JP6814894B2

JP6814894B2 - 物理量検出装置

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Publication number: JP6814894B2
Application number: JP2019562922A
Authority: JP
Inventors: 有毅磯谷; 浩昭星加; 余語　孝之; 孝之余語
Original assignee: Hitachi Automotive Systems Ltd
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Priority date: 2017-12-27
Filing date: 2018-12-07
Publication date: 2021-01-20
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Description

本発明は、物理量検出装置に関する。

発熱体を加熱して流量を測定する物理量検出装置が知られている。特許文献１には、流路に流れる流体を、該流体を間欠的に加熱または冷却する熱源と、前記流体の温度を計測する温度センサとを備えたフローセンサを制御し、前記熱源の加熱または冷却開始から、予め定めた計測時間経過したときに得られる、前記温度センサが計測した流体温度、または、該流体温度に応じた値であるセンサ出力に基づき、物性値の異なる２つの流体流量を計測するための流量計測方法であって、前記２つの流体は、前記流路に前記流体の一方を流した時に得られる前記センサ出力と、前記流路に前記他方の流体を、前記一方の流体と同一流量、流した時に得られるセンサ出力とが、前記熱源の加熱または冷却開始から所定のクロス時間経過後に等しくなるクロスポイントを有し、前記計測時間は、予め求められた前記クロス時間に定められていることを特徴とする流量計測方法が開示されている。

特開２００３−２４０６１９号公報

特許文献１に記載されている発明では、加熱状態の切り替え後に測定精度が低下する。

本発明の第１の態様による物理量検出装置は、発熱体を備え被計測流体の流量を測定する流量検出部と、前記発熱体の制御状態を発熱状態または発熱抑制状態のいずれかに切り替える発熱体制御部と、前記流量検出部の測定値を処理する信号処理部とを備え、前記信号処理部は、前記発熱体制御部が前記制御状態を切り替えると、前記切り替えの直後より所定の期間は前記切り替え前の前記流量検出部の測定値に基づき決定される推定値を処理し、前記信号処理部は、過去所定の期間分の前記推定値を一時的に記録するバッファと、前記バッファを参照して前記推定値の平均である平均流量を算出する平均流量算出ブロックと、前記バッファを参照して前記推定値の振幅である振幅量を算出する振幅量算出ブロックと、前記平均流量算出ブロックおよび前記振幅量算出ブロックの算出結果を用いて振幅比を算出する振幅比算出ブロックと、前記推定値の周波数解析を行い前記推定値における支配的な周波数を算出する周波数解析ブロックと、前記平均流量算出ブロックの出力、前記振幅量算出ブロックの出力、前記振幅比算出ブロックの出力、および前記周波数解析ブロックの出力を用いて前記推定値における脈動の影響を低減した推定値を出力する脈動誤差低減フィルタとを備える。
本発明の第２の態様による物理量検出装置は、発熱体を備え被計測流体の流量を測定する流量検出部と、前記発熱体の制御状態を発熱状態または発熱抑制状態のいずれかに切り替える発熱体制御部と、前記流量検出部の測定値を処理する信号処理部とを備え、前記信号処理部は、前記発熱体制御部が前記制御状態を切り替えると、前記切り替えの直後より所定の期間は前記切り替え前の前記流量検出部の測定値に基づき決定される推定値を処理し、前記信号処理部は、前記被計測流体の流量が同一の状態における整定時の前記測定値の発熱状態と発熱抑制状態との対応を示す流量対応情報を備え、前記流量対応情報を参照し、前記制御状態の切り替え前の制御状態および、前記制御状態の切り替え前の測定値に基づき前記推定値を決定する。
本発明の第３の態様による物理量検出装置は、発熱体を備え被計測流体の流量を測定する流量検出部と、前記発熱体の制御状態を発熱状態または発熱抑制状態のいずれかに切り替える発熱体制御部と、前記流量検出部の測定値を処理する信号処理部とを備え、前記信号処理部は、前記発熱体制御部が前記制御状態を切り替えると、前記切り替えの直後より所定の期間は前記切り替え前の前記流量検出部の測定値に基づき決定される推定値を処理し、前記信号処理部は、前記所定の期間経過後は前記測定値を前記推定値とする。
本発明の第４の態様による物理量検出装置は、発熱体を備え被計測流体の流量を測定する流量検出部と、前記発熱体の制御状態を発熱状態または発熱抑制状態のいずれかに切り替える発熱体制御部と、前記流量検出部の測定値を処理する信号処理部とを備え、前記信号処理部は、前記発熱体制御部が前記制御状態を切り替えると、前記切り替えの直後より所定の期間は前記切り替え前の前記流量検出部の測定値に基づき決定される推定値を処理し、過去所定の期間分の測定値を一時的に記録するバッファと、前記バッファを参照して流量の平均である平均流量を算出する平均流量算出ブロックと、前記バッファを参照して流量の振幅である振幅量を算出する振幅量算出ブロックと、前記被計測流体の流量の有無を判定し前記発熱体制御部に動作指令を出力する流量有無判定部とを備え、前記発熱体制御部は、前記動作指令に基づき動作し、前記流量有無判定部は、前記平均流量が予め定められた第１の閾値以下であり、かつ前記振幅量が予め定められた第２の閾値以下である場合に前記被計測流体の流量がゼロと判断して前記発熱体制御部を前記発熱抑制状態に制御させ、前記平均流量が予め定められた第１の閾値よりも大きい場合、または前記振幅量が予め定められた第２の閾値よりも大きい場合に前記被計測流体の流量がゼロではないと判断して前記発熱体制御部を前記発熱状態に制御させる。
本発明の第５の態様による物理量検出装置は、発熱体を備え被計測流体の流量を測定する流量検出部と、前記発熱体の制御状態を発熱状態または発熱抑制状態のいずれかに切り替える発熱体制御部と、前記流量検出部の測定値を処理する信号処理部とを備え、前記信号処理部は、前記発熱体制御部が前記制御状態を切り替えると、前記切り替えの直後より所定の期間は前記切り替え前の前記流量検出部の測定値に基づき決定される推定値を処理し、前記発熱体を制御する信号を外部から受信する信号受信部と、過去所定の期間分の測定値を一時的に記録するバッファと、前記バッファを参照して流量の平均である平均流量を算出する平均流量算出ブロックと、前記バッファを参照して流量の振幅である振幅量を算出する振幅量算出ブロックと、前記被計測流体の流量の有無を判定し前記発熱体制御部に動作指令を出力する流量有無判定部とを備え、前記発熱体制御部は、前記信号および前記動作指令に基づき動作し、前記流量有無判定部は、前記平均流量が予め定められた第１の閾値以下であり、かつ前記振幅量が予め定められた第２の閾値以下である場合に前記被計測流体がゼロと判断して前記発熱体制御部を前記発熱抑制状態に制御させ、前記平均流量が予め定められた第１の閾値よりも大きい場合、または前記振幅量が予め定められた第２の閾値よりも大きい場合に前記被計測流体がゼロではないと判断して前記発熱体制御部を前記発熱状態に制御させる。

