JP3384102B2 - 熱式流量測定装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、流体の流量を検出する
流量計に関し、詳細には、流体温度の変化によって生ず
る流量信号の変化を補償する熱式流量測定装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、発熱抵抗体とその周囲の流体
との間の伝熱現象を利用して質量流量を高精度に測定で
きる熱式流量測定装置は自動車用エンジン制御システム
等に広く利用されている。この種の熱式流量測定装置
は、流路内に設けられた発熱抵抗体および温度補償用抵
抗体と、温度補償用抵抗体の抵抗値から発熱抵抗体に通
電する通電量を制御する制御回路とから構成され、エン
ジンルーム内に取付けられる。そして、流路の空気流に
より冷却され温度が下がる発熱抵抗体に対し、所定の温
度に発熱抵抗体を保つように発熱抵抗体への通電量を制
御回路が制御し、発熱抵抗体が出力する空気流量に応じ
た信号により空気流量の測定を行う。

【０００３】一方、熱式流量測定装置の制御回路は、流
路の外側に取付けられた回路容器内に設けられることか
ら、制御回路の周囲温度は−３０℃〜１００℃程度まで
変化する。そのため、この制御回路に使用される各素子
の温度係数にばらつきがあると、一定流量の空気流に対
し、温度の高低により流量検知信号が変動するので、エ
ンジン制御精度が低下するという問題がある。

【０００４】そこで、制御回路の周囲温度の変化によっ
て生ずる吸気流量検知信号出力の変化を補償するため、
周囲温度に応じて電圧が変化する素子を回路容器内の制
御回路に設け、制御回路の周囲温度により吸気流量検知
信号を温度補償する熱式流量測定装置がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の熱式流
量測定装置によると、「制御回路の周囲温度」に応じた
温度補償を吸気流量検知信号に対して行うものであり、
「流路内に設けられる発熱抵抗体周囲の吸気温度」に応
じた温度補償を吸気流量検知信号に対して行うものでは
ない。従って、発熱抵抗体周囲の吸気温度が変化する場
合、それによる放熱量変化を補償できないため、流量検
知信号は発熱抵抗体周囲の吸気温度変化によって変動す
る。同様に、エンジンルーム内の温度すなわち「制御回
路の周囲温度」が流路内に設けられる発熱抵抗体周囲の
吸気温度より高温になり、例えばデッドソーク等により
８０℃〜１００℃に達する場合、「制御回路の周囲温
度」と「流路内に設けられる発熱抵抗体周囲の吸気温
度」とが異なるため、前記熱式流量測定装置では不要な
補正をしてしまい補償誤差を有する吸気流量検知信号を
出力することになる。このような吸気流量検知信号（流
量検知信号）では、適切なエンジン制御ができないおそ
れがある。

【０００６】本発明は、このような問題を解決するため
になされたもので、一定流量の流体の温度変化に対し
て、流量検知信号の出力変化の小さい熱式流量測定装置
を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記の課題を解決するた
めの本発明による請求項１記載の熱式流量測定装置は、
前記流路内に設けられた温度補償用抵抗体と、前記発熱
抵抗体の抵抗値と前記温度補償用抵抗体の抵抗値とから
前記発熱抵抗体への通電量を調整する調整回路と、前記
発熱抵抗体の抵抗値と前記温度補償用抵抗体の抵抗値と
から前記流路内を流れる流体の流量を検知し、所定の流
量特性変化率を有する流量検知信号を出力する流量検知
回路と、増幅率を決定する基準電圧源を有し、前記流量
検知信号を増幅する増幅回路と、前記流路内を流れる流
体の流量に関係なく、前記流路内を流れる流体の温度に
応じて前記基準電圧源の電圧を増減し前記増幅回路の増
幅率を増減させることで流体の温度変化に対する前記流
量特性変化率をゼロ調整する温度補償回路とを備えたこ
とを特徴とする。

【０００８】また、本発明による請求項２記載の熱式流
量測定装置は、請求項１記載の熱式流量測定装置におい
て、前記流量検知信号と前記通電量とから前記流路内を
流れる流体の温度を検知し、流体温度信号を出力する流
体温度検知回路を備え、前記温度補償回路は、前記流体
温度信号に応じて前記増幅回路の増幅率を増減可能であ
ることを特徴とする。

