(57)【要約】【課題】  発熱抵抗体を含む複数の抵抗体を有する流量センサの熱容量を小さくして、低消費電力化が可能な熱式ガス流量計を提供する。【解決手段】  第１発熱抵抗体１００と測温抵抗体２００と第２発熱抵抗体３００とを、巻線装着体１１に巻き回した１本の連続した導体線上に構成し、第１発熱抵抗体１００の巻き始め１２と、第２発熱抵抗体３００の巻き終わり１５と、第１発熱抵抗体１００と測温抵抗体２００との区分点１３と、測温抵抗体２００と第２発熱抵抗体３００との区分点１４に引出し導体を接続した。【選択図】図１
2010107327.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
保持体と前記保持体に巻き回して構成した少なくとも２つの抵抗体とを有する流量センサを備えた熱式ガス流量計において、
前記２つの抵抗体は、前記保持体に連続した導体線を巻き回し、前記導体線の巻き始め点と抵抗体の区分点と巻き終り点に、引出し導体を電気的に接続して構成されたことを特徴とする熱式ガス流量計。
【請求項２】
請求項１に記載の熱式ガス流量計において、
前記抵抗体として、前記保持体上に、一方向に第１発熱抵抗体，測温抵抗体及び第２発熱抵抗体の順に構成し、
前記導体線の巻き始め点と、前記第１発熱抵抗体と前記測温抵抗体との区分点と、前記測温抵抗体と前記第２発熱抵抗体との区分点と、巻き終り点とに、引出し導体を接続したことを特徴とする熱式ガス流量計。
【請求項３】
請求項２に記載の熱式ガス流量計において、
前記引出し導体は、前記第１発熱抵抗体と、前記測温抵抗体と、前記第２発熱抵抗体の配置の延長方向でかつ一方向に引出されたことを特徴とする熱式ガス流量計。
【請求項４】
請求項２に記載の熱式ガス流量計において、
前記第１発熱抵抗体と前記測温抵抗体と前記第２発熱抵抗体とは直列接続され、直列接続された抵抗体に測温電流を通電することを特徴とする熱式ガス流量計。
【請求項５】
請求項４に記載の熱式ガス流量計において、
前記測温電流は、単一定電流源により通電されることを特徴とする熱式ガス流量計。
【請求項６】
請求項１に記載の熱式ガス流量計において、
前記２つの抵抗体のうち少なくとも一つの抵抗体は発熱抵抗体であって、前記２つの抵抗体の測温電流の通電と前記発熱抵抗体の加熱電流の通電とは異なる時間に行うことを特徴とする熱式ガス流量計。
【請求項７】
請求項１に記載の熱式ガス流量計において、
前記保持体には、前記２つの抵抗体が巻かれた表面に、前記２つの抵抗体の配置方向に沿って延設された凹部が形成されており、前記凹部に前記引出し導体を配置したことを特徴とする熱式ガス流量計。
【請求項８】
請求項７に記載の熱式ガス流量計において、
前記凹部に配置された前記引出し導体は、前記導体線と接続される側の端部が前記導体線に向けて折り曲げられていることを特徴とする熱式ガス流量計。
【請求項９】
請求項１に記載の熱式ガス流量計において、
前記導体線の前記巻き始め点と前記巻き終り点とに接続される引出し導体は、それぞれ２本であることを特徴とする熱式ガス流量計。
【請求項１０】
請求項９に記載の熱式ガス流量計において、
前記巻き始め点に接続された２本の引出し導体のうち一方の引出し導体と前記巻き終り点に接続された２本の引出し導体のうち一方の引出し導体とに前記測温電流を通電し、前記巻き始め点に接続された２本の引出し導体のうち他方の引出し導体と前記巻き終り点に接続された２本の引出し導体のうち他方の引出し導体とには測温電流を通電しないことを特徴とする請求項９記載の熱式ガス流量計。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発熱抵抗体と測温抵抗体を用いて、被測定流体を測定する熱式ガス流量計に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車用エンジンシステムの中を流れる排気の流量を計量する熱式ガス流量計として、巻線式の素子を基本とした片持ち支持構造の流量センサ（センサ素子）を備えたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。