JP3255269B2 - 発熱抵抗体式空気流量計 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、発熱抵抗体式空気
流量計に係り、特に自動車用の発熱抵抗体式空気流量計
の電子回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来技術の発熱抵抗体式空気流量計は、
特開昭５８−８７４２０号公報に開示されているよう
に、空気流量計の基板の温度変化に対する出力特性の補
正は、特定の二点間の温度変化に対して調整し補正する
ようになっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし上記従来技術で
は、特定の二点間の温度変化に対し調整し補正しても、
電流検出抵抗あるいは基準電源回路等に含まれている抵
抗の特性が温度によって変化する点については考慮され
ていないので補正しきれない場合があり、特に調整点以
外の温度における出力特性の誤差が大きくなると言う課
題が有った。

【０００４】従って本発明の目的は、温度変化による出
力特性への影響を回避し、精度の良い発熱抵抗体式空気
流量計を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的は、発熱抵抗体
を加熱する加熱電流を電流検出抵抗を介して検出し、該
加熱電流の検出電圧としての電圧信号Ｖ１を一方の電圧
信号として出力する信号検出手段と、該電圧信号Ｖ１と
電源供給手段が出力する他方の基準電圧信号ＶREFとを
入力し、該両電圧信号を調整処理して空気流量を表わす
出力信号Ｖoを出力する信号調整手段とを備える発熱抵
抗体式空気流量計において、前記信号調整手段にて調整
処理される前記両電圧信号の温度係数変化率を同符号特
性にする特性統一手段を設け、該特性統一手段は、所定
温度範囲において温度変化に対する抵抗特性の二次導関
数を同符号特性にする複合抵抗を含むことにより達成さ
れる。

【０００６】また、目的を達成する他の発明の特徴は、
発熱抵抗体を加熱する加熱電流を厚膜抵抗からなる電流
検出抵抗を介して検出し、該加熱電流の検出電圧として
の電圧信号Ｖ１を一方の電圧信号として出力する信号検
出手段と、帰還抵抗回路を有し、該帰還抵抗回路を介し
て生成した他方の基準電圧信号ＶREFを出力する電源供
給手段と、前記両電圧信号を入力して調整処理し、空気
流量を表わす出力信号Ｖoを出力する信号調整手段とを
備え、前記帰還抵抗回路は、所定温度範囲において温度
変化に対する抵抗特性の二次導関数を正とする複合抵抗
から構成されている点にある。

【０００７】更に、別の発明の特徴は、発熱抵抗体を加
熱する加熱電流を厚膜抵抗からなる電流検出抵抗を介し
て検出し、該加熱電流の検出電圧としての電圧信号Ｖ１
を一方の電圧信号として出力する信号検出手段と、トラ
ンジスタ回路と該トランジスタ回路が発生する電流を通
電する基準抵抗回路とからなる電流発生回路を有し、該
電流発生回路を介して生成した他方の基準電圧信号ＶRE
Fを出力する電源供給手段と、前記両電圧信号を入力し
て調整処理し、空気流量を表わす出力信号Ｖoを出力す
る信号調整手段とを備え、前記基準抵抗回路は、前記基
準電圧信号ＶREFの温度係数変化率を正とする正特性手
段を有することにある。

【０００８】そして、もう１つ別の発明の特徴は、発熱
抵抗体を加熱する加熱電流を厚膜抵抗からなる電流検出
抵抗を介して検出し、該加熱電流の検出電圧としての電
圧信号Ｖ１を一方の電圧信号として出力する信号検出手
段と、トランジスタと該トランジスタのエミッタに接続
された抵抗とからなるカレントミラー回路を有し、該カ
レントミラー回路を介して生成した他方の基準電圧信号
ＶREFを出力する電源供給手段と、前記両電圧信号を入
力して調整処理し、空気流量を表わす出力信号Ｖoを出
力する信号調整手段とを備え、前記カレントミラー回路
は、前記基準電圧信号ＶREFの温度係数変化率を正とす
る正特性手段を有することにある。

【０００９】本発明によれば、温度変化による出力特性
への影響がなく精度の良い発熱抵抗体式空気流量計が提
供される。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照し説明する。本発明による一実施例につ
いて、図１、図２、図３、図４により説明する。まず、
図４は、従来の発熱抵抗体式空気流量計を示す回路構成
図である。尚、後述する本発明による実施例の回路構成
も基本的には図４の従来の回路構成と同じであり、これ
について説明する。

