JPS62245924A - 空気質量流量センサおよびその質量流量に関する出力信号発生方法 - Google Patents

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】 （産業上の利用分野） この発明は質量流量センサに関し、より詳細には、周囲
の気温の変化により、もたらされる−差を補償する、い
わゆるＴＣＯＭＰ温度補償を有する、金属箔ブリッジ型
の空気質−１に流量センサおよびその質量流量に関する
出力信号発生方法に関する。

（従来の技術） 空気の質量流量センサは自動車業界において内燃機関へ
の大量の吸気を測定するために、ますます利用されて来
ている。次いで、この測定値は、多くの場合マイクロプ
ロセッサに基づく装置である、エンジン制御器によって
利用されて、特に燃料効率を最大にし、かつ％環境汚染
を最小にするということに関してエンジンの性能を最適
化する。従って、空気の質量流量測定値が、技術的に許
容される限り正確であるべきだということは型費である
。

広く利用されている空気質量流量センサの１つは、ブリ
ッジ型の空気質量流量センサとよく称されている高温薄
膜アネモメータである。ブリッジ型の空気質ｔｆＬ量七
ンサにおいて、電熱回路が利用されて金属箔を特定の一
定温度に保持する。該箔はエンジンの吸気の通路に置か
れる。該気流が箔を通り過ぎる際、熱が箔から構成され
る装置が平衡状態におる場合、箔から失なわれる熱量は
、箔に供給される電気エネルギーの童に等しくなければ
ならない。従って、箔に供給される電気エネルギーを感
知することによって、空気５１ｉｉ量を表わす出力信号
を発生することができる。

次に第１ないし第３図を用いて従来の技術を詳細に述べ
る。ここで高温薄膜アネモメータ（風速計）、すなわち
ブリッジ型の空気の質量流量センサ８を第１図に示され
る単純回路について考察する。アネモメータの説明で、
薄膜（フィルム）および箔（ホイル）の用語が使用され
るが、これは熱線アネモメータとしての装置を表現する
。該回路はホイートストンブリッジ１０および高利得差
動増幅器１２から構成されている。増幅器１２はその入
力での電圧差をブリッジ１０への出力電流に変換する。

ホイートストンブリッジはそれぞれＲ１ｅ　Ｒａ　＃　
ＲａおよびＲ４の抵抗を有する４つの抵抗器１４，１５
゜１６および１７から構成される。抵抗器１４は箔から
成り、以下で箔１４と称される。抵抗器１５．１６およ
び１７はここでは一定値を有する標準抵抗器と考えるこ
とができる。

ブリッジの右側すなわち基準側を形成する抵抗器１５と
１６は、左側すなわち感知側の抵抗器１４と１７よりは
るかに大きい抵抗を有する。

このために、ブリッジの右側を通って流れる電流の量を
制限する。抵抗器１５と１６の値は同等である。

抵抗Ｒ８とＲ１が等しい場合、Ｒ８とＲ１が等しければ
該ブリッジは平衡を保っている。箔１４の抵抗Ｒ３はそ
の温度により変化する。従って、箔１４の温度が、その
抵抗Ｒ１がＲ４に等しいようなものである場合に、該ブ
リッジは平衡を保っている。従って、ブリッジが平衡を
保っている？！！＋１４の温度は、Ｒ，、Ｒ，およびＲ
，を選択することによって一定になる。

回路が平衡状態にあり、ブリッジ１０が僅かに不均衡で
ある場合、″増幅器１２の入力端子にかかる電圧差が存
在するであろう。ブリッジ不均衡の大きさは増幅器利得
に左右される。利得が無限大に近づくにつれて、ブリッ
ジ不均衡は、明らかに、ゼロに近づく。差の電圧によっ
て増幅器１２はブリッジ１０に、従って箔１４に電流を
供給する。箔１４を通って流れる′ｆＩＬ流は、箔１４
を介して流れる空気によって生ずる冷却と等しい電気に
よる加熱を行なうことになる。

空気の流量が増加する場合、気流による冷却もまた増加
し、そして箔１４の温度は下降し始める。箔１４の低温
によって低い箔抵抗Ｒ５を発生し、そのためにブリッジ
１０を一層不均衡にさせる。次いで、増幅器１２への差
の電圧入力が増加し、そして箔１４を通って流れる電流
が増加し、その結果、十分な電気的加熱が生じて増加冷
却を相殺し、ブリッジｌＯを平衡状態に災す。

空気質量流世上／す８からの出力信号は、箔１４を通っ
て流れる＊ａから得られるが、該電流は箔１４にかかつ
て流れる空気の質量流量に関連する。ブリッジの左脚に
おける１１ｉ抗（Ｒ。

＋Ｒ４）″′ｒ！会箪１−たこの雷廖はブリッジ電圧ｖ
ｂを発生する。抵抗Ｒ４は一定であり、そして箔１４の
抵抗Ｒ、は、ブリッジ平衡の要件によって決定されるよ
うな、空気の質量流量動作範囲を通じて、基本的に一定
のままである。従って、ブリッジ電圧ｖｂは箔１４を通
って流れる電流によってのみ変動し、その結果、空気の
質量流量センサ８の出力として適している。

自動車のニンジン意は非常に雑音の多い電気的環境であ
り、適切な信号対雑音比を保証するよう注意しなければ
ならないことに注目すべきである。雑音問題を最小にす
るたゆに、ブリッジ電圧ｖｂは、電気的雑音に対して余
り敏感でないＡＣ信号に変換されることができる。

空気の質量流量センサの量的定常状態モデルが展開され
て、さらにその動作について考察する。該モデルは、い
かに空気の１ｉ量流量センサが動作するのか、および周
囲気温の変化のような種々の外部ファクタがいかに装置
の動作に影響を及ぼすのかを、よυ十分に示す役に立つ
であろう。

該モデルは、窒気質量流世上ンサ８が平衡状態におる場
合、箔１４に供給された電気エネルギーはＷ３１４によ
って失なわれた熱エネルギーと等しくなければならない
、という前述の原理に基づいている。エネルギー平衡と
称されるこの原理は下記の式で表わされる。

Ｑ（ふ）”Ｉｔ”　　Ｒｔ　　　　　　　　　　　　　
（１）但し。

工、　は箔１４に送られる電流 ｍ　　は箔１４を介する空気の質′１７に流量ｑ（＋ｍ
）は箔１４からの熱損失の総比率箔１４を介する空気の
質量流量に依存 して表示される、および Ｒ１は箔１４の抵抗、である。

定常状態モデルの展開は２つの基本部分から構成される
。熱伝達モデルは熱伝達率Ｑを予測するために必要とさ
れ、そして電気回路のモデルは箔１４１に流Ｉ、および
それによりブリッジ出力回圧ｖｂを予測するために必要
とされる。

空気が箔１４を介して流れる際に、熱エネルギーはそれ
から増り除かれる。この冷却効果は電気エネルギー人力
によって相殺される。定常状態では、これらの量は等し
くなければならない。従って Ｑ（ふ）＝工、″ＲＩ　　　　　　　　　（２）定常状
態モデルの展開における第１段階は質量流量ふと熱伝達
Ｑとの間の関係を見つけることである。箔１４からの熱
伝達は、対流および放射的熱伝達から構成されると考え
られる。これらの各々は個別に説明する。

対流熱伝達は、箔１４を各して流れる空気の直接結果と
して生ずる熱伝達である。箔１４は平行な流れにおける
均一の温度を有する平らな板として作られる。載板から
の対流伝達に対する一般式は次のように誉〈ことができ
る。

ｑｃ＝ｈ（ａ＋）Ａｆ　（ＴＩ　　ＴＩ）　　　　　　
（３）但し、 Ａｆ　　は箔１４の有効面積 ｈ　（ｒｎ）は平均熱伝達係数（空気の一定熱特性をと
ると熱伝達係数は質量流量だけの 関数となる） Ｑ　（ｃ）は対流熱伝達率 Ｔａ　　は周囲気温、および Ｔ、は箔１４の温度、である。

動作中、熱はまた、放射によって箔１４から失なわれる
。放射熱伝達は箔１４とその周囲との間の放射の正味交
換に等しくなっている。吸気流管（第１８図の１００．
第２２図の２００）は完全に箔１４を包囲しており、か
つ、抜管を通って流れるを気は放射プロセスに影脣を与
えないと考えられるので、放射熱伝達は下記のように表
わすことができる。

ｑｒ＝ｇｉｙＡｆ（ＴＩ’　　Ｔ６’）　　　　　　（
４）但し、 ｑｒ　　は放射熱伝達、 １　は箔の放射率。

σ　はステファン−ボルツマン♀１およびＴｓは流管の
表面温度、である。

余熱伝達は対流および放射の熱伝達の合計となっている
。

Ｑ＝　　ｑｅ＋ｑ　ｒ　　　　　　　　　　　　　　　
（５）式３，４および５を結合すると下記が生ずるＱ　
（ｍ）＝ｈ　（’ｎ）Ａｆ　（Ｔ１−Ｔ４）＋ａ　ｔｈ
ｔ　（Ｔ−−Ｔ！ｌ’）　　（６）弐６は、箔１４に影
響を与える熱伝達プロセスのモデルを与える。該モデル
を利用することにより、対流が熱伝達の主要モードであ
ることが示される。