【０００９】また、本発明による請求項３記載の熱式流
量測定装置は、請求項１記載の熱式流量測定装置におい
て、前記温度補償回路は、前記流路内に設けられ、前記
流路内を流れる流体の温度に応じて出力電圧が変化する
温度素子を備えたことを特徴とする。また、本発明によ
る請求項４記載の熱式流量測定装置は、請求項２記載の
熱式流量測定装置において、前記流体温度検知回路は、
演算回路により構成されることを特徴とする。

【００１０】

【００１１】

【作用および発明の効果】本発明の熱式流量測定装置に
よると、流体温度信号により増幅回路の基準電圧源の電
圧を増減させることにより増幅回路の増幅率を増減さ
せ、増幅回路の出力電圧を温度補償することができる。
これにより、生産性を低下させず、かつコスト高になら
ない範囲内で流量検知信号を補償することにより、流体
の温度が変化しても流体の流量に関係なく流量特性変化
率を小さく抑制することができ、広い温度範囲において
高精度な空気量計測が行なえる効果がある。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。 （第１実施例）自動車用のエンジンに吸入される吸入空
気量を計測する熱式流量測定装置に本発明を適用した第
１実施例を図１〜図４に示す。

【００１３】はじめに、熱式流量測定装置の全体構成に
ついて説明する。図２に示すように熱式流量測定装置１
０は図２の左側から吸入空気が導入され、図２の右側へ
流出する。熱式流量測定装置１０の上流側開口１１は図
示しないエアクリーナに挿入され取付けられる。一方、
下流側開口１２は、熱式流量測定装置１０より大径の図
示しない吸気ダクトに挿入され、図示しないベルトによ
り外部から締めつけられる。

【００１４】熱式流量測定装置１０は、中央円筒部１３
と上流側円筒部１４と下流側円筒部１５とを備え、中央
円筒部１３の外側には制御回路３０を収容する回路容器
１６が形成される。中央円筒部１３と上流側円筒部１４
と下流側円筒部１５とをそれぞれ連結することにより流
路が形成される。この流路の上流側には砲弾形状の上流
ハウジング１７が取付けられ、下流側には内部に熱セン
サ部２０を有する中央円筒部１３と一体成形された中央
ハウジング１８、下流側円筒部１５と一体成形された下
流ハウジング１９が取付けられる。熱センサ部２０の内
部には４本の支持ピン２２、２３、２４、２５が円筒形
の樹脂部２１の上流側、下流側とに突出するようにイン
サート成形される。上流側に突出した支持ピンは長短２
種類からなり、長い方の支持ピン２２、２３の間にセン
サ５７０が取付けられ、短い方の支持ピン２４、２５の
間にセンサ５８０が取付けられる。センサ５７０とセン
サ５８０とはそれぞれ図示しない配線により制御回路３
０と電気的に接続される。センサ５７０、５８０は感温
抵抗体であり、共にほぼ同一の電気抵抗値である。セン
サ５７０は発熱抵抗体として用いられ、制御回路３０に
より加熱電流が流される。一方、空気流の温度に応じて
温度が変化するセンサ５８０は温度補償用抵抗体として
用いられる。これらのセンサ５７０、５８０の温度差を
一定にする制御を制御回路３０が行う。

【００１５】次に、熱式流量測定装置１０の制御回路３
０の構成を図１に基づいて説明する。図１に示す破線枠
６０は、回路容器１６の内部に設けられる容器１６ａの
電位を表し、端子ＧＮＤに接続される。破線枠６０の内
側に記載される各素子および配線は容器１６ａの内側に
設けられる。また破線枠６０の周囲に記載される貫通コ
ンデンサ５０、５１、５２、５３、５４、５５、５６は
容器１６ａに設けられたそれぞれの穴を貫通するように
取付けられる。さらに破線枠６０の外側に記載されるセ
ンサ５７０、５８０は空気流路内に設けられた支持ピン
２２、２３、２４、２５にそれぞれ取付けられる。

【００１６】車載バッテリに接続される端子＋Ｂは、貫
通コンデンサ５４を経由して、パワートランジスタ６１
のコレクタ端子に接続される。抵抗器８０はセンサ５７
０に流れる電流を電圧に変換し電圧Ｖ1 を検出する。抵
抗器８１および８２により構成される分圧回路はセンサ
５７０の両端電圧を分圧する。直列接続された抵抗器８
３と抵抗器８４とはセンサ５８０に流れる電流を電圧に
変換して電圧を検出する。抵抗器８５および８６により
構成される分圧回路は基準電圧源８９の出力電圧を分圧
する。

【００１７】制御回路３０は、オペアンプ９０、９１、
および９２が設けられる。オペアンプ９１の出力端子
は、パワートランジスタ６１のベースに接続される。ま
たオペアンプ９１の出力端子は、オペアンプ９１の反転
入力端子に接続されることによりボルテージフォロワ回
路を構成する。ホイートストンブリッジ回路および通電
量調整回路１は、オペアンプ９０、９１と抵抗器８０、
８１、８２、８３、８４と貫通コンデンサ５０、５１、
５２、５３とパワートランジスタ６１とセンサ５７０、
５８０とから構成される回路である。また出力回路２
は、オペアンプ９２と抵抗器８５、８６、８７、８８、
８９とから構成される回路である。ホイートストンブリ
ッジ回路および通電量調整回路１から空気流量と相関を
もった電圧として検出される電圧Ｖ1 を出力回路２によ
り増幅し、貫通コンデンサ５５を経由して出力電圧ＶG
を出力する。

【００１８】また割算回路３は、オペアンプ９５と掛算
器９６と抵抗器９３、９４および電圧源９７とから構成
される回路である。ホイートストンブリッジ回路および
通電量調整回路１から空気温度と相関をもった電圧とし
て検出される電圧比Ｖ3 ／Ｖ1 を割算回路３は出力す
る。さらに、出力回路４は、オペアンプ１０３と抵抗器
９８、９９、１００、１０１および電圧源１０２とから
構成される回路である。割算回路３から空気温度と相関
をもった電圧として検出される電圧Ｖ6 を増幅し、貫通
コンデンサ５６を経由して空気温度信号ＶＴを出力回路
４は出力する。

【００１９】次に、熱式流量測定装置１０の制御回路３
０の回路動作を説明する。ホイートストンブリッジ回路
および通電量調整回路１について説明する。図１中のＶ
1 、Ｖ2 、Ｖ3 、Ｖ4 、ＶG はその記号の付してある部
分の電圧を示す。センサ５７０、５８０を含むホイート
ストンブリッジ回路に電圧が印加されると、オペアンプ
９０の非反転入力端子には電圧Ｖ1 、反転入力端子には
電圧Ｖ2が発生する。電圧Ｖ1 、Ｖ2 の大小関係がＶ1
＞Ｖ2 となるとき、オペアンプ９０の出力電圧Ｖ4 は上
昇する。これに伴いパワートランジスタ６１のエミッタ
電圧Ｖ3 も上昇する。この電圧Ｖ3 の上昇によりセンサ
５７０を流れる電流は上昇し、センサ５７０の発熱温度
は上昇する。この結果、センサ５７０の抵抗値は上昇
し、電圧Ｖ1 は低下する。一方、電圧Ｖ1 が低下し、電
圧Ｖ1 、Ｖ2 の大小関係がＶ1 ＜Ｖ2 となると、オペア
ンプ９０の出力電圧Ｖ4 は低下する。このためパワート
ランジスタ６１のエミッタ電圧Ｖ3 も低下する。この電
圧Ｖ3 の低下によりセンサ５７０を流れる電流は低下
し、センサ５７０の発熱温度は低下する。この結果、セ
ンサ５７０の抵抗値は低下、電圧Ｖ1 は上昇し、電圧Ｖ
1 、Ｖ2 の大小関係はＶ1 ＞Ｖ2 となるため、再び前述
の制御を繰返す。

