JP2010236964A - 熱式流量測定装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明の目的は、吸気管に挿入されるときの挿入方向及び流体の流れ方向に垂直な方向の厚さ寸法を大きくすることがない熱式流量測定装置を提供することにある。
【解決手段】主通路を流れる流体の一部を取り込む副通路１０は、板状部材の表面２ａ側に曲線を描いて形成された第１副通路１０Ａ部分と、板状部材の裏面２ｂ側に曲線を描いて形成された第２副通路１０Ｂ部分と、板状部材の表面側と裏面側とを貫通する開口として形成された第３副通路１０Ｃ部分とを有し、第１副通路１０Ａ部分は第３副通路１０Ｃ部分における板状部材の板面に沿う方向の一端部に連通接続され、第２副通路１０Ｂ部分は第３副通路１０Ｃ部分における板状部材の板面に沿う方向の他端部に連通接続され、センサ素子８は第３副通路１０Ｃ部分に配置される。
【選択図】 図３

Description

本発明は、流体の流量を検出する熱式流量測定装置に係わり、特に、主通路を流れる流体の一部を取り込む副通路を有し、副通路を流れる流体の流量を計測する分流式の熱式流量測定装置に関するものである。

分流式の熱式流量測定装置は、主通路を流れる流体の一部を取り込む副通路を有し、副通路内にセンサ素子が設置されて副通路を流れる流体の流量を測定する。

分流式の熱式流量測定装置として、副通路が湾曲した通路に形成され、その湾曲通路が湾曲内側と外側とで測定通路と迂回通路とに区分され、湾曲内側の測定通路にセンサ素子が配置され、湾曲通路を流れる流体流に作用する慣性力（遠心力）によってセンサ素子を汚損させる汚損物質（液滴，油滴）やセンサ素子を壊す危険性の高いダスト類（固形粒子）を湾曲外側の迂回通路に追いやり、測定通路には汚損物質やダスト類が流れないように、センサ素子の保護を図った技術が特表２００２−５０６５２８号公報（図２〜図４）に記載されている。

また、副通路の出口側にＳ字形の変向通路を設け、主通路の脈動等による逆流成分が測定通路に入り難くし、逆流成分に起因する測定誤差を低減する技術も特表２００２−５０６５２８号公報（図２〜図４）に記載されている。

さらに、熱式流量測定装置を内燃機関システムの吸入空気流量測定装置として適用する場合は、近年では吸気管内に発生する逆流も精度よく計測する必要があり、副通路は効率よく逆流を取り込める形状が必須となる。このため、副通路は、流入開口面（入口）と同様に、流出開口面（出口）も主通路の流れ（逆流）に対して垂直な面（直交する面）で開口する方が好ましい。

しかし、この場合に問題となるのが、エンジン停止後のセンサ汚損である。特にディーゼルエンジンなどではスロットルバルブを持たないものが大半であるため、エンジン停止後にオイルミストが対流によって吸気系上流まで逆流してくる。この時、流出開口面が逆流に対して垂直に開口している分流式の熱式流量測定装置では、副通路内部にオイルミストが入り易く、副通路内に配置されているセンサ素子を汚損させる可能性がある。

また、熱式流量測定装置の通常の使用は順流の計測がほとんどであり、この条件下での水滴や汚損物質の飛来に対してセンサ素子を保護すると共に、副通路内部に入った水滴や液滴を極力センサ素子に到達させないようにした技術が特開２００４−２２６３１５号公報に記載されている。

特開２００４−２２６３１５号公報に記載された副通路は、流入開口面（入口）側から渦巻状に旋回した第１副通路と、流出開口面（出口）側から渦巻状に旋回した第２副通路と、第１副通路と第２副通路とを連通接続する第３副通路とで構成され、流量を検出するセンサ素子は第１副通路に配置されている。

