JP6520414B2 - 流量測定装置 - Google Patents

Description

本発明は、内燃機関に吸入される吸入空気の流量（以下、吸気量と呼ぶことがある。）を測定する流量測定装置に関わる。

従来から、内燃機関に供給すべき燃料の噴射制御や、内燃機関の各気筒における点火制御は、周知構造の電子制御ユニット（以下、ＥＣＵと呼ぶ。）により、吸気量およびその他のパラメータに基づき実行されている。また、ＥＣＵは、自身とは別体の流量測定装置からハーネスを介して出力される電気信号に基づき吸気量を把握する。そして、ＥＣＵは、把握した吸気量を用いて燃料の噴射時期や噴射期間、点火時期等を算出し、燃料の噴射や点火を実行する。

ところで、流量測定装置から出力される電気信号（以下、流量信号と呼ぶことがある。）は、信号値の立ち上がりおよび立ち下がりであるエッジを有する矩形波状を呈する。つまり、流量測定装置は、出力配線に設けたスイッチング素子に制御電圧を印加したり、制御電圧の印加を停止したりすることにより、出力配線に論理ハイまたは論理ローの電圧を印加してＥＣＵに入力させる。

このため、流量信号は、高調波成分を含んでおり、ノイズの発生源となって、出力配線をなすハーネス周辺の機器に悪影響を及ぼす可能性がある。そこで、特許文献１には、スイッチング素子と容量素子とが並列接続する遅延回路を設け、立ち上がり後の波形形状、および、立ち下がり後の波形形状をなだらかにする構成が開示されている。
しかし、この構成によれば、立ち上がりおよび立ち下がり自体が急峻なままであり、流量信号がノイズ発生源になる可能性は、いまだに大きいと考えられる。

特許第２８６５７８５号公報

本発明は、上記の問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、流量測定装置において、流量信号がノイズ発生源になる可能性を更に抑制することにある。

本願の第１発明によれば、流量測定装置は、内燃機関に吸入される吸入空気の流量に応じた信号を、信号値の立ち上がりおよび立ち下がりであるエッジを有する矩形波状の電気信号として出力するものである。また、流量測定装置は、電気信号を出力するための出力配線に設けられたスイッチング素子に制御電圧を印加したり、制御電圧の印加を停止したりすることで、エッジを形成する。そして、流量測定装置は、制御電圧を時間の経過とともに変化させることで、エッジにおける信号値を漸増させたり、漸減させたりするエッジ緩和部を備える。

また、第１発明に従属する第２発明によれば、エッジ緩和部は、以下のパターン指令部と制御電圧出力部とを有する。
まず、パターン指令部は、エッジにおいて信号値を経時変化させるパターンを記憶するとともに、パターンを構成する時系列データとしての複数の指令値を、時間の経過に応じ、逐次、出力する。また、制御電圧出力部は、パターン指令部から出力される指令値に応じ、制御電圧を時間の経過とともに変化させながら出力する。

これにより、エッジ緩和部によって、制御電圧の立ち上がりおよび立ち下がりをなだらかにすることができる。このため、流量信号における立ち上がりおよび立ち下がりの急峻さを、エッジ緩和部によって間接的に緩和すことができる。
したがって、流量測定装置において、流量信号がノイズ発生源になる可能性を更に抑制することができる。

本願の第７発明によれば、流量測定装置は、以下のスイッチ回路とエッジ緩和部とを備える。
まず、スイッチ回路は、複数のスイッチング素子が並列接続された並列回路であり、電気信号を出力するための出力配線の一部をなし、エッジを形成するときには複数のスイッチング素子の内の少なくとも１つで制御電圧が印加されたり、制御電圧の印加が停止されたりする。また、エッジ緩和部は、複数のスイッチング素子の内で制御電圧が印加されたり、制御電圧の印加が停止されたりするスイッチング素子の数を時間の経過とともに変化させることで、エッジにおける信号値を漸増させたり、漸減させたりする。

また、エッジ緩和部は、以下のパターン指令部と制御電圧出力部とを有する。
まず、パターン指令部は、エッジにおいて信号値を経時変化させるパターンを記憶するとともに、パターンを構成する時系列データとしての複数の指令値を、時間の経過に応じ、逐次、出力する。また、制御電圧出力部は、制御電圧を出力する部分であり、パターン指令部から出力される指令値に応じ、制御電圧を印加したり、制御電圧の印加を停止したりすべきスイッチング素子の数を時間の経過とともに変化させる。
さらに、スイッチ回路は、スイッチング素子の高電位側でスイッチング素子と直列に接続する別のスイッチング素子を有し、この別のスイッチング素子は、カレントミラー回路を構成する。

これにより、流量信号における立ち上がりおよび立ち下がりの急峻さを、エッジ緩和部によって直接的に緩和することができる。このため、流量測定装置において、流量信号がノイズ発生源になる可能性を更に抑制することができる。

流量測定装置の構成を、ダクトに取り付けた状態で示す断面図である（実施例１）。 流量信号を、従来との比較で示すタイムチャートである（実施例１）。 流量測定装置のブロック図である（実施例１）。 流量測定装置の要部を示す回路図である（実施例１）。 流量測定装置の要部を示す回路図である（実施例２）。 流量測定装置の要部を示す回路図である（変形例）。 流量測定装置の外部出力部の変形例を示す回路図である（変形例）。 流量測定装置の構成を、ダクトに取り付けた状態で示す断面図である（変形例）。

以下、発明を実施するための形態を、実施例を用いて説明する。なお、実施例は具体的な一例を開示するものであり、本願発明が実施例に限定されないことは言うまでもない。

〔実施例１の構成〕
実施例１の流量測定装置１は、内燃機関に吸入される吸入空気の流量（吸気量）を測定するとともに、吸気量に応じた電気信号（流量信号）を出力するものである。また、流量測定装置１から出力された流量信号は、内燃機関の動作を制御する電子制御ユニット（ＥＣＵ）２に入力され（図３および図４参照。）、燃料噴射制御や点火制御に利用される。すなわち、ＥＣＵ２は、流量測定装置１からハーネス等を介して出力される流量信号に基づき吸気量を把握し、把握した吸気量を用いて燃料の噴射時期や噴射期間、点火時期等を算出し、燃料の噴射や点火を実行する。

また、流量測定装置１から出力される流量信号は、信号値の立ち上がりおよび立ち下がりであるエッジを有する矩形波状の電気信号として出力される（図２参照。）。すなわち、流量測定装置１は、出力配線３に設けられたスイッチング素子（以下、メイン素子４と呼ぶ。）に制御電圧を印加したり、制御電圧の印加を停止したりすることで、流量信号にエッジを形成する（図４参照。）。つまり、流量測定装置１は、出力配線３としてのハーネスに論理ハイまたは論理ローの電圧を印加してＥＣＵ２に入力させる。

まず、流量測定装置１の全体構成を説明する。
流量測定装置１は、図１に示すように、樹脂製の筐体６と、流量信号を発生するセンサチップ７を有して筐体６に固定されるセンサアッシー８と、流量信号を出力するためのコネクタ９とを備え、吸入空気の通路１０を形成するダクト１１に取り付けられて通路１０内に突出する。

筐体６は、通路１０から吸入空気の一部を取り込んでバイパスさせる第１バイパス流路１２、および、第１バイパス流路１２を流れる空気を更にバイパスさせる第２バイパス流路１３を有し、センサチップ７は、第２バイパス流路１３に配置される。そして、流量測定装置１は、第２バイパス流路１３を流れる空気とセンサチップ７との伝熱により、第２バイパス流路１３における空気の流量に応じた信号、すなわち、流量信号を発生する。

なお、第１バイパス流路１２は、取込口１４から取り込んだ空気を通路１０における流れとほぼ平行に直進させて放出口１５から通路１０に戻すものであり、取り込んだ空気に含まれる異物を直進させ、異物がセンサチップ７の方に向うのを防止する。また、第２バイパス流路１３は、第１バイパス流路１２から取り込んだ空気の流れを周回させ、放出口１５とは別の放出口１６から通路１０に戻すものであり、空気の流れる距離を直進時よりも大きくすることで流量信号の精度を高める機能を有する。そして、センサチップ７は、第２バイパス流路１３において、空気の流れが通路１０における流れの逆方向となる位置に配置される。

センサアッシー８は、センサチップ７以外に回路チップ１７を有するものであり、センサチップ７を収容した樹脂製の部材を回路チップ１７等とともに樹脂モールドすることで設けられている。
センサチップ７は、所定の基板の表面に流量センサ１９（図３参照。）としての各種の素子（図示せず。）を設けたものである。また、流量センサ１９は、これら素子と空気との伝熱により流量信号を発生する感熱式のセンサである。

また、回路チップ１７は 流量センサ１９で得られた信号に所定の処理を施すための回路を有するものであり、センサチップ７の回路と回路チップ１７の回路との間はボンディングワイヤ（図示せず。）によって結線されている。より具体的に、回路チップ１７は、次のＡ／Ｄ変換部２０、デジタル演算部２１、周波数変換部２２、出力部２３、発信回路２４および記憶部２５等のそれぞれとして機能する回路を有する（図３および図４参照。）。

ここで、Ａ／Ｄ変換部２０は、センサチップ７から出力されたアナログの電気信号をデジタル値に変換する部分であり、デジタル演算部２１は、デジタル化された吸気量の数値に対して補正処理等の演算処理を施す部分である。また、デジタル演算部２１には発信回路２４からクロック信号が供給されており、演算処理に必要なプログラムやデータは記憶部２５から提供される。なお、記憶部２５は、ＲＯＭまたはＲＡＭ等の周知の記憶装置である。

周波数変換部２２は、吸気量を示すデジタル値を周波数に変換する部分である。ここで、流量信号は、例えば、出力配線３における信号値の立ち上がりまたは立ち下がりの周期で吸気量を示すものである。そこで、周波数変換部２２は、デジタル演算部２１から入力されたデジタル値を、ＥＣＵ２に出力する電気信号の周波数に変換する。

より具体的に、周波数変換部２２にはカウンター２６が設けられ（図４参照。）、カウンター２６は、発信回路２４から供給されるクロック信号に基づくカウントを行う。そして、カウント値が、デジタル演算部２１から入力されたデジタル値に到達したら、信号値の立ち上がりまたは立ち下がりを指令する信号（以下、エッジ指令と呼ぶことがある。）を出力部２３に出力する。

出力部２３は、次の外部出力部２８および制御電圧出力部２９を有する。
まず、外部出力部２８は、メイン素子４を有する部分であり、流量測定装置１は、メイン素子４に制御電圧を印加したり、制御電圧の印加を停止したりすることで、流量信号にエッジを形成する。また、制御電圧出力部２９は、エッジ指令に基づき制御電圧を発生させてメイン素子４に出力する部分である。なお、出力配線３はプルアップされており、出力部２３は、メイン素子４がオフのときに論理ハイを出力し、メイン素子４がオンのときに論理ローを出力する。また、メイン素子４には、例えば、ｎ型ＭＯＳＦＥＴが採用されている。

〔実施例１の特徴〕
次に、流量測定装置１の特徴を説明する。
流量測定装置１によれば、制御電圧出力部２９および記憶部２５は、次のエッジ緩和部３０として機能する。
ここで、エッジ緩和部３０とは、制御電圧を時間の経過とともに変化させることで、流量信号のエッジにおける信号値を漸増させたり、漸減させたりする部分である。

まず、記憶部２５は、次のようなパターン指令部として機能する（以下、記憶部２５をパターン指令部２５と呼ぶことがある。）。すなわち、パターン指令部２５は、エッジにおいて信号値を経時変化させるパターンを記憶するとともに、パターンを構成する時系列データとしての複数の指令値を、時間の経過に応じ、逐次、出力する。
また、制御電圧出力部２９は、パターン指令部２５から出力される指令値に応じ、制御電圧を時間の経過とともに変化させながら出力する。
以下、エッジ緩和部３０について説明する。

エッジ緩和部３０は、特許文献１の出力信号に見られる急峻な立ち上がりおよび立ち下がりそれぞれのパターンＡ１、Ａ２において（図２参照。）、急峻さを緩和するために設けられている。
そこで、パターン指令部２５は、急峻さを緩和したエッジのパターンＢ１、Ｂ２を時系列データとしての複数の指令値として記憶している。なお、指令値の数値列は、信号値自体の経時変化を示す時系列データ、または、信号値の時間的変化率の経時変化を示す時系列データなど、様々な態様で設定することができる。また、パターンＢ１、Ｂ２は、それぞれ立ち上がり、立ち下がりに対応しているものとする。

そして、パターン指令部２５は、制御電圧出力部２９からの要求に応じて、指令値の出力を開始し、引き続き、時間の経過に応じて、指令値を、逐次、出力する（以下、エッジを緩和するためにパターン指令部２５が記憶する指令値の時系列データを、緩和用データと呼ぶ。）。

また、制御電圧出力部２９は、図４に示すように、波形整形部３２、Ｄ／Ａ変換部３３、比較器３４、ｎ型ＭＯＳＦＥＴからなる２つのスイッチング素子３５、３６、ｐ型ＭＯＳＦＥＴからなる２つのスイッチング素子３７、３８、および、抵抗Ｒｓ等を有する（以下、スイッチング素子３５〜３８を、それぞれサブ素子３５〜３８と呼ぶ。）。

まず、波形整形部３２は、周波数変換部２２から出力されるエッジ指令、および、パターン指令部２５から出力される緩和用データに基づき、エッジにおける信号値相当のデジタル値を経時的に変更しながら出力する。

すなわち、波形整形部３２では、周波数変換部２２からエッジ指令が入力されると、パターン指令部２５に対して緩和用データの出力を要求する。この要求に応じて、パターン指令部２５は、緩和用データの出力を開始し、引き続き、時間の経過に応じて緩和用データを、逐次、出力する。これにより、波形整形部３２は、逐次入力される緩和用データの値に基づき、逐次、デジタル値を求めて出力する。
そして、Ｄ／Ａ変換部３３は、波形整形部３２から出力されたデジタル値をアナログの電圧Ｖｉｎに変換して出力する。

比較器３４は、サブ素子３５および抵抗Ｒｓとともに、Ｄ／Ａ変換部３３から出力された電圧Ｖｉｎに基づく電流Ｉｄｓを発生させる電流発生部４０として機能する。
すなわち、比較器３４の＋側入力端子はＤ／Ａ変換部３３に接続しており、Ｄ／Ａ変換部３３から比較器３４に電圧Ｖｉｎが入力される。また、比較器３４の出力端子はサブ素子３５のゲートに接続しており、比較器３４から出力される電圧Ｖｇｓはサブ素子３５のゲートに印加される。

また、サブ素子３５のソースは抵抗Ｒｓを介してアースに接続し、抵抗Ｒｓの高電位側の電位が電圧Ｖｓとして比較器３４にフィードバックされる。さらに、サブ素子３５のドレインはサブ素子３７のドレインに接続している。
これにより、サブ素子３５にＶｓ／Ｒｓに相当する電流Ｉｄｓが流れることで、電流発生部４０から電流Ｉｄｓが出力される。

サブ素子３７、３８は、カレントミラー回路αを構成する。すなわち、サブ素子３７のゲートは、サブ素子３７のドレイン側に接続するとともに、サブ素子３８のゲートに接続し、サブ素子３７、３８のソースは電源等の高電位に接続している。また、サブ素子３８のドレインは、サブ素子３６のドレインに接続している。これにより、カレントミラー回路αでは、電流発生部４０で発生した電流Ｉｄｓを入力電流として、サブ素子３８に電流Ｉｒｅｆが流れる。つまり、カレントミラー回路αは、電流Ｉｄｓを入力電流として電流Ｉｒｅｆを出力する。

サブ素子３６はメイン素子４とともにカレントミラー回路βを構成する。すなわち、サブ素子３６のゲートは、サブ素子３６のドレイン側に接続するとともに、メイン素子４のゲートに接続し、サブ素子３６およびメイン素子４のソースはアースに接続している。これにより、カレントミラー回路βでは、カレントミラー回路αから出力された電流Ｉｒｅｆを入力電流として、メイン素子４（つまり、出力配線３）に電流Ｉが流れる。つまり、カレントミラー回路βは、電流Ｉｒｅｆを入力電流として電流Ｉを出力する。

以上により、波形整形部３２およびＤ／Ａ変換部３３では、エッジ指令に応じて電圧Ｖｉｎが発生し、これに伴い、電流発生部４０では、比較器３４によるサブ素子３５のオンオフ操作が始まり、電流Ｉｄｓが発生する。同時に、カレントミラー回路αでは、サブ素子３７、３８のゲートに制御電圧の印加が始まるとともに電流Ｉｒｅｆが発生する。さらに、カレントミラー回路βでは、サブ素子３６およびメイン素子４のゲートに制御電圧の印加が始まるとともに、出力配線３にて電流Ｉが発生する。

引き続き、緩和用データの逐次入力により電圧Ｖｉｎが経時的に変化していくと、電流Ｉｄｓおよびサブ素子３７、３８のゲートにおける制御電圧が経時的に変化していき、さらに、電流Ｉｒｅｆ、サブ素子３６およびメイン素子４のゲートにおける制御電圧、ならびに、電流Ｉが経時的に変化していく。

この結果、出力配線３の信号値（電位）は、緩和用データに基づき、論理ハイから論理ローまで、立ち下がりの急峻さが緩和されて低下していく（図２のパターンＡ２、Ｂ２を参照。）。
なお、論理ローから論理ハイまでの立ち上がりの急峻さに関しても、同様にして緩和される（図２のパターンＡ１、Ｂ１を参照。）。

また、外部出力部２８は、図４に示すように、次の容量素子４２、第２メイン素子４３およびツェナーダイオード４４を有する。
まず、容量素子４２は、メイン素子４と並列に接続され、出力配線３に生じるエミッションノイズを吸収して、電流Ｉの経時的変化を、よりなだらかにする。

次に、第２メイン素子４３は、例えば、メイン素子４よりも電圧に対する耐性が高いｎ型ＭＯＳＦＥＴからなり、メイン素子４の高電位側でメイン素子４と直列に接続され、出力配線３に生じるノイズからメイン素子４を保護する。
さらに、ツェナーダイオード４４は、メイン素子４と並列に接続され、出力配線３に過電圧が印加されたときに、過電圧をアースに逃してメイン素子４を保護する。

〔実施例１の効果〕
実施例１の流量測定装置１は、メイン素子４に印加する制御電圧を時間の経過とともに変化させることで、流量信号のエッジにおける信号値を漸増させたり、漸減させたりするエッジ緩和部３０を備える。また、エッジ緩和部３０は、以下のパターン指令部２５と制御電圧出力部２９とを有する。
まず、パターン指令部２５は、エッジにおいて信号値を経時変化させるパターンを記憶するとともに、パターンを構成する時系列データとしての複数の指令値を、時間の経過に応じ、逐次、出力する。また、制御電圧出力部２９は、パターン指令部２５から出力される指令値に応じ、制御電圧を時間の経過とともに変化させながら出力する。

これにより、エッジ緩和部３０によって、制御電圧の立ち上がりおよび立ち下がりをなだらかにすることができる。このため、流量信号における立ち上がりおよび立ち下がりの急峻さを、エッジ緩和部３０によって間接的に緩和すことができる。
したがって、流量測定装置１の出力配線３において、流量信号から高調波成分を除き、流量信号がノイズ発生源になる可能性を抑制することができる。

〔実施例２の構成〕
実施例２の流量測定装置１の外部出力部２８は複数のメイン素子４を有し、これらのメイン素子４は、次のスイッチ回路４６を有する（図５参照。）。
すなわち、スイッチ回路４６とは、複数のメイン素子４が並列接続された並列回路であって出力配線３の一部をなし、エッジを形成するときにはメイン素子４の内の少なくとも１つで制御電圧が印加されたり、制御電圧の印加が停止されたりする。

また、エッジ緩和部３０は、メイン素子４のオン総数（つまり、制御電圧が印加されているメイン素子４の数）を時間の経過とともに変化させることで、エッジにおける信号値を漸増させたり、漸減させたりする。
具体的には、実施例２のエッジ緩和部３０によれば、制御電圧出力部２９は、パターン指令部２５から出力される緩和用データに応じ、メイン素子４のオン総数を時間の経過とともに変化させる。

すなわち、実施例２の制御電圧出力部２９は、実施例１のＤ／Ａ変換部３３および電流発生部４０に替えて、スイッチ制御回路４７を有する。
ここで、スイッチ制御回路４７は、波形整形部３２から出力されるデジタル値に基づきメイン素子４のオン総数を決め、決定したオン総数に基づき、制御電圧を印加するメイン素子４を選択し、選択したメイン素子４のゲートに制御電圧を印加する。さらに、スイッチ制御回路４７は、波形整形部３２から出力されるデジタル値の変化に応じて、メイン素子４のオン総数を変更する。そして、スイッチ制御回路４７は、オン総数の変更に応じて、制御電圧を印加されていなかったメイン素子４において制御電圧を印加したり、制御電圧を印加されていたメイン素子４において制御電圧の印加を停止したりする。

また、スイッチ回路４６ではカレントミラー回路γが設けられており、メイン素子４が組み入れられるそれぞれの枝路４６ｂは、カレントミラー回路γの出力側をなす。
すなわち、スイッチ回路４６は、それぞれの枝路４６ｂにおいてメイン素子４の高電位側でメイン素子４と直列に接続するサブ素子４８を有し、カレントミラー回路γは、サブ素子４８、定電流源４９、および、サブ素子４８とは別のサブ素子５０により構成される。なお、サブ素子４８、５０は、両方ともｎ型ＭＯＳＦＥＴである。

つまり、サブ素子４８のゲートは、サブ素子５０のドレイン側に接続するとともに、サブ素子５０のゲートに接続し、サブ素子４８のソースはメイン素子４のドレイン接続している。また、サブ素子５０のドレインは定電流源４９に接続し、サブ素子５０のソースはアースに接続している。そして、メイン素子４がオンすると、カレントミラー回路γは、定電流源４９から供給される電流を入力電流として、枝路４６ｂに電流を流す。

さらに、外部出力部２８は、実施例１と同様の容量素子４２、第２メイン素子４３およびツェナーダイオード４４を有する。
なお、実施例２の外部出力部２８によれば、容量素子４２およびツェナーダイオード４４は、スイッチ回路４６と並列に接続し、第２メイン素子４３は、それぞれの枝路４６ｂにおいてメイン素子４およびサブ素子４８の高電位側でメイン素子４と直列に接続している。

〔実施例２の効果〕
実施例２の流量測定装置１は、次のスイッチ回路４６を備える。すなわち、スイッチ回路４６は、複数のメイン素子４が並列接続された並列回路であり、エッジを形成するときには複数のメイン素子４の内の少なくとも１つで制御電圧が印加されたり、制御電圧の印加が停止されたりする。また、エッジ緩和部３０は、メイン素子４のオン総数を時間の経過とともに変化させることで、エッジにおける信号値を漸増させたり、漸減させたりする。

また、制御電圧出力部２９は、パターン指令部２５から出力される緩和用データに応じ、メイン素子４のオン総数を時間の経過とともに変化させる。
これにより、流量信号における立ち上がりおよび立ち下がりの急峻さを、エッジ緩和部３０によって直接的に緩和することができる。このため、流量測定装置１において、流量信号がノイズ発生源になる可能性を抑制することができる。

〔変形例〕
本願発明の態様は実施例に限定されず、種々の変形例を考えることができる。
例えば、実施例１の流量測定装置１によれば、制御電圧は、電流発生部４０およびカレントミラー回路α、βを介してメイン素子４に印加されていたが、例えば、図６に示すように、Ｄ／Ａ変換部３３からメイン素子４に、直接、制御電圧を印加するようにしてもよい。

また、実施例の流量測定装置１は、容量素子４２、第２メイン素子４３およびツェナーダイオード４４を有していたが、容量素子４２、第２メイン素子４３およびツェナーダイオード４４の組み入れは、自在に変更することができる。例えば、容量素子４２およびツェナーダイオード４４を省略してもよく（図７（ａ）参照。）、容量素子４２を省略してもよく（図７（ｂ）参照。）、ツェナーダイオード４４を省略してもよい（図７（ｃ）参照。）。また、容量素子４２およびツェナーダイオード４４を省略して、バリスタ素子５２をメイン素子４またはスイッチ回路４６と並列に組み入れてもよい（図７（ｄ）参照。）。

また、実施例の流量測定装置１によれば、流量信号は、出力配線３における電圧の立ち上がりまたは立ち下がりの周期で吸気量を示すものであったが、吸気量の数値をバイナリのデータで表したものを流量信号として出力してもよい。

さらに、実施例の流量測定装置１では、吸入空気に関して流量信号のみを出力するものとして例示していたが、吸入空気に関し、流量以外の物理量に応じた電気信号を出力するようにしてもよい。例えば、圧力に応じた電気信号（圧力信号）、湿度に応じた電気信号（湿度信号）または温度に応じた電気信号（温度信号）の内の少なくとも１つを流量信号とともに出力するようにしてもよい。

例えば、図８に示すように、センサアッシー８に、圧力信号、湿度信号、温度信号のそれぞれを発生する圧力センサ５３、湿度センサ５４、温度センサ５５を組み入れて流量信号とともにＥＣＵ２に出力するようにしてもよい。この場合、圧力信号、湿度信号、温度信号を流量信号とともにＳＥＮＴ信号としてＥＣＵ２に出力するようにしてもよい。

１ 流量測定装置 ３ 出力配線 ４ メイン素子（スイッチング素子） ３０ エッジ緩和部

Claims (12)

1. 内燃機関に吸入される吸入空気の流量に応じた信号を、信号値の立ち上がりおよび立ち下がりであるエッジを有する矩形波状の電気信号として出力するものであり、
   この電気信号を出力するための出力配線（３）に設けられたスイッチング素子（４）に制御電圧を印加したり、制御電圧の印加を停止したりすることで、前記エッジを形成する流量測定装置（１）において、
   前記制御電圧を時間の経過とともに変化させることで、前記エッジにおける信号値を漸増させたり、漸減させたりするエッジ緩和部（３０）を備えることを特徴とする流量測定装置（１）。
2. 請求項１に記載の流量測定装置（１）において、
   前記エッジ緩和部（３０）は、
   前記エッジにおいて信号値を経時変化させるパターンを記憶するとともに、このパターンを構成する時系列データとしての複数の指令値を、時間の経過に応じ、逐次、出力するパターン指令部（２５）と、
   前記パターン指令部（２５）から出力される指令値に応じ、前記制御電圧を時間の経過とともに変化させながら出力する制御電圧出力部（２９）とを有することを特徴とする流量測定装置（１）。
3. 請求項２に記載の流量測定装置（１）において、
   前記スイッチング素子（４）はカレントミラー回路（β）を構成し、
   前記制御電圧出力部（２９）は、前記カレントミラー回路（β）により前記制御電圧を前記スイッチング素子（４）に印加することを特徴とする流量測定装置（１）。
4. 請求項１ないし請求項３の内のいずれか１つに記載の流量測定装置（１）において、
   前記スイッチング素子（４）と並列に接続する容量素子（４２）を備えることを特徴とする流量測定装置（１）。
5. 請求項１ないし請求項４の内のいずれか１つに記載の流量測定装置（１）において、
   前記スイッチング素子（４）よりも電圧に対する耐性が高く、前記スイッチング素子（４）の高電位側で前記スイッチング素子（４）と直列に接続する第２スイッチング素子（４３）を備えることを特徴とする流量測定装置（１）。
6. 請求項１ないし請求項５の内のいずれか１つに記載の流量測定装置（１）において、
   前記スイッチング素子（４）と並列に接続するツェナーダイオード（４４）を備えることを特徴とする流量測定装置（１）。
7. 内燃機関に吸入される吸入空気の流量に応じた信号を、信号値の立ち上がりおよび立ち下がりであるエッジを有する矩形波状の電気信号として出力する流量測定装置（１）において、
   複数のスイッチング素子（４）が並列接続された並列回路であり、前記電気信号を出力するための出力配線（３）の一部をなし、前記エッジを形成するときには前記複数のスイッチング素子（４）の内の少なくとも１つで制御電圧が印加されたり、前記制御電圧の印加が停止されたりするスイッチ回路（４６）と、
   前記複数のスイッチング素子（４）の内で前記制御電圧が印加されたり、前記制御電圧の印加が停止されたりするスイッチング素子（４）の数を時間の経過とともに変化させることで、前記エッジにおける信号値を漸増させたり、漸減させたりするエッジ緩和部（３０）とを備え、
   前記エッジ緩和部（３０）は、
   前記エッジにおいて信号値を経時変化させるパターンを記憶するとともに、このパターンを構成する時系列データとしての複数の指令値を、時間の経過に応じ、逐次、出力するパターン指令部（２５）と、
   前記制御電圧を出力する部分であり、前記パターン指令部（２５）から出力される指令値に応じ、前記制御電圧を印加したり、前記制御電圧の印加を停止したりすべき前記スイッチング素子（４）の数を時間の経過とともに変化させる制御電圧出力部（２９）とを有し、
   前記スイッチ回路（４６）は、前記スイッチング素子（４）の高電位側で前記スイッチング素子（４）と直列に接続する別のスイッチング素子（４８）を有し、
   この別のスイッチング素子（４８）は、カレントミラー回路（γ）を構成することを特徴とする流量測定装置（１）。
8. 請求項７に記載の流量測定装置（１）において、
   前記スイッチ回路（４６）と並列に接続する容量素子（４２）を備えることを特徴とする流量測定装置（１）。
9. 請求項７または請求項８に記載の流量測定装置（１）において、
   前記スイッチング素子（４）よりも電圧に対する耐性が高く、前記スイッチング素子（４）の高電位側で前記スイッチング素子（４）と直列に接続する第２スイッチング素子（４３）を備えることを特徴とする流量測定装置（１）。
10. 請求項７ないし請求項９の内のいずれか１つに記載の流量測定装置（１）において、
    前記スイッチ回路（４６）と並列に接続するツェナーダイオード（４４）を備えることを特徴とする流量測定装置（１）。
11. 請求項１ないし請求項１０の内のいずれか１つに記載の流量測定装置（１）において、
    吸入空気に関し、流量以外の物理量に応じた電気信号を出力することを特徴とする流量測定装置（１）。
12. 請求項１１に記載の流量測定装置（１）において、
    前記物理量とは、圧力、湿度および温度の内の少なくとも１つであることを特徴とする流量測定装置（１）。

Images