JP2018036211A - エアフロセンサモジュール - Google Patents
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Abstract
【課題】塵埃等の付着の確実な低減、抑圧を可能とするエアフロセンサモジュールを提供する。【解決手段】センサ保持ブロック102には、エアフロセンサ24が配設された部位よりも、鉛直方向において下側の位置に吸気管を流通する空気の流通方向に開口するように吸入口62が設けられ、エアフロセンサが設けられた案内路61は、吸入口を介して空気の流入を可能とする一方、吸気管の上流側に位置するシリンダハウジングの端部近傍においては、2つの磁石がシリンダハウジングの周縁に沿って対向するように取着されると共に、吸入口よりも吸気管の下流側の位置には、金属板70が設けられて、2つの磁石により帯電せしめられた水分、塵埃等を捕集可能としている。【選択図】図5
Description
本発明は、エアフロセンサが収納されるエアフロセンサモジュールに係り、特に、エアフロセンサへの塵埃等の付着防止、抑制の向上等を図ったものに関する。
自動車両に搭載される内燃機関の動作制御においては、吸入空気の量が内燃機関における燃料の燃焼状態に影響を与える重要な要素であるため、その吸入量を計測する、いわゆるエアフロセンサと称されるセンサが吸気管の入口部分に取着されるのが一般的であり、様々なエアフロセンサが提案、実用化されている(例えば、特許文献1等参照)。
しかしながら、エアフロセンサは、塵埃や水分等を未だ多く含んだ空気の流れに晒されるため、より下流側の他のセンサに比して、塵埃等がエアフロセンサの要部に付着し易く、センサ感度の低下やセンサ自体の劣化等を招く可能性が高いため、エアフロセンサに対する塵埃等の付着の確実な低減、抑圧が所望されている。
本発明は、上記実状に鑑みてなされたもので、エアフロセンサに対する塵埃等の付着の確実な低減、抑圧が可能なエアフロセンサモジュールを提供するものである。
上記本発明の目的を達成するため、本発明に係るエアフロセンサモジュールは、
吸気管を流通する空気の流通を可能とするように大凡中空円筒状に形成されて前記吸気管に接続されるシリンダハウジングと、エアフロセンサが配設されると共に、前記空気を前記エアフロセンサへ案内する案内路が形成されて前記シリンダハウジングに取り付けられるセンサ保持ブロックと、を具備してなるエアフロセンサモジュールであって、
前記センサ保持ブロックは、空気が流入する吸入口を有し、前記吸入口は、前記エアフロセンサが配設された部位よりも、鉛直方向において下側の位置に、前記吸気管を流通する空気の流通方向に開口するように設けられ、前記案内路は、前記吸入口を介して空気の流入を可能とする一方、
前記シリンダハウジングには、前記吸気管の上流側に位置する一方の端部近傍に、2つの磁石が前記シリンダハウジングの中空に形成された部位を介して対向するように、前記シリンダハウジングの周縁に沿って取着され、前記吸入口よりも下流側の前記シリンダハウジング内には、金属板が、前記2つの磁石により帯電せしめられた塵埃を捕集可能に設けられてなるものである。
吸気管を流通する空気の流通を可能とするように大凡中空円筒状に形成されて前記吸気管に接続されるシリンダハウジングと、エアフロセンサが配設されると共に、前記空気を前記エアフロセンサへ案内する案内路が形成されて前記シリンダハウジングに取り付けられるセンサ保持ブロックと、を具備してなるエアフロセンサモジュールであって、
前記センサ保持ブロックは、空気が流入する吸入口を有し、前記吸入口は、前記エアフロセンサが配設された部位よりも、鉛直方向において下側の位置に、前記吸気管を流通する空気の流通方向に開口するように設けられ、前記案内路は、前記吸入口を介して空気の流入を可能とする一方、
前記シリンダハウジングには、前記吸気管の上流側に位置する一方の端部近傍に、2つの磁石が前記シリンダハウジングの中空に形成された部位を介して対向するように、前記シリンダハウジングの周縁に沿って取着され、前記吸入口よりも下流側の前記シリンダハウジング内には、金属板が、前記2つの磁石により帯電せしめられた塵埃を捕集可能に設けられてなるものである。
本発明によれば、吸入空気に含まれる塵埃を、帯電させて捕集することで、エアフロセンサを通過する吸入空気を清浄に保つことができ、塵埃のエアフロセンサへの付着を確実に低減、抑圧することができ、センサの信頼性、安定性の向上を図ることができるという効果を奏するものである。
以下、本発明の実施の形態について、図1乃至図7を参照しつつ説明する。
なお、以下に説明する部材、配置等は本発明を限定するものではなく、本発明の趣旨の範囲内で種々改変することができるものである。
