WO2006108734A1 - BEHEIZTER HEIßFILMLUFTMASSENMESSER - Google Patents

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WO2006108734A1
WO2006108734A1 PCT/EP2006/060218 EP2006060218W WO2006108734A1 WO 2006108734 A1 WO2006108734 A1 WO 2006108734A1 EP 2006060218 W EP2006060218 W EP 2006060218W WO 2006108734 A1 WO2006108734 A1 WO 2006108734A1
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sensor
chip
heating element
additional heating
air mass
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PCT/EP2006/060218
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French (fr)
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Erhard Renninger
Gerhard Hueftle
Joerg Brueckner
Bernhard Opitz
Bernd Kuenzl
Uwe Konzelmann
Ulrich Wagner
Henning Marberg
Christoph Gmelin
Matthias Illian
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Robert Bosch Gmbh
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/18—Circuit arrangements for generating control signals by measuring intake air flow
    • F02D41/187—Circuit arrangements for generating control signals by measuring intake air flow using a hot wire flow sensor
    • 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
    • G01F1/688—Structural arrangements; Mounting of elements, e.g. in relation to fluid flow using a particular type of heating, cooling or sensing element
    • G01F1/69—Structural arrangements; Mounting of elements, e.g. in relation to fluid flow using a particular type of heating, cooling or sensing element of resistive type
    • G01F1/692—Thin-film arrangements
    • 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
    • G01F1/696—Circuits therefor, e.g. constant-current flow meters
    • G01F1/698—Feedback or rebalancing circuits, e.g. self heated constant temperature flowmeters
    • G01F1/6983—Feedback or rebalancing circuits, e.g. self heated constant temperature flowmeters adapted for burning-off deposits
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49002—Electrical device making
    • Y10T29/49117—Conductor or circuit manufacturing
    • Y10T29/49124—On flat or curved insulated base, e.g., printed circuit, etc.
    • Y10T29/4913—Assembling to base an electrical component, e.g., capacitor, etc.

Definitions

  • the invention relates to a hot-film air mass meter, in particular for measuring air mass flows in the intake tract of an internal combustion engine.
  • the invention relates to a hot film air mass meter with at least one additional heating element for heating a sensor chip.
  • the invention relates to a method for measuring the air mass in the intake tract of an internal combustion engine by means of a hot-film air mass meter according to the invention, and to a method for producing a hot-film air mass meter.
  • gas mass in particular an air mass
  • gases which take place under controlled conditions.
  • An important example is the combustion of fuel in internal combustion engines of motor vehicles, in particular with subsequent catalytic emission control.
  • Various types of sensors are used to measure the air mass flow rate.
  • a sensor type known from the prior art is the so-called hot film air mass meter (HFM), which is described for example in DE 196 01 791 A1 in one embodiment.
  • HFM hot film air mass meter
  • a thin sensor membrane is usually applied to a sensor chip, for example a silicon sensor chip.
  • At least one heating resistor which is surrounded by two or more temperature measuring resistors, is typically arranged on the sensor membrane.
  • the temperature distribution changes, which in turn depends on the temperature measuring be recorded.
  • z. B. from the resistance difference of the temperature measuring resistors, an air mass flow can be determined.
  • Various other variations of this type of sensor are known in the art.
  • a problem which is known, for example, from DE 101 11 840 C2 in this type of sensor is that contamination of the sensor chip can frequently occur, for example due to oil.
  • the sensor chip is usually used either directly in the intake tract of the internal combustion engine or in a bypass to the intake tract of the internal combustion engine.
  • oil may already precipitate on the sensor chip and in particular on the sensor membrane during operation of the internal combustion engine. This oil precipitate can lead to an unwanted measurement signal influencing of the sensor chip, in particular since an oil film acts on the surface of the sensor chip on the thermal conductivity of the surface, which leads to distortions of the measurement signals.
  • This oil contamination occurs in particular during or shortly after switching off the internal combustion engine, for example a diesel engine.
  • an overpressure present in a crankcase typically builds up in the intake tract of the internal combustion engine via a crankcase ventilation.
  • oil vapor or oil mist is often entrained, which can be reflected in the intake tract and thus also arranged there (or arranged in a corresponding bypass) air mass meter as an oil film.
  • DE 101 11 840 C2 therefore proposes a sensor chip which has a frame element, for example of silicon, with a membrane applied thereto. Disposed on the membrane are various metal tracks which function as electrical heaters and / or measuring resistors, whereby the area of the diaphragm forms a sensor area. Furthermore, at least one auxiliary heater is additionally arranged on the surface of the sensor chip, which can be electrically heated such that thermal gradient vortices are formed in the region of the auxiliary heater in the flowing medium, which precipitates the contaminants in the area of the additional heater away from the area of the auxiliary heater Lead sensor area.
  • this known from the prior art device has several disadvantages.
  • a significant disadvantage is that in DE 101 11 840 C2, the additional heater is arranged in the immediate vicinity or even on the sensor membrane. In the case of the disclosed arrangement, this is due, in particular, to the fact that the silicon sensor chip has only a small area, so that a spaced arrangement of additional heater and sensor membrane can be realized technically. However, this adjacent arrangement of additional heater and sensor membrane can lead, especially in heavy oil pollution, that oil droplets flow back to the sensor membrane and thus in turn lead to contamination of the sensor membrane and an associated change in heat conduction and thus signal drift. Furthermore, there is a disadvantage of the arrangement shown in DE 101 11 840 C2 in the so-called Marangoni effect, which consists in forming different surface tensions at different temperatures.
  • An oil film has a higher surface tension relative to the air in the cold state than in the hot state. If a thermal gradient exists in a liquid, the Marangoni effect usually leads to a fluid movement from warmer zones to colder zones.
  • the arrangement described in DE 101 11 840 C2 may even entail the disadvantage that oil droplets on the surface of the sensor chip are forced onto the sensor membrane by the auxiliary heater and thus even increase the contamination of the sensor membrane instead of reducing it.
  • a further disadvantage of the arrangements known from the prior art is that the main pollution by oil, as described above, occurs at or shortly after the shutdown of the internal combustion engine, since oil mist then diffuses through the intake tract and the bypass towards the hot film air mass meter and this pollute.
  • the known from the prior art arrangements thus have the disadvantage that immediately after switching off the internal combustion engine, the H thoroughlyfiluuftmassenmesser is heavily contaminated with oil.
  • a core idea of the invention is to use a sensor chip and an additional heating element.
  • the sensor chip which has a sensor frame and a sensor membrane with at least one heating element and at least two temperature sensors, can be designed, for example, according to the prior art, for example as described in DE 196 01 791 A1.
  • the sensor chip is introduced into a chip carrier for holding and contacting the sensor chip.
  • this chip carrier can have a sensor nose, for example a sensor nose, which has a plastic component and which projects directly into an intake tract of an internal combustion engine or into a bypass to an intake tract of an internal combustion engine.
  • this sensor nose can be formed as a plastic component on a sensor housing, for example, a sensor housing made of sheet steel.
  • the at least one additional heating element is introduced into the chip carrier, for example into the sensor nose, in such a way that the sensor chip can be heated by means of the at least one additional heating element.
  • this heating should be such that the sensor chip is completely and uniformly heated by the at least one additional heating element.
  • the chip carrier has a depression, wherein the sensor chip is introduced into this depression, such that the sensor chip terminates substantially flush with the chip carrier.
  • the at least one additional heating element can be embedded in the chip carrier as a separate element, for example in the reverse side of the chip carrier opposite the chip side.
  • the at least one additional heating element can also be directly part of the chip carrier.
  • at least one resistance track can be applied directly to the chip carrier, for example within the above-mentioned recess for receiving the sensor chip.
  • this heating resistor can be connected to the at least one resistance path, for example as an MID component (Molded Interconnect Device, injection-molded circuit carrier).
  • MID component Molded Interconnect Device, injection-molded circuit carrier
  • Various methods known in the field of MID technology can be used, for example multi-component injection molding, in which the chip carrier is composed of at least one metallizable and at least one non-metallizable plastic component.
  • Hot stamping methods in which the resistor track is pressed onto a plastic surface by means of a hot stamping punch and a metallic hot stamping foil can also be used.
  • laser structuring methods can also be used, for example so-called laser direct structuring methods (LDS).
  • the sensor carrier can be molded onto a sensor housing, for example by means of a corresponding injection molding process.
  • the at least one additional heating resistor is metallized onto the sensor carrier, for example by means of one of the described MID methods.
  • the sensor chip which may be a sensor chip of the type described, is applied to the at least one additional heating resistor.
  • at least one circuit carrier for controlling the Henfinfilm- air mass meter and the additional heating element is applied to the sensor housing, wherein at least one electrical contact of the at least one circuit substrate is connected to at least one electrical contact of the at least one additional heating resistor.
  • a significant advantage of the embodiment of the hot-film air-mass meter according to the invention is that the entire sensor chip can be heated.
  • the transition between the heated area and the cold area advantageously occurs only at the transition between the sensor chip and the chip carrier. Due to the aforementioned Marangoni effect oil droplets are thus completely displaced from the sensor chip and discharged to the surrounding chip carrier.
