JP2633994B2 - 熱式空気流量計 - Google Patents
熱式空気流量計Info
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- JP2633994B2 JP2633994B2 JP3057091A JP5709191A JP2633994B2 JP 2633994 B2 JP2633994 B2 JP 2633994B2 JP 3057091 A JP3057091 A JP 3057091A JP 5709191 A JP5709191 A JP 5709191A JP 2633994 B2 JP2633994 B2 JP 2633994B2
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- resistor
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、熱式空気流量計に係
り、特に内燃機関の吸入空気流量を検出する熱式空気流
量計に関する。
り、特に内燃機関の吸入空気流量を検出する熱式空気流
量計に関する。
【０００２】
【従来の技術】膜状抵抗体を用いた熱式空気流量計は、
膜状抵抗体の接続部における支持部材からの熱伝導によ
る熱逃げが大きく、これによる応答遅れが問題となって
いた。この対策として、例えば、特開平1−318923 号に
よれば、発熱抵抗体の支持部材上に加熱手段を設け、発
熱抵抗体からの熱逃げを熱により遮断していた。あるい
は、特開昭62−98219 号によれば、発熱抵抗体と支持部
材の間に断熱材料を設置して、発熱抵抗体からの熱逃げ
を材料により遮断していた。
膜状抵抗体の接続部における支持部材からの熱伝導によ
る熱逃げが大きく、これによる応答遅れが問題となって
いた。この対策として、例えば、特開平1−318923 号に
よれば、発熱抵抗体の支持部材上に加熱手段を設け、発
熱抵抗体からの熱逃げを熱により遮断していた。あるい
は、特開昭62−98219 号によれば、発熱抵抗体と支持部
材の間に断熱材料を設置して、発熱抵抗体からの熱逃げ
を材料により遮断していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】前記従来技術におい
て、支持部材に加熱手段を設ける手法に関しては、発熱
抵抗体と加熱部の距離が長いため、その間の熱逃げが考
慮されていないため、応答遅れ及び性能ばらつきが依然
として解消できないという問題があった。また、加熱手
段は支持部材に設置されているため、量産性に問題があ
った。
て、支持部材に加熱手段を設ける手法に関しては、発熱
抵抗体と加熱部の距離が長いため、その間の熱逃げが考
慮されていないため、応答遅れ及び性能ばらつきが依然
として解消できないという問題があった。また、加熱手
段は支持部材に設置されているため、量産性に問題があ
った。
【０００４】一方、発熱抵抗体と支持部材との間に断熱
材を入れる手法に関しては、発熱抵抗体と支持部材の接
合材料を限定しているため、接着方法に自由度がなく、
さらには、接合部の耐振性が弱いという問題があった。
材を入れる手法に関しては、発熱抵抗体と支持部材の接
合材料を限定しているため、接着方法に自由度がなく、
さらには、接合部の耐振性が弱いという問題があった。
【０００５】本発明の目的は、低電力で加熱抵抗体を加
熱できる高精度，高信頼性のある熱式空気流量計を提供
することにある。
熱できる高精度，高信頼性のある熱式空気流量計を提供
することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的は、空気通路を
構成するボディと、前記空気通路を流れる空気流量を検
出する膜式抵抗体で形成された発熱抵抗体と、前記空気
通路を流れる空気の温度を検出する感熱抵抗体と、前記
発熱抵抗体が形成される基板とその支持部材との間に設
けられた加熱抵抗体と、前記発熱抵抗体及び前記感熱抵
抗体からの検出信号に対応した信号を出力する制御モジ
ュールとを備えた熱式空気流量計において、前記基板の
一方の面に前記発熱抵抗体を形成するとともに前記基板
の他方の面の前記支持部材近傍に前記加熱抵抗体を形成
