JPS62288521A - 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】 ３、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いて吸入空気流量の計
測に用いられる熱線式流量計の熱線抵抗に付着した付着
物を焼切る装置に関する。

（従来の技術） 自動車用内燃機関においては、吸入空気流量を測定する
熱線式流量計の熱線抵抗に付着する粉塵等の付着物を焼
切ることによって、流量検出精度の低下を防止するよう
にした装置を備えるものがある（実開昭６０−９３９２
２号公報等参照）。

即ち、熱線式流量計は、吸入空気に晒される熱線抵抗の
抵抗値変化に基づき吸入空気流量を検出するものである
ため、熱線抵抗（白金線）に粉塵等が付着すると吸入空
気流量に対する抵抗値特性が変化して流量検出精度が低
下するので、熱線抵抗を加熱することにより付着物を焼
失させるものである。

具体的には、第５図に示すように、機関に付設されるイ
グニッションスイッチがオンからオフへ切り換えられて
から所定時間経過後（例えば５秒であり、この間は焼切
の制御装置に通電して待機させておく）に、熱線抵抗に
対して大電流を所定時間（例えば０．３秒間）供給し、
熱線抵抗を高温（例えば１０００℃）に加熱して付着物
を焼失させるようにしていた。

〈発明が解決しようとする問題点〉 ところで、第６図に示すようなシングル・ポイント・イ
ンジェクション・システム（ＳＰＩ方式）の燃料噴射弁
１５を備えた内燃機関、即ち、スロットル弁１６の上流
側に燃料噴射弁１５が配設されて熱線抵抗１と燃料噴射
弁１５との距離が接近している内燃機関においては、上
記のようにして焼切動作を行わせると、残留燃料の燃焼
によって焼切動作以上に熱線抵抗ｌが過熱される惧れが
あった。

これは、スロットル弁１６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１の焼
切時の熱と白金の触媒作用によって熱線抵抗１の付近で
燃焼するためである。

このように、残留燃料の燃焼によって熱線抵抗１が過熱
されると、熱線抵抗１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。

尚、第６図において、１７はブローバイガスの還流通路
、１８はスロットル弁１６をバイパスする補助空気通路
、１９は補助空気通路１８に介装されたアイドル制御弁
である。

一方、上記のように熱線抵抗１が過熱される場合とは逆
に、従来の焼切制御では焼切による所望温度にまで熱線
抵抗１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、特に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
惰性で回り続けることがあり、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。

上記問題点は、何れもイグニッションスイッチがオフさ
れてから焼切動作が行われるまでの時間（第５図に示す
所定時間）を長く設定することによって解決されるもの
であるが、特に燃料蒸気中での焼切を回避しようとする
と、燃料蒸気の発生状況が気温や機関運転状態等によっ
て影響されるため、相当の長い経過時間（例えば１０分
）が必要となる。

しかしながら、焼切動作までの時間を長くすると、この
時間焼切動作を制御する制御装置に電流を供給して待機
させておく必要があり、機関停止状態（発電停止状Ｂ）
における消費電力が増大して、バッテリの放電が進むと
いう問題が発生する。

本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、熱線抵
抗を所望温度に加熱して付着物を良好に焼失でき、然も
、機関停止状態における電力消費を抑制できる付着物焼
切装置を提供することを目的とする。

く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を検出するイグニッションスイッ
チ切換検出手段と、この検出手段の検出信号に基づいて
イグニッションスイッチのオンからオフへの切換時に起
動されて前記焼切制御手段を作動させるまでの所定待時
間を計測する待時間計測手段と、前記焼切制御手段に対
する電源からの電流供給をスイッチングする電流供給ス
イッチング手段と、前記待時間計測手段によって所定待
時間の経過が計測されたときに前記電流供給スイッチン
グ手段をオンさせることによって電流を供給して前記焼
切制御手段を作動させる電流供給手段と、前記焼切制御
手段による焼切動作終了後に前記電流供給スイッチング
手段をオフさせて電流供給を遮断し前記焼切制御手段の
作動を停止させる電流遮断手段と、を備えるようにした
。

く作用〉 かかる付着物焼切装置によると、焼切動作を行うまでの
時間は、待時間計測手段（所謂タイマー）のみが作動し
て待時間の計測が行われ、これによって所定待時間の経
過が計測されると、初めて焼切制御手段に電流が供給さ
れて焼切動作が行われ、焼切動作が終了すると焼切動作
のため焼切制御手段に供給されていた電流が遮断される
。

即ち、待時間中は、一般的に消費電力の少ない時間計測
のみを作動させ、時間計測に比べ消費電力が大きい焼切
制御手段には、実際に焼切動作を行わせるときにのみ電
流を供給するようにしたものであり、イグニッションス
イッチがオフされてから焼切を動作を行わせるまでの時
間を長く設定しても、この時間は時間計測にのみ電力が
消費されるため、焼切待機中におけるバッテリの放電を
問題のないレベルにまで抑制することが可能となるもの
である。

