DE102004023919A1

DE102004023919A1 - Luftflussraten-Messvorrichtung

Info

Publication number: DE102004023919A1
Application number: DE102004023919A
Authority: DE
Inventors: Masahiro Kawai; Fumiyoshi Yonezawa; Akira Takashima; Hiroyuki Uramachi
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2004-01-13
Filing date: 2004-05-13
Publication date: 2005-08-04
Anticipated expiration: 2024-05-14
Also published as: KR100546930B1; JP4166705B2; JP2005201684A; US20050150290A1; KR20050074250A; US6952961B2; DE102004023919B4

Abstract

Eine Luftflussraten-Messvorrichtung dient zur Messung der Flussrate der Luft, die durch einen Hauptkanal im Innern eines Ansaugrohrs einer Brennkraftmaschine fließt. Ein Ende einer Basis ist in Axialrichtung des Hauptkanals zur stromaufwärtigen Seite der hereinfließenden Luft gerichtet, und das andere Ende der Basis ist zur stromabwärtigen Seite der Luft hin gerichtet, wobei eine gebogene Nut in der Basis vorgesehen ist. Ein Schaltungsmodul weist ein Halterungssubstrat und ein Detektorelement auf, das an einer Oberfläche des Halterungssubstrats angebracht ist, um die Flussrate der Luft zu erfassen, wobei das Modul so mit der Basis verbunden ist, dass diese beiden Teile einander zugewandt sind, um zusammenwirkend mit der Nut einen Hilfskanal auszubilden. Das Detektorelement an der einen Oberfläche des Halterungssubstrats ist Luft in dem Hilfskanal ausgesetzt, und die andere Oberfläche des Halterungssubstrats ist Luft in dem Hauptkanal ausgesetzt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Luftflussraten-Messvorrichtung, die an einem Ansaugrohr einer Brennkraftmaschine angebracht ist, und zum Messen der Flussrate der Luft dient, die durch einen Hauptkanal innerhalb des Ansaugrohrs fließt.
In der Vergangenheit wurde eine Luftflussraten-Messvorrichtung zum Messen der Flussrate der Luft verwendet, die durch einen Hauptkanal eines Ansaugrohrs einer Brennkraftmaschine fließt, und seit einigen Jahren besteht das Bedürfnis, die Messgenauigkeit im Bereich niedriger Flussraten zu verbessern, sowie die Übergangszeit, angesichts eines vergrößerten Bereichs von Ansaugluftratenmessungen infolge der erhöhten Ausgangsleistungen von Brennkraftmaschinen, und der verschärften Anforderungen an die Emissionssteuerung.

Als ein Beispiel für eine derartige Luftflussraten-Messvorrichtung weist beispielsweise jene, die in der Japanischen offen gelegten Patentanmeldung Nr. 2003-35578 beschrieben wird, ein Flussratendetektorelement und Elektronikschaltungsteile auf, die auf einem rechteckförmigen Halterungssubstrat angebracht sind, das aus Keramikmaterial oder dergleichen besteht, und zwar an voneinander verschiedenen Positionen in dessen Längsrichtung. Weiterhin ist ein Gehäuse vorgesehen, in welchem Elektronikschaltungen aufgenommen sind, die auf dem Halterungssubstrat angeordnet sind, eine Flussleitung, in welcher ein Kühlmittel oder ein Kühlfluid dazu veranlasst wird, in der Hauptrichtung des Flusses in einem Hauptkanal hindurchzugehen, um so das Halterungssubstrat zu kühlen, sowie eine Hilfsflussleitung, mit Hilfskanälen, durch welche das Kühlfluid zum Fließen in entgegengesetzter Richtung zur Primärrichtung veranlasst wird, und in welcher das voranstehend erwähnte Flussratendetektorelement angeordnet ist.

Bei einer derartigen, bekannten Luftflussraten-Messvorrichtung ist das Halterungssubstrat in den zentralen Abschnitt des Hilfskanals gehaltert. Daher tritt die Schwierigkeit auf, dass Positionsverschiebungen und/oder oder Winkelabweichungen des Halterungssubstrats in Bezug auf den Fluss der Luft leicht hervorgerufen werden können, was zu einer Verringerung der Messgenauigkeit führt.

