JP5609827B2 - 空気流量測定装置 - Google Patents

Description

本発明は、エンジン（燃料の燃焼により回転動力を発生する内燃機関）に吸い込まれる吸気流量の測定を行う空気流量測定装置に関し、特に発熱ヒータを通常温度（流量測定時の温度）より高めて異物除去を行うヒートクリーニング（バーンオフ）技術に関する。

ヒートクリーニングの機能を搭載する空気流量測定装置の従来技術として、特許文献１〜３を説明する。
（特許文献１）
特許文献１の技術は、エンジンの空燃比制御に影響を与えないよう、エンジン停止時、空気流量測定装置の外部に設けられた外部判定回路（トリガー回路：エンジンの始動停止回数や温度等からヒートクリーニングの実施の有無を判断する回路）から、空気流量測定装置にヒートクリーニング開始の指示信号が付与された際に、ヒートクリーニングを実施するように設けられている。

この特許文献１の技術は、空気流量測定装置の外部に外部判定回路を必要とするとともに、外部判定回路と空気流量測定装置を接続する専用ハーネスが必要となり、ヒートクリーニングを実施するためのコストが上昇する不具合がある。
また、特許文献１の技術は、エンジン停止後も暫くの間、外部判定回路と空気流量測定装置への電力供給が必要になり、ヒートクリーニングを実施するための電源回路のコストが上昇する不具合がある。
さらに、特許文献１の技術は、吸気温度が高い場合でもヒートクリーニングが実施される可能性がある。このため、吸気温度が高い状態でヒートクリーニングが実施されると、発熱ヒータの温度が上がり過ぎて発熱ヒータが劣化し、吸気流量の測定精度が悪化する不具合が生じてしまう。

（特許文献２）
特許文献２の技術は、エンジンの空燃比制御に影響を与えないよう、エンジン減速時における燃料カット時に、空気流量測定装置の外部に設けられた外部判定回路（エンジン運転状態からヒートクリーニングの実施の有無を判断する回路）から、空気流量測定装置にヒートクリーニング開始の指示信号が付与された際に、ヒートクリーニングを実施するように設けられている。

この特許文献２の技術は、空気流量測定装置の外部に外部判定回路を必要とするとともに、外部判定回路と空気流量測定装置を接続する専用ハーネスが必要となり、ヒートクリーニングを実施するためのコストが上昇する不具合がある。
また、特許文献２の技術は、エンジン減速時における燃料カット毎にヒートクリーニングを実施するため、発熱ヒータの劣化が促進されて、吸気流量の測定精度が悪化する不具合が生じてしまう。
さらに、特許文献２の技術は、吸気温度が高い場合でもヒートクリーニングが実施される可能性がある。このため、吸気温度が高い状態でヒートクリーニングが実施されると、発熱ヒータの温度が上がり過ぎて発熱ヒータが劣化し、吸気流量の測定精度が悪化する不具合が生じてしまう。

（特許文献３）
特許文献３の技術は、流量測定に用いる発熱ヒータとは別に、ヒートクリーニングのための発熱抵抗体を搭載するものであるが、特許文献１と同様、エンジンの空燃比制御に影響を与えないよう、エンジン停止時、空気流量測定装置の外部に設けられた外部判定回路（制御装置：エンジン制御を実施する回路）から、空気流量測定装置にヒートクリーニング開始の指示信号が付与された際に、ヒートクリーニングを実施するように設けられている。

この特許文献３の技術は、空気流量測定装置の外部に外部判定回路を必要とするとともに、外部判定回路と空気流量測定装置を接続する専用ハーネスが必要となり、ヒートクリーニングを実施するためのコストが上昇する不具合がある。
また、特許文献３の技術は、エンジン停止後も暫くの間、外部判定回路と空気流量測定装置への電力供給が必要になり、ヒートクリーニングを実施するための電源回路のコストが上昇する不具合がある。
さらに、特許文献３の技術は、流量測定用の発熱ヒータとは別に、ヒートクリーニング用の発熱抵抗体を搭載するため、流量測定部位におけるセンサ構成が複雑になる不具合がある。

特開昭５６−１４１１６号公報 特開昭６３−１１７２１９号公報 特開平４−１４７０１６号公報

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、ヒートクリーニングを指示するための外部判定回路および専用ハーネスが不要であり、且つヒートクリーニングを実施するためにエンジン停止後に当該空気流量測定装置への給電が不要な空気流量測定装置の提供にある。

〔請求項１の手段〕
請求項１の空気流量測定装置が搭載する発熱ヒータの通電制御回路は、空気流量測定装置への通電開始時に、一時的（予め設定された一定時間であっても良いし、作動条件等に応じて連続的あるいは段階的に変化する時間であっても良い）に、発熱ヒータの温度を、空気流量測定時の温度より高めるヒートクリーニング手段を備える。
このように、空気流量測定装置が通電を受けた際に、空気流量測定装置がヒートクリーニングを実施するため、従来技術において用いていた「ヒートクリーニングを指示するための外部判定回路」および「専用ハーネス」を不要にでき、コストを抑えることができる。
また、空気流量測定装置が通電を受けた際にヒートクリーニングを実施するため、従来技術において用いていた「エンジン停止後においても空気流量測定装置への給電を行う電源手段」を不要にでき、コストを抑えることができる。