図1には、本発明の実施の形態におけるエアフロセンサモジュール100が取り付けられる装置の構成例として、自動車両に搭載された排気ガス再循環装置200の構成例が示されており、以下、同図を参照しつつ、その構成について説明する。
なお、以下に説明する部材、配置等は本発明を限定するものではなく、本発明の趣旨の範囲内で種々改変することができるものである。
図1には、本発明の実施の形態におけるエアフロセンサモジュール100が取り付けられる装置の構成例として、自動車両に搭載された排気ガス再循環装置200の構成例が示されており、以下、同図を参照しつつ、その構成について説明する。
エンジン3のインテークマニホールド14aには、燃料の燃焼のために必要な空気を取り入れる吸気管12が、また、エキゾーストマニホールド14bには、排気ガスを排気するための排気管13が、それぞれ接続されている。
そして、吸気管12と排気管13を連通する連通路15が、吸気管12と排気管13の適宜な位置に設けられると共に、この連通路15の途中には、排気管13側から、通過排気ガスの冷却を行うためのEGRクーラ17と、連通路15の連通状態、換言すれば、排気ガスの還流量を調節するためのEGRバルブ16とが順に配設されている。
そして、吸気管12と排気管13を連通する連通路15が、吸気管12と排気管13の適宜な位置に設けられると共に、この連通路15の途中には、排気管13側から、通過排気ガスの冷却を行うためのEGRクーラ17と、連通路15の連通状態、換言すれば、排気ガスの還流量を調節するためのEGRバルブ16とが順に配設されている。
また、排気管13において連通路15より下流側に設けられた可変タービン19と、吸気管12において連通路15より上流側に設けられた圧縮機20とを主たる構成要素としてなる公知・周知の構成を有する可変ターボ18が設けられている。そして、可変タービン19により得られた回転力により圧縮機20が回転せしめられて、圧縮された空気が吸入空気としてインテークマニホールド14aへ送出されるようになっている。
さらに、吸気管12には、先に述べた連通路15と可変ターボ18の間の適宜な位置において、吸入空気の冷却を行うインタークーラ21が設けられている。
そして、このインタークーラ21と連通路15との間には、吸入空気の量を調整するためのインテークスロットルバルブ22が設けられている。
そして、このインタークーラ21と連通路15との間には、吸入空気の量を調整するためのインテークスロットルバルブ22が設けられている。
また、吸気管12の上流側には、吸入空気を清浄するためのフィルタ23が設けられており、その下流側には、フィルタ23を介して流入する吸入空気量を検出するためエアフロセンサ24が設けられている。
本発明の実施の形態において、エアフロセンサ24は、センサ保持ブロック102に配設され(詳細は後述)、後述する構成を有して吸気管12の一部をなすように取り付けられたエアフロセンサモジュール100に、センサ保持ブロック102と共に取り付けられた状態で吸気管12を流れる吸入空気量を検出可能に設けられたものとなっている。
本発明の実施の形態において、エアフロセンサ24は、センサ保持ブロック102に配設され(詳細は後述)、後述する構成を有して吸気管12の一部をなすように取り付けられたエアフロセンサモジュール100に、センサ保持ブロック102と共に取り付けられた状態で吸気管12を流れる吸入空気量を検出可能に設けられたものとなっている。
さらに、吸気管12においては、インタークーラ21とインテークスロットルバルブ22との間に、エンジン3の吸入空気の温度を検出するための吸気温度センサ25が設けられると共に、インテークスロットルバルブ22の下流側には、インテークマニホルド14aの吸気圧を検出する吸気圧センサ26が設けられている。
一方、排気管13においては、可変タービン19の下流側に排気ガスの流れを妨げるエキゾーストブレーキ28(もしくはエキゾーストフラップ)が設けられ、さらにエキゾーストブレーキ28の下流側にラムダセンサ27が設けられている。
これら、エアフロセンサ24、吸気温度センサ25、吸気圧センサ26、及び、ラムダセンサ27の検出信号は、電子制御ユニット(図示せず)に入力されて、燃料噴射制御処理等に供されるようになっている。
これら、エアフロセンサ24、吸気温度センサ25、吸気圧センサ26、及び、ラムダセンサ27の検出信号は、電子制御ユニット(図示せず)に入力されて、燃料噴射制御処理等に供されるようになっている。
次に、本発明の実施の形態におけるエアフロセンサモジュール100について、図2乃至図7を参照しつつ説明する。
最初に、本発明の実施の形態におけるエアフロセンサモジュール100の概略構成について説明する。
