JP2002174541A - 熱式流量測定装置 - Google Patents
熱式流量測定装置Info
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- JP2002174541A JP2002174541A JP2000371473A JP2000371473A JP2002174541A JP 2002174541 A JP2002174541 A JP 2002174541A JP 2000371473 A JP2000371473 A JP 2000371473A JP 2000371473 A JP2000371473 A JP 2000371473A JP 2002174541 A JP2002174541 A JP 2002174541A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】熱式空気流量測定装置の計において、特別な回
路を付加することなくセンサ感度を改善する。 【解決手段】 発熱抵抗体211a,211bの上流部
及び下流部に測温抵抗体211d,211eを形成し、
この測温抵抗体の温度差から流体の流量を測定する。発
熱抵抗体は、211a,211bのように複数に分割さ
れる。この複数に分割された発熱抵抗体211a,21
1bを上流,下流の位置関係で配置し且つ直列に接続す
る。この複数に分割された発熱抵抗体の中点電位の出力
特性により測温抵抗体211d,211eの温度差信号
に基づく流量信号出力の感度を改善させている。
路を付加することなくセンサ感度を改善する。 【解決手段】 発熱抵抗体211a,211bの上流部
及び下流部に測温抵抗体211d,211eを形成し、
この測温抵抗体の温度差から流体の流量を測定する。発
熱抵抗体は、211a,211bのように複数に分割さ
れる。この複数に分割された発熱抵抗体211a,21
1bを上流,下流の位置関係で配置し且つ直列に接続す
る。この複数に分割された発熱抵抗体の中点電位の出力
特性により測温抵抗体211d,211eの温度差信号
に基づく流量信号出力の感度を改善させている。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば内燃機関等
の吸気量検出その他種々のガス流量検出に好適な流量測
定装置に係り、更に詳細には発熱抵抗体等の感温抵抗体
を使用して流体の流量を測定する熱式流量測定装置に関
する。
の吸気量検出その他種々のガス流量検出に好適な流量測
定装置に係り、更に詳細には発熱抵抗体等の感温抵抗体
を使用して流体の流量を測定する熱式流量測定装置に関
する。
【0002】
【従来の技術】自動車などの内燃機関の電子制御燃料噴
射装置に用いられる吸入空気流量測定装置としては、熱
式のものが質量空気量を直接検知できることから多数使
われている。
射装置に用いられる吸入空気流量測定装置としては、熱
式のものが質量空気量を直接検知できることから多数使
われている。
【0003】この種の熱式流量測定装置に用いる発熱抵
抗体の態様としては種々のものがある。例えば、白金線
をボビンに巻きつけてガラスでコーティングするもの、
薄膜抵抗体をセラミック基板上やシリコン基板上に形成
するもの等がある。
抗体の態様としては種々のものがある。例えば、白金線
をボビンに巻きつけてガラスでコーティングするもの、
薄膜抵抗体をセラミック基板上やシリコン基板上に形成
するもの等がある。
【0004】流量の検出方法としては、発熱抵抗体を吸
気温度に対して一定の温度差を保つように加熱制御し、
吸気通路に配置される発熱抵抗体に流れる電流より空気
流量を直接検出する方式と、発熱抵抗体の両側に測温抵
抗体(温度検出抵抗体)を配置し、測温抵抗体で検出す
る温度差により空気流量を検出する方式等が挙げられ
る。
気温度に対して一定の温度差を保つように加熱制御し、
吸気通路に配置される発熱抵抗体に流れる電流より空気
流量を直接検出する方式と、発熱抵抗体の両側に測温抵
抗体(温度検出抵抗体)を配置し、測温抵抗体で検出す
る温度差により空気流量を検出する方式等が挙げられ
る。
【0005】前者の方式は、低流量側よりも高流量側で
感度が良い傾向があり、また一方向のみの空気流量測定
を行うものである。
感度が良い傾向があり、また一方向のみの空気流量測定
を行うものである。
【0006】後者の方式は、順流,逆流の双方向の空気
流量測定を可能にし、また、比較的感度が良いとされ
る。
流量測定を可能にし、また、比較的感度が良いとされ
る。
【0007】自動車において4気筒以下のエンジンの場
合には、低回転・高負荷時に吸入空気量の脈動振幅が大
きく一部逆流(脈動流)を伴うので、空気流量測定の精
度向上のためには、流れの方向に応じた出力が要求され
る。後者の方式、すなわち、発熱抵抗体の両側に配置し
た測温抵抗体の温度差により空気流量を測定する方式
は、順流,逆流の流れの方向に応じた出力が得られるた
め、上記要求に応えることができる。
合には、低回転・高負荷時に吸入空気量の脈動振幅が大
きく一部逆流(脈動流)を伴うので、空気流量測定の精
度向上のためには、流れの方向に応じた出力が要求され
る。後者の方式、すなわち、発熱抵抗体の両側に配置し
た測温抵抗体の温度差により空気流量を測定する方式
は、順流,逆流の流れの方向に応じた出力が得られるた
め、上記要求に応えることができる。
【0008】しかし、いずれの方式も用途に応じて一長
一短があるため、アナログ回路で組み合わせて使う方式
が特開平9-318412号公報、特開平11-5195
4号公報等に記載されている。これは、後者の方式が比
較的感度の良い反面、測温抵抗体の温度差出力が高流量
側では感度が飽和して検出精度が低下するため、それを
補うために高流量側で感度の良い前者の方式を併用し
て、それらの出力を差動増幅器で加算して出力するよう
にしている。
一短があるため、アナログ回路で組み合わせて使う方式
が特開平9-318412号公報、特開平11-5195
4号公報等に記載されている。これは、後者の方式が比
較的感度の良い反面、測温抵抗体の温度差出力が高流量
側では感度が飽和して検出精度が低下するため、それを
補うために高流量側で感度の良い前者の方式を併用し
て、それらの出力を差動増幅器で加算して出力するよう
にしている。
【0009】このような比較的感度の良い測温抵抗体
(温度検出抵抗体)の温度差出力を補償する方法として
は、上述した感度を補償する方法以外に、ヒータの上昇
温度により割り算して出力を補償する方法(特公平6−
63801号公報)や、温度補償する方法(特公平6-
64080号公報)が提案されている。
(温度検出抵抗体)の温度差出力を補償する方法として
は、上述した感度を補償する方法以外に、ヒータの上昇
温度により割り算して出力を補償する方法(特公平6−
63801号公報)や、温度補償する方法(特公平6-
64080号公報)が提案されている。
【0010】その他に、特開平6-160142号公報
には、自動車用において、測温抵抗体の温度差出力を媒
体温度を検出して補償する方法が記載されている。
には、自動車用において、測温抵抗体の温度差出力を媒
体温度を検出して補償する方法が記載されている。
【0011】一方、AD変換を用いたデジタル的なやり
方として、測温抵抗体の出力によりゼロ点を補正するや
り方が、特開平6-230021号公報に記載されてい
る。また、デジタル的に温度を補正するやり方が、特開
平11-94620号公報に記載されている。
方として、測温抵抗体の出力によりゼロ点を補正するや
り方が、特開平6-230021号公報に記載されてい
る。また、デジタル的に温度を補正するやり方が、特開
平11-94620号公報に記載されている。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】上記したように、熱式
空気流量測定装置において、特に後者(測温抵抗体によ
る温度差方式)では、測温抵抗体の温度差出力の精度を
補償するやり方として、種々の方式が提案されている。
空気流量測定装置において、特に後者(測温抵抗体によ
る温度差方式)では、測温抵抗体の温度差出力の精度を
補償するやり方として、種々の方式が提案されている。
【0013】しかしながら、温度差出力の感度を補償す
るために後からアナログ回路を加える方式では、回路規
模が大きくなって小型化に向かない。また、デジタル的
にゼロ点を補償する方式や、温度補償する方式では、セ
ンサ全体の感度の調整に関してはあまり考慮されていな
かった。
るために後からアナログ回路を加える方式では、回路規
模が大きくなって小型化に向かない。また、デジタル的
にゼロ点を補償する方式や、温度補償する方式では、セ
ンサ全体の感度の調整に関してはあまり考慮されていな
かった。
【0014】本発明の目的は、測温抵抗体の温度差出力
方式による熱式流量測定装置において、特別な回路を付
加することなくセンサ感度、特に従来の課題とされてい
た高流量域の感度を改善し得る測定装置を提供すること
にある。
方式による熱式流量測定装置において、特別な回路を付
加することなくセンサ感度、特に従来の課題とされてい
た高流量域の感度を改善し得る測定装置を提供すること
にある。
【0015】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、発熱抵抗体の上流部及び下流部に測温抵
抗体を形成し、前記測温抵抗体の温度差から流体の流量
を測定する熱式流量測定装置において、前記発熱抵抗体
を複数に分割し、この複数に分割した発熱抵抗体を上
流,下流の位置関係で配置し且つ直列に接続し、この複
数に分割した発熱抵抗体の中点電位の出力特性により前
記測温抵抗体の温度差信号に基づく流量信号出力の感度
を改善させるようにした。
に、本発明は、発熱抵抗体の上流部及び下流部に測温抵
抗体を形成し、前記測温抵抗体の温度差から流体の流量
を測定する熱式流量測定装置において、前記発熱抵抗体
を複数に分割し、この複数に分割した発熱抵抗体を上
流,下流の位置関係で配置し且つ直列に接続し、この複
数に分割した発熱抵抗体の中点電位の出力特性により前
記測温抵抗体の温度差信号に基づく流量信号出力の感度
を改善させるようにした。
【0016】その一態様として、発熱抵抗体間の中点電
