(57)【要約】【課題】出力電圧特性の非線形性と応答遅れとによる測定流体の脈動時のマイナス流量計測誤差を抑制可能な発熱抵抗体式流量測定装置を実現する。【解決手段】空気通路４内の発熱抵抗体３に流れる加熱電流に応じた出力電圧Ｖ１が駆動回路部１ａから出力され、出力電圧Ｖ１は流量信号値変換部１ｂに供給され、逆非線形特性曲線となる第２の出力電圧Ｖ２に変換され、空気流量信号としてエンジンコントロールユニット２の入力回路２ａに供給される。入力回路２ａにはエンジンのスロットルバルブ開度信号ＴＶ、エンジン回転数信号Ｎｅも供給され、これらの入力信号をディジタル信号に変換してＣＰＵ２ｂに供給する。ＣＰＵ２ｂは空気流量信号Ｑ、スロットルバルブ開度信号ＴＶ、エンジン回転数信号Ｎｅに基づきインジェクタに供給する燃料噴射量を算出しＣＰＵ２ｂから出力回路２ｃを介して燃料噴射量信号Ｔｐとして、インジェクタに供給される。【選択図】      図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
検出素子と流体との伝熱現象を基に、流体の流量又は流速を計測する発熱抵抗体流量測定装置において、
上記流量又は流速に対する出力の特性が非直線特性である第１の出力を、その非直線性とは逆傾向の非直線性に変換する逆特性変換により変換し、その変換後の第２の出力を流量信号として出力することを特徴とする発熱抵抗体式流量測定装置。
【請求項２】
請求項１記載の発熱抵抗体式流量測定装置において、上記第１の出力の応答性を早める応答進め補正の後、上記逆特性変換した第２の出力を流量信号として出力することを特徴とする発熱抵抗体式流量測定装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載の発熱抵抗体式流量測定装置において、上記第２の出力の応答性を遅らせる応答遅れ補正の後の第３の出力を流量信号として出力することを特徴とする発熱抵抗体式流量測定装置。
【請求項４】
請求項１又は２記載の発熱抵抗体式流量測定装置において、上記第２の出力は、流量に対して直線化するかあるいは低流量ほど変化が大きく高流量になるに従い変化が小さくなる非直線の特性を有することを特徴とする発熱抵抗体式流量測定装置。
【請求項５】
請求項３記載の発熱抵抗体式流量測定装置において、上記第３の出力は、流量に対して低流量ほど変化が大きく高流量になるに従い変化が小さくなる非直線の特性を有することを特徴とする発熱抵抗体式流量測定装置。
【請求項６】
検出素子と流体との伝熱現象を基に、流体の流量又は流速を計測する発熱抵抗体式流量測定装置を用い、その流量の制御や混合比の制御などを行う流量制御システムにおいて、
上記発熱抵抗体式流量測定装置の流量に対する出力の特性が非直線特性である第１の出力を入力し、その非直線性とは逆傾向の非直線性に変換する逆特性変換により変換し、その変換後の第２の出力を流量信号として制御動作を行なうことを特徴とする流量制御システム。
【請求項７】
請求項６記載の流量制御システムにおいて、上記第１の出力の応答性を早める応答進め補正の後、上記逆特性変換した第２の出力を流量信号として制御動作を行うことを特徴とする流量制御システム。
【請求項８】
請求項６又は７記載の流量制御システムにおいて、上記第２の出力の応答性を遅らせる応答遅れ補正後の第３の出力を流量信号として制御動作を行なうことを特徴とする流量制御システム。
【請求項９】
請求項６又は７記載の流量制御システムにおいて、上記第２の出力は、流量に対して直線化するかあるいは低流量ほど変化が大きく高流量になるに従い変化が小さくなる非直線の特性を有することを特徴とする流量制御システム。
【請求項１０】
請求項８記載の流量制御システムにおいて、上記第３の出力は、流量に対して低流量ほど変化が大きく高流量になるに従い変化が小さくなる非直線の特性を有することを特徴とする制御システム。
