JP5477358B2 - 空気流量測定装置 - Google Patents

Description

本発明は、エンジン（燃料の燃焼により回転動力を発生する内燃機関）に吸い込まれる空気流量の測定を行う空気流量測定装置に関し、特に発熱ヒータを通常温度（流量測定時の温度）より高めて異物除去を行うヒートクリーニング（バーンオフ）技術に関する。

ヒートクリーニングを実行可能な空気流量測定装置の従来技術として、特許文献１、２を説明する。
（特許文献１）
特許文献１の空気流量測定装置は、この空気流量測定装置の外部に設けられたトリガー回路から、エンジン停止時にヒートクリーニング開始の外部信号（指示信号）が付与されてヒートクリーニングを実施するように設けられている。

（ｉ）特許文献１の空気流量測定装置は、エンジン停止時のみにヒートクリーニングを実施するものであり、エンジンの運転中にヒートクリーニングが必要とされる状態であっても、エンジン停止までヒートクリーニングを実施することができない。
（ｉｉ）特許文献１の空気流量測定装置は、トリガー回路からの信号を入力する手段として、「トリガー回路と空気流量測定装置を接続する専用ハーネス」および「トリガー回路からの信号を入力するための専用ターミナル端子」を必要とする。
（ｉｉｉ）特許文献１の空気流量測定装置は、ヒートクリーニングを実施する手段として、通常動作（流量測定）とは異なるブリッジ構成を必要とする。このため、ヒートクリーニングを実施するためのコストが上昇してしまう。

（特許文献２）
特許文献２の空気流量測定装置は、この空気流量測定装置の外部に設けられたＥＣＵ（エンジン・コントロール・ユニットの略）から、エンジン停止時にヒートクリーニング開始の外部信号（指示信号）が付与されてヒートクリーニングを実施するように設けられている。

（ｉ）特許文献２の空気流量測定装置は、特許文献１と同様、エンジン停止時のみにヒートクリーニングを実施するものであり、エンジンの運転中にヒートクリーニングが必要とされる状態であっても、エンジン停止までヒートクリーニングを実施することができない。
（ｉｉ）特許文献２の空気流量測定装置は、特許文献１と同様、ＥＣＵからの信号を入力する手段として、「ＥＣＵと空気流量測定装置を接続する専用ハーネス」および「ＥＣＵからの信号を入力するための専用ターミナル端子」を必要とする。
（ｉｉｉ）特許文献２の空気流量測定装置は、流量測定用の発熱ヒータとは別に、ヒートクリーニング専用の発熱抵抗体を必要とする。このため、流量測定部位におけるセンサ構成が複雑になってしまう。

特開昭５６−１４１１６号公報 特開平４−１４７０１６号公報

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、外部からヒートクリーニングが要求された時にヒートクリーニングを実施可能な空気流量測定装置の提供にある。

〔請求項１の手段〕
請求項１の空気流量測定装置は、この空気流量測定装置の外部から外部信号が入力された時に、発熱ヒータの温度を、空気流量測定時の温度より高める。
これにより、外部からヒートクリーニングが要求された時（例えば、汚損により流量測定値が変化した時、イグニッションスイッチのＯＮ時、減速時、イグニッションスイッチのＯＦＦ時等）に、ヒートクリーニングを実施することができる。

また、請求項１の空気流量測定装置は、出力端子（空気流量に応じた検出信号を外部に出力する端子）に外部信号が入力される。
このように、出力端子が外部信号の入力端子を兼用するため、従来技術で用いていた「専用ハーネス」および「専用ターミナル端子」を不要にできる。

〔請求項２の手段〕
請求項２の空気流量測定装置は、電源端子、グランド端子、吸気温端子のいずれかに外
部信号が入力される。
このように、「電源端子、グランド端子、吸気温端子のいずれか」が外部信号の入力端
子を兼用するため、従来技術で用いていた「専用ハーネス」および「専用ターミナル端子
」を不要にできる。

〔請求項３の手段〕
請求項３の空気流量測定装置は、外部信号が入力されている間、発熱ヒータの温度を予め設定したヒートクリーニング温度に昇温させる。
これにより、空気流量測定装置の外部からヒートクリーニングの実施時間（以下、ヒートクリーニング時間と称す）を任意にコントロールすることができる。

〔請求項４の手段〕
請求項４の空気流量測定装置は、外部信号が入力された時、予め設定したヒートクリーニング時間に亘り、発熱ヒータの温度を予め設定したヒートクリーニング温度に昇温させる。

〔請求項５の手段〕
請求項５のヒートクリーニング時間は、０．２秒以上であり、且つ２秒以下である。
ヒートクリーニング時間を０．２秒以上に設定することで、発熱ヒータの発熱による異物除去が実施されて、異物付着による空気流量の測定精度の悪化を回避することができる。
また、ヒートクリーニング時間を２秒以下に設定することで、エンジン制御に用いられる空気流量測定の影響を抑えることができる。