位を前記測温抵抗体の電源として用いる流量測定装置を
提案する。
位を前記測温抵抗体の電源として用いる流量測定装置を
提案する。
【0017】他の態様として、前記発熱抵抗体同士の温
度差信号と、前記測温抵抗体同士の温度差信号とがデジ
タル回路に入力されて、これらの信号に基づき流量出力
信号が形成されるようにした流量測定装置を提案する。
度差信号と、前記測温抵抗体同士の温度差信号とがデジ
タル回路に入力されて、これらの信号に基づき流量出力
信号が形成されるようにした流量測定装置を提案する。
【0018】測定範囲の異なる用途(一方は発熱、もう
一方は測温)に用いる一方の信号を、他方の流れの方向
及び流量に応じて直接作用させることにより、容易に出
力感度を調整し、精度を向上するすることが可能とな
る。
一方は測温)に用いる一方の信号を、他方の流れの方向
及び流量に応じて直接作用させることにより、容易に出
力感度を調整し、精度を向上するすることが可能とな
る。
【0019】
【発明の実施の形態】本発明の実施例を図面に基づき説
明する。
明する。
【0020】図1は本発明の第1実施例に係る熱式流量
測定装置(例えば内燃機関の空気流量測定装置)の回路
図、図2は上記実施例に用いる空気流量測定素子の上面
図、図3はそのA−B線断面図、図4は上記空気流量測
定素子を使用したときの温度分布の一例を示す説明図、
図5はセンサ感度と流量との関係を示す線図である。
測定装置(例えば内燃機関の空気流量測定装置)の回路
図、図2は上記実施例に用いる空気流量測定素子の上面
図、図3はそのA−B線断面図、図4は上記空気流量測
定素子を使用したときの温度分布の一例を示す説明図、
図5はセンサ感度と流量との関係を示す線図である。
【0021】図1において、空気流量測定装置は大別す
ると、ゲージ回路1と信号処理用のデジタル補正回路2
20よりなる。
ると、ゲージ回路1と信号処理用のデジタル補正回路2
20よりなる。
【0022】電源101により駆動するゲージ回路1
は、発熱抵抗体211a,211b,温度補償抵抗211
c、抵抗13、14、17からなるホイートストンブリ
ッジ回路2を備える。
は、発熱抵抗体211a,211b,温度補償抵抗211
c、抵抗13、14、17からなるホイートストンブリ
ッジ回路2を備える。
【0023】2つに分けられた発熱抵抗体211aと2
11bは直列に接続され、これらの発熱抵抗体と抵抗1
3との間をブリッジの一方の中点とし、温度補償抵抗2
11c,抵抗17と調整抵抗14との間をブリッジのも
う一方の中点とする。
11bは直列に接続され、これらの発熱抵抗体と抵抗1
3との間をブリッジの一方の中点とし、温度補償抵抗2
11c,抵抗17と調整抵抗14との間をブリッジのも
う一方の中点とする。
【0024】発熱抵抗体211a,211bや温度補償
抵抗211cは、温度依存特性を有する感温抵抗体によ
り構成される。直列に接続された発熱抵抗体211a、
211bは、例えば板型のガラスやセラミック基板上
に、発熱体として白金やタングステンの薄膜や厚膜を形
成したり、シリコンなどの半導体基板上に、発熱抵抗体
として白金やタングステンの薄膜や厚膜、ポリシリコン
抵抗体、単結晶シリコンのいずれかの抵抗体を形成して
なる。
抵抗211cは、温度依存特性を有する感温抵抗体によ
り構成される。直列に接続された発熱抵抗体211a、
211bは、例えば板型のガラスやセラミック基板上
に、発熱体として白金やタングステンの薄膜や厚膜を形
成したり、シリコンなどの半導体基板上に、発熱抵抗体
として白金やタングステンの薄膜や厚膜、ポリシリコン
抵抗体、単結晶シリコンのいずれかの抵抗体を形成して
なる。
【0025】ホイートストンブリッジ回路2は、ブリッ
ジ中点の電位差がゼロになるように差動増幅器15及び
トランジスタ16によって発熱抵抗体211a,211
bに流れる電流を調整するように構成されている。
ジ中点の電位差がゼロになるように差動増幅器15及び
トランジスタ16によって発熱抵抗体211a,211
bに流れる電流を調整するように構成されている。
【0026】ブリッジ回路2の発熱抵抗体211a,2
11b側の中点電位は差動増幅器15のプラス側入力端
子に入力され、温度補償抵抗211c側の中点電位は差
動増幅器15のマイナス側入力端子に入力され、差動増
幅器15の出力端子が加熱電流制御用のトランジスタ1
6のベースと接続されている。
11b側の中点電位は差動増幅器15のプラス側入力端
子に入力され、温度補償抵抗211c側の中点電位は差
動増幅器15のマイナス側入力端子に入力され、差動増
幅器15の出力端子が加熱電流制御用のトランジスタ1
6のベースと接続されている。
【0027】このブリッジ回路2は、発熱抵抗体211
a,211bの加熱温度と温度補償抵抗211cにより
感知する空気温度との差が所定の温度差になるように発
熱抵抗体211a,211bに流れる加熱電流を制御す
る。
a,211bの加熱温度と温度補償抵抗211cにより
感知する空気温度との差が所定の温度差になるように発
熱抵抗体211a,211bに流れる加熱電流を制御す
る。
【0028】すなわち、これらの発熱抵抗体211a,
211bを空気流路に配置した場合、空気流量に応じて
発熱抵抗体から奪われる熱量は変化する。空気流量(空
気流速)が増大して発熱抵抗体211a,211bの加
熱温度が低くなると、差動増幅器15の出力が大きくな
り、発熱抵抗体211a,211bを更に加熱するよう
に(加熱温度と空気温度との温度差が所定温度差になる
ように)電流制御される。
211bを空気流路に配置した場合、空気流量に応じて
発熱抵抗体から奪われる熱量は変化する。空気流量(空
気流速)が増大して発熱抵抗体211a,211bの加
熱温度が低くなると、差動増幅器15の出力が大きくな
り、発熱抵抗体211a,211bを更に加熱するよう
に(加熱温度と空気温度との温度差が所定温度差になる
ように)電流制御される。
【0029】従来の発熱抵抗体は一個よりなり、この発
熱抵抗体と電位検出用の抵抗との中点電位(図1でいえ
ばVr1)から空気流量を検出する方式が従来の発熱抵
抗体直接流量検出方式である。本実施例では、これに代
わり上記したように加熱電流制御用のホイートストンブ
リッジ回路2の発熱抵抗体を直列に接続された2個(複
数)の発熱抵抗体211a、211bにより構成する。
発熱抵抗体211aは順流を基準にして上流側に配置さ
れ、211bは下流側に配置される。
熱抵抗体と電位検出用の抵抗との中点電位(図1でいえ
ばVr1)から空気流量を検出する方式が従来の発熱抵
抗体直接流量検出方式である。本実施例では、これに代
わり上記したように加熱電流制御用のホイートストンブ
リッジ回路2の発熱抵抗体を直列に接続された2個(複
数)の発熱抵抗体211a、211bにより構成する。
発熱抵抗体211aは順流を基準にして上流側に配置さ
れ、211bは下流側に配置される。
【0030】さらに、このブリッジ回路2に以下に述べ
るブリッジ回路に近い回路(以下、セミブリッジ回路と
称する)3を接続する。
るブリッジ回路に近い回路(以下、セミブリッジ回路と
称する)3を接続する。
【0031】セミブリッジ回路3は、発熱抵抗体211
a,211bの上流,下流の温度を検出する測温抵抗体2
11d,211e、空気温度に対する温度補償抵抗21
1f、調整抵抗18、抵抗19を有してなる。温度補償
抵抗211f、抵抗18、上流側の測温抵抗体(温度検
出抵抗体)211dは直列に接続され、また抵抗19と
下流側の測温抵抗体211eとが直列に接続されてい
る。
a,211bの上流,下流の温度を検出する測温抵抗体2
11d,211e、空気温度に対する温度補償抵抗21
1f、調整抵抗18、抵抗19を有してなる。温度補償
抵抗211f、抵抗18、上流側の測温抵抗体(温度検
出抵抗体)211dは直列に接続され、また抵抗19と
下流側の測温抵抗体211eとが直列に接続されてい
る。
【0032】測温抵抗体211dおよび211eは、図2
および図3に示すように発熱抵抗体211a,211b
と同じ基板211に配設される。
および図3に示すように発熱抵抗体211a,211b
と同じ基板211に配設される。
【0033】測温抵抗体211dは、基板211に熱伝
達される発熱抵抗体211a,211bの上流側の基板
温度を検出し、測温抵抗体211eは、基板211に熱
伝達される発熱抵抗体211a,211bの下流側の基
板温度を検出する。なお、ここで、上流側,下流側と
は、測定対象となる空気流の順方向の流れを基準にして
そのように言っている。
達される発熱抵抗体211a,211bの上流側の基板
温度を検出し、測温抵抗体211eは、基板211に熱
伝達される発熱抵抗体211a,211bの下流側の基
板温度を検出する。なお、ここで、上流側,下流側と
は、測定対象となる空気流の順方向の流れを基準にして
そのように言っている。
【0034】測温抵抗体211d,211eは接地側を
共通として接続されている。他方、測温抵抗体211d
の電源側(反接地側)は、抵抗18及び温度補償抵抗2
11fを介して前記トランジスタ(NPNトランジス
タ)16のエミッタ電圧V2側(発熱抵抗体211aの
高電圧側)に接続されている。また、もう一方の測温抵
抗体211eの反接地側は、抵抗19を介して発熱抵抗
体211a,211bの中点に接続されており、発熱抵
抗体211a,211bの中間電圧Vmが抵抗19を介
して印加されるように構成されている。
共通として接続されている。他方、測温抵抗体211d
の電源側(反接地側)は、抵抗18及び温度補償抵抗2
11fを介して前記トランジスタ(NPNトランジス
タ)16のエミッタ電圧V2側(発熱抵抗体211aの
高電圧側)に接続されている。また、もう一方の測温抵
抗体211eの反接地側は、抵抗19を介して発熱抵抗
体211a,211bの中点に接続されており、発熱抵
抗体211a,211bの中間電圧Vmが抵抗19を介
して印加されるように構成されている。
【0035】図2には、発熱抵抗体211a、211
b、測温抵抗体211d,211e、温度補償抵抗21
1c,211fをシリコン半導体基板211上に薄膜で
形成した場合のパターンの一例を示している。
b、測温抵抗体211d,211e、温度補償抵抗21
1c,211fをシリコン半導体基板211上に薄膜で
形成した場合のパターンの一例を示している。
【0036】発熱抵抗体211a,211bは、帯状の
薄膜抵抗により一連に形成され、その中間点で折り返さ
れるパターンにより形成され、上流,下流の位置関係で
互いに平行に配置されている。発熱抵抗体211aの一
端211a′と発熱抵抗体211bの一端211b′と
が接続端子となり、中間点から導体を介して引き出され
る端子211gが発熱抵抗体の中間電位Vmを引き出す
端子になっている。
薄膜抵抗により一連に形成され、その中間点で折り返さ
れるパターンにより形成され、上流,下流の位置関係で
互いに平行に配置されている。発熱抵抗体211aの一
端211a′と発熱抵抗体211bの一端211b′と
が接続端子となり、中間点から導体を介して引き出され
る端子211gが発熱抵抗体の中間電位Vmを引き出す
端子になっている。
【0037】測温抵抗体211d及び211eは、発熱
抵抗体211a,211bを挟むようにして平行に配置
されており、それらの端子211d′,211d″,21
1e′,211e″が導体を介して配設されている。
抵抗体211a,211bを挟むようにして平行に配置
されており、それらの端子211d′,211d″,21
1e′,211e″が導体を介して配設されている。
【0038】シリコン基板211における発熱抵抗体2
11a,211bと温度検出用の測温抵抗体211d,2
11eのある位置は、図3に示すように基板211が裏
面からエッチング(符号Sで示す箇所)されて熱容量が
小さなダイヤフラム4が形成されている。このダイアフ
ラム4上に発熱抵抗体211a,211b,測温抵抗体2
11d,211eを配置することにより、測温抵抗体2
11d,211eは発熱抵抗体211a,211bに対す
る熱感度を良好にしている。
11a,211bと温度検出用の測温抵抗体211d,2
11eのある位置は、図3に示すように基板211が裏
面からエッチング(符号Sで示す箇所)されて熱容量が
小さなダイヤフラム4が形成されている。このダイアフ
ラム4上に発熱抵抗体211a,211b,測温抵抗体2
11d,211eを配置することにより、測温抵抗体2
11d,211eは発熱抵抗体211a,211bに対す
る熱感度を良好にしている。
【0039】一方、温度補償抵抗211c,211fは、
発熱抵抗体211a,211bの位置から遠ざかる場所
(加熱による温度影響が受けにくい場所)に配置されて
いる。基板211のうち、この温度補償抵抗211c,
211fの抵抗パターンのある場所が最も厚みがある構
造となっている。
発熱抵抗体211a,211bの位置から遠ざかる場所
(加熱による温度影響が受けにくい場所)に配置されて
いる。基板211のうち、この温度補償抵抗211c,
211fの抵抗パターンのある場所が最も厚みがある構
造となっている。
【0040】温度補償抵抗211c及び211fの抵抗
パターンも帯状に折り返し形成している。この折り返し
により、それらの端子211c′,211c″,211
f′,211f″や発熱抵抗体や測温抵抗体の端子21
1a′,211b′,211d′,211d″,211
e′,211e″,211gとを基板211の一辺に一列
に配設している。
パターンも帯状に折り返し形成している。この折り返し
により、それらの端子211c′,211c″,211
f′,211f″や発熱抵抗体や測温抵抗体の端子21
1a′,211b′,211d′,211d″,211
e′,211e″,211gとを基板211の一辺に一列
に配設している。
【0041】本実施例では、基本的には、測温抵抗体2
11dで検出した温度と測温抵抗体211eで検出した
温度の差から空気流量を測定する方式を採用するもので
ある。
11dで検出した温度と測温抵抗体211eで検出した
温度の差から空気流量を測定する方式を採用するもので
ある。
【0042】この方式は、従来は一般に発熱用のホイー
トストンブリッジ回路と独立させて、もう一つの測温抵
抗用のブリッジ回路を構成し、これに定電圧電源Vdd
を印加するものであったが、このような温度差検出方式
は、差動で検出するため低流量側の感度が良く、逆流を
含む双方向の流れの検出に適しているが、通常は定電圧
で駆動されるため高流量側の感度が落ちる(飽和する)
特性を有していた。
トストンブリッジ回路と独立させて、もう一つの測温抵
抗用のブリッジ回路を構成し、これに定電圧電源Vdd
を印加するものであったが、このような温度差検出方式
は、差動で検出するため低流量側の感度が良く、逆流を
含む双方向の流れの検出に適しているが、通常は定電圧
で駆動されるため高流量側の感度が落ちる(飽和する)
特性を有していた。
【0043】本実施例ではこのような高流量側、特に順
流方向の感度を改善するために、上記したように2つの
発熱抵抗体211a,211bを直列に接続し、かつ空
気の流れ方向に対して発熱抵抗体211a,211bを
上流,下流の位置関係で配置する。さらに、上記した測
温用のセミブリッジ回路3を用いる。
流方向の感度を改善するために、上記したように2つの
発熱抵抗体211a,211bを直列に接続し、かつ空
気の流れ方向に対して発熱抵抗体211a,211bを
上流,下流の位置関係で配置する。さらに、上記した測
温用のセミブリッジ回路3を用いる。
【0044】高流量側の感度改善の説明に先立ち本実施
例の温度差方式流量測定のゲージ回路1の動作及びその
後段に接続されるデジタル補正回路220の信号処理動
作について説明する。
例の温度差方式流量測定のゲージ回路1の動作及びその
後段に接続されるデジタル補正回路220の信号処理動
作について説明する。
【0045】まず、ゲージ回路動作の詳細を図4により
説明する。
説明する。
【0046】図4は、発熱抵抗体211a,211bと
測温抵抗体211d,211eに対する温度分布を示して
いる。流れは発熱抵抗体211a側を上流、発熱抵抗体
211b側を下流としている。
測温抵抗体211d,211eに対する温度分布を示して
いる。流れは発熱抵抗体211a側を上流、発熱抵抗体
211b側を下流としている。
【0047】吸気流の流れのない場合は、各発熱抵抗体
211a,211bは同じ温度になり、測温抵抗体21
1d,211eも同じ温度になると考えられる。
211a,211bは同じ温度になり、測温抵抗体21
1d,211eも同じ温度になると考えられる。
【0048】ここで、例えば上流から下流に流れが生じ
ると、上流側の測温抵抗体211dの温度が下がり下流
側の測温抵抗体211eの温度が上昇することになる。
これは、上流側の測温抵抗体211dは加熱されない空
気と熱交換するのに対して、下流側の測温抵抗体211
eは加熱された空気の熱的影響を受けるためである。
ると、上流側の測温抵抗体211dの温度が下がり下流
側の測温抵抗体211eの温度が上昇することになる。
これは、上流側の測温抵抗体211dは加熱されない空
気と熱交換するのに対して、下流側の測温抵抗体211
eは加熱された空気の熱的影響を受けるためである。
【0049】特に測温抵抗体211d,211eは、温
度変化の最も生じ易いところに配置されているため、流
れに応じた温度差dTmを感度よく検知することができ
る。
度変化の最も生じ易いところに配置されているため、流
れに応じた温度差dTmを感度よく検知することができ
る。
【0050】一方、発熱抵抗体211a,211bにお
いても、空気が流れた時には、上記同様の理由で、上流
側の発熱抵抗体211aと下流側の発熱抵抗体211b
とは温度差dThLRが生じる。ただし、元々発熱抵抗
体211a、211bをまとめて定温度差制御するよう
にブリッジ回路が動作し、かつ温度変化の生じにくい温
度分布の頂点に対照的に配置されるため温度差の変動は
少ない。
いても、空気が流れた時には、上記同様の理由で、上流
側の発熱抵抗体211aと下流側の発熱抵抗体211b
とは温度差dThLRが生じる。ただし、元々発熱抵抗
体211a、211bをまとめて定温度差制御するよう
にブリッジ回路が動作し、かつ温度変化の生じにくい温
度分布の頂点に対照的に配置されるため温度差の変動は
少ない。
【0051】この発熱抵抗体211a,211bの中間
電圧Vmを測温抵抗体211eに印加し、一方、それよ
りも高電圧のエミッタ電位(高電圧側電位)V2を測温
抵抗体211dに印加することにより、後述のように流
れの方向および流量に応じて先の温度差dTmの感度を
自ずと改善することが可能となる。
電圧Vmを測温抵抗体211eに印加し、一方、それよ
りも高電圧のエミッタ電位(高電圧側電位)V2を測温
抵抗体211dに印加することにより、後述のように流
れの方向および流量に応じて先の温度差dTmの感度を
自ずと改善することが可能となる。
【0052】本実施例においては、測温抵抗体211d
と抵抗18、及び測温抵抗体211eと抵抗19のブリ
ッジ中点の電位Vb1,Vb2を、デジタル補正回路2
20に入力する。
と抵抗18、及び測温抵抗体211eと抵抗19のブリ
ッジ中点の電位Vb1,Vb2を、デジタル補正回路2
20に入力する。
【0053】デジタル補正回路220は、2つのアナロ
グ・デジタル変換器221a,221bを有する。アナ
ログ・デジタル変換器221aは、流量に応じた電圧値
Vb1,Vb2をデジタル値に変換して読み取る。アナ
ログ・デジタル変換器221bはデジタル補正回路22
0の温度を温度検出回路241により検出する。
グ・デジタル変換器221a,221bを有する。アナ
ログ・デジタル変換器221aは、流量に応じた電圧値
Vb1,Vb2をデジタル値に変換して読み取る。アナ
ログ・デジタル変換器221bはデジタル補正回路22
0の温度を温度検出回路241により検出する。
【0054】これらの電圧値Vb1,Vb2及び温度検
出信号をデジタル量として演算により調整し、演算回路
222により電圧値Vb1とVb2との出力電圧差(こ
の出力電圧差は、図4のdTm=dTmR+dTmL)
を求めて、デジタル・アナログ変換器224の出力電圧
(流量信号)Voutとしてエンジンコントロールユニッ
ト等に信号を送るものである。
出信号をデジタル量として演算により調整し、演算回路
222により電圧値Vb1とVb2との出力電圧差(こ
の出力電圧差は、図4のdTm=dTmR+dTmL)
を求めて、デジタル・アナログ変換器224の出力電圧
