JPH0829228A - 熱式空気流量検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ケーシング内を流れる正方向の空気流と逆方
向の空気流とを判別し、吸入空気流量の検出精度を向上
させ、Ａ／Ｆ制御を正確に行いうるようにする。 【構成】 ケーシング２２内に突出させて設けた検出ヘ
ッド２４に、ケーシング２２の中心軸Ｏ−Ｏに対して対
称となる位置に第１，第２の空気通路２５，２６を形成
し、空気通路２５，２６を空気流の方向（矢示Ａ，Ｂ方
向）に対しては互いに逆向きに拡開するテーパ形状とす
る。そして、空気通路２５，２６の途中には絶縁基板２
８の主基板部２８Ａと副基板部２８Ｂとを介して第１，
第２の発熱抵抗体２９，３０、第１，第２の感温抵抗体
３１，３２と温度補償抵抗体３３とを設け、それぞれ空
気通路２５，２６内を流れる空気流で発熱抵抗体２９，
３０および感温抵抗体３１，３２の抵抗値が変化するこ
とにより、これらの抵抗値変化から、吸入空気流量を正
確に検出するようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば自動車用エンジ
ン等の吸入空気流量を検出するのに好適に用いられる熱
式空気流量検出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、自動車用エンジン等では、エン
ジン本体の燃焼室内で燃料と吸入空気との混合気を燃焼
させ、その燃焼圧からエンジンの回転出力を取出すよう
にしており、燃料の噴射量を高精度に演算するためには
吸入空気流量を正確に検出することが要求される。

【０００３】そこで、図１０ないし図１２に従来技術の
熱式空気流量検出装置を示す。

【０００４】図において、１は例えば自動車用エンジン
の吸気通路途中に設けられる熱式空気流量検出装置で、
該熱式空気流量検出装置１は、前記吸気通路の一部を構
成する筒状のケーシング２と、該ケーシング２の途中に
取付穴２Ａを介して配設される後述の流量計本体３とか
ら構成されている。そして、該熱式空気流量検出装置１
はケーシング２が前記エンジンのスロットルバルブより
も上流側に位置して吸気管の途中に接続され、エンジン
本体の燃焼室（図示せず）に向けて矢示Ａ方向に流通す
る吸入空気の流量を流量計本体３により検出するもので
ある。

【０００５】３は熱式空気流量検出装置１の本体部を構
成する流量計本体を示し、該流量計本体３はインサート
モールド等の手段により図１１に示すように成形され、
巻線状をなす後述の基準抵抗１４を巻回すべく段付き円
柱状に形成された巻線部４と、該巻線部４の基端側に位
置して略円板状に形成され、後述の端子ピン８Ａ〜８Ｄ
が一体的に設けられた端子部５と、巻線部４の先端側か
らケーシング２の径方向に延設され、ケーシング２の中
心部で後述の発熱抵抗９および温度補償抵抗１１を位置
決めする検出ホルダ６と、ケーシング２の外側に位置し
て端子部５が接続された後述の回路ケース７とから大略
構成されている。

【０００６】７はケーシング２の取付穴２Ａを閉塞する
ように該ケーシング２の外周側に設けられた回路ケース
を示し、該回路ケース７は絶縁性の樹脂材料等によって
形成され、その底部側にはケーシング２の取付穴２Ａに
嵌合する嵌合部７Ａが一体的に設けられている。そし
て、該回路ケース７は、例えばセラミック材料等からな
る絶縁基板上に流量調整抵抗および差動増幅器（いずれ
も図示せず）等を実装した状態で、これらを内蔵する構
成となっている。

【０００７】８Ａ，８Ｂ，８Ｃ，８Ｄは流量計本体３の
端子部５から軸方向に突出した４本の端子ピン（全体と
して各端子ピン８という）を示し、該各端子ピン８は流
量計本体３の巻線部４および検出ホルダ６内に埋設され
た例えば４本の端子板（図示せず）に一体化して設けら
れ、回路ケース７のコネクタ部（図示せず）に着脱可能
に接続されるものである。

【０００８】９は流量計本体３の検出ホルダ６にターミ
ナル１０Ａ，１０Ｂを介して設けられたホットフィルム
型の発熱抵抗を示し、該発熱抵抗９は温度変化に敏感に
反応して抵抗値が変化する白金等の感温性材料からな
り、例えばアルミナ等のセラミック材料からなる絶縁性
の筒体に白金線を巻回したり、白金膜を蒸着したりして
形成される小径の発熱抵抗素子によって構成されてい
る。そして、該発熱抵抗９はバッテリ（図示せず）から
の通電により、例えば２４０℃前，後の温度をもって発
熱した状態となり、ケーシング２内を矢示Ａ方向に流れ
る吸入空気によって冷却されるときには、この吸入空気
の流量に応じて抵抗値が変化し流量の検出信号を出力さ
せるものである。

【０００９】１１は発熱抵抗９の上流側に位置して流量
計本体３の検出ホルダ６に設けられた温度補償抵抗を示
し、該温度補償抵抗１１は例えばアルミナ等のセラミッ
ク材料からなる絶縁基板上にスパッタリング等の手段を
用いて白金膜を着膜させることにより形成され、白金膜
の両端は前記検出ホルダ６に立設されたターミナル１２
Ａ，１２Ｂ間に接続されている。

【００１０】１３は流量計本体３の検出ホルダ６上に装
着される保護カバーを示し、該保護カバー１３は検出ホ
ルダ６上に発熱抵抗９および温度補償抵抗１１を実装し
た後に、図１１中に矢印で示す如く検出ホルダ６に被着
され、発熱抵抗９および温度補償抵抗１１を保護すると
共に、吸入空気の流通を許すようになっている。なお、
図１０中では発熱抵抗９および温度補償抵抗１１を明示
すべく、保護カバー１３を検出ホルダ６から取外した状
態で示している。

【００１１】さらに、１４は流量計本体３の巻線部４に
巻回された巻線抵抗からなる基準抵抗を示し、該基準抵
抗１４はその両端が、巻線部４に立設されたターミナル
１５Ａ，１５Ｂに接続され、前記発熱抵抗９に直列接続
されている。ここで、前記各端子ピン８のうち、端子ピ
ン８Ａはターミナル１５Ａに前記端子板を介して接続さ
れ、端子ピン８Ｂは他の端子板を介してターミナル１５
Ｂ，１０Ａに接続されている。また、端子ピン８Ｃは別
の端子板を介してターミナル１０Ｂ，１２Ｂに接続さ
れ、端子ピン８Ｄはターミナル１２Ａにさらに別の端子
板を介して接続されている。

【００１２】このように構成される従来技術の熱式空気
流量検出装置１は、自動車用エンジン等の吸入空気流量
を検出するときに、流量計本体３の端子部５を各端子ピ
ン８を介して回路ケース７のコネクタ部に接続した状態
で、流量計本体３の検出ホルダ６等をケーシング２内に
取付穴２Ａを介して挿入し、該取付穴２Ａにケーシング
２の外周側から回路ケース７を取付けることによって、
検出ホルダ６に設けた発熱抵抗９および温度補償抵抗１
１をケーシング２の中心部に配設する。

【００１３】この場合、発熱抵抗９を基準抵抗１４に直
列接続すると共に、温度補償抵抗１１を回路ケース７内
の流量調整抵抗に直列接続することによって、これらの
発熱抵抗９、基準抵抗１４、温度補償抵抗１１および流
量調整抵抗からブリッジ回路を構成する。そして、この
ブリッジ回路にはエンジンの始動と共に外部から電流を
印加し続けることにより発熱抵抗９を、例えば２４０℃
前，後の所定温度をもって発熱させるようにする。

【００１４】そして、この状態でケーシング２内をエン
ジン本体の燃焼室に向けて矢示Ａ方向に吸入空気が流通
するときには、この吸入空気の流れにより発熱抵抗９が
冷却されて該発熱抵抗９の抵抗値が変化するから、該発
熱抵抗９に直列接続された基準抵抗１４の両端電圧に基
づいて吸入空気の流量に対応した検出信号を出力電圧の
変化として検出する。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来技術では、ケーシング２内を流れる吸入空気の流れで
発熱抵抗９が冷却されるのを利用して、該発熱抵抗９の
抵抗値変化に基づき吸入空気流量を検出する構成である
から、該発熱抵抗９は図１０中の矢示Ａ方向（正方向）
に流れる吸入空気流によって冷却されると共に、矢示Ｂ
方向（逆方向）に流れる空気流によっても冷却されてし
まい、この逆方向の空気流により吸入空気流量を誤検出
するという問題がある。

【００１６】即ち、多気筒のシリンダを備えたエンジン
本体では、各シリンダ内でそれぞれピストンが往復動す
るに応じて各吸気弁（図示せず）が開弁する毎に、吸入
空気が各シリンダ内に向けて矢示Ａ方向（正方向）に吸
込まれるから、ケーシング２内を流れる空気の流速は各
吸気弁の開，閉弁に応じて図１２に例示する如く増，減
を繰返し脈動するようになる。

【００１７】特に、エンジンの回転数が低速域から中速
域等に達して吸，排気量が増大してくると、吸気弁と排
気弁（図示せず）とがオーバラップし、排気の一部が吸
気弁の開弁に伴ってケーシング２内に吹返すことがある
ため、このときにケーシング２内では図１２に示す時間
ｔ1 ，ｔ2 間のように流速が負（マイナス）となって、
矢示Ｂ方向（逆方向）に流れる空気流が発生し、この空
気流で吸入空気流量が実際の流量よりも過大に検出され
てしまい、Ａ／Ｆ制御を正確に行えなくなるという問題
が生じる。

【００１８】本発明は上述した従来技術の問題に鑑みな
されたもので、本発明はケーシング内を流れる正方向の
空気流と逆方向の空気流とを確実に判別でき、吸入空気
流量の検出精度を大幅に向上できると共に、Ａ／Ｆ制御
を正確に行いうるようにした熱式空気流量検出装置を提
供することを目的としている。

