JPH0476414B2 - - Google Patents
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- JPH0476414B2 JPH0476414B2 JP60034413A JP3441385A JPH0476414B2 JP H0476414 B2 JPH0476414 B2 JP H0476414B2 JP 60034413 A JP60034413 A JP 60034413A JP 3441385 A JP3441385 A JP 3441385A JP H0476414 B2 JPH0476414 B2 JP H0476414B2
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Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は膜式抵抗を有する直熱型流量センサ、
たとえば内燃機関の吸入空気量を検出するための
空気流量センサに関する。
たとえば内燃機関の吸入空気量を検出するための
空気流量センサに関する。
一般に、電子制御式内燃機関においては、基本
燃料噴射量、基本点火時期等の制御のために機関
の吸入空気量は重要な運転状態パラメータの１つ
である。従来、このような吸入空気量を検出する
ための空気流量センサ（エアフローメータとも言
う）はベーン式のものが主流であつたが、最近、
小型、応答性が良い等の利点を有する温度依存抵
抗を用いた熱式のものが実用化されている。
燃料噴射量、基本点火時期等の制御のために機関
の吸入空気量は重要な運転状態パラメータの１つ
である。従来、このような吸入空気量を検出する
ための空気流量センサ（エアフローメータとも言
う）はベーン式のものが主流であつたが、最近、
小型、応答性が良い等の利点を有する温度依存抵
抗を用いた熱式のものが実用化されている。
さらに、温度依存抵抗を有する空気流量センサ
としては、傍熱型と、直熱型とがある。傍熱型の
空気流量センサにおいては、発熱抵抗、その下流
に加熱された空気流の温度を検知するための温度
依存抵抗、および発熱抵抗の上流に加熱前の空気
流の温度を検知するための温度依存抵抗を設け、
２つの温度依存抵抗の温度差が一定になるように
発熱抵抗の電流値をフイードバツク制御し、発熱
抵抗に印加される電圧により空気流量を検出する
ものである。他方、傍熱型に比べて応答速度が早
い直熱型の空気流量センサにおいては、発熱抵抗
兼加熱された空気流の温度検知用抵抗としての膜
式抵抗を設け、この膜式抵抗と加熱前の空気流の
温度を検知するための温度依存抵抗との温度差が
一定値になるように膜式抵抗の電流値をフイード
バツク制御し、膜式抵抗に印加される電圧により
空気流量を検出するものである。
としては、傍熱型と、直熱型とがある。傍熱型の
空気流量センサにおいては、発熱抵抗、その下流
に加熱された空気流の温度を検知するための温度
依存抵抗、および発熱抵抗の上流に加熱前の空気
流の温度を検知するための温度依存抵抗を設け、
２つの温度依存抵抗の温度差が一定になるように
発熱抵抗の電流値をフイードバツク制御し、発熱
抵抗に印加される電圧により空気流量を検出する
ものである。他方、傍熱型に比べて応答速度が早
い直熱型の空気流量センサにおいては、発熱抵抗
兼加熱された空気流の温度検知用抵抗としての膜
式抵抗を設け、この膜式抵抗と加熱前の空気流の
温度を検知するための温度依存抵抗との温度差が
一定値になるように膜式抵抗の電流値をフイード
バツク制御し、膜式抵抗に印加される電圧により
空気流量を検出するものである。
通常、膜式抵抗の発熱温度と加熱前の吸入空気
温度との差を一定値にする空気流量センサの応答
性、ダイナミツクレンジは、膜式抵抗を含む発熱
部の熱容量（ヒートマス）と断熱効果の程度で決
定される。すなわち、最も応答性がよく、且つダ
イナミツクレンジを最も大きくするためには、膜
式抵抗を含む発熱部の質量をできる限り小さく
し、また、その部分を理想的には完全に空気流中
に浮かんだ状態にすることである。
温度との差を一定値にする空気流量センサの応答
性、ダイナミツクレンジは、膜式抵抗を含む発熱
部の熱容量（ヒートマス）と断熱効果の程度で決
定される。すなわち、最も応答性がよく、且つダ
イナミツクレンジを最も大きくするためには、膜
式抵抗を含む発熱部の質量をできる限り小さく
し、また、その部分を理想的には完全に空気流中
に浮かんだ状態にすることである。
このため、本出願人は、膜式抵抗を含む発熱部
とダクトの保持部材との間に切欠きを設けて熱絞
りを施すことにより、発熱部の断熱効果を大きく
せしめ、応答性およびダイナミツクレンジを向上
