JP2019138917A - 物理量検出素子 - Google Patents
物理量検出素子 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2019138917A JP2019138917A JP2019081438A JP2019081438A JP2019138917A JP 2019138917 A JP2019138917 A JP 2019138917A JP 2019081438 A JP2019081438 A JP 2019081438A JP 2019081438 A JP2019081438 A JP 2019081438A JP 2019138917 A JP2019138917 A JP 2019138917A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- passage
- physical quantity
- sub
- circuit board
- detection device
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Measuring Volume Flow (AREA)
Abstract
Description
図1は、電子燃料噴射方式の内燃機関制御システムに、本発明に係る物理量検出装置を使用した一実施例を示す、システム図である。エンジンシリンダ112とエンジンピストン114を備える内燃機関110の動作に基づき、吸入空気が被計測気体30としてエアクリーナ122から吸入され、主通路124である例えば吸気ボディ、スロットルボディ126、吸気マニホールド128を介してエンジンシリンダ112の燃焼室に導かれる。燃焼室に導かれる吸入空気である被計測気体30の物理量は、本発明に係る物理量検出装置300で検出され、その検出された物理量に基づいて燃料噴射弁152より燃料が供給され、吸入空気20と共に混合気の状態で燃焼室に導かれる。なお、本実施例では、燃料噴射弁152は内燃機関の吸気ポートに設けられ、吸気ポートに噴射された燃料が吸入空気である被計測気体30と共に混合気を成形し、吸気弁116を介して燃焼室に導かれ、燃焼して機械エネルギを発生する。
エアクリーナ122から取り込まれ主通路124を流れる吸入空気である被計測気体30の流量、温度、湿度、圧力などの物理量が物理量検出装置300により検出され、物理量検出装置300から吸入空気の物理量を表す電気信号が制御装置200に入力される。また、スロットルバルブ132の開度を計測するスロットル角度センサ144の出力が制御装置200に入力され、さらに内燃機関のエンジンピストン114や吸気弁116や排気弁118の位置や状態、さらに内燃機関の回転速度を計測するために、回転角度センサ146の出力が、制御装置200に入力される。排気ガス24の状態から燃料量と空気量との混合比の状態を計測するために、酸素センサ148の出力が制御装置200に入力される。
内燃機関の主要な制御量である燃料供給量や点火時期はいずれも物理量検出装置300の出力を主パラメータとして演算される。従って、物理量検出装置300の検出精度の向上や、経時変化の抑制、信頼性の向上が、車両の制御精度の向上や信頼性の確保に関して重要である。
2.1 物理量検出装置300の外観構造
図2−1(a)〜図2−5は、物理量検出装置300の外観を示す図であり、図2−1(a)〜図2−1(c)は物理量検出装置300の正面図の一例、図2−2は背面図、図2−3は左側面図、図2−4は右側面図、図2−5は平面図である。
物理量検出装置300は、フランジ311から主通路124の中心方向に向かって延びる計測部331の中間部に第2副通路入口306aが設けられ、計測部331の先端部に第1副通路入口305aが設けられている。したがって、主通路124の内壁面近傍ではなく、内壁面から離れた中央部に近い部分の気体を第1副通路305及び第2副通路306にそれぞれ取り込むことができる。従って、物理量検出装置300は、主通路124の内壁面から離れた部分の気体の物理量を測定することができ、熱や内壁面近傍の流速低下に関係する物理量の計測誤差を低減できる。主通路124の内壁面近傍では、主通路124の温度の影響を受け易く、気体の本来の温度に対して被計測気体30の温度が異なる状態となり、主通路124内の主気体の平均的な状態と異なることになる。特に主通路124がエンジンの吸気ボディである場合は、エンジンからの熱の影響を受け、高温に維持されていることが多い。このため主通路124の内壁面近傍の気体は、主通路124の本来の気温に対して高いことが多く、計測精度を低下させる要因となる。
温度検出部451は、主通路124を流れる被計測気体30の物理量を検出するための検出部の一つを構成するものであり、回路基板400に設けられている。回路基板400は、第2副通路306の第2副通路入口306aから被計測気体30の上流に向かって突出する突出部450を有しており、温度検出部451は、突出部450でかつ回路基板400の背面に設けられたチップ型の温度センサ453を有している。温度センサ453とその配線部分は、合成樹脂材で被覆されており、塩水が付着して電食が生ずるのを防いでいる。
