JPS60237322A - 空気流量測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は例えば電子式燃料噴射制御装置付内燃機関に用
いられる空気流量測定装置に関するものである。

（従来技術） 従来の空気流量測定装置は、空気通路中に例えば白金抵
抗線からなる電熱ヒータと、この電熱ヒ夕の上下流に一
対の温度依存抵抗を支持体上に巻き付けて構成したセン
サ部を有する流量針が知られている。第１図に該流量計
の回路部分を示す。

第１図において、イグニッションスイッチ（以下ＩＧと
いう）が閉じられると、第１の演算増幅器（以下第１の
ＯＰアンプという）８が、第１の基準電圧１２によりＬ
レベルになり、この第１のＯＰアンプ８のＬレベルに応
じてトランジスタ（以下Ｔｒという）９がＯＮする。Ｔ
ｒ９がＯＮすると、抵抗４を介して、第１の基準電圧に
より高い電圧が第１のＯＰアンプ８に入力されて第１の
ＯＰアンプ８をＨレベルにする（第４図）。これと同時
に第２の演算増幅器（以下第２のＯＰアンプという）７
に通電がなされ、第２のＯＰアンプ７が制御状態になり
、Ｔｒ９はほぼ影響なく作動し、またＴ　ｒ　９の作用
により電熱ヒータ１が加熱される。２は電熱ヒータ１の
温度変化に応じて抵抗値が変化する第１の温度依存抵抗
であり、また３は電熱ヒータ１の温度変化の影響しない
位置に設けられ、周囲の空気温度により抵抗値が変化す
る第２の温度依存抵抗である。そしてこの第１．第２の
温度依存抵抗２．３と抵抗４．５によりブリッジ回路が
構成されており、ｘｙ間の電圧が所定電圧差を維持する
ように、第２のＯＰアンプがＴｒ９の制御を行なう。ま
た、６は電熱ヒータ１に流れる電流に応じた電圧信号を
発生する抵抗であり、この電圧信号はゲインオフセット
１ｏにて増幅されて、図示しない電子制御回路装置に送
り込まれる。

しかしながら、上記の構成においては電熱ヒータ１、温
度依存抵抗２．３を支持する支持体の安定温度が、電熱
ヒータ１の温度変化が空気流量のみによって変化するよ
うにするために、通常使用状態では雰囲気温度より高く
する必要があり、そのため上記測定装置の起動時、支持
体の温度を安定温度まで上昇させるために電熱ヒータ１
の発熱量を大きくする必要があり、そして上記測定装置
においてＴ　ｒ　９が非飽和領域であるため、電熱ヒー
タ１に送られる電流が充分でなく、従って長時間（数十
秒）発熱させるようになり、その間空気流量には関係の
ない信号（第６図（ａ））が抵抗６より長時間出力され
るという起動性の欠点がある。

なお、第６図（ｂｌは支持体安定温度に達する様子を示
している。

（発明の目的） 本発明の目的は、起動時に電熱ヒータを一気に急加熱し
て、支持体温度を急激に安定温度まで上昇させて、起動
性の良好な空気流量測定装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明においては、電熱ヒ
ータへの通電開始時に所定時間の間、電熱ヒータへの通
電量を増大させる手段を具備したものとしている。

（実施例） 以下、本発明の第１実施例について、第２図。

第３図、第５図（ａ）　（ｂ）　、及び第８図に基づき
説明する。

第８図は、本実施例に用いられるセンサ部を空気導入管
４０内に設けた概略構成を示すもので、矢印（ア）に示
された空気流に対し平行に支持体２０が設置され、支持
体２０の下流側の部分には、第１の温度依存抵抗２と電
熱ヒータ１とが互いに近接して巻かれている。そして第
１の温度依存抵抗２は電熱ヒータ１の温度に応じて抵抗
値を変化させている。また支持体２０の上流側には第２
の温度依存抵抗３が巻かれており、外囲空気温度に応し
て抵抗値を変化させている。なお、これら電熱ヒータ１
、第１．第２の温度依存抵抗２．３はすべて白金線によ
り構成されており、かつ第１の温度依存抵抗２と第２の
温度依存抵抗３とは同一の温度−抵抗特性を有するもの
止している。

そして、このセンサ部の下流側にはエンジン３０が設け
られている。

なお、電熱ヒータ１、第１．第２の温度依存抵抗２，３
を同一の支持体２０に巻くことで、支持体２０の容積が
２個の支持体で測定した場合より少なく、熱容量が小さ
くなり、また空気流の方向に対し凹形状としたことから
、測定部分の空気接触部分が充分に確保されるものであ
る。さらに、製作面でも従来２個の支持体を用いていた
場合よりも簡略化が計れ、また第１の温度依存抵抗と第
２の温度依存抵抗との位置決めが支持体２０上で自動的
に決定できるという効果を有したものを使用している。

次に第２図により、前記センサ部と電気的に接続された
回路部について説明する。

１は電熱ヒータ、２，３は各々第１．第２の温度依存抵
抗である。そして第１．第２の温度依存抵抗２，３、抵
抗４，５によりブリッジ回路が構成されており、このブ
リッジ回路の中点Ｘ、Ｙの電位差が所定の電位差となる
ように変化する第２のＯＰアンプ７が接続されている。

第１のＯＰアンプ８は反転入力端子に第１の基準電源１
２．抵抗１４．コンデンサ１３とを接続し、また非反転
入力端子に抵抗４の一端と接続したもので、ＩＧが閉じ
た時、反転入力端子にはコンデンサ１３の両端に生ずる
電圧と第１の基準電源１２の抵抗１４を介した電圧との
加算された電圧が入力され、非反転入力端子に通電がな
されても、コンデンサ１３が充電されてコンデン＋１３
の両端に生ずる電圧が減り、第１の基準電源１２との加
算された電圧が第１のｏｐアンプ８の非反転入力端子に
入力される電圧よりも、低くなるまでの所定時間、第１
のＯＰアンプ８はＬレベル状態を持続するように設定し
である。またＴｒ９は、第１．第２のＯＰアンプ７．８
により制御され、電熱ヒータ１、第１．第２の温度依存
抵抗２．３への通電を行っている。なお、６は空気流に
より冷却される電熱ヒータ１を所定温度に維持するため
に流される電流を電圧信号に変換する抵抗で、１０はこ
の電圧信号を増幅するゲインオフセットである。また、
１１はＸ、Ｙ間の所定電位に設定するための第２の基準
電源である。

上述の構成においてその作動について述べる。

ＩＧがＯＮされると、第１のＯＰプ８の反転入力端子に
第１の基準電源１２．コンデンサ１３．抵抗１４により
決められた加算電圧が入力され、反転して、第１のＯＰ
アンプ８がＬレベル状態に入り、Ｔ　ｒ　９がＯＮする
。Ｔｒ９がＯＮすると、電熱ヒータ１、第１．第２の温
度依存抵抗２．３、抵抗４．５へと通電がなされ、抵抗
４を介して第１のＯＰアンプ８の非反転入力端子に入力
される。

しかしながら加算電圧が非反転入力端子の電圧より低下
するまでの所定時間、反転入力端子に入力される加算電
圧により第１のＯＰアンプ８はＬレベル状態を持続する
。また、Ｔｒ９のＯＮにより第２のＯＰンプ７もＬレベ
ル状態となり、従って起動時、所定時間は第１のＯＰア
ンプ８、第２のＯＰアンプ７が双方ともにＬレベル状態
になり、合成されＬレベル状態となって、Ｔ　ｒ　９の
ベース側に入力される。（第３図、一点鎖線）これに応
じて、起動待所定時間、Ｔｒ９は２つのＯＰアンプ７．
８によりＯＮされるため、所定時間、ベース・エミッタ
間の電位差が大きくなり、ベース電流が増加するのでコ
レクタ側への通電が極めて良好なものとなる。（飽和状
態）そして、この通電により所定時間、電熱ヒータ１に
支持体２０への加熱用電流が流され、支持体２０は所定
時間後、はぼ安定温度まで達したものとなっている。（
第５図（ｂ））この加熱用電流は抵抗６にて通常の電圧
信号よりはるかに高い異常電圧信号（約１４ｖ）（第５
図（ａ））を発生するが、この発生期間が例えばＩＧ・
ＯＮからスタータ・ＯＦＦまでとなるようにコンデンサ
１３、抵抗１４の時定数を決めることで、図示しない電
子制御回路装置の諸プログラム等の演算処理に悪影響を
与えることはない。

このように−気に支持体２０を加熱した後、ただちに空
気流量測定を行なう正規作動を実行する。

つまり、ブリッジ回路の中点のＸＹ間が所定電位差に達
していないと、第２のＯＰアンプ７がＬレベル状態とな
っており、これに応じてＴｒ９が作動して電熱ヒータ１
への通電が行なわれ、電熱ヒータ１を加熱する。従って
電熱ヒータ１が充分に加熱され、第１の温度依存抵抗２
が抵抗増加して、ブリッジ回路の中点ＸＹ間が所定電位
差に達して平衡状態になるように第２のＯＰアンプ７が
Ｔ　ｒ　９の作動を制御する。そして電熱ヒータ１の熱
は空気流量の大小に応じて冷却される度合が変化し、ま
たブリッジ回路の中点ＸＹ間が所定電位差になるように
、Ｔｒ９が制御されて通電量が変化することから、空気
流量と電熱ヒータ１への電流量は比例関係となるので、
電熱ヒータ１に流される電流は、抵抗６にて電圧信号に
変換され、ゲインオフセント１０にて増幅されて空気流
量に応じた信号として図示しない電子制御回路装置へと
送られる。

なお、第３図の第１のＯＰアンプ８のＬレヘル時間幅Ｃ
は、第５図（ａ）の異常電圧信号発生時間幅Ｃと同じ時
間幅である。

次に本発明の第２実施例について説明する。第７図に本
実施例の回路構成を示す。

本実施例では、第１のＯＰアンプ８の非反転入力端子に
抵抗１４′とコンデンサ１３′とを接続し、Ｔ　ｒ　９
からコンデンサ１３′の両端に現われる電圧を減らした
減算電圧が第１のＯＰアンプ２の非反転入力端子に入力
されるようにしてあり、コンデンサ１３′が充電されて
コンデンサ１３′の両端に現われる電圧が減り、第１の
ＯＰアシプ８の非反転入力端子に入力される減算電圧が
第１のＯＰアンプ８の反転入力端子に人力される第１の
基準電源の電圧よりも高くなるまでの所定時間、第１の
ＯＰアンプ８はＬレベル状態を持続する。

なお、他の構成、及び作動は上述の第１実施例と同様で
ある。

なお、上述の実施例では第１．第２のＯＰアンプ７．８
により同一のＴｒ９を作動させていたが、起動時用のＴ
ｒをＴｒ９に並列に設け、この起動用Ｔｒのベース側と
第１のＯＰアンプ８の出力端子と接続した回路としても
かまわない。

また、上述の実施例ではセンサ部の支持体２０に第８図
に示すごとく電熱ヒータ１、第１．第２の温度依存抵抗
２．３を一体に具備していたが、従来からよく用いられ
ている電熱ヒータ１と第１の温度依存抵抗２を１つの支
持体に、また第２の温度依存抵抗３を前記支持体の上流
側に設置する支持体に設けたものとしてもかまわない。

（発明の効果） 以上述べたように本発明においては、電熱ヒータへの通
電開始時に、所定時間の間、電熱ヒータへの通電量を増
大させる手段を具備したものとしたことから、電熱ヒー
タの発熱量が所定時間増加し、支持体への加熱も所定時
間内で行なわれ、従って短時間で正規測定作動に移行で
きるという優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来の空気測定装置の回路部を示す電気回路
図、第２図は、本発明の第１実施例の回路部を示す電気
回路図、第３図は、本発明の第１実施例の回路部の第１
のＯＰアンプの出力状態を示す波形図（実線）と、第２
図の７点における波形図（一点鎖線）、第４図は、第１
図の回路部の第１のＯＰアンプの出力状態を示す波形図
、第５図（ａｌは、本発明の第１実施例の起動時の電圧
信号の出力波形図、第５図（ｂ）は、本発明の第１実施
例の起動時の支持体の温度変化図、第６図（ａ）は、従
来測定装置の起動時の電圧信号の出力波形図、第６図（
ｂｌは、従来測定装置の起動時の支持体の温度変化図、
第７図は、本発明の第２実施例の回路部を示す電気回路
図、第８図は、本発明の実施例に採用されたセンサ部を
設けた空気導入管の構成を示す概略構成図である。 １・・・電熱ヒータ、２・・・第１の温度依存抵抗、３
・・・第２の温度依存抵抗、４．５・・・抵抗、７・・
・第２のＯＰアンプ（第２の演算増幅器）、８・・・第
１のＯＰンブ（第１の演算増幅器）、９・・・Ｔｒ　（
Ｌランジスタ）、１３．１３’・・・コンデンサ、１４
゜１４′・・・抵抗、２０・・・支持体。 代理人弁理士　岡　部　隆 Ｐｔ０

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 支持体に設けられた電熱ヒータ、この電熱ヒータの温度
   を検出する温度センサ、電源よりこの電熱ヒータへの通
   電を行なう通電回路、及び温度センサの信号に応じて通
   電回路を制御し電熱ヒータの温度を調整する温度制御回
   路を含む空気流量測定装置において、前記電熱ヒータへ
   の通電開始時に、所定時間の間、前記電熱ヒータへの通
   電量を増大させる手段を具備した空気流量測定装置。