[其他]空氣流量計(jì)

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 85106537
• 申請日: 1985-08-30
• 公開（公告）號(hào): CN85106537A
• 公開（公告）日: 1987-03-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 西村豐;大山宜茂
• 申請（專利權(quán)）人: 株式會(huì)社日立制作所
• 主分類號(hào): G01F5/00
• 分類號(hào): G01F5/00;G01F1/68
• 代理公司: 中國國際貿(mào)易促進(jìn)委員會(huì)專利代理部
• 代理人: 李勇

本發(fā)明涉及有旁路的熱線式空氣流量計(jì)，尤其是那種適用于測量機(jī)動(dòng)車內(nèi)燃機(jī)吸入空氣流量的熱線式空氣流量計(jì)。

舉例來說，關(guān)于用來測量機(jī)動(dòng)車吸入空氣流量的熱線式流量計(jì)，在SAE（汽車工程學(xué)會(huì)）技術(shù)報(bào)告文獻(xiàn)80048中已有所述。這種空氣流量計(jì)有一組不帶外套的熱線，懸掛在內(nèi)燃機(jī)吸入氣流經(jīng)過的旁路之中，以測量空氣流量。雖然不帶外套的熱線具有響應(yīng)速度高的優(yōu)點(diǎn)，但有缺陷，因?yàn)榭諝馀月分械哪婊穑菀资顾鼈兪艿綋p壞。

為了克服這一缺陷，已提出過個(gè)幾種方案，例如日本專利公布號(hào)16259/82（相當(dāng)于DE-OS3019544）中所述，采用一種具有文氏管的熱線式空氣流量計(jì)，文氏管裝在內(nèi)燃機(jī)吸入氣流經(jīng)過的主氣道內(nèi)，旁路與主氣道相通，使得通過主氣道的一部分空氣能分流，利用文氏管主氣道上流部份與靠近文氏管最窄部位的主氣道之間壓力差，使經(jīng)過的氣流形成一股旁流。此外，還有一個(gè)裝在旁路內(nèi)的熱線式空氣流量傳感器，來監(jiān)測旁路氣流，根據(jù)空氣流量傳感器獲得的流速，確定吸入內(nèi)燃室全部空氣的流量。采用有旁路的熱線式空氣流量計(jì)有一個(gè)問題：當(dāng)被測氣流為脈動(dòng)流時(shí)，熱線的響應(yīng)延遲，使測得結(jié)果小于實(shí)際平均空氣流量。為了解決這一問題，日本專利公布號(hào)135916/83（相當(dāng)于美國專利系列號(hào)461556）中曾提出一個(gè)方案，使得旁路中進(jìn)氣口與出氣口之間的距離，與測量主氣道軸向距離得到的距離相比，有所增加，以補(bǔ)償測量中的誤差。在這種熱線式空氣流量計(jì)中，進(jìn)入空氣流量計(jì)的氣流在旁路的進(jìn)氣口或聯(lián)接口分成兩股，有一股氣流繼續(xù)通過主氣道，另一股氣流通過旁路，最后這兩股氣流在旁路的出氣口或匯流口相匯合，流出空氣流量計(jì)。通過旁路的空氣流速由熱線探頭與溫度探頭測得。由檢測旁路中空氣流速的空氣流量傳感器產(chǎn)生的空氣流速信號(hào)與通過空氣流量計(jì)全部空氣流量之間的關(guān)系，是預(yù)先確定的，從而能夠根據(jù)旁路中空氣流量傳感器產(chǎn)生的流速信號(hào)來確定全部空氣流量。為了確保能夠以高精度獲得通過空氣流量計(jì)的全部空氣的流量，經(jīng)過旁路的氣流與經(jīng)過主氣道的氣流之間的比值，即使經(jīng)過空氣流量計(jì)的流量發(fā)生蠕動(dòng)，也應(yīng)當(dāng)始終保持不變。

但是，這種熱線式空氣流量計(jì)并非沒有缺點(diǎn)。當(dāng)空氣流量計(jì)的管壁受熱時(shí)，經(jīng)過旁路的空氣流量將小于經(jīng)過主氣道的空氣流量，從而使旁路中的空氣溫度高于主氣道中的空氣溫度。其結(jié)果是，旁路中的空氣膨脹，旁路對氣流的阻力增加，最后使經(jīng)過旁路的空氣流量小于經(jīng)過主氣道的空氣流量。因此，上述結(jié)構(gòu)的熱線式空氣流量計(jì)有這樣一個(gè)缺陷：空氣流量計(jì)道壁的冷熱使空氣流量計(jì)測得的空氣流量的數(shù)值精度降低。

在上述結(jié)構(gòu)的熱線式空氣流量計(jì)中，通過主氣道道壁附近的那部分氣流被引入到旁路，并由空氣流量傳感器測檢。一般地說，通過主氣道道壁附近的那部份氣流，與通過主氣道中心的那部份氣流相比，較容易形成擾動(dòng)性氣流。這樣，由檢測旁路中空氣流量的熱線式空氣流量傳感器所產(chǎn)生的信號(hào)，將會(huì)有較高的噪聲/信號(hào)比（N/S比），因?yàn)樗怯芍鳉獾乐袛_動(dòng)度較高的那部份氣流產(chǎn)生的。

此發(fā)明旨在克服上述原來設(shè)計(jì)的缺陷。因此，本發(fā)明的目的是提供一種在測量空氣流量時(shí)能獲得更高精度的熱線式空氣流量計(jì)，它不受主氣道發(fā)熱的影響，使空氣流量計(jì)能產(chǎn)生低噪聲/信號(hào)比的信號(hào)。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明所涉及的空氣流量計(jì)有一支裝在主氣道內(nèi)的空氣流量測定管，此空氣流量測定管有一個(gè)進(jìn)氣口與出氣口，用作旁路;此外，還有一個(gè)裝在空氣流量測定管內(nèi)的熱線或空氣流量傳感器，這個(gè)空氣流量傳感器實(shí)際上裝在主氣道斷面的中心部份，用以檢測經(jīng)過旁路的空氣流速。

下面是附圖簡述。

圖1是包括本發(fā)明第一個(gè)裝置的空氣流量計(jì)的平面圖;

圖2是沿圖1中的Ⅱ-Ⅱ線取的剖面圖;

圖3是沿圖1中的Ⅲ-Ⅲ線取得的剖面圖;

圖4是沿圖2中的Ⅳ-Ⅳ線取得的剖面圖;

圖5曲線表示空氣流量與空氣流量測量誤差之間的關(guān)系，一條是根據(jù)圖1～4所示本發(fā)明的空氣流量計(jì)測得，另一條根據(jù)現(xiàn)在技術(shù)的空氣流量計(jì)測得，兩者的道壁均受熱。

圖6曲線表示在圖1～4所示本發(fā)明的空氣流量計(jì)中與現(xiàn)在技術(shù)的空氣流量計(jì)中空氣流量與噪聲/信號(hào)比之間的關(guān)系;

圖7是包括本發(fā)明第二個(gè)裝置的空氣流量計(jì)的垂直剖面圖;

圖8是包括本發(fā)明第三個(gè)裝置的空氣流量計(jì)的平面圖;

圖9是沿圖8中的Ⅸ-Ⅸ線取得的剖面圖;

圖10是沿圖9中的Ⅹ-Ⅹ線取得的剖面圖;

圖11是沿圖9中的Ⅺ-Ⅺ線取得的剖面圖;

圖12是包括本發(fā)明第四個(gè)裝置的空氣流量計(jì)的平面圖;

圖13是設(shè)圖12中的ⅩⅢ-ⅩⅢ線取得的剖面圖;