【００１９】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、請求項１に記載の発明は、吸気通路の一部を構
成する筒状のケーシングと、該ケーシング内を径方向に
伸長するように該ケーシングに取付けられた検出ヘッド
と、前記ケーシング内を流れる正，逆方向の空気流が流
通するように該検出ヘッドに設けられ、正方向の空気流
に対しては流速を速くし、逆方向の空気流に対しては流
速を遅くする第１の空気通路と、該第１の空気通路から
前記検出ヘッドの長さ方向に離間して前記検出ヘッドに
設けられ、前記正方向の空気流に対しては流速を遅く
し、前記逆方向の空気流に対しては流速を速くする第２
の空気通路と、前記検出ヘッドに設けられ、該第１，第
２の空気通路内に延びるように前記検出ヘッドの長さ方
向に伸長した絶縁基板と、前記第１の空気通路内に位置
して該絶縁基板に設けられ、前記第１の空気通路内を流
れる空気の流量を検出する第１の検出手段と、前記第２
の空気通路内に位置して前記絶縁基板に設けられ、前記
第２の空気通路内を流れる空気の流量を検出する第２の
検出手段とからなる構成を採用している。

【００２０】この場合、請求項２に記載の発明のよう
に、前記第１，第２の検出手段からそれぞれ出力される
第１，第２の流量検出信号に基づき前記ケーシング内を
流れる空気流量に対応した流量信号を出力する流量信号
出力手段を備え、該流量信号出力手段は第１，第２の流
量検出信号を比較することにより、前記ケーシング内を
流れる空気流が正方向であるときには正の流量信号を出
力し、逆方向の空気流であるときには負の流量信号を出
力する構成とするのが好ましい。

【００２１】また、請求項３に記載の発明のように、前
記第１，第２の空気通路をケーシングの径方向に離間し
て互いに逆向きに拡開するように前記検出ヘッドに形成
し、該第１の空気通路を、前記ケーシング内を流れる正
方向の空気流に対して上流側よりも下流側で通路面積が
大きくなる構成とし、前記第２の空気通路を、前記ケー
シング内を流れる正方向の空気流に対して下流側よりも
上流側で通路面積が大きくなる構成とするのがよい。

【００２２】さらに、請求項４に記載の発明のように、
前記第１，第２の検出手段は、それぞれ前記第１，第２
の空気通路内に位置して前記絶縁基板上に形成され、外
部からの通電によって発熱し空気流で冷却されることに
より該空気流の流量に対応してそれぞれの抵抗値が変化
する第１，第２の発熱抵抗体を少なくとも含んで構成す
るのがよい。

【００２３】さらにまた、請求項５に記載の発明のよう
に、前記絶縁基板には、少なくとも長さ方向の一端側で
前記検出ヘッドに固定される主基板部および副基板部
と、該主基板部と副基板部との間に形成され、前記空気
の流れ方向で該副基板部を主基板部から離間させるスリ
ットとを設け、前記第１，第２の検出手段は、それぞれ
前記第１，第２の空気通路内に位置して前記主基板部上
に形成され、外部からの通電によって発熱する第１，第
２の発熱抵抗体と、該第１，第２の発熱抵抗体に隣接し
てそれぞれ前記主基板部上に形成され、前記第１，第２
の空気通路内を流れる空気流で冷却されることにより該
空気流の流量に対応してそれぞれの抵抗値が変化する第
１，第２の感温抵抗体と、前記空気の温度変化を補償す
るため前記副基板部上に形成された温度補償抵抗体とか
ら構成してもよい。

【００２４】

【作用】上記構成により、請求項１に記載の発明では、
吸入空気がケーシング内を正方向に流れるときに、この
空気流が第１の空気通路内を速い流速で流れ、第２の空
気通路内では遅い流速となる。この結果、第１の空気通
路内に絶縁基板を介して設けた第１の検出手段によっ
て、吸入空気の流量を第２の検出手段よりも大きな流量
（流速）をもって検出できる。また、前記ケーシング内
を逆方向に空気が流れるときには、この空気流が前記第
２の空気通路内を速い流速で流れ、前記第１の空気通路
内では遅い流速となるから、前記第２の空気通路内に絶
縁基板を介して設けた第２の検出手段によって、このと
きの空気流量を前記第１の検出手段よりも大きな流量
（流速）をもって検出できる。

【００２５】そして、請求項２に記載の発明により、流
量信号出力手段で前記第１，第２の検出手段からそれぞ
れ出力される第１，第２の流量検出信号に基づいてケー
シング内を流れる空気流量に対応した流量信号を出力で
きると共に、前記第１，第２の流量検出信号を比較する
ことによって、前記ケーシング内を流れる空気流が正方
向であるときには、この流量信号を正の流量信号として
出力でき、逆方向の空気流であるときには負の流量信号
として出力することができる。

【００２６】また、請求項３に記載の発明によれば、吸
入空気がケーシング内を正方向に流れるときに、第１の
空気通路はこの空気流に対して上流側よりも下流側で通
路面積が大きくなっているので、この空気流に対する抵
抗を確実に小さくすることができ、正方向に流れる空気
の流速を速くできる。一方、ケーシング内を流れる正方
向の空気流に対して下流側よりも上流側で通路面積が大
きくなっている第２の空気通路では、このときの空気流
に対して大きな抵抗を与えるようになり、正方向に流れ
る空気の流速を第１の空気通路に比較して遅くすること
ができる。

【００２７】さらに、請求項４に記載の発明のように、
前記第１，第２の検出手段を少なくとも絶縁基板上に形
成した第１，第２の発熱抵抗体から構成することによ
り、該第１，第２の発熱抵抗体はそれぞれ第１，第２の
空気通路内を流れる空気の流速に応じてそれぞれの抵抗
値が変化するようになり、各空気通路内を流れる空気の
流量を流速に比例した値として抵抗値の変化から取出す
ことができる。

【００２８】さらにまた、請求項５に記載の発明のよう
に、第１，第２の検出手段を、それぞれ前記第１，第２
の空気通路内に位置して絶縁基板の主基板部上に形成さ
れた第１，第２の発熱抵抗体および第１，第２の感温抵
抗体と、前記絶縁基板の副基板部上に形成され空気の温
度変化を補償する温度補償抵抗体とから構成することに
より、例えば第１，第２の発熱抵抗体からの熱で前記主
基板部を介して第１，第２の感温抵抗体を加熱しておく
ことができ、この状態で前記第１，第２の空気通路内を
流れる空気流で第１，第２の感温抵抗体が冷却されると
きに、該第１，第２の感温抵抗体は空気流の流量に対応
してそれぞれの抵抗値が変化し、このときの抵抗値変化
から各空気通路内を流れる空気の流量を流速に比例した
値として取出すことができる。

【００２９】

【実施例】以下、本発明の実施例を図１ないし図９に基
づいて説明する。なお、実施例では前述した図１０に示
す従来技術と同一の構成要素に同一の符号を付し、その
説明を省略するものとする。

【００３０】而して、図１ないし図５は本発明の第１の
実施例を示している。

【００３１】図中、２１は本実施例による熱式空気流量
検出装置を示し、該熱式空気流量検出装置２１は従来技
術で述べた熱式空気流量検出装置１とほぼ同様に、筒状
のケーシング２２と、該ケーシング２２に取付穴２２Ａ
を介して取付けられた流量計本体２３とから構成されて
いる。

【００３２】しかし、本実施例による熱式空気流量検出
装置２１では、流量計本体２３が、インサートモールド
等の手段により図１，図２に示すように略円柱状に成形
されケーシング２２内を径方向に伸長した検出ヘッド２
４と、後述の回路ケース２７とから構成されている。そ
して、該流量計本体２３の検出ヘッド２４はその基端側
が回路ケース２７に連結され、先端側はケーシング２２
の取付穴２２Ａと径方向で対向する位置で該ケーシング
２２の内周面に当接している。

【００３３】ここで、検出ヘッド２４には図１，図２に
示す如く、該検出ヘッド２４内に後述する絶縁基板２８
を位置決めするためのスロット２４Ａ，２４Ｂが形成さ
れ、該スロット２４Ａは絶縁基板２８の基端側が着脱可
能に装着される構成となっている。また、スロット２４
Ｂは後述の空気通路２５，２６間に位置し、後述する主
基板部２８Ａの長さ方向中間部が装着されるように、主
基板部２８Ａの幅寸法および厚さ寸法に対応する寸法を
もって形成されている。

【００３４】２５，２６は検出ヘッド２４を径方向に貫
通して該検出ヘッド２４に穿設された第１，第２の空気
通路を示し、該空気通路２５，２６はケーシング２２の
中心軸Ｏ−Ｏからそれぞれ逆向きに一定寸法だけ径方向
に離間して検出ヘッド２４に形成され、ケーシング２２
内を流れる空気流の方向（矢示Ａ，Ｂ方向）に対しては
互いに逆向きに拡開するテーパ形状となっている。

【００３５】ここで、第１の空気通路２５はケーシング
２２内を正方向（矢示Ａ方向）に流れる空気流に対して
上流側の開口端２５Ａが下流側の開口端２５Ｂよりも小
径に形成され、該開口端２５Ｂ側の通路面積は開口端２
５Ａ側の通路面積よりも２倍程度に大きくなっている。
そして、第１の空気通路２５はケーシング２２内を正方
向（矢示Ａ方向）に流れる空気流の流速を該空気通路２
５内で速くし、逆方向（矢示Ｂ方向）の空気流に対して
は流速を遅くする構成となっている。

【００３６】即ち、図４中に実線で示す特性線ｑ1 のよ
うに、例えば１００kg／h 程度の流量をもってケーシン
グ２２内で吸入空気が正方向（矢示Ａ方向）に流通する
ときに、この空気流は空気通路２５内で１０ｍ／ｓ程度
の流速をもって正方向に流れる。一方、ケーシング２２
内に矢示Ｂ方向の逆流が発生し、このときの流量が１０
０kg／h 程度となったときには、図４中に一点鎖線で示
す特性線ｑ2 の如く、空気通路２５内ではこのときの空
気流が、例えば５ｍ／ｓ程度の流速をもって逆方向に流
れ、空気流の流速は約１／２程度まで減速される。

【００３７】また、第２の空気通路２６はケーシング２
２内を正方向（矢示Ａ方向）に流れる空気流に対して上
流側の開口端２６Ａが下流側の開口端２６Ｂよりも大径
に形成され、開口端２６Ａ側の通路面積は開口端２６Ｂ
側の通路面積よりも２倍程度に大きくなっている。そし
て、第１の空気通路２６はケーシング２２内を正方向
（矢示Ａ方向）に流れる空気流の流速を該空気通路２６
内で図４中に示す特性線ｑ2 のように遅くし、逆方向
（矢示Ｂ方向）の空気流に対しては流速を図４中に示す
特性線ｑ1 のように速くする構成となっている。

