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供电控制装置以及针对供电控制装置的控制特性的校正数据生成方法

阅读:568发布:2024-01-04

专利汇可以提供供电控制装置以及针对供电控制装置的控制特性的校正数据生成方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 提供一种与应用元器件的个体偏差变动、及环境 温度 、电源 电压 等环境变动相对应,以低成本进行高 精度 的 电流 控制的供电控制装置。在将与多个感应性负载(104i)分别 串联 连接的驱动 开关 元件(45i)集成化后的第二集成 电路 元件(400A)的数据储存器(422)中,储存与成为特性变动主要原因的介质变量相对应的校正系数,协动的第一集成电路元件(200A)读取该介质变量的当前值,并与所述校正系数组合,来抑制伴随着电路元器件的个体偏差变动和 环境温度 变动的电流控制误差。校正系数在单个的第二集成电路元件(400A)的状态下由调整工具进行计算,因此能简单地生成多个温度环境下的校正数据。,下面是供电控制装置以及针对供电控制装置的控制特性的校正数据生成方法专利的具体信息内容。

1.一种供电控制装置,
由直流电源供电,并对多个感应性负载单独提供可变的负载电流Ifi,其中i=1、2…m,其特征在于,
该供电控制装置构成为将第一集成电路元件和第二集成电路元件收纳在同一个壳体内,使得多个驱动开关元件产生的热量向所述壳体进行传热散热,该第一集成电路元件以与程序储存器协动的微处理器为主体而构成,该第二集成电路元件包含对经由一对串并联转换器相互串行连接、来向所述多个感应性负载供电的所述多个驱动开关元件,所述第一集成电路元件还根据用于获得由目标电流设定单元所决定的所述负载电流Ifi的目标电流Iti,产生开关指令信号DRVi,该开关指令信号DRVi是直接指示对于所述多个驱动开关元件的通电占空比γi、βi的脉宽调制信号,或者产生指令占空比αi为所述目标电流Iti和最大目标电流Imax的比率Iti/Imax的前级的脉宽调制信号即驱动指令信号CNTi,从而利用所述第二集成电路元件来产生成为通电占空比γi的所述开关指令信号DRVi,
所述第二集成电路元件还包括:恒压电源,该恒压电源对所述直流电源的电源电压Vb进行降压并生成稳定化后的控制电压Vcc,对所述第一集成电路元件进行供电;电流检测电阻,该电流检测电阻分别与所述感应性负载串联连接;多个电流检测电路,该多个电流检测电路放大该电流检测电阻的两端电压,产生与所述负载电流Ifi成正比的电流检测电压Vfi;多个驱动栅极电路,该多个驱动栅极电路根据所述脉宽调制信号对所述多个驱动开关元件分别进行通断驱动,对作为其闭路期间和通断周期的比率的通电占空比γi进行可变控制;多个温度传感器,该多个温度传感器包含一个或多个电阻温度检测元件和电源温度检测元件,该一个或多个电阻温度检测元件对所述多个电流检测电阻的当前温度单独进行检测,或代表性地进行检测,该电源温度检测元件检测所述恒压电源的当前温度;以及非易失性的数据储存器,
在所述数据储存器中,储存有用于计算将所述电流检测电压Vfi的值除以所述负载电流Ifi所获得的换算等效电阻的当前电阻Rti的、控制特性的校正数据,该校正数据在运转开始时被串行发送至所述第一集成电路元件内的缓存,该电流检测电压Vfi的值伴随着由校正介质变量指定的环境状态的变动、以及包含所述电流检测电阻和所述电流检测电路的电路元器件的个体偏差变动而变动,
所述微处理器包括当前电阻计算单元,该当前电阻计算单元用于在经由多工器接收包含所述多个温度传感器的检测温度、或与该检测温度和所述电源电压Vb成正比的电源检测电压Vba的作为所述校正介质变量的多个模拟信号电压之后由主侧AD转换器进行数字转换,或者在发送侧由副侧AD转换器进行数字转换之后通过经由所述一对串并联转换器接收到的上行监视数据,从而获得运转中的所述校正介质变量的当前值,并将该当前值和所述校正数据进行组合,来对所述脉宽调制信号的导通截止占空比进行校正,所述数据储存器中经由所述一对串并联转换器中的副站侧的串并联转换器储存有由调整工具运算出的所述校正数据。
2.如权利要求1所述的供电控制装置,其特征在于,
所述电流检测电压Vfi是通过设置于所述电流检测电路的放大器对所述电流检测电阻的两端电压进行放大而得到的,在所述主侧AD转换器以及所述副侧AD转换器中,使用所述恒压电源产生的所述控制电压Vcc作为AD基准电压Vref,在模拟输入信号电压与所述AD基准电压Vref一致时,产生由AD转换器的分辨率确定的满刻度的数字输出,在所述数据储存器中,储存有所述当前电阻Rti和所述电流检测电阻本身的基准环境下的设计基准电阻R0的关系式即计算式(1a)所示的、第一至第四校正系数Ki1~Ki4内的部分或全部的多个系数以作为所述控制特性的校正数据,
Rti=(ki1×Ti+ki2×T0+ki3×Vba+ki4)×G0×R0
=Ki1×Ti+Ki2×T0+Ki3×Vba+Ki4····(1a)
所述计算式(1a)中,G0是所述电流检测电路中的放大率的设计基准值,常数kil是所述电阻温度检测元件所产生的温度检测电压Ti的校正系数,常数ki2是所述电源温度检测元件所产生的温度检测电压T0的校正系数,常数ki3是所述电流检测电阻连接于所述感应性负载的上游位置时,在所述电流检测电路中产生的公共电压误差的校正系数,常数ki4为其他偏移误差分量,由所述计算式(1a)示出的所述当前电阻Rti被换算为由所述电流检测电路进行放大后的值,对该当前电阻Rti乘以所述负载电流Ifi后成为所述电流检测电压Vfi,所述微处理器具备所述当前电阻计算单元,该当前电阻计算单元读取所述电阻温度检测元件所产生的温度检测电压Ti的当前值、所述电源温度检测元件所产生的温度检测电压T0的当前值以及所述电源检测电压Vba的当前值的部分或全部,并应用所述第一至第四校正系数Kil~Ki4的部分或全部,利用所述计算式(1a)来推算所述当前电阻Rti。
3.如权利要求2所述的供电控制装置,其特征在于,
在所述多个电流检测电阻被密集配置,所述电阻温度检测元件为产生温度检测电压Ti0来代表所有的所述电流检测电阻的当前温度的一个代表温度检测元件的情况下,通过应用了考虑到所述负载电流Ifi的发热的常数ki5的计算式(2)来计算针对所述计算式(1a)中的各电流检测电阻的温度检测电压Ti,
Ti=Ti0+ki5×Ifi2·····(2)
通过将所述计算式(2)代入所述计算式(1a)而得到的计算式(3a)来计算所述当前电阻Rti,
Rti=[ki1×(Ti0+ki5×Ifi2)+ki2×T0+ki3×Vba+ki4]×G0×R0
=Ki1×Ti0+Ki2×T0+Ki3×Vba+Ki4+Ki5×Ifi2··(3a)
其中,Ki5=ki1×ki5×G0×R0
所述当前电阻计算单元读取所述代表温度检测元件所产生的所述温度检测电压Ti0的当前值、所述电源温度检测元件所产生的温度检测电压T0的当前值以及所述电源检测电压Vba的当前值的部分或全部,并且应用所述第一至第五校正系数Ki1~Ki5的部分或全部,利用计算式(4a)来推算所述当前电阻Rti,
2
Rti=Ki1×Ti0+Ki2×T0+Ki3×Vba+Ki4+Ki5×Iti····(4a)
在所述计算式(4a)中,应用与所述计算式(3a)中的负载电流Ifi近似的目标电流Iti来代替该负载电流Ifi。
4.如权利要求3所述的供电控制装置,其特征在于,
所述当前电阻计算单元还包括移位寄存器,该移位寄存器储存所述目标电流Iti的时序数据,所述计算式(4a)中所应用的所述目标电流Iti应用了搭载于实际设备壳体内时的、相当于所述电流检测电阻的热时间常数的最新的规定时间中的平方电流值的移动平均值。
5.如权利要求2至4的任一项所述的供电控制装置,其特征在于,
所述电流检测电压Vfi的值经由AD转换器被输入单独设置于所述第一集成电路元件的所述微处理器,所述微处理器包括负反馈控制单元,该负反馈控制单元将对所述目标电流Iti乘以推定出的所述当前电阻Rti而获得的校正后的目标检测电压Vti、与所述电流检测电压Vfi的数字值进行比较,产生成为所述驱动开关元件的通电占空比γi的所述开关指令信号DRVi,以使得该比较输入相互一致,
所述第二集成电路元件经由响应于所述开关指令信号DRVi的所述驱动栅极电路对所述驱动开关元件进行通断驱动。
6.如权利要求2至4的任一项所述的供电控制装置,其特征在于,
设置于所述第一集成电路元件的所述微处理器包括PWM转换单元,该PWM转换单元产生作为目标检测电压Vti和最大目标检测电压Vmax=Imax×Rti的比例的指令占空比αi=Iti/Imax=Vti/Vmax的所述驱动指令信号CNTi,该目标检测电压Vti是对所述目标电流Iti乘以推定出的所述当前电阻Rti而获得的校正后的值,该最大目标检测电压Vmax=Imax×Rti是对所述最大目标电流Imax乘以所述当前电阻Rti而获得的值,该PWM转换单元产生的脉宽调制信号即所述驱动指令信号CNTi的信号电源电压是所述控制电压Vcc,所述第二集成电路元件包括负反馈控制电路,该负反馈控制电路将所述负载电流Ifi为所述最大目标电流Imax时的所述电流检测电压Vfi的最大值限制在所述控制电压Vcc以下,并且将利用平滑电路对所述驱动指令信号CNTi进行平滑而获得的所述目标检测电压Vti的模拟转换值与所述电流检测电压Vfi进行比较,并产生成为所述驱动开关元件的通电占空比γi的所述开关指令信号DRVi,以使得该比较输入相互一致,
所述电流检测电压Vfi的值经由所述多工器输出至第二集成电路元件的输入端子以作为所述校正介质变量的一部分,但微处理器不需要该输入处理,该电流检测电压Vf被使用在所述调整工具中。
7.如权利要求2至4的任一项所述的供电控制装置,其特征在于,
设置于所述第一集成电路元件的所述微处理器包括:所述当前电阻计算单元、负载电流计算单元、当前负载电阻计算单元、目标施加电压计算单元以及通断驱动指令单元,所述负载电流计算单元将作为所述上行监视数据接收到的所述电流检测电压Vfi的值除以由所述当前电阻计算单元计算出的所述当前电阻Rti,来计算负载电流Ifi=Vfi/Rti,所述当前负载电阻计算单元在运转开始时应用所述感应性负载的负载基准电阻Rc0,在通过所述驱动开关元件的多次通断动作使得通过所述负载电流计算单元计算出的所述负载电流Ifi稳定了之后,将针对所述感应性负载的平均施加电压Vai除以所述负载电流Ifi,来计算当前负载电阻Rci=Vai/Ifi,
所述目标施加电压计算单元对由所述目标电流设定单元设定后的所述目标电流Iti乘以由所述当前负载电阻计算单元计算出的所述当前负载电阻Rci而获得的目标施加电压Vbti=Iti×Rci进行计算,
所述通断驱动指令单元产生成为由所述目标施加电压计算单元计算出的所述目标施加电压Vbti、与所述电源电压Vb的比率即通电占空比βi=Vbti/Vb的所述开关指令信号DRVi,
所述第二集成电路元件经由响应于所述开关指令信号DRVi的所述驱动栅极电路对所述驱动开关元件进行通断驱动,并且
所述电流检测电压Vfi的值作为所述校正介质变量的一部分包含在所述上行监视数据中被发送至所述微处理器,
所述平均施加电压Vai是由平滑电容器对进行通断动作的所述驱动开关元件的输出电压进行平滑的施加电压检测电路的输出电压,该平均施加电压Vai的值经由AD转换器被输入至单独设置于所述第一集成电路元件的所述微处理器。
8.如权利要求1至4的任一项所述的供电控制装置,其特征在于,
所述第二集成电路元件还包括续流电路元件,该续流电路元件相对于所述多个感应性负载、与串联连接在各个感应性负载的上游位置或下游位置的所述电流检测电阻的串联电路并联连接,
所述续流电路元件和所述驱动开关元件是相互串联连接的P沟道型或N沟道型的场效应晶体管
在所述驱动开关元件连接于所述感应性负载的上游位置时,其内部寄生二极管阴极端子与连接在下游位置的所述续流电路元件的内部寄生二极管的阳极端子连接,在所述驱动开关元件连接于所述感应性负载的下游位置时,其内部寄生二极管的阳极端子与连接在上游位置的所述续流电路元件的内部寄生二极管的阴极端子连接,所述驱动栅极电路在所述驱动开关元件进行闭路驱动之前停止所述续流电路元件的驱动,在停止了所述驱动开关元件的闭路驱动之后对所述续流电路元件进行闭路驱动,向与该内部寄生二极管的导通方向相同的方向进行导通驱动。
9.如权利要求5所述的供电控制装置,其特征在于,
所述第二集成电路元件还包括续流电路元件,该续流电路元件相对于所述多个感应性负载、与串联连接在各个感应性负载的上游位置或下游位置的所述电流检测电阻的串联电路并联连接,
所述续流电路元件和所述驱动开关元件是相互串联连接的P沟道型或N沟道型的场效应晶体管,
在所述驱动开关元件连接于所述感应性负载的上游位置时,其内部寄生二极管的阴极端子与连接在下游位置的所述续流电路元件的内部寄生二极管的阳极端子连接,在所述驱动开关元件连接于所述感应性负载的下游位置时,其内部寄生二极管的阳极端子与连接在上游位置的所述续流电路元件的内部寄生二极管的阴极端子连接,所述驱动栅极电路在所述驱动开关元件进行闭路驱动之前停止所述续流电路元件的驱动,在停止了所述驱动开关元件的闭路驱动之后对所述续流电路元件进行闭路驱动,向与该内部寄生二极管的导通方向相同的方向进行导通驱动。
10.如权利要求6所述的供电控制装置,其特征在于,
所述第二集成电路元件还包括续流电路元件,该续流电路元件相对于所述多个感应性负载、与串联连接在各个感应性负载的上游位置或下游位置的所述电流检测电阻的串联电路并联连接,
所述续流电路元件和所述驱动开关元件是相互串联连接的P沟道型或N沟道型的场效应晶体管,
在所述驱动开关元件连接于所述感应性负载的上游位置时,其内部寄生二极管的阴极端子与连接在下游位置的所述续流电路元件的内部寄生二极管的阳极端子连接,在所述驱动开关元件连接于所述感应性负载的下游位置时,其内部寄生二极管的阳极端子与连接在上游位置的所述续流电路元件的内部寄生二极管的阴极端子连接,所述驱动栅极电路在所述驱动开关元件进行闭路驱动之前停止所述续流电路元件的驱动,在停止了所述驱动开关元件的闭路驱动之后对所述续流电路元件进行闭路驱动,向与该内部寄生二极管的导通方向相同的方向进行导通驱动。
11.如权利要求7所述的供电控制装置,其特征在于,
所述第二集成电路元件还包括续流电路元件,该续流电路元件相对于所述多个感应性负载、与串联连接在各个感应性负载的上游位置或下游位置的所述电流检测电阻的串联电路并联连接,
所述续流电路元件和所述驱动开关元件是相互串联连接的P沟道型或N沟道型的场效应晶体管,
在所述驱动开关元件连接于所述感应性负载的上游位置时,其内部寄生二极管的阴极端子与连接在下游位置的所述续流电路元件的内部寄生二极管的阳极端子连接,在所述驱动开关元件连接于所述感应性负载的下游位置时,其内部寄生二极管的阳极端子与连接在上游位置的所述续流电路元件的内部寄生二极管的阴极端子连接,所述驱动栅极电路在所述驱动开关元件进行闭路驱动之前停止所述续流电路元件的驱动,在停止了所述驱动开关元件的闭路驱动之后对所述续流电路元件进行闭路驱动,向与该内部寄生二极管的导通方向相同的方向进行导通驱动。
12.一种针对供电控制装置的控制特性的校正数据生成方法,
所述供电控制装置由与第一集成电路元件协动的第二集成电路元件构成,该第二集成电路元件包括:驱动开关元件,该驱动开关元件用于对多个感应性负载单独提供可变的负载电流Ifi,其中i=1、2…m;驱动栅极电路,该驱动栅极电路对该驱动开关元件进行开关控制;以及电流检测电阻,该电流检测电阻检测所述负载电流Ifi,该针对供电控制装置的控制特性的校正数据生成方法是为了计算根据应用的电路元器件的个体偏差变动、和环境温度或电源电压的变动而变动的当前电阻Rti=Vfi/Ifi,来作为对该电流检测电阻的两端电压进行放大而获得的电流检测电压Vfi除以所述负载电流Ifi所获得的等效电阻,而用于对由计算式(1b)所示的第一至第四校正系数Ki1~Ki4、或由计算式(3b)所示的第一至第五校正系数Ki1~Ki5进行计算,其特征在于,
Ki1×Ti+Ki2×T0+Ki3×Vba+Ki4=Vfi/Ifi·······(1b)
Ki1×Ti0+Ki2×T0+Ki3×Vba+Ki4+Ki5×Ifi2=Vfi/Ifi··(3b)
所述供电控制装置包括:调整板,该调整板以可自由拆卸的方式搭载有单个的所述第二集成电路元件;以及调整工具,该调整工具经由该调整板与该第二集成电路元件连接,所述调整板上,经由电压调整器连接有直流电源来对所述第二集成电路元件进行供电,该第二集成电路元件对电流计Ai1和标准样本负载的串联电路提供所述负载电流Ifi,并且设置于该第二集成电路元件的恒压电源的输出电路与假负载电阻相连接,所述调整工具包括:运算控制部、设定显示部、选择/写入指令部、与所述第二集成电路元件内的副站侧的串并联转换器串行连接的主站侧的串并联转换器、对所述第二集成电路元件产生作为开关指令信号DRVi或驱动指令信号CNTi的脉宽调制信号的通电指令部、输入了所述第二集成电路元件产生的校正介质变量的当前值的第一AD转换器及第二AD转换器以及环境调整部,
所述第一AD转换器将所述第二集成电路元件产生的控制电压Vcc作为AD基准电压Vref进行动作,对作为该第二集成电路元件发送的所述校正介质变量的当前值的模拟信号电压Vfi、V3、Vai进行数字转换,输入至所述运算控制部,
所述第二AD转换器中,所述电流计Ai1或所述电流检测电压Vfi产生其测量值作为模拟信号电压,然而在电流检测电压Vfi在所述第二集成电路元件内用于负反馈控制的情况下,将高精度恒压电源产生的稳定化电压作为AD基准电压Vrf进行动作,来对所测定的负载电流Ifi或电流检测电压Vfi的值进行数字转换并输入至所述运算控制部,
施加至所述第二AD转换器的AD基准电压Vrf比施加至所述第一AD转换器的AD基准电压Vref精度更高,在所述电流计Ai1或所述电流检测电压Vfi产生其测量值作为数字信号电压的情况下,该数字测量值被直接输入所述运算控制部,不需要所述第二AD转换器,所述环境调整部从所述运算控制部经由所述设定显示部进行动作,包括第一步骤,该第一步骤中产生所述假负载电阻的电阻值的变更指令、针对所述电压调整器的输出电压的变更指令、以及针对设置在所述第二集成电路元件内的所述恒压电源的环境温度与所述电流检测电阻的环境温度的变更指令,
所述运算控制部包括第二步骤,该第二步骤中读取所述计算式(1b)或所述计算式(3b)中的电阻温度检测元件所产生的温度检测电压Ti或代表温度检测元件所产生的温度检测电压Ti0、电源温度检测元件所产生的温度检测电压T0、电源检测电压Vba、电流检测电压Vfi的值以及由所述电流计Ai1所测量到的负载电流Ifi的值以作为校正介质变量的当前值,对每个电流检测电阻生成将第一至第四校正系数Ki1~Ki4或第一至第五校正系数Ki1~Ki5设为未知数的四个或五个以上的联立方程式,并利用最小二乘法计算所述第一至第四校正系数Ki1~Ki4或所述第一至第五校正系数Ki1~Ki5,
所述选择/写入指令部包括第三步骤,该第三步骤中对指定从所述第二集成电路元件发送的所述校正介质变量的种类的地址信息进行发送,将所述运算控制部计算出的、所述第一至第四校正系数Ki1~Ki4、或所述第一至第五校正系数Ki1~Ki5作为针对各电流检测电阻的校正系数,传送并写入所述第二集成电路元件内的数据储存器。
13.如权利要求12所述的针对供电控制装置的控制特性的校正数据生成方法,其特征在于,