本発明の実施の形態におけるエアフロセンサモジュール100は、シリンダタイプと称されるもので、吸気管12の一部をなすように吸気管12に取り付けられる構成を有するものである(詳細は後述)。かかるエアフロセンサモジュール100は、シリンダハウジング101と、センサ保持ブロック102と、内部シリンダハウジング103とに大別され、センサ保持ブロック102内に設けられたエアフロセンサ24により吸入吸気量の検出が可能に構成されなるものである(図2、図3、及び、図5参照)。
最初に、本発明の実施の形態におけるエアフロセンサモジュール100の概略構成について説明する。
本発明の実施の形態におけるエアフロセンサモジュール100は、シリンダタイプと称されるもので、吸気管12の一部をなすように吸気管12に取り付けられる構成を有するものである(詳細は後述)。かかるエアフロセンサモジュール100は、シリンダハウジング101と、センサ保持ブロック102と、内部シリンダハウジング103とに大別され、センサ保持ブロック102内に設けられたエアフロセンサ24により吸入吸気量の検出が可能に構成されなるものである(図2、図3、及び、図5参照)。
シリンダハウジング101は、その全体外観形状が大凡円筒状に形成され、その前後の端部が吸気管12と接続されて、全体として吸気管12の一部をなすものとなっている(図2参照)。
吸気管12と接続されるシリンダハウジング101の2つの端部の内、上流側に位置する端部近傍には、塵埃除去のための防塵用格子31が形成されたものとなっている。
吸気管12と接続されるシリンダハウジング101の2つの端部の内、上流側に位置する端部近傍には、塵埃除去のための防塵用格子31が形成されたものとなっている。
また、吸気管12の上流側に位置するシリンダハウジング101の端部においては、周縁101aに沿って2つの磁石32a,32bがシリンダハウジング101の中空部分を介して対向するように取着されている(図2参照)。
本発明の実施の形態における2つの磁石32a,32bは、扁平短冊状に形成されてなるもので、その厚み方向に着磁されたものとなっており、シリンダハウジング101の中空部分を介して対向する面側の磁極が反対となるよう取り付けられている。
本発明の実施の形態における2つの磁石32a,32bは、扁平短冊状に形成されてなるもので、その厚み方向に着磁されたものとなっており、シリンダハウジング101の中空部分を介して対向する面側の磁極が反対となるよう取り付けられている。
すなわち、例えば、図2において、一方の磁石32aの紙面表側に表れている面の磁極がS極であるとすると、周縁101aと接する面側の磁極はN極となる。
これに対して、他方の磁石32bは、周縁101aと接する面側の磁極がS極、反対側の磁極がN極となるように取り付けられるものとなっている。
これに対して、他方の磁石32bは、周縁101aと接する面側の磁極がS極、反対側の磁極がN極となるように取り付けられるものとなっている。
センサ保持ブロック102は、その内部に後述するようにエアフロセンサ24が設けられてなるものである。かかるセンサ保持ブロック102は、いわゆるプラグイン構造を有するものとなっている。すなわち、センサ保持ブロック102は、シリンダハウジング101に穿設された挿入孔33から挿入できるようになっており、その挿入により、内部シリンダハウジング103にも同時に挿入されて、シリンダハウジング101及び内部シリンダハウジング103に嵌合、固定されるようになっており(図2及び図3参照)、そのような構造自体は良く知られているのものである。
本発明の実施の形態におけるセンサ保持ブロック102は、吸気部41と、回路収納部42と、ケーブル接続部43とに大別されるようにして、例えば、樹脂部材等の絶縁性部材を用いて、全体外観形状が大凡扁平柱状に一体形成されたものものとなっている。
本発明の実施の形態におけるセンサ保持ブロック102は、上述のようにシリンダハウジング101及び内部シリンダハウジング103に挿入、固定された場合に、ケーブル接続部43が、鉛直方向において上側で、かつ、シリンダハウジング101の外部に位置する一方、吸気部41が鉛直方向において下側、すなわち、内部シリンダハウジング103側に位置するものなっている(図3参照)。
本発明の実施の形態におけるセンサ保持ブロック102は、上述のようにシリンダハウジング101及び内部シリンダハウジング103に挿入、固定された場合に、ケーブル接続部43が、鉛直方向において上側で、かつ、シリンダハウジング101の外部に位置する一方、吸気部41が鉛直方向において下側、すなわち、内部シリンダハウジング103側に位置するものなっている(図3参照)。