【００３８】２７はケーシング２２の取付穴２２Ａを閉
塞するように該ケーシング２２の外周側に設けられた回
路ケースを示し、該回路ケース２７は従来技術で述べた
回路ケース７とほぼ同様に形成され、ケーシング２２の
取付穴２２Ａに嵌合する嵌合部２７Ａを有しているもの
の、該回路ケース２７は嵌合部２７Ａに検出ヘッド２４
の基端側が着脱可能に連結されている。そして、該回路
ケース２７は、例えばセラミック材料等からなる絶縁基
板（図示せず）上に後述の固定抵抗４１，４２、流量調
整抵抗３４および差動増幅器４５，４６，４７等を実装
した状態で、これらを内蔵する構成となっている。

【００３９】２８は検出ヘッド２４内に取付けられる絶
縁基板を示し、該絶縁基板２８は、例えばガラス，酸化
アルミニウム（アルミナ）または窒化アルミニウム等の
絶縁性材料により、長さ寸法が３０〜８０mm前，後、幅
寸法が５〜１５mm前，後となって長方形の平板状に形成
されている。また、該絶縁基板２８は基端側が検出ヘッ
ド２４のスロット２４Ａに着脱可能に取付けられる固定
端となり、先端側が自由端となっている。

【００４０】ここで、該絶縁基板２８は図３に示す如
く、基端側から先端側に向けて短冊状に延び比較的大き
な表面積をもった主基板部２８Ａと、該主基板部２８Ａ
と平行に基端側から先端側に向けて短冊状に延び該主基
板部２８Ａに対して１／４程度の表面積をもった副基板
部２８Ｂとから構成され、該副基板部２８Ｂは主基板部
２８Ａに対して１／４前，後の長さ寸法となっている。
そして、該副基板部２８Ｂは矢示Ａ方向の吸入空気流に
対して主基板部２８Ａよりも上流側に位置し、図１に示
すように空気通路２５内に先端側が自由端となって配設
される。

【００４１】また、副基板部２８Ｂと主基板部２８Ａと
の間には、副基板部２８Ｂの先端側から基端側に向けて
延びる細長いスリット２８Ｃが形成されている。そし
て、該スリット２８Ｃは絶縁基板２８の幅方向で主基板
部２８Ａと副基板部２８Ｂとを一定の間隙を介して離間
させ、両者を熱的に絶縁すると共に、副基板部２８Ｂを
基端側で主基板部２８Ａに一体的に連結させるようにな
っている。一方、主基板部２８Ａには検出ヘッド２４の
スロット２４Ｂ内に装着される長さ方向中間部に長方形
状をなす打抜き穴２８Ｄが形成され、該打抜き穴２８Ｄ
は主基板部２８Ａの先端側と基端側との間、即ち後述の
発熱抵抗体２９，３０（感温抵抗体３１，３２）間を熱
的に絶縁するものである。

【００４２】２９，３０は絶縁基板２８の主基板部２８
Ａ上に形成された第１，第２の検出手段を構成する第
１，第２の発熱抵抗体を示し、該発熱抵抗体２９，３０
はプリント印刷またはスパッタリング等の手段を用いて
主基板部２８Ａ上に白金膜を着膜させることにより、主
基板部２８Ａの基端側と先端側とに実質的に均等な面積
をもって細長い長方形状に形成されている。そして、第
１の発熱抵抗体２９は感温抵抗体３１と共に第１の空気
通路２５内に位置して主基板部２８Ａの基端側に設けら
れ、第２の発熱抵抗体３０は感温抵抗体３２と共に第２
の空気通路２６内に位置して主基板部２８Ａの先端側に
設けられている。

【００４３】ここで、該発熱抵抗体２９，３０は図５に
示す如く後述の基準抵抗３９，４０（抵抗値Ｒ1 ）を介
してアースに接続され、従来技術で述べた発熱抵抗９と
ほぼ同様に外部からの通電により、例えば２４０℃前，
後の温度もって発熱する。そして、エンジンの作動に伴
いケーシング２２内を吸入空気が流通するときには、空
気通路２５，２６内を流れるそれぞれの空気流で発熱抵
抗体２９，３０が冷却されることにより、この空気流の
流速（流量）に応じて発熱抵抗体２９，３０の抵抗値Ｒ
H1，ＲH2が変化する。この結果、図５に示す基準抵抗３
９，４０と発熱抵抗体２９，３０との接続点ａ1 ，ａ2
から基準抵抗３９，４０の両端電圧を第１，第２の流量
検出信号Ｖ1 ，Ｖ2 として取出すことができる。

【００４４】３１，３２は第１，第２の発熱抵抗体２
９，３０と共に主基板部２８Ａ上に形成された第１，第
２の感温抵抗体を示し、該感温抵抗体３１，３２は抵抗
温度係数（ppm ／℃）の高い、例えば白金、ニッケルま
たはタングステン等の金属膜をプリント印刷またはスパ
ッタリング等の手段で着膜させることにより形成され、
例えばケーシング２２内を矢示Ａ方向に流れる吸入空気
の流れ方向（主基板部２８Ａの幅方向）に対して、第１
の感温抵抗体３１は第１の発熱抵抗体２９の上流側に配
設され、第２の感温抵抗体３２は第２の発熱抵抗体３０
の下流側に配設されている。

【００４５】ここで、第１の感温抵抗体３１は第１の発
熱抵抗体２９と共に第１の空気通路２５内に配設され、
主基板部２８Ａ上で発熱抵抗体２９に隣接して該発熱抵
抗体２９と平行に延びるように長方形状に形成されてい
る。また、第２の感温抵抗体３２は第２の発熱抵抗体３
０と共に第２の空気通路２６内に配設され、主基板部２
８Ａ上で発熱抵抗体３０に隣接して該発熱抵抗体３０と
平行に延びるように長方形状に形成されている。そし
て、感温抵抗体３１，３２は主基板部２８Ａ上で実質的
に均等な面積をもって形成され、通常時にはそれぞれ発
熱抵抗体２９，３０からの熱により主基板部２８Ａを介
して互いに等しい温度に加熱される。

【００４６】さらに、該感温抵抗体３１，３２は発熱抵
抗体２９，３０からの熱により加熱された状態で、それ
ぞれ空気通路２５，２６内を流れる矢示Ａ，Ｂ方向の空
気に接触したときに、この空気流で冷却されることによ
ってそれぞれの抵抗値ＲT1，ＲT2が変化する。そして、
ケーシング２２内を矢示Ａ方向（正方向）に吸入空気が
流れるときには、空気通路２５内で空気の流速が空気通
路２６よりも速くなっているから、空気通路２５内に位
置する感温抵抗体３１がこの空気流によって大きく冷却
され、該感温抵抗体３１の抵抗値ＲT1は大幅に減少す
る。これに対し、空気通路２６内に位置する感温抵抗体
３２は、空気通路２６内を矢示Ａ方向に流れる空気の流
速が空気通路２５よりも遅くなっているから、感温抵抗
体３１よりも大きく冷却されることはなく、該感温抵抗
体３２の抵抗値ＲT2はそれ程大きくは変化しない。

【００４７】一方、ケーシング２２内を矢示Ｂ方向（逆
方向）に空気が流れるときには、空気通路２６内で空気
の流速が空気通路２５よりも速くなるため、空気通路２
６内の感温抵抗体３２がこの逆方向の空気流によって大
きく冷却され、該感温抵抗体３２の抵抗値ＲT2は感温抵
抗体３１の抵抗値ＲT1に比較して大きく減少する。従っ
て、感温抵抗体３１，３２間の抵抗値ＲT1，ＲT2の差に
基づいて空気流が正方向であるか、逆方向であるかを判
別することが可能となる。

【００４８】ここで、絶縁基板２８の主基板部２８Ａは
検出ヘッド２４の空気通路２５，２６内をそれぞれ直径
方向に延びることによって、主基板部２８Ａ上に発熱抵
抗体２９，３０および感温抵抗体３１，３２をコンパク
トに形成させると共に、発熱抵抗体２９，３０および感
温抵抗体３１，３２の表面積（実装面積）を可及的に増
大させ、例えば空気通路２５，２６内を矢示Ａ，Ｂ方向
に流れる空気流との接触面積を大きくできるようになっ
ている。

【００４９】３３は絶縁基板２８の副基板部２８Ｂ上に
形成された温度補償抵抗体を示し、該温度補償抵抗体３
３は従来技術で述べた温度補償抵抗１１とほぼ同様に構
成され、プリント印刷またはスパッタリング等の手段を
用いて副基板部２８Ｂ上に白金膜を着膜させることによ
り形成されている。そして、該温度補償抵抗体３３は発
熱抵抗体２９，３０よりも大きい抵抗値ＲK を有し、図
５に示すように抵抗値Ｒ2 の流量調整抵抗３４を介して
アースに接続されている。また、温度補償抵抗体３３と
流量調整抵抗３４との接続点ｂは後述する差動増幅器４
５，４６の反転入力端子に接続され、流量調整抵抗３４
の両端電圧に基づく基準電圧Ｖb をそれぞれ差動増幅器
４５，４６に出力する。

【００５０】３５，３５，…は絶縁基板２８の基端側に
形成された例えば１０個の電極を示し、該各電極３５は
絶縁基板２８の幅方向に所定間隔をもって列設され、絶
縁基板２８の基端側を前記検出ヘッド２４のスロット２
４Ａ内に差込むことにより、該検出ヘッド２４側の各タ
ーミナル（図示せず）に接続される。そして、各電極３
５はこのときに前記発熱抵抗体２９，３０、感温抵抗体
３１，３２および温度補償抵抗体３３等を後述する電流
制御用トランジスタ３７，３８のエミッタ側とアースと
の間に接続し、これらの発熱抵抗体２９，３０、感温抵
抗体３１，３２および温度補償抵抗体３３等は回路ケー
ス２７内に設けた各電子部品と共に図５に示す流量検出
用の処理回路を構成するようになる。

【００５１】次に、図５を参照して流量検出用の処理回
路について説明する。

【００５２】図中、３６はバッテリ電圧ＶB をもった直
流電源、３７，３８はコレクタ側が該直流電源３６に接
続された電流制御用トランジスタを示し、該電流制御用
トランジスタ３７，３８はそれぞれエミッタ側が発熱抵
抗体２９，３０に接続され、ベース側が差動増幅器４
５，４６の出力端子に接続されている。そして、該電流
制御用トランジスタ３７，３８は直流電源３６から発熱
抵抗体２９，３０、感温抵抗体３１，３２および温度補
償抵抗体３３に印加（給電）する電流を、差動増幅器４
５，４６からの出力信号に基づき制御している。

