JPH04147016A - Thermal-type flow sensor - Google Patents
Thermal-type flow sensorInfo
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- JPH04147016A JPH04147016A JP2273038A JP27303890A JPH04147016A JP H04147016 A JPH04147016 A JP H04147016A JP 2273038 A JP2273038 A JP 2273038A JP 27303890 A JP27303890 A JP 27303890A JP H04147016 A JPH04147016 A JP H04147016A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
〔従来技術]
従来より、熱式流量センサは自動車用内燃機関に採用さ
れており、該流量センサは機関の吸気系に温度変化に応
して抵抗値変化を示す抵抗体(例えは白金線)を設け、
この抵抗体への通電を抵抗体の温度状態に応じて制御す
ることで、機関に吸入される空気流量に応した信号を得
て、空気再測定を行なう装置である。[Detailed Description of the Invention] [Industrial Field of Application] [Prior Art] Thermal flow rate sensors have conventionally been employed in internal combustion engines for automobiles, and the flow rate sensors detect temperature changes in the intake system of the engine. Provide a resistor (for example, a platinum wire) that shows a change in resistance value,
By controlling the current supply to this resistor according to the temperature state of the resistor, a signal corresponding to the flow rate of air taken into the engine is obtained, and the air is remeasured.
ところが上記抵抗体が長期にわたって空気中にさらされ
ていると、空気流中に含まれる浮遊塵埃が上記抵抗体に
付着し、出力特性が変化するとし1う問題点があった。However, when the resistor is exposed to the air for a long period of time, floating dust contained in the airflow adheres to the resistor, causing a problem in that the output characteristics change.
そしてこのような問題点に対処するために、特開開54
−76182号公報においては、通常の測定サイクル終
了後に一時的に過大な電流を抵抗体に流し、通常の作動
温度を上回る温度まで抵抗体を加熱して、付着物を焼却
(バーンオフ)するようにしている。In order to deal with such problems, JP-A-54
In Publication No. 76182, after the end of a normal measurement cycle, an excessive current is temporarily passed through the resistor to heat the resistor to a temperature higher than the normal operating temperature, thereby incinerating the deposits (burn-off). ing.
ところで上述のように吸気系に抵抗体を配置した場合に
は、抵抗体に付着する浮遊塵埃は、無機塵埃とカーボン
粒子よりなり、該付着物質をバーンオフするには抵抗体
を800℃以上にまで加熱する必要がある。By the way, when a resistor is placed in the intake system as described above, the floating dust that adheres to the resistor consists of inorganic dust and carbon particles, and in order to burn off the adhered substances, the resistor must be heated to 800°C or higher. Needs to be heated.
しかしながら抵抗体として耐熱性を有する白金線を用い
たとしても、バーンオフが繰返し実行されると、白金線
の抵抗−温度特性に変化が生し、正確な流量測定が不可
能となってしまう。However, even if a heat-resistant platinum wire is used as the resistor, repeated burn-offs will cause changes in the resistance-temperature characteristics of the platinum wire, making accurate flow measurement impossible.
さらに、絶縁性の耐熱樹脂からなる基板に白金抵抗膜等
を設けたエレメントを用いた場合には、基板自体の耐熱
温度よりもパーンオフ温度の方が高いためバーンオフが
行なえず、また基板としてセラミンクや半導体材料を用
いたとしても、バーンオフを行なうと基板と抵抗膜との
間の接合部分で歪みが生じ抵抗膜の特性が大きく変化し
てしまつ。Furthermore, if an element is used in which a platinum resistive film or the like is provided on a substrate made of insulating heat-resistant resin, burn-off cannot be performed because the burn-off temperature is higher than the heat-resistant temperature of the substrate itself. Even if a semiconductor material is used, burn-off causes distortion at the junction between the substrate and the resistive film, significantly changing the characteristics of the resistive film.