かかるセンサ保持ブロック102は、先に述べたように全体外観形状が大凡扁平柱状に形成されており、少なくとも、シリンダハウジング101の内部及び内部シリンダハウジング103の内部に位置する部位は、2つの幅広面34と2つの幅狭面35を有する形状となっている(図4参照)。
そして、センサ保持ブロック102は、2つの幅広面34が吸入空気の流れに沿うように位置せしめられる一方、幅狭面35が吸入空気の流れに面するように位置せしめられるものとなっている。
なお、本発明の実施の形態において、幅狭面35の幅は、後述する内部シリンダハウジング103の直径に比して小さく設定されており、センサ保持ブロック102の両側を吸入空気が通過可能となっている。
そして、センサ保持ブロック102は、2つの幅広面34が吸入空気の流れに沿うように位置せしめられる一方、幅狭面35が吸入空気の流れに面するように位置せしめられるものとなっている。
なお、本発明の実施の形態において、幅狭面35の幅は、後述する内部シリンダハウジング103の直径に比して小さく設定されており、センサ保持ブロック102の両側を吸入空気が通過可能となっている。
センサ保持ブロック102の吸気部41は、その内部にエアフロセンサ24が配されると共に、次述するように吸入空気をエアフロセンサ24へ案内する案内路61が設けられており、エアフロセンサ24による吸入空気量の計測がなされるようになっている。
本発明の実施の形態における吸気部41には、内部に設けられるエアフロセンサ24に対して、鉛直方向、換言すれば、センサ保持ブロック102の長手軸方向(図3においては紙面上下方向)において下側に位置し、かつ、センサ保持ブロック102の幅狭面35において外部へ開口する吸入口62が形成されている(図3及び図4参照)。
吸入口62には、流入した空気を二分し、かつ、流入した空気の流れを吸入口62よりも鉛直方向において下方向へ偏向する分割偏向部材63が設けられている(図3及び図5参照)。すなわち、大凡柱状に形成されてなる分割偏向部材63は、その一端が吸入口62に、他端が吸入口62より鉛直方向で下側に位置するように設けられており、これによって、吸入口62は、鉛直方向において上側に位置する第1分割吸入口62aと、その下側に位置する第2分割吸入口62bとに分割されたものとなっている。
また、吸気部41の内部においては、吸入口62から、センサ保持ブロック102の長手軸方向(図3において紙面上下方向)に対してほぼ直交する方向に排出路64が適宜な長さで延設されており、その終端部には、複数の排出スリット65が穿設されている。本発明の実施の形態においては、3つの排出スリット65が、同一の円周上に適宜な間隔を隔てて穿設されている(図5参照)。この排出スリット65は、センサ保持ブロック102の外部に連通しており、後述するように主に帯電した水滴や水分を含む塵埃が排出されるようになっている。なお、排出スリット65は、2つの幅広面34に、ほぼ対向する位置にそれぞれ設けられている。
さらに、吸気部41の内部においては、吸入口62から流入した空気をエアフロセンサ24へ導く案内路61が、吸入口62と排出路64に連通するようにして吸入口62近傍から延設されて設けられている(図5参照)。
すなわち、本発明の実施の形態における案内路61の一端は、第1分割吸入口62aの近傍に開口し、案内路61は、その開口部分から、鉛直方向において上側に位置するエアフロセンサ24へ向かって徐々に上昇するように伸び、エアフロセンサ24を若干通過した部位において、鉛直方向において下方向へ方向転換されて適宜な長さ伸びている。そして、案内路61は、鉛直方向において、先に述べた排出スリット65が設けられた位置よりも若干下側の位置で、吸入口62側へ大凡90度曲折されて、排出路64の下側の適宜な位置まで伸びて、センサ保持ブロック102の外部へ開口した排出口66が設けられたものとなっている(図3及び図5参照)。
すなわち、本発明の実施の形態における案内路61の一端は、第1分割吸入口62aの近傍に開口し、案内路61は、その開口部分から、鉛直方向において上側に位置するエアフロセンサ24へ向かって徐々に上昇するように伸び、エアフロセンサ24を若干通過した部位において、鉛直方向において下方向へ方向転換されて適宜な長さ伸びている。そして、案内路61は、鉛直方向において、先に述べた排出スリット65が設けられた位置よりも若干下側の位置で、吸入口62側へ大凡90度曲折されて、排出路64の下側の適宜な位置まで伸びて、センサ保持ブロック102の外部へ開口した排出口66が設けられたものとなっている(図3及び図5参照)。