Weiterhin müssen Bauteile zum Haltern des Flussratendetektorelements an seinem Ort und Bauteile zur Ausbildung eines Kanals zum Einlassen von Luft in das Flussratendetektorelement einzeln und getrennt vorgesehen sein, was zu einem weiteren Problem führt. Es nimmt nämlich die Anzahl an erforderlichen Teilen zu, so dass die Mannstunden für den Zusammenbau beträchtlich werden, und darüber hinaus wird die Messgenauigkeit verringert, infolge von Schwankungen der Abmessungen und beim Zusammenbau der Teile.

Da das Halterungssubstrat mit dem darauf angebrachten Flussratendetektorelement in dem zentralen Abschnitt des Hilfskanals angeordnet ist, tritt noch ein zusätzliches Problem auf, nämlich dass der Druckverlust in dem Hilfskanal durch das Halterungssubstrat erhöht wird.

Daher soll mit der vorliegenden Erfindung eine Lösung der voranstehend geschilderten, verschiedenen Probleme erreicht werden, und besteht ihr Ziel in der Bereitstellung einer Luftflussraten-Messvorrichtung, bei welcher der Druckverlust verringert werden kann, die Genauigkeit der Montageposition eines Detektorelements verbessert werden kann, und die Anzahl an erforderlichen Teilen verringert werden kann, um Schwankungen beim Zusammenbau der verschiedenen Teile zu verringern, mit entsprechenden Verbesserungen in Bezug auf die Messgenauigkeit.

Angesichts des voranstehenden Ziels wird gemäß der vorliegenden Erfindung eine Luftflussraten-Messvorrichtung zur Verfügung gestellt, die dazu ausgebildet ist, an einem Ansaugrohr einer Brennkraftmaschine angebracht zu werden, um die Flussrate von Luft zu messen, die durch einen Hauptkanal innerhalb des Ansaugrohrs fließt. Die Vorrichtung weist eine Basis auf, deren eines Ende in Axialrichtung des Hauptkanals zur stromaufwärtigen Seite der hereinfließenden Luft gerichtet ist, und deren anderes Ende zur stromabwärtigen Seite der Luft hin gerichtet ist, wobei die Basis eine Nut aufweist, die an einem Ort zwischen ihren entgegengesetzten Enden gebogen ist. Die Vorrichtung weist weiterhin ein Schaltungsmodul auf, das mit einem Halterungssubstrat versehen ist, und ein Detektorelement, das auf einer Oberfläche des Halterungssubstrats angebracht ist, um die Flussrate der Luft zu erfassen, wobei das Modul so mit der Basis verbunden ist, dass sich diese Teile einander gegenüber liegen, so dass zusammenwirkend mit der Nut ein Hilfskanal ausgebildet wird. Das Detektorelement auf der einen Oberfläche des Halterungssubstrats ist der Luft in dem Hilfskanal ausgesetzt, und die andere Oberfläche des Halterungssubstrats ist der Luft in dem Hauptkanal ausgesetzt.

Die folgenden, vorteilhaften Auswirkungen werden mit der Luftflussraten-Messvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung erzielt. Da das Halterungssubstrat, auf welchem das Detektorelement angebracht ist, dazu dient, einen Teil des Hilfskanals auszubilden, ist es nicht nur möglich, den Druckverlust zu verringern, sondern auch die Genauigkeit in Bezug auf die Montageposition des Detektorelements zu verbessern. Darüber hinaus kann die Anzahl an Bauteilen verringert werden, wodurch ermöglicht wird, Schwankungen beim Zusammenbau der jeweiligen Teile zu verringern. Dies führt dazu, dass die Messgenauigkeit verbessert wird.