  • the mentioned thermogradial ten vertebrae at the transition between a heated surface and a cold surface in the surrounding flow medium are displaced from the surface of the sensor chip towards the edge of the sensor chip.
  • thermogradient vortices Since oil spills, in particular by 01 vapors or oil mist diffusing into a bypass, preferably occur in the region of these thermogradient vortices, the inventive configuration of the hot film air mass meter forces the zone of these thermogradient vortices and thus the zone of maximum contamination away from the chip surface towards the chip carrier. This also minimizes contamination of the surface of the sensor chip.
  • the sensor membrane is hardly hit by oil droplets and therefore remains clean, which largely avoids sensor drift during operation.
  • the hot-film air mass meter according to the invention can be operated such that the at least one additional heating element substantially continuously heats the sensor chip during operation of the hot-film air mass meter. It is also conceivable to adapt the heating to different operating states of the internal combustion engine, with intensified heating of the sensor chip taking place, for example, in operating states in which increased oil contamination is to be expected. Alternatively or additionally, the additional heating can be continued by the at least one additional heating element even after switching off the internal combustion engine for a predetermined Nachffyperiode. In particular, the reheating period can be dimensioned such that the above-described diffusion of oil vapor or oil mist, which arises during the venting of the crankcase, is completed.
  • a reheating period of a length of 10 seconds to 5 minutes is used, more preferably of about 1 minute.
  • the post-heating period can preferably be designed such that the at least one heating element on the sensor membrane of the sensor chip is switched off during this time, whereas the at least one additional heating element is in operation.
  • the at least one additional heating element is not heated during operation of the internal combustion engine, is heated only with the shutdown or only after the switching off of the internal combustion engine and then left heated for said Nachêtperiode.
  • a temporal gradation or a temperature profile of the at least one additional heating element during the reheating period is conceivable. drawing
  • FIG. 1A shows a detailed representation of an embodiment used according to FIG. 1A
  • Chip carrier with inserted sensor chip
  • Figure 2 is a schematic representation of the flow pattern of a flow medium over a conventional sensor chip
  • FIG. 3 shows a flow profile of a flow medium over a sensor chip according to the invention
  • Figure 4 is a sectional view of an embodiment of a sensor carrier with a
  • FIG. 5A shows a partial perspective view of a hot-film air mass meter with a sensor carrier formed as an MID component, viewed from above;
  • FIG. 5B is a perspective view of the arrangement according to FIG. 5A in a view from below, with additionally a circuit carrier;
  • FIG. 5C shows a perspective view of the arrangement according to FIGS. 5A and 5B in top view with the circuit carrier applied and the sensor chip inserted;
  • Figure 6 is a block diagram of an electronic circuit for heating an additional heating element
  • Figure 7 is a circuit diagram of an electronic circuit for reheating an additional heating element after switching off an internal combustion engine.
  • FIG. 1 shows a hot air mass meter 110 in a top view.
  • the hot-film air mass meter 110 has a housing 112, which may be designed, for example, as an injection-molded component.
  • the housing 112 has an electronics area 114 and a channel area 116.
  • the electronics area 114 essentially has a recess for receiving a sensor housing, which however is not shown in FIG. 1 for the sake of simplicity.
  • Formed on the sensor housing is formed as a sensor nose 118 chip carrier 118, which projects into a recessed into the channel region 116 of the housing 112 by bypass channel 120.
  • the entire hot air mass meter 110 is installed in an intake manifold of an internal combustion engine such that air from the intake manifold can flow through the bypass duct 120 to the chip carrier 118.
  • a sensor chip 122 is embedded, which has an active region in the form of a membrane 124.
  • the sensor chip 122 is designed, for example, according to the above-described device known from the prior art and has at least one heating element 126 and at least two temperature sensors 128 on the membrane 124 (see detailed illustration of the chip carrier 118 in FIG. 1A).
  • the operation of such hot air mass meter 110 as shown in Figure 1 and Figure IA is known from the prior art.
  • thermogradient vortices are related to the formation of thermogradient vortices.
  • Figure 2 and Figure 3 show a sectional view through a chip carrier 118.
  • the chip carrier 118 has a depression 130 which is embedded in a surface 134 of the chip carrier 118 facing a flow medium 132.
  • the sensor chip 122 is inserted in the recess 130 in such a way that a sensor surface 136 terminates substantially flush with the surface 134 of the chip carrier 118.
  • the sensor chip 122 has a sensor frame 138, which may be configured, for example, as a silicon component.
  • the sensor frame 138 On this sensor frame 138, the sensor membrane 124 is clamped.
  • the sensor frame 138 has an opening 140 in which the sensor membrane 124 is substantially configured as a cantilevered film.
  • the active area 142 of the sensor chip 122 is formed on the sensor surface 136, wherein the heating element 126 and the temperature sensors 128 (which are not shown in FIGS. 2 and 3) are arranged on the sensor surface 136 within this active area 142 are.
  • the H exertf ⁇ lm Kunststoffmassenmesser 110 is usually operated in such a way that the heating element is heated to about 200 0 C 126th
  • temperatures of this order of magnitude prevail.
  • a strong temperature gradient thus forms.
  • thermogradient vortices 146 are formed in the flow medium 132 in this transition region.
  • an oil deposit area 144 is thus formed on the sensor surface 136, in which oil droplets or oil mist from the flow medium 132 are preferably precipitated.
  • the sensor chip 122 is not additionally heated.
  • FIG. 3 an embodiment according to the invention is shown in which the sensor chip 122 is heated via a heating zone 148 symbolically indicated in FIG. 3 in the chip carrier 118.
  • the design of this heating zone 148 by integration or storage of additional heating elements is described below.
  • the heating zone 148 is designed so that it extends essentially to the edges of the recess 130 in the chip carrier 118, so that the sensor chip 122 can be heated substantially homogeneously by means of this heating zone 148.
  • a heating to a temperature of 40 to 180 0 C, preferably 60 to 100 0 C and particularly preferably of about 80 0 C of the sensor chip 122 has proven in tests. As shown in Figure 3, this heating of the sensor chip 122 causes a heating of the active region 142 of the sensor chip 122 to temperatures of about 260 0 C to 280 0 C, whereas the sensor frame 138 has a temperature of about 80 0 C. As a result, the thermal gradient vortices 146 are forced away from the active surface 142 toward the edge of the sensor chip 122. If, as is done in a preferred embodiment after switching off the internal combustion engine, however, the heating element 126 is completely switched off, then the Sensor chip heated by heating zone 148 evenly to about 80 0 C.
  • the oil deposit area 144 also shifts away from the active area 142 toward the edge of the sensor chip 122 and the transition area between the sensor chip 122 and chip carrier 118.
  • this heating of the sensor chip 122 can occur through the heating zone 148 during operation of the internal combustion engine / or after switching off the internal combustion engine, which diffuse through the bypass channel 120 to the sensor chip 122, precipitate as oil droplets on the active surface 142 of the sensor chip 122.
  • FIGS. 4, 5A, 5B and 5C show different exemplary embodiments which implement the inventive concept of heating the sensor chip 122 by means of an additional heating element.
  • FIG. 4 again shows a section through a chip carrier 118 of a hot air mass meter 110, analogous to the representation in FIGS. 2 and 3.
  • a separate, additional heating element 150 is embedded in the chip carrier 118.
  • this additional heating element 150 is designed as a separate component which is embedded in a recess 154 recessed on the rear side 152.
  • the additional heating element 150 is dimensioned from its lateral dimensions such that the additional heating element 150 does not extend completely to the edge of the depression 130.
  • the dimensioning of the additional heating element 150 is dimensioned so that substantially the entire sensor chip 122 can be heated homogeneously by means of the additional heating element 150.
  • the additional heating element 150 may, for. B. be configured as a commercially available heating resistor. This heating resistor can be energized and thus gives off heat to the sensor chip 122.
  • the thermal connection to the sensor chip can be either by radiation (which requires no physical contact with the sensor chip 122) or by direct thermal connection (heat conduction), eg. B. supported by thermal paste between the additional heating element 150 and the sensor chip 122, take place.
  • the additional heating element 150 is not, as in the embodiment of Figure 4, designed as a separate component, but an integral part of the chip carrier 118.
  • the additional heating element 150 in Form of heating resistors 156 formed which are applied as metallic resistance tracks on the chip carrier 118.
  • an MID method is used, for example a laser structuring.
  • the heating resistors 156 may be formed as copper tracks, nickel tracks or gold tracks on the chip carrier 118, as well as tracks a combination of said metals and / or other metals, preferably in the layer structure. As can be seen in the illustration according to FIG.
  • these heating resistors 156 are arranged predominantly in the region of the depression 130 in the chip carrier 118.
  • this chip carrier 118 is molded onto a sensor housing 158, which is formed for example as a bent sheet metal part, by an injection molding process.
  • supply lines 160 are led out to the heating resistors 156 from the region of the recess 130, toward two contact points 162.
  • the sensor chip 122 is not inserted into the recess 130, so that the heating resistors 156 can be seen in this perspective view are.
