CN102636227B - 传感器的结构 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种传感器的结构，其构成为在流量检测装置与压力检测装置一体设置的情况下也能够极力免受流动带来的动压影响，并且能够避免污染物质或水滴等到达压力检测部。在传感器的结构中，搭载有：流量测定装置，其***设置在构成吸气管的吸气管构成构件上的传感器***口而固定在所述吸气管上；压力检测装置，其在所述流量测定装置的机架构件上用于计测压力，通过设置在所述机架构件上的压力导入孔将所述压力检测装置与所述吸气管的内部连通，该传感器的结构的特征在于，所述压力导入孔的开口部设置在机架构件的侧面，所述开口部的截面积比所述压力导入孔的截面积大。

Description

传感器的结构

技术领域

本发明涉及适用于对内燃机的吸入空气的物理量计测的传感器的结构以及使用该传感器的结构的内燃机控制装置。

背景技术

通常，对吸气管内的压力进行检测的压力检测装置采取具有半导体的压力检测部且使用压力导入管的方式。

作为内燃机用的流量测定技术公知有发热电阻体式空气流量测定装置(参照专利文献2)。其利用发热电阻体所夺取的热量相对于流入流量具有相关关系这一特点，能够直接测定发动机的燃烧控制所须的质量流量，因此尤其作为机动车的空气燃料比控制用的流量计而被广泛使用。此外，存在将这样的发热电阻式空气流量测定装置和压力检测装置一体化得到的装置(参照专利文献3)。

专利文献1：日本特开2006-292391号公报

专利文献2：日本特许3523022号公报

专利文献3：日本特开2008-304232号公报

使用了电子控制燃料喷射***的机动车实现了通用化，近年来进而推进了高性能化和高功能化的发展进程。期望通过将多个传感器和控制设备一体化而使部件个数减小或发动机室内部的布局提高等，例如将空气流量测定装置和压力检测装置一体化且使连接器共用化的方案等是其中一例，由此能够实现减少向车辆组装部件的劳力和时间以及线束的简化。

在单体的压力检测装置设置在处于节流阀的上游侧的例如吸气管等上而构成的发动机控制***中，压力检测装置不在空气的流动中进行压力检测，作为传感器的结构必须构成为极力避免受到流动导致的动压影响。

此外，在将压力检测装置向流量测定装置一体化并使用构成流量测定装置的骨架的机架构件的一部分构成压力导入孔时，设置有空气流量测定装置的环境同样是发动机的吸入空气流动的位置，作为用于进行压力检测的传感器结构必须极力地避免受到流动导致的动压影响。

为了避免所述流动的动压影响，在使压力导入孔在设置于吸气管上的传感器的***孔的内部及中途开口的情况下，通常构成吸气管的例如滤气器构件等的成型尺寸精度不太高，传感器的安装位置与传感器的***孔的位置关系容易产生偏差。此时，在机架构件的侧面设置压力导入孔的情况下，压力导入孔的开口部与传感器的***孔侧壁接触而造成压力测定的灵敏度可能产生问题。由此，在滤气器构件的尺寸方面存在问题，发明出在压力导入孔与传感器***孔侧壁意外接触时也能够进行稳定的压力检测的结构成为了课题。

此外，构成为机动车的吸入空气通过滤气箱所具备的空气过滤器部件去除大气中浮游物而后被取入。然而，由于不期望产生空气过滤器部件所引起的大的压力损失而导致发动机输出下降和燃料消耗率恶化，因此不使用例如捕获排出气体中包含的微小碳等这种程度的滤纸，而使细小的大气浮游物或雨水等通过滤纸而吸入发动机。

因此，还需要所述污染物质和水滴等不会到达压力检测装置的压力检测部这样的传感器的结构。

发明内容

因此，本发明鉴于上述问题而作出，其提供一种在将压力检测装置向流量测定装置一体化的情况下，在压力导入孔与传感器***孔侧壁接触时也能够稳定地进行压力检测并且污染物质和水滴等不会到达压力检测装置的压力检测部的传感器的结构。

为了应对上述问题而具备以下的机构。

在传感器的结构中，搭载有：流量测定装置，其***设置在构成吸气管的吸气管构成构件上的传感器***口而固定在所述吸气管上；压力检测装置，其在所述流量测定装置的机架构件上用于计测压力，通过设置在所述机架构件上的压力导入孔将所述压力检测装置与所述吸气管的内部连通，其中，所述压力导入孔的开口部设置在机架构件的侧面，所述开口部的截面积比所述压力导入孔的截面积大。