〔請求項６の手段〕
請求項６の空気流量測定装置は、ヒートクリーニングを実施する際、吸気温度に基づいて発熱ヒータの温度を昇温させる。
これにより、吸気温度が高い状態でヒートクリーニングが実施されても、温度の上がり過ぎによる発熱ヒータの劣化を回避することができ、発熱ヒータの劣化に伴う空気流量の測定精度の悪化を回避することができる。

〔請求項７の手段〕
請求項７の吸気温度検出抵抗体は、発熱ヒータが設けられるセンサ基板上に設けられる。
このように、発熱ヒータが設けられるセンサ基板に吸気温度検出抵抗体を設けることで、コストを抑えることができる。

〔請求項８の手段〕
請求項８の空気流量測定装置は、加熱吸気温度検出抵抗体の検出する加熱吸気温度と、非加熱吸気温度検出抵抗体の検出する非加熱吸気温度との「検出温度差」が、予め設定された一定温度差となるように発熱ヒータを通電制御する。
これにより、流量測定時において、発熱ヒータに与えられる電流値（空気流量に応じて変化する値）によって空気流量を測定することができる。

また、請求項８の空気流量測定装置は、加熱吸気温度検出抵抗体と非加熱吸気温度検出抵抗体で構成されるブリッジバランスを、加熱吸気温度検出抵抗体に与える電圧、あるいは非加熱吸気温度検出抵抗体に与える電圧の一方の電圧の変更によって変更することで、発熱ヒータの温度を昇温させる。
このように、流量測定に用いるブリッジバランスの変更、つまり「電圧」を変化させることでヒートクリーニングを実施できるため、ヒートクリーニングを実施するための特別な回路を不要にでき、コストを抑えることができる。

〔請求項９の手段〕
請求項９の空気流量測定装置は、エンジンに吸気を導く吸気ダクトの内部を流れる吸気の一部が通過するバイパス通路（吸気ダクトに対する副通路）と、このバイパス通路に導かれた吸気の一部が通過するサブバイパス通路（吸気通路に対する副々通路）とを備え、サブバイパス通路を通過する吸気量を測定するものである。

空気流量測定装置の概略断面図である。 空気流量測定装置のコネクタとＥＣＵとの接続状態を示す説明図である。 空気流量測定装置に搭載される電気回路図である。 （ａ）吸気温度と発熱ヒータの上昇温度の関係を示すグラフ、（ｂ）吸気温度と発熱ヒータの温度の関係を示すグラフである。 ヒートクリーニングの制御例を示すフローチャートである。 ヒートクリーニング実施時における発熱ヒータの通電時間と測定誤差の関係を示すグラフである。 吸気温度と測定誤差の関係を示すグラフである。

図面を参照して［発明を実施するための形態］を説明する。
空気流量測定装置１は、熱式エアフロメータ（ＡＦＭ）であり、エンジンに吸引される吸気の一部を通電による発熱によって加熱する発熱ヒータ２と、少なくとも発熱ヒータ２の通電制御を行うセンサ回路３とを搭載する。
そして、センサ回路３は、空気流量測定装置１の外部に配置されるＥＣＵ４から外部信号（ヒートクリーニング開始の指示信号）が入力された時に、発熱ヒータ２の温度を、空気流量測定時の温度より高めるヒートクリーニング手段５を備える。
なお、ヒートクリーニング手段５は、制御プログラムであっても良いし、シーケンス制御を実行する電気回路（コンピュータを用いないロジック回路等）で構成されるものであっても良い。

以下において本発明が適用された具体的な一例（実施例）を、図面を参照して説明する。実施例は具体的な一例を開示するものであって、本発明が実施例に限定されないことは言うまでもない。
なお、以下の実施例において上記［発明を実施するための形態］と同一符号は、同一機能物を示すものである。

［実施例１］
実施例１を図１〜図６を参照して説明する。
空気流量測定装置１は、図１に示すように、車両走行用エンジンの吸気ダクト１１に搭載されるものであり、エンジンに吸い込まれる空気流量（吸気量）の測定を行う熱式エアフロメータである。

空気流量測定装置１は、
・吸気ダクト１１に組付けられる通路形成部材（ハウジング）１２と、
・この通路形成部材１２に組付けられるセンサアッシー１３と、
を備えて構成される。

（通路形成部材１２の説明）
通路形成部材１２は、例えば樹脂材料によって形成されるものであり、エンジンに吸気を導く吸気ダクト１１に組付けられる。
通路形成部材１２の内部には、吸気ダクト１１の内部（主通路）を流れる吸気の一部が通過するバイパス通路１４およびサブバイパス通路１５が形成される。
具体的に、吸気ダクト１１には、内外を貫通するＡＦＭ装着穴１１ａが形成されており、このＡＦＭ装着穴１１ａの外部より通路形成部材１２を吸気ダクト１１内に挿入配置することで、空気流量測定装置１が吸気ダクト１１に組付けられる。

空気流量測定装置１が吸気ダクト１１に組付けられることで、通路形成部材１２に形成される空気取入口１４ａ（バイパス通路１４の空気の取入口）が吸気上流側（エアクリーナ側）に向いて配置されるとともに、通路形成部材１２に形成される空気排出口１４ｂ（バイパス通路１４の空気の排出口）が吸気下流側（エンジン側）に向いて配置される。
なお、通路形成部材１２は、吸気ダクト１１にネジ等の締結部材（図示しない）を用いて着脱可能に取り付けられるものである。