〔請求項２の手段〕
請求項２の空気流量測定装置は、ヒートクリーニングを実施する際、吸気温度に関係なく、発熱ヒータの温度を予め設定したヒートクリーニング目標温度（略一定のヒータ温度）に昇温させる。
これにより、吸気温度が高い状態でヒートクリーニングが実施されても、発熱ヒータの温度の上がり過ぎによる発熱ヒータの劣化を回避することができ、発熱ヒータの劣化による吸気流量の測定精度の悪化を回避することができる。

〔請求項３の手段〕
請求項３の空気流量測定装置は、ヒートクリーニングを実施する際、吸気温度に基づいて発熱ヒータの温度を、予め設定したヒートクリーニング目標温度（略一定のヒータ温度）に昇温させる。
これにより、吸気温度が高い状態でヒートクリーニングが実施されても、発熱ヒータの温度の上がり過ぎによる発熱ヒータの劣化を回避することができ、発熱ヒータの劣化による吸気流量の測定精度の悪化を回避することができる。

〔請求項４の手段〕
請求項４の空気流量測定装置は、吸気温度が、予め設定したヒートクリーニング開始温度以下でないとヒートクリーニングを実施しないものである。
これにより、吸気温度が高い状態でヒートクリーニングが実施されることがなく、発熱ヒータの温度の上がり過ぎによる発熱ヒータの劣化を回避することができ、発熱ヒータの劣化による吸気流量の測定精度の悪化を回避することができる。

〔請求項５の手段〕
請求項５におけるヒートクリーニング開始温度は、２０℃以下である。
これにより、発熱ヒータの温度の上がり過ぎによる発熱ヒータの劣化を防ぎ、発熱ヒータの劣化による吸気流量の測定精度の悪化を回避することができる。
また、吸気温度が２０℃を超えるとヒートクリーニングを実施しなくても、発熱ヒータの通常制御（空気流量測定時の通電制御）による発熱で異物除去が行われるため、異物付着による吸気流量の測定精度の悪化を回避することができる。

〔請求項６の手段〕
請求項６におけるヒートクリーニング時間（ヒートクリーニングのための発熱ヒータの通電時間）は、０．２秒以上であり、且つ２秒以下である。
ヒートクリーニング時間を０．２秒以上に設定することで、発熱ヒータの発熱による異物除去が実施されて、異物付着による吸気流量の測定精度の悪化を回避することができる。
また、ヒートクリーニング時間を２秒以下に設定することで、エンジン制御に用いられる吸気流量測定の影響を抑えることができる。

〔請求項７の手段〕
請求項７のヒートクリーニング用吸気温度検出抵抗体は、発熱ヒータが設けられるセンサ基板上に設けられる。
このように、発熱ヒータが設けられるセンサ基板にヒートクリーニング用吸気温度検出抵抗体を設けることで、コストを抑えることができる。

〔請求項８の手段〕
請求項８の通電制御回路は、加熱吸気温度検出抵抗体の検出する加熱吸気温度と、非加熱吸気温度検出抵抗体の検出する非加熱吸気温度との「検出温度差」が、予め設定された一定温度差となるように発熱ヒータを通電制御する温度差保持手段を備える。
そして、ヒートクリーニング手段は、加熱吸気温度検出抵抗体と非加熱吸気温度検出抵抗体で構成されるホイートストンブリッジのバランスを変更することで、発熱ヒータの温度を、空気流量測定時の温度より高めて、ヒートクリーニングを実施するものである。
このように、ホイートストンブリッジのバランスを変更することでヒートクリーニングを実施するため、本発明を実施するための特別な回路を不要にでき、コストを抑えることができる。

〔請求項９の手段〕
請求項９の通電制御回路は、加熱吸気温度検出抵抗体の検出する加熱吸気温度と、非加熱吸気温度検出抵抗体の検出する非加熱吸気温度との「検出温度差」が、予め設定された一定温度差となるように発熱ヒータを通電制御する温度差保持手段を備える。
そして、ヒートクリーニング手段は、加熱吸気温度検出抵抗体と非加熱吸気温度検出抵抗体で構成されるホイートストンブリッジのバランスを、加熱吸気温度検出抵抗体に与える電圧、あるいは非加熱吸気温度検出抵抗体に与える電圧の少なくとも一方の電圧を変更することで、発熱ヒータの温度を、空気流量測定時の温度より高めて、ヒートクリーニングを実施するものである。
このように、流量測定に用いる「電圧」を変化させることでヒートクリーニングを実施するため、本発明を実施するための特別な回路を不要にでき、コストを抑えることができる。

〔請求項１０の手段〕
請求項１０の空気流量測定装置は、エンジンに吸気を導く吸気ダクトの内部を流れる吸気の一部が通過するバイパス通路（吸気ダクトに対する副通路）と、このバイパス通路に導かれた吸気の一部が通過するサブバイパス通路（吸気通路に対する副々通路）とを備え、サブバイパス通路を通過する吸気量を測定するものである。

