專利名稱：具有導(dǎo)流通道的質(zhì)量流量傳感器裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種質(zhì)量流量傳感器裝置。這種類型的質(zhì)量流 量傳感器裝置適用于檢測(cè)在主通道中的質(zhì)量流。這種類型的主
通道可以例如是內(nèi)燃才幾的吸入道。取決于通過質(zhì)量流量傳感器 裝置所檢測(cè)的質(zhì)量流，可以例如對(duì)內(nèi)燃機(jī)進(jìn)行控制或者也可以 實(shí)施i貪斷。為了這些目的，在不同的運(yùn)4亍條件下對(duì)于實(shí)際的質(zhì) 量流的可靠而盡可能精確的檢測(cè)是重要的。
背景技術(shù)：
由DE 100 11 709 Al已知了一種質(zhì)量流量傳感器裝置，其 設(shè)置在主通道中，并且為該裝置對(duì)應(yīng)^殳置有與主通道同軸i殳置 的管身。
由DE 100 355 43 Al詳口 DE 197 35 664 A1也已殺口了沖目應(yīng)的 質(zhì)量流量傳感器裝置，其具有至少一個(gè)平行于主流動(dòng)方向設(shè)置 在主通道中的管體。
由DE 101 54 253 Al已知了 一種質(zhì)量流量傳感器裝置，其 具有翼狀的遮蔽體，該遮蔽體使空氣質(zhì)量傳感器與顆粒相隔離 并乂人管外壁向該傳感器輸送空氣。由此不對(duì)稱地4由出在主通道 中的質(zhì)量流。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提出一種質(zhì)量流量傳感器裝置，其可 以*青確而可靠i也運(yùn)4亍。
該目的通過獨(dú)立權(quán)利要求1所述的特征實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明的有 利的設(shè)計(jì)方案在從屬權(quán)利要求中進(jìn)行說明。
本發(fā)明的特4正在于， 一種用于至少部分;也布置在主通道中 的質(zhì)量流量傳感器裝置，在該主通道中質(zhì)量流在主流動(dòng)方向上 流動(dòng)。該質(zhì)量流量傳感器裝置具有質(zhì)量流量傳感器，該質(zhì)量流 量傳感器具有旁通流道，其具有入口，質(zhì)量流可以通過該入口 從主通道流入旁通流道。此外質(zhì)量流量傳感器具有至少一個(gè)質(zhì)
量流量傳感器元件，借助于質(zhì)量流量傳感器元件可以;險(xiǎn)測(cè)在旁 通流道中的質(zhì)量流的特^正參凄t。 i殳置有導(dǎo)流通道，它的相對(duì)于 主力fu動(dòng)方向垂直走向的入口才黃截面與它的才目乂于于主濟(jì)u動(dòng)方向 垂直走向的出口橫截面之間具有最大為入口4黃截面的三分之 一的重疊。在此該最大的重疊指入口坤黃截面和出口4黃截面在對(duì) 方之上的各自的投影。入口橫截面基本上設(shè)置在主通道中的中 央位置上。導(dǎo)流通道這樣地i殳計(jì)和i殳置，即其將在該通路中流 動(dòng)的介質(zhì)至少部分地導(dǎo)引到質(zhì)量流量傳感器的入口 ，并具有至 少一個(gè)通向主通道的間隙，通過該間隙在繞開旁通流道的情況 下與主通道連通。該間隙可以例如i殳計(jì)為在重疊區(qū)域之外或在 它的出口一黃截面的區(qū)域中。特別地將出口4黃截面》文置在在主流 動(dòng)方向上的旁通流道的入口之前，并且如必要的i舌該出口4黃截 面設(shè)計(jì)為與入口相分離。特別優(yōu)選的是，即入口和出口橫截面 完全不重疊。通過導(dǎo)流通道與該至少 一個(gè)間隙相結(jié)合可以這樣簡(jiǎn)單地確 保，將處在流動(dòng)介質(zhì)中的樣i粒，例如灰塵或可能是水滴， -睹助 于離心力分離作用在導(dǎo)流通道的壁上大部分地分離，并通過在 主通道中的該至少一個(gè)間隙在繞開旁通流道的情況下排出。這 使得傳感器元件的測(cè)量性能不受這些顆粒的影響并且因此可 以是非常精確的并也是可靠的。
