JP6090116B2

JP6090116B2 - Flow measuring device

Info

Publication number: JP6090116B2
Application number: JP2013230968A
Authority: JP
Inventors: 順三山口
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2013-11-07
Filing date: 2013-11-07
Publication date: 2017-03-08
Anticipated expiration: 2033-11-07
Also published as: JP2015090338A

Description

本発明は、内燃機関の吸入空気の流量を計測する流量センサと、内燃機関の吸入空気の湿度を計測する湿度センサとを一体化したセンサ構造を備える流量測定装置（エアフロメータ）に関するものである。 The present invention relates to a flow rate measuring device (air flow meter) having a sensor structure in which a flow rate sensor that measures the flow rate of intake air of an internal combustion engine and a humidity sensor that measures the humidity of intake air of the internal combustion engine are integrated. .

近年、内燃機関（エンジン）では、低燃費化を図るという目的で、周囲の環境（天候等）に対応した高度なエンジン制御が求められている。このため、エアクリーナを通って内燃機関の気筒に供給される吸入空気（吸気）の流量だけでなく、吸気の流量以外の物理量である湿度等も高応答で高精度に計測することが求められている。
そして、吸気の流量を計測する流量センサ、および吸気の湿度を計測する湿度センサからのセンサ出力信号は、エンジン制御用の電子制御装置に送られて、燃料噴射制御、点火時期制御等の各種エンジン制御の演算に使用される。 In recent years, in an internal combustion engine (engine), advanced engine control corresponding to the surrounding environment (such as weather) has been required for the purpose of reducing fuel consumption. For this reason, not only the flow rate of intake air (intake air) supplied to the cylinders of the internal combustion engine through the air cleaner but also humidity such as a physical quantity other than the intake air flow rate must be measured with high response and high accuracy. Yes.
The flow rate sensor that measures the flow rate of the intake air and the sensor output signal from the humidity sensor that measures the humidity of the intake air are sent to an engine control electronic control device for various engines such as fuel injection control and ignition timing control. Used for control calculations.

ここで、精度良く湿度の計測ができ、更に、汚損物質や水滴等の侵入を防ぐという目的で、内燃機関の吸気ダクト内に形成される主流路（吸気通路）を流れる吸気の一部を取り込んで通過させるための副流路を形成するハウジングと、吸気の流量に対応した流量信号を出力する流量測定素子を有する流量センサと、吸気の湿度に対応した湿度信号を出力する湿度測定素子を有する湿度センサとを備え、流量測定素子が副流路の内部に実装されたセンサ構造において、ハウジングの副流路の近傍に空間部を設け、この空間部の内部に湿度測定素子を実装し、その空間部が接着剤やシール部材等による密閉構造を持たないセンサ構造を備える流量測定装置（従来例１）が公知である（例えば、特許文献１等）。 Here, a part of the intake air flowing through the main flow path (intake passage) formed in the intake duct of the internal combustion engine is taken in for the purpose of measuring humidity with high accuracy and preventing the entry of pollutants and water droplets. And a flow rate sensor having a flow rate measuring element that outputs a flow rate signal corresponding to the flow rate of the intake air, and a humidity measuring element that outputs a humidity signal corresponding to the humidity of the intake air. In a sensor structure having a humidity sensor and a flow rate measuring element mounted in the sub-flow channel, a space is provided in the vicinity of the sub-flow channel of the housing, and the humidity measuring element is mounted in the space. A flow measuring device (conventional example 1) having a sensor structure in which a space portion does not have a sealed structure such as an adhesive or a seal member is known (for example, Patent Document 1).

この従来例１の流量測定装置は、流量センサの発熱抵抗体等を支持固定するターミナル部材が、ハウジングの内部で空間部を避けるように配線され、更に、空間部が発熱抵抗体よりも空気の流れ方向の上流側に設置されている。
ここで、湿度センサによる湿度計測と空気温度との間には、密接な関係があり、相対湿度は空気温度に従って変化する物理量であるため、湿度測定素子の周囲の温度環境は非常に重要である。従来例１の流量測定装置では、湿度測定素子を実装する空間部を発熱抵抗体よりも空気の流れ方向の上流側に設置することで、発熱抵抗体からの熱影響を回避している。 In this conventional flow rate measuring device, the terminal member for supporting and fixing the heat generating resistor of the flow sensor is wired so as to avoid the space portion inside the housing, and the space portion is more air-tight than the heat generating resistor. Installed upstream in the flow direction.
Here, there is a close relationship between the humidity measurement by the humidity sensor and the air temperature, and the relative humidity is a physical quantity that changes according to the air temperature, so the temperature environment around the humidity measuring element is very important. . In the flow rate measuring apparatus of Conventional Example 1, the thermal effect from the heating resistor is avoided by installing the space for mounting the humidity measuring element upstream of the heating resistor in the air flow direction.

ところが、従来例１の流量測定装置においては、流量測定素子を実装する副流路と湿度測定素子を実装する空間部とが連通路を介して連通しているので、主流路である吸気通路から空間部までの距離が長くなる。これにより、湿度センサの湿度応答性が悪く、湿度センサや流量センサの電子回路部品の自己発熱による熱影響や、流量センサの流量測定素子を構成する発熱抵抗体からの熱影響を完全に遮断することはできず、湿度センサの計測精度が悪化するという問題が生じている。 However, in the flow measurement device of Conventional Example 1, the auxiliary flow path for mounting the flow measurement element and the space for mounting the humidity measurement element communicate with each other via the communication path. The distance to the space becomes longer. As a result, the humidity responsiveness of the humidity sensor is poor, and the thermal effect due to self-heating of the electronic circuit components of the humidity sensor and the flow sensor, and the thermal effect from the heating resistor that constitutes the flow rate measuring element of the flow sensor are completely blocked. However, the measurement accuracy of the humidity sensor deteriorates.

特開２０１２−１６３５０５号公報JP 2012-163505 A

本発明の目的は、流量センサからの熱影響を受け難くして、湿度センサの計測精度をより向上することのできる流量測定装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a flow rate measuring device that is less susceptible to thermal influence from the flow rate sensor and can further improve the measurement accuracy of the humidity sensor.

請求項１に記載の発明（流量測定装置）によれば、湿度センサは外郭として、ハウジングとは別体で構成され、且つ主流路内に露出するようにハウジングの外部に搭載されるセンサケースを具備しており、センサケースには、一端側に湿度測定素子を収容し、他端側に第２副流路および主流路と第２副流路とを連通する連通口を設けている。そして、この連通口は、主流路を流れる空気の動圧を受けない向きに開口することにより、湿度測定素子の湿度応答性を低下させず、飛来する水、汚損物質から保護することができる。
また、湿度測定素子を保護するための保護部材を無くすこともできるので、湿度センサ構造を簡略化することができる。 According to the invention of claim 1 (flow rate measuring device), as a humidity sensor enclosure, the housing is configured separately, the sensor case that will be mounted on the outside of the housing so as to be exposed to and the main channel The sensor case is provided with a humidity measuring element on one end side and a communication port that communicates the second sub flow channel and the main flow channel with the second sub flow channel on the other end side . The communication port is opened in a direction not receiving the dynamic pressure of the air flowing through the main flow path, so that the humidity responsiveness of the humidity measuring element is not deteriorated and can be protected from flying water and fouling substances.
Further, since the protective member for protecting the humidity measuring element can be eliminated, the humidity sensor structure can be simplified.

流量センサと湿度センサを実装したエアフロメータの内部構造およびダクトへの取付状態を示した断面図である（実施例１）。It is sectional drawing which showed the internal structure of the air flow meter which mounted the flow sensor and the humidity sensor, and the attachment state to the duct (Example 1). （ａ）は流量センサと湿度センサを実装したエアフロメータを示した斜視図で、（ｂ）は（ａ）のＩＩ（ｂ）矢視図である（実施例１）。(A) is the perspective view which showed the air flow meter which mounted the flow sensor and the humidity sensor, (b) is II (b) arrow view of (a) (Example 1). （ａ）は湿度センサを示した正面図で、（ｂ）は（ａ）のＩＩＩ−ＩＩＩ断面図である（実施例１）。(A) is the front view which showed the humidity sensor, (b) is III-III sectional drawing of (a) (Example 1). （ａ）は湿度センサを示した正面図で、（ｂ）は（ａ）のＩＶ−ＩＶ断面図である（実施例２）。(A) is the front view which showed the humidity sensor, (b) is IV-IV sectional drawing of (a) (Example 2). （ａ）は湿度センサを示した正面図で、（ｂ）は（ａ）のＶ−Ｖ断面図である（実施例３）。(A) is the front view which showed the humidity sensor, (b) is VV sectional drawing of (a) (Example 3). （ａ）は湿度センサを示した正面図で、（ｂ）は（ａ）のＶＩ−ＶＩ断面図である（実施例４）。(A) is the front view which showed the humidity sensor, (b) is VI-VI sectional drawing of (a) (Example 4). 流量センサと湿度センサを実装したエアフロメータを示した斜視図である（実施例５）。(Example 5) which is the perspective view which showed the air flow meter which mounted the flow sensor and the humidity sensor.