空気流量測定装置の概略断面図である。 空気流量測定装置に搭載される電気回路図である。 （ａ）吸気温度と発熱ヒータの上昇温度の関係を示すグラフ、（ｂ）吸気温度と発熱ヒータの温度の関係を示すグラフである。 ヒートクリーニング手段の制御例を示すフローチャートである。 ヒートクリーニング実施時における発熱ヒータの通電時間と測定誤差の関係を示すグラフである。 吸気温度と発熱ヒータの温度の関係を示すグラフである。 吸気温度と測定誤差の関係を示すグラフである。

図面を参照して［発明を実施するための形態（実施形態１、２）］を説明する。
実施形態１、２の空気流量測定装置１は熱式エアフロメータ（ＡＦＭ）であり、
・エンジンに吸引される吸気の一部を通電による発熱によって加熱する発熱ヒータ（発熱用抵抗体）２と、
・発熱ヒータ２によって加熱されていない吸気温度を検出するヒートクリーニング用吸気温度検出抵抗体（図示しない）と、
・少なくとも発熱ヒータ２の通電制御を行う通電制御回路３とを搭載する。

そして、実施形態１の通電制御回路３は、空気流量測定装置１への通電開始時に、一時的に、発熱ヒータ２の温度を、ヒートクリーニング用吸気温度検出抵抗体の検出する吸気温度に基づいて予め設定したヒートクリーニング目標温度（空気流量測定時の温度より高く設定した目標ヒータ温度）に昇温させるヒートクリーニング手段４を備える。
また、実施形態２の通電制御回路３は、空気流量測定装置１への通電開始時で、且つヒートクリーニング用吸気温度検出抵抗体の検出する吸気温度が予め設定したヒートクリーニング開始温度以下の時に、一時的に、発熱ヒータ２の温度を、空気流量測定時の温度より高めるヒートクリーニング手段４を備える。

以下において本発明が適用された具体的な一例（実施例）を、図面を参照して説明する。実施例は具体的な一例を開示するものであって、本発明が実施例に限定されないことは言うまでもない。
なお、以下の実施例において上記［発明を実施するための形態］と同一符号は、関連機能物を示すものである。

［実施例１］
実施例１を図１〜図５を参照して説明する。
空気流量測定装置１は、図１に示すように、車両走行用エンジンの吸気ダクト１１に搭載されるものであり、エンジンに吸い込まれる空気流量（吸気量）の測定を行なう熱式エアフロメータである。

空気流量測定装置１は、
・吸気ダクト１１に組付けられる通路形成部材（ハウジング）１２と、
・この通路形成部材１２に組付けられるセンサアッシー１３と、
を備えて構成される。

（通路形成部材１２の説明）
通路形成部材１２は、例えば樹脂材料によって形成されるものであり、エンジンに吸気を導く吸気ダクト１１に組付けられる。
通路形成部材１２の内部には、吸気ダクト１１の内部（主通路）を流れる吸気の一部が通過するバイパス通路１４およびサブバイパス通路１５が形成される。
具体的に、吸気ダクト１１には、内外を貫通するＡＦＭ装着穴１１ａが形成されており、このＡＦＭ装着穴１１ａの外部より通路形成部材１２を吸気ダクト１１内に挿入配置することで、空気流量測定装置１が吸気ダクト１１に組付けられる。

空気流量測定装置１が吸気ダクト１１に組付けられることで、通路形成部材１２に形成される空気取入口１４ａ（バイパス通路１４の空気の取入口）が吸気上流側（エアクリーナ側）に向いて配置されるとともに、通路形成部材１２に形成される空気排出口１４ｂ（バイパス通路１４の空気の排出口）が吸気下流側（エンジン側）に向いて配置される。
なお、通路形成部材１２は、吸気ダクト１１にネジ等の締結部材（図示しない）を用いて着脱可能に取り付けられるものである。

バイパス通路１４は、吸気ダクト１１内を流れる空気の一部が通過する空気通路であり、吸気ダクト１１における吸気の流れ方向に沿うように通路が形成されている。そして、バイパス通路１４の吸気上流側に上述した空気取入口１４ａが設けられ、バイパス通路１４の吸気下流側に上述した空気排出口１４ｂが設けられるものである。なお、空気排出口１４ｂには、バイパス通路１４を通過する空気流を絞るための出口絞り１６が形成されている。

サブバイパス通路１５は、出口絞り１６で絞られたバイパス通路１４の空気流の一部が流入する入口１５ａと、サブバイパス通路１５を通過した空気流を空気ダクト内へ戻す出口１５ｂとを備え、入口１５ａから流入した空気を通路形成部材１２の内部で回転させて吸気ダクト１１内へ戻す迂回路を形成するものである。
なお、この実施例では、サブバイパス通路１５の出口１５ｂを独立して設ける例を開示するが、限定されるものではなく、例えば出口１５ｂをバイパス通路１４内に開口させて、サブバイパス通路１５を通過した空気流を再びバイパス通路１４内に戻すものであっても良い。

（センサアッシー１３の説明）
センサアッシー１３は、図１に示すように、
・サブバイパス通路１５を流れる吸気が触れる部位に配置されるセンサ部１７と、
・通路形成部材１２に固定支持されるセンサ回路部１８と、
を備えて構成される。

