JP2017058226A - Measurement device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、内燃機関に吸入される吸入空気の流量および湿度を測定する測定装置に関する。 The present invention relates to a measuring device for measuring the flow rate and humidity of intake air taken into an internal combustion engine.
従来から、吸入空気の流れる吸気路に配置される流量センサと湿度センサとを備え、吸入空気の流量および湿度を測定する測定装置が公知である。
このような測定装置においては、流量センサを保持して吸気路の内周に突き出る筐体と、筐体の側壁に設けられる湿度センサを有する構成が公知となっている(例えば、特許文献1参照。)。
2. Description of the Related Art Conventionally, a measuring device that includes a flow rate sensor and a humidity sensor arranged in an intake passage through which intake air flows and measures the flow rate and humidity of intake air is known.
In such a measuring apparatus, a configuration having a casing that holds a flow sensor and protrudes to the inner periphery of the intake passage and a humidity sensor provided on a side wall of the casing is known (for example, see Patent Document 1). .)
しかし、このような測定装置においては、筐体を通じて内燃機関の熱が伝導し、湿度センサの温度が上昇してしまう。これにより、湿度センサの温度が吸入空気の温度と異なってしまい吸入空気の湿度の検出値に悪影響を与えてしまう。このため、筐体から湿度センサへの熱の伝導を防ぐ必要がある。 However, in such a measuring apparatus, the heat of the internal combustion engine is conducted through the casing, and the temperature of the humidity sensor rises. As a result, the temperature of the humidity sensor differs from the temperature of the intake air, which adversely affects the detected value of the humidity of the intake air. For this reason, it is necessary to prevent heat conduction from the housing to the humidity sensor.
そこで、湿度センサを保持するアセンブリを筐体とは別に設け、筐体から離して吸気路の内周に突出させる構成が公知となっている(例えば、特許文献2参照。)
このような測定装置においては、筐体とアセンブリとが離れているため、筐体から湿度センサへの熱伝導を防いで湿度センサの温度の上昇を抑制することができる。
しかし、特許文献2のアセンブリは、長手方向に垂直な断面が矩形となっているので、吸入空気の流れに対し、大きな圧力損失を生じる可能性がある。
Therefore, a configuration is known in which an assembly for holding the humidity sensor is provided separately from the housing and protrudes from the housing to the inner periphery of the intake passage (see, for example, Patent Document 2).
In such a measuring apparatus, since the housing and the assembly are separated from each other, heat conduction from the housing to the humidity sensor can be prevented, and an increase in the temperature of the humidity sensor can be suppressed.
However, since the assembly of
なお、特許文献3において、カバーで湿度センサを覆う構成が開示されている。
特許文献3の測定装置によると、カバーには、吸入空気流れに沿って2つの開口が設けられている。そして、下流側の開口からカバー内に吸入空気を流入させて、センサを通過させ、上流側の開口から吸気路に還流させる。
このため、特許文献3の測定装置によれば、カバー内への異物の浸入を防止して湿度センサを保護する効果は見込めるものの、圧力損失を抑制する効果は見込めないものと思われる。
According to the measuring apparatus of
For this reason, according to the measuring apparatus of
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、吸気路に配置される測定装置において、湿度センサを保持するアセンブリによる圧力損失を抑制することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to suppress pressure loss due to an assembly that holds a humidity sensor in a measurement device disposed in an intake passage.
本発明の測定装置は、内燃機関に吸入される吸入空気の流れる吸気路に配置される流量センサと湿度センサとを備え、吸気路を流れる吸入空気の流量および湿度を測定する。
そして、流量センサを保持して吸気路の内周に突き出る筐体と、湿度センサを保持し、筐体から離れて吸気路の内周に棒状に突き出るアセンブリとを備える。
以下、筐体を第1突出部、アセンブリを第2突出部と呼ぶ。
The measuring device of the present invention includes a flow rate sensor and a humidity sensor arranged in an intake passage through which intake air taken into the internal combustion engine flows, and measures the flow rate and humidity of the intake air flowing through the intake passage.
And the housing | casing which hold | maintains a flow sensor and protrudes to the inner periphery of an intake passage and the assembly which hold | maintains a humidity sensor and protrudes in the rod shape at the inner periphery of an intake passage away from a housing | casing are provided.
Hereinafter, the housing is referred to as a first protrusion, and the assembly is referred to as a second protrusion.
ここで、湿度センサは、吸気路に露出するように、第2突出部の表面に埋め込まれて保持されている。
そして、第2突出部は、自身の長手方向が吸入空気の流れの方向に直交するように吸気路の内周に突き出している。
また、第2突出部の断面の内、長手方向に垂直な断面を垂直断面と呼ぶときに、垂直断面の周縁は、吸入空気の流れに対し流線形を呈する。
Here, the humidity sensor is embedded and held in the surface of the second protrusion so as to be exposed to the intake passage.
And the 2nd protrusion part protrudes to the inner periphery of an intake passage so that the longitudinal direction of self may be orthogonal to the direction of the flow of intake air.
Moreover, when the cross section perpendicular | vertical to a longitudinal direction is called a vertical cross section among the cross sections of a 2nd protrusion part, the periphery of a vertical cross section exhibits a streamline with respect to the flow of intake air.
これにより、第2突出部を吸気路に配置したときに、第2突出部の表面に発生する吸入空気の渦等を抑制することができる。
このため、吸気路に配置される測定装置において、湿度センサを保持する第2突出部による圧力損失を抑制することができる。
Thereby, when the 2nd projection part is arranged in an intake passage, the eddy of the intake air etc. which occur on the surface of the 2nd projection part can be controlled.
For this reason, in the measuring device arranged in the intake passage, it is possible to suppress pressure loss due to the second projecting portion that holds the humidity sensor.
以下において、発明を実施するための形態を、実施例を用いて説明する。なお、実施例は具体的な一例を開示するものであり、本発明が実施例に限定されないことは言うまでもない。 Hereinafter, modes for carrying out the invention will be described using examples. In addition, an Example discloses a specific example, and it cannot be overemphasized that this invention is not limited to an Example.
〔実施例の構成〕
図1、図2を参照して実施例の測定装置1を説明する。
測定装置1は、車両走行用の内燃機関に吸入される吸入空気の流れる吸気路2に搭載されるものであり、吸気路2に配置される流量センサ3と湿度センサ5とを備え、吸気路2を流れる吸入空気の流量および湿度を測定する。
以下、吸気路2における吸入空気の流れる方向を、方向Fと呼ぶことがある。
[Configuration of Example]
A
The
Hereinafter, the direction in which the intake air flows in the
吸気路2において、測定装置1が搭載される箇所には、吸気路2の内外を貫通する装着孔が形成されている。そして、測定装置1には装着孔に嵌まる蓋部6が設けられている。
また、測定装置1では、以下に説明する第1突出部10、および、第2突出部11が蓋部6から突出している。
ここで、第1突出部10、第2突出部11は、それぞれ蓋部6と一体に設けられており、それぞれ同一方向に蓋部6から突出している。
In the
Further, in the
Here, the
第1突出部10は、流量センサ3を保持して吸気路2の内周に突き出している。
そして、第1突出部10は、樹脂材料によって設けられ、内部に通路が形成されている。
ここで、第1突出部10の内部に形成される通路の構造は、例えば、バイパス通路12とサブバイパス通路13とが設けられている。
The
And the
Here, the structure of the passage formed inside the first projecting
バイパス通路12は、吸気路2を流れる吸入空気の一部が流れる通路であり、吸気路2における吸入空気の流れ方向に沿うように通路が形成されている。そして、バイパス通路12の上流側に取入口12aが設けられ、バイパス通路12の下流側に排出口12bが設けられる。
なお、バイパス通路12の下流側には、バイパス通路12を通過する吸入空気の流れを絞る排出口絞り12cが形成されている。
The
A
サブバイパス通路13は、排出口絞り12cで絞られたバイパス通路12を流れる吸入空気の一部が流入する入口13aと、サブバイパス通路13を通過した吸入空気を吸気路2へ戻す出口13bとを備える。そして、入口13aから流入した吸入空気を第1突出部10の内部で回転させ出口13bへと導く。
The
チップ型の流量センサ3は、例えば、サブバイパス通路13の内部を通過する吸入空気の伝熱により流量を測定する伝熱式となっており、発熱抵抗体と測温抵抗体を表面に有する周知の構成となっている。そして、吸入空気の流量に応じた信号をコネクタ15内の接続端子を介してECU(図示しない。)等に出力している。
なお、コネクタ15は、蓋部6と一体に設けられている。
The chip-type
The
第2突出部11は、チップ型の湿度センサ5を保持し、第1突出部10から離れて吸気路2の内周に棒状に突き出している。また、突き出す方向は、自身の長手方向が方向Fに直交する方向となっている。
そして、湿度センサ5は、吸気路2に露出するように、第2突出部11の表面に埋め込まれて保持されている。
より具体的には、湿度センサ5は、第2突出部11の吸気路2の路壁に面する側面に設けられている。そして、湿度センサ5は、自身の表面が長手方向に平行かつ方向Fに平行になるように第2突出部11に埋め込まれている。
The
The
More specifically, the
湿度センサ5は、例えば、湿度に応じて静電容量が変化する静電容量式となっており、湿度により静電容量の変化する高分子膜を表面に有する周知の構成となっている。そして、吸入空気の湿度に応じた信号をコネクタ15内の接続端子を介してECU等に出力している。
The
なお、第2突出部11は、支持基板17に支持される湿度センサ5、湿度センサ5と電気的に接続するリード端子(図示しない。)等を樹脂材料に埋め込むことで形成されている。なお、リード端子は端部がコネクタ15内に露出することで、接続端子となっている。
ここで、支持基板17は、シリコン基板等にから成り、強度的に弱い湿度センサ5を自身に固定することで、湿度センサ5の取り扱いを容易にしている。
The
Here, the
〔実施例の特徴〕
次に、実施例の特徴的な構成について図2、図3を用いて説明する。
先ず、垂直断面、平行断面について説明する。
垂直断面とは、第2突出部11の様々な断面の内、長手方向に垂直な断面のことである。
そして、第2突出部11の様々な断面の内、平行断面とは長手方向に平行かつ方向Fに平行な断面のことである。
[Features of Examples]
Next, a characteristic configuration of the embodiment will be described with reference to FIGS.
First, a vertical cross section and a parallel cross section will be described.
The vertical cross section is a cross section perpendicular to the longitudinal direction among various cross sections of the
Of the various cross sections of the
第2突出部11は、棒状であり、長手方向の先端部の表面に湿度センサ5が埋め込まれている。そして、長手方向の垂直断面の形状が略同一となっている(図2(a)、(b)参照。)。
そして、第2突出部11は、垂直断面の周縁が、吸入空気の流れに対し流線形を呈している(図3参照。)。
より具体的には、垂直断面の周縁の内、方向Fに垂直な方向Pの幅が上流側から下流側にかけて、徐々に増加した後に徐々に減少している。
The
And the
More specifically, the width in the direction P perpendicular to the direction F in the peripheral edge of the vertical section gradually increases from the upstream side to the downstream side and then gradually decreases.
また、湿度センサ5は、垂直断面の周縁の内、方向Pの幅が最も大きい位置に存在している(図3参照。)。
さらに、第2突出部11は、平行断面の周縁の内、突出端11aを成す部分は、吸入空気の流れに対し流線形を呈する(図2(c)参照。)。ここで、突出端11aとは第2突出部11の長手方向の先端のことである。
Moreover, the
Further, the second projecting
〔実施例の効果〕
実施例の測定装置1によれば、第2突出部11の垂直断面の周縁は、吸入空気の流れに対し流線形を呈している。
これにより、第2突出部11を吸気路2に配置したときに、第2突出部11の表面に発生する吸入空気の渦等を抑制することができる。
このため、吸気路2に配置される測定装置1において、第2突出部11による圧力損失を抑制することができる。
[Effects of Examples]
According to the measuring
Thereby, when the
For this reason, in the
実施例の測定装置1によれば、湿度センサ5は、垂直断面の周縁の内、方向Pの幅が最も大きい位置に存在している。
これにより、湿度センサ5の表面を通過する吸入空気の流速を増加させることができる。
このため湿度センサ5の温度が上昇したとしても、速やかに冷却され、吸入空気の温度に近づけることができ、湿度センサ5の温度が吸入空気の温度と異なることによる湿度の検出値への悪影響を抑制することができる。
According to the measuring
Thereby, the flow velocity of the intake air passing through the surface of the
For this reason, even if the temperature of the
実施例の測定装置1によれば、第2突出部11の平行断面の周縁の内、突出端11aを成す部分は、吸入空気の流れに対し流線形を呈している。
これにより、突出端11aの表面に発生する吸入空気の渦等を抑制することができ、突出端11aの表面を流れる吸入空気に対する圧力損失を低減することができる。このため、第2突出部11による圧力損失を、より抑制することができる。
According to the measuring
Thereby, the vortex of the intake air etc. which generate | occur | produce on the surface of the
[変形例]
本発明は、その要旨を逸脱しない範囲で様々な変形例を考えることができる。
例えば、実施例によれば、第2突出部11は、垂直断面の形状が長手方向のいかなる位置でも略同一であったが、図4に示すように、蓋6の側を太く形成してもよい。これにより、第2突出部11の強度を増加させることができる。
[Modification]
Various modifications can be considered for the present invention without departing from the gist thereof.
For example, according to the embodiment, the
1 測定装置 2 吸気路 3 流量センサ 5 湿度センサ 10 第1突出部
11 第2突出部
DESCRIPTION OF
11 Second protrusion
Claims (4)
前記流量センサを保持して前記吸気路の内周に突き出る第1突出部(10)と、
前記湿度センサを保持し、前記第1突出部から離れて前記吸気路の内周に棒状に突き出る第2突出部(11)とを備え、
前記湿度センサは、前記吸気路に露出するように、前記第2突出部の表面に埋め込まれて保持され、
前記第2突出部は、自身の長手方向が吸入空気の流れの方向に直交するように前記吸気路の内周に突き出し、
前記第2突出部の断面の内、前記長手方向に垂直な断面を垂直断面と呼ぶときに、この垂直断面の周縁は、吸入空気の流れに対し流線形を呈することを特徴とする測定装置。 A measuring device comprising a flow rate sensor (3) and a humidity sensor (5) disposed in an intake passage (2) through which intake air drawn into the internal combustion engine flows, and measuring the flow rate and humidity of the intake air flowing through the intake passage In (1),
A first protrusion (10) that holds the flow sensor and protrudes to the inner periphery of the intake passage;
A second protrusion (11) that holds the humidity sensor and protrudes in a rod shape on the inner periphery of the intake passage away from the first protrusion;
The humidity sensor is embedded and held in the surface of the second protrusion so as to be exposed to the intake passage,
The second protrusion protrudes into the inner periphery of the intake passage so that its longitudinal direction is perpendicular to the direction of the flow of intake air,
Of the cross sections of the second protrusions, when a cross section perpendicular to the longitudinal direction is referred to as a vertical cross section, the peripheral edge of the vertical cross section exhibits a streamline shape with respect to the flow of intake air.
前記湿度センサは、前記垂直断面の周縁の内、吸入空気の流れ方向に垂直な方向の幅が最も大きい位置に存在することを特徴とする測定装置。 The measuring apparatus according to claim 1,
The said humidity sensor exists in the position where the width | variety of the direction perpendicular | vertical to the flow direction of intake air is the largest among the peripheral edges of the said vertical cross section.
前記第2突出部の断面の内、前記長手方向に平行かつ吸入空気の流れ方向に平行な断面を平行断面と呼び、前記第2突出部の先端を突出端(11a)と呼ぶとき、前記平行断面の周縁の内、前記突出端を成す部分は、吸入空気の流れに対し流線形を呈することを特徴とする測定装置。 In the measuring apparatus according to claim 1 or 2,
Of the cross sections of the second protrusions, a cross section parallel to the longitudinal direction and parallel to the flow direction of the intake air is referred to as a parallel cross section, and the tip of the second protrusion is referred to as a protrusion end (11a). The measuring device, wherein a portion of the peripheral edge of the cross section that forms the protruding end exhibits a streamline shape with respect to a flow of intake air.
前記流量センサを保持して前記吸気路の内周に突き出る第1突出部と、
前記湿度センサを保持し、前記第1突出部から離れて前記吸気路の内周に棒状に突き出る第2突出部とを備え、
前記湿度センサは、前記吸気路に露出するように、前記第2突出部の表面に埋め込まれて保持され、
前記第2突出部は、自身の長手方向が吸入空気の流れの方向に直交するように前記吸気路の内周に突き出し、
前記第2突出部の断面の内、前記長手方向に平行かつ吸入空気の流れ方向に平行な断面を平行断面と呼び、前記第2突出部の先端を突出端と呼ぶとき、前記平行断面の周縁の内、前記突出端を成す部分は、吸入空気の流れに対し流線形を呈することを特徴とする測定装置。
In a measuring apparatus comprising a flow rate sensor and a humidity sensor arranged in an intake passage through which intake air sucked into an internal combustion engine flows, and measuring the flow rate and humidity of intake air flowing through the intake passage,
A first protrusion that holds the flow sensor and protrudes to the inner periphery of the intake passage;
A second protrusion that holds the humidity sensor and protrudes in a rod shape on the inner periphery of the intake passage away from the first protrusion;
The humidity sensor is embedded and held in the surface of the second protrusion so as to be exposed to the intake passage,
The second protrusion protrudes into the inner periphery of the intake passage so that its longitudinal direction is perpendicular to the direction of the flow of intake air,
Of the cross sections of the second protrusions, a cross section parallel to the longitudinal direction and parallel to the flow direction of the intake air is referred to as a parallel cross section, and a tip of the second protrusion is referred to as a protrusion end. Of these, the portion forming the protruding end exhibits a streamlined shape with respect to the flow of intake air.
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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US15/086,902 US10444175B2 (en) | 2015-04-03 | 2016-03-31 | Measurement device |
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