專利名稱：具有傳感器的空氣流量測(cè)量裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種空氣流量測(cè)量裝置，具有其中形成有旁路的空氣通道，以及安裝在旁路中用于測(cè)量空氣流量的傳感器。
背景技術(shù)：
在日本專利申請(qǐng)JP-A-9-287985中公開(kāi)了一種空氣流量測(cè)量裝置，用于測(cè)量?jī)?nèi)燃機(jī)中流入的空氣進(jìn)氣量。如圖11A，B所示，該空氣流量測(cè)量裝置包括旁路100，進(jìn)入的部分空氣通經(jīng)該旁路100。該空氣流量測(cè)量裝置包括位于該旁路100中的傳感器。
該旁路100具有在相對(duì)于進(jìn)氣流向的方向上開(kāi)口的進(jìn)口110。此外，如圖11B中箭頭所示，旁路100的形狀使得從進(jìn)口110流入的空氣大體上成直角拐彎。在該旁路100的中間位置設(shè)有彎曲部分。該彎曲部分改變空氣流向。位于該彎曲部分上游側(cè)和下游側(cè)的通道被隔墻120隔開(kāi)。
傳感器包括用于測(cè)量空氣流量的加熱元件130。該加熱元件130被布置在旁路100的彎曲部分上游側(cè)通道中。然而如圖11A所示，該加熱元件130的布置方向?yàn)槭蛊淇v向垂直于形成旁路100的兩個(gè)側(cè)面。這里，所述的兩個(gè)側(cè)面垂直于空氣流向。加熱元件130縱向布置在圖11A中的水平方向上。參考圖11B，加熱元件130布置在這樣一個(gè)位置，其相對(duì)于旁路100的中心偏移即移動(dòng)到隔墻120一側(cè)。
在上述空氣流量測(cè)量裝置中，從進(jìn)口110流入的空氣在流向上大體成直角轉(zhuǎn)彎。因此，如附圖12B所示，隨著流入該旁路100的空氣流速變高，在彎曲部分上游側(cè)通道中以實(shí)線所示的流速分布狀態(tài)X中的最大流速偏向于隔墻120一側(cè)。也就是說(shuō)當(dāng)空氣相對(duì)于彎曲部分上游側(cè)通道的中心朝隔墻120一側(cè)偏移時(shí)，其流速是穩(wěn)定的。因此，加熱元件130被安裝在相對(duì)于通道中心朝隔墻120一側(cè)偏移的位置，以提高測(cè)量精度。
當(dāng)空氣進(jìn)氣量很大，即流速很高時(shí)，上述的傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)是有效的。然而如圖12A所示，在流量低，即空氣進(jìn)氣量小的情況下，流速分布狀態(tài)X圍繞著彎曲部分上游側(cè)旁路100的中心而形成。
因此當(dāng)流量低時(shí)，流速分布狀態(tài)X在旁路100中成拋物線狀。因此，當(dāng)加熱元件130布置在朝隔墻120一側(cè)偏移的位置時(shí)，將在流速分布狀態(tài)X中流速很低的區(qū)域中測(cè)量流量。因此，當(dāng)流量低時(shí)測(cè)量精度退化，并且流量測(cè)量的動(dòng)態(tài)范圍也變小。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述的問(wèn)題，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種空氣流量測(cè)量裝置，其能提高測(cè)量精度而不用考慮空氣的流速，并且其能擴(kuò)大流量測(cè)量的動(dòng)態(tài)范圍。
本發(fā)明的空氣流量測(cè)量裝置包括旁路和加熱元件?？諝馔ǖ乐辛鲃?dòng)的空氣能夠部分流經(jīng)該旁路。加熱元件安裝在該旁路中。加熱元件基于輻射至空氣的熱量來(lái)測(cè)量空氣流量。該旁路限定出進(jìn)口、進(jìn)氣通道和出氣通道。該進(jìn)口在與流經(jīng)空氣通道的空氣流向相反的方向上開(kāi)口，以使通經(jīng)進(jìn)口的空氣彎曲成預(yù)定的流向，并且流入到進(jìn)氣通道中。該出氣通道通過(guò)彎曲部分和進(jìn)氣通道連接，在彎曲部分中，從進(jìn)氣通道流入的空氣進(jìn)一步改變流向。加熱元件布置在進(jìn)氣通道中。該加熱元件被布置成使其縱向大體上與流經(jīng)空氣通道的空氣流向平行。