【００２０】このようにオペアンプ９０は出力電圧Ｖ4
により電圧Ｖ1 、Ｖ2 の大小関係がＶ1 ＝Ｖ2 となるよ
うにパワートランジスタ６１を制御し、センサ５７０へ
の通電量を調整する。ここで、ボルテージフォロワ回路
を構成するオペアンプ９１によりセンサ５８０の自己発
熱を防止する。すなわち、センサ５８０の両端に加わる
電圧は、センサ５７０の両端に加わる電圧（Ｖ3 −Ｖ1
）の数分の一程度になるよう設定される。これにより
センサ５８０の温度が熱式流量測定装置１０の流路を流
れる空気流の温度とほぼ等しくなり、センサ５８０は温
度測定用として使用される。

【００２１】一方、センサ５７０に流れる加熱電流を
Ｉ、センサ５７０の抵抗値をＲＨとすると、センサ５７
０は（Ｉ² ・ＲＨ）の電力を消費し発熱する。この発熱
電力（Ｉ² ・ＲＨ）は流路を流れる空気に放熱されるた
め、この流路を流れる空気流量によって空気に奪われる
熱量が変化する。このため、空気流量に応じてセンサ５
７０の温度が変化し、抵抗値ＲＨも変化しようとする。
しかし、前述のホイートストンブリッジ回路および通電
量調整回路１により、センサ５７０の抵抗値ＲＨが変化
しないようにオペアンプ９０がパワートランジスタ６１
を制御しセンサ５７０の通電量を変化させる。すなわ
ち、空気流量に応じて加熱電流Ｉを変化させることによ
り、（Ｉ² ・ＲＨ）を変化させＲＨが常に所定抵抗値に
なるように制御される。

【００２２】したがって、この加熱電流Ｉは空気流量に
相関をもった値になり、抵抗器８０により電圧Ｖ1 に変
換され、流体検知信号として出力回路２を経由して出力
される。次に出力回路２について説明する。出力回路２
は、オペアンプ９２、抵抗器８５、８６、８７、８８、
電圧源８９から構成される。

【００２３】この出力回路２はオペアンプ９２の非反転
入力端子に入力された電圧Ｖ1 を抵抗器８７、８８によ
り決定される増幅度によって増幅する。また抵抗器８
５、８６により電圧源８９の出力電圧を分圧し、この分
圧された電圧Ｖ5 と抵抗器８７、８８との比との積によ
って得られる電圧が、前記増幅度により増幅された電圧
から差引かれる。この差引かれた電圧値が出力電圧ＶG
として出力される。この電圧増幅作用を有する出力回路
２は、電圧Ｖ5 および抵抗器８７、８８の抵抗値を調整
可能にすることにより、制御回路３０が大量に製造され
る際、製品個々に有する電圧Ｖ1 のばらつきにより生ず
る出力電圧ＶG のばらつきを防止する。また抵抗器８
７、８８の抵抗値を調整可能にすることにより次段に接
続されるＡ／Ｄ変換器のＡ／Ｄ変換可能範囲に合わせて
出力回路２の出力電圧ＶG をゼロ・スパン調整できる。
これにより、Ａ／Ｄ変換可能範囲を無駄なく使いＡ／Ｄ
変換時のビット誤差を最小限に抑制する。

【００２４】次に割算回路３について説明する。割算回
路３は、オペアンプ９５と掛算器９６と抵抗器９３、９
４および電圧源９７から構成される。この割算回路３は
電圧Ｖ1 と電圧Ｖ3 を抵抗器９３、９４により決定され
る増幅度によってＶ3 ／Ｖ1 を増幅する。ここで、割算
回路３の出力電圧Ｖ6 は抵抗器９３、９４の抵抗値をＲ
１、Ｒ２としたとき、次の数１で表される。

【００２５】

【数１】Ｖ6 ＝（Ｒ２／Ｒ１）×（Ｖ3 ／Ｖ1 ） 次に出力回路４について説明する。出力回路４は、オペ
アンプ１０３と抵抗器９８、９９、１００、１０１とか
ら構成される。この出力回路４はオペアンプ１０３の非
反転入力端子に入力された電圧Ｖ6 を抵抗１００、１０
１により決定される増幅度によって増幅する。また抵抗
器９８、９９により電圧源１０２の出力電圧を分圧し、
この分圧された電圧Ｖ7 と抵抗１００、１０１との比と
の積によって得られる電圧が、前記増幅度により増幅さ
れた電圧から差引かれる。この差引かれた電圧値が流体
温度検知信号であり、出力電圧ＶT として出力される。

