流量计测装置.pdf

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1、(10)申请公布号 CN 104081169 A (43)申请公布日 2014.10.01 CN 104081169 A (21)申请号 201280066660.9 (22)申请日 2012.01.10 G01F 1/684(2006.01) G01F 15/02(2006.01) (71)申请人 日立汽车系统株式会社 地址 日本茨城县 (72)发明人 浅野哲 松本昌大 中野洋 半泽惠二 土井良介 (74)专利代理机构 北京尚诚知识产权代理有限 公司 11322 代理人 龙淳 (54) 发明名称 流量计测装置 (57) 摘要 本发明的目的在于提供一种高精度的流量计 测装置， 其包括 ： 将在。

2、主通路中流动的流体的一 部分取入的副通路 ； 计测在上述通路内流动的流 体的温度的第一测温单元 ； 计测在上述副通路内 流动的流体的温度的第二测温单元 ； 检测在上述 副通路内流动的流体的流量的检测单元 ； 和基于 上述第一测温单元的输出和上述第二测温单元的 输出以及上述检测单元的输出， 测定在上述主通 路内流动的流体的流量的测定单元。 (85)PCT国际申请进入国家阶段日 2014.07.10 (86)PCT国际申请的申请数据 PCT/JP2012/000067 2012.01.10 (87)PCT国际申请的公布数据 WO2013/105124 JA 2013.07.18 (51)Int.C。

3、l. 权利要求书 2 页 说明书 12 页 附图 11 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书2页 说明书12页 附图11页 (10)申请公布号 CN 104081169 A CN 104081169 A 1/2 页 2 1. 一种流量计测装置， 其特征在于， 包括 ： 将在主通路中流动的流体的一部分取入的副通路 ； 设置在所述副通路内的传感器元件 ； 计测在所述主通路中流动的流体的温度的第一温度传感器 ； 和 设置在所述副通路内的、 计测与在所述主通路中流动的流体的温度不同的流体的温度 的第二温度传感器。 2. 如权利要求 1 所述的流量计测装置， 其特征。

4、在于 ： 基于通过所述第一温度传感器和所述第二温度传感器测定的温度信息测定空气流量。 3. 如权利要求 2 所述的流量计测装置， 其特征在于 ： 具有测定单元， 所述测定单元基于所述第一温度传感器的输出、 所述第二温度传感器 的输出和所述传感器元件的输出， 测定在所述主通路内流动的流体的流量。 4. 如权利要求 3 所述的流量计测装置， 其特征在于 ： 所述测定单元包括修正电路， 所述修正电路基于所述第一温度传感器的输出和所述第 二温度传感器的输出修正所述传感器元件的输出。 5. 如权利要求 4 所述的流量计测装置， 其特征在于 ： 所述修正电路包括 ： 导出单元， 其基于所述第一温度传感器的。

5、输出和所述第二温度传感器的输出， 导出基 于所述主通路与所述副通路的流量比的修正值 ； 和 转换单元， 其基于所述修正值将所述传感器元件的输出转换为在所述主通路内流动的 流体的流量。 6. 如权利要求 1 所述的流量计测装置， 其特征在于 ： 所述传感器元件包括 ： 形成于半导体基板的膜片 ； 设置在所述膜片上的发热电阻体 ； 和相对于所述发热电阻体设置于流体的流动的上游侧和下游侧的测温电阻体。 7. 如权利要求 6 所述的流量计测装置， 其特征在于 ： 在所述半导体基板设置有副膜片， 在所述副膜片上设置所述第二温度传感器。 8. 如权利要求 6 所述的流量计测装置， 其特征在于 ： 将所述传。

6、感器元件和所述修正电路装载于引线框， 形成有将所述传感器元件、 所述修正电路和所述引线框一体地模塑密封而成的传感器 组件， 所述传感器组件具备模塑开口部， 以使得所述膜片暴露于流体中。 9. 如权利要求 8 所述的流量计测装置， 其特征在于 ： 在所述传感器组件内设置所述第二温度传感器， 在所述传感器组件表面设置有凹凸 部。 10. 如权利要求 9 所述的流量计测装置， 其特征在于 ： 将设置所述第二温度传感器的部分的传感器组件表面做成凹凸形状。 11. 如权利要求 7 所述的流量计测装置， 其特征在于 ： 将所述传感器元件和所述修正电路装载于引线框， 形成有将所述传感器元件、 所述修正电路和。

