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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG 1. Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft
einen Strom-Controller zum Steuern eines Stroms, der durch eine
induktive Last wie etwa ein Solenoid geschickt wird.
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Wie beispielsweise in der
JP 3,030,076 B beschrieben,
ist ein herkömmlicher
Strom-Controller so konfiguriert, dass ein Ausgangssignal einer
Glättungseinrichtung
und ein Ausgangssignal einer Halteeinrichtung miteinander verglichen
werden, und eine EIN/AUS-Steuerung einer Schalteinrichtung zum Steuern
eines Treiberstroms, der durch einen Elektromagneten geschickt wird,
auf der Grundlage der Vergleichsergebnisse ausgeführt wird,
wodurch auch, wenn eine Energieversorgungsspannung oder ein Spulenwiderstand
eines Aktors geändert
wird, ein fester mittlerer Strom erhalten werden kann.
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Jedoch kann in dem herkömmlichen Strom-Controller,
da ein Spitzenwert-Halteverstärker als
die Glättungseinrichtung
einen Strom erfasst, der durch eine Spule geschickt wird, um dadurch
eine Zeitperiode eines EIN-Zustands eines Leistungstransistors als
die Schalteinrichtung zu korrigieren, der Spitzenwert-Halteverstärker den
Strom, der durch die Spule in Übereinstimmung
mit einer Änderung
in einem Verhältnis
zwischen einer EIN-Schaltzeitperiode und einer AUS-Schaltzeitperiode
eines Leistungstransistors geschickt wird, nicht genau erfassen. Folglich
ist eine feste Grenze bezüglich
der Genauigkeit für
eine Stromsteuerung vorhanden.
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Im Lichte des Voranstehenden ist
die vorliegende Erfindung ausgeführt
worden, um die oben erwähnten
Probleme zu lösen,
die mit dem Stand der Technik einhergehen, und es ist deswegen eine
Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Strom-Controller für eine induktive
Last bereitzustellen, der in der Lage ist, eine Genauigkeit für eine Stromsteuerung zu
verbessern.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung
ist ein Strom-Controller für
eine induktive Last bereitgestellt, einschließend: eine Pulsbreitenmodulationssignal-Ausgabeschaltung;
eine Sägezahn-Wellensignal-Erzeugungsschaltung;
eine Befehlswert-Glättungsschaltung;
eine Abweichungsintegrierschaltung; und eine Stromsteuerschaltung.
Die Pulsbreitenmodulationssignal-Ausgabeschaltung
gibt ein Pulsbreitenmodulationssignal aus, um einen Strom, der der
durch die induktive Last geschickt wird, auf einen Zielstrom einzustellen.
Die Sägezahnwellensignal-Erzeugungsschaltung
erzeugt ein Sägezahnwellensignal,
das die gleiche Periode wie jene des Pulsbreitenmodulationssignals
aufweist. Die Befehlswert-Glättungsschaltung
glättet
das Pulsbreitenmodulationssignal, um ein Einstellsignal zu erzeugen, das
die gleiche Periode wie jene des Pulsbreitenmodulationssignals aufweist.
Die Abweichungsintegrierschaltung erzeugt ein Erfassungssignal,
das die gleiche Periode wie jene des Pulsbreitenmodulationssignals
aufweist, auf der Grundlage des Stroms, der durch die induktive
Last geschickt wird. Die Stromsteuerschaltung steuert den Strom,
der durch die induktive Last geschickt wird auf der Grundlage des Sägezahnwellensignals
und eines Abweichungsintegrationssignals.
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Folglich ist es, da die Stromsteuerung
nur mit einer einzelnen Periode ausgeführt werden kann, möglich, die
Genauigkeit für
die Stromsteuerung zu verbessern.
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Die obigen und anderen Aufgaben wie
auch Vorteile der vorliegenden Erfindung werden durch die folgende
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden
Erfindung unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen klar werden.
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In den Zeichnungen zeigen:
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1 ein
Schaltungsdiagramm, das eine Konfiguration eines Strom-Controllers
für eine
induktive Last gemäß einer
Ausführungsform
1 der vorliegenden Erfindung zeigt;
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2 ein
Zeitgebungsdiagramm zum Erklären
des Betriebs des Strom-Controllers für die induktive Last gemäß der Ausführungsform
2 der vorliegenden Erfindung;
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3 ein
Schaltungsdiagramm, das eine Konfiguration eines Strom-Controllers
für eine
induktive Last gemäß einer
Ausführungsform
2 der vorliegenden Erfindung zeigt; und
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4 ein
Schaltungsdiagramm, teilweise in einem Blockdiagramm, das eine Konfiguration
eines Strom-Controllers
für eine
induktive Last gemäß einer
Ausführungsform
3 der vorliegenden Erfindung zeigt.
