CN107110683A - 物理量检测装置和电子装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种能够使壳体外形小型化的物理量检测装置。对在主通路(124)内流动的被测量气体(30)的多个物理量进行检测的物理量检测装置(300)，其特征在于，包括：配置在主通路(124)内的壳体(302)；嵌入成形于该壳体(302)的电路板(400)；和分别安装于电路板(400)的一个面和另一个面这两个面的多个检测传感器(452、453、454、455、456)。

Description

物理量检测装置和电子装置
技术领域
本发明涉及检测内燃机的吸入空气的物理量的物理量检测装置。
背景技术
在汽车领域，对燃料效率、CO2、排气(主要是氮氧化物(NOx)、颗粒状物质(PM))的限制逐年严格，所以较多地探讨了在将来的内燃机控制中用于满足限制的新的控制方法。其中，用于各种控制的物理量检测装置有多种多样。特别是，与内燃机的燃烧室连结的吸气管内的空气、温度、湿度、压力等物理量由于直接影响燃料效率、排气等而被要求准确地测定。
燃料效率、CO2、排气限制，基于以欧洲的NEDC为代表的行驶循环来计算并规定。在将来的限制中，不仅是规定值，行驶循环条件和车载诊断系统(OBD)限制值也实施变更。
当前，插入到吸气管内的物理量检测装置一般用于质量流量、压力、温度的测量，但在上述说明的背景下，在内燃机控制中，使用绝对湿度(空气中的水分量)的控制引人注目。
空气中的水分在内燃机的燃烧控制中影响火焰传播时间，所以例如在汽油发动机中燃烧效率降低。另外，在柴油机中，已知有PM的排出量伴随燃烧温度降低而增加等影响。
此处的绝对湿度表示空气中含有的水分量(g克/kg千克)，能够基于空气中的温度、相对湿度、压力计算出。而相对湿度表示空气中的水分量的比例(％百分比)。
如上所述，温度、压力传感器一直以来在汽车领域都有使用，但吸气管中流动的空气中的相对湿度传感器不为人所知。当前，在汽车领域，公知有湿度传感器在空气流量检测装置中一体地构成的结构(参照专利文献1～3)。
专利文献1和2的空气流量检测装置表示将空气流量传感器、湿度传感器、压力传感器一体化的例子。空气流量传感器位于将在主空气通路(也简记作吸气管)中流动的空气导入的副通路内，配置于由金属材料形成的端子部件。湿度传感器位于将在副通路中流动的空气导入的第二副通路内，安装于电子电路板。最后，压力传感器配置于壳体构成部件。即，各物理量检测传感器配置于各自不同的部件。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2010-43883号公报
专利文献2：日本特开2012-163505号公报
专利文献3：日本特开2013-36892号公报
发明内容
发明要解决的问题
近年来，在汽车领域，除了车辆基本性能之外，为了提升排气限制和安全性、舒适性、便利性等也进行了各种各样的技术改良。在这样的技术改良中使用了多种多样的传感器。因此，连接传感器与发动机控制单元(以下称为ECU)的线束数量也增加而变得复杂，成本上以及发动机室内的空间上也存在问题。因此，当前将多个传感器和控制设备一体化而成的物理量检测装置的需求高涨。期待通过一体化来减少线束数量并且实现小型化。
在专利文献1～3的空气流量检测装置中，空气流量传感器、压力传感器、湿度传感器各自配置于不同的部件，考虑了各传感器性能地进行配置，但在框体(以下称为壳体)尺寸上存在改善的余地。
首先，空气流量检测装置配置于与内燃机的燃烧室连结的吸气管内，配置有传感器的壳体的测量部以露出于吸气管内的方式安装。因此，在吸气管内壳体产生相对于空气的压力损失。即，壳体尺寸越大，压力损失越增加，导入到燃烧室的空气量减少。通过将燃料与空气的化学反应产生的热能转换为动能来获得发动机输出。因此，流入燃烧室的最大空气流量由于压力损失而减少，这关系到发动机输出的降低。不仅最大空气流量，压力损失的增加也影响可流入燃烧室的最小空气流量。即，由于随着发动机变小型，吸气管的内径变小，今后空气流量检测装置需要极低流量的测量精度。
在上述空气流量检测装置中，与壳体形成为一体且被吸气管支承固定的凸缘和连接器部，虽然没有露出于吸气管内，但露出于发动机室内。发动机室由发动机罩和车体构成，配置有各种机关部件。由于近年来的发动机小型化和步行者头部保护基准等，预想将来空间进一步减少。在这种情况下，上述空气流量检测装置中多个传感器的一体化必须考虑壳体尺寸。
本发明是鉴于上述问题点而作出，其目的在于提供能够将壳体外形小型化的物理量检测装置。
用于解决问题的技术方案
在本发明中，为了解决上述问题，例如采用权利要求书所记载的结构。
本发明的物理量检测装置检测，其是对在主通路内流动的被测量气体的多个物理量进行检测的物理量检测装置，包括：配置在所述主通路内的壳体；嵌入成形于该壳体的电路板；和分别安装于该电路板的一个面和另一个面这两个面的多个检测传感器。
发明效果
根据本发明，使用电路板的两面来配置多个物理量检测传感器，能够实现电路板的小型化。即，由于电路板的小型化，物理量检测装置的壳体部也能够小型化，能够解决作为技术问题的发动机室的空间确保和吸气管内的压力损失的减少。其中，上述以外的问题、结构和效果根据以下的实施方式的说明而明了。
附图说明
图1是表示内燃机控制系统使用了本发明的物理量检测装置的一个实施例的系统图。
图2是物理量检测装置的主视图。
图3是物理量检测装置的后视图。
图4是物理量检测装置的左视图。
图5是物理量检测装置的右视图。
图6是物理量检测装置的仰视图。
图7是表示从物理量检测装置取下了正面盖的状态的主视图。
图8是表示从物理量检测装置取下了背面盖的状态的后视图。
图9是图7的A-A线剖视图。
图10是用于说明正面盖的结构的图。
图11是用于说明背面盖的结构的图。
图12是用于说明传感器室的结构的图，(a)是传感器室的放大图，(b)是(a)的D-D线剖视图。
图13是用于说明传感器室的另一实施例的结构的图，(a)是传感器室的放大图，(b)是(a)的E-E线剖视图。
图14是用于说明传感器室的另一实施例的结构的图，(a)是传感器室的放大图，(b)是(a)的F-F线剖视图。
图15是用于说明物理量检测装置的输入输出的图。
图16是嵌入成形后的物理量检测装置的后视图。
图17是图16的G-G线剖视图。
图18是嵌入成形后的物理量检测装置的后视图。
图19是图18的H-H线剖视图。
图20是嵌入成形后的物理量检测装置的后视图。
图21是图20的I-I线剖视图。
图22是模拟图16～17中记载的实施例的第二副通路的分析模型图。
图23是模拟图18～19中记载的实施例的第二副通路的分析模型图。
图24是模拟图20～21中记载的实施例的第二副通路的分析模型图。
图25是表示各分析模型中的电路板的Z方向最大位移量的结果的图。
图26是嵌入成形后的物理量检测装置的后视图。
图27是图26的M-M线剖视图。
图28是嵌入成形后的物理量检测装置的后视图。
图29是图28的N-N线剖视图。
具体实施方式
以下说明的用于实施发明的方式(以下称为实施例)作为实际的产品，解决被要求的各种问题，特别是解决用作检测车辆的吸入空气的物理量的检测装置所要求的各种问题，实现各种效果。下述实施例解决的各种问题中的一个是上述“发明要解决的问题”标题下记载的内容，并且下述实施例所实现的各种效果中的一个是“发明效果”标题下记载的效果。对于下述实施例解决的各种问题和由下述实施例实现的各种效果在下述实施例的说明中陈述。因此，在下述实施例中陈述的、实施例所解决的课题和效果也记载了除“发明要解决的课题”标题下和“发明效果”标题下的内容以外的内容。
