(57)【要約】【課題】空気流量検出素子と空気温度検出素子を一体化し一基板に実装し、空気温度検出素子をダイヤフラム上に形成した空気流量計において、空気温度検出素子の自己発熱を抑制し、高精度の空気流量測定が可能な空気流量計を実現する。【解決手段】空気温度を検出する空気温度センサ１１は、パルス信号源１９から駆動信号としてパルス信号が供給され、そのパルス信号に基いて空気温度を検出する。空気温度センサ１１はパルス信号による電流供給期間は自己発熱するが、電流停止期間は、冷却される。これにより、空気温度センサ１１の駆動信号による自己発熱が抑制され、空気温度センサ１１の空気流の下流側に位置する空気流量素子５〜１０への熱影響も低減される。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
流量検出素子により流体の流量を測定する流体流量計において、
基板に形成された第１のダイヤフラム上に配置された温度検出素子と、
上記温度検出素子に温度検出用パルス信号を供給するパルス信号源と、
を備え、上記流量検出素子は、上記基板に形成された第２のダイヤフラム上に配置されることを特徴とする流体流量計。
【請求項２】
請求項１記載の流体流量計において、上記流量検出素子は、発熱抵抗素子と、この発熱抵抗素子の、流体上流側に配置される第１の感温抵抗素子と、上記発熱抵抗素子の、流体下流側に配置される第２の感温抵抗素子とを有し、上記第１の感温抵抗素子と第２の感温抵抗素子との抵抗変化に基づいて、流体流量を測定することを特徴とする流体流量計。
【請求項３】
請求項２記載の流体流量計において、上記発熱抵抗素子には、発熱用パルス信号が供給され、この発熱抵抗素子が一定温度で発熱するように制御されることを特徴とする流体流量計。
【請求項４】
請求項３記載の流体流量計において、上記温度検出用パルス信号の周期は、上記発熱抵抗体用パルス信号の周期よりも長いことを特徴とする流体流量計。
【請求項５】
請求項３記載の流体流量計において、上記発熱抵抗素子には、上記温度検出素子にパルス信号を供給するパルス信号源から、パルス信号が供給されることを特徴とする流体流量計。
【請求項６】
特許請求項１記載の流体流量計において、上記温度検出用パルス信号のデューティ比を、測定される流体流量に応じて変化させることを特徴とする流体流量計。
【請求項７】
基板に形成された第１のダイヤフラム上に配置された温度検出素子と、上記基板に形成された第２のダイヤフラム上に配置された流量検出素子と、この流量検出素子により検出された流体流量を、上記温度検出素子により検出された流体温度に基づいて補正し、流体の流量を測定する流体流量計において、
上記温度検出素子に温度検出用パルス信号を供給するパルス信号源を備え、この温度検出用パルス信号によって駆動された温度検出素子からの温度検出信号に基づき、流体流量を補正することを特徴とする流体流量計。
【請求項８】
請求項７記載の流体流量計において、上記流量検出素子は、発熱抵抗素子と、この発熱抵抗素子の、流体上流側に配置される第１の感温抵抗素子と、上記発熱抵抗素子の、流体下流側に配置される第２の感温抵抗素子とを有し、上記第１の感温抵抗素子と第２の感温抵抗素子との抵抗変化に基づいて、流体流量を測定することを特徴とする流体流量計。
【請求項９】
請求項８記載の流体流量計において、上記発熱抵抗素子には、発熱用パルス信号が供給され、この発熱抵抗素子が一定温度で発熱するように制御されることを特徴とする流体流量計。
【請求項１０】
請求項９記載の流体流量計において、上記温度検出用パルス信号の周期は、上記発熱抵抗体用パルス信号の周期よりも長いことを特徴とする流体流量計。
【請求項１１】
請求項９記載の流体流量計において、上記発熱抵抗素子には、上記温度検出素子にパルス信号を供給するパルス信号源から、パルス信号が供給されることを特徴とする流体流量計。
【請求項１２】
特許請求項７記載の流体流量計において、上記温度検出用パルス信号のデューティ比を、測定される流体流量に応じて変化させることを特徴とする流体流量計。
