DE19522648A1 - Thermisches Strömungsmeßgerät mit geringer Turbulenz in der Fluidströmung - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein thermisches Strömungsmeßgerät und ist insbesondere mit einem thermischen Strömungsmeßgerät befaßt, welches eine Turbulenz der Strömung weniger stört und umfaßt eine Sensoreinheit, die den Zusammenbau in einer kompakten Größe erleichtert.

Um die Menge der durch den Motor eines Kraftfahrzeuges angesaugten Luft zu messen, sind bekannte Strömungsmeßgeräte eingesetzt worden, wie etwa ein beweglicher Flügel-Typ, ein Karmanwirbel-Typ, thermische Typen und ähnliches. Herkömmliche Typen von thermischen Strömungsmeßgeräten haben einen Nachteil, nämlich daß die Größe so groß wird, daß es unpassend ist es in dem Motorraum zu montieren, da ein elektronischer Sensorsteuerkreis außerhalb des Gehäuses des Strömungsmeßgerätes vorgesehen ist.

Jedoch ist kürzlich ein thermisches. Strömungsmeßgerät vorgeschlagen worden, bei dem ein funktioneller Abschnitt einen elektronischen Schaltkreis integriert und bei dem ein Sensorabschnitt innerhalb einer Strömungspassage des thermischen Strömungsmeßgerätes angeordnet ist, um die Größe zu verringern. Bei einem solchen herkömmlichen thermischen Strömungsmeßgerät ist es notwendig, die Exzentrizität, die Turbulenz und anderes in der Luftströmung oberhalb des Sensors auszurichten, da es auf einem Verfahren beruht, bei dem die Strömungsrate oder die Menge in einer Bypasspassage durch einen vergleichsweise kleinen Sensors gemessen wird, um die gesamte Strömungsrate durch eine Hauptpassage und durch die Bypasspassage zu erfassen.

Dort wo der Sensor in der Hauptpassage bei dem herkömmlichen thermischen Strömungsmeßgerät vorgesehen ist, wird die Anstrengung die Größe zu vermindern behindert, da es notwendig ist, einen bestimmten Strömungs-Durchgang vorzusehen, der einen Mechanismus zur Gleichrichtung wie etwa eine Bienenwabe oder etwas ähnliches aufweist. Dort wo der Sensor in der Bypasspassage vorgesehen ist, besteht andererseits ein Problem, nämlich daß die Messung gegenüber dem Einfluß der Exzentrizität in der Strömung von der stromaufwärtigen Seite empfindlich ist, da der Eingang der Bypasspassage exzentrisch ist oder der Ausgang der Bypasspassage an einem Abschnitt in der Nähe der Oberfläche der Wand offen ist.

Es ist deshalb eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein thermisches Strömungsmeßgerät zu schaffen, daß weniger empfindlich gegenüber dem Einfluß der Exzentrizität oder der Turbulenz in der stromaufwärtigen Luftströmung stromaufwärts des Sensors ist und daß an die Notwendigkeit einer reduzierten Größe anpaßbar ist.

Es ist eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein thermisches Strömungsmeßgerät zu schaffen, welches einfach an einem zylindrischen Körper installiert werden kann, der eine Haupt-Strömungspassage aufweist.

Ein thermisches Strömungsmeßgerät nach der vorliegenden Erfindung umfaßt einen zylindrischen Körper, der eine Hauptpassage umfaßt, durch die ein Fluid strömt und der eine Befestigungsöffnung für eine Sensoreinheit umfaßt sowie eine Sensoreinheit. Die Sensoreinheit umfaßt ein mittiges oder zentrales Element, das in der Mitte der Hauptpassage angeordnet ist, die eine innenliegende Bypasspassage und einen gleichmäßig ansteigenden Durchmesser hat, einen Strömungssensor, der in der Bypasspassage vorgesehen ist, eine Rippe, die das zentrale Element trägt, einen Befestigungsabschnitt, um die Rippe an den zylindrischen Körper zu befestigen, einen elektronischen Schaltkreis, der an der Rippe oder an dem Befestigungsabschnitt installiert ist, sowie einen Verbindungsabschnitt, der Anschlüsse beinhaltet, die elektrisch mit dem elektronischen Schaltkreis verbunden sind. Die Sensoreinheit wird an dem zylindrischen Körper so montiert, daß das zentrale Element durch die Befestigungsöffnung der Sensoreinheit des zylindrischen Körpers in die Hauptpassage eingesetzt werden kann. Vorzugsweise hat der zylindrische Körper einen zweiten zylindrischen Körper, der eine Einsatzöffnung aufweist, die senkrecht zu der Hauptpassage verläuft und die Sensoreinheit ist in die Einsatzöffnung des zweiten zylindrischen Körpers eingesetzt und montiert. Weiterhin ist die Bypasspassage ausgebildet, um in eine stromaufwärtige Richtung zurückzukehren und öffnet in die Hauptpassage in Form eines C an einem Abschnitt, wo der Durchmesser des zentralen Abschnittes ansteigt.

Entsprechend dieser Struktur kann der Abschnitt zur Erfassung der Strömung gleichzeitig mit einer einfachen Operation positioniert und befestigt/montiert werden, indem die Sensoreinheit durch die Befestigungsöffnung der Sensoreinheit des zylindrischen Körpers eingesetzt wird und sie in der Hauptpassage montiert wird. Weiterhin hat die Ausgangsöffnung die Form eines C.

Vorzugsweise wird das zentrale Element hergestellt, um eine Hülle zu bilden, bei der sich in der Mitte der Hauptpassage die äußere Wand gleichmäßig in Richtung der stromabwärtigen Seite oder Hauptpassage erweitert.

Entsprechend dieser bevorzugten Struktur, da das zentrale Element, das einen kleinen Luft-Widerstand aufweist und in der Mitte der Hauptpassage positioniert ist, stromaufwärts des Erfassungsabschnittes der Strömung vorgesehen ist und der Erfassungsabschnitt für die Strömung in der Bypasspassage positioniert ist, die in dem zentralen Element ausgebildet ist, wird die Strömungsrate an einem Fluid gemessen, welches sehr gleichgerichtet ist, nachdem die Turbulenz, die Exzentrizität und ähnliches in der Luft stromaufwärts des Erfassungsabschnittes der Strömung reduziert ist, so daß eine sehr genaue Messung der Strömungsrate erreicht wird.

Vorzugsweise wird ein Temperaturfühler für die Ansaugluft an der Sensoreinheit befestigt und in der Hauptpassage in einem Zustand positioniert, in dem die Sensoreinheit montiert wird, indem sie in den zylindrischen Körper eingesetzt und montiert wird. Die Ausgangs-Anschlüsse des Temperaturfühlers für die Ansaugluft sind an dem Verbindungsabschnitt einstückig mit den Ausgangs-Anschlüssen des Signals für die Strömungsrate von dem Strömungsmeßgerät vorgesehen.

Entsprechend dieser bevorzugten Struktur, da der Temperaturfühler für die Ansaugluft an der Sensoreinheit montiert ist, die mit dem Erfassungsabschnitt für die Strömung ausgerüstet ist, um die Strömungsrate zu messen, können der Erfassungsabschnitt für die Strömung und der Temperatur- Erfassungsabschnitt für die Ansaugluft integriert werden, um die Effizienz der Montage zu verbessern.

Vorzugsweise wird der zylindrische Körper einstückig als ein Teil des Gehäuses des Luftfilters oder als ein Teil des Drosselklappen-Körpers gegossen. Der zylindrische Körper ist eine Leitung mit einer Passage bzw. einem Durchgang für die Ansaugluft.

Entsprechend dieser bevorzugten Struktur können solche Bauteile, die das Ansaugluft-System des Motors bilden, wie etwa ein Luftfilter, ein Drosselklappen-Körper oder eine Leitung benutzt werden, um die Sensoreinheit einzusetzen, so daß die Sensoreinheit in solche Bauteile integriert werden kann, wodurch der Vorteil entsteht, daß das Ansaugluft-System des Motors einfach montiert werden kann.

In den zugehörigen Zeichnungen zeigt:

Fig. 1 eine Querschnittsansicht, in der ein thermisches Strömungsmeßgerät nach einer ersten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung dargestellt ist;

Fig. 2 eine Querschnittsansicht, die entlang der Linie II- II in der Fig. 1;

Fig. 3 eine Querschnittsansicht, in der ein thermisches Strömungsmeßgerät nach einer zweiten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung dargestellt ist;

Fig. 4 eine teilweise vergrößerte Querschnittsansicht der Fig. 3;

Fig. 5 eine Querschnittsansicht, in der ein thermisches Strömungsmeßgerät nach einer dritten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung dargestellt ist; und

Fig. 6 eine Querschnittsansicht, in der ein thermisches Strömungsmeßgerät nach einer vierten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung dargestellt ist.

Unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen werden im folgenden verschiedene Ausführungsformen beschrieben werden.

Erste Ausführungsform

Eine erste Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung ist auf ein thermisches Strömungsmeßgerät gerichtet, daß eine Luftmenge mißt, die von einem Motor angesaugt wird, das in einer Leitung mit einer Ansaugluft-Passage vorgesehen ist, die stromabwärts eines Luftfilters ausgebildet ist. Wie es in den Fig. 1 und 2 gezeigt ist, ist eine Sensoreinheit 10 an einer Leitung 1 installiert, wobei die Sensoreinheit 10 den prin­ zipiellen Teil des thermischen Strömungsmeßgerätes bildet.

Die Leitung 1 umfaßt einen ersten zylindrischen Körper 3, der eine Hauptpassage 2 aufweist und umfaßt einen zweiten zylindrischen Körper 5, der eine Öffnung 4 aufweist, um die Sensoreinheit 10 einzusetzen. Dieser erste zylindrische Körper 3 und der zweite zylindrische Körper 5 sind als ein integriertes Bauteil aus Kunststoff gegossen.

Die Sensoreinheit 10 ist an dem zweiten zylindrischen Körper 5 montiert und befestigt. Die Sensoreinheit 10 bildet einen wesentlichen Teil des thermischen Strömungsmeßgerätes und umfaßt ein zentrales Element 11, daß im zusammengebauten Zustand in der Mitte der Hauptpassage 2 angeordnet ist, einen Erfassungsabschnitt 8 für die Strömung, um die Luft- Strömungsrate zu messen, eine Rippe 12, die das zentrale Element 11 in der Hauptpassage 2 trägt, einen elektronischen Schaltkreis 13, der an der Rippe 12 befestigt ist und der Signale von dem Erfassungsabschnitt 8 für die Strömung steuert und verarbeitet, einen Befestigungsabschnitt 14, um die Sensoreinheit 10 an der Leitung 1 zu befestigen, und einen mechanischen Verbindungsabschnitt 15, um eine elektrische Verbindung vorzusehen.

Das zentrale Element 11 weist ein Profil einer Hülle bzw. Muschel auf, wobei sich der Außendurchmesser der Form gleichmäßig in Richtung der stromabwärtigen Seite erweitert. Das zentrale Element 11 ist an dem mittigen Teil des ersten zylindrischen Körpers 3 so vorgesehen, daß der Querschnitt des Durchgangs der Hauptpassage 2 rund um den Umfang des mittigen Elements 11 ausgebildet ist. Die Bypasspassage 16, die in dem zentralen Element 11 vorgesehen ist, hat an der stromaufwärtigen Seite eine Passage bzw. einen Durchgang 16a mit großem Durchmesser, an der stromabwärtigen Seite einen Durchgang 16b mit kleinem Durchmesser und einen Stufen- Abschnitt 17 dazwischen. Die Fläche der Bypasspassage ist stromabwärts, gebildet durch den Durchgang 16b mit kleinem Durchmesser kleiner als die Fläche der Bypasspassage stromaufwärts der Stufe 17, gebildet durch den Durchgang 16a mit großem Durchmesser. Die Bypasspassage 16 kehrt an der stromabwärtigen Seite des Strömungs-Erfassungsabschnittes auf um und die Bypasspassage 16c, die einen C-förmigen Querschnitt hat dreht um und kehrt zur stromaufwärtigen Seite um, bildet einen Bypass-Ausgang 18 rund um den äußeren Umfang des zentralen Elements 11 stromaufwärts des Strömungs- Erfassungsabschnittes 8 und an dem Bypass-Ausgang 18 sind die Bypasspassage 16 und die Hauptpassage 2 verbunden. Der Bypass- Ausgang 18 öffnet nahezu über den gesamten Umfang der Bypasspassage 16b, mit Ausnahme des Abschnittes, an dem die Rippe 12 gebildet ist, wie es in der Fig. 2. gezeigt ist.

Der Strömungs-Erfassungsabschnitt 8 umfaßt einen Strömungs- Meßwiderstand 21 und einen Temperatur-Ausgleichs-Widerstand 22, die in der schmalen Passage 16b angeordnet sind und durch isolierende Träger 35 und 36 getragen werden, und zwar senkrecht gegen die Richtung der Strömung in der Passage 16b mit kleinem Durchmesser.

Die Rippe 12 trägt das zentrale Element 11, um es annähernd in der Mitte der Hauptpassage 2 anzuordnen. Die Rippe 12 ist in die Öffnung 4 des zweiten zylindrischen Körpers 5 in der Richtung der Öffnung oder vertikal in den Fig. 1 und 2 eingesetzt.

Der Befestigungsabschnitt 14 ist ein Teil, daß das zentrale Element 11, die Rippe 12, den elektronischen Schaltkreis 13 und den Verbindungsabschnitt 15 an der Leitung 1 befestigt und ist an einem Flansch 26 des zweiten zylindrischen Körpers 5 des ersten zylindrischen Körpers bei durch eine Richtung gesichert. D.h., daß durch einfaches Befestigen des Befestigungsabschnittes 14 der Sensoreinheit 10 an dem zweiten zylindrischen Körper 5, das zentrale Element 11, das durch den Befestigungsabschnitt 14 gegen die Rippe gehalten wird, annähernd in der Mitte der Hauptpassage 2 angeordnet werden kann. Mit anderen Worten ausgedrückt, durch Einsetzen zur Montage der Sensoreinheit 10 in die Öffnung des zweiten zylindrischen Körpers 5, ausgebildet an der Leitung 1, kann der Strömungs-Erfassungsabschnitt 8 des thermischen Strömungsmeßgerätes montiert und angeordnet werden.

Der elektronische Schaltkreis 13 umfaßt einen elektronischen Steuerkreis, der zwar in den Fig. 1 und 2 nicht gezeigt ist, aber elektrisch mit dem Strömungs-Meßwiderstand 21 und dem Temperatur-Ausgleichs-Widerstand 22 verbunden ist sowie der elektronische Steuerkreis in einem Gehäuse 25 für den elektronischen Steuerkreis angeordnet ist, das weiterhin an der Seitenwand der Rippe 12 befestigt ist.

Der Verbindungsabschnitt 15 ist ein Teil, um Anschlüsse 28 zu befestigen, die elektrisch mit dem elektronischen Schaltkreis 13 verbunden sind und ist zusammen mit dem Befestigungsabschnitt 14 einstückig aus Kunststoff gegossen. Zusätzlich ist auf der Seite der Rippe 12 annähernd an dem Verbindungsabschnitt 15 ein Ansaugluft-Temperaturfühler 30 vorgesehen, der einstückig durch Einsatz-Gießen mit dem Befestigungsabschnitt 14 und dem Verbindungsabschnitt 15 vergossen ist. Der Ansaugluft-Temperaturfühler 30 ist im zusammengebauten Zustand der Luft ausgesetzt, die durch die Hauptpassage 2 strömt.

Bei der ersten Ausführungsform kann das thermische Strömungsmeßgerät vollständig zusammengebaut werden, indem einfach zur Montage die Sensoreinheit 10 in die Öffnung 4 des zweiten zylindrischen Körpers 5 eingesetzt wird, die senkrecht zu dem ersten zylindrischen Körper 3 ausgebildet ist. Mit anderen Worten ausgedrückt, kann das Strömungsmeßgerät einfach montiert werden, da die Montage des Sensors vervollständigt werden kann, indem nur die Sensoreinheit 10 fest in die Fluid-Strömungs- Passage eingesetzt wird.

Als nächstes wird der Betrieb der ersten Ausführungsform entsprechend der Ausführungsform beschrieben werden.

In der Fig. 1 ist gezeigt, wie Luft durch einen Luftfilter angesaugt wird, der stromaufwärts der Leitung 1 montiert ist, aber nicht dargestellt ist, wobei die Luft in die Hauptpassage 2 eingeleitet wird und in der Hauptpassage 2 in der Fig. 1 von links nach rechts strömt. In diesem Fall, da die Fläche der Hauptpassage 2 durch das zentrale Element 11 eingeschränkt wird, steigt die Strömungs-Geschwindigkeit in der Hauptpassage 2 an, ein negativer Druck wird an dem Bypass-Ausgang 18 erzeugt und entsprechend dem Unterschied im Druck zwischen dem negativen Druck und dem Druck am Eingang des Bypass 32 der Bypasspassage 16 steigt eine Luftströmung in der Bypasspassage 16 an. Auf bekannte Art und Weise wird der in der Bypasspassage 16 angeordnete Strömungs-Meßwiderstand 21 durch den elektronischen Schaltkreis 13 geheizt, und zwar auf eine bestimmte unterschiedliche Temperatur relativ zur Temperatur der Ansaugluft, sowie die Luftströmung in der Bypasspassage 16 gemessen wird. In der Konsequenz wird die Masse der Ansaugluft erfaßt.

Da der Eingang 32 der Bypasspassage, der die Bypasspassage 16 bildet, annähernd in der Mitte der Hauptpassage 2 angeordnet ist, ist die Turbulenz der Luft, die durch die Bypasspassage 16 strömt geringer als die Turbulenz in der Luft, die von stromaufwärts kommt. Da stromaufwärts des Strömungs- Erfassungsabschnittes 8 in der Bypasspassage 16 die Stufe 17 vorhanden ist, wird die Strömung von stromaufwärts behindert und an der Stufe 17 gleichmäßig gemacht. Zusätzlich, da der Ausgang 18 des Bypass annähernd C-förmig über nahezu den gesamten Umfang der Bypasspassage 16 öffnet, mit Ausnahme des Abschnittes der Rippe 12, wird eine Wirkung erzielt, die eine Exzentrizität der Strömung ausgleicht, wodurch die Strömungs- Geschwindigkeit in der Bypasspassage 16 gleichförmig wird und gegenüber einer Exzentrizität in der Strömung von stromaufwärts nicht empfindlich ist, wobei zur gleichen Zeit der Außendurchmesser des zentralen Elements 11 sich gleichmäßig erweitert oder in Richtung der stromabwärtigen Seite ansteigt oder mit anderen Worten ausgedrückt, öffnet der Ausgang zu einem Bereich, wo die Strömung sich nicht vermindert, wodurch weder eine Änderung in der Strömungsrate in der Bypasspassage noch eine Änderung in dem Verhältnis der Strömungsrate zwischen der Hauptpassage 2 und der Bypasspassage 16 eintritt.

Weiterhin wird bei dieser Ausführungsform, da der elektronische Schaltkreis 13, der den elektronischen Kreis umfaßt, in der Hauptpassage 2 plaziert und ausgesetzt wird zur gleichen Zeit an dem durch das zentrale Element 11 abgesperrten Abschnitt der Hauptpassage 2 die Kühlwirkung des elektronischen Schaltkreises verbessert, und zwar durch die Ansaugluft, die durch die Hauptpassage 2 strömt und in der Konsequenz wird ein nachteiliger Einfluß auf die Genauigkeit durch ein Aufheizen des elektronischen Schaltkreises verhindert. Deshalb wird die Strömungsrate mit einer hohen Genauigkeit gemessen.

Weiterhin kann gemäß dieser Ausführungsform die Montage durch ein einfaches Verfahren vervollständigt werden, indem die Sensoreinheit 10 mit der Leitung 1 in Eingriff gebracht wird. Darüberhinaus kann die Größe des Strömungsmeßgerätes selbst reduziert werden, da der Befestigungsabschnitt ein Merkmal aufweist, daß nämlich der Strömungs-Erfassungsabschnitt 8 in eine Öffnung 4 eingesetzt, montiert und befestigt wird, die sich zu einem Teil der Leitung 1 hin öffnet.

Zweite Ausführungsform

Die zweite Ausführungsform nach der vorliegenden Erfindung ist in den Fig. 3 und 4 dargestellt. Die in den Fig. 3 und 4 dargestellte zweite Ausführungsform ist ein Beispiel für ein thermisches Strömungsmeßgerät, welches an einem Gehäuse für einen Luftfilter montiert ist.

In der Fig. 3 ist ein Luftfilter 40 dargestellt der ein Eingangs-Luftfilter-Gehäuse 41 und ein Ausgangs-Luftfilter- Gehäuse 42 umfaßt und eine Luftfilter-Haupt-Sensoreinheit 43 ist an dem Verbindungsabschnitt dieser beiden Gehäuse mit Befestigungsmitteln 44 und 45 festgeklammert. Ein zweiter zylindrischer Körper 48 ist einstückig mit einem externen Teil des zylindrischen Körpers 46 gegossen, der an dem Ausgang des Ausgangs-Luftfilter-Gehäuses 42 und der Sensoreinheit 10 ausgebildet ist, die, wie bei der ersten Ausführungsform in die Öffnung des zylindrischen Körpers 48 eingesetzt, montiert und befestigt ist.

Wie es in der Fig. 4 gezeigt ist, ist im zusammengebauten Zustand das zentrale Element 11 annähernd in der Mitte der Hauptpassage 2 angeordnet, die in dem zylindrischen Körper 46 ausgebildet ist. Der weitere Aufbau der Sensoreinheit 10 ist identisch zu der Fig. 1 und somit sind die gleichen Bezugszeichen für die gleichen Abschnitte bzw. Teile vergeben und die Beschreibung hierzu ist abgekürzt.

Entsprechend der zweiten Ausführungsform, bei der die Sensoreinheit 10 an dem zweiten zylindrischen Körper 48 des Ausgangs-Luftfilter-Gehäuses 42 montiert ist, erzeugt die Luftströmung, die durch das Eingangs-Luftfilter-Gehäuse 41 tritt Exzentrizität und Turbulenz, und zwar durch die Wirkung der gefalteten Form des Luftfilter-Elements und durch die komplizierte Form der Strömungs-Passage in dem Luftfilter auf dem Wege zu dem Ausgangs-Abschnitt, jedoch wird eine solche Exzentrizität und Turbulenz in der Luftströmung gemäß des oben erwähnten Mechanismus zur Vergleichmäßigung der Sensoreinheit 10 gleichmäßig gemacht. Deshalb kann die Luft-Strömungsrate mit hoher Genauigkeit gemessen werden. Weiterhin wird ein Ansteigen im Druckverlust verhindert, der durch eine Bienenwabe oder etwas ähnliches verursacht wird, da kein Element zur Vergleichmäßigung wie die Bienenwabe oder etwas ähnliches notwendig ist.

Dritte Ausführungsform

Die dritte Ausführungsform nach der vorliegenden Erfindung ist in der Fig. 5 dargestellt. Die in der Fig. 5 gezeigte dritte Ausführungsform ist ein Beispiel, bei dem das thermische Strömungsmeßgerät auf der stromaufwärtigen Seite einer Drossel(-klappe) eines Drosselklappen-Körpers installiert ist.

Ein Drosselkörper 50 ist ein zylindrischer Körper mit einer innenliegenden Hauptpassage 2 und einer drehbaren Drosselklappe 52, die an einer Welle 53 an dem Ausgangsabschnitt vorgesehen ist. Die Sensoreinheit 10 ist so installiert, daß das zentrale Element annähernd in der Mitte der Hauptpassage 2 stromaufwärts der Drosselklappe 52 angeordnet ist. Die Sensoreinheit 10 ist in die Öffnung 4 des zweiten zylindrischen Körpers 54 eingesetzt und montiert, der einstückig mit dem ersten zylindrischen Körper 51 an dem Drosselkörper 50 vergossen ist. Die Sensoreinheit 10 ist in der gleichen Art und Weise konstruiert, wie es in der Fig. 1 gezeigt ist, so daß die Beschreibung der Konstruktion, des Betriebs und der Wirkung verkürzt ist.

Bei der dritten Ausführungsform, da die Sensoreinheit 10 an dem Drosselkörper stromaufwärts der Drosselklappe 52 montiert ist, öffnet sich der Bypass-Ausgang 18 nahezu über den gesamten Umfang um die Mitte der Hauptpassage 2, der stromaufwärts der Drosselklappe 52 angeordnet ist. In der Konsequenz kann eine sehr hohe Genauigkeit bei der Messung erreicht werden, sogar wenn sich die Verteilung der Strömungs-Geschwindigkeit in der Hauptpassage 2 ändert.

Vierte Ausführungsform

Die vierte Ausführungsform nach der vorliegenden Erfindung ist in der Fig. 6 dargestellt. Die in der Fig. 6 dargestellte vierte Ausführungsform ist ein Beispiel für ein thermisches Strömungsmeßgerät, bei dem der elektronische Schaltkreis an einem anderen Bereich positioniert ist.

Die Sensoreinheit 60 umfaßt das zentrale Element 11, eine Stütz-Rippe 62, um das zentrale Element 11 in der Mitte der Hauptpassage 2 anzuordnen, einen elektronischen Schaltkreis 63, der an einem radial externen Ende der Leitung der Rippe 62 montiert ist, einen Befestigungsabschnitt 64, der die Rippe 62 in der Öffnung 4 des zweiten zylindrischen Körpers 5 einsetzt und montiert sowie einen Verbindungsabschnitt, der nicht gezeigt ist. Die Rippe 62 hat einen hohlen Abschnitt 65 an der Innenseite, der durch Gießen während der Herstellung ausgebildet wird und der die Wirkung hat, daß das Gewicht der Sensoreinheit 60 verringert wird.

Der Befestigungsabschnitt 64 ist an einem Flansch 26 des zweiten zylindrischen Körpers 5 fest geschweißt und der elektronische Schaltkreis 62, dessen Vorderseite zur Seite gerichtet ist, ist Ausgang des ersten zylindrischen Körpers 3 angeordnet. Eine Abdeckung 66 ist installiert, um den elektronischen Schaltkreis 63 in einem Zwischenraum anzuordnen, der durch den Befestigungsabschnitt entsteht.

Entsprechend der vierten Ausführungsform ist der elektronische Schaltkreis 63, der horizontal mit seiner Vorderseite nach der Seite ausgerichtet ist am Platz des elektronischen Schaltkreises 13 vorgesehen, der nach der ersten Ausführungsform vertikal in der Längsrichtung angeordnet ist. Die vierte Ausführungsform ist ein Beispiel für eine Veränderung der Installation des elektronischen Schaltkreises. Jede andere Operation und Wirkung ist die gleiche wie bei der ersten Ausführungsform.

Es sollte angemerkt werden, daß das thermische Strömungsmeßgerät nach der vorliegenden Erfindung nicht auf die Anwendung als Strömungsmeßgerät zur Messung der Ansaugluft- Strömung bei einem Motor beschränkt ist, sondern auch bei anderen Fluid-Meßgeräten eingesetzt werden kann.

Ein zentrales Element einer Sensoreinheit ist durch eine Befestigungsöffnung (für die Sensoreinheit) eines zylindrischen Körpers eingesetzt, der eine Hauptpassage aufweist und die Sensoreinheit ist an dem zylindrischen Körper montiert. Die Sensoreinheit umfaßt das zentrale Element, welches in der Mitte der Hauptpassage vorgesehen ist und weist innenliegend eine Bypasspassage auf, einen Flußsensor, der in der Bypasspassage vorgesehen ist, eine Rippe, die das zentrale Element trägt, einen Befestigungsabschnitt, der die Rippe an dem zylindrischen Körper befestigt, einen elektronischen Schaltkreise, der an der Rippe montiert ist, sowie einen Verbindungsabschnitt, der Anschlüsse enthält, die elektrisch mit dem elektronischen Schaltkreis verbunden sind. Die Positionierung, das Montieren und die Befestigung des Flußsensors kann gleichzeitig durch ein einfaches Verfahren durchgeführt werden, indem die Sensoreinheit durch die Öffnung eingesetzt wird. Die Turbulenz, Exzentrizität und anderes in der stromaufwärtigen Luft wird verringert, so daß die Strömungsrate eines stark gleichgerichteten Fluids gemessen werden kann.

Claims (7)

1. Thermisches Strömungsmeßgerät mit
einem zylindrischen Körper (3), der eine Hauptpassage (2) bildet, durch die ein Fluid tritt;
einem zentralen Element (11), daß annähernd in einer radialen Mitte der Hauptpassage positioniert ist;
einer Rippe (12), die das zentrale Element trägt; und
einem Befestigungsabschnitt (5), der die Rippe an dem zylindrischen Körper befestigt,
wobei das zentrale Element (11) ein Profil aufweist, von dem ein Querschnitt der Strömungs-Passage relativ zu der Hauptpassage gleichmäßig in Richtung einer stromabwärtigen Seite der Hauptpassage sich verringert, und
wobei das zentrale Element (11) umfaßt:
einen Einleitungs-Einlaß (32), der einen Teil des Fluids einleitet, das in der Hauptpassage strömt;
eine Bypasspassage (16), durch die das Fluid strömt, das durch den Einleitungs-Einlaß eingeleitet wird;
einen Sensor (8), der in der Bypasspassage zur Messung einer Strömungsmenge des Fluids in der Bypasspassage angeordnet ist; und
einen Ausgang (18), der in Form eines C öffnet, mit Ausnahme der Rippe, um das in der Bypasspassage strömende Fluid zu der Hauptpassage weiter zu leiten.

2. Thermisches Strömungsmeßgerät nach Anspruch 1, wobei das zentrale Element (11) wie eine Hülle bzw. Muschel geformt ist, deren Außendurchmesser sich in Richtung einer stromabwärtigen Seite gleichmäßig vergrößert.

3. Thermisches Strömungsmeßgerät nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Ausgang (18) an einem Abschnitt ausgebildet ist, an dem der Außendurchmesser ansteigt.

4. Thermisches Strömungsmeßgerät nach Anspruch 1, 2 oder 3, wobei der Sensor ein Ansaugluft-Temperaturfühler-Element (35, 36) in der Hauptpassage umfaßt.

5. Thermisches Strömungsmeßgerät nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, weiterhin mit einem elektronischen Schaltkreis (13), der von der Rippe an einem Abschnitt getragen wird, der oberhalb des zentralen Elementes liegt und zu der Hauptpassage gerichtet ist, wobei der elektronische Schaltkreis mit dem Fühler-Element operativ verbunden ist.

6. Thermisches Strömungsmeßgerät nach Anspruch 1, 2, 3, 4 oder 5, wobei der zylindrische Körper (3) einstückig mit einem Luftfilter (40) einer Verbrennungskraftmaschine ausgebildet ist.

7. Thermisches Strömungsmeßgerät nach Anspruch 1, wobei der zylindrische Körper einstückig mit einem Drosselkörper (50) einer Verbrennungskraftmaschine ausgebildet ist.