在以下的实施例中，相同的参考标记在不同编号的附图中也表示相同的结构且起到相同的作用效果。对于已说明的结构，有可能仅在附图中附加参考标记而省略说明。
1.内燃机控制系统中使用本发明的物理量检测装置的一个实施例
图1是表示在电子燃料喷射式的内燃机控制系统中使用本发明的物理量检测装置的一个实施例的系统图。根据具有发动机气缸112和发动机活塞114的内燃机110的动作，吸入空气作为被测量气体30，从空气滤清器122被吸入，经由主通路124的例如吸气体、节流体126、吸气歧管128被导入至发动机气缸112的燃烧室。
作为被导入到上述燃烧室的空气的被测量气体30的物理量，由本发明的物理量检测装置300检测，基于该检测出的物理量，由燃料喷射阀152供给燃料，与吸入空气20一起以混合气的状态导入至燃烧室。其中，在本实施例中，燃料喷射阀152设置于内燃机的吸气口，喷射至吸气口的燃料与作为吸入空气的被测量气体30一起形成混合气，经由吸气阀116被导入至燃烧室，燃烧而产生机械能。
近年来，在很多车中，作为排气净化和燃料效率提高的优选方式，采用将燃料喷射阀152安装在内燃机的气缸头上，从燃料喷射阀152直接将燃料喷射至各燃烧室的方式。物理量检测装置300不仅能够适用于将燃料喷射至图1所示的内燃机的吸气口的方式，也同样能够适用于直接将燃料喷射至各燃烧室的方式。两方式在包含物理量检测装置300的使用方法的控制参数的测量方法和包含燃料供给量与点火时间的内燃机的控制方法的基本概念方面大致相同，作为两方式的代表例在图1中示出将燃料喷射至吸气口的方式。
导入到燃烧室的燃料和空气成为燃料和空气的混合状态，利用火花塞154的火花点火，爆发燃烧而产生机械能。燃烧后的气体从排气阀118导入至排气管。作为排气24从排气管排出至车外。作为导入到上述燃烧室的吸入空气的被测量气体30的流量，基于油门踏板的操作，通过开度变化的节流阀132而被控制。基于导入到上述燃烧室的吸入空气的流量，燃料供给量被控制，驾驶员控制节流阀132的开度来控制导入到上述燃烧室的吸入空气的流量，由此能够控制内燃机产生的机械能。
1.1内燃机控制系统的控制的概要
从空气滤清器122导入而在主通路124中流动的作为吸入空气的被测量气体30的流量、温度、湿度、压力等物理量由物理量检测装置300检测，从物理量检测装置300将表示吸入空气的物理量的电信号输入到控制装置200。此外，测量节流阀132的开度的节流角度传感器144的输出被输入到控制装置200，并且内燃机的发动机活塞114、吸气阀116和排气阀118的位置和状态，以及为了测量内燃机的转速也将旋转角度传感器146的输出输入到控制装置200。为了从排气24的状态测量燃料量与空气量的混合比的状态，氧传感器148的输出被输入到控制装置200。
控制装置200基于作为物理量检测装置300的输出的吸入空气的物理量和基于旋转角度传感器146的输出而测量得到的内燃机的转速，计算燃料喷射量和点火时间。基于这些计算结果，控制从燃料喷射阀152供给的燃料量和火花塞154点火的点火时间。燃料供给量和点火时间实际上还基于物理量检测装置300检测出的温度、节流角度的变化状态、发动机转速的变化状态、氧传感器148测量出的空燃比的状态，极细致地控制。控制装置200还在内燃机的怠速运转状态下，由怠速空气控制阀156控制在节流阀132旁通的空气的量，来控制怠速运转状态下的内燃机的转速。
1.2物理量检测装置的检测精度提高的重要性和物理量检测装置的搭载环境
作为内燃机的主要控制量的燃料供给量和点火时间都是以物理量检测装置300的输出为主要参数来运算的。因此，物理量检测装置300的检测精度的提高和经时变化的抑制、可靠性的提高对于车辆的控制精度的提高和可靠性的确保是重要的。
特别是近年来，对于车辆的高燃料效率的期望非常高，并且对于排气净化的期望也非常高。为了应对这些期望，由物理量检测装置300检测出的吸入空气20的物理量的检测精度的提高极其重要。并且，物理量检测装置300维持高的可靠性也是重要的。
搭载有物理量检测装置300的车辆在温度变化大的环境中使用，并且在风雨和雪中使用。车在积雪道路上行驶时，是在散布了冻结剂的道路上行驶。物理量检测装置300优选也考虑在其使用环境中的温度变化的对应和尘埃、污染物质等的对应。而且，物理量检测装置300设置在承受内燃机的振动的环境中。要求对振动也维持高的可靠性。
此外，物理量检测装置300安装于受到来自内燃机的发热的影响的吸气管。因此，内燃机的发热经由作为主通路124的吸气管传送到物理量检测装置300。物理量检测装置300通过与被测量气体进行热传递来检测被测量气体的流量，所以尽可能抑制来自外部的热的影响是重要的。
搭载于车的物理量检测装置300如以下所说明的，不仅仅解决“发明要解决的问题”标题下记载的课题，实现“发明效果”标题下记载的效果，如以下所述，充分考虑到上述各种问题，作为产品要解决的各种问题，实现各种效果。物理量检测装置300所解决的具体问题和实现的具体效果在以下的实施例的记载中说明。
2.物理量检测装置300的结构
2.1物理量检测装置300的外观结构
图2～图6是表示物理量检测装置300的外观的图，图2是物理量检测装置300的主视图，图3是后视图，图4是左视图，图5是右视图，图6是仰视图。
物理量检测装置300具有壳体302、正面盖303和背面盖304作为构成框体部的部件。壳体302包括：用于将物理量检测装置300固定于作为主通路124的吸气体的凸缘311；具有从凸缘311突出至外部的用于进行与外部设备的电连接的连接器的外部连接部321；从凸缘311向着主通路124的中心突出地延伸的测量部331。
在测量部331，电路板400通过嵌入成形而设置成一体(参照图7、图8)。电路板400包括：用于检测在主通路124中流动的被测量气体30的各种物理量的多个检测部；用于对由这些多个检测部检测出的信号进行处理的电路部。
在测量部331的正面和背面设置有副通路槽，通过与正面盖303和背面盖304的联合而形成第一副通路305和第二副通路306(参照图7或图8)。在测量部331的前端部设置有：用于将吸入空气等被测量气体30的一部分取入到第一副通路305的副通路入口305a；用于使被测量气体30从第一副通路305返回至主通路124的第一副通路出口305b。
在比第一副通路305靠近凸缘311的测量部331的中间部设置有：用于将吸入空气等被测量气体30的一部分取入到第二副通路306的第二副通路入口306a；和用于使被测量气体30从第二副通路306返回至主通路124的第二副通路出口306b。在第一副通路305的通路中途设置有构成一个检测部的流量检测部456(参照图7)，来检测被测量气体30的流量。第二副通路306具有：将第二副通路入口与第二副通路出口之间直线状连结的通路部；与通路部连通并配置有检测传感器的传感器室342(参照图8)。在传感器室342中，作为设置在电路板400的背面的检测与流量不同的物理量的检测部，收纳有压力传感器454和455以及温湿度传感器452。
2.2基于物理量检测装置300的外观结构的效果
物理量检测装置300在从凸缘311向着主通路124的中心方向延伸的测量部331的中间部设置有第二副通路入口306a，在测量部331的前端部设置有第一副通路入口305a。因此，能够将不是主通路124的内壁面附近，而是靠近从内壁面离开的中央部的部分的气体分别导入到第一副通路305和第二副通路306。
因此，物理量检测装置300能够测定从主通路124的内壁面离开的部分的气体的物理量，能够抑制热等的影响导致的测量精度的降低。主通路124的内壁面附近容易受到主通路124的温度的影响，相对于气体的原本的温度，被测量气体30的温度成为不同的状态，不同于主通路124内的主气体的平均状态。特别是主通路124是发动机的吸气体的情况下，受到来自发动机的热的影响，多维持在高温。因此，主通路124的内壁面附近的气体多比主通路124的原本的气温高，成为测量精度降低的主要原因。
在主通路124的内壁面附近流体阻力变大，与主通路124的平均流速相比，流速较低。因此，将主通路124的内壁面附近的气体作为被测量气体30导入到第一副通路305和第二副通路306时，流速相对于主通路124的平均流速降低，可能导致物理量的测量误差。因此，配置有流量检测部的第一副通路305，在从凸缘311向着主通路124的中央延伸的薄且长的测量部331的前端部，设置有第一副通路入口305a。
而第二副通路306在测量部331的中间部设置有第二副通路入口306a，配置有能够测量与内壁面附近的流速降低无关的物理量的湿度和压力检测部。而且，第一副通路305在测量部331的前端部设置有第一副通路出口305b，在测量部331的中间部设置有第二副通路出口306b，构成各自独立的副通路，能够确保各检测部所必要的流速，能够降低测量误差。
测量部331沿着从主通路124的外壁向着中央的轴形成为较长延伸的形状，宽度如图4和图5所示那样形成为窄的形状。即，物理量检测装置300的测量部331形成为侧面的宽度薄且正面为大致长方形的形状。由此，物理量检测装置300能够具有足够长的副通路，能够将流体阻力相对于被测量气体30抑制为较小的值。因此，物理量检测装置300能够将流体阻力抑制为较小的值，并且以较高的精度对被测量气体30的流量进行测量。
2.3温度检测部451的结构
温度检测部451是用于检测在主通路124中流动的被测量气体30的物理量的检测部中的一个，设置于电路板400。电路板400具有从第二副通路306的第二副通路入口306a向着被测量气体30的上游突出的突出部450，温度检测部451设置于突出部450且电路板400的背面。温度检测部451具有芯片型的温度传感器453。温度传感器453及其配线部分被合成树脂材料覆盖，防止盐水附着而产生电腐蚀。合成树脂以熔融的状态涂覆在突出部45的背面，在涂覆后进行固化来覆盖温度传感器453等。
例如如图8所示，在设置有第二副通路入口306a的测量部331的中央部，构成壳体302的测量部331内的上游侧外壁336向着下游侧凹陷，电路板400的突出部450从上述凹陷形状的上游侧外壁336向着上游侧突出。突出部450的前端配置在比上游侧外壁336最靠上游侧的面更为凹陷的位置。温度检测部451设置在电路板400的背面侧也就是第二副通路306侧且在其上游侧。
第二副通路入口306a与温度检测部451的下游侧连续地形成，所以从第二副通路入口306a流入到第二副通路306的被测量气体30与温度检测部451接触后流入第二副通路入口306a，在与温度检测部451接触时被检测温度。温度检测部451所接触的被测量气体30保持原样从第二副通路入口306a流入第二副通路306，通过第二副通路306而从第二副通路出口306b被排出至主通路124。
2.4关于温度检测部451的效果
从沿着被测量气体30的流动的方向的上游侧流入第二副通路入口306a的气体的温度由温度检测部451测量，并且该气体从突出部450的前端部分向着基端部分流动，由此起到将突出部450的基端部分的温度向着接近被测量气体30的温度进行冷却的作用。作为主通路124的吸气管的温度通常较高，热从凸缘311或抵接部315通过测量部331内的上游侧外壁336或电路板400，传递到突出部450的基端部分，有可能影响温度检测部451测量温度的精度。如上所述，被测量气体30由温度检测部451测量后，沿着突出部450的基端部分流动来冷却该基端部分。因此，能够抑制热从凸缘311或抵接部315通过测量部310内的上游侧外壁336或电路板400传递到突出部450的基端部分。
特别是，突出部450的基端部分形成为测量部331内的上游侧外壁336向着下游侧凹陷的形状(参照图7和图8)，所以从凸缘311到突出部450的基端部分的上游侧外壁336的长度能够较长，从凸缘311和抵接部315起的热传递距离能够较长，并且由被测量气体30冷却的部分的距离能够较长。因此，能够降低凸缘311或抵接部315带来的热的影响。此外，例如在将物理量检测装置300安装于主通路124的作业中，从设置于主通路124的安装孔将测量部331插入到内部时不影响突出部450，能够防止突出部450碰到主通路124等，能够防止破损。
2.5凸缘311的结构和效果
在凸缘311上，在与主通路124相对的下表面312设置有多个凹陷313，来减小与主通路124之间的热传递面，使得物理量检测装置300难以受到热的影响。物理量检测装置300中，测量部331从设置在主通路124的安装孔插入内部，凸缘311的下表面312与主通路124相对。主通路124例如是吸气体，主通路124多维持高温。相反在寒冷地带发动时，考虑主通路124处于极低的温度。像这样主通路124的高温或低温的状态影响温度检测部451和后述的流量测量时，测量精度降低。凸缘311在下表面312具有凹陷313，在与主通路124相对的下表面312与主通路124之间成形有空间。因此，降低了从主通路124向物理量检测装置300的热传递，能够防止热导致的测量精度的降低。
凸缘311的螺孔314用于将物理量检测装置300固定于主通路124，以这些螺孔314的周围的与主通路124相对的面远离主通路124的方式，在各螺孔314的周围的与主通路124相对的面与主通路124之间成形有空间。这样，成为从主通路124向物理量检测装置300传递的热减少，能够防止热导致的测定精度降低的结构。
并且，上述凹陷313不仅具有减少热传递的效果，在壳体302成形时还起到降低构成凸缘311的树脂收缩的影响的作用。凸缘311与测量部331相比，树脂的厚度厚。壳体302的树脂模塑时，树脂从高温状态冷却到低温而固化时，产生体积收缩，由于应力的发生而产生变形。通过在凸缘311成形凹陷313，能够使体积收缩更均等化，能够减少应力集中。
测量部331从设置于主通路124的安装孔插入内部，通过物理量检测装置300的凸缘311用螺钉固定于主通路124。优选物理量检测装置300固定成相对于设置于主通路124的安装孔为规定的位置关系。设置于凸缘311的凹陷313能够用于主通路124与物理量检测装置300的定位。在主通路124成形凸部，由此能够成为具有上述凸部与凹陷313嵌入的关系的形状，能够在正确的位置将物理量检测装置300固定于主通路124。
2.6外部连接部321的结构
外部连接部321具有连接器322，其设置在凸缘311的上表面，从凸缘311向着被测量气体30的流动方向下游侧突出。连接器322设有插入孔322a，用于在其中插入与控制装置200之间进行连接的通信线缆。如图5所示，在插入孔322a内，在内部设置有4个外部端子323。外部端子323是用于输出物理量检测装置300的测量结果即物理量的信息的端子和用于供给使物理量检测装置300动作的直流电力的电源端子。并且，在本实施方式中，以连接器322具有从凸缘311向被测量气体30的流动方向下游侧突出、从流动方向下游侧向上游侧插入的形状为例进行了说明，但并不限于该形状，例如也可以具有从凸缘311的上表面垂直突出，具有沿着测量部331的延伸方向插入的形状，能够进行各种变更。
3.壳体302的整体结构及其效果
3.1副通路和流量检测部的结构和效果
从物理量检测装置300拆下正面盖303和背面盖304的壳体302的状态示于图7～图9。图7是壳体302的主视图，图8是壳体302的后视图，图9是图7的A-A线剖视图。
壳体302形成为测量部331从凸缘311向主通路124的中心延伸的结构，在测量部331的基端侧配置有电路板400，在测量部331的前端侧设置有用于形成第一副通路305的副通路槽。