【００２６】この電圧増幅作用を有する出力回路４は、
電圧Ｖ7 および抵抗器１００、１０１の抵抗値を調整可
能にすることにより、制御回路３０が大量に製造される
際、製品個々に有する電圧Ｖ6 のばらつきにより生ずる
出力電圧ＶT のばらつきを防止する。また抵抗器１０
０、１０１の抵抗値を調整可能にすることにより次段に
接続されるＡ／Ｄ変換器のＡ／Ｄ変換可能範囲に合わせ
て出力回路４の出力電圧ＶT をゼロ・スパン調整でき
る。これにより、Ａ／Ｄ変換可能範囲を無駄なく使いＡ
／Ｄ変換時のビット誤差を最小限に抑制する。

【００２７】次に空気温度変化時の出力特性補償方法に
ついて説明する。図３はセンサ５７０の構成および熱収
支を示したものである。発熱部５７１にリード線５７２
を接合し構成されるセンサ５７０は支持ピン２２、２３
に溶接される。センサ５７０の発熱量は、発熱部５７１
の対流熱伝達によるＱＥと、発熱部５７１の輻射熱ＱＲ
と、リード線５７２の熱伝導ＱＣと、リード線５７２の
対流熱伝達との総和により近似計算される。この熱収支
計算を消費電力に換算すると、次の数２で表される。

【００２８】

【数２】Ｐ_T ＝Ｐ_E ＋Ｐ_R ＋２Ｐ_C ＋２Ｐ_L また数２において、発熱部５７１の熱伝達により消費さ
れる電力Ｐ_E はＫｉｎｇの式より、次の数３で表され
る。

【００２９】

【数３】

【００３０】 ここで、Ｄ ：発熱部５７１の直径（ｍ） Ｌ₁ ：発熱部５７１の長さ（ｍ） ρ_a ：空気の比重量（kg／ｍ³ ） υ_a ：空気の動粘性係数（ｍ³ ／ｓ） Ｇ ：空気流量（kg／ｓ） ΔＴ₁ ：発熱部５７１と空気との温度差（℃） λ_a ：空気の熱伝導率（Ｗ／ｍ℃） Ｃ₁ 、Ｃ₂ ：定数 同様に数２において、リード線５７２の熱伝達により消
費される電力Ｐ_L はＫｉｎｇの式より、次の数４で表さ
れる。

【００３１】

【数４】

【００３２】 ここで、ｄ ：リード線５７２の直径（ｍ） Ｌ₂ ：リード線５７２の長さ（ｍ） ΔＴ₂ ：リード線５７２と空気との温度差（℃） 同様に数２において、発熱部５７１の輻射熱により消費
される電力Ｐ_R は次の数５で表される。

【００３３】

【数５】

【００３４】 ここで、ε ：発熱部５７１の輻射率 Ｔ₁ ：発熱部５７１の温度（℃） Ｔ_a ：空気の温度（℃） Ｃ₃ ：定数 同様に数２において、リード線５７２の熱伝導により消
費される電力Ｐ_C は次の数６で表される。

【００３５】

【数６】

【００３６】 ここで、ΔＴ₃ ：リード線５７２の両端の温度差
（℃） λ_L ：リード線５７２の熱伝導率（Ｗ／ｍ℃） 数３〜数６に示されるように、数５の発熱部５７１の輻
射熱による消費電力Ｐ _R および数６のリード線２の熱伝
導による消費電力Ｐ_C は、空気流量に依存しない空気温
度の関数として与えられる。このことから空気温度の変
化により空気流量が少ない場合と多い場合とではＰ_R と
Ｐ_C が総消費電力Ｐ_T に対して及ぼす影響度が異なる。