(流量信号)Voutとしてエンジンコントロールユニッ
ト等に信号を送るものである。
【0055】ここでデジタル補正回路220は、CPU
222a、RAM222b、ROM222cからなる演算
回路222と、発振器226、PROM223等により
構成される。
222a、RAM222b、ROM222cからなる演算
回路222と、発振器226、PROM223等により
構成される。
【0056】PROM223は、個別センサの出力感度
のばらつき等を調整値として一回以上記録することがで
きるものであればよく、電気的な書き換え可能なEEP
ROMやフラッシュROM等にのみ限定されるものでは
ない。
のばらつき等を調整値として一回以上記録することがで
きるものであればよく、電気的な書き換え可能なEEP
ROMやフラッシュROM等にのみ限定されるものでは
ない。
【0057】また、外部から供給される電圧Vccを電
源として内部の電源・保護回路228に入力し、外部電
圧Vccに依存した電源電圧Vref1としてスイッチ
225aを介し、デジタル・アナログ変換器224に接
続され基準として用いられている。
源として内部の電源・保護回路228に入力し、外部電
圧Vccに依存した電源電圧Vref1としてスイッチ
225aを介し、デジタル・アナログ変換器224に接
続され基準として用いられている。
【0058】スイッチ225aは、デジタル補正回路2
20の内部の基準電圧回路229で発生した電圧Vre
f2と、先の外部電圧Vccに依存した電源電圧Vre
f1を切り替えるものである。
20の内部の基準電圧回路229で発生した電圧Vre
f2と、先の外部電圧Vccに依存した電源電圧Vre
f1を切り替えるものである。
【0059】アナログ・デジタル変換器221aは、ブ
リッジ回路の出力Vb1、Vb2等を直接入力している
ため精度が必要となるが、精度を確保し、かつ回路規模
を小さくするには例えばΔΣ型のアナログ・デジタル変
換器を用いればよい。
リッジ回路の出力Vb1、Vb2等を直接入力している
ため精度が必要となるが、精度を確保し、かつ回路規模
を小さくするには例えばΔΣ型のアナログ・デジタル変
換器を用いればよい。
【0060】デジタル・アナログ変換器224は、スイ
ッチ225aにより基準電圧を変えることが出来るよう
になっている。これは、アナログ値でインターフェイス
する場合の基準を自由に選択するためであり、接続され
るコントロールユニット側のアナログ・デジタル変換器
の基準電圧と、外部から供給される電圧Vccが同様も
しくは、同期して変動する場合は電源電圧Vref1を
基準とし、コントロールユニット側とは関連性が無い場
合は独立した基準電圧Vref2を選択し、対応するコ
ントロールユニットによって対応が容易でアナログイン
ターフェイスのアンマッチングによる誤差の少ない構成
としたものである。
ッチ225aにより基準電圧を変えることが出来るよう
になっている。これは、アナログ値でインターフェイス
する場合の基準を自由に選択するためであり、接続され
るコントロールユニット側のアナログ・デジタル変換器
の基準電圧と、外部から供給される電圧Vccが同様も
しくは、同期して変動する場合は電源電圧Vref1を
基準とし、コントロールユニット側とは関連性が無い場
合は独立した基準電圧Vref2を選択し、対応するコ
ントロールユニットによって対応が容易でアナログイン
ターフェイスのアンマッチングによる誤差の少ない構成
としたものである。
【0061】本実施例では、先の直列に接続された発熱
抵抗体211a、211bの中点電圧を、測温抵抗体2
11d、211eに対して別々に印加する事で、流れの向
きに及び流量に応じた温度差の感度を予め最適化を図る
ことができる。
抵抗体211a、211bの中点電圧を、測温抵抗体2
11d、211eに対して別々に印加する事で、流れの向
きに及び流量に応じた温度差の感度を予め最適化を図る
ことができる。
【0062】ここで、図5に基づき本実施例における空
気流量測定装置の流量センサ出力(センサ感度)が改善
される理由を説明する。
気流量測定装置の流量センサ出力(センサ感度)が改善
される理由を説明する。
【0063】図5において、横軸は空気流量であり中心
座標(流量零)を基準にして、向かって右側が順流、左
側が逆流の領域を示す。縦軸はセンサ出力電圧(センサ
感度)である。
座標(流量零)を基準にして、向かって右側が順流、左
側が逆流の領域を示す。縦軸はセンサ出力電圧(センサ
感度)である。
【0064】図5において、Vq2は従来の発熱抵抗体
直接流量検知方式(ブリッジ回路の発熱抵抗体に流れる
電流から空気流量を測定する方式)のセンサ出力特性で
あり、発熱抵抗体は一つであり、また温度差方式のよう
に空気流量の方向性はみていない。したがって、この場
合には、順流,逆流のセンサ出力特性が左右対称であ
る。
直接流量検知方式(ブリッジ回路の発熱抵抗体に流れる
電流から空気流量を測定する方式)のセンサ出力特性で
あり、発熱抵抗体は一つであり、また温度差方式のよう
に空気流量の方向性はみていない。したがって、この場
合には、順流,逆流のセンサ出力特性が左右対称であ
る。
【0065】Vq2′は、上記発熱抵抗体直接流量検知
方式の発熱抵抗体を2つに分けて直列に接続し、また、
本実施例の図2に示すように、その2つに分けた発熱抵
抗体(図2でいえば符号211a,211bの発熱抵抗
体に相当する)を上流,下流の位置関係で配置した場合
の出力特性である。
方式の発熱抵抗体を2つに分けて直列に接続し、また、
本実施例の図2に示すように、その2つに分けた発熱抵
抗体(図2でいえば符号211a,211bの発熱抵抗
体に相当する)を上流,下流の位置関係で配置した場合
の出力特性である。
【0066】出力特性Vq2′の場合には、出力特性V
q2よりも、矢印に示すように順流の出力電圧の感度が
上がり、逆流の出力電圧の感度が下がる。この感度の変
化分(出力成分)を取り出したのが感度特性Vq4であ
る。Vq4は、図4でいえば発熱抵抗体211a,21
1bを上流,下流に配置した場合の発熱抵抗体間の温度
差に基づくセンサ出力変動dThLRに相当する。Vq
4の場合には、発熱抵抗体を上流、下流に配置するので
空気の順流,逆流によりその出力の方向性が変化する。
q2よりも、矢印に示すように順流の出力電圧の感度が
上がり、逆流の出力電圧の感度が下がる。この感度の変
化分(出力成分)を取り出したのが感度特性Vq4であ
る。Vq4は、図4でいえば発熱抵抗体211a,21
1bを上流,下流に配置した場合の発熱抵抗体間の温度
差に基づくセンサ出力変動dThLRに相当する。Vq
4の場合には、発熱抵抗体を上流、下流に配置するので
空気の順流,逆流によりその出力の方向性が変化する。
【0067】出力特性Vq2′は、下式のように表すこ
とができる。
とができる。
【0068】
【数1】
【0069】また、出力特性Vq1は、従来の温度差方
式の熱式空気流量センサの出力特性である。この場合に
は、発熱抵抗体は一つであり、その発熱抵抗体の上流,
下流に測温抵抗体を配置し、測温抵抗体は発熱抵抗体の
ブリッジ回路とは独立したブリッジ回路に組み込まれて
定電圧電源が印加される方式のセンサ出力特性である。
Vq1は、2つの測温抵抗体の出力差(温度差)に相当
する(図4でいえばdTmに相当する)。この場合に
は、空気の順流,逆流によりその出力の方向性が変化す
る。
式の熱式空気流量センサの出力特性である。この場合に
は、発熱抵抗体は一つであり、その発熱抵抗体の上流,
下流に測温抵抗体を配置し、測温抵抗体は発熱抵抗体の
ブリッジ回路とは独立したブリッジ回路に組み込まれて
定電圧電源が印加される方式のセンサ出力特性である。
Vq1は、2つの測温抵抗体の出力差(温度差)に相当
する(図4でいえばdTmに相当する)。この場合に
は、空気の順流,逆流によりその出力の方向性が変化す
る。
【0070】出力特性Vq3′は、本実施例にかかるセ
ンサ出力特性である。この場合には、測温用のセミブリ
ッジ回路3の測温抵抗体211dにはエミッタ電圧V2
(発熱抵抗体211aの高圧側の電位)が印加され、測
温抵抗体211fには発熱抵抗体211aと211bと
の間の中点電位Vmが印加されるので、発熱抵抗体21
1a,211bの上流,下流の位置関係に基づく発熱抵
抗体の温度差出力感度Vq4=dThLRが影響するこ
とになり、測温用のセミブリッジ回路3の電源回路は図
5の出力特性Vq2′に相当する。
ンサ出力特性である。この場合には、測温用のセミブリ
ッジ回路3の測温抵抗体211dにはエミッタ電圧V2
(発熱抵抗体211aの高圧側の電位)が印加され、測
温抵抗体211fには発熱抵抗体211aと211bと
の間の中点電位Vmが印加されるので、発熱抵抗体21
1a,211bの上流,下流の位置関係に基づく発熱抵
抗体の温度差出力感度Vq4=dThLRが影響するこ
とになり、測温用のセミブリッジ回路3の電源回路は図
5の出力特性Vq2′に相当する。
【0071】したがって、出力特性Vq3′は、Vq3
に出力特性Vq2′のセンサ感度を加味したものであ
り、下式のように表すことができる。
に出力特性Vq2′のセンサ感度を加味したものであ
り、下式のように表すことができる。
【0072】
【数2】
【0073】これにより本実施例における空気流量測定
装置のセンサ出力特性Vq3′は、従来の温度差方式の
出力特性Vq1に較べて順流側,特に高流領域で大幅に
改善することができる。なお、本実施例では、逆流側の
センサ出力特性については高流領域側でさほどの特性改
善(感度改善)は望めないが、それにより何ら問題はな
い。すなわち、通常の自動車等に使われる空気流量計お
いては、一般的に逆流側よりも順流側の方がセンサとし
ても動作検出領域が広い場合が多い。これは、あくまで
も逆流がエンジンの吹き返しという特定の条件において
生じるためで、通常は順流側のみの検出すればよく逆流
側の動作領域を広くとる必要はない。
装置のセンサ出力特性Vq3′は、従来の温度差方式の
出力特性Vq1に較べて順流側,特に高流領域で大幅に
改善することができる。なお、本実施例では、逆流側の
センサ出力特性については高流領域側でさほどの特性改
善(感度改善)は望めないが、それにより何ら問題はな
い。すなわち、通常の自動車等に使われる空気流量計お
