KR20150074129A - Method for operating an air flow meter - Google Patents

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슈테판 쉬러
스티븐 지티스약
토어스텐 크니텔
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콘티넨탈 오토모티브 게엠베하
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Abstract

본 발명은, 내연 기관에 공급되는 공기 질량 흐름을 식별하기 위한 공기 유량계를 작동시키기 위한 방법에 관한 것으로서, 이 경우 공기 유량계는 미세 전자 기계식 구조로 형성된 센서 요소를 구비하고, 이 센서 요소는 가열 요소를 구비하며, 이 경우 센서 요소 상에는 제1 열전쌍이 가열 요소에 대해 상류에 배치되어 있고, 제2 열전쌍이 가열 요소에 대해 하류에 배치되어 있다. 센서 요소의 오염에 의한 측정 결과의 위조를 제거하거나 적어도 좁은 한계 안에서 유지하기 위하여, 다음과 같은 단계들이 실시된다: A: 공기 유량계의 제2 열전쌍의 절대 온도를 위한 제1 측정값을 식별하는 단계, B: 공기 유량계의 제2 열전쌍의 절대 온도를 위한 제1 측정값을 전자식 메모리에 저장하는 단계, C: 내연 기관을 작동시키고, 내연 기관에 공급되는 공기 질량 흐름을 공기 유량계에 의해서 식별하는 단계, D: 내연 기관을 작동시킨 후에 공기 유량계의 제2 열전쌍의 절대 온도를 위한 제2 측정값을 식별하는 단계, E: 제2 열전쌍의 절대 온도를 위한 제1 측정값을 제2 열전쌍의 절대 온도를 위한 제2 측정값과 비교하는 단계, F: 제1 측정값과 제2 측정값 간의 편차를 결정할 때에 센서 요소의 특성 곡선의 오프셋을 보정하는 단계.The present invention relates to a method for operating an air flow meter for identifying an air mass flow supplied to an internal combustion engine wherein the air flow meter has a sensor element formed in a microelectromechanical structure, On which the first thermocouple is arranged upstream with respect to the heating element and the second thermocouple is arranged downstream with respect to the heating element. In order to eliminate counterfeiting of the measurement result due to contamination of the sensor element or at least keep it within a narrow limit, the following steps are carried out: A: Identifying the first measurement value for the absolute temperature of the second thermocouple of the air flow meter , B: storing the first measurement value for the absolute temperature of the second thermocouple of the air flow meter in the electronic memory, C: operating the internal combustion engine, and identifying the air mass flow supplied to the internal combustion engine by the air flow meter , D: identifying a second measurement value for the absolute temperature of the second thermocouple of the air flow meter after operating the internal combustion engine, E: determining a first measurement value for the absolute temperature of the second thermocouple as the absolute temperature of the second thermocouple F: correcting the offset of the characteristic curve of the sensor element when determining the deviation between the first measurement value and the second measurement value.

Description

공기 유량계를 작동시키기 위한 방법{METHOD FOR OPERATING AN AIR FLOW METER}METHOD FOR OPERATING AN AIR FLOW METER BACKGROUND OF THE INVENTION [0001]

본 발명은 공기 유량계를 작동시키기 위한 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for operating an air flow meter.

공기 유량계는 예를 들어 내연 기관에 의해 흡인된 공기 질량을 식별하기 위하여 자동차에서 사용된다. 흡인된 공기 질량에 대한 가급적 신뢰할만한 정보를 토대로 하여, 내연 기관의 전자식 제어에 의한 연소는, 공기 질량에 정확하게 매칭되는 연료량이 개별 연소실에 공급되도록 최적화될 수 있다. 이로써, 결과적으로는 유해 물질 배출이 줄어든 상태에서 더 양호한 에너지 이용에 도달하게 된다.Air flow meters are used in automobiles, for example, to identify air masses drawn by internal combustion engines. On the basis of reliable information as much as possible on the mass of air sucked, the combustion by the electronic control of the internal combustion engine can be optimized so that the amount of fuel accurately matching the air mass is supplied to the individual combustion chamber. This results in better energy use with reduced emissions of hazardous substances.

독일 공개 특허 출원서 DE 44 07 209 A1호에는, 공기 질량을 검출하기 위하여 흡인 채널 내부로 삽입되는 공기 유량계가 공지되어 있으며, 이 경우에는 전체 흐름의 규정된 비율이 공기 질량 센서를 관류한다. 이 목적을 위해, 공기 질량 센서는 삽입 채널-공기 유량계로서 형성되어 있다. 공기 유량계는 측정 채널 내에 배치된 센서 요소, 하우징 내에 배치되어 센서 요소의 측정값을 평가 및/또는 기록하기 위한 전자 장치, 그리고 센서 요소 건너편에 있는 배출 채널을 포함한다. 공간 절약 방식의 배치를 위해, 전술된 채널들 혹은 공기 가이드 경로들이 U자, S자 또는 C자 모양으로 형성되어 있음으로써, 결과적으로는 전체적으로 볼 때 콤팩트한, 삽입 요소로서 형성된 장치가 형성된다.German patent application DE 44 07 209 A1 discloses an air flow meter which is inserted into a suction channel for detecting air mass, in which case a specified proportion of the total flow is passed through the air mass sensor. For this purpose, the air mass sensor is formed as an intermittent channel-air flow meter. The air flow meter includes a sensor element disposed within the measurement channel, an electronic device disposed within the housing for evaluating and / or recording the measurement value of the sensor element, and an exit channel located across the sensor element. For the arrangement of the space saving manner, the above-mentioned channels or air guide paths are formed in U, S or C shape, resulting in a device which is compact as a whole and which is formed as an insertion element.

WO 03/089884 A1호의 이론에 따라 형성되었고 고온 필름 풍속계로서 형성되어 있는 공기 유량계는 기본적으로 적합하다고 입증되었다.An air flow meter formed according to the theory of WO 03/089884 A1 and formed as a high temperature film anemometer has proved to be basically suitable.

미세 전자 기계식 시스템(MEMS)으로서 형성되어 있는 센서 요소를 기초로 해서 동작을 하는 최근의 공기 유량계를 개발할 때에는, 센서 요소의 측정 결과가 특히 오염물에 의해서 단점적인 영향을 받는다는 사실이 드러났다. 예컨대 공기 질량 흐름 내에 있는 기름 방울에 의해 야기될 수 있는 오염에 의해서는, 센서 요소 내에서 시간이 경과함에 따라 신호 이동(signal drift)이 생성되고, 이러한 신호 이동은 공기 질량 흐름에 대한 허위 측정값을 야기할 수 있다. 하지만, 미세 전자 기계식 시스템으로서 형성된 센서 요소는 부인할 수 없는 다수의 장점을 갖는다.When developing a modern air flow meter that operates on the basis of sensor elements formed as micro-electromechanical systems (MEMS), it has been found that the measurement results of the sensor elements are particularly adversely affected by the contaminants. For example, contamination that may be caused by oil droplets in the air mass flow creates a signal drift over time in the sensor element, which is a false measure of air mass flow Lt; / RTI > However, a sensor element formed as a microelectromechanical system has a number of undeniable advantages.

따라서, 본 발명의 과제는, 센서 요소의 오염에 의한 측정 결과의 위조를 제거하거나 적어도 좁은 한계 안에서 유지하는 것이다.Accordingly, an object of the present invention is to eliminate or at least keep the falsification of measurement results due to contamination of sensor elements.

상기 과제는 독립 청구항의 특징들에 의해서 해결된다. 바람직한 실시예들은 종속 청구항들의 대상이다.This problem is solved by the features of the independent claim. Preferred embodiments are subject of dependent claims.