【請求項１１】
流量を測定する流体が流れる位置に配置された発熱抵抗体を有し、この発熱抵抗体に流れる電流に従って発生する第１の電圧信号に基づき、上記流体の流量を測定する発熱抵抗体式流量測定装置において、
上記第１の電圧信号と流体流量との関係を示す第１の対応関係式を、上記第１の電圧信号と流体流量との関係が比例関係とした場合の、上記第１の電圧信号と流体流量とを表す直線式に対して、互いに対称関係となる第２の関係式に変換し、この第２の関係式に基づいて、第１の電圧信号を第２の電圧信号に変換し、変換した電圧信号に基づいて、流体の流量信号を生成する流量信号値変換手段を備えることを特徴とする発熱抵抗体式流量測定装置。
【請求項１２】
請求項１１記載の発熱抵抗体式流量測定装置において、上記発熱抵抗体に流れる電流に従って発生する第１の電圧信号を増幅する第１の応答補正手段をさらに備え、この第１の応答補正手段により補正された第１の電圧信号が、上記流量信号値変換手段に供給されることを特徴とする発熱抵抗体式流量測定装置。
【請求項１３】
請求項１２記載の発熱抵抗体式流量測定装置において、上記流量信号値変換手段から出力された流量信号の振幅値を減少させる第２の応答補正手段をさらに備えることを特徴とする発熱抵抗体式流量測定装置。
【請求項１４】
内燃機関の供給する空気流量信号と、内燃機関の回転数信号とスロットルバルブ開度信号とに基づき、内燃機関への燃料噴射量を制御する内燃機関の制御システムにおいて、
空気が流れる位置に配置された発熱抵抗体と、この発熱抵抗体に流れる電流に従って発生する第１の電圧信号と空気流量との関係を示す第１の対応関係式を、上記第１の電圧信号と空気流量との関係が比例関係とした場合の、上記第１の電圧信号と空気流量とを表す直線式に対して、互いに対称関係となる第２の関係式に変換し、この第２の関係式に基づいて、第１の電圧信号を第２の電圧信号に変換し、変換した電圧信号に基づいて、空気の流量信号を生成する流量信号値変換手段とを有する発熱抵抗体式流量測定装置と、
上記発熱抵抗体式流量測定装置からの空気流量信号と、内燃機関の回転数信号と、スロットルバルブ開度信号とに基づき、燃料噴射弁に供給する燃料噴射量を算出する演算手段と、この演算手段により演算された燃料噴射量に対応する信号を燃料噴射弁に供給する出力手段とを有する制御装置と、
を備えることを特徴とする内燃機関の制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体の流量あるいは流速を検出する発熱抵抗体式流量測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
発熱抵抗体式流量測定装置は、加熱体から流体への放熱現象を基に、流体の流量あるいは流速検出する装置として、広く使われている。
【０００３】
特に、内燃機関の吸入空気流量の計測では、測定流量範囲が広く、温度、圧力、吸気効率の変化の影響が少ない等の利点から、その採用が拡大している。
【０００４】
一方、発熱抵抗体式流量測定装置には、脈動流での流量計測精度に課題を有する。例えば、脈動流の振幅増加に従い、発熱抵抗体式流量測定装置が測定する流量平均値は、真の流量平均値より小さくなるという問題がある。
【０００５】
これは、発熱抵抗体式流量測定装置の流量と出力の関係が原理的に非線形であることに原因があると考えられている。
【０００６】
従来技術においては、発熱抵抗体と感温抵抗体を含むブリッジ回路からの出力電圧を、ハードフィルタで平均化処理し、この平均化処理された信号を空気流量に換算していた。
【０００７】
しかし、上述したように、発熱抵抗体式流量測定装置の流量と出力の関係が原理的に非線形であるため、空気流量の脈動が生じていると、空気流量の平均値に対して、ブリッジ回路からの出力電圧の平均値が低下し、真の空気流流量に対応した電圧平均値を得ることができなかった。
【０００８】
そこで、真の空気流量との誤差を減少させるため、特許文献１記載の技術においては、発熱抵抗体と感温抵抗体を含むブリッジ回路からの出力電圧に対して線形化処理が行われ、その後、フィルタで平均化処理され、この平均化処理された信号に非線形化処理が行われて空気流量に換算されている。
【０００９】
【特許文献１】特開平１１−３３７３８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、真の空気流流量に対応した電圧平均値を得ることができないという理由は、発熱抵抗体式流量測定装置の流量と出力の関係が原理的に非線形であることのみならず、発熱抵抗体式流量測定装置の、空気流量変化に対する応答遅れもあると考えられる。
【００１１】
この現象について、図８及び図９を用いて説明する。  
図８は、内燃機関の吸入空気流量計測に用いられる代表的な発熱抵抗体式流量測定装置の空気流量と出力電圧との関係(流量出力特性)を示した図であり、脈動流に対応した出力を示している。
【００１２】
発熱抵抗体式流量測定装置の計測手段としては、感温抵抗体に直接電力(電流)を供給して加熱する方法や、感温抵抗体の近傍に加熱体を配置して間接的に加熱する方法、更には、加熱体の流体に対する上流側と下流側に感温抵抗体を設け、その感温抵抗体の検出する温度差から流量を求める方法など種々ある。これらの計測手段は、基本的には流体への放熱量を基に流量検出しており、その流量出力特性は直線にはならず非線形特性となる。
【００１３】
例えば、空気流量と、感温抵抗体の放熱量（加熱するための電力）との関係は、原理的には２次特性となり、流量と、感温抵抗体の加熱電流の関係は、原理的には４次特性となる。両者とも図８に示すように、低流量で出力変化が大きく、高流量で出力変化が小さい非線形特性である。
【００１４】
脈動流の流量計測では、時間毎に変化する流量に応じた出力が得られるが、流量出力特性が非線形なため、その出力は図８に点線で示すように脈動流の波形に対し歪を持つと共に振幅が縮小された波形となる。
【００１５】
さらに、実際には、検出素子の熱応答や加熱制御回路（駆動回路部）の制御遅れなどによる応答遅れがあるため、図８の実線で示すように更に振幅が縮小された出力電圧波形となる。空気脈動流の平均値はその波形の振幅の中央値となるが、その中央値に対応する電圧出力に対して、出力電圧波形の振幅の中央値は低下している。
【００１６】
すなわち、脈動流では、出力電圧の平均値は、空気脈動流の平均値に対応せず、マイナスの計測誤差を示すことになる。
【００１７】
一般的な発熱抵抗体式流量測定装置を用いた制御システムでは、上述した電圧出力が制御装置により空気流量値に変換される。図９は、その流量変換を示したグラフであり、出力電圧を制御装置の入力として横軸に、変換後の流量を縦軸にして表している。
【００１８】
通常、エンジンコントロールユニット等の制御装置の入力部には配線等に重畳される高周波電気ノイズの除去を目的とした入力フィルタが用いられるため、図９は、流量測定装置の出力(流量計出力)が、この入力フィルタにより応答遅れを生じたものとして表している。
【００１９】
図８を参照した説明において、出力電圧には応答遅れがある旨記載したが、応答性は検出素子や加熱制御回路により異なる。しかし、応答遅れを完全になくすことはできず、さらに、入力フィルタでも遅れを生じる場合があるため、制御装置入力は応答遅れがあり振幅が縮小した波形となる。
【００２０】
上述した特許文献１記載の線形化する技術は、図８に示す空気流量と出力電圧との関係を逆転させるような関数で出力電圧（第１の出力）を変換することで得られる。なお、この変換は演算により行えば基本的に応答遅れなく実行できる。この変換後の出力(第２の出力)と空気流量の関係は、直線的となる。このように流量と出力の関係が直線であれば、本来、脈動流計測での平均流量のマイナス誤差は生じない。
【００２１】
しかし、実際には、図８に示したように、原理的な非線形特性と応答遅れとにより、第１の出力にマイナス誤差が生じており、この第１の出力を変換した第２の出力にもマイナス誤差が生じる。
【００２２】
したがって、図９に示すように制御装置が変換した脈動流の流量は、真の流量に対して振幅が小さくなり、平均流量が真値より低下してしまい、脈動流時にマイナスの流量計測誤差を有することになる。
【００２３】
本発明の目的は、出力電圧特性の非線形性と、応答遅れによる、測定流体の脈動時のマイナス流量計測誤差を抑制可能な発熱抵抗体式流量測定装置及びそれを用いた制御システムを実現することである。
【課題を解決するための手段】
【００２４】
上記目的を達成するため、本発明は次のように構成される。  
（１）本発明の発熱抵抗体式流量測定装置は、検出素子と流体との伝熱現象を基に、流体の流量又は流速を計測する。
【００２５】
上記発熱抵抗体流量測定装置は、上記流量又は流速に対する出力の特性が非直線特性である第１の出力を、その非直線性とは逆傾向の非直線性に変換する逆特性変換により変換し、その変換後の第２の出力を流量信号として出力する。
【００２６】
（２）好ましくは、上記（１）において、上記第１の出力の応答性を早める応答進め補正の後、上記逆特性変換した第２の出力を流量信号として出力する。
【００２７】
（３）また、好ましくは、上記（１）、（２）において、上記第２の出力の応答性を遅らせる応答遅れ補正の後の第３の出力を流量信号として出力する。
【００２８】
（４）また、好ましくは、上記（１）、（２）において、上記第２の出力は、流量に対して直線化するかあるいは低流量ほど変化が大きく高流量になるに従い変化が小さくなる非直線の特性を有する。
【００２９】
（５）また、好ましくは、上記（３）において、上記第３の出力は、流量に対して低流量ほど変化が大きく高流量になるに従い変化が小さくなる非直線の特性を有する。
【００３０】
（６）本発明の流量制御システムは、検出素子と流体との伝熱現象を基に、流体の流量又は流速を計測する発熱抵抗体式流量測定装置を用い、その流量の制御や混合比の制御などを行う。
【００３１】
上記流量制御システムは、上記発熱抵抗体式流量測定装置の流量に対する出力の特性が非直線特性である第１の出力を入力し、その非直線性とは逆傾向の非直線性に変換する逆特性変換により変換し、その変換後の第２の出力を流量信号として制御動作を行なう。
【００３２】
（７）好ましくは、上記（６）において、上記第１の出力の応答性を早める応答進め補正の後、上記逆特性変換した第２の出力を流量信号として制御動作を行う。
【００３３】
（８）また、好ましくは、上記（６）、（７）において、上記第２の出力の応答性を遅らせる応答遅れ補正後の第３の出力を流量信号として制御動作を行なう。
【００３４】
（９）また、好ましくは、上記（６）、（７）において、上記第２の出力は、流量に対して直線化するかあるいは低流量ほど変化が大きく高流量になるに従い変化が小さくなる非直線の特性を有する。
【００３５】
（１０）また、好ましくは、上記（８）において、上記第３の出力は、流量に対して低流量ほど変化が大きく高流量になるに従い変化が小さくなる非直線の特性を有する。
【００３６】
（１１）本発明の発熱抵抗体式流量測定装置は、流量を測定する流体が流れる位置に配置された発熱抵抗体３を有し、この発熱抵抗体３に流れる電流に従って発生する第１の電圧信号Ｖ１に基づき、上記流体の流量Ｑを測定する。
【００３７】
本発明の発熱抵抗体式流量測定装置は、流量信号値変換手段１ｂを備え、この流量信号値変換手段１ｂは、上記第１の電圧信号Ｖ１と流体流量Ｑとの関係を示す第１の対応関係式を、上記第１の電圧信号Ｖ１と流体流量Ｑとの関係が比例関係とした場合の、上記第１の電圧信号Ｖ１と流体流量Ｑとを表す直線式に対して、互いに対称関係となる第２の関係式に変換する。
【００３８】
そして、変換した第２の関係式に基づいて、第１の電圧信号Ｖ１を第２の電圧信号Ｖ２に変換し、変換した電圧信号に基づいて、流体の流量信号を生成する。
【００３９】
（１２）好ましくは、上記（１１）において、上記発熱抵抗体３に流れる電流Ｉｈに従って発生する第１の電圧信号Ｖ１を増幅する第１の応答補正手段１ｃをさらに備える。
【００４０】
この第１の応答補正手段１ｃにより補正された第１の電圧信号Ｖ１'が、上記流量信号値変換手段１ｂに供給される。
【００４１】
（１３）また、好ましくは、上記（１２）において、上記流量信号値変換手段１ｂから出力された流量信号の振幅値を減少させる第２の応答補正手段１ｄをさらに備える。
【００４２】
（１４）本発明による内燃機関の制御システムは、内燃機関の供給する空気流量信号と、内燃機関の回転数信号とスロットルバルブ開度信号とに基づき、内燃機関への燃料噴射量を制御する。
【００４３】
本発明の内燃機関の制御システムは、上記（１１）に示した発熱抵抗体式流量測定装置１と、制御装置２とを備える。
【００４４】
制御装置２は、上記発熱抵抗体式流量測定装置１からの空気流量信号Ｑと、内燃機関の回転数信号Ｎｅと、スロットルバルブ開度信号ＴＶとに基づき、燃料噴射弁６０に供給する燃料噴射量を算出する演算手段２ｂと、この演算手段２ｂにより演算された燃料噴射量に対応する信号を燃料噴射弁６０に供給する出力手段２ｃとを有する。
【発明の効果】
【００４５】
本発明によれば、出力電圧特性の非線形性と、応答遅れによる、測定流体の脈動時のマイナス流量計測誤差を抑制可能な発熱抵抗体式流量測定装置及びそれを用いた制御システムを実現することができる。
【００４６】
脈動時のマイナス誤差をその発生原因と同じ出力流量特性や応答性により補正できるため、従来の副通路による誤差低減よりも正確な計測を可能とし、また、脈動の状態変化による補正の不適合を低減でき、広範囲な脈動条件での高精度計測が可能な発熱抵抗体式流量測定装置あるいは制御システムを実現できる。
【００４７】
また、副通路の構成条件より脈動時の誤差補正を省略可能となるため、副通路の構造を単純化、小型化することも可能となり、低コストな発熱抵抗体式流量測定装置を実現することも可能となる。
【００４８】
副通路を脈動流の計測誤差低減以外の性能、信頼性の向上を目的とした構成とすることも可能であり、諸性能に優れ、信頼性の高い発熱抵抗体式流量測定装置を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４９】
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
【００５０】
図１及び図２は、本発明の原理説明図である。本発明の原理説明に先立って、発熱抵抗式空気流量測定装置の動作原理につき、図７を参照して説明する。
【００５１】
図７は発熱抵抗体式空気流量測定装置１の駆動回路部１ａの概略構成図である。発熱抵抗体式空気流量測定装置１の駆動回路は大きく分けてブリッジ回路とフィードバック回路とから成り立っている。
【００５２】
吸入空気流量測定を行うため、空気通路４内に配置された発熱抵抗体ＲＨ、吸入空気Ｑの温度を補償するための感温抵抗体ＲＣ及び、空気通路４外に配置された抵抗Ｒ１０、Ｒ１１でブリッジ回路が形成されている。発熱抵抗体ＲＨと抵抗Ｒ１０とは互いに直列に接続され、感温抵抗体ＲＣと抵抗Ｒ１１とは互いに直列に接続されている。そして、発熱抵抗体ＲＨ及び抵抗Ｒ１０と感温抵抗体ＲＣ及び抵抗Ｒ１１とは互いに並列に接続されている。