本発明によれば、加熱状態の切り替え後の精度低下を低減できる。

物理量検出装置３００の断面図回路基板４００の拡大図第１の実施の形態におけるＥＣＵ２００および物理量検出装置３００の構成を示す図温度上昇側特性８３５を示す図温度下降側特性８３６を示す図流量検出回路６０１の出力特性を示す図第１の流量特性調整ブロック８００の出力特性を示す図第１のフィルタ選択部８０７および第２のフィルタ選択部８０８の選択を示す図流量信号選択部８３８の出力を示す図振幅量算出ブロック８０４の出力を示す図流量検出回路６０１の出力を示す図平均流量および振幅量の時系列変化を示す図第２の実施の形態におけるＥＣＵ２００および物理量検出装置３００の構成を示す図第３の実施の形態におけるＥＣＵ２００および物理量検出装置３００の構成を示す図流量有無判定部８３９の動作概要を示す図第４の実施の形態におけるＥＣＵ２００および物理量検出装置３００の構成を示す図

―第１の実施の形態―
以下、図１〜図１２を参照して、物理量検出装置の第１の実施の形態を説明する。本実施の形態では物理量検出装置は、内燃機関の吸入空気を測定対象とするが、物理量検出装置３００の測定対象はこれに限定されない。

（ハードウエア構成）
図１は、物理量検出装置３００の断面図である。物理量検出装置３００は、ハウジング３０２と、表カバー３０３と、裏カバー３０４とを備える。ハウジング３０２は、合成樹脂製材料をモールド成形することにより構成される。ハウジング３０２は、物理量検出装置３００を内燃機関の吸入空気が流れる吸気管に固定するためのフランジ３１１と、フランジ３１１から突出して電子制御装置（Electronic Control Unit：以下、ＥＣＵ）２００との電気的な接続を行うためのコネクタを有する外部接続部３２１と、フランジ３１１から吸気管の中心に向かって突出するように延びる計測部３３１とを有する。物理量検出装置３００とＥＣＵ２００の通信には様々な通信手段を用いることができ、たとえば車載ネットワークの一種であるＬＩＮ（Local Interconnect Network）が用いられる。

計測部３３１には、ハウジング３０２をモールド成形する際にインサート成形により回路基板４００が一体に設けられている。回路基板４００には、被計測気体の流量を測定する流量検出回路６０１と、被計測気体の温度を検出する温度検出部４５１とが備えられる。流量検出回路６０１は、流量検出部６０２と処理部６０４とを備える。流量検出部６０２および温度検出部４５１は、被計測気体に晒される位置に配置される。

図２は、回路基板４００の拡大図である。回路基板４００は、基板本体４０１と、第１突出部４０３と、第２突出部４５０とを備える。基板本体４０１にはマイコン４１５が実装され、第１突出部４０３には合成樹脂材４１８で被覆された流量検出回路６０１が実装され、第２突出部５４０には温度検出部４５１が実装される。マイコン４１５は、流量検出回路６０１および温度検出部４５１と不図示の信号線により接続される。流量検出回路６０１は後述する発熱体６０８を備え、発熱体６０８が発熱状態で被計測流体と接触することで流量を測定する。基板本体４０１の裏面にセンシング素子である圧力センサ４２１と湿度センサ４２２が設けられている。

（機能構成）
図３は、ＥＣＵ２００および物理量検出装置３００の構成を示す図である。

（ＥＣＵ２００）
物理量検出装置３００と接続されるＥＣＵ２００は、発熱体制御外部指示部２０１と、流量受信部２０２とを備える。発熱体制御外部指示部２０１は、所定の動作アルゴリズムにより発熱体制御外部指示部２０１を動作させて物理量検出装置３００に備えられる発熱体６０８の制御状態を指示する。具体的には発熱体６０８を発熱状態、または発熱抑制状態に制御させる。ただし物理量検出装置３００は、発熱体６０８の制御状態にかかわらず測定値をＥＣＵ２００に出力する。

（物理量検出装置３００）
物理量検出装置３００は、流量検出回路６０１と、流量検出回路６０１の出力値を処理するマイコン４１５とを備える。以下では流量検出回路６０１およびマイコン４１５の機能構成を説明する。流量検出回路６０１が備えるそれぞれの機能は、後述するように各ハードウエアまたはソフトウエアにより実現される。マイコン４１５が備えるそれぞれの機能は、ハードウエア回路により実現される。ただしマイコン４１５が備える機能はソフトウエア処理により実現してもよい。

（流量検出回路６０１）
流量検出回路６０１は処理部６０４と、流量検出部６０２と、を備える。処理部６０４は、発熱体制御内部指示受信部８３３と、発熱制御ブリッジ６４０と、中央演算装置であるＣＰＵ６１２と、を備える。流量検出部６０２は、発熱体６０８と、流量検知ブリッジ６５０と、を備える。流量検出回路６０１はマイコン４１５に備えられる後述する発熱体制御内部指示部８３２の指示に従い発熱体６０８を制御し、測定値を温度上昇側特性８３５、温度下降側特性８３６、および流量信号選択部８３８に出力する。ただし測定値の出力は、発熱体制御内部指示部８３２の指示内容に関わらず行われる。

処理部６０４の発熱体制御内部指示受信部８３３は、発熱体制御処理部８３０と通信を行うハードウエアである。発熱体制御内部指示受信部８３３は、発熱体制御内部指示部８３２の指示に従い、発熱制御ブリッジ６４０に発熱体６０８の制御を行わせる。具体的には発熱体制御内部指示部８３２は、制御状態の発熱状態と発熱抑制状態との切り替えを指示する。発熱体制御内部指示受信部８３３は発熱体制御内部指示部８３２から発熱状態への切り替えを指示されると、発熱制御ブリッジ６４０に被計測気体の温度が当初の温度より高温の所定温度、たとえば１００℃だけ高くなるように発熱体６０８の発熱量を制御させる。この制御を「発熱状態」の制御と呼ぶ。

発熱体制御内部指示受信部８３３は発熱体制御内部指示部８３２から発熱抑制状態への切り替えを指示されると、発熱制御ブリッジ６４０による発熱体６０８の発熱をさせない制御を行う。この制御を「発熱抑制状態」の制御と呼ぶ。また発熱体制御内部指示受信部８３３は、発熱体制御内部指示部８３２の指示に従い、発熱体６０８への電力供給を制御する。具体的には発熱体制御内部指示受信部８３３は、発熱状態を指示された場合は発熱体６０８へ電力を供給し、発熱抑制状態を指示された場合は発熱体６０８への電力供給を遮断する。

処理部６０４の発熱制御ブリッジ６４０は、４つの測温抵抗体から構成されるブリッジ回路である。発熱制御ブリッジ６４０は、被計測気体を介して発熱体６０８により熱せられ、抵抗値が変化する。ＣＰＵ６１２は、発熱状態が指示されている場合は、発熱制御ブリッジ６４０の抵抗値を監視し、被計測気体の温度が当初の温度より高温の所定温度、たとえば１００℃だけ高くなるように発熱体６０８の発熱量を制御する。ＣＰＵ６１２は、発熱抑制状態が指示されている場合は、発熱体６０８に発熱を行わせないように発熱体６０８の発熱量を制御する。ＣＰＵ６１２は不図示のＲＯＭに格納されたプログラムを不図示のＲＡＭに展開して実行することにより、上述した機能を実現する。ただしＣＰＵ６１２は、発熱抑制状態が指示されている場合は何ら制御を行わなくてもよい。

流量検出部６０２の流量検知ブリッジ６５０は、４つの測温抵抗体から構成されるブリッジ回路である。これら４つの測温抵抗体は被計測気体の流れに沿って配置される。詳述すると、ある２つの測温抵抗体は発熱体６０８に対して被計測気体の流路における上流側に配置され、他の２つは発熱体６０８に対して被計測気体の流路における下流側に配置される。そのため被計測気体が流れることにより発熱体６０８の上流側に設置された測温抵抗体は冷却され、発熱体６０８の下流側に設置された測温抵抗体は発熱体６０８により暖められた被計測気体により温められる。流量検知ブリッジ６５０は、これら測温抵抗体の温度の違いを電位差として出力する。

