(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸気流の一部を取込む開口部を有する副通路と、前記副通路内に設けられた流量検出素子と、前記流量検出素子と電気的に接続された電子回路と、前記電子回路を配置する回路実装板と、を有し、少なくとも前記回路実装板の一部を収納する筐体とを備えた吸気温度センサにおいて、
前記副通路外部に設けられた吸気温度検出素子と、
前記吸気温度検出素子の取付け部周辺の温度を検出する温度センサと、を有し、
前記温度センサの出力および前記流量検出素子の出力に基づいて前記吸気温度検出素子の出力を補正する手段を有するものであって、
少なくとも、前記吸気温度検出素子の出力を補正する手段が、
前記吸気温度検出素子の出力と前記温度センサの出力の差分を求める差分手段と、
前記流量検出素子の出力を所定の特性に変換する特性変換手段と、
前記特性変換手段と前記差分手段の出力の乗算を行う乗算手段と、
前記乗算手段と前記吸気温度検出素子の出力を加算して吸気温度出力を得る加算手段と、
前記流量検出素子の出力を特性調整して空気流量出力を得る特性調整手段と、を備えることを特徴とする吸気温度センサ。
【請求項２】
請求項１に記載の吸気温度センサにおいて、
前記筐体内部の前記回路実装板に前記温度センサを配置したことを特徴とする吸気温度センサ。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の吸気温度センサにおいて、
前記筐体外部の前記回路実装板に前記吸気温度検出素子が配置されていることを特徴とする吸気温度センサ。
【請求項４】
請求項３に記載の吸気温度センサにおいて、
前記吸気温度検出素子の周辺の回路実装板に切り欠きが設けられていることを特徴とする吸気温度センサ。
【請求項５】
請求項３又は４に記載の吸気温度センサにおいて、
前記筐体の一部に凹部を設け、この凹部に前記回路実装板の一部を露出させたことを特徴とする吸気温度センサ。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載の吸気温度センサにおいて、
前記筐体は、熱伝導率が小さい材料であることを特徴とする吸気温度センサ。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載の吸気温度センサにおいて、
前記温度センサが検出した温度と前記吸気温度検出素子が検出した温度との差分に応じて前記吸気温度検出素子の出力を補正する温度差補正手段を有することを特徴とする吸気温度センサ。
【請求項８】
請求項７に記載の吸気温度センサにおいて、
前記流量検出素子が検出した流量が所定の流量よりも小さい場合、前記温度差補正手段のゲインを変更する手段を有することを特徴とする吸気温度センサ。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれかに記載の吸気温度センサにおいて、
前記吸気温度検出素子の出力を前記流量検出素子が検出した流量信号に応じて応答補償する手段を有することを特徴とする吸気温度センサ。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれかに記載の吸気温度センサにおいて、
前記流量検出素子の出力を絶対値化する手段を有することを特徴とする吸気温度センサ。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれかに記載の吸気温度センサにおいて、
前記吸気温度検出素子に直列に接続される固定抵抗と、
前記固定抵抗の抵抗値を前記温度センサの値に基づいて補正する固定抵抗補正手段と、
前記固定抵抗補正手段の出力に基づいて前記吸気温度検出素子の出力を補正する手段を有することを特徴とする吸気温度センサ。
【請求項１２】
請求項１１に記載の吸気温度センサにおいて、
前記固定抵抗を集積回路内部に配置したことを特徴とする吸気温度センサ。
【請求項１３】
請求項１〜１２のいずれかに記載の吸気温度センサを有することを特徴とする熱式空気流量計。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は吸気温度センサに係り、特にセンサ固定部の温度や回路部の自己発熱の影響が小さい吸気温度センサおよびそれを有する熱式空気流量計に関する。
