JPS62235527A - 自動車用内燃機関における熱線式流量計の付着物焼切装置 - 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、自動車用内燃機関における熱線式流量計の付
着物焼切装置に関する。

（従来の技術〉 自動車用内燃機関において、吸入空気流量を測定するた
めに熱線式流量計を使用する場合、吸気通路内に配設さ
れる熱線抵抗に空気中の浮遊物（オイルや粉塵）が付着
すると、熱線抵抗の放熱性を劣化させるので、付着物を
適時的に焼切って、測定精度を良好に保つことが必要で
あり、従来の熱線式流量計にも付着物焼切装置を備えた
ものがある（実開昭６０−９３９２２号公報参照）。

この種の熱線式流量計の従来例を第４図を参照して説明
する。

図中Ｒｈは、機関の吸気通路中に配設される白金線等の
熱線抵抗である。Ｒｓは基準抵抗であり、熱線抵抗Ｒｈ
と略同−雰囲気中に配設される。Ｒｋは温度補償抵抗、
Ｒ１は固定抵抗であり、これらは直列に接続され、温度
補償抵抗Ｒｋのみが熱線抵抗Ｒｈと略同−雰囲気中に配
設される。Ｒ２は固定抵抗である。

熱線抵抗Ｒｈと基準抵抗Ｒ３とは直列に接続され、温度
補償抵抗Ｒｋ及び固定抵抗Ｒ１と固定抵抗Ｒ２とは直列
に接続される。そして、熱線抵抗Ｒｈ及び基準抵抗Ｒ３
と、温度補償抵抗Ｒｋ、固定抵抗Ｒ１及び固定抵抗Ｒ２
と、が並列に接続されてブリフジ回路１が形成される。

ここで、熱線抵抗Ｒｈ及び基準抵抗Ｒ３側の分圧点の電
位（基準抵抗Ｒ３の端子電圧）と、温度補償抵抗Ｒｋ、
固定抵抗Ｒ１及び固定抵抗Ｒ２側の分圧点の電位（固定
抵抗Ｒ２の端子電圧）と、が差動増幅器２に入力され、
この差動増幅器２とパワートランジスタ３とによりブリ
ッジ回路１への供給電流を制御する。

従って、吸入空気流量が例えば増大すると、熱線抵抗Ｒ
ｈがより冷却されることによりその抵抗値が減少するが
、このとき基準抵抗Ｒ３の端子電圧が増大して、差動増
幅器２の出力が低下する。

これによりパワートランジスタ３によって制御されるブ
リ・フジ回路１への供給電流が増大する。つまりは、流
量の変化に対し熱線抵抗Ｒｈの抵抗値を一定値Ｒ３Ｘ　
（Ｒｋ＋Ｒｘ）／Ｒ２に保つように供給電流を変化させ
る。このため、流量と供給電流とが比例し、固定抵抗Ｒ
２の端子電圧Ｕを読み取ることによって流量を測定する
ことができる。

付着物焼切装置としての焼切回路は、差動増幅器２の＋
側入力端子を、固定抵抗Ｒ２と並列に、抵抗値小の焼切
用固定抵抗４及びトランジスタ５を介してアースし、こ
のトランジスタ５のベース端子に適時的に焼切信号（ハ
イレベル信号）を入力するようにしである。尚、この焼
切信号は、イグニッションスイッチをオンからオフに切
換えた後、所定時間（例えば５秒）後に一定時間（例え
ば０．３秒間）発生させるようにしていた。

従って、焼切信号の発生時には、トランジスタ５が導通
して、差動増幅器２の＋側入力レベルが低下し、差動増
幅器２の出力が低下して、ブリッジ回路ｌへの供給電流
、即ち、熱線抵抗Ｒｈへの供給電流が増大する。これに
より、熱線抵抗Ｒｈの温度を１０００℃程度に高めて付
着物を焼切る（焼失させる）ものである。

〈発明が解決しようとする問題点〉 ところで、シングル・ポイント・インジェクション・シ
ステム（ＳＰ１方弐）のようにスロットル弁の上流側に
燃料噴射弁が配設されて熱線抵抗と燃料噴射弁との距離
が接近している内燃機関においては、上記のように機関
停止時（イグニッションスイッチのオンからオフへの切
換がら所定時間後）に焼切動作を行うと、残留燃料によ
って発生する燃料蒸気の燃焼によって過熱されて熱線抵
抗が劣化する慣れがあった。

これは、スロットル弁の上流側等に付着した残留燃料が
、機関停止後に機関温度によって蒸発して、この燃料蒸
気（ガソリンペーパー）が上昇して熱線抵抗の焼切時の
熱と白金の触媒作用゛にょって熱線抵抗の付近で燃焼す
るためである。このように、燃料蒸気の燃焼によって熱
線抵抗が過熱されると、熱線抵抗が劣化して温度に対す
る抵抗値変化の特性が大幅に変化して、正確な流量計測
ができなくなってしまう。

一方、上記のように熱線抵抗が焼切動作以上に過熱され
る場合とは逆に、従来の焼切動作では焼切による所望温
度にまで熱線抵抗の温度が上昇せずに、充分な焼切が行
えなくなる惧れもあった。

即ち、イグニッションスイッチがオフされてから所定時
間後に焼切を行うのは、機関が慣性で回転していて吸入
空気流が生じているときに焼切が行われないようにする
ためであるが、空吹かし中にイグニッションスイッチを
オフすると、焼切動作までの所定時間内に機関が停止せ
ずに慣性で回転し続けることがあり、かかる機関回転中
には吸入空気の流れがあるため、熱線抵抗に大電流を供
給してもこの空気の流れによって冷却されて充分な温度
上昇が得られなくなるものである。

上記２つの問題点は、イグニッションスイッチがオンか
らオフに切換えられてから焼切動作を行わせるまでの時
間（予め定めた一定時間）を長（すれば解決されると考
えられるが、この時間をあまり長くすると、焼切の前に
イグニッションスイッチがオンされることが多くなって
焼切の機会が減少し充分な焼切が行われなくなる惧れが
あり、また、焼切動作を起動させるための制御装置の待
機時間が増えて機関停止時における電力消費が増大する
という不具合も発生する。

本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、熱線式
流量計の熱線抵抗の焼切において過熱を防止しつつ焼切
を確実に行える付着物焼切装置を提供することを目的と
する。

〈問題点を解決するための手段〉 そのため本発明では、第１図に示すように、自動車用内
燃機関の吸気通路に配設される熱線式流量計の熱線抵抗
に、焼切制御手段からの焼切信号に基づき電源から大電
流を供給し前記熱線抵抗の付着物を焼切る熱線式流量計
の付着物焼切装置において、イグニッションスイッチの
オンからオフへの切換制御を検出するイグニッションス
イッチ検出手段と、これによって検出されるイグニッシ
ョンスイッチのオンからオフへの切換操作後に熱線式流
量計によって検出される吸入空気流量と所定吸入空気流
量とを比較する吸入空気流量比較手段と、この吸入空気
流量比較手段により熱線式流量計によって検出される吸
入空気流量が前記所定吸入空気流量以下であることが所
定時間継続して判定されたときに前記焼切制御手段を作
動させる作動制御手段と、を備えるようにした。

く作用） かかる構成によると、イグニッションスイッチがオンか
らオフに切換られてから、吸入空気流量が低下して熱線
式流量計によって検出される吸入゛空気流量が所定吸入
空気流量以下である状態が所定時間以上継続されると、
熱線抵抗の焼切を実施する。ここで、前記所定吸入空気
流量をゼロ近傍とすれば吸入空気流量が略ゼロの状態で
安定しているときに焼切を行うことができ、これによっ
て吸入空気流の中で焼切が行われることがなく、所望の
温度に熱線抵抗を加熱して付着物を良好に焼切ることが
できる。

即ち、機関停止時の吸入空気流量は、徐々に低下してゼ
ロの状態に安定するものではなく、一般的に一旦ゼロに
なってから再びある程度の流量が流れてゼロになるとい
うような所謂バウンド現象を伴って減少する。従って、
吸入空気流量がゼロになったときに直ちに焼切を開始す
ると、吸入空気流の中で焼切が行われる慣れがあるが、
本発明のように所定時間の継続を条件とすれば安定した
吸入空気流量ゼロの状態で焼切が行えるものである。