Die Erfindung wird nachstehend anhand zeichnerisch dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert, aus welchen weitere Vorteile und Merkmale hervorgehen. Es zeigt:
1 eine Vorderansicht einer Luftflussraten-Messvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
2 eine seitliche Querschnittsansicht von 1;
3 eine Querschnittsansicht entlang der Linie III-III von 2;
4 eine Perspektivansicht eines Schaltungsmoduls von 1;
5 eine Darstellung der Beziehung zwischen der Rate der Amplitude von Luft und der Rate der Änderung eines Luftflusses;
6 eine Darstellung der Signalform des Luftflusses bei einer Rate der Amplitude von 1;
7 eine Querschnittsansicht wesentlicher Abschnitte mit einer Darstellung einer Luftflussraten-Messvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
8 eine Darstellung der Druckverlusteigenschaften der Luftflussraten-Messvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
9 eine Darstellung der Ausgangssignaleigenschaften der Luftflussraten-Messvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und
10 eine Querschnittsansicht wesentlicher Abschnitte einer Luftflussraten-Messvorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Als nächstes werden bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung im Einzelnen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Bei den folgenden Ausführungsformen und den Figuren der vorliegenden Erfindung werden gleiche oder entsprechende Teile wie bei der voranstehend geschilderten, bekannten Vorrichtung mit den selben Bezugszeichen bezeichnet.
Ausführungsform 1
Als nächstes wird im Einzelnen eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben.
1 ist eine Vorderansicht, die eine Luftflussraten-Messvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. 2 ist eine seitliche Querschnittsansicht von 1, und 3 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie III-III von 2.
Die Luftflussraten-Messvorrichtung weist eine rechteckförmige Basis 1 auf, die an einem Ansaugrohr 4 angebracht ist, in welchem ein Hauptkanal 3 vorgesehen ist, sowie ein Schaltungsmodul 2, das so mit der Basis 1 verbunden ist, dass diese beiden Teile einander zugewandt sind.
Die Basis 1 ist mit einer Nut 5 versehen, deren eines Ende in Axialrichtung des Hauptkanals 3 zur stromaufwärtigen Seite der Luft darin gerichtet ist, und deren anderes Ende zur stromaufwärtigen Seite der Luft hin gerichtet ist, wobei die Nut 5 in Form des Buchstabens L an einem Ort zwischen ihrem entgegengesetzten Enden gebogen ist. Jede der Ecken der Nut 5 ist als gekrümmte Oberfläche geformt, damit die fließende Luft glatt geführt wird. Weiterhin ist in der Basis 1, zusätzlich zur Nut 5, eine Kammer 8 vorgesehen. Die Basis 1 ist stetig übergehend oder einstückig in bzw. mit einem Verbinder 9 ausgebildet, in welchen Klemmen 10 durch Einsetzformen eingebaut sind. Ein O-Ring 6 ist über den Verbinder 9 aufgepasst, um eine Dichtung um ein Montageloch 7 zur Verfügung zu stellen, das sich durch das Ansaugrohr 4 erstreckt, in Bezug auf den Umfang des Verbinders 9.
Wie in 4 gezeigt, weist das Schaltungsmodul 2 ein Halterungssubstrat 11 auf, das aus Keramikmaterial oder einem Glasepoxymaterial besteht, wobei auf ihm Leitermuster durch Drucken ausgebildet sind, verschiedene Elektronikteile 12 auf einer Oberfläche des Halterungssubstrats 11 angebracht sind, und ein Detektorelement in Form eines wärmeempfindlichen Widerstandselements 13 elektrisch an die Elektronikteile 12 angeschlossen ist, um die Flussrate der Luft zu erfassen, die durch den Hauptkanal 3 hindurchgeht, der in dem Ansaugrohr 4 vorgesehen ist. Das wärmeempfindliche Widerstandselement 13 wird beispielsweise so hergestellt, dass zuerst ein Dünnfilm-Heizelement auf einer vorderen oder Hauptoberfläche eines Siliziumsubstrats hergestellt wird, und dann ein Teil von dessen hinterer Oberfläche durch Ätzen entfernt wird. Das wärmeempfindliche Widerstandselement 13 wird dadurch auf dem Halterungssubstrat 11 angebracht, dass es in einem konkaven Abschnitt eingepasst wird, der in einer Oberfläche des Halterungssubstrats 11 vorgesehen ist, und zwar fluchtend mit dieser Oberfläche.
Das Schaltungsmodul 2 ist so mit der Basis 1 verbunden, dass diese beiden Teile einander zugewandt sind, wobei die jeweiligen Elektronikteile 12 in der Kammer 8 aufgenommen werden. Ein Hilfskanal 14 wird durch die Nut 5 in der Basis 1 und die eine Oberfläche des Halterungssubstrats 11 gebildet, und das wärmeempfindliche Widerstandselement 13 ist so angeordnet, dass es der Luft in dem Hilfskanal 14 ausgesetzt ist. Die andere Seite des Halterungssubstrats 11 ist Luft in dem Hauptkanal 3 ausgesetzt.
Es wird darauf hingewiesen, dass folgende Gründe für die Bereitstellung des Hilfskanals 14 vorhanden sind.
Obwohl ein pulsierender Fluss der Ansaugluft infolge der Betriebsbedingungen der Brennkraftmaschine erzeugt wird, ist eine nichtlineare Beziehung zwischen dem Ausgangssignal des wärmeempfindlichen Widerstandselements 13 und der Luftflussrate vorhanden, und weist das wärmeempfindliche Widerstandselement 13 eine thermische Verzögerung auf. Der Mittelwert eines Flussratendetektorsignals, der dadurch erhalten wird, dass dann das Ausgangssignal von dem wärmeempfindlichen Widerstandselement 13 in die entsprechende Luftflussrate umgewandelt wird, wird daher kleiner als die Flussrate der Luft, die tatsächlich durch den Hauptkanal 3 fließt. Um diese Schwierigkeit auszuschalten, wird die Länge des Hilfskanals 14 mit dem darin angebrachten wärmeempfindlichen Widerstandselement 13 größer gewählt als die Länge des Hauptkanals 3, um hierdurch die Trägheit des Luftflusses in dem Hilfskanal 14 zu erhöhen, wodurch die mittlere Flussrate der Luft in dem Hilfskanal 14 auf einen Wert vergrößert werden kann, der größer ist als die Flussrate der Luft in dem Hauptkanal 3. Eine Verringerung des Mittelwertes des Flussratendetektorsignals, der niedriger ist als die tatsächliche Flussrate der Luft, die durch den Hauptkanal 3 fließt, kann daher ausgeglichen werden. Weiterhin dient der Hilfskanal 14 dazu, die Pulsationen der darin fließenden Luft zu unterdrücken, und hat eine Flussregel- oder Vergleichmäßigungsfunktion.
Bei der Luftflussraten-Messvorrichtung mit der voranstehend geschilderten Konstruktion wird das wärmeempfindliche Widerstandselement 13 vorher auf dem Halterungssubstrat 11 angebracht, das einen Teil des Hilfskanals 14 bildet, so dass die Position des wärmeempfindlichen Widerstandselements 13, das in dem Hilfskanal 14 angeordnet ist, durch die Anbringung des Halterungssubstrats 11 an der Basis 1 bestimmt wird. Daher wird der Zusammenbau dieser Bauteile einfach, und wird das wärmeempfindliche Widerstandselement 13 an einem vorbestimmten Ort in dem Hilfskanal 14 auf einfache und leichte Art und Weise angeordnet.
Weiterhin wird das wärmeempfindliche Widerstandselement 13 an der Wand des Hilfskanals 14 angebracht, so dass es die Geschwindigkeit des Flusses der Luft an einem Ort messen kann, an welchem die Flussgeschwindigkeit in dem Hilfskanal 14 niedrig ist. Daher ist die Geschwindigkeit von Stäuben, die in der Luft verteilt sind, niedrig, was dazu führt, dass die Energie niedrig ist, die erzeugt wird, wenn die Stäube mit dem wärmeempfindlichen Widerstandselement 13 zusammenstoßen, so dass das wärmeempfindliche Widerstandselement 13 hierdurch nicht beschädigt wird.
Da das wärmempfindliche Widerstandselement 13 fluchtend mit der Oberfläche des Halterungssubstrats 11 angeordnet ist, kann eine Turbulenz des Luftflusses, infolge von Unregelmäßigkeiten in der Nähe des wärmeempfindlichen Widerstandselements 13, sowie die Ablagerung von Stäuben auf der Oberfläche des wärmeempfindlichen Widerstandselements 13 verhindert werden, wodurch ermöglicht wird, die Genauigkeit der Messung und Erfassung zu stabilisieren.
Der Erfinder führte tatsächlich Messungen der Luftflussrate durch, zum Vergleich zwischen der Luftflussraten-Messvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform (dem Beispiel gemäß der ersten Ausführungsform) und jener nach dem Stand der Technik gemäß der eingangs angegebenen Japanischen Druckschrift.
