WO2020008875A1 - 物理量検出装置 - Google Patents

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WO2020008875A1
WO2020008875A1 PCT/JP2019/024211 JP2019024211W WO2020008875A1 WO 2020008875 A1 WO2020008875 A1 WO 2020008875A1 JP 2019024211 W JP2019024211 W JP 2019024211W WO 2020008875 A1 WO2020008875 A1 WO 2020008875A1
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physical quantity
detection device
quantity detection
press
flange
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PCT/JP2019/024211
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暁 上ノ段
崇裕 三木
河野　務
矢口　昭弘
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日立オートモティブシステムズ株式会社
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    • G01F15/18—Supports or connecting means for meters

Definitions

  • the present invention relates to a physical quantity detection device that detects a physical quantity of intake air of an internal combustion engine, for example.
  • a measurement unit protrudes from an inner wall of an intake passage toward the center of the passage, and is screwed and fixed to a mounting seat surface of an intake pipe (main passage) via a flange of a physical quantity detection device.
  • 2 shows a configuration of a physical quantity detection device in which a sub-passage for taking in a flow is arranged, and a circuit board is arranged so as to straddle the bent sub-passage.
  • Patent Document 2 discloses a configuration of a physical quantity detection device in which a projection is provided on a mounting seat surface of an intake pipe (main passage), and a recess is provided on a flange to avoid interference with the projection. .
  • the device since the device is configured to branch in the sub-passage, the device is easily affected by variations in the mounting position where the device is attached to the intake passage, and as a result, passes through the detection unit.
  • the structure is susceptible to changes in air flow. Therefore, depending on the mounting position, there is a possibility that sensor detection accuracy may be deteriorated.
  • the present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to improve the accuracy of flow rate detection by reducing the variation in the mounting position of a physical quantity detection device having a sub-passage. It is an object of the present invention to provide a physical quantity detecting device capable of detecting a physical quantity.
  • a physical quantity detection device for solving the above-mentioned problems is a physical quantity detection device inserted and arranged inside a main passage, wherein a flange for fixing to a seat surface of the main passage, and a gas to be measured flowing through the main passage are provided. And a flow rate detecting unit that measures the flow rate of the gas to be measured flowing through the sub-passage, an electronic component that controls the flow rate detecting unit, and a board on which the flow rate detecting unit and the electronic component are mounted.
  • the flange is provided with a press-fit portion for positioning the main passage with respect to the seat surface side.
  • the present invention by fixing the physical quantity detection device to the seating surface of the main passage in a fixed direction, it is possible to suppress a variation in the mounting position and improve the flow rate detection accuracy.
  • FIG. 1 is a system diagram showing an embodiment in which a physical quantity detection device according to the present invention is used in an internal combustion engine control system.
  • FIG. 2 is a front view of the physical quantity detection device.
  • FIG. 2 is a rear view of the physical quantity detection device.
  • FIG. 3 is a right side view of the physical quantity detection device.
  • FIG. 2 is a plan view of the physical quantity detection device.
  • FIG. 3 is a bottom view of the physical quantity detection device.
  • FIG. 3B is a sectional view taken along the line IIIB-IIIB in FIG. 3A.
  • FIG. 2 is an overall perspective view of a physical quantity detection unit.
  • FIG. 3 is an exploded perspective view of a physical quantity detection unit.
  • FIG. 5B is a sectional view taken along line VB-VB of FIG. 5A.
  • FIG. 8 is a sectional view taken along line VIII-VIII in FIG. 7.
  • FIG. 9 is an enlarged view of the IX part of FIG. 8 illustrating an example of the press-fitting part.
  • FIG. 9 is an enlarged view of the IX part of FIG. 8 illustrating an example of the press-fitting part.
  • XX sectional drawing of FIG. 2D The figure explaining the other Example corresponding to the XX cross section of FIG.
  • FIG. 5C is a view for explaining another embodiment corresponding to FIG. 5A.
  • FIG. 5C is a view for explaining another embodiment corresponding to FIG. 5A.
  • a mode for carrying out the invention (hereinafter referred to as an embodiment) described below solves various problems required as an actual product, and is particularly used as a detection device for detecting a physical quantity of intake air of a vehicle.
  • Various problems desired for use are solved and various effects are achieved.
  • One of various problems solved by the following embodiment is the content described in the column of the problem to be solved by the above-described invention, and one of various effects achieved by the following embodiment is as follows. These are the effects described in the column of effects of the invention.
  • Various problems solved by the following embodiments and various effects achieved by the following embodiments will be described in the description of the following embodiments. Therefore, the problems and effects solved by the embodiments, which will be described in the following embodiments, are described in addition to the contents of the column of the problem to be solved by the invention and the column of the effects of the invention.
  • FIG. 1 is a system diagram showing an embodiment in which a physical quantity detection device according to the present invention is used in an internal combustion engine control system 1 of an electronic fuel injection system.
  • the intake air is sucked from the air cleaner 21 as the gas to be measured 2 and the main passage 22, for example, the intake body, the throttle body 23, and the intake manifold 24 are Through the combustion chamber of the engine cylinder 11.
  • the physical quantity of the gas 2 to be measured which is the intake air guided to the combustion chamber, is detected by the physical quantity detection device 20 according to the present invention, and the fuel is supplied from the fuel injection valve 14 based on the detected physical quantity. 2 together with the mixture 2 to the combustion chamber.
  • the fuel injection valve 14 is provided at the intake port of the internal combustion engine, and the fuel injected into the intake port forms an air-fuel mixture with the gas 2 to be measured and is guided to the combustion chamber via the intake valve 15. They burn and generate mechanical energy.
  • the fuel and the air guided to the combustion chamber are in a mixed state of the fuel and the air, and are explosively burned by spark ignition of the ignition plug 13 to generate mechanical energy.
  • the gas after the combustion is guided from the exhaust valve 16 to the exhaust pipe, and is discharged as the exhaust gas 3 from the exhaust pipe to the outside of the vehicle.
  • the flow rate of the gas to be measured 2 which is the intake air guided to the combustion chamber, is controlled by a throttle valve 25 whose opening changes based on the operation of an accelerator pedal.
  • the fuel supply amount is controlled based on the flow rate of the intake air guided to the combustion chamber, and the driver controls the opening degree of the throttle valve 25 to control the flow rate of the intake air guided to the combustion chamber.
  • the mechanical energy generated by the engine can be controlled.
  • the signal is input to the control device 4.
  • the output of the throttle angle sensor 26 for measuring the opening of the throttle valve 25 is input to the control device 4, and further the positions and states of the engine piston 12, the intake valve 15, the exhaust valve 16 of the internal combustion engine, and the rotation of the internal combustion engine.
  • the output of the rotation angle sensor 17 is input to the control device 4 in order to measure the speed.
  • the output of the oxygen sensor 28 is input to the control device 4 in order to measure the state of the mixing ratio between the fuel amount and the air amount from the state of the exhaust gas 3.
  • the control device 4 calculates the fuel injection amount and the ignition timing based on the physical quantity of the intake air which is the output of the physical quantity detection device 20 and the rotation speed of the internal combustion engine measured based on the output of the rotation angle sensor 17. Based on these calculation results, the amount of fuel supplied from the fuel injection valve 14 and the ignition timing of ignition by the ignition plug 13 are controlled. The fuel supply amount and the ignition timing are actually further determined based on the temperature and throttle angle change state detected by the physical quantity detection device 20, the engine rotation speed change state, and the air-fuel ratio state measured by the oxygen sensor 28. It is finely controlled. The control device 4 further controls the amount of air bypassing the throttle valve 25 by the idle air control valve 27 in an idle operation state of the internal combustion engine, and controls the rotation speed of the internal combustion engine in the idle operation state.
  • the fuel supply amount and the ignition timing which are the main control amounts of the internal combustion engine, are all calculated using the output of the physical quantity detection device 20 as a main parameter. Therefore, it is important to improve the detection accuracy of the physical quantity detection device 20, suppress the change with time, and improve the reliability in terms of improving the control accuracy of the vehicle and ensuring the reliability.
  • the physical quantity detection device 20 is mounted on an intake pipe affected by heat generated by the internal combustion engine. Therefore, heat generated by the internal combustion engine is transmitted to the physical quantity detection device 20 via the intake pipe. Since the physical quantity detection device 20 detects the flow rate of the gas to be measured by performing heat transfer with the gas to be measured, it is important to suppress the influence of external heat as much as possible.
  • the physical quantity detection device 20 mounted on the vehicle simply solves the problem described in the column of the problem to be solved by the invention and achieves the effect described in the column of the effect of the invention.
  • the various problems described above are sufficiently considered, and various problems required as products are solved, and various effects are achieved. Specific problems to be solved by the physical quantity detection device 20 and specific effects to be achieved will be described in the following embodiments.
  • ⁇ Appearance structure of physical quantity detection device> 2A to 2G are views showing the appearance of the physical quantity detection device. In the following description, it is assumed that the gas to be measured flows along the central axis of the main passage 22.
  • the physical quantity detection device 20 includes a housing 201 and a cover 202 attached to the housing 201.
  • the housing 201 is formed by injection molding a synthetic resin material
  • the cover 202 is formed by a plate-shaped member made of a conductive material such as an aluminum alloy.
  • the cover 202 is formed in a thin plate shape and has a wide flat cooling surface.
  • the housing 201 includes a flange 211 for fixing the physical quantity detection device 20 to the main passage 22, a connector 212 protruding from the flange 211 and exposed to the outside from the intake body to make an electrical connection with an external device, There is a measuring unit 213 that extends from 211 to the center of the main passage 22.
  • the measuring unit 213 has a thin and long shape extending from the flange 211 toward the center of the main passage 22, and has a wide front 221 and a back 222, and a pair of narrow side surfaces 223 and 224.
  • the measurement unit 213 projects from the inner wall of the main passage 22 toward the center of the main passage 22 with the physical quantity detection device 20 attached to the main passage 22.
  • the front surface 221 and the back surface 222 are arranged in parallel along the central axis of the main passage 22, and one of the narrow side surfaces 223 and 224 of the measurement unit 213 on one side in the short direction of the measurement unit 213 is the main passage.
  • the side face 224 of the measuring section 213 on the other side in the lateral direction is opposed to the downstream side of the main passage 22.
  • the measurement unit 213 has a front surface 221 of the measurement unit 213 that is flat from one side surface 223 to the other side surface 224 along the short side direction, whereas the measurement unit 213 has a rear surface.
  • 222 has a chamfered corner, and is inclined in a direction gradually approaching the front surface 221 as it moves from the middle position in the short direction to the side surface 224 on the other side, and the cross-sectional shape becomes a so-called streamline type. I have. Therefore, the measured gas 2 flowing from the upstream of the main passage 22 can be smoothly guided downstream along the front surface 221 and the back surface 222, and the fluid resistance to the measured gas 2 can be reduced.
  • the lower end of the measuring section 213 has a stepped lower surface, and the physical quantity detecting device 20 is attached to the main path 22. It has one lower surface 226 disposed on the upstream side and another lower surface 227 disposed on the downstream side of the main passage 22, and the lower surface 227 on the other side protrudes more than the lower surface 226 on the one side.