另外，基本上在中央位置上抽出質(zhì)量流以向旁通流道的輸 送提供了 一種對(duì)主通道中的質(zhì)量流的穩(wěn)固的沖企測(cè)，特別也是在 主通道中的流態(tài)不均勻的情況下，例如通常在空氣過濾器之后 的緊鄰下游的;也方是這種情況。由此也可以明顯i也降^氐質(zhì)量流 量傳感器元件的測(cè)量信號(hào)對(duì)于相對(duì)于主通道的管一黃截面的安 裝角度的依賴性。
才艮據(jù)一個(gè)有利的i殳計(jì)方案，導(dǎo)流通道具有管縱向軸線，該 管縱向軸線相對(duì)于對(duì)主流動(dòng)方向而傾斜。以這種方式可以特別 簡(jiǎn)單地實(shí)現(xiàn)導(dǎo)流通道。
根據(jù)本發(fā)明的另 一個(gè)有利的設(shè)計(jì)方案，為導(dǎo)流通道對(duì)應(yīng)設(shè) 置有用于在主通道中進(jìn)4亍固定的支架，該支架這才羊設(shè)計(jì)，即其 在質(zhì)量流量傳感器的參照主流動(dòng)方向的正面區(qū)i或內(nèi)將質(zhì)量流 量傳感器與主通道中的流體相隔離。以這種方式可以例如非常 有效地防止所不希望的顆粒例如水滴沿著例如質(zhì)量流量傳感 器的殼體流入，這在其它情況下可以例如借助于泄漏
(Kriechprozess )過#呈實(shí)現(xiàn)。支架在此背景下也可以特別有利 地i殳計(jì)為適于流動(dòng)的，并由此有利地降j氐壓力損失。根據(jù)本發(fā)明的另 一個(gè)有利的設(shè)計(jì)方案，該支架具有間隙， 通過該間隙將流動(dòng)的介質(zhì)引向溫度傳感器元件，該溫度傳感器 元件設(shè)置在質(zhì)量流量傳感器中用于檢測(cè)流動(dòng)介質(zhì)的溫度。以這 種方式，特別是在結(jié)合隔離作用時(shí)可以對(duì)流動(dòng)介質(zhì)溫度進(jìn)行精 確的和盡可能不延遲的纟全測(cè)。
根據(jù)另 一個(gè)有利的設(shè)計(jì)方案，支架的相對(duì)于質(zhì)量流量傳感 器的正面區(qū)i或而起隔離作用的部革爻在主流動(dòng)方向上首先i殳計(jì) 為狹長的隔板。與起隔離作用的部段的狹長的隔板相比，支架 的不隔離的部,殳至少在主流動(dòng)方向的部分區(qū)域中i殳計(jì)為相對(duì) 于該所述狹長的隔 一反是加寬的。以這種方式也可以在支架的不 對(duì)稱的構(gòu)造的情況下實(shí)現(xiàn)良好的流量分配特性，這種流量分配 特性接近于對(duì)稱的構(gòu)造。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)有利的設(shè)計(jì)方案，導(dǎo)流通道設(shè)計(jì)為s 形。以這種方式可以良好地避免可能的流體分離。
才艮據(jù)本發(fā)明的另 一個(gè)有利的i殳計(jì)方案，導(dǎo)流通道這沖羊i殳計(jì)， 即它的一黃截面在濟(jì)u動(dòng)方向上減小。以這種方式可以簡(jiǎn)單i也通過 加速流動(dòng)而實(shí)現(xiàn)穩(wěn)、定的流動(dòng)。
根據(jù)另 一 個(gè)有利的設(shè)計(jì)方案，在導(dǎo)流通道的壁中設(shè)置有導(dǎo) 向輪廓。這樣設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)是，可以有針對(duì)性地引導(dǎo)所要排出的 顆粒，特別是水滴和類似物。
才艮據(jù)本發(fā)明的另 一個(gè)有利的i殳計(jì)方案，將導(dǎo)流通道和主通 道作為壓鑄件(Spritzteil)整體制成。以這種方式可以以特別 低廉的成本制造質(zhì)量流量傳感器裝置。
