JPH0247685B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の関連する技術分野 本発明は、媒体の流れの中に配置され流動量に
応じて温度および（又は）抵抗値が調整されその
調整量が流動媒体の量に対する尺度となる少くと
も１つの温度依存抵抗を備えた流動媒体の量測
定、特に内燃機関の吸気量測定のための装置であ
つて、加熱線として形成される温度依存抵抗が一
方の線端から他方の線端までゾンデリング内に支
承された少くとも３つの支点を通るように案内さ
れ、流れの上流に、加熱線を有するブリツジ回路
の中に接続された温度補償用の温度依存抵抗が設
けられており、加熱線より下流に少なくとも１つ
の、前記ブリツジ回路の一部を成す基準抵抗が設
けられている流動媒体の量測定装置に関する。

温度依存抵抗として加熱線を使用し、この加熱
線がゾンデリング内において複数個の緊締個所を
介して緊締されるようにした流動媒体の量測定装
置は知られている（ドイツ連邦共和国特許出願公
開第2151774号公報）。この場合、加熱線を有する
ブリツジ回路の中に接続された温度補償用の温度
依存抵抗がゾンデリングの上流側に設けられ且つ
媒体の流動断面の外面に前記ブリツジ回路の一部
を成す基準抵抗が設けられている。

発明が解決しようとする問題点 しかしこの公知の構成では、基準抵抗に生ずる
熱を十分急速に排出することが十分確実には行な
えない。

本発明の目的は、上記形式の装置を、加熱線の
動作により測定誤差ないし測定値の不正確さが生
じることがないよう改良することにある。

問題点を解決するための手段 この目的は、冒頭に述べた形式の装置におい
て、本発明によれば媒体の流動断面中に配置され
た支持体に、加熱線を備えたゾンデリングと温度
補償用の温度依存抵抗とが設けられており、少な
くとも１つの基準抵抗が支持体内または支持体表
面に取付けられている構成とすることにより達成
され、これにより、発生した熱を可及的良好に媒
体の流れによつて排出することができるようにな
る。

実施例 以下図面について本発明の実施例を詳細に説明
する。

第１図に示す流動媒体の量測定装置、特に内燃
機関の吸気測定装置において、温度依存抵抗１
０，１１、抵抗１２，１３，１４からブリツジ回
路が形成される。ブリツジ対角線には制御装置１
６の制御増幅器１５が接続されている。この場合
制御増幅器１５の反転入力側は入力抵抗１７を介
して抵抗１１，１２の接続点に接続されるのに対
し、非反転入力側は入力抵抗１８を介して抵抗１
３，１４の接続点に接続されている。制御増幅器
１５は２つの給電線１９，２０を介して直流電圧
源２１に接続されている。この直流電圧源２１に
は平滑コンデンサ２２が並列接続される。制御増
幅器１５の出力側は２つの抵抗２３，２３の直列
回路に接続され、その際抵抗２４は共通給電線１
９に接続される。これらの２つの抵抗２３，２４
はダーリントン接続回路２５のための分圧器を形
成し、回路２５は接続２６と共に抵抗１０，１
１，１２，１３，１４から成るブリツジ回路への
給電のための電圧制御形電流源を形成する。共通
給電線１９，２０間には抵抗２７，２８から成る
分圧器が設けられる。抵抗２７，２８の接続点に
はダイオード３７のアノードが接続され、そのカ
ソードは制御増幅器１５の反転入力側に接続され
る。制御増幅器１５の反転入力側と共通給電線２
０の間には抵抗２９とコンデンサ３０の直列回路
が設けられ、その際この直列回路は温度依存抵抗
の時間特性に制御回路の周波数を整合させる働き
をする。

抵抗１３，１４の接続点には抵抗３１が接続さ
れ、抵抗３１はスイツチングトランジスタ３２の
スイツチング区間を介して共通導線２０に接続可
能である。スイツチングトランジスタ３２のベー
スは単安定跳躍回路３３の出力側に接続され、回
路３３は微分回路３４を介して内燃機関の点火装
置用の点火スイツチ３５によりトリガ可能にされ
ている。

上述の装置の動作は次の通りである。ブリツジ
回路の温度依存抵抗１１を介して一定の電流が流
れ、この抵抗１１をその通常の作動温度に加熱す
る。ブリツジ回路の他方の分岐上では温度依存抵
抗１０が流動媒体の温度、例えば内燃機関の吸気
温度を特徴づける抵抗値をとる。これにより装置
の加熱電流制御用の基準信号として常に内燃機関
の吸気温度を用いることができる。通過する吸気
の量に応じて温度依存抵抗１１は多少冷却され
る。この結果ブリツジ回路の変調が生じる。この
変調は、制御増幅器１５が電圧制御形電流源２
３，２４，２５，２６を介してブリツジ回路に比
較的高い供給電流を与え、それにより温度依存抵
抗１１の温度、従つてその抵抗値を少くともほぼ
一定の値に保つようにして調整される。ブリツジ
回路を流れる電流は温度依存抵抗１１を通過する
空気量に対する尺度である。対応する電気信号は
端子３６と３９の間から取出すことができる。