所述第一步骤中,所述多个电流检测电阻的环境温度通过从所述通电指令部一起产生针对所述多个驱动开关元件的所述脉宽调制信号DRVi、CNTi,将其通电占空比设定为大小或大中小,对所述标准样本负载的负载电流Ifi进行增减调整来调整,并且对所述多个电流检测电阻经由第一气流调整电磁和喷射喷嘴一起喷射冷气或暖气,来迅速地进行高低或高中低多个阶段的温度调整,
所述恒压电源的环境温度通过变更所述假负载电阻的电阻值,增减调整针对该恒压电源的输出电流来进行调整,并且经由第二气流调整电磁阀和喷射喷嘴对该恒压电源喷射冷气或暖气,来迅速地进行高低或高中低多个阶段的温度调整,
针对所述多个电流检测电阻、或所述恒压电源的负载电流Ifi、输出电流的大小、以及所述第一气流调整电磁阀或所述第二气流调整电磁阀产生的气流的适当流量采用与作为目的的温度对应而预先经实验测定出的值。

说明书全文

供电控制装置以及针对供电控制装置的控制特性的校正数据

生成方法

技术领域

[0001] 本发明涉及对多个感应性负载单独提供可变的负载电流的供电控制装置,以及用于对应用于该供电控制装置的电路元器件的个体偏差、温度变动导致的控制特性的变动进行校正的校正数据生成方法的改良。

背景技术

[0002] 例如,在汽车的自动变速器中为了选择多个变速档而使用3~6个比例电磁,要求利用各种目标电流同时对其中一个或多个的比例电磁线圈(线性电磁线圈)进行通电控制,并对与各比例电磁线圈串联连接的供电用开关元件控制通电占空比,来进行与目标电流相适合的高精度的电流控制。
[0003] 作为涉及这样的供电控制装置的技术背景,在使车载电池的电源电压Vb例如从DC7V变动至DC14V,目标电流在10~100%中变动,环境温度为-30℃~125℃时的负载电阻在100%~135%变动的情况下,若使电源电压为DC7V,负载电阻为135%,目标电流为100%时的通电占空比为100%,则电源电压为DC14V,负载电阻为100%,目标电流为10%时的通电占空比为100×(7/14)×(10/100)×(100/135)=3.7%,在将作为目标的电流控制精度设为±1.5%的情况下,对其它部分可容许的控制误差较小。
[0004] 然而,实际上,即使使用高成本、高精度的电阻作为电流检测电阻,其个体偏差变动在常温下也为±0.1%,若假设为高温、低温时,则产生±0.3%的误差。
[0005] 此外,在将电流检测电阻连接在感应性负载的上游位置,并对其两端电压进行差动放大的情况下,由于设置于放大器的正负的输入电路的分压电阻的个体偏差变动和温度变动而产生放大率的变动误差。
[0006] 接着,作为针对所应用的AD转换器的基准电压Vref,在使用由恒压电源进行稳定化后的控制电压Vcc的情况下,若该基准电压Vref变动,则存在数字转换值与其成反比地变动的问题。
[0007] 以低成本构成的恒压电源中,无法检测该输出电压的误差,而为了检测该问题,存在需要高成本、高精度的基准电压的问题。
[0008] 由此,为了以低成本进行高精度的电流控制,需要根据多样的温度环境,对电流检测电阻的个体偏差变动、电源电压的变动所伴随的差动放大电路的放大率的变动特性、以及针对控制电压Vcc的变动的AD转换值的变动进行校正。
[0009] 此外,在将电流检测电阻设置于感应性负载的下游侧的情况下,虽然有不需要差动放大器、不需要对电源电压Vb的变动误差进行校正的优点,但存在对于一个感应性负载的布线成为上游布线和下游布线这两根的缺点,相比于此,在将电流检测电阻设置于感应性负载的上游侧的情况下,有下游布线能通过车体连接从而省略的优点。
[0010] 例如,根据下述的专利文献1“电气负载的电流控制装置”的图1、图2,对于利用电流检测电阻126、差动放大电路部150所检测的监视电压Ef,为了校正电路元器件的个体偏差变动、以及温度环境导致的特性变动,设有用于检测壳体内部温度的温度传感器171,并且在高温环境或低温环境的至少一种环境下进行电流控制装置100A的校正运转。
[0011] 因此,校正常数通过电流控制装置100A内的微处理器来计算,因而具有在外部不需要用于计算校正常数的调整工具的特征。
[0012] 此外,根据该专利文献1,图1中公开了利用硬件进行负反馈控制的模拟控制方式,图11中公开了由微处理器进行的数字控制方式。
[0013] 另外,段落0041中,针对与由差动放大器151产生的电源电压成正比的误差分量和偏移误差分量,利用具体的计算式来进行分析。
[0014] 另外,与本发明相关联,根据下述专利文献2“电子控制装置”的图1、图2,公开了将多个开关元件140n作为智能功率模IPM190A集成的集成电路元件和微处理器110A协动的电子控制装置100A,多个开关元件140n分别通过作为并行信号被发送的脉宽调制信号PWMn被通断控制,并且各开关元件140n的电流检测电阻141n的两端电压经由多通道AD转换器116b和串并联转换器114b作为串行信号被发送至微处理器110A。
[0015] 此外,该专利文献2中,利用读取时期控制电路170n来调整串行信号和并行信号间的定时误差,从而准确地读取数字转换值。
[0016] 此外,与本发明相关联,根据下述专利文献3“电磁线圈驱动电路”的图1、图2,公开了如下技术:即,作为驱动多个线性电磁线圈的多通道的集成电路元件,共同使用作为N沟道场效应晶体管的驱动用开关元件(TR11)以及续流电路元件(TR12),降低驱动电流导致的驱动开关元件的功率损耗,和续流电流导致的续流电路元件的功率损耗,从而能抑制发热量,对多通道进行集成,实现小型化。
[0017] 此外,在使驱动开关元件和续流电路元件同时闭路以使电源短路异常不发生的控制中,除了该专利文献3中示出的时间差闭路驱动方式之外,利用将N沟道型场效应晶体管和P沟道型场效应晶体管组合的开路确认的联方式也为公知技术(例如参照专利文献4)。
[0018] 现有技术文献
[0019] 专利文献
[0020] 专利文献1:日本专利特开2011-109750号公报(摘要、图1、图2)[0021] 专利文献2:日本专利特开2011-239550号公报(摘要、图1、图2)[0022] 专利文献3:日本专利特开2006-269540号公报(摘要、图1、图2)[0023] 专利文献4:日本专利特开2015-065786号公报(摘要、图1、图3)发明内容
[0024] 发明所要解决的技术问题
[0025] 然而,现有技术存在如下问题。
[0026] (1)现有技术的问题的说明
[0027] 所述专利文献1所涉及的“电气负载的电流控制装置”中,具有可由电流控制装置100A单独进行校正运转的特征,但用于进行校正运转的微处理器111A的控制负担增大,并且也需要进行温度传感器171的校正。
[0028] 此外,存在利用一个温度传感器171难以代表恒压电源部、多个电流检测电阻的温度来进行检测的问题。
[0029] 尤其为了进行不同的温度环境下的校正运转,需要对热容量较大的电流控制装置100A的整体进行加热或冷却,并不高效,在电流控制装置100A为批量产品的情况下,实际上仅需要在常温环境下进行校正,存在成为以与实用温度环境大幅偏离的校正运转来代替的问题。
[0030] 此外,能通过多个样本产品进行实用温度环境下的校正,并利用该平均特性,在该情况下,各个电路元器件的温度系数的个体偏差变动全部与平均特性存在差异,因此存在无法进行准确的校正的问题。
[0031] 所述专利文献2所涉及的“电子控制装置”中,公开了将多个开关元件140n集成化并以脉宽调制信号PWMn进行驱动控制的概念、以及检测驱动电流进行串行信号化并发送至微处理器的概念,但不包含续流电路元件,电流检测电阻141n也是由流过与场效应晶体管即开关元件140n的漏极电流成比例的电流的镜像电路组成的,电流检测精度较差,并且在对感应性负载进行通断驱动的情况下不流过续流电流,因此存在不能进行平均化后的负载电流的检测的问题。
[0032] 此外,内置的温度传感器154a以开关元件140n的过热阻断为目的,无法作为用于进行控制特性的校正的环境数据来使用。
[0033] 所述专利文献3所涉及的“电磁线圈驱动电路”中,公开了将多个驱动开关元件和整流电路元件进行集成化来构成小型集成电路元件的概念,在该集成电路元件IC中,包含了开关控制电路C1、驱动开关元件TR11和续流电路元件TR12、以及放大电流检测电阻R1的两端电压的差动放大器1,然而电流检测电阻R1配置在集成电路元件IC的外部,也不具备温度传感器。
[0034] 因此,存在以单个集成电路元件IC的状态无法进行电流检测电阻R1的个体偏差变动、温度特性的校正的问题。
[0035] (2)本发明的目的的说明
[0036] 本发明的第一目的是提供一种小型、低成本的供电控制装置,即使存在所应用的低成本的电路元器件的个体偏差变动、环境特性的变动或电源电压的变动,也能进行高精度的负载电流的控制,并且降低校正运转以及实际工作运转中的对供电控制装置内的微处理器的控制负担,能高效地进行校正作业。
[0037] 本发明的第二目的是提供一种供电控制装置的控制特性的校正数据生成方法,利用校正用的高精度的温度计以及不需要拆卸的简易调整工具,能方便地测定相对于多样的环境条件的变动的校正处理、尤其是能方便地测定相对于多个环境温度的成品特性。
[0038] 解决技术问题所采用的技术方案
[0039] 本发明所涉及的供电控制装置是由直流电源供电,并对多个感应性负载单独提供可变的负载电流Ifi(i=1、2…m,以下相同)的供电控制装置,
[0040] 该供电控制装置构成为将第一集成电路元件和第二集成电路元件收纳在同一个壳体内,使得多个驱动开关元件产生的热量向所述壳体进行传热散热,该第一集成电路元件以与程序储存器协动的微处理器为主体而构成,该第二集成电路元件包含对经由一对串并联转换器相互串行连接、来向所述多个感应性负载供电的所述多个驱动开关元件,[0041] 所述第一集成电路元件还根据用于获得由目标电流设定单元所决定的所述负载电流Ifi的目标电流Iti,产生开关指令信号DRVi,该开关指令信号DRVi是直接指示对于所述多个驱动开关元件的通电占空比γi、βi的脉宽调制信号,或者产生指令占空比αi为所述目标电流Iti和最大目标电流Imax的比率Iti/Imax的前级的脉宽调制信号即驱动指令信号CNTi,从而利用所述第二集成电路元件来产生成为通电占空比γi的所述开关指令信号DRVi。
[0042] 所述第二集成电路元件还包括:恒压电源,该恒压电源对所述直流电源的电源电压Vb进行降压并生成稳定化后的控制电压Vcc,对所述第一集成电路元件进行供电;电流检测电阻,该电流检测电阻分别与所述感应性负载串联连接;多个电流检测电路,该多个电流检测电路放大该电流检测电阻的两端电压,产生与所述负载电流Ifi成正比的电流检测电压Vfi;多个驱动栅极电路,该多个驱动栅极电路根据所述脉宽调制信号对所述多个驱动开关元件分别进行通断驱动,对作为其闭路期间和通断周期的比率的通电占空比γi进行可变控制;多个温度传感器,该多个温度传感器包含一个或多个电阻温度检测元件和电源温度检测元件,该一个或多个电阻温度检测元件对所述多个电流检测电阻的当前温度单独进行检测,或代表性地进行检测,该电源温度检测元件检测所述恒压电源的当前温度;以及非易失性的数据储存器。
[0043] 在所述数据储存器中,储存有用于计算将所述电流检测电压Vfi的值除以所述负载电流Ifi所获得的换算等效电阻的当前电阻Rti的、控制特性的校正数据,该校正数据在运转开始时被串行发送至所述第一集成电路元件内的缓存,上述电流检测电压Vfi的值伴随着由校正介质变量指定的环境状态的变动、以及包含所述电流检测电阻和所述电流检测电路的电路元器件的个体偏差变动而变动,
[0044] 所述微处理器包括当前电阻计算单元,该当前电阻计算单元用于在经由多工器接收包含所述多个温度传感器的检测温度、或与该检测温度和所述电源电压Vb成正比的电源检测电压Vba的作为所述校正介质变量的多个模拟信号电压之后由主侧AD转换器进行数字转换,或者在发送侧由副侧AD转换器进行数字转换之后通过经由所述一对串并联转换器接收到的上行监视数据,从而获得运转中的所述校正介质变量的当前值,并将该当前值和所述校正数据进行组合,来对所述脉宽调制信号的导通截止占空比进行校正,[0045] 所述数据储存器中经由所述一对串并联转换器中的副站侧的串并联转换器储存有由调整工具运算出的所述校正数据。
[0046] 本发明所涉及的针对供电控制装置的控制特性的校正数据生成方法中,[0047] 供电控制装置由与第一集成电路元件协动的第二集成电路元件构成,该第二集成电路元件包括:驱动开关元件,该驱动开关元件用于对多个感应性负载单独提供可变的负载电流Ifi(i=1、2…m,以下相同);驱动栅极电路,该驱动栅极电路对该驱动开关元件进行开关控制;以及电流检测电阻,该电流检测电阻检测所述负载电流Ifi,该针对供电控制装置的控制特性的校正数据生成方法是为了计算根据应用的电路元器件的个体偏差变动、和环境温度或电源电压的变动而变动的当前电阻Rti=Vfi/Ifi,来作为对该电流检测电阻的两端电压进行放大而获得的电流检测电压Vfi除以所述负载电流Ifi所获得的等效电阻,而用于对由计算式(1b)所示的第一至第四校正系数Ki1~Ki4、或由计算式(3b)所示的第一至第五校正系数Ki1~Ki5进行计算,
[0048] Ki1×Ti+Ki2×T0+Ki3×Vba+Ki4=Vfi/Ifi·······(1b)
[0049] Ki1×Ti0+Ki2×T0+Ki3×Vba+Ki4+Ki5×Ifi2=Vfi/Ifi··(3b)
[0050] 供电控制装置包括:调整板,该调整板以可自由拆卸的方式搭载有单个的所述第二集成电路元件;以及调整工具,该调整工具经由该调整板与该第二集成电路元件连接。
[0051] 所述调整板上经由电压调整器连接有直流电源来对所述第二集成电路元件进行供电,该第二集成电路元件对电流计Ai1和标准样本负载的串联电路提供所述负载电流Ifi,并且设置于该第二集成电路元件的恒压电源的输出电路与假负载电阻相连接,[0052] 所述调整工具包括:运算控制部、设定显示部、选择/写入指令部、与所述第二集成电路元件内的副站侧的串并联转换器串行连接的主站侧的串并联转换器、对所述第二集成电路元件产生作为开关指令信号DRVi或驱动指令信号CNTi的脉宽调制信号的通电指令部、输入了所述第二集成电路元件产生的校正介质变量的当前值的第一AD转换器及第二AD转换器、以及环境调整部,
[0053] 所述第一AD转换器将所述第二集成电路元件产生的控制电压Vcc作为AD基准电压Vref进行动作,对作为该第二集成电路元件发送的所述校正介质变量的当前值的模拟信号电压Vfi、V3、Vai进行数字转换,输入至所述运算控制部。
[0054] 所述第二AD转换器中,所述电流计Ai1或所述电流检测电压Vfi产生其测量值作为模拟信号电压,然而在电流检测电压Vfi在所述第二集成电路元件内用于负反馈控制的情况下,将高精度恒压电源产生的稳定化电压作为AD基准电压Vrf进行动作,来对所测定的负载电流Ifi或电流检测电压Vfi的值进行数字转换并输入至所述运算控制部,[0055] 施加至所述第二AD转换器的AD基准电压Vrf比施加至所述第一AD转换器的AD基准电压Vref精度更高,在所述电流计Ai1或所述电流检测电压Vfi产生其测量值作为数字信号电压的情况下,该数字测量值被直接输入所述运算控制部,不需要所述第二AD转换器,[0056] 所述环境调整部从所述运算控制部经由所述设定显示部进行动作,包括第一步骤,该第一步骤中产生所述假负载电阻的电阻值的变更指令、针对所述电压调整器的输入电压的变更指令、以及针对设置在所述第二集成电路元件内的所述恒压电源的环境温度与所述电流检测电阻的环境温度的变更指令。
[0057] 所述运算控制部包括第二步骤,该第二步骤中读取所述计算式(1b)或所述计算式(3b)中的电阻温度检测元件所产生的温度检测电压Ti、或代表温度检测元件所产生的温度检测电压Ti0、电源温度检测元件所产生的温度检测电压T0、电源检测电压Vba、电流检测电压Vfi的值、以及由所述电流计Ai1所测量到的负载电流Ifi的值以作为校正介质变量的当前值,对每个电流检测电阻生成将第一至第四校正系数Ki1~Ki4或第一至第五校正系数Ki1~Ki5设为未知数的四个或五个以上的联立方程式,并利用最小二乘法计算所述第一至第四校正系数Ki1~Ki4或所述第一至第五校正系数Ki1~Ki5,
[0058] 所述选择/写入指令部包括第三步骤,该第三步骤中对指定从所述第二集成电路元件发送的所述校正介质变量的种类的地址信息进行发送,并将所述运算控制部计算出的、所述第一至第四校正系数Ki1~Ki4、或所述第一至第五校正系数Ki1~Ki5作为针对各电流检测电阻的校正系数,传送并写入所述第二集成电路元件内的数据储存器。
[0059] 发明效果
[0060] 如上所述,根据本发明所涉及的供电控制装置,在将分别与多个感应性负载串联连接的多个驱动开关元件集成化的第二集成电路元件中,预先储存并保存将多个温度信息或电源电压信息作为介质变量的控制特性的校正数据,以微处理器为主体的第一集成电路元件在运转开始时读取并保存该校正数据,并且在运转中,读取所述介质变量的当前值,并与所述校正数据组合,从而产生抑制了伴随电路元器件的个体偏差变动和环境温度变动而产生的电流控制误差的负载驱动指令信号。
[0061] 从而,供电控制装置内的微处理器无需进行校正数据的运算,因此降低了其控制负担,并且校正数据的运算在单个第二集成电路元件的状态下通过调整工具来进行,从而不受到壳体的热容量的影响,能迅速获得与多样的温度环境相对应的校正数据,具有能提高调整操作的效率的效果。
[0062] 此外,活用校正数据的同时进行负载电流的控制的微处理器中,由于与校正运算相关联的校正介质变量的变动缓慢,因此不需要高速控制,使用多工器对成为校正介质变量的多个模拟信号进行选择发送后在微处理器侧进行数字转换、或在发送侧进行数字转换之后进行串行发送,进而通过使用于对驱动开关元件进行开关控制的指令信号使用脉宽调制信号,从而减少第一以及第二集成电路元件的连接端子数,具有能利用小型、低成本的供电控制装置进行高精度的负载电流的控制的效果。
[0063] 如上所述,根据本发明所涉及的供电控制装置的控制特性的校正数据生成方法,在成为校正数据的生成对象的单个第二集成电路元件的状态下,将多个校正系数作为未知数,基于由调整工具提供的多样的环境条件,收集规定的校正介质变量的当前值,生成将其作为已知数的多个联立方程式,并利用最小二乘法来计算校正系数,成为环境条件的一部分的电流检测电阻的温度、或恒压电源的温度通过分别设置的温度传感器来测定,并基于该温度传感器的温度检测电压收集环境温度的当前值。
[0064] 因此,由于不需要使用温度测量器准确地测定所设定的环境温度,因而不需要将探测头从被测定物上拆卸接触所耗费的工夫,具有能高效率地进行校正数据的生成的效果。
[0065] 另外,在提供有电流检测电阻的电阻值相对于温度的数据的情况下,为了获知电流检测电阻的电阻值需要准确地获知其温度,因此需要温度传感器的温度检测电压相对于温度的数据,然而这里不考虑温度检测电阻的实际的温度,基于成品对应的温度检测电压特性来对校正系数进行生成、再利用,即使内置的温度传感器存在温度检测误差,也能获得包含该误差的校正系数,并应用所获得的校正系数准确地计算当前电阻。附图说明
[0066] 图1是本发明的实施方式1所涉及的供电控制装置的整体电路框图
[0067] 图2是涉及图1装置的一个供电电路部的详细电路框图。
[0068] 图3A是图1装置中的电流检测电阻和负载电阻相对于环境温度的特性线图。
[0069] 图3B是在图1装置中不进行误差校正时的负载电流相对于目标电流的特性线图。
[0070] 图3C是图1装置中的电流检测电路的放大率相对于电源电压的特性线图。
[0071] 图3D是图1装置中的基准电压相对于环境温度的特性线图。
[0072] 图4是图1装置的第一集成电路元件以及第二集成电路元件的动作说明用流程图
[0073] 图5是图1装置中应用的调整工具的整体结构图。
[0074] 图6是图5的调整工具的动作说明用流程图。
[0075] 图7是本发明的实施方式2所涉及的供电控制装置的整体电路框图。
[0076] 图8是涉及图7装置的一个供电电路部的详细电路框图。
[0077] 图9是图7装置的第一集成电路元件以及第二集成电路元件的动作说明用流程图。
[0078] 图10是图7装置中应用的调整工具的整体结构图。
[0079] 图11是本发明的实施方式3所涉及的供电控制装置的整体电路框图。
[0080] 图12是涉及图11装置的一个供电电路部的详细电路框图。
[0081] 图13是图11装置的第一集成电路元件以及第二集成电路元件的动作说明用流程图。
[0082] 图14是图13中的子程序的动作说明用流程图。
[0083] 图15是图11装置中应用的调整工具的整体结构图。

具体实施方式

[0084] 实施方式1的详细说明
[0085] (1)结构的详细说明
[0086] 下面,针对本发明的实施方式1所涉及的供电控制装置的整体电路框图即图1、以及涉及图1装置的一个供电电路部的详细电路框图即图2,对其结构进行详细说明。
[0087] 首先,图1中,供电控制装置100A例如分别对汽车用变速器中的变速档选择用的多个油压电磁阀中设置的线性电磁线圈即感应性负载104i(i=1、2…m,以下相同)提供可变的负载电流Ifi,并经由在未图示的电流开关闭路时偏压的电源继电器的输出接点102,从作为车载电池的直流电源101施加电源电压Vb。
[0088] 供电控制装置100A由第一集成电路元件200A和第二集成电路元件400A构成,该第一集成电路元件200A以微处理器210为主体,该第二集成电路元件400A以分别对各感应性负载104i供电的驱动电路部43i为主体,并包含了恒压电源410,经由该恒压电源410对微处理器210施加例如DC5V的稳定化电压即控制电压Vcc。
[0089] 第一集成电路元件200A和第二集成电路元件400A通过以第一集成电路200A为主侧、第二集成电路元件400A为副侧的一对主站串并联转换器221和副站串并联转换器421串行连接,在主侧的易失性缓存222和副侧的非易失性的数据储存器422之间进行数据交换,并且第一集成电路元件200A包括与微处理器210协动的非易失性的程序储存器211和运算处理用的RAM储存器212。
[0090] 另外,输入接口电路300例如使从响应于变速杆的选择位置的变速传感器、发动机转速传感器车速传感器、以及检测加速踏板的踩下程度的加速踏板位置传感器等输入传感器组103获得的模拟或通断动作的输入信号连接至微处理器210的输入端口。
[0091] 微处理器210根据变速杆的选择位置、加速踏板的踩下程度、以及车速决定变速档,并根据所决定的变速档对多个感应性负载104i中的部分感应性负载104i设定在后文中用图2来进行阐述的目标电流Iti,使其针对驱动电路部43i产生脉宽调制信号即开关指令信号DRVi。
[0092] 向第一集成电路元件200A输入驱动电路部43i产生的电流检测电压Vfi,该模拟信号电压通过AD转换器23i被数字转换并被输入至微处理器210,并且由后述的多工器430所选择的被选择模拟信号MPX0通过主侧AD转换器230被数字转换并被输入至微处理器210。
[0093] 另外,作为各AD转换器230、23i的AD基准电压Vref,使用恒压电源410产生的控制电压Vcc,对于AD转换器的输入信号电压的数字转换值与AD基准电压Vref的值成反比,在输入信号电压与AD基准电压Vref相等时,获得由AD转换器的分辨率确定的规定的最大数字值。
[0094] 第二集成电路元件400A内的恒压电源410中,设有电源温度检测元件440,该温度检测电压T0被输入至多工器430。此外,电源电压Vb被分压电阻411、412分压,并作为电源检测电压Vba与多工器430的其它输入端子相连接。
[0095] 第二集成电路元件400A内的驱动电路部43i产生对在后文中用图2来进行阐述的电流检测电阻50i的两端电压进行放大而获得的电流检测电压Vfi,并且设有检测各电流检测电阻50i的附近温度的电阻温度检测元件44i,其温度检测电压Ti分别与多工器430的不同的输入端子连接。
[0096] 此外,该电阻温度检测元件44i配置于每个电流检测电阻50i,或者也可以在第一电流检测电阻501和第二电流检测电阻502的中间位置设有代表双方的第一电阻温度检测元件441,在第三电流检测电阻503和第四电流检测电阻504的中间位置设有代表双方的第三电阻温度检测元件443,在第五电流检测电阻505和第六电流检测电阻506的中间位置设有代表双方的第五电阻温度检测元件445,并且,在密集配置各电流检测电阻50i时,也能利用一个代表温度检测元件44i0来进行代表。
[0097] 多工器430根据来自从副站串并联转换器421获得的微处理器210的下行控制数据SRO,选择任意一个模拟输入信号,并将其作为被选择模拟信号MPX0发送至第一集成电路元件200A。
[0098] 此外,设置副侧的多通道AD转换器(参照图11)来代替多工器430,也能将该数字转换值经由串并联转换器421、221发送至微处理器210,无论在哪种情况下,均能成为将作为上行监视数据SRI的温度检测电压T0、Ti、Ti0与电源检测电压Vba以较少的布线数发送至主侧的单元。
[0099] 并且,虽然这些上行监视数据SRI用于使微处理器210高精度地控制负载电流Ifi,但重要的是其不需要与负反馈控制相关联的高速响应性。
[0100] 此外,在非易失性的数据储存器422中,预先写入利用后述的调整工具900A(参照图5)计算出的、第一~第五校正系数Ki1~Ki5的一部分或全部。此外,例如油压或前后进选择用油压电磁阀等电气负载组经由未图示的输出接口电路与微处理器210的输出端口相连接。
[0101] 接着,对于示出了微处理器210的负载电流Ifi的控制框图、和第二集成电路元件400A内的驱动电路部43i和恒压电源410的详细电路框图的图2,详细说明其结构。
[0102] 图2中,恒压电源410控制串联开关元件419的导通状态,生成从电源电压Vb降压后的例如DC5V的稳定化电压即控制电压Vcc,比较电路418对由分压电阻415、416将控制电压Vcc分压获得的分压电压、和由电源基准电压417生成的基准电压V00进行比较,若控制电压Vcc超过DC5V,则对串联开关元件419为开路的关系进行负反馈控制。
[0103] 驱动电路部43i包括与感应性负载104i串联连接的驱动开关元件45i、以及相对于感应性负载104i和电流检测电阻50i的串联电路并联连接的续流电路元件46i,该驱动开关元件45i经由响应于第一集成电路元件200A产生的开关指令信号DRVi的驱动栅极电路48i来控制其通电率γi=导通时间/导通截止周期,续流电路元件46i在驱动开关元件45i开路时闭路,使得负载电流Ifi进行续流。
[0104] 电流检测电阻50i与感应性负载104i的下游位置(图示状态)或上游位置(未图示)连接,其两端电压由电流检测电路47i放大而产生电流检测电压Vfi。
[0105] 此外,续流电路元件46i和驱动开关元件45i使用相互串联连接的P沟道型和N沟道型的场效应晶体管,如图2所示,在驱动开关元件45i连接至感应性负载104i的上游位置时,使其内部寄生二极管阴极端子与连接至下游位置的续流电路元件46i的内部寄生二极管的阳极端子连接。
[0106] 然而,在驱动开关元件45i为连接至感应性负载104i的下游位置的N沟道型场效应晶体管、且连接至其上游位置的续流电路元件46i为P沟道型场效应晶体管的情况下,驱动开关元件45i的内部寄生二极管的阳极端子与连接至上游位置的续流电路元件46i的内部寄生二极管的阴极端子连接,无论在哪一种情况下,驱动栅极电路48i在驱动开关元件45i进行闭路驱动之前停止续流电路元件46i的驱动,在停止了驱动开关元件45i的闭路驱动之后对续流电路元件46i进行闭路驱动,以与其内部寄生二极管的导通方向相同的方向进行导通驱动。
[0107] 第一集成电路元件200A中,与微处理器210协动的程序储存器211包括控制程序,该控制程序成为目标电流设定单元241、当前电阻计算单元242、目标检测电压计算单元243、负反馈控制单元244以及选择指令单元251。
[0108] 目标电流设定单元241在感应性负载104i是相对于油压控制用的比例电磁阀的线性电磁线圈的情况下,参照对比了所需要的油压和针对与其相对应的线性电磁线圈的励磁电流的油压对电流特性数据来决定目标电流Iti。
[0109] 当前电阻计算单元242读取预先储存于第二集成电路元件400A的数据储存器422的后述的校正系数Ki1~Ki4或校正系数Ki1~Ki5,合成从多工器430发送来的温度检测电压T0、Ti(或Ti0)和电源检测电压Vba,来计算当前电阻Rti。
[0110] 目标检测电压计算单元243将由目标电流设定单元241所设定的目标电流Iti、和由当前电阻计算单元242计算出的当前电阻Rti相乘,来计算目标检测电压Vti=Rti×Iti。
[0111] 负反馈控制单元244将用AD转换器23i对电流检测电路47i产生的电流检测电压Vfi的值进行数字转换而获得的数字值、与目标检测电压Vti进行数字比较,并产生成为通电占空比γi的开关指令信号DRVi,以使得这些值成为相互一致的关系。
[0112] 选择指令单元251用于经由一对串并联转换器221、421,对第二集成电路元件400A内的多工器430进行作用,来依次指定温度检测电压T0、Ti(或Ti0)和电源检测电压Vba的某一个,作为多工器430的输出信号的选择模拟信号MPX0经由主侧AD转换器230输入至微处理器210。
[0113] 此外,该选择指令也能不依赖于一对串并联转换器221、421,而例如经由四比特的专用数字信号线路进行选择控制。
[0114] (2)作用和动作的详细说明
[0115] 以下,基于图3A~图3D所示的特性线图、和图4所示的流程图,对如图1、图2构成的实施方式1所涉及的供电控制装置的作用和动作进行详细说明。
[0116] 首先,在图1、图2中,若未图示的电源开关闭路,则电源继电器的输出接点102闭路,对供电控制装置100A施加电源电压Vb。
[0117] 其结果是,恒压电源410例如产生DC5V的稳定化电压即控制电压Vcc,构成第一集成电路元件200A的微处理器210开始控制动作。
[0118] 微处理器210根据从输入接口电路300输入的输入传感器组103的动作状态、和储存在非易失性的程序储存器211中的控制程序的内容,产生针对与未图示的输出接口电路相连接的未图示的电气负载组的负载驱动指令信号,针对作为电气负载组中特定的电气负载的多个感应性负载104i,经由驱动开关元件45i进行导通截止控制,以控制其通电电流。
[0119] 接着,在图1、图2的装置中,提取成为电流控制的控制误差主要原因的部分,对示出其特性线图的图3A~图3D进行说明。
[0120] 图3A中,标号330示出了感应性负载104i的电阻值相对于环境温度Ta的特性,以包含多个感应性负载104i的个体偏差变动的带状线来表示。
[0121] 此外,标号331示出了电流检测电阻50i的电阻值相对于环境温度(由电阻温度检测元件44i测定的环境温度)的特性,以包含多个电流检测电阻50i的个体偏差变动的带状线来表示。
[0122] 另外,电流检测电阻50i应用了将其常温环境下的电阻值的个体偏差变动限制在规定值以下的中级精度的电阻器,然而其温度特性的偏差变动为低级精度,若使这两方达到高级精度,则电阻器的价格将显著增高。
[0123] 图3B中,标号332、333、334示出了假定电流控制的误差主要原因仅为电流检测电阻50i的电阻值的变动、且未进行其误差校正时的目标电流Iti相对于负载电流Ifi的特性,高温环境下负载电流Ifi小于目标电流Iti,低温环境下负载电流Ifi大于目标电流Iti。
[0124] 图3C中,标号335示出了电流检测电阻50i连接至感应性负载104i的上游位置、且电流检测电路47i由差动放大器构成时的电流放大率相对于电源电压的变动特性,以包含多个电流检测电路47i的个体偏差变动的带状线来表示。
[0125] 在该情况下,包含基于与差动放大器的正负输入端子连接的分压电路的分压比的偏差变动的比例误差分量、以及基于用于使差动放大器的输出电压不成为负电压的偏置校正电压的偏移误差。
[0126] 图3D中,标号336示出了恒压电源410产生的控制电压Vcc即AD基准电压Vref相对于恒压电源410的环境温度(由电源温度检测元件440测定的环境温度)的特性,以包含多个恒压电源410的个体偏差变动的带状线来表示。
[0127] 另外,电流检测电压Vfi是通过设置于所述电流检测电路47i的放大器对电流检测电阻50i的两端电压进行放大而得到的,在主侧AD转换器230、231中,使用该恒压电源410产生的控制电压Vcc作为AD基准电压Vref,在模拟输入信号电压与AD基准电压Vref一致时,产生由AD转换器的分辨率确定的满刻度(full scale)的数字输出。
[0128] 由此,若AD基准电压Vref变动,则模拟信号电压的数字转换值与其成反比地变动。
[0129] 第二集成电路元件400A内的数据储存器422中,为了计算将电流检测电压Vfi的数字转换值除以负载电流Ifi获得的换算等效电阻的当前电阻Rti,将计算式(1a)示出的、作为第一至第四校正系数Ki1~Ki4内的部分或全部的多个系数储存为控制特性的校正数据。
[0130] Rti=(ki1×Ti+ki2×T0+ki3×Vba+ki4)×G0×R0
[0131] =Ki1×Ti+Ki2×T0+Ki3×Vba+Ki4····(1a)
[0132] 所述计算式(1a)中,R0是电流检测电阻50i本身的基准环境温度中的设计基准电阻,G0是所述电流检测电路47i中的放大率的设计基准值,常数kil是所述电阻温度检测元件44i所产生的温度检测电压Ti的校正系数,常数ki2是所述电源温度检测元件440所产生的温度检测电压T0的校正系数,常数ki3是在所述电流检测电阻50i连接至所述感应性负载104i的上游位置的情况下,由所述电流检测电路47i产生的公共电压误差的校正系数,常数ki4成为其它偏移误差分量。
[0133] 由所述计算式(1a)示出的所述当前电阻Rti被换算为由所述电流检测电路47i放大后的值,实施方式1中,对该当前电阻Rti乘以所述负载电流Ifi后,成为所述电流检测电压Vfi的数字转换值。
[0134] 并且,当前电阻计算单元242读取电阻温度检测元件44i所产生的温度检测电压Ti的当前值、电源温度检测元件440所产生的温度检测电压T0的当前值、以及电源检测电压Vba的当前值的部分或全部,并应用第一至第四校正系数Ki1~Ki4的部分或全部,利用所述计算式(1a)来推算所述当前电阻Rti。
[0135] 此外,数据储存器422中储存的第一~第五校正系数Ki1~Ki5的计算方法将在后文的图5、图6中进行阐述,然而在密集配置多个电流检测电阻50i、电阻温度检测元件44i代表全部的电流检测电阻50i的当前温度成为产生温度检测电压Ti0的一个代表温度检测元件44i0的情况下,所述计算式(1a)中相对于各电流检测电阻50i的温度检测电压Ti通过应用了考虑到负载电流Ifi的发热的常数ki5的计算式(2)而被计算出。
[0136] Ti=Ti0+ki5×Ifi2·····(2)
[0137] 因此,通过将所述计算式(2)代入所述计算式(1a)而得到的计算式(3a)来计算当前电阻Rti。
[0138] Rti=[ki1×(Ti0+ki5×Ifi2)+ki2×T0+ki3×Vba+ki4]×G0×R0
[0139] =Ki1×Ti0+Ki2×T0+Ki3×Vba+Ki4+Ki5×Ifi2···(3a)
[0140] 其中,Ki5=ki1×ki5×G0×R0
[0141] 然后,当前电阻计算单元242读取代表温度检测元件44i0所产生的温度检测电压Ti0的当前值、电源温度检测元件440所产生的温度检测电压T0的当前值、以及电源检测电压Vba的当前值的部分或全部,并应用第一至第五校正系数Ki1~Ki5的部分或全部,利用计算式(4a)推算当前电阻Rti,在该计算式(4a)中,应用与所述计算式(3a)中的负载电流Ifi近似的目标电流Iti来代替该负载电流Ifi。
[0142] Rti=Ki1×Ti0+Ki2×T0+Ki3×Vba+Ki4+Ki5×Iti2·····(4a)
[0143] 接着,对第一集成电路元件200A及第二集成电路元件400A的动作说明用流程图即图4进行说明。
[0144] 图4中,工序400是微处理器210的动作开始步骤,工序410成为用于说明由逻辑电路构成的第二集成电路元件400A的控制动作的等效流程图中的动作开始步骤。
[0145] 接着工序400的工序401a是如下判定步骤:即,判定是否是微处理器210启动后的初次动作,若是初次动作则进行“是”的判定并转移至工序401b,若不是初次动作则进行“否”的判定并转移至工序402a。
[0146] 工序401b是如下步骤:即,对第二集成电路元件400A产生数据储存器422中所存储的校正数据的发送指令,并将所获得的校正数据读取储存至缓存222中并转移至工序402a。
[0147] 接着工序410的工序411a是如下判定步骤:即,判定是否有来自微处理器210发送请求,若有发送请求则进行“是”的判定并转移至工序411b,若没有发送请求则进行“否”的判定并转移至工序412a。
[0148] 工序411b中,对数据储存器422中所存储的校正数据进行发送后转移至工序412a。
[0149] 工序402a是如下判定步骤:即,判定是否是从多工器430发送来的环境数据的读取时期,例如为100msec的周期则进行“是”的判定并转移至工序402b,若不是读取时期则进行“否”的判定并转移至工序403a。
[0150] 工序402b是如下步骤:即,对第二集成电路元件400A进行指令,以使得依次发送温度检测电压T0、Ti(或Ti0)、电源检测电压Vba等环境数据,并转移至工序402c。
[0151] 工序402c是如下步骤:即,将后述的工序403b中所生成的目标电流Iti的值依次储存至由RAM储存器212构成的移位寄存器,来生成目标电流Iti的历史信息并转移至工序402d,该工序402c应用于使用代表温度检测元件44i0来代替单个的电阻温度检测元件44i的情况,目标电流Iti的历史信息包含相当于电流检测电阻50i的平均热时间常数的最新时刻带中的目标电流Iti的平方值。
[0152] 工序412a是如下判定步骤:即,在接收到工序402b的环境数据发送指令时进行“是”的判定并转移至工序412b,在没有发送指令时进行“否”的判定并转移至工序414。
[0153] 工序412b是发送环境数据之后转移至工序414的步骤,工序414是发送电流检测电压Vfi之后转移至工序415b的步骤。
[0154] 工序402d是利用所述计算式(1a)或所述计算式(4a)计算当前电阻Rti之后转移至工序403a的步骤。
[0155] 另外,所述计算式(1a)中,第一至第四校正系数Ki1~Ki4是从数据储存器422中读取出的校正数据,温度检测电压T0、Ti、电源检测电压Vba在由工序402b中被读取并储存的环境数据。
[0156] 次外,所述计算式(4a)中,第一至第五校正系数Ki1~Ki5是从数据储存器422读取出的校正数据,温度检测电压T0、Ti0、电源检测电压Vba是在工序402b中被读取并储存的环境数据,目标电流Iti使用在工序402c中生成的历史信息的均方值。
