beschriebene Konfiguration der anderen Ausführungsformen auf die anderen Teile der Konfiguration angewendet werden. Ferner können nicht nur die Kombinationen der Konfigurationen, die in der Beschreibung der jeweiligen Ausführungsformen explizit gezeigt werden, sondern auch die Konfigurationen der Pluralität der Ausführungsformen teilweise kombiniert werden, auch wenn die Kombinationen nicht explizit gezeigt werden, wenn insbesondere in der Kombination kein Problem besteht. Nicht spezifizierte Kombinationen der in der Mehrzahl der Ausführungsformen beschriebenen Konfigurationen und die Modifikationsbeispiele sind ebenfalls in der folgenden Beschreibung aufgeführt.
(Erste Ausführungsform)
Ein in der 1 gezeigtes Verbrennungssystem 10 umfasst einen Verbrennungsmotor 11 wie z.B. einen Benzinmotor, einen Einlasskanal 12, einen Auspuffkanal 13, einen Luftflussmesser 20 und eine ECU 15, und das Verbrennungssystem 10 ist z.B. an einem Fahrzeug montiert. Der Luftflussmesser 20 befindet sich im Einlasskanal 12 und misst physikalische Größen wie eine Durchflussrate, eine Temperatur, eine Feuchtigkeit und einen Druck der Ansaugluft, die dem Verbrennungsmotor 11 zugeführt wird. Der Luftflussmesser 20 entspricht einer „Vorrichtung zur Messung einer physikalischen Größe“, die ein Fluid wie die Ansaugluft misst. Die Ansaugluft ist ein Gas, das einer Brennkammer 1 1a des Verbrennungsmotors 11 zugeführt wird. In der Brennkammer 11a wird ein Gemisch aus der Ansaugluft und einem Kraftstoff durch eine Zündkerze 17 gezündet.
Die ECU (Engine Control Unit) 15 ist eine Steuereinheit bzw. ein Steuergerät zur Steuerung des Betriebs des Verbrennungssystems 10. Die ECU 15 ist eine Rechenverarbeitungsschaltung mit einem Prozessor, einem Speichermedium wie RAM, ROM und Flash-Speicher, einem Mikrocomputer mit einer Ein- und Ausgabeeinheit, einer Stromversorgungsschaltung und ähnlichem. Ein Sensorsignal, das vom Luftflussmesser 20 ausgegeben wird, ein Sensorsignal, das von einer großen Anzahl fahrzeugmontierter Sensoren ausgegeben wird, und Ähnliches werden in die ECU 15 eingegeben. Die ECU 15 verwendet die Messergebnisse des Luftflussmessers 20, um eine Motorsteuerung wie die Steuerung einer Kraftstoffeinspritzmenge und einer AGR-Menge eines Injektors 16 durchzuführen. Die ECU 15 ist ein Steuergerät, das den Betrieb des Verbrennungsmotors 11 steuert, und das Verbrennungssystem 10 kann als Motorsteuerungssystem bezeichnet werden. Die ECU 15 entspricht einem externen Gerät bzw. einer externen Vorrichtung.
Das Verbrennungssystem 10 verfügt über eine Mehrzahl von Messeinheiten als fahrzeugeigene Sensoren. Als Messeinheiten sind neben dem Luftflussmesser 20 ein Drosselsensor 18a, ein Ansaugdrucksensor 18b, ein Wassertemperatursensor 18c, ein Kurbelwinkelgeber 18d, ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 18e, ein Klopfsensor 18f, ein Nockenwinkelsensor 18g und dergleichen enthalten. Jede dieser Messeinheiten ist elektrisch mit der ECU 15 verbunden und gibt ein Erkennungssignal an die ECU 15 aus.
Das Verbrennungssystem 10 verfügt über einen Luftfilter 19, der die Ansaugluft reinigt. Der Luftfilter 19 ist an einem stromaufwärtigen Ende des Einlasskanals 12 vorgesehen. Der Luftfilter 19 hat einen Luftfilter 19a, der Fremdstoffe aus der in den Einlasskanal 12 angesaugten Luft entfernt. Der Luftfilter 19a hat ein Maschengewebe oder ähnliches, das die Ansaugluft durchlässt, während es Fremdkörper auffängt, und besteht z.B. aus einem Kunstharzmaterial wie Polyethylen.
Der Luftflussmesser 20 befindet sich im Einlasskanal 12 auf einer stromabwärtigen Seite des Luftfilters 19 und auf einer stromaufwärtigen Seite der Drosselklappe, an der der Drosselklappensensor 18a befestigt ist. Wie in den 2 und 3 gezeigt ist der Luftflussmesser 20 an einem Einlassrohr 12a wie einem Kanal befestigt, der den Einlasskanal 12 bildet. Das Einlassrohr 12a hat ein Luftflussmesser-Einsteckloch 12b als Durchgangsloch, das einen äußeren Umfangsabschnitt des Einlassrohrs 12a durchdringt. Die Einführungsöffnung 12b des Luftflussmessers ist mit einem ringförmigen Rohrflansch 12c versehen, und der Rohrflansch 12c ist im Einlassrohr 12a enthalten. Der Luftflussmesser 20 wird in den Rohrflansch 12c und die Einführungsöffnung 12b des Luftdurchflussmessers in den Einlasskanal 12 eingeführt und in diesem eingeführten Zustand am Einlassrohr 12a und am Rohrflansch 12c befestigt.
In der vorliegenden Ausführungsform sind für den Luftflussmesser 20 eine Breitenrichtung X, eine Höhenrichtung Y und eine Tiefenrichtung Z definiert, wobei die Richtungen X, Y und Z orthogonal zueinander stehen. Der Luftflussmesser 20 erstreckt sich in der Höhenrichtung Y, und der Einlasskanal 12 erstreckt sich in der Tiefenrichtung Z. Wie in FIG dargestellt. 3 hat der Luftflussmesser 20 einen Eingangsteil 20a, der in den Einlasskanal 12 eintritt, und einen vorstehenden Teil 20b, der aus dem Rohrflansch 12c nach außen ragt, ohne in den Einlasskanal 12 einzutreten. Der Eingangsteil 20a und das hervorstehende Teil 20b sind in der Höhenrichtung Y ausgerichtet. Der Luftflussmesser 20 hat ein Paar Endflächen 20c und 20d, die in der Höhenrichtung Y angeordnet sind, wobei eine Endfläche, die im eintretenden Teil 20a enthalten ist, als Spitzen-Endfläche 20c des Luftflussmessers bezeichnet wird und die andere Endfläche, die im hervorstehenden Teil 20b enthalten ist, als Basis-Endfläche 20d des Luftflussmessers bezeichnet wird. Die Luftflussmesser-Spitzenendfläche 20c und die Luftmassenmesser-Bodenendfläche 20d sind orthogonal zur Höhenrichtung Y. Ferner ist die Spitzenendfläche des Rohrflansches 12c ebenfalls orthogonal zur Höhenrichtung Y.
Wie in den 2 bis 5 gezeigt umfasst der Luftflussmesser 20 ein Gehäuse 21, eine Durchflussmengen-Erfassungseinheit 22, die die Durchflussmenge der Ansaugluft erfasst, und einen Ansauglufttemperatursensor 23 (siehe 4) der die Temperatur der Ansaugluft erfasst. Das Gehäuse 21 besteht aus einem Harzmaterial oder ähnlichem. Das Gehäuse 21 des Luftflussmessers 20 ist so am Einlassrohr 12a befestigt, dass die Durchflussmengen-Erfassungseinheit 22 mit der durch den Einlasskanal 12 strömenden Ansaugluft in Kontakt kommen kann. Das Gehäuse 21 hat einen Gehäusehauptkörper 24, einen Ringhalteteil 25 bzw. einen Ringhalteabschnitt, einen Flanschabschnitt 27 bzw. einen Flanschteil 27 und einen Verbinderabschnitt 28 bzw. einen Verbinderabschnitt 28, und am Ringhalteteil 25 ist ein O-Ring 26 angebracht.
Der Gehäusehauptkörper 24 ist als Ganzes zylindrisch geformt, und im Gehäuse 21 sind der Ringhalteabschnitt 25 bzw. Ringhalteteil 25, der Flanschabschnitt bzw. Flanschteil 27 und der Verbinderteil 28 bzw. Verbinderabschnitt 28 einstückig im Gehäusehauptkörper 24 vorgesehen. Der Ringhalteteil 25 ist im Eingangsteil 20a enthalten, und der Flanschteil 27 und der Verbinderabschnitt 28 sind im hervorstehenden Teil 20b enthalten.
Der Ringhalteteil 25 ist innerhalb des Rohrflansches 12c vorgesehen und hält den O-Ring 26 so, dass er nicht in Höhenrichtung Y verschoben wird. Der O-Ring 26 ist ein Dichtungselement zum Abdichten des Einlasskanals 12 innerhalb des Rohrflansches 12c und steht in engem Kontakt sowohl mit einer äußeren Umfangsfläche des Ringhalteteils 25 als auch mit einer inneren Umfangsfläche des Rohrflansches 12c. Ein Befestigungsloch, wie z.B. ein Schraubenloch zur Befestigung eines Befestigungswerkzeugs, wie z.B. einer Schraube zur Befestigung des Luftflussmessers 20 am Einlassrohr 12a, ist im Flanschteil 27 vorgesehen. Der Verbinderabschnitt 28 ist ein Schutzschnitt bzw. -teil, das eine Mehrzahl von Verbinderanschlüssen 28a schützt, die elektrisch mit der Durchflussmengen-Erfassungseinheit 22 verbunden sind. Ein Steckerteil ist mit dem Verbinderabschnitt 28 verbunden. Der Steckerteil ist am Ende einer Verbindungsleitung vorgesehen, die elektrisch mit der ECU 15 verbunden ist, und der Steckerteil ist am Verbinderabschnitt 28 montiert, so dass das Steuergerät 15 und die Durchflussmengen-Erfassungseinheit 22 elektrisch verbunden sind.
Die Durchflussmengen-Erfassungseinheit 22 ist im Gehäuse 21 untergebracht. Auf der anderen Seite, wie in der 4 dargestellt, ist der Ansauglufttemperatursensor 23 außerhalb des Gehäuses 21 vorgesehen. Der Ansauglufttemperatursensor 23 enthält ein Temperaturfühlerelement 23a zum Erfassen der Temperatur der Ansaugluft, ein Paar Leitungsdrähte 23b, die vom Temperaturfühlerelement 23a ausgehen, einen Signalanschluss 23c zum Senden eines Erfassungssignals und einen Erdungsanschluss 23d, der mit einer Erde bzw. Masse GND verbunden ist (siehe 9). Das Temperaturfühlerelement 23a wird durch das Leitungsdrahtpaar 23b überbrückt, wobei einer der beiden Leitungsdrähte 23b mit der Signalklemme 23c bzw. der Signalanschluss 23c und der andere mit der Erdungsklemme 23d bzw. dem Erdungsanschluss 23d verbunden ist. Das Temperaturfühlerelement 23a ist über den Zuleitungsdraht 23b mit der Signalklemme 23c bzw. dem Signalanschluss 23c und der Erdungsklemme 23d bzw. dem Erdungsanschluss 23d verbunden.
Der Signalanschluss 23c und der Erdungsanschluss 23d sind jeweils mit dem Verbinderanschluss 28a elektrisch verbunden. Die Mehrzahl von Verbinderanschlüssen 28a umfasst einen Erdungsanschluss, der in einem Zustand, in dem der Steckerteil auf dem Verbinderabschnitt 28 montiert ist, mit der Masse GND geerdet ist, und der Erdungsanschluss 23d ist so mit dem Erdungsanschluss verbunden, dass er mit der Masse GND geerdet ist.
Das Gehäuse 21 hat einen Anschlussträgerteil 21a, der den Signalanschluss 23c und den Erdungsanschluss 23d trägt bzw. lagert. Der Anschlussträgerteil 21a wird durch Vorstehen einer Außenfläche des Gehäuses 21 nach außen gebildet. Der Signalanschluss 23c und der Erdungsanschluss 23d werden vom Anschlussträgerteil 21a gestützt bzw. gelagert, indem sie in das Innere des Anschlussträgerteils 21a eindringen. Mindestens ein Teil der Erdungsklemme 23d bzw. des Erdungsanschlusses 23dist zur Außenseite des Gehäuses 21 hin freiliegend. In der 2 gezeigt, ist die Durchflussmengen-Erfassungseinheit 22 nicht abgebildet.
Wie in 3 und 5 gezeigt, bildet das Gehäuse 21 einen Bypass-Strömungskanal 30, in den ein Teil der durch den Einlasskanal 12 strömenden Ansaugluft einströmt. Der Bypass-Strömungskanal 30 ist im Eingangsteil 20a des Luftflussmessers 20 angeordnet. Der Bypass-Strömungskanal 30 hat einen Durchgangs-Strömungskanal 31 und einen Mess-Strömungskanal 32, und der Durchgangs-Strömungskanal 31 und der Mess-Strömungskanal 32 sind in einem Innenraum des Gehäuses 21 ausgebildet. Der Einlasskanal 12 kann als Hauptpassage und der Bypass-Strömungskanal 30 als Nebenpassage bezeichnet werden.
Der Durchgangsströmungskanal 31 durchdringt das Gehäuse 21 in Tiefenrichtung Z. Der Durchgangsströmungskanal 31 hat einen Einströmstutzen 33 als stromaufwärtiges Ende und einen Ausströmstutzen 34 als stromabwärtiges Ende. Der Messflusskanal 32 ist ein Zweigflusskanal, der von einem Zwischenabschnitt des Durchgangsflusskanals 31 abzweigt, und die Durchflussmengen-Erfassungseinheit 22 ist im Messflusskanal 32 vorgesehen. Der Messstromkanal 32 hat einen Messeinlass 35, der ein stromaufwärts gelegenes Ende des Messstromkanals 32 ist, und einen Messauslass 36, der ein stromabwärts gelegenes Ende des Messstromkanals 32 ist. Ein Abschnitt, in dem der Messflusskanal 32 vom Durchgangsflusskanal 31 abzweigt, ist eine Grenze zwischen dem Durchgangsflusskanal 31 und dem Messflusskanal 32, und der Messeinlass 35 ist in der Grenze enthalten. Der Messeingang bzw. -einlass 35 entspricht einem Zweigeingang, und der Messausgang bzw. -auslass 36 entspricht einem Zweigausgang. Die Grenze zwischen dem Durchgangsströmungskanal 31 und dem Messströmungskanal 32 kann auch als Strömungskanalgrenze bezeichnet werden.
Die Durchflussmengen-Erfassungseinheit 22 ist ein thermischer Durchflusssensor mit Heizung. Die Durchflussmengen-Erfassungseinheit 22 gibt ein Erfassungssignal entsprechend einer Temperaturänderung aus, die durch die Wärmeerzeugung des Heizelements bzw. der Heizung verursacht wird. Die Durchflussmengen-Erfassungseinheit 22 ist eine rechteckige, parallelepipedische Chipkomponente, und die Durchflussmengen-Erfassungseinheit 22 kann auch als Sensorchip bezeichnet werden. Die Durchflussmengen-Erfassungseinheit 22 entspricht einer „Erfassungseinheit für physikalische Größen“, die die Durchflussrate der Ansaugluft als physikalische Fluidmenge erfasst. Außerdem ist die Durchflussmengen-Erfassungseinheit 22 nicht auf einen thermischen Durchflussratensensor beschränkt und kann ein beweglicher Klappen-Durchflussratensensor, ein Kalman-Wirbel-Durchflussratensensor oder ähnliches sein.
Der Luftflussmesser 20 verfügt über eine Sensorbaugruppe einschließlich der Durchflussmengen-Erfassungseinheit 22, und die Sensorbaugruppe wird als Sensor SA 50 bezeichnet. Der Sensor SA 50 ist innerhalb des Gehäuses 21 in einem Zustand untergebracht, in dem die Durchflussmengen-Erfassungseinheit 22 im Messflusskanal 32 freiliegt. Der Sensor SA 50 kann auch als Messeinheit oder als Sensorpaket bezeichnet werden.
Der Sensor SA 50 hat ein Eingangsteil 50a, das in den Messstromkanal 32 eintritt, und ein vorstehendes Teil 50b, das aus dem Messstromkanal 32 herausragt, ohne in den Messstromkanal 32 einzutreten. Der Eingangsteil 50a und der vorstehende Teil 50b sind in Höhenrichtung Y ausgerichtet, und die Durchflussmengen-Erfassungseinheit 22 ist im Eingangsteil 50a enthalten.
Der Sensor SA 50 hat einen SA-Hauptkörper 51 mit der Durchflussmengen-Erfassungseinheit 22 und eine Mehrzahl von Führungsanschlüssen 52, die aus dem SA-Hauptkörper 51 herausragen. Beim Sensor SA 50 wird ein Erkennungsergebnis der Durchflussmengen-Erfassungseinheit 22 in eine Verarbeitungseinheit, z.B. einen Schaltkreis-Chip, eingegeben, und ein Verarbeitungsergebnis der Verarbeitungseinheit wird über die Führungsanschlüsse 52 an die ECU 15 ausgegeben. Der SA-Hauptkörper 51 hat die Verarbeitungseinheit und einen Formteil, der die Verarbeitungseinheit und ähnliches schützt, und der Führungsanschluss 52 ist elektrisch mit der Durchflussmengen-Erfassungseinheit 22 durch die Verarbeitungseinheit und ähnliches innerhalb des Formteils verbunden. Ein spezifischer Volumenwiderstand, d.h. ein Widerstand pro Volumeneinheit des Formteils, ist größer als 1,0 10¹⁴ (1,0 × 10 zur 14. Potenz) Ωcm. Die Führungsanschlüsse 52 bzw. Anschlussklemmen 52 sind aus einem leitfähigen Material wie Metall mit Leitfähigkeit hergestellt, und eine Mehrzahl von Anschlussklemmen 52 ragen aus dem SA-Hauptkörper 51 heraus. Mindestens eine der Führungsanschlüsse 52 ist zusammen mit dem Erdungsklemme 23d mit der Erdungsklemme 28a in den Verbinderanschlüssen 28a verbunden. Der Sensor SA 50 entspricht einer „Erfassungseinheit“, und der Führungsanschluss 52 entspricht einem „Erfassungsanschluss“.
Das Gehäuse 21 wird durch die Kombination einer Mehrzahl von konstituierenden Mitgliedern gebildet. Wie in 2 bis 5 gezeigt, enthält das Gehäuse 21 als eine Mehrzahl von Bestandteilen einen den Strömungskanal bildenden Abschnitt 61, der ein Bestandteil ist, der den Bypass-Strömungskanal 30 bildet, und einen Anschlussaufnahmeabschnitt 65, der ein Bestandteil ist, der die Führungsanschlüsse 52 aufnimmt. Die Führungsanschlüsse 52 sind ebenfalls Einsteckklemmen bzw. -anschlüsse, die in den Anschlussaufnahmeabschnitt 65 eingesetzt werden.
Der den Strömungskanal bildende Abschnitt 61 und der den Anschluss aufnehmende Abschnitt 65 sind in Höhenrichtung Y nebeneinander angeordnet, und im Gehäuse 21 wird der größte Teil des Eingangsteils 20a durch den den Strömungskanal bildenden Abschnitt 61 und der größte Teil des vorstehenden Teils 20b durch den den Anschluss aufnehmenden Abschnitt 65 gebildet. Die Grenze zwischen dem den Strömungskanal bildenden Abschnitt 61 und dem Anschlussaufnahmeabschnitt 65 verläuft in der Richtung senkrecht zur Höhenrichtung Y und fällt im Wesentlichen mit der Grenze zwischen dem Eingangsteil 20a und dem vorstehenden Teil 20b zusammen. Die Grenze zwischen dem Abschnitt 61, der den Strömungskanal bildet, und dem Anschlussaufnahmeabschnitt 65, kann sich an einer Stelle befinden, die von der Grenze zwischen dem Eingangsteil 20a und dem vorstehenden Teil 20b in Richtung der Seite der Spitzenendfläche 20c des Luftflussmessers oder der Seite der Basis 20d des Luftflussmessers abweicht.
Der Anschlussaufnahmeabschnitt 65 beherbergt den gesamten Führungsanschluss 52. Der Führungsanschluss 52 ist näher an der Luftflussmesser-Bodenfläche 20d angeordnet als die Grenze zwischen dem den Strömungskanal bildenden Abschnitt und dem Anschlussaufnahmeabschnitt. Im Gehäuse 21 sind der Flanschteil 27 und der Verbinderabschnitt 28 in dem Anschlussaufnahmeabschnitt enthalten.
Der den Strömungskanal bildenden Abschnitt 61 wird durch die Kombination einer Mehrzahl von konstituierenden Elementen und als diese konstituierenden Elemente gebildet, wie in der 2 dargestellt, hat ein erstes Strömungskanalelement 62 und ein zweites Strömungskanalelement 63. Das erste Strömungskanalelement 62 und das zweite Strömungskanalelement 63 sind in der Breitenrichtung X nebeneinander angeordnet, und die Grenze zwischen diesen Strömungskanalelementen 62 und 63 verläuft in der Richtung senkrecht zur Breitenrichtung X. Sowohl das erste Strömungskanalelement 62 als auch das zweite Strömungskanalelement 63 ist auf der Oberfläche mit einer Nut versehen, die einander überlappen, und der Bypass-Strömungskanal 30 wird durch Kombination dieser Nuten des ersten und zweiten Strömungskanalelements 62 und 63 gebildet. Der den Strömungskanal bildende Abschnitt 61 umfasst den Bypass-Strömungskanal 30 und den Ringhalteteil 25.
Das erste Fließkanalelement 62 hat einen Anschlussträgerabschnitt 21a bzw. Anschlussträgerteil 21a. Daher ist das erste Strömungskanalelement 62 über die Erdungsklemme 23d am Anschlussträgerabschnitt 21a bzw Anschlussträgerteil 21a mit der Masse GND geerdet. Das erste Fließkanalteil 62, das zweite Fließkanalteil 63 und der Anschlussaufnahmeabschnitt 65 sind durch ein Harzmaterial oder ähnliches miteinander verbunden. Daher sind das zweite Strömungskanalelement 63 und der Anschlussaufnahmeabschnitt 65 über den Erdungsanschluss 23d über das erste Strömungskanalelement 62 an Erde bzw. Masse GND geerdet. Das heißt, das Gehäuse 21 ist über die Erdungsklemme 23d mit der Masse GND geerdet. In diesem Fall entspricht die Erdungsklemme 23d dem „Erdungsabschnitt“.
Wie in der 6 und der 7 dargestellt, befindet sich jedes der Strömungskanalelemente 62, 63 und der Anschlussaufnahmeabschnitt 65 in einem Zustand, in dem mehrere leitfähige Abschnitte 72a, 72b, 72c mit Leitfähigkeit gemischt und in isolierenden Abschnitten 71a, 71b, 71c mit Isoliereigenschaften dispergiert sind. Die isolierenden Abschnitte 71a bis 71c werden aus einem Harzmaterial als Isoliermaterial gebildet, und Beispiele für das Harzmaterial sind thermoplastische Harze wie Polybutylenterephthalatharz (PBT-Harz) und Polyphenylensulfidharz (PPS-Harz). Die isolierenden Abschnitte 71a bis 71c sind aufgrund der Eigenschaften des thermoplastischen Harzes reversibel verfestigt. Die leitfähigen Teile 72a bis 72c können eine Art von thermoplastischem Harz oder mehrere Arten von thermoplastischen Harzen enthalten.
Die leitfähigen Teile 72a bis 72c werden aus einem Kohlenstoffmaterial als leitfähigem Material gebildet, und Beispiele für das Kohlenstoffmaterial sind Kohlenstoffpulver, Kohlenstofffasern, Nanokohlenstoff, Graphen und Kohlenstoffmikropartikel. Die leitfähigen Teile 72a bis 72c enthalten eine Mehrzahl ausgewählter Elemente aus Kohlenstoffpulver, Kohlenstofffasern, Nanokohlenstoff, Graphen und Kohlenstoff-Mikropartikeln. Beispiele für Nanokohlenstoff sind Kohlenstoff-Nanoröhren, Kohlenstoff-Nanofasern, Fullerene und so weiter.
Jeder spezifische Volumenwiderstand, d.h. der Widerstand pro Volumeneinheit der Strömungskanalelemente 62, 63 und des Anschlussaufnahmeabschnitts 65, liegt im Bereich von 1,0 × 10¹¹ (1,0 × 10 zur 11. Potenz) Ωcm oder mehr und 1,0 × 10¹⁴ (1,0 × 10 zur 14. Potenz) Ωcm oder weniger. Der spezifische Durchgangswiderstand der isolierenden Abschnitte 71a bis 71c ist größer als 1,0 × 10¹⁴ (1,0 × 10 bis 14. Potenz) Ωcm.Da die isolierenden Abschnitte 71a bis 71c mit den mehreren leitenden Abschnitten 72a bis 72c gemischt sind, ist der spezifische Volumenwiderstand jedes der Strömungskanalelemente 62 und 63 und des Anschlussaufnahmeabschnitts 65 kleiner als der spezifische Volumenwiderstand der isolierenden Abschnitte 71a bis 71c. In den Strömungskanalelementen 62, 63 und dem Anschlussaufnahmeteil 65 ist das Isoliermaterial, das die isolierenden Abschnitte 71 a bis 71c bildet, ein Hauptmaterial, und das leitende Material, das die leitenden Teile 72a bis 72c bildet, ist ein dem Hauptmaterial zugesetztes Zusatzmaterial.
In den Strömungskanalelementen 62, 63 und dem Anschlussaufnahmeabschnitt 65 werden die Inhaltsrate und der Inhalt der leitenden Abschnitte 72a bis 72c in Bezug auf die isolierenden Abschnitte 71a bis 71c so eingestellt, dass der spezifische Volumenwiderstand ein Wert im Bereich von 1,0 × 10¹¹ (1,0 × 10 zur 11. Potenz) Ωcm bis 1,0 × 10¹⁴ (1,0 × 10 zur 14. Potenz) ist. Ωcm.Hinsichtlich des Inhalts der Strömungskanalelemente 62, 63 und des in dem Anschlussaufnahmeabschnitts 65 sind die isolierenden Abschnitte 71a bis 71c größer als die leitenden Teile 72a bis 72c. Zum Beispiel ist die Masse der leitfähigen Teile 72a bis 72c im Bereich von 2% bis 20% der Masse der isolierenden Abschnitte 71a bis 71c enthalten. In der vorliegenden Ausführungsform ist die Masse der leitenden Teile 72a bis 72c auf etwa 12% der Masse der isolierenden Abschnitte 71a bis 71c festgelegt.
Wie in der 6 dargestellt, sind in den Strömungskanalelementen 62 und 63 die leitfähigen Teile 72a und 72b über die gesamten isolierenden Abschnitte 71a und 71b verteilt. Die Strömungskanalelemente 62, 63 haben in der Außenfläche des Gehäuses 21 eingeschlossene Außenflächen 62a, 63a und Innenflächen 62b, 63b, die den Bypass-Strömungskanal 30 bilden. Die Innenfläche des Gehäuses 21 ist eine Formfläche, die den Bypass-Strömungskanal 30 bildet, und die Innenflächen 62b und 63b der Strömungskanalelemente 62 und 63 sind in der Innenfläche des Gehäuses 21 enthalten. Der spezifische Volumenwiderstand jedes der Strömungskanalelemente 62 und 63 ist ein Wert, der einen Widerstand zwischen den Außenflächen 62a und 63a und den Innenflächen 62b und 63b angibt. Als Methode zur Messung des spezifischen Volumenwiderstandes gibt es eine Zweipolmethode, bei der ein Strom zwischen den Außenflächen 62a und 63a und den Innenflächen 62b und 63b geleitet wird.
Wie in der 7 dargestellt. hat der Anschlussaufnahmeabschnitt 65 eine freiliegende Oberfläche 65a, die in der Außenfläche des Gehäuses 21 eingeschlossen ist, und eine Verbindungsfläche 65b, die mit den Strömungskanalelementen 62 und 63 verbunden ist. Der spezifische Durchgangswiderstand des Anschlussaufnahmeabschnitts 65 ist ein Wert, der einen Widerstand zwischen der freiliegenden Fläche 65a und der Verbindungsfläche 65b angibt, und kann mit der oben beschriebenen Methode mit zwei Anschlüssen gemessen werden. Die freiliegende Fläche 65a und die Verbindungsfläche 65b sind in der Außenfläche des Anschlussaufnahmeabschnitts 65 enthalten.
Der Anschlussaufnahmeabschnitt 65 hat eine äußere Schicht 66, die die freiliegende Oberfläche 65a und die Verbindungsfläche 65b bildet, und eine innere Schicht 67, die innerhalb der äußeren Schicht 66 vorgesehen ist. Die äußere Schicht 66 erstreckt sich entlang der Außenfläche des Anschlussaufnahmeabschnitts 65, so dass sie die gesamte innere Schicht 67 bedeckt. Im Anschlussaufnahmeteil 65 ist das Inhaltsverhältnis des leitfähigen Teils 72c in Bezug auf den isolierenden Abschnitt 71c in der äußeren Schicht 66 höher als das in der inneren Schicht 67. Die innere Schicht 67 enthält den leitfähigen Teil 72c nicht oder nur geringfügig, und der spezifische Durchgangswiderstand der inneren Schicht 67 ist größer als der der äußeren Schicht 66.
Auch im Gehäuse 21, das durch den Zusammenbau der Strömungskanalelemente 62, 63 und des Anschlussaufnahmeabschnitts 65 gebildet wird, liegt der spezifische Volumenwiderstand, d.h. der Widerstand pro Volumeneinheit, im Bereich von 1,0 × 10¹¹ (1,0 × 10 zur 11. Potenz) Ωcm bis 1,0 × 10¹⁴ (1,0 × 10 zur 14. Potenz) Ωcm.Der spezifische Volumenwiderstand des Gehäuses 21 ist ein Wert, der den Widerstand zwischen der Außenfläche 62a des ersten Strömungskanalelements 62 und der freiliegenden Fläche 65a des Anschlussaufnahmeabschnitts 65 und den Widerstand zwischen der Außenfläche 62a des zweiten Strömungskanalelements 63 und der freiliegenden Fläche 65a des Anschlussunterbringungsabschnitts 65 angibt. Der spezifische Volumenwiderstand kann mit der oben beschriebenen Zwei-Anschlüsse-Methode gemessen werden. Das heißt, der spezifische Durchgangswiderstand des Gehäuses 21 ist ein Wert, der den Widerstand zwischen Teilen der Außenfläche des Gehäuses 21 angibt, die voneinander getrennt sind.
Ferner ist auch in dem den Strömungskanal bildenden Abschnitt 61, der durch Zusammenfügen der Strömungskanalelemente 62 und 63 gebildet wird, der spezifische Volumenwiderstand, d.h. der Widerstand pro Volumeneinheit, im Bereich von 1,0 × 10¹¹ (1,0 × 10 zur 11. Potenz) Ωcm bis 1,0 × 10¹⁴ (1,0 × 10 zur 14. Potenz) Ωcm.Der spezifische Durchflusswiderstand des den den Strömungskanal bildenden Abschnitts 61 ist ein Wert, der den Widerstand zwischen der Außenfläche 62a des ersten Strömungskanalelements 62 und der Außenfläche 62a des zweiten Strömungskanalelements 63 angibt, und wird mit der oben beschriebenen Methode mit zwei Anschlüssen oder dergleichen gemessen. Das heißt, der spezifische Volumenwiderstand des den den Strömungskanal bildenden Abschnitts 61 ist ein Wert, der den Widerstand zwischen voneinander getrennten Abschnitten der Außenfläche des den Abschnitt 61 bildenden Strömungskanals angibt.
Der Führungsanschluss 52 des Sensors SA 50 ist vollständig in der Innenschicht 67 des Anschlussaufnahmeabschnitts 65 untergebracht und ragt nicht aus der Innenschicht 67 heraus. Wie oben beschrieben, enthält die innere Schicht 67 im Anschlussaufnahmeteil 65 kaum den leitenden Teil 72c, so dass die Isolierleistung der inneren Schicht 67 höher ist als die der äußeren Schicht 66. Daher ist es möglich, das Austreten des Führungsanschlusses 52 in den Anschlussaufnahmeabschnitt 65 zu verhindern. In 7 sind die Verbinderanschlüsse 28a und der SA-Hauptkörper 51 nicht dargestellt.
Die Fließkanalelemente 62, 63 und der Anschlussaufnahmeteil 65 werden durch Einspritzen eines geschmolzenen Harzes in einem Zustand, in dem ein leitfähiges Material mit einem isolierenden Material vermischt ist, aus einer Spritzgussmaschine in eine Formvorrichtung, wie z.B. eine Form, hergestellt. Die Geschwindigkeit des Einspritzens des geschmolzenen Harzes aus der Spritzgießmaschine in die Formvorrichtung ist im Falle der Herstellung der Fließkanalelemente 62, 63 langsamer als im Falle der Herstellung des Anschlussaufnahmeabschnitts 65. Wie oben beschrieben, ist die Einspritzgeschwindigkeit des geschmolzenen Harzes relativ langsam, so dass das leitfähige Material leicht über die gesamten Fließkanalelemente 62 und 63 verteilt wird. Da außerdem die Einspritzgeschwindigkeit des geschmolzenen Harzes im Falle der Herstellung des Anschlussaufnahmeteils 65 relativ hoch ist, wird das leitende Material nicht über den gesamten Anschlussaufnahmeteil 65 verteilt. Daher ist das leitende Material der äußeren Schicht 66 so vorgespannt, dass es größer als das leitende Material der inneren Schicht 67 ist. Das erste Fließkanalelement 62, das zweite Fließkanalelement 63 und der Anschlussaufnahmeabschnitt 65 werden unter Verwendung eines geschmolzenen Harzes miteinander verbunden, das zum Harzformen der Fließkanalelemente 62, 63 und des abschließenden Aufnahmeabschnitts 65 verwendet wird. Aus diesem Grund wird der leitende Teil auch an diesen verbundenen Teilen im isolierenden Abschnitt gemischt und dispergiert.
Beim Harzformen unter Verwendung der Formvorrichtung wird eine Hautschicht gebildet, indem das geschmolzene Harz, das mit der Oberfläche der Formvorrichtung in Kontakt steht, in dem in die Formvorrichtung eingespritzten geschmolzenen Harz gekühlt und verfestigt wird, und das geschmolzene Harz innerhalb der Hautschicht wird zu einem späteren Zeitpunkt als die Hautschicht verfestigt, um eine Kernschicht zu bilden. In den Strömungskanalelementen 62 und 63 und dem Anschlussaufnahmeabschnitt 65 enthält die Hautschicht wahrscheinlich eine große Menge an leitfähigem Material. In den Strömungskanalelementen 62 und 63 haben die Hautschicht und die Kernschicht den gleichen Gehalt an leitfähigem Material. Andererseits ist in dem Anschlussaufnahmeabschnitt 65 die Inhaltsrate des leitfähigen Teils 72c in der Hautschicht höher als in der Kernschicht. Im Anschlussaufnahmeabschnitt ist die Hautschicht die äußere Schicht 66 und die Kernschicht die innere Schicht 67.
Wenn die in der Ansaugluft enthaltenen Fremdstoffe klein genug sind, um durch den Luftfilter 19a zu gelangen, passieren die Fremdstoffe den Luftfilter 19 und erreichen den Luftflussmesser 20. Wenn der Fremdkörper mit dem Gehäuse 21 des Luftflussmessers 20 in Kontakt kommt, können der Fremdkörper und das Gehäuse 21 durch Reibungsaufladung oder Kontaktaufladung mit statischer Elektrizität aufgeladen werden. Wenn der Fremdstoff, der mit größerer Wahrscheinlichkeit positiv geladen ist als das Gehäuse 21, mit dem Gehäuse 21 in Kontakt kommt, wird dieser Fremdstoff zu einem positiv geladenen positiven Fremdstoff Fp, und im Gehäuse 21 wird eine negative Ladung 75 erzeugt (siehe 9). Die negative Ladung 75 befindet sich auf der äußeren Oberfläche wie der Skinschicht bzw. der Hautschicht und an einer Stelle nahe der inneren Oberfläche bzw. Innenfläche im Gehäuse 21. Wenn der Fremdstoff, der wahrscheinlich positiv geladen ist, bereits zum positiven Fremdstoff Fp geworden ist, kommt der positive Fremdstoff Fp mit dem Gehäuse 21 in Kontakt, so dass der positive Fremdstoff Fp weiter positiv geladen ist und das Gehäuse 21 weiter negativ geladen ist. Daher erhöht sich die negative Ladung 75.
Beispiele für Fremdstoffe, die dazu neigen, positiv geladen zu sein, sind Fremdstoffe, die Glasbestandteile wie Sand und Staub enthalten. In der Aufladesäule, die anzeigt, ob jede Substanz leicht positiv oder negativ geladen ist, wenn die an der Position der Aufladesäule angeordnete Substanz, die leichter positiv geladen werden kann als das Material, das das Gehäuse 21 bildet, eine Fremdsubstanz ist, ist der Fremdstoff positiv geladen und das Gehäuse 21 leicht negativ geladen.
Wie in der 8 dargestellt, wenn der Fremdstoff F beim Durchströmen des Luftfilters 19a zusammen mit der Ansaugluft mit dem Luftfilter 19a in Kontakt kommt, ist es wahrscheinlicher, dass der Fremdstoff F positiv geladen ist als das Material des Luftfilters 19a in der Aufladesäule. Dadurch wird es positiv aufgeladen und zu einem positiven Fremdstoff Fp. In diesem Fall ist der Luftfilter 19a negativ geladen. Es wird auch angenommen, dass Fremdstoffe, die leicht positiv geladen sind, den Luftfilter 19 passieren, ohne positiv geladen zu sein.
Wie in der 5 dargestellt, erreicht der positive Fremdstoff Fp, der den Luftfilter 19 durchlaufen hat, den Luftflussmesser 20 und nähert sich der Außen- oder Innenfläche des Gehäuses 21. In diesem Fall wird das positive Fremdmaterial Fp leicht von der negativen elektrischen Ladung 75 angezogen, die durch den Kontakt mit dem Gehäuse 21 erzeugt wird oder bereits vorhanden ist, und haftet daher leicht an der Außenfläche 62a und an der Innenfläche 62b des Gehäuses 21. Wenn beim Luftflussmesser 20 die negative Ladung 75 im Gehäuse 21 aufgrund der wiederholten Aufladung des Gehäuses 21 durch den Fremdkörper bis zu einem gewissen Grad zunimmt, diffundiert die negative Ladung 75 leicht aus dem Gehäuse 21 in die Durchflussmengen-Erfassungseinheit 22 des Sensors SA 50. Wenn die Durchflussmengen-Erfassungseinheit 22 durch die negative Ladung 75, die sich zur Durchflussmengen-Erfassungseinheit 22 bewegt hat, negativ aufgeladen ist, wird der positive Fremdstoff Fp, der zusammen mit der Ansaugluft in den Messflusskanal 32 gelangt ist, elektrisch von der negativen Ladung 75 in der Durchflussmengen-Erfassungseinheit 22 angezogen. Infolgedessen haftet der positive Fremdstoff Fp leicht an der Durchflussmengen-Erfassungseinheit 22. Wie oben beschrieben, besteht die Möglichkeit, dass die Erkennungsgenauigkeit der Durchflussmengen-Erfassungseinheit 22 aufgrund des Vorhandenseins des Fremdstoffs verringert wird, wenn der Fremdstoff an der Durchflussmengen-Erfassungseinheit 22 haftet.
Da der spezifische Volumenwiderstand jedes der Strömungskanalelemente 62 und 63 ein Wert im Bereich von 1,0 × 10¹¹ (1,0 × 10 zur 11. Potenz) Ωcm bis 1,0 × 10¹⁴ (1,0 × 10 zur 14. Potenz) Ωcm ist, ist ein dielektrischer Durchschlag aufgrund der negativen Ladung 75 in der vorliegenden Ausführungsform, wie oben beschrieben, relativ leicht möglich.
Zum Beispiel, wie in der 9 gezeigt, werden mehrere negative Ladungen 75 in dem leitfähigen Teil 72X nahe der äußeren Oberfläche 62a gesammelt, und mehrere positive Fremdstoffe Fp werden von den negativen Ladungen 75 elektrisch angezogen. Als Ergebnis wird angenommen, dass die Mehrzahl der positiven Fremdstoffe Fp an der Außenfläche 62a des ersten Strömungskanalelements 62 anhaftet. In diesem Fall befindet sich das erste Strömungskanalelement 62 aufgrund statischer Elektrizität in einem negativ geladenen Zustand, und der leitende Teil 72X ist in der Hautschicht des ersten Strömungskanalelements 62 enthalten. Im ersten Strömungskanalelement 62 wird das Potential des leitenden Teils 72X auf der negativen Seite umso höher, je größer die Anzahl der negativen Ladungen 75 ist, die sich im leitenden Teil 72X sammeln. Wenn die Spannung aufgrund dieses Potentials bis zu einem gewissen Grad hoch wird, wird die Entladung Ed zwischen dem leitfähigen Teil 72X und dem leitfähigen Teil 72Y in der Nähe des leitfähigen Teils 72X erzeugt.
Wenn die Entladung Ed zwischen den leitenden Abschnitten 72X und 72Y auftritt, tritt der dielektrische Durchschlag im Abschnitt zwischen den leitenden Abschnitten 72X und 72Y im isolierenden Abschnitt 71a auf, und die negative Ladung 75 im leitenden Abschnitt 72X bewegt sich zum leitenden Abschnitt 72Y. Da eine solche Entladung und ein solcher dielektrischer Durchschlag an einer Mehrzahl von Stellen in dem Pfad auftreten, der den leitenden Abschnitt 72X und den Erdungsanschluss 23d verbindet, wird die im leitenden Abschnitt 72X angesammelte negative Ladung 75 über die Mehrzahl der leitenden Abschnitte 72a und den Erdungsanschluss 23d zur Erde GND entladen. Wie oben beschrieben, wenn die negativen Ladungen 75, die die Mehrzahl der positiven Fremdstoffe Fp elektrisch angezogen haben, aus dem leitfähigen Teil 72X verschwinden, trennen sich die positiven Fremdstoffe Fp leicht von der Außenfläche 62a des ersten Strömungskanalelements 62. Daher ist es möglich, die Erzeugung der negativen Ladung 75 zu unterdrücken, indem das erste Strömungskanalelement 62 durch den Einfluss des positiven Fremdstoffs Fp in Kontakt mit der Außenfläche 62a wieder negativ aufgeladen wird.
Eine Spannung von 0,1 kV bis 10 kV wird als eine Spannung angenommen, bei der ein dielektrischer Durchschlag aufgrund statischer Elektrizität wahrscheinlich ist. Der spezifische Durchgangswiderstand des ersten Strömungskanalelementes 62, in dem es leicht zu einem dielektrischen Durchschlag kommt, variiert in Abhängigkeit von der durch statische Elektrizität erzeugten Spannung. Zum Beispiel: Je höher der spezifische Durchgangswiderstand, desto höher die Spannung, bei der ein elektrostatischer Durchschlag wahrscheinlich ist. Insbesondere bei einer statischen Elektrizität von 0,1 kV, wenn der spezifische Volumenwiderstand etwa 1,0 × 10¹¹ (1,0 × 10 zur 11. Potenz) Ωcm beträgt, ist ein dielektrischer Durchschlag relativ wahrscheinlich, und bei einer statischen Elektrizität von 1 kV, wenn der spezifische Volumenwiderstand 1,0 ×¹⁰¹² (1,0 × 10 bis zur 12. Potenz) Ωcm beträgt, ist ein dielektrischer Durchschlag relativ wahrscheinlich. Außerdem ist bei einer statischen Elektrizität von 10 kV, wenn der spezifische Durchgangswiderstand etwa 1,0 ×¹⁰¹³ (1,0 × 10 bis zur 13. Potenz) beträgt Ωcm, ein dielektrischer Durchschlag relativ wahrscheinlich. Daher wird in dem im Fahrzeug eingebauten Luftflussmesser 20 ein Spannungswert, der wahrscheinlich im Gehäuse 21 aufgrund statischer Elektrizität erzeugt wird, durch einen Test oder ähnliches ermittelt, und es ist vorzuziehen, den spezifischen Durchgangswiderstand des Gehäuses 21 zum Zeitpunkt der Herstellung des Luftflussmessers 20 auf der Grundlage des ermittelten Ergebnisses einzustellen.
In der 9 ist die Erdungsklemme 23d nahe der Innenfläche 62b angeordnet, um den Weg zu verdeutlichen, durch den die negative Ladung 75 verläuft, aber wie oben beschrieben, ist die Erdungsklemme 23d tatsächlich nahe der Außenfläche 62a angeordnet.
Auch im zweiten Strömungskanalelement 63, wenn mehrere negative Ladungen 75 die an der Außenfläche 63a anhaftenden positiven Fremdstoffe Fp elektrisch anziehen, ist es wahrscheinlich, dass an mehreren Stellen in dem Pfad, der die negativen Ladungen 75 und den Erdungsanschluss 23d verbindet, Entladung und dielektrischer Durchschlag auftreten. Da in diesem Fall die Erdungsklemme 23d nicht mit dem zweiten Strömungskanalelement 63 verbunden ist, wird die im zweiten Strömungskanalelement 63 angesammelte negative Ladung 75 über das erste Strömungskanalelement 62 an Masse GND abgeleitet.
Auch in der äußeren Schicht 66 des Anschlussaufnahmeabschnitts 65 werden, wenn eine Mehrzahl negativer Ladungen 75 die positiven Fremdstoffe Fp, die an der freiliegenden Oberfläche 65a angebracht sind, elektrisch anziehen, Entladung und dielektrischer Durchschlag wahrscheinlich an einer Mehrzahl von Stellen in dem Pfad, der die negativen Ladungen 75 und den Erdungsanschluss 23d verbindet, auftreten. In dem Anschlussaufnahmeabschnitt 65 sind Entladung und dielektrischer Durchschlag in der inneren Schicht 67 jedoch weniger wahrscheinlich, da der leitende Teil 72c kaum in der inneren Schicht 67 enthalten ist. Da der Erdungsanschluss 23d möglicherweise nicht im Anschlussaufnahmeteil 65 vorgesehen ist, wird außerdem die in der äußeren Schicht 66 des Anschlussaufnahmeteils 65 angesammelte negative Ladung 75 durch das erste Strömungskanalelement 62 und das zweite Strömungskanalelement 63 zur Erde bzw. Masse GND abgeleitet, ohne durch die innere Schicht 67 zu gehen.
Als nächstes wird ein Zusammenhang bzw. eine Beziehung zwischen einer Messgenauigkeit des Luftflussmessers 20 und dem spezifischen Durchgangswiderstand des Gehäuses 21 beschrieben. Hier wird als Messgenauigkeit des Luftflussmessers 20 eine Fehlerrate bezüglich der Ansaugluftmenge im Einlasskanal 12 verwendet. Die Fehlerrate wird als Verhältnis der Fehlergröße des Messwerts des Luftflussmessers 20 zum wahren Wert der Ansaugluftmenge berechnet. Wie in der 10 dargestellt, ist in dem Bereich, in dem der spezifische Durchgangswiderstand des Gehäuses 21 1,0 × 10¹⁴ (1,0 × 10 zur 14. Potenz) Ωcm oder weniger beträgt, die Fehlerrate des Messwerts ausreichend klein. Andererseits nimmt in dem Bereich, in dem der spezifische Durchgangswiderstand des Gehäuses 21 größer als 1,0 × 10¹⁴ (1,0 × 10 bis 14. Potenz) Ωcm ist, die Fehlerrate des Messwerts rasch zu. Wie oben beschrieben, wurden bei dem Test zur Erfassung des Verhältnisses zwischen dem spezifischen Durchgangswiderstand des Gehäuses 21 und der Fehlerrate des Messwerts Testergebnisse erzielt, dass die Erkennungsgenauigkeit der Durchflussmengen-Erfassungseinheit 22 verbessert wird, indem der spezifische Durchgangswiderstand des Gehäuses 21 auf einen Wert von 1,0 × 10¹⁴ (1,0 × 10 zur 14. Potenz) Ωcm oder weniger eingestellt wird.
Ferner wird in der Konfiguration, in der der spezifische Volumenwiderstand der Strömungskanalelemente 62 und 63, des Anschlussaufnahmeabschnitts 65, des den den Strömungskanal bildenden Abschnitts und des Gehäuses 21 kleiner als 1,0 × 10¹¹ (1,0 × 10 zur 11. Potenz) Ωcm ist, erwartet, dass Entladung und dielektrischer Durchschlag auftreten, selbst wenn die im Gehäuse 21 angesammelte statische Elektrizitätsenergie relativ klein ist. Bei dieser Konfiguration nimmt die Anzahl der Entladungen und dielektrischen Durchschläge, die in den isolierenden Abschnitten 71a bis 71c auftreten, tendenziell übermäßig zu, und es besteht die Sorge, dass die Verschlechterung der isolierenden Abschnitte 71a bis 71c aufgrund des dielektrischen Durchschlags leicht fortschreitet. Andererseits beträgt der spezifische Durchgangswiderstand des Gehäuses 21 und dergleichen in der vorliegenden Ausführungsform 1,0 × 10¹¹ (1,0 × 10 zur 11. Potenz) Ωcm oder mehr. Daher ist es unwahrscheinlich, dass durch die Aufladung des Gehäuses 21 ein übermäßiger dielektrischer Durchschlag auftritt, und es ist daher möglich, die Verschlechterung der isolierenden Abschnitte 71a bis 71c durch den dielektrischen Durchschlag zu unterdrücken.
Nach der vorliegenden, oben beschriebenen Ausführungsform ist der spezifische Volumenwiderstand des Strömungskanal bildenden Abschnitts ein Wert im Bereich von 1,0 × 10¹¹ (1,0 × 10 zur 11. Potenz) Ωcm bis 1,0 × 10¹⁴ (1,0 × 10 zur 14. Potenz) Ωcm. In dieser Konfiguration sind Entladung und dielektrischer Durchschlag aufgrund der elektrischen Energie der negativen Ladungen 75, die sich im den Strömungskanal bildenden Abschnitt 61 angesammelt haben, relativ wahrscheinlich, so dass die negativen Ladungen 75 leicht über die Erdungsklemme 23d zur Masse GND entladen werden können. In diesem Fall werden selbst dann, wenn die negativen Ladungen 75, die sich in dem den den Strömungskanal bildenden Abschnitt 61 angesammelt haben, in der Durchflussmengen-Erfassungseinheit 22 diffundiert werden, die negativen Ladungen 75, die sich in der Strömungsraten-Erfassungseinheit 22 angesammelt haben, ebenfalls über den den Abschnitt 61 bildenden Strömungskanal an Masse GND abgeleitet. Wie oben beschrieben, ist es möglich zu verhindern, dass die Erfassungsgenauigkeit der Durchflussmengen-Erfassungseinheit 22 aufgrund des Anhaftens von Fremdstoffen an der Durchflussmengen-Erfassungseinheit 22 abnimmt, da die Fremdstoffe weniger wahrscheinlich an der Durchflussmengen-Erfassungseinheit 22 anhaften, indem der negativ geladene Zustand des den den Strömungskanal bildenden Abschnitt 61 und der Durchflussmengen-Erfassungseinheit 22 beseitigt wird.
Da außerdem die Erkennungsgenauigkeit der Durchflussmengen-Erfassungseinheit 22 verbessert wird, wird das Messergebnis, das der Ausgang des Luftflussmessers 20 am Eingang der ECU 15 ist, stabil. Daher kann in der Konfiguration, in der die ECU 15 die Leistung des Verbrennungsmotors 11 unter Verwendung der Leistung des Luftflussmessers 20 steuert, wie in der vorliegenden Ausführungsform, die Leistung des Verbrennungsmotors 11 stabilisiert und verbessert werden, indem die Leistung des Luftflussmessers 20 stabilisiert wird. Weiterhin kann verhindert werden, dass das Gehäuse 21 und die Durchflussmengen-Erfassungseinheit 22 durch das Anhaften der positiven Fremdstoffe Fp am Gehäuse 21 und an der Durchflussmengen-Erfassungseinheit 22 verschmutzt werden. In diesem Fall ist es möglich, den Verlust des Ansaugluftstroms im Einlasskanal 12 durch die an der Außenfläche des Gehäuses 21 anhaftenden Fremdkörper zu unterdrücken, so dass die Ansaugleistung verbessert werden kann, und außerdem ist es möglich, die nachteilige Auswirkung auf andere Produkte wie den Drosselklappensensor 18a zu beseitigen. Da in diesem Fall außerdem die reibungslose Strömung der Ansaugluft im Bypass-Strömungskanal 30 aufgrund der an der Innenfläche des Gehäuses 21 anhaftenden Fremdkörper aufrechterhalten werden kann, kann die Ausgangsstabilität des Luftflussmessers 20 erhöht werden.
Nach der vorliegenden Ausführungsform ist der spezifische Durchgangswiderstand des Anschlussaufnahmeabschnitts 65 ein Wert im Bereich von 1,0 × 10¹¹ (1,0 × 10 zur 11. Potenz) Ωcm bis 1,0 × 10¹⁴ (1,0 × 10 zur 14. Potenz) Ωcm.Daher kann selbst dann, wenn der Anschlussaufnahmeabschnitt 65 negativ geladen ist, die negative Ladung 75 aufgrund des dielektrischen Durchschlags nach Masse GND entladen werden, wie in dem Fall, in dem der den Strömungskanal bildenden Abschnitt 61 negativ geladen ist. Daher ist es möglich, den Zustand zu eliminieren, in dem der Anschlussaufnahmeabschnitt 65 und die Durchflussmengen-Erfassungseinheit 22 negativ geladen sind.
Nach der vorliegenden Ausführungsform ist der spezifische Durchgangswiderstand des Gehäuses 21 ein Wert im Bereich von 1,0 × 10¹¹ (1,0 × 10 zur 11. Potenz) Ωcm bis 1,0 × 10¹⁴ (1,0 × 10 zur 14. Potenz) Ωcm.Daher kann, selbst wenn das Gehäuse 21 negativ geladen ist, die negative Ladung 75 aufgrund des dielektrischen Durchschlags nach Erde bzw. Masse GND entladen werden, wie in dem Fall, in dem der den den Strömungskanal bildenden Abschnitt 61 negativ geladen ist. Daher ist es möglich, den Zustand zu eliminieren, in dem das Gehäuse 21 und die Durchflussmengen-Erfassungseinheit 22 negativ geladen sind.
Nach der vorliegenden Ausführungsform werden im Gehäuse 21 die isolierenden Abschnitte 71a bis 71c mit den leitenden Anteilen 72a bis 72c vermischt. In dieser Konfiguration wird, wenn sich die negative Ladung 75 in der Nähe der Außenfläche des Gehäuses 21 ansammelt, ein dielektrischer Durchschlag von dem Abschnitt, in dem sich die negative Ladung 75 ansammelt, zu den nahegelegenen leitenden Abschnitten 72a bis 72c durchgeführt, so dass sich die negative Ladung 75 in Richtung der Erdungsklemme 23d bewegen kann. Auf diese Weise tritt in den isolierenden Abschnitten 71 a bis 71c der dielektrische Durchschlag an einer Mehrzahl von Stellen innerhalb einer kurzen Entfernung bzw. Distanz von dem durch die leitenden Abschnitte 72a bis 72c unterteilten Teil auf. Daher kann die negative Ladung 75 die Erdungsklemme 23d erreichen. Daher ist es möglich, eine Konfiguration zu realisieren, bei der die im Gehäuse 21 angesammelte negative Ladung 75 aufgrund des dielektrischen Durchschlags leicht nach Masse GND entladen wird.
Nach der gegenwärtigen Ausführungsform werden die leitfähigen Teile 72a bis 72c durch die Verbindung mehrerer Arten von Kohlenstoffmaterialien gebildet. Wenn daher die Fließkanalglieder 62, 63 und der Anschlussaufnahmeabschnitt 65 mit dem geschmolzenen Harz vergossen werden, lässt sich das leitende Material im geschmolzenen Harz leicht über das gesamte Isoliermaterial verteilen. In diesem Fall können die leitfähigen Teile 72a bis 72c in der Nähe der Oberfläche, wie z.B. der Außenschicht bzw. Hautschicht der Strömungskanalelemente 62, 63 und des Anschlussaufnahmeabschnitts 65, angeordnet werden, selbst wenn die Strömungskanalelemente 62, 63 und das Anschlussunterbringungsteil 65 eine komplizierte Form haben. Daher bewegt sich die Mehrzahl negativer Ladungen 75, die sich in der Nähe der Oberfläche angesammelt haben, aufgrund des dielektrischen Durchschlags leicht zu den nahegelegenen leitenden Teilen 72a bis 72c. Wie oben beschrieben, kann die negative Ladung 75 durch effiziente Reaktion auf die komplizierte Produktform des Gehäuses 21 effizient nach Masse GND entladen werden.
Nach der vorliegenden Ausführungsform bestehen die isolierenden Abschnitte 71a bis 71c aus einem reversibel verfestigten thermoplastischen Harz. Daher wird bei Auftreten eines dielektrischen Durchschlags aufgrund statischer Elektrizität in den Strömungskanalelementen 62 und 63 und dem Anschlussaufnahmeabschnitt 65, selbst dann, wenn die isolierenden Abschnitte 71 a bis 71c an der Stelle schmelzen, an der der dielektrische Durchschlag auftritt, davon ausgegangen, dass der geschmolzene Abschnitt wieder erstarrt. In diesem Fall wird angenommen, dass sich die isolierenden Abschnitte 71a bis 71c durch das Auftreten eines dielektrischen Durchschlags wahrscheinlich nicht verschlechtern werden. Daher ist es möglich, die Verschlechterung des Gehäuses 21 durch den dielektrischen Durchschlag zu unterdrücken und gleichzeitig die Konfiguration zu realisieren, in der das Gehäuse 21 und die Durchflussmengen-Erfassungseinheit 22 weniger wahrscheinlich durch den dielektrischen Durchschlag aufgeladen werden.
Nach der vorliegenden Ausführungsform ist im Anschlussaufnahmeteil 65 das Inhaltsverhältnis des leitenden Teils 72c der inneren Schicht 67, die den Führungsanschluss 52 aufnimmt, niedriger als das der äußeren Schicht 66. Wenn der Anschlussaufnahmeabschnitt 65 negativ geladen ist, kann daher die negative Ladung 75 zur Masse GND entladen werden, indem der dielektrische Durchschlag in der äußeren Schicht 66 verursacht wird. Darüber hinaus kann die innere Schicht 67 die Isolierung gewährleisten, so dass die Leckage des Führungsanschlusses 52 nicht auftritt. Aus diesem Grund wird verhindert, dass die Erfassungsgenauigkeit der Durchflussmengen-Erfassungseinheit 22 durch die statische Elektrizität durch die äußere Schicht 66 herabgesetzt wird, so dass es möglich ist, Signale zwischen dem Führungsanschluss 52 und dem externen Gerät wie z.B. der ECU 15 genau auszutauschen.
Im Anschlussaufnahmeabschnitt 65 sind die äußere Schicht 66 und die innere Schicht 67 mit einem gewöhnlichen geschmolzenen Harz integral geformt. In dieser Konfiguration können die verschiedenen Funktionen der elektrischen Isolierung des Führungsanschlusses 52 zur Ermöglichung der elektrischen Leitung und der elektrischen Leitfähigkeit zur Verhinderung der Aufladung des Anschlusses, der Anschlussaufnahmeabschnitt 65 durch eine Art geschmolzenes Harz ohne Verwendung mehrerer Arten geschmolzener Harze realisiert werden. Daher ist es möglich, den Anschlussaufnahmeabschnitt hervorragend in Struktur und Kosten herzustellen.
Nach der vorliegenden Ausführungsform ist die Erdungsklemme 23d von der Außenfläche des den Strömungskanal bildenden Abschnitts 61 nach außen hin freiliegend. Bei dieser Konfiguration kann sich bei negativer Ladung des den Strömungskanal bildenden Abschnitts 61 die negative Ladung 75 nahe der Außenfläche des den Abschnitt 61 bildenden Strömungskanals bewegen und die Erdungsklemme 23d erreichen. Da in diesem Fall in dem den Strömungskanal bildenden Abschnitt 61 die negative Ladung 75 sowohl über den internen Pfad, der vom dielektrischen Durchschlag begleitet wird, als auch über den externen Pfad, der sich entlang der Außenfläche erstreckt, zur Masse GND entladen werden kann, ist es in diesem Fall möglich, die negative Ladung des den Abschnitt 61 bildenden Flusskanals zuverlässiger zu unterdrücken.
Nach der vorliegenden Ausführungsform ist der spezifische Volumenwiderstand des den den Strömungskanal bildenden Abschnitt 61 ein Wert, der den Widerstand zwischen den Außenflächen 62a und 63a und den Innenflächen 62b und 63b angibt. Daher wird der spezifische Volumenwiderstand des den den Strömungskanal bildenden Abschnitts auf 1,0 × 10¹¹ (1,0 × 10 zur 11. Potenz) Ωcm bis 1,0 × 10¹⁴ (1,0 × 10 zur 14. Potenz) Ωcm eingestellt. Daher ist es möglich, die Leichtigkeit des Auftretens des Phänomens zu kontrollieren, dass die negative Ladung 75 durch das Innere des den Strömungskanal bildenden Abschnitts 61 hindurchgeht und aufgrund des dielektrischen Durchschlags die Erdungsklemme 23d erreicht. Daher kann selbst dann, wenn die Erdungsklemme 23d nur mit einer der Außenflächen 62a und 63a und den Innenflächen 62b und 63b im den Strömungskanal bildenden Abschnitt 61 verbunden ist, die auf der anderen Seite angesammelte negative Ladung 75 aufgrund des Auftretens eines dielektrischen Durchschlags bis zur Erdungsklemme 23d erreicht werden.
(Zweite Ausführungsform)
Bei der ersten Ausführungsform sind die innere Schicht 67 und die äußere Schicht 66 aufgrund der ungleichmäßigen Verteilung des isolierenden Abschnitts 71c in dem Anschlussaufnahmeabschnitt 65 gebildet. Bei der zweiten Ausführungsform hingegen ist der isolierende Abschnitt 71c im gesamten Anschlussaufnahmeabschnitt 65 diffundiert, und die innere Schicht 67 und die äußere Schicht 66 werden nicht gebildet. In der vorliegenden Ausführungsform werden vor allem die Unterschiede zur ersten Ausführungsform beschrieben.
Wie in der 11 dargestellt, ist in dem Anschlussaufnahmeabschnitt 65, wie im Fall der Strömungskanalelemente 62 und 63, der leitende Teil 72c in einem Zustand, in dem er über den gesamten isolierenden Abschnitt 71c diffundiert ist. In dieser Konfiguration ist der spezifische Durchgangswiderstand des Anschlussaufnahmeabschnitts 65 ein Wert im Bereich von 1,0 × 10¹¹ (1,0 × 10 zur 11. Potenz) Ωcm bis 1,0 × 10¹⁴ (1,0 × 10 zur 14. Potenz) Ωcm.In diesem Fall tritt in dem Anschlussaufnahmeteil 65, obwohl der leitende Teil 72c um den Führungsanschluss 52 herum vorhanden ist, der Isolationsdurchschlag des isolierenden Abschnitts 71c bei einer an den Führungsanschluss 52 angelegten Spannung weniger wahrscheinlich auf, so dass eine Leckage am Führungsanschluss 52 unterdrückt werden kann.
In der vorliegenden Ausführungsform wird die Einspritzgeschwindigkeit des geschmolzenen Harzes von der Spritzgießmaschine in die Formvorrichtung auf das gleiche Niveau wie die Einspritzgeschwindigkeit des geschmolzenen Harzes verlangsamt, wenn die Fließkanalelemente 62 und 63 harzgegossen werden, wenn der Anschlussaufnahmeabschnitt 65 mit Harz gegossen wird. In diesem Fall wird der Zustand, in dem das leitende Material mit dem gesamten geschmolzenen Harz, das in die Formvorrichtung eingespritzt wird, gemischt wird, leicht beibehalten, so dass der leitende Teil 72c leicht in den gesamten isolierenden Abschnitt 71c diffundiert.
(Dritte Ausführungsform)
In der ersten Ausführungsform umfasst der Anschlussaufnahmeabschnitt 65 den leitfähigen Teil 72c, aber in der dritten Ausführungsform umfasst der Anschluss, der Teil 65 aufnimmt, nicht den leitfähigen Teil 72c, wie in 12 dargestellt. In der vorliegenden Ausführungsform werden vor allem die Unterschiede zur ersten Ausführungsform beschrieben.
Da der Anschlussaufnahmeteil 65 den leitenden Teil 72a nicht enthält, ist der spezifische Durchgangswiderstand des Anschlussaufnahmeteils 65 größer als 1,0 × 10¹⁴ (1,0 × 10 bis 14. Potenz) Ωcm, ebenso wie der spezifische Durchgangswiderstand des isolierenden Abschnitts 71c. In dieser Konfiguration kann die Genauigkeit des Signalaustauschs zwischen dem Führungsanschluss 52 und der ECU 15 weiter verbessert werden, da die Isolierung des Führungsanschlusses 52 durch den Anschlussaufnahmeteil 65 verbessert wird.
Obwohl oben eine Mehrzahl von Ausführungsformen gemäß der vorliegenden Offenbarung beschrieben wurde, wird die vorliegende Offenbarung nicht so ausgelegt, als beschränke sie sich auf die oben genannten Ausführungsformen und kann auf verschiedene Ausführungsformen und Kombinationen innerhalb eines Umfangs angewandt werden, der nicht vom Geist der vorliegenden Offenbarung abweicht. Modifikationen der oben genannten Ausführungsformen werden beschrieben.
Als erste Modifikation können die Strömungskanalelemente 62 und 63 eine äußere Schicht enthalten, in der die leitfähigen Teile 72a und 72b in den isolierenden Abschnitten 71a und 71b gemischt sind, und eine innere Schicht, in der das Inhaltsverhältnis der leitfähigen Teile 72a und 72b zu den isolierenden Abschnitten 71a und 71b niedriger ist als in der äußeren Schicht. Selbst in diesem Fall ist der spezifische Volumenwiderstand der Strömungskanalelemente 62 und 63 und des den Strömungskanal bildenden Abschnitts 61 und das Gehäuse 21 bildet, ein Wert im Bereich von 1,0 × 10¹¹ (1,0 × 10 zur 11. Potenz) Ωcm bis 1,0 × 10¹⁴ (1,0 × 10 zur 14. Potenz) Ωcm.
Als zweite Modifikation kann im Anschlussaufnahmeabschnitt 65 die äußere Schicht 66 eine Schicht dicker als die Oberflächen- bzw. Hautschicht sein. In diesem Fall wird die äußere Schicht 66 durch die Hautschicht und einen Teil der Kernschicht gebildet. Das heißt, auch in der Kernschicht gibt es einen Bereich, in dem ein großer Teil des leitenden Teils 72c in einem Teil auf der peripheren Randseite enthalten ist, und dieser Teil bildet die äußere Schicht 66, während der restliche Teil die innere Schicht 67 bildet.
Als dritte Modifikation kann der den Strömungskanal bildenden Abschnitt 61 durch ein einziges Element gebildet werden, anstatt eine Mehrzahl von Elementen wie die Fließkanalelemente 62 und 63 zusammenzusetzen, um den den Fließkanal bildenden Teil 61 herzustellen. Zum Beispiel ist der den Strömungskanal bildende Abschnitt einstückig aus Harz gegossen. Da der spezifische Durchgangswiderstand des den Strömungskanal bildenden Abschnitts 61 selbst in dieser Konfiguration ein Wert im Bereich von 1,0 × 10¹¹ (1,0 × 10 zur 11. Potenz) Ωcm bis 1,0 × 10¹⁴ (1,0 × 10 zur 14. Potenz) Ωcm ist, wird die im den Teil 61 bildenden Strömungskanal angesammelte negative Ladung 75 aufgrund des dielektrischen Durchschlags leicht nach Masse GND entladen. Außerdem wird im den Strömungskanal bildenden Abschnitt der leitende Teil mit dem isolierenden Abschnitt vermischt, so dass ein dielektrischer Durchschlag im isolierenden Abschnitt wahrscheinlich ist.
Als viertes modifiziertes Beispiel kann das Gehäuse 21 durch ein einziges Element gebildet werden, anstatt eine Mehrzahl von Elementen, wie z.B. die Strömungskanalelemente 62 und 63 und das Anschlussaufnahmeabschnitt 65 zusammenzusetzen, um das Gehäuse 21 herzustellen. Zum Beispiel ist das Gehäuse 21 einstückig mit Harz umspritzt. Selbst in dieser Konfiguration, da der spezifische Durchgangswiderstand des Gehäuses 21 einen Wert im Bereich von 1,0 × 10¹¹ (1,0 × 10 zur 11. Potenz) Ωcm bis 1,0 × 10¹⁴ (1,0 × 10 zur 14. Potenz) Ωcm aufweist, wird die im Gehäuse 21 angesammelte negative Ladung 75 aufgrund des dielektrischen Durchschlags leicht nach Masse GND entladen. Ferner wird im Gehäuse 21 der leitende Teil mit dem isolierenden Abschnitt vermischt, so dass ein dielektrischer Durchschlag im isolierenden Abschnitt wahrscheinlich ist.
Als fünfte Modifikation enthalten die Strömungskanalelemente 62 und 63 und der Anschlussaufnahmeabschnitt 65 nicht die leitenden Abschnitte 72a bis 72c in den isolierenden Abschnitten 71a bis 71c. Der spezifische Durchgangswiderstand der isolierenden Abschnitte 71a bis 71c ist ein Wert im Bereich von 1,0 × 10¹¹ (1,0 × 10 zur 11. Potenz) Ωcm bis 1,0 × 10¹⁴ (1,0 × 10 zur 14. Potenz) Ωcm.In dieser Konfiguration ist der spezifische Durchgangswiderstand des Isoliermaterials, das die Isolierabschnitte 71a bis 71c bildet, ein Wert im Bereich von 1,0 × 10¹¹ (1,0 × 10 zur 11. Potenz) Ωcm bis 1,0 × 10¹⁴ (1,0 × 10 zur 14. Potenz) Ωcm.
Als sechste Modifikation kann anstelle des thermoplastischen Harzes ein wärmehärtbares Harz oder ähnliches als Harzmaterial verwendet werden, das die isolierenden Abschnitte 71a bis 71c bildet. Ferner kann als Isoliermaterial, das die Isolierabschnitte 71a bis 71c bildet, anstelle des Harzmaterials ein Gummimaterial oder ähnliches verwendet werden.
Als siebte Modifikation darf als Kohlenstoffmaterial, das die leitenden Teile 72a bis 72c bildet, nur eine Art von Kohlenstoffpulver, Kohlenstofffaser, Nanokohlenstoff, Graphen und Kohlenstoffmikropartikel verwendet werden. Ferner kann als leitfähiges Material, das die leitenden Teile 72a bis 72c bildet, ein Metallmaterial wie Aluminium anstelle des Kohlenstoffmaterials verwendet werden.
Als achte Modifikation wird der spezifische Volumenwiderstand jedes Elements, wie z.B. der Strömungskanalelemente 62 und 63, des Anschlussaufnahmeabschnitts 65, des den Strömungskanal bildenden Abschnitts 61 und des Gehäuses 21, unter Verwendung eines Oberflächenwiderstands berechnet, der der Widerstand pro Flächeneinheit dieser Elemente ist.
Als neunte Modifikation kann bei den Elementen wie den Strömungskanalelementen 62 und 63, dem Anschlussaufnahmeabschnitt 65 dem den Strömungskanal bildenden Abschnitt 61 und dem Gehäuse 21 der Widerstandswert des Abschnitts mit dem größten Widerstandswert ein Wert im Bereich von 1,0 × 10¹¹ (1,0 × 10 zur 11. Potenz) Ωcm bis 1,0 × 10¹⁴ (1,0 × 10 zur 14. Potenz) Ωcm sein. Beispielsweise wird im Gehäuse 21 der Widerstandswert zwischen den beiden am weitesten voneinander entfernten Punkten auf einen Wert im Bereich von 1,0 × 10¹¹ (1,0 × 10 zur 11. Potenz) Ωcm bis 1,0 × 10¹⁴ (1,0 × 10 zur 14. Potenz) Ωcm eingestellt. Auch bei dieser Konfiguration ist es möglich, wenn das Gehäuse 21 durch statische Elektrizität aufgeladen wird, einen dielektrischen Durchschlag durch Entladung innerhalb des Gehäuses 21 zu verursachen und die negative Ladung 75 gegen Masse GND zu entladen.
Als zehnte Modifikation kann im Messstromkanal 32, durch den ein Fluid wie z.B. eine Ansaugluft strömt, ein Temperatursensor zur Erfassung der Temperatur des Fluids, ein Feuchtigkeitssensor zur Erfassung der Feuchtigkeit des Fluids, ein Drucksensor zur Erfassung des Drucks und dergleichen als Erfassungseinheit für physikalische Größen wie z.B. die Durchflussmengen-Erfassungseinheit 22 vorgesehen werden.
Als elfte Modifikation darf der Bypass-Strömungskanal 30 nur den Mess-Strömungskanal 32 des Durchgangs-Strömungskanals 31 und den Mess-Strömungskanal 32 enthalten. Zum Beispiel kann der Messeinlass 35 an der Außenfläche des Gehäuses 21 anstelle des Einlassanschlusses 33 vorgesehen werden.
Als zwölfte Modifikation kann eine Mehrzahl von Erdungsabschnitten, wie z.B. die am Gehäuse 21 angebrachte Erdungsklemme 23d, vorgesehen werden. Zum Beispiel ist an den Strömungskanalelementen 62, 63 und dem Anschlussaufnahmeabschnitt 65 jeweils ein Erdungsabschnitt befestigt. Darüber hinaus kann eine Mehrzahl von Erdungsabschnitten an mindestens einem von dem ersten Strömungskanalelement 62, dem zweiten Strömungskanalelement 63 und dem Anschlussaufnahmeabschnitt 65 angebracht werden. Zum Beispiel ist im ersten Strömungskanalelement 62 der Erdungsabschnitt einzeln an der Außenfläche 62a und der Innenfläche 62b befestigt.
Die vorliegende Offenbarung wurde anhand von Beispielen beschrieben, aber es wird davon ausgegangen, dass sich die vorliegende Offenbarung nicht auf die Beispiele oder Strukturen beschränkt. Die vorliegende Offenbarung umfasst verschiedene Modifikationen und Variationen innerhalb des Geltungsbereichs der Äquivalente. Zusätzlich sind die verschiedenen Kombinationen und Konfigurationen, welche bevorzugt sind, andere Kombinationen und Konfigurationen, die zwar weitere, weniger oder nur ein einziges Element beinhalten, ebenfalls im Geist und Umfang der vorliegenden Offenbarung beinhaltet.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 201883132 [0001]
JP 4553898 [0004]

Claims

Vorrichtung (20) zur Messung einer physikalischen Größe eines Fluids, wobei die Vorrichtung zum Messen einer physikalischen Größe das Folgende umfasst: einen Bypass-Strömungskanal (30), durch den das Fluid fließt; eine Erfassungseinheit (50) mit einer Erfassungseinheit (22) für eine physikalische Größe, die so konfiguriert ist, dass sie eine physikalische Größe des Fluids in dem Bypass-Strömungspfad erfasst, und mit einem Erfassungsanschluss (52), der elektrisch mit der Erfassungseinheit für eine physikalische Größe verbunden ist; ein Gehäuse (21) mit einem einen Strömungskanal bildenden Abschnitt (61), der eine Isoliereigenschaft aufweist und einen Bypass-Strömungskanal bildet, und einem Anschlussaufnahmeabschnitt (65), der eine Isoliereigenschaft aufweist und den Erfassungsanschluss aufnimmt; und einen Erdungsabschnitt (23d), der den den Strömungskanal bildenden Abschnitt mit einer Erde (GND) verbindet, wobei ein spezifischer Volumenwiderstand des den Strömungskanal bildenden Abschnitts in einem Bereich von 1,0 × 10¹¹ (1,0 × 10 zur 11. Potenz) Ωcm bis 1,0 × 10¹⁴ (1,0 × 10 zur 14. Potenz) Ωcm liegt.
Vorrichtung zur Messung einer physikalischen Größe nach Anspruch 1, wobei der den Strömungskanal bildende Abschnitt das Folgende umfasst: einen isolierenden Abschnitt (71a, 71b), der so konfiguriert ist, dass er dem Strömungskanal bildenden Abschnitt isolierende Eigenschaften verleiht; und einen leitfähigen Abschnitt (72a, 72b), der in einem Mischzustand mit dem isolierenden Abschnitt vorgesehen ist und eine Leitfähigkeit aufweist, so dass der spezifische Volumenwiderstand des den Strömungskanal bildenden Abschnitts kleiner als der des isolierenden Abschnitts ist.
Vorrichtung zur Messung einer physikalischen Größe nach Anspruch 2, wobei der leitende Abschnitt mindestens eines der des Folgenden enthält: Kohlenstoffpulver, Kohlenstofffaser, Nanokohlenstoff, Graphen und Kohlenstoff-Mikropartikel.
Vorrichtung zur Messung einer physikalischen Größe nach Anspruch 2 oder 3, wobei der isolierende Abschnitt aus thermoplastischem Harz besteht.
Vorrichtung zur Messung einer physikalischen Größe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der spezifische Durchgangswiderstand des Anschlussaufnahmeabschnitts im Bereich von 1,0 × 10¹¹ (1,0 × 10 zur 11. Potenz) Ωcm bis 1,0 × 10¹⁴ (1,0 × 10 zur 14. Potenz) Ωcm.
Vorrichtung zur Messung einer physikalischen Größe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Anschlussaufnahmeabschnitt das Folgende umfasst: einen isolierenden Abschnitt (71c), der so konfiguriert ist, dass er dem Anschlussaufnahmeabschnitt isolierende Eigenschaften verleiht, und einen leitenden Abschnitt (72c), der in einem Mischzustand in dem isolierenden Abschnitt vorgesehen ist und eine Leitfähigkeit aufweist, so dass der spezifische Volumenwiderstand des Anschlussaufnahmeabschnitts kleiner ist als der spezifische Volumenwiderstand des isolierenden Abschnitts.
Vorrichtung zur Messung einer physikalischen Größe nach Anspruch 6, wobei der Anschlussaufnahmeabschnitt das Folgende umfasst: eine äußere Schicht (66), die eine äußere Oberfläche (65a, 65b) des Anschlussaufnahmeabschnitts bildet, eine innere Schicht (67), in der ein Inhaltsverhältnis des leitenden Teils zu dem isolierenden Abschnitt niedriger ist als das der äußeren Schicht, und die innerhalb der äußeren Schicht vorgesehen ist, der Erfassungsanschluss in der inneren Schicht untergebracht ist.
Vorrichtung zur Messung einer physikalischen Größe nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der Erdungsabschnitt von der Außenfläche (62a) des den Strömungskanal bildenden Abschnitts nach außen freiliegt.
Vorrichtung zur Messung einer physikalischen Größe nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei der spezifische Volumenwiderstand des den Strömungskanal bildenden Abschnitts ein Wert ist, der den Widerstand zwischen der Außenfläche (62a, 63a) und der Innenfläche (62b, 63b) des fließkanalbildenden Teils angibt.
Vorrichtung (20) zur Messung einer physikalischen Größe eines Fluids, wobei die Vorrichtung zum Messen einer physikalischen Größe das Folgende umfasst: ein Gehäuse (21), das einen Bypass-Strömungskanal (30) bildet, durch den das Fluid strömt; eine Erfassungseinheit (22) für eine physikalischen Größe, die eine physikalische Größe des Fluids im Bypass-Strömungskanal erfasst; und einen Erdungsabschnitt (23d), der das Gehäuse gegen Erde (GND) erdet, wobei der spezifische Durchgangswiderstand des Gehäuses im Bereich von 1,0 × 10¹¹ (1,0 × 10 zur 11. Potenz) Ωcm bis 1,0 × 10¹⁴ (1,0 × 10 zur 14. Potenz) Ωcm liegt.