(57)【要約】【課題】  発熱抵抗体として多結晶構造の半導体を用いても空気流量信号の信頼性低下を抑制し得る熱式空気流量検出装置を提供する。【解決手段】  熱式空気流量検出装置では、多結晶シリコンからなり吸気ダクトＩＭ内に設けられ得る発熱抵抗体Ｒｈと、この発熱抵抗体Ｒｈに流れる電流Ｉｈを制御し発熱抵抗体Ｒｈの発熱を制御するオペアンプOPｘ等と、発熱抵抗体Ｒｈの発熱に基づく空気流量信号電圧Ｖｓを増幅して空気流量信号を出力するオペアンプOPｙ等と、を備え、オペアンプOPｘ等は、発熱抵抗体Ｒｈの周囲温度の変化に対し負の傾きとなる温度特性を持つように発熱抵抗体Ｒｈの発熱制御を行い、オペアンプOPｙ等は、発熱抵抗体Ｒｈの周囲温度の変化に対し正の傾きとなる温度特性を持つように空気流量信号電圧Ｖｓの増幅を行う。【選択図】  図３
2005181191.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気流路内を流れる空気の流量を検出し、その空気流量に対応した空気流量信号を出力する熱式空気流量検出装置であって、
多結晶構造の半導体からなり前記空気流路内に設けられ得る発熱抵抗体と、
前記発熱抵抗体に流れる電流を制御し前記発熱抵抗体の発熱を制御する制御回路部と、
前記発熱抵抗体の発熱に基づく電気信号を増幅して前記空気流量信号を出力する増幅回路部と、を備え、
前記制御回路部は、前記発熱抵抗体の周囲温度の変化に対し負の傾きとなる温度特性を持つように前記発熱抵抗体の発熱制御を行い、
前記増幅回路部は、前記発熱抵抗体の周囲温度の変化に対し正の傾きとなる温度特性を持つように前記電気信号の増幅を行うことを特徴とする熱式空気流量検出装置。
【請求項２】
前記制御回路部は、
前記発熱抵抗体Ｒｈ、前記周囲温度に基づき抵抗値が変動し前記発熱抵抗体Ｒｈの一端側に一端側が接続される感温抵抗Ｒｋ、前記発熱抵抗体Ｒｈの他端側に一端側が接続される第１固定抵抗Ｒ１、および、前記第１固定抵抗Ｒ１の他端側と前記感温抵抗Ｒｋの他端側との間に接続される第２固定抵抗Ｒ２、からなるブリッジ回路と、
前記発熱抵抗体Ｒｈおよび前記感温抵抗Ｒｋの接続端ａと前記第１固定抵抗Ｒ１および前記第２固定抵抗Ｒ２の接続端ｂとの間に所定の制御電圧を印加するとともに、前記発熱抵抗体Ｒｈおよび前記第１固定抵抗Ｒ１の接続端ｃと前記感温抵抗Ｒｋおよび前記第２固定抵抗Ｒ２の接続端ｄとの間の電位差が零になるように前記所定の制御電圧を制御する制御回路と、を有し、
前記発熱抵抗体Ｒｈの温度係数をＴＣＲｈ、前記感温抵抗Ｒｋの温度係数をＴＣＲｋ、前記第１固定抵抗Ｒ１の温度係数をＴＣＲ１、前記第２固定抵抗Ｒ２の温度係数をＴＣＲ２、前記発熱抵抗体Ｒｈの常温時の抵抗値をＲｈ０、前記感温抵抗Ｒｋの常温時の抵抗値をＲｋ０、前記第１固定抵抗Ｒ１の常温時の抵抗値をＲ１０、前記第２固定抵抗Ｒ２の常温時の抵抗値をＲ２０とし、「ＴＣＲｈ＋ＴＣＲ２−ＴＣＲｋ−ＴＣＲ１」をΔＴＣＲ、「Ｒｈ０×Ｒ２０／Ｒｋ０／Ｒ１０」をγとしたとき、「ＴＣＴｈ≒ＴＣＲｈ−ΔＴＣＲ／（１−γ）」により表される前記発熱抵抗体Ｒｈの発熱温度係数ＴＣＴｈが、負になるように前記発熱抵抗体Ｒｈの発熱を制御し、
前記増幅回路部は、
前記接続端ｃまたは前記接続端ｄの電位として入力される前記電気信号を、抵抗Ｒｇおよび抵抗Ｒｒの比により決定される増幅度により増幅する増幅回路を有し、
前記抵抗Ｒｇの温度係数をＴＣＲｇ、前記抵抗Ｒｒの温度係数をＴＣＲｒ、前記抵抗Ｒｇの常温時の抵抗値をＲｇ０、前記抵抗Ｒｒの常温時の抵抗値をＲｒ０としたとき、「ＴＣＲ１−ΔＴＣＲ×γ／２／（１−γ）＋Ｒｇ０／（Ｒｇ０＋Ｒｒ０）×（ＴＣＲｇ−ＴＣＲｒ）＝０」が成立するように、前記抵抗Ｒｇの温度係数ＴＣＲｇおよび前記抵抗Ｒｒの温度係数ＴＣＲｒを設定して前記電気信号を増幅していることを特徴とする請求項１記載の熱式空気流量検出装置。
【請求項３】
前記ブリッジ回路を構成する感温抵抗Ｒｋ、前記増幅回路を構成する抵抗Ｒｇ、抵抗Ｒｒのうちの少なくとも一つは、当該抵抗の一部または全部が前記発熱抵抗体Ｒｈをなす多結晶構造の半導体により構成されていることを特徴とする請求項２記載の熱式空気流量検出装置。
【請求項４】
前記発熱抵抗体は、多結晶シリコンであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の熱式空気流量検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気流路内を流れる空気の流量を検出してその空気流量に対応した空気流量信号を出力する熱式空気流量検出装置に関するもので、特に、発熱抵抗体として多結晶構造の半導体を用いた熱式空気流量検出装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、自動車用エンジンには、低公害化および低燃費化を図るため、電子制御式燃料噴射装置を備えたものが広く使用されている。例えば、吸入空気の空気流量を正確に検出することで吸入空気に噴射する燃料量の最適化を可能にする燃料噴射制御を当該電子制御式燃料噴射装置により行っている。このような空気流量を検出するため発熱抵抗体を用いる熱式空気流量検出装置は、質量空気流量を直接検出可能であることから自動車用エンジンには好適であるとされている。
【０００３】