バイパス通路１４は、吸気ダクト１１内を流れる空気の一部が通過する空気通路であり、吸気ダクト１１における吸気の流れ方向に沿うように通路が形成されている。そして、バイパス通路１４の吸気上流側に上述した空気取入口１４ａが設けられ、バイパス通路１４の吸気下流側に上述した空気排出口１４ｂが設けられるものである。なお、空気排出口１４ｂには、バイパス通路１４を通過する空気流を絞るための出口絞り１６が形成されている。

サブバイパス通路１５は、出口絞り１６で絞られたバイパス通路１４の空気流の一部が流入する入口１５ａと、サブバイパス通路１５を通過した空気流を吸気ダクト１１内へ戻す出口１５ｂとを備え、入口１５ａから流入した空気を通路形成部材１２の内部で回転させて吸気ダクト１１内へ戻す迂回路を形成するものである。
なお、この実施例では、サブバイパス通路１５の出口１５ｂを独立して設ける例を開示するが、限定されるものではなく、例えば出口１５ｂをバイパス通路１４内に開口させて、サブバイパス通路１５を通過した空気流を再びバイパス通路１４内に戻すものであっても良い。

（センサアッシー１３の説明）
センサアッシー１３は、図１に示すように、
・サブバイパス通路１５を流れる吸気が触れる部位に配置されるセンサ部１７と、
・通路形成部材１２の内部に配置されるセンサ回路３と、
を備えて構成される。

センサ部１７には、図３に示すように、
・通電による発熱によってサブバイパス通路１５を通過する空気を加熱する発熱ヒータ２と、
・発熱ヒータ２によって加熱された吸気の温度（加熱吸気温度）を検出する加熱吸気温度検出抵抗体２１と、
・この加熱吸気温度検出抵抗体２１に直列に接続されて加熱吸気温度に応じた分圧値Ｖ１を発生させる加熱側分圧抵抗体２２と、
・発熱ヒータ２によって加熱されていない吸気の温度（非加熱吸気温度）を検出する非加熱吸気温度検出抵抗体２３と、
・この非加熱吸気温度検出抵抗体２３に直列に接続されて非加熱吸気温度に応じた分圧値Ｖ２を発生させる非加熱側分圧抵抗体２４と、
が設けられている。

また、センサ部１７には、図示しないが、発熱ヒータ２によって加熱されていない吸気の温度を検出する吸気温度検出抵抗体（図示しない）が設けられている。なお、この吸気温度検出抵抗体は、非加熱吸気温度検出抵抗体２３とは独立した抵抗体であるが、非加熱吸気温度検出抵抗体２３等と同様、後述するセンサ基板２５に設けられるものである。

この実施例のセンサ部１７は、チップ型（基板型）を採用するものであり、上述した発熱ヒータ２、加熱吸気温度検出抵抗体２１、加熱側分圧抵抗体２２、非加熱吸気温度検出抵抗体２３、非加熱側分圧抵抗体２４、吸気温度検出抵抗体が、同一（一枚）のセンサ基板２５に設けられるものである。
なお、この実施例では、センサ部１７の具体例としてチップ型を採用する例を説明するが、限定されるものではなく、例えばボビン型抵抗体（単品型の抵抗体）を用いたセンサ部１７であっても良い。

センサ回路３は、図２に示すように、通路形成部材１２に形成されたコネクタ２６を介して、空気流量測定装置１とは異なる車両部位に搭載されたＥＣＵ４と電気的に接続される。具体的に、コネクタ２６は、樹脂製のカプラ２７と複数のターミナル端子２８によって構成される。

コネクタ２６の構成は限定されるものではないが、具体的な一例を図２を用いて説明する。図２に示すコネクタ２６は、所謂オスコネクタであり、メス型に成形されたカプラ２７と、このカプラ２７の底部でカプラ２７内に突出した状態で支持される複数のターミナル端子２８とで構成される。

図２のカプラ２７は、通路形成部材１２の一部によって樹脂成形されたものである。
具体的な各ターミナル端子２８の内訳を説明する。
この実施例のカプラ２７の底部には、図２の左から右に向かって、
・吸気温度に応じた検出信号をＥＣＵ４に出力する吸気温端子２８ａと、
・ＥＣＵ４より電力（例えば、ＤＣ５Ｖ）の供給を受ける電源端子２８ｂと、
・ＥＣＵ４のグランドに接続されるグランド端子２８ｃと、
・検出した空気流量に応じた検出信号をＥＣＵ４に出力する出力端子２８ｄと、
・センサ回路３の調整に用いられる回路調整用端子２８ｅと、
が設けられている。

センサ回路３を収容するハウジング（センサアッシー１３のハウジング）は、通路形成部材１２と同様、例えば樹脂部材によって形成されるものであり、通路形成部材１２に組付けられることで、センサ部１７がサブバイパス通路１５におけるＵターン部に配置される。
なお、センサアッシー１３は、通路形成部材１２に対して接着剤や溶着技術等により固着されるものであっても良いし、ネジ等の締結部材により着脱可能に取り付けられるものであっても良い。

（温度差保持手段３１の説明）
センサ回路３には、加熱吸気温度検出抵抗体２１の検出する加熱吸気温度と、非加熱吸気温度検出抵抗体２３の検出する非加熱吸気温度との検出温度差が、予め設定された一定温度差となるように発熱ヒータ２を通電制御する温度差保持手段３１が設けられている。

この温度差保持手段３１は、図３に示すように、センサ部１７における加熱吸気温度検出抵抗体２１、加熱側分圧抵抗体２２、非加熱吸気温度検出抵抗体２３、非加熱側分圧抵抗体２４によって構成されるブリッジ回路を用いて発熱ヒータ２を通電制御するものであり、
・加熱吸気温度検出抵抗体２１と加熱側分圧抵抗体２２の分圧によって得られる「加熱吸気温度に応じた分圧値Ｖ１」と、非加熱吸気温度検出抵抗体２３と非加熱側分圧抵抗体２４の分圧によって得られる「非加熱吸気温度に応じた分圧値Ｖ２」との電圧差に応じた出力を発生するオペアンプ（比較器）３２と、
・このオペアンプ３２の出力に応じた電流を発熱ヒータ２に印加するパワートランジスタ（増幅素子）３３と、
を用いるものである。

具体的に、温度差保持手段３１は、加熱吸気温度検出抵抗体２１を用いて検出される加熱吸気温度（分圧値Ｖ１）と、非加熱吸気温度検出抵抗体２３を用いて検出される非加熱吸気温度（分圧値Ｖ２）との検出温度差が、予め設定された一定温度差（一定電圧差）となるように、オペアンプ３２とパワートランジスタ３３が発熱ヒータ２を通電制御するものである。
なお、通常制御時（流量測定時）は、発熱ヒータ２に与えられる電流値（空気流量に応じて変化する値）によって空気流量を測定する。具体的な一例としてこの実施例のセンサ回路３は、検出した空気流量に応じたパルス幅（パルス周波数：例えば、空気流量の増加に伴いパルス周波数が高くなる）を出力端子２８ｄに発生させるものであり、ＥＣＵ４は出力端子２８ｄに発生するパルス幅（パルス周波数）から空気流量を読み取るものである。

（ヒートクリーニング手段５の説明）
センサ回路３には、空気流量測定装置１の外部に設置されたＥＣＵ４から外部信号（ヒートクリーニング開始の指示信号）が入力された時に、発熱ヒータ２の温度を、通常制御時（空気流量測定時）の温度より高めるヒートクリーニング手段５が設けられている。

ここで、ＥＣＵ４を説明する。ＥＣＵ４は、空気流量測定装置１によって検出された空気流量と、他のセンサ類で検出されたエンジン運転状態（エンジン回転数、エンジン負荷等）とに基づいて燃料噴射制御を実施するものである。
この実施例のＥＣＵ４には、エンジンの運転状態が予め設定された条件に一致すると、空気流量測定装置１に外部信号（ヒートクリーニング開始の指示信号）を出力するように設けられている。

なお、ＥＣＵ４が空気流量測定装置１に外部信号を出力する際の具体的な一例は、
・汚損により流量測定値が変化したとＥＣＵ４が判断し、且つエンジンの空燃比制御に影響を与えない運転状態の時、
・イグニッションスイッチがＯＮされた時（ＥＣＵ４のＯＮ時）、
・エンジンのクランキング時（スタータスイッチのＯＮ時）、
・エンジンの減速時（減速による燃料カット時）、
・イグニッションスイッチがＯＦＦされた時（ＥＣＵ４のＯＦＦ時）、
である。

また、この実施例の空気流量測定装置１は、上述した複数のターミナル端子２８のうち、吸気温端子２８ａ、電源端子２８ｂ、グランド端子２８ｃ、出力端子２８ｄのいずれかにＥＣＵ４から外部信号（ヒートクリーニング開始の指示信号）が与えられるように設けられている。
具体的な一例として、この実施例では、出力端子２８ｄに外部信号が入力されるように設けられている。

ここで、「出力端子２８ｄに入力される外部信号の具体例」と、「センサ回路３が出力端子２８ｄに入力された外部信号を検出する具体例」とを説明する。
センサ回路３は、通常制御時（流量測定時）、上述したように、検出した空気流量に応じたパルス信号を出力端子２８ｄに発生させるものであり、具体的なパルス信号は、「ＥＣＵ４から出力端子２８ｄを介してセンサ回路３に与える電圧信号」を、センサ回路３に搭載されたスイッチング素子でＯＮ−ＯＦＦ（グランドに対する非接地−接地）することで発生させるものである。
そして、この実施例の外部信号はＥＣＵ４から与えられる電源電圧が「０Ｖ」に切り替わることである。即ち、「出力端子２８ｄに出力信号が入力される」とは「出力端子２８ｄの供給電圧が０Ｖになる」ことである。