センサ保持ブロック102において、上述の吸気部41の上側に形成された回路収納部42は、凹状に形成された部位に図示されない電子回路基板が収納されるようになっている。かかる電子回路基板は、エアフロセンサ24に必要な電源電圧の供給を行う給電回路(図示せず)やエアフロセンサ24の出力信号を所要の電圧レベル、信号形式等へ変換する等の信号処理を行う回路等が搭載されたものである。
そして、回路収納部42の上方に形成されたケーブル接続部43には、上述の図示されない電子回路と、外部に設けられた車両の動作制御を行う電子制御ユニット(図示せず)との電気的接続を行うための接続端子67等が収納されたものとなっている。ケーブル接続部43の上方(図3において紙面上側)の端部には、図示されない電子制御ユニットとの電気的接続を可能とする接続ケーブル(図示せず)が接続され、上述のように、電子制御ユニットへの信号供給等が可能となっている。
次に、内部シリンダハウジング103は、シリンダハウジング101同様、全体概観形状が大凡中空円筒状に形成されてたものであるが、その直径、中心軸方向の長さは、シリンダハウジング101の直径、中心軸方向の長さに比して小さく設定されたものとなっている(図3参照)。
そして、本発明の実施の形態における内部シリンダハウジング103は、その一端がシリンダハウジング101の防塵用格子31の部分に取着され、他端はシリンダハウジング101内部に位置するものとなっている。
そして、本発明の実施の形態における内部シリンダハウジング103は、その一端がシリンダハウジング101の防塵用格子31の部分に取着され、他端はシリンダハウジング101内部に位置するものとなっている。
防塵用格子31の部分に取着された内部シリンダハウジング103の端部の開口部分には、流入する空気の方向を鉛直方向において下方向へ偏向するための偏向格子68が形成されている。また、内部シリンダハウジング103の他端側には、吸入空気に含まれる油を除去するためのオイルグリッド69が形成されている(図3参照)。
さらに、内部シリンダハウジング103の内部において、オイルグリッド69の近傍には、矩形状に形成された金属板70が内部シリンダハウジング103に固着されて設けられている(図3及び図4参照)。
この金属板70は、電気配線(図示せず)を介して車両に設けられたグランド接続部(図示せず)に接続されており、グランド電位に保持されるようになっている。
さらに、内部シリンダハウジング103の内部において、オイルグリッド69の近傍には、矩形状に形成された金属板70が内部シリンダハウジング103に固着されて設けられている(図3及び図4参照)。
この金属板70は、電気配線(図示せず)を介して車両に設けられたグランド接続部(図示せず)に接続されており、グランド電位に保持されるようになっている。
ここで、本発明の実施の形態におけるエアフロセンサ24について、図6及び図7を参照しつつ説明する。
本発明の実施の形態におけるエアフロセンサ24は、いわゆるホットワイヤー式に分類されるものであるが、従来の熱線(抵抗線)に代えて、全体が半導体部材を用いて構成されたものとなっている。
本発明の実施の形態におけるエアフロセンサ24は、いわゆるホットワイヤー式に分類されるものであるが、従来の熱線(抵抗線)に代えて、全体が半導体部材を用いて構成されたものとなっている。
本発明の実施の形態におけるエアフロセンサ24は、半導体部材を用いて大凡柱状に形成された基台部51を有しており、その中央部分には、2箇所の切欠部52a,52bが、基台部51の長手軸方向(図6において紙面左右方向)において適宜な間隔を形成されている。
2つの切欠部52a,52bの間には、ヒータ設置部53が形成されており、このヒータ設置部53は、切欠部52a,52b側の面が、切欠部52a,52bの底面に向かってそれぞれ適宜な傾斜で斜面状に形成されたものとなっている。
2つの切欠部52a,52bの間には、ヒータ設置部53が形成されており、このヒータ設置部53は、切欠部52a,52b側の面が、切欠部52a,52bの底面に向かってそれぞれ適宜な傾斜で斜面状に形成されたものとなっている。
ヒータ設置部53の頂面には、半導体部材を用いたヒータ素子54が形成される一方、切欠部52a,52bには、半導体部材を用いた抵抗素子55a,55bが、抵抗素子配設部56a,56bの頂面に形成されたものとなっている。
なお、ヒータ素子54、及び、抵抗素子55a,55bは、同一の平面上に位置するように、ヒータ設置部53、抵抗素子配設部56a,56bの高さ(図6において紙面上下方向)が設定されている。
なお、ヒータ素子54、及び、抵抗素子55a,55bは、同一の平面上に位置するように、ヒータ設置部53、抵抗素子配設部56a,56bの高さ(図6において紙面上下方向)が設定されている。
