Obwohl auf beliebige Gasströmungen anwendbar, werden die vorliegende Erfindung sowie die ihr zugrundeliegende Prob- lematik in bezug auf einen an Bord eines Kraftfahrzeuges befindlichen Luftmassenmesser erläutert.

Fig. 2 zeigt eine bekannte Gassrömungs-Bestimmungsvor- richtung in Form solch eines Luftmassenmessers im Quer- schnitt.

Dieser Luftmassenmesser hat eine Sensoreinrichtung SE mit einer Membran M und einer diese umgebenden Einfassung EF.

Die Sensoreinrichtung SE mit der Membran M und der diese umgebenden Einfassung EF ist einstückig in Silizium- Mvkromechanik-Technologie hergestellt. T bezeichnet eine Halterung in Form eines Trägerblechs. <BR> <BR> <BR> <BR> <BR> <BR> <P>Weiterhin ist eine Temperaturprofil-Erzeugungseinrich=ung zum Schaffen eines vorbes_immten Temperaturpro ils au der Membran M vorgesehen.

Eine Heizeinrichtung dient zum Heizen eines Mittelbereichs H der Membran M auf eine vorbestimmte Temperatur zum Schaf- fen eines trapezförmigen Temperaturprofils auf der Membran M, welches im Mittelbereich ein Plateau aufweist, das zum Randbereich hin im wesentlichen linear abfällt.

Die Kurve A des darüber gezeigten normierten Temperaturprc- fils zeigt den Zustand des Temperaturprofils ohne Anströ- mung. Die Kurve B zeigt den Zustand des Temperaturprofils mit Anströmung. Durch die Anströmung mit der Lufr ergibt sich also eine Änderung des Temperaturprcfils auf der Memb- ran M im Bereich, der ohne Anströmung zum Randbereich hin im wesentlichen linear abfällt. Diese Anderung vom Wärmetransport des in Strömungsrichtung S ar. strömenden Ga- ses her.

Eine Erfassungseinrichtung T1, T2 bestehend aus zwei Tempe- ratursensoren in Form von Pt-Widerständen ist derart ges- taltet, daß sie die durch die Gasströmung verursachte Tem- peraturänderuna dTl an einem ersten Ort auf der Membran M stromaufwärts des geheizten Mittelbereichs H und die durch

die Gasströmung verursachte Temperaturänderung dT2 an einem zweiten Ort auf der Membran M stromabwärts des geheizten Mittelbereichs H erfaßt.

Weiterhin ist eine nicht gezeigte Bestimmungseinrichtung vorgesehen, die derart gestaltet ist, daß sie die Gasströ- mung anhand der Differenz der erfaßten Temperaturänderungen bestimmt, welche gegeben ist durch AT = dTl-dT2.

Fig. 3 zeigt eine schematische Darstellung vom Verschmut- zungen auf der bekannten Gasströmungs-Bestimmungsvorri-h- tung in Form des Luftmassenmessers.

Bei dem in Fig. 2 gezeigten Luftmassenmesser treten Kennli- nienabweichungen durch asymmetrische Verschmutzungen V1 der Membran M auf. Durch die gezeigte Verschmutzung V1 auf der Anströmseite wird dort durch die bessere thermische Anbin- dung an den Membranrand (geringerer Wärmewiderstand) die Temperatur abgesenkt. Hinzukommen kann eine geänderte ther- mische Ankopplung an das anströmende Gas im verschmutzten Bereich.

VORTEILE DER ERFINDUNG Das erfindungsgemäße Gasströmungs-Bestimmungsverfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie die entsprechende Gasströmungs-Bestimmungsvorrichtung nach Anspruch 6 weisen gegenüber den bekannten Lösungsansätzen den Vorteil auf, daß der Einfluß von Verunreinigungen auf der Membran effek- tiv minimiert werden kann.

Die der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Idee be- steht darin, daß ein Regeln der Temperatur an einem dritten Ort auf der Membran stromaufwärts des ersten Orts und opti- onellerweise an einem vierten Ort stromabwärts des zweiten Orts auf einen Wert entsprechend dem lokalen Wert des vor- bestimmten Temperaturprofils erfolg_. Dabei ist das Regeln am dritten Ort wichtiger als das Regeln am vierten Ort, da am dritten Ort größere Abweichungen als am vierten Ort zu erwarten sind.

In den Unteransprüchen finder. sich vorteilhafte Weiterbil- dungen und Verbesserungen des jeweiligen Gegenstandes der Erfindung.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung erfolge ein Heizen eines Mittelbereichs der Membran auf eine vorbestimmte Tem- peratur zum Schaffen eines trapezförmigen Temperaturprofils auf der Membran, welches im Mittelbereich ein Plateau auf- weist, das zum Randbereich hin im wesentlichen linear ab- fällt.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung erfolgen ein Erfassen der durch die Gasströmung verursachten Temperatur- änderung an einem ersten Ort auf der Membran stromaufwärts des geheizten Mittelbereichs und an einem zweiten Ort auf der Membran stromabwärts des gehe-z. en Mitte bereichs sowie ein Bestimmen der Gasströmung anhand der Differenz der er- faßten Temperaturänderungen.

Gemaß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung erfolgt das Heizen eines Mittelbereichs der Membran auf eine vorbe- stimmte Temperatur oberhalb der Temperatur der zu erfassen- den Gasströmung.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung werden der dritte und vierte Ort derart ausgewählt, daß sie im Randbe- reich der Membran liegen.

ZEICHNUNGEN Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher er- läutert.

Es zeigen : Fig. 1 eine Ausführungsform der Gasströmungs-Bestim- mungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung im Querschnitt ; Fig. 2 eine bekannte Gassrrömungs-Bestimmungsvor- richtung im Querschnitt ; und Fig. 3 eine schematische Darstellung vom Verschmutzungen auf der bekannten Gasstromungs-Bestimmungsvor- richtung.

BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE Fig. 1 zeigt eine Ausführungsform der Gasstromungs- Bestimmungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ebenfalls in Form eines Luftmassenmessers im Querschnitt.

Dieser Luftmassenmesser ist prinzipiell ähnlich aufgebaut wie der bekannte Luftmassenmesser nach Fig. 2.

Auch er hat eine Sensoreinrichtung SE mit einer Membran M und einer diese umgebenden Einfassung EF, die einstückig in Silizium-Mikromechanik-Technologie hergestellt ist sowie eine Halterung in Form eines Tragerblechs T.

Die gleiche Heizeinrichtung dient zum Heizen eines Mittel- bereichs H der Membran M auf eine vorbestimmte Temperatur zum Schaffen eines trapezförmigen Temperaturprofils auf der Membran M, welches im Mittelbereich ein Plateau aufweist, das zum Randbereich hin im wesentlichen linear abfällt.

Zusätzlich vorgesehen ist eine Regelungseinrichtung mit zwei Reglern R1, R2 zum Regeln der Temperatur an einem dritten Ort auf der Membran M stromaufwärts des ersten Orts und an einem vierten Ort stromabwärts des zweiten'Orts auf einen Wert entsprechend dem lokalen Wert des vorbestimmten Temperaturprofils.

Die Kurve A des darüber gezeigten normierten Temperaturpro- fils zeigt den Zustand des Temperaturprofils ohne Anströ- mung. Die Kurve B zeigt den Zustand des Temperaturprofils

mit Anströmung. Durch die Anströmung mit der Luft ergibt sich also eine Änderung des Temperaturprofils auf der Memb- ran M im Bereich, der ohne Anströmung zum Randbereich hin im wesentlichen linear abfällt. Diese Änderung rührt vom Wärmetransport des in Strömungsrichtung S anströmenden Ga- ses her.

Die Erfassungseinrichtung T1, T2 bestehend aus zwei Tempe- ratursensoren ist derart gestaltet, daß sie die durch die Gasströmung verursachte Temperaturänderung dTl'am ersten Ort auf der Membran M stromaufwärts des geheizten Mittelbe- re chs H und die durch die Gasströmung verursachte Tempera- turänderung dT2' am zweiten Ort auf der Membran M stromab- wärts des geheizten Mittelbereichs H erfaßt.

Weiterhin ist eine nicht gezeigte Bestimmungseinrichtung vorgesehen, die derart gestaltet ist, daß sie die Gasströ- mung anhand der Differenz der erfaßten Temperaturänderungen bestimmt, welche gegeben ist durch AT = dT1-dT2.

Die Auswirkung der in Fig. 2 gezeigten Verschmutzung kann bei dieser Ausführungsform durch die Regelungseinrichtung R, so reduziert werden, da3 sie keinen nennenswerten Einfluß auf das Kennlinienverhalten mehr hat. Es gilt also AT = dT--dT2 ~ AT = dT1'-dT2 Die Temperatur, auf die jeweils geregelt wird, ist niedri- ger als im geheizten Mittelbereich H, aber höher als in der Einfassung EF.

Tritt nun beispielsweise die in Fig. 3 gezeigte Verschmut- zung Vl auf, so führt die dadurch veränderte Wärmeleitung zum Membranrand nicht mehr zu einer abgesenkten Temperatur- differenz, da durch die erhöhte Heizleistung im Temperatur- regelbereich eine entsprechende Kompensation erfolgt.

Obwohl die vorliegende Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels vorstehend beschrieben wurde, ist sie darauf nicht beschränkt, sondern auf vielfältige Weise mo- difiz-erbar.

Insbesondere ist die Erfindung nicht auf einen Luftmassen- messer beschränkt, sondern für beliebige Gase einsetzbar.