专利名称：具有支路通道的空气流量测定设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种空气流量测定设备，其中该空气流量测定设备具有其中形成有支路通道的空气通道和用于测定空气流量的传感单元，该传感单元安装在支路通道中。
背景技术：
在JP-A-11-23336中所公开的空气流量测定设备中，在带有加热器元件的支路通道的入口和出口之间形成有孔。该孔将支路通道和主空气通道相连通。此外，穿过该设备的支路通道侧和主空气通道侧之间的孔产生了压力差，从而空气通过该孔从支路通道流向主空气通道。从而，流量在支路通道中的加热器元件处增加，从而即使在流量低时也能提高测定的精确性。
在现有结构中，在内燃机内测定进气量，其中在支路通道的中间形成有弯曲部分以改变空气流动方向，从而可以调节支路通道的长度。因此，可以降低由入口波动的影响导致的测定误差。此处，如JP-A-11-23336所公开，在支路通道的中间处设置孔，从而流经支路通道的空气通过该孔部分地流入主空气通道，从而可以达到与修正支路通道的长度相同的效果。
在设置在支路通道中的弯曲部分中，相对于在弯曲部分内侧上流动的空气的路径和弯曲部分外侧上流动的空气的路径，在相同的位置处布置孔。但是，在这种结构中，入口波动的补偿效果在各个路径之间彼此不同，且补偿的精确性变得不够充分。
发明内容
考虑到前述问题，本发明的目标是提供一种能降低由入口波动的影响所导致的测定误差的空气流量测定设备。
按照本发明，空气流量测定设备包括测定主体和传感单元。测定主体限定了支路通道和弯曲部分。支路通道被限定在空气所流经的空气通道中。弯曲部分布置在支路通道中间。弯曲部分改变了空气的流动方向。传感单元安装在支路通道中。传感单元测定流经支路通道的空气的流量。测定主体具有壁表面，其中空气在该壁表面外侧流动。该壁表面形成了一个开口做次出口。次出口形成在弯曲部分和开向支路通道下游端的通道出口之间。次出口形成有至少第一次出口和第二次出口。第一次出口和第二次出口开向位于在弯曲部分内侧上流动的空气的路径和在弯曲部分外侧上流动的空气的路径之间的不同路径。相对于流经支路通道的空气流动方向，第一次出口和第二次出口布置在不同的位置。
第一次出口位于在弯曲部分内侧上流动的空气的路径上。第二次出口位于在弯曲部分外侧上流动的空气的路径上。相对于第二次出口，第一次出口布置在下游侧。
或者，空气流量测定设备包括测定主体和传感单元。测定主体限定了支路通道和弯曲部分。支路通道被限定在空气所流经的空气通道中。弯曲部分形成在支路通道的中间。弯曲部分改变了空气流动方向。在支路通道中形成传感单元，以测定流经支路通道的空气的流量。
测定主体具有壁表面，其中空气在该壁表面外侧流动。壁表面限定了一个开口用作次出口。次出口位于弯曲部分和开向支路通道下游端的通道出口之间。次出口包括内侧开口和外侧开口。内侧开口位于在弯曲部分内侧上流动的空气的路径上。外侧开口位于在弯曲部分外侧上流动的空气的路径上。内侧开口和外侧开口被限定为一个连续的开口。相对于流经支路通道的空气流动方向，可以改变内侧开口和外侧开口的位置。
相对于次出口的外侧开口，次出口的内侧开口布置在下游侧。在开有次出口的测定主体的壁表面限定了能使在测定主体外部流动的空气偏离次出口的流动偏转装置。测定主体具有壁表面，在该壁表面中开有次出口。相对于在测定主体外部流动的空气流动方向，壁表面在次出口的开口的上游侧限定了台阶用作流动偏转装置。次出口包括沿着流经支路通道的空气的流动方向所开的开口。传感单元包括基于辐射至空气的热量的数量来测定空气流量的加热器元件。