せしめた空気流量センサを既に提案している（参
照：特願昭59−91041号）。
とダクトの保持部材との間に切欠きを設けて熱絞
りを施すことにより、発熱部の断熱効果を大きく
せしめ、応答性およびダイナミツクレンジを向上
せしめた空気流量センサを既に提案している（参
照：特願昭59−91041号）。
なお、通常、熱絞り部は断熱効果をさらに大き
くせしめるためにその断面積は小さくしてある。
くせしめるためにその断面積は小さくしてある。
しかしながら、たとえ熱絞り部を設けても保持
部材への伝達される熱は皆無にならず、この結
果、放熱性の悪い保持部材たとえばセラミツクへ
伝達された熱が安定するまで時間を要し、従つ
て、流量センサの応答性が悪いという問題点があ
る。
部材への伝達される熱は皆無にならず、この結
果、放熱性の悪い保持部材たとえばセラミツクへ
伝達された熱が安定するまで時間を要し、従つ
て、流量センサの応答性が悪いという問題点があ
る。
本発明の目的は応答性を改善した流量センサを
提供することであり、その手段は、膜式抵抗が形
成された基板を熱絞り部を介して放熱特性に優れ
た保持部材に支持することにより、ダクト内に収
容した流量センサである。
提供することであり、その手段は、膜式抵抗が形
成された基板を熱絞り部を介して放熱特性に優れ
た保持部材に支持することにより、ダクト内に収
容した流量センサである。
上述の手段によれば、保持部材へ伝達された熱
を放熱性の良い保持部材たとえばアルミニウム、
銅等を介して空気等の流体に積極的に放熱させて
いるので、保持部材へ伝達された熱は速やかに安
定し、従つて、流量センサの応答性は向上するこ
とになる。
を放熱性の良い保持部材たとえばアルミニウム、
銅等を介して空気等の流体に積極的に放熱させて
いるので、保持部材へ伝達された熱は速やかに安
定し、従つて、流量センサの応答性は向上するこ
とになる。
以下、図面により本発明の実施例を説明する。
比較例は本発明に係る膜式抵抗を有する直熱型
空気流量センサが適用された内燃機関を示す全体
概要図である。第２図において、内燃機関１の吸
気通路２にはエアクリーナ３および整流格子４を
介して空気が吸入される。この吸気通路２内に計
測管（ダクト）５がステイ６によつて固定されて
おり、その内部には、空気流量を計測するための
電熱ヒータとしての膜式抵抗７および外気温度補
償を行う温度依存抵抗８が設けられている。これ
ら膜式抵抗７および温度依存抵抗８はハイブリツ
ド基板に形成されたセンサ回路９に接続されてい
る。
空気流量センサが適用された内燃機関を示す全体
概要図である。第２図において、内燃機関１の吸
気通路２にはエアクリーナ３および整流格子４を
介して空気が吸入される。この吸気通路２内に計
測管（ダクト）５がステイ６によつて固定されて
おり、その内部には、空気流量を計測するための
電熱ヒータとしての膜式抵抗７および外気温度補
償を行う温度依存抵抗８が設けられている。これ
ら膜式抵抗７および温度依存抵抗８はハイブリツ
ド基板に形成されたセンサ回路９に接続されてい
る。
センサ回路９は膜式抵抗７の温度と温度依存抵
抗８の温度との差が一定値になるように該抵抗７
の発熱量をフイードバツク制御し、そのセンサ出
力VQを制御回路１０に供給する。制御回路１０
はたとえばマイクロコンピユータによつて構成さ
れ、燃料噴射弁１１の制御等を行うものである。
抗８の温度との差が一定値になるように該抵抗７
の発熱量をフイードバツク制御し、そのセンサ出
力VQを制御回路１０に供給する。制御回路１０
はたとえばマイクロコンピユータによつて構成さ
れ、燃料噴射弁１１の制御等を行うものである。
センサ回路９は、第３図に示すごとく、膜式抵
抗７、温度依存抵抗８とブリツジ回路を構成する
抵抗９１，９２、比較器９３、比較器９３の出力
によつて制御されるパワートランジスタ９４、お
よび電圧バツフア９５により構成される。つま
り、空気流量が増加して膜式抵抗７（この場合、
サーミスタ）の温度が低下し、この結果、膜式抵
抗７の抵抗値が加工してV1＜VRとなると、比較
器９３の出力によつてトランジスタ９４の導電率
が増加する。従つて、膜式抵抗７の発熱量が増加
し、同時に、トランジスタ９４のコレクタ電位す
なわち電圧バツフア９５の出力電圧VQは上昇す
る。逆に、空気流量が減少して膜式抵抗７の温度
が上昇すると、膜式抵抗７の抵抗値が上昇して
V1＞VRとなり、比較器９３の出力によつてトラ
ンジスタ９４の導電率が減少する。従つて、膜式
抵抗７の発熱量が減少し、同時に、トランジスタ
９４のコレクタ電圧すなわち電圧バツフア９５の
出力電圧VQは低下する。このようにして、膜式
抵抗７の温度は外気温度によつて定まる値になる