【請求項１３】
請求項１２記載の流体流量計において、上記デューティ比は、５０％以下から、温度検出感度から決定される最小値の間で変化させることを特徴とする流体流量計。
【請求項１４】
自動車エンジンに供給する空気の流量及び温度を検出する空気流量計と、この空気流量計により測定された空気流量と空気温度とに基づいて、エンジンに供給する空気流量及び燃料噴射量を制御するエンジン制御手段とを備えるエンジン制御システムにおいて、
上記空気流量計は、
基板に形成された第１のダイヤフラム上に配置された温度検出素子と、この温度検出素子に温度検出用パルス信号を供給するパルス信号源と、上記基板に形成された第２のダイヤフラム上に配置された流量検出素子とを備え、
上記流量検出素子により検出された流体流量を、上記温度検出用パルス信号によって駆動された温度検出素子からの温度検出信号に基づき、流体流量又はエンジンの点火時期を補正することを特徴とするエンジン制御システム。
【請求項１５】
自動車エンジンに供給する空気の流量及び温度を検出する空気流量計と、この空気流量計により測定された空気流量と空気温度とに基づいて、エンジンに供給する空気流量及び燃料噴射量を制御するエンジン制御手段とを備えるエンジン制御システムにおいて、
上記空気流量計は、
基板に形成された第１のダイヤフラム上に配置された温度検出素子と、この温度検出素子に温度検出用パルス信号を供給するパルス信号源と、上記基板に形成された第２のダイヤフラム上に配置された流量検出素子と、
上記流量検出素子により検出された流体流量を、上記温度検出用パルス信号によって駆動された温度検出素子からの温度検出信号に基づき、流体流量を補正する空気流量調整手段と、
を備えることを特徴とするエンジン制御システム。
【請求項１６】
特許請求項１３又は１４記載のエンジン制御システムにおいて、上記温度検出用パルス信号のデューティ比を、測定される空気流量に応じて変化させることを特徴とするエンジン制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、気体の流量を計測する流体流量計に係わり、特に自動車のエンジンに吸入される空気流量を検出するに適した流体流量計に関する。
【背景技術】
【０００２】
流体流量計である空気流量計の従来技術としては、特許文献１に記載されているような自動車のエンジン吸入空気流量計であって、発熱抵抗体の加熱制御電流値を検出し、空気流量に変換する方式のものが知られている。
【０００３】
また、発熱抵抗体の空気流の上下側に感温抵抗を配置し、両感温抵抗への熱影響を温度差信号として検出し、それをブリッジ回路の電圧として捉え、空気流量を測定する技術も知られている。
【０００４】
また、空気温度が空気流量測定に誤差を与えることがあるため、空気温度を測定し、測定した温度に基づいて測定流量を補正する技術が知られている。この空気温度を測定して補正する技術においては、一つの基板上に空気流量検出素子と空気温度検出素子とをそれぞれ別のダイヤフラム上に形成したものが、特許文献２に記載されている。
【０００５】
この特許文献２に記載された技術のように、空気流量検出素子と空気温度検出素子とを一つの基板上に配置し、互いを一体化することにより、空気流量計の低価格化を図ることができる。
【０００６】
また、空気温度検出素子をダイヤフラム上に形成することにより、空気温度検出素子と、この空気温度検出素子が配置された基板部分を含む部材の熱容量を小さくして、空気温度に対する応答速度を向上することができる。
【０００７】
【特許文献１】特開昭６０−３６９１６号公報
【特許文献２】特開平６−２４９６９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記特許文献２記載の技術においては、空気流量検出素子と空気温度検出素子を一体化して、一つの基板に実装し、かつ、空気温度検出素子をダイヤフラム上に形成した場合、上述したように、熱容量が小さいために、温度検出素子に流れる検出用電流によって、空気温度検出素子自体が容易に自己発熱してしまう。
