JPH0216453B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、内燃機関の空気流量測定装置、特に
空気流に配置された熱線又は熱フイルムをブリツ
ジ回路に構成し、そのブリツジ回路から熱線又は
熱フイルムに流れる電流を制御するための制御電
圧を取り出し、更に電流を増大させて熱線又は熱
フイルムに付着した物質を燃焼し焼き払う燃焼装
置を備えた、特に内燃機関の吸気管に流れる空気
流量を測定する内燃機関の空気流量測定装置に関
する。

従来、内燃機関の吸気管に流れる空気流量を測
定するために熱線又は熱フイルムをブリツジ回路
の一辺に配置した空気流量測定装置が知られてい
る。このような装置では熱線はそれに流れる電流
を制御することにより検出部温度と吸気温度との
温度差が一定になるように制御され、一方流量測
定信号となる電圧はブリツジ抵抗の一つから検出
されるように構成されている。流量測定電圧を吸
入された空気の温度と無関係にするために、熱線
の他にブリツジ回路に組み込まれる抵抗を温度に
関係して変化させている。このような測定装置を
実際に駆動している間に熱線に汚れた粒子が付着
しそれによつて測定精度が悪くなるので、従来の
装置では時々熱線に大きな電流を流し、付着した
汚れた粒子を燃焼し焼き払つている。このような
燃焼はブリツジの平衡をくずすことにより熱線に
流れる電流を増大させて行なわれている。すなわ
ち従来の装置ではブリツジ抵抗の１つに更に他の
抵抗を並列に接続し、制御増幅器により検出部温
度と吸気温度との温度差を更に増大させるように
熱線に流れる電流を制御することによつて行なわ
れている。

しかし熱線を最適に燃焼させるためには熱線の
温度をできるだけ正確に調節することが必要であ
る。従来の装置のように灼熱温度が吸気温度に関
係すると、周囲温度が低い場合は熱線は充分にき
れいにならず、又周囲温度が高い場合には場合に
よつては熱線が破損してしまうことになる。

したがつて本発明はこのような従来の欠点を除
去し、流量測定中正確な流量を測定できると共に
熱線に付着した粒子を焼き払う燃焼期間中周囲温
度と無関係に確実な焼却を行なうことができる内
燃機関の空気流量測定装置を提供することを目的
とする。

本発明によればブリツジ回路は少なくとも３つ
の分圧器から構成され、それぞれ燃焼期間中及び
流量測定中熱線に流れる電流を制御するためにそ
れぞれ異なる２つの分圧器から制御電圧を取り出
すようにしている。

従つて本発明では燃焼期間中、特に吸気温度と
無関係な一定の熱線の温度が得られるように電流
を制御することが可能となる。

次に添付図面を参照して本発明の実施例を詳細
に説明する。

図示した実施例は内燃機関の吸気管に流れる空
気流量を測定する装置であり、その原理は例えば
ドイツ特許公開公報第2750050号に記載されてい
る。

第１図には３つの分圧器から構成されたブリツ
ジ回路が概略図示されている。第１の分圧器は熱
線又は熱フイルム１０と流量測定抵抗１１から成
り、又第２の分圧器は感温抵抗１２と他の抵抗１
３から成り、更に３番目の分圧器は抵抗１４，１
５から構成される。この３つの分圧器はそれぞれ
並列に接続されプラス線１７とアース線１８間に
電流制御回路１６と直列に接続されている。各分
圧器を構成する各抵抗の接続点はそれぞれ制御回
路２３の入力２０，２１，２２と接続される。こ
の制御回路２３には他の制御入力２４と出力２５
が設けられる。その場合出力２５は電流制御回路
１６の制御入力２６と接続される。

ブロツク２３には切り換えスイツチが図示され
ており、この切り換えスイツチは本発明の基本的
な考え方を示すものである。すなわち測定装置の
駆動モードに従つて熱線を含む分圧器に対して異
なる分圧器が関連させられる。すなわち流量測定
中は空気流に配置された感温抵抗を含む分圧器１
２，１３が用いられ、又燃焼期間中は上述の感温
抵抗ではなく一定の抵抗を設けた分圧器１４，１
５が用いられる。

第２図には第１図回路の更に詳細な構成が図示
されており、同図において、同一部分には同一の
参照番号が付されている。

第２図の電流制御回路１６は抵抗３０とトラン
ジスタ３１の直列回路から成り、トランジスタ３
１のベースは第１図の制御回路２３の出力２５と
接続され、そのコレクタは各分圧器の接続点と接
続される。

第１図ではブロツク２３として図示され、更に
第２図に詳細に図示された制御回路２３の主要部
は２つの演算増幅器３３，３４である。この両演
算増幅器のマイナス入力は共通にされ入力２０，
すなわち抵抗１０と１１の接続点と接続される。
それに対して増幅器３３のプラス入力は入力２１
と、又増幅器３４のプラス入力は入力２２と接続
される。両演算増幅器３３，３４の出力はそれぞ
れダイオード３６，３７を介してトランジスタ３
９のベースと接続された接続点３８に導びかれ
る。このトランジスタ３９のコレクタはアース線
１８と接続され、エミツタは抵抗４０，４１の直
列回路を介してプラス線１７と接続される。両抵
抗４０，４１の接続点は制御回路の出力２５を形
成し、その出力に発生する信号は入力２６を介し
て電流制御回路１６のトランジスタ３１を制御す
る。

燃焼工程の制御は２つのトランジスタ４２，４
３を介し入力２４に入力される信号に基づいて行
なわれる。トランジスタ４２のベースは抵抗４４
を介して入力２４と接続され、又抵抗４５を介し
てアース線１８と接続される。トランジスタ４２
のエミツタは直接アース線１８と接続され、一方
そのコレクタは２つの抵抗４６，４７から成る直
列回路を介してプラス線１７と接続される。両抵
抗４６，４７の接続点に現われる信号はエミツタ
がプラス線１７と接続されコレクタが増幅器３４
のプラス入力と接続されたトランジスタ４３のベ
ースを制御する。

空気流量測定中はトランジスタ４２，従つてト
ランジスタ４３がオンになる。その結果増幅器３
４の出力にはかなり大きな電圧が発生する。しか
しこの電圧はダイオード３７の極性により後段に
接続されたトランジスタ３９のベースには影響し
ない。従つてトランジスタ３１による電流制御は
増幅器３３の出力信号に従つて行なわれ、その場
合熱線に流れる電流の制御は抵抗１０〜１３によ
つて形成されるブリツジの対角線電圧に従つて行
なわれる。

熱線１０を燃焼させる場合には両トランジスタ
４２，４３をオフにする。抵抗１５，１４の比は
抵抗１３，１２の比よりもかなり小さいので、増
幅器３４は最初出力電圧が０となるように従つて
電流制御回路１６が動作するように駆動される。
一方増幅器３３はこの電流の増大に対抗して正の
出力電圧を発生するようにする。しかしそれによ
つてダイオード３６は遮断された状態となるの
で、電流制御は増幅器３４だけで行なわれる。こ
のようにして一方の増幅器から他方の増幅器への
切り換えが行なわれる。このことは感温抵抗１２
の値はもはや全電流に影響しないことを意味す
る。

第３図には本発明による他の実施例が図示され
ている。第２図の実施例の場合流量測定期間中は
トランジスタ４２，４３がオンになり、増幅器３
４のプラス入力にはほぼ駆動電圧が印加される
が、第３図の実施例の場合にはこの電圧の上昇は
抵抗１４，１５によつて実現される分圧器におい
てアース線１８に至る電流を遮断することによつ
て行なわれる。これは演算増幅器３４のプラス力
とアース線１８間に抵抗１５と直列に接続された
トランジスタ５０によつて行なわれる。このトラ
ンジスタは端子５２に印加される流量測定駆動信
号ないし燃焼信号に従つて抵抗５１を介して駆動
される。その他に関して第２図と第３図の回路は
同様に構成されている。

演算増幅器として「オープンコレクタ出力」を
有する増幅器（例えばTAA765）を用いると第２
図と第３図の実施例においてダイオード３６，３
７を省略することができる。

第４図には単一の演算増幅器５５を備えた第３
図の実施例の変形例が図示されている。この演算
増幅器５５は共通のマイナス入力と２つのプラス
入力を有し、その出力は抵抗５６を介してすでに
第１図に図示した接続点２５と接続される。

勿論この演算増幅器は第２図に図示した方法で
流量測定と燃焼を切り換える場合の回路にも用い
ることができる。

第４図の増幅器５５の詳細な構造が第５図に図
示されている。この増幅器は半導体と抵抗素子か
ら構成され、集積化される。その主要部分は２つ
のPNPトランジスタ６０，６１であり、そのエ
ミツタは共通に接続されたトランジスタ６２，抵
抗６３を介してプラス線６４と接続される。両ト
ランジスタ６０，６１のコレクタはそれぞれトラ
ンジスタ６５，６６並びに抵抗６７，６８と直列
にアース線６９と接続される。トランジスタ６
５，６６のベースは一緒に接続されると共にトラ
ンジスタ６５のコレクタにも接続される。この回
路の出力信号はトランジスタ６６のコレクタから
取り出され端子７０に信号が現われる。

トランジスタ６０，６１の両ベースはダブルコ
レクタトランジスタ７１のコレクタと接続され、
このトランジスタ７１のエミツタは抵抗７２を介
してプラス線６４と接続される。トランジスタ７
１はトランジスタ６２と同様に共通のベース接続
線７３から駆動信号を得る。第４図に図示された
共通のマイナス入力はトランジスタ６１の前段に
接続されたトランジスタ７４のベースに入力され
る。同様に両プラス入力７５，７６はそれぞれト
ランジスタ７７，７８を介してトランジスタ６０
のベースと接続される。

第５図に図示された回路は原理的に知られてお
り、プラス入力７５，７６の１つに入力される入
力信号の電位の中でそれぞれ最も低い電位が有効
になるように動作する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置の基本的な構成を示したブ
ロツク回路図、第２図は第１図装置の更に詳細な
構成を示した回路図、第３図は本発明の他の実施
例を示した回路図、第４図は更に他の実施例を示
した回路図、第５図は第４図の演算増幅器の更に
詳細の構造を示した回路図である。 １０……熱線、１２……感温抵抗、１６……電
流制御回路、２３……制御回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 空気流に配置された熱線又は熱フイルムをブ
   リツジ回路に組み込みそのブリツジ回路から熱線
   又は熱フイルムに流れる電流を制御する制御電圧
   を取り出すようにし、更に前記電流を増大させて
   熱線の燃焼を起こさせる燃焼装置を設けた内燃機
   関の空気流量測定装置において、 前記ブリツジ回路は、熱線又は熱フイルム１０
   を有する第１の分圧器１０，１１と、感温抵抗１
   ２を有する第２の分圧器１２，１３と、二つの固
   定抵抗からなる第３の分圧器１４，１５の少なく
   とも３つの互いに並列に接続された分圧器から構
   成され、 空気流量測定時には、前記熱線又は熱フイルム
   １０を有する第１の分圧器１０，１１と、感温抵
   抗１２を有する第２の分圧器１２，１３から前記
   制御電圧を取り出して熱線又は熱フイルムに流れ
   る電流を制御し、 また、熱線の燃焼時には、熱線又は熱フイルム
   １０を有する第１の分圧器１０，１１と、二つの
   固定抵抗からなる第３の分圧器１４，１５から前
   記制御電圧を取り出して熱線又は熱フイルムに流
   れる電流を制御するようにしたことを特徴とする
   内燃機関の空気流量測定装置。 ２ 前記第１と第２の分圧器から取り出される制
   御電圧並びに第１と第３の分圧器から取り出され
   る制御電圧を制御増幅器に供給するようにした特
   許請求の範囲第１項に記載の内燃機関の空気流量
   測定装置。 ３ 前記制御増幅器は演算増幅器３３，３４から
   成り、一方の演算増幅器３３には前記第１と第２
   の分圧器から取り出される制御電圧が、また他方
   の演算増幅器３４には第１と第３の分圧器から取
   り出される制御電圧が入力され、空気流量測定時
   には、前記一方の演算増幅器が、また熱線の燃焼
   時には前記他方の演算増幅器が選択される特許請
   求の範囲第２項に記載の内燃機関の空気流量測定
   装置。 ４ 前記第３の分圧器１４，１５をスイツチ５０
   を介して駆動電圧線１８から遮断できるようにし
   た特許請求の範囲第１項から第３項までのいずれ
   か１項に記載の内燃機関の空気流量測定装置。