JP7099420B2 - 空気流量測定装置 - Google Patents

Description

本開示は、空気流量測定装置に関する。

従来、特許文献１に記載されているように、空気の流量を測定する流量センサと、空気の温度を測定する温度センサとを備えるセンサ装置が知られている。このセンサ装置の流量センサおよび温度センサは、プリント基板に実装されている。

特開２０１８－９６７２８号公報

プリント基板は比較的薄い板状であるため、プリント基板を空気の流線に沿う形状に加工することが比較的困難である。また、プリント基板の加工が比較的困難であるため、プリント基板の寸法精度は比較的低い。このプリント基板における加工の困難さと寸法精度の低さとにより、特許文献１の構成では、プリント基板の周辺を流れる空気の流れが乱れやすく、不安定になりやすい。このため、流量センサによる空気の流量の測定精度が低下する。

本開示は、空気の流量の測定精度を向上させる空気流量測定装置を提供することを目的とする。

請求項１に記載の発明は、空気流量測定装置であって、基面（４１）と、基面とは反対側に位置する後面（４２）と、基面の端部および後面の端部に接続されている第１側面（５１）と、基面のうち第１側面とは反対側の端部および後面のうち第１側面とは反対側の端部に接続されている第２側面（５２）と、基面に形成される流量流路入口（４３１）と、後面に形成されている流量流路出口（４３２）と、流量流路入口および流量流路出口に連通する流量流路（４３、４４）と、を有するハウジング（３０）と、流量流路内に配置されている基板（７６）と、流量流路を流れる空気の流量に応じた信号を出力する流量検出部（７５）と、を備え、流量流路は、流量流路のうち第１側面側に位置する第１内面（６１）と、流量流路のうち第２側面側に位置する第２内面（６２）と、を含み、流量検出部は、基板のうち第１内面側に実装されており、基板の厚み方向における基板から第１内面までの距離（Ｌ１）は、基板の厚み方向における基板から第２内面までの距離（Ｌ２）よりも大きく、前記基板の厚み方向における前記基板から前記第２内面までの距離（Ｌ２）は、ゼロよりも大きい、空気流量測定装置である。

これにより、空気の流量の測定精度が向上する。

なお、各構成要素等に付される括弧付きの参照符号は、その構成要素等と後述する実施形態に記載の具体的な構成要素等との対応関係の一例を示すものである。

実施形態の空気流量測定装置が用いられるエンジンシステムの概略図。 第１実施形態の空気流量測定装置の正面図。 空気流量測定装置の側面図。 空気流量測定装置の側面図。 図２のＶ－Ｖ線断面図。 図５のＶＩ－ＶＩ線拡大断面図。 図２のＶＩＩ－ＶＩＩ線拡大断面図。 図６のＶＩＩＩ部拡大図。 図７のＩＸ部拡大図。 空気流量測定装置の基板および流量検出部の断面図。 第２実施形態の空気流量測定装置の正面図。 空気流量測定装置の側面図。 空気流量測定装置の側面図。 図１１のＸＩＶ－ＸＩＶ線断面図。 図１４のＸＶ－ＸＶ線拡大断面図。 他の実施形態の空気流量測定装置における基板および物理量検出部の断面図。 他の実施形態の空気流量測定装置における基板および物理量検出部の断面図。 他の実施形態の空気流量測定装置における基板および基板保護部の断面図。 他の実施形態の空気流量測定装置における基板および基板保護部の断面図。 他の実施形態の空気流量測定装置の断面図。 他の実施形態の空気流量測定装置における基板および物理量検出部の断面図。

以下、実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、同一符号を付し、その説明を省略する。

（第１実施形態）
空気流量測定装置２１は、例えば、車両に搭載されるエンジンシステム１００の吸気系統に用いられる。まず、このエンジンシステム１００について説明する。具体的には、図１に示すように、エンジンシステム１００は、吸気管１１、エアクリーナ１２、空気流量測定装置２１、スロットルバルブ１３、スロットルセンサ１４、インジェクタ１５、エンジン１６、排気管１７および電子制御装置１８を備える。なお、ここでは、吸気とは、吸入される空気のことである。また、排気とは、排出される空気のことである。

吸気管１１は、円筒形状に形成されており、吸気流路１１１を有している。吸気流路１１１では、エンジン１６に吸入される空気が流れる。

エアクリーナ１２は、吸気流路１１１を流れる空気の上流側であって、吸気管１１内に配置されている。また、エアクリーナ１２は、吸気流路１１１を流れる空気に含まれる埃等の異物を除去する。

空気流量測定装置２１は、エアクリーナ１２よりも吸気流路１１１を流れる空気の下流側に配置されている。そして、空気流量測定装置２１は、エアクリーナ１２とスロットルバルブ１３との間の吸気流路１１１を流れる空気の流量を測定する。また、ここでは、空気流量測定装置２１は、吸気流路１１１を流れる空気の物理量を測定する。この空気流量測定装置２１の詳細については、後述する。なお、ここでは、吸気流路１１１を流れる空気の物理量とは、吸気流路１１１を流れる空気の流量とは異なる物理量であり、後述するように、空気の温度である。

スロットルバルブ１３は、空気流量測定装置２１よりも吸気流路１１１を流れる空気の下流側に配置されている。また、スロットルバルブ１３は、円板状に形成されており、図示しないモータによって回転する。そして、スロットルバルブ１３は、回転することにより、吸気流路１１１の流路面積を調整して、エンジン１６に吸入される空気の流量を調整する。

スロットルセンサ１４は、スロットルバルブ１３の開度に応じた検出信号を電子制御装置１８に出力する。

インジェクタ１５は、後述の電子制御装置１８からの信号に基づいて、エンジン１６の燃焼室１６４に燃料を噴射する。

エンジン１６は、内燃機関であって、スロットルバルブ１３を経由して吸気流路１１１を流れる空気と、インジェクタ１５から噴射される燃料と、の混合気を燃焼室１６４内で燃焼させる。この燃焼時の爆発力により、エンジン１６のピストン１６２がシリンダ１６１内を往復運動する。具体的には、エンジン１６は、シリンダ１６１、ピストン１６２、シリンダヘッド１６３、燃焼室１６４、吸気バルブ１６５、吸気バルブ駆動装置１６６、排気バルブ１６７、排気バルブ駆動装置１６８および点火プラグ１６９を有する。

シリンダ１６１は、筒状に形成されており、ピストン１６２を収容している。ピストン１６２は、シリンダ１６１の軸方向に沿ってシリンダ１６１内を往復運動する。シリンダヘッド１６３は、シリンダ１６１の上部に取り付けられている。また、シリンダヘッド１６３は、吸気管１１および排気管１７に接続されており、第１シリンダ流路１８１および第２シリンダ流路１８２を有する。第１シリンダ流路１８１は、吸気流路１１１に連通している。第２シリンダ流路１８２は、後述する排気管１７の排気流路１７１に連通している。燃焼室１６４は、シリンダ１６１とピストン１６２の上面とシリンダヘッド１６３の下面とによって区画形成されている。吸気バルブ１６５は、第１シリンダ流路１８１に配置されており、吸気バルブ駆動装置１６６により駆動されることで、第１シリンダ流路１８１側の燃焼室１６４の開閉を行う。排気バルブ１６７は、第２シリンダ流路１８２に配置されており、排気バルブ駆動装置１６８により駆動されることで、第２シリンダ流路１８２側の燃焼室１６４の開閉を行う。

点火プラグ１６９は、後述の電子制御装置１８からの信号に基づいて、燃焼室１６４内のスロットルバルブ１３を経由して吸気流路１１１を流れる空気と、インジェクタ１５から噴射される燃料との混合気に点火する。

排気管１７は、円筒形状に形成されており、排気流路１７１を有する。排気流路１７１では、燃焼室１６４で燃焼したガスが流れる。この排気流路１７１を流れるガスは、図示しない排出ガス浄化装置によって浄化される。

電子制御装置１８は、マイコン等を主体として構成されており、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏおよびこれらの構成を接続するバスライン等を備えている。ここでは、例えば、電子制御装置１８は、空気流量測定装置２１によって測定された空気の流量および物理量ならびにスロットルバルブ１３の開度等に基づいて、スロットルバルブ１３の開度の制御を行う。また、電子制御装置１８は、空気流量測定装置２１によって測定された空気の流量および物理量ならびにスロットルバルブ１３の開度等に基づいて、インジェクタ１５の燃料噴射量の制御および点火プラグ１６９の点火タイミングの制御を行う。なお、図１において、電子制御装置１８は、ＥＣＵと記載されている。

このように、エンジンシステム１００は、構成されている。次に、空気流量測定装置２１の詳細について説明する。

図２－図９に示すように、空気流量測定装置２１は、ハウジング３０、基板７６、第１基板保護部７７１、第２基板保護部７７２、流量検出部７５および物理量検出部８１を備えている。

図２に示すように、ハウジング３０は、吸気管１１の側面に接続されている配管延長部１１２に取り付けられている。この配管延長部１１２は、円筒状に形成されており、吸気管１１の径方向内側から径方向外側に向かう方向に吸気管１１の側面から延びている。また、ハウジング３０は、保持部３１、シール部材３２、蓋部３３、コネクタカバー３４、ターミナル３５およびバイパス部４０を有する。

保持部３１は、円筒状に形成されており、保持部３１の外面と配管延長部１１２の内面とが係合することにより配管延長部１１２に固定されている。また、保持部３１の外周面には、シール部材３２が取り付けられる溝が形成されている。

シール部材３２は、例えば、Ｏリングであって、保持部３１の溝に取り付けられており、配管延長部１１２と接触することにより配管延長部１１２内の流路を塞ぐ。これにより、吸気流路１１１を流れる空気が配管延長部１１２を経由して外部に漏れることが抑制される。

蓋部３３は、有底筒状に形成されており、保持部３１の軸方向に保持部３１と接続されている。また、保持部３１の径方向における蓋部３３の長さが配管延長部１１２の径よりも大きくなっており、蓋部３３は、配管延長部１１２の穴を塞いでいる。

コネクタカバー３４は、蓋部３３に接続されており、保持部３１の径方向内側から径方向外側に延びている。また、コネクタカバー３４は、筒状に形成されており、ターミナル３５の一端を収容している。

図３に示すように、ターミナル３５の一端は、コネクタカバー３４に収容されている。また、図示しないが、ターミナル３５の一端は、電子制御装置１８に接続される。さらにターミナル３５の中央部は、蓋部３３および保持部３１に収容されている。また、ターミナル３５の他端は、後述の基板７６に接続されている。

バイパス部４０は、複数の流路を内部に有し、板状に形成されている。具体的には、図２－図７に示すように、バイパス部４０は、ハウジング基面４１、ハウジング後面４２、第１ハウジング側面５１および第２ハウジング側面５２を有する。また、バイパス部４０は、流量主流路入口４３１、流量主流路出口４３２、流量主流路４３、流量副流路入口４４１、流量副流路４４および流量副流路出口４４２を有する。さらに、バイパス部４０は、物理量流路入口５００、物理量流路５０、第１物理量流路出口５０１および第２物理量流路出口５０２を含む。なお、以下では、便宜上、バイパス部４０に対してハウジング３０の保持部３１側を上側とする。また、バイパス部４０に対して保持部３１とは反対側を下側とする。

ハウジング基面４１は、吸気流路１１１を流れる空気の上流側に位置している。ハウジング後面４２は、ハウジング基面４１とは反対側に位置している。第１ハウジング側面５１は、第１側面に対応しており、ハウジング基面４１の端部およびハウジング後面４２の端部に接続されている。第２ハウジング側面５２は、第２側面に対応しており、ハウジング基面４１のうち第１ハウジング側面５１とは反対側の端部およびハウジング後面４２のうち第１ハウジング側面５１とは反対側の端部に接続されている。また、ここでは、ハウジング基面４１、ハウジング後面４２、第１ハウジング側面５１および第２ハウジング側面５２は、段差状にそれぞれ形成されている。

図２－図５に示すように、流量主流路入口４３１は、ハウジング基面４１に形成されており、吸気流路１１１を流れる空気の一部を流量主流路４３に導入する。図５に示すように、流量主流路４３は、流量主流路入口４３１と流量主流路出口４３２とに連通している。図３－図５に示すように、流量主流路出口４３２は、ハウジング後面４２に形成されている。

図５に示すように、流量副流路入口４４１は、流量主流路４３の上側に形成されており、流量主流路４３を流れる空気の一部を流量副流路４４に導入する。流量副流路４４は、流量主流路４３の途中から分岐した流路であり、導入部４４３と、後垂直部４４４と、折返し部４４５と、前垂直部４４６とを有する。導入部４４３は、流量副流路入口４４１に接続されており、流量副流路入口４４１から上方向、かつ、流量副流路入口４４１からハウジング後面４２に向かう方向に延びている。これにより、流量主流路４３を流れる空気の一部が流量副流路４４に導入されやすくなっている。後垂直部４４４は、流量副流路入口４４１とは反対側の導入部４４３の端部に接続されており、この導入部４４３の端部から上方向に延びている。折返し部４４５は、導入部４４３とは反対側の後垂直部４４４の端部に接続されており、この後垂直部４４４の端部からハウジング基面４１に向かう方向に延びている。前垂直部４４６は、後垂直部４４４とは反対側の折返し部４４５の端部に接続されており、この折返し部４４５の端部から下方向に延びている。なお、図５の断面図において、各流路を明確にするため、流量副流路入口４４１および後述の第２物理量流路出口５０２の外形線は、省略されている。

図３および図４に示すように、流量副流路出口４４２は、第１ハウジング側面５１および第２ハウジング側面５２に形成されており、前垂直部４４６とハウジング３０の外部とに連通している。

また、図２および図６に示すように、流量副流路４４の折返し部４４５は、第１ハウジング内面６１および第２ハウジング内面６２を含む。第１ハウジング内面６１は、第１内面に対応しており、流量副流路４４の折返し部４４５のうち第１ハウジング側面５１側に位置する内面である。第２ハウジング内面６２は、第２内面に対応しており、流量副流路４４の折返し部４４５のうち第２ハウジング側面５２側に位置する内面である。

図２に示すように、物理量流路入口５００は、ハウジング基面４１に１つ形成されており、流量主流路入口４３１よりも上側に位置している。また、物理量流路入口５００は、吸気流路１１１を流れる空気の一部を物理量流路５０に導入する。

図５および図７に示すように、物理量流路５０は、物理量流路入口５００と第１物理量流路出口５０１および第２物理量流路出口５０２とに連通している。

図３および図７に示すように、第１物理量流路出口５０１は、第１ハウジング側面５１に複数形成されている。

図４および図７に示すように、第２物理量流路出口５０２は、第２ハウジング側面５２に複数形成されている。

また、図７に示すように、物理量流路入口５００は、第３ハウジング内面６３および第４ハウジング内面６４を含む。第３ハウジング内面６３は、物理量流路入口５００のうち第１ハウジング側面５１側に位置し、ハウジング基面４１に接続されている。第４ハウジング内面６４は、第３内面に対応しており、物理量流路入口５００のうち第２ハウジング側面５２側に位置し、ハウジング基面４１に接続されている。

基板７６は、例えば、プリント基板であって、ターミナル３５の他端に電気的に接続されている。また、図６に示すように、基板７６の一部は、流量副流路４４の折返し部４４５内に配置されており、第１ハウジング内面６１および第２ハウジング内面６２に対向している。ここで、基板７６のうち第１ハウジング内面６１側の端部を第１基板端部７６１とする。基板７６のうち第２ハウジング内面６２側の端部を第２基板端部７６２とする。

また、図５に示すように、基板７６は、流量副流路４４の折返し部４４５の位置から物理量流路５０の位置まで延びている。そして、図７に示すように、基板７６の一部は、物理量流路５０内に配置されている。また、図３および図７に示すように、第１基板端部７６１は、複数の第１物理量流路出口５０１に対向している。さらに、図４および図７に示すように、第２基板端部７６２は、複数の第２物理量流路出口５０２に対向している。

図６に示すように、第１基板保護部７７１は、例えば、流量副流路４４の折返し部４４５内に配置される基板７６の厚さ方向に延びる面に樹脂コーディングされることによって形成される。ここでは、第１基板保護部７７１は、基板７６のうち流量副流路４４の折返し部４４５を流れる空気の上流側および下流側の面にそれぞれ形成されている。そして、第１基板保護部７７１は、この基板７６の厚さ方向に延びる面を覆うことにより基板７６を保護する。また、図８に示すように、第１基板保護部７７１の外縁は、基板７６の長手方向に対して垂直な断面において湾曲している。また、基板７６の長手方向に対して垂直な断面において、第１基板保護部７７１の外縁の第１曲率中心Ｏｂ１は、基板７６および第１基板保護部７７１のいずれかの内側に位置しており、第１基板保護部７７１の外縁は、凸に湾曲している。なお、ここでは、第１基板保護部７７１の外縁は、半円弧状に形成されており、第１曲率中心Ｏｂ１は、基板７６と第１基板保護部７７１との境界である第１境界面７８１に位置している。

図７に示すように、第２基板保護部７７２は、例えば、物理量流路５０内に配置される基板７６の厚さ方向に延びる面に樹脂コーディングされることによって形成される。そして、第２基板保護部７７２は、物理量流路入口５００に対向しており、この基板７６の厚さ方向に延びる面を覆うことにより基板７６を保護する。また、図９に示すように、第２基板保護部７７２の外縁は、基板７６の長手方向に対して垂直な断面において湾曲している。また、基板７６の長手方向に対して垂直な断面において、第２基板保護部７７２は、の外縁の第２曲率中心Ｏｂ２は、基板７６および第２基板保護部７７２のいずれかの内側に位置しており、第２基板保護部７７２の外縁は、凸に湾曲している。なお、ここでは、第２基板保護部７７２の外縁は、半円弧状に形成されており、第２曲率中心Ｏｂ２は、基板７６と第２基板保護部７７２との境界である第２境界面７８２に位置している。

図５および図６に示すように、流量検出部７５は、流量副流路４４の折返し部４４５内に配置される基板７６に実装されている。また、流量検出部７５は、基板７６のうち第１基板端部７６１に実装されており、第１ハウジング内面６１に対向している。そして、流量検出部７５は、流量副流路４４を流れる空気の流量に応じた信号を出力する。具体的には、流量検出部７５は、図示しない発熱素子および感温素子等を含む半導体を有する。この半導体は、流量副流路４４を流れる空気と接触することにより、流量副流路４４を流れる空気と熱伝達を行う。この熱伝達により半導体の温度が変化する。この温度変化が流量副流路４４を流れる空気の流量と相関する。このため、流量検出部７５では、この温度変化に応じた信号が出力されるにより、流量副流路４４を流れる空気の流量に応じた信号が出力される。この流量検出部７５の出力信号は、基板７６およびターミナル３５を経由して、電子制御装置１８に送信される。

ここで、図６に示すように、基板７６の長手方向に対して垂直な断面において、基板７６の厚さ方向の第１ハウジング内面６１から第１基板端部７６１までの距離を第１距離Ｌ１とする。基板７６の長手方向に対して垂直な断面において、基板７６の厚さ方向の第２ハウジング内面６２から第２基板端部７６２までの距離を第２距離Ｌ２とする。そして、第１距離Ｌ１は、第２距離Ｌ２よりも大きくなっている。また、第２距離Ｌ２がゼロより大きくなっており、第２基板端部７６２は、第２ハウジング内面６２と非接触になっている。

図２、図４、図５および図７に示すように、物理量検出部８１は、基板７６のうち第２基板端部７６２に実装されており、物理量流路５０内に配置されている物理量流路用物理量検出部である。また、図２および図７に示すように、物理量検出部８１は、物理量流路入口５００に対向している。さらに、図４および図７に示すように、物理量検出部８１は、複数の第２物理量流路出口５０２のうちの１つの第２物理量流路出口５０２に対向している。

ここで、図７に示すように、基板７６の長手方向に対して垂直な断面において、基板７６の厚さ方向の第３ハウジング内面６３から第１仮想線Ｉ１までの距離を第３距離Ｌ３とする。ここでは、第１仮想線Ｉ１は、第１基板端部７６１を通り、基板７６の幅方向に延びている仮想線である。また、この第３距離Ｌ３は、基板７６の長手方向に対して垂直な断面において、基板７６の厚さ方向の第３ハウジング内面６３から第１基板端部７６１までの距離に対応する。さらに、基板７６の長手方向に対して垂直な断面において、基板７６の厚さ方向の第４ハウジング内面６４から第２仮想線Ｉ２までの距離を第４距離Ｌ４とする。ここでは、第２仮想線Ｉ２は、第２基板端部７６２を通り、基板７６の幅方向に延びている仮想線である。また、この第４距離Ｌ４は、基板７６の長手方向に対して垂直な断面において、基板７６の厚さ方向の第４ハウジング内面６４から第２基板端部７６２までの距離に対応する。そして、第３距離Ｌ３は、第４距離Ｌ４よりも大きくなっている。また、第４距離Ｌ４がゼロより大きくなっており、物理量検出部８１は、第４ハウジング内面６４と接触しにくくなっている。

そして、物理量検出部８１は、物理量流路５０を流れる空気の物理量に応じた信号を出力する。ここでは、物理量流路５０を流れる空気の物理量は、物理量流路５０を流れる空気の温度である。物理量検出部８１は、例えば、図示しないサーミスタを有し、物理量流路５０を流れる空気の温度に応じた信号を出力する。また、物理量検出部８１が基板７６に実装されているので、物理量検出部８１の出力信号は、基板７６およびターミナル３５を経由して、電子制御装置１８に送信される。

以上のように、空気流量測定装置２１は構成されている。次に、この空気流量測定装置２１による流量および温度の測定について説明する。

吸気流路１１１を流れる空気の一部は、流量主流路入口４３１を流れる。流量主流路入口４３１から流れる空気は、流量主流路出口４３２に向かって流量主流路４３を流れる。流量主流路４３を流れる空気の一部は、流量主流路出口４３２を経由して、ハウジング３０の外部に排出される。

また、流量主流路４３を流れる空気の一部は、流量副流路入口４４１を流れる。流量副流路入口４４１から流れる空気は、流量副流路４４の導入部４４３および後垂直部４４４を経由して、折返し部４４５を流れる。折返し部４４５を流れる空気の一部は、流量検出部７５に接触する。流量検出部７５は、この空気に接触することにより流量副流路４４を流れる空気の流量に応じた信号を出力する。この流量検出部７５の出力信号は、基板７６およびターミナル３５を経由して、電子制御装置１８に送信される。また、折返し部４４５を流れる空気の一部は、流量副流路４４の前垂直部４４６および流量副流路出口４４２を経由して、ハウジング３０の外部に排出される。

また、吸気流路１１１を流れる空気の一部は、物理量流路入口５００を流れる。物理量流路入口５００から流れる空気は、物理量流路５０を流れる。物理量流路５０を流れる空気の一部は、物理量検出部８１に接触する。物理量検出部８１は、この空気に接触することにより物理量流路５０を流れる空気の温度に応じた信号を出力する。この物理量検出部８１の出力信号は、基板７６およびターミナル３５を経由して、電子制御装置１８に送信される。また、物理量流路５０を流れる空気は、複数の第１物理量流路出口５０１および第２物理量流路出口５０２を経由して、ハウジング３０の外部に排出される。

以上のように、空気流量測定装置２１は、空気の流量および空気の温度を測定する。このような空気流量測定装置２１では、空気の流量の測定精度が向上する。以下では、この測定精度の向上について説明する。

空気流量測定装置２１では、流量検出部７５が第１基板端部７６１に実装され、第１ハウジング内面６１に対向している。また、第１距離Ｌ１が第２距離Ｌ２よりも大きくなっている。第１距離Ｌ１が第２距離Ｌ２よりも大きいので、第１ハウジング内面６１と第１基板端部７６１との間を流れる空気の流路面積が、第２ハウジング内面６２と第２基板端部７６２との間を流れる空気の流路面積よりも大きくなる。このため、第１ハウジング内面６１と第１基板端部７６１との間を流れる空気の流量が、第２ハウジング内面６２と第２基板端部７６２との間を流れる空気の流量よりも大きくなる。これにより、流量副流路４４の折返し部４４５に配置される基板７６よりも流量副流路４４を流れる空気の下流側、かつ、第２ハウジング内面６２側の位置によどみが発生しやすくなる。このため、図１０に示すように、この位置に渦が発生しやすくなる。また、この渦は、流量副流路４４の折返し部４４５に配置される基板７６よりも流量副流路４４を流れる空気の下流側、かつ、第２ハウジング内面６２側の位置に発生するので、第１ハウジング内面６１と第１基板端部７６１との間を流れる空気に影響を与えない。さらに、この渦の発生によりその他の渦の発生が抑制されて、第１ハウジング内面６１と第１基板端部７６１との間を流れる空気は、渦の影響を受けにくくなる。したがって、第１ハウジング内面６１と第１基板端部７６１との間を流れる空気は、乱れにくくなり、安定した流れになる。よって、空気流量測定装置２１では、空気の流量の測定精度が向上する。

また、空気流量測定装置２１では、以下［１］－［７］に説明するような効果も奏する。

［１］第２距離Ｌ２がゼロより大きくなっており、第２基板端部７６２は、第２ハウジング内面６２と非接触になっている。これにより、第２ハウジング内面６２から第２基板端部７６２に熱伝導がされなくなるため、ハウジング３０から基板７６に伝導される熱量が小さくなる。このため、第２基板端部７６２から第１基板端部７６１に伝導される熱量が小さくなるので、基板７６から流量検出部７５に伝導される熱量が小さくなる。したがって、流量検出部７５が基板７６からの熱の影響を受けにくくなるため、空気の流量の測定精度が向上する。

［２］物理量検出部８１は、基板７６に実装されている。これにより、空気流量測定装置２１は、空気の流量とは異なる空気の物理量を測定できる。また、同一の基板７６に、流量検出部７５と物理量検出部８１とが実装されることにより、各部位の設計が比較的容易になるため、空気流量測定装置２１の製造が比較的しやすくなり、空気流量測定装置２１のコストが低減する。

［３］物理量検出部８１は、物理量流路５０に配置される基板７６に実装されており、物理量流路５０を流れる空気の温度を測定する。物理量検出部８１が流量副流路４４とは異なる物理量流路５０内に配置されるので、物理量検出部８１が流量副流路４４の折返し部４４５を流れる空気を乱す等がなくなる。したがって、第１ハウジング内面６１と第１基板端部７６１との間を流れる空気は、乱れにくくなり、安定した流れになりやすい。空気流量測定装置２１では、空気の流量の測定精度が向上する。

［４］物理量検出部８１は、基板７６のうち第２基板端部７６２に実装されている。すなわち、物理量検出部８１は、基板７６のうち第４ハウジング内面６４側に実装されている。また、第４距離Ｌ４がゼロより大きくなっており、物理量検出部８１は、第４ハウジング内面６４と接触しにくくなっている。これにより、第４ハウジング内面６４から物理量検出部８１に熱伝導がされにくくなるため、ハウジング３０から物理量検出部８１に伝導される熱量が小さくなる。したがって、物理量検出部８１がハウジング３０からの熱の影響を受けにくくなるため、空気の温度の測定精度が向上する。

［５］吸気流路１１１では、空気とともに塩水等の腐食性を有する物質が流れる。このため、吸気流路１１１を流れる空気を導入する空気流量測定装置２１では、第１基板保護部７７１は、流量副流路４４の折返し部４４５内に配置される基板７６の厚さ方向に延びる面を覆うことにより基板７６を保護する。また、第２基板保護部７７２は、物理量流路５０内に配置される基板７６の厚さ方向に延びる面を覆うことにより基板７６を保護する。これらにより、基板７６の腐食が抑制される。

［６］基板７６の長手方向に対して垂直な断面において、第１基板保護部７７１の外縁の第１曲率中心Ｏｂ１は、基板７６および第１基板保護部７７１の内部に位置しており、第１基板保護部７７１の外縁は、凸に湾曲している。第１基板保護部７７１の外縁が凸に湾曲しているため、流量副流路４４の折返し部４４５を流れる空気は、第１基板保護部７７１の外縁に沿って流れる。これにより、流量副流路４４の折返し部４４５を流れる空気の圧力損失が小さくなり、流量副流路４４の折返し部４４５を流れる空気の流量が小さくなることが抑制される。このため、流量副流路４４の折返し部４４５を流れる空気の流量が比較的大きくなるので、流量検出部７５は、冷却されやすくなる。したがって、流量検出部７５がハウジング３０からの熱伝達の影響を受けにくくなるため、空気の流量の測定精度が向上する。

［７］基板７６の長手方向に対して垂直な断面において、第２基板保護部７７２の外縁の第２曲率中心Ｏｂ２は、基板７６および第２基板保護部７７２の内部に位置しており、第２基板保護部７７２の外縁は、凸に湾曲している。第２基板保護部７７２の外縁が凸に湾曲しているため、物理量流路５０を流れる空気は、第２基板保護部７７２の外縁に沿って流れる。これにより、物理量流路５０を流れる空気の圧力損失が小さくなり、物理量流路５０を流れる空気の流量が小さくなることが抑制される。このため、物理量流路５０を流れる空気の流量が比較的大きくなるので、物理量検出部８１は、冷却されやすくなる。したがって、物理量検出部８１がハウジング３０からの熱伝達の影響を受けにくくなるため、空気流量測定装置２１は、空気の温度を測定する精度を向上させることができる。

（第２実施形態）
第２実施形態では、以下の点で第１実施形態と異なる。第２実施形態では、ハウジングが物理量流路入口、第１物理量流路出口、第２物理量流路出口および物理量流路を有しない。さらに、第２実施形態では、第１実施形態と比較して、基板および物理量検出部の配置が異なる。また、第２実施形態では、第１実施形態と比較して、第２基板保護部の配置および形状が異なる。なお、ここでは、便宜上、第２実施形態の物理量検出部を物理量検出部とする。

図１１－図１３に示すように、第２実施形態の空気流量測定装置２２のハウジング３０は、物理量流路入口５００、第１物理量流路出口５０１、第２物理量流路出口５０２および物理量流路５０を有しない。なお、物理量流路入口５００が形成されてないので、第２実施形態では、第３ハウジング内面６３および第４ハウジング内面６４は、形成されていない。

また、基板７６は、図１４に示すように、流量副流路４４の折返し部４４５の位置から流量副流路４４の前垂直部４４６の中央部まで延びている。そして、図１５に示すように、物理量検出部８１は、流量副流路４４の前垂直部４４６に配置されている基板７６のうち第２基板端部７６２に実装されている流量流路用物理量検出部である。これにより、物理量検出部８１は、流量検出部７５よりも、流量副流路４４を流れる空気の下流側に配置されており、第２ハウジング内面６２に対向している。そして、物理量検出部８１は、流量副流路４４の前垂直部４４６を流れる空気の温度に応じた信号を出力する。

第２基板保護部７７２は、流量副流路４４の前垂直部４４６に配置されている基板７６のうちハウジング基面４１側およびハウジング後面４２側の面をそれぞれ覆うことにより基板７６を保護する。また、第２基板保護部７７２の外縁は、基板７６の幅方向および厚み方向に対して垂直な断面において、流量副流路４４の流れに沿う形状になっている。例えば、第２基板保護部７７２の外縁は、基板７６の長手方向に対して垂直な断面において、長方形状になっている。

以上のように、空気流量測定装置２２は構成されている。次に、この空気流量測定装置２２による流量および温度の測定について説明する。

吸気流路１１１を流れる空気の一部は、流量主流路入口４３１を流れる。流量主流路入口４３１から流れる空気は、流量主流路出口４３２に向かって流量主流路４３を流れる。流量主流路４３を流れる空気の一部は、流量主流路出口４３２を経由して、ハウジング３０の外部に排出される。

また、流量主流路４３を流れる空気の一部は、流量副流路入口４４１を流れる。流量副流路入口４４１から流れる空気は、流量副流路４４の導入部４４３および後垂直部４４４を経由して、折返し部４４５を流れる。折返し部４４５を流れる空気の一部は、流量検出部７５に接触する。流量検出部７５は、この空気に接触することにより流量副流路４４を流れる空気の流量に応じた信号を出力する。この流量検出部７５の出力信号は、ターミナル３５を経由して、電子制御装置１８に送信される。

また、折返し部４４５を流れる空気は、流量副流路４４の前垂直部４４６を流れる。流量副流路４４の前垂直部４４６を流れる空気の一部は、物理量検出部８１に接触する。物理量検出部８１は、この空気に接触することにより流量副流路４４の前垂直部４４６を流れる空気の温度に応じた信号を出力する。この物理量検出部８１の出力信号は、基板７６およびターミナル３５を経由して、電子制御装置１８に送信される。そして、流量副流路４４の前垂直部４４６を流れる空気は、流量副流路出口４４２を経由して、ハウジング３０の外部に排出される。

以上のように、空気流量測定装置２２は、空気の流量および空気の温度を測定する。

また、第２実施形態においても、第１実施形態と同様の効果を奏する。さらに、第２実施形態では、物理量検出部８１は、流量主流路４３および流量副流路４４とは異なる物理量流路５０に配置されていないが、流量検出部７５よりも、流量副流路４４を流れる空気の下流側に配置されている。また、物理量検出部８１は、基板７６のうち第２基板端部７６２に実装されており、基板７６のうち流量検出部７５とは反対側に配置されている。これにより、物理量検出部８１が流量副流路４４の折返し部４４５を流れる空気を乱す等の影響を与えることがない。したがって、第２実施形態の空気流量測定装置２２は、上記［３］と同様の効果を奏する。

また、第２距離Ｌ２がゼロより大きくなっており、物理量検出部８１は、第２ハウジング内面６２と接触しにくくなっている。したがって、第２実施形態の空気流量測定装置２２は、上記［４］と同様の効果を奏する。

さらに、第２基板保護部７７２は、流量副流路４４の前垂直部４４６に配置されている基板７６の厚み方向に延びる面を覆うことにより基板７６を保護する。これにより、基板７６の腐食が抑制される。したがって、第２実施形態の空気流量測定装置２２は、上記［５］と同様の効果を奏する。

（他の実施形態）
本開示は、上記実施形態に限定されるものではなく、上記実施形態に対して、適宜変更が可能である。また、上記各実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。

（１）上記実施形態では、物理量検出部８１は、物理量流路５０を流れる空気の温度に応じた信号を出力する。これに対して、物理量検出部８１は、物理量流路５０を流れる空気の温度に応じた信号を出力することに限定されないで、物理量流路５０を流れる空気の相対湿度に応じた信号を出力してもよい。また、物理量検出部８１は、物理量流路５０を流れる空気の圧力に応じた信号を出力してもよい。なお、温度の測定精度と同様に、相対湿度および圧力の測定精度は、ハウジング３０からの熱の影響により低下する。したがって、上記実施形態では、物理量検出部８１がハウジング３０からの熱伝達の影響を受けにくくなるため、空気流量測定装置２１、２２は、空気の相対湿度および圧力を測定する精度を向上させることができる。

（２）上記実施形態では、第１ハウジング内面６１および第２ハウジング内面６２は、平面に形成されている。これに対して、第１ハウジング内面６１および第２ハウジング内面６２は、平面に形成されることに限定されないで、曲面や段差状の面に形成されてもよい。この場合、基板７６の長手方向に対して垂直な断面において、基板７６の厚さ方向の第１ハウジング内面６１から第１基板端部７６１までの最小距離が第１距離Ｌ１に対応する。また、基板７６の長手方向に対して垂直な断面において、基板７６の厚さ方向の第２ハウジング内面６２から第２基板端部７６２までの最小距離が第２距離Ｌ２に対応する。

（３）第１実施形態および第２実施形態では、物理量検出部８１は、基板７６のうち第２基板端部７６２に実装されている。これに対して、物理量検出部８１は、基板７６のうち第２基板端部７６２に実装されることに限定されない。例えば、第１実施形態において、図１６に示すように、物理量検出部８１は、基板７６のうち第１基板端部７６１に実装されてもよい。また、第２実施形態において、図１７に示すように、物理量検出部８１は、基板７６のうち第１基板端部７６１に実装されてもよい。このような形態であっても、上記と同様の効果を奏する。

（４）第１実施形態では、第１ハウジング側面５１に複数の第１物理量流路出口５０１が形成されているとともに、第２ハウジング側面５２に複数の第２物理量流路出口５０２が形成されている。これに対して、第１ハウジング側面５１に複数の第１物理量流路出口５０１が形成されており、第２ハウジング側面５２に第２物理量流路出口５０２が形成されていなくてもよい。また、第２ハウジング側面５２に複数の第２物理量流路出口５０２が形成されており、第１ハウジング側面５１に第１物理量流路出口５０１が形成されなくてもよい。

（５）第１実施形態では、第１物理量流路出口５０１および第２物理量流路出口５０２は、それぞれ３つ形成されている。これに対して、第１物理量流路出口５０１および第２物理量流路出口５０２の数は、３つに限定されないで、１つ、２つであってもよく、４つ以上であってもよい。また、上記実施形態では、第１物理量流路出口５０１および第２物理量流路出口５０２は、それぞれ長方形状に形成されている。これに対して、第１物理量流路出口５０１および第２物理量流路出口５０２の形状は、長方形状に限定されないで、多角形状、円形状および楕円形状であってもよい。

（６）第１実施形態では、物理量流路入口５００は、１つ形成されている。これに対して、物理量流路入口５００の数は、１つに限定されないで、２つ以上であってもよい。また、上記実施形態では、物理量流路入口５００は、長方形状に形成されている。これに対して、物理量流路入口５００の形状は、長方形状に限定されないで、多角形状、円形状および楕円形状であってもよい。

（７）第１実施形態では、第１基板保護部７７１の外縁は、基板７６の長手方向に対して垂直な断面において半円弧状に形成されている。これに対して、第１基板保護部７７１の外縁は、基板７６の長手方向に対して垂直な断面において半円弧状に形成されていることに限定されない。

例えば、図１８に示すように、第１基板保護部７７１の外縁は、基板７６の長手方向に対して垂直な断面において、中心角が１８０度よりも小さい円弧状に形成されてもよい。この場合、第１基板保護部７７１の外縁の第１曲率中心Ｏｂ１は、基板７６の内側に位置する。

また、図１９に示すように、第１基板保護部７７１の外縁は、基板７６の長手方向に対して垂直な断面において、中心角が１８０度よりも大きい円弧状に形成されてもよい。この場合、第１基板保護部７７１の外縁の第１曲率中心Ｏｂ１は、基板７６の外側であって、第１基板保護部７７１の内側に位置する。

また、第１基板保護部７７１の外縁は、基板７６の内側に位置する第１曲率中心Ｏｂ１をもつ円弧および第１基板保護部７７１の内側に位置する第１曲率中心Ｏｂ１をもつ円弧が組み合わされた形状であってもよい。

（８）第１実施形態では、第２基板保護部７７２の外縁は、基板７６の長手方向に対して垂直な断面において半円弧状に形成されている。これに対して、第２基板保護部７７２の外縁は、基板７６の長手方向に対して垂直な断面において半円弧状に形成されていることに限定されない。上記の第１基板保護部７７１と同様に、第２基板保護部７７２の外縁は、基板７６の長手方向に対して垂直な断面において、中心角が１８０度よりも小さい円弧状に形成されてもよい。この場合、第２基板保護部７７２の外縁の第２曲率中心Ｏｂ２は、基板７６の内側に位置する。また、上記の第１基板保護部７７１と同様に、第２基板保護部７７２の外縁は、基板７６の長手方向に対して垂直な断面において、中心角が２８０度よりも大きい円弧状に形成されてもよい。この場合、第２基板保護部７７２の外縁の第２曲率中心Ｏｂ２は、基板７６の外側であって、第２基板保護部７７２の内側に位置する。また、第２基板保護部７７２の外縁は、基板７６の内側に位置する第２曲率中心Ｏｂ２をもつ円弧および第２基板保護部７７２の内側に位置する第２曲率中心Ｏｂ２をもつ円弧が組み合わされた形状であってもよい。

（９）第１実施形態では、第３ハウジング内面６３および第４ハウジング内面６４は、平面に形成されている。これに対して、第３ハウジング内面６３および第４ハウジング内面６４は、平面に形成されることに限定されないで、曲面や段差状の面に形成されてもよい。この場合、基板７６の長手方向に対して垂直な断面において、基板７６の厚さ方向の第３ハウジング内面６３から第１基板端部７６１までの最小距離が第３距離Ｌ３に対応する。また、基板７６の長手方向に対して垂直な断面において、基板７６の厚さ方向の第４ハウジング内面６４から第２基板端部７６２までの最小距離が第４距離Ｌ４に対応する。

（１０）第１実施形態の空気流量測定装置２１と第２実施形態の空気流量測定装置２２とが組み合われてもよい。具体的には、図２０に示すように、第１実施形態と同様に、基板７６は、流量副流路４４の折返し部４４５の位置から物理量流路５０まで延びており、物理量流路５０に配置される基板７６に物理量検出部８１が実装されている。また、第１実施形態の空気流量測定装置２１では、基板７６は、流量副流路４４の折返し部４４５の位置から流量副流路４４の前垂直部４４６の中央部まで延びている。また、第１実施形態の空気流量測定装置２１は、物理量検出部８１とは別の検出部である物理量検出部８２をさらに備える。物理量検出部８２は、流量副流路４４の前垂直部４４６に配置されている基板７６のうち第２基板端部７６２に実装されている。これにより、物理量検出部８２は、流量検出部７５よりも、流量副流路４４を流れる空気の下流側に配置されており、第２ハウジング内面６２に対向している。また、物理量検出部８２は、流量副流路４４の前垂直部４４６を流れる空気の物理量に応じた信号を出力する。ここでは、流量副流路４４の前垂直部４４６を流れる空気の物理量は、物理量検出部８１が検出する物理量とは異なるものである。例えば、物理量検出部８２は、流量副流路４４の前垂直部４４６を流れる空気の相対湿度に応じた信号を出力する。または、物理量検出部８２は、流量副流路４４の前垂直部４４６を流れる空気の圧力に応じた信号を出力する。このような形態であっても、上記と同様の効果を奏する。

（１１）第１実施形態では、物理量流路５０内に配置されている基板７６は、第１物理量流路出口５０１および第２物理量流路出口５０２に対向している。これに対して、基板７６は、第１物理量流路出口５０１および第２物理量流路出口５０２に対向することに限定されない。例えば、図２１に示すように、基板７６は、第１物理量流路出口５０１、第２物理量流路出口５０２、第３ハウジング内面６３および第４ハウジング内面６４に対向してもよい。この場合、基板７６の長手方向に対して垂直な断面において、基板７６の厚さ方向の第３ハウジング内面６３から第１基板端部７６１までの距離が第３距離Ｌ３に対応する。また、基板７６の長手方向に対して垂直な断面において、基板７６の厚さ方向の第４ハウジング内面６４から第２基板端部７６２までの距離が第４距離Ｌ４に対応する。

また、第１実施形態では、物理量検出部８１は、第２物理量流路出口５０２に対向している。これに対して、物理量検出部８１は、第２物理量流路出口５０２のみに対向することに限定されない。物理量検出部８１は、第２物理量流路出口５０２および第４ハウジング内面６４に対向してもよい。

（１２）上記実施形態では、配管延長部１１２は、円筒状に形成されている。これに対して、配管延長部１１２は、円筒状に形成されることに限定されないで、多角筒状等の筒状に形成されてもよい。

（１３）上記実施形態では、保持部３１は、円筒状に形成されている。これに対して、保持部３１は、円筒状に形成されることに限定されないで、多角筒状等の筒状に形成されてもよい。

（１４）上記実施形態では、コネクタカバー３４は、保持部３１の径方向内側から径方向外側に延びている。これに対して、コネクタカバー３４は、保持部３１の径方向内側から径方向外側に延びていることに限定されないで、保持部３１の軸方向に延びてもよい。

（１５）上記実施形態では、流量副流路４４は、流量主流路４３の途中から分岐した流路になっている。これに対して、流量副流路４４は、流量主流路４３の途中から分岐した流路になっていることに限定されない。例えば、流量主流路４３が流量主流路出口４３２と連通しないで、流量副流路４４が流量主流路出口４３２と連通することにより、流量主流路４３と流量副流路４４とが１つの流路に形成されてもよい。

３０ ハウジング
４１ 基面
４２ 後面
４３、４４ 流量流路
５１ 第１側面
５２ 第２側面
６１ 第１内面
６２ 第２内面
７５ 流量検出部
７６ 基板

Claims (6)

1. 空気流量測定装置であって、
   基面（４１）と、前記基面とは反対側に位置する後面（４２）と、前記基面の端部および前記後面の端部に接続されている第１側面（５１）と、前記基面のうち前記第１側面とは反対側の端部および前記後面のうち前記第１側面とは反対側の端部に接続されている第２側面（５２）と、前記基面に形成される流量流路入口（４３１）と、前記後面に形成されている流量流路出口（４３２）と、前記流量流路入口および前記流量流路出口に連通する流量流路（４３、４４）と、を有するハウジング（３０）と、
   前記流量流路内に配置されている基板（７６）と、
   前記流量流路を流れる空気の流量に応じた信号を出力する流量検出部（７５）と、
   を備え、
   前記流量流路は、前記流量流路のうち前記第１側面側に位置する第１内面（６１）と、前記流量流路のうち前記第２側面側に位置する第２内面（６２）と、を含み、
   前記流量検出部は、前記基板のうち前記第１内面側に実装されており、
   前記基板の厚み方向における前記基板から前記第１内面までの距離（Ｌ１）は、前記基板の厚み方向における前記基板から前記第２内面までの距離（Ｌ２）よりも大きく、
   前記基板の厚み方向における前記基板から前記第２内面までの距離（Ｌ２）は、ゼロよりも大きい、空気流量測定装置。
2. 前記基板に実装されており、前記流量流路を流れる空気の物理量に応じた信号を出力する流量流路用物理量検出部を備える請求項１に記載の空気流量測定装置。
3. 前記ハウジングは、前記基面に形成されている物理量流路入口（５００）と、前記第１側面および前記第２側面のいずれかに形成される物理量流路出口（５０１、５０２）と、前記物理量流路入口および前記物理量流路出口に連通する物理量流路（５０）と、を有し、
   前記基板は、前記流量流路内および前記物理量流路内に配置されており、
   前記空気流量測定装置は、前記基板に実装されており、前記物理量流路を流れる空気の物理量に応じた信号を出力する物理量流路用物理量検出部を備える請求項１または２に記載の空気流量測定装置。
4. 前記物理量流路入口は、前記物理量流路入口のうち前記第２側面側に位置し、前記基面に接続されている第３内面（６４）を含み、
   前記基板の厚み方向における前記基板から前記第３内面までの距離（Ｌ４）は、ゼロよりも大きい請求項３に記載の空気流量測定装置。
5. 前記物理量流路用物理量検出部は、前記基板のうち前記第２内面側に実装されている請求項３または４に記載の空気流量測定装置。
6. 前記基板を覆う基板保護部（７７１、７７２）をさらに備え、
   前記基板保護部は、凸に湾曲する外縁を有する請求項１ないし５のいずれか１つに記載の空気流量測定装置。

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