DE112018003394T5

DE112018003394T5 - Detektionsvorrichtung für physikalische Größen

Info

Publication number: DE112018003394T5
Application number: DE112018003394.5T
Authority: DE
Inventors: Akira Uenodan; Takahiro Miki; Takayuki Yogo; Binti Haridan Fatin Farhanah; Tsutomu Kono; Shinobu Tashiro
Original assignee: Hitachi Automotive Systems Ltd
Current assignee: Hitachi Astemo Ltd
Priority date: 2017-09-29
Filing date: 2018-08-06
Publication date: 2020-03-12
Also published as: US11353350B2; JPWO2019064933A1; WO2019064933A1; CN111183338A; JP6807465B2; US20200209034A1; CN111183338B

Abstract

Es wird eine Detektionsvorrichtung mit geringem Druckverlust für eine physikalische Größe, die mehrere physikalische Größen der Einlassluft detektieren kann, geschaffen. Eine Detektionsvorrichtung 20 für eine physikalische Größe der vorliegenden Erfindung, die mehrere physikalische Größen eines in einem Hauptkanal 22 strömenden Messgases 2 detektiert, wobei die Detektionsvorrichtung 20 für eine physikalische Größe enthält: eine Leiterplatte 207, an der ein Sensor, der die mehreren physikalischen Größen detektiert, und eine elektronische Komponente, die die physikalischen Größen steuert, anbringbar sind; eine Leiterplatten-Aufnahmeeinheit 235, die die Leiterplatte 207 aufnimmt; und einen Unterkanal 234, in dem ein Strömungssensor angeordnet ist. Die Leiterplatte 207 ist auf einer stromaufwärts gelegenen Seite des Unterkanals 234 in der Leiterplatten-Aufnahmeeinheit 235 aufgenommen und zu dem durch den Hauptkanal 22 strömenden Messgas parallel angeordnet.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Detektionsvorrichtung für eine physikalische Größe, die z. B. eine physikalische Größe der Einlassluft einer Brennkraftmaschine detektiert.
Technischer Hintergrund
In einer Konfiguration eines Durchflussmessers des thermischen Typs, die in der PTL 1 offenbart ist, steht eine Messeinheit von einer Innenwand eines Einlasskanals in Richtung einer Mitte eines Kanals vor, ist ein Unterkanal, in dem eine Strömung ermittelt wird, in der Messeinheit angeordnet, und ist eine Leiterplatte so angeordnet, dass sie den gebogenen Unterkanal überspannt. Die obige herkömmliche Vorrichtung schlägt eine Detektionsvorrichtung mit geringem Druckverlust für eine physikalische Größe vor, in der die Leiterplatte effizient in dem Unterkanal angeordnet ist, um eine Größe in einer Längsrichtung der Messeinheit zu verringern.
In einer Konfiguration eines Durchflussmessers des thermischen Typs, die in der PTL 2 offenbart ist, steht die Messeinheit z. B. von der Innenwand des Einlasskanals in Richtung der Mitte des Kanals vor, ist die Leiterplatte auf einer stromaufwärts gelegenen Seite der Messeinheit angeordnet, so dass sie zu einer Strömung eines Hauptkanals senkrecht ist, und ist der Unterkanal auf der stromabwärts gelegenen Seite der Messeinheit angeordnet. Die obige herkömmliche Vorrichtung schlägt eine Detektionsvorrichtung mit geringem Druckverlust für eine physikalische Größe vor, in der die Leiterplatte und der Unterkanal zu der Messeinheit parallel angeordnet sind, um die Größe in der Längsrichtung der Messeinheit zu verringern.
Liste der Entgegenhaltungen
Patentliteratur

PTL 1: Japanisches Patent Nr. 4968267
PTL 2: EP 2029976 A1

Zusammenfassung der Erfindung
Technisches Problem
Ein Montageverfahren, um eine Höhe durch das effiziente Anordnen der Leiterplatte und des Unterkanals verringern zu können, ist in der obigen herkömmlichen Vorrichtung vorgeschlagen worden. Wenn die Detektionsfunktionen eines Einlasslufttemperatursensors, eines Feuchtigkeitssensors, eines Drucksensors und dergleichen z. B. multifunktional hergestellt sind, ist aufgrund der Zunahme der Anzahlen der Steuerschaltungen, der Schutzschaltungen und der Schaltungsdrähte und der Ergänzung einer elektronischen Komponente die Größe der Leiterplatte vergrößert, was zu einem Einfluss auf die Aufrechterhaltung der Größe der Messeinheit führt.
In der in der PTL 1 beschriebenen Konfiguration nimmt der Druckverlust in dem Unterkanal durch eine Zunahme der Anzahl der Leiterplatten zu, was zu einer Verschlechterung der Strömungsgeschwindigkeitsempfindlichkeit des Strömungssensors führt. Wenn an der Leiterplatte verschiedene Sensoren installiert sind, werden die verschiedenen Sensoren ein Hindernis, wobei es ein Risiko gibt, dass die Rauschleistung und die Pulsationseigenschaft des Strömungssensors aufgrund der Turbulenz eines Fluids verschlechtert sind.
Obwohl die Größe in der Längsrichtung der Messeinheit aufrechterhalten werden kann, ist in der in der PTL 2 beschriebenen Konfiguration die Größe in der Dickenrichtung der Messeinheit aufgrund der Zunahme der Anzahl der Leiterplatten vergrößert, was zu einer Zunahme des Drucks führt.
Die vorliegende Erfindung ist im Hinblick auf die obigen Punkte gemacht worden und es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Detektionsvorrichtung für eine physikalische Größe mit geringem Druckverlust zu schaffen, die mehrere physikalische Größen der Einlassluft detektieren kann.
Lösung des Problems
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung eine Detektionsvorrichtung für eine physikalische Größe, die mehrere physikalische Größen eines Messgases, das in einem Hauptkanal strömt, detektiert, wobei die Detektionsvorrichtung für eine physikalische Größe enthält: eine Leiterplatte, an der ein Sensor, der mehrere physikalische Größen detektiert, und eine elektronische Komponente, die die physikalischen Größen steuert, angebracht sein können; eine Leiterplattenaufnahmeeinheit, die die Leiterplatte aufnimmt; und einen Unterkanal, in dem ein Strömungssensor angeordnet ist. Die Leiterplatte ist in der Leiterplattenaufnahmeeinheit auf einer stromaufwärts gelegenen Seite des Unterkanals aufgenommen und zu dem Messgas, das durch den Hauptkanal strömt, parallel angeordnet.
Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
In der vorliegenden Erfindung können die Größen in der Längsrichtung und in der Dickenrichtung aufrechterhalten und verringert werden, wobei eine Mehrfachfunktion geschaffen werden kann, während die Leistung sichergestellt ist. Folglich schafft die vorliegende Erfindung eine Detektionsvorrichtung mit geringem Druckverlust für eine physikalische Größe, die mehrere physikalische Größen der Einlassluft detektieren kann.
Weitere Merkmale, die der vorliegenden Erfindung zugeordnet sind, werden aus der Beschreibung der vorliegenden Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen offensichtlich. Die Probleme, Konfigurationen und Wirkungen mit Ausnahme jener, die oben beschrieben worden sind, werden durch die folgende Beschreibung der Ausführungsformen verdeutlicht.
Figurenliste

1 ist ein Systemdiagramm, das eine Ausführungsform veranschaulicht, in der eine Detektionsvorrichtung für eine physikalische Größe gemäß der vorliegenden Erfindung in einem Brennkraftmaschinen-Steuersystem verwendet wird.
2A ist eine Vorderansicht der Detektionsvorrichtung für eine physikalische Größe.
2B ist eine Rückansicht der Detektionsvorrichtung für eine physikalische Größe.
2C ist eine Ansicht der linken Seite der Detektionsvorrichtung für eine physikalische Größe.
2D ist eine Ansicht der rechten Seite der Detektionsvorrichtung für eine physikalische Größe.
2E ist ein Grundriss der Detektionsvorrichtung für eine physikalische Größe.
2F ist eine Untersicht der Detektionsvorrichtung für eine physikalische Größe.
3 ist eine Ansicht, die ein Ergebnis des Messens einer Strömungsgeschwindigkeit eines Messgases um die Detektionsvorrichtung für eine physikalische Größe veranschaulicht.
4A ist eine entlang einer Linie IVA-IVA in 2E genommene Schnittansicht.
4B ist eine Ansicht, die eine Strömung des Harzes während des Harzformens an einem Flansch der Ausführungsform veranschaulicht.
5A ist eine Ansicht, die 4A in einem Vergleichsbeispiel entspricht.
5B ist eine Ansicht, die die Strömung des Harzes während des Harzformens an einem Flansch des Vergleichsbeispiels veranschaulicht.
6A ist eine Vorderansicht eines Gehäuses mit einer entfernten Abdeckung.
6B ist eine entlang einer Linie VIB-VIB in 6A genommene Schnittansicht.
7A ist ein numerischer Graph, der einen zulässigen Temperaturfehler jedes Sensors veranschaulicht.
7B ist ein Graph, der eine Temperaturänderung jedes Sensors in einem Kraftmaschinenra u m veranschaulicht.
8A ist eine Vorderansicht des Gehäuses mit der entfernten Abdeckung.
8B ist eine Vorderansicht einer Leiterplatte.
8C ist eine entlang einer Linie VIIIC-VIIIC in 8B genommene Schnittansicht.
9A ist eine Vorderansicht des Gehäuses, wobei die Abdeckung und die Leiterplatte entfernt sind.
9B ist eine entlang einer Linie IXB-IXB in 9A genommene Schnittansicht.
9C ist eine entlang einer Linie IXC-IXC in 9A genommene Schnittansicht.
10A ist eine Vorderansicht der Leiterplatte, an der eine Chip-Baugruppe und eine Schaltungskomponente angebracht sind.
10B ist eine entlang einer Linie XB-XB in 10A genommene Schnittansicht.
10C ist eine entlang einer Linie XC-XC in 10A genommene Schnittansicht.
11A ist eine Ansicht, die eine Leiterplatten-Platte veranschaulicht, auf der mehrere Leiterplatten in 10A ausgebildet sind.
11B ist eine vergrößerte Ansicht, die einen XIB-Abschnitt in 11A veranschaulicht.
11C ist eine entlang einer Linie XIC-XIC in 11B genommene Schnittansicht.
12 ist eine Ansicht, die die Leiterplatten-Platte veranschaulicht, auf der mehrere Leiterplatten eines Vergleichsbeispiels ausgebildet sind.
13A ist eine Vorderansicht einer Chip-Baugruppe.
13B ist eine Rückansicht der Chip-Baugruppe.
13C ist eine Ansicht der linken Seite der Chip-Baugruppe.
13D ist eine Ansicht der rechten Seite der Chip-Baugruppe.
13E ist eine Untersicht der Chip-Baugruppe.
14 ist eine Vorderansicht, die die Leiterplatte veranschaulicht, an der keine Schaltungskomponente angebracht ist.

Beschreibung der Ausführungsformen
Eine im Folgenden beschriebene Art zum Ausführen der Erfindung (die im Folgenden als eine Ausführungsform bezeichnet wird) löst verschiedene Probleme, was für ein tatsächliches Produkt erforderlich ist, löst verschiedene Probleme, was erwünscht ist, um insbesondere als eine Detektionsvorrichtung, die eine physikalische Größe der Einlassluft eines Fahrzeug detektiert, verwendet zu werden, und erhält verschiedene Wirkungen. Eines der durch die folgende Ausführungsform gelösten verschiedenen Probleme sind die in der Spalte des durch die Erfindung zu lösenden Problems beschriebenen Inhalte, wobei eine der durch die folgende Ausführungsform erhaltenen verschiedenen Wirkungen die in der Spalte der Wirkung der Erfindung beschriebene Wirkung ist. Verschiedene durch die folgende Ausführungsform gelösten Probleme und verschiedene durch die folgende Ausführungsform erhaltene Wirkungen werden in der Beschreibung der folgenden Ausführungsform beschrieben. Folglich werden die Probleme und Wirkungen, die durch die Ausführungsform gelöst werden und in der folgenden Beschreibung beschrieben sind, außerdem in den Inhalten mit Ausnahme der Inhalte im Abschnitt des durch die Erfindung zu lösenden Problems und der Wirkungen im Abschnitt der Vorteile der Erfindung beschrieben.
In der folgenden Ausführungsform geben die gleichen Bezugszeichen die gleiche Konfiguration an, selbst wenn die Nummern der Figur voneinander verschieden sind, und die gleichen Wirkungen erhalten werden. Für die Konfiguration, die bereits beschrieben worden ist, wird nur das Bezugszeichen zu der Zeichnung hinzugefügt, wobei die Beschreibung manchmal weggelassen wird.
