專利名稱：流量測量裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及檢測氣體流量的流量測量裝置，尤其涉及將氣體的一部分導入設(shè)有流量檢測部的副通路內(nèi)來計測氣體流量的流量測量裝置。
背景技術(shù)：
發(fā)熱電阻式空氣流量測量裝置安裝在汽車的吸氣管上，具有計測吸入空氣流量的作用。汽車的吸氣管通常聯(lián)動于加速踏板而流通吸入空氣，但在雨天時，會將水滴與空氣一起吸入。如果水滴沖撞于作為流量檢測元件的發(fā)熱電阻，則發(fā)熱電阻的散熱量變得過大，產(chǎn)生計測誤差。這是由于與發(fā)熱電阻向空氣散熱的散熱量相比，水的散熱量大的緣故而產(chǎn)生的。為了解決該問題，在專利文獻1中，在發(fā)熱電阻的上游側(cè)設(shè)置迂回部，并設(shè)有利用離心力使水滴和空氣相分離的通路。進而，如果在通路部設(shè)置迂回部，則由于水容易滯留在通路內(nèi)而在迂回部設(shè)有排水孔，以用于排出所滯留的水。
專利文獻1日本專利文獻特開2004-37131號公報。
當在車輛進行突然加速而使流量突變時，由于在具有像現(xiàn)有技術(shù)那樣的迂回通路的副空氣通路中，在迂回部之前的通路中途的排水孔附近，通路內(nèi)部的壓力升高，主體內(nèi)主通路的壓力降低，因此，空氣從副空氣通路內(nèi)的排水孔流向吸氣管，從而向檢測元件的流動減少。特別是在流量突變時的非穩(wěn)定流動中，發(fā)熱電阻式流量測量裝置的檢測精度有大的惡化。
副空氣通路周邊的空氣的流動在穩(wěn)定時和流量突變時(非穩(wěn)定)的差異很大。圖9所示的圖是通過CAE對流量突變時前后的副空氣通路周邊的空氣的流動進行解析的結(jié)果。上中段的曲線示出了使主空氣通路的流速(量)突然增加時的、主空氣通路和副空氣通路內(nèi)的流量。下段的圖用箭頭表示出流速矢量。穩(wěn)定時(-50ms～0ms)，由于副空氣通路出口部產(chǎn)生空氣分離，壓力降低，因此，容易從出口流出，在發(fā)熱電阻部也能夠流量(流速)充足地流動。與之相對，在流量突變正進行中(0μs～50μs)的周邊空氣的流動中，出口部的空氣的分離變少，堵住副空氣通路部的流動。因此，空氣難以從出口流出，其結(jié)果是，空氣從迂回部設(shè)置的排水孔的流出增加。另外，圖10示出的是以塞住排水孔的形狀通過CAE進行相同分析的結(jié)果、即表示穩(wěn)定時和過渡時的空氣流動，但確認到在任一情況下，由于計測部附近的流速沒有變緩慢，因此，排水孔成為主要的原因。申請人發(fā)現(xiàn)了這種非穩(wěn)定時(過渡時)的由于排水孔而使檢測精度惡化這一新的課題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種具有排水孔的流量測量裝置，其能夠減少非穩(wěn)定時(過渡時)的檢測精度的惡化。
上述目的通過下述記載的發(fā)明來實現(xiàn)。
例如上述目的通過在流量測量裝置中具備用于促進副通路的傳感器附近的流動的促進機構(gòu)來實現(xiàn)。
另外，上述目的通過在流量測量裝置中具備連接比傳感器靠近出口側(cè)的副通路和主通路的通路來實現(xiàn)。
發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明，在具有排水孔的流量測量裝置中，能夠減少非穩(wěn)定時(過渡時)的檢測精度的惡化。


圖1是相對于作為本發(fā)明實施例的流量測量裝置的流動方向的縱截面圖；圖2是相對于作為本發(fā)明實施例的流量測量裝置的流動方向的縱截面圖；圖3是相對于作為本發(fā)明實施例的流量測量裝置的流動方向的橫截面圖；圖4是作為本發(fā)明另一實施例的流量測量裝置的A-A橫截面圖；
圖5是作為本發(fā)明另一實施例的流量測量裝置的A-A橫截面圖；圖6是作為本發(fā)明另一實施例的流量測量裝置的A-A橫截面圖；圖7是作為本發(fā)明另一實施例的流量測量裝置的A-A橫截面圖；圖8是作為本發(fā)明另一實施例的流量測量裝置的A-A橫截面圖；圖9是表示流量突變時的流動解析結(jié)果的示意圖；圖10是表示流量突變時的流動解析結(jié)果的示意圖；圖11是表示流量突變時的流動解析結(jié)果的示意圖；圖12是內(nèi)燃機圖。
