[发明专利]空气质量流量计

说明书

技术领域

本发明涉及一种空气质量流量计，具有以微机电结构形式构成的感应元件，它具有至少一加热元件和至少一感温元件，其中该感温元件由热元件构成，其中该热元件由许多串联的热电偶组成，它们先后被电流流过，并且其中热电偶由第一金属导体和第二金属导体组成，它们分别在端部通过连接位置相互连接，并且其中第一金属导体和第二金属导体由不同的金属构成。

背景技术

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里面，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。为了节省空间地布置，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、由插入部件构成的装置。

US 5,393,351 A1公开了一种空气质量流量计，其中由热元件构成的感温元件在感应元件边缘区域中受到附加的热元件的保护。

DE 100 57 403 A1公开了一种热柱形式的热电传感器。热柱形式的热电传感器的输出信号可以通过这样的方式和方法调整，使热电结构为了调整敏感性与许多形成热柱的热电结构串联。

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误测量值。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。

按照本发明这个目的由此实现，所述热元件的最开始的一个或多个热电偶和最后的一个或多个热电偶这样极化，使得电流分别首先流过第二金属导体然后流过第一金属导体，其中热元件的设置在最开始的一个或多个热电偶与最后的一个或多个热电偶之间的其余热电偶这样极化，使得电流分别首先流过是第一金属导体然后流过第二金属导体。如果所述热元件的最开始的一个或多个热电偶和最后的一个或多个热电偶被这样极化，即使得电流分别首先流过第二金属导体然后流过第一金属导体，那么会在很大程度上补偿由于在热元件边缘区域中的脏污效应引起的测量结果失真，因为极化的热电偶位于感温元件的边缘部位。最开始的热电偶与最后的热电偶的极性转换虽然略微减少了热元件的信号强度，但是其中热元件可以由1000或更多的热电偶组成，因此在热元件始端与末端的几个换极的热电偶对于信号强度只有非常微小的影响。而通过热元件的这个结构显著改善信号的长期稳定性，因为现在脏污几乎对测量结果没有影响。

在本发明的改进方案中，所述感应元件具有第一感温元件和第二感温元件。通过第一感温元件和第二感温元件可以确定质量流中的温度差，由此可以确定质量流本身。在此有利的是，第一感温元件相对于加热元件设置在上游，第二感温元件相对于加热元件设置在下游。

附图说明

下面借助于参照附图对实施例的描述给出本发明的其它特征和优点。在不同的附图中，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，它设置在空气质量流量计的辅助管里面，

图4空气质量流通过入口流入到空气质量流量计的辅助管中的情况，

图5在空气质量流量计中由微机电系统(MEMS)构成的感应元件，该空气质量流量计作为插入销集成到进气管中，

图6具有第一感温元件和第二感温元件的感应元件，

图7具有热电堆的空气质量流量计的感应元件，

图8示出由热元件构成的感温元件。