【００３７】ここで、この影響を明確にするため図６に
示す制御回路２００において、空気温度が２０℃から８
０℃に変化したときの流量特性の変化率を空気流量に対
して表したグラフを図７に示す。図６に示す制御回路２
００は、図１に示す制御回路３０の出力回路２の電圧源
８９のマイナス側を電圧ＶT に接続されることなく、Ｇ
ＮＤ端子に接続される回路で構成される。この制御回路
２００によると、空気流量と相関をもった電圧として検
出される電圧Ｖ1 を電圧源８９のマイナス側が電気的に
固定された出力回路２により増幅するため、空気温度の
変化に対して変動するＰ_R とＰ_C との影響を受けたＶ20
0 を出力する。そのため、図７の実線に示すように、空
気流量に対する流量特性変化率は傾きを有する特性を示
す。この空気流量に対する流量特性変化率は空気流量に
関係なく０％に近づくほど出力電圧ＶG の出力変動を抑
制する。

【００３８】そこで、制御回路３０では図１に示すよう
に、出力回路４から得られる空気温度に相関を持った電
圧ＶT を出力回路２の電圧源８９のマイナス側に入力す
る温度補償回路８９ａで構成される。この構成により電
圧源８９のマイナス側が電気的に固定されることなく、
抵抗器８５、８６により分圧されたゼロ調整用の電圧Ｖ
5 は空気温度によって変化する。そのため、増幅回路と
して動作する出力回路２から出力される電圧ＶG の変動
を抑制し、空気温度が変化したときの空気流量に対し流
量特性変化率が異なる特性を温度補償する。この温度補
償の効果を明確にするため、空気温度が２０℃から８０
℃に変化したときの流量特性の変化率を空気流量に対し
て表したグラフを図４に示す。図７に示す実線は空気流
量が増加に伴い流量特性変化率が減少する傾きを有した
特性を示す。一方、図４に示す実線は空気温度が変化し
ても空気流量に関係なくほぼ０％の特性を有する。

【００３９】この第１実施例によると、空気温度に相関
をもった電圧を増幅回路の基準電圧源の片側端子に入力
することにより増幅回路の出力電圧を温度補償すること
ができる。これにより、生産性を低下させず、かつコス
ト高にならない範囲内で空気流量信号を補償することに
より、空気温度が変化しても空気流量に関係なく流量特
性変化率をほぼ０％に抑制することができ、広い温度範
囲において高精度な空気量計測が行なえる効果がある。

【００４０】また、空気温度による補償は、空気の流路
内の温度を補償に使用するため、デットソーク時等に発
生する熱式流量測定装置の周囲温度と空気温度が異なる
場合においても補償誤差を生ずることなく、高精度な空
気量計測が行うことができる効果がある。なお、第１実
施例では、熱式流量測定装置内のセンサより得られた空
気温度を補償に使用したが、本発明では、熱式流量測定
装置を流れる空気温度が代表できる信号であれば良く、
例えば補償用の温度素子を設けて増幅回路の補償を行っ
ても良い。

【００４１】（第２実施例）自動車のエンジンに吸入さ
れる吸入空気量を計測する熱式流量測定装置に本発明を
適用した第２実施例を図５に示す。図５において、図１
に示す第１実施例と実質的に同一の構成部分には同一符
号を付す。図５に示すように、温度補償用抵抗体である
センサ５８０の抵抗値に比例した電圧Ｖ8 とセンサ５８
０に接続した抵抗器８３、８４の両端電圧Ｖ9 より演算
処理した空気温度を使用して補償する点が第１実施例と
異なる。

【００４２】熱式流量測定装置１０の制御回路４０の構
成を図５に基づいて説明する。割算回路３は、オペアン
プ９５と掛算器９６と抵抗器９３、９４および電圧源９
７とから構成される。この割算回路３は、ホイートスト
ンブリッジ回路および通電量調整回路１から空気温度と
相関をもった電圧として検出される電圧比Ｖ8／Ｖ9 を
出力する。また、この割算回路３は電圧Ｖ8 と電圧Ｖ9
を抵抗器９３、９４により決定される増幅度によってＶ
8 ／Ｖ9 を増幅する。ここで、割算回路３の出力電圧Ｖ
6 は抵抗器９３、９４の抵抗値をＲ４１、Ｒ４２とした
とき、次の数７により表される。