被計測気体30の流れに沿う方向の上流側から第2副通路入口306aに流入する気体の温度が温度検出部451により計測され、さらにその気体が突起部450の基端部分に向かって流れることにより、突起部450の基端部分の温度を被計測気体30の温度に近づく方向に冷却する作用を為す。主通路124である吸気管の温度が通常高くなり、フランジ311あるいは当接部343から計測部331内の上流側外壁あるいは回路基板400を通って、突起部450の基端部分に熱が伝わり、温度検出部451による温度の計測精度に影響を与える恐れがある。上述のように、被計測気体30が温度検出部451により計測された後、突起部450の基端部分に沿って流れることにより、該基端部分が冷却される。従って、フランジ311あるいは当接部343から計測部310内の上流側外壁あるいは回路基板400を通って突起部450の基端部分に熱が伝わるのを抑制できる。
フランジ311には、主通路124と対向する下面312に、窪み313が複数個設けられており、主通路124との間の熱伝達面を低減し、物理量検出装置300が熱の影響を受け難くしている。物理量検出装置300は、主通路124に設けられた取り付け孔から内部に計測部331が挿入され、主通路124にフランジ311の下面312が対向する。主通路124は例えば吸気ボディであり、主通路124が高温に維持されていることが多い。逆に寒冷地での始動時には、主通路124が極めて低い温度であることが考えられる。このような主通路124の高温あるいは低温の状態が温度検出部451や後述する流量計測に影響を及ぼすと、計測精度が低下する。フランジ311は、下面312に窪み313を有しており、主通路124に対向する下面312と主通路124との間に空間が成形されている。したがって、物理量検出装置300に対する主通路124からの熱伝達を低減し、熱による測定精度の低下を防止できる。
外部接続部321は、フランジ311の上面に設けられてフランジ311から被計測気体30の流れ方向下流側に向かって突出するコネクタ322を有している。コネクタ322には、制御装置200との間を接続する通信ケーブルを差し込むための差し込み穴322aが設けられている。差し込み穴322a内には、図2−4に示すように、内部に4本の外部端子323が設けられている。外部端子323は、物理量検出装置300の計測結果である物理量の情報を出力するための端子および物理量検出装置300が動作するための直流電力を供給するための電源端子となる。
樹脂封止材353は、回路基板400の表面全体を覆い尽くすように設けられており、LSI414やマイコン415等のすべての電子部品およびアルミワイヤ435等のすべての電気的接合部を被覆しているため、腐食性ガス・塩水・オイル等が付着して電食が生じるのを防いでいる。また、アルミワイヤ435は樹脂封止材353に被覆されることにより固定されるため、振動等からの断線が防止可能である。また、回路基板400と正面カバー303の間の中空部分が樹脂封止材353により満たされるため、ハウジング302の全体構造における回路室部分の機械的強度が向上する構造をしている。
次に、ハウジング302の全体構造について図3−1〜図3−3を用いて説明する。図3−1〜図3−3は、物理量検出装置300から表カバー303および裏カバー304を取り外したハウジング302の状態を示す図であり、図3−1はハウジング302の正面図、図3−2はハウジング302の背面図、図3−3は図3−1のA−A線断面図である。
計測部331の長さ方向先端側には、第1副通路305を成形するための副通路溝が設けられている。第1副通路305を形成するための副通路溝は、図3−1に示される表側副通路溝332と、図3−2に示される裏側副通路溝334を有している。表側副通路溝332は、図3−1に示すように、計測部331の下流側外壁338に開口する第1副通路出口305bから上流側外壁336に向かって移行するに従って漸次計測部331の基端側であるフランジ311側に湾曲し、上流側外壁336の近傍位置で、計測部331を厚さ方向に貫通する開口部333に連通している。開口部333は、上流側外壁336と下流側外壁338との間に亘って延びるように、主通路124の被計測気体30の流れ方向に沿って形成されている。
第2副通路306は、被計測気体30の流れ方向に沿うように、フランジ311と平行に第2副通路入口306aと第2副通路出口306bとの間に亘って一直線状に形成されている。第2副通路入口306aは、上流側外壁336の一部を切り欠いて形成され、第2副通路出口306bは、下流側外壁338の一部を切り欠いて形成されている。具体的には、仕切壁335の上面に連続して沿う位置において、計測部331の裏面側から上流側外壁336の一部と下流側外壁338の一部を切り欠いて形成されている。第2副通路入口306aと第2副通路出口306bは、回路基板400の裏面と面一になる深さ位置まで切り欠かれている。第2副通路306は、回路基板400の基板本体401の裏面に沿って被計測気体30が通過するので、基板本体401を冷却するクーリングチャンネルとして機能する。回路基板400は、LSIやマイコンなどの熱を持つものが多く、これらの熱を基板本体401の裏面に伝達し、第2副通路306を通過する被計測気体30によって放熱することができる。