センサ部１７には、図２に示すように、
・通電による発熱によってサブバイパス通路１５を通過する空気を加熱する発熱ヒータ２と、
・発熱ヒータ２によって加熱された吸気温度（加熱吸気温度）を検出する加熱吸気温度検出抵抗体２１と、
・この加熱吸気温度検出抵抗体２１に直列に接続されて加熱吸気温度に応じた分圧値Ｖ１を発生させる加熱側分圧抵抗体２２と、
・発熱ヒータ２によって加熱されていない吸気温度（非加熱吸気温度）を検出する非加熱吸気温度検出抵抗体２３と、
・この非加熱吸気温度検出抵抗体２３に直列に接続されて非加熱吸気温度に応じた分圧値Ｖ２を発生させる非加熱側分圧抵抗体２４と、
が設けられている。

また、センサ部１７には、図示しないが、発熱ヒータ２によって加熱されていない吸気温度を検出するヒートクリーニング用吸気温度検出抵抗体（図示しない）が設けられている。なお、このヒートクリーニング用吸気温度検出抵抗体は、非加熱吸気温度検出抵抗体２３とは独立した抵抗体であるが、非加熱吸気温度検出抵抗体２３等と同様、後述するセンサ基板２５に設けられるものである。

この実施例のセンサ部１７は、チップ型（基板型）を採用するものであり、上述した発熱ヒータ２、加熱吸気温度検出抵抗体２１、加熱側分圧抵抗体２２、非加熱吸気温度検出抵抗体２３、非加熱側分圧抵抗体２４、ヒートクリーニング用吸気温度検出抵抗体が、同一（一枚）のセンサ基板２５に設けられるものである。
なお、この実施例では、センサ部１７の具体例としてチップ型を採用する例を説明するが、限定されるものではなく、例えばボビン型抵抗体（単品型の抵抗体）を用いたセンサ部１７であっても良い。

センサ回路部１８は、内部に通電制御回路３（図２参照）が設けられる。
図２に示す通電制御回路３は、図１に示す外部接続用コネクタ２６（具体的には、複数のターミナル端子）と電気的に接続されるものであり、外部接続用コネクタ２６を介して外部機材（ＥＣＵ等）と接続される。
通電制御回路３を収容するセンサ回路部１８のハウジング（センサアッシー１３のハウジング）は、通路形成部材１２と同様、例えば樹脂部材によって形成されるものであり、通路形成部材１２に組付けられることで、センサ部１７がサブバイパス通路１５におけるＵターン部に配置される。
なお、センサアッシー１３は、通路形成部材１２に対して接着剤や溶着技術等により固着されるものであっても良いし、ネジ等の締結部材により着脱可能に取り付けられるものであっても良い。

（温度差保持手段３１の説明）
次に、通電制御回路３に設けられる温度差保持手段（ホイートストンブリッジ回路）３１を説明する。
センサ部１７における加熱吸気温度検出抵抗体２１、加熱側分圧抵抗体２２、非加熱吸気温度検出抵抗体２３、非加熱側分圧抵抗体２４は、図２に示すように、ブリッジ回路を構成するものでる。

一方、通電制御回路３には、
・加熱吸気温度検出抵抗体２１と加熱側分圧抵抗体２２の分圧によって得られる「加熱吸気温度に応じた分圧値Ｖ１」と、非加熱吸気温度検出抵抗体２３と非加熱側分圧抵抗体２４の分圧によって得られる「非加熱吸気温度に応じた分圧値Ｖ２」との電圧差に応じた出力を発生するオペアンプ（比較器）３２と、
・このオペアンプ３２の出力に応じた電流を発熱ヒータ２に印加するパワートランジスタ（増幅素子）３３と、
が設けられる。

加熱吸気温度検出抵抗体２１を用いて検出される加熱吸気温度（分圧値Ｖ１）と、非加熱吸気温度検出抵抗体２３を用いて検出される非加熱吸気温度（分圧値Ｖ２）との検出温度差が、予め設定された一定温度差（一定電圧差）となるように、オペアンプ３２とパワートランジスタ３３が発熱ヒータ２を通電制御する。なお、通常制御時（流量測定時）は、発熱ヒータ２に与えられる電流値（空気流量に応じて変化する値）によって吸気流量を測定する。

（ヒートクリーニング手段４の説明）
この通電制御回路３には、空気流量測定装置１への通電開始時（外部接続用コネクタ２６を介して空気流量測定装置１が通電を受けた時：具体的な一例として、キースイッチがＯＮされてエンジン始動が行われる際）に、一時的に、発熱ヒータ２の温度を、通常制御時（空気流量測定時）の温度より高めるヒートクリーニング手段４が設けられている。

この実施例１におけるヒートクリーニング手段４は、空気流量測定装置１への通電開始時に、一時的に、発熱ヒータ２の温度を、空気流量測定時の温度より高める際、ヒートクリーニング用吸気温度検出抵抗体の検出する吸気温度に基づいて、発熱ヒータ２の温度を空気流量測定時の温度｛通常制御時における発熱ヒータ２の温度制御：図３（ｂ）の破線Ａ参照｝より高く設定されたヒートクリーニング目標温度（理解補助の一例として、例えば３１０℃）」に昇温させるものである。