以下、本発明の実施の形態を、図面に基づいて詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

［実施例１の構成］
図１ないし図３は、本発明を適用した湿度センサを実装したエアフロメータ（実施例１）を示したものである。 [Configuration of Example 1]
1 to 3 show an air flow meter (Example 1) on which a humidity sensor to which the present invention is applied is mounted.

本実施例の流量測定装置は、例えば自動車等の車両走行用の内燃機関の吸気装置（以下吸気システム）に適用されるもので、内燃機関（エンジン）の気筒に吸入される吸入空気流量を測定する熱式の空気流量測定装置として使用される。
流量測定装置は、吸気管の吸気通路（内燃機関の吸気通路：主流路）を流れる吸入空気（主流空気、吸気）の流量（吸気流量）および吸気の湿度（吸気湿度）に対応したセンサ出力信号を、外部回路であるエンジン制御ユニット（電子制御装置：ＥＣＵ）に対して出力する熱式の空気流量計（以下エアフロメータ１）を備えている。 The flow rate measuring apparatus according to the present embodiment is applied to an intake device (hereinafter referred to as an intake system) of an internal combustion engine for running a vehicle such as an automobile, and measures an intake air flow rate sucked into a cylinder of the internal combustion engine (engine). It is used as a thermal air flow measuring device.
The flow rate measuring device is a sensor output signal corresponding to the flow rate (intake flow rate) of intake air (mainstream air, intake air) flowing through the intake passage (intake passage of the internal combustion engine: main flow path) and the intake air humidity (intake humidity). Is supplied to an engine control unit (electronic control unit: ECU), which is an external circuit, with a thermal air flow meter (hereinafter referred to as an air flow meter 1).

ＥＣＵには、ＣＰＵ、メモリ（ＲＯＭおよびＲＡＭ）、入力回路（入力部）、出力回路（出力部）、電源回路、タイマー回路等の機能を含んで構成される周知の構造のマイクロコンピュータが設けられている。
また、ＥＣＵは、エアフロメータ１より出力されるセンサ出力信号に基づいて吸気流量や流速を計測（算出）し、この算出した流量測定値をエンジン制御（例えば空燃比制御、燃料噴射制御等）に使用する。
また、ＥＣＵは、エアフロメータ１より出力されるセンサ出力信号に基づいて吸気流量だけでなく、主流空気（吸気）の流れ方向や吸気湿度も検出する。
ここで、エンジン制御では、例えば検出した流量測定値や湿度測定値に基づいて、インジェクタの噴孔からエンジンに噴射供給する燃料噴射量を演算する。そして、この演算された燃料噴射量に応じてインジェクタの通電時間（開弁期間）を可変制御する。 The ECU is provided with a microcomputer having a known structure including functions of a CPU, a memory (ROM and RAM), an input circuit (input unit), an output circuit (output unit), a power supply circuit, a timer circuit, and the like. ing.
Further, the ECU measures (calculates) the intake flow rate and the flow velocity based on the sensor output signal output from the air flow meter 1, and uses the calculated flow rate measurement value for engine control (for example, air-fuel ratio control, fuel injection control, etc.). use.
Further, the ECU detects not only the intake air flow rate but also the flow direction of mainstream air (intake air) and the intake air humidity based on the sensor output signal output from the air flow meter 1.
Here, in the engine control, for example, a fuel injection amount to be injected and supplied to the engine from the injection hole of the injector is calculated based on the detected flow rate measurement value and humidity measurement value. Then, the energization time (valve opening period) of the injector is variably controlled according to the calculated fuel injection amount.

エアフロメータ１は、プラグイン方式によって吸気管（吸気ダクト）またはエアクリーナのアウトレットダクト等のダクト２に着脱自在に取り付けられている。このエアフロメータ１は、ダクト２の図示上方側の外部からダクト２の取付壁体３に形成されたセンサ挿入孔４を貫通してダクト２の内部（吸気通路５）に突き出すように挿し込まれている。
また、エアフロメータ１は、エアクリーナを通過した吸入空気、つまりダクト２の吸気通路５内を流れる主流空気の流量を計測（検出）する吸気流量検出装置（熱式空気流量センサ：以下流量センサ）６と、ダクト２の吸気通路５内を流れる主流空気の湿度を計測（検出）する吸気湿度検出装置（吸気湿度センサ：以下湿度センサ）７と、流量センサ６を収容保持すると共に、湿度センサ７の一部（突出部分）を吊り下げた状態で保持固定する合成樹脂製のセンサハウジングとを備えている。
なお、ダクト２の吸気通路５は、エンジンの気筒の吸気ポートおよび燃焼室に吸気を送り込むための主流路を構成している。 The air flow meter 1 is detachably attached to a duct 2 such as an intake pipe (intake duct) or an outlet duct of an air cleaner by a plug-in method. The air flow meter 1 is inserted from the outside on the upper side of the duct 2 through the sensor insertion hole 4 formed in the mounting wall 3 of the duct 2 so as to protrude into the duct 2 (the intake passage 5). ing.
In addition, the air flow meter 1 includes an intake air flow detection device (thermal air flow sensor: hereinafter referred to as a flow sensor) 6 that measures (detects) the flow rate of intake air that has passed through the air cleaner, that is, main flow air that flows through the intake passage 5 of the duct 2. And an intake humidity detection device (intake humidity sensor: hereinafter referred to as humidity sensor) 7 that measures (detects) the humidity of the mainstream air flowing in the intake passage 5 of the duct 2 and a flow rate sensor 6. And a sensor housing made of synthetic resin that holds and fixes a part (protruding part) in a suspended state.
The intake passage 5 of the duct 2 constitutes a main flow path for sending intake air to the intake port and the combustion chamber of the engine cylinder.

エアフロメータ１のセンサハウジングは、中空角筒状のバイパスハウジング８、このバイパスハウジング８の一端側（図示上方側）にモールド成形されたコネクタハウジング９、およびバイパスハウジング８とコネクタハウジング９との間に一体的に設けられたフランジ１０を備えている。
バイパスハウジング８は、ダクト２内に設置されている。このバイパスハウジング８の内部には、ダクト２内に形成された吸気通路５を流れる吸気（主流空気）の一部を取り込むバイパス流路１１、１２が形成されている。これらのバイパス流路１１、１２は、エアクリーナを通過した吸気の一部を取り込んで通過させるための第３、第１副流路を構成している。
なお、流量センサ６の流量測定素子（後述する）は、第１副流路を成すバイパス流路１２の内部に実装されている。 The sensor housing of the air flow meter 1 includes a hollow rectangular tubular bypass housing 8, a connector housing 9 molded on one end side (the upper side in the drawing) of the bypass housing 8, and a space between the bypass housing 8 and the connector housing 9. The flange 10 provided integrally is provided.
The bypass housing 8 is installed in the duct 2. Inside the bypass housing 8, bypass passages 11 and 12 for taking in part of the intake air (mainstream air) flowing through the intake passage 5 formed in the duct 2 are formed. These bypass flow paths 11 and 12 constitute third and first sub flow paths for taking in and passing a part of the intake air that has passed through the air cleaner.
A flow rate measuring element (described later) of the flow rate sensor 6 is mounted inside the bypass flow path 12 that forms the first sub flow path.

バイパス流路１１、１２の上流端には、ダクト２の吸気通路５の上流側に臨むようにバイパスハウジング８の上流側端面（先端面）で開口し、吸気通路５を流れる吸気の一部を取り込むための流路入口１３が設けられている。
また、バイパス流路１１の下流端には、ダクト２の吸気通路５の下流側に臨むようにバイパスハウジング８の下流側端面（後端面）で開口し、バイパス流路１１を通り抜けて吸気通路５の下流側へ向けて吸気を排出する第１流路出口１４が設けられている。
また、バイパス流路１２の下流側は、２つに分岐して分岐流路となっており、これらの分岐流路の出口端には、バイパス流路１２を通り抜けて吸気通路５の下流側へ向けて吸気を排出する一対の第２流路出口（図示せず）が設けられている。これらの第２流路出口は、バイパスハウジング８の両側面で開口している。 At the upstream end of the bypass passages 11 and 12, an opening is formed at the upstream end surface (tip surface) of the bypass housing 8 so as to face the upstream side of the intake passage 5 of the duct 2, and a part of the intake air flowing through the intake passage 5 A flow path inlet 13 for taking in is provided.
In addition, the downstream end of the bypass passage 11 opens at the downstream end face (rear end face) of the bypass housing 8 so as to face the downstream side of the intake passage 5 of the duct 2, passes through the bypass passage 11, and passes through the intake passage 5. A first flow path outlet 14 for discharging the intake air toward the downstream side is provided.
Further, the downstream side of the bypass flow path 12 is branched into two to form a branch flow path, and the outlet ends of these branch flow paths pass through the bypass flow path 12 to the downstream side of the intake passage 5. A pair of second flow path outlets (not shown) are provided to discharge the intake air. These second flow path outlets are open on both side surfaces of the bypass housing 8.

バイパス流路１１は、ダクト２の吸気通路５を流通する主流空気の流れ方向に平行となるように形成され、ダクト２の吸気通路５を迂回する空気流路（直線流路）である。このバイパス流路１１の第１流路出口側には、バイパス流路１１の吸気の流れ方向の下流側に向かう程、流路断面積が減少するテーパ状の流路絞り部１６が設けられている。
バイパス流路１２は、バイパス流路１１を流れる吸気（バイパス流れ）の一部が流入し、且つダクト２の吸気通路５を迂回する空気流路（旋回流路）である。 The bypass flow path 11 is an air flow path (straight flow path) that is formed so as to be parallel to the flow direction of the mainstream air flowing through the intake passage 5 of the duct 2 and bypasses the intake passage 5 of the duct 2. On the outlet side of the first flow path of the bypass flow path 11, a tapered flow path narrowing portion 16 is provided in which the cross-sectional area of the flow path decreases toward the downstream side in the intake flow direction of the bypass flow path 11. Yes.
The bypass flow path 12 is an air flow path (swirl flow path) through which a part of the intake air (bypass flow) flowing through the bypass flow path 11 flows and bypasses the intake air path 5 of the duct 2.

バイパス流路１２の流路分岐部１７と分岐流路との間には、吸気の流れ方向が１８０度以上変化（Ｕターン）する曲がり流路が設けられている。つまりバイパス流路１２には、曲がり流路が設けられている。
この曲がり流路の途中には、流量センサ６の流量測定素子をバイパス流路１２内に露出するように配置する流量センサ配置部１８が設けられている。この流量センサ配置部１８よりも吸気の流れ方向の上流側には、所定の曲率半径で湾曲する、あるいは略直角に屈曲する上流側曲がり部（屈曲部）が設けられている。また、流量センサ配置部１８よりも吸気の流れ方向の下流側には、所定の曲率半径で湾曲する、あるいは略直角に屈曲する下流側曲がり部（屈曲部）が設けられている。 Between the flow path branching portion 17 of the bypass flow path 12 and the branched flow path, a curved flow path in which the flow direction of the intake air changes by 180 degrees or more (U-turn) is provided. That is, the bypass channel 12 is provided with a curved channel.
In the middle of the curved flow path, a flow sensor placement unit 18 is provided that places the flow rate measuring element of the flow sensor 6 so as to be exposed in the bypass flow path 12. An upstream bent portion (bent portion) that is curved at a predetermined radius of curvature or bent substantially at a right angle is provided upstream of the flow sensor arrangement portion 18 in the intake flow direction. Further, a downstream bent portion (bent portion) that is curved at a predetermined radius of curvature or bent substantially at a right angle is provided on the downstream side of the flow sensor arrangement portion 18 in the flow direction of the intake air.

コネクタハウジング９は、バイパスハウジング８の上部開口部を閉塞するヘッドキャップである。このコネクタハウジング９には、外部へ突出した複数の取付ステー２１が一体的に形成されている。
エアフロメータ１のセンサハウジングは、取付ネジ等のスクリューによってダクト２の取付壁体３に形成されたセンサ挿入孔（開口部）４の開口周縁（締結部）に取付ステー２１が螺子締結されることにより、ダクト２の取付壁体３に固定される。 The connector housing 9 is a head cap that closes the upper opening of the bypass housing 8. The connector housing 9 is integrally formed with a plurality of mounting stays 21 protruding outward.
In the sensor housing of the air flow meter 1, the mounting stay 21 is screwed to the opening peripheral edge (fastening portion) of the sensor insertion hole (opening portion) 4 formed in the mounting wall body 3 of the duct 2 by a screw such as a mounting screw. Thus, the mounting wall 3 of the duct 2 is fixed.

コネクタハウジング９には、流量センサ６および湿度センサ７のセンサターミナル（複数のセンサターミナル）と外部回路（ＥＣＵやバッテリ）との電気接続を行う外部接続用コネクタが設けられている。
コネクタハウジング９の外側面には、複数のセンサターミナルの先端（外部接続部）を露出して収容する外部接続用コネクタのコネクタケース２４が一体的に設けられている。また、コネクタハウジング９の上面からは、流量センサ６または湿度センサ７のセンサターミナル（後述する）を内蔵（収容）する有天筒状のターミナル収納部２５が一体的に設けられている。 The connector housing 9 is provided with an external connection connector for electrical connection between the sensor terminals (a plurality of sensor terminals) of the flow rate sensor 6 and the humidity sensor 7 and an external circuit (ECU or battery).
On the outer surface of the connector housing 9, a connector case 24 for an external connection connector that exposes and accommodates tips (external connection portions) of a plurality of sensor terminals is integrally provided. Further, from the upper surface of the connector housing 9, there is integrally provided a celestial tubular terminal accommodating portion 25 that houses (accommodates) a sensor terminal (described later) of the flow rate sensor 6 or the humidity sensor 7.

フランジ１０は、バイパスハウジング８とコネクタハウジング９との間に設けられて、ダクト２の取付壁体３のセンサ挿入孔４に嵌合してセンサ挿入孔４を気密的に閉鎖する円筒状の閉鎖部材である。
フランジ１０の外周面には、円環状のリング溝が円周方向に延びるように形成されている。このリング溝には、センサ挿入孔４の孔壁面とフランジ１０のリング溝の溝底面との間の環状隙間を気密シールするシール部材としてのＯリング２６が嵌め込まれている。 The flange 10 is provided between the bypass housing 8 and the connector housing 9 and is fitted in the sensor insertion hole 4 of the mounting wall 3 of the duct 2 so as to hermetically close the sensor insertion hole 4. It is a member.
An annular ring groove is formed on the outer peripheral surface of the flange 10 so as to extend in the circumferential direction. In this ring groove, an O-ring 26 is fitted as a seal member that hermetically seals an annular gap between the hole wall surface of the sensor insertion hole 4 and the groove bottom surface of the ring groove of the flange 10.

フランジ１０は、センサ挿入孔４に嵌まることで、Ｏリング２６によってダクト２の内外の連通状態が遮断される。これにより、センサ挿入孔４からダクト２の内部（吸気通路５）への水や埃等の異物の侵入を防止することができる。
また、フランジ１０の下端面には、湿度センサ７を吸気通路５内に突出（露出）するように湿度センサ７を吊り下げた状態で保持する凹状の湿度センサ配置部２８が設けられている。この湿度センサ配置部２８は、湿度センサ７の一部を収容するセンサ収容凹部を有し、このセンサ収容凹部は、フランジ１０の下端面でフランジ１０の略鉛直方向下向きに開口している。 The flange 10 is fitted into the sensor insertion hole 4, whereby the communication state inside and outside the duct 2 is blocked by the O-ring 26. Thereby, entry of foreign matter such as water and dust from the sensor insertion hole 4 into the inside of the duct 2 (the intake passage 5) can be prevented.
Further, a concave humidity sensor arrangement portion 28 that holds the humidity sensor 7 in a suspended state so as to project (expose) the humidity sensor 7 into the intake passage 5 is provided on the lower end surface of the flange 10. The humidity sensor placement portion 28 has a sensor housing recess for housing a part of the humidity sensor 7, and the sensor housing recess opens at the lower end surface of the flange 10 substantially downward in the vertical direction of the flange 10.

