DE102005057574A1 - Heißfilmluftmassenmesser mit Gradientenfeld-Ölabscheidung - Google Patents

Heißfilmluftmassenmesser mit Gradientenfeld-Ölabscheidung

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Abstract

Es wird ein Heißfilmluftmassenmesser (110) zur Messung eines Luftmassenstroms, insbesondere im Ansaugtrakt (112) einer Verbrennungskraftmaschine, vorgeschlagen. Der Heißfilmluftmassenmesser (110) weist eine vom Luftmassenstrom überströmbare Sensoroberfläche (132) auf. Weiterhin weist der Heißfilmluftmassenmesser (110) eine Gradientenfelderzeugungsvorrichtung (134) auf, wobei die Gradientenfelderzeugungsvorrichtung (134) ausgestaltet ist, um ein dem Luftmassenstrom zumindest teilweise durchsetzendes elektrisches Feld (148) mit einem Feldgradienten zu erzeugen.

Description

  • Stand der Technik
  • Bei vielen Prozessen, beispielsweise auf dem Gebiet der Verfahrenstechnik, der Chemie oder des Maschinenbaus, muss definiert eine Gasmasse, insbesondere eine Luftmasse, zugeführt werden. Hierzu zählen insbesondere Verbrennungsprozesse, welche unter geregelten Bedingungen ablaufen. Ein wichtiges Beispiel ist dabei die Verbrennung von Kraftstoff in Verbrennungskraftmaschinen von Kraftfahrzeugen, insbesondere mit anschließender katalytischer Abgasreinigung. Zur Messung des Luftmassendurchsatzes werden dabei verschiedene Typen von Sensoren eingesetzt.
  • Ein aus dem Stand der Technik bekannter Sensortyp ist der so genannte Heißfilmluftmassenmesser (HFM), welcher beispielsweise in DE 196 01 791 A1 in einer Ausführungsform beschrieben ist. Bei derartigen Heißfilmluftmassenmessern wird üblicherweise ein Sensorchip eingesetzt, welcher eine dünne Sensormembran aufweist, beispielsweise ein Silicium-Sensorchip. Auf der Sensormembran ist typischerweise mindestens ein Heizwiderstand angeordnet, welcher von zwei oder mehr Temperaturmesswiderständen (Temperaturfühlern) umgeben ist. In einem Luftstrom, welcher über die Membran geführt wird, ändert sich die Temperaturverteilung, was wiederum von den Temperaturmesswiderständen erfasst werden kann und mittels einer Ansteuer- und Auswertungsschaltung ausgewertet werden kann. So kann, zum Beispiel aus einer Widerstandsdifferenz der Temperaturmesswiderstände, ein Luftmassenstrom bestimmt werden. Verschiedene andere Varianten dieses Sensortyps sind aus dem Stand der Technik bekannt.
  • Eine beispielsweise aus DE 101 11 840 C2 bekannte Problematik dieses Typs von Sensor besteht darin, dass häufig Kontaminationen des Sensorelementes auftreten können, beispielsweise Kontaminationen durch Öl, andere Flüssigkeiten oder andere Arten von Verunreinigungen. Der Sensorchip wird üblicherweise direkt im Ansaugtrakt der Verbrennungskraftmaschine oder in einem Bypass zum Ansaugtrakt der Verbrennungskraftmaschine eingesetzt. Dabei kann sich im Betrieb der Verbrennungskraftmaschine Öl auf dem Sensorchip und dabei insbesondere auf der Sensormembran niederschlagen. Dieser Ölniederschlag kann zu einer unerwünschten Messsignalbeeinflussung des Sensors führen, insbesondere da ein Ölfilm auf der Oberfläche des Sensors auf die Wärmeleitfähigkeit der Oberfläche einwirkt, was zur Verfälschung der Messsignale führt.