制御装置の起動を容易にする働きは分圧器２
７，２８とダイオード３７が行う。制御装置の投
入時には制御増幅器１５の反転入力側には約0.5v
の電圧が必然的に与えられ、制御装置の確実な起
動を生じさせる。通常運転時にはこれに対し制御
増幅器１５の反転入力側の電圧は上記の起動電圧
より著しく高くなるので、ダイオード３７は阻止
され、分圧器２７，２８を介する制御過程への作
用を及ぼすことはできなくなる。

加熱源として用いられる温度依存抵抗１１が
時々その表面上の沈着物を取除けるようにするた
め、一定の測定サイクル毎にこの温度依存抵抗１
１に比較的大きな電流を流す必要がある。測定サ
イクルとしてはこの場合例えば内燃機関の一定の
運転期間を使用することができる。特に有利なの
は、内燃機関の点火装置の停止毎に灼熱工程を行
わせることであることが実証されている。これは
点火スイツチ３５の閉成時に行われる。相応する
信号は微分され、単安定跳躍回路３３をその非安
定状態に制御する。単安定跳躍回路３３のこの非
安定状態の間スイツチングトランジスタ３２は導
通し、抵抗３１をブリツジ回路の抵抗１４に並列
接続させる。これにより抵抗１０，１１，１２，
１３，１４から成るブリツジ回路は著しく不平衡
になり制御増幅器１５がこの不平衡を補償するた
めブリツジ回路に大電流を供給することになる。
この大電流は温度依存抵抗１１を単安定跳躍回路
の非安定状態の期間中通常の作動温度以上の温度
に加熱するので、温度依存抵抗の表面上の残渣は
焼尽することになる。

基準抵抗１２は好適には同様に一点鎖線３８で
示された流体通路、例えば内燃機関の吸気管内に
設けられる。こうすると基準抵抗１２の損失熱が
矢印方向に流れる空気により搬出できるからであ
る。抵抗１３，１４は好適には可調整抵抗として
形成され、制御回路の温度特性を調整できるよう
にされる。

第２図は３つの支点４１，４２，４３を持つゾ
ンデリング４０を示す。支点４１，４２，４３に
より加熱線１１はｖ字状に緊張せしめられる。こ
の場合加熱線１１はその線端が端部支点４１，４
２で固定、例えばろう付又は溶接されるのに対
し、支点４３にはゆるく通されている。

ゾンデリング４０はその熱膨張係数が加熱線１
１の熱膨張係数に適合されており、この結果熱膨
張により生じる加熱線１１ないしゾンデリング４
０の長さ変化は加熱線１１に対し引張力又は応力
を殆んど生じさせないばかりか、支点４１，４
２，４３間の間隔の変化により大幅に補償され
る。

加熱線の引張力又は応力のない緊締は、加熱線
が例えば内燃機関の吸気管における空気量測定計
として使用されるときに特に重要である。この場
合に考慮すべき温度は通常−30℃乃至＋120℃に
達する。その上加熱線１１の動作態様により生じ
る温度変化も問題になる。更に加熱線は上述のよ
うにその表面上の沈着残渣を焼尽するため高温に
加熱される。この短時間の温度上昇は加熱線の長
さ変化を生じさせ、加熱線が固く緊締されている
場合には引張力又は応力の発生に導くおそれがあ
る。加熱線１１のｖ字状の緊締およびゾンデリン
グ４０と加熱線１１の熱膨張係数の適合は加熱線
１１の引張力又は応力の発生を大幅に抑制する。
加熱線１１が白金から成るときはゾンデリング４
０はその熱膨張係数がほぼ白金のそれに等しいニ
ツケル・鉄合金から作られると有利である。しか
し又ゾンデリングはガラス、特にいわゆる白金ガ
ラスから作ることも可能である。このガラスの熱
膨張係数もほぼ白金のそれに等しいので、加熱線
１１の温度変化時の引張力又は応力の発生を大幅
に抑制することができる。

第２図に示すように支点４１，４２，４３は鉤
状に折曲げられている。導電線の働きをする少く
とも支点の端部はゾンデリング４０に電気的に絶
縁して取付けられている。支点４３を取巻く加熱
線１１の中央部分はループ４４を形成しており、
その場合加熱線１１の交差部分４５は互いに導電
結合されている。これによりループ４４には電流
が流れず、従つて電流により加熱されない。加熱
線１１から支点４３への一定しない熱放出に伴な
う問題は支点４３における加熱線１１の長さ変化
ないしずれが生じてももはや発生しない。支点４
３における特殊な懸垂により、加熱線１１が熱膨
張により若干支点４３から浮上り、その長さが変
化したりねじれたりする場合にも問題は生じな
い。