ようにフイードバツク制御され、出力電圧VQは
空気流量を示すことになる。
抗７、温度依存抵抗８とブリツジ回路を構成する
抵抗９１，９２、比較器９３、比較器９３の出力
によつて制御されるパワートランジスタ９４、お
よび電圧バツフア９５により構成される。つま
り、空気流量が増加して膜式抵抗７（この場合、
サーミスタ）の温度が低下し、この結果、膜式抵
抗７の抵抗値が加工してV1＜VRとなると、比較
器９３の出力によつてトランジスタ９４の導電率
が増加する。従つて、膜式抵抗７の発熱量が増加
し、同時に、トランジスタ９４のコレクタ電位す
なわち電圧バツフア９５の出力電圧VQは上昇す
る。逆に、空気流量が減少して膜式抵抗７の温度
が上昇すると、膜式抵抗７の抵抗値が上昇して
V1＞VRとなり、比較器９３の出力によつてトラ
ンジスタ９４の導電率が減少する。従つて、膜式
抵抗７の発熱量が減少し、同時に、トランジスタ
９４のコレクタ電圧すなわち電圧バツフア９５の
出力電圧VQは低下する。このようにして、膜式
抵抗７の温度は外気温度によつて定まる値になる
ようにフイードバツク制御され、出力電圧VQは
空気流量を示すことになる。
第１Ａ図は本発明に係る直熱型流量センサの第
１の実施例を示す一部切り欠いた斜視図である。
第１Ａ図において、膜式抵抗７、温度依存抵抗８
は空気流方向に平行に配置された保持部材２１，
２２にそれぞれ固定されている。膜式抵抗７は断
熱材２３ａ，２３ｂを介して保持部材２１に固定
されており、この断熱材２３は電熱ヒータとして
の膜式抵抗７に対して熱絞り部の役目をなしてい
る。熱絞り部を構成する断熱材はたとえばポリイ
ミド樹脂もしくはセラミツクであり、従つて、電
気的に絶縁部材として作用する。従つて、膜式抵
抗７と保持部材２１上に形成された電極２１ａ，
２１ｂとの間の電気的接続はボンデイングワイヤ
２４ａ，２４ｂによつて行われる。
１の実施例を示す一部切り欠いた斜視図である。
第１Ａ図において、膜式抵抗７、温度依存抵抗８
は空気流方向に平行に配置された保持部材２１，
２２にそれぞれ固定されている。膜式抵抗７は断
熱材２３ａ，２３ｂを介して保持部材２１に固定
されており、この断熱材２３は電熱ヒータとして
の膜式抵抗７に対して熱絞り部の役目をなしてい
る。熱絞り部を構成する断熱材はたとえばポリイ
ミド樹脂もしくはセラミツクであり、従つて、電
気的に絶縁部材として作用する。従つて、膜式抵
抗７と保持部材２１上に形成された電極２１ａ，
２１ｂとの間の電気的接続はボンデイングワイヤ
２４ａ，２４ｂによつて行われる。
さらに、本発明によれば、保持部材２１をアル
ミニウム、銅等の熱伝導率が大きく且つ比熱が小
さい金属により構成する。従つて、膜式抵抗７か
ら熱絞り部としての断熱材２３ａ，２３ｂを介し
て伝達される熱は放熱特性の優れた保持部材２１
から空気流へ速やかに放熱される。つまり、膜式
抵抗７から発生した熱は、断熱材２３ａ，２３ｂ
の存在のために大部分が膜式抵抗７自身から空気
流に放熱され、一部が断熱材２３ａ，２３ｂを介
して保持部材２１に伝達されるが、その一部も空
気流に放熱される。従つて、膜式抵抗７から発生
した熱量のうち、ダクト５、ステイ６を介して空
気流以外に伝達される熱量は著しく減少する。
ミニウム、銅等の熱伝導率が大きく且つ比熱が小
さい金属により構成する。従つて、膜式抵抗７か
ら熱絞り部としての断熱材２３ａ，２３ｂを介し
て伝達される熱は放熱特性の優れた保持部材２１
から空気流へ速やかに放熱される。つまり、膜式
抵抗７から発生した熱は、断熱材２３ａ，２３ｂ
の存在のために大部分が膜式抵抗７自身から空気
流に放熱され、一部が断熱材２３ａ，２３ｂを介
して保持部材２１に伝達されるが、その一部も空
気流に放熱される。従つて、膜式抵抗７から発生
した熱量のうち、ダクト５、ステイ６を介して空
気流以外に伝達される熱量は著しく減少する。
なお、膜式抵抗７の系の過渡温度特性と温度依
存抵抗８の系の過渡温度特性を同一せしめるため
に、膜式抵抗７および温度依存抵抗８を、同一基
板材料、同一熱量、および同一寸法により構成
し、同一の保持部材２１，２２に固定してある。
存抵抗８の系の過渡温度特性を同一せしめるため
に、膜式抵抗７および温度依存抵抗８を、同一基
板材料、同一熱量、および同一寸法により構成
し、同一の保持部材２１，２２に固定してある。
第１Ｂ図は本発明に係る直熱型流量センサの第
２の実施例を示す一部切り欠いた斜視図である。
第１Ｂ図においては、第１Ａ図の第１の実施例に
対して放熱用穴２５を付加している。これによ
り、保持部材２１の放熱特性はより優れたものと
なり、この結果、断熱材２３ａ，２３ｂを介して
保持部材２１に伝達された熱はより速やかに空気
流に放熱され、従つて、膜式抵抗７から発生した
熱量のうち、ダクト５、ステイ６を介して空気流
以外に伝達される熱量はさらに著しく減少する。
２の実施例を示す一部切り欠いた斜視図である。
第１Ｂ図においては、第１Ａ図の第１の実施例に
対して放熱用穴２５を付加している。これによ
り、保持部材２１の放熱特性はより優れたものと
なり、この結果、断熱材２３ａ，２３ｂを介して
保持部材２１に伝達された熱はより速やかに空気
流に放熱され、従つて、膜式抵抗７から発生した
熱量のうち、ダクト５、ステイ６を介して空気流
以外に伝達される熱量はさらに著しく減少する。
なお、膜式抵抗７の系の過渡温度特性と温度依
存抵抗８の系の過渡温度特性を同一せしめるため
に、保持部材２２にも放熱用穴２５を設ける。
存抵抗８の系の過渡温度特性を同一せしめるため
に、保持部材２２にも放熱用穴２５を設ける。
第１Ｃ図は本発明に係る直熱型流量センサの第
３の実施例を示す一部切り欠いた斜視図である。
第１Ｃ図においては、第１Ａ図の第１の実施例に
対して放熱用フイン２６を付加している。これに
より、保持部材２１の放熱特性はより優れたもの
となり、この結果、やはり、断熱材２３ａ，２３
ｂを介して保持部材２１に伝達された熱はより速
やかに空気流に放熱され、従つて、膜式抵抗７か
ら発生した熱量のうち、ダクト５、ステイ６を介
して空気流以外に伝達される熱量はさらに著しく
減少する。
３の実施例を示す一部切り欠いた斜視図である。
第１Ｃ図においては、第１Ａ図の第１の実施例に
対して放熱用フイン２６を付加している。これに
より、保持部材２１の放熱特性はより優れたもの
となり、この結果、やはり、断熱材２３ａ，２３
ｂを介して保持部材２１に伝達された熱はより速
やかに空気流に放熱され、従つて、膜式抵抗７か
ら発生した熱量のうち、ダクト５、ステイ６を介
して空気流以外に伝達される熱量はさらに著しく
減少する。
なお、膜式抵抗７の系の過渡温度特性と温度依
存抵抗８の系の過渡温度特性を同一せしめるため
に、保持部材２２にも同様の放熱用フイン（図示
せず）を設ける。
存抵抗８の系の過渡温度特性を同一せしめるため
に、保持部材２２にも同様の放熱用フイン（図示
せず）を設ける。
さらに、第１Ｂ図に示す第２の実施例と第１Ｃ
図に示す第３の実施例とを合せて流量センサに適
用し得る。つまり、保持部材の放熱特性を向上さ
せるために、保持部材の放熱用穴と放熱用フイン
の両方を設けることも可能である。
図に示す第３の実施例とを合せて流量センサに適
用し得る。つまり、保持部材の放熱特性を向上さ
せるために、保持部材の放熱用穴と放熱用フイン
の両方を設けることも可能である。
第４Ａ図は第１Ａ図の膜式抵抗７および保持部
材２１の分解斜視図、第４Ｂ図は第１Ａ図の膜式
抵抗７および保持部材２１の接着方法を説明する
部分断面図である。第４Ａ図に示すように、アル
ミニウム、銅等の保持部材２１には断熱材２３
ａ，２３ｂのための位置決め穴２３a′，２３b′が
予め加工されており、第４Ｂ図に示すごとく、断
熱材２３ａ，２３ｂの両面に接着剤２７を塗布し
て膜式抵抗７および保持部材２１を固定させる。
また、第４Ａ図において、電極２１ａ，２１ｂの
下面には、保持部材２１との電気的絶縁を行うた
めにポリイミド樹脂等の絶縁層２１a′，２１b′を
設けてあり、第４Ｂ図に示すごとく、保持部材２
１に接着剤２７′によつて固定させる。
材２１の分解斜視図、第４Ｂ図は第１Ａ図の膜式
抵抗７および保持部材２１の接着方法を説明する
部分断面図である。第４Ａ図に示すように、アル
ミニウム、銅等の保持部材２１には断熱材２３
ａ，２３ｂのための位置決め穴２３a′，２３b′が
予め加工されており、第４Ｂ図に示すごとく、断
熱材２３ａ，２３ｂの両面に接着剤２７を塗布し
て膜式抵抗７および保持部材２１を固定させる。
また、第４Ａ図において、電極２１ａ，２１ｂの
下面には、保持部材２１との電気的絶縁を行うた
めにポリイミド樹脂等の絶縁層２１a′，２１b′を
設けてあり、第４Ｂ図に示すごとく、保持部材２
１に接着剤２７′によつて固定させる。
なお、接着剤２７′は耐熱性樹脂である。
第５図は第１Ａ図〜第１Ｃ図の断熱材の応答特
性を示す図である。断熱材２３ａ，２３ｂに対し
ては、その断熱効果を大きくすると共に、ヒート
マスを小さくすることが要求される。この観点か
ら、断熱材２３ａ，２３ｂとして、前述のごと
く、熱伝導率がさく且つ比熱が小さい材料たとえ
ばポリイミド樹脂を用いているが、さらに、断熱
材２３ａ，２３ｂの厚さも重要なパラメータであ
る。つまり、第５図に示すごとく、断熱材２３
ａ，２３ｂの厚さも増加させると、断熱効果は増
加するものの、ヒートマスも増加して応答性は悪