7、所述引线框一体地模塑密封而成的传感器 权 利 要 求 书 CN 104081169 A 2 2/2 页 3 组件， 所述传感器组件具备模塑开口部， 以使得所述膜片和所述副膜片暴露于流体中。 12. 如权利要求 6 10 中任一项所述的流量计测装置， 其特征在于 ： 所述副通路具有弯曲部， 相对于所述弯曲部在流体的流动的下游侧设置所述传感器元 件。 13. 如权利要求 6 10 中任一项所述的流量计测装置， 其特征在于 ： 所述副通路包括 ： 具备 2 个以上与所述主通路连通的开口部的第一副通路 ； 和具备一 个以上与所述第一副通路连通的开口部的第二副通路， 在所述第二副通路内设置所述传感 器元。

8、件。 14. 如权利要求 13 所述的流量计测装置， 其特征在于 ： 所述第二副通路相对于在所述第一副通路内流动的流体的主流动方向成 90 度以上的 角度， 并且具备一个以上与所述第一副通路连通的开口部。 15. 如权利要求 12 14 中任一项所述的流量计测装置， 其特征在于 ： 所述第二温度传感器设置于所述传感器元件附近。 16. 如权利要求 1 所述的流量计测装置， 其特征在于 ： 所述第一温度传感器以暴露于在所述主通路中流动的流体的方式配置， 所述第二温度传感器以暴露于在所述副通路中流动的流体的方式配置。 17. 如权利要求 1 所述的流量计测装置， 其特征在于 ： 所述第一温度传感器。

9、相对于所述第二温度传感器配置在流体的流动的上游侧。 18. 如权利要求 6 所述的流量计测装置， 其特征在于， 包括 ： 检测所述发热电阻体的温度的发热温度检测电阻体 ； 和 检测在所述副通路内移动的流体的温度的流体温度检测电阻体， 控制所述发热电阻体的发热量， 以使得所述发热温度检测电阻体的温度比所述流体温 度检测电阻体的温度高规定温度， 将所述流体温度检测电阻体作为所述第二温度传感器。 权 利 要 求 书 CN 104081169 A 3 1/12 页 4 流量计测装置 技术领域 0001 本发明涉及流量计测装置， 特别是涉及设置在汽车发动机的吸气系统中适用于检 测发动机的吸入空气量的流量。

10、计测装置。 背景技术 0002 近年来， 为了降低汽车导致的环境负荷， 要求汽车的内燃机中的燃烧控制的高精 度化， 鉴于这样的情况， 希望达到对吸入到内燃机的吸入空气量进行测定的流量计测装置 的高精度化。 其中， 因汽车的内燃机周围的温度由于各种各样的原因而发生较大的变动， 所 以在大多情况下设置于内燃机附近的流量计测装置中， 降低由温度导致的计测误差的技术 成为了重要的技术。 0003 例如， 基于经验可知， 当由于内燃机产生的热量导致流量计测装置的温度上升时， 因吸入的空气与流量计测装置的温度差而产生计测误差。作为抑制该计测误差的现有技 术， 有专利文献 1 和专利文献 2 中公开的技术。。

11、 0004 先行技术文献 0005 专利文献 0006 专利文献 1 ： 日本特开 2006 153694 号公报 0007 专利文献 2 ： 日本特开 2009-8619 号公报 0008 专利文献 1 中公开的技术是， 在使背面侧露出于主通路的金属板的正面侧配置电 路基板和流量检测元件， 由此， 易于使主通路的流体温度传导到流量检测元件， 并且， 通过 将流量检测元件与主通路管壁离开地设置， 抑制主通路管壁的热量传导到流量检测元件。 0009 根据专利文献 1， 即使在主通路的内外产生温度差， 流量检测元件的温度也易于追 随流体的温度。 即， 由于流量检测元件与流体之间难以产生温度差， 所。

12、以能够实现准确的流 量检测。 0010 专利文献 2 公开的技术是， 在例如由聚对苯二甲酸丁二醇酯形成的树脂板上配置 电路基板和流量检测元件， 由此抑制主通路管壁和电路基板的热量传导到流量检测元件的 技术。 0011 根据专利文献 2， 即使在主通路的内外产生温度差， 由于树脂板的热传导率小， 所 以能够抑制从主通路管壁对流量检测元件的热影响。即， 由于流量检测元件与流体之间难 以产生温度差， 所以能够实现准确的流量检测。 0012 根据以上所说明的专利文献 1 和专利文献 2 中记载的技术， 通过获得使流量检测 元件的温度接近例如流体的温度等的适当的温度的结构， 能够降低流体检测元件与流体的。