发明效果

根据本发明，能够提供一种传感器的结构，从而在将压力检测装置向流量测定装置一体化的情况下，即使在压力导入孔与传感器***孔侧壁接触时也能够稳定地进行压力检测，并且污染物质或水滴等不会到达压力检测装置的压力检测部。

附图说明

图1是表示本发明的一实施例的传感器结构图及其A-A剖视图。

图2是表示本发明的一实施例的传感器结构图及其B-B剖视图。

图3是表示本发明的一实施例的传感器结构图及其C-C剖视图。

图4是表示本发明的一实施例的传感器结构图及其D-D剖视图。

图5是表示本发明的一实施例的传感器结构图及其E-E剖视图。

图6是在电子燃料喷射方式的内燃机中适用了本发明品的一实施例。

符号说明

1    主空气通路

2    主空气通路构成构件

3    压力检测装置

4    ***口

5    垫圈构件

6    机架构件

7    芯片传感器

8    密封剂

9    连接器端子

10   输入输出连接器

11   压力导入孔

12   扩大开口部

13   内壁面

14   分隔壁

15   连通槽

16   空气流量测定装置

17    壳体构件

18    电子回路基板

19    罩构件

20    发热电阻体

21    温度补偿用电阻体

22    吸入空气温度传感器

23    副通路

24    副通路构成构件

25    接合构件

50    滤气器

51    吸入空气

52    吸入通道

53    节流阀体

54    注射器

55    进气歧管

56    发动机工作缸

57    气体

58    排气歧管

59    节流阀角度传感器

60    氧浓度计

61    发动机旋转速度计

62    控制单元

63    节流阀

64    多功能型传感器

具体实施方式

使用图1说明本发明的具体结构例。

在构成主空气通路1的主空气通路构成构件2的局部设置有***口4，该***口4供将空气流量测定装置16向压力检测装置3一体化得到的多功能型传感器64的一部分***，该主空气通路构成构件2与多功能型传感器64隔着垫圈构件5设置。空气流量测定装置16的骨架使用机架构件6构成，其他还包括：壳体构件17、电子回路基板18、罩构件19、用于计测空气流量的发热电阻体20、用于空气流量计测的温度补偿用电阻体21、在车辆侧使用的吸入空气温度传感器22、内部设置用于所述空气流量、温度检测的检测元件的副通路23及形成副通路23的副通路构成构件24等。

进行吸入空气流量、吸入空气温度的检测的发热电阻体20、温度补偿用电阻体21、吸入空气温度传感器22经由接合构件25与电子回路基板18连接，并且电子回路基板18同样经由接合构件25与连接器端子9电连接，并经由输入输出连接器10进行与外部的输入输出。

一体化的压力检测装置3同样由机架构件6构成基本骨架。将具备压力检测部的芯片传感器7安装于该机架构件6上，通过基于粘接剂等的密封剂8进行固定及密封。芯片传感器7与连接器端子9通过接合(bonding)、焊接等方法电连接，经由与空气流量测定装置16同样的输入输出连接器10与外部进行输入输出。在机架构件6上具备将芯片传感器7和主空气通路1连通的压力导入孔11，使用所述压力导入孔11检测吸气管内部的压力。

该压力导入孔11在接近主空气通路1的位置的截面积扩大，且形成有在空气的流动方向上纵长地扩大了面积的扩大开口部12。进而，扩大开口部12设置在机架构件6的侧面部。

由于在主空气通路1上存在空气的流动，因此压力检测装置3必须在空气流中进行压力检测。因此，由于存在流动导致的动压影响或在机动车的吸气管内部管路弯曲或滤气器导致的偏流影响等，因此必须构成为避免受到所述影响的结构。为了减小所述动压影响和偏流影响，如上述那样将扩大开口部12设置在机架构件6的侧面部，进而将扩大开口部12构成为相对于流动方向形成得长。通过该结构能够从宽阔的范围取入压力而使检测结果平均化。

图2是表示本发明的另一实施例的传感器结构图及其B-B剖视图。机动车的吸入空气构成为在通过滤气箱所具备的空气过滤器部件去除大气浮游物后将空气取入的结构。然而，由于不期望产生空气过滤器部件所引起的大的压力损失而导致发动机输出下降和燃料消耗率恶化，因此不使用例如捕获排出气体中包含的微小碳等这种程度的滤纸，而导致细小的大气浮游物或雨水等通过滤纸而吸入发动机。为了防止所述污染物质或水滴等经由压力导入孔11到达芯片传感器7，将压力导入孔的扩大开口部12设置在主空气通路构成构件2的比内壁面13靠外侧。即，在与构成传感器***口4的壁面对置的位置设置压力导入孔的扩大开口部12。通过这样的结构，能够大幅度地降低取入污染物质或水滴等的可能性。此外，由于未使扩大开口部12及压力导入孔11直接暴露在空气的流动中，因此能够进一步降低空气的流动带来的动压影响和偏流影响。