【背景技術】
【０００２】
吸気温度センサは例えば特許文献１に記載されたものがある。特許文献１には流量測定素子に配置した第１温度センサと、筐体内に配置した第２温度センサの情報を基に吸気温度を検出することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−９９６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１に記載の技術では副通路構造体の温度による副通路内の空気の温度変化、筐体内に配置される回路の自己発熱による第２温度センサへの影響、筐体の熱時定数が数十秒から数分あることなどに対して配慮が欠けていた。
【０００５】
副通路の構造体はセンサ固定部からの熱や回路の自己発熱によって被測定空気流とは異なる温度となる。このため、副通路の構造体からの熱影響を受けて副通路内の空気の温度は変化し、被測定空気流とは異なる温度となり、上記技術では吸気温度センサの出力に誤差を生じてしまうという問題がある。
【０００６】
更に、副通路の構造体の温度変化は筐体の熱時定数の影響を受けるので副通路の構造体の温度が安定するまでの時間は数十秒から数分の時間を必要としてしまう。このため、上記技術では吸気温度が変化してから数十秒から数分間、吸気温度センサの出力は不安定になってしまうという問題が生じていた。
【０００７】
また、空気流量が変化すると空気流量センサを駆動する駆動回路の消費電力が変化し、回路の自己発熱が変化する。この時に筐体の温度が安定するまでの時間もやはり筐体の熱時定数の影響を受けるので第２温度センサの出力が安定するまでの時間は数十秒から数分の時間を必要とする。このため、第２温度センサの出力に基づいて補正される吸気温度センサの出力も空気流量が変化してから数十秒から数分の間は不安定になってしまうという問題が生じていた。
【０００８】
そこで、本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は吸気温度を高精度且つ高速に検出できる吸気温度センサを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため、本発明の吸気温度センサは、吸気流の一部を取込む開口部を有する副通路と、前記副通路内に設けられた流量検出素子と、前記流量検出素子と電気的に接続された電子回路と、前記電子回路を配置する回路実装板と、を有し、少なくとも前記回路実装板の一部を収納する筐体とを備えた吸気温度センサにおいて、前記副通路外部に設けられた吸気温度検出素子と、前記吸気温度検出素子の取付け部周辺の温度を検出する温度センサと、を有しするものであって、少なくとも、前記吸気温度検出素子の出力を補正する手段が、前記吸気温度検出素子の出力と前記温度センサの出力の差分を求める差分手段と、前記流量検出素子の出力を所定の特性に変換する特性変換手段と、前記特性変換手段と前記差分手段の出力の乗算を行う乗算手段と、前記乗算手段と前記吸気温度検出素子の出力を加算して吸気温度出力を得る加算手段と、前記流量検出素子の出力を特性調整して空気流量出力を得る特性調整手段と、を備える。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、吸気温度センサの取付け部の温度および回路部の自己発熱の影響を低減できるので、吸気温度の計測をより高精度且つ高速に検出できる吸気温度センサを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１の実施例の吸気温度センサを吸気管に実装した状態を示した実装図。
【図２】図１におけるＡ−Ａ′の断面。
【図３】吸気温度検出素子４の特性。
【図４】第１の実施例の吸気温度センサ８の熱等価回路。
【図５】吸気温度検出素子４の補正方法。
【図６】特性変換回路１９の入出力特性。
【図７】応答補償回路１４の周波数特性。
【図８】応答補償回路１４のカットオフ周波数。
【図９】第２の実施例の吸気温度センサの図１におけるＡ−Ａ′の断面。
【図１０】第３の実施例の吸気温度センサの図１におけるＡ−Ａ′の断面。
【図１１】第４の実施例の吸気温度センサの図１におけるＡ−Ａ′の断面。