【００５３】３９，４０は発熱抵抗体２９，３０に接続
点ａ1 ，ａ2 を介して接続された基準抵抗を示し、該基
準抵抗３９，４０は同一の抵抗値Ｒ1 を有し、空気流の
流速（流量）に応じて発熱抵抗体２９，３０の抵抗値Ｒ
H1，ＲH2が変化することにより、該発熱抵抗体２９，３
０との接続点ａ1 ，ａ2 から基準抵抗３９，４０の両端
電圧を第１，第２の流量検出信号Ｖ1 ，Ｖ2 として後述
の差動増幅器４７に出力させるものである。

【００５４】４１，４２は感温抵抗体３１，３２とアー
スとの間に接続点ｃ1 ，ｃ2 を介して接続された固定抵
抗を示し、該固定抵抗４１，４２は同一の抵抗値Ｒ3 を
有し、感温抵抗体３１，３２との接続点ｃ1 ，ｃ2 が後
述する差動増幅器４５，４６の非反転入力端子に接続さ
れている。そして、第１，第２の感温抵抗体３１，３２
と固定抵抗４１，４２との直列接続部は、温度補償抵抗
体３３と流量調整抵抗３４の直列接続部と共に第１，第
２のブリッジ回路４３，４４を構成するようになってい
る。

【００５５】ここで、第１のブリッジ回路４３は感温抵
抗体３１、固定抵抗４１、温度補償抵抗体３３および流
量調整抵抗３４からなり、それぞれ対向する辺の抵抗値
の積が等しくなるブリッジとして構成されている。ま
た、感温抵抗体３１と温度補償抵抗体３３との接続点ｄ
は直流電源３６に接続され、流量調整抵抗３４と固定抵
抗４１との接続点ｅはアースに接続されている。そし
て、該ブリッジ回路４３は第１の発熱抵抗体２９等と共
に第１の検出手段を構成し、空気通路２５内を流れる空
気流で感温抵抗体３１が冷却されるときに、該感温抵抗
体３１の抵抗値ＲH1が変化することにより、感温抵抗体
３１と固定抵抗４１との接続点ｃ1 から該固定抵抗４１
の両端電圧に基づく第１の検出電圧Ｖc1を出力する。

【００５６】また、第２のブリッジ回路４４は感温抵抗
体３２、固定抵抗４１、温度補償抵抗体３３および流量
調整抵抗３４からなり、それぞれ対向する辺の抵抗値の
積が等しくなるブリッジとして構成されている。なお、
感温抵抗体３２と温度補償抵抗体３３との接続点ｄも直
流電源３６に接続され、流量調整抵抗３４と固定抵抗４
１との接続点ｅはアースに接続されている。そして、該
ブリッジ回路４４は第２の発熱抵抗体３０等と共に第２
の検出手段を構成し、空気通路２６内を流れる空気流で
感温抵抗体３２が冷却されるときに、該感温抵抗体３２
の抵抗値ＲH2が変化することによって、感温抵抗体３２
と固定抵抗４２との接続点ａ2 から該固定抵抗４２の両
端電圧に基づく第２の検出電圧Ｖc2を出力する。

【００５７】４５，４６は電流制御用トランジスタ３
７，３８等と共に回路ケース２７に内蔵された第１，第
２の差動増幅器を示し、該差動増幅器４５，４６の反転
入力端子は温度補償抵抗体３３と流量調整抵抗３４との
間の接続点ｂに接続され、非反転入力端子は感温抵抗体
３１，３２と固定抵抗４１，４２との接続点ｃ1 ，ｃ2
に接続されている。そして、該差動増幅器４５（４６）
は出力端子が電流制御用トランジスタ３７（３８）のベ
ースに接続され、接続点ｃ1 ，ｂ（接続点ｃ2 ，ｂ）か
らの検出電圧Ｖc1，基準電圧Ｖb （検出電圧Ｖc2，基準
電圧Ｖb ）間の電圧差に基づき、直流電源３６から発熱
抵抗体２９（３０）に印加（給電）する電流を電流制御
用トランジスタ３７，３８で制御させる。

【００５８】さらに、４７は流量信号出力手段を構成す
る他の差動増幅器を示し、該差動増幅器４７は非反転入
力端子が第１の発熱抵抗体２９の接続点ａ1 に接続さ
れ、反転入力端子が第２の発熱抵抗体３０の接続点ａ2
に接続されている。そして、該差動増幅器４７は接続点
ａ1 ，ａ2 からの流量検出信号Ｖ1 ，Ｖ2 を比較し、

【００５９】

【数１】 Ｖout ＝Ｋ×（Ｖ1 −Ｖ2 ） 但し、Ｋ：増幅率 なる演算を行うことによって、ケーシング２２内を矢示
Ａ方向に流れる吸入空気の流量に対応した出力電圧Ｖou
t を出力端子４８から出力する。

【００６０】本実施例による熱式空気流量検出装置２１
は上述の如き構成を有するもので、次にケーシング２２
内を流れる吸入空気の流量検出動作について説明する。

【００６１】まず、エンジン本体の始動と同時に直流電
源３６から電流制御用トランジスタ３７，３８を介して
発熱抵抗体２９，３０に電圧を印加し、例えば２４０℃
前，後の温度で発熱抵抗体２９，３０を発熱させる。こ
の結果、該発熱抵抗体２９，３０からの熱で感温抵抗体
３１，３２は絶縁基板２８の主基板部２８Ａを介して加
熱され、第１，第２のブリッジ回路４３，４４は平衡状
態に近付き、接続点ｃ1 ，ｂ（接続点ｃ2 ，ｂ）から差
動増幅器４５（４６）に出力される検出電圧Ｖc1，基準
電圧Ｖb （検出電圧Ｖc2，基準電圧Ｖb ）間の電圧差が
小さくなるに応じて、直流電源３６から発熱抵抗体２９
（３０）に印加（給電）する電流は電流制御用トランジ
スタ３７，３８で漸次小さくなるように制御される。

【００６２】そして、この状態でケーシング２２内を吸
入空気が図１に示す矢示Ａ方向（正方向）に流れるとき
に、検出ヘッド２４に形成した第１，第２の空気通路２
５，２６のうち、空気通路２５側では図４中に実線で示
す特性線ｑ1 のように空気流の流速が速くなり、空気通
路２６側では図４中に一点鎖線で示す特性線ｑ2 のよう
に、空気流の流速が特性線ｑ1 の流速に比較して遅くな
る。

【００６３】この結果、空気通路２５，２６の途中に設
けた第１，第２の発熱抵抗体２９，３０のうち、発熱抵
抗体２９は発熱抵抗体３０よりも大きくこのときの空気
流で冷却されるようになり、発熱抵抗体２９の抵抗値Ｒ
H1は発熱抵抗体３０の抵抗値ＲH2よりも大きく減少する
と共に、該発熱抵抗体２９，３０からの熱で主基板部２
８Ａを介して加熱されている感温抵抗体３１，３２のう
ち、空気通路２５内に位置する感温抵抗体３１がこの空
気流によって大きく冷却されるから、該感温抵抗体３１
の抵抗値ＲT1は感温抵抗体３２の抵抗値ＲT2よりも大き
く減少する。

【００６４】そして、図５に示す第１のブリッジ回路４
３では感温抵抗体３１と固定抵抗４１との接続点ｃ1 に
おける電圧レベル（第１の検出電圧Ｖc1) が、第２のブ
リッジ回路４４の接続点ｃ2 における電圧レベル（第２
の検出電圧Ｖc2）よりも大きくなる。この結果、差動増
幅器４５の出力電圧は差動増幅器４６の出力電圧よりも
増大し、電流制御用トランジスタ３７のコレクタ−エミ
ッタ間を流れる電流が電流制御用トランジスタ３７側よ
りも大きくなるので、発熱抵抗体２９，３０の接続点ａ
1 ，ａ2 から基準抵抗３９，４０の両端電圧として出力
される第１，第２の流量検出信号Ｖ1 ，Ｖ2 には、この
ときの空気流量に対応した電圧差が生じる。

【００６５】そして、差動増幅器４７はこのときの流量
検出信号Ｖ1 ，Ｖ2 に基づき前記数１の式による出力電
圧Ｖout を出力端子４８から出力し、この出力電圧Ｖou
t によって実際の吸入空気流量に対応した流量信号を取
出すことができる上に、この場合の流量検出信号Ｖ1 は
流量検出信号Ｖ2 よりも大きな電圧値となるから、出力
電圧Ｖout を正の流量信号として出力できる。

【００６６】また、ブリッジ回路４３，４４では感温抵
抗体３１，３２がこのときの空気流で冷却され、接続点
ｃ1 ，ｃ2 の電圧レベル（検出電圧Ｖc1，Ｖc2）が接続
点ｂの電圧レベル（基準電圧Ｖb ）よりも大きくなって
いるから、差動増幅器４５，４６は接続点ｃ1 ，ｃ2 と
接続点ｂとの電位差に基づいて、直流電源３６から発熱
抵抗体２９，３０に印加（給電）する電流を電流制御用
トランジスタ３７，３８を介して制御させる。なお、発
熱抵抗体２９，３０には温度補償抵抗体３３等に比較し
て大きな電流が供給され、発熱抵抗体２９，３０がこれ
によって再び２４０℃に近い温度で発熱するようにな
る。

【００６７】そして、このときには発熱抵抗体２９，３
０および基準抵抗３９，４０に供給される電流に応じて
接続点ａ1 ，ａ2 の電圧レベルが上昇し、これはケーシ
ング２２内を流れる吸入空気の流量に対応して増減する
ので、差動増幅器４７は接続点ａ1 ，ａ2 からの流量検
出信号Ｖ1 ，Ｖ2 に基づき出力電圧Ｖout を正の流量信
号として出力端子４８に出力させ、このときの出力電圧
Ｖout によって吸入空気の流量を検出する。

【００６８】一方、エンジン回転数が低速域から中速域
等に達して吸，排気量が増大し、吸気弁と排気弁（図示
せず）とがオーバラップする等の理由で、排気の一部が
吸気弁の開弁に伴ってケーシング２２内に吹返し流速が
負（マイナス）となって、図１２中に時間ｔ1 ，ｔ2 と
して例示したようにケーシング２２内に矢示Ｂ方向の逆
流が発生したときには、検出ヘッド２４の空気通路２６
側で図４中に示す特性線ｑ1 のように空気流の流速が速
くなり、空気通路２５側では図４中に示す特性線ｑ2 の
ように空気流の流速が遅くなるから、空気通路２６の途
中に設けた発熱抵抗体３０は、空気通路２５の途中に設
けた発熱抵抗体２９よりも大きくこのときの空気流で冷
却される。

