JP4980654B2 - 表面汚染を減少するための付加的加熱素子を有する空気質量計 - Google Patents
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Description
ホットフィルム空気質量計は、空気質量流が通流可能なチップ表面を備えるセンサチップを有し、
チップ表面は測定表面とランド表面とを有し、
センサチップは、測定表面の領域ではランド表面の領域よりも少なくとも一桁だけ小さい伝熱性を有し、
前記測定表面には、少なくとも1つの中央加熱素子と少なくとも1つの温度センサを備える中央ホットフィルム空気質量計回路の導体路が取り付けられており、
中央ホットフィルム空気質量計回路の導体路の外寸は測定表面のセンサ領域を規定する形式のホットフィルム空気質量計に関する。
ここで「部分的」とは、第1付加的加熱素子と第1付加的温度センサからなるペアが空気質量流の主通流方向を基準にしてセンサ領域の上流側に配置されており、第2付加的加熱素子と第2付加的温度センサからなるペアが空気質量流の主通流方向を基準にしてセンサ領域の下流側に配置されていることであると理解されたい。とりわけこの構成は、主通流方向に対して垂直に伸長するホットフィルム空気質量計の対称軸に対して対称とすることができる。ここで付加的加熱素子と付加的温度センサはそれぞれペアで対称軸を基準にして対称に配置することができる。例えばさらなる付加的温度センサと付加的加熱素子を使用する別の幾何学的構成も考えられる。
Tfix=To+k(Tmax−To)
ここでkはヘーベル係数であり、有利には0.1から0.7、とりわけ有利には0.2から0.6、特に有利には近似的に0.5の値を取る。固定温度Tfixをこのように選択すると、少なくとも1つの付加的加熱素子がセンサ領域の縁部と測定領域の縁部との間で近似的に中央に配置されている場合、センサ領域の遮閉がとりわけ効率的に達成されることが示された。このように調整された固定温度Tfixは通常、この個所で付加的加熱素子を使用せずに、すなわち少なくとも1つの中央加熱素子だけにより調整されることとなる温度よりも僅かに高い。従ってこの領域の温度Tfixは少なくとも1つの付加的加熱素子をオン/オフするだけで調整される。しかしこの固定温度Tfixは、中央ホットフィルム空気質量計回路の測定に有意な影響を与えるほど高くはない。しかし温度Tfixを別のやり方で調整することも可能である。
112 ランド表面
114 測定表面
116 測定表面の矩形
118 矩形116の長辺
120 矩形116の長辺
122 主通流方向
124 矩形116の短辺
126 矩形116の短辺
128 中央ホットフィルム空気質量計の導体路
130 中央加熱素子
132 温度センサ
134 温度センサ
136 センサ領域
138 センサ領域136の矩形
140 矩形138の長辺
142 矩形138の長辺
144 矩形138の短辺
146 矩形138の短辺
148 オイル滴
150 オイル汚染がない場合の温度経過
152 オイル汚染がある場合の温度経過
154 付加的加熱素子
156 付加的加熱素子
158 付加的温度センサ
160 付加的温度センサ
162 制御評価回路
164 温度制御回路
166 対称軸
Claims (8)
- 主通流方向(122)に通流する空気質量流、とりわけ内燃機関の吸気管における空気質量流を測定するためのホットフィルム空気質量計であって、
ホットフィルム空気質量計は、空気質量流が通流可能なチップ表面を備えるセンサチップ(110)を有し、
チップ表面は測定表面(114)とランド表面(112)とを有し、
センサチップ(110)は、測定表面(114)の領域ではランド表面(112)の領域よりも少なくとも一桁だけ小さい伝熱性を有し、
前記測定表面(114)には、少なくとも1つの中央加熱素子(130)と少なくとも1つの温度センサ(132,134)を備える中央ホットフィルム空気質量計回路の導体路(130,132,134)が取り付けられており、
中央ホットフィルム空気質量計回路の導体路(130,132,134)の外寸は測定表面(114)のセンサ領域(136)を規定する形式のホットフィルム空気質量計において、
付加的に少なくとも1つの付加的加熱素子(154,156)と少なくとも1つの付加的温度センサ(158,160)がセンサ領域(136)の外の測定表面(114)に配置されている、ことを特徴とするホットフィルム空気質量計。 - 請求項1記載のホットフィルム空気質量計において、
中央ホットフィルム空気質量計回路の導体路(130,132,134)は、空気質量流の測定を制御および評価するための制御評価回路(162)と接続されており、
少なくとも1つの付加的加熱素子(154,156)と少なくとも1つの付加的温度センサ(158,160)は、所定の温度Tfixに調整および/または制御するための温度制御回路(164)と接続されている、ホットフィルム空気質量計。 - 請求項2記載のホットフィルム空気質量計において、
制御評価回路(162)は、少なくとも1つの中央加熱素子(130)の温度をホットフィルム空気質量計の動作時に温度Tmaxに制御するよう構成されており、
温度制御回路(164)は、少なくとも1つの付加的温度センサ(158,160)の個所における温度Tfixが少なくとも1つの付加的加熱素子(154,156)によって値To+k(Tmax−To)に調整されるように構成されており、
ここで、Toはランド表面(112)の平均温度、kは0.1から0.7である、ホットフィルム空気質量計。 - 請求項1から3までのいずれか一項記載のホットフィルム空気質量計において、
測定表面(114)とセンサ領域(136)は実質的に矩形(116,138)の形状を有し、
各矩形(116,138)の長辺(118,120,140,142)は主通流方向(122)に対して実質的に垂直に配置されている、ホットフィルム空気質量計。 - 請求項4記載のホットフィルム空気質量計において、
センサ領域(136)の矩形(138)は、主通流方向(122)に対して垂直の対称軸(166)を基準にして実質的に対称に測定表面(114)の矩形(116)内に配置されている、ホットフィルム空気質量計。 - 請求項4または5記載のホットフィルム空気質量計において、
センサ領域(136)は実質的に矩形(138)の形状に構成されており、
矩形(138)は主通流方向(122)に対して垂直に配置された2つの辺(140,142)を有し、
少なくとも1つの付加的加熱素子(154,156)は、主通流方向(122)に対して垂直に配置された辺(154,156)に対して実質的に平行に伸長している、ホットフィルム空気質量計。 - 請求項1から6までのいずれか一項記載のホットフィルム空気質量計において、
少なくとも1つの第1付加的加熱素子(154)と少なくとも1つの第1付加的温度センサ(158)が主通流方向(122)を基準にしてセンサ領域(136)の上流側に配置されており、
少なくとも1つの第2付加的加熱素子(156)と少なくとも1つの第2付加的温度センサ(160)が主通流方向(122)を基準にしてセンサ領域(136)の下流側に配置されている、ホットフィルム空気質量計。 - 請求項1から7までのいずれか一項記載のホットフィルム空気質量計において、
ホットフィルム空気質量計は主通流方向(122)に対して垂直に配置された対称軸(166)を有し、
付加的加熱素子(154,156)と付加的温度センサ(158,160)はそれぞれペアで、対称軸(166)を基準にして対称に配置されている、ホットフィルム空気質量計。
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