この流量センサでは、素子の先端から第１発熱抵抗体，測温抵抗体，第２発熱抵抗体の順に３つの抵抗体が保持体となるアルミナパイプに巻かれている。アルミナパイプの外周にはその長手方向に沿う溝が周方向に６つ形成されており、各溝には支持体が挿入されている。３つの抵抗体のそれぞれには、支持体が２本ずつ割り当てられている。２本の支持体のうち、一方の支持体は各抵抗体の巻き始め部分に溶接等により接続され、他方の支持体は各抵抗体の巻き終わり部分に溶接等により接続されている。なお、支持体は電気導体で構成され、各抵抗体の引出し導体になっている。
【０００３】
また、流量センサに接続される流量測定回路は、第１発熱抵抗体の温度制御回路と第２発熱抵抗体の温度制御回路と測温抵抗体の温度測定回路とが独立した３回路構成とし、発熱抵抗体を流れる電流により流量の検出を行っている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−３２５０１号公報（段落００４２，図１９，図２１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１に開示された技術では、第１発熱抵抗体と測温抵抗体と第２発熱抵抗体の各巻線が独立しており、各抵抗体の巻き始めと巻き終わりにそれぞれ１本の引出し導体が設けられている。そのため、抵抗体数の２倍の数の引出し導体を設ける必要があった。引出し導体は流量センサの熱容量に関係しており、引出し導体の数が増えると引出し導体からの放熱量が大きくなり、熱容量が増大する傾向にある。
【０００６】
本発明の目的は、発熱抵抗体を含む複数の抵抗体を有する流量センサの熱容量を小さくして、低消費電力化が可能な熱式ガス流量計を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明の熱式ガス流量計は、保持体と前記保持体に巻き回して構成した少なくとも２つの抵抗体とを有する流量センサを備えた熱式ガス流量計において、前記２つの抵抗体は、前記保持体に連続した導体線を巻き回し、前記導体線の巻き始め点と抵抗体の区分点と巻き終り点に、引出し導体を電気的に接続して構成されたものである。
【０００８】
このとき、前記抵抗体として、前記保持体上に、一方向に第１発熱抵抗体，測温抵抗体及び第２発熱抵抗体の順に構成し、前記導体線の巻き始め点と、前記第１発熱抵抗体と前記測温抵抗体との区分点と、前記測温抵抗体と前記第２発熱抵抗体との区分点と、巻き終り点とに、引出し導体を接続するとよい。
【０００９】
また、前記引出し導体は、前記第１発熱抵抗体と、前記測温抵抗体と、前記第２発熱抵抗体の配置の延長方向でかつ一方向に引出されるとよい。
【００１０】
また、前記第１発熱抵抗体と前記測温抵抗体と前記第２発熱抵抗体とは直列接続され、直列接続された抵抗体に測温電流を通電するとよい。
【００１１】
また、前記測温電流は、単一定電流源により通電されるとよい。
【００１２】
また、前記２つの抵抗体のうち少なくとも一つの抵抗体は発熱抵抗体であって、前記２つの抵抗体の測温電流の通電と前記発熱抵抗体の加熱電流の通電とは異なる時間に行うとよい。
【００１３】
また、前記保持体には、前記２つの抵抗体が巻かれた表面に、前記２つの抵抗体の配置方向に沿って延設された凹部が形成されており、前記凹部に前記引出し導体を配置するとよい。
【００１４】
また、前記凹部に配置された前記引出し導体は、前記導体線と接続される側の端部が前記導体線に向けて折り曲げられるとよい。
【００１５】
また、前記導体線の前記巻き始め点と前記巻き終り点とに接続される引出し導体は、それぞれ２本であるとよい。
【００１６】
