[發明專利]燃料消耗量測量裝置

有效

• 申請號: 201410201105.3
• 申請日: 2014-05-13
• 公開（公告）號: CN104359518B
• 公開（公告）日: 2019-02-19
• 發明（設計）人: 秋田將伸;中村博司
• 申請（專利權）人: 株式會社堀場制作所
• 主分類號: G01F9/00
• 分類號: G01F9/00
• 代理公司: 北京信慧永光知識產權代理有限責任公司 11290
• 代理人: 李雪春;王維玉

本發明提供一種燃料消耗量測量裝置，直接測量排氣的流量和空燃比，并從上述排氣的流量和空燃比算出燃料消耗量，能以高響應速度且高精度測量燃料消耗量。所述燃料消耗量測量裝置包括：超聲波流量傳感器(2)，測量流過排氣通道(R)的排氣流量(Q_EX)；以及計算裝置(4)，利用由超聲波流量傳感器(2)得到的排氣流量(Q_EX)和由空燃比傳感器(3)得到的空燃比(AFR)，算出發動機的燃料消耗量(Fe)，所述空燃比傳感器(3)測量流過排氣通道(R)的排氣的空燃比(AFR)。

技術領域

本發明涉及測量發動機的燃料消耗量的燃料消耗量測量裝置。

背景技術

燃料消耗效率的提高是車輛的研究、開發中重要的課題之一，為得到進一步改善，測量與發動機的動作相關的瞬時的燃料消耗量十分重要。

燃料消耗量的瞬時測量一般利用燃料流量計直接測量。但是，在整車中使用燃料流量計測量很困難。此外，在不擾亂燃料系的條件下，在燃料流路中設置燃料流量計也并不容易。

因此，公開有例如從CVS裝置稀釋的排氣中的各排氣成分濃度求出排出質量后，再從所述排出質量算出燃料消耗量的方法(碳平衡法)(例如專利文獻1(日本專利公開公報特開平2-234021號))。這里，碳平衡法是指從排氣中的CO₂、CO、HC各成分所含的碳含量算出燃料消耗量。

可是，將CVS裝置稀釋的稀釋排氣通過取樣通道導入排氣分析裝置，測量排氣中的CO₂、CO、HC的成分濃度時，需要花費從通過取樣通道到導入排氣分析裝置為止的時間，從而引起響應延遲。例如，在頻繁進行燃料切斷和電驅動切換的汽車燃料消耗量測量中，由于取樣通道造成氣體的遲滯、從而引起響應延遲的情況特別明顯，有時不適合瞬時的燃料消耗量的測量。

發明內容

本發明的主要目的是提供一種燃料消耗量測量裝置，直接測量流過排氣通道的排氣的流量和所述排氣的空燃比，并根據所述排氣的流量和空燃比算出燃料消耗量，能夠以高響應速度且高精度測量燃料消耗量。

即本發明的燃料消耗量測量裝置，測量發動機的燃料消耗量，其包括：超聲波流量傳感器，設置在從所述發動機排出的排氣所流過的排氣通道上，測量流過所述排氣通道的排氣的流量；計算裝置，利用由所述超聲波流量傳感器得到的排氣流量和由空燃比傳感器得到的空燃比，算出所述發動機的燃料消耗量，所述空燃比傳感器設置在所述排氣通道上，測量流過所述排氣通道的排氣的空燃比，箱體，設置有排氣導入口和排氣導出口；以及測量用流道，設置在所述箱體內部，連通所述排氣導入口和所述排氣導出口而構成所述排氣通道，所述測量用流道上設有所述超聲波流量傳感器，所述排氣導入口或所述排氣導出口上設有所述空燃比傳感器。

如上述構成的燃料消耗量測量裝置，利用超聲波流量傳感器和空燃比傳感器直接測量流過排氣通道的排氣的流量和空燃比，能夠消除因為設置以往的取樣通道而產生的響應延遲。這樣，能夠以高響應速度且高精度測量發動機的燃料消耗量。此外，因為使用超聲波流量傳感器，所以不會因為設置所述超聲波流量傳感器而引起壓力損失，并且從小流量至大流量測量精度高，此外，對波動的影響也較少。因此，能夠高精度測量燃料消耗量。另外，由于是直接測量，所以不需要以往的取樣通道，能簡化配管結構，此外，由于不需要CVS裝置等稀釋裝置，所以能夠使測量裝置小型化。并且，還可以由此削減裝置的成本。

當空燃比傳感器設置在超聲波流量傳感器的上游側時，空燃比傳感器成為流阻，會引起排氣的流速分布的紊亂，而成為超聲波流量傳感器的測量值的誤差原因。因此，所述空燃比傳感器優選設置在所述排氣通道中所述超聲波流量傳感器的下游側。這樣，通過將空燃比傳感器設置在超聲波流量傳感器的下游側，不會引起所述流路分布的紊亂，能夠準確測量排氣流量。

優選所述排氣通道中的所述超聲波流量傳感器的上游側設有整流板。