〈実施例〉 以下に本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

第２図に本実施例のハードウェア構成を示す。

即ち、機関の吸気通路中に配設される熱線抵抗（白金線
）１と、出力抵抗２．温度補償抵抗３及び流量調整用抵
抗４とによりブリッジ回路が構成され、このプリフジ回
路への供給電流は、ａ点とｂ点との電位を入力する差動
増幅器５及びパワートランジスタ６により吸入空気流量
の変化に応じて制御される。この制御では、例えば吸入
空気流速即ち吸入空気流量が増大すれば熱線抵抗１の冷
却度が増大することにより、その抵抗値が減少しようと
するが、この時点ではａ点の電位が増大して差動増幅器
５の出力が減少し、パワートランジスタ６のコレクタ電
流が増大してブリッジ回路への供給電流が増大する。こ
れにより、熱線抵抗１の発熱量を増大することができ、
その抵抗値を一定に保つように制御できる。従って、例
えば出力抵抗２の電圧から吸入空気流量を読み取ること
ができる。

ここで、パワートランジスタ６への電流供給はマイクロ
コンピュータを備えたコントロールユニット７からの制
御信号によりパワートランジスタ６に直列接続されたリ
レー８の接点８ａをオンすることにより行われる。即ち
、コントロールユニット７は、イグニッションスイッチ
のオン・オフ信号が入力されるタイマーユニット１２に
よってオン・オフ制御される制御スイッチ１３によって
バッテリ１１からの電流供給が制御されるようになって
おり、この電流供給に同期して前記接点８ａのオン・オ
フを行うようになっている。

即ち、タイマーユニット１２は、本実施例において、イ
グニッションスイッチ切換検出手段、待時間計測手段、
電流供給手段及び電流遮断手段を兼ねるものであり、制
御スイッチ１３は電流供給スイッチング手段に相当する
。

また、焼切用回路として、差動増幅器５の＋側入力端子
に抵抗９を介して焼切用トランジスタ１０を接続してあ
り、このトランジスタ１０に後述する焼切信号をコント
ロールユニット７から出力して差動増幅器５の＋側入力
端子の電位を強制的にローレベルとする。これによって
、差動増幅器５の出力をローレベルとしパワートランジ
スタ６に大電流を流すようにして、ブリッジ回路に大電
流を供給し、熱線抵抗ｌの付着物焼切を行う。

ここで、前記焼切信号とは、焼切用トランジスタ１０の
ベースに焼切制御手段としてのコントロールユニット７
から出力されるハイレベル信号であり、イグニッション
スイッチがオンからオフに切り換えられてから所定待時
間が経過してから所定時間（例えば０．３秒間）このハ
イレベル信号が出力されるように制御される。このハイ
レベル信号出力時は、リレー８°の接点８ａをオンさせ
ているため、バッチ１月１の電圧がパワートランジスタ
６に印加され、パワートランジスタ６を介して熱線抵抗
１に大電流が通電され付着物の焼切が行われる。

尚、前記待時間の間は、コントロールユニット７に対す
る電流供給が停止されており、タイマーユニット１２に
よって所定待時間が計測されると、このタイマーユニッ
ト１２はコントロールユニット７に対して焼切指令信号
を出力すると共に制御スイッチ１３をオンさせることに
よってパフテリ１１からの電流を供給し、焼切動作が終
了すると制御スイッチ１３をオフさせて再びコントロー
ルユニット７への電流供給を断つ。

ここで、第３図のフローチャートに基づいて、タイマー
ユニット１２による制御スイッチ１３の開閉制御と焼切
指令信号の出力を説明する。

ステップ（図中ではｒＳＪとしてあり、以下同様とする
）１では、イグニッションスイッチ（ＩＧＮ／ＳＷ）の
オン・オフを判定し、オンである場合にはステップ７へ
進んで制御スイッチ１３をオンさせ、オフである場合に
はステップ２へ進む。

これは、イグニッションスイッチのオン状態では常時制
御スイッチ１３をオンさせてコントロールユニット７に
電流を供給し、吸入空気流量の計測を行う必要があるた
めである。

ステップ２では、ステップｌにおけるイグニッションス
イッチのオフ判定がオンからの切り換えである場合に、
即ち、イグニッションスイッチがオンからオフに切り換
えられた場合に、切り換え後の経過時間を計測するタイ
マーユニット１２内のタイマーを起動させる。

ステップ３では、ステップ２で起動されるタイマーによ
って計測される経過時間と所定待時間（焼切動作を開始
させるまでの時間であり、例えば燃料蒸気の充分な減少
が予測される１０分程度とする）とを比較し、経過時間
が前記待時間以上となっている場合には次のステップ４
へ進み、待時間に達していない場合にはステップ４をジ
ャンプしてステップ５へ進み制御スイッチ１３をオフと
する。