具有这种结构，可以根据第一次出口和第二次出口的位置来调节支路通道的大致长度，从而提高了入口波动的补偿精确性。从而，可以减少入口波动的影响导致的测定误差。
从下面参照附图的详细描述，本发明的上述和其他目标、特征及优点是很明显的。在附图中，图1A是从横向观察、按照本发明第一实施例的空气流量计的剖视图，图1B是从厚度方向观察、按照本发明第一实施例的空气流量计的剖视图；图2是安装在进气道上的空气流量计的剖视图；
图3A、3B是按照第一实施例变体的空气流量计的测定主体中所形成的次出口的侧视图；图4A、4B是按照第一实施例变体的空气流量计的测定主体中所形成的次出口的侧视图；图5是从厚度方向观察、按照本发明第二实施例的空气流量计的剖视图；图6是从厚度方向观察、按照第二实施例的空气流量计的剖视图；图7是按照本发明第三实施例的空气流量计的立体图；以及图8是按照第三实施例的空气流量计的底表面的俯视图。
具体实施例方式
(第一实施例)如图1A、1B所示，空气流量计(空气流量测定设备)1测定内燃机的进气量。如图2所示，空气流量计1安装在限定空气通道的进气道(空气通道)2上。参见图1A、1B，空气流量计1由测定主体3、传感单元4、电路模块5等等构成。
参见图2，测定主体3通过形成在进气道2中的安装孔2a插入进气道2的内部。安装孔2a暴露于流经进气道2的空气。
参见图1A，测定主体3形成为在厚度方向上具有厚度的扁平型。测定主体3的厚度比测定主体3在横向(图1B)上的宽度要薄。所述横向是沿着空气流经进气道2的方向(图2)。此外，流经进气道2的空气被称为主流，且主流的流动被称为主流流动。
参见图1A、1B，在测定主体3内形成有支路通道6，其中主流部分地作为测定空气流经该支路通道6。如图1B所示，支路通道6形成有U型转弯部分(弯曲部分)和间壁7，其中测定空气的流动沿着该间壁7改变了180度。特别地，U型转弯部分在图1B中是倒U型。在支路通道6内沿着进气道2的径向在U型转弯部分的上游侧，形成有入流通道6a。在支路通道6内沿着进气道2的径向在U型转弯部分的下游侧，形成有出流通道6b。
此外，在测定主体3中形成有支路入口8，其中测定空气由此流进支路通道6。在测定主体3中形成有支路出口9、10，其中测定空气由此流出支路通道6。
参见图1B，支路入口8开口很宽，以从测定主体3的前表面延伸到测定主体3的底表面。测定主体3的前表面面朝着主流流动。因此，从支路入口8流入的测定空气相对于支路入口8基本上转了一个直角，从而测定空气流经入流通道6a，如图1B中箭头所示。
支路出口9、10包括通向支路通道6的下游端的主出口(通道出口)9和布置在支路通道6的U型转弯部分和主出口9之间的次出口10。
在测定主体3的侧壁表面的靠下部分处限定了主出口9，其中该测定主体3的侧壁表面在U型转弯部分的下游侧处限定了出流通道6b。更明确地，主出口9形成在测定主体3的侧壁表面中，且穿透厚度方向。参见图1B，相对于横向，主出口9形成在出流通道6b内侧的那一侧上。也就是说，主出口9形成在间壁7的附近。主出口9开成沿测定主体3的垂直方向延伸的长方形。
次出口10包括第一次出口10a和第二次出口10b。第一次出口10a位于在支路通道6内侧流动的空气的路径上。第二次出口10b位于在支路通道6外侧流动的空气的路径上。次出口10a、10b分别穿透厚度方向开在测定主体3的侧壁表面上。但是，相对于在支路通道6中流动的测定空气的流动方向，第一次出口10a和第二次出口10b布置在不同的位置上。参见图1B，在第二次出口10b的下游侧形成有第一次出口10a。
传感单元4包括测定空气流量的加热器元件4a和用于温度补偿的温度传感元件4b。通过端子11，元件4a、4b分别连接至容纳在电路模块5中的基片(未图示)上。
传感单元4安装在支路通道6的U型转弯部分的上游侧。也就是说，传感单元4位于入流通道6a的内部。特别地，传感单元4位于这样一个区域当测定空气的流动大体上转了直角时，从支路入口8流入入流通道6a的测定空气在该区域中会收缩。或者，传感单元4安装在紧随着测定空气相对于支路入口8转了大致直角的区域中。
此外，加热器元件4a和温度传感元件4b在两个纵向末端处分别与端子11电相连。加热器元件4a和温度传感元件4b的长度方向被定向为大体上平行于在进气管2中流动的主流流动(图2)的方向。也就是说，加热器元件4a和温度传感元件4b的长度方向分别被排列成平行于测定主体3的两个厚度方向的侧表面。
如图2所示，电路模块5和测定主体3的顶部连成一体，且该电路模块5被安装在进气道2的外面。电路模块5控制流向加热器元件4a的电流，以保持加热器元件4a的加热温度和温度传感元件4b的探测温度之间的温差恒定。温度传感元件4b的探测温度显示了进气的温度。
此外，电路模块5通过束线(未图示)与ECU(电控单元，未图示)相连，从而电路模块5传输电压信号至ECU。电压信号与流经加热器元件4a的电流成比例。ECU基于从电路模块5输出的电压信号来测定进气量。此外，用于连接束线的接头12(图1A、1B)整体地模制在电路模块5的侧面。
在具有上述结构的空气流量计1中，相对于空气流量计1的横向，也就是相对于主流流动的方向，在支路通道6内侧上流动的空气的路径上形成第一次出口10a。此外，相对于空气流量计1的横向，在支路通道6外侧上流动的空气的路径上形成第二次出口10b。此外，相对于测定空气的流动方向，第一次出口10a和第二次出口10b布置在不同的位置。具有这种结构，根据第一次出口10a和第二次出口10b的位置，可以在支路通道6内侧和支路通道6外侧上流动的空气的路径中调节支路通道6的大致长度。结果是，提高了入口波动的补偿精确性，从而降低了由入口波动影响导致的测定误差。
(第一实施例变体)第一实施例中说明的第一次出口10a和第二次出口10b可以分布在测定主体3的两个侧壁表面上。也就是说，如图3A所示，第一次出口10a可以形成在测定主体3的其中一个侧壁表面上。此外，如图3B所示，第二次出口10b可以形成在测定主体3的另一个侧壁表面上。
或者，如图4A所示，第一次出口10a和第二次出口10b可以形成在测定主体3的其中一个(或另一个)的侧壁表面上。相应地，如图4B所示，只有主出口9形成在测定主体3的另一个(或其中一个)侧壁表面上。
在第一实施例中，第一次出口10a位于第二次出口10b的下游侧。但是，在一些入口系统是不同结构的情况下，也就是说，在主流流动不均匀和入口波动影响不同的情况下，优选地是第一次出口10a位于第二次出口10b的上游端。因此，可以根据入口系统的结构来适当地修正第一次出口10a和第二次出口10b之间的物理关系。
此外，例如第一次出口10a和第二次出口10b可以都布置在支路通道6内侧上流动的空气的路径上。或者，第一次出口10a和第二次出口10b可以都布置在支路通道6外侧上流动的空气的路径上。也就是说，根据入口系统的结构，可以在从支路通道6内侧到支路通道6外侧的整个范围内适当地修正第一次出口10a和第二次出口10b所在的位置。也就是说，可以根据由主流流动不均匀所导致的入口波动的影响程度，来适当修正第一次出口10a和第二次出口10b所在的位置。
此外，除了第一次出口10a和第二次出口10b以外，还可以形成第三次出口。第三次出口可以布置在支路通道6内侧和支路通道6外侧之间的范围内，且不同于第一次出口10a和第二次出口10b所在的位置。相对于测定空气的流动方向，第三次出口可布置在不同的位置。