また、センサ回路３には、「出力端子２８ｄの電圧が０Ｖになったこと（即ち、出力端子２８ｄに外部信号が入力されたこと）」を検出する外部信号検出手段が設けられている。この外部信号検出手段は、ＥＣＵ４から出力端子２８ｄへの供給電圧が予め設定された時間より長く「０Ｖ」に切り替えられた場合に、ＥＣＵ４から外部信号（ヒートクリーニング開始の指示信号）が与えられたことを検出するものである。

そして、ヒートクリーニング手段５は、上述した外部信号検出手段によってＥＣＵ４から外部信号（ヒートクリーニング開始の指示信号）が与えられたことを検出した時に、発熱ヒータ２の温度を、通常制御時（空気流量測定時）の温度より高めるように設けられている。
この実施例のヒートクリーニング手段５は、発熱ヒータ２の温度を、空気流量測定時の温度より高める際、吸気温度検出抵抗体の検出する吸気温度に基づいて、発熱ヒータ２の温度を空気流量測定時の温度｛通常制御時における発熱ヒータ２の温度制御：図４（ｂ）の破線Ａ参照｝より高く設定されたヒートクリーニング温度（理解補助の一例として、例えば３１０℃）に昇温させるものである。

（発熱ヒータ２の昇温技術の説明）
ヒートクリーニング時に発熱ヒータ２の温度を昇温させる技術を説明する。
この実施例のヒートクリーニング手段５は、加熱吸気温度検出抵抗体２１を用いて検出される「加熱吸気温度に応じた分圧値Ｖ１」、あるいは非加熱吸気温度検出抵抗体２３を用いて検出される「非加熱吸気温度に応じた分圧値Ｖ２」の一方の分圧値を変更することで、発熱ヒータ２の温度を、空気流量測定時の温度より高めて、ヒートクリーニングを実施するものである。

具体的に、この実施例のセンサ回路３は、図３に示すように、
・ＥＣＵ４から電源端子２８ｂを介してセンサ回路３に供給される電源電圧（図３中、＋Ｂ参照）を一定電圧にする基準電圧発生手段３４（電圧レギュレータ）と、
・通常制御時（流量測定時）には加熱吸気温度に応じた分圧値Ｖ１を発生させるための電圧ＶＥを加熱側分圧抵抗体２２に与えるとともに、ヒートクリーニング時には発熱ヒータ２を通常制御時より昇温させるために（分圧値Ｖ１の変更のために）、加熱側分圧抵抗体２２に与える電圧ＶＥの変更を行う電圧調整手段３５と、
・通常制御時（流量測定時）およびヒートクリーニング時の両方において、非加熱吸気温度に応じた分圧値Ｖ２を発生させるための電圧ＶＧを非加熱側分圧抵抗体２４に与える電圧供給手段３６と、
が設けられている。

続いて、吸気温度に基づいて発熱ヒータ２をヒートクリーニング温度（例えば３１０℃）に昇温させる技術を説明する。
電圧調整手段３５は、ヒートクリーニングを実施する際、
通常制御時（流量測定時）における発熱ヒータ２の温度（ＶＥ＿ＣＴＬ値）から、下記式（１）に示す直線１次近似式｛図４（ａ）の一点鎖線Ｂ参照｝によって求められる発熱ヒータ２の上昇温度（ＶＥ＿ＣＴＬ＿ＰＷｕｐ値）を引き算し、その引き算した温度（変更温度）を用いて電圧ＶＥを可変制御する。
ＶＥ＿ＣＴＬ＿ＰＷｕｐ＝吸気温度×ゲイン＋オフセット値 ・・・（１）

このように、ヒートクリーニングを実施する際に、電圧調整手段３５が電圧ＶＥを吸気温度に合わせて可変制御することにより、図４（ｂ）の実線Ｃに示すように、吸気温度が変化しても、発熱ヒータ２の温度を略一定のヒートクリーニング温度（例えば３１０℃）に制御することができる。

（ヒートクリーニングの実施時間の説明）
次に、ヒートクリーニングの実施時間（発熱ヒータ２の温度を空気流量測定時の温度より高めるヒートクリーニング時間）を説明する。
電圧調整手段３５には、ヒートクリーニングを実施する際、ヒートクリーニング時間を決定するタイマー手段（コンデンサ等）が設けられている。

センサ部１７がチップ型を採用するこの実施例の場合、ヒートクリーニング時間の好ましい設定範囲は、０．２秒以上で、且つ２秒以下の範囲である。
ヒートクリーニング時間のさらに好ましい設定時間は、０．５秒以上で、且つ１秒以内の範囲である。
以下では、具体的な一例として、ヒートクリーニング時間が０．５秒に設定されるものとして説明するが、具体的な一例であって限定されるものではない。

（ヒートクリーニングの作動説明）
次に、ヒートクリーニング手段５の制御例（作動）を、図５のフローチャートを参照して説明する。
なお、ヒートクリーニング手段５は、ロジック回路等によって組まれたもの（マイコンを用いないもの）であっても良いし、マイコンを用いて制御プログラムによって実行されるものであっても良い。

先ず、ＥＣＵ４から出力端子２８ｄに外部信号が入力されたか否かの判断を行う（ステップＳ１）。
このステップＳ１の判断結果がＮＯの場合は、ヒートクリーニングを実施せず、通常制御（空気流量測定）を実施する（ステップＳ２）。
上記ステップＳ１の判断結果がＹＥＳの場合は、ヒートクリーニング時間が０（ゼロ）に設定されていないか否かの判断（図中、ＴＩＭＥ＿ＰＷｕｐ≠０の判断）を行う（ステップＳ３）。
このステップＳ３の判断結果がＮＯの場合は、ヒートクリーニングを実施することなくステップＳ２（通常制御）へ進み、流量測定を行う。

上記ステップＳ３の判断結果がＹＥＳの場合は、上記式（１）を用いて発熱ヒータ２の上昇温度（ＶＥ＿ＣＴＬ＿ＰＷｕｐ値）を計算する（ステップＳ４）。
続いて、（ｉ）予め設定されたヒートクリーニング時間（例えば０．５秒）に亘り、（ｉｉ）発熱ヒータ２の温度（ＶＥ＿ＣＴＬ値）から、上記ステップＳ４で求めた発熱ヒータ２の上昇温度（ＶＥ＿ＣＴＬ＿ＰＷｕｐ値）を引き算した温度（変更温度）を用いて電圧ＶＥを可変制御する（ステップＳ５）。このステップＳ５の実行により、ヒートクリーニング時間（例えば０．５秒）に亘って、発熱ヒータ２の温度をヒートクリーニング温度（例えば３１０℃）に昇温させるヒートクリーニングが実施される。
そして、このステップＳ５が実行されると（ヒートクリーニング時間の経過後）、ステップＳ２（通常制御）へ進み、流量測定を行う。

（実施例１の効果１）
実施例１の空気流量測定装置１は、上述したように、ＥＣＵ４から空気流量測定装置１に外部信号が入力された時に、ヒートクリーニングを実施して、発熱ヒータ２の温度を、空気流量測定時の温度より高める。
このように、ＥＣＵ４からヒートクリーニングが要求された時（ＥＣＵ４がヒートクリーニングが必要と判断した際、あるいはＥＣＵ４がヒートクリーニングに適した運転状態であると判断した際）に、実施例１の空気流量測定装置１はヒートクリーニングを実施することができる。

（実施例１の効果２）
実施例１の空気流量測定装置１は、上述したように、出力端子２８ｄに外部信号が入力されるものであり、出力端子２８ｄが外部信号の入力端子を兼用するものである。このため、従来技術で用いていた「専用ハーネス」および「専用ターミナル端子」を不要にできる。その結果、コネクタ２６の小形化を図ることができるとともに、空気流量測定装置１のコストを抑えることができる。

（実施例１の効果３）
この実施例の空気流量測定装置１は、上述したように、ヒートクリーニングを実施する際、吸気温度に基づいて発熱ヒータ２の温度を、略一定のヒートクリーニング温度（例えば、３１０℃）に昇温させる。
これにより、吸気温度が高い状態でヒートクリーニングが実施されても、温度の上がり過ぎによる発熱ヒータ２の劣化を回避することができ、発熱ヒータ２の劣化による空気流量の測定精度の悪化を回避することができる。即ち、信頼性の高い空気流量測定装置１を提供することができる。

（実施例１の効果４）
実施例１の空気流量測定装置１は、上述したように、ＥＣＵ４から外部信号が入力された時、予め設定したヒートクリーニング時間に亘り、発熱ヒータ２の温度を予め設定したヒートクリーニング温度に昇温させる。
ヒートクリーニング時間を空気流量測定装置１で設定するため、ＥＣＵ４は単純な出力信号を発生するのみでヒートクリーニングを実施することができる。このため、ＥＣＵ４の制御負荷を低減できる。

（実施例１の効果５）
この実施例の空気流量測定装置１は、上述したように、好ましい形態として、ヒートクリーニング時間が、０．２秒以上で、且つ２秒以下の範囲に設定される。
ヒートクリーニング時間を０．２秒以上に設定することで、発熱ヒータ２の発熱によって効率的な異物除去が行われ、図６の実線Ｄに示すように、異物付着による空気流量の測定精度の悪化を回避することができる。
また、ヒートクリーニング時間を２秒以下に設定することで、エンジン制御に用いられる空気流量測定の影響（エンジン完爆後における流量計測の影響）を抑えることができるとともに、発熱ヒータ２の劣化を抑えることができる。

この実施例の空気流量測定装置１は、上述したように、さらに好ましい形態として、ヒートクリーニング時間が、０．５秒以上で、且つ１秒以下の範囲に設定される。
図６の実線Ｄに示すように、ヒートクリーニング時間を０．５秒以上に設定することで、発熱ヒータ２の発熱による異物除去を確実にでき、異物付着による空気流量の測定精度の悪化を確実に回避することができる。
また、ヒートクリーニング時間を１秒以下に設定することで、エンジン制御に用いられる空気流量測定の影響をより確実に抑えることができるとともに、発熱ヒータ２の劣化を抑えることができる。

さらに、この実施例の空気流量測定装置１は、上述したように、ヒートクリーニング時間が、０．５秒に設定される。
このように、ヒートクリーニング時間を０．５秒に設定することで、発熱ヒータ２の発熱による異物除去率を高める効果と、エンジン制御に用いられる空気流量測定の影響をより小さく抑える効果の両立を図ることができる。

（実施例１の効果６）
この実施例の空気流量測定装置１は、上述したように、吸気温度検出抵抗体が、発熱ヒータ２等が設けられるセンサ基板２５上に設けられる。
このように、発熱ヒータ２等が設けられるセンサ基板２５に吸気温度検出抵抗体を設けることで、吸気温度検出抵抗体を追加するコストを抑えることができ、空気流量測定装置１のコスト上昇を抑えることができる。

（実施例１の効果７）
この実施例の空気流量測定装置１は、上述したように、加熱吸気温度検出抵抗体２１と非加熱吸気温度検出抵抗体２３で構成されるブリッジバランスを変更することで、発熱ヒータ２の温度を昇温させる。具体的には、加熱吸気温度検出抵抗体２１によって検出される「加熱吸気温度に応じた分圧値Ｖ１（分圧値Ｖ１を変更するための電圧ＶＥ）」を変化させることでヒートクリーニングを実施する。
このため、ヒートクリーニングを実施するための特別回路を用いずに済み、ヒートクリーニングを実施する空気流量測定装置１のコストを抑えることができる。

［実施例２］
実施例２を図７を参照して説明する。なお、以下の実施例では、上記実施例１と同一符号は同一機能物を示すものである。
この実施例２の空気流量測定装置１は、ヒートクリーニングの実施条件に、吸気温度検出抵抗体の検出する吸気温度を加えたものであり、
（ｉ）ＥＣＵ４から外部信号が入力され、
（ｉｉ）且つ、吸気温度検出抵抗体の検出する吸気温度が予め設定されたヒートクリーニング開始温度以下（例えば、吸気温度が２０℃以下）の時に、
ヒートクリーニングを実施するものである。

（実施例２の効果１）
この実施例２の空気流量測定装置１は、上述したように、吸気温度がヒートクリーニング開始温度以下（例えば、２０℃以下）でないとヒートクリーニングを実施しない。
吸気温度が高い状態（２０℃より高い温度）では、ヒートクリーニングが実施されないため、温度の上がり過ぎによる発熱ヒータ２の劣化を回避することができる。これにより、発熱ヒータ２の劣化による空気流量の測定精度の悪化を回避することができ、空気流量測定装置１の信頼性を高めることができる。

（実施例２の効果２）
この実施例２の空気流量測定装置１は、上述したように、ヒートクリーニング開始温度が２０℃以下に設定される。
図７の実線Ｅに示すように、吸気温度が２０℃を超えるとヒートクリーニングを実施しなくても、発熱ヒータ２の通常制御（空気流量測定時の通電制御）による発熱で異物除去が行われるため、異物付着による空気流量の測定精度の悪化を回避することができる。

［実施例３］
上記の実施例１では、ＥＣＵ４から空気流量測定装置１に外部信号が入力された時、予め設定したヒートクリーニング時間に亘って、ヒートクリーニングを実施する例を示した。
これに対し、この実施例３は、ＥＣＵ４から空気流量測定装置１に外部信号が入力されている間、ヒートクリーニングを実施するものである。
これにより、ＥＣＵ４からヒートクリーニング時間を任意にコントロールすることができ、ＥＣＵ４の要求に応じたヒートクリーニングを実施することが可能になる。

上記の実施例１では、ヒートクリーニング時間を一定（固定）に設定する例を示したが、「吸気温度等の作動条件」に応じて、ヒートクリーニング時間を連続的あるいは段階的に変化させても良い。

上記の実施例で示した数値（例えば、ヒートクリーニング温度が３１０℃など）は、理解補助のための一例であって、限定されないことは言うまでもない。

上記の実施例では、吸気温度検出抵抗体（図示しない）と非加熱吸気温度検出抵抗体２３とを独立して設ける例を示したが、共通化しても良い。

上記の実施例では、通路形成部材１２の内部に２つの空気通路（バイパス通路１４とサブバイパス通路１５）が形成される空気流量測定装置１に本発明を適用する例を示したが、通路形成部材１２の内部に１つの空気通路（吸気量測定通路）だけが形成される空気流量測定装置１に本発明を適用しても良い。

上記の実施例では、センサ部１７を通過する被測定空気の流れ方向が吸気ダクト１１を流れる空気の流れ方向とは逆向きの例を示したが、センサ部１７を通過する被測定空気の流れ方向は、吸気ダクト１１を流れる空気の流れ方向に沿う順方向や、吸気ダクト１１を流れる空気の流れ方向に対して垂直方向など、限定されるものではない。

１ 空気流量測定装置
２ 発熱ヒータ
３ センサ回路
４ ＥＣＵ
５ ヒートクリーニング手段
１１ 吸気ダクト
１４ バイパス通路
１５ サブバイパス通路
２１ 加熱吸気温度検出抵抗体
２３ 非加熱吸気温度検出抵抗体
２５ センサ基板
２８ａ 吸気温端子
２８ｂ 電源端子
２８ｃ グランド端子
２８ｄ 出力端子

Claims (9)