加熱線１１の支承のためループ４４の形を第３
図に示すようなものにすると特に有利である。第
３図によればループ４４の巻付角度は180゜より小
さい。更にループ４４の形は、支点４３における
ループ４４の支承点４６，４７と、そこからルー
プ４４の線部分が結合点４５に向つて集約する点
４８，４９との間に十分大きな間隔が生じるよう
にされており、これによりループ４４ないし加熱
線１１の膨張の際加熱線１１には機械的応力が発
生せず、むしろａで示した間隔に応じてループ４
４の支点４３における自由な動きが保証される。

交差する２つの線の電気的接続は溶接又は硬ろ
う付により行うと有利である。

第２図に示したように、加熱線１１の線端は同
様にループ５０，５１として形成される。結合点
５２，５３における線の交差部分は導電的に好適
には溶接又はろう付により互いに結合され、ルー
プ５０，５１はそれぞれ端部支点４１，４２に巻
付けられる。ループ５０，５１は５４のところで
それぞれ支点４１，４２に導電接続される。両端
部支点４１，４２におけるループ５０，５１およ
び支点４３におけるループ４４を持つ加熱線１１
の構成により、結合点５２，４５，５３間に加熱
線１１の正確に規定可能な有効長が確立され、こ
れは流れの中央部分に配置され、従つてゾンデリ
ング４０の壁部分の流れの不規則性の影響を受け
ない。公知の加熱線による空気量の測定では一方
では加熱線と支点間の熱移行の変化により測定の
精度が不良になり、他方では灼熱工程において支
点領域における加熱線１１からの熱放出が大きく
なりすぎ、この支点領域における加熱線は十分に
高い温度に達せず、空気量測定計の確実な機能に
必要な残渣の焼尽が不十分になるという欠点が生
じる。従つて本発明の別の利点として、結合点４
５，５２，５３間の加熱線１１の有効長の形成に
より有効加熱線からループへの熱伝達がわずかと
なり、加熱線の全有効長が灼熱工程に必要な温度
に加熱できることが挙げられる。ループ５０，５
１は加熱線１１の測定過程中結合点５２，４３，
５３間の有効加熱線程過度には加熱されないの
で、これらのループ５０，５１には沈着物は殆ん
ど生じない。焼尽工程中にループ５０，５１にた
またま発生する沈着物を完全に除去できない場合
にも、これにより有効加熱線の測定精度に悪影響
は生じない。

第４図は吸気管に接続される測定管３８に内燃
機関の吸気量測定装置を配置した場合の概略図
で、矢印は貫流方向を示す。この場合ゾンデリン
グ４０は、少くとも１つの接続片７０を介して測
定管３８に接続可能な支持体６９内に配置され
る。ゾンデリング４０内に案内される加熱線１１
の流れ方向にみて上流側には空気流中に吸気温度
を補償するための温度依存抵抗１０が支持部材７
１に取付けられる。加熱線１１の下流側には例え
ばマンガニン線又はマンガニン箔から成る基準抵
抗１２が支持体６９に取付けられ、この抵抗に生
じる熱ができるだけ良好に通流する空気により搬
出されるようにされる。基準抵抗１２は例えば支
持体６９内に支承されたリング７２の内部に又は
図示のようにリング外周の溝７３に配置すること
ができる。抵抗１０，１１，１２の接続線７４は
制御装置１６に通じている。支持体６９の上流側
には格子状に形成された接触防止部材７５が、下
流側には吸気管の衝撃時に加熱線１１の損傷を防
止するための格子状に形成された保護部材７６が
それぞれ吸気管３８内に設けられる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による流動媒体の量測定、特に
内燃機関の吸気量測定装置の結線図、第２図は３
つの支点をｖ字状に案内される加熱線の概略図、
第３図は中央の支点領域でループ状に形成された
加熱線を示す図、第４図は流動媒体の量測定装置
の全体構成図である。 １１……温度依存抵抗（加熱線）、１２……基
準抵抗、４０……ゾンデリング、４１，４２，４
３……支点、４４……ループ、１６……制御装
置、６９……支持体。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 媒体の流れの中に配置され流動量に応じて温
   度および（又は）抵抗値が調整されその調整量が
   流動媒体の量に対する尺度となる少くとも１つの
   温度依存抵抗を備えた流動媒体の量測定、特に内
   燃機関の吸気量測定のための装置であつて、加熱
   線として形成される温度依存抵抗が一方の線端か
   ら他方の線端までゾンデリング内に支承された少
   くとも３つの支点を通るように案内され、流れの
   上流に、加熱線を有するブリツジ回路の中に接続
   された温度補償用の温度依存抵抗が設けられてお
   り、加熱線より下流に少なくとも１つの、前記ブ
   リツジ回路の一部を成す基準抵抗が設けられてい
   る流動媒体の量測定装置において、媒体の流動断
   面部３８中に支承配置された支持体６９に、加熱
   線を備えたゾンデリング４０と温度補償用の温度
   依存抵抗１０とが設けられており、少なくとも１
   つの基準抵抗１２が支持体６９内または支持体６
   ９表面に取付けられていることを特徴とする流動
   媒体の量測定装置。