Die 5 und 6 zeigen die Messergebnisse, die hierbei erzielt wurden, wobei 5 die Beziehung zwischen der Rate der Amplitude von Pulsationen des Luftflusses und der Rate der Änderung der Luftflussrate zeigt, und 6 die Signalform der Luftflussrate bei einer Rate der Amplitude von 1 zeigt.
Die Bedingungen für den pulsierenden Luftfluss zum Zeitpunkt der Messungen waren so, dass die Frequenz der Pulsationen 62,5 Hz betrug, und die mittlere Flussrate der Luft in dem Hauptkanal 30 g/s.
Wie aus 5 hervorgeht, nahm der Mittelwert der Flussrate bei dieser ersten Ausführungsform zu, verglichen mit dem Beispiel nach dem Stand der Technik. (Hier nahm beispielsweise bei einer Rate der Amplitude von 1 um 20% bzw. 10% bei der ersten Ausführungsform bzw. beim Beispiel nach dem Stand der Technik zu, verglichen zur mittleren Flussrate im Hauptkanal).
Es wurde daher herausgefunden, dass die Erhöhung der Flussrate in dem Hilfskanal in Bezug auf die Flussrate in dem Hauptkanal bei der ersten Ausführungsform größer ist als beim Beispiel nach dem Stand der Technik, so dass der Hilfskanal gemäß der ersten Ausführungsform besser arbeitet als jener beim Beispiel nach dem Stand der Technik.
Weiterhin geht aus 6 hervor, dass die Amplitude der Pulsationen bei der ersten Ausführungsform abnahm, verglichen mit jener beim Beispiel nach dem Stand der Technik.
Hieraus wird deutlich, dass die Unzulänglichkeit, die durch Verwendung des wärmeempfindlichen Widerstandselements 13 hervorgerufen wird, nämlich dass der Mittelwert des Flussratendetektorsignals des wärmeempfindlichen Widerstandselements 13 kleiner als die tatsächliche Flussrate wird, ausgeschaltet wird. Zu diesem Zweck ist es erforderlich, die Länge des Hilfskanals 14 zu erhöhen, so dass sie größer wird als jene des Hauptkanals 3, jedoch kann das Ausmaß der Vergrößerung und daher die Länge des Hilfskanals 14 kleiner bei der ersten Ausführungsform gewählt werden als beim Beispiel nach dem Stand der Technik, wodurch ermöglicht wird, die Gesamtabmessungen der Vorrichtung zu verkleinern.
Weiterhin ist die gesamte, rückwärtige Oberfläche des Schaltungsmoduls 2 der Luft ausgesetzt, so dass das Schaltungsmodul 2 wirksam gekühlt werden kann, selbst wenn die Temperatur des Schaltungsmoduls 2 selbst ansteigt, infolge der Wärme von der Seite des Verbinders 9 und/oder der Eigenerwärmung der Elektronikbauteile 12. Dies führt dazu, dass die Temperatur des Schaltungsmoduls 2 im Wesentlichen mit der Temperatur der Ansaugluft in dem Hauptkanal 3 übereinstimmt, so dass der Einfluss von Wärme auf das wärmeempfindliche Widerstandselement 13 wesentlich verringert wird, wodurch die Messgenauigkeit der Luftflussrate verbessert werden kann.
Ausführungsform 2
7 ist eine Querschnittsansicht wesentlicher Abschnitte einer Luftflussraten-Messvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Bei dieser zweiten Ausführungsform weist das eine oder stromaufwärtige Ende der Basis 1, an welchem das Halterungssubstrat 11 und die Basis 1 einander zugewandt verbunden sind, die Form einer gekrümmten Oberfläche auf, im Schnitt entlang der Axialrichtung vertikal in Bezug auf das Halterungssubstrat 11. Weiterhin nimmt das andere oder stromabwärtige Ende der Basis 1, an welchem das Halterungssubstrat 11 und die Basis 1 einander gegenüberliegend miteinander verbunden sind, entsprechend die Form einer gekrümmten Oberfläche an, im Schnitt entlang der Axialrichtung vertikal in Bezug auf das Halterungssubstrat 11. Weiterhin sind, obwohl das Halterungssubstrat 11 und die Basis 1 so miteinander verbunden sind, dass sie einander zugewandt sind, ihre Querschnittsformen in Bezug auf die Zentrumsachse symmetrisch.
Abgesehen von den voranstehend geschilderten Unterschieden ist im Übrigen die Konstruktion bei dieser zweiten Ausführungsform ebenso wie bei der ersten Ausführungsform.
Bei der Luftflussraten-Messvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform weist die gesamte Querschnittsform des Halterungssubstrats 11 und der Basis 1 die Form einer Stromlinie (Regentropfen) auf, so dass der Luftwiderstand verringert werden kann, im Vergleich zur ersten Ausführungsform, und Luft glatt von einem Einlassabschnitt des Hilfskanals 14 in den Hilfskanal 14 fließen kann, und auch glatt aus dessen Ausgangsabschnitt herausfließen kann, wodurch ermöglicht wird, die Messgenauigkeit zu verbessern, und den Druckverlust zu verringern.
8 ist eine Darstellung der Druckverlusteigenschaften, erhalten von dem Erfinder mittels Versuchen, und 9 ist eine Darstellung der Ausgangssignaleigenschaften, die ebenso von dem Erfinder versuchsweise ermittelt wurde.
Die 8 und 9 sind Darstellungen, die durch einen Vergleich zwischen der zweiten Ausführungsform und dem voranstehend geschilderten Beispiel nach dem Stand der Technik erhalten wurden.
Aus 8 geht hervor, dass der Druckverlust bei der zweiten Ausführungsform etwa die Hälfte jenes beim Beispiel für den Stand der Technik beträgt, und aus 9 geht hervor, dass die Stabilität des Ausgangssignals im Bereich niedriger Flussraten bei der zweiten Ausführungsform etwa die Hälfte im Vergleich zu jener beim Beispiel nach dem Stand der Technik beträgt.
Ausführungsform 3
10 ist eine Querschnittsansicht wesentlicher Abschnitte einer Luftflussraten-Messvorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Bei dieser dritten Ausführungsform ist eine Abdeckung 15 an der anderen Seite des Halterungssubstrats 11 angeordnet (an einer Seite entgegengesetzt zum Wärmewiderstandselement 13), um die andere Seite des Halterungssubstrats 11 abzudecken. Diese Abdeckung 15 besteht aus PBT (Polybutylenphthalat), zum Beispiel.
Bei dieser dritten Ausführungsform weist das eine oder stromaufwärtige Ende der Basis 1, an welchem das Halterungssubstrat 11 mit der daran angebrachten Abdeckung 15 und die Basis 1 so miteinander verbunden sind, dass sie einander zugewandt sind, die Form einer gekrümmten Oberfläche auf, geschnitten entlang der Axialrichtung vertikal, in Bezug auf das Halterungssubstrat 11. Weiterhin nimmt entsprechend das andere oder stromabwärtige Ende der Basis 1, an welchem das Halterungssubstrat 11 mit der daran angebrachten Abdeckung 15 und die Basis 1 miteinander so verbunden sind, dass sie einander zugewandt sind, die Form einer gekrümmten Oberfläche an, geschnitten entlang der Axialrichtung vertikal in Bezug auf das Halterungssubstrat 11. Weiterhin sind, obwohl das Halterungssubstrat 11 mit der daran angebrachten Abdeckung 15 und die Basis 1 so miteinander verbunden sind, dass sie einander zugewandt sind, ihre Querschnittsformen symmetrisch im Bezug auf die Zentrumsachse.
Mit Ausnahme der voranstehend geschilderten Unterschiede ist die Konstruktion bei dieser dritten Ausführungsform ebenso wie bei der ersten Ausführungsform.
Bei dieser Luftflussraten-Messvorrichtung können die gleichen, vorteilhaften Auswirkungen wie bei der zweiten Ausführungsform erzielt werden. Darüber hinaus wird, da die Abdeckung 15 aus einem Harzmaterial besteht, die Stromlinienform dieser Abschnitte der Luftflussraten-Messvorrichtung, die in dem Hauptkanal 3 angeordnet sind, einfach ausgeformt, verglichen mit der zweiten Ausführungsform.
Es wird darauf hingewiesen, dass bei den voranstehend geschilderten zweiten und dritten Ausführungsformen das stromabwärtige Ende der Basis 1, an welchem das Halterungssubstrat 11 und die Basis 1 miteinander verbunden sind, die Form einer gekrümmten Oberfläche aufweist, jedoch kann der Druckverlust selbstverständlich auch dann verringert werden, wenn nur das stromaufwärtige Ende die Form einer gekrümmten Oberfläche aufweist.
Weiterhin wurde zwar bei der ersten bis dritten Ausführungsform jener Fall beschrieben, bei welchem das wärmeempfindliche Widerstandselement als Detektorelement eingesetzt wurde, jedoch ist selbstverständlich die vorliegende Erfindung nicht auf diesen Fall beschränkt, da jede Art von Detektorelement verwendet werden kann, soweit es die Flussrate von Luft erfassen kann.
Zwar wurde die Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsformen erläutert, jedoch werden Fachleute auf diesem Gebiet erkennen, dass die Erfindung auch mit Abänderungen dieser Ausführungsformen verwirklicht werden kann, innerhalb des Wesens und Umfang der vorliegenden Erfindung, die sich aus der Gesamtheit der vorliegenden Anmeldeunterlagen ergeben und von den beigefügten Patentansprüchen umfasst sein sollen.

Claims

Luftflussraten-Messvorrichtung, die zur Anbringung in einem Ansaugrohr (4) einer Brennkraftmaschine ausgebildet ist, um die Flussrate der Luft zu messen, die durch einen Hauptkanal (3) innerhalb des Ansaugrohrs (4) fließt, wobei die Vorrichtung aufweist: eine Basis (1), deren eines Ende in Axialrichtung des Hauptkanals (3) zur stromaufwärtigen Seite der hereinfließenden Luft gerichtet ist, und deren anderes Ende zur stromabwärtigen Seite der Luft hin gerichtet ist, wobei die Basis (1) eine Nut (5) aufweist, die an einem Ort zwischen ihren entgegengesetzten Enden gebogen ist; und ein Schaltungsmodul (2), welches ein Halterungssubstrat (11) und ein Detektorelement (13) aufweist, das an einer Oberfläche des Halterungssubstrats (11) angebracht ist, um die Flussrate der Luft zu erfassen, wobei das Modul (2) mit der Basis (1) so verbunden ist, dass diese Teile einander zugewandt sind, so dass ein Hilfskanal (14) in Zusammenarbeit mit der Nut (5) ausgebildet wird; wobei das Detektorelement (13) an der einen Oberfläche des Halterungssubstrats (11) der Luft in dem Hilfskanal (14) ausgesetzt ist, und die andere Oberfläche des Halterungssubstrats (11) der Luft in dem Hauptkanal (3) ausgesetzt ist.
Luftflussraten-Messvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Detektorelement (13) in einem konkaven Abschnitt des Halterungssubstrats (11) so angeordnet ist, dass es mit der einen Oberfläche des Halterungssubstrats (11) fluchtet.
Luftflussraten-Messvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das eine Ende der Basis (1), das an der stromaufwärtigen Seite der Luft angeordnet ist, und an welchem das Halterungssubstrat (11) und die Basis (1) miteinander verbunden sind, die Form einer gekrümmten Oberfläche aufweist, im Schnitt entlang der Axialrichtung vertikal im Bezug auf das Halterungssubstrat (11).
Luftflussraten-Messvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das andere Ende der Basis (1), das an der stromabwärtigen Seite der Luft angeordnet ist, und an welchem das Halterungssubstrat (11) und die Basis (1) miteinander verbunden sind, die Form einer gekrümmten Oberfläche aufweist, im Schnitt entlang der Axialrichtung vertikal im Bezug auf das Halterungssubstrat (11), und eine Querschnittsform aufweist, die symmetrisch im Bezug auf seine Zentrumsachse ist.
Luftflussraten-Messvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Abdeckung (15) zur Abdeckung der anderen Oberfläche des Halterungssubstrats (11) an der anderen Oberfläche des Halterungssubstrats (11) angebracht ist, und das eine Ende der Basis (1), das an der stromaufwärtigen Seite der Luft angeordnet ist, und an welchem das Halterungssubstrat (11) mit der daran angebrachten Abdeckung und die Basis (1) miteinander verbunden sind, die Form einer gekrümmten Oberfläche aufweist, im Schnitt entlang der Axialrichtung vertikal in Bezug auf das Halterungssubstrat (11).