DE19506605A1 - Luftflußmengenerfassungsanordnung vom Heißfilmtyp verwendbar bei einem Fahrzeugmotor mit innerer Verbrennung - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Luftfluß­ mengenerfassungsanordnung vom Heißfilmtyp verwendbar bei einem Fahrzeugmotor mit innerer Verbrennung, die dazu ge­ eignet ist, eine Ansaugluftmenge zu erfassen, die in die jeweiligen Motorzylinder gesaugt wird.

Im allgemeinen wird bei einem Fahrzeugmotor mit innerer Ver­ brennung ein Luft/Kraftstoffgemisch innerhalb jeder Ver­ brennungskammer eines Motorhauptkörpers verbrannt, und eine Umdrehungsausgabe wird aus dessen Verbrennungsdruck abge­ leitet. Es ist ein wichtiger Faktor, die Ansaugluftmenge zu erfassen, wenn eine Kraftstoffeinspritzmenge berechnet wird.

Das US-Patent Nr. 5,343,745 stellt beispielhaft ein Ansaug­ luftflußmengenerfassungssystem dar.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbes­ serte Luftmengenerfassungsanordnung verwendbar bei einem Fahrzeugmotor mit innerer Verbrennung zu schaffen, die eine fehlerhafte Erfassung der Ansaugluftmenge vermeiden kann, die durch einen entgegengesetzten Luftstrom erzeugt wird, der bei jedem Zylinder des Motors von einem Abgasventil zu einem Ansaugventil gerichtet ist, und die eine hohe Erfas­ sungsgenauigkeit der Ansaugluftmenge verbessern kann.

Diese Aufgabe wird durch eine Anordnung gemäß Anspruch 1 gelöst.

Die oben beschriebene Aufgabe kann durch Schaffen einer Anordnung erreicht werden, die folgende Merkmale aufweist:

• a) einen Luftflußmeßgeräthauptkörper mit einem Basisende und einem freien Ende, wobei das Basisende auf einer inneren Oberfläche einer Ansaugluftröhre eines Fahrzeugmotors mit innerer Verbrennung befestigt ist;
• b) einem temperaturem­ pfindlichen Hauptwiderstand, durch den durch erste externe Leistungsversorgung Wärme erzeugt wird, dessen Widerstands­ wert entsprechend einer Temperatur in dessen Körper verän­ dert wird, und der so aufgebaut und angeordnet ist, um der Ansaugluft, die in der Ansaugluftröhre fließt, ausgesetzt zu sein;
• c) einem isolierenden Substrat, das auf dem Luftfluß­ meßgeräthauptkörper befestigt ist, wobei der temperaturemp­ findliche Hauptwiderstand auf dem isolierendem Substrat in einer Filmform gebildet und befestigt ist, und sich entlang zumindest einer Längsrichtung des isolierenden Substrats er­ streckt; und
• d) einem ersten und einem zweiten temperatur­ empfindlichen Widerstand, die auf anderen Oberflächenab­ schnitten des isolierenden Substrats als der temperatur­ empfindliche Widerstand gebildet sind, deren Widerstands­ werte entsprechend den Temperaturen in ihren Körpern verän­ dert werden, und die bezüglich einer Hauptluftstromrichtung der Ansaugluft, die in jeden Zylinder des Motors fließt, in eine Richtung stromaufwärts und stromabwärts voneinander be­ abstandet angeordnet sind, wobei der erste und der zweite temperaturempfindliche Widerstand durch eine zweite externe Spannungsversorgung auf jeweils gleiche Temperaturen geheizt sind.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine longitudinale Querschnittdarstellung einer An­ saugluftröhre eines Fahrzeugmotors mit innerer Ver­ brennung, auf der eine Luftmengenerfassungsanordnung vom Heißfilmtyp in einem ersten Ausführungsbeispiel gemäß der vorliegenden Erfindung befestigt ist;

Fig. 2 eine detaillierte Draufsichtdarstellung eines wärme­ erzeugenden Widerstandskörpers, des ersten und des zweiten temperaturempfindlichen Widerstandes und eines Hilfsheizers, der auf dem isolierenden Sub­ strat, das in Fig. 1 gezeigt ist, gebildet ist;

Fig. 3 ein Schaltungsblockdiagramm der Luftmengenerfassungs­ anordnung vom Heißfilmtyp in dem ersten Ausführungs­ beispiel;

Fig. 4A und 4B einen charakteristischen Graphen, der eine Beziehung zwischen einer Luftstromgeschwindigkeit der Ansaugluft und einem Erfassungssignal für die Luft­ stromrichtung in dem ersten Ausführungsbeispiel dar­ stellt;

Fig. 5 eine detaillierte Draufsichtdarstellung eines wärme­ erzeugenden Widerstandskörpers, des ersten und des zweiten temperaturempfindlichen Widerstands, und eines Hilfsheizers, die auf einem isolierenden Sub­ strat gebildet sind, im Fall eines zweiten bevor­ zugten Ausführungsbeispiels gemäß der vorliegenden Erfindung;

Fig. 6 ein Schaltungsblockdiagramm der Luftmengenerfassungs­ anordnung vom Heißfilmtyp in dem zweiten Ausführungs­ beispiel.

Fig. 1 bis 4 zeigen ein erstes bevorzugtes Ausführungsbei­ spiel einer Luftflußmengenerfassungsanordnung gemäß der vor­ liegenden Erfindung.

Es wird darauf hingewiesen, daß die Luftflußmengenerfas­ sungsanordnung als ein Wandler dient, der eine physikalische Größe erfaßt und diese in ein entsprechendes elektrisches Signal umwandelt.

Bevor das erste Ausführungsbeispiel, das in Fig. 1 bis 4 ge­ zeigt ist, erklärt wird, wird nachfolgend ein Problem be­ schrieben, das durch die vorliegende Erfindung gelöst wird.

Dieses besteht darin, daß bei einem Motorhauptkörper mit einer Mehrzahl von Zylindern, wenn jedes Ansaugventil (nicht dargestellt), das auf einem entsprechenden der Motorzylinder installiert ist, gemäß einer wechselseitigen Bewegung eines entsprechenden Kolbens geöffnet wird, die Ansaugluft in den entsprechenden der Zylinder in eine Richtung, die durch ei­ nen Pfeil markiert ist (in Fig. 1 bedeutet A z. B. eine Vor­ wärtsrichtung), angesaugt wird. Daher erhöht und erniedrigt sich wiederholt eine Luftstromgeschwindigkeit der Luft, die in eine Ansaugluftröhre (2 in Fig. 1) des Motors fließt, wie es in Fig. 4A gezeigt ist, entsprechend der Öffnung und der Schließung jedes Ansaugluftventils, was zu einer Luftpulsie­ rung führt.

Insbesondere immer dann, wenn eine Motorumdrehungsgeschwin­ digkeit einen mittleren Geschwindigkeitsbereich von einem niedrigen Geschwindigkeitsbereich aus erreicht hat, so daß die Ansaugluftmenge und die Abgasmenge erhöht werden, über­ lappen sich die Ansaug- und Abgasventile (nicht darge­ stellt), so daß ein Teil des Abgases mit der Öffnung des (der) Ansaugventils (Ansaugventile) zurück in die Ansaug­ luftröhre 2 ausgeworfen wird. Zu diesem Zeitpunkt ist die Luftstromgeschwindigkeit zwischen den Zeitintervallen t₁ und t₂ negativ, wie es in Fig. 4A und 4B gezeigt ist, so daß ein weiterer Luftstrom, der in eine Richtung, die mit einem Pfeil markiert ist, fließt (B zeigt in Fig. 1 eine entgegen­ gesetzte Richtung zu der Vorwärtsrichtung) erzeugt wird. Folglich kann eine fehlerhafte Erfassung der Ansaugluftmenge auftreten. Der vorliegenden Erfindung liegt die oben be­ schriebene Entdeckung zugrunde und löst das oben beschrie­ bene Problem.