流量センサ６は、バイパスハウジング８のバイパス流路１２に実装される流量測定素子３１を有している。この流量測定素子３１は、バイパスハウジング８のバイパス流路１２に設けられる流量センサ配置部１８に配置されている。
流量センサ６の流量測定素子３１は、バイパス流路１２を流れる吸気の流量（吸気流量）に対応したセンサ出力信号（吸気流量信号）を、外部回路（ＥＣＵ等）に対して出力する流量検出部（センシング部）である。 The flow sensor 6 has a flow measuring element 31 mounted in the bypass flow path 12 of the bypass housing 8. The flow rate measuring element 31 is arranged in the flow rate sensor arrangement unit 18 provided in the bypass flow path 12 of the bypass housing 8.
The flow rate measuring element 31 of the flow rate sensor 6 outputs a sensor output signal (intake flow rate signal) corresponding to the flow rate of intake air (intake flow rate) flowing through the bypass passage 12 to an external circuit (ECU, etc.). (Sensing unit).

この流量検出部は、バイパス流路１２を流れる吸気の流れ方向（バイパス流れ方向）と平行な平板状のシリコン半導体基板（センサ回路基板）上にメンブレン（薄膜部）が形成された半導体チップ（以下センサチップ）と、このセンサチップのメンブレンの中央に配置されて、加熱電流を供給すると高温に発熱する発熱抵抗体（以下ヒータ抵抗体：図示せず）と、このヒータ抵抗体を中心にして吸気流れ方向（バイパス流方向）に沿った上下流側に配置されて、センサチップのメンブレンの上下流の空気温度を検出する複数の空気温度検出抵抗体と、周囲の温度（吸気温度）を検出する吸気温度検出抵抗体とを備えている。 This flow rate detection unit is a semiconductor chip (hereinafter referred to as a “thin film portion”) formed on a flat silicon semiconductor substrate (sensor circuit substrate) parallel to the flow direction of the intake air flowing through the bypass flow path 12 (bypass flow direction). Sensor chip), a heating resistor (hereinafter referred to as heater resistor: not shown) which is arranged at the center of the membrane of the sensor chip and generates heat when a heating current is supplied, and intake air with the heater resistor as a center. A plurality of air temperature detection resistors arranged on the upstream and downstream sides in the flow direction (bypass flow direction) to detect the air temperature upstream and downstream of the membrane of the sensor chip, and the ambient temperature (intake air temperature) are detected. And an intake air temperature detection resistor.

流量センサ６は、流量測定素子３１の他に、流量測定素子３１を含むセンサチップに対する入出力信号を制御する電子回路部（品）が形成された処理回路チップ（図示せず）を備えている。
流量センサ６の処理回路チップに搭載されるヒータ駆動回路部で、ヒータ抵抗体を周囲の温度（吸気温度）に対してある一定温度だけ高くするように設定し、センサチップのメンブレン上の温度分布を空気温度検出抵抗体で検出し、ヒータ抵抗体よりも吸気流れ方向の上流側に配置された上流側の空気温度検出抵抗体とヒータ抵抗体よりも吸気流れ方向の下流側に配置された下流側の空気温度検出抵抗体との温度差を算出して吸気流量を測定する。 In addition to the flow rate measuring element 31, the flow rate sensor 6 includes a processing circuit chip (not shown) in which an electronic circuit part (product) for controlling input / output signals to / from the sensor chip including the flow rate measuring element 31 is formed. .
In the heater drive circuit unit mounted on the processing circuit chip of the flow sensor 6, the heater resistor is set to be higher than the ambient temperature (intake air temperature) by a certain temperature, and the temperature distribution on the membrane of the sensor chip Is detected by the air temperature detection resistor, and the upstream air temperature detection resistor disposed upstream of the heater resistor in the intake flow direction and the downstream disposed downstream of the heater resistor in the intake flow direction. The intake air flow rate is measured by calculating the temperature difference with the side air temperature detection resistor.

なお、吸気脈動等を要因として主流空気（吸気）の流れ方向が、エアクリーナ側からエンジンの気筒側へ吸気が流れる順流方向から、エンジンの気筒側からエアクリーナ側へ吸気が流れる逆流方向に逆転した場合は、センサチップのメンブレン上の温度分布が逆になり、算出される上流側の空気温度検出抵抗体と下流側の空気温度検出抵抗体との温度差の符号も逆転するため、吸気の流れ方向の判別も行うことができる。 When the flow direction of mainstream air (intake) is reversed from the forward flow direction in which intake air flows from the air cleaner side to the engine cylinder side to the reverse flow direction in which intake air flows from the engine cylinder side to the air cleaner side due to intake pulsation, etc. The direction of intake air flow is reversed because the temperature distribution on the membrane of the sensor chip is reversed and the sign of the temperature difference between the upstream air temperature detection resistor and the downstream air temperature detection resistor is also reversed. Can also be determined.

複数のセンサターミナルは、コネクタハウジング９の内部に埋設固定（インサート成形）され、複数の電線（ワイヤハーネス）を介して、外部回路（ＥＣＵやバッテリ）にそれぞれ電気接続（導通接合）されている。
複数のセンサターミナルは、少なくとも第１〜第３センサターミナルを備えている。
第１センサターミナルは、ＥＣＵの電源側に電気接続されて、ＥＣＵから電力（例えばＤＣ５Ｖ）の供給を受ける電源端子（中継配線）であって、処理回路チップの電極パッドと電気接続（導通接合）されている。また、第１センサターミナル１は、外部接続用コネクタの第１コネクタターミナル（電源端子）に電気接続されている。 The plurality of sensor terminals are embedded and fixed (insert molding) inside the connector housing 9 and are electrically connected (conducting joined) to external circuits (ECU and battery) via a plurality of electric wires (wire harnesses).
The plurality of sensor terminals include at least first to third sensor terminals.
The first sensor terminal is a power supply terminal (relay wiring) that is electrically connected to the power supply side of the ECU and receives supply of electric power (for example, DC5V) from the ECU, and is electrically connected to the electrode pads of the processing circuit chip (conduction connection). Has been. The first sensor terminal 1 is electrically connected to the first connector terminal (power supply terminal) of the external connection connector.

第２センサターミナルは、ＥＣＵの流量センサ入力部に電気接続されて、流量センサ６から出力される流量信号をＥＣＵに出力する流量センサ出力端子（中継配線）であって、処理回路チップの電極パッドと電気接続（導通接合）されている。また、第２センサターミナルは、外部接続用コネクタの第２コネクタターミナル（流量センサ出力端子、第１出力端子）に電気接続されている。
第３センサターミナルは、ＥＣＵのグランド（ＧＮＤ）側に電気接続されるＧＮＤ端子（中継配線）であって、処理回路チップの電極パッドと電気接続（導通接合）されている。また、第３センサターミナルは、外部接続用コネクタの第３コネクタターミナル（ＧＮＤ端子、接地端子）に電気接続されている。 The second sensor terminal is a flow sensor output terminal (relay wiring) that is electrically connected to the flow sensor input section of the ECU and outputs a flow signal output from the flow sensor 6 to the ECU, and is an electrode pad of the processing circuit chip. And electrical connection (conduction bonding). The second sensor terminal is electrically connected to the second connector terminal (flow sensor output terminal, first output terminal) of the external connection connector.
The third sensor terminal is a GND terminal (relay wiring) that is electrically connected to the ground (GND) side of the ECU, and is electrically connected (conductively joined) to the electrode pad of the processing circuit chip. The third sensor terminal is electrically connected to a third connector terminal (GND terminal, ground terminal) of the external connection connector.

湿度センサ７は、バイパスハウジング８の外側面から吸気通路５内に突出するようにバイパスハウジング８の外側面で露出している。
湿度センサ７は、例えば静電容量式のものが使用され、平板状のシリコン半導体基板上に絶縁膜が形成されている。この絶縁膜上には、同一面上に離間して対向するように一対の櫛歯状電極が形成されている。これらの一対の櫛歯状電極の上には、保護膜が形成されている。そして、保護膜上には、両櫛歯状電極を覆うように、湿度に応じて容量値が変化する感湿膜が形成されている。 The humidity sensor 7 is exposed on the outer surface of the bypass housing 8 so as to protrude into the intake passage 5 from the outer surface of the bypass housing 8.
As the humidity sensor 7, for example, an electrostatic capacitance type is used, and an insulating film is formed on a flat silicon semiconductor substrate. On the insulating film, a pair of comb-like electrodes are formed on the same surface so as to be spaced apart from each other. A protective film is formed on the pair of comb-like electrodes. On the protective film, a moisture sensitive film whose capacitance value changes according to humidity is formed so as to cover both comb-like electrodes.

ここで、感湿膜が形成されている領域は、湿度を感知する部分（感湿部：以下湿度測定素子３３）として構成されており、感湿膜中に水分が浸入すると、水分子は誘電率が大きいために、浸入した水分量に応じて感湿膜の誘電率も大きく変化し、その結果、両電極間の容量値も変化するようになる。このように上記感湿部においては、センサ周囲の湿度変化に応じて一対の電極間の容量値が変化するため、この容量値変化に基づいて湿度検出が可能となっている。 Here, the area where the moisture sensitive film is formed is configured as a part for sensing humidity (humidity sensitive part: hereinafter, humidity measuring element 33), and when moisture enters the moisture sensitive film, the water molecules become dielectric. Since the rate is large, the dielectric constant of the moisture sensitive film also changes greatly according to the amount of moisture that has entered, and as a result, the capacitance value between both electrodes also changes. As described above, in the humidity sensing unit, the capacitance value between the pair of electrodes changes in accordance with the humidity change around the sensor, so that the humidity can be detected based on the capacitance value change.

湿度センサ７は、バイパス流路（第２副流路）３２内に実装される湿度測定素子３３およびこの湿度測定素子３３に対する入出力信号を制御する電子回路部（品）が形成された半導体チップ（センサチップと処理回路チップとを兼ねる半導体チップ）３４と、この半導体チップ３４を搭載支持するリードフレームと、半導体チップ３４の基端側（湿度測定素子３３が形成されるセンサチップ側とは逆側の回路チップ側）およびリードフレーム等を被覆して樹脂封止（保護）するモールド樹脂ケース（以下センサケース）３５とを備えている。 The humidity sensor 7 is a semiconductor chip on which a humidity measuring element 33 mounted in a bypass flow path (second sub flow path) 32 and an electronic circuit unit (product) for controlling input / output signals to the humidity measuring element 33 are formed. (Semiconductor chip serving as both a sensor chip and a processing circuit chip) 34, a lead frame for mounting and supporting the semiconductor chip 34, and a base end side of the semiconductor chip 34 (opposite to the sensor chip side on which the humidity measuring element 33 is formed) And a molded resin case (hereinafter referred to as a sensor case) 35 that covers and covers the lead frame and the like and seals (protects) the resin.

湿度センサ７のバイパス流路３２は、エアフロメータ１のセンサハウジングのバイパス流路１１、１２とは異なり、ダクト２の吸気通路５を流れる主流空気が出入り可能な空間部を構成している。このバイパス流路３２は、センサケース３５の先端側の内部に形成されて、バイパス流路１１、１２との間に吸気通路５を介する状態、つまりバイパス流路１１、１２とは互いに直接非連通状態とされている。
湿度センサ７の湿度測定素子３３は、バイパス流路３２を流れる（または出入りする）吸気の湿度（吸気湿度）に対応したセンサ出力信号（吸気湿度信号）を、外部回路（ＥＣＵ等）に対して出力する湿度検出部（センシング部）である。 Unlike the bypass flow paths 11 and 12 of the sensor housing of the air flow meter 1, the bypass flow path 32 of the humidity sensor 7 constitutes a space part through which mainstream air flowing through the intake passage 5 of the duct 2 can enter and exit. The bypass flow path 32 is formed inside the front end side of the sensor case 35 and is in a state in which the intake passage 5 is interposed between the bypass flow paths 11 and 12, that is, the bypass flow paths 11 and 12 are not in direct communication with each other. It is in a state.
The humidity measuring element 33 of the humidity sensor 7 sends a sensor output signal (intake humidity signal) corresponding to the humidity (intake humidity) of the intake air flowing (or entering / exiting) the bypass channel 32 to an external circuit (ECU, etc.). It is the humidity detection part (sensing part) to output.

湿度センサ７のセンサケース３５は、半導体チップ３４を搭載するセンサ搭載部を有し、このセンサ搭載部の端面から半導体チップ３４の先端側が突出した状態で、半導体チップ３４の基端側を支持固定すると共に、半導体チップの基端側やボンディングワイヤ等を被覆して封止している。なお、センサケース３５は、エアフロメータのセンサハウジングとは別体（別部品）で構成されている。 The sensor case 35 of the humidity sensor 7 has a sensor mounting portion on which the semiconductor chip 34 is mounted, and the base end side of the semiconductor chip 34 is supported and fixed in a state where the tip end side of the semiconductor chip 34 protrudes from the end face of the sensor mounting portion. At the same time, the base end side of the semiconductor chip and the bonding wires are covered and sealed. The sensor case 35 is configured as a separate body (separate part) from the sensor housing of the air flow meter.

センサケース３５は、湿度測定素子３３がセンサケース３５のバイパス流路３２内に露出するように、半導体チップの基端側を片持ち支持している。このセンサケース３５は、そのセンサ搭載部に半導体チップ３４を搭載した状態で、フランジ１０の湿度センサ配置部２８を含む所定の取付箇所に取り付けられている。
なお、湿度センサ７のセンサケース３５の詳細は、後述する。 The sensor case 35 cantilever-supports the base end side of the semiconductor chip so that the humidity measuring element 33 is exposed in the bypass flow path 32 of the sensor case 35. The sensor case 35 is attached to a predetermined attachment location including the humidity sensor arrangement portion 28 of the flange 10 with the semiconductor chip 34 mounted on the sensor mounting portion.
Details of the sensor case 35 of the humidity sensor 7 will be described later.

半導体チップ３４の基端側（半導体チップ３４の先端側（湿度測定素子３３）以外の部位）には、ボンディングワイヤ（図示せず）を介して、半導体チップ３４の電極部（電極パッド群）と電気接続するための電極部（電極パッド群）、およびボンディングワイヤ（図示せず）を介して、複数のセンサターミナル３６と電気接続するための電極部（電極パッド群）が形成されている。 An electrode portion (electrode pad group) of the semiconductor chip 34 is connected to a base end side of the semiconductor chip 34 (a portion other than the distal end side (humidity measuring element 33) of the semiconductor chip 34) via a bonding wire (not shown). Electrode portions (electrode pad groups) for electrical connection with the plurality of sensor terminals 36 are formed via electrode portions (electrode pad groups) for electrical connection and bonding wires (not shown).

複数のセンサターミナル３６は、少なくとも第４〜第６センサターミナル３６を備えている。
第４センサターミナル３６は、ＥＣＵの電源側に電気接続されて、ＥＣＵから電力（例えばＤＣ５Ｖ）の供給を受ける電源端子（中継配線）であって、半導体チップ３４の基端側に設けられる電極パッドと電気接続（導通接合）されている。また、第４センサターミナル３６は、外部接続用コネクタの第１コネクタターミナル（電源端子）に電気接続されている。 The plurality of sensor terminals 36 includes at least fourth to sixth sensor terminals 36.
The fourth sensor terminal 36 is a power supply terminal (relay wiring) that is electrically connected to the power supply side of the ECU and receives power (for example, DC5V) from the ECU, and is an electrode pad provided on the base end side of the semiconductor chip 34. And electrical connection (conduction bonding). The fourth sensor terminal 36 is electrically connected to the first connector terminal (power supply terminal) of the external connection connector.

第５センサターミナル３６は、ＥＣＵのグランド（ＧＮＤ）側に電気接続されるＧＮＤ端子（中継配線）であって、半導体チップ３４の基端側に設けられる電極パッドと電気接続（導通接合）されている。また、第３センサターミナルは、外部接続用コネクタの第３コネクタターミナル（ＧＮＤ端子、接地端子）に電気接続されている。
第６センサターミナル３６は、ＥＣＵの湿度センサ入力部に電気接続されて、湿度センサ７から出力される湿度信号をＥＣＵに出力する湿度センサ出力端子（中継配線）であって、半導体チップ３４の基端側に設けられる電極パッドと電気接続（導通接合）されている。また、第６センサターミナル３６は、外部接続用コネクタの第４コネクタターミナル（湿度センサ出力端子、第２出力端子）に電気接続されている。 The fifth sensor terminal 36 is a GND terminal (relay wiring) that is electrically connected to the ground (GND) side of the ECU, and is electrically connected (conductively joined) to an electrode pad provided on the base end side of the semiconductor chip 34. Yes. The third sensor terminal is electrically connected to a third connector terminal (GND terminal, ground terminal) of the external connection connector.
The sixth sensor terminal 36 is a humidity sensor output terminal (relay wiring) that is electrically connected to the humidity sensor input section of the ECU and outputs a humidity signal output from the humidity sensor 7 to the ECU. It is electrically connected (conductive junction) to an electrode pad provided on the end side. The sixth sensor terminal 36 is electrically connected to the fourth connector terminal (humidity sensor output terminal, second output terminal) of the external connection connector.

