JP2018025549A - Flow rate measurement device - Google Patents
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Abstract
Description
この明細書による開示は、車両用内燃機関に吸入される吸入空気の流量を測定する流量測定装置に関する。 The disclosure according to this specification relates to a flow rate measuring device for measuring a flow rate of intake air taken into a vehicle internal combustion engine.
従来から、以下に説明するハウジングと流量センサチップを備える流量測定装置が公知となっている(例えば、特許文献1参照)。ハウジングは、内燃機関の吸気路を流れる空気の一部を取り込むバイパス流路を有する。流量センサチップは、バイパス流路に配され、バイパス流路を流れる空気流速に伴う伝熱によって吸気路内の空気の流量に応じた電気信号を発生する検出面部を有する。 2. Description of the Related Art Conventionally, a flow rate measuring device including a housing and a flow rate sensor chip described below has been known (for example, see Patent Document 1). The housing has a bypass flow path that takes in part of the air flowing through the intake path of the internal combustion engine. The flow rate sensor chip has a detection surface portion that is arranged in the bypass flow path and generates an electrical signal corresponding to the flow rate of air in the intake path by heat transfer accompanying the air flow velocity flowing through the bypass flow path.
ここで、検出面部は、バイパス流路を流れる空気の流れである流れ方向に沿って配されている。また、バイパス流路は、流れ方向に垂直な断面積が流れ方向に沿って検出面部に近づくにつれ減少するように絞り部によって絞られている。 Here, the detection surface portion is arranged along a flow direction that is a flow of air flowing through the bypass flow path. Further, the bypass channel is narrowed by the throttle portion so that the cross-sectional area perpendicular to the flow direction decreases as the cross-sectional area approaches the detection surface portion along the flow direction.
これにより、吸気路における空気の流量が少ない場合でも検出面部上での流速を十分に確保することができ、伝熱性能が安定し、流量の検出精度を確保している。しかし、絞り部における流路壁が急峻な角度で変化している場合、絞り部近傍の空気の流れに渦、剥離が生じてしまい、空気の流れが乱され整流効果等も減殺されてしまう問題があった。 Thereby, even when the air flow rate in the intake passage is small, the flow velocity on the detection surface portion can be sufficiently ensured, the heat transfer performance is stabilized, and the flow rate detection accuracy is ensured. However, when the flow path wall in the throttle part changes at a steep angle, vortex and separation occur in the air flow in the vicinity of the throttle part, the air flow is disturbed, and the rectifying effect is reduced. was there.
また、絞り部近傍に渦が生じてしまうと、空気の流れに逆流方向の流れ成分が生じてしまい、バイパス流路に圧損が生じ、検出面部での流量がかえって少なくなってしまう問題もあった。さらに、絞り部近傍に渦が生じてしまうと、絞り部と検出面部とが近接している場合に、内燃機関のピストンの動作に連動して脈動流が生じた際に検出面部にまで渦が到達し流量の検出誤差の一因となる可能性もある。 In addition, if a vortex is generated in the vicinity of the throttle portion, a flow component in the reverse flow direction is generated in the air flow, pressure loss occurs in the bypass flow path, and the flow rate at the detection surface portion is reduced. . Furthermore, if a vortex is generated in the vicinity of the throttle part, when the throttle part and the detection surface part are close to each other, when a pulsating flow is generated in conjunction with the operation of the piston of the internal combustion engine, the vortex is generated on the detection surface part. This may cause a detection error of the flow rate.
本開示は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、絞り部を有する流量測定装置において、検出面部における流量の検出精度を向上させることにある。 The present disclosure has been made in view of the above problems, and an object of the present disclosure is to improve flow rate detection accuracy in a detection surface portion in a flow rate measuring device having a throttle portion.
第1の態様の流量測定装置は、以下に説明するハウジングと流量センサチップを備える。ハウジングは、ダクトの内部を流れる空気の一部を取り込むバイパス流路を有する。流量センサチップは、バイパス流路に配され、バイパス流路を流れる空気との伝熱によってダクト内の空気の流量に応じた電気信号を発生する検出面部を有する。 The flow rate measuring device according to the first aspect includes a housing and a flow rate sensor chip described below. The housing has a bypass passage that takes in a part of the air flowing inside the duct. The flow rate sensor chip has a detection surface portion that is arranged in the bypass flow path and generates an electrical signal corresponding to the flow rate of air in the duct by heat transfer with the air flowing through the bypass flow path.
ここで、検出面部は、バイパス流路を流れる空気の流れである流れ方向に沿って配される。また、バイパス流路は、流れ方向に垂直な断面積が流れ方向に沿って検出面部に近づくにつれ減少するように絞り部によって絞られている。 Here, the detection surface portion is arranged along a flow direction that is a flow of air flowing through the bypass flow path. Further, the bypass channel is narrowed by the throttle portion so that the cross-sectional area perpendicular to the flow direction decreases as the cross-sectional area approaches the detection surface portion along the flow direction.
ここで、絞り部は、検出面部に対向する流路壁の一部である。そして、絞り部は、検出面部に垂直な検出面部と流路壁の間の距離を流れ方向に沿って検出面部に近づくにつれ狭めている。そして、絞り部の開始する位置を始点位置、絞り部の検出面部から最短距離の位置を終点位置とすると、始点位置と終点位置とを結ぶ仮想線と絞り部における流れ方向との成す角度が0度より大きく20度より小さい。 Here, the throttle part is a part of the flow path wall facing the detection surface part. The narrowing portion narrows the distance between the detection surface portion perpendicular to the detection surface portion and the flow path wall as it approaches the detection surface portion along the flow direction. Then, if the position where the diaphragm starts is the start point, and the position where the shortest distance from the detection surface of the diaphragm is the end point, the angle formed by the imaginary line connecting the start point and the end point and the flow direction in the diaphragm is 0. Greater than 20 degrees and less than 20 degrees.
これにより、絞り部における流路壁の変化が緩やかになるため、絞り部近傍の空気の流れに渦、剥離が生じることを抑制できる。このため、絞り部による検出面部における空気の流れの乱れを抑制することができる。この結果、絞り部を有する流量測定装置において、検出面部における流量の検出精度を向上させることができる。 Thereby, since the change of the flow path wall in the throttle part becomes gentle, it is possible to suppress the occurrence of vortex and separation in the air flow near the throttle part. For this reason, it is possible to suppress the disturbance of the air flow in the detection surface portion due to the throttle portion. As a result, in the flow rate measuring device having the throttle portion, the flow rate detection accuracy in the detection surface portion can be improved.
第2の態様の流量測定装置は、以下に説明するハウジングと流量センサチップを備える。ハウジングは、ダクトの内部を流れる空気の一部を取り込むバイパス流路を有する。流量センサチップは、バイパス流路に配され、ダクト内の空気の流量に応じた電気信号を発生する検出部を有する。そして、バイパス流路は、流れ方向に垂直な断面積が流れ方向に沿って検出部に近づくにつれ減少するように絞り部によって絞られている。 The flow rate measuring device according to the second aspect includes a housing and a flow rate sensor chip described below. The housing has a bypass passage that takes in a part of the air flowing inside the duct. The flow sensor chip has a detection unit that is arranged in the bypass flow path and generates an electrical signal corresponding to the flow rate of air in the duct. The bypass channel is throttled by the throttle unit so that the cross-sectional area perpendicular to the flow direction decreases as the cross-sectional area approaches the detection unit along the flow direction.
ここで、絞り部は、検出部に対向する流路壁の一部である。そして、絞り部の開始する位置を始点位置とすると、始点位置は検出部の流れ方向の上流側にある。また、絞り部の表面は平面である。そして、絞り部の表面と絞り部における流れ方向の成す角度が0度より大きく20度より小さい。 Here, the throttle part is a part of the flow path wall facing the detection part. If the position where the throttle section starts is the start position, the start position is on the upstream side in the flow direction of the detection section. In addition, the surface of the diaphragm is a flat surface. The angle formed between the surface of the throttle portion and the flow direction at the throttle portion is greater than 0 degree and smaller than 20 degrees.
