JPH07239258A - 熱式空気流量検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 空気流が順方向であるか逆方向であるかを判
別できるようにし、吸入空気流量の検出精度を向上させ
る。 【構成】 吸気管内に突出させて設けた流量計本体の検
出ホルダに絶縁基板２８の基端側を着脱可能に取付け、
絶縁基板２８をスリット２９によって主基板部２８Ａと
副基板部２８Ｂとに空気の流れ方向で分離させると共
に、主基板部２８Ａ上には、クランク形状をなして絶縁
基板２８の長さ方向に延びる発熱抵抗体３０と、発熱抵
抗体３０の前，後に離間して発熱抵抗体３０の延長抵抗
部３０Ｂ，３０Ｃと平行に延びる感温抵抗体３１，３２
とを着膜形成し、副基板部２８Ｂには温度補償抵抗３３
を形成する。そして、空気流に対して発熱抵抗体３０お
よび感温抵抗体３１，３２の接触面積を大きくし、これ
らの抵抗値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、燃料の噴射量を演算する上で吸入空気流量
を検出することが重要なファクターとなっている。

【０００３】そこで、図７および図８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は吸気管２の途中に設けら
れた熱式空気流量検出装置を示し、該熱式空気流量検出
装置１は、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検出すべく、吸
気管２の途中に取付穴２Ａを介して配設されている。

【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８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
吸気管２の径方向に延設され、吸気管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、吸気管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シング７とから大略構成されて
いる。

【０００６】７は吸気管２の取付穴２Ａを閉塞するよう
に該吸気管２の外周側に設けられた回路ケーシングを示
し、該回路ケーシング７は絶縁性の樹脂材料等によって
形成され、その底部側には吸気管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
回路ケーシング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、これらを内蔵するよう
になっている。

【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、回路ケーシング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、吸気管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８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
７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を介して回路ケーシング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等を吸気管２内に
取付穴２Ａを介して挿入し、該取付穴２Ａに吸気管２の
外周側から回路ケーシング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を吸気管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を回路ケーシング
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、
該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、この状態で吸気管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、吸気管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７中の矢示Ａ方向（順方向）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（順方向）に吸
込まれるから、吸気管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４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吸気管２内に吹返すことがあるた
め、このときに吸気管２内では図４に示す時間ｔ1 ，ｔ
2 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
入空気流量が実流量よりも過大に検出され、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、本発明は逆方向の空気流により吸入空気
流量を誤検出するのを防止でき、流量の検出精度を大幅
に向上でき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
ために本発明は、吸気管の途中に取付けられ、流量調整
抵抗および基準抵抗が設けられた流量計本体と、前記吸
気管内に位置して該流量計本体に設けられ、前記吸気管
内を流れる吸入空気によって冷却される発熱抵抗と、前
記吸入空気の温度変化を補償するための温度補償抵抗と
からなる熱式空気流量検出装置に適用される。

【００２０】そして、請求項１に記載の発明が採用する
構成の特徴は、前記発熱抵抗を、前記流量計本体に取付
けられた絶縁基板上に形成され、該絶縁基板の少なくと
も長さ方向に膜状に延びた発熱抵抗体によって構成し、
かつ前記絶縁基板上には、前記吸入空気の流れ方向に対
し該発熱抵抗体の前，後に離間して形成され、前記吸入
空気の流れ方向に応じてそれぞれ抵抗値が変化する第
１，第２の感温抵抗体を設けたことにある。

【００２１】また、請求項２に記載の発明は、前記発熱
抵抗体を、前記絶縁基板の長さ方向中間部に位置して幅
方向に延びた中間抵抗部と、該中間抵抗部の両端側から
前記絶縁基板の長さ方向に互いに逆向きに延びた第１，
第２の延長抵抗部とから形成し、前記第１の感温抵抗体
は該第１の延長抵抗部と中間抵抗部との間に位置して該
第１の延長抵抗部と平行に形成し、かつ前記第２の感温
抵抗体は前記第２の延長抵抗部と中間抵抗部との間に位
置して該第２の延長抵抗部と平行に形成してなる構成を
採用している。

【００２２】さらに、請求項３に記載の発明は、前記絶
縁基板を、基端側が前記流量計本体に取付けられる固定
端となり先端側が自由端となった主基板部と副基板部と
から構成し、該副基板部と主基板部との間には先端側か
ら基端側に向けて延びるスリットを形成すると共に、該
副基板部は基端側で主基板部に一体的に連結し、かつ該
主基板部には前記発熱抵抗体および第１，第２の感温抵
抗体を着膜形成し、前記副基板部には前記温度補償抵抗
を着膜形成してなる構成を採用している。

【００２３】さらにまた、請求項４に記載の発明では、
前記第１，第２の感温抵抗体を発熱抵抗体よりも大なる
抵抗値をもった抵抗体材料により形成し、該発熱抵抗体
からの熱により絶縁基板を介して前記第１，第２の感温
抵抗体を加熱する構成としている。

【００２４】一方、請求項５に記載の発明では、前記第
１，第２の感温抵抗体を発熱抵抗体に対応する抵抗率を
もった抵抗体材料により形成し、該発熱抵抗体と共に第
１，第２の感温抵抗体を外部からの電圧印加によって発
熱させる構成としている。

【００２５】また、請求項６に記載の発明は、前記発熱
抵抗体を基準抵抗を介してアースに接続し、該基準抵抗
の両端電圧を流量検出信号として取出すと共に、前記第
１，第２の感温抵抗体の抵抗値に基づき吸入空気の流れ
方向を検出し、該吸入空気の流れ方向が順方向のときに
は前記流量検出信号をそのまま出力し、逆方向のときに
は反転させて出力する流量信号出力手段を備えてなる構
成を採用している。

【００２６】

【作用】上記構成により、請求項１の発明では、吸入空
気の流れ方向に対し発熱抵抗体の前，後に離間して絶縁
基板上に形成した第１，第２の感温抵抗体が、前記吸入
空気の流れ方向に応じてそれぞれ抵抗値が変化するか
ら、第１の感温抵抗体が第２の感温抵抗体よりも抵抗値
が小さくなったときには、例えば空気の流れ方向を順方
向として検出でき、第２の感温抵抗体が第１の感温抵抗
体よりも抵抗値が小さくなったときには、空気の流れ方
向を逆方向として検出できる。

【００２７】また、請求項２の発明では、絶縁基板の限
られた表面スペースを有効に活用して発熱抵抗体および
第１，第２の感温抵抗体をコンパクトに形成でき、発熱
抵抗体の表面積（実装面積）を可能な限り大きくするこ
とができる。

【００２８】さらに、請求項３の発明では、単一の絶縁
基板上に発熱抵抗体および第１，第２の感温抵抗体と共
に温度補償抵抗を着膜形成でき、部品点数を削減するこ
とができる。そして、温度補償抵抗が形成される副基板
部と前記発熱抵抗体および第１，第２の感温抵抗体が形
成される主基板部との間にスリットを形成することによ
り、例えば発熱抵抗体で加熱される主基板部から副基板
部に熱が逃げるのを防止でき、主基板部を早期に温度上
昇させることができる。

【００２９】さらにまた、請求項４の発明では、第１，
第２の感温抵抗体を発熱抵抗体からの熱で絶縁基板を介
して加熱でき、空気の流れ方向に応じて第１，第２の感
温抵抗体のいずれか一方を冷却することにより、空気の
流れ方向をより確実に検出することができる。

【００３０】一方、請求項５の発明では、外部からの電
圧印加によって第１，第２の感温抵抗体を発熱抵抗体と
共に発熱させることができ、第１，第２の感温抵抗体を
早期に温度上昇させ、流れ方向を検出するときの応答性
を確実に向上させることができる。

【００３１】また、請求項６の発明では、発熱抵抗体と
アースとの間に接続される基準抵抗の両端電圧から流量
検出信号を取出すと共に、前記第１，第２の感温抵抗体
の抵抗値に基づき吸入空気の流れ方向を検出できるか
ら、該吸入空気の流れ方向が順方向のときには前記流量
検出信号をそのまま正の電圧信号として出力でき、逆方
向のときには反転させて負の電圧信号として出力するこ
とができる。

【００３２】

【実施例】以下、本発明の実施例を図１ないし図６に基
づいて説明する。なお、実施例では前述した図７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。

【００３３】而して、図１ないし図４は本発明の第１の
実施例を示している。

【００３４】図中、２１は本実施例による熱式空気流量
検出装置、２２は該熱式空気流量検出装置２１の本体部
を構成する流量計本体を示し、該流量計本体２２は従来
技術で述べた流量計本体３とほぼ同様に、基準抵抗２３
が巻回される巻線部２４と、該巻線部２４の基端側に位
置し、複数の端子ピン（図示せず）が一体的に設けられ
た端子部２５と、巻線部２４の先端側から吸気管２の径
方向に延設された検出ホルダ２６と、後述の回路ケーシ
ング２７とから大略構成されている。

【００３５】しかし、該流量計本体２２には検出ホルダ
２６の基端側に後述の絶縁基板２８を着脱可能に取付け
るためのスロット（図示せず）が形成され、該検出ホル
ダ２６は図１中に示す如く吸気管２の中心部に、絶縁基
板２８を介して後述の発熱抵抗体３０等を位置決めする
構成となっている。なお、該流量計本体２２の検出ホル
ダ２６にも従来技術で述べた保護カバー１３とほぼ同様
の保護カバー（図示せず）が取付けられる。

【００３６】２７は吸気管２の取付穴２Ａを閉塞するよ
うに該吸気管２の外周側に設けられた回路ケーシングを
示し、該回路ケーシング２７は従来技術で述べた回路ケ
ーシング７とほぼ同様に形成され、吸気管２の取付穴２
Ａに嵌合する嵌合部２７Ａを有しているものの、該回路
ケーシング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）上に後述の流量調整抵抗３４および
差動増幅器４１等を実装した状態で、これらを内蔵する
ようになっている。

【００３７】２８は検出ホルダ２６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１５〜２０mm前，後、幅寸
法が４〜７mm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は基端側が検出ホルダ２
６のスロット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。

【００３８】ここで、該絶縁基板２８は図２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よりも小さな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て
いる。

【００３９】また、副基板部２８Ｂと主基板部２８Ａと
の間には、絶縁基板２８の先端側から基端側に向けて延
びる細長いスリット２９が形成されている。そして、該
スリット２９は絶縁基板２８の幅方向で主基板部２８Ａ
と副基板部２８Ｂとを微少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。

【００４０】３０は絶縁基板２８の主基板部２８Ａ上に
形成された発熱抵抗を構成する発熱抵抗体を示し、該発
熱抵抗体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
とにより形成され、主基板部２８Ａの長さ方向中間部に
位置して幅方向に延びた中間抵抗部３０Ａと、該中間抵
抗部３０Ａの両端側から主基板部２８Ａの長さ方向に互
いに逆向きに延びた第１，第２の延長抵抗部３０Ｂ，３
０Ｃとから構成されている。

【００４１】ここで、該発熱抵抗体３０の中間抵抗部３
０Ａおよび延長抵抗部３０Ｂ，３０Ｃは全体としてクラ
ンク形状をなすことによって、主基板部２８Ａ上に発熱
抵抗体３０および後述の感温抵抗体３１，３２をコンパ
クトに形成すると共に、発熱抵抗体３０の表面積（実装
面積）を可及的に増大させ、例えば吸気管２内を矢示Ａ
方向に流れる吸入空気との接触面積を大きくできるよう
になっている。

【００４２】また、該発熱抵抗体３０は図３に示す如く
抵抗値Ｒ1 の前記基準抵抗２３を介してアースに接続さ
れ、該発熱抵抗体３０は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、吸気管２内の空気流
で該発熱抵抗体３０が冷却されるときには、空気の流量
に対応して発熱抵抗体３０の抵抗値ＲH が変化するの
で、図３に示す基準抵抗２３と発熱抵抗体３０との接続
点ａから基準抵抗２３の両端電圧を流量検出信号として
取出すことができる。

【００４３】３１，３２は発熱抵抗体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
膜させることによって形成され、例えば吸気管２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）に対し発熱抵抗体３０の前，後に離間して主
基板部２８Ａ上に配設されている。

【００４４】ここで、第１の感温抵抗体３１は発熱抵抗
体３０の中間抵抗部３０Ａと延長抵抗部３０Ｂとの間に
位置し、該延長抵抗部３０Ｂ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
中間抵抗部３０Ａと延長抵抗部３０Ｃとの間に位置し、
該延長抵抗部３０Ｃ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
常時には発熱抵抗体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。

【００４５】さらに、該感温抵抗体３１，３２は発熱抵
抗体３０からの熱により加熱された状態で、吸気管２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ＲT
1，ＲT2が変化する。そして、吸気管２内を矢示Ａ方向
（順方向）に吸入空気が流れるときには、発熱抵抗体３
０よりも上流側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は大幅に減少する。これに対して、下流側の感
温抵抗体３２は発熱抵抗体３０からの熱で暖められた後
の空気流に接触するから、感温抵抗体３２はそれ程冷却
されることはなく、該感温抵抗体３２の抵抗値ＲT2はほ
とんど変化しない。

【００４６】一方、吸気管２内を矢示Ｂ方向（逆方向）
に空気が流れるときには、発熱抵抗体３０よりも上流側
に位置する感温抵抗体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が大
幅に減少するのに対し、下流側となる感温抵抗体３１の
抵抗値ＲT1はほとんど変化することはない。従って、感
温抵抗体３１，３２間の抵抗値ＲT1，ＲT2の差に基づい
て空気流が順方向であるか、逆方向であるかを判別する
ことが可能となる。

【００４７】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を示し、該温度補償抵抗３３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３３は発熱抵抗
体３０よりも大きい抵抗値ＲK を有し、図３に示す如く
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４１の反転入力端子
に接続されている。

【００４８】３５，３５，…は絶縁基板２８の基端側に
形成された例えば６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ホルダ２６のスロット内に
差込むことにより、該検出ホルダ２６側の各ターミナル
（図示せず）に接続される。そして、各電極３５はこの
ときに前記発熱抵抗体３０、第１，第２の感温抵抗体３
１，３２および温度補償抵抗３３等を後述する電流制御
用トランジスタ３７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３０、感温抵抗体３１，３２お
よび温度補償抵抗３３等は回路ケーシング２７内に設け
た各電子部品と共に図３に示す流量検出用の処理回路を
構成するようになる。

【００４９】次に、図３を参照して流量検出用の処理回
路について説明する。

【００５０】図中、３６はバッテリ電圧ＶB をもった直
流電源、３７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はエミッタ側が発熱抵抗体３０、感温抵抗体
３１，３２および温度補償抵抗３３に接続され、ベース
側が差動増幅器４１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は直流電源３６から
発熱抵抗体３０、感温抵抗体３１，３２および温度補償
抵抗３３に印加（給電）する電流を、差動増幅器４１か
らの出力信号に基づき制御している。

【００５１】３８，３９は感温抵抗体３１，３２とアー
スとの間に接続点ｃ，ｄを介して接続された調整抵抗を
示し、該調整抵抗３８，３９は同一の抵抗値Ｒ3 を有
し、感温抵抗体３１，３２との接続点ｃ，ｄが後述する
比較器４０の各入力端子に接続されている。そして、感
温抵抗体３１，３２と調整抵抗３８，３９との直列接続
部のうち、いずれか一方の直列接続部は温度補償抵抗３
３と流量調整抵抗３４の直列接続部と共にブリッジ回路
を構成するようになっている。

【００５２】４０は前記接続点ｃ，ｄの電圧レベルを比
較し、大きい方の電圧を出力する比較器を示し、該比較
器４０の出力端子は後述する差動増幅器４１の非反転入
力端子に接続されている。ここで、感温抵抗体３１，３
２の抵抗値ＲT1，ＲT2は前述した如く、吸気管２内を流
れる空気流が順方向（矢示Ａ方向）であるときに感温抵
抗体３１の抵抗値ＲT1が大幅に減少し、逆方向（矢示Ｂ
方向）であるときには感温抵抗体３２の抵抗値ＲT2が大
幅に減少する。

【００５３】この結果、空気流が順方向のときには接続
点ｃの電圧レベルが接続点ｄよりも大きくなり、接続点
ｃの電圧レベルに対応した出力電圧が比較器４０から差
動増幅器４１の非反転入力端子に出力される。また、空
気流が逆方向のときには接続点ｄの電圧レベルが接続点
ｃよりも大きくなって、接続点ｄの電圧レベルに対応し
た出力電圧が比較器４０から差動増幅器４１に出力され
る。なお、接続点ｃ，ｄが同一の電圧レベルのときに
は、このときの電圧レベルに対応した出力電圧が比較器
４０から差動増幅器４１に出力される。

【００５４】４１は電流制御用トランジスタ３７および
比較器４０等と共に回路ケーシング２７に内蔵された差
動増幅器を示し、該差動増幅器４１の反転入力端子は温
度補償抵抗３３と流量調整抵抗３４との間の接続点ｂに
接続され、非反転入力端子は比較器４０の出力端子に接
続されている。そして、該差動増幅器４１は出力端子が
電流制御用トランジスタ３７のベースに接続され、比較
器４０の出力端子と接続点ｂとの電位差に基づいて、直
流電源３６から発熱抵抗体３０、感温抵抗体３１，３２
および温度補償抵抗３３に印加（給電）する電流を電流
制御用トランジスタ３７で制御させる。

【００５５】４２は入力側が前記接続点ｃ，ｄに接続さ
れた他の比較器を示し、該比較器４２は出力側が後述の
選択回路４４に接続され、接続点ｃ，ｄ間の電圧レベル
に基づいた図４に示す如き出力信号を選択回路４４に出
力する。これにより、この選択回路４４から出力される
出力電圧Ｖout は実際の空気流の方向に応じて正または
負の電圧に選択（反転）される。

【００５６】即ち、吸気管２内を流れる空気の流速は図
４に示す如く、吸気弁（図示せず）の開，閉弁に応じて
増，減速を繰返し脈動する。そして、例えばエンジンの
中速域では吸気弁と排気弁（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吸気管２内に
吹返すことがあるため、このときに吸気管２内では図４
中の時間ｔ1 ，ｔ2 間のように流速が負（マイナス）と
なって、逆方向（矢示Ｂ方向）に流れる空気流が発生す
る。

【００５７】この場合、吸気管２内の空気流が順方向
（矢示Ａ方向）のときには前記接続点ｃの電圧レベルが
接続点ｄよりも大きくなるから、比較器４２の出力信号
は図４に示すように電圧Ｖ0 （ＯＮ状態）となって選択
回路４４に出力される。一方、空気流が逆方向（矢示Ｂ
方向）のときには接続点ｄの電圧レベルが接続点ｃより
も大きくなるから、比較器４２の出力信号は電圧が実質
的に零レベル（ＯＦＦ状態）となって選択回路４４に出
力される。

【００５８】４３は発熱抵抗体３０、基準抵抗２３間の
接続点ａと選択回路４４との間に設けられた反転回路を
示し、該反転回路４３は発熱抵抗体３０と基準抵抗２３
との接続点ａから取出される流量検出信号（基準抵抗２
３の両端電圧）を正の電圧信号から負の電圧信号に反転
させて選択回路４４に出力するものである。

【００５９】さらに、４４は反転回路４３等と共に流量
信号出力手段を構成した選択回路を示し、該選択回路４
４はその入力側が前記接続点ａ、反転回路４３および比
較器４２に接続され、その出力端子４５は外部のコント
ロールユニット（図示せず）等に接続される。そして、
比較器４２からの出力信号がＯＮ状態のときには、吸気
管２内の空気流が順方向であるので、選択回路４４は接
続点ａからの流量検出信号（基準抵抗２３の両端電圧）
を正の電圧信号としてそのまま出力端子４５に出力させ
る。一方、比較器４２からの出力信号がＯＦＦ状態のと
きには、吸気管２内の空気流が逆方向であるので、選択
回路４４は接続点ａからの流量検出信号を反転回路４３
で負の電圧信号に反転させた状態で出力端子４５に出力
させるものである。

【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、次に吸気管２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を介して発熱抵
抗体３０、感温抵抗体３１，３２および温度補償抵抗３
３に電圧を印加し、発熱抵抗体３０を２４０℃前，後の
温度で発熱させると共に、該発熱抵抗体３０からの熱で
絶縁基板２８の主基板部２８Ａを介して感温抵抗体３
１，３２を加温（加熱）する。

【００６２】そして、この状態で吸気管２内を吸入空気
が図１に示す矢示Ａ方向（順方向）に流れるときには、
流量計本体２２の検出ホルダ２６に絶縁基板２８を介し
て取付けた発熱抵抗体３０と上流側の感温抵抗体３１と
が、このとき空気流によって冷却されるため、発熱抵抗
体３０の抵抗値ＲH と感温抵抗体３１の抵抗値ＲT1とが
吸入空気の流速に対応して減少し、図３に示す接続点ａ
の電圧レベルが上昇すると共に、接続点ｃの電圧レベル
が接続点ｄよりも大きくなり、接続点ｃの電圧レベルに
対応した出力電圧が比較器４０から差動増幅器４１に出
力される。

