DE112017001166B4

DE112017001166B4 - Vorrichtung zur Bestimmung einer physikalischen Größe

Info

Publication number: DE112017001166B4
Application number: DE112017001166.3T
Authority: DE
Inventors: Tsubasa WATANABE; Hiroaki Hoshika; Takayuki Yogo
Original assignee: Hitachi Astemo Ltd
Current assignee: Hitachi Astemo Ltd
Priority date: 2016-04-11
Filing date: 2017-03-24
Publication date: 2024-03-21
Anticipated expiration: 2037-03-25
Also published as: WO2017179397A1; JP6578238B2; JP2017190948A; DE112017001166T5; US10876872B2; US20190120675A1

Abstract

Vorrichtung zur Bestimmung einer physikalischen Größe, umfassend:ein Gehäuse (302);eine Leiterplatte (400);ein Kunstharzmaterial (353), das die Leiterplatte bedeckt;eine Abdeckung (303), die zusammen mit dem Gehäuse eine Schaltungskammer (Rc), in der die Leiterplatte angeordnet ist, und einen Strömungsweg, durch den ein zu messendes Gas strömt, bildet; undeinen Leiter (501), der so angeordnet ist, dass er im Strömungsweg exponiert ist, wobei der Leiter und die Leiterplatte elektrisch miteinander verbunden sind,dadurch gekennzeichnet, dassin der Schaltungskammer eine Öffnung (380, 381) vorgesehen ist, die sich mit einem zur Oberfläche, in der die Öffnung vorgesehen ist, hin vorspringenden Bereich eines auf der Leiterplatte montierten Drahts (413) überlappt.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Bestimmung einer physikalischen Größe.
Stand der Technik
Als Vorrichtungen zur Bestimmung einer physikalischen Größe ist eine Vorrichtung zur Bestimmung der Menge eines zu messenden Gases, das durch einen Hauptdurchgangsweg strömt, bekannt. Diese Vorrichtung zur physikalischen Mengenbestimmung ist so aufgebaut, dass ein Teil des zu messenden Gases, das durch ein als Hauptdurchgangsweg dienendes Rohr strömt, in einen Nebendurchgangsweg aufgenommen und in eine Einrichtung zur Bestimmung der Strömungsgeschwindigkeit geleitet wird, um die Massenströmungsrate, bei der es sich um eine zu messende physikalische Größe handelt, zu bestimmen. In der Vorrichtung zur Bestimmung der Strömungsrate sind ein heißer Draht, ein Siliciumelement und dergleichen angeordnet. Die Massenströmungsrate im Rohr wird gemessen, indem man sich der Veränderungen des Werts des elektrischen Widerstands durch Abkühlen des heißen Drahts, des Siliciumelements und dergleichen durch den Luftstrom bedient.
In DE 102013221791 A1 (PTL 1) wird eine Vorrichtung zur Bestimmung einer physikalischen Größe vorgeschlagen, bei der die Ladung von Verunreinigungen beseitigt wird, indem man in einem Bypass einen statischen Dissipationsbereich bereitstellt.
Literaturverzeichnis
Patentliteratur
PTL 1: DE 102013221791 A1
Entsprechender Stand der Technik ist in DE 112016004977 T5 offenbart. Von diesem Stand der Technik geht der Oberbegriff des Anspruchs 1 aus. Weiterer Stand der Technik ist in DE 112013003231 T5 , DE 112013002993 T5 und JP 2014071032 A angegeben.
Zusammenfassende Darstellung der Erfindung
Technisches Problem
Um das Anhaften von Fremdsubstanzen an einer Leiterplatte zu verhindern und um eine Schädigung aufgrund von Vibration zu vermeiden, ist es erforderlich, verlötete Bauteile oder Drahtkontakte einer Leiterplatte mit einem Kunstharzversiegelungsmaterial zu schützen. Um ferner eine elektrische Verbindung zwischen einem Leiter und der Leiterplatte, die an einem Ort, an dem ein zu messendes Gas passiert, exponiert ist, ist es erforderlich, einen elektrischen Anschluss herzustellen, bevor der Schutz mit einem Kunstharzversiegelungsmaterial vorgenommen wird. Ferner kann die Steifigkeit der Vorrichtung zur Bestimmung einer physikalischen Größe nicht durch bloßes Versiegeln mit einem Kunstharz gewährleistet werden, es ist vielmehr erforderlich, eine Abdeckung mit einem Gehäuse zu verbinden, um einen Bypass von komplizierter Struktur bereitzustellen. Um diesen Anforderungen zu genügen, können bei der Vorrichtung zur Bestimmung einer physikalischen Größe gemäß DE 102013221791 (PTL 1) Abdeckungen, die sowohl für einen Bereich, der durch das Kunstharzversiegelungsmaterial geschützt ist, als auch für einen Bereich, in dem das zu messende Gas hindurchströmt, nicht integriert werden, sie müssen vielmehr getrennt voneinander bereitgestellt werden. Aufgrund dieser separaten Abdeckungen ist es erforderlich, Formen zur Herstellung einer Mehrzahl von Abdeckungen herzustellen und in Anlagen zu investieren, mit denen die Abdeckungen separat in zwei Stufen mit dem Gehäuse verbunden werden. Dies ist mit einem Nachteil insofern verbunden, als die Herstellungskosten für die Vorrichtung zur Bestimmung einer physikalischen Größe steigen.
Die vorliegende Erfindung geht vom geschilderten Sachverhalt aus. Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung eines kostengünstigen Verfahrens zur Herstellung einer Vorrichtung zur Bestimmung einer physikalischen Größe, wobei auf das Stadium geachtet wird, bei dem ein elektrischer Anschluss an einen Leiter vorgenommen wird, der sich an einer Stelle befindet, an der ein zu messendes Gas passiert.
Lösung der Aufgabe
Eine die vorstehend geschilderten Probleme lösende Vorrichtung zur Bestimmung einer physikalischen Größe ist in den Patentansprüchen angegeben.
Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
Es ist möglich, eine Vorrichtung zur Bestimmung einer physikalischen Größe kostengünstig in einem Stadium bereitzustellen, bei dem der elektrische Anschluss an einen Leiter vorgenommen wird, der an einer Stelle, an der ein zu messendes Gas hindurchströmt, exponiert ist.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen

[1] 1 ist eine schematische Darstellung einer Ausführungsform, bei der eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Bestimmung einer physikalischen Größe im Steuerungssystem eines Verbrennungsmotors eingesetzt wird.
[2A] 2A ist eine Frontansicht der Vorrichtung zur Bestimmung einer physikalischen Größe gemäß dieser Ausführungsform.
[2B] 2B ist eine Rückansicht der Vorrichtung zur Bestimmung einer physikalischen Größe gemäß dieser Ausführungsform.
[2C] 2C umfasst eine Ansicht der linken Seite und eine Ansicht der rechten Seite der Vorrichtung zur Bestimmung einer physikalischen Größe gemäß dieser Ausführungsform.
[3A] 3A ist eine Frontansicht eines Gehäuses in dem Zustand, bei dem die Frontabdeckung, die rückwärtige Abdeckung und das Kunstharzversiegelungsmaterial von der Vorrichtung zur Bestimmung einer physikalischen Größe gemäß dieser Ausführungsform entfernt worden sind.
[3B] 3B ist eine rückwärtige Ansicht zur Darstellung des Zustands des Gehäuses, bei dem die vordere Abdeckung, die rückwärtige Abdeckung und das Kunsthartversiegelungsmaterial von der Vorrichtung zur Bestimmung einer physikalischen Größe gemäß dieser Ausführungsform entfernt worden sind.
[3C] 3C ist eine Querschnittansicht entlang der Linie B-B von 3A zur Erläuterung des Zustands, bei dem am Gehäuse die Frontabdeckung, die rückwärtige Abdeckung und das Kunstharzversiegelungsmaterial von der Vorrichtung zur Bestimmung einer physikalischen Größe gemäß dieser Ausführungsform entfernt worden sind.
[4] 4 zeigt die Oberfläche der vorderen Abdeckung sowie eine Querschnittansicht entlang der Linie C-C.
[5] 5 zeigt die Oberfläche der rückwärtigen Abdeckung sowie eine Querschnittansicht entlang der Linie D-D.
[6] 6 zeigt eine Querschnittansicht entlang der Linie B-B von 3A zur Erläuterung eines Zustands des Gehäuses, bei dem das Kunstharzversiegelungsmaterial von der Vorrichtung zur Bestimmung einer physikalischen Größe gemäß dieser Ausführungsform entfernt worden ist, sowie eine vergrößerte Ansicht des Teils A in der Querschnittansicht entlang der Linie B-B.
[7] 7 zeigt eine Querschnittansicht entlang der Linie A-A in 2A zur Erläuterung der Vorrichtung zur Bestimmung einer physikalischen Größe gemäß dieser Ausführungsform sowie eine vergrößerte Ansicht des Teils B in der Querschnittansicht entlang der Linie A-A.
[8A] 8A ist eine Frontansicht zur Erläuterung des äußeren Erscheinungsbildes eines herkömmlichen Beispiels einer Vorrichtung zur Bestimmung einer physikalischen Größe.
[8B] 8B zeigt eine Querschnittansicht des Beispiels für die herkömmliche Vorrichtung zur Bestimmung einer physikalischen Größe entlang der Linie E-E von 8A sowie eine vergrößerte Ansicht des Teils C in der Querschnittansicht entlang der Linie E-E.
[9] 9 ist eine Frontansicht zur Erläuterung eines weiteren Beispiels der Vorrichtung zur Bestimmung einer physikalischen Größe.
[10A] 10A ist eine Frontansicht zur Erläuterung eines weiteren Beispiels der Vorrichtung zur Bestimmung einer physikalischen Größe.
[10B] 10B zeigt die Ansicht der rechten Seite der weiteren Ausführungsform der Vorrichtung zur Bestimmung einer physikalischen Größe.
[11] 11 zeigt eine Frontansicht zur Erläuterung eines weiteren Beispiels der Vorrichtung zur Bestimmung einer physikalischen Größe.
[12] 12 zeigt eine vergrößerte Ansicht der Vorrichtung von 7 zur Erläuterung einer weiteren Ausführungsform der Vorrichtung zur Bestimmung einer physikalischen Größe sowie eine Querschnittansicht zur Erläuterung des gleichen Teils.

Beschreibung der Ausführungsformen
Wie vorstehend ausgeführt, ist die Vorrichtung zur Bestimmung einer physikalischen Größe gemäß DE 102013221791 (PTL 1) so aufgebaut, dass die Abdeckungen, die jeweils für den Bereich, der durch das Kunstharzversiegelungsmaterial geschützt ist, und den Bereich, den das zu messende Gas passiert, voneinander getrennt sind. Bei einem derartigen Aufbau besteht neben dem vorerwähnten Problem von erhöhten Kosten aufgrund der separaten Abdeckungen eine weitere Schwierigkeit darin, dass die Vorrichtung zur Bestimmung einer physikalischen Größe gegenüber Motorvibrationen und thermischen Verformungen anfällig ist und somit die Steifigkeit der gesamten Vorrichtung zur Bestimmung einer physikalischen Größe verringert sein kann. Bei den nachstehenden Ausführungsformen entfällt die Notwendigkeit zur Bereitstellung von getrennten Abdeckungen, was dazu führt, dass die Steifigkeit der gesamten Vorrichtung zur Bestimmung einer physikalischen Größe gewährleistet werden kann.
In den nachstehenden Ausführungsformen bedeuten gleiche Symbole, die in verschiedenen Zeichnungen auftreten, gleiche Merkmale. Eine Wiederholung der Beschreibung dieser Merkmale erfolgt nicht, es werden lediglich die entsprechenden Symbole in den Zeichnungen verwendet.
Zunächst wird der Aufbau einer herkömmlichen Vorrichtung zur Bestimmung einer physikalischen Größe beschrieben.
8A und 8B zeigen ein herkömmliches Beispiel, bei dem ein Leiter und eine Leiterplatte miteinander verbunden sind. 8A zeigt das äußere Erscheinungsbild eines Beispiels für eine herkömmliche Vorrichtung zur Bestimmung einer physikalischen Größe. 8B zeigt eine Querschnittansicht entlang der Linie E-E von 8A sowie eine vergrößerte Ansicht von Teil C in der Querschnittansicht entlang der Linie E-E. Bei dem in 8A dargestellten herkömmlichen Beispiel ist zur Erzielung sowohl einer Verbindung als auch eines Schutzes der Schaltung durch Vergießen eine Frontabdeckung 303 in eine Passagenabdeckung 303A zum Verschließen einer frontseitigen Nebenpassagen-Rille 332 und in eine Schaltungskammer-Abdeckung 303B aufgetrennt.
Das Herstellungsverfahren für die Vorrichtung zur Bestimmung einer physikalischen Größe umfasst zunächst die Verbindung eines Leiters 504 und eines Leiters 551 und die Verbindung der Passagenabdeckung 303A mit dem Gehäuse 302. Anschließend wird die Schaltungskammer mit Kunstharz versiegelt und schließlich werden die Schaltungskammer-Abdeckung 303B und das Gehäuse 302 miteinander verbunden. Die Frontabdeckung 303 übernimmt sowohl die Rolle der Bildung einer Passage als auch einer Schaltungskammer, um für die Steifigkeit des Gehäuses 302, bei dem es aufgrund der komplizierten Gestalt leicht zu Festigkeitseinbußen kommt, zu gewährleisten. Wenn wie beim herkömmlichen Beispiel die Frontabdeckung 303 in Form von separaten Teilen bereitgestellt wird, können Steifigkeitsmängel nicht ausgeglichen werden, und zum Zeitpunkt der Montage der Abdeckung auf der Hauptpassage 124 kommt es zu einem Anstieg der Resonanzverstärkung gegenüber Motorvibrationen und zu einer Zunahme von Deformationen der gesamten Vorrichtung zur Bestimmung einer physikalischen Größe bei Veränderung der Umgebungstemperatur. Dadurch wird die Messgenauigkeit beeinträchtigt. Ferner treten Nachteile insofern auf, dass beim Herstellungsverfahren für die Vorrichtung zur Bestimmung einer physikalischen Größe Kosten für die Herstellung von zwei Formen für die Passagenabdeckung 303A und die Schaltungskammerabdeckung 303B auftreten, sowie ein Kosten- und Zeitaufwand zur Durchführung der Verschweißung der Frontabdeckung 303 und des Gehäuses 302 zweimal erforderlich ist, und zwar für die Passagenabdeckung 303A und die Schaltungskammerabdeckung 303B.
Ausführungsform 1
1. Vorrichtung zur Bestimmung einer physikalischen Größe in einem Verbrennungsmotor
1 zeigt in schematischer Weise eine Ausführungsform, bei der eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Bestimmung einer physikalischen Größe in einem Verbrennungsmotor-Steuerungssystem einer elektronischen Treibstoffeinspritzung verwendet wird. Beim Betrieb eines Verbrennungsmotors 110, der einen Zylinder 112 und einen Kolben 114 umfasst, wird Luft als zu messendes Gas 30 über einen Luftfilter 122 angesaugt und sodann durch eine Hauptpassage 124, zum Beispiel eine Ansaugkammer, eine Drosselkammer 126 und einen Ansaugkrümmer 128, einer Verbrennungskammer zugeführt. Die physikalische Größe des zu messenden Gases 30, bei der es sich um die der Verbrennungskammer zugeführte Ansaugluft handelt, wird durch die Vorrichtung 300 zur Bestimmung einer physikalischen Größe bestimmt, und Treibstoff wird aus einem Treibstoffeinspritzventil 152 auf der Grundlage der ermittelten physikalischen Größe zugeführt und in die Verbrennungskammer in Form eines Gasgemisches mit dem zu messenden Gas 30 geleitet. Bei dieser Ausführungsform ist das Treibstoffeinspritzventil 152 in der Ansaugöffnung des Verbrennungsmotors vorgesehen, und der in die Ansaugöffnung eingespritzte Treibstoff bildet ein Gasgemisch in Kombination mit dem zu messenden Gas 30, bei dem es sich um die angesaugte Luft handelt. Das Gasgemisch wird der Verbrennungskammer über ein Ansaugventil 116 zugeführt. Sodann wird das Gasgemisch zur Erzeugung von mechanischer Energie verbrannt.
Der Brennstoff und die Luft, die der Verbrennungskammer zugeführt werden, treten in einen Zustand ein, bei dem der Brennstoff und die Luft miteinander vermischt sind. Der Brennstoff und die Luft werden durch Funkenzündung einer Zündkerze 154 explosionsartig verbrannt, um mechanische Energie zu erzeugen. Nach der Verbrennung wird das Gas aus einem Abgasventil 118 einem Auspuffrohr zugeführt und aus dem Auspuffrohr vom Fahrzeug nach außen als Abgas 24 abgegeben. Die Strömungsgeschwindigkeit des zu messenden Gases 30, bei dem es sich um die angesaugte Luft, die der Verbrennungskammer zugeführt wird, handelt, wird durch ein Drosselventil 132 gesteuert, dessen Öffnungsgrad auf der Grundlage der Betätigung eines Gaspedals variiert. Die Menge der Treibstoffzufuhr wird auf der Grundlage der Strömungsgeschwindigkeit der angesaugten Luft, die der Verbrennungskammer zugeführt wird, gesteuert. Der Fahrer steuert den Öffnungsgrad des Drosselventils 132 zur Steuerung der Strömungsgeschwindigkeit der angesaugten Luft, die der Verbrennungskammer zugeführt wird. Somit kann der Fahrer die mechanische Energie, die durch den Verbrennungsmotor erzeugt wird, steuern.
Eine physikalische Größe, wie die Strömungsgeschwindigkeit, Temperatur, Feuchtigkeit und Druck des zu messenden Gases 30, bei dem es sich um die aus dem Luftfilter 122 stammende Ansaugluft handelt und das durch die Hauptpassage 124 strömt, wird durch die Vorrichtung 300 zur Bestimmung einer physikalischen Größe bestimmt, und ein elektrisches Signal, das die physikalische Größe der Ansaugluft angibt, wird aus der Vorrichtung 300 zur Bestimmung einer physikalischen Größe in die Steuervorrichtung 200 eingegeben. Ferner wird eine Ausgabe des Drosselwinkelsensors 144, der den Öffnungsgrad des Drosselventils 132 misst, in die Steuervorrichtung 200 eingegeben. Zusätzlich werden die Positionen und Zustände des Motorkolbens 114, des Ansaugventils 116 und des Abgasventils 118 des Verbrennungsmotors sowie eine Ausgabe eines Rotationswinkelsensors 146 zur Messung der Drehzahl des Verbrennungsmotors in die Steuervorrichtung 200 eingegeben. Eine Ausgabe eines Sauerstoffsensors 148 wird in die Steuervorrichtung 200 eingegeben, um den Zustand des Mischungsverhältnisses zwischen der Brennstoffmenge und der Luftmenge aus dem Zustand des Abgases 24 zu messen.
Die Steuervorrichtung 200 berechnet die Treibstoffeinspritzmenge und den Zündzeitpunkt auf der Grundlage der physikalischen Größe der Ansaugluft, bei der es sich um eine Ausgabe der Vorrichtung 300 zur Bestimmung einer physikalischen Größe handelt, sowie die Drehzahl des Verbrennungsmotors, die auf der Grundlage der Ausgabe des Drehwinkelsensors 146 gemessen wird. Die Menge des vom Brennstoffeinspritzventil 152 zugeführten Brennstoffs und der Zündzeitpunkt durch die Zündkerze 154 werden auf der Grundlage des Berechnungsergebnisses gesteuert. Tatsächlich werden die Brennstoffzufuhrmenge oder der Zündzeitpunkt sehr fein gesteuert, und zwar auf der Grundlage der von der Vorrichtung 300 zur Bestimmung einer physikalischen Größe erfassten Temperatur, des Variationszustands des Drosselwinkels, des Variationszustands der Motordrehzahl und des Zustands des Luft-Brennstoff-Verhältnisses, das durch den Sauerstoffsensor 148 gemessen wird. Ferner steuert die Steuervorrichtung 200 die Luftmenge, die das Drosselventil 132 beim Leerlauf des Verbrennungsmotors unter Verwendung des Leerlauf-Steuerventils 156 umgeht, um die Drehzahl des Verbrennungsmotors im Leerlaufzustand zu steuern.
2. Aufbau der Vorrichtung zur Bestimmung einer physikalischen Größe
Die 2A bis 2C zeigen das äußere Erscheinungsbild der Vorrichtung 300 zur Bestimmung einer physikalischen Größe, 2A ist eine Frontansicht der Vorrichtung 300 zur Bestimmung einer physikalischen Größe, 2B ist eine Rückansicht und 2C umfasst die Ansicht der linken Seite und die Ansicht der rechten Seite.
Die Vorrichtung 300 zur Bestimmung einer physikalischen Größe umfasst das Gehäuse 302, die Frontabdeckung 303 und die rückwärtige Abdeckung 304. Das Gehäuse 302 wird durch Spritzgießen eines Kunstharzmaterials gebildet und umfasst einen Flansch 311, der die Vorrichtung 300 zur Bestimmung einer physikalischen Größe am Ansaugkörper, der die Hauptpassage 124 darstellt, fixiert, einen externen Verbindungsbereich 321, der vom Flansch 311 vorsteht, und einen Stecker zur Herstellung des elektrischen Anschlusses an eine externe Vorrichtung, sowie einen Messbereich 331, der sich so erstreckt, dass er in Richtung zur Mitte der Hauptpassage 124 vom Flansch 311 vorsteht.
Ein Schaltungssubstrat 400 wird integral im Messbereich 331 durch Insert-Moulding während der Formgebung des Gehäuses 302 bereitgestellt (vergleiche die 3A und 3B). Auf der Leiterplatte 400 sind mindestens eine Bestimmungseinrichtung, die die physikalische Größe des zu messenden Gases 30, das durch die Hauptpassage 124 fließt, misst, und eine Schaltungseinrichtung, die das von der Bestimmungseinrichtung bestimmte Signal verarbeitet, vorgesehen. Die Bestimmungseinrichtung ist an einer Position angeordnet, die dem zu messenden Gas 30 ausgesetzt ist, und die Schaltungseinrichtung ist in einer Schaltungskammer RC angeordnet, die durch die Frontabdeckung 303 gebildet wird und mit einem Kunstharzversiegelungsmaterial 353 bedeckt ist. Ferner ist das Kunstharzversiegelungsmaterial 353 über eine Abdeckungsöffnung 380 exponiert.
Aufbau der Nebenpassage
Eine Nebenpassagenrille ist in einer Frontoberfläche und einer rückwärtigen Oberfläche des Messbereichs 331 vorgesehen. Eine erste Nebenpassage 305 wird unter Zusammenwirken der Frontabdeckung 303 und der rückwärtigen Abdeckung 304 gebildet. Ein erster Nebenpassageneinlass 305a, der einen Teil des zu messenden Gases 30 aufnimmt, zum Beispiel Ansaugluft in die erste Nebenpassage 305, sowie ein erster Nebenpassagenauslass 305b, der die Rückkehr des zu messenden Gases 30 in die Hauptpassage 124 aus der ersten Nebenpassage 305 ermöglicht, sind am Ende der Spitze des Messbereichs 331 vorgesehen. Ein Teil des Schaltungssubstrats 400 steht in der Mitte der Passage der ersten Nebenpassage 305 vor und eine Bestimmungseinrichtung 602 für die Strömungsgeschwindigkeit (siehe 3A), die eine Bestimmungseinrichtung darstellt, ist am vorstehenden Bereich angeordnet, um die Strömungsgeschwindigkeit des zu messenden Gases 30 zu bestimmen.
Eine zweite Nebenpassage 306 zur Aufnahme eines Teils des zu messenden Gases 30, zum Beispiel Ansaugluft, die in die Sensorkammer Rs gelangt, ist an einem mittleren Bereich des Messbereichs 331 vorgesehen, der in Bezug zur ersten Nebenpassage 305 näher am Flansch 311 liegt. Die zweite Nebenpassage 306 wird durch Zusammenwirken des Messbereichs 331 und der rückwärtigen Abdeckung 304 gebildet. Die zweite Nebenpassage 306 umfasst einen zweiten Nebenpassageneinlass 306a, der zu einer stromaufwärtigen Außenwand 336 geöffnet ist, um das zu messende Gas 30 aufzunehmen, sowie einen zweiten Nebenpassagenauslass 306b, der zu einer stromabwärtigen Außenwand 338 hin geöffnet ist, um eine Rückkehr des zu messenden Gases 30 aus der zweiten Nebenpassage 306 in die Hauptpassage 124 zu ermöglichen. Die zweite Nebenpassage 306 kommuniziert mit der Sensorkammer Rs, die an einer rückwärtigen Oberflächenseite des Messbereichs 331 ausgebildet ist. Ein Drucksensor und ein Feuchtigkeitssensor, die an einer rückwärtigen Oberfläche des Leitungssubstrats 400 als Bestimmungseinrichtung vorgesehen sind, sind neben der Sensorkammer Rs angeordnet.
4. Verfahren zum externen Anschluss
Der externe Anschlussbereich 321 umfasst einen Stecker 322, der an einer oberen Oberfläche des Flansches 311 vorgesehen ist, und steht vom Flansch 311 in Richtung zu einer stromabwärtigen Seite in Fließrichtung des zu messenden Gases 30 vor. Eine Einstecköffnung 322a, in die ein Übertragungskabel zum Anschluss an die Steuervorrichtung 200 eingesetzt wird, ist im Stecker 322 vorgesehen. Wie auf der rechten Seitenansicht von 2C ersichtlich, sind vier externe Anschlüsse 323 auf der Innenseite der Einstecköffnung 322a vorgesehen. Die externen Anschlüsse 323 dienen als Anschluss zur Ausgabe von Informationen über eine physikalische Größe, die das Messergebnis der Vorrichtung 300 zur Bestimmung einer physikalischen Größe darstellt, und als Stromzufuhranschluss zur Zufuhr von Gleichstrom zum Betrieb der Vorrichtung 300 zur Bestimmung einer physikalischen Größe.
5. Aufbau des Gehäuses
Nachstehend wird der Gesamtaufbau des Gehäuses 302 unter Bezugnahme auf die 3A bis 3C beschrieben. Die 3A bis 3C zeigen den Zustand des Gehäuses 302, bei dem die Frontabdeckung 303 und die rückwärtige Abdeckung 304 von der Vorrichtung 300 zur Bestimmung einer physikalischen Größe entfernt worden sind. 3A ist eine Frontansicht des Gehäuses 302, 3B ist eine Rückansicht des Gehäuses 302 und 3C ist eine Querschnittansicht entlang der Linie B-B von 3A.
Das Gehäuse 302 ist so aufgebaut, dass sich der Messbereich 331 vom Flansch 311 in Richtung zur Mitte der Hauptpassage 124 erstreckt. Das Schaltungssubstrat 400 ist durch Insert-Formgebung an einer unteren Endseite des Messbereichs 331 ausgebildet. Die Leiterplatte 400 ist parallel entlang einer Oberfläche des Messbereichs 331 an einer mittleren Position zwischen einer Frontoberfläche und einer rückwärtigen Oberfläche des Messbereichs 331 angeordnet und integral im Gehäuse 302 geformt. Die untere Endseite des Messbereichs 331 ist in Dickenrichtung unterteilt.
6. Aufbau in der Nähe der Leiterplatte
Eine Schaltungskammer Rc, in die eine Schalteinrichtung des Schaltungssubstrats 400 aufgenommen ist, ist auf einer Oberflächenseite des Messbereichs 331 ausgebildet, und eine Sensorkammer Rs, in die ein Drucksensor und ein Feuchtigkeitssensor aufgenommen sind, ist an einer rückwärtigen Seite des Messbereichs 331 ausgebildet. Die Schaltungskammer Rc wird gebildet, indem man die Frontabdeckung 303 auf dem Gehäuse 302 befestigt, wobei die Kammer aber mit der Außenseite des Messbereichs 331 über die Abdeckungsöffnung 380 vor dem Einfüllen des Kunstharzversiegelungsmaterials 353 kommuniziert. Die Sensorkammer Rs ist als ein Innenraum ausgebildet, der mit der zweiten Nebenpassage 306 und dem Außenbereich des Messbereichs 331 durch die zweite Nebenpassage 306 kommuniziert, indem man die rückwärtige Abdeckung 304 am Gehäuse 302 anbringt. Ein Teil des Schaltungssubstrats 400 steht von einer Trennwand 335 aus in die erste Nebenpassage 305, die die Schaltungskammer Rc des Messbereichs 331 und die erste Nebenpassage 305 voneinander trennen, vor. Eine Einrichtung 602 zur Bestimmung der Strömungsgeschwindigkeit ist auf einer Oberfläche 430 zur Messung der Strömungsgeschwindigkeit des hervorstehenden Bereichs vorgesehen.
7. Aufbau der ersten Nebenpassage
Eine Nebenpassagenrille zur Bildung der ersten Nebenpassage 305 ist am spitzen Ende des Messbereichs 331 in Längsrichtung vorgesehen. Die Nebenpassagenrille zur Bildung der ersten Nebenpassage 305 umfasst eine Frontseiten-Nebenpassagenrille 332 gemäß Darstellung in 3A und eine Rückseiten-Nebenpassagenrille 334 gemäß Darstellung in 3B. Wie in 3C dargestellt, ist die Frontseiten-Nebenpassagenrille 332 in Richtung zum Flansch 311 gekrümmt, der eine Basisendseite des Messbereichs 331 beim Übergang in Richtung zur stromaufwärtigen Seite der Außenwand 336 vom ersten Nebenpassagenauslass 305b darstellt, wobei dieser Auslass zur stromabwärtigen Seite der Außenwand 338 des Messbereichs 331 geöffnet ist. Die Frontseiten-Nebenpassagenrille 332 kommuniziert mit einer Öffnung 333, die durch den Messbereich 331 in Dickenrichtung an einer Position in der Nähe der stromaufwärtigen Seite der Außenwand 336 geht. Die Öffnung 333 ist entlang der Fließrichtung des zu messenden Gases 30 der Hauptpassage 124 so ausgebildet, dass sie sich zwischen der stromaufwärtigen Seite der Außenwand 336 und der stromabwärtigen Seite der Außenwand 338 erstreckt.
Wie in 3B dargestellt, verändert sich die Rückseiten-Nebenpassagenrille 334 von der stromaufwärtigen Seite der Außenwand 336 in Richtung zur stromabwärtigen Seite der Außenwand 338 und ist an einer mittleren Position zwischen der stromaufwärtigen Seite der Außenwand 336 und der stromabwärtigen Seite der Außenwand 338 in zwei Teile unterteilt. Einer der beiden Teile erstreckt sich linear als Entleerungspassage und ist zu einer Entleerungsöffnung 305c der stromabwärtigen Seite der Außenwand 338 geöffnet. Der andere Teil ist in Richtung zum Flansch 311 gekrümmt, der die Basisendseite des Messbereichs 331 beim Übergang zur stromabwärtigen Seite der Außenwand 338 darstellt. Dieser Teil kommuniziert mit der Öffnung 333 an einer Position in der Nähe der stromabwärtigen Seite der Außenwand 338.
Die Rückseiten-Nebenpassagenrille 334 bildet eine Einlassrille, in die das zu messende Gas 30 aus der Hauptpassage 124 strömt. Die Frontseiten-Nebenpassagenrille 332 bildet eine Auslassrille, die es dem zu messenden Gas 30, das aus der Rückseiten-Nebenpassagenrille 334 aufgenommen wird, ermöglicht, in die Hauptpassage 124 zurückzukehren.
Wie in 3B dargestellt, wird ein Teil des zu messenden Gases 30, das durch die Hauptpassage 124 strömt, aus dem ersten Nebenpassageneinlass 305a in die Rückseiten-Nebenpassagenrille 334 aufgenommen und strömt durch den Innenraum der Rückseiten-Nebenpassagenrille 334. Fremdsubstanzen mit großer Masse, die im zu messenden Gas 30 enthalten sind, strömen in eine Entleerungspassage, die linear verläuft, zusammen mit einem Teil des zu messenden Gases und werden aus der Entleerungsöffnung 305c der stromabwärtigen Seite der Außenwand 338 in die Hauptpassage 124 entleert.
Die Rückseiten-Nebenpassagenrille 334 weist eine Gestalt auf, bei der die Tiefe zunehmend ansteigt. Das zu messende Gas 30 bewegt sich allmählich zu einer Frontoberflächenseite des Messbereichs 333, während das zu messende Gas 30 entlang der Rückseiten-Nebenpassagenrille 334 strömt. Speziell ist ein stark geneigter Bereich 334a, bei dem die Tiefe vor der Öffnung 333 steil ansteigt, in der Rückseiten-Nebenpassagenrille 334 vorgesehen. Somit bewegt sich ein Teil der Luft mit geringer Masse entlang des stark geneigten Bereichs 334a und strömt über die Oberfläche 430 des Messströmungswegs des Schaltungssubstrats 400 im Innenraum der Öffnung 333. Andererseits ist es für die Fremdsubstanzen mit großer Masse schwierig, ihren Weg schroff zu verändern. Somit strömen diese Fremdsubstanzen über eine rückwärtige Oberfläche 431 des Strömungswegs.
Wie in 3A dargestellt, strömt das zu messende Gas 30, das sich in Richtung zur Frontseite in der Öffnung 333 bewegt, entlang der Oberfläche 430 des Messströmungswegs des Leitungssubstrats und wird einem Wärmeaustausch mit der Einrichtung 602 zur Bestimmung der Strömungsgeschwindigkeit, die an der Oberfläche 430 des Messströmungswegs vorgesehen ist, unterworfen. Somit wird die Strömungsgeschwindigkeit gemessen. Die Luft, die aus der Öffnung 333 in die Frontseiten-Nebenpassagenrille 332 strömt, strömt entlang der Frontseite der Nebenpassagenrille 332 und wird aus dem ersten Nebenpassagenauslass 305b, der zur stromabwärtigen Seite der Außenwand 338 geöffnet ist, in die Hauptpassage 124 entleert.
Eine Substanz mit großer Masse, zum Beispiel Staub, die mit dem zu messenden Gas 30 vermischt ist, weist eine hohe Trägheitskraft auf. Somit ist es für diese Substanz schwer, die schroffe Veränderung des Wegs in eine Rillentiefenrichtung entlang einer Oberfläche eines Teils des stark geneigten Bereichs 334a mit steil ansteigender Rillentiefe vorzunehmen. Demzufolge bewegt sich die Fremdsubstanz mit großer Masse zur rückwärtigen Oberfläche 431 des Strömungswegs, so dass es möglich ist, eine Passage der Fremdsubstanz durch den Bereich in der Nähe der Einrichtung 602 zur Bestimmung der Strömungsgeschwindigkeit zu verhindern. Diese Ausführungsform ist so aufgebaut, dass der Großteil der Fremdsubstanz mit großer Masse, die sich vom Gas unterscheidet, über die Oberfläche 431 an der rückwärtigen Seite des Messströmungswegs, d.h. der Rückseite der Oberfläche 430 des Messströmungswegs, strömen kann. Somit ist es möglich, den Einfluss von Verunreinigungen aufgrund von Fremdsubstanzen, wie Ölbestandteile, Kohlenstoff und Staub, zu verringern. Damit ist es auch möglich, eine Beeinträchtigung der Messgenauigkeit zu verhindern. Aufgrund einer Gestalt, bei der der Weg des zu messenden Gases 30 entlang einer Achse, die die Strömungsachse der Hauptpassage 124 schneidet, schroff verändert wird, ist es möglich, den Einfluss von Fremdsubstanzen, die mit dem zu messenden Gas 30 vermischt sind, zu verringern.
8. Kunstharzversiegelungsmaterial
Das Kunstharzversiegelungsmaterial 353 dient dazu, alle elektronischen Bauteile, wie ein LSI 414, und sämtliche elektrischen Verbindungsbereiche aus Aluminiumdraht 413 in der Schaltungskammer Rc zu bedecken. Dadurch wird das Auftreten einer elektrolytischen Korrosion aufgrund des Anhaftens von korrodierenden Gasen, Salzwasser, Öl oder dergleichen, verhindert. Ferner ist der Aluminiumdraht 413 zur Übermittlung eines Signals zur Außenseite der Leiterplatte 400 durch Bedeckung mit dem Kunstharzversiegelungsmaterial 353 fixiert. Somit ist es möglich, einen Verbindungsabbruch aufgrund von Vibrationen oder dergleichen zu verhindern. Außerdem ist ein hohler Bereich zwischen der Leiterplatte 400 und der Frontabdeckung 303 mit dem Kunstharzversiegelungsmaterial 353 ausgefüllt. Dadurch wird die mechanische Festigkeit des Schaltungskammerbereichs in der Gesamtstruktur des Gehäuses 302 verbessert.
Vorzugsweise weist das Kunstharzversiegelungsmaterial 353 isolierende Eigenschaften auf. Es können hitzehärtende Harze, wie ein Epoxyharz oder ein Polyurethanharz, sowie thermoplastische Harze, wie ein Polyimid- oder Acrylharz, verwendet werden. Harze, die durch Einverleiben von isolierenden Füllstoffen, wie Glas, in derartige Harze erhalten worden sind, können ebenfalls verwendet werden.
9. Aufbau der Frontabdeckung und der rückwärtigen Abdeckung
4 zeigt die Oberfläche der Nebenpassage der Frontabdeckung 303 und eine Querschnittansicht entlang der Linie C-C. 5 zeigt die Oberfläche der Nebenpassage der rückwärtigen Abdeckung 304 und eine Querschnittansicht entlang der Linie D-D.
In den 4 und 5 verschließen die Frontabdeckung 303 und die rückwärtige Abdeckung 304 jeweils die Fronseiten-Nebenpassagenrille 332 und die Rückseiten-Nebenpassagenrille 334 des Gehäuses 302 unter Bildung der ersten Nebenpassage 305. Ferner bildet die Frontabdeckung 303 die Schaltungskammer Rc, und die rückwärtige Abdeckung 304 verschließt einen konkaven rückwärtigen Bereich des Messbereichs 331 unter Bildung einer zweiten Nebenpassage 306 und der Sensorkammer Rs, die mit der zweiten Nebenpassage 306 kommuniziert.
Die Frontabdeckung 303 und die rückwärtige Abdeckung 304 sind an der Frontoberfläche bzw. an der rückwärtigen Oberfläche des Messbereichs 331 angebracht. Ferner sind die Frontabdeckung 303 und die rückwärtige Abdeckung 304 mit Kanten der Frontseiten-Nebenpassagenrille 332 und der Rückseiten-Nebenpassagenrille 334 durch Laser-Schweißen und dergleichen verbunden. Gleichermaßen werden die Frontabdeckung 303 und die rückwärtige Abdeckung 304 mit Kanten der Leitungskammer Rc und der Sensorkammer Rs durch Laser-Schweißen und dergleichen verbunden.
Ein fünfter Bereich 361, der die Frontseiten-Nebenpassagenrille 332 des Gehäuses 302 verschließt, ein sechster Bereich 362, der die Frontseiten-Nebenpassagenrille 332 des Gehäuses 302 verschließt, und ein siebter Bereich 363, der eine Schaltungskammer Rc bildet, sind auf der Oberfläche der Frontabdeckung 303 ausgebildet. Ferner ist die Abdeckungsöffnung 380 im siebten Bereich 363 vorgesehen.
Ein Leiter 501 ist in der Frontabdeckung 303 vorgesehen. Der Leiter 501 dient dazu, statische Elektrizität zu beseitigen, um zu verhindern, dass Fremdsubstanzen, wie Staub, die im zu messenden Gas enthalten sind, aufgeladen werden und an der Einrichtung 602 zur Bestimmung der Strömungsgeschwindigkeit und in der Nähe davon haften. Beispielsweise wird der Leiter gebildet, indem man eine Metallplatte aus einer Aluminiumlegierung oder dergleichen mit leitfähiger Beschaffenheit verwendet. Bei dieser Ausführungsform wird der Leiter 501 durch Insert-Formgebung in der Frontabdeckung 303 integral mit der Frontabdeckung 303 ausgebildet. Der Leiter 501 kann gebildet werden, indem man ein Kunstharzmaterial, das einen leitfähigen Füllstoff, wie Kohlenstoff oder Aluminiumoxid, enthält zusätzlich zur Metallplatte mit leitfähiger Beschaffenheit verwendet.
Der Leiter 501 umfasst einen flachen Plattenbereich 502, der im sechsten Bereich 362 der Frontabdeckung 303 angeordnet ist, und einen Armbereich 503, der vom flachen Plattenbereich 502 hervorsteht und eine Spitze aufweist, die im siebten Bereich 363 angeordnet ist. Mindestens ein Teil des flachen Plattenbereichs 502 ist gegenüber der Oberfläche der Frontabdeckung 303 exponiert und so angeordnet, dass er einer Position, die zumindest der Einrichtung 602 zur Bestimmung der Strömungsgeschwindigkeit der Oberfläche 430 des Messströmungswegs der Leitungsplatte 400 in der Öffnung 333, die einen Messströmungsweg des Gehäuses 302 darstellt, zugewandt ist. Der flache Plattenbereich 502 weist eine konvexe Gestalt auf, in der die Mitte in Fließrichtung des zu messenden Gases 30 hügelförmig hervorsteht, um die Strömungsgeschwindigkeit des zu messenden Gases 30 beim Durchgang zwischen dem flachen Plattenbereich und der Einrichtung 602 zur Bestimmung der Strömungsgeschwindigkeit zu erhöhen. Der Armbereich 503 umfasst einen Greifbereich 504, der am spitzen Ende gebogen ist. Der Greifbereich 504 grenzt an einem spitzen Ende eines Zwischenelements 551 an, das in der Leitungskammer Rc der Leiterplatte 400 in einem Zustand, bei dem die Frontabdeckung 303 am Gehäuse 302 angebracht ist, angeordnet ist. Das Zwischenelement 551 ist an eine Erdungsleitung in der Leiterplatte angeschlossen.
Ein erster Bereich 371A, der die Rückseiten-Nebenpassagenrille 334 des Gehäuses 302 verschließt, ein zweiter Bereich 371B, der den steil geneigten Bereich 334a verschließt, ein dritter Bereich 372, der die Öffnung 333 des Gehäuses 302 verschließt, und ein vierter Bereich 373, der eine Sensorkammer Rs bildet, sind an der Oberfläche der rückwärtigen Abdeckung 304 ausgebildet.
Bildung der Neutralisationsschaltung, Verfahren zum Schutz der Schaltung und deren Auswirkungen
Die 6 und 7 zeigen den elektrischen Anschluss zwischen dem Leiter und der Leiterplatte sowie ein Verfahren zur Kunstharzversiegelung der Leitungskammer.
6 umfasst eine Querschnittansicht entlang der Linie B-B von 3A unmittelbar nach der Verbindung mit der Abdeckung und vor der Harzversiegelung, sowie eine vergrößerte Ansicht von Teil A. 7 umfasst eine Querschnittansicht entlang der Linie A-A in 2A nach der Kunstharzversiegelung sowie eine vergrößerte Ansicht von Teil B.
Wie in 6 dargestellt, wird der in der rückwärtigen Abdeckung 303 vorgesehene Leiter 501 leitend mit der Leiterplatte 400 über das Zwischenelement 551 verbunden, indem man die Frontabdeckung 303 am Gehäuse 302 anbringt. Demzufolge kann eine leitende Schaltung, bei der der Leiter 501 geerdet ist, ausgebildet werden. Die Einrichtung 602 zur Bestimmung der Fließgeschwindigkeit befindet sich im Messströmungsweg, in dem der Leiter 501 angeordnet ist und bei dem es sich um einen Ort handelt, den das zu messende Gas 30 durchströmt. Somit ist es möglich, statische Elektrizität von den Nachbarkomponenten zu beseitigen. Demzufolge wird verhindert, dass Fremdsubstanzen, wie feine Teilchen, die im zu messenden Gas 30 enthalten sind, aufgeladen werden und fest an der Einrichtung 602 zur Bestimmung der Strömungsgeschwindigkeit oder dergleichen haften. Es ist also möglich, eine Beeinträchtigung des Bestimmungsvorgangs aufgrund von Verunreinigungen zu verhindern.
Nach der Verbindung zwischen dem Leiter 501 und der Leiterplatte 400 über das Zwischenelement 551 gemäß der vergrößerten Ansicht in 7 wird das Kunstharzversiegelungsmaterial 353 aus der oberen Öffnung 380 so eingespritzt, dass die Schaltungsbauteile auf der Leiterplatte 400 geschützt werden können.
Beim Material für das Zwischenelement 551 kann es sich um ein beliebiges Material handeln, sofern es eine elektrische Verbindung zwischen dem Leiter 501 und der Leiterplatte 400 gewährleisten kann. Beispielsweise kann ein Kunstharzmaterial mit einem Gehalt an einem leitfähigen Füllstoff, wie Kohlenstoff oder Aluminiumoxid, und ein Metallmaterial, wie Lötzinn oder Silber, verwendet werden. Zusätzlich zum Klebstoff, der durch Wärme oder eine chemische Reaktion gehärtet werden kann, kann ein Kautschukmaterial, das vorher gehärtet wird und die Verbindung durch elastische Deformation aufgrund einer Verkleinerung zum Zeitpunkt der Verbindung schützt, verwendet werden. Ferner kann eine Kombination aus Klebstoff und Kautschuk eingesetzt werden.
11. Position der Bedeckungsöffnung
Die Abdeckungsöffnung 380 ist in der Nähe des Flansches 311 des Frontabdeckung 303 angeordnet. Dies bedeutet, dass gemäß Darstellung in der vergrößerten Ansicht in 6 ein vorstehender Bereich des Aluminiumdrahts 413 mit der größten Höhe in Bezug zur Hauptoberfläche der Leiterplatte 400 zur rückwärtigen Abdeckung 303 hin von der rückwärtigen Abdeckung 380 überlappt wird. Mit anderen Worten, die Abdeckungsöffnung 380 ist so vorgesehen, dass sie von einem vorstehenden Bereich eines Bauteils oder Drahts, die unter den an der Leiterplatte 400 zu montierenden Bauteilen oder Drähten am nächsten zur Oberfläche liegen, überlappt wird.
Bei der Vorrichtung zur Bestimmung einer physikalischen Größe gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird das Kunstharzversiegelungsmaterial 353 in einem Zustand eingespritzt, bei dem die Abdeckungsöffnung 380 nach oben gerichtet ist. Somit wird das Kunstharzversiegelungsmaterial 353 gemäß der vergrößerten Darstellung in 6 von der rechten Seite eingefüllt. Wenn sich dabei die Abdeckungsöffnung 380 in einer Position befindet, die von der in 6 dargestellten Position abweicht, wird die Feststellung schwierig, ob der Aluminiumdraht 413 vollständig mit dem Kunstharz versiegelt ist oder nicht. Wie in der vorliegenden Ausführungsform beschrieben, ist es durch Einstellung der Position der Abdeckungsöffnung 380 in Bezug zum Projektionsbereich des höchsten Bauteils oder Drahts der Leiterplatte 400 möglich festzustellen, ob das Bauteil oder die Schaltung mit dem Kunstharz versiegelt ist oder nicht, so dass ein zuverlässigerer Schutz der Leiterplatte 400 erreicht wird.
Ausführungsform 2
9 zeigt in schematischer Weise ein weiteres Beispiel für die Anordnung einer Gießöffnung zum Vergießen des Kunstharzversiegelungsmaterials 353 auf die in der Schaltungskammer Rc vorgesehene Leiterplatte. In 9 ist die Abdeckungsöffnung 380 im Zusammenwirken mit dem Gehäuse 302 ausgebildet. Die in Ausführungsform 1 beschriebene Abdeckungsöffnung 380 ist in der Frontabdeckung 303 verschlossen, wobei aber die Gestalt der Abdeckungsöffnung 380 nicht hierauf beschränkt ist. Wie in 9 dargestellt, kann sich die Abdeckungsöffnung 380 in der Frontabdeckung 303 öffnen. Beim geschlossenen Zustand handelt es sich um einen Zustand, bei dem die Abdeckungsöffnung 380 gemäß Darstellung in 4 ein Loch umfasst. Ferner handelt es sich bei der offenen Gestalt um einen Zustand, bei dem der Rand der Abdeckungsöffnung 380 einen konkaven Bereich umfasst, wie in 9 dargestellt ist. Das Gehäuse 302 und ein Teil der Frontabdeckung 303 sind nicht miteinander verbunden. Mit anderen Worten, bei der offenen Gestalt handelt es sich um einen Zustand, bei dem eine Öffnung im Verbindungsbereich zwischen dem Gehäuse 302 und der Frontabdeckung 303 vorgesehen ist.
Ausführungsform 3
Die 10A und 10B sind Darstellungen, bei denen eine Gehäuseöffnung 381 im Gehäuse 302 vorgesehen ist, wobei 10A eine Frontansicht der Ausführungsform 3 darstellt und 10B die Ansicht der rechten Seite der Ausführungsform 3 zeigt. Wie in 10B dargestellt, ist bei dieser Ausführungsform die Gehäuseöffnung 381 im Gehäuse 302 statt an der Frontabdeckung 303 vorgesehen. Die Gehäuseöffnung 381 kann im Gehäuse 302 geöffnet oder geschlossen sein. Ferner ist in Kombination mit der Ausführungsform 2 die Öffnung 380 in geöffneter Form in der Frontabdeckung 303 vorgesehen, und die Öffnung 381 einer offenen Gestalt ist im Gehäuse 302 vorgesehen. Die Öffnung 380 und die Öffnung 381 können eine einzige Öffnung bilden, wenn die Frontabdeckung 303 und das Gehäuse 302 miteinander verbunden werden. Mit anderen Worten, bei der geöffneten Form handelt es sich um einen Zustand, bei dem eine Öffnung im Verbindungsbereich zwischen dem Gehäuse 302 und der Frontabdeckung 303 vorgesehen ist. Bei der in Ausführungsform 2 beschriebenen offenen Form handelt es sich um einen Zustand, bei dem eine Öffnung nahe bei der Frontabdeckung 303 im Verbindungsbereich vorgesehen ist. Bei der in der Ausführungsform 3 beschriebenen offenen Form handelt es sich um einen Zustand, bei dem eine Öffnung in der Nähe des Gehäuses 302 oder eine Öffnung zwischen der Frontabdeckung 303 und dem Gehäuse 302 vorgesehen ist. Wenn bei dieser Ausführungsform das Kunstharzversiegelungsmaterial 353 vergossen wird, wird der Gießvorgang in einem Zustand vorgenommen, bei dem die Gehäuseöffnung 381 nach oben gerichtet ist. Dabei ist es bevorzugt, das Kunstharzversiegelungsmaterial 353 bis zu einer solchen Höhe zu gießen, dass zumindest sämtliche Schaltungsbauteile bedeckt sind.
Ausführungsform 4
11 zeigt eine Ausführungsform, bei der eine Mehrzahl von Abdeckungsöffnungen 380 vorgesehen ist. Bei dieser Ausführungsform kommt es dazu, dass durch Bereitstellung der Mehrzahl von Abdeckungsöffnungen 380 die Luft in der Schaltungskammer Rc schon vor dem Gießen entweicht. Aufgrund dieser Struktur kann eine Luftverschleppung und dergleichen beim Gießen verhindert werden, und die Zuverlässigkeit der Komponenten in der Schaltungskammer Rc lässt sich verbessern. Es können die Abdeckungsöffnung 380, die bei der Ausführungsform 2 im Verbindungsbereich des Gehäuses 302 und der Frontabdeckung 303 vorgesehen ist, oder eine Mehrzahl von Gehäuseöffnungen 381 gemäß Ausführungsform 3 vorgesehen sein.
Ausführungsform 5
12 zeigt eine vergrößerte Ansicht von 7 und eine schematische Ansicht eines weiteren Beispiels für die Gestalt der Abdeckungsöffnung an der gleichen Position.
In 12 ist ein Öffnungsvorsprung 382 entlang des Rands der Abdeckungsöffnung 380 auf der Seite der Schaltungskammer Rc ausgebildet. Der Öffnungsvorsprung 382 kommt in Kontakt mit dem Kunstharzversiegelungsmaterial 353. Wenn der Öffnungsvorsprung 382 nicht vorgesehen ist, wie in der vergrößerten Ansicht von 7 dargestellt, kommuniziert ein Lückenbereich 390 zwischen dem Kunstharzversiegelungsmaterial 353 und der Frontabdeckung 303 mit dem Außenbereich. Somit besteht die Gefahr, dass Verunreinigungen, wie Wasser oder Öl, im Innenraum festgehalten werden. Bei dieser Ausführungsform ist der Öffnungsvorsprung 382 vorgesehen und wird in Kontakt mit dem Kunstharzversiegelungsmaterial 353 gebracht und in dieses eingebettet. Somit kann der Lückenbereich 390 dicht versiegelt werden, und eine Beeinträchtigung des Kunstharzes aufgrund eines Einschlusses von Wasser oder Öl kann verhindert werden.
Bei den vorstehenden Ausführungsformen wurden die Gestalt der Öffnung der Abdeckung und des Gehäuses beschrieben. Die Öffnung kann aber auch nach dem Gießvorgang mit einem weiteren Element verschlossen werden. Durch Verschließen der Öffnung mit einem weiteren Element lässt sich die Zuverlässigkeit der Schaltungskammer Rc weiter verbessern.
Bei den vorstehenden Ausführungsformen wird die Leiterplatte 400 integral mit dem Gehäuse 302 ausgeformt, wobei aber die Erfindung auch auf einen Fall anwendbar ist, bei dem nach Formen des Gehäuses 302 die mit dem Gehäuse zu verbindende Leiterplatte 400 mit einem Klebstoff oder dergleichen angebracht werden kann. Die Steifigkeit der gesamten Vorrichtung ist in einem Fall, bei dem die Leiterplatte 400 mit dem Gehäuse mittels eines Klebstoffs oder dergleichen verbunden wird, geringer als in einem Fall, bei dem die Leiterplatte 400 integral mit dem Gehäuse ausgebildet wird, wodurch sich die vorteilhaften Wirkungen leichter erzielen lassen.
Vorstehend wurden erfindungsgemäße Ausführungsformen ausführlich beschrieben, jedoch ist die Erfindung nicht auf diese Ausführungsformen beschränkt. Es können verschiedene Abänderungen vorgenommen werden, ohne den in den Patentansprüchen definierten Umfang der Erfindung zu verlassen. Beispielsweise wurden die Ausführungsformen zu einem besseren Verständnis der Erfindung ausführlich beschrieben, wobei jedoch nicht sämtliche Merkmale notwendigerweise vorhanden sein müssen. Ferner können Merkmale der Ausführungsformen teilweise durch Merkmale anderer Ausführungsformen ersetzt werden und Merkmale von einer Ausführungsform können zu den Merkmalen anderer Ausführungsformen hinzugefügt werden. Außerdem können die Merkmale der einzelnen Ausführungsformen mit anderen Merkmalen ergänzt und ersetzt werden oder es können Weglassungen vorgenommen werden.
Bezugszeichenliste

20: Ansaugluft
24: Abgasluft
30: zu messendes Gas
110: Verbrennungsmotor
112: Motorzylinder
114: Motorkolben
116: Ansaugventil
118: Abgasventil
122: Luftfilter
124: Hauptpassage
126: Drosselkörper
128: Ansaugkrümmer
132: Drosselventil
144: Drosselwinkelsensor
146: Drehwinkelsensor
148: Sauerstoffsensor
152: Brennstoffeinspritzventil
154: Zündkerze
156: Leerlaufluft-Steuerventil
200: Steuervorrichtung
300: Vorrichtung zur Bestimmung einer physikalischen Größe
302: Gehäuse
303: Frontabdeckung
303A: Passagenabdeckung
303B: Schaltungskammerabdeckung
303C: Trennbereich
304: rückwärtige Abdeckung
305: erste Nebenpassage
305a: Einlass der ersten Nebenpassage
305b: Auslass der ersten Nebenpassage
305c: Entleerungsöffnung
306: zweite Nebenpassage
306a: Einlass der zweiten Nebenpassage
306b: Auslass der zweiten Nebenpassage
311: Flansch
321: externer Verbindungsabschnitt
322: Stecker
322a: Einsteckloch
323: externes Terminal
331: Messbereich
332: Frontseiten-Nebenpassagenrille
333: Öffnung
334: Rückseiten-Nebenpassagenrille
334a: steil geneigter Bereich
335: Trennwand
336: stromaufwärtige Außenwand
338: stromabwärtige Außenwand
353: Kunstharzversiegelungsmaterial
361: fünfter Bereich
362: sechster Bereich
363: siebenter Bereich
371A: erster Bereich
371B: zweiter Bereich
372: dritter Bereich
373: vierter Bereich
380: Abdeckungsöffnung
381: Gehäuseöffnung
382: Öffnungsvorsprung
390: Schaltungskammerlücke
400: Leiterplatte
413: Aluminiumdraht
414: LSI
430: Oberfläche des Messströmungswegs
431: rückwärtige Oberfläche des Messströmungswegs
501: Leiter
502: flacher Plattenbereich
503: Armbereich
504: Krallenbereich
551: Zwischenelement
602: Einrichtung zur Bestimmung der Strömungsgeschwindigkeit
Rs: Sensorkammer
Rc: Schaltungskammer

Claims

Vorrichtung zur Bestimmung einer physikalischen Größe, umfassend: ein Gehäuse (302); eine Leiterplatte (400); ein Kunstharzmaterial (353), das die Leiterplatte bedeckt; eine Abdeckung (303), die zusammen mit dem Gehäuse eine Schaltungskammer (Rc), in der die Leiterplatte angeordnet ist, und einen Strömungsweg, durch den ein zu messendes Gas strömt, bildet; und einen Leiter (501), der so angeordnet ist, dass er im Strömungsweg exponiert ist, wobei der Leiter und die Leiterplatte elektrisch miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass in der Schaltungskammer eine Öffnung (380, 381) vorgesehen ist, die sich mit einem zur Oberfläche, in der die Öffnung vorgesehen ist, hin vorspringenden Bereich eines auf der Leiterplatte montierten Drahts (413) überlappt.
Vorrichtung zur Bestimmung einer physikalischen Größe nach Anspruch 1, wobei die Öffnung (380, 381) im Gehäuse oder in der Abdeckung oder in einem Verbindungsbereich des Gehäuses und der Abdeckung in der Schaltungskammer ausgebildet ist.
Vorrichtung zur Bestimmung einer physikalischen Größe nach Anspruch 1, wobei die Öffnung (380) in der Abdeckung ausgebildet ist und eine konkave Gestalt in deren Seitenrandbereich aufweist.
Vorrichtung zur Bestimmung einer physikalischen Größe nach Anspruch 1, wobei ein leitendes Zwischenelement (551) zwischen dem Leiter und der Leiterplatte angeordnet ist.
Vorrichtung zur Bestimmung einer physikalischen Größe nach Anspruch 4, wobei es sich beim Zwischenelement (551) um ein Kunstharz handelt.
Vorrichtung zur Bestimmung einer physikalischen Größe nach Anspruch 1, wobei der Leiter (501) integral mit der Abdeckung ausgebildet ist.
Vorrichtung zur Bestimmung einer physikalischen Größe nach Anspruch 1, wobei eine Mehrzahl von Öffnungen (380) in der Schaltungskammer ausgebildet ist.
Vorrichtung zur Bestimmung einer physikalischen Größe nach Anspruch 1, wobei die Öffnung (380) in der Abdeckung ausgebildet ist und unter den auf der Leiterplatte zu montierenden Drähten sich ein von der Leiterplatte zur Abdeckung vorspringender Bereich eines Drahts mit großer Höhe mit der Öffnung überlappt.