圖中1主體；2主空氣通路；4感溫電阻；6電路基板；7殼體；8副空氣通路；15排水孔；16孔。
具體實施例方式
以下參照

本發(fā)明的實施方式。
(第一實施例)圖1、圖2所示的發(fā)熱電阻式空氣流量測量裝置是用于實施本發(fā)明的最佳方式。另外，圖3是從上游一側(cè)觀察截面B-B的圖。該發(fā)熱電阻式空氣流量測量裝置包括內(nèi)部形成主空氣通路2的流量計測主體1；和在主空氣通路2中具有流量測量部、對在主空氣通路2流通的空氣的流量進行計測的計測部。
如圖1、圖2、圖3所示，在計測部中具有流量測量用的發(fā)熱電阻3以及溫度檢測用的感溫電阻4，所述圖中還有用于支撐發(fā)熱電阻3和感溫電阻4的多個支撐端子5以及作為電子電路的電路基板6。另外，為了收納電路基板6而在使兩側(cè)成為空洞的殼體7上支撐上述多個端子5，形成單側(cè)開放的“コ”字形的副空氣通路8，在該副空氣通路8安裝內(nèi)置有發(fā)熱電阻3和感溫電阻4的副通路部件和電路基板，金屬制的鋁基板9覆蓋殼體7的空洞中的一側(cè)的開放面和呈單側(cè)開放形狀的副空氣通路8的單側(cè)開放面。另外形成有蓋體10，該蓋體10作為覆蓋體覆蓋殼體7的成為空洞的另一側(cè)開放面。殼體7是由塑料材料一體成形的成形件，包括框體部和固定部，所述框體部形成有用于內(nèi)包并保護電路基板6的前述空洞，所述固定部固定把持多個支撐端子5，所述多個支撐端子5支撐流量測量用的發(fā)熱電阻3以及感溫電阻4。另外，感溫電阻4是為了將流量測量用的發(fā)熱電阻3的加熱溫度和吸氣溫度的溫度差控制在一定范圍而設(shè)置的吸氣溫度檢測用的電阻。另外，各個電阻通過焊接固定在支撐端子5上。
另外，在由入口開口部10、第一流路11、彎曲部12、第二流路13、以及出口開口部14形成的副空氣通路8的內(nèi)部具有鄰接于殼體7并排而設(shè)的副通路部件。而且，在入口開口部10和彎曲部12之間配置有用于防止水滯留在副空氣通路內(nèi)的排水孔15。而且在出口開口部14和彎曲部13之間設(shè)有階梯狀的凹部17。該副空氣通路的特征在于，具有下述構(gòu)造感溫電阻4和流量測量用的發(fā)熱電阻3被構(gòu)成在彎曲部12和出口開口部14之間，由此從外部將流量計測元件隱蔽起來。另外，出口開口部14以副空氣通路8和鋁基板9的兩側(cè)對稱的方式開口。
圖4是從上側(cè)觀察從副空氣通路8的彎曲部12到出口開口部14附近部分的截面A-A的示意圖的一個例子。流量測量用的發(fā)熱電阻3附近的通路寬度縮窄變細。另外，在流量測量用的發(fā)熱電阻3和通路出口開口部14之間設(shè)有階梯狀的凹部17和孔16。由圖4的截面圖可知，階梯狀凹部17的結(jié)構(gòu)使得在縮窄部18和通路壁面部19之間局部的副空氣通路結(jié)構(gòu)部20的兩側(cè)開口。另外，配置在流量測量用的發(fā)熱電阻3的下游側(cè)的階梯狀凹部17位于通路出口開口部14和流量測量用發(fā)熱電阻3之間。例如，即使副空氣通路出口開口部14的空氣的分離變少，由于縮窄的下游部為凹部，階梯狀凹部17的壓力變低，因此，空氣容易從作為通路的孔16流出。由此，即使在流量突變時，也能夠進行從通路內(nèi)部向主空氣通路2的排出。
相對于上述實施例，截面圖5示出的是以其它構(gòu)造謀求精度改善的結(jié)構(gòu)。和圖4一樣，在流量測量用的發(fā)熱電阻3和通路出口開口部14之間設(shè)置階梯狀的凹部17和孔16。出口開口部14和階梯狀凹部17之間的截面形狀被形成為可在出口開口部14和階梯狀凹部1 7二者取得帽檐(ひさし)效果。由此，可以提高基于帽檐的空氣的排出效果。另外，雖然在圖5中的截面形狀為梯形21，但只要出口開口部14和階梯狀凹部17任一個的截面形狀為帽檐形，也可以取得相同的效果。由此，當在穩(wěn)定時從通路出口開口部14發(fā)生流量突變時，可以從通路出口開口部14和孔16二者流出。
相對于上述實施例，截面圖6示出的是以其它構(gòu)造謀求精度改善的結(jié)構(gòu)。圖6是和圖4在同一位置的截面圖的一個例子，其特征在于，在流量測量用的發(fā)熱電阻3附近，通路寬度被縮窄了的形狀一直延伸到出口。由此，由于到出口開口部14的通路寬度被縮窄到最后，因此，出口開口部14可發(fā)揮帽檐的作用。由此，由于沒有副空氣通路出口開口部14的空氣的分離，外部壓力變低，因此，空氣容易從出口開口部14流出。這樣，即使在流量突變時，也不會妨礙空氣在主空氣通路2中的流動，而能夠從通路內(nèi)部排出到主空氣通路2。
相對于上述實施例，截面圖7示出的是以其它構(gòu)造謀求精度改善的結(jié)構(gòu)。圖7是和圖4在同一位置的截面圖的一個例子，相對于圖4，縮窄部18的長度與圖1的形狀沒有改變，但出口位置靠近到位于副空氣通路上游側(cè)的縮窄部18。在該形狀中，由于出口開口部14也可以起到帽檐的作用，因此，可以取得和圖4形狀相同的效果。另外，由于出口開口部14靠近上流一側(cè)，使副空氣通路的通路長度也變短，因此，可以加快傳達過度流動。
相對于上述實施例，截面圖8示出的是以其它構(gòu)造謀求精度改善的結(jié)構(gòu)。圖8是和圖3在同一位置的截面圖，流量測量用的發(fā)熱電阻3附近為通路寬度被縮窄變細的縮窄部18。而且，在出口開口部14安裝有突起物22，該突起物22具有從主通路觀察時出口開口部14的上游端部分被下游端部分遮住這樣的帽檐效果。由此，由于副空氣通路出口開口部14無空氣分離，外部的壓力降低，因此，空氣容易從出口開口部14流出。因此，即使在流量突變時，也不會妨礙空氣在主空氣通路2中的流動，而能夠從通路內(nèi)部排出到主空氣通路2。
圖11示出的是本實施例的CAE實驗結(jié)果。另外，當從主空氣通路的空氣流上游側(cè)觀察時，所述孔形成為被遮住的階梯形狀。通過設(shè)置該階梯形狀的孔，即使例如副空氣通路出口部的空氣的分離變薄，也會由于縮窄下游部為凹部而使得階梯形狀的孔外部的壓力降低，從而空氣容易從階梯形狀的孔流出。由此，即使在流量突變時，也能夠保證流過發(fā)熱電阻部的流量(流速)，因此能夠使發(fā)熱電阻式流量測量裝置的輸出值在過渡時也不會落入負值一側(cè)。
根據(jù)本實施例，即使在流量突變時，發(fā)熱電阻式空氣流量測量裝置的輸出值也不會落入負值一側(cè)，能夠?qū)崿F(xiàn)上升。
最后利用圖12，表示在電子燃料噴射方式的內(nèi)燃機上應(yīng)用本發(fā)明的一個實施例。從濾氣器54吸入的吸入空氣67流經(jīng)發(fā)熱電阻式空氣流量測量裝置的主體53、吸入管55、節(jié)流閥主體58、以及具備供給燃料的噴射器60的進氣歧管(intake manifold)59，而被吸入發(fā)動機氣缸62中。另一方面，在發(fā)動機氣缸中產(chǎn)生的氣體63經(jīng)由排氣歧管64而被排出。
將從發(fā)熱電阻式空氣流量測量裝置的電路模塊52輸出的空氣流量信號、來自溫度傳感器的吸入空氣溫度信號、從節(jié)流閥角度傳感器57輸出的節(jié)流閥閥門角度信號、從在排氣歧管64上設(shè)置的氧濃度計65輸出的氧濃度信號、以及從發(fā)動機旋轉(zhuǎn)速度計61輸出的發(fā)動機旋轉(zhuǎn)速度信號等輸入控制單元66，由控制單元66對這些信號逐一進行計算，求出最適合的燃料噴射量和空載空氣控制閥開度，并使用該值來控制所述噴射器60和空載控制閥66。
工業(yè)實用性本發(fā)明可普遍用于氣體流量的測量。特別是還可以用于測量被吸入到發(fā)動機等中的空氣量。另外，也可用于測量氫等的流量。
權(quán)利要求
1.一種流量測量裝置，包括副通路，在其入口和出口之間具有彎曲部；傳感器，其被設(shè)置在所述副通路中；第一通路，其連接比所述傳感器靠近所述入口一側(cè)的所述副通路內(nèi)和主通路；以及促進機構(gòu)，其在所述副通路附近，當所述主通路的流速增加時，用于促進所述副通路的所述傳感器附近的流動，在所述主通路中設(shè)置所述副通路，測量氣體的流量。
2.如權(quán)利要求1所述的流量測量裝置，其特征在于，所述促進機構(gòu)是設(shè)置在所述出口的上游側(cè)的突起。
3.如權(quán)利要求1所述的流量測量裝置，其特征在于，所述促進機構(gòu)是連接比所述傳感器靠近所述出口一側(cè)的所述副通路內(nèi)和所述主通路、且一端側(cè)朝向所述副通路內(nèi)的所述傳感器附近開口的第二通路。
4.一種流量測量裝置，包括副通路，在其入口和出口之間具有彎曲部；傳感器，其被設(shè)置在所述副通路中；以及第一通路，其連接比所述傳感器靠近所述入口一側(cè)的所述副通路內(nèi)和所述主通路；在主通路中設(shè)置所述副通路，測量氣體的流量，所述流量測量裝置的特征在于，所述出口朝向面對所述主通路的凹部內(nèi)開口。
5.如權(quán)利要求4所述的流量測量裝置，其特征在于，構(gòu)成所述副通路的副通路構(gòu)成壁的一部分，在一側(cè)構(gòu)成為對所述傳感器附近的所述副通路縮窄的縮窄結(jié)構(gòu)，在另一側(cè)構(gòu)成所述凹部。
6.如權(quán)利要求4或5所述的流量測量裝置，其特征在于，包括與所述傳感器電連接的電路基板；和構(gòu)成所述副通路，并收納所述電路基板的外殼，通過從構(gòu)成主通路的主通路構(gòu)成部件的孔插入所述外殼的一部分，所述副通路和所述電路基板被設(shè)置在所述主通路中，所述出口被設(shè)置在比所述電路基板靠近所述外殼的前端一側(cè)，所述入口被設(shè)置在比所述出口更靠近所述外殼的前端一側(cè)，所述彎曲部被形成為大致U字形，所述傳感器被設(shè)置在比所述彎曲部靠近出口一側(cè)的直線通路上，所述第一通路被設(shè)置在比所述彎曲部靠近入口一側(cè)。
7.一種流量測量裝置，包括副通路，在其入口和出口之間具有彎曲部；傳感器，其被設(shè)置在所述副通路中；以及第一通路，其連接比所述傳感器靠近所述入口一側(cè)的所述副通路內(nèi)和所述主通路，在主通路中設(shè)置所述副通路，測量氣體的流量，所述流量測量裝置的特征在于，具有在所述主通路的流速改變時，使所述副通路的所述傳感器附近的流動的相反變化降低的降低機構(gòu)。
8.如權(quán)利要求7所述的流量測量裝置，其特征在于，當所述主通路的流速增加時，所述降低機構(gòu)使所述副通路的所述傳感器附近的流動大致一定或者增加。
9.一種流量測量裝置，包括副通路，在其入口和出口之間具有彎曲部；傳感器，其被設(shè)置在所述副通路中；以及第一通路，其連接比所述傳感器靠近所述入口一側(cè)的所述副通路內(nèi)和所述主通路，在主通路中設(shè)置所述副通路，測量氣體的流量，所述流量測量裝置的特征在于，具有響應(yīng)機構(gòu)，所述響應(yīng)機構(gòu)在所述主通路的流速改變時，改善所述副通路的相對于所述流速改變的所述傳感器附近的流動的響應(yīng)。
10.如權(quán)利要求9所述的流量測量裝置，其特征在于，當所述主通路的流速增加時，所述響應(yīng)機構(gòu)在7μs以內(nèi)使所述副通路的所述傳感器附近的流動增加。
11.一種發(fā)動機控制系統(tǒng)，包括權(quán)利要求1至10中任一項所述的流量測量裝置；和根據(jù)來自所述流量測量裝置的信號，控制向發(fā)動機供給的燃料量的發(fā)動機控制器。
全文摘要
提供一種流量測量裝置，其具有熱式流量測量裝置迂回通路，具備副空氣通路，該副空氣通路在流量計測部之前具有孔，其中，當流量突變時，輸出值會落入負值一側(cè)?？蓪崿F(xiàn)能夠抑制該輸出值落入負值一側(cè)的熱式流量測量裝置。在比位于迂回通路之后的流量檢測元件靠近下游一側(cè)開狹縫孔。該狹縫孔也可以開在流量檢測元件和出口部之間，也可以開在壁面一側(cè)和凹部之間。由此，可以抑制上升時的輸出值落入負值一側(cè)。
文檔編號G01F1/69GK101071072SQ20071010098
公開日2007年11月14日 申請日期2007年5月8日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月8日
發(fā)明者岡本裕樹, 五十嵐信彌, 小林千尋, 井手圣智, 森野毅 申請人:株式會社日立制作所