また、燃料噴射弁が熱線抵抗の近傍に配設される場合、
機関が停止すると機関の熱によって蒸発した燃料が熱線
抵抗の付近に上昇することがあるが、上記所定時間を適
宜設定することによって、燃料蒸気が熱線抵抗に到達す
る前に焼切を行うことが可能となり、燃料蒸気の燃焼に
よる熱線抵抗の過熱を防止できる。

即ち、機関が慣性で回転しているときに燃料蒸気が発生
しても機関の回転によって発生する吸入負圧によってシ
リンダ内に吸入されるため熱線抵抗の付近に逆流するこ
とは殆どないが、機関が停止して吸入負圧がなくなると
燃料蒸気は熱線抵抗の側へ上昇（逆流）する、しかしな
がら、かかる機関回転停止後の燃料蒸気の上昇は瞬時に
発生するものではないため、吸入空気流量が略ゼロの状
態で安定していることを確認してから焼切を行うように
しても、燃料蒸気が熱線抵抗に到達する前に焼切を終了
させることができる。

〈実施例〉 以下に本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

本発明の一実施例の構成を示す第２図において、熱線式
流量計と焼切回路の構成は第４図に示した従来例と同様
であり、同一符号を付しである。

本発明に係る構成について説明すると、焼切回路に焼切
信号を出力して熱線抵抗Ｒｈの焼切を行わせるマイクロ
コンピュータを内蔵したコントロールユニット６は、イ
グニッションスイッチ７からのオン・オフ信号と熱線式
流量計からの電圧信号Ｕとに基づいて求められた時期に
焼切信号を出力する。

ここで、コントロールユニット６には、第３図のフロー
チャートに示すように、イグニッションスイッチ検出手
段、吸入空気流量比較手段９作動制御手段及び焼切制御
手段がソフトウェア的に備えられている。

前記コントロールユニット６による焼切動作を第３図に
示したフローチャートに基づいて説明する。

図において、ステップ１　（図ではＳｌと記す。

以下同様）では、イグニッションスイッチ（ｒＧＳＷ）
７がオンからオフに切換られたが否かを判定し、ＹＥＳ
の場合にはステップ２へ進む。

ステップ２では、熱線式流量計の吸入空気流量に対応し
た出力信号（電圧信号）Ｕを読み込む。

ステップ３では、ステップ２で読み込んだ電圧信号Ｕと
所定電圧Ｕｘとを比較し、Ｕ≦Ｕｘであるときには次の
ステップ４へ進む。

ここで、前記所定電圧Ｕｘは、吸入空気流量がゼロの状
態で熱線式流量計から出力される電圧信号（ベース電圧
であり、例えば２Ｖ）よりも僅かに大きな電圧（例えば
２．Ｉ　Ｖ）に設定されており、Ｕ≦Ｕｘであるという
ことは吸入空気流量が略ゼロの状態であることを意味す
る。

ステップ４では、Ｕ≦Ｕｘである状態の時間Ｔを計測し
、この計測結果を次のステップ５において判定する。

即ち、ステップ５ではＵ≦Ｕｘである時間Ｔが所定時間
（例えば０．６秒）以上継続したか否かを判定し、所定
時間に満たない場合には再びステップ３へ戻って電圧信
号Ｕの判定を行う。このようにして、吸入空気流量がゼ
ロで安定している状態を検出して、吸入空気流の中で焼
切が行われることを回避するものであり、これによって
所望の温度に熱線抵抗Ｒｈを加熱して良好に付着物を焼
失させることができる。

ステップ５でＵ≦Ｕｘである時間Ｔが所定時間以上′継
続したことが判定されると、次のステップ６において、
イグニッションスイッチ７がオンからオフに切換えられ
てからの経過時間が所定時間（例えば５秒間）を越えて
いるか否かの判定を行う。

ここで、前記経過時間が所定時間未満であると判定され
た場合にはステップ７へ進み、経過時間が所定時間を越
えていると判定された場合にはそのままリターンさせる
。このように経過時間を判定するのは、例えば高回転で
の空吹かしの最中にイグニッションスイッチ７をオフす
るなどして慣性による機関の回転が長時間に渡って継続
するような場合に、吸入空気流量がゼロの安定状態にな
るまで焼切制御のためにコントロールユニット６を待機
させておくと機関停止後の電力消費が増大するためであ
り、所定時間以上経過した場合には焼切を行うことなく
コントロールユニット６の差動を停止させる。

ステップ６で経過時間が所定時間未満であると判定され
た場合には、ステップ７において焼切信号を出力を行う
。具体的には、トランジスタ５のベース端子にハイレベ
ル信号を所定時間（例えば０．３秒）出力する。これに
よって、ハイレベル信号出力の間だけ差動増幅器２の出
力を低下させ、ブリフジ回路１への供給電流即ち熱線抵
抗Ｒｈへの供給電流を増大させ、熱線抵抗Ｒｈを加熱（
約１０００℃程度）する。そして、この熱線抵抗Ｒｈの
加熱によって付着物を焼失させるものである。

ここで、吸入空気流量がゼロ状態で安定していることを
見極めるための時間（ステップ５における所定時間）と
実際の焼切に必要とする時間との和が、吸入空気流が停
止してから熱線抵抗Ｒｈに燃料蒸気が到達するまでの時
間より小となるようにすれば、燃料蒸気中で熱線抵抗Ｒ
ｈの焼切が行われることを回避できる。

°　即ち、吸入空気流量のゼロ状態を見極めるための時
間や焼切に必要とする時間はいずれも微小時間で良く、
これに比べ燃料蒸気の挙動は遅いため、吸入空気流が停
止してから焼切が終了するまでの時間を短時間（例えば
１秒程度）に抑えれば、燃料蒸気が熱線抵抗Ｒｈに到達
する前に焼切を終了させることができる。従って、燃料
蒸気の雰囲気で焼切が行われることを回避でき、燃料蒸
気の燃焼によって過熱されて熱線抵抗Ｒｈが劣化するこ
とを防止できる。

〈発明の効果） 以上説明したように本発明によると、イグニッションス
イッチがオフされてから熱線式流量計によって検出され
る吸入空気流量が所定吸入空気流量以下である状態が所
定時間継続した場合に、熱線抵抗の焼切を行うようにし
た。

これにより、吸入空気流の中で焼切が行われることを回
避して良好に焼切を行えると共に、燃料蒸気中での焼切
をも回避して熱線抵抗の劣化を防止できるという効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成図、第２図は本発明の一実施例を
示す回路図、第３図は同上実施例における焼切信号出力
制御を示すフローチャート、第４図は従来例を示す回路
図である。 １・・・ブリッジ回路　　２・・・差動増幅器３・・・
パワートランジスタ　　５・・・トランジスタ６・・・
コントロールユニット　　７・・・イグニッションスイ
ッチ　　Ｒｈ・・・熱線抵抗　　Ｒｋ・・・温度補償抵
抗　　Ｒ１，Ｒ２・・・固定抵抗　　Ｒ３・・・基準抵
抗　　−

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 自動車用内燃機関の吸気通路に配設される熱線式流量計
   の熱線抵抗に、焼切制御手段からの焼切信号に基づき電
   源から大電流を供給し前記熱線抵抗の付着物を焼切る熱
   線式流量計の付着物焼切装置において、イグニッション
   スイッチのオンからオフへの切換制御を検出するイグニ
   ッションスイッチ検出手段と、イグニッションスイッチ
   のオンからオフへの切換操作後に熱線式流量計によって
   検出される吸入空気流量と所定吸入空気流量とを比較す
   る吸入空気流量比較手段と、該吸入空気流量比較手段に
   より熱線式流量計によって検出される吸入空気流量が前
   記所定吸入空気流量以下であることが所定時間継続して
   判定されたときに前記焼切制御手段を作動させる作動制
   御手段と、を備えたことを特徴とする自動車用内燃機関
   における熱線式流量計の付着物焼切装置。