DE19800628C2 - Luftdurchsatz-Meßelement und Luftdurchsatz-Meßvorrichtung - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Luftdurchsatz- Meßvorrichtung und insbesondere eine derartige Vorrich­ tung, die für die Messung der in einen Verbrennungsmotor gesaugten Luftmenge geeignet ist.

Eine herkömmliche Luftdurchsatz-Meßvorrichtung ist aus der JP 1-185416-A (1990) bekannt, bei der ein Meßelement verwendet wird, das zwei Heizwiderstände und zwei Tempe­ raturerfassungswiderstände umfaßt, die parallel zur Richtung der Luftströmung angeordnet sind.

Im Stand der Technik besitzen der stromaufseitige und der stromabseitige Heizwiderstand bzw. der stromaufseitige und der stromabseitige Temperaturerfassungswiderstand jeweils den gleichen Widerstandsparameter. Ferner ist jeder Widerstand parallel zur Richtung der Luftströmung angeordnet, so daß er die Luftmenge, die eine Rückwärts­ strömung enthält, messen kann.

In dem obenerwähnten Stand der Technik besteht jedoch das Problem, daß die Genauigkeit der Messung verschlechtert wird, wenn zwischen der Temperatur der Luftdurchsatz- Meßvorrichtung und der Temperatur der Ansaugluft ein großer Unterschied besteht.

Da nämlich ein Ausgangssignal der Luftdurchsatz-Meßvor­ richtung erhalten wird, indem durch eine Operationsschal­ tung eine Konstanttemperaturregelung in bezug auf die Oberflächentemperatur des Heizwiderstandes und die vom Temperaturerfassungswiderstand erfaßte Temperatur der Ansaugluft ausgeführt wird, muß der Temperaturerfassungs­ widerstand die Temperatur der Ansaugluft unabhängig von der Temperatur der Luftdurchsatz-Meßvorrichtung selbst dann erfassen können, wenn zwischen der Temperatur der Luftdurchsatz-Meßvorrichtung und der Temperatur der Ansaugluft ein großer Unterschied besteht.

Wenn jedoch der Verbrennungsmotor etwa im Winter oder in einem kalten Gebiet beispielsweise in einer Garage, in der die Umgebungstemperatur verhältnismäßig hoch ist, erwärmt wird, steigt mit zunehmender Temperatur des Motors auch die Temperatur der Luftdurchsatz-Meßvorrich­ tung an. Wenn danach das Fahrzeug aus der Garage gefahren wird und somit die Umgebungstemperatur plötzlich abfällt, erfaßt der Temperaturerfassungswiderstand aufgrund der Wärmeleitung von der verhältnismäßig warmen Luftdurch­ satz-Meßvorrichtung fehlerhaft eine Temperatur, die höher als die tatsächliche Temperatur ist. Daher besteht die Gefahr, daß die Luftdurchsatz-Meßvorrichtung einen Aus­ gangswert ausgibt, der höher als der den tatsächlichen Luftdurchsatz angebende Wert ist.

Die EP 0 695 928 A2 zeigt eine Luftdurchsatz-Meßvorrichtung zum Messen einer eine Gegenströmung enthaltenden Luftmenge, bei der Luftmengensensoren und Lufttemperatursensoren in einer Ebene senkrecht zur Hauptströmungsrichtung parallel zu derselben auf unterschiedlichen Substraten angeordnet sind.

Die DE 196 19 910 A1 zeigt ein Meßelement für einen Massenluftstromsensor, bei dem Heizwiderstände und Umgebungstemperaturfühlwiderstände auf einem Substrat angeordnet sind.

Aus ihrer Fig. 3b ist eine Anordnung von Umgebungstemperaturfühlwiderständen in Form eines Doppelmäanders bekannt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Meßelement für eine Luftdurchsatz- Meßvorrichtung und eine damit versehene Luftdurchsatz-Meßvorrichtung zu schaf­ fen, mit der die Luftmenge selbst dann genau gemessen werden kann, wenn zwischen der Temperatur der Luftdurchsatz-Meßvorrichtung und der Temperatur der Ansaugluft ein großer Unterschied besteht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Luftdurchsatz-Meßelement und durch eine Luftdurchsatz-Meßvorrichtung, die die in den unabhängigen An­ sprüchen angegebenen Merkmale besitzen. Die abhängigen Ansprüche sind auf zweckmäßige Ausführungen der Erfindung gerichtet.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung enthält ein Meßelement für die Luftdurchsatz- Meßvorrichtung einen stromaufseitigen und einen stromabseitigen Heizwiderstand und zwei Temperaturkompensationswiderstände, wovon jeder einem der Heizwi­ derstände zugeordnet ist, wobei sämtliche Widerstände an einem in der Luftströ­ mung angeordneten elektrisch isolierten Substrat angebracht sind. Ein Wider­ standsfilm des Temperaturkompensationswiderstands, der dem stromaufseitigen Heizwiderstand zugeordnet ist, überlappt mit einem Widerstandsfilm des Tempera­ turkompensationswiderstands, der dem stromabseitigen Heizwiderstand zugeordnet ist, wobei ein großer Teil des Widerstandsfilms des dem stromaufseitigen Heizwi­ derstand zugeordneten Temperaturkompensationswiderstands relativ zu dem Wi­ derstandsfilm des dem stromabseitigen Heizwiderstand zugeordneten Temperatur­ kompensationswiderstands auf dem isolierten Substrat stromaufseitig angeordnet ist.

Das Substrat des Meßelements für die Luftdurchsatz-Meßvorrichtung, das in der Luftströmung angeordnet ist, kann von einem Ausleger getragen werden.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird eine Luftdurchsatz-Meßvorrich­ tung zum Messen der eine Rückwärtsströmung enthaltenden Luftmenge geschaffen, die ein Meßelement mit einem stromaufseitigen und einem stromabseitigen Heizwi­ derstand und zwei Temperaturkompensationswiderständen, wovon jeder einem der Heizwiderstände zugeordnet ist, wobei sämtliche Widerstände an einem in der Luftströmung angeordneten elektrisch isolierten Substrat angebracht sind, sowie eine Schaltung zur Ausführung einer Regelung einer konstanten Temperaturdiffe­ renz unabhängig von jedem der beiden Paare von Heizwiderständen und Tempera­ turkompensationswiderständen und zum Vergleichen der Größe der Ausgangssigna­ le der beiden Heizwiderstände miteinander enthält. Das Meßelement ist wie oben konstruiert.

Gemäß einem dritten Aspekt der Erfindung enthält die Luftdurchsatz-Meßvorrich­ tung ein Meßelement mit einem stromaufseitigen und einem stromabseitigen Heizwiderstand und zwei Temperaturkompensationswiderständen, wovon jeder ei­ nem der Heizwiderstände zugeordnet ist, wobei sämtliche Widerstände an einem elektrisch isolierten Substrat angebracht sind, das in der Luftströmung angeordnet ist und von einem Ausleger getragen wird. Ein großer Teil des Widerstandsfilms des dem stromaufseitigen Heizwiderstand zugeordneten Temperaturkompensationswi­ derstands liegt an einem frei in die Luftmenge ragenden Ende des Substrats, wobei ein Widerstandsfilm des dem stromabseitigen Heizwiderstand zugeordneten Tempe­ raturkompensationswiderstands im Anschluß an diesen Teil vom freien Ende ent­ fernt angeordnet ist.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden deutlich beim Lesen der fol­ genden Beschreibung zweckmäßiger Ausführungen, die auf die beigefügte Zeich­ nung Bezug nimmt; es zeigen:

Fig. 1A eine Vorderansicht eines Meßelements für eine Luftdurchsatz-Meß­ vorrichtung gemäß einer ersten Ausführung der Erfindung;

Fig. 1B eine vergrößerte Teilansicht eines Meßelements für die Luftdurchsatz- Meßvorrichtung gemäß der ersten Ausführung nach Fig. 1;

Fig. 2 eine Schnittansicht einer Luftdurchsatz-Meßvorrichtung, in der das Meßelement nach Fig. 1 verwendet wird;

Fig. 3 einen Schaltplan einer Operationsschaltung für die Luftdurchsatz- Meßvorrichtung nach Fig. 1;

Fig. 4 ein Diagramm zur Veranschaulichung der Oberflächentemperatur, die erhalten wird, wenn ein Gehäuseelement des in Fig. 1 gezeigten Meß­ elements erwärmt wird;

Fig. 5A-E Ansichten zur Erläuterung der Wirkung verschieden angeordneter Wi­ derstandsmuster am Meßelement nach Fig. 1;

Fig. 6 einen Graphen der Temperaturkennlinie, die von den Anordnungen nach den Fig. 5A bis 5E erhalten wird;

Fig. 7 eine vergrößerte Teilansicht eines alternativen Meßelements für eine Luftdurchsatz-Meßvorrichtung;

Fig. 8 eine vergrößerte Teilansicht eines Meßelements für eine Luftdurch­ satz-Meßvorrichtung gemäß einer weiteren Ausführung der Erfindung; und

Fig. 9 eine vergrößerte Teilansicht eines Meßelements für eine Luftdurch­ satz-Meßvorrichtung gemäß einer weiteren Ausführung der Erfindung.

Entsprechende Bezugszeichen und Symbole in den verschiedenen Figuren bezeich­ nen entsprechende Teile, soweit nichts anderes angegeben wird.

Fig. 1A ist eine Vorderansicht eines Meßelements für die Luftdurchsatz-Meßvor­ richtung gemäß einer ersten Ausfüh­ rung der Erfindung, während Fig. 1B eine vergrößerte Teilansicht dieses Meßelements ist. Fig. 2 ist eine Schnittansicht einer Luftdurchsatz-Meßvorrichtung, in der ein Meßelement nach Fig. 1A verwendet wird. Ferner ist Fig. 3 ein Schaltplan einer Operationsschaltung für die Luftdurchsatz-Meßvorrichtung.

Das in Fig. 1A gezeigte Meßelement enthält einen strom­ aufseitigen Heizwiderstand 4a und einen stromabseitigen Heizwiderstand 4b sowie einen Temperaturerfassungswider­ stand 5a für eine Vorwärtsströmung, der dem stromaufsei­ tigen Heizwiderstand 4a zugeordnet ist, und einen Tempe­ raturerfassungswiderstand 5b für eine Rückwärtsströmung, der dem stromabseitigen Heizwiderstand 4b zugeordnet ist, wobei sämtliche Widerstände auf einem Substrat 32 oder einem elektrisch isolierten Körper, der beispielsweise aus Aluminiumoxid hergestellt ist, ausgebildet sind. Die Widerstandsfilme der Widerstände werden durch Aufdampfen etwa von Platin gebildet, wobei die Bemusterung des aufgedampften Materials durch Ätzen unter Berücksichti­ gung eines Widerstands/Temperatur-Koeffizienten erfolgt. Weiterhin sind durch Drucken beispielsweise von Silber­ platin ein Leiter 31 und eine Elektrode 33 für die elek­ trische Verbindung jedes Widerstandsmusters mit einem Steuermodul 2 ausgebildet. Fig. 1B zeigt vergrößerte Widerstandsmuster der Widerstände 5a und 5b.

In Fig. 2 sind in einem Körper 1 der Luftdurchsatz-Meß­ vorrichtung ein Hauptdurchlaß 8, durch den sich Luft zu einem Motor bewegt, und ein Nebendurchlaß 3 zum Messen der Ansaugluftmenge vorgesehen. Unter der Bedingung, daß die Motorlast hoch ist und die Motordrehzahl niedrig ist, kann sich die Ansaugluft in einer pulsierenden Strömung bewegen. Daher bewegen sich durch den Hauptdurchlaß 8 und durch den Nebendurchlaß 3 abwechselnd eine Vorwärtsströ­ mung 6 und eine Rückwärtsströmung 7.

Um festzustellen, ob bei Auftreten einer derartigen Rückwärtsströmung momentan eine Vorwärtsströmung oder eine Rückwärtsströmung vorliegt, und um die Luftmenge korrekt zu messen, ist das Meßelement gemäß der Erfindung mit einem stromaufseitigen Heizwiderstand 4a und mit einem stromabseitigen Heizwiderstand 4b, dem Tempera­ turerfassungswiderstand 5a für eine Vorwärtsströmung, der dem stromaufseitigen Heizwiderstand 4a zugeordnet ist, und mit dem Temperaturerfassungswiderstand 5b für eine Rückwärtsströmung, der dem stromabseitigen Heizwiderstand 4b zugeordnet ist, versehen.

Ferner ist an der äußeren Oberfläche des Körpers 1 das Steuermodul 2 angebracht, das ein vom Meßelement erfaßtes Signal als elektrisches Signal ausgibt, das der Luftmenge entspricht. Das Steuermodul 2 enthält eine Operations­ schaltung, deren Grundschaltung in Fig. 3 gezeigt ist.

In dem Meßelement dieser Ausführungsform bilden der stromaufseitige Widerstand 4a und der Temperaturerfas­ sungswiderstand 5a sowie der stromabseitige Widerstand 4b und der Temperaturerfassungswiderstand 5b jeweils unab­ hängige Brückenschaltungen, in denen die Heizwiderstände 4a bzw. 4b rückkopplungsgeregelt werden, um eine vorgege­ bene Temperaturdifferenz in bezug auf die Temperatur der Ansaugluft aufrechtzuerhalten. Ferner wird die Bestimmung der Vorwärtsströmung oder der Rückwärtsströmung durch einen Komparator 30 ausgeführt, in dem die Größe der Spannungen, die vom stromaufseitigen Widerstand 4a und vom stromabseitigen Widerstand 4b erhalten werden, mit­ einander verglichen werden.

Wie oben beschrieben worden ist, wird das Ausgangssignal der Luftdurchsatz-Meßvorrichtung erhalten, indem die Heizwiderstände durch die Operationsschaltung gesteuert werden, um so die vorgegebene Temperaturdifferenz zwi­ schen der Oberflächentemperatur des Heizwiderstandes und der vom Temperaturerfassungswiderstand erfaßten Ansaug­ lufttemperatur zu erzeugen. Daher ist es notwendig, daß der Temperaturerfassungswiderstand die Temperatur der Ansaugluft ohne Beeinflussung durch die Luftdurchsatz- Meßvorrichtung selbst dann erfassen kann, wenn zwischen der Temperatur der Ansaugluft und der Temperatur der Luftdurchsatz-Meßvorrichtung ein großer Unterschied besteht.

Wenn jedoch die Temperatur der Luftdurchsatz-Meßvorrich­ tung angestiegen ist, erfaßt der Temperaturerfassungswi­ derstand aufgrund des Einflusses der Wärmeleitung von der Luftdurchsatz-Meßvorrichtung zum Meßelement eine Tempera­ tur, die höher als die tatsächliche Temperatur ist. Daher besteht die Gefahr, daß die Luftdurchsatz-Meßvorrichtung einen Wert ausgibt, der einem Luftdurchsatz entspricht, der höher als der tatsächliche Luftdurchsatz ist (im folgenden als Temperaturcharakteristik bezeichnet).

Um dieses Problem zu lösen, muß der Temperaturerfassungs­ widerstand eine Konfiguration besitzen, die gegenüber dem Einfluß der Wärmeleitung von der Luftdurchsatz-Meßvor­ richtung nicht empfindlich ist.

Da die Rückwärtsströmung 7 nur unter bestimmten Umständen auftritt, ist ein Hauptausgangssignal der Luftdurchsatz- Meßvorrichtung ein Ausgangssignal, das vom stromaufseiti­ gen Heizwiderstand 4a zum Messen der in Vorwärtsrichtung strömenden Luftmenge 6 erhalten wird. Es ist daher gün­ stig, daß der Temperaturerfassungswiderstand 5a für die Vorwärtsströmung, der dem stromabseitigen Heizwiderstand 4a zugeordnet ist, eine Konfiguration besitzt, die gegen­ über dem Einfluß der Wärmeleitung von der Luftdurchsatz- Meßvorrichtung nicht empfindlich ist.

Fig. 4 zeigt die Oberflächentemperatur von Abschnitten, an denen die Temperaturerfassungswiderstände ausgebildet sind. Wenn ein Gehäuseelement, an dem das Meßelement befestigt ist, auf 80°C erwärmt wird und am Meßelement Luft vorbeiströmt, deren Temperatur 20°C beträgt und deren Durchsatz 10 kg/h besitzt, hat die Oberflächentem­ peratur des Substrats die in Fig. 4 gezeigte Temperatur­ verteilung, bei der in Richtung der Luftströmung die Oberflächentemperatur an der Eingangsseite des Substrats 32, die von der Luftströmung gekühlt wird, niedrig ist, und in einer zur Luftströmung senkrechten Richtung die Oberflächentemperatur bei Annäherung an das freie Ende in einem Abstand vom Gehäuseelement oder von der Wärmequelle niedrig wird. Daraus geht hervor, daß die Abschnitte, an denen die Temperaturerfassungswiderstände 5a und 5b ausgebildet sind, durch die Temperaturcharakteristik der Luftdurchsatz-Meßvorrichtung erheblich beeinflußt werden.

Die Ergebnisse von Experimenten bezüglich der obenerwähn­ ten Temperaturcharakterstik werden mit Bezug auf die Fig. 5A bis 5E und 6 erläutert.

Die Fig. 5A bis 5E zeigen das Ausmaß der Überlappung der Temperaturerfassungswiderstände 5a und 5b, während Fig. 6 die Beziehung zwischen dem Ausgangsfehler und dem Luft­ durchsatz für jede der Konfigurationen der Fig. 5A bis 5E zeigt. In Fig. 6 bezeichnet (a) die Temperaturcharakteri­ stik der Konfiguration nach Fig. 5A, (b) diejenige von Fig. 5B, (c) diejenige von Fig. 5C, (d) diejenige von Fig. 5D und (e) diejenige von 5E. Das Experiment wurde unter der Bedingung ausgeführt, daß die Temperatur der Ansaugluft einen üblichen Wert hatte und daß die Luft­ durchsatz-Meßvorrichtung auf 80°C erwärmt war.

In Fig. 5A ist der Temperaturerfassungswiderstand 5b für eine Rückwärtsströmung parallel zum Temperaturerfassungs­ widerstand 5a für eine Vorwärtsströmung und stromaufsei­ tig angeordnet. In Fig. 5B überlappen die beiden Tempera­ turerfassungswiderstände 5a und 5b in ihrem Mittelab­ schnitt, wobei der Temperaturerfassungswiderstand 5b für eine Rückwärtsströmung stromaufseitig angeordnet ist. Da in diesen Fällen der Temperaturerfassungswiderstand 5a für eine Vorwärtsströmung an einer Position angeordnet ist, die einer hohen thermischen Beeinflussung unter­ liegt, tritt ein großer Ausgangsfehler auf.

In Fig. 5C überlappen der Temperaturerfassungswiderstand 5a für eine Vorwärtsströmung und der Temperaturerfas­ sungswiderstand 5b für eine Rückwärtsströmung in Strö­ mungsrichtung auf dem Substrat im wesentlichen vollstän­ dig. Da ungefähr die Hälfte des Temperaturerfassungswi­ derstandes 5a in Strömungsrichtung auf dem Substrat 32 stromaufseitig angeordnet werden kann, kann der Ausgangs­ fehler aufgrund der Temperaturcharakteristik erheblich reduziert werden.

In Fig. 5D überlappen der Temperaturerfassungswiderstand 5a und der Temperaturerfassungswiderstand 5b in ihrem Mittelabschnitt, wobei der Temperaturerfassungsabschnitt 5a für eine Vorwärtsströmung auf dem Substrat stromauf­ seitig angeordnet ist. Dieses Meßelement stellt eine erste Ausführung der Erfindung dar. Wie in Fig. 6 gezeigt ist, kann der Ausgangsfehler aufgrund der Temperaturcha­ rakteristik durch Verwendung dieses Widerstandsmusters erheblich reduziert werden. Ferner haben die Erfinder der vorliegenden Erfindung experimentell bestätigt, daß es möglich ist, den Ausgangsfehler aufgrund der Tempera­ turcharakteristik auf einen Wert von weniger als 3% zu reduzieren, indem das Überlappungsverhältnis (das Ver­ hältnis der Fläche des Überlappungsabschnitts zur Fläche der Abschnitte, in denen die Temperaturerfassungswider­ stände ausgebildet sind) des Temperaturerfassungswider­ stands 5a für eine Vorwärtsströmung und des Temperaturer­ fassungswiderstands 5b für eine Rückwärtsströmung auf einen Wert von mindestens 40% gesetzt wird.

In dem Fall, in dem der Temperaturerfassungswiderstand 5a für eine Vorwärtsströmung parallel zu dem Temperaturer­ fassungswiderstand 5b für eine Rückwärtsströmung und stromaufseitig wie in Fig. 5E gezeigt angeordnet ist, ist jedoch der Temperaturerfassungswiderstand 5b gegenüber einer thermischen Beeinflussung äußerst empfindlich, so daß die Temperatur des stromabseitigen Heizwiderstandes ebenfalls erheblich ansteigt. Da jedoch die Temperatur des stromaufseitigen Heizwiderstandes 4a nahezu konstant bleibt, tritt zwischen den beiden Heizwiderständen eine Temperaturdifferenz auf. Daher wird die Wärme vom strom­ abseitigen Heizwiderstand 4b, der eine hohe Temperatur besitzt, aufgrund der Wärmeleitung zum stromaufseitigen Heizwiderstand 4a, der eine niedrige Temperatur besitzt, übertragen. Daher wird der Strom zum Heizen des stromauf­ seitigen Heizwiderstandes 4a niedriger als der Heizstrom, der bei gewöhnlichen Temperaturen notwendig ist. Im Ergebnis schwingt die Temperaturcharakteristik der Luft­ durchsatz-Meßvorrichtung stark zur negativen Seite.

Aus den obigen Ergebnissen geht hervor, daß die folgenden Konfigurationen hinsichtlich der Temperaturcharakteristik besser als andere Konfigurationen sind:

• 1. Die Temperaturerfassungswiderstände 5a und 5b über­ lappen auf dem Substrat in ihrem Mittelabschnitt, wobei der Temperaturerfassungswiderstand 5a für eine Vorwärts­ strömung stromaufseitig angeordnet ist (Meßelement gemäß einer ersten Ausführung der Erfindung).
• 2. Der Temperaturerfassungswiderstand 5a für eine Vorwärtsströmung und der Temperaturerfassungswiderstand 5b für eine Rückwärtsströmung überlappen auf dem Substrat in Strömungsrichtung im wesentlichen vollständig.

Was das Widerstandsmuster betrifft, in der der Temperaturerfassungswiderstand 5a für eine Vorwärtsströmung und der Temperaturerfassungswiderstand 5b für eine Rückwärtsströmung auf dem Substrat und in Strömungsrichtung im wesentlichen vollständig überlappen, ist die Konfiguration des Meßelements, in der die Tempera­ turerfassungswiderstände 5a und 5b auf dem Substrat 32 in Form von Doppelspira­ len ausgebildet sind, ebenfalls zweckmäßig, wie in Fig. 7 gezeigt ist. Auch mit die­ ser Konfiguration kann ein Meßelement für eine Luftdurchsatz-Meßvorrichtung mit einer günstigen Temperaturcharakteristik geschaffen werden.

In einer weiteren Ausführung der Erfindung kann der Temperaturerfassungswider­ stand 5a für eine Vorwärtsströmung am freien Ende des Substrats 32, das der ther­ mischen Beeinflussung kaum unterliegt, ausgebildet sein, wie in Fig. 8 gezeigt ist. Auch in dieser Konfiguration kann ein Meßelement für die Luftdurchsatz-Meßvor­ richtung mit einer günstigen Temperaturcharakteristik geschaffen werden.

In einer weiteren Ausführung der Erfindung kann der Temperaturerfassungswider­ stand 5a für eine Vorwärtsströmung am freien Ende des Substrats 32 in einem stromaufseitigen Abschnitt des Substrats 32, der keine thermischen Beeinflussung unterliegt, angeordnet sein, wie in Fig. 9 gezeigt ist. Auch durch diese Konfigurati­ on kann ein Meßelement für eine Luftdurchsatz-Meßvorrichtung mit einer günstigen Temperaturcharakteristik geschaffen werden.

Eine verbesserte Luftdurchsatz-Meßvorrichtung, deren Ausgangsfehler aufgrund der Temperaturcharakteristik reduziert ist, kann erhalten werden, indem irgendeines der Meßelemente gemäß den ersten bis vierten Ausführungen auf eine Luftdurchsatz-Meßvorrichtung für ein Fahrzeug angewendet wird.

Mit anderen Worten, selbst wenn die Temperatur im Motor­ raum erhöht ist, kann die Temperatur der Ansaugluft unabhängig von der Temperatur der Luftdurchsatz-Meßvor­ richtung korrekt gemessen werden. Im Ergebnis kann die normale Motordrehzahl selbst in einer Umgebung, in der die Temperatur der Luftdurchsatz-Meßvorrichtung und die Temperatur der Ansaugluft etwa im Winter stark unter­ schiedlich sind, aufrechterhalten werden.

Obwohl die Erfindung mit Bezug auf erläuternde Ausfüh­ rungsbeispiele beschrieben worden ist, ist die Erfindung nicht auf diese Ausführungsbeispiele eingeschränkt. Der Fachmann kann unter Bezugnahme auf die vorliegende Be­ schreibung viele verschiedene Abwandlungen und Kombina­ tionen der erläuternden Ausführungsbeispiele sowie wei­ tere Ausführungen der Erfindung schaffen. Daher sollen die beigefügten Ansprüche sämtliche derartigen Abwandlun­ gen oder weiteren Ausführungsformen umfassen.

Claims (6)

1. Meßelement für eine Luftdurchsatz-Meßvorrichtung, mit einem stromaufseitigen Heizwiderstand (4a) und einem stromabseitigen Heizwiderstand (4b) sowie mit zwei Tem­ peraturkompensationswiderständen (5a, 5b), wovon jeder einem der Heizwiderstände (4a, 4b) zugeordnet ist, wo­ bei sämtliche Widerstände auf einem elektrisch isolier­ ten Substrat (32) angebracht sind, das in der Luftströ­ mung angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß
ein Widerstandsfilm des Temperaturkompensationswider­ stands (5a), der dem stromaufseitigen Heizwiderstand (4a) zugeordnet ist, mit einem Widerstandsfilm des Tem­ peraturkompensationswiderstands (5b), der dem stromab­ seitigen Heizwiderstand (4b) zugeordnet ist, überlappt, und
ein großer Teil des Widerstandsfilms des dem stromauf­ seitigen Heizwiderstand (4a) zugeordneten Temperatur­ kompensationswiderstands (5a) auf dem isolierten Sub­ strat (32) relativ zum Widerstandsfilm des dem stromab­ seitigen Heizwiderstand (4b) zugeordneten Temperatur­ kompensationswiderstands (5b) stromaufseitig angeordnet ist.

2. Meßelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Substrat (32) von einem Ausleger getragen wird.

3. Luftdurchsatz-Meßvorrichtung zum Messen einer eine Rückwärtsströmung (7) enthaltenden Luftmenge, mit
einem Meßelement, das einen stromaufseitigen und ei­ nen stromabseitigen Heizwiderstand (4a, 4b) sowie zwei Temperaturkompensationswiderstände (5a, 5b), die je­ weils einem der Heizwiderstände (4a, 4b) zugeordnet sind, enthält, wobei sämtliche Widerstände auf einem elektrisch isolierten Substrat (32), das in einer Luft­ strömung angeordnet ist, angebracht sind, und
einer Operationsschaltung (2), die eine Schaltung enthält zum unabhängigen Ausführen einer Regelung auf konstante Temperaturdifferenz zwischen jedem der beiden Paare aus einem Heizwiderstand (4a; 4b) und einem Tem­ peraturkompensationswiderstand (5a; 5b) und zum Ver­ gleichen der Meßspannungen an beiden Heizwiderständen (4a, 4b) miteinander,
dadurch gekennzeichnet, daß
ein Widerstandsfilm des Temperaturkompensationswider­ stands (5a), der dem stromaufseitigen Heizwiderstand (4a) zugeordnet ist, mit einem Widerstandsfilm des Tem­ peraturkompensationswiderstands (5b), der dem stromab­ seitigen Heizwiderstand (4b) zugeordnet ist, überlappt, und
ein großer Teil des Widerstandsfilms des dem stromauf­ seitigen Heizwiderstand (4a) zugeordneten Temperatur­ kompensationswiderstands (5a) auf dem isolierten Substrat (32) relativ zum Widerstandsfilm des dem stromabseitigen Heizwiderstand (4b) zugeordneten Tempe­ raturkompensationswiderstands (5b) stromaufseitig ange­ ordnet ist.

4. Luftdurchsatz-Meßvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Substrat (32) von einem Ausle­ ger getragen wird.

5. Luftdurchsatz-Meßvorrichtung zum Messen einer eine Rückwärtsströmung (7) enthaltenden Luftmenge, mit
einem Meßelement, das einen stromaufseitigen Heizwiderstand (4a) und einen stromabseitigen Heizwiderstand (4b) sowie zwei Temperatur­ kompensationswiderstände (5a, 5b), wovon jeder einem der Heizwiderstän­ de (4a, 4b) zugeordnet ist, enthält, wobei sämtliche Widerstände auf einem elektrisch isolierten Substrat (32) angebracht sind, das in einer Luftströ­ mung angeordnet ist und von einem Ausleger getragen wird, und
einer Operationsschaltung (2), die eine Schaltung enthält zum unab­ hängigen Ausführen einer Regelung auf konstante Temperaturdifferenz zwischen jedem der beiden Paare aus einem Heizwiderstand (4a; 4b) und einem Temperaturkompensationswiderstand (5a; 5b) und zum Vergleichen der Meßspannungen an beiden Heizwiderständen (4a, 4b) miteinander, dadurch gekennzeichnet, daß
ein großer Teil eines Widerstandsfilms des Temperaturkompensati­ onswiderstands (5a), der dem stromaufseitigen Heizwiderstand (4a) zuge­ ordnet ist, an einem frei in die Luftmenge ragenden Ende des isolierten Substrats (32) liegt, wobei ein Widerstandsfilm des Temperaturkompensati­ onswiderstands (5b), der dem stromabseitigen Heizwiderstand (4b) zuge­ ordnet ist, im Anschluß an diesen Teil vom freien Ende entfernt angeordnet ist.

6. Luftdurchsatz-Meßvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Widerstandsfilm des Temperatur­ kompensationswiderstands (5a), der dem stromaufseitigen Heizwiderstand (4a) zugeordnet ist, mit dem Wider­ standsfilm des Temperaturkompensationswiderstands (5b), der dem stromabseitigen Heizwiderstand (4b) zugeordnet ist, überlappt.