【００４３】

【数７】Ｖ6 ＝（Ｒ４２／Ｒ４１）×（Ｖ8 ／Ｖ9 ） 第２実施例によると、第１実施例と同様、空気温度に相
関をもった電圧を増幅回路の基準電圧源の片側端子に入
力することにより増幅回路の出力電圧を温度補償するこ
とができる。

【００４４】これにより、生産性を低下させず、かつコ
スト高にならない範囲内で空気流量信号を補償すること
により、空気温度が変化しても空気流量に関係なく流量
特性変化率をほぼ０％に抑制することができ、広い温度
範囲において高精度な空気量計測が行なえる効果があ
る。また、空気温度による補償は、空気の流路内の温度
を補償に使用するため、デットソーク時等に発生する熱
式流量測定装置の周囲温度と空気温度が異なる場合にお
いても補償誤差を生ずることなく、高精度な空気量計測
が行うことができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例による熱式流量測定装置の
制御回路図である。

【図２】本発明の第１実施例による熱式流量測定装置の
センサおよび制御回路の位置を示す図である。

【図３】本発明の第１実施例による熱式流量測定装置の
センサと熱伝達経路を示す模式的説明図である。

【図４】本発明の第１実施例による熱式流量測定装置の
空気温度の変化に対する流量特性変化率を空気流量ごと
に表したグラフである。

【図５】本発明の第２実施例による熱式流量測定装置の
制御回路図である。

【図６】比較例の熱式流量測定装置の制御回路図であ
る。

【図７】比較例の熱式流量測定装置の空気温度の変化に
対する流量特性変化率を空気流量ごとに表したグラフで
ある。

【符号の説明】

１ ホイートストンブリッジ回路および通電量調整
回路（流量検知回路、調整回路） ２ 出力回路 （増幅回路） ３ 割算回路 （流体温度検知回路） ６１ パワートランジスタ（調整回路） ８９ 電圧源 （基準電圧源） ８９ａ 温度補償回路 ９７、１０２ 電圧源 ９０ オペアンプ （流量検知回路、調整回
路） ９１、９２、１０３ オペアンプ ９５ オペアンプ （演算回路） ９６ 掛算器 （演算回路） ５７０ センサ （発熱抵抗体） ５８０ センサ （温度補償用抵抗体）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01F 1/68 - 1/699

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 流路内に設けられた発熱抵抗体と、 前記流路内に設けられた温度補償用抵抗体と、 前記発熱抵抗体の抵抗値と前記温度補償用抵抗体の抵抗
   値とから前記発熱抵抗体への通電量を調整する調整回路
   と、 前記発熱抵抗体の抵抗値と前記温度補償用抵抗体の抵抗
   値とから前記流路内を流れる流体の流量を検知し、所定
   の流量特性変化率を有する流量検知信号を出力する流量
   検知回路と、 増幅率を決定する基準電圧源を有し、前記流量検知信号
   を増幅する増幅回路と、前記流路内を流れる流体の流量に関係なく、 前記流路内
   を流れる流体の温度に応じて前記基準電圧源の電圧を増
   減し前記増幅回路の増幅率を増減させることで流体の温
   度変化に対する前記流量特性変化率をゼロ調整する温度
   補償回路とを備えたことを特徴とする熱式流量測定装
   置。
2. 【請求項２】 前記流量検知信号と前記通電量とから前
   記流路内を流れる流体の温度を検知し、流体温度信号を
   出力する流体温度検出回路を備え、前記温度補償回路
   は、前記流体温度信号に応じて前記増幅回路の増幅率を
   増減可能であることを特徴とする請求項１記載の熱式流
   量測定装置。
3. 【請求項３】 前記温度補償回路は、前記流路内に設け
   られ、前記流路内を流れる流体の温度に応じて出力電圧
   が変化する温度素子を備えたことを特徴とする請求項１
   記載の熱式流量測定装置。
4. 【請求項４】 前記流体温度検知回路は、演算回路によ
   り構成されることを特徴とする請求項２記載の熱式流量
   測定装置。