본 발명에 따르면, 상기 과제를 해결하기 위하여, 다음과 같은 방법의 단계들이 실시된다:According to the present invention, in order to solve the above problem, the following method steps are carried out:

A: 공기 유량계의 제2 열전쌍의 절대 온도를 위한 제1 측정값을 식별하는 단계,A: identifying a first measurement value for the absolute temperature of the second thermocouple of the air flow meter,

B: 공기 유량계의 제2 열전쌍의 절대 온도를 위한 제1 측정값을 전자식 메모리에 저장하는 단계,B: storing a first measurement value for the absolute temperature of the second thermocouple of the air flow meter in an electronic memory,

C: 내연 기관을 작동시키고, 내연 기관에 공급되는 공기 질량 흐름을 공기 유량계에 의해서 식별하는 단계,C: operating the internal combustion engine and identifying the air mass flow supplied to the internal combustion engine by the air flow meter,

D: 내연 기관을 작동시킨 후에 공기 유량계의 제2 열전쌍의 절대 온도를 위한 제2 측정값을 식별하는 단계,D: identifying a second measurement value for the absolute temperature of the second thermocouple of the air flow meter after operating the internal combustion engine,

E: 제2 열전쌍의 절대 온도를 위한 제1 측정값을 제2 열전쌍의 절대 온도를 위한 제2 측정값과 비교하는 단계,E: comparing the first measurement value for the absolute temperature of the second thermocouple with the second measurement value for the absolute temperature of the second thermocouple,

F: 제1 측정값과 제2 측정값 간의 편차를 결정할 때에 센서 요소의 특성 곡선의 오프셋을 보정하는 단계.F: Correction of the offset of the characteristic curve of the sensor element when determining the deviation between the first measured value and the second measured value.

내연 기관을 작동시킨 후에 공기 유량계의 제2 열전쌍의 절대 온도를 위한 제2 측정값을 식별하고, 제2 열전쌍의 절대 온도를 위한 제1 측정값을 제2 열전쌍의 절대 온도를 위한 제2 측정값과 비교함으로써, 내연 기관의 작동 동안에 생성되는 신호 이동이 검출되고 교정될 수 있다. 이와 같은 상황은, 장시간에 걸쳐서 높은 정확도로 동작을 하는 센서 요소 그리고 이로써 공기 질량 흐름을 위한 신뢰할만한 측정 결과를 유도한다.Identifying a second measurement value for the absolute temperature of the second thermocouple of the air flow meter after operating the internal combustion engine and comparing the first measurement value for the absolute temperature of the second thermocouple to a second measurement value for the absolute temperature of the second thermocouple The signal movement generated during operation of the internal combustion engine can be detected and corrected. This situation leads to reliable measurement results for air mass flow and sensor elements that operate with high accuracy over long periods of time.

본 발명에 따른 방법을 실시할 때에, 단계 A에서는 제1 열전쌍의 절대 온도를 위한 제1 측정값의 추가 식별이 수행된다. 이로써, 제1 센서 요소의 오염에 의해서 야기되는 신호 이동을 검출하기 위한 근거가 존재하게 된다.In carrying out the method according to the invention, in step A further identification of the first measurement value for the absolute temperature of the first thermocouple is carried out. Thereby, there is a basis for detecting the signal movement caused by the contamination of the first sensor element.

본 발명의 일 개선예에서는, 단계 A 이후의 그리고 단계 B 이전의 단계 A1에서, 제2 열전쌍의 절대 온도의 제1 측정값과 제1 열전쌍의 절대 온도의 제1 측정값으로부터의 차이를 형성하는 과정이 수행된다. 이와 같은 절대 온도의 차이도 신호 이동에 대한 정보를 제공할 수 있다.In one improvement of the invention, in step A1 after step A and before step B, a difference between a first measurement of the absolute temperature of the second thermocouple and a first measurement of the absolute temperature of the first thermocouple is formed Process is performed. Such a difference in absolute temperature can also provide information on signal movement.

단계 B에서, 제1 열전쌍의 절대 온도를 위한 제1 측정값 및/또는 제2 열전쌍의 절대 온도의 제1 측정값과 제1 열전쌍의 절대 온도의 제1 측정값으로부터의 차이가 추가로 전자식 메모리에 저장되면, 메모리 내에 있는 모든 가능한 비교값은, 내연 기관의 작동 후에 신호 이동을 식별하기 위하여 그리고 센서 요소 상에서 오염에 의해 야기되는 신호 이동의 근원지를 식별하기 위하여 이용될 수 있다.In step B, the difference from the first measured value of the absolute temperature of the first thermocouple and / or the first measured value of the absolute temperature of the second thermocouple and the first measured value of the absolute temperature of the first thermocouple, All possible comparison values in the memory can be used to identify the signal movement after operation of the internal combustion engine and to identify the source of signal movement caused by contamination on the sensor element.

이 목적을 위하여 바람직하게는, 단계 D에서 제1 열전쌍의 절대 온도를 위한 제2 측정값을 추가로 식별하는 과정이 수행된다. 이와 같은 절대 온도를 위한 제2 측정값의 식별은 내연 기관이 소정의 시간 동안 작동된 후에 수행되며, 이 경우에는 센서 요소 상에 오물이 침전되는 상황이 발생할 수 있다.For this purpose, a step of further identifying in step D a second measurement value for the absolute temperature of the first thermocouple is performed. Identification of the second measured value for such an absolute temperature is performed after the internal combustion engine has been operated for a predetermined time, in which case a situation may occur in which dirt deposits on the sensor element.

또한, 단계 D 이후의 그리고 단계 E 이전의 단계 D1에서, 제2 열전쌍의 절대 온도의 제2 측정값과 제1 열전쌍의 절대 온도의 제2 측정값으로부터의 차이를 형성하는 과정이 수행되는 것도 바람직하다. 이들 측정값에 의해서는, 신호 이동이 검출될 수 있고, 추가로는 신호 이동의 근원지에 대한 진술도 제공될 수 있다. 예컨대 제2 측정값이 제1 열전쌍의 절대 온도를 확연하게 변동시키지만, 제2 열전쌍의 측정값이 대체로 일정하게 유지되면, 제1 열전쌍의 오염 가능성이 커진다.It is also preferable that the process of forming the difference from the second measured value of the absolute temperature of the first thermocouple and the second measured value of the absolute temperature of the second thermocouple is performed in step D1 after step D and before step E Do. Depending on these measurements, signal movement can be detected and, in addition, a statement about the origin of the signal movement can be provided. For example, if the second measurement value significantly varies the absolute temperature of the first thermocouple, but the measurement value of the second thermocouple is kept substantially constant, the probability of contamination of the first thermocouple is increased.

이와 같은 오염 가능성은, 추후의 단계 E에서 추가로, 제1 열전쌍의 절대 온도를 위한 제1 측정값을 비교함으로써 그리고/또는 제2 열전쌍의 절대 온도의 제1 측정값과 제1 열전쌍의 절대 온도의 제1 측정값으로부터의 차이를 제1 열전쌍의 절대 온도를 위한 제2 측정값과 비교함으로써 그리고/또는 제2 열전쌍의 절대 온도의 제2 측정값과 제1 열전쌍의 절대 온도의 제2 측정값으로부터의 차이를 비교함으로써 검출된다.Such a contamination possibility may be detected by comparing the first measured value for the absolute temperature of the first thermocouple and / or by comparing the first measured value of the absolute temperature of the second thermocouple with the absolute temperature of the first thermocouple By comparing the difference from the first measured value of the second thermocouple with the second measured value of the absolute temperature of the first thermocouple and / or by comparing the second measured value of the absolute temperature of the second thermocouple with the second measured value of the absolute temperature of the first thermocouple Lt; / RTI >

그 다음에 바람직한 방식으로 단계 F에서는, 제1 열전쌍의 절대 온도를 위한 제1 측정값의 편차를 결정할 때에 그리고/또는 제1 열전쌍의 절대 온도를 위한 제2 측정값에 대한 제2 열전쌍의 절대 온도의 제1 측정값과 제1 열전쌍의 절대 온도의 제1 측정값으로부터의 차이를 결정할 때에 그리고/또는 제2 열전쌍의 절대 온도의 제2 측정값과 제1 열전쌍의 절대 온도의 제2 측정값으로부터의 차이를 결정할 때에, 센서 요소의 특성 곡선의 오프셋을 교정하는 과정이 수행된다.Then, in a preferred manner, in step F, the absolute temperature of the first thermocouple is determined in determining the deviation of the first measurement value for the absolute temperature of the first thermocouple and / or the absolute temperature of the second thermocouple for the second measurement value for the absolute temperature of the first thermocouple From the first measured value of the first thermocouple and the first measured value of the absolute temperature of the first thermocouple and / or from the second measured value of the absolute temperature of the first thermocouple and / The process of correcting the offset of the characteristic curve of the sensor element is performed.

본 발명의 추가의 특징들 및 장점들은 도면의 도면들을 참조하는 실시예에 대한 이하의 설명에서 제시된다. 이하에서는, 상이한 도면들에 걸쳐서, 동일한 부품들에 대하여 동일한 용어 및 도면 부호가 사용된다. 도면에 대한 설명:
도 1은 공기 유량계를 도시한 개략도;
도 2는 미세 전자 기계식 시스템(MEMS)으로서 형성된 센서 요소를 도시한 개략도;
도 3은 공기 유량계의 보호 튜브 내에 배치되어 있는, 미세 전자 기계식 시스템(MEMS)으로서 형성된 센서 요소를 도시한 개략도;
도 4는 공기 유량계의 보조 튜브 내부로의 유입 개구를 통해서 공기 질량 흐름이 유입되는 상황을 도시한 개략도;
도 5는 흡인 튜브 내에 삽입 핑거(finger)로서 통합되어 있는, 공기 유량계 내에 미세 전자 기계식 시스템(MEMS)으로서 형성된 센서 요소를 도시한 개략도;
도 6은 제1 온도 센서 요소 및 제2 온도 센서 요소를 구비하는 센서 요소를 도시한 개략도;
도 7은 공기 유량계의 센서 요소를 도시한 개략도;
도 8은 공기 유량계를 작동시키기 위한 본 발명에 따른 방법을 상세하게 도시하는 흐름도;
도 9는 도 8에 공지된 방법의 실시예를 도시한 개략도.Further features and advantages of the invention are set forth in the following description of an embodiment with reference to the drawings in the drawings. In the following, the same terms and reference numerals are used for the same parts throughout the different views. Explanation of drawings:
1 is a schematic view showing an air flow meter;
2 is a schematic diagram illustrating a sensor element formed as a microelectromechanical system (MEMS);
3 is a schematic diagram showing a sensor element formed as a micro-electromechanical system (MEMS), disposed within a protective tube of an air flow meter;
FIG. 4 is a schematic view showing a state in which an air mass flow is introduced through an inflow opening into an auxiliary tube of an air flow meter; FIG.
Figure 5 is a schematic diagram showing a sensor element formed as a microelectromechanical system (MEMS) in an air flow meter, integrated as an insertion finger in a suction tube;
6 is a schematic diagram illustrating a sensor element having a first temperature sensor element and a second temperature sensor element;
Figure 7 is a schematic diagram showing the sensor element of the air flow meter;
Figure 8 is a flow chart showing in detail the method according to the invention for operating an air flow meter;
Figure 9 is a schematic diagram illustrating an embodiment of the method known in Figure 8;

도 1은 본원에서 공기 유량계(2)로서 형성되어 있는 질량 흐름 센서를 도시한다. 본 예에서, 공기 유량계(2)는 삽입 핑거로서 도시되어 있으며, 이 삽입 핑거는 흡인 튜브(1) 내부로 삽입되어 이 흡인 튜브(1)에 고정 연결되어 있다. 흡인 튜브(1)는 본원에서 공기 질량 흐름(10)인 질량 흐름을 내연 기관의 실린더 쪽으로 가이드한다. 내연 기관의 실린더 내에서 추진제의 효율적인 연소를 위해서는, 이용할 수 있는 공기 질량에 대한 정확한 정보를 얻는 것이 필수적이다. 이용할 수 있는 공기 질량을 참조하여, 실린더 내부로 분사된 연료를 연소시키기 위해서 반드시 필요한 이용 가능한 산소가 추론될 수 있다. 더 나아가, 도 1에 도시된 공기 유량계(2)는 제1 온도 센서 요소(7) 및 제2 온도 센서 요소(8)를 보여준다. 제1 온도 센서 요소(7) 및 제2 온도 센서 요소(8)는 상이한 장소에 배치되어 있다. 이들 온도 센서 요소(7, 8)는 일반적으로 열전쌍으로서도 명명되는 서모파일(thermopile) 또는 저항으로부터 형성되며, 이들은 온도 센서 요소에서 우세한 온도에 상응하게 상이한 저항값을 취한다. 제1 온도 센서 요소(7)와 제2 온도 센서 요소(8) 사이에는 가열 요소(12)가 형성되어 있다. 유입 개구(4)를 통해 공기 유량계(2)의 하우징(3) 내부로 유입되는 공기 질량 흐름(10)은 먼저 제1 온도 센서 요소(7)를 그리고 그 다음에는 가열 요소(12)를 관류하며, 그 후에는 공기 질량 흐름(10)이 제2 온도 센서 요소(8)에 도달하고, 보조 튜브(5)를 따라서 공기 유량계(2)의 배출 개구(6)로 가이드된다. 공기 질량 흐름(10)은 특정 온도를 갖는 제1 온도 센서 요소(7)에 도달한다. 이 온도는 제1 온도 센서 요소(7)에 의하여 절대 온도로서 기록된다. 그 다음에 공기 질량 흐름(10)은 가열 요소(12)를 거쳐서 지나가며, 이 경우 공기 질량 흐름(10)은 스쳐서 흐르는 질량에 따라 더 많이 가열되거나 더 적게 가열된다. 가열된 공기 질량 흐름(10)이 제2 온도 센서 요소(8)에 도달하면, 이때 존재하는 공기 질량 흐름(10)의 온도는 제2 온도 센서 요소(8)에 의해 절대 온도로서 검출된다. 제1 온도 센서 요소(7)에 의해 측정된 절대 온도와 제2 온도 센서 요소(8)에 의해 측정된 절대 온도의 차이로부터, 스쳐서 흐르는 공기 질량이 검출될 수 있다. 이 목적을 위하여, 공기 유량계(2) 자체가 평가 전자 장치(13)를 포함할 수 있으며, 이 평가 전자 장치는 제1 온도 센서 요소(7)의 그리고 제2 온도 센서 요소(8)의 측정 신호들을 평가한다. 이렇게 획득된 공기 질량 흐름(10)에 대한 정보는 본 도면에 도시되어 있지 않은 엔진 제어부로 전달된다.Figure 1 shows a mass flow sensor which is formed here as an air flow meter 2. In this example, the air flow meter 2 is shown as an insertion finger, which is inserted into the suction tube 1 and fixedly connected to the suction tube 1. [ The suction tube 1 guides the mass flow, here the air mass flow 10, towards the cylinder of the internal combustion engine. For efficient combustion of the propellant in the cylinder of the internal combustion engine, it is essential to obtain accurate information on available air mass. With reference to the available air mass, available oxygen, which is indispensable to burn the fuel injected into the cylinder, can be deduced. Furthermore, the air flow meter 2 shown in FIG. 1 shows the first temperature sensor element 7 and the second temperature sensor element 8. The first temperature sensor element 7 and the second temperature sensor element 8 are disposed at different locations. These temperature sensor elements 7, 8 are formed from a thermopile or resistor, also commonly referred to as a thermocouple, which takes a different resistance value corresponding to the dominant temperature in the temperature sensor element. A heating element 12 is formed between the first temperature sensor element 7 and the second temperature sensor element 8. The air mass flow 10 flowing into the housing 3 of the air flow meter 2 through the inlet opening 4 first flows through the first temperature sensor element 7 and then through the heating element 12 The air mass flow 10 then reaches the second temperature sensor element 8 and is guided along the auxiliary tube 5 to the discharge opening 6 of the air flowmeter 2. The air mass flow 10 reaches the first temperature sensor element 7 having a specific temperature. This temperature is recorded by the first temperature sensor element 7 as absolute temperature. The air mass flow 10 then passes through the heating element 12, in which case the air mass flow 10 is heated more or less depending on the mass flowing through it. When the heated air mass flow 10 reaches the second temperature sensor element 8, the temperature of the air mass flow 10 present at this time is detected as the absolute temperature by the second temperature sensor element 8. From the difference between the absolute temperature measured by the first temperature sensor element (7) and the absolute temperature measured by the second temperature sensor element (8), the air mass that flows past can be detected. For this purpose, the air flow meter 2 itself may comprise an evaluation electronics 13, which measures the temperature of the first temperature sensor element 7 and of the second temperature sensor element 8, . The information on the thus obtained air mass flow 10 is transmitted to an engine control unit not shown in the figure.

참고로 언급할 사실은, 본 발명이 공기 유량계를 참조하여 예로서 기술되고는 있지만, 이와 같은 기술 내용이 공기 유량계를 작동시키기 위한 방법을 공기 질량 흐름의 측정에만 한정시킨다는 것을 의미하는 것은 아니라는 것이다. 본 발명에 따른 방법에 의해서는, 다른 질량 흐름도 바람직하게 기록되고 측정될 수 있다.It should be noted that although the present invention has been described by way of example with reference to an air flow meter, this description does not mean that the method for operating the air flow meter is limited to the measurement of the air mass flow. With the method according to the invention, other mass flows can also be preferably recorded and measured.

도 2는 공기 유량계(1)를 위한 센서 요소(15)를 도시한다. 센서 요소(15)는 미세 전자 기계식 시스템(MEMS)으로서 단 하나의 실리콘-칩 상에 형성되어 있다. 센서 요소(15)는, 스쳐서 지나가는 공기량(10)의 질량을 검출하는 차이 온도 방법에 따라 동작을 한다. 이 목적을 위해, 얇은 멤브레인(17) 상에는 제1 온도 센서 요소(7) 및 제2 온도 센서 요소(8)가 형성되어 있다. 제1 및 제2 온도 센서 요소(7, 8)는 멤브레인(17)의 표면(16) 상에서 상이한 장소에 있다. 제1 온도 센서 요소(7)와 제2 온도 센서 요소(8) 사이에는 가열 요소(12)가 배치되어 있다. 미세 전자 기계식 시스템으로서 구성된 센서 요소(15) 상에는 또한 평가 전자 장치(13)가 집적되어 있으며, 이 평가 전자 장치는 온도 센서 요소(7, 8)의 측정 신호를 즉시 평가하여, 공기 질량 흐름(10)에 비례하는 신호로 변환할 수 있다. 하지만, 평가 전자 장치(13)는 뒤에 접속된 전자 장치 내에 집적될 수도 있다. 그 다음에, 공기 질량 흐름(10)에 대한 정보가 연결 패드(19) 및 연결 와이어(18)를 통해서, 본 도면에 도시되어 있지 않은 후속하는 전자식 엔진 제어부로 전달된다.Figure 2 shows the sensor element 15 for the air flow meter 1. The sensor element 15 is formed on a single silicon-chip as a microelectromechanical system (MEMS). The sensor element 15 operates in accordance with a differential temperature method of detecting the mass of the air flow 10 passing by. For this purpose, a first temperature sensor element (7) and a second temperature sensor element (8) are formed on the thin membrane (17). The first and second temperature sensor elements 7 and 8 are at different locations on the surface 16 of the membrane 17. A heating element 12 is arranged between the first temperature sensor element 7 and the second temperature sensor element 8. On the sensor element 15 constituted as a microelectromechanical system there is also integrated an evaluation electronics 13 which immediately evaluates the measurement signals of the temperature sensor elements 7 and 8 to determine the air mass flow 10 ) Of the input signal. However, the evaluation electronic device 13 may be integrated into an electronic device connected later. The information about the air mass flow 10 is then transmitted through the connecting pad 19 and the connecting wire 18 to a subsequent electronic engine control which is not shown in this figure.

도 3에서는, 미세 전자 기계식 시스템(MEMS)으로서 형성된, 공기 유량계(2)를 위한 센서 요소(15)가 도시되고, 이 센서 요소는 단 하나의 기판상에 형성되어 있으며, 이 경우 기판은 공기 유량계(2)의 보조 튜브(5) 내에 배치되어 있다. 도 3에서는 유입 개구(4)를 통해서 공기 질량 흐름(10)이 전혀 흐르지 않으며, 이와 같은 경우는 예컨대 내연 기관이 비스듬하게 설치되어 있는 경우이다. 이러한 상태는 제로(0) 질량 흐름으로서도 명명된다. 센서 요소(15) 상에 있는 가열 요소(12)에 전기 에너지가 공급되면, 가열 요소(12) 둘레에서는 본 도면에 도시되어 있지 않은 대칭의 온도 분포(20)가 생성된다. 이로써, 제1 온도 센서 요소(7) 및 제2 온도 센서 요소(8)는 동일한 절대 온도를 측정하게 되고, 이들 온도 센서 요소(7, 8)의 온도 신호들의 차이를 형성한 후에는, 공기 유량계(2)의 보조 튜브(5) 내에 공기 질량 흐름(10)이 전혀 존재하지 않는다는 사실이 평가 전자 장치(13)에 의해서 검출된다. 하지만, 제로 질량 흐름에서 나타나는 이와 같은 온도 측정 신호들의 이상적인 평형 상태는 예컨대 센서 요소(15) 상에 있는 오염물에 의해서 방해를 받을 수 있다.3, there is shown a sensor element 15 for an air flow meter 2, formed as a micro-electromechanical system (MEMS), which is formed on a single substrate, (5) of the main body (2). In FIG. 3, the air mass flow 10 does not flow at all through the inlet opening 4, and in this case, for example, the internal combustion engine is installed at an angle. This state is also referred to as a zero (0) mass flow. When electrical energy is supplied to the heating element 12 on the sensor element 15, a symmetrical temperature distribution 20 is generated around the heating element 12, not shown in this figure. This causes the first temperature sensor element 7 and the second temperature sensor element 8 to measure the same absolute temperature and after forming the difference of the temperature signals of these temperature sensor elements 7 and 8, It is detected by the evaluation electronics 13 that no air mass flow 10 is present in the auxiliary tube 5 of the gas turbine 2. However, the ideal equilibrium state of such temperature measurement signals appearing in the zero mass flow can be disturbed by, for example, contaminants on the sensor element 15.

도 4는, 공기 질량 흐름(10)이 유입 개구(4)를 통해서 공기 유량계(2)의 보조 튜브(5) 내부로 유입되는 상황을 도시한다. 여기서, 가열 요소(12) 둘레에서의 온도 분포(20)가 제2 온도 센서 요소(8)의 방향으로 이동되어 있음을 명확하게 알 수 있다. 따라서, 제2 온도 센서 요소(8)는 제1 온도 센서 요소(7)보다 훨씬 더 높은 온도를 측정하게 된다. 여기서, 평가 전자 장치(13) 내에서 2개 온도 센서 요소(7, 8)의 차이 온도를 결정함으로써, 공기 질량 흐름(10)이 검출된다. 하지만, 센서 요소에 미치는 오염물의 영향은 이전과 마찬가지로 유효하고, 이와 같은 영향은 측정 결과에 겹쳐진다. 온도의 총합도 마찬가지로 질량 흐름(10)에 대하여 반응을 한다. 하지만, 더 나아가, 온도의 총합은 또한 예컨대 스쳐서 지나가는 공기 질량 흐름(10)의 유효 열 용량과 같은 공기 질량의 열적인 특성들 및/또는 열 전도성에도 반응을 한다. 예컨대 공기 질량 흐름(10)이 동일할 때에 공기 질량의 열 전도성이 증가하면, 시스템은 냉각되고, 온도의 총합은 훨씬 더 적어진다. 하지만, 제1 온도 센서 요소(7)의 그리고 제2 온도 센서 요소(8)의 차이 온도는 제1 근사치에서 변동 없이 그대로 유지된다. 이로써, 제1 온도 센서 요소(7) 및 제2 온도 센서 요소(8)의 총합 신호에 의해서는, 예컨대 공기 질량의 유효 열 용량과 같은 열적인 특성들의 변동 또는 열 전도성의 변동이 측정될 수 있다. 이때, 총합 온도 신호를 갖는 차이 온도 신호가 산출되면, 스쳐서 지나가는 공기 질량의 변동된 열 전도성 및/또는 변동된 유효 열 용량이 추론될 수 있다.4 shows a situation in which the air mass flow 10 flows into the auxiliary tube 5 of the air flowmeter 2 through the inlet opening 4. [ Here, it can be clearly seen that the temperature distribution 20 around the heating element 12 has been moved in the direction of the second temperature sensor element 8. Thus, the second temperature sensor element 8 measures a much higher temperature than the first temperature sensor element 7. Here, the air mass flow 10 is detected by determining the differential temperature of the two temperature sensor elements 7, 8 in the evaluation electronics 13. [ However, the influence of the contaminants on the sensor elements is still valid as before, and such effects are superimposed on the measurement results. The sum of the temperatures likewise reacts with the mass flow (10). However, further, the sum of the temperatures also responds to thermal properties of air mass and / or thermal conductivity, such as the effective heat capacity of the passing air mass flow 10, for example. For example, if the thermal conductivity of the air mass increases when the air mass flow 10 is the same, the system is cooled and the total temperature is much less. However, the difference temperature of the first temperature sensor element 7 and of the second temperature sensor element 8 remains unchanged at the first approximation. Thereby, depending on the sum signal of the first temperature sensor element 7 and the second temperature sensor element 8, a variation in thermal characteristics or a variation in thermal conductivity such as an effective heat capacity of the air mass can be measured . At this time, if a differential temperature signal having a total temperature signal is calculated, the fluctuating thermal conductivity and / or the fluctuating effective heat capacity of the passing air mass can be deduced.

도 5는, 미세 전자 기계식 시스템(MEMS)으로서 형성되었고, 흡인 튜브(1) 내에 삽입 핑거로서 통합되어 있는 공기 유량계(2) 내에 있는, 이 공기 유량계의 센서 요소(15)를 도시한다. 공기 질량 흐름(10)은 본 실시예에서도 유입 개구(4)에 도달하여 보조 튜브(5) 내부로 유입된다. 멤브레인(17)의 표면(16) 상에서는, 제1 온도 센서 요소(7) 및 제2 온도 센서 요소(8)를 볼 수 있다. 제1 온도 센서 요소(7)와 제2 온도 센서 요소(8) 사이에는 가열 요소(12)가 배치되어 있다. 공기 질량 흐름(10)은, 나중에 제2 온도 센서 요소(8)에 도달하기 위하여, 먼저 제2 온도 센서 요소(7)에 도달하고, 그 다음에 가열 요소(12)를 관류한다.Figure 5 shows the sensor element 15 of this air flow meter, which is formed as a micro-electromechanical system (MEMS) and is in the air flow meter 2 integrated as an insertion finger in the suction tube 1. The air mass flow 10 also reaches the inflow opening 4 in this embodiment and flows into the auxiliary tube 5. On the surface 16 of the membrane 17, a first temperature sensor element 7 and a second temperature sensor element 8 can be seen. A heating element 12 is arranged between the first temperature sensor element 7 and the second temperature sensor element 8. The air mass flow 10 first reaches the second temperature sensor element 7 and then flows through the heating element 12 to reach the second temperature sensor element 8 later.

도 5에서는, 공기 질량 흐름(10)이 오염물(9)을 포함하는 것도 확인할 수 있다. 공기 질량 흐름(10)에 의해서는, 예컨대 물방울(6), 기름 방울(11) 및/또는 먼지 입자(14)가 공기 유량계(2) 쪽으로 운반된다. 이들 오염물(9)은 공기 유량계(2)의 유입 개구(4)를 통과해서 센서 요소(15)에까지 도달한다. 오염물(9)이 제1 온도 센서 요소(7)의 영역에 그리고 제2 온도 센서 요소(8)의 영역에 침전되면, 시간이 경과함에 따라 공기 질량 흐름(10)을 위한 측정값의 광범위한 위조가 발생할 수 있다. 이와 같은 위조는 센서 요소(15) 상에 오염물이 축적됨으로써 장기간에 걸쳐 지속적으로 형성되기 때문에, 이와 같은 관계에서 공기 유량계(2)의 신호 이동도 언급된다. 이러한 신호 이동은 바람직하지 않기 때문에 억제 및/또는 보상되어야만 한다.It can also be seen in Figure 5 that the air mass flow 10 contains contaminants 9. Air droplets 6, oil droplets 11 and / or dust particles 14 are carried towards the air flow meter 2 by means of the air mass flow 10. These contaminants 9 reach the sensor element 15 through the inlet opening 4 of the air flow meter 2. If the contaminant 9 is deposited in the region of the first temperature sensor element 7 and in the region of the second temperature sensor element 8 then a wide range of counterfeiting of the measurements for the air mass flow 10, Lt; / RTI > Since such forgery is continuously formed over a long period of time by the accumulation of contaminants on the sensor element 15, the signal movement of the air flow meter 2 is also mentioned in this connection. Such signal movement must be suppressed and / or compensated because it is undesirable.

도 6은, 제1 온도 센서 요소(7) 및 제2 온도 센서 요소(8) 그리고 이들 온도 센서 요소(7과 8) 사이에 배치된 가열 요소(12)를 구비하는 센서 요소(15)를 도시한다. 화살표에 의해서는, 공기 질량 흐름(10)의 방향이 도시되어 있다. 이로써, 공기 질량 흐름(10)의 유동 방향으로 볼 때 제1 온도 센서 요소(7)는 가열 요소(12) 앞에 있고, 제2 온도 센서 요소(8)는 가열 요소(8) 뒤에 있다. 본 예에서는, 제1 온도 센서 요소(7)뿐만 아니라 제2 온도 센서 요소(8)도, 하나의 측정 저항(22) 및 2개 이상의 비교 저항(21)으로 이루어진 전기 직렬 회로로서 구성된다. 측정 저항(22)이 얇은 멤브레인의 내부 영역에 배치되어 있고, 비교 저항(21)이 멤브레인(17)의 에지 영역에 배치되어 있음을 확인할 수 있다.Figure 6 shows a sensor element 15 having a first temperature sensor element 7 and a second temperature sensor element 8 and a heating element 12 arranged between these temperature sensor elements 7 and 8, do. The direction of the air mass flow 10 is shown by the arrows. Thereby the first temperature sensor element 7 is in front of the heating element 12 and the second temperature sensor element 8 is behind the heating element 8 in the flow direction of the air mass flow 10. [ In this example, not only the first temperature sensor element 7 but also the second temperature sensor element 8 are configured as an electric series circuit composed of one measuring resistor 22 and two or more comparison resistors 21. [ It can be seen that the measuring resistor 22 is arranged in the inner region of the thin membrane and the comparing resistor 21 is arranged in the edge region of the membrane 17. [

또한, 도 6은, 오염물(9) 그리고 본 경우에는 주로 기름 방울(11)이 질량 흐름(10)과 함께 센서 요소(15)로 운반되는 상황도 도시한다. 특히 기름 방울(11)은 센서 요소(15) 상에 침전된다. 분명하게 알 수 있는 사실은, 기름 방울(11)이 센서 요소(15) 상에 침전되는 현상은 제2 센서 요소의 영역에서 특히 강하게 이루어진다는 것이며, 이 제2 센서 요소는 공기 질량 흐름(10)의 유동 방향으로 볼 때 가열 요소(12) 뒤에 놓여 있다. 이와 같이 기름 방울(11)이 센서 요소(15) 상에 비대칭으로 침전되는 현상은 신호 이동을 야기하며, 이러한 신호 이동은 결국 센서 요소(15)에 의해 기록된 절대 온도의 위조를 야기하고, 이로써 공기 질량 흐름(10)을 위한 측정값의 위조를 야기한다. 더 나아가, 오염물의 침전은 바람직하게 멤브레인(17)의 에지 영역에서 이루어진다. 기름 방울(11)의 비대칭적인 침전은, 이와 같은 침전 현상의 원인을 특히 "제2 센서 요소(8) 영역에서는 온도가 상대적으로 더 높다는 것"에서 그리고 "멤브레인(17)의 에지 영역에서 나타나는 온도 기울기"에서 발견하는 물리적인 원인들을 갖는다.Figure 6 also shows the situation in which the contaminant 9 and in this case mainly the oil droplets 11 are conveyed to the sensor element 15 together with the mass flow 10. [ In particular, the oil droplets 11 are deposited on the sensor element 15. It will be appreciated that the phenomenon of the oil droplets 11 precipitating on the sensor element 15 is particularly strong in the region of the second sensor element, In the flow direction of the heating element 12. The phenomenon of asymmetrically depositing the oil droplet 11 on the sensor element 15 in this way causes signal movement which eventually leads to falsification of the absolute temperature recorded by the sensor element 15, Causing a counterfeit of the measured value for the air mass flow (10). Furthermore, the precipitation of the contaminants preferably takes place in the edge region of the membrane 17. The asymmetric settling of the oil droplets 11 causes the phenomenon of such precipitation phenomena to be particularly pronounced in the "temperature is relatively higher in the second sensor element 8 region" and in the " Slope "of < / RTI >

도 7은, 공기 유량계(2)의 센서 요소(15)를 도시한다. 이 센서 요소(15)의 제1 온도 센서 요소(7) 및 제2 온도 센서 요소(8)는 서모파일(23)로서 형성되어 있다. 열전쌍(23)으로서도 명명되는 서모파일(23)은 열을 전기 에너지로 변환한다. 열전쌍(23)은, 일 단부에서 상호 연결되어 있는 2개의 상이한 금속으로 이루어진다. 온도 차이는, 금속 내에서의 열 흐름으로 인해 전기 전압을 발생한다.Figure 7 shows the sensor element 15 of the air flow meter 2. The first temperature sensor element 7 and the second temperature sensor element 8 of this sensor element 15 are formed as a thermopile 23. The thermopile 23, also referred to as thermocouple 23, converts heat to electrical energy. The thermocouple 23 consists of two different metals interconnected at one end. The temperature difference generates an electric voltage due to heat flow in the metal.

일 도체의 온도가 상이한 2개 장소 간에 전기 전위차가 발생하는 현상은 제벡 효과(Seebeck effect)로서 명명된다. 전위차는 온도 차이에 거의 비례하고, 도체 재료에 의존한다. 측정을 위한 단 하나의 도체의 단부들이 동일한 온도에 놓이면, 전위차는 항상 상쇄된다. 하지만, 두 가지의 상이한 도체 재료들이 상호 연결되면, 열전쌍(23)이 생성된다. 제벡 효과를 토대로 하는 측정 시스템에서는, 일반적으로 매우 많은 개별 열전쌍(23)이 직렬로 접속된다.The phenomenon that electric potential difference is generated between two places where the temperature of one conductor is different is named as Seebeck effect. The potential difference is almost proportional to the temperature difference, and depends on the conductor material. If the ends of a single conductor for measurement are placed at the same temperature, the potential difference is always canceled. However, when the two different conductor materials are interconnected, a thermocouple 23 is created. In a measurement system based on the Seebeck effect, generally a very large number of individual thermocouples 23 are connected in series.

측정의 목적으로 재료 쌍을 선택할 때에는, 온도 변동과 전압 변동 간의 높은 선형성과 관련하여 가급적 높게 발생된 열전압에 도달해야만 한다. 도 7에 도시된 서모파일(23)은 일련의 제1 금속(24)으로 각각 이루어지며, 이 제1 금속은 연결 장소(26)에서 제2 금속(25)에 연결되어 있다. 도 7에서 분명하게 알 수 있는 사실은, 열전쌍(23)으로 구성되어 있는 제2 온도 센서 요소(8)의 영역에서는 오염물(9)이 주로 기름 방울(11)의 형태로 침전되어 있다는 것이다. 이 오염물(9)은 온도 센서 요소(7 및 8)에 의해 측정된 절대 온도의 위조를 야기한다. 이로부터 결과적으로 나타나는 신호 이동은 전술된 도면들에 대한 설명부에서 이미 언급되었다. 본 발명에 따른 방법에 의해서는 이와 같은 신호 이동이 보상될 수 있으며, 이로써 공기 유량계(2)의 측정 결과는 장시간에 걸쳐서 매우 안정적으로 이용될 수 있다.When selecting material pairs for the purpose of measurement, it is necessary to reach as high a generated thermal voltage as possible with respect to the high linearity between the temperature variation and the voltage variation. The thermopile 23 shown in Fig. 7 is made up of a series of first metals 24, each of which is connected to a second metal 25 at a connection site 26. Fig. 7 that in the region of the second temperature sensor element 8 constituted by the thermocouple 23, the contaminant 9 is predominantly precipitated in the form of the oil droplets 11. This contaminant 9 causes falsification of the absolute temperature measured by the temperature sensor elements 7 and 8. The resultant signal movement from this has already been mentioned in the description of the preceding figures. Such a signal movement can be compensated by the method according to the invention, whereby the measurement result of the air flow meter 2 can be used very stably over a long period of time.

도 8은, 공기 유량계를 작동시키기 위한 본 발명에 따른 방법을 상세하게 도시하는 흐름도를 도시한다. 이와 같은 본 발명에 따른 방법은, 미세 전자 기계식 시스템으로서 제조된 센서 요소들을 구비하는 공기 유량계에서 특히 효과적으로 사용될 수 있다. 오염에 대한 이러한 미세 전자 기계식 시스템의 민감성 및 그로부터 결과적으로 나타나는 상기 센서 요소의 신호 이동은 이미 앞에서 설명되었다. 신호 이동을 피하기 위하여 또는 이와 같은 신호 이동을 보상하기 위하여, 단계 A에서는 공기 유량계의 제2 열전쌍의 절대 온도를 위한 제1 측정값의 식별이 수행된다. 제2 열전쌍은, 공기 질량 흐름의 유동 방향으로 볼 때 가열 요소 뒤에 놓여 있고, 특히 공기 질량 흐름 내에 포함된 기름 방울에 의한 오염의 영향을 받는다. 공기 유량계의 제2 열전쌍의 절대 온도를 위한 제1 측정값은 단계 B에서 전자식 메모리 내에 저장된다. 이때, 단계 C에서는, 내연 기관이 작동되고, 내연 기관에 공급되는 공기 질량 흐름이 공기 유량계에 의해서 식별된다. 내연 기관의 작동에 의해서는, 오염물이 공기 질량 흐름과 함께 센서 요소로 운반되며, 이 경우에는 특히 기름 방울이 제2 열전쌍의 에지 영역에 침전된다. 이러한 열전쌍의 오염은 신호 이동을 야기하며, 이 신호 이동은 바람직하지 않고, 공기 유량계의 측정 결과를 위조한다. 이때, 내연 기관은 정지될 수 있다. 오염에 의한 공기 유량계의 측정값의 위조를 보상하기 위하여, 단계 D에서는, 내연 기관의 작동 후에 공기 유량계의 제2 열전쌍의 절대 온도를 위한 제2 측정값이 식별된다. 그 다음의 단계 E에서는, 제2 열전쌍의 절대 온도를 위한 제1 측정값을 제2 열전쌍의 절대 온도를 위한 제2 측정값과 비교하는 과정이 수행된다. 단계 F에서는, 제1 측정값과 제2 측정값 간에 편차의 존재 여부가 결정된다. 측정값들 간에 편차가 존재한다고 결정되면, 단계 F1에서는 센서 요소의 특성 곡선의 오프셋을 교정하는 과정이 수행된다. 편차가 존재하지 않는다고 결정되면, 이 방법은 단계 A에서 새로이 시작된다. 편차의 존재가 결정되었다 하더라도, 이 방법은, 특성 곡선의 오프셋의 교정이 수행된 후에 단계 A에서 새로이 시작된다. 이와 같은 방식으로, 센서 요소의 특성 곡선의 연속적인 오프셋 교정에 도달하게 되며, 이로써 공기 유량계의 전체 수명에 걸쳐서 이 공기 유량계의 매우 정확한 측정 결과가 보장된다.Figure 8 shows a flow chart detailing the method according to the invention for operating the air flow meter. Such a method according to the invention can be used particularly effectively in an air flow meter comprising sensor elements fabricated as a microelectromechanical system. The sensitivity of these microelectromechanical systems to contamination and the resulting signal movement of the sensor elements resulting therefrom have already been described above. In order to avoid signal movement or to compensate for such a signal movement, in step A, identification of the first measurement value for the absolute temperature of the second thermocouple of the air flow meter is performed. The second thermocouple lies behind the heating element as viewed in the flow direction of the air mass flow, and is particularly affected by contamination by oil droplets contained in the air mass flow. The first measured value for the absolute temperature of the second thermocouple of the air flow meter is stored in electronic memory in step B. At this time, in step C, the internal combustion engine is operated, and the air mass flow supplied to the internal combustion engine is identified by the air flow meter. Depending on the operation of the internal combustion engine, the contaminants are carried with the air mass flow to the sensor element, in this case in particular the oil droplets being deposited in the edge region of the second thermocouple. Contamination of these thermocouples causes signal movement, which is undesirable and counterfeits the measurement results of the air flow meter. At this time, the internal combustion engine can be stopped. To compensate for counterfeiting of the measured value of the air flow meter due to contamination, in step D, a second measured value for the absolute temperature of the second thermocouple of the air flow meter after operation of the internal combustion engine is identified. In the following step E, a process for comparing the first measurement value for the absolute temperature of the second thermocouple with the second measurement value for the absolute temperature of the second thermocouple is performed. In step F, it is determined whether there is a deviation between the first measurement value and the second measurement value. If it is determined that there is a deviation between the measured values, at step F1, a process of correcting the offset of the characteristic curve of the sensor element is performed. If it is determined that a deviation does not exist, then the method is newly started in step A. Even if the presence of a deviation has been determined, the method is newly started in step A after the correction of the offset of the characteristic curve has been performed. In this way, a continuous offset correction of the characteristic curve of the sensor element is reached, which ensures a very accurate measurement result of this air flow meter over the entire life span of the air flow meter.

도 9는, 도 8에 공지된 방법의 일 실시예를 도시한다. 단계 A에서는, 공기 유량계의 제2 열전쌍의 절대 온도를 위한 제1 측정값의 식별이 수행되고, 추가로 제1 열전쌍의 절대 온도를 위한 제1 측정값의 식별도 수행된다. 후속하는 단계 A1에서는, 제2 열전쌍의 절대 온도의 제1 측정값과 제1 열전쌍의 절대 온도의 제1 측정값으로부터의 차이가 형성된다. 그 다음에, 단계 B에서는: 제2 열전쌍의 절대 온도를 위한 제1 측정값 및 추가로 제1 열전쌍의 절대 온도를 위한 제1 측정값 및/또는 공기 유량계의 제2 열전쌍의 절대 온도의 제1 측정값과 제1 열전쌍의 절대 온도의 제1 측정값으로부터의 차이가 전자식 메모리 내에 저장된다.Fig. 9 shows an embodiment of the method known in Fig. In step A, identification of a first measurement value for the absolute temperature of the second thermocouple of the air flow meter is performed and further identification of the first measurement value for the absolute temperature of the first thermocouple is also performed. In a subsequent step A1, a difference is formed from a first measured value of the absolute temperature of the second thermocouple and a first measured value of the absolute temperature of the first thermocouple. Then, in step B: a first measured value for the absolute temperature of the second thermocouple and further a first measured value for the absolute temperature of the first thermocouple and / or a first measured value for the absolute temperature of the second thermocouple of the air flow meter, The difference from the measured value and the first measured value of the absolute temperature of the first thermocouple is stored in the electronic memory.

이때 수행되는 단계 C에서는, 내연 기관이 작동되고, 내연 기관에 공급되는 공기 질량 흐름이 공기 유량계에 의해서 식별된다. 내연 기관이 작동할 때에는, 특히 제2 열전쌍의 에지 영역에서 센서 요소의 오염이 발생할 수 있다. 대부분 기름 방울에 의해서 야기되는 이러한 오염은 열전쌍의 측정 신호를 위조하며, 이와 같은 위조는 소위 신호 이동을 야기한다. 이때, 내연 기관은 정지될 수 있다.At this time, in step C, the internal combustion engine is operated, and the air mass flow supplied to the internal combustion engine is identified by the air flow meter. When the internal combustion engine is operating, contamination of the sensor element may occur, particularly in the edge region of the second thermocouple. This contamination caused by most oil droplets counterfeits the measurement signal of the thermocouple, and such counterfeiting causes the so-called signal movement. At this time, the internal combustion engine can be stopped.

단계 D에서는, 내연 기관의 작동 후에 공기 유량계의 제2 열전쌍의 절대 온도를 위한 제2 측정값의 식별 및 제1 열전쌍의 절대 온도를 위한 제2 측정값의 추가 식별이 수행된다. 그 다음의 단계 D1에서는, 이들 측정값으로부터, 제2 열전쌍의 절대 온도의 제2 측정값과 제1 열전쌍의 절대 온도의 제2 측정값으로부터의 차이가 형성된다.In step D, the identification of the second measurement value for the absolute temperature of the second thermocouple of the air flow meter and the additional identification of the second measurement value for the absolute temperature of the first thermocouple are performed after operation of the internal combustion engine. In the next step D1, from these measured values, a difference is formed from the second measured value of the absolute temperature of the second thermocouple and the second measured value of the absolute temperature of the first thermocouple.

단계 E에서는, 제2 열전쌍의 절대 온도를 위한 제1 측정값을 제2 열전쌍의 절대 온도를 위한 제2 측정값과 비교하는 과정 및 추가로 제1 열전쌍의 절대 온도를 위한 제1 측정값을 비교하는 과정 및/또는 제2 열전쌍의 절대 온도의 제1 측정값과 제1 열전쌍의 절대 온도의 제1 측정값으로부터의 차이를 제1 열전쌍의 절대 온도를 위한 제2 측정값과 비교하는 과정 및/또는 제2 열전쌍의 절대 온도의 제2 측정값과 제1 열전쌍의 절대 온도의 제2 측정값으로부터의 차이를 비교하는 과정이 수행된다.In step E, the first measurement value for the absolute temperature of the second thermocouple is compared with the second measurement value for the absolute temperature of the second thermocouple, and further, the first measurement value for the absolute temperature of the first thermocouple is compared Comparing the first measured value of the absolute temperature of the second thermocouple and the first measured value of the absolute temperature of the first thermocouple with the second measured value of the absolute temperature of the first thermocouple and / Or the difference between the second measured value of the absolute temperature of the second thermocouple and the second measured value of the absolute temperature of the first thermocouple is performed.

단계 F에서: 제1 측정값과 제2 측정값 간에 편차가 존재한다고 결정되면, 단계 F1에서는 센서 요소의 특성 곡선의 오프셋을 교정하는 과정이 수행된다. 그 다음에, 이 방법은 단계 A에서 시작하여 새로이 실시될 수 있다. 제1 측정값과 제2 측정값 간에 편차가 존재하지 않는다고 결정되면, 이 방법은 즉시 단계 A에서 새로이 실시될 수 있다.In Step F: If it is determined that there is a deviation between the first and second measured values, a process of correcting the offset of the characteristic curve of the sensor element is performed in Step F1. Then, this method can be newly implemented starting from step A. If it is determined that there is no deviation between the first measurement and the second measurement, this method can be immediately implemented in step A immediately.

Claims (8)

내연 기관에 공급되는 공기 질량 흐름(10)을 식별하기 위한 공기 유량계를 작동시키기 위한 방법으로서, 공기 유량계(2)는 미세 전자 기계식 구조로 형성된 센서 요소(15)를 포함하고, 상기 센서 요소는 가열 요소(12)를 포함하며, 상기 센서 요소(15) 상에는 제1 열전쌍(7)이 상기 가열 요소(12)에 대해 상류에 배치되어 있고, 제2 열전쌍(8)이 상기 가열 요소(12)에 대해 하류에 배치되어 있으며, 이하의 단계들을 포함하는, 공기 유량계를 작동시키기 위한 방법:
A: 상기 공기 유량계(2)의 상기 제2 열전쌍(8)의 절대 온도를 위한 제1 측정값을 식별하는 단계,
B: 상기 공기 유량계(2)의 상기 제2 열전쌍(8)의 절대 온도를 위한 제1 측정값을 전자식 메모리에 저장하는 단계,
C: 상기 내연 기관을 작동시키고, 상기 내연 기관에 공급되는 공기 질량 흐름(10)을 상기 공기 유량계(2)에 의해서 식별하는 단계,
D: 상기 내연 기관을 작동시킨 후에 상기 공기 유량계(2)의 상기 제2 열전쌍(8)의 절대 온도를 위한 제2 측정값을 식별하는 단계,
E: 상기 제2 열전쌍(8)의 절대 온도를 위한 제1 측정값을 상기 제2 열전쌍(8)의 절대 온도를 위한 제2 측정값과 비교하는 단계,
F: 상기 제1 측정값과 제2 측정값 간의 편차를 결정할 때에 상기 센서 요소(15)의 특성 곡선의 오프셋을 보정하는 단계.1. A method for operating an air flow meter for identifying an air mass flow (10) supplied to an internal combustion engine, the air flow meter (2) comprising a sensor element (15) formed in a microelectromechanical structure, Wherein a first thermocouple 7 is arranged upstream with respect to the heating element 12 and a second thermocouple 8 is arranged above the heating element 12 on the sensor element 15, Wherein the method comprises the following steps:
A: identifying a first measurement value for the absolute temperature of the second thermocouple (8) of the air flow meter (2)
B: storing a first measurement value in the electronic memory for the absolute temperature of the second thermocouple (8) of the air flow meter (2)
C: operating the internal combustion engine and identifying the air mass flow (10) supplied to the internal combustion engine by the air flow meter (2)
D: identifying a second measurement value for the absolute temperature of the second thermocouple (8) of the air flow meter (2) after operating the internal combustion engine,
E: comparing a first measurement value for the absolute temperature of the second thermocouple 8 with a second measurement value for the absolute temperature of the second thermocouple 8,
F: Correction of the offset of the characteristic curve of the sensor element (15) when determining the deviation between the first measurement value and the second measurement value. 제1항에 있어서, 상기 단계 A에서는, 상기 제1 열전쌍(7)의 절대 온도를 위한 제1 측정값의 추가 식별이 수행되는 것을 특징으로 하는, 공기 유량계를 작동시키기 위한 방법.2. Method according to claim 1, characterized in that in step A further identification of a first measurement value for the absolute temperature of the first thermocouple (7) is performed. 제2항에 있어서, 상기 단계 A 이후의 그리고 상기 단계 B 이전의 일 단계 A1에서는, 상기 제2 열전쌍(8)의 절대 온도의 제1 측정값과 상기 제1 열전쌍(7)의 절대 온도의 제1 측정값으로부터의 차이를 형성하는 과정이 수행되는 것을 특징으로 하는, 공기 유량계를 작동시키기 위한 방법.3. The method according to claim 2, wherein in a step A1 after the step A and before the step B, a first measured value of the absolute temperature of the second thermocouple (8) and a measured value of the absolute temperature of the first thermocouple RTI ID = 0.0 > 1, < / RTI > 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 단계 B에서는, 추가로, 상기 제1 열전쌍(7)의 절대 온도를 위한 제1 측정값 및/또는 상기 제2 열전쌍(8)의 절대 온도의 제1 측정값과 상기 제1 열전쌍(7)의 절대 온도의 제1 측정값으로부터 차이가 상기 전자식 메모리 내에 저장되는 것을 특징으로 하는, 공기 유량계를 작동시키기 위한 방법.The method according to claim 2 or 3, wherein, in step B, a first measured value for the absolute temperature of the first thermocouple (7) and / or a second measured value for the absolute temperature of the second thermocouple (8) Characterized in that a difference from a measured value and a first measured value of the absolute temperature of said first thermocouple (7) is stored in said electronic memory. 제3항 또는 제4항에 있어서, 상기 단계 D에서는, 상기 제1 열전쌍(7)의 절대 온도를 위한 제2 측정값의 추가 식별이 수행되는 것을 특징으로 하는, 공기 유량계를 작동시키기 위한 방법.5. Method according to claim 3 or 4, characterized in that in step D an additional identification of a second measured value for the absolute temperature of the first thermocouple (7) is carried out. 제4항에 있어서, 상기 단계 D 이후의 그리고 상기 단계 E 이전의 일 단계 D1에서는, 상기 제2 열전쌍(8)의 절대 온도의 제2 측정값과 상기 제1 열전쌍(7)의 절대 온도의 제2 측정값으로부터의 차이를 형성하는 과정이 수행되는 것을 특징으로 하는, 공기 유량계를 작동시키기 위한 방법.5. The method according to claim 4, wherein, in one step D1 after the step D and before the step E, the second measured value of the absolute temperature of the second thermocouple (8) and the measured value of the absolute temperature of the first thermocouple ≪ / RTI > wherein the process of forming the difference from the two measured values is performed. 제5항 또는 제6항에 있어서, 상기 단계 E에서는, 추가로, 상기 제1 열전쌍(7)의 절대 온도를 위한 제1 측정값을 비교하는 과정 및/또는 상기 제2 열전쌍(8)의 절대 온도의 제1 측정값과 상기 제1 열전쌍(7)의 절대 온도의 제1 측정값으로부터의 차이를 상기 제1 열전쌍(7)의 절대 온도를 위한 제2 측정값과 비교하는 과정 및/또는 상기 제2 열전쌍(8)의 절대 온도의 제2 측정값과 상기 제1 열전쌍(7)의 절대 온도의 제2 측정값으로부터의 차이를 비교하는 과정이 수행되는 것을 특징으로 하는, 공기 유량계를 작동시키기 위한 방법.The method according to claim 5 or 6, wherein, in the step E, the method further comprises the step of comparing a first measured value for the absolute temperature of the first thermocouple (7) and / Comparing the first measured value of the temperature and the first measured value of the absolute temperature of the first thermocouple 7 to a second measured value of the absolute temperature of the first thermocouple 7 and / Characterized in that a comparison is made between a second measured value of the absolute temperature of the second thermocouple (8) and a second measured value of the absolute temperature of the first thermocouple (7) Way. 제7항에 있어서, 상기 단계 F에서는, 상기 제1 열전쌍(7)의 절대 온도를 위한 제1 측정값의 편차를 결정할 때에 그리고/또는 상기 제1 열전쌍(7)의 절대 온도를 위한 제2 측정값에 대한 상기 제2 열전쌍(8)의 절대 온도의 제1 측정값과 상기 제1 열전쌍(7)의 절대 온도의 제1 측정값으로부터의 차이를 결정할 때에 그리고/또는 상기 제2 열전쌍(8)의 절대 온도의 제2 측정값과 상기 제1 열전쌍(7)의 절대 온도의 제2 측정값으로부터의 차이를 결정할 때에, 상기 센서 요소(15)의 특성 곡선의 오프셋을 교정하는 과정이 수행되는 것을 특징으로 하는, 공기 유량계를 작동시키기 위한 방법.8. The method according to claim 7, wherein in step F, a determination is made as to whether to deviate the first measurement value for the absolute temperature of the first thermocouple (7) and / (8) and the first measured value of the absolute temperature of the first thermocouple (7) and / or the difference between the first measured value of the absolute temperature of the second thermocouple (8) The process of correcting the offset of the characteristic curve of the sensor element 15 is performed when determining the difference between the second measured value of the absolute temperature of the sensor element 15 and the second measured value of the absolute temperature of the first thermocouple 7 Wherein the air flow meter comprises a plurality of air flow meters.
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