いては、一般的に逆流側よりも順流側の方がセンサとし
ても動作検出領域が広い場合が多い。これは、あくまで
も逆流がエンジンの吹き返しという特定の条件において
生じるためで、通常は順流側のみの検出すればよく逆流
側の動作領域を広くとる必要はない。
【0074】出力特性Vq3は、本実施例に対する別の
比較例の出力特性であり、この比較例では、測温抵抗体
211d,211eを組み込んだホイートストンブリッ
ジ回路を構成し、これに定電圧電源に代わってエミッタ
電位V2を印加した例(発熱抵抗体を2つに分けて中点
電圧を利用するものではない)である。
比較例の出力特性であり、この比較例では、測温抵抗体
211d,211eを組み込んだホイートストンブリッ
ジ回路を構成し、これに定電圧電源に代わってエミッタ
電位V2を印加した例(発熱抵抗体を2つに分けて中点
電圧を利用するものではない)である。
【0075】この比較例の場合の出力特性は、次式によ
り表される。
り表される。
【0076】
【数3】
【0077】この比較例の場合にも、センサ出力特性に
ついては改善されるが、順流領域の高流量側の出力特性
(感度特性)は、本実施例の出力特性Vq3′の方が優
れている。
ついては改善されるが、順流領域の高流量側の出力特性
(感度特性)は、本実施例の出力特性Vq3′の方が優
れている。
【0078】本実施例によれば、測温抵抗体を用いた温
度差方式の熱式空気流量計において、従来より改善が望
まれていた順流方向の高流量域の感度特性を簡単な回路
構成で、しかも測温回路(セミブリッジ)3の電源に発
熱側のブリッジ回路2の中点電位を利用することによ
り、低コストによりセンサ出力感度を向上させることが
できる。
度差方式の熱式空気流量計において、従来より改善が望
まれていた順流方向の高流量域の感度特性を簡単な回路
構成で、しかも測温回路(セミブリッジ)3の電源に発
熱側のブリッジ回路2の中点電位を利用することによ
り、低コストによりセンサ出力感度を向上させることが
できる。
【0079】従来のセンサの感度は順流,逆流共に感度
が等しいため、センサの信号を直接アナログ・デジタル
変換器に入力すると、順流側の有効な分解能を一部損な
うことになる。この点については、例えば測温抵抗体2
11d、211eの信号Vb1、Vb2を差動増幅器等
で、順流側の感度と逆流側の感度を変えて入力すること
でも達成できるが、差動増幅器と周辺回路が付加される
分だけ、小形化に適さずまたコストアップ要因もなる。
本発明では、このようなコストアップを回避することが
できる。
が等しいため、センサの信号を直接アナログ・デジタル
変換器に入力すると、順流側の有効な分解能を一部損な
うことになる。この点については、例えば測温抵抗体2
11d、211eの信号Vb1、Vb2を差動増幅器等
で、順流側の感度と逆流側の感度を変えて入力すること
でも達成できるが、差動増幅器と周辺回路が付加される
分だけ、小形化に適さずまたコストアップ要因もなる。
本発明では、このようなコストアップを回避することが
できる。
【0080】以上のように、本実施例によれば測温抵抗
体211d、211eの電源に工夫することで、流れの方
向に応じたセンサ感度の最適化を図ることが可能とな
る。
体211d、211eの電源に工夫することで、流れの方
向に応じたセンサ感度の最適化を図ることが可能とな
る。
【0081】すなわち、複数に分割された発熱抵抗体
を、上流,下流の位置関係で配置し且つ直列に接続し、
この複数に分割された発熱抵抗体の中点電位の出力特性
により前記測温抵抗体の温度差信号に基づく流量信号出
力の感度を改善することができる。
を、上流,下流の位置関係で配置し且つ直列に接続し、
この複数に分割された発熱抵抗体の中点電位の出力特性
により前記測温抵抗体の温度差信号に基づく流量信号出
力の感度を改善することができる。
【0082】一例として感度の必要な順流側を大きく、
逆流側を小さくすることで、逆流に対応した自動車用の
空気流量計として良好な性能を得ることも可能となる。
本実施例によれば特に、特別な回路等を付加する事なく
感度の最適化がセンサのみで図れるという効果がある。
また、アナログ・デジタル変換器の感度の最適化を低コ
ストで実現できるといった効果がある。
逆流側を小さくすることで、逆流に対応した自動車用の
空気流量計として良好な性能を得ることも可能となる。
本実施例によれば特に、特別な回路等を付加する事なく
感度の最適化がセンサのみで図れるという効果がある。
また、アナログ・デジタル変換器の感度の最適化を低コ
ストで実現できるといった効果がある。
【0083】次に、本発明の第2の実施例を図6により
説明する。
説明する。
【0084】本実施例も流量測定のゲージ回路1は、発
熱抵抗体を組み入れたホイートストン回路2と測温抵抗
体を組み入れたセミブリッジ回路3よりなる。
熱抵抗体を組み入れたホイートストン回路2と測温抵抗
体を組み入れたセミブリッジ回路3よりなる。
【0085】本実施例では、先の図1の実施例が2つの
発熱抵抗体を用いるのに対して、先に述べたホイートス
トンブリッジ2に組み込む発熱抵抗体213を、213
a,213b,213c,213dの4つに分割してブ
リッジ形2′に配置する。発熱抵抗体213は、図7に
示すように、基板212上に順流を基準にして上流側に
発熱抵抗体213a,213bが配置され、下流側に発
熱抵抗体213c,213dが配置される。
発熱抵抗体を用いるのに対して、先に述べたホイートス
トンブリッジ2に組み込む発熱抵抗体213を、213
a,213b,213c,213dの4つに分割してブ
リッジ形2′に配置する。発熱抵抗体213は、図7に
示すように、基板212上に順流を基準にして上流側に
発熱抵抗体213a,213bが配置され、下流側に発
熱抵抗体213c,213dが配置される。
【0086】発熱抵抗体213の上流,下流に配置する
測温抵抗体214(図1の測温抵抗体211d,211
eに相当する)については、214a,214b,21
4c,214dの4つに分割して、図7に示すように順
流を基準にして上流側に測温抵抗体214a,214b
が配置され、下流側に測温抵抗体214c,214dが
配置される。これを次のようにセミブリッジ形に配置す
る。
測温抵抗体214(図1の測温抵抗体211d,211
eに相当する)については、214a,214b,21
4c,214dの4つに分割して、図7に示すように順
流を基準にして上流側に測温抵抗体214a,214b
が配置され、下流側に測温抵抗体214c,214dが
配置される。これを次のようにセミブリッジ形に配置す
る。
【0087】測温抵抗体214aと214dは直列に接
続され、一方、測温抵抗体214cと214bが直列に
接続される。測温抵抗体214aの高電位側(反接地
側)には、直列に接続された発熱抵抗体213c,21
3d間の中点電圧が印加され、もう一方の測温抵抗体2
14cの高電位側(反接地側)には、直列接続された発
熱抵抗体213a,213b間の中点電位が印加され
る。
続され、一方、測温抵抗体214cと214bが直列に
接続される。測温抵抗体214aの高電位側(反接地
側)には、直列に接続された発熱抵抗体213c,21
3d間の中点電圧が印加され、もう一方の測温抵抗体2
14cの高電位側(反接地側)には、直列接続された発
熱抵抗体213a,213b間の中点電位が印加され
る。
【0088】測温抵抗体214dと214bは共通に接
地されている。
地されている。
【0089】また、本実施例では、差動増幅器15にパ
ワートランジスタ相当の出力増幅機能を持たせて、その
出力をホイートストンブリッジ2に印加している。
ワートランジスタ相当の出力増幅機能を持たせて、その
出力をホイートストンブリッジ2に印加している。
【0090】測温抵抗体214a、214b、214
c、214dで構成されたセミブリッジ2の出力dV
(測温抵抗体214a,214dの中点電位Vb1と測
温抵抗体214c,214b間の中点電位Vb1,Vb
2の差)は、デジタル補正回路240のアナログ・デジ
タル変換器221aに入力される。
c、214dで構成されたセミブリッジ2の出力dV
(測温抵抗体214a,214dの中点電位Vb1と測
温抵抗体214c,214b間の中点電位Vb1,Vb
2の差)は、デジタル補正回路240のアナログ・デジ
タル変換器221aに入力される。
【0091】ホイートストンブリッジ2は、発熱抵抗体
213a、213b、213c、213dと、温度補償
抵抗211c、抵抗13、14、17からなる。デジタ
ル補正回路240は、図1のデジタル補正回路220に
相当する信号処理回路である。
213a、213b、213c、213dと、温度補償
抵抗211c、抵抗13、14、17からなる。デジタ
ル補正回路240は、図1のデジタル補正回路220に
相当する信号処理回路である。
【0092】本実施例のデジタル補正回路240は、ホ
イートストンブリッジ2を駆動する差増増幅器15、抵
抗14の値を調整して発熱抵抗体の加熱温度を設定する
調整回路242を内蔵している。
イートストンブリッジ2を駆動する差増増幅器15、抵
抗14の値を調整して発熱抵抗体の加熱温度を設定する
調整回路242を内蔵している。
【0093】また、バッテリ101から電源・保護回路
228に電源が供給される。各抵抗体、デジタル補正回
路240が全て同一の基板上に一体化されたものであ
る。
228に電源が供給される。各抵抗体、デジタル補正回
路240が全て同一の基板上に一体化されたものであ
る。
【0094】これは、別々に形成されたパターンを最後
に基板上に結合しても良いし、始めから同一の基板上に
分けて、あるいは同時にパターンを形成しても良い。ま
た、発熱抵抗体213a、213b、213c、213
dや測温抵抗体214a、214b、214c、214
dは、基板が数μmと薄くなっているダイヤフラム上に
構成されるが、これは裏面からエッチング等によって構
成したものでも、表面から犠牲層を用いて作製したもの
であっても構わない。
に基板上に結合しても良いし、始めから同一の基板上に
分けて、あるいは同時にパターンを形成しても良い。ま
た、発熱抵抗体213a、213b、213c、213
dや測温抵抗体214a、214b、214c、214
dは、基板が数μmと薄くなっているダイヤフラム上に
