JP3848934B2 - 空気流量測定装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、流体流量に応じて信号を出力する流量測定装置に関し、特に内燃機関における吸入空気流量の測定に適した空気流量測定装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
内燃機関における吸入空気の流量測定に適用される従来の空気流量測定装置においては、内燃機関の高出力化に伴う吸気流量の測定範囲の拡大やエミッション規制の強化により、低流量領域での測定精度の向上および過渡時での測定精度の向上が要求されている。
そして、従来の空気流量測定装置では、隣接する平行な２本の流路を曲がり部で連結してなる逆Ｕ字状の分流通路を空気流路内に設置している。そこで、分流通路の全長が長くなり、空気流路内の空気の流れの脈動に起因する分流通路内の脈動が低減される。さらに、分流通路の曲がり部および分流通路の下流側通路を、曲がり部より下流側で生じる縮流を抑制する形状に形成している。そこで、縮流による流速低下が抑制され、低流量領域でも分流通路内の流速が確保され、流量測定精度が向上される。（例えば、特許文献１および特許文献２参照）
【０００３】
【特許文献１】
特開平９−２８７９９１号公報（第２図、段落０００８）
【特許文献２】
特開平１１−２４８５０４号公報（第２図）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の空気流量測定装置においては、主流方向と直交する方向に相対する側壁が分流通路への流入口に存在するため、主流の平行流に対して角度を有する（傾斜する）一部の流れは側壁に遮られ、分流通路内に流入しない。これにより、分流通路内の流速増大による流量感度増大効果が小さなものとなってしまう。従って、分流通路内の流速が遅くなり、流量感度が低下してしまい、流量信号の出力が不安定となる。
また、主流方向と直交する方向に相対する側壁は主流の流れ方向と直交する方向に所定の厚みがあるため、側壁に直角に衝突する主流の流れは、側壁で一旦堰き止められ、淀みを発生して分流通路に流入することになる。従って、分流通路への流入状態が不安定なものとなり、流量信号の出力が不安定となる。
【０００５】
また、内燃機関の空気流量測定装置においては、空気流路を流れる空気に含まれる液滴（水、オイル）やダストなどの異物が上流側から飛散して分流通路内に導入される。これらの液滴やダストなどの異物が分流通路の内壁面や流量検出素子に付着すると、分流通路内の流速分布や流量検出素子表面の熱伝達率が変化し、流量信号の出力に変化をもたらす恐れがある。従来の空気流量測定装置においては、主流方向と直交する方向に相対する側壁が分流通路への流入口に存在し、分流通路内の流速が遅くなるので、一度分流通路内に導入されて分流通路の内壁面に付着した異物は、分流通路内の流れによって再飛散して流出口に導かれにくく、その殆どが分流通路内に残存することになる。従って、異物の付着場所や付着量によっては、流量信号の出力変動が大きくなり、正確な流量検出ができなくなる。
【０００６】
この発明は、上記の課題を解消するためになされたもので、吸気管内の空気流量の流れが多少不均一となっても、空気の流れを安定してより多く分流通路内に導けるようにして、流量検出感度を向上させ、かつ、安定した流量信号を得ることができるとともに、分流通路内に導入された液滴やダストなどの影響を抑えて、高い流量測定精度を確保できる空気流量測定装置を得ることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明では、空気流路内の空気の主流方向と直交するように該空気流路内に延出され、該空気の一部を流入させる分流通路が形成された検出流管と、上記分流通路内に配設された流量検出素子とを備えた空気流量測定装置において、上記分流通路は、通路方向を上記検出流管の延出方向とする上流側分流通路および下流側分流通路が曲がり部を介して連通されてなる逆Ｕ字状に構成され、上記分流通路の流入口が、上記上流側分流通路の上記空気の主流方向の上流側壁を除去し、かつ、上記上流側分流通路の上記空気の主流方向および上記検出流管の延出方向に直交する方向に相対する両側壁の少なくとも一部を除去して構成され、上記流入口における上記上流側分流通路の上記空気の主流方向の下流側壁面が、上記検出流管の延出方向に関して漸次上流側に変位する曲面形状に形成されて空気導入面を構成し、上記空気導入面が、上記空気の主流方向および上記検出流管の延出方向に直交する方向に関して中央部から両側に向かって漸次上流側に変位する凹面形状に形成されているものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図について説明する。
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１に係る空気流量測定装置の組み付け状態を示す正面図、図２はこの発明の実施の形態１に係る空気流量測定装置の組み付け状態を示す縦断面図、図３はこの発明の実施の形態１に係る空気流量測定装置の流入口周りを示す斜視図である。
【０００９】
図１乃至図３において、空気流量測定装置１００は、検出流管３、回路モジュール１６およびコネクタ部１７からなる。そして、空気流量測定装置１００は、内燃機関の吸気管１（空気流路）の所定位置に形成された取付穴２にプラグイン方式で組み付けられている。即ち、空気流量測定装置１００は、検出流管３を空気の主流方向Ａに直交するように吸気管１内に延出させて吸気管１に気密に取り付けられている。なお、空気の主流方向Ａは吸気管１の軸心と平行である。
【００１０】
検出流管３には、吸気管１内を流れる空気の一部を流通させる分流通路４が形成されている。この分流通路４は、吸気管１の径方向に延びる上流側および下流側分流通路５、６を曲がり部７で連結して逆Ｕ字状に構成されている。なお、上流側および下流側分流通路５、６は、吸気管１内を流れる空気の主流方向Ａの方向に並設されている。
分流通路４の流入口８は、空気の主流方向Ａの上流側に位置する上流側分流通路５の壁を除去し、かつ、空気の主流方向Ａおよび検出流管３の軸方向（延出方向）と直交する方向に相対する上流側分流通路５の両側壁を除去して形成されている。一方、分流通路４の排出口９は、空気の主流方向Ａの下流側に位置する下流側分流通路６の壁のみ除去して形成されている。
【００１１】
上流側および下流側分流通路５、６間を構成する隔壁１０においては、上流側および下流側分流通路５、６に面する壁面がそれぞれ空気の主流方向Ａに曲率を有する曲面に形成されている。つまり、流入口８における上流側分流通路５の下流側の壁面が、検出流管３の延出方向に関して（延出端に近づくにつれ）、漸次上流側に変位する曲面形状に形成されて空気導入面１１を構成している。また、排出口９における下流側分流通路６の上流側の壁面が、検出流管３の延出方向に関して、漸次下流側に変位する曲面形状に形成されて空気排出面１２を構成している。
さらに、絞り部１３が曲がり部７に面する部位に形成されている。これにより、分流通路４は、その通路断面積が上流側分流通路５の流入口８から曲がり部７まで漸次減少し、曲がり部７の中央部で最小となり、曲がり部７から下流側分流通路６の排出口９まで流れが剥離しない程度に漸次増加するように構成されている。なお、応答性および検出精度の観点から、空気の主流方向Ａの流路長Ｂと分流流路４の流路長Ｃとの比（分流通路長比：Ｃ／Ｂ）を２〜４の範囲とすることが望ましい。
【００１２】
流量検出素子１４は、例えば感熱抵抗膜からなる一対の発熱素子が流れ方向に並んでシリコン基板の一面上に形成され、シリコン基板の発熱素子の形成領域の下部が他面側からエッチングなどにより除去されたダイアフラム構造に構成されている。この流量検出素子１４は、曲がり部７に配設されたチップホルダ１５に実装されている。そして、流量検出素子１４は、発熱素子の形成面（検出面）１４ａが流れ方向に対して平行、または数度の傾きを有するように曲がり部７のほぼ中央部に配設されている。
回路モジュール１６は、電子部品を実装して流量検出回路を構成するもので、検出流管３の根元部に埋設されている。また、コネクタ部１７が検出流管３の反分流通路側に一体に形成されている。そして、流量検出素子１４と回路モジュール１６とがボンディングワイヤなどにより電気的に接続され、回路モジュール１６とコネクタ部１７の端子１７ａとがボンディングワイヤなどにより電気的に接続されている。
【００１３】
このように構成された空気流量測定装置１００は、検出流管３の空気導入面１１が吸気管１の軸心位置に位置するように吸気管１にプラグインされる。そして、空気が吸気管１内を主流方向Ａに流れ、流入口８から分流通路４内に流れ込む。そして、空気は、上流側分流通路５、曲がり部７および下流側分流通路６を流通し、分流通路４の流出口９から吸気管１内に流出する。
そこで、一対の発熱素子が通電、加熱される。そして、両発熱素子から空気中への熱伝達量の差に基づく出力が流量信号として回路モジュール１６からコネクタ部１７を介して取り出される。
【００１４】
この実施の形態１においては、分流通路４の流入口８が、空気の主流方向Ａの上流側に位置する上流側分流通路５の壁を除去し、かつ、空気の主流方向Ａおよび検出流管３の軸方向（延出方向）と直交する方向に相対する上流側分流通路５の両側壁を除去して形成されている。そこで、流入口８においては、空気の主流方向Ａと直交する方向に相対する側壁がないため、主流方向Ａに平行な空気の流れのみならず、主流方向Ａに対して角度を有する空気の流れも分流通路４にスムーズに流入し、分流通路４内の流量（流速）が増大する。
また、流入口８における上流側分流通路５の下流側の壁面が、検出流管３の延出方向に関して、漸次上流側に変位する曲面形状に形成されて空気導入面１１を構成している。そこで、空気は空気導入面１１に衝突した後、空気導入面１１の曲面形状により、上流側分流通路５内に効果的に導かれ、分流通路４内の流量（流速）が増大する。
【００１５】
これにより、液滴やダストなどの異物が分流通路４の壁面や流量検出素子１４の検出面１４ａに付着しても、付着した異物は分流通路４内を流通する流れに乗って下流側に再飛散する。そこで、液滴やダストなどの異物が流量検出素子１４の検出面１４ａに付着することに起因する熱伝達率の変化および分流通路４の壁面に付着することに起因する空気の流れの乱れが抑制され、出力変化が生じにくくなり、流量検出の信頼性が向上される。
さらに、分流通路４内の流速が速くなるので、流量検出感度が高められる
【００１６】
また、流入口８においては、主流方向Ａと直交する方向に相対する側壁がないため、空気の流れが側壁に衝突することに起因する淀みの発生がない。これにより、空気の分流通路４への流入状態が安定となり、安定した流量信号の出力が得られる。さらに、液滴やダクトなどの異物が空気導入面１１に付着しても、異物は検出流管３の側部を流れる空気の流れに乗って下流側に再飛散し易くなる。
また、曲がり部７の部位に絞り部１３を設け、分流通路４の通路断面積が、上流側分流通路５の流入口８から曲がり部７まで漸次減少し、曲がり部７の中央部で最小となり、曲がり部７から下流側分流通路６の流出口９まで空気の流れが剥離しない程度に漸次増加するように構成されている。そこで、流量検出素子１４の検出面部分における流速が増大するとともに流れが安定する。これにより、低流量領域でも、流量測定精度を向上させることができる。
【００１７】
また、分流通路４の流出口９は主流方向Ａと直交する方向に相対する壁面を有しているので、下流側分流通路６を流通した空気は整流されて流出口９から主流に合流する。これにより、流出口９における合流損失が低減され、分流通路４内の流速が確保される。
また、排出口９における下流側分流通路６の上流側の壁面が、検出流管３の延出方向に関して、漸次下流側に変位する曲面形状に形成されて空気排出面１２を構成している。そこで、下流側分流通路６を流通した空気は空気排出面１２によって主流方向Ａに曲げられて吸気管１内に排出されるので、流出口９における合流損失が低減される。
【００１８】
また、空気導入面１１が吸気管１の軸心位置に位置するように検出流管３を吸気管１内に延在させて取り付けられている。この吸気管１の軸心位置近傍は、流速分布（静圧分布）が安定しているとともに、流速が速くなっている。そこで、吸気管１を流通する空気の主流の速度分布が多少変化しても、吸入口８における静圧差は殆ど変化しない。従って、吸気管１を流通する空気の主流の速度分布が多少変化しても、分流通路４内を流通する空気の流速が変化せず、正確な流量信号が得られる。
【００１９】
実施の形態２．
図４はこの発明の実施の形態２に係る空気流量検出装置の流入口周りを示す斜視図である。
図４において、隔壁１０Ａの上流側分流通路５に面する壁面、即ち空気導入面１１Ａが、主流方向Ａおよび検出流管３Ａの軸方向（延出方向）と直交する方向に関して、中央部から両側に向かって漸次上流側に変位する凹面形状に形成されている。
なお、他の構成は上記実施の形態１と同様に構成されている。
【００２０】
この実施の形態２では、吸気管１内を主流方向Ａに流通する空気は、空気導入面１１Ａに衝突する。そして、空気導入面１１Ａに衝突した空気は、上記実施の形態１と同様に、検出流管３Ａの軸方向に関して漸次上流側に変位する曲面形状により、上流側分流通路５内に導かれる。この時、空気導入面１１Ａに衝突して上流側分流通路５内に導かれる空気は、主流方向Ａおよび検出流管３Ａの軸方向と直交する方向に関して、中央部から両側に向かって漸次上流側に変位する凹面形状により、その流れ方向が上流側分流通路５の中心軸に向けられるので、分流通路４の中央部の流速が加速される。
従って、分流通路４の流入口８における空気の流れの乱れが低減し、流量検出素子１４を配設している領域での空気の流れが安定し、空気流量検出装置の出力乱れが低減される。
【００２１】
実施の形態３．
図５はこの発明の実施の形態３に係る空気流量検出装置の流入口周りを示す斜視図である。
図５において、空気導入面１１Ｂが、上記実施の形態２における空気導入面１１Ａと同様に、主流方向Ａおよび検出流管３Ｂの軸方向（延出方向）と直交する方向に関して、中央部から両側に向かって漸次上流側に変位する凹面形状に形成されている。そして、凹部２０が隔壁１０Ｂの先端部に形成され、貫通孔２１が空気導入面１１Ｂの中央部の位置で流入口８と凹部２０とを連通するように隔壁１０Ｂに穿設されている。
なお、他の構成は上記実施の形態２と同様に構成されている。
【００２２】
この実施の形態３では、空気に含まれる液滴やダストなどの異物が空気導入面１１Ｂに付着すると、異物は空気導入面１１Ｂの凹面形状により中央部に移動し、貫通孔２１から凹部２０に流れ込み、検出流管３Ｂの先端を流通する空気に飛散される。
また、空気が検出流管３Ｂの先端を流通する際に、渦が凹部２０内に生成され、凹部２０内の圧力が低下する。そこで、流入口８と凹部２０内との間に圧力差が発生され、空気導入面１１Ｂに付着した異物の貫通孔２１から凹部２０への流れ込みが促進される。
【００２３】
従って、空気導入面１１Ｂに付着した異物は貫通孔２１を介して吸気管１内を流通する空気に再飛散しやすくなり、空気に含まれる異物の分流通路４内への流入が抑制される。
そこで、この実施の形態３によれば、上記実施の形態２の効果に加えて、空気に含まれる液滴やダストなどの異物の影響を低減することができる。
【００２４】
実施の形態４．
図６はこの発明の実施の形態４に係る空気流量検出装置の流入口周りを示す斜視図である。
図６において、隔壁１０Ｃの上流側分流通路５に面する壁面、即ち空気導入面１１Ｃが、主流方向Ａおよび検出流管３Ｃの軸方向（延出方向）と直交する方向に関して、中央部から両側に向かって漸次下流側に変位する凸面形状に形成されている。
なお、他の構成は上記実施の形態１と同様に構成されている。
【００２５】
この実施の形態４では、吸気管１内を主流方向Ａに流通する空気は、空気導入面１１Ｃに衝突する。そして、空気導入面１１Ｃに衝突した空気は、上記実施の形態１と同様に、検出流管３Ｃの軸方向に関して漸次上流側に変位する曲面形状により、上流側分流通路５内に導かれる。この時、空気に含まれる液滴やダクトなどの異物が空気導入面１１Ｃに付着すると、空気導入面１１Ｃに付着した異物は、主流方向Ａおよび検出流管３Ｃの軸方向と直交する方向に関して、中央部から両側に向かって漸次下流側に変位する凸面形状により、空気導入面１１Ｃの両側部に移動し、検出流管３Ｃの側部を流通する空気と合流し、再飛散される。
【００２６】
従って、壁面に付着した液滴やダストなどの異物が検出流管３Ｃの側部を流通する空気に再飛散しやすくなり、空気に含まれる異物の分流通路４内への流入が抑制される。
そこで、この実施の形態４によれば、上記実施の形態１の効果に加えて、空気に含まれる液滴やダストなどの異物の影響を低減することができる。
【００２７】
実施の形態５．
図７はこの発明の実施の形態５に係る空気流量検出装置の流入口周りを示す斜視図である。
図７において、隔壁１０Ｄの上流側分流通路５に面する壁面、即ち空気導入面１１Ｄが、上記実施の形態４における空気導入面１１Ｃと同様に、主流方向Ａおよび検出流管３Ｄの軸方向（延出方向）と直交する方向に関して、中央部から両側に向かって漸次下流側に変位する凸面形状に形成されている。そして、凹状の排出レーン２２が空気導入面１１Ｄに中央部から両側端に至るように複数形成されている。
なお、他の構成は上記実施の形態４と同様に構成されている。
【００２８】
この実施の形態５では、空気に含まれる液滴やダストなどの異物が空気導入面１１Ｄに付着すると、異物は空気導入面１１ｄ上を移動して排出レーン２２内に捕捉され、排出レーン２２に沿って空気導入面１１Ｄの両側部に移動し、検出流管３Ｄの側部を流通する空気と合流し、再飛散される。
そこで、この実施の形態５によれば、空気導入面１１Ｄに付着した異物が排出レーン２２に捕捉されて効果的に再飛散されるので、空気に含まれる異物の影響を低減することができる。
【００２９】
なお、上記実施の形態５では、排出レーン２２が凹状に形成されているものとしているが、排出レーン２２は凹状に限定されるものではなく、例えば凸状に形成されていてもよい。
【００３０】
実施の形態６．
図８はこの発明の実施の形態６に係る空気流量検出装置の流入口周りを示す斜視図である。
図８において、分流通路４の流入口８Ａは、空気の主流方向Ａの上流側に位置する上流側分流通路５の壁を除去し、かつ、空気の主流方向Ａおよび検出流管３の軸方向（延出方向）と直交する方向に相対する上流側分流通路５の両側壁のほぼ全部を除去して形成されている。同様に、分流通路４の排出口９Ａは、空気の主流方向Ａの下流側に位置する下流側分流通路６の壁を除去し、かつ、空気の主流方向Ａおよび検出流管３Ｅの軸方向（延出方向）と直交する方向に相対する下流側分流通路６の両側壁のほぼ全部を除去して形成されている。つまり、分流通路４の流入口８Ａの開口面８ａおよび流出口９Ａの開口面９ａが、主流方向Ａに関して傾斜面を構成するように、上流側分流通路５および下流側分流通路６の両側壁を除去している。
【００３１】
そして、検出流管３Ｅは主流方向Ａと直交し、かつ、検出流管３Ｅの軸心Ｘを通る平面に対して対称に構成されている。即ち、分流通路４、流入口８Ａ、流出口９Ａ、空気導入面１１および空気排出面１２が、主流方向Ａと直交し、かつ、検出流管３Ｅの軸心Ｘを通る平面に対して対称な形状に構成されている。
なお、他の構成は上記実施の形態１と同様に構成されている。
【００３２】
このように構成された空気流量測定装置１０１では、流入口８Ａは、主流方向Ａおよび検出流管３Ｅの軸方向と直交する方向に相対する側壁がないため、上記実施の形態１と同様に、主流方向Ａに平行な空気の流れのみならず、主流方向Ａに対して角度を有する空気の流れも分流通路４にスムーズに流入し、分流通路４内の流量（流速）が増大する。
また、流入口８Ａにおける上流側分流通路５の下流側の壁面が、検出流管３の延出方向に関して、漸次上流側に変位する曲面形状に形成されて空気導入面１１を構成している。そこで、空気は空気導入面１１に衝突した後、空気導入面１１の曲面形状により、上流側分流通路５内に効果的に導かれ、分流通路４内の流量（流速）が増大する。
また、流入口８Ａにおいては、主流方向Ａと直交する方向に相対する側壁がないため、空気の流れが側壁に衝突することに起因する淀みの発生がない。
従って、この実施の形態６においても、上記実施の形態１と同様の効果が得られる。
【００３３】
また、この実施の形態６においては、分流通路４、流入口８Ａ、流出口９Ａ、空気導入面１１および空気排出面１２が、主流方向Ａと直交し、かつ、検出流管３Ｅの軸心Ｘを通る平面に対して対称な形状に構成されている。そこで、空気が吸気管１内を主流方向Ａと逆方向に流れる場合でも、主流方向Ａに対して角度を有する空気は排出口９Ａから下流側分流通路６内にスムーズに流入し、空気排出面１２に衝突した空気は空気排出面１２の曲面形状により下流側分流通路６内に効果的に導かれ、さらに空気の流れが側壁に衝突することに起因する淀みの発生もないので、空気の流量を高精度に検出することができる。従って、この空気流量測定装置１０１は、吸気管１内の双方向の流れに対して、安定した出力特性を得ることができる。
また、流入口８Ａの開口面８ａおよび排出口９Ａの開口面９ａが主流方向Ａに対して傾斜面となっている。そこで、開口面８ａ、９ａの傾斜角度を適宜設定することにより、分流通路４内に流入する空気流量が変化し、分流通路４内の流速を調整することができる。
【００３４】
実施の形態７．
図９はこの発明の実施の形態７に係る空気流量測定装置の組み付け状態を示す正面図、図１０はこの発明の実施の形態７に係る空気流量測定装置の組み付け状態を示す縦断面図である。
【００３５】
図９および図１０において、流量検出素子１４が、分流通路４の曲がり部７の中央位置に、その検出面を曲がり部７の壁面と同一面位置となるように配設されている。また、回路ケース２３が検出流管３Ｆの反分流通路側に一体に形成され、回路モジュール１６が回路ケース２３内に配設されている。さらに、コネクタ部１７が回路ケース２３に一体に形成されている。
なお、他の構成は上記実施の形態６と同様に構成されている。
【００３６】
このように構成された空気流量測定装置１０２では、流量検出素子１４が、その検出面を曲がり部７の壁面と同一面位置となるように配設されているので、流量検出素子１４が曲がり部７の流路中央部に配設されている上記実施の形態６に比べて、分流通路４内の通気抵抗を低下させることができ、分流通路４内を流通する空気の流速を増大させることができる。
【００３７】
なお、上記各実施の形態では、一対の発熱素子から空気中への熱伝達量の差に基づく出力を流量信号して取り出すものとしているが、一対の感温抵抗体を発熱素子の上流側および下流側に配設し、発熱素子を一定温度に加熱し、一対の感温抵抗体の温度差に基づく出力を流量信号として取り出すようにしてもよい。
また、上記各実施の形態では、流速分布が最も安定している吸気管１の軸心位置に空気導入面を位置させるものとして説明しているが、空気導入面が吸気管１の軸心に位置していない場合でも、この発明の流入口および空気導入面の構成による効果が得られることは言うまでもないことである。
【００３８】
【発明の効果】
この発明は、以上説明したように、空気流路内の空気の主流方向と直交するように該空気流路内に延出され、該空気の一部を流入させる分流通路が形成された検出流管と、上記分流通路内に配設された流量検出素子とを備えた空気流量測定装置において、上記分流通路は、通路方向を上記検出流管の延出方向とする上流側分流通路および下流側分流通路が曲がり部を介して連通されてなる逆Ｕ字状に構成され、上記分流通路の流入口が、上記上流側分流通路の上記空気の主流方向の上流側壁を除去し、かつ、上記上流側分流通路の上記空気の主流方向および上記検出流管の延出方向に直交する方向に相対する両側壁の少なくとも一部を除去して構成され、上記流入口における上記上流側分流通路の上記空気の主流方向の下流側壁面が、上記検出流管の延出方向に関して漸次上流側に変位する曲面形状に形成されて空気導入面を構成し、上記空気導入面が、上記空気の主流方向および上記検出流管の延出方向に直交する方向に関して中央部から両側に向かって漸次上流側に変位する凹面形状に形成されている。そこで、空気の流れを安定してより多く分流通路内に導けるようになり、流量検出感度が向上され、かつ、安定した流量信号が得られるとともに、分流通路内に導入された液滴やダストなどの影響を抑えて、高い流量測定精度が確保できる空気流量測定装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の実施の形態１に係る空気流量測定装置の組み付け状態を示す正面図である。
【図２】 この発明の実施の形態１に係る空気流量測定装置の組み付け状態を示す縦断面図である。
【図３】 この発明の実施の形態１に係る空気流量測定装置の流入口周りを示す斜視図である。
【図４】 この発明の実施の形態２に係る空気流量検出装置の流入口周りを示す斜視図である。
【図５】 この発明の実施の形態３に係る空気流量検出装置の流入口周りを示す斜視図である。
【図６】 この発明の実施の形態４に係る空気流量検出装置の流入口周りを示す斜視図である。
【図７】 この発明の実施の形態５に係る空気流量検出装置の流入口周りを示す斜視図である。
【図８】 この発明の実施の形態６に係る空気流量検出装置の流入口周りを示す斜視図である。
【図９】 この発明の実施の形態７に係る空気流量測定装置の組み付け状態を示す正面図である。
【図１０】 この発明の実施の形態７に係る空気流量測定装置の組み付け状態を示す縦断面図である。
【符号の説明】
１ 吸気管（空気流路）、３、３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３Ｄ、３Ｅ、３Ｆ 検出流管、４ 分流通路、５ 上流側分流通路、６ 下流側分流通路、７ 曲がり部、８、８Ａ 流入口、９、９Ａ 排出口、１１、１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ、１１Ｄ空気導入面、１２ 空気排出面、１４ 流量検出素子、２１ 貫通孔、２２ 排出レーン、１００、１０１、１０２ 空気流量測定装置、Ａ 空気の主流方向。
【発明の属する技術分野】
この発明は、流体流量に応じて信号を出力する流量測定装置に関し、特に内燃機関における吸入空気流量の測定に適した空気流量測定装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
内燃機関における吸入空気の流量測定に適用される従来の空気流量測定装置においては、内燃機関の高出力化に伴う吸気流量の測定範囲の拡大やエミッション規制の強化により、低流量領域での測定精度の向上および過渡時での測定精度の向上が要求されている。
そして、従来の空気流量測定装置では、隣接する平行な２本の流路を曲がり部で連結してなる逆Ｕ字状の分流通路を空気流路内に設置している。そこで、分流通路の全長が長くなり、空気流路内の空気の流れの脈動に起因する分流通路内の脈動が低減される。さらに、分流通路の曲がり部および分流通路の下流側通路を、曲がり部より下流側で生じる縮流を抑制する形状に形成している。そこで、縮流による流速低下が抑制され、低流量領域でも分流通路内の流速が確保され、流量測定精度が向上される。（例えば、特許文献１および特許文献２参照）
【０００３】
【特許文献１】
特開平９−２８７９９１号公報（第２図、段落０００８）
【特許文献２】
特開平１１−２４８５０４号公報（第２図）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の空気流量測定装置においては、主流方向と直交する方向に相対する側壁が分流通路への流入口に存在するため、主流の平行流に対して角度を有する（傾斜する）一部の流れは側壁に遮られ、分流通路内に流入しない。これにより、分流通路内の流速増大による流量感度増大効果が小さなものとなってしまう。従って、分流通路内の流速が遅くなり、流量感度が低下してしまい、流量信号の出力が不安定となる。
また、主流方向と直交する方向に相対する側壁は主流の流れ方向と直交する方向に所定の厚みがあるため、側壁に直角に衝突する主流の流れは、側壁で一旦堰き止められ、淀みを発生して分流通路に流入することになる。従って、分流通路への流入状態が不安定なものとなり、流量信号の出力が不安定となる。
【０００５】
また、内燃機関の空気流量測定装置においては、空気流路を流れる空気に含まれる液滴（水、オイル）やダストなどの異物が上流側から飛散して分流通路内に導入される。これらの液滴やダストなどの異物が分流通路の内壁面や流量検出素子に付着すると、分流通路内の流速分布や流量検出素子表面の熱伝達率が変化し、流量信号の出力に変化をもたらす恐れがある。従来の空気流量測定装置においては、主流方向と直交する方向に相対する側壁が分流通路への流入口に存在し、分流通路内の流速が遅くなるので、一度分流通路内に導入されて分流通路の内壁面に付着した異物は、分流通路内の流れによって再飛散して流出口に導かれにくく、その殆どが分流通路内に残存することになる。従って、異物の付着場所や付着量によっては、流量信号の出力変動が大きくなり、正確な流量検出ができなくなる。
【０００６】
この発明は、上記の課題を解消するためになされたもので、吸気管内の空気流量の流れが多少不均一となっても、空気の流れを安定してより多く分流通路内に導けるようにして、流量検出感度を向上させ、かつ、安定した流量信号を得ることができるとともに、分流通路内に導入された液滴やダストなどの影響を抑えて、高い流量測定精度を確保できる空気流量測定装置を得ることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明では、空気流路内の空気の主流方向と直交するように該空気流路内に延出され、該空気の一部を流入させる分流通路が形成された検出流管と、上記分流通路内に配設された流量検出素子とを備えた空気流量測定装置において、上記分流通路は、通路方向を上記検出流管の延出方向とする上流側分流通路および下流側分流通路が曲がり部を介して連通されてなる逆Ｕ字状に構成され、上記分流通路の流入口が、上記上流側分流通路の上記空気の主流方向の上流側壁を除去し、かつ、上記上流側分流通路の上記空気の主流方向および上記検出流管の延出方向に直交する方向に相対する両側壁の少なくとも一部を除去して構成され、上記流入口における上記上流側分流通路の上記空気の主流方向の下流側壁面が、上記検出流管の延出方向に関して漸次上流側に変位する曲面形状に形成されて空気導入面を構成し、上記空気導入面が、上記空気の主流方向および上記検出流管の延出方向に直交する方向に関して中央部から両側に向かって漸次上流側に変位する凹面形状に形成されているものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図について説明する。
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１に係る空気流量測定装置の組み付け状態を示す正面図、図２はこの発明の実施の形態１に係る空気流量測定装置の組み付け状態を示す縦断面図、図３はこの発明の実施の形態１に係る空気流量測定装置の流入口周りを示す斜視図である。
【０００９】
図１乃至図３において、空気流量測定装置１００は、検出流管３、回路モジュール１６およびコネクタ部１７からなる。そして、空気流量測定装置１００は、内燃機関の吸気管１（空気流路）の所定位置に形成された取付穴２にプラグイン方式で組み付けられている。即ち、空気流量測定装置１００は、検出流管３を空気の主流方向Ａに直交するように吸気管１内に延出させて吸気管１に気密に取り付けられている。なお、空気の主流方向Ａは吸気管１の軸心と平行である。
【００１０】
検出流管３には、吸気管１内を流れる空気の一部を流通させる分流通路４が形成されている。この分流通路４は、吸気管１の径方向に延びる上流側および下流側分流通路５、６を曲がり部７で連結して逆Ｕ字状に構成されている。なお、上流側および下流側分流通路５、６は、吸気管１内を流れる空気の主流方向Ａの方向に並設されている。
分流通路４の流入口８は、空気の主流方向Ａの上流側に位置する上流側分流通路５の壁を除去し、かつ、空気の主流方向Ａおよび検出流管３の軸方向（延出方向）と直交する方向に相対する上流側分流通路５の両側壁を除去して形成されている。一方、分流通路４の排出口９は、空気の主流方向Ａの下流側に位置する下流側分流通路６の壁のみ除去して形成されている。
【００１１】
上流側および下流側分流通路５、６間を構成する隔壁１０においては、上流側および下流側分流通路５、６に面する壁面がそれぞれ空気の主流方向Ａに曲率を有する曲面に形成されている。つまり、流入口８における上流側分流通路５の下流側の壁面が、検出流管３の延出方向に関して（延出端に近づくにつれ）、漸次上流側に変位する曲面形状に形成されて空気導入面１１を構成している。また、排出口９における下流側分流通路６の上流側の壁面が、検出流管３の延出方向に関して、漸次下流側に変位する曲面形状に形成されて空気排出面１２を構成している。
さらに、絞り部１３が曲がり部７に面する部位に形成されている。これにより、分流通路４は、その通路断面積が上流側分流通路５の流入口８から曲がり部７まで漸次減少し、曲がり部７の中央部で最小となり、曲がり部７から下流側分流通路６の排出口９まで流れが剥離しない程度に漸次増加するように構成されている。なお、応答性および検出精度の観点から、空気の主流方向Ａの流路長Ｂと分流流路４の流路長Ｃとの比（分流通路長比：Ｃ／Ｂ）を２〜４の範囲とすることが望ましい。
【００１２】
流量検出素子１４は、例えば感熱抵抗膜からなる一対の発熱素子が流れ方向に並んでシリコン基板の一面上に形成され、シリコン基板の発熱素子の形成領域の下部が他面側からエッチングなどにより除去されたダイアフラム構造に構成されている。この流量検出素子１４は、曲がり部７に配設されたチップホルダ１５に実装されている。そして、流量検出素子１４は、発熱素子の形成面（検出面）１４ａが流れ方向に対して平行、または数度の傾きを有するように曲がり部７のほぼ中央部に配設されている。
回路モジュール１６は、電子部品を実装して流量検出回路を構成するもので、検出流管３の根元部に埋設されている。また、コネクタ部１７が検出流管３の反分流通路側に一体に形成されている。そして、流量検出素子１４と回路モジュール１６とがボンディングワイヤなどにより電気的に接続され、回路モジュール１６とコネクタ部１７の端子１７ａとがボンディングワイヤなどにより電気的に接続されている。
【００１３】
このように構成された空気流量測定装置１００は、検出流管３の空気導入面１１が吸気管１の軸心位置に位置するように吸気管１にプラグインされる。そして、空気が吸気管１内を主流方向Ａに流れ、流入口８から分流通路４内に流れ込む。そして、空気は、上流側分流通路５、曲がり部７および下流側分流通路６を流通し、分流通路４の流出口９から吸気管１内に流出する。
そこで、一対の発熱素子が通電、加熱される。そして、両発熱素子から空気中への熱伝達量の差に基づく出力が流量信号として回路モジュール１６からコネクタ部１７を介して取り出される。
【００１４】
この実施の形態１においては、分流通路４の流入口８が、空気の主流方向Ａの上流側に位置する上流側分流通路５の壁を除去し、かつ、空気の主流方向Ａおよび検出流管３の軸方向（延出方向）と直交する方向に相対する上流側分流通路５の両側壁を除去して形成されている。そこで、流入口８においては、空気の主流方向Ａと直交する方向に相対する側壁がないため、主流方向Ａに平行な空気の流れのみならず、主流方向Ａに対して角度を有する空気の流れも分流通路４にスムーズに流入し、分流通路４内の流量（流速）が増大する。
また、流入口８における上流側分流通路５の下流側の壁面が、検出流管３の延出方向に関して、漸次上流側に変位する曲面形状に形成されて空気導入面１１を構成している。そこで、空気は空気導入面１１に衝突した後、空気導入面１１の曲面形状により、上流側分流通路５内に効果的に導かれ、分流通路４内の流量（流速）が増大する。
【００１５】
これにより、液滴やダストなどの異物が分流通路４の壁面や流量検出素子１４の検出面１４ａに付着しても、付着した異物は分流通路４内を流通する流れに乗って下流側に再飛散する。そこで、液滴やダストなどの異物が流量検出素子１４の検出面１４ａに付着することに起因する熱伝達率の変化および分流通路４の壁面に付着することに起因する空気の流れの乱れが抑制され、出力変化が生じにくくなり、流量検出の信頼性が向上される。
さらに、分流通路４内の流速が速くなるので、流量検出感度が高められる
【００１６】
また、流入口８においては、主流方向Ａと直交する方向に相対する側壁がないため、空気の流れが側壁に衝突することに起因する淀みの発生がない。これにより、空気の分流通路４への流入状態が安定となり、安定した流量信号の出力が得られる。さらに、液滴やダクトなどの異物が空気導入面１１に付着しても、異物は検出流管３の側部を流れる空気の流れに乗って下流側に再飛散し易くなる。
また、曲がり部７の部位に絞り部１３を設け、分流通路４の通路断面積が、上流側分流通路５の流入口８から曲がり部７まで漸次減少し、曲がり部７の中央部で最小となり、曲がり部７から下流側分流通路６の流出口９まで空気の流れが剥離しない程度に漸次増加するように構成されている。そこで、流量検出素子１４の検出面部分における流速が増大するとともに流れが安定する。これにより、低流量領域でも、流量測定精度を向上させることができる。
【００１７】
また、分流通路４の流出口９は主流方向Ａと直交する方向に相対する壁面を有しているので、下流側分流通路６を流通した空気は整流されて流出口９から主流に合流する。これにより、流出口９における合流損失が低減され、分流通路４内の流速が確保される。
また、排出口９における下流側分流通路６の上流側の壁面が、検出流管３の延出方向に関して、漸次下流側に変位する曲面形状に形成されて空気排出面１２を構成している。そこで、下流側分流通路６を流通した空気は空気排出面１２によって主流方向Ａに曲げられて吸気管１内に排出されるので、流出口９における合流損失が低減される。
【００１８】
また、空気導入面１１が吸気管１の軸心位置に位置するように検出流管３を吸気管１内に延在させて取り付けられている。この吸気管１の軸心位置近傍は、流速分布（静圧分布）が安定しているとともに、流速が速くなっている。そこで、吸気管１を流通する空気の主流の速度分布が多少変化しても、吸入口８における静圧差は殆ど変化しない。従って、吸気管１を流通する空気の主流の速度分布が多少変化しても、分流通路４内を流通する空気の流速が変化せず、正確な流量信号が得られる。
【００１９】
実施の形態２．
図４はこの発明の実施の形態２に係る空気流量検出装置の流入口周りを示す斜視図である。
図４において、隔壁１０Ａの上流側分流通路５に面する壁面、即ち空気導入面１１Ａが、主流方向Ａおよび検出流管３Ａの軸方向（延出方向）と直交する方向に関して、中央部から両側に向かって漸次上流側に変位する凹面形状に形成されている。
なお、他の構成は上記実施の形態１と同様に構成されている。
【００２０】
この実施の形態２では、吸気管１内を主流方向Ａに流通する空気は、空気導入面１１Ａに衝突する。そして、空気導入面１１Ａに衝突した空気は、上記実施の形態１と同様に、検出流管３Ａの軸方向に関して漸次上流側に変位する曲面形状により、上流側分流通路５内に導かれる。この時、空気導入面１１Ａに衝突して上流側分流通路５内に導かれる空気は、主流方向Ａおよび検出流管３Ａの軸方向と直交する方向に関して、中央部から両側に向かって漸次上流側に変位する凹面形状により、その流れ方向が上流側分流通路５の中心軸に向けられるので、分流通路４の中央部の流速が加速される。
従って、分流通路４の流入口８における空気の流れの乱れが低減し、流量検出素子１４を配設している領域での空気の流れが安定し、空気流量検出装置の出力乱れが低減される。
【００２１】
実施の形態３．
図５はこの発明の実施の形態３に係る空気流量検出装置の流入口周りを示す斜視図である。
図５において、空気導入面１１Ｂが、上記実施の形態２における空気導入面１１Ａと同様に、主流方向Ａおよび検出流管３Ｂの軸方向（延出方向）と直交する方向に関して、中央部から両側に向かって漸次上流側に変位する凹面形状に形成されている。そして、凹部２０が隔壁１０Ｂの先端部に形成され、貫通孔２１が空気導入面１１Ｂの中央部の位置で流入口８と凹部２０とを連通するように隔壁１０Ｂに穿設されている。
なお、他の構成は上記実施の形態２と同様に構成されている。
【００２２】
この実施の形態３では、空気に含まれる液滴やダストなどの異物が空気導入面１１Ｂに付着すると、異物は空気導入面１１Ｂの凹面形状により中央部に移動し、貫通孔２１から凹部２０に流れ込み、検出流管３Ｂの先端を流通する空気に飛散される。
また、空気が検出流管３Ｂの先端を流通する際に、渦が凹部２０内に生成され、凹部２０内の圧力が低下する。そこで、流入口８と凹部２０内との間に圧力差が発生され、空気導入面１１Ｂに付着した異物の貫通孔２１から凹部２０への流れ込みが促進される。
【００２３】
従って、空気導入面１１Ｂに付着した異物は貫通孔２１を介して吸気管１内を流通する空気に再飛散しやすくなり、空気に含まれる異物の分流通路４内への流入が抑制される。
そこで、この実施の形態３によれば、上記実施の形態２の効果に加えて、空気に含まれる液滴やダストなどの異物の影響を低減することができる。
【００２４】
実施の形態４．
図６はこの発明の実施の形態４に係る空気流量検出装置の流入口周りを示す斜視図である。
図６において、隔壁１０Ｃの上流側分流通路５に面する壁面、即ち空気導入面１１Ｃが、主流方向Ａおよび検出流管３Ｃの軸方向（延出方向）と直交する方向に関して、中央部から両側に向かって漸次下流側に変位する凸面形状に形成されている。
なお、他の構成は上記実施の形態１と同様に構成されている。
【００２５】
この実施の形態４では、吸気管１内を主流方向Ａに流通する空気は、空気導入面１１Ｃに衝突する。そして、空気導入面１１Ｃに衝突した空気は、上記実施の形態１と同様に、検出流管３Ｃの軸方向に関して漸次上流側に変位する曲面形状により、上流側分流通路５内に導かれる。この時、空気に含まれる液滴やダクトなどの異物が空気導入面１１Ｃに付着すると、空気導入面１１Ｃに付着した異物は、主流方向Ａおよび検出流管３Ｃの軸方向と直交する方向に関して、中央部から両側に向かって漸次下流側に変位する凸面形状により、空気導入面１１Ｃの両側部に移動し、検出流管３Ｃの側部を流通する空気と合流し、再飛散される。
【００２６】
従って、壁面に付着した液滴やダストなどの異物が検出流管３Ｃの側部を流通する空気に再飛散しやすくなり、空気に含まれる異物の分流通路４内への流入が抑制される。
そこで、この実施の形態４によれば、上記実施の形態１の効果に加えて、空気に含まれる液滴やダストなどの異物の影響を低減することができる。
【００２７】
実施の形態５．
図７はこの発明の実施の形態５に係る空気流量検出装置の流入口周りを示す斜視図である。
図７において、隔壁１０Ｄの上流側分流通路５に面する壁面、即ち空気導入面１１Ｄが、上記実施の形態４における空気導入面１１Ｃと同様に、主流方向Ａおよび検出流管３Ｄの軸方向（延出方向）と直交する方向に関して、中央部から両側に向かって漸次下流側に変位する凸面形状に形成されている。そして、凹状の排出レーン２２が空気導入面１１Ｄに中央部から両側端に至るように複数形成されている。
なお、他の構成は上記実施の形態４と同様に構成されている。
【００２８】
この実施の形態５では、空気に含まれる液滴やダストなどの異物が空気導入面１１Ｄに付着すると、異物は空気導入面１１ｄ上を移動して排出レーン２２内に捕捉され、排出レーン２２に沿って空気導入面１１Ｄの両側部に移動し、検出流管３Ｄの側部を流通する空気と合流し、再飛散される。
そこで、この実施の形態５によれば、空気導入面１１Ｄに付着した異物が排出レーン２２に捕捉されて効果的に再飛散されるので、空気に含まれる異物の影響を低減することができる。
【００２９】
なお、上記実施の形態５では、排出レーン２２が凹状に形成されているものとしているが、排出レーン２２は凹状に限定されるものではなく、例えば凸状に形成されていてもよい。
【００３０】
実施の形態６．
図８はこの発明の実施の形態６に係る空気流量検出装置の流入口周りを示す斜視図である。
図８において、分流通路４の流入口８Ａは、空気の主流方向Ａの上流側に位置する上流側分流通路５の壁を除去し、かつ、空気の主流方向Ａおよび検出流管３の軸方向（延出方向）と直交する方向に相対する上流側分流通路５の両側壁のほぼ全部を除去して形成されている。同様に、分流通路４の排出口９Ａは、空気の主流方向Ａの下流側に位置する下流側分流通路６の壁を除去し、かつ、空気の主流方向Ａおよび検出流管３Ｅの軸方向（延出方向）と直交する方向に相対する下流側分流通路６の両側壁のほぼ全部を除去して形成されている。つまり、分流通路４の流入口８Ａの開口面８ａおよび流出口９Ａの開口面９ａが、主流方向Ａに関して傾斜面を構成するように、上流側分流通路５および下流側分流通路６の両側壁を除去している。
【００３１】
そして、検出流管３Ｅは主流方向Ａと直交し、かつ、検出流管３Ｅの軸心Ｘを通る平面に対して対称に構成されている。即ち、分流通路４、流入口８Ａ、流出口９Ａ、空気導入面１１および空気排出面１２が、主流方向Ａと直交し、かつ、検出流管３Ｅの軸心Ｘを通る平面に対して対称な形状に構成されている。
なお、他の構成は上記実施の形態１と同様に構成されている。
【００３２】
このように構成された空気流量測定装置１０１では、流入口８Ａは、主流方向Ａおよび検出流管３Ｅの軸方向と直交する方向に相対する側壁がないため、上記実施の形態１と同様に、主流方向Ａに平行な空気の流れのみならず、主流方向Ａに対して角度を有する空気の流れも分流通路４にスムーズに流入し、分流通路４内の流量（流速）が増大する。
また、流入口８Ａにおける上流側分流通路５の下流側の壁面が、検出流管３の延出方向に関して、漸次上流側に変位する曲面形状に形成されて空気導入面１１を構成している。そこで、空気は空気導入面１１に衝突した後、空気導入面１１の曲面形状により、上流側分流通路５内に効果的に導かれ、分流通路４内の流量（流速）が増大する。
また、流入口８Ａにおいては、主流方向Ａと直交する方向に相対する側壁がないため、空気の流れが側壁に衝突することに起因する淀みの発生がない。
従って、この実施の形態６においても、上記実施の形態１と同様の効果が得られる。
【００３３】
また、この実施の形態６においては、分流通路４、流入口８Ａ、流出口９Ａ、空気導入面１１および空気排出面１２が、主流方向Ａと直交し、かつ、検出流管３Ｅの軸心Ｘを通る平面に対して対称な形状に構成されている。そこで、空気が吸気管１内を主流方向Ａと逆方向に流れる場合でも、主流方向Ａに対して角度を有する空気は排出口９Ａから下流側分流通路６内にスムーズに流入し、空気排出面１２に衝突した空気は空気排出面１２の曲面形状により下流側分流通路６内に効果的に導かれ、さらに空気の流れが側壁に衝突することに起因する淀みの発生もないので、空気の流量を高精度に検出することができる。従って、この空気流量測定装置１０１は、吸気管１内の双方向の流れに対して、安定した出力特性を得ることができる。
また、流入口８Ａの開口面８ａおよび排出口９Ａの開口面９ａが主流方向Ａに対して傾斜面となっている。そこで、開口面８ａ、９ａの傾斜角度を適宜設定することにより、分流通路４内に流入する空気流量が変化し、分流通路４内の流速を調整することができる。
【００３４】
実施の形態７．
図９はこの発明の実施の形態７に係る空気流量測定装置の組み付け状態を示す正面図、図１０はこの発明の実施の形態７に係る空気流量測定装置の組み付け状態を示す縦断面図である。
【００３５】
図９および図１０において、流量検出素子１４が、分流通路４の曲がり部７の中央位置に、その検出面を曲がり部７の壁面と同一面位置となるように配設されている。また、回路ケース２３が検出流管３Ｆの反分流通路側に一体に形成され、回路モジュール１６が回路ケース２３内に配設されている。さらに、コネクタ部１７が回路ケース２３に一体に形成されている。
なお、他の構成は上記実施の形態６と同様に構成されている。
【００３６】
このように構成された空気流量測定装置１０２では、流量検出素子１４が、その検出面を曲がり部７の壁面と同一面位置となるように配設されているので、流量検出素子１４が曲がり部７の流路中央部に配設されている上記実施の形態６に比べて、分流通路４内の通気抵抗を低下させることができ、分流通路４内を流通する空気の流速を増大させることができる。
【００３７】
なお、上記各実施の形態では、一対の発熱素子から空気中への熱伝達量の差に基づく出力を流量信号して取り出すものとしているが、一対の感温抵抗体を発熱素子の上流側および下流側に配設し、発熱素子を一定温度に加熱し、一対の感温抵抗体の温度差に基づく出力を流量信号として取り出すようにしてもよい。
また、上記各実施の形態では、流速分布が最も安定している吸気管１の軸心位置に空気導入面を位置させるものとして説明しているが、空気導入面が吸気管１の軸心に位置していない場合でも、この発明の流入口および空気導入面の構成による効果が得られることは言うまでもないことである。
【００３８】
【発明の効果】
この発明は、以上説明したように、空気流路内の空気の主流方向と直交するように該空気流路内に延出され、該空気の一部を流入させる分流通路が形成された検出流管と、上記分流通路内に配設された流量検出素子とを備えた空気流量測定装置において、上記分流通路は、通路方向を上記検出流管の延出方向とする上流側分流通路および下流側分流通路が曲がり部を介して連通されてなる逆Ｕ字状に構成され、上記分流通路の流入口が、上記上流側分流通路の上記空気の主流方向の上流側壁を除去し、かつ、上記上流側分流通路の上記空気の主流方向および上記検出流管の延出方向に直交する方向に相対する両側壁の少なくとも一部を除去して構成され、上記流入口における上記上流側分流通路の上記空気の主流方向の下流側壁面が、上記検出流管の延出方向に関して漸次上流側に変位する曲面形状に形成されて空気導入面を構成し、上記空気導入面が、上記空気の主流方向および上記検出流管の延出方向に直交する方向に関して中央部から両側に向かって漸次上流側に変位する凹面形状に形成されている。そこで、空気の流れを安定してより多く分流通路内に導けるようになり、流量検出感度が向上され、かつ、安定した流量信号が得られるとともに、分流通路内に導入された液滴やダストなどの影響を抑えて、高い流量測定精度が確保できる空気流量測定装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の実施の形態１に係る空気流量測定装置の組み付け状態を示す正面図である。
【図２】 この発明の実施の形態１に係る空気流量測定装置の組み付け状態を示す縦断面図である。
【図３】 この発明の実施の形態１に係る空気流量測定装置の流入口周りを示す斜視図である。
【図４】 この発明の実施の形態２に係る空気流量検出装置の流入口周りを示す斜視図である。
【図５】 この発明の実施の形態３に係る空気流量検出装置の流入口周りを示す斜視図である。
【図６】 この発明の実施の形態４に係る空気流量検出装置の流入口周りを示す斜視図である。
【図７】 この発明の実施の形態５に係る空気流量検出装置の流入口周りを示す斜視図である。
【図８】 この発明の実施の形態６に係る空気流量検出装置の流入口周りを示す斜視図である。
【図９】 この発明の実施の形態７に係る空気流量測定装置の組み付け状態を示す正面図である。
【図１０】 この発明の実施の形態７に係る空気流量測定装置の組み付け状態を示す縦断面図である。
【符号の説明】
１ 吸気管（空気流路）、３、３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３Ｄ、３Ｅ、３Ｆ 検出流管、４ 分流通路、５ 上流側分流通路、６ 下流側分流通路、７ 曲がり部、８、８Ａ 流入口、９、９Ａ 排出口、１１、１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ、１１Ｄ空気導入面、１２ 空気排出面、１４ 流量検出素子、２１ 貫通孔、２２ 排出レーン、１００、１０１、１０２ 空気流量測定装置、Ａ 空気の主流方向。
Claims (4)
- 空気流路内の空気の主流方向と直交するように該空気流路内に延出され、該空気の一部を流入させる分流通路が形成された検出流管と、上記分流通路内に配設された流量検出素子とを備えた空気流量測定装置において、
上記分流通路は、通路方向を上記検出流管の延出方向とする上流側分流通路および下流側分流通路が曲がり部を介して連通されてなる逆Ｕ字状に構成され、
上記分流通路の流入口が、上記上流側分流通路の上記空気の主流方向の上流側壁を除去し、かつ、上記上流側分流通路の上記空気の主流方向および上記検出流管の延出方向に直交する方向に相対する両側壁の少なくとも一部を除去して構成され、
上記流入口における上記上流側分流通路の上記空気の主流方向の下流側壁面が、上記検出流管の延出方向に関して漸次上流側に変位する曲面形状に形成されて空気導入面を構成し、
上記空気導入面が、上記空気の主流方向および上記検出流管の延出方向に直交する方向に関して中央部から両側に向かって漸次上流側に変位する凹面形状に形成されていることを特徴とする空気流量測定装置。 - 貫通孔が、上記空気導入面の略中央部に、上記流入口と上記検出流管の延出方向外方の上記空気流路とを連通するように穿設されていることを特徴とする請求項１記載の空気流量測定装置。
- 空気流路内の空気の主流方向と直交するように該空気流路内に延出され、該空気の一部を流入させる分流通路が形成された検出流管と、上記分流通路内に配設された流量検出素子とを備えた空気流量測定装置において、
上記分流通路は、通路方向を上記検出流管の延出方向とする上流側分流通路および下流側分流通路が曲がり部を介して連通されてなる逆Ｕ字状に構成され、
上記分流通路の流入口が、上記上流側分流通路の上記空気の主流方向の上流側壁を除去し、かつ、上記上流側分流通路の上記空気の主流方向および上記検出流管の延出方向に直交する方向に相対する両側壁の少なくとも一部を除去して構成され、
上記流入口における上記上流側分流通路の上記空気の主流方向の下流側壁面が、上記検出流管の延出方向に関して漸次上流側に変位する曲面形状に形成されて空気導入面を構成し、
上記空気導入面が、上記空気の主流方向および上記検出流管の延出方向に直交する方向に関して中央部から両側に向かって漸次下流側に変位する凸面形状に形成されていることを特徴とする空気流量測定装置。 - 上記空気に含まれる異物を捕捉して上記検出流管の側部を流れる上記空気の主流に排出する排出レーンが、上記空気導入面に形成されていることを特徴とする請求項３記載の空気流量測定装置。
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