JPH0325726B2 - - Google Patents

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塵埃
等の付着物を焼切ることによつて、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60−93922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、熱線抵抗に塵埃等が付着する
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
イグニツシヨンスイツチがON→OFFされてから
所定時間経過後（例えば0.3秒間）供給し、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
した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・インジエクシヨン・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
ツトル弁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、上記のように機関
停止時（イグニツシヨンスイツチON→OFFから
所定時間後）に焼切動作を行うと、残留燃料の燃
焼によつて焼切動作後も熱線抵抗１（白金線）の
温度がなかなか下がらなくなる惧れがあつた。

これは、スロツトル弁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つて蒸
発して、この蒸発燃料（ガソリンベーパー）が上
昇して熱線抵抗１の焼切時の熱と白金の触媒作用
によつて熱線抵抗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つて焼切動
作後も熱線抵抗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つてしま
ぬ。

一方、上記のように熱線抵抗１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つ
た。

即ち、特に空吹かし中にイグニツシヨンスイツ
チをOFF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り続けることがあり、
かかる機関回転中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
よつ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、イグニツシヨンスイツチ
がON→OFFされてから焼切動作を行わせるまで
の時間を長く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
ツシヨンスイツチがONされることが多くなつて
焼切の機会が減少して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
機関停止状態における制御装置等の稼動時間が増
え電力消費が増大するという不具合も発生する。

尚、第６図において、１７はブローバイガスの
還流通路、１８はスロツトル弁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。

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、機関に付設されるイグニツシヨンスイツ
チのON・OFFを検出するイグニツシヨンスイツ
チ検出手段と、機関温度を検出する機関温度検出
手段と、イグニツシヨンスイツチがONからOFF
状態になつたときに検出された機関温度を記憶す
る機関温度記憶手段と、イグニツシヨンスイツチ
がOFFからON状態になつたときに検出された機
関温度と前記機関温度記憶手段に記憶されたイグ
ニツシヨンスイツチOFF時の機関温度とを比較
して温度低下が所定値以上であるときに焼切許可
信号を出力する焼切許可判定手段と、この焼切許
可判定手段によつて焼切許可信号が出力されたと
きに前記焼切制御手段を作動させる作動制御手段
と、を備えて熱線式流量計の付着物焼切装置を構
成するようにした。

〈作用〉 かかる構成によると、イグニツシヨンスイツチ
がON→OFFされたときの機関温度を記憶し、そ
の後イグニツシヨンスイツチがOFF→ONされる
とこの時点の機関温度と記憶したON→OFF時の
機関温度とを比較して、機関温度が所定以上に低
下したことが判定されると、熱線抵抗の焼切動作
が実施される。即ち、イグニツシヨンスイツチが
OFF→ONされたときに機関温度の所定以上の低
下を条件として熱線抵抗の焼切が行われるもので
ある。

一般に機関温度は、イグニツシヨンスイツチが
ON→OFF（機関が停止）されると、冷却水の循
環が停止するなどの冷却効率の低下により一端上
昇するが、その後時間経過に伴つて低下する。残
留燃料による燃料蒸気の発生は、この機関温度の
変化に略同期しており、イグニツシヨンスイツチ
がON→OFFされると燃料蒸気の量は増大傾向を
示すが、機関温度の低下に伴つて発生量は減少し
て行く。従つて、機関温度が所定値以上に低下し
ていることを焼切の条件とすることは、燃料蒸気
の発生領域での焼切を避けるためのものである。

また、本発明では上記のようにイグニツシヨン
スイツチがOFF→ONされたときに焼切を行うも
のであるが、機関温度の所定以上の低下を条件と
しているので、イグニツシヨンスイツチON→
OFF後に所定時間（機関の運転状態や外気温度
によつて変動する）が経過していないと焼切が行
われない。従つて、例えON→OFF後に直ちに
OFF→ONされ、機関が慣性で回転しているとき
イグニツシヨンスイツチがONとなつても焼切が
行われることはない。

〈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エア構成を示す。

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とによりブリツジ回路が構成
され、このブリツ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ツジ回路への
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。従つて、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
マイクロコンピユータを備えた制御装置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を閉成することにより
行われる。即ち、制御装置７には、イグニツシヨ
ンスイツチ（図示省略）からON・OFF信号（IG
信号）が入力されており、前記制御信号はイグニ
ツシヨンスイツチがONとなつたときにON（接点
８ａ閉成）となり、イグニツシヨンスイツチが
OFFとなつたときにOFF（接点８ａ開成）となる
ように制御される。

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１
０を接続してあり、このトランジスタ１０に後述
する焼切信号を制御装置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。これによつて、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、ブリツジ回路に大電流を供給し、
熱線抵抗１を付着物の焼切を行う。

ここで、前記焼切信号とは、焼切用トランジス
タ１０のベースに制御装置７から出力されるハイ
レベル信号であり、イグニツシヨンスイツチが
OFF→ONされたときに第３図のフローチヤート
に示すように機関温度を代表する冷却水温度Tw
の判定結果に基づいて制御装置７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、イグニツシヨンスイツチがONであり前述の
如くリレー８の接点８ａが閉成されているから、
バツテリ１１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動作が行われ
る。

即ち、制御装置７には、焼切制御手段、イグニ
ツシヨンスイツチ検出手段、機関温度記憶手段、
焼切許可判定手段及び作動制御手段の機能がソフ
トウエア的に備えられている。

ここで、第３図のフローチヤートに基づいて、
前記焼切信号の出力を詳細に説明する。

即ち、イグニツシヨンスイツチがONされて制
御装置７に電源が供給されると、まず、ステツプ
（図中では「Ｓ」としてあり、以下同様とする）
１で機関温度検出手段としての水温センサ１２に
よつて検出される機関の冷却水温度Twを読み込
む。

ステツプ２では、制御装置７内に記憶しておい
たイグニツシヨンスイツチON→OFF時に水温セ
ンサ１２によつて検出された水温Tw₁とステツ
プ１において読み込んだ水温Twとを比較し、
Tw₁＞Twであるとき即ち水温Twがイグニツシ
ヨンスイツチON→OFF時よりも低下していると
きには次のステツプ３へ進み、Tw₁≦Twである
とき即ち水温TwがイグニツシヨンスイツチON
→OFF時と同等か若しくは上昇しているときに
はそのままリターンさせる。

ステツプ３では、Tw₁とTwとの差ΔTwが所
定値ａ以上であるかを判定する。ここで、Tw₁
−Tw≧ａであると判定され、水温Twが充分に
低下していることが判定されるとステツプ４へ進
んで焼切信号の出力を行い、一方、水温Twの低
下が所定値ａ未満であるときはそのままリターン
させる。

ステツプ４では、制御装置７から焼切用トラン
ジスタ１０のベースにハイレベル信号を所定時間
（例えば0.3秒間）出力し（第４図参照）、前述の
ようにしてこの所定時間熱線式流量計のブリツジ
回路に大電流を供給し、熱線抵抗１の付着物の焼
切を行う。

このように、水温Twの所定以上の低下を焼切
の条件とすると、燃料蒸気中での焼切が回避され
て熱線抵抗１の過熱による劣化を防止できる。即
ち、残留燃料による燃料蒸気の発生は、第４図に
示すように水温Twの変化に略同期しており、イ
グニツシヨンスイツチがOFF（機関停止）されて
冷却水の循環が停止し水温Twが上昇するとこれ
に伴つて燃料蒸気が発生し、水温Twの低下に伴
つて燃料蒸気の発生量は低下する。従つて、上記
のように水温Twの低下を条件とすれば、燃料蒸
気が発生している状態での焼切が防止でき、熱線
抵抗が燃料蒸気の燃焼によつて過熱されることが
ない。

また、水温Twの低下を条件とすれば、例え温
度低下が急激であつても、イグニツシヨンスイツ
チがOFFされてから所定以上の時間（機関の運
転状態や外気温度によつて変動する）が経過して
いないと焼切は行われない。従つて、イグニツシ
ヨンスイツチOFFから僅かの時間でイグニツシ
ヨンスイツチげONされても焼切が行われること
がなく、機関が慣性で回転しているとき即ち吸入
空気流の中で焼切が行われることがない。このた
め、焼切によつて熱線抵抗１を充分な温度に加熱
して付着物を良好に焼失させることができる。

尚、本実施例においては、機関温度を水温Tw
によつて検出するようにしたが、シリンダブロツ
ク等の温度を直接検出するようにしても良いこと
は明らかである。

〈発明の効果〉 以上説明したように本発明によると、イグニツ
シヨンスイツチOFF時の機関温度を記憶させ、
イグニツシヨンスイツチON時にこの記憶させた
機関温度とそのときの機関温度とを比較して、所
定以上に機関温度が低下しているときに熱線抵抗
の焼切を行うようにしたことにより、焼切動作に
よつて残留燃料が燃焼することがなく熱線抵抗の
過熱による劣化を防止できると共に、機関が惰性
で回転しているときに焼切が行われることを回避
でき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
おける焼切出力の判定を示すフローチヤート、第
４図は同上実施例における制御特性を示すタイム
チヤート、第５図は従来の焼切タイミングを説明
するためのタイムチヤート、第６図はシングル・
ポイント・インジエクシヨン・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…制御装置、１
０…焼切用トランジスタ、１１…バツテリ、１２
…水温センサ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 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、イグニツシヨンスイツチのON・
   OFFを検出するイグニツシヨンスイツチ検出手
   段と、機関温度を検出する機関温度検出手段と、
   イグニツシヨンスイツチがONからOFF状態にな
   つたときに検出された機関温度を記憶する機関温
   度記憶手段と、イグニツシヨンスイツチがOFF
   からON状態になつたときに検出された機関温度
   と前記機関温度記憶手段に記憶された機関温度と
   を比較して温度低下が所定値以上であるときに焼
   切許可信号を出力する焼切許可判定手段と、該焼
   切許可判定手段によつて焼切許可信号が出力され
   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。