かかるエアフロセンサ24は、図6において白抜き矢印で表された吸入空気の流れに対して、基台部51の長手軸(図6において紙面左右方向)が沿うように、すなわち、換言すれば、吸入空気が一方の抵抗素子55a、ヒータ素子54、他方の抵抗素子55bの順に通過するように配設されることで、2つの抵抗素子55a,55bの抵抗値の違いにより、吸入空気の量が検出できるようになっているものである。
図7には、2つの抵抗素子55a,55bにおける温度の差を説明した説明図が示されており、以下、同図を参照しつつ、2つの抵抗素子55a,55bに生ずる温度差について説明する。
まず、図7において、横軸はヒータ素子54からの離間距離を、縦軸は温度を、それぞれ表している。また、同図において、横軸における”END1”は、ヒータ素子54の横方向(図6の紙面左右方向)の2つの端部の内、一方の抵抗素子55a側を、また、”END2”は、他方の抵抗素子55b側を、それぞれ示すものとする。
まず、図7において、横軸はヒータ素子54からの離間距離を、縦軸は温度を、それぞれ表している。また、同図において、横軸における”END1”は、ヒータ素子54の横方向(図6の紙面左右方向)の2つの端部の内、一方の抵抗素子55a側を、また、”END2”は、他方の抵抗素子55b側を、それぞれ示すものとする。
図7において、実線は、吸入空気が零の場合におけるヒータ素子54からの離間距離に応じた温度変化を表したもので、温度は、抵抗素子55a側、抵抗素子55b側のいずれにおいても、ヒータ素子54の端部END1、END2を起点としてヒータ素子54からの離間距離の増加に従いほぼ同一の変化量で低下するものとなっている。
一方、図7において、点線は、吸入空気が有る場合におけるヒータ素子54からの離間距離に応じた温度変化を表したもので、一方の抵抗素子55a側(風上側)においては、ヒータ素子54の一方の端部END1から僅か離れるだけで温度が急激に低下するような変化を示すものとなっており、その温度変化は、離間距離に対して下に凸となるような変化曲線を示すものとなっている。
なお、図7において、端部END1からの離間距離Ct1の点は、端部END1からの離間距離に伴う温度変化が一定となる点であり、端部END1からの離間距離C1の点は、端部END1からの離間距離Ct1までの点の中間点であり、その点における温度はT1となっている。
また、図7において、C2はC1に、Ct2はCt1に、それぞれ対応するものとする。すなわち、離間距離C2の点は、端部END2から離間距離Ct2隔てた点までの中間点で、離間距離Ct2の点は、温度変化が一定となる点である。
なお、図7において、端部END1からの離間距離Ct1の点は、端部END1からの離間距離に伴う温度変化が一定となる点であり、端部END1からの離間距離C1の点は、端部END1からの離間距離Ct1までの点の中間点であり、その点における温度はT1となっている。
また、図7において、C2はC1に、Ct2はCt1に、それぞれ対応するものとする。すなわち、離間距離C2の点は、端部END2から離間距離Ct2隔てた点までの中間点で、離間距離Ct2の点は、温度変化が一定となる点である。
一方、他方の抵抗素子55b側(風下側)においては、ヒータ素子54の他方の端部END2から離間距離C2までの範囲における離間距離に対する温度変化は、端部END1から離間距離C1までの範囲における温度変化よりも緩やかなものとなっている。しかも、端部END2から離間距離C2隔てた点以降においては、ヒータ素子54からの離間距離に対する温度変化がそれまでと反転している。
すなわち、ヒータ素子54の他方の端部END2から離間距離C2の点までは、離間距離に対する温度変化は、下に凸となる変化曲線を示す一方、離間距離C2の点以降において、離間距離に対する温度変化は、上に凸となる変化曲線を示すものとなっている。なお、端部END2から離間距離C2の点における温度は、T2である。
ヒータ素子54の両側における上述の温度変化の差は、例えば、先の中間点におけるそれぞれの温度の差ΔT=T2−T1として表されるが、この差ΔTの大きさは、吸入空気の量に比例することが知られている。
ヒータ素子54の両側における上述の温度変化の差は、例えば、先の中間点におけるそれぞれの温度の差ΔT=T2−T1として表されるが、この差ΔTの大きさは、吸入空気の量に比例することが知られている。
したがって、ΔTを検出することで吸入空気量の計測が可能となる。
実際には、2つの抵抗素子55a,55bにおける上述の温度変化に対する抵抗値の変化が、電子回路基板(図示せず)により電圧変化に変換されて、車両の動作制御を行う外部の図示されない電子制御ユニットへ供給されるようになっている。
実際には、2つの抵抗素子55a,55bにおける上述の温度変化に対する抵抗値の変化が、電子回路基板(図示せず)により電圧変化に変換されて、車両の動作制御を行う外部の図示されない電子制御ユニットへ供給されるようになっている。
次に、上述の構成を有するエアフロセンサモジュール100における吸入空気の流れについて図5を参照しつつ説明する。
まず、吸気管12の上流側から流れてくる吸入空気の内、吸気量の計測対象となる空気は、内部シリンダハウジング103の偏向格子68を通過して、鉛直方向において内部シリンダハウジング103の下側へ偏向されてセンサ保持ブロック102の吸入口62へ流入してくる。
まず、吸気管12の上流側から流れてくる吸入空気の内、吸気量の計測対象となる空気は、内部シリンダハウジング103の偏向格子68を通過して、鉛直方向において内部シリンダハウジング103の下側へ偏向されてセンサ保持ブロック102の吸入口62へ流入してくる。
本発明の実施の形態においては、内部シリンダハウジング103の偏向格子68側のシリンダハウジング101の端部周縁には、2つの磁石32a,32bが設けられているため、偏向格子68を通過する空気の内、特に、水滴そのものや、水滴を含む塵埃は、フレミングの右手法則の原理によりプラスに帯電されて吸入口62へ進むこととなる。
なお、図5において、白抜き円の円は、帯電していない水分、塵埃等を表しており、白抜き円の中に”+”を表記したものは、プラスに帯電した水滴や水分を含む塵埃を表している。なお、以下の説明においては、説明の便宜上、プラスに帯電した水滴や水分を含む塵埃を、”帯電塵埃”と称することとする。
また、図5において、白抜き円の中に”×”を表記したものは、磁界(磁力線)の方向が紙面表面から裏面へ向かう方向であることを意味している。
さらに、図5において、白抜き矢印は偏向格子68を通過した空気の流れを示している。
なお、図5において、白抜き円の円は、帯電していない水分、塵埃等を表しており、白抜き円の中に”+”を表記したものは、プラスに帯電した水滴や水分を含む塵埃を表している。なお、以下の説明においては、説明の便宜上、プラスに帯電した水滴や水分を含む塵埃を、”帯電塵埃”と称することとする。
また、図5において、白抜き円の中に”×”を表記したものは、磁界(磁力線)の方向が紙面表面から裏面へ向かう方向であることを意味している。
さらに、図5において、白抜き矢印は偏向格子68を通過した空気の流れを示している。
吸入空気の中の帯電塵埃は、比較的重いため、その殆どが第2分割吸入口62bへ流れ込む一方、帯電塵埃を含まない空気の殆どは第1分割吸入口62aへ流れ込むこととなる。
第1分割吸入口62aから流入した空気の内、帯電塵埃を含まない空気は軽いため、案内路61へ流入して、案内路61に導かれるようにして上昇してゆきエアフロセンサ24へ至り、エアフロセンサ24による吸入空気量の計測対象となる。
このようにしてエアフロセンサ24へ達した空気は、さらに案内路61の沿って進み、最終的には、排出口66へ至り、センサ保持ブロック102の外部へ排出されることとなる。
第1分割吸入口62aから流入した空気の内、帯電塵埃を含まない空気は軽いため、案内路61へ流入して、案内路61に導かれるようにして上昇してゆきエアフロセンサ24へ至り、エアフロセンサ24による吸入空気量の計測対象となる。
このようにしてエアフロセンサ24へ達した空気は、さらに案内路61の沿って進み、最終的には、排出口66へ至り、センサ保持ブロック102の外部へ排出されることとなる。
一方、殆ど第2分割吸入口62bから流入した帯電塵埃は、案内路61へ向かって上昇することは殆どなく、排出路64に沿って進み、排出スリット65からセンサ保持ブロック102の外部へ流出し、センサ保持ブロック102の外側における空気の流れに乗って下流側へ進むこととなる。そして、下流側には、グランド電位に保持された金属板70があるため、帯電塵埃は殆ど金属板70に引き寄せられ捕集されることとなる。
このように、吸入口62から流入した吸入空気中に含まれる帯電塵埃が金属板70に捕集されることによって、案内路61へは、比較的清浄な吸入空気が流入することとなり、従来と異なり、エアフロセンサ24に水分と共に塵埃等が付着して、エアフロセンサ24の動作を阻害するようなことが確実に抑圧、防止され、信頼性、安定性の高い検出信号が提供されることとなる。
なお、上述の本発明の実施の形態における2つの磁石32a,32bの磁極の設定は、あくまでの一例であり、これに限定される必要はなく、図5において表された磁力線の方向と逆になるように設定しても良いことは勿論である。
塵埃等の付着の確実な低減、抑圧が所望されるエアフロセンサに適用できる。
24…エアフロセンサ
32a,32b…磁石
70…金属板
100…エアフロセンサモジュール
101…シリンダハウジング