（マイコン４１５）
マイコン４１５は、発熱体制御処理部８３０と、発熱体制御切替後特性８３４と、発熱体制御切替制御処理部８３７と、流量信号選択部８３８と、第１の流量特性調整ブロック８００と、第１の流量バッファ８０１と、第２の流量バッファ８０２と、平均流量算出ブロック８０３と、振幅量算出ブロック８０４と、振幅比算出ブロック８０５と、周波数解析ブロック８０６と、第２の流量特性調整ブロック８０９と、流量補正フィルタ８１０とを備える。

（マイコン｜発熱体制御処理部８３０）
発熱体制御処理部８３０は、ＥＣＵ２００が備える発熱体制御外部指示部２０１による指示を受ける発熱体制御外部指示受信部８３１と、発熱体制御内部指示部８３２と、を備える。発熱体制御内部指示部８３２は、発熱体制御外部指示受信部８３１を介して伝達される発熱体制御外部指示部２０１の指示に従い、発熱体制御内部指示受信部８３３に対して発熱体６０８の制御状態の変更を指示する。

（マイコン｜発熱体制御切替後特性８３４）
発熱体制御切替後特性８３４は温度上昇側特性８３５と、温度下降側特性８３６と、を備える。発熱体制御切替後特性８３４は、発熱体制御切替制御処理部８３７が発熱抑制状態から発熱状態、または、発熱状態から発熱抑制状態への変更を検出した場合に処理を行う。発熱体制御切替後特性８３４は、発熱抑制状態から発熱状態への変更が検出された場合は、温度上昇側特性８３５を参照し、発熱抑制状態における検出流量を基準として発熱状態において安定した際の検出流量を出力する。発熱体制御切替後特性８３４は、発熱状態から発熱抑制状態への変更が検出された場合は、温度下降側特性８３６を参照し、発熱状態における検出流量を基準として発熱抑制状態において安定した際の検出流量を出力する。なお上述した「安定した際の」とは、「整定後の」とも言い換え可能である。「整定」については後述する。

図４は温度上昇側特性８３５を示す図、図５は温度下降側特性８３６を示す図である。図４および図５に示すように、温度上昇側特性８３５と温度下降側特性８３６はいずれも、制御状態の切り替え前の検出流量と整定後の検出流量との対応を示す情報である。図４および図５ではこれらの対応を表形式で表しているが、表現方法はこれに限定されず、たとえば両者の関係をあらわす近似式で表現してもよい。また図４および図５では切り替え前の温度を１０度刻みで記載しているが、より細かい温度の刻みで記録してもよいし比例補完などで補完してもよい。

（マイコン｜発熱体制御切替制御処理部８３７）
発熱体制御切替制御処理部８３７は、発熱体制御内部指示部８３２の指示を監視し、発熱抑制状態から発熱状態への変更、および、発熱状態から発熱抑制状態への変更を検出する。次に発熱体制御切替制御処理部８３７は、現在が以下に述べる第１〜第３のいずれの状態に該当するかを判断する。そして発熱体制御切替制御処理部８３７は、判断した状態を発熱体制御切替後特性８３４、流量信号選択部８３８、および第１の流量バッファ８０１に伝達する。

第１の状態とは、発熱抑制状態から発熱状態への変更を検出した直後から所定の期間Ｔｒｅｓ以内の状態である。第２の状態とは、発熱状態から発熱抑制状態への変更を検出した直後から所定の期間Ｔｒｅｓ以内の状態である。第３の状態とは、その他の状態、換言すると発熱抑制状態から発熱状態への変更を検出してから所定の期間Ｔｒｅｓ以上経過し、かつ発熱状態から発熱抑制状態への変更を検出してから所定の期間Ｔｒｅｓ以上経過している状態である。所定の期間Ｔｒｅｓは発熱体６０８と流量検知ブリッジ６５０の温度応答から求められる期間であり、予め行われる実験により算出されマイコン４１５にその情報が格納されている。

（マイコン｜流量信号選択部８３８）
流量信号選択部８３８は、発熱体制御切替制御処理部８３７の判断に従い、３つのいずれかの信号を選択して出力する。流量信号選択部８３８は、第１の状態である発熱抑制状態から発熱状態への変更が指示された直後から所定の期間Ｔｒｅｓは、温度上昇側特性８３５により求められた流量値を選択する。流量信号選択部８３８は、第２の状態である発熱状態から発熱抑制状態への変更が指示された直後から所定の期間Ｔｒｅｓは、温度下降側特性８３６により求められた流量値を選択する。流量信号選択部８３８は、第３の状態では、検出流量すなわち流量検出回路６０１の出力を選択する。なお以下では、流量信号選択部８３８の出力を「推定値」とも呼ぶ。

（マイコン｜第１の流量特性調整ブロック８００）
第１の流量特性調整ブロック８００は、流量信号選択部８３８により選択された流量信号に対して所望の特性を与える。第１の流量特性調整ブロック８００は、第１の流量バッファ８０１、第２の流量バッファ８０２、第１のフィルタ選択部８０７、移動平均フィルタ８１１、ローパスフィルタ８１２、および脈動誤差低減フィルタ８１３に特性を与えた流量値を出力する。

図６および図７は、第１の流量特性調整ブロック８００の動作を説明する図である。図６は流量検出回路６０１の出力特性を示す図、図７は第１の流量特性調整ブロック８００の出力特性を示す図である。流量検出回路６０１の出力は、図６に示すように実流量の増加に対して単調増加の傾向を有するが、実流量の増加幅に対して流量検出回路６０１の出力の増加幅は必ずしも一定ではないく、マイコン４１５における処理に支障をきたす。そこで第１の流量特性調整ブロック８００は、図７に示す特性になるように流量信号選択部８３８により選択された流量信号に対して所望の特性を与える。

（マイコン｜第１の流量バッファ８０１）
第１の流量バッファ８０１は、第１の流量特性調整ブロック８００の出力値を一時的に記憶する。第１の流量バッファ８０１は、第１の流量特性調整ブロック８００により変換された流量値を、最新の出力から少なくとも流量の脈動周期分以上を保持する。なおこの流量の脈動周期は後述する周波数解析ブロック８０６の演算により求められる。第１の流量バッファ８０１は、発熱体制御切替制御処理部８３７が発熱抑制状態から発熱状態、または、発熱状態から発熱抑制状態への変更を検出した場合は保持内容を破棄し、新たに蓄積を開始する。

（マイコン｜第２の流量バッファ８０２）
第２の流量バッファ８０２は、第１の流量バッファ８０１と少なくとも同等数の第１の流量特性調整ブロック８００の出力値を一時的に記憶する。第２の流量バッファ８０２は、記憶した出力値の数が予め定められた数を超えた場合は古い出力値を削除する。

（マイコン｜平均流量算出ブロック８０３）
平均流量算出ブロック８０３は、第１の流量バッファ８０１を参照し、第１の流量特性調整ブロック８００の出力値の平均値を算出する。平均流量算出ブロック８０３は、振幅比算出ブロック８０５、第２のフィルタ選択部８０８、および脈動誤差低減フィルタ８１３に算出結果を出力する。

（マイコン｜振幅量算出ブロック８０４）
振幅量算出ブロック８０４は、第１の流量バッファ８０１に格納されている流量値の最大値と、第１の流量バッファ８０１に格納されている流量値の最小値との差分を振幅量として算出する。振幅量算出ブロック８０４は、振幅比算出ブロック８０５に算出結果を出力する。

（マイコン｜振幅比算出ブロック８０５）
振幅比算出ブロック８０５は、振幅量算出ブロック８０４が算出した振幅量を平均流量算出ブロック８０３が算出した流量平均値で除することにより振幅比を算出する。振幅比算出ブロック８０５は、第１のフィルタ選択部８０７および脈動誤差低減フィルタ８１３に算出結果を出力する。

（マイコン｜周波数解析ブロック８０６）
周波数解析ブロック８０６は第２の流量バッファ８０２に格納されている流量値に対し、離散フーリエ変換を行うことにより、解析周波数毎のスペクトルを得る。なお、解析周波数は既知である物理量検出装置３００の測定対象である被計測流体の特性に基づき決定される。たとえば被測定流体がエンジンの排気である場合は、測定周波数はエンジンのシリンダ数と、エンジンの回転数の範囲とから算出される。また、得られた解析周波数毎のパワースペクトル密度を参照し、支配的な周波数、すなわち最大のパワースペクトル密度を有する周波数を被計測気体の脈動周波数とする。この脈動周波数の逆数が第１の流量バッファ８０１が一時的に記録する流量値の数を決定する脈動周期である。周波数解析ブロック８０６は、脈動周波数を第１のフィルタ選択部８０７に出力する。

（マイコン｜第２の流量特性調整ブロック８０９）
第２の流量特性調整ブロック８０９は、後の工程で物理量検出装置３００の出力を用いた演算を容易にするために、流量補正フィルタ後の出力値に対して所望の特性を与える。すなわち第２の流量特性調整ブロック８０９の演算は後処理が実行されるＥＣＵ２００にあわせて特性を与えている。

（マイコン｜流量補正フィルタ８１０）
流量補正フィルタ８１０は、移動平均フィルタ８１１と、ローパスフィルタ８１２と、第１のフィルタ選択部８０７と、第２のフィルタ選択部８０８と、脈動誤差低減フィルタ８１３とを備える。移動平均フィルタ８１１は、第１の流量特性調整ブロック８００の出力を処理対象として所定のサンプリング数で移動平均を算出して第２のフィルタ選択部８０８に出力する。ローパスフィルタ８１２は、第１の流量特性調整ブロック８００の出力を処理対象として所定のローパスフィルタを適用して第２のフィルタ選択部８０８に出力する。

第１のフィルタ選択部８０７は、振幅比算出ブロック８０５が算出した振幅比と振幅比閾値８０７ａとの比較、および、周波数解析ブロック８０６が算出する略動周波数と周波数閾値８０７ｂとの比較を行う。第１のフィルタ選択部８０７はこれらの比較に基づき第１の流量特性調整ブロック８００、第２のフィルタ選択部８０８、脈動誤差低減フィルタ８１３のいずれかの出力を第２の流量特性調整ブロック８０９に出力する。念のために記載すると、第１のフィルタ選択部８０７は第１の流量特性調整ブロック８００の出力を何らフィルタを介さずにそのまま第２の流量特性調整ブロック８０９に出力する場合もある。

第１のフィルタ選択部８０７は、振幅比算出ブロック８０５が算出した振幅比が振幅比閾値８０７ａより大きく、周波数解析ブロック８０６が算出した脈動周波数が周波数閾値８０７ｂより大きい場合は脈動誤差低減フィルタ８１３の出力を選択する。第１のフィルタ選択部８０７は、振幅比算出ブロック８０５が算出した振幅比が振幅比閾値８０７ａ以下であり、平均流量算出ブロック８０３が算出した流量平均値が周波数閾値８０７ｂ以下である場合は第２のフィルタ選択部８０８の出力を選択する。第１のフィルタ選択部８０７は、振幅比算出ブロック８０５が算出した振幅比が振幅比閾値８０７ａより大きく、周波数解析ブロック８０６が算出した脈動周波数が周波数閾値８０７ｂ以下である場合、および振幅比算出ブロック８０５が算出した振幅比が振幅比閾値８０７ａ以下であり、平均流量算出ブロック８０３が算出した流量平均値が周波数閾値８０７ｂより大きい場合はフィルタ処理を行わない。すなわちこの場合は第１の流量特性調整ブロック８００の出力をそのまま第２の流量特性調整ブロック８０９に出力する。

第２のフィルタ選択部８０８は、平均流量算出ブロック８０３が算出した流量平均値と流量閾値８０８ａとを比較する。第２のフィルタ選択部８０８は、平均流量算出ブロック８０３が算出した流量平均値が流量閾値８０８ａより大きい場合はローパスフィルタ８１２の出力を第１のフィルタ選択部８０７に出力する。第２のフィルタ選択部８０８は、平均流量算出ブロック８０３が算出した流量平均値が流量閾値８０８ａ以下である場合は、移動平均フィルタ８１１の出力を第１のフィルタ選択部８０７に出力する。

図８は、第１のフィルタ選択部８０７および第２のフィルタ選択部８０８の選択を示す図である。図８では領域が大きく４つに分割されており、左下の領域はさらに２つに分割されている。大きな４つの領域のうちいずれを選択するかを決定するのが第１のフィルタ選択部８０７であり、左下の領域において２つのいずれかを選択するかを決定するのが第２のフィルタ選択部８０８である。このように２つのフィルタ選択部は、振幅比算出ブロック８０５が算出した振幅比と振幅比閾値８０７ａとの大小関係、周波数解析ブロック８０６が算出した脈動周波数と周波数閾値８０７ｂとの大小関係、および平均流量算出ブロック８０３が算出した流量平均値と流量閾値８０８ａとの大小関係を評価している。

（脈動誤差低減フィルタ８１３）
脈動誤差低減フィルタ８１３は平均流量算出ブロック８０３、振幅比算出ブロック８０５、および周波数解析ブロック８０６の出力を用いて第１の流量特性調整ブロック８００の出力から脈動の影響を低減した測定値を算出し、第１のフィルタ選択部８０７に出力する。具体的には脈動誤差低減フィルタ８１３は、第１の流量特性調整ブロック８００の出力に、以下に説明する周波数特性補正流量および流量依存性補正流量を加えたものを出力する。

周波数特性補正流量は、周波数特性ゲインと平均流量算出ブロック８０３の出力との積である。周波数特性ゲインは、予め定められた第１のテーブルを参照して、振幅比算出ブロック８０５の出力、および周波数解析ブロック８０６の出力に基づき決定される。第１のテーブルはたとえば、横軸に振幅比算出ブロック８０５の出力、縦軸に周波数解析ブロック８０６の出力が記載されたものである。必要に応じて比例補間など任意の補間演算が行われる。

流量依存性補正流量は、流量依存性補正ゲインの増減分と、周波数特性補正流量との積である。流量依存性補正ゲインは、予め定められた第２のテーブルを参照して、周波数特性補正流量、および振幅比算出ブロック８０５の出力に基づき決定される。第２のテーブルはたとえば、横軸に周波数特性補正流量、縦軸に振幅比算出ブロック８０５の出力が記載されたものである。必要に応じて比例補間など任意の補間演算が行われる。なお流量依存性補正ゲインの「増減分」とは、１との差分であり、たとえば流量依存性補正ゲインが「１．５」の場合に流量依存性補正ゲインの増減分は「０．５」となる。

（動作例）
物理量検出装置３００は、内燃機関の吸入空気量を検出するが、アイドリングストップ機能搭載車両やハイブリッド自動車などでは内燃機関が停止されることがあり、吸入空気が存在しない期間が存在する。内燃機関の動作が停止した場合は、内燃機関側から物理量検出装置３００への未燃焼ガスの到達による流量検知ブリッジ６５０の汚損の恐れがある。またハイブリッド自動車などでは吸入空気が存在しないことが明らかな状態における発熱体６０８の発熱に伴う消費電力の浪費を防止するために、発熱体６０８の発熱を抑えることが考えられる。内燃機関の動作再開時等において、流量検出回路６０１の出力をそのまま用いると問題が生じる場合があるが、物理量検出装置３００ではこの問題を解消している。

図９は物理量検出装置３００の動作例、詳細には物理量検出装置３００の流量信号選択部８３８の出力を示す図である。ただし物理量検出装置３００の効果を説明するために流量検出回路６０１の出力も併せて記載している。図９において横軸は時間を示し、縦軸は流量信号選択部８３８の出力を示す。図９において、時刻ｔ１２は発熱状態から発熱抑制状態に切り替えたタイミングを示す。また図９（ａ）および図９（ｂ）では被測定流体の実流量はグラフに示す範囲で常にゼロ、図９（ｃ）および図９（ｄ）では被測定流体の実流量はグラフに示す範囲である一定値である。

図９（ａ）および図９（ｃ）は流量検出回路６０１の出力を示し、図９（ｂ）および図９（ｄ）は流量信号選択部８３８の出力を示す。すなわち、図９（ａ）に示す信号が流量検出回路６０１からマイコン４１５に入力され、発熱体制御切替後特性８３４、発熱体制御切替制御処理部８３７、および流量信号選択部８３８の処理により図９（ｂ）に示す信号が出力される。図９（ｃ）と図９（ｄ）との関係も同様である。

図９（ａ）に示すように、被計測流体の実流量がゼロの状態で、発熱体６０８の制御状態を発熱抑制状態から発熱状態に切り替えると、切り替えた時刻ｔ１２に流量測定値が大きく増加し、その後ゆるやかに減少して定常値に整定する。時刻ｔ１２から流量測定値が整定するまでの期間がＴｒｅｓであり、この期間は発熱体６０８と流量検知ブリッジ６５０の温度応答を表している。なお整定とは、たとえば定常値のプラスマイナス２％の範囲に達することである。そして図９（ｂ）に示すように、流量信号選択部８３８の出力は時刻ｔ１２を境に瞬時に切り替わり、図９（ａ）のような過渡的な出力の変化がない。これは、流量信号選択部８３８が時刻ｔ１２から期間Ｔｒｅｓの間は発熱体制御切替後特性８３４の出力を採用するからであり、発熱体制御切替後特性８３４は時刻ｔ１２の直前の値に基づき出力を決定している。

また図９（ｃ）および図９（ｄ）に示すように、被計測流体の流量がある一定値をとる場合も同様の効果が確認できる。すなわち流量検出回路６０１の出力は図９（ｃ）に示すように時刻ｔ１２から徐々に増加しているが、流量信号選択部８３８の出力は図９（ｄ）に示すように時刻ｔ１２を境に瞬時に切り替わっている。

図１０は図９と同じ状況における振幅量、すなわち振幅量算出ブロック８０４の出力を示す図である。ただし比較のために流量検出回路６０１の出力も併記している。図１０（ａ）および図１０（ｃ）は図９（ａ）および図９（ｃ）と同一である。図１０（ｂ）は図１０（ａ）と同じ時系列における振幅量算出ブロック８０４の出力を示す図である。図１０（ｄ）は図１０（ｃ）と同じ時系列における振幅量算出ブロック８０４の出力を示す図である。図２３（ｂ）および図２３（ｄ）は常にゼロであり、実態に即した値を算出していることがわかる。

（比較例）
図１１は、流量検出回路６０１の出力を示す図である。図１１において横軸は時間を示し、縦軸は流量検出回路６０１の出力である流量測定値を示す。図１１において、時刻ｔ１２は発熱状態から発熱抑制状態に切り替えたタイミングを示し、ｔ２１は発熱抑制状態から発熱状態に切り替えたタイミングを示す。また図１１（ａ）および図１１（ｂ）では被測定流体の流量はグラフに示す範囲で常にゼロ、図１１（ｃ）および図１１（ｄ）では被測定流体の流量はグラフに示す範囲である一定値である。

図１１（ａ）に示すように、被計測流体の流量がゼロの状態で、発熱体６０８を発熱抑制状態から発熱状態に切り替えると、切り替えた時刻ｔ１２に流量測定値が大きく増加し、その後ゆるやかに定常値に整定する。時刻ｔ１２から流量測定値が整定するまでの期間がＴｒｅｓであり、この期間は発熱体６０８と流量検知ブリッジ６５０の温度応答を表している。なお整定とは、たとえば定常値のプラスマイナス２％の範囲に達することである。図１１（ｂ）〜図１１（ｄ）のいずれも図１７（ａ）と同様に過渡状態が表れている。なお図１１（ａ）〜図１１（ｄ）のそれぞれで整定までの時間Ｔｒｅｓは必ずしも一致しないが、その場合は最も長い時間をＴｒｅｓとする。

図１２は、平均流量および振幅量の時系列変化を示す図である。ただし比較のために流量測定値も併記している。図１２（ａ）〜図１２（ｃ）のそれぞれは、被計測流体の流量がゼロの状態で、発熱体６０８を発熱抑制状態から発熱状態に切り替えた際の、流量測定値、平均流量、および振幅量を示す図である。図１２（ｄ）〜図１２（ｆ）のそれぞれは、被計測流体の流量がある一定値の状態で、発熱体６０８を発熱抑制状態から発熱状態に切り替えた際の、流量測定値、平均流量、および振幅量を示す図である。すなわち図１２（ａ）と図１１（ａ）は同一であり、図１２（ｄ）と図１１（ｃ）は同一である。

図１２（ｂ）および図１２（ｅ）は、流量測定値を平均流量算出ブロック８０３が処理した結果ともいえる。図１２（ｃ）および図１２（ｆ）は、流量測定値を振幅量算出ブロック８０４が処理した結果ともいえる。図１２に示すように、流量測定値そのものを評価すると、過渡状態において平均流量や振幅量も実態と乖離した値が算出されることがわかる。

上述した第１の実施の形態によれば、次の作用効果が得られる。
（１）物理量検出装置３００は、発熱体６０８を備え被計測流体の流量を測定する流量検出部６０２と、発熱体６０８の制御状態を発熱状態および発熱抑制状態に切り替える発熱体制御内部指示受信部８３３、発熱制御ブリッジ６４０、およびＣＰＵ６１２と、流量検出部６０２の測定値を処理するマイコン４１５とを備える。マイコン４１５の流量信号選択部８３８は、発熱体６０８の制御状態が切り替えられると、切り替えの直後より所定の期間は切り替え前の流量検出部６０２の測定値に基づき決定される推定値を出力する。流量信号選択部８３８は、図９（ｂ）および図９（ｄ）に示すように発熱体６０８の制御状態の切り替えに応じて測定値である流量検出部６０２の出力そのものではなく発熱体制御切替後特性８３４の出力を出力するので、発熱体６０８の制御状態、すなわち発熱体６０８の過熱状態を切り替えた後の測定精度の低下を低減することができる。

（２）マイコン４１５は、過去所定の期間分の推定値を一時的に記録する第１の流量バッファ８０１と、第１の流量バッファ８０１を参照して推定値の平均である平均流量を算出する平均流量算出ブロック８０３と、第１の流量バッファ８０１を参照して推定値の振幅である振幅量を算出する振幅量算出ブロック８０４と、平均流量算出ブロック８０３および振幅量算出ブロック８０４の算出結果を用いて振幅比を算出する振幅比算出ブロック８０５とを備える。マイコン４１５はさらに、推定値の周波数解析を行い推定値における支配的な周波数を算出する周波数解析ブロック８０６と、平均流量算出ブロック８０３の出力、振幅量算出ブロック８０４の出力、振幅比算出ブロック８０５の出力、および周波数解析ブロック８０６の出力を用いて推定値における脈動の影響を低減した推定値を出力する脈動誤差低減フィルタ８１３とを備える。そのため脈動誤差低減フィルタ８１３を用いることで、測定値に含まれる脈動の影響を低減することができる。

（３）マイコン４１５は、平均流量算出ブロック８０３の出力と流量閾値８０８ａとの大小関係に基づき、推定値の移動平均値、または推定値にローパスフィルタを適用した値を出力する第２のフィルタ選択部８０８と、振幅比算出ブロック８０５の出力と振幅比閾値８０７ａとの大小関係、および周波数解析ブロック８０６の出力と周波数閾値８０７ｂとの大小関係に基づき、推定値、脈動誤差低減フィルタ８１３の出力、および第２のフィルタ選択部８０８の出力、のいずれかを出力する第１のフィルタ選択部８０７とを備える。

そのため、流量検出回路６０１の応答特性による脈動誤差が大きくなりやすい高周波数状態、かつ、処理部６０４が出力する信号がダイナミックに変化する状態では、応答遅れを補正することが可能となる。また流量検出回路６０１の応答特性による脈動誤差が小さい低周波数状態、かつ、処理部６０４が出力する信号自体が小さい状態では、相対的に大きくなるノイズ成分を信号自体の大きさに応じて抑制することが可能となる。また流量検出回路６０１の応答特性による脈動誤差が大きくなりやすい高周波数状態だが、処理部６０４が出力する信号の変化は小さい状態と、流量検出回路６０１の応答特性による脈動誤差が小さい低周波数状態だが、処理部６０４が出力する信号の変化は大きい状態とでは、流量検出回路６０１の応答特性で応答可能となることからフィルタ処理は適用させないことが可能となる。

（４）マイコン４１５は、発熱体６０８が制御状態が切り替えられると、第１の流量バッファ８０１に記録された推定値を削除する。そのため図１０（ｂ）および図１０（ｄ）に示すように実態に即した振幅量を算出できる。仮に発熱体６０８が制御状態が切り替えられたにも関わらず第１の流量バッファ８０１に記録された推定値を削除しない場合は以下の問題がある。すなわち、制御状態を切り替える前の測定値が第１の流量バッファ８０１に残っていると、実流量は変化がないにもかかわらず測定値が変動したかのように扱われ、振幅量がゼロではなくなる。

（５）マイコン４１５の発熱体制御切替後特性８３４は、被計測流体の流量が同一の状態における整定時の測定値の発熱状態と発熱抑制状態との対応を示す温度上昇側特性８３５および温度下降側特性８３６を備える。マイコン４１５は温度上昇側特性８３５および温度下降側特性８３６を参照し、制御状態の切り替え前の制御状態および、制御状態の切り替え前の測定値に基づき推定値を決定する。そのため発熱体６０８の制御状態を切り替える前後で実流量が変化しない場合には、発熱体６０８の制御状態を切り替えても流量信号選択部８３８が出力する推定値を実流量と一致させることができる。

（６）マイコン４１５の流量信号選択部８３８は、発熱体６０８の制御状態の切り替えから所定期間経過後は測定値を推定値とする。そのため制御状態の切り替えから期間Ｔｒｅｓ経過後は実流量の変化を流量信号選択部８３８の出力に反映することができる。

（７）マイコン４１５は、発熱体６０８を制御する信号を外部から受信する発熱体制御外部指示受信部８３１を備える。発熱体制御内部指示部８３２は発熱体制御外部指示受信部８３１の動作指令に基づき発熱体６０８の制御状態を変更する。そのため物理量検出装置３００の出力を使用する機器の動作指令に応じて適切な電力の節約が可能となる。たとえば物理量検出装置３００の出力を使用するＥＣＵ２００が、ある期間は物理量検出装置３００の出力を参照しない場合には物理量検出装置３００に発熱抑制状態を指示することで、不要な発熱体６０８の加熱を避けることができる。

（変形例１）
上述した第１の実施の形態では、マイコン４１５は移動平均フィルタ８１１、およびローパスフィルタ８１２のいずれかを選択する第２のフィルタ選択部８０８を備えた。しかしマイコン４１５は、移動平均フィルタ８１１、およびローパスフィルタ８１２のうちいずれか一方だけを備えてもよい。この場合は第２のフィルタ選択部８０８も備えなくてよい。

（変形例２）
上述した第１の実施の形態では物理量検出装置３００は、流量、温度、圧力、および湿度を測定した。しかし物理量検出装置３００は少なくとも流量を測定すればよく、他の４つの物理量のうち少なくとも１つを測定しなくてもよい。

―第２の実施の形態―
図１３を参照して、物理量検出装置の第２の実施の形態を説明する。以下の説明では、第１の実施の形態と同じ構成要素には同じ符号を付して相違点を主に説明する。特に説明しない点については、第１の実施の形態と同じである。本実施の形態では、主に、発熱体制御内部指示部８３２の出力に基づく第１の流量バッファに格納された情報の削除を行わない点で、第１の実施の形態と異なる。

図１３は第２の実施の形態における物理量検出装置３００の構成を示す図である。本実施の形態における物理量検出装置３００のハードウエア構成および機能構成は第１の実施の形態と同様であり、第１の流量バッファ８０１、平均流量算出ブロック８０３、および振幅量算出ブロック８０４の動作が第１の実施の形態と異なる。また発熱体制御内部指示部８３２の信号の出力先の１つが、第１の流量バッファ８０１から平均流量算出ブロック８０３に変更されている点も第１の実施の形態と異なる。

本実施の形態における第１の流量バッファ８０１は、発熱体制御内部指示部８３２からの信号を受信せず、第１の実施の形態のような発熱体制御内部指示部８３２の出力に基づく第１の流量バッファに格納された情報の削除を行わない。すなわち本実施の形態における第１の流量バッファ８０１は、第１の流量特性調整ブロック８００の新たな出力があった際に、最も古い出力値を削除するのみであり、他の場合に削除を行わない。

平均流量算出ブロック８０３は、原則として第１の流量バッファ８０１に格納されている流量値の平均値を算出する。ただし平均流量算出ブロック８０３は、発熱体制御切替制御処理部８３７が発熱抑制状態から発熱状態、または、発熱状態から発熱抑制状態への変更を検出した場合は、変更を検出した後の流量値が保持されている領域のみを参照範囲として平均値を算出する。

振幅量算出ブロック８０４は、第１の実施の形態と同様に、第１の流量バッファ８０１に格納されている流量値の最大値と、第１の流量バッファ８０１に格納されている流量値の最小値との差分を振幅量として算出する。ただし振幅量算出ブロック８０４は、発熱体制御切替制御処理部８３７が発熱抑制状態から発熱状態、または、発熱状態から発熱抑制状態への変更を検出した場合は、変更を検出した後の流量値が保持されている領域のみを参照範囲として振幅量を算出する。

上述した第２の実施の形態によれば、第１の実施の形態と同様の作用効果が得られる。

―第３の実施の形態―
図１４〜図１５を参照して、物理量検出装置の第３の実施の形態を説明する。以下の説明では、第１の実施の形態および第２の実施の形態と同じ構成要素には同じ符号を付して相違点を主に説明する。特に説明しない点については、第２の実施の形態と同じである。本実施の形態では、主に、物理量検出装置３００の発熱体制御処理部８３０が発熱体制御外部指示受信部８３１を備えない点で、第１の実施の形態と異なる。なお第１の流量バッファ８０１および平均流量算出ブロック８０３の動作を第１の実施の形態と同様にしてもよい。

図１４は第３の実施の形態における物理量検出装置３００の構成を示す図である。本実施の形態における物理量検出装置３００のハードウエア構成は第２の実施の形態と同様である。本実施の形態における物理量検出装置３００の機能構成は第２の実施の形態と異なり、発熱体制御外部指示受信部８３１が削除され、流量有無判定部８３９が追加され、発熱体制御内部指示部８３２の動作が異なる。

流量有無判定部８３９は、平均流量算出ブロック８０３の算出値と振幅量算出ブロック８０４の算出値とを用いて流量検出部６０２において検出される流量がゼロを示す値であるか否か、換言すると実流量がゼロか否かを判定する。そして流量有無判定部８３９は、実流量がゼロではないと判定する場合は発熱状態の制御を指示し、実流量がゼロであると判定する場合は発熱抑制状態の制御を指示する。流量有無判定部８３９は実流量の有無を、以下のように平均流量算出ブロック８０３の算出値と振幅量算出ブロック８０４の算出値とから判定する。

図１５は流量有無判定部８３９の動作概要を示す図である。流量有無判定部８３９は、平均流量算出ブロック８０３の算出値と平均流量閾値８４５ａとの比較、および、振幅量算出ブロック８０４の算出値と振幅量閾値８４５ｂとの比較を行う。そして流量有無判定部８３９は、両方が閾値を下回ると判断する場合に実流量がゼロと判定し発熱抑制状態の制御を指示し、そのほかの場合は実流量がゼロではないと判定して発熱状態の制御を指示する。ただし流量有無判定部８３９が判断する実流量の有無は、厳密なゼロを意味するものではなく「比較的少ない」ことを意味している。

具体的には、平均流量算出ブロック８０３が算出した平均流量が平均流量閾値８４５ａより大きい場合、または、振幅量算出ブロック８０４の算出値が振幅量閾値８４５ｂより大きい場合は、流量有無判定部８３９は実流量がゼロではないと判定して発熱体制御内部指示部８３２へ発熱状態の制御を指示する。流量有無判定部８３９は、平均流量算出ブロック８０３が算出した平均流量が平均流量閾値８４５ａ以下であり、かつ、振幅量算出ブロック８０４の算出値が振幅量閾値８４５ｂ以下である場合は、実流量がゼロであると判定して発熱体制御内部指示部８３２へ発熱抑制状態の制御を指示する。

上述した第３の実施の形態によれば、次の作用効果が得られる。
（１）物理量検出装置３００は、第１の流量バッファ８０１と、平均流量算出ブロック８０３と、振幅量算出ブロック８０４と、被計測流体の流量の有無を判定し発熱体制御内部指示部８３２を介して発熱制御ブリッジ６４０およびＣＰＵ６１２に動作指令を出力する流量有無判定部８３９とを備える。発熱制御ブリッジ６４０およびＣＰＵ６１２は、流量有無判定部３８９の動作指令に基づき動作する。流量有無判定部８３９は、平均流量が平均流量閾値８４５ａ以下であり、かつ振幅量が振幅量閾値８４５ｂ以下である場合に被計測流体の流量がゼロであると判断して発熱抑制状態に制御させる。流量有無判定部８３９は、平均流量が平均流量閾値８４５ａより大きい場合、または振幅量が振幅量閾値８４５ｂより大きい場合に被計測流体の流量がゼロではないと判断して発熱状態に制御させる。そのため、物理量検出装置３００が外部のＥＣＵ２００から動作指示を受けることなく発熱体６０８を制御するので、実環境に即した制御が可能となり、流量検知ブリッジ６５０の更なる耐汚損性向上や更なる省消費電力化が実現される。

―第４の実施の形態―
図１６を参照して、物理量検出装置の第４の実施の形態を説明する。以下の説明では、第１の実施の形態〜第３の実施の形態と同じ構成要素には同じ符号を付して相違点を主に説明する。特に説明しない点については、第１の実施の形態と同じである。本実施の形態では、主に、発熱体制御外部指示受信部８３１も備える点で、第３の実施の形態と異なる。

図１６は第４の実施の形態における物理量検出装置３００の構成を示す図である。本実施の形態における物理量検出装置３００のハードウエア構成は第３の実施の形態と同様である。本実施の形態における物理量検出装置３００の機能構成は第３の実施の形態と異なり、発熱体制御外部指示受信部８３１が追加されている点、および発熱体制御内部指示部８３２の動作が異なる点で第３の実施の形態と異なる。

発熱体制御外部指示受信部８３１の動作は第１の実施の形態と同様である。発熱体制御内部指示部８３２は、発熱体制御外部指示受信部８３１を介して伝達される発熱体制御外部指示部２０１の指示と、流量有無判定部８３９の指示とに従い発熱体制御内部指示受信部８３３に対して発熱体６０８の制御状態の変更を指示する。発熱体制御内部指示部８３２は、発熱体制御外部指示部２０１の指示と流量有無判定部８３９の指示とが異なる場合は、発熱体制御外部指示部２０１の指示を優先する。

上述した第４の実施の形態によれば、発熱体制御外部指示部２０１を備えるＥＣＵと接続して使用できるだけでなく、発熱体制御外部指示部２０１を備えないＥＣＵと接続して使用することもできる。さらに接続するＥＣＵが発熱体制御外部指示部２０１を備える場合は、発熱体６０８の動作についてＥＣＵの指示を優先するので、ＥＣＵの動作に即した省電力化が可能となる。

（第４の実施の形態の変形例）
上述した第４の実施の形態では、発熱体制御内部指示部８３２は、発熱体制御外部指示部２０１の指示と流量有無判定部８３９の指示とが異なる場合は、発熱体制御外部指示部２０１の指示を優先した。しかし発熱体制御内部指示部８３２は、発熱体制御外部指示部２０１の指示と流量有無判定部８３９の指示とが異なる場合に、流量有無判定部８３９の指示を優先してもよい。本変形例によれば、流量有無判定部８３９の判定により発熱抑制状態に遷移するので、物理量検出装置３００の消費電力を抑制できる。

上述した各実施の形態および変形例は、それぞれ組み合わせてもよい。上記では、種々の実施の形態および変形例を説明したが、本発明はこれらの内容に限定されるものではない。本発明の技術的思想の範囲内で考えられるその他の態様も本発明の範囲内に含まれる。

２００…電子制御装置
３００…物理量検出装置
４１５…マイコン
６０１…流量検出回路
６０２…流量検出部
６０４…処理部
６０８…発熱体
６１２…ＣＰＵ
６４０…発熱制御ブリッジ
６５０…流量検知ブリッジ
８００…第１の流量特性調整ブロック
８０１…第１の流量バッファ
８０３…平均流量算出ブロック
８０４…振幅量算出ブロック
８０５…振幅比算出ブロック
８０６…周波数解析ブロック
８０７…第１のフィルタ選択部
８０８…第２のフィルタ選択部
８０９…第２の流量特性調整ブロック
８１０…流量補正フィルタ
８１１…移動平均フィルタ
８１２…ローパスフィルタ
８１３…脈動誤差低減フィルタ
８３０…発熱体制御処理部
８３１…発熱体制御外部指示受信部
８３２…発熱体制御内部指示部
８３３…発熱体制御内部指示受信部
８３４…発熱体制御切替後特性
８３５…温度上昇側特性
８３６…温度下降側特性
８３７…発熱体制御切替制御処理部
８３９…流量有無判定部

Claims

発熱体を備え被計測流体の流量を測定する流量検出部と、
前記発熱体の制御状態を発熱状態または発熱抑制状態のいずれかに切り替える発熱体制御部と、
前記流量検出部の測定値を処理する信号処理部とを備え、
前記信号処理部は、前記発熱体制御部が前記制御状態を切り替えると、前記切り替えの直後より所定の期間は前記切り替え前の前記流量検出部の測定値に基づき決定される推定値を処理し、
前記信号処理部は、
過去所定の期間分の前記推定値を一時的に記録するバッファと、
前記バッファを参照して前記推定値の平均である平均流量を算出する平均流量算出ブロックと、
前記バッファを参照して前記推定値の振幅である振幅量を算出する振幅量算出ブロックと、
前記平均流量算出ブロックおよび前記振幅量算出ブロックの算出結果を用いて振幅比を算出する振幅比算出ブロックと、
前記推定値の周波数解析を行い前記推定値における支配的な周波数を算出する周波数解析ブロックと、
前記平均流量算出ブロックの出力、前記振幅量算出ブロックの出力、前記振幅比算出ブロックの出力、および前記周波数解析ブロックの出力を用いて前記推定値における脈動の影響を低減した推定値を出力する脈動誤差低減フィルタとを備える物理量検出装置。
請求項１に記載の物理量検出装置において、
前記信号処理部は、
前記平均流量算出ブロックの出力と予め定められた第１の閾値との大小関係に基づき、前記推定値の移動平均値、または前記推定値にローパスフィルタを適用した値を出力する第２のフィルタ選択部と、
前記振幅比算出ブロックの出力と予め定められた第２の閾値との大小関係、および前記周波数解析ブロックの出力と予め定められた第３の閾値との大小関係に基づき、前記推定値、前記脈動誤差低減フィルタの出力、および前記第２のフィルタ選択部の出力、のいずれかを出力する第１のフィルタ選択部とをさらに備える物理量検出装置。
請求項１に記載の物理量検出装置において、
前記信号処理部は、前記発熱体制御部が前記制御状態を切り替えると、前記バッファに記録された推定値を削除する、または前記バッファの参照範囲を前記制御状態が切り替えられた以後に記録された推定値に制限する物理量検出装置。
発熱体を備え被計測流体の流量を測定する流量検出部と、
前記発熱体の制御状態を発熱状態または発熱抑制状態のいずれかに切り替える発熱体制御部と、
前記流量検出部の測定値を処理する信号処理部とを備え、
前記信号処理部は、前記発熱体制御部が前記制御状態を切り替えると、前記切り替えの直後より所定の期間は前記切り替え前の前記流量検出部の測定値に基づき決定される推定値を処理し、
前記信号処理部は、
前記被計測流体の流量が同一の状態における整定時の前記測定値の発熱状態と発熱抑制状態との対応を示す流量対応情報を備え、
前記流量対応情報を参照し、前記制御状態の切り替え前の制御状態および、前記制御状態の切り替え前の測定値に基づき前記推定値を決定する物理量検出装置。
発熱体を備え被計測流体の流量を測定する流量検出部と、
前記発熱体の制御状態を発熱状態または発熱抑制状態のいずれかに切り替える発熱体制御部と、
前記流量検出部の測定値を処理する信号処理部とを備え、
前記信号処理部は、前記発熱体制御部が前記制御状態を切り替えると、前記切り替えの直後より所定の期間は前記切り替え前の前記流量検出部の測定値に基づき決定される推定値を処理し、
前記信号処理部は、前記所定の期間経過後は前記測定値を前記推定値とする物理量検出装置。
発熱体を備え被計測流体の流量を測定する流量検出部と、
前記発熱体の制御状態を発熱状態または発熱抑制状態のいずれかに切り替える発熱体制御部と、
前記流量検出部の測定値を処理する信号処理部とを備え、
前記信号処理部は、前記発熱体制御部が前記制御状態を切り替えると、前記切り替えの直後より所定の期間は前記切り替え前の前記流量検出部の測定値に基づき決定される推定値を処理し、
過去所定の期間分の測定値を一時的に記録するバッファと、
前記バッファを参照して流量の平均である平均流量を算出する平均流量算出ブロックと、
前記バッファを参照して流量の振幅である振幅量を算出する振幅量算出ブロックと、
前記被計測流体の流量の有無を判定し前記発熱体制御部に動作指令を出力する流量有無判定部とを備え、
前記発熱体制御部は、前記動作指令に基づき動作し、
前記流量有無判定部は、前記平均流量が予め定められた第１の閾値以下であり、かつ前記振幅量が予め定められた第２の閾値以下である場合に前記被計測流体の流量がゼロと判断して前記発熱体制御部を前記発熱抑制状態に制御させ、前記平均流量が予め定められた第１の閾値よりも大きい場合、または前記振幅量が予め定められた第２の閾値よりも大きい場合に前記被計測流体の流量がゼロではないと判断して前記発熱体制御部を前記発熱状態に制御させる物理量検出装置。
発熱体を備え被計測流体の流量を測定する流量検出部と、
前記発熱体の制御状態を発熱状態または発熱抑制状態のいずれかに切り替える発熱体制御部と、
前記流量検出部の測定値を処理する信号処理部とを備え、
前記信号処理部は、前記発熱体制御部が前記制御状態を切り替えると、前記切り替えの直後より所定の期間は前記切り替え前の前記流量検出部の測定値に基づき決定される推定値を処理し、
前記発熱体を制御する信号を外部から受信する信号受信部と、
過去所定の期間分の測定値を一時的に記録するバッファと、
前記バッファを参照して流量の平均である平均流量を算出する平均流量算出ブロックと、
前記バッファを参照して流量の振幅である振幅量を算出する振幅量算出ブロックと、
前記被計測流体の流量の有無を判定し前記発熱体制御部に動作指令を出力する流量有無判定部とを備え、
前記発熱体制御部は、前記信号および前記動作指令に基づき動作し、
前記流量有無判定部は、前記平均流量が予め定められた第１の閾値以下であり、かつ前記振幅量が予め定められた第２の閾値以下である場合に前記被計測流体がゼロと判断して前記発熱体制御部を前記発熱抑制状態に制御させ、前記平均流量が予め定められた第１の閾値よりも大きい場合、または前記振幅量が予め定められた第２の閾値よりも大きい場合に前記被計測流体がゼロではないと判断して前記発熱体制御部を前記発熱状態に制御させる物理量検出装置。
請求項７に記載の物理量検出装置において、
前記発熱体制御部は、前記動作指令よりも前記信号を優先する物理量検出装置。