ES2207658T3 - Dispositivo para determinar la corriente masica de aire. - Google Patents
Dispositivo para determinar la corriente masica de aire.Info
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Abstract
2.1 EN UN DISPOSITIVO DE ESTE TIPO APARECE EL FALLO, QUE SE BASA EN QUE EL DISPOSITIVO DETERMINA TAMBIEN LA MASA COMO CONSECUENCIA DE LA PULSACION DE AIRE QUE RETORNA. 2.2 A PARTIR DE AQUI EL NUEVO DISPOSITIVO MUESTRA LAS SIGUIENTES CARACTERISTICAS, SOBRE EL SOPORTE (2) EN LA DIRECCION DE LA CORRIENTE DE AIRE ANTES O DETRAS DEL PRIMER SENSOR SE DISPONE UN SEGUNDO SENSOR (3,4) DE CORRIENTE DE MEDIDA, CUYA CONEXION (6) DE RECEPCION SE ALIMENTA INCLUSO CON LA CORRIENTE DE SALIDA DEL AMPLIFICADOR (12) DE REGULACION, AMBAS CONEXIONES (5) EXTREMAS DE LOS SENSORES (3,4) DE CORRIENTE DE MEDICION SE GUIAN CONJUNTAMENTE A TRAVES DE RESISTENCIAS (13,14) DE DESACOPLAMIENTO Y SE ALIMENTAN CON EL AMPLIFICADOR (12) DE REGULACION, AMBAS CONEXIONES (5) EXTREMAS DE LOS SENSORES (3,4) DE CORRIENTE DE MEDIDA SE UNEN DIRECTAMENTE CON UN CIRCUITO (16) ELECTRONICO, QUE CONFORMA AMBAS SEÑALES DE TENSION-CONEXION EXTREMA U{SUB,M1}, M{U{SUB,M2} SEGUN LA SIGUIENTE FORMULA: U{SUB,A} = LA MASA DE AIRE/CONJUNTO DE PASODE AIRE Y K ES UN FACTOR QUE PUEDE ELEGIRSE DE FORMA CUALQUIERA. 2.3 CON ELLO SE CONSIGUE CON COSTE DE COMPONENTES CONSTRUCTIVOS REDUCIDOS UNA COMPENSACION DE LOS FALLOS DE MEDICION ORIGINADO MEDIANTE PULSACION. CON ELLO EL DISPOSITIVO ES APROPIADO PARA UTILIZACION EN MOTORES DE COMBUSTION INTERNA.
Description
Dispositivo para determinar la corriente másica
de aire.
La invención se refiere a un dispositivo para
determinar la corriente másica de aire en un canal de aspiración de
un motor de combustión, compuesto de una carcasa de segmento de
canal de aspiración, en el que se han dispuesto sobre un soporte,
consecutivamente en el sentido de corriente, un elemento de medición
de temperatura y un sensor térmico de corriente másica.
Se conoce un dispositivo de este tipo por ejemplo
del documento DE-C2-31 35 793, en el
que se trata el problema: en la medición de la masa de aire aspirada
por un motor de combustión la señal de medición muestra un error,
que se basa en que el dispositivo determina también la masa del aire
que circula inversamente como consecuencia de la pulsación en el
tubo de aspiración del motor de combustión.
En este documento se indican unos medios con los
que puede influirse en la señal de medición que representa la masa
circulante del medio, en dependencia del sentido de circulación, de
tal forma por medio de un transmisor del sentido de corriente que la
señal de medición es suprimida durante una corriente que discurra en
contra del sentido de circulación deseado del medio. Aquí el
transmisor de sentido de circulación muestra una primera resistencia
de indicación dependiente de la temperatura, que está dispuesta en
un soporte y cuyo valor resistivo es detectado por un circuito
medidor de resistencia y comparado con un valor resistivo detectado
por otro circuito medidor de resistencia de una segunda resistencia
de indicación dependiente de la temperatura, dispuesta en el sentido
de corriente a cierta distancia de la primera resistencia de
indicación, en donde la diferencia de los valores resistivos sirve
para influir en la señal de medición. Para esto es necesario
realizar un elevado gasto en circuitos y piezas constructivas.
Partiendo de aquí la invención se ha impuesto la
misión de configurar de tal modo el dispositivo del género expuesto
que, con un menor gasto en piezas constructivas, pueda obtenerse una
compensación del error de la señal de medición causado por la
pulsación.
Esta misión se ha resuelto mediante las
particularidades indicadas en la reivindicación 1. Con las
reivindicaciones subordinadas se han indicado unos
perfeccionamientos ventajosos.
La invención se basa en el reconocimiento de que
en un cuerpo afluido, con circulación laminar en el extremo del
cuerpo con circulación dirigido en sentido contrario a la corriente,
se produce una mayor transmisión de calor en el medio circulante que
en el extremo del cuerpo alejado de la corriente. De esto hace uso
la invención.
Con la invención se presenta una propuesta de
ejecución muy sencilla que, frente al estado de la técnica, puede
realizarse con pocas piezas constructivas y es muy sencilla también
con relación a la estructura del circuito.
En el dibujo se ha representado un ejemplo de
ejecución de la invención y se describe a continuación.
Éste muestra:
la fig. 1 una representación esquemática de un
dispositivo según la invención para determinar la corriente másica
de aire;
la fig. 2 un circuito de principio del
dispositivo según la fig. 1;
la fig. 3 un diagrama con línea característica de
la corriente másica de aire a través de la señal de salida con y
sin las particularidades según la invención;
la fig. 4 una explicación alternativa del
dispositivo según la fig. 1.
La fig. 1 muestra un segmento de canal de
aspiración 1 de un motor de combustión con un primer soporte 2, que
muestra dos sensores de corriente másica 3, 4 en forma de meandro
que, además de unas conexiones finales 5, muestran una conexión
inicial 6 y están situados consecutivamente en la secuencia
indicada en el sentido de la corriente de aire. Las conexiones 5, 6
están unidas con líneas/conexiones eléctricas no representadas a un
circuito de valoración 7.
Los sensores de corriente másica 3, 4 están
ejecutados ventajosamente de forma simétrica, con lo que se
obtienen unas variaciones de resistencia comparables durante la
corriente de ida y la inversa, ya que al principio del soporte 2
afluido se produce en cada caso un mayor enfriamiento que en el
extremo, obligado por el desprendimiento de la capa límite de aire
desde el soporte hasta el extremo.
Para motores con una corriente inversa extrema
puede ser sin embargo también ventajoso disponer los sensores de
corriente másica 3, 4 sobre el soporte, de tal manera que el sensor
de corriente másica 4 impulsado por la corriente inversa ocupa una
mayor proporción de superficie que el impulsado por la corriente de
ida (fig. 4), con lo que puede compensarse una menor velocidad de
corriente inversa.
Para este caso aplicativo puede preverse
adicionalmente que los sensores de corriente másica 3, 4 muestren
resistencias de diferente tamaño. Aquí ha demostrado ser ventajoso
distribuir las proporciones de superficie y los valores resistivos
como de 2 a 1.
Se ha previsto además que se disponga un elemento
de medición de temperatura 8 conocido sobre otro soporte 9, que
está dispuesto a una distancia 10 delante del primer soporte 2.
Esta medida garantiza la afluencia directa del primer soporte 2,
tanto durante una corriente inversa como durante una corriente de
ida.
La fig. 2 muestra el circuito eléctrico de
principio del sensor de masa de aire conforme a la invención con
unos sensores de corriente másica 3, 4 dispuestos sobre el soporte
2 representado a trazos y puntos, que están unidos con sus
conexiones iniciales 6 a una línea de salida 11 de un amplificador
regulador 12 y están conectados posteriormente a sus conexiones
extremas 5, reunidas a través de unas resistencias de
desacoplamiento 13, 14 y a una entrada 15 del amplificador
regulador 12. Las conexiones extremas 5 están unidas además
directamente a un circuito electrónico 16 y a masa a través de las
resistencias de desacoplamiento 17, 18.
El elemento de medición de temperatura 8 está
dispuesto sobre el soporte 9 representado a trazos y puntos y
conectado a un segundo ramal de puente, en donde la potencia
perdida a través del elemento de medición de temperatura 8 es muy
reducida, de tal manera que la temperatura del elemento de medición
8 prácticamente no varía a través de la tensión de puente variable,
sino que se corresponde con la temperatura de la masa de aire que
circula de paso.
Las señales de tensión U_{M1}, U_{M2} de las
conexiones extremas desconectadas a través de las conexiones
extremas 5 del circuito electrónico 16 se convierten mediante el
circuito 16 según la siguiente fórmula,
U_{A} = (U_{M1}+ U_{M2})/2 +
K(U_{M1} - U_{M2}),
en
donde
U_{A} = se corresponde con el valor de la masa
de aire circulante, que se alimenta como valor en bruto, p.ej., al
aparato de control de una inyección para su ulterior
tratamiento.
K = representa solamente un factor adaptado al
dispositivo completo.
Puede ser ventajoso que el valor
K(U_{M1} - U_{M2}) de la fórmula anterior se limite a
unos valores máximos establecidos en dependencia de U_{M1},
U_{M2}, para evitar una sobre-compensación de la
corriente inversa.
La fig. 3 muestra un diagrama, en que pueden
verse las líneas características de la corriente de masa de aire a
través de la señal de salida del sensor de corriente másica, en
donde la línea maciza representa un sensor de corriente másica
conforme a la invención y la línea de trazos y puntos uno según el
estado de la técnica, es decir, sin compensación de la corriente
inversa. En esta última puede verse sin dificultad que, en
comparación con la línea maciza, se presentan unas regiones de
funcionamiento con corriente inversa, y precisamente mediante
desviaciones de la línea de trazos y puntos.
Como ya se ha mencionado puede ser ventajoso,
como se ha representado en la fig. 4, disponer de tal manera los
sensores de corriente másica 3, 4 que el sensor de corriente másica
impulsado por la corriente inversa cubra una mayor proporción
inversa del soporte 2 que el otro. Por medio de esto puede
compensarse, en determinadas circunstancias, una menor velocidad de
corriente inversa o formaciones de remolinos, afluencia transversal
del soporte, etc.
Con el dispositivo conforme a la invención pueden
establecerse para valores de masa de aire con una mayor corriente
previa, p.ej., el siguiente valor para U_{A}:
U_{A} = (U_{M1}+ U_{M2})/2 +
K(U_{M1} -
U_{M2})
U_{A} = (5 + 3)/2 + 1 (5 - 3)
U_{A} = 6 y para valores con mayor corriente
inversa
U_{A} = (3 + 5)/2 + 1 (3 - 5)
U_{A} = 2
Claims (5)
1. Dispositivo para determinar la corriente
másica de aire en un canal de aspiración (1) de un motor de
combustión, compuesto de una carcasa de segmento de canal de
aspiración,
- en el que sobre un soporte (2) se han dispuesto
un primer sensor térmico de corriente másica (3), que es calentado
por la corriente de salida de un amplificador regulador (12), y un
segundo sensor de corriente másica (4) delante o detrás del primero
en el sentido de la corriente de aire,
- cuyas conexiones iniciales (6) están unidas a
una línea de salida (11) del amplificador regulador (12) y
- cuyas conexiones extremas (5) están reunidas a
través de unas resistencias de desacoplamiento (13, 14) y conectadas
posteriormente a una entrada (15) del amplificador regulador
(12),
- las conexiones extremas (5) de los sensores de
corriente másica (3, 4) están unidas además a masa a través de otras
resistencias de desacoplamiento (17, 18), y
- las dos conexiones extremas (5) de los sensores
de corriente másica (3, 4) están unidas directamente a un circuito
electrónico (16), que convierte las dos señales de tensión
(U_{M1}, U_{M2}) de las conexiones extremas según la siguiente
fórmula
U_{A} = (U_{M1}+ U_{M2})/2 +
K(U_{M1} -
U_{M2})
en
donde
U_{A} se corresponde con el caudal de aire / la
masa de aire y K es un factor cualquiera seleccionable y
- se ha conectado un elemento de medición de
temperatura (8) sobre un soporte (9) en un segundo ramal de puente
del dispositivo, en donde
- la conexión inicial del elemento de medición de
temperatura (8) está unida a la línea de salida (11) del
amplificador regulador (12),
- la conexión extrema del elemento de medición de
temperatura (8) está conectada posteriormente, a través de una
resistencia de desacoplamiento, a la segunda entrada del
amplificador regulador (12), y
- la segunda entrada del amplificador regulador
(12) está unida a masa a través de otra resistencia de
desacoplamiento.
2. Dispositivo según la reivindicación 1,
caracterizado porque el valor K(U_{M1} - U_{M2})
se limita a unos valores máximos establecidos en dependencia de
U_{M1}, U_{M2}, para evitar una
sobre-compensación.
3. Dispositivo según la reivindicación 1 ó 2,
caracterizado porque el sensor de masa de aire (4), que es
impulsado predominantemente por la corriente inversa, cubre una
mayor proporción de superficie del soporte (2) que el otro.
4. Dispositivo según una de las reivindicaciones
anteriores, caracterizado porque el sensor de masa de aire
(4), que es impulsado predominantemente por la corriente inversa,
muestra un menor valor resistivo que el otro.
5. Dispositivo según una de las reivindicaciones
anteriores 3 ó 4, caracterizado porque las proporciones de
superficie y los valores resistivos de los sensores de corriente
másica (3, 4) se han distribuido como de 2 a 1.
Applications Claiming Priority (2)
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