次に、湿度センサ７のセンサケース３５の詳細を図１ないし図３に基づいて簡単に説明する。
センサケース３５は、例えばエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂によって直方体形状となるように一体的に形成されている。このセンサケース３５は、エアフロメータ１のセンサハウジング（フランジ１０）の外部に付属する形で、且つ一部（先端側、図示下端側の部位）がダクト２の吸気通路５内に露出（突出）するようにフランジ１０の湿度センサ配置部２８に搭載されている。 Next, details of the sensor case 35 of the humidity sensor 7 will be briefly described with reference to FIGS. 1 to 3.
The sensor case 35 is integrally formed so as to have a rectangular parallelepiped shape with a thermosetting resin such as an epoxy resin. This sensor case 35 is attached to the outside of the sensor housing (flange 10) of the air flow meter 1, and a part (the tip side, the lower end side in the drawing) is exposed (protruded) in the intake passage 5 of the duct 2. As described above, it is mounted on the humidity sensor arrangement portion 28 of the flange 10.

センサケース３５は、その上部（センサターミナル側端部、センサケース３５の基端側）が、エアフロメータ１のフランジ１０の下端面で開口したセンサ収容凹部を有する湿度センサ配置部２８に嵌合保持されている。この湿度センサ配置部２８は、センサケース３５の基端側を片持ち支持している。
センサケース３５は、その湿度測定素子３３が、バイパス流路３２内に露出するように実装（配置）されている。また、センサケース３５は、吸気通路５とバイパス流路３２とを連通する長方形状の連通口３７を有している。 The sensor case 35 is fitted and held in a humidity sensor arrangement portion 28 having an upper portion (the end portion on the sensor terminal side, the base end side of the sensor case 35) having a sensor housing recess opened at the lower end surface of the flange 10 of the air flow meter 1. Has been. The humidity sensor placement portion 28 cantilever-supports the proximal end side of the sensor case 35.
The sensor case 35 is mounted (arranged) so that the humidity measuring element 33 is exposed in the bypass channel 32. The sensor case 35 has a rectangular communication port 37 that communicates the intake passage 5 and the bypass passage 32.

連通口３７は、ダクト２の吸気通路５を流れる主流空気（吸気）の動圧を受けない向き、つまり主流空気の流れ方向（空気主流方向）に対して直交する垂直方向下向きに開口している。あるいは、エアフロメータ１のフランジ１０の下端面の面方向に対して直交する垂直方向に延びるように吊り下げられた湿度センサ７のセンサケース３５の略鉛直方向下向きに配置されている。
ここで、センサケース３５の内部に形成されるバイパス流路３２は、連通口３７を介して、ダクト２の吸気通路５を流れる主流空気が出入り可能な直方体形状の内容積を有する空間部のことである。 The communication port 37 opens in a direction not receiving dynamic pressure of mainstream air (intake air) flowing through the intake passage 5 of the duct 2, that is, in a vertical downward direction perpendicular to the mainstream air flow direction (air mainstream direction). . Alternatively, the sensor case 35 of the humidity sensor 7 suspended so as to extend in a vertical direction orthogonal to the surface direction of the lower end surface of the flange 10 of the air flow meter 1 is disposed substantially downward in the vertical direction.
Here, the bypass flow path 32 formed inside the sensor case 35 is a space portion having a rectangular parallelepiped internal volume through which mainstream air flowing through the intake passage 5 of the duct 2 can enter and exit through the communication port 37. It is.

［実施例１の効果］
以上のように、本実施例のエアフロメータ１においては、バイパス流路１２を流れる吸気の流量（吸気流量）に対応した吸気流量信号をＥＣＵに対して出力する流量測定素子３１が、バイパスハウジング８のバイパス流路１２の内部に実装された流量センサ６と、エアフロメータ１のセンサハウジング（フランジ１０）の外部に付属する形で、且つダクト２の吸気通路５内に露出するようにフランジ１０の湿度センサ配置部２８に搭載された合成樹脂製のセンサケース３５を有する湿度センサ７とを備えている。この湿度センサ７は、湿度測定素子３３を有し、この湿度測定素子３３は、センサケース３５の内部のバイパス流路３２内に露出（突出）するように配置（実装）されている。 [Effect of Example 1]
As described above, in the air flow meter 1 of the present embodiment, the flow rate measuring element 31 that outputs the intake flow rate signal corresponding to the flow rate (intake flow rate) of the intake air flowing through the bypass flow path 12 to the ECU is the bypass housing 8. Of the flange 10 so as to be attached to the outside of the sensor housing (flange 10) of the air flow meter 1 and to be exposed in the intake passage 5 of the duct 2. And a humidity sensor 7 having a sensor case 35 made of synthetic resin mounted on the humidity sensor arrangement portion 28. The humidity sensor 7 includes a humidity measuring element 33, and the humidity measuring element 33 is disposed (mounted) so as to be exposed (projected) in the bypass flow path 32 inside the sensor case 35.

そして、湿度センサ７のセンサケース３５の下端面には、吸気通路５とバイパス流路３２とを連通する長方形状の連通口３７が形成されている。この連通口３７は、吸気通路５を流れる主流空気（吸気）の動圧を受けない向きに向かって開口している。あるいは、センサケース３５の略鉛直方向下向きに配置されているので、湿度測定素子３３の湿度応答性を低下させず、飛来する水、汚損物質から保護することができる。
また、湿度センサ７、特に湿度測定素子３３を保護するための保護部材を無くすことができるので、エアフロメータ１における湿度センサ７の周辺構造を簡略化することができる。 A rectangular communication port 37 that connects the intake passage 5 and the bypass passage 32 is formed at the lower end surface of the sensor case 35 of the humidity sensor 7. The communication port 37 opens toward a direction not receiving the dynamic pressure of the mainstream air (intake air) flowing through the intake passage 5. Alternatively, since the sensor case 35 is arranged substantially downward in the vertical direction, the humidity responsiveness of the humidity measuring element 33 is not deteriorated and can be protected from flying water and fouling substances.
Moreover, since the protective member for protecting the humidity sensor 7, particularly the humidity measuring element 33, can be eliminated, the peripheral structure of the humidity sensor 7 in the air flow meter 1 can be simplified.

また、エアフロメータ１においては、流量センサ６の流量測定素子３１を実装するバイパス流路１２と、湿度センサ７の湿度測定素子３３を実装する空間部（バイパス流路３２）とが連通しておらず、しかもバイパス流路３２の連通口３７が吸気通路５とバイパス流路３２とを直接連通しているので、主流路である吸気通路５からバイパス流路３２までの距離が短くなる。これにより、湿度センサ７の湿度応答性を向上することがきる。また、湿度センサ７や流量センサ６の電子回路部品の自己発熱による熱影響や、流量センサ６の流量測定素子３１を構成する発熱抵抗体（ヒータ抵抗体）からの熱影響を完全に遮断することができるので、湿度センサ７の計測精度を向上することができる。 In the air flow meter 1, the bypass flow path 12 in which the flow rate measuring element 31 of the flow sensor 6 is mounted and the space portion (bypass flow path 32) in which the humidity measuring element 33 of the humidity sensor 7 is mounted communicate with each other. In addition, since the communication port 37 of the bypass flow path 32 directly communicates the intake passage 5 and the bypass flow path 32, the distance from the intake passage 5 that is the main flow path to the bypass flow path 32 is shortened. Thereby, the humidity responsiveness of the humidity sensor 7 can be improved. In addition, the thermal effect due to self-heating of the electronic circuit components of the humidity sensor 7 and the flow rate sensor 6 and the thermal effect from the heating resistor (heater resistor) constituting the flow rate measuring element 31 of the flow rate sensor 6 should be completely blocked. Therefore, the measurement accuracy of the humidity sensor 7 can be improved.

［実施例２の構成］
図４は、本発明を適用した湿度センサ（実施例２）を示したものである。
ここで、実施例１と同じ符号は、同一の構成または機能を示すものであって、説明を省略する。 [Configuration of Example 2]
FIG. 4 shows a humidity sensor (Example 2) to which the present invention is applied.
Here, the same reference numerals as those in the first embodiment indicate the same configuration or function, and the description thereof is omitted.