し、前記基板の他方の面と前記支持部材とを接合するよ
うに構成したことによって達成される。
構成するボディと、前記空気通路を流れる空気流量を検
出する膜式抵抗体で形成された発熱抵抗体と、前記空気
通路を流れる空気の温度を検出する感熱抵抗体と、前記
発熱抵抗体が形成される基板とその支持部材との間に設
けられた加熱抵抗体と、前記発熱抵抗体及び前記感熱抵
抗体からの検出信号に対応した信号を出力する制御モジ
ュールとを備えた熱式空気流量計において、前記基板の
一方の面に前記発熱抵抗体を形成するとともに前記基板
の他方の面の前記支持部材近傍に前記加熱抵抗体を形成
し、前記基板の他方の面と前記支持部材とを接合するよ
うに構成したことによって達成される。
【０００７】
【作用】本願発明によれば、加熱抵抗体が発熱抵抗体の
設けられた基板の反対の面と支持部材との間に設けられ
ているため、加熱抵抗体から空気中への直接的な熱の放
出を防ぐことができ、効率的に基板から支持部材への熱
の伝導路を加熱することができ、また、その熱の伝導路
を塞ぐように加熱することができるので、基板か ら支持
部材への熱の伝導を少なくすることができる。
設けられた基板の反対の面と支持部材との間に設けられ
ているため、加熱抵抗体から空気中への直接的な熱の放
出を防ぐことができ、効率的に基板から支持部材への熱
の伝導路を加熱することができ、また、その熱の伝導路
を塞ぐように加熱することができるので、基板か ら支持
部材への熱の伝導を少なくすることができる。
【０００８】
【実施例】本発明の一実施例を図１により説明する。自
動車のエンジンに供給される空気流を流すための空気通
路２１Ａ及び空気通路２１Ｂを有するボディ１の前記空
気通路２１Ｂ内には空気流量を検出する発熱抵抗体基板
３と空気流温度を検出する感温抵抗体基板４が設置され
ている。さらに、前記発熱抵抗体基板３及び感温抵抗体
基板４により検出した信号は、前記ボディ１の外部に固
定された制御モジュール２に入力され、空気流量に対応
した電圧信号を出力する構造となっている。本発明の前
提となる発熱抵抗体基板の参考例の構造を図２，図３に
示す。幅１.０mm ，長さ１０mm，厚さ０.２５mm のアル
ミナ製誘電体基板７の一方の面に発熱抵抗体５を蒸着形
成する。さらに、前記発熱抵抗体５の上部には、オーバ
ーコートガラス８をコーティングして前記発熱抵抗体５
を保護し、発熱抵抗体基板３を形成する。発熱抵抗体基
板３は、ガラス製支持部材１０に硬ロー付又は、低融点
ガラス等の接続部材（Ａ）９によって接続され、さらに
前記支持部材１０はエポキシ接着材等の接続部材（Ｂ）
１１によって回路基板１２に接続する構造である。この
参考例における加熱抵抗体６は、前記発熱抵抗体基板３
と支持部材１０の接続部近傍の誘電体基板７の発熱抵抗
体５の形成面と同一面に蒸着等により形成されている。
さらに前記発熱抵抗体５及び加熱抵抗体６の電極部と前
記回路基板１２の導電パターン１４はフレキシブルワイ
ヤ１３により電気的に接続されて、制御回路を構成す
る。加熱抵抗体６を付加することにより発熱抵抗体５か
ら支持部材１０を通して回路基板１２に逃げる熱を抑え
る作用があるが、加熱抵抗体６から空気中への放熱があ
り、あまり効率が良くない。
動車のエンジンに供給される空気流を流すための空気通
路２１Ａ及び空気通路２１Ｂを有するボディ１の前記空
気通路２１Ｂ内には空気流量を検出する発熱抵抗体基板
３と空気流温度を検出する感温抵抗体基板４が設置され
ている。さらに、前記発熱抵抗体基板３及び感温抵抗体
基板４により検出した信号は、前記ボディ１の外部に固
定された制御モジュール２に入力され、空気流量に対応
した電圧信号を出力する構造となっている。本発明の前
提となる発熱抵抗体基板の参考例の構造を図２，図３に
示す。幅１.０mm ，長さ１０mm，厚さ０.２５mm のアル
ミナ製誘電体基板７の一方の面に発熱抵抗体５を蒸着形
成する。さらに、前記発熱抵抗体５の上部には、オーバ
ーコートガラス８をコーティングして前記発熱抵抗体５
を保護し、発熱抵抗体基板３を形成する。発熱抵抗体基
板３は、ガラス製支持部材１０に硬ロー付又は、低融点
ガラス等の接続部材（Ａ）９によって接続され、さらに
前記支持部材１０はエポキシ接着材等の接続部材（Ｂ）
