DE2751159A1 - DEVICE FOR AIR VOLUME MEASUREMENT - Google Patents

DEVICE FOR AIR VOLUME MEASUREMENT

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DE2751159A1
DE2751159A1 DE19772751159 DE2751159A DE2751159A1 DE 2751159 A1 DE2751159 A1 DE 2751159A1 DE 19772751159 DE19772751159 DE 19772751159 DE 2751159 A DE2751159 A DE 2751159A DE 2751159 A1 DE2751159 A1 DE 2751159A1
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DE
Germany
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flow
temperature
intake air
dependent
obstacle
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DE19772751159
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German (de)
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Heinz Dipl Ing Lauterbach
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Robert Bosch GmbH
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Robert Bosch GmbH
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
    • G01F1/68—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using thermal effects
    • G01F1/684—Structural arrangements; Mounting of elements, e.g. in relation to fluid flow
    • G01F1/6842—Structural arrangements; Mounting of elements, e.g. in relation to fluid flow with means for influencing the fluid flow

Description

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Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung geht aus von einer Einrichtung zur Luftmengenmessung nach der Gattung des Hauptanspruches. Es sind schon derartige Einrichtungen bekannt, bei denen ein temperaturabhängiger Widerstand als Luftmengenmesser verwendet wird. Um derartige Luftmengenmesser im Kraftfahrzeug einsetzen zu können, müssen sie in einer robusten Bauausführung hergestellt werden. Dies erfordert eine relativ große Bauweise des temperaturabhängigen Widerstandes. Dadurch wird dieser temperaturabhängige Widerstand in einem gewissen Meßbereich im Übergangsgebiet von laminarer zu turbulenter Strömung betrieben. Diese Übergangsströmung ist sehr instabil. Dadurch wechselt auch die Wärmeübergangszahl an dem temperaturabhängigen Widerstand sehr stark, was ein erhebliches Schwanken des Meßs?gnals zur Folge hat. Dies ist für die Auswertung in einer elektronischen Regeleinrichtung außerordentlich nachteilig.The invention is based on a device for measuring air volume according to the genre of the main claim. Such devices are already known in which a temperature-dependent resistor is used as an air flow meter. In order to be able to use such air flow meters in the motor vehicle, they must be in a robust construction. This requires a relatively large construction of the temperature-dependent resistor. As a result, this temperature-dependent resistance becomes in a certain measuring range in the transition area from laminar to more turbulent Flow operated. This transition flow is very unstable. This also changes the heat transfer coefficient at the temperature-dependent one The resistance is very strong, which results in a considerable fluctuation in the measurement signal. This is for the evaluation in an electronic control device extremely disadvantageous.

Die erfindungsgemäße Einrichtung zur Luftmengemessung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruches hat demgegenüber den Vorteil, daß die Strömung im Bereich des temperaturabhängigen Widerstandes stabilisiert wird. Dabei wird sowohl bei laminaren als auch bei turbulenten Strömungen im Ansaugrohr der Brennkraftmaschine durch ein Strömungshindernis stromaufwärts des temperaturabhängigen Widerstandes im Bereich des temperaturabhängigen Widerstandes eine stabile, turbulente Strömung erzeugt.The device according to the invention for air flow measurement with the characterizing features of the main claim has on the other hand the advantage that the flow is stabilized in the area of the temperature-dependent resistance. It is used in both laminar as well as in the case of turbulent flows in the intake manifold of the internal combustion engine due to a flow obstacle upstream of the temperature-dependent Resistance in the area of the temperature-dependent resistance creates a stable, turbulent flow.

Zeichnungdrawing

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel eines Luftmengenmessers mit einem Drahtgitter als Turbulator und Fig. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel eines Luftmengemessers mit einer Platte als Turbulator.Embodiments of the invention are shown in the drawing and explained in more detail in the following description. 1 shows a first exemplary embodiment of an air flow meter with a wire mesh as a turbulator and FIG. 2 shows a second exemplary embodiment of an air flow meter with a plate as a turbulator.

- 3 909820/0441 - 3 909820/0441

-ξ- Wi -ξ- Wi

Beschreibung der ErfindungDescription of the invention

In Fig. 1 ist ein Ansaugrohr 10 dargestellt, welches als Filmschicht-Widerstand ausgebildet ist und auf einem Träger sitzt. Dieser temperaturabhängige Widerstand ist Bestandteil einer Brückenschaltung, an deren Brückendiagonale eine Regeleinrichtung zur Regelung des Heizstromes für den temperaturabhängigen Widerstand 11 angeschlossen ist. Für die Verwendung derartiger Luftmengenmesser in Kraftfahrzeugen ist eine relativ robuste Bauausführung möglich. Durch die dadurch gegebene Größe des temperaturabhängigen Widerstandes 11 wird der Luftmengenmesser, d.h. der temperaturabhängige Widerstand 11, in einem gewissen Meßbereich im Übergangsgebiet von laminarer zu turbulenter Strömung betrieben. Diese Übergangsströmung ist sehr instabil. Dadurch wechselt auch die Wärmeübergangszahl sehr stark, was zu einem erheblich schwankenden Meßsignal führt, das für eine Regelung des Heizstromes bzw. für eine Verwendung des Meßsignales beispielsweise für eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung nicht geeignet ist.In Fig. 1, a suction pipe 10 is shown, which as a film layer resistor is formed and sits on a carrier. This temperature-dependent resistance is part of a Bridge circuit, on whose bridge diagonal a control device for regulating the heating current for the temperature-dependent Resistor 11 is connected. A relatively robust construction is required for the use of such air flow meters in motor vehicles possible. Due to the size of the temperature-dependent resistor 11, the air flow meter, i.e. the temperature-dependent resistance 11, in a certain measuring range in the transition area from laminar to turbulent Flow operated. This transition flow is very unstable. As a result, the heat transfer coefficient also changes very strongly, what leads to a considerably fluctuating measurement signal, which is used for regulating the heating current or for using the measurement signal for example, is not suitable for a fuel injector.

Um im Bereich des temperaturabhängigen Widerstandes 11 eine stabile turbulente Strömung zu erzeugen, ist - in der durch einen Pfeil gekennzeichneten Strömungsrichtung betrachtet vor dem temperaturabhängigen Widerstand 11 ein Strömungshindernis 12 (Turbulator) angeordnet. Dieses Strömungshindernis erzwingt im Bereich des temperaturabhängigen Widerstandes 11 die gewünschte stabile turbulente Strömung. Das Strömungshindernis 12 kann beispielsweise als einzelner Draht oder als Drahtgitter ausgeführt sein.In order to generate a stable turbulent flow in the area of the temperature-dependent resistor 11, - in the through A flow direction marked by an arrow is viewed in front of the temperature-dependent resistor 11 as a flow obstacle 12 (turbulator) arranged. This flow obstacle enforces the desired resistance in the area of the temperature-dependent resistor 11 stable turbulent flow. The flow obstacle 12 can be designed, for example, as a single wire or as a wire mesh be.

In Fig. 2 ist ein anderes Ausführungsbeispiel einer Einrichtung zur Luftmengenmessung dargestellt. Auch hier ist im Ansaugrohr der temperaturabhängige Widerstand 11 angeordnet, der als Filmschicht-Widerstand auf einem Träger angeordnet ist. Der Träger hat die Form eines Plättchens, dessen flache Seite längs zur Strömungsrichtung verläuft. Vor dieses Plättchen mit dem temperaturabhängigen Widerstand 11 wird ebenfalls längs zur Strömungsrichtung eine Platte 13 eingebaut, die In Fig. 2, another embodiment of a device for air volume measurement is shown. Here, too, is in the suction pipe the temperature-dependent resistor 11 is arranged as a film-layer resistor is arranged on a carrier. The carrier has the shape of a plate, the flat side of which is longitudinal to the Direction of flow runs. In front of this plate with the temperature-dependent resistor 11, a plate 13 is also installed along the direction of flow, which

9Q9820/0A41 _ k _ 9Q9820 / 0A41 _ k _

das Strömungshindernis für den Ansaugluftstrom bildet und im Bereich des temperaturabhängigen Widerstandes 11 bzw. der den Filmschicht-Widerstand tragenden Trägers eine stabile turbulente Strömung hervorruft.forms the flow obstacle for the intake air flow and in The area of the temperature-dependent resistor 11 or the carrier carrying the film layer resistor has a stable turbulent one Causes flow.

Der Träger für den temperaturabhängigen Widerstand 11 und das als Strömungshindernis dienende Plättchen 13 können sowohl getrennt sein, in verschiedenen Fällen kann es aber auch zweckmäßig sein, den Träger für den temperaturabhängigen Widerstand 11 und das Strömungshindernis als eine gemeinsame Platte auszubilden, wobei dann der - in Strömungsrichtung betrachtet - hintere Teil der gemeinsamen Platte den temperaturabhängigen Filmschicht-Widerstand 11 trägt und der vordere Teil der Platte als Strömungshindernis dient. The carrier for the temperature-dependent resistor 11 and the plate 13 serving as a flow obstacle can both be separated be, but in various cases it can also be useful to use the support for the temperature-dependent resistor 11 and to form the flow obstacle as a common plate, with the rear plate - viewed in the direction of flow - then Part of the common plate carries the temperature-dependent film layer resistor 11 and the front part of the plate serves as a flow obstacle.

Es ist auch möglich, Strömungshindernisse etwa als Kombination der in Fig. 1 und Fig. 2 dargestellten Lösungen auszubilden.It is also possible to form flow obstacles, for example, as a combination of the solutions shown in FIGS. 1 and 2.

909820/0441909820/0441

Claims (1)

R. 4 2 3 IR. 4 2 3 I. 9.11.1977 Ka/Do11/9/1977 Ka / Thu Robert Bosch GmbH, StuttgartRobert Bosch GmbH, Stuttgart AnsprücheExpectations .J Einrichtung zur Luftmengenmessung, insbesondere zur Messung der Ansaugluftmenge von Brennkraftmaschinen, mit einer einer Regeleinrichtung zugeordneten Brückenschaltung, die in wenigstens einem Brückenzweig einen im Ansaugluftstrom angeordneten temperaturabhängigen Widerstand enthält, dessen Temperatur und Widerstandswert in Abhängigkeit von der Ansaugluftmenge geregelt wird, wobei die Stellgröße ein Maß für die Ansaugluftmenge ist, dadurch gekennzeichnet, daß im Ansaugluftstrom vor dem temperaturabhängigen Widerstand (11) ein Strömungshindernis (Turbulator) 12 bzw. 13) angebracht ist, welches eine turbulente Strömung im Bereich des temperaturabhängigen Widerstandes (11) hervorruft..J Device for air volume measurement, in particular for measurement the amount of intake air of internal combustion engines, with a bridge circuit assigned to a control device, which is shown in at least one bridge branch arranged in the intake air flow contains temperature-dependent resistance, its temperature and resistance value depending on the amount of intake air is regulated, the manipulated variable being a measure of the amount of intake air, characterized in that in the intake air flow a flow obstacle (turbulator) 12 or 13) is attached in front of the temperature-dependent resistor (11), which causes a turbulent flow in the area of the temperature-dependent resistance (11). 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Strömungshindernis als Draht ausgebildet ist.2. Device according to claim 1, characterized in that the flow obstacle is designed as a wire. 3- Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Strömungshindernis als Drahtgitter ausgebildet ist.3- device according to claim 1, characterized in that the Flow obstacle is designed as a wire mesh. 909820/0441909820/0441 1I. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Strömungshindernis als längs zur Strömungsrichtung des Ansaugluft- 1 I. Device according to claim 1, characterized in that the flow obstacle as a length to the flow direction of the intake air Q31O3dSN! !VNIOlUOQ31O3dSN! ! VNIOlUO _ 2 - a? : ί _ 2 - a? : ί stromes verlaufende Platte (13) ausgebildet ist.Stromes extending plate (13) is formed. 5· Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der temperaturabhängige Widerstand (11) in an sich bekannter Weise als Film auf einem Träger angebracht ist.5. Device according to one of Claims 1 to 4, characterized in that that the temperature-dependent resistor (11) is attached in a manner known per se as a film on a carrier is. 6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der temperaturabhängige Widerstand - in Strömungsrichtung betrachtet - in einem hinteren Bereich eines Trägers angeordnet ist, dessen vorderer Bereich das Strömungshindernis bildet.6. Device according to claim 5, characterized in that the temperature-dependent resistance - viewed in the direction of flow - Is arranged in a rear area of a carrier, the front area of which forms the flow obstacle. 909820/0441909820/0441
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