第１副通路と第２副通路とを連通接続する第３副通路は第１副通路と第２副通路とのオフセット量に応じたクランク形状に形成され、さらにセンサ素子の下流側で副通路が長くなるので、逆流側（流出開口面（出口）側）から見たセンサ素子までの副通路の壁面にオイルミストを付着させる機会が増え、センサ素子の信頼性を向上させることができる（段落００５８〜００６２参照）。

特表２００２−５０６５２８号公報 特開２００４−２２６３１５号公報

しかし、特開２００４−２２６３１５号公報の副通路では、センサ素子が第１副通路に配置されている。第１副通路では、センサ素子を搭載した制御回路基板を通路内に挿入するために、センサ素子面に垂直な方向の寸法（厚さ方向寸法という）をある程度大きくする必要がある。このとき、第１副通路と第２副通路とが階層構造を成しているため、第１副通路の厚さ方向寸法と第２副通路の厚さ方向寸法とで決まる副通路全体の厚さ方向寸法は、制御回路基板を第１副通路内に挿入するために第１副通路の厚さ方向寸法を大きくした分だけ、大きくなってしまう。センサ素子面に垂直な方向は副通路が吸気管に挿入されるときの挿入方向及び流体の流れ方向に垂直な方向と一致している。従って、挿入方向及び流体の流れ方向に垂直な方向の副通路（主通路内における熱式流量測定装置）の寸法が大きくなってしまう。このため、小型，軽量化を図る上で課題があった。

本発明の目的は、第１副通路，第２副通路、両通路を連通する第３副通路で構成した熱式流量測定装置において、吸気管に挿入されるときの挿入方向及び流体の流れ方向に垂直な方向の厚さ寸法を大きくすることがない熱式流量測定装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明の熱式流量測定装置は、主通路を流れる流体の一部を取り込む副通路と、前記副通路内に設置されることにより流体の流量を検出するセンサ素子とを備えた熱式流量測定装置において、前記副通路は、板状部材の表面側に交差することなく曲線を描いて形成された第１副通路部分と、前記板状部材の裏面側に交差することなく曲線を描いて形成された第２副通路部分と、前記板状部材の表面側と裏面側とを貫通する開口として形成された第３副通路部分とを有し、前記第１副通路部分は前記第３副通路部分における前記板状部材の板面に沿う方向の一端部に連通接続され、前記第２副通路部分は前記第３副通路部分における前記板状部材の板面に沿う方向の他端部に連通接続され、前記センサ素子は前記第３副通路部分に配置されたものである。

このとき、前記センサ素子は板状回路基板の表面側に搭載され、前記板状回路基板は前記第３副通路部分における前記板状部材の裏面側に位置する部分に配置され、前記板状回路基板の裏面が前記第３副通路部分における前記板状部材の表面側に位置する部分側を向くように取り付けられるとよい。

また、前記センサ素子の素子面と対向する前記第３副通路部分の通路壁面側に形成された通路断面積は、前記板状回路基板の裏面と対向する前記第３副通路部分の通路壁面側に形成された通路断面積より小さくなるように構成するとよい。

また、前記センサ素子の素子面と対向する前記第３副通路部分の通路壁面と前記素子面との間に形成された通路の間隙は、前記板状回路基板の裏面と対向する前記第３副通路部分の通路壁面と前記板状回路基板の裏面との間に形成された通路の間隙より小さくなるように構成するとよい。

また、前記第３副通路部分は、前記板状部材の表面側と裏面側とに跨って、前記板状部材の表面及び裏面に沿って直線状に延設された通路部分を有し、前記センサ素子を直線状に延設された前記通路部分に配置するとよい。

また、前記副通路は、前記板状部材を第１の板状部材として、前記第１の板状部材の表面側に設けられた第２の板状部材と、前記第１の板状部材の裏面側に設けられた第３の板状部材とで構成され、前記第１の板状部材には、その表面に前記第１副通路部分の側壁と、裏面に前記第２副通路部分の側壁とが形成されると共に、表面側とは反対向きに裏面からオフセットした位置に前記第３副通路の側壁が形成され、前記第２の板状部材には、前記第１副通路部分に形成された前記側壁と対向する側壁と、前記第１の板状部材に形成された前記第３副通路部分の前記側壁と前記板状回路基板を隔てて対向する前記第３副通路部分の側壁とが形成され、前記第３の板状部材には、前記第２副通路部分に形成された前記側壁と対向する側壁が形成されるとよい。