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BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Die bevorzugten Ausführungsformen
der Erfindung werden nachstehend im Detail unter Bezugnahme auf
die zugehörigen
Zeichnungen beschrieben werden.
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Ausführungsform 1
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Ein Strom-Controller für eine induktive
Last gemäß einer
Ausführungsform
1 der vorliegenden Erfindung wird untenstehend im Detail unter Bezugnahme
auf die 1 und 2 beschrieben werden. 1 ist ein Schaltungsdiagramm,
das eine Konfiguration eines Strom-Controllers für eine induktive Last gemäß der Ausführungsform
1 der vorliegenden Erfindung zeigt. Im übrigen bezeichnen in der folgenden
Beschreibung in den Figuren die gleichen Bezugszeichen die gleichen
Teile oder entsprechende Teile.
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In 1 wird
ein Strom-Controller 1a von einer Batterie 3 über einen
Energiezufuhrschalter 2 versorgt. Dann schaltet der Strom-Controller 1a ein Schaltelement 5a EIN/AUS,
um dadurch einen Strom, der durch ein Solenoid (induktive Last) 4 geschickt
wird, zu steuern. Das Schaltelement 5a besteht beispielsweise
aus einem Bipolartransistor vom PNP-Sperrschichttyp oder einem P-Kanal-Feldeffekttransistor.
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Eine Energieversorgungseinheit 8 wird
von der Batterie 3 versorgt. Die Energieversorgungseinheit 8 erzeugt
eine geregelte Spannung zur Steuerung (z.B. 12V) und führt einer
CPU (Pulsbreitenmodulationssignal-Ausgabeschaltung) 9 auch
eine vorbestimmte Spannung (z.B. D.C. 5V) zu.
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Wie in 1 gezeigt,
schließt
der Strom-Controller 1a die CPU 9, eine Sägezahnwellensignal-Erzeugungsschaltung 10,
eine Befehlswert-Glättungsschaltung 20,
eine Erfassungswert-Verstärkungsschaltung 30,
eine Abweichungsintegrierschaltung 40 und eine Stromsteuerschaltung 50 ein.
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Die CPU 9 besteht aus einem
Mikroprozessor und gibt ein Pulsbreitenmodulationssignal A aus, das
in einer vorbestimmten Periode geändert wird. Dieses Pulsbreitenmodulationssignal
A ist das Signal zum Einstellen des Stroms, der durch das Solenoid 4 geschickt
wird, auf einen Zielstrom. Mit dem Pulsbreitenmodulationssignal
A wird das Verhältnis
(.÷T)
einer EIN-Zeitbreite . zu einer Periode T auf einen geeigneten Wert
in der Pulsbreite davon eingestellt, um es zuzulassen, dass der
Strom, der durch das Solenoid 4 geschickt wird, auf den
Zielstrom eingestellt wird, weil der Zielstrom proportional zu dem
oben erwähnten
Verhältnis
ist.
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Es sei darauf hingewiesen, dass die
CPU 9, zusätzlich
zu einer Funktion eines Steuerns des Stroms, der durch das Solenoid 4 geschickt
wird, beispielsweise auch eine Funktion eines Treibens eines Motor-Controllers
für ein
Automobil aufweist. Was für Funktionen
zum Steuern eines Motor-Controllers
für ein
Automobil beispielsweise betrifft, sind Funktionen zum Steuern einer
Größe einer
Zufuhr von Kraftstoff zu einem Motor und die Funktion eines Steuerns
eines Gangwechsels vorhanden. Diese Funktionen sind die Funktionen,
die in Übereinstimmung
mit dem Ausmaß eines
Betätigens
eines Gaspedals oder einer Automobilgeschwindigkeit betätigt werden.
Auf eine derartige Weise steuert die CPU 9 als eine Teilfunktion
davon den Strom, der durch das Solenoid 4 geschickt wird.
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Die Sägezahnwellensignal-Erzeugungsschaltung 10 weist
einen Transistor 11 aus, der ausgelegt ist, mit dem Pulsbreitenmodulationssignal
A, das von der CPU 9 eingegeben wird, getrieben zu werden.
Der Transistor 11 ist betriebsmäßig mit der CPU 9 über einen
Treiberwiderstand 12 und einen Differentialkondensator 13 verbunden.
Ein Stabilisierungswiderstand 14 ist betriebsmäßig zwischen
einem Basisanschluss und einem Emitteranschluss des Transistors 11 verbunden.
Ein Kondensator 15 ist betriebsmäßig zwischen einem Kollektoranschluss
und dem Emitteranschluss des Transistors 11 verbunden.
Zusätzlich
ist der Kondensator 15 auch betriebsmäßig mit der CPU 9 über Ladewiderstände 16 und 17 verbunden.
Es sei darauf hingewiesen, dass ein Widerstandswert des Ladewiderstands 17 auf
einen viel kleineren Wert als jenen des Ladewiderstands 16 eingestellt
ist.
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Die Befehlswert-Glättungsschaltung 20 weist einen
primären
Glättungskondensator 21 auf,
der mit dem Pulsbreitenmodulationssignal A von der CPU 9 versorgt
wird. Der primäre
Glättungskondensator 21 ist
betriebsmäßig mit
der CPU 9 über
Ladewiderstände 22 und 23 verbunden.
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Zusätzlich weist die Befehlswert-Glättungsschaltung 20 einen
Verstärker 24 zum
Verstärken
einer Spannung auf, die über
gegenüberliegenden
Anschlüssen
des primären
Glättungskondensators 21 auftritt.
Ein Ausgangswiderstand 25 ist betriebsmäßig mit einem Ausgangsanschluss
des Verstärkers 24 verbunden
Ein Gegenkoppelwiderstand 26 ist betriebsmäßig zwischen
einem Eingangsanschluss einer negativen Seite und einem Ausgangsanschluss des
Verstärkers 24 verbunden.
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Ein zweiter Glättungskondensator 27 ist
betriebsmäßig mit
einem Knoten zwischen den Ladewiderständen 22 und 23 verbunden,
und ist auch betriebsmäßig mit
dem Ausgangsanschluss des Verstärkers 24 verbunden.
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Die Erfassungswert-Verstärkungsschaltung 30 weist
einen Verstärker 31 zum
Verstärken
einer Spannung auf, die über
gegenüberliegenden
Anschlüssen
eines Stromerfassungswiderstands 6a auftritt, der verwendet
wird, um den Strom zu erfassen, der durch das Solenoid 4 geschickt
wird. Ein Eingangswiderstand 32 ist betriebsmäßig mit
einem Eingangsanschluss einer positiven Seite des Verstärkers 31 verbunden,
und ein Ausgangswiderstand 33 ist betriebsmäßig mit
einem Ausgangsanschluss des Verstärkers 31 verbunden.
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Gegenkoppelwiderstände 34 und 35 sind
betriebsmäßig zwischen
einem Ausgangsanschluss und dem Eingangsanschluss einer negativen
Seite des Verstärkers 31 verbunden.
Der Verstärker 31 weist
eine Funktion eines Gegenkoppelns einer Teilerspannung auf, die über diese
Gegenkoppelwiderstände 34 und 35 erhalten
wird. Ein Glättungskondensator
(der aus einem Halbleiterelement besteht) 36 ist betriebsmäßig zwischen
gegenüberliegenden Anschlüssen des
Gegenkoppelwiderstands 34 verbunden, und ist auch betriebsmäßig zwischen
dem Eingangsanschluss einer negativen Seite und dem Ausgangsanschluss
des Verstärkers 31 verbunden. Der
Glättungskondensator 36 weist
eine Funktion zum Glätten
einer Ausgangsspannung der Erfassungswert-Verstärkungsschaltung 30 auf.
Eine Kommutierungsdiode (die aus einem Halbleiterelement besteht) 7a ist
betriebsmäßig mit
dem Solenoid 4 verbunden.
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Die Abweichungsintegrierschaltung 40 weist einen
Komparator 41, Eingangswiderstände 42 und 43,
Ausgangswiderstände 44 und 45 und
einen Integrierkondensator 46 auf. Der Eingangswiderstand 42 ist
betriebsmäßig mit
einem Eingangsanschluss einer positiven Seite des Komparators 41 verbunden. Andererseits
ist sowohl der Eingangswiderstand 43 als auch der Integrierkondensator 46 betriebsmäßig mit
einem Eingangsanschluss einer negativen Seite des Komparators 41 verbunden.
Die beiden Ausgangswiderstände 44 und 45 sind
mit einem Ausgangsanschluss des Komparators 41 betriebsmäßig verbunden.
Es sei darauf hingewiesen, dass jeder der Widerstandswerte der Ausgangswiderstände 44 und 45 auf
einen viel kleineren Wert als jenen des Eingangswiderstands 43 eingestellt
ist.