第２図は、従来技術のブリッジ型における空気の質量流
量センサ１８の用単純回路を概略的に示す。

空気の質量流量センサ１８にはブリッジ回路１９がある
。ブリッジ回路１９Ｆｉ、実例として、第１と第２の直
列接続の一部２０と２２を備えており、該１１４１にｌ
Ｓｔよ第３と第４の直列接続の脚部２４と２６　Ｖ（、
並列に接続している。第１脚部２０は、図例では、抵抗
Ｒ，を有する金属箔素子２８から成る。第２゜第３およ
び第４の脚部２２．２４．２６　　はそれぞれ図例では
抵抗器２５，２１．２３から成るが、それらは各自、抵
抗Ｒ４，Ｒ，およびＲ３を有する。連続を保つため、ブ
リッジ回路１９の抵抗は、第１図のブリッジ回路１０の
抵抗と同じ名称Ｒ１ｓ　”＊　＊　Ｒ１＋　ｐ、を与え
られている。

脚部２４と２６の接続点は差動増幅器３２のプラス（ト
）入力端子３０に接続する。脚部２０と２２の接続点は
差動増ＩＩＱ器３２のマイナス（→入力端子３４に接続
する。差動増ｆｌＢ器３２の出力端子３６はトランジス
タ３８のペースに接ａする。

トランジスタ３８のエミッタはアースに接続し、そして
トランジスタ３８のコレクタはブリッジ回路１９の脚部
２２．２６の接続点４ｏに接続する。ブリッジ回路１９
の脚部２０．２４の接続点４２は電源の正端子Ｂ＋に接
続するが、図示されていない。

第２図に示される嚇純電気回路は、箔２８の抵抗Ｒ１１
ブリツジ１９の電圧ｖｂおよヒ箔２８を通って流れる電
流工、■間の関係を展開するために利用される。下記の
変数は次のように定義されている。

Ｒ１は箔２８の抵抗、 Ｔ、は箔２８の温度、 ■、は箔２８を通って流れる′ｆｔ流、ｖｂ　は直列接
続の脚部２０．２２と直列接続の脚部２４．２６の並列
接続にかか つて取られたブリッジ電圧。

ｖＢ　はアースに関するトランジスタ３８のペースにお
ける電圧、 Ｖｃ　　はアースに関するトランジスタ３８のコレクタ
における電圧、 ・＋はアースに関する演算増幅器３２の端子３０におけ
る入力電圧、 Ｃ−はアースに関する演算増１−器３２の端子３４にお
ける入力電圧、 Ａ　は演算増幅器３２の利得、および ・０　はアースに関する演算増幅器３２の出力端子３６
における出力電圧、である。

抵抗器２１，２３．２５の抵抗Ｒ，，Ｒ畠およびＲ４は
それぞれ、すべてこの点では一定であると考えられる。

第２図に示された回路の動作を特徴づける式は、ここで
明らかになる。電圧・−は電圧ＶａプラスＲ６にかかる
電圧降下となっている。Ｒ４にかかる電圧降下は、ｖｂ
の電圧分割により明らかになる。従って電圧・−は下記
のように表わすことができる、 同様に、電圧６＋は次のようになる、 演算増幅器３２の出力電圧・。は、入力差動電圧と演算
増幅器利得の関数として表わすことができ、下記のよう
になる。

・６　＝　Ａ　（ｅ”−ｅ−）　　　　　　　　　（９
）式７と８および・ｏ＝ＶＢという事実を利用して、式
９はブリッジ出力電圧として解くことができ、下記を与
える。

Ｂ トランジスタの動作は、ペースにおける′ＦｊＬＥＥｖ
Ｂ％従って６０が基本的には一定であるようなものとな
っている。式１０は、ブリッジ’ｌｉｔ王ｖｂの冷抵抗
Ｒ，との間の所望の関係を与える。

式２のエネルギー平衡における利用のために、箔２８を
通って流れる電流を求めねばならない。

電流Ｉ、はブリッジ電圧ｖｂおよび抵抗Ｒ３とＲ４から
得ることができる。

箔２８におけるエネルギー平衡を形成するために必要な
全ての量は、ここで２つを除けば手に入れることができ
る。冷抵抗Ｒ１と箔温度Ｔ１の間の関係は、出力電圧／
周波数変換器（図示されていない）の特徴のように１％
定されねばならない。箔温度と抵抗間の関係は既知であ
ると考えられていて、従って次のように表わすことがで
きる。

Ｒ１＝　　Ｒ１（’ｒｔ　）　　　　　　　　　　　（
１２）電圧／同波数変換器は電圧制御発掘器（にＯ）で
あり、その直線的入力／出力関係は下記で与えられる。

ｆ　＝ＣＩ　Ｖ　ｂ　＋　Ｃｔ　　　　　　　　　　　
（１３）但し、 Ｃ，、Ｃ，は装置定数、 ｆ　は出力周波数、および ｖｂ　　はブリッジ電圧、である。

モデルを説明する６つの式、すなわち式２゜６．１０，
１１，１２および１３は番号を付は変えられて、以下に
記載される。

Ｊ　；Ｒｔ　（’［’ｌ　）　　　　　　　　　　　（
１４）Ｑ（２＝ｈ　！Ａｆ　（ＴＩ−Ｔ４）−）−ｇσ
Ａｆ　（Ｔ−−Ｔｓ’）　　　（１５）Ｑ（み）　”　
ＲＲｔ　　　　　　　　　　　　　（１６）ｖｂ＝ｘｔ
　（Ｒ１＋Ｒ４）　　　　　　　　　　　（１７）Ｖ）
１ 上記関係によって６つの未知数ｆ、　Ｖｂ、　Ｒ１、Ｔ
、、Ｉ、およびＱ、既知のｍ、ＴａおよびＴａに対する
６つの式を与える。これらの式の一般解手順の説明に進
行する前に、なお別の＠祭を行なうこともできる。式１
８はｖｂを％ＶＢ（アースに関するトランジスタのベー
スにおける’Ｉ！（Ｉｆ）、Ａ（演算増幅器利得）およ
びブリッジを形成する４つの抵抗の関数として与えてい
る。これらのうち、Ｒｙｅ　Ｒ１，Ｒ，、Ａｊｌｐよび
ｖＢは一定テ６ると考えられｔＲｌは未知数となってい
る。

演算増幅器の利得は非常に大きく、無限大とされること
もよくある。そこでこの想定が回路モデルを簡素化する
のに利用される口 演算増幅器利得が無限大に接近することを許容される場
合、ｖｂが有限のままであるためには、下記の式が有効
でなければならない。

式２０をたすき掛けした後、式を整理して以下のブリッ
ジ平衡式（２１）を得る。

従って、定常状態箔抵抗Ｒ１は抵抗Ｒ，，Ｒ１、九　に
よって固定される。箔２８の抵抗が固定する場合には％
箔２８の温度Ｔ１　もまた、式１４によって固定妊れる
。Ｒ１ｅ　ＲｍおよびＲ，を選定することによって、箔
２８が作動する温度、すなわちブリッジ１９と均衡する
抵抗を箔２８が有している際のｍ麻が選宇貞れ禍スー空
気の質Ｐ流量を測るセンサー８の流管（図示されていな
い）についての周囲気温Ｔａおよび表面温度Ｔｓが既知
である場合には、式１５は箔２８からの全熱伝達Ｑを、
質量流量二の関数として与える。全熱伝達が質量流量の
関数として既知である場合ｖｃｌ−ｉ、エネルギー平衡
、すなわち式１６が、箔抵抗Ｒ１と一緒に利用されて、
箔２８を通って流れる電流工、を計算することができる
。

式１７と２２を結合することによって、ブリッジ電圧が
得られる。

この式を調べることにより、ブリッジ電圧は、Ｑ、Ｒ，
およびＲ１の関数だけであることが判明する。２つの抵
抗が一定であれば、（式（２１）参照）、ブリッジ電圧
は、質量流量の関数でｂるＱの関数にすぎない。従って
この場合、演算増幅器利得は無限大であると考えられて
おり、ブリッジ電圧と空気の質量流量との間の直接関係
は容易に理解することができる口さらに、出力周波数は
ブリッジ電圧に直線的に関係する。

従って、出力周波数は質量流量の直接関数となっている
。

上述の近似計算は納得できるけれども実際には、演算増
幅器は無限大利得を有してはいない。

従って、６つの系統式、すなわち式１４−１９の同時解
が要求される。それらの式は反復手順によって解かれる
。この解法手続きによって、空気の質量流量センサ１８
の流管温度および周囲気温とは既知であることから、質
量流量に対する空気質量流量センサ１８の出力電圧と周
波数が既知となる。

また、これまでにコンピュータシミュレーションからの
多くの応用される結果が提示されている。これらの結果
を得るために利用される電気回路および熱伝達モデルは
、すでに提示されたものとは幾分異なる。第３図に示さ
れる新規の電気回路は、前述のホイートストンブリッジ
をなお有してはいるが、使用中の回路のうちでもより典
型的なものであるよう選択されている。

該回路性能は前述の単純回路のそれと同様であり、骸単
純回路に関する性能の説明が適用される。従って、第２
図に示された回路を引用することになろう。新規熱伝達
モデルは前のモデルに準拠するが、修正されて実験デー
タに一致するようになっている。

回路モデルを実現するためには、ブリッジ回路１９のパ
ラメータについて評細に述べる必要がある。選定された
値は空気３！［量流童センサ１８において使用される実
際値を表わす。抵抗器２１と２３の抵抗器、とＲ島は、
１３５２．７３オームおよび１４１７．９１オームがそ
れぞれ選択されている。抵抗器２５の抵抗Ｒ１は５．０
２８１オームと特定されており、箔２８は９５℃の温度
で４．７９７オームの抵抗を有する。演算増＠５３２の
利得Ａは１００．０００となっている。ブリッジ平衡の
要件のために、ブリッジは約９ｓｃｏａ度の箔２８を有
して動作する。

空気質量流量センサの動作範囲は、２　ｔ　／　ｓから
１４０２／ｓであるとされている。空気質量ｆＬｔ七ン
サのモデルは、周囲気温を一定の２０℃に保ちながら、
この流量範囲にわたる出力電圧を予測するのに利用され
てφる。この結果は第４図に示される。すでに述べたよ
うに、ブリッジ電圧は周波数に変換され−Ｃ１信号の雑
音妨害を最小化する。該モデルによって予測される、出
力周波数は第５図に示される。

実例として、仝気質輩流世上ンサは、−４０℃から８０
℃までの温度にわたる空気質量流量を測定しなければな
らない。従って、周囲気温における変化が、空気質ｔ重
量センサの出力に与える効果は考慮すべき重要な問題で
ある。

シだニレ−ジョンを利用して、空気質量流量に対する空
気質量流量センサ１８の鞠波数出力のプロット＆−を旭
５【ヅｒ夷り貞鉛−でいス−ｒのシミニレ−ジョンにお
いて、周囲気温は２０℃となっている。−４０℃、２０
℃および８０℃の周囲気温における同じシミュレーショ
ンからの結果は、第６図で示される。

第６図に示される結果により、−室空気質量流量におい
て１周波数出力の大きい変化は周囲気温の変化によりひ
き起されることが明らかである。従って、空気質量流量
センサ１８の出力は空気質量流量だけでなく、ｒ＊囲気
温にも依存する。このことは望ましくはない。周囲気温
に対する空気質量流量セン？１８の出力の感度は、次の
ように説明することができる。

第１に、ブリッジ回路１９が設けられているので、周囲
気温が変化しても、温度ＴＩは変化しない。そこで出力
周波数の周囲気温への依存度は下記の単純熱伝達モデル
を検査することによって説明され得る。

Ｑ（２＝ｈ（ＱＡｆ　（Ｔｌ−Ｔ４）＋ａａＡｆ　（Ｔ
、’−Ｔｌ’）（２４）対流熱伝達は箔温度マイナス周
囲気温の関数となっている。放射による熱損失は箔温度
の４乗マイナス流管（第１８図の１００．第２２図の２
００）の表面温度の４乗となっている。該流管の温度は
周囲気温に関連する。

気温が高くなるにつれて、対流ならびに放射の両方によ
る熱損失は減少する。低減した熱損失のために、箔２８
の温度を保持するために必要な電流は少なくて済むよう
になる。ブリッジ電圧、従って空気質量流量セｙ？１８
の周波数出力は、減少する。気温が低下すると上述の逆
の現象が起こる。これらの直観的解釈は、第６図に示さ
れる結果によって支持される。空気質量流量セン−９′
１８が有用な装置であるためには、周囲温度に対するそ
の感度を低減する何らかの手段を導入せねばならない。

ＴＣＯＭＰ方法と称嘔れる、この結論を達成するだめの
従来技術による受動的補償末は、以下で示される。ＴＣ
ＯＭＰ技術を利用することでかなりの誤差が低減される
が、一層の誤差の低減が所望されており、この発明によ
る誤差修正技術が必要とされるに至る口 主となる熱伝達モードは対流である。熟眠達モデル（式
２４）と注目することによって、箔２８と空気間の一定
温度差を保持することによって、対流熱伝達における周
囲気温変化の効果を填り除くであろうことが明らかにな
る。

放射熱伝達は箔温度の４乗と流管温度の４乗間の差に依
存するのであるが、但し、流管温度は周囲気温に依存す
る。従って％吊２８と周囲気温の温度差を一定にしても
５周囲温度の変化から独立の放射項にはならない。むし
ろ、ある基準周囲温度に関連して、周囲温度の増加に対
して原型以上の放射熱伝達を生じ、かつ、周囲温度の減
少に対してａ型以下の放射熱伝達を生ずる。

別の誤差源は、空気の熱特性は温度によって変化し、前
に想定したように一定ではないという事実に起因する。

空気の熱％性にｈ・ける変動は対流熱伝達係数に、従っ
て対流熱伝達に、直接に影響する。気温が上昇するにつ
れて、対流係数も上昇し、所定の空気質量流量ならびに
温度差に対して相当量の熱損失を生ずる。上で説明した
ように、放射項も同様に、周囲温度に依存している。

従って、箔２８と周囲気温との間に一定の温度差がある
場合に対して、対流および放射の熱伝達項は、なお周囲
温度に依存している。周囲気温が上昇するにつれて、熱
伝達の画形式ともより有効になり、全熱伝達が増加する
。低い周囲温度では、逆も真である。低い周囲温度およ
び高い周囲温度という用語は、２０℃の基準周囲温ｊ（
に関連する。

高い周囲温度における箔２８と周囲の空気との間の温度
差を低減し、かつ、低い周囲温度におけるそれを増加す
ることによって、この変化する熱伝達効率を補償するで
あろう。熱損失の変動は修正された温度差によって相殺
されるであろうし、ブリッジの周波数出力は周囲温度に
余り左右されなくなるでろろう。

ト記の論点によって、第７図は利用しようとする箔２８
の温度と周囲気温間の差のプロットを提供する。一定の
温度差から調整する最大量がＴＣＯＭＰと称され、そし
て周囲温度による温度差の変動は直線的である。

この型式の箔２Ｂの温度関数は、抵抗器２１の抵抗Ｒ１
を＠！ｉ囲気温によって変化させることによって達成さ
れる。定常状態動作における箔２８の抵抗は、他のブリ
ッジ抵抗器２１，２３゜２５の値によって決定されるの
で、抵抗器２１の抵抗Ｒオを変えることによって、ブリ
ッジ回路１９が平衡を保つ箔抵抗Ｒ１を変化させ、従っ
て箔２８の動作温度を変化させる。

抵抗Ｒ９は２つの抵抗器によって発生される。

第１抵抗器は周囲温度によって変るよう要求される。第
２抵抗器は周囲温度が変る際、一定のままとなる。Ｒよ
を単−ＩＸＡ度依存抵抗器として特定することは望まし
いように思われるが、−ｆ：のような構成のために、装
置を生成する場合に満たすのが困難な制限となり得るよ
うな、抵抗と温度間の特定関数関係を強いることにもな
る。

これら２つの抵抗器を含むブリッジ回路１９の脚部２４
は、脚部２０に比較して非常に高い抵抗を有しており、
従って非常に僅かの電流を流す。その結果、可変抵抗器
は非常に小さい自己加熱効果を持つことになり、空気流
の中に置かれると、管を通って流れろ空気の温度に非常
に近い温度になる。

空気質量流量センサ１８のディジタルコンピュータ７ミ
ユレーシヨ／の結果は、第８図に示される。この結果は
、定常状態動作において、かつ、ＴＣＯＭＰ＝１１℃で
のＴＣＯＭＰ温度補償計画を含むよう修正されている。

質量流量が動作範囲にわたって変化する間、気温−４０
℃、２０℃そして８０℃に対する結果が示されている。

第８図の結果をｖＪＧ図の補償されていない結果と比較
してみると、ＴＣＯＭＰ［慣を加えることによって、周
囲気温の変化による出力周波数の変動をかなり低減して
いることが理解できる。

この図例にとってＴＣＯＭＰ＝ｌＩＣの値が選定された
理由は後で述べることとする。

（発明が解決しようとする問題点） ブリッジ型の空気質量流量センサのための基本的回路に
関する問題は、エンジンの吸気のＩＡ］囲温度が変る際
に、与えられた空気ａｔ流量に対して、金属箔から失な
われる熱の量もまた変化する。従って、金属箔を一定温
度に保持するのに必要な電気エネルギーは、周囲の気温
が変化するにつれて変化する。これによって空気質量流
量の測定値に誤差をもたらすが、それは出力信号が空気
質量流量だけでなく、周囲の気温にも関連するからであ
る。

周囲の気温の変化を補償する１つの従来技術は、周囲気
温と金属箔が保持されている温度との間の差が周囲気温
の変化に関して直線的に変化する場合に、胸囲気温の変
化によりもたらされる誤差は最小化されるというｉ理に
基づいている。ＴＣＯＭＰと称するこの計画は、ブリッ
ジ型の空気質量流量センサに、周囲気温感知素子を組込
んでいる。周囲気温が変化する場合、周囲気温感知素子
は、金属箔が保持されている特定一定温度を変えること
によって反応し、従って該一定温度と周囲気温との差は
、周囲気温の変化と共に直線的に変る。

しかし、金属箔から伝達された熱量は周囲気温の変化に
より直線的に変化しないで、より高次の関数に従って変
化する。さらに、このＴＣＯＭＰ計画は、空気の熱特性
が温度に関係なく一定のままであるとしている。実際は
、そうではない。その結果、ＴＣＯＭＰ計画によって、
周囲気温の変化によりもたらされ九誤差をかなり低減し
てはいるが、なお誤差が残される。

上記のような事情に鑑みて本発明はブリッジ型の空気質
量流量センサにおける周囲気温の変化に対して改善した
補償を行なうため周囲気温の変化によってもたらされる
誤差が、ＴＣＯＭＰ温度補償のみによって達成され得る
低減より以上に低減されるブリッジ型の空気質量流量セ
ンサを提供することを目的としている〇 また、本発明の別の目的は、周囲気温が変るにつれて一
畝伝、凛Ｖｒかけス兆直繍響什九ち出する誤差を補償す
る方法によって、ブリッジ型の空気質量流量センサにお
ける温度補償を改善することである。