化し、逆に、断熱材２３ａ，２３ｂの厚さを減少
させると、ヒートマスは減少するものの、断熱効
果も減少している応答性は悪化する。第５図に示
すように、ポリイミド樹脂を用いた断熱材２３
ａ，２３ｂの場合、その厚さは50〜60μｍが適当
である。
性を示す図である。断熱材２３ａ，２３ｂに対し
ては、その断熱効果を大きくすると共に、ヒート
マスを小さくすることが要求される。この観点か
ら、断熱材２３ａ，２３ｂとして、前述のごと
く、熱伝導率がさく且つ比熱が小さい材料たとえ
ばポリイミド樹脂を用いているが、さらに、断熱
材２３ａ，２３ｂの厚さも重要なパラメータであ
る。つまり、第５図に示すごとく、断熱材２３
ａ，２３ｂの厚さも増加させると、断熱効果は増
加するものの、ヒートマスも増加して応答性は悪
化し、逆に、断熱材２３ａ，２３ｂの厚さを減少
させると、ヒートマスは減少するものの、断熱効
果も減少している応答性は悪化する。第５図に示
すように、ポリイミド樹脂を用いた断熱材２３
ａ，２３ｂの場合、その厚さは50〜60μｍが適当
である。
第１Ａ図〜第１Ｃ図の膜式抵抗を第６Ａ図〜第
６Ｃ図を参照して説明する。なお、第６Ｂ図、第
６Ｃ図は、それぞれ、第６Ａ図のＢ−Ｂ線、Ｃ−
Ｃ線の断面図である。第６Ａ図に示すように、た
とえば200〜400μｍ厚のシリコン単結晶基板７１
上に図示しない絶縁膜（たとえばSiO2）を介し
て蒸着およびエツチングにより膜式抵抗パターン
７２を形成し、そのうち、点線枠内で示す部分７
２ａが発熱部として作用する。なお、発熱部７２
ａにおけるシリコン基板７１の厚さは、第６Ｂ
図、第６Ｃ図に示すごとく、非常に薄くしてあ
り、これにより、そのヒートマスを小さくせしめ
ている。
６Ｃ図を参照して説明する。なお、第６Ｂ図、第
６Ｃ図は、それぞれ、第６Ａ図のＢ−Ｂ線、Ｃ−
Ｃ線の断面図である。第６Ａ図に示すように、た
とえば200〜400μｍ厚のシリコン単結晶基板７１
上に図示しない絶縁膜（たとえばSiO2）を介し
て蒸着およびエツチングにより膜式抵抗パターン
７２を形成し、そのうち、点線枠内で示す部分７
２ａが発熱部として作用する。なお、発熱部７２
ａにおけるシリコン基板７１の厚さは、第６Ｂ
図、第６Ｃ図に示すごとく、非常に薄くしてあ
り、これにより、そのヒートマスを小さくせしめ
ている。
第１Ａ図〜第１Ｃ図の実施例においては、熱絞
りを断熱材２３ａ，２３ｂにより行つているが、
膜式抵抗７の基板の熱通路を縮小することによつ
ても熱絞りを行える。その例を第７Ａ図〜第７Ｃ
図、第８Ａ図〜第８Ｃ図に示す。なお、この場合
には、膜式抵抗７と保持部材２１の電極２１ａ，
２１ｂとの電気的接続は、ボンデイングワイヤで
なく、直接でも行える。
りを断熱材２３ａ，２３ｂにより行つているが、
膜式抵抗７の基板の熱通路を縮小することによつ
ても熱絞りを行える。その例を第７Ａ図〜第７Ｃ
図、第８Ａ図〜第８Ｃ図に示す。なお、この場合
には、膜式抵抗７と保持部材２１の電極２１ａ，
２１ｂとの電気的接続は、ボンデイングワイヤで
なく、直接でも行える。
第７Ａ図は膜式抵抗７の他の例を示し、第７Ｂ
図、第７Ｃ図は、それぞれ、第７Ａ図のＢ−Ｂ
線、Ｃ−Ｃ線の断面図である。第７Ａ図に示すよ
うに、シリコン単結晶基板７１′上に図示しない
絶縁膜（たとえばSiO2）を介して蒸着およびエ
ツチングにより膜式抵抗パターン７２′を形成し、
そのうち、点線枠内で示す部分７２′ａが発熱部
として作用する。
図、第７Ｃ図は、それぞれ、第７Ａ図のＢ−Ｂ
線、Ｃ−Ｃ線の断面図である。第７Ａ図に示すよ
うに、シリコン単結晶基板７１′上に図示しない
絶縁膜（たとえばSiO2）を介して蒸着およびエ
ツチングにより膜式抵抗パターン７２′を形成し、
そのうち、点線枠内で示す部分７２′ａが発熱部
として作用する。
発熱部７２′ａの各側端には切欠き７３′を形成
してあり、つまり、熱絞りが施されており、これ
により発熱部７２′ａの断熱効果を大きくせしめ
ている。さらに、発熱部７２′ａにおけるシリコ
ン基板７１′の厚さは、第７Ｂ図、第７Ｃ図に示
すごとく、非常に薄くしてあり、これにより、そ
のヒートマスを小さくせしめている。なお、７
１′ａは汚れ等をトラツプするためのトラツプで
ある。
してあり、つまり、熱絞りが施されており、これ
により発熱部７２′ａの断熱効果を大きくせしめ
ている。さらに、発熱部７２′ａにおけるシリコ
ン基板７１′の厚さは、第７Ｂ図、第７Ｃ図に示
すごとく、非常に薄くしてあり、これにより、そ
のヒートマスを小さくせしめている。なお、７
１′ａは汚れ等をトラツプするためのトラツプで
ある。
第８Ａ図は膜式抵抗７のさらに他の例を示し、
第８Ｂ図、第８Ｃ図は、それぞれ、第８Ａ図のＢ
−Ｂ線、Ｃ−Ｃ線の断面図である。第８Ａ図〜第