これにより、第1の態様と同様に、絞り部による検出部における空気の流れの乱れを抑制することができる。この結果、絞り部を有する流量測定装置において、検出部における流量の検出精度を向上させることができる。なお、検出部は、面状となっていなくてもよい。 Thereby, like the 1st mode, disturbance of the air flow in the detecting part by a restricting part can be controlled. As a result, in the flow rate measuring device having the throttle unit, the flow rate detection accuracy in the detection unit can be improved. In addition, the detection part does not need to be planar.
第3の態様の流量測定装置は、
ダクト(2)の内部を流れる空気の一部を取り込むバイパス流路(7)を有するハウジング(3)と、
バイパス流路に配され、バイパス流路を流れる空気との伝熱によってダクト内の空気の流量に応じた電気信号を発生する検出面部(10)を有する流量センサチップ(5)とを備え、
検出面部は、バイパス流路を流れる空気の流れである流れ方向(f2)に沿って配され、
バイパス流路は、流れ方向に垂直な断面積が流れ方向に沿って検出面部に近づくにつれ減少するように絞り部(15、15u、15d)によって絞られている流量測定装置(1)において、
絞り部は、検出面部に対向する流路壁(16a)の一部であり、検出面部に垂直な検出面部と流路壁の間の距離を流れ方向に沿って検出面部に近づくにつれ狭めており、
絞り部の開始する位置を始点位置(αu、αd)、絞り部の検出面部から最短距離の位置を終点位置(βu、βd)とすると、
始点位置と終点位置とを結ぶ仮想線(γu、γd)と絞り部における流れ方向との成す角度(δu、δd)が0度より大きく30度以下である。
The flow rate measuring device of the third aspect is
A housing (3) having a bypass flow path (7) for taking in part of the air flowing inside the duct (2);
A flow rate sensor chip (5) having a detection surface portion (10) that is arranged in the bypass flow path and generates an electrical signal corresponding to the flow rate of air in the duct by heat transfer with air flowing through the bypass flow path;
The detection surface portion is arranged along a flow direction (f2) that is a flow of air flowing through the bypass flow path,
In the flow rate measuring device (1), the bypass flow path is throttled by the throttle portions (15, 15u, 15d) so that the cross-sectional area perpendicular to the flow direction decreases as it approaches the detection surface portion along the flow direction.
The throttle part is a part of the flow path wall (16a) facing the detection surface part, and narrows the distance between the detection surface part perpendicular to the detection surface part and the flow path wall as the detection surface part is approached along the flow direction. ,
Assuming that the starting position of the diaphragm portion is the start point position (αu, αd) and the position of the shortest distance from the detection surface portion of the diaphragm portion is the end point position (βu, βd),
An angle (δu, δd) formed by an imaginary line (γu, γd) connecting the start point position and the end point position and the flow direction in the throttle portion is greater than 0 degree and less than 30 degrees.
第3の態様によれば、上記第1の態様と同様の効果を奏することができる。 According to the 3rd aspect, there can exist an effect similar to the said 1st aspect.
第4の態様の流量測定装置は、
ダクトの内部を流れる空気の一部を取り込むバイパス流路を有するハウジングと、
バイパス流路に配され、ダクト内の空気の流量に応じた電気信号を発生する検出部(18)を有する流量センサチップとを備え、
バイパス流路は、バイパス流路を流れる空気の流れである流れ方向(f2)に垂直な断面積が流れ方向に沿って検出部に近づくにつれ減少するように絞り部によって絞られている流量測定装置において、
絞り部は、検出部に対向する流路壁の一部であり、
絞り部の開始する位置を始点位置とすると、この始点位置は検出部の流れ方向の上流側にあり、
絞り部の表面(17u)は平面であり、この表面と絞り部における流れ方向の成す角度が0度より大きく30度以下である。
The flow rate measuring device of the fourth aspect is
A housing having a bypass flow path for taking in part of the air flowing inside the duct;
A flow rate sensor chip having a detection unit (18) that is arranged in the bypass flow path and generates an electrical signal corresponding to the flow rate of air in the duct;
The bypass channel is a flow rate measuring device that is throttled by the throttle unit so that the cross-sectional area perpendicular to the flow direction (f2), which is the flow of air flowing through the bypass channel, decreases as it approaches the detection unit along the flow direction. In
The throttle part is a part of the flow path wall facing the detection part,
Assuming that the starting position of the throttle part is the starting point position, this starting point position is on the upstream side in the flow direction of the detecting part,
The surface (17u) of the throttle part is a flat surface, and the angle formed by the flow direction between the surface and the throttle part is larger than 0 degree and not larger than 30 degrees.
第4の態様によれば、上記第1の態様と同様の効果を奏する。 According to the 4th aspect, there exists an effect similar to the said 1st aspect.
第5の態様の流量測定装置は、
空気の流量を測定する流量測定装置(1)であって、
空気が流れるバイパス流路(7)と、
バイパス流路において空気の流量に応じた電気信号を出力する検出部(10)と、
検出部を挟んで対向する一対の流路壁(16a,16b)と、
一対の流路壁が並ぶ並び方向(X)において、流路壁から検出部に向けて突出することでバイパス流路を絞る絞り部(15u)と、
を備え、
絞り部の突出寸法は、バイパス流路において上流側から検出部に近付くにつれて徐々に大きくなっており、
絞り部の上流端部の位置を始点位置(αu、αd)、絞り部の検出部から最短距離の位置を終点位置(βu、βd)とすると、
始点位置と終点位置とを結ぶ仮想線(γu、γd)と、バイパス流路を流れる空気の流れである流れ方向(f2)との成す角度(δu、δd)が0度より大きく30度以下である。
The flow rate measuring device of the fifth aspect is
A flow rate measuring device (1) for measuring a flow rate of air,
A bypass passage (7) through which air flows;
A detection unit (10) for outputting an electrical signal corresponding to the flow rate of air in the bypass flow path;
A pair of flow path walls (16a, 16b) facing each other across the detection unit;
In the arrangement direction (X) in which the pair of flow path walls are arranged, a throttle part (15u) for narrowing the bypass flow path by projecting from the flow path wall toward the detection unit;
With
The projecting dimension of the throttle part gradually increases as it approaches the detection part from the upstream side in the bypass flow path,
Assuming that the position of the upstream end of the throttle part is the start point position (αu, αd) and the position of the shortest distance from the detection part of the throttle part is the end point position (βu, βd),
The angle (δu, δd) formed between the virtual line (γu, γd) connecting the start point position and the end point position and the flow direction (f2) that is the flow of air flowing through the bypass flow path is greater than 0 degree and less than 30 degrees is there.
第5の態様によれば、上記第1の態様と同様の効果を奏する。 According to the 5th aspect, there exists an effect similar to the said 1st aspect.
なお、特許請求の範囲およびこの項に記載した括弧内の符号は、後述する実施例に記載の具体的手段との対応関係を示すものにすぎず、技術的範囲を限定するものではない。 In addition, the code | symbol in the parenthesis described in a claim and this clause only shows a corresponding relationship with the specific means as described in the Example mentioned later, and does not limit a technical range.
以下において、本開示を実施するための形態を、実施例を用いて説明する。なお、実施例は具体的な一例を開示するものであり、本開示が実施例に限定されないことは言うまでもない。 Hereinafter, modes for carrying out the present disclosure will be described using examples. In addition, an Example discloses a specific example, and it is needless to say that the present disclosure is not limited to the Example.