このとき、前記巻き始め点に接続された２本の引出し導体のうち一方の引出し導体と前記巻き終り点に接続された２本の引出し導体のうち一方の引出し導体とに前記測温電流を通電し、前記巻き始め点に接続された２本の引出し導体のうち他方の引出し導体と前記巻き終り点に接続された２本の引出し導体のうち他方の引出し導体とには測温電流を通電しないようにするとよい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の熱式ガス流量計は、複数の抵抗体を構成する巻線を、連続した導体線を巻き回し、隣接する抵抗体の巻線部の区分点に引出し導体を電気的に接続して構成することにより、タクトタイムを短縮することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する
【実施例１】
【００１９】
図１は本発明の熱式ガス流量計の流量センサ１０を示しており、図１（Ａ）は抵抗体の巻線構造、図１（Ｂ）は抵抗体の電気接続を示す図である。
【００２０】
図１において、流量センサ１０は、アルミナパイプ１１に第１発熱抵抗体１００，測温抵抗体２００，第２発熱抵抗体３００の巻線が配置され、巻線は巻き始め点１２から巻き終り点１５まで連続している。このような巻線は、巻き始め点１２から巻き終り点１５まで、材料や線径が同一な線材を用いてもよいし、第１発熱抵抗体１００，測温抵抗体２００，第２発熱抵抗体３００毎に材料や線径が変化するものを連続した一本の線材に仕上げたものであってもよい。ただし、材料については、後述するように、白金線を用いるのが一般的である。
【００２１】
このとき、流量センサ１０の先端側から、第１発熱抵抗体１００，測温抵抗体２００，第２発熱抵抗体３００の順に、各抵抗体が配置されている。
【００２２】
第１発熱抵抗体１００の巻き始め点１２には、引出し導体１６の一方端が接続され、引出し導体１６の他方端は端子２０となっている。第１発熱抵抗体１００と測温抵抗体２００との区分点１３には、引出し導体１７の一方端が接続され、他方端は端子２１となっている。測温抵抗体２００と第２の発熱抵抗３００との区分点１４には、引出し導体１８の一方端が接続され、他方端は端子２２となっている。第２の発熱抵抗体の巻き終り点１５には、引出し導体１９の一方端が接続され、他方端は端子２３となっている。
【００２３】
端子２０〜２３は制御回路と接続されて、流量センサ１０を有する熱式ガス流量計として動作する。
【００２４】
抵抗体１００，２００，３００を巻き回す巻線装着体（保持体）は、絶縁体であるアルミナパイプ１１を用いており、抵抗体１００，２００，３００と引出し導体１６〜１８とが耐熱性の高いガラスコーテングによりアルミナパイプ１１に固定されている。
【００２５】
引出し導体１６〜１９は、抵抗体１００〜３００の内部側、あるいは表面を経由するようにして、一方向に集中して引出し、片側で支持する構成にすることにより、制御回路との接続が容易にできるようになっている。
【００２６】
図２は、図１に示した流量センサ１０の製造工程を示す図である。
【００２７】
図２において、最初のステップＳ１で第１発熱抵抗体１００の巻き始め点１２を引出し導体１６に接続する作業を行う。
【００２８】
次のステップＳ２では、アルミナパイプ１１に、第１発熱抵抗体１００と測温抵抗体２００と第２発熱抵抗体３００を連続した巻線作業によって巻きつける。
【００２９】
ステップＳ３では、ステップＳ２で終了した巻線作業の終点、すなわち第２発熱抵抗体３００の巻き終り点１５で、引出し導体１９と接続する作業を行う。
【００３０】
ステップＳ４では、ステップＳ３の接続作業の後、引出し導体１９と第２発熱抵抗体３００の接続部分の近傍で巻線を切断する作業を行う。
【００３１】
ステップＳ５では、第１発熱抵抗体１００と測温抵抗体２００の区分点１３、ステップＳ６では、測温抵抗体２００と第２発熱抵抗体３００の区分点１４に、それぞれ引出し導体１７と１８を接続して、流量センサ１０の製造工程が終了する。
【００３２】