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下面參照附圖詳細(xì)i兌明本發(fā)明的實(shí)施例。其中示出
圖1是穿過質(zhì)量流量傳感器裝置的第一個(gè)實(shí)施例的第一個(gè) 縱向剖面圖，
圖2是垂直于根據(jù)圖1的縱向截面圖的穿過質(zhì)量流量傳感 器裝置的第 一個(gè)實(shí)施例的第二個(gè)縱向剖面圖，
圖3是穿過質(zhì)量流量傳感器裝置的第一個(gè)實(shí)施例的主通道 的剖面圖，以及
圖4是穿過質(zhì)量流量傳感器裝置的第二個(gè)實(shí)施例的縱向剖 面圖。
具體實(shí)施例方式
在所有附圖中，具有同樣構(gòu)造或功能的元件以相同的標(biāo)號(hào) 標(biāo)出。質(zhì)量流量傳感器裝置設(shè)置為至少部分地設(shè)置在主通道2 中。在正常地運(yùn)4于質(zhì)量流量傳感器裝置時(shí)，該裝置至少部分地 i殳置在主通道中。該裝置也可以包括主通道，然而這不是必須的。
質(zhì)量流量傳感器裝置(圖1)包4舌質(zhì)量流量傳感器，質(zhì)量 流量傳感器至少部分地i殳置在主通道2中。在圖1中示出，質(zhì) 量流量傳感器1的一部分突伸入主通道2中。用箭頭3標(biāo)出在 主通道中流動(dòng)的介質(zhì)的主流動(dòng)方向。該介質(zhì)通常指空氣，在空氣中在有些情況下也可能包含固體或液體形式的顆粒，例如灰 塵或水滴。
質(zhì)量流量傳感器1具有殼體5，在該殼體中形成有旁通流 道7。該旁通流道7具有入口部l史9、 i殳計(jì)為垂直于主流動(dòng)方 向的第一個(gè)旁通流道部革爻11、 i殳計(jì)為平4于于主流動(dòng)方向3的第 二個(gè)旁通流道部革史13以及再次i殳計(jì)為垂直于主流動(dòng)方向的第 三個(gè)旁通流道部段15。
此外在旁通流道中i殳置有質(zhì)量流量傳感器元件17、 19，它 們優(yōu)選地包括取決于溫度的電阻，這些電阻以惠斯登電橋形式 優(yōu)選地按照風(fēng)速計(jì)原理相互連接。
此外為質(zhì)量流量傳感器1優(yōu)選地對(duì)應(yīng)設(shè)置有溫度傳感器 21,其優(yōu)選地i殳計(jì)為丸形并且設(shè)置為用于4全測(cè)在主通道2中流 動(dòng)的介質(zhì)的溫度。
此外將導(dǎo)流通道23在主流動(dòng)方向上》文置在質(zhì)量流量傳感 器1和特別是旁通流道7的入口部l爻9之前。該導(dǎo)流通道23 這樣i殳計(jì)，即它的相對(duì)于主流動(dòng)方向3垂直走向的入口一黃截面 25與它的相^j"于主;危動(dòng)方向3垂直走向的出口4黃截面27之間 具有最大為入口一黃截面25的三分之一的重疊。入口橫截面25 基本上設(shè)置在主通道2的中央位置。導(dǎo)流通道23這樣地i殳計(jì) 和^殳置，即其將在該導(dǎo)流通道中流動(dòng)的介質(zhì)至少部分i也引到質(zhì) 量流量傳感器1的入口部萃更9,并具有至少一個(gè)通向主通道2 的間隙29，通過該間隙在繞開旁通流道7的情況下實(shí)現(xiàn)與主通 道2的連通。在圖l的實(shí)施例中，該間隙設(shè)計(jì)在出口4黃截面27的區(qū)域中。然而附加的或者可選的是，也可以逆流而上地在導(dǎo)
流通道的壁上i殳置一個(gè)或多個(gè)相應(yīng)的間隙。
導(dǎo)流通道23^f昔助于支架35固定在主通道2中。優(yōu)選地將 導(dǎo)流通道23通過它的支架35以壓鑄的方式與主通道2制成一
個(gè)整體。
然而支架35也可以_沒計(jì)為與主通道2相分離的部分。
在支架中優(yōu)選地:沒置有間隙37 (圖3 ),通過該間隙將流動(dòng) 的介質(zhì)引向溫度傳感器元件21。