図4は表カバー303の外観を示す図であり、図4(a)は正面図、図4(b)は、図4(a)のB−B線断面図である。図5は裏カバー304の外観を示す図であり、図5(a)は正面図、図5(b)は図5(a)のB−B線断面図である。
次に、回路基板400のハウジング302への樹脂モールド工程による固定について説明する。副通路を成形する副通路溝の所定の場所、例えば本実施例では、表側副通路溝332と裏側副通路溝334のつながりの部分である開口部333に、回路基板400の流量検出部602が配置されるように、回路基板400がハウジング302に一体にモールドされている。
4.1 流量検出部602を備える計測用流路面430の成形
図6−1〜図6−2に回路基板400の外観を示す。なお、回路基板400の外観上に記載した斜線部分は、樹脂モールド工程でハウジング302を成形する際に樹脂により回路基板400が覆われて固定される固定面432および固定面434を示す。
ベース部402の上流側の端辺で且つ突出部403側の角部には、温度検出部451が設けられている。温度検出部451は、主通路124を流れる被計測気体30の物理量を検出するための検出部の一つを構成するものであり、回路基板400に設けられている。回路基板400は、第2副通路306の第2副通路入口306aから被計測気体30の上流に向かって突出する突出部450を有しており、温度検出部451は、突出部450でかつ回路基板400の裏面に設けられたチップ型の温度センサ453を有している。温度センサ453とその配線部分は、合成樹脂材で被覆されており、塩水の付着により電食が生ずるのを防いでいる。
図6−1で斜線の部分は、樹脂モールド工程において、ハウジング302に回路基板400を固定するために、樹脂モールド工程で使用する熱可塑性樹脂で回路基板400を覆うための、固定面432および固定面434を示している。計測用流路面430および計測用流路面430に設けられている流量検出部602と副通路の形状との関係が、規定に関係となるように、高い精度で維持されることが重要である。
124 主通路
300 物理量検出装置
302 ハウジング
303 正面カバー
304 背面カバー
305 第1副通路
305a 第1副通路入口
305b第1副通路出口
306 第2副通路
306a 第2副通路入口
306b 第2副通路出口
311 フランジ
312 主通路124と対向する下面
313 窪み
314 ねじ孔
321 外部接続部
322 コネクタ
322a差し込み穴
323 外部端子
332 表側副通路溝
333 開口部
334 裏側副通路溝
334a急傾斜部
336 上流側外壁
338 下流側外壁
350 カバー上流側突起部
351 カバー下流側突起部
353 樹脂封止剤
400 回路基板
415 電子部品(マイコン)
421A、421B 圧力センサ
422 湿度センサ
430 計測用流路面
431 計測用流路面裏面
435アルミワイヤ
436 熱伝達面露出部
450 突出部
451 温度検出部
453 温度センサ
602 流量検出部
Claims (6)
- 吸入空気通路より被計測気体の一部を取り込む通路と、物理量を計測するセンシング素子からの出力信号を処理する電子回路基板と、を有し、前記通路と前記電子回路基板を収納する回路室とを分離するようにハウジングが形成される物理量検出装置において、
前記電子回路基板と前記回路室全体とを樹脂封止剤により封止し、前記樹脂封止剤により封止されている前記回路室は前記吸入空気通路へ曝されていることを特徴する特徴とする物理量検出装置。 - 請求項1に記載の物理量検出装置において、
前記樹脂封止剤は、前記回路室内のワイヤ及び電子部品と回路基板のすべての電気接合部を覆うことを特徴とする物理量検出装置 - 請求項1に記載の物理量検出装置において、
前記樹脂封止剤は、前記回路室側面のハウジング部材および前記電子回路基板およびカバーと接着されることを特徴とする物理量検出装置 - 請求項1に記載の物理量検出装置において、
前記樹脂封止剤の表面は、ピン状の突出部が剣山状に配置されることを特徴とする物理量検出装置 - 請求項1に記載の物理量検出装置において、
前記樹脂封止剤は、エポキシ樹脂であることを特徴とする物理量検出装置。 - 請求項1に記載の物理量検出装置であって、
前記電子回路基板は、前記ハウジングに一体的にモールドされていることを特徴とする物理量検出装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019081438A JP6775629B2 (ja) | 2019-04-23 | 2019-04-23 | 物理量検出素子 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019081438A JP6775629B2 (ja) | 2019-04-23 | 2019-04-23 | 物理量検出素子 |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015074751A Division JP2016194465A (ja) | 2015-04-01 | 2015-04-01 | 物理量検出素子 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2019138917A true JP2019138917A (ja) | 2019-08-22 |