８Ｃ図においても、シリコン単結晶基板７１″上
に図示しない絶縁膜（たとえばSiO2）を蒸着お
よびエツチングにより膜式抵抗パターン７２″を
形成し、そのうち、点線枠内で示す部分７２″ａ
が発熱部として作用する。
第８Ｂ図、第８Ｃ図は、それぞれ、第８Ａ図のＢ
−Ｂ線、Ｃ−Ｃ線の断面図である。第８Ａ図〜第
８Ｃ図においても、シリコン単結晶基板７１″上
に図示しない絶縁膜（たとえばSiO2）を蒸着お
よびエツチングにより膜式抵抗パターン７２″を
形成し、そのうち、点線枠内で示す部分７２″ａ
が発熱部として作用する。
発熱部７２″の各側端の基板部分７１ａ，７
１″ｂは部分７２″ａに比べて細長く形成してあ
り、つまり、熱絞りが施されており、これによ
り、発熱部７２″ａの断熱効果を大きくせしめて
いる。また、第７Ａ図〜第７Ｃ図と同様に、発熱
部７２″ａにおけるシリコン基板７１″の厚さは、
第８Ｂ図、第８Ｃ図に示すごとく、非常に薄くし
てあり、これにより、そのヒートマスを小さくせ
しめている。
１″ｂは部分７２″ａに比べて細長く形成してあ
り、つまり、熱絞りが施されており、これによ
り、発熱部７２″ａの断熱効果を大きくせしめて
いる。また、第７Ａ図〜第７Ｃ図と同様に、発熱
部７２″ａにおけるシリコン基板７１″の厚さは、
第８Ｂ図、第８Ｃ図に示すごとく、非常に薄くし
てあり、これにより、そのヒートマスを小さくせ
しめている。
第９Ａ図は本発明に係る流量センサの第４の実
施例を示す上面図、第９Ｂ図、第９Ｃ図は第９Ａ
図のＢ−Ｂ線、Ｃ−Ｃ線の断面図である。第９Ａ
図〜第９Ｃ図においては、膜式抵抗７は放熱特性
の優れた保持部材２１′に固定されている。この
保持部材２１′には熱絞りとしての切欠き２１′ｃ
が設けられている。この場合にも、断熱材もしく
は膜式抵抗７の基板の熱通路の縮小による熱絞り
が膜式抵抗７に対して施される。従つて、前述の
実施例と同様に、膜式抵抗７から発生した熱は、
大部分が膜式抵抗７自身から空気流に放熱され、
一部が熱絞りを介して保持部材２１′に伝達され
るが、その一部も空気流に放熱される。このと
き、保持部材２１′にも熱絞りが施されているの
で、膜式抵抗７から発生した熱量のうち、ダクト
５、ステイ６を介して空気流以外に伝達される熱
量はさらに減少する。
施例を示す上面図、第９Ｂ図、第９Ｃ図は第９Ａ
図のＢ−Ｂ線、Ｃ−Ｃ線の断面図である。第９Ａ
図〜第９Ｃ図においては、膜式抵抗７は放熱特性
の優れた保持部材２１′に固定されている。この
保持部材２１′には熱絞りとしての切欠き２１′ｃ
が設けられている。この場合にも、断熱材もしく
は膜式抵抗７の基板の熱通路の縮小による熱絞り
が膜式抵抗７に対して施される。従つて、前述の
実施例と同様に、膜式抵抗７から発生した熱は、
大部分が膜式抵抗７自身から空気流に放熱され、
一部が熱絞りを介して保持部材２１′に伝達され
るが、その一部も空気流に放熱される。このと
き、保持部材２１′にも熱絞りが施されているの
で、膜式抵抗７から発生した熱量のうち、ダクト
５、ステイ６を介して空気流以外に伝達される熱
量はさらに減少する。
なお、２８は耐バツクフアイヤ用プロテクタで
ある。
ある。
上述の実施例では、膜式抵抗７の基板としてシ
リコン単結晶基板を用いたが、セラミツク、ガラ
スでもよい。また、シリコン単結晶基板上に発熱
部としての抵抗パターンを形成しているが、この
代りに、シリコン単結晶基板内に拡散抵抗を形成
してもよい。さらに、本発明は空気流量センサ以
外の流量センサたとえば液体流量センサにも適用
し得る。
リコン単結晶基板を用いたが、セラミツク、ガラ
スでもよい。また、シリコン単結晶基板上に発熱
部としての抵抗パターンを形成しているが、この
代りに、シリコン単結晶基板内に拡散抵抗を形成
してもよい。さらに、本発明は空気流量センサ以
外の流量センサたとえば液体流量センサにも適用
し得る。
以上説明したように本発明によれば、保持部材
へ伝達された熱を放熱性の良い保持部材たとえば
アルミニウム、銅等を介して空気等の流体に積極
的に放熱でき、この結果、保持部材へ伝達された
熱は速やかに安定し、従つて、流量センサの応答
性を向上させることができる。
へ伝達された熱を放熱性の良い保持部材たとえば
アルミニウム、銅等を介して空気等の流体に積極
的に放熱でき、この結果、保持部材へ伝達された
熱は速やかに安定し、従つて、流量センサの応答
性を向上させることができる。
第１Ａ図は本発明に係る直流型流量センサの第
１の実施例を示す一部切り欠いた斜視図、第１Ｂ
図は本発明に係る直流型流量センサの第２の実施
例を示す一部切り欠いた斜視図、第１Ｃ図は本発
明に係る直流型流量センサの第３の実施例を示す
一部切り欠いた斜視図、第２図は本発明に係る膜
