[其他]空气流量计

说明书

本发明涉及有旁路的热线式空气流量计，尤其是那种适用于测量机动车内燃机吸入空气流量的热线式空气流量计。

举例来说，关于用来测量机动车吸入空气流量的热线式流量计，在SAE（汽车工程学会）技术报告文献80048中已有所述。这种空气流量计有一组不带外套的热线，悬挂在内燃机吸入气流经过的旁路之中，以测量空气流量。虽然不带外套的热线具有响应速度高的优点，但有缺陷，因为空气旁路中的逆火，容易使它们受到损坏。

为了克服这一缺陷，已提出过个几种方案，例如日本专利公布号16259/82（相当于DE-OS3019544）中所述，采用一种具有文氏管的热线式空气流量计，文氏管装在内燃机吸入气流经过的主气道内，旁路与主气道相通，使得通过主气道的一部分空气能分流，利用文氏管主气道上流部份与靠近文氏管最窄部位的主气道之间压力差，使经过的气流形成一股旁流。此外，还有一个装在旁路内的热线式空气流量传感器，来监测旁路气流，根据空气流量传感器获得的流速，确定吸入内燃室全部空气的流量。采用有旁路的热线式空气流量计有一个问题：当被测气流为脉动流时，热线的响应延迟，使测得结果小于实际平均空气流量。为了解决这一问题，日本专利公布号135916/83（相当于美国专利系列号461556）中曾提出一个方案，使得旁路中进气口与出气口之间的距离，与测量主气道轴向距离得到的距离相比，有所增加，以补偿测量中的误差。在这种热线式空气流量计中，进入空气流量计的气流在旁路的进气口或联接口分成两股，有一股气流继续通过主气道，另一股气流通过旁路，最后这两股气流在旁路的出气口或汇流口相汇合，流出空气流量计。通过旁路的空气流速由热线探头与温度探头测得。由检测旁路中空气流速的空气流量传感器产生的空气流速信号与通过空气流量计全部空气流量之间的关系，是预先确定的，从而能够根据旁路中空气流量传感器产生的流速信号来确定全部空气流量。为了确保能够以高精度获得通过空气流量计的全部空气的流量，经过旁路的气流与经过主气道的气流之间的比值，即使经过空气流量计的流量发生蠕动，也应当始终保持不变。

但是，这种热线式空气流量计并非没有缺点。当空气流量计的管壁受热时，经过旁路的空气流量将小于经过主气道的空气流量，从而使旁路中的空气温度高于主气道中的空气温度。其结果是，旁路中的空气膨胀，旁路对气流的阻力增加，最后使经过旁路的空气流量小于经过主气道的空气流量。因此，上述结构的热线式空气流量计有这样一个缺陷：空气流量计道壁的冷热使空气流量计测得的空气流量的数值精度降低。

在上述结构的热线式空气流量计中，通过主气道道壁附近的那部分气流被引入到旁路，并由空气流量传感器测检。一般地说，通过主气道道壁附近的那部份气流，与通过主气道中心的那部份气流相比，较容易形成扰动性气流。这样，由检测旁路中空气流量的热线式空气流量传感器所产生的信号，将会有较高的噪声/信号比（N/S比），因为它是由主气道中扰动度较高的那部份气流产生的。

此发明旨在克服上述原来设计的缺陷。因此，本发明的目的是提供一种在测量空气流量时能获得更高精度的热线式空气流量计，它不受主气道发热的影响，使空气流量计能产生低噪声/信号比的信号。

为了达到上述目的，本发明所涉及的空气流量计有一支装在主气道内的空气流量测定管，此空气流量测定管有一个进气口与出气口，用作旁路;此外，还有一个装在空气流量测定管内的热线或空气流量传感器，这个空气流量传感器实际上装在主气道断面的中心部份，用以检测经过旁路的空气流速。

下面是附图简述。

图1是包括本发明第一个装置的空气流量计的平面图;

图2是沿图1中的Ⅱ-Ⅱ线取的剖面图;

图3是沿图1中的Ⅲ-Ⅲ线取得的剖面图;

图4是沿图2中的Ⅳ-Ⅳ线取得的剖面图;

图5曲线表示空气流量与空气流量测量误差之间的关系，一条是根据图1～4所示本发明的空气流量计测得，另一条根据现在技术的空气流量计测得，两者的道壁均受热。

图6曲线表示在图1～4所示本发明的空气流量计中与现在技术的空气流量计中空气流量与噪声/信号比之间的关系;

图7是包括本发明第二个装置的空气流量计的垂直剖面图;

图8是包括本发明第三个装置的空气流量计的平面图;

图9是沿图8中的Ⅸ-Ⅸ线取得的剖面图;

图10是沿图9中的Ⅹ-Ⅹ线取得的剖面图;

图11是沿图9中的Ⅺ-Ⅺ线取得的剖面图;

图12是包括本发明第四个装置的空气流量计的平面图;

图13是设图12中的ⅩⅢ-ⅩⅢ线取得的剖面图;