DE10065038A1

DE10065038A1 - Device for determining airflow rate in the inlet to a motor vehicle combustion engine based on a hot film anemometer has an integral analogue to digital converter to reduce loading on an engine control device

Info

Publication number: DE10065038A1
Application number: DE2000165038
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Kienzle; Josef Kleinhans; Hans Hecht; Ernst Wild; Manfred Strohrmann; Bernhard Opitz; Axel-Werner Haag
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2000-12-23
Filing date: 2000-12-23
Publication date: 2002-06-27
Also published as: WO2002052138A2; WO2002052138A3

Abstract

Device comprises a hot film anemometer operated in constant temperature mode with the hot film resistance forming one leg of a Wheatstone bridge. The voltage across the diagonal of the bridge containing the anemometer is connected to an analogue to digital converter (ADC), which converts the analogue voltages into digital values. Once the digital values have been stored they can be further processed with at least a digital output value corresponding to the mass flow delivered to a output interface. Correction software (KS) is provided for e.g. temperature compensation.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Bestimmung des Durchsatzes eines strömenden Mediums mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und umfaßt besonders eine Vorrichtung zur Luftmassenmessung im Saugrohr einer Brennkraftmaschine.The invention relates to a device for determining the Flow rate of a flowing medium with the characteristics of Claim 1 and particularly includes a device for Air mass measurement in the intake manifold of an internal combustion engine.

State of the art

Es ist bekannt, zur Ermittlung des Durchsatzes eines strömenden Mediums, beispielsweise der Ansaugluft einer Brennkraftmaschine, einen beheizten elektrischen Widerstand dem strömenden Medium auszusetzen und die Kühlwirkung des strömenden Mediums zur Bestimmung des Massedurchsatzes auszuwerten. Je nach Massestrom wird dem Meßwiderstand, beispielsweise einem Heißfilmwiderstand, mehr oder weniger Wärme entzogen. Wird mit Hilfe eines Regelkreises der Heizstrom so geregelt, daß der Meßwiderstand eine im wesentlichen konstante Übertemperatur gegenüber dem Medium aufweist, kann durch Auswertung des Stromes bei bekanntem Querschnitt der Strömung ein Maß für die strömende Masse je Zeiteinheit bestimmt werden.It is known to determine the throughput of a flowing medium, for example the intake air of a Internal combustion engine, a heated electrical resistor to expose the flowing medium and the cooling effect of the flowing medium to determine the mass flow rate evaluate. Depending on the mass flow, the measuring resistance, for example a hot film resistor, more or less Deprived of heat. With the help of a control loop Heating current regulated so that the measuring resistance is one in essentially constant overtemperature compared to the medium has, can by evaluating the current in known Cross section of the flow a measure of the flowing mass each Unit of time can be determined.

Eine Vorrichtung zur Bestimmung des Durchsatzes eines strömenden Mediums mit einer erweiterten Funktion wird beispielsweise in der Druckschrift WO 97/18444 beschrieben. Bei dieser Vorrichtung zur Bestimmung der von einer Brennkraftmaschine angesaugten Luftmasse ist ein Heizwiderstand vorhanden, der zwei strömungsaufwärts und strömungsabwärts liegende temperaturabhängige Widerstände aufheizt, die vom strömenden Medium unterschiedlich stark abgekühlt werden. Diese Widerstände sind in einer Brücke verschaltet, deren Diagonalspannung abhängig von der Temperaturdifferenz der Widerstände ist und damit der Luftmasse ist. Zur weiterem Verarbeitung wird diese Spannung geeignet aufbereitet.A device for determining the throughput of a flowing medium with an expanded function described for example in the publication WO 97/18444. In this device for determining the Air mass sucked into the internal combustion engine is a Heating resistor present, the two upstream and downstream temperature-dependent resistors heats up to different degrees from the flowing medium be cooled. These resistors are in a bridge interconnected, whose diagonal voltage depends on the Is the temperature difference of the resistors and thus the Air mass is. This voltage is used for further processing appropriately processed.

Aus der aufbereiteten Spannung wird letztendlich die Masse des strömenden Mediums ermittelt. Die Regelung der Temperatur des Widerstandes erfolgt mit Hilfe eines eigenen Heizregelkreises, der den Strom durch den Heizwiderstand so regelt, daß die Temperatur des Heizwiderstandes eine vorgebbare Funktion von der Temperatur des strömenden Mediums ist. Dieser Heißfilmluftmassenmesser umfaßt im wesentlichen Komponenten mit Analogelektronik. Die Umsetzung des Sensorsignales erfolgt überwiegend linear und es werden Augenblicksmeßwerte an ein nachfolgendes Steuergerät weitergegeben, das diese Augenblicksmeßwerte weiterverarbeitet. Die Analog/Digital-Wandlung erfolgt im Steuergerät, das dann anschließend Korrekturen wie Kennlinienlinearisierung, Summation über bestimmten Zeitpunkt, beispielsweise über eine Kurbelwellenumdrehung plus Mittelwertbildung oder eine Pulsationskorrektur durchführt.Ultimately, the processed voltage becomes mass of the flowing medium. The regulation of Temperature of the resistance is done with the help of its own Heating control circuit, the current through the heating resistor so regulates that the temperature of the heating resistor is a Predefinable function of the temperature of the flowing Medium is. This hot film air mass meter includes in essential components with analog electronics. The implementation of the sensor signal is predominantly linear and there will be Instantaneous measured values to a subsequent control unit passed on that these instantaneous measurements further processed. The analog / digital conversion takes place in the Control unit, which then corrections such as Characteristic linearization, summation over certain Time, for example via a crankshaft revolution plus averaging or a pulsation correction performs.

Eine solche Auswertung belastet das Steuergerät zeitlich und vom Speicheraufwand her in beträchtlichem Maß. Darüber hinaus ist eine Temperaturkompensation nur eingeschränkt möglich, Abgleichmöglichkeiten sind eingeschränkt, es können Alterungseffekte auftreten, die durch IC-Prozeßprobleme beim Einsatz von Analogtechnik möglich sind und die Analog- Schnittstelle zum Steuergerät kann bezüglich der Genauigkeit problematisch sein. Die auszuwertenden Kennlinien können nur als individuelle projektspezifische Kennlinien eingegeben werden.Such an evaluation is time consuming for the control unit in terms of memory consumption to a considerable extent. About that In addition, temperature compensation is only limited possible, comparison possibilities are limited, it can Aging effects occur due to IC process problems in Analog technology are possible and the analog Interface to the control unit can regarding accuracy be problematic. The characteristic curves to be evaluated can only entered as individual project-specific characteristics become.

Advantages of the invention

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Ermittlung des Durchsatzes eines strömenden Mediums mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, daß die angesprochenen Probleme bei der Signalverarbeitung nicht mehr auftreten. Erzielt werden diese Vorteile, indem der Sensor selbst als intelligenter Sensor aufgebaut wird mit einem eigenen Mikroprozessor, der je nach Softwareaufwand eine Vielzahl von Korrekturmöglichkeiten und Verbesserungen gegenüber bisherigen Sensoren aufweist.The inventive device for determining the Flow rate of a flowing medium with the characteristics of Claim 1 has the advantage that the problems raised no longer occur in signal processing. achieved will take advantage of this by the sensor itself as intelligent sensor is built with its own Microprocessor, which, depending on the software effort, a variety of correction options and improvements previous sensors.

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung lassen sich insbesondere folgende speziellen Vorteile erzielen:With the device according to the invention achieve the following special advantages in particular:

Es kann die Genauigkeit im gesamten zu erwartenden Meßbereich stark verbessert werden, indem ein geeignetes Kennfeld eingesetzt wird.It can be expected to be accurate throughout Measuring range can be greatly improved by using a suitable Map is used.

In Verbindung mit der Luftmassenmessung bei einer Brennkraftmaschine kann in vorteilhafter Weise ein Luftmasse-Temperatur-Kennfeld eingesetzt werden, das die Genauigkeit im gesamten Luft- und Temperaturbereich gegenüber dem Stand der Technik stark verbessert.In connection with the air mass measurement at one Internal combustion engine can advantageously Air mass-temperature map can be used that the Accuracy in the entire air and temperature range greatly improved compared to the prior art.

Alterungsdriften werden durch Einsatz eines Mikroprozessors in vorteilhafter Weise verringert. Durch Summation und/oder Mittelwertbildung und Pulsationskorrektur im Sensor selbst wird das Steuergerät der Brennkraftmaschine in vorteilhafter Weise entlastet.Aging drifts are caused by the use of a microprocessor advantageously reduced. By summation and / or Averaging and pulsation correction in the sensor itself the control unit of the internal combustion engine becomes more advantageous Way relieved.

Weiterhin werden beispielsweise Ratiometriefehler beseitigt, da kein Einfluß der Referenzspannung mehr möglich ist. Es können in vorteilhafter Weise projektunabhängige Einheitskennlinien bei möglichem Analogausgang machbar werden, damit sind keine EPROM-Anpassungen in der Applikation bei erforderlichen Änderungen notwendig.Furthermore, ratiometry errors are eliminated, for example, since the influence of the reference voltage is no longer possible. It can advantageously be project-independent Standard characteristic curves possible with a possible analog output so that there are no EPROM adjustments in the Application necessary if changes are required.

Infolge des Digitalausgangs des Sensors tritt an der Schnittstelle zwischen dem Sensor und dem nachfolgenden Steuergerät kein Genauigkeitsverlust auf, und es kann eine Standardschnittstelle, beispielsweise CAN, verwendet werden. Weiterhin ist in vorteilhafter Weise eine Eigendiagnose möglich, und es können sowohl adaptive Korrekturen von Sensoränderungen als auch dynamische Softwarekorrekturen durchgeführt werden.As a result of the digital output of the sensor occurs on the Interface between the sensor and the subsequent one Control unit no loss of accuracy on it, and there may be one Standard interface, for example CAN, can be used. Furthermore, self-diagnosis is advantageous possible, and both adaptive corrections of Sensor changes as well as dynamic software corrections be performed.

Ein zusätzlicher Temperaturausgang vom Tu- Kompensationsfühler ist möglich. Durch Einsatz eines zusätzlichen Feuchtesensors kann in vorteilhafter Weise die Luftfeuchte korrigiert werden.An additional temperature output from the door Compensation sensor is possible. By using a additional moisture sensor can advantageously Humidity can be corrected.

Bei der Fertigung der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann in vorteilhafter Weise ein Kennfeld-Abgleich am Bandende durch Programmierung anstelle eines Laserabgleichs vorgenommen werden, wodurch Kosten und Störungen verringert werden. Es läßt sich dann auch eine Ausschußreduzierung durch einen chargenabhängigen Kennfeld-Abgleich erzielen. Eine bidirektionale Schnittstelle zwischen dem Sensorausgang, beispielsweise eine CAN-Schnittstelle, kann die Kosten für einen Stecker reduzieren, da dann Programmierleitungen entfallen können.When manufacturing the device according to the invention, in advantageously a map comparison at the end of the tape Programming instead of laser adjustment reduced costs and disruptions. It can then also be reduced by a committee Achieve batch-dependent mapping comparison. A bidirectional interface between the sensor output, for example a CAN interface, can cost reduce a connector, because then programming lines can be omitted.

Diese und weitere Vorteile der Erfindung werden durch die in den Unteransprüchen angegebenen Maßnahmen erreicht.These and other advantages of the invention are illustrated by the in measures specified in the subclaims.

drawing

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Im einzelnen zeigt Fig. 1 ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispieles, das durch unterschiedliche Hardware-Konzepte realisiert werden kann. In Fig. 2 ist ein Beispiel für das Kennfeld Luftmasse in Abhängigkeit von der Brückenspannung und der Temperatur für ein konkretes Ausführungsbeispiel eines Sensors aufgezeigt. Fig. 3 zeigt das Hardware-Konzept für einen solchen Sensor, wobei dies beispielhaft angegeben ist und mit Hilfe eines geeigneten Mikrocomputers mit entsprechender Peripherie aufgebaut werden kann. Fig. 4 zeigt ein Auswertekonzept, das erkennen läßt, wie das Steuergerät durch die Vorverarbeitung im Sensor selbst entlastet wird.Exemplary embodiments of the invention are shown in the drawing and are explained in more detail in the following description. In particular, FIG. 1 shows a block diagram of an embodiment that can be realized by different hardware concepts. FIG. 2 shows an example of the air mass map as a function of the bridge voltage and the temperature for a specific exemplary embodiment of a sensor. Fig. 3 shows the hardware design for such a sensor, this being given by way of example and can be constructed by a suitable microcomputer with corresponding peripherals. Fig. 4 shows an evaluation concept that shows how the control unit is relieved by the preprocessing in the sensor itself.

description

In Fig. 1 ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Bestimmung des Durchsatzes eines strömenden Mediums dargestellt. Diese Vorrichtung umfaßt einen Heizkreis H, der dem Heizwiderstand Rh den Heizstrom I zuführt. Der Heizkreis H enthält intern nicht dargestellte Widerstände, die gemeinsam mit dem Heizertemperaturfühler Rhfund dem Luft- bzw. Medientemperaturfühler Rlf eine Brückenschaltung bildet. Die Brückenspannung UTu wird dem Analog/Digital- Wandler ADW1 zugeführt und von diesem in einen Digitalwert gewandelt.In Fig. 1, an apparatus according to the invention for determining the throughput of a flowing medium is shown. This device comprises a heating circuit H, which supplies the heating current I to the heating resistor Rh. The heating circuit H contains resistors which are not shown internally and which, together with the heater temperature sensor Rhf and the air or media temperature sensor Rlf, form a bridge circuit. The bridge voltage UTu is fed to the analog / digital converter ADW1 and converted by it into a digital value.

Mit dem Heizkreis H, der von der Spannung Hz Versorgt wird, ist ferner die eigentliche Meßschaltung verbunden, die als Temperaturdifferenzbrücke DT bezeichnet wird. Sie umfaßt die Widerstände Rab1, Rau1, Rau2 und Rab2. Die sich an der Brücke einstellende Meßspannung Ubr wird im Analog/Digital- Wandler ADW2 in einen Digitalwert gewandelt.With the heating circuit H, which is supplied by the voltage Hz, the actual measuring circuit is also connected, which as Temperature difference bridge DT is called. It includes the Resistors Rab1, Rau1, Rau2 and Rab2. The ones at the Measuring voltage Ubr that adjusts the bridge is Converter ADW2 converted into a digital value.

Die Heizbrücke HB und die Meßbrücke DT werden in üblicher Weise dem strömenden Medium ausgesetzt. Durch die vom strömenden Medium verursachten Kühleffekte ergeben sich die auszuwertenden Brückenspannungen UTu und Ubr. Im Unterschied zu herkömmlichen Systemen werden diese beiden Spannungen im Ausführungsbeispiel der Erfindung jedoch nicht analog weiterverarbeitet, sondern sofort in den beiden Analog/Digital-Wandlern ADW1 und ADW2 in Digitalwerte gewandelt, die dann digital weiterverarbeitet werden.The heating bridge HB and the measuring bridge DT are more common Way exposed to the flowing medium. By the of the cooling effects caused by the flowing medium Bridge voltages UTu and Ubr to be evaluated. In difference to conventional systems these two tensions become However, the embodiment of the invention is not analog processed, but immediately in the two Analog / digital converters ADW1 and ADW2 to digital values converted, which are then digitally processed.

Diese Weiterverarbeitung umfaßt einen EPROM mit einem Massen und Temperaturkennfeld, in dem der Massen und Temperaturkennfeldabgleich (m+Tu-Kennfeld-Abgleich) stattfindet. In der nachfolgenden Korrektursoftware KS, der einerseits die Ausgangsdaten der beiden Analog/Digita- Wandler und die Ausgangsdaten des EPROMs zugeführt werden, werden weitere Korrekturen vorgenommen, so daß am Ausgang der Korrektursoftware KS Digitalwerte für die ermittelte Masse m sowie die Temperatur Tu anstehen. Diese Digitalwerte werden über die Ausgangsschnittstelle AS weitergegeben, beispielsweise an das Motorsteuergerät SG, das über die Ausgangsschnittstelle AS Digitalwerte Um sowie Ut erhält. Weitere Anschlüsse des Steuergerätes SG sind GND, also der Masseanschluß, Uref, über den gegebenenfalls die Referenzspannung der Ausgangsschnittstelle AS zugeführt wird sowie der Batteriespannungsanschluß Ubat für die gesamte Meßvorrichtung. Die Batteriespannung wird über einen Überspannungs- und EMV-Schutz ÜS abgesichert.This further processing comprises an EPROM with a mass and temperature map in which the masses and Temperature map adjustment (m + Tu map adjustment) takes place. In the following correction software KS, the on the one hand, the output data of the two analog / digital Converter and the output data of the EPROM are supplied, further corrections are made so that at the exit the correction software KS digital values for the determined Mass m and the temperature Tu are pending. These digital values are passed on via the output interface AS, for example to the engine control unit SG, which via the Output interface AS receives digital values Um and Ut. Other connections of the control unit SG are GND Ground connection, Uref, through which the Reference voltage of the output interface AS is supplied and the battery voltage connection Ubat for the whole Measuring device. The battery voltage is over a Overvoltage and EMC protection ÜS protected.

Für den Kennfeld-Abgleich im EPROM wird beispielsweise ein Kennfeld verwendet, das dem in Fig. 2 aufgetragenen entspricht. In diesem dreidimensionalen Kennfeld ist die Temperatur T in Grad Celsius, die strömende Masse m in Kilogramm pro Stunde sowie die Brückenspannung Ubv in Volt angegeben.For the map comparison in the EPROM, for example, a map is used which corresponds to that plotted in FIG. 2. This three-dimensional map shows the temperature T in degrees Celsius, the flowing mass m in kilograms per hour and the bridge voltage Ubv in volts.

In Fig. 3 ist eine Hardware-Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung dargestellt. Dabei ist das Sensorelement mit CMF bezeichnet. Es enthält die selben Widerstände Rh, Rhf, Rlf, Rab1, Rab2, Rau1 und Rau2 wie die Vorrichtung nach Fig. 1. Der Heizkreis umfaßt zwei Spannungsquellen SQ1 und SQ2 sowie einen Operationsverstärker OP1 mit festem Offset < 0. Die Spannungsversorgung mit Überspannungsschutz SÜ liefert die Versorgungsspannung für den Heizkreis H. Die Spannungsversorgung mit Überspannungsschutz SÜ ist selbst über einen Schalter, beispielsweise einen Feldeffekttransistor FET mit dem Bordnetz verbunden.In Fig. 3 is a hardware embodiment is shown of an inventive device. The sensor element is designated CMF. It contains the same resistors Rh, Rhf, Rlf, Rab1, Rab2, Rau1 and Rau2 as the device according to FIG. 1. The heating circuit comprises two voltage sources SQ1 and SQ2 and an operational amplifier OP1 with a fixed offset <0. The voltage supply with overvoltage protection SÜ provides the supply voltage for the heating circuit H. The voltage supply with overvoltage protection SÜ is itself connected to the vehicle electrical system via a switch, for example a field effect transistor FET.

Die Verstärkung der Meßspannung erfolgt nach einer Offsetkompensation im Operationsverstärker OP2. Die Ausgangsspannung des Operationsverstärkers OP2 wird ebenso wie die Spannung Temperaturspannung UTu im Analog/Digital- Wandler ADW in Digitalwerte gewandelt, die im Mikroprozessor MP digital weiterverarbeitet werden. Über den Ausgang AU gibt der Mikroprozessor MP die Ausgangssignale Tu und m* ab, diese Ausgangssignale werden dann beispielsweise im Steuergerät SG ausgewertet. Über den Ausgang AU kann gegebenenfalls auch noch ein externes Referenzsignal zugeführt werden, das beispielsweise ebenfalls vom Steuergerät SG geliefert wird.The measurement voltage is amplified after a Offset compensation in the OP2 operational amplifier. The Output voltage of the operational amplifier OP2 is also like the voltage temperature voltage UTu in analog / digital Converter ADW converted into digital values in the microprocessor MP can be processed digitally. Via the exit AU the microprocessor MP outputs the output signals Tu and m *, these output signals are then, for example, in the Control unit SG evaluated. Via the output AU can if necessary, also an external reference signal are supplied, for example, also from Control unit SG is supplied.

Die Auswerteeinrichtung umfaßt neben dem Mikroprozessor MP und dem Ausgang A noch einen RAM-Speicher, einen weiteren ROM-Speicher oder einen EPROM. Ein Test-Interface TI sowie ein Taktgenerator TG vervollständigen die Auswerteeinrichtung.The evaluation device includes the microprocessor MP and output A has a RAM memory, another ROM memory or an EPROM. A test interface TI as well a clock generator TG complete the Evaluation.