13、 温度差导致的计测误差。 发明内容 0013 发明要解决的课题 0014 但是， 基于本申请发明者研讨的结果发现， 除了由于所吸入的空气与流量检测元 说 明 书 CN 104081169 A 4 2/12 页 5 件的温度差而产生的计测误差以外， 由于在主通路内流通的流体的温度与在副通路内流通 的流体的温度的差异也可以导致产生计测误差。 0015 上述的现有技术中， 并没有考虑到由于在主通路内流通的流体的温度与在副通路 内流通的流体的温度的差异所导致的计测误差， 不能抑制上述计测误差。 0016 发明目的 0017 本发明的目的在于提供高精度的流量计测装置。 0018 用于解决课题的方法 00。

14、19 为了实现上述目的， 本发明的流量计测装置包括 ： 将在主通路中流动的流体的一 部分取入的副通路 ； 计测在上述主通路中流动的流体的温度的第一温度传感器 ； 和设置在 上述副通路内的、 计测与在上述主通路中流动的流体的温度不同的流体的温度的第二温度 传感器。 0020 发明效果 0021 根据本发明， 能够提供高精度的流量计测装置。 附图说明 0022 图 1 表示构成第一实施例的流量计测装置的结构图。 0023 图 2 表示构成第一实施例的流量计测装置的电路图。 0024 图 3 表示流量计测装置的检测特性的概略图。 0025 图 4 表示计测误差的比较图。 0026 图 5 表示构成第。

15、二实施例的流量计测装置的结构图。 0027 图 6 表示构成第三实施例的流量计测装置的结构图。 0028 图 7 表示构成第四实施例的流量计测装置的结构图。 0029 图 8 表示构成第四实施例的流量计测装置的 A-A 截面图。 0030 图 9 表示构成第五实施例的流量计测装置的结构图。 0031 图 10 表示构成第六实施例的流量计测装置的结构图。 0032 图 11 表示构成第六实施例的流量计测装置的 A-A 截面图。 0033 图 12 表示构成第六实施例的变形例的流量计测装置的 A-A 截面图。 0034 图 13 表示在副通路 12 内部流动的流体的温度分布图。 0035 图 14。

16、 表示构成第八实施例的流量计测装置的电路图。 0036 图 15 表示构成第九实施例的流量计测装置的功能块结构。 具体实施方式 0037 以下， 使用附图对用于实施本发明的实施方式进行说明。 0038 利用图 1 图 4 对第一实施例进行说明。 0039 如图1所示， 构成第一实施例的流量计测装置构成为， 在用于对汽车的内燃机(未 图示 ) 中供给吸入空气 1 的配管 6 形成的主通路 7 内， 设置有壳体 8、 基板 13、 电路元件 14、 传感器元件 15、 第一温度传感器 36 和第二温度传感器 37。 0040 壳体 8 包括 ： 突出到配管 6 外部的连接器部 9 ； 将壳体 8 。

17、固定于配管 6 的凸缘部 10 ； 电路室 11 ； 和将在主通路 7 中流通的主流 2 即吸入空气 1 的一部分取入的副通路 12。 说 明 书 CN 104081169 A 5 3/12 页 6 0041 传感器元件 15 由 Si 等的半导体基板构成， 具备对半导体基板进行加工形成的薄 壁状的膜片 (diaphragm)19， 在膜片 19 形成 ： 加热器电阻 24 ； 电阻值与加热器电阻 24 的温 度相应地发生变化的加热器温度监测电阻 25 ； 电阻值与在副通路 12 中流通的支流 3 的温 度相应地发生变化的参照电阻 26、 参照电阻 27、 参照电阻 28 ； 相对于支流 3 。

18、的主流动方向 位于加热器电阻24的上游侧的上游侧测温电阻31、 上游侧测温电阻32 ； 和相对于支流3的 主流动方向位于加热器电阻 24 的下游侧的下游侧测温电阻 33、 下游侧测温电阻 34。 0042 此外， 作为本实施例的变形例， 也可以将参照电阻26、 参照电阻27、 参照电阻28设 置在膜片 19 的外部并且位于传感器元件 15 上。另外， 除膜片 19 以外也可以将第二膜片设 置在传感器元件 15 上， 在第二膜片上形成参照电阻 26、 参照电阻 27、 参照电阻 28。 0043 基板 13 支承电路元件 14 和传感器元件 15， 电路元件 14 和传感器元件 15 通过焊 丝。