【図１２】第４の実施例の吸気温度センサの斜視図。
【図１３】図１１におけるＢ−Ｂ′の断面。
【図１４】第５の実施例の吸気温度センサの図１におけるＡ−Ａ′の断面。
【図１５】第５の実施例の回路基板１１の平面図。
【図１６】切り欠きの第１の変形例を示す回路基板１１の平面図。
【図１７】切り欠きの第２の変形例を示す回路基板１１の平面図。
【図１８】切り欠きの第３の変形例を示す回路基板１１の平面図。
【図１９】切り欠きの第４の変形例を示す回路基板１１の平面図。
【図２０】切り欠きの第５の変形例を示す回路基板１１の平面図。
【図２１】第６の実施例の吸気温度センサの図１におけるＡ−Ａ′の断面。
【図２２】第７の実施例の吸気温度センサの図１におけるＡ−Ａ′の断面。
【図２３】集積回路４２の内部ブロック図。
【図２４】サーミスタ抵抗の使用例。
【図２５】固定抵抗の抵抗値を用いた吸気温度出力の補正方法。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施例について、図面を参照して説明する。
【００１３】
まず、本発明の第１の実施例である吸気温度センサを図１乃至図８を用いて説明する。なお、図１は第１の実施例の吸気温度センサを吸気管に実装した状態を示した実装図、図２は図１におけるＡ−Ａ′断面図、図３は吸気温度検出素子４の特性を示した図、図４は第１の実施例の吸気温度センサ８の熱等価回路図、図５は吸気温度検出素子４の補正方法、図６は特性変換回路１９の入出力特性を示した図、図７は応答補償回路１４の周波数特性を示した図、図８は応答補償回路１４のカットオフ周波数を示した図である。
【００１４】
本発明の第１の実施例の吸気温度センサ８は図１に示すように吸気管３に設けられた開口部に挿入する形で実装され、吸気温度センサ８はセンサ固定部２により吸気管３に固定される。また、吸気温度センサ８から外部への電気的接続はコネクタ部１を介して行われる。また、吸気温度センサ８には副通路７が設けられ、副通路７には吸気流の一部を取込むように開口部が設けられている。
【００１５】
図２に示されるように、副通路７の内部には流量検出素子１３が配置され、吸気管３を流れる吸気流の流量を測定できるようにしている。また、吸気温度検出素子４は吸気流に曝されるように取付け金具５，６を介して固定される。また、吸気温度検出素子４の取付け部の温度を検出するために温度センサ９を吸気温度検出素子４の取付け部の根元に配置した。筐体５０内部には回路を実装する回路基板１１を配置し、回路基板１１には吸気温度検出素子４，温度センサ９および流量検出素子１３の出力信号を処理する集積回路１０を配置した。なお、流量検出素子１３は金線１２により回路基板１１に接続される。また、吸気温度検出素子４および温度センサ９はサーミスタ，白金抵抗体，熱電対，温度係数の大きい抵抗などで構成した。
【００１６】
次に、吸気温度検出素子４の特性について図３により説明する。吸気温度検出素子４は吸気温度と吸気温度検出素子４の取付け根元部の温度差と空気流量Ｑに応じて誤差が生じる。これは空気流量が小さいほど吸気温度検出素子４の表面から空気流への放熱が小さくなるため、吸気温度検出素子４の取付け根元部の温度の影響を受けるからである。
【００１７】
また、吸気温度と吸気温度検出素子４の取付け根元部の温度差が大きくなる程、誤差は大きくなる。本実施例の吸気温度センサ８の熱等価回路は図４に示すように表され、吸気温度検出素子４の温度は吸気流と吸気温度検出素子４の取付け根元部の温度と、吸気流と吸気温度検出素子４の取付け根元部からの熱抵抗によって決まる。つまり、吸気温度検出素子４の温度は吸気温度検出素子４の取付け根元部の温度と吸気流の温度差に応じて誤差を生じさせる。また、吸気流からの熱抵抗は空気流量Ｑに応じて変化し、低流量では特にこの熱抵抗が高くなるので吸気温度検出素子４の取付け根元部からの温度の影響が大きくなる。また、吸気温度検出素子４の温度は吸気流からの熱抵抗と吸気温度検出素子４の熱容量で決まるので低流量では応答性が悪化する。
【００１８】
次に、吸気温度検出素子４の補正方法について図５により説明する。本補正手段は吸気温度検出素子４の出力を応答補償する応答補償回路１４と、応答補償回路１４の出力と温度センサ９の出力の差分を求める差分回路１６と、流量検出素子１３の出力を絶対値化する絶対値化回路１８と、絶対値化回路１８の出力を所定の特性に変換する特性変換回路１９と、特性変換回路１９と差分回路１６との乗算を行う乗算回路１７と、乗算回路１７と応答補償回路１４の出力を加算して吸気温度出力を得る加算回路１５と、流量検出素子１３の出力を特性調整して空気流量出力を得る特性調整回路２０により構成される。なお、本補正は集積回路１０によって処理される。
【００１９】
次に、本補正手段の動作について説明する。本補正手段では流量検出素子１３の出力を絶対値化する。これは、吸気温度検出素子４の誤差が空気流量の絶対値に依存し極性には依存しないためであり、絶対値化することで特性変換回路１９の構成を簡素化できる。即ち、両極のデータ持つ必要が無く単極のデータを持てば良いのでデータ量を半分にできる。
【００２０】
次に、特性変換回路１９では図３に示した特性を補正する様に図３の特性の逆関数として図６の様な入出力特性を持たせた。このことにより図３に示したような低流量で補正量を大きくする補正を実現し、吸気温度センサ出力の誤差を低減可能にした。
【００２１】
また、所定流量Ｑｔｈ以上では０を出力し、吸気温度検出素子４の出力に影響は与えない様にして所定流量Ｑｔｈ以下では図３に示した特性を補正する様に出力信号を出力させた。この様に所定の流量Ｑｔｈ以下でのみ補正をかける様にすることで特性変換回路１９の簡素化と信頼性の向上を図った。
【００２２】
また、吸気温度検出素子４の出力と温度センサ９の出力の差分に応じて補正量を変える様に差分回路１６を設け、差分回路１６の出力と特性変換回路１９の乗算を乗算回路１７で行うことで、吸気温度検出素子４の出力と温度センサ９の出力の差分に応じて変化し、且つ、空気流量に応じて任意の特性を持つ補正量を生成した。このことにより図３に示した複雑な特性を補正できる補正手段を実現し、吸気温度センサ出力の誤差を低減した。
【００２３】
次に、応答補償回路１４の動作について説明する。応答補償回路１４は図７に示す様に１次のＨＰＦ（ハイ・パス・フィルタ）とし、このＨＰＦのカットオフ周波数ｆｃは図８に示すように流量検出素子１３の出力に応じて変更するようにした。こうすることで、低速の空気流量で吸気温度センサの応答性が悪化することを防ぐことができる。
【００２４】
本実施例では吸気温度検出素子４の取付け根元部の温度を温度センサ９により検出することで、吸気温度検出素子４の取付け根元部の温度による影響を補正できる様にした。また、吸気温度検出素子４と温度センサ９を近接して配置することで筐体の熱時定数の影響を小さくした。
【００２５】
本実施例の吸気温度センサ８の熱等価回路は図３に示すように表され、吸気流と吸気温度検出素子４の取付け根元部の温度と、吸気流と吸気温度検出素子４の取付け根元部からの熱抵抗によって決まる。また、吸気温度検出素子４の取付け根元部の温度はセンサ固定部２の温度とセンサ固定部２からの熱抵抗および回路基板１１の温度と回路基板１１からの熱抵抗に依存する。また、その応答性は筐体の熱容量の影響を受ける。本実施例では吸気温度検出素子４の取付け根元部の温度を温度センサ９によって計測することでセンサ固定部２および回路基板１１の温度の影響を排除できる。また、筐体の熱容量は非常に大きく数分の熱時定数を生じさせ、吸気温度検出素子４の応答性を非常に悪化させるが、温度センサ９によって吸気温度検出素子４の取付け部根元の温度を測定することで吸気温度検出素子４の特性を筐体の熱時定数の影響を受けずに補正できる。
【００２６】
また、吸気温度センサ８の筐体に凹部を設け、この凹部に吸気温度検出素子４を配置することで副通路７の空気流の乱れを生じさせることなく、吸気温度検出素子４を吸気温度センサ８の上流側に配置すると共に、吸気温度検出素子４の機械的保護を実現した。まず、副通路７の空気流の乱れに関しては、凹部を設けることで副通路７の開口部を吸気温度検出素子４よりも上流側に配置することができる。この結果、吸気温度検出素子４による空気の乱れが副通路７の内部の空気の流れを乱すことが無く、空気流量の測定に吸気温度検出素子４が悪影響を与えない。
【００２７】