[0157] 工序403a是如下判定步骤:即,判定是否是针对多个感应性负载104i的供电切换时期,若是切换时期则进行“是”的判定并转移至工序403b,若不是切换时期则进行“否”的判定并转移至工序404a。
[0158] 工序403b是如下步骤:即,决定针对供电选择后的感应性负载104i的目标电流Iti,并将该目标电流Iti与在工序402d中计算出的当前电阻Rti相乘,来生成目标检测电压Vti,之后转移至工序404a。
[0159] 工序404a是读取并储存在工序414中所发送的电流检测电压Vfi并转移至工序404b的步骤。
[0160] 工序404b是如下步骤:即,将在工序404a中读取出的电流检测电压Vfi、以及在工序403b中所设定的目标检测电压Vti进行对比,生成针对偏差值的PID控制输出之后转移至工序405a。
[0161] 工序405a中,根据工序404b的PID控制输出,决定针对驱动开关元件45i的通电占空比γi,接下来的工序405b中,在将脉宽调制信号的周期设为T时,产生成为该闭路期间Ton=γi×T的驱动指令信号DRVi,并转移至动作结束工序409。
[0162] 工序409中,执行其他的控制程序之后返回动作开始工序400,之后重复执行相同的控制程序。
[0163] 此外,第二集成电路元件400A通过工序415b经由驱动栅极电路48i对驱动开关元件45i和续流电路元件46i进行通断驱动并返回至工序411a,第二集成电路元件400A通常重复执行工序414和工序415b。
[0164] 此外,对应于多个感应性负载104i(i=1、2…m),在工序402a~工序402d中进行i=1~m的重复动作,在工序403b中也进行i=1~m的重复动作,并在工序404a~工序405b中也进行i=1~m的重复动作。
[0165] (3)校正数据生成方法的详细的说明
[0166] 下面,对于如图1、图2所示构成的实施方式1所涉及的供电控制装置,使用用于生成校正数据的调整工具的整体结构图即图5、以及调整工具的动作说明用流程图即图6进行详细说明。
[0167] 图5中,在调整板800上经由未图示的插座以可拆卸的方式搭载有单个的第二集成电路元件400A。
[0168] 在该调整板800上,经由电压调整器940连接有直流电源101来对第二集成电路元件400A进行供电,该第二集成电路元件对电流计Ai1和标准样本负载104的串联电路提供负载电流Ifi,并且在设置于该第二集成电路元件的恒压电源410的输出电路中连接有假负载电阻910。
[0169] 例如,由可编程控制器构成的调整工具900A包括:运算控制部901、设定显示部902、选择/写入指令部903、与第二集成电路元件400A内的副站侧的串并联转换器421串行连接的主站侧的串并联转换器904、对驱动栅极电路48i产生开关指令信号DRVi即脉宽调制信号的通电指令部905、输入了第二集成电路元件400A产生的校正介质变量的当前值的第一AD转换器909a及第二AD转换器909b、以及环境调整部906。
[0170] 第一AD转换器909a将第二集成电路元件400A产生的控制电压Vcc作为AD基准电压Vref来进行动作,对该第二集成电路元件将校正介质变量的当前值作为模拟信号进行发送的模拟信号电压Vfi、V3进行数字转换并输入至运算控制部901。
[0171] 另外,模拟信号电压Vfi相当于电流检测电压Vfi,模拟信号电压V3是从多工器430输出的温度检测电压T0、Ti(或Ti0)、或是涉及包含电源检测电压Vba的环境数据的信号电压。
[0172] 第二AD转换器909b应用于电流计Ai1产生模拟信号电压的情况,将高精度恒压电源908产生的稳定化电压作为AD基准电压Vrf进行动作,对测定到的负载电流Ifi的值进行数字转换并输入至运算控制部901。
[0173] 施加至第二AD转换器909b的AD基准电压Vrf比施加至第一AD转换器909a的AD基准电压Vref精度更高,在电流计Ai1作为数字信号电压产生该测量值的情况下,该数字测量值被直接输入至运算控制部901,不需要该第二AD转换器909b。
[0174] 环境调整部906从运算控制部901经由设定显示部902进行动作,来产生假负载电阻910的电阻值的变更指令、针对电压调整器940的输出电压的变更指令、以及针对设置在第二集成电路元件400A内的恒压电源410的环境温度与电流检测电阻50i的环境温度的变更指令。
[0175] 运算控制部901读取后述的计算式(1b)或计算式(3b)中的电阻温度检测元件44i所产生的温度检测电压Ti、或代表温度检测元件44i0所产生的温度检测电压Ti0、电源温度检测元件440所产生的温度检测电压T0、电源检测电压Vba、电流检测电压Vfi的值、以及由电流计Ai1所测量到的负载电流Ifi的值来作为校正介质变量的当前值,对每个电流检测电阻50i生成将第一至第四校正系数Ki1~Ki4、或第一至第五校正系数Ki1~Ki5设为未知数的四个或五个以上的联立方程式,利用最小二乘法计算第一至第四校正系数Ki1~Ki4、或第一至第五校正系数Ki1~Ki5。
[0176] 另外,实施方式1的当前电阻Rti中,在电流检测电压Vfi的数字转换值中包含第一AD转换器909a的AD转换误差(即AD基准电压Vref的变动误差),将其除以高精度地测定到的负载电流Ifi而获得的当前电阻Rti基于数字值。
[0177] 选择/写入指令部903将指定从第二集成电路元件400A发送来的校正介质变量的种类的地址信息经由一对串并联转换器904、421进行发送,并且将由计算控制部901计算出的、第一至第四校正系数Ki1~Ki4、或所述第一至第五校正系数Ki1~Ki5作为针对各电流检测电阻50i的校正系数,传送并写入第二集成电路元件400A内的数据储存器422。
[0178] 另外,对于多个电流检测电阻50i的环境温度,通过从通电指令部905一起产生针对多个驱动开关元件45i的脉宽调制信号DRVi,将其通电占空比设定为大小或大中小,对标准样本负载104的负载电流Ifi进行增减调整来调整,并且对于多个电流检测电阻50i,经由第一气流调整电磁阀920和喷射喷嘴一起喷射冷气或暖气,来迅速地进行高低或高中低多个阶段的温度调整。
[0179] 此外,恒压电源410的环境温度通过变更假负载电阻910的电阻值、增减调整针对该恒压电源的输出电流来进行调整,并且经由第二气流调整电磁阀930和喷射喷嘴对该恒压电源喷射冷气或暖气,来迅速地进行高低或高中低多个阶段的温度调整。
[0180] 针对多个电流检测电阻50i、或恒压电源410的负载电流Ifi、输出电流的大小,以及第一气流调整电磁阀920或第二气流调整电磁阀930产生的气流的适当流量采用与作为目的的温度对应而预先经实验测定出的值。
[0181] 调整板800上,相对于多个电流检测电阻50i的至少任意一个连接有测定其两端电压的第一电压计V1、测定恒压电源410的电源电压Vb的第五电压计V5、以及测定稳定化后的输出电压即控制电压Vcc的值的第四电压计V4,该模拟信号电压经由第二AD转换器909b被输入至调整工具900A的运算控制部901,或者数字测量值被输入至运算控制部901。
[0182] 调整工具900A将第一电压计V1的测定值除以负载电流计Ai1的测定电流来计算针对一个电流检测电阻50i的电阻值R1,并且将电流检测电压Vfi除以负载电流计Ai1的测定电流来计算当前电阻Rti,对比电阻值R1和当前电阻Rti,能生成电阻值R1的偏差变动以及当前电阻Rti的偏差变动的监视数据。
[0183] 调整工具900A能进一步将第五电压计V5的测定值、针对电源电压Vb的分压电压即针对电源检测电压Vba的环境监视电压V3的值、以及第四电压计V4的测定值进行对比,生成恒压电源410有无异常、电源检测电压Vba有无异常、以及测定值的偏差变动相关的监视数据。
[0184] 由此,监视多个产品间的偏差变动,能进行与有无次品相关的批次管理。
[0185] 图6中,工序600是在调整板800上搭载被调整的第二集成电路元件400A并与调整工具900A连接,并接通电源的步骤。
[0186] 接下来的工序601中,首先,对所有的标准样本负载104一起产生开关指令信号DRVi,例如以额定电流的20%平这样较小的电流一起进行通电。
[0187] 然后,设定第一气流调整电磁阀920所产生的冷的流量,使得电流检测电阻50i的环境温度成为常温居住环境即低温环境。
[0188] 由此,电阻温度检测元件44i或代表温度检测元件44i0所产生的温度检测电压Ti、Ti0成为低温水平的检测电压。
[0189] 接下来的工序602中,首先,在未连接假负载电阻910的状态下,设定第二气流调整电磁阀930所产生的冷风的流量,使得恒压电源410的环境温度为常温居住环境即低温环境。
[0190] 由此,电源温度检测元件440所产生的温度检测电压T0成为低温水平的检测电压。
[0191] 接下来的工序603中,利用电压调整器940进行调整使得电源电压Vb成为例如最小电压即DC7V,之后通过接下来的工序604,针对每个电流检测电阻50i测定温度检测电压Ti、T0(或Ti0)、电源检测电压Vba、负载电流Ifi以及电流检测电压Vfi的值,并进行保存以作为第一监视数据组。
[0192] 接下来的判定工序605a中,在测定未结束时进行“否”的判定并返回至工序603,在该工序603中调整电源电压Vb,并在工序604中保存电源Vb例如为中间电压DC10V时的第二监视数据组。
[0193] 同样地,在下一次的工序604中,储存电源电压Vb例如为最大电压DC14V时的第三监视电压组,在第三次的工序605a中在测定结束时进行“是”的判定并转移至工序605b。
[0194] 判定工序605b中,在测定未结束时进行“否”的判定并返回至工序602,在第二次的工序602中连接假负载电阻910的一部分,并设定第二气流调整电磁阀930所产生的冷风的流量,使得恒压电源410的环境温度例如达到75℃左右的中温环境。
[0195] 由此,电源温度检测元件440所产生的温度检测电压T0成为中温水平的检测电压。
[0196] 下面,重复工序603、工序604、工序605,并再次储存第一~第三监视数据组,之后返回第三次的工序602,这次连接所有的假负载电阻910,并设定第二气流调整电磁阀930所产生的冷风的流量,使得恒压电源410的环境温度例如达到125℃左右的高温环境。
[0197] 由此,电源温度检测元件440所产生的温度检测电压T0成为高温水平的检测电压。
[0198] 下面,同样地,在第二次的工序601中,首先对所有的标准样本负载104一起产生开关指令信号DRVi,例如以额定电流的50%电平的中间电流一起进行通电。
[0199] 然后,设定第一气流调整电磁阀920所产生的冷风的流量,使得电流检测电阻50i的环境温度成为75℃左右的中温温度。
[0200] 由此,电阻温度检测元件44i或代表温度检测元件44i0所产生的温度检测电压Ti、Ti0成为中温水平的检测电压。
[0201] 此外,第三次的工序601中,首先对所有的标准样本负载104一起产生开关指令信号DRVi,例如以额定电流的80%水平的大电流一起进行通电。
[0202] 然后,设定第一气流调整电磁阀920所产生的冷风的流量,使得电流检测电阻50i的环境温度成为125℃左右的高温。
[0203] 由此,电阻温度检测元件44i或代表温度检测元件44i0所产生的温度检测电压Ti、Ti0成为高温水平的检测电压。
[0204] 通过上述反复测定,针对一个电流检测电阻50i生成3×3×3=27个联立方程式,但也可以省略一部分监视数据组将联立方程式限制在10个左右,只要有作为未知数的校正系数Ki1~Ki5的个数以上的联立方程式就能求解。
[0205] 在工序605c进行“是”的判定、且所有的测定结束时转移的工序606中,根据计算式(1b)或计算式(3b)的多个联立方程式,利用最小二乘法计算第一至第四校正系数Ki1~Ki4、或第一至第五校正系数Ki1~Ki5。
[0206] Ki1×Ti+Ki2×T0+Ki3×Vba+Ki4=Vfi/Ifi·······(1b)
[0207] Ki1×Ti0+Ki2×T0+Ki3×Vba+Ki4+Ki5×Ifi2=Vfi/Ifi··(3b)
[0208] 另外,计算式(1b)或计算式(3b)中,温度检测电压T0、Ti、Ti0、电源检测电压Vba、电流检测电压Vfi以及负载电流Ifi是包含在所测定到的监视数据组中的具体的已知数,校正系数Ki1~Ki5为待计算的未知数。
[0209] 接下来的工序607中,将由工序606计算出的第一至第四校正系数Ki1~Ki4、或第一至第五校正系数Ki1~Ki5传送写入第二集成电路元件400A内的数据储存器,并通过接下来的工序609完成针对一个被调整集成电路元件的校正数据的生成和写入操作。
[0210] 另外,由工序601、工序602、工序603构成的工序框图601是利用图5的环境调整部906执行的校正数据生成方法的第一步骤,由工序604至工序606构成的工序框图611是利用图5的运算控制部901执行的校正数据生成方法的第二步骤,工序607是用图5的选择/写入指令部903执行的校正数据生成方法的第三步骤。
[0211] (4)实施方式1的要点及特征
[0212] 如以上说明可知,本发明的实施方式1所涉及的供电控制装置是由直流电源101供电,并对多个感应性负载104i(i=1、2…m)单独提供可变的负载电流Ifi的供电控制装置100A,
[0213] 该供电控制装置构成为将第一集成电路元件200A和第二集成电路元件400A收纳在同一个壳体内,使得多个驱动开关元件45i产生的热量向所述壳体进行传热散热,该第一集成电路元件200A以与程序储存器211协动的微处理器210为主体而构成,该第二集成电路元件400A包含经由一对串并联转换器211、421相互串行连接、来向所述多个感应性负载104i供电的所述多个驱动开关元件45i,
[0214] 所述第一集成电路元件200A还根据用于获得由目标电流设定单元241所决定的所述负载电流Ifi的目标电流Iti,产生开关指令信号DRVi,该开关指令信号DRVi是直接指示对于所述多个驱动开关元件45i的通电占空比γi的脉宽调制信号,
[0215] 所述第二集成电路元件400A还包括:恒压电源410,该恒压电源410对所述直流电源101的电源电压Vb进行降压并生成稳定化后的控制电压Vcc,对所述第一集成电路元件200A进行供电;电流检测电阻50i,该电流检测电阻50i分别与所述感应性负载104i串联连接;多个电流检测电路47i,该多个电流检测电路47i放大该电流检测电阻的两端电压,产生与所述负载电流Ifi成正比的电流检测电压Vfi;多个驱动栅极电路48i,该多个驱动栅极电路48i根据所述脉宽调制信号对所述多个驱动开关元件45i分别进行通断驱动,对作为该闭路期间和通断周期的比率的通电占空比γi进行可变控制;多个温度传感器,该多个温度传感器包含一个或多个电阻温度检测元件44i0、44i和电源温度检测元件440,该一个或多个电阻温度检测元件44i0、44i对所述多个电流检测电阻50i的当前温度单独进行检测,或代表性地进行检测,该电源温度检测元件440检测所述恒压电源410的当前温度;以及非易失性的数据储存器422。
[0216] 并且,在所述数据储存器422中,储存有用于计算将所述电流检测电压Vfi的值除以所述负载电流Ifi所获得的换算等效电阻的当前电阻Rti的、控制特性的校正数据,该校正数据在运转开始时被串行发送至所述第一集成电路元件200A内的缓存222,上述电流检测电压Vfi的值伴随着由校正介质变量指定的环境状态的变动、以及包含所述电流检测电阻50i和所述电流检测电路47i的电路元器件的个体偏差变动而变动,
[0217] 所述微处理器210包括当前电阻计算单元242,该当前电阻计算单元242用于在经由多工器430接收包含所述多个温度传感器的检测温度、或与该检测温度和所述电源电压Vb成正比的电源检测电压Vba的作为所述校正介质变量的多个模拟信号电压之后由主侧AD转换器230进行数字转换,从而获得运转中的所述校正介质变量的当前值,并将该当前值和所述校正数据进行组合,来对所述脉宽调制信号的导通截止占空比进行校正,[0218] 所述数据储存器422中经由所述一对串并联转换器中的副站侧的串并联转换器421储存有由调整工具900A运算出的所述校正数据。
[0219] 此外,所述上行监视数据也能如实施方式3所示那样经由副侧AD转换器450和一对串并联转换器421、221发送至微处理器210来代替多工器430,无论在哪种情况下,应发送的多个上行监视数据的选择均能通过从主站串并联转换器221发送至副站串并联转换器421的下行数据来选择,或通过连接在第一集成电路元件和第二集成电路元件之间的例如4比特的数字信号线路来指定。
[0220] 所述电流检测电压Vfi是通过设置于所述电流检测电路47i的放大器对所述电流检测电阻50i的两端电压进行放大而得到的,在所述主侧AD转换器230中,使用所述恒压电源410产生的所述控制电压Vcc作为AD基准电压Vref,在模拟输入信号电压与所述AD基准电压Vref一致时,产生由AD转换器的分辨率确定的满刻度的数字输出,
[0221] 在所述数据储存器422中,储存有所述当前电阻Rti和所述电流检测电阻50i本身的基准环境下的设计基准电阻R0的关系式即计算式(1a)所示的、第一至第四校正系数Ki1~Ki4内的部分或全部的多个系数以作为所述控制特性的校正数据,
[0222] Rti=(ki1×Ti+ki2×T0+ki3×Vba+ki4)×G0×R0
[0223] =Ki1×Ti+Ki2×T0+Ki3×Vba+Ki4···(1a)
[0224] 所述计算式(1a)中,G0是所述电流检测电路47i中的放大率的设计基准值,常数kil是所述电阻温度检测元件44i所产生的温度检测电压Ti的校正系数,常数ki2是所述电源温度检测元件440所产生的温度检测电压T0的校正系数,常数ki3是所述电流检测电阻50i连接于所述感应性负载104i的上游位置时,在所述电流检测电路47i中产生的公共电压误差的校正系数,常数ki4为其他偏移误差分量,由所述计算式(1a)示出的所述当前电阻Rti被换算为由所述电流检测电路47i进行放大后的值,对该当前电阻Rti乘以所述负载电流Ifi后成为所述电流检测电压Vfi,
[0225] 所述微处理器210具备所述当前电阻计算单元242,该当前电阻计算单元242读取所述电阻温度检测元件44i所产生的温度检测电压Ti的当前值、所述电源温度检测元件440所产生的温度检测电压T0的当前值、以及所述电源检测电压Vba的当前值的部分或全部,并应用所述第一至第四校正系数Ki1~Ki4的部分或全部,利用所述计算式(1a)来推算所述当前电阻Rti。
[0226] 如上所述,与本发明的权利要求2相关联,计算推定当前电阻Rti,使得电流检测电路产生的电流检测电压Vfi成为对负载电流Ifi乘以电流检测电阻的推定当前电阻Rti而获得的值。
[0227] 因此,当前电阻Rti综合代表并校正包含电流检测电阻的电阻值和温度特性的个体偏差变动、或温度传感器的检测电压的个体偏差变动、或电流检测电路内的电压放大误差、或作为AD转换器的基准电压Vref来使用的控制电压Vcc的温度变动误差所引起的AD转换误差在内的多个变动误差,具有能以低成本进行高精度的电流控制而不依赖高精度的电路元器件的特征。
[0228] 这些对于实施方式2以及实施方式3也相同,在实施方式3中使用副侧AD转换器450来代替主侧AD转换器230。
[0229] 在所述多个电流检测电阻50i被密集配置,所述电阻温度检测元件44i为产生温度检测电压Ti0来代表所有的所述电流检测电阻50i的当前温度的一个代表温度检测元件44i0的情况下,通过应用了考虑到所述负载电流Ifi的发热的常数ki5的计算式(2)来计算针对所述计算式(1a)中的各电流检测电阻50i的温度检测电压Ti,
[0230] Ti=Ti0+ki5×Ifi2·····(2)
[0231] 通过将所述计算式(2)代入所述计算式(1a)而得到的计算式(3a)来计算所述当前电阻Rti,
[0232] Rti=[ki1×(Ti0+ki5×Ifi2)+ki2×T0+ki3×Vba+ki4]×G0×R0=Ki1×Ti0+Ki2×T0+Ki3×Vba+Ki4+Ki5×Ifi2···(3a)
[0233] 其中,Ki5=ki1×ki5×G0×R0
[0234] 所述当前电阻计算单元242读取所述代表温度检测元件44i0所产生的所述温度检测电压Ti0的当前值、所述电源温度检测元件440所产生的温度检测电压T0的当前值、以及所述电源检测电压Vba的当前值的部分或全部,并且应用所述第一至第五校正系数Ki1至Ki5的部分或全部,利用计算式(4a)来推算所述当前电阻Rti,
[0235] Rti=Ki1×Ti0+Ki2×T0+Ki3×Vba+Ki4+Ki5×Iti2····(4a)
[0236] 在所述计算式(4a)中,应用与所述计算式(3a)中的负载电流Ifi近似的目标电流Iti来代替该负载电流Ifi。
[0237] 如上文所述,与本发明的权利要求3相关联,在接近配置多个电流检测电阻,难以单独检测其温度的情况下,利用代表温度检测元件检测代表温度,单独的温度追加有附加了与单独负载电流的平方值成正比的加算温度的第五校正系数,当前电阻计算单元使用目标电流Iti代替负载电流Ifi来计算当前电阻Rti。
[0238] 因此,具有以下特征:即使在无法单独检测电流检测电阻的温度情况下,也能参照代表温度检测元件所产生的代表温度检测电压、以及相当于单独的负载电流的目标电流的值,来准确地计算多个电流检测电阻各自的当前电阻。
[0239] 另外,具有以下特征:在利用调整工具计算第一至第五校正系数时,参照实际测量出的负载电流Ifi计算第五校正系数,使用该校正系数计算当前电阻的运转中的微处理器不需要计算负载电流,能使用自身设定的目标电流简单地计算当前电阻。
[0240] 这与实施方式2及实施方式3也相同。
[0241] 所述当前电阻计算单元242还包括移位寄存器,该移位寄存器储存所述目标电流Iti的时序数据,所述计算式(4a)中所应用的所述目标电流Iti应用了搭载于实际设备壳体内时的、相当于所述电流检测电阻50i的热时间常数的最新的规定时间中的平方电流值的移动平均值。
[0242] 如上所述,与本发明的权利要求4相关联,用于计算电流检测电阻的当前电阻的目标电流的值应用在与电流检测电阻的热时间常数相对应的规定时间内得到的过去的目标电流Iti。
[0243] 因此,具有以下特征:在计算第五校正系数Ki5时,通过将恒定的负载电流Ifi以规定时间进行通电之后测定电流检测电阻,从而能计算考虑到了电流检测电阻的电流相对于电阻值特性的响应延迟的当前电阻。
[0244] 这与实施方式2及实施方式3也相同。
[0245] 所述电流检测电压Vfi的值经由AD转换器23i输入至单独设置于所述第一集成电路元件200A的所述微处理器210。
[0246] 所述微处理器210包括负反馈控制单元244,该负反馈控制单元244将对所述目标电流Iti乘以推定出的所述当前电阻Rti而获得的校正后的目标检测电压Vti、与所述电流检测电压Vfi的数字值进行比较,产生成为所述驱动开关元件45i的通电占空比γi的所述开关指令信号DRVi,以使得该比较输入相互一致,
[0247] 所述第二集成电路元件400A经由响应于所述开关指令信号DRVi的所述驱动栅极电路48i对所述驱动开关元件45i进行通断驱动。
[0248] 如上所述,与本发明的权利要求5相关联,微处理器将对目标电流Iti乘以推定当前电阻Rti获得的校正目标检测电压Vti、与成为负反馈控制信号的电流检测电压Vfi的数字值进行比较,产生对驱动开关元件的开关指令信号以使得所述值相互一致,并基于储存于数据储存器的控制特性的校正数据和运转用的当前环境信息来计算当前电阻Rti。因此,具有以下特征:若校正目标检测电压Vti、与电流检测电压Vfi相互一致,则目标电流Iti和负载电流Ifi成为一致,从而能将多种变动误差的校正集中至当前电阻Rti简单地进行校正,并且由于负反馈控制通过微处理器来进行,因此减轻了第二集成电路元件的硬件负担、变得小型且低成本。
[0249] 所述第二集成电路元件400A还包括续流电路元件46i,该续流电路元件46i相对于所述多个感应性负载104i、与串联连接在各个感应性负载104i的上游位置或下游位置的所述电流检测电阻50i的串联电路并联连接,
[0250] 所述续流电路元件46i和所述驱动开关元件45i是相互串联连接的P沟道型或N沟道型的场效应晶体管,
[0251] 在所述驱动开关元件45i连接于所述感应性负载104i的上游位置时,其内部寄生二极管的阴极端子与连接在下游位置的所述续流电路元件46i的内部寄生二极管的阳极端子连接,
[0252] 在所述驱动开关元件45i连接于所述感应性负载104i的下游位置时,其内部寄生二极管的阳极端子与连接在上游位置的所述续流电路元件46i的内部寄生二极管的阴极端子连接,
[0253] 所述驱动栅极电路48i在所述驱动开关元件45i进行闭路驱动之前停止所述续流电路元件46i的驱动,在停止了所述驱动开关元件45i的闭路驱动之后对所述续流电路元件46i进行闭路驱动,向与该内部寄生二极管的导通方向相同的方向进行导通驱动。
[0254] 如上所述,与本发明的权利要求8相关联,续流电路元件与感应性负载和电流检测电阻的串联电路并联连接,驱动开关元件和续流电路元件以不同时闭路的关系通过驱动栅极电路来进行导通控制。
[0255] 因此,具有以下特征:使驱动开关元件开路之后立刻在续流电路元件的内部寄生二极管中流过续流电流,若对续流电路元件进行闭路驱动则该内部寄生二极管短路而构成低损耗的续流电路,并且在电流检测电阻中流过驱动电流和续流电流,因此能获得平滑化后的电流检测电压。
[0256] 这与实施方式2及实施方式3也相同。
[0257] 针对供电控制装置的控制特性的校正数据生成方法中,供电控制装置100A由与第一集成电路元件200A协动的第二集成电路元件400A构成,该第二集成电路元件包括:驱动开关元件45i,该驱动开关元件45i用于对多个感应性负载104i(i=1、2…m,以下相同)单独提供可变的负载电流Ifi;驱动栅极电路48i,该驱动栅极电路48i对该驱动开关元件45i进行开关控制;以及电流检测电阻50i,该电流检测电阻50i检测所述负载电流Ifi,该针对供电控制装置的控制特性的校正数据生成方法是为了计算根据应用的电路元器件的个体偏差变动、和环境温度或电源电压的变动而变动的当前电阻Rti=Vfi/Ifi,来作为对该电流检测电阻50i的两端电压进行放大而获得的电流检测电压Vfi除以所述负载电流Ifi所获得的等效电阻,而用于对由计算式(1b)所示的第一至第四校正系数Ki1~Ki4、或由计算式(3b)所示的第一至第五校正系数Ki1~Ki5进行计算,
[0258] Ki1×Ti+Ki2×T0+Ki3×Vba+Ki4=Vfi/Ifi·······(1b)
[0259] Ki1×Ti0+Ki2×T0+Ki3×Vba+Ki4+Ki5×Ifi2=Vfi/Ifi··(3b)
[0260] 供电控制装置100A包括:调整板800,该调整板800以可自由拆卸的方式搭载有单个的所述第二集成电路元件400A;以及调整工具900A,该调整工具900A经由该调整板800与该第二集成电路元件连接,
[0261] 所述调整板800上经由电压调整器940连接有直流电源101来对所述第二集成电路元件400A进行供电,该第二集成电路元件对电流计Ai1和标准样本负载104的串联电路提供所述负载电流Ifi,并且设置于该第二集成电路元件的恒压电源410的输出电路与假负载电阻910相连接。
[0262] 并且,所述调整工具900A包括:运算控制部901、设定显示部902、选择/写入指令部903、与所述第二集成电路元件400A内的副站侧的串并联转换器421串行连接的主站侧的串并联转换器904、对所述第二集成电路元件400A产生开关指令信号DRVi即脉宽调制信号的通电指令部905、输入了所述第二集成电路元件400A产生的校正介质变量的当前值的第一AD转换器909a及第二AD转换器909b、以及环境调整部906。
[0263] 所述第一AD转换器909a将所述第二集成电路元件400A产生的控制电压Vcc作为AD基准电压Vref进行动作,对作为该第二集成电路元件发送的所述校正介质变量的当前值的模拟信号电压Vfi、V3进行数字转换,并输入至所述运算控制部901,
[0264] 所述第二AD转换器909b在所述电流计Ai1产生其测量值作为模拟信号电压的情况下,将高精度恒压电源908产生的稳定化电压作为AD基准电压Vrf进行动作,将测定到的负载电流Ifi的值进行数字转换并输入至所述运算控制部901,
[0265] 施加至所述第二AD转换器909b的AD基准电压Vrf比施加至所述第一AD转换器909a的AD基准电压Vref精度更高,在所述电流计Ai1产生其测量值作为数字信号电压的情况下,该数字测量值被直接输入至所述运算控制部901,不需要所述第二AD转换器909b。
[0266] 所述环境调整部906从所述运算控制部901经由所述设定显示部902进行动作,包括第一步骤610,该第一步骤610中产生所述假负载电阻910的电阻值的变更指令、针对所述电压调整器940的输入电压的变更指令、以及针对设置在所述第二集成电路元件400A内的所述恒压电源410的环境温度与所述电流检测电阻50i的环境温度的变更指令,[0267] 所述运算控制部901包括第二步骤611,该第二步骤611中读取所述计算式(1b)或所述计算式(3b)中的电阻温度检测元件44i所产生的温度检测电压Ti、或代表温度检测元件44i0所产生的温度检测电压Ti0、电源温度检测元件440所产生的温度检测电压T0、电源检测电压Vba、电流检测电压Vfi的值、以及由所述电流计Ai1所测量到的负载电流Ifi的值以作为校正介质变量的当前值,对每个电流检测电阻50i生成将第一至第四校正系数Ki1~Ki4或第一至第五校正系数Ki1~Ki5设为未知数的四个或五个以上的联立方程式,并利用最小二乘法计算所述第一至第四校正系数Ki1~Ki4或所述第一至第五校正系数Ki1~Ki5,[0268] 所述选择/写入指令部903包括第三步骤607,该第三步骤607中对指定从所述第二集成电路元件400A发送来的所述校正介质变量的种类的地址信息进行发送,并将所述运算控制部901计算出的、所述第一至第四校正系数Ki1~Ki4、或所述第一至第五校正系数Ki1~Ki5作为针对各电流检测电阻50i的校正系数,传送并写入所述第二集成电路元件400A内的数据储存器422。
[0269] 另外,实施方式1中,当前电阻Rti包含针对AD转换误差的校正,因此在供电控制装置的实际设备运转中,电流检测电压Vfi和目标检测电压Vti以均等包含共用的AD转换误差的状态被输入至负反馈控制单元244,以使得能进行高精度的负反馈控制。
[0270] 所述第一步骤610中,
[0271] 所述多个电流检测电阻50i的环境温度通过从所述通电指令部905一起产生针对所述多个驱动开关元件45i的所述脉宽调制信号DRVi,将其通电占空比设定为大小或大中小,对所述标准样本负载104的负载电流Ifi进行增减调整来调整,并且对所述多个电流检测电阻50i经由第一气流调整电磁阀920和喷射喷嘴一起喷射冷气或暖气,来迅速地进行高低或高中低多个阶段的温度调整,
[0272] 所述恒压电源410的环境温度通过变更所述假负载电阻910的电阻值,增减调整针对该恒压电源的输出电流来进行调整,并且经由第二气流调整电磁阀930和喷射喷嘴对该恒压电源喷射冷气或暖气,来迅速地进行高低或高中低多个阶段的温度调整,[0273] 针对所述多个电流检测电阻50i、或所述恒压电源410的负载电流Ifi、输出电流的大小,以及所述第一气流调整电磁阀920或所述第二气流调整电磁阀930产生的气流的适当流量采用与作为目的的温度对应而预先经实验测定出的值。
[0274] 如上所述,与本发明的权利要求10相关联,针对多个电流检测电阻或恒压电源的温度调整通过针对标准样本负载的负载电流、恒压电源的输出电流的大小、以及由第一气流调整电磁阀或第二气流调整电磁阀进行调整后的气流的流量,以多阶段来进行调整。
[0275] 因此,具有以下特征:对于单个小型的第二集成电路元件,进行成为足够大的加热源的供电,使其利用冷却风量取得平衡而不成为过高温度,从而能迅速地进行温度调整。
[0276] 此外,具有以下特征:作为应用的压缩空气源,为25℃附近的常温空气源即可,但若能选择使用0℃以下的低温空气源、或55℃左右的高温空气源,则能更迅速地进行温度调整,并能进行大范围的温度调整而不使用温度箱。
[0277] 这与实施方式2和实施方式3也同样,在实施方式2中使用驱动指令信号CNTi作为脉宽调制信号。
[0278] 实施方式2的详细说明
[0279] (1)结构的详细说明
[0280] 下面,对于本发明的实施方式2所涉及的供电控制装置的整体电路框图即图7、以及涉及图7装置的一个供电电路部的详细电路框图即图8,以与图1、图2装置的不同点为中心对其结构进行详细说明。
[0281] 另外,图1、图2的装置通过第一集成电路元件200A内的微处理器210进行针对负载电流Ifi的负反馈控制,相对于此,图7、图8装置的主要的不同点在于通过设置在第二集成电路元件400B内的负反馈控制电路49i来进行控制,随之第一集成电路元件200B内的微处理器210产生与作为目标电流Iti和当前电阻Rti的积的目标检测电压Vti相对应的脉宽调制信号即驱动指令信号CNTi,第二集成电路元件400B使驱动指令信号CNTi平滑化而获得目标检测电压Vti的模拟电压,在负反馈控制电路49i中进行与电流检测电压Vfi的比较,并经由驱动栅极电路48i对驱动开关元件45i进行通断控制。
[0282] 首先,图7中,在供电控制装置100B中,与图1的情况相同地,连接有直流电源101、电源继电器的输出接点102、输入传感器组103、以及未图示的电气负载组的一部分即多个感应性负载104i。
[0283] 此外,供电控制装置100B由第一集成电路元件200B和第二集成电路元件400B构成,该第一集成电路元件200B以微处理器210为主体,该第二集成电路元件400B以分别对各感应性负载104i供电的驱动电路部43i作为主体,并包含了恒压电源410,经由该恒压电源410对微处理器210施加例如DC5V的稳定化电压即控制电压Vcc。
[0284] 第一集成电路元件200B和第二集成电路元件400B与图1的情况同样地,通过以第一集成电路200B为主侧、第二集成电路元件400B为副侧的一对主站串并联转换器221和副站串并联转换器421串行连接,在主侧的易失性缓存222和副侧的非易失性的数据储存器422之间进行数据交换,并且第一集成电路元件200B包括与微处理器210协动的非易失性的程序储存器211和运算处理用的RAM储存器212。
[0285] 设置在第二集成电路元件400B内的恒压电源410的电源温度检测元件440产生的温度检测电压T0、利用分压电阻411、412对电源电压Vb进行分压而获得的电源检测电压Vba、针对电流检测电阻50i的电阻温度检测元件44i或代表温度检测元件44i0产生的温度检测电压Ti、Ti0、以及放大电流检测电阻50i的两端电压而获得的电流检测电压Vfi分别与多工器的不同的输入端子相连接,
[0286] 多工器430根据来自从副站串并联转换器421获得的微处理器210的选择指令,选择任意一个模拟输入信号,并将其作为被选择模拟信号MPX0发送至第一集成电路元件200B。
[0287] 由多工器430选择的被选择模拟信号MPX0被主侧AD转换器230数字转换并输入至微处理器210,使用恒压电源410产生的控制电压Vcc作为该主侧AD转换器230的AD基准电压Vref。
[0288] 此外,设置副侧的多通道AD转换器(参照图11)来代替多工器430,也能将该数字转换值经由串并联转换器421、221发送至微处理器210,无论在哪种情况下,均能成为将作为上行监视数据的温度检测电压T0、Ti(或Ti0)、电源检测电压Vba、以及电流检测电压Vfi以较少的布线数发送至主侧的单元。
[0289] 并且,虽然这些上行监视数据用于使微处理器210高精度地控制负载电流Ifi,但重要的是其不需要与负反馈控制相关联的高速响应性。
[0290] 接着,对于示出了微处理器210的目标检测电压计算单元243、与第二集成电路元件400B内的驱动电路部43i和恒压电源410的详细电路框图的图8,详细说明其结构。
[0291] 图8中,恒压电源410与图2的情况同样地,由串联开关元件419、比较电路418、分压电阻415、416、电源基准电压417以及电源温度检测元件440构成,并从电源电压Vb生成稳定化后的控制电压Vcc。
[0292] 驱动电路部43i包括与感应性负载104i串联连接的驱动开关元件45i、以及相对于感应性负载104i和电流检测电阻50i的串联电路并联连接的续流电路元件46i,该驱动开关元件45i经由响应于负反馈控制电路49i产生的开关指令信号DRVi的驱动栅极电路48i来控制其通电率γi=导通时间/导通截止周期,续流电路元件46i在驱动开关元件45i开路时闭路,使得负载电流Ifi进行续流。
[0293] 负反馈控制电路49i通过对利用平滑电路51i对微处理器210产生的脉宽调制信号即驱动指令信号CNTi进行平滑而获得的目标检测电压Vti的模拟电压、与电流检测电路47i产生的电流检测电压Vfi进行比较,来产生成为与PID控制输出相对应的通电占空比γi的开关指令信号DRVi。
[0294] 负反馈控制电路49i构成为包括未图示的锯齿波脉冲产生电路和电平判定用的比较电路,在PID控制输出的电压电平为锯齿波电压以上时,开关指令信号DRVi成为导通状态,若逐渐增加的锯齿波电压超过PID控制输出的电压电平,则开关指令信号DRVi成为截止状态。
[0295] 另一方面,第一集成电路元件200B中,与微处理器210协动的程序储存器211包括控制程序,该控制程序成为目标电流设定单元241、当前电阻计算单元242、目标检测电压计算单元243、PWM转换单元245以及选择指令单元251。
[0296] 目标电流设定单元241在感应性负载104i是相对于油压控制用的比例电磁阀的线性电磁线圈的情况下,参照对比了所需要的油压和针对与其对应的线性电磁线圈的励磁电流的油压对电流特性数据来决定目标电流Iti。
[0297] 当前电阻计算单元242读取预先储存于第二集成电路元件400B的数据储存器422的校正系数Ki1~Ki4或校正系数Ki1~Ki5,参照从多工器430发送来的温度检测电压T0、Ti(或Ti0)和电源检测电压Vba,来计算当前电阻Rti,在当前电阻Rti的计算中不需要电流检测电压Vfi的值。
[0298] 目标检测电压计算单元243将由目标电流设定单元241所设定的目标电流Iti、和由当前电阻计算单元242计算出的当前电阻Rti相乘,来计算目标检测电压Vti=Rti×Iti。
[0299] PWM转换单元245产生成为对最大目标电流Imax乘以当前电阻Rti而获得的最大目标检测电压Vmax=Imax×Rti的比率即指令占空比αi=Iti/Imax=Vti/Vmax的驱动指令信号CNTi,该PWM转换单元245产生的脉宽调制信号即驱动指令信号CNTi的信号电源电压成为控制电压Vcc。
[0300] 另外,选择指令单元251用于经由一对串并联转换器221、421,对第二集成电路元件400B内的多工器430进行作用,来依次指定温度检测电压T0、Ti(或Ti0)、电源检测电压Vba以及电流检测电压Vfi的某一个,作为多工器430的输出信号的选择模拟信号MPX0经由主侧AD转换器230输入至微处理器210。
[0301] (2)作用和动作的详细说明
[0302] 下面,基于图9所示的流程图,对于如图7、图8那样构成的实施方式2所涉及的供电控制装置的作用和动作进行详细说明。
[0303] 首先,在图7、图8中,若未图示的电源开关闭路,则电源继电器的输出接点102闭路,对供电控制装置100B施加电源电压Vb。
[0304] 其结果是,恒压电源410产生例如DC5V的稳定化电压即控制电压Vcc,构成第一集成电路元件200B的微处理器210开始控制动作。
[0305] 微处理器210根据从输入接口电路300输入的输入传感器组103的动作状态、和储存在非易失性的程序储存器211的控制程序的内容,产生针对与未图示的输出接口电路相连接的未图示的电气负载组的负载驱动指令信号,针对作为电气负载组中特定的电气负载的多个感应性负载104i,经由驱动开关元件45i进行导通截止控制,以控制其通电电流。
[0306] 另外,在图7、图8的装置中,成为电流控制的控制误差主要原因的部分如图3A~图3D的特性线图中所说明的那样。
[0307] 此外,第二集成电路元件400B内的数据储存器422中,为了计算将不包含AD转换误差的电流检测电压Vfi的值除以负载电流Ifi获得的换算等效电阻的当前电阻Rti,将所述计算式(1a)示出的、作为第一至第四校正系数Ki1~Ki4内的部分或全部的多个系数储存为控制特性的校正数据。
[0308] 并且,当前电阻计算单元242读取电阻温度检测元件44i所产生的温度检测电压Ti的当前值、电源温度检测元件440所产生的温度检测电压T0的当前值、以及电源检测电压Vba的当前值的部分或全部,并应用第一至第四校正系数Ki1~Ki4的部分或全部,利用所述计算式(1a)来推算所述当前电阻Rti。
[0309] 此外,在数据储存器422中储存有第一至第五校正系数Ki1~Ki5的情况下,参照针对电流检测电阻50i的代表温度检测元件44i0产生的温度检测电压Ti0,利用上述的计算式(4a)来计算当前电阻Rti。
[0310] 接着,对于第一集成电路元件200B以及第二集成电路元件400B的动作说明用流程图即图9,以与图4的不同点即900系列标号的工序为中心进行说明。
[0311] 图9中,工序900是微处理器210的动作开始步骤,工序910成为用于说明由逻辑电路构成的第二集成电路元件400B的控制动作的等效流程图中的动作开始步骤。
[0312] 工序900接下来的工序401a~工序403b、以及工序910接下来的工序411a至工序412b中,进行与图4的情况相同的动作。工序403b接下来的工序906相当于图8的PWM转换单元245,该工序中产生成为目标检测电压Vti和对最大目标电流Imax乘以当前电阻Rti而获得的最大目标检测电压Vmax=Imax×Rti的比率即指令占空比αi=Iti/Imax=Vti/Vmax的驱动指令信号CNTi并转移至动作结束工序909,该PWM转换单元产生的脉宽调制信号即驱动指令信号CNTi的信号电源电压成为控制电压Vcc。
[0313] 工序412b接下来的工序916是利用平滑电路51i对工序906中微处理器210所产生的驱动指令信号CNTi进行平滑,生成与目标检测电压Vti成正比的模拟信号电压并转移至工序914b的步骤。
[0314] 工序914b是如下步骤:即,将由电流检测电路47i生成的电流检测电压Vfi、和在工序916中生成的目标检测电压Vti的模拟值进行对比,生成针对该偏差值的PID控制输出之后转移至工序915a。
[0315] 工序915a中,根据工序914b的PID控制输出来决定针对驱动开关元件45i的通电占空比γi,在接下来的工序915b中产生与通电占空比γi相对应的驱动指令信号DRVi并返回转移至工序411a。
[0316] 工序909中,执行其他的控制程序之后返回动作开始工序900,之后重复执行相同的控制程序。
[0317] 此外,第二集成电路元件400B通过工序915b经由驱动栅极电路48i对驱动开关元件45i和续流电路元件46i进行通断驱动并返回至工序411a,通常重复执行工序916至工序915b。
[0318] 此外,对应于多个感应性负载104i(i=1、2…m),在工序402a~工序402d中进行i=1~m的重复动作,在工序403b中也进行i=1~m的重复动作,在工序906中也进行i=1~m的重复动作。
[0319] (3)校正数据生成方法的详细的说明
[0320] 下面,对于如图7、图8所示构成的实施方式2所涉及的供电控制装置,使用用于生成校正数据的调整工具的整体结构图即图10,以与图5的不同点为中心进行详细说明。
[0321] 图10中,在调整板800上经由未图示的插座以可拆卸的方式搭载有单个的第二集成电路元件400B。
[0322] 在该调整板800上,与图5的情况相同地,经由电压调整器940连接有直流电源101来对第二集成电路元件400B进行供电,该第二集成电路元件对电流计Ai1和标准样本负载104的串联电路提供负载电流Ifi,并且在设置于该第二集成电路元件的恒压电源410的输出电路中连接有假负载电阻910。
[0323] 例如,由可编程控制器构成的调整工具900B包括:运算控制部901、设定显示部902、选择/写入指令部903、第二集成电路元件400B内的副站侧的串并联转换器421和串行连接的主站侧的串并联转换器904、对平滑电路51i产生驱动指令信号CNTi即脉宽调制信号的通电指令部905、输入了第二集成电路元件400B产生的校正介质变量的当前值的第一AD转换器909a及第二AD转换器909b、以及环境调整部906。
[0324] 第一AD转换器909a将第二集成电路元件400B产生的控制电压Vcc作为AD基准电压Vref来进行动作,对该第二集成电路元件将校正介质变量的当前值作为模拟信号进行发送的电流检测电压Vfi之外的模拟信号电压V3进行数字转换并输入至运算控制部901。
[0325] 另外,模拟信号电压V3是从多工器430输出的温度检测电压T0、Ti(或Ti0)、或是涉及包含电源检测电压Vba的环境数据的信号电压。
[0326] 第二AD转换器909b应用于电流计Ai1和电流检测电压Vfi产生模拟信号电压的情况,将高精度恒压电源908产生的稳定化电压作为AD基准电压Vrf进行动作,对测定到的负载电流Ifi和电流检测电压Vfi的值进行数字转换并输入至运算控制部901。
[0327] 施加至第二AD转换器909b的AD基准电压Vrf比施加至第一AD转换器909a的AD基准电压Vref精度更高,在电流计Ai1和电流检测电压Vfi作为数字信号电压产生该测量值的情况下,该数字测量值被直接输入至运算控制部901,不需要该第二AD转换器909b。
[0328] 环境调整部906从运算控制部901经由设定显示部902进行动作,产生假负载电阻910的电阻值的变更指令、针对电压调整器940的输出电压的变更指令、以及针对设置在第二集成电路元件400B内的恒压电源410的环境温度与电流检测电阻50i的环境温度的变更指令。
[0329] 运算控制部901读取上述计算式(1b)或上述计算式(3b)中的电阻温度检测元件44i所产生的温度检测电压Ti、或代表温度检测元件44i0所产生的温度检测电压Ti0、电源温度检测元件440所产生的温度检测电压T0、电源检测电压Vba、电流检测电压Vfi的值、以及由电流计Ai1所测量到的负载电流Ifi的值作为校正介质变量的当前值,对每个电流检测电阻50i生成将第一至第四校正系数Ki1~Ki4、或第一至第五校正系数Ki1~Ki5设为未知数的四个或五个以上的联立方程式,利用最小二乘法计算第一至第四校正系数Ki1~Ki4、或第一至第五校正系数Ki1~Ki5。
[0330] 另外,由于实施方式2中的当前电阻Rti是将电流检测电压Vfi的高精度的数字转换值除以高精度地测定到的负载电流Ifi而获得的,因此不包含以AD基准电压Vref进行动作的AD转换器的AD转换误差,因而,成为基于将电流检测电路47i产生的电流检测电压Vfi的模拟值除以高精度地测定到的负载电流Ifi而获得的模拟值的当前电阻。
[0331] 选择/写入指令部903将指定从第二集成电路元件400B发送来的校正介质变量的种类的地址信息经由一对串并联转换器904、421进行发送,并且将由计算控制部901计算出的、第一至第四校正系数Ki1~Ki4、或所述第一至第五校正系数Ki1~Ki5作为针对各电流检测电阻50i的校正系数,传送并写入第二集成电路元件400B内的数据储存器422。
[0332] 另外,对于多个电流检测电阻50i的环境温度,通过从通电指令部905产生驱动指令信号CNTi,经由第二集成电路元件400B内的驱动栅极电路48i一起产生对多个驱动开关元件45i的开关指令信号DRVi,将其通电占空比设定为大小或大中小,对标准样本负载104的负载电流Ifi进行增减调整来调整,并且对多个电流检测电阻50i经由第一气流调整电磁阀920和喷射喷嘴一起喷射冷气或暖气,来迅速地进行高低或高中低多个阶段的温度调整。
[0333] 恒压电源410的环境温度通过变更假负载电阻910的电阻值,增减调整针对该恒压电源的输出电流来进行调整,并且经由第二气流调整电磁阀930和喷射喷嘴对该恒压电源喷射冷气或暖气,来迅速地进行高低或高中低多个阶段的温度调整。
[0334] 针对多个电流检测电阻50i、或恒压电源410的负载电流Ifi、输出电流的大小,以及第一气流调整电磁阀920或第二气流调整电磁阀930产生的气流的适当流量采用与作为目的的温度对应而预先经实验测定出的值。
[0335] 在调整板800上,相对于多个电流检测电阻50i的至少任意一个连接有测定其两端电压的第一电压计V1、测定恒压电源410的电源电压Vb的第五电压计V5、以及测定稳定化后的输出电压即控制电压Vcc的值的第四电压计V4,该模拟信号电压经由第二AD转换器909b被输入至调整工具900B的运算控制部901,或者数字测量值被输入至运算控制部901。
[0336] 调整工具900B将第一电压计V1的测定值除以负载电流计Ai1的测定电流来计算针对一个电流检测电阻50i的电阻值R1,并且将电流检测电压Vfi除以负载电流计Ai1的测定电流来计算当前电阻Rti,对比电阻值R1和当前电阻Rti,能生成电阻值R1的偏差变动以及当前电阻Rti的偏差变动的监视数据。
[0337] 调整工具900B能进一步将第五电压计V5的测定值、针对电源电压Vb的分压电压即针对电源检测电压Vba的环境监视电压V3的值、以及第四电压计V4的测定值进行对比,生成与恒压电源410有无异常、电源检测电压Vba有无异常、以及测定值的偏差变动相关的监视数据。
[0338] 由此,监视多个产品间的偏差变动,能进行与有无次品相关的批次管理。
[0339] 在图6中,对利用如上所述构成的调整工具来计算第一至第四校正系数Ki1~Ki4、或第一至第五校正系数Ki1~Ki5的方法进行了说明。
[0340] 然而,在图6的工序601中,调整工具900B通过产生驱动指令信号CNTi来代替开关指令信号DRVi,从而使大中小的负载电流对多个标准样本负载104一起通电。
[0341] (4)实施方式2的要点及特征
[0342] 如以上说明可知,本发明的实施方式2所涉及的供电控制装置是由直流电源101供电,并对多个感应性负载104i(i=1、2…m,以下相同)单独提供可变的负载电流Ifi的供电控制装置100B,
[0343] 该供电控制装置构成为将第一集成电路元件200B和第二集成电路元件400B收纳在同一个壳体内,使得多个驱动开关元件45i产生的热量向所述壳体进行传热散热,该第一集成电路元件200B以与程序储存器211协动的微处理器210为主体而构成,该第二集成电路元件400B包含经由一对串并联转换器211、421相互串行连接、来向所述多个感应性负载104i供电的所述多个驱动开关元件45i,
[0344] 所述第一集成电路元件200B还根据用于获得由目标电流设定单元241所决定的所述负载电流Ifi的目标电流Iti,产生指令占空比αi作为所述目标电流Iti和最大目标电流Imax的比率Iti/Imax的前级的脉宽调制信号即驱动指令信号CNTi,并通过所述第二集成电路元件400B来产生成为通电占空比γi的所述开关指令信号DRVi。
[0345] 所述第二集成电路元件400B还包括:恒压电源410,该恒压电源410对所述直流电源101的电源电压Vb进行降压并生成稳定化后的控制电压Vcc,对所述第一集成电路元件200B进行供电;电流检测电阻50i,该电流检测电阻50i分别与所述感应性负载104i串联连接;多个电流检测电路47i,该多个电流检测电路47i放大该电流检测电阻的两端电压,产生与所述负载电流Ifi成正比的电流检测电压Vfi;多个驱动栅极电路48i,该多个驱动栅极电路48i根据所述脉宽调制信号对所述多个驱动开关元件45i分别进行通断驱动,对作为该闭路期间和通断周期的比率的通电占空比γi进行可变控制;多个温度传感器,该多个温度传感器包含一个或多个电阻温度检测元件44i0、44i和电源温度检测元件440,该一个或多个电阻温度检测元件44i0、44i对所述多个电流检测电阻50i的当前温度单独进行检测,或代表性地进行检测,该电源温度检测元件440检测所述恒压电源410的当前温度;以及非易失性的数据储存器422。
[0346] 并且,在所述数据储存器422中,储存有用于计算将所述电流检测电压Vfi的值除以所述负载电流Ifi所获得的换算等效电阻的当前电阻Rti的、控制特性的校正数据,该校正数据在运转开始时被串行发送至所述第一集成电路元件200B内的缓存222,上述电流检测电压Vfi的值伴随着由校正介质变量指定的环境状态的变动、以及包含所述电流检测电阻50i和所述电流检测电路47i的电路元器件的个体偏差变动而变动,
[0347] 所述微处理器210包括当前电阻计算单元242,该当前电阻计算单元242用于在经由多工器430接收包含所述多个温度传感器的检测温度、或与该检测温度和所述电源电压Vb成正比的电源检测电压Vba的作为所述校正介质变量的多个模拟信号电压之后由主侧AD转换器230进行数字转换,从而获得运转中的所述校正介质变量的当前值,并将该当前值和所述校正数据进行组合,来对所述脉宽调制信号的导通截止占空比进行校正,[0348] 所述数据储存器422中经由所述一对串并联转换器中的副站侧的串并联转换器421储存有由调整工具900B运算出的所述校正数据。
[0349] 此外,所述上行监视数据也能如实施方式3所示那样经由副侧AD转换器450和一对串并联转换器421、221发送至微处理器210来代替多工器430,无论在哪种情况下,应发送的多个上行监视数据的选择均能通过从主站串并联转换器221发送至副站串并联转换器421的下行控制数据SRO来选择,或通过连接在第一集成电路元件和第二集成电路元件之间的例如4比特的数字信号线路来指定。
[0350] 设置于所述第一集成电路元件200B的所述微处理器210包括PWM转换单元245,该PWM转换单元245产生作为目标检测电压Vti和最大目标检测电压Vmax=Imax×Rti的比例的指令占空比αi=Iti/Imax=Vti/Vmax的所述驱动指令信号CNTi,该目标检测电压Vti是对所述目标电流Iti乘以推定出的所述当前电阻Rti而获得的校正后的值,该最大目标检测电压Vmax=Imax×Rti是对所述最大目标电流Imax乘以所述当前电阻Rti而获得的值,该PWM转换单元产生的脉宽调制信号即所述驱动指令信号CNTi的信号电源电压是所述控制电压Vcc,
[0351] 所述第二集成电路元件400B包括负反馈控制电路49i,该负反馈控制电路49i将所述负载电流Ifi为所述最大目标电流Imax时的所述电流检测电压Vfi的最大值限制在所述控制电压Vcc以下,并且将利用平滑电路51i对所述驱动指令信号CNTi进行平滑而获得的所述目标检测电压Vti的模拟转换值、与所述电流检测电压Vfi进行比较,并产生成为所述驱动开关元件45i的通电占空比γi的所述开关指令信号DRVi,以使得该比较输入相互一致,[0352] 所述电流检测电压Vfi的值作为所述校正介质变量的一部分经由所述多工器430输出至第二集成电路元件400B的输出端子,但微处理器210不需要该输入处理,该电流检测电压Vf被使用在所述调整工具900B中。
[0353] 如上所述,与本发明的权利要求6相关联,第二集成电路元件将从微处理器发送来的校正目标检测电压Vti的模拟转换值、与成为负反馈控制信号的电流检测电压Vfi进行比较,并产生针对驱动开关元件的开关指令信号以使得上述值相互一致,当前电阻Rti基于储存于数据储存器的控制特性的校正数据和运转中的当前环境信息来进行计算。
[0354] 因此,具有以下特征:若校正目标检测电压Vti、与电流检测电压Vfi相互一致,则目标电流Iti和负载电流Ifi成为一致,从而能将多种变动误差的校正集中至当前电阻Rti简单地进行校正,并且由于负反馈控制通过第二集成电路元件内的硬件来进行,因此减轻了微处理器的高速控制负担。
[0355] 此外,具有以下特征:校正目标检测电压Vti通过对驱动指令信号CNTi进行平滑而使用较少的信号线路来进行下行发送,生成校正数据所必需的电流检测电压Vfi也作为校正介质变量的一部分通过较少的信号线路对调整工具进行上行发送,因此能抑制第一以及第二集成电路元件的端子数,并能小型且低成本地来构成。
[0356] 针对供电控制装置的控制特性的校正数据生成方法中,供电控制装置100B由与第一集成电路元件200B协动的第二集成电路元件400B构成,该第二集成电路元件包括:驱动开关元件45i,该驱动开关元件45i用于对多个感应性负载104i(i=1、2···m,以下相同)单独提供可变的负载电流Ifi;驱动栅极电路48i,该驱动栅极电路48i对该驱动开关元件45i进行开关控制;以及电流检测电阻50i,该电流检测电阻50i检测所述负载电流Ifi,该针对供电控制装置的控制特性的校正数据生成方法是为了计算根据应用的电路元器件的个体偏差变动、和环境温度或电源电压的变动而变动的当前电阻Rti=Vfi/Ifi,来作为对该电流检测电阻50i的两端电压进行放大而获得的电流检测电压Vfi除以所述负载电流Ifi所获得的等效电阻,而用于对由计算式(1b)所示的第一至第四校正系数Ki1~Ki4、或由上文所述的计算式(3b)所示的第一至第五校正系数Ki1~Ki5进行计算,
[0357] 供电控制装置100B包括:调整板800,该调整板800以可自由拆卸的方式搭载有单个的所述第二集成电路元件400B;以及调整工具900B,该调整工具900B经由该调整板800与该第二集成电路元件连接,
[0358] 所述该调整板800上经由电压调整器940连接有直流电源101来对所述第二集成电路元件400B进行供电,该第二集成电路元件对电流计Ai1和标准样本负载104的串联电路提供所述负载电流Ifi,并且设置于该第二集成电路元件的恒压电源410的输出电路与假负载电阻910相连接。
[0359] 并且,所述调整工具900B包括:运算控制部901、设定显示部902、选择/写入指令部903、与所述第二集成电路元件400B内的副站侧的串并联转换器421串行连接的主站侧的串并联转换器904、对所述第二集成电路元件400B产生驱动指令信号CNTi即脉宽调制信号的通电指令部905、输入了所述第二集成电路元件400B产生的校正介质变量的当前值的第一AD转换器909a及第二AD转换器909b、以及环境调整部906,
[0360] 所述第一AD转换器909a将所述第二集成电路元件400B产生的控制电压Vcc作为AD基准电压Vref进行动作,对作为该第二集成电路元件发送的所述校正介质变量的当前值的模拟信号电压V3进行数字转换,输入至所述运算控制部901,
[0361] 所述第二AD转换器909b在所述电流计Ai1或所述电流检测电压Vfi产生其测量值作为模拟信号电压、且电流检测电压Vfi在所述第二集成电路元件400B内用于负反馈控制的情况下,将高精度恒压电源908产生的稳定化电压作为AD基准电压Vrf进行动作,来对所测定到的负载电流Ifi或电流检测电压Vfi的值进行数字转换并输入至所述运算控制部901,
[0362] 施加至所述第二AD转换器909b的AD基准电压Vrf比施加至所述第一AD转换器909a的AD基准电压Vref精度更高,在所述电流计Ai1或所述电流检测电压Vfi产生其测量值作为数字信号电压的情况下,该数字测量值被直接输入至所述运算控制部901,不需要所述第二AD转换器909b。
[0363] 所述环境调整部906从所述运算控制部901经由所述设定显示部902进行动作,包括第一步骤,该第一步骤中产生所述假负载电阻910的电阻值的变更指令、针对所述电压调整器940的输出电压的变更指令、以及针对设置在所述第二集成电路元件400B内的所述恒压电源410的环境温度与所述电流检测电阻50i的环境温度的变更指令,
[0364] 所述运算控制部901包括第二步骤611,该第二步骤611中读取上述计算式(1b)或上述计算式(3b)中的电阻温度检测元件44i所产生的温度检测电压Ti、或代表温度检测元件44i0所产生的温度检测电压Ti0、电源温度检测元件440所产生的温度检测电压T0、电源检测电压Vba、电流检测电压Vfi的值、以及由所述电流计Ai1所测量到的负载电流Ifi的值以作为校正介质变量的当前值,对每个电流检测电阻50i生成将第一至第四校正系数Ki1~Ki4或第一至第五校正系数Ki1~Ki5设为未知数的四个或五个以上的联立方程式,并利用最小二乘法计算所述第一至第四校正系数Ki1~Ki4或所述第一至第五校正系数Ki1~Ki5,[0365] 所述选择/写入指令部903包括第三步骤607,该第三步骤607中对指定从所述第二集成电路元件400B发送的所述校正介质变量的种类的地址信息进行发送,并将所述运算控制部901计算出的、所述第一至第四校正系数Ki1~Ki4、或所述第一至第五校正系数Ki1~Ki5作为针对各电流检测电阻50i的校正系数,传送并写入所述第二集成电路元件400B内的数据储存器422。
[0366] 另外,实施方式2中,使得当前电阻Rti不包含针对AD转换误差的校正,因此在供电控制装置的实际设备运转中,作为模拟信号电压的电流检测电压Vfi和目标检测电压Vti均以不包含AD转换误差的状态被输入至负反馈控制电路49i,以使得其能进行高精度的负反馈控制。
[0367] 实施方式3的详细说明
[0368] (1)结构的详细说明
[0369] 下面,对于本发明的实施方式3所涉及的供电控制装置的整体电路框图即图11、以及设计图11装置的一个供电电路部的详细电路框图即图12,以与图1、图2装置的不同点为中心对其结构进行详细说明。
[0370] 另外,图1、图2的装置通过第一集成电路元件200A内的微处理器210进行针对负载电流Ifi的负反馈控制,相对于此,图11、图12装置不进行负反馈控制,使用通过设置在第一集成电路元件200C内的当前负载电阻计算单元247所计算的负载电阻Rci,利用通断驱动指令单元249来产生成为通电占空比βi的开关指令信号DRVi。
[0371] 第二集成电路元件400C随之经由驱动栅极电路48i对驱动开关元件45i进行通断控制。
[0372] 首先,图11中,在供电控制装置100C中,与图1的情况相同地,连接有直流电源101、电源继电器的输出接点102、输入传感器组103、未图示的电气负载组的一部分即多个感应性负载104i。
[0373] 此外,供电控制装置100C由第一集成电路元件200C和第二集成电路元件400C构成,该第一集成电路元件200C以微处理器210为主体,该第二集成电路元件400C以分别对各感应性负载104i供电的驱动电路部43i作为主体,并包含了恒压电源410,经由该恒压电源410对微处理器210施加例如DC5V的稳定化电压即控制电压Vcc。
[0374] 第一集成电路元件200C和第二集成电路元件400C与图1的情况同样地,通过以第一集成电路200C为主侧、第二集成电路元件400C为副侧的一对主站串并联转换器221和副站串并联转换器421串行连接,在主侧的易失性缓存222和副侧的非易失性的数据储存器422之间进行数据交换,并且第一集成电路元件200C包括与微处理器210协动的非易失性的程序储存器211和运算处理用的RAM储存器212。
[0375] 设置在第二集成电路元件400C内的恒压电源410的电源温度检测元件440产生的温度检测电压T0、由分压电阻411、412对电源电压Vb分压而获得的电源检测电压Vba、针对电流检测电阻50i的电阻温度检测元件44i或代表温度检测元件44i0产生的温度检测电压Ti、Ti0、以及放大电流检测电阻50i的两端电压而获得的电流检测电压Vfi分别与成为副侧AD转换器450的多通道AD转换器的不同的输入端子连接,多通道AD转换器根据来自从副站串并联转换器421获得的微处理器210的选择指令,选择任意一个模拟输入信号,所选择的模拟输入信号的数字转换值经由一对串并联转换器421、221发送至微处理器210,作为多通道AD转换器的AD基准电压Vref,使用恒压电源410产生的控制电压Vcc。
[0376] 另外,与图1的情况同样地,能利用多工器进行模拟信号的选择,也能利用主侧AD转换器将数字转换值输入至微处理器210,来代替多通道AD转换器。
[0377] 接着,对于示出了微处理器210的目标施加电压计算单元248、与第二集成电路元件400C内的驱动电路部43i和恒压电源410的详细电路框图的图12,详细说明其结构。
[0378] 图12中,恒压电源410与图2的情况同样地,由串联开关元件419、比较电路418、分压电阻415、416、电源基准电压417以及电源温度检测元件440构成,并从电源电压Vb生成稳定化后的控制电压Vcc。
[0379] 驱动电路部43i包括与感应性负载104i串联连接的驱动开关元件45i、以及相对于感应性负载104i和电流检测电阻50i的串联电路并联连接的续流电路元件46i,该驱动开关元件45i经由响应于第一集成电路元件200C产生的开关指令信号DRVi的驱动栅极电路48i来控制其通电率γi=导通时间/导通截止周期,续流电路元件46i在驱动开关元件45i开路时闭路,使得负载电流Ifi进行续流。
[0380] 施加电压检测电路53i检测感应性负载104i的两端电压、或针对感应性负载104i和电流检测电阻50i的串联电路的两端电压,并产生成为利用平滑电容器对上述电压进行平滑而获得的平均施加电压Vai的模拟信号电压。
[0381] 该平均施加电压Vai利用具有比开关驱动信号DRVi的开关周期更大的平滑时间常数的平滑电容器来进行平滑。
[0382] 另一方面,第一集成电路元件200C中,与微处理器210协动的程序储存器211包括控制程序,该控制程序成为目标电流设定单元241、当前电阻计算单元242、负载电流计算单元246、当前负载电阻计算单元247、目标施加电压计算单元248、通断驱动指令单元249以及选择指令单元251。
[0383] 目标电流设定单元241在感应性负载104i是相对于油压控制用的比例电磁阀的线性电磁线圈的情况下,参照对比了所需要的油压和针对与其对应的线性电磁线圈的励磁电流的油压对电流特性数据来决定目标电流Iti。
[0384] 当前电阻计算单元242读取预先储存于第二集成电路元件400C的数据储存器422的校正系数Ki1~Ki4或校正系数Ki1~Ki5,参照从副侧AD转换器450发送来的温度检测电压T0、Ti(或Ti0)和电源检测电压Vba,来计算当前电阻Rti。
[0385] 负载电流计算单元246将从副侧AD转换器450发送来的电流检测电压Vfi的值除以由当前电阻计算单元242计算出的当前电阻Rti来计算负载电流Ifi=Vfi/Rti。
[0386] 当前负载电阻计算单元247将从第二集成电路元件400C发送来的平均施加电压Vai的值除以由负载电流计算单元246计算出的负载电流Ifi,从而计算当前负载电阻Rci=Vai/Ifi,其详细内容之后在图14中进行阐述。目标施加电压计算单元248将由当前负载电阻计算单元247计算出的当前负载电阻Rci、与由目标电流设定单元241设定后的目标电流Iti相乘,来计算目标施加电压Vbti=Iti×Rci。
[0387] 通断驱动指令单元249对将由目标施加电压计算单元248计算出的目标施加电压Vbti除以根据从副侧AD转换器450发送来的电源检测电压Vba倒推出的电源电压Vb而获得的通电占空比βi=Vbti/Vb进行计算。
[0388] 由此,通断驱动指令单元249产生相对于该通断周期T成为闭路期间Ton=βi×T的导通截止脉冲。
[0389] 另外,选择指令单元251经由一对串并联转换器221、421作用于副侧AD转换器450进行作用,来依次指定温度检测电压T0、Ti(或Ti0)、电源检测电压Vba以及电流检测电压Vfi的某个,所指定的模拟信号电压的数字转换值经由一对串并联转换器421、221输入至微处理器210。
[0390] (2)作用和动作的详细说明
[0391] 下面,基于图13所示的流程图,对于如图11、图12所示结构的实施方式3所涉及的供电控制装置的作用和动作进行详细说明。
[0392] 首先,在图11、图12中,若未图示的电源开关闭路,则电源继电器的输出接点102闭路,对供电控制装置100C施加电源电压Vb。
[0393] 其结果是,恒压电源410产生例如DC5V的稳定化电压即控制电压Vcc,构成第一集成电路元件200C的微处理器210开始控制动作。
[0394] 微处理器210根据从输入接口电路300输入的输入传感器组103的动作状态、和储存在非易失性的程序储存器211的控制程序的内容,产生针对与未图示的输出接口电路相连接的未图示的电气负载组的负载驱动指令信号,针对作为电气负载组中特定的电气负载的多个感应性负载104i,经由驱动开关元件45i进行导通截止控制,以控制其通电电流。
[0395] 另外,在图11、图12的装置中,成为电流控制的控制误差主要原因的部分如图3A~图3D的特性线图中所说明的那样。
[0396] 此外,第二集成电路元件400C内的数据储存器422中,为了计算将电流检测电压Vfi的数字转换值除以负载电流Ifi获得的换算等效电阻的当前电阻Rti,将上述的计算式(1a)示出的、作为第一至第四校正系数Ki1~Ki4内的部分或全部的多个系数储存为控制特性的校正数据。
[0397] 并且,当前电阻计算单元242读取电阻温度检测元件44i所产生的温度检测电压Ti的当前值、电源温度检测元件440所产生的温度检测电压T0的当前值、以及电源检测电压Vba的当前值的部分或全部,并应用第一至第四校正系数Ki1~Ki4的部分或全部,利用上述计算式(1a)来推算所述当前电阻Rti。
[0398] 此外,在数据储存器422中储存有第一至第五校正系数Ki1~Ki5的情况下,参照针对电流检测电阻50i的代表温度检测元件44i0产生的温度检测电压Ti0,利用上述计算式(4a)来计算当前电阻Rti。
[0399] 接着,对于第一集成电路元件200C以及第二集成电路元件400C的动作说明用流程图即图13,以与图4的不同点即1300系列标号的工序为中心进行说明。
[0400] 图13中,工序1300是微处理器210的动作开始步骤,工序1310成为用于说明由逻辑电路构成的第二集成电路元件400C的控制动作的等效流程图中的动作开始步骤。
[0401] 工序1300接下来的工序401a~工序402d、工序403a、以及工序1310接下来的工序411a至工序412b中,进行与图4的情况相同的动作。
[0402] 工序402d接下来的工序框1307相当于图12的当前负载电阻计算单元247,其详细内容将在后文的图14中阐述。
[0403] 工序412b接下来的工序1317是第二集成电路元件400C发送平均施加电压Vai并转移至工序1315b的步骤。
[0404] 在工序403a进行了“是”的判定时执行的工序1308相当于图12的目标施加电压计算单元248,这里,计算目标施加电压Vbti并转移至工序1305a。
[0405] 在工序403a进行了“否”的判定时执行、或接着工序1308执行的工序1305a是如下步骤:即,计算在工序1308中计算出的目标施加电压Vbti、与根据在工序402b中读取储存的电源检测电压Vba倒推出的电源电压Vb的比率即通电占空比βi=Vbti/Vb,之后转移至工序1305b。
[0406] 工序1305b中,产生与通电占空比βi相对应的驱动指令信号DRVi并转移至动作结束工序1309。
[0407] 工序1309中,执行其他的控制程序之后返回动作开始工序1300,之后重复执行相同的控制程序。
[0408] 此外,第二集成电路元件400C通过工序1315b经由驱动栅极电路48i对驱动开关元件45i和续流电路元件46i进行通断驱动并返回至工序411a,第二集成电路元件400C通常重复执行工序1317与工序1315b。
[0409] 此外,对应于多个感应性负载104i(i=1、2…m),在工序402a~工序框1307中进行i=1~m的重复动作,在工序1308中也进行i=1~m的重复动作,在工序1305a~工序1305b中也进行i=1~m的重复动作。
[0410] 接着,对示出图13中的工序框1307的详细结构的图14进行说明。
[0411] 图14中,工序1400和工序1409是图13的工序框1307的动作开始工序和动作结束工序,在图13的工序403a进行“是”的判定的情况下转移至工序1400,接着工序1409转移至工序1305a。
[0412] 工序1400接下来的工序1401是如下判定步骤:即,判定是否是用于计算感应性负载104i的当前负载电阻Rci的初次动作,若是初次动作则进行“是”的判定并转移至工序1402,若不是初次动作则进行“否”的判定并转移至工序1403。
[0413] 工序1402是如下步骤:即,采用规定的基准温度中的设计基准电阻Rc0作为当前负载电阻Rci的值,写入并储存至由RAM储存器212构成的未图示的移位寄存器,并转移至工序1409。
[0414] 工序1403是如下步骤:即,对将在工序402b中读取并储存的电流检测电压Vfi的值除以与在工序402d中计算出的电流检测电阻50i有关的当前电阻Rti而获得的负载电流Ifi=Vfi/Rti进行计算并转移至工序1404。
[0415] 工序1404是如下判定步骤:即,判定在工序1403中计算出的负载电流Ifi是否为规定的最小值以下的值,若为最小值以下则进行“是”的判定并转移至工序1405,若超过最小值则进行“是”的判定并转移至工序1406,工序1405是如下步骤:即,若在工序1402中采用了设计基准电阻Rc0的值、或通过后述的工序1407检测到负载电阻Rci,则将上次计算出的负载电阻Rci追加写入移位寄存器并转移至工序1408。
[0416] 工序1406中,读取平均施加电压Vai并转移至工序1407,工序1407中,计算在工序1406中读取出的平均施加电压Vai除以在工序1403中计算出的负载电流Ifi而获得的当前负载电阻Rci=Vai/Ifi,追加写入移位寄存器并转移至工序1408,工序1408中,计算依次储存于移位寄存器的当前负载电阻Rci的移动平均值以作为图13的工序1308中所应用的当前负载电阻Rci,并转移至工序1409。
[0417] 另外,图13的工序402a至工序框1307的工序与多个感应性负载104i对应地依次重复进行动作,以计算各自的当前负载电阻Rci。
[0418] (3)校正数据生成方法的详细的说明
[0419] 下面,对于如图11、图12所示构成的实施方式3所涉及的供电控制装置,使用用于生成校正数据的调整工具的整体结构图即图15,以与图5的不同点为中心进行详细说明。
[0420] 图15中,在调整板800上经由未图示的插座以可拆卸的方式搭载有单个的第二集成电路元件400C。
[0421] 在该调整板800上,与图5的情况相同地,经由电压调整器940连接有直流电源101来对第二集成电路元件400C进行供电,该第二集成电路元件对电流计Ai1和标准样本负载104的串联电路提供负载电流Ifi,并且在设置于该第二集成电路元件的恒压电源410的输出电路中连接有假负载电阻910。
[0422] 例如,由可编程控制器构成的调整工具900C包括:运算控制部901、设定显示部902、选择/写入指令部903、第二集成电路元件400C内的副站侧的串并联转换器421和串行连接的主站侧的串并联转换器904、对驱动栅极电路48i产生开关指令信号DRVi的通电指令部905、输入了第二集成电路元件400C产生的校正介质变量的当前值的第一AD转换器909a及第二AD转换器909b、以及环境调整部906。
[0423] 第一AD转换器909a将第二集成电路元件400C产生的控制电压Vcc作为AD基准电压Vref进行动作,对该第二集成电路元件将校正介质变量的当前值作为模拟信号进行发送的平均施加电压Vai进行数字转换并输入至运算控制部901。
[0424] 此外,包含从副侧AD转换器460输出的温度检测电压T0、Ti(或Ti0)、或电源检测电压Vba的环境数据经由一对串并联转换器421、904输入至运算控制部901。
[0425] 第二AD转换器909b应用于电流计Ai1产生模拟信号电压的情况,将高精度恒压电源908产生的稳定化电压作为AD基准电压Vrf进行动作,对测定到的负载电流Ifi的值进行数字转换并输入至运算控制部901。
[0426] 在加至第二AD转换器909b的AD基准电压Vrf比施加至第一AD转换器909a的AD基准电压Vref精度更高,在电流计Ai1作为数字信号电压产生该测量值的情况下,该数字测量值被直接输入至运算控制部901,不需要该第二AD转换器909b。
[0427] 环境调整部906从运算控制部901经由设定显示部902进行动作,产生假负载电阻910的电阻值的变更指令、针对电压调整器940的输出电压的变更指令、以及针对设置在第二集成电路元件400C内的恒压电源410的环境温度与电流检测电阻50i的环境温度的变更指令。
[0428] 运算控制部901读取上述计算式(1b)或上述计算式(3b)中的电阻温度检测元件44i所产生的温度检测电压Ti、或代表温度检测元件44i0所产生的温度检测电压Ti0、电源温度检测元件440所产生的温度检测电压T0、电源检测电压Vba、电流检测电压Vfi的值、以及测量到的负载电流Ifi的值作为校正介质变量的当前值,对每个电流检测电阻50i生成将第一至第四校正系数Ki1~Ki4、或第一至第五校正系数Ki1~Ki5设为未知数的四个或五个以上的联立方程式,利用最小二乘法计算第一至第四校正系数Ki1~Ki4、或第一至第五校正系数Ki1~Ki5。
[0429] 另外,实施方式3中的当前电阻Rti是将电流检测电压Vfi的AD转换后的值除以高精度地测定到的负载电流Ifi而获得的,因此包含以AD基准电压Vref进行动作的AD转换器的AD转换误差。
[0430] 选择/写入指令部903将指定从第二集成电路元件400C发送来的校正介质变量的种类的地址信息经由一对串并联转换器904、421进行发送,并且将由计算控制部901计算出的、第一至第四校正系数Ki1~Ki4、或所述第一至第五校正系数Ki1~Ki5作为针对各电流检测电阻50i的校正系数,传送并写入第二集成电路元件400C内的数据储存器422。
[0431] 另外,对于多个电流检测电阻50i的环境温度,通过从通电指令部905产生开关指令信号DRVi,经由第二集成电路元件400C内的驱动栅极电路48i一起产生对多个驱动开关元件45i的开关指令信号DRVi,将其通电占空比设定为大小或大中小,对标准样本负载104的负载电流Ifi进行增减调整来调整,并且对多个电流检测电阻50i经由第一气流调整电磁阀920和喷射喷嘴一起喷射冷气或暖气,来迅速的进行高低或高中低多个阶段的温度调整。
[0432] 恒压电源410的环境温度通过变更假负载电阻910的电阻值,增减调整针对该恒压电源的输出电流来进行调整,并且经由第二气流调整电磁阀930和喷射喷嘴对该恒压电源喷射冷气或暖气,来迅速地进行高低或高中低多个阶段的温度调整。
[0433] 针对多个电流检测电阻50i、或恒压电源410的负载电流Ifi、输出电流的大小,以及第一气流调整电磁阀920或第二气流调整电磁阀930产生的气流的适当流量采用与作为目的的温度对应而预先经实验测定出的值。
[0434] 在调整板800上,相对于多个电流检测电阻50i的至少任意一个连接有测定其两端电压的第一电压计V1、测定恒压电源410的电源电压Vb的第五电压计V5、以及测定稳定化后的输出电压即控制电压Vcc的值的第四电压计V4,该模拟信号电压经由第二AD转换器909b被输入至调整工具900C的运算控制部901,或者数字测量值被输入至运算控制部901。
[0435] 调整工具900C将第一电压计V1的测定值除以负载电流计Ai1的测定电流来计算针对一个电流检测电阻50i的电阻值R1,并且将电流检测电压Vfi除以负载电流计Ai1的测定电流来计算当前电阻Rti,对比电阻值R1和当前电阻Rti,能生成电阻值R1的偏差变动以及当前电阻Rti的偏差变动的监视数据。
[0436] 调整工具900C能进一步将第五电压计V5的测定值、针对电源电压Vb的分压电压即电源检测电压Vba的环境监视电压V3的值、以及第四电压计V4的测定值进行对比,生成与恒压电源410有无异常、电源检测电压Vba有无异常、以及测定值的偏差变动相关的监视数据。
[0437] 由此,在根据电源监视电压Vba的值倒推计算电源电压Vb时,能校正分压电阻411、412的偏差变动。
[0438] 此外,监视多个产品间的偏差变动,能进行与有无次品相关的批次管理。
[0439] 在图6中,对利用如上所述构成的调整工具来计算第一至第四校正系数Ki1~Ki4、或第一至第五校正系数Ki1~Ki5的方法进行了说明。
[0440] (4)实施方式3的要点及特征
[0441] 如以上说明可知,本发明的实施方式3所涉及的供电控制装置是由直流电源101供电,并对多个感应性负载104i(i=1、2…m,以下相同)单独提供可变的负载电流Ifi的供电控制装置100C,
[0442] 该供电控制装置构成为将第一集成电路元件200C和第二集成电路元件400C收纳在同一个壳体内,使得多个驱动开关元件45i产生的热量向所述壳体进行传热散热,该第一集成电路元件200C以与程序储存器211协动的微处理器210为主体而构成,该第二集成电路元件400C包含经由一对串并联转换器211、421相互串行连接、来向所述多个感应性负载104i供电的所述多个驱动开关元件45i,
[0443] 所述第一集成电路元件200C还根据用于获得由目标电流设定单元241所决定的所述负载电流Ifi的目标电流Iti,产生开关指令信号DRVi,该开关指令信号DRVi是直接指示对于所述多个驱动开关元件45i的通电占空比βi的脉宽调制信号,
[0444] 所述第二集成电路元件400C还包括:恒压电源410,该恒压电源410对所述直流电源101的电源电压Vb进行降压并生成稳定化后的控制电压Vcc,对所述第一集成电路元件200C进行供电;电流检测电阻50i,该电流检测电阻50i分别与所述感应性负载104i串联连接;多个电流检测电路47i,该多个电流检测电路47i放大该电流检测电阻的两端电压,产生与所述负载电流Ifi成正比的电流检测电压Vfi;多个驱动栅极电路48i,该多个驱动栅极电路48i根据所述脉宽调制信号对所述多个驱动开关元件45i分别进行通断驱动,对作为该闭路期间和通断周期的比率的通电占空比γi进行可变控制;多个温度传感器,该多个温度传感器包含一个或多个电阻温度检测元件44i0、44i和电源温度检测元件440,该一个或多个电阻温度检测元件44i0、44i对所述多个电流检测电阻50i的当前温度单独进行检测,或代表性地进行检测,该电源温度检测元件440检测所述恒压电源410的当前温度;以及非易失性的数据储存器422。
[0445] 并且,在所述数据储存器422中,储存有用于计算将所述电流检测电压Vfi的值除以所述负载电流Ifi所获得的换算等效电阻的当前电阻Rti的、控制特性的校正数据,该校正数据在运转开始时被串行发送至所述第一集成电路元件200C内的缓存222,上述电流检测电压Vfi的值伴随着由校正介质变量指定的环境状态的变动、以及包含所述电流检测电阻50i和所述电流检测电路47i的电路元器件的个体偏差变动而变动,
[0446] 所述微处理器210包括当前电阻计算单元242,该当前电阻计算单元242用于将包含所述多个温度传感器所产生的检测温度、或与该检测温度和所述电源电压Vb成正比的电源检测电压Vba的作为所述校正介质变量的多个模拟信号电压在发送侧由主侧AD转换器450进行数字转换之后通过经由所述一对串并联转换器421、221接收到的上行监视数据,从而获得运转中的所述校正介质变量的当前值,并将该当前值和所述校正数据进行组合,来对所述脉宽调制信号的导通截止占空比进行校正。
[0447] 所述数据储存器422中经由所述一对串并联转换器中的副站侧的串并联转换器421储存有由调整工具900C运算出的所述校正数据。
[0448] 此外,所述上行监视数据也能如实施方式1所示那样,不依赖副侧AD转换器和一对串并联转换器,而在经由多工器接收多个模拟信号电压之后通过主侧AD转换器进行数字转换,无论在哪种情况下,应发送的多个上行监视数据的选择均能通过从主站串并联转换器221发送至副站串并联转换器421的下行数据来选择,或通过连接在第一集成电路元件和第二集成电路元件之间的例如4比特的数字信号线路来指定。
[0449] 设置于所述第一集成电路元件200C的所述微处理器210包括:所述当前电阻计算单元242、负载电流计算单元246、当前负载电阻计算单元247、目标施加电压计算单元248、以及通断驱动指令单元249,
[0450] 所述负载电流计算单元246将作为所述上行监视数据接收到的所述电流检测电压Vfi的值除以由所述当前电阻计算单元242计算出的所述当前电阻Rti,来计算负载电流Ifi=Vfi/Rti,
[0451] 所述当前负载电阻计算单元247在运转开始时应用所述感应性负载104i的负载基准电阻Rc0,在通过所述驱动开关元件45i的多次通断动作,利用所述负载电流计算单元246计算出的所述负载电流Ifi稳定了之后,将针对所述感应性负载104i的平均施加电压Vai除以所述负载电流Ifi,来计算当前负载电阻Rci=Vai/Ifi,
[0452] 所述目标施加电压计算单元248对由所述目标电流设定单元241设定后的所述目标电流Iti乘以由所述当前负载电阻计算单元247计算出的所述当前负载电阻Rci而获得的目标施加电压Vbti=Iti×Rci进行计算。
[0453] 所述通断驱动指令单元249产生成为由所述目标施加电压计算单元248计算出的所述目标施加电压Vbti、与所述电源电压Vb的比率即通电占空比βi=Vbti/Vb的所述开关指令信号DRVi,
[0454] 所述第二集成电路元件400C经由响应于所述开关指令信号DRVi的所述驱动栅极电路48i对所述驱动开关元件45i进行通断驱动,并且
[0455] 所述电流检测电压Vfi的值作为所述校正介质变量的一部分包含在所述上行监视数据中被发送至所述微处理器210,
[0456] 所述平均施加电压Vai是将进行通断动作的所述驱动开关元件45i的输出电压以平滑电容器进行平滑的施加电压检测电路53i的输出电压,该平均施加电压Vai的值经由AD转换器23i输入单独设置于所述第一集成电路元件200C的所述微处理器210。
[0457] 如上文所述,与本发明的权利要求7相关联,设置于第一集成电路元件的微处理器基于储存于数据储存器的控制特性的校正数据和运转中的当前环境信息来计算当前电阻Rti,基于该当前电阻Rti和电流检测电压Vif来计算感应性负载的当前负载电阻Rci,通过目标电流Iti和当前负载电阻Rci的积与电源电压Vb的比率产生开关指令信号DRVi,第二集成电路元件根据从微处理器发送来的开关指令信号DRVi对驱动开关元件进行通断驱动。
[0458] 因此,具有以下特征:能将多种变动误差的校正集中至当前电阻Rti简单地进行校正,并且基于该当前电阻Rti的值来计算当前负载电阻Rci,因此能获得准确的目标负载电流不依赖负反馈控制,由于负载电阻Rci是缓慢变化的值,因此减轻了微处理器的高速控制负担,在第二集成电路元件侧也不需要用于负反馈控制的硬件,变得小型且低成本。
[0459] 此外,还具有以下特征:在负载电流中伴随着导通截止控制的脉动电流分量、与因负反馈控制而产生的脉动电流分量不重叠,因此能进行稳定的电流控制。
[0460] 另外,还具有以下特征:计算当前电阻Rti所必需的电流检测电压Vfi也作为校正介质变量的一部分通过较少的信号线路进行上行发送,因此能抑制第一以及第二集成电路元件的端子数,并能小型且低成本地来构成。
[0461] 针对供电控制装置的控制特性的校正数据生成方法中,供电控制装置100C由与第一集成电路元件200C协动的第二集成电路元件400C构成,该第二集成电路元件包括:驱动开关元件45i,该驱动开关元件45i用于对多个感应性负载104i(i=1、2…m,以下相同)单独提供可变的负载电流Ifi;驱动栅极电路48i,该驱动栅极电路48i对该驱动开关元件45i进行开关控制;以及电流检测电阻50i,该电流检测电阻50i检测所述负载电流Ifi,该针对供电控制装置的控制特性的校正数据生成方法是为了计算根据应用的电路元器件的个体偏差变动、和环境温度或电源电压的变动而变动的当前电阻Rti=Vfi/Ifi,来作为对该电流检测电阻50i的两端电压进行放大而获得的电流检测电压Vfi除以所述负载电流Ifi所获得的等效电阻,而用于对由计算式(1b)所示的第一至第四校正系数Ki1~Ki4、或由上文所述的计算式(3b)所示的第一至第五校正系数Ki1~Ki5进行计算,
[0462] 供电控制装置100C包括:调整板800,该调整板800以可自由拆卸的方式搭载有单个的所述第二集成电路元件400C;以及调整工具900C,该调整工具900C经由该调整板800与该第二集成电路元件连接,
[0463] 所述调整板800上经由电压调整器940连接有直流电源101来对所述第二集成电路元件400C进行供电,该第二集成电路元件对电流计Ai1和标准样本负载104的串联电路提供所述负载电流Ifi,并且设置于该第二集成电路元件的恒压电源410的输出电路与假负载电阻910相连接。
[0464] 并且,所述调整工具900C包括:运算控制部901、设定显示部902、选择/写入指令部903、与第二集成电路元件400C内的副站侧的串并联转换器421串行连接的主站侧的串并联转换器904、对所述第二集成电路元件400C产生开关指令信号DRVi即脉宽调制信号的通电指令部905、输入了所述第二集成电路元件400C产生的校正介质变量的当前值的第一AD转换器909a及第二AD转换器909b、以及环境调整部906,
[0465] 所述第一AD转换器909a将所述第二集成电路元件400C产生的控制电压Vcc作为AD基准电压Vref进行动作,对作为该第二集成电路元件发送的所述校正介质变量的当前值的模拟信号电压Vai进行数字转换,输入至所述运算控制部901,
[0466] 所述第二AD转换器909b中,所述电流计Ai1产生其测量值作为模拟信号电压,将高精度恒压电源908产生的稳定化电压作为AD基准电压Vrf进行动作,来将测定到的负载电流Ifi的值进行数字转换并输入至所述运算控制部901,
[0467] 施加至所述第二AD转换器909b的AD基准电压Vrf比施加至所述第一AD转换器909a的AD基准电压Vref精度更高,在所述电流计Ai1产生其测量值作为数字信号电压的情况下,该数字测量值被直接输入至运算控制部901,不需要所述第二AD转换器909b。
[0468] 所述环境调整部906从所述运算控制部901经由所述设定显示部902进行动作,包括第一步骤610,该第一步骤610中产生所述假负载电阻910的电阻值的变更指令、针对所述电压调整器940的输入电压的变更指令、以及针对设置在所述第二集成电路元件400C内的所述恒压电源410的环境温度与所述电流检测电阻50i的环境温度的变更指令,[0469] 所述运算控制部901包括第二步骤611,该第二步骤611中读取上述计算式(1b)或上述计算式(3b)中的电阻温度检测元件44i所产生的温度检测电压Ti、或代表温度检测元件44i0所产生的温度检测电压Ti0、电源温度检测元件440所产生的温度检测电压T0、电源检测电压Vba、电流检测电压Vfi的值、以及由所述电流计Ai1所测量到的负载电流Ifi的值以作为校正介质变量的当前值,对每个电流检测电阻50i生成将第一至第四校正系数Ki1~Ki4或第一至第五校正系数Ki1~Ki5设为未知数的四个或五个以上的联立方程式,并利用最小二乘法计算所述第一至第四校正系数Ki1~Ki4或所述第一至第五校正系数Ki1~Ki5,[0470] 所述选择/写入指令部903包括第三步骤607,该第三步骤607中对指定从所述第二集成电路元件400C发送的所述校正介质变量的种类的地址信息进行发送,并将所述运算控制部901计算出的、所述第一到至四校正系数Ki1~Ki4、或所述第一至第五校正系数Ki1~Ki5作为针对各电流检测电阻50i的校正系数,传送并写入所述第二集成电路元件400C内的数据储存器422。
[0471] 另外,实施方式3中,当前电阻Rti包含针对AD转换误差的校正,因此在供电控制装置的实际设备运转中,电流检测电压Vfi和平均施加电压Vai以均等包含共用的AD转换误差的状态被输入至通断驱动指令单元249,以使得能进行高精度的负反馈控制。
[0472] 以上说明中,各图中相同标号表示相同或相当的部分。此外,本发明在其发明范围内能对各实施方式适当进行变形、省略、组合。
[0473] 特别地,对于实施方式1~3中所使用的第二集成电路元件400A、400B、400C,对共用部分与非共用部分进行合成,来设为能选择使用的共用的一种集成电路元件,同样地,对于第一集成电路元件200A、200B、200C,也能设为对涉及硬件的共用部分与非共用部分进行合成而得到的共用的一种集成电路元件,并能利用储存于程序储存器211的控制程序的不同来谋求共用化,以与各实施方式相对应。
[0474] 标号说明
[0475] 100A~100C 供电控制装置、
[0476] 101 直流电源(车载电池)、
[0477] 104 标准样本负载、
[0478] 104i 感应性负载(i=1~m)、
[0479] 200A~200C 第一集成电路元件、
[0480] 210 微处理器(CPU)、
[0481] 211 程序储存器(PGM)、
[0482] 221 串并联转换器(主站)、
[0483] 222 缓存、
[0484] 230 主侧AD转换器、
[0485] 23i AD转换器(i=1~m)、
[0486] 241 目标电流设定单元、
[0487] 242 当前电阻计算单元、
[0488] 244 负反馈控制单元、
[0489] 245 PWM转换单元、
[0490] 246 负载电流计算单元、
[0491] 247 当前负载电阻计算单元、
[0492] 248 目标施加电压计算单元、
[0493] 249 通断驱动指令单元、
[0494] 400A~400C 第二集成电路元件、
[0495] 410 恒压电源、
[0496] 421 串并联转换器(副站)、
[0497] 422 数据储存器(非易失性)、
[0498] 430 多工器、
[0499] 43i 驱动电路部(i=1~m)、
[0500] 440 电源温度检测元件、
[0501] 44i 电阻温度检测元件(i=1~m)、
[0502] 44i0 代表温度检测元件、
[0503] 450 副侧AD转换器、
[0504] 45i 驱动开关元件(i=1~m)、
[0505] 46i 续流电路元件(i=1~m)、
[0506] 47i 电流检测电路(i=1~m)、
[0507] 48i 驱动栅极电路(i=1~m)、
[0508] 49i 负反馈控制电路(i=1~m)、
[0509] 50i 电流检测电阻、
[0510] 51i 平滑电路、
[0511] 53i 施加电压检测电路、
[0512] 607 第三步骤、
[0513] 610 第一步骤、
[0514] 611 第二步骤、
[0515] 800 调整板、
[0516] 900A~900C 调整工具、
[0517] 901 运算控制部、
[0518] 902 设定显示部、
[0519] 903 选择/写入指令部、
[0520] 904 串并联转换器、
[0521] 905 通电指令部、
[0522] 906 环境调整部、
[0523] 908 高精度恒压电源、
[0524] 909a 第一AD转换器、
[0525] 909b 第二AD转换器、
[0526] 910 假负载电阻、
[0527] 920 第一气流调整电磁阀、
[0528] 930 第二气流调整电磁阀、
[0529] 940 电压调整器、
[0530] Ai1 负载电流计、
[0531] CNTi 驱动指令信号(i=1~m)、
[0532] DRVi 开关指令信号(i=1~m)、
[0533] Ki1~Ki5 第一~第五校正系数、
[0534] Ifi 负载电流(i=1~m)、
[0535] Imax 最大目标电流、
[0536] Iti 目标电流(i=1~m)、
[0537] R0 设计基准电阻、
[0538] Rc0 负载基准电阻、
[0539] Rci 当前负载电阻、
[0540] Rti 当前电阻(i=1~m)、
[0541] V3 环境监视电压、
[0542] Vai 平均施加电压、
[0543] Vb 电源电压、
[0544] Vba 电源检测电压、
[0545] Vbti 目标施加电压、
[0546] Vcc 控制电压、
[0547] Vfi 电流检测电压(i=1~m)、
[0548] Vref、Vrf AD基准电压、
[0549] Vti 目标检测电压(i=1~m)、
[0550] αi 指令占空比、
[0551] βi 通电占空比、
[0552] γi 通电占空比、
[0553] G0 放大率的设计基准值、
[0554] Ti、T0 温度检测电压、
[0555] Ti0 温度检测电压、
[0556] Vmax 最大目标检测电压。
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