【００６９】この結果、発熱抵抗体３０の抵抗値ＲH2は
発熱抵抗体２９の抵抗値ＲH1よりも大きく減少すると共
に、空気通路２６内に位置する感温抵抗体３２の抵抗値
ＲT2が感温抵抗体３１の抵抗値ＲT1よりも大きく減少
し、図５に示す第２のブリッジ回路４４では感温抵抗体
３２と固定抵抗４２との接続点ｃ2 における電圧レベル
（検出電圧Ｖc2）が第１のブリッジ回路４３の接続点ｃ
1 における電圧レベル（検出電圧Ｖc1）よりも大きくな
る。

【００７０】そして、差動増幅器４６からの出力電圧は
差動増幅器４５の出力電圧よりも増大し、電流制御用ト
ランジスタ３７側の電流が電流制御用トランジスタ３７
側よりも大きくなるので、発熱抵抗体２９，３０の接続
点ａ1 ，ａ2 から基準抵抗３９，４０の両端電圧として
出力される第１，第２の流量検出信号Ｖ1 ，Ｖ2 に、こ
のときの空気流量に対応した電圧差が生じ、差動増幅器
４７はこのときの流量検出信号Ｖ1 ，Ｖ2 に基づき前記
数１の式による出力電圧Ｖout を出力端子４５から出力
する。そして、この出力電圧Ｖout によって実際の吸入
空気流量に対応した流量信号を取出すことができ、この
場合には、流量検出信号Ｖ1 が流量検出信号Ｖ2 よりも
小さな電圧値となっているから、出力電圧Ｖout は負の
流量信号として出力されるようになる。

【００７１】而して、本実施例によれば、ケーシング２
２内に突出させて設けた検出ヘッド２４に、ケーシング
２２の中心軸Ｏ−Ｏに対して対称となる位置に第１，第
２の空気通路２５，２６を形成し、該空気通路２５，２
６を空気流の方向（矢示Ａ，Ｂ方向）に対しては互いに
逆向きに拡開するテーパ形状とすると共に、該空気通路
２５，２６の途中には絶縁基板２８の主基板部２８Ａと
副基板部２８Ｂとを介して第１，第２の発熱抵抗体２
９，３０、第１，第２の感温抵抗体３１，３２と温度補
償抵抗体３３とを設ける構成としたから、下記のような
作用効果を得ることができる。

【００７２】即ち、第１の空気通路２５は正方向（矢示
Ａ方向）の空気流に対して上流側の開口端２５Ａが下流
側の開口端２５Ｂよりも小径となるように形成し、該開
口端２５Ｂ側の通路面積を開口端２５Ａ側の通路面積よ
りも大きくすることにより、ケーシング２２内を正方向
（矢示Ａ方向）に流れる空気流の流速を空気通路２５内
で速くでき、逆方向（矢示Ｂ方向）の空気流に対しては
流速を遅くすることができる。

【００７３】一方、第２の空気通路２６は正方向（矢示
Ａ方向）の空気流に対して上流側の開口端２６Ａが下流
側の開口端２６Ｂよりも大径となるように形成し、開口
端２６Ａ側の通路面積を開口端２６Ｂ側の通路面積より
も大きくすることによって、ケーシング２２内を正方向
（矢示Ａ方向）に流れる空気流の流速を空気通路２６内
で遅くでき、逆方向（矢示Ｂ方向）の空気流に対しては
流速を速くすることができる。

【００７４】この結果、吸入空気がケーシング２２内を
正方向に流れるときには、空気通路２５，２６の途中に
設けた第１，第２の発熱抵抗体２９，３０のうち、発熱
抵抗体２９が発熱抵抗体３０よりも大きくこのときの空
気流で冷却され、発熱抵抗体２９の抵抗値ＲH1は発熱抵
抗体３０の抵抗値ＲH2よりも大きく減少すると共に、発
熱抵抗体２９，３０からの熱で主基板部２８Ａを介して
加熱されている感温抵抗体３１，３２のうち、空気通路
２５内に位置する感温抵抗体３１がこの空気流によって
大きく冷却され、該感温抵抗体３１の抵抗値ＲT1は感温
抵抗体３２の抵抗値ＲT2よりも大きく減少する。

【００７５】そして、図５に示す第１のブリッジ回路４
３では感温抵抗体３１と固定抵抗４１との接続点ｃ1 に
おける電圧レベル（第１の検出電圧Ｖc1) が、第２のブ
リッジ回路４４の接続点ｃ2 における電圧レベル（第２
の検出電圧Ｖc2）よりも大きくなるから、差動増幅器４
５の出力電圧が差動増幅器４６の出力電圧よりも増大し
て、電流制御用トランジスタ３７側の電流が電流制御用
トランジスタ３８側よりも大きくなり、発熱抵抗体２
９，３０の接続点ａ1 ，ａ2 から基準抵抗３９，４０の
両端電圧として出力される第１，第２の流量検出信号Ｖ
1 ，Ｖ2 に、このときの空気流量に対応した電圧差を生
じさせることができる。

【００７６】これによって、差動増幅器４７で流量検出
信号Ｖ1 ，Ｖ2 に基づき前記数１の式による出力電圧Ｖ
out を出力端子４８から出力できると共に、この出力電
圧Ｖout によって実際の吸入空気流量に対応した流量信
号を取出すことができ、この場合の流量検出信号Ｖ1 は
流量検出信号Ｖ2 よりも大きな電圧値となるから、出力
電圧Ｖout を正の流量信号として出力できる。

【００７７】また、ケーシング２２内に矢示Ｂ方向の逆
流が発生したときには、検出ヘッド２４の空気通路２６
側で空気流の流速が速くなり、空気通路２５側では空気
流の流速が遅くなるから、空気通路２６の途中に設けた
発熱抵抗体３０および感温抵抗体３２を、空気通路２５
の途中に設けた発熱抵抗体２９および感温抵抗体３１よ
りも大きく冷却でき、発熱抵抗体３０の抵抗値ＲH2を発
熱抵抗体２９の抵抗値ＲH1よりも大きく減少させて、接
続点ａ1 ，ａ2 から出力される第１，第２の流量検出信
号Ｖ1 ，Ｖ2 に、このときの空気流量に対応した電圧差
を生じさせることができる。

【００７８】そして、差動増幅器４７はこのときの流量
検出信号Ｖ1 ，Ｖ2 に基づき前記数１の式による出力電
圧Ｖout を出力端子４８から出力し、この出力電圧Ｖou
t によって実際の吸入空気流量に対応した流量信号を取
出すことができ、この場合には、流量検出信号Ｖ1 が流
量検出信号Ｖ2 よりも小さな電圧値となるから、出力電
圧Ｖout を負の流量信号として出力することができる。

【００７９】かくして、本実施例によれば、ケーシング
２２内を流れる吸入空気の流量を、発熱抵抗体２９，３
０の抵抗値ＲH1，ＲH2に基づき接続点ａ1 ，ａ2 から出
力される流量検出信号Ｖ1 ，Ｖ2 の電圧差により、出力
電圧Ｖout として取出すことができると共に、このとき
の空気流の方向も出力電圧Ｖout が正の流量信号である
か、負の流量信号であるかとして確実に検出できる。従
って、エンジンの中速域等でケーシング２２内に排気が
吹返して逆流が生じるようなときでも、吸入空気の流量
を高精度に検出することができ、Ａ／Ｆ制御の信頼性を
確実に向上できる。

【００８０】また、流量計本体２３の検出ヘッド２４内
に設けた単一の絶縁基板２８には、第１の空気通路２５
および第２の空気通路２６内に亘って延びる長尺の主基
板部２８Ａと第１の空気通路２５内に延びる短尺の副基
板部２８Ｂとを一体形成し、該副基板部２８Ｂを主基板
部２８Ａからスリット２８Ｃを介して空気の流れ方向で
離間させると共に、主基板部２８Ａ上には第１，第２の
発熱抵抗体２９，３０および第１，第２の感温抵抗体３
１，３２を着膜形成したから、主基板部２８Ａの限られ
た表面スペースを有効に利用して第１，第２の発熱抵抗
体２９，３０および第１，第２の感温抵抗体３１，３２
をコンパクトに形成でき、発熱抵抗体３０の表面積（実
装面積）を可能な限り大きくすることができる。

【００８１】さらに、主基板部２８Ａの長さ方向中間部
には長方形状の打抜き穴２８Ｄを形成し、主基板部２８
Ａの基端側に位置する第１の発熱抵抗体２９、感温抵抗
体３１と主基板部２８Ａの先端側に位置する第２の発熱
抵抗体３０、感温抵抗体３２とを、打抜き穴２８Ｄの
前，後で大きく離間させる構成としているから、第１の
発熱抵抗体２９（感温抵抗体３１）と第２の発熱抵抗体
３０（感温抵抗体３２）とを打抜き穴２８Ｄによって熱
的に分離でき、発熱抵抗体２９（３０）からの熱が主基
板部２８Ａを介して発熱抵抗体３０（２９）に伝わるの
を確実に防止できる。そして、発熱抵抗体２９からの熱
で感温抵抗体３１を所要温度まで加熱できると共に、発
熱抵抗体３０からの熱で感温抵抗体３２を所要温度まで
加熱でき、感温抵抗体３１，３２間を効果的に断熱する
ことができる。

【００８２】さらにまた、空気通路２５，２６内を流れ
る空気流に対してそれぞれ発熱抵抗体２９，３０および
感温抵抗体３１，３２の接触面積を大きく取ることがで
き、これらの抵抗値ＲH1，ＲH2，ＲT1，ＲT2を空気流に
対して敏感に高い応答性をもって変化させることができ
る。

【００８３】また、絶縁基板２８の主基板部２８Ａと副
基板部２８Ｂとの間には、該副基板部２８Ｂの先端側か
ら基端側に向けて延びるスリット２８Ｃを形成すること
によって、主基板部２８Ａと副基板部２８Ｂとを空気の
流れ方向で離間させると共に、副基板部２８Ｂ上には温
度補償抵抗体３３を形成しているから、単一の絶縁基板
２８上に発熱抵抗体２９，３０および感温抵抗体３１，
３２と共に温度補償抵抗体３３を着膜形成でき、部品点
数を削減することができる。そして、発熱抵抗体２９，
３０で加熱される主基板部２８Ａから副基板部２８Ｂに
熱が逃げるのをスリット２８Ｃによって防止でき、主基
板部２８Ａを早期に温度上昇させることができる等、種
々の効果を奏する。

【００８４】次に、図６ないし図８は本発明の第２の実
施例を示し、本実施例の特徴は、ケーシング内に突出さ
せて設けた検出ヘッドに、ケーシングの中心軸Ｏ−Ｏに
対して対称となる位置に第１，第２の空気通路を形成
し、該第１，第２の空気通路の途中には第１，第２の発
熱抵抗体と第１，第２の温度補償抵抗体とを絶縁基板を
介して設ける構成としたことにある。なお、本実施例で
は前記第１の実施例と同一の構成要素に同一の符号を付
し、その説明を省略するものとする。

【００８５】図中、５１は本実施例による熱式空気流量
検出装置を示し、該熱式空気流量検出装置５１は前記第
１の実施例で述べた熱式空気流量検出装置２１と同様
に、筒状のケーシング２２と、回路ケース２７および後
述の検出ヘッド５３からなる流量計本体５２とから構成
されている。

【００８６】５３は本実施例による検出ヘッドを示し、
該検出ヘッド５３は前記第１の実施例で述べた検出ヘッ
ド２４と同様に、第１，第２の空気通路２５，２６が形
成されているものの、検出ヘッド５３には図６に示す如
く、後述する絶縁基板５４を位置決めするためのスロッ
ト５３Ａ，５３Ｂが形成され、該スロット５３Ａは絶縁
基板５４の基端側が着脱可能に装着される構成となって
いる。また、スロット５３Ｂは空気通路２５，２６間に
位置し、絶縁基板５４の長さ方向中間部が装着されるよ
うに、絶縁基板５４の幅寸法および厚さ寸法に対応した
寸法をもって形成されている。

【００８７】５４は検出ヘッド５３内に取付けられる絶
縁基板を示し、該絶縁基板５４は、例えばガラス，酸化
アルミニウム（アルミナ）または窒化アルミニウム等の
絶縁性材料により、長さ寸法が３０〜８０mm前，後、幅
寸法が５〜１２mm前，後となって長方形の平板状に形成
されている。また、該絶縁基板５４は基端側が検出ヘッ
ド５３のスロット５３Ａに着脱可能に取付けられる固定
端となり、先端側が自由端となって空気通路２６内に延
びている。

【００８８】ここで、該絶縁基板５４は図７に示す如
く、基端側から先端側に向けて細長く短冊状に延びた第
１，第２の基板部５４Ａ，５４Ｂと、該基板部５４Ａ，
５４Ｂ間を先端側から基端側に向けて延びる細長いスリ
ット５４Ｃとから構成されている。そして、該スリット
５４Ｃは絶縁基板５４の幅方向で第１の基板部５４Ａと
第２の基板部５４Ｂとを一定の間隙を介して離間させ、
両者を熱的に絶縁すると共に、該基板部５４Ａ，５４Ｂ
を基端側で一体的に連結させている。

【００８９】また、該基板部５４Ｂは矢示Ａ方向の空気
流に対して基板部５４Ａよりも上流側に位置し、検出ヘ
ッド５３のスロット５３Ｂ内に装着される中間部にはス
リット５４Ｃの途中に位置して長方形状をなす打抜き穴
５４Ｄが形成されている。そして、該打抜き穴５４Ｄは
絶縁基板５４の先端側と基端側との間、即ち後述の発熱
抵抗体５５，５６（温度補償抵抗体５９，６０）間を熱
的に絶縁するようになっている。

【００９０】５５，５６は絶縁基板５４の基板部５４Ａ
上に形成された第１，第２の検出手段を構成する第１，
第２の発熱抵抗体を示し、該発熱抵抗体５５，５６はプ
リント印刷またはスパッタリング等の手段を用いて基板
部５４Ａ上に白金膜を着膜させることにより、基板部５
４Ａの基端側と先端側とに実質的に均等な面積をもって
細長い長方形状に形成されている。そして、第１の発熱
抵抗体５５は第１の空気通路２５内に位置して基板部５
４Ａの基端側に設けられ、第２の発熱抵抗体５６は第２
の空気通路２６内に位置して基板部５４Ａの先端側に設
けられている。また、該発熱抵抗体５５，５６は図８に
示す如く抵抗値Ｒ4 の基準抵抗５７，５８に接続点ａ1
，ａ2 を介して直列接続され、この接続点ａ1 ，ａ2
は後述する差動増幅器６８，６９の非反転入力端子に接
続されている。

【００９１】ここで、該発熱抵抗体５５，５６は後述の
温度補償抵抗体５９，６０等と共に第１，第２の検出手
段を構成し、エンジンの作動時には直流電源３６から電
圧を印加されることにより、例えば２４０℃前，後の温
度をもって発熱する。そして、エンジンの作動に伴いケ
ーシング２２内を吸入空気が流通するときには、空気通
路２５，２６内を流れるそれぞれの空気流で発熱抵抗体
５５，５６が冷却されることにより、この空気流の流速
（流量）に応じて発熱抵抗体５５，５６の抵抗値ＲH1，
ＲH2が変化する。この結果、図８に示す基準抵抗５７，
５８と発熱抵抗体５５，５６との接続点ａ1 ，ａ2 から
基準抵抗５７，５８の両端電圧を第１，第２の流量検出
信号ＶA ，ＶB として取出すことができる。

【００９２】５９，６０は空気通路２５，２６内に位置
して絶縁基板５４の基板部５４Ｂ上にそれぞれ設けられ
た温度補償抵抗体を示し、該温度補償抵抗体５９，６０
は前記第１の実施例で述べた温度補償抵抗体３３とほぼ
同様に、プリント印刷またはスパッタリング等の手段を
用いて基板部５４Ｂ上に白金膜を着膜させることにより
形成されている。ここで、該温度補償抵抗体５９，６０
は発熱抵抗体５５，５６よりも大きい一定の抵抗値ＲK
を有し、図８に示すように抵抗値Ｒ5 の流量調整抵抗６
１，６２に接続点ｂ1 ，ｂ2 を介して直列接続されてい
る。また、該温度補償抵抗体５９，６０と流量調整抵抗
６１，６２との接続点ｂ1 ，ｂ2 は差動増幅器６８，６
９の反転入力端子に接続されている。

【００９３】６３，６３，…は絶縁基板５４の基端側に
形成された例えば６個の電極で、該各電極６３は絶縁基
板５４の幅方向に所定間隔をもって列設され、絶縁基板
５４の基端側を前記検出ヘッド５３のスロット５３Ａ内
に差込むことにより、該検出ヘッド５３側の各ターミナ
ル（図示せず）に接続される。そして、各電極６３はこ
のときに前記発熱抵抗体５５，５６および温度補償抵抗
体５９，６０を後述する電流制御用トランジスタ６４，
６５のエミッタ側とアースとの間に接続し、これらの発
熱抵抗体５５，５６および温度補償抵抗体５９，６０等
は回路ケース２７内に設けた各電子部品と共に図８に示
す流量検出用の処理回路を構成するようになる。

【００９４】次に、図８を参照して流量検出用の処理回
路について説明する。

【００９５】図中、６４，６５はコレクタ側が直流電源
３６に接続された電流制御用トランジスタを示し、該電
流制御用トランジスタ６４，６５はエミッタ側が発熱抵
抗体５５，５６および温度補償抵抗体５９，６０に接続
点ｄ1 ，ｄ2 を介して接続され、ベース側が差動増幅器
６８，６９の出力端子に接続されている。そして、該電
流制御用トランジスタ６４，６５は直流電源３６から発
熱抵抗体５５，５６および温度補償抵抗体５９，６０等
に印加（給電）する電流を、差動増幅器６８，６９から
の出力信号に基づき制御している。

【００９６】６６，６７は発熱抵抗体５５，５６等から
構成される第１，第２の検出手段としてのブリッジ回路
を示し、該ブリッジ回路６６は発熱抵抗体５５、基準抵
抗５７、温度補償抵抗体５９および流量調整抵抗６１か
らなり、それぞれ対向する辺の抵抗値の積が等しくなる
ブリッジとして構成されている。また、発熱抵抗体５５
と温度補償抵抗体５９との接続点ｄ1 は電流制御用トラ
ンジスタ６４のエミッタ側に接続され、流量調整抵抗６
１と基準抵抗５７との接続点ｅ1 はアースに接続されて
いる。そして、該ブリッジ回路６６は、空気通路２５内
を流れる空気流で発熱抵抗体５５が冷却されるときに、
該発熱抵抗体５５の抵抗値ＲH1が変化することにより、
発熱抵抗体５５と基準抵抗５７との接続点ａ1 から該基
準抵抗５７の両端電圧に基づく第１の流量検出信号ＶA
を出力する。

【００９７】また、ブリッジ回路６７は発熱抵抗体５
６、基準抵抗５８、温度補償抵抗体６０および流量調整
抵抗６２からなり、それぞれ対向する辺の抵抗値の積が
等しくなるブリッジとして構成されている。そして、発
熱抵抗体５６と温度補償抵抗体６０との接続点ｄ2 は電
流制御用トランジスタ６５のエミッタ側に接続され、流
量調整抵抗６２と基準抵抗５８との接続点ｅ2 はアース
に接続されている。そして、該ブリッジ回路６７は、空
気通路２６内を流れる空気流で発熱抵抗体５６が冷却さ
れるときに、該発熱抵抗体５６の抵抗値ＲH2が変化する
ことによって、発熱抵抗体５６と基準抵抗５８との接続
点ａ2 から該基準抵抗５８の両端電圧に基づく第２の流
量検出信号ＶB を出力する。

【００９８】６８，６９は電流制御用トランジスタ６
４，６５等と共に回路ケース２７に内蔵された第１，第
２の差動増幅器を示し、該差動増幅器６８，６９の反転
入力端子は温度補償抵抗体５９，６０と流量調整抵抗６
１，６２との間の接続点ｂ1 ，ｂ2 に接続され、非反転
入力端子は発熱抵抗体５５，５６と基準抵抗５７，５８
との接続点ａ1 ，ａ2 に接続されている。そして、該差
動増幅器６８（６９）は出力端子が電流制御用トランジ
スタ６４（６５）のベースに接続され、接続点ａ1 ，ｂ
1 （接続点ａ2 ，ｂ2 ）間の電位差に基づき、直流電源
３６から発熱抵抗体５５（５６）および温度補償抵抗体
５９（６０）に印加する電流を電流制御用トランジスタ
６４，６５で制御させる。