此外，通常主空气通路构成构件2相当于由树脂成型的机动车的滤气器，该滤气器的成型尺寸精度不太高。在例如将多功能型传感器64利用螺钉安装并固定在滤气器上时，容易在***口4的位置与螺纹孔的位置关系上产生偏差，其结果是，若在机架构件6的侧面设置压力导入孔11，则该压力导入孔11与***口4的侧壁接触，对于压力测定和灵敏度而言可能成为问题。因此，若如图2构成那样适用扩大开口部12，则即使与***口4的侧壁意外接触，也因开口部扩大而不可能导致扩大开口部12整体被闭塞，从而能够确保维持压力计测功能。

图3是表示本发明的另一实施例的传感器结构图及其C-C剖视图。在图2所示的结构中，在例如水滴等意外侵入扩大开口部12的情况下，存在扩大开口部12本身成为将水滴引导至压力导入孔11的引导件的问题。为了避免该问题，在扩大开口部12上设置分隔壁14，将扩大开口部12分隔成多个区块。并且，将分隔壁14的高度构成为比机架构件6的外壁面高度低，从而在因滤气器的尺寸精度不良而使***口4的侧壁与机架构件6接触的情况下也能够进行压力计测。

图4是表示本发明的另一实施例的传感器结构图及其D-D剖视图。为了相对于图3的结构进一步形成为侵入的水滴难以向相邻的区块移动的结构，使分隔壁14的上表面高度与机架构件6的外壁面高度相等，仅在分隔扩大开口部12的分隔壁14的上表面上设置连通槽15而能够进行压力检测。

图5是表示本发明的另一实施例的传感器结构图及其E-E剖视图。相对于图4的结构，将相邻的连通槽15配置成错开状，使其进一步具有对水滴移动的阻力。

最后，使用图6示出在电子燃料喷射方式的内燃机中适用了本发明的一实施例。从滤气器50吸入的吸入空气51经过***有多功能型传感器64的主空气通路构成构件2、吸入通道52、节流阀体53及具有供给燃料的注射器54的进气歧管55而被发动机工作缸56吸入。另一方面，在发动机工作缸56中产生的气体57经由排气歧管58排出。

输入从多功能型传感器64输出的空气流量信号、湿度信号、压力信号、温度信号、从节流阀角度传感器59输出的节流阀角度信号、从设置在排气歧管58上的氧浓度计60输出的氧浓度信号及从发动机旋转速度计61输出的发动机旋转速度信号等的控制单元62对所述信号逐次进行演算而求出最佳的燃料喷射量和最佳的输出转矩，使用该值来控制所述注射器54和节流阀63。

Claims (4)

1.一种传感器的结构，其特征在于，具有：

流量测定装置，其被安装成***在构成吸气管的吸气管构成构件上设置的传感器***口中而固定在所述吸气管上；

压力检测装置，其搭载在所述流量测定装置的机架构件上而用于检测所述吸气管内部的压力，

将所述压力检测装置与所述吸气管的内部连通的压力导入孔设置在所述机架构件上，

所述压力导入孔在接近所述吸气管的位置截面积扩大，形成在空气的流动方向上纵长地扩大了面积的开口部，所述开口部设置在所述机架构件的侧面部，

所述开口部由分隔壁分隔成多个区块，所述分隔壁的上表面高度处于比所述机架构件的外壁面低的位置。

2.一种传感器的结构，其特征在于，具有：

流量测定装置，其被安装成***在构成吸气管的吸气管构成构件上设置的传感器***口中而固定在所述吸气管上；

压力检测装置，其搭载在所述流量测定装置的机架构件上而用于检测所述吸气管内部的压力，

将所述压力检测装置与所述吸气管的内部连通的压力导入孔设置在所述机架构件上，

所述压力导入孔在接近所述吸气管的位置截面积扩大，形成在空气的流动方向上纵长地扩大了面积的开口部，所述开口部设置在所述机架构件的侧面部，

所述开口部由分隔壁分隔成多个区块，所述分隔壁的上表面高度处于与所述机架构件的外壁面相同的高度，在所述分隔壁的上表面部形成有将相邻的所述开口部连接的连通槽。

3.根据权利要求1或2所述的传感器的结构，其特征在于，

所述开口部设置在与构成所述传感器***口的壁面相对置的位置上。

4.根据权利要求2所述的传感器的结构，其特征在于，

所述连通槽配置成错开状。