在上述结构中，在测定主体3的侧壁表面中穿透厚度方向形成主出口9。但是，主出口9也可以形成在测定主体3的底表面上。
(第二实施例)
如图5所示，次出口10包括内侧开口10i和外侧开口10o。相对于空气流量计1的横向，内侧开口10i位于在支路通道6内侧上流动的空气的路径上。相对于空气流量计1的横向，外侧开口10o开向在支路通道6外侧上流动的空气的路径上。开口10i、10o两者形成为一个连续的开口。相对于外侧开口10o，内侧开口10i位于下游侧。此外，在第二实施例中，以和第一实施例中相同的方式，可以在支路通道6内侧上和支路通道6外侧上流动的空气的路径之间调整支路通道6的大致长度。由此，可以提高入口波动的补偿精确性，并降低由入口波动影响导致的测定误差。
在第二实施例中，次出口10被形成为相对于测定空气的流动方向倾斜。因此，内侧开口10i和外侧开口10o可以相应于支路通道6内侧上和支路通道6外侧上的路径而形成。或者，如图6所示，比如通过使内侧开口10i和外侧开口10o形成为基本上相同的长方形，而使内侧开口10i和外侧10o形成为一个连续的开口。
(第三实施例)如图7所示，在第三实施例中，在第一或第二实施例中描述的空气流量计(空气流量测定设备)1上设置流动偏转装置。流动偏转装置能够使主流流动偏离次出口10。如图7所示，开有主出口9和次出口10的测定主体3的侧壁表面被形成为低于测定主体3的侧壁表面。测定主体3的侧壁表面限定了位于支路通道6的U型转弯部分的上游侧的入流通道6a，还限定了出流通道6b。从而，在两个侧壁表面之间形成了台阶(流动偏转装置)13，从而可以形成流动偏转装置。
如图8所示，由于具有这种结构，相对于主流流动方向，包括第一次出口10a和第二次出口10b的次出口10开在台阶13的后方，从而抑制了从次出口10流出的空气和主流流动之间的碰撞。结果是，降低了在次出口10处的流动损失，从而流出次出口10的空气不会减小流动速度，并可以提高入口波动的补偿效率。
此外，如图7和8所示，次出口10包括开在测定空气的流动方向上的开口。在这种结构中，测定空气可以流出沿着其流动方向所开的次出口10的开口。也就是说，测定空气在次出口10处不改变流动方向。因此，流出次出口10的测定空气几乎不会降低流动速度，从而可以提高入口波动的补偿效率。
在第一实施例中描述的空气流量计(空气流量测定设备)1中，相应于流经支路通道6的空气的路径，至少形成有第一次出口10a和第二次出口10b。此外，相对于空气流动方向，两个次出口10a、10b位于彼此不同的位置。从而，可以在各个空气路径上调整支路通道6的大致长度。结果是，即使当弯曲部分限定在支路通道6内时，也可相应于空气所流动的路径设置第一次出口10a和第二次出口10b，由此可以提高入口波动的补偿精确性，也可以减少由入口波动导致的测定误差。
第一次出口10a位于在弯曲部分内侧上流动的空气的路径上，第二次出口10b位于在弯曲部分外侧上流动的空气的路径上。
在这种结构中，通过相应于在弯曲部分内侧上流动的空气的路径和在弯曲部分外侧上流动的空气的路径上形成第一次出口10a和第二次出口10b，可以提高入口波动的补偿精确性。
在第二次出口10b的下游侧设置第一次出口10a。
在弯曲部分外侧上流动的空气的路径在通道长度方面要大于在弯曲部分内侧上流动的空气的路径。因此，通过对应于各个空气路径的通道长度将第一次出口10a布置在第二次出口10b的下游侧，可提高入口波动的补偿精确性。
在第二实施例中描述的空气流量计1的结构中，对应于流经支路通道6的空气路径来布置内侧开口10i和外侧开口10o。此外，相对于空气流动方向，可以改变两个开口的位置，从而可以在各个空气路径中调整支路通道6的大致长度。结果是，即使当支路通道6中设有弯曲部分，也可以相应于空气流动的路径设置内侧开口10i和外侧开口10o，由此可以提高入口波动的补偿精确性，也可以减少由入口波动影响引起的测定误差。
次出口10的内侧开口10i布置在次出口10的外侧开口10o的下游侧。
在弯曲部分外侧上流动的空气的路径在通道长度方面大于在弯曲部分内侧上流动的空气的路径。因此，对应于各个空气路径的通道长度，内侧开口10i布置在外侧出口10o的下游侧，从而提高了入口波动的补偿精确性。
在第三实施例中描述的空气流量计1的结构中，在次出口10所开向的测定主体3的壁表面上设置台阶(流动偏转装置)13。流动偏转装置13能够使在测定主体3外侧流动的空气偏离次出口10(即截断空气)。
具有这种结构，利用流动偏转装置13将测定主体3外侧流动的空气从次出口10处截断。由此，可以限制从次出口10流入空气通道2的空气与在次出口10处在测定主体3外侧流动的空气进行碰撞，从而可以减少在次出口10处的流动损失。结果是，流出次出口10的空气不会降低流量，并可以提高入口波动的补偿效率。
在开有次出口10的测定主体3的壁表面上形成了台阶。相对于在测定主体3外侧流动的空气流动方向，该台阶形成在次出口10的开口的上游侧。该台阶充当了流动偏转装置13。
在这种结构中，在台阶的靠下表面形成次出口10，从而可以很容易地设置流动偏转装置13。
次出口10包括沿着流经支路通道6的空气流动方向所开的开口。
具有这种结构，流经支路通道6的空气可以从沿空气流动方向所开的次出口10的开口流入空气通道2。也就是，在次出口10处空气流动方向不改变。由此，流出次出口10的空气不减速，并可以提高入口波动的补偿效率。
在上述结构中，传感单元4包括基于辐射到空气的热量的数量来测定空气流量的加热器元件4a。
通过按照次出口10的结构来调整支路通道6的长度，可以提高空气流量测定设备1的波动特性(也就是波动流动的测定性能)。由此，有可能减少由于波动引起的测定误差，其中该波动由于使用用于传感单元4的加热器元件4a而产生。
上述实施例的结构可以适当的组合。
可以对上述实施例进行多种修改和替换而不背离本发明精神。
权利要求
1.一种空气流量测定设备(1)，包括测定主体(3)，其限定了支路通道(6)和弯曲部分，其中所述支路通道(6)被限定在空气所流经的空气通道(2)中，所述弯曲部分布置在支路通道(6)的中间，且改变空气的流动方向；及传感单元(4)，其布置在支路通道(6)中，且测定流经支路通道(6)的空气的流量，其中，所述测定主体(3)具有壁表面，其中空气在该壁表面的外侧流动，且该壁表面限定了作为开口的次出口(10)；且该次出口(10)布置在所述弯曲部分和开向支路通道(6)的下游端的通道出口(9)之间，所述次出口(10)形成有至少第一次出口(10a)和第二次出口(10b)，其中，第一次出口(10a)和第二次出口(10b)开向位于弯曲部分内侧上流动的空气的路径和在弯曲部分外侧上流动的空气的路径之间的不同路径，且相对于流经支路通道(6)的空气流动方向，第一次出口(10a)和第二次出口(10b)布置在不同的位置。
2.如权利要求1所述的空气流量测定设备(1)，其特征在于所述第一次出口(10a)位于在弯曲部分内侧上流动的空气的路径上，且所述第二次出口(10b)位于在弯曲部分外侧上流动的空气的路径上。
3.如权利要求2所述的空气流量测定设备(1)，其特征在于相对于第二次出口(10b)，第一次出口(10a)布置在下游侧。
4.如权利要求1至3中任一所述的空气流量测定设备(1)，其特征在于开有所述次出口(10)的测定主体(3)的壁表面限定了流动偏转装置(13)，其中该流动偏转装置(3)能使在测定主体(3)外部流动的空气偏离次出口(10)。