支架優(yōu)選地具有第一個(gè)隔才反或者稱為腹4反(Steg) 39和第 二個(gè)隔+反43。在圖2中示出垂直于才艮據(jù)圖1的截面方向的^/人剖 圖，其中有關(guān)的區(qū)域在多個(gè)截面平面中示出，這些截面平面通 過A-A, B-B和C-C標(biāo)出。第一個(gè)隔板39在主流動(dòng)方向上首 先^殳計(jì)為一個(gè)非常3夾長的隔々反，然后順流而下i也擴(kuò)展成遮蔽體 41。該遮蔽體41優(yōu)選地這樣i殳計(jì)，即其將質(zhì)量流量傳感器1 的殼體5的部分區(qū)i或或大部分與在主通道2中的流體相隔離。 支架35的第二個(gè)隔板43優(yōu)選地具有在圖2中所示出的輪廓(見 截面平面C-C)。以這種方式可以通過第二個(gè)隔4反43與第一個(gè) 隔板39相比在主流動(dòng)方向3上的上游的力口寬，實(shí)工見4爭(zhēng)別有利 的流量分配特性，這種流量分配特性接近于第一個(gè)和第二個(gè)隔 4反39、 43的^J^爾的構(gòu)造。
導(dǎo)流通道23優(yōu)選地:沒計(jì)為S形。此外乂人圖1中也可以看出， 導(dǎo)流通道23沿主流動(dòng)方向3在關(guān)于它的在導(dǎo)流通道23內(nèi)部的介質(zhì)的流動(dòng)方向上的一黃截面減小。然而可選;也，該^黃截面也可 以例如j呆持不變。
優(yōu)選地在導(dǎo)流通道的壁上i殳置有導(dǎo)向4侖廓，4昔助于該導(dǎo)向 輪廓，將通過離心力分離作用而分離的顆粒，特別是水滴或者
也可以是油滴，有4j"只t'l"生i也沿著壁并且向?qū)?充通道23的至少 一個(gè)間隙29引導(dǎo)，由此可以有針對(duì)性地4吏這些顆粒遠(yuǎn)離質(zhì)量 流量傳感器元件17、 19。
權(quán)利要求
1. 一種質(zhì)量流量傳感器裝置，用于至少部分地布置在主通道(2)中，在所述主通道中質(zhì)量流在主流動(dòng)方向(3)上流動(dòng)，所述質(zhì)量流量傳感器裝置具有質(zhì)量流量傳感器(1)，所述質(zhì)量流量傳感器具有旁通流道(7)，所述旁通流道具有入口部段(9)，所述質(zhì)量流可以通過所述入口部段從所述主通道(2)流入所述旁通流道(7)，并且所述質(zhì)量流量傳感器具有至少一個(gè)質(zhì)量流量傳感器元件(17，19)，借助于所述質(zhì)量流量傳感器元件可以檢測(cè)在所述主通道(2)中的所述質(zhì)量流的特征參數(shù)，其中設(shè)置有導(dǎo)流通道(23)，所述導(dǎo)流通道的相對(duì)于所述主流動(dòng)方向(3)垂直走向的入口橫截面(25)與所述導(dǎo)流通道的相對(duì)于所述主流動(dòng)方向(3)垂直走向的出口橫截面(27)之間具有最大為所述入口橫截面(25)的三分之一的重疊，且所述入口橫截面(25)基本上設(shè)置在所述主通道(2)的中央位置上，并且所述導(dǎo)流通道(23)這樣地設(shè)計(jì)和設(shè)置，即所述導(dǎo)流通道將在所述導(dǎo)流通道中流動(dòng)的介質(zhì)至少部分地導(dǎo)引到所述質(zhì)量流量傳感器(1)的所述入口部段(9)并具有至少一個(gè)通向所述主通道(2)的間隙(29)，通過所述間隙在繞開所述旁通流道(7)的情況下與所述主通道(2)連通。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的質(zhì)量流量傳感器裝置，其中導(dǎo)流通 道(23)具有管縱向軸線(33)，所述管縱向軸線相對(duì)于 所述主流動(dòng)方向(3)傾斜。
3. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的質(zhì)量流量傳感器裝置， 其中為所述導(dǎo)流通道(23)對(duì)應(yīng)^殳置有用于在所述主通道(2)中進(jìn)行固定的支架(35),所述支架這樣設(shè)計(jì)，即所 述支架在所述質(zhì)量流量傳感器的參照所述主流動(dòng)方向(3 ) 的正面區(qū)域內(nèi)將所述質(zhì)量流量傳感器(1)與所述主通道(2)中的流體相隔離。