該加熱元件被安裝在一個(gè)區(qū)域中，在此區(qū)域中，從進(jìn)口流入并且彎曲成預(yù)定流向的空氣流動(dòng)收縮。加熱元件布置在從進(jìn)口流入的空氣彎曲成預(yù)定流向的區(qū)域的緊后面的區(qū)域中。
空氣流量測(cè)量裝置還包括節(jié)流閥部分。該節(jié)流閥部分安裝在進(jìn)氣通道的一個(gè)側(cè)面上。該進(jìn)氣通道的側(cè)面垂直于加熱元件的縱向。在從安裝有加熱元件的區(qū)域的上游到安裝加熱元件的區(qū)域，該節(jié)流閥部分逐漸減小進(jìn)氣通道的橫截面。
彎曲部分在其內(nèi)部的一個(gè)內(nèi)側(cè)限定出一內(nèi)側(cè)通路，在該通路中，從進(jìn)口流入的空氣彎曲成預(yù)定流向進(jìn)入進(jìn)氣通道，同時(shí)流速降低。該彎曲部分在其內(nèi)部的一個(gè)外側(cè)限定出一外側(cè)通路，在該通路中，從進(jìn)口流入的空氣彎曲成預(yù)定流向進(jìn)入進(jìn)氣通道，同時(shí)流速增加。節(jié)流閥部分具有一個(gè)端側(cè)，布置在內(nèi)側(cè)通路的延長(zhǎng)部上。節(jié)流閥還具有另一個(gè)端側(cè)，布置在外側(cè)通路的延長(zhǎng)部上。節(jié)流閥在外側(cè)通路上的高度比內(nèi)側(cè)通路上的低。
該節(jié)流閥部分成錐形，在高度上從一端側(cè)到另一端側(cè)逐漸降低。節(jié)流閥部分成R形，在高度上從一端側(cè)到另一端側(cè)逐漸降低。該節(jié)流閥部分在高度上從一端側(cè)到另一側(cè)階梯式地降低。
因此，空氣流量測(cè)量裝置能夠提高測(cè)量精度，并且能夠擴(kuò)大流量測(cè)量的動(dòng)態(tài)范圍而不用考慮流量的變化。


在下面參考附圖的詳細(xì)說(shuō)明中，本發(fā)明上述以及其他的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)將變得更加明顯。在附圖中附圖1A是本發(fā)明第一實(shí)施例的空氣流量計(jì)從橫向看的橫剖面視圖，附圖1B是本發(fā)明第一實(shí)施例的空氣流量計(jì)從厚度上看的橫剖面視圖。
附圖2A是第一實(shí)施例的空氣流量計(jì)從底部看的平面圖，附圖2B根據(jù)第一實(shí)施例，示出進(jìn)氣通道中的傳感器的放大圖。
附圖3是根據(jù)第一實(shí)施例，顯示空氣流量計(jì)安裝在進(jìn)氣管上的橫剖面視圖。
附圖4A、4B是根據(jù)第一實(shí)施例，顯示流速分布狀態(tài)的橫剖面視圖。
附圖5是第一實(shí)施例中的流速相對(duì)于傳統(tǒng)空氣流量計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的流速的變化率圖表。
附圖6A是本發(fā)明第二實(shí)施例的進(jìn)氣通道的橫剖面視圖，其中具有傳感器，附圖6B是根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例，顯示沿圖6A中A-A線截取的進(jìn)氣通道中節(jié)流閥部分的橫剖面視圖。
附圖7A是相關(guān)技術(shù)中的進(jìn)氣通道的橫剖面視圖，其中具有傳感器，附圖7B根據(jù)相關(guān)技術(shù)，顯示測(cè)量本體從底部看的平面圖。
附圖8A是第二實(shí)施例的進(jìn)氣通道的橫剖面視圖，其中具有傳感器，附圖8B根據(jù)第二實(shí)施例，顯示測(cè)量本體從底部看的平面圖。
附圖9是根據(jù)第二實(shí)施例，顯示測(cè)量本體從底部看的平面圖。
附圖10是根據(jù)第二實(shí)施例，顯示測(cè)量本體從底部看的平面圖。
附圖11A是現(xiàn)有技術(shù)的空氣流量計(jì)從橫向看的橫剖面視圖，附圖11B是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的空氣流量計(jì)從厚度上看的橫剖面視圖。
附圖12A、12B是現(xiàn)有技術(shù)顯示流速分布狀態(tài)的橫剖面視圖。
具體實(shí)施例方式
(第一實(shí)施例)如附圖1A、1B所示，空氣流量測(cè)量裝置作為空氣流量計(jì)1來(lái)測(cè)量?jī)?nèi)燃機(jī)的進(jìn)氣流量。如附圖3所示，空氣流量計(jì)1安裝到其內(nèi)部形成有空氣通道的進(jìn)氣管2上。空氣流量計(jì)1由測(cè)量本體3，、傳感器4，、電路組件5等部件構(gòu)成。
測(cè)量本體3穿過(guò)進(jìn)氣管2中的安裝孔2a被插入到進(jìn)氣管內(nèi)部。通過(guò)安裝孔2a插入的該測(cè)量本體3暴露在通經(jīng)進(jìn)氣管2的氣流中。
測(cè)量本體3成扁平狀，在附圖1A所示的厚度方向上具有一定的厚度。附圖1A所示的該測(cè)量本體3的厚度小于測(cè)量本體3在附圖1B所示的橫向上的寬度。測(cè)量本體3的橫向沿著流經(jīng)進(jìn)氣管2的空氣流向安裝(附圖3)。這里，流經(jīng)進(jìn)氣管2的空氣稱為主流，并且主流的流通稱為主流流通。
參考附圖1A、1B，測(cè)量本體3中具有旁路6，其中主流流通的一部分作為測(cè)量空氣而流經(jīng)旁路6。參考附圖1B，旁路6具有一個(gè)U形轉(zhuǎn)彎部分(彎曲部分)，其為U形，即附圖1B中具有隔墻7的倒U形，測(cè)量空氣沿此U形轉(zhuǎn)彎部分回轉(zhuǎn)180度。進(jìn)氣通道6a在U形轉(zhuǎn)彎部分的上游側(cè)沿著進(jìn)氣管2的徑向在旁路6中形成。出氣通道6b在U形轉(zhuǎn)彎部分的下游側(cè)沿著進(jìn)氣管2的徑向在旁路6中形成。
此外，在測(cè)量本體3中還有旁路進(jìn)口8，測(cè)量空氣通過(guò)該旁路進(jìn)口8流入旁路6中。在測(cè)量本體3中還有旁路出口9、10，測(cè)量空氣通過(guò)該旁路出口9、10流出旁路6。
參考附圖1B，旁路進(jìn)口8開(kāi)口很大，以從測(cè)量本體3上面對(duì)主流的前面延伸到測(cè)量本體3的底面。因此，從旁路進(jìn)口8流入的測(cè)量空氣相對(duì)于旁路進(jìn)口8大體上成直角拐彎，使得測(cè)量空氣流經(jīng)進(jìn)氣通道6a，如附圖1B中的箭頭標(biāo)志所示。
旁路出口9、10包括一個(gè)主出口9和一個(gè)副出口10，主出口9通向旁路6的下游端，副出口10安裝在旁路6的U形轉(zhuǎn)彎部分和主出口9之間。
傳感器4包括用來(lái)測(cè)量空氣流量的加熱元件4a和用于溫度補(bǔ)償?shù)臒崦粼?b。元件4a，4b各自通過(guò)接線端11連接到容納在電路組件5中的基板上(未示出)，。
傳感器4布置裝在旁路6中U形拐彎部分的上游側(cè)。也就是說(shuō)，該傳感器4布置在該進(jìn)氣通道6a的內(nèi)部。特別地，傳感器4布置在一個(gè)區(qū)域，在此區(qū)域中，當(dāng)測(cè)量空氣流大體上成直角拐彎時(shí)，從旁路進(jìn)口8流入進(jìn)氣通道6a的測(cè)量空氣的流動(dòng)收縮。可選地，傳感器4布置在測(cè)量空氣相對(duì)于該旁路進(jìn)口8大體上成直角拐彎的區(qū)域的緊后面的區(qū)域中。
此外，加熱元件4a和熱敏元件4b的縱向末端分別和接線端11電連接。參照附圖1B，該加熱元件4a和熱敏元件4b的縱向大體位于與流經(jīng)進(jìn)氣管2的主流流通(附圖3)平行的方向上。也就是說(shuō)，加熱元件4a和熱敏元件4b的縱向分別布置成與測(cè)量本體3厚度方向上的兩個(gè)側(cè)面平行。
如附圖2A，2B所示，該加熱元件4a和該熱敏元件4b布置成使其縱向中心大體上設(shè)置在進(jìn)氣通道6a的中心處。加熱元件4a和熱敏元件4b的縱向大體上與附圖2A和2B中的水平方向平行。
如附圖3所示，電路組件5和測(cè)量本體3的上部成為一個(gè)整體，并且安裝在進(jìn)氣管2的外部。電路組件5以使加熱元件4a的加熱溫度和由熱敏元件4b所檢測(cè)的進(jìn)氣溫度之間的溫差保持恒定的方式控制著流向加熱元件4a的電流。此外，電路組件5通過(guò)線束(未示出)與ECU(電子控制單元，未示出)相連，以便電路組件5輸出一個(gè)電壓信號(hào)給ECU。該電壓信號(hào)與流過(guò)加熱元件4a的電流成正比例。ECU根據(jù)電路組件5上輸出的電壓信號(hào)對(duì)進(jìn)氣流量進(jìn)行測(cè)量。此外，用于連接線束的連接器12(附圖1A，1B)整體地模制在電路組件5的側(cè)面。
在具有上述結(jié)構(gòu)的空氣流量計(jì)1中，測(cè)量空氣通過(guò)旁路進(jìn)口8流入，并且大體上以直角拐彎使得測(cè)量空氣流過(guò)進(jìn)氣通道6a。因此，隨著測(cè)量空氣的流量增加，在進(jìn)氣通道6a中的流速分布中，測(cè)量空氣的最大流速偏移，即，移動(dòng)到隔墻7一側(cè)。在上述結(jié)構(gòu)中，加熱元件4a在縱向大體上平行于主流。因此，即使當(dāng)測(cè)量空氣的流量改變時(shí)，在測(cè)量流量的過(guò)程中，由于測(cè)量空氣流量的變化產(chǎn)生的影響也很難作用到加熱元件4a上。也就是說(shuō)，如圖4B所示，當(dāng)流量高時(shí)，所產(chǎn)生的流速分布狀態(tài)X，會(huì)使其最大流量偏移到氣流外側(cè)，該氣流從旁路進(jìn)口8進(jìn)入并且大體上拐了一個(gè)直角的彎。然而，加熱元件4a的縱向大體上平行于主流，從而能夠在加熱元件4a的縱向范圍內(nèi)的測(cè)量最大流量。
相反地，當(dāng)流量低時(shí)，最大流量不偏移到氣流外側(cè)，即隔墻7一側(cè)。如附圖4A所示，當(dāng)流量低時(shí)，流速分布狀態(tài)X圍繞著進(jìn)氣通道6a的中心形成。因此，如同流量高時(shí)一樣，可在加熱元件4a的整個(gè)長(zhǎng)度范圍內(nèi)的測(cè)量最大流量。如附圖11A，11B所示，傳統(tǒng)流量計(jì)的結(jié)構(gòu)是，加熱元件130的縱向大體上與構(gòu)成旁路100的兩側(cè)面垂直。這里，旁路100的兩側(cè)面大體上平行于主流。
這里，附圖5是一個(gè)當(dāng)?shù)谝粚?shí)施例的空氣流量計(jì)1中的空氣流量F與作為標(biāo)準(zhǔn)的傳統(tǒng)流量計(jì)中的空氣流量相比發(fā)生變化時(shí)，顯示流速的變化比率V之間關(guān)系的測(cè)量結(jié)果。也就是說(shuō)，附圖5中所示的垂直軸的標(biāo)準(zhǔn)位置0(％)點(diǎn)相當(dāng)于傳統(tǒng)流量計(jì)的流速。流速的變化比率V顯示了當(dāng)空氣流量F變化時(shí)，第一實(shí)施例的空氣流量計(jì)1中的流速和傳統(tǒng)流量計(jì)中流速之間的比率。如附圖5所示，隨著流量的減小，第一實(shí)施例中的空氣流量計(jì)1的流速變?yōu)榇笥趥鹘y(tǒng)流量計(jì)的流速。也就是說(shuō)，與傳統(tǒng)流量計(jì)的流速相比較，第一實(shí)施例中的空氣流量計(jì)1的流速中流量低的范圍增加。因此，與傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的空氣流量計(jì)相比較，空氣流量計(jì)1的測(cè)量精度得到提高。因此，流量測(cè)量的動(dòng)態(tài)量程擴(kuò)大了。
另外，第一實(shí)施例中，加熱元件4a安裝在一個(gè)區(qū)域，在此區(qū)域中，從旁路進(jìn)口8流入進(jìn)氣通道6a的測(cè)量空氣大體上成直角拐彎并且測(cè)量空氣的流動(dòng)收縮?？蛇x地，加熱元件4a可布置在流經(jīng)旁路進(jìn)口8的測(cè)量空氣大體上成直角拐彎的區(qū)域的緊后面的區(qū)域中。因此，保證在測(cè)量空氣平穩(wěn)的狀態(tài)下對(duì)空氣的流量進(jìn)行測(cè)量，使得測(cè)量精度得到了提高。
(第二實(shí)施例)如附圖6A，6B所示，第二實(shí)施例顯示了在第一實(shí)施例的空氣流量計(jì)1上安裝了節(jié)流閥部分13。該節(jié)流閥部分13相對(duì)于與加熱元件4a和熱敏元件4b的縱向垂直的方向在兩側(cè)安裝在空氣流量計(jì)1的內(nèi)表面上。也就是說(shuō)，節(jié)流閥部分13相對(duì)于測(cè)量本體3的厚度方向在兩側(cè)邊安裝在空氣流量計(jì)1的內(nèi)表面上。測(cè)量本體3的厚度方向相當(dāng)于附圖6B中的水平方向。該節(jié)流閥部分13從安裝有傳感器4的區(qū)域的上游區(qū)域開(kāi)始，朝布置有傳感器4的區(qū)域逐漸地縮小通道橫截面。
測(cè)量空氣從旁路進(jìn)口8流進(jìn)，并且大體上拐了一個(gè)直角的彎。接著通過(guò)節(jié)流閥部分13固定測(cè)量空氣的流向，穩(wěn)定測(cè)量空氣的流動(dòng)。也就是說(shuō)，防止測(cè)量空氣出現(xiàn)紊流。因此測(cè)量精度得到提高。
而且，在除傳感器4的縱向以外的方向上流動(dòng)的空氣流向都能夠得到定向，所以氣流是穩(wěn)定的。因此測(cè)量精度得到提高。
然而，如圖7B所示，當(dāng)節(jié)流閥部分13在整個(gè)加熱元件4a縱向上的高度恒定時(shí)，會(huì)出現(xiàn)以下問(wèn)題。
也就是說(shuō)，在第一實(shí)施例的空氣流量計(jì)中，測(cè)量空氣從旁路進(jìn)口8流入，并且大體上以直角拐彎，接著流入進(jìn)氣通道6a。因此如附圖7A所示，和第一實(shí)施例類(lèi)似，隨著測(cè)量空氣的流量增加，流速分布狀態(tài)X中的最大流速偏向于隔墻7一側(cè)。在這種情況下，當(dāng)該加熱元件4a相對(duì)于其縱向不重合時(shí)，無(wú)法在流速分布狀態(tài)X中最大流速處進(jìn)行流量的測(cè)量。
該節(jié)流閥部分13沿著加熱元件4a的縱向在高度上有變化，以便限制空氣流量計(jì)1的性能漂移，即使當(dāng)加熱元件4a裝配的位置變化時(shí)也能如此。特別是，即使當(dāng)加熱元件4a裝配的位置相對(duì)于加熱元件4a和接線端11連接的位置產(chǎn)生縱向上的變化時(shí)，空氣流量計(jì)1的性能漂移也能得到限制。來(lái)自旁路進(jìn)口8并且大體上經(jīng)直角拐彎后流入進(jìn)氣通道6a的該測(cè)量空氣，在彎曲部分內(nèi)側(cè)的流速減少，并且在彎曲部分外側(cè)的流速增加。這里，彎曲部分內(nèi)側(cè)被稱為內(nèi)側(cè)通路，彎曲部分外側(cè)被稱為外側(cè)通路。如附圖8B所示，節(jié)流閥部分13成錐形，例如，從布置在內(nèi)側(cè)通路延長(zhǎng)部上的一端側(cè)到布置在外側(cè)通路延長(zhǎng)部上的另一端側(cè)，其高度發(fā)生變化。節(jié)流閥部分13的所述一端側(cè)位于與隔墻7相對(duì)的一側(cè)，所述另一端側(cè)位于隔墻7一側(cè)。
如附圖8A所示，由于這種結(jié)構(gòu)，流速分布狀態(tài)X在進(jìn)氣通道6a中成輻射狀形成，并且最大流速的漂移得到限制。因此，即使當(dāng)加熱元件4a裝配的位置變化時(shí)，空氣流量計(jì)1的性能漂移也能夠被限制。如附圖9所示，節(jié)流閥部分13可做成R形，即圓形。也就是說(shuō)，例如如同附圖8B中所示的錐形一樣，節(jié)流閥部分13從與隔墻7相對(duì)的一側(cè)到位于隔墻7一側(cè)，在高度上逐漸地減小，同時(shí)其外周邊成彎曲狀?？蛇x地，如附圖10所示，節(jié)流閥部分13可形成為從與隔墻7相對(duì)的一側(cè)至隔墻7一側(cè)，在高度上成階梯式地減小。
在附圖7A至10所示的上述實(shí)例中，該節(jié)流閥部分13的部件相對(duì)于垂直于加熱元件4a和熱敏元件4b的縱向的方向被安裝在兩側(cè)。然而，節(jié)流閥部分13也可以在旁路6中設(shè)在至少一側(cè)上。
具有上述結(jié)構(gòu)的空氣流量測(cè)量裝置(空氣流量計(jì))1中，加熱元件4a的縱向布置在其中空氣流速分布在進(jìn)氣通道6a中的方向上。在進(jìn)氣通道6a中分布有空氣流速變高的區(qū)域和空氣流速變低的區(qū)域。因此，即使由于流經(jīng)空氣通道(進(jìn)氣管)2的空氣流量的變化而使進(jìn)氣通道6a中的流速分布改變的時(shí)候，因流速分布的改變而導(dǎo)致的影響也不會(huì)作用到流量測(cè)量上。也就是說(shuō)，當(dāng)流量高時(shí)，在流速分布狀態(tài)中的最大流速偏向于氣流外側(cè)，該氣流相對(duì)于進(jìn)口(旁路進(jìn)口)8按一個(gè)預(yù)定方向彎曲。然而，在上述結(jié)構(gòu)中，加熱元件4a布置在其中空氣流速分布在進(jìn)氣通道6a中的方向上，即，加熱元件4a大體上沿著主流的流向布置。因此，能夠在加熱元件4a的縱向范圍內(nèi)測(cè)量具有最大流速的氣流。
當(dāng)流量低時(shí)，最大流速的氣流并不偏向氣流的外側(cè)，并且流速分布狀態(tài)圍繞著進(jìn)氣通道6a的中心形成。因此，如同流量高時(shí)一樣，可在加熱元件4a縱向范圍內(nèi)測(cè)量具有最大流速的氣流。
在上述結(jié)構(gòu)中，加熱元件4a被安裝在一個(gè)區(qū)域，在此區(qū)域中，空氣在由進(jìn)口8進(jìn)入并且按一個(gè)預(yù)定方向拐彎后馬上其流動(dòng)收縮。
空氣從進(jìn)口8進(jìn)入并流經(jīng)進(jìn)氣通道6a，并且按一個(gè)預(yù)定的方向拐彎。由于氣流中產(chǎn)生的慣性力而使氣流產(chǎn)生收縮。接著，產(chǎn)生二次流，并且由于拐彎產(chǎn)生的漂流得到恢復(fù)，所以氣流得到擴(kuò)展。在這個(gè)狀況下，氣流在擴(kuò)展區(qū)域變得紊亂。因此，當(dāng)加熱元件4a被安裝在氣流擴(kuò)展區(qū)域時(shí)，測(cè)量的準(zhǔn)確性降低。相反地，在氣流收縮的區(qū)域，氣流被定向并且穩(wěn)定化。因此，當(dāng)加熱元件4a被安裝在氣流收縮的區(qū)域時(shí)，測(cè)量精度能夠得到提高。
在上述結(jié)構(gòu)中，加熱元件4a被安裝在一個(gè)由進(jìn)口8流入的空氣流向彎曲成預(yù)定方向的區(qū)域的緊后面的區(qū)域中。
在這個(gè)氣流轉(zhuǎn)彎成預(yù)定方向的區(qū)域的緊后面的區(qū)域中，氣流會(huì)產(chǎn)生慣性力，所以氣流收縮。加熱元件4a布置在這個(gè)氣流轉(zhuǎn)彎成預(yù)定方向的區(qū)域的緊后面的區(qū)域中，使得測(cè)量精度被提高。
在上述結(jié)構(gòu)中，空氣流量測(cè)量裝置1包括節(jié)流閥部分13。該節(jié)流閥部分13安裝在進(jìn)氣通道6a的側(cè)面上。該進(jìn)氣通道6a的側(cè)面大體上垂直于加熱元件4a的縱向。也就是說(shuō)，進(jìn)氣通道6a的側(cè)面大體上平行于空氣通道2中的主流的流向。節(jié)流閥部分13從安裝有加熱元件4a的區(qū)域的上游開(kāi)始，到安裝有加熱元件4a的區(qū)域，逐漸進(jìn)氣通道6a的橫截面。
因?yàn)檫@個(gè)結(jié)構(gòu)，從進(jìn)口8流入并且流向變?yōu)轭A(yù)定方向的空氣在流經(jīng)節(jié)流閥部分13時(shí)，氣流受到控制，即，其方向被定向。因此，氣流被穩(wěn)定，使得測(cè)量精度得到提高。
而且，在除加熱元件4a的縱向以外流動(dòng)的空氣的流向都能夠得到定向，所以氣流是穩(wěn)定的。因此測(cè)量精度得到提高。
在上述結(jié)構(gòu)中，彎曲部分在其內(nèi)部?jī)?nèi)側(cè)上形成有內(nèi)側(cè)通路，在該通路中，從進(jìn)口8流入的氣流轉(zhuǎn)彎成預(yù)定方向，進(jìn)入進(jìn)氣通道6a，同時(shí)流速降低。此外，彎曲部分在其內(nèi)部外側(cè)上形成有外側(cè)通路，在該通路中，從進(jìn)口8流入的氣流轉(zhuǎn)彎成預(yù)定方向，進(jìn)入進(jìn)氣通道6a，同時(shí)流速增加。該節(jié)流閥部分13具有一個(gè)端側(cè)，布置在內(nèi)側(cè)通路的延長(zhǎng)部上。該節(jié)流閥13具有另一個(gè)端側(cè)。該節(jié)流閥部分13的另一個(gè)端側(cè)布置在外側(cè)通路的延長(zhǎng)部上。節(jié)流閥部分13在外側(cè)通路上的高度比內(nèi)側(cè)通路上的低。也就是說(shuō)，如附圖8B、9、10所示，節(jié)流閥部分13在外側(cè)通路一側(cè)的流道比內(nèi)側(cè)通路一側(cè)的流道的橫截面寬。
由于這種結(jié)構(gòu)，節(jié)流閥部分13在另一端側(cè)的流道寬度，即，位于外側(cè)通路一側(cè)的流道寬度，比一端側(cè)的流道寬度，即，位于內(nèi)側(cè)通路一側(cè)的流道寬度大。因此，進(jìn)氣通道6a中的流速分布狀態(tài)是一致的，使得流速分布狀態(tài)的偏差得到限制。因此，即使當(dāng)加熱元件4a裝配的位置變化時(shí)，空氣流量測(cè)量裝置1的性能漂移也能夠被限制。
在該空氣流量測(cè)量裝置1中，節(jié)流閥部分13成錐形，在高度上從一端側(cè)到另一端側(cè)逐漸降低?？蛇x地，該節(jié)流閥也可成一R形狀，在高度上從一端側(cè)到另一端側(cè)逐漸降低?？蛇x地，該節(jié)流閥部分在高度上從一端側(cè)到另一端側(cè)階梯式地降低。也就是說(shuō)，該節(jié)流閥部分13在測(cè)量本體3的厚度方向上，從一端側(cè)到另一端側(cè)，即從內(nèi)側(cè)通路一側(cè)到外側(cè)通路一側(cè)，高度逐漸降低。
因此，即使當(dāng)加熱元件4a裝配的位置變化時(shí)，空氣流量測(cè)量裝置1的性能變化也能夠被限制。
上述實(shí)施例的結(jié)構(gòu)視情況能夠進(jìn)行組合。
在不脫離本發(fā)明精神的前題下，可以對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行各種更改和代替。
權(quán)利要求
1.一種空氣流量測(cè)量裝置(1)，其特征在于包括旁路(6)，通過(guò)它，在空氣通道(2)中流動(dòng)的空氣可以部分流動(dòng)；以及布置在旁路(6)中的加熱元件(4a)，加熱元件根據(jù)其輻射給空氣的熱量來(lái)測(cè)量空氣的流量，其中該旁路(6)限定了進(jìn)口(8)、進(jìn)氣通道(6a)和出氣通道(6b)，該進(jìn)口(8)在與流經(jīng)空氣通道(2)的空氣流動(dòng)方向相對(duì)的方向上開(kāi)口，使得流經(jīng)進(jìn)口(8)的空氣彎曲成預(yù)定流向彎，并且流入進(jìn)氣通道(6a)，該出氣通道(6b)通過(guò)彎曲部分與該進(jìn)氣通道(6a)連接，在彎曲部分中，從進(jìn)氣通道(6a)流入的空氣進(jìn)一步改變流向，該加熱元件(4a)安裝在進(jìn)氣通道(6a)中，并且該加熱元件(4a)布置成使加熱元件的縱向大體上與流經(jīng)空氣通道(2)的空氣流向平行。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空氣流量測(cè)量裝置(1)，其特征在于該加熱元件(4a)被布置在一個(gè)區(qū)域，在此區(qū)域中，從進(jìn)口(8)流入并且彎曲成預(yù)定流向的空氣的流動(dòng)收縮。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空氣流量測(cè)量裝置(1)，其特征在于加熱元件(4a)布置在從進(jìn)口(8)流入的空氣彎曲成預(yù)定流向的區(qū)域的緊后面的區(qū)域中。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的空氣流量測(cè)量裝置(1)，其特征在于更進(jìn)一步包括設(shè)在進(jìn)氣通道(6a)一側(cè)面上的節(jié)流閥部分(13)，該進(jìn)氣通道(6a)的側(cè)面垂直于加熱元件(4a)的縱向，其中節(jié)流閥部分(13)從安裝有加熱元件(4a)的區(qū)域的上游開(kāi)始，到安裝有加熱元件(4a)的區(qū)域，逐漸縮小進(jìn)氣通道(6a)的橫截面。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的空氣流量測(cè)量裝置(1)，其特征在于彎曲部分在其內(nèi)部的內(nèi)側(cè)上限定出一個(gè)內(nèi)側(cè)通路，在該通路中，從進(jìn)口(8)流入的空氣彎曲成預(yù)定流向，進(jìn)入進(jìn)氣通道(6a)，同時(shí)流速降低，彎曲部分在其內(nèi)部的外側(cè)上限定出一個(gè)外側(cè)通路，在該通路中，從進(jìn)口(8)流入的空氣彎曲成預(yù)定流向，進(jìn)入進(jìn)氣通道(6a)，同時(shí)流速增加，節(jié)流閥部分(13)具有一端側(cè)，該一端側(cè)布置在內(nèi)側(cè)通路的延長(zhǎng)部上，節(jié)流閥部分(13)具有另一端側(cè)，該另一端側(cè)布置在外側(cè)通路的延長(zhǎng)部上，并且節(jié)流閥部分(13)在外側(cè)通路上的高度比在內(nèi)側(cè)通路上的高度低。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的空氣流量測(cè)量裝置(1)，其特征在于節(jié)流閥部分(13)成錐形，在高度上從所述一端側(cè)到所述另一端側(cè)逐漸降低。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的空氣流量測(cè)量裝置(1)，其中節(jié)流閥部分(13)成R形，在高度上從所述一端側(cè)到所述另一端側(cè)逐漸降低。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的空氣流量測(cè)量裝置(1)，其中節(jié)流閥部分(13)在高度上從所述一端側(cè)到所述另一端側(cè)階梯式降低。
全文摘要
傳感器(4)由加熱元件(4a)和熱敏元件(4b)組成。該傳感器(4)安裝在一區(qū)域，在此區(qū)域中，從旁路進(jìn)口(8)流入進(jìn)氣通道(6a)的測(cè)量空氣大體上成直角彎曲，并且其流動(dòng)收縮?？蛇x地，傳感器(4)也可布置在從旁路進(jìn)口(8)進(jìn)入的測(cè)量空氣大體上成直角拐彎的區(qū)域的緊后面的區(qū)域中。加熱元件(4a)和熱敏元件(4b)的縱向分別布置成與測(cè)量本體(3)厚度方向上的兩個(gè)側(cè)面平行。因此，即使當(dāng)測(cè)量空氣的流量變化時(shí)，由于該變化所產(chǎn)生的影響也不會(huì)作用到流量測(cè)量上。因此，可以在加熱元件(4a)縱向范圍內(nèi)對(duì)由低到高的最大流量進(jìn)行測(cè)量。
文檔編號(hào)G01F5/00GK1690666SQ20051006851
公開(kāi)日2005年11月2日 申請(qǐng)日期2005年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月28日
發(fā)明者北原昇, 松浦秀紀(jì), 五箇康士 申請(qǐng)人:株式會(huì)社電裝