１１によって回路基板１２に接続する構造である。この
参考例における加熱抵抗体６は、前記発熱抵抗体基板３
と支持部材１０の接続部近傍の誘電体基板７の発熱抵抗
体５の形成面と同一面に蒸着等により形成されている。
さらに前記発熱抵抗体５及び加熱抵抗体６の電極部と前
記回路基板１２の導電パターン１４はフレキシブルワイ
ヤ１３により電気的に接続されて、制御回路を構成す
る。加熱抵抗体６を付加することにより発熱抵抗体５か
ら支持部材１０を通して回路基板１２に逃げる熱を抑え
る作用があるが、加熱抵抗体６から空気中への放熱があ
り、あまり効率が良くない。
【０００９】図４は図２，図３の参考例で説明した発熱
抵抗体基板３を両端支持部１０に接続した別の参考例を
示したものである。そして、各支持部材１０との接続部
近傍に接続数と同数の加熱抵抗体６を設けたものであ
る。本構造により図２，図３と同等の効果を得ると共に
更に耐振性が向上する効果がある。
抵抗体基板３を両端支持部１０に接続した別の参考例を
示したものである。そして、各支持部材１０との接続部
近傍に接続数と同数の加熱抵抗体６を設けたものであ
る。本構造により図２，図３と同等の効果を得ると共に
更に耐振性が向上する効果がある。
【００１０】次に、図５，図６，図７に本発明の一実施
例を示す。図５乃至図７は、図２，図３の参考例に対
し、前記加熱抵抗体６を発熱抵抗体５の形成面に対し他
の一方の面に形成し、スルーホール電極１５により発熱
抵抗体５の形成面に接続部を設けたものである。本実施
例により発熱抵抗体５の形成面の自由度が確保され、更
に精度のよい発熱抵抗体５のパターンが形成できる効果
がある。
例を示す。図５乃至図７は、図２，図３の参考例に対
し、前記加熱抵抗体６を発熱抵抗体５の形成面に対し他
の一方の面に形成し、スルーホール電極１５により発熱
抵抗体５の形成面に接続部を設けたものである。本実施
例により発熱抵抗体５の形成面の自由度が確保され、更
に精度のよい発熱抵抗体５のパターンが形成できる効果
がある。
【００１１】図８は、図５乃至図７の実施例に対し、前
記発熱抵抗体基板３を両端固定した場合の一実施例であ
り、図５乃至図７と同様の効果がある。
記発熱抵抗体基板３を両端固定した場合の一実施例であ
り、図５乃至図７と同様の効果がある。
【００１２】図９は、加熱抵抗体６の加熱制御回路を示
したものである。加熱抵抗体６は、定電圧回路１６の出
力段に電気的に接続され、常に一定電圧で加熱される。
したものである。加熱抵抗体６は、定電圧回路１６の出
力段に電気的に接続され、常に一定電圧で加熱される。
【００１３】図１０，図１１，図１２は、図２，図３の
参考例に対し加熱抵抗体６と並設して加熱温度検出抵抗
体１７を設けた別の参考例である。図１０は片持ち固
定、図１１は両端固定である。図１２は制御回路を示
す。前記加熱抵抗体６と前記加熱温度検出抵抗体１７に
よりブリッジ回路を構成し、オペアンプ１８，パワート
ランジスタ１９を介して前記加熱抵抗体６を一定温度に
加熱したものである。本構造により、高精度の加熱制御
が可能である。
参考例に対し加熱抵抗体６と並設して加熱温度検出抵抗
体１７を設けた別の参考例である。図１０は片持ち固
定、図１１は両端固定である。図１２は制御回路を示
す。前記加熱抵抗体６と前記加熱温度検出抵抗体１７に
よりブリッジ回路を構成し、オペアンプ１８，パワート
ランジスタ１９を介して前記加熱抵抗体６を一定温度に
加熱したものである。本構造により、高精度の加熱制御
が可能である。
【００１４】図１３は、加熱抵抗体６の加熱温度を発熱
抵抗体５の温度に対し、常に一定温度差で制御するた
め、発熱抵抗体５の加熱電流と加熱抵抗体６の加熱電流
をコンパレータ２０により常に比較し、パワートランジ
スタ１９により前記加熱抵抗体６の加熱電流を制御する
ための制御回路である。本実施例を採用することによ
り、空気流急変時の応答性が改善できる効果がある。
抵抗体５の温度に対し、常に一定温度差で制御するた
め、発熱抵抗体５の加熱電流と加熱抵抗体６の加熱電流
をコンパレータ２０により常に比較し、パワートランジ
スタ１９により前記加熱抵抗体６の加熱電流を制御する
ための制御回路である。本実施例を採用することによ
り、空気流急変時の応答性が改善できる効果がある。
【００１５】図１４は、参考例による加熱抵抗体６を採
用した時の発熱抵抗体基板３の温度分布を示したもので
ある。発熱抵抗体５の加熱温度は、最高２５０℃であり
支持部材１０近傍に行くに従い下がっている。支持部材
１０部の温度は、１５０℃程度である。この結果から、
加熱抵抗体６の加熱温度は１５０℃以上が望ましく、こ
の温度にすることにより発熱抵抗体５から支持部材１０
への熱逃げを防止することができるので、応答性，精度
の良い熱式空気流量計を提供できる効果がある。
用した時の発熱抵抗体基板３の温度分布を示したもので
ある。発熱抵抗体５の加熱温度は、最高２５０℃であり
支持部材１０近傍に行くに従い下がっている。支持部材
１０部の温度は、１５０℃程度である。この結果から、
加熱抵抗体６の加熱温度は１５０℃以上が望ましく、こ
の温度にすることにより発熱抵抗体５から支持部材１０
への熱逃げを防止することができるので、応答性，精度
の良い熱式空気流量計を提供できる効果がある。
【００１６】
【発明の効果】本発明によれば、加熱抵抗体が発熱抵抗
体の設けられた基板の反対の面と支持部材との間に設け
られているため、加熱抵抗体が空気に曝されていないの
で、直接的な空気中へ熱の放出を防ぐことができ、効率
的に支持部材への熱の伝導路を加熱することができる。
また、その熱の伝導路を塞ぐように加熱することができ
るので、加熱抵抗体から支持部材への熱の伝導は多いか
もしれないが、基板から支持部材への熱の伝導は少なく
することができる。そのため、発熱抵抗体で発熱した熱
は、空気流に確実に熱伝達されるので、応答性及び、精
度の良い熱式空気流量計を提供できる効果がある。
体の設けられた基板の反対の面と支持部材との間に設け
られているため、加熱抵抗体が空気に曝されていないの
で、直接的な空気中へ熱の放出を防ぐことができ、効率
的に支持部材への熱の伝導路を加熱することができる。
また、その熱の伝導路を塞ぐように加熱することができ
るので、加熱抵抗体から支持部材への熱の伝導は多いか
もしれないが、基板から支持部材への熱の伝導は少なく
することができる。そのため、発熱抵抗体で発熱した熱
は、空気流に確実に熱伝達されるので、応答性及び、精
度の良い熱式空気流量計を提供できる効果がある。
【図１】本発明の熱式空気流量計の一実施例。
【図２】本発明の前提となる参考例の発熱抵抗体基板の
正面図。
正面図。
【図３】本発明の前提となる参考例の発熱抵抗体基板の
断面図。
断面図。
【図４】本発明の前提となる参考例の発熱抵抗体基板の
一例。
一例。
【図５】本発明の発熱抵抗体基板の正面図。
【図６】図５の断面図。
【図７】図６の断面図。
【図８】本発明の発熱抵抗体基板の一実施例。
【図９】本発明の発熱抵抗体基板の駆動回路。
【図１０】本発明の前提となる参考例の発熱抵抗体基板
の一例。
の一例。
【図１１】本発明の前提となる参考例の発熱抵抗体基板
の一例。
の一例。
【図１２】本発明の前提となる参考例の発熱抵抗体基板
の制御回路。
の制御回路。
【図１３】本発明の発熱抵抗体基板の駆動回路。
【図１４】本発明の前提となる参考例の発熱抵抗体基板
の温度分布。
の温度分布。
１…ボディ、２…制御モジュール、３…発熱抵抗体基
板、４…感温抵抗体基板、５…発熱抵抗体、６…加熱抵
抗体、７…誘電体基板、８…オーバーコートガラス、９
…接続部材（Ａ）、１０…支持部材、１１…接続部材
（Ｂ）、１２…回路基板、１３…フレキシブルワイヤ、
１４…導体パターン、１５…スルーホール電極、１６…
定電圧回路、１７…加熱温度検出抵抗体、１８…オペア
ンプ、１９…パワートランジスタ、２０…コンパレー
タ、２１Ａ…空気通路Ａ、２１Ｂ…空気通路Ｂ。
板、４…感温抵抗体基板、５…発熱抵抗体、６…加熱抵
抗体、７…誘電体基板、８…オーバーコートガラス、９
…接続部材（Ａ）、１０…支持部材、１１…接続部材
（Ｂ）、１２…回路基板、１３…フレキシブルワイヤ、
１４…導体パターン、１５…スルーホール電極、１６…
定電圧回路、１７…加熱温度検出抵抗体、１８…オペア
ンプ、１９…パワートランジスタ、２０…コンパレー
タ、２１Ａ…空気通路Ａ、２１Ｂ…空気通路Ｂ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鈴木 忠雄 茨城県勝田市大字高場2520番地 株式会 社 日立製作所 佐和工場内 (72)発明者 布川 功 茨城県日立市久慈町4026番地 株式会社 日立製作所 日立研究所内 (56)参考文献 特開 平１−318923（ＪＰ，Ａ)
Claims (2)
- 【請求項１】空気通路を構成するボディと、前記空気通
路を流れる空気流量を検出する膜式抵抗体で形成された
発熱抵抗体と、前記空気通路を流れる空気の温度を検出
する感熱抵抗体と、前記発熱抵抗体が形成される基板と
その支持部材との間に設けられた加熱抵抗体と、前記発
熱抵抗体及び前記感熱抵抗体からの検出信号に対応した
信号を出力する制御モジュールとを備えた熱式空気流量
計において、前記基板の一方の面に前記発熱抵抗体を形
成するとともに前記基板の他方の面の前記支持部材近傍
に前記加熱抵抗体を形成し、前記基板の他方の面と前記
支持部材とを接合するように構成したことを特徴とする
熱式空気流量計。 - 【請求項２】請求項１において、前記加熱抵抗体は前記
制御モジュール内に設けた定電圧回路により一定温度に
加熱することを特徴とする熱式空気流量計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3057091A JP2633994B2 (ja) | 1991-03-20 | 1991-03-20 | 熱式空気流量計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3057091A JP2633994B2 (ja) | 1991-03-20 | 1991-03-20 | 熱式空気流量計 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04291115A JPH04291115A (ja) | 1992-10-15 |
| JP2633994B2 true JP2633994B2 (ja) | 1997-07-23 |
Family
ID=13045834
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3057091A Expired - Fee Related JP2633994B2 (ja) | 1991-03-20 | 1991-03-20 | 熱式空気流量計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2633994B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5080020B2 (ja) * | 2006-04-13 | 2012-11-21 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 熱式流量センサ |
| JP5094212B2 (ja) * | 2007-05-25 | 2012-12-12 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 熱式流量計と制御方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2569733B2 (ja) * | 1988-06-20 | 1997-01-08 | 日本電装株式会社 | 熱式空気流量検出装置 |
-
1991
- 1991-03-20 JP JP3057091A patent/JP2633994B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04291115A (ja) | 1992-10-15 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
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|
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| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |