JPH04291115A

JPH04291115A - 熱式空気流量計

Info

Publication number: JPH04291115A
Application number: JP3057091A
Authority: JP
Inventors: Tadashi Isono; 忠磯野; Tadao Suzuki; 忠雄鈴木; Isao Nunokawa; 功布川
Original assignee: Hitachi Automotive Engineering Co Ltd; Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd; Hitachi Automotive Systems Engineering Co Ltd
Priority date: 1991-03-20
Filing date: 1991-03-20
Publication date: 1992-10-15
Anticipated expiration: 2012-07-23
Also published as: JP2633994B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、熱式空気流量計に係り
、特に内燃機関の吸入空気流量を検出する熱式空気流量
計に関する。

【０００２】

【従来の技術】膜状抵抗体を用いた熱式空気流量計は、
膜状抵抗体の接続部における支持部材からの熱伝導によ
る熱逃げが大きく、これによる応答遅れが問題となって
いた。この対策として、例えば、特開平１−３１８９２
３　号によれば、発熱抵抗体の支持部材上に加熱手段を
設け、発熱抵抗体からの熱逃げを熱により遮断していた
。あるいは、特開昭６２−９８２１９　号によれば、発
熱抵抗体と支持部材の間に断熱材料を設置して、発熱抵
抗体からの熱逃げを材料により遮断していた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前記従来技術において
、支持部材に加熱手段を設ける手法に関しては、発熱抵
抗体と加熱部の距離が長いため、その間の熱逃げが考慮
されていないため、応答遅れ及び性能ばらつきが依然と
して解消できないという問題があった。また、加熱手段
は支持部材に設置されているため、量産性に問題があっ
た。

【０００４】一方、発熱抵抗体と支持部材との間に断熱
材を入れる手法に関しては、発熱抵抗体と支持部材の接
合材料を限定しているため、接着方法に自由度がなく、
さらには、接合部の耐振性が弱いという問題があった。

【０００５】本発明の目的は、上記加熱手段を発熱抵抗
体の誘電体基板上にパターン形成し、発熱部と加熱手段
を隣接させることにより、応答性，精度を向上させ、さ
らには、耐振性，量産性の良い熱式空気流量計を提供す
ることにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、加熱手段を発熱抵抗体の誘電体基板上に発熱部と隣
接して形成したものである。

【０００７】また、量産性を向上するために、上記加熱
手段を発熱抵抗体と同時作業により形成したものである
。

【０００８】さらに、耐振性を向上するために、接続方
法を硬ロー付けにしたものである。

【０００９】更に、上記目的を達成する為に、発熱抵抗
体の熱の逃げを許す熱伝達経路の始点に温度センサを設
けてその部分の温度を検出して発熱抵抗体への電力の供
給量を制御するか、または上記熱伝達経路の始点を加熱
する別の加熱抵抗体を設けたものである。

【００１０】

【作用】発熱抵抗体の支持部材近傍に加熱抵抗体を別パ
ターンで形成することにより、発熱部からの熱伝導がこ
の加熱抵抗体により遮断されるので、応答性を向上でき
る。

【００１１】また、発熱抵抗体は、支持部材と接合され
ているため、接合部のばらつきにより熱伝導による熱逃
げ量が異なる。これが精度のばらつきに起因しているが
、本発明の発熱抵抗体は、接合部への熱伝導が少ないた
め、精度が向上できる。

【００１２】また、発熱抵抗体の膜パターンと、加熱部
の膜パターンを同時形成可能であるため、他の断熱構造
の発熱抵抗基板に比べ量産性を向上できる。

【００１３】さらに、発熱抵抗体基板上で断熱可能であ
るため、支持部材との接合材料には、熱伝導率が高い材
料でも使用できるため、接合部を高強度にできる。

【００１４】

【実施例】本発明の一実施例を図１により説明する。自
動車のエンジンに供給される空気流を流すための空気通
路Ａ２１Ａ及び空気通路Ｂ２１Ｂを有するボディ１の前
記空気通路Ｂ２１Ｂ内には空気流量を検出する発熱抵抗
体基板３と空気流温度を検出する感温抵抗体基板４が設
置されている。さらに、前記発熱抵抗体基板３及び感温
抵抗体基板４により検出した信号は、前記ボディ１の外
部に固定された制御モジュール２に入力され、空気流量
に対応した電圧信号を出力する構造となっている。

【００１５】前記発熱抵抗体基板３の構造を図２Ａ，図
２Ｂに示す。幅１．０ｍｍ　，長さ１０ｍｍ，厚さ０．
２５ｍｍ　のアルミナ製誘電体基板７の一方の面に発熱
抵抗体５を蒸着形成する。さらに、前記発熱抵抗体５の
上部には、オーバーコートガラス８をコーティングして
前記発熱抵抗体５を保護し、発熱抵抗体基板３を形成す
る。発熱抵抗体基板３は、ガラス製支持部材１０に硬ロ
ー付又は、低融点ガラス等の接続部材（Ａ）９によって
接続され、さらに前記支持部材１０はエポキシ接着材等
の接続部材（Ｂ）１１によって回路基板１２に接続する
構造である。本発明である加熱抵抗体６は、前記発熱抵
抗体基板３と支持部材１０の接続部近傍の誘電体基板７
の発熱抵抗体５の形成面と同一面に蒸着等により形成さ
れている。さらに前記発熱抵抗体５及び加熱抵抗体６の
電極部と前記回路基板１２の導電パターン１４はフレキ
シブルワイヤ１３により電気的に接続されて、制御回路
を構成する。加熱抵抗体６を付加することにより発熱抵
抗体５から支持部材１０を通して回路基板１２に逃げる
熱を押える作用があり、前記発熱抵抗体５と空気流間の
熱伝達が確実に行われるため、応答性及び精度の良い熱
式空気流量計を提供できる効果がある。

【００１６】図４，図５，図６，図７は、本発明の他の
実施例を示したものである。図４は図２，図３の実施例
で説明した発熱抵抗体基板３を両端支持材１０に接続し
たものである。そして、各支持部材１０との接続部近傍
に接続数と同数の加熱抵抗体６を設けたものである。本
構造により図２，図３と同等の効果を得ると共に更に耐
振性が向上する効果がある。

【００１７】図５乃至７は、図２，図３の実施例に対し
、前記熱抵抗体６を発熱抵抗体５の形成面に対し他の一
方の面に形成し、スルーホール電極１５により発熱抵抗
体５の形成面に接続部を設けたものである。本実施例に
より発熱抵抗体５の形成面の自由度が確保され、更に精
度の良い発熱抵抗体５のパターンが形成できる効果があ
る。

【００１８】図８は、図５乃至７の実施例に対し、前記
発熱抵抗体基板３を両端固定した場合の一例であり、図
５乃至７と同様の効果がある。

【００１９】図９は、加熱抵抗体６の加熱制御回路を示
したものである。加熱抵抗体６は、定電圧回路１６の出
力段に電気的に接続され、常に一定電圧で加熱される。

【００２０】図１０，図１１，図１２は、図２，図３の
実施例に対し加熱抵抗体６と並設して加熱温度検出抵抗
体１７を設けたものである。図１０は片持ち固定、図１
１は両端固定である。図１２は制御回路を示す。前記発
熱抵抗体６と前記加熱温度検出抵抗体１７によりブリッ
ジ回路を構成し、オペアンプ１８，パワートランジスタ
１９を介して前記発熱抵抗体６を一定温度に加熱したも
のである。本構造により、高精度の加熱制御が可能であ
る。

【００２１】図１３は、加熱抵抗体６の加熱温度を発熱
抵抗体５の温度に対し、常に一定温度差で制御するため
、発熱抵抗体５の加熱電流と加熱抵抗体６の加熱電流を
コンパレータ２０により常に比較し、パワートランジス
タ１９により前記加熱抵抗体６の加熱電流を制御するた
めの制御回路である。本実施例を採用することにより、
空気流急変時の応答性が改善である効果がある。

【００２２】図１４は、本発明による加熱抵抗体６を採
用した時の発熱抵抗体基板３の温度分布を示したもので
ある。発熱抵抗体５の加熱温度は、最高２５０℃であり
支持部材１０近傍に行くに従い下がっている。支持部材
１０部の温度は、１５０℃程度である。この結果から、
加熱抵抗体６の加熱温度は１５０℃以上が望ましく、こ
の温度にすることにより発熱抵抗体５から支持部材１０
への熱逃げを防止することができるので、応答性，精度
の良い熱式空気流量計を提供できる効果がある。

【００２３】

【発明の効果】本発明によれば、発熱抵抗体の支持部材
近傍を１５０℃付近に加熱することにより、発熱抵抗体
から支持部材への熱逃げを防止できるため、発熱部で発
熱した熱は、空気流に確実に熱伝達されるので、応答性
及び、精度の良い熱式空気流量計を提供できる効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の熱式空気流量計の一実施例。

【図２】本発明の発熱抵抗体基板の正面図。

【図３】本発明の発熱抵抗体基板の断面図。

【図４】本発明の発熱抵抗体基板の一実施例。

【図５】本発明の発熱抵抗体基板の正面図。

【図６】図５の断面図。

【図７】図６の断面図。

【図８】本発明の発熱抵抗体基板の一実施例。

【図９】本発明の発熱抵抗体基板の駆動回路。

【図１０】本発明の発熱抵抗体基板の一実施例。

【図１１】本発明の発熱抵抗体基板の一実施例。

【図１２】本発明の発熱抵抗体基板の制御回路。

【図１３】本発明の発熱抵抗体基板の駆動回路。

【図１４】本発明の発熱抵抗体基板の温度分布。

【符号の説明】

１…ボディ、２…制御モジュール、３…発熱抵抗体基板
、４…感温抵抗体基板、５…発熱抵抗体、６…加熱抵抗
体、７…誘電体基板、８…オーバーコートガラス、９…
接続部材（Ａ）、１０…支持部材、１１…接続部材（Ｂ
）、１２…回路基板、１３…フレキシブルワイヤ、１４
…導体パターン、１５…スルーホール電極、１６…定電
圧回路、１７…加熱温度検出抵抗体、１８…オペアンプ
、１９…パワートランジスタ、２０…コンパレータ、２
１Ａ…空気通路Ａ、２１Ｂ…空気通路Ｂ。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】空気通路を構成するボディと、ボディ内を
流れる空気流量を検出する発熱抵抗体及び空気温度を検
出する感熱抵抗体、更に前記発熱抵抗体，感熱抵抗体か
らの検出信号に対応した信号を出力する制御モジュール
から成る熱式空気流量計において、発熱抵抗体を膜状抵
抗体で形成し、前記発熱抵抗体の支持部材との接合部近
傍に別パターンの加熱抵抗体を設けたことを特徴とする
熱式空気流量計。
【請求項２】請求項１において、前記加熱抵抗体は、前
記発熱抵抗体の支持箇所数に応じた数を前記支持部材近
傍に設けたことを特徴とする熱式空気流量計。
【請求項３】請求項１及び請求項２において、前記加熱
抵抗体を、前記発熱抵抗体を形成する誘電基板の前記発
熱抵抗体形成面に対し、他の一方の面に形成したことを
特徴とする熱式空気流量計。
【請求項４】請求項１において、前記加熱抵抗体は、前
記制御モジュール内に設けた定電圧回路により常に一定
電圧印加し、一定温度に加熱することを特徴とする熱式
空気流量計。
【請求項５】請求項１及び請求項２において、前記発熱
抵抗体の支持部材との接合部近傍に前記加熱抵抗体と並
設して前記加熱抵抗体の温度を検出する加熱温度検出抵
抗体を設けたことを特徴とする熱式空気流量計。
【請求項６】請求項４及び請求項５において、前記発熱
温度検出抵抗体により、前記加熱抵抗体の加熱温度を検
出し、常に一定温度になるように制御したことを特徴と
する熱式空気流量計。
【請求項７】請求項６において、前記制御モジュール内
に前記加熱抵抗体と前記加熱温度検出抵抗体からなるブ
リッジ回路を設けて加熱抵抗体が常に一定温度になるよ
うに制御することを特徴とした熱式空気流量計。
【請求項８】請求項１及び請求項４において、前記加熱
抵抗体の加熱温度と前記発熱抵抗体の加熱温度の差が常
に一定になるように制御することを特徴とした熱式空気
流量計。
【請求項９】請求項８において、前記発熱抵抗体と前記
加熱抵抗体との加熱温度差を常に一定に保つため、発熱
抵抗体に流れる電流値と加熱抵抗体に流れる電流値を検
出し、所定の差になるように制御することを特徴とする
熱式空気流量計。
【請求項１０】請求項９において、前発熱抵抗体に流れ
る電流値は、前記発熱抵抗体と直列に接続した抵抗間の
電圧を測定し、又、加熱抵抗体に流れる電流値は、前記
加熱抵抗体と直列に接続した抵抗間電圧を測定して検出
し、各々の電圧をコンパレータにより比較して、パワー
トランジスタにより加熱抵抗体の電流値を制御すること
を特徴とした熱式空気流量計。
【請求項１１】請求項４において、前記加熱抵抗体の加
熱温度を１００℃〜２００℃に制御したことを特徴とし
た発熱抵抗体。
【請求項１２】請求項１において、発熱抵抗体と支持部
材間を硬ロー付又は、ガラスにより接続したことを特徴
とする熱式空気流量計。
【請求項１３】発熱抵抗体が空気流によってうばわれる
熱量を検知して、この熱量から空気流量を検出する熱式
空気流量計であって、空気流量の測定に寄与しない前記
発熱抵抗体からの熱の逃げを許す熱伝達経路の始点に温
度センサを設置し、このセンサの出力で前記発熱抵抗体
への供給電力を補正することを特徴とする熱式空流量計
。
【請求項１４】発熱抵抗体が空気流によってうばわれる
熱量を検知して、この熱量から空気流量を検出する熱式
空気流量計であって、空気流量の測定に寄与しない前記
発熱抵抗体からの熱の逃げを許す熱伝達経路の始点に、
別の発熱抵抗体を設け、加熱することを特徴とする熱式
空気流量計。