即ち、イグニッションスイッチがオンである場合には制
御スイッチ１３をオンとしくステップ１−ステップ７）
、イグニッションスイッチがオフである焼切動作を行う
までの待時間は制御スイッチ１３をオフにするものであ
る。

ステップ４では、前記経過時間が焼切時間中となってい
るか否かを判定する。本実施例では前記待時間が経過し
たら直ちに焼切を開始させるため、ここでは、イグニッ
ションスイッチの切り換えからの経過時間が前記待時間
以上で然も焼切動作終了時間以前であるか否かを判定し
、焼切を行うべき時間である場合にはステップ６へ進み
、焼切動作終了時間を過ぎている場合にはステップ５へ
進んで制御スイッチ１３をオフとする。

ステップ６では、コントロールユニット７に対して焼切
指令信号の出力を行い、所定待時間が経過し焼切動作を
行うべき状態であることをコントロールユニット７に対
して指令する。

ステップ７では、制御スイッチ１３をオンさせることに
よって、コントロールユニット７に電流を供給する。ス
テップ６からステップ７へと進んだ場合には、ステップ
７における制御スイッチ１３のオン制御は、焼切動作（
具体的動作は前述の通りである）を行わせるためにコン
トロールユニット７に電流を供給することを目的とする
ものである。

以上述べたように、イグニッションスイッチがオンであ
る場合は、制御スイッチ１３はオン状態を維持されてコ
ントロールユニット７に電流が供給されるが、イグニッ
ションスイッチがオフされると制御スイッチ１３が一端
オフされてコントロールユニット７への電流供給が断た
れる。そして、イグニッションスイッチのオンからオフ
への切り換え後に焼切を行うべき所定待時間に達すると
、制御スイッチ１３がオンされてコントロールユニット
７に電流が供給されて熱線抵抗１の付着物焼切を実施し
、焼切動作後は制御スイッチ１３を再びオフにして電流
供給を遮断しコントロールユニット７の作動を停止させ
るものである（第４図参照）。

即ち、イグニッションスイッチがオフの状態では、コン
トロールユニット７に対して焼切動作の場合のみ電流を
供給するようにするものであり、この焼切動作を開始さ
せるまでの間はタイマーユニット１２のみを動作させる
ことによって機関停止状態における電力消費を抑制する
ものである。

このように、実際に焼切が実施されるまでの間に消費さ
れる電力を抑制することができるので、焼切実施までの
待時間を燃料蒸気が充分に減少するまでの時間に設定し
ても、バッチ１月１の放電劣化を招くことがなく、待時
間を十分長く設定して吸入空気や燃料蒸気雰囲気中での
焼切を回避し、熱線抵抗１の付着物を良好に焼失させる
ことができる。

〈発明の効果〉 以上説明したように、本発明によると、熱線抵抗の焼切
を実施するまでの間に消費される電力が低減されるため
、焼切実施までの待時間を燃料蒸気が充分に減少するま
での時間に設定してもバッテリの放電を招くことがない
。従って、焼切実施までの待時間を充分に長く設定する
ことが可能となり、吸入空気中や燃料蒸気中での焼切動
作が回避され、熱線抵抗の付着物焼切を良好に行うこと
が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
示すシステム図、第３図は同上実施例における電流供給
制御を示すフローチャート、第４図は同上実施例におけ
る制御特性を示すタイムチャート、第５図は従来例にお
ける制御特性を示すタイムチャート、第６図はシングル
・ポイント・インジェクション・システムの一例を示す
断面図である。 １・・・熱線抵抗　　２・・・出力抵抗　　５・・・差
動増幅器　　６・・・パワートランジスタ　　７・・・
コントロールユニット　　１０・・・焼切用トランジス
タ１１・・・バッテリ　　１２・・・タイマーユニット
　　１３・・・制御スイッチ 特許出願人　日本電子機器株式会社 代理人　弁理士　笹　島　　富二雄 第３図 第４図 ＝待１１４ｒト一

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を検出するイグニッシ
   ョンスイッチ切換検出手段と、該検出手段の検出信号に
   基づいてイグニッションスイッチのオンからオフへの切
   換時に起動されて前記焼切制御手段を作動させるまでの
   所定待時間を計測する待時間計測手段と、前記焼切制御
   手段に対する電源からの電流供給をスイッチングする電
   流供給スイッチング手段と、前記待時間計測手段によっ
   て所定待時間の経過が計測されたときに前記電流供給ス
   イッチング手段をオンさせて前記焼切制御手段を作動さ
   せる電流供給手段と、前記焼切制御手段による焼切動作
   終了後に前記電流供給スイッチング手段をオフさせて前
   記焼切制御手段の作動を停止させる電流遮断手段と、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。