例えば、発熱抵抗体を含む４個の抵抗からなる２組のブリッジ回路と、各ブリッジ回路における各発熱抵抗の端子電圧の差電圧を増幅する差動増幅回路とを備え、この差動増幅回路の出力電圧を空気流量に対応した空気流量信号とし、当該出力電圧の正負に基づいて空気流の正逆方向を検出し逆方向の空気流により吸入空気流量を誤検出するのを防止するようにした、従来の熱式空気流量検出装置の例として、特許文献１に開示される「熱式空気流量検出装置」がある。またこのようなブリッジ回路を構成する発熱抵抗体や感温抵抗は、温度変化に敏感に反応して抵抗値が変化する感温性の白金、タングステン等からなるため、多結晶シリコン等を用いることにより比較的安価に構成した例として、特許文献２に開示される「熱式空気流量センサ及び内燃機関制御装置」が提案されている。
【０００４】
このような熱式空気流量検出装置は、例えば、図６に示す熱式空気流量検出装置１００のように、略矩形の平箱形状に形成されるハウジング本体１０２と、このハウジング本体１０２の底部から突出したスリット付きの筒形状に形成されるセンサハウジング１０４と、このセンサハウジング１０４内に収容されるセンサ基板１１０等からなり、自動車用エンジンの吸気ダクトＩＭにより形成される空気流路の途中に当該センサハウジング１０４を取付可能に構成されている。そして、当該センサ基板１１０にセンサ回路を構成する。
【０００５】
例えば、図７に示す当該２組のブリッジ回路を、発熱抵抗体Ｒha、感温抵抗Ｒka、第１固定抵抗Ｒ1a、第２固定抵抗Ｒ2aおよびオペアンプOPa からなる第１ブリッジ回路と、発熱抵抗体Ｒhb、感温抵抗Ｒkb、第１固定抵抗Ｒ1b、第２固定抵抗Ｒ2bおよびオペアンプOPb からなる第２ブリッジ回路と、により構成し、またこれらのブリッジ回路における発熱抵抗体Ｒha、Ｒhbの端子電圧の差電圧を増幅する差動増幅回路をオペアンプOPc 、抵抗Ｒ91、Ｒ92により構成する。なお、図７において発熱抵抗体Ｒha、Ｒhbを破線により囲んでいるのは、熱結合されていることにより空気流量で抵抗値が変動し得ることを示すためである。また、発熱抵抗体Ｒha、Ｒhbの記号に付された矢印は、当該発熱抵抗体Ｒha、Ｒhbの抵抗値が空気流量により変動することを示し、矢印の傾きはその影響度を示す。
【０００６】
このように構成することにより、センサハウジング１０４のスリットから流入する空気がセンサ基板１１０上の発熱抵抗体Ｒha、Ｒhbや感温抵抗Ｒka、Ｒkbに接触することから、当該空気の流量に応じた空気流量信号がオペアンプOPc の出力端子（Ｏut）からハウジング本体１０２の端子１０６を介して出力される。
【０００７】
なお、図７に示す各ブリッジ回路では、オペアンプOPa の出力が発熱抵抗体Ｒhaや感温抵抗Ｒkaに、またオペアンプOPb の出力が発熱抵抗体Ｒhbや感温抵抗Ｒkbに、それぞれ直接接続されているように図示されているが、実際にはこれらのオペアンプOPa 、OPb の出力電流によって制御される図略の電流ドライブ用のトランジスタを介してオペアンプと発熱抵抗体等は接続されている（特許文献１；図３参照）。そのため、発熱抵抗体Ｒha、Ｒhb等にはオペアンプOPa 、OPb により制御される直流電圧（制御電圧）が印加されている。また、オペアンプOPd により構成されるボルテージフォロア回路は、差動増幅回路側のインピーダンス変動の影響を第１ブリッジ回路に与えないように、第１ブリッジ回路からの出力を高インピーダンスで受けるものである。
【特許文献１】特開平８−４３１６２号公報（第２頁〜第８頁、図１〜５）
【特許文献２】特開２００２−０４８６１６号公報（第２頁〜第７頁、図１〜１１）
【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、図７に示すようなブリッジ回路や差動増幅回路により構成される従来の熱式空気流量検出装置１００では、発熱抵抗体Ｒha、Ｒhbは、第１、第２ブリッジ回路を構成するオペアンプOPa 、OPb により、吸気ダクトＩＭ内の空気温度に対して所定の発熱温度になるように制御されており、当該空気温度が高温になると発熱抵抗体Ｒha、Ｒhbはさらに高い温度で発熱するように制御される。そのため、発熱抵抗体Ｒha、Ｒhbを多結晶シリコンにより構成すると、単結晶構造に比べて原子構造が一定ではない多結晶構造の特性から高温発熱（例えば３００℃）による構造変動を招き易く、発熱抵抗体としの電気的特性に変動が生じ得る。一方、低温においては、流路におかれている発熱抵抗体の表面が氷結を起こす状態にもなるため、なるべく発熱温度を上げたいといった要求もある。
【０００９】
つまり、発熱抵抗体から発せられる熱を利用して空気流量を検出する熱式空気流量検出装置においては、発熱抵抗体として多結晶構造の半導体（例えば多結晶シリコン）を用いた場合、当該結晶構造の変動を来す程度の高温に達するような発熱制御が行われたときには、その後においても安定した発熱特性が得られ難くなる。そのため、このような発熱制御は、発熱抵抗体の電気的特性に影響を与えるばかりか、それにより得られた空気流量信号の信頼性をも低下させ得るという課題がある。
【００１０】
本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、発熱抵抗体として多結晶構造の半導体を用いても空気流量信号の信頼性低下を抑制し得る熱式空気流量検出装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するため、特許請求の範囲に記載の請求項１記載の手段を採用する。この手段によると、多結晶構造の半導体からなり空気流路内に設けられ得る発熱抵抗体と、この発熱抵抗体に流れる電流を制御し発熱抵抗体の発熱を制御する制御回路部と、発熱抵抗体の発熱に基づく電気信号を増幅して空気流量信号を出力する増幅回路部と、を備え、制御回路部は、発熱抵抗体の周囲温度の変化に対し負の傾きとなる温度特性を持つように発熱抵抗体の発熱制御を行い、増幅回路部は、発熱抵抗体の周囲温度の変化に対し正の傾きとなる温度特性を持つように電気信号の増幅を行う。
【００１２】
これにより、発熱抵抗体は、制御回路部によって発熱抵抗体の周囲温度の変化に対し負の傾きとなる温度特性を持つように発熱制御が行われるので、例えば、当該発熱抵抗体の周囲温度が上昇してもそれに伴ってさらに高い温度で発熱するように制御されることを防止することができる。また、発熱抵抗体の周囲温度の変化に対し負の傾きとなる温度特性を持つように発熱抵抗体の発熱制御が行われても、増幅回路部によって発熱抵抗体の周囲温度の変化に対し正の傾きとなる温度特性を持つように電気信号の増幅が行われるので、当該電気信号に与えられた発熱抵抗体の周囲温度の変化に対する負の温度特性を当該増幅回路部による正の温度特性によって打ち消すことができる。
【００１３】
特許請求の範囲に記載の請求項２記載の手段を採用することによって、具体的な回路定数を決定することができる。制御回路部は、発熱抵抗体Ｒｈ、感温抵抗Ｒｋ、第１固定抵抗Ｒ１および第２固定抵抗Ｒ２からなるブリッジ回路と、このブリッジ回路に所定の制御電圧を印加する制御回路と、を有し、発熱抵抗体Ｒｈの温度係数をＴＣＲｈ、感温抵抗Ｒｋの温度係数をＴＣＲｋ、第１固定抵抗Ｒ１の温度係数をＴＣＲ１、第２固定抵抗Ｒ２の温度係数をＴＣＲ２、発熱抵抗体Ｒｈの常温時の抵抗値をＲｈ０、感温抵抗Ｒｋの常温時の抵抗値をＲｋ０、第１固定抵抗Ｒ１の常温時の抵抗値をＲ１０、第２固定抵抗Ｒ２の常温時の抵抗値をＲ２０とし、「ＴＣＲｈ＋ＴＣＲ２−ＴＣＲｋ−ＴＣＲ１」をΔＴＣＲ、「Ｒｈ０×Ｒ２０／Ｒｋ０／Ｒ１０」をγとしたとき、「ＴＣＴｈ≒ＴＣＲｈ−ΔＴＣＲ／（１−γ）」（後述する式(6) に相当）により表される発熱抵抗体Ｒｈの発熱温度係数ＴＣＴｈが、負になるように発熱抵抗体Ｒｈの発熱を制御する。また、増幅回路部は、ブリッジ回路から入力される電気信号を抵抗Ｒｇおよび抵抗Ｒｒの比により決定される増幅度により増幅する増幅回路を有し、抵抗Ｒｇの温度係数をＴＣＲｇ、抵抗Ｒｒの温度係数をＴＣＲｒ、抵抗Ｒｇの常温時の抵抗値をＲｇ０、抵抗Ｒｒの常温時の抵抗値をＲｒ０としたとき、「ＴＣＲ１−ΔＴＣＲ×γ／２／（１−γ）＋Ｒｇ０／（Ｒｇ０＋Ｒｒ０）×（ＴＣＲｇ−ＴＣＲｒ）＝０」（後述する式(17)に相当）が成立するように、抵抗Ｒｇの温度係数ＴＣＲｇおよび抵抗Ｒｒの温度係数ＴＣＲｒを設定して電気信号を増幅している。なお、「常温」とは、加熱および冷却をしない場合における温度のことで、通常、２５℃を想定している（以下同じ）。
【００１４】
これにより、発熱抵抗体Ｒｈは、その発熱温度係数ＴＣＴｈが負になるように制御回路により発熱を制御されるので、例えば、当該発熱抵抗体Ｒｈの周囲温度が上昇してもそれに伴ってさらに高い温度で発熱するように制御されることを防止することができる。また、発熱抵抗体Ｒｈの発熱温度係数ＴＣＴｈが負になるように制御回路により発熱を制御されても、それにより出力される接続端ｃまたは接続端ｄの電位である電気信号に含まれる負の温度係数「ＴＣＲ１−ΔＴＣＲ×γ／２／（１−γ）」を打ち消す温度係数「Ｒｇ０／（Ｒｇ０＋Ｒｒ０）×（ＴＣＲｇ−ＴＣＲｒ）」を増幅回路の増幅度に含んでいるので、電気信号に含まれる負の温度特性を当該増幅度に含まれる正の温度特性によって打ち消すことができる。
【００１５】
特許請求の範囲に記載の請求項３記載の手段を採用することによって、ブリッジ回路を構成する感温抵抗Ｒｋ、増幅回路を構成する抵抗Ｒｇ、抵抗Ｒｒのうちの少なくとも一つは、当該抵抗の一部または全部が発熱抵抗体Ｒｈをなす多結晶構造の半導体により構成されていることから、例えば、発熱抵抗体Ｒｈをなす多結晶構造の半導体の製造プロセスにおいて、感温抵抗Ｒｋ、抵抗Ｒｇ、抵抗Ｒｒを生成することができる。これにより、発熱抵抗体Ｒｈの製造プロセスでこれらの抵抗を製造できるので、製造コストを低減できるとともに、製品の小型軽量化を図ることができる。
【００１６】
特許請求の範囲に記載の請求項４記載の手段を採用することによって、発熱抵抗体は、多結晶シリコンであることから、上述した各特徴、作用、効果を備えた熱式空気流量検出装置の製造コストを低減できる。また発熱抵抗体Ｒｈの製造プロセスにおいて、感温抵抗Ｒｋ、抵抗Ｒｇ、抵抗Ｒｒを生成することで（請求項３）、さらなる製造コストの低減と製品の小型軽量化を図ることができる。
【発明の効果】
【００１７】
請求項１の発明では、発熱抵抗体は、制御回路部によって発熱抵抗体の周囲温度の変化に対し負の傾きとなる温度特性を持つように発熱制御が行われるので、例えば、当該発熱抵抗体の周囲温度が上昇してもそれに伴ってさらに高い温度で発熱するように制御されることを防止できる。また、発熱抵抗体の周囲温度の変化に対し負の傾きとなる温度特性を持つように発熱抵抗体の発熱制御が行われても、増幅回路部によって発熱抵抗体の周囲温度の変化に対し正の傾きとなる温度特性を持つように電気信号の増幅が行われるので、当該電気信号に与えられた発熱抵抗体の周囲温度の変化に対する負の温度特性を当該増幅回路部による正の温度特性によって打ち消すことができる。したがって、発熱抵抗体として多結晶構造の半導体を用いても空気流量信号の信頼性低下を抑制することができる。