（発熱ヒータ２の昇温技術の説明）
ヒートクリーニング時に発熱ヒータ２の温度を昇温させる技術を説明する。
この実施例のヒートクリーニング手段４は、加熱吸気温度検出抵抗体２１を用いて検出される「加熱吸気温度に応じた分圧値Ｖ１」、あるいは非加熱吸気温度検出抵抗体２３を用いて検出される「非加熱吸気温度に応じた分圧値Ｖ２」の少なくとも一方の分圧値を変更することで、発熱ヒータ２の温度を、空気流量測定時の温度より高めて、ヒートクリーニングを実施するものである。

具体的に、この実施例の通電制御回路３は、図２に示すように、
・空気流量測定装置１の外部から通電制御回路３に供給される電源電圧（図２中、＋Ｂ参照）を一定電圧にする基準電圧発生手段３４（電圧レギュレータ）と、
・通常制御時（流量測定時）には加熱吸気温度に応じた分圧値Ｖ１を発生させるための電圧ＶＥを加熱側分圧抵抗体２２に与えるとともに、ヒートクリーニング時には発熱ヒータ２を通常制御時より昇温させるために（分圧値Ｖ１の変更のために）、加熱側分圧抵抗体２２に与える電圧ＶＥの変更を行う電圧調整手段３５と、
・通常制御時（流量測定時）およびヒートクリーニング時の両方において、非加熱吸気温度に応じた分圧値Ｖ２を発生させるための電圧ＶＧを非加熱側分圧抵抗体２４に与える電圧供給手段３６と、
が設けられている。

続いて、吸気温度に基づいて発熱ヒータ２をヒートクリーニング目標温度（例えば３１０℃）に昇温させる技術を説明する。
電圧調整手段３５は、ヒートクリーニングを実施する際、
通常制御時（流量測定時）における発熱ヒータ２の温度（ＶＥ＿ＣＴＬ値）から、下記式（１）に示す直線１次近似式｛図３（ａ）の一点鎖線Ｂ参照｝によって求められる発熱ヒータ２の上昇温度（ＶＥ＿ＣＴＬ＿ＰＷｕｐ値）を引き算し、その引き算した温度（変更温度）を用いて電圧ＶＥを可変制御する。
ＶＥ＿ＣＴＬ＿ＰＷｕｐ＝吸気温度×ゲイン＋オフセット値 ・・・（１）

このように、ヒートクリーニングを実施する際に、電圧調整手段３５が電圧ＶＥを吸気温度に合わせて可変制御することにより、図３（ｂ）の実線Ｃに示すように、吸気温度が変化しても、発熱ヒータ２の温度を略一定のヒートクリーニング目標温度（例えば３１０℃）に制御することができる。

（ヒートクリーニングの実施時間の説明）
次に、ヒートクリーニング手段４によるヒートクリーニングの実施時間（発熱ヒータ２の温度を空気流量測定時の温度より高めるヒートクリーニング時間）を説明する。
電圧調整手段３５には、ヒートクリーニングを実施する際、ヒートクリーニング時間を決定するタイマー手段（コンデンサ等）が設けられている。

センサ部１７がチップ型を採用するこの実施例の場合、ヒートクリーニング時間の好ましい設定範囲は、０．２秒以上で、且つ２秒以下の範囲である。
ヒートクリーニング時間のさらに好ましい設定時間は、０．５秒以上で、且つ１秒以内の範囲である。
以下では、具体的な一例として、ヒートクリーニング時間が０．５秒に設定されるものとして説明するが、具体的な一例であって限定されるものではない。

（ヒートクリーニングの作動説明）
次に、ヒートクリーニング手段４の制御例（作動）を、図４のフローチャートを参照して説明する。
なお、ヒートクリーニング手段４は、ロジック回路等によって組まれたもの（マイコンを用いないもの）であっても良いし、マイコンを用いて制御プログラムによって実行されるものであっても良い。

先ず、空気流量測定装置１への通電開始が開始されたか否かの判断を行う（ステップＳ１）。
このステップＳ１の判断結果がＮＯの場合は、ヒートクリーニングを実施せず、通常制御（吸気流量測定）を実施する（ステップＳ２）。
上記ステップＳ１の判断結果がＹＥＳの場合は、ヒートクリーニング時間が０（ゼロ）に設定されていないか否かの判断（図中、ＴＩＭＥ＿ＰＷｕｐ≠０の判断）を行う（ステップＳ３）。
このステップＳ３の判断結果がＮＯの場合は、ヒートクリーニングを実施することなくステップＳ２（通常制御）へ進み、流量測定を行う。

上記ステップＳ３の判断結果がＹＥＳの場合は、上記式（１）を用いて発熱ヒータ２の上昇温度（ＶＥ＿ＣＴＬ＿ＰＷｕｐ値）を計算する（ステップＳ４）。
続いて、（ｉ）予め設定されたヒートクリーニング時間（例えば０．５秒）に亘り、（ｉｉ）発熱ヒータ２の温度（ＶＥ＿ＣＴＬ値）から、上記ステップＳ４で求めた発熱ヒータ２の上昇温度（ＶＥ＿ＣＴＬ＿ＰＷｕｐ値）を引き算した温度（変更温度）を用いて電圧ＶＥを可変制御する（ステップＳ５）。このステップＳ５の実行により、ヒートクリーニング時間（例えば０．５秒）に亘って、発熱ヒータ２の温度をヒートクリーニング目標温度（例えば３１０℃）に昇温させるヒートクリーニングが実施される。
そして、このステップＳ５が実行されると（ヒートクリーニング時間の経過後）、ステップＳ２（通常制御）へ進み、流量測定を行う。

（実施例１の効果１）
実施例１の空気流量測定装置１は、上述したように、空気流量測定装置１が外部からの通電を受けた際、通電制御回路３に設けられたヒートクリーニング手段４が、ヒートクリーニング時間に亘って（一時的の一例）、発熱ヒータ２の温度を、空気流量測定時の温度より高めるヒートクリーニングを実施する。
このように、外部から通電を受けた際に、空気流量測定装置１に搭載された通電制御回路３がヒートクリーニングを実施するため、従来技術において用いていた「ヒートクリーニングを指示するための外部判定回路」および「専用ハーネス」を廃止することができ、ヒートクリーニングを実施する空気流量測定装置１のコストを抑えることができる。
また、外部から通電を受けた際にヒートクリーニングを実施するため、従来技術において用いていた「エンジン停止後においても空気流量測定装置１への給電を行う電源手段」を廃止することができ、空気流量測定装置１へ電力を供給する電源に要するコストを抑えることができる。

（実施例１の効果２）
この実施例の空気流量測定装置１は、上述したように、ヒートクリーニングを実施する際、吸気温度に基づいて発熱ヒータ２の温度を、略一定のヒートクリーニング目標温度（例えば、３１０℃）に昇温させる。
これにより、吸気温度が高い状態でヒートクリーニングが実施されても、発熱ヒータ２の温度の上がり過ぎによる発熱ヒータ２の劣化を回避することができ、発熱ヒータ２の劣化による吸気流量の測定精度の悪化を回避することができる。即ち、信頼性の高い空気流量測定装置１を提供することができる。

（実施例１の効果３）
この実施例の空気流量測定装置１は、上述したように、好ましい形態として、ヒートクリーニング時間が、０．２秒以上で、且つ２秒以下の範囲に設定される。
ヒートクリーニング時間を０．２秒以上に設定することで、発熱ヒータ２の発熱によって効率的な異物除去が行われ、図５の実線Ｄに示すように、異物付着による吸気流量の測定精度の悪化を回避することができる。
また、ヒートクリーニング時間を２秒以下に設定することで、エンジン制御に用いられる吸気流量測定の影響（エンジン完爆後における流量計測の影響）を抑えることができるとともに、発熱ヒータ２の劣化を抑えることができる。

この実施例の空気流量測定装置１は、上述したように、さらに好ましい形態として、ヒートクリーニング時間が、０．５秒以上で、且つ１秒以下の範囲に設定される。
図５の実線Ｄに示すように、ヒートクリーニング時間を０．５秒以上に設定することで、発熱ヒータ２の発熱による異物除去を確実にでき、異物付着による吸気流量の測定精度の悪化を確実に回避することができる。
また、ヒートクリーニング時間を１秒以下に設定することで、エンジン制御に用いられる吸気流量測定の影響をより確実に抑えることができるとともに、発熱ヒータ２の劣化を抑えることができる。

さらに、この実施例の空気流量測定装置１は、上述したように、ヒートクリーニング時間が、０．５秒に設定される。
このように、ヒートクリーニング時間を０．５秒以上に設定することで、発熱ヒータ２の発熱による異物除去率を高める効果と、エンジン制御に用いられる吸気流量測定の影響をより小さく抑える効果の両立を図ることができる。

（実施例１の効果４）
この実施例の空気流量測定装置１は、上述したように、ヒートクリーニング用吸気温度検出抵抗体が、発熱ヒータ２等が設けられる同一のセンサ基板２５上に設けられる。
このように、発熱ヒータ２等が設けられるセンサ基板２５にヒートクリーニング用吸気温度検出抵抗体を設けることで、ヒートクリーニング用吸気温度検出抵抗体を追加するコストを抑えることができ、空気流量測定装置１のコスト上昇を抑えることができる。

（実施例１の効果５）
この実施例の空気流量測定装置１は、上述したように、加熱吸気温度検出抵抗体２１によって検出される「加熱吸気温度に応じた分圧値Ｖ１（具体的には、分圧値Ｖ１を変更するための電圧ＶＥ）」を変化させることでヒートクリーニングを実施する。
このため、ヒートクリーニングを実施するための特別回路を用いずに済み、ヒートクリーニングを実施する空気流量測定装置１のコストを抑えることができる。

［実施例２］
実施例２を図２、図６、図７を参照して説明する。なお、上記実施例１と同一符号は同一機能物を示すものである。
上記の実施例１のヒートクリーニング手段４は、図３（ｂ）の実線Ｃに示すように、吸気温度が変化しても、ヒートクリーニング時の発熱ヒータ２の温度が略一定となるように発熱ヒータ２を通電制御する例を示した。