1 ist ein Systemdiagramm, das eine Ausführungsform veranschaulicht, in der eine Detektionsvorrichtung für eine physikalische Größe gemäß der vorliegenden Erfindung in einem Steuersystem 1 einer Brennkraftmaschine des Typs mit elektronischer Kraftstoffeinspritzung verwendet wird. Basierend auf dem Betrieb einer Brennkraftmaschine 10, die einen Kraftmaschinenzylinder 11 und einen Kraftmaschinenkolben 12 enthält, wird Einlassluft von einem Luftreiniger 21 als ein Messgas angesaugt und durch einen Einlasskörper, d. h., z. B. einen Hauptkanal 22, einen Drosselklappenkörper 23 und einen Einlasskrümmer 24, zu einer Brennkammer des Kraftmaschinenzylinders 11 geführt. Eine physikalische Größe des Messgases 2, d. h., der zu der Brennkammer geführten Einlassluft, wird durch eine Detektionsvorrichtung 20 für eine physikalische Größe der vorliegenden Erfindung detektiert, wobei der Kraftstoff basierend auf der detektierten physikalischen Größe von einem Kraftstoffeinspritzventil 14 zugeführt und zusammen mit dem Messgas 2 in einem Zustand eines Luft-Kraftstoff-Gemischs zu der Brennkammer geführt wird. In der Ausführungsform ist das Kraftstoffeinspritzventil 14 in einem Einlasskanal der Brennkraftmaschine vorgesehen, wobei der in den Einlasskanal eingespritzte Kraftstoff zusammen mit dem Messgas 2 ein Luft-Kraftstoff-Gemisch bildet, durch ein Einlassventil 15 zu der Brennkammer geführt wird und verbrennt und mechanische Energie erzeugt.
Der Kraftstoff und die Luft, die zu der Brennkammer geführt werden, befinden sich in einem Mischzustand aus Kraftstoff und Luft, und werden durch eine Funkenzündung einer Zündkerze 13 explosiv verbrannt, um die mechanische Energie zu erzeugen. Das verbrannte Gas wird von einem Auslassventil 16 zu einem Auslassrohr geführt und als das Abgas 3 von dem Auslassrohr zu einer Außenseite eines Fahrzeugs abgelassen. Eine Durchflussmenge des Messgases 2, d. h., der Einlassluft, das zu der Brennkammer geführt wird, ist durch eine Drosselklappe 25 gesteuert, in der sich ein Öffnungsgrad basierend auf einer Betätigung eines Fahrpedals ändert. Die Kraftstoffzufuhrmenge ist basierend auf der Durchflussmenge der zu der Brennkammer geführten Einlassluft gesteuert, wobei ein Fahrer die Durchflussmenge der zu der Brennkammer geführten Einlassluft durch das Steuern des Öffnungsgrads der Drosselklappe 25 steuert, wodurch der Fahrer die durch die Brennkraftmaschine erzeugte mechanische Energie steuern kann.
<Umriss der Steuerung des Brennkraftmaschinen-Steuersystems>
Die Detektionsvorrichtung 20 für eine physikalische Größe detektiert die physikalische Größe, wie z. B. die Durchflussmenge, die Temperatur, die Feuchtigkeit und den Druck, des Messgases 2, d. h., der Einlassluft, das von einem Luftreiniger 21 aufgenommen wird und durch den Hauptkanal 22 strömt, und gibt ein elektrisches Signal, das die physikalische Größe der Einlassluft repräsentiert, in eine Steuervorrichtung 4 ein. Die Ausgabe eines Drosselklappen-Winkelsensors 26, der den Öffnungsgrad der Drosselklappe 25 misst, wird in die Steuervorrichtung 4 eingegeben, wobei eine Position und ein Zustand des Kraftmaschinenkolbens 12, des Einlassventils 15 oder des Auslassventils 16 der Brennkraftmaschine in die Steuervorrichtung 4 eingegeben werden. Zusätzlich werden eine Drehzahl der Brennkraftmaschine und eine Ausgabe eines Drehwinkelsensors 17 in die Steuervorrichtung 4 eingegeben, um die Drehzahl zu messen. Die Ausgabe eines Sauerstoffsensors 28 wird in die Steuervorrichtung 4 eingegeben, um den Zustand des Mischungsverhältnisses einer Kraftstoffmenge und einer Luftmenge aus dem Zustand des Abgases 3 zu messen.
Die Steuervorrichtung 4 berechnet eine Kraftstoffeinspritzmenge und einen Zündzeitpunkt basierend auf der physikalischen Größe der Einlassluft, d. h., der Ausgabe der Detektionsvorrichtung 20 für eine physikalische Größe, und der Drehzahl der Brennkraftmaschine, die basierend auf der Ausgabe des Drehwinkelsensors 17 gemessen wird. Die Menge des von dem Kraftstoffeinspritzventil 14 zugeführten Kraftstoffs und der Zündzeitpunkt der Zündkerze 13 werden basierend auf den Berechnungsergebnissen gesteuert. Die Kraftstoffzufuhrmenge und der Zündzeitpunkt werden basierend auf der Temperatur, einem Änderungszustand eines Drosselklappenwinkels und einem Änderungszustand der Kraftmaschinendrehzahl, die durch die Detektionsvorrichtung 20 für eine physikalische Größe detektiert werden, und dem Zustand des durch den Sauerstoffsensor 28 gemessenen Luft-Kraftstoff-Verhältnisses feingesteuert. Die Steuervorrichtung 4 steuert ferner in einem Leerlaufbetriebszustand der Brennkraftmaschine die Menge der Luft, die die Drosselklappe 25 umgeht, unter Verwendung eines Leerlaufluft-Steuerventils 27 und steuert dadurch die Drehzahl der Brennkraftmaschine im Leerlaufbetriebszustand.
Sowohl die Kraftstoffzufuhrmenge als auch der Zündzeitpunkt, die die gesteuerten Hauptvariable der Brennkraftmaschine sind, werden unter Verwendung der Ausgabe der Detektionsvorrichtung 20 für eine physikalische Größe als ein Hauptparameter berechnet. Folglich sind hinsichtlich der Verbesserung der Steuergenauigkeit des Fahrzeugs und einer Garantie der Zuverlässigkeit eine Verbesserung der Detektionsgenauigkeit der Detektionsvorrichtung 20 für eine physikalische Größe, die Verhinderung einer Änderung mit der Zeit und eine Verbesserung der Zuverlässigkeit wichtig.
Insbesondere gibt es in den letzten Jahren eine sehr hohe Anforderung an einen Kraftstoffwirkungsgrad des Fahrzeugs und eine sehr hohe Anforderung an eine Reinigung eines Abgases. Um diesen Anforderungen zu entsprechen, ist es äußerst wichtig, die Detektionsgenauigkeit der durch die Detektionsvorrichtung 20 für eine physikalische Größe detektierten physikalischen Größe der Einlassluft 2 zu verbessern. Es ist außerdem wichtig, dass die Detektionsvorrichtung 20 für eine physikalische Größe die hohe Zuverlässigkeit aufrechterhält.
Das Fahrzeug, an dem die Detektionsvorrichtung 20 für eine physikalische Größe angebracht ist, wird in einer Umgebung verwendet, in der sich die Temperatur und die Feuchtigkeit im hohen Maße ändern. Es ist erwünscht, dass die Detektionsvorrichtung 20 für eine physikalische Größe eine Reaktion auf die Änderungen der Temperatur und der Feuchtigkeit in einer Verwendungsumgebung und eine Reaktion auf Staub und Verunreinigungen berücksichtigt.
Die Detektionsvorrichtung 20 für eine physikalische Größe ist an einem Einlassrohr befestigt, das durch die durch die Brennkraftmaschine erzeugte Wärme beeinflusst ist. Aus diesem Grund wird die durch die Brennkraftmaschine erzeugte Wärme durch das Einlassrohr, d. h., den Hauptkanal 22, zu der Detektionsvorrichtung 20 für eine physikalische Größe übertragen. Weil die Detektionsvorrichtung 20 für eine physikalische Größe eine Durchflussmenge des Messgases durch das Ausführen einer Wärmeübertragung mit dem Messgas detektiert, ist es wichtig, den Einfluss der Wärme von außerhalb so viel wie möglich zu verhindern.
Wie im Folgenden beschrieben wird, löst die an dem Fahrzeug angebrachte Detektionsvorrichtung 20 für eine physikalische Größe nicht nur einfach das in der Spalte des durch die Erfindung zu lösenden Problems beschriebene Problem und erhält nicht nur die in der Spalte der Wirkung der Erfindung beschriebene Wirkung, sondern die Detektionsvorrichtung 20 für eine physikalische Größe löst außerdem verschiedene Probleme, deren Lösung für ein Produkt erforderlich ist, und erhält verschiedene Wirkungen in ausreichender Berücksichtigung der oben beschriebenen verschiedenen Probleme. Die durch die Detektionsvorrichtung 20 für eine physikalische Größe zu lösenden spezifischen Probleme und zu erhaltenden spezifischen Wirkungen werden in der Beschreibung der folgenden Ausführungsform beschrieben.
<Struktur des Aussehens der Detektionsvorrichtung für eine physikalische Größe>
Die 2A bis 2F sind Ansichten, die das Aussehen der Detektionsvorrichtung für eine physikalische Größe veranschaulichen. In der folgenden Beschreibung wird angenommen, dass das Messgas entlang einer Mittelachse des Hauptkanals strömt.
Die Detektionsvorrichtung 20 für eine physikalische Größe wird verwendet, indem sie von einem Befestigungsloch, das in einer Kanalwand des Hauptkanals 22 hergestellt ist, in den Hauptkanal 22 eingesetzt ist. Die Detektionsvorrichtung 20 für eine physikalische Größe enthält ein Gehäuse 201 und eine Abdeckung 202, die an dem Gehäuse 201 befestigt ist. Das Gehäuse 201 wird durch Spritzgießen eines Kunstharzmaterials gebildet, wobei die Abdeckung 202 durch ein plattenförmiges Element, das aus einem leitfähigen Material, wie z. B. einer Aluminiumlegierung hergestellt ist, ausgebildet ist. Die Abdeckung 202 ist in der Form einer dünnen Platte ausgebildet und enthält eine breite flache Kühlfläche.
Das Gehäuse 201 enthält einen Flansch 211, der die Detektionsvorrichtung 20 für eine physikalische Größe an dem Einlasskörper, d. h., dem Hauptkanal 22, befestigt, und einen Verbinder 212, der von dem Flansch 211 vorsteht und für die elektrische Verbindung mit einer äußeren Vorrichtung von dem Einlasskörper zur Außenseite freigelegt ist, und eine Messeinheit 213, die sich von dem Flansch 211 erstreckt, so dass sie in Richtung der Mitte des Hauptkanals 22 vorsteht.
Die Messeinheit 213 weist eine dünne und lange Form auf, die sich von dem Flansch 211 in Richtung der Mitte des Hauptkanals 22 erstreckt, und weist eine breite Vorderfläche 211 und breite Rückfläche 222 und ein Paar schmaler Seitenflächen 223, 224 auf. Die Messeinheit 213 steht von der Innenwand des Hauptkanals 22 in Richtung der Kanalmitte des Hauptkanals 22 vor, wobei die Detektionsvorrichtung 20 für eine physikalische Größe an dem Hauptkanal 22 befestigt ist. Die Vorderfläche 221 und die Rückfläche 222 sind entlang der Mittelachse des Hauptkanals 22 parallel angeordnet, die Seitenfläche 223 auf einer Seite in einer Richtung der kurzen Seite der Messeinheit 213 in den schmalen Seitenflächen 223, 224 der Messeinheit 213 ist einer stromaufwärts gelegenen Seite des Hauptkanals 22 gegenüberliegend angeordnet und die Seitenfläche 224 auf der anderen Seite in der Richtung der kurzen Seite der Messeinheit 213 ist einer stromabwärts gelegenen Seite des Hauptkanals 22 gegenüberliegend angeordnet.
Während die Vorderfläche 221 der Messeinheit 213 von der Seitenfläche 223 auf einer Seite bis zu der Seitenfläche 224 auf der anderen Seite entlang der Richtung der kurzen Seite flach ist, enthält die Rückfläche 222 der Messeinheit 213 eine abgeschrägte Ecke, wobei sie in einer Richtung geneigt ist, die sich der Vorderseite allmählich nähert, wenn sie sich von einer Zwischenposition in der Richtung der kurzen Seite zu der Seitenfläche 224 auf der anderen Seite bewegt, und eine Querschnittsform aufweist, die als ein Stromlinientyp bezeichnet wird, wie in 2F veranschaulicht ist. Folglich kann das von der stromaufwärts gelegenen Seite des Hauptkanals 22 strömende Messgas 2 glatt stromabwärts entlang der Vorderfläche 221 und der Rückfläche 222 geführt werden, wobei der Strömungswiderstand für das Messgas 2 verringert werden kann.
In der Vorderkante der Messeinheit 213 ist die Bodenfläche der Messeinheit 213 stufenweise ausgebildet. Die Vorderkante der Messeinheit 213 enthält eine Bodenfläche 226 auf einer Seite, die auf der stromaufwärts gelegenen Seite des Hauptkanals 222 angeordnet ist, wobei die Detektionsvorrichtung 20 für eine physikalische Größe an dem Hauptkanal 22 befestigt ist, und eine Bodenfläche 227 auf der anderen Seite, die auf der stromabwärts gelegenen Seite des Hauptkanals 22 angeordnet ist, wobei die Bodenfläche 227 auf der anderen Seite von der Bodenfläche 226 auf einer Seite vorsteht, wobei eine Stufenfläche 228, die die Bodenfläche 226 auf einer Seite und die Bodenfläche 227 auf der anderen Seite verbindet, in Richtung der stromaufwärts gelegenen Seite des Hauptkanals 22 angeordnet ist. Ein Einlass 231 ist in der Stufenfläche 228 der Messeinheit 213 vorgesehen, um einen Teil des Messgases 2, wie z. B. der Einlassluft, in den Unterkanal der Messeinheit 213 zu nehmen. Ein erster Auslass 232 und ein zweiter Auslass 233, die das in den Unterkanal in der Messeinheit 213 genommene Messgas 2 zu dem Hauptkanal 22 zurückführen, sind an einer Position vorgesehen, die sich an der Seitenfläche 224 auf der anderen Seite in der Richtung der kurzen Seite der Messeinheit 213 und zu der Stufenfläche 228 entgegengesetzt befindet. Das heißt, die Messeinheit 213 enthält eine erste Wand (die Seitenfläche 223 auf einer Seite), die in einer Strömungsrichtung des Messgases 2 in dem Hauptkanal 22 in Richtung der stromaufwärts gelegenen Seite angeordnet ist, und eine zweite Wand (Stufenfläche 228), die an der Position auf einer Seite der Vorderkante der Messeinheit 213 bezüglich der ersten Wand in einer Strömungsrichtung des Messgases 2 in dem Hauptkanal 22 in Richtung der stromaufwärts gelegenen Seite und auf der stromabwärts gelegenen Seite in der Strömungsrichtung des Messgases 2 in dem Hauptkanal 22 angeordnet ist.
