JP5936744B1 - 流量測定装置 - Google Patents

Abstract

【課題】温度特性誤差を低減できる流量測定装置を提供する。【解決手段】内燃機関へ吸入される吸気通路内に配置され、吸入空気の流量を測定する流量測定装置において、吸気通路内に配置された流量検出素子９と、流量検出素子９を含み流量に応じて変化するアナログ信号を出力する検出回路１０と、アナログ信号をデジタル信号に変換する変換回路１１と、周囲温度を検出する温度検出素子１２と、温度係数を任意に設定できるゲイン、オフセット（補正係数）にてデジタル信号を一次補正する補正回路１３とを備え、ゲイン、オフセットは任意に設定した温度係数と温度検出素子１２によって検出された周囲温度に応じて値が変化し、また、ゲイン、オフセットは流量に応じて複数設定される。【選択図】図５

Description

本発明は、例えば内燃機関の吸入空気量を測定する流量測定装置に関するものである。

自動車などのエンジンの電子制御燃料噴射システムにおいて、吸入空気流量を測定する流量測定装置が広く使用されている。流量測定装置の周囲温度が変動する環境下において、周囲温度の変動があった場合でも流量測定装置の出力誤差を低減させる必要がある。

従来の流量測定装置として、発熱抵抗体、測温抵抗体、固定抵抗等から構成されるブリッジ回路を検出回路として用い、固定抵抗値を適当に選択することで周囲温度の変動による出力誤差(温度特性誤差)を低減させる技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。

特許第４０８９１５２号公報

特許文献１に示された従来の流量測定装置では、周囲温度の変動に基づく温度特性誤差を、吸入空気の流量及び温度に応じて高精度に補正することができず、温度特性誤差の低減が不十分であった。

本発明は、上記のような問題点を解決するためになされたものであり、より高精度な流量測定装置を提供することを目的としている。

この発明に係わる流量測定装置は、内燃機関の吸気通路内に配置され、吸入空気の流量を測定する流量測定装置であって、上記吸気通路内に配置された流量検出素子、上記流量検出素子にて検出された流量に応じて変化するアナログ信号を出力する検出回路、上記アナログ信号をデジタル信号に変換する変換回路、吸入空気の温度を検出する温度検出素子、上記デジタル信号の一次関数である温度特性補正式に、温度係数を持つ補正係数を与えて一次補正をする補正回路を備え、上記補正係数の値は、任意に設定された上記温度係数と上記温度検出素子によって検出された温度に応じて変化し、上記吸入空気の流量に応じて、複数の流量域が設定され、上記流量域毎に、上記補正係数が設定されることを特徴とするものである。

この発明の流量測定装置によれば、補正回路が検出回路と別回路として設けられる。そして、本発明による流量測定装置は、検出回路にて温度特性を最適に調整した後、残った温度特性誤差を補正回路にて補正する。本発明の流量測定装置の補正回路では、吸入空気の流量に応じて設定された複数の補正係数を用い、温度特性誤差を補正するため、温度特性誤差を低減することが可能となる。

本発明の実施の形態１における流量測定装置の正面図である。 本発明の実施の形態１における流量検出素子の平面図である。 図２のＡ−Ａ断面図である。 本発明の実施の形態１における検出回路の構成図である。 本発明の実施の形態１における回路部構成図を示すブロック図である。 本発明の実施の形態１における変換回路のデジタル信号Ｄｍの温度特性誤差と流量の関係を示す図である。 本発明の実施の形態１における変換回路のデジタル信号Ｄｍの温度特性誤差と温度の関係を示す図である。 本発明の実施の形態１における変換回路のデジタル信号Ｄｍの温度係数と温度の関係を示す図である。 本発明の実施の形態１における補正回路のゲインの温度係数と温度の関係を示す図である。 本発明の実施の形態１における補正回路のデジタル出力Ｄｏｕｔの温度係数と温度の関係を示す図である。 本発明の実施の形態１における補正回路のデジタル出力Ｄｏｕｔの温度特性誤差と流量の関係を示す図である。 本発明の実施の形態２における流量検出素子の平面図である。 図１２のＡ−Ａ断面図である。 本発明の実施の形態２における検出回路の構成図である。 本発明の実施の形態２における変換回路のデジタル信号Ｄｍの温度特性誤差と流量の関係を示す図である。 本発明の実施の形態２における変換回路のデジタル信号Ｄｍの温度特性誤差と温度の関係を示す図である。 本発明の実施の形態２における変換回路のデジタル信号Ｄｍの温度係数と温度の関係を示す図である。 本発明の実施の形態２における補正回路のゲインの温度係数と温度の関係を示す図である。 本発明の実施の形態２における補正回路のデジタル出力Ｄｏｕｔの温度係数と温度の関係を示す図である。 本発明の実施の形態２における補正回路のデジタル出力Ｄｏｕｔの温度特性誤差と温度の関係を示す図である。 本発明の実施の形態２における補正回路のデジタル出力Ｄｏｕｔの温度特性誤差と流量の関係を示す図である。 本発明の実施の形態３における流量検出素子の平面図である。

実施の形態１．
以下、図面に基づいて、本発明の各実施の形態を説明する。なお、各図間において、同一符号は同一あるいは相当部分を示す。この発明の実施の形態１における流量測定装置について、図１から図１１を参照して説明する。

図１は実施の形態１の流量測定装置１の正面図である。流量測定装置１は主通路２（吸気通路に相当する。）を構成する主通路構成部材３に設けられた挿入口４に挿入して設置され、コネクタ部６を構成するフランジ部５により主通路構成部材３に固定されている。流量測定装置１は主通路構成部材３への挿入方向に沿って、コネクタ部６、回路収納部７、流路部８から構成される。流路部８内には吸入空気が取り込まれる流路８ａが設けられ、この流路８ａに流量検出素子９が配置されている。この流量検出素子９は、後述する検出回路１０の一部である。流量測定装置１の回路収納部７には、回路基板１４が収納される。この回路基板１４には、後述する回路部が搭載されている。回路の駆動電源、および、回路出力は、コネクタ部６を構成するコネクタ６ａを介して外部と接続されている。

図２は、実施の形態１の流量検出素子９の平面図である。図２に示すように、流量検出素子９の表面には検出部１５が形成され、吸入空気に曝される。検出部１５内には、感熱抵抗である発熱抵抗体１６、発熱抵抗体温度検出抵抗体１７が近接配置されている。また、流量検出素子９の表面の検出部１５以外の部分に感熱抵抗である吸入空気温度検出抵抗体１８が形成されている。
また、図３は図２のＡ−Ａ断面図である。図３に示すように、流量検出素子９はシリコン基板１９とその表面に成された絶縁膜２０とからなり、絶縁膜２０内部に発熱抵抗体１６と発熱抵抗体温度検出抵抗体１７が配設されている。検出部１５の裏面側のシリコン基板１９はエッチング等の技術により除去されており、その結果、検出部１５は薄膜構造となっている。

図４は、実施の形態１の回路基板１４に搭載された検出回路１０（後述する）の構成図である。図４に示すように、ブリッジ回路が、発熱抵抗体１６と発熱抵抗体温度検出抵抗体１７、吸入空気温度検出抵抗体１８、及び固定抵抗２１、２２、２３、２４により構成されている。検出回路１０において、ブリッジ回路の中間電位がオペアンプ２８に入力され、その中間電位の差に基づく電圧がオペアンプ２８から出力され、ブリッジ回路上端へフィードバックされている。発熱抵抗体１６には加熱電流Ｉｈが流れ、発熱抵抗体１６においてジュール熱が発生する。図２、図３に示したように、発熱抵抗体１６と発熱抵抗体温度検出抵抗体１７は近接配置されているため、発熱抵抗体温度検出抵抗体１７の温度は発熱抵抗体１６の温度と等しくなる。ブリッジ回路は、発熱抵抗体温度検出抵抗体１７の温度を吸入空気温度検出抵抗体１８の温度より一定温度だけ高く保つよう構成されている。検出部１５上を流れる空気の流量が大きくなるほど発熱抵抗体１６から空気への熱伝達量が増加するため、発熱抵抗体１６及び発熱抵抗体温度検出抵抗体１７の温度を吸入空気温度検出抵抗体１８の温度より一定温度だけ高く保つには流量Ｑｍに依存した加熱電流Ｉｈが必要となる。よってこの加熱電流Ｉｈを固定抵抗２４の両端電圧に相当するアナログ信号Ｖｍとして計測することにより、空気流量を検出することができる。

図５は、実施の形態１の回路基板１４に搭載された回路部の構成図を示すブロック図である。上述したように、回路部は、回路収納部７に収納された回路基板１４に搭載される。回路部は、検出回路１０、変換回路１１、補正回路１３を含んでいる。さらに周囲温度を検出する温度検出素子１２が回路基板１４に搭載されている。
検出回路１０は、流量Ｑｍをアナログ信号Ｖｍに変換する回路であり、流量検出素子９以外の構成部が回路基板１４上に搭載されている。変換回路１１は、検出回路１０から出力されるアナログ信号Ｖｍをデジタル信号Ｄｍに変換する。補正回路１３では、温度係数を任意に設定できるゲインＧ（補正係数の一つ）により変換回路１１のデジタル信号Ｄｍを一次補正し、デジタル出力Ｄｏｕｔに変換する。
Ｄｏｕｔ＝Ｇ×Ｄｍ …式１
ここで、補正係数であるゲインＧは、任意に設定した温度係数と、温度検出素子１２が検出した周囲温度によりその値が変化する。また、ゲインは流量に応じて複数設定することができる。

図６に、実施の形態１の変換回路１１から出力されるデジタル信号Ｄｍの温度特性誤差と流量Ｑｍの関係を示す。温度特性誤差は、周囲温度２５℃時を基準（常温）としたときの、周囲温度８０℃（実車環境の一例であり、２５℃＋５５℃）、−３０℃（常温に対し、８０℃と対称なポイントの温度）時の出力の変化率を示している。図６は、周囲温度−３０℃（波形を破線で示す。）、８０℃（波形を実線で示す。）時のデジタル信号Ｄｍの温度特性誤差が対称の場合を示している。これは検出回路１０での補正後のデータであり、検出回路１０を図４の構成とした場合、固定抵抗２１、２２の値を選択することでデジタル信号Ｄｍの温度特性誤差が最小となるように調整をしている。
つまり、図６において、周囲温度が８０℃の場合を示す実線の波形と、−３０℃の場合を示す破線の波形は、正負が逆となる同形状の波形である。二つの波形は、Ｄｍ温度特性誤差が０％である図６中の２点（Ｑ＝Ｐ２,Ｐ５）において交差している。

図６の流量Ｑ１、Ｑ４のときのデジタル信号Ｄｍの温度特性誤差と温度（周囲温度）の関係を、図７（ａ）に、流量Ｑ２、Ｑ３のときのデジタル信号Ｄｍの温度特性誤差と温度の関係を図７（ｂ）に示す。周囲温度２５℃時を基準としたときの周囲温度８０℃、−３０℃時のデジタル信号Ｄｍの温度特性誤差が対称であり、温度に対するデジタル信号Ｄｍの温度特性誤差の傾きは一定である。すなわち、図８（ａ）にデジタル信号Ｄｍの温度特性誤差の温度依存性を示すように、流量Ｑ１、Ｑ４のとき、デジタル信号Ｄｍの温度係数はαとなり、図８（ｂ）に示すように、流量Ｑ２、Ｑ３のとき、デジタル信号Ｄｍの温度係数は−αとなる。

実施の形態１では、変換回路１１のデジタル信号Ｄｍに補正回路１３にてゲインＧを与え、デジタル出力Ｄｏｕｔに変換する。ここで、図６に示す流量域を３つに区切り、流量Ｑ１を含む流量域ａ、流量Ｑ２、Ｑ３を含む流量域ｂ、流量Ｑ４を含む流量域ｃに区分する。この３つの流量域ａ、ｂ、ｃに対し、それぞれゲインＧａ、Ｇｂ、Ｇｃを設定する。また、流量Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３、Ｑ４における変換回路１１のデジタル信号ＤｍをそれぞれＤｍ１、Ｄｍ２、Ｄｍ３、Ｄｍ４とし、流量Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３、Ｑ４における補正回路１３のデジタル出力ＤｏｕｔをそれぞれＤｏｕｔ１、Ｄｏｕｔ２、Ｄｏｕｔ３、Ｄｏｕｔ４とする。そうすると、ＤｏｕｔとＤｍの関係は、ＤｏｕｔがＤｍの一次関数となる次の式（温度特性補正式）で表される。
Ｄｏｕｔ１=Ｇａ×Ｄｍ１ …式２
Ｄｏｕｔ２=Ｇｂ×Ｄｍ２ …式３
Ｄｏｕｔ３=Ｇｂ×Ｄｍ３ …式４
Ｄｏｕｔ４=Ｇｃ×Ｄｍ４ …式５

図９（ａ）にゲインＧの温度係数の温度依存性を示すように、ゲインＧａ、ゲインＧｃの温度係数を−αに設定すると、Ｇａ、Ｇｃの値は温度検出素子１２の検出した周囲温度に応じて変化する。このとき、Ｄｏｕｔ１の温度係数は、Ｄｍ１の温度係数をＧａの温度係数がキャンセルするため０となり、同様に、Ｄｏｕｔ４の温度係数は、Ｄｍ４の温度係数をＧｃの温度係数がキャンセルするため０となる。よって、図１０に、デジタル出力Ｄｏｕｔの温度係数の温度依存性を示すように、Ｄｏｕｔ１、Ｄｏｕｔ４の温度特性誤差は０となる。
同様に、ゲインＧｂの温度係数を図９（ｂ）に示すようにαに設定すると、図１０に示すようにＤｏｕｔ２、Ｄｏｕｔ３の温度特性誤差は０となる。

次に、図１１に、補正回路１３のデジタル出力Ｄｏｕｔの温度特性誤差と流量Ｑｍの関係を示す。補正前の図６では、周囲温度−３０℃と８０℃のＤｏｕｔ温度特性誤差を示す波形が交差するのはＰ２、Ｐ５の２点であった。しかし、上記の補正によって、図１１に示すように、２つの波形は、Ｐ２の前後のＰ１とＰ３、Ｐ５の前後のＰ４とＰ６の４点で交差するように、流量域毎に波形が誤差低減する方向にシフトされ、結果、全流量域にわたって各波形の温度特性誤差の変化量も低減させることができた。
このように、補正回路１３にて変換回路１１のデジタル信号Ｄｍを補正することにより、図６と比較し温度特性誤差を低減することが可能となった。

以上のように、実施の形態１によれば、変換回路１１のデジタル信号Ｄｍを、補正回路１３において、温度係数を持つゲインにて一次補正することにより、補正回路１３のデジタル出力Ｄｏｕｔの温度特性誤差を低減させることができる。温度特性補正式が変換回路１１のデジタル信号Ｄｍの一次関数であり、演算が簡易である。
なお、本実施の形態１に示した構成の流量測定装置１を用いることで、補正回路１３を持たない流量測定装置よりも温度特性誤差を低減することができ、より高精度な流量測定を実施することが可能であることは言うまでもない。

上述の例では、補正回路１３にて流量域をａ、ｂ、ｃの３つに分割し、分割流量域毎に温度係数の異なるゲインＧａ、Ｇｂ、Ｇｃを設定したが、流量域の分割数を増やせば補正回路１３のデジタル出力Ｄｏｕｔの温度特性誤差をさらに低減させることが可能となる。また、本実施の形態１では補正回路１３にて任意の温度係数を設定したゲインを補正係数として与える場合について説明したが、同様な補正処理を任意の温度係数を設定したオフセット、または任意の温度係数を設定したゲインとオフセットの両方により実施してもよい。

温度特性補正式は、補正係数としてオフセットＯＳを用いる場合、次のように与えられる。
Ｄｏｕｔ＝Ｄｍ＋ＯＳ …式６
また、補正係数としてゲインＧとオフセットＯＳの両方を用いる場合、温度特性補正式は、次のように与えられる。
Ｄｏｕｔ＝Ｇ×Ｄｍ＋ＯＳ …式７

また、本実施の形態１では検出回路１０の温度特性調整を実施した後に補正回路１３にて温度特性調整する場合について説明したが、検出回路１０の温度特性調整を省略し、補正回路１３のみで温度特性調整を実施してもよい。また、実施の形態１では温度検出素子１２を回路基板１４上に搭載し回路収納部７内に収納したが、例えばサーミスタを用いて回路収納部７外に配置してもよい。