【００９９】さらに、７０は流量信号出力手段を構成す
る他の差動増幅器を示し、該差動増幅器７０は非反転入
力端子が第１のブリッジ回路６６の接続点ａ1 に接続さ
れ、反転入力端子がブリッジ回路６７の接続点ａ2 に接
続されている。そして、該差動増幅器７０は接続点ａ1
，ａ2 からの流量検出信号ＶA ，ＶB を比較し、

【０１００】

【数２】 Ｖout ＝Ｋ×（ＶA −ＶB ） 但し、Ｋ：増幅率 なる演算を行うことによって、ケーシング２２内を矢示
Ａ方向に流れる吸入空気の流量に対応した出力電圧Ｖou
t を出力端子７１から出力する。

【０１０１】本実施例による熱式空気流量検出装置５１
は上述の如き構成を有するもので、次にケーシング２２
内を流れる吸入空気の流量検出動作について説明する。

【０１０２】まず、エンジン本体の始動と同時に直流電
源３６から電流制御用トランジスタ６４，６５を介して
発熱抵抗体５５，５６および温度補償抵抗体５９，６０
等に電圧を印加し、例えば２４０℃前，後の温度で発熱
抵抗体５５，５６を発熱させる。

【０１０３】そして、この状態でケーシング２２内を吸
入空気が図６に示す矢示Ａ方向（正方向）に流れるとき
に、検出ヘッド５３に形成した第１，第２の空気通路２
５，２６のうち、空気通路２５側では図４中に実線で示
す特性線ｑ1 のように空気流の流速が速くなり、空気通
路２６側では図４中に一点鎖線で示す特性線ｑ2 のよう
に、空気流の流速が特性線ｑ1 の流速に比較して遅くな
る。

【０１０４】この結果、空気通路２５，２６の途中に設
けた第１，第２の発熱抵抗体５５，５６のうち、発熱抵
抗体５５は発熱抵抗体５６よりも大きくこのときの空気
流で冷却されるようになり、発熱抵抗体５５の抵抗値Ｒ
H1は発熱抵抗体５６の抵抗値ＲH2よりも大きく減少し、
図８に示す第１のブリッジ回路６６では発熱抵抗体５５
と基準抵抗５７との接続点ａ1 における電圧レベルが第
２のブリッジ回路６７の接続点ａ2 における電圧レベル
よりも大きくなり、この接続点ａ1 ，ａ2 から基準抵抗
５７，５８の両端電圧として出力される第１，第２の流
量検出信号ＶA，ＶB には、このときの空気流量に対応
した電圧差が生じる。

【０１０５】そして、差動増幅器７０はこのときの流量
検出信号ＶA ，ＶB に基づき前記数２の式による出力電
圧Ｖout を出力端子７１から出力し、この出力電圧Ｖou
t によって実際の吸入空気流量に対応した流量信号を取
出すことができる上に、この場合の流量検出信号ＶA は
流量検出信号ＶB よりも大きな電圧値となるから、出力
電圧Ｖout を正の流量信号として出力できる。

【０１０６】また、ブリッジ回路６６，６７では発熱抵
抗体５５，５６がこのときの空気流で冷却され、接続点
ａ1 ，ａ2 の電圧レベルが接続点ｂ1 ，ｂ2 の電圧レベ
ルよりも大きくなっているから、差動増幅器６８，６９
は接続点ａ1 ，ａ2 と接続点ｂ1 ，ｂ2 との電位差に基
づいて、直流電源３６から発熱抵抗体５５，５６および
温度補償抵抗体５９，６０等に印加（給電）する電流を
電流制御用トランジスタ６４，６５を介して制御させ
る。なお、発熱抵抗体５５，５６には温度補償抵抗体５
９，６０に比較して大きな電流が供給され、発熱抵抗体
５５，５６がこれによって再び２４０℃に近い温度で発
熱するようになる。

【０１０７】そして、このときには発熱抵抗体５５，５
６および基準抵抗５７，５８に供給される電流に応じて
接続点ａ1 ，ａ2 の電圧レベルが上昇し、これはケーシ
ング２２内を流れる吸入空気の流量に対応して増減する
ので、差動増幅器７０は接続点ａ1 ，ａ2 からの流量検
出信号ＶA ，ＶB に基づき出力電圧Ｖout を正の流量信
号として出力端子７１に出力させ、このときの出力電圧
Ｖout によって吸入空気の流量を検出する。

【０１０８】一方、エンジン回転数が低速域から中速域
等に達して吸，排気量が増大し、吸気弁と排気弁（図示
せず）とがオーバラップする等の理由で、排気の一部が
吸気弁の開弁に伴ってケーシング２２内に吹返し流速が
負（マイナス）となって、図１２中に時間ｔ1 ，ｔ2 と
して例示したようにケーシング２２内に矢示Ｂ方向の逆
流が発生したときには、検出ヘッド５３の空気通路２６
側で図４中に示す特性線ｑ1 のように空気流の流速が速
くなり、空気通路２５側では図４中に示す特性線ｑ2 の
ように空気流の流速が遅くなるから、空気通路２６の途
中に設けた発熱抵抗体５６は、空気通路２５の途中に設
けた発熱抵抗体５５よりも大きくこのときの空気流で冷
却される。

【０１０９】この結果、発熱抵抗体５６の抵抗値ＲH2は
発熱抵抗体５５の抵抗値ＲH1よりも大きく減少し、図８
に示す第２のブリッジ回路６７では発熱抵抗体５６と基
準抵抗５７との接続点ａ2 における電圧レベルが第１の
ブリッジ回路６６の接続点ａ1 における電圧レベルより
も大きくなり、この接続点ａ1 ，ａ2 から基準抵抗５
７，５８の両端電圧として出力される第１，第２の流量
検出信号ＶA ，ＶB には、このときの空気流量に対応し
た電圧差が生じる。

【０１１０】そして、差動増幅器７０はこのときの流量
検出信号ＶA ，ＶB に基づき前記数２の式による出力電
圧Ｖout を出力端子７１から出力し、この出力電圧Ｖou
t によって実際の吸入空気流量に対応した流量信号を取
出すことができ、この場合には、流量検出信号ＶA が流
量検出信号ＶB よりも小さな電圧値となっているから、
出力電圧Ｖout は負の流量信号として出力されるように
なる。

【０１１１】かくして、このように構成される本実施例
でも、ケーシング２２内に突出させて設けた検出ヘッド
５３に、ケーシング２２の中心軸Ｏ−Ｏに対して対称と
なる位置に第１，第２の空気通路２５，２６を形成し、
該空気通路２５，２６の途中には第１，第２の発熱抵抗
体５５，５６と温度補償抵抗体５９，６０とを絶縁基板
５４を介して設ける構成としたから、前記第１の実施例
とほぼ同様の作用効果を得ることができるが、特に本実
施例では、空気流の方向を正確に判別でき、絶縁基板５
４を単純な形状に形成できる等の効果を奏する。

【０１１２】次に、図９は本発明の第３の実施例を示
し、本実施例では前記第２の実施例と同一の構成要素に
同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。し
かし、本実施例の特徴は、絶縁基板８１を細長い長方形
状をなす平板上に形成し、該絶縁基板８１の表面側には
第１，第２の発熱抵抗体８２，８３を着膜形成し、絶縁
基板８１の裏面側には第１，第２の温度補償抵抗体８
４，８５を着膜形成する構成としたことにある。

【０１１３】ここで、絶縁基板８１は第２の実施例で述
べた絶縁基板５４とほぼ同様に、基端側が検出ヘッド５
３のスロット５３Ａ内に着脱可能に取付けられる固定端
となり、先端側が空気通路２６内へと延びて自由端とな
っている。しかし、該絶縁基板８１は、例えばガラス、
酸化アルミニウム（アルミナ）または窒化アルミニウム
等の絶縁性材料により長方形の平板状に形成され、長さ
寸法が３０〜８０mm前，後、幅寸法が３〜１０mm前，後
となっている。そして、該絶縁基板８１の長さ方向中間
部には長方形状の打抜き穴８１Ａが形成され、該打抜き
穴８１Ａは第１，第２の発熱抵抗体８２，８３間を熱的
に絶縁する構成となっている。

【０１１４】また、第１，第２の発熱抵抗体８２，８３
は前記第２の実施例で述べた発熱抵抗体５５，５６とほ
ぼ同様に形成され、該発熱抵抗体８２は第１の空気通路
２５内に配設され、発熱抵抗体８３は第２の空気通路２
６内に配設される。一方、絶縁基板８１の裏面側に形成
した第１，第２の温度補償抵抗体８４，８５は第２の実
施例で述べた温度補償抵抗体５９，６０とほぼ同様に構
成され、該温度補償抵抗体８４は第１の空気通路２５内
に配設され、温度補償抵抗体８５は第２の空気通路２６
内に配設される。

【０１１５】そして、発熱抵抗体８２，８３は図８に例
示した発熱抵抗体５５，５６に替えて基準抵抗５７，５
８に直列接続され、該発熱抵抗体８２，８３は外部から
の通電により、例えば２４０℃前，後の温度もって発熱
する。また、温度補償抵抗体８４，８５は図８に例示し
た温度補償抵抗体５９，６０に替えて流量調整抵抗６
１，６２に直列接続される。

【０１１６】さらに、絶縁基板８１の基端側には例えば
４個の電極８６，８６，…が絶縁基板８１の幅方向に所
定間隔をもって列設され、絶縁基板８１の基端側を前記
検出ヘッド５３のスロット５３Ａ内に差込むことによ
り、該各電極８６は検出ヘッド５３側の各ターミナル
（図示せず）に接続される。

【０１１７】かくして、このように構成される本実施例
でも、前記第２の実施例とほぼ同様の作用効果を得るこ
とができるが、特に本実施例では、絶縁基板８１をより
単純な形状に形成でき、コストダウンを図ることが可能
となる。

【０１１８】なお、前記第１の実施例では、絶縁基板２
８の主基板部２８Ａに第１，第２の発熱抵抗体２９，３
０と共に設けた第１，第２の感温抵抗体３１，３２を、
発熱抵抗体２９，３０からの熱で主基板部２８Ａを介し
て加熱するものとして述べたが、これに替えて、感温抵
抗体３１，３２をそれぞれ直流電源３６から通電により
自己発熱させる構成としてもよい。

