[发明专利]具有感应元件的空气质量流量计

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有感应元件的空气质量流量计，其中要测量的空气质量流运动经过感应元件，并且该感应元件由具有薄膜的微机电系统构成，在薄膜上设计有加热元件，其中在空气质量流方向上在加热元件的上游和下游分别设置一个电测量电阻和至少两个电比较电阻，其中由各自一个测量电阻与至少两个比较电阻的电连接形成第一感温元件和第二感温元件。

背景技术

这种空气质量流量计例如在机动车中用于确定由内燃机抽吸的空气质量流量。以关于抽吸的空气质量流量的尽可能可靠的信息为基础可以通过内燃机的电子控制器这样优化燃烧，使得正好与空气质量流量相协调的燃料量输送到各燃烧室。由此以减少的有害物排放得到改善的能量利用效果。

由DE 44 07 209 A1已知一种空气质量流量计，它为了确定空气质量流量而插入到进气通道中，其中总流量的一定分量流经该空气质量流量传感器。为此这个空气质量流量计由插入通道式空气质量流量计构成。该空气质量流量计包括设置在测量通道中的感应元件、设置在外壳中的、用于评价和/或检测感应元件测量值的电子件、以及在感应元件另一侧的出口通道。为了节省空间的布置，上述通道或空气导引路径U形、S形或C形地构成，由此形成总体上紧凑的、由插入元件构成的装置。

US 2008/0282791 A1公开了一种具有感应元件的空气质量流量计，其中在薄膜上构成的加热元件的上游和下游分别设置感温元件。这样设置感温元件，使得抑制由于污物沉积引起的特征曲线改变。

US 2003/0010110 A1公开了一种双向工作的质量流传感器，具有与电压电位连接的桥式电路，其中桥式电路含有与温度有关的第一和第二传感器，它们串联并且设置在隔热的衬底上。

DE 42 08 135 A1公开了一种用于测量气体或液体流量的装置。在这里两个温敏电阻装置形成第一传感器，另两个温敏电阻装置形成第二传感器。两个传感器这样设置，使它们不相互热影响。

按照WO 03/089884 A1的理论构成的空气质量流量计在原理上已经证实是可靠的，它由热膜风速计构成。

在对基于感应元件工作的由微机电系统(MEMS)构成的现代空气质量流量计进行研发时，已经证实，感应元件的测量结果尤其受脏污的不利影响。由于例如由空气质量流中的油滴引起的脏污，通过一段时间在感应元件中产生信号漂移，它可能导致空气质量流的测量值有误。但是由微机电系统构成的感应元件具有不能放弃的许多优点，因此本发明的目的是，消除由于感应元件脏污引起的测量结果失真或至少将其限制在低限度内。

发明内容

这个目的通过独立权利要求的特征实现。有利的实施例是从属权利要求的内容。

按照本发明，所述第一感温元件由相对于空气质量流设置在加热元件上游的测量电阻和相对于空气质量流设置在加热元件下游的两个比较电阻构成为感应元件上的电阻的串联电路，并且所述第二感应元件由相对于空气质量流设置在加热元件下游的测量电阻和相对于空气质量流设置在加热元件上游的两个比较电阻构成为感应元件上的电阻的串联电路。通过设置在感应元件上的电阻的这种连接，补偿了由于单面淀积的污物颗粒、例如油滴引起的信号失真，并且空气质量流量计的信号不会由于感应元件的脏污而失真。由此使空气质量流量计的测量结果长时间地保持稳定，并且可以取消对空气质量流量计的定期重新校准。有利的是，具有薄膜的感应元件由微机电系统构成。这种感应元件提供非常好的测量结果，因为薄膜几乎不导热并因此只由流过的空气质量流的导热性决定测量结果。

在一种实施方案中，各个测量电阻的阻值明显大于各个比较电阻的阻值。尤其有利的是，所述各个测量电阻的阻值至少以系数10大于各个比较电阻的阻值。阻值的这种选择导致对于空气质量流非常好的且尤其可重复的测量结果。

在本发明的改进方案中，所述比较电阻设置在薄膜的边缘区域中。由此在薄膜边缘区域中的特别厚的污物淀积几乎不影响空气质量流量计的测量结果。

在本发明的下一改进方案中，所述测量电阻设置在薄膜的内部区域中。由此使测量电阻不受主要在薄膜边缘区域出现的测量部件脏污的影响，这同样有助于测量结果的稳定性。

附图说明

下面借助于参照附图的实施例描述给出本发明的其它特征和优点。在各不同的附图中，相同的术语和附图标记用于相同的零部件。在此示出：

图1空气质量流量计，

图2由微机电系统(MEMS)构成的感应元件，

图3由微机电系统(MEMS)构成的感应元件，该感应元件设置在空气质量流量计的辅助管中，