JP6775629B2 JP6775629B2 (ja) | 2020-10-28 |
Family
ID=67693802
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2019081438A Active JP6775629B2 (ja) | 2019-04-23 | 2019-04-23 | 物理量検出素子 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6775629B2 (ja) |
Citations (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62152198A (ja) * | 1985-12-26 | 1987-07-07 | 松下電器産業株式会社 | ハイブリツドic |
JPH06207842A (ja) * | 1993-01-12 | 1994-07-26 | Hitachi Ltd | 発熱抵抗式空気流量計 |
JPH06265384A (ja) * | 1993-03-15 | 1994-09-20 | Hitachi Ltd | 熱式空気流量計 |
JPH116752A (ja) * | 1997-06-16 | 1999-01-12 | Hitachi Ltd | 熱式空気流量センサ |
JP2000046608A (ja) * | 1998-07-29 | 2000-02-18 | Mitsui Mining & Smelting Co Ltd | 流量センサー |
WO2002010694A1 (fr) * | 2000-07-27 | 2002-02-07 | Hitachi, Ltd. | Debitmetre a air de type thermique |
JP2004116512A (ja) * | 2002-09-24 | 2004-04-15 | Visteon Global Technologies Inc | 流体の侵入を減少させる流体流れ装置 |
JP3143888U (ja) * | 2008-05-29 | 2008-08-07 | 株式会社村田製作所 | 部品内蔵モジュール |
JP2011122984A (ja) * | 2009-12-11 | 2011-06-23 | Hitachi Automotive Systems Ltd | 流量センサとその製造方法、及び流量センサモジュール |
WO2013186910A1 (ja) * | 2012-06-15 | 2013-12-19 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 熱式流量計 |
JP2015004556A (ja) * | 2013-06-20 | 2015-01-08 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 物理量測定装置 |
JP2015074751A (ja) * | 2013-10-10 | 2015-04-20 | 信越化学工業株式会社 | シリコーン樹脂組成物、該組成物を用いた積層板、及び該積層板を有するled装置 |
JP6352423B2 (ja) * | 2014-07-30 | 2018-07-04 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 物理量検出装置 |
-
2019
- 2019-04-23 JP JP2019081438A patent/JP6775629B2/ja active Active
Patent Citations (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62152198A (ja) * | 1985-12-26 | 1987-07-07 | 松下電器産業株式会社 | ハイブリツドic |
JPH06207842A (ja) * | 1993-01-12 | 1994-07-26 | Hitachi Ltd | 発熱抵抗式空気流量計 |
JPH06265384A (ja) * | 1993-03-15 | 1994-09-20 | Hitachi Ltd | 熱式空気流量計 |
JPH116752A (ja) * | 1997-06-16 | 1999-01-12 | Hitachi Ltd | 熱式空気流量センサ |
JP2000046608A (ja) * | 1998-07-29 | 2000-02-18 | Mitsui Mining & Smelting Co Ltd | 流量センサー |
WO2002010694A1 (fr) * | 2000-07-27 | 2002-02-07 | Hitachi, Ltd. | Debitmetre a air de type thermique |
