傳感器設備、對應的渦輪增壓器和測量質量流量的方法
【技術領域】
[0001] 本發明設及傳感器設備和禍輪增壓器。
【背景技術】
[0002] 禍輪增壓器是一種已知的設備，其用于在高于大氣壓力的壓力（升壓）下將空氣 供應到內燃機的進氣口。傳統的禍輪增壓器通常包括安裝在禍輪機殼體中的可旋轉的軸上 的排氣（exhaustgas)驅動的禍輪機葉輪。禍輪機葉輪的旋轉使安裝在壓縮機殼體中的軸 的另一個端部上的壓縮機葉輪旋轉。壓縮機葉輪將壓縮空氣傳輸到發動機的進氣歧管，從 而增加發動機功率。
[0003] 理想的是能夠測量流過壓縮機的進氣口的空氣的質量流量。
【發明內容】
[0004] 根據本發明的第一方面，提供了一種傳感器設備，包括具有內周邊的殼體，所述內 周邊限定氣體能夠流過的區域，該殼體設置有；第一室，所述第一室在所述氣體能夠流過的 區域周圍延伸，入口分布在所述第一室周圍；和第二室，所述第二室在所述氣體能夠流過的 區域周圍延伸，出口分布在所述第二室周圍；在使用時，第一室被布置在第二室的上游，其 中，所述傳感器設備進一步包括被布置成用于測量所述第一室中的壓力與所述第二室中的 壓力之間的壓差的一個或多個傳感器。
[0005] 第一室可具有足夠大的橫截面積，使得在使用時，第一室內的氣體的壓力在傳感 器的工作過程中基本均衡。
[0006] 第一室的入口可在傳感器附近處較窄并且在進一步遠離傳感器的位置處較寬。
[0007] 入口可在所述第一室周圍間歇地延伸。入口的位于感測通路的入口附近的打開部 占據的入口的比例比所述入口的進一步遠離感測通路的入口的打開部占據的入口的比例 小。
[000引第二室可具有足夠大的橫截面積，使得在使用時，第二室內的氣體的壓力在傳感 器的工作過程中基本均衡。
[0009] 第二室的出口可在傳感器附近處較窄并且在進一步遠離傳感器的位置處較寬。
[0010] 出口可在所述第二室周圍間歇地延伸。出口的位于感測通路的出口附近的打開部 占據的出口的比例比所述出口的進一步遠離感測通路的出口的打開部占據的出口的比例 小。
[0011] 傳感器設備可進一步包括連接在第一室和第二室之間的感測通路，使得在使用時 氣體流過所述感測通路，并且其中所述一個或多個傳感器定位在感測通路中。
[0012] 第一室可被成形，使得第一室的入口與感測通路之間沒有直通的流動路徑。
[0013] 一個或多個傳感器可包括至少部分地定位在感測通路中的感測裝置。
[0014] 感測裝置可至少部分地定位在設置于感測通路中的限流器內。
[0015] 感測裝置可包括兩個雙極晶體管，所述兩個雙極晶體管中的一個雙極晶體管被電 加熱。
[0016] 感測裝置可進一步包括被構造成用于向被加熱的雙極晶體管提供大致恒定的功 率并且用于測量所述兩個雙極晶體管的基極發射極電壓之間的差值的電路。
[0017] 感測裝置可進一步包括被構造成用于在所述兩個雙極晶體管之間保持大致恒定 的溫差，并且測量用于加熱所述被加熱的晶體管的功率的電路。
[001引電路可進一步被構造成用于測量未被電加熱的雙極晶體管的溫度。
[0019] 限流器可不與所述感測設備的其它部件整體地形成。
[0020] 限流器可由與用于形成傳感器設備的殼體的材料不同的材料形成。
[0021] 一個或多個傳感器可包括連接在第一室和第二室之間的應變計。所述第一室和第 二室可被構造成在使用應變計時，在第一室和第二室之間沒有氣體泄出。
[0022] 應變計可被設置在連接于第一室和第二室之間的感測通路中。
[0023] 傳感器設備可進一步包括定位在第一室和第二室之間的額外的室，所述額外的室 連接到第一室或第二室，其中額外的傳感器被定位在所述額外的室中。額外的室可被構造 成用于保護額外的傳感器不受氣流影響。所述額外的傳感器可W是環境空氣溫度傳感器。
[0024] 第一室和第二室可不相連，并且所述一個或多個傳感器包括定位在第一室中的壓 力傳感器和定位在第二室中的壓力傳感器。
[0025] 根據本發明的第二方面，提供了一種禍輪增壓器，該禍輪增壓器包括經由軸連接 到壓縮機的禍輪機，其中根據本發明的第一方面的傳感器設備被設置在所述壓縮機的進氣 口中。
[0026] 根據本發明的第=方面，提供了一種使用傳感器設備測量氣體的質量流量的方 法，所述傳感器設備包括具有內周邊的殼體，所述內周邊限定氣體能夠流過的區域，所述方 法包括；在第一室中接收氣體，所述第一室在氣體能夠流過的區域周圍延伸，入口被分布在 第一室的周圍；在第二室中接收下游氣體，所述第二室在氣體能夠流過的區域周圍延伸，出 口被分布在第二室的周圍；W及使用一個或多個傳感器測量第一室中的壓力與第二室中的 壓力之間的壓差。
[0027] 氣體可正在流入禍輪增壓器的壓縮機中。
【附圖說明】
[002引現在將參照附圖W舉例的方式描述本發明的具體實施例，其中
[0029] 圖1示意性地圖示了穿過可變幾何禍輪增壓器的軸向橫截面；
[0030] 圖2示意性地圖示了禍輪增壓器的壓縮機進氣口，該禍輪增壓器包括根據本發明 的實施例的傳感器設備；
[0031] 圖3示意性地圖示了傳感器設備的橫剖面；
[0032] 圖4示意性地圖示了傳感器設備的一部分的橫截面和形成傳感器設備的一部分 的傳感器；
[0033] 圖5示意性地圖示了傳感器設備的橫截面；
[0034] 圖6示意性地圖示了傳感器設備的一部分的橫截面；
[0035] 圖7示意性地圖示了傳感器設備的進氣口的一部分的橫截面；
[0036] 圖8示意性地圖示了傳感器設備的出氣口的一部分的橫截面；
[0037]圖9是形成本發明的實施例的一部分的感測裝置的電路原理圖；
[003引圖10是圖9的感測裝置的更詳細的電路原理圖；
[0039] 圖11示意性地圖示了根據本發明的可替換的實施例的傳感器設備的傳感器；
[0040] 圖12示意性地圖示了傳感器設備的一部分的局部橫截面；
[0041] 圖13示意性地圖示了根據本發明的實施例的傳感器設備的入口；并且
[0042] 圖14示意性地圖示了根據本發明的可替換的實施例的傳感器設備的入口。
【具體實施方式】
[0043] 圖1圖示了可變幾何禍輪增壓器，包括可變幾何禍輪機殼體1和通過中屯、軸承殼 體3相互連接的壓縮機殼體2。禍輪增壓器軸4從禍輪機殼體1穿過軸承殼體3延伸到壓 縮機殼體2。禍輪機葉輪5安裝在軸4的一個端部上用于在禍輪機殼體1中旋轉，并且壓縮 機葉輪6安裝在軸4的另一個端部上用于在壓縮機殼體2中旋轉。軸4圍繞定位在軸承殼 體3中的軸承組件上的禍輪增壓器軸線V-V旋轉。
[0044] 禍輪機殼體1限定了進氣蝸殼7,來自內燃機（未示出）的氣體例如經由一個或多 個導管（未示出）被傳輸到進氣蝸殼7。排氣從進氣室7經由環形進氣通道9和禍輪機葉 輪5流到軸向出氣通道8。進氣通道9的一側由通常被稱為"噴嘴環"的能夠移動的環形壁 構件11的徑向壁的表面10限定，并且進氣通道的相對側由通過環形護罩12,所述環形護罩 12形成進氣通道9的面對著噴嘴環11的壁。護罩12覆蓋禍輪機殼體1中的環形凹槽13 的開口。
[0045] 噴嘴環11支撐著圓周地且等間距地隔開的進氣葉片14的陣列，每個進氣葉片14 都延伸跨過進氣通道9。葉片14被定向成使流過進氣通道9的氣體朝向禍輪機葉輪5的旋 轉方向偏轉。當噴嘴環11接近環形護罩12時，葉片14突出穿過護罩12中被適當地構造 的狹槽而進入凹槽13中。在另一實施例中（未示出），進氣通道的壁可W設置有葉片，并且 噴嘴環設置有凹槽和護罩。
[0046] 噴嘴環11的位置由致動器組件控制，例如US5, 868, 552中公開的那類致動器組 件。致動器（未示出）可操作W經由致動器輸出軸（未示出）來調節噴嘴環11的位置，所 述致動器輸出軸聯接到輛架15。輛架15又與支撐噴嘴環11的軸向延伸的可運動的桿16 接合。因此，通過適當控制致動器（該種控制可W例如是氣動的、液壓的或電動的），能夠控 制桿16的軸向位置并且因此