Ein Einlass 231 des Unterkanals ist zu der zweiten Wand offen.
In der Detektionsvorrichtung 20 für eine physikalische Größe ist der Einlass 231 des Unterkanals an der Vorderkante der Messeinheit 213, die sich von dem Flansch 211 in Richtung der Mittenrichtung des Hauptkanals 22 erstreckt, vorgesehen, so dass nicht das Gas in einer Umgebung der Innenwandfläche des Hauptkanals 22, sondern das Gas in der Nähe des Mittelabschnitts, der von der Wandfläche getrennt ist, in den Unterkanal aufgenommen werden kann. Aus diesem Grund kann die Detektionsvorrichtung 20 für eine physikalische Größe die Durchflussmenge des Gases in einem Abschnitt messen, der von der Innenwandfläche des Hauptkanals 22 getrennt ist, wobei sie eine Verschlechterung der Messgenauigkeit aufgrund des Einflusses von Wärme oder dergleichen verhindern kann.
In der Umgebung der Innenwandfläche des Hauptkanals 22 wird die Messung leicht durch die Temperatur des Hauptkanals 22 beeinflusst, wobei die Temperatur des Messgases 2 von der ursprünglichen Temperatur des Gases verschieden und von einem durchschnittlichen Zustand des Hauptgases in dem Hauptkanal 22 verschieden ist. Wenn insbesondere der Hauptkanal 22 der Einlasskörper der Kraftmaschine ist, wird der Einlasskörper oft aufgrund des Einflusses der Wärme von der Kraftmaschine auf einer hohen Temperatur aufrechterhalten. Aus diesem Grund ist die Gastemperatur in der Umgebung der Innenwandfläche des Hauptkanals 22 oft höher als die ursprüngliche Temperatur des Hauptkanals 22, was die Verschlechterung der Messgenauigkeit verursacht. Der Fluidwiderstand ist in der Nähe der Innenwandfläche des Hauptkanals 22 groß, wobei eine Strömungsgeschwindigkeit geringer als eine durchschnittliche Strömungsgeschwindigkeit des Hauptkanals 22 ist. Aus diesem Grund gibt es ein Risiko, dass eine Abnahme der Strömungsgeschwindigkeit bezüglich der durchschnittlichen Strömungsgeschwindigkeit des Hauptkanals 22 zu einem Messfehler führt, wenn das Gas in der Umgebung der Innenwandfläche des Hauptkanals 22 als das Messgas 2 in den Unterkanal aufgenommen wird.
In der Detektionsvorrichtung 20 für eine physikalische Größe ist der Einlass 231 an der Vorderkante der dünnen und langen Messeinheit 213 vorgesehen, die sich von dem Flansch 211 in Richtung der Mitte des Hauptkanals 22 erstreckt, so dass der Messfehler, der der Abnahme der Strömungsgeschwindigkeit in der Nähe der Innenwandfläche zugeordnet ist, verringert werden kann. In der Detektionsvorrichtung 20 für eine physikalische Größe ist nicht nur der Einlass 231 an der Vorderkante der Messeinheit 213, die sich von dem Flansch 211 in Richtung der Mitte des Hauptkanals 22 erstreckt, vorgesehen, sondern es sind außerdem der erste Auslass 232 und der zweite Auslass 233 des Unterkanals an der Vorderkante der Messeinheit 213 vorgesehen, so dass der Messfehler weiter verringert werden kann.
Obwohl die Detektionsvorrichtung 20 für eine physikalische Größe die Form aufweist, in der sich die Messeinheit 213 entlang der Achse von der Außenwand des Hauptkanals 22 in Richtung der Mitte lang erstreckt, sind die Breiten der Seitenflächen 223, 224 in einer schmalen Form ausgebildet, wie in den 2C und 2D veranschaulicht ist. Folglich kann die Detektionsvorrichtung 20 für eine physikalische Größe den Fluidwiderstand auf einen kleinen Wert bezüglich des Messgases 2 unterdrücken.
<Struktur des Temperaturdetektors>
In der Detektionsvorrichtung 20 für eine physikalische Größe ist ein Einlasslufttemperatursensor 203, der ein Temperaturdetektor ist, an der Vorderkante der Messeinheit 213 vorgesehen, wie in 2B veranschaulicht ist. Der Einlasslufttemperatursensor 203 ist vorgesehen, so dass er zur Außenseite der Messeinheit 213 freigelegt ist. Spezifisch ist der Einlasslufttemperatursensor 203 in der Strömungsrichtung des Messgases 2 an der Position auf der stromabwärts gelegenen Seite der Seitenfläche auf einer Seite der Messeinheit 213 und auf der stromaufwärts gelegenen Seite der Stufenfläche 228 der Messeinheit 213 angeordnet. Der Einlass 231 des Unterkanals ist in der Stufenfläche 228 der Messeinheit 213 vorgesehen, wobei der Einlasslufttemperatursensor 203 auf der stromaufwärts gelegenen Seite des Einlasses 231 des Unterkanals angeordnet ist.
Der Einlasslufttemperatursensor 203 ist so vorgesehen, dass er zur Außenseite der Messeinheit 213 freigelegt ist, und ist auf der stromaufwärts gelegenen Seite des Einlasses 231 des Unterkanals angeordnet, so dass der Einlasslufttemperatursensor 203 im Vergleich zu dem Fall, in dem der Einlasslufttemperatursensor 203 in dem Unterkanal der Messeinheit 213 angeordnet ist, etwas Einfluss auf die Durchflussmengenmessung eines Strömungssensors 205 hat, der in dem Unterkanal vorgesehen ist.
Der Einlasslufttemperatursensor 203 ist mit einer axialen Leitungskomponente konstruiert, die einen säulenförmigen Sensorkörper 203a und ein Paar von Leitungen 203b, die von beiden Enden in einer axialen Richtung des Sensorkörpers 203a in Richtung einer Richtung vorstehen, in der die Leitungen 203b voneinander getrennt sind, enthält. Der Einlasslufttemperatursensor 203 ist an einer Leiterplatte 207 in der Messeinheit 213 mit einer Leitung 203b, die dazwischen angeordnet ist, angebracht, das Paar von Leitungen 203b steht von der Bodenfläche 226 auf einer Seite der Messeinheit 213 vor und der Sensorkörper 203a ist an der Position angeordnet, die zu der Stufenfläche 228 der Messeinheit 213 entgegengesetzt ist. Der Einlasslufttemperatursensor 203 ist in einer Richtung entlang der Bodenfläche 226 auf einer Seite der Messeinheit 213 und der Strömungsrichtung des Messgases 2 angeordnet.
Weil der Einlasslufttemperatursensor 203 zur Außenseite der Messeinheit 213 freigelegt ist, während der Sensorkörper 203a durch das Paar von Leitungen 203b gestützt ist, ist bevorzugt eine Schutzvorrichtung 202a, die den Einlasslufttemperatursensor 203 schützt, in der Messeinheit 213 ausgebildet. Die Schutzvorrichtung 202a ist auf der Vorderseite der Messeinheit 213 bezüglich des Einlasslufttemperatursensors 203 angeordnet, während sie von der Bodenfläche der Messeinheit 213 vorsteht.
In der Ausführungsform steht beispielhaft ein Teil der Abdeckung 202 von der Bodenfläche der Messeinheit 213 vor. Alternativ kann die Abdeckung 202 eine in Richtung des Gehäuses 201 vorstehende Form aufweisen. Durch das Vorsehen der Schutzvorrichtung 202a kann verhindert werden, dass der Einlasslufttemperatursensor 203 mit anderen Objekten während des Transports des Arbeitens der Messvorrichtung für eine physikalische Größe direkt in Kontakt gelangt.
Die Schutzvorrichtung 202a arbeitet außerdem als ein Rektifizierelement, dass eine Rektifizierwirkung aufweist, wodurch die Turbulenz der Strömung aufgrund des mit dem Einlasslufttemperatursensor 203 zusammenstoßenden Fluids verhindert werden kann. Aus diesem Grund kann verhindert werden, dass die Turbulenz der Strömung in den Unterkanal 234, in dem der Strömungssensor 205 angebracht ist, eintritt, wobei der Einfluss auf den Strömungssensor 205 verhindert werden kann, wenn der Einlasslufttemperatursensor 203 auf der stromaufwärts gelegenen Seite des Einlasses 231 des Unterkanals 234 angeordnet ist. Wenn insbesondere eine Verbesserung einer Reaktion durch das Vorsehen des Sensorkörpers 203a des Einlasslufttemperatursensors 203 in einer Öffnungsprojektionsfläche des Einlasses 231, wo die Strömung schnell ist, erreicht wird, wird, weil die Turbulenz der Strömung leicht in den Unterkanal eindringt, die Rektifizierung bevorzugter ausgeführt, um die Turbulenz der Strömung zu verhindern, um die Genauigkeit des Strömungssensors 205 und die Genauigkeit des Einlasslufttemperatursensors 203 miteinander auszugleichen.
Eine Vorsprunglänge des Schutzvorrichtung 202a kann beliebig gewählt werden. Wenn der Einlasslufttemperatursensor 203 z. B. weit entfernt von der Bodenfläche 226 auf einer Seite der Messeinheit 213 angeordnet ist, ist die Vorsprunglänge so festgelegt, dass die Vorderkante der Schutzvorrichtung 202a wenigstens bis zu der gleichen Position wie der Einlasslufttemperatursensor 203 angeordnet ist. Wenn der Einlasslufttemperatursensor 203 in der Umgebung der Bodenfläche 226 auf einer Seite der Messeinheit 213 angeordnet ist, kann die Schutzvorrichtung nicht vorgesehen sein, weil eine Möglichkeit, dass der Einlasslufttemperatursensor 203 mit einem weiteren Objekt in Kontakt gelangt, im Vergleich zu dem Fall, in dem der Einlasslufttemperatursensor 203 weit entfernt von der Bodenfläche 226 angeordnet ist, abnimmt.
Die Messeinheit 213 enthält die Seitenfläche 223 auf einer Seite (ersten Wand), die in Richtung der stromaufwärts gelegenen Seite in einer Strömungsrichtung des Messgases 2 in dem Hauptkanal 22 angeordnet ist, und die Stufenfläche 228 (zweite Wand), die in Richtung der stromaufwärts gelegenen Seite in einer Strömungsrichtung des Messgases 2 in dem Hauptkanal 22 an der Position auf der Seite einer Vorderkante der Messeinheit 213 bezüglich der Seitenfläche 223 auf einer Seite und auf der stromabwärts gelegenen Seite in der Strömungsrichtung des Messgases 2 in dem Hauptkanal 22 angeordnet ist, wobei der Einlass 231 des Unterkanals zu der Stufenfläche 228 offen ist. Mit anderen Worten, der Einlass 231 des Unterkanals 234 ist auf der Seite der Vorderkante (der dem Flansch 261 gegenüberliegenden Seite) und auf der stromabwärts gelegenen Seite der ersten Wand 223 vorgesehen.
Der Einlasslufttemperatursensor 203 befindet sich auf der stromabwärts gelegenen Seite in der Strömungsrichtung des Messgases 2 in dem Hauptkanal 22 bezüglich der Seitenfläche 223 auf einer Seite und auf der stromaufwärts gelegenen Seite in der Strömungsrichtung des Messgases 2 in dem Hauptkanal 22 bezüglich des Einlasses 231 des Unterkanals, der zu der Stufenfläche 228 (zweiten Wand) offen ist.
Eine getrennte Strömung, die in Richtung der Stufenfläche 228 der Messeinheit 213 strömt, wird erzeugt, wenn das in dem Hauptkanal 22 strömende Messgas 2 mit der Seitenfläche 223 auf einer Seite zusammenstößt. Im Vergleich zu der Strömung an der Seitenfläche 223 auf einer Seite ist die Strömung auf der stromabwärts gelegenen Seite und auf der Seite der Vorderkante durch die getrennte Strömung beschleunigt.
Der Einlasslufttemperatursensor 203 ist in einem Bereich angeordnet, der der vergrößerten Strömung entspricht, so dass die Ansprechempfindlichkeit verbessert werden kann.
3 veranschaulicht die Messung der Strömungsgeschwindigkeit des Messgases um die Detektionsvorrichtung für eine physikalische Größe.