本実施例のエアフロメータ１は、エアフロメータ１のフランジ１０の湿度センサ配置部２８に搭載された合成樹脂製のセンサケース３５を有する湿度センサ７を備えている。この湿度センサ７の湿度測定素子３３は、センサケース３５の内部のバイパス流路３２内に露出（突出）するように配置（実装）されている。
バイパス流路３２の上流端には、センサケース３５の下端面で開口したバイパス入口（以下流路入口）４１が設けられている。また、バイパス流路３２の下流端には、センサケース３５の下端面で開口したバイパス出口（以下流路出口）４２が設けられている。 The air flow meter 1 of the present embodiment includes a humidity sensor 7 having a sensor case 35 made of a synthetic resin mounted on a humidity sensor arrangement portion 28 of the flange 10 of the air flow meter 1. The humidity measuring element 33 of the humidity sensor 7 is disposed (mounted) so as to be exposed (projected) in the bypass flow path 32 inside the sensor case 35.
A bypass inlet (hereinafter referred to as a flow path inlet) 41 opened at the lower end surface of the sensor case 35 is provided at the upstream end of the bypass flow path 32. A bypass outlet (hereinafter referred to as a channel outlet) 42 opened at the lower end surface of the sensor case 35 is provided at the downstream end of the bypass channel 32.

これらの流路入口４１および流路出口４２は、センサケース３５の一部である壁体（ブロック）４３によって区画されている。また、流路入口４１および流路出口４２は、吸気通路５とバイパス流路３２とを連通する長方形状の連通口を構成する部位で、吸気通路５を流れる主流空気（吸気）の動圧を受けない向きに向かって開口している。あるいは、センサケース３５の略鉛直方向下向きに配置されている。
以上のように、本実施例のエアフロメータ１においては、実施例１と同様な効果を奏する。 The channel inlet 41 and the channel outlet 42 are partitioned by a wall body (block) 43 that is a part of the sensor case 35. Further, the flow path inlet 41 and the flow path outlet 42 are portions constituting a rectangular communication port that allows the intake passage 5 and the bypass flow passage 32 to communicate with each other, and reduce the dynamic pressure of mainstream air (intake air) flowing through the intake passage 5. It opens toward the direction not received. Alternatively, the sensor case 35 is disposed downward in the substantially vertical direction.
As described above, the air flow meter 1 of the present embodiment has the same effects as those of the first embodiment.

［実施例３の構成］
図５は、本発明を適用した湿度センサ（実施例３）を示したものである。
ここで、実施例１及び２と同じ符号は、同一の構成または機能を示すものであって、説明を省略する。 [Configuration of Example 3]
FIG. 5 shows a humidity sensor (Example 3) to which the present invention is applied.
Here, the same reference numerals as those in the first and second embodiments indicate the same configuration or function, and the description thereof will be omitted.

本実施例のエアフロメータ１は、湿度センサ７の湿度測定素子３３を、湿度測定素子３３の配置されたバイパス流路３２の連通口３７に向かって投影したとき、流量センサ６と一緒にセンサハウジングに搭載される湿度センサ７の構造が、湿度測定素子３３を保持するセンサケース３５の一部（別体でも良い。またはフィルタでも良い）によって隠される形状を備えている。すなわち、湿度センサ７のセンサケース３５は、バイパス流路３２内に露出（突出）するように配置（実装）される湿度測定素子３３を隠す隠蔽部材４４を有している。 When the air flow meter 1 of the present embodiment projects the humidity measuring element 33 of the humidity sensor 7 toward the communication port 37 of the bypass channel 32 in which the humidity measuring element 33 is disposed, the sensor housing together with the flow sensor 6 is used. The structure of the humidity sensor 7 mounted on the sensor has a shape hidden by a part of the sensor case 35 that holds the humidity measuring element 33 (may be a separate body or a filter). That is, the sensor case 35 of the humidity sensor 7 has a concealing member 44 that hides the humidity measuring element 33 arranged (mounted) so as to be exposed (projected) in the bypass flow path 32.

隠蔽部材４４は、湿度センサ７の湿度測定素子３３をバイパス流路３２の連通口３７に向かって投影したとき、センサケース３５の一部によって覆い隠すことが可能な略千鳥格子形状によって構成されている。この隠蔽部材４４は、複数の第１、第２板部材４４ａ、４４ｂにより構成されている。
複数の第１板部材４４ａは、連通口３７を部分的に塞ぐように設置されて、連通口３７を２つの連通口３７ａ、３７ｂに区画形成している。 The concealing member 44 is configured in a substantially staggered lattice shape that can be concealed by a part of the sensor case 35 when the humidity measuring element 33 of the humidity sensor 7 is projected toward the communication port 37 of the bypass flow path 32. ing. The concealing member 44 includes a plurality of first and second plate members 44a and 44b.
The plurality of first plate members 44a are installed so as to partially close the communication port 37, and the communication port 37 is partitioned into two communication ports 37a and 37b.

複数の第２板部材４４ｂは、連通口３７よりも湿度測定素子３３側に設置され、且つ２つの連通口３７ａ、３７ｂを覆い隠すように設置されている。このため、バイパス流路３２の入口側は、迷路構造となっている。
これにより、湿度センサ７の湿度測定素子３３の湿度応答性を低下させず、飛来する水、汚損物質から保護することができる。
以上のように、本実施例のエアフロメータ１においては、実施例１及び２と同様な効果を奏する。 The plurality of second plate members 44b are disposed closer to the humidity measuring element 33 than the communication port 37, and are disposed so as to cover the two communication ports 37a and 37b. For this reason, the inlet side of the bypass channel 32 has a maze structure.
Thereby, the humidity responsiveness of the humidity measuring element 33 of the humidity sensor 7 can be protected from flying water and fouling substances without deteriorating.
As described above, the air flow meter 1 of the present embodiment has the same effects as those of the first and second embodiments.

［実施例４の構成］
図６は、本発明を適用した湿度センサ（実施例４）を示したものである。
ここで、実施例１〜３と同じ符号は、同一の構成または機能を示すものであって、説明を省略する。 [Configuration of Example 4]
FIG. 6 shows a humidity sensor (Example 4) to which the present invention is applied.
Here, the same reference numerals as in the first to third embodiments indicate the same configuration or function, and the description thereof is omitted.

本実施例のエアフロメータ１は、湿度センサ７の湿度測定素子３３を、湿度測定素子３３の配置されたバイパス流路３２の連通口３７に向かって投影したとき、流量センサ６と一緒にセンサハウジングに搭載される湿度センサ７の構造が、湿度測定素子３３を保持するセンサケース３５の一部（別体でも良い。またはフィルタでも良い）によって隠される形状を備えている。すなわち、湿度センサ７のセンサケース３５は、バイパス流路３２内に露出（突出）するように配置（実装）される湿度測定素子３３を隠す隠蔽部材４５を有している。 When the air flow meter 1 of the present embodiment projects the humidity measuring element 33 of the humidity sensor 7 toward the communication port 37 of the bypass channel 32 in which the humidity measuring element 33 is disposed, the sensor housing together with the flow sensor 6 is used. The structure of the humidity sensor 7 mounted on the sensor has a shape hidden by a part of the sensor case 35 that holds the humidity measuring element 33 (may be a separate body or a filter). That is, the sensor case 35 of the humidity sensor 7 has a concealing member 45 that hides the humidity measuring element 33 arranged (mounted) so as to be exposed (projected) in the bypass flow path 32.

隠蔽部材４５は、ダクト２の吸気通路５を流れる主流空気の流れ方向（空気主流方向）に対して所定の傾斜角度の傾き（どちらに傾いても良い。）を持った形状によって構成されている。あるいはダクト２の吸気通路５を流れる主流空気の動圧を受ける方向に対して所定の傾斜角度の傾き（どちらに傾いても良い。）を持った形状によって構成されている。この隠蔽部材４５は、複数の第１〜第３板部材４５ａ〜４５ｃにより構成されている。複数の第１、第２板部材４５ａ、４５ｂは、連通口３７を部分的に塞ぐように設置されて、連通口３７を２つの連通口３７ａ、３７ｂに区画形成している。なお、第１板部材４５ａは、ダクト２の吸気通路５を流れる主流空気の流れ方向（空気主流方向）に対して０度の傾きである。つまり空気主流方向に対して平行となるように設置されている。 The concealing member 45 has a shape having a predetermined inclination angle (whichever may be inclined) with respect to the flow direction (main air flow direction) of the main flow air flowing through the intake passage 5 of the duct 2. . Or it is comprised by the shape with the inclination (it may incline in any direction) of a predetermined inclination angle with respect to the direction which receives the dynamic pressure of the mainstream air which flows through the intake passage 5 of the duct 2. FIG. The concealing member 45 includes a plurality of first to third plate members 45a to 45c. The plurality of first and second plate members 45a and 45b are installed so as to partially block the communication port 37, and the communication port 37 is partitioned into two communication ports 37a and 37b. The first plate member 45a has an inclination of 0 degree with respect to the flow direction of the main flow air flowing through the intake passage 5 of the duct 2 (air main flow direction). That is, it is installed so as to be parallel to the air main flow direction.

複数の第３板部材４５ｃは、連通口３７よりも湿度測定素子３３側に設置され、且つ２つの連通口３７ａ、３７ｂを覆い隠すように設置されている。このため、バイパス流路３２の入口側は、迷路構造となっている。
これにより、湿度センサ７の湿度測定素子３３の湿度応答性を低下させず、飛来する水、汚損物質から保護することができる。
以上のように、本実施例のエアフロメータ１においては、実施例１〜３と同様な効果を奏する。 The plurality of third plate members 45c are installed closer to the humidity measuring element 33 than the communication port 37, and are installed so as to cover the two communication ports 37a and 37b. For this reason, the inlet side of the bypass channel 32 has a maze structure.
Thereby, the humidity responsiveness of the humidity measuring element 33 of the humidity sensor 7 can be protected from flying water and fouling substances without deteriorating.
As described above, the air flow meter 1 of the present embodiment has the same effects as those of the first to third embodiments.

［実施例５の構成］
図７は、本発明を適用した湿度センサ（実施例５）を示したものである。
ここで、実施例１〜４と同じ符号は、同一の構成または機能を示すものであって、説明を省略する。 [Configuration of Example 5]
FIG. 7 shows a humidity sensor (Example 5) to which the present invention is applied.
Here, the same reference numerals as in the first to fourth embodiments indicate the same configuration or function, and the description thereof is omitted.

本実施例のエアフロメータ１においては、湿度センサ７、特に湿度測定素子３３を保護するための保護部材４６を備えている。この保護部材４６は、バイパスハウジング８の側面とフランジ１０の下端面とを繋ぐようにセンサハウジングの外側に一体的に形成されている。
以上のように、本実施例のエアフロメータ１においては、実施例１〜４と同様な効果を奏する。 The air flow meter 1 according to the present embodiment includes a protection member 46 for protecting the humidity sensor 7, particularly the humidity measuring element 33. The protective member 46 is integrally formed on the outside of the sensor housing so as to connect the side surface of the bypass housing 8 and the lower end surface of the flange 10.
As described above, the air flow meter 1 of the present embodiment has the same effects as those of the first to fourth embodiments.

［変形例］
本実施例では、流量センサ６の流量測定素子３１として、シリコン基板の表面上に所定のパターンで形成される薄膜抵抗体（発熱抵抗体および第１〜第４空気温度抵抗体）を用いたが、流量センサ６の流量測定素子３１として、円筒状のボビン、このボビンの両端に挿入される一対のリードワイヤ、ボビンの外周に巻き付けられてリードワイヤに接続される抵抗線、この抵抗線およびリードワイヤを保護する保護膜等によって構成される発熱抵抗体および少なくとも１つまたは複数の空気温度抵抗体を用いても良い。 [Modification]
In this embodiment, a thin film resistor (a heating resistor and first to fourth air temperature resistors) formed in a predetermined pattern on the surface of the silicon substrate is used as the flow measuring element 31 of the flow sensor 6. As the flow measurement element 31 of the flow sensor 6, a cylindrical bobbin, a pair of lead wires inserted into both ends of the bobbin, a resistance wire wound around the bobbin and connected to the lead wire, the resistance wire and the lead You may use the heating resistor comprised by the protective film etc. which protect a wire, and an at least 1 or several air temperature resistor.

本実施例では、湿度センサ７の湿度測定素子３３として、静電容量式の湿度センサ７の湿度測定素子を採用しているが、湿度センサ７の湿度測定素子３３として、感湿材の水分吸収による電気特性の変化を応用した電気抵抗式の湿度センサの湿度測定素子や、吸気中の水蒸気の有無による吸気の熱伝導変化を検出する熱伝導式の湿度センサの湿度測定素子等の他の湿度測定素子を採用しても良い。
なお、本実施例では、請求項１及び２に記載の発明を実施例１〜７に適用しているが、請求項１又は２に記載の発明を実施例１〜７に適用しても良い。
また、センサケース３５の先端面（図示下端面）で開口した連通口３７全面を覆うように、例えば１００μｍ以下の水蒸気のみを通すフィルタを装着しても良い。 In the present embodiment, the humidity measuring element 33 of the capacitance type humidity sensor 7 is used as the humidity measuring element 33 of the humidity sensor 7, but moisture absorption of the moisture sensitive material is performed as the humidity measuring element 33 of the humidity sensor 7. Other humidity such as humidity measuring element of electric resistance type humidity sensor applying the change of electrical characteristics due to, and humidity measuring element of heat conduction type humidity sensor detecting heat conduction change of intake air due to presence or absence of water vapor in intake air A measuring element may be employed.
In this embodiment, the invention described in claims 1 and 2 is applied to the first to seventh embodiments. However, the invention described in claim 1 or 2 may be applied to the first to seventh embodiments. .
In addition, a filter that passes only water vapor of 100 μm or less, for example, may be attached so as to cover the entire surface of the communication port 37 opened at the front end surface (lower end surface in the drawing) of the sensor case 35.

１エアフロメータ（流量測定装置）
５ダクトの吸気通路（主流路）
８バイパスハウジング（センサハウジング）
１０フランジ（センサハウジング）
１２バイパス流路（第１副流路）
３１流量センサの流量測定素子
３２バイパス流路（第２副流路、空間部）
３３湿度センサの湿度測定素子
３５湿度センサのセンサケース
３７センサケースの連通口 1 Air flow meter (flow rate measuring device)
5 Duct intake passage (main passage)
8 Bypass housing (sensor housing)
10 Flange (sensor housing)
12 Bypass channel (first sub-channel)
31 Flow measurement element of flow sensor 32 Bypass channel (second sub channel, space)
33 Humidity Sensor Humidity Sensor 35 Humidity Sensor Sensor Case 37 Sensor Case Communication Port

Claims

In a flow rate measuring device (1) for measuring the flow rate and humidity of air flowing in a duct (2) for supplying air to an internal combustion engine,
A housing (8-10) having a first subchannel (12) for taking in and passing a part of the air flowing through the main channel (5) formed in the duct (2);
The first is internally in the implementation of the auxiliary flow channel (12), the flow sensor having a flow measuring element (31) for outputting a signal corresponding to the flow rate of the air first flows through the auxiliary flow channel (12) (6) When,
A second sub-channel (32) for taking in part of the air flowing through the main channel (5) , and the second sub-channel (32) are mounted inside the second sub-channel (32). A humidity sensor (7) having a humidity measuring element (33) for outputting a signal corresponding to the humidity of the air flowing through
The humidity sensor (7) is configured as a separate body from the housing (8-10) as an outer shell, and is mounted outside the housing (8-10) so as to be exposed in the main flow path (5). and comprises a sensor case (35) that will be,
The sensor case (35) accommodates the humidity measuring element (33) on one end side, defines the second sub-flow path (32) on the case inner wall surface on the other end side, and the second sub-flow A communication port (37, 41, 42) for communicating the channel (32) with the main channel (5) independently of the first sub channel (12); The inner wall surface of the case defining the path (32) surrounds the flow measuring element (31);
The communication port (37, 41, 42) is formed by opening the other end side of the sensor case (35), and opens in a direction not receiving the dynamic pressure of the air flowing through the main flow path (5). A flow rate measuring device characterized by comprising:

In the flow measuring device (1) according to claim 1,
The communication port is a flow channel inlet (41) opened at an upstream end in a flow direction of air flowing through the second sub flow channel (32) .

In the flow measuring device (1) according to claim 1 or 2,
The communication port is a flow channel outlet (42) opened at the downstream end in the flow direction of the air flowing through the second sub flow channel (32) .

In the flow measurement device (1) according to any one of claims 1 to 3,
Said 2nd subchannel is a space part (32) into which the air which flows through said main channel (5) can go in and out via said communicating port (37), The flow measuring device characterized by the above-mentioned .