DE2700543C2

DE2700543C2 - Gasmengendurchflußmeßeinrichtung, insbesondere zur Steuerung der Kraftstoffeinspritzanlage bei inneren Brennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE2700543C2
Application number: DE2700543A
Authority: DE
Inventors: Martin Andrew Redditch Worcestershire Read
Original assignee: Lucas Industries Ltd
Current assignee: ZF International UK Ltd
Priority date: 1976-01-13
Filing date: 1977-01-07
Publication date: 1986-02-06
Also published as: FR2338481B1; GB1573102A; US4144750A; IT1082197B; JPS5286356A; FR2338481A1; DE2700543A1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Gasmcngcndurchflußmcßcinrichtung, insbesondere zur Steuerung der Kraftstoffeinsprit/.nnlage bei inneren Brennkraftmaschinen, bestehend aus einer innerhalb des jeweiligen Gasdurchflußkanals angeordneten, mit Hilfe einer Hochspannungsquelle auf Koronaentladungspotential gelegten lonenentladungselektrode, von welcher aus ionisierte Gasteilchen einer lonenauffangelektrodenanordnung mit zwei in Richtung des Gasdurchflußkanals gegeneinander versetzt angeordneten Ausgangsklemmen zuführbar sind, die über einen differenzbildenden Kreis zu einer Auswertschaltung führen, wobei zusätzlich eine Impedanzregelschaltung vorgesehen ist, mit welcher die Hochspannungsquelle derart ansteuerbar ist daß der von der Entladungselektrode abgegebene Ionisationsstrom einen zeitlich konstanten Wert aufweist

Die innerhalb eines Gasdurchflußkanals strömende Gasmenge kann bekanntlich mit elektrischen Mitteln durch Gasionisation erfaßt werden. Dabei ist in der Regel eine in Längsrichtung des Gasdurchflußkanals angeordnete lonenentladungselektrode in Form eines dünnen Drahtes vorgesehen, welche mit Hilfe einer Hochspannungsquelle auf ein derart hohes Potential gelegt wird, daß um diese drahtförmige Elektrode herum eine Koronaentladung stattfindet aufgrund welcher die durch den Gasdurchflußkanal strömenden Gasmoleküle teilweise ionisiert werden. Um diese ionisierten Gasmoleküle auffangen zu können, ist im peripheren Bereich des Gasdurchflußkanals eine lonenauffangelektrode vorgesehen, welche entweder aus zwei zylindrischen Rohstücken, einer Drahtspirale oder einem widerstandsbehafteten, einzigen Rohrstück besteht Diese Ionenauffangelektrodenanordnung besitzt dabei zwei in Längsrichtung des Gasdurchflußkanals versetzt angeordnete Ausgangsklemmen, welche zu einem differenzbildenden Kreis führen. Die Anordnung ist dabei derart getroffen, daß bei Abwesenheit einer Strömung des innerhalb des Gasdurchflußkanals befindlichen Gases an den beiden versetzt gegeneinander angeordneten Ausgangsklemmen in etwa gleiche Teilströme auftreten, so daß das von dem differenzbildenden Kreis angegebene Ausgangssignal Null ist. Bei Vorhandensein einer Gasströmung innerhalb des Gasdurchflußkanals werden jedoch die von der mittigen lonenentladungselektrode in Richtung der Ionenauffangelektrodenanordnung driftenden ionisierten Gasmoleküle in stärkerem Maße in Richtung des stromabwärts gelegenen Teils der lonenauffangelektrodenanordnung getrieben, so daß an der in diesem Bereich angeordneten Ausgangsklemme ein stärkerer Teilstrom zustande kommt als an der stromaufwärts angeordneten Ausgangsklemme. Mit Hilfe des vorgesehenen differenzbildenden Kreises kann somit die Stromdifferenz der beiden Teilströme gebildet werden, wobei diese Stromdifferenz ein MaB für die durch den Gasdurchflußkanal strömende Gasmenge ist.

Bei derartigen elektronischen Gasmengendurchflußmeßeinrichtungen erweist es sich jedoch als nachteilig, daß die Beschleunigung der an der lonenentladungselektrode ionisierten Gasteilchen in Richtung der peripher angeordneten Ionenauffangelektrodenanordnung nicht nur von der Potentialdiffexenz zwischen diesen beiden Elektroden, sondern ebenfalls von der Masse der ionisierten Gasmoleküle abhängt. Eine Bestimmung der Menge des durch den Gasdurchflußkanal strömenden Gases kann somit immer nur dann genau durchgeführt werden, so lange das jeweilige Gas bzw. die Gasmischung genau vorgegeben ist.

Bei einer derartigen Gasmengendurchflußmeßeinrichtung ist es somit bereits bekannt (s. DE-OS 22 24 578), die Speisung der lonenentladungselektrode

ti5 mit Hilfe sehr kurzer Hochspannungsimpulse durchzuführen, um auf diese Weise die Möglichkeit zu schaffen, die Laufzeit der ionisierten Gasmoleküle zwischen der lonenentladungselektrode und der lonenauffaneelek-

27 OO 543

3 4

trodenanordnung zu bestimmen. Diese Laufzeit hängt gen näher erläutert In den Zeichnungen sind

nämlich unmittelbar von der Ausbreitungsgeschwindig- F i g. 1 ein Blockschaltbild einer Gasmengendurch-

keit der betreffenden Gasionen und damit von der Mas- flußmeßeinrichtung gemäß einem Alisführungsbeispiel

se derselben ab, so daß auf diese Weise ein von der der Erfindung,

Masse der ionisierten Gasmoleküle abhängiges Signal 5 Fig. 2sin Blockschaltbild für ein« Feuchtigkeitskom-

gewonnen werden kann. pensationsschaltung der Gasmengendurchflußmeßein-

Diese bekannte elektronische Gasmengendurchfluß- richtung von F i g. 1,

meßeinrichtung, welche unabhängig von der jeweiligen F i g. 3 bis 6 Schaltbilder verschiedener Baugruppen

Gaszusammensetzung ein Maß für die Menge des durch der Feuchtigkeitskompensationsschaltuiig von F i g. 2

einen Gasdurchflußkanal strömenden Gases abgibt, io und

weist jedoch den Nachteil auf, daß der schaltungsmäßi- F i g. 7 ein Schaltbild einer Impedanzregelschaltung ge Aufwand für die impulsförmige Speisung der Ionen- der Gasmengendurchflußmeßeinrichtung von F i g. 1. entladungselektrode sowie der erforderlichen Auswert- Gemäß F i g. 1 weist die Gasmengendurchflußmeßschaltung zur Bestimmung der lonenlaufzeit zwischen einrichtung eine Ionen-Entladungselektrode 10 auf, die Ionenentladungselektrode und Ionenauffangelektro- 15 koaxial in einer verlängerten Ionen-Auffangelektrodendenanordnung relativ hoch ist, so daß derartige mit anordnung 11 sitzt Die lonen-Elektrodenanordnung 11 Hochspannungsimpulsen arbeitende Gasmengendurch- hat kreiszylindrische Hohlform und kann entweder aus flußme3einrichtungen nur labormäßig eingesetzt wer- Material mit einem Ohmschen Widerstand gebildet den können. oder in zwei oder mehr im axialen Abstand angeordnein jüngerer Zeit bestehen zunehmend Bestrebungen, 20 ten, elektrisch isolierten Abschnitten aufgeteilt sein. In derartige elektronische Gasmengendurchflußmeßein- beiden Fällen sind zwei Ausgangsanschlüsse an gegenrichtungen im Kraftfahrzeugbau zur Steuerung von überliegenden Enden der Ionen-Auffangelektrodenan-Kraftstoffeinspritzanlagen bei inneren Brennkraftma- Ordnung 11 angebracht, und diese Ausgangsanschlüsse schinen einzusetzen, um auf diese Weise im Hinblick auf sind mit einem stromdifferenzbildenden Kreis 12 in irdie sich verschärfenden Abgasbedingungen eine ge- 25 gendeiner bekannten Form verbunden, welcher eine nauere Erfassung der den einzelnen Zylindern zugeführ- Ausgangsspannung erzeugt, die proportional zur Diffeten Luftmengen zu erreichen, als dies durch Bestim- renz der von den beiden Anschlüssen abfließenden Strömung des im Ansaugbereich der inneren Brennkraftma- men ist.

schine vorhandenen Unterdrucks möglich war. Im Hin- Der von einer Hochspannungsquelle 13 der Ionenblick auf die Tatsache, daß die einer inneren Brennkraft- 30 Entladungselektrode 10 zugeführte Strom wird von eimaschine zugeführte Luft in ihrer Zusammensetzung ds ner Impedanzregelschaltung 14 geregelt Bei bekannten konstant angenommen werden kann, und die in der Luft Gasmassendurchflußmeßvorrichtungen ist die Impevorhandenen Staubteilchen im Hinblick auf eine Verrin- danzregelschaltung 14· so ausgelegt, daß sie einen festen gerung des Verschleißes bei derartigen inneren Brenn- konstanten Entladungswiderstand aufrechterhält, was kraftmaschinen sowieso herausgefiltert werden, stellen 35 zur Folge hat. daß das von dem Kreis 12 abgegebene allein unterschiedliche Luftfeuchtigkeitswerte der von Stromdifferenzsignal für konstante Feuchtigkeitsbedinder inneren Brennkraftmaschine angesaugten Luft eine gungen direkt proportional zum Gasmassendurchfluß zusätzliche Fehlerquelle bei der Mengenbestimmung ist, sich jedoch mit der Feuchtigkeit verändert. Um diese der zugeführten Luft dar, wobei der sich ergebende Feuchtigkeitsschwankungen zu beseitigen, weist die Fehler dadurch hervorgerufen wird, daß die in der Luft 40 Gasmengendurchflußmeßeinrichtung eine Feuchtigvorhandenen Wasserteilchen eine höhere Masse besit- keitskompensationsschaltung 15 auf, welche ein Einzen als der Mittelwert der angesaugten Luftteilchen. gangssignal für die Impedanzregelschaltung 14 liefert,

Es ist demzufolge Aufgabe der vorliegenden Erfin- so daß der Entladungswiderstand auf einen Wert einge-

dung, die elektronische Gasmengendurchflußmeßein- stellt wird, der von der Feuchtigkeit des Gases bestimmt

richtung der eingangs genannten Art dahingehend wei- 45 wird.

terzubilden, daß bei zeitlich konstanter Speisung der Gemäß Fig.2 weist die Feuchtigkeitskompensainnerhalb des Gasdurchflußkanals angeordneten Ionen- tionsschaltung 15 einen Oszillator 17 auf, welcher ein entladungselektrode unter Einsatz relativ einfacher sinusförmiges Ausgangssignal erzeugt, das einer Recht-Mittel eine genaue Mengenbestimmung eines durch den eckwellenschaltung 18 zugeleitet wird, wobei letztere Gasdurchflußkanal zugeführten Gases mit variablem 50 ausgangsseitig ein Rechteckwellensignal erzeugt, das im Feuchtigkeitsgehalt möglich ist. wesentlichen in Phase mit dem sinusförmigen Ausgang

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß zu- des Oszillators 17 ist. Das sinusförmige Ausgangssignal sätzlich eine Feuchtigkeitskompensationsschaltung mit des Oszillators 17 wird außerdem einem Feuchtigkeitseinem innerhalb des Gasdurchflußkanals angeordneten sensor 19 zugeführt, welcher im Prinzip aus einem Alu-Feuchtigkeitssensor vorgesehen ist, von welchem die 55 miniumstreifenträger besteht, der auf einer Seite anodidie Hochspannungsquelle steuernde Impedanzregel- siert ist, wobei eine Aluminiumoxidschicht in einer Dikschaltung derart beaufschlagbar ist, daß das von der ke von rund 20 μ gebildet ist, über welche eine unter Auswertschaltung abgegebene, dem Gasmengendurch- Vakuum aufgedampfte poröse Goldschicht gelegt ist. fluß entsprechende Signal unabhängig von dem Feuch- Die Temperatur des Aluminiumstreifenträgers wird tigkeitswert des durch den Gasdurchflußkanal strömen- 60 durch eine ineinandergreifende Folge jeweils aus Nickel den Gases ist. bestehenden Temperaturmeß- und Heizelementen ge-

Feuchtigkeitssensoren, so wie sie in diesem Zusam- regelt, welche an der gegenüberliegenden Seite des AIu-

menhang zur Verwendung gelangen, sind dabei bereits miniumstreifens angebracht sind. Die Meß- und Heiz-

beispielsweise aufgrund der US-Patentschriften elemente sind mit einem Temperaturregler 20 verbun-

22 37 006 und 34 40 372 bekannt. 65 den. Ein Feuchtigkeitssensor, wie er vorstehend be-

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben schrieben ist. ist beispielsweise von der Firma Tinsley &

sich anhand der Unteransprüche 2 bis 4. Company Limited erhältlich, welche ihn als ihre Torry

Die Erfindung ibt nachstehend an Hand der Zeichnun- Hygrometer Probe, Type 5809 auf den Markt bringt.

27 OO

Mit Hilfe eines derartigen Feuchtigkeitssensors 19 kann der Wasserdampfpartialdruck gemessen werden, der innerhalb des kleinen Druckbereiches des Sensors eine angemessene Bestimmung der in Gewichtsprozenten ausdrückbaren Feuchtigkeit ist.

Der beschriebene Feuchtigkeitssensor hat zwischen dem Träger und der Goldschicht einen elektrischen Leitwert und eine parallele Kapazität, wobei beide Größen sich als eine Funktion der Feuchtigkeit verändern. Im vorliegenden Fall wird der Leitwert gemessen und als Regelgröße benutzt. Zu diesem Zweck wird das erwähnte sinusförmige Signal durch den Feuchtigkeitsfühler 19 geschickt, wobei sichergestellt wird, daß ein vorgegebener Gleichstrom von der Aluminiumoxidschicht ausgeht, um eine Polarisierung dieser Schicht zu vermeiden. In diesem Zusammenhang konnte jedoch festgestellt werden, daß eine gute lineare Beziehung zwischen dem Logarithmus des Leitwerts Gp und dem Dampfdruck besteht.

Die Ausgangssignale von Feuchtigkeitssensor 19 und der Rechteckwellenschaltung 18 werden einem Phasendetektorkreis 21 zugeführt, welcher ausgangsseitig ein Spannungssignal abgibt, das proportional zum Leitwert Gp des Feuchtigkeitssensors 19 ist. Um ein Feuchtig-Verbindungspunkt an dem Klemmenpunkt 4 angeschlossen, während die Klemmenpunkte 2 und 3 über einen Widerstand 49 miteinander verbunden sind. Der Klemmenpunkt 5 ist ferner über einen Widerstand geerdet, während der Klemmenpunkt 6 über einen Lastwiderstand 50 mit der -t- 15-V-Leitung und zudem mit einem Eingangs-Klemmenpunkt 6 des Differenzverstärkers 41 verbunden ist. Der Klemmenpunkt 10 ist über einen Widerstand 51 geerdet, während der Klemmenpunkt 12 über einen Lastwiderstand 52 an die +15-V-Leitung angelegt und außerdem mit dem anderen Eingangs-Klemmenpunkt des Differenzverstärkers 41 verbunden ist. Der Klemmenpunkt 14 ist mit der —15-V-Leitung verbunden, während die Klemmenpunkte 9,11 und 13 nicht angeschlossen sind. Die Schaltung 40 arbeitet so, daß eine Ausgangsspannung zwischen den Klemmenpunkten 6 und 12 auftritt, deren Effektivwert ein Produkt aus den Eingangsspannungen ist, welche an den Klemmenpunkten 1 und 8 angelegt werden. Wenn die beiden Eingangssignale also genau in Phase oder um 180° außer Phase stehen, wobei das eine Signal rechtekkig und das andere sinusförmig ist, tritt am Differentialausgang ein zweiweggleichgerichtetes Signal auf, während bei einer Phasenverschiebung von 90° ein Signal

keitssignal zu erhalten, wird das Ausgangssignal des 25 mit einer Wellenform auftritt, die um AV = 0 symme-Phasendetektorkreises 21 einem logarithmischen Ver- trisch ist Das am Differentialausgangssignal auftretenstärker 22 zugeführt, dessen Ausgangssignal an einen

Funktionsgenerator 23 angelegt wird, von welchem ein Regelsignal abgegeben wird, das sich entsprechend der Feuchtigkeit verändert.

In F i g. 3 sind die elektrischen Schaltungen der Einheiten 18 und 19 von F i g. 2 gezeigt. Der Feuchtigkeitssensor 19 besitzt dabei ein Fühlerelement 19a, welches den Ausgang des Oszillators 17 mit dem invertierenden Eingang eines Funktionsverstärkers 24 verbindet, der als ein Integrator geschaltet ist. Der nicht invertierende Eingang des Verstärkers 24 ist geerdet, während sein Ausgang über einen Widerstand 25 und einen parallelgeschalteten Kondensator 26 zum Eingang zurückgeführt ist.

Die Rechteckwellenschaltung 18 besteht hingegen aus einem Spannungskomparator 27, dessen nicht invertierender Eingang geerdet ist. während sein Ausgang über einen Widerstand 28 mit der V„-Leitung verbunden ist (bei + 15 V). Der invertierende Eingang des Verstärkers 27 ist über einen Widerstand 29 mit dem Oszillatorausgang und auch über einen Widerstand 30 und einen parallelgeschalteten Kondensator 31 mit Erde verbunden.

F i g. 4 zeigt den Phasendetektorkreis 21 von F i g. 2, welcher eine abgeglichene Modulator/Demodulator-

40

integrierter Sehalikf eisbäUweise der'

y de Signal besitzt somit eine Gleichstromkomponente, welche ein positives Maximum aufweist, sobald die beiden Signale in Phase sind, welche hingegen null ist, sobald die Phasendifferenz 90° beträgt, und welche ein negatives Maximum bildet, sobald die beiden Signale um 180° gegeneinander phasenverschoben sind. Ein an die Klemmenpunkte 6 und 12 angeschlossener Kondensator 53 schließt die Wechselstromkomponente kurz und läßt diese Gleichstromkomponente bestehen, deren Amplitude proportional zum Leitwert des Fühlerelementes 19a ist.

Der Differenzverstärker 41 ist mit seinen Klemmenpunkten 1 und 10 mit dem Ausgangsanschluß Cverbunden, während sein Klemmenpunkt 3 über einen Regelwiderstand 54, die beiden Klemmenpunkte 13 und 14 über Kondensatoren 55 und 56 und der Klemmenpunkt 2 direkt mit der + 15-V-Leitung verbunden sind. Der Klemmenpunkt 5 ist über einen Widerstand 57 mit dem Klemmenpunkt 7 verbunden, während die Klemmenpunkte 9 und 11 in gleicher Weise über einen Widerstand 58 miteinander verbunden sind. Der Klemmenpunkt 8 ist hingegen mit der — 15-V-Leitung verbunden, während ein Kondensator 59 den Ausgangsanschluß C mit der — 15-V-Leitung verbindet.

Gemäß F i g. 5 besteht der logarithmische Verstärker 22 von Fig.2 aus einem konmicfzieii erhältlichen Modul 60 der Type 15 LP-I (hergestellt von der Firma Ancom) und einem Funktionsversiärker 61, wobei letzterer

50

pe LM 1496 (hergestellt von der Firma National Semiconductor) und einen driftfreien Differenzverstärker 41

der Type AD 520 (hergestellt von der Firma Analog 55 so geschaltet ist, daß sein Verstärkungsfaktor und seine Devices) enthält Die beiden Eingangssignale werden Nullversetzung nach Bedarf angepaßt werden können, dabei an die Klammerpunkte 1 und 8 des integrierten Vier Regelwiderstände 62,63,64 und 65 werden in VerSchaltkreises angelegt, während das Ausgangssignal des bindung mit dem Modul 60 benutzt, wobei der WiderVerstärkers 24 über einen Kondensator 42 an den stand 62 so geschaltet ist daß er den Ausgang C des Klemmenpunkt 1 und das Ausgangssignal des Verstär- eo Verstärkers 41 mit dem Eingang des Moduls 60 verbinkers 27 über einen Widerstand 43 an den Klemmen- det. Der Widerstand 63 ist in Form eines Potentiometers punkt 8 angelegt sind. Ein Widerstand 44 verbindet den zwischen zwei Eingangsversetzungsjustieranschlüssen Klemmenpunkt 8 mit Erde, während ein an +15 V und des Moduls 60 angeschlossen, wobei sein Regelpunkt —15 V gelegter Ohmscher Spannungsteiler 45, 46 mit mit der + 15-V-Leitung verbunden ist Der Widerstand seinem Verbindungspunkt an den Klemmenpunkt 1 an- 65 64 ist hingegen in Form eines Regelwiderstandes zwigelegt ist so daß auf diese Weise die erforderliche Vor- sehen zwei Ausgangsanschlüsse des Moduls 60 geschalspannung zustande kommt. Ein an +15 V und —15 V tet wobei sein Regelpunkt den Ausgangsanschluß der gelegter weiterer Spannungsteiler 47,48 ist mit seinem betreffenden Schaltung bildet Der Widerstand 65 sorgt

27 OO

schließlich für eine Vorspannungseinstellung und ist zwischen die + 15-V-Leitung und Masse geschaltet, wobei sein Regelpunkt mit einem Vorspannungsanschluß des Moduls 60 verbunden ist.

Der Regelpunkt des Widerstands 64 ist über einen Widerstand 66 mit dem invertierenden Eingang des Funktionsverstärkers 61 verbunden, dessen nicht invertierender Eingang geerdet ist. Der invertierende Eingang ist ferner über einen Festwiderstand 67 und einen dazu in Reihe liegenden Regelwiderstand 68 mit der + 15-V-Leitung verbunden. Eine vom Ausgangsanschluß D zum invertierenden Eingang führende Rückkopplung ergibt sich über einen Festwiderstand 69 und einen dazu in Serie liegenden Regelwiderstand 70.

Fig.6 zeigt die Schaltung des Funktionsgenerators 23 von F i g. 2, welcher mit einem invertierend arbeitenden Funktionsverstärker 80 versehen ist, dessen Eingangsschaltkreis so ausgebildet ist, daß eine Änderung des Verstärkungsfaktors bei einer bestimmten Gleichstromeingangsspannung zustande kommt. Der Ausgangsanschluß D des Funktionsverstärkers 61 ist über einen Widerstand 81 mit dem invertierenden Eingang des Verstärkers 80 verbunden, dessen nicht invertierender Eingang geerdet ist. Parallel zum Widerstand 81 sind zwei in Serie angeordnete Widerstände 82 und 83 vorgesehen, deren gemeinsamen Verbindungspunkt über einen diodengeschalteten Transistor 84 mit dem Emitter eines Transistors 85 verbunden ist, wobei dieser ebenfalls über einen Widerstand 86 geerdet ist. Der Kollektor des Transistors 85 ist hingegen über einen Widerstand 87 mit der +15-V-Leitung verbunden. Ein Widerstand 88 ist in Reihe mit einem Potentiometer 89 zwischen die +15-V-Leitung und Erde geschaltet, wobei der Regelpunkt dieses Potentiometers 89 mit der Steuerelektrode des Transistors 85 verbunden ist Ein in Reihe mit einem Regelwiderstand 91 liegender Hochziehwiderstand 90 verbindet den invertierenden Eingang des Verstärkers 80 über die Widerstände 81, 82 und 83 mit der +15-V-Leitung, während eine Rückkopplung über einen Widerstand 92 erfolgt, der zwischen dem Ausgang des Verstärkers 80 und dessen invertierenden Eingang geschaltet ist Solange am Eingang der Schaltung von F i g. 6 eine Spannung von Null Volt anliegt, tritt am Ausgang ein Signal mit einem positiven Wert auf, der durch die Widerstände 90, 91 bestimmt wird. Mit der Zunahme der Eingangsspannung nimmt die Ausgangsspannung zunächst steil ab, weil der Transistor 84 umgekehrt vorgespannt wird; anschließend jedoch verringert sich die Ausgangsspannung in geringem Maß, nachdem die die am Verbindungspunkt zwischen den Widerständen 82,83 auftretende Spannung diejenige überschreitet die an der Emissionselektrode des Transistors 85 durch das Potentiometer 89 eingestellt ist

Die in Fig.7 gezeigte ImpedanzregelschaUung 14 von F i g. 1 weist einen Funktionsverstärker 101 auf, dessen invertierender Eingang über einen Widerstand 100 mit dem Ausgang des Funktionsgenerators 23 verbunden ist während der nicht invertierende Eingang geerdet ist Der invertierende Eingang ist ferner mit dem Verbindungspunkt einer Widerstandskette 102,103 verbunden, welche die Ionenentladungselektrods 10 mit einer Spannungsquelle verbindet deren negativer Spannungswert proportional zum Gesamtstrom l· + h ist wobei der Widerstand 102 einen sehr hohen Widerstandswert in der Größenordnung von 1 GOhm aufweist

Am Ausgang des Verstärkers 101 tritt somit ein positives Potential auf, sobald die Summe der Beiträge des Feuchtigkeitssignals und der angelegten Hochspannung höher als der Beitrag V (It + /2) ist. Der Ausgang des Verstärkers 101 ist über einen Widerstand 104 mit der Steuerelektrode eines p-n-p-Transistors 105 verbunden, welcher ein Teil der Hochspannungsregeleinrichtung ist, so daii uraer diesen Umständen ein Absinken der Spannung zustande kommt. Der Verstärker 101 bewirkt somit eine Regelung der Ausgangsspannung in der Weise, daß bei der lonenentladung ein effektiver Wider-

V
stand von vorhanden ist, wobei letzter Wert eine

Funktion von Vh ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

27 OO 543 Patentansprüche:

1. Gasmengendurchflußmeßeinrichtung, insbesondere zur Steuerung der Kraftstoffeinspritzanlage bei inneren Brennkraftmaschinen, bestehend aus einer innerhalb des jeweiligen Gasdurchflußkanals angeordneten, mit Hilfe einer Hochspannungsquelle auf Koronaentladungspotential gelegten Ionenentladungselektrode, von welcher aus ionisierte Gasteilchen einer Ionenauffangelektrodenanordnung mit zwei in Richtung des Gasdurchflußkanals gegeneinander versetzt angeordneten Ausgangsklemmen zuführbar sind, die über einen differenzbildenden Kreis zu einer Ausvvertschaltung führen, wobei zusätzlich eine Impedanzregelschaltung vorgesehen ist mit welcher die Hochspannungsquelle derart ansteuerbar ist, daß der von der Entladungselektrode abgegebene Ionisationsstrom einen zeitlich konstanten Wert aufweist dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich eine Feuchtigkeitskompensationsschaltung (15) mit einem innerhalb des Gasdurchflußkanals angeordneten Feuchtigkeitssensor (19) vorgesehen ist von welchem die die Hochspannungsquelle (13) steuernde Impedanzregelschaltung (14) derart beaufschlagbar ist, daß das von der Auswertschaltung abgegebene, dem Gasmengendurchfluß entsprechende Signal unabhängig von dem Feuchtigkeitswert des durch den Gasdurchflußkanal strömenden Gases ist

2. Meßeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß die Feuchtigkeitskompensationsschaltung (15) mit einem Funktionsgenerator (23) versehen ist, über weichen das von dem Feuchtigkeitssensor (19) abgegebene Signal der Impedanzregelschaltung (14) zuführbar ist.

3. Meßeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Feuchtigkeitssensor (19) der Feuchtigkeitskompensütionsschaltung (14) ein Substrat aufweist, dessen Temperatur mit Hilfe eines Temperaturreglers (20) auf einem konstanten Temperaturwert haltbar ist und daß auf dem Substrat eine Aluminiumoxidschicht und eine darüber gelagerte poröse Schicht angeordnet sind.

4. Meßeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Feuchtigkeitskompensationsschaltung (15) einen Phasendetektorkreis (21) aufweist, welcher in Abhängigkeit der Phasendifferenz eines von einem Oszillator (17) unmittelbar abgeleiteten Signals und eines von dem Oszillator (17) über den Feuchtigkeitssensor (19) zugeführten Signals ein phasendifferenzabhängiges Gleichspannungssignai bildet, und daß dieses Gleichspannungssignal einem logarithmischen Verstärker (22) zugeführt ist, dessen Ausgangssignal linear von dem Feuchtigkeitswert des durch den Gasdurchflußkanal strömenden Gases abhängt.