式抵抗を有する直熱型空気流量センサが適用され
た内燃機関を示す全体概要図、第３図は第２図の
センサ回路の回路図、第４Ａ図は第１Ａ図の膜式
抵抗７および保持部材２１の分解斜視図、第４Ｂ
図は第１Ａ図の膜式抵抗７および保持部材２１の
接着方法を説明する部分断面図、第５図は第１Ａ
図〜第１図の断熱材の応答特性を示す図、第６Ａ
図は膜式抵抗の一例を示す平面図、第６Ｂ図、第
６Ｃ図は、それぞれ、第６Ａ図のＢ−Ｂ線、Ｃ−
Ｃ線の断面図、第７Ａ図は膜式抵抗の他の例を示
す平面図、第７Ｂ図、第７Ｃ図は、それぞれ、第
７Ａ図のＢ−Ｂ線、Ｃ−Ｃ線の断面図、第８Ａ図
は膜式抵抗のさらに他の例を示す平面図、第８Ｂ
図、第８Ｃ図は、それぞれ、第８Ａ図のＢ−Ｂ
線、Ｃ−Ｃ線の断面図、第９Ａ図は本発明に係る
流量センサの第４の実施例を示す上面図、第９Ｂ
図、第９Ｃ図は第９Ａ図のＢ−Ｂ線、Ｃ−Ｃ線の
断面図である。 １：内燃機関、５：ダクト、６：ステイ、７：
膜式抵抗、８：温度依存抵抗、９：センサ回路、
１０：制御回路、２１，２２，２１′：保持部材、
２３ａ，２３ｂ：断熱材、２５：放熱用穴、２
６：放熱用フイン。
１の実施例を示す一部切り欠いた斜視図、第１Ｂ
図は本発明に係る直流型流量センサの第２の実施
例を示す一部切り欠いた斜視図、第１Ｃ図は本発
明に係る直流型流量センサの第３の実施例を示す
一部切り欠いた斜視図、第２図は本発明に係る膜
式抵抗を有する直熱型空気流量センサが適用され
た内燃機関を示す全体概要図、第３図は第２図の
センサ回路の回路図、第４Ａ図は第１Ａ図の膜式
抵抗７および保持部材２１の分解斜視図、第４Ｂ
図は第１Ａ図の膜式抵抗７および保持部材２１の
接着方法を説明する部分断面図、第５図は第１Ａ
図〜第１図の断熱材の応答特性を示す図、第６Ａ
図は膜式抵抗の一例を示す平面図、第６Ｂ図、第
６Ｃ図は、それぞれ、第６Ａ図のＢ−Ｂ線、Ｃ−
Ｃ線の断面図、第７Ａ図は膜式抵抗の他の例を示
す平面図、第７Ｂ図、第７Ｃ図は、それぞれ、第
７Ａ図のＢ−Ｂ線、Ｃ−Ｃ線の断面図、第８Ａ図
は膜式抵抗のさらに他の例を示す平面図、第８Ｂ
図、第８Ｃ図は、それぞれ、第８Ａ図のＢ−Ｂ
線、Ｃ−Ｃ線の断面図、第９Ａ図は本発明に係る
流量センサの第４の実施例を示す上面図、第９Ｂ
図、第９Ｃ図は第９Ａ図のＢ−Ｂ線、Ｃ−Ｃ線の
断面図である。 １：内燃機関、５：ダクト、６：ステイ、７：
膜式抵抗、８：温度依存抵抗、９：センサ回路、
１０：制御回路、２１，２２，２１′：保持部材、
２３ａ，２３ｂ：断熱材、２５：放熱用穴、２
６：放熱用フイン。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 膜式抵抗が形成された基板を熱絞り部を介し
て放熱特性に優れた保持部材に支持することによ
り、ダクト内に収容した直熱型流量センサ。 ２ 前記保持部材に放熱用穴を設けた特許請求の
範囲第１項に記載の直熱型流量センサ。 ３ 前記保持部材に放熱用フインを設けた特許請
求の範囲第１項に記載の直熱型流量センサ。 ４ 前記保持部材が熱伝導率が大きく、且つ比熱
が小さい材料よりなる特許請求の範囲第１項に記
載の直熱型流量センサ。 ５ 前記部材がアルミニウム、銅等の金属である
特許請求の範囲第４項に記載の直熱型流量セン
サ。 ６ 前記熱絞り部が前記基板と前記保持部材との
間に設けられた断熱材を具備し、前記基板と前記
保持部との配線をワイヤボンデイングにより行つ
た特許請求の範囲第１項に記載の直熱型流量セン
サ。 ７ 前記断熱材が熱伝導率が小さく、且つ比熱が
小さい材料よりなる特許請求の範囲第６項に記載
の直熱型流量センサ。 ８ 前記材料がポリイミド樹脂である特許請求の
範囲第７項に記載の直熱型流量センサ。 ９ 前記材料がセラミツクである特許請求の範囲
第７項に記載の直熱型流量センサ。 １０ 前記熱絞り部が、前記膜式抵抗の発熱部と
前記保持部材との間の基板部分の熱通路を縮小す
ることにより得られる特許請求の範囲第１項に記
載の直熱型流量センサ。 １１ 前記熱絞り部が前記膜式抵抗の発熱部の側
端の基板部分に切欠きを形成することにより得ら
れる特許請求の範囲第１０項に記載の直熱型流量
センサ。 １２ 前記熱絞り部が前記膜式抵抗の発熱部の側
端の基板部分を細長くすることにより得られる特
許請求の範囲第１０項に記載の直熱型流量セン
サ。 １３ 前記保持部材に熱絞り部を設けた特許請求
の範囲第１項に記載の直熱型流量センサ。 １４ 前記保持部材の熱絞り部が該保持部材の熱
通路を縮小することにより得られる特許請求の範
囲第１３項に記載の直熱型流量センサ。 １５ 前記保持部材に熱絞り部が該保持部材の側
端に切欠きを形成することにより得られる特許請