【００１８】
請求項２の発明では、発熱抵抗体Ｒｈは、その発熱温度係数ＴＣＴｈが負になるように制御回路により発熱を制御されるので、例えば、当該発熱抵抗体Ｒｈの周囲温度が上昇してもそれに伴ってさらに高い温度で発熱するように制御されることを防止することができる。また、発熱抵抗体Ｒｈの発熱温度係数ＴＣＴｈが負になるように制御回路により発熱を制御されても、それにより出力される接続端ｃまたは接続端ｄの電位である電気信号に含まれる負の温度係数「ＴＣＲ１−ΔＴＣＲ×γ／２／（１−γ）」を打ち消す温度係数「Ｒｇ０／（Ｒｇ０＋Ｒｒ０）×（ＴＣＲｇ−ＴＣＲｒ）」を増幅回路の増幅度に含んでいるので、電気信号に含まれる負の温度特性を当該増幅度に含まれる正の温度特性によって打ち消すことができる。したがって、発熱抵抗体として多結晶構造の半導体を用いても空気流量信号の信頼性低下を抑制することができる。
【００１９】
請求項３の発明では、発熱抵抗体Ｒｈの製造プロセスで、感温抵抗Ｒｋ、抵抗Ｒｇ、抵抗Ｒｒを製造できるので、製造コストを低減できるとともに、製品の小型軽量化を図ることができる。したがって、発熱抵抗体として多結晶構造の半導体を用いても空気流量信号の信頼性低下を抑制できることに加え、安価で小型軽量の当該熱式空気流量検出装置を実現することができる。
【００２０】
請求項４の発明では、発熱抵抗体は、多結晶シリコンであることから、上述した各特徴、作用、効果を備えた熱式空気流量検出装置の製造コストを低減できる。また発熱抵抗体Ｒｈの製造プロセスにおいて、感温抵抗Ｒｋ、抵抗Ｒｇ、抵抗Ｒｒを生成することで（請求項３）、さらなる製造コストの低減と製品の小型軽量化を図ることができる。したがって、発熱抵抗体として多結晶シリコンを用いても空気流量信号の信頼性低下を抑制できることに加え、一層安価で小型軽量の当該熱式空気流量検出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】
【００２１】
以下、本発明の熱式空気流量検出装置の実施形態について図を参照して説明する。まず本実施形態に係る熱式空気流量検出装置２０の概略構成を図６に基づいて説明する。
【００２２】
図６に示すように、熱式空気流量検出装置２０は、前述した従来技術の熱式空気流量検出装置１００と同様、ハウジング本体２２、センサハウジング２４、端子２６、センサ基板３０等からなり、自動車用エンジンの吸気管ＩＭの途中に取付可能に構成されている。なお、後述するように、センサ基板３０上に構成されるセンサ回路以外は、前述の熱式空気流量検出装置１００と同様であるので、ここではこれらの詳細説明は省略する。
【００２３】
図１に示すように、センサ基板３０に構成されるセンサ回路は、例えば、発熱抵抗体Ｒha、感温抵抗Ｒ11、第１固定抵抗Ｒ1a、第２固定抵抗Ｒ2aおよびオペアンプOPa からなる第１ブリッジ回路と、発熱抵抗体Ｒhb、感温抵抗Ｒ12、第１固定抵抗Ｒ1b、第２固定抵抗Ｒ2bおよびオペアンプOPb からなる第２ブリッジ回路と、オペアンプOPc 、抵抗Ｒ21、Ｒ22からなりこれらの各ブリッジ回路における発熱抵抗体Ｒha、Ｒhbの端子電圧の差電圧を増幅する差動増幅回路と、オペアンプOPd によるボルテージフォロア回路と、から構成されている。なお、図１においては、前述の熱式空気流量検出装置１００と実質的に同様の構成部分には同一符号を付してある。
【００２４】
なお、第１ブリッジ回路および第２ブリッジ回路は、特許請求の範囲に記載の「制御回路部」に相当し得るもので、オペアンプOPa 、OPb は、特許請求の範囲に記載の「制御回路」に相当し得るものである。また、差動増幅回路は、特許請求の範囲に記載の「増幅回路部」および「増幅回路」に相当し得るもので、抵抗Ｒ22は、特許請求の範囲に記載の「抵抗Ｒｇ」に、また抵抗Ｒ21は、特許請求の範囲に記載の「抵抗Ｒｒ」に、それぞれ相当し得るものである。
【００２５】
ここで、図１に示す発熱抵抗体Ｒha、Ｒhbの制御回路、つまり発熱抵抗体制御回路の基本原理を図２および図３に基づいて説明する。例えば、発熱抵抗体制御回路の最も簡単なものとして図２に示すようなものが挙げられる。この図２に示す回路では、次の式(1) が成立する。なお、以下、図２、３を参照して説明するときには、図１に示す発熱抵抗体Ｒha、Ｒhbの総括概念として発熱抵抗体Ｒｈ、また感温抵抗Ｒ11、Ｒ12の総括概念として感温抵抗Ｒｋ、第１固定抵抗Ｒ1a、Ｒ1bの総括概念として第１固定抵抗Ｒ１、第２固定抵抗Ｒ2a、Ｒ2bの総括概念として第２固定抵抗Ｒ２、オペアンプOPa 、OPb の総括概念としてオペアンプOPｘを、それぞれ用いることとする。また、図２および図３に示される「ａ」は特許請求の範囲に記載の「接続端ａ」に相当し得るものである。同様に、図２および図３に示される「ｂ」、「ｃ」および「ｄ」は、それぞれ特許請求の範囲に記載の「接続端ｂ」、「接続端ｃ」および「接続端ｄ」に相当し得るものである。
【００２６】
Ｉｈ2 ・Ｒｈ  ＝  （α＋β√Ｇ）・Ｔｈ      …(1) 
Ｒｈ・Ｒ２    ＝  Ｒ１・Ｒｋ                …(2) 。
【００２７】
式(1) は、発熱抵抗体Ｒｈを流れる発熱抵抗体電流である空気流量信号電流Ｉｈと発熱抵抗体Ｒｈの抵抗値Ｒｈとにより求められる発熱抵抗体Ｒｈの発熱電力（Ｉｈ2 ・Ｒｈ）が、当該発熱抵抗体Ｒｈを形成するセンサ基板３０等の構造物へ逃げる放熱（α・Ｔｈ）と当該発熱抵抗体Ｒｈに接触する空気流による放熱（β√Ｇ・Ｔｈ）とにより分けられることを示す。なお、当該式(1) において、α、βは発熱抵抗体周辺の構造物の形状による定数、Ｇは空気流量、Ｔｈは発熱抵抗体Ｒｈの発熱温度をそれぞれ示す。
【００２８】
また、式(2) は、オペアンプOPｘの制御関係式で、任意の温度で当該式(2) の関係が成立するようにオペアンプOPｘが制御している。そして、式(2) から次式(3) が導かれる。
【００２９】
Ｒｈ０・（１＋ＴＣＲｈ・ΔＴ＋ＴＣＲｈ・Ｔｈ）・Ｒ２０・（１＋ＴＣＲ２・ΔＴ）  ＝  Ｒ１０・（１＋ＴＣＲ１・ΔＴ）・Ｒｋ０・（１＋ＴＣＲｋ・ΔＴ）    …(3) 。
【００３０】
当該式(3) において、Ｒ＊０（＊は、「ｈ」，「ｋ」，「１」，「２」、以下同じ。）は、各添字抵抗の常温値を示し、またＴＣＲ＊は、各添字抵抗の温度係数を示す。さらにΔＴは当該センサ回路の周囲温度と常温（２５℃）との温度差を示す。これらの式から発熱抵抗体Ｒｈの発熱温度Ｔｈと空気流量信号電流Ｉｈは、次式(4) 、(5) により表される。
【００３１】
Ｔｈ  ＝  ｛Ｒ１０・（１＋ＴＣＲ１・ΔＴ）・Ｒｋ０・（１＋ＴＣＲｋ・ΔＴ）／Ｒ２０／（１＋ＴＣＲ２・ΔＴ）−Ｒｈ０・（１＋ＴＣＲｈ・ΔＴ）｝／Ｒｈ０／ＴＣＲｈ    …(4) 
Ｉｈ  ＝  √（α＋β√Ｇ）／√（Ｒｈ０・ＴＣＲｈ）・√｛１−Ｒ２０・（１＋ＴＣＲ２・ΔＴ）・Ｒｈ０・（１＋ＴＣＲｈ・ΔＴ）／Ｒ１０／（１＋ＴＣＲ１・ΔＴ）／Ｒｋ０／（１＋ＴＣＲｋ・ΔＴ）｝    …(5) 。
【００３２】
ここで、各抵抗の温度変化量（Ｒ＊０・ＴＣＲ＊・ΔＴ）は、各抵抗の常温値（Ｒ＊０）に対して小さいことから、式(4) 、(5) を簡略化すると、次式(4)'、(5)'になる。
【００３３】
Ｔｈ  ≒  （１＋ＴＣＲｈ・ΔＴ）／ＴＣＲｈ・［１／γ・｛１＋（ＴＣＲ１＋ＴＣＲｋ−ＴＣＲ２−ＴＣＲｈ）・ΔＴ｝−１］  ≒  （１−γ）／γ／ＴＣＲｈ・［１＋｛ＴＣＲｈ−ΔＴＣＲ／（１−γ）｝・ΔＴ］    …(4)'
Ｉｈ  ≒  √（α＋β√Ｇ）・√（１−γ）／√Ｒｈ０／√ＴＣＲｈ・｛１−γ・ΔＴＣＲ／２／（１−γ）・ΔＴ｝    …(5)'。
【００３４】
なお、式(4)'、(5)'において、γはＲｈ０・Ｒ２０／Ｒｋ０／Ｒ１０を示し、またΔＴＣＲはＴＣＲｈ＋ＴＣＲ２−ＴＣＲｋ−ＴＣＲ１を示す。
【００３５】
したがって、発熱抵抗体Ｒｈの発熱温度Ｔｈの温度係数（発熱温度係数）ＴＣＴｈと空気流量信号電圧Ｖｓ（＝Ｒ１・Ｉｈ）の温度係数ＴＣＶｓは次式(6) 、(7) により表される。なお、式(6) は、特許請求の範囲に記載の「ＴＣＴｈ≒ＴＣＲｈ−ΔＴＣＲ／（１−γ）」に相当し得るものである。
【００３６】
ＴＣＴｈ  ≒  ＴＣＲｈ−ΔＴＣＲ／（１−γ）    …(6) 
ＴＣＶｓ  ≒  ＴＣＲ１−ΔＴＣＲ・γ／２／（１−γ）    …(7) 。
【００３７】
ここで、図２に示す発熱抵抗体制御回路を構成する各抵抗の温度係数は、通常、第１固定抵抗Ｒ１、第２固定抵抗Ｒ２については０（ゼロ）、また発熱抵抗体Ｒｈの温度係数と感温抵抗Ｒｋの温度係数は等しくなるように、つまり次式(8) のように設定されている。
【００３８】
ＴＣＲ１＝ＴＣＲ２＝０、ＴＣＲｋ＝ＴＣＲｈ    (8) 。
【００３９】
この場合、ΔＴＣＲ＝ＴＣＲｈ＋ＴＣＲ２−ＴＣＲｋ−ＴＣＲ１からΔＴＣＲ＝０（ゼロ）になるため、上式(6) 、(7) は次式(9) のようになる。
【００４０】
ＴＣＴｈ  ≒  ＴＣＲｈ、ＴＣＶｓ  ≒  ０    …(9) 。
【００４１】
この式(9) から、空気流量信号電圧Ｖｓは温度特性を持たない代わりに、発熱抵抗体電流Ｉｈは＋ＴＣＲｈの温度特性を持つことがわかる。即ち、図２に示す発熱抵抗体制御回路において式(8) の関係を満たすように各抵抗の温度係数を設定すると、図４に示すように、周囲温度と等しく発熱抵抗体温度を設定した場合（図４に示す破線および一点鎖線による特性）の傾きに対して、正の傾き（正の温度係数）を持つことになる（図４に示す細実線による特性）。これは、式(9) に示すように、空気流量信号電圧Ｖｓに対しては温度依存性がない（温度特性を持たない）ように設定したことによるものである。
【００４２】
以上から、発熱抵抗体制御回路を構成する各抵抗の温度係数について、式(6) 、(7) に基づく式(8) による設定を行うと、図４の細実線で示すように発熱抵抗体Ｒｈの温度特性として、周囲温度に対して上昇傾向の温度特性（正の温度特性）が得られる。そのため、周囲温度の上昇に従って発熱抵抗体Ｒｈは常温での発熱温度もより一層上昇することから、例えば、周囲温度が＋１００℃に達した場合には、周囲温度＋２００℃を超える発熱温度となるように発熱抵抗体制御が行われるので、発熱抵抗体Ｒｈの発熱温度が３００℃を超えてしまう。その結果、［発明が解決しようとする課題］の欄で説明したように、多結晶構造からなる半導体（例えば多結晶シリコン）により発熱抵抗体Ｒｈを構成した場合には、多結晶構造の特性からその構造変動を招き易く、発熱抵抗体Ｒｈ（発熱抵抗体）としの電気的特性に変動が生じ得る。
【００４３】