図２の流量センサ製造工程では、巻線作業は第１発熱抵抗体１００と測温抵抗体２００と第２発熱抵抗体３００とを連続して行うことができるので、巻線の切断作業が１回、引出し導体１６〜１９との接合作業が４回で製造工程を終了することが可能となり、タクトタイムを短縮することができる。
【００３３】
図２では、巻線の巻き始めを第１発熱抵抗体１００としたが、巻線の巻き始めを第２発熱抵抗体３００として、測温抵抗体２００，第１発熱抵抗体１００の順に巻線作業をしても、巻線の巻き始めを第１発熱抵抗体１００とした場合と同様に、タクトタイムを短縮することができる。
【００３４】
第１発熱抵抗体１００，第２発熱抵抗体３００，測温抵抗体２００が巻き回される巻線装着体は、アルミナパイプで説明したが電気的に絶縁体であれば、他の材料でも作用，効果は同等である。
【００３５】
また、第１発熱抵抗体１００，第２発熱抵抗体３００，測温抵抗体２００の巻線素材は、一般には白金線が使用されることが多いが、発熱抵抗体としての機能を有する材料であれば白金線に限らない。
【００３６】
次に図１の流量センサの制御方法について説明する。
【００３７】
図１の巻線構造に示すように、第１発熱抵抗体１００と第２発熱抵抗体３００との間に測温抵抗体２００を配置して、測温抵抗体２００で検出される温度によって、第２発熱抵抗体３００の温度を制御して、第１発熱抵抗体１００で必要となる発熱量と引出し導体１６，１７への伝熱分を切り離す構造としている。すなわち、第１発熱抵抗体１００と第２発熱抵抗体３００の伝熱量を任意に制御し、ガス流量の検出を引出し導体１６，１７の汚損とは無関係にすることで、流量検出精度の向上を可能にしている。
【００３８】
なお、第１発熱抵抗体１００と第２発熱抵抗体３００の温度関係は、
第１発熱抵抗体１００の温度＜第２発熱抵抗体３００の温度
とすることが望ましい。
【００３９】
図３は、ガス流路４００を流れる被測定ガス４１０の流量を測定するために、ガス流路４００に流量センサ１０を配置した状態を示す図である。尚、流量センサ１０には引出し導体１６〜１９を介してガス流路４００の外側に配置された制御回路５００が接続されている。
【００４０】
第１発熱抵抗体１００，第２発熱抵抗体３００，測温抵抗体２００の３巻線に対して、引出し導体は１６〜１９の４本であり、制御回路５００は引出し導体１６〜１９に設けられた４個の端子２０〜２３によって、第１発熱抵抗体１００及び第２発熱抵抗体３００の温度制御及び温度計測と、測温抵抗体２００の温度計測とを行うことが必要になる。
【００４１】
図４は、制御回路５００の回路接続を示す図である。
【００４２】
温度設定回路５１０は、第１発熱抵抗体１００の巻き始め側を基準にして、第１発熱抵抗体１００の電圧降下５１１，第１発熱抵抗体１００と測温抵抗体２００との電圧降下５１２，第１発熱抵抗体１００と測温抵抗体２００と第２発熱抵抗体３００との電圧降下５１３を取り込んで温度の算出を行い、第１発熱抵抗体１００の加熱制御回路５２０と第２発熱抵抗体３００の加熱制御回路５３０に温度設定値５１４と５１５を出力する。
【００４３】
加熱制御回路５２０は、第１発熱抵抗体１００に加熱電流５２１を、加熱制御回路５３０は第２発熱抵抗体３００に加熱電流５３１を通電し、第１発熱抵抗体１００を温度設定値５１４，第２発熱抵抗体３００を温度設定値５１５になるように制御する。
【００４４】
測温抵抗体２００には、第１発熱抵抗体１００と測温抵抗体２００と第２発熱抵抗体３００とを直列に接続した直列回路に定電流回路５４０から測温用の測温電流５４１を通電する。
【００４５】
測温電流５４１は、第１発熱抵抗体１００と第２発熱抵抗体３００の加熱電流５２１と５３１の通電を中断し、抵抗体の抵抗値に左右されない一定電流を定電流回路５４０から通電する。
【００４６】
これにより、第１発熱抵抗体１００の温度は、電圧降下５１１の値、測温抵抗体２００の温度は電圧降下５１２と５１１の差電圧（５１２−５１１）の値、第２発熱抵抗体３００の温度は、電圧降下５１３と５１２の差電圧（５１３−５１２）の値から算出することができる。
【００４７】
