JPH0125011B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は制御装置に配属されたブリツジ回路の
少なくとも１つの分岐路に、空気流中に配置され
た温度依存の抵抗を設け、該抵抗の温度と抵抗値
を空気量に依存して制御し、その際の制御量から
空気量を検出する空気量測定装置に関する。この
種の空気量測定装置は例えば内燃機関の吸気量の
測定に使用する。

上記形式の空気量測定装置は公知であるが、公
知の装置はいずれのものも種々の障害要因にさら
される。例えば比較的長時間の動作の場合に、抵
抗値が温度に依存する抵抗（温度依存の抵抗と略
記）の表面の付着物の影響を受ける（ドイツ連邦
共和国特許出願公告第242983号公報を参照）。

本発明の課題はかかる欠点を解消した空気量測
定装置を提供することであり、この課題は本発明
によれば次のようにして解決される。即ち冒頭に
述べた空気量測定装置において、測定サイクルの
後、通常の動作温度を上回る温度まで温度依存抵
抗を加熱して温度依存抵抗の表面の付着物を燃焼
させる電流を１つの電源だけを用いて温度依存抵
抗に流すために、ブリツジ回路の１つの抵抗と並
列に抵抗と制御可能なスイツチとの接続体を設
け、上記温度依存抵抗の表面の付着物を燃焼させ
る電流を温度依存抵抗に流すべき期間の間、内燃
機関の点火の遮断の際に、制御装置により温度依
存抵抗に流れる電流を増加させるように、スイツ
チを内燃機関の点火装置からの信号によつて導通
させてブリツジ回路を不平衡状態に制御するよう
に構成したのである。

この構成により、内燃機関の空気流量を測定す
るための温度依存抵抗の表面における付着物の燃
料除去において、ブリツジ回路を不平衡にするだ
けでこの燃焼除去のための加熱が行える、かつそ
のために本来の電圧源のほかに特別の付加的な電
圧源を何ら必要としない、著しく簡単な装置が提
供される。即ちブリツジ回路を不平衡状態へ制御
するだけで、燃焼除去に必要とされる大きな値の
電流を、付加的な電源を設けることなく簡単に取
り出すことができるからである。

本発明では、内燃機関の吸気管等に設けた温度
依存の抵抗の表面に存在する付着物は個々の測定
サイクル等に焼却されるので、極めて長時間にわ
たる連続動作でも測定精度を一定に維持すること
ができる。

本発明の空気量測定装置の動作を具体的に説明
すれば次の通りである。ブリツジ回路の温度依存
の抵抗は内燃機関の吸気流等の空気流にさらされ
る。温度依存の抵抗を通る空気流の量に依存して
該抵抗が冷却される。この冷却は該抵抗の加熱電
流を増大させることにより補償される。従つて温
度依存の抵抗は少なくとも近似的に一定の温度に
維持される。温度依存の抵抗の加熱電流の大小か
ら空気流量（例えば内燃機関の吸気流量）を検出
することができる。空気量測定装置を動作させる
と温度依存の抵抗の表面に付着物がたまる。そこ
で測定サイクルの後、温度依存の抵抗を通常の動
作温度を上回る温度まで加熱する。これにより温
度依存の抵抗の表面の付着物は燃焼する。

本発明の実施例によれば、温度依存の抵抗に温
度に依存しない抵抗を配属し、この温度に依存し
ない抵抗を吸気流中に配置する。このようにすれ
ば、内燃機関の吸気管中で吸気流の脈流が生じて
も、誤つた測定結果が生ずることはない。従つて
空気量測定装置の精度を一層改善できる。

本発明の他の実施例によれば、内燃機関の吸気
管内に配置した電気構成部品と制御装置の残りの
構成部品を構成上一体のユニツトにまとめる。こ
のようにすれば、測定精度を高め外乱の影響を抑
圧することができる。