1. エンジンに吸引される吸気の一部を通電による発熱によって加熱する発熱ヒータ（２）と、
   少なくとも前記発熱ヒータ（２）の通電制御を行うセンサ回路（３）と、
   を搭載するとともに、
   空気流量に応じた検出信号を外部に出力する出力端子（２８ｄ）を具備する熱式の空気流量測定装置（１）において、
   前記センサ回路（３）は、当該空気流量測定装置（１）の外部から外部信号が入力された時に、前記発熱ヒータ（２）の温度を、空気流量測定時の温度より高める（昇温させる）ものであり、
   前記出力端子（２８ｄ）に前記外部信号が入力されることを特徴とする空気流量測定装置。
2. エンジンに吸引される吸気の一部を通電による発熱によって加熱する発熱ヒータ（２）と、
   少なくとも前記発熱ヒータ（２）の通電制御を行うセンサ回路（３）と、
   を搭載するとともに、
   外部から電力の供給を受ける電源端子（２８ｂ）、外部のグランドに接地されるグランド端子（２８ｃ）、吸気温度に応じた検出信号を外部に出力する吸気温端子（２８ａ）を具備する熱式の空気流量測定装置（１）において、
   前記センサ回路（３）は、当該空気流量測定装置（１）の外部から外部信号が入力され
   た時に、前記発熱ヒータ（２）の温度を、空気流量測定時の温度より高める（昇温させる）ものであり、
   前記電源端子（２８ｂ）、前記グランド端子（２８ｃ）、前記吸気温端子（２８ａ）のいずれかに前記外部信号が入力されることを特徴とする空気流量測定装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の空気流量測定装置（１）において、
   前記センサ回路（３）は、前記外部信号が入力されている間、前記発熱ヒータ（２）の
   温度を予め設定したヒートクリーニング温度に昇温させることを特徴とする空気流量測定
   装置。
4. 請求項１〜請求項３のいずれかに記載の空気流量測定装置（１）において、
   前記センサ回路（３）は、前記外部信号が入力された時、予め設定したヒートクリーニング時間に亘り、前記発熱ヒータ（２）の温度を予め設定したヒートクリーニング温度に昇温させることを特徴とする空気流量測定装置。
5. 請求項４に記載の空気流量測定装置（１）において、
   前記ヒートクリーニング時間は、０．２秒以上であり、且つ２秒以下であることを特徴とする空気流量測定装置。
6. 請求項１〜請求項５のいずれかに記載の空気流量測定装置（１）において、
   この空気流量測定装置（１）は、前記発熱ヒータ（２）によって加熱されていない吸気
   の温度を検出する吸気温度検出抵抗体を備え、
   前記センサ回路（３）は、前記吸気温度検出抵抗体の検出する吸気温度に基づいて、前
   記発熱ヒータ（２）の温度を昇温させることを特徴とする空気流量測定装置。
7. 請求項６に記載の空気流量測定装置（１）において、
   前記吸気温度検出抵抗体は、前記発熱ヒータ（２）が設けられるセンサ基板（２５）に
   設けられることを特徴とする空気流量測定装置。
8. エンジンに吸引される吸気の一部を通電による発熱によって加熱する発熱ヒータ（２）と、
   少なくとも前記発熱ヒータ（２）の通電制御を行うセンサ回路（３）と、
   を搭載する熱式の空気流量測定装置（１）において、
   この空気流量測定装置（１）は、前記発熱ヒータ（２）によって加熱された吸気の温度を検出する加熱吸気温度検出抵抗体（２１）と、前記発熱ヒータ（２）によって加熱されていない吸気の温度を検出する非加熱吸気温度検出抵抗体（２３）とを具備し、
   前記センサ回路（３）は、前記加熱吸気温度検出抵抗体（２１）の検出する加熱吸気温度と、前記非加熱吸気温度検出抵抗体（２３）の検出する非加熱吸気温度との検出温度差が、予め設定された一定温度差となるように前記発熱ヒータ（２）を通電制御するとともに、当該空気流量測定装置（１）の外部から外部信号が入力された時に、前記発熱ヒータ（２）の温度を、空気流量測定時の温度より高める（昇温させる）ものであり、
   前記センサ回路（３）は、前記加熱吸気温度検出抵抗体（２１）と前記非加熱吸気温度検出抵抗体（２３）で構成されるブリッジバランスを、前記加熱吸気温度検出抵抗体（２１）に与える電圧（ＶＥ）、あるいは前記非加熱吸気温度検出抵抗体（２３）に与える電圧（ＶＧ）の一方の電圧の変更によって変更することで、前記発熱ヒータ（２）の温度を昇温させることを特徴とする空気流量測定装置。
9. 請求項１〜請求項８のいずれかに記載の空気流量測定装置（１）において、
   この空気流量測定装置（１）は、前記エンジンに吸気を導く吸気ダクト（１１）の内部を流れる吸気の一部が通過するバイパス通路（１４）と、このバイパス通路（１４）に導かれた吸気の一部が通過するサブバイパス通路（１５）とを備え、
   前記サブバイパス通路（１５）を通過する吸気量を測定することを特徴とする空気流量測定装置。
   

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