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Die Stromsteuerschaltung 50 weist
einen Komparator 51, Treiberwiderstände 52 und 53,
einen Stabilisierwiderstand 54, einen Transistor 55 und
ein Schaltelement 5a auf. Ein Sägezahnwellensignal C wird in
einen Eingangsanschluss einer negativen Seite des Komparators 51 eingegeben,
und ein Abweichungsintegrationssignal E wird in einen Eingangsanschluss
einer positiven Seite des Komparators 51 eingegeben. Andererseits
wird ein EIN/AUS-Schaltsignal F über
einen Ausgangsanschluss des Komparators 51 ausgegeben.
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Der Treiberwiderstand 52 ist
der Widerstand, der verwendet wird, um den Transistor 55 zu
treiben, und der Treiberwiderstand 53 ist der Widerstand,
der verwendet wird, um das Schaltelement 5a zu veranlassen,
zu leiten, um dasselbe zu treiben. Der Stabilisierwiderstand 54 ist
betriebsmäßig zwischen
einem Basisanschluss und einem Emitteranschluss des Schaltelements 5a verbunden.
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Als nächstes wird ein Betrieb des Strom-Controllers 1a für eine induktive
Last gemäß der Ausführungsform
1 untenstehend unter Bezugnahme auf die 1 und 2 beschrieben
werden.
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2 ist
ein Zeitgebungsdiagramm, das zum Erklären des Betriebs des Strom-Controllers
für die
induktive Last gemäß der Ausführungsform
1 der vorliegenden Erfindung zweckmäßig ist.
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In 1 steuert,
wenn der Energieversorgungsschalter 2 in einem EIN-Schaltzustand
ist, und das Schaltelement 5a der Stromsteuerschaltung 50 auch
in einem EIN-Schaltzustand ist, der Strom-Controller 1a den
Strom, der durch das Solenoid 4 geschickt wird, in Übereinstimmung
mit der folgenden Prozedur. Es sei darauf hingewiesen, dass, wenn
das Schaltelement 5a in dem EIN-Schaltzustand ist, ein vorbestimmter
Treiberstrom durch das Solenoid über eine
Reihenschaltung geschickt wird, die aus der Batterie über eine
Reihenschaltung geschickt wird, die aus der Batterie 3,
dem Energieversorgungsschalter 2, dem Schaltelement 5a,
dem Solenoid 4 und dem Stromerfassungswiderstand 6a besteht.
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Zuerst ist das Pulsbreitenmodulationssignal A,
das von der CPU 9 erzeugt wird, in 2 gezeigt. In 2 ist das Pulsbreitenmodulationssignal
A im Voraus so eingestellt, dass das Verhältnis (.÷T) einer EIN-Zeitbreite .
zu einer Periode T proportional zu einem Zielstrom ist. Es sei darauf
hingewiesen, dass das Pulsbreitenmodulationssignal A in einer Periode geändert wird,
die einen Wert kleiner als eine induktive Zeitkonstante (L÷R) als
das Verhältnis
einer Induktivität
L zu einem internen Widerstandswert R des Solenoids 4 aufweist.
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Darauf glättet die Befehlswert-Glättungsschaltung 20 das
Pulsbreitenmodulationssignal A, um ein Einstellsignal B zu erzeugen,
das eine Periode T aufweist.
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In der Befehlswert-Glättungsschaltung 29, wird,
wenn ein Ausgangssignal, das über
einen Ausgangsanschluss AUS der CPU 9 ausgegeben wird, auf
einem Gebiet A ist (wenn das Pulsbreitenmodulationssignal A in einer
EIN-Schaltperiode ist), der primäre
Glättungskondensator 21 mit
Elektrizität
geladen, während
dann, wenn das Ausgangssignal auf einem Pegel L ist (das Pulsbreitenmodulationssignal A
in einer AUS-Schaltperiode
ist), die elektrischen Ladungen, die in dem primären Glättungskondensator 21 akkumuliert
sind, entladen werden. Folglich wird eine Spannung, die über dem
primären
Glättungskondensator 21 auftritt,
eine pulsierende DC-Signalspannung,
deren Größe fast
proportional zu dem oben erwähnten
Verhältnis
(.÷T)
des Pulsbreitenmodulationssignals A ist.
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Andererseits wird in der Befehlswert-Glättungsschaltung 20,
wenn das Ausgangssignal, das über
den Ausgangsanschluss AUS der CPU 9 ausgegeben wird, auf
dem Pegel H ist, der sekundäre
Glättungskondensator 27 mit
Elektrizität über die
Ladewiderstände 22 und 23 geladen,
während
dann, wenn das Ausgangssignal auf dem Pegel L ist, der primären Glättungskondensator 21 mit
Elektrizität
geladen wird. Folglich wird die Spannung, die über dem primären Glättungskondensator 21 auftritt,
mit einem Anstieg und Abfall davon unterdrückt, um ein DC-Signal zu werden,
das eine kleinere Pulsierkomponente aufweist.
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Das oben erwähnte Einstellsignal B ist in 2 gezeigt. In 2 wird das Einstellsignal
B eine Einstellsignalspannungs-Vs-Komponente, die eine geringe Pulsierkomponente
enthält.
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Andererseits erzeugt die Sägezahnwellensignal-Erzeugungsschaltung 10 das
Sägezahnwellensignal
C, das die gleiche Zeitperiode T wie jene des Pulsbreitenmodulationssignals
A aufweist, zusammen mit einer Erzeugung des Pulsbreitenmodulationssignals
A. Dieses Sägezahnwellensignal
C ist in 2 gezeigt.
In 2 ist das Sägezahnwellensignal
C das Signal, das die gleiche Periode T wie jene des Pulsbreitenmodulationssignals
A aufweist. Wenn das Sägezahnwellensignal
C erzeugt wird, wird die Sägezahnwellensignal-Erzeugungsschaltung 10 zu
der Zeitgebung eines Anstiegs eines Pulses des Pulsbreitenmodulationssignals
A geändert. Folglich
kann der Betrieb der Sägezahnwellensignal-Erzeugungsschaltung 10 mit
dem Betrieb der CPU 9 synchronisiert werden, so dass der
Betrieb der Stromsteuerung stabilisiert wird.
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Die Erfassungswert-Verstärkungsschaltung 30 erzeugt
ein Erfassungssignal D, das die gleiche Periode T wie jene des Pulsbreitenmodulationssignals
A aufweist, auf der Grundlage des Stroms, der durch das Solenoid 4 geschickt
wird. Das Erfassungssignal D ist in 2 gezeigt.
In 2 wird das Erfassungssignal
D eine D.C.-Spannungskomponente, die eine von Pulsierkomponente
aufweist, die durch den Glättungsbetrieb
der Induktivität
des Solenoids 4 und des Glättungskondensators 36 erhalten wird.
Eine Spannung dieses Erfassungssignals D wird als eine Erfassungssignalspannung
Vf bezeichnet.
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In 1 wird
in der Erfassungswert-Verstärkungsschaltung 30 die
Pulsierkomponente der Erfassungssignalspannung Vf durch den Glättungskondensator 36 unterdrückt. Außerdem wird
das Pulsbreitenmodulationssignal mit einer Periode geändert, die
einen kleineren Wert als die induktive Zeitkonstante (L÷R) als
das Verhältnis
der Induktivität
L zu dem internen Widerstand R des Solenoids 4 aufweist.
Dies führt
dazu, dass die Stromsteuerung für das
Solenoid 4 stabil ausgeführt werden kann.
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Die Abweichungsintegrierschaltung 40 erzeugt
das Abweichungsintegriersignal E, das einer Abweichungsintegration
des Einstellsignals B von der Befehlswert-Glättungsschaltung 20 und
des Erfassungssignals E von der Erfassungswert-Verstärkungsschaltung 30 entspricht.
Das Verabreichungsindikationssignal E ist in 2 gezeigt. In 2 wird das Abweichungsintegrationssignal
E eine D.C.-Spannungskomponente,
die vor und nach der EIN-Zeitbreite . des Pulsbreitenmodulationssignals
A fluktuiert. Das Abweichungsintegrationssignal E wird als eine
Abweichungsintegrationssignalspannung Ve bezeichnet.
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Die Abweichungsintegrationssignalspannung
Ve wird auf der Grundlage des folgenden Ausdrucks (1) berechnet: Ve = Vs + [.{Vs – Vf)÷RC}dt] (Ausdruck 1)wobei
Vs die Einstellsignalspannung ist, Vf die Erfassungssignalspannung
ist, R der Widerstandswert des Eingangstransistors 43 ist
und C eine elektrostatische Kapazität des Integrierkondensators 46 ist.
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Wie aus dem Ausdruck (1) offensichtlich
ist, weist das Abweichungsintegrationssignal E die Spannungskomponenten
auf, die aus einer Abweichungsintegrationsspannung, die durch einen
Ausdruck von [.{Vs – Vf)÷RC}dt]
des Einstellsignals B und des Erfassungssignals D ausgedrückt wird
und der Einstellsignalspannung Vs des Einstellsignals B bestehen.
Mit anderen Worten weist die Einstellsignalspannung Ve die Einstellspannung
Vs als eine fundamentale Komponente auf.
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In dem Ausdruck (1) pulsiert die
Einstellsignalspannung Vs in der gleichen Periode T wie jene des
Pulsbreitenmodulationssignals A. Außerdem pulsiert die Abweichungsspannung,
die durch (Vs – Vf) ausgedrückt wird,
auch bei der gleichen Periode T wie das Pulsbreitenmodulationssignal
A, weil sowohl die Einstellsignalspannung Vs als auch die Erfassungssignalspannung
Vf mit der gleichen Periode T wie jene des Pulsbreitenmodulationssignals
A pulsieren. Somit wird das Abweichungsintegrationssignal Ve auch
bei der gleichen Periode T wie jene des Pulsbreitenmodulationssignals
A geändert.
Folglich wird es möglich,
die Stromsteuerung nur mit der einzelnen Periode T auszuführen, und
somit wird es möglich,
die Stromsteuerung stabil auszuführen, auch
wenn das Verhältnis
zwischen einer Einschaltzeitperiode und einer AUS-Schaltzeitperiode
des Schaltelements 5a geändert wird. Überdies
wird das Hochgeschwindigkeitsansprechen möglich.
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Die Stromsteuerschaltung 50 empfängt an ihren
Eingängen
das Sägezahnwellensignal
C von der Sägezahnwellensignal-Erzeugungsschaltung 10 und
das Abweichungsintegrationssignal E von der Abweichungsintegrationsschaltung 40.
Dann wird in der Stromsteuerschaltung 50 der Strom, der
durch das Solenoid 4 geschickt wird, mit dem Schaltelement 5a in Übereinstimmung
mit den Ergebnissen eines Vergleichs zwischen dem Sägezahnwellensignal C
und dem Abweichungsintegrationssignal E gesteuert.
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In 1 gibt
in der Stromsteuerschaltung 50 der Komparator 51 ein
EIN/AUS-Schaltsignal F, das in Übereinstimmung
mit den Ergebnissen des Vergleichs zwischen dem Sägezahnwellensignal
C und dem Abweichungsintegrationssignal E erzeugt wird, zu dem Transistor 55 aus.
In 2 wird das EIN/AUS- Schaltsignal F in
der gleichen Periode T wie jener des Pulsbreitenmodulationssignals
A geändert
und weist eine EIN-Zeitbreite
T auf. Die EIN-Zeitbreit t wird auf der Grundlage einer Position
eines Punkts P bestimmt, bei welchem das Sägezahnwellensignal C und das
Abweichungsintegrationssignal E einander in 2 schneiden.
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Dann wird für die EIN-Zeitbreite t das
Schaltelement 5a der Stromsteuerschaltung 50 in
einem EIN-Schaltzustand über
dem Transistor 55 gehalten. Dann wird fortgefahren, den
Strom durch das Solenoid 4 zu schicken. Andererseits wird
für eine
AUS-Zeitbreite (T – t)
das Schaltelement 5a in einem AUS-Schaltzustand über dem Transistor 55 gehalten.
Dann zirkuliert der Strom, der fortgesetzt durch das Solenoid 4 geschickt
worden ist, von dem Erfassungswiderstand 6a in die Kommutierungsdiode 7a, um
abgeschwächt
zu werden. Folglich wird, da die Pulsierkomponente des Solenoids 4 unterdrückt wird,
die Steuerung für
den Strom, der durch das Solenoid 4 geschickt wird, auf
einfache Weise stabilisierbar. Es sei darauf hingewiesen, dass in 2, wenn die Abweichungsintegrationsspannung
Ve gleich oder geringer als die Basisspannung Vb ist, das Schaltelement 5a einen
normalen AUS-Schaltzustand erhält.
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Somit sei der Betrieb des Strom-Controllers 1a unter
Bezugnahme auf den oben erwähnten
Ausdruck (1) und 2 diskutiert.
Wenn in dem oben erwähnten
Ausdruck (1) beispielsweise ein Zustand fortdauert, in welchem die
Einstellsignalspannung Vs höher
als die Erfassungssignalspannung Vf ist (wenn eine Beziehung von
Vs > Vf gehalten wird),
wird die Abweichungsintegrationsspannung Ve erhöht. Dann wird in 2 die Position des Schnittpunkts
P zu der rechten Seite bewegt, so dass die EIN-Zeitbreite t des
EIN/AUS-Schaltsignals F erhöht
wird. Folglich wird die Erfassungssignalspannung Vf erhöht, und somit
wird ihr Fehler korrigiert.
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Andererseits wird, wenn in der oben
erwähnten
Gleichung (1) beispielsweise ein Zustand fortdauert, in welchem
die Einstellsignalspannung Vs niedriger als die Erfassungssignalspannung
Vf ist (wenn eine Beziehung von Vs < Vf gehalten wird), die Abweichungsintegrationsspannung
Ve verringert. Dann wird in 2 die
Position des Schnittpunkts P zu der linken Seite bewegt, so dass
die EIN-Zeitbreite
t des EIN/AUS-Schaltsignals F verringert wird. Folglich wird die
Erfassungssignalspannung Vf verringert, und somit wird ihr Fehler
korrigiert.
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Zusätzlich wird, wenn in dem oben
erwähnten
Ausdruck (1) ein Wert des Integrationsausdrucks von [.{Vs – Vf)÷RC}dt]
Null ist, in der Abweichungsintegrationsspannung Ve die Einstellspannung
Vs die Basiskomponentenspannung. Aus diesem Grund kann, wenn die
EIN-Zeitbreite . des Pulsbreitenmodulationssignals A gleich der
EIN-Zeitbreite t des EIN/AUS-Schaltsignals F ausgeführt wird,
die EIN-Zeitbreite
t zusammen mit der Spannungsfluktuation der Batterie 3 und
der Fluktuation des Innenwiderstands des Solenoids 4 wie
folgt ausgedrückt
werden: t = . + .t (Ausdruck 2)wobei
.t eine Fluktuationszeit (Fehler) ist.
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Somit wird, wenn die Einstellsignalspannung Vs
Schritt für
Schritt beispielsweise erhöht
wird, die EIN-Zeitbreite t der 2 allmählich erhöht, um konvergiert
zu werden. Folglich wird verhindert, dass die EIN-Zeitbreite t instabil
erhöht
wird.
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Außerdem wird, wenn die Einstellsignalspannung
Vs in Übereinstimmung
mit einer Änderung
eines Zielstroms in einem Ausdruck (1) erhöht oder verringert wird, die
Abweichungsintegrationssignalspannung Ve auch unmittelbar erhöht oder
verringert. Somit wird die Abweichungsintegrationssignalspannung
Ve in einer Richtung eines Folgens einer Änderung in dem Zielstrom geändert. Außerdem wird,
da, wenn die Abweichungsspannung (Vs – Vf) auch geringfügig in dem
Ausdruck (1) vorhanden ist, ihre Abweichungsspannung integriert
wird, ihr Fehler korrigiert.
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Wie oben beschrieben, schließt der Strom-Controller 1a ein:
die Pulsbreitenmodulationssignal-Ausgabeschaltung 9 zum
Ausgeben des Pulsbreitenmodulationssignals A, in Übereinstimmung mit
welchem der Strom, der durch die induktive Last 4 geschickt
wird, auf den Zielstrom eingestellt wird; die Sägezahnwellensignal-Erzeugungsschaltung 10 zum
Erzeugen des Sägezahnwellensignals
C, das die gleiche Periode T wie jene des Pulsbreitenmodulationssignals
A aufweist; die Befehlswert-Glättungsschaltung 20 zum
Glätten
des Pulsbreitenmodulationssignals A, um das Einstellsignal B zu
erzeugen, das die gleiche Periode T wie jene des Pulsbreitenmodulationssignals
A aufweist; die Erfassungswert-Verstärkungsschaltung 30 zum
Erzeugen des Erfassungssignals D, das die gleiche Periode T wie jene
des Pulsbreitenmodulationssignals A aufweist, auf der Grundlage
des Stroms, der durch die induktive Last 4 geschickt wird;
die Abweichungsintegrierschaltung 40 zum Erzeugen des Abweichungsintegrationssignals
E, das der Abweichungsintegration des Einstellsignals B und des
Erfassungssignals D entspricht; und die Stromsteuerschaltung 50 zum Steuern
des Stroms, der durch die induktive Last 4 geschickt wird,
auf der Grundlage des Sägezahnwellensignals
C und des Abweichungsintegrationssignals E.
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Mit dieser Konfiguration wird in
der Stromsteuerschaltung 50 der Strom, der durch das Solenoid 4 geschickt
wird, mit dem Schaltelement 5a in Übereinstimmung mit den Ergebnissen
eines Vergleichs zwischen dem Sägezahnwellensignal
C, das die Periode T aufweist, und dem Abweichungsintegrationssignal
E, das die Periode T aufweist, gesteuert. Folglich kann die Stromsteuerung
nur mit der einzelnen Periode T ausgeführt werden, und ein fester Strom
kann üblicherweise
durch das Solenoid 4 gegenüber einer Änderung des Verhältnisses
zwischen der EIN-Schaltzeit und der AUS-Schaltzeit des Schaltelements 5a geschickt
werden. Zusätzlich kann
das Hochgeschwindigkeits-Ansprechen ermöglicht werden. Außerdem ist
der Strom-Controller 1a frei von einem Einfluss durch eine
Temperaturänderung
des Solenoids 4.
