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JP5010845B2 - 流量計及びこれを用いた排気ガス再循環システム - Google Patents

流量計及びこれを用いた排気ガス再循環システム Download PDF

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JP5010845B2 JP2006110422A JP2006110422A JP5010845B2 JP 5010845 B2 JP5010845 B2 JP 5010845B2 JP 2006110422 A JP2006110422 A JP 2006110422A JP 2006110422 A JP2006110422 A JP 2006110422A JP 5010845 B2 JP5010845 B2 JP 5010845B2
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Description

本発明は流量計測用センサ素子および該素子を用いた流量計、さらに流量計を用いた排気ガス再循環システムに関する。
被測定ガスの流量の測定を長期間にわたり行う場合、長期間にわたり決められた制度を維持して動作することが望まれる。しかし被測定ガスにはいろいろな成分がまたは物質が含まれていたりして、正確な測定を長期間維持することがむずかしくなる。例えば一例として内燃機関の排気ガス再循環システムの排気ガス流量を測定する場合を以下述べる。
排気ガス再循環(Exhaust Gas Recirculation 以下EGRと略記)システムは、自動車などの内燃機関から排出された排気ガスを吸気側に戻すシステムであり、排気ガス中に含まれる比熱比の小さなCO2 ガス成分を吸気に混合することにより、燃焼温度を低下させて排気ガス中のNOX量の低減を図るものである。NOX量を低減するためには、EGR量を精度よく制御する必要がある。ガソリンエンジンにおいては、例えば、排気ガス再循環流量を正確に制御しないと望ましてトルク出力が得られないあるいは適切な空燃比制御が行えないなどの問題がある。また例えば、デイーゼルエンジンの場合、過剰なEGR量は排ガス中のすす(Particulate Molecule以下PMと略記)の増加をもたらすため、PMの発生を抑制しつつNOX量を削減するためには高精度なEGR量の制御が必要である。
また例えば、現行のEGRは、吸気側の空気量を測定するエアフローセンサやスロットルの開度情報など吸気側の情報を基にEGR量を推定する間接方式で制御を行っている。この方法では、定常的な状態での制御は可能であるが、過渡的な運転モードにて高精度な制御を行うことはできず、今後益々厳しくなる国内外の排気ガス規制を達成するにはより正確に排気ガス還流量を測定できることが望まれる。そのため、EGR制御が必要とされる運転モードにて高精度にEGR制御を行うために、EGR量を直接計測するガス流量計の開発が必要となる。
吸気側の空気量を測定するエアフローセンサについて、たとえば、特開昭59−104513号公報(特許文献1)にその基本構造が記載されている。特開2002−13960号公報(特許文献2)に、排気ガス流を計測するガス流量計について、ガス流の温度より高い温度に加熱された素子を用いたガス流量計が記載されている。
また、特開平2−114126号公報(特許文献3)には、ZrO2 を含有するガラスを表面に被覆したセンサについて、特開平5−273020号公報(特許文献4)には最表面に窒化ホウ素を形成したセンサについて、特開2003−163105号公報(特許文献5)には、TiO2 とガラスとの混合部材で保護コートを形成したセンサについて記載されている。
特開昭59−104513号公報 特開2002−13960号公報 特開平2−114126号公報 特開平5−273020号公報 特開2003−163105号公報
被測定ガスの流量を長期間にわたり、必要とされる精度を計測できることが必要である。例えば、EGR流量を直接計測する素子の場合では、排気ガス中に含まれるPMが素子表面に付着して測定精度を劣化させるという問題があった。また、高温にすることにより、保護コート層が劣化するという問題もあった。