求の範囲第１４項に記載の直熱型流量センサ。 １６ 前記保持部材の熱絞り部が該保持部材の側
端を細長くすることにより得られる特許請求の範
囲第１４項に記載の直熱型流量センサ。 １７ 前記基板がセラミツクである特許請求の範
囲第１項に記載の直熱型流量センサ。 １８ 前記セラミツク上に前記膜式抵抗としての
抵抗パターンが形成された特許請求の範囲第１７
項に記載の直熱型流量センサ。 １９ 前記基板がシリコン単結晶である特許請求
の範囲第１項に記載の直熱型流量センサ。 ２０ 前記シリコン単結晶上に前記膜式抵抗とし
ての抵抗パターンが形成された特許請求の範囲第
１９項に記載の直熱型流量センサ。 ２１ 前記シリコン単結晶中に前記膜式抵抗とし
ての拡散抵抗が形成された特許請求の範囲第１９
項に記載の直熱型流量センサ。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60034413A JPS61194316A (ja) | 1985-02-25 | 1985-02-25 | 直熱型流量センサ |
| DE3604202A DE3604202C2 (de) | 1985-02-14 | 1986-02-11 | Direkt beheizte Strömungsmeßvorrichtung |
| GB08603702A GB2171799B (en) | 1985-02-14 | 1986-02-14 | Direct-heated flow measuring device and apparatus |
| US07/163,164 US4870860A (en) | 1985-02-14 | 1988-02-25 | Direct-heated flow measuring apparatus having improved response characteristics |
| US07/301,522 US4912975A (en) | 1985-02-14 | 1989-01-25 | Direct-heated flow measuring apparatus having improved response characteristics |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60034413A JPS61194316A (ja) | 1985-02-25 | 1985-02-25 | 直熱型流量センサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61194316A JPS61194316A (ja) | 1986-08-28 |
| JPH0476414B2 true JPH0476414B2 (ja) | 1992-12-03 |
Family
ID=12413503
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60034413A Granted JPS61194316A (ja) | 1985-02-14 | 1985-02-25 | 直熱型流量センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61194316A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5638344B2 (ja) * | 2010-10-26 | 2014-12-10 | アズビル株式会社 | フローセンサ |
| WO2018105753A2 (ja) * | 2017-05-08 | 2018-06-14 | 株式会社村田製作所 | センサ基板、風速測定装置および風量測定装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59104513A (ja) * | 1982-12-08 | 1984-06-16 | Hitachi Ltd | 熱式流量計 |
-
1985
- 1985-02-25 JP JP60034413A patent/JPS61194316A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59104513A (ja) * | 1982-12-08 | 1984-06-16 | Hitachi Ltd | 熱式流量計 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61194316A (ja) | 1986-08-28 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |