JP2012093269A - 流量測定装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 空気流量計のセンサ支持体３およびセンサチップ上に形成されるセンシング素子５の出力変動の低減効果と低流量側への流量計測範囲の拡大効果とを両立させる。
【解決手段】 空気流量計（ＡＦＭ）のセンサボディは、絞り流路２３の高さ方向の中央側から両側に向かって絞り流路２３の幅を徐々に減少させる流路絞り部２２を備えている。絞り流路２３は、その流路高さ方向の両側に絞り流路空間５１、５２を有している。また、流路絞り部２２は、センシング素子５近傍の内壁面からセンシング素子５までの絞り流路２３の幅方向の距離よりも、最幅狭部５１ａ、５２ａからセンシング素子５までの絞り流路２３の高さ方向の距離を大きく設定している。また、流路絞り部２２は、最幅狭部５１ａからセンシング素子５までの絞り流路２３の高さ方向の距離よりも、最幅狭部５２ａからセンシング素子５までの絞り流路２３の高さ方向の距離を大きく設定している。
【選択図】 図２

Description

本発明は、ハウジングに取り付けられる支持体の表面上に、ヒータ抵抗体やセンサ抵抗体等の流量測定素子を配置した流量測定装置に関するものである。

［従来の技術］
従来より、内燃機関（エンジン）の吸気通路を形成する吸気管の取付孔に着脱自在に取り付けられる空気流量計（エアフローメータ）を備えた空気流量測定装置が公知である。 この空気流量計は、図１０に示したように、吸気管の内部に突出するように取り付けられたセンサボディ１０１と、このセンサボディ１０１の内部に配置されるセンサ支持体１０２と、このセンサ支持体１０２の表面上に搭載される空気流量センサとを備えている。

センサボディ１０１には、吸気管の内部に形成される吸気通路を流れる吸入空気の一部を取り込む第１バイパス流路１０４、およびこの第１バイパス流路１０４を流れる吸入空気の一部を取り込む第２バイパス流路１０５が形成されている。
第１バイパス流路１０４の出口には、第１バイパス流路１０４の流れ方向に向かって流路断面積を次第に減少させるテーパ形状の流路絞り部１０６が設けられている。
第２バイパス流路１０５の入口と出口との間には、空気流量センサが設置されるセンサ設置部１０７が設けられている。

空気流量センサは、第２バイパス流路１０５を流れる空気流量に対応した電気信号を出力するものであって、平板状のシリコン基板を有するセンサチップ１０８、このセンサチップ１０８の表面上に薄膜抵抗体で形成された流量測定素子（センシング素子）１０９、およびこのセンシング素子１０９より出力される電気信号を処理してＥＣＵへ出力するコントローラ１１０等によって構成されている。
センサチップ１０８は、センサ支持体１０２のセンサチップ搭載エリアに搭載されている。センシング素子１０９は、センサチップ１０８の表面上に所定のパターンで形成される薄膜抵抗体（例えば発熱抵抗体や空気温度検出抵抗体等）により構成されている。

コントローラ１１０は、センシング素子１０９を構成する薄膜抵抗体の抵抗値変化に対応した電気信号（センサ出力信号）を出力する流量検出回路を備えている。また、コントローラ１１０は、発熱抵抗体の温度が、空気温度検出抵抗体で検出される周囲の空気温度よりも一定温度だけ上昇するように発熱抵抗体を流れる加熱電流を制御する温度制御回路を備えている。
ここで、第２バイパス流路１０５のセンサ設置部１０７に流路絞り部が設けられていない場合（図１１（ａ）参照）、センサ設置部１０７に流入する空気の流れに乱れや剥離が発生する。この場合には、センサ出力信号が変動し、空気の流量の測定値に計測誤差が生じるため、空気の流量の計測精度が低下するという不具合があった。

そこで、空気の流れの剥離や乱れによる、センシング素子１０９の出力変動の低減を図るという目的で、第２バイパス流路１０５のセンサ設置部１０７に、図１１（ｂ）および図１２（ａ）〜（ｃ）に示したように、空気の流れ方向に向かって流路断面積を２次元的または３次元的に徐々に減少させる流路絞り部１２１、１２２を設けることで計測精度を向上させるようにした空気流量測定装置が公知である（例えば、特許文献１及び２参照）。この空気流量測定装置は、第２バイパス流路１０５のセンサ設置部１０７に、２次元絞り形状の流路絞り部１２１や３次元絞り形状の流路絞り部１２２を備えているので、空気の流れの剥離や乱れによる出力変動を低減して計測誤差の発生を抑えることができる。

［従来の技術の不具合］
ところが、特許文献１及び２に記載の空気流量計においては、２次元絞り形状の流路絞り部１２１や３次元絞り形状の流路絞り部１２２を設けることで、空気の流れの剥離や乱れに伴うセンシング素子１０９の出力変動を抑えることができるものの、第２バイパス流路１０５のセンサ設置部１０７における流路断面積が大幅に小さくなり、流路抵抗や圧力損失が増加するため、低流量時における流量（流速）が低下し、流量計測範囲が狭くなるという問題があった。すなわち、センシング素子１０９の出力変動の抑制と流量計測範囲の拡大とは、トレードオフの関係にあった。

ここで、近年、低燃費を目的として現状よりも更に低アイドリング化する要望がある。この場合、高流量から非常に低流量までの広範囲の流量計測が必要となるが、特許文献１及び２に記載の空気流量測定装置では、低流量側への流量計測範囲の拡大に限界があった。
また、特許文献３には、エンジンの吸気通路を流れる主流の一部が流入するバイパス流路の入口から出口までの全流路に渡って、バイパス流路の幅方向両側の流路壁面間に形成される流路外周壁面を半円形状の凹曲面としたり、片側を傾斜面としたり、両側を傾斜面とした空気流量測定装置が開示されている。しかるに、特許文献３に開示された空気流量測定装置は、バイパス流路全ての流路外周壁面が上記の形状を備えているので、センシング素子の出力変動の抑制は可能であるが、センシング素子の出力変動の抑制と流量計測範囲の拡大とを両立させることができなかった。

特許第４１４０５５３号公報 特許第４０２６６６０号公報 特開２００５−１２８０３８号公報

本発明の目的は、支持体の表面に配置される流量測定素子の出力変動を低減し、且つ現状よりも更に低流量側への流量計測範囲を拡大させることのできる流量測定装置を提供することにある。

請求項１及び２に記載の発明（流量測定装置）は、ハウジングと板状の支持体と流量測定素子とを備えている。
ハウジングの内部には、流体（空気等の被測定流体）が流れる流路が形成されている。 支持体は、流路を流れる流体の流れ方向に沿うように配置されている。例えば支持体の表裏面が、流路を流れる流体の流れ方向と平行に配置される。
流量測定素子とは、流路を流れる流体の流量（流体の流速または流体の流れ方向）を検出（測定）する流量検出素子のことである。この流量測定素子は、支持体の表面に配置（形成）されている。

請求項１に記載の発明によれば、ハウジング（または流路）における、流路のうちの所定の区間（例えば流路のうちで流量測定素子が設置される設置部近傍のみ）に、流路の断面積を減少（縮小）させる流路絞り部を設けている。
この流路絞り部の内部には、流量測定素子が配置されている。そして、流路絞り部の内壁面として、流路の高さ方向の中央側から両側に向かって流路の幅を徐々に減少させる内壁面を設けたことにより、トレードオフではなく、流量測定素子の出力変動や計測誤差の発生を抑制する効果と低流量側への計測範囲を拡大する効果とを両立させることができる。

請求項２に記載の発明によれば、ハウジング（または流路）における、流路のうちの所定の区間（例えば流路のうちで流量測定素子が設置される設置部近傍のみ）に、流路の断面積を減少（縮小）させる流路絞り部を設けている。
この流路絞り部の内部には、流量測定素子が配置されている。そして、流路絞り部の内壁面として、流路の高さ方向の中央側または一方側から他方側に向かって流路の幅を徐々に減少させる内壁面を設けたことにより、トレードオフではなく、流量測定素子の出力変動や計測誤差の発生を抑制する効果と低流量側への計測範囲を拡大する効果とを両立させることができる。

請求項３に記載の発明によれば、流量測定素子近傍における流路絞り部の内壁面から流量測定素子までの流路の幅方向の距離よりも、流路の幅が最も狭い最幅狭部から流量測定素子までの流路の高さ方向の距離を大きくしたことにより、流路を流れる流体の流れの剥離や乱れを低減（抑制）できるので、流体の流れの剥離や乱れによる流量測定素子の出力変動や計測誤差の発生を抑制することが可能となる。
また、流量測定素子近傍における流路絞り部の内壁面から流量測定素子までの流路の幅方向の距離よりも、流路の幅が最も狭い最幅狭部から流量測定素子までの流路の高さ方向の距離を大きくしたことにより、流路断面積の縮小化（流路抵抗の増加）を抑制できるので、低流量側の流速を確保することが可能となる。つまり現状よりも更に低流量側への計測範囲を拡大させることが可能となる。
これによって、トレードオフではなく、流量測定素子の出力変動や計測誤差の発生を抑制する効果と低流量側への計測範囲を拡大する効果とを両立させることができる。
請求項４に記載の発明によれば、流路の幅方向とは、支持体の表裏方向（板厚方向）のことである。
請求項５に記載の発明によれば、流路の高さ方向とは、支持体の表裏方向（板厚方向）に対して直交する垂直方向のことである。

請求項６に記載の発明によれば、ハウジング（または流路）に、流路絞り部よりも流体の流れ方向の上流側または下流側に、流体の流れ方向を直角に変化（屈曲）させる流路屈曲部を設けている。そして、流路絞り部は、流量測定素子から流路屈曲部の曲がり方向外側に連なる一方側の壁面までの流路の高さ方向の距離よりも、流量測定素子から流路屈曲部の曲がり方向内側に連なる他方側の壁面までの流路の高さ方向の距離の方が大きくなっている。これにより、流路屈曲部の曲がり方向内側で流体の流れの剥離や乱れが発生する不具合を防止できるので、流体の流れの剥離や乱れによる流量測定素子の出力変動や計測誤差の発生を抑制することが可能となる。
また、流路絞り部よりも流体の流れ方向の下流側に流路屈曲部がある場合、低流量側への計測範囲を拡大させる効果を更に向上させることができる。なお、流路屈曲部の曲がり方向外側は、慣性力により流体の流速が速くなり、流路抵抗を減少させる絞り流路空間（後述する）が設けられていなくても、流量測定素子の出力が安定する。そして、流路屈曲部の曲がり方向外側に絞り流路空間を設けていないので、流路絞り部を通過する流体の流量が増加するため、低流量側への計測範囲を更に拡大することができる。

請求項７に記載の発明によれば、流路のうちで流量測定素子が設置される設置部近傍のみに、流路の断面積を減少（縮小）させる流路絞り部を設けたことにより、流量測定素子の出力変動や計測誤差の発生を抑制する効果と低流量側への計測範囲を拡大する効果とを両立させることができる。
請求項８に記載の発明によれば、流路絞り部における流路の高さ方向の両側または他方側に、三角形状の絞り流路空間を設けたことにより、流路断面積の縮小化（流路抵抗の増加）を抑制できるので、低流量側の流速を確保することが可能となる。つまり現状よりも更に低流量側への計測範囲を拡大させることが可能となる。

請求項９に記載の発明によれば、流路絞り部における流路の高さ方向の両側または他方側に、台形状の絞り流路空間を設けたことにより、流路断面積の縮小化（流路抵抗の増加）を抑制できるので、低流量側の流速を確保することが可能となる。つまり現状よりも更に低流量側への計測範囲を拡大させることが可能となる。
請求項１０に記載の発明によれば、流路絞り部における流路の高さ方向の両側または他方側に、半円形状の絞り流路空間を設けたことにより、流路断面積の縮小化（流路抵抗の増加）を抑制できるので、低流量側の流速を確保することが可能となる。つまり現状よりも更に低流量側への計測範囲を拡大させることが可能となる。

請求項１１に記載の発明によれば、流路を流れる流体の流れの順方向および逆方向に整流することが可能な絞り形状の流路絞り部を設けたことにより、流路を流れる流体の流れの剥離や乱れを低減（抑制）できるので、流体の流れの剥離や乱れによる流量測定素子の出力変動や計測誤差の発生を抑制することが可能となる。また、順流逆流検出可能なタイプの流量測定素子を備えた空気流量測定装置に適用することが可能となる。
請求項１２に記載の発明によれば、流路を流れる流体の流れの順方向のみ整流することが可能な絞り形状の流路絞り部を設けたことにより、流路を流れる流体の流れの剥離や乱れを低減（抑制）できるので、流体の流れの剥離や乱れによる流量測定素子の出力変動や計測誤差の発生を抑制することが可能となる。また、逆流検出不能なタイプの流量測定素子を備えた空気流量測定装置に適用することが可能となる。

請求項１３に記載の発明によれば、流路を流れる流体の流れ方向に向かって流路の幅を徐々に減少させる流路絞り部の壁面稜線が、曲線形状または直線形状に形成されているので、流路絞り部を流れる流体の流れの剥離や乱れによる流量測定素子の出力変動や計測誤差の発生を抑制することが可能となる。これにより、流量測定装置の計測精度を向上することができる。
請求項１４に記載の発明によれば、流路絞り部の流量測定素子近傍に、流路の幅を一定とする直線部を設けたことにより、流路絞り部を流れる流体の流れの剥離や乱れによる流量測定素子の出力変動や計測誤差の発生を抑制することが可能となる。これにより、流量測定装置の計測精度を向上することができる。
請求項１５に記載の発明によれば、支持体の表面に配置される流量測定素子が、流路を流れる流体の流れ方向と平行な平板状の基板、およびこの基板の表面に形成される抵抗体により構成されている。抵抗体とは、例えば基板の表面に所定のパターンで形成される薄膜抵抗体（少なくとも１つ以上の発熱抵抗体を含む）のことである。

空気流量計（ＡＦＭ）を吸気管に取り付けた状態を示した断面図である（実施例１）。 （ａ）、（ｂ）は図１のＡ−Ａ断面図（縦断面図）である（実施例１）。 （ａ）、（ｂ）は図２のＢ−Ｂ断面図（横断面図）である（実施例１）。 （ａ）は空気流量計を示した断面図で、（ｂ）は（ａ）のＣ−Ｃ断面図である（実施例１）。 （ａ）、（ｂ）は空気流量計の流路絞り部を示した縦断面図である（実施例２）。 （ａ）、（ｂ）は空気流量計の流路絞り部を示した縦断面図である（実施例２）。 （ａ）、（ｂ）は空気流量計の流路絞り部を示した横断面図である（実施例３）。 （ａ）、（ｂ）は空気流量計の流路絞り部を示した横断面図である（実施例３）。 図１のＡ−Ａ断面図（縦断面図）である（変形例１）。 空気流量計を示した断面図である（従来の技術）。 （ａ）、（ｂ）は図１０のＡ−Ａ断面図である（従来の技術）。 （ａ）〜（ｃ）は図１０のＡ−Ａ断面図である（従来の技術）。

以下、本発明の実施の形態を、図面に基づいて詳細に説明する。
本発明は、支持体の表面に配置される流量測定素子（平板状の基板の表面に形成される発熱抵抗体と感温抵抗体からなる流量検出部：流量センサのセンシング素子）の出力変動を低減し、且つ現状よりも更に低流量側への流量計測範囲を拡大させるという目的を、流路の高さ方向の中央側から両側に向かって流路の幅を徐々に減少させる内壁面を有する流路絞り部を設けたことで実現した。あるいは流路の高さ方向の中央側または一方側から他方側に向かって流路の幅を徐々に減少させる内壁面を有する流路絞り部を設けたことで実現した。

［実施例１の構成］
図１ないし図４は本発明の実施例１を示したもので、図１は空気流量計（ＡＦＭ）を吸気管に取り付けた状態を示した図で、図２および図３は空気流量計の流路絞り部を示した図で、図４は空気流量計を示した図である。

本実施例の内燃機関の制御装置（エンジン制御システム）は、複数の気筒を有する内燃機関（エンジン）の燃焼室に供給される吸入空気の流量（空気流量）を測定（演算）する空気流量測定装置を備えている。
この空気流量測定装置は、エンジンの吸気管を流れる吸入空気の流量に対応した電気信号を出力する発熱抵抗式空気流量計（流量センサモジュール、熱式エアフローメータ：以下空気流量計またはＡＦＭと呼ぶ）と、このＡＦＭより出力される電気信号（センサ出力信号Ｖｏｕｔ）に基づいて、エンジンの各気筒毎の燃焼室に吸入される空気の流量や流速を計測（算出）するエンジン制御ユニット（エンジン制御装置：以下ＥＣＵと呼ぶ）とを備えている。

ここで、ＥＣＵには、制御処理や演算処理を行うＣＰＵ、制御プログラムまたは制御ロジックや各種データを保存する記憶装置（ＲＯＭやＲＡＭ等のメモリ）等の機能を含んで構成される周知のマイクロコンピュータが設けられている。ＥＣＵは、ＡＦＭより出力されるセンサ出力信号Ｖｏｕｔに基づいて空気流量値を演算（算出）し、この算出した空気流量値をエンジン制御（例えば空燃比制御、燃料噴射制御等）に使用する。
また、ＥＣＵは、ＡＦＭより出力されるセンサ出力信号Ｖｏｕｔに基づいて空気流量だけでなく、空気の流れ方向も検出する。エンジン制御では、例えば検出した空気流量値に基づいて、エンジンに噴射供給する燃料噴射量を演算する。そして、この演算された燃料噴射量に応じてインジェクタの通電時間（開弁期間）を可変制御する。

ここで、エンジンは、複数の気筒を有するガソリンエンジンが採用されている。エンジンは、エアクリーナのエアフィルタで濾過された清浄な外気（吸入空気）と燃料との混合気を燃焼室内で燃焼させて得られる熱エネルギーにより出力を発生するものである。
エンジンの複数（各気筒毎）の吸気ポートには、吸気管が接続されている。この吸気管の内部には、エンジンの各気筒毎の燃焼室に吸入空気を供給するための吸気通路（流体流路）が形成されている。また、エンジンの複数（各気筒毎）の排気ポートには、排気管が接続されている。この排気管の内部には、エンジンの各気筒毎の燃焼室より流出する排気ガスを排気浄化装置を経由して外部に排出するための排気通路が形成されている。

ＡＦＭは、プラグイン方式によって吸気管に着脱自在に取り付けられている。このＡＦＭは、中空状のモジュールハウジングを構成する合成樹脂製のセンサボディ（第１、第２ブロック１、２）と、このセンサボディの内部に配置されるセンサ支持体３と、このセンサ支持体３の表面上に搭載される空気流量センサとを備えている。
空気流量センサは、センサ支持体３のセンサチップ搭載エリアに搭載されるセンサチップ４と、このセンサチップ４の表面上に薄膜抵抗体で形成される流量検出部（流量測定素子：以下センシング素子５と言う）と、複数のボンディングワイヤ６を介して、センサチップ４の長手方向の先端部（図示上端部）上に形成される電極パッド群に電気的に接続されるコントローラ７とを備えている。

ＡＦＭは、エンジンの吸気管、特にエアクリーナケースのダクト８の所定の位置に形成された取付孔９に着脱自在に取り付けられるセンサボディを備えている。このセンサボディは、吸気管の外部から、吸気管の所定の位置に形成された取付孔９を貫通して吸気管の内部に、しかも吸気通路（メイン流路１０）内に突き出すように挿し込まれている。
センサボディは、メイン流路１０を流れる空気の流れ方向と平行する方向に延びる直管状の第１ブロック（以下ブロックと呼ぶ）１と、このブロック１の幅方向の両側を覆うように配置されるフード壁部（図示せず）を有し、ブロック１の図示上方に位置するように設けられる第２ブロック（以下ブロックと呼ぶ）２とを備えている。
また、センサボディ、特にブロック２の図示上部には、締結ネジ等によってダクト８の取付孔９の開口周縁部（外壁面）に締結固定されるフランジ２ｆが一体的に形成されている。

ブロック１の内部には、エンジンの吸気管の吸気通路（内燃機関の吸気通路）を流れる吸入空気の一部が流入する第１バイパス流路（以下バイパス流路と呼ぶ）１１が形成されている。
バイパス流路１１は、吸気管の吸気通路を流通する空気流方向に平行となるように形成され、吸気管の吸気通路を迂回する空気流路（直線流路）である。このバイパス流路１１の上流端には、吸気管の吸気通路から吸入空気が流入する入口が設けられている。また、バイパス流路１１の下流端には、吸気管の吸気通路へ吸入空気が流出する出口が設けられている。
ブロック１またはバイパス流路１１は、バイパス流路１１の出口付近に、吸入空気の流れ方向に向かって流路断面積を徐々に減少（縮小）させる第１流路絞り部（以下流路絞り部と呼ぶ）１２を備えている。この流路絞り部１２の内部には、バイパス流路１１の流路断面積を絞る絞り形状の第１絞り流路（以下絞り流路と呼ぶ）１３が形成されている。この絞り流路１３は、周囲を流路絞り部１２により取り囲まれている。

ブロック２の内部には、バイパス流路１１を流れる吸入空気の一部が流入する第２バイパス流路（以下バイパス流路と呼ぶ）２１が形成されている。
バイパス流路２１は、吸気管の吸気通路を迂回する空気流路（旋回流路）である。このバイパス流路２１は、絞り流路１３よりも空気流方向の上流側で分岐する入口、およびバイパス流路１１を挟んでその両側に形成される出口を有している。また、バイパス流路２１は、その出口よりも空気流方向の上流側で分岐している。
ブロック２またはバイパス流路２１は、図２および図３に示したように、バイパス流路２１のうちの所定の区間に、吸入空気の流れ方向に向かって流路断面積を徐々に減少（縮小）させる第２流路絞り部（以下流路絞り部と呼ぶ）２２を備えている。この流路絞り部２２の内部には、バイパス流路２１の流路断面積を絞る絞り形状の第２絞り流路（以下絞り流路と呼ぶ）２３が形成されている。この絞り流路２３は、周囲を流路絞り部２２により取り囲まれている。

ここで、バイパス流路２１の入口と出口との間には、空気の流れ方向が１８０度変化（Ｕターン）するＵターン部が設けられている。このＵターン部は、バイパス流路２１の分岐部（バイパス流路２１の入口）から分岐して直線状に延びる流路垂直部３１、この流路垂直部３１から流入した空気の流れ方向を直角に屈曲（変化）させる流路屈曲部３２、この流路屈曲部３２に接続する流路連通部（流路水平部）３３、この流路連通部３３から流入した空気の流れ方向を直角に屈曲（変化）させる流路屈曲部３４、この流路屈曲部３４から流入した空気を出口へ導く流路垂直部３５等により構成されている。
そして、バイパス流路２１のうちで空気流量センサ、特にセンシング素子５が設置される素子設置部（センサ設置部）を構成する流路連通部３３を除く、流路垂直部３１、流路屈曲部３２、３４および流路垂直部３５は、図４に示したように、周囲をブロック２の４つの流路壁面（内壁面）で囲まれる流路断面積が絞られておらず、つまり空気の流れ方向に向かって一定の流路断面積を備えている。本実施例では、長方形状の流路断面を有している。
なお、センサボディ、特にブロック２の流路絞り部２２の詳細は後述する。

センサ支持体３は、その表面上に空気流量センサを搭載している。あるいはセンサ支持体３は、その内部空間（センサ収容空間）内に空気流量センサを収容保持している。
センサ支持体３は、絶縁性樹脂により形成された保護ケースであり、センサボディのブロック２に形成されるセンサ挿入口からセンサボディ内部（流路連通部３３内に露出するよう）に挿し込まれてブロック２に保持されている。また、センサ支持体３の図示上部には、空気流量センサとＥＣＵやバッテリ（電源）とを電気的に接続する複数のターミナル３６を保持するコネクタハウジング３７が一体的に形成されている。

空気流量センサは、空気に晒される長方形状のセンサチップ４、ヒータ抵抗体を含む流量検出部、ボンディングワイヤ６を介して、センサチップ４上の配線部に電気的に接続されるコントローラ７を備え、センサ支持体３の表面上に搭載されている。あるいはセンサ収容空間内に収容保持（支持）されている。
センサチップ４の長手方向の先端部（流量検出部以外の部位）には、ボンディングワイヤ６と配線部とを電気的に接続するための電極パッド群が形成されている。このセンサチップ４は、バイパス流路２１のうちの所定の区間（絞り流路２３内）を流れる空気の流れ方向と平行な平板状のシリコン基板を含んで構成されている。

シリコン基板は、バイパス流路２１の絞り流路２３を流れる吸入空気の平均的な流れの軸線方向（空気の流れ方向）に対して直交する方向に表裏面が位置するように設置されている。このシリコン基板の表面上には、絶縁膜を介して、センシング素子５が所定のパターンで形成されている。なお、センサチップ４には、基板を裏面からエッチングすることによってメンブレン（薄肉部）が形成されている。
絶縁膜は、例えば窒化シリコンよりなる絶縁性の支持膜であって、シリコン基板の表面上にスパッタ法またはＣＶＤ法等により形成されている。

センシング素子５は、空気の流量を検出する流量検出部（流量測定素子）を構成するもので、ヒータ抵抗体および空気温度センサ抵抗体等を有している。
ヒータ抵抗体は、自身を流れる加熱電流により高温に発熱する薄膜状の発熱抵抗体である。このヒータ抵抗体は、例えば白金（Ｐｔ）、ポリシリコン（Ｐｏｌｙ−Ｓｉ）や単結晶シリコン等を真空蒸着やスパッタリングによってセンサチップ４のメンブレンの表面上に薄膜形成されている。つまりヒータ抵抗体は、センサチップ４のメンブレンの表面上に所定のパターンで形成される薄膜抵抗体である。また、ヒータ抵抗体は、ボンディングワイヤ６を介してコントローラ７の電極パッド群に電気的に接続されている。

空気温度センサ抵抗体は、周囲の温度により抵抗値が変化する感温抵抗体（温度センサ抵抗体）であり、ヒータ抵抗体と同様に、真空蒸着やスパッタリングによって形成された白金膜（Ｐｔ）、ポリシリコン膜（Ｐｏｌｙ−Ｓｉ）や単結晶シリコン膜等である。この空気温度センサ抵抗体は、センサチップ４の表面上においてメンブレン以外の場所に形成される薄膜抵抗体である。また、空気温度センサ抵抗体は、ボンディングワイヤ６を介してコントローラ７の電極パッド群に電気的に接続されている。
ヒータ抵抗体および空気温度センサ抵抗体の各配線部は、ヒータ抵抗体および空気温度センサ抵抗体と同様に、金属薄膜または半導体薄膜を真空蒸着やスパッタリングすることによって、センサチップ４の表面上に薄膜形成されている。また、各配線部の端部には、電極パッド群が形成されている。この電極パッド群の各電極パッドは、ボンディングワイヤ６を介して、コントローラ７の電極パッドまたは端子と電気的に接続されている。
流量検出部および配線部の表面上には、流量検出部を保護するための窒化シリコンよりなる絶縁性の保護膜が形成されている。これにより、流量検出部と配線部との接続信頼性が確保されている。

コントローラ７は、平板状のシリコン基板を有している。シリコン基板のセンサチップ４側の端部表面には、センサチップ４上の電極パッド群とボンディングワイヤ６により電気的に接続される電極パッド群が形成されている。このシリコン基板上には、ヒータ抵抗体の温度制御回路およびＡＦＭの流量検出回路が搭載されている。
ヒータ抵抗体の温度制御回路は、ヒータ抵抗体の加熱温度と空気温度センサ抵抗体で検出される空気温度との温度偏差が一定値になるように、ヒータ抵抗体に供給する電力（加熱電流）を制御している。つまり温度制御回路は、ヒータ抵抗体を通電（電流）制御する通電回路である。

ここで、ヒータ抵抗体の加熱温度は、空気温度センサ抵抗体の抵抗値に基づいて決定され、温度制御回路により周囲の温度（空気温度センサ抵抗体で検出される空気温度（吸気温度））に対してほぼ一定の温度差（ΔＴ）となるように通電制御される。具体的には、例えば温度差（ΔＴ）が１５０度に制御されている場合、周囲の温度（吸気温度）が２０℃のとき、ヒータ抵抗体の温度が約１７０℃となるように通電制御され、また、周囲の温度（吸気温度）が４０℃のとき、ヒータ抵抗体の温度が約１９０℃となるように通電制御される。
ＡＦＭの流量検出回路は、ヒータ抵抗体から、ヒータ抵抗体周りを流れる空気に放熱された放熱量を電気信号としてＥＣＵに出力する。例えばヒータ抵抗体および空気温度センサ抵抗体は、ブリッジ回路の中に組み込まれ、ヒータ抵抗体周りを流れる空気によりヒータ抵抗体の放熱量が変化しても常に一定の抵抗値（発熱温度）を保つような電流制御を行い、この電流値を電圧変換してセンサ出力信号（空気流量電圧信号）ＶｏｕｔとしてＥＣＵに出力する。

［実施例１の特徴］
次に、空気流量センサおよびセンサボディのブロック２の流路絞り部２２の詳細を図１ないし図４に基づいて簡単に説明する。なお、実施例１では、図２および図３に示したように、センサ支持体３の表面上にセンシング素子５が直接搭載されたものを記載しているが、センサ支持体３のセンサチップ搭載エリア上にセンサチップ４が搭載され、このセンサチップ４の表面上にセンシング素子５が形成されたものを実施例２として説明する。
空気流量センサ、特にセンサチップ４の表面上に形成された流量検出部（ヒータ抵抗体および空気温度センサ抵抗体等のセンシング素子５）は、ブロック２の流路絞り部２２の内部（絞り流路２３）に配置されている。なお、センサ支持体３およびセンサチップ４は、その表裏方向（板厚方向）が、図１に示したように、バイパス流路２１の絞り流路２３を流れる空気の流れ方向に対して直交する垂直方向、つまり絞り流路２３の流路幅方向を向いている。

センサボディのブロック２には、内部に空気流量センサ、特にセンシング素子５を収容する流路絞り部２２が設けられている。そして、バイパス流路２１の途中には、周囲を流路絞り部２２で取り囲まれた絞り流路２３が形成されている。
流路絞り部２２は、図２および図３に示したように、ブロック２の内壁面から絞り流路２３の中心側に向かって突出する２つの突出壁４１、４２を有し、絞り流路２３は、２つの突出壁４１、４２の内壁面間に形成されている。

流路絞り部２２を構成する２つの突出壁４１、４２の各内壁面は、図２（ａ）に示したように、バイパス流路２１の流路連通部３３の流路高さ方向（図示上下方向）の中央側（空気流量センサ側）から両側（図示上下方向）に向かってバイパス流路２１の流路連通部３３（絞り流路２３）の流路幅を徐々に減少（縮小）させる流路壁面となっている。また、２つの突出壁４１、４２の内壁面間に形成される絞り流路２３は、センシング素子５近傍の断面四角形状の絞り流路空間、およびこの絞り流路空間を挟んで絞り流路２３の流路高さ方向の両側に断面三角形状の絞り流路空間５１、５２を有している。

また、流路絞り部２２は、図２（ａ）に示したように、センシング素子５近傍における２つの突出壁４１、４２の各内壁面からセンシング素子５までの絞り流路２３の流路幅方向の距離よりも、絞り流路２３の流路幅が最も狭い最幅狭部５１ａ、５２ａからセンシング素子５までの絞り流路２３の流路高さ方向の距離を大きく設定している。また、流路絞り部２２は、最幅狭部５１ａからセンシング素子５までの絞り流路２３の流路高さ方向の距離よりも、最幅狭部５２ａからセンシング素子５までの絞り流路２３の流路高さ方向の距離を大きく設定している。
このような構造の流路絞り部２２は、バイパス流路２１のうちで空気流量センサ、特にセンシング素子５が設置される素子設置部（センサ設置部）を構成する流路連通部３３のみに設けられている。

以上のような構成によって、バイパス流路２１の絞り流路２３を流れる空気の流れの剥離や乱れを低減（抑制）できるので、空気の流れの剥離や乱れによるセンシング素子５の出力変動や計測誤差の発生を抑制することができる。また、絞り流路２３の流路高さ方向の両側の流路断面積の縮小化（流路抵抗の増加）を抑制できるので、低流量側の流速を確保することができる。つまり現状よりも更に低流量側への計測範囲を拡大させることができる。
これによって、トレードオフではなく、センシング素子５の出力変動や計測誤差の発生を抑制する効果と低流量側への計測範囲を拡大する効果とを両立させることができる。

一方、流路絞り部２２を構成する２つの突出壁４１、４２の各内壁面は、図２（ｂ）に示したように、バイパス流路２１の流路連通部３３の流路高さ方向（図示上下方向）の中央側（特にセンシング素子５近傍）から他方側に向かってバイパス流路２１の流路連通部３３（絞り流路２３）の流路幅を徐々に減少（縮小）させる流路壁面となっている。また、２つの突出壁４１、４２の内壁面間に形成される絞り流路２３は、センシング素子５近傍から絞り流路２３の流路高さ方向の一方側までの断面四角形状の絞り流路空間、およびこの絞り流路空間よりも絞り流路２３の流路高さ方向の他方側に断面三角形状の絞り流路空間５２を有している。

また、流路絞り部２２は、図２（ｂ）に示したように、センシング素子５近傍における２つの突出壁４１、４２の各内壁面からセンシング素子５までの絞り流路２３の流路幅方向の距離よりも、絞り流路２３の流路幅が最も狭い最幅狭部５２ａからセンシング素子５までの絞り流路２３の流路高さ方向の距離を大きく設定している。
また、流路絞り部２２は、空気流量センサから流路屈曲部３２、３４の曲がり方向外側に連なる一方側の壁面（ブロック２の天井側の壁面）までの絞り流路２３の流路高さ方向の距離よりも、空気流量センサから流路屈曲部３２、３４の曲がり方向内側に連なる他方側の壁面（最幅狭部５２ａ）までの絞り流路２３の流路高さ方向の距離を大きく設定している。
なお、図２（ｂ）の流路絞り部２２には、図２（ａ）に示した例と比べて、更なる低流量側への計測範囲の拡大を目的として断面三角形状の絞り流路空間５１が設けられていない。
このような構造の流路絞り部２２は、バイパス流路２１のうちで空気流量センサ、特にセンシング素子５が設置される素子設置部（センサ設置部）を構成する流路連通部３３のみに設けられている。

以上のような構成によって、図２（ａ）に示した流路絞り部２２と同様な効果を達成することができる。また、流路屈曲部３２、３４の曲がり方向内側で流体の流れの剥離や乱れが発生する不具合を防止できるので、流体の流れの剥離や乱れによるセンシング素子５の出力変動や計測誤差の発生を抑制することができる。
また、流路絞り部２２よりも空気の流れ方向の下流側に流路屈曲部３４がある場合、低流量側への計測範囲を拡大させる効果を更に向上させることができる。なお、流路屈曲部３４の曲がり方向外側は、慣性力により空気の流速が速くなり、流路抵抗を減少させる絞り流路空間５１が設けられていなくても、センシング素子５の出力が安定する。また、流路屈曲部３４の曲がり方向外側に絞り流路空間５１を設けていないので、流路絞り部２２を通過する空気流量が増加するため、低流量側への計測範囲を更に拡大することができる。

ここで、バイパス流路２１の絞り流路２３の流路幅方向とは、センサ支持体３およびセンサチップ４の表裏方向（板厚方向）のことである。
また、バイパス流路２１の絞り流路２３の流路高さ方向とは、センサ支持体３およびセンサチップ４の表裏方向（板厚方向）に対して直交する垂直方向のことである。
すなわち、流路絞り部２２は、図２（ａ）に示したように、センサ支持体３およびセンサチップ４の表裏方向（板厚方向）に対して直交する垂直方向の両側に断面三角形状の絞り流路空間５１、５２を有している。また、流路絞り部２２は、図２（ｂ）に示したように、センサ支持体３およびセンサチップ４の表裏方向（板厚方向）に対して直交する垂直方向の他方側に断面三角形状の絞り流路空間５２を有している。

流路絞り部２２を構成する２つの突出壁４１、４２の空気の流れ方向に沿う内壁面稜線は、図３（ａ）に示したように、センサ支持体３の近傍で急激に変化する曲線となっている。すなわち、センサ支持体３の上流側端部に対応する位置の近くで２つの突出壁４１、４２による絞りが開始され、空気流量センサの近くで絞り量が最大となり、次いで下流に向かって絞り量が少なくなり、センサ支持体３の下流側端部に対応する位置の近くで絞り量がゼロになっている。

図３（ａ）に示した流路絞り部２２の場合には、２つの突出壁４１、４２の空気の流れ方向に沿う内壁面稜線の形状が空気の流れ方向の上下流両側で対称形状となっているので、バイパス流路２１を流れる空気の流れの順方向（エアクリーナ側からエンジン側への流れ）および逆方向（エンジン側からエアクリーナ側への流れ）に整流することが可能な絞り形状の絞り流路２３となっている。
以上のような構成によって、流路絞り部２２よりも上流側における空気の流れの乱れが大きい場合でも、その乱れによるセンシング素子５の出力変動、計測誤差の発生を抑制できるので、計測精度を向上することができる。

一方、流路絞り部２２を構成する２つの突出壁４１、４２は、図３（ｂ）に示したように、流路幅方向の一方側の突出壁４１の絞り高さ（絞り流路２３の中心側への突出量）Ｈ１と、流路幅方向の他方側の突出壁４２の絞り高さ（絞り流路２３の中心側への突出量）Ｈ２とが互いに異なるように構成されている。なお、図示しない流路高さ方向の一方側の突出壁の絞り高さ（突出量）と、流路高さ方向の他方側の突出壁の絞り高さ（突出量）とを互いに異なるように構成しても良い。

図３（ｂ）に示した流路絞り部２２の場合も、図３（ａ）に示した流路絞り部２２と同様に、２つの突出壁４１、４２の空気の流れ方向に沿う内壁面稜線の形状が空気の流れ方向の上下流両側で対称形状となっているので、バイパス流路２１を流れる空気の流れの順方向（エアクリーナ側からエンジン側への流れ）および逆方向（エンジン側からエアクリーナ側への流れ）に整流することが可能な絞り形状の絞り流路２３となっている。
以上のような構成によって、流路絞り部２２よりも上流側および下流側における空気の流れの乱れが大きい場合でも、その乱れによるセンシング素子５の出力変動、計測誤差の発生を抑制できるので、計測精度を向上することができる。また、２つの突出壁４１、４２の絞り高さを調整することで、エンジンの吸気脈動特性をチューニング（調整）することが可能になる。

図５および図６は本発明の実施例２を示したもので、図５および図６は空気流量計の流路絞り部を示した図である。なお、実施例２では、図５および図６に示したように、センサ支持体３の表面上にセンシング素子５が直接搭載されたものを記載しているが、センサ支持体３のセンサチップ搭載エリア上にセンサチップ４が搭載され、このセンサチップ４の表面上にセンシング素子５が形成されたものを実施例２として説明する。

本実施例のセンサボディのブロック２には、図５および図６に示したように、内部に空気流量センサを収容する流路絞り部２２が設けられている。そして、バイパス流路２１の途中には、周囲を流路絞り部２２で取り囲まれた絞り流路２３が形成されている。
流路絞り部２２は、図５（ａ）に示したように、ブロック２の内壁面から絞り流路２３の中心側に向かって突出する３つの突出壁４１〜４３を有し、絞り流路２３は、３つの突出壁４１〜４３の内壁面間に形成されている。

ここで、流路絞り部２２を構成する２つの突出壁４１、４２の各内壁面は、図５（ａ）に示したように、バイパス流路２１の流路連通部３３の流路高さ方向の中央側（特にセンシング素子５近傍）から他方側に向かってバイパス流路２１の流路連通部３３（絞り流路２３）の流路幅を徐々に減少（縮小）させる流路壁面となっている。また、３つの突出壁４１〜４３の内壁面間に形成される絞り流路２３は、センシング素子５近傍から絞り流路２３の流路高さ方向の一方側までの断面四角形状の絞り流路空間、およびこの絞り流路空間よりも絞り流路２３の流路高さ方向の他方側に断面台形状の絞り流路空間５２を有している。

図５（ａ）に示した流路絞り部２２は、低流量側の計測範囲を拡大する効果よりもセンシング素子５の出力変動を低減する効果を重視する出力変動重視型の流路絞り部である。この流路絞り部２２は、素子設置部（センサ設置部）を構成する流路連通部３３のみの流路断面形状が３次元的に絞った形状を有している。
また、流路絞り部２２は、図５（ａ）に示したように、センシング素子５近傍における２つの突出壁４１、４２の各内壁面からセンシング素子５までの絞り流路２３の流路幅方向の距離よりも、絞り流路２３の流路幅が最も狭い最幅狭部５２ａからセンシング素子５までの絞り流路２３の流路高さ方向の距離を大きく設定している。また、流路絞り部２２は、ブロック２の天井側の内壁面からセンシング素子５までの絞り流路２３の流路高さ方向の距離よりも、最幅狭部５２ａからセンシング素子５までの絞り流路２３の流路高さ方向の距離を大きく設定している。
なお、２つの流路屈曲部３２、３４の曲がり方向外側（天井側）には、実施例１の図２（ｂ）と同様に、絞り流路空間５１が設けられていない。
図５（ａ）に示した流路絞り部２２の場合は、センシング素子５の出力変動を実施例１と比べて更に低減することができる。したがって、センシング素子５の出力変動、計測誤差の発生を更に抑制できるので、計測精度を実施例１よりも向上することができる。

一方、図５（ｂ）に示した流路絞り部２２は、センシング素子５の出力変動を低減する効果よりも低流量側の計測範囲を拡大する効果を重視する計測範囲重視型の流路絞り部である。
この流路絞り部２２は、図５（ｂ）に示したように、ブロック２の内壁面から絞り流路２３の中心側に向かって突出する２つの突出壁４１、４２を有し、絞り流路２３は、２つの突出壁４１、４２の内壁面間に形成されている。
ここで、流路絞り部２２を構成する２つの突出壁４１、４２の各内壁面は、図５（ｂ）に示したように、バイパス流路２１の流路連通部３３の流路高さ方向の中央側（特にセンシング素子５近傍）から他方側に向かってバイパス流路２１の流路連通部３３（絞り流路２３）の流路幅を徐々に減少（縮小）させる流路壁面となっている。また、２つの突出壁４１、４２の内壁面間に形成される絞り流路２３は、センシング素子５近傍から絞り流路２３の流路高さ方向の一方側までの断面四角形状の絞り流路空間、およびこの絞り流路空間よりも絞り流路２３の流路高さ方向の他方側に断面半円形状の絞り流路空間５２を有している。

また、流路絞り部２２は、図５（ｂ）に示したように、センシング素子５近傍における２つの突出壁４１、４２の各内壁面からセンシング素子５までの絞り流路２３の流路幅方向の距離よりも、絞り流路２３の流路幅が最も狭い最幅狭部５２ａからセンシング素子５までの絞り流路２３の流路高さ方向の距離を大きく設定している。また、流路絞り部２２は、ブロック２の天井側の内壁面からセンシング素子５までの絞り流路２３の流路高さ方向の距離よりも、最幅狭部５２ａからセンシング素子５までの絞り流路２３の流路高さ方向の距離を大きく設定している。
なお、２つの流路屈曲部３２、３４の曲がり方向外側（天井側）には、実施例１の図２（ｂ）と同様に、絞り流路空間５１が設けられていない。

また、図６（ａ）、（ｂ）に示した流路絞り部２２を構成する２つの突出壁４１、４２の各内壁面は、バイパス流路２１の流路連通部３３の流路高さ方向の一方側（ブロック２の天井側）から他方側（ブロック２の底側）に向かってバイパス流路２１の流路連通部３３（絞り流路２３）の流路幅を徐々に減少（縮小）させる流路壁面となっている。
なお、２つの流路屈曲部３２、３４の曲がり方向外側（天井側）には、実施例１の図２（ｂ）と同様に、絞り流路空間５１が設けられていない。
以上のような構成によって、図２（ｂ）に示した流路絞り部２２と同様な効果を達成することができる。
なお、図５（ａ）、（ｂ）及び図６（ａ）、（ｂ）に示した流路絞り部２２は、実施例１と同様に、バイパス流路２１のうちで空気流量センサ、特にセンシング素子５が設置される素子設置部（センサ設置部）を構成する流路連通部３３のみに設けられている。

図７および図８は本発明の実施例３を示したもので、図７および図８は空気流量計の流路絞り部を示した図である。なお、実施例３では、図７および図８に示したように、センサ支持体３の表面上にセンシング素子５が直接搭載されたものを記載しているが、センサ支持体３のセンサチップ搭載エリア上にセンサチップ４が搭載され、このセンサチップ４の表面上にセンシング素子５が形成されたものを実施例３として説明する。

本実施例のセンサボディのブロック２には、図７および図８に示したように、内部に空気流量センサを収容する流路絞り部２２が設けられている。そして、バイパス流路２１の途中には、周囲を流路絞り部２２で取り囲まれた絞り流路２３が形成されている。
流路絞り部２２は、図７および図８に示したように、ブロック２の内壁面から絞り流路２３の中心側に向かって突出する少なくとも２つの突出壁４１、４２を有し、絞り流路２３は、少なくとも２つの突出壁４１、４２の内壁面間に形成されている。

流路絞り部２２を構成する２つの突出壁４１、４２は、図７（ａ）に示したように、流路絞り部２２の流入口側では薄く、流路絞り部２２の流入口側に対して反対側（流出口側）に向かって次第に厚くなっている。つまり２つの突出壁４１、４２は、その内壁面稜線が、バイパス流路２１を流れる空気の流れ方向に沿って流路幅を徐々に減少するように直線状に傾斜している。

２つの突出壁４１、４２は、流路絞り部２２の流入口の位置から整流絞りを開始している。つまり整流絞りの開始位置は、センサ支持体３の上流側端部の位置と一致しており、また、整流絞りの終端位置は、センサ支持体３の下流側端部の位置と一致している。また、整流絞りの終端部における流路絞り部２２の形状は、空気の逆流が上流側に入り難いような形状（絞り量がゼロになる形状）となっている。つまり２つの突出壁４１、４２の下流側端面には、バイパス流路２１を流れる空気の流れ方向に対して直交する垂直方向と平行な段差面６１、６２が形成されている。
以上の構成によって、空気流量センサが逆流検出不能センサである場合に、この図７（ａ）に示した流路絞り部２２を備えたＡＦＭ（エアフローメータ）を使用できる。

一方、図７（ｂ）に示した流路絞り部２２は、２つの突出壁４１、４２の空気の流れ方向に沿う内壁面稜線が、図７（ａ）と異なり、曲線状に変化している。その他の構成は、図７（ａ）と同じである。
ＡＦＭの仕様に応じて、図７（ｂ）に示した構成を採用することにより、バイパス流路２１に流入する吸入空気の流れの乱れによるセンシング素子５の出力変動および計測誤差の発生を抑制できるので、ＡＦＭによる空気流量の計測精度を向上することができる。

また、流路絞り部２２は、図８（ａ）に示したように、２つの突出壁４１、４２が対称形状をしており、且つ断面形状が台形状になっている。つまり２つの突出壁４１、４２は、その内壁面稜線が、センサ支持体３の上流側端部付近では、バイパス流路２１を流れる空気の流れ方向に沿って流路幅を徐々に減少するように直線状に傾斜し、また、センサ支持体３の下流側端部付近では、バイパス流路２１を流れる空気の流れ方向に沿って流路幅を徐々に増加するように直線状に傾斜している。また、２つの突出壁４１、４２は、センサ支持体３の中央部（絞り流路２３の中央部）で、その両側の傾斜部の最幅狭部同士を直線状に繋ぐ直線部６３、６４を有している。

ここで、センサ支持体３の空気流量センサの搭載位置と、流路絞り部２２における最も絞り量の大きい位置とが一致している製品が、最も空気の流れの剥離や乱れの低減効果が高く、センシング素子５の出力変動を低減できる。このため、センサ支持体３の空気流量センサの搭載位置と、流路絞り部２２における最も絞り量の大きい位置とのズレ量が大きいと、ＡＦＭの個体間の出力ばらつきが大きくなってしまうが、図８（ａ）に示した流路絞り部２２によって、流路絞り部２２を構成する２つの突出壁４１、４２の中央部に絞り量が一定の直線部６３、６４を設けることにより、ＡＦＭの量産時における個体間の出力ばらつきを低減することができる。

また、流路絞り部２２は、図８（ｂ）に示したように、２つの突出壁４１、４２の空気の流れ方向に沿う内壁面稜線が、センサ支持体３の近傍で急激に変化する曲線となっている。つまりセンサ支持体３の上流側端部に対応する位置の近くで２つの突出壁４１、４２による整流絞りが開始され、空気流量センサの近くで絞り量が最大となり、次いで下流に向かって絞り量が少なくなり、センサ支持体３の下流側端部に対応する位置の近くで絞り量がゼロになっている。
以上のような構成によって、流路絞り部２２よりも上流側における空気の流れの乱れが大きい場合でも、その乱れによるセンシング素子５の出力変動、計測誤差の発生を抑制できるので、ＡＦＭによる空気流量の計測精度を向上することができる。

また、図８（ｂ）に示した流路絞り部２２は、２つの突出壁４１、４２の上流側および下流側における内壁面稜線が、図３（ａ）と同様に曲線となっているが、センサ支持体３の上流側端部から下流側端部までは絞り高さが一定である。そして、センサ支持体３の下流側端部に対応する位置から徐々に絞り量を減らすようになっている。
図８（ｂ）に示した流路絞り部２２の構成により、空気流量センサの近傍では、絞り流路２３の流路断面積が一定で、空気流量センサの直下流での流路断面積の拡大がないので、応答感度が高い空気流量センサを使用しても、センシング素子５の出力変動、計測誤差の発生を抑制できる。これにより、ＡＦＭによる空気流量の計測精度を向上することができる。
なお、図７（ａ）、（ｂ）及び図８（ａ）、（ｂ）に示した流路絞り部２２は、実施例１と同様に、バイパス流路２１のうちで空気流量センサ、特にセンシング素子５が設置される素子設置部（センサ設置部）を構成する流路連通部３３のみに設けられている。

［変形例］
本実施例では、本発明の流量測定装置を、内燃機関（エンジン）の燃焼室に供給される空気の流量や空気の流れ方向を検出する空気流量測定装置に適用しているが、本発明の流量測定装置を、ガス器具に供給されるガスや内燃機関（エンジン）の燃焼室に供給される気体燃料または液体燃料等の流体の流量を検出する流量測定装置に適用しても良い。
なお、空気温度センサ抵抗体をヒータ抵抗体の熱の影響を受けず、周囲の空気の温度を検出する場所に配置しているが、温度センサ抵抗体をヒータ抵抗体の熱により発生する温度分布を検出できるようにヒータ抵抗体の下流側または上下流両側に位置するようにセンサチップ４のメンブレン上に形成しても良い。

本実施例では、流量測定素子として、シリコン基板の表面上に所定のパターンで形成される発熱抵抗体（ヒータ抵抗体）および感温抵抗体（温度センサ抵抗体）を用いたが、流量測定素子として、円筒状のボビン、このボビンの両端に挿入される一対のリードワイヤ、ボビンの外周に巻き付けられてリードワイヤに接続される抵抗線、この抵抗線およびリードワイヤを保護する保護膜等によって構成される発熱抵抗体（ヒータ抵抗体）および感温抵抗体（温度センサ抵抗体）を用いても良い。
なお、空気流量測定装置であるＡＦＭ（エアフローメータ）の仕様（空気流量センサ仕様）に応じて、図２（ａ）、（ｂ）、図５（ａ）、（ｂ）、図６（ａ）、（ｂ）で示した流路絞り部の縦断面構造と、図３（ａ）、（ｂ）、図７（ａ）、（ｂ）、図８（ａ）、（ｂ）で示した流路絞り部の横断面構造とを任意（自由）に組み合わせても良い。

本実施例では、センシング素子５（流量測定素子）近傍における流路絞り部２２の内壁面からセンシング素子５までのバイパス流路２１（絞り流路２３）の幅方向の距離よりも、絞り流路２３の幅が最も狭い最幅狭部５１ａ（５２ａ）からセンシング素子５までの絞り流路２３の高さ方向の距離を大きく設定しているが、流路の幅が最も狭い最幅狭部から流量測定素子までの流路の高さ方向の距離よりも、流量測定素子近傍における流路絞り部の内壁面から流量測定素子までの流路の幅方向の距離を大きく設定しても良い。
また、図９に示したように、バイパス流路２１の高さ方向の中央側からバイパス流路２１の高さ方向の両側に向かってバイパス流路２１の幅を徐々に減少させる内壁面を有する流路絞り部２２を設けても良い。そして、流路絞り部２２は、図９に示したように、センサ支持体３およびセンサチップ４の表裏方向（板厚方向）の両側に断面三角形状の絞り流路空間７１、７２を有している。

１ ブロック（ハウジング、センサボディ）
２ ブロック（ハウジング、センサボディ）
３ センサ支持体
４ センサチップ
５ センシング素子（流量測定素子、流量検出部）
７ コントローラ
２１ バイパス流路（流路）
２２ 流路絞り部
２３ 絞り流路
３２ 流路屈曲部
３４ 流路屈曲部
４１ 突出壁
４２ 突出壁
４３ 突出壁
５１ 絞り流路空間
５２ 絞り流路空間
６３ 流路絞り部の直線部
６４ 流路絞り部の直線部
５１ａ 絞り流路空間の最幅狭部
５２ａ 絞り流路空間の最幅狭部

Claims (15)

1. （ａ）内部に流路が形成されたハウジングと、
   （ｂ）前記流路を流れる流体の流れ方向に沿うように配置される板状の支持体と、
   （ｃ）この支持体の表面に配置されて、前記流路を流れる流体の流量を検出する流量測定素子と
   を備えた流量測定装置において、
   前記ハウジングは、前記流路のうちの所定の区間に、前記流路の断面積を減少させる流路絞り部を有し、
   前記流量測定素子は、前記流路絞り部の内部に配置されており、
   前記流路絞り部は、前記流路の高さ方向の中央側から両側に向かって前記流路の幅を徐々に減少させる内壁面を有していることを特徴とする流量測定装置。
2. （ａ）内部に流路が形成されたハウジングと、
   （ｂ）前記流路を流れる流体の流れ方向に沿うように配置される板状の支持体と、
   （ｃ）この支持体の表面に配置されて、前記流路を流れる流体の流量を検出する流量測定素子と
   を備えた流量測定装置において、
   前記ハウジングは、前記流路のうちの所定の区間に、前記流路の断面積を減少させる流路絞り部を有し、
   前記流量測定素子は、前記流路絞り部の内部に配置されており、
   前記流路絞り部は、前記流路の高さ方向の中央側または一方側から他方側に向かって前記流路の幅を徐々に減少させる内壁面を有していることを特徴とする流量測定装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の流量測定装置において、
   前記流路絞り部は、前記流量測定素子近傍における前記流路絞り部の内壁面から前記流量測定素子までの前記流路の幅方向の距離よりも、前記流路の幅が最も狭い最幅狭部から前記流量測定素子までの前記流路の高さ方向の距離を大きくしたことを特徴とする流量測定装置。
4. 請求項３に記載の流量測定装置において、
   前記流路の幅方向とは、
   前記支持体の表裏方向のことであることを特徴とする流量測定装置。
5. 請求項１ないし請求項４のうちのいずれか１つに記載の流量測定装置において、
   前記流路の高さ方向とは、
   前記支持体の表裏方向に対して直交する垂直方向のことであることを特徴とする流量測定装置。
6. 請求項１ないし請求項５のうちのいずれか１つに記載の流量測定装置において、
   前記ハウジングは、前記流路絞り部よりも流体の流れ方向の上流側または下流側に、流体の流れ方向を直角に変化させる流路屈曲部を有し、
   前記流路絞り部は、前記流量測定素子から前記流路屈曲部の曲がり方向外側に連なる一方側の壁面までの前記流路の高さ方向の距離よりも、前記流量測定素子から前記流路屈曲部の曲がり方向内側に連なる他方側の壁面までの前記流路の高さ方向の距離の方が大きいことを特徴とする流量測定装置。
7. 請求項１ないし請求項６のうちのいずれか１つに記載の流量測定装置において、
   前記流路絞り部は、前記流路のうちで前記流量測定素子が設置される設置部近傍のみに設けられていることを特徴とする流量測定装置。
8. 請求項１ないし請求項７のうちのいずれか１つに記載の流量測定装置において、
   前記流路絞り部は、前記流路の高さ方向の両側または他方側に三角形状の絞り流路空間を有していることを特徴とする流量測定装置。
9. 請求項１ないし請求項７のうちのいずれか１つに記載の流量測定装置において、
   前記流路絞り部は、前記流路の高さ方向の両側または他方側に台形状の絞り流路空間を有していることを特徴とする流量測定装置。
10. 請求項１ないし請求項７のうちのいずれか１つに記載の流量測定装置において、
    前記流路絞り部は、前記流路の高さ方向の両側または他方側に半円形状の絞り流路空間を有していることを特徴とする流量測定装置。
11. 請求項１ないし請求項１０のうちのいずれか１つに記載の流量測定装置において、
    前記流路絞り部は、前記流路を流れる流体の流れの順方向および逆方向に整流することが可能な絞り形状に形成されていることを特徴とする流量測定装置。
12. 請求項１ないし請求項１０のうちのいずれか１つに記載の流量測定装置において、
    前記流路絞り部は、前記流路を流れる流体の流れの順方向のみ整流することが可能な絞り形状に形成されていることを特徴とする流量測定装置。
13. 請求項１ないし請求項１２のうちのいずれか１つに記載の流量測定装置において、
    前記流路絞り部は、前記流路を流れる流体の流れ方向に向かって前記流路の幅を徐々に減少させる壁面稜線が曲線形状または直線形状に形成されていることを特徴とする流量測定装置。
14. 請求項１ないし請求項１３のうちのいずれか１つに記載の流量測定装置において、
    前記流路絞り部は、前記流量測定素子近傍に、前記流路の幅を一定とする直線部を有していることを特徴とする流量測定装置。
15. 請求項１ないし請求項１４のうちのいずれか１つに記載の流量測定装置において、
    前記流量測定素子は、前記流路を流れる流体の流れ方向と平行な平板状の基板、およびこの基板の表面に形成される抵抗体を有していることを特徴とする流量測定装置。

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