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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Offenbarung betrifft einen Sensor für physikalische Größen der Luft, der eine vorgegebene Größe einer in einem Fluidkanal bzw. -durchlass strömenden Luft erfasst.
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HINTERGRUND
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Üblicherweise weist ein Sensor für physikalische Größen der Luft ein Sensorelement auf, das zum Ausgeben des einer vorgegebenen Größe entsprechenden Detektionssignales dient, wobei das Sensorelement in einem Vertiefungsabschnitt eines Sensorkörpers untergebracht ist, welcher sich an einem Öffnungsabschnitt öffnet.
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In einem Sensor als ein Sensor für physikalische Größen der Luft, wie in der japanischen Patentanmeldung
JP 2015 -
187 603 A (nachfolgend als Patentdokument 1 bezeichnet) gezeigt, weist der Atmosphärensensor einen Sensorfilter in einem Sensorgehäuse auf. Die feuchtigkeitsdurchlässige Folie ist durch ein Schweißverfahren an dem Gehäuse verbunden.
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Die feuchtigkeitsdurchlässige Folie mit der Form eines Kreises oder eines Ovals und der geschweißte Teil mit der Form eines Rings schaffen eine gleichmäßige Bindungsfestigkeit zwischen dem geschweißten Teil und der Bodenfläche des Sensorgehäuses. Da auf den geschweißten Teil andauernd eine Rückstellkraft wirkt und der geschweißte Teil leicht zu entfernen ist, trennt sich die feuchtigkeitsdurchlässige Folie von dem Gehäuse. Die feuchtigkeitsdurchlässige, dehnbare Folie vergrößert die Maschenweite und verringert die Filterleistung.
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Weiterer Stand der Technik ist in den folgenden Dokumenten offenbart:
- JP 2008 - 292 356 A offenbart eine Gaserfassungsvorrichtung. Die Gaserfassungsvorrichtung umfasst: eine Gasdetektionskammer zum Einführen eines zu detektierenden Gases von einer Gaszufuhröffnung; ein Detektionselement, das innerhalb der Gasdetektionskammer angeordnet ist und eine Konzentration des zu detektierenden Gases detektiert; einen Leitungsdraht zum Eingeben und Ausgeben eines Signals von/zu dem Detektionselement; und einen Sitz, der innerhalb der Gasdetektionskammer so angeordnet ist, dass er der Gaszufuhröffnung gegenüberliegt. In der Gaserfassungsvorrichtung ist der Leitungsdraht mit der Oberfläche des Sitzes verbunden, auf dem das Detektionselement abgestützt ist. Es ist ein Abdeckelement vorgesehen, das sich vom Leitungsdraht zur Gaszufuhröffnung erstreckt und eine Verbindung des Leitungsdrahtes mit der Oberfläche des Sitzes abdeckt.
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DE 10 2016 105 956 A1 offenbart eine Messvorrichtung. Die Messvorrichtung beinhaltet ein Bypass-Gehäuse, das an einer Position in dem Einlasskanal angeordnet ist, der eine Ansaugluft in eine Verbrennungsmaschine einführt und der einen Durchlass definiert, durch den ein Teil der Ansaugluft gelangt, die durch ein Inneres des Einlasskanals strömt, einen Strömungsmengensensor, der eine Strömungsmenge der Ansaugluft misst, die durch das Innere des Umgehungsgehäuses gelangt, ein Feuchtigkeitserfassungselement, das eine Feuchtigkeit der Ansaugluft misst, die durch eine Position in der Nähe des Bypass-Gehäuses gelangt, und einen Wärmeableitabschnitt, der mit der Ansaugluft direkt in Kontakt ist und der mit dem Feuchtigkeitserfassungselement thermisch verbunden ist.
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DE 10 2015 209 677 A1 offenbart eine Fließgeschwindigkeitsmesseinrichtung. Ein Umweltsensor ist an einer zweiten Fläche einer Schaltplatine montiert, die kein Bonddrahtpad aufweist, und ist in einer Messkammer angeordnet, die in einem Schaltplatinenaufnahmeabschnitt angeordnet ist. Die Messkammer weist eine Verbindungsöffnung für eine Verbindung mit einem Hauptdurchgang auf. In Übereinstimmung mit diesem Aufbau wird kein zusätzlicher Vorgang benötigt, der einer Integration zwischen einer Fließgeschwindigkeitsmesseinrichtung und dem Umweltsensor zurechenbar ist. Der Umweltsensor beeinflusst nicht den Luftstrom in einem Bypassdurchgang, sodass eine Erfassungsgenauigkeit eines Fließgeschwindigkeitserfassungselements, das in dem Bypassdurchgang angeordnet ist, nicht abnimmt.
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DE 10 2013 205 086 A1 offenbart eine Sensorvorrichtung zur Erfassung einer Feuchte eines strömenden fluiden Mediums. Es wird eine Sensorvorrichtung zur Erfassung einer Feuchte eines strömenden fluiden Mediums vorgeschlagen, welche mindestens ein Feuchtemodul mit mindestens einem Sensorelement zur Erfassung der Feuchte und mindestens einer das Sensorelement abschirmenden Schutzmembran umfasst, wobei die Sensorvorrichtung weiterhin mindestens ein Gehäuse aufweist, wobei das Feuchtemodul zumindest teilweise in einem Messraum des Gehäuses angeordnet ist. Das Gehäuse weist bevorzugt ein in einer axialen Richtung in das mit der senkrecht dazu vorherrschenden Hauptströmungsrichtung strömende fluide Medium ragendes Schutzrohr auf, wobei das Schutzrohr mindestens einen Einströmpfad aufweist. Der Einströmpfad ist dabei derart gestaltet, dass das fluide Medium durch den Einströmpfad entgegen der axialen Richtung in den Messraum einströmen und den weiterhin mindestens einen Ausströmpfad in axialer Richtung aus dem Messraum ausströmen kann. Dabei sind die mindestens eine Auslassöffnung sowie der mindestens eine Einlassöffnung in Schwerkraft-Richtung untenliegend.
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Die vorliegende Offenbarung erfolgt in Anbetracht der oben genannten Sachverhalte, und es ist eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung einen Sensor für physikalische Größen der Luft bereitzustellen, dessen Sensorfilter nicht entfernt oder verformt werden kann.
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Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der Ansprüche 1, 2, 11 und 12 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterentwicklungen sind Gegenstand der sich daran anschließenden Ansprüche.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Ein Sensorkörper weist einen Körpervertiefungsabschnitt auf, in welchem ein Sensorelement untergebracht ist und der Körpervertiefungsabschnitt öffnet sich an einem Körperöffnungsabschnitt. Eine Sensorabdeckung weist ein Abdeckungsfenster auf, welches mit dem Einlassdurchlass und dem Körperöffnungsabschnitt in Verbindung steht. Ein Sensorfilter ist mit einem Sensorumfangsabschnitt versehen, welcher sich entlang einer virtuellen Fläche erstreckt. In einer Projektionsansicht bezogen auf die virtuelle Ebene, sind der Körperöffnungsabschnitt und das Gehäusefenster innerhalb einer Filterfläche R positioniert, welche als eine Innenseite von einer Kontur des Filterumfangsabschnitts definiert ist, sodass der Filterumfangsabschnitt einen von dem Sensorkörper und der Sensorabdeckung berührt.
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Der Filterumfangsabschnitt ist zwischen dem Sensorkörper und der Sensorabdeckung positioniert und berührt einen von dem Sensorkörper und der Sensorabdeckung, sodass eine Form des Sensorfilters, der sich entlang der virtuellen Ebene erstreckt, beibehalten werden kann und der Sensorfilter daran gehindert wird, sich von zwischen dem Sensorkörper und der Sensorabdeckung zu entfernen.
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In der Projektionsansicht ist der Körperöffnungsabschnitt in dem Abdeckungsfenster positioniert.
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In der Projektionsansicht bezogen auf die virtuelle Ebene, ist der Körperöffnungsabschnitt in dem Abdeckungsfenster innerhalb der Filterfläche positioniert. Die Luft, die durch das Abdeckungsfenster und den Sensorfilter von dem Einlassdurchlass strömt, gelangt in die Körpervertiefung von dem Körperöffnungsabschnitt, ohne von dem Sensorkörper um den Körperöffnungsabschnitt herum blockiert zu werden. Die Luft von dem Einlassdurchlauf erreicht leicht das Sensorelement in der Körpervertiefung. Da der sich entlang der virtuellen Ebene erstreckende Sensorfilter zwischen dem Sensorkörper und der Sensorabdeckung angeordnet ist, ist der Sensorfilter nahe an dem Sensorelement in der Körpervertiefung positioniert. Da ein Innenvolumen der Körpervertiefung klein ist, kann, im Ergebnis, eine Zeit der Luft, die von dem Einlassdurchlauf zu dem Sensorelement strömt, verkürzt werden. Entsprechend kann, da die Luft leicht das Sensorelement erreicht und die Zeit, die die Luft braucht um das Sensorelement zu erreichen auch minimiert ist, die Detektionsantwort des Sensorelements verbessert werden.
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Gemäß einer weiteren Konfiguration der vorliegenden Erfindung ist das Abdeckungsfenster in dem Körperöffnungsabschnitt positioniert.
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Gemäß einer weiteren Konfiguration der vorliegenden Erfindung enthält der Filterumfangsabschnitt einen Körperverbindungsabschnitt, der mit dem Sensorkörper verbunden ist, wobei der Körperverbindungsabschnitt in der Projektionsansicht innerhalb der Filterfläche positioniert ist und der Filterumfangsabschnitt vorgesehen ist, einen Abdeckungsraumabschnitt zwischen der Sensorabdeckung und dem Filterumfangsabschnitt aufzuweisen.
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Gemäß einer weiteren Konfiguration der vorliegenden Erfindung enthält der Filterumfangsabschnitt einen Abdeckungsabschnitt, der mit der Sensorabdeckung verbunden ist, wobei der Abdeckungsverbindungsabschnitt in der Projektionsansicht innerhalb der Filterfläche positioniert ist, und der Filterumfangsabschnitt vorgesehen ist, einen Körperraumabschnitt zwischen dem Sensorkörper und dem Filterumfangsabschnitt aufzuweisen.
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Figurenliste
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- 1 ist eine partielle Querschnittsansicht, welche einen Sensor für physikalische Größen der Luft zeigt, der an einer Luftstromdetektionseinheit in einer Maschine mit interner Verbrennung bzw. Brennkraftmaschine angebracht ist;
- 2 ist eine perspektivische Ansicht, welche die mit dem Sensor für physikalische Größen der Luft versehene Luftstromdetektionseinheit bei einer ersten Ausführungsform zeigt;
- 3 ist eine perspektivische und eine partielle Querschnittsansicht, die die Luftstromdetektionseinheit bei der ersten Ausführungsform zeigt;
- 4 ist eine Draufsicht, die den Sensor für physikalische Größen der Luft bei der ersten Ausführungsform zeigt;
- 5 ist eine Querschnittsansicht, die den Sensor für physikalische Größen der Luft bei der ersten Ausführungsform zeigt;
- 6 ist eine Querschnittsansicht, die die Sensoreinheit bei der ersten Ausführungsform zeigt;
- 7 ist eine Draufsicht, die die Sensoreinheit bei der ersten Ausführungsform zeigt;
- 8 zeigt ein Verfahren zur Herstellung der Sensoreinheit bei der ersten Ausführungsform;
- 9 ist ein schematisches Diagramm, das einen detaillierten Aufbau der Sensoreinheit bei der ersten Ausführungsform zeigt;
- 10 ist ein schematisches Diagramm, das einen detaillierten Aufbau der Sensoreinheit bei der ersten Ausführungsform zeigt;
- 11 ist ein schematisches Diagramm, das einen detaillierten Aufbau eines Sensorfilters bei der ersten Ausführungsform zeigt;
- 12 ist eine Querschnittsansicht, die die Sensoreinheit bei einer zweiten Ausführungsform zeigt;
- 13 ist eine Draufsicht, die die Sensoreinheit bei der zweiten Ausführungsform zeigt;
- 14 ist ein schematisches Diagramm, das einen detaillierten Aufbau der Sensoreinheit bei der zweiten Ausführungsform zeigt;
- 15 ist ein schematisches Diagramm, das einen detaillierten Aufbau eines Sensorfilters bei der zweiten Ausführungsform zeigt;
- 16 ist eine Querschnittsansicht, die die Sensoreinheit bei einer dritten Ausführungsform zeigt;
- 17 ist eine Querschnittsansicht, die die Sensoreinheit bei einer vierten Ausführungsform zeigt;
- 18 ist eine Draufsicht, die die Sensoreinheit bei der vierten Ausführungsform zeigt;
- 19 ist ein schematisches Diagramm, das einen detaillierten Aufbau der Sensoreinheit bei der vierten Ausführungsform zeigt;
- 20 ist ein schematisches Diagramm, das einen detaillierten Aufbau eines Sensorfilters bei der vierten Ausführungsform zeigt;
- 21 ist eine Querschnittsansicht, die die Sensoreinheit bei einer fünften Ausführungsform zeigt;
- 22 ist eine Querschnittsansicht, die die Sensoreinheit bei einer sechsten Ausführungsform zeigt;
- 23 ist ein schematisches Diagramm, das einen detaillierten Aufbau der Sensoreinheit bei der vierten Ausführungsform zeigt;
- 24 ist eine Querschnittsansicht, die die Sensoreinheit bei der siebten Ausführungsform zeigt;
- 25 ist eine Draufsicht, die die Sensoreinheit bei der siebten Ausführungsform zeigt;
- 26 ist ein schematisches Diagramm, das ein Verfahren zur Herstellung der Sensoreinheit bei der siebten Ausführungsform zeigt;
- 27 ist eine perspektivische, partielle Querschnittsansicht, die den an der Luftstromdetektionseinheit angebrachten Sensor für physikalische Größen der Luft bei einer achten Ausführungsform zeigt;
- 28 ist ein schematisches Diagramm, das eine Abwandlung 1 der Sensoreinheit betreffend 9 zeigt;
- 29 ist ein schematisches Diagramm, das eine Abwandlung 1 der Sensoreinheit betreffend 10 zeigt;
- 30 ist ein schematisches Diagramm, das eine Abwandlung 1 der Sensoreinheit betreffend 23 zeigt;
- 31 ist ein schematisches Diagramm, das eine Abwandlung 2 der Sensoreinheit betreffend 14 zeigt;
- 32 ist ein schematisches Diagramm, das eine Abwandlung 2 der Sensoreinheit betreffend 15 zeigt;
- 33 ist eine Draufsicht, die eine Abwandlung 5 der Sensoreinheit betreffend 13 zeigt;
- 34 ist eine Draufsicht, die eine Abwandlung 6 der Sensoreinheit betreffend 18 zeigt;
- 35 ist eine Draufsicht, die eine Abwandlung 7 der Sensoreinheit betreffend 13 zeigt;
- 36 ist eine Draufsicht, die eine Abwandlung 8 der Sensoreinheit betreffend 18 zeigt;
- 37 ist eine Draufsicht, die Abwandlungen 9 und 10 der Sensoreinheit betreffend 7 zeigt;
- 38 ist eine Draufsicht, die eine Abwandlung 11 der Sensoreinheit betreffend 7 zeigt;
- 39 ist eine Querschnittsansicht, die eine Abwandlung 12 der Sensoreinheit betreffend 6 zeigt;
- 40 ist eine Querschnittsansicht, die eine Abwandlung 13 der Sensoreinheit betreffend 6 zeigt, und einer Querschnittsansicht entlang der Linie XL-XL in 5 entspricht;
- 41 ist eine Querschnittsansicht, die eine Abwandlung 40 der Sensoreinheit betreffend 6 zeigt, und einer Querschnittsansicht entlang der Linie XL-XL in 5 entspricht;
- 42 ist eine Querschnittsansicht, die eine Abwandlung 40 der Sensoreinheit betreffend 5 zeigt;
- 43 ist eine Querschnittsansicht, die eine Abwandlung 15 der Sensoreinheit betreffend 6 zeigt;
- 44 ist eine Querschnittsansicht, die eine Abwandlung 16 der Sensoreinheit betreffend 6 zeigt;
- 45 ist eine Querschnittsansicht, die eine Abwandlung 18 der Sensoreinheit betreffend 6 zeigt;
- 46 ist eine Querschnittsansicht, die eine Abwandlung 20 der Sensoreinheit betreffend 6 zeigt;
- 47 ist eine Querschnittsansicht, die eine Abwandlung 21 der Sensoreinheit betreffend 5 zeigt;
- 48 ist eine partielle Querschnittsansicht, die eine Abwandlung 22 des Sensors für physikalische Größen der Luft zeigt, der an der Luftstromdetektionseinheit betreffend 27 angebracht ist;
- 49 ist eine Querschnittsansicht, die eine Abwandlung 23 der Sensoreinheit betreffend 6 zeigt; und
- 50 ist eine Querschnittsansicht, die eine Abwandlung 25 der Sensoreinheit betreffend 6 zeigt.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
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Im Folgenden werden Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben werden. In der Beschreibung und in den Zeichnungen haben identische oder ähnliche Bauteile dieselben Bezugsziffern oder Zeichen. Wenn ein Teil der Merkmale bei jeder Ausführungsform erläutert wird, kann der verbleibende Teil der Merkmale für den verbleibenden Teil der Merkmale bei anderen Ausführungsformen gelten. In der Beschreibung ist bei jeder Ausführungsform eine Merkmalskombination offenbart, und zusätzlich zu der Kombination können die Merkmale der Ausführungsformen kombiniert werden, selbst wenn solche Kombinationen nicht offensichtlich in der Beschreibung offenbart sind.
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(Erste Ausführungsform)
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Wie in 1 gezeigt, wird ein Sensor für physikalische Größen der Luft 10 an einer Luftstromdetektionseinheit 2 in einer Brennkraftmaschine verwendet.
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Die Luftstromdetektionseinheit 2 ist an einer Befestigungsöffnung 4a eines Lufteinlasskanals 4 angebracht, welcher als ein Einlassdurchlass 3 in der Brennkraftmaschine ausgebildet ist. Die Luftstromdetektionseinheit 2 ist mit einem Strömungsdetektionskörper 5 vorgesehen, welcher sich in dem Einlassdurchlass 3 befindet. Wie in 2 und 3 gezeigt, weist der Strömungsdetektionskörper 5 einen Umgehungsdurchlass 6 in einem Detektionsabschnitt 5a auf. Ein Teil der Einlassluft, welche durch den Einlassdurchlass 3 in einen Zylinder der Brennkraftmaschine strömt, wird in dem Umgehungsdurchlass 6 von dem Einlassdurchlass 3 verteilt, entlang eines in 1 und 3a gezeigten gestrichelten Pfeiles.
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Wie in 3 gezeigt, umfasst der Umgehungsdurchlass 6 einen ersten Durchlassabschnitt 7 und einen zweiten Durchlassabschnitt 8. Der gerade erste Durchlassabschnitt 7 enthält einen Einlass 7a und einen Auslass 7b, welche beide den Einlassdurchlass öffnen. In einer Pfeilrichtung eines gestrichelten Pfeiles in 3, führt der erste Durchlassabschnitt 7 die Einlassluft zu, in einer im Wesentlichen gleichen Richtung, entlang des Einlassdurchlass 3, vom Einlass 7a zum Auslass 7b. Der gekrümmte zweite Durchlassabschnitt 8 umfasst einen Einlass 8a, welcher einem mittleren Teil des ersten Durchlassabschnitts 7 gegenüberliegt, und einen Auslass 8b, der dem Einlassdurchlass 3 gegenüberliegt, sodass sich der zweite Durchlassabschnitt 8 von dem ersten Durchlassabschnitt 7 abzweigt. In der Richtung des in 3 gezeigten, gestrichelten Pfeiles, verwirbelt der zweite Durchlassabschnitt 8 die Einlassluft in einer entgegengesetzten Richtung bezogen auf den Einlassdurchlass 3 und dann strömt die Einlassluft in eine gleiche Richtung entlang des Einlassdurchlass 3 zwischen dem Einlass 8a und dem Auslass 8b.
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Der Strömungsdetektionskörper 5 enthält ferner einen Strömungssensor 9 und den oben erwähnten Umgehungsdurchlass 6. Ein Sensorelement 9a des Strömungssensors 9 ist zu dem zweiten Durchlassabschnitt 8 freigelegt. Das Sensorelement 9a gibt ein Strömungssignal aus, das von der Menge der Einlassluft, die in dem zweiten Durchlassabschnitt 8 strömt, abhängt. Der Strömungssensor 9 enthält ein Schaltungsmodul 9b, welches die Menge der Einlassluft in dem Einlassdurchlass 3 berechnet, basierend auf dem Strömungssignal, das von dem Sensorelement 9a ausgegeben wird. Die von dem Schaltungsmodul 9b berechnete Menge an Einlassluft wird zu einer außerhalb des Einlassdurchlasses 3 vorgesehenen Maschinensteuereinheit übertragen, via einer Signalübertragung durch eine Mehrzahl von Anschlüssen 5b in dem Strömungsdetektionskörper. Der Strömungsdetektionskörper 5 detektiert die Menge der in dem Einlassdurchlass 3 strömenden Einlassluft mittels des Sensorelements 9a.
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Wie in 1 und 2 gezeigt, ist der Sensor für physikalische Größen der Luft 10 einstückig mit der Luftstromdetektionseinheit 2 vorgesehen. Der Sensor für physikalische Größen der Luft 10 ist außerhalb des Umgehungsdurchlass 6 angeordnet, sodass der Sensor zu dem als Strömungsdurchlass bezeichneten Einlassdurchlass 3 freigelegt ist. Der Sensor für physikalische Größen der Luft 10 ist konfiguriert, eine vorbestimmte Breite aufzuweisen, die sich in der Einlassluftströmungsrichtung in dem Einlassdurchlass 3 in der Richtung des in 3 gezeigten gestrichelten Pfeils erstreckt, und der Sensor für physikalische Größen der Luft 10 ist konfiguriert, eine dicke Bandform auszubilden, die sich als Ganzes, bezogen auf die Einlassluftströmungsrichtung, in eine vertikale Richtung erstreckt. Die X-Richtung ist als die Einlassluftströmungsrichtung in dem Einlassdurchlass 3 definiert. Die Z-Richtung ist als eine longitudinale Richtung definiert, in welcher sich, bezogen auf die Strömungsrichtung, der Sensor für physikalische Größen der Luft 10 in der vertikalen Richtung erstreckt. Die Y-Richtung ist, bezogen auf sowohl die X-Richtung als auch die Z-Richtung, als eine vertikale Richtung definiert.
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Wie in 4 und 5 gezeigt enthält der Sensor für physikalische Größen der Luft 10 ein Sensorgehäuse 20, eine verstärkte Platte 30, ein Sensorsubstrat 40, eine Sensoreinheit 50, einen Anschluss 60, ein Schaltungsmodul 70 und einen Vergussharzabschnitt 80. Für ein besseres Verständnis wird in 4 ein Teil des Vergussharzabschnittes 80 gezeigt.
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Das Sensorgehäuse 20 besteht aus einem Hartharz, wie zum Beispiel Polyphenylensulfid (PPS). Das Sensorgehäuse 20 ist als eine dicke Bandform ausgebildet, die einer ganzen Kontur des Sensors für physikalische Größen der Luft 10 entspricht. Das Sensorgehäuse 20 weist einen Verbindungsabschnitt 22 und einen Vertiefungsabschnitt 24 auf. Der Verbindungsabschnitt 22 ist in Z-Richtung, die die longitudinale Richtung ist, an einem Ende des Sensorgehäuses 20 vorgesehen. Der Vertiefungsabschnitt 24 liegt in der Y-Richtung dem Strömungsdetektionskörper gegenüber, und der Vertiefungsabschnitt 24 weist in einer Draufsicht in Y-Richtung eine rechteckige Grundform auf. Nachdem andere Bauteile 30, 40, 50 und 60 in den Vertiefungsabschnitt 24 untergebracht wurden, wird das Vergussharz 80 in den Vertiefungsabschnitt 24 gefüllt.
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Die verstärkte Platte 30 besteht aus einem Metall, zum Beispiel Edelstahl.
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Die verstärkte Platte 30 ist im Vergleich zum Sensorgehäuse 20 als eine kurze, dünne Bandform mit geringer Breite ausgebildet. Die verstärkte Platte 30 ist an der Bodenfläche 24a des Vertiefungsabschnitts 24 in einem Flächenkontaktzustand positioniert und fixiert. Die verstärkte Platte 30 ist durch das Vergussharz 80 in dem Vertiefungsabschnitt 24 eingebettet.
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Das Sensorsubstrat 40 besteht aus einem Weichharz, wie zum Beispiel Polyimid, und wird flexible Leiterplatte bezeichnet. Das Sensorsubstrat 40 ist im Vergleich zu dem Sensorgehäuse 20 als eine kurze Form mit geringer Breite ausgebildet, und das Sensorsubstrat 40 ist im Vergleich zu der verstärkten Platte 30 als eine lange, dünne Bandform mit geringer Breite ausgebildet. Das Sensorsubstrat 40 ist auf einer verstärkten Fläche 30a der verstärkten Platte 30 auf der gegenüberliegenden Seite der Bodenfläche 24a des Vertiefungsabschnitts 24 in einem Flächenkontaktzustand positioniert und fixiert.
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Das Sensorsubstrat 40 ist durch das Vergussharz 80 in dem Vertiefungsabschnitt 24 eingebettet, und ein Teil 40a des Sensorsubstrats 40 ist in der Z-Richtung, die eine longitudinale Richtung ist, durch die verstärkte Platte 30 verstärkt. Das Sensorsubstrat 40 ist in einem verstärkten Teil 40a mit einer Befestigungsfläche 40b versehen, welche als eine ebene Fläche ausgebildet ist, die auf der gegenüberliegenden Seite der verstärkten Platte 30 positioniert ist.
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Die Sensoreinheit 50 weist ein Sensorelement 54 auf, welches Feuchtigkeit detektiert, die einem Verhältnis von Wasserdampf in der Einlassluft entspricht. Feuchtigkeit bezieht sich auf eine festgelegte physikalische Größe bezogen auf die in dem Einlassdurchlass 3 strömende Einlassluft. Das Sensorelement 54 der Sensoreinheit 50 gibt ein Feuchtigkeitssignal, das als ein Detektionssignal bezeichnet wird, in Übereinstimmung mit der Feuchtigkeit der Einlassluft als ein Detektionsziel aus. Die Sensoreinheit 50 ist insgesamt als eine rechteckige Form ausgebildet. Die Sensoreinheit 50 ist auf der Befestigungsfläche 40b in dem verstärkten Teil 40a auf dem Sensorsubstrat 40 befestigt. Ein Teil der Sensoreinheit 50 in Y-Richtung ist durch das Vergussharz 80 in dem Vertiefungsabschnitt 24 eingebettet, und ein übrigbleibender Teil der Sensoreinheit in Y-Richtung ist zu dem Einlassdurchlass, der außerhalb des Sensorgehäuses 20 positioniert ist, freigelegt.
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Eine Mehrzahl von Anschlüssen 60 ist vorgesehen. Jeder der Anschlüsse 60 besteht aus einem Metall, wie zum Beispiel Phosphor-Bronze. Jeder der Anschlüsse ist im Vergleich zu dem Sensorgehäuse 20 als eine kurze, dünne Bandform mit geringer Breite ausgebildet. Die Anschlüsse 60 sind in X-Richtung im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet. Ein Teil 60a von jedem der Anschlüsse 60 in Z-Richtung ist in dem Sensorgehäuse 20 eingebettet, in Richtung des Verbindungsabschnitts 22 von der Bodenwand 24b, die als die Bodenfläche 24a des Vertiefungsabschnitts 24 ausgebildet ist. Ein anderer Teil 60b von jedem der Anschlüsse 60 in Z-Richtung steht in Richtung eines Äußeren des Sensorgehäuses 20 von dem Verbindungsabschnitt 22 hervor. Der andere Teil 60b von jedem der Anschlüsse 60 ist elektrisch mit der Maschinensteuereinheit via irgendeinem der Anschlüsse in der Luftstromdetektionseinheit 22 verbunden. Vorzugsweise ist jeder der Anschlüsse 60 dünn ausgebildet, mit einer Dicke von 0.2 mm (zum Beispiel), und wirkt als eine niedrige thermische Leitfähigkeit. Somit wird eine hitzeisolierende Funktion zwischen einem Äußeren, das die Maschinensteuereinheit enthält, und dem Schaltungsmodul 70 und dem Sensorelement 54 erhalten, sodass ein Detektionsfehler wegen einer zunehmenden Temperatur des Sensorelements 54 unterdrückt werden kann.
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Das Schaltungsmodul 70 ist mit dem Sensorelement 5 und jedem der Anschlüsse 60 elektrisch verbunden, durch einen Metallleiter, der auf dem Sensorsubstrat 40 vorgesehen ist. Das Schaltungsmodul 70 enthält eine Mehrzahl von Schaltungselementen 72 zur Bearbeitung eines Feuchtigkeitssignals, das von dem Sensorelement 54 ausgegeben wird. Jedes der Sensorelemente 72 ist auf der Befestigungsfläche 40b in dem verstärkten Teil 40a auf dem Sensorsubstrat 40 befestigt. Eine Steuerschaltung 72a in den Schaltungselementen 72 berechnet, basierend auf dem Feuchtigkeitssignal, die Feuchtigkeit der Einlassluft in dem Einlassdurchlass 3. Die von der Steuerschaltung 70 berechnete Feuchtigkeit wird zu der Maschinensteuereinheit geschickt, mittels des Signals durch jeden der Anschlüsse 60.
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Das Vergussharz 80 besteht aus einem wärmehärtenden Hartharz, wie zum Beispiel einem Epoxidharz oder einem Polyurethan etc. Das Vergussharz 80 bedeckt den Vertiefungsabschnitt 24 fast. Somit deckt das Vergussharz 80 die Befestigungsfläche 40b derart ab, dass alle Schaltungselemente 72 auf der Befestigungsfläche 40b versiegelt sind. Ein elektrischer Kurzschluss zwischen den Schaltungselementen 72 und eine Beschädigung der Schaltungselemente 72 wird unterdrückt, weil die Schaltungselemente 72 versiegelt sind.
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(Sensoreinheit)
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Die Sensoreinheit 50 wird nachfolgend im Detail beschrieben.
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Wie in 6 und 7 gezeigt, weist die Sensoreinheit 50 einen Sensorkörper 52, ein Sensorelement 54, eine Sensorabdeckung 56 und einen Sensorfilter 58 auf.
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Der Sensorkörper 52 gemäß 6 ist aus einem wärmehärtenden Harz ausgebildet, zum Beispiel einem Epoxidharz etc. Der Sensorkörper 52 ist als eine rechteckige Form mit 6 (sechs) Flächen entlang jeder Richtung der X-, Y- und Z-Richtungen ausgebildet. Eine Fläche 52b des Sensorkörpers 52 ist auf der Befestigungsfläche 40b des Sensorsubstrats 40 in einem Flächenkontaktzustand positioniert und fixiert, sodass der Sensorkörper 52 auf der Befestigungsfläche 40b gehalten wird.
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Der Sensorkörper 52 weist eine Körpervertiefung 53 auf. Wie in 6 und 7 gezeigt, ist die Körpervertiefung 53 an einem zentralen Abschnitt in der X- und Z-Richtung vorgesehen. Die Körpervertiefung 53 öffnet sich auf der gegenüberliegenden Seite des Sensorsubstrats 40 in Y-Richtung und ist in Draufsicht in Y-Richtung als ein Kreisloch mit Boden ausgebildet. Die Körpervertiefung 53 ist bezogen auf die Befestigungsfläche 40b auf der gegenüberliegenden Fläche 52a des Sensorkörpers 52 ausgebildet und öffnet sich an einem Körperöffnungsabschnitt 53a. Die Körpervertiefung 53 gemäß der ersten Ausführungsform ist als eine abgeschnittene Kegellochform ausgebildet, sodass ein Durchmesser von der Bodenfläche 53b in Richtung des Körperöffnungsabschnitt 53a allmählich größer wird.
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Wie in 6 gezeigt, fühlt das Sensorelement 54 die Feuchtigkeit der Einlassluft basierend auf einer Veränderung einer dielektrischen Konstante in einem Polymerfilm aufgrund einer vorbestimmten Korrelation in Bezug auf die Feuchtigkeitsänderung der in dem Einlassdurchlass 3 strömenden Einlassluft. Das Sensorelement 54 ist auf der Bodenfläche 53b, die von dem Körperöffnungsabschnitt 53a getrennt ist, positioniert und befestigt, und das Sensorelement 54 ist in der Körpervertiefung 53 untergebracht. Das Sensorelement 54 ist mit einem Metallleiter auf dem Sensorsubstrat 40 elektrisch verbunden, und zwar durch einen Metallleiter (nicht gezeigt), welcher auf einer Bodenwand 53c eingebettet ist, die als die Bodenfläche 53b der Körpervertiefung 53 in dem Sensorkörper 52 ausgebildet ist. Somit ist das Sensorelement 54 konfiguriert, ein Feuchtigkeitssignal, welches sich abhängig von der gefühlten Feuchtigkeit elektrisch verändert, zu dem Schaltungsmodul 70 gemäß 4 und 5 auszugeben.
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Wie in 6 gezeigt, besteht die Sensorabdeckung 56 aus einem Hartharz, zum Beispiel PPS oder Polybutylenterephthalat (PBT), um einen Unterschied in thermischen Expansionskoeffizienten zu minimisieren, bezogen auf wenigstens das Sensorgehäuse 20 und das Vergussharz 80. Wie in 6 und 7 gezeigt, öffnet sich die Sensorabdeckung 56 an einer Seite des Sensorsubstrats 40 in Y-Richtung und ist in einer Draufsicht in Y-Richtung als eine rechteckige Form mit Boden ausgebildet. Die Sensorabdeckung 56 enthält einen Abdeckungsumfangsabschnitt 56b, der als eine rechteckige Rohrform, welche sich an dem Körperöffnungsabschnitt 56a öffnet, ausgebildet ist, und einen Bodenwandabschnitt 56c, der als eine rechteckige Plattenform ausgebildet ist, die den Abdeckungsumfangsabschnitt 56b an einer gegenüberliegenden Seite des Körperöffnungsabschnitt 56a in Y-Richtung schließt. Der Abdeckungsumfangsabschnitt 56b und der Bodenwandabschnitt 56c sind einstückig ausgebildet.
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Eine Innenfläche des Abdeckungsumfangsabschnitt 56b ist entlang der Y-Richtung an den Sensorkörper 52 angepasst. Der Abdeckungsumfangsabschnitt 56b umschließt die gesamte Außenfläche des Sensorkörpers 52. Wie in 6 gezeigt, weist der Abdeckungsumfangsabschnitt 56b den Körperöffnungsabschnitt 56a an einer gegenüberliegenden Seite des Bodenwandabschnitts 5610 in Y-Richtung auf. Ein Teil 56d des Abdeckungsumfangsabschnittes 56b, der sich von dem Körperöffnungsabschnitt 56a zu dem Bodenwandabschnitt 56c erstreckt, ist in dem Vergussharz 80 positioniert und fixiert. Der Abdeckungsumfangsabschnitt 56b ist mit einem eingebetteten Abschnitt 56d vorgesehen, welcher außerhalb des Sensorkörpers 52 von dem Körperöffnungsabschnitt 56a durch das Vergussharz 80 eingebettet ist.
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Um die Sensoreinheit 50 herzustellen, wenn die Sensorabdeckung 56 in dem Vergussharz 80 eingebettet und fixiert ist, wird ein wärmehärtendes Harz 80a als ein Formmaterial des Vergussharzes 80 in einem geschmolzenen Zustand in den Vertiefungsabschnitt 24 gefüllt und wird anschließend abgekühlt. Da auf die Sensorabdeckung 56 weiterhin eine Last in Richtung der Bodenfläche 24a des Vertiefungsabschnitts 24 und in Richtung des Pfeiles in 8 wirkt, wird ein Aufschwimmen der Sensorabdeckung 56 aufgrund eines Innendrucks des wärmehärtenden Harzes 80a verhindert und der gesamte Bereich des eingebetteten Abschnitts 56d ist durchgehend eingebettet. Das wärmehärtende Harz 80a wird auf der Befestigungsfläche 40b des Sensorsubstrates 40 gehärtet, und der eingebettete Abschnitt 56d des Abdeckungsumfangsabschnitt 56b wird in dem Vergussharz 80 eingebettet und fixiert.
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Da das wärmehärtende Harz 80a durch Abkühlung und Härten schrumpft, kann eine Befestigungsstärke des Abdeckungsumfangsabschnitt 56b durch das Vergussharz 80 verstärkt werden. Da das wärmehärtende Harz 80a in eine Spalte zwischen dem Sensorkörper 52 und dem Abdeckungsumfangsabschnitt 56b von dem Körperöffnungsabschnitt 56a eingegeben wird, und danach abgekühlt und gehärtet wird, kann die Befestigungsstärke des Abdeckungsumfangsabschnitt 56b durch das Vergussharz 80 weiter verstärkt werden. Der eingebettete Abschnitt 56d ist in dem Vergussharz 80 durch Abkühlen und Härten des wärmehärtenden Harzes 80a eingebettet und fixiert, und ein Umfangsabschnitt 58a des Sensorfilters 58 (später beschrieben) wird zwischen dem Sensorkörper 52 und dem Bodenwandabschnitt 56c gehalten.
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Wie in 6 und 7 gezeigt, ist der Bodenwandabschnitt 56c durchgehend ausgebildet, im Wesentlichen vertikal zu dem Abdeckungsumfangsabschnitt 56a an einer gegenüberliegenden Seite des Körperöffnungsabschnitt 56a in Y-Richtung. Der Umfangsabschnitt 56a liegt außerhalb des Sensorkörpers 52 an, und der Umfangsabschnitt 56a ist in dem Vergussharz 80 eingebettet. Der Bodenwandabschnitt 56c bedeckt den Sensorkörper 52 von der gegenüberliegenden Seite des Sensorsubstrates 40 in Y-Richtung. Ein Teil des Einlassdurchlass 3 ist zwischen einer Außenfläche 56g an der gegenüberliegenden Seite des Bodenwandabschnitt 56c ausgebildet, bezogen auf den Sensorkörper 52 und den Detektionsabschnitt 5a des Strömungsdetektionskörpers 5 gemäß 2. Wie in 6 gezeigt, legt die Außenfläche 56g des Bodenwandabschnitts 56c den Einlassdurchlass 3 frei. Eine Innenfläche 56e des Bodenwandabschnitts 56c an der gegenüberliegenden Seite der Außenfläche 56g ist in Y-Richtung von einer gegenüberliegenden Fläche 52a, die der Befestigungsfläche 40b bezogen auf den Sensorkörper 52 gegenüberliegt, getrennt.
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Wie in 6 und 7 gezeigt, ist ein Abdeckungsfenster 56 derart ausgebildet, dass es den Bodenwandabschnitt 56c an einem zentralen Abschnitt in X- und Z-Richtung durchdringt. Das Abdeckungsfenster 56f liegt dem Einlassdurchlass 3 gegenüber und ist von dem Körperöffnungsabschnitt 53a getrennt. Das Abdeckungsfenster 56f ist zwischen dem Einlassdurchlass 3 und dem Körperöffnungsabschnitt 53a vorgesehen und durchdringt den Bodenwandabschnitt 56c in Y-Richtung. Das Abdeckungsfenster 56f ist in einer Draufsicht in Y-Richtung als eine kreisförmige, durchdringende Lochform (zylindrische Lochform) ausgebildet.
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Wie in 6 gezeigt, besteht der Sensorfilter 58 aus einem Weichharz, zum Beispiel Polytetrafluorethylen (PTFE), und ist als eine poröse Form ausgebildet. Der aus PTFE bestehende Sensorfilter 58 ist in einer chemischen Beständigkeit und in einer Hitzebeständigkeit exzellent, sodass sich der Sensorfilter in einem heißen Einlassdurchlass 3, in welchem die Einlassluft mitsamt Öl strömt, kaum verschlechtert. Außerdem wird eine Verschlechterung einer Filterleistung minimiert, weil ein Wassertropfen und ein Öl in der Einlassluft sich kaum in einem Inneren des Sensorfilters 58 ausbreiten.
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Wie in 6 und 7 gezeigt, ist der Sensorfilter 58 als eine flache Membranform ausgebildet, welche entlang einer virtuellen Ebene S, die sich virtuell in die X- und Y-Richtungen erstreckt, ausbreitet ist, und ist mit einem Filterumfangsteil 58a vorgesehen. Der Filterumfangsteil 58a weist in Draufsicht in Y-Richtung eine rechteckige Kontur 58ae auf, sodass der Filterumfangsteil 58a durch einen Abdeckungsumfangsabschnitt 56b von außerhalb des Filterumfangsteils 58a umschlossen ist. Bei der Ausführungsform gemäß 6 und 7, ist eine Größe der Kontur 58ae des Filterumfangsteils 58a im Wesentlichen gleich zu der einer äußeren Kontur 52c des Sensorkörpers 52. Innerhalb eines Bereichs, der die Formel 1 (später beschrieben) erfüllt, kann die Größe der Kontur 58ae des Filterumfangsteils 58a kleiner sein als die einer äußeren Kontur 52c des Sensorkörpers 52.
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Wie in 6 gezeigt, kommt eine Fläche 58b des Filterumfangsteils 58a in Y-Richtung in Flächenkontakt mit der gegenüberliegenden Fläche 52a des Sensorkörpers 52 bezogen auf die Befestigungsfläche 40b in einem nichtverbundenen Zustand. Der Filterumfangsteil 58a kommt sowohl mit dem Sensorkörper 52 als auch mit dem Bodenwandabschnitt 56c in Flächenkontakt, sodass der Filterumfangsteil 58a zwischen dem Sensorkörper 52 und dem Bodenwandabschnitt 56c gehalten wird. An einer Umfangsinnenseite, die bezogen auf einen Halteabschnitt in dem Sensorfilter 58 nach innen gerichtet ist, liegt eine Fläche 58b durch das Abdeckungsfenster 56f dem Einlassdurchlass 3 gegenüber, und die gegenüberliegende Fläche 58c liegt dem Körperöffnungsabschnitt 53a in Y-Richtung gegenüber.
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Eine leichte Verformung des Sensorfilters 58, der zwischen dem Sensorkörper 52 und dem Bodenwandabschnitt 56c gehalten wird, kann auftreten, wegen einer mikroskopischen Rauheit von jedem von dem Sensorkörper 52 und dem Bodenwandabschnitt 56c, der den Filterumfangsteil 58aberührt. Eine Spezifikation (z.B. eine Dimensionen und ein Material) für den Sensorfilter 58, den Sensorkörper 52 und den Bodenwandabschnitt 56c ist in solch einer Weise bestimmt, dass die leichte Verformung innerhalb eines erlaubten Bereich erzielt wird, wobei eine Filterleistung des Sensorfilters 58 nicht behindert wird.
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Ein Bereich in einer Umfangsinnenseite, der in der Projektionsansicht in Y-Richtung bezogen auf die virtuelle Ebene S, bezüglich der Kontur 58ae des Filterumfangsteils 58 nach innen gerichtet ist, wird als Filterfläche R definiert, die in 9 als Punktschraffur segmentiert ist. Bei solch einer Definition sind das Abdeckungsfenster 56f und der Körperöffnungsabschnitt 53a, in der Projektionsansicht (nämlich eine Projektionsansicht in 9) in Y-Richtung bezogen auf die virtuelle Ebene S, in der Filterfläche R positioniert. In der Projektionsansicht in Y-Richtung bezogen auf die virtuelle Ebene S, ist der Körperöffnungsabschnitt 53a in der Kontur des Abdeckungsfenster 56f innerhalb der Filterfläche R positioniert.
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Gemäß der ersten Ausführungsform, bei welcher eine Anordnung jeder Komponente durch Verwendung der Projektionsansicht erklärt wird, sind der Körperöffnungsabschnitt 53a als eine Kreiskonturform, das Abdeckungsfenster 56f und die rechteckige Kontur 58ae als die Filterfläche R, in solch einer Weise angeordnet, dass jedes Zentrum des Körperöffnungsabschnitt 53a, des Abdeckungsfensters 53fund der rechteckigen Kontur 58ae im Wesentlichen axial ausgerichtet ist, wie in
10 gezeigt. Bei der ersten Ausführungsform erfüllen der Durchmesser A der Kreiskontur des Körperöffnungsabschnitt 53a, der Durchmesser B der Kreiskontur des Abdeckungsfensters 53f und der Minimalabstand C (Minimalabstand in radialer Richtung) der rechteckigen Kontur 58ae des Filterumfangsteils 58a in der Filterfläche R folgende Formel 1, wie in
10 gezeigt.
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Der Sensorfilter 58 filtert die Einlassluft, die durch das Abdeckungsfenster 56f und den Körperöffnungsabschnitt 53a von dem Einlassdurchlass 3 in die Körpervertiefung 53 strömt. Eine Filterleistung des Sensorfilters 58 kann erreicht werden. Wenn die Filterleistung bestimmt wird, wird eine Annahme in Betracht gezogen, wonach ein Kohlenstoff 1000, welcher ein Fremdkörper in der Einlassluft ist und unter den Fremdkörpern einen minimalen Durchmesser aufweist, auf dem Sensorfilter 58 anhaftet und angeordnet ist, um sich auf dem Sensorfilter gegenseitig nur mit einem Spalt 1001 zu berühren. Bei solch einer Annahme, wenn zum Beispiel der Minimaldurchmesser Φc ungefähr 0,003 µm ist, ist der Maximaldurchmesser eines Kreises 1002, der in den Spalt 1001 zwischen drei Kohlenstoffen 1000 einbeschrieben ist, ungefähr 0,0046 µm. Diese Zahl 0,0046 µm ist größer als 0,0004 µm, welche einen Minimaldurchmesser einer Spalte zum Durchlassen des Wasserdampfs in der Einlassluft für die Feuchtigkeitsdetektion bezeichnet. Eine Maschenweite (nämlich eine Spaltgröße zum Durchlassen von Wasserdampf) des Sensorfilters 58 zum Bestimmen der Filterleistung ist zum Beispiel auf zwischen 0,001-0,003 µm festgelegt, sodass der Wasserdampf in der Einlassluft durch den Spalt 1001 und durch den Sensorfilter 58 passieren kann. Die Dicke zwischen den beiden Flächen 58b, 58c des Sensorfilters ist, unter Berücksichtigung der Maschenweite, auf etwa 0,1 mm eingestellt.
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(Wirkungen)
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Die Wirkungen bei der ersten Ausführungsform werden folgend beschrieben werden.
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Gemäß der ersten Ausführungsform, ist der Sensorkörper 52, der mit der Körpervertiefung 53 vorgesehen ist, die sich an einem Körperöffnungsabschnitt 53a öffnet, durch die Sensorabdeckung 56 abgedeckt, die mit dem Abdeckungsfenster 56f vorgesehen ist, das zwischen dem Einlassdurchlass 3 und dem Körperöffnungsabschnitt 53a durchdringt. Bei solch einer Konfiguration ist der Sensorfilter 58 mit dem Filterumfangsteil 58a vorgesehen, der sich entlang der virtuellen Ebene S erstreckt. Der Körperöffnungsabschnitt 53a und das Abdeckungsfenster 56f sind in der Filterfläche R positioniert, die in der Perspektivansicht bezogen auf die virtuelle Ebene S an einer Innenseite bezogen auf die Kontur 58ae des Filterumfangsteils 58a positioniert ist. Der Filterumfangsteil 58a ist zwischen dem Sensorkörper 52 und der Sensorabdeckung 56 positioniert und berührt den Sensorkörper 52 und die Sensorabdeckung 56, sodass eine Form des Sensorfilters 58, der sich entlang der virtuellen Ebene S erstreckt, beibehalten werden kann und es wird verhindert, dass sich der Sensorfilter 58 von zwischen dem Sensorkörper 52 und der Sensorabdeckung 56 entfernt.
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Gemäß der ersten Ausführungsform ist der Filterumfangsteil 58a des Sensorfilters 58, welcher sich entlang der virtuellen Ebene S erstreckt, zwischen dem Sensorkörper 52 und der Sensorabdeckung 56 angeordnet. Da der Filterumfangsteil 58a zwischen dem Sensorkörper 52 und der Sensorabdeckung 56 positioniert ist und den Sensorkörper 52 und die Sensorabdeckung 56 berührt, wird verhindert, dass sich der Sensorfilter 58 von zwischen dem Sensorkörper 52 und der Sensorabdeckung 56 entfernt.
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Gemäß der ersten Ausführungsform, in der Projektionsansicht bezogen auf die virtuelle Ebene S, ist der Körperöffnungsabschnitt 53a in dem Abdeckungsfenster 56f innerhalb der Filterfläche R positioniert. Die Luft, die durch das Abdeckungsfenster 56f und den Sensorfilter 58 von dem Einlassdurchlass 3 strömt, tritt in die Körpervertiefung 53 von dem Körperöffnungsabschnitt 53a ein, ohne von dem Sensorkörper 52 um den Körperöffnungsabschnitt 53a herum blockiert zu werden. Die Luft von dem Einlassdurchlass 3 erreicht leicht das Sensorelement 54 in der Körpervertiefung 53. Da der Sensorfilter 58, der sich entlang der virtuellen Ebene S erstreckt, zwischen dem Sensorkörper 52 und der Sensorabdeckung 56 vorgesehen ist, ist der Sensorfilter 58 nahe an dem Sensorelement 54 in der Körpervertiefung 53 positioniert. Als ein Resultat kann, da ein Innenvolumen der Körpervertiefung 53 klein ist, eine Zeit der von dem Einlassdurchlass 3 zu dem Sensorelement 54 strömenden Luft verkürzt werden. Entsprechend kann, da die Luft das Sensorelement 54 leicht erreicht und die Luftströmungszeit zu dem Sensorelement 54 auch minimiert ist, die Detektionsantwort des Sensorelements 54 verbessert werden.
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Gemäß der ersten Ausführungsform wird Luft, die den Fremdpartikel in dem Einlassdurchlass der Brennkraftmaschine enthält, durch den Sensorfilter 58 gefiltert. Somit wird der Fremdpartikel entfernt, bevor der Fremdpartikel die Körpervertiefung 53 erreicht. Eine Beschädigung des Sensorelements 54 in der Körpervertiefung 53 durch einen direkten Fremdpartikel auf das Sensorelement 53 wird verhindert. Da der Sensorfilter 53 fest zwischen dem Sensorkörper 52 und der Sensorabdeckung 56 gehalten wird, wird verhindert, dass sich der Sensorfilter 53 entfernt und sich dann von dem Einlassdurchlass 3 zu dem nachgelagerten Zylinder bewegt.
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(Zweite Ausführungsform)
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Die zweite Ausführungsform ist eine Abwandlung der ersten Ausführungsform.
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Wie in 12 gezeigt, ist, in einem Sensorfilter 2058d gemäß der zweiten Ausführungsform, eine Fläche 58b des Filterumfangsteils 58a an der gegenüberliegenden Fläche 52a des Sensorkörpers 52, bezogen auf die Befestigungsfläche 40b, durch Schweißen oder Kleben etc. in einem Kontaktzustand verbunden. Der Filterumfangsteil 58a ist, wie in 12 und 13 gezeigt, mit einem Körperverbindungsabschnitt 2058d an der Seite des Sensorkörpers 52 vorgesehen, und der Körperverbindungsabschnitt 2058d ist, in einer Draufsicht in Y-Richtung, als eine durchgehende, kreisförmige Bandform mit einer im Wesentlichen gleichen Breite ausgebildet.
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Der Filterumfangsteil 58a in dem Sensorfilter 2058 ist mit einer gegenüberliegenden Fläche 58c vorgesehen, die auf einer gegenüberliegenden Seite des Sensorkörpers 52, dessen Fläche die Innenfläche 56e der Bodenwandabschnitts 56c berührt, positioniert ist, sodass der Filterumfangsteil 58a zwischen dem Sensorkörper 52 und der Sensorabdeckung 56 angeordnet ist. In dem Sensorfilter 2058, der mit dem Sensorkörper 52 verbunden ist, kann eine leichte Verformung des Filterumfangsteils 58a, das zwischen dem Sensorkörper 52 und dem Bodenwandabschnitt 5610 gehalten wird, auftreten, aufgrund einer mikroskopischen Rauheit von jedem von dem Sensorkörper 52 und dem Bodenwandabschnitt 56c, der den Filterumfangsteil 58a berührt. Eine Spezifikation (z.B. eine Dimension und ein Material) für den Sensorfilter 2058, den Sensorkörper 52 und den Bodenwandabschnitt 56c wird in solch einer Weise bestimmt, dass die leichte Verformung innerhalb eines erlaubten Bereichs erzielt wird, der eine Filterleistung des Sensorfilters 58 nicht behindert.
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Wie in 14 gezeigt, sind, bei gleicher Definition der Filterfläche R wie bei der ersten Ausführungsform, in der Projektionsansicht in Y-Richtung bezogen auf die virtuelle Ebene S, das Abdeckungsfenster 53f, der Körperöffnungsabschnitt 53a und der Körperverbindungsabschnitt 2058d in den Filterfläche R positioniert. In der Projektionsansicht in Y-Richtung bezogen auf die virtuelle Ebene S, ist der Körperverbindungsabschnitt 2058d außerhalb der Kontur des Körperöffnungsabschnitts 53a und außerhalb der Kontur des Abdeckungsfensters 56 innerhalb der Filterfläche R positioniert. Nämlich, in der Projektionsansicht in Y-Richtung bezogen auf die virtuelle Ebene S, ist der Körperverbindungsabschnitt 2058d zwischen der rechteckigen Kontur 58ae des Filterumfangsteils 58a und der Kontur des Abdeckungsfensters 58f positioniert.
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Gemäß der zweiten Ausführungsform, sind der Körperverbindungsabschnitt 2058d als eine kreisförmige Bandform, der Körperöffnungsabschnitt 53a als eine Kreiskonturform, das Abdeckungsfenster 56f und eine rechteckige Kontur 58ae als die Filterfläche R, in solch einer Weise angeordnet, dass jedes Zentrum von dem Körperverbindungabschnitt 2058d, dem Körperöffnungsabschnitt 53a, dem Abdeckungsfenster 53f und einer rechteckigen Kontur 58ae, im Wesentlichen axial ausgerichtet sind, wie in
15 gezeigt. Bei der zweiten Ausführungsform erfüllen der Durchmesser B der Innenseite des Körperverbindungsabschnitt 2058d, der Durchmesser B der Außenseite des Körperverbindungsabschnitt 2058d, der Durchmesser A der Kreiskontur des Körperöffnungsabschnitts 53a, der Durchmesser B der Kreiskontur des Abdeckungsfenster 53f und der Minimalabstand C (Minimalabstands in der radialen Richtung) der rechteckigen Kontur 58ae des Filterumfangsteils 58a in der Filterfläche R folgende Formel 2, wie in
15 gezeigt.
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Gemäß der zweiten Ausführungsform, ist der Körperverbindungsabschnitt 2058d in dem Filterumfangsteil 58a, der mit dem Sensorkörper 52 verbunden ist, in der Projektionsansicht bezogen auf die virtuelle Ebene S, innerhalb des Filterfläche R positioniert. Der Filterumfangsteil 58a ist zwischen dem Sensorkörper 52 und der Sensorabdeckung 56 positioniert und berührt den Sensorkörper 52 und die Sensorabdeckung 56, sodass eine Form des Sensorfilters 2058, der sich entlang der virtuellen Ebene S erstreckt, beibehalten werden kann, und es wird verhindert, dass der Sensorfilter 58 sich von zwischen dem Sensorkörper 52 und der Sensorabdeckung 56 entfernt. Das Entfernen des Sensorfilters 2058 und die Verformung des Sensorfilters 2058 werden für eine lange Zeit unterdrückt. Gemäß der zweiten Ausführungsform, ist der Filterumfangsteil 58a an dem Sensorkörper 52 an dem Körperverbindungsabschnitt 2058d verbunden, und außerdem wird der Filterumfangsteil 58a zwischen dem Sensorkörper 52 und der Sensorabdeckung 56 gehalten, sodass das Entfernen des Sensorfilter 2058 und die Verformung des Sensorfilter 2058 stark unterdrückt werden.
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Gemäß der zweiten Ausführungsform, ist, innerhalb der Filterfläche R in der Projektionsansicht bezogen auf die virtuelle Ebene S, der Körperöffnungsabschnitt 53a innerhalb des Abdeckungsfenster 56f positioniert, und der Körperverbindungsabschnitt 2058d ist außerhalb des Abdeckungsfenster 56f positioniert. Ein Raum zwischen der Kontur des Filterumfangsteils 58a und der Kontur des Abdeckungsfenster 56f wird effektiv verwendet, sodass der Raum für die Breite des Körperverbindungsabschnitt 2058d verbreitert werden kann. Der verbundene Bereich an dem Körperverbindungsabschnitt 2058d, der den Filterumfangsabschnitt 58a mit dem Sensorkörper 52 verbindet, kann größer sein. Somit wird die Verbindungsstärke zwischen dem Filterumfangsabschnitt 58a und dem Sensorkörper 52 verbessert und das Entfernen des Sensorfilters 2058 wird verhindert.
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(Dritte Ausführungsform)
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Die dritte Ausführungsform ist eine Abwandlung der zweiten Ausführungsform.
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Wie in 16 gezeigt, ist die gegenüberliegende Fläche 58c des Filterumfangsteils 58a an der gegenüberliegenden Seite der Sensoreinheit 52 von der Innenfläche 56e des Bodenwandabschnitts 56c in der Sensorabdeckung 56 durch eine Spalte getrennt. Ein Abdeckungsraumabschnitt 3059 ist zwischen dem Filterumfangsteil 58a und dem Bodenwandabschnitt 56c in Y-Richtung ausgebildet. Eine Fläche 58b des Filterumfangsteils 58a ist mit der gegenüberliegenden Fläche 52a des Sensorkörpers 52 bezogen auf die Befestigungsfläche 40b in einem Flächenkontaktzustand verbunden.
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In dem Sensorfilter 3058 gemäß der dritten Ausführungsform, ist, da der Abdeckungsraumabschnitt 3059 zwischen dem Filterumfangsteil 58a und der Sensorabdeckung 56 ausgebildet ist, eine Gestaltungsfreiheit, wie zum Beispiel eine Abmessungen oder eine Toleranz etc. verbessert. Eine Ertragsrate für die Herstellung der Sensoreinheit 50 wird verringert.
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(Vierte Ausführungsform)
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Die vierte Ausführungsform ist eine Abwandlung der ersten Ausführungsform.
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Wie in 17 gezeigt, ist, bei einem Sensorfilter 4058 gemäß der vierten Ausführungsform, eine gegenüberliegend von dem Sensorkörper 52 liegende Fläche 58c des Filterumfangsteils 58a mit der Innenfläche 56e des Bodenwandabschnitts 56c in der Sensorabdeckung 56 durch Schweißen oder Kleben etc. in einem Flächenkontaktzustand verbunden. Der Filterumfangsteil 58a, wie in 17 und 18 gezeigt, ist mit einem Abdeckungsverbindungabschnitt 4058e auf der Seite der Sensorabdeckung 56 vorgesehen, und in einer Draufsicht in Y-Richtung ist der Abdeckungsverbindungsabschnitt 4058e als eine kreisförmige Bandform mit einer im Wesentlichen gleichen Breite ausgebildet.
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Der Filterumfangsteil 58a in dem Sensorfilter 4058 ist mit einer Fläche 58b Flächenkontakten auf der gegenüberliegenden Fläche 52a des Sensorkörpers 52 bezogen auf die Befestigungsfläche 40b vorgesehen, so dass der Filterumfangsteil 58a zwischen dem Sensorkörper 52 und der Sensorabdeckung 56 angeordnet ist. In dem Sensorfilter 4058, der mit der Sensorabdeckung 56 verbunden ist, kann eine leichte Verformung des Filterumfangsteils 58a, das zwischen dem Sensorkörper 52 und dem Bodenwandabschnitt 56c gehalten wird, auftreten, aufgrund einer mikroskopischen Rauheit von jedem von dem Sensorkörper 52 und dem Bodenwandabschnitt 56c, der den Filterumfangsteil 58a berührt. Eine Spezifikation (z.B. eine Dimension und ein Material) für den Sensorfilter 4058, den Sensorkörper 52 und den Bodenwandabschnitt 56c ist in solch einer Weise festgelegt, dass die leichte Verformung innerhalb eines erlaubten Bereich erzielt wird, um die Filterleistung des Sensorfilters 58 nicht zu behindert.
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Wie in 19 gezeigt, bei gleicher Definition der Filterfläche R wie bei der ersten Ausführungsform, sind in der Projektionsansicht in Y-Richtung bezogen auf die virtuelle Ebene S, das Abdeckungsfenster 56f, der Körperöffnungsabschnitt 53a und der Körperverbindungsabschnitt 4058e innerhalb der Filterfläche R positioniert. In der Projektionsansicht in Y-Richtung bezogen auf die virtuelle Ebene S, ist der Abdeckungsverbindungsabschnitt 4058e außerhalb der Kontur des Körperöffnungsabschnitts 53a und außerhalb der Kontur des Abdeckungsfenster 56f innerhalb der Filterfläche R positioniert. Nämlich, in der Projektionsansicht in Y-Richtung bezogen auf die virtuelle Ebene S, ist der Abdeckungsverbindungsabschnitt 4058e zwischen der rechteckigen Kontur 58ae des Filterumfangsteils 58a und der Kontur des Abdeckungsfenster 56f positioniert.
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Gemäß der vierten Ausführungsform, sind der Abdeckungsverbindungsabschnitt 4058e als kreisförmige Bandform, der Körperöffnungsabschnitt 53a als Kreiskonturform, das Abdeckungsfenster 53f und eine rechteckige Kontur 58ae als die Filterfläche R, in solch einer Weise angeordnet, dass jedes Zentrum von dem Abdeckungsverbindungabschnitt 4058e, dem Körperöffnungsabschnitt 53a, dem Abdeckungsfenster 56f und einer rechteckigen Kontur 58ae im Wesentlichen axial ausgerichtet ist, wie in
15 gezeigt. Bei der zweiten Ausführungsform erfüllen der Durchmesser F der Innenseite des Abdeckungsverbindungsabschnitts 4058e, der Durchmesser G der Außenseite des Abdeckungsverbindungsabschnitt 4058e, der Durchmesser A der Kreiskontur des Körperöffnungsabschnitts 53a, der Durchmesser B der Kreiskontur des Abdeckungsfenster 53f und der Minimalabstand C (Minimalabstand in der radialen Richtung) der rechteckigen Kontur 58ae des Filterumfangsteils 58a in den Filterfläche R die folgende Formel 3, wie in
20 gezeigt.
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Gemäß der vierten Ausführungsform ist der Abdeckungsverbindungsabschnitt 4058e in dem Filterumfangsteil 58a, der mit der Sensorabdeckung 56 verbunden ist, in der Projektionsansicht bezogen auf die virtuelle Ebene S innerhalb der Filterfläche R positioniert. Der Filterumfangsteil 58a ist zwischen dem Sensorkörper 52 und der Sensorabdeckung 56 positioniert und berührt den Sensorkörper 52 und die Sensorabdeckung 56, sodass eine Form des Sensorfilter 4058, der sich entlang der virtuellen Ebene S erstreckt, beibehalten werden kann, und verhindert wird, dass sich der Sensorfilter 58 von zwischen dem Sensorkörper 52 und der Sensorabdeckung 56 entfernt. Das Entfernen des Sensorfilters 2058 und die Verformung des Sensorfilters 4058 werden für eine lange Zeit unterdrückt.
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Gemäß der zweiten Ausführungsform, ist der Filterumfangsabschnitt 58a mit dem Sensorkörper 52 an dem Abdeckungsverbindungsabschnitt 4058e verbunden, und außerdem wird der Filterumfangsteil 58a zwischen dem Sensorkörper 52 und der Sensorabdeckung 56 gehalten, sodass das Entfernen des Sensorfilter 4058 und die Verformung des Sensorfilter 4058 stark unterdrückt werden.
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Gemäß der vierten Ausführungsform, ist, in der Projektionsansichten bezogen auf die virtuelle Ebene S innerhalb des Filterfläche R, der Körperöffnungsabschnitt 53a innerhalb des Abdeckungsfensters 56f positioniert, und der Abdeckungsverbindungsabschnitt 4058e ist außerhalb des Abdeckungsfenster 56f positioniert. Ein Raum zwischen der Kontur des Filterumfangsteils 58a und der Kontur des Abdeckungsfensters 56f wird effektiv verwendet, sodass der Raum für die Breite des Abdeckungsverbindungsabschnitts 4058 verbreitert werden kann. Der verbundene Bereich an dem Abdeckungsverbindungsabschnitt 4058e, der den Filterumfangsabschnitt 58a mit dem Sensorkörper 52 verbindet, kann größer sein. Somit wird die Verbindungsstärke zwischen dem Filterumfangsabschnitt 58a und dem Sensorkörpers 52 verbessert und das Entfernen des Sensorfilter 2058 wird verhindert.
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(Fünfte Ausführungsform)
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Die fünfte Ausführungsform ist eine Abwandlung der vierten Ausführungsform. Wie in 21 gezeigt, ist, bei einem Sensorfilter 5058 gemäß der fünften Ausführungsform, eine Fläche 58b des Filterumfangsabschnitt 58a von der gegenüberliegenden Fläche 52a des Sensorkörper 52 bezogen auf die Befestigungsfläche 40b durch einer Spalte getrennt. Ein Raumabschnitt 5019 ist in Y-Richtung zwischen dem Filterumfangsabschnitt 58a und dem Sensorkörper 52 ausgebildet. In dem Sensorfilter 5058 ist eine Fläche 58c des Filterumfangsteils 58a, das gegenüber dem Sensorkörper 52 liegt, mit der Innenfläche 56e des Bodenwandabschnitts 56c in der Sensorabdeckung 56, auf die gleiche Weise wie bei der vierten Ausführungsform, in einem Flächenkontaktzustand verbunden.
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In dem Sensorfilter 5058 gemäß der fünften Ausführungsform, ist, da der Raumabschnitt 5019 zwischen dem Filterumfangsteil 58a und dem Filterkörper 52 ausgebildet ist, eine Gestaltungsfreiheit wie zum Beispiel eine Abmessung oder eine Toleranz etc. verbessert. Eine Ertragsrate für die Herstellung der Sensoreinheit 50 ist verringert.
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(Sechste Ausführungsform)
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Die sechste Ausführungsform ist eine Abwandlung der Kombination der zweiten Ausführungsform und der vierten Ausführungsform.
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Wie in 22 gezeigt, ist ein Sensorfilter gemäß der sechsten Ausführungsform mit dem Sensorkörper 52 und der Sensorabdeckung 56 durch Schweißen oder Kleben etc.in einem Flächenkontaktzustand verbunden. In dem Sensorfilter 6058 sind der Körperverbindungsabschnitt 2058d auf die gleiche Weise wie bei der zweiten Ausführungsform und der Körperverbindungsabschnitt 4058e auf die gleichen Weise wie bei der vierten Ausführungsform ausgebildet.
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Bei gleicher Definition der Filterfläche R wie bei der ersten Ausführungsform, sind eine Projektionsansicht auf die gleiche Weise wie bei der zweiten Ausführungsform und eine Projektionsansicht auf die gleiche Weise wie bei der vierten Ausführungsform verwirklicht. Bei der sechsten Ausführungsform, wie in 23 gezeigt, ist der Durchmesser D der Innenseite des Körperverbindungsabschnitt 2058d im Wesentlichen gleich des Durchmessers F der Innenseite des Abdeckungsverbindungsabschnitt 4058e. Der Durchmesser E der Außenseite des Körperverbindungsabschnitt 2058d ist im Wesentlichen gleich des Durchmessers D der Außenseite des Abdeckungsverbindungsabschnitts 4058e.
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Bei der sechsten Ausführungsform, sind der Körperverbindungsabschnitt 2058d, der zwischen dem Filterumfangsabschnitt 58a und dem Sensorkörper 52 verbunden ist, und der Abdeckungsverbindungsabschnitt 4058e, der zwischen dem Filterumfangsabschnitt 58a und der Sensorabdeckung 56 verbunden ist, in der Projektionsansicht bezogen auf die virtuelle Ebene S innerhalb der Filterfläche R positioniert. In dem sich entlang der virtuellen Ebene S erstreckenden Sensor kann der Verbindungszustand, der den Filterumfangsabschnitt 58a mit sowohl dem Sensorkörper 52 und der Sensorabdeckung 56 verbindet, beibehalten werden. Bei der sechsten Ausführungsform ist der Filterumfangsteil 58a jeweils mit dem Sensorkörper 52 an dem Körperverbindungsabschnitt 2058d und der Sensorabdeckung 56 an dem Abdeckungsverbindungsabschnitt 4058e verbunden, und außerdem wird der Filterumfangsteil 58a zwischen dem Sensorkörper 52 und der Sensorabdeckung 56 gehalten, sodass das Entfernen des Sensorfilter 4058 und die Verformung des Sensorfilters 4058 stark unterdrückt werden.
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(Siebte Ausführungsform)
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Die siebte Ausführungsform ist eine Abwandlung der ersten Ausführungsform.
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Wie in 24 und 25 gezeigt, weist eine Sensorabdeckung 7056, die gemäß der siebten Ausführungsform als Schale mit Boden ausgebildet ist, ein Durchgangsloch 7056h in dem Umfangssabschnitt 56b auf. Wie in 25 gezeigt, ist ein Durchgangsloch 7056h in jeder Wand der vier Wände des Abdeckungsumfangsabschnitts 56b, der als eine rechteckige Röhrenform ausgebildet ist, ausgebildet. Das Durchgangsloch 7056h durchdringt in X-Richtung oder in Z-Richtung, sodass der eingebettete Abschnitt 56d durch das Vergussharz 80 in dem Durchgangsloch 7056h eingebettet ist. Das Durchgangsloch 7056h durchdringt den eingebetteten Abschnitt 56d an der Position zwischen dem Körperöffnungsabschnitt 56a des Abdeckungsumfangsabschnitt 56b und des Bodenwandabschnitts 56c davon. Der Aufbau der Sensoreinheit 50, welche bei der siebten Ausführungsform nicht erklärt wird, kann auch durch jeden Aufbau aus der zweiten Ausführungsform und der sechsten Ausführungsform ersetzt werden, anstatt des Aufbaus der ersten Ausführungsform.
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Bei der siebten Ausführungsform füllt sich, wie in 26 gezeigt, ein wärmehärtendes Harz 80a als ein Formmaterial des Vergussharzes 80 im geschmolzenen Zustand in jedes Durchgangsloch 7056h 24 und füllt sich in den Einbaufreiraum 56i zwischen dem Sensorkörper 52 und dem Abdeckungsumfangsabschnitt 56b, und wird dann abgekühlt und gehärtet. Wie in 24 gezeigt ist das Vergussharz 80 in jedem Durchgangsloch 7056a eingebettet und ist in dem Einbaufreiraum 56i zwischen dem Sensorkörper 52 und dem Abdeckungsumfangsabschnitt 56b von dem Durchgangsloch 7056h ausgebildet.
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In der Sensorabdeckung 7056, die gemäß der siebten Ausführungsform in Form einer Schale mit Boden ausgebildet ist, durchdringt das Durchgangsloch 7056h den Abdeckungsumfangsabschnitt 56b an der Position zwischen dem Körperöffnungsabschnitt 56a des Abdeckungsumfangsabschnitt 56b und des Bodenwandabschnitts 56c davon. Da das wärmehärtende Harz 80a als ein Formaterial des Vergussharzes 80 sich in einem geschmolzenen Zustand in das Durchgangsloch 7056h füllt, wird ein Aufschwimmen des Vergussharzes 80 bezüglich des Sensorsubstrates 40 wegen einem inneren Druck des Vergussharzes 80 verhindert. Die Sensorabdeckung 7056 ist an einer vorbestimmten Position befestigt, indem das Vergussharz 80 zum Abdecken der Schaltungselemente 72 verwendet wird, und eine Positionsverschiebung des Sensorfilter 58, der zwischen der Sensorabdeckung 7056 und dem Sensorkörper 52 vorgesehen ist, wird unterdrückt. Bei der siebten Ausführungsform, welche die oben erwähnte Wirkungen erzielt, wenn das wärmehärtende Harz 80a in einem geschmolzenen Zustand sich in dem eingebetteten Abschnitt 56d einbettet, kann eine Last in Richtung der Bodenfläche 24a des Vertiefungsabschnitt 24a weiterhin auf die Sensorabdeckung wirken, wie bei der ersten Ausführungsform gezeigt, oder ein Gewicht der Sensorabdeckung 7056 kann als die Last in Richtung der Bodenfläche 24a des Vertiefungsabschnitts 24a verwendet werden, wie in 24 gezeigt.
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(Achte Ausführungsform)
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Die achte Ausführungsform ist eine Abwandlung der ersten Ausführungsform.
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Wie in 27 gezeigt, ist der Sensor für physikalische Größen der Luft 8010 gemäß der achten Ausführungsform einstückig mit der Luftstromdetektionseinheit 8002 gebaut. Der Sensor für physikalische Größen der Luft 8010 ist mit der Sensoreinheit 50 vorgesehen, die zu dem zweiten Durchlass 8 in dem Umgehungsdurchlass 6 freigelegt ist, in welcher ein Teil der Einlassluft von dem Einlassdurchlass 3 strömt.
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Der Sensor für physikalische Größen der Luft 8010 enthält ein Sensorgehäuse 8020, das mit dem Detektionsabschnitt 5a des Strömungsdetektionskörpers 5 geteilt wird, und mehrere Anschlüsse 8060, die mit mehreren Anschlüssen 5b des Strömungsdetektionskörpers 5 geteilt sind. In dem Sensor für physikalische Größen der Luft 8010 sind die Sensoreinheit 50 und das Schaltungsmodul 70 auf einem Sensorsubstrat 8040 zusammen mit dem Sensorelement 9a und dem Schaltungsmodul 9b befestigt. Was die Größe betrifft, die sich auf die in dem Umgehungsdurchlass 6 strömende Einlassluft bezieht, wird die Menge der Strömung, die von der mit dem Sensorelement 54 der Sensoreinheit 50 detektierten Strömung verschieden ist, von einem anderen Sensorelement 9a erfasst, das auf dem Sensorsubstrat 8040 befestigt ist, das zur Abstützung des Sensorkörpers 52 der Sensoreinheit 50 dient. Der Sensorfilter 58 der Sensoreinheit 50 filtert einen Teil der Einlassluft, die durch das Abdeckungsfenster 56f und den Körperöffnungsabschnitt 53a von dem Umgehungsdurchlass 6 in den Vertiefungsabschnitt 53 strömt.
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Was den Aufbau der Sensoreinheit 50 betrifft, so kann jeder Aufbau davon gemäß den zweiten bis siebten Ausführungsformen anstatt dem Ausbau der ersten Ausführungsform verwendet werden. In 27 ist die Darstellung bezüglich jedes Bauteils der Sensoreinheit 50 weggelassen.
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Bei der achten Ausführungsform, selbst wenn der Fremdpartikel leicht in dem Einlassdurchlass 3 der Brennkraftmaschine 1 gemischt wird, wird der Fremdpartikel daran gehindert, in den Umgehungsdurchlass 6 einzudringen, gemäß einer Trennung der Einlassluft von dem Einlassdurchlass 3. Das Sensorelement 54 in der Körpervertiefung 53 hindert den Fremdpartikel daran, direkt auf das Sensorelement 54 zu treffen, und das Entfernen des Sensorfilter 2058 und die Verformung des Sensorfilter 2058 werden stark unterdrückt, und schließlich wird die Filterleistung vergrößert.
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Bei der achten Ausführungsform ist ein anderes Sensorelement 9a zur Detektion einer Luftgröße, die von der Luftgröße, die von den Sensorelementen 54 detektiert wird, verschieden ist, auf dem Sensorsubstrat 8040 befestigt, und der Sensorkörper 52 ist auf dem Sensorsubstrat 40 gelagert. Die Schaltungsmodule 70, 9b sind geteilt, und die Anpassung des Detektionswertes ist verwirklicht, indem das Ausgabesignal von den mehreren Sensorelementen 54 verwendet wird, und die Sensoreinheit 50 ist verkleinert.
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(Andere Ausführungsformen)
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Die oben erwähnten Ausführungsformen können kombiniert werden, wenn die Kombination vernünftig ist.
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Bei der Abwandlung 1, die sich auf die ersten bis achten Ausführungsformen bezieht, ist, in einer Projektionsansicht in Y-Richtung bezogen auf die virtuelle Ebene S, das Abdeckungsfenster 56f an einer Innenseite bezogen auf die Kontur 58 des Körperöffnungsabschnitt 53a innerhalb der Filterfläche R positioniert, wie in
28 gezeigt. Bei der Abwandlung 1, bezogen auf die erste, die siebte und die achte Abwandlung, wie in
29 gezeigt, ist folgende Formel 4 erfüllt. Bei der Abwandlung 1, die sich auf die zweite, die dritte und die sechste Ausführungsform bezieht, wie in
30 gezeigt, ist folgende Formel 5 erfüllt. Bei der Abwandlung 1, die sich auf die vierte und die sechste Ausführungsform bezieht, wie in
31 gezeigt, ist folgende Form 6 erfüllt.
28 und
29 zeigen die Abwandlung 1, die sich auf die erste Ausführungsform bezieht,
30 zeigt die Abwandlung 1, die sich auf die sechste Ausführungsform bezieht.
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Bei der zweiten Abwandlung, die sich auf die zweite, die dritte und die sechste Ausführungsform bezieht, kann, in der Projektionsansicht in Y-Richtung bezogen auf die virtuelle Ebene S, der Körperverbindungsabschnitt 2058d an einer Außenseite bezogen auf die Kontur 58 des Körperöffnungsabschnitt 53a innerhalb der Filterfläche R positioniert sein, wie in
31 gezeigt. In der Projektionsansicht in Y-Richtung bezogen auf die virtuelle Ebene S, kann der Körperverbindungsabschnitt 2058d zwischen der Kontur des Körperöffnungsabschnitt 53a und der Kontur des Abdeckungsfenster 56f positioniert sein. Bei der Abwandlung 2, wie in
32 gezeigt, ist folgende Formel 7 erfüllt. Bei der Abwandlung 2, ist ein Raum zwischen der Kontur des Körperöffnungsabschnitt 53a und der Kontur des Abdeckungsfenster 56f wirksam verwendet, sodass der Raum für die Breite des Körperverbindungsabschnitts 2058d verbreitert werden kann. Somit ist die Verbindungsstärke zwischen dem Filterumfangsabschnitt 58a und dem Sensorkörper 52 verstärkt und das Entfernen der Sensorfilter 2058, 6058 wird verhindert.
31 und
32 zeigen die Abwandlung 2, die sich auf die zweite Ausführungsform bezieht.
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Bei der Abwandlung 3, die sich auf die sechste Ausführungsform bezieht, kann der Innendurchmesser D des Körperverbindungabschnitts 2058d von dem Innendurchmesser F des Abdeckungsverbindungsabschnitts 4058e verschieden sein. Bei einer Abwandlung 4, die sich auf die sechste Ausführungsform bezieht, kann der Außendurchmesser E des Körperverbindungsabschnitts 2058d von dem Außendurchmesser G des Körperverbindungsabschnitts 4058e verschieden sein.
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Bei einer Abwandlung 5, die sich auf die zweite, die dritte und die sechste Ausführungsform bezieht, kann, in einer Draufsicht in Y-Richtung, der Körperverbindungsabschnitt 2058d zum Beispiel als eine rechteckige Bandform anstatt einer kreisförmigen Bandform ausgebildet sein. Bei einer Abwandlung 6, die sich auf die vierte bis sechste Ausführungsform bezieht, kann, in einer Draufsicht in Y-Richtung, der Abdeckungsverbindungsabschnitt 5058e zum Beispiel als eine rechteckige Bandform anstatt einer kreisförmigen Bandform ausgebildet sein. 33 zeigt die Abwandlung 5, die sich auf die zweite Ausführungsform bezieht. 34 zeigt die Abwandlung 6, die sich auf die vierte Ausführungsform bezieht.
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Bei einer Abwandlung 7, die sich auf die zweite, die dritte und die sechste Ausführungsform bezieht, wie in 35 gezeigt, kann eine Mehrzahl der Körperverbindungsabschnitte 2058d an einer vorbestimmten Spalte in einer Umfangsrichtung auf dem Umfangsabschnitt 58a vorgesehen sein. Bei einer Abwandlung 8, die sich auf die vierte bis sechste Ausführungsformen bezieht, kann, wie in 36 gezeigt, eine Mehrzahl der Abdeckungsverbindungsabschnitte 4058e an einer vorbestimmten Spalte in einer Umfangsrichtung auf dem Umfangsabschnitt 58a vorgesehen sein. 35 zeigt die Abwandlung 7, die sich auf die zweite Ausführungsform bezieht. 36 zeigt die Abwandlung 8, die sich auf die vierte Ausführungsform bezieht
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Bei einer Abwandlung 9, die sich auf die erste bis achte Ausführungsform bezieht, kann, in einer Draufsicht in Y-Richtung, wie in 37 gezeigt, der Körperöffnungsabschnitt 53a zum Beispiel als eine rechteckige Form anstatt einer Kreisform ausgebildet sein. Bei einer Abwandlung 10, die sich auf die erste bis achte Ausführungsform bezieht, kann, in einer Draufsicht in Y-Richtung, wie in 37 gezeigt, das Abdeckungsfenster 56f zum Beispiel als eine rechteckige Form anstatt einer Kreisform ausgebildet sein. Bei einer Abwandlung 11, die sich auf die erste bis achte Abwandlung bezieht, kann, in einer Draufsicht in Y-Richtung, wie in 38 gezeigt, die Kontur des Umfangsabschnitts 53a zum Beispiel als eine Kreisform anstatt eine Rechtecksform ausgebildet sein. 37 zeigt die Abwandlungen 9, 10, die sich auf die erste Ausführungsform beziehen, und 38 zeigt die Abwandlung 11, die sich auf die erste Ausführungsform bezieht.
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Bei einer Abwandlung 12, die sich auf die erste bis achte Ausführungsform bezieht, können, wie in 39 gezeigt, die Sensorabdeckungen 56, 7056 mit den Sensorsubstraten 40, 8040 an dem Verbindungsabschnitt 56j zum Beispiel geklebt oder geschweißt verbunden sein. Bei einer Ausführungsform 13, die sich auf die erste bis achte Ausführungsform bezieht, können, wie in 40 gezeigt, die Sensorabdeckungen 56, 7056 mit den Sensorgehäusen 20, 8020 an dem Verbindungsabschnitt 56k zum Beispiel geklebt oder geschweißt verbunden sein. Bei einer Abwandlung 14, die sich auf die erste bis achte Ausführungsform bezieht, können, wie in 41 und 42 gezeigt, die Sensorabdeckungen 56, 7056 mittels einer Vorsprungs-Vertiefungs-Anpassung durch einen Schnappverschluss eines Klauenabschnitts 561 an den Sensorgehäusen 20, 8020 positioniert und befestigt sein. 39 und 40 zeigen die jeweiligen Abwandlungen 12, 13, die sich auf die erste Ausführungsform beziehen, und 41 und 42 zeigen die Abwandlung 14, die sich auf die erste Ausführungsform bezieht.
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Bei einer Abwandlung 15, die sich auf die siebte Ausführungsform bezieht, kann, wie in 43 gezeigt, ein Durchgangsloch 7056h der Sensorabdeckung 7056 mit dem Körperöffnungsabschnitt 56a des Abdeckungsumfangsabschnitt 56b in Verbindung stehen, da sich ein Endabschnitt an der Öffnungsseite des Körperöffnungsabschnitts 56a, der als der eingebettete Abschnitt 56d konstruiert ist, öffnet. Bei einer Abwandlung 16, die sich auf die erste bis achte Ausführungsform bezieht, wie in 44 gezeigt, können die Sensorabdeckungen 56, 7056 einstückig mit dem Sensorkörper 52 ausgebildet sein. Bei einer Abwandlung 17, die sich auf die erste bis achte Ausführungsformen bezieht, wie in 42 gezeigt, kann die Sensorabdeckung 56, 7056 als ein Teil des Sensorgehäuses 20, 8020 gebaut sein. 44, 52 zeigen die Abwandlungen 16, 17, die sich auf die erste Ausführungsform beziehen.
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Bei einer weiteren Abwandlung 18 der Abwandlung 17, die sich auf die erste, die siebte, und die achte Ausführungsform bezieht, kann, wie in 35 gezeigt, eine erste Sensorabdeckung 56, 7056 ohne den Abdeckungsumfangsabschnitt 56b und eine zweite Sensorabdeckung 56, 7056 mit dem Abdeckungsumfangsabschnitt 56b vorgesehen sein, und der Filterumfangsabschnitt 58a kann zwischen der ersten Sensorabdeckung 56, 7056 und der zweiten Sensorabdeckung 56, 7056 gelagert sein. Bei der Abwandlung 18, ist der Filterumfangsabschnitt 58a zwischen der ersten Sensorabdeckung 56, 7056 und der zweiten Sensorabdeckung 56, 7056 in einem Kontaktzustand. Bei der Abwandlung 18, die sich auf die fünfte Ausführungsform bezieht, die in 45 gezeigt ist, ist ein Bodenwandabschnitt 56c der zweiten Sensorabdeckung 56, 7056 in einem Körperraumabschnitt 5059 angeordnet, der zwischen dem Filterumfangsabschnitt 58a und dem Sensorkörper 52 ausgebildet ist. Bei der Abwandlung 18 kann der Filterumfangsabschnitt 58a mit wenigstens einem von der ersten Sensorabdeckung 56, 7056 und der zweiten Sensorabdeckung 56, 7056 verbunden sein, oder kann nicht mit der ersten Sensorabdeckung 56, 7056 und der zweiten Sensorabdeckung 56, 7056 verbunden sein. Bei der in 45 gezeigten Abwandlung 18, die sich auf die vierte Ausführungsform bezieht, ist der Filterumfangsabschnitt 58a mit der ersten Sensorabdeckung 56, 7056 verbunden, so dass der Abdeckungsverbindungsabschnitt 4058e ausgebildet wird. 45 zeigt die Abwandlung 18, die sich auf die erste Ausführungsform bezieht.
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Bei einer Ausführungsform 19, die sich auf die erste bis achte Ausführungsform bezieht, sind die Sensorfilter 58, 2058, 3058, 4058, 5058, 6058 nicht nur ein poröser Filter, der aus PTFE besteht, sondern auch zum Beispiel ein wasserdichter Filter oder ein luftdurchlässiger Filter. Der Filter, der bei der zweiten bis sechsten Ausführungsform verwendet wird, kann ein Faserfilter sein, der aus einem anderen Material besteht, wobei eine Klebeeigenschaft berücksichtigt ist. Bei einer Abwandlung 20, die sich auf die erste bis achte Ausführungsform bezieht, wie in 46 gezeigt, bestehen die Sensorfilter 58, 2058, 3058, 4058, 5058, 6058 aus einer Mehrzahl von Filterelementen 58f, wobei diese voneinander unterschiedlich sind was ein Material, eine Rauheit und/oder eine Dicke betrifft. Bei einer Abwandlung 21, die sich auf die erste bis achte Ausführungsform bezieht, kann, wie in 47 gezeigt, eine Verstärkungsplatte 30 weggelassen werden, da das Sensorsubstrat 40, 8040 aus einem harten Substrat besteht, wie zum Beispiel einem Glasepoxid-Substrat anstatt einem weichen flexiblen Substrat. 46, 47 zeigen jeweilig die Abwandlungen 20, 21, die sich auf die erste Ausführungsform beziehen.
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Bei einer Abwandlung 22, die sich auf die achte Ausführungsform bezieht, ist, wie in 48 gezeigt, ein anderer Umgehungsdurchlass 8006 konfiguriert, um von dem Umgehungsdurchlass 6 getrennt zu sein, und der Umgehungsdurchlass 8006 weist einen Einlass 8006a und einen Auslass 8006b auf, welche beide den Einlassdurchlass 3 freilegen. Der Umgehungsdurchlass 8006 wird als der Strömungsdurchlass bezeichnet. Die Sensoreinheit 50 kann zu dem Umgehungsdurchlass 8006 freigelegt sein. Bei der Abwandlung 22 wird ein Sensorsubstrat 40, auf welchem das Sensorelement 9a und das Schaltungsmodul 9b nicht befestigt sind, wie in der ersten Ausführungsform beschrieben angewendet.
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Bei einer Ausführungsform 23, die sich auf die ersten bis achten Ausführungsform bezieht, durchdringt, wie in 49 gezeigt, ein Lochabschnitt 53d in Y-Richtung den Sensorkörper 52, und der Lochabschnitt 53d ist durch das Sensorsubstrat 40, auf welchem das Sensorelement 54 befestigt ist, bedeckt. Die Körpervertiefung 53 könnte als von dem Abschnitt 53d und dem Sensorsubstrat 40 umgeben ausgebildet sein. Bei einer Abwandlung 24, die sich auf die erste bis achte Ausführungsform bezieht, kann ein Sensorelement 54 eine festgelegte physikalische Größe der Luft, wie zum Beispiel eine Temperatur, einen Druck, eine thermische Leitfähigkeit, eine Dichte, oder Strömungsmenge detektieren, mit Ausnahme von der Luftfeuchtigkeit. Bei einer Abwandlung 25, die sich auf die erste bis achte Ausführungsform bezieht, kann, wie in 50 gezeigt, eine Mehrzahl von Sensorelementen 54, welche die unterschiedlichen physikalischen Größen detektieren oder die gleichen physikalischen Größe detektieren in der Körpervertiefung 53 untergebracht sein. 49, 50 zeigen jeweilig die Abwandlung 23, 25, die sich auf die erste Ausführungsform bezieht.