  • Die Ölkontamination kann weiterhin auch beim oder kurz nach dem Abschalten der Verbrennungskraftmaschine, beispielsweise eines Dieselmotors, auftreten. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn sich nach Abschalten der Verbrennungskraftmaschine ein in einem Kurbelgehäuse vorhandener Überdruck über eine Kurbelgehäuseentlüftung in den Ansaugtrakt der Verbrennungskraftmaschine (und damit zum Beispiel auch in den Bypasskanal des Heißfilmluftmassenmessers) abbaut. Dabei wird häufig Öldampf beziehungsweise Ölnebel mitgeführt. Dieser Ölnebel schlägt sich zumindest teilweise auf dem Sensorchip als Kontaminationsfilm nieder und verursacht somit insbesondere beim erneuten Anschalten der Verbrennungskraftmaschine eine erhebliche Messsignalbeeinflussung.
  • Die DE 101 11 840 C2 schlägt ein Verfahren zur Vermeidung von Verschmutzungen auf einem Sensorchip unter Verwendung eines Zusatzheizers vor. Der Sensorchip weist einen Sensorbereich auf sowie einen außerhalb des Sensorbereichs angeordneten Zusatzheizer. Dieser Zusatzheizer wird elektrisch so erhitzt, dass im Bereich des Zusatzheizers Thermogradientenwirbel auftreten, welche zu Niederschlägen der Verschmutzungen des strömenden Mediums im Bereich des Zusatzheizers abseits des Bereichs des Sensorbereichs führen.
  • Die in der DE 101 11 840 C2 offenbarte Anordnung und das offenbarte Verfahren sind jedoch nur bedingt geeignet, das Kontaminationsproblem, welches, wie beschrieben, auf mehreren Effekten beruht, zu lösen. Insbesondere besteht das Problem, dass die Ölniederschläge zwar nunmehr überwiegend abseits des Sensorbereiches auftreten, aber immer noch auf dem Sensorchip selbst. Sammeln sich größere Mengen der Verunreinigung an, so können diese, beispielsweise durch Luftverwirbelungen, auf den Sensorbereich getrieben werden. Weiterhin löst die in der DE 101 11 840 C2 beschriebene Anordnung auch nicht das oben dargestellte Problem, dass sich Kontaminationen insbesondere nach Abschalten der Verbrennungskraftmaschine ausbilden.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Es wird daher ein Heißfilmluftmassenmesser zur Messung eines Luftmassenstroms, insbesondere im Ansaugtrakt einer Verbrennungskraftmaschine, vorgeschlagen, welcher die Nachteile der aus dem Stand der Technik bekannten Vorrichtungen vermeidet. Der Heißfilmluftmassenmesser ist universell einsetzbar, ist jedoch insbesondere optimiert zur Messung eines Luftmassenstroms mit einer Strömungsgeschwindigkeit zwischen 0 und 60 m/s.
  • Der Heißfilmluftmassenmesser weist eine vom Luftmassenstrom überströmte Sensoroberfläche auf, beispielsweise eine Chipoberfläche eines Sensorchips wie er aus dem Stand der Technik bekannt ist. Grundsätzlich lassen sich verschiedene Arten von Heißfilmluftmassenmessern und Sensorchips einsetzen.
  • Ein Grundgedanke der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Ölkontamination der Sensoroberfläche durch Anlegen eines elektrischen Feldes mit einem Feldgradienten zu verringern oder zu vermeiden. Dies geschieht durch eine Gradientenfelderzeugungsvorrichtung, welche ein den Luftmassenstrom zumindest teilweise durchsetzendes elektrisches Feld mit einem Feldgradienten erzeugt. Insbesondere soll dieses elektrische Feld mit dem Feldgradienten in der Nähe der Sensoroberfläche angeordnet sein.
  • Im elektrischen Feld werden Öltröpfchen, welche im Luftmassenstrom enthalten sind, elektrisch polarisiert. Ist das Öltröpfchen polarisiert, wirkt es wie ein Dipol. Auf einen elektrischen Dipol mit einem Dipolmoment p → wirkt in einem elektrischen Gradientenfeld die Kraft
    Figure 00030001
  • Dabei bezeichnet E → den elektrischen Feldvektor und die Komponenten px, py, pz die einzelnen Raumkomponenten des elektrischen Dipolmoments des Öltröpfchens. Insgesamt wirkt also eine Nettokraft auf das Öltröpfchen, wenn ein elektrischer Feldgradient vorhanden ist. Je stärker dieser elektrische Feldgradient ist, desto größer ist diese Kraft. Die Nettokraft lässt sich ausnut zen, um Öltröpfchen von der Sensoroberfläche wegzutreiben und so eine Kontamination zu verhindern.
  • Wenn der Luftmassenstrom mit einer Hauptströmungsrichtung strömt, so ist es von Vorteil, das elektrische Feld im Wesentlichen senkrecht zur Hauptströmungsrichtung auszurichten. Auf diese Weise lässt sich die Kraft auf die elektrischen Dipole optimal nutzen.
  • Die Gradientenfelderzeugungsvorrichtung kann insbesondere mindestens einen Kondensator aufweisen, insbesondere einen Kondensator mit mindestens einer großflächigen Elektrode und mindestens einer kleinen Elektrode. Die Elektrodenoberfläche der mindestens einen großflächigen Elektrode soll größer sein als die Elektrodenfläche der mindestens einen kleinen Elektrode, vorzugsweise um mindestens einen Faktor 2, besonders bevorzugt um mindestens einen Faktor 3. Dies kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass die mindestens eine kleine Elektrode mindestens eine punktförmige Elektrode, insbesondere eine Elektrodenspitze, und/oder mindestens eine linienförmige Elektrode, insbesondere eine Drahtelektrode, aufweist, wohingegen die mindestens eine großflächige Elektrode beispielsweise eine der mindestens einen kleinen Elektrode gegenüberliegende Elektrodenfläche, aufweisen kann.
  • Wird ein Sensorchip mit einem zumindest teilweise elektrisch leitfähigen Chipträger (z. B. einem Trägerblech) verwendet, so kann auch der Chipträger selbst eine Elektrode des mindestens einen Kondensators bilden. Diesem Chipträger gegenüber kann dann beispielsweise eine punkt- oder linienförmige Gegenelektrode angeordnet sein. Auf diese Weise lässt sich unmittelbar über der Sensoroberfläche ein elektrisches Feld mit einem starken Feldgradienten ausbilden.
  • In der Praxis wird der Feldgradient durch die Randbedingungen des Heißfilmluftmassenmessers, insbesondere durch vorgegebene Geometrien, sowie durch die zur Verfügung stehenden handhabbaren Spannungen begrenzt sein. Insofern ist eine Angabe eines minimalen Feldgradienten nicht möglich, und ein Design einer theoretisch optimierten Gradientenfelderzeugungsvorrichtung ist in der Praxis nur schwer möglich.
  • In der Praxis hat sich eine Geometrie bewährt, bei welcher mindestens zwei entgegengesetzt geladene Elektroden eines Kondensators in einem Abstand zwischen 1 und 10 mm, insbesondere zwischen 2 und 5 mm, angeordnet sind. Zwischen den entgegengesetzt geladenen Elektroden wird eine elektrische Spannung in einem Bereich zwischen 10 V und 10 kV, insbesondere zwischen 100 V und 5 kV, und besonders bevorzugt zwischen 1 kV und 2,5 kV, angelegt. Beispielsweise kann der Heißfilmluftmassenmesser einen Strömungskanal umfassen, insbesondere einen Bypasskanal, wobei mindestens eine der Elektroden auf eine Wand des Strömungskanals aufgebracht ist. Unter der oben genannten „Hauptströmungsrichtung" ist dabei jeweils die Haupttransportrichtung des Luftmassenstroms am jeweiligen Ort im Strömungskanal zu verstehen, wobei jeweils lokale Verwirbelungen außer Betracht bleiben sollen. Zum Aufmetallisieren können beispielsweise Leitlacke, beispielsweise Silberleitlack, oder auch separate Metalle verwendet werden, beispielsweise Metallfolien. Auch lassen sich beispielsweise Kunststoffbauteile einsetzen, welche nachträglich metallisiert werden, beispielsweise mittels einer MID-Technik (MID: molded interconnect device, spritzgegossene Schaltungsträger) wie z. B. Laserstrukturierung oder Heißprägen.
  • Der erfindungsgemäße Heißfilmluftmassenmesser in einer der beschriebenen Varianten hat sich in der Praxis als gut geeignet gezeigt, um Kontaminationen von der Sensoroberfläche fernzuhalten. Die oben beschriebenen Probleme der aus dem Stand der Technik bekannten Vorrichtungen treten bei dem erfindungsgemäßen Heißfilmluftmassenmesser nicht auf. Insbesondere lagern sich bei dem erfindungsgemäßen Heißfilmluftmassenmesser keine Ölablagerungen in der Nähe der Sensoroberfläche ab, welche anschließend durch den Luftmassenstrom auf die Sensoroberfläche getragen werden könnten. Auf diese Weise ist eine besonders robuste und zuverlässige Vermeidung von Kontaminationen gegeben.
  • Der erfindungsgemäße Heißfilmluftmassenmesser lässt sich sowohl während des Betriebs der Verbrennungskraftmaschine einsetzen als auch (alternativ oder zusätzlich) nach Abschalten der Verbrennungskraftmaschine. So werden im Betrieb der Verbrennungskraftmaschine Ölkontaminationen im Luftmassenstrom effizient von der Sensoroberfläche ferngehalten. Um der oben beschriebenen Problematik einer Öldiffusion nach Abschalten der Verbrennungskraftmaschine zu begegnen, wird weiterhin ein Verfahren vorgeschlagen, welches den erfindungsgemäßen Heißfilmluftmassenmesser einsetzt. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird die Gradientenfelderzeugungsvorrichtung während einer Nachlaufperiode nach Abschalten der Verbrennungskraftmaschine weiter betätigt. Somit wird auch nach Abschalten der Verbrennungskraftmaschine ein elektrisches Feld mit einem Feldgradienten erzeugt.
  • Dabei können sich auch die elektrischen Felder und/oder die Feldgradienten während des Betriebs der Verbrennungskraftmaschine und nach Abschalten der Verbrennungskraftmaschine unterscheiden. Auch andere Schemata sind denkbar, beispielsweise ein Schema, bei welchem ausschließlich nach Abschalten ein elektrisches Feld mit einem Feldgradienten erzeugt wird, wohingegen während des Betriebs der Verbrennungskraftmaschine kein derartiges Feld erzeugt wird. Die Zeitdauer der Nachlaufperiode beträgt vorzugsweise zwischen 5 Sekunden und 10 Minuten, insbesondere zwischen 5 Sekunden und 5 Minuten und besonders bevorzugt zwischen 10 Sekunden und 3 Minuten. Derartige Nachlaufperioden haben sich als geeignet erwiesen, eine Ölkontamination durch die beschriebenen Diffusionseffekte wirksam entgegenzuwirken.
  • Zeichnung
  • Anhand der Zeichnung wird die Erfindung nachstehend näher erläutert.
  • Es zeigt:
  • 1 einen im Ansaugtrakt einer Verbrennungskraftmaschine eingesetzten Heißfilmluftmassenmesser;
  • 2 einen geöffneten Heißfilmluftmassenmesser in Draufsicht;
  • 3 einen Schnitt durch einen Bypasskanal des Heißfilmluftmassenmessers gemäß 2 mit einer drahtförmigen kleinen Elektrode in Blickrichtung von unten;
  • 4 die Vorrichtung gemäß 3 in Blickrichtung von der Seite;
  • 5 ein Deckelteil des Heißfilmluftmassenmessers gemäß dem Ausführungsbeispiel in den 3 und 4; und
  • 6 ein zu den 3 bis 5 alternatives Ausführungsbeispiel mit einer Elektrodenspitze.
  • Ausführungseispiele
  • In 1 ist ein Beispiel eines Heißfilmluftmassenmessers 110 dargestellt, welcher in einen Ansaugtrakt 112 einer Verbrennungskraftmaschine eingesetzt ist. Derartige Heißfilmluftmassenmesser 110 sind kommerziell erhältlich. Der Heißfilmluftmassenmesser 110 ist ausgestaltet, um die Strömungsrichtung eines Abgasstromes bei pulsierender Strömung zu erkennen und ist für eine Lasterfassung bei Verbrennungskraftmaschinen mit Benzin- oder Dieselkraftstoffein spritzung konzipiert. Der Einbau des Heißfilmluftmassennessers 110 erfolgt üblicherweise zwischen einem Luftfilter und einer Drosselvorrichtung und erfolgt in der Regel als vormontierte Baugruppe in Form eines Steckfühlers inklusive einem Messgehäuse 114.
  • In 2 ist ein Heißfilmluftmassenmesser 110 mit geöffnetem Messgehäuse 114 dargestellt. Dabei ist erkennbar, dass in diesem Ausführungsbeispiel das Messgehäuse 114 unterteilt ist in einen Strömungsbereich 116 und einen Elektronikbereich 118. Im Strömungsbereich 116, welcher, wie in 1 ersichtlich, im eingebauten Zustand des Heißfilmluftmassenmessers 110 in den Ansaugtrakt 114 eingesteckt ist, ist ein Strömungskanal 120 in Form eines Bypasskanals 122 aufgenommen. Im Betrieb des Heißfilmluftmassenmessers 110 strömt die Luft in Hauptströmungsrichtung 124, welche in 2 durch einen Pfeil symbolisiert ist, durch den Bypasskanal 122. Nach Abschalten der Verbrennungskraftmaschine kann Ölnebel, wie oben beschrieben, entlang der Diffusionswege 126, welche in 2 symbolisch durch Pfeile dargestellt sind, diffundieren.
  • Aus dem Elektronikbereich 118 ragt ein Chipträger mit einem darin eingelassenen Sensorchip 130 mit einer Messoberfläche 132 in den Bypasskanal 122. Der Chipträger 128 kann beispielsweise als metallisches Bauteil, beispielsweise als Blechbauteil (Bodenblech) ausgestaltet sein, oder es kann sich dabei auch um ein Kunststoffbauteil, beispielsweise ein Spritzgussbauteil, handeln. Der Chipträger ist üblicherweise an einer im Elektronikbereich 118 aufgenommenen, in 2 nicht dargestellten Elektronikplatine befestigt (beispielsweise angespritzt), wobei die Elektronikplatine eine Auswerte- und Ansteuerschaltung des Heißfilmluftmassenmessers umfassen kann. Im Betrieb des Heißfilmluftmassenmessers und nach Abschalten der Verbrennungskraftmaschine tritt auf der Sensoroberfläche 132 die oben beschriebene Kontaminationsproblematik durch Ölniederschlag auf.
  • In den 3 bis 5 ist ein erstes erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel einer Verwirklichung einer Gradientenfelderzeugungsvorrichtung 134 dargestellt, welches die Kontaminationsproblematik verringert oder gänzlich vermeidet. Dabei zeigt 3 einen Querschnitt durch den Bypasskanal 122, wobei die Schnittebene in 2 waagerecht durch den Chipträger 128 verläuft. 4 zeigt einen Schnitt durch den Bypasskanal 122 mit einer in 2 vertikal verlaufenden Schnittebene. 5 zeigt ein Deckelteil 136, welches durch Klappen um eine vertikale Achse auf das geöffnete Messgehäuse 114 gemäß 2 aufgesetzt wird, um den Bypasskanal 122 zu schließen. Dieses Deckelteil 136 bildet somit einen integralen Bestandteil des Messgehäuses 114.
  • Die Gradientenfelderzeugungsvorrichtung 134 ist in diesem Fall als Kondensator 138 aufgebaut, welcher sich aus einer großflächigen Elektrode 140 und einen kleinen Elektrode 142 zusammensetzt. In diesem Ausführungsbeispiel gemäß den 3 bis 5 ist der Chipträger 128 zumindest teilweise aus leitfähigem Material hergestellt, also insbesondere als Bodenblech ausgestaltet. Als kleine Elektrode 142 wird in diesem Ausführungsbeispiel eine Drahtelektrode 144 eingesetzt, welche am Deckelteil 136 des Messgehäuses 114 befestigt ist und welche, wie in 5 zu erkennen, in einem Teilbereich entlang des Bypasskanals 122 geführt ist.
  • Wie anhand von 5 und 3 zu erkennen, hat der Bypasskanal 122 entlang seiner Längserstreckung keinen konstanten Querschnitt, sondern verjüngt sich im Bereich des Chipträgers 128. Diese Verjüngung wird auch als Konvergenzrampe bezeichnet. Der Luftmassenstrom, welcher in Hauptströmungsrichtung 124 durch den Bypasskanal 122 strömt, trifft auf einer Anströmkante 146 (siehe 3) auf den Chipträger 128 und wird durch die Verjüngung des Bypasskanals 122 (Konvergenzrampe) entlang der Sensoroberfläche 122 geleitet.
  • Zwischen die Elektroden 140, 142 des Kondensators 138 wird in diesem Ausführungsbeispiel eine elektrische Spannung von ca. 2,5 kV angelegt. Dadurch bildet sich zwischen den Elektroden 142, 144 ein elektrisches Feld 148 aus, welches in 4 symbolisch in Form von Feldlinien dargestellt ist. Aufgrund der stark unterschiedlichen Ausdehnung der Elektroden 142, 144 weist dieses elektrische Feld 148 einen starken Feldstärkegradienten auf. Vom Luftmassenstrom mitgeführte Öltröpfchen 150, welche typischerweise eine Ausdehnung im μm-Bereich haben, werden, wie oben beschrieben, im elektrischen Feld 148 polarisiert und erfahren aufgrund des Feldstärkegradienten eine Kraft 152 hin zur kleinen Elektrode 142, also in Richtung der höheren Feldstärke. Auf diese Weise werden Öltröpfchen 150, welche vom Luftmassenstrom mitgeführt werden, im Bereich des Sensorchips 130 von der Sensoroberfläche 132 abgelenkt, so dass im Betrieb des Heißfilmluftmassenmessers 110 eine Ölkontamination des Sensorchips 130 vermieden wird. Auch geladene Öltröpfchen 150, also Öltröpfchen 150 mit einer Nettoladung, werden in dem elektrischen Feld 148 abgelenkt.
  • Wie oben beschrieben, wird vorzugsweise auch nach Abschalten der Verbrennungskraftmaschine ein elektrisches Feld 148 erzeugt, so dass auch Öldiffusionen, welche nach Abschalten der Verbrennungskraftmaschine auftreten, sich nicht auf der Sensoroberfläche 132 niederschlagen.
  • In 6 ist ein zweites Ausführungsbeispiel einer Gradientenfelderzeugungsvorrichtung 134 dargestellt, wobei die Schnittebene analog zur 3 gewählt ist. Anstelle der im Ausführungsbeispiel gemäß 3 verwendeten Drahtelektrode 144 wird im Ausführungsbeispiel gemäß 6 jedoch eine Elektrodenspitze 154 als kleine Elektrode 142 eingesetzt, welche im Deckelteil 136 des Bypasskanals 122 eingelassen ist. Als großflächige Elektrode 140 wirkt auch in diesem Ausführungsbeispiel, analog zu 3, der Chipträger 128, welcher auch im zweiten Ausführungsbeispiel gemäß 6 zumindest teilweise aus leitfähigem Material hergestellt ist. Aufgrund der scharfen Elektrodenspitze 154 lässt sich mit der Gradientenfelderzeugungsvorrichtung 134 gemäß dem Ausführungsbeispiel in 6 sogar ein noch stärker Feldgradient des elektrischen Feldes 148 erzeugen als im Ausführungsbeispiel gemäß den 3 bis 5.
  • Es sei noch darauf hingewiesen, dass als großflächige Elektrode 140 anstelle eines leitfähigen Chipträgers 128 auch eine separate großflächige Elektrode 140 eingesetzt werden kann. Beispielsweise kann diese separate großflächige Elektrode unabhängig vom Chipträger 128 im Bypasskanal 122 angeordnet sein, beispielsweise auf der Wand des Bypasskanals 122 oder als separates Bauteil.

Claims (10)

  1. Heißfilmluftmassenmesser (110) zur Messung eines Luftmassenstroms, insbesondere im Ansaugtrakt (112) einer Verbrennungskraftmaschine, wobei der Heißfilmluftmassenmesser (110) eine vom Luftmassenstrom überströmbare Sensoroberfläche (132) aufweist, gekennzeichnet durch eine Gradientenfelderzeugungsvorrichtung (134), wobei die Gradientenfelderzeugungsvorrichtung (134) ausgestaltet ist, um ein den Luftmassenstrom zumindest teilweise durchsetzendes elektrisches Feld (148) mit einem Feldgradienten zu erzeugen.
  2. Heißfilmluftmassenmesser (110) gemäß dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Luftmassenstrom mit einer Hauptströmungsrichtung (124) strömt, wobei das elektrische Feld (148) im Wesentlichen senkrecht zur Hauptströmungsrichtung (124) verläuft.
  3. Heißfilmluftmassenmesser (110) gemäß einem der beiden vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gradientenfelderzeugungsvorrichtung (134) mindestens einen Kondensator (138) aufweist, wobei der mindestens eine Kondensator mindestens eine großflächige Elektrode (140) und mindestens eine kleine Elektrode (142) aufweist, wobei eine Elektrodenfläche der mindestens einen großflächigen Elektrode (140) eine Elektrodenfläche der mindestens einen kleinen Elektrode (142) übersteigt.
  4. Heißfilmluftmassenmesser (110) gemäß dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrodenfläche der mindestens einen großflächigen Elektrode (140) die Elektrodenfläche der mindestens einen kleinen Elektrode (142) in mindestens einer Dimension senkrecht zur Hauptströmungsrichtung um mindestens einen Faktor zwei, vorzugsweise um mindestens Faktor drei, übersteigt.
  5. Heißfilmluftmassenmesser (110) gemäß einem der beiden vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine kleine Elektrode (142) mindestens eine punktförmige Elektrode, insbesondere eine Elektrodenspitze (154), und/oder mindestens eine linienförmige Elektrode, insbesondere eine Drahtelektrode (144), aufweist.
  6. Heißfilmluftmassenmesser (110) gemäß einem der drei vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Sensorchip (130) und einen Chipträger (128), wobei der Sensorchip (130) in den Chipträger (128) eingelassen ist, wobei der Chipträger (128) zumindest teilweise elektrisch leitfähige Eigenschaften aufweist und wobei der Chipträger (128) eine Elektrode des mindestens einen Kondensators (138) bildet.
  7. Heißfilmluftmassenmesser (110) gemäß dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass gegenüber dem als großflächige Elektrode (140) wirkenden, zumindest teilweise elektrisch leitfähigen Chipträger (128) eine punkt- oder linienförmige Gegenelektrode (144, 154) als kleine Elektrode (142) vorgesehen ist.
  8. Heißfilmluftmassenmesser (110) gemäß einem der fünf vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei entgegengesetzt geladene Elektroden (140, 142) in einem Abstand zwischen 1 mm und 10 mm, vorzugsweise zwischen 2 mm und 5 mm, angeordnet sind, wobei zwischen den entgegengesetzt geladenen Elektroden (140, 142) eine elektrische Spannung in einem Bereich zwischen 10 V und 10 kV, insbesondere zwischen 100 V und 5 kV, und besonders bevorzugt zwischen 1 kV und 2,5 kV, angelegt ist.
  9. Heißfilmluftmassenmesser (110) gemäß einem der sechs vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Strömungskanal (120), insbesondere einen Bypasskanal (122), wobei mindestens eine Elektrode (144, 154) auf eine Wand (136) des Strömungskanals (120) aufgebracht, insbesondere aufmetallisiert, ist.
  10. Verfahren zur Messung eines Luftmassenstroms einer Verbrennungskraftmaschine unter Verwendung eines Heißfilmluftmassenmessers (110) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gradientenfelderzeugungsvorrichtung (134) während einer Nachlaufperiode nach Abschalten der Verbrennungskraftmaschine ein elektrisches Feld (148) mit einem Feldgradienten erzeugt, wobei die Zeitdauer der Nachlaufperiode zwischen 5 Sekunden und 10 Minuten, vorzugsweise zwischen 5 Sekunden und 5 Minuten und besonders bevorzugt zwischen 10 Sekunden und 3 Minuten beträgt.
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