Gemäß dem Messergebnis war die Strömungsgeschwindigkeit kleiner als oder gleich 0,5 m/s an den Punkten (8) bis (14) auf der stromaufwärts gelegenen Seite der Seitenfläche 223 auf einer Seite der Messeinheit 213, war die Strömungsgeschwindigkeit größer als oder gleich 0,6 m/s auf einer Seite der Messeinheit 213 an den Punkten (1) bis (7) auf der stromabwärts gelegenen Seite der Seitenfläche 223 und auf der stromaufwärts gelegenen Seite der Stufenfläche 228 der Messeinheit 213 und war die Strömungsgeschwindigkeit an der Position auf der stromabwärts gelegenen Seite der Seitenfläche 223 auf einer Seite der Messeinheit 213 und auf der stromaufwärts gelegenen Seite der Stufenfläche 228 der Messeinheit 213 höher als die Strömungsgeschwindigkeit an der Position auf der stromaufwärts gelegenen Seite der Seitenfläche 223 auf der einen Seite der Messeinheit 213. Dies ist so, weil die durch den Zusammenstoß des Messgases 2 mit der Seitenfläche 223 auf einer Seite der Messeinheit 213 erzeugte getrennte Strömung die Strömung des Messgases 2 an der Position auf der stromabwärts gelegenen Seite der Seitenfläche 223 auf einer Seite der Messeinheit 213 und auf der stromaufwärts gelegenen Seite der Stufenfläche 228 der Messeinheit 213 vergrößert.
An den Punkten (2) bis (7), die sich auf der Projektionsfläche des Einlasses 231 befinden, ist die Strömungsgeschwindigkeit größer als oder gleich 0,7 m/s, wobei die Strömung schneller wird. Es wird angenommen, dass dies ein Ergebnis der Strömung des Fluids ist, die aufgrund der Abnahme des Widerstands des Fluids leichter wird, weil die Wand, die ein Hindernis wird, auf der stromabwärts gelegenen Seite nicht vorhanden ist.
Die besonders hervorragenden Ergebnisse wurden an den Punkten (2) und (3) erhalten, an denen der Einfluss der Geschwindigkeitszunahme aufgrund der Trennung durch die erste Wand 223 leicht erzeugt wird und das Hindernis, das der Fluidwiderstand wird, auf der stromabwärts gelegenen Seite nicht vorhanden ist.
Gemäß der Detektionsvorrichtung 20 für eine physikalische Größe der Ausführungsform ist der Einlasslufttemperatursensor 203 nicht an der Position auf der stromaufwärts gelegenen Seite der Seitenfläche 223 auf einer Seite der Messeinheit 213 angeordnet, sondern an der Position auf der stromabwärts gelegenen Seite der Seitenfläche 223 auf einer Seite der Messeinheit 213 und auf der stromaufwärts gelegenen Seite der Stufenfläche 228 der Messeinheit 213, so dass nicht nur das gerade von stromaufwärts strömende Messgas 2, sondern außerdem die getrennte Strömung mit dem Einlasslufttemperatursensor 203 zusammenstoßen kann. Folglich kann die Wärmeableitung des Einlasslufttemperatursensors 203 verbessert werden.
Bevorzugter kann die Strömungsverzögerung verhindert werden, wenn sich der Sensorkörper 203a in einer Einlassprojektionsebene befindet. Wenn in diesem Fall das Rektifikationselement (die Schutzvorrichtung) vorgesehen ist, ist bevorzugter ein Kompromiss mit der Genauigkeit des Strömungssensors 205 erfüllt, weil die Störung des Fluids, das in den Unterkanal 234 eindringt, verhindert werden kann.
In der Ausführungsform ist ein Geschwindigkeitsvergrößerungsbereich auf der stromaufwärts gelegenen Seite eines Einlasses 231 des Unterkanals 234 in einem begrenzten Montageraum ausgebildet, wobei der Einlasslufttemperatursensor 203 in dem Geschwindigkeitsvergrößerungsbereich angebracht ist, so dass die Verkleinerung erreicht werden kann, während die Genauigkeit aufrechterhalten und verbessert wird. Die Beschleunigung der in den Unterkanal 234 aufgenommenen Luft und die Beschleunigung der mit dem Einlasslufttemperatursensor 203 zusammenstoßenden Luft werden durch die erste Wand 223 gleichzeitig ausgeführt, was zu der Raumeinsparung beiträgt.
<Struktur des Flanschs>
Die Messeinheit 213 der Detektionsvorrichtung 20 für eine physikalische Größe ist durch ein in dem Hauptkanal 22 hergestelltes Befestigungsloch in das Innere eingesetzt, wobei der Flansch 211 der Detektionsvorrichtung 20 für eine physikalische Größe an den Hauptkanal 22 anstößt und unter Verwendung einer Schraube an dem Hauptkanal 22 befestigt ist. Der Flansch 211 weist in einer ebenen Ansicht eine im Wesentlichen rechteckige Form auf, die eine vorgegebene Plattendicke aufweist, wobei, wie in den 2E und 2F veranschaulicht ist, ein Paar von Befestigungslöchern 241 an diagonalen Ecken hergestellt ist. Das Befestigungsloch 241 enthält ein Durchgangsloch 242, das den Flansch 211 durchbohrt. Der Flansch 211 wird durch das Einsetzen einer (nicht veranschaulichten) Befestigungsschraube in das Durchgangsloch 242 des Befestigungslochs 241, um den Flansch 211 an den Hauptkanal 22 zu schrauben, an dem Hauptkanal 22 befestigt.
Wie in 2E veranschaulicht ist, sind auf der Oberseite des Flanschs 211 mehrere Rippen vorgesehen. Die Rippen enthalten eine erste Rippe 243, die das Befestigungsloch 241 und den Verbinder 212 linear verbindet, eine zweite Rippe 244, die eine kegelförmige Querschnittsform aufweist, die einen Umfang des Durchgangslochs 242 des Befestigungslochs 241 umgibt, eine dritte Rippe 245, die entlang einem äußeren Umfang des Flanschs 211 vorgesehen ist, und eine vierte Rippe 246, die sich in einer Richtung erstreckt, die die erste Rippe 243 in einer diagonalen Linie des Flanschs 211 schneidet.
Die erste Rippe 243 weist eine hohe Flanschverstärkungswirkung auf, weil die erste Rippe 243 zwischen dem Befestigungsloch 241, in dem die Schraubenfestigungskraft auf den Hauptkanal 22 wirkt, und dem Verbinder 212, der aufgrund der dreidimensionalen Form eine relativ hohe Steifigkeit aufweist, linear vorgesehen ist. Folglich kann eine Dicke des Flanschs 211 im Vergleich zu dem Fall verringert werden, in dem die erste Rippe 243 nicht vorgesehen ist, kann ein Gewicht des ganzen Gehäuses verringert werden und kann der Einfluss der Schrumpfung des Harzes, das den Flansch 211 bildet, während des Formens des Gehäuses 201 verringert werden.
4A ist eine entlang einer Linie IVA-IVA in 2E genommene Schnittansicht, 4B ist eine Ansicht, die die Strömung des Harzes während des Harzformens an dem Flansch der Ausführungsform veranschaulicht, und 5A ist eine 4A entsprechende Ansicht in dem Vergleichsbeispiel und 5B ist eine Ansicht, die die Strömung des Harzes während des Harzformens an dem Flansch des Vergleichsbeispiels veranschaulicht.
Das Gehäuse 201 wird durch Spritzgießen eines Harzes in ein Formwerkzeug hergestellt, wobei ein Harz P während des Harzformens in das Formwerkzeug strömt, um um das Durchgangsloch 242 in dem Flansch 211 zu gehen. Die Strömung des Harzes P ist z. B. kaum gesteuert, wenn die Dicke um das Durchgangsloch 242 des Befestigungslochs 241 gleichmäßig ist, wie in 5A veranschaulicht ist, ein Mittenabschnitt in der Breitenrichtung am Kopf voranschreitet und, wie in 5B veranschaulicht ist, wenn das Harz P von beiden Seiten des Durchgangslochs 242 strömt, während es an dem Abschnitt des Durchgangslochs 242 in zwei getrennt wird und die Mittenabschnitte in der Breitenrichtung anfangs miteinander verschmolzen werden, wobei die Verschmelzung allmählich in Richtung der Richtung, die sich dem Durchgangsloch 242 nähert, und der Richtung, die sich von dem Durchgangsloch 242 trennt, weitergeht. Folglich gibt es ein Risiko, dass in dem Verschmelzungsabschnitt eine schwache Schweißverbindung (Harzverschmelzungsabschnitt), in der das Verschmelzen des Harzes P unzureichend ist, erzeugt wird und dass es eine Möglichkeit gibt, dass die Haltbarkeit gering ist und ein Riss erzeugt wird, wenn keine Metallbuchse verwendet wird.
Andererseits ist in der Ausführungsform die zweite Rippe 244, die die kegelförmige Form im Querschnitt aufweist, um das Durchgangsloch 242 vorgesehen, wie in 4A veranschaulicht ist. In der zweiten Rippe 244 ist, wenn das Harz P von beiden Seiten des Durchgangslochs 242 strömt, während es sich an dem Abschnitt des Durchgangslochs 242 gabelt, die Strömung des Harzes P so gesteuert, dass das Verschmelzen zuerst bei dem Abschnitt in der Nähe des Durchgangslochs in der Breitenrichtung des strömenden Harzes P als den Kopf ausgeführt wird, und so dass das Verschmelzen nur in Richtung der Richtung weitergeht, die sich von dem Durchgangsloch 242 trennt, wie in 4B veranschaulicht ist. Folglich kann das Harz P in dem Verschmelzungsabschnitt ausreichend verschmolzen werden, wobei die Erzeugung einer schwachen Schweißverbindung verhindert werden kann.
Die erste Rippe 243 ist linear entlang der diagonalen Linie vorgesehen, die das Paar von Befestigungslöchern 241 verbindet, während die vierte Rippe 246 entlang der anderen diagonalen Linie vorgesehen ist. Die erste Rippe 243 ist im Vergleich zu der vierten Rippe 246 relativ dick ausgebildet und weist eine hohe Steifigkeit auf. In der dritten Rippe 245 ist eine Kerbe für jede Seite des Flanschs 211 vorgesehen, um zu verhindern, dass sich die Flüssigkeit in dem Bereich ansammelt, der die Oberseite des Flanschs 211 ist und durch die erste Rippe 243 und die dritte Rippe 245 umgeben ist.
Wie in 2E veranschaulicht ist, sind vier äußere Anschlüsse 247 und Korrekturanschlüsse 248 an dem Verbinder 212 vorgesehen. Der äußere Anschluss 247 ist ein Anschluss, der die physikalische Größe, wie z. B. eine Durchflussmenge oder eine Temperatur, ausgibt, die ein Messergebnis der Detektionsvorrichtung 20 für eine physikalische Größe ist, und ein Leistungsversorgungsanschluss, der Gleichstromleistung, die die Detektionsvorrichtung 20 für eine physikalische Größe betreibt, zuführt. Der Korrekturanschluss 248 ist ein Anschluss, der verwendet wird, um die hergestellte Detektionsvorrichtung 20 für eine physikalische Größe zu messen, einen jeder Detektionsvorrichtung 20 für eine physikalische Größe zugeordneten Korrekturwert zu erhalten und den Korrekturwert in einem Speicher der Detektionsvorrichtung 20 für eine physikalische Größe zu speichern. In der anschließenden Messoperation der Detektionsvorrichtung 20 für eine physikalische Größe werden die im Speicher gespeicherten Korrekturdaten, die den Korrekturwert repräsentieren, verwendet, wobei aber der Korrekturanschluss 248 nicht verwendet wird. Folglich weist der Korrekturanschluss 248 eine Form auf, die von der des äußeren Anschlusses 247 verschieden ist, so dass der Korrekturanschluss 248 kein Hindernis wird, wenn der äußere Anschluss 247 mit einer weiteren äußeren Vorrichtung verbunden wird. In der Ausführungsform ist der Korrekturanschluss 248 kürzer als der äußere Anschluss 247, wobei der Korrekturanschluss 248 die Verbindung nicht stört, selbst wenn der Verbindungsanschluss zu der äußeren Vorrichtung, die mit dem äußeren Anschluss 247 verbunden ist, in den Verbinder 212 eingesetzt ist.
<Struktur des Gehäuses>
6A ist eine Vorderansicht des Gehäuses mit der entfernten Abdeckung und 6B ist eine entlang einer Linie VIB-VIB in 6A genommene Schnittansicht. Ein Dichtungselement, das die Leiterplatte abdichtet, ist in den 6A und 6B weggelassen.
Eine Unterkanalnut 250, die den Unterkanal 234 in der Messeinheit 213 bildet, und eine Schaltungskammer 235, die die Leiterplatte 207 aufnimmt, sind in dem Gehäuse 201 vorgesehen. Die Schaltungskammer 235 und die Unterkanalnut 250 sind in der Vorderseite der Messeinheit 213 ausgespart und in der Richtung der kurzen Seite der Messeinheit 213 getrennt auf einer Seite und der anderen Seite angeordnet.
Die Schaltungskammer 235 ist auf der stromaufwärts gelegenen Seite in der Strömungsrichtung des Messgases 2 in dem Hauptkanal 22 angeordnet, während sich der Unterkanal 234 auf der stromabwärts gelegenen Seite in der Strömungsrichtung des Messgases 2 in dem Hauptkanal 22 bezüglich der Schaltungskammer 235 befindet. Die Leiterplatte 207 ist zu dem in dem Hauptkanal 22 strömenden Messgases 2 im Wesentlichen parallel angeordnet. Folglich können die Größen in einer Längsrichtung und in einer Dickenrichtung der Messeinheit 213 verringert werden, wobei eine Detektionsvorrichtung für eine physikalische Größe mit geringem Druckverlust vorgeschlagen werden kann. Wenn insbesondere die Detektionsfunktionen des Einlasslufttemperatursensors 203, des Feuchtigkeitssensors 206, des Drucksensors 204 und dergleichen multifunktional gemacht werden, ist es effektiver, weil die Größe der Leiterplatte 207 aufgrund einer Steuerschaltung, einer Schutzschaltung, der Anzahl der Schaltungsverdrahtungen und der Ergänzung einer elektronischen Komponente zunimmt.