【００１１】発熱抵抗体式空気流量計は、信号検出手段
としての定温度制御回路１０と、信号調整手段としての
出力特性調整回路２０と、電源供給手段としての基準電
源回路３０とから構成される。定温度制御回路１０は、
空気流中に設置された発熱抵抗体１の温度を一定に保つ
ように差動増幅器６とトランジスタ７とで供給する加熱
電流を制御し、該加熱電流を電流検出抵抗２を用いて検
出し、加熱電流検出電圧としての電圧信号Ｖ１を出力す
る。そして、空気温度検出抵抗体３は、定温度制御回路
１０の設定する発熱抵抗体１の加熱温度を変化させて、
電圧信号Ｖ１の空気温度による変化を補正するものであ
る。抵抗４，５は、ホイトストンブリッジ回路を形成す
る他の抵抗である。

【００１２】基準電源回路３０は、トランジスタ23，2
4、演算増幅器21、抵抗22，25，26より構成され、演算
増幅器２１の出力電圧としての基準電圧信号ＶREFを出
力特性調整回路２０へ供給する。そして、出力特性調整
回路２０は、演算増幅器11，抵抗12，14，15および分圧
抵抗13からなり、基準電圧信号ＶREFを利用して電圧信
号Ｖ１を調整し、空気流量を表わす出力電圧としての出
力信号Ｖｏを出力する。

【００１３】上記構成において、発熱抵抗体１の加熱電
流を電流検出抵抗２を用いて検出した電圧信号Ｖ１は、
電流検出抵抗２の抵抗値変化によって変化するので、電
流検出抵抗２の温度変化が非直線性を有する場合は、電
圧信号Ｖ１の温度変化も非直線性を示すものである。そ
して、定温度制御回路１０を構成する抵抗群のうちの電
流検出抵抗２の抵抗値変化は、発熱抵抗体１の加熱温度
設定と加熱電流検出との両面に影響を及ぼすので、特に
電圧信号Ｖ１に大きく変化を生じさせる。

【００１４】出力特性調整回路２０は、電圧信号Ｖ１を
基準電圧信号ＶREFと比較増幅(すなわち、調整処理)し
て出力信号Ｖoを出力するので、出力信号Ｖoの温度特性
は、Ｖ１とＶREFの温度特性によって変化する。従っ
て、電流検出抵抗２の温度特性(Ｖ１の信号)と基準電源
回路３０の温度特性(ＶREFの信号)が互いに逆方向に非
直線性を示すと、出力信号Ｖoの温度特性の非直線性が
相乗されて現われる。

【００１５】すなわち、一般に、電流検出抵抗２として
用いられる厚膜抵抗は、抵抗係数が温度によって変化
し、厚膜抵抗の抵抗値の二次導関数が『正』となる特性
を有する。一方、基準電源回路３０の基準電圧信号ＶRE
Fの温度特性は、一般にその一次導関数の正負に拘らず
二次導関数が『負』となる。このように互いに逆方向、
すなわち、正と負との異符号の関係にあり非直線性を示
している。この結果、図４の従来例においては、出力信
号Ｖoの温度特性は、非直線性が相乗された形で現われ
る。したがって、特定の二点間の温度変化に対し調整し
補正しても、電流検出抵抗あるいは基準電源回路等に含
まれている抵抗の特性が温度によって変化する点につい
て考慮されていないので補正しきれない場合があり、特
に調整点以外の温度における出力特性の誤差が大きくな
る場合が有った。

【００１６】次に、上記課題を解決する本発明について
説明する。図１は、本発明による一実施例の発熱抵抗体
式空気流量計を示す回路構成図である。図１に示す第１
実施例の発熱抵抗体式空気流量計は、信号検出手段とし
ての定温度制御回路１０と、信号調整手段としての出力
特性調整回路２０と、電源供給手段としての基準電源回
路３０とから構成され、基本構成は図４の従来の空気流
量計と同様である。相違点は、定温度制御回路１０の電
流検出抵抗２の代わりに、温度補償する複合抵抗２ａを
採用するにある。なお、本発明の各実施例で採用してい
る基準電源回路３０は、バンドギャップ基準電源回路と
呼称されるものである。