In Fig. 4 ist die erfindungsgemäße Vorrichtung als Blockschaltbild dargestellt. Der Sensor selbst ist wieder mit CMF bezeichnet. Daran anschließend folgt der Analog/Digital-Wandler ADW. Nachfolgenden Blöcke können beispielsweise Programmschritte sein, die im Mikroprozessor MP ablaufen und die Aufbereitung sowie Auswertung des digitalisierten Ausgangssignal des Sensors beschreiben, die bei bereits bekannten Vorrichtungen zur Messung der im Saugrohr einer Brennkraftmaschine strömenden Luftmasse in ähnlicher Weise im Steuergerät realisiert sind.In FIG. 4, the device according to the invention is shown as a block diagram. The sensor itself is again labeled CMF. This is followed by the ADC analog / digital converter. The following blocks can be, for example, program steps that run in the microprocessor MP and describe the processing and evaluation of the digitized output signal of the sensor, which are implemented in a similar manner in the control unit in known devices for measuring the air mass flowing in the intake manifold of an internal combustion engine.

Im einzelnen sind dies ein Block zur Linearisierung L und daran anschließend eine Pulsationskorrektur K, mit deren Hilfe die Saugrohrpulsationen kompensiert werden. In der sich anschließenden Mittelwertbildung MB wird der Mittelwert des Signales nach einer vorgebbaren Rechenmethode gebildet. Im Block Standardkennlinie SK wird die Kennlinie des Sensors berücksichtigt bzw. kompensiert, und über ein CAN-Interface IF erfolgt die Ausgabe der aufbereiteten digital vorliegenden Information, die dem Steuergerät SG über ein weiteres CAN-Interface IF2 zugeführt wird. Da die gesamte Signalaufbereitung und die Berücksichtigung von Kennlinienformen, Pulsationskorrektur sowie die Mittelwertbildung bereits im Sensor selbst erfolgt, wird das Steuergerät SG gegenüber herkömmlichen Systemen, bei denen ein wesentlicher Teil der Signalaufbereitung vom Steuergerät selbst durchgeführt wird, entlastet.In detail, these are a block for linearization L and then a pulsation correction K, with their Help the intake manifold pulsations be compensated. In the Subsequent averaging MB becomes the mean of the signal is formed according to a predeterminable calculation method. The characteristic curve of the sensor is shown in the standard characteristic curve SK taken into account or compensated, and via a CAN interface IF the processed digital is output information available to the control unit SG via a additional CAN interface IF2 is fed. Because the whole Signal processing and the consideration of Characteristic curves, pulsation correction and the Averaging takes place in the sensor itself, that will be Control unit SG compared to conventional systems in which an essential part of the signal processing from the control unit is carried out, relieved.

Da wesentliche Teile der Auswertung vom Rechner bzw. Mikroprozessor des Sensors durchgeführt werden ist eine Anpassung an bestimmte Erfordernisse möglich, dabei wird einfach die Software-Struktur des Rechners an die Erfordernisse angepaßt. In einem Minimalkonzept ist erforderlich, daß eine AD-Wandlung durchgeführt wird, daß eine Kennfeld-Berechnung (linear oder nicht linear) erfolgt. In einem m-Ausgang wird direkt die Masse ausgegeben. Die Ausgabe kann dabei nach vorgebbaren Kriterien erfolgen und wird an die Schnittstelle angepaßt, beispielsweise wird dann alle zwei Millisekunden ein Wert für die Masse vom Sensor an das Steuergerät abgegeben. Als Schnittstelle kann eine Standart-Schnittstelle, z. B. eine CAN-Schnittstelle zum Einsatz kommen. Über ein Abgleichunterprogramm erfolgt die Anpassung.Since essential parts of the evaluation from the computer or Microprocessor of the sensor is a Adaptation to certain requirements is possible simply the software structure of the computer to the Adapted to requirements. In a minimal concept required that an AD conversion be performed that a map calculation (linear or non-linear) is carried out. The mass is directly output in an m-output. The Output can take place according to predefinable criteria and is adapted to the interface, for example then a value for the mass from the sensor every two milliseconds delivered the control unit. An interface can be used Standard interface, e.g. B. a CAN interface for Come into play. This is done via an adjustment subroutine Adaptation.

In einer erweiterten Ausführungsform sind Zusatzoptionen möglich, sie umfassen einen Tu-Ausgang mit einer Ausgabe der Temperatur, die je nach Schnittstelle beispielsweise alle 100 Millisekunden erfolgt. Als weitere Option wird eine Standardkennlinie bei nicht kodiertem Ausgang gewählt. Bei einer Mittelwertbildung ist eine Linearisierung der Kennlinie erforderlich. Die Mittelwertbildung wird durch Aufsummierung von linearisierten Massewerten und anschließende Division durch die Anzahl der Werte durchgeführt. In einer Pulsationskorrektur wird berücksichtigt, dass die strömende Luftmasse im Saugrohr der Brennkraftmaschine pulsiert. In einer Eigendiagnose werden Plausibilitäten überprüft und bei fehlender Plausibilität, auf einen Fehler erkannt. In an expanded embodiment are additional options possible, they include a Tu output with an output of Temperature, which depending on the interface, for example, all 100 milliseconds. Another option is a Standard characteristic curve selected for non-coded output. at Averaging is a linearization of the Characteristic curve required. The averaging is done by Totalization of linearized mass values and subsequent division by the number of values carried out. In a pulsation correction takes into account that the flowing air mass in the intake manifold of the Internal combustion engine pulsates. Be in a self-diagnosis Plausibility checked and if there is no plausibility, detected an error.

Weitere Optionen sind, eine Adaption von Sensordriften sowie eine Batteriespannungskorrektur, falls diese erforderlich ist. Auch eine Feuchtekompensation kann mit Hilfe eines zusätzlichen Feuchtesensors, dessen Signal dann digital ausgewertet wird, erfolgen.Other options are, an adaptation of sensor drifts as well a battery voltage correction if necessary is. Moisture compensation can also be carried out using a additional humidity sensor, whose signal is then digital is evaluated, take place.

Die vorstehend beschriebenen Vorrichtungen zur Bestimmung des Durchsatzes eines strömenden Mediums sind für verschiedene Anwendungen einsetzbar, insbesonders bei einem Heißfilm-Luftmassenmesser zur Messung der von einer Brennkraftmaschine angesaugten Luftmasse, wobei die gesamte Signalverarbeitung, Korrektur und Kompensation von Störeffekten digital erfolgt, z. B. in Software-Programmen in einem Prozessor, der Bestandteil des Sensors ist.The determination devices described above of the flow of a flowing medium are for Different applications can be used, especially for one Hot film air mass meter for the measurement of one Internal combustion engine intake air mass, the entire Signal processing, correction and compensation of Interference effects occur digitally, e.g. B. in software programs in a processor that is part of the sensor.

Claims

1. Device for determining the throughput of a flowing medium, in particular the air mass in the intake manifold of an internal combustion engine, with a sensor that can be exposed to the flowing medium and on which a resistor arrangement, which is part of a heating control circuit, is arranged, with at least one resistor that can be heated to a predefinable excess temperature and a second resistor arrangement which is connected as a bridge with a diagonal between a supply voltage and ground and comprises at least two temperature-dependent resistors which are arranged above and below the heating resistor with respect to the direction of flow of the medium to be detected and to different extents through the flowing medium are cooled, characterized in that at least one diagonal bridge is connected to an analog / digital converter, which converts the resulting bridge voltage into digital values and further evaluation means are available, which process the digital values from the analog / digital converter and deliver at least one digital signal via an output interface which corresponds to the mass of the flowing medium, in particular the air mass.

2. Device for determining the throughput of a flowing medium according to claim 1, characterized characterized in that there are two analog / digital converters are, each with a resistance bridge in Are connected and the applied analog voltages in Convert digital values.

3. Device for determining the throughput of a flowing medium according to claim 1 or 2, characterized characterized in that the digital evaluation circuit at least one EPROM and / or a correction software KS includes, with the help of the necessary Corrective actions are carried out.

4. Device for determining the throughput of a flowing medium according to claim 3, characterized characterized in that a three-dimensional in the EPROM Map with the largest mass, temperature, Bridge voltage is removed.

5. Device for determining the throughput of a flowing medium according to one of the preceding Claims, characterized in that the Output interface with an interface of one Control unit of an internal combustion engine in connection and the processed digital data supplies.

6. Device for determining the throughput of a flowing medium according to one of the preceding Claims, characterized in that the or Analog / digital converters are designed as 10-bit ADCs.

7. Device for determining the throughput of a flowing medium according to one of the preceding Claims, characterized in that the digital Evaluation circuit a computer with suitable processor and storage means.