図５は被測定ガス４１０の流量に対する第１発熱抵抗体１００と第２発熱抵抗体３００の温度変化を示しており、図６は制御方法のフローを示している。
【００４８】
図５は発熱抵抗体の温度を、「第１発熱抵抗体１００の設定温度Ｔ１＜第２発熱抵抗体３００の設定温度Ｔ３」となるように制御した場合の例で示しており、被測定ガス４１０の流量に応じて設定温度Ｔ１をほぼ等しく制御する場合の第２発熱抵抗体３００の温度変化を示している。
【００４９】
すなわち、高流量では、引出し導体１６，１７の温度低下が大きくなり、汚損の蒸発ができなくなるので、第２発熱抵抗体の温度Ｔ３を高くし、低流量では、高流量の場合より第２発熱抵抗体の温度Ｔ３を低く制御する。
【００５０】
これにより、第１発熱抵抗体１００で必要となる発熱量と引出し導体への伝熱分を切り離すことができ、ガス流量の検出を引出し導体の汚損とは無関係にすることができる。
【００５１】
図６は第２発熱抵抗体３００の温度制御の具体的な制御フローの一例を示す図である。
【００５２】
まず、ステップＳ１０で、図４に示した各電圧降下５１１，５１２，５１３を読み込み、ステップＳ１１で電圧降下から第１発熱抵抗体１００の抵抗値と測温抵抗体２００の抵抗値とを算出し、各抵抗体の温度係数を用いて第１発熱抵抗体１００の温度Ｔ１と測温抵抗体２００の温度Ｔ２を算出する。
【００５３】
次に、ステップＳ１２において、算出した温度Ｔ１とＴ２の温度判定「Ｔ１≦Ｔ２」を実行し、ＮＯ判定の場合は、ステップＳ１３により第２発熱抵抗体３００の加熱電流５３１を増加させ、ステップＳ１２の温度判定「Ｔ１≦Ｔ２」がＹＥＳになるまでステップＳ１０〜Ｓ１３を繰り返し実行する。
【００５４】
これにより第２発熱抵抗体３００の温度Ｔ３が上昇し、その影響によって測温抵抗体２００の温度Ｔ２が上昇する。
【００５５】
ステップＳ１２の温度判定「Ｔ１≦Ｔ２」がＹＥＳになると、ステップＳ１４で測温抵抗体２００の温度Ｔ２とあらかじめ設定した上限値Ｔ２ｍａｘの温度判定「Ｔ２＜Ｔ２ｍａｘ」を実行し、ＮＯ判定の場合は、ステップＳ１５により第２発熱抵抗体３００の加熱電流５３１を減少させ、ステップＳ１４の温度判定「Ｔ２＜Ｔ２ｍａｘ」がＹＥＳになるまでステップＳ１０〜Ｓ１５を繰り返し実行する。
【００５６】
図６の第２発熱抵抗体３００の温度制御は、一定周期で繰り返し実行することにより、常時、「Ｔ１≦Ｔ２＜Ｔ２ｍａｘ」に制御されるので、第１発熱抵抗体１００部の温度勾配を所定の範囲内にすることができる。
【００５７】
制御方法としては、図６以外にも、測温抵抗体２００の温度Ｔ２に下限目標温度を設定し、「下限目標温度＜測温抵抗体温度Ｔ２≦第１発熱抵抗体温度Ｔ１」の関係を保持するなどが考えられる。
【００５８】
本発明の一実施例によれば、第１発熱抵抗体１００と測温抵抗体２００と第２発熱抵抗体３００の巻線を連続して巻き回わすことにより、巻線の切断工程が１回にでき、また、巻き始め点１２と巻き終り点１５と巻線の区分点１３，１４の４ヶ所に引出し導体１６〜１９を接続することにより、流量センサ１０の製造工程のタクトタイムを短縮できる効果がある。
【００５９】
また、引出し導体１６〜１９の４本を制御回路５００と接続すればよいので、接続端子数を削減することができる。
【００６０】
さらに、第１発熱抵抗体１００と測温抵抗体２００と第２発熱抵抗体３００の温度計測において、計測用の定電流回路を共通化でき、回路を簡略することができる。
【実施例２】
【００６１】
図７は流量センサ１０の他の実施例を示す図であり、（Ａ）はアルミナパイプ６００の断面を示す図、（Ｂ）は流量センサ１０の側面図、（Ｃ）及び（Ｄ）は第１発熱抵抗体１００，測温抵抗体２００，第２発熱抵抗体３００と引出し導体との接続図で、図１と同一部分は同一符号で示している。
【００６２】
図７（Ａ）に示すように、巻線装着体であるアルミナパイプ６００の外周面には、引出し導体を挿入する溝状の凹部６１０〜６４０がアルミナパイプ６００の長手方向に沿うように周方向に複数（４つ）形成されている。各凹部６１０，６２０，６３０，６４０には、引出し導体１６，１７，１８，１９がそれぞれ１つずつ挿入されている。図７（Ｂ）は、凹部６３０と６４０とに引出し導体１８と１９とを挿入した様子を示している。
【００６３】
引出し導体１８と１９の端部は、図７（Ｃ）に示すように、溝状の凹部６１０〜６４０の上方を横切る抵抗体に向けて、溝状の凹部６１０〜６４０の底部側からＬ字状に折り曲げられて、抵抗体と接触する端部１８ａと１９ａとが形成されており、この端部１８ａと１９ａの先端部が区分点１４と巻き終わり点１５でそれぞれ抵抗体と接続されるようになっている。
【００６４】
アルミナパイプ６００の凹部６３０と６４０に引出し導体１８と１９を挿入した時、引出し導体の端部１８ａと１９ａは、抵抗体より下方（凹部６３０と６４０の底部側）に位置し、接続が容易にできるようになっている。
【００６５】
図７（Ｄ）は、引出し導体１８と１９に、Ｌ字状に折り曲げた１８ａと１９ａの先で、さらにＬ字状に折り曲げて、凹部６３０と６４０の溝方向に沿う端部１８ｂと１９ｂを形成した例を示している。
【００６６】
端部１８ｂと１９ｂは、図７（Ｃ）に示した端部１８ａと１９ａよりも、抵抗体との接続部の面積が大きくなっている。すなわち、抵抗体と引出し導体の端部との接続において、図７（Ｃ）に比較して許容公差を大きくできる。
【００６７】
実施例２では、引出し導体１８と１９がアルミナパイプ６００から突出しないので、第１発熱抵抗体１００，測温抵抗体２００，第１発熱抵抗体１００をアルミナパイプ６００に密着して巻くことができ、安定した固定ができる効果があると共に、巻線材料の使用量が少なくできる効果がある。
【００６８】
さらに、引出し導体１８と１９が凹部６１０と６２０に挿入されているので安定した固定ができると共に、流量センサ１０をガラスコーテングした場合、凹部６１０と６２０にもコーテング材を充填することにより、引出し導体１８と１９の強度を補強することができ、片持ち構造の本流量センサ１０全体の強度補強となる効果がある。
【００６９】
なお、凹部６１０と６２０にはそれぞれ引出し導体１６と１７が挿入されて、図７（Ｃ）または（Ｄ）と同じ接続構造をとっている。４本の引出し導体１６〜１９は一方向に引出され、流量センサ１０が片持ち状態で支持される構造となっている。
【実施例３】
【００７０】
図８は、さらに流量センサ１０の他の実施例を示す図である。図９は、図８の流量センサ１０の制御回路から通電する電流通路を示す図である。図８と図９において、図１と図４と同一部分は同一符号で示している。
【００７１】
本実施例では、図８に示すように、第１発熱抵抗体１００の巻き始め点１２に、引出し導体１６と２４を接続して端子２０と２６を設け、第２発熱抵抗体３００の巻き終り点１５に、引出し導体１９と２５を接続して端子２３と２７を設けた構造としている。
【００７２】
図９において、通電電流は実施例１と同様に、第１発熱抵抗体１００には端子２０から端子２１に加熱電流５２１を、第２発熱抵抗体３００には端子２２から端子２３に加熱電流５３１を、測温抵抗体２００には端子２０から端子２３に測温電流５４１を通電する。
【００７３】
そして各抵抗体の温度は、電流を通電しない端子２６と端子２７により、電圧降下から算出するようにした。すなわち、第１発熱抵抗体１００では電圧降下５１６、第２発熱抵抗体３００では電圧降下５１７、測温抵抗体２００では電圧降下５１８を測定して、それぞれの抵抗体の温度を算出する。
【００７４】
なお、図８では、引出し導体２４を引出し導体１６と同じく巻き始め点１２で第１発熱抵抗体１００に接続し、引出し導体２５を引出し導体１９と同じく巻き終わり点１５で第２発熱抵抗体３００に接続しているが、引出し導体２４を引出し導体１６と第１発熱抵抗体１００との接続点である巻き始め点１２からずらして第１発熱抵抗体１００に接続してもよいし、引出し導体２５を引出し導体１９と第２発熱抵抗体３００との接続点である巻き終わり点１５からずらして第２発熱抵抗体３００に接続してもよい。
【００７５】
また、図７に示した巻線装着体に適用する場合、引出し導体１６と２４、引出し導体１９と２５を同一の凹部に挿入し、それぞれの引出し導体間を電気的に絶縁されるようにする。
【００７６】
また、図７に示した巻線装着体の凹部を、引出し導体２４と２５用に個別に成形して６ヶ所の凹部を設け、電気的に絶縁することもできる。
【００７７】
実施例３では、電圧降下５１６，５１７，５１８の測定は、電流を通電しない端子２６，２７に接続されたリード線及び引出し導体２４，２５を使用するので、電流が通電されている端子２０，２３に接続されたリード線及び引出し導体１６，１９の電圧降下やノイズ分が排除されるので、測温時の電圧降下が安定し、温度算出の精度を向上できる効果がある。
【実施例４】
【００７８】
図１０は、流量センサ１０の他の制御回路５００を示す図である。
【００７９】
回路７００は、第１発熱抵抗体１００と測温抵抗体２００と抵抗７０１と抵抗７０２で構成したブリッジ回路の中間点７０９の電位と７１０の電位とをそれぞれオペアンプ７０３の＋端子と−端子に入力し、オペアンプ７０３の出力により電源８００に接続されたトランジスタ７０４を制御して第１発熱抵抗体１００の温度を制御する構成になっている。
【００８０】
第１発熱抵抗体１００がガス流量によって冷却されると、オペアンプ７０３の＋端子電位が上昇し、トランジスタ７０３からの供給電流が増加して第１発熱抵抗体１００の温度を上昇させ、常にオペアンプ７０３の＋端子と−端子の電位が一定に保持される。
【００８１】
オペアンプ７０３の＋端子の電位はガス流量と一定の関係があるので、端子７０５の電位を測定することにより、ガス流量を測定することができる。
【００８２】
一方、回路８００は、第２発熱抵抗体３００と温度補償抵抗８０１と抵抗８０２と抵抗８０３で構成したブリッジ回路の中間点８１３の電位と８１４の電位とをそれぞれオペアンプ８０４の＋と−端子に入力し、オペアンプ８０４の出力により電源８００に接続されたトランジスタ８０５を制御して第２発熱抵抗体３００の温度を制御する構成になっている。
【００８３】
第２発熱抵抗体３００は、温度補償抵抗８０１により温度補償された所定の温度に一定制御される。
【００８４】
第２発熱抵抗体３００の温度は、図５で説明したように、引出し導体への伝熱分が切り離されるように、第１発熱抵抗体より高い温度に制御される。
【００８５】
流量センサ１０の３つの抵抗体１００，２００，３００は直列接続されているので、回路７００と回路８００を同時に動作させることはできない。
【００８６】
そこで、第１発熱抵抗体１００の制御では、回路８００のスイッチ素子８０６と８０７をオフし、第２発熱抵抗体３００の制御では、回路７００のスイッチ素子７０６と７０７をオフして切替えるようにしている。
【００８７】
スイッチ素子８０６，８０７と７０６，７０７の切替えは、一定時間毎に時分割で切替え、この時間間隔は、流量測定と温度制御が最適となる値が選択される。
【００８８】
図１１は、流量センサ１０のさらに他の制御回路５００を示す図で、図１０と同一部分は同一符号で示している。
【００８９】
図１０と異なる点は、回路７００による第１発熱抵抗体１００の制御は、温度補償抵抗７０８により所定温度になるように制御し、回路８００による第２発熱抵抗体３００の制御は、定電流源８０８により測温抵抗体２００に定電流を通電して電圧降下８０９を測定し、演算回路８１０により温度算出を行い、その結果により抵抗８１１の抵抗値を変化させることにより、所定の温度になるように制御している。
【００９０】
そして、第１発熱抵抗体１００の制御では、回路８００のスイッチ素子８０６と８０７と８１２をオフし、第２発熱抵抗体３００の制御では、回路７００のスイッチ素子７０６と７０７をオフして切替えるようにしている。
【００９１】
図１０，図１１では、発熱抵抗体を加熱する場合、トランジスタ７０４，８０５のエミッタフォロア動作によって直流電流を通電するようにしているが、トランジスタの消費電力が増大するなどの問題を含んでいる。
【００９２】
そこで、制御回路をＡ／Ｄ変換器やマイクロコンピュータを使用したデジタル化により、トランジスタ７０４，８０５をスイッチング動作で使用するＰＷＭ方式での発熱抵抗体の温度制御にすることもできる。
【００９３】
実施例４では、４端子の流量センサ１０による熱式ガス流量計において、抵抗体の温度制御，測温，ガス流量を時分割で制御することができる。
【００９４】
また、測温抵抗体２００を省略して、第１発熱抵抗体１００と第２発熱抵抗体３００の２つの抵抗体で構成し、それぞれの抵抗体を個別に温度制御して、第１発熱抵抗体１００に接合される引出し導体の温度低下を抑制する制御方式においても、２つの抵抗体の巻線を連続して巻き回した構成の流量センサにすることもできる。
【００９５】
また、発熱抵抗体や測温抵抗体を分割して３つ以上の巻線を巻き回した構成の流量センサに適用することもでき、共に同等の効果を得ることが可能である。
【００９６】
上記特許文献１に開示された技術では、第１発熱抵抗体と測温抵抗体と第２発熱抵抗体の各巻線が独立しており、各抵抗体の巻き始めと巻き終わりにそれぞれ１本の支持体が設けられているため、合計６本の支持体との接合が必要であった。このため、１つの抵抗体を製造するのに、アルミナパイプに巻き始める部分と支持体との接合工程，巻線工程，巻き終わり部分と支持体との接合工程，巻線の切断工程の４工程が必要であった。この４工程を３つの抵抗体で計３回行う必要があり、タクトタイムが増大し、コストアップを招く傾向にあった。また、支持体が６本必要であり、支持体部での放熱量が大きくなり、熱容量が増大することになる。このため、供給電力が大きくなる傾向にあった。これに対して、本発明に係る各実施例によれば、抵抗体からの引出し導体（支持体）を少なくして、タクトタイムを短縮することができる。
【００９７】
本発明の実施例では、自動車の排気ガス雰囲気におけるガス流量の測定について説明しているが、空気流量や他の流体流量の測定についても適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００９８】
【図１】本発明のガス流量計の流量センサの実施例１を示す構造図。
【図２】本発明の流量センサの製造工程図。
【図３】本発明のガス流量計の流量測定構成図。
【図４】本発明のガス流量計の制御回路構成図。
【図５】本発明のガス流量計の温度制御説明図。
【図６】本発明のガス流量計の温度制御フロー図。
【図７】本発明のガス流量計の流量センサの実施例２を示す構造図。
【図８】本発明のガス流量計の流量センサの実施例３を示す構造図。
【図９】本発明の実施例３による温度検出説明図。
【図１０】本発明の実施例４による制御回路構成図。
【図１１】本発明の実施例４による他の制御回路構成図。
【符号の説明】
【００９９】
１０  流量センサ
１１  アルミナパイプ
１２〜１５  接合部
１６〜１９，２４，２５  引出し導体
１８ａ，１９ａ，１８ｂ，１９ｂ  引出し導体１８，１９の端部
２０〜２３，２６，２７  流量センサ端子
１００  第１発熱抵抗体
２００  測温抵抗体
３００  第２発熱抵抗体
５００  制御回路
５１０  温度設定回路
５２０，５３０  加熱制御回路
５４０  定電流回路
６１０〜６４０  アルミナパイプ６００の凹部
【図１】
2010107327.tif 000003
【図２】
2010107327.tif 000004
【図３】
2010107327.tif 000005
【図４】
2010107327.tif 000006
【図５】
2010107327.tif 000007
【図６】
2010107327.tif 000008
【図７】
2010107327.tif 000009
【図８】
2010107327.tif 000010
【図９】
2010107327.tif 000011
【図１０】
2010107327.tif 000012
【図１１】
2010107327.tif 000013