実施の形態２．
次に、実施の形態２について説明する。上述の実施の形態１では、図６に示したように、周囲温度が−３０℃と８０℃とで、Ｄｍ温度特性誤差の流量依存性の波形が、ｘ軸（温度特性誤差＝０）に対して対称となるパターンについて説明した。しかし、実施の形態１のように、基準となる周囲温度から所定温度高温（８０℃）または低温（−３０℃）の場合において、Ｄｍ温度特性誤差の流量依存性の波形が対称とならない場合がある。その場合、上述の実施の形態１のように流量に応じた補正を行った上で、周囲温度に応じた補正を行うことが誤差低減において有効である。
そこで、この実施の形態２では、実施の形態１の技術に加え、さらに、周囲温度に応じて、温度領域を複数設定し、温度領域毎に補正係数の温度係数（例えば、Ｇ温度係数）を設定してＤｍ温度特性誤差を補正することで誤差低減を行うことについて説明する。
なお、実施の形態２においては、実施の形態１とは異なる構成の検出回路１０を例示して説明する。

図１２は、実施の形態２の流量検出素子９の平面図である。図１２に示すように、流量検出素子９の表面には検出部１５が形成され、検出部１５内に感熱抵抗である上流発熱抵抗体１６ａ、下流発熱抵抗体１６ｂが近接配置されている。また、流量検出素子９の表面の検出部１５以外の部分に感熱抵抗である吸入空気温度検出抵抗体１８が形成されている。
図１３は図１２のＡ−Ａ断面図である。流量検出素子９はシリコン基板１９とその表面に成された絶縁膜２０とからなり、絶縁膜２０内部に発熱抵抗体１６と発熱抵抗体温度検出抵抗体１７が形成されている。検出部１５の裏面側のシリコン基板１９はエッチング等の技術により除去されており、検出部１５が薄膜構造となっているのは実施の形態１と同様である。

図１４は、実施の形態２の検出回路１０の構成図である。図１４に示すように、ブリッジ回路が、上流発熱抵抗体１６ａと下流発熱抵抗体１６ｂ、吸入空気温度検出抵抗体１８、及び固定抵抗２５、２６、２７により構成されている。
検出回路１０において、下流発熱抵抗体１６ｂと固定抵抗２５の接続点は定電圧源に接続され、一方、上流発熱抵抗体１６ａと固定抵抗２６は接地される。そして、ブリッジ回路の中間電位がオペアンプ２８に入力され、オペアンプ２８の出力は吸入空気温度検出抵抗体１８を経由してオペアンプ２８の反転入力端子へ、固定抵抗２７を経由してオペアンプ２８の非反転入力端子へフィードバックされている。
上流発熱抵抗体１６ａと下流発熱抵抗体１６ｂにはそれぞれ加熱電流Ｉｈｕ、Ｉｈｄが流れ、ジュール熱が発生する。検出部１５上に空気が流れると、下流発熱抵抗体１６ｂより上流発熱抵抗体１６ａの方が冷却されやすいため、上流発熱抵抗体１６ａと下流発熱抵抗体１６ｂの接続点の電位Ｖ−が変化し、Ｖ−が固定抵抗２５と固定抵抗２６の接続点の電位Ｖ＋と等しくなるよう検出回路１０の出力であるアナログ信号Ｖｍが変化する。
このように、アナログ信号Ｖｍを計測することにより、空気流量を検出することができる。

図１５に、変換回路１１にて得られるデジタル信号Ｄｍの温度特性誤差と流量Ｑｍの関係を示す。図１５に示すように、周囲温度−３０℃、８０℃時の変換回路１１のデジタル信号Ｄｍの温度特性誤差が非対称であり、−３０℃時の温度特性誤差の方が大きい場合を示している。検出回路１０を図１４の構成とした場合、固定抵抗２５、２６、２７の値を選択することでデジタル信号Ｄｍの温度特性誤差を最小とすることができる。
図１５の流量Ｑ１、Ｑ４のときのデジタル信号Ｄｍ温度特性誤差と温度の関係を、図１６（ａ）に、流量Ｑ２、Ｑ３のときのデジタル信号Ｄｍ温度特性誤差と温度の関係を図１６（ｂ）に示す。周囲温度２５℃時を基準としたときの周囲温度−３０℃、８０℃時のＤｍの温度特性誤差が非対称であるため、温度に対するＤｍ温度特性誤差の傾きは一定にならない。すなわち、図１７（ａ）にデジタル信号Ｄｍの温度係数の温度依存性を示すように、流量Ｑ１、Ｑ４のとき、Ｄｍ温度係数は温度に対し負の傾きを持ち、一方、図１７（ｂ）に示すように、流量Ｑ２、Ｑ３のとき、Ｄｍ温度係数は温度に対し正の傾きを持つ。

実施の形態２では、変換回路１１にて得られるデジタル信号Ｄｍに対し、補正回路１３にてゲインＧを与え、デジタル出力Ｄｏｕｔに変換する。図１５に示す流量Ｑ１を含む流量域ａ、流量Ｑ２、Ｑ３を含む流量域ｂ、流量Ｑ４を含む流量域ｃの３つの流量域に対しそれぞれゲインＧａ、ゲインＧｂ、ゲインＧｃを設定する。流量Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３、Ｑ４における変換回路１１のデジタル信号Ｄｍは、それぞれＤｍ１、Ｄｍ２、Ｄｍ３、Ｄｍ４とする。また、流量Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３、Ｑ４における補正回路１３のデジタル出力ＤｏｕｔをそれぞれＤｏｕｔ１、Ｄｏｕｔ２、Ｄｏｕｔ３、Ｄｏｕｔ４とする。そうすると、ＤｏｕｔとＤｍの関係は、ＤｏｕｔがＤｍの一次関数式となる次の式（温度特性補正式）で表される。
Ｄｏｕｔ１=Ｇａ×Ｄｍ１ …式８
Ｄｏｕｔ２=Ｇｂ×Ｄｍ２ …式９
Ｄｏｕｔ３=Ｇｂ×Ｄｍ３ …式１０
Ｄｏｕｔ４=Ｇｃ×Ｄｍ４ …式１１

図１８（ａ）に、流量Ｑ１、Ｑ４のときの、ゲインＧａ、ゲインＧｃの温度係数の周囲温度依存性を示すように、２５℃未満で−βに、周囲温度２５℃以上で−αに設定すると、Ｇａ、Ｇｃの値は温度検出素子１２の検出した周囲温度に応じて変化する。このとき、Ｄｏｕｔ１の温度係数は、図１９（ａ）に示すようにＤｍ１の温度係数とＧａの温度係数の重ねあわせとなり、Ｄｍ１の温度係数より小さくなる。同様に、Ｄｏｕｔ４の温度係数は、図１９（ａ）に示すようにＤｍ４の温度係数とＧｃの温度係数の重ねあわせとなり、Ｄｍ４の温度係数より小さくなる。結果として、Ｄｏｕｔ１、Ｄｏｕｔ４の温度特性誤差と温度とは図２０（ａ）に示すように、周囲温度−３０から８０℃の範囲での温度特性誤差は、図１６（ａ）と比較すると大幅に小さくなり、少なくとも誤差が０％となる温度が、−３０℃、２５℃、８０℃の３点以上に増加する。

また、図１８（ｂ）に、流量Ｑ２、Ｑ３のときの、ゲインＧｂの温度係数の温度依存性を示すように、２５℃未満の温度領域でβに、２５℃以上の温度領域でαに設定すると、Ｄｏｕｔ２、Ｄｏｕｔ３の温度係数は、図１９（ｂ）に示すように、Ｄｍ２、Ｄｍ３の温度係数より小さくなる。結果として、Ｄｏｕｔ２、Ｄｏｕｔ３の温度特性誤差と温度とは図２０（ｂ）に示すような関係となる。

図２１に、補正回路１３のデジタル出力Ｄｏｕｔの温度特性誤差と流量Ｑｍの関係を示す。図２１に示すように、温度領域毎にＧ温度係数を設定することで、ｘ軸に対して、周囲温度２５℃時を基準としたときの周囲温度−３０℃、８０℃時の温度特性誤差を示す波形が対称となり、周囲温度に依存する誤差の変化率を低減することができる。このように、補正回路１３にて変換回路１１のデジタル信号Ｄｍを補正することにより、図１５と比較し温度特性誤差を低減することができる。

以上のように、実施の形態２によれば、補正回路１３での補正に用いるＧ温度係数は、温度検出素子１２によって検出された周囲温度に応じて複数が設定される。そして、変換回路１１の出力であるデジタル信号Ｄｍを、温度に依存した複数の温度係数をもつゲインにて一次補正することにより、補正回路１３のデジタル出力Ｄｏｕｔの温度特性誤差を低減させることができる。なお、この補正に用いられる温度特性補正式は、変換回路１１のデジタル信号Ｄｍの一次関数であり、演算が簡易である。

この実施の形態２では、補正回路１３にて流量域を３つに分割し、分割流量域毎に温度係数の異なるゲインを設定した場合を例示したが、流量域の分割数を増やせば補正回路１３のデジタル出力Ｄｏｕｔの温度特性誤差をさらに低減させることができることは言うまでもない。また、実施の形態２では補正回路１３にて任意の温度係数を設定したゲインを与える場合について説明したが、同様な補正処理を任意の温度係数を設定したオフセット、または任意の温度係数を設定したゲインとオフセットの両方により実施してもよい。また、実施の形態２では検出回路１０の温度特性調整を実施した後に補正回路１３にて温度特性調整する場合について説明したが、検出回路１０の温度特性調整を省略し、補正回路１３のみで温度特性調整を実施してもよい。また、実施の形態２では温度検出素子１２を回路基板１４上に搭載し回路収納部７内に収納したが、実施の形態１と同様例えばサーミスタを用いて回路収納部７外に配置してもよい。

実施の形態３．
実施の形態３では、上述の実施の形態１、２において示した温度検出素子１２を、流量検出素子９上に感熱抵抗にて形成した場合について説明する。
図２２は実施の形態３における流量検出素子９の平面図である。流量検出素子９の表面には検出部１５が形成され、流量検出素子９の表面の検出部１５以外の部分に感熱抵抗である吸入空気温度検出抵抗体１８および温度検出素子１２が形成されている。

実施の形態３によれば、温度検出素子１２を流量検出素子９上に形成することで、流量検出素子９とほぼ同じ温度を検出することができ、流量検出素子９以外（例えば回路部）に温度検出素子１２を形成する場合よりも、温度特性補正の精度を向上させることができる。また、流量検出素子９上に温度検出素子１２を形成させることに伴うコストアップがなく、回路部の温度検出素子１２が不要となるため、流量測定装置１を低コスト化することができる。

なお、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。

１ 流量測定装置、２ 主通路、３ 主通路構成部材、４ 挿入口、５ フランジ部、６ コネクタ部、６ａ コネクタ、７ 回路収納部、８ 流路部、８ａ 流路、９ 流量検出素子、１０ 検出回路、１１ 変換回路、１２ 温度検出素子、１３ 補正回路、１４ 回路基板、１５ 検出部、１６ 発熱抵抗体、１６ａ 上流発熱抵抗体、１６ｂ 下流発熱抵抗体、１７ 発熱抵抗体温度検出抵抗体、１８ 吸入空気温度検出抵抗体、１９ シリコン基板、２０ 絶縁膜、２１から２７ 固定抵抗、２８ オペアンプ

Claims (4)

1. 内燃機関の吸気通路内に配置され、吸入空気の流量を測定する流量測定装置であって、
   上記吸気通路内に配置された流量検出素子、
   上記流量検出素子にて検出された流量に応じて変化するアナログ信号を出力する検出回路、
   上記アナログ信号をデジタル信号に変換する変換回路、
   吸入空気の温度を検出する温度検出素子、
   上記デジタル信号の一次関数である温度特性補正式に、温度係数を持つ補正係数を与えて一次補正をする補正回路を備え、
   上記補正係数の値は、任意に設定された上記温度係数と上記温度検出素子によって検出された温度に応じて変化し、
   上記吸入空気の流量に応じて、複数の流量域が設定され、
   上記流量域毎に、上記補正係数が設定されることを特徴とする流量測定装置。
2. 上記温度係数は、上記温度検出素子によって検出された温度に応じて複数設定されたことを特徴とした請求項１の流量測定装置。
3. 上記補正係数は、ゲインまたはオフセット、もしくはゲインとオフセットの両方であることを特徴とする請求項１または請求項２記載の流量測定装置。
4. 上記温度検出素子は、上記流量検出素子上に形成された感熱抵抗であることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項記載の流量測定装置。

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