構成されるが、これは裏面からエッチング等によって構
成したものでも、表面から犠牲層を用いて作製したもの
であっても構わない。
【0095】デジタル補正回路240では、アナログ・
デジタル変換器221bで基板温度の検出を行い、セン
サの検出信号を温度補正する手段や、通常の電圧出力を
周波数に変換して出力するデジタル・周波数変換器24
2等も備えている。
デジタル変換器221bで基板温度の検出を行い、セン
サの検出信号を温度補正する手段や、通常の電圧出力を
周波数に変換して出力するデジタル・周波数変換器24
2等も備えている。
【0096】図7に同一基板上に一体化された場合の配
置図を示す。例えば基板としてはシリコン基板を用い、
発熱抵抗体213a、213b、213c、213dや
測温抵抗体214a、214b、214c、214d、
温度補償抵抗211c、デジタル補正回路240が、厚
さ方向のデバイス構造は異なるが同一平面状にパターン
化されているものである。
置図を示す。例えば基板としてはシリコン基板を用い、
発熱抵抗体213a、213b、213c、213dや
測温抵抗体214a、214b、214c、214d、
温度補償抵抗211c、デジタル補正回路240が、厚
さ方向のデバイス構造は異なるが同一平面状にパターン
化されているものである。
【0097】発熱抵抗体213は、4つに分割されてブ
リッジ状に接続されたもので、各接続点から端子を引き
出す構造としている。その結果、発熱抵抗体213a、
213b、213c、213dは2度折り返したような
パターンとなっている。
リッジ状に接続されたもので、各接続点から端子を引き
出す構造としている。その結果、発熱抵抗体213a、
213b、213c、213dは2度折り返したような
パターンとなっている。
【0098】例えば発熱抵抗体213a、213cの接
続点は、端子213′を介して差動増幅回路15の出力
端子と接続されている。発熱抵抗体213a、213b
の接続点(中間点)は、端子213−1を介して測温抵
抗体214cの端子214c′と外部で接続されてい
る。
続点は、端子213′を介して差動増幅回路15の出力
端子と接続されている。発熱抵抗体213a、213b
の接続点(中間点)は、端子213−1を介して測温抵
抗体214cの端子214c′と外部で接続されてい
る。
【0099】発熱抵抗体213c、213dの接続点
(中間点)は、端子213−2、214a′を介して測
温抵抗体214aの一端と外部で接続されている。
(中間点)は、端子213−2、214a′を介して測
温抵抗体214aの一端と外部で接続されている。
【0100】また、測温抵抗体214aの他端は、端子
214a″、端子214d′を介して測温抵抗体214
dの一端と外部で接続されている。
214a″、端子214d′を介して測温抵抗体214
dの一端と外部で接続されている。
【0101】測温抵抗体214cは、端子214c″を
介して測温抵抗体214bと接続されている。
介して測温抵抗体214bと接続されている。
【0102】本実施例では、測温抵抗体のセミブリッジ
3の中点から取り出した出力dV(流量信号)をデジタ
ル補正回路240に入力して信号処理する。
3の中点から取り出した出力dV(流量信号)をデジタ
ル補正回路240に入力して信号処理する。
【0103】本実施例のセンサ感度の改善について、図
8のセンサ出力動作特性図により説明する。
8のセンサ出力動作特性図により説明する。
【0104】発熱抵抗体213a、213b、213
c、213dによって構成されるブリッジ回路の中点電
圧Vm1、Vm2の電位差dVmは、発熱抵抗体213
a、213b、213c、213dに生じている温度分
布の差を示している。
c、213dによって構成されるブリッジ回路の中点電
圧Vm1、Vm2の電位差dVmは、発熱抵抗体213
a、213b、213c、213dに生じている温度分
布の差を示している。
【0105】4つに分割された発熱抵抗体213a〜2
13dは、空気温度に対して所定温度を保つように制御
されるため、温度分布が生じにくい。しかし、本実施例
の様に複数の発熱抵抗体を用い、それらの上流,下流の
位置関係で配置することで微少な温度差が生じる。
13dは、空気温度に対して所定温度を保つように制御
されるため、温度分布が生じにくい。しかし、本実施例
の様に複数の発熱抵抗体を用い、それらの上流,下流の
位置関係で配置することで微少な温度差が生じる。
【0106】その結果、電位差dVmは流れの方向に応
じて、基準電圧Vq0より大きくした出力となる。
じて、基準電圧Vq0より大きくした出力となる。
【0107】測温抵抗体214a、214b、214
c、214dのセミブリッジ回路3の出力は、電圧Vm
1、Vm2が一定であると仮定すると、通常の定電圧で
ブリッジを駆動した場合の温度差出力特性dV‘とな
る。これは、既述したように高流量側で温度差が生じに
くく飽和するような特性になる。
c、214dのセミブリッジ回路3の出力は、電圧Vm
1、Vm2が一定であると仮定すると、通常の定電圧で
ブリッジを駆動した場合の温度差出力特性dV‘とな
る。これは、既述したように高流量側で温度差が生じに
くく飽和するような特性になる。
【0108】これに対し、本実施例では、発熱抵抗体2
13a、213b、213c、213dによって構成さ
れるブリッジ回路の中点電圧Vm1、Vm2を測温用の
セミブリッジ回路3に印加することで、dVmがセミブ
リッジ回路3の温度差出力特性に影響を与えることにな
り、第1実施例同様のメカニズムにより温度差出力特性
の感度が符号dVに示すように、流量の全領域にわたり
向上させることができる。同時に、流れの方向に対する
感度も向上することが可能となる。
13a、213b、213c、213dによって構成さ
れるブリッジ回路の中点電圧Vm1、Vm2を測温用の
セミブリッジ回路3に印加することで、dVmがセミブ
リッジ回路3の温度差出力特性に影響を与えることにな
り、第1実施例同様のメカニズムにより温度差出力特性
の感度が符号dVに示すように、流量の全領域にわたり
向上させることができる。同時に、流れの方向に対する
感度も向上することが可能となる。
【0109】温度差出力特性dVは、次式にほぼ等価な
出力と考えることができる。
出力と考えることができる。
【0110】
【数4】
【0111】本実施例によれば、例えば発熱抵抗体のサ
イズが小さく測温抵抗体のみでは感度が得にくいような
場合であっても、流れの方向や流量に応じた感度を向上
できるといったメリットがある。
イズが小さく測温抵抗体のみでは感度が得にくいような
場合であっても、流れの方向や流量に応じた感度を向上
できるといったメリットがある。
【0112】また、発熱部の熱容量を小さくすることで
抵抗体の部分と回路部分を一体化できるなど、小形化が
図りやすいといった効果がある。
抵抗体の部分と回路部分を一体化できるなど、小形化が
図りやすいといった効果がある。
【0113】次に本発明の第3の実施例を図9により説
明する。
明する。
【0114】本実施例において、ゲージ回路1における
発熱抵抗体駆動用のホイートストンブリッジ回路2は、
前述した図6の実施例同様に4つの発熱抵抗体213
a,213b,213c,213dよりなるブリッジ回
路2′と温度補償抵抗体213c、抵抗13、14、1
7により構成される。また、測温用の回路も図6の実施
例同様に測温抵抗体214a,214b,214c,2
14dのセミブリッジ回路3により構成される。
発熱抵抗体駆動用のホイートストンブリッジ回路2は、
前述した図6の実施例同様に4つの発熱抵抗体213
a,213b,213c,213dよりなるブリッジ回
路2′と温度補償抵抗体213c、抵抗13、14、1
7により構成される。また、測温用の回路も図6の実施
例同様に測温抵抗体214a,214b,214c,2
14dのセミブリッジ回路3により構成される。
【0115】図6の実施例と相違する点は、セミブリッ
ジ回路3への電圧印加が電源保護回路228により定電
圧を印加していることである。ただし、次に述べるよう
に発熱用のブリッジ回路2の中点電位差dVm(=Vm
1−Vm2)は、測温用のセミブリッジ回路3の温度差
出力dVに、次に述べるようにデジタル補正回路240
を利用して反映するようにしてある。
ジ回路3への電圧印加が電源保護回路228により定電
圧を印加していることである。ただし、次に述べるよう
に発熱用のブリッジ回路2の中点電位差dVm(=Vm
1−Vm2)は、測温用のセミブリッジ回路3の温度差
出力dVに、次に述べるようにデジタル補正回路240
を利用して反映するようにしてある。
【0116】すなわち、発熱用のブリッジ回路の中点電
圧Vm1、Vm2は、測温抵抗体へ直接接続せず、デジ
タル補正回路240のアナログ・デジタル変換器221
cに入力する。同様に、測温抵抗体214a、214
b、214c、214dの出力Vb1,Vb2も、アナ
ログ・デジタル変換器221aに入力する。これを、先
の第2実施例で述べたと計算式同様の演算をデジタル補
正回路240内部で施し、同様の効果を得るものであ
る。
圧Vm1、Vm2は、測温抵抗体へ直接接続せず、デジ
タル補正回路240のアナログ・デジタル変換器221
cに入力する。同様に、測温抵抗体214a、214
b、214c、214dの出力Vb1,Vb2も、アナ
ログ・デジタル変換器221aに入力する。これを、先
の第2実施例で述べたと計算式同様の演算をデジタル補
正回路240内部で施し、同様の効果を得るものであ
る。
【0117】本実施例によれば、先の実施例に述べたデ
ジタル補正回路240に対して、アナログ・デジタル変
換器が余分に必要でかつ、演算も複雑となるが、パラメ
ータを用いての感度補正が容易になる等の特有の効果も
ある。ここで出力Voutに対しての補正は一例として
次のような式により実現できる。
ジタル補正回路240に対して、アナログ・デジタル変
換器が余分に必要でかつ、演算も複雑となるが、パラメ
ータを用いての感度補正が容易になる等の特有の効果も
ある。ここで出力Voutに対しての補正は一例として
次のような式により実現できる。
【0118】
【数5】
【0119】
【数6】
【0120】アナログ・デジタル変換器221a、22
1cが差動入力可能なのもであれば、本演算は不要とな
る。出力補正は次のようになる。
1cが差動入力可能なのもであれば、本演算は不要とな
る。出力補正は次のようになる。
【0121】
【数7】
【0122】その結果、出力特性dVの基本的な感度の
傾向に対し、感度補正により高流量側でも良好な特性を
得ることができるようになる。または、数5式、数6式
を用いずに次のような式でも代用できる。
傾向に対し、感度補正により高流量側でも良好な特性を
得ることができるようになる。または、数5式、数6式
を用いずに次のような式でも代用できる。
【0123】
【数8】
【0124】本式は、発熱抵抗体の温度差のみでなく、
流量感度も演算することで先の第2の実施例と同様な効
果を得ることができる。また、次のように流れの方向に
応じて先の数8式を条件分けにより変形し、より木目細
かい補正が可能となる。
流量感度も演算することで先の第2の実施例と同様な効
果を得ることができる。また、次のように流れの方向に
応じて先の数8式を条件分けにより変形し、より木目細
かい補正が可能となる。
【0125】
【数9】
【0126】これは、流量に応じた出力を順流側では感
度を高く、流量が逆流側では感度を低くしたものであ
る。センサからの出力時において、エンジンコントロー
ルユニット等とインターフェイスを電圧でとる場合に、
特別な信号圧縮等の変換手段を用いなくても容易に実現
できる。
度を高く、流量が逆流側では感度を低くしたものであ
る。センサからの出力時において、エンジンコントロー
ルユニット等とインターフェイスを電圧でとる場合に、
特別な信号圧縮等の変換手段を用いなくても容易に実現
できる。
【0127】本実施例では、例えば発熱抵抗体の熱容量
を小さくしても感度補正が可能となるので、発熱抵抗体
213を駆動する差動増幅器15を含むデジタル補正回
路240は、例えばエンジンコントロールユニット等か
らの電圧信号Vccのみで動作することができ、バッテ
リからの配線が不用になる等の効果がある。先の実施例
と同様に、抵抗体とデジタル補正回路240を同一基板
上に一体化する際には、バッテリからの電源を直接使わ
ないため、半導体回路全体の耐圧を下げることもでき、
コストの低減が図れるといった効果もある。
を小さくしても感度補正が可能となるので、発熱抵抗体
213を駆動する差動増幅器15を含むデジタル補正回
路240は、例えばエンジンコントロールユニット等か
らの電圧信号Vccのみで動作することができ、バッテ
リからの配線が不用になる等の効果がある。先の実施例
と同様に、抵抗体とデジタル補正回路240を同一基板
上に一体化する際には、バッテリからの電源を直接使わ
ないため、半導体回路全体の耐圧を下げることもでき、
コストの低減が図れるといった効果もある。
【0128】次に、本発明の第4の実施例を図10によ
り説明する。
り説明する。
【0129】本実施例の構成は、基本的には、図1の実
施例と同様である。
施例と同様である。
【0130】相違する点は、発熱用のホイートストンブ
リッジ回路2と、それを駆動するトランジスタ16との
間にスイッチ回路250を設け、このスイッチ回路25
0をデジタル補正回路220のインターフェイス(I/
O)251により制御が可能な構成としたものである。
また、発熱抵抗体211a、211bに流れる電流を検
出するために抵抗13の上部の電圧Vr1をアナログ・
デジタル変換器221bに入力している。
リッジ回路2と、それを駆動するトランジスタ16との
間にスイッチ回路250を設け、このスイッチ回路25
0をデジタル補正回路220のインターフェイス(I/
O)251により制御が可能な構成としたものである。
また、発熱抵抗体211a、211bに流れる電流を検
出するために抵抗13の上部の電圧Vr1をアナログ・
デジタル変換器221bに入力している。
【0131】これは、例えばセンサの起動時においてブ
リッジに印加する電圧を、スイッチ250の切替により
デジタル補正回路220からの基準電圧Vref1とす
ることで、基準電圧Vref1が印加時における発熱抵
抗体211a、211bの加熱温度や、温度検出抵抗体
211d、211eと抵抗18、19、温度補償抵抗21
1fを模擬的なでブリッジで構成し中点の電位Vb1、
Vb2の差を求める。流量がゼロの場合には本来電位差
が生じない様に調整されているが、抵抗の経時的な変化
等によってオフセット電圧が生じる場合がある。これ
は、抵抗体の温度が高いほど劣化しやすいと考えられる
ので、発熱抵抗体211a、211bの抵抗変化により
アンバランスが生じると、測温抵抗体211d、211e
の電位Vb1、Vb2も変動する。
リッジに印加する電圧を、スイッチ250の切替により
デジタル補正回路220からの基準電圧Vref1とす
ることで、基準電圧Vref1が印加時における発熱抵
抗体211a、211bの加熱温度や、温度検出抵抗体
211d、211eと抵抗18、19、温度補償抵抗21
1fを模擬的なでブリッジで構成し中点の電位Vb1、
Vb2の差を求める。流量がゼロの場合には本来電位差
が生じない様に調整されているが、抵抗の経時的な変化
等によってオフセット電圧が生じる場合がある。これ
は、抵抗体の温度が高いほど劣化しやすいと考えられる
ので、発熱抵抗体211a、211bの抵抗変化により
アンバランスが生じると、測温抵抗体211d、211e
の電位Vb1、Vb2も変動する。
【0132】そこで、予め調整時において基準電圧Vr
ef1を用いて短時間のスイッチ回路250の切替えに
よる発熱抵抗体の211a、211bの温度変化や、温
度検出抵抗体211d、211eの電位差(温度差)を記
録しておき、センサの起動時には、毎回再度計算をして
予め記録していた値との比較をする。その結果、例えば
発熱抵抗体の211a、211bに劣化が認められた
ら、予め用意した劣化補正データにより抵抗体の劣化補
償を施すものである。以上のような診断動作により、長
期的にも特性劣化の少ないセンサシステムを提供するこ
とが可能となる。本実施例によれば、特に経時変化の優
れたセンサを簡単な回路で提供できるといった効果があ
る。
ef1を用いて短時間のスイッチ回路250の切替えに
よる発熱抵抗体の211a、211bの温度変化や、温
度検出抵抗体211d、211eの電位差(温度差)を記
録しておき、センサの起動時には、毎回再度計算をして
予め記録していた値との比較をする。その結果、例えば
発熱抵抗体の211a、211bに劣化が認められた
ら、予め用意した劣化補正データにより抵抗体の劣化補
償を施すものである。以上のような診断動作により、長
期的にも特性劣化の少ないセンサシステムを提供するこ
とが可能となる。本実施例によれば、特に経時変化の優
れたセンサを簡単な回路で提供できるといった効果があ
る。
【0133】以上のような発熱抵抗体や測温抵抗体とい
ったエレメントで感度を最適化したことにより、感度が
良好で精度の良い空気流量計を得、自動車のエンジン制
御における最適化が図られエンジンからの排ガスを低減
できるといった効果がある。
ったエレメントで感度を最適化したことにより、感度が
良好で精度の良い空気流量計を得、自動車のエンジン制
御における最適化が図られエンジンからの排ガスを低減
できるといった効果がある。
【0134】なお、これまでの実施例を用いた流量測定
装置は、燃料電池等の水素ガスのガス流検知等にに用い
ることができる。特徴としては、これまでの実施例にお
いて感度の最適化が容易で流量範囲を広げることができ
るという点と、抵抗体に水素による腐食に強い抵抗体を
用いることができるといった点が挙げられる。特に抵抗
体に例えばポリシリコン抵抗体を用い、加熱温度を下げ
る等の工夫をすることで、抵抗体に白金等を用いた場合
の腐食を防止し、信頼性を含め良好な特性を得ることが
できるといった優れた効果がある。
装置は、燃料電池等の水素ガスのガス流検知等にに用い
ることができる。特徴としては、これまでの実施例にお
いて感度の最適化が容易で流量範囲を広げることができ
るという点と、抵抗体に水素による腐食に強い抵抗体を
用いることができるといった点が挙げられる。特に抵抗
体に例えばポリシリコン抵抗体を用い、加熱温度を下げ
る等の工夫をすることで、抵抗体に白金等を用いた場合
の腐食を防止し、信頼性を含め良好な特性を得ることが
できるといった優れた効果がある。
【0135】
【発明の効果】本発明によれば、温度差方式の熱式流量
測定装置において、流れの量や方向に応じたセンサ感度
の最適化を図ることが可能となるといった効果がある。
特に流量計として特別な回路等を付加することなく感度
の最適化がセンサのみで図れるという効果がある。アナ
ログ・デジタル変換器の感度の最適化を低コストで実現
できる。
測定装置において、流れの量や方向に応じたセンサ感度
の最適化を図ることが可能となるといった効果がある。
特に流量計として特別な回路等を付加することなく感度
の最適化がセンサのみで図れるという効果がある。アナ
ログ・デジタル変換器の感度の最適化を低コストで実現
できる。
【0136】デジタル調整手段によっては、流量の流れ
の向きに応じて感度補正、温度補正が容易となり性能が
向上するといった効果がある。
の向きに応じて感度補正、温度補正が容易となり性能が
向上するといった効果がある。
【図1】本発明の第1の実施例に係る回路図。
【図2】上記実施例に用いる空気流量測定素子の上面
図。
図。
【図3】図2のA−B線断面図。
【図4】上記空気流量測定素子を使用したときの温度分
布の一例を示す説明図。
布の一例を示す説明図。
【図5】上記実施例におけるセンサ感度と流量との関係
を示す線図。
を示す線図。
【図6】本発明の第2の実施例に係る回路図。
【図7】上記実施例に用いる空気流量測定素子の上面
図。
図。
【図8】上記実施例に用いるセンサ感度と流量の関係を
示す線図。
示す線図。
【図9】本発明の第3の実施例に係る回路図。
【図10】本発明の第4の実施例に係る回路図。
1…熱線駆動回路、101…電源、211…シリコン基
板、211a,211b,213a,213b,213
c,213d…発熱抵抗体、 211c, 211f…温
度補償抵抗、211d,211e,214a,214b,
214c,214d…測温抵抗体、13,14,17,
18,19…抵抗、15…差動増幅器、16…トランジ
スタ、229…基準電圧、220,240…デジタル補
正回路、221a,221b,221c…アナログ・デ
ジタル変換器、222…演算回路、222a…CPU、
222b…RAM、222c…ROM、223…PRO
M、224,224b…デジタル・アナログ変換器、2
25a,225b…スイッチ、226…発振器、227
…シリアルコミュニケーションインターフェイス、22
8…電源・保護回路、311a,311b…アナログデ
ジタル変換処理、242…調整回路、251…I/O、
250…スイッチ回路。
板、211a,211b,213a,213b,213
c,213d…発熱抵抗体、 211c, 211f…温
度補償抵抗、211d,211e,214a,214b,
214c,214d…測温抵抗体、13,14,17,
18,19…抵抗、15…差動増幅器、16…トランジ
スタ、229…基準電圧、220,240…デジタル補
正回路、221a,221b,221c…アナログ・デ
ジタル変換器、222…演算回路、222a…CPU、
222b…RAM、222c…ROM、223…PRO
M、224,224b…デジタル・アナログ変換器、2
25a,225b…スイッチ、226…発振器、227
…シリアルコミュニケーションインターフェイス、22
8…電源・保護回路、311a,311b…アナログデ
ジタル変換処理、242…調整回路、251…I/O、
250…スイッチ回路。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山田 雅通 茨城県日立市大みか町七丁目1番1号 株 式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者 中田 圭一 茨城県ひたちなか市大字高場2520番地 株 式会社日立製作所自動車機器グループ内 (72)発明者 米田 浩志 茨城県ひたちなか市高場2477番地 株式会 社日立カーエンジニアリング内 Fターム(参考) 2F035 AA02 EA05 EA08 EA09
Claims (10)
- 【請求項1】 発熱抵抗体の上流部及び下流部に測温抵
抗体を形成し、前記測温抵抗体の温度差から流体の流量
を測定する熱式流量測定装置において、 前記発熱抵抗体は複数に分割され、この複数に分割され
た発熱抵抗体を上流,下流の位置関係で配置し且つ直列
に接続し、この複数に分割された発熱抵抗体の中点電位
の出力特性により前記測温抵抗体の温度差信号に基づく
流量信号出力の感度を改善させていることを特徴とする
熱式流量測定装置。 - 【請求項2】 発熱抵抗体の上流部及び下流部に測温抵
抗体を形成し、前記測温抵抗体の温度差から流体の流量
を測定する熱式流量測定装置において、 前記発熱抵抗体は複数に分割され、この複数に分割され
た発熱抵抗体を上流,下流の位置関係で配置し且つ直列
に接続し、これらの発熱抵抗体間の中点電位を前記測温
抵抗体の電源として用いていることを特徴とする熱式流
量測定装置。 - 【請求項3】 前記複数に分割された発熱抵抗体は、温
度補償抵抗と共にブリッジ回路に組み入れられ、上流,
下流の位置関係をなす複数の前記測温抵抗体は、接地側
を共通に接続され、一方の測温抵抗体の反接地側は、前
記発熱抵抗体の高電圧側に接続され、他方の測温抵抗体
の反接地側は前記発熱抵抗体間の中点に接続されている
請求項1又は2記載の熱式流量測定装置。 - 【請求項4】 前記複数に分割された発熱抵抗体は、ブ
リッジ回路に組み入れられ、このブリッジの各辺に発熱
抵抗体が配置され、上流,下流の位置関係をなす複数の
前記測温抵抗体は、接地側を共通に接続され、かつ一方
の測温抵抗体の反接地側は、前記ブリッジの一方の中点
に接続され、他方の測温抵抗体の反接地側は、前記ブリ
ッジのもう一方の中点に接続されている請求項1又は2
記載の熱式流量測定装置。 - 【請求項5】 前記発熱抵抗体を組み入れるブリッジ回
路と、前記測温抵抗体を組み入れるブリッジ回路とを有
し、これらのブリッジ回路の電源が互いに独立してお
り、上流,下流の位置関係をなす前記発熱抵抗体同士の
温度差信号と、上流,下流の位置関係をなす前記測温抵
抗体同士の温度差信号とがデジタル回路に入力されて、
これらの信号に基づき流量出力信号が形成されるように
構成されている請求項1記載の熱式流量測定装置。 - 【請求項6】 前記発熱抵抗体の経時変化による抵抗の
劣化を前記発熱抵抗体の加熱温度を調整することで補償
するようにしてなる請求項1ないし5のいずれか1項記
載の熱式流量測定装置。 - 【請求項7】 前記発熱抵抗体の経時変化による抵抗の
劣化は、前記発熱抵抗体から求めた流れの方向に応じた
上流,下流の温度差もしくは流量に応じた電流値と、前
記測温抵抗体から求めた流れの方向に応じた上流,下流
の温度差を用いて検出している請求項6記載の熱式流量
測定装置。 - 【請求項8】 前記発熱抵抗体の経時変化による抵抗の
劣化は、前記発熱抵抗体の駆動回路に印加する電流制御
用の電源から基準電圧電源に切り替えて検出する請求項
6又は7記載の熱式流量測定装置。 - 【請求項9】 請求項1から8のいずれか1項記載の熱
式流量測定装置により構成されている内燃機関の熱式空
気流量測定装置。 - 【請求項10】 請求項1から8のいずれか1項記載の
熱式流量測定装置により構成されているガス流量計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000371473A JP2002174541A (ja) | 2000-12-06 | 2000-12-06 | 熱式流量測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000371473A JP2002174541A (ja) | 2000-12-06 | 2000-12-06 | 熱式流量測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002174541A true JP2002174541A (ja) | 2002-06-21 |
Family
ID=18841192
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000371473A Pending JP2002174541A (ja) | 2000-12-06 | 2000-12-06 | 熱式流量測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002174541A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007205986A (ja) * | 2006-02-03 | 2007-08-16 | Hitachi Ltd | 熱式流量センサ |
| US20110035959A1 (en) * | 2009-08-13 | 2011-02-17 | Maguire Products, Inc. | Gas flow rate determination method and apparatus and granular material dryer and method for control thereof |
| US10539366B2 (en) | 2014-04-30 | 2020-01-21 | Stephen B. Maguire | Method and apparatus for vacuum drying granular resin material |
| US11203133B2 (en) | 2018-04-04 | 2021-12-21 | Novatec, Inc. | Method and apparatus for polymer drying using inert gas |
| US11364657B2 (en) | 2018-04-04 | 2022-06-21 | Novatec, Inc. | Reducing moisture in granular resin material using inert gas |
-
2000
- 2000-12-06 JP JP2000371473A patent/JP2002174541A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007205986A (ja) * | 2006-02-03 | 2007-08-16 | Hitachi Ltd | 熱式流量センサ |
| US20110035959A1 (en) * | 2009-08-13 | 2011-02-17 | Maguire Products, Inc. | Gas flow rate determination method and apparatus and granular material dryer and method for control thereof |
| US8141270B2 (en) * | 2009-08-13 | 2012-03-27 | Maguire Products, Inc. | Gas flow rate determination method and apparatus and granular material dryer and method for control thereof |
| US10539366B2 (en) | 2014-04-30 | 2020-01-21 | Stephen B. Maguire | Method and apparatus for vacuum drying granular resin material |
| US11203133B2 (en) | 2018-04-04 | 2021-12-21 | Novatec, Inc. | Method and apparatus for polymer drying using inert gas |
| US11364657B2 (en) | 2018-04-04 | 2022-06-21 | Novatec, Inc. | Reducing moisture in granular resin material using inert gas |
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