JPH0518665Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本考案は、内燃機関の吸入空気量を測定するた
めに用いられる熱線式空気流量計に関し、特に、
熱線への付着物を焼切るための付着物焼切り回路
の改良に関する。

＜従来の技術＞ 周知のように、熱線式空気流量計では、その精
度を維持するために、熱線に付着した物質を適時
的に除去することが重要である。そのため、従来
のこの種の空気流量計においては、一般に第２図
に示すように付着物焼切り回路を付設している
（実開昭58−127320号公報参照）。

第２図に示すように、白金などの熱線R_H、温
度補償用抵抗R₁、固定抵抗R₂，R₃，R₄でブリツ
ジ回路が組まれ、その電源端子T₁，T₂間にパワ
ートランジスタ１０を介して電源電圧Ｖc.c.が印加
されると共に、検出端子T₃，T₄間の電圧ΔVbが
差動増幅器１２で増幅されて上記パワートランジ
スタ１０のベースに印加される。熱線R_Hは内燃
機関の吸気通路中に配設され、温度補償用抵抗
R₁は熱線R_Hとほぼ同じ温度雰囲気下におかれる。

熱線R_Hは供給電流によつて発熱し、空気流に
よつて冷却される。差動増幅器１２とパワートラ
ンジスタ１０は、ブリツジ回路の不平衡電圧
ΔVbをゼロにするように印加電圧Ｖc.c.を連続的
に制御する。この制御で熱線R_Hの温度が常に一
定に保たれる。そして、このときの空気流量はブ
リツジ回路の印加電圧Ｖc.c.あるいは回路電流から
測定される。例えば、抵抗R₄の両端電圧を流量
の検出値とする。以上がよく知られた熱線式空気
流量計の原理である。

付着焼切り回路は、一定時間幅の指令信号を発
生するタイマ回路１６と、常時はオフで上記指令
信号を受けてオンするトランジスタ１４と、トラ
ンジスタ１４と直列でブリツジ回路の抵抗R₃と
並列接続された抵抗R₅とで構成されている。こ
の抵抗R₅の抵抗値は充分に小さく、トランジス
タ１４がオンしたとき、抵抗R₃とR₅の並列合成
抵抗値が抵抗R₃のみのときより充分に小さくな
る。

自動車においては、一般にエンジンキースイツ
チがオンからオフに切換わつて一定時間経過した
ときに、付着物焼切り回路が起動される。つま
り、このときタイマ回路１６がトリガされ、約１
秒の時間幅の指令信号が出力され、その間トラン
ジスタ１４がオンする。

トランジスタ１４がオンすると、ブリツジ回路
における一辺の抵抗がR₃のみからR₃とR₅の並列
に変わり、検出端子T₄の電圧が低下する。この
電圧低下は差動増幅器１２の出力電圧を大きく低
下させ、トランジスタ１０の導通度が増大し、ブ
リツジ回路の印加電圧Ｖc.c.が上昇する。これで熱
線R_Hに大電流が流れ、上記の制御系で熱線R_Hの
温度が例えば1000℃に保たれる。このときの高温
で熱線R_Hの付着物が焼切られる。

＜考案が解決しようとする問題点＞ 前述した従来の付着物焼切り回路の動作の詳細
を第３図の波形図に示している。トランジスタ１
４がオンした直後は、端子T₄の電圧V₄が端子T₃
の電圧V₃より低くなり、そのときの差動増幅器
１２の出力でパワートランジスタ１０は飽和し、
印加電圧Ｖc.c.はバツテリ電圧V_Bにほぼ等しくな
る。したがつて電圧V₄はＶc.c.＝V_Bと抵抗R₁，
R₂，R₃，R₅で決まるある値Vaになる。

一方、熱線R_Hには大電流が流れて徐々に発熱
する。熱線R_Hの温度があまり高くない間はその
抵抗値も低いので、端子T₃の電圧V₃は最初高く、
徐々に低くなる。そして、V₃＝Vaになると、差
動増幅器１２による有効な制御が開始される。つ
まりパワートランジスタ１０が能動領域で制御さ
れ、熱線温度を例えば1000℃に保つ制御がなされ
る。

ここで、タイマ回路１６が起動されてから熱線
温度が規定値1000℃に達するまでの時間ｔを応答
遅れ時間と称する。従来の回路では、この応答遅
れ時間ｔが比較的大きいことと、時間ｔがバツテ
リ電圧V_Bによつて大きく変動することが問題に
なつていた。

特に、後者の時間ｔの変動がより重大な問題に
なる。付着物焼切り有効時間は、タイマ回路１６
の設定時間Ｔから応答遅れ時間ｔを引いた時間
（Ｔ−ｔ）である。時間ｔが変動すると、当然時
間（Ｔ−ｔ）も変動することになり、焼切り時間
が長すぎて熱線R_Hの劣化を早めたり、焼切り時
間が短すぎて付着物を完全に除去できなかつたり
する。

＜問題点を解決するための手段と作用＞ 本考案は、前述した従来回路と同様に、指令信
号を受けて動作してブリツジ回路の一部の抵抗値
を変化させ、上記印加電圧を増加させる方向へ上
記ブリツジ回路を大きく不平衡にさせる第１のス
イツチング回路を設ける。さらに加えて、ブリツ
ジ回路の一部であつて上記電源端子間に熱線と直
列になつている系に付加され、上記指令信号を受
けて動作してこの系の抵抗値を減少させる第２の
スイツチング回路を設ける。

これにより、上記電源端子間の上記熱線を含む
回路の抵抗値が減少し、より大きな電流が熱線に
供給される。そのため、上記応答遅れ時間ｔが非
常に小さくなり、したがつてバツテリ電圧の変動
による時間ｔの変動幅も無視できる程小さくな
る。

＜実施例＞ 本考案の一実施例を第１図に示している。この
実施例は、第２図の従来回路にトランジスタ１８
と抵抗R₆を付加したもので、従来回路の構成は
そのまま採用している。

トランジスタ１４と抵抗R₅は前述の第１のス
イツチング回路に相当するものである。つまり、
ブリツジ回路の一部であつて熱線R_Hを含まずに
電源端子T₁，T₂間に直列な系（抵抗R₁，R₂，
R₃）のうちの抵抗R₃にトランジスタ１４と抵抗
R₅が並列接続されていて、トランジスタ１４が
オンすると、ブリツジ回路の一辺の抵抗値がR₃
からR₃とR₅の並列値に減少する。その結果、端
子T₄の電圧V₄が大きく低下し、差動増幅器１２
とパワートランジスタ１０の作用により印加電圧
Ｖc.c.が増加する。

トランジスタ１８と抵抗R₆の直列回路は前述
した第２のスイツチング回路に相当する。つま
り、ブリツジ回路の一部であつて電源端子T₁，
T₂間に熱線R_Hと直列になつている抵抗R₄にトラ
ンジスタ１８と抵抗R₆の直列回路が並列接続さ
れている。トランジスタ１８はタイマ回路１６か
らの指令信号を受けてオンする。抵抗R₆の抵抗
値は充分小さく、トランジスタ１８がオンしたと
き、ブリツジ回路の一辺の抵抗値がR₄からR₄と
R₆の並列値に減少する。

このように、電源端子T₁，T₂間に熱線R_Hと直
列になつている系の抵抗値が指令信号に応答して
減少するので、熱線R_Hには従来より大きな電流
が流れる。したがつて熱線R_Hの昇温速度が大き
くなり、非常に短時間で所定温度1000℃に達す
る。タイマ回路１６の設定時間に対して上記応答
遅れ時間ｔが極めて小さくなるので、バツテリ電
圧V_Bの変動により時間ｔが変動しても、その影
響は微少であり、有効焼切り時間はほとんど変動
しないのに等しい。

＜考案の効果＞ 以上詳細に説明したように、本考案によれば、
付着物焼切り回路が起動されてから熱線が所定温
度まで昇温するのに要する時間が非常に短くな
り、バツテリ電圧の変動による悪影響、すなわち
焼切り時間が長すぎたり短すぎたりする現象をな
くすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例の構成を示す回路
図、第２図は従来回路の構成を示す回路図、第３
図は従来回路の問題点を示すための動作波形図で
ある。 R_H……熱線、T₁，T₂……電源端子、T₃，T₄…
…検出端子、１０……パワートランジスタ、１２
……差動増幅器、１４……トランジスタ（第１の
スイツチング回路の中心）、１８……トランジス
タ（第２のスイツチング回路の中心）。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 空気流路中におかれる熱線と温度補償用を含む
   抵抗とでブリツジ回路を組み、このブリツジ回路
   の電源端子間に印加する電圧を検出端子間の電圧
   に基づいて制御して上記熱線の温度を一定に保
   ち、上記ブリツジ回路の印加電圧あるいは電流か
   ら空気流量を測定する熱線式空気流量計におい
   て、上記ブリツジ回路の一部であつて上記熱線を
   含まずに上記電源端子間に直列な系に付加され、
   付着物焼切りの指令信号を受けて動作してこの系
   の抵抗値を変化させ、上記印加電圧を増加させる
   方向へ上記ブリツジ回路を大きく不平衡にさせる
   第１のスイツチング回路と、上記ブリツジ回路の
   一部であつて上記電源端子間に上記熱線と直列に
   なつている系に付加され、上記指令信号を受けて
   動作してこの系の抵抗値を減少させる第２のスイ
   ツチング回路を有し、上記指令信号の印加期間に
   上記熱線に大電流が流され、そのときの高温で付
   着物が焼切られるようにした熱線式空気流量計に
   おける付着物焼切り回路。