【０１１９】また、前記各実施例では、検出ヘッド２４
（５３）に形成した第１，第２の空気通路２５，２６の
途中に絶縁基板２８（５４，８１）を介して発熱抵抗体
２９，３０（５５，５６，８２，８３）と共に温度補償
抵抗体３３（５９，６０，８４，８５）を設けるものと
して述べたが、本発明はこれに限らず、例えば温度補償
抵抗体を空気通路２５，２６の外部に位置して、ケーシ
ング２２内で空気流に接触する任意の位置に設けれるよ
うにしてもよい。

【０１２０】

【発明の効果】以上詳述した通り本発明によれば、請求
項１に記載の如く、ケーシング内を径方向に伸長する検
出ヘッドに第１，第２の空気通路を形成し、吸入空気が
ケーシング内を正方向に流れるときに、この空気流が第
１の空気通路内を速い流速で流れ、第２の空気通路内で
は遅い流速となるように構成したから、第１の空気通路
内に絶縁基板を介して設けた第１の検出手段により、正
方向の空気流量を第２の検出手段よりも大きな流量（流
速）をもって検出でき、ケーシング内を逆方向に空気が
流れるときには、第２の空気通路内に絶縁基板を介して
設けた第２の検出手段により、このときの空気流量を第
１の検出手段よりも大きな流量（流速）をもって検出で
きる。従って、逆方向の空気流による吸入空気流量の誤
検出を防止することが可能となり、流量の検出精度を向
上できると共に、Ａ／Ｆ制御の信頼性を確実に向上でき
る。

【０１２１】そして、請求項２に記載の発明の如く、流
量信号出力手段で前記第１，第２の検出手段からそれぞ
れ出力される第１，第２の流量検出信号に基づいてケー
シング内を流れる空気流量に対応した流量信号を出力で
きると共に、前記第１，第２の流量検出信号を比較する
ことによって、前記ケーシング内を流れる空気流が正方
向であるときに、この流量信号を正の流量信号として出
力でき、逆方向の空気流であるときには負の流量信号と
して出力することができる。

【０１２２】また、請求項３に記載の発明にように、吸
入空気がケーシング内を正方向に流れるときに、第１の
空気通路ではこの空気流に対して上流側よりも下流側で
通路面積が大きくなり、第２の空気通路では正方向の空
気流に対して下流側よりも上流側で通路面積が大きくな
る構成とすることによって、第１の空気通路では正方向
の空気流に対する抵抗を確実に小さくして、正方向の流
速を速くでき、第２の空気通路では正方向の空気流に対
して大きな抵抗を与え、正方向の流速を第１の空気通路
に比較して遅くすることができる。

【０１２３】さらに、請求項４に記載の発明のように、
前記第１，第２の検出手段を少なくとも絶縁基板に形成
した第１，第２の発熱抵抗体で構成することにより、該
第１，第２の発熱抵抗体を第１，第２の空気通路内を流
れる空気の流速に応じてそれぞれの抵抗値を変化させ、
このときの抵抗値の変化から各空気通路内を流れる空気
の流量を流速に比例した値として取出すことができ、流
量の検出精度を向上できると共に、Ａ／Ｆ制御の信頼性
を確実に向上させることができる。

【０１２４】さらにまた、請求項５に記載の発明のよう
に、前記第１，第２の検出手段を、それぞれ第１，第２
の空気通路内に位置して絶縁基板の主基板部上に形成さ
れた第１，第２の発熱抵抗体および第１，第２の感温抵
抗体と、前記絶縁基板の副基板部上に形成された温度補
償抵抗体とから構成することにより、第１，第２の空気
通路内を流れる空気流で第１，第２の発熱抵抗体および
第１，第２の感温抵抗体の抵抗値を変化させ、このとき
の抵抗値変化から各空気通路内を流れる空気の流量を流
速に比例した流量検出信号を取出すことができ、流量の
検出精度を効果的に向上できると共に、Ａ／Ｆ制御の信
頼性を大幅に高めることができる。

【０１２５】また、単一の絶縁基板上に第１，第２の発
熱抵抗体、第１，第２の感温抵抗体および温度補償抵抗
体等を一体化して、全体をコンパクトに形成でき、部品
点数を削減できると共に、取付け時の作業性を大幅に向
上させることができる等、種々の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例による熱式空気流量検出
装置を示す縦断面図である。

【図２】図１中の矢示II−II方向拡大断面図である。

【図３】絶縁基板上に形成された各発熱抵抗体、各感温
抵抗体および温度補償抵抗体等を拡大して示す平面図で
ある。

【図４】ケーシング内を流れる空気の流量と空気通路内
での流速との関係を示す特性線図である。

【図５】第１の実施例による熱式空気流量検出装置の回
路構成を示す回路図である。

【図６】第２の実施例による熱式空気流量検出装置を示
す縦断面図である。

【図７】絶縁基板上に形成された各発熱抵抗体および各
温度補償抵抗体等を拡大して示す平面図である。

【図８】第２の実施例による熱式空気流量検出装置の回
路構成を示す回路図である。

【図９】第３の実施例で用いる絶縁基板、各発熱抵抗体
および各温度補償抵抗体等を拡大して示す平面図であ
る。

【図１０】従来技術による熱式空気流量検出装置を示す
縦断面図である。

【図１１】従来技術による流量計本体および発熱抵抗等
を示す斜視図である。

【図１２】ケーシング内を流れる空気の流速変化を示す
特性線図である。

【符号の説明】

２１，５１ 熱式空気流量検出装置 ２２ ケーシング ２３，５２ 流量計本体 ２４，５３ 検出ヘッド ２５ 第１の空気通路 ２６ 第２の空気通路 ２７ 回路ケース ２８，５４，８１ 絶縁基板 ２８Ａ 主基板部 ２８Ｂ 副基板部 ２８Ｃ，５４Ｃ スリット ２８Ｄ，５４Ｄ，８１Ａ 打抜き穴 ２９，５５，８２ 第１の発熱抵抗体 ３０，５６，８３ 第２の発熱抵抗体 ３１ 第１の感温抵抗体 ３２ 第２の感温抵抗体 ３３，５９，６０，８４，８５ 温度補償抵抗体 ３４，６１，６２ 流量調整抵抗 ３５，６３，８６ 電極 ３６ 直流電源 ３７，３８，６４，６５ 電流制御用トランジスタ ３９，４０，５７，５８ 基準抵抗 ４１，４２ 固定抵抗 ４３，６６ 第１のブリッジ回路（第１の検出手段） ４４，６７ 第２のブリッジ回路（第２の検出手段） ４７，７０ 差動増幅器（流量信号出力手段） Ｖ1 ，Ｖ2 ，ＶA ，ＶB 流量検出信号

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 吸気通路の一部を構成する筒状のケーシ
   ングと、該ケーシング内を径方向に伸長するように該ケ
   ーシングに取付けられた検出ヘッドと、前記ケーシング
   内を流れる正，逆方向の空気流が流通するように該検出
   ヘッドに設けられ、正方向の空気流に対しては流速を速
   くし、逆方向の空気流に対しては流速を遅くする第１の
   空気通路と、該第１の空気通路から前記検出ヘッドの長
   さ方向に離間して前記検出ヘッドに設けられ、前記正方
   向の空気流に対しては流速を遅くし、前記逆方向の空気
   流に対しては流速を速くする第２の空気通路と、前記検
   出ヘッドに設けられ、該第１，第２の空気通路内に延び
   るように前記検出ヘッドの長さ方向に伸長した絶縁基板
   と、前記第１の空気通路内に位置して該絶縁基板に設け
   られ、前記第１の空気通路内を流れる空気の流量を検出
   する第１の検出手段と、前記第２の空気通路内に位置し
   て前記絶縁基板に設けられ、前記第２の空気通路内を流
   れる空気の流量を検出する第２の検出手段とから構成し
   てなる熱式空気流量検出装置。
2. 【請求項２】 前記第１，第２の検出手段からそれぞれ
   出力される第１，第２の流量検出信号に基づき前記ケー
   シング内を流れる空気流量に対応した流量信号を出力す
   る流量信号出力手段を備え、該流量信号出力手段は第
   １，第２の流量検出信号を比較することにより、前記ケ
   ーシング内を流れる空気流が正方向であるときには正の
   流量信号を出力し、逆方向の空気流であるときには負の
   流量信号を出力する構成としてなる請求項１に記載の熱
   式空気流量検出装置。
3. 【請求項３】 前記第１，第２の空気通路はケーシング
   の径方向に離間して互いに逆向きに拡開するように前記
   検出ヘッドに形成し、該第１の空気通路は、前記ケーシ
   ング内を流れる正方向の空気流に対して上流側よりも下
   流側で通路面積が大きくなる構成とし、前記第２の空気
   通路は、前記ケーシング内を流れる正方向の空気流に対
   して下流側よりも上流側で通路面積が大きくなる構成と
   してなる請求項１または２に記載の熱式空気流量検出装
   置。
4. 【請求項４】 前記第１，第２の検出手段は、それぞれ
   前記第１，第２の空気通路内に位置して前記絶縁基板上
   に形成され、外部からの通電によって発熱し空気流で冷
   却されることにより該空気流の流量に対応してそれぞれ
   の抵抗値が変化する第１，第２の発熱抵抗体を少なくと
   も含んで構成してなる請求項１，２または３に記載の熱
   式空気流量検出装置。
5. 【請求項５】 前記絶縁基板には、少なくとも長さ方向
   の一端側で前記検出ヘッドに固定される主基板部および
   副基板部と、該主基板部と副基板部との間に形成され、
   前記空気の流れ方向で該副基板部を主基板部から離間さ
   せるスリットとを設け、前記第１，第２の検出手段は、
   それぞれ前記第１，第２の空気通路内に位置して前記主
   基板部上に形成され、外部からの通電によって発熱する
   第１，第２の発熱抵抗体と、該第１，第２の発熱抵抗体
   に隣接してそれぞれ前記主基板部上に形成され、前記第
   １，第２の空気通路内を流れる空気流で冷却されること
   により該空気流の流量に対応してそれぞれの抵抗値が変
   化する第１，第２の感温抵抗体と、前記空気の温度変化
   を補償するため前記副基板部上に形成された温度補償抵
   抗体とから構成してなる請求項１，２または３に記載の
   熱式空気流量検出装置。