102…センサ保持ブロック
103…内部シリンダハウジング
32a,32b…磁石
70…金属板
100…エアフロセンサモジュール
101…シリンダハウジング
102…センサ保持ブロック
103…内部シリンダハウジング
Claims (4)
- 吸気管を流通する空気の流通を可能とするように大凡中空円筒状に形成されて前記吸気管に接続されるシリンダハウジングと、エアフロセンサが配設されると共に、前記空気を前記エアフロセンサへ案内する案内路が形成されて前記シリンダハウジングに取り付けられるセンサ保持ブロックと、を具備してなるエアフロセンサモジュールであって、
前記センサ保持ブロックは、空気が流入する吸入口を有し、前記吸入口は、前記エアフロセンサが配設された部位よりも、鉛直方向において下側の位置に、前記吸気管を流通する空気の流通方向に開口するように設けられ、前記案内路は、前記吸入口を介して空気の流入を可能とする一方、
前記シリンダハウジングには、前記吸気管の上流側に位置する一方の端部近傍に、2つの磁石が前記シリンダハウジングの中空に形成された部位を介して対向するように、前記シリンダハウジングの周縁に沿って取着され、前記吸入口よりも下流側の前記シリンダハウジング内には、金属板が、前記2つの磁石により帯電せしめられた塵埃を捕集可能に設けられてなることを特徴とするエアフロセンサモジュール。 - 前記シリンダハウジングには、前記センサ保持ブロックが嵌挿される内部シリンダハウジングが設けられ、
前記内部シリンダハウジングは、大凡中空円筒状に形成されて、その中空に形成された部位が前記吸気管内における空気の流通方向に沿うように設けられ、前記吸気管の上流側に位置する端部には、当該内部シリンダハウジングに流入する空気の流れを鉛直方向において下方向へ偏向可能とする偏向用格子が形成され、当該偏向用格子が形成された端部は、前記シリンダハウジングの前記2つの磁石が設けられた端部側に位置するよう設けられてなることを特徴とする請求項1記載のエアフロセンサモジュール。 - 前記センサ保持ブロックには、前記吸入口及び案内路が形成されて前記内部シリンダハウジングの中空部に位置せしめられる吸気部が設けられ、
前記吸入口には、流入空気の流れを鉛直方向において下方向へ偏向すると共に、当該吸入口を鉛直方向において上下に第1分割吸入口と第2分割吸入口に二分する分割偏向部材が設けられ、
前記案内路は、鉛直方向において上側に位置する前記第1分割吸入口に連通するよう設けられる一方、
前記吸気部の内部には、鉛直方向に対してほぼ直交方向に、排出路が前記第2分割吸入口から延設されるようにして設けられ、当該排出路の端部には、前記センサ保持ブロックの外部と連通する排出スリットが穿設されてなることを特徴とする請求項2記載のエアフロセンサモジュール。 - 前記エアフロセンサは、ヒータ素子を挟んで、その両側に設けられた抵抗素子を有してなり、前記案内路に沿って、前記一方の抵抗素子、前記ヒータ素子、及び、前記他方の抵抗素子が位置するよう配設されてなることを特徴とする請求項3記載のエアフロセンサモジュール。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016171318A JP2018036211A (ja) | 2016-09-01 | 2016-09-01 | エアフロセンサモジュール |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2018036211A true JP2018036211A (ja) | 2018-03-08 |
Family
ID=61565650
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JP2016171318A Pending JP2018036211A (ja) | 2016-09-01 | 2016-09-01 | エアフロセンサモジュール |
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JP (1) | JP2018036211A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN115290156A (zh) * | 2022-07-15 | 2022-11-04 | 温州荣际新能源有限公司 | 一种空气流量传感器 |
-
2016
- 2016-09-01 JP JP2016171318A patent/JP2018036211A/ja active Pending
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