5.如权利要求4所述的空气流量测定设备(1)，其特征在于所述测定主体(3)具有开有次出口(10)的壁表面，且相对于在测定主体(3)外部流动的空气流动方向，所述壁表面在次出口(10)的开口的上游侧限定了用作流动偏转装置(13)的台阶。
6.如权利要求4所述的空气流量测定设备(1)，其特征在于所述次出口(10)包括沿着流经支路通道(6)的空气的流动方向所开的开口。
7.如权利要求1至4中任一所述的空气流量测定设备(1)，其特征在于传感单元(4)包括基于辐射至空气的热量的数量来测定空气流量的加热器元件(4a)。
8.一种空气流量测定设备(1)，包括测定主体(3)，其限定了支路通道(6)和弯曲部分，其中所述支路通道(6)被限定在空气所流经的空气通道(2)中，所述弯曲部分布置在支路通道(6)的中间，且改变空气的流动方向；及传感单元(4)，其设置在支路通道(6)中，以测定流经支路通道(6)的空气流量，其中，所述测定主体(3)具有壁表面，其中空气在该壁表面的外侧流动，且该壁表面限定了作为开口的次出口(10)；且该次出口(10)布置在所述弯曲部分和开向支路通道(6)的下游端的通道出口(9)之间，所述次出口(10)包括内侧开口(10i)和外侧开口(10o)，其中该内侧开口(10i)位于在弯曲部分内侧上流动的空气的路径上，该外侧开口(10o)位于在弯曲部分外侧上流动的空气的路径上，该内侧开口(10i)和外侧开口(10o)可限定成一个连续开口，且相对于流经支路通道(6)的空气流动方向，可以改变该内侧开口(10i)和该外侧开口(10o)的位置。
9.如权利要求8所述的空气流量测定设备(1)，其特征在于相对于次出口(10)的外侧开口(10o)，该次出口(10)的内侧开口(10i)位于下游侧。
10.如权利要求8或9所述的空气流量测定设备(1)，其特征在于开有次出口(10)的测定主体(3)的壁表面限定了流动偏转装置(13)，其中该流动偏转装置(13)能使在测定主体(3)外部流动的空气偏离次出口(10)。
11.如权利要求10所述的空气流量测定设备(1)，其特征在于所述测定主体(3)具有开有次出口(10)的壁表面，且相对于在测定主体(3)外部流动的空气流动方向，所述壁表面在次出口(10)的开口的上游侧限定了用作流动偏转装置(13)的台阶。
12.如权利要求10所述的空气流量测定设备(1)，其特征在于所述次出口(10)包括沿着流经支路通道(6)的空气的流动方向所开的开口。
13.如权利要求8至10任一所述的空气流量测定设备(1)，其特征在于传感单元(4)包括基于辐射至空气的热量的数量来测定空气流量的加热器元件(4a)。
全文摘要
测定主体(3)设置有布置在支路通道(6)的U型转弯部分和主出口(9)之间的次出口(10)。次出口(10)包括在支路通道(6)内侧上流动的空气的路径上的第一次出口(10a)和在支路通道(6)外侧上流动的空气的路径上的第二次出(10b)。各个次出口沿着厚度方向开在测定主体(3)侧壁表面中。但是，相对于测定空气的流动方向，第一次出(10a)和第二次出(10b)布置在不同的位置。具有这种结构，可以根据第一次出口(10a)和第二次出口(10b)的位置来调节支路通道(6)的大致长度，从而提高了入口波动的补偿精确性。从而，减少了入口波动影响导致的测定误差。
文档编号G01F1/68GK1690665SQ200510067040
公开日2005年11月2日 申请日期2005年4月27日 优先权日2004年4月28日
发明者北原昇, 松浦秀纪, 谷口友美 申请人:株式会社电装