JP2004116512A (ja) * | 2002-09-24 | 2004-04-15 | Visteon Global Technologies Inc | 流体の侵入を減少させる流体流れ装置 |
JP3143888U (ja) * | 2008-05-29 | 2008-08-07 | 株式会社村田製作所 | 部品内蔵モジュール |
JP2011122984A (ja) * | 2009-12-11 | 2011-06-23 | Hitachi Automotive Systems Ltd | 流量センサとその製造方法、及び流量センサモジュール |
WO2013186910A1 (ja) * | 2012-06-15 | 2013-12-19 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 熱式流量計 |
JP2015004556A (ja) * | 2013-06-20 | 2015-01-08 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 物理量測定装置 |
JP2015074751A (ja) * | 2013-10-10 | 2015-04-20 | 信越化学工業株式会社 | シリコーン樹脂組成物、該組成物を用いた積層板、及び該積層板を有するled装置 |
JP6352423B2 (ja) * | 2014-07-30 | 2018-07-04 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 物理量検出装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP6775629B2 (ja) | 2020-10-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6352423B2 (ja) | 物理量検出装置 | |
JP6154966B2 (ja) | 物理量検出装置 | |
JP6184915B2 (ja) | 物理量検出装置 | |
JP6325107B2 (ja) | 物理量検出装置 | |
JP6568593B2 (ja) | 物理量検出装置 | |
JP6786606B2 (ja) | 物理量検出装置 | |
JP6181900B2 (ja) | 空気流量検出装置 | |
JP6720200B2 (ja) | 物理量検出装置 | |
JP6600755B2 (ja) | 流量検出装置 | |
WO2017056700A1 (ja) | 物理量検出装置 | |
JP2016194465A (ja) | 物理量検出素子 | |
JP6674044B2 (ja) | 空気流量測定装置 | |
JP6434893B2 (ja) | 物理量検出装置 | |
JP6546665B2 (ja) | 物理量検出装置 | |
JP6775629B2 (ja) | 物理量検出素子 | |
JP6474342B2 (ja) | 物理量検出装置 | |
JP6421092B2 (ja) | 物理量検出装置 | |
JP2017150929A (ja) | 物理量検出装置 | |
JP2017015420A (ja) | 物理量検出装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20190423 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20190424 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20190704 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20191003 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20191118 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20191119 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20200124 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20200811 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20200821 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20200908 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20201006 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6775629 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |