DE2749575A1

DE2749575A1 - Messonde mit mindestens einem temperaturabhaengigen widerstand zur messung der masse eines stroemenden mediums

Info

Publication number: DE2749575A1
Application number: DE19772749575
Authority: DE
Inventors: Bernd Dipl Ing Kraus; Cornelius Dipl Ing Peter
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1977-11-05
Filing date: 1977-11-05
Publication date: 1979-05-10
Also published as: US4210016A; JPS5474779A; FR2408121A1; GB1586385A; FR2408121B1

Description

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2.11.1977 Kh/Ht

ROBERT BOSCH GxMBH, 7000 Stuttgart 1

Meßsonde mit mindestens einem temperaturabhängigen Widerstand zur Messung der Masse eines strömenden Mediums

Zusammenfassung

Es wird eine Meßsonde mit mindestens einem temperaturabhängigen Widerstand vorgeschlagen, die zur Messung der Masse eines strömenden Mediums, insbesondere zur Messung der von einer Brennkraftmaschine über das Ansaugrohr angesaugten Luftmasse dient. Dabei ist mindestens stromabwärts des temperaturabängigen Widerstandes ein quer zur Strömungsrichtung angeordnetes, rasterförmig ausgebildetes stromungsdurchlässiges Schutzelement vorgesehen. Das Raster des Schutzelementes kann beispielsweise siebartig, wabenförmig oder röhrenförmig ausgebildet sein. Es kann vorteilhaft sein, ebenfalls stromaufwärts des temperaturabhängigen Widerstandes ein Schutzelement vorzusehen. Das Schutzelement stromabwärts des temperaturabhängigen Widerstandes dient insbesondere bei Verwendung der Meßsonde im Ansaugrohr einer Brennkraftmaschine zur Erniedrigung der Flammfronttemperatur bei Saugrohrrückschlägen. Gleichzeitig dienen die Schutzelemente als Berührungsschutz und zur Strömungsgleichrichtung.

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Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer Meßsonde nach der Gattung des Hauptanspruchs. Es ist schon eine Meßsonde mit Hitzdraht bzw. mit einem Ileißfilm bekannt, die zur Messung der von einer Brennkraftmaschine angesaugten Luftmenge dient. Dabei besteht jedoch die Gefahr, daß durch unvorsichtige Handhabung die Meßwiderstände beschädigt werden oder die Flammenfront bei Saugrohrrückschlägen zu einer Zerstörung der Meßdrähte führt.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgeraäße Meßsonde mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß insbesondere bei Verwendung der Meßsonde im Ansaugrohr einer Brennkraftmaschine die Flammonfrontteuperatur bei Saugrohrrückschlägen vermindert wird, bei gleichzeitigem Berührungsschutz, so daß eine Beschädigung der temperaturabhängigen ließwiderstände vermieden wird.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Meßsonde möglich.

Besonders vorteilhaft ist ebenfalls die Anordnung eines Schutzelementes stromaufwärts des teinpcraturabhängigen Widerstandes, einerseits als Berührungsschutz und andererseits zur Strömungsgleichiichtung, wodurch der Einfluß der Anströmstrecken auf die Meßkennlinie der Meßsonde verringert wird.

Zeichnung

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung nä-

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her erläutert. Es zeigen Figuren 1 eine Prinzipschaltung für eine Meßsonde mit Schutzelementen, Figur 2 bis 4 verschiedene Formen der Schutzelementraster.

Beschreibung der Erfindung

Die Meßsonde findet beispielsweise Verwendung zur Messung der von einer Brennkraftmaschine angesaugten Luftmasse. In der Figur 1 ist mit 1 ein Ansaugrohr einer im übrigen nicht dargestellten Brennkraftmaschine gezeigt, in welches in Richtung der Pfeile 2 die von der Brennkraftmaschine angesaugte Luft strömt. In dem Ansaugrohr 1 befindet sich eine Meßsonde 20 mit mindestens einem temperaturabhängigen Widerstand 3, z.B. ein Hitzdraht oder ein Heißfilm, der von der Ausgangsgröße eines Reglers durchflossen wird und gleichzeitig die Eingangsgröße für den Regler liefert. Die Temperatur des temperaturabhängigen Widerstandes 3 wird von dem Regler auf einen festen Wert, der über der mittleren Lufttemperatur liegt, eingeregelt. Nimmt nun die Strömungsgeschwindigkeit, d. h. die pro Zeiteinheit angesaugte Luftmasse zu, so kühlt sich der temperaturabhängige Widerstand 3 stärker ab. Diese Abkühlung wird an den Eingang des Reglers zurückgemeldet, so daß dieser seine Ausgangsgröße so erhöht, daß sich wiederum der festgelegte Temperaturwert an dem temperaturabhängigen Widerstand 3 einstellt. Die Ausgangsgröße des Reglers regelt die Temperatur des temperaturabhängigen Widerstandes 3 bei Änderungen der angesaugten Luftmasse jeweils auf den vorbestimmten Wert ein und stellt gleichzeitig ein Maß für die angesaugte Luftmasse dar, das als Meßgröße einem Zumeßkreis zur Anpassung der erforderlichen Kraftstoffmenge der Brennkraftmaschine an die pro Zeiteinheit angesaugte Luftmasse zugeführt wird.

Der temperaturabhängige Widerstand 3 bildet mit einem Widerstand

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4 zusammen einen ersten Brückzweig, dem ein aus den beiden festen Widerständen 5 und 6 aufgebauter zweiter Brückenzweig parallel geschaltet ist. Zwischen den Widerständen 3 und 4 befindet sich ein Abgriffspunkt 7 und zwischen den Widerständen 5 und 6 ein Abgriffspunkt 8. Die beiden Brückenzweige sind in den Punkten 9 und 10 parallel geschaltet. Die zwischen den Abgriffspunkten 7 und 8 auftretende Diagonalspannung der Brücke ist dem Eingang eines Verstärkers 11 zugeleitet, an dessen Ausgangsklemmen die Punkte 9 und 10 angeschlossen sind, so daß seine Ausgangsgröße die Brücke mit Betriebsspannung bzw. mit Betriebsstrom versorgt. Die im folgenden als Stellgröße U_c bezeichnete Ausgangsgröße ist zwischen den Klemmen 12 und 13 abnehmbar, wie in der Figur angedeutet. Die Stellgröße U steuert die Zumessung des für die angesaugte Luftmasse erforderlichen Kraftstoffes in einem nicht dargestellten Kraftstoffzumeßkreis der Brennkraftmaschine zur Bildung eines optimalen Kraftstoff-Luft-Gemisches zur Erzielung höchster Leistung bei möglichst geringen Anteilen giftiger Bestandteile. Der temperaturabhängige Widerstand 3 wird durch den ihn durchfließenden Strom aufgeheizt, bis zu einem Wert, bei dem die Eingangsspannung des Verstärkers 11, die Brückendiagonalspannung, Null wird oder einen vorgegebenen Wert annimmt. Aus dem Ausgang des Verstärkers fließt dabei ein bestimmter Strom in die Brückenschaltung. Verändert sich infolge von Mengenänderung der angesaugten Luft die Temperatur des temperaturabhängigen Widerstandes 3, so ändert sich die Spannung an der Brückendiagonale, und der Verstärker 11 regelt die Brückenspeisespannung bzw. den Brückenstrom auf einen Wert, für den die Brücke wieder abgeglichen oder in vorgegebener Weise verstimmt ist. Die Ausgangsgröße des Verstärkers 11, die Steuerspannung U , stellt ebenso wie der Strom im temperaturabhängigen Widerstand 3 ein Maß für die angesaugte Luftmasse dar.

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Zur Kompensation des Einflusses der Temperatur der Ansaugluft auf das Meßergebnis kann es zweckmäßig sein, einen von der Ansaugluft umströmten zweiten temperaturabhangigen Widerstand

14 in den zweiten Brückenzweig zu schalten. Dabei ist die Größe der Widerstände 5, 6 und 14 so zu wählen, daß die Verlustleistung des temperaturabhängigen Widerstandes 14, die durch den ihn durchfließenden Zweigstrom erzeugt wird, so gering ist, daß sich die Temperatur dieses Widerstandes 14 praktisch nicht mit den Änderungen der Brückenspannung verändert, sondern stets der Temperatur der vorbeiströmenden Ansaugluft entspricht.

Eventuelle Saugrohrrückschläge haben eine Flammen- und Druckfront durch die Meßsonde 20 zur Folge. Vor allem durch die Flammenfront bei Saugrohrrückschlägen droht eine Beschädigung der temperaturabhängigen Widerstände 3, 14 der Meßsonde 20. Durch die Anordnung eines erfindungsgemäßen Schutzelementes

15 stromabwärts der temperaturabhängigen Widerstände quer zur Strömungsrichtung wird die Temperatur der Flammenfront an den temperaturabhängigen Widerständen deutlich herabgesetzt und eine Beeinträchtigung des Meßverhaltens oder eine Beschädigung vermieden. Das Schutzelement 15 ist rasterförmig und strömungsdurchlässig ausgebildet, so daß es einen möglichst geringen Strömungswiderstand darstellt. Das Raster des Schutzelementes kann verschieden ausgebildet sein. So ist beispielsweise in Figur 2 ein siebartiges Raster 16, in Figur 3 ein wabenförmig ausgebildetes Raster 17 und in Figur 4 ein röhrenförmig ausgebildetes Raster 18 des Schutzelementes dargestellt. Das Schutzelement 15 dient gleichzeitig als Berührungsschutz gegen ungewolltes Berühren der Meßwiderstände. So kann es ebenfalls vorteilhaft sein, stromaufwärts der temperaturabhängigen Widerstände 3, 14 ein weiteres Schutzelement 19 als Berührungsschutz anzuordnen, das ebenfalls quer zur Strömungsrichtung angeordnet rasterförmig ausgebildet und strömungsdurchlässig

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ist. Insbesondere das stromaufwärts der Meßwiderstände angeordnete Schutzelement 19 kann gleichzeitig zur Strömungsgleichrichtung dienen, so daß der Einfluß der Anströmstrecken auf die Meßkennlinie der Meßsonde verringert wird. Die Schutzelemente 15, 19 können in die Meßsonde integriert oder im Saugrohr angeordnet sein.

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Claims

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Ansprüche

ι 1.) Meßsonde mit mindestens einem temperaturabhängigen Widerstand zur Messung der Masse eines strömenden Mediums, insbesondere zur Messung der von einer Brennkraftmaschine über das Ansaugrohr angesaugten Luftmasse, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens stromabwärts des temperaturabhängigen Widerstandes (3, 14) ein quer zur Strömungsrichtung angeordnetes, rasterförmig ausgebildetes, strömungsdurchlässiges Schutzelement (15) vorgesehen ist.

2. Meßsonde nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Raster des Schutzelementes (15, 19) siebartig (16) ausgebildet ist.
3. Meßsonde nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Raster des Schutzelementes (15, 19) wabenförmig (17) ausgebildet ist.
4. Meßsonde nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Raster des Schutzelementes (15,19> röhrenförmig (18) ausgebildet ist.

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5. Meßsonde nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ebenfalls stromaufwärts des temperaturabhängigen Widerstandes (3, 14) ein quer zur Strömungsrichtung angeordnetes, rasterförmig ausgebildetes strömungsdurchlässiges Schutzelement (19) vorgesehen ist.

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