DE3248462A1

DE3248462A1 - AIR MEASURING DEVICE

Info

Publication number: DE3248462A1
Application number: DE19823248462
Authority: DE
Inventors: Heinz 7140 Ludwigsburg Gneiss; Werner Ing.(grad.) 7145 Markgröningen Wünsch
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1982-12-29
Filing date: 1982-12-29
Publication date: 1984-07-12
Also published as: JPS59135320A; FR2538899A1; GB8334583D0; GB2132774A

Description

R. 1827»*R. 1827 »*

10. 12.1982 Kh/WlDecember 10, 1982 Kh / Wl

ROBERT BOSCH GMBH, 7000 Stuttgart 1ROBERT BOSCH GMBH, 7000 Stuttgart 1

Luftmassenmefivorrichtung
Stand der Technik Air mass meter
State of the art

Die Erfindung geht aus von einer Luftmassenmeßvorrichtung nach der Gattung des Anspruches 1 oder des Anspruches 2. Es ist schon eine Luftmassenmeßvorrichtung bekannt, bei der jedoch durch die spulenartige Wicklung des Referenzwiderstandsdrahtes die Meßsignalspannung durch Spannungsüberlagerungen infolge der Induktivität der- Referenzwiderstandsdrahtwicklung in Schwingungen gerät, also gestört wird. ■The invention is based on an air mass measuring device according to the preamble of claim 1 or claim 2. There is already an air mass measuring device known at however, through the coil-like winding of the reference resistance wire the measurement signal voltage due to voltage superimpositions due to the inductance of the reference resistance wire winding starts to vibrate, i.e. is disturbed. ■

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Die erfindungsgemäße Luftmassenmeßvorrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 oder des Anspruches 2 hat demgegenüber den Vorteil, daß auch bei spulenmäßiger Anordnung des Referenzwiderstandsdrahtes Störungen der Meßsignalspannung vermieden werden.The air mass measuring device according to the invention with the characterizing features of claim 1 or claim 2 has the advantage that also with coil-like arrangement of the reference resistance wire Disturbances of the measuring signal voltage can be avoided.

3248Λ623248Λ62

Zeichnungdrawing

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Figur 1 eine schaltungsmäßige Darstellung einer Luftmassenmeßvorrichtung, Figur 2 ein erstes Ausführungsbeispiel einer Luftmassenmeßvorrichtung in Teildarstellung_s Figur 3 ein zweites Ausführungsbeispiel einer Luftmassenmeßvorricatung in Teildarstellung.Two exemplary embodiments of the invention are shown in simplified form in the drawing and explained in more detail in the description below. 1 shows a circuit diagram of a moderate Luftmassenmeßvorrichtung, Figure 2 shows a first embodiment of a partial representation in Luftmassenmeßvorrichtung _s 3 shows a second embodiment of a Luftmassenmeßvorricatung in partial view.

Beschreibung der AusführungsbeispieleDescription of the exemplary embodiments

In der Figur 1 ist mit 1 ein Strömungsq,uerschnitt _s beispielsweise ein Luftansaugrohr einer nicht dargestellten Brennkraftmaschine, gezeigt_s durch welchen in Richtung der Pfeile 2 ein Medium, beispielsweise die von der Brennkraftmaschine angesaugte Luft strömt. In dem Stromungsquerschnitt 1 befindet sich beispielsweise als Teil eines Durchflußmeßorganes ein temperaturabhängiger Meßwiderstand 3s z.B. ein Hitzdraht _s der von der Ausgangsgröße eines Reglers durchflossen wird und gleichzeitig die Ein-, gangsgröße für den Regler liefert. Die Temperatur des temperaturabhängigen Meßwiderstandes 3 wird von dem Regler auf einen festen Wert₉ der über der mittleren Mediumtemperatur liegt j eingeregelt. Nimmt nun die Strömungsgeschwindigkeit;, d.h. die pro Zeiteinheit fließende Mediummasse mit einem Durchflußwert Q zu₃ so kühlt sich der temperaturabhängige Meßwiderstand 3 stärker ab. Diese Abkühlung wird an den Eingang des Reglers zurückgemeldet, so daß dieser seine Ausgangsgröße so erhöht_s daß sich wiederum der festgelegte Temperaturwert an dem temperaturabhängigenIn the Figure 1 at 1 is a Strömungsq, _s uerschnitt example, an air intake pipe of an internal combustion engine, not shown, through which _s shown in the direction of arrows 2, a medium, such as flowing the intake of the internal combustion engine air. In the flow cross-section 1 there is, for example, a temperature-dependent measuring resistor 3s as part of a flow meter, for example a hot wire _s through which the output variable of a controller flows and at the same time supplies the input variable for the controller. The temperature of the temperature-dependent measuring resistor 3 is regulated by the controller to a fixed value ₉ which is above the mean medium temperature j. If the flow rate now decreases, ie the mass of medium flowing per unit of time with a flow value Q of ₃ , the temperature-dependent measuring resistor 3 cools down more. This cooling is fed back to the input of the regulator so that it increases its output so _that's again the set temperature value of the temperature-dependent

_ ρ _ " R. 1827U_ ρ _ "R. 1827U

Meßwiderstand 3 einstellt. Die Ausgangsgröße des Reglers regelt die Temperatur des temperaturabhängigen Meßwiderstandes 3 bei Änderungen des Durchflußwertes Q des Mediums jeweils auf den vorbestimmten Wert ein und stellt gleichzeitig ein Maß für die strömende Mediummasse dar, das als Durchflußmeßwert \J beispielsweise einem Zumeßkreis einer Brennkraftmaschine zur Anpassung der erforderlichen Kraftstoffmasse an die pro Zeiteinheit angesaugte Luftmasse zugeführt werden kann.Measuring resistor 3 sets. The output variable of the controller regulates the temperature of the temperature-dependent measuring resistor 3 when the flow value Q of the medium changes to the predetermined value and at the same time represents a measure for the flowing medium mass, which is used as a flow measurement value \ J, for example, in a metering circuit of an internal combustion engine to adapt the required fuel mass can be supplied to the air mass sucked in per unit of time.

Der temperaturabhängige Meßwiderstand 3 ist in einer Widerstandsmeßschaltung, beispielsweise einer Brückenschaltung, angeordnet und bildet mit einem Referenzwiderstand k zusammen einen ersten Brückenzweig, dem ein aus den beiden festen Widerständen 5 und 6 aufgebauter zweiter Brückenzweig parallel geschaltet ist. Zwischen den Widerständen 3 und k befindet sich der Abgriffspunkt 7 und zwischen den Widerständen 5 und 6 der Abgriffspunkt 8. Die beiden Brückenzweige sind in den Punkten 9 und 10 parallel geschaltet. Die zwischen den Punkten 7 und 8 auftretende Diagonalspannung der Brücke ist dem Eingang eines Verstärkers 11 zugeleitet, an dessen Ausgangsklemmen die Punkte 9 und 10 angeschlossen sind, so daß seine Ausgangsgröße die Brücke mit Betriebsspannung bzw. mit Betriebsstrom versorgt. Der gleichzeitig als Stellgröße dienende Durchflußmeßwert ϋ_σ ist zwischen den Klemmen 12 und 13 abnehmbar, wie angedeutet.The temperature-dependent measuring resistor 3 is arranged in a resistance measuring circuit, for example a bridge circuit, and together with a reference resistor k forms a first bridge branch to which a second bridge branch composed of the two fixed resistors 5 and 6 is connected in parallel. The tapping point 7 is located between the resistors 3 and k and the tapping point 8 between the resistors 5 and 6. The two bridge branches are connected in parallel at the points 9 and 10. The diagonal voltage of the bridge occurring between points 7 and 8 is fed to the input of an amplifier 11, to whose output terminals points 9 and 10 are connected so that its output variable supplies the bridge with operating voltage or operating current. _{The measured flow value ϋ σ, which} is also used as a manipulated variable, can be removed between terminals 12 and 13, as indicated.

Der temperaturabhängige Meßwiderstand 3 wird durch den ihn durchfließenden Strom aufgeheizt bis zu einem Wert, bei dem die Eingangsspannung des Verstärkers 11, die Brükkendiagonalspannung, Null wird oder einen vorgegebenenThe temperature-dependent measuring resistor 3 is heated by the current flowing through it to a value where the input voltage of amplifier 11, the bridge diagonal voltage, Becomes zero or a given one

- Jf - R. 1827U- Jf - R. 1827U

Wert annimmt. Aus dem Ausgang des Verstärkers fließt dabei ein bestimmter Strom in die Brückenschaltung. Verändert sich infolge von Massenänderungen Q des strömenden Mediums die Temperatur des temperaturabhängigen Meßwiderstandes 3, so ändert sich die Spannung an der Brückendiagonale und der Verstärker 11 regelt die Brückenspeisespannung bzw. den 3rückenstrom auf einen Wert₃ für den die Brücke -wieder abgeglichen oder in vorgegebener Weise verstimmt ist. Die Ausgangsgröße des Verstärkers 11, die Stellgröße U₀, stellt ebenso wie der Strom im temperaturabhängigen Meßwiderstand 3 einen Durchflußmeßwert für die strömende Mediummasse dar, beispielsweise der von einer Brennkraftmaschine angesaugten Luftmasse und kann einem elektronischen Steuergerät 29 eingegeben werden, das beispielsweise mindestens ein Kraftstoffeinspritzventil 30 ansteuert.Assumes value. A certain current flows from the output of the amplifier into the bridge circuit. If the temperature of the temperature-dependent measuring resistor 3 changes as a result of mass changes Q of the flowing medium, then the voltage at the bridge diagonal changes and the amplifier 11 regulates the bridge supply voltage or the 3back current to a value ₃ for the bridge -rebalanced or in a predetermined manner is out of tune. The output variable of the amplifier 11, the manipulated variable U ₀ , as well as the current in the temperature-dependent measuring resistor 3, represents a flow measurement value for the flowing medium mass, for example the air mass sucked in by an internal combustion engine, and can be input to an electronic control unit 29, which for example has at least one fuel injection valve 30 drives.

Zur Kompensation des Einflusses der Temperatur des Mediums auf das Meßergebnis kann es zweckmäßig sein₅ einen von dem Medium umströmten zweiten temperaturabhängigen Widerstand 1H in den zweiten Brückenzweig zu schalten« Dabei ist die Größe der Widerstände 5s 6 und Ik so zu wählen, daß die Verlustleistung des temperaturabhängigen Widerstandes 1U, die durch den ihn durchfließenden Zweigstrom erzeugt wird, so gering ist, daß sich die Temperatur dieses Widerstandes il· praktisch nicht mit den Änderungen der Brückenspannung verändert, sondern stets der Temperatur des vorbeiströmenden Mediums entspricht.To compensate for the influence of the temperature of the medium on the measurement result, it can suitably be ₅ a of the medium flow around the second temperature-dependent resistor 1H in the second bridge branch to switch "Here, the size of the resistors 5s 6 and Ik to be selected so that the power loss of the temperature-dependent resistance 1U, which is generated by the branch current flowing through it, is so low that the temperature of this resistance il · practically does not change with the changes in the bridge voltage, but always corresponds to the temperature of the medium flowing past.

Der Referenzwiderstand k ist zweckmäßigerweise ebenfalls in dem Strömungsq.uerschnitt 1 angeordnet, da dann die Verlustwärme des Referenzwiderstandes k durch die strö-The reference resistor k is expediently also arranged in the flow cross-section 1, since then the heat loss of the reference resistor k through the flow

- β - R. 1827^- β - R. 1827 ^

mende Luf'o abgeführt werden kann. Hierfür kann der Referenzwider stand k wie auch der Meßwiderstand 3 entsprechend den Ausführungsbeispielen nach den Figuren 2 und 3 an einem beispielsweise dargestellten Trägerkörper 33 angeordnet sein. Bei den Darstellungen "nach den Figuren 2 und 3 strömt die Luft senkrecht zur Zeichenebene und umströmt den teilweise dargestellten Trägerkörper 33 bzw. durchströmt einen Durchbruch 3^ des Trägerkörpers 33, in dem der Meßwiderstand 3 an beispielsweise vier Stützstellenmende Luf'o can be discharged. For this purpose, the reference resistor k as well as the measuring resistor 3 can be arranged on a carrier body 33 shown as an example in accordance with the exemplary embodiments according to FIGS. 2 and 3. In the representations "according to Figures 2 and 3, the air flows perpendicular to the plane of the drawing and flows around the partially shown support body 33 or flows through an opening 3 ^ of the support body 33, in which the measuring resistor 3 at four support points, for example

35 gelagert ist. Die Enden des drahtförmigen Meßwiderstandes 3 sind dabei mit den Stützstellen 35 verbunden, während um die beiden mittleren Stützstellen 35 der Meßwiderstandsdraht 3 schlaufenförmig geführt ist und die sich kreuzenden Drahtabschnitte miteinander im Kreuzungspunkt verlötet sind. Der Referenzwiderstand h wird durch einen Referenzwiderstandsdraht h gebildet , der auf einen ebenfalls in den Strömungsq.uerschnitt ragenden Teilabschnitt35 is stored. The ends of the wire-shaped measuring resistor 3 are connected to the support points 35, while the measuring resistor wire 3 is looped around the two central support points 35 and the intersecting wire sections are soldered to one another at the intersection. The reference resistance h is formed by a reference resistance wire h which is attached to a subsection that also protrudes into the flow cross-section

36 des Trägerkörpers 35 gewickelt ist und zwar bei dem Ausführungsbeispiel nach Figur 2 derart, daß etwa die eine Hälfte 37 des Referenzwiderstandsdrahtes h spulenförmig in einer Richtung und nach einem Wendepunkt 38 die andere Hälfte 39 des Referenzwiderstandsdrahtes in der gegenläufigen Richtung gewickelt ist. Induktivitäten der beiden Spulenhälften 37, 39 des Referenzwiderstandes h heben sich hierdurch auf, wie auch bei dem Ausführungsbeispiel nach Figur 3, bei dem der Referenzwiderstandsdraht k bifilar auf den Teilabschnitt 36 des Trägerkörpers 33 gewickelt ist, d.h. der Widerstandsdraht k ist zunächst bis zu einem Umkehrpunkt kO auf den Teilabschnitt 36 gewickelt, während nach dem Umkehrpunkt Uo der Referenzwiderstandsdraht parallel zu den zuerst aufgebrachten Windungen zurückgewickelt wird bis zum Beginn der Drahtwicklung.36 of the support body 35 is wound in the embodiment of Figure 2 such that about one half 37 of the reference resistance wire h is wound in the form of a coil in one direction and after a turning point 38 the other half 39 of the reference resistance wire is wound in the opposite direction. Inductances of the two spool halves 37, 39 of the reference resistor h cancel thereby on, as in the embodiment of Figure 3, in which the reference resistance wire k bifilar on the section 36 of the carrier body 33 is wound, the resistance wire that is k is initially up to a turning point kO wound on the section 36, while after the reversal point Uo the reference resistance wire is wound back parallel to the first applied turns up to the beginning of the wire winding.

Claims

R. 1827k

December 10, 1982 Kh / Wl

ROBERT 30SCH GMBH, TOOO Stuttgart 1

Expectations

\\ J Air mass measuring device with an electronic control circuit and a temperature-dependent measuring resistor arranged in a flow cross-section, which, like a reference resistor, is arranged as an element of a common bridge circuit on a support body protruding into the flow cross-section, the reference resistance being formed by a reference resistance wire, which is attached to the Carrier body is wound, characterized in that approximately one half (3T) of the reference resistance wire (U) is wound in one direction and the other half (39) of the reference resistance wire in the opposite direction.

2. Air mass measuring device with an electronic control circuit and a temperature-dependent measuring resistor arranged in a flow cross-section , which, like a reference resistor, is arranged as an element of a common bridge circuit on a carrier body protruding into the flow cross-section, the reference resistor being formed by a reference resistance wire that is wound on the carrier body is, characterized in that the reference resistance wire (k) is wound bifilar onto the carrier body (33).