CN108027334B - 物理量检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明进行与温度和相对湿度的检测特性相应的利用发热元件的温度控制，以谋求提高至少根据温度和相对湿度求出的绝对水分量的检测精度。本发明的物理量检测装置具备检测相对湿度和温度的湿度传感器(422)、加热湿度传感器的加热器(750)以及微电脑(415)，该物理量检测装置使用加热器进行加热或者中止加热以控制加热器的发热量，将被测量环境控制为湿度传感器(422)的相对湿度的检测特性和温度检测的检测特性较佳的温度，至少控制为常温，从而提高绝对水分量的检测精度。

Description

物理量检测装置

技术领域

本发明涉及一种内燃机的吸入空气的物理量检测装置。

背景技术

专利文献1中展示了一种方法，即，使用由电容性传感器、温度传感器及加热元件构成的传感器单元，设置规定的湿度极限值，当达到该规定的湿度极限值时，改变所述电容性传感器的温度来测定空气的绝对湿度，该方法中，测定用以获得某值的电容值的所述电容性传感器的电容，对所述电容值进行评价，由此测定空气的湿度直至达到所述规定的湿度极限值为止，当达到所述规定的湿度极限值时，以加热所述电容性传感器而将所述电容性传感器调整为一定的电容的方式调整所述传感器单元的温度，对所述温度进行评价。根据专利文献1，即便在湿度较高的范围内长时间使用，测定结果也不会产生误差，传感器信号也不会发生漂移，即便在露点温度附近也能长时间稳定且准确地测定绝对湿度，因此，也能在100％的相对湿度附近长时间稳定地测定相对湿度。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开平10-010072号公报

发明内容

发明要解决的问题

在像专利文献1所示那样当达到规定的湿度极限值时以将电容性传感器调整为一定的电容的方式调整传感器单元的温度的方法的情况下，在规定的湿度极限值以下的环境下不会进行温度控制，由于电容性传感器和温度传感器的检测特性，在至少根据温度和相对湿度求出的绝对水分量的检测精度上有提高的余地。因此，在提高绝对水分量的检测精度时，必须进行与温度和相对湿度的检测特性相应的温度控制。

本发明是鉴于上述问题而成，其目的在于提供一种绝对水分量的检测精度较佳的物理量检测装置。

解决问题的技术手段

为了解决上述问题，本发明的物理量检测装置所具有的如下元件各自至少一个：相对湿度检测元件；发热元件，其加热相对湿度检测元件；温度检测元件；以及控制元件，其对由各检测元件检测到的物理量进行处理，该物理量检测装置的特征在于，所述发热元件的发热温度由被测量气体的温度和相对湿度决定。

发明的效果

根据本发明，通过进行利用发热元件的温度控制，能够降低由源于相对湿度检测元件的检测特性的相对湿度检测误差和源于温度检测元件的检测特性的温度检测误差所导致的绝对水分量的检测误差。再者，上述以外的问题、构成及效果将通过以下实施方式的说明来加以明确。

附图说明

图1为表示在内燃机控制系统中使用本发明的物理量检测装置的一实施例的系统图。

图2-1为物理量检测装置的主视图。

图2-2为物理量检测装置的后视图。

图2-3为物理量检测装置的左侧视图。

图2-4为物理量检测装置的右侧视图。

图2-5为物理量检测装置的俯视图。

图2-6为物理量检测装置的仰视图。

图3-1为表示从物理量检测装置上取下正面盖子之后的状态的主视图。

图3-2为表示从物理量检测装置上取下背面盖子之后的状态的后视图。

图3-3为表示从物理量检测装置上取下正面盖子和背面盖子之后的状态的左侧视图。

图3-4为表示从物理量检测装置上取下正面盖子和背面盖子之后的状态的右侧视图。

图3-5为图3-1的A-A线截面向视图。

图4-1为说明壳体的另一实施例的后视图。

图4-2为图4-1所示的壳体的右侧视图。

图5为说明正面盖子的构成的图。

图6为说明背面盖子的构成的图。

图7-1为电路基板的主视图。

图7-2为电路基板的右侧视图。

图7-3为电路基板的后视图。

图7-4为电路基板的左侧视图。

图7-5为图7-1的B-B线截面图。

图7-6为表示相当于图7-1的B-B线截面的另一实施例的图。

图7-7为图7-1的C-C线截面图。

图8-1为说明传感器室的结构的图，(a)为传感器室的放大图，(b)为(a)的E1-E1线截面图。

图8-2为说明传感器室的另一实施例的结构的图，(a)为传感器室的放大图，(b)为(a)的E2-E2线截面图。

图8-3为说明传感器室的另一其他实施例的结构的图，(a)为传感器室的放大图，(b)为(a)的E3-E3线截面图。

图9-1为表示电路基板的另一实施例的主视图。

图9-2为表示电路基板的另一实施例的主视图。

图9-3为表示电路基板的另一实施例的主视图。

图9-4为表示电路基板的另一实施例的主视图。

图9-5为表示电路基板的另一实施例的主视图。

图9-6为表示电路基板的另一实施例的主视图。

图9-7为表示电路基板的另一实施例的主视图。

图9-8为表示电路基板的另一实施例的主视图。

图10-1为说明端子连接部的结构的图。

图10-2为说明端子连接部的结构的图。

图10-3为图10-1的F-F线截面图。

图10-4为图10-2的G-G线截面图。

图11-1为说明物理量检测装置的电路构成的一例的图。

图11-2为说明物理量检测装置的电路构成的另一实施例的图。

图12-1为说明湿度传感器的相对湿度检测误差例的图。

图12-2为说明湿度传感器的温度检测误差例的图。

图13为说明根据含有误差的相对湿度和温度求出的绝对湿度的误差的图(一部分)。

图14-1为说明绝对湿度的特性的图(等相对湿度线)。

图14-2为说明绝对湿度的特性的图(等绝对湿度线)。

图15为说明根据含有误差的相对湿度和温度求出的绝对湿度的误差特性的图。

图16为说明控制序列的图。

图17为说明用于温度控制的映射的图。

具体实施方式

以下所说明的具体实施方式(以下，称为实施例)解决了实际的产品所期望解决的各种问题，尤其解决了为了作为检测车辆的吸入空气的物理量的检测装置使用而希望解决的各种问题，取得了各种效果。下述实施例所解决的各种问题之一是上述的发明要解决的问题一栏中记载的内容，此外，下述实施例所取得的各种效果之一是发明的效果一栏中记载的效果。在下述实施例的说明中，对下述实施例所解决的各种问题还有通过下述实施例而取得的各种效果进行叙述。因而，下述实施例中叙述的实施例所解决的问题和效果还记载有除了发明要解决的问题一栏和发明的效果一栏的内容以外的内容。

在以下实施例中，即便图号不同，同一参考符号也表示同一构成，形成相同作用效果。对于已说明过的构成，有时仅在图中标注参考符号而省略说明。

1.在内燃机控制系统中使用本发明的物理量检测装置的一实施例

图1为表示在电子燃料喷射方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实施例的系统图。根据具备发动机气缸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，经由作为主通道124的例如进气区、节气门区126、进气歧管128而被导至发动机气缸112的燃烧室。被导至燃烧室的吸入空气即被测量气体30的物理量由本发明的物理量检测装置300加以检测，根据该检测到的物理量而从燃料喷射阀152供给燃料，与吸入空气20一起以混合气的状态被导至燃烧室。再者，在本实施例中，燃料喷射阀152设置在内燃机的进气口，被喷射到进气口的燃料与吸入空气即被测量气体30一起形成混合气，经由进气阀116而被导至燃烧室进行燃烧，从而产生机械能。