【００６３】この結果、比較器４０の出力電圧は接続点
ｂの電圧レベルよりも大きくなり、差動増幅器４１は比
較器４０の出力端子と接続点ｂとの電位差に基づいて、
直流電源３６から発熱抵抗体３０、感温抵抗体３１，３
２および温度補償抵抗３３に印加（給電）する電流を電
流制御用トランジスタ３７を介して制御させる。これに
より、発熱抵抗体３０および感温抵抗体３１には感温抵
抗体３２および温度補償抵抗３３に比較して大きな電流
が供給されるから、発熱抵抗体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り、該発熱抵抗
体３０からの熱で感温抵抗体３１が絶縁基板２８を介し
て加熱される。この場合、感温抵抗体３２は感温抵抗体
３１に比較して高い温度状態にあるから、発熱抵抗体３
０からの熱は実質的に感温抵抗体３１側に伝わることに
なる。

【００６４】そして、このときには発熱抵抗体３０およ
び基準抵抗２３に供給される電流に応じて接続点ａの電
圧レベルが上昇し、これは吸気管２内を流れる吸入空気
の流量に対応して増減するので、接続点ａからの流量検
出信号（基準抵抗２３の両端電圧）を選択回路４４で正
の電圧信号としてそのまま出力端子４５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。

【００６５】一方、吸気管２内に矢示Ｂ方向の逆流が発
生したときには、この逆方向の空気流に対して発熱抵抗
体３０よりも上流側となる感温抵抗体３２がこの逆方向
の空気流によって発熱抵抗体３０と共に冷却される。そ
して、該感温抵抗体３２の抵抗値ＲT2が大幅に減少する
のに対し、下流側となる感温抵抗体３１の抵抗値ＲT1は
ほとんど変化することはないから、接続点ｄの電圧レベ
ルが接続点ｃよりも大きくなって、接続点ｄの電圧レベ
ルに対応した出力電圧が比較器４０から差動増幅器４１
に出力される。

【００６６】この結果、差動増幅器４１が比較器４０の
出力端子と接続点ｂとの電位差に基づいて、直流電源３
６から発熱抵抗体３０、感温抵抗体３１，３２および温
度補償抵抗３３に印加（給電）する電流を電流制御用ト
ランジスタ３７を介して制御させるから、発熱抵抗体３
０がこれによって再び２４０℃前，後の温度まで発熱
し、該発熱抵抗体３０からの熱で感温抵抗体３２を絶縁
基板２８を介して加熱させる。

【００６７】そして、この場合には、逆方向（矢示Ｂ方
向）の空気流によって接続点ｄの電圧レベルが接続点ｃ
よりも大きくなり、比較器４２の出力信号は図４に示す
時間ｔ1 ，ｔ2 間の如く電圧が実質的に零レベル（ＯＦ
Ｆ状態）となって選択回路４４に出力されるから、該選
択回路４４は接続点ａからの流量検出信号を反転回路４
３で負の電圧信号に反転させた状態で出力端子４５に出
力させ、このときの出力電圧Ｖout を負（マイナス）の
値とすることによって逆方向の空気流量を検出すること
ができる。

【００６８】而して、本実施例によれば、吸気管２内に
突出させて設けた流量計本体２２の検出ホルダ２６に絶
縁基板２８の基端側を着脱可能に取付け、該絶縁基板２
８を先端側から基端側に向けて延びるスリット２９によ
って主基板部２８Ａと副基板部２８Ｂとに空気の流れ方
向で分離させると共に、絶縁基板２８上には、クランク
形状をなして絶縁基板２８の長さ方向に延びる発熱抵抗
体３０と、該発熱抵抗体３０の前，後に離間して該発熱
抵抗体３０の延長抵抗部３０Ｂ，３０Ｃと平行に延びる
第１，第２の感温抵抗体３１，３２とを着膜形成する構
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。

【００６９】即ち、外部の直流電源３６から電流制御用
トランジスタ３７を介して発熱抵抗体３０に電流を印加
することにより、該発熱抵抗体３０を２４０℃前，後の
温度をもって発熱させたときには、該発熱抵抗体３０か
らの熱が絶縁基板２８を介して第１，第２の感温抵抗体
３１，３２に伝わり、該感温抵抗体３１，３２を所要温
度まで加熱することができる。

【００７０】そして、この状態で吸気管２内に吸入空気
等の空気流が発生すると、感温抵抗体３１，３２のう
ち、このときの空気流に対して上流側に位置する感温抵
抗体３１（３２）が、下流側の感温抵抗体３２（３１）
よりも空気流によって大きく冷却されるから、該感温抵
抗体３１，３２の抵抗値ＲT1，ＲT2に差が生じ、該感温
抵抗体３１，３２間の抵抗値ＲT1，ＲT2の差に基づいて
このときの空気流が順方向であるか、逆方向であるかを
確実に検出することができる。

【００７１】また、このときの空気流によって発熱抵抗
体３０が冷却され、該発熱抵抗体３０の抵抗値ＲH は空
気の流量に対応して変化するので、図３に示す基準抵抗
２３と発熱抵抗体３０との接続点ａから基準抵抗２３の
両端電圧を流量検出信号として取出すことができ、これ
を選択回路４４で正または負の電圧信号として出力端子
４５から出力させることにより、このときの出力電圧Ｖ
out に基づき空気の流量を正確に検出できる。

【００７２】一方、絶縁基板２８の主基板部２８Ａ上に
形成する発熱抵抗体３０を、主基板部２８Ａの長さ方向
中間部に位置して幅方向に延びる中間抵抗部３０Ａと、
該中間抵抗部３０Ａから主基板部２８Ａの長さ方向に互
いに逆向きに延びる第１，第２の延長抵抗部３０Ｂ，３
０Ｃとから構成し、さらに主基板部２８Ａ上には該延長
抵抗部３０Ｂ，３０Ｃに沿って平行に延びるように第
１，第２の感温抵抗体３１，３２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
て発熱抵抗体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。

【００７３】この結果、吸気管２内を流れる空気流に対
して発熱抵抗体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ＲH ，Ｒ
T1，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。

【００７４】さらに、絶縁基板２８の主基板部２８Ａと
副基板部２８Ｂとの間には先端側から基端側に向けて延
びるスリット２９を形成することによって、主基板部２
８Ａ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３０
および感温抵抗体３１，３２と共に温度補償抵抗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２９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。

【００７５】従って、本実施例によれば、吸気管２内を
流れる吸入空気の流量を発熱抵抗体３０の抵抗値ＲH に
基づき確実に検出できると共に、感温抵抗体３１，３２
間の抵抗値ＲT1，ＲT2の差に基づいて空気の流れ方向を
確実に検出でき、エンジンの中速域等で吸気管２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る。

【００７６】次に、図５および図６は本発明の第２の実
施例を示し、本実施例の特徴は、絶縁基板上に形成する
第１，第２の感温抵抗体を、発熱抵抗体に対応する抵抗
率をもった抵抗体材料により形成し、該発熱抵抗体と共
に第１，第２の感温抵抗体を外部からの電圧印加によっ
て発熱させ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。

【００７７】図中、５１は本実施例による絶縁基板を示
し、該絶縁基板５１は前記第１の実施例で述べた絶縁基
板２８とほぼ同様に、基端側が検出ホルダ２６のスロッ
ト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。しかし、該絶縁基板５１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１５〜２０mm前，後となり、幅寸法が３
〜５mm前，後となっている。

【００７８】５２は絶縁基板５１上に形成された発熱抵
抗を構成する発熱抵抗体を示し、該発熱抵抗体５２は前
記第１の実施例で述べた発熱抵抗体３０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絶
縁基板５１上に白金膜を着膜させることにより形成さ
れ、絶縁基板５１の長さ方向中間部に位置して幅方向に
延びた中間抵抗部５２Ａと、該中間抵抗部５２Ａの両端
側から絶縁基板５１の長さ方向に互いに逆向きに延びた
第１，第２の延長抵抗部５２Ｂ，５２Ｃとから構成され
ている。

【００７９】ここで、該発熱抵抗体５２の中間抵抗部５
２Ａおよび延長抵抗部５２Ｂ，５２Ｃは全体としてクラ
ンク形状をなすことによって、絶縁基板５１上に発熱抵
抗体５２および後述の感温抵抗体５３，５４をコンパク
トに形成すると共に、発熱抵抗体５２の表面積（実装面
積）を可及的に増大させ、例えば吸気管２内を矢示Ａ方
向に流れる吸入空気との接触面積を大きくできるように
なっている。

【００８０】また、該発熱抵抗体５２は図６に示す如く
抵抗値Ｒ1 の基準抵抗２３を介してアースに接続され、
該発熱抵抗体５２は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、吸気管２内の空気流で該
発熱抵抗体５２が冷却されるときには、空気の流量に対
応して発熱抵抗体５２の抵抗値ＲH が変化するので、図
６に示す基準抵抗２３と発熱抵抗体５２との接続点ａか
ら基準抵抗２３の両端電圧を流量検出信号として取出す
ことができる。

【００８１】５３，５４は発熱抵抗体５２と共に絶縁基
板５１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５３，５４は発熱抵抗体５２と同様に白金
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
させることによって形成され、例えば吸気管２内を矢示
Ａ方向に流れる吸入空気の流れ方向（絶縁基板５１の幅
方向）に対し発熱抵抗体５２の前，後に離間して絶縁基
板５１上に配設されている。

【００８２】ここで、第１の感温抵抗体５３は発熱抵抗
体５２の中間抵抗部５２Ａと延長抵抗部５２Ｂとの間に
位置し、該延長抵抗部５２Ｂ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５４は
中間抵抗部５２Ａと延長抵抗部５２Ｃとの間に位置し、
該延長抵抗部５２Ｃ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５３，５４は絶縁基
板５１上で実質的に均等な面積をもって形成され、発熱
抵抗体５２と共に外部から通電されることにより、互い
に等しい所定温度（発熱抵抗体５２よりも低い）をもっ
て発熱し、実質的に等しい抵抗値ＲT1，ＲT2を有してい
る。

【００８３】そして、該感温抵抗体５３，５４はこの状
態で、吸気管２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。即ち、吸気管２内
を矢示Ａ方向（順方向）に吸入空気が流れるときには、
発熱抵抗体５２よりも上流側に位置する感温抵抗体５３
がこの空気流によって大きく冷却され、該感温抵抗体５
３の抵抗値ＲT1は大幅に減少する。これに対して、下流
側の感温抵抗体５４は発熱抵抗体５２からの熱で暖めら
れた後の空気流に接触するから、感温抵抗体５４はそれ
程冷却されることはなく、該感温抵抗体５４の抵抗値Ｒ
T2はほとんど変化しない。

【００８４】一方、吸気管２内を矢示Ｂ方向（逆方向）
に空気が流れるときには、発熱抵抗体５２よりも上流側
に位置する感温抵抗体５４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５４の抵抗値ＲT2が大
幅に減少するのに対し、下流側となる感温抵抗体５３の
抵抗値ＲT1はほとんど変化することはない。従って、感
温抵抗体５３，５４間の抵抗値ＲT1，ＲT2の差に基づい
て空気流が順方向であるか、逆方向であるかを判別する
ことができる。

【００８５】５５，５５，…は絶縁基板５１の基端側に
形成された例えば５個の電極を示し、該各電極５５は絶
縁基板５１の幅方向に所定間隔をもって列設され、絶縁
基板５１の基端側を前記検出ホルダ２６のスロット内に
差込むことにより、該検出ホルダ２６側の各ターミナル
（図示せず）に接続される。そして、各電極５５はこの
ときに前記発熱抵抗体５２および第１，第２の感温抵抗
体５３，５４を図６に示す電流制御用トランジスタ３７
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５２および感温抵抗体５３，５４等は回路ケーシン
グ２７内に設けた各電子部品と共に図６に示す流量検出
用の処理回路を構成する。

【００８６】５６は温度補償抵抗を示し、該温度補償抵
抗５６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、絶縁基板５１とは別の絶縁基板（図示せ
ず）上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５６は発熱抵抗体５２よりも大
きい抵抗値ＲK を有し、前記第１の実施例で述べた温度
補償抵抗３３と同様に抵抗値Ｒ2 の流量調整抵抗３４を
介してアースに接続されている（図６参照）。また、温
度補償抵抗５６と流量調整抵抗３４との接続点ｂは差動
増幅器４１の反転入力端子に接続されている。

【００８７】かくして、このように構成される本実施例
でも、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、第１，第２の感温抵
抗体５３，５４を発熱抵抗体５２に対応する抵抗率をも
った抵抗体材料によって形成し、感温抵抗体５３，５４
を発熱抵抗体５２と共に外部からの電圧印加により発熱
させる構成としたから、エンジンの始動時に感温抵抗体
５３，５４を発熱させて所定温度まで早期に加熱するこ
とができ、発熱抵抗体５２の温度上昇を促進できると共
に、空気の流量や流れ方向を検出するときの応答性を効
果的に向上させることができる。

【００８８】なお、前記第２の実施例では、絶縁基板５
１上に発熱抵抗体５２と感温抵抗体５３，５４とを形成
し、温度補償抵抗５６を他の絶縁基板上に形成するもの
として述べたが、これに替えて、例えば第１の実施例で
述べた絶縁基板２８の如く、絶縁基板５１を主基板部と
副基板部とから構成し、主基板部上に発熱抵抗体５２と
感温抵抗体５３，５４とを形成し、副基板部上に温度補
償抵抗５６を形成するようにしてもよい。

【００８９】また、前記第１の実施例で述べた絶縁基板
２８についても必ずしも主基板部２８Ａと副基板部２８
Ｂとから構成する必要はなく、第２の実施例で述べた絶
縁基板５１のように、単一の絶縁基板上に発熱抵抗体３
０と感温抵抗体３１，３２とを形成し、温度補償抵抗３
３を他の絶縁基板上に形成するようにしてもよい。

【００９０】さらに、前記各実施例では、流量計本体２
２の巻線部２４に巻回した基準抵抗２３を吸気管２内に
突出させて設けるものとして述べたが、本発明はこれに
限らず、例えば吸気管２の外側に設ける回路ケーシング
２７内に基準抵抗２３を流量調整抵抗３４等と共に配設
する構成としてもよい。

【００９１】

【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、流量計本体に取付けられた絶縁基板
上に少なくとも長さ方向に膜状に延びた発熱抵抗体によ
って発熱抵抗を構成すると共に、この絶縁基板上には、
吸入空気の流れ方向に対し該発熱抵抗体の前，後に離間
して吸入空気の流れ方向に応じてそれぞれ抵抗値が変化
する第１，第２の感温抵抗体を設ける構成としたから、
第１の感温抵抗体が第２の感温抵抗体よりも抵抗値が小
さくなったときには、例えば空気の流れ方向を順方向と
して検出でき、第２の感温抵抗体が第１の感温抵抗体よ
りも抵抗値が小さくなるときには、空気の流れ方向を逆
方向として検出できる。従って、逆方向の空気流により
吸入空気流量を誤検出するのを防止でき、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。

【００９２】また、請求項２の発明では、絶縁基板の限
られた表面スペースを有効に活用して発熱抵抗体および
第１，第２の感温抵抗体をコンパクトに形成でき、発熱
抵抗体の表面積（実装面積）を可能な限り大きくするこ
とができるから、吸気管内を流れる空気流に対して発熱
抵抗体および各感温抵抗体の接触面積を大きく取ること
ができ、これらの抵抗値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。

【００９３】さらに、請求項３の発明では、発熱抵抗体
および各感温抵抗体と共に温度補償抵抗を単一の絶縁基
板上に着膜形成でき、部品点数を削減することができ
る。そして、温度補償抵抗が形成される副基板部と前記
発熱抵抗体および各感温抵抗体が形成される主基板部と
の間にスリットを形成することにより、例えば発熱抵抗
体で加熱される主基板部から副基板部に熱が逃げるのを
防止でき、主基板部を早期に温度上昇させ、エンジン始
動時等の応答性を向上させることができる。

【００９４】さらにまた、請求項４の発明では、第１，
第２の感温抵抗体を発熱抵抗体からの熱で絶縁基板を介
して加熱しておくことにより、空気の流れ方向に応じて
第１，第２の感温抵抗体のいずれか一方を確実に冷却で
き、空気の流れ方向を効果的に検出できると共に、コス
トダウンを図ることが可能となる。

【００９５】一方、請求項５の発明では、外部からの電
圧印加によって第１，第２の感温抵抗体を発熱抵抗体と
共に発熱させる構成としているから、エンジンの始動時
に各感温抵抗体を発熱させて所定温度まで早期に加熱す
ることができ、発熱抵抗体の温度上昇を促進できると共
に、空気の流量や流れ方向を検出するときの応答性を効
果的に向上させることができる。

【００９６】また、請求項６の発明では、発熱抵抗体と
アースとの間に接続される基準抵抗の両端電圧から流量
検出信号を取出すと共に、前記第１，第２の感温抵抗体
の抵抗値に基づき空気の流れ方向を検出できるから、該
空気の流れ方向が順方向のときには前記流量検出信号を
そのまま正の電圧信号として出力でき、逆方向のときに
は反転させて負の電圧信号として出力することができ、
エンジンの中速域等で吸気管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
装置を吸気管に取付けた状態で示す縦断面図である。

【図２】絶縁基板上に形成された発熱抵抗体、各感温抵
抗体および温度補償抵抗等を示す平面図である。

【図３】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４】吸入空気の流速と比較器の出力信号との関係を
示す特性線図である。

【図５】第２の実施例による絶縁基板上に形成された発
熱抵抗体および各感温抵抗体を示す平面図である。

【図６】第２の実施例による熱式空気流量検出装置の回
路構成を示す回路図である。

【図７】従来技術による熱式空気流量検出装置を吸気管
に取付けた状態で示す縦断面図である。

【図８】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。

【符号の説明】

２ 吸気管 ２１ 熱式空気流量検出装置 ２２ 流量計本体 ２３ 基準抵抗 ２４ 巻線部 ２６ 検出ホルダ ２７ 回路ケーシング ２８，５１ 絶縁基板 ２８Ａ 主基板部 ２８Ｂ 副基板部 ２９ スリット ３０，５２ 発熱抵抗体 ３０Ａ，５２Ａ 中間抵抗部 ３０Ｂ，３０Ｃ，５２Ｂ，５２Ｃ 延長抵抗部 ３１，５３ 第１の感温抵抗体 ３２，５４ 第２の感温抵抗体 ３３，５６ 温度補償抵抗 ３４ 流量調整抵抗 ３５，５５ 電極 ３６ 直流電源 ３７ 電流制御用トランジスタ ４０，４２ 比較器 ４１ 差動増幅器 ４３ 反転回路 ４４ 選択回路（流量信号出力手段）

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 吸気管の途中に取付けられ、流量調整抵
   抗および基準抵抗が設けられた流量計本体と、前記吸気
   管内に位置して該流量計本体に設けられ、前記吸気管内
   を流れる吸入空気によって冷却される発熱抵抗と、前記
   吸入空気の温度変化を補償するための温度補償抵抗とか
   らなる熱式空気流量検出装置において、前記発熱抵抗
   は、前記流量計本体に取付けられた絶縁基板上に形成さ
   れ、該絶縁基板の少なくとも長さ方向に膜状に延びた発
   熱抵抗体によって構成し、かつ前記絶縁基板上には、前
   記吸入空気の流れ方向に対し該発熱抵抗体の前，後に離
   間して形成され、前記吸入空気の流れ方向に応じてそれ
   ぞれ抵抗値が変化する第１，第２の感温抵抗体を設けた
   ことを特徴とする熱式空気流量検出装置。
2. 【請求項２】 前記発熱抵抗体は、前記絶縁基板の長さ
   方向中間部に位置して幅方向に延びた中間抵抗部と、該
   中間抵抗部の両端側から前記絶縁基板の長さ方向に互い
   に逆向きに延びた第１，第２の延長抵抗部とから形成
   し、前記第１の感温抵抗体は該第１の延長抵抗部と中間
   抵抗部との間に位置して該第１の延長抵抗部と平行に形
   成し、かつ前記第２の感温抵抗体は前記第２の延長抵抗
   部と中間抵抗部との間に位置して該第２の延長抵抗部と
   平行に形成してなる請求項１に記載の熱式空気流量検出
   装置。
3. 【請求項３】 前記絶縁基板は、基端側が前記流量計本
   体に取付けられる固定端となり先端側が自由端となった
   主基板部と副基板部とから構成し、該副基板部と主基板
   部との間には先端側から基端側に向けて延びるスリット
   を形成すると共に、該副基板部は基端側で主基板部に一
   体的に連結し、かつ該主基板部には前記発熱抵抗体およ
   び第１，第２の感温抵抗体を着膜形成し、前記副基板部
   には前記温度補償抵抗を着膜形成してなる請求項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の感温抵抗体は発熱抵抗
   体よりも大なる抵抗値をもった抵抗体材料により形成
   し、該発熱抵抗体からの熱により絶縁基板を介して前記
   第１，第２の感温抵抗体を加熱する構成としてなる請求
   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】 前記第１，第２の感温抵抗体は発熱抵抗
   体に対応する抵抗率をもった抵抗体材料により形成し、
   該発熱抵抗体と共に第１，第２の感温抵抗体を外部から
   の電圧印加によって発熱させる構成としてなる請求項
   １，２または３に記載の熱式空気流量検出装置。
6. 【請求項６】 前記発熱抵抗体は基準抵抗を介してアー
   スに接続し、該基準抵抗の両端電圧を流量検出信号とし
   て取出すと共に、前記第１，第２の感温抵抗体の抵抗値
   に基づき吸入空気の流れ方向を検出し、該吸入空気の流
   れ方向が順方向のときには前記流量検出信号をそのまま
   出力し、逆方向のときには反転させて出力する流量信号
   出力手段を備えてなる請求項１，２，３，４または５に
   記載の熱式空気流量検出装置。