次に本発明を実施例につき図面により詳細に説
明する。

第１図は本発明の実施例を示す。第１図におい
てブリツジ回路は温度依存の抵抗１０と、温度依
存の抵抗１１と、抵抗１２〜１４から成る。ブリ
ツジ回路の対角路には制御装置１６の制御増幅器
１５が接続される。制御増幅器１５の反転入力側
は入力抵抗１７を介して抵抗１１と抵抗１２の接
続点に接続されている。制御増幅器１５の非反転
入力側は入力抵抗１８を介して抵抗１３と抵抗１
４の接続点に接続されている。制御増幅器１５は
給電線１９，２０を介して直流電圧源２１に接続
されている。直流電圧源２１には並列に平滑コン
デンサ２２が接続してある。制御増幅器１５の出
力側は抵抗２３と抵抗２４の直列接続に接続され
ている。抵抗２４は給電線１９に接続されてい
る。抵抗２３，２４はダーリントン回路２５の分
圧回路を構成する。ダーリントン回路２５は抵抗
２６と共に、電圧により制御される電流源を構成
し、既述のブリツジ回路に給電する。給電線１
９，２０間には更に抵抗２７，２８から成る分圧
回路が接続してある。抵抗２７と抵抗２８の接続
点はダイオード３７のアノードに接続される。ダ
イオード３７のカソードは制御増幅器１５の反転
入力側に接続される。制御増幅器１５の反転入力
側と給電線２０との間には、抵抗２９とコンデン
サ３０の直列を設けてある。抵抗２９とコンデン
サ３０は、制御回路の周波数を温度依存の抵抗の
抵抗値変化の時間特性に斉合させる働きをする。

抵抗１３と抵抗１４の接続点には抵抗３１が接
続される。抵抗３１はスイツチングトランジスタ
３２のエミツタ・コレクタ間を介して給電線２０
に接続されている。スイツチングトランジスタ３
２のベースは単安定マルチバイブレータ３３の出
力側に接続されている。単安定マルチバイブレー
タ３３は、内燃機関の点火装置の点火スイツチ３
５から微分素子３４を介してトリガされる。

次に第１図の装置の動作を説明する。温度依存
の抵抗１１には既定の電流が流れ、これにより抵
抗１１は通常の動作温度に加熱される。温度依存
の抵抗１０の抵抗値は吸気の温度に相応する。従
つて空気量測定装置の加熱電流の制御のための基
準信号として、吸気の温度を使用することにな
る。抵抗１１を通る吸気量に依存して、温度依存
の抵抗１１の冷却の程度が定まる。抵抗１１が冷
却されると、プリツジ回路の平衡状態が失われ
る。そこで制御増幅器１５は、電圧により制御さ
れる電流源２３〜２６を介して、ブリツジ回路に
流れる電流を増大させ、ブリツジ回路を平衡状態
に戻す。それ故抵抗１１の温度従つてその抵抗値
は少なくとも近似的に一定の値に維持される。こ
のようにブリツジ回路を流れる電流は、抵抗１１
を通る吸気量を表示する。相応する信号を端子３
６と端子４２との間から取り出すことができる。

分圧回路２７，２８とダイオード３７には、制
御装置１６の動作開始を容易にする働きがある。
即ち分圧回路２７，２８とダイオード３７によ
り、制御装置１６の投入の際に制御増幅器１５の
反転入力側には約0.5Vの電圧が加わり、これに
より制御装置１６は確実に動作を開始する。他方
通常の動作状態では、制御増幅器１５の反転入力
側の電圧は、制御装置１６が動作開始する際の電
圧（初期電圧）より格段に大きい。従つてダイオ
ード３７は不導通であり、分圧回路２７，２８は
制御装置１６の制御動作に影響しない。

温度依存の抵抗１１の表面から適宜付着物を除
去するために、所定の測定サイクルの後、抵抗１
１に流れる電流を増大させる。但し測定サイクル
を例えば内燃機関の所定の運転時間として定める
ことができる。特に内燃機関の点火接置の遮断毎
に抵抗１１を加熱すれば有効であることが判明し
た。第１図の実施例は、この方法を用いるため
に、点火スイツチ３５の遮断毎に抵抗１１を加熱
するように構成してある。点火スイツチ３５が遮
断される際に生ずる信号は微分素子３４で微分さ
れ、単安定マルチバイブレータ３３はその微分信
号で準安定状態にセツトされる。単安定マルチバ
イブレータ３３が準安定状態にセツトされる間、
スイツチスグトランジスタ３２が導通される。そ
の際抵抗３１は抵抗１４に並列に接続される。こ
れによりブリツジ回路は著しい不平衡状態にな
る。制御増幅器１５は、この不平衡状態を補償す
るために、ブリツジ回路の電流を増大させる。抵
抗１１は、単安定マルチバイブレータ３３の準安
定期間の間、増大した電流により通常の動作温度
を上回る温度に加熱される。これにより抵抗１１
の表面の付着物は燃焼される。

抵抗１１を構造安定化白金線から構成すれば有
効であることが判明した。構造安定化白金線は高
温に加熱するのに適しているからである。これは
燃焼のために極めて重要である。

抵抗１２を内燃機関の吸気管（鎖線３８で示
す）内に収容すれば有利である。抵抗１２の損失
熱を吸気により放出できるからである。抵抗１
３，１４を調節可能な抵抗として設け、制御回路
の温度特性を調節できるようにすれば有利であ
る。

第２図では内燃機関の吸気管３８が図示されて
いる。吸気管３８内には抵抗１１が配置されてい
る。吸気流の方向を矢印３９により示す。抵抗１
１には吸気流が作用する。回転速度が小さくしか
も全負荷の状態等では、内燃機関の吸気管が激し
い脈流が生ずることがある。この場合破線の矢印
４０で示すように吸気流の方向が短時間だけ反転
することがある。そのため吸気量が誤まつて数倍
の値に測定されてしまい、抵抗１１を通常の動作
温度を上回つて加熱するおそれがある。そこで抵
抗１１の風下に温度に依存しない抵抗４１を設
け、抵抗４１を抵抗１１に直列に接続すれば、以
上のような影響を解消することができ、空気量測
定装置の測定精度を維持することができる。抵抗
１１と抵抗１４をそれぞれの風下に位置するよう
に配置すれば、抵抗１１と抵抗１４の抵抗値は当
初相等しく従つて両抵抗の温度は相等しい。矢印
３９で示す方向の通常の吸気流が生ずる場合に
は、空気量測定装置は温度に依存しない抵抗４１
が存在しないかの如く動作する。他方吸気流の方
向が短時間の間方向４０に反転する際は、反転し
た吸気流は、温度依存の抵抗１１に達する前に、
あらかじめ抵抗４１により加熱される。理想状態
では、抵抗４１により加熱された反転吸気流の温
度は温度依存の抵抗１１の温度に等しく、温度依
存の抵抗１１の温度には影響しない。そこでかか
る効果を達成するために抵抗４１をブリツジ回路
に挿入接続する。この場合抵抗１２の代わりに、
温度に依存しない抵抗４１を設ければ有利であ
る。

制御装置１６をハイブリツド回路として構成す
ることができる。特に内燃機関の吸気管内に配置
される電気構成部品（温度依存の抵抗１０，１
１、温度に依存しない抵抗１２）と上記ハイブリ
ツド回路を構成上一体のユニツトにまとめれば有
効である。これにより動作安定度も一層改善され
る。コネクタにゆるみ接触させれば、熱線である
抵抗１１を破損するおそれはない。ブリツジ回路
と制御増幅器１５との間の線路抵抗を解消するこ
とができ、更に点火装置等からの外来雑音の影響
を抑圧することもできる。また一体的構成によつ
て線路リアクタンスもなくなる。

ダーリントン回路２５と抵抗２６を内燃機関の
吸気流中に配置すれば、ダーリントン回路２５と
抵抗２６からの放熱を良好に行なうことができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の回路図、第２図は本
発明の他の実施例の部分略図である。 １０……基準信号形成のための温度依存の抵
抗、１１……空気量測定のための温度依存の抵
抗、１２……温度に依存しない抵抗、１５……制
御増幅器、１６……制御装置、２５……ダーリン
トン回路、３２……スイツチングトランジスタ、
３３……単安定マルチバイブレータ、３５……点
火スイツチ、３８……内燃機関の吸気管、３９，
４０……吸気流の方向。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 制御装置に配属されたブリツジ回路の少なく
   とも１つの分岐路に、空気流中に配置された温度
   依存抵抗を設け、該抵抗の温度と抵抗値が空気量
   に依存して制御され、その際、制御装置からの制
   御量から空気量を検出する空気量測定装置におい
   て、 測定サイクルの後、通常の動作温度を上回る温
   度まで温度依存抵抗１１を加熱して温度依存抵抗
   １１の表面の付着物を燃焼させる電流を１つの電
   源だけを用いて温度依存抵抗１１を流すために、 ブリツチ回路１０，１１，１２，１３，１４の
   １つの抵抗１４と並列に抵抗３１と制御可能なス
   イツチ３２との接続体を設け、上記温度依存抵抗
   １１の表面の付着物を燃焼させる電流を温度依存
   抵抗１１に流すべき期間の間、内燃機関の点火の
   遮断の際に、制御装置１６により温度依存抵抗１
   １に流れる電流を増加させるように、スイツチ３
   ２を内燃機関の点火装置３５からの信号によつて
   導通させてブリツジ回路１０，１１，１２，１
   ３，１４を不平衡状態に制御することを特徴とす
   る空気量測定装置。 ２ 温度依存抵抗１１として構造安定化白金線を
   設けた特許請求の範囲第１項記載の空気量測定装
   置。 ３ スイツチ３２を単安定マルチバイブレータ３
   ３により制御可能とし、内燃機関の点火の遮断の
   際に単安定マルチバイブレータ３３がトリガされ
   る特許請求の範囲第１項記載の空気量測定装置。 ４ 内燃機関の点火装置３５を微分素子３４を介
   して単安定マルチバイブレータ３３の入力側に接
   続し、単安定マルチバイブレータ３３がスイツチ
   ３２として設けたトランジスタを制御し、該トラ
   ンジスタが単安定マルチバイブレータ３３の準安
   定期間の間ブリツジ回路１０〜１４に抵抗３１を
   付加接続する特許請求の範囲第３項記載の空気量
   測定装置。 ５ 制御装置１６に制御増幅器１５を設け、制御
   増幅器１５の入力側をブリツジ回路１０〜１４の
   対角路に接続し、制御増幅器１５の出力側を電圧
   により制御される電流源２３〜２６に接続し、該
   電流源２３〜２６からブリツジ回路１０〜１４に
   給電電流を供給する特許請求の範囲第１項記載の
   空気量測定装置。 ６ 温度依存抵抗１１に温度に依存しない抵抗１
   ２を配属し、該温度に依存しない抵抗１２をブリ
   ツジ回路１０〜１４の構成部分として温度依存抵
   抗１１に直列に接続し、前記温度依存抵抗１１と
   前記温度に依存しない抵抗１２とが互いに空気流
   の風下に位置するように配置した特許請求の範囲
   第１項記載の空気量測定装置。 ７ 温度依存抵抗１１のほかにブリツジ回路１０
   〜１４の１つの抵抗１０を内燃機関の吸気管内に
   配置し、該１つの抵抗１０から基準温度を検出し
   た特許請求の範囲第１項記載の空気量測定装置。 ８ 吸気流中に配置した電気構成部品と制御装置
   の電気構成部品を構成上一体のユニツトとした特
   許請求の範囲第１項記載の空気量測定装置。 ９ ダーリントン回路２５と１つの抵抗２６を除
   いた制御装置の残りの部分をハイブリツド回路と
   して構成して吸気管３８の外側に配置し、一方の
   温度依存抵抗１０と他方の温度依存抵抗１１と温
   度に依存しない抵抗１２と前記１つの抵抗２６と
   ダーリントン回路２５を吸気管３８内に配置した
   特許請求の範囲第１項記載の空気量測定装置。