また、前記第１副通路部分は、前記板状部材の表面側で交差することのない１００度以上の迂回形状で構成するとよい。

また、第１，第２及び第３副通路部分の連続形状は３６０度以上旋回しているとよい。

本発明の熱式流量測定装置は、板状部材の表面側に形成された第１副通路部分と裏面側に形成された第２副通路部分とを、板状部材の表面側と裏面側とを貫通する開口として形成された第３副通路部分を介して連通接続し、センサ素子を第３副通路部分に配置したことにより、センサ素子が配置される第３副通路部分の厚さ寸法を第１副通路部分の厚さ寸法と第２副通路部分の厚さ寸法との合計の範囲内で大きくすることができ、熱式流量測定装置の厚さ寸法を左右する第１副通路部分又は第２副通路部分の厚さ寸法を大きくする必要がないので、熱式流量測定装置の厚さ寸法を小さくして小型，軽量化を実現できる。

本発明の熱式流量測定装置の一実施例を示す図。 図１におけるＰ−Ｐ断面を示す図。 本発明の一実施例の副通路と回路基板の配置を示す図。 図３の断面Ｄ−Ｄにおける、センサ素子の上面の空間断面積と回路基板の下面の空間断面積を示す図。 本発明の他の実施例の副通路と回路基板の配置を示す図。 本発明のさらに他の施例の副通路と回路基板の配置を示す図。 回路基板７とセンサ素子８のセンサ組立て体を示す図。 本発明のさらに他の施例の副通路と回路基板の配置を示す図。 本発明のさらに他の施例の副通路と回路基板の配置を示す図。 本発明の熱式流量測定装置による内燃機関の構成図。

以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。以下の実施例では、厚さ寸法または厚さ方向寸法は、センサ素子面に垂直な方向の寸法に一致する。また、センサ素子面に垂直な方向は、副通路が吸気管に挿入されるときの挿入方向及び流体の流れ方向に垂直な方向と一致している。

図１，図２は本発明の熱式流量測定装置の構成を示す図である。特に、図１は熱式流量測定装置が配置された吸気管の流体の流れ方向における断面図であり、図２は図１における熱式流量測定装置のＰ−Ｐ断面図である。

熱式流量測定装置１は、樹脂成形品によるハウジング部材２とこのハウジング部材２を覆う樹脂製のベース部材２０（図３参照）と樹脂製のカバー部材３０（図３参照）との組立体であり、吸気管４に形成された挿入穴５に挿入され、下側部分が吸気管４による主通路６内に位置している。

板状の回路基板７には電子部品による回路とシリコン基板上に形成されたセンサ素子８とが搭載されている。この回路基板７は、回路が形成された側が電気室３に収容され、センサ素子８が搭載された側は副通路１０の第３副通路１０Ｃに位置するように、ハウジング部材２に固定されている。また、ハウジング部材２には、電源，信号出力用の端子を備えたコネクタ部９が一体に成形されている。

センサ素子８は、シリコン基板上に形成された発熱抵抗体、発熱抵抗体の上流側及び下流側のシリコン基板上に形成された測温抵抗体、流体温度を検出する測温抵抗体等で構成されている。発熱抵抗体の上流側及び下流側の測温抵抗体は、発熱抵抗体の上流側及び下流側の温度を検出するために用いられる。回路基板７上には、発熱抵抗体の上流側及び下流側の測温抵抗体から得られる温度検出値から、発熱抵抗体の上流側及び下流側の温度差を検出し、流体流量を検出するための検出回路、この検出回路の検出値、すなわち流量値を補正する補正回路、さらには、発熱抵抗体を流れる電流値を制御する制御回路が設けられる。流量を検出するための測温抵抗体の構成については、上述の構成に限らず、他の構成を用いてもよい。