【００５３】
そして、抵抗Ｒ１０、Ｒ１１の電位を入力とするオペアンプＯＰ１を使い、このオペアンプＯＰ１の出力をトランジスタＴｒのベースに供給する。このトランジスタＴｒのコレクタは電圧源に接続され、エミッタは、発熱抵抗体ＲＨ及び感温抵抗体ＲＣに接続されている。
【００５４】
オペアンプＯＰ１により、フィードバックをかけながら発熱抵抗体ＲＨと感温抵抗体ＲＣとの間が一定温度差を保つように発熱抵抗体ＲＨに加熱電流Ｉｈを流して空気流量に応じた出力信号Ｖ１（抵抗Ｒ１０の電位）を出力する。
【００５５】
つまり、空気流速が速い場合には、発熱抵抗体ＲＨから奪われる熱量が多いため加熱電流Ｉｈを多く流す。これに対して、空気流速が遅い場合には、発熱抵抗体ＲＨから奪われる熱量が少ないため加熱電流Ｉｈも少なくてすむのである。この加熱電流Ｉｈを使うことにより空気流速(流量)に応じた出力信号を得る事が可能となる。
【００５６】
上記駆動回路部１aの第１の出力電圧Ｖ１を、図１に示すような変換特性曲線Ｃ１となる出力電圧Ｖ２に変換する。
【００５７】
図２は、空気流量Ｑに対して、第１の出力電圧Ｖ１と、第２の出力電圧Ｖ２とがどのような関係にあるかを説明するグラフである。横軸が空気流量であり、縦軸が、出力電圧値（流量信号）である。
【００５８】
図２において、破線及び白丸で示す曲線は第１の出力信号Ｖ１と空気流量曲線（第１の対応関係式）、実線及び黒丸で示す曲線は第２の出力信号Ｖ２と空気流量曲線（第２の対応関係式）を示す。出力信号Ｖ１曲線と、出力信号Ｖ２曲線とは、直線Ｌ（出力電圧信号と空気流量とが比例関係となる場合、比例関係で表すことができる直線式）に対して、対称となる関係を有している。
【００５９】
つまり、上記特許文献１記載の技術は、第１の出力信号Ｖ１を直線Ｌとなるように変換して、流量信号を得ていたが、本発明の第１の実施形態においては、第１の出力信号Ｖ１を第１の出力信号Ｖ１とは、直線Ｌに関して対称となるような特性を有する第２の出力信号Ｖ２に変換する（逆非線形変換）。
【００６０】
これにより、発熱抵抗体式流量測定装置における出力電圧特性の非線形性のみならず、応答遅れによる測定流体の脈動時のマイナス流量計測誤差を抑制可能となる。
【００６１】
なお、上記第１の対応関係式、上記比例関係で表せる直線式は、個々の発熱抵抗体式流量測定装置において、被測定流体の実際の流量と、第１の出力電圧信号との関係を実験等により予め求めておけば、算出することができる。
【００６２】
したがって、予め算出した第１の対応関係式と、直線式とにより、上記第２の対応関係式を算出することができる。
【００６３】
図３は、本発明の第１の実施形態である発熱抵抗体式空気流量測定装置１を内燃機関の制御システムに使用した場合の概略構成図である。なお、この第１の実施形態は、流量計測における流量出力特性の非線形性と、検出素子の熱応答遅れや加熱制御回路（駆動回路部）の制御遅れとによる計測誤差を抑制する例である。
【００６４】
図３において、空気通路４内に配置された発熱抵抗体３に流れる加熱電流に応じた出力電圧Ｖ１が駆動回路部１ａから出力される。この出力電圧Ｖ１は、流量信号値変換部１ｂに供給され、図２に示した特性の曲線となる第２の出力電圧Ｖ２に変換される。
【００６５】
変換された第２の出力電圧Ｖ２が空気流量信号としてエンジンコントロールユニット２の入力回路２ａに供給される。この入力回路２ａには、エンジンのスロットルバルブ開度信号ＴＶ、エンジン回転数信号Ｎｅも供給されており、これらの入力信号を適切なディジタル信号に変換して、ＣＰＵ２ｂに供給する。
【００６６】
ＣＰＵ２ｂは、入力回路２ａから供給された空気流量信号Ｑと、スロットルバルブ開度信号ＴＶと、エンジン回転数信号Ｎｅとに基づき、インジェクタに供給する燃料噴射量を算出する。そして、算出した燃料噴射量は、ＣＰＵ２ｂから出力回路２ｃを介して、燃料噴射量信号Ｔｐとして、インジェクタに供給される。
【００６７】
以上のように、本発明の第１の実施形態によれば、駆動回路部１ａの出力電圧特性の非線形性と、応答遅れによる、測定流体の脈動時のマイナス流量計測誤差を抑制可能な発熱抵抗体式流量測定装置を実現することができる。
【００６８】
ここで、第１の実施形態において、応答遅れは、検出素子の熱応答遅れや加熱制御回路（駆動回路部）の制御遅れを考慮した例であったが、エンジンコントロールユニット（制御装置）２の入力部には、ノイズ除去の目的のために、入力フィルタが設けられている場合があり、この入力フィルタによる応答遅れも考慮しなければならない場合もある。
【００６９】
図４は、本発明の第２の実施形態である発熱抵抗体式空気流量測定装置１を内燃機関の制御システムに使用した場合の概略構成図である。この第２の実施形態は、上述した入力フィルタによる応答遅れも考慮した例である。
【００７０】
第２の実施形態と第１の実施形態との相違点は、第２の実施形態においては、駆動回路部１ａと、流量信号値変換部１ｂとの間に応答補正部１ｃが配置されている点であり、他の構成は、第１の実施形態と第２の実施形態とは同様な構成となっている。
【００７１】
図４において、駆動回路部１ａから出力された第１の出力電圧Ｖ１は、応答補正部（進め補正）１ｃに供給される。そして、この応答補正部１ｃにおいて、電圧Ｖ１は、コントロールユニット２のノイズ除去用入力フィルタによる応答遅れを補正するため、電圧Ｖ１より振幅値が大の応答補正電圧Ｖ１'（破線）に変換される。
【００７２】
応答補正電圧Ｖ１'は、流量信号値変換部１ｂに供給され、この応答補正電圧Ｖ１'と逆非線形特性（直線Ｌに対して互いに対称となる特性）の第２の出力電圧Ｖ２に変換される。
【００７３】
この第２の出力電圧Ｖ２は、エンジンコントロールユニット２に供給され、第１の実施形態と同様な信号処理が施される。
【００７４】
以上のように、本発明の第２の実施形態によれば、駆動回路部１ａの出力電圧特性の非線形性と、応答遅れによる、測定流体の脈動時のマイナス流量計測誤差のみならず、発熱抵抗体式流量測定装置のノイズ除去フィルタによる応答遅れによるマイナス流量計測誤差も抑制可能な発熱抵抗体式流量測定装置を実現することができる。
【００７５】
ここで、第２の実施形態において、流量信号値変換部１ｂからの第２の出力電圧Ｖ２は、空気流脈動時の平均値についての、マイナス誤差は修正されている。したがって、平均値が同一であれば、振幅値を変更しても制御結果に影響を与えないと考えられる。
【００７６】
そこで、発熱抵抗体式空気流量測定装置１の出力信号を、エンジンコントロールユニット２の演算処理が容易な振幅値とすることが好ましい。
【００７７】
図５は、本発明の第３の実施形態である発熱抵抗体式空気流量測定装置１を内燃機関の制御システムに使用した場合の概略構成図である。この第３の実施形態は、上述したように、発熱抵抗体式空気流量測定装置１の出力信号を、エンジンコントロールユニット２の演算処理が容易な振幅値とする例である。
【００７８】
この第３の実施形態においては、流量信号値変換部１ｂからの出力信号Ｖ２の振幅値をＶ２'（破線）に減少させる応答補正部（遅れ補正）１ｄが配置されている。他の構成は、第２の実施形態と同様な構成となっている。
【００７９】
応答補正部（遅れ補正）１ｄからの第２の出力電圧Ｖ２'は、エンジンコントロールユニット２に供給され、第２の実施形態と同様な信号処理が施される。
【００８０】
以上のように、本発明の第３の実施形態によれば、駆動回路部１ａの出力電圧特性の非線形性と、応答遅れによる、測定流体の脈動時のマイナス流量計測誤差のみならず、発熱抵抗体式流量測定装置のノイズ除去フィルタによる応答遅れによるマイナス流量計測誤差も抑制可能であり、かつ、エンジンコントロールユニットの演算処理が容易な発熱抵抗体式流量測定装置を実現することができる。
【００８１】
図６は、本発明の発熱抵抗体式流量測定装置を用いた電子燃料噴射方式の内燃機関の具体的構成例を示す図である。
【００８２】
図６において、エアクリーナ５４から吸入された吸入空気６７は、発熱抵抗式空気流量測定装置のボディ５３、吸入ダクト５５、スロットルボディ５８及び燃料が供給されるインジェクタ（燃料噴射弁）６０を備えたインテークマニホールド５９を経て、エンジンシリンダ６２に吸入される。
【００８３】
そして、エンジンシリンダ６２で発生したガス６３は排気マニホールド６４を経て外部に排出される。
【００８４】
発熱抵抗式空気流量測定装置の回路モジュール５２から出力される空気流量信号、吸気温度センサ５１からの吸入空気温度信号、スロットル角度センサ５７から出力されるスロットルバルブ角度信号、排気マニホールド６４に設けられた酸素濃度計６５から出力される酸素濃度信号、及びエンジン回転速度計６１から出力されるエンジン回転速度信号等は、コントロールユニット６６に供給される。
【００８５】
コントロールユニット６６は、供給された信号を逐次演算して、最適な燃料噴射量とアイドルエアコントロールバルブ開度とを求め、その値を使ってインジェクタ６０及びアイドルコントロールバルブ５６を制御する。
【００８６】
本発明による発熱抵抗式空気流量測定装置を電子燃料噴射方式の内燃機関に使用すれば、正確な空気流量を測定することができ、内燃機関の正確な動作制御を行なうことができる。
【００８７】
なお、上述した例においては、本発明を、空気流量を測定する発熱抵抗式流量測定装置に適用した場合の例であるが、本発明は空気流量のみならず、その他の流体の流量を測定する場合にも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８８】
【図１】本発明の原理説明図であり、逆非線形変換を説明する図である。
【図２】本発明の原理説明図であり、逆非線形変換を説明する図である。
【図３】本発明の第１の実施形態である発熱抵抗体式空気流量測定装置１を内燃機関の制御システムに使用した場合の概略構成図である。
【図４】本発明の第２の実施形態である発熱抵抗体式空気流量測定装置１を内燃機関の制御システムに使用した場合の概略構成図である。
【図５】本発明の第３の実施形態である発熱抵抗体式空気流量測定装置１を内燃機関の制御システムに使用した場合の概略構成図である。
【図６】本発明の発熱抵抗体式流量測定装置を用いた電子燃料噴射方式の内燃機関の具体的構成例を示す図である。
【図７】本発明の発熱抵抗体式空気流量測定装置の駆動回路部の概略構成図である。
【図８】発熱抵抗体式流量測定装置の流量対出力特性を示す図である。
【図９】制御装置での入力フィルタによる遅れを説明する図である。
【符号の説明】
【００８９】
１              発熱抵抗体式空気流量測定装置
１ａ            駆動回路
１ｂ            流量信号値変換部
１ｃ            応答補正部（進め補正）
１ｄ            応答補正部（遅れ補正）
２              エンジンコントロールユニット
２ａ            入力回路
２ｂ            ＣＰＵ
２ｃ            出力回路
３              発熱抵抗体
４              空気通路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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