电路板400具有平板形状，包括：将测量部331的基端部分隔为正面侧和背面侧的在平面视图中为大致矩形的主体部433；从主体部433的一边突出而配置到第一副通路305内的突出部432。
如图7和图8所示，电路板400沿着测量部331的平面设置，如图9所示，在测量部331的正面与背面的中间位置，以将测量部331的基端部分隔为正面侧和背面侧的方式沿着测量部331的面平行地配置。
电路板400在与安装有微处理器(以下称为微机)等电路部件的安装面相同的正面(一个面)配置有作为空气流量传感器的流量检测部456，在其背面(另一面)配置有至少1个以上的物理量检测传感器(例如湿度传感器和压力传感器等)。即，电路板400在其正面具有：配置作为物理量检测传感器的流量检测部456的检测传感器面区域；配置物理量检测传感器以外的LSI等电路部件的电路部件面区域。另外，在电路板400的背面具有与电路部件面区域相对的相对面区域，电路板的背面中的、相对面区域的至少一部分露出于第二副通路306中。
在本实施例中，在电路板400的正面配置有LSI、空气流量传感器等被引线接合的电路部件，在电路板400的背面配置温湿度传感器452、压力传感器454、455等被钎焊的电路部件。这样，在电路板400的一个面上配置要引线接合的电路部件，由此能够容易地制造电路板400。
在测量部331的正面侧形成用于收纳安装于电路板400的正面的LSI、微机等电路部件的电路室341。电路室341与正面盖303联合而被密闭，完全与外部隔离。
并且，电路板400在其背面侧形成第二副通路306。第二副通路306通过与背面盖304联合而形成。第二副通路306包括：沿着在主通路124内流动的被测量气体30的流动方向延伸成一条直线状的通路部；形成在从通路部向与被测量气体30的流动方向正交或交叉的方向偏离了的位置的传感器室342。传感器室342形成由背面盖304封闭背面侧而成的规定的室内空间，经由在测量部331的前端侧连续形成的第二副通路306与外部连通。在传感器室342中，收纳有安装于电路板400的背面的压力传感器454、455和温湿度传感器452。
用于形成第一副通路305的副通路槽包括图7所示的表侧副通路槽332和图8所示的背侧副通路槽334。表侧副通路槽332随着从在测量部331的下游侧外壁338开口的第一副通路出口305b向上游侧外壁336去而逐渐向作为测量部331的基端侧的凸缘311侧弯曲，在上游侧外壁336的附近位置与开口部333连通。开口部333在厚度方向上贯穿测量部331而形成。开口部333以跨上游侧外壁336与下游侧外壁338之间延伸的方式沿着主通路124的被测量气体30的流动方向形成。
在开口部333配置有作为电路板400的一部分的突出部432。电路板400的突出部432贯穿将测量部331的电路室341与第二副通路306之间隔开的分隔壁361、362而突出至开口部333。突出部432具有测量用流路面430及其背面431，以在开口部333沿着被测量气体30的流动方向平行地延伸。
背侧副通路槽334从在测量部331的上游侧外壁336开口的第一副通路入口305a向着下游侧外壁338去，在上游侧外壁336与下游侧外壁338的中间位置分为两条，一条作为排出通路，维持原样直线状地延伸，与在下游侧外壁338开口的排出口305c连通，另一条随着向下游侧外壁338去而逐渐向处于测量部331的基端侧的凸缘311侧弯曲，在下游侧外壁338的附近位置与开口部333连通。
背侧副通路槽334形成供被测量气体30从主通路124流入的第一副通路305的入口槽，表侧副通路槽332形成供从背侧副通路槽334取入的被测量气体30返回主通路124的第一副通路305的出口槽。表侧副通路槽332和背侧副通路槽334设置在测量部331的前端侧，所以能够将离开主通路124的内壁面的部分的气体，也就是在靠近主通路124的中央部分的部分流动的气体作为被测量气体30取入。在主通路124的内壁面附近流动的气体受到主通路124的壁面温度的影响，多具有不同于被测量气体30等在主通路124中流动的气体的平均温度的温度。而且在主通路124的内壁面附近流动的气体多表现出低于在主通路124中流动的气体的平均流速的流速。实施例的物理量检测装置300难以受到这样的影响，所以能够抑制测量精度的降低。
在该实施例中，壳体302上设置有用于形成第一副通路305的副通路槽332、334，用盖303、304覆盖壳体302的正面和背面，由此通过副通路槽332、334和盖303、304实现完成第一副通路305的结构。构成这样的结构，通过壳体302的树脂模塑工序能够形成所有的副通路槽作为壳体302的一部分。并且，壳体302成形时在壳体302的两面设置有模具，所以通过使用该两方的模具，能够将表侧副通路槽332和背侧副通路槽334两者都成形作为壳体302的一部分。在壳体302的两面设置正面盖303和背面盖304，由此能够完成壳体302的两面的副通路。利用模具在壳体302的两面形成表侧副通路槽332和背侧副通路槽334，由此能够以高精度形成第一副通路305。并且获得高的生产效率。
如图8所示，在主通路124中流动的被测量气体30的一部分从第一副通路入口305a被取入到背侧副通路槽334内，在背侧副通路槽334内流动。而且，包含于被测量气体30的质量较大的异物与一部分被测量气体30一起分支而保持原样地流入一条直线状地延伸的排出通路，从下游侧外壁338的排出口305c排出至主通路124。
背侧副通路槽334形成为随着前进而变深的形状，随着被测量气体30沿着背侧副通路槽334流动而逐渐移动至测量部331的正面侧。特别是背侧副通路槽334在开口部333的跟前设置有急剧变深的陡倾斜部334a，质量较小的空气的一部分沿着陡倾斜部334a移动，在开口部333内在电路板400的测量用流路面430一侧流动。而质量较大的异物由于难以进行急剧的前进路线改变，所以在测量用流路面背面431一侧流动。
如图7所示，在开口部333在正面侧移动的被测量气体30沿着电路板的测量用流路面430流动，经由设置于测量用流路面430的热传递面露出部436在与用于测量流量的流量检测部456之间进行热传递，来进行流量的测量。与从开口部333流动到表侧副通路槽332的空气一起沿着表侧副通路槽332流动，从在下游侧外壁338开口的第一副通路出口305b排出至主通路124。
混入到被测量气体30中的杂质等质量大的物质由于惯性力大，所以难以沿着槽的深度急剧变深的陡倾斜部334a的部分的正面在槽的深的方向上急剧地改变前进方向。因此，质量大的异物移动到测量用流路面背面431，能够抑制异物通过热传递面露出部436附近。在本实施例中，气体以外的质量大的异物大都通过测量用流路面430的背面的测量用流路面背面431，所以能够降低油分、碳、杂质等异物导致的污染的影响，能够抑制测量精度的降低。即，由于具有沿着横切主通路124的流动的轴的轴急剧改变被测量气体30的前进方向的形状，所以能够降低混入到被测量气体30的异物的影响。
在本实施例中，背侧副通路槽334所构成的流路描绘曲线，从壳体302的前端部向着凸缘311一侧，在最靠凸缘311一侧的位置，在副通路中流动的气体相对于主通路124的气流成为反方向的气流，在该反方向的气流的部分，作为一侧的背面侧的副通路与成形于作为另一侧的正面侧的副通路连接。这样，电路板400向热传递面露出部436的副通路的固定变得容易，并且在主通路124的靠近中央部的位置导入被测量气体30变得容易。
3.2第二副通路与湿度和压力检测部的结构与效果
第二副通路306由壳体302、与图8和图9所示的电路板400和接合于壳体的背面盖304联合而构成。电路板400沿着测量部331的面设置，在测量部331的正面与背面的中间位置，以将测量部331的基端部分隔为正面侧和背面侧的方式沿着测量部331的面平行地配置。
在壳体302的上游侧设有间隔壁307，其如图8所示构成第二副通路入口306a的一部分，且向作为测量部331的基端侧的凸缘311一侧延伸，遮挡被测量气体30。同样，如图8所示，在壳体302的下游侧设有间隔壁308，其构成第二副通路出口306b的一部分，且向作为测量部331的基端侧的凸缘311一侧延伸。并且，壳体上下游的间隔壁307和308，以在与凸缘311连结的中间部包围温湿度传感器452和压力传感器454、455的方式，由在与被测量气体30的流动方向平行的方向上延伸的间隔壁309连结。间隔壁307、308、309与测量部331的厚度方向的高度相同，通过安装背面盖304来形成传感器室342。
第二副通路306沿着在主通路124内流动的被测量气体30的流动方向平行地延伸，在与将第二副通路入口306a和第二副通路出口306b连结的直线交叉的方向上与其隔开间隔的位置，配置有作为物理量检测传感器的温湿度传感器452和压力传感器454、455。第二副通路306的入口306a和出口306b相对于在主通路124中流动的被测量气体30垂直地开口，配置在与被测量气体30的流向平行的同一条线上。而且，在与将第二副通路入口306a和第二副通路出口306b之间连结的通路部内的空气流动的路线相比偏向凸缘311一侧的位置，在由间隔壁307、308、309包围的传感器室342内配置有湿度传感器452、压力传感器454和455。
一般而言，在同一个电子电路中构成多个传感器的情况下，消耗电力单纯地根据物理量检测传感器的个数而增加。已知消耗电力(电能)由于电阻而转化为热(能量)，消耗电力增加导致电路整体的发热增加。电路的自身发热增加对电路部件的耐久性能或物理量检测传感器的性能产生不良影响。汽车部件所要求的温度范围为-40℃～125℃这样的宽范围。特别是，物理量检测传感器的电子电路中使用微机等半导体部件。一般半导体部件在不超过高温环境与电路自身发热的合计的约150℃的接合温度(也称为结温)的范围内使用。接合温度是半导体元件与引线的接合部的温度，在约150℃以上的环境下使用时产品的耐久寿命大幅降低。因此，要求极力抑制电路自身发热的散热设计。而且，在物理量检测装置100的性能方面，由于必然存在高温和低温下温度影响导致的特性变化，所以电路自身发热产生的热传递导致温度上升有可能导致检测传感器的测量精度的降低。
针对这样的问题，在本实施例中，电路板400的背面构成第二副通路306的一部分。因此，电路板400的背面曝露于在第二副通路306内流动的空气中。即，安装在电路板400的正面的微机605等电路部件所产生的自身发热向电路板400的背面热传递，进而热传递到在第二副通路306内流动的空气，由此能够抑制电路板400整体的发热。
并且，压力传感器455配置在壳体302上游侧的间隔壁307的背后，由此防止流入到第二副通路306中的被测量气体30保持原样地直接与压力传感器455冲突，能够抑制空气流直接影响压力传感器455。即，空气流产生的动压不被压力传感器455检测，能够正确地测量应该要测量的静压，能够确保测量精度。
第二副通路的入口306a与出口306b位于同一条线上，检测传感器(此处多个检测传感器配置顺序不限于图8)从同一条线上偏移，配置在壳体302的上下游间隔壁307和308的中间部，由此能够抑制混入被测量气体30的杂质、水滴等直接与检测传感器冲突，能够降低输出的污损劣化和变动。
3.3背面盖与湿度和压力检测部的结构与效果
图10和图11是表示正面盖和背面盖的结构的图。并且，在图12至图14中，表示由背面盖构成的第二副通路的多个实施例。
如上所述，在壳体302的背面构成有用于形成第二副通路306的副通路槽，以副通路槽的第二副通路入口306a和出口306b以外与被测量气体30分离的方式配置背面盖304。
在图12中，表示了在上述电路板400的背面安装有温湿度传感器452和压力传感器454、455的例子。在图11和图12(a)中，用虚线表示形成于背面盖304的上游侧的突起部350和下游侧的突起部351。图12(b)表示图12(a)的截面D-D，表示突起部350和351的配置例。
突起部350和351安装背面盖304，由此构成将电路板400的第二副通路306分隔成通路部和传感器室342的分隔壁。上游侧的突起部350在第二副通路入口306a与上游侧的压力传感器455之间以沿着被测量气体30的流动方向延伸的方式形成。此外，下游侧的突起部351在下游侧的压力传感器454与第二副通路出口306b之间以沿着被测量气体30的流动方向延伸的方式形成。突起部350、351都是由薄的突出片一体地形成于背面盖304，沿着测量部331的厚度方向向着电路板400突出，在与被测量气体30的流向平行且相对于测量部331的长边方向在彼此相同的高度位置配置在一条直线上。
在本实施例中，被测量气体30从第二副通路入口306a流入时，利用上下游的突起部350和351调整流向，通过连结第二副通路入口306a和出口306b的直线上而从出口306b排出至外部。
即，传感器室342与第二副通路306的通路部相比偏向测量部331的基端侧(凸缘311一侧)，所以从第二副通路入口306a流入到第二副通路306中的被测量气体30保持原样笔直地在第二副通路306的通路部前进，从第二副通路出口306b排出至外部，而不直接进入传感器室342。因此，能够抑制被测量气体30直接与传感器室342内的压力传感器454、455和温湿度传感器452等物理量检测传感器冲突。
一般而言，在吸气管内被测量气体30混入有具有一定质量的水滴和污损物而通过第二副通路306内。因此，通过抑制被测量气体30直接与物理检测传感器冲突，能够抑制物理检测传感器的污损劣化或水滴导致的输出变动，能够降低测量误差。具体而言，防止了被测量气体30直接与压力传感器454、455冲突，能够降低动压的影响，防止检测精度的降低。并且，通过防止被测量气体30直接与温湿度传感器452冲突，能够防止水滴和污损物附着而导致耐性降低。
在图13中，表示了在上述电路板400的背面安装有温湿度传感器452和压力传感器454的例子。在图13(a)中，上游侧的突起部350设置在第二副通路入口306a与压力传感器454之间，以在被测量气体30的流动方向上延伸的方式以薄板形成。对于已经说明过的符号、结构和效果在此省略。在本实施例中，与图12相比，压力传感器的个数减少到1个，所以为了填补相应的量的空间，上游侧的突起部350的长度变长。
在图14中，表示在上述电路板400的背面安装有温湿度传感器452的例子。在图14(a)中，上游侧的突起部350设置在第二副通路入口306a与温湿度传感器452之间，由如下所述的薄板构成：在被测量气体30的流动方向上延伸，在温湿度传感器452的跟前弯折，在与被测量气体30的流动正交的方向上延伸的薄板。
在本实施例中，温湿度传感器452安装于从壳体302上游的间隔壁307离开一定距离的位置。因此，盖304的上游侧的突起部350具有与间隔壁307相同的效果，所以以与被测量气体30的流动正交的方式由薄板350a构成。由此，能够抑制混入到通过第二副通路306内的空气中的水滴、污损物直接通过空气与传感器冲突，能够抑制传感器的污损劣化或水滴导致的输出变动，能够降低测量误差。
4.物理量检测装置300的信号处理
图15表示物理量检测装置300的信号的输入输出关系。在本实施例中，1块电路板400的正面和背面这两个面分别搭载物理量检测传感器，实现基板的小型化。因此，在信息处理中，为了减少电路部件而由1个微机605取得来自各物理量传感器的所有信号，进行能够由控制装置200读取的信号的生成和修正。而且，如图5和图7所示，在电路板400中，电信号经由AL线缆324和外部端子323传送至控制装置200。
5.总结
根据上述的本实施例的物理量检测装置，在电路板400的一个面和另一个面这两个面分别安装检测传感器451～455，所以能够实现电路板400的小型化。通过该电路板400的小型化，也能够实现物理量检测装置300的框体部的小型化。因此，能够确保发动机室的空间并降低吸气管内的压力损失。
而且，在实施例中，电路板400的一部分构成第二副通路306的一部分。因此，电路板400的另一面曝露于第二副通路306内流动的空气中。即，安装于电路板400的一个面的微机605等电路部件所产生的自身发热向电路板400的另一个面热传递，进而热传递到第二副通路306内流动的空气，由此能够抑制电路板400整体的发热。
6.在第二副通路306中追加加强部701的实施例及其效果
使用图16和图17说明上述实施例的将电路板400嵌入成形后的物理量检测装置300。图16(a)表示上述实施例的物理量检测装置300的外观。图16(b)是放大了图16(a)的第二副通路出口306b附近的虚线区域的图，图17是图16的G-G线剖视图。
在图17中，在第二副通路入口306a和第二副通路出口306b附近没有形成壳体树脂，但在电路板400的背面侧，与第二副通路入口306a和第二副通路出口306b相对的位置形成有壳体树脂。
接着，利用图18和图19表示与图16和图17中说明的上述实施例不同的实施例的外观图。图18(a)是本实施例的物理量检测装置300的外观图。图18(b)是放大了图18(a)的第二副通路出口306b附近的虚线区域的图，图19是图18的H-H线剖视图。
本实施例的物理量检测装置300与图16、17的不同点在于，在第二副通路出口306b附近具有由壳体树脂构成的加强部701这一点。加强部701所形成的位置只要是连结第二副通路入口306a与第二副通路出口306b的直线状则可形成在任意位置。在本实施例中表示形成在电路板400的投影面上的例子。其中，对于在不是电路板400的投影面上的位置形成有加强部701的实施例，使用图28和图29在后面说明。而且，表示了本实施例的加强部701在电路板厚度方向上设置于壳体树脂的中段的实施例，对于设置于壳体树脂的上段的实施例，使用图20和图21在后面说明。
此处，对比图17和图19说明该加强部701所起的作用。如在图16和图17的说明所述，在图17中，在第二副通路入口306a和第二副通路出口306b附近没有形成壳体树脂，但在电路板400的背面侧，与第二副通路入口306a和第二副通路出口306b相对的位置形成有壳体树脂。即，当对形成在电路板400的正面侧与背面侧的壳体树脂进行比较时，具有在正面侧形成壳体树脂且在背面侧没有形成壳体树脂的区域。在用树脂模塑壳体302的情况下，树脂从高温状态冷却到低温而固化时引起体积收缩，所以如上所述，壳体树脂夹持电路板400而在正面侧与背面侧的形状不同时，收缩力产生大的差，成为使电路板400弯曲的应力。其结果是，电路板400变形，形成在电路板上的电子电路有可以断线，电路板400与壳体302之间产生剥离，可能导致测量精度降低。在图18和图19所示的实施例中，加强部701能够抑制该壳体树脂的配置不均衡而导致的弯曲变形，所以能够抑制电子电路的断线和电路板400与壳体302的剥离、测量精度的降低等。
接着，使用图20和图21对于加强部701设置在壳体树脂的上段的实施例进行说明。图20(a)是本实施例的物理量检测装置300的外观图。图20(b)是第二副通路出口306b附近的放大图。图21是图20的I-I线剖视图。在本实施例中，在距成为弯曲的中心的电路板400最远的位置设置加强部701，所以能够将抑制弯曲的效果最大化。
以上使用图16～21对比3个实施例的结构进行了说明，对于这3个实施例中的弯曲抑制效果的大小，使用图22～图25说明利用热应力分析方法评价的结果。
图22(a)、(b)、(c)为图16～17所示的实施列的分析模型，图23(a)、(b)、(c)为图18～19所示的实施列的分析模型，图24(a)、(b)、(c)为图20～21所示的实施列的分析模型。壳体302的杨氏模量为4.5GPa、泊松比为0.3、线膨胀系数为4.0×10－5、电路板400的杨氏模量为20GPa、泊松比为0.3、线膨胀系数为1.0×10－5。在以上的条件下，将电路板400与壳体302的整体从250℃冷却到25℃时的电路板400的Z方向最大位移量的计算结果示于图25。以没有加强部701的图22的模型中的Z方向的最大位移量为基准，以比值表示其它模型的Z方向的最大位移量。与图22的分析模型相比，图23的分析模型中Z方向位移量为52％，图24的分析模型中Z方向最大位移量为33％。即，具有加强部701时的弯曲变形的抑制效果被明确表示，特别是确认了在距成为弯曲中心的电路板400最远的位置设置加强部701时对弯曲变形的抑制效果最大。
接着，使用图26和图27表示第二副通路出口306b及其加强部701与图20和21所示的实施例相比配置在凸缘311一侧的实施例。图26(a)表示本实施例的物理量检测装置300的外观。图26(b)是放大了第二副通路出口306b附近的虚线区域的图。图27是图26的M-M线剖视图。
在图8的说明中，说明了第二副通路306沿着在主通路124内流动的被测量气体30的流动方向平行地延伸，第二副通路306的入口306a和出口306b相对于在主通路124中流动的被测量气体30垂直地开口，配置在与被测量气体30的流向平行的同一条线上。在本实施例中，表示该第二副通路306b与第二副通路306a相比配置在稍稍靠凸缘311一侧的情况的实施例。这样的配置，也产生使电路板400弯曲的应力，所以设置加强部701是有效的。
此外，使用图28和图29，对于加强部701设置在不是电路板400的投影面上的位置的实施例进行说明。图28(a)是本实施例的物理量检测装置300的外观图。图28(b)是第二副通路出口306b附近的放大图。图29是图28的N-N线剖视图。在图28(b)中，加强部701在第二副通路出口306b的位置，不形成于电路板400的投影面上，仅形成在比电路板400的投影面靠外侧的位置。即，在连结第二副通路入口306a和第二副通路出口306b的第二副通路上的任意截面上配置加强部701，也能够获得本发明的效果。
其中，本实施例中的加强部701对于嵌入成形电路板400，在嵌入成形的同时形成流体导入部和流体导出部的结构是有效的结构。由此，不限于搭载传感器的电路板，对于设置为用于冷却电路板的副通路也有效。
以上针对本发明的实施方式进行了详细说明，但本发明并不限定于上述实施方式，在不脱离权利要求书范围中记载的本发明的精神的范围内，能够进行各种设计变更。例如，上述实施方式为了使本发明简单易懂而详细地进行了说明，并非必须具有所说明的全部结构。此外，能够将某实施方式的结构的一部分替换成其它实施方式的结构，或者能够在某实施方式的结构中添加其它实施方式的结构。另外，针对各实施方式的结构的一部分，能够进行其它结构的添加、删除、替换。
附图标记说明
24 排气
30 被测量气体
110 内燃机
112 发动机气缸
114 发动机活塞
116 吸气阀
118 排气阀
122 空气滤清器
124 主通路
126 节流体
128 吸气歧管
132 节流阀
144 节流角度传感器
146 旋转角度传感器
148 氧传感器
152 燃料喷射阀
154 火花塞
156 怠速空气控制阀
200 控制装置
300 物理量检测装置
302 壳体
303 正面盖
304 背面盖
305 第一副通路
305a 第一副通路入口
305b 第一副通路出口
306 第二副通路
306a 第二副通路入口
306b 第二副通路出口
307 壳体上游侧的间隔壁
308 壳体下游侧的间隔壁
311 凸缘
312 与主通路124相对的下表面
313 凹陷
314 螺孔
315 抵接部
321 外部连接部
322 连接器
322a 插入孔
323 外部端子
324 AL线缆
332 表侧副通路槽
333 开口部
334 背侧副通路槽
334a 陡倾斜部
336 上游侧外壁
338 下游侧外壁
342 传感器室
350 盖上游侧突起部
351 盖下游侧突起部
400 电路板
430 测量用流路面
431 测量用流路面背面
436 热传递面露出部
450 突出部
451 温度检测部
452 温湿度传感器
453 温度传感器
454 压力传感器
455 压力传感器
456 流量检测部
605 电路部件(微机)
701 加强部。

Claims (14)

1.一种对在主通路内流动的被测量气体的多个物理量进行检测的物理量检测装置，其特征在于，包括：
配置在所述主通路内的壳体；
嵌入成形于该壳体的电路板；和
分别安装于该电路板的一个面和另一个面这两个面的多个检测传感器。
2.如权利要求1所述的物理量检测装置，其特征在于，包括：
第一副通路，其将所述被测量气体从在所述壳体开口的第一副通路入口导入，从在所述壳体开口的第一副通路出口排出；和
第二副通路，其将所述被测量气体从在所述壳体开口的第二副通路入口导入，从在所述壳体开口的第二副通路出口排出，
在所述第一副通路配置有所述多个检测传感器中的至少一个检测传感器，在所述第二副通路配置有所述检测传感器以外的至少一个检测传感器。
3.如权利要求2所述的物理量检测装置，其特征在于：
所述电路板，
在所述电路板的一个面具有配置所述检测传感器的检测传感器面区域和配置所述检测传感器以外的电路部件的电路部件面区域，
在所述电路板的另一个面具有与所述电路部件面区域相对的相对面区域，
所述电路板的另一个面中的所述相对面区域的至少一部分露出于所述第二副通路中。
4.如权利要求3所述的物理量检测装置，其特征在于：
所述第二副通路由所述壳体、所述电路板和接合于所述壳体的盖联合而构成。
5.如权利要求4所述的物理量检测装置，其特征在于：
所述第二副通路沿着在所述主通路内流动的被测量气体的流动方向平行地延伸，所述检测传感器配置于在与连结所述第二副通路入口和所述第二副通路出口的直线交叉的方向上与所述第二副通路隔开间隔的位置。
6.如权利要求4所述的物理量检测装置，其特征在于：
所述盖具有分隔壁，该分隔壁将所述第二副通路分隔为连结所述第二副通路入口与所述第二副通路出口之间的通路部和配置有所述检测传感器的传感器室。
7.如权利要求6所述的物理量检测装置，其特征在于：
所述壳体在比所述第二副通路的所述检测传感器靠所述被测量气体的上游侧的位置具有间隔壁。
8.如权利要求6所述的物理量检测装置，其特征在于：
所述壳体在比所述第二副通路的所述检测传感器靠所述被测量气体的下游侧的位置具有间隔壁。
9.如权利要求2所述的物理量检测装置，其特征在于：
分别配置于所述第一副通路和所述第二副通路的检测传感器是检测相互不同种类的物理量的检测传感器。
10.如权利要求3所述的物理量检测装置，其特征在于：
在所述电路板的一个面配置有被引线接合的检测传感器。
11.一种具有电路板和壳体的电子装置，其中，所述电路板嵌入成形于壳体，所述电子装置的特征在于：
所述壳体具有形成在所述电路板的一个主面侧的流体导入部和流体导出部，将连结所述流体导入部和所述流体导出部的路径作为流体通路，在与该流体通路大致垂直的至少一个截面中，在电路板主面的两侧形成有用于形成所述壳体的树脂。
12.如权利要求11所述的电子装置，其特征在于：
所述树脂中的形成在所述电路板主面的流体通路侧的树脂形成在所述电路板的投影面上。
13.如权利要求11所述的电子装置，其特征在于：
所述树脂中的形成在所述电路板主面的流体通路侧的树脂形成在比所述电路板的投影面靠外周侧的位置。
14.如权利要求11所述的电子装置，其特征在于：
在所述电路板的主面中的形成有流体通路的一侧的主面上搭载有用于检测流体的物理量的传感器。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111148972A (zh) * 2017-09-29 2020-05-12 日立汽车系统株式会社 物理量检测装置

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10584987B2 (en) 2015-09-30 2020-03-10 Hitachi Automotive Systems, Ltd. Physical quantity detection device
JP6812688B2 (ja) * 2016-07-20 2021-01-13 株式会社デンソー 吸気流量測定装置
US10677631B2 (en) * 2017-03-08 2020-06-09 Natural Gas Solutions North America, Llc Gas meter for submerged use
JP2020024152A (ja) 2018-08-08 2020-02-13 株式会社Ｓｏｋｅｎ 流量計測装置
JP7127441B2 (ja) * 2018-09-06 2022-08-30 株式会社デンソー 物理量計測装置及び流量計測装置
US11927466B2 (en) * 2018-11-29 2024-03-12 Hitachi Astemo, Ltd. Physical quantity measurement device including a thermal flow rate sensor with a ventilation flow path
CN113574352A (zh) * 2019-03-29 2021-10-29 日立安斯泰莫株式会社 物理量检测装置
JP2021050943A (ja) 2019-09-23 2021-04-01 株式会社デンソー 物理量計測装置
CN117288290B (zh) * 2023-11-24 2024-02-23 煤炭科学技术研究院有限公司 一种煤炭运输防冻液喷洒量的测定方法及系统

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1279934A2 (en) * 2001-07-25 2003-01-29 Hitachi, Ltd. Thermal mass flow meter with air-cooled support member
US20060112763A1 (en) * 2004-11-30 2006-06-01 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Flow rate measuring apparatus
CN101216331A (zh) * 2007-01-04 2008-07-09 霍尼韦尔国际公司 用于测量包括双向流的多种被测对象的封装系统和方法
CN102435242A (zh) * 2010-09-09 2012-05-02 日立汽车系统株式会社 热式空气流量计
WO2013187253A1 (ja) * 2012-06-15 2013-12-19 日立オートモティブシステムズ株式会社 熱式流量計

Family Cites Families (34)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE69104511T3 (de) * 1990-02-07 2001-08-09 Hitachi Ltd Luftströmungsmengenmesser für Brennkraftmaschine.
JPH06265384A (ja) * 1993-03-15 1994-09-20 Hitachi Ltd 熱式空気流量計
US6012339A (en) * 1997-03-31 2000-01-11 Lake Monitors, Inc. Tangential rotor flow rate meter
JP2000028411A (ja) * 1998-07-08 2000-01-28 Mitsui Mining & Smelting Co Ltd 流量センサー及び流量検出装置
EP1128168A3 (en) 2000-02-23 2002-07-03 Hitachi, Ltd. Measurement apparatus for measuring physical quantity such as fluid flow
JP3757194B2 (ja) * 2002-06-28 2006-03-22 株式会社日立製作所 発熱抵抗体式流量測定装置
US6752015B2 (en) 2002-09-24 2004-06-22 Visteon Global Technologies, Inc. Fluid flow device having reduced fluid ingress
JP2005172526A (ja) 2003-12-09 2005-06-30 Denso Corp 流量測定装置およびその製造方法
JP4847355B2 (ja) 2007-01-25 2011-12-28 日立オートモティブシステムズ株式会社 電子制御装置
JP4488031B2 (ja) 2007-06-14 2010-06-23 株式会社デンソー 空気流量測定装置
US7832269B2 (en) 2007-06-22 2010-11-16 Honeywell International Inc. Packaging multiple measurands into a combinational sensor system using elastomeric seals
JP5178388B2 (ja) 2008-08-11 2013-04-10 日立オートモティブシステムズ株式会社 空気流量測定装置
JP5279667B2 (ja) * 2008-11-28 2013-09-04 日立オートモティブシステムズ株式会社 熱式空気流量センサ
JP5212133B2 (ja) 2009-01-21 2013-06-19 株式会社デンソー 流量式センサ
JP4929333B2 (ja) 2009-09-30 2012-05-09 日立オートモティブシステムズ株式会社 センサの構造
JP5406674B2 (ja) * 2009-11-06 2014-02-05 日立オートモティブシステムズ株式会社 熱式流体流量センサおよびその製造方法
JP5195819B2 (ja) * 2010-06-02 2013-05-15 株式会社デンソー 空気流量測定装置
DE102010043083A1 (de) * 2010-10-28 2012-05-03 Robert Bosch Gmbh Sensorvorrichtung zur Erfassung einer Strömungseigenschaft eines fluiden Mediums
JP5396410B2 (ja) * 2011-02-09 2014-01-22 日立オートモティブシステムズ株式会社 センサの構造
JP5327262B2 (ja) * 2011-04-04 2013-10-30 株式会社デンソー 熱式空気流量計
JP5408195B2 (ja) 2011-07-19 2014-02-05 株式会社デンソー 空気流量測定装置
JP5445535B2 (ja) 2011-08-09 2014-03-19 株式会社デンソー 空気流量測定装置
JP5934032B2 (ja) 2012-06-15 2016-06-15 日立オートモティブシステムズ株式会社 熱式流量計
US10184910B2 (en) 2012-10-25 2019-01-22 Robert Bosch Gmbh Combined pressure and humidity sensor
JP2014154683A (ja) 2013-02-07 2014-08-25 Toshiba Corp 冷却装置
JP2014154712A (ja) 2013-02-08 2014-08-25 Ibiden Co Ltd プリント配線板
JP5751267B2 (ja) 2013-02-08 2015-07-22 株式会社デンソー 車両用電力線通信システムおよびスレーブ装置
JP6043248B2 (ja) 2013-07-24 2016-12-14 日立オートモティブシステムズ株式会社 熱式空気流量計
PL405646A1 (pl) * 2013-10-15 2015-04-27 Centrum Badań Kosmicznych Polskiej Akademii Nauk Mechanizm regulujący przebieg ruchu obrotowego, sposób regulacji przebiegu ruchu obrotowego oraz zębate koło wychwytowe
JP6274021B2 (ja) 2014-06-10 2018-02-07 株式会社デンソー 湿度測定装置
JP6198955B2 (ja) * 2014-07-30 2017-09-20 日立オートモティブシステムズ株式会社 物理量検出装置
CN106662476B (zh) * 2014-07-30 2019-06-25 日立汽车系统株式会社 物理量检测装置
WO2016017300A1 (ja) 2014-07-30 2016-02-04 日立オートモティブシステムズ株式会社 物理量検出装置
CN107003164B (zh) 2014-12-08 2019-12-03 日立汽车系统株式会社 物理量检测装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1279934A2 (en) * 2001-07-25 2003-01-29 Hitachi, Ltd. Thermal mass flow meter with air-cooled support member
US20060112763A1 (en) * 2004-11-30 2006-06-01 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Flow rate measuring apparatus
CN101216331A (zh) * 2007-01-04 2008-07-09 霍尼韦尔国际公司 用于测量包括双向流的多种被测对象的封装系统和方法
CN102435242A (zh) * 2010-09-09 2012-05-02 日立汽车系统株式会社 热式空气流量计
WO2013187253A1 (ja) * 2012-06-15 2013-12-19 日立オートモティブシステムズ株式会社 熱式流量計

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111148972A (zh) * 2017-09-29 2020-05-12 日立汽车系统株式会社 物理量检测装置
CN111148972B (zh) * 2017-09-29 2021-04-23 日立汽车系统株式会社 物理量检测装置

Also Published As

Publication number Publication date
US11079262B2 (en) 2021-08-03
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