[実施例1の構成]
図1、図2を参照して実施例1の流量測定装置1を説明する。流量測定装置1は、車両用の内燃機関に吸入される吸入空気の流れるダクトである吸気路2に搭載されるものであり、吸気路2を流れる吸入空気の流量を測定する。以下、吸気路2の中央部における吸入空気の流れる方向を、流れ方向f1と呼ぶことがある。なお、吸気路2の中央部とは、吸気路2を形成する壁面の影響が少ない中心部を意味している。そして、流量測定装置1は、以下に説明するハウジング3、流量センサチップ5を備える。
[Configuration of Example 1]
A flow
ハウジング3は、流量センサチップ5を保持するとともに内燃機関に吸入される吸入空気が流れる吸気路2の内周に突き出している。ハウジング3は、樹脂材料によって設けられ、内部にバイパス流路7が形成されている。ここで、バイパス流路7は自身から分岐するサブバイパス流路9を有する。
The
バイパス流路7は、吸気路2を流れる吸入空気の一部を取り込む流路であって、流れ方向f1に沿うように流路が形成されている。そして、バイパス流路7の上流側に取入口7aが設けられ、バイパス流路7の下流側に排出口7bが設けられる。なお、バイパス流路7の下流側には、バイパス流路7を通過する吸入空気の流れを絞る排出口絞り7cが形成されている。
The
サブバイパス流路9は、排出口絞り7cで絞られたバイパス流路7を流れる吸入空気の一部を取り込む流路であって、取り込まれた一部の吸入空気が流入する入口9aと、サブバイパス流路9を通過した吸入空気を吸気路2へ戻す出口9bとを備える。そして、入口9aから流入した吸入空気をハウジング3の内部で回転させ出口9bへと導く。ここで、入口9aを流れ方向f1と異なる方向に設けることで、取入口7aから侵入した吸気路2に含まれるダスト、油、および、異物等は排出口7bに分離され、サブバイパス流路9への異物等の侵入を抑制できる。
The
流量センサチップ5は、吸入空気の流量に感応する検出面部10を自身の表面に有する。ここで、検出面部10は、平面状に形成されており、サブバイパス流路9の内部を通過する吸入空気の伝熱により流量を測定する伝熱式となっており、発熱抵抗体と測温抵抗体を表面に有する周知の構成となっている。
The
そして、検出面部10は、サブバイパス流路9の吸入空気の流量に応じた電気信号を発生し、流量センサチップ5は、この電気信号をコネクタ11内の接続端子を介してECU(図示しない)等に出力している。すなわち、流量センサチップ5は、間接的に吸気路2内の吸入空気の流量に応じた電気信号を出力している。以下、サブバイパス流路9の中央部における吸入空気の流れる方向を、流れ方向f2と呼ぶことがある。なお、サブバイパス流路9の中央部とは、サブバイパス流路9を形成する流路壁の壁面の影響が少ない流路の中心部を意味している。
The
ここで、流量センサチップ5は支持部13によって、検出面部10がサブバイパス流路9に露出するように支持されている。より具体的には、流量センサチップ5は、検出面部10の表面が流れ方向f2に沿うように支持部13に保持されている。なお、検出面部10は、流量センサチップ5の表面の一部領域を占めている。また、実施例1において支持部13における流れ方向f2は、流れ方向f1と同一で、上流側と下流側が反対になっている。
Here, the flow
[実施例1の特徴]
次に、実施例1の特徴的な構成について図3を用いて説明する。サブバイパス流路9は、流れ方向f2に垂直な断面積が流れ方向f2に沿って検出面部10に近づくにつれ減少するように絞り部15によって絞られている。ここで、絞り部15は、検出面部10に対向するサブバイパス流路9を形成する流路壁16aの一部となっている。また、流路壁16aに対向する流路壁を流路壁16bとしている。すなわち、対向する一対の流路壁16a、16bの間に流量センサチップ5は支持部13によって支持されている。なお、検出面部10に近づくにつれとは、検出面部10の重心位置に近づくにつれという意味である。
[Features of Example 1]
Next, a characteristic configuration of the first embodiment will be described with reference to FIG. The
そして、絞り部15は、検出面部10に垂直な検出面部10と流路壁16aの間の距離を流れ方向f2に沿って検出面部10に近づくにつれ狭めている。また、絞り部15は、検出面部10の流れ方向f2の上流側と下流側に設けられている。ここで、流れ方向f2の上流側の絞り部15を絞り部15u、下流側の絞り部15を絞り部15dとする。ここで、検出面部10の流れ方向f2の上流側と下流側とは、検出面部10の重心位置の流れ方向f2の上流側と下流側という意味である。なお、絞り部15は、紙面上下方向に同一形状に連なる形状となっている。
The narrowing
そして、絞り部15uの開始する位置を始点位置αu、絞り部15uの検出面部10から最短距離の位置を終点位置βuとすると、始点位置αuと終点位置βuとを結ぶ仮想線γuと絞り部15uにおける流れ方向f2との成す角度δuが0度より大きく20度より小さくなっている。
Then, assuming that the starting position of the
なお、始点位置αuとは、絞り部15uの流れ方向f2の最上流位置である。また、検出面部10からの距離とは、検出面部10の重心位置からの距離のことである。検出面部10からの最短距離とは、検出面部10と絞り部15uにおける流路壁16aとの間の検出面部10に垂直な距離と流れ方向f2に沿った距離とを加えた距離が最短となっていることを意味している。
The starting point position αu is the most upstream position in the flow direction f2 of the
また、始点位置αuが複数位置考えられる場合、始点位置αuは、終点位置βuとの距離が最短距離となっている位置である。ここで、始点位置αuと終点位置βuとの間の距離が最短距離とは、始点位置αuと終点位置βuとの間の検出面部10に垂直な距離と流れ方向f2に沿った距離とを加えた距離が最短となっていることを意味している。
When a plurality of start point positions αu are considered, the start point position αu is a position where the distance from the end point position βu is the shortest distance. Here, the shortest distance between the starting point position αu and the ending point position βu is a distance perpendicular to the
同様に、絞り部15dの開始する位置を始点位置αd、絞り部15dの検出面部10から最短距離の位置を終点位置βdとすると、始点位置αdと終点位置βdとを結ぶ仮想線γdと絞り部15dにおける流れ方向f2との成す角度δdが0度より大きく20度より小さくなっている。ここで、絞り部15u、15dにおける流れ方向f2は検出面部10に沿う方向になっている。なお、始点位置αdとは、絞り部15dの流れ方向f2の最下流位置である。
Similarly, assuming that the starting position of the
また、絞り部15u、15dの表面は、サブバイパス流路9の内周側に突出する曲面から構成されている。より具体的には、絞り部15u、15dを合わせた絞り部15は、紙面上下方向を軸方向とする円柱側面が検出面部10に対向するように形成されている。
The surfaces of the
[実施例1の効果]
実施例1の流量測定装置1によれば、サブバイパス流路9は、流れ方向f2に垂直な断面積が流れ方向f2に沿って検出面部10に近づくにつれ減少するように絞り部15uによって絞られている。ここで、絞り部15uは、検出面部10に対向する流路壁16aの一部となっている。そして、絞り部15uは、検出面部10に垂直な検出面部10と流路壁16aの間の距離を流れ方向f2に沿って検出面部10に近づくにつれ狭めている。
[Effect of Example 1]
According to the flow
そして、絞り部15uの開始する位置を始点位置αu、絞り部15uの検出面部10から最短距離の位置を終点位置βuとすると、始点位置αuと終点位置βuとを結ぶ仮想線γuと絞り部15uにおける流れ方向f2との成す角度δuが0度より大きく20度より小さくなっている。
Then, assuming that the starting position of the
これにより、絞り部15uにおける流路壁16aの変化が緩やかになるため、絞り部15u近傍の空気の流れに渦、剥離が生じることを抑制できる。このため、絞り部15uによる検出面部10における空気の流れの乱れを抑制することができる。この結果、絞り部15uを有する流量測定装置1において、検出面部10における流量の検出精度を向上させることができる。
Thereby, since the change of the
また、絞り部15uの表面は、サブバイパス流路9の内周側に突出する曲面から構成されている。これにより、絞り部15uの表面の流れ方向に対する変化を滑らかに保ちつつ流れ方向f2に垂直な断面積を減少させることができる。このため、絞り部15u近傍の空気の流れに渦、剥離が生じることを抑制でき、サブバイパス流路9に生じる圧損を低減できる。
Further, the surface of the
また、絞り部15u、15dは、それぞれ検出面部10の流れ方向f2の上流側と下流側に設けられている。これにより、検出面部10の流れ方向f2の上流側だけではなく、下流側にも絞り部15dを有することで、内燃機関のピストンの動作に連動する脈動流が生じた際にも適切に流量を測定することができる。すなわち、下流側から上流側への流れが生じた際にも検出面部10上での流速を十分に確保でき、適切に流量を測定できる。
The
ここで、角度δuを変化させた場合における計測誤差をプロットしたグラフを図4、図5に示す。流量の振動周波数が低いときは、角度δuの値が大きくとも計測誤差が少なく流量の増減に対し良い追随性を示している(図4参照)。しかし、流量の振動周波数が高くなると角度δuの値が20度を超えると計測誤差が大きくなり、流量の増減に対する追随性が大きく悪化してしまう(図5参照)。これは、振動周波数の増加に伴い空気の流れに渦、剥離が発生しやすくなり、計測誤差に対する角度δuの影響が大きくなるためである。なお、流量の振動周波数とは、内燃機関のピストンの動作に連動して生じる脈動流の振動周波数に対応するものであり、所定値を中心値として所定の振幅で流量が増減する際の周波数を示す。 Here, graphs plotting measurement errors when the angle δu is changed are shown in FIGS. When the vibration frequency of the flow rate is low, even if the value of the angle δu is large, the measurement error is small and good follow-up to the increase and decrease of the flow rate is shown (see FIG. 4). However, if the vibration frequency of the flow rate increases, the measurement error increases when the value of the angle δu exceeds 20 degrees, and the followability to increase / decrease in the flow rate is greatly deteriorated (see FIG. 5). This is because vortices and separation easily occur in the air flow as the vibration frequency increases, and the influence of the angle δu on the measurement error increases. The vibration frequency of the flow rate corresponds to the vibration frequency of the pulsating flow generated in conjunction with the operation of the piston of the internal combustion engine, and the frequency when the flow rate increases or decreases with a predetermined amplitude with a predetermined value as the center value. Show.
[実施例2]
実施例2における流量測定装置1を実施例1と異なる部分を中心に図6を用いて説明する。なお、以下の実施例においては、実施例1と同一機能物には、同一符号を付して表している。実施例2における流量測定装置1において、絞り部15uの表面17uは、平面から構成されている。なお、実施例2において、絞り部15dは存在しない。
[Example 2]
A
ここで、始点位置αu、終点位置βu、仮想線γu、および、角度δuはそれぞれ図6に示すようになる。すなわち、始点位置αuは、検出部18である検出面部10の流れ方向f2の上流側にあり、絞り部15uの表面17uと流れ方向f2のなす角度は角度δuに等しくなっている。
Here, the start point position αu, the end point position βu, the virtual line γu, and the angle δu are as shown in FIG. That is, the starting point position αu is on the upstream side in the flow direction f2 of the
これにより、絞り部15uの表面17uの流れ方向に対する変化を滑らかに保ちつつ検出部18における流れ方向f2に垂直な断面積を減少させることができ、検出部18における流速を確保できる。なお、断面積の変化が緩やかであるため、表面17u近傍における絞り部15uによる流速の変化量の差が大きくないため渦の発生を抑制することができる。また、表面17uは平面となっているため、表面17uに沿った流れに垂直な方向の速度変化が生じにくく剥離の発生を抑制できる。なお、表面17uは平面となっているため、形成も容易である。
Thereby, the cross-sectional area perpendicular to the flow direction f2 in the
[実施例3]
実施例3における流量測定装置1を実施例2と異なる部分を中心に図7を用いて説明する。実施例3における流量測定装置1において、絞り部15uと異なる絞り部20が、流路壁16bにも設けられている。これにより、絞り部を複数配することで、角度δuを20度より小さく保持したままサブバイパス流路9の断面積をより減少させることができ、検出面部10での吸入空気の流速をより大きくして、伝熱性能および検出精度をより安定させることができる。
[Example 3]
A
なお、検出面部10における空気の流れに与える影響が最も大きいのは、発生する渦等が直接検出面部10に到達し得るため、流路壁16aに絞り部15u等が設けられた場合である。このため、例えば、流路壁16a以外の流路壁に絞り部が設けられても、発生する渦等が検出面部10に到達する可能性が低くなり、検出面部10への影響は少なくなる。この結果、流路壁16bに設けられた異なる絞り部20は、検出面部10への空気の流れに影響を与えず、サブバイパス流路9の断面積の調整を行うことができる。
It should be noted that the influence on the air flow in the
[実施例4]
上記実施例1では、流量の振動周波数が高くなると角度δuが20度を超えると計測誤差が大きくなるとしていたが、実施例4では、流量の振動周波数が高く且つ角度δuが30度でも計測誤差が大きくなりにくい構成を実現している。実施例4では、上記実施例1との相違点を中心に説明する。
[Example 4]
In the first embodiment, when the vibration frequency of the flow rate increases, the measurement error increases when the angle δu exceeds 20 degrees. However, in the fourth embodiment, the measurement error occurs even when the vibration frequency of the flow rate is high and the angle δu is 30 degrees. The structure that is difficult to increase is realized. The fourth embodiment will be described focusing on the differences from the first embodiment.
実施例4では、図8に示すように、バイパス流路7において、取入口7aと排出口7bとにかけ渡された部分を通過流路8と称する。通過流路8は、取入口7aを形成する上流端部と、排出口7bを形成する下流端部とを有し、吸気路2の流れ方向f1に延びている。この場合、サブバイパス流路9を、通過流路8の中間部分から分岐した分岐流路と称することもできる。
In Example 4, as shown in FIG. 8, a portion of the
実施例4では、上記実施例1とは異なり、図9に示すように、絞り部15u,15dの内周面が始点位置αu,αdと終点位置βu,βdとを結ぶように真っ直ぐに延びている。ここでは、絞り部15u,15dの内周面に多少の凹凸がある構成や、多少湾曲している構成も、この内周面が真っ直ぐに延びた構成に含んでいる。また、上流側の角度δu及び下流側の角度δdがいずれも30度になっている。なお、上流側の絞り部15uが上流絞り部に相当する。また、検出面部10を検出部と称することもできる。
In the fourth embodiment, unlike the first embodiment, as shown in FIG. 9, the inner peripheral surfaces of the
絞り部15u,15dを含む流路壁16aを第1流路壁16aと称し、絞り部15u,15dを含まない方の流路壁16bを第2流路壁16bと称し、一対の流路壁16a,16bの並び方向を幅方向Xと称する。幅方向Xは、流れ方向f2に直交する直交方向に相当する。支持部13は、合成樹脂材料等により板状に形成されており、サブバイパス流路9を幅方向に2分割している。支持部13は、流れ方向f2に延びるように且つ流路壁16a,16bに平行に配置されている。また、支持部13は、始点位置αu,αdの並び方向にも平行に配置されている。支持部13は、第1流路壁16aに対向する第1対向面13aと、第2流路壁16bに対向する第2対向面13bとを有しており、流量センサチップ5及び検出面部10は第1対向面13aに取り付けられている。
The
流れ方向f2において、支持部13の長さ寸法L1は絞り部15u,15dの全長Faと同じになっている。流量センサチップ5及び検出面部10は、流れ方向f2において支持部13の中央に配置されている。すなわち、流量センサチップ5及び検出面部10は、流れ方向f2でのそれぞれの中心線が支持部13の中心線Cに一致する位置に配置されている。支持部13において、その上流端部と中心線Cとの離間距離L2は、その下流端部を中心線Cとの離間距離L3と同じになっている。
In the flow direction f2, the length dimension L1 of the
流れ方向f2での支持部13の中心線Cは、流れ方向f2において終点位置βu,βdよりも上流側にずれた位置に配置されている。支持部13においては、その上流端部が上流側の始点位置αuよりも上流側に配置され、その下流端部が下流側の始点位置αdよりも上流側に配置されている。流れ方向f2での中心線Cと終点位置βu,βdとの離間距離をずれ距離L4と称すると、支持部13の上流端部及び下流端部は、始点位置αu,αdからそれぞれずれ距離L5,L6だけずれている。支持部13の長さ寸法L1と絞り部15u,15dの全長Faとが同じであることに起因して、これらずれ距離L4〜L6は互いに同じ値になっている。
The center line C of the
絞り部15u,15dの全長Faは、終点位置βu,βdの離間距離である。上流側の絞り部15uの長さ寸法Lbは、下流側の絞り部15dの長さ寸法Lcと同じになっており、これら長さ寸法Lb,Lcの合計が全長Faになっている。この場合、終点位置βuよりも上流側の角度δuと、終点位置βuよりも下流側の角度δdとが同じ値になっており、始点位置αu,αdの中央に終点位置βu,βdが配置されている。
The full length Fa of the
検出面部10は、流れ方向f2において上流側の始点位置αuと終点位置βu,βdとの間に配置されている。検出面部10は、終点位置βu,βd寄りの位置に配置されている一方で、終点位置βu,βdよりも下流側にはみ出していない。検出面部10は、流量センサチップ5が終点位置βu,βdよりも下流側にはみ出す程度に終点位置βu,βd側に寄っている。検出面部10が終点位置βu,βdよりも下流側にはみ出していない構成は、流れ方向f2での検出面部10の長さ寸法L7がずれ距離L4より小さくなっていることで実現されている。この場合、検出面部10の中央部分が終点位置βu,βdよりも上流側に配置されている。
The
支持部13は、幅方向Xにおいて第1流路壁16a寄りの位置に配置されている。幅方向Xにおいては、支持部13と始点位置αu,αdとの離間距離B1が、支持部13と第2流路壁16bとの離間距離B2より小さくなっている。また、幅方向Xにおいてが、終点位置βu,βdと支持部13との離間距離B3が、始点位置αu,αdと終点位置βu,βdとの離間距離B4より小さくなっており、これら離間距離B3,B4の合計が離間距離B1になっている。終点位置βu,βdと支持部13との離間距離B3は、支持部13の厚み寸法や流量センサチップ5の厚み寸法より大きくなっている。
The
支持部13と第1流路壁16aとの間の領域を、検出面部10が設けられた検出側領域21aと称し、支持部13と第2流路壁16bとの間の領域を、支持部13を挟んで検出面部10とは反対側である反対側領域21bと称する。幅方向Xでの検出側領域21aの幅寸法は、流れ方向f1において上流側の始点位置αuから終点位置βu,βdに近付くにつれて徐々に小さくなっていき、終点位置βu,βdから下流側の始点位置αdに近付くにつれて徐々に大きくなっていく。
An area between the
第1流路壁16aについて、上流側の始点位置αuよりも上流側の壁面を上流壁面22aと称し、下流側の始点位置αdよりも下流側の壁面を下流壁面22bと称すると、検出側領域21aは支持部13と上流壁面22aとの間にも形成されている。上流壁面22a及び下流壁面22bには、始点位置αu,αdと同様に、幅方向Xにおいて支持部13との離間距離が離間距離B1になっている部分が含まれており、この部分は始点位置αu,αdに連続している。
For the first
なお、上述したように、実施例4では、絞り部15u,15dの内周面が真っ直ぐに延びていることに起因して、上流壁面22a及び下流壁面22bに対する絞り部15u,15dの内周面の傾斜角度が角度δu,δdになっている。
As described above, in Example 4, the inner peripheral surfaces of the
次に、吸入空気がサブバイパス流路9を流れる態様について説明する。サブバイパス流路9において支持部13に接近した吸入空気が、検出側領域21aに流入する吸入空気と、反対側領域21bに流入する吸入空気とに分かれる。ここで、反対側領域21bの幅寸法が検出側領域21aの幅寸法に比べて大きくなっているため、吸入空気に含まれる異物等が検出側領域21aよりも反対側領域21bの方に進入しやすくなっている。すなわち、検出側領域21aに異物等が進入しにくい構成が実現されている。このため、検出面部10への異物等の接触や接近により検出面部10の検出精度が低下したり検出面部10が破損したりすることが抑制される。
Next, a mode in which intake air flows through the
支持部13が上流側の絞り部15uよりも上流側まで延びているため、検出側領域21aの上流端部の幅寸法が、第1流路壁16aと支持部13との離間距離B1と同じになっている。この場合、例えば絞り部15uの方が支持部13よりも上流側まで延びた構成に比べて、検出側領域21aの上流端部の幅寸法が大きくなる。このため、反対側領域21bに対する検出側領域21aの流路面積比率が大きくなり、より多くの吸入空気を検出側領域21aに流入させることができる。また、検出側領域21aについて上流端部に対する下流端部の比を絞り率と称すると、上流端部の幅寸法が大きい方が絞り率が大きくなり、検出側領域21aにおいて下流端部に到達した吸入空気の流速が大きくなりやすい。
Since the
しかも、検出側領域21aに流入した吸入空気は、支持部13と上流壁面22aとの間で整流された後に、支持部13と上流側の絞り部15uとの間で絞られることで徐々に加速されていく。このように、検出側領域21aにおいて、支持部13と上流壁面22aとの間の領域が、吸入空気を整流する整流領域としての役割を果たすことで、渦や剥離といった乱れが支持部13と絞り部15uとの間において吸入空気に生じにくくなる。ここで、検出面部10は、吸入空気の流量に伴って生じた温度変化により流量を検出する構成になっている。このため、気流の乱れが検出面部10に付与されるとその乱れに応じた温度変化が生じてしまい、検出面部10による流量の検出精度が低下してしまう。
Moreover, the intake air that has flowed into the detection-
終点位置βu,βdよりも下流側では検出側領域21aが拡張されることに起因して、検出側領域21aにおいて終点位置βu,βdを通過した吸入空気には、渦や剥離といった乱れが生じやすい。特に、上流側の絞り部15uに沿って流れた吸入空気が終点位置βu,βdを過ぎることで、下流側の絞り部15dに沿って流れる空気と支持部13側に向かって流れる空気との働きにより、終点位置βu,βdの直ぐ下流側にて乱れが生じる。
Due to the expansion of the
これに対して、検出面部10が終点位置βu,βdよりも上流側に配置されているため、終点位置βu,βdよりも下流側にて乱れが発生しても、その乱れが検出面部10と下流側の絞り部15uとの間の吸入空気に伝わりにくくなっている。このため、終点位置βu,βdよりも下流側にて発生した吸入空気の乱れにより検出面部10の検出精度が低下するということが生じにくい。
On the other hand, since the
ここで、近年の車両においては、部品点数削減や軽量化による内燃機関の小気筒化が進んでいることに起因して、吸気路2の内部では吸気干渉が少なくなり、流れ方向に対する流入空気の振動が大きくなりやすくなっている。この振動の周波数を振動周波数と称すると、振動周波数が高くなるほど検出側領域21aでの吸入空気の乱れが大きくなり、その結果、流量測定装置1による流量の計測誤差[%]が大きくなりやすい。特に、バイパス流路7において検出面部10が通過流路8ではなくサブバイパス流路9に設けられた構成では、吸入空気が通過流路8からサブバイパス流路9に流入する際に生じる乱れが検出側領域21aまで到達することで計測誤差が大きくなりやすい。
Here, in recent vehicles, due to the reduction in the number of parts and the reduction in the weight of the internal combustion engine due to the reduction in weight, there is less intake interference inside the
例えば、振動周波数が比較的低い第1周波数にある場合、図10に示すように、上記実施例1と同様に、上流側の角度δuが20度より大きい構成でも計測誤差が許容範囲に含まれる。これは、流量測定装置1の計測結果が、吸気路2での実際の吸入空気の増減に対する対髄性が高いことを示している。図10に示す例では、角度δuが30度や40度程度に大きい構成であっても、計測誤差が許容範囲に含まれる。なお、第1周波数としては例えば100Hzが挙げられ、計測誤差の許容範囲としては数%が挙げられる。
For example, when the vibration frequency is at the first frequency that is relatively low, as shown in FIG. 10, the measurement error is included in the allowable range even when the upstream angle δu is larger than 20 degrees, as in the first embodiment. . This indicates that the measurement result of the
また、振動周波数が比較的高い第1周波数にある場合、上記実施例1と同様に、上流側の角度δuが20度を超えた程度で計測誤差が急激に増加して許容範囲から外れることが想定される。これに対して、実施例4では、図11に示すように、上流側の角度δuが20度を超えても30度を超えるあたりまでは計測誤差が許容範囲に含まれており、30度を超えたあたりで漸く計測誤差が急激に増加して許容範囲から外れる。これは、上述したように、検出側領域21aにおいて支持部13が上流壁面22aに対向していることや、検出面部10が終点位置βu,βdより上流側にあることにより、検出側領域21aにおいて吸入空気の乱れが生じにくくなったことを示している。
In addition, when the vibration frequency is at the first frequency that is relatively high, the measurement error may rapidly increase and deviate from the allowable range when the upstream angle δu exceeds 20 degrees as in the first embodiment. is assumed. On the other hand, in Example 4, as shown in FIG. 11, even if the upstream angle δu exceeds 20 degrees, the measurement error is included in the allowable range until it exceeds 30 degrees, and 30 degrees The measurement error gradually increases around the time of exceeding and falls outside the allowable range. As described above, this is because, in the
実施例4によれば、絞り部15u,15dによる角度δu,δdが30度に設定されているため、角度δu,δdが30度より大きい値に設定された構成に比べて、流量測定装置1の計測誤差を低減することができる。
According to the fourth embodiment, since the angles δu and δd by the
実施例4によれば、検出面部10が上流側の始点位置αuと終点位置βuとの間に設けられているため、終点位置βuよりも下流側にて発生する気流の乱れが検出面部10に付与されにくくなっている。このため、終点位置βuよりも下流側にて発生した気流の乱れにより検出面部10の検出精度が低下するということを抑制できる。しかも、検出面部10は、検出側領域21aにおいて吸入空気の流速が大きくなりやすい終点位置βu,βd寄りの位置に配置されているため、検出面部10に付与される吸入空気の流速が適度に大きくなりやすい。このため、検出面部10の検出精度を高めることができる。
According to the fourth embodiment, since the
実施例4によれば、支持部13が上流側の始点位置αuよりも上流側まで延びている。このため、検出側領域21aに流れ込んだ吸入空気は、上流側の絞り部15uに到達するよりも前の段階で、支持部13と上流壁面22aとの間を流れることで整流される。したがって、検出面部10に到達する吸入空気に乱れが生じにくい構成を実現できる。
According to the fourth embodiment, the
実施例4によれば、終点位置βu,βdと支持部13との離間距離B3が、始点位置αu,αdと終点位置βu,βdとの離間距離B4より小さくなっている。この場合、検出側領域21aにおいて終点位置βu,βdに到達した吸入空気の流速が、上流側の始点位置αuを通過する吸入空気の流速に比べて大きくなりやすいため、検出面部10の検出精度を高めることができる。
According to the fourth embodiment, the separation distance B3 between the end point positions βu, βd and the
実施例4によれば、支持部13と始点位置αu,αdとの離間距離B1が、支持部13と第2流路壁16bとの離間距離B2より小さくなっている。この場合、検出側領域21aの間口が反対側領域21bの間口より小さいため、異物等が検出側領域21aに進入する確率を低減できる。これにより、異物等により検出面部10の検出精度が低下することや検出面部10が破損することなどを抑制できる。
According to the fourth embodiment, the separation distance B1 between the
[実施例5]
上記実施例4では、上流側の終点位置βuと下流側の終点位置βdとが一致していたが、実施例5では、図12に示すように、これら終点位置βu,βdが流れ方向f2において互いに離間している。実施例5では、上記実施例4との相違点を中心に説明する。
[Example 5]
In the fourth embodiment, the end point position βu on the upstream side and the end point position βd on the downstream side coincide with each other. However, in the fifth embodiment, as shown in FIG. 12, these end point positions βu and βd are in the flow direction f2. They are separated from each other. The fifth embodiment will be described focusing on the differences from the fourth embodiment.
実施例5では、上流側の絞り部15uと下流側の絞り部15dとの間に、これら絞り部15u,15dを接続する接続部23が設けられている。接続部23の内周面は、上流壁面22a及び下流壁面22bと平行に延びており、流れ方向f2において、接続部23の長さ寸法Ldは、終点位置βu,βdの離間距離になっている。
In the fifth embodiment, a connecting
検出面部10は、接続部23に対向する位置に設けられている。具体的には、流れ方向f2において、上流側の終点位置βuと下流側の終点位置βdとの間に検出面部10が配置されている。接続部23の長さ寸法Ldは、流れ方向f2での流量センサチップ5の長さ寸法L8より大きくなっており、検出面部10は、流量センサチップ5が上流側の終点位置βuよりも上流側にはみ出す程度にその終点位置βu寄りに配置されている。接続部23においては、その上流端部が上流側の終点位置βuより上流側に配置されており、その下流端部が下流側の終点位置βdより下流側に配置されている。
The
実施例5では、終点位置βu,βdと支持部13との離間距離B3が、始点位置αu,αdと終点位置βu,βdとの離間距離B4と同じ値になっている。なお、離間距離B3は離間距離B4より大きくなっていてもよい。これらの場合でも、流れ方向f2において検出面部10に近付くにつれて検出側領域21aの幅寸法が徐々に小さくなる構成になっていることで、接続部23と支持部13との間を流れる吸入空気の流速を適正に高める構成を実現できる。
In the fifth embodiment, the separation distance B3 between the end point positions βu, βd and the
実施例5によれば、検出側領域21aにおいては、接続部23と支持部13との間が最も絞られた領域であり、この最も絞られた領域に検出面部10が設けられているため、検出面部10に付与される吸入空気の流速を十分に高めることができる。しかも、上記実施例4と同様に、検出面部10が下流側の終点位置βdよりも上流側に配置されているため、吸入空気が終点位置βdを通過した際に生じる渦等の気流の乱れが検出面部10に付与されにくくなっている。したがって、下流側の終点位置βdよりも下流側にて発生する気流の乱れにより検出面部10の検出精度が低下するということを抑制できる。
According to Example 5, in the
[変形例]
上記各実施例は、その要旨を逸脱しない範囲で様々な変形例を考えることができる。実施例1において、絞り部15u、15dの表面は曲面であったが、図13に示すように絞り部15u、15dの表面を平面としてもよい。この場合、始点位置αu、αd、終点位置βu、βd、仮想線γu、γd、および、角度δu、δdはそれぞれ図示するようになる。
[Modification]
Various modifications can be considered for each of the above embodiments without departing from the scope of the invention. In the first embodiment, the surfaces of the
なお、絞り部15uと絞り部15dの間は、流れ方向f2に垂直な断面積が最小となるとともに変化しない領域となっており、検出面部10は、流れ方向f2に垂直な断面積が最小となるとともに変化しない領域に存在している。
In addition, between the restricting
実施例2において、流れ方向f2に垂直な断面積が検出面部10において最小となっていたが、図14に示すように検出面部10の下流側において流れ方向f2に垂直な断面積が最小となっていてもよい。この場合、始点位置αu、終点位置βu、仮想線γu、および、角度δuは、それぞれ図示するようになる。
In the second embodiment, the cross-sectional area perpendicular to the flow direction f2 is the smallest on the
ここで、図15に示すように。p1とp2の位置における検出面部10からの距離を考えると、p1の位置における検出面部10からの距離はd1とd2との和である。d1は、検出面部10と流路壁16aとの間の検出面部10に垂直な距離であり、d2は、流れ方向f2に沿った距離である。p2の位置における検出面部10からの距離は、d1+d3であり、d1+d2>d1+d3であるため、終点位置βuは、図14に示すようにp2の位置となる。なお、p1は流路壁16aの表面に垂直な検出面部10の重心位置に対応する位置であり、p2は、検出面部10に垂直な検出面部10の重心に対応する位置である。
Here, as shown in FIG. Considering the distance from the
また、絞り部15uが、図13および図16に示すように検出面部10まで延設されていなくてもよい。この場合、始点位置αu、終点位置βu、仮想線γu、および、角度δuは、それぞれ図示するようになる。
Further, the
さらに、絞り部15uが、図17および図18に示すように、検出面部10における流れ方向f2の同軸上に存在しなくてもよい。この場合、始点位置αu、終点位置βu、仮想線γu、および、角度δuは、それぞれ図示するようになる。なお、検出面部10からの距離とは、検出面部10の重心位置からの距離のことである。検出面部10からの最短距離とは、検出面部10と絞り部15uにおける流路壁16aとの間の検出面部10に垂直な距離と流れ方向f2に沿った距離とを加えた距離が最短となっていることを意味している。
Further, as shown in FIGS. 17 and 18, the
また、始点位置αuが複数位置考えられる場合、始点位置αuは、終点位置βuとの距離が最短距離となっている位置である。ここで、始点位置αuと終点位置βuとの間の距離が最短距離とは、始点位置αuと終点位置βuとの間の検出面部10に垂直な距離と流れ方向f2に沿った距離とを加えた距離が最短となっていることを意味している。
When a plurality of start point positions αu are considered, the start point position αu is a position where the distance from the end point position βu is the shortest distance. Here, the shortest distance between the starting point position αu and the ending point position βu is a distance perpendicular to the
また、実施例3において、異なる絞り部20は、流路壁16aに対向する流路壁16bに設けられていたが、流路壁16b以外の流路壁に設けられていてもよい。さらに、検出面部10からの距離が離れていれば、発生する渦等の検出面部10への影響が少なくなるため、異なる絞り部20は流路壁16aに設けられていてもよい。
In the third embodiment, the
また、実施例1〜3において、ハウジング3はバイパス流路7の一部であるサブバイパス流路9が内部に形成されていたが、ハウジング3にサブバイパス流路9を形成しない構成としてもよい。
In the first to third embodiments, the
実施例4,5において、角度δu,δdが30度より小さくてもよい。このように角度δu,δdが0度より大きく30度より小さい場合でも、図11に示すように、角度δuが30度を超えるまでは計測誤差が急激には増加しない(図11参照)という構成を実現することができる。 In the fourth and fifth embodiments, the angles δu and δd may be smaller than 30 degrees. Thus, even when the angles δu and δd are larger than 0 degree and smaller than 30 degrees, as shown in FIG. 11, the measurement error does not increase rapidly until the angle δu exceeds 30 degrees (see FIG. 11). Can be realized.
実施例4,5において、支持部13の長さ寸法L1は絞り部15u,15dの全長Faと異なる大きさになっていてもよい。例えば、長さ寸法L1が全長Faより大きい構成では、支持部13が絞り部15u,15dよりも上流側及び下流側の両方にはみ出していてもよい。また、長さ寸法L1が全長Faより小さい構成でも、支持部13が上流側の絞り部15uよりも上流まで延びていてもよい。
In the fourth and fifth embodiments, the length L1 of the
実施例4,5において、流量センサチップ5や検出面部10は、流れ方向f2において支持部13の中央位置から上流側や下流側にずれた位置に配置されていてもよい。また、検出面部10は、流れ方向f2において流量センサチップ5の中央位置から上流側や下流側にずれた位置に配置されていてもよい。
In the fourth and fifth embodiments, the flow
実施例4において、流量センサチップ5の全体が終点位置βu,βdよりも上流側に配置されていてもよい。この場合でも、検出面部10が流れ方向f2において終点位置βu,βu寄りの位置に配置された構成を実現することはできる。
In the fourth embodiment, the entire flow
実施例5において、検出面部10の少なくとも一部が上流側の終点位置βuよりも上流側に配置されていてもよい。例えば、検出面部10の全体が上流側の終点位置βuよりも上流側に配置された構成とする。この構成では、検出面部10が接続部23と対向するのではなく、実施例4と同様に上流側の絞り部15uと対向することになる。
In the fifth embodiment, at least a part of the
実施例4,5において、角度δu,δdは30度より小さくてもよい。この構成としては、例えば、上流側の角度δuが下流側の角度δdより小さい構成や、上流側の角度δuが下流側の角度δdより大きい構成とする。この構成でも、角度δuが30度を超えるまでは計測誤差が急激には増加しないことからして(図11参照)、検出面部10の検出精度や流量測定装置1の計測精度を適正に保つことができる。
In the fourth and fifth embodiments, the angles δu and δd may be smaller than 30 degrees. For example, the upstream angle δu is smaller than the downstream angle δd, or the upstream angle δu is larger than the downstream angle δd. Even in this configuration, the measurement error does not increase abruptly until the angle δu exceeds 30 degrees (see FIG. 11), so that the detection accuracy of the
実施例4,5において、支持部13が上流側の始点位置αuよりも上流側に配置されていなくてもよい。本発明者は、この場合でも、幅方向Xにおいて支持部13が第1流路壁16a寄りの位置に配置されていれば、角度δuが30度を超えるまでは計測誤差が急激には増加しない(図11参照)、という知見を得ている。なお、支持部13が第1流路壁16a寄りの位置に配置されている構成は、離間距離B1が離間距離B4より小さいことにより実現されている。
In the fourth and fifth embodiments, the
実施例4,5において、幅方向Xにおいて支持部13が第1流路壁16a寄りの位置に配置されていなくてもよい。本発明者は、この場合でも、支持部13が上流側の始点位置αuよりも上流側に配置されていれば、角度δuが30度を超えるまでは計測誤差が急激には増加しない(図11参照)、という知見を得ている。
In the fourth and fifth embodiments, the
1…流量測定装置、2…吸気路(ダクト)、3…ハウジング、5…流量センサチップ、7…バイパス流路、10…検出部としての検出面部、13…支持部、15…絞り部、15u…上流絞り部、15d…絞り部、16a…流路壁としての第1流路壁、16b…第2流路壁、17u…表面、18…検出部、B1,B2,B3,B4…離間距離、f2…流れ方向、αu、αd…始点位置、βu、βd…終点位置、γu、γd…仮想線、δu、δd…角度、X…直交方向としての幅方向。
DESCRIPTION OF
Claims (12)
前記バイパス流路に配され、前記バイパス流路を流れる空気との伝熱によって前記ダクト内の空気の流量に応じた電気信号を発生する検出面部(10)を有する流量センサチップ(5)とを備え、
前記検出面部は、前記バイパス流路を流れる空気の流れである流れ方向に沿って配され、
前記バイパス流路は、前記流れ方向に垂直な断面積が前記流れ方向に沿って前記検出面部に近づくにつれ減少するように絞り部(15、15u、15d)によって絞られている流量測定装置(1)において、
前記絞り部は、前記検出面部に対向する流路壁(16a)の一部であり、前記検出面部に垂直な前記検出面部と前記流路壁の間の距離を前記流れ方向に沿って前記検出面部に近づくにつれ狭めており、
前記絞り部の開始する位置を始点位置(αu、αd)、前記絞り部の前記検出面部から最短距離の位置を終点位置(βu、βd)とすると、
前記始点位置と前記終点位置とを結ぶ仮想線(γu、γd)と前記絞り部における前記流れ方向との成す角度(δu、δd)が0度より大きく20度より小さい、流量測定装置。 A housing (3) having a bypass flow path (7) for taking in part of the air flowing inside the duct (2);
A flow rate sensor chip (5) having a detection surface portion (10) disposed in the bypass flow path and generating an electrical signal corresponding to the flow rate of air in the duct by heat transfer with air flowing through the bypass flow path; Prepared,
The detection surface portion is arranged along a flow direction that is a flow of air flowing through the bypass flow path,
The flow rate measuring device (1) in which the bypass channel is throttled by a throttle portion (15, 15u, 15d) so that a cross-sectional area perpendicular to the flow direction decreases as the cross section approaches the detection surface portion along the flow direction. )
The throttle part is a part of the flow path wall (16a) facing the detection surface part, and the distance between the detection surface part perpendicular to the detection surface part and the flow path wall is detected along the flow direction. It gets narrower as you get closer to the face,
When the starting position of the diaphragm portion is a start position (αu, αd) and the position of the shortest distance from the detection surface portion of the diaphragm portion is an end point position (βu, βd),
The flow rate measuring device, wherein an angle (δu, δd) formed by an imaginary line (γu, γd) connecting the start point position and the end point position and the flow direction in the throttle portion is larger than 0 degree and smaller than 20 degrees.
前記バイパス流路に配され、前記ダクト内の空気の流量に応じた電気信号を発生する検出部(18)を有する流量センサチップとを備え、
前記バイパス流路は、前記バイパス流路を流れる空気の流れである流れ方向に垂直な断面積が前記流れ方向に沿って前記検出部に近づくにつれ減少するように絞り部によって絞られている流量測定装置において、
前記絞り部は、前記検出部に対向する流路壁の一部であり、
前記絞り部の開始する位置を始点位置とすると、この始点位置は前記検出部の前記流れ方向の上流側にあり、
前記絞り部の表面(17u)は平面であり、この表面と前記絞り部における前記流れ方向の成す角度が0度より大きく20度より小さい、流量測定装置。 A housing having a bypass flow path for taking in part of the air flowing inside the duct;
A flow rate sensor chip having a detection part (18) arranged in the bypass flow path and generating an electrical signal corresponding to the flow rate of air in the duct;
The bypass channel is a flow rate measurement that is throttled by a throttle unit so that a cross-sectional area perpendicular to the flow direction, which is a flow of air flowing through the bypass channel, decreases as the detection unit approaches the detection unit along the flow direction. In the device
The throttle part is a part of a flow path wall facing the detection part,
When the starting position of the throttle unit is a starting point position, this starting point position is upstream of the flow direction of the detection unit,
The flow rate measuring device, wherein a surface (17u) of the throttle part is a flat surface, and an angle formed between the surface and the flow direction in the throttle part is larger than 0 degree and smaller than 20 degrees.
前記バイパス流路に配され、前記バイパス流路を流れる空気との伝熱によって前記ダクト内の空気の流量に応じた電気信号を発生する検出面部(10)を有する流量センサチップ(5)とを備え、
前記検出面部は、前記バイパス流路を流れる空気の流れである流れ方向(f2)に沿って配され、
前記バイパス流路は、前記流れ方向に垂直な断面積が前記流れ方向に沿って前記検出面部に近づくにつれ減少するように絞り部(15、15u、15d)によって絞られている流量測定装置(1)において、
前記絞り部は、前記検出面部に対向する流路壁(16a)の一部であり、前記検出面部に垂直な前記検出面部と前記流路壁の間の距離を前記流れ方向に沿って前記検出面部に近づくにつれ狭めており、
前記絞り部の開始する位置を始点位置(αu、αd)、前記絞り部の前記検出面部から最短距離の位置を終点位置(βu、βd)とすると、
前記始点位置と前記終点位置とを結ぶ仮想線(γu、γd)と前記絞り部における前記流れ方向との成す角度(δu、δd)が0度より大きく30度以下である、流量測定装置。 A housing (3) having a bypass flow path (7) for taking in part of the air flowing inside the duct (2);
A flow rate sensor chip (5) having a detection surface portion (10) disposed in the bypass flow path and generating an electrical signal corresponding to the flow rate of air in the duct by heat transfer with air flowing through the bypass flow path; Prepared,
The detection surface portion is arranged along a flow direction (f2) that is a flow of air flowing through the bypass flow path,
The flow rate measuring device (1) in which the bypass channel is throttled by a throttle portion (15, 15u, 15d) so that a cross-sectional area perpendicular to the flow direction decreases as the cross section approaches the detection surface portion along the flow direction. )
The throttle part is a part of the flow path wall (16a) facing the detection surface part, and the distance between the detection surface part perpendicular to the detection surface part and the flow path wall is detected along the flow direction. It gets narrower as you get closer to the face,
When the starting position of the diaphragm portion is a start position (αu, αd) and the position of the shortest distance from the detection surface portion of the diaphragm portion is an end point position (βu, βd),
The flow rate measuring device, wherein an angle (δu, δd) formed by an imaginary line (γu, γd) connecting the start point position and the end point position and the flow direction in the throttle portion is greater than 0 degree and less than 30 degrees.
前記検出面部の中央部分は、前記流れ方向において前記上流絞り部についての前記始点位置と前記終点位置との間に設けられている、請求項6に記載の流量測定装置。 As the restricting portion, an upstream restricting portion (15u) that restricts the bypass passage from the upstream side to the downstream side of the detection surface portion in the bypass passage,
The flow rate measuring device according to claim 6, wherein a central portion of the detection surface portion is provided between the start point position and the end point position with respect to the upstream throttle portion in the flow direction.
前記検出面部は、前記支持部における前記第1流路壁に対向する面(13a)に取り付けられており、
前記第1流路壁の前記始点位置と前記支持部との離間距離(B1)が、前記第2流路壁と前記支持部との離間距離(B2)より小さい、請求項6〜9のいずれか1つに記載の流量測定装置。 The flow path wall is a first flow path wall (16a), and a second flow path wall (16b) is provided opposite the first flow path wall with a support portion (13) supporting the detection surface portion interposed therebetween. And
The detection surface portion is attached to a surface (13a) facing the first flow path wall in the support portion,
The separation distance (B1) between the starting point position of the first flow path wall and the support section is smaller than the separation distance (B2) between the second flow path wall and the support section. The flow measuring device according to claim 1.
前記バイパス流路に配され、前記ダクト内の空気の流量に応じた電気信号を発生する検出部(18)を有する流量センサチップとを備え、
前記バイパス流路は、前記バイパス流路を流れる空気の流れである流れ方向(f2)に垂直な断面積が前記流れ方向に沿って前記検出部に近づくにつれ減少するように絞り部によって絞られている流量測定装置において、
前記絞り部は、前記検出部に対向する流路壁の一部であり、
前記絞り部の開始する位置を始点位置とすると、この始点位置は前記検出部の前記流れ方向の上流側にあり、
前記絞り部の表面(17u)は平面であり、この表面と前記絞り部における前記流れ方向の成す角度が0度より大きく30度以下であることを特徴とする流量測定装置。 A housing having a bypass flow path for taking in part of the air flowing inside the duct;
A flow rate sensor chip having a detection part (18) arranged in the bypass flow path and generating an electrical signal corresponding to the flow rate of air in the duct;
The bypass channel is squeezed by a throttle unit so that a cross-sectional area perpendicular to the flow direction (f2), which is a flow of air flowing through the bypass channel, decreases as it approaches the detection unit along the flow direction. In the flow measurement device
The throttle part is a part of a flow path wall facing the detection part,
When the starting position of the throttle unit is a starting point position, this starting point position is upstream of the flow direction of the detection unit,
The flow rate measuring device characterized in that the surface (17u) of the throttle part is a plane, and the angle formed by the surface and the flow direction in the throttle part is greater than 0 degree and not more than 30 degrees.
前記空気が流れるバイパス流路(7)と、
前記バイパス流路において前記空気の流量に応じた電気信号を出力する検出部(10)と、
前記検出部を挟んで対向する一対の流路壁(16a,16b)と、
前記一対の流路壁が並ぶ並び方向(X)において、前記流路壁から前記検出部に向けて突出することで前記バイパス流路を絞る絞り部(15u)と、
を備え、
前記絞り部の突出寸法は、前記バイパス流路において上流側から前記検出部に近付くにつれて徐々に大きくなっており、
前記絞り部の上流端部の位置を始点位置(αu、αd)、前記絞り部の前記検出部から最短距離の位置を終点位置(βu、βd)とすると、
前記始点位置と前記終点位置とを結ぶ仮想線(γu、γd)と、前記バイパス流路を流れる空気の流れである流れ方向(f2)との成す角度(δu、δd)が0度より大きく30度以下である、流量測定装置。 A flow rate measuring device (1) for measuring a flow rate of air,
A bypass flow path (7) through which the air flows;
A detection unit (10) for outputting an electrical signal corresponding to the flow rate of the air in the bypass channel;
A pair of flow path walls (16a, 16b) opposed across the detection unit;
In the arrangement direction (X) in which the pair of flow path walls are arranged, a throttle part (15u) for narrowing the bypass flow path by projecting from the flow path wall toward the detection unit;
With
The protruding dimension of the throttle part gradually increases as it approaches the detection part from the upstream side in the bypass flow path,
When the position of the upstream end portion of the aperture portion is a start point position (αu, αd) and the position of the shortest distance from the detection portion of the aperture portion is an end point position (βu, βd),
An angle (δu, δd) formed by an imaginary line (γu, γd) connecting the start point position and the end point position and a flow direction (f2) that is a flow of air flowing through the bypass flow path is larger than 0 degree and 30 Flow rate measuring device that is less than or equal to degrees
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