  • FIG. 5B which shows a perspective view of the sensor housing 158 with integrally formed chip carrier 118 from below, it is shown how a circuit carrier 164 is applied to the sensor housing 158.
  • This circuit carrier 164 may be formed, for example, as a ceramic circuit board and carries the essential components which are required for driving the H Dahlf ⁇ lm Kunststoffmassenmessers 110.
  • the circuit carrier 164 may also be a hybrid circuit carrier or a printed circuit board. These components are not shown in the illustration according to Figure 5B and 5C.
  • the circuit carrier 164 is mounted on the sensor housing 158 in the assembled state.
  • the circuit carrier 164 On its underside, the circuit carrier 164 has two contact points 166, which are connected by means of two plated-through contacts 168 with two conductor tracks 170 arranged on the upper side of the circuit carrier 164 as a feed line for the heating resistors 156. As shown in the illustrations according to FIG. 5B and FIG. 5C, the circuit carrier 164 is placed on the sensor housing 158 in such a way that the contact points 166 of the circuit carrier 164 overlap with the contact points 162 on the chip carrier 168. An electrical contact between these contact points 162 and 166 can be produced for example by conductive adhesive. In this way, the leads 160 of the heating resistors 156 via the leads 170 on the circuit substrate
  • FIG. 5C which shows a perspective view from above, it is shown how, finally, the sensor chip 122 is inserted into the deep hole 130 of the chip carrier 118 is inserted.
  • a contacting of the required electrical contacts on the sensor chip 122 with corresponding terminals on the circuit carrier 164 can be done for example by wire bonding.
  • one or more components, in particular components for controlling the heating resistors 156, wholly or partially as ASIC devices may be configured.
  • FIG. 6 shows a simple block diagram which shows how the sensor chip 122 is connected to a chip control module 172 arranged on the circuit carrier 164.
  • the additional heating element 150 can be controlled or switched by means of a switching module 174, which is essentially connected in two of the feed lines 176 to the chip control module 172 (for example Ubat and GND).
  • FIG. 7 shows a more detailed circuit diagram of an embodiment of the circuit according to FIG.
  • the arrangement according to FIG. 7 has components of a motor control device 178 with a microcontroller 180.
  • a motor control device 178 with a microcontroller 180.
  • an EDC 16 or EDC 17 can be used here.
  • the circuit shown in Figure 7 may be wholly or partially designed as an ASIC.
  • the chip control module 172 arranged on the circuit carrier 164 may, for example, be configured analogously to a control circuit for a hot-film air mass meter 110 disclosed, for example, in DE 100 65 038 A1.
  • the switching module 174 is arranged on the circuit carrier 164. This switching module 174 essentially has a transistor TzI and a heating resistor Rz, this heating resistor Rz symbolizing the heating resistor 156 of the additional heating element 150, which in FIG. 7
  • the resistor Rq is an optional component of the switching module 174.
  • the switch assembly 182 is additionally incorporated.
  • This switch arrangement 182 essentially has a switch Sz which can be switched by the microcontroller 180, as well as a second transistor Tz2.
  • the transistors TzI and Tz2 example 200 mA transistors, z. B. type BC846B, which is extremely inexpensive, can be used.
  • the circuit shown in FIG. 7 can be used in the following manner to switch on the additional heating element 150, when at the same time the remaining functionality of the hot-air mass meter 110 is switched off.
  • the switch Sz is kept closed via a microcontroller control line 184.
  • the transistor Tz2 blocks, whereby the transistor TzI blocks, so that no heating current from the terminal Ubat can flow to ground via the heating resistor Rz.
  • the switch Sz is opened via the microcontroller 180. Thereby, the chip control module 172 is turned off. At the same time in this opening of the switch Sz via the microcontroller control line 184 and the transistor Tz2 is switched so that a current can flow through the heating resistor Rz and the additional heating element 150 is heated.
  • circuit carrier 166 contact points

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Abstract

Insbesondere für die Steuerung von Verbrennungskraftmaschinen ist in vielen Fällen eine Bestimmung von Luftmassenströmen erforderlich. Es wird daher ein Heißfilmluftmassenmesser (110) vorgeschlagen, welcher insbesondere zur Messung von Luftmassenströmen im Ansaugtrakt einer Verbrennungskraftmaschine eingesetzt werden kann. Der Heißfilmluftmassenmesser (110) weist einen Sensorchip (122) mit einem Sensorrahmen (138) und einer Sensormembran (124) mit mindestens einem Heizelement (126) und mindestens zwei Temperatursensoren (128) auf. Weiterhin weist der Heißfilmluftmassenmesser (110) einen Chipträger (118) zur Halterung des Sensorchips (122) auf, sowie mindestens ein zusätzliches Heizelement (150). Mittels des mindestens einen zusätzlichen Heizelements (150), welches in den Chipträger (118) eingebracht ist, kann der Sensorchip (122) aufgeheizt werden. Der erfindungsgemäße Heißfilmluftmassenmesser (110) weist gegenüber herkömmlichen Vorrichtungen eine geringere Anfälligkeit gegenüber Verschmutzungen, insbesondere durch Ölfilme, auf.

Description

Beheizter Hcißfilmluftmasscnmcsscr
Die Erfindung betrifft einen Heißfilmluftmassenmesser, insbesondere zur Messung von Luftmassenströmen im Ansaugtrakt einer Verbrennungskraftmaschine. Insbesondere betrifft die Erfindung einen Heißfilmluftmassenmesser mit mindestens einem zusätzlichen Heizelement zur Aufheizung eines Sensorchips. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Luftmassenmessung im Ansaugtrakt einer Verbrennungskraftmaschine mittels eines erfindungsgemäßen Heiß- filmlufhnassenmessers, sowie ein Verfahren zur Herstellung eines Heißfilmluftmassenmessers.
Stand der Technik
Bei vielen Prozessen, beispielsweise auf dem Gebiet der Verfahrenstechnik, der Chemie oder dem Maschinenbau, muss definiert eine Gasmasse, insbesondere eine Luftmasse, zugeführt werden. Hierzu zählen insbesondere Verbrennungsprozesse, welche unter geregelten Bedingungen ablaufen. Ein wichtiges Beispiel ist dabei die Verbrennung von Kraftstoff in Verbrennungskraftmaschinen von Kraftfahrzeugen, insbesondere mit anschließender katalytischer Abgasreinigung. Zur Messung des Luftmassendurchsatzes werden dabei verschiedene Typen von Sensoren eingesetzt.
Ein aus dem Stand der Technik bekannter Sensortyp ist der so genannte Heißfilmluftmassenmesser (HFM), welcher beispielsweise in DE 196 01 791 Al in einer Ausführungsform beschrieben ist. Bei derartigen Heißfilmluftmassenmessern wird üblicherweise eine dünne Sensormembran auf einen Sensorchip, beispielsweise einen Silizium-Sensorchip, aufgebracht. Auf der Sensormemb- ran ist typischerweise mindestens ein Heizwiderstand angeordnet, welcher von zwei oder mehr Temperaturmesswiderständen umgeben ist. In einem Luftstrom, welcher über die Membran geführt wird, ändert sich die Temperaturverteilung, was wiederum von den Temperaturmesswider- ständen erfasst werden kann. Somit kann, z. B. aus der Widerstandsdifferenz der Temperaturmesswiderstände, ein Luftmassenstrom bestimmt werden. Verschiedene andere Variationen dieses Sensortyps sind aus dem Stand der Technik bekannt.
Eine beispielsweise aus DE 101 11 840 C2 bekannte Problematik bei diesem Typ von Sensoren besteht darin, dass häufig Kontaminationen des Sensorchips auftreten können, beispielsweise durch Öl. Der Sensorchip wird üblicherweise entweder direkt im Ansaugtrakt der Verbrennungskraftmaschine oder in einem Bypass zum Ansaugtrakt der Verbrennungskraftmaschine eingesetzt. Dabei kann sich bereits im Betrieb der Verbrennungskraftmaschine Öl auf dem Sensorchip und dabei insbesondere auf der Sensormembran niederschlagen. Dieser Ölniederschlag kann zu einer unerwünschten Messsignalbeeinflussung des Sensorchips führen, insbesondere da ein Ölfilm auf der Oberfläche des Sensorchips auf die Wärmeleitfähigkeit der Oberfläche einwirkt, was zu Verfälschungen der Messsignale führt.
Diese Ölkontamination tritt insbesondere beim oder kurz nach dem Abschalten der Verbrennungskraftmaschine, beispielsweise eines Dieselmotors, auf. Nach Abstellen der Verbrennungskraftmaschine baut sich ein in einem Kurbelgehäuse vorhandener Überdruck typischerweise über eine Kurbelgehäuseentlüftung in den Ansaugtrakt der Verbrennungskraftmaschine ab. Dabei wird häufig Öldampf bzw. Ölnebel mitgeführt, welcher sich im Ansaugtrakt und damit auch am dort angeordneten (oder in einem entsprechenden Bypass angeordneten) Luftmassenmesser als Ölfilm niederschlagen kann.
Die DE 101 11 840 C2 schlägt daher einen Sensorchip vor, welcher ein Rahmenelement, beispielsweise aus Silizium, mit einer darauf aufgebrachten Membran aufweist. Auf der Membran sind verschiedene Metallbahnen angeordnet, welche als elektrische Heizer und/oder Messwiderstände fungieren, wodurch der Bereich der Membran einen Sensorbereich bildet. Weiterhin ist auf der Oberfläche des Sensorchips zusätzlich mindestens ein Zusatzheizer angeordnet, welcher elektrisch so erhitzt werden kann, dass im Bereich des Zusatzheizers im strömenden Medium Thermo- gradientenwirbel gebildet werden, welche zu Niederschlägen der Verschmutzungen in dem Be- reich des Zusatzheizers abseits des Bereichs des Sensorbereichs führen. Diese aus dem Stand der Technik bekannte Vorrichtung weist jedoch verschiedene Nachteile auf. Ein wesentlicher Nachteil besteht darin, dass in DE 101 11 840 C2 der Zusatzheizer in unmittelbarer Nähe oder gar auf der Sensormembran angeordnet ist. Dies ist bei der offenbarten Anordnung insbesondere dadurch bedingt, dass der Silizium-Sensorchip lediglich eine kleine Fläche aufweist, so dass eine beabstandete Anordnung von Zusatzheizer und Sensormembran technisch zu realisieren ist. Diese benachbarte Anordnung von Zusatzheizer und Sensormembran kann jedoch dazu führen, insbesondere bei starken Ölbelastungen, dass Öltröpfchen zurück auf die Sensormembran fließen und somit wiederum zu einer Verschmutzung der Sensormembran und einer damit verbundenen Änderung der Wärmeleitung und somit einer Signaldrift führen. Weiterhin besteht ein Nachteil der in der DE 101 11 840 C2 dargestellten Anordnung im so genannten Ma- rangoni-Effekt, welcher in einer Ausbildung unterschiedlicher Oberflächenspannungen bei unterschiedlichen Temperaturen besteht. Ein Ölfilm weist relativ zur Luft in kaltem Zustand eine höhere Oberflächenspannung als in heißem Zustand auf. Liegt in einer Flüssigkeit ein thermischer Gradient vor, so führt der Marangoni-Effekt üblicherweise zu einer Fluidbewegung von wärme- ren Zonen hin zu kälteren Zonen. Somit kann die in der DE 101 11 840 C2 beschriebene Anordnung sogar den Nachteil beinhalten, dass Öltröpfchen auf der Oberfläche des Sensorchips vom Zusatzheizer hin auf die Sensormembran gedrängt werden und somit die Verschmutzung der Sensormembran sogar erhöhen anstatt zu verringern.
Ein weiterer Nachteil der aus dem Stand der Technik bekannten Anordnungen ist dadurch bedingt, dass die Hauptverschmutzung durch Öl, wie oben beschrieben, beim oder kurz nach dem Abschalten der Verbrennungskraftmaschine auftritt, da dann Ölnebel durch den Ansaugtrakt und den Bypass hin zum Heißfilmluftmassenmesser diffundieren und diesen verschmutzen. Die aus dem Stand der Technik bekannten Anordnungen weisen also den Nachteil auf, dass unmittelbar nach dem Abschalten der Verbrennungskraftmaschine der Heißfilmluftmassenmesser stark mit Öl kontaminiert wird.
Vorteile der Erfindung
Es wird daher erfindungsgemäß ein Heißfilmluftmassenmesser vorgeschlagen, welcher die
Nachteile der aus dem Stand der Technik bekannten Heißfilmluftmassenmesser vermeidet. Weiterhin wird ein Verfahren zur Luftmassenmessung im Ansaugtrakt einer Verbrennungskraftma- - A -
schine vorgeschlagen, welches insbesondere mittels eines Heißfilmluftmassenmessers gemäß der Erfindung durchgeführt werden kann. Schließlich wird ein Verfahren zur Herstellung eines Heißfilmluftmassenmessers, insbesondere eines Heißfilmluftmassenmessers gemäß der Erfindung, vorgeschlagen.
Ein Kerngedanke der Erfindung besteht darin, einen Sensorchip und ein zusätzliches Heizelement einzusetzen. Der Sensorchip, welcher einen Sensorrahmen und eine Sensormembran mit mindestens einem Heizelement und mindestens zwei Temperatursensoren aufweist, kann beispielsweise gemäß dem Stand der Technik, beispielsweise wie in DE 196 01 791 Al beschrieben, ausgestaltet sein. Der Sensorchip ist in einen Chipträger zur Halterung und Kontaktierung des Sensorchips eingebracht. Insbesondere kann dieser Chipträger eine Sensornase aufweisen, beispielsweise eine Sensornase, welche ein Kunststoffbauteil aufweist und welche direkt in einen Ansaugtrakt einer Verbrennungskraftmaschine hineinragt oder in einen Bypass zu einem Ansaugtrakt einer Verbrennungskraftmaschine. Beispielsweise kann diese Sensornase als Kunststoffbauteil an ein Sensorgehäuse angeformt sein, beispielsweise ein Sensorgehäuse aus Stahlblech. Das mindestens eine zusätzliche Heizelement ist dabei derart in den Chipträger, beispielsweise in die Sensornase, eingebracht, dass mittels des mindestens einen zusätzlichen Heizelements der Sensorchip aufheizbar ist. Insbesondere soll dieses Aufheizen so erfolgen können, dass der Sensorchip durch das mindestens eine zusätzliche Heizelement vollständig und gleichförmig aufgeheizt wird.
In einer Ausgestaltung der Erfindung weist der Chipträger eine Vertiefung auf, wobei der Sensorchip in diese Vertiefung eingebracht ist, dergestalt, dass der Sensorchip mit dem Chipträger im Wesentlichen bündig abschließt. Auf diese Weise lassen sich Abstufungen an der Oberfläche vermeiden, welche wiederum zu Verwirbelungen und zu zusätzlichen Ablagerungen von Ver- schmutzungen fuhren können. Das mindestens eine zusätzliche Heizelement kann als separates Element in den Chipträger eingelassen werden, beispielsweise in die der Chipseite entgegengesetzten Rückseite des Chipträgers. Alternativ oder zusätzlich kann das mindestens eine zusätzliche Heizelement auch unmittelbar Bestandteil des Chipträgers sein. Beispielsweise kann auf den Chipträger unmittelbar mindestens eine Widerstandsbahn aufgebracht werden, beispielsweise innerhalb der oben genannten Vertiefung zur Aufnahme des Sensorchips. Weist der Chipträger, wie oben beschrieben, ein Kunststoffbauteil auf, so lässt sich dieser Heizwiderstand mit der mindestens einen Widerstandsbahn beispielsweise als MID-Bauteil (Molded Interconnect Device, spritzgegossener Schaltungsträger) realisieren. Dabei können verschiedene aus dem Bereich der MID-Technologie bekannte Verfahren eingesetzt werden, beispielsweise Mehrkomponenten- Spritzguss, bei welchem der Chipträger aus mindestens einer metallisierbaren und mindestens einer nicht-metallisierbaren Kunststoff komponente zusammengesetzt wird. Auch Heißprägever- fahren, bei welchen die Widerstandsbahn mittels eines Heißprägestempels und einer metallischen Heißprägefolie auf eine Kunststoffoberfläche aufgepresst wird, können eingesetzt werden. Weiterhin lassen sich auch Laserstrukturierungsverfahren einsetzen, beispielsweise so genannte La- serdirektstrukturierungsverfahren (LDS). Dabei werden Oberflächenbereiche des Kunststoffs selektiv mittels eines Lasers aktiviert, so dass in einem nachfolgenden Metallisierungsschritt bei- spielsweise lediglich diese aktivierten Oberflächenbereiche metallisiert werden. Die genannten Verfahren lassen sich teilweise auch kombinieren. Weitere Verfahrensmerkmale sowie weitere MID- Verfahren sind dem Fachmann bekannt. Beispielsweise kann zunächst der Sensorträger an ein Sensorgehäuse angeformt werden, beispielsweise mittels eines entsprechenden Spritzgussverfahrens. Anschließend wird nach dem oben beschriebenen Verfahren der mindestens eine zusätzli- che Heizwiderstand auf den Sensorträger aufmetallisiert, beispielsweise mittels eines der beschriebenen MID- Verfahren. Anschließend wird der Sensorchip, wobei es sich um einen Sensorchip der beschriebenen Art handeln kann, auf den mindestens einen zusätzlichen Heizwiderstand aufgebracht. Schließlich wird mindestens ein Schaltungsträger zur Ansteuerung des Heißfilm- luftmassenmessers und des zusätzlichen Heizelements auf das Sensorgehäuse aufgebracht, wobei mindestens ein elektrischer Kontakt des mindestens einen Schaltungsträgers mit mindestens einem elektrischen Kontakt des mindestens einen zusätzlichen Heizwiderstands verbunden wird.
Ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Ausgestaltung des Heißfilmluftmassenmessers besteht darin, dass der gesamte Sensorchip erwärmt werden kann. Dadurch tritt der Übergang zwischen erwärmtem Bereich und kaltem Bereich vorteilhafterweise erst am Übergang zwischen dem Sensorchip und dem Chipträger auf. Aufgrund des genannten Marangoni-Effekts werden somit Öltröpfchen vollständig vom Sensorchip verdrängt und auf den umgebenden Chipträger abgeleitet. Dabei können auch Heizelemente eingesetzt werden, welche speziell angepasste Temperaturprofile aufweisen, um einen optimalen Verdrängungsprozess und einen gleichmäßigen Tropfentransport bis an den Rand des Sensorchips zu gewährleisten. Weiterhin werden durch die Erwärmung des gesamten Sensorchips die genannten Thermogradien- tenwirbel am Übergang zwischen einer erwärmten Oberfläche und einer kalten Oberfläche im umgebenden Strömungsmedium von der Oberfläche des Sensorchips verdrängt hin zum Rand des Sensorchips. Da Ölverschmutzungen, insbesondere durch in einen Bypass diffundierende 01- dämpfe bzw. Ölnebel, bevorzugt im Bereich dieser Thermogradientenwirbel auftreten, ist durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Heißfilmluftmassenmessers die Zone dieser Thermogradientenwirbel und somit die Zone einer maximalen Verschmutzung weg von der Chipoberfläche hin zum Chipträger gedrängt. Auch dadurch wird eine Kontamination der Oberfläche des Sensorchips minimiert. Die Sensormembran wird kaum noch von Öltröpfchen getroffen und bleibt daher sauber, wodurch eine Sensordrift im Betrieb weitgehend vermieden wird.
Der erfindungsgemäße Heißfilmluftmassenmesser kann dahingehend betrieben werden, dass das mindestens eine zusätzliche Heizelement während des Betriebes des Heißfilmluftmassenmessers den Sensorchip im Wesentlichen kontinuierlich beheizt. Auch eine Anpassung der Beheizung an verschiedene Betriebszustände der Verbrennungskraftmaschine ist denkbar, wobei beispielsweise in Betriebszuständen, in welchen eine verstärkte Ölkontamination zu erwarten ist, eine verstärkte Beheizung des Sensorchips erfolgt. Alternativ oder zusätzlich kann die zusätzliche Beheizung durch das mindestens eine zusätzliche Heizelement auch nach dem Abschalten der Verbrennungskraftmaschine für eine vorgegebene Nachheizperiode weiterbetrieben werden. Insbesondere kann die Nachheizperiode so bemessen sein, dass die oben beschriebene Diffusion von Öldampf bzw. Ölnebel, welche bei der Entlüftung des Kurbelgehäuses entsteht, abgeschlossen ist. Vorzugweise wird eine Nachheizperiode einer Länge von 10 Sekunden bis 5 Minuten verwendet, besonders bevorzugt von ca. 1 Minute. Insbesondere kann die Nachheizperiode vorzugsweise so ausgestaltet sein, dass das mindestens eine Heizelement auf der Sensormembran des Sensorchips während dieser Zeit abgeschaltet ist, wohingegen das mindestens eine zusätzliche Heizelement im Betrieb ist. Vorteilhafterweise wird das mindestens eine zusätzliche Heizelement während dem Betrieb der Verbrennungskraftmaschine nicht beheizt, wird erst mit dem Abschalten oder erst nach dem Abschalten der Verbrennungskraftmaschine aufgeheizt und dann für die genannte Nachheizperiode aufgeheizt belassen. Auch eine zeitliche Abstufung oder ein Temperaturverlauf des mindestens einen zusätzlichen Heizelements während der Nachheizperiode ist denkbar. Zeichnung
Anhand der Zeichnung wird die Erfindung nachstehend näher erläutert. Es zeigt:
Figur 1 eine Draufsicht eines Heißfilmluftmassenmessers mit einem Sensorgehäuse, einem Sensorträger mit einem Sensorchip und einem Bypasskanal;
Figur IA eine Detaildarstellung eines im Ausführungsbeispiel gemäß Figur 1 verwendeten
Chipträgers mit eingesetztem Sensorchip;
Figur 2 eine schematische Darstellung des Strömungsverlaufs eines Strömungsmediums über einem konventionellen Sensorchip;
Figur 3 einen Strömungsverlauf eines Strömungsmediums über einem erfindungsgemäßen Sensorchip;
Figur 4 eine Schnittdarstellung eines Ausführungsbeispiels eines Sensorträgers mit einem
Sensorchip und einem separaten, in den Sensorträger rückseitig eingelassenen zusätzlichen Heizelement;
Figur 5A eine perspektivische Teildarstellung eines Heißfilmluftmassenmessers mit als MID- Bauteil ausgeformtem Sensorträger in Ansicht von oben;
Figur 5B eine perspektivische Darstellung der Anordnung gemäß Figur 5A in Ansicht von unten mit zusätzlich einem Schaltungsträger;
Figur 5C eine perspektivische Darstellung der Anordnung gemäß Figur 5A und 5B in Ansicht von oben mit aufgebrachtem Schaltungsträger und eingebrachtem Sensorchip;
Figur 6 ein Blockschaltbild einer elektronischen Schaltung zur Beheizung eines zusätzlichen Heizelements; und Figur 7 ein Schaltbild einer elektronischen Schaltung zur Nachheizung eines zusätzlichen Heizelements nach Abschalten einer Verbrennungskraftmaschine.
In Figur 1 ist ein Heißfllmluftmassenmesser 110 in Ansicht von oben dargestellt. Der Heißfilm- luftmassenmesser 110 weist ein Gehäuse 112 auf, welches beispielsweise als Spritzgussbauteil ausgestaltet sein kann. Das Gehäuse 112 weist einen Elektronikbereich 114 und einen Kanalbereich 116 auf. Der Elektronikbereich 114 weist im Wesentlichen eine Aussparung zur Aufnahme eines Sensorgehäuses auf, welches jedoch in Figur 1 zur Vereinfachung nicht dargestellt ist. An das Sensorgehäuse angeformt ist ein als Sensornase 118 ausgeformter Chipträger 118, welcher in einen in den Kanalbereich 116 des Gehäuses 112 eingelassenen Bypasskanal 120 hineinragt. Der gesamte Heißfllmluftmassenmesser 110 wird so in einen Ansaugtrakt einer Verbrennungskraftmaschine eingebaut, dass Luft aus dem Ansaugtrakt durch den Bypasskanal 120 zum Chipträger 118 strömen kann.
In den Chipträger 118 ist ein Sensorchip 122 eingelassen, welcher einen aktiven Bereich in Form einer Membran 124 aufweist. Der Sensorchip 122 ist beispielsweise gemäß der oben beschriebenen, aus dem Stand der Technik bekannten Vorrichtung ausgestaltet und weist mindestens ein Heizelement 126 und mindestens zwei Temperatursensoren 128 auf der Membran 124 auf (siehe Detaildarstellung des Chipträgers 118 in Figur IA). Die Funktionsweise derartiger Heißfϊlmluft- massenmesser 110 gemäß der Darstellung in Figur 1 und Figur IA ist aus dem Stand der Technik bekannt.
Wie oben bereits beschrieben, weisen herkömmliche Heißfilmluftmassenmesser 110 gemäß dem in Figur 1 dargestellten Aufbau jedoch Kontaminationsprobleme auf. Diese Kontaminationsprob- lerne hängen unter anderem mit der Ausbildung von Thermogradientenwirbeln zusammen. Dies soll anhand von Figur 2 und Figur 3 verdeutlicht werden. Beide Figuren zeigen eine Schnittdarstellung durch einen Chipträger 118. Der Chipträger 118 weist eine Vertiefung 130 auf, welche in eine einem Strömungsmedium 132 zugewandte Oberfläche 134 des Chipträgers 118 eingelassen ist. Der Sensorchip 122 ist dabei derart in die Vertiefung 130 eingelassen, dass eine Sensorober- fläche 136 im Wesentlichen bündig mit der Oberfläche 134 des Chipträgers 118 abschließt. Der Sensorchip 122 weist einen Sensorrahmen 138 auf, welcher beispielsweise als Silizium-Bauteil ausgestaltet sein kann. Auf diesen Sensorrahmen 138 ist die Sensormembran 124 aufgespannt. Der Sensorrahmen 138 weist eine Öffnung 140 auf, in welchem die Sensormembran 124 im Wesentlichen als freitragender Film ausgestaltet ist. In diesem Bereich der Öffnung 140 ist auf der Sensoroberfläche 136 der aktive Bereich 142 des Sensorchips 122 ausgebildet, wobei innerhalb dieses aktiven Bereichs 142 das Heizelement 126 und die Temperatursensoren 128 (welche in den Figuren 2 und 3 nicht dargestellt sind) auf der Sensoroberfläche 136 angeordnet sind.
