热式空气流量计的工作原理及设计

今天为大家介绍一项国家发明授权专利——热式空气流量计。该专利由日立汽车系统株式会社申请，并于2017年4月5日获得授权公告。

内容说明

本发明涉及一种计测空气的流量的热式空气流量计，例如涉及一种安装在内燃机的吸气管上而对向发动机供给的吸入空气的流量进行计测的热式空气流量计。

发明背景

对向内燃机供给的吸入空气的流量进行计测的热式空气流量计安装在内燃机的吸气系统的局部而被使用。热式空气流量计例如具有使发热电阻体等流量检测元件发热而根据向空气的散热量来对通过空气的流量进行计测的结构。因此，需要考虑保护流量检测元件及确保流量计测精度，以免受到长期使用下的污损物等的影响。并且，在内燃机的吸气管中，伴随发动机的吸排气阀的开闭，吸入空气流量配置成脉动流下，从而还需要对吸气管共振时产生的逆流等吸气脉动进行考虑。

因此，在内燃机中使用的现有的热式空气流量计中，如专利文献1中记载的那样，在副空气通路内配置流量检测元件，来对流量检测元件进行保护，以免受到污损物或逆流等的影响。并且，近些年从排气的净化和改善燃料消耗率的方面考虑，要求吸入空气流量的高精度计测，从而需要有一种对吸气管内产生的逆流也能准确地计测的热式空气流量计。

由于热式空气流量计在副空气通路内配置有检测元件的状态下也对逆流进行计测，因此热式空气流量计的副空气通路要求有弯曲通路部或节流形状等复杂的结构。另一方面，从市场方面考虑，还同时要求热式空气流量计的低成本化。即，需要克服在要求复杂的结构的同时实现低成本化这样相反的课题。

若副空气通路复杂，则结构部件个数变多，存在通过组合上述结构部件来构成副空气通路的提案。然而，增多部件个数会导致成本上升，为了实现低成本化而需要在不增加部件个数的情况下构成复杂的结构。这样，除了降低部件费用以外，还可以降低组装工时，从而能够实现热式空气流量计的低成本化或抑制成本上升。

发明内容

本发明鉴于上述方面而提出，其目的在于提供一种抑制基体构件成形时的变形而确保尺寸精度、尺寸变化对测定精度的影响小且能够高精度地测定空气流量的热式空气流量计。

解决上述课题的本发明的热式空气流量计具有：壳体构件，其配置在内燃机的吸气通路；板状的基体构件，其固定于壳体构件，且具有供通过吸气通路的空气的一部分流入的副通路；流量检测元件，其配置在副通路；电路基板，其与该流量检测元件电连接，输入流量检测元件的散热量而输出与空气流量相应的信号，所述热式空气流量计的特征在于，基体构件由合成树脂制材料构成，其具有：基板固定部，其固定电路基板；副通路结构部，其与基板固定部的前端部连续而形成为一体，并通过与壳体构件协作来构成副通路；加强结构体，其至少设置在基板固定部与副通路结构部之间的连结部分，而提高基体构件的强度。

根据本发明的热式空气流量计，基体构件由合成树脂制材料构成，具有固定电路基板的基板固定部、与基板固定部的前端部连续而形成为一体且通过与壳体构件协作来构成副通路的副通路结构部、至少设置在基板固定部与副通路结构部之间的连结部分而提高基体构件的强度的加强结构体，通过加强结构体来提高平板状的基体构件的强度。

因此，在基体构件的成形时，即使在薄壁部与厚壁部之间产生热收缩差不均匀的状态的情况下，也能够抑制在厚壁部与薄壁部的边界产生的基体构件的翘曲变形，其中该基体构件具有由树脂厚度大致固定的薄壁部构成的基板固定部、为了形成副通路而存在厚壁部的副通路形成部。

因此，能够防止翘曲变形引起的向壳体构件的安装的不良情况和电路基板的安装的不良情况，并防止流量计测精度的不均。