そこで、本実施形態では、「発熱抵抗体制御回路（制御回路部、制御回路）は、発熱抵抗体Ｒｈ（発熱抵抗体）の周囲温度の変化に対し負の傾きとなる温度特性を持つように発熱抵抗体Ｒｈの発熱制御を行い、検出信号増幅回路（増幅回路部、増幅回路）は、発熱抵抗体Ｒｈの周囲温度の変化に対し正の傾きとなる温度特性を持つように空気流量信号電圧Ｖｓ（電気信号）の増幅を行う」ように構成した。基本的な構成例は図３に示されている。なお図３において、発熱抵抗体Ｒｈの発熱を制御する発熱抵抗体制御回路（制御回路部、制御回路）は、発熱抵抗体Ｒｈ、合成感温抵抗Ｒｓ、第１固定抵抗Ｒ１、第２固定抵抗Ｒ２により構成され、また検出信号増幅回路（増幅回路部、増幅回路）は、オペアンプOPｙ、抵抗Ｒｇ、Ｒｒにより構成される。
【００４４】
具体的には、例えば、図３に示すように、合成感温抵抗Ｒｓの温度係数を図２に示す感温抵抗Ｒｋよりも小さく設定することにより発熱抵抗体Ｒｈの発熱温度係数ＴＣＴｈを負にする（図４に示す太実線による特性）。例えば、温度係数ＴＣＲｈの抵抗と温度係数ＴＣＲ＝０の抵抗とを１：１の抵抗値比で組み合わせて合成感温抵抗Ｒｓを構成する。これにより、ＴＣＲｋは（ＴＣＲｈ／２）になり、また第１固定抵抗Ｒ１の温度係数ＴＣＲ１も第２固定抵抗Ｒ２の温度係数ＴＣＲ２も共に０（ゼロ）とした場合、前掲の式(6) 、(7) は次式(10)、(11)のようになる。
【００４５】
ＴＣＴｈ  ≒  （１−２・γ）／２／（１−γ）・ＴＣＲｈ    …(10)
ＴＣＶｓ  ≒  γ／４／（１−γ）・ＴＣＲｈ    …(11)。
【００４６】
また、前掲の式(3) を用いてγを常温時（２５℃）の発熱抵抗体発熱温度Ｔｈ０に変換すると、次式(12)が得られるので、前式(10)、(11)はさらに次式(13)、(14)のようになる。
【００４７】
γ  ＝  １／（１＋ＴＣＲｈ・Ｔｈ０）    …(12)
ＴＣＴｈ  ≒  （ＴＣＲｈ−１／Ｔｈ０）／２    …(13)
ＴＣＶｓ  ≒  −１／４／Ｔｈ０    …(14)。
【００４８】
例えば、ＴＣＲｈを２０００ppm/℃、Ｔｈ０を２００℃に設定した場合には、式(13)、(14)から、ＴＣＴｈ≒−１５００ppm/℃、ＴＣＶｓ≒−１２５０ppm/℃となる。また発熱抵抗体発熱温度は、周囲温度−４０℃〜＋１００℃に対して＋２２０℃〜＋１７８℃となる。
【００４９】
このように発熱抵抗体Ｒｈの発熱温度係数ＴＣＴｈを発熱抵抗体Ｒｈの周囲温度の変化に対して負に設定すると（図４に示す太実線による特性）、空気流量信号電圧Ｖｓに負の温度特性が発生する。即ち、前述したように、前掲の式(8) によるＴＣＲｋ＝ＴＣＲｈの関係を満たすように温度係数を設定することなく、例えば、温度係数ＴＣＲｈの感温抵抗と温度係数ＴＣＲ＝０の固定抵抗とを１：１で組み合わせたＴＣＲｋ＜ＴＣＲｈの関係で温度係数を設定したため、空気流量信号電圧Ｖｓが温度依存性（温度特性）を持つ。このため、本実施形態ではオペアンプOPｙによる増幅回路の増幅度Ａに、空気流量信号電圧Ｖｓの負の温度特性を打ち消す正の温度係数を持たせることが可能となる。
【００５０】
例えば、オペアンプOPｙによる増幅度Ａを設定し得る、抵抗Ｒｇ／抵抗Ｒｒ（抵抗Ｒｇおよび抵抗Ｒｒの比）に感温抵抗を組み合わせることにより、当該増幅度Ａに正の温度特性を持たせられる。図３に示すオペアンプOPｙを中心とした増幅回路では、その増幅度Ａは次式(15)によって与えられるので、増幅度Ａの温度特性ＴＣＡは次式(16)となる。
【００５１】
Ａ  ＝  Ｒｇ０・（１＋ＴＣＲｇ・ΔＴ）／Ｒｒ０／（１＋ＴＣＲｒ・ΔＴ）＋１    …(15)
ＴＣＡ  ＝  Ｒｇ０／（Ｒｇ０＋Ｒｒ０）・（ＴＣＲｇ−ＴＣＲｒ）    …(16)。
【００５２】
したがって、例えば、抵抗Ｒｒはその温度係数ＴＣＲｒを０（ゼロ）に、また抵抗Ｒｇはその温度係数をＴＣＲ＝０とＴＣＲｈ（＝２０００ppm/℃）との組合せにより１２５０ppm/℃に設定する。この場合、温度係数ＴＣＲ＝０の抵抗と温度係数ＴＣＲｈ（２０００ppm/℃）の抵抗とを３．７５：６．２５の抵抗値比で組み合わせて合成感温抵抗Ｒｇを構成する。ここでは当該組合せに必要な抵抗の材料として、発熱抵抗体Ｒｈと同じ材料（例えば多結晶シリコン）を用いているが、これは、発熱抵抗体Ｒｈを形成する工程で当該温度係数の抵抗も形成できるという製造プロセス上の利点を考慮したためである。なお、抵抗Ｒｒの温度係数ＴＣＲｒを負に設定しても良い。
【００５３】
以上から、前掲の式(6) による発熱抵抗体Ｒｈの発熱温度係数ＴＣＴｈを負に設定することによって、ブリッジ回路から出力される空気流量信号電圧Ｖｓには、式(7) による負の温度係数ＴＣＶｓ（＜０）が発生する。そのため、この空気流量信号電圧Ｖｓに含まれる負の温度係数ＴＣＶｓによる温度特性を打ち消すため、ＴＣＶｓ＋ＴＣＡ＝０が成立するように、ＴＣＲｇやＴＣＲｒを組み合わせる。即ち、次式(17)が成立するようなＴＣＲｇおよびＴＣＲｒを選択する。なお、式(17)は、特許請求の範囲に記載の「ＴＣＲ１−ΔＴＣＲ×γ／２／（１−γ）＋Ｒｇ０／（Ｒｇ０＋Ｒｒ０）×（ＴＣＲｇ−ＴＣＲｒ）＝０」に相当し得るものである。
【００５４】
ＴＣＲ１−ΔＴＣＲ・γ／２／（１−γ）＋Ｒｇ０／（Ｒｇ０＋Ｒｒ０）・（ＴＣＲｇ−ＴＣＲｒ）  ＝０    …(17)。
【００５５】
これにより、発熱抵抗体Ｒｈは、その発熱温度係数ＴＣＴｈが負になるように発熱抵抗体制御回路により発熱を制御されるので、例えば、当該発熱抵抗体Ｒｈの周囲温度が上昇してもそれに伴ってさらに高い温度で発熱するように制御されることを防止することができる。また、発熱抵抗体Ｒｈの発熱温度係数ＴＣＴｈが負になるように発熱抵抗体制御回路により発熱抵抗体Ｒｈの発熱を制御されても、それにより出力される接続端ｃまたは接続端ｄの電位である空気流量信号電圧Ｖｓ（電気信号）に含まれる負の温度係数「ＴＣＲ１−ΔＴＣＲ×γ／２／（１−γ）」を打ち消す温度係数「Ｒｇ０／（Ｒｇ０＋Ｒｒ０）×（ＴＣＲｇ−ＴＣＲｒ）」を検出信号増幅回路の増幅度Ａに含んでいるので、空気流量信号電圧Ｖｓに含まれる負の温度特性を当該増幅度Ａに含まれる正の温度特性によって打ち消すことができる。したがって、発熱抵抗体Ｒｈに例えば多結晶シリコンを用いても空気流量信号の信頼性低下を抑制することができる。なお、前掲の式(6) 、(7) 、(16)、(17)が成立する範囲で、様々な温度係数の抵抗の組合せが可能である。
【００５６】
ここで、図１に戻ると、本実施形態に係る熱式空気流量検出装置２０のセンサ基板３０には（図６参照）、制御回路部として、発熱抵抗体Ｒha、感温抵抗Ｒ11、第１固定抵抗Ｒ1aおよび第２固定抵抗Ｒ2aからなる第１ブリッジ回路と、発熱抵抗体Ｒhb、感温抵抗Ｒ12、第１固定抵抗Ｒ1bおよび第２固定抵抗Ｒ2bからなる第２ブリッジ回路と、第１ブリッジ回路に所定の制御電圧を印加するオペアンプOPa （制御回路）と、第２ブリッジ回路に所定の制御電圧を印加するオペアンプOPb （制御回路）と、を有する。そして、これら第１、第２ブリッジ回路に対して、それぞれ前述したように、前掲の式(6) により表される発熱抵抗体Ｒha、Ｒhb（Ｒｈ）の発熱温度係数ＴＣＴｈが、負になるように発熱抵抗体Ｒha、Ｒhb（Ｒｈ）の発熱を制御する。第１、第２ブリッジ回路のようにブリッジ回路を２つ設けているのは、空気流路としての吸気ダクトＩＭを流れる空気の流量を正逆の両方向で検出可能にするためである。
【００５７】
また、増幅回路部として、第１ブリッジ回路からオペアンプOPdによるボルテージフォロアを介して入力される空気流量信号電圧Ｖsaと、第２ブリッジ回路から入力される空気流量信号電圧Ｖsbと、の差電圧による空気流量信号を抵抗Ｒ22／抵抗Ｒ21（抵抗Ｒ22と抵抗Ｒ21との比）により決定される増幅度により増幅するオペアンプOPc （増幅回路）を有する。そして、抵抗Ｒ22の温度係数をＴＣＲｇ、抵抗Ｒ21の温度係数をＴＣＲｒ、抵抗Ｒ22の常温時の抵抗値をＲｇ０、抵抗Ｒ21の常温時の抵抗値をＲｒ０としたとき、前掲の式(17)が成立するように、抵抗Ｒ22の温度係数ＴＣＲｇおよび抵抗Ｒ21の温度係数ＴＣＲｒを設定して空気流量信号を増幅している。
【００５８】
これにより、発熱抵抗体Ｒha、Ｒhb（Ｒｈ）は、その発熱温度係数ＴＣＴｈが負になるように、オペアンプOPa 、OPb によりそれぞれ発熱を制御されるので、例えば、当該発熱抵抗体Ｒha、Ｒhb（Ｒｈ）の周囲温度が上昇してもそれに伴ってさらに高い温度で発熱するように制御されることを防止することができる。また、発熱抵抗体Ｒha、Ｒhb（Ｒｈ）の発熱温度係数ＴＣＴｈが負になるようにオペアンプOPa 、OPb により発熱を制御されても、それにより出力される空気流量信号電圧Ｖsa、Ｖsbに含まれる負の温度係数「ＴＣＲ１−ΔＴＣＲ×γ／２／（１−γ）」を打ち消す温度係数「Ｒｇ０／（Ｒｇ０＋Ｒｒ０）×（ＴＣＲｇ−ＴＣＲｒ）」をオペアンプOPc の増幅度に含んでいるので、空気流量信号電圧Ｖsa、Ｖsbに含まれる負の温度特性を当該増幅度に含まれる正の温度特性によって打ち消すことができる。したがって、発熱抵抗体Ｒha、Ｒhbに例えば多結晶シリコンを用いてもオペアンプOPc から出力される空気流量信号の信頼性低下を抑制することができる。また、低温での発熱温度は、従来のものよりも高くなるので、氷結除去能力も向上させることができる。
【００５９】
同様に、図５(A) に示すように、発熱抵抗体制御用のブリッジ回路の他に、別途、空気流量検出用のブリッジ回路を備えたものについても、本発明を適用することができる。即ち、従来のものでは、図５(B) に示すように、固定抵抗Ｒ101 、感温抵抗Ｒ102 、固定抵抗Ｒ103 および感温抵抗Ｒ104 からなり電源電圧が印加される発熱抵抗体制御用のブリッジ回路と、感温抵抗Ｒ102 の両端電位と感温抵抗Ｒ104 の両端電位との差が０（ゼロ）となるように、当該感温抵抗Ｒ102 に熱結合した発熱抵抗体Ｒ105 に発熱制御電流を流すオペアンプOPｅおよび発熱抵抗体Ｒ105 からなる発熱抵抗体制御回路と、を有する。そして、これらの感温抵抗Ｒ102 および発熱抵抗体Ｒ105 に熱結合可能に構成された空気流量検出用のブリッジ回路を空気流量による温度変動の影響度合いが異なる感温抵抗Ｒ111 （影響小）、Ｒ112 （影響大）、Ｒ113 （影響小）、Ｒ114 （影響大）を互い違いに配置することによって、当該ブリッジ回路の抵抗値の非平衡状態から出力される電位差により空気流量を検出可能に構成している。そのため、感温抵抗Ｒ112 の両端電位と感温抵抗Ｒ114 の両端電位との差をオペアンプOPｇによる検出信号増幅回路に入力可能に構成している。なお、当該オペアンプOPｇによる検出信号増幅回路の増幅度は抵抗Ｒ121 ／抵抗Ｒ122 により設定される。また、感温抵抗Ｒ112 の両端電位は、ボルテージフォロア回路をなすオペアンプOPｆを介して当該検出信号増幅回路に入力されている。
【００６０】
このような図５(B) に示される従来の構成に対し、本発明を適用したものでは図５(A) に示すように、発熱抵抗体制御用のブリッジ回路を構成する感温抵抗Ｒ104 と直列に温度特性を持たない、つまり温度係数が０（ゼロ）の固定抵抗Ｒ51を入れている。これにより、感温抵抗Ｒ104 と固定抵抗Ｒ51とによって、図３を参照した説明した合成感温抵抗Ｒｓを構成している。一方、検出信号増幅回路においては、抵抗Ｒ121 との比により増幅度を設定する抵抗Ｒ122 と直列に、温度係数が０（ゼロ）の固定抵抗Ｒ52を入れている。これにより、図３を参照した説明した合成感温抵抗Ｒｇを構成している。
【００６１】
発熱抵抗体制御用のブリッジ回路の他に、別途、空気流量検出用のブリッジ回路を備えたものについても、図５(A) に示すように構成することにより、図１を参照して説明したものと同様の作用および効果を得ることが可能となる。
【００６２】
以上説明したように、本実施形態に係る熱式空気流量検出装置によると、多結晶シリコンからなり吸気ダクトＩＭ内に設けられ得る発熱抵抗体Ｒｈと、この発熱抵抗体Ｒｈに流れる電流Ｉｈを制御し発熱抵抗体Ｒｈの発熱を制御するオペアンプOPｘ等（発熱抵抗体Ｒｈ、合成感温抵抗Ｒｓ、第１固定抵抗Ｒ１、第２固定抵抗Ｒ２、オペアンプOPｘ）と、発熱抵抗体Ｒｈの発熱に基づく空気流量信号電圧Ｖｓを増幅して空気流量信号を出力するオペアンプOPｙ等（合成感温抵抗Ｒｇ、抵抗Ｒｒ、オペアンプOPｙ）と、を備え、オペアンプOPｘ等は、発熱抵抗体Ｒｈの周囲温度の変化に対し負の傾きとなる温度特性を持つように発熱抵抗体Ｒｈの発熱制御を行い、オペアンプOPｙ等は、発熱抵抗体Ｒｈの周囲温度の変化に対し正の傾きとなる温度特性を持つように空気流量信号電圧Ｖｓの増幅を行う。
【００６３】
これにより、発熱抵抗体Ｒｈは、オペアンプOPｘ等によって発熱抵抗体Ｒｈの周囲温度の変化に対し負の傾きとなる温度特性を持つように発熱制御が行われるので、例えば、当該発熱抵抗体Ｒｈの周囲温度が上昇してもそれに伴ってさらに高い温度で発熱するように制御されることを防止することができる。また、発熱抵抗体Ｒｈの周囲温度の変化に対し負の傾きとなる温度特性を持つように発熱抵抗体Ｒｈの発熱制御が行われても、オペアンプOPｙ等によって発熱抵抗体Ｒｈの周囲温度の変化に対し正の傾きとなる温度特性を持つように空気流量信号電圧Ｖｓの増幅が行われるので、当該空気流量信号電圧Ｖｓに与えられた発熱抵抗体Ｒｈの周囲温度の変化に対する負の温度特性を当該オペアンプOPｙ等による正の温度特性によって打ち消すことができる。したがって、発熱抵抗体Ｒｈとして多結晶シリコンを用いても空気流量信号の信頼性低下を抑制することができる。
【００６４】
なお、上述した実施形態では、特許請求の範囲に記載の「感温抵抗Ｒｋ」として、温度係数が０（ゼロ）の固定抵抗と温度係数が０（ゼロ）ではない感温抵抗を直列接続して合成感温抵抗Ｒｓを構成したものを例示したが、本発明はこれに限られることはなく、所要の温度係数を持つ感温抵抗を１つで構成しても良い。また上述した実施形態では、特許請求の範囲に記載の「抵抗Ｒｇ」として、温度係数が０（ゼロ）の固定抵抗と温度係数が０（ゼロ）ではない感温抵抗を直列接続して合成感温抵抗Ｒｇを構成したものを例示したが、本発明はこれに限られることはなく、所要の温度係数を持つ感温抵抗を１つで構成しても良い。さらに上述した実施形態では、特許請求の範囲に記載の「抵抗Ｒｒ」として、温度係数が０（ゼロ）の固定抵抗Ｒｒを用いたものを例示したが、本発明はこれに限られることはなく、抵抗Ｒｇとともに所要の温度係数を持つ感温抵抗を用いたり、温度係数が０（ゼロ）の固定抵抗を抵抗Ｒｇに用いる一方で所要の温度係数を持つ感温抵抗を抵抗Ｒｒに用いるように構成しても良い。さらにまた、上述した実施形態では、特許請求の範囲に記載の「多結晶構造の半導体からなる発熱抵抗体」として、多結晶シリコンを用いたものを例示したが、本発明はこれに限られることはなく、例えば、サーミスタや拡散抵抗等であっても良い。これらのいずれの構成であっても、上述した実施形態と同様の作用および効果を得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明の一実施形態を示す熱式空気流量検出装置の電気的構成を示す回路図である。
【図２】熱式空気流量検出装置を構成する発熱抵抗体制御回路の基本構成を示す回路図である。
【図３】本実施形態に係る発熱抵抗体制御回路および検出信号増幅回路の基本構成を示す回路図である。
【図４】発熱抵抗体の周囲温度に対する発熱抵抗体温度の変動特性を示す特性図である。
【図５】発熱抵抗体制御用のブリッジ回路の他に、別途、空気流量検出用のブリッジ回路を備えた熱式空気流量検出装置の電気的構成を示す回路図で、図５(A) は本実施形態に係るものの回路図、図５(B) は従来例の回路図である。
【図６】熱式空気流量検出装置の概略構成例を示す説明図である。
【図７】従来の熱式空気流量検出装置の電気的構成例を示す回路図である。
【符号の説明】
【００６６】
２０…熱式空気流量検出装置
３０…センサ基板
ＩＭ…吸気ダクト（空気流路）
OPa 、OPb …オペアンプ（制御回路）
Ｒｈ、Ｒha、Ｒhb…発熱抵抗体
Ｒｋ、Ｒ11、Ｒ12…感温抵抗
Ｒ１、Ｒ1a、Ｒ1b…第１固定抵抗
Ｒ２、Ｒ2a、Ｒ2b…第２固定抵抗
Ｒｇ、Ｒ21…抵抗
Ｒｒ、Ｒ22…抵抗
【図１】
2005181191.tif 000003
【図２】
2005181191.tif 000004
【図３】
2005181191.tif 000005
【図４】
2005181191.tif 000006
【図５】
2005181191.tif 000007
【図６】
2005181191.tif 000008
【図７】
2005181191.tif 000009