主通路６内に位置する挿入方向先端部分（図１の下側部分）には、副通路１０が形成されている。副通路１０には、主通路６を流れる順流流体Ｆａや逆流流体Ｆｂの一部が流入する。副通路１０の内部には流量計測を行うセンサ素子８が配置されている。

副通路１０は、熱式流量測定装置１の厚さ１ｈの内部において、主通路６内の第１仮想平面Ａ上にあって交差することなく９０度以上迂回した第１副通路１０Ａと、第１仮想平面Ａと所定のオフセット量ｈｏｆをもって平行な位置関係にある第２仮想平面Ｂ上にあって、交差することなく９０度以上迂回した第２副通路１０Ｂと、第１仮想平面Ａと第２仮想平面Ｂとの間に延在して、第１副通路１０Ａと第２副通路１０Ｂを連通接続する、第１仮想平面Ａと第２仮想平面Ｂとに平行な面に沿う方向に直線状に延設された第３副通路１０Ｃとにより構成されている。

ハウジング２の先端側には板状部が設けられており、この板状部周辺に副通路１０が構成される。第１副通路１０Ａは板状に成形された樹脂成形品によるハウジング２の表面２ａ部（表面２ａ側）にほぼ全体が形成されている。第２副通路１０Ｂはハウジング２の裏面２ｂ部（裏面２ｂ側）にほぼ全体が成形されている。ハウジング２の表面部と裏面部とを貫通する開口を形成するように第３副通路１０Ｃが形成されている。第３副通路１０Ｃは、ハウジング２の板状部の表面側と裏面側とに跨って、ハウジング２の板状部の表面及び裏面に沿って直線状に延設された通路部分を有する。この通路部分は主通路６の流体流に沿って形成されている。

第１副通路１０Ａの一方の端部が主通路６内に開口して流体の入口１１をなし、第１副通路１０Ａの他方の端部が第３副通路１０Ｃを介して第２副通路１０Ｂの一方の端部に連通接続され、第２副通路１０Ｂの他方の端部が主通路６内に開口して流体の出口１２をなしている。

第１仮想平面Ａと第２仮想平面Ｂは、ともに主通路６の流体流と平行な面であり、入口１１と出口１２は各々主通路６の流体流と直交する面に開口している。

回路基板７は、第１副通路１０Ａと第２副通路１０Ｂを連通接続する直線状の第３副通路１０Ｃに第３副通路１０Ｃに配置されている。

図３は図１のＣ−Ｃ断面を模式的に表した図であり、Ｃ′−Ｃ′線に沿って直線状に引き伸ばした断面を模式的に示した断面図である。順流流体Ｆａは入口１１から第１副通路１０Ａ−第３副通路１０Ｃ−第２副通路１０Ｂ−出口１２から主通路６に流れる。

第１副通路１０Ａは高さがｈ１０Ａ、第２副通路１０Ｂは高さがｈ１０Ｂ、第３副通路１０Ｃは高さがｈ１０Ｃで構成されており、第１副通路１０Ａと第２副通路１０Ｂのオフセット量はｈｏｆである。

図３を参照して副通路１０をさらに具体的に説明する。副通路１０は、ハウジング２の先端側に設けられた板状部を第１の板状部材として、第１の板状部材の表面２ａ側に接合して設けられた、ベース部材２０を成す第２の板状部材と、第１の板状部材の裏面２ｂ側に接合して設けられた、カバー部材３０を成す第３の板状部材とで構成される。第１の板状部材には、その表面２ａに第１副通路１０Ａ部分の側壁１０Ａ２と、裏面２ｂに第２副通路１０Ｂ部分の側壁１０Ｂ２とが形成されると共に、表面２ａ側とは反対向きに裏面２ｂからオフセットした位置に第３副通路１０Ｃの側壁１０Ｃ２が形成されている。第２の板状部材２０には、第１副通路１０Ａ部分の側壁１０Ａ２と対向する側壁１０Ａ２０と、第１の板状部材２に形成された第３副通路部分１０Ｃの側壁１０Ｃ２と板状の回路基板７を隔てて対向する第３副通路１０Ｃ部分の側壁１０Ｃ２０とが形成されている。第３の板状部材３０には、第２副通路１０Ｂ部分の側壁１０Ｂ２と対向する側壁１０Ｂ３０が形成されている。

上述のオフセット量ｈｏｆはハウジング２の表面２ａ及び裏面２ｂに垂直な方向に設けられており、この方向は第１副通路１０Ａ及び第２副通路１０Ｂを流れる流体の流れ方向に垂直な方向である。

また、第１副通路１０Ａの側壁１０Ａ２が形成されているハウジング２の表面２ａと第２副通路１０Ｂの側壁１０Ｂ２が形成されているハウジング２の裏面２ｂとは、各面に垂直な方向にｈｏｆ２ａｂだけオフセットしている。

回路基板７は、実施例１では、センサ素子８と反対面が第３副通路１０Ｃの下面１０Ｃ２０から高さｈｃ１の位置、センサ素子８面は第３副通路１０Ｃの上面１０Ｃ２から高さｈｄ１の位置の第３副通路１０Ｃに配置されている。

ところで、回路基板７を配置する測定用通路部分の高さは回路基板７の高さ７ｈに比較して高くしなければならないことは勿論であるが、取付け公差に配慮したり、流体Ｆａ，Ｆｂの流れを乱さないようにするため、十分な高さを確保する必要がある。一方、本実施例のような副通路１０の構成では、熱式流量測定装置１の厚さ方向寸法は少なくとも第１副通路１０Ａの高さｈ１０Ａと第２副通路１０Ｂの高さｈ１０Ｂの和以上になる。第１副通路１０Ａ又は第２副通路１０Ｂのいずれか一方に回路基板７を配置した場合、回路基板７を配置した第１副通路１０Ａ又は第２副通路１０Ｂに対して単独で必要な高さを確保する必要がある。この場合、熱式流量測定装置１の厚さ方向寸法が大きくなってしまうという課題が生じる。

本実施例では、第１副通路１０Ａと第２副通路１０Ｂとの間に設けた第３副通路１０Ｃに回路基板７を配置するようにした。第３副通路１０Ｃは、その高さｈ１０Ｃ方向において、第１副通路１０Ａの高さｈ１０Ａと第２副通路１０Ｂの高さｈ１０Ｂの範囲に構成することができる。回路基板７を配置するために第３副通路１０Ｃの高さｈ１０Ｃを高くしても、第１副通路１０Ａの高さｈ１０Ａと第２副通路１０Ｂの高さｈ１０Ｂの範囲内で吸収することができる。従って、熱式流量測定装置１の吸気管４に挿入される部分の厚さ（図２の１ｈ）が厚くならなくて済む。

その結果、取付け公差を大きくして作業の効率を向上できる。また、熱式流量測定装置１の吸気管４に挿入される部分の厚さ（図２，１ｈ）を小さくできるので、小型，軽量化を図ることができる。

ところで、吸気管４に配置される熱式流量測定装置１では、吸気管４の主通路６に流入する流体は、吸気管４の入口にフィルタが配置されているものの、完全に水分やダストを除去することはできない。

さらに、ディーゼルエンジンなどではスロットルバルブを持たないものが大半であるため、エンジン停止後にオイルミストが対流によって吸気系上流まで逆流し、副通路内部にオイルミストが入り易い。このため、副通路内に配置されているセンサ素子８を汚損させる可能性が高くなる。

水分やオイルミストがセンサ素子８に付着すると、正確な流量測定ができなくなったり、センサ素子８の故障の原因になったりする可能性がある。またダストがセンサ素子８に衝突して破損の原因になるなどの問題がある。

そこで、実施例１では、これら水分やオイルミスト，ダストがセンサ素子８まで到達しないように、第１副通路１０Ａと第２副通路１０Ｂを迂回形状にする遠心分離構造を採用している。

しかしながら、水分やオイルミスト，ダストを完全に無くすことは困難である。そこで、実施例１においては、センサ素子８の上部を流れる流体Ｆａ３の流速に対して下部を流れる流体Ｆａ２の流速を大きくして、速度差による分離によって、センサ素子８の上部を流れる流体Ｆａ３に水分やダストが含まれないようにしている。

センサ素子８の上部を流れる流体Ｆａ３と下部を流れる流体Ｆａ２とに速度差を付けるために、流体Ｆａ３が流れる通過断面積と流体Ｆａ２が流れる通過断面積とを異ならせる。

そこで、実施例１では、図３に示した回路基板７により分離した流体、すなわち、流体Ｆａ２とＦａ３に速度差（Ｆａ２＞Ｆａ３）を付けるため、回路基板７のセンサ素子８と反対面が、第３副通路１０Ｃの下面１０Ｃ２０から高さｈｃ１の位置にあり、センサ素子８面は、第３副通路１０Ｃの上面１０Ｃ２から高さｈｄ１の位置になるようにし、ｈｃ１がｈｄ１よりも大きくなるようにしている。

図４は断面Ｄ−Ｄにおける、センサ素子８の上面の空間断面積Ｓｄと回路基板７の下面の空間断面積Ｓｃを示しており、第１副通路１０Ａ，第２副通路１０Ｂ，第３副通路１０Ｃの幅Ｗ１０が等しい構成では、空間断面積Ｓｄは空間断面積Ｓｃより小さくなっている。

このような構成により、センサ素子８の上面を流れる流体Ｆａ３の流速は、回路基板７の下面を流れる流体Ｆａ２の流速に比較して小さくすることができ、第１副通路１０Ａの流体Ｆａ１に含まれる水分やダストの多くは流体Ｆａ２に含まれて回路基板７を通過させることができる。

流体Ｆａ３は、流体Ｆａ１に含まれていた水分やダストが除去された流体になるので、センサ素子８への付着や衝突を減少させることができ、センサ素子８の汚損による故障やダストの衝突による破損を防止して、信頼性の高い熱式流量測定装置１にすることができる。

図５は本発明の第２の実施例を示す図であり、図３と同一部分は同一符号で示している。

実施例１では、センサ素子８の上部を流れる流体Ｆａ３の流速を大きくする方法として、センサ素子８の配置を第３副通路１０Ｃの２分割位置よりも上部に配置するようにしているが、本発明はこれに限定されるものではない。

図５においては、センサ素子８と対面する第３副通路１０Ｃの上面１０Ｃ２に、突起部１０Ｃｃを形成することにより、センサ素子８と突起部下面１０Ｃｄの空間が狭くなるようにしている。

これにより、断面Ｄ−Ｄで見たセンサ素子８と突起部下面１０Ｃｄの空間の断面積は、元の上面１０Ｃ２の空間の断面積に比較して、小さくなるように構成しているので、センサ素子８の上部を流れる流体Ｆａ３の流速を速くすることができ、流量測定の精度を向上することができる。

図５では、センサ素子８の上部の流体通路に突起部１０Ｃｄを形成した例であるが、突起部の形成に限られるものではない。

図６は、第３副通路の上面１０Ｃｅをセンサ素子８との空間が狭くなるように形成した構成であり、流体Ｆａ３の流速を速くすることができるので効果は同等である。

実施例１，２では、回路基板７の配置に関して、第１副通路１０Ａとの位置関係は特定していない。

ところで、回路基板７とセンサ素子８のセンサ組立て体は、図７に示す構造となっている。

回路基板７（一般的にはセラミック基板）の一部にシリコン基板に発熱抵抗体８ａをエッチングしたダイアフラム８ｂが搭載され、発熱抵抗体８ａと発熱抵抗体８ａの上面を流れる流体Ｆａ３との温度差を一定に保つように駆動電流を通電し、発熱抵抗体８ａが形成する温度分布の変化を検出することで、流量を測定するようになっている。