Der Heißfϊlmluftmassenmesser 110 wird üblicherweise dahingehend betrieben, dass das Heizelement 126 auf ca. 2000C aufgeheizt wird. Somit herrschen also im Betrieb im aktiven Bereich 142 des Sensorchips 122 Temperaturen dieser Größenordnung. An der Grenze zwischen dem aktiven Bereich 142 und dem Sensorrahmen 138, welcher üblicherweise eine Temperatur von ca. 200C im Betrieb aufweist, bildet sich somit ein starker Temperaturgradient. Dementsprechend bilden sich im Strömungsmedium 132 in diesem Übergangsbereich Thermogradientenwirbel 146 aus. Im Bereich dieser Thermogradientenwirbel 146 bildet sich somit auf der Sensoroberfläche 136 ein Ölablagerungsbereich 144 aus, in welchem sich Öltröpfchen oder Ölnebel aus dem Strömungs- medium 132 bevorzugt niederschlagen.
In dem in Figur 2 dargestellten, dem Stand der Technik entsprechenden Ausführungsbeispiel wird der Sensorchip 122 nicht zusätzlich beheizt. Im Gegensatz dazu ist in Figur 3 ein erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel dargestellt, bei welchem der Sensorchip 122 über eine in Figur 3 symbolisch angedeutete Heizzone 148 im Chipträger 118 beheizt wird. Die Ausgestaltung dieser Heizzone 148 durch Integration oder Einlagerung zusätzlicher Heizelemente ist unten näher beschrieben. Erfindungsgemäß ist in dieser Ausgestaltung gemäß Figur 3 die Heizzone 148 so ausgestaltet, dass sich diese im Wesentlichen bis zu den Rändern der Vertiefung 130 im Chipträger 118 erstreckt, so dass mittels dieser Heizzone 148 der Sensorchip 122 im Wesentlichen homogen aufgeheizt werden kann. Hierbei hat sich in Versuchen eine Aufheizung auf eine Temperatur von 40 bis 1800C, vorzugsweise 60 bis 1000C und besonders bevorzugt von ca. 800C des Sensorchips 122 bewährt. Wie in Figur 3 dargestellt, bewirkt diese Aufheizung des Sensorchips 122 eine Erwärmung des aktiven Bereichs 142 des Sensorchips 122 auf Temperaturen von ca. 2600C bis 2800C, wohingegen der Sensorrahmen 138 eine Temperatur von ca. 800C aufweist. Dadurch werden die Thermogradientenwirbel 146 von der aktiven Fläche 142 weg hin zum Rand des Sensorchips 122 gedrängt. Wird, wie dies in einer bevorzugten Ausgestaltung nach Abschalten des Verbrennungsmotors erfolgt, hingegen das Heizelement 126 vollständig abgeschaltet, so wird der Sensorchip mittels der Heizzone 148 gleichmäßig auf ca. 800C aufgeheizt. Somit verschiebt sich auch der Ölablagerungsbereich 144 weg von der aktiven Fläche 142 hin zum Rand des Sensorchips 122 und zum Übergangsbereich zwischen Sensorchip 122 und Chipträger 118. Wie oben beschrieben, kann diese Erwärmung des Sensorchips 122 durch die Heizzone 148 während des Betriebes der Verbrennungskraftmaschine erfolgen und/oder nach Abschalten der Verbrennungskraftmaschine, welche durch den Bypasskanal 120 zum Sensorchip 122 diffundieren, sich als Öltröpfchen auf der aktiven Fläche 142 des Sensorchips 122 niederschlagen.
In den Figuren 4, 5A, 5B und 5C sind unterschiedliche Ausführungsbeispiele dargestellt, die den erfindungsgemäßen Gedanken einer Aufheizung des Sensorchips 122 durch ein zusätzliches Heizelement realisieren. In Figur 4 ist dabei wiederum ein Schnitt durch einen Chipträger 118 eines Heißfϊlmluftmassenmessers 110 dargestellt, analog zur Darstellung in den Figuren 2 und 3. In dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 4 ist in den Chipträger 118 ein separates, zusätzliches Heizelement 150 eingelassen. Dieses zusätzliche Heizelement 150 ist in dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 4 als separates Bauteil ausgestaltet, welches in eine auf der Rückseite 152 eingelassene Aussparung 154 eingebettet ist. In diesem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 4 ist das zusätzliche Heizelement 150 von seinen lateralen Abmessungen her so bemessen, dass sich das zusätzliche Heizelement 150 nicht vollständig bis zum Rand der Vertiefung 130 erstreckt. Die Dimensionierung des zusätzlichen Heizelements 150 ist jedoch so bemessen, dass mittels des zusätz- liehen Heizelements 150 im Wesentlichen der gesamte Sensorchip 122 homogen beheizbar ist.
Das zusätzliche Heizelement 150 kann z. B. als kommerziell erhältlicher Heizwiderstand ausgestaltet sein. Dieser Heizwiderstand kann bestromt werden und gibt somit Wärme an den Sensorchip 122 ab. Die thermische Anbindung an den Sensorchip kann entweder durch Strahlung (wo- bei kein physikalischer Kontakt zum Sensorchip 122 erforderlich ist) oder auch durch direkte thermische Verbindung (Wärmeleitung), z. B. unterstützt durch Wärmeleitpaste zwischen dem zusätzlichen Heizelement 150 und dem Sensorchip 122, erfolgen.
In einem zur Ausgestaltung gemäß Figur 4 alternativen, bevorzugten Ausführungsbeispiel gemäß den Figuren 5A bis 5C ist das zusätzliche Heizelement 150 nicht, wie im Ausführungsbeispiel gemäß Figur 4, als separates Bauteil ausgeführt, sondern integraler Bestandteil des Chipträgers 118. Dabei ist das zusätzliche Heizelement 150 in Form von Heizwiderständen 156 ausgebildet, welche als metallische Widerstandsbahnen auf den Chipträger 118 aufgebracht werden. Dabei wird, wie oben beschrieben, vorzugsweise ein MID- Verfahren eingesetzt, beispielsweise eine Laserstrukturierung. Beispielsweise können die Heizwiderstände 156 als Kupfer-Bahnen, Nickel- Bahnen oder Gold-Bahnen auf dem Chipträger 118 ausgebildet sein, sowie als Bahnen einer Kombination der genannten Metalle und/oder weiterer Metalle, vorzugsweise im Schichtaufbau. Wie in der Darstellung gemäß Figur 5A erkennbar, sind diese Heizwiderstände 156 überwiegend im Bereich der Vertiefung 130 im Chipträger 118 angeordnet. Dieser Chipträger 118 ist in diesem Ausführungsbeispiel an ein Sensorgehäuse 158, welches beispielsweise als Blechbiegeteil ausgeformt ist, durch ein Spritzgussverfahren angeformt. Dabei werden Zuleitungen 160 zu den Heizwiderständen 156 aus dem Bereich der Vertiefung 130 herausgeführt, hin zu zwei Kontaktstellen 162. In der Darstellung gemäß Figur 5 A ist der Sensorchip 122 nicht in die Vertiefung 130 eingesetzt, so dass die Heizwiderstände 156 in dieser perspektivischen Darstellung erkennbar sind.
In der Darstellung gemäß Figur 5B, welche eine perspektivische Ansicht des Sensorgehäuses 158 mit angeformtem Chipträger 118 von unten zeigt, ist dargestellt, wie ein Schaltungsträger 164 auf das Sensorgehäuse 158 aufgebracht wird. Dieser Schaltungsträger 164 kann beispielsweise als Keramikplatine ausgebildet sein und trägt die wesentlichen Bauelemente, welche zur Ansteuerung des Heißfϊlmluftmassenmessers 110 erforderlich sind. Bei dem Schaltungsträger 164 kann es sich auch um einen Hybridschaltungsträger oder eine Leiterplatte handeln. Diese Bauelemente sind in der Darstellung gemäß Figur 5B und 5C nicht dargestellt. Typischerweise wird der Schaltungsträger 164 in bestücktem Zustand auf das Sensorgehäuse 158 aufgesetzt. Auf seiner Unterseite weist der Schaltungsträger 164 zwei Kontaktstellen 166 auf, welche mittels zweier Durchkontak- tierungen 168 mit zwei auf der Oberseite des Schaltungsträgers 164 angeordneten Leiterbahnen 170 als Zuleitung für die Heizwiderstände 156 verbunden sind. Wie in den Darstellungen gemäß Figur 5B und Figur 5C gezeigt, wird der Schaltungsträger 164 derart auf das Sensorgehäuse 158 aufgesetzt, dass die Kontaktstellen 166 des Schaltungsträgers 164 mit den Kontaktstellen 162 auf dem Chipträger 168 überlappen. Ein elektrischer Kontakt zwischen diesen Kontaktstellen 162 und 166 kann beispielsweise durch Leitkleber hergestellt werden. Auf diese Weise lassen sich die Zuleitungen 160 der Heizwiderstände 156 über die Zuleitungen 170 auf dem Schaltungsträger
164 bestromen und somit die Heizwiderstände 156 aufheizen. In Figur 5C, welche eine perspektivische Darstellung von oben zeigt, ist dargestellt, wie schließlich der Sensorchip 122 in die Ver- tieftαng 130 des Chipträgers 118 eingesetzt ist. Eine Kontaktierung der erforderlichen elektrischen Kontakte auf dem Sensorchip 122 mit entsprechenden Anschlüssen auf dem Schaltungsträger 164 kann beispielsweise mittels Drahtbonden erfolgen. Zusätzlich oder alternativ können auch ein oder mehrere Bauelemente, insbesondere Bauelemente zur Ansteuerung der Heizwiderstände 156, ganz oder teilweise als ASIC-Bauelemente (application specifϊc integrated circuit, anwendungsspezifischer integrierter Schaltkreis) ausgestaltet sein.
In den Figuren 6 und 7 ist schließlich ein Ausführungsbeispiel einer elektronischen Schaltung dargestellt, mittels dessen ein Heißfilmluftmassenmesser 110 mit einem zusätzlichen Heizelement 150 angesteuert werden kann, wobei das zusätzliche Heizelement 150 entsprechend ein- und ausgeschaltet werden kann. Dabei kann, wie oben beschrieben, das zusätzliche Heizelement 150 auch während einer Nachheizperiode nach Abschalten der Verbrennungskraftmaschine weiter betrieben werden. Dabei stellt Figur 6 ein einfaches Blockschaltbild dar, welches aufzeigt, wie der Sensorchip 122 mit einem auf dem Schaltungsträger 164 angeordneten Chipsteuermodul 172 verbunden ist. Gleichzeitig wird dargestellt, wie mittels eines Schaltmoduls 174, welches im Wesentlichen in zwei der Zuleitungen 176 zum Chipsteuermodul 172 (beispielsweise Ubat und GND) geschaltet ist, das zusätzliche Heizelement 150 gesteuert bzw. geschaltet werden kann.
In Figur 7 ist ein detaillierteres Schaltbild einer Ausführungsform der Schaltung gemäß Figur 6 dargestellt. Zusätzlich zu den in Figur 6 dargestellten Modulen 172 und 174 weist die Anordnung gemäß Figur 7 Bauelemente eines Motorsteuerungsgeräts 178 mit einem Microcontroller 180 auf. Beispielsweise kann hierbei ein EDC 16 oder EDC 17 eingesetzt werden. Alternativ oder zusätzlich kann die in Figur 7 dargestellte Schaltung ganz oder teilweise als ASIC ausgestaltet sein.
Das auf dem Schaltungsträger 164 angeordnete Chipsteuermodul 172 kann beispielsweise analog zu einer beispielsweise in DE 100 65 038 Al offenbarten Steuerschaltung für einen Heißfilmluftmassenmesser 110 ausgestaltet sein. Zusätzlich ist in dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 7 das Schaltmodul 174 auf dem Schaltungsträger 164 angeordnet. Dieses Schaltmodul 174 weist im Wesentlichen einen Transistor TzI und einen Heizwiderstand Rz auf, wobei dieser Heizwider- stand Rz den Heizwiderstand 156 des zusätzlichen Heizelements 150 symbolisiert, welches in
Wirklichkeit nicht auf dem Schaltungsträger 164 angeordnet ist. Der Widerstand Rq ist ein optionaler Bestandteil des Schaltmoduls 174. Im Motorsteuerungsgerät 178 ist im Vergleich zu herkömmlichen Motorsteuerungsgeräten zusätzlich die Schalteranordnung 182 eingebracht. Diese Schalteranordnung 182 weist im Wesentlichen einen durch den Microcontroller 180 schaltbaren Schalter Sz auf, sowie einen zweiten Tran- sistor Tz2. Für die Transistoren TzI und Tz2 können beispielsweise 200 mA-Transistoren, z. B. vom Typ BC846B, welcher äußerst kostengünstig ist, eingesetzt werden.
Die dargestellte Schaltung gemäß Figur 7 kann folgendermaßen genutzt werden, um das zusätzliche Heizelement 150 einzuschalten, wenn gleichzeitig die übrige Funktionalität des Heißfϊlmluft- massenmessers 110 abgeschaltet wird. In einem Normalbetrieb wird der Schalter Sz über eine Microcontroller-Steuerleitung 184 geschlossen gehalten. Dadurch sperrt der Transistor Tz2, wodurch auch der Transistor TzI sperrt, so dass kein Heizstrom vom Anschluss Ubat nach Masse über den Heizwiderstand Rz fließen kann. Zum Abschalten des Heißfϊlmluftmassenmessers 110, beispielsweise beim Abschalten der Verbrennungskraftmaschine, wird über den Microcontroller 180 der Schalter Sz geöffnet. Dadurch wird das Chipsteuermodul 172 abgeschaltet. Gleichzeitig wird bei diesem Öffnen des Schalters Sz über die Microcontroller-Steuerleitung 184 auch der Transistor Tz2 geschaltet, so dass ein Strom über den Heizwiderstand Rz fließen kann und das zusätzliche Heizelement 150 aufgeheizt wird.
Bezugszeichenliste
110 Heißfilmluftmassenmesser
112 Gehäuse
114 Elektronikbereich
116 Kanalbereich
118 Chipträger 120 Bypasskanal
122 Sensorchip
124 Membran
126 Heizelement
128 Temperatursensoren 130 Vertiefung
132 Strömungsmedium
134 dem Strömungsmedium zugewandte Oberfläche
136 Sensoroberfläche
138 Sensorrahmen 140 Öffnung
142 aktiver Bereich
144 Ölablagerungsbereich
146 Thermogradientenwirbel
148 Heizzone 150 zusätzliches Heizelement
152 Rückseite des Chipträgers
154 Aussparung
156 Heizwiderstände
158 Sensorgehäuse 160 Zuleitungen
162 Kontaktstellen
164 Schaltungsträger 166 Kontaktstellen
168 Durchkontaktierungen
170 Zuleitungen
172 Chipsteuermodul 174 Schaltmodul
176 Zuleitungen
178 Motorsteuerungsgerät
180 Microcontroller
182 Schalteranordnung 184 Microcontroller-Steuerleitung

Claims

Patentansprüche
1. Heißfilmluftmassenmesser (110), insbesondere zur Messung von Luftmassenströmen im Ansaugtrakt einer Verbrennungskraftmaschine, mit
a) einem Sensorchip (122) mit einem Sensorrahmen (138) und einer Sensormembran (124) mit mindestens einem Heizelement (126) und mindestens zwei Temperatursensoren (128);
b) einem Chipträger (118) zur Halterung des Sensorchips (122); und
c) mindestens einem zusätzlichen Heizelement (150), wobei das mindestens eine zusätzliche Heizelement (150) derart in den Chipträger (118) eingebracht ist, dass mittels des mindestens einen zusätzlichen Heizelements (150) der Sensorchip (122) aufheizbar ist.
2. Heißfilmluftmassenmesser (110) gemäß dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Chipträger (118) eine Vertiefung (130) aufweist, wobei der Sensorchip (122) dergestalt in die Vertiefung (130) eingebracht ist, dass der Sensorchip (122) mit dem Chipträger (118) im Wesentlichen bündig abschließt.
3. Heißfilmluftmassenmesser (110) gemäß einem der beiden vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine zusätzliche Heizelement (150) mindestens einen auf den Chipträger (118) aufgebrachten Heizwiderstand (156) aufweist, wobei der mindestens eine Heizwiderstand (156) insbesondere mindestens eine auf den Chipträger (118) aufgebrachte Widerstandsbahn (156) aufweist.
4. Heißfilmluftmassenmesser (110) gemäß dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Chipträger (118) als spritzgegossenes Leiterplattenbauteil (MID-Bauteil), insbesondere als laserstrukturierbares Kunststoffbauteil und/oder als Mehrkomponenten- Spritzgussbauteil und/oder als Heißprägebauteil, ausgestaltet ist.
5. Heißfilmluftmassenmesser (110) gemäß einem beiden vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Chipträger (118) mindestens eine Vorderseite (134) und eine Rückseite (152) aufweist, wobei der Sensorchip (122) in die Vorderseite (134) des Chipträgers (118) eingelassen ist und wobei das mindestens eine zusätzliche Heizelement (150) mindes- tens ein in die Rückseite (152) des Chipträgers (118) eingelassenes zusätzliches Heizelement
(150) aufweist.
6. Heißfilmluftmassenmesser (110) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mittels des mindestens einen zusätzlichen Heizelements (150) der Sensor- chip (122) im Wesentlichen gleichförmig beheizbar ist.
7. Verfahren zur Luftmassenmessung im Ansaugtrakt einer Verbrennungskraftmaschine mittels eines Heißfilmluftmassenmessers (110) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensorchip (122) im Betrieb der Verbrennungskraftmaschine im Wesentlichen kontinuierlich mittels des mindestens einen zusätzlichen Heizelements (150) beheizt wird.
8. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nach einem Abschalten der Verbrennungskraftmaschine das mindestens eine zusätzliche Heizele- ment (150) für eine vorgegebene Nachheizperiode weiter betrieben wird.
9. Verfahren gemäß dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Nachheizperiode eine zeitliche Dauer von 10 Sekunden bis 5 Minuten aufweist.
10. Verfahren gemäß einem der beiden vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine zusätzliche Heizelement (150) gleichzeitig mit oder nach dem Abschalten der Verbrennungskraftmaschine aufgeheizt wird.
11. Verfahren zum Herstellen eines Heißfilmluftmassenmessers (110), insbesondere zur Messung von Luftmassenströmen im Ansaugtrakt einer Verbrennungskraftmaschine, gekennzeichnet durch folgende Schritte:
a) ein Chipträger (118) wird an ein Sensorgehäuse (158) angeformt, vorzugsweise mittels eines Spritzgussverfahrens;
b) mindestens ein zusätzlicher Heizwiderstand (156) wird auf den Chipträger (118) aufme- tallisiert, vorzugsweise mittels eines der folgenden Verfahren: Laserstrukturierung,
Heißprägen, Mehrkomponentenspritzguss;
c) ein Sensorchip (122) mit einem Sensorrahmen (138) und einer Sensormembran (124) mit mindestens einem Heizelement (126) und mindestens zwei Temperatursensoren (128) wird auf den mindestens einen zusätzlichen Heizwiderstand (156) aufgebracht; und
d) mindestens ein Schaltungsträger (164) wird auf das Sensorgehäuse (158) aufgebracht, wobei mindestens ein elektrischer Kontakt (166) des mindestens einen Schaltungsträ- gers (164) mit mindestens einem elektrischen Kontakt (162) des mindestens einen zusätzlichen Heizwiderstands (156) verbunden wird.
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Families Citing this family (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005016447A1 (de) * 2005-04-11 2006-10-12 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Betrieb von Heißfilmluftmassenmessern
WO2008105197A1 (ja) * 2007-02-28 2008-09-04 Yamatake Corporation フローセンサ
EP2128573A1 (de) * 2007-02-28 2009-12-02 Yamatake Corporation Sensor, sensortemperaturregelverfahren und abnormitätsbehebungsverfahren
DE102007019282A1 (de) * 2007-04-24 2008-11-06 Robert Bosch Gmbh Vorrichtung zur Messung strömender Medien
DE102007024865A1 (de) * 2007-05-29 2008-12-04 Robert Bosch Gmbh Vorrichtung zur Bestimmung wenigstens eines Parameters eines fluiden Mediums
DE102008036837A1 (de) * 2008-08-07 2010-02-18 Epcos Ag Sensorvorrichtung und Verfahren zur Herstellung
DE102008042166A1 (de) * 2008-09-17 2010-03-18 Robert Bosch Gmbh Sensoranordnung zur Bestimmung eines Parameters eines fluiden Mediums
DE102010028267A1 (de) * 2010-04-27 2011-10-27 Robert Bosch Gmbh Vorrichtung zur Erfassung einer Eigenschaft eines strömenden fluiden Mediums
DE102010020264A1 (de) * 2010-05-28 2011-12-01 Continental Automotive Gmbh Luftmassenmesser
JP5256264B2 (ja) * 2010-09-03 2013-08-07 日立オートモティブシステムズ株式会社 熱式空気流量センサ
WO2012049742A1 (ja) * 2010-10-13 2012-04-19 日立オートモティブシステムズ株式会社 流量センサおよびその製造方法並びに流量センサモジュールおよびその製造方法
DE102011089898A1 (de) 2011-12-23 2013-06-27 Continental Automotive Gmbh Verfahren zum Betreiben eines Luftmassensensors
DE102012200121A1 (de) * 2012-01-05 2013-07-11 Robert Bosch Gmbh Vorrichtung zur Erfassung mindestens einer Strömungseigenschaft eines fluiden Mediums
DE112012005695B4 (de) 2012-01-18 2021-10-07 Hitachi Automotive Systems, Ltd. Thermischer Durchflussmesser
JP5932508B2 (ja) * 2012-06-15 2016-06-08 日立オートモティブシステムズ株式会社 熱式流量計およびその製造方法
JP5645880B2 (ja) * 2012-06-15 2014-12-24 日立オートモティブシステムズ株式会社 熱式流量計
DE102013215522A1 (de) * 2013-08-07 2015-02-12 Robert Bosch Gmbh Sensorvorrichtung zur Bestimmung wenigstens eines Parameters eines durch einen Kanal strömenden fluiden Mediums
DE102013220908B4 (de) 2013-10-15 2015-09-24 Continental Automotive Gmbh Sensorelement
DE102014202853A1 (de) * 2014-02-17 2015-08-20 Robert Bosch Gmbh Sensoranordnung zur Bestimmung wenigstens eines Parameters eines durch einen Kanal strömenden fluiden Mediums
JP6438707B2 (ja) * 2014-08-22 2018-12-19 日立オートモティブシステムズ株式会社 熱式流量計
CN105806433B (zh) * 2014-12-29 2019-04-30 深圳万讯自控股份有限公司 一种气体介质流量测量中探头除液除冰的方法及装置
JP6453790B2 (ja) * 2016-02-24 2019-01-16 日立オートモティブシステムズ株式会社 物理量検出装置
DE112018003394T5 (de) * 2017-09-29 2020-03-12 Hitachi Automotive Systems, Ltd. Detektionsvorrichtung für physikalische Größen
DE102017218893A1 (de) * 2017-10-23 2019-04-25 Robert Bosch Gmbh Sensoranordnung zur Bestimmung wenigstens eines Parameters eines durch einen Messkanal strömenden fluiden Mediums
CN113167620B (zh) * 2018-11-29 2024-03-19 日立安斯泰莫株式会社 物理量测定装置
CN114594277B (zh) * 2022-03-23 2023-04-14 北京航空航天大学 一种基于旋转热膜设备的测试方法及其应用

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5255642A (en) * 1990-12-12 1993-10-26 Robert Bosch Gmbh Method and arrangement for a delayed shutoff of control apparatus of an internal combustion engine
DE10111840A1 (de) * 2001-03-13 2002-10-02 Bosch Gmbh Robert Sensorchip mit Zusatzheizer bzw. Verfahren zur Vermeidung von Verschmutzungen auf einem Sensorchip bzw. Verwendung eines Zusatzheizers auf einem Sensorchip
DE10232072A1 (de) * 2002-07-15 2004-02-12 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Reinigung eines von einem Gasstrom umströmten Messelementes
US20040168513A1 (en) * 2002-12-27 2004-09-02 Yamatake Corporation Flowmeter and smoking device
WO2004106863A1 (ja) * 2003-05-30 2004-12-09 Hitachi, Ltd. 熱式流量センサ

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2900210A1 (de) * 1979-01-04 1980-07-17 Bosch Gmbh Robert Vorrichtung zur messung der masse eines stroemenden mediums
JPS5945944B2 (ja) * 1980-03-27 1984-11-09 本田技研工業株式会社 ガスレ−トセンサ
JPS60216047A (ja) * 1984-04-11 1985-10-29 Nippon Denso Co Ltd 内燃機関の制御装置
DE3515206A1 (de) * 1984-04-26 1985-10-31 Nippon Soken, Inc., Nishio, Aichi Direkt-beheizte gasstroemungs-messvorrichtung
JPS63177023A (ja) * 1987-01-19 1988-07-21 Nippon Soken Inc 流量センサ
DE19601791A1 (de) 1996-01-19 1997-07-24 Bosch Gmbh Robert Sensor mit einer Membran und Verfahren zur Herstellung eines Sensors mit einer Membran
DE19743409A1 (de) * 1997-10-01 1999-04-08 Bosch Gmbh Robert Meßvorrichtung zur Messung der Masse eines strömenden Mediums
DE10036290A1 (de) * 2000-07-26 2002-02-07 Bosch Gmbh Robert Vorrichtung zur Bestimmung zumindest eines Parameters eines strömenden Mediums
US6516785B1 (en) * 2000-07-27 2003-02-11 Hitachi, Ltd. Air flow sensor
DE102005016447A1 (de) * 2005-04-11 2006-10-12 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Betrieb von Heißfilmluftmassenmessern
JP5623015B2 (ja) * 2005-10-24 2014-11-12 ヘレーウス ゼンゾール テクノロジー ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツングＨｅｒａｅｕｓ Ｓｅｎｓｏｒ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ＧｍｂＨ 流量センサ素子および流量センサ素子の自浄作用

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5255642A (en) * 1990-12-12 1993-10-26 Robert Bosch Gmbh Method and arrangement for a delayed shutoff of control apparatus of an internal combustion engine
DE10111840A1 (de) * 2001-03-13 2002-10-02 Bosch Gmbh Robert Sensorchip mit Zusatzheizer bzw. Verfahren zur Vermeidung von Verschmutzungen auf einem Sensorchip bzw. Verwendung eines Zusatzheizers auf einem Sensorchip
DE10232072A1 (de) * 2002-07-15 2004-02-12 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Reinigung eines von einem Gasstrom umströmten Messelementes
US20040168513A1 (en) * 2002-12-27 2004-09-02 Yamatake Corporation Flowmeter and smoking device
WO2004106863A1 (ja) * 2003-05-30 2004-12-09 Hitachi, Ltd. 熱式流量センサ
EP1653201A1 (de) * 2003-05-30 2006-05-03 Hitachi, Ltd. Thermischer strömungssensor

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