（問題点を解決するための手段） 上記目的を達成するためセンサを通過する質量流量に関
連する出力信号を発生する本発明の質量流量センサは、
温度関連誤差および質量流量関連誤差を含む、第１質量
流量関連信号を発生する第１手段と、温度差動誤差修正
を行なう第２信号を発生する第２手段と、質量流量誤差
修正を行なう第３信号を発生する第３手段と、および第
１．第２（″して第３手段を共に、作動的に結合して、
出力信号を発生する手段とを備えている。

質量流量に関連する出方信号を発生する方法は、温度関
連誤差と質量流量関連誤差を含む第１質量流量関連信号
を発生する段階と、温度差動誤差修正を行なう第２信号
を発生する段階と、質量流量誤差修正を行なう第３信号
を発生する段階と、および第１．第２そして第３信号を
結合して、出力信号を発生する段階、とから成っている
。

（作用） 空気質量流量センサ１８の周波数出力が周囲温度により
変えることが明らかとなった。空気質量流量センサ１８
の周波数出力はまた、据付け、老化、製造許容度および
他のファクタによっても影譬を与えられる。周波数出力
の変化を表示された空気質量流量誤差に関連づける方法
が必要である。先ず、空気質量流量誤差が下記のように
定義される。

町　−ｍｌ　　★ ＭＡＳ誤差＝、７　　　Ｚｏｏ　　　　　（２５）ｍ。

但し、 旨　は実際の空気質量流量、および 紙　は表示された空気質量流量、である。

周波数対受気買量流量の標準曲線が存在すること、およ
びこの曲線は、製造された全９気質量流量感知装置に対
する入力／出力関係として利用されていることを想定す
る。標準動作条件における標準空気質量流量の出力周波
数が既知である場合、該曲線は空気質量流量を決定する
のに利用することができる。また、特定空気質量流量セ
ンサは、標準曲線とは異なる出力曲線を有しているが、
この曲線は未知であると考えられる。標準曲線がこの特
定空気質量流量センサの出力周波数を空気質量流量へ変
換するのに利用される場合、ある量の誤差が生ずるでち
ろうＯ 空気質量流量セ／？の標準出力曲線の表示および、個別
９気質量流量センサにとっての出力曲線である別の曲線
が第９因に示される。第９図で明らかなように、ｉの流
量である場合に、個別空気質量流量センサは標準空気質
型流量セ／′！ｊとは異なる出力周波数を発生する。個
別空気質量流量センサが二１の空気流量で横歪される場
合、装置の周波数出力は、第９図に示される個別曲線を
利用すればｆ、となるであろう。

しかし、標準人力／出力曲線のみが利用されて出力周波
数を入力質量流量に変換するので、この周波数ｆＲは、
真の流量み、ではなくて質量流量ふ！が入力されている
ことを意味する。

この結果の誤差を計算するために、検査点ち１における
標準曲線の傾斜は、下記のように近似することができる
。

ｍｌ　　−ｆ！１１ 式２５と２６を結合すると、誤差は次のように表わすこ
とができる。

式２７は周囲気温の変化によシ生じた誤差を判定するの
に利用することができる。核計其に必要な量はｆ３　と
ｆｔｓ計算点での標準曲線の傾斜、および質量流量から
成る。シミュレーションは、標準周囲温度において３１
ｊ量流量み、テ発生する周波数ｆ１、ならびにこの空気
質量流量での標準曲線の傾斜を計算するのに利用され１
ａ、ｍＬ６１４０３ｆ−１＋ｈＸＩｔｒｋ−ｂ−ト２Ｍ
ＪＩＩＬＪＭ−自一、−１＾、−ム本−する周波数ｆ、
もまた７ミ二レーシヨンから計算される。ここで必要な
量のすべてが既知となり％周囲温度による空気質量流量
誤差は１式２７を利用して計算することができる。

上述の手続きによって、様々な周囲気温に対する空気質
量流量誤差対質量流量の曲線が得られる。七とで、との
手続きを利用して、ＴＣＯＭＰ温度補償計画の効用を説
明する。

’ｒｃｏｍｐ補償方法は上述の通りであって、箔２８の
温度と周囲気温との間の差を一定に保持するという考え
を説明して来た。これによって、空気質量流量センサ１
８の出力の周囲気温への移存度を低減し得ることが主張
されている。第７図は、該温度差を一定に保持すること
はＴＣＯＭＰ＝ＯＣという値をもするＴＣＯＭＰ法を利
用することに等しいことを示す。

補償されていない空気質量流量センサの質量流量誤差の
表示が（Ｒ３〆Ｒ１（Ｔ’ｓ））第１０図に示されてい
る。２本の曲線は−４００と８０℃のＡム計の両極４＋
有に丸・Ｈ入阻典か裏拙ナー甲ｒ’　ｎ　、Ｖ　ｐ＝θ
℃による補償された空気質量流量センサの空気質量流量
誤差の表示は、第１１図に示される。この２つの図を比
較することによって、ＴＣＯＭＰ補償により達成された
誤差の低減が明らかになる。

上述のように、ＴＣＯＭＰの正の値は誤差をさらに低減
するために必要である。ＴＣＯＭＰの値が０℃、６℃、
１１℃および１３℃である場合の結果は％それぞれ、第
１１図〜第１４図で示される。

ＴＣＯＭＰが０℃から増加するにつれて、平均誤差は減
少し、かつ、−４０℃と８０℃の周囲温度における誤差
曲線は、互にその誤差を縮める方向に移動し始める。Ｔ
ＣＯＭＰ＝６℃の値では（第１２図）、誤差曲線は交差
している。

ＴＣＯＭＦがさらに１１℃まで増加すると（第１３図）
、高い流量では一４０ｃでの誤差を正で、かつ、８０℃
での誤差を負となり、誤差曲線が交差する。ＴＣＯＭＰ
がさらに１３℃に増加すると（第１４図）、誤差曲線は
なお離れて移動し続けるが、以前に最低質量流量で発生
した最大誤差は減少する。

ＴＣＯＭＰ＝１１℃を利用した結果は前に示されている
が、七の理由は、との値が最大と平均の誤差間で良好な
妥協の結果を与えており、流量２〜１４０ｆ／ｓの範囲
を通じて両者を±２０チ範囲内に保持するからである。

そのような決定は、周囲温度の範囲にわたって、低流量
での空気質量流量センサ誤差と高流量での空気ＩＥＬ量
流童センサ誤差との均衡をとろうとする所望を反映して
いる（第１３図参照）。

（実施例） この発明の誤差修正計画で利用するために、を気質量流
量セン４ｊ誤差曲線は、ＴＣＯＭＰ＝１１℃　ではなく
％ＴＣＯＭＰ＝１３℃を利用することによって一層分離
されている。その結果は第１４図に示され石。空気質量
流量センサ誤差の無い基準周囲温度（Ｔａｒ）ｔ３　Ｔ
ａｒ＝Ｔａ＝２０℃となっている。基準ｍ囲温度が、全
質量流量範囲にわたって、当該温度範囲におりて中央に
位置するように選択される。第１４図からＴａ＝−４０
℃における空気質量ｆＬｉｔセンサ出力は高すぎて（正
の誤差）、−万、Ｔ　ａ　＝　８０　Ｃにおいては空気
質量流量センサ出力は低すぎる（負の誤差２ということ
が理解される。

従って、ブリッジ電圧ｖｂに、下記の要件Ｍ１）Ｏｊ４
）２０℃に対して　　　　（２８４）Ｖｅ＝ＯＴａ＝２
０Ｃに対して　　　　（２８ｂ）ＶｅくＯＴａ（２０℃
に対して　　　　（２８１）を有する修正電圧Ｖｅを加
算することによって、ブリッジ電圧ｖｂを修正する結果
、周囲気温変化によりもたらされた誤差を減少すること
になる。Ｔ　ａ　ｒ　＝　２０℃ではには０でめるべき
だという要件は、それに対して他の全部が測定されるこ
とになっている標準出力として基準温度Ｔ　ａ　＝　２
０℃での出力を定めるということから帰結され九もので
ある。従って、基準周囲気温では。

基準温度以外の周囲気温に対して要求される修正の量は
、周囲気温および質量流量の両方によって変ることが予
想されるので Ｖｏｕｔ　ｙＶｂ十Ｋ（Ｔａ、ｍ　）Ｍｅ　　　　（２
９）所望の結果は、ブリッジ出力電圧Ｖｏｕｔは二だけ
に依存し、かつ、基準温度、この場合Ｔａ＝２０℃、の
付近の周囲温度における変動とは独立であるべあるべき
だ、とりうことになる。

Ｋ（Ｔａ、ｍ）という量は、Ｔａおよび二が変る際にこ
れを達成するのに要する修正利得である。

Ｖｅを発生するためには、Ｖｅを下記のようにする。

Ｖｃ＝Ｖ１−Ｖ４　＝Ｉｔ　　（Ｒｔ　−ＩＬｉ　）　
　　　（３０）式２１のブリッジ平衡関係を、便宜上、
下記に阿ひ示す。

Ｒ鵞 詰＝＝　　Ｒ，−（ａ２） ｓ 基準温度ではＲ１は１ｔ４に等しい、すなわち、基準温
度ではＲ１はＲ１に等しい、とする。なお、ＴＣＯＭＰ
修正計画を利用することによりＲ１＝Ｒｅ　（Ｔ４）　
　　　　　　　　（３２：）を生じ、従ってＴ＆が増加
するにつれて、Ｒ２も増加する。

式３１と３２から、Ｔａが基準温度から増加するにつれ
て、Ｒ１もまた増加し、　Ｒ１＞Ｒ４を生ずるというこ
とになる。従って、周囲基準温度の２０℃より大きいＴ
ａに対して、式３０はＶ　ｃ　）　０を生ずる。基準温
度より小さいＴａに対してはｈ　Ｒ１＜Ｒ４およびＶ　
ｅ　（０となる。最後に、基準温度ではＲ，＝Ｒ４であ
るので、式３２から、この温度ではＶ　ｃ　＝　０とな
る。このように、式２８で特定された修正電圧に対する
安住の全部が満たされたわけである。

Ｖｅの展開においてもう１つの改善が要求される。一般
に、すでに行なわれた想定とは反対に、設計と調達のプ
ロセスによって、周囲基準気温Ｔａｒにおいて、抵抗Ｒ
１とＲ６が等しくならないことがある。これが実情であ
れば、周囲基準気温において％ＹａＦｉ要求通り０には
ならないであろう。

この難点を克服するために、周囲基準気温Ｔａｒにおい
て、修正電圧には下記によって与えられることに注目さ
れたい（式３０参照）。

Ｖｅ　（Ｔａ　ｒ、　ｒｎ）＝ｖ１−ｖ、＝ｊ、　（Ｔ
ａ　ｒ、　ｍ）　（Ｒｔ−＆）　（３３）また、式１１
から、基準温度におけるブリッジ電圧ｖｂは下記によっ
て与えられることを想起されたい。

Ｖｂ　（Ｔａｒ、　ｍ）＝Ｖ、＋ｖ４＋＝＋Ｉｎ　（Ｔ
ａｒ、　ｍ）　（Ｒ１＋Ｒ４）　（３４）２つの電圧、
゛電流Ｉ　１　（Ｔａｒ、　ｍ）　の比率を形成するこ
とによって相殺し、次のようになる。

上記の式では、該比率はＲ，を介して質量流量に依存す
るだけでめる口これは％Ｒ１がＴ。

の関数であり、Ｔ、は質量１５Ｖｉ１、量に依存するか
らである。しかし、実際には、フィードバック回路にお
ける高い演算増幅器利得のために、この依存度は極めて
小さい（第２図参照）。従って、該比率は全質量流量に
対して、周囲基準温度において一定であるように取るこ
とができる。この値は式３５ではＫｇと称される。次い
で、式３０で与えられたように％周囲基準気温において
Ｖｃを０にするために必要な電圧修正は、それからＫｚ
Ｖｂを減算することによって、すなわち下記のように、
単純に決定される。

Ｍｅ　−Ｖ、　−Ｖ、−ＫｚＶｂ　　　　　　　（３６
）このように、修正電圧は、存在する信号ｖ、。

■、およびｖｂのいずれの２つを利用しても発生するこ
とができる。

アナログ実施 式２９に従って、計画を実行し、修正ブリッジ出力を発
生するために残されているのは、利用すべき修正利得Ｋ
　（Ｔ　ａ、　ｍ　）を決定することである。そのため
に、流れの範囲にわたって、する周囲気温の２つの極値
での出力誤差を零にする修正利得が決定される。この場
合、それはＴａ＝８００およびＴａ＝−４０℃　となっ
ている。

従って、当然みによって変化する利得は、それぞれ、Ｋ
（８０Ｃ，ｍ）およびＫ　（−４０Ｃｏ　ｍ　）と称さ
れる。

Ｋに対する１つの単純かつ納得のゆく選定は。

極限の温度において誤差を零にするために必要な値の平
均値となっている、各二での値を利用することである。

す々わち、 式３７から直接に決定された修正利得を実現することは
確かにム■能であり、ディジタル実施の章で説明するこ
とにする。

しかし、この場では、式３７はアナログ実施のための修
正利得の選択への案内を行なう。修正利得社二によって
変るので、　Ｋ（ｒｎ）を、当然みる。実際には、実施
を容易にするために、単純な直線関係で十分であるとす
る。

上記でモデルとなった装置に適用する手続きを説明し、
そして前述のＴＣＯＭＰ＝１３Ｃを利用すると、修正利
得関数は下記のように選択される。

式３８により与えられるＫの形は、アナログ実施しやす
く選定されている。Ｋが、０７から、４５までの範囲で
ある場合、ｖｂによるＫの直線変化は、質量流斂が２２
（ダラム／　ａ　（秒）から１５　ｆ　／ｓへ変る＠に
生じ、その後、利得は一定に保持される。ｖｂによるＫ
Ｏ変動は第１５図に示される。みによるＫの対応する変
動は第１６図に示される。最後に１式３５から Ｋｚ−−−０２３５０（３９） 今決定されたＫｚ　を利用して式３６からＶｅを形成し
、そして式３８からのＶｅ、！：Ｋを利用して式２９か
ら修正ブリッジ出力電圧Ｖｏｕｔを発生することによっ
て、第１７図に示される空気質量流量センサ誤差曲線が
得られる。従来技術およびＴＣＯＭＰ＝１１℃の値を利
用することから生ずる第１３図の誤差に比較して、かな
りの誤差低減が得られる。（２つの結果を比較する際、
ｇ１７図の縦の目盛は第１３図で利用されるそれの１０
分の１となっていることに注目されたい）。

代りの実施方法として、第１２図に示される従来技術と
ＴＣＯＭＰ＝６°を利用することから生ずる誤差曲線を
考察してみる。約５０　ｆ　／　ａを超える流量に対す
る誤差が受入れられる場合には。

次のアプローチを利用することができる。５０Ｐ／ａ以
下の流量に対しては、Ｔａ＝８０Ｃでの出力は為すぎる
が、−万％Ｔａ＝−４０℃に対しては低すぎる。従って
、前に利用されたと同じ考えをこの場合にも利用するこ
とができる。この場合、修正利得Ｋに関して式３８に匹
敵できる式の有する利得の大きさは、最低流量で高く開
始し、次いでブリッジ電圧ｖｂによって、５０ｔ／ｓに
関するブリッジ電圧で０にまで直線的に下向変化し、そ
の後はゼロの値を保持するようなものとなるであろう。

アナログ回路によるこの発明の修正計画を実施するため
に必要な構成要素は、 １、　　ＫｚＶｂで与えられる、式３６において修正電
圧を相殺するだめの固定利得による電圧増幅 ２、式３６により与えられる修正電圧Ｖｅを形成する電
圧加算器。

３、　修正利得関数Ｋを形成するための関数発生器（式
３８参照）。

４、ＫＶｅ、で与えられる、式２９におけるブリッジ電
圧に修正を行なうためのアナログ電圧乗算。

５、式２９により与えられる修正ブリッジ出十＃工ＩＦ
　−、、＆也２ｕ　ｅｌｆ斗１４ハーニ翰１臂肥第１８
図は、この発明の修正計画を実現するアナログ装置のブ
ロック図である。誤差修正空気質量流量センサ１０１は
、ＴＣＯＭＰ温度補償を有する空気質量流量センサ１０
２を含む。空気質量流量上／す１０２への入力信号は、
周囲温度Ｔａおよび空気質量流量二となっている。

第２図に示された空気質量流量センサの簡略図では、空
気質量流量センサ１０２からの出力信号ｖｂ、　ｖ、お
よびＶ、は、それぞれ、ブリッジ電圧Ｖｂ、　Ｒ，にか
かる電圧およびＲ，にががる電圧を有している。ブリッ
ジ電圧ｖｂは、利得Ｋｚを有する一定利得増幅器１０４
によって増幅されて、式３６におけるＫｚＶｂにより与
えられる修正電圧相殺を発生する。この結果の信号Ｋ　
ｚ　Ｖ　ｂは、次いで電圧加Ｘ器１０６によってＶ。

と−ｖ４を加算され、式３６により与えられる修正電圧
Ｖｃを発生する。

ブリッジ電圧ｖｂはまた、Ｋをｖｂの関数として測定す
る関数発生器１１０への入力信号も備えている。関数発
生器１１０からの出力信号はアナログ乗算器１０８に結
合される。アナログ乗算器１０８は修正電圧ＭｅにＫを
乗算して。

式２９で要求されるようにブリッジ電圧ｖｂに修正電圧
ｋＶｃ　を発生する。電圧加算器１１２はブリッジ電圧
ｖｂに修正電圧ｋＶｃを加算して、修正ブリッジ電圧Ｖ
ｏｕｔを発生する。次にこのＶｏｕｔ値は、Ｖｏｕｔを
エンジン制御目的に利用するエンジン制御装置（図示さ
れていない）に与えられる。そのようなエンジン制御装
置は通常、例えばマイクロプロセッサのようにディジタ
ル式であるので、加算器１１２とエンジン制御装置との
間にＡ／Ｄｉ換器を挿入することができる。

ディジタル実施 この発明の修正計画はまたディジタル的に実現すること
もできる。前車と同様、便宜上、式３６の修正電圧を再
び記載するが。

Ｖｃ　＝Ｖ、−Ｖ４−ＫｚＶｂ　　　　　　　（４０）
さらに式２９の修正ブリッジ出力電圧も再び繰返して。

Ｖｏｕｔ＝＝ｖｂ＋Ｋ（Ｔａ、ｍ）Ｖｃ　　　　　（４
１）の両方が使用される。

利得がディジタル形式で設定されるので、アナログ実施
計画におけるよりはるかに正確に利得が制御され得るこ
とが重要な差異となっている。

比較目的から、修正利得として式３７で与えられた利得
をとる。すなわち、前と同様％２つの極限温度における
修正値の平均値が利得として使用される。

特に、式４２で特定される利得は、当該流量範囲にわた
る１５の標準流量点の各々で決定されたものとする。こ
の図例では二は２２／ｓがら１４０　ｔ／ａにわたって
いる。標準流量点は、Ｔａｒ＝２０℃のＷ４Ｉ！５基準
気温における流量点で生ずるブリッジ電圧ｖｂで特徴づ
けられる０従って、１５の標準流量点の各々において、
基準ブリッジ電圧値Ｖｂｒｅｆ（ｆ）　　および対応す
る修正利得Ｋ（１）がある。

基準値間のブリッジ電圧で、ブリッジｔＥＥによる利得
ファクタの直接的変動が考えられる。

従って、１番目と１＋１番目の基準ブリッジ電圧間の領
域において、修正利得は下記で与えられる。

動作中、現存するブリッジ電圧はテーブルに記憶された
値と、式４３による直線的補間によって判定された修正
利得と比較される。式４３で与えられるｖｂによるＫの
変動は、第１９図に示される。二によるＫの対応変動は
、第２０図に示される。

アナログ実施（ＴＣＯＭＰ＝１３０）を説明するのに使
用した同じ装置について、ディジタル手続きを使用した
結果が旭２１図に示貞すＬふ。埴１７図で示されるアナ
ログ実施によって得たものよりなお、かなりの１差低減
が生じている。

なおもう１つの強化もされている。式２８から１周囲気
温Ｔａが周囲基準気温Ｔａｒより上である場合、Ｖｅの
記号は正であり、Ｔａが基準温度より下である場合、該
記号は負であることに注目されたい。従って、ｖｃの記
号によって選択し、２つの修正利得ベクトルを利用して
ディジタル方法を実現することは容易である。各周囲気
温の補助領域に対する修正利得ベクトルを「個別化する
」能力のために、対応して強調される１差低減を期待す
ることができる。

との発明の修正計画をディジタル的に実現するための構
成要素は下記の通りである０１、　３つの電圧信号Ｖ、
、Ｖ４およびｖｂのうちの２つをディジタル論理装置に
入力するための関連マルチプレクサを有するアナログ／
ディジタル変換器。

２、入力ディジタル電圧信号を処理し、式４３に従って
修正利得Ｋを形成し、次に式４゜に従って電圧修正Ｖｃ
を形成し、さらに式４１に従って修正ブリッジ出力電圧
Ｖｏｕｔを決定するための適切なメモリを有する、マイ
クロプロセッサのようなディジタル論理回路。

第２２図は、この発明の修正計画を実現するディジタル
装置のブロック図である。誤差修正空気質量流量上／？
２０１は、ＴＣＯＭＰ温度補償を行なう空気質量流量セ
ンサ２０２を含む。

空気質量ｉｉセンサ２０２への入力信号は、周囲温度Ｔ
ａおよび空気３Ｉ［量流量二となっている。

第２図では、空気質量流量セン＋ｊ２０２からの出力信
号ｖ１　とＶ、は、それぞれＲ，とＲ１にかかる電圧を
備えている。ｖｌとＶ、の両方はマルチプレクサ２０４
に結合され、該マルチプレクサはアナログ／ディジタル
変換器（Ａ／Ｄ　）２０６への入力としてｖｉとｖ４を
交互に発生する。Ａ　／　Ｄ変換器２０６はＶ、とＶ、
の信号をディジタル化し、そしてマイクロクロセッサ２
０８にディジタル値を与える。マイクロクロセッサ２０
８の有しているプログラムは、式４３を利用して修正利
得Ｋを発生し、式４０を利用して電圧修正・Ｖｃを発生
し、次いで式４１を利用して％前述のように修正ブリッ
ジ出力電圧値Ｖｏｕｔを決定する。次にこのＶｏｕｔ値
はエンジン制御装置（図示されていない）に与えられ、
該制御装置によってエンジンの制御万策に利用される。

（発明の効果） 上述した構成から、本発明の質量流量上ンサは、エンジ
ンの吸気の周囲温度が変る際、与えられた空気質量流量
に対して、金属箔の温度変化を生じないように一定温度
に保持させるので。

周囲温度の変化によってもたらされる測定誤差を防ぐこ
とができる。

また金属箔から伝達された熱量は周囲温度の変化により
非直線的に変化するが、この変化に対して修正し、誤差
を補償する方法を用いたので温度補償を施し九正確な出
力信号を発生させて空気の質量ａ量を測定することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来技術のブリッジ型空気質量流量センサのた
めの簡素化回路の概略図。 第２図は従来技術のブリッジ型空気質量流量センサのた
めの簡素化回路の概略図。 第３図は従来技術のブリッジ型空気質量流量センサのた
めの回路の概略図、 第４図はブリッジ電圧対空気質量流量を示すシミュレー
ション結果−１ 第５図は周波数対空気質量流量を示すシミュレーション
結果図、 第６図は％−４０Ｃ，２０Ｃおよび８０Ｃの周囲気温に
おける周波数対空気質量流量を示す７ミユレ一シヨン結
果図。 第７図は、素子と周囲空気の温度対ＴＣＯＭＰ温度補償
計画で利用される周囲気温の差を表わす図、 第８図は、第７図の周囲気温におけるＴＣＯＭＰ温度補
償を有する従来技術ブリッジ型空気質量流量センサのた
めの周波数対空気質量流量を示すシミニレ−ジョン鱒果
図、 第９図は従来技術ブリッジ型の空気質量流量センサのた
めの標準出力曲線、および、個々の従来技術ブリッジ歴
の空気質量流量センサのだめの出力曲線を示す周波数対
空気質量ａ　ｔ　Ｉｆｊｊ性図、 第１０図は補償されていない従来技術ブリッジ型空気質
量流量センサのための質量流量誤差を示すシミニレ−ジ
ョン結果図、 第１１図は、ＴＣＯＭＰ補償が０℃である場合、−４０
℃と８０℃の周囲気温に対する従来技術ＴＣＯＭＰ補償
ブリッジ型空気質量流量センサのための空気質量流量誤
差を示すシミニレ−ジョン結果図。 第１２図は、ＴＣＯＭＰ補償が６℃である場合、−４０
℃と８０℃の周囲気温に対する従来技術ＴＣＯＭＰ補償
ブリッジ型の空気質量流量センサのための空気質量流量
誤差を示すシミュレーション結果図、 第１３図は、ＴＣＯＭＰ補償が１１℃の場合、−４０℃
と８０℃の周囲気温に対する従来技術ＴＣＯＭＰ補償ブ
リッジ型の空気質′１を流量センサのための質量流量誤
差を示すシミュレーション結果図、 第１４図は、ＴＣＯＭＰ補償が１３℃である場合、−４
０℃と８０℃の周囲気温に対する従来技術ＴＣＯＭＰ補
償ブリッジ型の空気質量流量センサに対する質量流量誤
差を示す７ミ工レーシヨン結果図、 第１５図は本発明のアナログ実施によシ決定された修正
利得の％１３℃のＴＣＯＭＰを有するＴＣＯＭＰ補償ブ
リッジ型空気質量流量センサに印加されたブリッジ電圧
との関係を示すシミュレーション結果図、 第１６因は本発明のアナログ実施により判定された修正
利得の、１３℃のＴＣＯＭＰを有する従来技術ＴＣＯＭ
Ｐ補償ブリッジ型窒気質量流量センサに加えられた空気
質量流量との関係を示すシミュレーション結果図、 第１７図は、本発明の温度補償計画のアナログ実施を利
用する％ＴＣＯＭＰが１３℃である場合の一４０℃と８
００の周囲気温に対してＴＣＯＭＰ補償ブリッジ型の空
気質量流量センサのための質量ｉ量誤差を示すシミュレ
ーション結果図。 第１８図は、この発明の温度補償計画のアナログ実施に
よる、ＴＣＯＭＰ補償ブリッジ型の空気質量流量センサ
を示す装置のブロック図、第１９図はこの発明のディジ
タル実施により判定された修正利得の、１３ＣのＴＣＯ
ＭＰを有するＴＣＯＭ？補償ブリッジ型の空気ｒｌｉ１
７に流量センサに印加されたブリッジ電圧との関係を示
すシミュレーション結果図。 第２０図は本発明のディジタル実施により決定された修
正利得の、１３ＣのＴＣＯＭＰを有する従来技術ＴＣＯ
ＭＰ補償ブリッジ型空気實ｔｉｔ流量センサに与えられ
た空気ｊ′Ｒ蛍流量との関係を示スシミュレーション結
来図、 第２１図は、本発明の温度補償計画のディジタル実施を
利用する、ＴＣＯＭＰが１３℃である場合の一４０℃と
８０℃の周囲気温に対するＴＣＯＭＰ補償ブリッジ型の
空気質量流量センサのための質量流量誤差を示すシミュ
レーション結果図、そして 第２２図は、本発明の温度補償計画のディジタル実施に
よる、ＴＣＯＭＰ補償ブリッジ型の空気質量流量センサ
を示す装置のブロック図である。 １００．２００・・・・・・内燃機関空気取入口１０１
．２０１・・・・・・誤差修正ｌ気質量流世上ンサ １０２．２０２・・・・・・　ＴＣＯＭＰ温度補償によ
る空気質量流量センサ １０４・・・・・・一定利得増幅器 １０６、−１１２・・・・・・電圧加算器１０８・・・
・・・　アナログ乗算器 １１０・・・・・・関数発生器 ２０４・・・・・・マルチプレクサ ２０６・・・・・・　Ａ／Ｄ変換器 ２０８・・・・・・　マイクロプロセッサブ′り啼ジ”
ｔＢミＶｂ ＦＩθノＩ Ｉ−レジＡ

Claims (24)

【特許請求の範囲】
1. （１）空気の質量流量に関する出力信号を発生するブリ
   ッジ型の空気質量流量センサであつて、脚部を有するブ
   リッジ回路を備えており、 該ブリッジ回路は、脚部内に空気の質量流量を感知する
   第１素子を有し、 該第１素子は、その抵抗が該素子の温度が変化するにつ
   れて変化する第１抵抗器を備えており、該第１素子は温
   度を変えることによつて空気流量の変化に応答しており
   、 前記ブリッジ回路は第１素子が特定温度である場合に平
   衡が保たれていて、 第１抵抗器の抵抗は、第１素子が該特定温度である場合
   にブリッジの平衡を保たせており、さらにブリッジ回路
   を平衡に保たせる第１抵抗器の抵抗を決定するため前記
   ブリッジ回路の脚部に、周囲の気温を感知するように設
   けられ、周囲気温の変化に応答し、かつ、ブリッジ回路
   が平衡を保つている該第１素子の抵抗を変え、これによ
   り前記特定温度を変える手段を有する前記第２素子と、 第１素子の抵抗の変化によつて生じたブリッジ回路不均
   衡に応答して第１素子に供給された電力を変更し、第１
   素子を特定温度に保持する手段を有する、ブリッジ回路
   に動作電圧を供給する手段と、 第１素子に与えられた電流を感知し、第１素子によつて
   感知された空気の質量流量に関する出力信号を発生する
   手段と、 ブリッジが平衡を保つている第１素子の抵抗における変
   化を感知し、かつ、修正ファクタを発生する手段と、お
   よび該修正ファクタを出力信号に与える手段、 とを備えていることを特徴とする空気質量流量センサ。
2. （２）ブリッジ回路は、第３と第４の直列接続脚部と並
   列に接続されている第１と第２の直列接続脚部を備えて
   おり、第１と第２脚部のうちの１つは第１素子を備え、
   第３と第４脚部のうちの１つは第２素子を備えているこ
   とを特徴とする、特許請求の範囲第１項記載の空気質量
   流量センサ。
3. （３）第２、第３および第４の脚部はそれぞれ、第２、
   第３および第４の抵抗器を備えており、ブリッジ回路が
   平衡を保つている第１素子の抵抗は、第２、第３および
   第４の抵抗器の抵抗によつて決定され、周囲気温感知素
   子は、温度により変化する抵抗を有する第２、第３およ
   び第４の抵抗器のうちの１つを備えており、ブリッジ回
   路が平衡を保つている第１素子の抵抗を変える手段は、
   第２、第３および第４の抵抗器のうちの前記１つを備え
   ていることを特徴とする、特許請求の範囲第２項記載の
   空気質量流量センサ。
4. （４）ブリッジが平衡を保つている第１素子の抵抗の変
   化を感知し、かつ、修正ファクタを発生する手段は、ブ
   リッジ回路の複数の脚部にかかる電圧降下を感知し、該
   感知電圧降下を結合して修正ファクタを発生する手段を
   有していることを特徴とする、特許請求の範囲第３項記
   載の空気質量流量センサ。
5. （５）ブリッジ回路の第１脚部は第１素子を備え、ブリ
   ッジ回路の第３脚部は第２素子を備えていることを特徴
   とする、特許請求の範囲第３項記載の空気質量流量セン
   サ。
6. （６）ブリッジが平衡を保つている第１素子の抵抗の変
   化を感知し、かつ、修正ファクタを発生する手段は、ブ
   リッジ回路の第１と第２の脚部のうちの一方の少なくと
   も一部分にかかる第１電圧を感知する手段と、ブリッジ
   回路の第１と第２の脚部のうちの他方の少なくとも一部
   分にかかる第２電圧を感知する手段と、および第１と第
   ２の感知電圧を結合する手段とを有していることを特徴
   とする、特許請求の範囲第５項記載の空気質量流量セン
   サ。
7. （７）第１素子に与えられる電流を感知し、かつ、出力
   信号を発生する手段は、第１素子に与えられる電流を感
   知し、かつ、第１素子で感知された空気の質量流量に関
   連する出力信号を発生する手段を備えており、さらに出
   力信号に修正ファクタを加える手段は、出力信号を修正
   ファクタに結合して修正出力信号を発生する手段を備え
   ていることを特徴とする、特許請求の範囲第６項記載の
   空気質量流量センサ。
8. （８）空気の質量流量に関する出力信号を発生するブリ
   ッジ型の空気質量流量センサであつて、第３と第４の直
   列接続脚部と並列に接続されている第１と第２の直列接
   続脚部を有するブリッジ回路を備え、該ブリッジ回路の
   第１脚部は空気の質量流量を感知する素子を有し、該素
   子はその温度により変化する抵抗を有しており、 ブリッジ回路の第３脚部は、周囲気温により変化する抵
   抗を有する周囲気温感知素子を有しており、空気質量流
   量感知素子は、周囲気温感知素子の抵抗によつて少なく
   とも部分的に決定される特定温度における特定抵抗を有
   しており、さらに、 空気質量流量感知素子の抵抗の変化によつて生じたブリ
   ッジ回路不均衡に応答して、空気質量流量感知素子に与
   えられた電流を増減させて、空気質量流量感知素子をブ
   リッジが平衡を保つ特定温度に保持する手段を有する空
   気質量流量感知素子に電力を与える手段と、空気質量流
   量感知素子に与えられた電流を感知し、かつ、空気質量
   流量感知素子によつて感知された空気の質量流量に関す
   る出力信号を発生する手段と、 ブリッジ回路が平衡を保つている空気質量流量感知素子
   の特定抵抗の変化を感知し、かつ、習性ファクタを発生
   する手段と、および該修正ファクタを出力信号に加える
   手段、 とを備えていることを特徴とする空気質量流量センサ。
9. （９）ブリッジ回路が平衡を保つている空気質量流量感
   知素子の抵抗の変化を感知する手段は、ブリッジ回路の
   ２つの脚部により与えられる２つの電圧を感知し、かつ
   、感知した電圧を結合して修正ファクタを発生する手段
   を備えていることを特徴とする、特許請求の範囲第８項
   記載の空気質量流量センサ。
10. （１０）ブリッジ回路が平衡を保つている空気質量流量
    感知素子の抵抗の変化を感知する手段は、ブリッジ回路
    の第１と第２の脚部で発生された第１電圧を感知する手
    段と、第１と第２の脚部の１つで発生された第２電圧を
    感知する手段と、および第１と第２の電圧を結合して修
    正ファクタを発生する手段とを備えていることを特徴と
    する、特許請求の範囲第８項記載の空気質量流量センサ
    。
11. （１１）ブリッジ回路が平衡を保つている空気質量流量
    感知素子の抵抗の変化を感知する手段は、ブリッジ回路
    の第１脚部で発生された第１電圧を感知する手段と、ブ
    リッジ回路の第２脚部で発生された第２電圧を感知する
    手段と、および第１と第２の電圧を結合して修正ファク
    タを発生する手段とを備えていることを特徴とする、特
    許請求の範囲第８項記載の空気質量流量センサ。
12. （１２）空気の質量流量に関する出力信号を発生するブ
    リッジ型空気質量流量センサにおいて、該センサは第３
    と第４の直列接続脚部と並列で接続された第１と第２の
    直列接続脚部を有するブリッジ回路と、温度により変化
    する抵抗を有する、ブリッジの脚部にある周囲気温感知
    素子と、温度により変化する抵抗を有する、空気質量流
    量を感知する素子とを有しており、該ブリッジ回路は空
    気質量流量感知素子が特定温度に対応する抵抗を有する
    場合に平衡を保ち、空気質量流量感知素子の抵抗は周囲
    気温感知素子の抵抗によつて部分的に決定されており、
    さらに前記センサは、空気質量流量感知素子に電流を与
    える電流供給手段を有しこの電流供給手段は、空気質量
    流量感知素子の抵抗の変化によつて生じたブリッジ回路
    の不均衡に応答して空気質量流量感知素子に与えられた
    電流を変化させ、空気質量流量感知素子を、ブリッジが
    平衡を保つている特定温度に保持する手段を有しており
    、さらに空気質量流量感知素子に与えられた電流を感知
    し、かつ、空気質量流量感知素子によつて感知された空
    気質量流量に関する出力信号を発生する出力信号を発生
    する手段を備えており、その改良装置は、ブリッジが平
    衡を保つている空気質量流量感知素子の抵抗の変化を感
    知し、そこから修正ファクタを発生する手段と、該修正
    ファクタを出力信号に加える手段とを備えていることを
    特徴とする、空気質量流量センサ。
13. （１３）センサ（８、１８、１０２、２０２）を通過す
    る質量流量（■）に関する出力信号（Ｖｏｕｔ）を発生
    する質量流量センサ（８、１８、１０２、２０２）であ
    つて、該センサは、温度関連誤差（例えば、Ｔ＿１−Ｔ
    ａ、Ｔ＿１−Ｔｓ（Ｔａ））および質量流量関連誤差（
    ＭＡＳ誤差）を含む第１質量流量関連信号（Ｖｂ）を発
    生する第１手段（１９、１０２、２０２）と、温度誤差
    修正（ＴＣＯＭＰ）を行なう第２信号（Ｒ＿２（Ｔａ）
    ）を発生する第２手段（Ｒ＿２）と、質量流量（■）誤
    差（ＭＡＳ誤差）修正を行なう第３信号（Ｖｃ）を発生
    する第３手段（Ｒ＿１、Ｒ＿４）とおよび、第１（１９
    、１０２、２０２）、第２（Ｒ＿２）および第３（Ｒ＿
    １、Ｒ＿４）の手段を共に作動的に結合して出力信号（
    Ｖｏｕｔ）を発生する手段（１９、３０、３２、３４、
    ３６、３８、４０、Ｂ＋；および第１８図の１０２、１
    ０４、１０６、１０８、１１０、１１２；および第２２
    図の２０２、２０４、２０６、２０８）とを備えている
    ことを特徴とする、質量流量センサ。
14. （１４）内燃機関空気取入れ口（第１８図の１００、第
    ２２図の２００）、およびセンサ（８、１８、１０２、
    ２０２）を該取入口（第１８図の１００、第２２図の２
    ００）に取付ける手段とを備えていることを特徴とする
    、特許請求の範囲第１３項記載の質量流量センサ。
15. （１５）第１（１９、１０２、２０２）と第２（Ｒ＿２
    ）および第３（Ｒ＿１、Ｒ＿４）の手段を共に作動的に
    結合して出力信号（Ｖｏｕｔ）を発生する手段（１９、
    ３０、３２、３４、３６、３８、４０、Ｂ＋；第１８図
    の１０２、１０４、１０６、１０８、１１０、１１２お
    よび第２２図の２０２、２０４、２０６、２０８）はブ
    リッジ回路（１９、１０２、２０２）を備えていること
    を特徴とする、特許請求の範囲第１３項記載の質量流量
    センサ。
16. （１６）ブリッジ回路（１９、１０２、２０２）は、第
    １（２８−Ｒ＿１）、第２（２１−Ｒ＿２）、第３（２
    ３−Ｒ＿３）および第４（２５−Ｒ＿４）の抵抗回路成
    分を備えた第１（２０）、第２（２２）、第３（２４）
    および第４（２６）の脚部から成つており、第１手段（
    １９、１０２、２０２）は第１抵抗成分（２８−Ｒ＿１
    ）から成り１第２手段（Ｒ＿２）は第２抵抗成分（２１
    −Ｒ＿２）から成り、そして第３手段（Ｒ＿１、Ｒ＿４
    ）は第４抵抗成分（２５−Ｒ＿４）から成つていること
    を特徴とする、特許請求の範囲第１５項記載の質量流量
    センサ。
17. （１７）第１（１０２）、第２（Ｒ＿２）および第３（
    Ｒ＿１、Ｒ＿４）の手段を共に作動的に結合する手段（
    １９、３０、３２、３４、３６、３８、４０、Ｂ＋；第
    １８図の１０２、１０４、１０６、１０８、１１０、１
    １２および第２２図の２０２、２０４、２０６、２０８
    ）はさらに第１信号（Ｖｂ）に第１乗数（Ｋｚ）を乗算
    する手段（１０４）と、第２乗数（Ｋ）を発生する手段
    （１１０）と、第１手段（１０２）を、第１信号（Ｖｂ
    ）を乗算する手段（１０４）に結合する手段と、信号（
    Ｖ＿１、Ｖ＿４、ＫｚＶｂ）を結合する第１手段（１０
    ６）と、第１信号（Ｖｂ）を乗算する手段（１０４）を
    第１結合手段（１０６）に結合する手段と、第３手段（
    Ｒ＿１、Ｒ＿４）を、第３信号（Ｖｃ）を発生する第１
    結合手段（１０６）に結合する手段と、第３信号（Ｖｃ
    ）に第２乗数（Ｋ）を乗算する手段（１０８）と、信号
    （Ｖｂ、ＫＶｃ）を結合する第２手段（１１２）と、第
    ３信号（Ｖｃ）に第２乗数（Ｋ）を乗算する手段（１０
    ８）を第２結合手段（１１２）に結合する手段と、およ
    び第１信号（Ｖｂ）を出力信号（Ｖｏｕｔ）を発生する
    第２結合手段（１１２）に結合する手段、 とを備えていることを特徴とする、特許請求の範囲第１
    ６項記載の質量流量センサ。
18. （１８）第１（２０２）、第２（Ｒ＿２）、および第３
    （Ｒ＿１、Ｒ＿４）の手段を共に作動的に結合する手段
    （１９、３０、３２、３４、３６、３８、４０、Ｂ＋：
    第１８図の１０２、１０４、１０６、１０８、１１０、
    １１２および第２２図の２０２、２０４、２０６、２０
    ８）はさらに、アナログ／ディジタル（Ａ／Ｄ）変換器
    （２０６）と、第１（Ｖｂ）および第３（Ｖｃ）信号に
    関する信号（Ｖ＿１、Ｖ＿４）をＡ／Ｄ変換器（２０６
    ）に交互にゲートする手段（２０４）と、Ａ／Ｄ変換器
    をゲート手段（２０４）に結合する手段と、出力信号（
    Ｖｏｕｔ）を計算する手段（２０８）と、およびＡ／Ｄ
    変換器（２０６）を出力信号（Ｖｏｕｔ）を計算する手
    段（２０８）に結合する手段とを備えていることを特徴
    とする特許請求の範囲第１６項記載の質量流量センサ。
19. （１９）温度関連誤差（例えば、Ｔ＿１−Ｔａ、Ｔ＿１
    −Ｔｓ（Ｔａ））および質量流量関連誤差（ＭＡＳ誤差
    ）を含む第１質量流量関連信号（Ｖｂ）を発生する段階
    と、温度誤差修正（ＴＣＯＭＰ）を行なう第２信号（Ｒ
    ＿２（Ｔａ））を発生する段階と、質量流量（■）誤差
    （ＭＡＳ誤差）修正を行なう第３信号（Ｖｃ）を発生す
    る段階と、および第１（Ｖｂ）、第２（Ｒ＿２（Ｔａ）
    および第３（Ｖｃ）信号を共に結合して（１９、３０、
    ３２、３４、３６、３８、４０、Ｂ＋；第１８図の１０
    ２、１０４、１０６、１０８、１１０、１１２および第
    ２２図の２０２、２０４、２０６、２０８）、出力信号
    （Ｖｏｕｔ）を発生する段階とから成る質量流量に関す
    る出力信号を発生する方法。
20. （２０）さらに質量流量（■）センサ（８、１８、１０
    ２、２０２）内燃機関空気取入口（第１８図の １００、第２２図の２００）に取付ける段階を含むこと
    を特徴とする、特許請求の範囲第１９項記載の方法。
21. （２１）第１（Ｖｂ）、第２（Ｒ＿２（Ｔａ））および
    第３（Ｖｃ）の信号を結合して（１９、３０、３２、３
    ４、３６、３８、４０、Ｂ＋；第１８図の１０２、１０
    ４、１０６、１０８、１１０、１１２および第２２図の
    ２０２、２０４、２０６、２０８）、出力信号（Ｖｏｕ
    ｔ）を発生する段階はブリッジ回路（１９、１０２、２
    ０２）を供給する段階から成ることを特徴とする、特許
    請求の範囲第１９項記載の方法。
22. （２２）ブリッジ回路（１９、１０２、２０２）は、第
    １（２８−Ｒ＿１）、第２（２１−Ｒ＿２）、第３（２
    ３−Ｒ＿３）および第４（２５−Ｒ＿４）の抵抗回路成
    分を備える、第１（２０）、第２（２２）、第３（２４
    ）および第４（２６）の脚部から成つており、第１信号
    （Ｖｂ）を発生する段階は第１抵抗成分（２８−Ｒ＿１
    ）にかかる電圧を発生する段階から成り、第２信号（Ｒ
    ＿２（Ｔａ）を発生する段階は第２抵抗成分（２１−Ｒ
    ＿２）にかかる電圧を発生する段階から成り、そして第
    ３信号（Ｖｃ）を発生する段階は第４（２５−Ｒ＿４）
    抵抗成分にかかる電圧を発生する段階から成ることを特
    徴とする、特許請求の範囲第２１項記載の方法。
23. （２３）第１（Ｖｂ）、第２（Ｒ＿２（Ｔａ））および
    第３（Ｖｃ）の信号を結合する段階（１９、３２、３４
    、３６、３８、４０、Ｂ＋；第１８図の１０２、１０４
    、１０６、１０８、１１０、１１２および第２２図の２
    ０２、２０４、２０６、２０８）は、第１信号（Ｖｂ）
    に第１乗数（Ｋｚ）を乗算する段階（１０４）と、第２
    乗数（Ｋ）を発生する段階（１１０）と、第１（Ｖｂ）
    、第２（Ｒ＿２（Ｔａ））および第３（Ｖｃ）の信号に
    関する信号（Ｖ＿１、Ｖ＿４、ＫｚＶｂ）を結合する段
    階（１０６）と、第３信号（Ｖｃ）を発生する段階（１
    ０６）と、第３信号（Ｖｃ）に第２乗数（Ｋ）を乗算す
    る段階（１０８）と、第１と第３信号に関連する信号（
    Ｖｂ、ＫＶｃ）を結合する段階（１１２）と、および出
    力信号（Ｖｏｕｔ）を発生する段階（１１２）とから成
    ることを特徴とする特許請求の範囲第２２項記載の方法
    。
24. （２４）第１（Ｖｂ）、第２（Ｒ＿２（Ｔａ））および
    第３（Ｖｃ）の信号を組合わせる段階（１９、３０、３
    ２、３４、３６、３８、４０、Ｂ＋；第１８図の１０２
    、１０４、１０６、１０８、１１０、１１２および第２
    ２図の２０２、２０４、２０６、２０８）はさらに第１
    （Ｖｂ）と第３（Ｖｃ）信号に関する信号（Ｖ＿１、Ｖ
    ＿４）を交互にゲートする段階（２０４）と、該交互に
    ゲートした（２０４）信号（Ｖ＿１、Ｖ＿４）をアナロ
    グ／ディジタル変換する段階（２０６）と、および交互
    にゲートした（２０４）関連信号（Ｖ＿１、Ｖ＿４）か
    らの出力信号（Ｖｏｕｔ）を計算する段階（２０８）と
    から成ることを特徴とする、特許請求の範囲第２２項記
    載の方法。