このような構造のセンサ組立て体は、第１副通路１０Ａからの水分やダストを含んだ流体Ｆａ１が、回路基板７のエッジ部７ａ，ダイアフラムのエッジ部８ｃ，エッチング部のエッジ部８ｄに衝突すると、エッジ部の破損が生じ、流量測定の誤差の増大や、測定不能になるなどの問題が生ずる場合がある。

図８はこの問題に対処した実施例であり、実施例２の図５と同一部分は同一符号で示している。

回路基板７は、その下面部を第１副通路１０Ａの上面部１０Ａ２の延長線上を含む上側に配置している。

すなわち、回路基板７全体が第１副通路１０Ａに対して第１副通路１０Ａからオフセットした第２副通路１０Ｂ側に隠れるように配置されている。このとき、回路基板７全体が、壁面１０Ａ２の位置に対して、壁面１０Ｃ２，１０Ｂ３０側にオフセットした位置に配置されるとよい。これにより、第１副通路１０Ａを流れてきた流体は回路基板７のセンサ素子８と反対面側を流れ易くなり、流体によって運ばれてくる水分やダストも回路基板７のセンサ素子８と反対面側を流れるようになる。

これにより、第１副通路１０Ａを流れる流体Ｆａ１に含まれる水分やダストが、回路基板７のエッジ部７ａに衝突する確立を小さくすることができる。

回路基板７の強度はダイアフラムやエッジングした発熱抵抗体８ａの強度より十分大きいので、図９に示すように、第１副通路１０Ａの上面部１０Ａ２の延長線上を含む上側に、ダイアフラムやエッジングした発熱抵抗体８ａが配置されるようにして、回路基板７は第１副通路１０Ａの上面部１０Ａ２の延長線上よりも下側に配置することもできる。

このとき、図９の構成では、上述したように流体が回路基板７の上流側のエッジ部７ａに衝突する。この場合、エッジ部７ａに衝突した流れが乱れを生じ、流体によって運ばれてきた水分やダストが回路基板７のセンサ素子８面側に回り込むことが考えられる。回路基板７全体が図８のように、或いは図３，図５，図６のように、壁面１０Ａ２の位置に対して壁面１０Ｃ２，１０Ｂ３０側にオフセットした位置に配置されることが好ましい。

以上の実施例３の説明では、第３副通路１０Ｃに突起部１０Ｃｃがある実施例５の場合であったが、図３や図６の実施形態においても作用，効果は同等である。

実施例１〜３では、第３副通路１０Ｃを構成する第１副通路と第２副通路の左右の壁を垂直形状で示しているが、必ずしも垂直形状である必要はなく、一定の角度を有している壁形状であっても作用，効果は同等である。

図１０は、本発明による熱式流量測定装置１を吸入空気量センサとして組み込まれた電子燃料噴射方式の内燃機関の構成図である。

エアクリーナ１０１から吸入された吸入空気は、吸入ダクト１０３，スロットルボディ１０４及び燃料供給を行うインジェクタ１０５を備えた吸気マニホールド１０６を経て、エンジンシリンダ１０７に吸入される。一方、エンジンシリンダで発生した既燃焼ガスは排気マニホールド１０９を経て排出される。

熱式流量測定装置１はエアクリーナ１０１とスロットルボディ１０４との間にある。熱式流量測定装置１が出力する空気流量信号，吸気温度センサ１１１からの吸入空気温度信号，スロットル角度センサ１１２から出力されるスロットルバルブ角度信号，排気マニホールド１０９に設けられた酸素濃度計１１３が出力する酸素濃度信号，エンジン回転速度計１１４が出力するエンジン回転速度信号等、コントロールユニット１１５に入力される。

コントロールユニット１１５は、これらの信号を逐次演算して最適な燃料噴射量とアイドルエアコントロールバルブ開度を求め、その値を使ってインジェクタ１０５及びアイドルコントロールバルブ１１６を制御する。

１ 熱式流量測定装置
２ ハウジング部材
３ 電気室
４ 吸気管
５ 挿入穴
６ 主通路
７ 回路基板
８ センサ素子
９ コネクタ
１０ 副通路
１０Ａ 第１副通路
１０Ｂ 第２副通路
１０Ｃ 第３副通路
１１ 流体入口
１２ 流体出口

Claims (8)

1. 主通路を流れる流体の一部を取り込む副通路と、前記副通路内に設置されることにより流体の流量を検出するセンサ素子とを備えた熱式流量測定装置において、
   前記副通路は、板状部材の表面側に交差することなく曲線を描いて形成された第１副通路部分と、前記板状部材の裏面側に交差することなく曲線を描いて形成された第２副通路部分と、前記板状部材の表面側と裏面側とを貫通する開口として形成された第３副通路部分とを有し、
   前記第１副通路部分は前記第３副通路部分における前記板状部材の板面に沿う方向の一端部に連通接続され、
   前記第２副通路部分は前記第３副通路部分における前記板状部材の板面に沿う方向の他端部に連通接続され、
   前記センサ素子は前記第３副通路部分に配置されたことを特徴とする熱式流量測定装置。
2. 請求項１に記載の熱式流量測定装置において、
   前記センサ素子は板状回路基板の表面側に搭載され、
   前記板状回路基板は、前記第３副通路部分における前記板状部材の裏面側に位置する部分に配置され、前記板状回路基板の裏面が前記第３副通路部分における前記板状部材の表面側に位置する部分側を向くように取り付けられていることを特徴とする熱式流量測定装置。
3. 請求項１又は２に記載の熱式流量測定装置において、
   前記センサ素子の素子面と対向する前記第３副通路部分の通路壁面側に形成された通路断面積は、前記板状回路基板の裏面と対向する前記第３副通路部分の通路壁面側に形成された通路断面積より小さくなるように構成したことを特徴とする熱式流量測定装置。
4. 請求項１又は２に記載の熱式流量測定装置において、
   前記センサ素子の素子面と対向する前記第３副通路部分の通路壁面と前記素子面との間に形成された通路の間隙は、前記板状回路基板の裏面と対向する前記第３副通路部分の通路壁面と前記板状回路基板の裏面との間に形成された通路の間隙より小さくなるように構成したことを特徴とする熱式流量測定装置。
5. 請求項１乃至４のいずれか１項に記載の熱式流量測定装置において、
   前記第３副通路部分は、前記板状部材の表面側と裏面側とに跨って、前記板状部材の表面及び裏面に沿って直線状に延設された通路部分を有し、前記センサ素子を直線状に延設された前記通路部分に配置したことを特徴とする熱式流量測定装置。
6. 請求項１乃至５のいずれか１項に記載の熱式流量測定装置において、
   前記副通路は、前記板状部材を第１の板状部材として、前記第１の板状部材の表面側に設けられた第２の板状部材と、前記第１の板状部材の裏面側に設けられた第３の板状部材とで構成され、
   前記第１の板状部材には、その表面に前記第１副通路部分の側壁と、裏面に前記第２副通路部分の側壁とが形成されると共に、表面側とは反対向きに裏面からオフセットした位置に前記第３副通路の側壁が形成され、
   前記第２の板状部材には、前記第１副通路部分に形成された前記側壁と対向する側壁と、前記第１の板状部材に形成された前記第３副通路部分の前記側壁と前記板状回路基板を隔てて対向する前記第３副通路部分の側壁とが形成され、
   前記第３の板状部材には、前記第２副通路部分に形成された前記側壁と対向する側壁が形成されたことを特徴とする熱式流量測定装置。
7. 請求項１乃至６のいずれか１項に記載の熱式流量測定装置において、
   前記第１副通路部分は、前記板状部材の表面側で交差することのない１００度以上の迂回形状で構成したことを特徴とする熱式流量測定装置。
8. 請求項１乃至７のいずれか１項に記載の熱式流量測定装置において、
   第１，第２及び第３副通路部分の連続形状は３６０度以上旋回していることを特徴とする熱式流量測定装置。

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