【００１７】図２は、本発明による一実施例の複合抵抗
を示す回路構成図である。例えば、図１の電流検出抵抗
としての複合抵抗を示している。図３は、図２の複合抵
抗の温度変化に対する抵抗特性を示す図である。図２に
示されたように、電流検出抵抗２に代えて用いられる複
合抵抗２ａは、第１調整抵抗Raと、温度補償感温抵抗RT
及び第２調整抵抗Rbとが並列に結線されてなる抵抗回路
である。本実施例の複合抵抗２ａは、温度補償感温抵抗
RTとして抵抗値の温度変化の大きいサーミスタRTHを用
いている。そして複合抵抗２ａの温度変化に対する特性
(即ち、温度特性)は、図３に示すような特性曲線であ
る。

【００１８】図３に示す温度特性は、温度によって抵抗
値が大きく変化するサーミスタRTHの影響により、変曲
点Ｔoを境として、その二次導関数が負の領域(図中の変
曲点左側領域)と正の領域(変曲点右側領域)との両方に
分かれたものとなる。本発明は、上記の負の領域と正の
領域との両方が存在する特性を利用し、出力信号Ｖoの
温度特性の非直線性を改善する(出力特性を温度補償す
る)ものである。

【００１９】図１に戻り、電流検出抵抗２に代わってサ
ーミスタRTHなどを用いた複合抵抗２ａを採用した図１
の本実施例は、発熱抵抗体式空気流量計の使用温度範囲
Ｔz(ＴzminからＴzmaxまでの範囲)においてＴz＜Ｔoと
なるように、すなわち、所定の使用温度範囲Ｔzにおけ
る複合抵抗２ａの温度変化に対する抵抗特性の二次導関
数が負の領域となるように、サーミスタRTH、並びに、
第１調整抵抗Ra，第２調整抵抗Rbの値を選定するもので
ある。

【００２０】例えば、空気流量計の設置箇所のおける使
用環境温度が、０℃(Ｔzmin)〜80℃(Ｔzmax)の所定温度
範囲であれば、変曲点Ｔoを Ｔo＝90〜100℃とし、温度
変化に対する抵抗特性の二次導関数が負の領域となるよ
うに、サーミスタRTH，第１調整抵抗Ra，第２調整抵抗R
bを選定し意図する複合抵抗を形成し、特性統一手段と
しての電流検出抵抗２を構成するものである。これによ
って、発熱抵抗体式空気流量計の使用温度範囲Ｔzにお
いて、電流検出抵抗２と基準電源回路３０との二次導関
数が同方向(本実施例の場合は、負と負との同符号の関
係)を有することになるので、出力信号Ｖoの温度特性の
リニアリティを確保することができる。換言すれば、出
力信号Ｖoの温度特性の非直線性を改善することができ
る。

【００２１】ところで、変曲点Ｔoと空気流量計の使用
温度範囲Ｔzの関係は、温度補償感温抵抗RT(例えば、サ
ーミスタRTH)を用いた複合抵抗を配設する場所によって
も決まると言える。したがって、複合抵抗は電流検出抵
抗の箇所に限定されるものではなく、抵抗４，１２，２
５に代わって用いる場合は、Ｔzmax＜Ｔoの領域(二次導
関数が負の領域)となる複合抵抗を、抵抗５，２２，２
６に代わって用いる場合は、Ｔzmin＞Ｔoの領域となる
複合抵抗を配設して、出力信号Ｖoの温度特性の非直線
性を改善することができる。しかし、前述のように電流
検出抵抗２の抵抗値変化が特に電圧信号Ｖ１に大きく変
化を生じさせるので、電流検出抵抗２の箇所において複
合抵抗を用いることが望ましいと言える。

【００２２】さらに、本実施例の場合、複合抵抗２ａ
は、第１調整抵抗Raと温度補償感温抵抗RT及び第２調整
抵抗Rbとから構成され、電流検出抵抗２に代わり第１調
整抵抗Raが電流検出抵抗として機能している。したがっ
て、第１調整抵抗Raと温度補償感温抵抗RTとが配設され
る場所の温度変化は、同一であることが望ましいと言え
る。換言すれば、第１調整抵抗Raと温度補償感温抵抗RT
とは、同一温度環境内に配設されることが望ましいと言
える。