  • a step surface 228 that connects between the lower surface 226 on one side and the lower surface 227 on the other side is arranged to face the upstream side of the main passage 22.
  • An opening 231 is provided on the step surface 228 of the measuring section 213 for opening a part of the measured gas 2 such as the intake air into a sub-passage in the measuring section 213.
  • An outlet 232 and a second outlet 233 are provided to be open.
  • the measurement unit 213 is configured such that the first wall portion (one side surface 223) facing the upstream side of the main passage 22 in the flow direction of the measurement target gas 2 is closer to the measurement portion 213 than the first wall portion.
  • a second wall portion (at the distal end side and at a position downstream of the main passage 22 in the flow direction of the gas 2 to be measured facing the upstream in the flow direction of the gas 2 to be measured, and opening the inlet 231 of the sub passage ( Step surface 228).
  • the physical quantity detection device 20 since the entrance 231 of the sub-passage is provided at the distal end of the measuring unit 213 extending from the flange 211 toward the center of the main passage 22, the physical passage is not located near the inner wall surface of the main passage 22, but inside the main passage 22. A portion of the gas near the center away from the wall surface can be taken into the sub-passage. For this reason, the physical quantity detection device 20 can measure the flow rate of the gas at a portion distant from the inner wall surface of the main passage 22, and can suppress a decrease in measurement accuracy due to the influence of heat or the like.
  • the temperature of the measured gas 2 is easily affected by the temperature of the main passage 22, which is different from the original temperature of the gas. It will be different from the state.
  • the main passage 22 is an intake body of an engine, it is often maintained at a high temperature under the influence of heat from the engine. For this reason, the gas near the inner wall surface of the main passage 22 is often higher than the original temperature of the main passage 22, which causes a reduction in measurement accuracy.
  • the fluid resistance is large near the inner wall surface of the main passage 22, and the flow velocity is lower than the average flow velocity of the main passage 22. Therefore, if the gas near the inner wall surface of the main passage 22 is taken into the sub-passage as the gas 2 to be measured, a decrease in the flow velocity with respect to the average flow velocity in the main passage 22 may lead to a measurement error.
  • the physical quantity detection device 20 Since the physical quantity detection device 20 has the inlet 231 at the distal end of the thin and long measuring portion 213 extending from the flange 211 toward the center of the main passage 22, the measurement error related to the decrease in the flow velocity near the inner wall surface is reduced. it can.
  • the physical quantity detection device 20 has not only the inlet 231 provided at the distal end of the measuring unit 213 extending from the flange 211 toward the center of the main passage 22, but also the first outlet 232 and the second outlet 233 of the sub-passage. Is also provided at the tip of the measuring unit 213, so that the measurement error can be further reduced.
  • the physical quantity detection device 20 has a shape in which the measurement unit 213 extends long along the axis from the inner wall of the main passage 22 toward the center, and the width of the side surfaces 223 and 224 is as shown in FIGS. 2C and 2D. Has a narrow shape. Thereby, the physical quantity detection device 20 can suppress the fluid resistance of the measured gas 2 to a small value.
  • the physical quantity detection device 20 has an intake air temperature sensor 203 as a temperature detection unit provided at the tip of the measurement unit 213.
  • the intake air temperature sensor 203 is provided to be exposed outside the measuring unit 213.
  • the intake air temperature sensor 203 is provided at a position between the side surface 223 of the measurement unit 213 and the step surface 228, and is located downstream of the one side surface 223 of the measurement unit 213 in the flow direction of the gas 2 to be measured. And at a position upstream of the step surface 228 of the measuring unit 213.
  • An inlet 231 of the sub-passage is provided in the stepped surface 228 of the measuring section 213 so as to be open, and the intake air temperature sensor 203 is arranged upstream of the inlet 231 of the sub-passage in the flow direction of the gas to be measured. It has become.
  • the intake air temperature sensor 203 is provided so as to be exposed outside the measuring section 213, and is arranged on the upstream side of the inlet 231 of the sub passage, so that the intake air temperature sensor 203 is arranged in the sub passage of the measuring section 213. As compared with the case where the flow rate measurement is performed, there is no possibility that the flow rate measurement by the flow rate sensor 205 provided in the sub passage is affected.
  • the intake air temperature sensor 203 includes an axial lead component having a cylindrical sensor main body 203a and a pair of leads 203b protruding from both axial ends of the sensor main body 203a in a direction away from each other. It is configured.
  • the intake air temperature sensor 203 is mounted on a circuit board 207 in the measuring unit 213 via a lead 203b, and a pair of leads 203b protrude from a lower surface 226 on one side of the measuring unit 213, and a step surface 228 of the measuring unit 213 is formed.
  • the sensor body 203a is disposed at a position facing the sensor body 203a.
  • the intake air temperature sensor 203 is arranged so as to be parallel along the lower surface 226 on one side of the measuring section 213 and oriented along the flow direction of the gas 2 to be measured.
  • the protector 202a for protecting the intake air temperature sensor 203 is provided in the measuring section 213. Is provided.
  • the protector 202 a protrudes from the lower surface 226 on one side of the measuring unit 213, and is disposed on the front side of the measuring unit 213 more than the intake air temperature sensor 203.
  • the cover 202 is configured to protrude partially from the lower surface 226 of the measuring unit 213.
  • the intake air temperature sensor 203 Since the intake air temperature sensor 203 is exposed outside the measuring unit 213, the intake air temperature sensor 203 is brought into contact with another object as it is, for example, when the physical quantity detection device 20 is transported or when the physical quantity detection device 20 is attached to the main passage 22. Detection performance may be affected.
  • the protector 202a In the physical quantity detection device 20, the protector 202a is disposed to face the intake air temperature sensor 203 on the front side of the measuring unit 213, so that the intake air temperature sensor 203 does not come into direct contact with other objects during transportation or work. Can be prevented.
  • the protruding length of the protector 202a can be arbitrarily selected. For example, when the intake air temperature sensor 203 is arranged at a position far away from the lower surface 226 on one side of the measurement unit 213, the tip of the protector 202a is arranged at least to the same position as the intake air temperature sensor 203, The protruding length is set. In addition, when the intake air temperature sensor 203 is arranged at a position near the lower surface 226 on one side of the measuring unit 213, it comes into contact with another object as compared with the case where it is arranged at a position far away from the lower surface 226. Since the possibility of performing this operation is reduced, it is not necessary to provide a protector.
  • the intake air temperature sensor 203 is not located at a position upstream of the one side surface 223 of the measurement unit 213, but at a downstream side of the one side surface 223 of the measurement unit 213.
  • the measured gas 2 flowing straight from the upstream and the separation flow can also be applied to the intake air temperature sensor 203. . Therefore, the heat radiation of the intake air temperature sensor 203 can be improved.
  • the measuring unit 213 is inserted into the cylindrical body 30 from the mounting hole 31 provided in the main passage 22, the flange 211 abuts on the seating surface 103, and the mounting base 102 of the main passage 22 is screwed. (See FIG. 4).
  • the flange 211 has a substantially rectangular shape in a plan view having a predetermined plate thickness.
  • fixed portions 241 are provided in pairs at diagonal corners. .
  • the fixing part 241 has a through hole 242 that penetrates the flange 211.
  • the flange 211 is fixed to the mounting base 102 of the main passage 22 by inserting a fixing screw (not shown) into the through hole 242 of the fixing portion 241 and screwing the flange 211 into the screw hole 104 of the main passage 22.
  • the flange 211 has a concave groove 90, a concave groove 91, and a concave groove 92 having a concave shape. Examples will be described later.
  • a plurality of ribs are provided on the upper surface of the flange 211.
  • the ribs include a first rib 243 that linearly connects the fixing portion 241 and the connector 212, a second rib 244 having a tapered cross section surrounding the periphery of the through hole 242 of the fixing portion 241, and an outer peripheral portion of the flange 211. And a fourth rib 246 extending on a diagonal line of the flange 211 and in a direction intersecting the first rib 243.
  • the first rib 243 is linearly provided between the fixing portion 241 on which the screw fixing force acts on the main passage 22 and the connector 212 having a relatively high rigidity due to the three-dimensional shape, so that the flange rigidity is provided. Flange reinforcing effect is high. Therefore, the thickness of the flange 211 can be reduced as compared with the case where the first rib 243 is not provided, and the weight of the entire housing can be reduced. The effect of shrinkage of the constituent resin can be reduced.
  • FIG. 2G is a view for explaining another embodiment of FIG. 2F, and shows an example in which a metal bush 280 is installed in the through hole 242.
  • the physical quantity detection device 20 is fixed by inserting a fixing screw into the through hole 242 of the flange 211 and screwing it into the screw hole 104 of the mounting base 102 of the main passage 22.
  • the flange 211 is made of a resin material, a creep phenomenon occurs when the flange 211 is screwed, and the screw may be loosened. Therefore, loosening of the screw can be reduced by installing the bush 280 and screwing it.
  • the screws may be bolt screws or tapping screws.
  • FIG. 4A is an external perspective view of the physical quantity detection unit
  • FIG. 4B is an exploded perspective view of the physical quantity detection unit shown in FIG. 4A
  • FIG. 5A is a front view of the physical quantity detection unit
  • FIG. 5B is a VB-VB line of FIG. It is sectional drawing.
  • the physical quantity detection unit is constituted by the physical quantity detection device 20 and the main passage 22.
  • the physical quantity detection device 20 is attached to the main passage 22 in a state where the measuring unit 213 of the physical quantity detection device 20 is inserted into the main passage 22 from the attachment hole 31 provided in the main passage 22.
  • FIG. 6A is a front view of the main passage
  • FIG. 6B is a plan view of the main passage.
  • the central axis of the cylindrical body 30 is referred to as an X axis
  • the radial axis of the cylindrical body 30 passing through the mounting hole 31 orthogonal to the X axis is referred to as a Z axis
  • the X axis and the Y axis are referred to. May be referred to as a Y-axis.
  • the main passage 22 is formed of, for example, a cylindrical body 30 made of synthetic resin.
  • the mounting hole 31 is formed in the cylindrical wall of the cylindrical body 30 as an opening.
  • the mounting hole 31 has a substantially rectangular shape in plan view, which includes a long side of the cylindrical body 30 along the X axis and a short side of the cylindrical body 30 along the Y axis.
  • a mounting base 102 for fixing the flange 211 of the physical quantity detection device 20 is provided around the mounting hole 31.
  • the mounting pedestal 102 is formed integrally with the cylindrical body 30, and a seat surface 103 facing the lower surface of the flange 211 of the physical quantity detection device 20 is provided at the tip of the mounting pedestal 102 in the Z-axis direction.
  • a screw hole 104 into which a fixing screw (not shown) is screwed and a projection 105 inserted into the concave groove 90 on the lower surface of the flange 211 are provided on the seat surface 103 of the mounting base 102 in pairs. .
  • the pair of screw holes 104 are formed at positions separated from each other in the Y-axis direction of the cylindrical body 30 via the mounting holes 31 and at positions separated from each other in the X-axis direction of the cylindrical body 30.
  • the pair of protrusions 105 are formed at positions separated from each other in the Y-axis direction from a straight line connecting the pair of screw holes 104 with the mounting hole 31 interposed therebetween.
  • the protrusion 105 is formed at a position facing the screw hole 104 with the mounting hole 31 interposed therebetween.
  • the protrusion 105 has a long wall surface along the X-axis direction and a short wall surface along the Y-axis direction.
  • another pair of protrusions 106 is further provided on the seating surface 103 of the mounting base 102.
  • the protrusion 106 is formed at an intermediate position between the screw hole 104 and the protrusion 105.
  • the mounting pedestal 102 and the protrusion 105 secure the number of fixed points by making surface contact with the concave groove 90 and the concave groove 92 arranged on the flange 211 in the longitudinal direction, improve the resonance point of the physical quantity detection device 20, and improve the resistance. Vibration performance can be improved.
  • the protrusion 106 is used for assisting positioning when the physical quantity detection device 20 is mounted. Although the protrusion 106 is not in surface contact with the concave groove 91 disposed on the flange 211 in the longitudinal direction, the through hole 106 It is arranged so as to be in contact with the side wall of the concave groove 91 within the range of the tolerance 242 and the variation of the mounting position. Accordingly, it is possible to reduce variations when the physical quantity detection device 20 is attached to the seat 103. However, since the protrusion 106 is not an essential component for installation, the drawings after FIG. 7 are omitted from the drawings.
  • FIG. 7 is a sectional view taken along line VII-VII in FIG. 5A
  • FIG. 8 is a sectional view taken along line VIII-VIII in FIG. 7, showing a positional relationship between the flange 211 and the seating surface 103.
  • a concave groove 90, a concave groove 91, and a concave groove 92 are provided on the lower surface of the flange 211.
  • the concave groove 90, the concave groove 91, and the concave groove 92 are arranged at positions corresponding to the protrusion 105, the protrusion 106, and the fixing portion 241 of the mounting base 102.
  • the concave groove 90 has a groove shape that opens on the side surface of the flange 211.
  • the concave groove 90 has a pair of groove side walls facing each other in the short direction of the measuring section 213 and a groove bottom wall extending between the pair of groove side walls along the short direction of the measuring section 213. have.
  • a press-fit portion 281 into which the protrusion 105 is press-fitted is provided on the groove bottom wall surface of the concave groove 90.
  • the press-fit portion 281 protrudes from the groove bottom wall surface of the concave groove 90.
  • the protruding portion 105 inserts the measuring portion 213 into the mounting hole 31 and pushes the housing 201 into the mounting base 102 of the main passage 22 until the lower surface of the flange 211 contacts the seating surface 103 (the insertion direction shown in FIGS. 9A and 9B). ) Is inserted into the concave groove 90.
  • the press-fitting portion 281 comes into contact with the long wall surface of the protrusion 105 inserted into the concave groove 90 and is plastically deformed in a direction in which the protrusion 105 is crushed, so that the protrusion 105 is press-fitted and fixes the protrusion 105.
  • the press-fitting portion 281 has a crush rib structure that is crushed by contacting the projection 105 when attaching the physical quantity detection device 20 to the main passage 22.
  • the press-fitting portion 281 is presumed to be press-fitted and crushed, so that the degree of press-fitting can be lightly press-fitted and plastically deformed before use.
  • the physical quantity detection device 20 when the physical quantity detection device 20 is mounted on the main passage 22, the physical quantity detection device 20 can be restrained by the mounting pedestal 102, and the variation in the mounting position can be greatly reduced. As described above, by reducing the variation in the mounting position of the physical quantity detection device 20, the flow rate detection accuracy can be improved as a result.
  • the physical quantity detecting device 20 may be in contact with the main passage 22 in a surface-contact manner between the groove side wall surface of the concave groove 90 and the short wall surface of the protrusion 105 and between the seating surface 103 and the fixing portion 241.
  • the surface contact between the press-fit portion 281 and the long wall surface of the protrusion 105 can be achieved. Therefore, the number of fixed portions can be further secured, the resonance point of the physical quantity detection device 20 can be improved, and the vibration resistance can be improved.
  • the press-fitting portion 281 has a burr shape with an undercut in the insertion direction in which the physical quantity detection device 20 is attached to the main passage 22.
  • the press-fitting portion 281 has a first inclined surface 281a that gradually projects from the bottom wall surface of the concave groove 90 as it moves from the lower surface to the upper surface of the flange 211, and a vertex of the first inclined surface 281a.
  • a second inclined surface 281b that gradually descends toward the groove bottom wall surface of the concave groove 90 as it moves further toward the upper surface of the flange 211. Then, by inserting the protruding portion 105, the top portion between the first inclined surface 281 a and the second inclined surface 281 b is plastically deformed in a direction to be crushed and press-fitted.
  • the example shown in FIG. 9B has an undercut surface 281c that shifts from the lower surface of the flange 211 toward the upper surface and thus gradually retracts.
  • the protrusion 105 is inserted, the protrusion 105 is plastically deformed in the direction in which the vertex of the undercut surface 281c is crushed and press-fitted. Thereby, the protrusion 105 can be efficiently crushed at the time of press-fitting, and can be hardly removed.
  • GF30 is used as the resin material of the main passage 22, and GF40 is used as the resin material of the flange 211 of the physical quantity detection device 20.
  • the shape design is such that the press-fit portion 281 uses a portion that is weaker in shape than the concave groove 90. Therefore, regardless of the combination of the resin materials, the press-fit portion 281 can be fixed by press-fitting the protrusion 105.
  • the protrusion 105 is integrally molded in the direction in which the mold is released, and does not require a complicated mold structure such as a slide piece.
  • the mold at the portion where the flange 211 is formed slides in the width direction (X-axis direction) of the measuring unit 213 to open and close. Therefore, the concave groove 90 having the undercut press-fit portion 281 can be molded without using a slide piece or the like. Thereby, the cost of the mold can be reduced. Also, in consideration of abrasion and maintainability, it may be possible to cope with the inserted pieces.
  • FIG. 10A is a cross-sectional view taken along line XX of FIG. 2D, and FIGS. 10B to 10D are views for explaining another embodiment corresponding to FIG. 10A.
  • the press-fitting portion 281 is disposed apart from the through-hole 242 of the flange 211 in a direction intersecting a line connecting the straight-line portions as shown in FIG. 10A. This prevents the physical quantity detection device 20 from rotating along a plane including the X-axis and the Y-axis of the main passage 22 when the diamond-shaped flange 211 is mounted on the mounting pedestal 102. Can be restrained.
  • the shape of the flange 211 may be a square, a rectangle, a circle, or an ellipse.
  • the flange 211 has a circular shape, by providing only one press-fitting portion 281, the displacement of the physical quantity detection device 20 in the rotation direction with respect to the main passage 22 can be restricted. Therefore, regardless of the shape of the flange 211, a fixing effect can be obtained.
  • the press-fitting portion 281 is arranged on the groove bottom wall surface of the concave groove 90, but the present invention is not limited to this configuration.
  • the press-fit portions 282 and 283 may be provided not on the groove bottom surface of the concave groove 90 but on one of the pair of groove side wall surfaces of the concave groove 90.
  • the press-fit portions may be provided not on the groove bottom surface of the concave groove 90 but on both of the pair of groove side wall surfaces of the concave groove 90.
  • the press-fit portions 285 and 283 may be provided on both the pair of groove side walls of the concave groove 90 while the press-fit portions 285 are provided on the groove bottom surfaces of the concave grooves 90.
  • the physical quantity detection device 20 is similarly inserted into the main passage 22 with the torque at the time of screwing. There is a case where it is urged in the direction of clockwise rotation and attached to the main passage 22. In this case, as shown in FIG. 10B, by disposing the press-fitting portion 282 in the direction opposite to the rotation direction in which the screw is fastened, it is possible to efficiently reduce the variation in the mounting position in the rotation direction.
  • the press-fitting portions are arranged on the groove bottom wall surface and the groove side wall surface of the concave groove 90.
  • another concave groove is used. May be installed on the groove side wall surface of the concave groove 91 or the groove side wall surface of the concave groove 92.
  • the installation position of the press-fitting portion may be located in the flange 211, and the installation quantity may be one or more.
  • the variation in the mounting position at the time of the output characteristic can be further reduced.
  • the flow rate can be adjusted with higher accuracy.
  • the fitting tolerance of the second press-fitting portion provided in the concave groove 91 smaller than the tolerance of the first press-fitting portion provided in the concave groove 90, the manufacturing variation at the time of manufacturing the physical quantity detection device 20 is improved. And the attachment to the main passage 22 on the vehicle side.
  • FIG. 11 is a view for explaining another embodiment corresponding to FIG. 5A
  • FIG. 12 is a view for explaining another embodiment corresponding to FIG. 5A.
  • the physical quantity detection device 20 is screw-fixed to the main passage 22. Not showing case.
  • the embodiment shown in FIG. 11 shows a case where the flange 211 and the mounting base 102 are joined by welding 109.
  • the flange 211 may be positioned and fixed to the seating surface 103 of the mounting base 102 by the press-fit portion, and may be fixed by welding 109.
  • the welding 109 is performed by melting and joining resins such as vibration welding and laser welding.
  • the embodiment shown in FIG. 12 shows a case where the flange 211 and the mounting base 102 are fixed by the snap fit 110.
  • the flange 211 may be fixed to the seat surface 103 of the mounting base 102 by the press-fitting portion and fixed by the snap fit 110.
  • the screwing point may be one point, and other fixing means such as welding 109, snap fitting 110, and other press-fit pins may be combined.
  • the physical quantity detection device 20 can be fixed to the main passage 22 after the flange 211 of the physical quantity detection device 20 is positioned on the seat surface 103 of the mounting base 102 by the press-fit portion. May be combined.
  • the connector 212 has four external terminals 247 and a correction terminal 248 provided therein.
  • the external terminal 247 is a terminal for outputting a physical quantity such as a flow rate or a temperature, which is a measurement result of the physical quantity detection device 20, and a power supply terminal for supplying DC power for operating the physical quantity detection device 20.
  • the correction terminal 248 is a terminal used to measure the produced physical quantity detection device 20, obtain a correction value for each physical quantity detection device 20, and store the correction value in a memory inside the physical quantity detection device 20. In the subsequent measurement operation of the physical quantity detection device 20, the correction data representing the correction value stored in the memory described above is used, and the correction terminal 248 is not used.
  • the correction terminal 248 has a shape different from that of the external terminal 247 so that the correction terminal 248 does not hinder the connection of the external terminal 247 to another external device.
  • the correction terminal 248 has a shorter shape than the external terminal 247, so that even if a connection terminal to an external device connected to the external terminal 247 is inserted into the connector 212, it does not hinder the connection. ing.
  • FIG. 3A is a front view of the housing with the cover removed
  • FIG. 3B is a cross-sectional view taken along the line IIIB-IIIB of FIG. 3A. 3A and 3B, the hot melt sealing the circuit board 207 is omitted.
  • the housing 201 is provided with a sub-passage groove 250 for forming the sub-passage 234 in the measuring section 213 and a circuit chamber 235 for accommodating the circuit board 207.
  • the circuit chamber 235 and the sub passage groove 250 are recessed in front of the measuring unit 213, and are arranged separately on one side and the other side in the lateral direction of the measuring unit 213.
  • the circuit chamber 235 is disposed at a position upstream of the main passage 22 in the flow direction of the gas 2 to be measured, and the sub passage 234 is located at a position downstream of the circuit chamber 235 in the flow direction of the gas 2 to be measured in the main passage 22. Be placed.
  • the housing 201 accommodates a chip package 208 having a flow rate sensor for measuring the flow rate of the gas 2 to be measured flowing through the main passage 22 in a state mounted on a circuit board 207.
  • the chip package 208 is fixed to the board surface of the circuit board 207 with a part of the chip package 208 protruding sideways from an end of the circuit board 207.
  • the chip package 208 is disposed between the sub-passage 234 and the circuit room 235.
  • the sub-passage groove 250 forms the sub-passage 234 in cooperation with the cover 202.
  • the sub passage 234 is provided to extend along the protruding direction (longitudinal direction) of the measurement unit.
  • the sub passage groove 250 that forms the sub passage 234 has a first sub passage groove 251 and a second sub passage groove 252 that branches off in the middle of the first sub passage groove 251.
  • the first sub-passage groove 251 is formed between the inlet 231 opening on the step surface 228 of the measuring unit 213 and the first outlet 232 opening on the other side surface of the measuring unit 213 at a position facing the step surface 228. It is formed so as to extend along the lateral direction of the measuring unit 213 over the entire length.
  • the inlet 231 is disposed to face the upstream of the main passage 22 in the flow direction of the gas 2 to be measured.
  • the first sub-passage groove 251 constitutes a first sub-passage that takes in the gas to be measured 2 flowing in the main passage 22 from the inlet 231 and returns the taken-in gas 2 to be measured to the main passage 22 from the first outlet 232.
  • the first sub-passage extends from the inlet 231 along the flow direction of the gas 2 to be measured in the main passage 22 and connects to the first outlet 232.
  • the second sub-passage groove 252 branches at an intermediate position of the first sub-passage groove 251 and extends toward the base end side (flange side) of the measurement section 213 along the longitudinal direction of the measurement section 213. Then, at the base end of the measuring unit 213, the measuring unit 213 bends toward the other side in the short side direction, makes a U-turn, and extends again toward the distal end of the measuring unit 213 along the longitudinal direction of the measuring unit 213. . Then, it is bent toward the other side in the short side direction of the measuring unit 213 before the first outlet 232, and is provided so as to be continuous with the second outlet 233 opened on the side surface 224 on the other side of the measuring unit 213. .
  • the second outlet 233 is disposed facing the downstream side in the flow direction of the gas 2 to be measured in the main passage 22.
  • the second outlet 233 has an opening area substantially equal to or slightly larger than that of the first outlet 232, and is formed at a position adjacent to the base end side of the measuring unit 213 in the longitudinal direction with respect to the first outlet 232.
  • the second sub-passage groove 252 forms a second sub-passage that allows the gas to be measured 2 branched from the first sub-passage to flow therethrough and returned from the second outlet 233 to the main passage 22.
  • the second sub-passage has a path that reciprocates along the longitudinal direction of the measurement unit 213. That is, the second sub-passage branches off in the middle of the first sub-passage, extends toward the base end side of the measurement unit 213, is folded back at the base end side of the measurement unit 213, and A second outlet 233 that extends toward the distal end and is disposed downstream of the inlet 231 in the main passage 22 in the flow direction of the gas 2 to be measured and opposed to the downstream of the gas 2 in the flow direction. Have a path to connect.
  • the second sub-passage groove 252 has a flow rate sensor 205 at an intermediate position.
  • the second sub-passage groove 252 can secure a longer passage length of the second sub-passage, and can reduce the influence on the flow rate sensor 205 when pulsation occurs in the main passage.
  • the auxiliary passage 234 can be formed along the direction in which the measuring section 213 extends, and the length of the auxiliary passage 234 can be sufficiently long.
  • the physical quantity detection device 20 can include the sub passage 234 having a sufficient length. Therefore, the physical quantity detection device 20 can measure the physical quantity of the gas 2 to be measured with high accuracy while suppressing the fluid resistance to a small value.
  • the first sub-passage groove 251 Since the first sub-passage groove 251 is provided extending from the inlet 231 to the first outlet 232 along the short direction of the measuring unit 213, the first sub-passage groove 251 prevents dust or the like that has entered the first sub-passage from the inlet 231. Foreign matter can be discharged from the first outlet 232 as it is, and foreign matter can be prevented from entering the second sub-passage, and can be prevented from affecting the flow rate sensor 205 in the second sub-passage.
  • the inlet 231 and the first outlet 232 of the first sub-passage groove 251 have a larger opening area at the inlet 231 than at the first outlet 232.
  • a projection 253 is provided at the entrance 231 of the first sub-passage groove 251 at the center in the longitudinal direction.
  • the protrusion 253 divides the size of the inlet 231 into two in the longitudinal direction, and makes each opening area smaller than the first outlet 232 and the second outlet 233.
  • the protrusion 253 restricts the size of the foreign matter that can enter the first sub-passage from the inlet 231 to a size smaller than the first outlet 232 and the second outlet 233, and the first outlet 232 and the second outlet 233 by the foreign matter. Can be prevented from being blocked.
  • the circuit room 235 is provided on one side in the short direction of the measurement unit 213, and houses the circuit board 207.
  • the circuit board 207 has a rectangular shape extending along the longitudinal direction of the measurement unit, and a chip package 208, a pressure sensor 204, and a temperature / humidity sensor 206 are mounted on the surface thereof.
  • the chip package 208 is mounted on the circuit board 207.
  • a flow sensor 205 and an LSI which is an electronic component for driving the flow sensor 205 are mounted.
  • a part of the chip package 208 protrudes from the circuit board 207 to the other side in the short direction at the center position in the longitudinal direction of the circuit board 207 so that the flow sensor 205 is disposed in the second sub-passage groove 252. It is implemented in the state where it was done.
  • the pressure sensor 204 is mounted closer to the longitudinal end of the circuit board 207 than the chip package 208, and the temperature / humidity sensor 206 is mounted closer to the longitudinal end of the circuit board 207 than the chip package 208.
  • the lead of the intake air temperature sensor 203 is connected to the surface of the circuit board 207.
  • a lead 203 b is connected to a position on the distal end side in the longitudinal direction of the circuit board 207 with respect to the temperature and humidity sensor 206, and the sensor main body 203 a protrudes from the circuit board 207 in the longitudinal direction and is exposed outside the measuring unit 213. Implemented to be located at the location.
  • the measuring unit 213 includes (1) a pressure sensor 204, (2) a flow rate sensor 205, and (2) from a base end side to a distal end side (in a protruding direction of the measuring unit 213) along a longitudinal direction thereof. 3) Temperature and humidity sensor 206 and (4) intake temperature sensor 203 are arranged in order.
  • the pressure sensor 204 detects the pressure of the measured gas 2
  • the flow sensor 205 detects the flow rate of the measured gas 2.
  • the temperature / humidity sensor 206 detects the humidity of the measured gas 2
  • the intake air temperature sensor 203 detects the temperature of the measured gas.
  • the circuit board 207 is arranged to extend along the longitudinal direction of the measuring section 213, the heat conduction distance from the flange 211 can be secured to the vicinity of the central axis of the main passage 22. Since the sensors (1) to (4) are arranged in ascending order of the thermal influence from the base end to the front end of the measuring unit 213, the sensor performance of each sensor can be ensured. . Further, by arranging the circuit board 207 on one side in the short direction of the measuring unit 213, heat conductivity to air can be promoted.
  • the cover 202 is made of a metal conductive material such as an aluminum alloy or a stainless alloy.
  • the cover 202 has a flat plate shape that covers the front of the measurement unit 213, and is fixed to the measurement unit 213 with an adhesive.
  • the cover 202 covers the circuit chamber 235 of the measuring unit 213, and forms a sub passage 234 in cooperation with the sub passage groove 250 of the measuring unit 213.
  • the cover 202 is electrically connected to the ground by interposing a conductive intermediate member between the cover 202 and a predetermined connector terminal 214, and has a charge removing function.

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Abstract

主通路への取り付け位置のばらつきを低減させる物理量検出装置を得ること。 本発明の物理量検出装置２０は、主通路２２内部に挿入されて配置される物理量検出装置であって、前記主通路２２の座面１０３に固定するためのフランジ２１１を有し、前記フランジ２１１には、前記座面１０３側との位置決めを行うための圧入部２８１を備えることを特徴とする。

Description

物理量検出装置
　本発明は、例えば内燃機関の吸入空気の物理量を検出する物理量検出装置に関する。
　例えば特許文献１には、吸気通路の内壁から通路中心に向かって計測部が突出し、吸気管(主通路)の取り付け座面に、物理量検出装置のフランジを介してネジ締め固定され、その計測部内に、流れを取り込むための副通路が配置され、前記屈曲した副通路を跨ぐように回路基板が配置された物理量検出装置の構成が示されている。
　更に加えて近年では、副通路の流れを排出口と副通路に分岐した構成を有し、副通路に侵入した汚損物を分離して排出口から排出することで、センシング部へ汚損物の到達数を低減し、センサの耐汚損性を向上させることを目的とした物理量検出装置が提案されている。
　また特許文献２には、吸気管(主通路)の取り付け座面に突起形状を設け、フランジには前記突起形状との干渉を避けた凹み形状を設けた物理量検出装置の構成が示されている。
特開２０１６－１８６４９９号公報 特開２０１３－２０５５８２号公報
　上記した特許文献１に記載の装置の場合、副通路内で分岐する構成を有しているので、装置を吸気通路に取り付ける取り付け位置のばらつきに影響を受けやすくなり、結果として検出部を通過する空気流量の変化を受けやすい構成となっている。したがって、取り付け位置によっては、センサ検出精度が悪化するおそれがある。
　本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、副通路を有した物理量検出装置の取り付け位置のばらつきを低減させることで、流量検出精度を高精度化することができる物理量検出装置を提供することである。
　上記課題を解決する本発明の物理量検出装置は、主通路内部に挿入されて配置される物理量検出装置において、前記主通路の座面に固定するためのフランジと、前記主通路を流れる被計測気体を一部取り込む副通路と、前記副通路を流れる前記被計測気体の流量を計測する流量検出部と、前記流量検出部を制御する電子部品と、前記流量検出部及び前記電子部品と実装する基板と、を有し、前記フランジには、前記主通路の座面側との位置決めを行うための圧入部を備えることを特徴とする。
　本発明によれば、主通路の座面に物理量検出装置を一定方向に固定することで、取り付け位置のばらつきを抑制して、流量検出精度を高精度化することができる。
　本発明に関連する更なる特徴は、本明細書の記述、添付図面から明らかになるものである。また、上記した以外の、課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
内燃機関制御システムに本発明に係る物理量検出装置を使用した一実施例を示すシステム図。 物理量検出装置の正面図。 物理量検出装置の背面図。 物理量検出装置の左側面図。 物理量検出装置の右側面図。 物理量検出装置の平面図。 物理量検出装置の下面図。 図２Ｆの別実施形態を説明する図。 物理量検出装置のカバーが取り外された状態を示す正面図。 図３ＡのＩＩＩＢ－ＩＩＩＢ線断面図。 物理量検出ユニットの全体斜視図。 物理量検出ユニットの分解斜視図。 物理量検出ユニットの正面図。 図５ＡのＶＢ－ＶＢ線断面図。 主通路の正面図。 主通路の平面図。 図５ＡのＶＩＩ－ＶＩＩ線断面図。 図７のＶＩＩＩ－ＶＩＩＩ線断面図。 圧入部の一例を説明する図８のＩＸ部拡大図。 圧入部の一例を説明する図８のＩＸ部拡大図。 図２ＤのＸ－Ｘ線断面図。 図２ＤのＸ－Ｘ線断面に対応する他の実施例を説明する図。 図２ＤのＸ－Ｘ線断面に対応する他の実施例を説明する図。 図２ＤのＸ－Ｘ線断面に対応する他の実施例を説明する図。 図５Ａに対応する他の実施例を説明する図。 図５Ａに対応する他の実施例を説明する図。
　以下に説明する、発明を実施するための形態（以下、実施例）は、実際の製品として要望されている種々の課題を解決しており、特に車両の吸入空気の物理量を検出する検出装置として使用するために望ましい色々な課題を解決し、種々の効果を奏している。下記実施例が解決している色々な課題の内の一つが、上述した発明が解決しようとする課題の欄に記載した内容であり、また下記実施例が奏する種々の効果のうちの１つが、発明の効果の欄に記載された効果である。下記実施例が解決している色々な課題について、さらに下記実施例により奏される種々の効果について、下記実施例の説明の中で述べる。従って、下記実施例の中で述べる、実施例が解決している課題や効果は、発明が解決しようとする課題の欄や発明の効果の欄の内容以外の内容についても記載されている。
　以下の実施例で、同一の参照符号は、図番が異なっていても同一の構成を示しており、同じ作用効果を成す。既に説明済みの構成について、図に参照符号のみを付し、説明を省略する場合がある。
　図１は、電子燃料噴射方式の内燃機関制御システム１に、本発明に係る物理量検出装置を使用した一実施例を示す、システム図である。エンジンシリンダ１１とエンジンピストン１２を備える内燃機関１０の動作に基づき、吸入空気が被計測気体２としてエアクリーナ２１から吸入され、主通路２２である例えば吸気ボディと、スロットルボディ２３と、吸気マニホールド２４を介してエンジンシリンダ１１の燃焼室に導かれる。燃焼室に導かれる吸入空気である被計測気体２の物理量は、本発明に係る物理量検出装置２０で検出され、その検出された物理量に基づいて燃料噴射弁１４より燃料が供給され、被計測気体２と共に混合気の状態で燃焼室に導かれる。なお、本実施例では、燃料噴射弁１４は内燃機関の吸気ポートに設けられ、吸気ポートに噴射された燃料が被計測気体２と共に混合気を成形し、吸気弁１５を介して燃焼室に導かれ、燃焼して機械エネルギを発生する。
　燃焼室に導かれた燃料および空気は、燃料と空気の混合状態を成しており、点火プラグ１３の火花着火により、爆発的に燃焼し、機械エネルギを発生する。燃焼後の気体は排気弁１６から排気管に導かれ、排気ガス３として排気管から車外に排出される。前記燃焼室に導かれる吸入空気である被計測気体２の流量は、アクセルペダルの操作に基づいてその開度が変化するスロットルバルブ２５により制御される。前記燃焼室に導かれる吸入空気の流量に基づいて燃料供給量が制御され、運転者はスロットルバルブ２５の開度を制御して前記燃焼室に導かれる吸入空気の流量を制御することにより、内燃機関が発生する機械エネルギを制御することができる。
＜内燃機関制御システムの制御の概要＞
　エアクリーナ２１から取り込まれ主通路２２を流れる吸入空気である被計測気体２の流量、温度、湿度、圧力などの物理量が物理量検出装置２０により検出され、物理量検出装置２０から吸入空気の物理量を表す電気信号が制御装置４に入力される。また、スロットルバルブ２５の開度を計測するスロットル角度センサ２６の出力が制御装置４に入力され、さらに内燃機関のエンジンピストン１２や吸気弁１５や排気弁１６の位置や状態、さらに内燃機関の回転速度を計測するために、回転角度センサ１７の出力が、制御装置４に入力される。排気ガス３の状態から燃料量と空気量との混合比の状態を計測するために、酸素センサ２８の出力が制御装置４に入力される。
　制御装置４は、物理量検出装置２０の出力である吸入空気の物理量と、回転角度センサ１７の出力に基づき計測された内燃機関の回転速度とに基づいて、燃料噴射量や点火時期を演算する。これら演算結果に基づいて、燃料噴射弁１４から供給される燃料量、また点火プラグ１３により点火される点火時期が制御される。燃料供給量や点火時期は、実際にはさらに物理量検出装置２０で検出される温度やスロットル角度の変化状態、エンジン回転速度の変化状態、酸素センサ２８で計測された空燃比の状態に基づいて、きめ細かく制御されている。制御装置４は、さらに内燃機関のアイドル運転状態において、スロットルバルブ２５をバイパスする空気量をアイドルエアコントロールバルブ２７により制御し、アイドル運転状態での内燃機関の回転速度を制御する。
　内燃機関の主要な制御量である燃料供給量や点火時期はいずれも物理量検出装置２０の出力を主パラメータとして演算される。従って、物理量検出装置２０の検出精度の向上や、経時変化の抑制、信頼性の向上が、車両の制御精度の向上や信頼性の確保に関して重要である。
　特に近年、車両の省燃費に関する要望が非常に高く、また排気ガス浄化に関する要望が非常に高い。これらの要望に応えるには、物理量検出装置２０により検出される吸入空気の物理量の検出精度の向上が極めて重要である。また、物理量検出装置２０が高い信頼性を維持していることも大切である。
　物理量検出装置２０が搭載される車両は、温度や湿度の変化が大きい環境で使用される。物理量検出装置２０は、その使用環境における温度や湿度の変化への対応や、塵埃や汚染物質などへの対応も、考慮されていることが望ましい。
　また、物理量検出装置２０は、内燃機関からの発熱の影響を受ける吸気管に装着される。このため、内燃機関の発熱が吸気管を介して物理量検出装置２０に伝わる。物理量検出装置２０は、被計測気体と熱伝達を行うことにより被計測気体の流量を検出するので、外部からの熱の影響をできるだけ抑制することが重要である。
　車に搭載される物理量検出装置２０は、以下で説明するように、単に発明が解決しようとする課題の欄に記載された課題を解決し、発明の効果の欄に記載された効果を奏するのみでなく、以下で説明するように、上述した色々な課題を十分に考慮し、製品として求められている色々な課題を解決し、色々な効果を奏している。物理量検出装置２０が解決する具体的な課題や奏する具体的な効果は、以下の実施例の記載の中で説明する。
＜物理量検出装置の外観構造＞
　図２Ａから図２Ｇは、物理量検出装置の外観を示す図である。なお、以下の説明では、主通路２２の中心軸に沿って被計測気体が流れるものとする。
　物理量検出装置２０は、ハウジング２０１と、ハウジング２０１に取り付けられるカバー２０２とを備えている。ハウジング２０１は、合成樹脂製材料を射出成形することによって構成されており、カバー２０２は、例えばアルミニウム合金などの導電性材料からなる板状部材によって構成されている。カバー２０２は、薄い板状に形成されて、広い平坦な冷却面を有している。
　ハウジング２０１は、物理量検出装置２０を主通路２２に固定するためのフランジ２１１と、フランジ２１１から突出して外部機器との電気的な接続を行うために吸気ボディから外部に露出するコネクタ２１２と、フランジ２１１から主通路２２の中心に向かって突出するように延びる計測部２１３を有している。
　計測部２１３は、フランジ２１１から主通路２２の中心に向かって延びる薄くて長い形状を成し、幅広な正面２２１と背面２２２、及び幅狭な一対の側面２２３、２２４を有している。計測部２１３は、物理量検出装置２０を主通路２２に取り付けた状態で、主通路２２の内壁から主通路２２の通路中心に向かって突出する。そして、正面２２１と背面２２２が主通路２２の中心軸に沿って平行に配置され、計測部２１３の幅狭な側面２２３、２２４のうち計測部２１３の短手方向一方側の側面２２３が主通路２２の上流側に対向配置され、計測部２１３の短手方向他方側の側面２２４が主通路２２の下流側に対向配置される。
　計測部２１３は、図２Ｆに示すように、計測部２１３の正面２２１が、短手方向に沿って一方側の側面２２３から他方側の側面２２４まで平坦であるのに対し、計測部２１３の背面２２２は、角部が面取りされており、かつ、短手方向中間位置から他方側の側面２２４まで移行するにしたがって正面２２１に漸次接近する方向に傾斜しており、断面形状がいわゆる流線型となっている。したがって、主通路２２の上流から流れてきた被計測気体２を正面２２１及び背面２２２に沿って円滑に下流に導くことができ、被計測気体２に対する流体抵抗を小さくすることができる。
　計測部２１３の先端部は、図２Ａ及び図２Ｂに示すように、計測部２１３の下面が段差状に形成されており、物理量検出装置２０を主通路２２に取り付けた状態で、主通路２２の上流側に配置される一方側の下面２２６と、主通路２２の下流側に配置される他方側の下面２２７とを有し、一方側の下面２２６よりも他方側の下面２２７の方がさらに突出し、一方側の下面２２６と他方側の下面２２７との間を結ぶ段差面２２８が主通路２２の上流側に向かって対向配置されるようになっている。そして、計測部２１３の段差面２２８には、吸入空気などの被計測気体２の一部を計測部２１３内の副通路に取り込むための入口２３１が開口して設けられている。そして、計測部２１３の短手方向他方側の側面２２４でかつ段差面２２８に対向する位置には、計測部２１３内の副通路に取り込んだ被計測気体２を主通路２２に戻すための第１出口２３２及び第２出口２３３が開口して設けられている。
　つまり、計測部２１３は、主通路２２における被計測気体２の流れ方向上流側に向かって対向配置される第１壁部（一方側の側面２２３）と、第１壁部よりも計測部２１３の先端部側でかつ主通路２２における被計測気体２の流れ方向下流側の位置において被計測気体２の流れ方向上流側に向かって対向配置されて副通路の入口２３１が開口する第２壁部（段差面２２８）とを有する。
　物理量検出装置２０は、副通路の入口２３１が、フランジ２１１から主通路２２の中心方向に向かって延びる計測部２１３の先端部に設けられているので、主通路２２の内壁面近傍ではなく、内壁面から離れた中心に近い部分の気体を副通路に取り込むことができる。このため、物理量検出装置２０は、主通路２２の内壁面から離れた部分の気体の流量を測定することができ、熱などの影響による計測精度の低下を抑制できる。
　主通路２２の内壁面近傍では、主通路２２の温度の影響を受け易く、気体の本来の温度に対して被計測気体２の温度が異なる状態となり、主通路２２内の主気体の平均的な状態と異なることになる。特に主通路２２がエンジンの吸気ボディである場合は、エンジンからの熱の影響を受け、高温に維持されていることが多い。このため主通路２２の内壁面近傍の気体は、主通路２２の本来の気温に対して高いことが多く、計測精度を低下させる要因となる。また、主通路２２の内壁面近傍では流体抵抗が大きく、主通路２２の平均的な流速に比べ、流速が低くなる。このため、主通路２２の内壁面近傍の気体を被計測気体２として副通路に取り込むと、主通路２２の平均的な流速に対する流速の低下が計測誤差につながるおそれがある。
　物理量検出装置２０は、フランジ２１１から主通路２２の中心に向かって延びる薄くて長い計測部２１３の先端部に入口２３１が設けられているので、内壁面近傍の流速低下に関係する計測誤差を低減できる。また、物理量検出装置２０は、フランジ２１１から主通路２２の中心に向かって伸びる計測部２１３の先端部に入口２３１が設けられているだけでなく、副通路の第１出口２３２及び第２出口２３３も計測部２１３の先端部に設けられているので、さらに計測誤差を低減することができる。
　物理量検出装置２０は、計測部２１３が主通路２２の内壁から中心に向かう軸に沿って長く伸びる形状を成しているが、側面２２３、２２４の幅は、図２Ｃおよび図２Ｄに示すように、狭い形状を成している。これにより、物理量検出装置２０は、被計測気体２に対しては流体抵抗を小さい値に抑えることができる。
＜温度検出部の構造＞
　物理量検出装置２０は、図２Ｂに示すように、計測部２１３の先端部に、温度検出部である吸気温度センサ２０３が設けられている。吸気温度センサ２０３は、計測部２１３の外に露出して設けられている。吸気温度センサ２０３は、計測部２１３の側面２２３と段差面２２８の間の位置に設けられており、被計測気体２の流れ方向において、計測部２１３の一方側の側面２２３よりも下流側の位置でかつ計測部２１３の段差面２２８よりも上流側の位置に配置されるようになっている。計測部２１３の段差面２２８には、副通路の入口２３１が開口して設けられており、吸気温度センサ２０３は、副通路の入口２３１よりも被計測気体の流れ方向上流側に配置されるようになっている。
　吸気温度センサ２０３は、計測部２１３の外に露出して設けられており、副通路の入口２３１よりも上流側に配置されているので、吸気温度センサ２０３を計測部２１３の副通路内に配置した場合と比較して、副通路内に設けられている流量センサ２０５の流量計測に影響を与えるおそれがない。
　吸気温度センサ２０３は、図２Ｆに示すように、円柱状のセンサ本体２０３ａと、センサ本体２０３ａの軸方向両端部から互いに離間する方向に向かって突出する一対のリード２０３ｂとを有するアキシャルリード部品によって構成されている。吸気温度センサ２０３は、計測部２１３内の回路基板２０７にリード２０３ｂを介して実装されており、計測部２１３の一方側の下面２２６から一対のリード２０３ｂが突出して、計測部２１３の段差面２２８に対向する位置にセンサ本体２０３ａが配置されている。吸気温度センサ２０３は、計測部２１３の一方側の下面２２６に沿って平行でかつ被計測気体２の流れ方向に沿う向きとなるように配置されている。
　吸気温度センサ２０３は、一対のリード２０３ｂによってセンサ本体２０３ａが支持された状態で計測部２１３の外に露出しているため、計測部２１３には、吸気温度センサ２０３を保護するためのプロテクタ２０２ａが設けられている。プロテクタ２０２ａは、計測部２１３の一方側の下面２２６から突出して吸気温度センサ２０３よりも計測部２１３の正面側に対向配置されている。本実施例では、カバー２０２の一部を計測部２１３の下面２２６よりも突出させることによって構成されている。吸気温度センサ２０３は、計測部２１３の外に露出しているので、そのままでは例えば物理量検出装置２０の搬送時や物理量検出装置２０を主通路２２に取り付ける作業時に他の物体と接触させて、その検出性能に影響を与えてしまうおそれがある。物理量検出装置２０は、プロテクタ２０２ａを計測部２１３の正面側において吸気温度センサ２０３に対向配置させているので、搬送時や作業時等において吸気温度センサ２０３が他の物体に直接接触するのを未然に防ぐことができる。
　プロテクタ２０２ａの突出長さは任意に選択できる。例えば、吸気温度センサ２０３が計測部２１３の一方側の下面２２６から大きく離間した位置に配置されている場合には、少なくとも吸気温度センサ２０３と同じ位置までプロテクタ２０２ａの先端が配置されるように、その突出長さが設定される。また、吸気温度センサ２０３が計測部２１３の一方側の下面２２６近傍位置に配置されている場合には、下面２２６から大きく離間した位置に配置されている場合と比較して、他の物体に接触する可能性も低くなるので、プロテクタを設けなくてもよい。
　本実施形態の物理量検出装置２０によれば、吸気温度センサ２０３が、計測部２１３の一方側の側面２２３よりも上流側の位置ではなく、計測部２１３の一方側の側面２２３よりも下流側でかつ計測部２１３の段差面２２８よりも上流側の位置に配置されるので、吸気温度センサ２０３に対して、上流から真っ直ぐ流れてくる被計測気体２と、それに加えて剥離流も当てることができる。したがって、吸気温度センサ２０３の放熱性を向上させることができる。
＜フランジの構造＞
　物理量検出装置２０は、主通路２２に設けられた取り付け孔３１から円筒体３０の内部に計測部２１３が挿入され、フランジ２１１が座面１０３に当接され、ねじで主通路２２の取付台座１０２に固定される（図４参照）。フランジ２１１は、所定の板厚からなる平面視略矩形状を有しており、図２Ｅ及び図２Ｆに示すように、対角線上の角部には固定部２４１が対をなして設けられている。固定部２４１は、フランジ２１１を貫通する貫通孔２４２を有している。フランジ２１１は、固定部２４１の貫通孔２４２に、不図示の固定ネジが挿通されて主通路２２のネジ穴１０４に螺入されることにより主通路２２の取り付け台座１０２に固定される。また、フランジ２１１には、凹み形状を有した凹部溝９０、凹部溝９１、凹部溝９２を有している。実施例については後述にて説明する。
　図２Ｅに示すように、フランジ２１１の上面には複数のリブが設けられている。リブは、固定部２４１とコネクタ２１２との間を直線的に接続する第１リブ２４３と、固定部２４１の貫通孔２４２の周囲を囲む断面テーパ状の第２リブ２４４と、フランジ２１１の外周部に沿って設けられている第３リブ２４５と、フランジ２１１の対角線上でかつ第１リブ２４３に交差する方向に延在する第４リブ２４６とを有している。
　第１リブ２４３は、主通路２２へのネジ固定力が作用する固定部２４１と、立体形状により剛性が比較的高いコネクタ２１２との間に亘って直線的に設けられているので、フランジの剛性を補強するフランジ補強効果が高い。したがって、第１リブ２４３を有していないものと比較して、フランジ２１１の厚さを薄くすることができ、ハウジング全体の軽量化を図ることができ、また、ハウジング２０１の成形時にフランジ２１１を構成する樹脂の収縮の影響を低減することができる。
　図２Ｇは、図２Ｆの他の実施例を説明する図を示し、貫通孔２４２に金属製のブッシュ２８０を設置した一例を示している。前記記載のように、フランジ２１１の貫通孔２４２に、固定ネジが挿通されて主通路２２の取付台座１０２のネジ穴１０４に螺入されることにより物理量検出装置２０が固定される。しかしながら、フランジ２１１は樹脂材料を使用しているため、ネジ止めした場合にクリープ現象が発生し、ネジの緩みが発生する場合がある。そのため、ブッシュ２８０を設置し、ネジ止めすることでネジの緩みを低減することができる。尚、ネジについては、ボルトねじ、タッピングねじであってもよい。
＜フランジの固定構造＞
　図４Ａは、物理量検出ユニットの外観斜視図、図４Ｂは、図４Ａに示す物理量検出ユニットの分解斜視図、図５Ａは、物理量検出ユニットの正面図、図５Ｂは、図５ＡのＶＢ－ＶＢ線断面図である。
　物理量検出ユニットは、物理量検出装置２０と主通路２２によって構成される。物理量検出装置２０は、主通路２２に設けられた取り付け孔３１から主通路２２の内部に物理量検出装置２０の計測部２１３が挿入された状態で主通路２２に取り付けられる。
　図６Ａは、主通路の正面図、図６Ｂは、主通路の平面図である。なお、以下の説明では、円筒体３０の中心軸をＸ軸と称し、Ｘ軸に直交して取り付け孔３１を通過する円筒体３０の径方向の軸をＺ軸と称し、Ｘ軸とＹ軸に直交する円筒体３０の径方向の軸をＹ軸と称する場合がある。
　主通路２２は、例えば合成樹脂製の円筒体３０からなる。取り付け孔３１は、円筒体３０の筒壁に開口形成されている。取り付け孔３１は、円筒体３０のＸ軸に沿う方向の長辺と、円筒体３０のＹ軸に沿う方向の短辺とからなる平面視略矩形を有している。取り付け孔３１の周囲には、物理量検出装置２０のフランジ２１１を固定するための取付台座１０２が設けられている。
　取付台座１０２は、円筒体３０と一体に形成されており、取付台座１０２のＺ軸方向先端には、物理量検出装置２０のフランジ２１１の下面と対向する座面１０３が設けられている。取付台座１０２の座面１０３には、不図示の固定ネジが螺入されるネジ穴１０４と、フランジ２１１の下面の凹部溝９０に挿入される突起部１０５がそれぞれ対をなして設けられている。
　一対のネジ穴１０４は、取り付け孔３１を間に介して互いに円筒体３０のＹ軸方向に分かれた位置でかつ円筒体３０のＸ軸方向に互いに離間した位置に形成されている。そして、一対の突起部１０５は、取り付け孔３１を間に介して一対のネジ穴１０４を互いに結ぶ直線からＹ軸方向に互いに離間した位置に形成されている。突起部１０５は、本実施例では、取り付け孔３１を間に介してネジ穴１０４と対向する位置に形成されている。突起部１０５は、図７に示すように、Ｘ軸方向に沿う長壁面と、Ｙ軸方向に沿う短壁面とを有している。また、取付台座１０２の座面１０３には、さらにもう一対の突起部１０６が設けられている。突起部１０６は、ネジ穴１０４と突起部１０５との間の中間位置に形成されている。
　取付台座１０２及び突起部１０５は、フランジ２１１に配置される凹部溝９０、凹部溝９２と長手方向に面接触することで固定箇所数を確保し、物理量検出装置２０の共振点を向上させ、耐振動性能を向上させることができる。
　また、突起部１０６は、物理量検出装置２０を取り付ける際の位置決め用に補助的に用いられるものであり、フランジ２１１に配置される凹部溝９１と長手方向に面接触はしていないものの、貫通孔２４２の公差及び取り付け位置のばらつき内の範囲で、凹部溝９１の側壁と接触するように配置される。これにより、物理量検出装置２０を座面１０３に取り付ける際のばらつきを低減することができる。但し、突起部１０６は、設置に必須の構成要素ではないため、図７以降は図面から割愛する。
　図７は、図５ＡのＶＩＩ－ＶＩＩ線断面図、図８は、図７のＶＩＩＩ－ＶＩＩＩ線断面図であり、フランジ２１１と座面１０３との位置関係を示す。
　フランジ２１１の下面には、凹部溝９０、凹部溝９１、凹部溝９２が設けられている。
凹部溝９０、凹部溝９１、凹部溝９２は、取付台座１０２の突起部１０５、突起部１０６、固定部２４１に対応する位置に配置されている。
　凹部溝９０は、フランジ２１１の側面に開口する溝形状を有している。凹部溝９０は、計測部２１３の短手方向に互いに離間して対向する一対の溝側壁面と、計測部２１３の短手方向に沿ってこれら一対の溝側壁面の間に亘る溝底壁面とを有している。凹部溝９０は、物理量検出装置２０を主通路２２に取り付ける際に、フランジ２１１の下面から上面に向かって突起部１０５が挿入されて、突起部１０５の短壁面と長壁面に対して溝側壁面と溝底壁面がそれぞれ対向した状態に保持されるようになっている。
　凹部溝９０の溝底壁面には、突起部１０５が圧入される圧入部２８１が設けられている。圧入部２８１は、凹部溝９０の溝底壁面から突出している。突起部１０５は、計測部２１３を取り付け孔３１に挿入してフランジ２１１の下面が座面１０３に接触するまでハウジング２０１を主通路２２の取付台座１０２に押し込む（図９Ａ及び図９Ｂに示す挿入方向）ことによって、凹部溝９０に挿入される。圧入部２８１は、凹部溝９０に挿入された突起部１０５の長壁面と接触し、潰れる方向に塑性変形され、突起部１０５が圧入された状態とし、突起部１０５を固定する。圧入部２８１は、物理量検出装置２０を主通路２２に取り付ける際に、突起部１０５に接触して潰されるクラッシュリブ構造を持つ。圧入部２８１は、あくまでも圧入されて潰されることを前提とするため、圧入の度合いは軽圧入でも可として、塑性変形され使用される。
　前記記載の固定効果により、物理量検出装置２０を主通路２２に取り付ける際に取り付け台座１０２に拘束することができ、取り付け位置のばらつきを大幅に低減することができる。このように物理量検出装置２０の取り付け位置のばらつきを低減させることで、結果として、流量検出精度を向上させることができる。
　また、物理量検出装置２０が主通路２２に面接触する箇所として、凹部溝９０の溝側壁面と突起部１０５の短壁面との間、及び、座面１０３と固定部２４１との間に加えて、圧入部２８１と突起部１０５の長壁面との間を面接触させることができる。そのため、固定箇所数を更に確保し、物理量検出装置２０の共振点を向上させ、耐振動性能を向上させることができる。
　図９Ａ及び図９Ｂは、圧入部の一例を説明する図８のＩＸ部拡大図である。
　圧入部２８１は、物理量検出装置２０を主通路２２に取り付ける挿入方向に対して、アンダーカットが入った、かえり形状を有する。圧入部２８１は、図９Ａに示す例では、フランジ２１１の下面から上面に向かって移行するにしたがって凹部溝９０の溝底壁面から漸次突出する第１傾斜面２８１ａと、第１傾斜面２８１ａの頂点からさらにフランジ２１１の上面に向かって移行するにしたがって凹部溝９０の溝底壁面に向かって漸次引っ込む第２傾斜面２８１ｂとを有している。そして、突起部１０５が挿入されることによって、第１傾斜面２８１ａと第２傾斜面２８１ｂとの間の頂点箇所が潰れる方向に塑性変形して圧入される。
　また、図９Ｂに示す例では、フランジ２１１の下面から上面に向かって移行するしたがって漸次引っ込むアンダーカット面２８１ｃを有している。そして、突起部１０５が挿入されることによって、アンダーカット面２８１ｃの頂点箇所が潰れる方向に塑性変形して圧入される。これにより、圧入時に効率良く突起部１０５を潰すことができ、かつ抜けにくくすることができる。
　例えば、主通路２２の樹脂材料には、ＧＦ３０が使用され、物理量検出装置２０のフランジ２１１の樹脂材料には、ＧＦ４０が使用される。このように、物理量検出装置２０と主通路２２との間で樹脂強度の違いがあっても、圧入部２８１の方が凹部溝９０よりも形状的に弱い部位を利用した形状設計となっているので、樹脂材料の組み合わせによらず、圧入部２８１は突起部１０５を圧入させて固定することができる。
　また、突起部１０５は、金型の離脱方向にて一体で成型されており、スライド駒等の複雑な金型構造を必要としない。本実施例では、フランジ２１１を形成する部分の金型は、計測部２１３の幅方向（Ｘ軸方向）にスライドして開閉するようになっている。したがって、スライド駒等を用いることなく、アンダーカット形状の圧入部２８１を有する凹部溝９０を金型成形することができる。これにより、金型のコストを低減させることができる。また、摩耗やメンテナンス性を考慮して、入れ駒で対応してもよい。
　図１０Ａは、図２ＤのＸ－Ｘ線断面であり、図１０Ｂから図１０Ｄは、図１０Ａに対応する他の実施例を説明する図である。
　圧入部２８１は、図１０Ａに示すように、フランジ２１１の貫通孔２４２間を直線で結んだ線と交差する方向に離れて配置されることが好ましい。これにより、ひし形形状を有したフランジ２１１を取付台座１０２に取り付ける際に、物理量検出装置２０が主通路２２のＸ軸とＹ軸を含む平面に沿って回転するのを防ぎ、回転ばらつきを効率よく拘束することができる。
　本実施例では、ひし形形状のフランジ２１１の一例を示すが、フランジ２１１の形状は、正方形、長方形、円形、楕円形状であってもよい。例えば、フランジ２１１が円形の場合は、圧入部２８１を１個だけ設けることで、物理量検出装置２０の主通路２２に対する回転方向の位置ずれを拘束することができる。そのため、フランジ２１１の形状を問わず、固定効果を得ることができる。
　また、本実施例では、図１０Ａに示すように、圧入部２８１を凹部溝９０の溝底壁面に配置しているが、この構成に限定されるものではない。例えば、図１０Ｂや図１０Ｃに示すように、凹部溝９０の溝底面ではなく、凹部溝９０の一対の溝側壁面のうちのいずれか一方の溝側壁面に圧入部２８２、２８３を設けてもよい。そして、特に図示していないが、凹部溝９０の溝底面ではなく、凹部溝９０の一対の溝側壁面の両方に圧入部を設けてもよい。また、図１０Ｄに示すように、凹部溝９０の溝底面に圧入部２８５を設けるとともに、凹部溝９０の一対の溝側壁面の両方に圧入部２８３、２８４を設けてもよい。
　フランジ２１１を取付台座１０２に固定するために取付台座１０２のネジ穴１０４にネジが右回りに螺入されると仮定した場合、ネジ止め時のトルクで物理量検出装置２０も同様に主通路２２に対して右回りに回転する方向に付勢されて、主通路２２に取り付けられる場合がある。その場合は、図１０Ｂに示すように、ネジを締結する回転方向と反対方向に圧入部２８２を配置することで、回転方向の取り付け位置のばらつきを効率よく低減することができる。
　また、本実施例では、凹部溝９０の溝底壁面や溝側壁面に圧入部を配置しているが、例えば、凹部溝９０に加えて、或いは、凹部溝９０の代わりに、他の凹部溝である凹部溝９１の溝側壁面や、凹部溝９２の溝側壁面に設置してもよく、凹部溝９０の場合と同様に、物理量検出装置２０を主通路２２に取り付けるときのばらつき低減効果が得られる。そのため、圧入部の設置位置は、フランジ２１１内に配置していればよく、設置数量についても一か所以上であればよい。
　例えば、物理量検出装置２０の製造時に、凹部溝９１の溝底壁面や溝側壁面に、第二の圧入部を配置して位置決めを実施した場合、出力特性時の取り付け位置のばらつきをさらに低減でき、より高精度な流量調整を実施することができる。また、凹部溝９０に設けられる第一の圧入部の公差よりも、凹部溝９１に設けられる第二の圧入部の嵌め合い公差を小さくすることで、物理量検出装置２０の製造時の製造ばらつき向上と、車両側の主通路２２への取り付け性を両立させることもできる。
　図１１は、図５Ａに対応する他の実施例を説明する図、図１２は、図５Ａに対応する他の実施例を説明する図であり、物理量検出装置２０が主通路２２にねじ固定されていないケースを示す。
　例えば、図１１に示す実施例は、フランジ２１１と取付台座１０２を溶着１０９で接合した場合を示す。溶着１０９を使用する場合においても、物理量検出装置２０を主通路２２に位置決めする際は、取り付け位置のばらつきが存在する。そのため、圧入部によってフランジ２１１を取付台座１０２の座面１０３に位置決め固定した状態で、溶着１０９により固定してもよい。尚、溶着１０９は、振動溶着、レーザ溶着等の樹脂同士を溶融させて接合するものとする。
　例えば、図１２に示す実施例は、フランジ２１１と取付台座１０２をスナップフィット１１０で固定した場合を示す。スナップフィット１１０を使用する場合においても、物理量検出装置２０を主通路２２に位置決めする際は、取り付け位置のばらつきが存在する。そのため、圧入部によってフランジ２１１を取付台座１０２の座面１０３に位置決め固定した状態で、スナップフィット１１０により固定してもよい。
　尚、物理量検出装置２０を主通路２２に固定する方法では、ねじ止め箇所を一点とし、それ以外の固定手段である、溶着１０９、スナップフィット１１０、その他の圧入ピン等を組み合わせてもよい。本実施形態によれば、圧入部により物理量検出装置２０のフランジ２１１を取付台座１０２の座面１０３に位置決めした後に、物理量検出装置２０を主通路２２に固定することができればよく、種々の固定方法を組み合わせてもよい。
＜コネクタの構造＞
　コネクタ２１２は、図２Ｅに示すように、その内部に４本の外部端子２４７と補正用端子２４８が設けられている。外部端子２４７は、物理量検出装置２０の計測結果である流量や温度などの物理量を出力するための端子および物理量検出装置２０が動作するための直流電力を供給するための電源端子である。補正用端子２４８は、生産された物理量検出装置２０の計測を行い、それぞれの物理量検出装置２０に関する補正値を求めて、物理量検出装置２０内部のメモリに補正値を記憶するのに使用する端子であり、その後の物理量検出装置２０の計測動作では上述のメモリに記憶された補正値を表す補正データが使用され、この補正用端子２４８は使用されない。従って、外部端子２４７が他の外部機器との接続において、補正用端子２４８が邪魔にならないように、補正用端子２４８は、外部端子２４７とは異なる形状をしている。この実施例では外部端子２４７より補正用端子２４８が短い形状をしており、外部端子２４７に接続される外部機器への接続端子がコネクタ２１２に挿入されても、接続の障害にならないようになっている。
＜ハウジングの構造＞
　図３Ａは、カバーが取り外された状態のハウジングの正面図、図３Ｂは、図３ＡのＩＩＩＢ－ＩＩＩＢ線断面図である。なお、図３Ａ及び図３Ｂでは、回路基板２０７を封止しているホットメルトを省略している。
　ハウジング２０１には、計測部２１３内に副通路２３４を形成するための副通路溝２５０と、回路基板２０７を収容するための回路室２３５が設けられている。回路室２３５と副通路溝２５０は、計測部２１３の正面に凹設されており、計測部２１３の短手方向一方側と他方側に分かれて配置されている。回路室２３５は、主通路２２における被計測気体２の流れ方向上流側の位置に配置され、副通路２３４は、回路室２３５よりも主通路２２における被計測気体２の流れ方向下流側の位置に配置される。
　ハウジング２０１には、主通路２２を流れる被計測気体２の流量を計測するための流量センサを備えるチップパッケージ２０８が回路基板２０７に実装された状態で収容されている。チップパッケージ２０８は、チップパッケージ２０８の一部が回路基板２０７の端部から側方に突出した状態で回路基板２０７の基板面に固定されている。チップパッケージ２０８は、副通路２３４と回路室２３５との間に亘って配置されている。
　副通路溝２５０は、カバー２０２との協働により副通路２３４を形成する。副通路２３４は、計測部の突出方向（長手方向）に沿って延在して設けられている。副通路２３４を形成する副通路溝２５０は、第１副通路溝２５１と、第１副通路溝２５１の途中で分岐する第２副通路溝２５２とを有している。第１副通路溝２５１は、計測部２１３の段差面２２８に開口する入口２３１と、計測部２１３の他方側の側面でかつ段差面２２８に対向する位置に開口する第１出口２３２との間に亘って、計測部２１３の短手方向に沿って延在するように形成されている。入口２３１は、主通路２２における被計測気体２の流れ方向上流側に向かって対向配置されている。第１副通路溝２５１は、主通路２２内を流れる被計測気体２を入口２３１から取り込み、その取り込んだ被計測気体２を第１出口２３２から主通路２２に戻す第１副通路を構成する。第１副通路は、入口２３１から主通路２２内における被計測気体２の流れ方向に沿って延在し、第１出口２３２までつながる。
　第２副通路溝２５２は、第１副通路溝２５１の途中位置で分岐して計測部２１３の長手方向に沿って計測部２１３の基端部側（フランジ側）に向かって延在する。そして、計測部２１３の基端部で計測部２１３の短手方向他方側に向かって折れ曲がり、Ｕターンして再び計測部２１３の長手方向に沿って計測部２１３の先端部に向かって延在する。そして、第１出口２３２の手前で計測部２１３の短手方向他方側に向かって折曲され、計測部２１３の他方側の側面２２４に開口する第２出口２３３に連続するように設けられている。第２出口２３３は、主通路２２における被計測気体２の流れ方向下流側に向かって対向配置される。第２出口２３３は、第１出口２３２とほぼ同等若しくは若干大きい開口面積を有しており、第１出口２３２よりも計測部２１３の長手方向基端部側に隣接した位置に形成されている。
　第２副通路溝２５２は、第１副通路から分岐されて流れ込んだ被計測気体２を通過させて第２出口２３３から主通路２２に戻す第２副通路を構成する。第２副通路は、計測部２１３の長手方向に沿って往復する経路を有する。つまり、第２副通路は、第１副通路の途中で分岐して、計測部２１３の基端部側に向かって延在し、計測部２１３の基端部側で折り返されて計測部２１３の先端部側に向かって延在し、入口２３１よりも主通路２２内における被計測気体２の流れ方向下流側で被計測気体２の流れ方向下流側に向かって対向配置される第２出口２３３につながる経路を有する。第２副通路溝２５２は、その途中位置に流量センサ２０５が配置されている。第２副通路溝２５２は、第２副通路の通路長さをより長く確保することができ、主通路内に脈動が生じた場合に、流量センサ２０５への影響を小さくすることができる。
　上記構成によれば、計測部２１３の延びる方向に沿って副通路２３４を形成することができ、副通路２３４の長さを十分に長く確保できる。これにより、物理量検出装置２０は、十分な長さの副通路２３４を備えることができる。したがって、物理量検出装置２０は、流体抵抗を小さい値に抑えられると共に高い精度で被計測気体２の物理量を計測することが可能である。
　第１副通路溝２５１は、入口２３１から第１出口２３２まで計測部２１３の短手方向に沿って延在して設けられているので、入口２３１から第１副通路内に侵入した塵埃などの異物をそのまま第１出口２３２から排出させることができ、異物が第２副通路に侵入するのを防ぎ、第２副通路内の流量センサ２０５に影響を与えるのを防ぐことができる。
　第１副通路溝２５１の入口２３１と第１出口２３２は、入口２３１の方が第１出口２３２よりも大きな開口面積を有している。入口２３１の開口面積を第１出口２３２よりも大きくすることによって、第１副通路に流入した被計測気体２を、第１副通路の途中で分岐している第２副通路にも確実に導くことができる。
　第１副通路溝２５１の入口２３１には、長手方向中央位置に突起部２５３が設けられている。突起部２５３は、入口２３１の大きさを長手方向に２等分して、それぞれの開口面積を第１出口２３２及び第２出口２３３よりも小さくしている。突起部２５３は、入口２３１から第１副通路に侵入可能な異物の大きさを第１出口２３２及び第２出口２３３よりも小さいものだけに規制し、異物によって第１出口２３２や第２出口２３３が塞がれるのを防ぐことができる。
＜各センサの配置位置＞
　図３Ａに示すように、回路室２３５は、計測部２１３の短手方向一方側に設けられており、回路基板２０７が収容されている。回路基板２０７は、計測部の長手方向に沿って延在する長方形状を有しており、その表面には、チップパッケージ２０８と、圧力センサ２０４と、温湿度センサ２０６が実装されている。
　チップパッケージ２０８は、回路基板２０７に実装されている。チップパッケージ２０８には、流量センサ２０５と、流量センサ２０５を駆動する電子部品であるＬＳＩとが実装されている。チップパッケージ２０８は、第２副通路溝２５２内に流量センサ２０５が配置されるように、回路基板２０７の長手方向中央位置で回路基板２０７から短手方向他方側にチップパッケージ２０８の一部が突出した状態で実装されている。
　圧力センサ２０４は、チップパッケージ２０８よりも回路基板２０７の長手方向基端部側に実装されており、温湿度センサ２０６は、チップパッケージ２０８よりも回路基板２０７の長手方向先端側に実装されている。そして、回路基板２０７の表面には、吸気温度センサ２０３のリードが接続されている。吸気温度センサ２０３は、温湿度センサ２０６よりも回路基板２０７の長手方向先端側の位置にリード２０３ｂが接続され、センサ本体２０３ａが回路基板２０７から長手方向にはみ出して計測部２１３の外部に露出した位置に配置されるように実装されている。
　計測部２１３には、その長手方向に沿って基端部側から先端部側に向かって（計測部２１３の突出方向に向かって）、（１）圧力センサ２０４、（２）流量センサ２０５、（３）温湿度センサ２０６、（４）吸気温度センサ２０３が順番に配置されている。圧力センサ２０４は、被計測気体２の圧力を検出し、流量センサ２０５は、被計測気体２の流量を検出する。温湿度センサ２０６は、被計測気体２の湿度を検出し、吸気温度センサ２０３は、被計測気体の温度を検出する。
　本実施形態によれば、回路基板２０７を計測部２１３の長手方向に沿って延在するように配置しているので、フランジ２１１からの熱伝導距離を主通路２２の中心軸近傍まで確保できる。そして、（１）～（４）の各センサを、計測部２１３の基端部から先端部に向かって熱影響の小さい順に並べて配置しているので、各センサのセンサ性能を確保することができる。また、回路基板２０７を、計測部２１３の短手方向一方側に配置することで空気への熱伝導率を促進させることができる。
＜カバーの構造＞
　カバー２０２は、例えばアルミニウム合金やステンレス合金などの金属製の導電性材料によって構成されている。カバー２０２は、計測部２１３の正面を覆う平板形状を有しており、接着剤によって計測部２１３に固定される。カバー２０２は、計測部２１３の回路室２３５を覆い、また、計測部２１３の副通路溝２５０との協働により副通路２３４を構成する。カバー２０２は、所定のコネクタターミナル２１４との間に導電性の中間部材を介在させることによってグランドに電気的に接続されており、除電機能を有している。
　以上、本発明の実施形態について詳述したが、本発明は、前記の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の精神を逸脱しない範囲で、種々の設計変更を行うことができるものである。例えば、前記した実施の形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。さらに、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
1　内燃機関制御システム
2　被計測気体
20　物理量検出装置
22　主通路
90　凹部溝
91　凹部溝
92　凹部溝
100　ブッシュ
102　取付台座
103　座面
104　ネジ穴
105　突起部
106　突起部
107　側壁
108　側壁
109　溶着
110　スナップフィット
201　ハウジング
202　カバー
203　吸気温度センサ
204　圧力センサ
205　流量センサ
206　温湿度センサ
207　回路基板
208　チップパッケージ
211　フランジ
212　コネクタ
213　計測部
214　コネクタターミナル
215　リブ(回路室底面)
221　正面
222　背面
223　一方側の側面
224　他方側の側面
226　一方側の下面
227　他方側の下面
228　段差面
231　入口
232　第１出口
233　第２出口
234　副通路
235　回路室
237　リブ(回路室底面)
238　位置決め用の凹溝
241　固定部
242　貫通孔
243　第１リブ
244　第２リブ
245　第３リブ
246　第４リブ
247　外部端子
248　補正用端子
281～285　圧入部

Claims (13)

  1. 　主通路の座面に固定されるフランジと、該フランジから突出して前記主通路の取り付け孔から前記主通路内に挿入して配置される計測部とを有する物理量検出装置であって、
    　前記フランジには、前記主通路の座面から突出する突起部が圧入される圧入部が設けられていることを特徴とする物理量検出装置。
  2. 　前記フランジには、複数のネジ穴が設けられており、前記フランジが前記座面に固定ネジでネジ止めされて固定されており、前記圧入部は、前記複数のネジ穴を互いに結ぶ線と交差する方向に離れて配置されていることを特徴とする請求項１に記載の物理量検出装置。
  3. 　前記圧入部は、塑性変形されて固定されることを特徴とする請求項１に記載の物理量検出装置。
  4. 　前記圧入部は、前記突起部に接触して潰されるクラッシュリブ構造を有することを特徴とする請求項２に記載の物理量検出装置。
  5. 　前記圧入部は、前記フランジに形成された溝の側面のうち、前記固定ネジの回転と反対方向の側面に形成されていることを特徴とする請求項２に記載の物理量検出装置。
  6. 　前記圧入部は、前記固定ネジを締結する回転方向と反対方向に当接するように配置されることを特徴とする請求項２に記載の物理量検出装置。
  7. 　前記圧入部を複数備えることを特徴とする請求項６に記載の物理量検出装置。
  8. 　前記圧入部は、前記計測部の挿入方向に対してかえり形状を備えることを特徴とする請求項７に記載の物理量検出装置。
  9. 　前記圧入部の形状は、金型の離脱方向にて一体で成型されることを特徴とする請求項８に記載の物理量検出装置。
  10. 　前記フランジは、前記座面に対して溶着されることを特徴とする請求項１に記載の物理量検出装置。
  11. 　前記フランジは、前記座面に対してスナップフィットにより固定されることを特徴とする請求項１に記載の物理量検出装置。
  12. 　前記圧入部は、センサの製造時に使用する第二の圧入部を備えることを特徴とする請求項７に記載の物理量検出装置。
  13. 　前記第二の圧入部は、前記圧入部の嵌め合い公差より小さいことを特徴とする請求項１２に記載の物理量検出装置。
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