Eine Chip-Baugruppe 208, die den Strömungssensor 205 enthält, der die Durchflussmenge des in dem Hauptkanal 124 strömenden Messgases 2 misst, ist in dem Gehäuse 201 aufgenommen, während sie an einer Leiterplatte 207 angebracht ist, an der mehrere Sensoren angebracht sein können. 6A veranschaulicht ein Beispiel, in dem ein Drucksensor 204, ein Feuchtigkeitssensor 206 und der Einlasslufttemperatursensor 203 zusätzlich zu der Chip-Baugruppe 208 angebracht sind. Es ist jedoch in Abhängigkeit von den Anforderungen nicht erforderlich, alle Sensoren anzubringen, so dass die erforderlichen Sensoren gemäß den Anforderungen angebracht sein können. Die Leiterplatte 207 bildet einen Befestigungsabschnitt, der allen Sensoren entspricht, und kann bezüglich eines Sensormontagemusters für jede Anforderung gemeinsam verwendet werden.
Die Chip-Baugruppe 208 ist an einer Leiterplattenoberfläche der Leiterplatte 207 befestigt, wobei ein Teil der Chip-Baugruppe 208 vom Ende der Leiterplatte 207 seitlich vorsteht. Die Chip-Baugruppe 208 ist zwischen dem Unterkanal 234 und der Schaltungskammer 235 angeordnet.
Folglich sind die Schaltungskammer 235 und der Unterkanal 234 getrennt, wobei die Strömung zu dem in der Chip-Baugruppe 208 angeordneten Strömungssensor durch die Form des Unterkanals 234 gesteuert werden kann. Aus diesem Grund gibt es keine Barriere, die die Strömung in dem Unterkanal 234 behindert, wobei dem Strömungssensor 205 eine stabile Strömung zugeführt werden kann. Folglich kann die Verkleinerung der Messeinheit 213 erreicht werden, während die Strömungsgeschwindigkeitsempfindlichkeit, die Rauschleistung und die Pulsationseigenschaften des Strömungssensors aufrechterhalten werden.
Die Raumeinsparung kann erreicht werden, wenn die Wand auf der stromaufwärts gelegenen Seite der Schaltungskammer 235 als die Seitenfläche 223 auf einer Seite verwendet wird.
In der Ausführungsform ist der Strömungssensor 205 in der Chip-Baugruppe 208 angeordnet und an der Leiterplatte 207 angebracht. Alternativ kann der Strömungssensor 205 mit einer weiteren Halterung anders als die dazwischen angeordnete Chip-Baugruppe 208 angebracht sein. Die Leiterplatte 207 ist so ausgebildet, dass sie teilweise vorsteht, wodurch die Leiterplatte 207 selbst eine Halterungsfunktion aufweisen kann.
Die Unterkanalnut 250 bildet in Verbindung mit der Abdeckung 202 den Unterkanal 234. Der Unterkanal 234 erstreckt sich entlang der Richtung des Vorstehens (Längsrichtung) der Messeinheit. Die Unterkanalnut 250, die den Unterkanal 234 bildet, enthält eine erste Unterkanalnut 251 und eine zweite Unterkanalnut 252, die in der Mitte der ersten Unterkanalnut abzweigt. Die erste Unterkanalnut 251 ist so ausgebildet, dass sie sich entlang der Richtung der kurzen Seite der Messeinheit 213 zwischen dem Einlass 231, der zu der Stufenfläche 228 der Messeinheit 213 offen ist, und dem ersten Auslass 232, der zu der Seitenfläche auf der anderen Seite der Messeinheit 213 und an der der Stufenfläche 228 entgegengesetzten Position offen ist, erstreckt. Der Einlass 231 ist in Richtung der stromaufwärts gelegenen Seite in der Strömungsrichtung des Messgases 2 in dem Hauptkanal 22 angeordnet. Die erste Unterkanalnut 251 bildet einen ersten Unterkanal, der das in dem Hauptkanal 22 strömende Messgas 2 von dem Einlass 231 aufnimmt und das genommene Messgas 2 vom ersten Auslass 232 zu dem Hauptkanal 22 zurückführt. Der erste Unterkanal erstreckt sich von dem Einlass 231 entlang der Strömungsrichtung des Messgases 2 in dem Hauptkanal 22 und ist mit dem ersten Auslass 232 verbunden.
Die zweite Unterkanalnut 252 zweigt in der Mitte der ersten Unterkanalnut 251 ab und erstreckt sich entlang der Längsrichtung der Messeinheit 213 in Richtung der Basisstirnseite (Flanschseite) der Messeinheit 213. Dann ist die zweite Unterkanalnut 252 in Richtung der anderen Seite in der Richtung der kurzen Seite der Messeinheit 213 am Basisende der Messeinheit 213 gebogen und zurückgeführt, um sich abermals entlang der Längsrichtung der Messeinheit 213 in Richtung des Vorderkantenendes der Messeinheit 213 zu erstrecken. Dann ist die zweite Unterkanalnut 252 so vorgesehen, so dass sie in Richtung der anderen Seite in der Richtung der kurzen Seite der Messeinheit 213 vor dem ersten Auslass 232 gebogen ist, um zu dem zweiten Auslass 233 weiterzugehen, der zu der Seitenfläche 224 auf der anderen Seite der Messeinheit 213 offen ist. Der zweite Auslass 233 ist in Richtung der stromabwärts gelegenen Seite in der Strömungsrichtung des Messgases 2 in dem Hauptkanal 22 angeordnet. Der zweite Auslass 233 weist eine Öffnungsfläche auf, die im Wesentlichen die gleiche wie die oder etwas größer als die des ersten Auslasses 232 ist, und ist an einer Position ausgebildet, die der Basisstirnseite in der Längsrichtung der Messeinheit 213 bezüglich des ersten Auslasses 232 benachbart ist.
Die zweite Unterkanalnut 252 bildet einen zweiten Unterkanal, der es ermöglicht, dass das von dem ersten Unterkanal abgezweigte und strömende Messgas 2 durchgeht, und führt das Messgas 2 von dem zweiten Auslass 233 zu dem Hauptkanal 22 zurück. Der zweite Unterkanal enthält einen Weg, der entlang der Längsrichtung der Messeinheit 213 hin- und hergeht. Das heißt, der zweite Unterkanal enthält den Weg, der in der Mitte des ersten Unterkanals abzweigt, sich in Richtung der Basisstirnseite der Messeinheit 213 erstreckt, an der Basisstirnseite der Messeinheit 213 zurückgefaltet wird, sich in Richtung der Seite der Vorderkante der Messeinheit 213 erstreckt und zu dem zweiten Auslass 233, der in Richtung der stromabwärts gelegenen Seite in der Strömungsrichtung des Messgases 2 auf der stromabwärts gelegenen Seite in der Strömungsrichtung des Messgases 2 in dem Hauptkanal 22 bezüglich des Einlasses 231 angeordnet ist, weitergeht. In der zweiten Unterkanalnut 252 ist der Strömungssensor 205 an einer Mittenposition angeordnet. Die zweite Unterkanalnut 252 kann eine längere Kanallänge des zweiten Unterkanals sicherstellen und den Einfluss auf den Strömungssensor 205 verringern, wenn in dem Hauptkanal eine Pulsation erzeugt wird.
Bei der obigen Konfiguration kann der Unterkanal 234 entlang der Richtung ausgebildet sein, in der sich die Messeinheit 213 erstreckt, wobei die Länge des Unterkanals 234 ausreichend lang sichergestellt sein kann. Folglich kann die Detektionsvorrichtung 20 für eine physikalische Größe den ausreichend langen Unterkanal 234 enthalten. Folglich kann die Detektionsvorrichtung 20 für eine physikalische Größe die physikalische Größe des Messgases 30 mit hoher Genauigkeit messen, während der Fluidwiderstand auf einen kleinen Wert unterdrückt wird.
Weil sich die erste Unterkanalnut 251 von dem Einlass 231 entlang der Richtung der kurzen Seite der Messeinheit 213 bis zu dem ersten Auslass 232 erstreckt, kann Fremdstoff, wie z. B. Staub, der vom Einlass 231 in den ersten Unterkanal eindringt, wie er ist aus dem ersten Auslass 232 ausgestoßen werden, wobei verhindert werden kann, dass der Fremdstoff in den zweiten Unterkanal eindringt, und verhindert werden kann, dass der Fremdstoff den Strömungssensor 205 in dem zweiten Unterkanal beeinflusst.
In dem Einlass 231 und dem ersten Auslass 232 der ersten Unterkanalnut 251 ist die Öffnungsfläche des Einlasses 231 größer als die des ersten Auslasses 232. Wenn die Öffnungsfläche des Einlasses 231 größer als die des ersten Auslasses 232 vergrößert ist, kann das in den ersten Unterkanal strömende Messgas 2 sicher zu dem zweiten Unterkanal geführt werden, der in der Mitte des ersten Unterkanals abzweigt.
In der Mitte in der Längsrichtung des Einlasses 231 der ersten Unterkanalnut 251 ist ein Vorsprung 253 vorgesehen. In dem Vorsprung 253 ist die Größe des Einlasses 231 in der Längsrichtung in zwei gleich aufgeteilt, wobei die Öffnungsflächen jedes aufgeteilten Einlasses 231 kleiner als die des ersten Auslasses 232 und des zweiten Auslasses 233 sind. Der Vorsprung 253 kann durch das Einschränken der Größe des Fremdstoffs, der vom Einlass 231 in den ersten Unterkanal eindringen kann, so dass er kleiner als die Größen des ersten Auslasses 232 und des zweiten Auslasses 233 ist, verhindern, dass der Fremdstoff den ersten Auslass 232 und den zweiten Auslass 233 blockiert.
<Anordnungsposition jedes Sensors>
Wie in 6A veranschaulicht ist, ist die Schaltungskammer 235 auf einer Seite in der Richtung der kurzen Seite der Messeinheit 213 vorgesehen, wobei sie die Leiterplatte 207 aufnimmt. Die Leiterplatte 207 weist eine rechteckige Form auf, die sich entlang der Längsrichtung der Messeinheit erstreckt, wobei die Chip-Baugruppe 208, der Drucksensor 204 und der Feuchtigkeitssensor 206 an der Oberfläche der Leiterplatte 207 angebracht sind.
Die Chip-Baugruppe 208 ist an der Leiterplatte 207 angebracht. In der Chip-Baugruppe 208 sind der Strömungssensor 205 und eine LSI, die eine elektronische Komponente ist, die den Strömungssensor 205 ansteuert, durch Pressspritzen abgedichtet. Der Strömungssensor 205 und die LSI können in dem gleichen Halbleiterelement einteilig ausgebildet sein oder können als getrennte Halbleiterelemente ausgebildet sein. Das Harz ist so abgedichtet, dass wenigstens die Durchflussmengen-Messeinheit des Strömungssensors 204 freigelegt ist. Die Struktur, in der die LSI in der Chip-Baugruppe 208 vorgesehen ist, ist beispielhaft beschrieben. Alternativ kann eine Struktur verwendet werden, in der die LSI an der Leiterplatte 207 angebracht ist. Ein Vorteil des Vorsehens der LSI in der Chip-Baugruppe 208 ist, dass es nicht notwendig ist, die LSI an der Leiterplatte 207 anzubringen, was zum Verkleinern der Leiterplatte 207 beiträgt.
Die Chip-Baugruppe 208 weist eine Form auf, die von dem Rand der Seitenfläche zu dem Strömungssensor 205 allmählich schmaler wird. Diese schmaler werdende Form rektifiziert das durch den Unterkanal strömende Fluid und verringert den Einfluss des Rauschens. Bevorzugt kann die schmaler werdende Form die Geschwindigkeit des Fluid vergrößern, wenn nicht nur die Chip-Baugruppe in einer Richtung einer Papierfläche (der Oberflächenrichtung der Chip-Baugruppe) schmaler wird, sondern außerdem die Chip-Baugruppe durch das Neigen der Chip-Baugruppe in einer vertikalen Richtung der Papierfläche (der Dickenrichtung der Chip-Baugruppe) schmaler wird. Ein Vorteil der Chip-Baugruppe 208 ist, dass die schmaler werdende Form bezüglich der Strömungssensors 205 genau gebildet werden kann, weil die schmaler werdende Form einteilig mit dem Strömungssensor 205 ausgebildet ist. Obwohl bei der Verkleinerung ein Maßgenauigkeitsfehler schwer wird, kann das Verschmälern genau gebildet werden, so dass die Durchflussmengen-Detektionsgenauigkeit verbessert werden kann.
Die Chip-Baugruppe 208 ist angebracht, wobei ein Teil der Chip-Baugruppe 208 von der Leiterplatte 207 auf der anderen Seite in der Richtung der kurzen Seite an der Mittenposition in der Längsrichtung der Leiterplatte 207 vorsteht, so dass der Strömungssensor 205 in der zweiten Unterkanalnut 252 angeordnet ist.
Bevorzugter ist die Seite der Vorderkante der Schaltungsbaugruppe in dem Unterkanal angeordnet, so dass das Fluid sowohl auf der Seite der Vorderfläche, die die Seite der Messeinheit ist, als auch auf der Seite ihrer Rückfläche strömt. Dies ist so, weil die Menge des Staubs, der die Seite der Vorderfläche, an der die Messeinheit ausgebildet ist, erreicht, verringert werden kann, in dem verursacht wird, dass das Fluid außerdem auf der Seite der Rückfläche strömt.
Der Drucksensor 204 ist auf der Basisstirnseite in der Längsrichtung der Leiterplatte 207 bezüglich der Chip-Baugruppe 208 angebracht, während der Feuchtigkeitssensor 206 auf der Seite der Vorderkante in der Längsrichtung der Leiterplatte 207 bezüglich der Chip-Baugruppe 208 angebracht ist. Eine Leitung des Einlasslufttemperatursensors 203 ist mit der Oberfläche der Leiterplatte 207 verbunden. Der Einlasslufttemperatursensor 203 ist so angebracht, dass die Leitung 203b mit der Position auf der Seite der Vorderkante in der Längsrichtung der Leiterplatte 207 bezüglich des Feuchtigkeitssensors 206 verbunden ist, und so angebracht, dass der Sensorkörper 203a an der Position angeordnet ist, wo der Sensorkörper 203a von der Leiterplatte 207 in der Längsrichtung vorsteht und zur Außenseite der Messeinheit 213 freigelegt ist.
In der Messeinheit 213 sind (1) der Drucksensor 204, (2) der Strömungssensor 205, (3) der Feuchtigkeitssensor 206 und (4) der Einlasslufttemperatursensor 203 in der Reihenfolge von der Basisstirnseite entlang der Längsrichtung in Richtung der Seite der Vorderkante (in Richtung der Richtung des Vorstehens der Messeinheit 213) angeordnet. Mit anderen Worten, der Drucksensor 204, der Strömungssensor 205, der Feuchtigkeitssensor 206 und der Einlasslufttemperatursensor 203 sind in der Reihenfolge von der Flanschseite auf der Leiterplatte 207 angeordnet.
(1) Der Drucksensor 204 detektiert den Druck des Messgases 2, während der Strömungssensor 205 die Durchflussmenge des Messgases 2 detektiert. Der Feuchtigkeitssensor 206 detektiert die Feuchtigkeit des Messgases 2, während der Einlasslufttemperatursensor eine Temperatur des Messgases 2 detektiert.
7A veranschaulicht ein Beispiel eines numerischen Graphen, der einen Temperatureinflussbereich angibt, der erlaubt ist, um die Messgenauigkeit jedes Sensors sicherzustellen. Der Graph reicht bezüglich einer Bezugstemperatur von 25 °C von -25 °C (d. h., 0 °C) bis +50 °C (d. h., 75 °C).
In dem numerischen Graphen in 7A weist (1) der Drucksensor 204 einen zulässigen Temperatureinflussbereich zwischen -25 °C und 50 °C, den breitesten zulässigen Temperatureinflussbereich unter den Sensoren, und einen kleinen Wärmeeinfluss auf. (2) Der Strömungssensor 205 weist einen breiten zulässigen Temperatureinflussbereich auf der Hochtemperaturseite und den kleinen Wärmeeinfluss auf der Hochtemperaturseite auf. Andererseits weist (3) der Feuchtigkeitssensor 206 den breiten zulässigen Temperatureinflussbereich auf der Tieftemperaturseite und den kleinen Wärmeeinfluss auf der Tieftemperaturseite auf. (4) Der Einlasslufttemperatursensor 203 weist den zulässigen Temperatureinflussbereich nur in der Umgebung der Bezugstemperatur von 25 °C, den schmalsten zulässigen Temperatureinflussbereich unter den Sensoren, und den großen Wärmeeinfluss auf.
Der Unterschied des zulässigen Temperatureinflussbereichs in 7A hängt im hohen Maße von einem Detektionsprinzip jedes Sensors ab. In dem Drucksensor, der den breitesten zulässigen Temperatureinflussbereich aufweist, wird z. B. ein Drucksensor des Halbleitertyps typischerweise verwendet, ist auf einer Oberfläche einer Membran ein Dehnungsmessstreifen ausgebildet und wird eine Änderung des elektrischen Widerstands durch einen Piezowiderstandseffekt, der durch die Deformation der Membran aufgrund des äußeren Drucks erzeugt wird, in ein elektrisches Signal umgesetzt. Der Messfehler aufgrund des Temperatureinflusses hängt hauptsächlich von der Temperaturabhängigkeit eines Piezowiderstands ab, wobei die Temperaturabhängigkeit des Piezowiderstands eine relativ gute Linearität aufweist und der Messfehler durch eine Temperaturkompensation verhindert werden kann. Andererseits wird für den Temperatursensor, der den schmalsten zulässigen Temperatureinflussbereich aufweist, die Temperatur durch die Wärmeübertragung mit dem Messgas 2 gemessen, wobei ein Temperaturfehler direkt erzeugt wird, wenn der Wärmeeinfluss von einem Wärmeleitungselement, wie z. B. einem Substrat, erzeugt wird. Aus diesem Grund ist der zulässige Bereich grundsätzlich schmaler gemacht.
Die Detektionsvorrichtung 20 für eine physikalische Größe ist z. B. in einem Kraftmaschinenraum eines Kraftfahrzeugs angeordnet. Die Temperatur in dem Kraftmaschinenraum reicht von 60 °C bis 100 °C, wobei die Temperatur des durch den Hauptkanal 22 gehenden Messgases 2 im Durchschnitt 25 °C beträgt. Folglich wird in einer Temperaturverteilung die Wärme in dem Kraftmaschinenraum von der Seite des Flanschs 211 zu der Detektionsverrichtung 20 für eine physikalische Größe übertragen, während die Temperatur von der Seite des Flanschs 211 in Richtung der Seite der Vorderkante der Messeinheit 213 allmählich verringert wird.
Folglich ist in der Messeinheit 213 der Ausführungsform (1) der Drucksensor 204, der den kleinsten Wärmeeinfluss aufweist, auf der Basisstirnseite, d. h., der Flanschseite, angeordnet, und ist dann (2) der Strömungssensor 205 auf der Seite der Vorderkante der Messeinheit 213 bezüglich (1) des Drucksensors 204 angeordnet. Als Nächstes ist die Wärmewirkung auf der Tieftemperaturseite die kleinste. (3) Der Feuchtigkeitssensor 206, der den kleinen Wärmeeinfluss auf der Tieftemperaturseite aufweist, ist auf der Seite der Vorderkante der Messeinheit 213 bezüglich (2) des Strömungssensors 205 angeordnet, wobei er für die Wärmewirkungen am empfindlichsten ist. (4) Der Einlasslufttemperatursensor 203, der für den Wärmeeinfluss am empfindlichsten ist, ist am vorderen Ende der Messeinheit 213 angeordnet. 7B ist ein Graph, der eine Temperaturänderung jedes Sensors im Kraftmaschinenraum veranschaulicht. Es wird eine der Anordnungsreihenfolge jedes Sensors entsprechende Temperaturverteilung erhalten, wie in 7B veranschaulicht ist.
Gemäß der Ausführungsform ist die Leiterplatte 207 so angeordnet, dass sie sich entlang der Längsrichtung der Messeinheit 213 erstreckt, so dass die Wärmeleitungsstrecke von dem Flansch 211 bis zur Umgebung der Mittelachse des Hauptkanals 22 sichergestellt sein kann. Jeder der Sensoren (1) bis (4) ist in einer Reihenfolge vom Basisende der Messeinheit 213 in aufsteigender Reihenfolge des Wärmeeinflusses in Richtung der Vorderkante angeordnet, so dass die Sensorleistung jedes Sensors sichergestellt sein kann, selbst wenn der Montageraum aufgrund der Verkleinerung eingeschränkt ist. Die Wärmeübertragung zur Luft kann durch das Anordnen der Leiterplatte 207 auf einer Seite in der Richtung der kurzen Seite der Messeinheit 213 gefördert werden.
< Dichtungsstruktur in der Schaltungskammer>
8A ist eine Vorderansicht des Gehäuses mit der entfernten Abdeckung, 8B ist eine Vorderansicht der Leiterplatte 207 und 8C ist eine entlang einer Linie VIIIC-VIIIC in 8B genommene Schnittansicht.
Wie in den 8A bis 8E veranschaulicht ist, ist die Leiterplatte 207 mit einem Heißklebstoff 209 beschichtet, um den leitfähigen Abschnitt zwischen der Leiterplatte 207 und jedem Sensor zu schützen. Eine Sensoroberfläche jedes Sensors ist freigelegt, ohne mit dem Heißklebstoff 209 abgedeckt zu sein, wobei die Abtastfunktion nicht verloren wird. Der Heißklebstoff 209 ist z. B. aus einem thermoplastischen Harzmaterial hergestellt, das eine elastisch deformierbare Eigenschaft aufweist, und ist in einem durch Wärme erweichten Zustand auf die Leiterplatte 207 aufgetragen.
In der Schaltungskammer haftet der schraffierte Abschnitt in 8A durch einen Klebstoff an der Abdeckung, wobei die Seite der Vorderfläche der Leiterplatte 207 durch den Klebstoff und den Heißklebstoff 209 hermetisch in die drei Kammern R1, R2, R3 aufgeteilt ist. Spezifisch sind die erste Kammer R1, in der ein Verbinderanschluss 214, der einteilig mit dem Gehäuse 201 geformt ist, und der Verbindunganschluss der Leiterplatte 207 verbunden sind, die zweite Kammer R2, in der der Drucksensor 204 und ein Teil der Chip-Baugruppe 208 aufgenommen sind, und die dritte Kammer R3, in die der Feuchtigkeitssensor 206 aufgenommen ist und die Leitung 203b des Einlasslufttemperatursensors 203 eingesetzt ist, ausgebildet.
Die erste Kammer R1 ist durch die Abdeckung 202 auf der Seite der Vorderfläche abgedichtet und bildet einen abgedichteten Raum, der von dem Äußeren der Messeinheit 213 isoliert ist. Folglich kann verhindert werden, dass der Verbindungsabschnitt zwischen dem Verbinderanschluss 214 und dem Verbindungsanschluss aufgrund des Kontakts mit einem in dem Messgas 2 enthaltenen Gas korrodiert.
Die zweite Kammer R2 steht durch eine Lücke mit der Abdeckung 202 mit dem zweiten Unterkanal 252 in Verbindung, wobei der Druck der zweiten Kammer R2 durch den Drucksensor 204 gemessen werden kann. Ein Lüftungsloch 274 des Lüftungskanals, das in der Chip-Baugruppe 208 ausgebildet ist, um die Abdichtung der Rückfläche der Membran des Strömungssensors 205 zu verhindern, ist so angeordnet, dass die Rückfläche der Membran in einem offenen Zustand aufrechterhalten werden kann.
Die dritte Kammer R3 steht durch ein Einsetzloch 216 des Einlasslufttemperatursensors, das zur Bodenfläche 226 der Messeinheit 213 offen ist, mit der Außenseite der Messeinheit 213 in Verbindung, wobei die Feuchtigkeit durch den Feuchtigkeitssensor 206 gemessen werden kann. Das Leitungseinsetzloch 216, das als ein Verbindungsweg dient, durch den das Messmedium zu dem Feuchtigkeitssensor 206 geführt wird, ist an einer Position hergestellt, wo das Fluid durch die Seitenfläche 223 auf einer Seite getrennt wird, so dass der Eintritt von Wassertröpfchen und Staub, die verunreinigte Materialien sind. Ein Messziel kann zu der Messeinheit 213 geführt werden, während verhindert werden kann, dass ein Wassertröpfchen und Staub, die verunreinigte Materialien sind, eindringen.
Es ist die Struktur, die die zweite Kammer R2 und die dritte Kammer R3 aufteilt, veranschaulicht. Alternativ kann derselbe Raum verwendet werden, ohne die zweite Kammer R2 und die dritte Kammer R3 aufzuteilen.
<Struktur eines einzelnen Gehäuses>
9A ist eine Vorderansicht des Gehäuses, wobei die Abdeckung und die Leiterplatte entfernt sind, 9B ist eine entlang einer Linie IXB-IXB in 9A genommene Schnittansicht und 9C ist eine entlang einer Linie IXC-IXC in 9A genommene Schnittansicht.
In dem Gehäuse 201 ist auf der Bodenfläche der Schaltungskammer 235 eine Rippe 237 vorgesehen, wie in 9A veranschaulicht ist. Die Rippe 237 enthält mehrere vertikale Rippen, die sich entlang der Längsrichtung der Messeinheit erstrecken, und mehrere horizontale Rippen, die sich entlang der Richtung der kurzen Seite der Messeinheit 213 erstrecken, und ist in einer Gitterform vorgesehen.
Das Gehäuse 201 kann durch das Vorsehen der Rippe 237 in der Messeinheit 213 eine hohe Steifigkeit erhalten, ohne die Dicke zu vergrößern. In dem Gehäuse 201 sind die Dicken des Flanschs 211 und der Messeinheit 213 im hohen Maße voneinander verschieden, wobei der Unterschied in der Wärmeschrumpfungsrate nach dem Spritzgießen groß ist, so dass die Messeinheit 213, die eine kleinere Dicke als der Flansch 211 aufweist, leicht zu deformieren ist. Folglich kann durch das Vorsehen der gitterförmigen Rippen 237, die sich auf der Bodenfläche der Schaltungskammer 235 in einer ebenen Form ausbreiten, eine Verformung der Messeinheit 213 während der Wärmeschrumpfung verhindert werden.
In dem Gehäuse 201 ist die Rippe 237 nicht auf der Außenwand der Messeinheit 213, sondern auf der Bodenfläche (innerhalb des Gehäuses) der Schaltungskammer 235 vorgesehen. Wenn die Rippe 237 auf der Außenwand der Messeinheit 213 vorgesehen ist, gibt es ein Risiko des Beeinflussens der Strömung des durch den Hauptkanal 22 gehenden Messgases 2. In dem Fall, in dem eine Tiefe der Schaltungskammer 235 unter der Annahme festgelegt ist, dass die Leiterplatte 207 mit einseitiger Montage aufgenommen ist, ist es erforderlich, die Tiefe der Schaltungskammer 235 zu vergrößern, wenn die Spezifikationen geändert werden, um eine Leiterplatte 207 mit doppelseitiger Montage aufzunehmen. Wenn andererseits die Rippe an der Außenwand der Messeinheit 213 vorgesehen ist, steht die Rippe um den Betrag der vergrößerten Tiefe der Schaltungskammer 235 vor, wobei die Dicke der Messeinheit 213 vergrößert ist. Folglich sind die einseitige Montage und die doppelseitige Montage in der Dicke der Messeinheit 213 voneinander verschieden, wobei es ein Risiko des Beeinflussens der Detektionsgenauigkeit gibt.
Weil in der Ausführungsform die Rippe 237 auf der Bodenfläche der Schaltungskammer 235 vorgesehen ist, wird andererseits verhindert, dass die Strömung des durch den Hauptkanal 22 gehenden Messgases 2 beeinflusst wird, wobei verursacht werden kann, dass das Messgas 2 glatt strömt. Die Tiefe der Bodenfläche der Schaltungskammer 235 kann geändert werden, in dem nur eine Höhe der Rippen 237 in der Schaltungskammer 235 geändert wird, wobei es ungeachtet dessen, ob die Leiterplatte 207 entweder mit einseitiger Montage oder mit doppelseitiger Montage ist, nicht notwendig ist, die Dicke der Messeinheit zu ändern.
Ein Verbinderanschluss 214 ist mit dem Gehäuse 201 einteilig ausgebildet. Das Basisende des Verbinderanschlusses 214 ist mit einem äußeren Anschluss in dem Verbinder 212 verbunden, wobei eine Vorderkante des Verbinderanschlusses 214 vorgesehen ist, während sie in die Schaltungskammer 235 vorsteht. Wie in 9C veranschaulicht ist, enthält der Verbinderanschluss 214 einen Anschluss (ein Nadelöhr), in dem die Vorderkante in der Breitenrichtung elastisch deformiert werden kann, wobei er eine Presspassungsstruktur aufweist, in der das Ende des Verbinderanschlusses 214 in das Durchgangsloch 261 der Leiterplatte 207 eingepresst ist, um eine elektrische Verbindung durch das Anordnen der Leiterplatte 207 in der Schaltungskammer 235 aufzubauen.
In der Bodenfläche der Schaltungskammer 235 ist ein Nutloch 238 hergestellt, um die Leiterplatte 207 zu positionieren und zu stützen. In der Leiterplatte 207 ist an einer entsprechenden Position ein Vorsprung 209a vorgesehen. Der Vorsprung 209a ist ausgebildet, indem ein Teil des Heißklebstoffs 209 vorsteht. Der Vorsprung 209a, der aus dem Heißklebstoff 209 mit einer elastischen deformierbaren Eigenschaft ausgebildet ist, ist in das Nutloch 238 eingepasst, wodurch die Leiterplatte 207 in der Schaltungskammer 237 gestützt ist, während die Schwingungsübertragung von dem Gehäuse 201 verhindert ist.
<Struktur der Abdeckung>
Die Abdeckung 202 ist z. B. aus einem leitfähigen Metallmaterial, wie z. B. einer Aluminiumlegierung oder einer rostfreien Legierung, oder einem leitfähigen Material, wie z. B. einem leitfähigen Harz, hergestellt. Die Abdeckung 202 weist eine Form einer flachen Platte auf, die die Vorderfläche der Messeinheit 213 abdeckt, und ist unter Verwendung eines Klebstoffs an der Messeinheit 213 befestigt. Die Abdeckung 202 deckt die Schaltungskammer 235 der Messeinheit 213 ab und bildet in Verbindung mit der Unterkanalnut 250 der Messeinheit 213 den Unterkanal. Die Abdeckung 202 ist durch das Anordnen eines leitfähigen Zwischenelements zwischen der Abdeckung 202 und der Leiterplatte 207 oder dem Verbinderanschluss 214 mit der Masse elektrisch verbunden, wodurch die Wandfläche des Unterkanals eine Ladungseliminierungsfunktion aufweist. Die Elektrifizierung der geladenen Partikel wird entfernt, um zu verhindern, dass die Verunreinigung an dem Strömungssensor 205 anhaftet.
Als das Zwischenelement wird ein leitfähiger Gummi, ein leitfähiger Klebstoff, eine Silberpaste oder ein Lot verwendet. Die Ladungseliminierungsfunktion kann ohne die Verwendung des Zwischenelements erreicht werden, indem die Abdeckung 202 mit der Leiterplatte oder dem Verbinderanschluss 214 direkt in Kontakt gebracht wird. In diesem Fall kann die Abdeckung aus einem leitfähigen Harz hergestellt sein, um die Erzeugung von Schneidabfall aufgrund der Schwingung zu verhindern.
<Struktur der Leiterplatte 207>
10A ist eine Vorderansicht der Leiterplatte, an der die Chip-Baugruppe und die Schaltungskomponenten angebracht sind, 10B ist eine entlang einer Linie XB-XB in 10A genommene Schnittansicht und 10C ist eine entlang einer Linie XC-XC in 10A genommene Schnittansicht. 11 ist eine Ansicht, die eine Substratplatte veranschaulicht, auf der mehrere Leiterplatten in 10A ausgebildet sind, 11B ist eine vergrößerte Ansicht eines XIB-Abschnitts in 11A, 11C ist eine entlang einer Linie XIC-XIC in 11B genommene Schnittansicht und 12 ist eine Ansicht, die die Substratplatte veranschaulicht, auf der mehrere Leiterplatten der Vergleichsbeispiele ausgebildet sind.
Die Leiterplatte 207 weist eine rechteckige Form (eine Form, in der ein Seitenverhältnis der vertikalen und der horizontalen Abmessung größer als 1 ist) auf, die sich entlang der Längsrichtung der Messeinheit 213 erstreckt. Das Durchgangsloch 261, in das der Verbinderanschluss 214 des Gehäuses 201 eingepresst ist, ist an einem Ende in der Längsrichtung der Leiterplatte 207 vorgesehen. Ein Montageort für den Drucksensor 204 ist dem Durchgangsloch 261 benachbart vorgesehen. Es kann ein Drucksensor 204 vorgesehen sein, wie in 10A veranschaulicht ist, oder es können mehrere Drucksensoren 204 nebeneinander angeordnet sein.
Die Chip-Baugruppe 208 ist an der Mittenposition in der Längsrichtung der Leiterplatte 207 befestigt. Die Chip-Baugruppe 208 ist so angebracht, dass ein Teil der Chip-Baugruppe 208 vom Ende der Leiterplatte 207 vorsteht. Spezifisch ist das Basisende der Chip-Baugruppe 208 an der Mittenposition in der Längsrichtung der Leiterplatte 207 und an der Position, die zu einer Seite in der Richtung der kurzen Seite vorbelastet ist, befestigt, wobei die Vorderkante der Chip-Baugruppe 208 an der Position angeordnet ist, die entlang der Richtung der kurzen Seite von der Leiterplatte 207 vorsteht. Der Strömungssensor 205 ist an der Vorderkante der Chip-Baugruppe 208 vorgesehen und in der zweiten Unterkanalnut 252 angeordnet. Die Leiterplatte 207 enthält an der Position auf der Leiterplattenoberfläche der Leiterplatte 207 und an der in der entgegengesetzten Richtung zu der Richtung des Vorstehens der Chip-Baugruppe 208 bezüglich der Chip-Baugruppe 208 vorbelasteten Position einen Spielraumabschnitt S, der größer als die oder gleich der Breite der Chip-Baugruppe 208 ist. Der Spielraumabschnitt S ist auf der anderen Seite in der Richtung der kurzen Seite der Chip-Baugruppe 208 vorgesehen. In dem Spielraumabschnitt S ist die Leiterplatte nicht angeordnet, wobei die Leiterplattenoberfläche freigelegt ist. Der Spielraumabschnitt S ist ein Bereich, wo die Schaltungskomponente nicht darauf angebracht ist, obwohl die Schaltungsverdrahtung enthalten ist.
Wenn die Chip-Baugruppe 208 an der Leiterplatte 207 angebracht ist, während sie von der Leiterplatte 207 vorsteht, kann in der Ausführungsform die Größe der Leiterplatte 207 im Vergleich zu dem Fall, in dem die ganze Chip-Baugruppe auf der Oberfläche der Leiterplatte 207 wie in dem in 12 veranschaulichten Vergleichsbeispiel aufgenommen ist, verringert werden, wie in 11A veranschaulicht ist. Für das Vergleichsbeispiel in 12 kann die Komponente nicht angebracht werden, weil ein durch die gestrichelte Linie B in der Leiterplatte 207 umgebener Abschnitt in dem Unterkanal angeordnet ist, wobei der Abschnitt ein verschwendeter Raum wird.
Andererseits kann in der Leiterplatte 207 der Ausführungsform durch das vorstehende Anbringen die Größe von etwa 30 % von dem Vergleichsbeispiel weggelassen werden, wobei die Verkleinerung der Leiterplatte 207 erreicht werden kann.
Weil der Spielraumabschnitt S in dem Bereich auf der anderen Seite in der Richtung der kurzen Seite bezüglich der Chip-Baugruppe 208 der Leiterplatte 207 vorgesehen ist, kann die Vorderkante der Chip-Baugruppe 208, die von der Leiterplatte 207 vorsteht, in dem Spielraumbereich S einer weiteren benachbarten Leiterplatte 207 angebracht sein, wenn die Chip-Baugruppe 208 an jeder Leiterplatte 207 auf einer Leiterplatten-Platte K angebracht ist, wie in 11A veranschaulicht ist. Das heißt, der Spielraumabschnitt S weist eine Größe auf, die den vorstehenden Abschnitt der an einer weiteren benachbarten Leiterplatte angebrachten Chip-Baugruppe anordnen kann, wenn die Chip-Baugruppe 208 an der Leiterplatte 207 in dem Zustand der Leiterplatten-Platte K angebracht ist. Folglich kann im Vergleich zu dem Vergleichsbeispiel, in dem die ganze Chip-Baugruppe 208 auf der Oberfläche der Leiterplatte 207 angebracht ist, wie in 12 veranschaulicht ist, eine größere Anzahl von Leiterplatten 207 unter Verwendung der Leiterplatten-Platte K mit der gleichen Größe gebildet werden, kann die Anzahl der genommenen Leiterplatten 207 vergrößert werden und kann die Produktivität vergrößert werden.
Beispiele der Leiterplatten enthalten eine gedruckte Leiterplatte und eine Keramik-Leiterplatte.
Wie in 10A veranschaulicht ist, ist der Einlasslufttemperatursensor 203 so angeordnet, dass er entlang der Längsrichtung von der kurzen Seite der Leiterplatte 207 vorsteht. Das Durchgangsloch 262, in das das Paar von Leitungen 203b des Einlasslufttemperatursensors 203 eingesetzt ist, ist auf der Seite der Vorderkante der Leiterplatte 207 hergestellt. In dem Paar von Leitungen 203b des Einlasslufttemperatursensors 203 ist jedes Ende in die Durchgangslöcher 262 eingesetzt, wobei es entlang der Oberfläche der Leiterplatte 207 gebogen ist und von der kurzen Seite der Leiterplatte 207 vorsteht. Ein Lötanschluss 263 ist auf der Leiterplattenoberfläche der Leiterplatte 207 dem Paar von Leitungen 203b entgegengesetzt vorgesehen, wobei die Anschlussflächen 263 und die Leitung 203b zusammengelötet sind. Der Sensorkörper 203a ist an einer Position gestützt, die von der Leiterplatte 207 um einen vorgegebenen Abstand getrennt ist.
Wenn der Einlasslufttemperatursensor 203 an jeder Leiterplatte 207 auf der Leiterplatten-Platte K angebracht ist, sind die Enden des Paars von Leitungen 203b in die Durchgangslöcher 262 eingesetzt und ist jede Leitung 203b entlang der Leiterplattenoberfläche der Leiterplatte 207 angeordnet, wie in 11A veranschaulicht ist. Der Sensorkörper 203a ist so angeordnet, dass er in ein Positionierungsloch K2 eintritt, das vorher in einem Rahmen K1 der Leiterplatten-Platte K hergestellt worden ist, wie in den 11B und 11C veranschaulicht ist. Folglich ist der Einlasslufttemperatursensor 203 an der richtigen Position mit der richtigen Haltung bezüglich der Leiterplatte 207 positioniert und in einem stabil gestützten Zustand gelötet, wobei ein Montagefehler bezüglich der Leiterplatte 207 verringert werden kann.
<Konfiguration der Chip-Baugruppe 208>
13A ist eine Vorderansicht der Chip-Baugruppe, 13B ist eine Rückansicht der Chip-Baugruppe, 13C ist eine Ansicht der linken Seite der Chip-Baugruppe, 13D ist eine Ansicht der rechten Seite der Chip-Baugruppe, 13E ist eine Untersicht der Chip-Baugruppe und 14 ist eine Vorderansicht, die die Leiterplatte veranschaulicht, an der die Schaltungskomponente nicht angebracht ist.
Die Chip-Baugruppe 208 ist durch das Anbringen der LSI und des Strömungssensors 205 an einem Metallleitungsrahmen und durch das Abdichten der LSI und des Strömungssensors 205 unter Verwendung eines wärmeaushärtenden Harzes konfiguriert. Der Strömungssensor 205 und die LSI können durch dasselbe Halbleiterelement einteilig ausgebildet sein oder getrennt ausgebildet sein. Die Chip-Baugruppe 208 enthält den Baugruppenkörper 271, der in einer Form einer im Wesentlichen flachen Platte aus Harz geformt ist. Der Baugruppenkörper 271 weist eine rechteckige Form auf und erstreckt sich entlang der Richtung der kurzen Seite der Messeinheit 213, wobei das Basisende auf einer Seite in der Längsrichtung des Baugruppenkörpers 271 in der Schaltungskammer 235 angeordnet ist, während die Seite der Vorderkante auf der anderen Seite in der Längsrichtung des Baugruppenkörpers 271 in der zweiten Unterkanalnut 252 angeordnet ist.
Es sind mehrere Verbindungsanschlüsse 272 vorgesehen, während sie von der Basisstirnseite des Baugruppenkörpers 271 vorstehen. Die Chip-Baugruppe 208 ist durch das Löten der mehreren Verbindungsanschlüsse 272 an die Anschlussfläche 264 der Leiterplatte 207 an der Leiterplatte 207 befestigt.
Der Strömungssensor 205 ist an der Vorderkante des Baugruppenkörpers 271 vorgesehen. Der Strömungssensor 205 ist angeordnet, während er in dem zweiten Unterkanal freigelegt ist. Der Strömungssensor 205 ist in der Kanalnut 273 vorgesehen, die in der Oberfläche des Baugruppenkörpers 271 ausgespart ist. Die Kanalnut 273 ist über der gesamten Breite von dem Ende auf einer Seite in der Richtung der kurzen Seite entlang der Richtung der kurzen Seite des Baugruppenkörpers 271 bis zum anderen Ende in der Richtung der kurzen Seite ausgebildet, so dass sie sich in die zweiten Unterkanalnut 252 und entlang der zweiten Unterkanalnut 252 erstreckt.
Die Kanalnut 273 ist bevorzugt so ausgebildet, dass eine Stelle, an der der Strömungssensor 205 angebracht ist, verschmälert ist. Dies ist so, weil durch das Vergrößern der Strömungsgeschwindigkeit die Ansprechempfindlichkeit verbessert werden kann.
Der Strömungssensor 205 weist eine Membranstruktur auf, wobei auf der Seite der Rückfläche der Membran des Baugruppenkörpers 271 eine geschlossene Raumkammer ausgebildet ist. Die Raumkammer ist durch den innerhalb des Baugruppenkörpers 271 ausgebildeten Lüftungskanal an das Lüftungsloch 274 gekoppelt, das zur Oberfläche des Basisendes des Baugruppenkörpers 271 offen ist.
Ein Positionierungsvorsprung 275 zum Positionieren an der Leiterplatte 207 ist auf der Rückfläche des Basisendes des Baugruppenkörpers 271 vorgesehen. Ein Paar von Positionierungsvorsprüngen 275 ist in der Richtung der kurzen Seite des Baugruppenkörpers 271 an voneinander getrennten Positionen vorgesehen.
Ein Positionierungsloch 265, in das der Positionierungsvorsprung 275 des Baugruppenkörpers 271 eingesetzt ist, ist in der Leiterplatte 207 vorgesehen. Die Chip-Baugruppe 208 kann bezüglich der Leiterplatte 207 durch das Einsetzen des Positionierungsvorsprungs 275 des Baugruppenkörpers 271 in das Positionierungsloch 265 der Leiterplatte 207 positioniert werden.
Ein Vorsprung 276 ist auf der Rückfläche des Baugruppenkörpers 271 vorgesehen, um die Haltung des Baugruppenkörpers 271 bezüglich der Leiterplatte 207 zu bestimmen, wenn die Chip-Baugruppe 208 an der Leiterplatte 207 der Leiterplatten-Platte K befestigt ist. Wie in 13B veranschaulicht ist, sind die Vorsprünge an vier Ecken des Basisendes und in der Mitte in der Richtung der kurzen Seite der Vorderkante vorgesehen.
Der Vorsprung 276 auf der Basisstirnseite stößt gegen die Leiterplattenoberfläche der Leiterplatte 207 an, um den Baugruppenkörper 271 auf der Leiterplatte 207 zu stützen, wobei der Vorsprung 276 auf der Seite der Vorderkante den Baugruppenkörper 271 in dem Spielraumabschnitt S einer benachbarten weiteren benachbarten Leiterplatte 207 stützt, wie in 10A veranschaulicht ist. Der Vorsprung 276 weist eine Halbkugelform auf und kann einen Punktkontakt mit der Unebenheit oder der Neigung der Leiterplattenoberfläche der Leiterplatte 207 herstellen, um den Baugruppenkörper 271 richtig zu stützen.
Weil das Basisende des Baugruppenkörpers 271 an der Leiterplatte 207 angeordnet ist, während die Vorderkante des Baugruppenkörpers 271 an der Position angeordnet ist, die seitlich von der Leiterplatte 207 vorsteht, weist die Chip-Baugruppe 208 ein schlechtes Gleichgewicht auf. Aus diesem Grund gibt es ein Risiko, dass die Seite der Vorderkante auf der Seite der Rückfläche der Leiterplatte 207 abgesenkt ist, während die Basisstirnseite geneigt ist, so dass sie von der Oberfläche der Leiterplatte 207 abgehoben ist.
In der Ausführungsform ist der Vorsprung 276 auf der Rückfläche des Baugruppenkörpers 271 vorgesehen, so dass die Vorderkante und das Basisende des Baugruppenkörpers 271 gestützt sind, während sie sowohl auf der Leiterplatte 207 als auch auf einer weiteren benachbarten Leiterplatte 207 angeordnet sind, so dass die Neigung des Baugruppenkörpers 271 verhindert werden kann. Folglich kann die Chip-Baugruppe 208 in der richtigen Haltung durch das Löten des Verbindungsanschlusses 272 an die Anschlussfläche 264 der Leiterplatte 207 an der Leiterplatte 207 befestigt werden.
Obwohl oben die Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ausführlich beschrieben worden ist, ist die vorliegende Erfindung nicht auf die obige Ausführungsform eingeschränkt, wobei verschiedene Änderungen der Bauform vorgenommen werden können, ohne vom Erfindungsgedanken der vorliegenden Erfindung, die in den Ansprüchen beschrieben ist, abzuweichen. Die obige Ausführungsform ist z. B. für das leichte Verstehen der vorliegenden Erfindung ausführlich beschrieben worden, wobei die vorliegende Erfindung nicht notwendigerweise auf die Ausführungsform eingeschränkt ist, die alle oben beschriebenen Konfigurationen aufweist. Ein Teil der Konfiguration einer Ausführungsform kann durch die Konfiguration einer weiteren Ausführungsform ersetzt sein, während die Konfiguration einer weiteren Ausführungsform zu der Konfiguration einer Ausführungsform hinzugefügt werden kann. Weiterhin kann für einen Teil der Konfiguration jeder Ausführungsform eine weitere Konfiguration zu anderen Konfigurationen hinzugefügt werden, von anderen Konfigurationen gelöscht werden oder durch andere Konfigurationen ersetzt werden.
Bezugszeichenliste

1: Brennkraftmaschinen-Steuersystem
2: Messgas
20: Detektionsvorrichtung für eine physikalische Größe
22: Hauptkanal
201: Gehäuse
202: Abdeckung
203: Einlasslufttemperatursensor
204: Drucksensor
205: Strömungssensor
206: Feuchtigkeitssensor
207: Leiterplatte
208: Chip-Baugruppe
209: Heißklebstoff
211: Flansch
212: Verbinder
213: Messeinheit
214: Verbinderanschluss
215: Rippe (Bodenfläche der Schaltungskammer)
221: Vorderfläche
222: Rückfläche
223: Seitenfläche auf einer Seite
224: Seitenfläche auf der anderen Seite
226: Bodenfläche auf einer Seite
227: Bodenfläche auf der anderen Seite
228: Stufenfläche
231: Einlass
232: erster Auslass
233: zweiter Auslass
234: Unterkanal
235: Schaltungskammer
237: Rippe (Bodenfläche der Schaltungskammer)
238: Positionierungsnut
241: Befestigungsloch
242: Durchgangsloch
243: erste Rippe
244: zweite Rippe
245: dritte Rippe
246: vierte Rippe
247: äußerer Anschluss
248: Korrekturanschluss
250: Unterkanalnut
251: erste Unterkanalnut
252: zweite Unterkanalnut
253: Vorsprung
261: Durchgangsloch (zur Presspassung)
262: Durchgangsloch (für Leitung)
263: Anschlussfläche (für Einlasslufttemperatursensor)
264: Anschlussfläche (für Chip-Baugruppenanschluss)
265: Positionierungsloch
271: Baugruppenkörper
272: Verbindungsanschluss
273: Kanalnut
274: Lüftungsloch
275: Positionierungsvorsprung
276: Vorsprung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 4968267 [0003]
EP 2029976 A1 [0003]

Claims

Detektionsvorrichtung für eine physikalische Größe, die Folgendes umfasst: einen Flansch, der für eine Halterung in einem Hauptkanal verwendet wird; eine Leiterplatte, an der mehrere Sensoren für eine physikalische Größe anbringbar sind; eine Schaltungskammer, die die Leiterplatte aufnimmt; und einen Unterkanal, in dem ein Strömungssensor angeordnet ist, wobei sich die Schaltungskammer auf einer stromaufwärts gelegenen Seite des Unterkanals befindet und die Leiterplatte parallel zu einem durch den Hauptkanal strömenden Messgas angeordnet ist.
Detektionsvorrichtung für eine physikalische Größe nach Anspruch 1, wobei die Leiterplatte eine Form aufweist, in der ein Seitenverhältnis größer als 1 ist, und in der Schaltungskammer angebracht ist, so dass eine Längsrichtung der Leiterplatte eine Einsetzrichtung ist.
Detektionsvorrichtung für eine physikalische Größe nach Anspruch 2, die ferner eine Schaltungsbaugruppe umfasst, die mit einem Harz abgedichtet ist, um eine Messeinheit des Strömungssensors freizulegen, wobei die Schaltungsbaugruppe so an der Leiterplatte angebracht ist, dass eine Seite des Strömungssensors der Schaltungsbaugruppe von einer langen Seite der Leiterplatte vorsteht.
Detektionsvorrichtung für eine physikalische Größe nach Anspruch 2, wobei der Strömungssensor an einem Vorsprung angeordnet ist, der von der langen Seite der Leiterplatte zu einem Unterkanal vorsteht.
Detektionsvorrichtung für eine physikalische Größe nach Anspruch 2, wobei der Strömungssensor an der Leiterplatte mit einer Halterung angeordnet ist, die ein getrenntes Element ist, das zwischen dem Strömungssensor und der Leiterplatte angeordnet ist, wobei die Halterung so vorgesehen ist, dass sie von der langen Seite zu dem Unterkanal vorsteht.
Detektionsvorrichtung für eine physikalische Größe nach Anspruch 3, wobei die Schaltungsbaugruppe einen schmaler werdenden Abschnitt an einer Stelle aufweist, die auf einer Oberfläche auf der Seite des Strömungssensors zu dem Unterkanal freigelegt ist.
Detektionsvorrichtung für eine physikalische Größe nach Anspruch 6, wobei die Leiterplatte in der Reihenfolge am nächsten an dem Flansch einen Drucksensor-Montageabschnitt, einen Strömungssensor-Montageabschnitt, einen Feuchtigkeitssensor-Montageabschnitt und einen Einlasslufttemperatursensor-Montageabschnitt enthält.
Detektionsvorrichtung für eine physikalische Größe nach Anspruch 6, wobei in der Leiterplatte in der Reihenfolge am nächsten an dem Flansch ein Drucksensor, der Strömungssensor, ein Feuchtigkeitssensor und ein Temperatursensor vorgesehen sind.
Detektionsvorrichtung für eine physikalische Größe nach Anspruch 7 oder 8, wobei auf einem Leiterplatten-Montageabschnitt der Schaltungskammer eine gitterförmige Rippe ausgebildet ist.
Detektionsvorrichtung für eine physikalische Größe nach Anspruch 7 oder 8, wobei eine Einlassöffnung des Unterkanals auf einer stromabwärts gelegenen Seite einer stromaufwärts gelegenen Seitenwand der Schaltungskammer ausgebildet ist.
Detektionsvorrichtung für eine physikalische Größe nach Anspruch 10, wobei der Einlasslufttemperatursensor auf der stromabwärts gelegenen Seite der stromaufwärts gelegenen Seitenwand und auf einer stromaufwärts gelegenen Seite der Einlassöffnung des Unterkanals angeordnet ist.
Detektionsvorrichtung für eine physikalische Größe nach Anspruch 11, die ferner eine Schutzvorrichtung für den Einlasslufttemperatursensor umfasst, wobei der Einlasslufttemperatursensor auf einer vorstehenden Oberfläche der Einlassöffnung des Unterkanals angeordnet ist.