これに対し、この実施例２のヒートクリーニング手段４は、図６に示すように、ヒートクリーニング用吸気温度検出抵抗体の検出する吸気温度が予め設定されたヒートクリーニング開始温度以下（例えば、吸気温度が２０℃以下）の時で、且つ空気流量測定装置１への通電開始時に、一時的に（例えば、実施例１で示したヒートクリーニング時間に亘り）、発熱ヒータ２の温度（図６中、実線Ｃ参照）を、通常制御時（空気流量測定時）の温度（図６中、破線Ａ参照）より高めるものである。

この実施例２のヒートクリーニング手段４は、上記実施例１と同様、ヒートクリーニングを実施する際、加熱吸気温度検出抵抗体２１によって検出される「加熱吸気温度に応じた分圧値Ｖ１」、あるいは非加熱吸気温度検出抵抗体２３によって検出される「非加熱吸気温度に応じた分圧値Ｖ２」の少なくとも一方の分圧値を変更することで、発熱ヒータ２の温度を、空気流量測定時の温度より高めるものである。

具体的に、この実施例２のヒートクリーニング手段４を、図２を参照して説明する。
電圧調整手段３５は、ヒートクリーニングを開始する条件が成立すると（吸気温度が２０℃以下の通電開始時）、一時的に（例えば、実施例１で示したヒートクリーニング時間に亘り）、通常制御時（流量測定時）における発熱ヒータ２の温度（ＶＥ＿ＣＴＬ値）から「予め設定された所定値」を引き算し、その引き算した温度（変更温度）を用いて電圧ＶＥを可変制御する。

これにより、ヒートクリーニングを開始する条件が成立した場合（吸気温度が２０℃以下の通電開始時）、一時的に（例えば、実施例１で示したヒートクリーニング時間に亘り）、発熱ヒータ２の温度（図６中、実線Ｃ参照）を、通常制御時（空気流量測定時）の温度（図６中、破線Ａ参照）より高めることができる。

（実施例２の効果１）
この実施例２の空気流量測定装置１は、上述したように、吸気温度がヒートクリーニング開始温度以下（例えば、２０℃以下）でないとヒートクリーニングを実施しない。
吸気温度が高い状態（２０℃より高い温度）では、ヒートクリーニングが実施されないため、発熱ヒータ２の温度の上がり過ぎによる発熱ヒータ２の劣化を回避することができる。これにより、発熱ヒータ２の劣化による吸気流量の測定精度の悪化を回避することができ、空気流量測定装置１の信頼性を高めることができる。

（実施例２の効果２）
この実施例２の空気流量測定装置１は、上述したように、ヒートクリーニング開始温度が２０℃以下に設定される。
図７の実線Ｅに示すように、吸気温度が２０℃を超えるとヒートクリーニングを実施しなくても、発熱ヒータ２の通常制御（空気流量測定時の通電制御）による発熱で異物除去が行われるため、異物付着による吸気流量の測定精度の悪化を回避することができる。

（実施例２の効果３）
この実施例の空気流量測定装置１は、実施例１と同様、加熱吸気温度検出抵抗体２１によって検出される「加熱吸気温度に応じた分圧値Ｖ１（具体的には、分圧値Ｖ１を変更するための電圧ＶＥ）」を変化させることでヒートクリーニングを実施する。
このため、ヒートクリーニングを実施するための特別回路を用いずに済み、ヒートクリーニングを実施する空気流量測定装置１のコストを抑えることができる。

上記の実施例では、ヒートクリーニング時間を一定（固定）に設定する例を示したが、「吸気温度等の作動条件」に応じて、ヒートクリーニング時間を連続的あるいは段階的に変化させても良い。

上記の実施例で示した数値（例えば、ヒートクリーニング目標温度が３１０℃など）は、理解補助のための一例であって、限定されないことは言うまでもない。

上記の実施例では、ヒートクリーニング用吸気温度検出抵抗体（図示しない）と非加熱吸気温度検出抵抗体２３とを独立して設ける例を示したが、共通化しても良い。

上記の実施例１と実施例２を組み合わせても良い。
即ち、ヒートクリーニングの実施開始条件として「吸気温度が所定温度以下」を採用（実施例２参照）するとともに、ヒートクリーニングの実施時に発熱ヒータ２を予め設定したヒートクリーニング目標温度に昇温（実施例１参照）するように設けても良い。

上記の実施例では、通路形成部材１２の内部に２つの空気通路（バイパス通路１４とサブバイパス通路１５）が形成される空気流量測定装置１に本発明を適用する例を示したが、通路形成部材１２の内部に１つの空気通路（吸気量測定通路）だけが形成される空気流量測定装置１に本発明を適用しても良い。

上記の実施例では、センサ部１７を通過する被測定空気の流れ方向が吸気ダクト１１を流れる空気の流れ方向とは逆向きの例を示したが、センサ部１７を通過する被測定空気の流れ方向は、吸気ダクト１１を流れる空気の流れ方向に沿う順方向や、吸気ダクト１１を流れる空気の流れ方向に対して垂直方向など、限定されるものではない。

１ 空気流量測定装置
２ 発熱ヒータ
３ 通電制御回路
４ ヒートクリーニング手段
１１ 吸気ダクト
１４ バイパス通路
１５ サブバイパス通路
２１ 加熱吸気温度検出抵抗体
２３ 非加熱吸気温度検出抵抗体
２５ センサ基板
３１ 温度差保持手段

Claims (10)

1. エンジンに吸引される吸気の一部を通電による発熱によって加熱する発熱ヒータ（２）と、
   少なくとも前記発熱ヒータ（２）の通電制御を行う通電制御回路（３）と、
   を搭載する熱式の空気流量測定装置（１）において、
   前記通電制御回路（３）は、当該空気流量測定装置（１）への通電開始時に、一時的に、前記発熱ヒータ（２）の温度を、空気流量測定時の温度より高めるヒートクリーニング手段（４）を備えることを特徴とする空気流量測定装置。
2. 請求項１に記載の空気流量測定装置（１）において、
   前記通電制御回路（３）における前記ヒートクリーニング手段（４）は、当該空気流量測定装置（１）への通電開始時に、一時的に、前記発熱ヒータ（２）の温度を、空気流量測定時の温度より高める際、
   吸気温度に関係なく、前記発熱ヒータ（２）の温度を予め設定したヒートクリーニング目標温度に昇温させることを特徴とする空気流量測定装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の空気流量測定装置（１）において、
   この空気流量測定装置（１）は、前記発熱ヒータ（２）によって加熱されていない吸気温度を検出するヒートクリーニング用吸気温度検出抵抗体を備え、
   前記通電制御回路（３）における前記ヒートクリーニング手段（４）は、当該空気流量測定装置（１）への通電開始時に、一時的に、前記発熱ヒータ（２）の温度を、空気流量測定時の温度より高める際、
   前記ヒートクリーニング用吸気温度検出抵抗体の検出する吸気温度に基づいて、前記発熱ヒータ（２）の温度を予め設定したヒートクリーニング目標温度に昇温させることを特徴とする空気流量測定装置。
4. 請求項１に記載の空気流量測定装置（１）において、
   この空気流量測定装置（１）は、吸気温度を検出するヒートクリーニング用吸気温度検出抵抗体を備え、
   前記通電制御回路（３）における前記ヒートクリーニング手段（４）は、前記ヒートクリーニング用吸気温度検出抵抗体の検出する吸気温度が予め設定されたヒートクリーニング開始温度以下の時で、且つ当該空気流量測定装置（１）への通電開始時に、一時的に、前記発熱ヒータ（２）の温度を、空気流量測定時の温度より高めることを特徴とする空気流量測定装置。
5. 請求項４に記載の空気流量測定装置（１）において、
   前記ヒートクリーニング開始温度は、２０℃以下であることを特徴とする空気流量測定装置。
6. 請求項１〜請求項５のいずれかに記載の空気流量測定装置（１）において、
   前記ヒートクリーニング手段（４）が前記発熱ヒータ（２）の温度を空気流量測定時の温度より高めるヒートクリーニング時間は、０．２秒以上であり、且つ２秒以下であることを特徴とする空気流量測定装置。
7. 請求項３〜請求項６のいずれかに記載の空気流量測定装置（１）において、
   前記ヒートクリーニング用吸気温度検出抵抗体は、前記発熱ヒータ（２）が設けられるセンサ基板（２５）に設けられることを特徴とする空気流量測定装置。
8. 請求項１〜請求項７のいずれかに記載の空気流量測定装置（１）において、
   この空気流量測定装置（１）は、前記発熱ヒータ（２）によって加熱された吸気温度を検出する加熱吸気温度検出抵抗体（２１）と、前記発熱ヒータ（２）によって加熱されていない吸気温度を検出する非加熱吸気温度検出抵抗体（２３）とを具備し、
   前記通電制御回路（３）は、加熱吸気温度検出抵抗体（２１）の検出する加熱吸気温度と、非加熱吸気温度検出抵抗体（２３）の検出する非加熱吸気温度との検出温度差が、予め設定された一定温度差となるように前記発熱ヒータ（２）を通電制御する温度差保持手段（３１）を備え、
   前記通電制御回路（３）における前記ヒートクリーニング手段（４）は、当該空気流量測定装置（１）への通電開始時に、一時的に、
   前記加熱吸気温度検出抵抗体（２１）と前記非加熱吸気温度検出抵抗体（２３）で構成される前記温度差保持手段（３１）のホイートストンブリッジのバランスを変更することで、前記発熱ヒータ（２）の温度を、空気流量測定時の温度より高めることを特徴とする空気流量測定装置。
9. 請求項８に記載の空気流量測定装置（１）において、
   前記温度差保持手段（３１）のホイートストンブリッジのバランスは、前記加熱吸気温度検出抵抗体（２１）に与える電圧（ＶＥ）、あるいは前記非加熱吸気温度検出抵抗体（２３）に与える電圧（ＶＧ）の少なくとも一方の電圧を変更することで、前記発熱ヒータ（２）の温度を、空気流量測定時の温度より高めることを特徴とする空気流量測定装置。
10. 請求項１〜請求項９のいずれかに記載の空気流量測定装置（１）において、
    この空気流量測定装置（１）は、前記エンジンに吸気を導く吸気ダクト（１１）の内部を流れる吸気の一部が通過するバイパス通路（１４）と、このバイパス通路（１４）に導かれた吸気の一部が通過するサブバイパス通路（１５）とを備え、
    前記サブバイパス通路（１５）を通過する吸気量を測定することを特徴とする空気流量測定装置。

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