被导入燃烧室的燃料及空气呈燃料与空气的混合状态，通过火花塞154的火花发火而以爆炸的方式燃烧，从而产生机械能。燃烧后的气体从排气阀118被导至排气管，作为废气24从排气管排出至车外。被导至所述燃烧室的吸入空气即被测量气体30的流量由节气门132控制，所述节气门132的开度根据加速踏板的操作而发生变化。根据被导至所述燃烧室的吸入空气的流量来控制燃料供给量，驾驶员控制节气门132的开度来控制被导至所述燃烧室的吸入空气的流量，由此能够控制内燃机所产生的机械能。

1.1内燃机控制系统的控制的概要

从空气滤清器122导入而在主通道124中流动的吸入空气即被测量气体30的流量、温度、湿度、压力等物理量由物理量检测装置300加以检测，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至控制装置200。此外，测量节气门132的开度的节气门角度传感器144的输出被输入至控制装置200，进一步地，内燃机的发动机活塞114、进气阀116、排气阀118的位置和状态被输入至控制装置200，进一步地，为了测量内燃机的转速，转动角度传感器146的输出被输入至控制装置200。为了根据废气24的状态来测量燃料量与空气量的混合比的状态，氧传感器148的输出被输入至控制装置200。

控制装置200根据物理量检测装置300的输出即吸入空气的物理量和基于转动角度传感器146的输出测量出的内燃机的转速来运算燃料喷射量和点火时间。根据这些运算结果来控制从燃料喷射阀152供给的燃料量和由火花塞154进行点火的点火时间。燃料供给量和点火时间实际上是还根据由物理量检测装置300检测到的温度和节气门角度的变化状态、发动机转速的变化状态、由氧传感器148测量出的空燃比的状态而受到细致控制。进一步地，在内燃机的怠速运转状态下，控制装置200通过怠速空气控制阀156来控制绕过节气门132的空气量，从而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的输出为主参数加以运算。因而，物理量检测装置300的检测精度的提高、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、可靠性的确保较为重要。

尤其是近年来，与车辆的节油有关的期望极高，而且，与废气净化有关的期望极高。要响应这些期望，由物理量检测装置300检测到的吸入空气20的物理量的检测精度的提高极为重要。此外，物理量检测装置300维持高可靠性也很重要。

搭载物理量检测装置300的车辆是在温度和湿度的变化较大的环境下使用。物理量检测装置300较理想为也考虑了对其使用环境下的温度和湿度的变化的应对、对尘埃和污染物质等的应对。

此外，物理量检测装置300被安装在受到来自内燃机的发热的影响的进气管上。因此，内燃机的发热经由作为主通道124的进气管而传递至物理量检测装置300。由于物理量检测装置300是通过与被测量气体进行热传递来检测被测量气体的流量，因此尽可能抑制来自外部的热的影响较为重要。

车辆中搭载的物理量检测装置300不仅像以下说明的那样解决了发明要解决的问题一栏中记载的问题、取得了发明的效果一栏中记载的效果，还像以下说明的那样充分考虑上述各种问题而解决了产品上需要解决的各种问题、取得了各种效果。物理量检测装置300所解决的具体问题、取得的具体效果将在以下实施例的记载中进行说明。

2.物理量检测装置300的构成

2.1物理量检测装置300的外观结构

图2-1～图2-6为表示物理量检测装置300的外观的图，图2-1为物理量检测装置300的主视图，图2-2为后视图，图2-3为左侧视图，图2-4为右侧视图，图2-5为俯视图，图2-6为仰视图。

物理量检测装置300具备壳体302、正面盖子303及背面盖子304。壳体302是通过对合成树脂制材料进行铸模成型而构成，具有：凸缘311，其用以将物理量检测装置300固定在作为主通道124的进气区上；外部连接部321，其具有连接器，所述连接器从凸缘311突出，用以进行与外部设备的电性连接；以及测量部331，其以从凸缘311朝主通道124的中心突出的方式延伸。

在对壳体302进行铸模成型时，通过嵌件成型而在测量部331中一体设置有电路基板400(参考图3-1、图3-2)。在电路基板400上设置有至少一个检测部和电路部，所述各检测部用以对在主通道124中流动的被测量气体30的物理量进行检测，所述电路部用以对由检测部检测到的信号进行处理。检测部被配置于暴露在被测量气体30中的位置，电路部被配置在被正面盖子303密闭的电路室内。

在测量部331的表面和背面设置有副通道槽，通过与正面盖子303及背面盖子304的配合而形成第1副通道305。在测量部331的顶端部设置有第1副通道入口305a和第1副通道出口305b，所述第1副通道入口305a用以将吸入空气等被测量气体30的一部分导入至第1副通道305，所述第1副通道出口305b用以将被测量气体30从第1副通道305送回至主通道124。在第1副通道305的通道中途，电路基板400的一部分突出来，在该突出部分配置有作为检测部的流量检测部602(参考图3-1)，对被测量气体30的流量进行检测。

在较第1副通道305而言靠凸缘311的测量部331的中间部设置有用以将吸入空气等被测量气体30的一部分导入至传感器室Rs的第2副通道306。第2副通道306是通过测量部331与背面盖子304的配合而形成。第2副通道306具有第2副通道入口306a和第2副通道出口306b，所述第2副通道入口306a在上游侧外壁336上开口，以导入被测量气体30，所述第2副通道出口306b在下游侧外壁338上开口，以将被测量气体30从第2副通道306送回至主通道124。第2副通道306连通至形成于测量部331的背面侧的传感器室Rs。在传感器室Rs内配置有设置在电路基板400的背面的作为检测部的压力传感器和湿度传感器。

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朝主通道124的中心方向延伸的测量部331的中间部设置有第2副通道入口306a，在测量部331的顶端部设置有第1副通道入口305a。因而，可以将与离开内壁面的中央部靠近的部分的气体而不是主通道124的内壁面附近的气体分别导入至第1副通道305及第2副通道306。因而，物理量检测装置300能够测定离开主通道124的内壁面的部分的气体的物理量，从而能够降低与热和内壁面附近的流速降低有关的物理量的测量误差。

测量部331呈沿从主通道124的外壁去往中央的轴较长地延伸的形状，但厚宽像图2-3及图2-4中记载的那样呈狭窄形状。即，物理量检测装置300的测量部331呈侧面的宽度较薄、正面为大致长方形的形状。由此，物理量检测装置300能够具备足够长度的第1副通道305，并且，对于被测量气体30而言，能够将流体阻力抑制在较小值。因此，物理量检测装置300能够将流体阻力抑制在较小值，且能够以高精度测量被测量气体30的流量。

2.3凸缘311的结构和效果

在凸缘311上，在与主通道124相对的下表面312设置有多个凹坑313，减少与主通道124之间的热传递面，使得物理量检测装置300不易受到热的影响。物理量检测装置300将测量部331从主通道124上设置的安装孔插入至内部，使得凸缘311的下表面312与主通道124相对。主通道124例如为进气区，主通道124大多被维持在高温。反过来，在寒冷地区的起动时，认为主通道124为极低温度。若这种主通道124的高温或低温的状态对各种物理量的测量产生影响，则测量精度会降低。凸缘311在下表面312具有凹坑313，从而在与主通道124相对的下表面312与主通道124之间形成空间。因而，能够减少从主通道124对物理量检测装置300的热传递，防止热所引起的测定精度的降低。

凸缘311的螺孔314用以将物理量检测装置300固定在主通道124上，以这些螺孔314的周围的与主通道124相对的面远离主通道124的方式，在各螺孔314的周围的与主通道124相对的面与主通道124之间形成有空间。由此，形成能够减少从主通道124对物理量检测装置300的热传递、防止热所引起的测定精度的降低的结构。

2.4外部连接部321的结构

外部连接部321具有连接器322，所述连接器322被设置在凸缘311的上表面，从凸缘311朝被测量气体30的流动方向下游侧突出。在连接器322上设置有插入孔322a，该插入孔322a用以插入连接与控制装置200之间的通信电缆。在插入孔322a内，如图2-4所示，在内部设置有4根外部端子323。外部端子323是用以输出作为物理量检测装置300的测量结果的物理量的信息的端子以及用以供给物理量检测装置300进行动作用的直流电力的电源端子。

连接器322具有从凸缘311朝被测量气体30的流动方向下游侧突出、从流动方向下游侧朝上游侧插入的形状，但并不限定于该形状，例如也可具有从凸缘311的上表面垂直地突出、沿测量部331的延伸方向插入的形状，可以进行各种变更。

3.壳体302的整体结构及其效果

3.1壳体302的整体结构

接着，使用图3-1～图3-5，对壳体302的整体结构进行说明。图3-1～图3-5为表示从物理量检测装置300上取下正面盖子303及背面盖子304之后的壳体302的状态的图，图3-1为壳体302的主视图，图3-2为壳体302的后视图，图3-3为壳体302的右侧视图，图3-4为壳体302的左侧视图，图3-5为图3-1的A-A线截面图。

壳体302呈测量部331从凸缘311朝主通道124的中心延伸的结构。在测量部331的基端侧嵌件成型有电路基板400。电路基板400在测量部331的表面与背面的中间位置沿测量部331的面平行配置，一体地模塑在壳体302中，将测量部331的基端侧划分为厚度方向一侧和另一侧。

在测量部331的表面侧形成有收纳电路基板400的电路部的电路室Rc，在背面侧形成有收纳压力传感器421和湿度传感器422的传感器室Rs。电路室Rc通过将正面盖子303安装在壳体302上而加以密闭，与外部完全隔离。另一方面，通过将背面盖子304安装在壳体302上，形成第2副通道306和经由第2副通道306而连通至测量部331的外部的室内空间即传感器室Rs。电路基板400的一部分从将测量部331的电路室Rc与第1副通道305之间分隔的分隔壁335突出至第1副通道305内，在该突出的部分的测量用流路面430设置有流量检测部602。

3.2副通道槽的结构

在测量部331的长度方向顶端侧，设置有用以形成第1副通道305的副通道槽。用以形成第1副通道305的副通道槽具有图3-1所示的正面侧副通道槽332和图3-2所示的背面侧副通道槽334。如图3-1所示，正面侧副通道槽332随着从在测量部331的下游侧外壁338上开口的第1副通道出口305b朝上游侧外壁336转移，逐渐向测量部331的基端侧即凸缘311侧弯曲，在上游侧外壁336的附近位置与沿厚度方向贯通测量部331的开口部333连通。开口部333是以跨及上游侧外壁336与下游侧外壁338之间而延伸的方式沿主通道124的被测量气体30的流动方向而形成。

如图3-2所示，背面侧副通道槽334从上游侧外壁336朝下游侧外壁338转移，在上游侧外壁336与下游侧外壁338的中间位置分为两股，一股以排出通道的形式依旧呈直线状延伸而在下游侧外壁338的排出口305c开口，另一股随着朝下游侧外壁338转移而逐渐向测量部331的基端侧即凸缘311侧弯曲，在下游侧外壁338的附近位置与开口部333连通。

背面侧副通道槽334形成供被测量气体30从主通道124流入的入口槽，正面侧副通道槽332形成将从背面侧副通道槽334导入的被测量气体30送回至主通道124的出口槽。由于正面侧副通道槽332和背面侧副通道槽334设置在壳体302的顶端部，因此能够导入离开主通道124的内壁面的部分的气体、换句话说就是在靠近主通道124的中央部分的部分流动的气体作为被测量气体30。在主通道124的内壁面附近流动的气体大多受主通道124的壁面温度的影响而具有与吸入空气20等在主通道124中流动的气体的平均温度不一样的温度。此外，在主通道124的内壁面附近流动的气体大多表现出比在主通道124中流动的气体的平均流速慢的流速。实施例的物理量检测装置300不易受这种影响，因此能够抑制测量精度的降低。

如图3-2所示，在主通道124中流动的被测量气体30的一部分从第1副通道入口305a被导入至背面侧副通道槽334内，在背面侧副通道槽334内流动。继而，被测量气体30中包含的质量较大的异物与一部分被测量气体一起从分岔流入至依旧呈直线状延伸的排出通道，从下游侧外壁338的排出口305c排出至主通道124。

背面侧副通道槽334呈随着前进而变深的形状，被测量气体30随着沿背面侧副通道槽334流动而逐渐移动至测量部331的正面侧。尤其是背面侧副通道槽334设置有在开口部333的近前急剧变深的急倾斜部334a，质量较小的空气的一部分沿急倾斜部334a移动，在开口部333内在电路基板400的测量用流路面430侧流动。另一方面，质量较大的异物难以进行急剧的前进道路变更，因此在测量用流路面背面431侧流动。

如图3-1所示，在开口部333移动到了正面侧的被测量气体30沿电路基板的测量用流路面430流动，与测量用流路面430上设置的流量检测部602之间进行热传递，从而进行流量的测量。从开口部333流进正面侧副通道槽332的空气均沿正面侧副通道槽332流动，从在下游侧外壁338上开口的第1副通道出口305b排出至主通道124。

被测量气体30中混入的灰尘等质量较大的物质因惯性力较大，因此难以沿着槽的深度急剧变深的急倾斜部334a的一部分表面朝槽的较深方向急剧改变前进道路。因此，质量较大的异物在测量用流路面背面431移动，从而能够抑制异物通过流量检测部602的附近。在该实施例中，构成为气体以外的质量较大的异物大多通过测量用流路面430的背面即测量用流路面背面431，因此能够降低由油分、碳、灰尘等异物所引起的脏污的影响，从而能够抑制测量精度的降低。即，由于具有沿着横穿过主通道124的流动的轴的轴急剧改变被测量气体30的前进道路的形状，因此能够降低被测量气体30中混入的异物的影响。

3.3第2副通道和传感器室的结构和效果

第2副通道306以沿着被测量气体30的流动方向的方式与凸缘311平行地跨及第2副通道入口306a与第2副通道出口306b之间而形成为直线状。第2副通道入口306a是切掉上游侧外壁336的一部分而形成的，第2副通道出口306b是切掉下游侧外壁338的一部分而形成的。具体而言，如图3-3所示，是在连续地沿着分隔壁335的上表面的位置从测量部331的背面侧切掉上游侧外壁336的一部分和下游侧外壁338的一部分而形成。第2副通道入口306a和第2副通道出口306b被切到与电路基板400的背面达到同一平面的深度位置为止。由于被测量气体30沿电路基板400的基板主体401的背面通过，因此第2副通道306作为冷却基板主体401的冷却通道而发挥功能。电路基板400大多具有LSI、微电脑等的热，可以将这些热传递至基板主体401的背面，借助通过第2副通道306的被测量气体30来进行散热。

在较第2副通道306而言靠测量部331的基端侧设置有传感器室Rs。从第2副通道入口306a流进第2副通道306的被测量气体30的一部分流入至传感器室Rs，由传感器室Rs内的压力传感器421和湿度传感器422分别检测压力和相对湿度。由于传感器室Rs较第2副通道306而言被配置在测量部331的基端侧，因此能够减小通过第2副通道306的被测量气体30的动压的影响。因而，能够提高传感器室Rs内的压力传感器421的检测精度。

并且，由于传感器室Rs较第2副通道306而言被配置在测量部331的基端侧，因此，例如在以测量部331的顶端侧朝向下方的姿势状态安装在吸气通道上的情况下，能够抑制与被测量气体30一起流进第2副通道306的污损物或水滴附着于压力传感器421和配置在其下游的湿度传感器422。

尤其是在本实施例中，在传感器室Rs内，外形相对较大的压力传感器421配置在上游侧，外形相对较小的湿度传感器422配置在压力传感器421的下游侧，因此与被测量气体30一起流进来的污损物或水滴会附着于压力传感器421，从而抑制在湿度传感器422上的附着。因而，能够保护对污损物或水滴的耐性较低的湿度传感器422。

与流量检测部602相比，压力传感器421和湿度传感器422不易受被测量气体30的流动影响，尤其是湿度传感器422，只要能够确保被测量气体30中的水分的扩散水平即可，因此，能够设置在与一直线状的第2副通道306邻接的传感器室Rs内。相对于此，流量检测部602需要一定以上的流速，此外，需要避开尘埃、污损物，还需要考虑对脉动的影响。因而，流量检测部602被设置在具有绕转为环状的形状的第1副通道305内。

图4-1、图4-2为表示第2副通道的另一形态的图。

在该形态中，通过在上游侧外壁336和下游侧外壁338上设置通孔337，来替代在上游侧外壁336和下游侧外壁338上进行切口，由此形成第2副通道入口306a和第2副通道出口306b。若像上述图3-2～图3-5所示的第2副通道那样，在上游侧外壁336和下游侧外壁338上分别进行切口而形成第2副通道入口306a和第2副通道出口306b，则在该位置上，上游侧外壁336的宽度和下游侧外壁338的宽度局部变窄，因此存在有因铸模成型时的吸热等而导致测量部331以切口为起点形变为大致く字形的担忧。根据本形态，由于设置通孔代替切口，因此，能够防止测量部331弯折为大致く字形。因而，能够防止因壳体302发生形变而导致检测部相对于被测量气体30的位置、朝向发生变化而对检测精度产生影响，从而能够无个体差异地始终确保一定的检测精度。

图8-1、图8-2、图8-3为表示第2副通道的另一形态的图。

也可在背面盖子304上设置对第2副通道306与传感器室Rs之间进行划分的划分壁。根据该构成，能使被测量气体30从第2副通道306间接地流入至传感器室Rs，从而能够减小动压对压力传感器的影响、抑制污损物或水滴在湿度传感器上的附着。

在图8-1所示的例子中，在传感器室Rs内以沿第2副通道306排成一列的方式设置有2个压力传感器421A、421B，在其下游设置有1个湿度传感器422。划分壁352A、352B设置在背面盖子304上，通过将背面盖子304安装至壳体302而被配置成延伸至第2副通道306与传感器室Rs之间。具体而言，在上游侧的压力传感器与传感器室Rs的上游壁之间配置划分壁352A，跨及下游侧的压力传感器与传感器室Rs的下游壁之间而沿湿度传感器配置划分壁352B。

在图8-2所示的例子中，是只有下游侧的压力传感器421B而省略了上游侧的压力传感器421A的规格，因此划分壁352C相应地变长。下游侧的划分壁352D与图8-1的划分壁352B一样，跨及下游侧的压力传感器与传感器室Rs的下游壁之间而沿湿度传感器配置。因而，划分壁352A、352C能够避免被测量气体30直接吹碰压力传感器，从而能够减小动压的影响。此外，划分壁352B、352D能够抑制污损物或水滴附着于湿度传感器。

在图8-3所示的例子中，是2个压力传感器421A、421B双方被省略掉的规格，只有1个湿度传感器422被设置在传感器室Rs内。上游侧的划分壁352E具有如下大致L字形：沿第2副通道306与传感器室Rs之间从传感器室Rs的上游壁延伸至湿度传感器的上游位置，在下游端弯折而与湿度传感器的上游侧相对。划分壁352F与划分壁352B、352D一样，跨及下游侧的压力传感器与传感器室Rs的下游壁之间而沿湿度传感器配置。因而，划分壁352E能够防止通过第2副通道306的被测量气体30中包含的污损物或水滴朝湿度传感器移动，从而能够保护湿度传感器免受这些污损物等的影响。

3.4正面盖子303和背面盖子304的形状和效果

图5为表示正面盖子303的外观的图，图5的(a)为主视图，图5的(b)为图5的(a)的B-B线截面图。图6为表示背面盖子304的外观的图，图6的(a)为主视图，图6的(b)为图6的(a)的B-B线截面图。

在图5及图6中，正面盖子303和背面盖子304通过盖闭壳体302的正面侧副通道槽332和背面侧副通道334来组成第1副通道305。此外，正面盖子303组成密闭的电路室Rc，背面盖子304盖闭测量部331的背面侧的凹部而组成第2副通道306和连通至第2副通道306的传感器室Rs。

正面盖子303在与流量检测部602相对的位置配备有突起部356，用于与测量用流路面430之间组成颈缩部。因此，较理想为成型精度较高。正面盖子303和背面盖子304是通过在模具中注入热塑性树脂的树脂模塑工序来制作，因此能以高成型精度进行制作。

在正面盖子303和背面盖子304上设置有供从测量部331突出的多个固定销350分别插入的多个固定孔351。正面盖子303和背面盖子304分别被安装至测量部331的表面和背面，这时，将固定销350插入至固定孔351来进行定位。继而，通过激光焊接等沿正面侧副通道槽332和背面侧副通道槽334的边缘进行接合，同样地，通过激光焊接等沿电路室Rc及传感器室Rs的边缘进行接合。

3.5由壳体302决定的电路基板400的固定结构和效果

接着，对通过树脂模塑工序进行的电路基板400在壳体302上的固定进行说明。以在形成副通道的副通道槽的规定位置、例如本实施例中的正面侧副通道槽332与背面侧副通道槽334相连的部分即开口部333配置电路基板400的流量检测部602的方式，将电路基板400一体地模塑在壳体302中。

在壳体302的测量部331，通过树脂模塑将电路基板400的基部402的外周缘部埋设固定在壳体302上的部分被设置为固定部372、373。固定部372、373从正面侧和背面侧将电路基板400的基部402的外周缘部夹住而固定。

壳体302通过树脂模塑工序制造。在该树脂模塑工序中，将电路基板400内置于壳体302的树脂内，通过树脂模塑而固定在壳体302内。由此，流量检测部602能以极高精度维持与被测量气体30之间进行热传递而测量流量用的副通道、例如正面侧副通道槽332或背面侧副通道槽334的形状的关系即位置关系、方向的关系等，从而能够将每一电路基板400产生的误差或偏差抑制在非常小的值。结果，能够大幅改善电路基板400的测量精度。例如与以往的使用粘接剂进行固定的方式相比，能够飞跃性提高地测量精度。

物理量检测装置300大多是通过量产进行生产，此处，一边严格地进行测量一边利用粘接剂进行粘接的方法在测量精度的提高上是有极限的。但是，通过像本实施例这样在对供被测量气体30流动的副通道进行成型的树脂模塑工序中使副通道成型，同时固定电路基板400，能够大幅降低测量精度的偏差，从而能够大幅提高各物理量检测装置300的测量精度。

例如利用图3-1～图3-5所示的实施例进一步进行说明，能以正面侧副通道槽332、背面侧副通道槽334及流量检测部602之间的关系成为规定关系的方式高精度地将电路基板400固定在壳体302中。由此，在量产的各个物理量检测装置300中，能以极高精度稳定地获得各电路基板400的流量检测部602与第1副通道305的位置关系、形状等的关系。

关于固定配置有电路基板400的流量检测部602的第1副通道305，由于例如正面侧副通道槽332和背面侧副通道槽334能够以极高精度成型，因此利用这些副通道槽332、334来成形第1副通道305的作业是利用正面盖子303和背面盖子304覆盖壳体302的两面的作业。该作业非常简单，是使测量精度降低的因素较少的作业工序。此外，正面盖子303和背面盖子304是通过成型精度高的树脂模塑工序生产的。因而，能以高精度完成与电路基板400的流量检测部602以规定关系设置的副通道。通过这种方法，除了测量精度的提高以外，还会获得高生产率。

相对于此，以往是制造副通道，接着在副通道中利用粘接剂来粘接测量部，由此生产热式流量计。像这样使用粘接剂的方法中，粘接剂的厚度的偏差较大，而且粘接位置、粘接角度在每一产品中都会发生偏差。因此，在提高测量精度上是有极限的。进而，在以量产工序进行这些作业的情况下，测量精度的提高将变得极为困难。

在本发明的实施例中，在通过树脂模塑来固定电路基板400的同时通过树脂模塑使用以形成第1副通道305的副通道槽成型。由此，能以极高精度获得副通道槽的形状以及以极高精度将流量检测部602固定在副通道槽内。

与流量的测量有关的部分例如流量检测部602、安装流量检测部602的测量用流路面430设置在电路基板400的表面。流量检测部602和测量用流路面430从使壳体302成型的树脂露出。即，不利用使壳体302成型的树脂来覆盖流量检测部602和测量用流路面430。在壳体302的树脂模塑后也直接利用电路基板400的流量检测部602和测量用流路面430，从而用于物理量检测装置300的流量测量。由此，测量精度提高。

在本发明的实施例中，通过将电路基板400一体成型在壳体302中而将电路基板400固定在具有第1副通道305的壳体302中，因此，能够将电路基板400可靠地固定在壳体302中。尤其是具有电路基板400的突出部403贯通分隔壁335而突出至第1副通道305的构成，因此第1副通道305与电路室Rc之间的密封性好，防止被测量气体30从第1副通道305漏入至电路室Rc，从而能够防止电路基板400的电路零件、布线等与被测量气体30接触而腐蚀这一情况。

3.6端子连接部320的结构和效果

接着，下面使用图10-1至图10-4，对端子连接部的结构进行说明。图10-1为说明端子连接部的结构的图，图10-2为说明端子连接部的结构的图，图10-3为图10-1的F-F线截面图，图10-4为图10-2的G-G线截面图。

端子连接部320具有利用金丝电线413连接外部端子323的内端部361与电路基板400的连接端子412之间的构成。如图10-1所示，各外部端子323的内端部361从凸缘311侧突出至电路室Rc内，以与电路基板400的连接端子412的位置一致的方式相互空出规定间隔地并排配置。

如图10-3所示，内端部361配置在与电路基板400的表面达到大致同一平面的位置。并且，其顶端从测量部331的表面朝背面侧呈大致L字形弯折而朝测量部331的背面突出。如图10-4的(a)所示，各内端部361的顶端分别被连接部365连接在一起，如图10-4的(b)所示，在铸模成型后将连接部365切掉而各自分开。

在以内端部361和电路基板400被配置在同一平面上的方式进行模塑的模塑工序中，通过树脂模塑将各内端部361固定在壳体302中。为了防止变形或者配置的偏移，各内端部361以利用连接部365相互连接而一体化的状态、通过树脂模塑工序固定至壳体302。继而，在固定在壳体302中之后，将连接部365切掉。

内端部361以从测量部331的表面侧和背面侧夹住的状态被树脂模塑，这时，模具以跨及整面的方式抵接在内端部361的表面，固定销抵接在内端部361的背面。因而，焊接金丝电线的内端部361的表面能够完全露出，不会因树脂泄漏而被模塑树脂覆盖，从而能够容易地进行金丝电线的焊接。再者，在测量部331上形成有利用固定销抵压内端部361的痕迹即销孔340。

内端部361的顶端突出至形成于测量部331的背面的凹部341内。凹部341被背面盖子304覆盖，通过激光焊接等将凹部341的周围连续地接合至背面盖子304，形成密闭的室内空间。因而，能够防止内端部361接触被测量气体30而腐蚀这一情况。

4.电路基板400的外观

4.1具备流量检测部602的测量用流路面430的成型

图7-1～图7-6表示电路基板400的外观。再者，电路基板400的外观上记载的斜线部分表示在通过树脂模塑工序使壳体302成型时利用树脂覆盖固定电路基板400的固定面432及固定面434。

图7-1为电路基板的主视图，图7-2为电路基板的右侧视图，图7-3为电路基板的后视图，图7-4为电路基板的左侧视图，图7-5为表示图7-1的LSI部分的截面的B-B线截面图，图7-6为图7-1的检测部的C-C线截面图。

电路基板400具有基板主体401，在基板主体401的表面设置有电路部和作为感测元件的流量检测部602，在基板主体401的背面设置有作为感测元件的压力传感器421和湿度传感器422。基板主体401由玻璃环氧树脂制材料构成，具有与使壳体302成型的热塑性树脂的热膨胀系数相同或近似的值。因而，能够降低在壳体302中进行嵌件成型时因热膨胀系数的差所产生的应力，从而能减小电路基板400的形变。

基板主体401在俯视时呈大致T字形，其具有基部402和突出部403，所述基部402具有平板形状，为大致四边形状，所述平板形状具有一定厚度，所述突出部403从基部402的一边突出，为比基部402小一圈的大致四边形状。在基部402的表面设置有电路部。电路部是在未图示的电路线路上安装LSI 414、微电脑415、电源调节器416、电阻和电容器等贴片零件417等电子零件而构成。电源调节器416与微电脑415和LSI 414等其他电子零件相比发热量较多，因此在电路室Rc内配置在相对上游侧。LSI 414以包含金丝电线411的方式整体被合成树脂材料419密封，提高了进行嵌件成型时的电路基板400的操作性。

如图7-5所示，在基板主体401的表面凹设有供LSI 414嵌入的凹部402a。该凹部402a可以通过对基板主体401实施激光加工来形成。玻璃环氧树脂制基板主体401与陶瓷制基板主体相比容易加工，从而能够容易地设置凹部402。凹部402具有LSI 414的表面与基板主体401的表面达到同一平面的深度。通过像这样使LSI 414的表面与基板主体401的表面的高度一致，利用金丝电线411连结LSI 414与基板主体401之间的引线键合变得容易，从而使得电路基板400的制造变得容易。LSI 414例如也可以像图7-6所示那样直接设置在基板主体401的表面。在这种结构的情况下，虽然包覆LSI 414的合成树脂材料419会更大地突出，但不需要在基板主体401上形成凹部402的加工，从而能够简化制造。

在将电路基板400嵌件成型在壳体302中时，突出部403配置在第1副通道305内，突出部403的表面即测量用流路面430沿被测量气体30的流动方向延伸。在突出部403的测量用流路面430设置有流量检测部602。流量检测部602与被测量气体30进行热传递，测量被测量气体30的状态例如被测量气体30的流速，输出表示在主通道124中流动的流量的电信号。流量检测部602要以高精度测量被测量气体30的状态，则较理想为在测量用流路面430的附近流动的气体为层流而紊乱较少。因此，较理想为流量检测部602的表面与测量用流路面430的面为同一平面或者两者的差在规定值以下。

在测量用流路面430的表面凹设有凹部403a，流量检测部602嵌入在凹部403a中。该凹部403a也是可以通过实施激光加工来形成。凹部403a具有流量检测部602的表面与测量用流路面430的表面达到同一平面的深度。流量检测部602及其布线部分被合成树脂材料418包覆，防止因盐水附着而发生电蚀。

在基板主体401的背面设置有2个压力传感器421A、421B和1个湿度传感器422。2个压力传感器421A、421B分为上游侧和下游侧而配置成一列。继而，在压力传感器421B的下游侧配置湿度传感器422。这2个压力传感器421A、421B和1个湿度传感器422被配置在传感器室Rs内。在图7-3所示的例子中，对具有2个压力传感器421A、421B和一个湿度传感器422的情况进行了说明，但也可像图8-2的(a)所示那样只有压力传感器421B和湿度传感器422，此外，也可像图8-3的(a)所示那样仅设置湿度传感器422。

在电路基板400的基板主体401的背面侧配置有第2副通道306。因而，能够利用通过第2副通道306的被测量气体30对整个基板主体401进行冷却。

4.2温度检测部451的结构

在基部402的上游侧的端边而且是突出部403侧的角部设置有温度检测部451。温度检测部451构成用以检测在主通道124中流动的被测量气体30的物理量的检测部之一，被设置在电路基板400上。电路基板400具有从第2副通道306的第2副通道入口306a朝被测量气体30的上游突出的突出部450，温度检测部451具有设置在突出部450而且是电路基板400的背面的贴片型温度传感器453。温度传感器453及其布线部分被合成树脂材料包覆，防止因盐水附着而发生电蚀。

例如，如图3-2所示，在设置有第2副通道入口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朝下游侧凹陷，电路基板400的突出部450从所述凹坑形状的上游侧外壁336朝上游侧突出。突出部450的顶端配置在较上游侧外壁336的最上游侧的面而言凹陷的位置。温度检测部451以面向电路基板400的背面即第2副通道306侧的方式设置在突出部450上。

由于在温度检测部451的下游侧形成有第2副通道入口306a，因此，从第2副通道入口306a流入至第2副通道306的被测量气体30与温度检测部451接触之后流入至第2副通道入口306a，在接触到温度检测部451时被检测温度。接触到温度检测部451的被测量气体30直接从第2副通道入口306a流入至第2副通道306，通过第2副通道306而从第2副通道出口306b排出至主通道123。

4.4通过树脂模塑工序进行的电路基板400的固定及其效果

图9-1中的斜线的部分表示在树脂模塑工序中为了将电路基板400固定于壳体302而利用树脂模塑工序中使用的热塑性树脂来覆盖电路基板400用的固定面432及固定面434。以高精度将测量用流路面430以及测量用流路面430上设置的流量检测部602与副通道的形状的关系维持为规定关系较为重要。

在树脂模塑工序中，在使副通道成型的同时将电路基板400固定于使副通道成型的壳体302，因此能以极高精度维持所述副通道与测量用流路面430及流量检测部602的关系。即，由于要在树脂模塑工序中将电路基板400固定在壳体302中，因此能在用以使具备副通道的壳体302成型的模具内以高精度定位并固定电路基板400。通过对该模具内注入高温的热塑性树脂，以高精度使副通道成型，而且以高精度固定电路基板400。因而，能够将每一电路基板400中产生的误差或偏差抑制在非常小的值。结果，能够大幅改善电路基板400的测量精度。

在该实施例中，是利用使壳体302成型的模塑树脂的固定部372、373覆盖基板主体401的基部402的外周而形成固定面432、434。在图9-1所示的实施例中，作为进一步牢固地加以固定的固定手段，在电路基板400的基板主体401上设置通孔404，并利用模塑树脂来填埋这种通孔404，由此增加基板主体401的固定力。通孔404被设置在由分隔壁335加以固定的部位，分隔壁335经由通孔404将正面侧与背面侧连结在一起。

通孔404优选设置在与分隔壁335相对应的部位。模塑树脂为热塑性树脂，基板主体401为玻璃环氧制，因此相互的化学键作用较弱而难以紧密贴合。并且，分隔壁335是相对于宽度而言长度较长、在离开基板主体401的方向上容易包藏的结构。因而，通过将通孔404设置在与分隔壁335相对应的部位，能够经由通孔404使将基板主体401夹在中间的分隔壁335彼此以物理方式相互结合。因而，能够将电路基板400更牢固地固定在壳体302上，从而能够防止与突出部403之间形成间隙。因而，能够防止被测量气体30通过分隔壁335与突出部403之间的间隙而侵入至电路室Rc，从而能够将电路室Rc内完全密闭。

在图9-2所示的实施例中，除了通孔404以外，还在基部402的上游侧的端边和下游侧的端边分别设置有圆孔形状的通孔405，并利用模塑树脂填埋这种通孔405，从而进一步增加基板主体401的固定力。基部402的上游侧的端边和下游侧的端边被固定部372、373从厚度方向两侧夹住，进而经由通孔405将正面侧与背面侧连结在一起。因而，能够将电路基板400更牢固地固定在壳体302中。

再者，虽然优选在分隔壁335上设置通孔404，但在分隔壁335以规定的固定力固定在基板主体401上的情况下，可以省略通孔404。在图9-3所示的实施例中，省略了通孔404，在基部402的上游侧的端边和下游侧的端边设置有通孔405。根据这种构成，也能将电路基板400的基板主体401牢固地固定在壳体302中。

再者，通孔不限定于圆孔形状，例如也可像图9-4所示那样为长孔形状的通孔406。在本实施例中，长孔形状的通孔406设置成沿基部402的上游侧的端边和下游侧的端边延伸。与圆孔形状的通孔相比，通孔406连结测量部331的正面侧与背面侧的树脂的量增多，从而能够获得更高的固定力。

此外，在上述各实施例中，作为固定手段的例子，对通孔404、405、406的情况进行了说明，但并不限定于通孔。例如，在图9-5所示的实施例中，在基部402的上游侧的端边和下游侧的端边设置有跨及其长度方向而延伸的较大的切口部407。并且，在图9-6所示的实施例中，沿基部402与突出部403之间设置有切口部408。此外，在图9-7所示的实施例中，在基部402的上游侧的端边和下游侧的端边以空出规定间隔而排列的方式设置有多个切口部409。并且，在图9-8所示的实施例中，设置有从突出部403的两侧朝基部402进行切口而得的一对切口部410。根据这些构成，也能将电路基板400的基板主体401牢固地固定在壳体302中。

5.物理量检测装置300的电路构成

5.1物理量检测装置300的电路构成的整体

图11-1为物理量检测装置300的电路图。物理量检测装置300具有流量检测电路601和温湿度检测电路701。

流量检测电路601具备具有发热体608的流量检测部602和处理部604。处理部604控制流量检测部602的发热体608的发热量，而且根据流量检测部602的输出将表示流量的信号经由端子662输出至微电脑415。为了进行所述处理，处理部604具备CentralProcessing Unit(中央处理器)(以下记作CPU)612和输入电路614、输出电路616、保持表示修正值或测量值与流量的关系的数据的存储器618、以及将一定电压分别供给至需要的电路的电源电路622。从车载电池等外部电源经由端子664和未图示的接地端子对电源电路622供给直流电力。

在流量检测部602中设置有用以加热被测量气体30的发热体608。从电源电路622对构成发热体608的电流供给电路的晶体管606的集电极供给电压V1，从CPU 612经由输出电路616对所述晶体管606的基极施加控制信号，根据该控制信号，从所述晶体管606经由端子624对发热体608供给电流。被供给至发热体608的电流量由从所述CPU 612经由输出电路616施加至构成发热体608的电流供给电路的晶体管606的控制信号加以控制。处理部604控制发热体608的发热量，以使得通过利用发热体608进行加热而使被测量气体30的温度比最初的温度升高规定温度例如100℃。

流量检测部602具有用以控制发热体608的发热量的发热控制电桥640和用以测量流量的流量检测电桥650。从电源电路622将一定电压V3经由端子626供给至发热控制电桥640的一端，发热控制电桥640的另一端与接地端子630连接。此外，从电源电路622将一定电压V2经由端子625供给至流量检测电桥650的一端，流量检测电桥650的另一端与接地端子630连接。

发热控制电桥640具有电阻值根据经加热后的被测量气体30的温度而发生变化的测温电阻器即电阻642，电阻642和电阻644、电阻646、电阻648构成了电桥电路。电阻642与电阻646的交点A以及电阻644与电阻648的交点B的电位差经由端子627及端子628而被输入至输入电路614，CPU 612以交点A与交点B间的电位差变为规定值、该实施例中为零伏的方式控制从晶体管606供给的电流而控制发热体608的发热量。图11-1中记载的流量检测电路601以相对于被测量气体30的原本的温度而言升高一定温度例如始终升高100℃的方式，利用发热体608来加热被测量气体30。为了能够高精度地进行该加热控制，以在经发热体608加热后的被测量气体30的温度相对于最初的温度而言升高了一定温度例如始终升高了100℃时所述交点A与交点B间的电位差成为零伏的方式来设定构成发热控制电桥640的各电阻的电阻值。因而，在流量检测电路601中，CPU 612以交点A与交点B间的电位差成为零伏的方式控制对发热体608的供给电流。

流量检测电桥650由电阻652和电阻654、电阻656、电阻658四个测温电阻器构成。这4个测温电阻器沿被测量气体30的流动配置，电阻652和电阻654相对于发热体608而言配置在被测量气体30的流路中的上游侧，电阻656和电阻658相对于发热体608而言配置在被测量气体30的流路中的下游侧。此外，为了提高测量精度，电阻652和电阻654是以到发热体608的距离相互大致相同的方式配置，电阻656和电阻658是以到发热体608的距离相互大致相同的方式配置。

电阻652和电阻656的交点C与电阻654和电阻658的交点D之间的电位差经由端子631和端子632而被输入至输入电路614。为了提高测量精度，例如以在被测量气体30的流动为零的状态下所述交点C与交点D之间的电位差为零的方式来设定流量检测电桥650的各电阻。因而，在所述交点C与交点D之间的电位差例如为零伏的状态下，CPU 612根据被测量气体30的流量为零这一测量结果而从端子662输出表示主通道124的流量为零的电信号。

在被测量气体30沿图11-1的箭头方向流动的情况下，配置在上游侧的电阻652和电阻654被被测量气体30冷却，配置在被测量气体30的下游侧的电阻656和电阻658被经发热体608加热后的被测量气体30加热，使得这些电阻656和电阻658的温度上升。因此，在流量检测电桥650的交点C与交点D之间产生电位差，该电位差经由端子631和端子632而被输入至输入电路614。CPU 612根据流量检测电桥650的交点C与交点D之间的电位差来检索存储器618中存储的表示所述电位差与主通道124的流量的关系的数据，求出主通道124的流量。表示如此求出的主通道124的流量的电信号经由端子662输出。再者，虽然图11-1所示的端子664及端子662新记载了参考编号，但是包含在前面说明过的图9-1所示的连接端子412中。

在上述存储器618中，存储有表示上述交点C与交点D的电位差与主通道124的流量的关系的数据，还存储有在电路基板400的生产后根据气体的实测值求出的、用以减少偏差等测定误差的修正数据。

温湿度检测电路701具备从温度传感器453和湿度传感器422输入检测信号的放大器和A/D等输入电路、输出电路、保持表示修正值或温度与绝对湿度的关系的数据的存储器、将一定电压分别供给至需要的电路的电源电路622、以及加热温湿度检测电路701的加热器750(参考图17)。再者，加热温湿度检测电路的加热器750不限定于配备在温湿度检测电路701内，也可配备在温湿度检测电路701外。从流量检测电路601和温湿度检测电路701输出的信号被输入至微电脑415。微电脑415具有流量计算部、温度计算部及绝对湿度计算部，根据信号来算出被测量气体30的物理量即流量、温度、绝对湿度，并输出至ECU 200。

物理量检测装置300与ECU 200之间通过通信电缆连接在一起，通过SENT、LIN、CAN等通信规格来进行使用数字信号的通信。在本实施例中，从微电脑415对LIN驱动器420输入信号，从LIN驱动器420进行LIN通信。从物理量检测装置300的LIN驱动器输出至ECU 200的信息是使用单线或双线通信电缆而通过数字通信重叠输出。

微电脑415的绝对湿度计算部807根据从湿度传感器422输出的相对湿度信息和温度信息来计算绝对湿度。但此时，由于湿敏部的温度特性会对从湿度传感器422输出的相对湿度信息产生影响，因此，从湿度传感器422输出的相对湿度信息中，像图12-1所示那样有基于被测量环境的温度和相对湿度的相对湿度误差特性800，从温度传感器453输出的温度信息中，像图12-2所示那样有基于被测量环境的温度的温度误差特性801。因此，由上述相对湿度误差特性800和温度误差特性801导致的绝对湿度的误差像图13所示那样在相对湿度-温度平面上成为复杂的绝对湿度误差特性802。再者，图12、图13所示的误差为一例，并不限定于此。

此处，温度与相对湿度之间像图14-1的等相对湿度线803所示那样有如下特性：若被测量环境的绝对湿度固定，则相对湿度的变化取决于温度的变化。利用该特性，使用加热温湿度检测电路701的加热器750来进行加热或者中止加热而散热，由此，在图14-2所示的等绝对湿度线804上演变。也就是说，像图15所示那样，针对温度和从属于温度的相对湿度，根据加热前或者中止加热而散热之前的被测量环境中的相对湿度误差和温度误差的状态，使相对湿度误差和温度误差的中的某一方或者使相对湿度误差和温度误差都朝误差变小的状态演变，由此降低绝对湿度的误差。

本发明的物理量检测装置具备湿度传感器(相对湿度检测元件)422、加热湿度传感器422的加热器750等发热元件、具有湿度检测功能和温度检测功能的湿度传感器422、以及微电脑415。于是，使用发热元件来进行加热或者中止加热以控制发热元件的发热量，将被测量环境控制为湿度传感器422的相对湿度的检测特性和温度的检测特性较佳的温度，即至少控制为常温(例如25℃)，从而提高绝对水分量的检测精度。

使用图16、图17，对用以降低绝对湿度的误差的控制进行说明。首先，以并行方式进行使用湿度传感器422来测定温度的温度测定步骤ST1和使用湿度传感器422来测定相对湿度的相对湿度测定步骤ST2，求被测量环境的温度和相对湿度。接着，依序进行发热量掌握步骤ST3和温度控制量算出步骤ST4，以并行方式进行温度控制步骤ST5、温度测定步骤ST6及相对湿度测定步骤ST7。

在发热量掌握步骤ST3中，通过加热器750的驱动状况、LSI 414、微电脑415、压力传感器(第3检测部)421等处于湿度传感器422附近的元件(物理量测定IC)的驱动状况、伴随着驱动的损耗电力、与距湿度传感器422的距离、以及热阻的积来算出湿度传感器422的加热量T_heat。能够控制的温度范围是对伴随着加热温湿度检测电路的加热器、压力传感器(第3检测部)421等处于湿度传感器422附近的元件的驱动的损耗电力乘以与湿度传感器422的距离、热阻而得的范围。

温度控制量算出步骤ST4由目标温度设定部805执行，针对发热量掌握步骤ST3中算出的加热量T_heat而算出温度控制量T'_heat，所述温度控制量T'_heat将使得温度变为根据通过之前的温度测定步骤获得的温度和通过相对湿度测定步骤获得的相对湿度来控制温度后的绝对湿度误差变小的温度。温度控制量是从以加热温度或散热温度的形式存储在微电脑415中的映射数据900进行检索。再者，以温度控制量的形式存储在映射数据900中的也可为目标温度，映射数据900例如也可存储在LSI 414等微电脑415以外的装置中。

在检索映射数据900时，由于能够控制的温度范围有加热侧和中止加热的散热侧两个方向，因此具有加热侧映射数据900a和散热侧映射数据900b两面，检索与某一被测定环境中的温度和相对湿度相对应的加热侧的温度控制量T_up和散热侧的温度控制量T_down。再者，在湿度传感器本身的制造工艺上，是在常温附近(例如25℃)进行输出调整，因此，映射数据900中至少存在存储朝常温进行控制的温度控制量的区域。

[数式1]

T_{_up}＝T_{_max}-T_-heat···T_{_up}-T_{_heat}＞T_{_max}

T_{_down}＝-T_{_heat}···T_{_heat}-T_{_dowm}＜0

数式1中，T_max为能够控制的温度范围的上限温度[degC]，T_heat为发热量掌握步骤ST3中算出的加热量[degC]。由于执行温度控制量算出步骤ST4的时间点上的加热量T_heat不是固定的，因此，以收敛于能够控制的温度范围内的方式对从映射数据检索到的温度控制量加上限制。

[数式2]

T′_{_heat}＝T_{_up}···|T_{_up}|＜|T_{_down}|

T′_{_heat}＝T_{_dow}n···|T_{_up}|≥|T_{_down}|

数式2中，T'_heat为温度控制量[degC]。对已收敛于能够控制的温度范围内的加热方向与散热方向的温度控制量进行比较，采用温度控制量较小的一方。

温度控制步骤ST5由温度控制部806执行，按照通过温度控制量算出步骤ST4算出的加热方向或散热方向的温度控制量来控制基于如下情况的湿度传感器422的加热量T_heat：加热温湿度检测电路的加热器750、压力传感器(第3检测部)421等处于湿度传感器422附近的元件的驱动状况、伴随着驱动的损耗电力、与距湿度传感器422的距离、以及热阻的积。

通过反馈回路内温度测定步骤ST6求温度控制中的被测量环境的温度，通过反馈回路内相对湿度测定步骤ST7求温度控制中的被测量环境的相对湿度。

在目标温度达成判断点P2，对基于通过测定被测量环境的温度的温度测定步骤ST1求出的温度和通过温度控制量算出步骤ST4算出的加热方向或散热方向的温度控制量的目标温度与通过反馈回路内温度测定步骤ST6求出的温度进行比较，若有差分，则转移至反馈点P1而重新算出温度控制量来进行温度控制，若无差分，则结束。再者，也可在目标温度达成判断点P2设定阈值，若超出阈值，则转移至反馈点P1，若在阈值以内，则结束。

由绝对湿度计算部计算出的修正后的绝对湿度被ECU 18的控制部62用于各种发动机运转控制。此外，ECU 18也可以将综合误差的信息直接用于各种发动机运转控制。

再者，在上述图11所示的实施例中，对物理量检测装置300具有LIN驱动器420而进行LIN通信的情况进行了说明，但并不限定于此，也可像图11-2所示那样不使用LIN通信而与微电脑415直接进行通信。

以上，对本发明的实施方式进行了详细叙述，但本发明并不限定于所述实施方式，可以在不脱离权利要求书中记载的本发明的精神的范围内进行各种设计变更。例如，所述实施方式是为了以易于理解的方式说明本发明而作的详细说明，并非一定限定于具备说明过的所有构成。此外，可以将某一实施方式的构成的一部分替换成其他实施方式的构成，此外，也可以对某一实施方式的构成加入其他实施方式的构成。进而，可以对各实施方式的构成的一部分进行其他构成的追加、删除、替换。

符号说明

30 被测量气体

124 主通道

300 物理量检测装置

302 壳体

400 电路基板

404、405、406 通孔

407、408 切口部

415 微电脑

421A、421B 压力传感器(第3检测部)

422 湿度传感器(第2检测部)

602 流量检测部(第1检测部)

800 相对湿度误差特性

801 温度误差特性

802 绝对湿度误差特性

803 等相对湿度线

804 等绝对湿度线

805 目标温度设定部

806 温度控制部

807 绝对湿度计算部

750 加热器

900 映射数据

900a 加热侧映射数据

900b 散热侧映射数据

T_up 加热侧的温度控制量

T_down 散热侧的温度控制量

ST1 温度测定步骤

ST2 相对湿度测定步骤

ST3 发热量掌握步骤

ST4 温度控制量算出步骤

ST5 温度控制步骤

ST6 反馈回路内温度测定步骤

ST7 反馈回路内相对湿度测定步骤

P1 反馈点

P2 目标温度达成判断点。

Claims (4)

1.一种物理量测定装置，其具备相对湿度检测元件、加热所述相对湿度检测元件的发热元件、温度检测元件以及微电脑，该物理量测定装置的特征在于，

使用所述发热元件来进行加热或者中止加热而散热，以控制所述发热元件的发热量，使所述相对湿度检测元件的基于被测量环境的温度和相对湿度的相对湿度误差以及所述温度检测元件的基于被测量环境的温度的温度误差中的某一方或者使所述相对湿度误差和所述温度误差都朝误差变小的状态演变，从而对绝对湿度进行测定，

以映射数据的形式存储所述发热元件的温度控制中的加热温度、散热温度或目标温度，所述映射数据以相对湿度和被测量环境的温度作为轴。

2.根据权利要求1所述的物理量测定装置，其特征在于，所述目标温度的映射数据具有加热侧和中止加热的散热侧两面。

3.根据权利要求1所述的物理量测定装置，其特征在于，根据所述发热元件的控制状态，来选择采用具有加热侧和散热侧两面的所述目标温度的映射数据中的哪一面。

4.根据权利要求1所述的物理量测定装置，其特征在于，通过控制物理量测定IC的动作状态来将所述物理量测定IC作为所述发热元件加以利用，所述物理量测定IC是LSI、微电脑、压力传感器这些处于所述相对湿度检测元件附近的元件。

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