【００２３】図５は、本発明による他の実施例の発熱抵
抗体式空気流量計を示す回路構成図である。図５におい
て、信号調整手段としての出力特性調整回路２０のゼロ
点調整抵抗としての分圧抵抗１３の代わりに、サーミス
タRTH，第１調整抵抗Ra，第２調整抵抗Rbからなる分圧
抵抗としての複合抵抗１３ａを採用した第２実施例を示
している。図５の実施例では、図３の複合抵抗の特性曲
線において、使用温度範囲Ｔzの最小値Ｔzminが、Ｔzmi
n＞Ｔo(二次導関数が正の領域)となるように、複合抵抗
１３ａを形成する。即ち、信号調整手段の分圧抵抗とし
ての複合抵抗１３ａは、所定温度範囲において温度変化
に対する抵抗特性の二次導関数が正となる。

【００２４】従って、発熱抵抗体式空気流量計の使用温
度範囲Ｔz(ただし、Ｔzmin＞Ｔo)において、厚膜抵抗と
しての電流検出抵抗２の二次導関数(正特性)と、基準電
源回路３０からの基準電圧信号ＶREFを分圧して調整処
理する出力特性調整回路２０からの電圧信号Ｖ２の二次
導関数(正の領域)とが同方向(正と正との同符号の関係)
を有することになるので、発熱抵抗体式空気流量計の出
力信号Ｖoの温度特性のリニアリティを確保し、出力信
号Ｖoの温度特性の非直線性を改善することができる。
なお、本実施例における特性統一手段は、厚膜抵抗から
なる電流検出抵抗と、所定温度範囲において温度変化に
対する抵抗特性の二次導関数が正となる分圧抵抗として
の複合抵抗とから構成されていると言える。

【００２５】図６は、本発明による第３実施例の発熱抵
抗体式空気流量計を示す部分回路図である。バンドギャ
ップ基準電源回路としての基準電源回路３０の一部を構
成する帰還抵抗回路は、 温度補償感温抵抗RTとしての
サーミスタRTHと調整抵抗Rc，Rdとからなる複合抵抗３
６ａから構成される。帰還抵抗３６の代わりに、所定温
度範囲において温度変化に対する抵抗特性の二次導関数
が正となる帰還抵抗回路としての複合抵抗３６ａを採用
した実施例を図示している。尚、図６の実施例は、部分
回路図であり、図示していない回路構成の定温度制御回
路１０および出力特性調整回路２０は、図４の従来例と
同等の機能を有する回路構成である。さらに、後述する
第４実施例〜第６実施例も本第３実施例と同様に基準電
源回路３０のみを例示した部分回路図である。

【００２６】本実施例において、基準電源回路３０の出
力電圧ＶREFの２点間の温度特性は基準抵抗３２，抵抗
３３を調整することにより任意に設定できる。この任意
設定とサーミスタRTHや調整抵抗Rc，Rdの選定によっ
て、発熱抵抗体式空気流量計の使用温度範囲Ｔzにおい
て、基準電源回路３０の基準電圧信号ＶREFの温度特
性、すなわち、二次導関数を『正』とするものである。

【００２７】すなわち、図６の実施例の場合は、厚膜抵
抗からなる電流検出抵抗２の二次導関数と基準電源回路
３０の二次導関数が、同方向(正と正との同符号の関係)
になるように、基準電源回路３０の帰還抵抗回路を、所
定温度範囲において温度変化に対する抵抗特性の二次導
関数が正となる複合抵抗から構成するものである。換言
すれば、厚膜抵抗からなる電流検出抵抗の電圧信号Ｖ１
に合わせるように基準電圧信号ＶREFの温度特性を調整
し、発熱抵抗体式空気流量計の出力信号Ｖoの温度特性
の非直線性を改善するものである。

【００２８】図７は、本発明による第４実施例の発熱抵
抗体式空気流量計を示す部分回路図である。図７におい
て、基準電源回路３０の一部を構成する電流発生回路
は、トランジスタ回路と、該トランジスタ回路が発生す
る電流を通電する基準抵抗回路とから構成される。そし
て、トランジスタ回路は、トランジスタ３４，３５並び
に抵抗３３から構成され、基準抵抗回路は、リニア感温
抵抗RTLと調整抵抗Reとからなる抵抗回路３２ａ(即ち、
複合抵抗３２ａ)から構成される。バンドギャップ基準
電源回路としての基準電源回路３０において、トランジ
スタ３４，３５を流れるバイアス電流は絶対温度に比例
するので、温度に対してリニアに変化するリニア感温抵
抗RTLにバイアス電流を通電することにより、リニア感
温抵抗RTLの電圧は温度に対して２次関数的に変化させ
る、すなわち、常に二次導関数を正とすることができ
る。

【００２９】換言すれば、基準抵抗回路が有する「正特
性手段としてのリニア感温抵抗RTLを含む複合抵抗３２
ａ」によって、基準電圧信号ＶREFの二次導関数が正とな
り、発熱抵抗体式空気流量計の使用温度範囲Ｔzに関係
なく、基準電圧信号ＶREFの温度係数変化率を『正』に
調整することができる。すなわち、厚膜抵抗からなる電
流検出抵抗の電圧信号Ｖ１の正特性に合わせ、基準電源
回路３０が出力する基準電圧信号ＶREFを正特性にする
ことができる。

【００３０】ところで、電流検出抵抗２とリニア感温抵
抗RTLとを、同一温度環境内に配設することにより、電
流検出抵抗２による電圧信号Ｖ１の温度特性も含めて温
度特性のリニアリティを補正することが可能であり、こ
のような同一環境配設の構成は有効であり望ましいと言
える。また、後述する第５実施例と第６実施例において
も上記の同一温度環境内の配設は有効な構成である。

【００３１】図８は、本発明による第５実施例の発熱抵
抗体式空気流量計を示す部分回路図である。図８におい
て、基準電源回路３０の一部を構成するカレントミラー
回路は、トランジスタ３８，３９と、該トランジスタ３
８，３９の各エミッタに接続された温度係数の異なる抵
抗３７及びリニア感温抵抗RTLからなる抵抗対４１とか
ら構成される。

【００３２】そして、上記カレントミラー回路が有する
「正特性手段としてのリニア感温抵抗RTLを含む抵抗対４
１」が、温度に対してリニアに変化することを利用して
電流比を温度変化させることにより、トランジスタ３
４，３５ならびに抵抗３３によって得られるバイアス電
流の温度変化の二次導関数が正となるようにしたもので
ある。即ち、厚膜抵抗からなる電流検出抵抗の電圧信号
Ｖ１の温度係数変化率が正であるのに合わせ、温度変化
に関係なく、基準電源回路３０が出力する基準電圧信号
ＶREFの温度係数変化率を正とするものである。本実施
例によっても、図７の実施例と同様に出力信号Ｖoの温
度特性のリニアリティを確保することができる。

【００３３】図９は、本発明による第６実施例の発熱抵
抗体式空気流量計を示す部分回路図である。図９におい
て、基準電源回路３０の一部を構成する電流発生回路
は、トランジスタ３４，３５並びに抵抗３３からなるト
ランジスタ回路と、該トランジスタ回路が発生する電流
を通電する基準抵抗回路とから構成される。そして、基
準抵抗回路は、モノリシック抵抗RM1，RM2および調整抵
抗Reからなる抵抗回路３２ｂ(即ち、複合抵抗３２ｂ)か
ら構成される。モノリシック抵抗RMは、温度範囲に関係
なく、一般に正の抵抗温度係数(『正』の一次導関数)を
示すので、図７の実施例におけるリニア感温抵抗などか
らなる複合抵抗３２ａと同じように、基準抵抗回路が有
する「正特性手段としてのモノリシック抵抗RMを含む複
合抵抗３２ｂ」によって、基準電圧信号ＶREFが有する温
度係数変化率を正とすることができる。

【００３４】なお、図９の実施例において、トランジス
タ34，35やモノリシック抵抗RMなどを同一シリコン基板
上に作成することにより、それらの温度を常に同一にで
きるので、基準電圧信号ＶREFの温度特性をより確実に
設定することができる。また、モノリシックＩＣにおい
て、 調整抵抗Re、抵抗３１，３３、帰還抵抗３６に厚
膜抵抗等の非集積タイプの抵抗を用いた場合は、モノリ
シックＩＣ内に集積したモノリシック抵抗RM1，RM2との
接続のための端子を新たに設ける必要がないので、低コ
スト化に効果がある。

【００３５】以上を纏めて説明すると、次の通りであ
る。一般に厚膜抵抗の抵抗値が温度によって変化する
と、該厚膜抵抗の抵抗値の変化特性を表わす二次導関数
が正である正符号特性を示し、電流検出抵抗に厚膜抵抗
を用いている信号検出手段としての定温度制御回路１０
から出力される一方の電圧信号Ｖ１が有する信号特性
も、温度変化に対し正符号特性を示している。そして、
電源供給手段としての基準電源回路３０から出力される
他方の基準電圧信号ＶREFが有する信号特性は、一般に
温度変化に拘らず二次導関数が負である負符号特性を示
している。

【００３６】このような異符号同士の温度係数変化率を
有する両電圧信号が、信号調整手段としての出力特性調
整回路２０にて調整処理され、空気流量を表わす出力信
号Ｖo(出力電圧)が出力されているので、該出力信号Ｖo
の特性に温度変化の影響が現われる。すなわち、ある二
点の基板温度において同一空気流量に対する流量計の出
力信号が同じになるように流量計の温度特性を調整して
も、温度変化幅によっては調整範囲から外れ、特に調整
点以外の温度において出力誤差が大きく現われる。

【００３７】したがって、上記課題を解決する本発明の
特徴は、信号調整手段にて調整処理される上記の両電圧
信号が有する温度係数変化率を同符号特性にするという
特性統一にある。即ち、特徴の１つは、信号検出手段か
らの一方の電圧信号(Ｖ１)の温度係数変化率を、他方の
基準電圧信号(ＶREF)の温度係数変化率に合わせる点に
ある。

【００３８】具体的な構成としては、所定温度範囲にお
いて電圧信号(Ｖ１)の温度係数変化率が負符号特性とな
る「一実施例としての複合抵抗」を電流検出抵抗に採用す
るものである。すなわち、発熱抵抗体式空気流量計の使
用温度範囲Ｔzにおいて、換言すれば、所定温度範囲に
おいて温度変化に対する抵抗特性の二次導関数が負とな
るような複合抵抗を形成し、該複合抵抗を電流検出抵抗
として用いて、電圧信号同士の温度係数変化率を同符号
特性にするものである。図１の第１実施例に該当する。

【００３９】また、別の特徴としては、他方の電圧信号
の温度係数変化率を、信号検出手段からの一方の電圧信
号の温度係数変化率に合わせるにあり、即ち、電流検出
抵抗に用いている厚膜抵抗の簡便さを活かすために、電
流検出抵抗の一方の電圧信号(Ｖ１)の正符号特性に、信
号調整手段にて処理される他方の電圧信号(ＶREFまたは
Ｖ２)が有する温度係数変化率を合わせる点にある。

【００４０】そして、具体的な構成としては、 電源供
給手段から出力される基準電圧信号(ＶREF)が有する温
度係数変化率を正符号特性にする手段、または、該基準
電圧信号に基づき信号調整手段にて変換する電圧信号
(Ｖ２)が有する温度係数変化率を正符号特性にする手段
にある。即ち、電源供給手段の一部を構成する帰還抵抗
回路に、所定温度範囲において基準電圧信号(ＶREF)の
温度係数変化率を正符号特性とする「温度変化に対する
抵抗特性の二次導関数が正となる複合抵抗」を採用する
ものである。この場合、「帰還抵抗回路に用いた複合抵
抗の使用温度範囲Ｔzにおいて」電源供給手段から出力さ
れる基準電圧信号(ＶREF)の温度係数変化率を正符号特
性にすることになる。この構成としては、図６の第３実
施例が該当する。また、温度変化に関係なく電源供給手
段から出力される基準電圧信号(ＶREF)の温度係数変化
率を正符号特性とする正特性手段としての複合抵抗を採
用するものである。具体的な構成としては、第４〜第６
実施例(図７〜９)に示したものが該当する。

【００４１】更に、基準電圧信号(ＶREF)は電源供給手
段からの信号であるが、信号調整手段にて該信号(ＶRE
F)から電圧信号(Ｖ２)に変換するときに温度係数変化率
を調整することが可能であるので、 例えば、信号調整
手段の分圧抵抗にて電圧信号(Ｖ２)の温度係数変化率を
正符号特性にするものである。この場合、分圧抵抗とし
て用いた複合抵抗の使用温度範囲Ｔzにおいて、信号調
整手段にて処理される他方の電圧信号(Ｖ２)の温度係数
変化率を正符号特性にすることになる。図５の第２実施
例に該当する。

【００４２】一方、本実施例では、電圧信号同士の温度
係数変化率を同符号特性にするに、抵抗値の温度変化が
大きい温度補償感温抵抗と厚膜抵抗とを用いてなる複合
抵抗を採用したが、これは簡単で低価格であるからであ
る。しかしながら、全使用温度範囲において温度係数変
化率が負符号特性を示す電流検出抵抗が望ましいと言え
る。また、一般的には空気流量計の寸法は比較的小さい
ので、空気流量計と電流検出抵抗等(帰還抵抗回路およ
び分圧抵抗を含む)との温度環境はほぼ同じであると考
えられ、従って、特殊な場合を除き、発熱抵抗体式空気
流量計の使用温度範囲Ｔzは電流検出抵抗等の使用温度
範囲と同じであると言える。仮りに、空気流量計の本体
と電流検出抵抗等との設置箇所が離れている構成の場合
であれば、「電流検出抵抗等の使用温度範囲Ｔzにおいて
電圧信号同士の温度係数変化率を同符号特性にする」こ
とになる。以上により、基板温度変化による出力特性へ
の影響が回避され、より広い温度範囲で使用され得る発
熱抵抗体式空気流量計が提供される。

【００４３】

【発明の効果】本発明によれば、電子回路の温度特性
を、発熱抵抗体式空気流量計の基板温度が変化した場合
の、出力信号の特性変化のリニアリティを任意に温度補
償することができるので、出力特性の温度変化をより広
い温度範囲で改善することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による一実施例の発熱抵抗体式空気流量
計を示す回路構成図である。

【図２】本発明による一実施例の複合抵抗を示す回路構
成図である。

【図３】図２の複合抵抗の温度変化に対する抵抗特性を
示す図である。

【図４】従来の発熱抵抗体式空気流量計を示す回路構成
図である。

【図５】本発明による他の実施例の発熱抵抗体式空気流
量計を示す回路構成図である。

【図６】本発明による第３実施例の発熱抵抗体式空気流
量計を示す部分回路図である。

【図７】本発明による第４実施例の発熱抵抗体式空気流
量計を示す部分回路図である。

【図８】本発明による第５実施例の発熱抵抗体式空気流
量計を示す部分回路図である。

【図９】本発明による第６実施例の発熱抵抗体式空気流
量計を示す部分回路図である。

【符号の説明】

１…発熱抵抗体、２…電流検出抵抗、２ａ，１３ａ…複
合抵抗、３…空気温度検出抵抗体、４，５，12，14，1
5，22，25，26，31，32，33，37…抵抗、６…差動増幅
器、７，２３，２４，３８，３９，４０…トランジス
タ、１０…定温度制御回路、１１，２１…演算増幅器、
１３…分圧抵抗、２０…出力特性調整回路、３０…基準
電源回路、３２…基準抵抗、３２ａ，３２ｂ，３６ａ…
抵抗回路(複合抵抗)、３６…帰還抵抗、４１…抵抗対
(抵抗回路)、RT…温度補償感温抵抗、Ra，Rb，Rc，Rd，
Re…調整抵抗、RTH…サーミスタ、RTL…リニア感温抵
抗、RM，RM1，2…モノリシック抵抗、ＶB…バッテリー
電圧、Ｖ１，Ｖ２…電圧信号、ＶREF…基準電圧信号、
ＶCC…ＩＣの電源電圧。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平３−138533（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−265388（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−159214（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01F 1/68 - 1/698

Claims (9)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】発熱抵抗体を加熱する加熱電流を電流検出
   抵抗を介して検出し、該加熱電流の検出電圧としての電
   圧信号Ｖ１を一方の電圧信号として出力する信号検出手
   段と、該電圧信号Ｖ１と電源供給手段が出力する他方の
   基準電圧信号ＶREFとを入力し、該両電圧信号を調整処
   理して空気流量を表わす出力信号Ｖoを出力する信号調
   整手段とを備える発熱抵抗体式空気流量計において、 前記信号調整手段にて調整処理される前記両電圧信号の
   温度係数変化率を同符号特性にする特性統一手段を設
   け、該特性統一手段は、所定温度範囲において温度変化
   に対する抵抗特性の二次導関数を同符号特性にする複合
   抵抗を含むことを特徴とする発熱抵抗体式空気流量計。
2. 【請求項２】請求項１において、前記特性統一手段は、
   所定温度範囲において温度変化に対する抵抗特性の二次
   導関数を負とする複合抵抗から構成した前記電流検出抵
   抗であることを特徴とする発熱抵抗体式空気流量計。
3. 【請求項３】請求項１において、前記特性統一手段は、
   厚膜抵抗からなる前記電流検出抵抗と、所定温度範囲に
   おいて温度変化に対する抵抗特性の二次導関数を正とす
   る複合抵抗から構成した前記信号調整手段の分圧抵抗と
   から構成されていることを特徴とする発熱抵抗体式空気
   流量計。
4. 【請求項４】発熱抵抗体を加熱する加熱電流を厚膜抵抗
   からなる電流検出抵抗を介して検出し、該加熱電流の検
   出電圧としての電圧信号Ｖ１を一方の電圧信号として出
   力する信号検出手段と、 帰還抵抗回路を有し、該帰還抵抗回路を介して生成した
   他方の基準電圧信号ＶREFを出力する電源供給手段と、 前記両電圧信号を入力して調整処理し、空気流量を表わ
   す出力信号Ｖoを出力する信号調整手段とを備え、 前記帰還抵抗回路は、所定温度範囲において温度変化に
   対する抵抗特性の二次導関数を正とする複合抵抗から構
   成されていることを特徴とする発熱抵抗体式空気流量
   計。
5. 【請求項５】請求項２または請求項３または請求項４に
   おいて、前記複合抵抗は、サーミスタからなる温度補償
   感温抵抗と、厚膜抵抗からなる調整抵抗とから構成され
   る抵抗回路であることを特徴とする発熱抵抗体式空気流
   量計。
6. 【請求項６】発熱抵抗体を加熱する加熱電流を厚膜抵抗
   からなる電流検出抵抗を介して検出し、該加熱電流の検
   出電圧としての電圧信号Ｖ１を一方の電圧信号として出
   力する信号検出手段と、 トランジスタ回路と該トランジスタ回路が発生する電流
   を通電する基準抵抗回路とからなる電流発生回路を有
   し、該電流発生回路を介して生成した他方の基準電圧信
   号ＶREFを出力する電源供給手段と、 前記両電圧信号を入力して調整処理し、空気流量を表わ
   す出力信号Ｖoを出力する信号調整手段とを備え、 前記基準抵抗回路は、前記基準電圧信号ＶREFの温度係
   数変化率を正とする正特性手段を有することを特徴とす
   る発熱抵抗体式空気流量計。
7. 【請求項７】発熱抵抗体を加熱する加熱電流を厚膜抵抗
   からなる電流検出抵抗を介して検出し、該加熱電流の検
   出電圧としての電圧信号Ｖ１を一方の電圧信号として出
   力する信号検出手段と、 トランジスタと該トランジスタのエミッタに接続された
   抵抗とからなるカレントミラー回路を有し、該カレント
   ミラー回路を介して生成した他方の基準電圧信号ＶREF
   を出力する電源供給手段と、 前記両電圧信号を入力して調整処理し、空気流量を表わ
   す出力信号Ｖoを出力する信号調整手段とを備え、 前記カレントミラー回路は、前記基準電圧信号ＶREFの
   温度係数変化率を正とする正特性手段を有することを特
   徴とする発熱抵抗体式空気流量計。
8. 【請求項８】請求項６または請求項７において、前記正
   特性手段は、リニア感温抵抗あるいはモノリシック抵抗
   を含む抵抗回路から構成されていることを特徴とする発
   熱抵抗体式空気流量計。
9. 【請求項９】請求項１または請求項４または請求項６ま
   たは請求項７のうちいずれか１項記載の発熱抵抗体式空
   気流量計から出力された出力信号Ｖoを用いて空気流量
   を演算し、該空気流量に基づいて内燃機関の燃料噴射量
   を制御することを特徴とする燃料噴射量制御システム。