また、吸気温度検出素子４は吸気温度センサ８の上流側に配置したので筐体の脇を流れ筐体の温度影響を受けた空気が吸気温度検出素子４には当たらず、吸気流が他の温度の影響を受けずに吸気温度検出素子４に当たるので吸気温度をより正確に検出することができる。また、吸気温度検出素子４を筐体の凹部に配置することで吸気温度センサ８を落下させても吸気温度検出素子４に機械的衝撃が加わることを防ぐことができる。
【００２８】
また、本実施例の吸気温度センサは流量検出素子１３を持つので、流量検出素子１３の特性調整をすることで空気流量信号を容易に出力することができるので吸気温度センサ付き空気流量計としても使える。
【００２９】
次に、本発明の第２の実施例である吸気温度センサを図９により説明する。なお、図９は第２の実施例の吸気温度センサの図１におけるＡ−Ａ′の断面である。
【００３０】
第２の実施例の吸気温度センサは第１の実施例の吸気温度センサと基本的に同じ構造であるが、以下の改良を加えた。本実施例では吸気温度検出素子４を固定する取付け金具５，６を回路基板１１にまで延長し、回路基板１１に熱的に結合させ、取付け金具５，６の近傍の回路基板１１に温度センサ２１を配置した。こうすることで、吸気温度検出素子４の取付け根元部の温度を温度センサ２１にて計測可能にした。本実施例では第１の実施例に比べて温度センサ２１の取付けが容易であり、回路基板１１に直接配置できるのでチップ部品を使用でき、配線も容易なので低コスト化が可能である。また、取付け金具５，６を回路基板１１にまで延長したので吸気温度検出素子４の接続も容易にできる。
【００３１】
次に、本発明の第３の実施例である吸気温度センサを図１０により説明する。なお、図１０は第３の実施例の吸気温度センサの図１におけるＡ−Ａ′の断面である。
【００３２】
第３の実施例の吸気温度センサは第２の実施例の吸気温度センサと基本的に同じ構造であるが、以下の改良を加えた。本実施例では回路基板１１に温度センサ２１の周囲を囲むようにコの字状に切り欠き２２を設けて、温度センサ２１を熱的に絶縁した。こうすることで、回路基板１１に配置された集積回路１０などの電子部品の発熱からの影響を低減することができるので吸気温度検出素子４の取付け根元部の温度を温度センサ２１により正確に計測できる。
【００３３】
次に、本発明の第４の実施例である吸気温度センサを図１１，図１２，図１３により説明する。なお、図１１は第４の実施例の吸気温度センサの図１におけるＡ−Ａ′の断面、図１２は第４の実施例の吸気温度センサの斜視図、図１３は図１１におけるＢ−Ｂ′の断面ある。
【００３４】
第４の実施例の吸気温度センサは第１の実施例の吸気温度センサと基本的に同じ構造であるが、以下の改良を加えた。本実施例では筐体に設けられた凹部に回路基板１１の一部を露出させ、この部分に吸気温度検出素子２３を配置し、回路基板１１の筐体内部に温度センサ２４を配置した。こうすることで、吸気温度検出素子２３の取付けが容易であり、回路基板１１に直接配置できるのでチップ部品を使用でき、且つ、配線も容易になるので低コスト化が可能である。
【００３５】
なお、吸気温度検出素子２３は図１３に示すように回路基板１１に対して浮かせて実装し、半田２５，２６で機械的且つ電気的に接続した。また、回路基板１１に対して浮かせて吸気温度検出素子２３を実装することで吸気温度検出素子２３から回路基板１１への熱抵抗の増加を図った。この場合、回路基板１１の温度が吸気温度検出素子２３の取付け部根元の温度になるので、吸気温度検出素子２３に回路基板１１の温度を温度センサ２４で計測することが可能である。このことにより第１の実施例で示した補正処理を行うことが可能なのでより正確に吸気温度を検出できる。なお、筐体に凹部を設けることで第１の実施例に示した効果もある。
【００３６】
次に、本発明の第５の実施例である吸気温度センサを図１４から図２０により説明する。
【００３７】
なお、図１４は第５の実施例の吸気温度センサの図１におけるＡ−Ａ′の断面、図１５は第５の実施例の回路基板１１の平面図、図１６は切り欠きの第１の変形例を示す回路基板１１の平面図、図１７は切り欠きの第２の変形例を示す回路基板１１の平面図、図１８は切り欠きの第３の変形例を示す回路基板１１の平面図、図１９は切り欠きの第４の変形例を示す回路基板１１の平面図、図２０は切り欠きの第５の変形例を示す回路基板１１の平面図である。
【００３８】