【０００９】
この空気温度検出素子自体の発熱は、一体化した空気流量検出素子へ伝達し、空気流量検出信号に悪影響を与えてしまうという問題がある。
【００１０】
本発明の目的は、流体流量検出素子と流体温度検出素子を一体化して、一つの基板に実装し、かつ、流体温度検出素子をダイヤフラム上に形成した流体流量計において、流体温度検出素子の自己発熱を抑制し、高精度の流体流量の測定が可能な流体流量計及びそれを用いたエンジン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】
【００１１】
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。
【００１２】
本発明による流体流量計は、基板４１に形成された第１のダイヤフラム２５上に配置された温度検出素子１１と、上記基板４１に形成された第２のダイヤフラム２４上に配置された流量検出素子５〜１０と、この流量検出素子５〜１０により検出された流体流量を、上記温度検出素子１１により検出された流体温度に基づいて補正し、流体の流量を測定する。
【００１３】
あるいは、流体流量に基いて、エンジンの点火時期を補正する。
【００１４】
そして、本発明の流体流量計は、上記温度検出素子１１に温度検出用パルス信号を供給するパルス信号源１９を備え、この温度検出用パルス信号によって駆動された温度検出素子１１からの温度検出信号に基づき、流体流量を補正あるいは、エンジンの点火時期を補正する。
【００１５】
温度検出素子１１がパルス信号によって駆動されることにより、温度検出素子１１の自己発熱が抑制され、この自己発熱による温度検出誤差の発生を抑制する。
【００１６】
好ましくは、上記流量検出素子は、発熱抵抗素子５と、この発熱抵抗素子５の、流体上流側に配置される第１の感温抵抗素子７、８と、上記発熱抵抗素子５の、流体下流側に配置される第２の感温抵抗素子９、１０とを有し、上記第１の感温抵抗素子７、８と第２の感温抵抗素子９、１０との抵抗変化に基づいて、流体流量を測定する。
【００１７】
また、本発明によるエンジン制御システムは、自動車エンジン７２に供給する空気の流量及び温度を検出する空気流量計６０と、この空気流量計６０により測定された空気流量と空気温度とに基づいて、エンジン７２に供給する空気流量及び燃料噴射量を制御するエンジン制御手段７６とを備える。
【００１８】
そして、空気流量計６０は、基板４１に形成された第１のダイヤフラム２５上に配置された温度検出素子１１と、この温度検出素子１１に温度検出用パルス信号を供給するパルス信号源１９と、上記基板４１に形成された第２のダイヤフラム２４上に配置された流量検出素子５〜１０とを備える。
【００１９】
エンジン制御手段７６は、上記流量検出素子５〜１０により検出された流体流量を、上記温度検出用パルス信号によって駆動された温度検出素子１１からの温度検出信号に基づき、流体流量を補正あるいはエンジンの点火時期を補正する。
【００２０】
また、空気流量計６０の空気流量調整手段２０が、上記流量検出素子５〜１０により検出された流体流量を、上記温度検出用パルス信号によって駆動された温度検出素子１１からの温度検出信号に基づき流体流量を補正あるいはエンジンの点火時期を補正する。
【発明の効果】
【００２１】
流体流量検出素子と流体温度検出素子を一体化して、一つの基板に実装し、かつ、流体温度検出素子をダイヤフラム上に形成した流体流量計において、流体温度検出素子の自己発熱を抑制し、高精度の流体流量の測定が可能な流体流量計及びそれを用いたエンジン制御システムを実現することができる。
【００２２】
温度検出素子の自己発熱を抑えることができるため、温度検出信号を高精度化でき、且つ温度検出素子の抵抗値を大きくする必要もないため、汚損物質が付着した際の影響を低減できるという効果もある。
【００２３】
さらに、流量検出素子による流量検出信号によって温度検出素子の流量依存性を補正することで、流体温度が正確に検出できるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の実施形態について添付図面を参照して説明する。なお、以下の実施形態は、本発明による流体流量計を空気流量計に適用した場合の例である。
【００２５】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態である空気流量計における検出部の概略構成図である。  
図１において、本発明の空気流量計は、空気通路管内に曝露され、空気流量と空気温度を検出する検出素子１と、空気温度を検出するための空気温度検出回路２と、空気流量を電気信号に変換するための空気流量検出回路３と、検出信号を所定の特性に調整するための特性調整回路４とを備える。
【００２６】
検出素子１は、空気温度を検出するための温度センサ１１と、空気流量を検出ための発熱抵抗体５及び側温抵抗体６と、発熱抵抗体の空気流の上下流側に配置され、発熱抵抗体５からの熱影響を受けて抵抗変化する感温抵抗体７〜１０とを備える。
【００２７】
また、空気温度検出回路２は、固定抵抗１８と、検出信号源１９とを備える。
【００２８】
また、空気流量検出回路３は、定電圧電源１２と、固定抵抗１３及び１４と、コンパレータ１５と、ＰＩ制御回路１６と、ＭＯＳトランジスタ１７とを備える。
【００２９】
さらに、特性調整回路４は、空気流量信号調整部２０と、空気温度信号調整部２１とを備える。
【００３０】
検出素子１の空気温度センサ１１と、空気温度検出回路２の固定抵抗１８とは直列に接続され、空気温度センサ１１には信号源１９からパルス状の検出信号が印加される。
【００３１】
この温度センサ１１と固定抵抗１８との接続点における電位レベルが空気温度検出信号となり、空気温度信号調整部２１に供給される。そして、この空気温度信号調整部２１によって所定の特性に調整され、空気温度信号として出力端子２３より、例えば、エンジンコントロールユニットに出力される。
【００３２】
また、検出素子１の発熱抵抗体５は、側温抵抗体６と、空気流量検出回路３内の固定抵抗１３、１４とによりブリッジ回路を構成する。このブリッジ回路の差動信号をコンパレータ１５によって検出し、ＰＩ制御回路１６によって生成される制御信号によってＭＯＳトランジスタ１７がオン・オフ駆動され、発熱抵抗体５の加熱温度が一定値となるようにフィードバック制御される。
【００３３】
発熱抵抗体５の空気流の上流側に配置され、発熱抵抗体５からの熱影響によって抵抗値が変化する感温抵抗体７、８と、発熱抵抗体５の下流側に配置されている感温抵抗体９、１０とによってブリッジ回路が形成されている。そして、このブリッジ回路によって空気流量に応じた差動信号が検出され、検出された差動信号が空気流量信号調整部２０に供給される。この差動信号は、空気流量信号調整部２０によって所定の特性に調整される。つまり、空気温度センサ１１により検出された空気温度に基づいて、空気流量を補正する。そして、補正した空気流量が空気流量信号として、例えば、エンジコントロールユニットに端子２２から出力される。
【００３４】
エンジンコントロールユニットではエンジンの最適な点火時期を求めるために、前述した空気温度信号と空気流量信号が使用される。
【００３５】
上記発熱抵抗体５は、パルス信号源により駆動されるが、このパルス信号源は、パルス信号源である検出信号源１９とすることができる。こうすれば、空気温度検出センサ１１と発熱抵抗体５の駆動源を一つとすることができ、回路構成を簡略化することができる。
【００３６】
図２は、本発明の一実施形態における検出素子１の平面構造を示す図である。
【００３７】
図２において、検出素子１には、空気流量検出抵抗体５〜１０が配置される空気流量検出用ダイヤフラム２４と、空気温度センサ１１が配置される空気温度検出用ダイヤフラム２５が形成されている。
【００３８】
発熱抵抗体５は、配線パターン２６によって端子３３の配置位置まで引き出される。また、発熱抵抗体５と側温抵抗体６との接続点は配線パターン２７によって端子３５の配置位置まで引き出される。
【００３９】
これらの発熱抵抗体５、側温抵抗体６、感温抵抗体７、８、９、１０、空気温度センサ１１は、温度により抵抗値が変化する白金膜やポリシリコン膜によって作られる。また、これらの抵抗体５〜１０、センサ１１の外部への接続は、端子２８〜４０によってなされる。
【００４０】
図３は、図２の平面図に示したＡ−Ａ線に沿って切断した場合の断面図である。  
図３において、単結晶シリコン等でできている基板４１の裏面から、アルカリ溶剤等によるエッチング処理で加工された２つのダイヤアフラム２４、２５が形成されており、それぞれに発熱抵抗体５や温度センサ１１が形成されている。
【００４１】
図４は、温度センサ１１の空気流量に対する応答特性を示すグラフである。図４において、温度センサ１１がダイヤフラム２５上に形成されていない場合の特性を破線４２で示し、ダイヤフラム２５上に形成されている場合の特性を実線４３で示す。
【００４２】
温度センサ１１がダイヤフラム２５上にない場合、その応答特性４２に示すような特性となり、空気流量が少ない場合は、特に応答時間が遅くなってしまう。
【００４３】
この応答時間の遅れを解消する手段として、温度センサ１１をダイヤフラム２５上に形成する。これによって、温度センサ１１と、この温度センサ１１の配置部分の部材の熱容量を低減し、応答性を特性４３のように改善することができる。
【００４４】
図５は、空気温度センサ１１と、空気流量センサ５〜１０とを、図２に示した検手素子１のように一体化したときの、電源投入時のそれぞれの出力信号を示す図である。
【００４５】
図５の（Ａ）は、温度センサ１１の電源からの出力電圧を継続して一定電圧としたときの出力波形であり、図５の（Ｂ）は、温度センサ１１の電源からの出力電圧を、パルス状としたときの出力波形である。
【００４６】
また、図５の（Ｃ）は、電源出力電圧を継続して一定電圧としたとき、パルス状としたときにおける空気温度センサの出力信号波形を示し、図５の（Ｄ）は、電源出力電圧を継続して一定電圧としたとき、パルス状としたときにおける空気流量センサの出力信号波形を示す。
【００４７】
図５に示すように、温度センサ１１の電源電圧をパルス状とせず、継続する一定電圧とした場合、電源投入と同時に空気温度センサの出力は、破線４４に示すように徐々に上昇する。
【００４８】
これは空気温度センサ１１が、一定電源電圧により自己発熱するために正確な空気温度を検出できなくなっているためである。特に、図２、図３で示したような応答性を改善する目的で、ダイヤフラム２５上に温度センサ１１を形成した場合には、熱容量が小さいためにこの自己発熱による温度上昇は顕著になる。
【００４９】
さらに、温度センサ１１の自己発熱の影響によって、空気流の下流側に隣接する空気流量センサの検出信号も、破線４６に示すように真値から誤差を有するものとなる。
【００５０】
何故ならば、空気流量センサも、周囲温度によって抵抗値が変化する抵抗素子で構成されており、温度センサ１１から発生された熱影響を受けやすいからである。
【００５１】
この問題を解決するために、本発明では空気温度センサ１１にパルス信号を供給して温度を検出するように構成することで、温度センサ１１の自己発熱を低減したものである。
【００５２】
このような構成にすることにより、温度センサ１１の出力と空気流量センサ３の出力は、それぞれ、図５の（Ｃ）、（Ｄ）の実線４５、４７に示すように、真値とほぼ同一となり、高精度化することができる。
【００５３】
図６は、空気温度センサ１１に印加する検出パルス信号の印加時間による空気温度センサ１１の自己発熱を示す図である。
【００５４】
図６において、検出パルス信号の印加時間が、ｔ１のように長いと空気温度センサ１１の出力は、破線４８のように、徐々に自己発熱し、検出誤差が大きくなる。空気温度センサ１１の温度検出誤差が大きくなると、空気流量センサ３への影響も大きくなる。
【００５５】
しかし、図６に示す印加時間ｔ１の１/２以下であるｔ２のようにパルス時間を短くすると、実線４９のように、時間ｔ２以降は自己発熱が低下する特性となり、自己発熱影響は小さくなる。
【００５６】
なお、このパルス時間は温度センサ１１の熱時定数よりも短い時間に設定することが望ましい。
【００５７】
また、空気流量の変化に対し、空気温度の変化は遅いため、本発明の一実施形態のようなＰＩ制御を用いたパルス駆動方式の空気流量計と組み合わせて使用する場合には、空気流量検出用パルス信号のパルス印加周期よりも空気温度検出用パルス信号の周期は長くても良い。空気流量検出用パルス信号のパルス印加周期よりも空気温度検出用パルス信号の周期は長くすれば、検出回路の負荷を低減することができる。
【００５８】
（第２の実施形態）
図７は、温度センサ１１の自己発熱が空気流量依存性を有することを示す図である。
【００５９】
図７において、空気流量が多い場合、空気温度センサ１１は自己発熱しても空気で冷却されるために、図７の（Ｂ）に示す実線５０の特性のように大きな温度上昇は生じない。
【００６０】
一方、空気流量が少ない場合、空気による空気温度センサ１１の冷却効果が少ないために、破線５１の特性のように同じパルス印加時間でも温度が上昇してしまう。
【００６１】
本発明の第２の実施形態は、空気流量に応じて空気温度センサ１１に供給するパルス信号のパルス時間を変更して、デューティー比を変更する例である。
【００６２】
図８は、本発明の第２の実施形態である空気流量計における検出部の概略構成図である。
【００６３】
この第２の実施形態は、図１に示した構成とほぼ同様の回路構成であり、異なる点は空気流量信号調整部２０で生成した空気流量信号によってＰＷＭ回路５２から出力される信号に従って検出信号源１９が出力するパルス信号のデューティ比を変更することである。
【００６４】
つまり、温度センサ１１を駆動するパルス検出信号のパルス時間を空気流量に応じて変化させるようにしたものである。
【００６５】
このような構成にすることによって空気流量に応じた最適な空気温度検出信号のパルス時間を設定することができる。すなわち、空気流量が少ないときのパルス幅は、空気流量が多いときのパルス幅より小とすることができる。つまり、空気流量が少ないときのデューティ比は、空気流量が多いときのデューティ比より大とする
ここで、パルス幅は、温度センサ１１の自己発熱の観点から、デューティ比が５０％以下であって、できるだけ、小の方が好ましい。しかし、応答性の観点からは、デューティ比が５０％以下ではあるが、できるだけ大の方が望ましい。
【００６６】
したがって、空気流量に応じて、空気温度センサ１１の自己発熱との関係で決まる限度までパルス幅が大となる。このパルス幅の下限は、応答性の観点から、およそ１μｓｅｃであり、上限は、自己発熱の観点からデューティ比が５０％以下となる幅である。
【００６７】
また、上述した空気流量による自己発熱の変動に加えて、他のもう一つの問題点がある。それは、自動車のエンジンルーム内に配置される空気流量計は、エンジンからの熱影響によって、実際の空気温度よりも高い温度が、温度検出センサ１１によって検出される場合がある。
【００６８】
このエンジンからの温度影響は、空気通路管内を流れる空気流量によっても変化するため、正確な空気温度を検出することが困難な場合が生じるという問題がある。
【００６９】
図９は、本発明の空気流量計が実際に使われる状態の実装断面模式図である。
【００７０】
図９において、空気流量計６０は、空気通路管（吸気管）６１内に挿入される形で実装され、通路管６１への固定はフランジ５９によって行なわれる。
【００７１】
また、ハウジング５８には、検出素子１や回路素子５７が実装された回路基板５６が設けられている。
【００７２】
吸気管６１内を流れる空気流６２は、空気取り入れ口５３によって空気流量計６０内に分流され、バイパス通路５４を通って検出素子１上を迂回し、バイパス出口５５からメイン通路管６１内に戻される。
【００７３】
このような実使用環境では、エンジンで発生した熱が通路管６１を伝わって空気流量計６０まで達し、検出素子１へ温度影響を与えることがある。
【００７４】
図１０は、空気流量に対する空気温度センサ１１の出力特性を示す図である。空気温度６３（破線）に対し、空気通路管温度６４（破線）が高い場合、空気温度センサ１１の検出信号６５（実線）は、低流量側では空気通路管温度６４に近くなり、高流量側では吸入空気温度６３に近い特性になる。
【００７５】
これは、空気があまり流れていない場合は、空気による冷却効果が少ないために、通路管６１からの温度影響が受けやすく、逆に、高流量側では空気により冷やされるため、空気温度に近くなるためである。
【００７６】
本発明の第２の実施形態においては、図８に示したように、空気流量信号調整部２０で検出・調整された空気流量信号を用い、空気温度信号調整部２１で空気温度信号に、空気流量に応じた補正演算を行なうことで、このような空気温度センサ１１の流量依存性を補正するようにすることができる。
【００７７】
（第３の実施形態）
図１１は、本発明の第３の実施形態を示す図である。この第３の実施形態は、エンジン制御システムに本発明が適用された例であり、第１の実施形態における空気温度センサ１１の空気流量依存性の補正を、エンジン制御システム内のコンピュータ（ＥＣＵ）６５によって行なうようにしたものである。このような構成にすることで、空気流量の補正又はエンジンの点火時期の補正を簡素化できるという効果がある。
【００７８】
図１２は、この第３の実施形態であるエンジン制御システムの全体概略構成図である。
【００７９】
図１２において、空気流量計６０は、空気通路管６１に取り付けられ、インテークマニホールド７１を介して、吸入空気がエンジン７２に供給される。エンジン７２に供給される空気量は、スロットルバルブ７０で調整される。
【００８０】
エンジン７２からの排気ガスは、排気ダクト７３から排気される。排気ダクト７３からの排気ガスの一部は、ＥＧＲ７４により冷却され、ＥＧＲバルブ７５により再循環量が制御されて、エンジン７２に循環される。ＥＣＵ７６は、空気流量計６０からの出力信号に基づき、最適な空燃比となるように、スロットルバルブ７０の開度やエンジン７２の動作を制御する。
【００８１】
また、ＥＣＵ７６は、最適な排気ガスの再循環量となるように、ＥＧＲバルブ７５の開閉量を制御する。
【００８２】
（第４の実施形態）
図１３は、本発明の第４の実施形態である空気流量計における検出部の概略構成図である。  
この第４の実施形態は、第１〜第３の実施形態と異なり、温度センサ１１には、パルス信号ではなく、直流信号を供給する。したがって、この図１３の例においては、パルス信号源１９は、設けられていない。図１３に示した例における他の構成は、図１１に示した例と同様となっている。
【００８３】
このため、温度センサ１１により自己発熱が発生し、この自己発熱により検出温度に誤差が生じる。
【００８４】
空気流量信号をｆ（ｑ）とし、空気温度をＴ（空気流量ｑ）とすると、空気温度検出信号ｆ（Ｔ）は、次式（１）で表すことができる。  
ｆ（Ｔ）＝（ａＴｂ＋ｃ）／ｆ（ｑ）＋ｄ      −−−（１）
ただし、ａ、ｂ、ｃ、ｄは定数であり、空気流量検出計毎に予め求めることが可能である。
【００８５】
上記式（１）のように、空気温度信号は、空気流量の関数となっている。
【００８６】
したがって、空気流量検出部３により検出された検出信号ｆ（ｑ）と、空気温度検出部２により検出された空気温度検出信号ｆ（Ｔ）を用いて、次式（２）のように真の空気温度を算出することができる。
【００８７】
Ｔ＝（（ｄ・ｆ（Ｔ）・ｆ（ｑ）−ｃ）／ａ）１／ｂ      −−−（２）  
上記（２）式を空気温度調整部２１で算出し、算出した真の値を用いて、空気流量を補正する。
【００８８】
この第４の実施形態においては、温度センサ１１の自己発熱による温度検出誤差を補正することが可能となる。
【００８９】
なお、本発明は、自動車のエンジンに供給する空気流量を測定する装置に適用する場合のみならず、他の機器やシステムに適用可能である。
【００９０】
つまり、空気流量と空気温度を検出する装置、例えば、飛行機や船舶、空気以外の媒体、例えば水素等の流量検出装置で、高い信頼性を要求されるものに適用可能である。
【００９１】
なお、空気流量検出回路３における発熱抵抗体５は、直流電圧  源を用いて駆動してもよいし、パルス信号源を用いて駆動することもできる。
【００９２】
本発明は、空気流量計のみならず、他の気体（例えば、水素、酸素、窒素ガス等）の流量測定装置に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００９３】
【図１】本発明の第１の実施形態である空気流量計における検出部の概略構成図である。
【図２】本発明の第１の実施形態である空気流量計の検出素子の平面構造を示す図である。
【図３】本発明の第１の実施形態である空気流量計の検出素子の断面構造を示す図である。
【図４】本発明による空気流量計の温度センサの応答特性を説明する図である。
【図５】本発明の空気流量計の温度センサのパルス駆動による誤差低減効果を示す図である。
【図６】本発明の空気流量計の温度センサのパルス駆動による誤差低減効果を示す図である。
【図７】本発明の空気流量計における温度センサの自己発熱が空気流量に依存することを説明する図である。
【図８】本発明の第２の実施形態である空気流量計における検出部の概略構成図である。
【図９】本発明の空気流量計が実際に使われる状態の実装断面模式図である。
【図１０】空気流量に対する空気温度センサ１１の出力特性を示す図である。
【図１１】本発明の第３の実施形態である空気流量計における検出部の概略構成図である。
【図１２】本発明の第３の実施形態が用いられるエンジン制御システムの概略構成図である。
【図１３】本発明の第４の実施形態である空気流量計における検出部の概略構成図である。
【符号の説明】
【００９４】
１                検出素子
２                空気温度検出回路
３                空気流量検出回路
４                特性調整回路
５                発熱抵抗体
６                側温抵抗体
７〜１０          感温抵抗体
１１              温度センサ
１２              定電圧電源
１３、１４、１８  固定抵抗
１５              コンパレータ
１６              ＰＩ制御回路
１７              ＭＯＳトランジスタ
１９              検出信号源
２０              空気流量信号調整部
２１              空気温度信号調整部
２２、２３        端子
２４              空気流量検出用のダイヤフラム
２５              空気温度検出ダイヤフラム
２６、２７        配線パターン
２８〜４０        端子
４１              基板
４２              応答特性
４３              応答性
４４〜５１        空気温度センサの出力
５２              ＰＷＭ回路
５３              空気取り入れ口
５４              バイパス通路
５５              バイパス出口
５６              回路基板
５７              回路素子
５８              ハウジング
５９              フランジ
６０              空気流量計
６１              空気通路管
７０              スロットルバルブ
７２              エンジン
７４              ＥＧＲクーラ
７５              ＥＧＲバルブ
７６              エンジンコントロールユニット
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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