本願発明は、以上の問題点を鑑みたものであり、その目
的とするところは、抵抗層の特性を変化させることなく
、繰り返し抵抗体に付着した塵埃を確実に除去する熱式
流量センサを提供するものである。The present invention has been made in view of the above problems, and its purpose is to provide a thermal flow sensor that reliably removes dust that has repeatedly adhered to a resistor without changing the characteristics of the resistor layer. It is something to do.
[課題を解決するための手段]
そこで本発明は、基板上に形成され、温度依存抵抗特性
を有するとともに、通電により発熱する発熱部を備える
抵抗層とを有し、基板が流体の流れる通路内にて流体の
流れと平行になるように保持され、抵抗層の発熱状態に
より、流量を検出する熱式流量センサであって、基板上
に形成されるとともに、抵抗層の発熱より低い温度の発
熱によって生しる基板の熱膨張によって、基板に付着し
た不純物を該基板より除去させる不純物除去用発熱体を
有する熱式流量センサを提供するものである。[Means for Solving the Problems] Accordingly, the present invention has a resistance layer formed on a substrate, which has a temperature-dependent resistance characteristic, and includes a heat-generating portion that generates heat when energized, and the substrate is arranged in a passageway through which a fluid flows. This is a thermal flow sensor that detects the flow rate based on the heat generation state of the resistance layer, which is held parallel to the flow of fluid at the substrate. The present invention provides a thermal flow sensor having an impurity removal heating element that removes impurities adhering to the substrate from the substrate due to the thermal expansion of the substrate caused by the thermal expansion of the substrate.
〔作用]
本発明を採用することによって、流量センサの抵抗層に
付着した不純物を除去する際には、不純物を焼失するの
ではなく、不純物除去用発熱体の発熱によって生じる、
基板自体の熱膨張変化によって、基板上の抵抗層に付着
した不純物を除去するので、抵抗層の発熱より低い温度
においても、基板上に付着した不純物塵埃を除去するこ
とができる。[Function] By employing the present invention, when removing impurities attached to the resistance layer of the flow sensor, the impurities are not burned out, but are generated by the heat generated by the impurity removal heating element.
Since impurities attached to the resistance layer on the substrate are removed by thermal expansion changes of the substrate itself, impurity dust attached to the substrate can be removed even at a temperature lower than the heat generation of the resistance layer.
本発明により、抵抗体の特性を変化させることなく、繰
り返し抵抗体に付着した塵埃を確実に除去する熱式流量
センサを得ることができる。According to the present invention, it is possible to obtain a thermal flow sensor that reliably removes dust repeatedly attached to a resistor without changing the characteristics of the resistor.
以下、図面により本発明の詳細な説明する。 Hereinafter, the present invention will be explained in detail with reference to the drawings.
第1図は本発明に係る熱式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1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。FIG. 1 is an overall schematic diagram showing an internal combustion engine to which a thermal flow sensor according to the present invention is applied. In FIG. 1, an air cleaner 3 and a rectifying grid 4 are provided in an intake passage 2 of an internal combustion engine 1.
Air is inhaled through.
この吸気通路2内に計測管(ダクト)5がスティ6によ
って固定されており、その内部には、空気流量を計測す
るための温度変化に応じた抵抗値変化を示す電気抵抗材
料からなり、通電されることで発熱する発熱部が設けら
れた抵抗層であるセンシングエレメント7およびこのセ
ンシングエレメント7と同様に形成され、空気温度に応
した抵抗値変化を示す補償抵抗体が設けられた、外気温
度補償を行う温度補償素子8が設けられている。これら
センシングエレメント7および温度補償素子8はハイブ
リッド基板に形成されたセンサ回路9に接続されている
。A measurement pipe (duct) 5 is fixed in this intake passage 2 by a stay 6, and the inside thereof is made of an electrical resistance material that shows a resistance value change according to temperature changes in order to measure the air flow rate. The sensing element 7 is a resistance layer that is provided with a heat-generating portion that generates heat when the sensor is exposed to the outside air temperature. A temperature compensation element 8 is provided for compensation. These sensing element 7 and temperature compensation element 8 are connected to a sensor circuit 9 formed on the hybrid substrate.
センサ回路9はフィードバンク回路とヒータ制御回路と
からなるフィードバンク回路は、センシングエレメント
70発熱部の温度と温度補償素子8の抵抗体の温度との
差が一定値になるように該発熱部の発熱量をフィードハ
ック制御し、そのセンサ出力■。を制御回路10に供給
する回路であり、ヒータ制御回路は、センシングエレメ
ント7を一定期間ごとに加熱するように塵埃除去用ヒー
タを制御する回路である。制御回路IOはたとえばマイ
クロコンピュータによって構成され、燃料噴射弁11の
制御を行うものである。The sensor circuit 9 is composed of a feed bank circuit and a heater control circuit. Feedhack control of calorific value and its sensor output■. The heater control circuit is a circuit that controls the dust removal heater so as to heat the sensing element 7 at regular intervals. The control circuit IO is configured by a microcomputer, for example, and controls the fuel injection valve 11.
第2図〜第5図は本発明の第1の実施例を示しており、
第2図に示すように、ステイ6により吸気通路2内の略
中央に固定されるダクト5内には空気流方向に平行に配
置された保持部材21,22が固定されており、この保
持部材21.22にそれぞれセンシングエレメント7、
温度補償素子8が固定されており、センシングエレメン
ト7、および温度補償素子8は、保持部材21.22と
同様、空気流方向と平行に配置されている。すなわちセ
ンシングエレメント7、および温度補償素子8はその最
小寸法部分、つまりその厚み部分のみが空気流に対して
対抗するように配設される。2 to 5 show a first embodiment of the present invention,
As shown in FIG. 2, holding members 21 and 22 are fixed in the duct 5, which is fixed approximately at the center of the intake passage 2 by the stay 6, and which are arranged parallel to the air flow direction. Sensing element 7 at 21 and 22, respectively.
A temperature compensation element 8 is fixed, and the sensing element 7 and the temperature compensation element 8, like the holding elements 21, 22, are arranged parallel to the air flow direction. That is, the sensing element 7 and the temperature compensating element 8 are arranged so that only their minimum dimension portions, that is, their thickness portions oppose the air flow.
第3図は、上記センシングエレメント7の断面図を示す
。センシングエレメント7はシリコン単結晶からなる薄
い板状の基板71に絶縁膜(例えば5iO)71aを介
して温度変化に応じて抵抗値変化を示す電気抵抗材料で
ある白金(Pt)からなる抵抗パターン72が薄膜状に
形成されている。さらに、この抵抗パターン72はSi
O,SiN等の電気絶縁性のパッシベーション膜74に
よって被覆されている。FIG. 3 shows a sectional view of the sensing element 7. The sensing element 7 has a resistance pattern 72 made of platinum (Pt), which is an electrical resistance material whose resistance value changes according to temperature changes, on a thin plate-shaped substrate 71 made of silicon single crystal, via an insulating film (for example, 5iO) 71a. is formed into a thin film. Furthermore, this resistance pattern 72 is made of Si
It is covered with an electrically insulating passivation film 74 made of O, SiN, or the like.
第4図は、センシングエレメント7の正面図である。こ
こで、抵抗パターン72はPtを蒸着。FIG. 4 is a front view of the sensing element 7. Here, the resistor pattern 72 is formed by depositing Pt.
スパッタ等により薄く成膜し、ケミカルまたはドライエ
ツチングにより、導電部72a2発熱部72bおよび塵
埃除去用発熱部72cが形成されている。The conductive portion 72a2, the heat generating portion 72b, and the dust removal heat generating portion 72c are formed by forming a thin film by sputtering or the like, and by chemical or dry etching.
第4図に示されるように、導電部72aは、センシング
エレメント7の空気流下流側に位置し、空気流方向に対
して垂直方向に伸びており、発熱部72aの下端部に通
電可能とするためのものである。また、発熱部72bは
、導電部72aと電気的に直列に接続されており、セン
シングエレメント7の略中央部において、導電部72a
と平行に形成されており、前述した如く、この発熱部7
2bの発熱温度と温度補償素子8の図示しない抵抗体の
温度との差によって、流量を検出する。さらに、塵埃除
去用発熱部72cは、発熱部72aと電気的に直列に接
続されるとともに、センシングエレメント7の空気流上
流側に位置し、発熱部72bと略平行に形成されている
。さらに、この塵埃除去用発熱部72cは、発熱部72
bの幅より小とすることによって、2.0秒以内に70
0°C以上になるように調節されている。As shown in FIG. 4, the conductive part 72a is located downstream of the sensing element 7 in the airflow direction, extends in a direction perpendicular to the airflow direction, and allows electricity to flow to the lower end of the heat generating part 72a. It is for. Further, the heat generating part 72b is electrically connected in series with the conductive part 72a, and in the approximate center of the sensing element 7, the conductive part 72a
As mentioned above, this heat generating part 7
The flow rate is detected based on the difference between the heat generation temperature of the temperature compensation element 2b and the temperature of a resistor (not shown) of the temperature compensation element 8. Furthermore, the dust removal heat generating part 72c is electrically connected in series with the heat generating part 72a, is located upstream of the sensing element 7 in the air flow, and is formed substantially parallel to the heat generating part 72b. Furthermore, this dust removal heat generating part 72c is a heat generating part 72c.
70 within 2.0 seconds by making the width smaller than b.
The temperature is adjusted to 0°C or higher.
また、これら抵抗パターン72に対しての通電を確保す
るために、パッシベーション膜74を介すことなく、バ
ット部76a、76b、76cが各抵抗パターンの上部
に形成されている。Further, in order to ensure conduction of electricity to these resistor patterns 72, butt portions 76a, 76b, and 76c are formed above each resistor pattern without intervening the passivation film 74.
このように形成されたセンシングエレメント7は第1図
に示すごとく、空気流に対して垂直方向に伸びるように
、保持部材21に保持されている。As shown in FIG. 1, the sensing element 7 formed in this manner is held by the holding member 21 so as to extend in a direction perpendicular to the air flow.
ところで、上記センシングエレメント7を保持する保持
部材21は、アルミニウム、銅、そりプデン等の熱伝導
率が大きな材料から構成され、望ましくはさらに比熱の
小さい材料が選定される。By the way, the holding member 21 that holds the sensing element 7 is made of a material with high thermal conductivity, such as aluminum, copper, or denim, and desirably, a material with even lower specific heat is selected.
そしてこの保持部材21に対してセンシングエレメント
7は第5図に示すように断熱材23、および接着剤25
a、25bを介して保持されている。The sensing element 7 is attached to the holding member 21 with a heat insulating material 23 and an adhesive 25 as shown in FIG.
a, 25b.
この断熱材23としては熱伝導率の小さい、例えばムラ
イト、ジルコニア、ジルコン、SiO□ガラス等が用い
られる。As the heat insulating material 23, materials having low thermal conductivity such as mullite, zirconia, zircon, SiO□ glass, etc. are used.
また保持部材21は空気の流れに対して、上流側が凹形
状の凹部21aが形成されている。そしてこの凹部21
aの範囲内にセンシングエレメント7の発熱部72bが
位置するようにセンシングエレメント7が保持部材21
に対して設定されている。このようにすることで保持部
材21によりセンシングエレメント7近傍の空気の流れ
を乱さないようにしている。Further, the holding member 21 has a concave concave portion 21a formed on the upstream side with respect to the air flow. And this recess 21
The sensing element 7 is attached to the holding member 21 so that the heat generating part 72b of the sensing element 7 is located within the range of a.
is set for. By doing this, the holding member 21 prevents the flow of air near the sensing element 7 from being disturbed.
さらに、保持部材21にはアルミナ等からなるリード部
材30が図示しない接着剤によって接着固定されており
、このリード部材30には上記センサ回路9と電気的に
接続されているAu等からなるリード線31a、31b
、31cが印刷、焼付により形成されている。そして、
このリード線31a、31b、31cはそれぞれセンシ
ングエレメント70パット部76a、76b、76cと
ワイヤボンディング法により形成された導を線24a、
24b、24cを介して電気的に接続されている。Furthermore, a lead member 30 made of alumina or the like is fixed to the holding member 21 with an adhesive (not shown), and a lead wire made of Au or the like is electrically connected to the sensor circuit 9. 31a, 31b
, 31c are formed by printing and baking. and,
The lead wires 31a, 31b, 31c are wires 24a, 31c formed by wire bonding with pad portions 76a, 76b, 76c of the sensing element 70, respectively.
They are electrically connected via 24b and 24c.
なお、センシングエレメント7の系の過渡温度特性と温
度補償素子8の系の過渡温度特性を同一せしめるために
、実質的にセンシングエレメント7および温度補償素子
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、同一構成の保持部材21.22に対して対称的
に固定しである。In order to make the transient temperature characteristics of the system of the sensing element 7 and the system of the temperature compensation element 8 the same, the sensing element 7 and the temperature compensation element 8 are substantially made of the same substrate material, the same amount of heat, and the same amount of heat. It is constructed in accordance with the dimensions and fixed symmetrically to a retaining member 21, 22 of identical construction.
第1実施例では、迅速加熱する塵埃除去用ヒータ72c
をセンシングエレメント7の空気流上流側端部のみに形
成することによって、センシングエレメント7の急速加
熱を可能とした。そのため、センシングエレメント7の
空気流上流側端部のみを急速加熱に伴う急激な熱膨張を
促すことができ、センシングエレメント7の塵埃除去用
ヒータ72C付近に付着した塵埃を効率的に振り落とす
ことが可能とすることができた。In the first embodiment, a dust removal heater 72c that quickly heats up
By forming only the airflow upstream end of the sensing element 7, rapid heating of the sensing element 7 is made possible. Therefore, rapid thermal expansion due to rapid heating can be promoted only at the upstream end of the airflow of the sensing element 7, and dust adhering to the vicinity of the dust removal heater 72C of the sensing element 7 can be efficiently shaken off. I was able to make it possible.
よって、第1実施例の熱式流量計では、センシングエレ
メント7に付着した塵埃の除去の際は、センシングエレ
メント7の導電部71a自体を加熱することがないばか
りか、センシングエレメント7への加熱温度を塵埃の規
制温度以下である導電部71aの耐熱温度以下とするこ
とができるので、繰り返しのセンシングエレメント7の
再生においても特性の変化を伴うことがないという優れ
た熱式流量計を得ることができる。Therefore, in the thermal flowmeter of the first embodiment, when removing dust attached to the sensing element 7, not only the conductive part 71a of the sensing element 7 itself is not heated, but also the heating temperature of the sensing element 7 is reduced. can be made to be lower than the heat-resistant temperature of the conductive part 71a, which is lower than the regulation temperature of dust, so it is possible to obtain an excellent thermal flowmeter in which the characteristics do not change even when the sensing element 7 is repeatedly regenerated. can.
次に本発明の熱式流量センサの流量検出方法を回路図を
用いて詳細に使用する。Next, the flow rate detection method of the thermal flow rate sensor of the present invention will be used in detail using a circuit diagram.
第6図はセンサ回路9の回路図を示す。このセンサ回路
9は、計測回路部80と塵埃除去用ヒータ制御回路部8
1より成る。FIG. 6 shows a circuit diagram of the sensor circuit 9. This sensor circuit 9 includes a measurement circuit section 80 and a dust removal heater control circuit section 8.
Consists of 1.
計測回路部82は計測用ブリッジ82.第1オヘアンプ
83.第2オペアンプ84.定電圧発生回路85.フリ
ップフロップ86よりなる。また計算回路部82は、制
御回路10より入力された計測開始信号TiNに同期し
て計測用ブリッジ82に一定電圧■、を印加、ブリッジ
内のセンシングエレメント7の発熱部72bを加熱開始
する。The measurement circuit section 82 includes a measurement bridge 82. 1st Oheamp 83. Second operational amplifier 84. Constant voltage generation circuit 85. It consists of a flip-flop 86. Further, the calculation circuit section 82 applies a constant voltage (2) to the measurement bridge 82 in synchronization with the measurement start signal TiN inputted from the control circuit 10, and starts heating the heat generating section 72b of the sensing element 7 in the bridge.
センシングエレメント7の発熱部72bの温度上昇に伴
いブリッジ82を形成する抵抗体の抵抗値が上昇、ブリ
ッジ82のバランスが成立し、ブリッジ82への電圧印
加が停止する。この後、吸気通路2の空気流量が増加す
ると、センシングエレメント7の発熱部72bの温度が
低下しブリッジ82のバランスがくずれ、ブリッジ82
への電圧印加が再開される。As the temperature of the heat generating portion 72b of the sensing element 7 rises, the resistance value of the resistor forming the bridge 82 increases, the balance of the bridge 82 is established, and the voltage application to the bridge 82 is stopped. After that, when the air flow rate in the intake passage 2 increases, the temperature of the heat generating part 72b of the sensing element 7 decreases, causing the bridge 82 to become unbalanced.
Application of voltage to is resumed.
結局、ダクト5内の空気流量は、ブリッジ80への印加
時間により計測されることとなる。In the end, the air flow rate in the duct 5 is measured by the time of application to the bridge 80.
次に、塵埃除去は塵埃除去用ヒータ制御回路に基づいて
行われるが、この塵埃除去用ヒータ制御回路81は、制
御用ブリッジ86.第1オペアンプ87.第2オペアン
プ8B、NAND回路89゜単安定マルチバイブレータ
90.フリップフロップ91より形成される。そして、
この制御回路81の動作は、所定時間間隔ごとに制御回
路10より出力される起動信号の入力により電圧印加が
開始され、塵埃除去用ヒータ72cの温度上昇に伴なう
ブリ、ジ86を構成する抵抗体の抵抗上昇によるブリッ
ジ8′6のバランスの成立又は、起動信号のOFFによ
り電圧の印加が停止する。又、塵埃除去用ヒータ72c
の昇温時間は抵抗92の値により調整される。Next, dust removal is performed based on the dust removal heater control circuit, and this dust removal heater control circuit 81 is connected to the control bridge 86. 1st operational amplifier 87. 2nd operational amplifier 8B, NAND circuit 89° monostable multivibrator 90. It is formed from a flip-flop 91. and,
The operation of this control circuit 81 is such that voltage application is started by inputting a start signal outputted from the control circuit 10 at predetermined time intervals, and a rise and fall 86 occur as the temperature of the dust removal heater 72c increases. The application of voltage is stopped when the bridge 8'6 is balanced due to an increase in the resistance of the resistor, or when the start signal is turned off. In addition, a dust removal heater 72c
The temperature rising time is adjusted by the value of the resistor 92.
(第2実施例)
第1実施例に示した熱式流量センサを用いて、塵埃除去
用ヒータ71cの除去効果を調べた。第1表に塵埃除去
用ヒータ71cの加熱塩・度及び昇温時間をパラメータ
とした時の流量測定誤差を第2表にその時のセンシング
エレメント部(72a+72 b)の抵抗値変化を示す
。尚、試験条件は200g/s、300hr、塵埃除去
用ヒータ71cへの通電加熱は2回/ h rの間隔に
て実施した。(Second Example) Using the thermal flow sensor shown in the first example, the removal effect of the dust removal heater 71c was investigated. Table 1 shows the error in measuring the flow rate when the temperature and heating time of the dust removal heater 71c are used as parameters, and Table 2 shows the change in resistance value of the sensing element (72a+72b) at that time. The test conditions were 200 g/s and 300 hr, and the dust removal heater 71c was energized and heated at an interval of 2 times/hr.
ここで、流量測定誤差をセンシングエレメント7への塵
埃の付着よる誤差と、センシングエレメントの塵埃除去
の際の冷熱サイクルによるセンシングエレメント7の亀
裂等の劣化による誤差との合わせた誤差を示している。Here, the flow rate measurement error is a combination of the error due to dust adhesion to the sensing element 7 and the error due to deterioration such as cracks in the sensing element 7 due to the cooling/heating cycle during dust removal from the sensing element.
また、センシングエレメント7の抵抗値変化は、センシ
ングエレメント7の劣化による誤差を示している。Further, the change in resistance value of the sensing element 7 indicates an error due to deterioration of the sensing element 7.
第1表および第2表に示したごとく、設定温度が300
°Cでは、どの昇温時間であっても十分な塵埃除去効果
が得られず、又900℃では第2表に示されるように白
金膜よりなる導電部71aの抵抗変化が生じ、使用が困
難となる。As shown in Tables 1 and 2, the set temperature is 300.
At 900°C, a sufficient dust removal effect cannot be obtained regardless of the heating time, and at 900°C, the resistance of the conductive part 71a made of platinum film changes as shown in Table 2, making it difficult to use. becomes.
又、例えば、500°C設定時の昇温時間1秒と2秒を
比較すれば明らかな通り、昇温レートが緩やかになるに
つれて、急速熱膨張に伴う衝撃的熱応力により付着塵埃
を除去する効果が減少していることがわかる。更に第7
図に示したごとく、昇温レートの緩和に伴い基板端部の
みを選択的に加熱するという効果が失なわれ基板全体の
温度が上昇してしまい、その結果、第2表に明らかな通
りセンシングエレメント部の抵抗も変化をきたすように
なる。For example, if you compare the heating time of 1 second and 2 seconds when set to 500°C, it is clear that as the heating rate becomes slower, the adhering dust is removed due to the impact thermal stress caused by rapid thermal expansion. It can be seen that the effect is decreasing. Furthermore, the seventh
As shown in the figure, as the temperature increase rate eases, the effect of selectively heating only the edges of the board is lost, and the temperature of the entire board rises.As a result, as is clear from Table 2, the sensing The resistance of the element also begins to change.
以上の結果より、センシングエレメント抵抗(72a+
72c)を変化させることなく、良好な付着塵埃除去効
果を得るためには、400″C−800°Cの温度まで
2秒以内に昇温せしめるのが適当であることがわかる。From the above results, the sensing element resistance (72a+
In order to obtain a good effect of removing attached dust without changing 72c), it is found that it is appropriate to raise the temperature to 400''C-800C within 2 seconds.
尚、上記実施例において基板71の材料を単結晶シリコ
ンとしたが、例えばガラスやセラミ、7り材等の耐熱材
料を用いても同様な効果が得られる。In the above embodiment, the material of the substrate 71 is single crystal silicon, but the same effect can be obtained by using a heat-resistant material such as glass, ceramic, or laminated material.
また、上記実施例に於いては、基板を片側にて保持した
が、例えば、図8に示すごとく基板を両端にて保持した
場合に於いても、上記実施例と全く同一の効果が得られ
ることは明らかである。Further, in the above embodiment, the substrate was held on one side, but even if the substrate was held on both ends as shown in FIG. 8, the same effect as in the above embodiment can be obtained. That is clear.
(以下余白)
第
表
流量測定誤差
(%)
(200g/s
後
塵埃除去−2回/ h r )
(以下余白)
第2表
センシングエレメント部(72a+72b)抵抗変化(
%)(条件同上)(Left below) Table Flow rate measurement error (%) (200g/s Removal of dust - 2 times/hr) (Left below) Table 2 Sensing element section (72a+72b) resistance change (
%) (conditions same as above)
第1図は、本発明に係る熱式流量センサが適用された内
燃機関の全体概略図、第2図は、ダクトの一部切り欠い
た構成図、第3図は、抵抗層を有する基板の断面図、第
4図は、基板の構成図、第5図は、基板の取付は部を示
す拡大構成図、第6図は、センサ回路の1実施例を示す
回路図、第7図は、本発明の塵埃除去用発熱部を発熱さ
せた時の基板の熱分布を示す特性図である。
7・・・センシングエレメント(M板)、72b・・・
発熱部(抵抗層)、72c・・・不純物除去用発熱体。FIG. 1 is an overall schematic diagram of an internal combustion engine to which a thermal flow sensor according to the present invention is applied, FIG. 2 is a partially cutaway configuration diagram of a duct, and FIG. 3 is a diagram of a substrate having a resistance layer. 4 is a block diagram of the board, FIG. 5 is an enlarged block diagram showing the mounting part of the board, FIG. 6 is a circuit diagram showing one embodiment of the sensor circuit, and FIG. It is a characteristic diagram which shows the heat distribution of the board|substrate when the heat generating part for dust removal of this invention generates heat. 7... Sensing element (M board), 72b...
Heat generating part (resistance layer), 72c... Heating element for removing impurities.
Claims (2)
に、通電により発熱する発熱部を備える抵抗層とを融資
、前記基板が流体の流れる通路内にて流体の流れと平行
になるように保持され、前記抵抗層の発熱状態により、
流量を検出する熱式流量センサであって、 前記基板上に形成されるとともに、前記抵抗層の発熱よ
り低い温度の発熱によって生じる基板の熱膨張によって
、前記基板に付着した不純物を該基板より除去させる不
純物除去用発熱体を有することを特徴とする熱式流量セ
ンサ。(1) A substrate formed in a flat plate shape and a resistance layer formed on the substrate and having a temperature-dependent resistance characteristic and including a heat generating part that generates heat when energized are provided, and the substrate is placed in a passage through which a fluid flows. The resistance layer is held parallel to the flow of fluid, and due to the heating state of the resistance layer,
A thermal flow rate sensor for detecting flow rate, which is formed on the substrate and removes impurities attached to the substrate by thermal expansion of the substrate caused by heat generation at a temperature lower than that of the resistance layer. A thermal flow rate sensor characterized by having a heating element for removing impurities.
体に対して上流側に、前記流体の流れに対して垂直方向
に延在しながら形成されることを特徴とする請求項1記
載の熱式流量センサ。(2) The heating element for removing impurities is formed on the upstream side of the fluid on the substrate, extending in a direction perpendicular to the flow of the fluid. Thermal flow sensor.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2273038A JPH04147016A (en) | 1990-10-10 | 1990-10-10 | Thermal-type flow sensor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2273038A JPH04147016A (en) | 1990-10-10 | 1990-10-10 | Thermal-type flow sensor |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04147016A true JPH04147016A (en) | 1992-05-20 |
Family
ID=17522302
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2273038A Pending JPH04147016A (en) | 1990-10-10 | 1990-10-10 | Thermal-type flow sensor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04147016A (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20040010175A (en) * | 2002-07-15 | 2004-01-31 | 로베르트 보쉬 게엠베하 | Method for cleaning of measure element with passing flow gas |
| JP2009047654A (en) * | 2007-08-22 | 2009-03-05 | Denso Corp | Air flow measurement device |
| US8695409B2 (en) | 2011-09-07 | 2014-04-15 | Denso Corporation | Air flow rate measuring apparatus |
| US9383240B2 (en) | 2011-10-31 | 2016-07-05 | Denso Corporation | Air flow measuring device |
-
1990
- 1990-10-10 JP JP2273038A patent/JPH04147016A/en active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20040010175A (en) * | 2002-07-15 | 2004-01-31 | 로베르트 보쉬 게엠베하 | Method for cleaning of measure element with passing flow gas |
| JP2009047654A (en) * | 2007-08-22 | 2009-03-05 | Denso Corp | Air flow measurement device |
| US8695409B2 (en) | 2011-09-07 | 2014-04-15 | Denso Corporation | Air flow rate measuring apparatus |
| US9383240B2 (en) | 2011-10-31 | 2016-07-05 | Denso Corporation | Air flow measuring device |
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