JP4985572B2

JP4985572B2 - 圧力センサ

Info

Publication number: JP4985572B2
Application number: JP2008179890A
Authority: JP
Inventors: 伸生瀬川; 真樹井上
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2008-07-10
Filing date: 2008-07-10
Publication date: 2012-07-25
Anticipated expiration: 2028-07-10
Also published as: JP2010019663A

Description

本発明は、内部に付着した汚れを取り除くように構成された圧力センサに関する。

従来より、センサチップの表面に汚染物質を堆積させないようにした圧力センサが、例えば特許文献１で提案されている。具体的に、特許文献１では、ポートと圧力検出部との間に、圧力検出部から見て圧力導入孔を遮るように遮蔽板が配置された圧力センサが提案されている。

この遮蔽板により、ポートを介して圧力センサ内に侵入した汚染物質の流れを、圧力検出部の周囲に導くと共に、圧力検出部の表面に汚染物質が堆積してしまうことを防止することができるようになっている。
特開２００２−１８１６５１号公報

しかしながら、上記従来の技術では、近年普及した、排気ガスを浄化するために排気ガスをもう一度インテークマニホールド内に戻すＥＧＲシステムにおいては、排気ガスを戻す割合が増えたことに伴ってインテークマニホールド内の環境も汚くなっており、その結果、遮蔽板を設けていたとしても圧力センサの内部にゴミや汚れ等が付着しやすくなってしまっている。これにより、ポートがゴミ等によって詰まってしまい、圧力検出部に圧力が伝達されなくなるという問題が生じる。

本発明は、上記点に鑑み、内部に付着したゴミや汚れ等を取り除くことができる圧力センサを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、圧力検出を行う圧力検出素子（３０）を有するケース（１０）と、一端（２１）と、他端（２３）と、一端（２１）と他端（２３）とを貫通する圧力導入孔（２４）とを有し、他端（２３）が被測定体に固定され、一端（２１）がケース（１０）に連結されることでケース（１０）との間に圧力検出室（２２）が構成されるポート部（２０）とを備え、圧力導入孔（２４）を介して圧力検出室（２２）に導入された被測定体内の圧力媒体の圧力を圧力検出素子（３０）によって検出する圧力センサであって、ポート部（２０）は、圧力導入孔（２４）の壁面（２４ａ）とポート部（２０）との外壁面（２５）とを貫通した貫通孔（２６）と、圧力導入孔（２４）に設置されると共に、圧力媒体が圧力導入孔（２４）に導入されたときに圧力導入孔（２４）の壁面（２４ａ）に押さえ付けられて圧力導入孔（２４）内とポート部（２０）の外部とを分離する逆止弁（２７）とを備え、被測定体内が負圧のとき、逆止弁（２７）が開放されることにより、ポート部（２０）の外部、貫通孔（２６）、圧力導入孔（２４）、および被測定体を通過する経路で空気が流れるようになっていることを特徴とする。

これにより、ポート部（２０）の圧力導入孔（２４）に圧力媒体と共に圧力センサ内部に導入されたゴミ等を、圧力センサ外部の空気によって排出することができる。すなわち、被測定体内が負圧になるたびに、圧力センサ外部の空気によって圧力センサ内部に導入されたゴミ等を排出することができ、圧力センサ内部に付着したゴミや汚れ等を取り除くことができる。

さらに、請求項１に記載の発明では、被測定体は、インテークマニホールド（５０）であり、このインテークマニホールド（５０）の上流側にはスロットル（５１）、過給機（５２）、およびサクションパイプ（５３）が順に接続されており、一端側がサクションパイプ（５３）に連結され、他端側がスロットル（５１）と過給機（５２）との間にブローオフバルブ（５６）を介して連結された戻経路（５５）が設けられ、ポート部（２０）の他端（２３）がインテークマニホールド（５０）に固定されており、さらに、サクションパイプ（５３）内には、過給機（５２）の過給時にサクションパイプ（５３）の壁面に押さえ付けられて戻経路（５５）とサクションパイプ（５３）の内部とを分離するドア（５７）が設けられたものにおいて、ポート部（２０）の貫通孔（２６）と戻経路（５５）とを繋ぐ通気パイプ（５８）を備えており、過給機（５２）の過給時には、ドア（５７）がサクションパイプ（５３）の壁面に押さえ付けられると共に、ブローオフバルブ（５６）が閉じられており、過給機（５２）の過給終了時には、インテークマニホールド（５０）内が負圧となり、ドア（５７）がサクションパイプ（５３）の壁面から離れると共にブローオフバルブ（５６）が開けられ、ポート部（２０）内の逆止弁（２７）が圧力導入孔（２４）の壁面（２４ａ）から離れることで、圧力媒体がブローオフバルブ（５６）、戻経路（５５）、通気パイプ（５８）、および圧力導入孔（２４）を通過する経路で流れるようになっていることを特徴とする。

このような過給機（５２）が設けられたシステムにおいても、過給終了時に圧力媒体を通気パイプ（５８）を介してポート部（２０）の貫通孔（２６）から圧力センサ内部に導入でき、圧力媒体を圧力センサ内部からインテークマニホールド（５０）に排出することで、圧力センサ内部に付着したゴミや汚れ等を取り除くことができる。

なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。

以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。

（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態について図を参照して説明する。本実施形態で示される圧力センサは、例えばＥＧＲシステムなどの排気システムに使用されるものである。

図１は、本実施形態に係る圧力センサの断面図である。この図に示されるように、圧力センサは、ケース１０とポート部２０とを備えて構成されている。

ケース１０は、例えばＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）やエポキシ樹脂等の樹脂材料を、金型を用いて型成型してなるものであり、外部と接続される複数のターミナル１１がインサート成型されたものである。また、ケース１０の上端面１２には、圧力検出素子３０を設置するための凹部１３が設けられている。

ターミナル１１の一端部は、ケース１０の側面に設けられた開口部１４内に露出するように配置されている。このケース１０の開口部１４は、該開口部１４内に位置する各ターミナル１１の一端部と共に、本圧力センサにおけるコネクタ部として構成される。つまり、開口部１４は、配線部材等を介して図示しない外部機器に接続可能になっている。このようなターミナル１１として、例えば銅などの導電材料よりなるものが採用される。なお、ターミナル１１の他端部における凹部１３での露出部分には金メッキなどが施されており、ボンディングパッドとして機能するように構成されている。

上記ケース１０の凹部１３には、圧力検出素子３０が備えられている。圧力検出素子３０は、圧力を検出してその検出値に応じた電気信号を発生するものであり、ピエゾ抵抗効果を利用したものである。この圧力検出素子３０はセンサチップとして構成され、圧力に応じた電気信号として電圧を検出するセンシング部を備えている。具体的に、圧力検出素子３０は、歪み部としてのダイヤフラムを有し、このダイヤフラムに拡散抵抗などにより形成されたブリッジ回路などを備えたセンシング部を有している。このような圧力検出素子３０は、ケース１０の凹部１３に固定されたガラス台座上に接着固定されている。

なお、ケース１０の凹部１３には図示しない回路チップも備えられている。該回路チップは、圧力検出素子３０に対する駆動信号の出力や外部への検出用信号の出力、圧力検出素子３０からの電気信号を入力し、演算・増幅処理して外部へ出力する等の機能を有する制御回路等を備えたものである。上記圧力検出素子３０と回路チップとの間、回路チップとターミナル１１のボンディングパッドとの間は金やアルミニウム等のボンディングワイヤ３１で接続されている。

そして、ケース１０の凹部１３内には、電気絶縁性および耐薬品性に優れたフッ素ゲルやフッ素ゴム等からなる保護部材３２が充填されている。この保護部材３２により、圧力検出素子３０、回路チップ、ターミナル１１、ボンディングワイヤ３１、圧力検出素子３０とボンディングワイヤ３１との接続部、回路チップとボンディングワイヤ３１との接続部、およびターミナル１１とボンディングワイヤ３１との接続部が被覆され、薬品からの保護、電気的な絶縁性の確保、並びに防食などが図られている。本実施形態では、フッ素系のゴム材料等とフッ素系のゲル材料等との２層保護構造の保護部材３２が採用される。

ポート部２０は、圧力検出素子３０に圧力媒体を導くものであり、ケース１０の上端面１２を覆うようにケース１０に対して一端２１が接着剤等によって連結されている。これに伴い、ケース１０とポート部２０との間に圧力検出室２２が形成されている。また、ポート部２０の他端２３は、ケース１０とは反対側の方向へ突出しており、その内部には突出先端から上記圧力検出室２２に通じる圧力導入孔２４が形成されている。そして、被測定体としてのインテークマニホールド内の吸気などの圧力媒体が、圧力導入孔２４を介して圧力検出室２２に導入され、該圧力媒体の圧力が圧力検出素子３０によって検出されるようになっている。

このようなポート部２０は、例えば上記ケース１０と同様に、ＰＢＴ、ＰＰＳなどの耐熱性を有する樹脂材料からなり、金型を用いてこれらの樹脂材料を型成型してなるものである。また、ポート部２０の外周部にはＯリング４０が設けられ、本圧力センサは、該Ｏリング４０を介して図示されないセンサ取付部に対して気密に取り付け可能になっている。

また、ポート部２０には、圧力導入孔２４の壁面２４ａとポート部２０との外壁面２５とを貫通した貫通孔２６が設けられている。貫通孔２６は、ポート部２０の一端２１側に設けられている。貫通孔２６の径と圧力導入孔２４の径との関係については、例えば圧力導入孔２４の径が貫通孔２６の径の１００倍の大きさになっている。

さらに、圧力検出室２２すなわち圧力導入孔２４の壁面２４ａには逆止弁２７が設けられている。この逆止弁２７は、圧力媒体が圧力導入孔２４に導入されたときに圧力導入孔２４の壁面２４ａに押さえ付けられて圧力導入孔２４内とポート部２０の外部とを分離する役割を果たす。以上が、本実施形態に係る圧力センサの全体構成である。

次に、上記構成を有する圧力センサにおいて、圧力導入孔２４の壁面２４ａ等に汚れ等が付着した場合の作動について説明する。なお、圧力導入孔２４を介して圧力検出室２２に圧力媒体が導入されれば、圧力検出素子３０によって圧力媒体の圧力測定が行われる。

被測定体であるインテークマニホールド内は吸気に応じて圧力が変化する。そして、インテークマニホールド内が高圧のとき、圧力媒体はインテークマニホールドの壁面や圧力導入孔２４の壁面２４ａを押さえ付けるように作用する。これにより、圧力センサ内部の逆止弁２７も圧力媒体によって押さえ付けられ、圧力導入孔２４内とポート部２０の外部とが分離されるため、圧力センサの内部と外部とは繋がった状態になっていない。

一方、インテークマニホールド内が負圧のとき、逆止弁２７が開放される。すなわち、圧力媒体はインテークマニホールドの壁面や圧力導入孔２４の壁面２４ａを引っ張るように作用する。これにより、圧力センサ内部の逆止弁２７が圧力導入孔２４の壁面２４ａから離され、圧力センサの内部と外部とが貫通孔２６を介して繋がった状態となる。また、インテークマニホールド内は負圧になっているので、圧力センサ外部の空気が貫通孔２６、圧力導入孔２４、およびインテークマニホールドを通過する経路で流れる。

これにより、圧力センサの内部からインテークマニホールドへの空気の流れが生じ、圧力センサ内部において圧力導入孔２４の壁面２４ａ等に付着したゴミや汚れ等が該空気の流れと共にインテークマニホールドに排出される。こうして、圧力センサ内部の汚れが排出されるようになっている。

以上説明したように、本実施形態では、圧力センサのポート部２０に貫通孔２６および逆止弁２７を設けたことが特徴となっている。これにより、被測定体であるインテークマニホールド内が負圧になったときに圧力媒体と共に圧力センサ内部の汚れをインテークマニホールドに排出することができる。したがって、インテークマニホールド内が負圧になるたびに、圧力センサの内部から外部への空気の流れを生じさせることができ、該空気の流れによって圧力センサ内部に導入されたゴミや汚れ等を排出することができる。このようして、圧力センサ内部に付着した汚れ等を取り除くことができる。

（第２実施形態）
本実施形態では、第１実施形態と異なる部分についてのみ説明する。本実施形態では、第１実施形態で示された圧力センサを過給機が装備された車両に搭載することが特徴となっている。

図２は、本実施形態に係る吸排気システムの概略図である。本実施形態では、被測定体はインテークマニホールド５０であるが、該インテークマニホールド５０の上流側にはスロットル５１、過給機（コンプレッサ）５２、サクションパイプ５３、およびエアクリーナ５４が順に接続されている。

また、過給機５２とスロットル５１の間とサクションパイプ５３に戻経路５５が繋がっている。この戻経路５５の一端側はサクションパイプ５３に連結され、他端側はスロットル５１と過給機５２との間にブローオフバルブ５６を介して連結されている。さらに、サクションパイプ５３内には、過給機５２の過給時にサクションパイプ５３の壁面に押さえ付けられて戻経路５５とサクションパイプ５３の内部とを分離するドア５７が設けられている。

そして、ポート部２０の他端２３は、インテークマニホールド５０に固定されている。また、圧力センサは、ポート部２０の貫通孔２６と戻経路５５とを繋ぐ通気パイプ５８を備えている。

なお、戻経路５５の管径は、通気パイプ５８の管径よりも太いと更に良い。通気パイプ５８側の通気は、過給機５２の作動後に排出されるので、本来のブローオフの機能である過給機５２への逆圧低減の効果が無い。このため、通気パイプ５８の径を細くして戻経路５５に多くの空気を流すことで、ブローオフの効果を残したまま異物排出が可能である。さらに、通気パイプ５８の径を細くした場合、通気パイプ５８を通過する空気の流速が上がるので、後で説明する異物排出効果を高めるという効果もある。

一方、インテークマニホールド５０を通過した気体は、図示しない燃焼室に導かれる。そして、燃焼室を出た気体は、エキゾーストマニホールド５９、過給機５２、および触媒６０を通過して、大気に排出されるようになっている。また、一方が過給機５２の上流側に連結され、他方がウェストゲート６１を介して下流側に連結された戻経路６２が設けられており、戻経路６２と過給機５２の下流側とを分離するドア６３も設けられている。

このような過給機５２が備えられた吸排気システムにおいて、過給機５２の過給時には、サクションパイプ５３内が高圧となり、ドア５７がサクションパイプ５３の壁面に押さえ付けられる。また、ブローオフバルブ５６が閉じられている。これにより、戻経路５５および通気パイプ５８には気体が導入されない。そして、過給機５２を通過した気体はスロットル５１によって気体の通過量が制御され、インテークマニホールド５０に導かれる。インテークマニホールド５０内を通過する気体は、圧力センサのポート部２０から圧力センサ内部に導かれ、圧力検出素子３０によって圧力測定が行われる。

過給機５２の過給終了時には、図３に示されるように、ブローオフバルブ５６が開き、ドア５７がサクションパイプ５３の壁面から離され、燃焼室に入れない高圧空気がサクションパイプ５３および通気パイプ５８に導入される。そして、該高圧空気が通気パイプ５８を通過するため、高圧空気が圧力センサのポート部２０に到着するまでに若干の時間差が発生する。そのため、インテークマニホールド５０内が負圧となる。また、通気パイプ５８を通過した気体がポート部２０内の逆止弁２７を圧力導入孔２４の壁面２４ａから離すと、気体がブローオフバルブ５６、戻経路５５、通気パイプ５８、および圧力導入孔２４を通過する経路で流れる。これにより、圧力センサ内部のゴミや汚れ等がインテークマニホールド５０に排出される。

以上説明したように、過給機５２が設けられた吸排気システムにおいても、圧力センサの貫通孔２６と戻経路５５とを繋ぐ通気パイプ５８を設けることで、該通気パイプ５８を介してポート部２０の貫通孔２６から圧力センサ内部に気体を導入でき、圧力センサ内部からインテークマニホールド５０に汚れ等を排出することができる。

（第３実施形態）
本実施形態では、第１実施形態と異なる部分についてのみ説明する。図４は、本実施形態において圧力センサがサクションパイプに固定された概略断面図である。

本実施形態では、被測定体は、内部にスロットル６４が配置されたサクションパイプ５３である。このスロットル６４はサクションパイプ５３の内壁面に設けられた回動軸６５を中心にサクションパイプ５３の上流側および下流側に回動するようになっている。なお、スロットル６４は例えば電子スロットルである。メカスロットルを採用しても良い。

また、回動軸６５にはスロットル６４の上流側に位置するフラップ６６が支持され、スロットル６４とフラップ６６とが一定の角度をなしてバネ６７で繋がれている。すなわち、スロットル６４およびフラップ６６は回動軸６５が一体になっており、それぞれが一定の角度をなして共に回動軸６５を中心に回動する。

そして、サクションパイプ５３のうちスロットル６４の下流側に、ポート部２０の他端２３が固定されている。また、圧力センサは、サクションパイプ５３のうちスロットル６４の上流側とポート部２０の貫通孔２６とを繋ぐ連結パイプ６８を備えている。

このようなシステムにおいて、ドライバがアクセルペダルを踏み込むと、スロットル６４が回動軸６５を中心に回動することでフラップ６６も共に回動し、フラップ６６がサクションパイプ５３の内壁面２４ａに押し付けられたとき、バネ６７が縮むと共にサクションパイプ５３と連結パイプ６８とが分離される。

具体的には、スロットル６４がサクションパイプ５３の径方向に対して傾く。そして、スロットル６４が該径方向に対してθ_２’の角度まで傾くと、フラップ６６がサクションパイプ５３の内壁面に押し付けられ、連結パイプ６８を閉じる。さらに、ドライバがアクセルペダルを踏み込むと、図示しないアクチュエータがスロットル６４をθ_２’以上の角度に開こうとする。これにより、バネ６７が圧縮され、スロットル６４はθ_２’以上の角度に開く。もちろん、フラップ６６はサクションパイプ５３の内壁面を押さえ付けた状態が維持される。

また、圧力センサのポート部２０内部では、連結パイプ６８からポート部２０への圧力媒体の流れが生じないため、逆止弁２７は圧力導入孔２４の壁面２４ａを押さえ付けた状態になっている。

一方、図５（ａ）に示されるように、スロットル６４がθ_２’よりも小さいθ_２の角度で開いている場合、フラップ６６はサクションパイプ５３の内壁面から離れてサクションパイプ５３の内壁面に対してθ_１の角度で傾いている。この場合、θ_１＞ θ_２となる。すなわち、スロットル６４がフラップ６６と共に回動軸６５を中心に回動することでフラップ６６がサクションパイプ５３の内壁面２４ａから離れる。これにより、サクションパイプ５３内の圧力媒体が連結パイプ６８を介して逆止弁２７に当たり、逆止弁２７が圧力導入孔２４の壁面２４ａから離れることにより、圧力媒体が連結パイプ６８および圧力導入孔２４を通過する経路で流れる。

図５（ｂ）は圧力導入孔２４の壁面２４ａを模式的に示したものである。この図に示されるように、貫通孔２６は圧力導入孔２４の壁面２４ａに沿って設けられている。これにより、貫通孔２６からポート部２０内に導かれた気体は、圧力導入孔２４の壁面２４ａに沿って螺旋状にサクションパイプ５３に排出される。このとき、気体の流れによって圧力センサ内部のゴミや汚れ等がサクションパイプ５３に排出される。

なお、図４および図５（ａ）に示されるように、圧力媒体が圧力センサ内部に導入されれば、上記の汚れ等の排出とは独立して圧力検出素子３０による圧力測定が行われる。

以上説明したように、電子スロットルなどのスロットル６４が用いられるシステムにおいても、連結パイプ６８を介して圧力センサ内部に圧力媒体を導くと共にサクションパイプ５３に排出することで、圧力センサ内部に付着した汚れを取り除くことができる。

このようなシステムでは、例えばオイルまみれのカーボンなどのゴミや汚れは、スロットル６４の開度が大きいときに多く発生して、圧力センサの圧力導入孔２４の他端２３を塞ぐが、ゴミの発生が少ないアイドリング時に連結パイプ６８を開放することで該連結パイプ６８を介して気体を圧力センサ内部に導入することにより、ゴミや汚れをサクションパイプ５３に排出することができる。

（第４実施形態）
本実施形態では、第１実施形態と異なる部分についてのみ説明する。図６は、本実施形態に係る圧力センサの断面図である。本実施形態では、ポート部２０は、該ポート部２０にインサート成型された巻線ヒータ７０を備えている。この巻線ヒータ７０は、ポート部２０を加熱する役割を果たすものである。また、図１に示される貫通孔２６および逆止弁２７は、図６に示されるポート部２０には設けられていない。

巻線ヒータ７０に電流を流すため、ケース１０にインサート成型されると共に上端面１２から突出したターミナル１１と巻線ヒータ７０とが電気的に接続されている。また、巻線ヒータ７０が加熱されるため、ポート部２０の材質としてはセラミックスを採用することが好ましい。なお、ケース１０は樹脂製でも構わない。

このような圧力センサにおいて、ターミナル１１を介して巻線ヒータ７０に電流が流れることにより、ポート部２０が加熱されると、圧力センサ内部の汚れやゴミが加熱されることにより燃えたり溶けたりして除去される。このような加熱を定期的に行えば、圧力センサ内部にゴミや汚れが付着しない状態を維持できる。

以上のように、ポート部２０に巻線ヒータ７０を設け、該巻線ヒータ７０を加熱してポート部２０を加熱することにより、熱によって圧力センサ内部に付着した汚れ等を取り除くことができる。

（第５実施形態）
本実施形態では、第１実施形態と異なる部分についてのみ説明する。図７は、本実施形態に係る圧力センサの断面図である。本実施形態では、ポート部２０は、該ポート部２０にインサート成型された静電気発生用リード７１を備えている。この静電気発生用リード７１は、一端部７１ａがポート部２０の他端２３の端面２３ａから外部に露出し、他端部７１ｂがポート部２０の一端２１から外部に露出している。

また、静電気発生用リード７１の他端部７１ｂは、ポート部２０がケース１０に連結されたときに、ケース１０の開口部１４の底部に設けられたもう一つの開口部１５に露出するようになっている。そして、該開口部１５に露出した静電気発生用リード７１の他端部７１ｂが、ケース１０にインサート成型され該開口部１５に露出するターミナル１１に溶接等されて接合されている。

なお、第４実施形態と同様に、図１に示される貫通孔２６および逆止弁２７は、図７に示されるポート部２０には設けられていない。

このような圧力センサにおいては、ターミナル１１を介して静電気発生用リード７１に静電気を発生させると、ポート部２０の他端２３の端面２３ａから露出した静電気発生用リード７１の他端部７１ｂに静電気によるイオンが発生する。これにより、該他端部７１ｂにゴミや汚れを集めることができるので、圧力センサ内部へのゴミ等の侵入を防止でき、ひいては圧力センサ内部に汚れ等が付着しないようにすることができる。

（第６実施形態）
本実施形態では、第１実施形態と異なる部分についてのみ説明する。図８（ａ）は、本実施形態に係る圧力センサの断面図であり、図８（ｂ）は圧力導入孔２４の壁面２４ａの一部を拡大した断面図である。本実施形態では、ポート部２０は、圧力導入孔２４の壁面２４ａに設けられた複数の突起７２を有している。この複数の突起７２は、圧力導入孔２４の壁面２４ａの全体に設けられている。突起７２は例えば１０μｍピッチで設けられており、高さは圧力導入孔２４の壁面２４ａから例えば２０μｍである。また、複数の突起７２は、突起用の穴が設けられた型を用いて樹脂成型することにより形成される。

そして、複数の突起７２は、先端７２ａがポート部２０の他端２３側に向けられている。すなわち、図８（ｂ）に示される図において、紙面左側がケース１０側であり、紙面右側がポート部２０の他端２３側である。このように、突起７２はネズミ返しのようになっているため、突起７２は該突起７２に物が乗ったときにポート部２０の他端２３側に押し出すように作用する。

したがって、ポート部２０の他端２３から圧力導入孔２４にゴミ等が侵入して突起７２の上に乗ると、突起７２の作用によってゴミ等をポート部２０の他端２３側に移動させることができる。このようにして、圧力センサ内部に付着した汚れを取り除くことができる。また、突起７２が設けられていることによって、ゴミや汚れ等が圧力導入孔２４の壁面２４ａに直接付着しにくくすることもできる。

（第７実施形態）
本実施形態では、第１実施形態と異なる部分についてのみ説明する。図９は、本実施形態に係る圧力センサの断面図である。本実施形態では、ポート部２０は、外壁面２５に圧力媒体に乱流を起こさせるための凹凸部７３を有している。

凹凸部７３は、ポート部２０の外壁面２５がポート部２０の中心軸を中心にねじられて形成されている。したがって、図９に示されるように、外壁面２５が凹んだ位置が径方向で一致せずに圧力導入孔２４が延設される方向にずれている。このような形状は、ポート部＊＊の場所によって外壁面２５の径が異なっているとも言える。

そして、このような凹凸部７３を有するポート部２０に圧力媒体が当たると、凹凸部７３が圧力媒体の乱流を発生させやすくなる。このため、該乱流によってポート部２０が振動する。これにより、圧力センサ内部のゴミ等が振動を受けてポート部２０の他端２３から圧力センサ外部に排出される。このようにして、圧力センサ内部に付着した汚れ等を取り除くことができる。

（第８実施形態）
本実施形態では、第１実施形態と異なる部分についてのみ説明する。図１０は、本実施形態に係る圧力センサの断面図である。本実施形態では、ケース１０は、振動モータ７４を備えている。振動モータ７４は、モータが回転することにより振動を起こすものである。この振動モータ７４はケース１０のうち上端面１２とは反対側にケース１０に内蔵されている。なお、振動モータ７４は本発明の振動発生手段に相当し、該振動モータ７４の他に水晶やピエゾ等の振動子を採用しても良い。

このような圧力センサにおいて、振動モータ７４を振動させることにより、ケース１０を振動させ、該ケース１０を介してポート部２０を振動させる。これにより、積極的に圧力センサを振動させることができるため、該振動によって圧力センサ内部のゴミや汚れ等を圧力センサ外部に排出することができる。以上のようにして、振動モータ７４による振動によって圧力センサ内部に付着した汚れ等を取り除くことができる。

（他の実施形態）
第２実施形態に示されるシステムにおいては、ブローオフバルブ５６の開放時に、圧力センサが、実際のインテークマニホールド５０の圧力と異なる高圧値を検出してしまう可能性がある。このため、ブローオフバルブ５６の開放時には、圧力センサの出力をオフ（制御に使わない）にすると特に良い。

また、吸気側のブローオフではなく、排気側のウェストゲートの排出経路を圧力センサに連通しても良い。ガソリンターボの場合、排気側は高温であり空気が汚いのでブローオフ側で無いと実施は難しいが、水素燃料のターボであればウェストゲート側でも実施可能である。

第３実施形態では、フラップ６６とスロットル６４とがバネ６７で連結されているが、該バネ６７を無くした構成としても良い。この場合、フラップ６６をアクチュエータで稼動するに際し、圧力センサが圧力導入孔２４の他端２３の詰まりを検出したときはフラップ６６を動かして連結パイプ６８に気体を導入するようにしても良い。

また、第３実施形態では、連結パイプ６８によって圧力センサ内部とサクションパイプ５３内とが繋がった状態となっているため、圧力センサの内部と外部とを分離するための逆止弁２７が設けられていない圧力センサを用いることもできる。

第７実施形態では、ポート部２０がねじられてポート部２０の外壁面２５に凹凸部７３が形成されたものが示されているが、他の形状になっていても良い。例えば、図１１に示されるように、凹凸部７３は、圧力導入孔２４の延設方向に一定の周期で凹凸を繰り返す形状になっていても良い。

上記各実施形態を組み合わせて実施することも可能である。例えば、図９に示される圧力センサや図１０に示される圧力センサに図８に示される突起７２を設けることができる。これにより、圧力センサが振動するため、突起７２の上に乗ったゴミ等を移動させやすくすることができる。

本発明の第１実施形態に係る圧力センサの断面図である。本発明の第２実施形態に係る吸排気システムの概略図である。図２に示される吸排気システムにおいて、過給終了時の概略図である。本発明の第３実施形態において圧力センサがサクションパイプに固定された概略断面図である。図４に示されるシステムにおいて、汚れ等を排出する様子を示した図である。本発明の第４実施形態に係る圧力センサの断面図である。本発明の第５実施形態に係る圧力センサの断面図である。（ａ）は本発明の第６実施形態に係る圧力センサの断面図であり、（ｂ）は圧力導入孔の壁面の一部を拡大した断面図である。本発明の第７実施形態に係る圧力センサの断面図である。本発明の第８実施形態に係る圧力センサの断面図である。他の実施形態に係る圧力センサの断面図である。

符号の説明

１０ケース
２０ポート部
２１ポート部の一端
２２圧力検出室
２３ポート部の他端
２４圧力導入孔
２４ａ圧力導入孔の壁面
２５外壁面
２６貫通孔
２７逆止弁
３０圧力検出素子

Claims

圧力検出を行う圧力検出素子（３０）を有するケース（１０）と、
一端（２１）と、他端（２３）と、前記一端（２１）と前記他端（２３）とを貫通する圧力導入孔（２４）とを有し、前記他端（２３）が被測定体に固定され、前記一端（２１）が前記ケース（１０）に連結されることで前記ケース（１０）との間に圧力検出室（２２）が構成されるポート部（２０）とを備え、
前記圧力導入孔（２４）を介して前記圧力検出室（２２）に導入された前記被測定体内の圧力媒体の圧力を前記圧力検出素子（３０）によって検出する圧力センサであって、
前記ポート部（２０）は、
前記圧力導入孔（２４）の壁面（２４ａ）と前記ポート部（２０）との外壁面（２５）とを貫通した貫通孔（２６）と、
前記圧力導入孔（２４）に設置されると共に、前記圧力媒体が前記圧力導入孔（２４）に導入されたときに前記圧力導入孔（２４）の壁面（２４ａ）に押さえ付けられて前記圧力導入孔（２４）内と前記ポート部（２０）の外部とを分離する逆止弁（２７）とを備え、
前記被測定体内が負圧のとき、前記逆止弁（２７）が開放されることにより、前記ポート部（２０）の外部、前記貫通孔（２６）、前記圧力導入孔（２４）、および前記被測定体を通過する経路で空気が流れるようになっており、
前記被測定体は、インテークマニホールド（５０）であり、このインテークマニホールド（５０）の上流側にはスロットル（５１）、過給機（５２）、およびサクションパイプ（５３）が順に接続されており、
一端側が前記サクションパイプ（５３）に連結され、他端側が前記スロットル（５１）と前記過給機（５２）との間にブローオフバルブ（５６）を介して連結された戻経路（５５）が設けられ、前記ポート部（２０）の他端（２３）が前記インテークマニホールド（５０）に固定されており、さらに、前記サクションパイプ（５３）内には、前記過給機（５２）の過給時に前記サクションパイプ（５３）の壁面に押さえ付けられて前記戻経路（５５）と前記サクションパイプ（５３）の内部とを分離するドア（５７）が設けられたものにおいて、前記ポート部（２０）の前記貫通孔（２６）と前記戻経路（５５）とを繋ぐ通気パイプ（５８）を備えており、
前記過給機（５２）の過給時には、前記ドア（５７）が前記サクションパイプ（５３）の壁面に押さえ付けられると共に、前記ブローオフバルブ（５６）が閉じられており、
前記過給機（５２）の過給終了時には、前記インテークマニホールド（５０）内が負圧となり、前記ドア（５７）が前記サクションパイプ（５３）の壁面から離れると共に前記ブローオフバルブ（５６）が開けられ、前記ポート部（２０）内の前記逆止弁（２７）が前記圧力導入孔（２４）の壁面（２４ａ）から離れることで、前記圧力媒体が前記ブローオフバルブ（５６）、前記戻経路（５５）、前記通気パイプ（５８）、および前記圧力導入孔（２４）を通過する経路で流れるようになっていることを特徴とする圧力センサ。