JP6532810B2 - Flow sensor - Google Patents
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Description
本発明は、流量センサに関する。 The present invention relates to a flow sensor.
現在、自動車などの内燃機関の電子制御燃料噴射装置に設けられる流量センサとして、MEMS(Micro Electro Mechanical Systems:微小電気機械システム)技術により製造された熱式流量センサが、コストを低減でき、かつ低電力で駆動できることから注目されている。 Currently, as a flow sensor provided in an electronically controlled fuel injection device of an internal combustion engine such as a car, a thermal flow sensor manufactured by MEMS (Micro Electro Mechanical Systems: Micro-Electro-Mechanical Systems) technology can reduce costs and reduce costs. It is noted because it can be driven by electric power.
本技術分野の背景技術として、特許第5210491号公報(特許文献1)および特開2012−78228号公報がある。
As background art of this technical field, there are
特許第5210491号公報(特許文献1)には、発熱抵抗体と測温抵抗体を同一基板内に同一材料で形成した場合、抵抗体でブリッジ回路を構成すると発熱抵抗体のみ高温で熱劣化が進みブリッジ回路のバランスが変化し、流量精度の低下につながる課題が記載されている。この対策として、発熱抵抗体と測温抵抗体との間に低温の発熱抵抗体を追加し、測温抵抗体とブリッジ回路を形成することで、熱劣化が少ない発熱抵抗体で温度を正確にモニタでき、長期にわたり高性能を維持できることが記載されている。 According to Japanese Patent No. 5210491 (Patent Document 1), when the heating resistor and the temperature measuring resistor are formed of the same material in the same substrate, when the bridge circuit is formed of the resistors, only the heating resistor is thermally degraded at high temperature. The issue is described in which the balance of the lead bridge circuit changes and leads to a decrease in flow rate accuracy. As a countermeasure to this, by adding a low temperature heating resistor between the heating resistor and the temperature measuring resistor and forming the temperature measuring resistor and the bridge circuit, the temperature can be accurately measured by the heating resistor with little thermal degradation. It is described that it can be monitored and can maintain high performance for a long time.
また、特開2012−78228号公報(特許文献2)には、発熱抵抗体に3つの端子を設け、これら端子を介して発熱抵抗体に通電することで、上流側発熱抵抗体と下流側発熱抵抗体との間に発熱量差を発生させ、上流側測温抵抗体が発熱抵抗体から受ける熱的影響と、下流側測温抵抗体が発熱抵抗体から受ける熱的影響とを異ならせる技術が記載されている。これにより、流量測定の基準となる温度差−流量特性を自在に変更し、適用誤差による検出値のシフトを相殺することができる。 Further, in JP 2012-78228 A (Patent Document 2), the upstream side heating resistor and the downstream side heating are provided by providing three terminals in the heating resistor and energizing the heating resistor through these terminals. A technology that generates a calorific value difference with the resistor and differentiates the thermal influence that the upstream temperature-measuring resistor receives from the heating resistor and the thermal influence that the downstream-side temperature measuring resistor receives from the heating resistor Is described. Thereby, it is possible to freely change the temperature difference-flow rate characteristic which is the reference of the flow rate measurement, and to offset the shift of the detection value due to the application error.
発熱抵抗体と、上流側測温抵抗体と、下流側測温抵抗体とを有する熱式流量センサを、例えば自動車などの内燃機関に用いた場合、内燃機関が駆動している殆どの状態において、下流側測温抵抗体は発熱抵抗体と同程度の高温となることから、下流側測温抵抗体への熱影響が大きく、上流側測温抵抗体と比べて下流側測温抵抗体の方が経過時間に依存した抵抗値の変化が大きくなる。そのため、上流側測温抵抗体および下流側測温抵抗体から構成されるブリッジ回路の出力を無風時に合わせたゼロ点が、経過時間と共に変化し、流量精度が低下するという懸念があった。 For example, when a thermal type flow sensor having a heat generating resistor, an upstream temperature measuring resistor, and a downstream temperature measuring resistor is used in an internal combustion engine such as an automobile, for example, in most states where the internal combustion engine is driven. Because the downstream temperature measuring resistor has a temperature as high as that of the heating resistor, the downstream temperature measuring resistor is greatly affected by heat, and the downstream temperature measuring resistor has a higher temperature than the upstream temperature measuring resistor. The change in resistance value depending on the elapsed time becomes larger. Therefore, there is a concern that the zero point at which the output of the bridge circuit composed of the upstream temperature measuring resistor and the downstream temperature measuring resistor is adjusted to no wind changes with the elapsed time and the flow accuracy decreases.
上記課題を解決するために、本発明による流量センサは、第1発熱抵抗体と、第1発熱抵抗体から離隔して、第1発熱抵抗体の上流側に設けられた上流側測温抵抗体と、第1発熱抵抗体から離隔して、第1発熱抵抗体の下流側に設けられた下流側測温抵抗体と、上流側測温抵抗体に絶縁体を介して設けられた第2発熱抵抗体とを有する。そして、第2発熱抵抗体を給電により発熱させて上流側測温抵抗体を加熱して、上流側測温抵抗体の抵抗値と下流側測温抵抗体の抵抗値との差を許容範囲内とすることにより、流量センサのゼロ点補正を行う。 In order to solve the above problems, the flow rate sensor according to the present invention is an upstream temperature measuring resistor provided on the upstream side of the first heating resistor, separated from the first heating resistor and the first heating resistor. And a downstream temperature-measuring resistor provided on the downstream side of the first heating resistor at a distance from the first heating resistor, and a second heat-generating resistor provided on the upstream temperature-measuring resistor via an insulator. And a resistor. Then, the second heating resistor is heated by power supply to heat the upstream temperature measuring resistor, and the difference between the resistance value of the upstream temperature measuring resistor and the resistance value of the downstream temperature measuring resistor is within the allowable range. By doing this, the flow rate sensor's zero point correction is performed.
本発明によれば、高感度および高精度の流量センサを実現することができる。 According to the present invention, a highly sensitive and highly accurate flow rate sensor can be realized.
上記した以外の課題、構成および効果は、以下の実施の形態の説明により明らかにされる。 Problems, configurations, and effects other than those described above will be apparent from the description of the embodiments below.
以下の実施の形態において、便宜上その必要があるときは、複数のセクションまたは実施の形態に分割して説明するが、特に明示した場合を除き、それらはお互いに無関係なものではなく、一方は他方の一部または全部の変形例、詳細、補足説明等の関係にある。 In the following embodiments, when it is necessary for the sake of convenience, it will be described by dividing into a plurality of sections or embodiments, but unless specifically stated otherwise, they are not unrelated to each other, one is the other And some or all of the variations, details, and supplementary explanations.
また、以下の実施の形態において、要素の数等(個数、数値、量、範囲等を含む)に言及する場合、特に明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではなく、特定の数以上でも以下でもよい。 Further, in the following embodiments, when referring to the number of elements (including the number, numerical value, quantity, range, etc.), it is particularly pronounced and clearly limited to a specific number in principle. It is not limited to the specific number except for the number, and may be more or less than the specific number.
また、以下の実施の形態において、その構成要素(要素ステップ等も含む)は、特に明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。 Further, in the following embodiments, the constituent elements (including element steps and the like) are not necessarily essential except in the case where they are particularly clearly shown and where they are considered to be obviously essential in principle. Needless to say.
また、「Aからなる」、「Aよりなる」、「Aを有する」、「Aを含む」と言うときは、特にその要素のみである旨明示した場合等を除き、それ以外の要素を排除するものでないことは言うまでもない。同様に、以下の実施の形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に明らかにそうでないと考えられる場合等を除き、実質的にその形状等に近似または類似するもの等を含むものとする。このことは、上記数値および範囲についても同様である。 In addition, when we say “consists of A”, “consists of A”, “have A”, and “include A”, except for those cases where it is clearly stated that it is only that element, etc., the other elements are excluded. It goes without saying that it is not something to do. Similarly, in the following embodiments, when referring to the shapes, positional relationships and the like of components etc., the shapes thereof are substantially the same unless particularly clearly stated and where it is apparently clearly not so in principle. It is assumed that it includes things that are similar or similar to etc. The same applies to the above numerical values and ranges.
また、以下の実施の形態で用いる図面においては、平面図であっても図面を見易くするためにハッチングを付す場合があり、断面図であっても図面を見易くするためにハッチングを省略する場合もある。また、断面図および平面図において、各部位の大きさは実デバイスと対応するものではなく、図面を分かりやすくするため、特定の部位を相対的に大きく表示する場合がある。また、断面図と平面図が対応する場合においても、図面を分かりやすくするため、特定の部位を相対的に大きく表示する場合がある。 Further, in the drawings used in the following embodiments, even a plan view may be hatched to make the drawing easy to see, and even a sectional view may be hatched to make the drawing easy to see. is there. Further, in the cross-sectional view and the plan view, the size of each portion does not correspond to the actual device, and a specific portion may be displayed relatively large in order to make the drawing easy to understand. Further, even when the sectional view and the plan view correspond to each other, a specific part may be displayed relatively large in order to make the drawing easy to understand.
また、以下の実施の形態を説明するための全図において、同一機能を有するものは原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。以下、本実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。 Further, in all the drawings for describing the following embodiments, components having the same function are denoted by the same reference symbols in principle, and the repetitive description thereof will be omitted. Hereinafter, the present embodiment will be described in detail based on the drawings.
本実施例1による熱式流体流量センサについて説明する。本実施例1による熱式流体流量センサは、温度により抵抗体の抵抗値が変化する特性を利用して、流体流量を検出する熱抵抗方式の熱式流体流量センサである。 A thermal fluid flow sensor according to the first embodiment will be described. The thermal fluid flow rate sensor according to the first embodiment is a thermal resistance thermal fluid flow rate sensor that detects the fluid flow rate using the characteristic that the resistance value of the resistor changes with temperature.
<熱式流体流量センサの構造>
本実施例1による熱式流体流量センサの構造について、図1〜図5を用いて説明する。図1は、本実施例1によるセンサチップの要部平面図である。図2は、図1のA−A´線におけるセンサチップの要部断面図である。図3は、図1のセンサチップを備えるセンサモジュールの要部平面図である。図4は、図3のB−B´線におけるセンサモジュールの要部断面図である。図5は、本実施例1による熱式流体流量センサが取り付けられた内燃機関の吸気通路の要部断面図である。
<Structure of Thermal Type Fluid Flow Sensor>
The structure of the thermal fluid flow sensor according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 5. FIG. 1 is a plan view of an essential part of a sensor chip according to a first embodiment. FIG. 2 is a cross-sectional view of an essential part of the sensor chip taken along line A-A 'of FIG. FIG. 3 is a plan view of an essential part of a sensor module provided with the sensor chip of FIG. FIG. 4 is a cross-sectional view of a main part of the sensor module taken along line B-B ′ of FIG. 3. FIG. 5 is a cross-sectional view of an essential part of an intake passage of an internal combustion engine to which the thermal fluid flow rate sensor according to the first embodiment is attached.
図1および図2に示すように、熱式流体流量センサのセンサチップ1は、単結晶Si(シリコン)からなる半導体基板2と、流量検出のため半導体基板2の一部が除去されたダイヤフラム部9とを有する。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
半導体基板2上に、第1絶縁膜10を介して第1発熱抵抗体3と、第1発熱抵抗体3の上流側に配置された上流側測温抵抗体4と、第1発熱抵抗体3の下流側に配置された下流側測温抵抗体5と、第1発熱抵抗体3の温度を測定する第1発熱抵抗体用測温抵抗体7とが形成されている。第1発熱抵抗体用測温抵抗体7は、第1発熱抵抗体3と上流側測温抵抗体4との間および第1発熱抵抗体3と下流側測温抵抗体5との間にそれぞれ配置されている。
On the
第1発熱抵抗体3、上流側測温抵抗体4、下流側測温抵抗体5および第1発熱抵抗体用測温抵抗体7は第2絶縁膜11により覆われており、上流側測温抵抗体4の上方に、第2絶縁膜11を介して、例えば第1発熱抵抗体4と同一材料からなる第2発熱抵抗体6が形成されている。すなわち、平面視において第2発熱抵抗体6の一部は上流側測温抵抗体4と重なっている。第2発熱抵抗体6は第3絶縁膜12により覆われている。なお、第2発熱抵抗体6は、第1発熱抵抗体3と異なる材料によって形成してもよい。
The first heat-generating
第1絶縁膜10、第2絶縁膜11および第3絶縁膜12は、例えば酸化シリコンからなる単層膜、窒化シリコンからなる単層膜、酸化シリコンと窒化シリコンとを重ねた積層膜または酸化シリコンと窒化シリコンとを交互に複数重ねた積層膜からなる。
The first insulating
また、外部への入出力のため、第2絶縁膜11および第3絶縁膜12を除去して、各抵抗体(第1発熱抵抗体3、上流側測温抵抗体4、下流側測温抵抗体5、第2発熱抵抗体6および第1発熱抵抗体用測温抵抗体7)のそれぞれの一部を露出した複数の電極パッド8を有している。後述するワイヤボンディングを良好なものとするため、各抵抗体(第1発熱抵抗体3、上流側測温抵抗体4、下流側測温抵抗体5、第2発熱抵抗体6および第1発熱抵抗体用測温抵抗体7)のそれぞれの電極パッド8上に、例えばAl(アルミニウム)からなる金属膜を設けてもよい。
In addition, the second insulating
さらに、第3絶縁膜12上に有機絶縁膜を形成してもよく、その場合は、少なくとも各抵抗体(第1発熱抵抗体3、上流側測温抵抗体4、下流型測温抵抗体5、第2発熱抵抗体6および第1発熱抵抗体用測温抵抗体7)の上方の有機絶縁膜は除去する、または、ダイヤフラム部9の上方の有機絶縁膜全体を除去する。
Furthermore, an organic insulating film may be formed on the third insulating
第2発熱抵抗体6は、第1発熱抵抗体3よりも上流側測温抵抗体4に近接しており、熱伝達が良好な場所、例えば上流側測温抵抗体4の上方に設けられている。本実施例1では、第2発熱抵抗体6が、第2絶縁膜11を介して上流側測温抵抗体4の上方に設けられているため、第2絶縁膜11の厚さで、第2発熱抵抗体6と上流側測温抵抗体4との距離が決まる。第1絶縁膜10の上面と第3絶縁膜12の下面とに挟まれた第2絶縁膜11の厚さT1は、例えば0.1μm〜1μmの範囲である。
The
また、上流側測温抵抗体4と下流側測温抵抗体5とは、第1発熱抵抗体3を挟んで吸気の流れる方向に線対称となるように設けられており、これにより、無風時における上流側測温抵抗体4の熱分布と下流側測温抵抗体5の熱分布とが等しくなる。
Further, the upstream-side
なお、本実施例1では、平面視において第2発熱抵抗体6の一部が上流側測温抵抗体4と重なったセンサチップ1を例示したが、これに限定されるものではなく、上記重なりは必須の条件ではない。第1発熱抵抗体3と第2発熱抵抗体6とをむすぶ直線の中点が、上流側測温抵抗体4と下流側測温抵抗体5とをむすぶ直線の中点よりも上流側に位置するように、第2発熱抵抗体6が形成されていればよい。これは、後述する実施例2および3においても同様である。
In the first embodiment, the
次に、図3および図4に示すように、センサモジュール13は、支持基板14と、支持基板14に形成された凹部15とを有する。
Next, as shown in FIG. 3 and FIG. 4, the
凹部15の内側に、センサチップ1が接着剤16により固定されており、凹部15が形成された領域以外の支持基板14上に制御用回路チップ17が搭載されている。さらに、制御用回路チップ17の一部の電極パッド18とセンサチップ1の電極パッド8とは、ボンディングワイヤ19aを介して電気的に接続されている。また、制御用回路チップ17の他の一部の電極パッド(外部への入出力端子用の電極パッド)18と支持基板14上に形成された外部入出力端子20とは、ボンディングワイヤ19bを介して電気的に接続されている。
The
センサチップ1の電極パッド8および制御用回路チップ17の電極パッド18は腐食しやすいため、電極パッド8、電極パッド18および制御用回路チップ17は腐食防止用の樹脂21で覆われている。
Since the
なお、ダイヤフラム部9は流体の検出部となるため、ダイヤフラム部9の表面側は腐食防止用の樹脂21が覆わないようにし、かつダイヤフラム部9の支持基板14に固定する裏面側は接着剤16でダイヤフラム部9が密閉されないようにする。
Since the
次に、図5に示すように、熱式流体流量センサ22は、ボディ23と、ボディ23の中に形成された副通路24と、センサモジュール13を固定する支持体25と、支持体カバー26とを有する。
Next, as shown in FIG. 5, the thermal
センサモジュール13の吸気流量検出部である、センサチップのダイヤフラム部9に吸気29が流れるように、センサモジュール13は、支持体25および支持体カバー26によって熱式流体流量センサ22に固定してある。また、熱式流体流量センサ22は、吸気管27に貫通して装着され、主通路28に流れる吸気29が副通路24内に取り込まれるように、吸気管27に設けられている。図5には、副通路24は、吸気管27と並行で、かつ直線的に簡略化して示されているが、副通路24は、ボディ23内で曲線や分岐の形状を有していてもよい。
The
なお、本実施例1では、図2に示すように、上流側測温抵抗体4上に、第2絶縁膜11を介して第2発熱抵抗体6を形成しているが、これに限定されるものではない。
In the first embodiment, as shown in FIG. 2, the
例えば図6に示すように、第1絶縁膜10上に第2発熱抵抗体6を形成し、第2発熱抵抗体6を第2絶縁膜11により覆い、第2絶縁膜11上に、第1発熱抵抗体3と、上流側測温抵抗体4と、下流側測温抵抗体5と、第1発熱抵抗体用測温抵抗体7とを形成してもよい。この場合、第2発熱抵抗体6の上方に、第2絶縁膜11を介して上流側測温抵抗体4を配置する。すなわち、平面視において第2発熱抵抗体6の一部は上流側測温抵抗体4と重なっている。
For example, as shown in FIG. 6, the
あるいは、図示は省略するが、第1発熱抵抗体3よりも上流側測温抵抗体4に近接して、第1発熱抵抗体3と同一層の高耐熱材料、例えば高融点金属からなる第2発熱抵抗体6を形成してもよい。
Alternatively, although not shown, the second heat-resistant material in the same layer as the first heat-generating
<熱式流体流量センサの動作フロー>
本実施例1による熱式流体流量センサの動作フローについて図7および図8を用いて説明する。図7は、本実施例1による熱式流体流量センサの回路図である。図8は、本実施例1による熱式流体流量センサを自動車に組み込んだ際の熱式流体流量センサの動作フロー図である。
<Operation flow of thermal fluid flow sensor>
The operation flow of the thermal fluid flow sensor according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. 7 and 8. FIG. 7 is a circuit diagram of the thermal fluid flow sensor according to the first embodiment. FIG. 8 is an operation flow diagram of the thermal fluid flow sensor when the thermal fluid flow sensor according to the first embodiment is incorporated into a vehicle.
図7に示すように、第1発熱抵抗体3の温度は、第1発熱抵抗体用測温抵抗体7で温度モニタし、所望の温度になるようにコントローラ34によって電圧または電流を制御する。上流側測温抵抗体4および下流側測温抵抗体5は、ダイヤフラム部以外のセンサチップ内または制御用回路チップ内に設けたブリッジ抵抗体30とブリッジ回路を形成し、上流側測温抵抗体4と下流側測温抵抗体5との間に所定の電圧(Vref)を印加する。上流側測温抵抗体4とブリッジ抵抗体30との中点と、下流側測温抵抗体5とブリッジ抵抗体30との中点との差電圧を増幅器31に接続した後、アナログ/デジタルコンバータ(ADC)33などの回路でデジタル変換して電子制御装置(Electronic Control Unit:ECU)36に出力する。
As shown in FIG. 7, the temperature of the
なお、本実施例1では、増幅器31の後にゼロ点が許容範囲内であるかを否かを判定する比較器32を設け、許容範囲内から外れた場合には、第2発熱抵抗体6に電圧を印加して、上流側測温抵抗体4を加熱する回路構成となっている。
In the first embodiment, after the
初期の無風状態では、第1発熱抵抗体3で加熱した状態の上流側測温抵抗体4、下流側測温抵抗体5およびブリッジ抵抗体30の抵抗値は等しくなるよう設計しており、電子制御装置36への出力はゼロとなり、この状態を基準に吸気の流量と差電圧の相関をアナログ/デジタルコンバータ33で変換して出力する。
In the initial windless state, the resistance values of the upstream temperature-measuring
次に、熱式流体流量センサの動作フローについて説明する。なお、以下の動作フローの説明では、図7に示す熱式流体流量センサの回路図を適宜参照する。図8に示す動作フローに従って、例えば自動車の電子制御燃料噴射装置に組み込まれた熱式流体流量センサにより、流体流量が出力される。 Next, the operation flow of the thermal fluid flow sensor will be described. In the following description of the operation flow, the circuit diagram of the thermal fluid flow sensor shown in FIG. 7 will be referred to as appropriate. According to the operation flow shown in FIG. 8, the fluid flow rate is output, for example, by a thermal fluid flow rate sensor incorporated in the electronic control fuel injection device of the automobile.
まず、自動車のエンジンを始動する前に、熱式流体流量センサおよび電子制御装置36などに給電する(工程S1)。エンジンを始動する前とは、例えば鍵シリンダーに鍵を差し込んだだけの状態を言う。 First, before starting an automobile engine, power is supplied to the thermal fluid flow sensor and the electronic control unit 36 (step S1). Before starting the engine means, for example, a state in which a key is only inserted into a key cylinder.
次に、無風時のゼロ点を比較器32で確認し、ゼロ点が許容範囲内にであるか否かを判断する(工程S2)。
Next, the zero point at the time of no wind is confirmed by the
許容範囲内(OK)の場合は、エンジンを始動する(工程S3)。そして吸気が流れて(工程S4)、吸気流量が出力される(工程S5)。 If it is within the allowable range (OK), the engine is started (step S3). Then, the intake flows (step S4), and the intake flow rate is output (step S5).
許容範囲外(NG)の場合は、第2発熱抵抗体6に瞬時に給電し、第2発熱抵抗体6の給電を止めた後(工程S6)、再度ゼロ点を比較器32で確認し、ゼロ点が許容範囲内であるか否かを判断する(工程S2)。すなわち、本実施例1における熱式流体流量センサの動作フローは、ゼロ点を許容範囲内に収めることのできるゼロ点補正モードを有している。
In the case of out of tolerance (NG), the
なお、上記説明では、図8に示す動作フローに従って、自動車の最初のエンジンを始動する場合を例示したが、これに限定されるものではない。例えばアイドルストップ機能が装備されている自動車では、自動車が信号などで止まった際にエンジンが止まり、その後、エンジンが再始動する。この場合も、図8に示す動作フローに従って、ゼロ点を補正することができる。 Although the above description exemplifies the case of starting the first engine of the automobile according to the operation flow shown in FIG. 8, the present invention is not limited to this. For example, in an automobile equipped with an idle stop function, the engine is stopped when the automobile stops at a signal or the like, and then the engine is restarted. Also in this case, the zero point can be corrected according to the operation flow shown in FIG.
また、他の動作モードとしては、ゼロ点を比較器32で確認し、許容範囲外の場合は、変動した差電圧から計算して、上流側測温抵抗体4と下流側測温抵抗体5との抵抗変化分だけ、第2発熱抵抗体6を微小に加熱する。そして、再度ゼロ点を比較器32で確認し、許容範囲内にゼロ点を補正した後、第2発熱抵抗体6の温度を固定して給電しながらエンジンを始動して、吸気流量を出力する。
Also, as another operation mode, the zero point is confirmed by the
また、上流側測温抵抗体4の抵抗値と下流側測温抵抗体5の抵抗値とは、互いに等しくなるように設計されているが、製造時のばらつきおよび出荷前の信頼性試験などで無風時のゼロ点が許容範囲を超える熱式流体流量センサが製造されることもある。このような熱式流体流量センサに対しても、第2発熱抵抗体6を用いて、上流側測温抵抗体4の抵抗値と下流側測温抵抗体5の抵抗値とのバランスを改善することによりゼロ点が補正できるので、熱式流体流量センサの製造歩留まりが向上し、製造コストが低減する。
Moreover, although the resistance value of the upstream-side
<本実施の熱式流体流量センサの効果>
本実施例1による熱式流体流量センサの効果を図1および図9を用いて説明する。図9は、本実施例1による熱式流体流量センサにおいて、測温抵抗体を直接加熱した場合の一定抵抗変化(数Ω)に要する加熱温度と加熱時間との関係を示すグラフ図である。
<The effect of the thermal fluid flow sensor of this embodiment>
The effect of the thermal fluid flow sensor according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 9. FIG. 9 is a graph showing the relationship between the heating temperature and the heating time required for constant resistance change (several ohms) when the resistance temperature detector is directly heated in the thermal fluid flow rate sensor according to the first embodiment.
図9に示すように、加熱温度を100℃高温にすることにより、加熱時間を約1/10に低減することができる。 As shown in FIG. 9, by raising the heating temperature to 100 ° C., the heating time can be reduced to about 1/10.
図8に示す動作フローにおいて、熱式流体流量センサでは、使用時間とともに第1発熱抵抗体3の加熱により、上流側測温抵抗体4よりも速く下流側測温抵抗体5の抵抗変化が進むため、ゼロ点が変動する。ゼロ点を補正するには、第2発熱抵抗体6の加熱温度が第1発熱抵抗体3の加熱温度と同等の場合、熱式流体流量センサの使用時間と同じ時間を上流側測温抵抗体4のみに加熱する必要があるが、長時間の加熱が必要となるため、流量検出に支障をきたす。
In the operation flow shown in FIG. 8, in the thermal fluid flow rate sensor, the resistance change of the downstream
そこで、本実施例1では、第2発熱抵抗体6の加熱温度を、少なくとも第1発熱抵抗体3の加熱温度よりも高くして、短時間で下流側測温抵抗体5の抵抗値に上流側測温抵抗体4の抵抗値を近づけて、ゼロ点を許容範囲内に補正する。例えば第1発熱抵抗体3を200℃で加熱している場合、第2発熱抵抗体6を500℃で加熱することにより、約1/1,000の時間で、ゼロ点の補正が可能となる。
Therefore, in the first embodiment, the heating temperature of the
また、図8に示す動作モードでは、エンジンの始動ごとにゼロ点を確認しているので、許容範囲外になった場合でも、その抵抗値変化は小さいため(例えば1Ω未満)、第2発熱抵抗体6を長時間加熱する必要はない。さらに、第2発熱抵抗体6のパターン(発熱する面積)を第1発熱抵抗体3のパターン(発熱する面積)より小さい面積にすることにより、消費電力を抑え、効率よくゼロ点を補正することが可能となる。
In addition, in the operation mode shown in FIG. 8, since the zero point is confirmed each time the engine is started, the change in resistance value is small (for example, less than 1 Ω) even when out of the allowable range. It is not necessary to heat the
このように、本実施例1によれば、エンジンの使用時間によらず、熱式流体流量センサのゼロ点の変動を瞬時に許容範囲内に抑制できるので、熱式流体流量センサの流量精度を維持することができて、熱式流体流量センサの信頼性を確保することができる。 As described above, according to the first embodiment, the fluctuation of the zero point of the thermal fluid flow sensor can be instantaneously suppressed within the allowable range regardless of the operating time of the engine, so that the flow accuracy of the thermal fluid flow sensor can be improved. It is possible to maintain the reliability of the thermal fluid flow sensor.
本実施例2によるセンサチップ1Aと、前述の実施例1によるセンサチップ1との相違点は、下流側測温抵抗体5の上方に、第2絶縁膜11を介して第2発熱抵抗体6と同様の抵抗体35が形成されていることである。
The difference between the sensor chip 1A according to the second embodiment and the
本実施例2によるセンサチップの構造について、図10および図11を用いて説明する。図10は、本実施例2によるセンサチップの要部平面図である。図11は、図10のC−C´線におけるセンサチップの要部断面図である。 The structure of the sensor chip according to the second embodiment will be described with reference to FIGS. 10 and 11. FIG. FIG. 10 is a plan view of the main part of the sensor chip according to the second embodiment. FIG. 11 is a cross-sectional view of main parts of the sensor chip taken along line C-C ′ of FIG.
ダイヤフラム部9内の残留応力は、積層した材料によって変化する。従って、上流側測温抵抗体4の上方のみに、第2絶縁膜11を介して第2発熱抵抗体6を形成した場合は、センサチップ1Aの残留応力のバランスが悪くなる可能性がある。
The residual stress in the
しかし、図10および図11に示すように、下流側測温抵抗体5の上方に、第2絶縁膜11を介して抵抗体35を形成することにより、第1発熱抵抗体3を挟んで、上流側と下流側とで構造に対象性を保つことができるので、センサチップ1Aの残留応力のバランスが良好となる。これにより、ダイヤフラム部9の強度が向上し、センサチップ1Aの信頼性を向上することができる。
However, as shown in FIGS. 10 and 11, the
平面視において抵抗体35の一部は下流側測温抵抗体5と重なっており、第1発熱抵抗体3を挟んで吸気の流れる方向に線対称となるように第2発熱抵抗体6と抵抗体35とは設けられている。
In plan view, a part of the
また、抵抗体35は、独立した電極パッド8を有しており、通常はグランドに接続される。しかし、センサチップ1Aでは、第1発熱抵抗体3を挟んで吸気の流れる方向に線対称となるように第2発熱抵抗体6と抵抗体35とが設けられているので、吸気方向を逆に取り付ける仕様に変更した場合でも、抵抗体35の結線と第2発熱抵抗体6の結線とを変えるだけで、熱式流体流量センサのゼロ点の変動を許容範囲内に抑制する効果を得ることができる。
Also, the
また、抵抗体35を第3発熱抵抗体として、第2発熱抵抗体6とは独立に加熱を行い、無風時におけるゼロ点の補正に用いることもできる。
Alternatively, the
本実施例3によるセンサチップ1Bと、前述の実施例1によるセンサチップ1との相違点は、第1発熱抵抗体3が第2発熱抵抗体6と同一層の高耐熱性材料により形成されていることである。高耐熱性材料とは、例えばW(タングステン)またはMo(モリブデン)などの高融点金属である。
The difference between the
本実施例3によるセンサチップの構造について図12を用いて説明する。図12は、本実施例3によるセンサチップの要部断面図である。 The structure of the sensor chip according to the third embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 12 is a cross-sectional view of main parts of a sensor chip according to a third embodiment.
図12に示すように、半導体基板2上に、第1絶縁膜10を介して上流側に配置された上流側測温抵抗体4と、下流側に配置された下流側測温抵抗体5と、上流側測温抵抗体4と下流側測温抵抗体5との間に、上流側測温抵抗体4および下流側測温抵抗体5にそれぞれ沿って配置された第1発熱抵抗体用測温抵抗体7とが形成されている。上流側測温抵抗体4、下流側測温抵抗体5および第1発熱抵抗体用測温抵抗体7は第2絶縁膜11により覆われている。
As shown in FIG. 12, on the
第2絶縁膜11上に、第1発熱抵抗体3と、第2発熱抵抗体6と、抵抗体35とが形成され、上流側測温抵抗体4の上方に第2発熱抵抗体6が形成され、下流側測温抵抗体5の上方に抵抗体35が形成されている。すなわち、平面視において第2発熱抵抗体6の一部は上流側測温抵抗体4と重なり、抵抗体35の一部は下流側測温抵抗体4と重なっている。
The
さらに、第2発熱抵抗体6と抵抗体35との間に、第2発熱抵抗体6と同一層、同一材料からなる第1発熱抵抗体3が形成されている。平面視において第1発熱抵抗体3の上流側および下流側にそれぞれ第1発熱抵抗体用測温抵抗体7が配置される。
Furthermore, between the
このように、第1発熱抵抗体3を第2発熱抵抗体6と同一層となる構造とし、かつこれらを高耐熱性材料により形成することにより、熱による抵抗劣化を抑制できるので、センサチップ1Bの信頼性を向上させることができる。
As described above, by forming the first
本実施例4によるセンサチップ51と、前述の実施例1によるセンサチップ1との相違点は、測温方式である。前述の実施例1の測温方式は、温度により抵抗値が変化する特性を利用した熱抵抗方式である。一方、本実施例4の測温方式は、熱電対を半導体基板上(冷点)と第1発熱抵抗体の近傍(温点)との温度差を利用した熱電対方式である。
The difference between the
本実施例4によるセンサチップの構造について図13および図14を用いて説明する。図13は、本実施例4によるセンサチップの要部平面図である。図14は、図13のD−D´線におけるセンサチップの要部断面図である。 The structure of the sensor chip according to the fourth embodiment will be described with reference to FIGS. 13 and 14. FIG. FIG. 13 is a plan view of an essential part of a sensor chip according to a fourth embodiment. FIG. 14 is a cross-sectional view of main parts of the sensor chip taken along line DD ′ of FIG.
図13に示すように、熱電対を用いたセンサチップ51は、単結晶Si(シリコン)からなる半導体基板65と、流量検出のため半導体基板65の一部が除去されたダイヤフラム部64とを有する。
As shown in FIG. 13, a
半導体基板65上に、ダイヤフラム部64の中心付近に第1発熱抵抗体52が設けられており、第1発熱抵抗体52を挟んで吸気の流れる方向に線対称となるように上流側熱電対53と下流側熱電対54とが配置されている。また、上流側熱電対53の上方に第2発熱抵抗体55が配置され、下流側熱電対54の上方に抵抗体56が配置されており、第2発熱抵抗体55と抵抗体56とは、第1発熱抵抗体52を挟んで吸気の流れる方向に線対称となるように配置されている。
The first
また、第1発熱抵抗体52、上流側熱電対53、下流側熱電対54、第2発熱抵抗体55および抵抗体56のそれぞれの一部を露出した複数の電極パッド57を有しており、複数の電極パッド57は、ボンディングワイヤを介して制御用回路チップと電気的に繋がる。なお、上流側熱電対53および下流側熱電対54は、ブリッジ回路による差電圧を出力する。
Further, it has a plurality of
図14に示すように、半導体基板65上に、第1絶縁膜66を介して上流側熱電対下層配線58と、下流側熱電対下層配線59とが形成され、上流側熱電対下層配線58および下流側熱電対下層配線59は第2絶縁膜67に覆われている。
As shown in FIG. 14, the upstream thermocouple
第2絶縁膜67上に、上流側熱電対上層配線62と、下流側熱電対上層配線63とが形成され、上流側熱電対下層配線58の上方に上流側熱電対上層配線62が配置され、下流側熱電対下層配線59の上方に下流側熱電対上層配線63が配置されている。上流側熱電対下層配線58と上流側熱電対上層配線62とで上流側熱電対53が構成され、下流側熱電対下層配線59と下流側熱電対上層配線63とで下流側熱電対54が構成される。
An upstream thermocouple
上流側熱電対53では、上流側熱電対下層配線58と上流側熱電対上層配線62とが、第2絶縁膜67を垂直方向に貫通する温点接続プラグ60および冷点接続プラグ(図示は省略)により交互に接続されている。交互に接続される上流側熱電対下層配線58と上流側熱電対上層配線62の数は等しく設けられている。同様に、下流側熱電対54では、下流側熱電対下層配線59と下流側熱電対上層配線63とが、第2絶縁膜67を垂直方向に貫通する温点接続プラグ60および冷点接続プラグ61により交互に接続されている。交互に接続される下流側熱電対下層配線59と下流側熱電対上層配線63の数は等しく設けられている。また、上流側熱電対53および下流側熱電対54は第3絶縁膜68により覆われている。
In the
第3絶縁膜68上に、第1発熱抵抗体52と、第2発熱抵抗体55と、抵抗体56とが形成され、上流側熱電対53の上方に第2発熱抵抗体55が配置され、下流側熱電対54の上方に抵抗体56が配置されている。第2発熱抵抗体55と抵抗体56との間に、第1発熱抵抗体52が形成されている。さらに、第1発熱抵抗体52、第2発熱抵抗体55および抵抗体56は第4絶縁膜69により覆われている。図示は省略するが、第4絶縁膜69は、電極パッド57において開口している。
A
第1絶縁膜66、第2絶縁膜67、第3絶縁膜68および第4絶縁膜69は、例えば酸化シリコンからなる単層膜、窒化シリコンからなる単層膜、酸化シリコンと窒化シリコンとを重ねた積層膜または酸化シリコンと窒化シリコンとを交互に複数重ねた積層膜からなる。
The first insulating
なお、第1発熱抵抗体52の温度を測定する第1発熱抵抗体用測温抵抗体または第1発熱抵抗体用熱電対を第1発熱抵抗体52の近傍に設けて、温度制御を行ってもよい。
In addition, a temperature measuring resistor for the first heating resistor or a thermocouple for the first heating resistor for measuring the temperature of the
本実施例4によるセンサチップ51においても、使用時間とともに下流側熱電対54が熱影響により変化する。これは、下流側熱電対下層配線59および下流側熱電対上層配線63が熱影響により抵抗変化することに起因する。特に、上流側熱電対下層配線58および下流側熱電対下層配線59に多結晶Si(シリコン)膜を使用した場合は、熱影響により、多結晶Si(シリコン)膜に含まれる不純物濃度に勾配が生じて、温点がずれる。
Also in the
しかし、このような事象の場合でも、第2発熱抵抗体55を加熱することにより、上流側熱電対53の値を下流側熱電対54の値に近づけることができる。
However, even in such a case, the value of the
本実施例5によるセンサチップ51Aと、前述の実施例4によるセンサチップ51との相違点は、第1発熱抵抗体52と、第1発熱抵抗体55および抵抗体56とを、互いに異なる層により形成していることである。すなわち、第1発熱抵抗体55を、上流側熱電対53の上流側熱電対上層配線62と上流側熱電対下層配線58との間に配置し、抵抗体56を下流側熱電対54の下流側熱電対上層配線63と下流側熱電対下層配線59との間に配置している。
The difference between the
本実施例5によるセンサチップの構造について図15を用いて説明する。図15は、本実施例5によるセンサチップの要部断面図である。 The structure of the sensor chip according to the fifth embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 15 is a cross-sectional view of main parts of a sensor chip according to the fifth embodiment.
図15に示すように、半導体基板65上に、第1絶縁膜66を介して上流側熱電対下層配線58と、下流側熱電対下層配線59とが形成され、上流側熱電対下層配線58および下流側熱電対下層配線59は第2絶縁膜67により覆われている。
As shown in FIG. 15, the upstream thermocouple
第2絶縁膜67上に、第2発熱抵抗体55と、抵抗体56とが形成され、上流側熱電対下層配線58の上方に第2発熱抵抗体55が配置され、下流側熱電対下層配線59の上方に抵抗体56が配置されている。また、第2発熱抵抗体55および抵抗体56は第5絶縁膜70により覆われている。
The
第5絶縁膜70上に、上流側熱電対上層配線62と、下流側熱電対上層配線63とが形成され、第2発熱抵抗体55の上方に上流側熱電対上層配線62が配置され、抵抗体56の上方に下流側熱電対上層配線63が配置されている。第5絶縁膜70によって、第2発熱抵抗体55と上流側熱電対上層配線62、および抵抗体56と下流側熱電対上層配線63との絶縁を図っている。
The upstream thermocouple
上流側熱電対53では、上流側熱電対下層配線58と上流側熱電対上層配線62とが、第2絶縁膜67および第5絶縁膜70を垂直方向に貫通する温点接続プラグ60および冷点接続プラグ(図示は省略)により交互に接続されている。交互に接続される上流側熱電対下層配線58と上流側熱電対上層配線62の数は等しく設けられている。同様に、下流側熱電対54では、下流側熱電対下層配線59と下流側熱電対上層配線63とが、第2絶縁膜67および第5絶縁膜70を垂直方向に貫通する温点接続プラグ60および冷点接続プラグ61により交互に接続されている。交互に接続される下流側熱電対下層配線59と下流側熱電対上層配線63の数は等しく設けられている。また、上流側熱電対53および下流側熱電対54は第3絶縁膜68により覆われている。
In the
第3絶縁膜68上に第1発熱抵抗体52が形成され、平面視において上流側熱電対53と下流側熱電対54との間に位置するように、第1発熱抵抗体52が形成されている。さらに、第1発熱抵抗体52は第4絶縁膜69により覆われている。図示は省略するが、第4絶縁膜69は、電極パッド57において開口している。
The
第2発熱抵抗体55を、上流側熱電対53の上流側熱電対上層配線62と上流側熱電対下層配線58との間に形成することで、上流側熱電対上層配線62および上流側熱電対下層配線58にそれぞれ同等の熱量を与えることができるので、ゼロ点の補正に必要な第2発熱抵抗体55の消費電力を抑えることができる。また、ダイヤフラム部64内の残留応力を調整する観点から、抵抗体56も下流側熱電対54の下流側熱電対上層配線63と下流側熱電対下層配線59との間に形成している。
By forming the second
なお、本実施例5では、第1発熱抵抗体52を第3絶縁膜68上に形成したが、これに限定されるものではない。
In the fifth embodiment, although the
例えば図16に示すように、第2絶縁膜67上に、第2発熱抵抗体55と同一層の高耐圧材料、例えば高融点金属からなる第1発熱抵抗体52を形成してもよく、このような構造のセンサチップ51Bであっても、ゼロ点の補正に必要な第2発熱抵抗体55の消費電力を抑えることができる。
For example, as shown in FIG. 16, the first
以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。 As mentioned above, although the invention made by the present inventor was concretely explained based on an embodiment, the present invention is not limited to the above-mentioned embodiment, and can be variously changed in the range which does not deviate from the gist. Needless to say.
本発明は少なくとも以下の実施の形態を含む。 The present invention includes at least the following embodiments.
〔付記1〕
被測定流体の流量を測定する流量センサであって、
第1発熱抵抗体と、
前記第1発熱抵抗体から離隔して、前記第1発熱抵抗体の下流側に設けられた第1測温熱電対と、
前記第1発熱抵抗体から離隔して、前記第1発熱抵抗体の上流側に設けられた第2測温熱電対と、
前記第2測温熱電対に絶縁体を介して設けられた第2発熱抵抗体と、
を有し、
前記第2発熱抵抗体の発熱によって前記第2測温熱電対を加熱する、流量センサ。
[Supplementary Note 1]
A flow rate sensor for measuring the flow rate of a fluid to be measured, wherein
A first heating resistor,
A first temperature-measuring thermocouple provided on the downstream side of the first heating resistor at a distance from the first heating resistor;
A second temperature-measurement thermocouple, provided on the upstream side of the first heat-generating resistor, spaced apart from the first heat-generating resistor;
A second heating resistor provided to the second temperature measurement thermocouple via an insulator;
Have
The flow rate sensor which heats the second temperature-measuring thermocouple by the heat generation of the second heating resistor.
〔付記2〕
付記1記載の流量センサにおいて、
前記第2発熱抵抗体と前記第2測温熱電対との距離が、前記第1発熱抵抗体と前記第2測温熱電対との距離よりも短い、流量センサ。
[Supplementary Note 2]
In the flow rate sensor described in the
The flow rate sensor, wherein a distance between the second heating resistor and the second temperature-measuring thermocouple is shorter than a distance between the first heating resistor and the second temperature-measuring thermocouple.
〔付記3〕
付記1記載の流量センサにおいて、
前記第1測温熱電対および前記第2測温熱電対は、前記第1発熱抵抗体とは互いに異なる層により形成されている、流量センサ。
[Supplementary Note 3]
In the flow rate sensor described in the
The flow rate sensor, wherein the first temperature measurement thermocouple and the second temperature measurement thermocouple are formed of layers different from the first heating resistor.
〔付記4〕
付記1記載の流量センサにおいて、
前記第1発熱抵抗体と前記第2発熱抵抗体とは、同一材料からなる、流量センサ。
[Supplementary Note 4]
In the flow rate sensor described in the
The flow rate sensor, wherein the first heating resistor and the second heating resistor are made of the same material.
〔付記5〕
付記1記載の流量センサにおいて、
前記第1測温熱電対と前記第2測温熱電対とは、前記第1発熱抵抗体を挟んで前記被測定流体の流れる方向に線対称に設けられている、流量センサ。
[Supplementary Note 5]
In the flow rate sensor described in the
The flow rate sensor, wherein the first temperature measurement thermocouple and the second temperature measurement thermocouple are provided in line symmetry in the flow direction of the fluid to be measured with the first heating resistor interposed therebetween.
1,1A,1B センサチップ
2 半導体基板
3 第1発熱抵抗体
4 上流側測温抵抗体
5 下流側測温抵抗体
6 第2発熱抵抗体
7 第1発熱抵抗体用測温抵抗体
8 電極パッド
9 ダイヤフラム部
10 第1絶縁膜
11 第2絶縁膜
12 第3絶縁膜
13 センサモジュール
14 支持基板
15 凹部
16 接着剤
17 制御用回路チップ
18 電極パッド
19a,19b ボンディングワイヤ
20 外部入出力端子
21 樹脂
22 熱式流体流量センサ
23 ボディ
24 副通路
25 支持体
26 支持体カバー
27 吸気管
28 主通路
29 吸気
30 ブリッジ抵抗体
31 増幅器
32 比較器
33 アナログ/デジタルコンバータ
34 コントローラ
35 抵抗体
36 電子制御装置
51,51A,51B センサチップ
52 第1発熱抵抗体
53 上流側熱電対
54 下流側熱電対
55 第2発熱抵抗体
56 抵抗体
57 電極パッド
58 上流側熱電対下層配線
59 下流側熱電対下層配線
60 温点接続プラグ
61 冷点接続プラグ
62 上流側熱電対上層配線
63 下流側熱電対上層配線
64 ダイヤフラム部
65 半導体基板
66 第1絶縁膜
67 第2絶縁膜
68 第3絶縁膜
69 第4絶縁膜
70 第5絶縁膜
1, 1A,
Claims (15)
第1発熱抵抗体と、
前記第1発熱抵抗体から離隔して、前記第1発熱抵抗体の下流側に設けられた第1測温抵抗体と、
前記第1発熱抵抗体から離隔して、前記第1発熱抵抗体の上流側に設けられた第2測温抵抗体と、
前記第2測温抵抗体に絶縁体を介して設けられた第2発熱抵抗体と、
を有し、
前記第2発熱抵抗体の発熱によって前記第2測温抵抗体を加熱する、流量センサ。 A flow rate sensor for measuring the flow rate of a fluid to be measured, wherein
A first heating resistor,
A first temperature measuring resistor provided on the downstream side of the first heating resistor at a distance from the first heating resistor;
A second temperature-measuring resistor provided on the upstream side of the first heating resistor at a distance from the first heating resistor;
A second heating resistor provided on the second temperature measuring resistor via an insulator;
Have
A flow rate sensor, which heats the second temperature measuring resistor by heat generation of the second heat generating resistor.
前記第2発熱抵抗体と前記第2測温抵抗体との距離が、前記第1発熱抵抗体と前記第2測温抵抗体との距離よりも短い、流量センサ。 In the flow rate sensor according to claim 1,
The flow rate sensor, wherein the distance between the second heating resistor and the second temperature measuring resistor is shorter than the distance between the first heating resistor and the second temperature measuring resistor.
前記第1発熱抵抗体と前記第2発熱抵抗体とは、同一材料からなる、流量センサ。 In the flow rate sensor according to claim 1,
The flow rate sensor, wherein the first heating resistor and the second heating resistor are made of the same material.
前記第2発熱抵抗体の発熱する面積が、前記第1発熱抵抗体の発熱する面積よりも小さい、流量センサ。 In the flow rate sensor according to claim 1,
The flow rate sensor, wherein the heat generation area of the second heat generation resistor is smaller than the heat generation area of the first heat generation resistor.
前記第1測温抵抗体と前記第2測温抵抗体とは、前記第1発熱抵抗体を挟んで前記被測定流体の流れる方向に線対称に設けられている、流量センサ。 In the flow rate sensor according to claim 1,
The flow rate sensor, wherein the first temperature measuring resistor and the second temperature measuring resistor are provided in line symmetry in the flow direction of the fluid to be measured, sandwiching the first heating resistor.
第1発熱抵抗体と、
前記第1発熱抵抗体から離隔して、前記第1発熱抵抗体の下流側に設けられた第1測温抵抗体と、
前記第1発熱抵抗体から離隔して、前記第1発熱抵抗体の上流側に設けられた第2測温抵抗体と、
前記第2測温抵抗体に絶縁体を介して設けられた第2発熱抵抗体と、
を有し、
前記第2発熱抵抗体の発熱によって前記第2測温抵抗体を加熱して、前記第1測温抵抗体の第1抵抗値と前記第2測温抵抗体の第2抵抗値との差を許容範囲内とすることにより、ゼロ点を補正する、流量センサ。 A flow rate sensor for measuring the flow rate of a fluid to be measured, wherein
A first heating resistor,
A first temperature measuring resistor provided on the downstream side of the first heating resistor at a distance from the first heating resistor;
A second temperature-measuring resistor provided on the upstream side of the first heating resistor at a distance from the first heating resistor;
A second heating resistor provided on the second temperature measuring resistor via an insulator;
Have
The second temperature measuring resistor is heated by the heat generation of the second heating resistor, and the difference between the first resistance value of the first temperature measuring resistor and the second resistance value of the second temperature measuring resistor is obtained. A flow sensor that corrects the zero point by keeping it within the allowable range.
前記第1抵抗値と前記第2抵抗値との差を確認する比較器を備える、流量センサ。 In the flow rate sensor according to claim 6,
The flow rate sensor, comprising a comparator that confirms a difference between the first resistance value and the second resistance value.
前記第1発熱抵抗体と前記第2発熱抵抗体とをむすぶ直線の中点が、前記第1測温抵抗体と前記第2測温抵抗体とをむすぶ直線の中点よりも前記被測定流体の上流側に位置する、流量センサ。 In the flow rate sensor according to claim 6,
The fluid to be measured is the middle point of the straight line connecting the first heating resistor and the second heating resistor, and the middle point of the straight line connecting the first temperature measuring resistor and the second temperature measuring resistor. Located upstream of the flow sensor.
前記第2発熱抵抗体と前記第2測温抵抗体との距離が、前記第1発熱抵抗体と前記第2測温抵抗体との距離よりも短い、流量センサ。 In the flow rate sensor according to claim 6,
The flow rate sensor, wherein the distance between the second heating resistor and the second temperature measuring resistor is shorter than the distance between the first heating resistor and the second temperature measuring resistor.
前記第1発熱抵抗体と前記第2発熱抵抗体とは、同一材料からなる、流量センサ。 In the flow rate sensor according to claim 6,
The flow rate sensor, wherein the first heating resistor and the second heating resistor are made of the same material.
前記第2発熱抵抗体の発熱する面積が、前記第1発熱抵抗体の発熱する面積よりも小さい、流量センサ。 In the flow rate sensor according to claim 6,
The flow rate sensor, wherein the heat generation area of the second heat generation resistor is smaller than the heat generation area of the first heat generation resistor.
前記第1測温抵抗体と前記第2測温抵抗体とは、前記第1発熱抵抗体を挟んで前記被測定流体の流れる方向に線対称に設けられている、流量センサ。 In the flow rate sensor according to claim 6,
The flow rate sensor, wherein the first temperature measuring resistor and the second temperature measuring resistor are provided in line symmetry in the flow direction of the fluid to be measured, sandwiching the first heating resistor.
第1発熱抵抗体と、
前記第1発熱抵抗体から離隔して、前記第1発熱抵抗体の下流側に設けられた第1測温抵抗体と、
前記第1発熱抵抗体から離隔して、前記第1発熱抵抗体の上流側に設けられた第2測温抵抗体と、
前記第2測温抵抗体に絶縁体を介して設けられた第2発熱抵抗体と、
を有し、
前記内燃機関が停止している状態で、前記第2発熱抵抗体を給電により発熱させて前記第2測温抵抗体を加熱して、前記第1測温抵抗体の第1抵抗値と前記第2測温抵抗体の第2抵抗値との差を許容範囲内とすることにより、ゼロ点を補正する流量センサ。 A flow rate sensor for measuring the flow rate of air taken into an internal combustion engine, comprising:
A first heating resistor,
A first temperature measuring resistor provided on the downstream side of the first heating resistor at a distance from the first heating resistor;
A second temperature-measuring resistor provided on the upstream side of the first heating resistor at a distance from the first heating resistor;
A second heating resistor provided on the second temperature measuring resistor via an insulator;
Have
In a state where the internal combustion engine is stopped, the second heating resistor is heated by power supply to heat the second temperature measuring resistor, and the first resistance value of the first temperature measuring resistor and the first resistance value are measured. (2) A flow sensor that corrects the zero point by setting the difference with the second resistance value of the resistance temperature detector within the allowable range.
前記第1抵抗値と前記第2抵抗値との差を確認する比較器を備える、流量センサ。 14. The flow sensor according to claim 13, wherein
The flow rate sensor, comprising a comparator that confirms a difference between the first resistance value and the second resistance value.
前記第1発熱抵抗体と前記第2発熱抵抗体とをむすぶ直線の中点が、前記第1測温抵抗体と前記第2測温抵抗体とをむすぶ直線の中点よりも前記被測定流体の上流側に位置する、流量センサ。 In the flow rate sensor according to claim 14,
The fluid to be measured is the middle point of the straight line connecting the first heating resistor and the second heating resistor, and the middle point of the straight line connecting the first temperature measuring resistor and the second temperature measuring resistor. Located upstream of the flow sensor.
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