In Fig. 1, 2 und 3 ist die Ansaugluftmengenerfassungsanord­ nung 21 vom Heißfilmtyp auf einer Wand der Ansaugluftröhre 2 angeordnet. Ein Hauptkörper 22 der Ansaugluftmengenerfas­ sungsanordnung 21 schließt folgende Merkmale ein: einen drahtumschnürten Abschnitt 24, auf dem ein Referenzwider­ stand 23 mit einem Widerstandswert R1 gewunden ist; einen Anschlußabschnitt 25, der auf einem Basisende des drahtum­ schnürten Abschnitts 24 angeordnet ist, auf dem eine Mehr­ zahl von Anschlußstiften (nicht dargestellt) integriert an­ geordnet sind; einen Erfassungshalter 26, der sich von der Spitze des umschnürten Abschnitts 24 in eine radiale Rich­ tung von dem umschnürten Abschnitt 24 erstreckt; und ein Schaltungsgehäuse 27, das später beschrieben wird.

Eine Mehrzahl von Schlitzen (nicht dargestellt) sind in dem Hauptkörper 22 gebildet, um auf einem Basisende des Erfas­ sungshalters 26 ein isolierendes Substrat 29 entfernbar zu befestigen. Der Erfassungshalter 24 ist so aufgebaut und angeordnet, um einen temperaturempfindlichen Widerstand 31 in der Mitte der Ansaugluftröhre 2 mittels des isolierenden Substrats 29 anzuordnen. Der Erfassungshalter 26 ist mit ei­ ner Schutzschicht in einer rechteckigen Form (nicht darge­ stellt) versehen.

Das Schaltungsgehäuse 27 ist auf einer äußeren Peripherie angeordnet, um ein Befestigungsloch 2A, das die Wand der Ansaugluftröhre 2 durchdringt, einzuschließen. Ein Anschluß­ abschnitt 27A ist in dem Befestigungsloch 2A der Ansaugluft­ röhre 2 eingesetzt. Die Schaltungselemente, wie z. B. ein Flußmengeneinstellwiderstand 38, ein Differenzverstärker usw., sind tatsächlich in dem Schaltungsgehäuse 27 be­ festigt, wie es später beschrieben wird, und in diesem auf­ gebaut. In Fig. 1 bezeichnen die Bezugszeichen 28A und 28B Anschlüsse, mit denen jede der Windungen des Referenzwider­ stands 23 verbunden ist.

Das isolierende Substrat 29 ist auf dem Erfassungshalter 26 befestigt. Das isolierende Substrat 29 ist in einer recht­ eckigen Plattenform gebildet, mit einer Länge von etwa 15 mm bis 20 mm und einer Breite von etwa 3 bis 7 mm. Das isolie­ rende Substrat 29 weist sein Basisende als ein befestigtes Ende auf, das an dem ein Schlitz des Erfassungshalters 26 entfernbar befestigt ist, und weist seine Spitze als ein freies Ende auf.

In Fig. 2 schließt das isolierende Substrat 29 folgende Merkmale ein: einen Hauptsubstratabschnitt 29A, der an der Spitze des isolierenden Substrats angeordnet ist, auf dem der temperaturempfindliche Widerstand 31, und der erste und der zweite temperaturempfindliche Widerstand 32 und 33 in Filmform gebildet sind; und einen Teilsubstratabschnitt 29B, der bei dem Basisende des Hauptsubstratabschnitts 29A ange­ ordnet ist, der auf dem Erfassungshalter 26 befestigt ist, um den temperaturempfindlichen Widerstand 31 räumlich von dem Erfassungshalter 26 zu trennen, und auf dem ein Hilfs­ heizer 34 in Filmform gebildet ist. Ein Schlitz 30 ist zwi­ schen dem Teilsubstratabschnitt 29B und dem Hauptsubstrat­ abschnitt 29A in einer Richtung (die mit dem Pfeil A mar­ kierte Richtung, in die die Ansaugluft hauptsächlich fließt) von einer Seite des isolierenden Substrats 29 zu der anderen Seite gebildet.

Der temperaturempfindliche Hauptwiderstand 31, der einen wärmeerzeugenden Widerstand bildet und auf dem Hauptsub­ stratabschnitt 29A des isolierenden Substrats 29 gebildet ist, ist aus einem Platinfilm auf dem Hauptsubstratabschnitt 29A unter Verwendung einer Drucktechnik oder einer Zerstäu­ bungstechnik gebildet, und hat einen Widerstandswert RH. Der temperaturempfindliche Hauptwiderstand 31 schließt einen Zwischenwiderstandsabschnitt 31A, der bei einem Zwischenab­ schnitt in der Längsrichtung des Hauptsubstratabschnitts 29A angeordnet ist und sich in die Breitenrichtung erstreckt, und einen ersten und einen zweiten Erweiterungswiderstands­ abschnitt 31B und 31C ein, die sich beide in die Längsrich­ tung des Zwischenwiderstandsabschnitts 31A von beiden Enden des Zwischenwiderstandsabschnitts 31A erstrecken; und der erste und der zweite Erweiterungswiderstandsabschnitt 31B und 31C erstrecken sich in einander entgegengesetzte Rich­ tungen in die Längsrichtung des Hauptsubstrats 29A.

Der Zwischenwiderstandsabschnitt 31A und die Erweiterungs­ widerstandsabschnitte 31B und 31C sind in ihrer Gesamtheit einstückig in einer Kurbelform gebildet. Der wärmeerzeugende temperaturempfindliche Hauptwiderstand 31 und der erste und der zweite temperaturempfindliche Widerstand 32 und 33 sind kompakt gebildet. Zusätzlich wird ein Oberflächenbereich (ein Befestigungsbereich) des wärmeerzeugenden temperatur­ empfindlichen Hauptwiderstands so groß wie möglich gemacht. Ein Kontaktbereich, der in die Ansaugluftröhre 2 reicht, kann z. B. vergrößert werden.

Zusätzlich wird ein Stromwert, der durch den wärmeerzeugen­ den temperaturempfindlichen Hauptwiderstand 31 fließt, durch einen Stromsteuerungstransistor 44 gesteuert, wie es später beschrieben wird. Folglich wird die Temperatur des wärmeer­ zeugenden temperaturempfindlichen Hauptwiderstands 31 auf einem konstanten Temperaturwert gehalten (z. B. etwa 240°C).

Der erste und der zweite temperaturempfindliche Widerstand 32 und 33 sind auf dem Hauptsubstratabschnitt 29A zusammen mit dem wärmeerzeugenden temperaturempfindlichen Hauptwider­ stand 31 und aus temperaturempfindlichen Materialien, wie z. B. Platin, auf dem isolierenden Substrat durch die Druck­ technik oder Zerstäubungstechnik gebildet, wobei der erste und der zweite temperaturempfindliche Widerstand 32 und 33 Widerstandswerte RT1 bzw. RT2 haben. Der erste und der zwei­ te temperaturempfindliche Widerstand 32 und 33 sind inner­ halb der Ansaugluftröhre 2 an einer Vorwärtsposition des wärmeerzeugenden temperaturempfindlichen Hauptwiderstands 31 und an einer Rückwärtsposition bezüglich der Flußrichtung (Breitenrichtung des Hauptsubstratabschnittes 29A) der An­ saugluft, die z. B. in die mit dem Pfeil A markierte Richtung fließt, räumlich voneinander beabstandet angeordnet.

Wie es aus Fig. 2 hervorgeht, ist der erste temperaturem­ pfindliche Widerstand 32 zwischen dem Zwischenwiderstands­ abschnitt 31A des wärmeerzeugenden temperaturempfindlichen Hauptwiderstands 31 und dem ersten Erweiterungswiderstands­ abschnitts 31B gebildet, und in der rechteckigen Form gebil­ det, und erstreckt sich parallel zu dem ersten Erweiterung­ swiderstandsabschnitt 31B. Der zweite temperaturempfindliche Widerstand 33 ist zwischen dem Zwischenwiderstandsabschnitt 31A und dem zweiten Erweiterungswiderstandsabschnitt 31C angeordnet, und in der rechteckigen Form gebildet, und er­ streckt sich parallel zu dem Erweiterungswiderstandsab­ schnitt 31C. Dieser erste und zweite temperaturempfindliche Widerstand 32 und 33 sind in der rechteckigen Form gebildet, so daß beide etwa gleiche Flächen auf dem Hauptsubstratab­ schnitt 29A zu haben. Während des normalen Betriebs führt eine Teilleistungsversorgung VS, wie es in Fig. 3 gezeigt ist, beiden temperaturempfindlichen Widerständen 32 und 33 einen Strom zu, so daß diese auf niedrigere Temperaturen er­ wärmt werden, als der wärmeerzeugende temperaturempfindliche Hauptwiderstand 31. Folglich sind die temperaturempfind­ lichen Widerstände 32 und 33 effektiv kühler und folglich kann die Luftstromflußrichtung genau erfaßt werden, wenn sich deren Widerstandswerte erniedrigen.

Ferner ist der erste temperaturempfindliche Widerstand 32 bezüglich der Vorwärtsrichtung (die mit dem Pfeil A markier­ te Richtung) der Ansaugluft auf der stromaufwärtsliegenden Seite angeordnet, der zweite temperaturempfindliche Wider­ stand 33 ist bezüglich dieser auf der stromabwärtsliegenden Seite angeordnet, und der wärmeerzeugende temperaturempfind­ liche Hauptwiderstand 31 ist zwischen dem ersten und dem zweiten temperaturempfindlichen Widerstand 31 angeordnet. Folglich wird in dem Fall, in dem die Ansaugluft in die Vor­ wärtsrichtung läuft (Richtung, die mit dem Pfeil A markiert ist), der erste temperaturempfindliche Widerstand 32 mehr gekühlt, aber der zweite temperaturempfindliche Widerstand 33 empfängt die erwärmte Luft von dem wärmeerzeugenden tem­ peraturempfindlichen Hauptwiderstand 31. Deshalb wird, ob­ wohl sich der Widerstandswert RT1 des ersten temperaturem­ pfindlichen Widerstands 32 reduziert, der Widerstandswert RT2 des zweiten temperaturempfindlichen Widerstands 33 im wesentlichen nicht verändert.

Andererseits wird in dem Fall, in dem die Ansaugluft durch die Ansaugluftröhre 2 in die entgegengesetzte Richtung (Richtung, die mit dem Pfeil B markiert ist) fließt, der zweite temperaturempfindliche Widerstand 33 gekühlt, aber der erste temperaturempfindliche Widerstand 32 empfängt die Wärme von dem wärmeerzeugenden temperaturempfindlichen Wi­ derstand 31. Deshalb wird in diesem Fall der Widerstandswert RT1 des ersten temperaturempfindlichen Widerstands 32 im wesentlichen nicht verändert, wohingegen der Widerstandswert RT2 des zweiten temperaturempfindlichen Widerstands 33 redu­ ziert wird.

Folglich ermöglicht der Vergleich zwischen den Widerstands­ werten RT1 und RT2 sowohl des ersten als auch des zweiten temperaturempfindlichen Widerstands 32 und 33 die Bestim­ mung, ob die Ansaugluftflußrichtung vorwärts (A) oder rück­ wärts (B) ist.

Der Hilfsheizer 34, Fig. 2, ist auf dem Teilsubstratab­ schnitt 29B des isolierenden Substrats 29 angeordnet und ist in der Filmform aus einem temperaturempfindlichen Material, wie z. B. Platin, durch die Drucktechnik oder Zerstäubungs­ technik auf dieselbe Art wie der erste und der zweite tem­ peraturempfindliche Widerstand 32 und 33 gebildet, und hat einen Widerstandswert RHF. Zusätzlich dient der Hilfsheizer 34 dazu, den Teilsubstratabschnitt 29B des isolierenden Sub­ strats 29 zu heizen, wodurch vermieden wird, daß Wärme, die durch den Hauptsubstratabschnitt 29A (wärmeerzeugender tem­ peraturempfindlicher Widerstand 31) erzeugt wird, in den Er­ fassungshalter 26 über den Teilsubstratabschnitt 29B ent­ kommt. Es wird ferner darauf hingewiesen, daß, nachdem der Schlitz 30 zwischen dem Haupt- und Teilsubstratabschnitt 29A und 29B gebildet ist, der Schlitz 30 dazu dienen kann, zu vermeiden, daß Wärme, die durch den Hilfsheizer 34 erzeugt wird, an den ersten temperaturempfindlichen Widerstand 32 übertragen wird, so daß der erste temperaturempfindliche Widerstand 32 lediglich entsprechend der Stromzuführung durch die Teilleistungsversorgung VS thermisch angeregt wird. Andererseits ist der Hilfsheizer 34, wie es in Fig. 3 gezeigt ist, zwischen einen Emitter des stromsteuernden Transistors 44 und Masse geschaltet, so daß dessen Strom, der durch den Heizer 34 fließt, entsprechend der Stromsteu­ erung durch den Transistor 44 gesteuert ist.

In Fig. 2 sind eine Mehrzahl (z. B. sechs) Elektroden 35, 35, 35. . . auf dem Basisende des isolierenden Substrats 29 gebildet, wobei jedem Elektrode 35 bei einem vorbestimmten Raumintervall in der Breitenrichtung des isolierenden Sub­ strats 29 ausgerichtet ist. Die Basisendenseite des isolie­ renden Substrats wird in den Schlitz des Erfassungshalters 26 eingeführt, um mit jedem Anschluß (nicht gezeigt) des Erfassungshalters 26 verbunden zu sein. Folglich werden der wärmeerzeugende temperaturempfindliche Hauptwiderstand 31, der erste und der zweite temperaturempfindliche Widerstand 32 und 33 und der Hilfsheizer 34, die jeweils auf dem iso­ lierenden Substrat 29 gebildet sind, über die jeweiligen Elektroden 25 elektrisch mit den elektronischen Teilen ver­ bunden, die in dem Schaltungsgehäuse 27 installiert sind, um eine Verarbeitungsschaltung zur Erfassung der Flußmenge zu bilden, wie es in Fig. 3 gezeigt ist.

Als nächstes wird die Verarbeitungsschaltung für die Fluß­ menge gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel anhand der Fig. 3 beschrieben.

Eine erste Brückenschaltung (eine abgewandelte Form einer Wheatstonebrücke) 36 schließt vier Arme ein, die den wärme­ erzeugenden Hauptwiderstand 31, den Temperaturkompensations­ widerstand 37, den Referenzwiderstand 23 und einen Flußmen­ geneinstellwiderstand 38 mit dem Widerstandswert R2 auf­ weist, so daß ein Produkt der Widerstandswerte auf zwei ein­ ander gegenüberliegenden Armen gleich ist. Eine Verbindung a zwischen dem wärmeerzeugenden Widerstand 31 und dem Tempera­ turkompensationswiderstand 37 ist mit dem Emitter des Tran­ sistors 44 und mit einem Ende des Hilfsheizers 34 verbunden. Eine Verbindung b zwischen dem Referenzwiderstand 23 und dem Flußmengeneinstellwiderstand 38 ist mit Masse verbunden.

Der wärmeerzeugende temperaturempfindliche Widerstand 31 und der Referenzwiderstand 23 sind seriell miteinander verbun­ den, wie es in Fig. 3 gezeigt ist. Zusätzlich sind der Temperaturkompensationswiderstand 37 und der Flußeinstellwi­ derstand 38 seriell miteinander verbunden. Eine Verbindung c zwischen den Widerständen RH und R1 ist z. B. mit einem in­ vertierenden Eingangsende eines Differenzverstärkers 39 ver­ bunden, und eine Verbindung d zwischen den Widerständen RK und R2 ist mit einem nicht-invertierenden Eingangsende des Differenzverstärkers 39 verbunden. Zusätzlich ist die Ver­ bindung c ebenfalls mit einem invertierenden Verstärker 45 (dessen Gewinn auf Eins eingestellt ist) und mit einer Aus­ wahleinrichtung 46 verbunden.

Es wird darauf hingewiesen, daß der Temperaturkompensations­ widerstand 37, der benachbart zu dem wärmeerzeugenden tem­ peraturempfindlichen Widerstand 31 angeordnet ist, und der in dem Erfassungshalter 26 installiert ist, nicht von dem Ansaugluftstrom beeinflußt wird, und einen Widerstandswert RK aufweist, der nur entsprechend einer Temperatur der An­ saugluft verändert wird.

Wenn die erste Brückenschaltung 36 in einem ausgeglichenem Zustand (Gleichgewichtszustand) ist, ist die Ausgangsspan­ nung des Differenzverstärkers 39 auf Null eingestellt, und die Spannung über den Referenzwiderstand 23 wird dem inver­ tierenden Verstärker 45 und der Auswahleinrichtung 46 zuge­ führt.

Andererseits wird, wenn die erste Brückenschaltung 36 in einem unausgeglichenen Zustand (nicht in dem Gleichgewichts­ zustand) ist, nämlich dann, wenn der wärmeerzeugende tempe­ raturempfindliche Hauptwiderstand 31 aufgrund der Ansaugluft gekühlt wird, der Widerstandswert RH des wärmeerzeugenden temperaturempfindlichen Hauptwiderstand 31 reduziert. Folg­ lich erzeugt der Differenzverstärker 39 ein positives Strom­ ausgangssignal für eine Basis des Transistors 44. Der Tran­ sistor 44 steuert den Strom, der durch die erste Brücken­ schaltung 36 fließt, so daß der gekühlte wärmeerzeugende temperaturempfindliche Hauptwiderstand 31 die konstante Tem­ peratur bereitstellt, wodurch folglich die erste Brücke 36 in den ausgeglichenen Zustand zurückkehrt. Zu diesem Zeit­ punkt wird die erhöhte Stromwertausgabe von der Verbindung c als die Abschlußspannung über den Referenzwiderstand 23 er­ faßt, wobei diese Abschlußspannung dem invertierenden Ver­ stärker 45 und der Auswahleinrichtung 46 zugeführt wird.

Eine zweite Brückenschaltung 40 (eine Abwandlung der Wheat­ stonebrücke) schließt vier Arme ein, die den ersten und den zweiten temperaturempfindlichen Widerstand 32 und 33 und Referenzwiderstände 41 und 42 einschließt. Die Widerstands­ werte der jeweiligen einander gegenüberliegenden Arme sind gleich eingestellt. Eine Verbindung e zwischen dem ersten und dem zweiten temperaturempfindlichen Widerstand 32 und 33 ist mit der Teilleistungsversorgung VS (z. B. 3 Volt) ver­ bunden und eine Verbindung f zwischen den Referenzwiderstän­ den 41 und 42 ist mit Masse verbunden.

In der zweiten Brückenschaltung 40 sind der erste tempera­ turempfindliche Widerstand 32 und der Referenzwiderstand 41 seriell miteinander verschaltet. Der zweite temperaturem­ pfindliche Widerstand 33 und der Referenzwiderstand 42 sind seriell miteinander verschaltet. Folglich sind der erste und der zweite temperaturempfindliche Widerstand 32 und 33 mit­ einander parallel verschaltet.

Wenn die zweite Brückenschaltung 40 im ausgeglichenen Zu­ stand ist, nämlich dann, wenn keine Ansaugluft fließt, ist eine Ausgangsspannung eines Komparators 43 Null, nachdem keine Differenz der Widerstandswerte des ersten und des zweiten temperaturempfindlichen Widerstands 32 und 33 vor­ handen ist. Wenn die zweite Brückenschaltung 40 jedoch nicht in ihrem ausgeglichenen Zustand ist, nämlich dann, wenn einer der Widerstandswerte des ersten oder zweiten tem­ peraturempfindlichen Widerstandes 32 oder 33 aufgrund des Auftretens des Luftstromes verändert wird, wird die Diffe­ renz der Widerstandswerte (RT1-RT2) in den Komparator 43 als die Spannung der zwei Verbindungen g und h eingegeben. Ein Signal, daß die Richtung des Ansaugluftstromes (Luft­ stromrichtungsbestimmungssignal) anzeigt, wird auf der Grundlage der Differenz der Widerstandswerte an die Auswahl­ einrichtung 46 ausgegeben.

Eine Beziehung zwischen dem Luftstrom der Ansaugluft und dem Stromrichtungsbestimmungssignal ist in Fig. 4A und 4B ge­ zeigt.

Wenn die Ansaugluftstromrichtung A (Vorwärtsrichtung) ist, gibt der Komparator 43 eine vorbestimmte Spannung V0 als Luftstromrichtungsbestimmungssignal aus. Wenn die Luftstrom­ richtung von der Vorwärtsrichtung A in die entgegengesetzte Richtung B verändert wird, gibt der Komparator 43 eine Null­ spannung als Luftstromrichtungsbestimmungssignal aus.

In Fig. 3 hat der Transistor 44 einen Kollektor, der mit einer ersten Leistungsversorgung VB, nämlich einer Fahrzeug­ batterie, verbunden ist, dessen Basis mit dem Ausgangsende des Differenzverstärkers 39 verbunden ist, und dessen Emit­ ter mit der Verbindung a der ersten Brückenschaltung 36 und mit dem Hilfsheizer 34 verbunden ist. Der Transistor 44 steuert den Emitterstrom gemäß dem Basisstrom, der gemäß dem Ausgangsstromsteuerungssignal des Differenzverstärkers 39 verändert wird. Folglich fließt der Stromwert durch die erste Brückenschaltung 36, um die Temperatur des wärmeer­ zeugenden temperaturempfindlichen Hauptwiderstands 31 beizu­ behalten. Dies ist eine Rückkoppelungssteuerungsschaltung.

Der invertierende Verstärker 45 ist zwischen die Verbindung c und die Auswahleinrichtung 46 geschaltet und dient dazu, das Flußmengenanzeigesignal der ersten Brückenschaltung 36 zu invertieren und das invertierte Flußmengenanzeigesignal der Auswahleinrichtung zuzuführen.

Die Auswahleinrichtung 46 schließt im allgemeinen eine Schalterschaltung mit einem Treiberanschluß ein, der mit dem Komparator 43 verbunden ist. Das heißt, daß die Auswahlein­ richtung 46 das Flußmengenbestimmungssignal der ersten Brücken­ schaltung 36 als Ausgangssignal V_aus über einen Ausgangs­ anschluß 47 an eine Steuerungseinheit (nicht dargestellt) ausgibt, wenn der Komparator die vorbestimmte Spannung V0 (siehe Fig. 4B) ausgibt, das heißt, wenn das Luftstromrich­ tungsbestimmungssignal die Vorwärtsrichtung (A) des Luft­ stromes anzeigt. Wenn das Luftstromrichtungsbestimmungssig­ nal die entgegengesetzte Richtung (Rückwärtsrichtung B) anzeigt, gibt die Auswahleinrichtung 45 das Ausgangssignal des invertierenden Verstärkers 45 als das Ausgangssignal V_aus über den Ausgangsanschluß 47 an die Steuerungseinheit (nicht dargestellt) aus.

Die Steuerungseinheit schließt im allgemeinen einen Mikro­ computer ein, wie es im US-Patent Nr. 5,343,745 offenbart ist, dessen Offenbarung hiermit durch Bezugnahme aufgenommen wurde.

Der Luftflußmengenerfassungsbetrieb wird nun bei dem ersten Ausführungsbeispiel genauer beschrieben.

Wenn der Ansaugluftstrom in die Vorwärtsrichtung, das heißt in die mit dem Pfeil A markierte Richtung, gerichtet ist, wird der erste temperaturempfindliche Widerstand 32, der auf der stromaufwärtsliegenden Seite des isolierenden Substrats 29 liegt, aufgrund des Luftstromes gekühlt, aber der zweite temperaturempfindliche Widerstand 33, der von dem ersten temperaturempfindlichen Widerstand 32 aus stromabwärts liegt, empfängt erwärmte Luft von dem wärmeerzeugenden temperaturempfindlichen Hauptwiderstand 31. Folglich ist die zweite Brückenschaltung 40 nicht ausgeglichen, und der Kom­ parator 43 gibt die vorbestimmte Spannung V0 als das Luft­ stromrichtungsbestimmungssignal aus.

Nachdem der wärmeerzeugende Widerstand 31 aufgrund des Auf­ tretens des Ansaugluftstromes gekühlt wird, bewirkt die Küh­ lung zusätzlich, daß der Widerstandswert RH des wärmeerzeu­ genden temperaturempfindlichen Widerstands 31 reduziert wird. Nachdem jedoch der Stromwert, der durch die erste Brückenschaltung 36 fließt, erhöht wird, um den wärmeerzeu­ genden temperaturempfindlichen Hauptwiderstand 31 auf der konstanten Temperatur zu halten, wird der erhöhte Stromwert als die Anschlußspannung über den Referenzwiderstand 23 er­ faßt. Folglich wird das positive Ansaugluftflußmengenerfas­ sungssignal durch die erste Brückenschaltung 36 an den in­ vertierenden Verstärker 45 und die Auswahleinrichtung 46 abgegeben. Es wird darauf hingewiesen, daß das positive Luftflußmengenerfassungssignal, das in den invertierenden Verstärker 45 eingegeben wird, als das invertierte negative Luftflußmengenerfassungssignal an die Auswahleinrichtung 46 abgegeben wird.

Die Auswahleinrichtung 46 wählt das positive Luftflußmengen­ erfassungssignal der ersten Brückenschaltung 36 oder das ne­ gative Luftflußmengenerfassungssignal des invertierenden Verstärkers 45 auf der Grundlage des Luftstromrichtungsbe­ stimmungssignals des Komparators 43 aus. Nachdem in diesem Fall das Stromrichtungsbestimmungssignal vorwärts (A) ist, wählt die Auswahleinrichtung 46 das positive Luftflußerfas­ sungssignal aus und gibt dieses über den Ausgangsanschluß 47 an die Steuerungseinheit als das Ausgangssignal V_aus ab.

Nachdem der Basisstrom, der in die Basis des Transistors 44 fließt, auf der Grundlage des Ausgangssignals des Differenz­ verstärkers 39 gesteuert ist, wird die Rückkoppelungssteue­ rung ausgeführt, um den photosensitiven Hauptwiderstand 31 auf der konstanten Temperatur zu halten.

Andererseits wird in dem Fall, in dem die Luftstromrichtung entgegengesetzt zu der Vorwärtsrichtung ist (Richtung B), der zweite temperaturempfindliche Widerstand 33, der auf der stromabwärtsliegenden Seite des isolierenden Substrats 29 angeordnet ist, seinerseits aufgrund des Auftretens des Luftstromes gekühlt, aber der erste temperaturempfindliche Widerstand 32 empfängt Wärme von dem wärmeerzeugenden tem­ peraturempfindlichen Hauptwiderstand 31. Nachdem die zweite Brückenschaltung 40 folglich unausgeglichen ist, gibt der Komparator 43 die Nullspannung als Luftstromrichtungsbestim­ mungssignal an die Auswahleinrichtung 46 aus.

Nachdem der wärmeerzeugende temperaturempfindliche Hauptwi­ derstand 31 aufgrund des umgekehrten Ansaugluftstromes ge­ kühlt wird, wird der Widerstandswert RH des wärmeerzeugenden temperaturempfindlichen Hauptwiderstands 31 erniedrigt, und die erste Brückenschaltung 36 ist unausgeglichen. Folglich gibt die erste Brückenschaltung 36 das positive Flußmengen­ erfassungssignal an die Auswahleinrichtung 46 aus und gibt das negative Flußmengenerfassungssignal über den invertie­ renden Verstärker 45 an die Auswahleinrichtung 46 ab. Die Auswahleinrichtung 46 wählt das positive oder negative Fluß­ mengenanzeigesignal aus, in diesem Fall wählt sie das nega­ tive Flußmengenanzeigesignal auf der Grundlage des entgegen­ gesetzten Luftstromrichtungsbestimmungssignals vom Kompara­ tor 43 aus, und gibt dieses an die Steuerungseinheit als das Ausgangssignal V_aus ab.

Die Steuerungseinheit kann die genaue Ansaugluftflußmenge auf der Grundlage des Ausgangssignals V_aus erfassen, und kann die genaue Luft/Kraftstoffgemisch-Verhältnissteuerung aus­ führen, wodurch das Motorverhalten verbessert wird.

Bei der Luftflußmengenerfassungsanordnung vom Heißfilmtyp 21 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel ist der wärmeerzeugende temperaturempfindliche Widerstand 31 auf dem isolierenden Substrat 29 gebildet, und der erste und der zweite tempera­ turempfindliche Widerstand 32 und 33 sind an Positionen vor und hinter dem wärmeerzeugenden temperaturempfindlichen Hauptwiderstand 31 gebildet, um die Erfassung der Luftstrom­ richtung der Ansaugluft zu ermöglichen, und die Veränderung des Widerstandswertes des wärmeerzeugenden temperaturemp­ findlichen Widerstands 31 kann verwendet werden, um die An­ saugluftflußmenge zu bestimmen. Folglich kann die Ansaug­ luftflußmenge und deren Luftstromrichtung genau erfaßt wer­ den.

Der wärmeerzeugende temperaturempfindliche Hauptwiderstand 31, der auf dem isolierenden Substrat 29 gebildet ist, ist durch den Zwischenwiderstandsabschnitt 31A und den ersten und den zweiten Erweiterungswiderstandsabschnitt 31B und 31C gebildet, die sich beide entlang der Längsrichtung zueinan­ der entgegengesetzt erstrecken. Nachdem der erste und der zweite temperaturempfindliche Widerstand 32 und 33 in der Dünnfilmform auf dem isolierenden Substrat 29 parallel zu dem ersten und dem zweiten Erweiterungswiderstandsabschnitt 31B und 31C gebildet sind, können der wärmeerzeugende tem­ peraturempfindliche Widerstand 31 und der erste und der zweite temperaturempfindliche Widerstand 32 und 33 kompakt gebildet werden, unter Verwendung eines begrenzten Ober­ flächenraums auf dem isolierenden Substrat, und ein Oberflä­ chenbereich (Befestigungsbereich) des wärmeerzeugenden tem­ peraturempfindlichen Hauptwiderstands 31 wird so breit wie dies möglich ist. Die Kontaktbereiche des wärmeerzeugenden temperaturempfindlichen Hauptwiderstands 31 und des ersten und des zweiten temperaturempfindlichen Hauptwiderstands 32 und 33 gegenüber dem Luftstrom innerhalb der Ansaugluftröhre 2 können vergrößert werden, und deren Widerstandswerte RH, RT1 und RT2 können gegenüber dem Luftstrom empfindlicher gemacht werden. Die Mehrzahl der Widerstände 31, 32 und 33 sind auf dem einzelnen isolierenden Substrat 29 gebildet. Die Anzahl der Teile kann reduziert werden.

Nachdem der Hilfsheizer 34 auf dem Teilsubstratabschnitt 29B des isolierenden Substrats 29 gebildet ist, und dazu dient, den Teilsubstratabschnitt 29B des isolierenden Substrats 29 zu heizen, kann der Hilfsheizer 34 das Heizen des isolieren­ den Substrats 29 durch den wärmeerzeugenden temperaturemp­ findlichen Hauptwiderstand 31 unterstützen. Dies kann ver­ meiden, daß Wärme auf dem Hauptsubstratabschnitt 29A über den Teilsubstratabschnitt 29B in den Luftflußmeßgeräthaupt­ körper 21 übertragen wird. Folglich kann die Zeitdauer (die sogenannte Aufwärmzeitdauer), die erforderlich ist, um die Temperatur des wärmeerzeugenden temperaturempfindlichen Hauptwiderstands 31 auf die oben beschriebene konstante Tem­ peratur während des Motorstarts zu erhöhen, erheblich ver­ kürzt werden.

Nachdem der Schlitz 30 zwischen dem Hauptsubstratabschnitt 29A und dem Teilsubstratabschnitt 29B des isolierenden Sub­ strats 29 gebildet ist, und der Schlitz 30 gebildet ist, so daß die Wärme des Hilfsheizers 34 keinen Einfluß auf den ersten temperaturempfindlichen Widerstand 32 ausübt, kann der thermische Einfluß des Hilfsheizers 34 auf den ersten temperaturempfindlichen Widerstand 32 wirksam vermieden wer­ den. Die zweite Brückenschaltung 40 kann die Luftstromrich­ tung der Ansaugluft genau erfassen oder bestimmen.

Nachdem die Teilleistungsversorgung VS dazu dient, den er­ sten und den zweiten temperaturempfindlichen Widerstand 32 und 33 aufzuheizen, kann das Abkühlen des ersten und des zweiten temperaturempfindlichen Widerstands aufgrund des Auftretens des Luftflußstromes genau erfaßt werden, und die Richtung des Luftstromes kann genau und empfindlich bestimmt werden.

In dem Fall, in dem der Luftfluß der Ansaugluft in der Vor­ wärtsrichtung (Richtung A) ist, wird der erste temperaturem­ pfindliche Widerstand 32, der auf der stromaufwärtsliegenden Seite des isolierenden Substrats 29 angeordnet ist, entspre­ chend dem Luftstromfluß gekühlt, und der zweite temperatur­ empfindliche Widerstand 33, der auf der stromabwärtsliegen­ den Seite angeordnet ist, empfängt die Wärme von dem wärme­ erzeugenden Widerstand 31. Folglich wird die zweite Brücken­ schaltung 40 unausgeglichen, und das Vorwärts-Stromrich­ tungsbestimmungssignal mit dem vorbestimmten Spannungswert V0 wird von dem Komparator 43 ausgegeben.

Die Auswahleinrichtung 46 wählt entweder das positive Fluß­ mengenerfassungssignal oder das negative Flußmengenerfas­ sungssignal der Brückenschaltung 36 auf der Grundlage des Stromrichtungsbestimmungssignals des Komparators 43 aus. In diesem Fall, - nachdem das Stromrichtungsbestimmungssignal vorwärts ist, wird das positive Flußmengenbestimmungssignal ausgewählt, und das positive Flußmengensignal wird an die Steuerungseinheit als Ausgangssignal V_aus über den Ausgangs­ anschluß 47 ausgegeben.

Es wird darauf hingewiesen, daß, nachdem der Basisstrom des Transistors 44 auf der Grundlage des Ausgangssignals des Differenzverstärkers 39 gesteuert wird, die Rückkoppelungs­ steuerung den wärmeerzeugenden temperaturempfindlichen Wi­ derstand 31 auf der konstanten Temperatur hält.

Andererseits wird in dem Fall, in dem der Luftflußstrom in der entgegengesetzten Richtung (Richtung B) ist, der zweite temperaturempfindliche Widerstand 33, der auf der stromab­ wärtsliegenden Seite des isolierenden Substrats 29 angeord­ net ist, gekühlt, und der erste temperaturempfindliche Widerstand 32, der an der stromaufwärtsliegenden Seite ange­ ordnet ist, empfängt Wärme von dem wärmeerzeugenden tem­ peraturempfindlichen Widerstand 31. Folglich ist die zweite Brückenschaltung 40 unausgeglichen, und das Luftflußrich­ tungsbestimmungssignal, das die entgegengesetzte Richtung (B) zu der normalen Vorwärtsrichtung (A) anzeigt, wird von dem Komparator 43 ausgegeben, dessen Spannungswert Null ist.

Die Fig. 5 und 6 zeigen ein zweites bevorzugtes Ausführungs­ beispiel der Luftflußmengenerfassungsanordnung.

Das Merkmal des ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels be­ steht darin, daß der wärmeerzeugende temperaturempfindliche Widerstand, der erste und der zweite temperaturempfindliche Widerstand, der Hilfsheizer und der Temperaturkompensations­ widerstand in der Filmform auf dem einzelnen isolierenden Substrat gebildet sind. Es wird darauf hingewiesen, daß für entsprechende Elemente aus dem ersten Ausführungsbeispiel dieselben Bezugszeichen verwendet werden, und daß deren Erklärung weggelassen wird.

Das isolierende Substrat 51 ist aus einem isolierenden Substrat, wie z. B. Glas, Aluminiumoxid und Aluminiumnitrid, in einer länglichen (rechteckförmigen) Plattenform gebildet, und schließt einen ersten und einen zweiten Substratab­ schnitt 51A und 51B ein, und dessen Basisende ist an dem Erfassungshalter 26 befestigt, und dessen Spitze ist ein freies Ende. Ein erster Schlitz 52 ist zwischen dem ersten und dem zweiten Substratabschnitt 51A und 51B gebildet und erstreckt sich von dem Basisende des isolierenden Substrats 51 zu dessen freiem Ende. Es wird darauf hingewiesen, daß der zweite Substratabschnitt 51B weiter stromaufwärts be­ züglich der Vorwärtsrichtung (die mit dem Pfeil A markierte Richtung) liegt als der erste Substratabschnitt 51A, und ein Temperaturkompensationswiderstand 58 (wie er später be­ schrieben wird) ist auf dem zweiten Substratabschnitt 51B gebildet.

Der erste Substratabschnitt 51A schließt ein: den Hauptsub­ stratabschnitt 51A1, der in der rechteckigen Form gebildet ist, wobei dessen Spitze das freie Ende ist; und den Teil­ substratabschnitt 51A2, der bei dem Basisende des Hauptsub­ stratabschnitts 51A1 angeordnet ist, und der an dem Erfas­ sungshalter 26 befestigt ist. Ein zweiter Schlitz 53 ist gebildet, der mit dem ersten Schlitz 52 in der Richtung von einer Seite der Breitenrichtung des gesamten isolierenden Substrats zu der anderen Seite (die mit dem Pfeil A markierte Richtung) in Verbindung ist. Es wird darauf hinge­ wiesen, daß sowohl der erste Schlitz 52 als auch der zweite Schlitz 53 nicht immer so miteinander in Verbindung sind, wie es in Fig. 5 gezeigt ist.

Der wärmeerzeugende Hauptwiderstand 54 ist auf dem Haupt­ substratabschnitt 51A1 des isolierenden Substrats 51 durch die Drucktechnik oder die Zerstäubungstechnik in der Form der Filmform gebildet, und ist aus einem temperaturemp­ findlichen Material gebildet, wie z. B. Palladium, und hat den Widerstandswert RH. Auf dieselbe Art wie beim ersten Ausführungsbeispiel schließt der wärmeerzeugende Haupt­ widerstand 54 den Zwischenwiderstandsabschnitt 54A und den ersten und den zweiten Erweiterungswiderstandsabschnitt 54B und 54C ein, die sich (einander entgegengesetzt) in die Längsrichtung des isolierenden Substrats 51 von beiden Sei­ ten des Zwischenwiderstandsabschnitts 54A erstrecken. Auf dieselbe Art wie der wärmeerzeugende temperaturempfindliche Hauptwiderstand 31, wird dessen Widerstandswert durch den Transistor 44, der im Fall des ersten Ausführungsbeispiels beschrieben wurde, gesteuert und auf einer konstanten Tem­ peratur gehalten (z. B. etwa 240°C).

Der erste und der zweite temperaturempfindliche Widerstand 55 und 56 sind durch die Drucktechnik oder die Zerstäubungs­ technik in der Filmform gebildet, bestehen aus einem tem­ peraturempfindlichen Material, wie z. B. Platin, und haben Widerstandswerte RT1 und RT2. Zusätzlich ist der erste tem­ peraturempfindliche Widerstand 55 zwischen dem ersten Erwei­ terungswiderstandsabschnitt 54B und dem Zwischenwiderstands­ abschnitt 54A gebildet und ist parallel zu dem Erweiterungs­ widerstandsabschnitt 54B gebildet. Der zweite temperaturemp­ findliche Widerstandsabschnitt 56 ist zwischen dem zweiten Erweiterungswiderstandsabschnitt 54C und dem Zwischenwider­ standsabschnitt 54A gebildet und ist parallel zu dem zweiten Erweiterungswiderstandsabschnitt 54C gebildet. Der erste temperaturempfindliche Widerstandsabschnitt 55 ist an einer stromaufwärtsliegenden Seite bezüglich der Vorwärtsrichtung der Ansaugluft (die mit dem Pfeil A markierte Richtung) an­ geordnet und der zweite temperaturempfindliche Widerstand 56 ist an der stromabwärts liegenden Seite angeordnet.

Der Hilfsheizer 57 ist auf dem Teilsubstratabschnitt 51A2 des isolierenden Substrats 51 angeordnet und ist auf dieselbe Art wie der erste und der zweite temperaturempfind­ liche Widerstand 55 und 56 durch die Drucktechnik oder die Zerstäubungstechnik in der Filmform gebildet, besteht aus dem temperaturempfindlichen Material, wie z. B. Platin, und hat den Widerstandswert RHS. Der Hilfsheizer 57 dient dazu, den Teilsubstratabschnitt 51A2 des isolierenden Substrats 51 zu heizen, wodurch vermieden wird, daß Wärme von dem Haupt­ substratabschnitt 51A1 (wärmeerzeugender Hauptwiderstand 54) über den Erfassungshalter 26 zu dem Erfassungshalter 26 übertragen wird. Ein Schlitz 53 ist zwischen dem Hauptsub­ stratabschnitt 51A1 und dem Teilsubstratabschnitt 51A2 gebildet, um zu vermeiden, daß der erste temperaturemp­ findliche Widerstand 54 durch den Hilfsheizer 57 geheizt wird.

Der Temperaturkompensationswiderstand 58 ist auf dem zweiten Substratabschnitt 51B gebildet und ist durch die Drucktech­ nik und Zerstäubungstechnik in der Filmform aus Platin ge­ bildet. Der Temperaturkompensationswiderstand 58, der mit einem größeren Widerstandswert RK als der wärmeerzeugende Hauptwiderstand 54 versehen ist, erfährt durch den Ansaug­ luftstrom keine Beeinflussung und erfaßt lediglich die Tem­ peraturveränderung.

Die Mehrzahl von Elektroden 59 (z. B. sieben) sind an dem Basisende des isolierenden Substrats 51 gebildet und sind bei vorbestimmten Entfernungsintervallen in der Breitenrich­ tung des isolierenden Substrats 51 ausgerichtet. Das Basis­ ende des isolierenden Substrats 51 wird in den Schlitz des Erfassungshalters 26 eingeführt, wodurch jeder Anschluß (nicht dargestellt) mit den entsprechenden Elektroden ver­ bunden wird.

Auf die oben beschriebene Art wird, nachdem das isolierenden Substrat 51 auf dem Luftflußmeßgeräthauptkörper 22 befestigt ist, das im zweiten Ausführungsbeispiel beschrieben wurde, die Signalverarbeitungsschaltung, die durch die erste Brückenschaltung 36′ und die zweite Brückenschaltung 40′ gebildet wird, gebildet, um die Luftflußmenge zu erfassen und um die Luftstromrichtung zu bestimmen, wie es anhand des ersten Ausführungsbeispiels beschrieben wurde, wie es in Fig. 6 gezeigt ist.

Die Heißfilm-Luftflußmengenerfassungsanordnung in dem zwei­ ten Ausführungsbeispiel kann die Luftstromrichtung der An­ saugluft auf dieselbe Art wie im ersten Ausführungsbeispiel erfassen.

Das heißt, daß die Ansaugluft bewirkt, daß der wärmeerzeugende temperaturempfindliche Hauptwiderstand 54 auf dem isolie­ renden Substrat 51 gekühlt wird, das Flußmengenbestimmungs­ signal an die Brückenschaltung 30′ ausgegeben wird, wobei der Widerstandswert des wärmeerzeugenden temperaturempfind­ lichen Hauptwiderstands 54 erniedrigt wird, und daß das negative Flußmengenbestimmungssignal an die Auswahleinrich­ tung 46 durch den invertierenden Verstärker 45 ausgegeben wird.

Die zweiten Brückenschaltung 40′ dient andererseits dazu, zu bestimmen, ob die Richtung des Ansaugluftstromes vorwärts (A) und rückwärts (B) ist, abhängig von der Differenz der Widerstandswerte zwischen dem ersten und dem zweiten tempe­ raturempfindlichen Widerstand 55 und 56. Das Ansaugluft­ stromrichtungsbestimmungssignal 46 gibt das Ansaugluftstrom­ richtungsbestimmungssignal an die Auswahleinrichtung 46 über den Komparator 43. Dieses Ausgangssignal an die Auswahlein­ richtung 46 bewirkt, daß die Auswahleinrichtung 46 das po­ sitive oder das negative Luftflußmengenerfassungssignal auf der Grundlage des Luftstromrichtungsbestimmungssignals der zweiten Brückenschaltung 40′ (Komparator 43) auswählt. Die Auswahleinrichtung 46 gibt das ausgewählte Ansaugluftmengen­ anzeigesignal (erfaßtes Signal) an die Steuerungseinheit als das Ausgangssignal V_aus aus. Folglich kann die genaue Luft/- Kraftstoffgemisch-Verhältnissteuerung durch die Steuerungs­ einheit auf der Grundlage der Ansaugluftmenge, die mit ihrer Luftstromrichtung erfaßt wurde, ausgeführt werden.

Nachdem bei dem zweiten Ausführungsbeispiel der wärmeerzeu­ gende temperaturempfindliche Hauptwiderstand 54, der erste und der zweite temperaturempfindliche Widerstand 55 und 56, der Hilfsheizer 57 und der Temperaturkompensationswiderstand 58 auf dem einzelnen isolierenden Substrat 51 in der Film­ form gebildet sind, kann die Anzahl von Teilen auf dem isolierenden Substrat gegenüber dem ersten Ausführungs­ beispiel reduziert werden.

Ferner liegt der erste Schlitz 52 zwischen dem zweiten Sub­ stratabschnitt 51B, auf dem der Temperaturkompensations­ widerstand 58 in der Filmform gebildet ist, und zwischen dem ersten Substratabschnitt 51A gebildet, auf dem der wärme­ erzeugende temperaturempfindliche Hauptwiderstand 54, der erste und der zweite temperaturempfindliche Widerstand 55 und 56 und der Hilfsheizer 57 in der Filmform gebildet sind, so daß z. B. die Wärmeübertragung von dem ersten Substrat­ abschnitt 51A, auf dem die Wärme durch den wärmeerzeugenden temperaturempfindlichen Hauptwiderstand 54 erzeugt wird, zu dem zweiten Substratabschnitt 51B vermieden wird. Zusätzlich kann der Temperaturanstieg in dem ersten Substratabschnitt 51A früher auftreten und die Aufwärmzeitdauer kann verkürzt werden.

Nachdem der zweiten Schlitz 53 auf dem ersten Substratab­ schnitt 51A gebildet ist, und zwischen dem Teilsubstrat­ abschnitt 51A2, auf dem der Hilfsheizer 57 in der Filmform gebildet ist, und dem Hauptsubstratabschnitt 51A1 gebildet ist, auf dem der wärmeerzeugende temperaturempfindliche Hauptwiderstand 54 und der erste und der zweite temperatur­ empfindlichen Widerstand 55 und 56 gebildet sind, kann z. B. die Wärmeübertragung von dem Hauptsubstratabschnitt 51A1, auf dem die Wärme durch den wärmeerzeugenden temperatur­ empfindlichen Hauptwiderstand 54 erzeugt wird, zu dem Teil­ substratabschnitt 51A2 vermieden werden. Der Temperaturan­ stieg im Hauptsubstratabschnitt 51A1 kann früher eintreten.

Andererseits kann, nachdem der zweite Schlitz 53 zwischen dem ersten temperaturempfindlichen Widerstand 55 und dem Hilfsheizer 57 gebildet und angeordnet ist, der thermische Einfluß des Hilfsheizers 57 auf den ersten temperatur­ empfindlichen Widerstand 55 wirksam vermieden werden. Die Luftstromrichtung der Ansaugluft kann durch die erste Brückenschaltung 40′ genau erfaßt werden.

Es wird darauf hingewiesen, daß, obwohl bei jedem Ausfüh­ rungsbeispiel der erste temperaturempfindliche Widerstand 32 (55) auf der stromaufwärts liegenden Seite bezüglich der An­ saugluftstromflußrichtung liegt, und der zweite temperatur­ empfindlichen Widerstand 33 (56) bezüglich dieser auf der stromabwärtsliegenden Seite angeordnet ist, der erste tem­ peraturempfindliche Widerstand 32 (55) auf der stromabwärts liegenden Seite angeordnet sein kann, und er zweite tempe­ raturempfindlichen Widerstand 33 (56) auf der stromabwärts liegenden Seite angeordnet sein kann. In diesem Fall kann die Auswahleinrichtung 46 ein invertiertes Luftstromrichtungs­ bestimmungssignal von dem Komparator 43 empfangen.

Obwohl bei jedem Ausführungsbeispiel der Referenzwiderstand 23, der um den Windungsabschnitt 24 des Ansaugluftflußmeß­ geräthauptkörpers 22 gewunden ist, in die Ansaugluftröhre 22 hervorsteht, kann der Referenzwiderstand 23 innerhalb des Schaltungsgehäuses 27 (das auf der äußeren Peripherie der Ansaugluftröhre 2 installiert ist) zusammen mit dem Luft­ flußmengeneinstellwiderstand 38 angeordnet sein.

Obwohl bei jedem Ausführungsbeispiel die erste Brückenschal­ tung 36 (36′), die das Ansaugluftmengenerfassungssignal aus­ geben, aus dem wärmeerzeugenden temperaturempfindlichen Hauptwiderstand 31 (54), dem Temperaturkompensationswider­ stand 37 (Temperaturkompensationswiderstand 58), dem Re­ ferenzwiderstand 23 und dem Ansaugluftflußmengeneinstell­ mengenwiderstand 38 gebildet ist, kann die erste Brücken­ schaltung 36 (36′) aus dem Temperaturkompensationswiderstand 37 mit festem Widerstandswert (Temperaturkompensations­ widerstand 38) und dem Ansaugluftflußmengenwiderstand 38 mit festem Widerstandswert gebildet sein.

Claims (8)

1. Anordnung, gekennzeichnet durch

• a) einen Luftflußmeßgeräthauptkörper mit einem Basisende und einem freien Ende, wobei das Basisende auf einer inneren Oberfläche einer Ansaugluftröhre (2) eines Fahrzeugmotors mit innerer Verbrennung befestigt ist;
• b) einen temperaturempfindlichen Hauptwiderstand (31; 54), durch den durch eine erste externe Leistungs­ versorgung (VB) Wärme erzeugt wird, dessen Wider­ standswert (RH) entsprechend einer Temperatur in dessen Körper verändert wird, und der aufgebaut und angeordnet ist, um einer Ansaugluft ausgesetzt zu werden, die in der Ansaugluftröhre (2) fließt;
• c) ein isolierendes Substrat (29; 51), das auf dem Luft­ flußmeßgeräthauptkörper befestigt ist, wobei der tem­ peraturempfindliche Hauptwiderstand (31; 54) auf dem isolierenden Substrat (29; 51) in einer Filmform ge­ bildet und befestigt ist, und sich entlang zumindest einer länglichen Richtung des isolierenden Substrats (29; 51) erstreckt; und
• d) einen ersten und einen zweiten temperaturempfind­ lichen Widerstand (32, 33; 55, 56), die auf anderen Oberflächenabschnitten des isolierenden Substrats (29; 51) als der temperaturempfindliche Hauptwider­ stand (51; 54) gebildet sind, deren Widerstandswerte (RT1, RT2) entsprechend den Temperaturen in ihren Körpern verändert werden, und die in einer bezüglich einer Hauptluftstromrichtung (A), der Ansaugluft, die in jedem Zylinder des Motors fließt, stromaufwärts und stromabwärts voneinander beabstandet sind, wobei der erste und der zweite temperaturempfindliche Widerstand (32, 33; 55, 56) beide durch eine zweite externe Spannungsversorgung (VS) auf gleiche Tempera­ turen geheizt werden.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der temperaturempfindlichen Hauptwiderstand (31; 54) im allgemeinen in einer Kurbelform gebildet ist, die einen Zwischenwiderstandsabschnitt (31A; 54A) aufweist, der auf einem Zwischenabschnitt des isolierenden Sub­ strats (29; 51) in der Längsrichtung angeordnet ist, und die einen ersten und einen zweiten Erweiterungswider­ standsabschnitt (31B, 31C; 54B, 54C) aufweist, die sich entlang der Längsrichtung des isolierenden Substrats (29; 51) in zueinander entgegensetzte Richtungen er­ strecken, und
wobei der erste temperaturempfindlichen Widerstand (32; 55) zwischen dem ersten Erweiterungswiderstandsabschnitt (31B; 54B) und dem Zwischenwiderstandsabschnitt (31A; 54A) angeordnet ist, und parallel zu dem ersten Erweite­ rungswiderstandsabschnitt (31B; 54B) gebildet ist, und
wobei der zweite temperaturempfindliche Widerstand (33; 56) zwischen dem zweiten Erweiterungswiderstandsab­ schnitt (31C; 54C) und dem Zwischenwiderstandsabschnitt (31A; 54A) angeordnet ist, und parallel zu dem zweiten Erweiterungswiderstandsabschnitt (31C; 54C) gebildet ist.

3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das isolierende Substrat (29; 51) im allgemeinen in einer rechteckigen Form gebildet ist, mit:
einem Hauptsubstratabschnitt (29A; 51A1), dessen Spitze das freie Ende ist, und auf dem der temperaturempfind­ liche Hauptwiderstand (31; 54) und der erste und der zweite temperaturempfindlichen Widerstand (32, 33; 55, 56) in Filmform gebildet und befestigt sind;
einem Teilsubstratabschnitt (29B; 51A2), der am Basis­ ende des Hauptsubstratabschnitts (29A; 51A1) angeordnet ist und auf dem Luftflußmeßgeräthauptkörper befestigt ist, um den temperaturempfindlichen Hauptwiderstand (31; 54) von dem Luftflußmeßgeräthauptkörper räumlich zu be­ abstanden; und
zumindest einen Schlitz (30; 53), der zwischen dem Haupt- und Teilsubstratabschnitt (29A, 29B; 51A1, 51A2) angeordnet ist, und sich von einer Seite in einer Brei­ tenrichtung des isolierenden Substrats (29; 51) zu des­ sen anderer Seite erstreckt, um eine Wärmeübertragung von dem temperaturempfindlichen Hauptwiderstand (31; 34) zu dem Teilsubstratabschnitt (29B; 51A2) zu unter­ drücken.

4. Anordnung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch, einen Hilfsheizer (34; 57), der auf dem Teilsubstratab­ schnitt (29B; 51A2) angeordnet ist, um den Teilsubstrat­ abschnitt (29B; 51A2) zu heizen.

5. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das isolierende Substrat (51) aus einem ersten und einem zweiten Substratabschnitt (51A, 51B) gebildet ist, deren Basisenden an dem Luftflußmeßgeräthauptkörper be­ festigt sind, und deren Spitzen die freien Enden sind, wobei ein erster Schlitz (52) sich von den Spitzen zu den Basisenden zwischen dem ersten und dem zweiten Substratabschnitt (51A, 51B) erstreckt, und wobei ein Temperaturkompensationswiderstand (58) in Filmform auf den zweiten Substratabschnitt (51B) gebildet und be­ festigt ist, wobei der erste Substratabschnitt (51A) folgende Merkmale aufweist:
einen Hauptsubstratabschnitt (51A1) dessen Spitze das freie Ende ist und auf dem der temperaturempfindliche Hauptwiderstand (54) und der erste und der zweite tem­ peraturempfindliche Widerstand (55, 56) in der Filmform gebildet und befestigt sind;
einen Teilsubstratabschnitt (51A2), der an dem Basisende des Hauptsubstratabschnitts (51A1) angeordnet ist und auf dem Luftflußmeßgeräthauptkörper angeordnet ist, um den temperaturempfindlichen Hauptwiderstand (54) von dem Luftflußmeßgeräthauptkörper räumlich zu trennen; und
einen zweiten Schlitz (53) der sich von einer Seite in die Breitenrichtung des ersten Substratabschnitts (51A) zu dessen anderer Seite erstreckt, um die Wärmeübertra­ gung von dem temperaturempfindlichen Hauptwiderstand (54) zu dem Teilsubstratabschnitt (51A2) zu unterdrücken.

6. Anordnung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch einen Hilfsheizer (57), der auf dem Teilsubstratab­ schnitt (51A2) angeordnet ist, um den Teilsubstratab­ schnitt (51A2) zu heizen.

7. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste und der zweite temperaturempfindliche Wi­ derstand (32, 33; 55, 56) elektrisch parallel zueinander verschaltet sind, um eine Luftflußrichtungsbestimmungs­ einrichtung zu bilden, wobei die Luftflußrichtungsbe­ stimmungseinrichtung die Widerstandswerte des ersten und des zweiten temperaturempfindlichen Widerstands (32, 33; 55, 56) vergleicht und ein Luftflußrichtungsanzeigesi­ gnal gemäß der bestimmten Luftflußrichtung ausgibt.

8. Anordnung nach Anspruch 6, ferner gekennzeichnet durch,
eine Brückenschaltung (36; 36′), die den temperatur­ empfindlichen Hauptwiderstand auf einer ihrer Seiten aufweist und die ausgebildet ist, um eine Veränderung des Widerstandswertes des temperaturempfindlichen Haupt­ widerstands (31; 54) in der Brückenschaltung (36; 36′) als ein Luftflußmengenanzeigesignal abzuleiten; und
eine Auswähleinrichtung (46) zum direkten Ausgeben des Luftflußmengenanzeigesignals, wenn das Luftflußrich­ tungsbestimmungssignal, das von der Luftflußrichtungs­ bestimmungseinrichtung ausgegeben wird, eine Vorwärts­ richtung anzeigt, und zum Invertieren des Luftflußmen­ genanzeigesignals und zum Ausgeben des invertierten Luftflußmengensignals, wenn das Luftflußrichtungsbe­ stimmungssignal, das von der Luftflußbestimmungsein­ richtung ausgegeben wird, eine Richtung entgegengesetzt der Vorwärtsrichtung anzeigt.