4. 才艮據(jù)^^利要求3所述的質(zhì)量流量傳感器裝置，其中所述支 架(35)具有間隙(37)，通過所述間隙將流動(dòng)的介質(zhì)引 向溫度傳感器元件(21 ),所述溫度傳感器元件設(shè)置在所 述質(zhì)量流量傳感器(1)中用于檢測(cè)流動(dòng)介質(zhì)的溫度。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3或4中任一項(xiàng)所述的質(zhì)量流量傳感器裝 置，其中所述支架(35)的相對(duì)于所述質(zhì)量流量傳感器(1 ) 的正面區(qū)i或而起隔離作用的部l更在所述主;^b動(dòng)方向(3 ) 上首先設(shè)計(jì)為狹長的隔纟反，與所述狹長的隔纟反相比，所述 支架(35)的不隔離的部^殳至少在所述主流動(dòng)方向(3) 的部分區(qū)域中設(shè)計(jì)為相對(duì)于所述狹長的P鬲板是加寬的。
6. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述導(dǎo)流通 道(23):沒計(jì)為S形。
7. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的質(zhì)量流量傳感器裝置， 其中所述導(dǎo)流通道(23 )這樣i殳計(jì)，即所述導(dǎo)流通道的才黃 截面在流動(dòng)方向上減小。
8. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的質(zhì)量流量傳感器裝置， 其中在所述導(dǎo)流通道(23)的壁中i殳置有導(dǎo)向4侖廓。
9. 才艮據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的質(zhì)量流量傳感器裝置，其中所述主通道和所述導(dǎo)流通道i殳計(jì)作為一個(gè)整體的壓鑄件。
全文摘要
一種用于至少部分地布置在主通道(2)中的質(zhì)量流量傳感器裝置，在該主通道中質(zhì)量流在主流動(dòng)方向上流動(dòng)，該裝置具有質(zhì)量流量傳感器(1)。該質(zhì)量流量傳感器(1)具有旁通流道(7)，旁通流道具有入口部段(9)，質(zhì)量流可以通過該入口部段從主通道(2)流入旁通流道(7)。此外設(shè)置有至少一個(gè)質(zhì)量流量傳感器元件(17，19)，借助于質(zhì)量流量傳感器元件可以檢測(cè)在主通道(2)中的質(zhì)量流的特征參數(shù)。設(shè)置有導(dǎo)流通道(23)，具有相對(duì)于主流動(dòng)方向(3)垂直走向的入口橫截面(25)，該入口橫截面具有基于入口橫截面(25)的三分之一的最大的重疊。入口橫截面(25)基本上設(shè)置在主通道(2)的中間位置上。導(dǎo)流通道(23)這樣地設(shè)計(jì)和設(shè)置，即其將在該通路中流動(dòng)的介質(zhì)至少部分地引到質(zhì)量流量傳感器(1)的入口部段(9)，并具有至少一個(gè)朝向主通道(2)的間隙(29)，該間隙在重疊區(qū)域之外或在出口橫截面(27)的區(qū)域中，通過該間隙在繞開旁通流道(7)的情況下與主通道(2)連通。
文檔編號(hào)G01F5/00GK101454647SQ200780019332
公開日2009年6月10日 申請(qǐng)日期2007年5月23日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月26日
發(fā)明者弗蘭克·施托伊貝爾, 揚(yáng)-埃里克·豪施埃爾, 斯特凡·佩扎爾, 斯蒂芬·斯特斯卡克, 比吉塔·黑克爾-勒米爾 申請(qǐng)人:大陸汽車有限責(zé)任公司