19、和基板 13 电连接。另外， 以膜片 19 暴露于支流 3 中的方式使基板 13 的一部分突出到副 通路 12。 0044 第一温度传感器 36 利用从电路室 11 延伸到壳体 8 的外部的支承部件 56， 配置在 暴露于吸入空气 1 中的位置。另外， 支承部件 56 兼作将第一温度传感器 36 和电路元件 14 电连接的连接媒介。 0045 第二温度传感器37利用从电路室11延伸到副通路12内的支承部件57， 配置在暴 露于支流 3 中的位置。另外， 支承部件 57 兼作将第二温度传感器 37 和电路元件 14 电连接 的连接媒介。 0046 构成第一实施例的流量计测装置， 为了保持流量计测。

20、灵敏度一定， 以加热器电阻 24总是比支流3高一定温度的方式进行反馈控制(以下将本控制称为 “加热器温度控制” )。 0047 如图 2 所示， 作为检测加热器电阻 24 的温度的机构， 构成包括加热器温度监测电 阻 25、 参照电阻 26、 参照电阻 27 和参照电阻 28 的桥接电路。接着， 将加热器温度监测电阻 25 与参照电路 26 的中间电位 V1、 和参照电阻 27 与参照电阻 28 的中间电位 V2 输入到电路 元件 14， 通过装载于电路元件 14 的 AD 转换器 42 将 V1 和 V2 的电压差转换为数字信号 s1。 0048 接着， 将数字信号 s1 输入到装载于电路元。

21、件 14 的数字信号处理电路 48( 以下称 为 DSP48)， DSP48 执行加热器温度控制程序 49 输出加热器温度控制信号 s2。接着， 将加热 器温度控制信号 s2 通过装载于电路元件 14 的 DA 转换器 46 转换为加热器驱动信号 s3， 施 加于加热器电阻 24。 0049 此外， 加热器温度控制程序 49 以数字信号 s1 成为零的方式进行控制。因此， 当忽 略 AD 转换器 42 的器件偏置时， 执行加热器温度控制时的 V1 和 V2 为同电位。 0050 在此， 如果假定支流 3 的温度例如上升 3K， 则在参照电阻 26、 参照电阻 27 和参照 电阻 28 产生与 。

22、3K 的温度上升相当的电阻值变化。通常， 由于参照电阻 26、 参照电阻 27 和 参照电阻28的电阻值的温度变化率为同程度， 在加热器电阻24的温度不变的情况下， 这时 的桥接电路的输出仅 V1 发生变化。于是， 加热器温度控制程序 49 使加热器温度控制信号 s2、 即加热器驱动信号 s3 变化， 使加热器电阻 24 的温度上升 3K， 以使得 V1 和 V2 成为同电 位。 0051 通过以上的动作实现加热器温度控制。 0052 为了计测流量， 构成包括上游侧测温电阻 31、 上游侧测温电阻 32、 下游侧测温电 阻 33、 下游侧测温电阻 34 的桥接电路。接着， 将上游侧测温电阻 3。

23、1 与下游侧测温电阻 33 说 明 书 CN 104081169 A 6 4/12 页 7 的中间电位V3、 和上游侧测温电阻32与下游侧测温电阻34的中间电位V4输入到电路元件 14， 通过装载于电路元件 14 的 AD 转换器 43 将 V3 和 V4 的电压差转换为数字信号 s4 输入 到 DSP48。 0053 另外， 为了计测吸入空气 1 的温度 T1， 构成包括第一温度传感器 36 和固定电阻 29 的串联电阻电路 40， 将第一温度传感器 36 与固定电阻 29 的中间电位 V5 输入到电路元件 14， 通过装载于电路元件 14 的 AD 转换器 44 转换为数字温度信号 St1。

24、 输入到 DSP48。 0054 并且， 为了计测支流3的温度T2， 构成包括第二温度传感器37和固定电阻30的串 联电阻电路 41， 将第二温度传感器 37 与固定电阻 30 的中间电位 V6 输入到电路元件 14， 通 过装载于电路元件 14 的 AD 转换器 45 转换为数字温度信号 St2 输入到 DSP48。 0055 这时， 在吸入空气 1 的温度 T1 和支流 3 的温度 T2 相对于基准温度 Tb 为 T1 Tb、 T2 Tb、 T1 T2 的关系时， 数字信号 s4 成为包括由 T1 与 T2 之差导致的计测误差 ( 以下 称为起因于温度差误差 ) ； 以及 T1 或 T2 。

25、与 Tb 不同导致的计测误差 ( 以下称为起因于绝对 温度误差 ) 的信号， 检测特性例如表示为图 3 中的曲线 3。 0056 DSP48 对上述的起因于温度差误差和起因于绝对温度误差进行修正生成流量信号 s8。流量信号 s8 的检测特性例如为图 3 中的曲线 1。起因于温度差误差的修正使用起因于 温度差误差修正部 50a， 起因于绝对温度误差的修正使用起因于绝对温度误差修正部 50b。 0057 起因于温度差误差修正部 50a 利用修正量导出程序 53 导出用于修正起因于温度 差误差的修正量s5。 这时的导出方法可以基于算术运算而导出， 也可以利用数据映射(data map) 导出。 00。

26、58 接着， 修正程序 51 基于修正量 s5 对数字信号 s4 加以修正， 生成修正了起因于温 度差误差之后的修正信号 s6。该修正信号 s6 例如是吸入空气 1 和支流 3 的温度都为 T2 时 的输出特性， 修正信号 s6 的检测特性例如是图 3 中的曲线 2 所示。此外， 修正信号 s6 是包 含因 T2 与基准温度 Tb 不同导致的起因于绝对温度误差的信号。 0059 接着， 修正信号 s6 被输入到起因于绝对温度误差修正部 50b。起因于绝对温度误 差修正部 50b 利用修正量导出程序 54 导出用于修正起因于绝对温度误差的修正量 s7。此 外， 修正量 s7 是抵消修正信号 s6。

27、 所含的起因于绝对温度误差的量。 0060 接着， 修正程序 52 基于修正量 s7 对数字信号 s6 修正起因于绝对温度误差生成流 量信号 s8。 0061 通过以上说明的修正动作， 能够生成不包含吸入空气 1 的温度 T1 和支流 3 的温度 T2 与基准温度 Tb 的差异导致的计测误差的、 高精度的流量信号 s8。 0062 接着， 流量信号s8通过装载于电路元件14的DA转换器47转换为输出信号s9， 从 连接器部 9 输出到设置于配管 6 的外部的发动机控制单元 60( 以下， 称为 ECU60)。 0063 此外， 向 ECU60 的信号传输媒介并没有特别限定。例如， 可以代替 D。

28、A 转换器 47 而 设置通信驱动器， 代替将模拟信号作为传输媒介的输出方法， 而使用将数字通信作为传输 媒介的输出方法。另外， 可以代替 DA 转换器 47 设置可变频率振荡器， 采用将频率信号作为 传输媒介的输出方法。另外， 可以代替 DA 转换器 47 设置调制器， 采用将调制信号作为传输 媒介的输出方法。 0064 接着， 对用于修正量导出程序 53 导出修正量 s5 的基本原理进行说明。 0065 如专利文献 1 和专利文献 2 所公开那样的现有的流量计测装置， 将在主通路内流 说 明 书 CN 104081169 A 7 5/12 页 8 通的流体的一部分取入到副通路中， 通过设置。

29、在副通路内的流量检测元件检测在副通路内 流通的流体的流量， 基于该检测结果推定在主通路内流通的流体的流量， 由此实现流量计 测功能。 0066 该功能的实现必须要已知在主通路内流通的流体的流量和在副通路内流通的流 体的流量比率 ( 以下， 称为流量比 )。如果流量比从已知的值发生了变化的情况下， 则不能 够根据在副通路内设置的流量检测元件的检测结果准确地推定主通路内的流量， 因而产生 计测误差。 0067 根据本发明的发明者们的研讨可知， 流量比依赖于在主通路内流通的流体的温度 和在副通路内流通的流体的温度。 0068 以下， 对流量比依赖于各通路的流体温度的原理进行说明。 0069 用式 1。

30、 表示流路的管摩擦损失 P。此外， ： 管摩擦系数 ； L ： 流路长度 ； ： 空气 密度 ； U ： 流速 ； d ： 流路直径。 0070 P 0.5LU2/d 式 1 0071 在由 1 个流路分支为 2 个并且再汇合的流路中， 设一个流路 ( 以下记作流路 1) 和 另一个流路 ( 以下记作流路 2) 的管摩擦损失分别为 P1、 P2， 则 P1 P2。如果根 据该方程式求在流路 1 中通过的质量流量 Q1 和在流路 2 中通过的质量流量 Q2 的流量比 Q1/Q2， 则成为由式 2 表示的函数。另外， 管摩擦系数 成为空气粘度 的函数。另外， A、 、 、 、 为依赖于流量的常数。。

31、 0072 式 2 0073 根据式2， 在流路1和流路2中流通的流体的流量比为温度和流量的函数。 L1、 L2、 r1、 r2 为各流路的尺寸参数， 如果忽略温度变化导致的线性膨胀则不具有温度依赖性和流 量依赖性。另一方面， 空气密度 和空气粘度 是温度的函数， A、 、 、 、 是依赖 于流量的常数。因此， 流量比是温度和流量的函数。 0074 也就是说， 根据式 2 可知， 为了导出流量比， 除了流路的形状尺寸外， 还必须知道 在流路 1 内流通的流体的温度和在流路 2 内流通的流体的温度以及此时的流量。 0075 修正量导出程序 53， 根据上述作为基础的式 2， 导出基于 s4、 S。

32、t1 和 St2 的修正量 s5。此外， 修正量导出程序 53 导出修正量 s5 时的导出方法， 可以是基于算术运算的导出， 也可以是使用数据映射的导出。 0076 接着， 利用图 4 说明基于第一实施例的流量计测装置的效果。 0077 根据图 4 可知， 起因于温度差误差有越变成低流量越增大的倾向， 基于本发明技 术的修正效果显著地被发挥。 另外， 通过基于本发明技术的修正， 计测误差在广泛的流量域 中大致成为零。 0078 以上， 第一实施例的流量计测装置的优点在于， 因为基于第一温度传感器 36 和第 二温度传感器37的温度信息测定吸入空气流量， 所以能够高精度地除去由主通路7内的流 体。

33、温度与副通路12内的流体温度的差异引起的计测误差， 所以能够抑制主通路7与副通路 12 的流量比的变化对流量计测装置的输出造成的影响。特别是由于越变成低流量， 在副通 路中流通的流体从副通路壁面受到的热的影响变得越大， 所以主通路 7 内的流体温度与副 通路 12 内的流体温度的差异导致的计测误差变大， 而在本发明中， 由于降低了主通路 7 内 说 明 书 CN 104081169 A 8 6/12 页 9 的流体温度与副通路 12 内的流体温度的差异引起的计测误差， 所以越变成低流量， 与现有 技术相比降低计测误差的效果越显著， 能够对低流量域进行更加准确的测定。 因此， 能够实 现比现有技。

34、术的流量计测装置更高精度的流量计测。 0079 接着， 使用图 5 对本发明技术的第二实施例进行说明。 0080 构成第二实施例的流量计测装置的特征在于， 使副通路 12 在壳体 8 内部弯曲， 利 用通过副通路 12 的形状将支流 3 的流动方向变向时的离心效应， 抑制进入副通路 12 的异 物 58 向膜片 19 的附着和碰撞。副通路以外的结构与第一实施例相同， 所以省略说明。 0081 构成第二实施例的流量计测装置的优点是， 在第一实施例的优点的基础上， 通过 上述的特征， 还能够抑制由异物 58 导致的膜片 19 的破损、 异物 58 附着于膜片 19 导致的特 性变化等的不良发生率。。

35、 0082 接着， 使用图 6 对本发明技术的第三实施例进行说明。 0083 构成第三实施例的流量计测装置的特征在于， 具备 ： 两端的开口与主通路 7 连通 的第一副通路 12a ； 和两端的开口与第一副通路 12a 连通的第二副通路 12b， 第二副通路 12b的开口相对于在副通路12a中流通的支流3的主要流动方向倾斜地设置， 在第二副通路 12b 中将膜片 19 暴露在流体中。副通路以外的结构与第一实施例相同， 所以省略说明。 0084 构成第三实施例的流量计测装置， 通过计测将在副通路 12a 内流通的支流 3 进一 步分支的支支流 4 的流量， 而进行吸入空气 1 的流量检测。由于第。

36、二副通路 12b 的开口相 对于在副通路 12a 中流通的支流 3 的主要流动方向倾斜地设置， 所以侵入到副通路 12a 中 的异物 58 难以侵入到副通路 12b。因此， 通过膜片 19 的周围的异物 58 的量， 比在构成第二 实施例的流量计测装置中通过膜片 19 的周围的异物 58 的量少， 所以能够进一步抑制异物 58 导致的不良发生率。 0085 而且， 构成第三实施例的流量计测装置， 以在支支流 4 从支流 3 分支的分支部中， 支流 3 的主要流动方向与支支流 4 的主要流动方向所成的角度 成为 90 度以上的方式构 成。由此， 能够特别显著地抑制侵入到副通路 12b 的异物 5。

37、8 的量， 能够进一步抑制异物 58 导致的不良发生率。 0086 如第二实施例和第三实施例所示， 如果想要保护膜片 19 不受尘埃等损伤， 则副通 路 12 的形状变得复杂。因此， 在构成为保护膜片 19 不受尘埃等损伤的结构的情况下， 在主 通路7中流通的流体的温度与在副通路12中流通的流体的温度的差异变大， 由此而引起的 计测误差也变大。通过形成为本发明的结构， 能够在保护膜片 19 不受尘埃等损伤的同时， 更加准确地测定吸入空气 1 的流量， 所以能够提供可靠性高的流量计测装置。 0087 此外， 为了更加准确地测定在副通路中流通的流体的温度， 优选在传感器元件 15 附近设置第二温度。

38、传感器 37。并且， 为了不使传感器元件 15 测定的流体的流动紊乱， 优选 相对于传感器元件在流体的流动的下游侧设置第二温度传感器 37。 0088 另外， 在第三实施例中， 为了更高精度地测定吸入空气量， 优选在第一副通路 12a 和第二副通路 12b 分别设置第二温度传感器， 基于第一温度传感器 36、 和分别设置于第一 副通路 12a 及第二副通路 12b 的第二温度传感器 37 的温度信息测定吸入空气流量。 0089 接着， 使用图 7、 图 8 说明本发明技术的第四实施例。 0090 构成第四实施例的流量计测装置的特征在于， 代替构成第一实施例的流量计测装 置中的第二温度传感器37。

39、， 而设置有在传感器元件15上形成的片上(on-chip)温度传感器 说 明 书 CN 104081169 A 9 7/12 页 10 38。另外， 除了片上温度传感器 38 以外的结构与第一实施例相同， 所以省略说明。 0091 片上温度传感器 38 是例如与膜片 19 不同的另外形成于传感器元件 15 的薄壁状 的副膜片 20、 并且在副膜片 20 上形成有测温电阻体 35 而成的温度传感器， 相对于膜片 19 设置于流体的流动的上游侧。 0092 这是由于根据经验可知， 因加热器电阻24发出的热量通过支流3的流动而向下游 方向扩散， 所以膜片 19 的下游侧的区域 59 的温度变成比支流。

40、 3 的温度高。因此， 测温电阻 体 35 计测支流 3 的温度的位置， 必须设置在难以受到加热器电阻 24 发出的热量的影响的 位置。 0093 另外， 在副膜片 20 上设置有片上温度传感器 38 的结构中， 膜片 19 和副膜片 20 处 于同一半导体基板平面上， 片上温度传感器 38 不成为空气的流动的障碍， 具有即使设置在 膜片 19 的上游侧也难以使空气的流动紊乱这样的优点。 0094 此外， 片上温度传感器 38 计测支流 3 的温度的位置， 并不限定于相对于支流 3 的 主流动方向位于比膜片 19 更靠上游侧。例如， 也可以在传感器元件 15 上、 并且是在相对于 支流 3 的。

41、主流动方向在膜片 19 的左右方向偏离的位置， 设置片上温度传感器 38。 0095 构成第四实施例的流量计测装置， 通过设置于传感器元件 15 的片上温度传感器 38 计测支流 3 的温度， 所以能够削减支承部件 57、 构成第二温度传感器 37 的热敏电阻元件 等部件。 另外， 由于在副膜片20上形成测温电阻体35， 所以测温电阻体35的响应与轴向引 脚 (Axial lead) 型或贴片 (chip) 型热敏电阻相比更高速， 能够减轻响应迟缓导致的修正 误差。 0096 此外， 作为第三实施例的变形例， 也可以将在第四实施例中说明的片上温度传感 器 38 设置于在副通路 12b 内设置的。

42、传感器元件 15 上。由此， 能够改善异物 58 的碰撞等导 致的片上温度传感器38的破损率， 而且由于片上温度传感器38的热容量非常小， 所以即使 在由于通路的多重分支而仅有很少流体流入的副通路 12b 内， 也能够高速响应且高精度地 测定流体的温度。 0097 接着， 使用图 9 说明书本发明技术的第五实施例。 0098 构成第五实施例的流量计测装置， 将第四实施例的流量计测装置的电路元件 14 和传感器元件 15 装载于引线框 21， 并且通过模塑树脂 16 形成模塑成型的传感器组件 22。 电路元件 14 经由从传感器组件 22 突出的引线框 21 的突出部， 与第一温度传感器 36 。

43、电连 接， 并且进行与外部的信号传输。 另外， 传感器组件22具备模塑开口部23， 以使得传感器元 件 15 的膜片 19 和副膜片 20 暴露于支流 3。 0099 构成第五实施例的流量计测装置， 由于通过模塑成型形成传感器组件 22， 所以与 使用基板粘接等的组装方法相比， 组装精度提高。 因此， 相对于构成第四实施例的流量计测 装置， 能够抑制制造时的组装精度导致的成品率的降低。另外， 大多情况下模塑树脂 16 比 基板 13 价格低廉， 所以有效地抑制了成本。 0100 接着， 使用图 10、 图 11 说明本发明技术的第六实施例。 0101 构成第六实施例的流量计测装置的特征在于， 。

44、代替构成第一实施例的流量计测装 置中的第二温度传感器 37， 而设置形成在电路元件 14 上的电路内置型温度传感器 39。另 外， 将电路元件 14 和传感器元件 15 装载于引线框 21， 并且通过模塑树脂 16 形成模塑成型 的传感器组件 22。电路元件 14 经由从传感器组件 22 突出的引线框 21 的突出部， 与第一 说 明 书 CN 104081169 A 10 8/12 页 11 温度传感器 36 电连接， 并且进行与外部的信号传输。另外， 传感器组件 22 具备模塑开口部 23， 以使得传感器元件 15 的膜片 19 和副膜片 20 暴露于支流 3。 0102 构成第六实施例的。

45、流量计测装置， 通过将电路内置型温度传感器 39 设置于电路 元件 14 的内部， 具有不产生在构成第五实施例的流量计测装置中产生的、 片上温度传感器 38 的异物的碰撞、 附着等导致的破损、 特性变化那样的破损模式的优点。因此， 能够改善流 量计测装置的环境可靠性和长期可靠性。 0103 此外， 构成第六实施例的流量计测装置， 通过以将电路内置型温度传感器 39 周边 的传感器组件 22 表面曝露于支流 3 的方式配置传感器组件 22， 电路内置型温度传感器 39 易于追随支流 3 的温度。 0104 接着， 使用图 12 对用于电路内置型温度传感器 39 更加易于追随支流 3 的温度的、 。

46、传感器组件 22 的变形例进行说明。 0105 构成第六实施例的流量计测装置的变形例的特征在于， 在配置电路内置型温度传 感器 39 的部位周边的传感器组件 22 表面设置有凹凸部 55。 0106 通过设置凹凸部55， 传感器组件22的表面积扩大， 所以与支流3的交换热量增加， 电路内置型温度传感器 39 能够更加高速地追随支流 3 的温度。 0107 通过设置凹凸部55， 传感器组件22的表面积扩大， 所以与支流3的交换热量增加， 电路内置型温度传感器 39 能够更加高速地追随支流 3 的温度， 并且能够使传感器组件 22 内部的温度分布更加均匀化。 0108 另外， 如在第五实施例和第六。

47、实施例中所述那样采用树脂模塑安装结构的流量计 测装置中， 即使构成将电路元件14和传感器元件15复合而成的电路、 将传感器复合元件模 塑成型而成的传感器组件的情况下， 也能够得到同样的优点。此外， 在使用电路、 传感器复 合元件的情况下， 作为计测支流 3 的温度的方法， 可以使用中副膜片上形成的感温电阻体， 也可以使用在电路内部内置的温度传感器。 0109 接着， 使用图13对构成第七实施例的流量计测装置的吸入空气1的温度的计测方 法进行说明。 0110 在构成第一实施例的流量计测装置中， 利用从壳体 8 的壁面向主通路 7 突出的支 承部件 56 支承第一温度传感器 36， 吸入空气 1 。

48、的温度采用通过第一温度传感器 36 直接测 定的方法。 0111 作为与上述方法不同的吸入空气 1 的温度计测方法， 在构成第七实施例的流量计 测装置中， 采用将第一温度传感器 36 和第二温度传感器 37 配置在副通路 12 内部的不同的 位置， 取得副通路 12 内的支流 3 的温度变化量， 根据该温度变化量进行算术运算并导出吸 入空气 1 的温度的方法。以下， 说明导出方法的例子。 0112 由式 3 表示在副通路 12 内流通的支流 3 的温度分布模型。其中， T ： 表示在温度 观测点的支流 3 的温度 ； Tw ： 表示在副通路 12 内的支流 3 的终端温度 ； Tair ： 表示吸入空气 1的温度 ； k ： 表示调整常数 ； Qb ： 表示支流3的流量 ； X ： 表示从副通路12的入口至温度观测 点的距离。另外， 调整常数 k 是用于将设想的温度分布模型与从实验得到的现实的温度分 布相匹配的调整参数。 0113 T(X) (Tw-Tair)exp(k*Qb*X)+Tair 式 3 0114 接着， 将由配置在副通路 12 内的第一温度传感器 36 得到的温度信息 St1、 由第二 说 明 书 CN 104081169 A 11 9/12 页 12 温度传感器 37 得到的温度信息 St2、 第一温度传感器 36 和第二温度传感器 37 的自副通路 入口 12。