DE4228524C1 - Vorrichtung zur Beseitigung von Schmutzablagerungen auf einem Luftmassensensor - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Beseitigung von Schmutzablagerungen auf einem Luftmassensensor.

Bei Luftmassensensoren für thermische Luftmassenmesser ist es wichtig, daß die temperaturabhängige Meßwiderstandsschicht im Betrieb frei von Schmutzablagerungen bleibt, um das Meßergebnis nicht zu verfälschen. Aus diesem Grund sind eine Vielzahl von Vor­ schlägen gemacht worden, den Sensor bezüglich seiner Form und seiner Anordnung im Ansaugtrakt so auszubilden, daß die über die Meßwiderstandsschicht strömende Luft keinen Schmutz da­ rauf ablagert. Ein Vorschlag ist durch die DE 27 51 196 A1 be­ kannt. Hier ist ein Träger für die Meßwiderstandsschicht langgestreckt und stromlinienförmig ausgebildet, wobei der Träger auf der der Luftströmung zugewandten Seite abgerundet ist. An diesem abgerundeten Bereich soll sich dann der Schmutz ablagern, so daß er nicht auf die Meßwiderstands­ schicht gelangt.

Durch die EP 0 163 846 A1 es bekannt, vor dem eigentlichen Luftmassensensor einen weiteren Körper anzuordnen, so daß der Luftmassensensor im Schatten dieses Körpers liegt und der Schmutz sich daher auf diesem ablagert.

Aus der Vielzahl von Bestrebungen, eine Schmutzablagerung auf der Meßwiderstandsschicht wirksam zu verhindern, kann man folgern, daß eine Schmutzablagerung auf der Meßwiderstands­ schicht vermindert, aber nicht verhindert werden kann.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung aufzuzeigen, bei der eine Schmutzablagerung auf der Meßwiderstandsschicht vermieden wird.

Eine Schmutzablagerung findet bei Neuinbetriebnahme zuerst an der Stirnseite eines Trägers für die Meßwiderstandsschicht statt. In diesem Zeitpunkt ist die Meßwiderstandsschicht selbst also noch frei von Schmutzablagerungen. Übersteigt die Schmutzab­ lagerung an der Stirnseite ein gewisses Maß, so ist eine Ablagerung von Schmutz auch auf der Meßwiderstandsschicht nicht ausgeschlossen.

Aufgrund dieses Sachverhalts wird die Aufgabe der Erfindung durch eine Vorrichtung nach dem Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet. Danach wird die Vorderseite des Trägers ständig gereinigt, so daß ein Übergreifen von Schmutz auf die Meßwiderstandsschicht ausgeschlossen ist. Durch einen Antriebsmechanismus wird si­ chergestellt, daß während des Betriebs der Brennkraftmaschine ein freier Endbereich des Drahtbügels ständig an der Vorder­ seite des Trägers streift, so daß sich daran lagernder Schmutz laufend beseitigt wird.

Vorzugsweise weist der Drahtbügel einen solchen zweiten Endbereich auf, der ständig von der sich ändernden Luftströmung erfaßt wird und daraufhin den Drahtbügel aus seiner Ausgangslage verstellt. Damit verstellt sich auch der erste freie Endbe­ reich des Drahtbügels und streift an der Vorderseite des Trä­ gers, wodurch ein eventuell vorhandener Schmutz abgestreift wird. Es ist natürlich auch denkbar, daß der Antriebsmecha­ nismus durch einen Magneten gebildet wird, der einen der freien Endbereiche des Drahtbügels magnetisch beeinflußt und somit den Drahtbügel verstellt. Voraussetzung ist natürlich, daß der Drahtbügel dann aus einem magnetischen Werkstoff be­ steht. Der Magnet kann dabei durch eine Schaltungsanordnung so angesteuert werden, daß er eines der Enden des Drahtbügels in Schwingungen versetzt.

Um einen Toleranzausgleich für den Drahtbügel vorzusehen so­ wie die durch die Drehbewegung des ersten Endbereichs hervor­ gerufene Differenz zwischen diesem Endbereich und der Vorder­ seite des Trägers auszugleichen, wird die bewegliche Lagerung durch ein in Strömungsrichtung der Luft sich erstreckendes Langloch gebildet. Die auf den zweiten Endbereich auftref­ fende Luftströmung bewirkt dann, daß sich der Drahtbügel in seiner Lagerstelle soweit verschiebt, daß der erste freie Endbereich die Vorderseite des Trägers berührt und an dieser entlang streifen kann. Weiterhin wird durch das Langloch ein Verklemmen des Drahtbügels vermieden.

Die Lagerstelle ist so ausgebildet, daß der Drahtbügel gegen Herausfallen gesichert ist. Dies kann beispielsweise durch einen an der Halterung angebrachten federnden Arm geschehen, er eine Montage beziehungsweise einen Zutritt zum Langloch ermöglicht, wobei das Langloch nach der Montage des Drahtbü­ gels automatisch verschlossen wird.

Um sicherzustellen, daß der der Drahtbügel nicht außerhalb der Luftströmung oder des Wir­ kungsbereichs des Magneten gelangt, sind Anschlagnocken am Rahmen angeordnet.

Der Drahtbügel kann aus einem Stahldraht mit einem Durchmes­ ser von etwa 100 µm gebildet sein.

Die Lagerung kann in konstruktiver Hinsicht besonders einfach ausgestaltet werden, wenn beide sich zu den erstem und zwei­ ten Endbereich sich erstreckende Schenkel des Drahtbügels in bezug auf den Drehpunkt in der Lagerstelle sich im Gleichgewicht befinden. Damit können besondere Füh­ rungsmittel für den Drahtbügel entfallen, so daß ein Kippen oder Verdrehen des Drahtbügels verhindert wird.

Um die Führung des Drahtbügels zu verbessern, kann der Rahmen für den Träger des Luftmassensensors so ausgebildet sein, daß er zumindest drei Nocken aufweist, wobei zwei Nocken vonein­ ander beabstandet an einem der beiden Schenkel des Drahtbü­ gels anliegen, und wobei der dritte Nocken zwischen diesen Nocken angeordnet ist und am anderen Schenkel anliegt.

Die Erfindung wird nun anhand von zwei Figuren näher erläu­ tert. Es zeigt

Fig. 1 schematisch eine Vorrichtung zur Beseitigung von Schmutzablagerungen in Draufsicht

Fig. 2 einen Drahtbügel, der an einem Rahmen angeordnet ist, in Schnittansicht.

In Fig. 1 ist ein an einer Halterung 1 befestigter Träger 2 erkennbar, wobei eine Oberfläche des Trägers 2 mit einer Meß­ widerstandsschicht 3 versehen ist. Der Träger 2 und die Meß­ widerstandsschicht 3 bilden den Luftmassensensor 4, der durch einen rechteckigen Körper langgestreckter Bauform gebildet wird. Die vordere Stirnseite 13 des Trägers 2 ist einer Luftströmung Q ausgesetzt, wie durch einen Pfeil 5 angedeutet ist. Die Halterung 1 ist Teil eines Rahmens 6, der in einem nichtge­ zeigten Ansaugkanal einer Brennkraftmaschine befestigt ist. Auf der der ankommenden Luftströmung zugewandten Seite weist der Rahmen ein Langloch 7 auf, das parallel zur Luftströmung ausgereichtet ist. In diesem Langloch 7 lagert ein zumindest in seinem Lagerbereich U-förmig ausgebildeter Drahtbügel 8, der durch drei Nocken 9, 10, 11 (Fig. 2) des Rahmens beab­ standet am Rahmen 6 in diesem Bereich anliegt.

Der U-förmige Drahtbügel 8 weist einen ersten freien Endbe­ reich 12 auf, der durch entsprechende Formgebung des ersten Schenkels 19 des Drahtbügels 8 an der vorderen Stirnseite 13 des Trä­ gers 2 anliegt. Dabei ist der Endbereich 12 abgewinkelt aus­ gebildet, so daß er großflächig an der Vorderseite 13 strei­ fen kann.

Der andere zweite Schenkel 20 des U-förmigen Drahtbügels 8 verläuft hinter dem Rahmen 6 und dem Träger 2 des Luftmassen­ sensors 4 und ist im Bereich 15 seines freien Endes 14 abge­ winkelt ausgebildet. Dieser Bereich kann als Antriebsmecha­ nismus für den Drahtbügel dienen, da er der auftreffenden Luft einen gewissen Widerstand entgegensetzt, so daß er ange­ trieben wird. Damit wird der zweite Schenkel verschwenkt und der mit diesem verbundene erste Schenkel. Die Verschwenkung bewirkt, daß der erste Endbereich des Drahtbügels an der vorderen Stirnseite 13 des Trägers 2 entlangstreift, wobei ein leichter Druck entsprechend der Luftströmung ausgeübt wird, so daß ein an der Vorderseite 13 befindlicher Schmutz entfernt wird. Um ein sicheres Anliegen des ersten freien Bereichs des Drahtbü­ gels an der vorderen Stirnseite 13 zu gewährleisten, ist die als Langloch 7 ausgebildete Lagerstelle vorgesehen, wobei das Langloch so bemessen ist, daß der erste freie Endbereich des Drahtbügels trotz Verdrehen beim Betrieb der Brennkraftma­ schine immer an der vorderen Stirnseite 13 des Trägers 2 anliegt.

Anstelle des abgewinkelten zweiten Endbereichs des Drahtbü­ gels kann natürlich auch ein nichtabgewinkelter zweiter End­ bereich vorgesehen sein, wenn die Luftströmung zur Verstel­ lung des Drahtbügels ausreicht. Auf den zweiten Endbereich kann ein Magnet M einwirken, der bei geeigneter Ansteuerung ein Verstellen des Drahtbügels bewirkt.

Insbesondere kann er den Drahtbügel in Schwingungen ver­ setzen, so daß die Wirksamkeit der Schmutzentfernung ver­ größert wird.

Die beiden Schenkel 19, 20 sind, wie in Fig. 2 gut erkennbar ist, bezüglich ihrer Gesamtlänge so ausgebildet, daß sie sich gegenüber der Lagerstelle im Gleichgewicht befinden, wodurch die Lagerung vereinfacht wird, da besondere Führungsmittel für den Drahtbügel entfallen können.

Durch einen federnden Ansatz 16 im Bereich der Lagerstelle ist der Drahtbügel gegen Herausfallen gesichert. Zur Montage des Drahtbügels wird der Ansatz 16 verformt, so daß das Lang­ loch 7 zugänglich ist.

Am Rahmen 6 vorgesehene Anschlagnocken 17, 18 begrenzen die Drehbewegung des Drahtbügels , so daß dieser immer im Bereich der Ansteuerbarkeit liegt.

Claims (13)

1. Vorrichtung zur Beseitigung von Schmutzablagerungen auf einem Luftmassensensor,

• - der aus einem Träger (2) mit einer darauf aufgebrachten temperaturabhängigen Meßwiderstandsschicht (3) besteht,
• - der im Ansaugluftkanal einer Brennkraftmaschine angeord­ net ist und dort an einer Halterung (1), die Teil eines Rahmens (6) ist, befestigt ist, und
• - der mit seiner einen Stirnseite der Ansaugluftströmung Q 5 zugewandt ist,
• - mit einem Drahtbügel (8),
• - der an einer Stelle (7) des Rahmens (6) beweglich gela­ gert ist, die in Strömungsrichtung vor der der Ansaug­ luftströmung zugewandten Stirnseite des Trägers (2) liegt,
• - der mit seinem einen freien Endbereich an der der Ansaug­ luftströmung zugewandten Stirnseite des Trägers (2) an­ liegt und bei seiner Bewegung an dieser entlangstreift, und
• - der durch einen Antriebsmechanismus bewegbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Drahtbügel (8) ein solchen zweiten Endbereich (15) aufweist, der ständig von der sich ändernden Luftströmung erfaßt und dadurch angetrieben wird.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Drahtbügel (8) aus einem magnetischen Werkstoff besteht.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebsmechanimus durch einen Magneten (M) gebildet wird, der den zweiten freien Endbereich (15) des Drahtbügels erfaßt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnet den zweiten freien Endbereich (15) des Drahtbügels (8) in Schwingungen versetzt.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die bewegliche Lagerung des Drahtbügels (8) durch ein in Strömungsrichtung der Luft sich erstreckendes Langloch (7) im Rahmen (6) gebildet wird, in dem ein Teil des Drahtbügels (8) im Bereich seines Drehpunktes angeordnet ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerstelle so ausgebildet ist, daß der darin gelagerte Teil des Drahtbügels durch eine das Langloch (7) verschlie­ ßende Einrichtung gegen Herausfallen gesichert ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung durch einen federnden Ansatz (16) am Rahmen (6) gebildet ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß an der Halterung (1) Anschlagnocken (17, 18) vorgesehen sind, die die Bewegungsmöglichkeit des einen und /oder des anderen Endbereichs des Drahtbügels (8) begrenzen.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Drahtbügel (8) durch einen dünnen Stahldraht gebildet ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Stahldraht einen Durchmesser von etwa 100 µm aufweist.

12. Vorrichtung nach einem der Anspruche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Drahtbügel (8) im Bereich der Lagerstelle U-förmig ausge­ bildet ist und daß die beiden Endbereiche (12, 15) eine der­ artige Länge und abgewinkelte Form aufweisen, daß der Draht­ bügel in bezug auf die Lagerstelle im Gleichgewicht ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß in den U-förmigen Bereich des Drahtbügels (8) zumindest drei Nocken (9, 10, 11) des Rahmens (6) eingreifen, die die gegen­ seitige Lage der Schenkel (19, 20) des U-förmigen Bereichs fixieren.