第５の実施例の吸気温度センサは第４の実施例の吸気温度センサと基本的に同じ構造であるが、以下の改良を加えた。本実施例では回路基板１１と筐体との接着部２８の外側、すなわち、吸気温度検出素子２３と接着部２８との間の回路基板１１に切り欠き２７を設けて、吸気温度検出素子２３を熱的に絶縁した。こうすることで、回路基板１１に配置された集積回路１０などの電子部品の発熱からの影響を低減することができるので吸気温度検出素子２３の温度がより吸気温度に近づくのでより正確に吸気温度を計測できる。また、本実施例でも回路基板１１の温度が吸気温度検出素子２３の取付け部根元の温度になるので、回路基板１１の温度を温度センサ２４で計測することが可能である。つまり、吸気温度検出素子２３の周辺に温度センサ２４を配置することで少なくとも吸気温度検出素子２３の取付け部根元の温度に応じた温度を検出できる。このことから、第１の実施例で示した補正処理を行うことで吸気温度検出素子２３の出力信号を補正でき、より正確に吸気温度を検出できる。なお、筐体との接着部２８から筐体の熱が回路基板１１に伝わるので筐体の熱影響を下げるために筐体は熱伝導率の小さい材料にすることが望ましい。
【００３９】
次に、切り欠きの第１の変形例をして図１６に示すコの字型の切り欠き２９にすることでより吸気温度検出素子２３の熱絶縁をより高くすることもできる。また、切り欠きの第２の変形例をして図１７に示すＬ字型の切り欠き３０，３１にすることで吸気温度検出素子２３の熱絶縁性を高めると共に温度センサ２４への熱の通路を作り吸気温度検出素子２３の取付け根元部の温度をより正確に計測できる、さらに、コの字型の切り欠き３２を設けることで温度センサ２４の熱絶縁性が向上され、回路基板１１に配置された集積回路１０などの電子部品の発熱からの影響を低減することができる。これにより、吸気温度検出素子２３の取付け根元部の温度をより正確に計測でき、第１の実施例で示した補正処理により、より正確に吸気温度を検出できる。
【００４０】
また、切り欠きの第３の変形例をして図１８に示すＬ字型の切り欠き３３にすることで吸気温度検出素子２３の熱絶縁性を高めると共に温度センサ２４への熱の通路を作り、且つ、温度センサ２４を回路基板１１の角に配置することで回路基板１１に配置された集積回路１０などの電子部品の発熱からの影響を低減することができる。これにより、吸気温度検出素子２３の取付け根元部の温度をより正確に計測でき、第１の実施例で示した補正処理により、より正確に吸気温度を検出できる。
【００４１】
また、切り欠きの第４の変形例をして図１９に示す切り欠き３４，３５，３６にすることで吸気温度検出素子２３の熱絶縁性を高めると共に温度センサ２４への熱の通路を作り吸気温度検出素子２３の取付け根元部の温度をより正確に計測できる。これにより、第１の実施例で示した補正処理により、より正確に吸気温度を検出できる。
【００４２】
また、切り欠きの第５の変形例をして図２０に示す切り欠き３７、すなわち、スリット状の切り欠きを吸気温度検出素子２３の周りに複数設けることで吸気温度検出素子２３の熱絶縁性を高めると共に切り欠き３７を放熱フィンとして機能させ吸気流への放熱抵抗を低減することでより正確に吸気温度を検出することができる。
【００４３】
次に、本発明の第６の実施例である吸気温度センサを図２１により説明する。なお、図２１は第６の実施例の吸気温度センサの図１におけるＡ−Ａ′の断面である。
【００４４】
第６の実施例の吸気温度センサは第４の実施例の吸気温度センサと基本的に同じ構造であるが、以下の改良を加えた。本実施例では温度センサ３８を集積化した集積回路３９を配置し、温度センサ３８によって吸気温度検出素子２３の取付け根元部の温度を検出した。こうすることで、部品数の低減と信頼性の向上を図ることが可能である。なお、この場合、集積回路３９の発熱は低消費電力化を図り、温度センサ３８への影響を低減する必要がある。
【００４５】
次に、本発明の第７の実施例である吸気温度センサを図２２，図２３，図２４，図２５により説明する。なお、図２２は第７の実施例の吸気温度センサの図１におけるＡ−Ａ′の断面、図２３は集積回路４２の内部ブロック図、図２４はサーミスタ抵抗の使用例、図２５は固定抵抗４５の抵抗値を用いた吸気温度出力の補正方法である。
【００４６】
第７の実施例の吸気温度センサは第１の実施例の吸気温度センサと基本的に同じ構造であるが、以下の改良を加えた。本実施例では回路基板１１の代わりにリードフレーム４３，４４を使用し、リードフレーム４３，４４を使用して吸気温度検出素子４０を固定し、リードフレーム４３に温度センサ４１を集積化した集積回路４２を配置した。
【００４７】
本実施例では吸気温度検出素子４０の取付け部を構成するリードフレーム４３上に温度センサ４１を配置し、且つリードフレーム４３を幅広くすることで、吸気温度検出素子４０の取付け根元部の温度をより正確に検出することで第１の実施例で示した補正手段により高精度に吸気温度を計測できるようにした。
【００４８】
また、本実施例では吸気温度検出素子４０にサーミスタ抵抗を想定し、サーミスタ抵抗に直列に接続される固定抵抗４５を集積回路４２に集積化した。こうすることで図２３中のＰ点の断線検出を容易にした。
【００４９】
図２４はサーミスタ抵抗の使用例であるが、図２４のＰ点が断線した場合、吸気温度出力はフローティングとなり電位が不安定であるため断線検出が困難である。これに対して図２３ではＰ点が断線した場合、吸気温度出力の電位は固定抵抗４５によって電源電圧に固定され、サーミスタが正常に接続されている時には出得ない電圧を出力するので、このことを検出することでＰ点の断線を検出することができる。
【００５０】
しかし、集積回路４２内部に集積化できる抵抗の温度係数は大きく、これを補正する必要がある。本実施例では図２３に示す様に集積回路４２の温度を温度センサ４１で検出し、温度センサ４１の出力をＡＤ変換器４７でデジタル化して固定抵抗値予測回路４８で固定抵抗４５の抵抗値を予測する。そして、吸気温度出力をＡＤ変換器４６でデジタル化した値を固定抵抗値予測回路４８で予測した固定抵抗４５の予測値を用いて吸気温度補正回路４９で補正する。なお、吸気温度補正回路４９は図２５で示す演算処理をすることで固定抵抗４５の影響を排除する。
【符号の説明】
【００５１】
１  コネクタ部
２  センサ固定部
３  吸気管
４，２３，４０  吸気温度検出素子
５，６  取付け金具
７  副通路
８  吸気温度センサ
９  温度センサ
１０，３９，４２  集積回路
１１  回路基板
１２  金線
１３  流量検出素子
１４  応答補償回路
１５  加算回路
１６  差分回路
１７  乗算回路
１８  絶対値化回路
１９  特性変換回路
２０  特性調整回路
２１，２４，３８，４１  温度センサ
２２，２７，２９，３０，３１，３２，３３，３４，３５，３６，３７  切り欠き
２５，２６  半田
２８  接着部
４３，４４  リードフレーム
４５  固定抵抗
４６，４７  ＡＤ変換器
４８  固定抵抗値予測回路
４９  吸気温度補正回路
５０  筐体
【図１】
0005350413.tif 000002
【図２】
0005350413.tif 000003
【図３】
0005350413.tif 000004
【図４】
0005350413.tif 000005
【図５】
0005350413.tif 000006
【図６】
0005350413.tif 000007
【図７】
0005350413.tif 000008
【図８】
0005350413.tif 000009
【図９】
0005350413.tif 000010
【図１０】
0005350413.tif 000011
【図１１】
0005350413.tif 000012
【図１２】
0005350413.tif 000013
【図１３】
0005350413.tif 000014
【図１４】
0005350413.tif 000015
【図１５】
0005350413.tif 000016
【図１６】
0005350413.tif 000017
【図１７】
0005350413.tif 000018
【図１８】
0005350413.tif 000019
【図１９】
0005350413.tif 000020
【図２０】
0005350413.tif 000021
【図２１】
0005350413.tif 000022
【図２２】
0005350413.tif 000023
【図２３】
0005350413.tif 000024
【図２４】
0005350413.tif 000025
【図２５】
0005350413.tif 000026