本発明の課題は必要とされる測定精度を維持できる流量計測素子あるいは流量計、あるいは車両用の排気ガス再循環システムを提供することにある。
上記課題を解決するための、本発明の特徴は、以下の通りである。
本発明のガス流量計は、被測定ガスの流れの中に配設した発熱抵抗体に流れる電流値に基づいてガスの質量流量を検出するガス流量計において、前記発熱抵抗体が、電気絶縁性の基体上に金属抵抗体を形成し、ガラスによる保護コートしてなる発熱部と、該発熱部の両側に電気接続するリード部と、該リード部をガス流路に固定するとともに外部回路と電気接続する固定部より構成される。上記課題を解決するための本発明の特徴は、前記発熱抵抗体の加熱温度を350℃以上700℃以下の範囲内で制御し、前記保護コートのガラスの転移点が450℃より高いことにある
図3に示すように、抵抗発熱体の温度の上昇に伴い、付着量は低下しており、350℃以上に加熱した場合、ほとんど付着していない。このため、発熱抵抗体は350℃以上に加熱することが必要である。またカーボンを主成分とする付着物の場合、600℃まで加熱することにより、ほとんど除去することが可能であり、700℃以上であればより好ましい。これ以上の温度に加熱しても、同様の効果が得られるが、過度の加熱は発熱抵抗体や流量計の寿命や長期安定性を損なうため、発熱抵抗体の加熱温度としては、350℃以上,700℃以下が好ましい。
本発明によれば、保護コートの劣化を防止し、EGR流量を精度よく制御することが可能である。
本発明のガス流量計は、被測定ガスの流路中に設置され、発熱抵抗体に流れる電流値に基づきガスの質量流量を検出するガス流量計であって、発熱抵抗体と発熱を制御する制御部とを有する。発熱抵抗体は、発熱部と、該発熱部に電気的に接続されるリード部よりなる。発熱部は、電気絶縁性の基体(電気絶縁基体)上に金属抵抗体が形成され、表面を保護するガラスのコート層を有する構造である。金属抵抗体の端部は、リードに溶接等で電気的に接続される。前記制御部は前記発熱抵抗体の金属抵抗体の温度を、350℃以上,700℃以下で制御する。前記ガス流量計は固定部によりガス流路に固定され、固定部は、リード部を制御部等の外部回路と電気的に接続するものでもよい。
該保護コートは、酸化物換算で、SiO2 を10〜70wt%含有し、さらにB23,Al23,アルカリ金属酸化物,アルカリ土類酸化物,ZrO2 ,ZnO,希土類酸化物より選ばれた酸化物を添加して作成するものである。
上記各成分は、Al23は30wt%以下、B23は50wt%以下、アルカリ金属酸化物は40wt%以下、アルカリ土類酸化物は40wt%以下、ZrO2 は20wt%以下、ZnOは40wt%以下、希土類酸化物は30wt%以下とすることが好ましい。
また、他の該保護コートは、酸化物換算で、PbOを20〜70wt%、SiO2
10〜40wt%含有し、さらにAl23,B23,アルカリ金属酸化物,アルカリ土類金属酸化物,ZrO2 ,ZnO,希土類酸化物より選ばれた酸化物を添加して作成するものである。
上記各成分は、Al23を30wt%以下、B23を20wt%以下、アルカリ金属酸化物を20wt%以下、アルカリ土類金属酸化物を20wt%以下、ZrO2 を10wt%以下、ZnOを10wt%以下、希土類酸化物を30wt%以下とすることが好ましい。
熱膨張係数は使用環境下での温度条件によるクラックの発生を防止する値にする必要がある。具体的には、熱膨張係数を50〜80×10-7/℃とすることがよい。
また、本発明の排気ガスを吸気に還流する排気ガス再循環システムは、前記の本発明のガス流量計を用いて排気側から吸気側に還流した流体の流量を計測することを特徴とする。
該計測量に基づき、流量調整バルブの制御を行って吸気側に還流する排気ガス量を調整することが好ましい。
また、排気ガス再循環システムに還流した排気ガスを冷却する冷却装置を有する場合、冷却装置で排気ガスを冷却する際に、排気ガス中のPM成分他が固化して冷却装置に付着し、目詰まりを起こして流量が低下することがある。冷却装置の前後の流量を計測することにより、目詰まりの程度を計測することが可能となる。
図1は本発明で提示している代表的な素子1の断面図である。素子1は中空形状を有する電気絶縁基体5の両端にリード2を接合材6で接合固定されている。また電気絶縁基体5の表面には金属抵抗体4が所定の抵抗値になるように巻かれており、金属抵抗体4の両端はリード2に接合されている。表面には金属抵抗体4,接合材6およびリード2を保護する保護コート3が形成されている。なお、本構造は素子の一例であり、この構造に限定されるものではない。
図2には本発明で提示しているガス流量計の構成の一例を示す。図1の素子を用いたガス流量計7の断面である。ガス流量計7は素子2つを1組として、一方は流体温度を測定する素子9として、一方は流量測定素子8として、被測定流体を通過させる流体流路内に設置されている。素子8は素子9に対して常に一定の温度差に保たれるように常時加熱されており、制御回路10により定温度制御されている。流量測定はこの素子8から熱伝導で流体に奪われた熱量を電気信号に変換することにより行う。
図3には、本発明で提示しているガス流量計の抵抗発熱体の加熱温度と、素子表面に付着したカーボンの付着量との関係を示す。ここに示すように、抵抗発熱体の温度の上昇に伴い、付着量は低下しており、350℃以上に加熱した場合、ほとんど付着していない。このため、発熱抵抗体は350℃以上に加熱することが必要である。
またカーボンを主成分とする付着物の場合、600℃まで加熱することにより、ほとんど除去することが可能であり、700℃以上であればより好ましい。これ以上の温度に加熱しても、同様の効果が得られるが、過度の加熱は発熱抵抗体や流量計の寿命や長期安定性を損なうため、発熱抵抗体の加熱温度としては、350℃以上,700℃以下が好ましい。
本発明のEGRセンサーは、エアフローセンサーと同様の原理で、発熱体の温度を常に排気ガスの温度より一定温度(制御温度α)分だけ高く保つように通電加熱し、この供給電力量から流量を計測するものである。このため発熱体の加熱温度は排気ガスの温度と制御温度αから決められ、例えば、制御温度αを350℃に設定した場合、排気ガスの温度が100℃なら100+350=450℃、300℃なら300+350=650℃まで加熱する。
図4はガス流量計7を用いたEGRシステムの構成である。内燃機関13で燃焼された排気ガスがEGRクーラ15で冷却されたのち、EGRバルブ14にてEGR量を制御して再び内燃機関13の吸気側に戻され燃焼に再利用される。現行のEGR量の制御は、例えば吸気側のエアフローセンサ11および電制スロットル12の開度情報などから、EGR量を推定して制御を行っている。この方法では定常的な状態での制御は可能であるが、過渡的な状況では高精度な制御を行うことが出来ない。そこで図4等に記載のように、EGR流路にガス流量計7を設置し、この装置で検出した値でEGRバルブ14の制御を行うことにより、過渡的な状況においても高精度な制御を行うことが可能となる。
ガス流量計7の設置位置は、EGRクーラ15の下流側(吸気側)、EGRバルブの上流側が最適であるが、目的に応じEGRクーラの上流側やEGRバルブの下流側に設置してもよい。また、複数の流量計を設置して各装置の流量を測定することができる。
設置位置は、流量計に用いる部材の耐熱温度を考慮して設定する必要がある。高温の排気ガスにより劣化する樹脂部材などが用いられている場合は、EGRクーラ15の下流側(吸気側)に設置した方が好ましいが、そのような制約がない場合は、排気側の任意の位置に設置可能である。また、排気ガスの主通路から分流して設けてもよい。
なお、従来の流量計に比べ、本発明の流量計は耐熱性に優れているため、吸気側の流量測定に適用すれば、高温に加熱することにより吸気側のガスに含まれる汚損物質による汚損物質の付着を抑制することが可能であり、吸気側の流量測定の精度向上にも有効である。
電気絶縁基体5はアルミナ、石英などの絶縁性無機材や金属材料の表面に絶縁性無機材を形成した材料が好ましい。電気絶縁基体5は円筒形状,平板形状や多角形形状が採用可能であるが、円筒形状であることが両端にリードを挿入して接合できるので好ましい。
円筒形状の場合、外径は0.1mm〜1.0mm,長さ1.0〜5.0mmであることが好ましく、特に外径は0.3mm〜0.7mm,長さ2.0〜3.0mmであることがより好ましい。
リード2,金属抵抗体4には白金,イリジウム,ロジウム,パラジウム,金,銀などの貴金属およびこれらの合金、およびこれら貴金属とニッケル、コバルトなどの非貴金属との合金を用いることができる。さらに、非貴金属材料表面に貴金属を形成した材料を用いることもできる。
リード2の断面形状は円形形状や楕円形状,平板形状や多角形状などの線とすることができ、特に円形,楕円形状であることが好ましい。上記のようにリード2を電気絶縁基体5の両端に挿入する場合、リード2の断面寸法は電気絶縁基体5の内径より小さくする必要がある。
金属抵抗体4は電気絶縁基体の表面に設置されるが、電気絶縁基体の表面に線材を巻線形成する方法のほか、スパッタリング,物理蒸着法(PVD),化学蒸着法(CVD)またはメッキなどの方法を用いて電気絶縁基体の表面に膜を形成する方法により製造できる。
なお電気絶縁基体と金属抵抗体が直接接する必要はなく、その間に応力緩和層や反応抑制層などの中間層を形成することもできる。このような中間層の形成は膜の場合に限らず、線材の場合にも同様に形成することができる。
金属抵抗体を線材で形成する場合、電気絶縁基体の表面に金属線材を巻線形成するが、その抵抗値は線材の材質,直径および巻線の長さにより所定の値になるように調整を行う。線材の直径は金属抵抗体の材質や直径、巻線時の線材に負荷される張力などにより異なるが、0.1〜100μm であることが好ましく、さらに10〜50μmであることがより好ましい。
金属抵抗体を膜で形成する場合、スパイラル状や蛇行形状など電気絶縁基体の形状に適した形状で形成することできる。抵抗値は膜の材質、形成した形状およびその厚さなどにより所定の値になるように調整を行うことができる。膜の厚さは、形成方法,材質,形状などにより異なるが、0.1〜100μmが好ましい。
接合材6はガラス、あるいはアルミナ,ジルコニアなどのセラミックスをガラスに混合したものが用いられる。これらのガラスやセラミックスにテルピネオール,スクリーンオイル,ブチルカルビトールなどの溶媒を混合してペーストを作成し、リード及び、又は電気絶縁基体に塗布焼成してリードと電気絶縁基体の接合を行うことができる。
ガラスの例としては、非晶質又は結晶質のホウケイ酸ガラス,アルミナケイ酸ガラス,アルミナホウケイ酸ガラス,アルカリガラス,亜鉛系ガラス,マグネシア系ガラス,鉛系ガラス,燐酸系ガラスなどが挙げられる。セラミックスの例としてはアルミナ,ジルコニアなどが挙げられる。また溶媒やエチルセルロースのようなバインダーの量によりペーストの粘度を調整することが可能である。
本発明の素子は吸気や排気ガスの流量を測定することを目的としているが、特に排気ガス中に設置した場合、排気ガス中に含まれるPMが素子の表面に付着し、測定精度の劣化をもたらす。このため、素子を350℃以上に通電加熱してPMの付着を抑制することが必要であるが、従来エアフローセンサに用いられている保護コートでは、耐熱温度が不十分である。
350℃以上に加熱しても安定して流量を測定するためには、保護コート層の耐熱性を向上させる必要がある。そのため、保護コート3をガラスで形成する場合には、ガラス材の転移点を400℃以上とする必要があり、長期的信頼性のためには450℃以上とすることが好ましい。ガラス材の熱膨張係数は電気絶縁基体や金属抵抗体,リードなどとの関係から、50〜80/℃とする必要があり、特に55〜70/℃とすることが好ましい。
保護コート3にはガラスや、必要に応じガラスにセラミックや金属を複合した無機材が用いられる。保護コートは、前記無機材にテルピネオール、ブチルカルビトールなどの有機溶媒を加えてペースト化したものを塗布焼成して形成することができる。ペーストの粘度を溶媒や混合するバインダーの量により調整することが可能であり、バインダーとしてはエチルセルロースが挙げられる。ペーストを作製する際の粉砕したガラスの粒径は100μm以下がよく、50μm以下であればより好ましい。これは100μmより大きいと、焼成する際にガラスが十分に軟化せず、焼成後の保護コートに凹凸を生じるためである。
焼成温度を接合材6に用いる材料の軟化温度以下、かつ1100℃以下とすることが好ましい。接合材6に用いる材料の軟化温度以上の温度で焼成を行うと接合材6が軟化して、素子がその形状を保つことができなくなるためである。また、1100℃より高い温度では接合材6または保護コート3のガラスに含まれる金属イオンが金属抵抗体4に拡散して抵抗温度係数が変化するからである。さらに、1100℃より高い温度ではリード2や金属抵抗体4の強度が低下して断線や破損の原因となる可能性もある。
保護コートの厚さは、0.5μm〜1000μmであることが好ましい。これは、0.5μmより小さいと金属抵抗体を十分にコートすることができないためであり、1000
μmより大きいと、測定感度が低下するためである。
以下、保護コートに用いるガラスの組成に関して説明する。
(1)PbOを含まないガラスの場合
SiO2 量は10重量%以上,70重量%以下が好ましく、さらに20重量%以上,
40重量%以下であればより好ましい。これは、10重量%以下では転移点が450℃より小さくなるためであり、70重量%以上では焼成温度が1100℃より高くなるためである。
Al23はガラスの転移点を上昇させる効果があるが、その量は30重量%以下が好ましい。これは、30重量%より大きいと焼成温度が1100℃より高くなるためである。
23はガラスの高温粘性を低下させる効果があるが、その量は50重量%以下が好ましい。これは、50重量%より大きいと転移点が450℃より低くなるためである。
アルカリ金属酸化物やアルカリ土類酸化物はガラスの高温粘性を低下させ、熱膨張係数を大きくする効果があるが、その量は40重量%以下が好ましい。これは40重量%より大きいと転移点が450℃より小さくなるためである。
ZrO2やZnOはガラスの耐環境耐久性を向上させる効果があるが、ZrO2は20重量%以下、ZnOは40重量%以下が好ましい。これは各々の量より大きいと熱膨張係数が50×10-7/℃より小さくなるためである。
希土類酸化物の添加はガラスの転移点を上昇させる効果があるが、その量は20重量%以下が好ましく、さらに10重量%以下であればより好ましい。これは20重量%より大きいと保護コートを形成する際の焼成温度が1100℃より大きくなるためである。
(2)PbOを含むガラスの場合
PbO量は20重量%以上,70重量%以下が好ましく、さらに45重量%以上、60重量%以下であればより好ましい。これは20重量%未満では保護コートを形成する際の焼成温度が1000℃より高くなるためであり、70重量%より大きいと転移点が450℃より小さくなるためである。
SiO2 はガラスの転移点を上昇させる効果があるが、その量は10重量%以上、40重量%以下が好ましく、さらに20重量%以上,30重量%以下であればより好ましい。これは10重量%未満では転移点が450℃より小さくなるためであり、40重量%より大きいと熱膨張係数が50×10-7/℃より小さくなるためである。
Al23はガラスの転移点を上昇させる効果があるが、その量は30重量%以下、さらに3重量%以上,15重量%以下であればより好ましい。これは30重量%より大きいと、保護コートを形成する際の焼成温度が1100℃より大きくなるためである。
23はガラスの高温粘性を低下させる効果があるが、その量は20重量%以下が好ましい。これは20重量%より大きいと転移点が450℃より小さくなるためである。
アルカリ金属酸化物やアルカリ土類酸化物はガラスの高温粘性を低下させ、熱膨張係数を大きくする効果があるが、その量は20重量%以下が好ましい。これは20重量%より大きいと転移点が450℃より小さくなるためである。
ZrO2 やZnOはガラスの耐環境耐久性を向上させる効果があるが、その添加量は
10重量%以下が好ましい。これは10重量%より大きいと熱膨張係数が50×10-7/℃より小さくなるためである。
希土類酸化物の添加はガラスの転移点を上昇させる効果があるが、その量は30重量%以下が好ましく、さらに20重量%以下であればより好ましい。これは30重量%より大きいと保護コートを形成する際の焼成温度が1100℃より大きくなるためである。
(実施例)
(実施例1)
次に、本発明の素子の作成方法について、具体的に説明する。
ガラス材は下記の方法により作成した。
定められた量の原料粉末を白金製のるつぼに秤量して入れ、混合した後、電気炉中で、組成により1000〜1600℃に加熱して溶解した。原料が十分に溶解した後、白金製の撹拌羽をガラス融液に挿入し約40分撹拌した。その後撹拌羽を取り出し20分静置した後、黒鉛製の治具にガラス融液を流し込んで急冷することにより、重量約100gのガラスブロックを得た。その後、各ガラスを再加熱し、1〜2℃/分の冷却速度で徐冷することにより歪とり処理を行った。
得られたガラスブロックより、4×4×15mmの試験片を切り出し、熱膨張係数及び転移点の測定を行った。また、得られたガラスブロックを粉砕し、得られた粉末に有機溶媒を混合してガラスペーストを作製した。このガラスペーストを、保護コートを形成していない素子1に塗布焼成して焼成温度を求めた。
表1−(1),表1−(2),表1−(3)にはPbOを含まないガラス組成の実施例を示す。実施例1から13にはSiO2量を、実施例14から20にはAl23 量を、実施例21から27にはB23量を、実施例28から34にはK2O 量を、実施例35から42にはBaO量を、実施例43から48にはZrO2 量を、実施例49から55には
ZnO量を、実施例56から61にはGd23量を変化させたガラス組成を示す。
ここに示すように、SiO2 を10〜70wt%、Al23を30wt%以下、B23を50wt%以下、アルカリ金属酸化物を40wt%以下、アルカリ土類酸化物を40
wt%以下、ZrO2 を20wt%以下、ZnOを40wt%以下、希土類酸化物を30wt%以下の組成範囲において、転移点が450℃より高く、保護コートの形成温度が
1100℃以下であり、熱膨張係数が50〜80×10-7/℃のガラスが得られた。
Figure 0005010845
Figure 0005010845
Figure 0005010845
表2−(1),表2−(2),表2−(3)にはPbOを含むガラス組成に実施例を示す。実施例62から74にはPbO量を、実施例75から83にはSiO2 量を、実施例84から91にはAl23量を、実施例92から97にはB23量を、実施例98から
103にはK2O 量を、実施例104から109にはBaO量を、実施例110から113にはZrO2 量を、実施例114から117にはZnO量を、実施例118から122にはGd23量を変化させたガラス組成を示す。
ここに示すように、PbOを20〜70wt%、SiO2を10〜40wt%、Al23を30wt%以下、B23を20wt%以下、アルカリ金属酸化物を20wt%以下、アルカリ土類金属酸化物を20wt%以下、ZrO2 を10wt%以下、ZnOを10wt%以下、希土類酸化物を30wt%以下の組成範囲において、転移点が450℃より高く、保護コートの形成温度が1000℃以下であり、熱膨張係数が50〜80×10-7/℃のガラスが得られた。
Figure 0005010845
Figure 0005010845
Figure 0005010845
(実施例2)
以下、本発明材を用いたEGRシステムについて説明する。従来方法では、エアフローセンサ11および電制スロットル12の開度情報をもとにEGR量を推定する間接方式でEGR量の制御を行っていた。これに対して、図4に本発明材を用いたEGRシステムの構成図のように、本発明材を用いたガス流量計7をEGRクーラ15とEGRバルブ14の間に配置して流量測定を行い、EGR量の制御を行った。従来方法に比べ、同様の走行条件(状態),運転モードで、NOx量を1/10以下に、PM量を1/50以下に低減することが可能であった。
従来例の素子及び本発明の素子を用いて、ガス流量計7への排気ガスに含まれるPMの付着を防止する通電加熱の試験を行った。
従来例の場合、加熱温度300℃では表面にPMが付着し、流量測定装置の測定感度は経時的に劣化して測定ができなくなった。一方、加熱温度を350℃まで上昇するとPMの付着は防止されたが、使用中に保護コートにクラックが発生破損し測定不能となった。
これに対して、本発明材を用いた場合、過熱温度350℃にてPMは付着せず、また特性劣化も観察されなかった。
EGRクーラ15は排気ガスの冷却を行うことを目的に設置されている。このEGRクーラ15が排気ガスのPMにより目詰まりすると、内燃機関13に安定してEGRガスを供給できなくなる。図5に示すように本発明材を用いたガス流量計7をEGRクーラ15の前後に配置して排気ガス流量の測定を行うことにより、EGRクーラの目詰まり状況の検知を行うことが可能である。
EGRバルブ14は内燃機関13へ供給するEGR量の調整を行っている。このEGRバルブ14に排気ガスのPMが付着すると、供給量の精度が低下する。そのため、図6に示すようにEGRバルブ14の前後に本発明材を用いたガス流量計7を配置して排気ガス流量の測定を行い、バルブの開閉情報と併せてEGRバルブ14に付着したPMの検知を行うことが可能である。
以上より、本発明はEGRシステムの高精度制御に有効である。
素子1の断面図。 ガス流量計7の断面図。 カーボン堆積量と発熱体の加熱温度との関係図。 EGRシステムの構成図。 EGRシステムの構成図。 EGRシステムの構成図。
符号の説明
1,8,9…素子、2…リード、3…保護コート、4…金属抵抗体、5…電気絶縁基体、6…接合材、7…ガス流量計、10…制御回路、11…エアフローセンサ、12…電制スロットル、13…内燃機関、14…EGRバルブ、15…EGRクーラ、16…固定部。

Claims (7)

  1. 被測定ガスの流れの中に配設した発熱抵抗体に流れる電流値に基づいてガスの質量流量を検出するガス流量計において、
    前記発熱抵抗体は、電気絶縁性の基体と、前記基体上に形成された金属抵抗体と、ガラスからなる保護コートとを有する発熱部と、
    該発熱部の両側に電気接続するリード部と、該リード部を外部回路と電気接続する固定部を有し、
    前記発熱抵抗体は、加熱温度が350℃以上,700℃以下の範囲内で制御され
    前記保護コートのガラスの転移点が450℃より高いことを特徴とするガス流量計。
  2. 請求項1に記載されたガス流量計であって
    保護コートは酸化物換算で、SiO2を10〜70wt%含有し、少なくともB23,Al23,アルカリ金属酸化物,アルカリ土類酸化物,ZrO2,ZnO、希土類酸化物より選ばれた酸化物を、Al23を30wt%以下、B23を50wt%以下、アルカリ金属酸化物を40wt%以下、アルカリ土類酸化物を40wt%以下、ZrO2を20wt%以下、ZnOを40wt%以下、希土類酸化物を30wt%以下含有した組成を有するガラスであることを特徴とするガス流量計。
  3. 請求項1に記載されたガス流量計であって
    保護コートは酸化物換算で、PbOを20〜70wt%、SiO2を10〜40wt%含有し、少なくともAl23,B23,アルカリ金属酸化物,アルカリ土類金属酸化物,ZrO2,ZnO,希土類酸化物より選ばれた酸化物を、Al23を30wt%以下、B23を20wt%以下、アルカリ金属酸化物を20wt%以下、アルカリ土類金属酸化物を20wt%以下、ZrO2を10wt%以下、ZnOを10wt%以下、希土類酸化物を30wt%以下含有するガラスであることを特徴とするガス流量計。
  4. 請求項1乃至の何れかに記載されたガス流量計であって、
    前記保護コートのガラスの熱膨張係数が50〜80×10-7/℃であることを特徴とするガス流量計。
  5. 排気ガスを吸気に還流する排気ガス再循環システムであって、
    排気側から吸気側に還流する配管に前記請求項1乃至の何れかに記載のガス流量計を配置したことを特徴とする排気ガス再循環システム。
  6. 請求項に記載された排気ガス再循環システムであって、
    前記ガス流量計からの流量情報を用い吸気側に還流する排気ガス量を調整する流量調整バルブ制御装置を有することを特徴とする排気ガス再循環システム。
  7. 請求項に記載された排気ガス再循環システムであって、
    前記配管内に還流した排気ガスを冷却する冷却装置を有し、
    前記冷却装置の上流側及び下流に前記ガス流量計を設けることを特徴とする排気ガス再循環システム。
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