传感器设备、对应的涡轮增压器和测量质量流量的方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及传感器设备和祸轮增压器。
【背景技术】
[0002] 祸轮增压器是一种已知的设备，其用于在高于大气压力的压力（升压）下将空气 供应到内燃机的进气口。传统的祸轮增压器通常包括安装在祸轮机壳体中的可旋转的轴上 的排气（exhaustgas)驱动的祸轮机叶轮。祸轮机叶轮的旋转使安装在压缩机壳体中的轴 的另一个端部上的压缩机叶轮旋转。压缩机叶轮将压缩空气传输到发动机的进气歧管，从 而增加发动机功率。
[0003] 理想的是能够测量流过压缩机的进气口的空气的质量流量。
【发明内容】
[0004] 根据本发明的第一方面，提供了一种传感器设备，包括具有内周边的壳体，所述内 周边限定气体能够流过的区域，该壳体设置有；第一室，所述第一室在所述气体能够流过的 区域周围延伸，入口分布在所述第一室周围；和第二室，所述第二室在所述气体能够流过的 区域周围延伸，出口分布在所述第二室周围；在使用时，第一室被布置在第二室的上游，其 中，所述传感器设备进一步包括被布置成用于测量所述第一室中的压力与所述第二室中的 压力之间的压差的一个或多个传感器。
[0005] 第一室可具有足够大的横截面积，使得在使用时，第一室内的气体的压力在传感 器的工作过程中基本均衡。
[0006] 第一室的入口可在传感器附近处较窄并且在进一步远离传感器的位置处较宽。
[0007] 入口可在所述第一室周围间歇地延伸。入口的位于感测通路的入口附近的打开部 占据的入口的比例比所述入口的进一步远离感测通路的入口的打开部占据的入口的比例 小。
[000引第二室可具有足够大的横截面积，使得在使用时，第二室内的气体的压力在传感 器的工作过程中基本均衡。
[0009] 第二室的出口可在传感器附近处较窄并且在进一步远离传感器的位置处较宽。
[0010] 出口可在所述第二室周围间歇地延伸。出口的位于感测通路的出口附近的打开部 占据的出口的比例比所述出口的进一步远离感测通路的出口的打开部占据的出口的比例 小。
[0011] 传感器设备可进一步包括连接在第一室和第二室之间的感测通路，使得在使用时 气体流过所述感测通路，并且其中所述一个或多个传感器定位在感测通路中。
[0012] 第一室可被成形，使得第一室的入口与感测通路之间没有直通的流动路径。
[0013] 一个或多个传感器可包括至少部分地定位在感测通路中的感测装置。
[0014] 感测装置可至少部分地定位在设置于感测通路中的限流器内。
[0015] 感测装置可包括两个双极晶体管，所述两个双极晶体管中的一个双极晶体管被电 加热。
[0016] 感测装置可进一步包括被构造成用于向被加热的双极晶体管提供大致恒定的功 率并且用于测量所述两个双极晶体管的基极发射极电压之间的差值的电路。
[0017] 感测装置可进一步包括被构造成用于在所述两个双极晶体管之间保持大致恒定 的温差，并且测量用于加热所述被加热的晶体管的功率的电路。
[001引电路可进一步被构造成用于测量未被电加热的双极晶体管的温度。
[0019] 限流器可不与所述感测设备的其它部件整体地形成。
[0020] 限流器可由与用于形成传感器设备的壳体的材料不同的材料形成。
[0021] 一个或多个传感器可包括连接在第一室和第二室之间的应变计。所述第一室和第 二室可被构造成在使用应变计时，在第一室和第二室之间没有气体泄出。
[0022] 应变计可被设置在连接于第一室和第二室之间的感测通路中。
[0023] 传感器设备可进一步包括定位在第一室和第二室之间的额外的室，所述额外的室 连接到第一室或第二室，其中额外的传感器被定位在所述额外的室中。额外的室可被构造 成用于保护额外的传感器不受气流影响。所述额外的传感器可W是环境空气温度传感器。
[0024] 第一室和第二室可不相连，并且所述一个或多个传感器包括定位在第一室中的压 力传感器和定位在第二室中的压力传感器。
[0025] 根据本发明的第二方面，提供了一种祸轮增压器，该祸轮增压器包括经由轴连接 到压缩机的祸轮机，其中根据本发明的第一方面的传感器设备被设置在所述压缩机的进气 口中。
[0026] 根据本发明的第=方面，提供了一种使用传感器设备测量气体的质量流量的方 法，所述传感器设备包括具有内周边的壳体，所述内周边限定气体能够流过的区域，所述方 法包括；在第一室中接收气体，所述第一室在气体能够流过的区域周围延伸，入口被分布在 第一室的周围；在第二室中接收下游气体，所述第二室在气体能够流过的区域周围延伸，出 口被分布在第二室的周围；W及使用一个或多个传感器测量第一室中的压力与第二室中的 压力之间的压差。
[0027] 气体可正在流入祸轮增压器的压缩机中。
【附图说明】
[002引现在将参照附图W举例的方式描述本发明的具体实施例，其中
[0029] 图1示意性地图示了穿过可变几何祸轮增压器的轴向横截面；
[0030] 图2示意性地图示了祸轮增压器的压缩机进气口，该祸轮增压器包括根据本发明 的实施例的传感器设备；
[0031] 图3示意性地图示了传感器设备的横剖面；
[0032] 图4示意性地图示了传感器设备的一部分的横截面和形成传感器设备的一部分 的传感器；
[0033] 图5示意性地图示了传感器设备的横截面；
[0034] 图6示意性地图示了传感器设备的一部分的横截面；
[0035] 图7示意性地图示了传感器设备的进气口的一部分的横截面；
[0036] 图8示意性地图示了传感器设备的出气口的一部分的横截面；
[0037]图9是形成本发明的实施例的一部分的感测装置的电路原理图；
[003引图10是图9的感测装置的更详细的电路原理图；
[0039] 图11示意性地图示了根据本发明的可替换的实施例的传感器设备的传感器；
[0040] 图12示意性地图示了传感器设备的一部分的局部横截面；
[0041] 图13示意性地图示了根据本发明的实施例的传感器设备的入口；并且
[0042] 图14示意性地图示了根据本发明的可替换的实施例的传感器设备的入口。
【具体实施方式】
[0043] 图1图示了可变几何祸轮增压器，包括可变几何祸轮机壳体1和通过中屯、轴承壳 体3相互连接的压缩机壳体2。祸轮增压器轴4从祸轮机壳体1穿过轴承壳体3延伸到压 缩机壳体2。祸轮机叶轮5安装在轴4的一个端部上用于在祸轮机壳体1中旋转，并且压缩 机叶轮6安装在轴4的另一个端部上用于在压缩机壳体2中旋转。轴4围绕定位在轴承壳 体3中的轴承组件上的祸轮增压器轴线V-V旋转。
[0044] 祸轮机壳体1限定了进气蜗壳7,来自内燃机（未示出）的气体例如经由一个或多 个导管（未示出）被传输到进气蜗壳7。排气从进气室7经由环形进气通道9和祸轮机叶 轮5流到轴向出气通道8。进气通道9的一侧由通常被称为"喷嘴环"的能够移动的环形壁 构件11的径向壁的表面10限定，并且进气通道的相对侧由通过环形护罩12,所述环形护罩 12形成进气通道9的面对着喷嘴环11的壁。护罩12覆盖祸轮机壳体1中的环形凹槽13 的开口。
[0045] 喷嘴环11支撑着圆周地且等间距地隔开的进气叶片14的阵列，每个进气叶片14 都延伸跨过进气通道9。叶片14被定向成使流过进气通道9的气体朝向祸轮机叶轮5的旋 转方向偏转。当喷嘴环11接近环形护罩12时，叶片14突出穿过护罩12中被适当地构造 的狭槽而进入凹槽13中。在另一实施例中（未示出），进气通道的壁可W设置有叶片，并且 喷嘴环设置有凹槽和护罩。
[0046] 喷嘴环11的位置由致动器组件控制，例如US5, 868, 552中公开的那类致动器组 件。致动器（未示出）可操作W经由致动器输出轴（未示出）来调节喷嘴环11的位置，所 述致动器输出轴联接到辆架15。辆架15又与支撑喷嘴环11的轴向延伸的可运动的杆16 接合。因此，通过适当控制致动器（该种控制可W例如是气动的、液压的或电动的），能够控 制杆16的轴向位置并且因此