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Überdies
kann, da der Strom, der durch das Solenoid 4 geschickt
wird, frei nur mit dem einzelnen Pulsbreitenmodulationssignal A
geändert
werden kann, eine Konfiguration der Hardware des Strom-Controllers 1a relativ
vereinfacht werden.
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Ausführungsform 2
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Ein Strom-Controller für eine induktive
Last gemäß der Ausführungsform
2 der vorliegenden Erfindung wird untenstehend im Detail unter Bezugnahme
auf 3 beschrieben werden. 3 ist ein Schaltungsdiagramm,
das eine Konfiguration eines Strom-Controllers 1b für eine induktive
Last gemäß der Ausführungsform
2 der vorliegenden Erfindung zeigt. Im übrigen ist die wiederholte
Beschreibung von Teilen, die mit den gleichen Bezugszeichen wie jene
der oben erwähnten
Ausführungsform
1 gekennzeichnet sind, geeignet hier weggelassen.
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In 3 ist
der Strom-Controller 1b mit einer Erfassungswert-Verstärkungsschaltung 60 anstelle der
Erfassungswert-Verstärkungsschaltung 30 des oben
erwähnten
Strom-Controllers 1a versehen. Zusätzlich ist der Strom-Controller 1b mit
einem Schaltelement 5b und einer 7b anstelle des
Schalters 5a und der Kommutierungsdiode 7a des
oben erwähnten
Strom-Controllers 1a versehen. Das Schaltelement 5b besteht
aus einem Bipolartransistor vom NPN-Sperrschichttyp oder einem N-Kanal-Feldeffekttransistor beispielsweise.
Andere Konfigurationen sind ungefähr die gleichen wie jene der
oben erwähnten
Ausführungsform
1.
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Die Erfassungswerte-Verstärkungsschaltung 60 weist
einen Verstärker 61,
einen Eingangswiderstand 62 und Gegenkoppelwiderstände 63 und 64 auf.
Eine Spannung, die über
die Spannungsteilung durch die Gegenkoppelwiderstände 63 und 64 erhalten
wird, wird zu dem Verstärker 61 gegengekoppelt. Zusätzlich weist
die Erfassungswert-Verstärkungsschaltung 60 einen
Glättungskondensator 65,
einen Ladewiderstand 66, eine Diode 67 und einen
Entladewiderstand 68 auf. Der Glättungskondensator 65 wird
mit einer Elektrizität,
die aus den elektrischen Ladungen herrührt, die über einen Eingangsanschluss
dessen Verstärkers 61 über den
Ladewiderstand 66 und die Diode 67 zugeführt werden,
geladen. Der Entladewiderstand 68 ist betriebsmäßig parallel
zu der Diode 67 verbunden. Der Entladewiderstand 68 weist
die Funktion eines Entladens der elektrischen Ladungen auf, die
in dem Glättungskondensator 65 akkumuliert
sind, wenn eine Spannung, die an dem Ausgangsanschluss des Verstärkers 61 auftritt,
0 V ist. Im übrigen
weist der Ladewiderstand 66 eine Funktion eines Verringerns
einer Pulsierkomponente der Einstellsignalspannung Vs auf, wenn
das Schaltelement 5b EIN-geschaltet oder AUS-geschaltet wird.
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Es sei darauf hingewiesen, dass eine
Entladeglättungszeitkonstante
(R × C)
eines Widerstandswert R des Entladewiderstands 68 und eine
elektrostatische Kapazität
C des Glättungskondensators 65 gleich
der induktiven Zeitkonstanten (L÷R) als das Verhältnis der
Induktivität
L zu dem Innenwiderstand R des Solenoids 4 eingestellt
ist. Die Gleichheit bedeutet dasselbe oder die Ähnlichkeit, und so weiter.
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In 3 weisen
in der Befehlswert-Glättungsschaltung 20 der
primäre
Glättungskondensator 21 und
der sekundäre
Glättungskondensator 27 eine
Funktion eines Ausführens
eines Glättens
höherer
Ordnung verglichen mit dem Glätten
auf der Grundlage der Zeitkonstanten (R1 × C) als ein Produkt eines
Widerstandswerts R1 des Entladewiderstands 68 und einer
elektrostatischen Kapazität
C des Glättungskondensators 65 auf.
Mit dieser Konfiguration weist das Einstellsignal B die gleichen
Glättungseigenschaften
wie jene des Erfassungssignals D auf. Somit wird eine Pulsierkomponente
der Abweichungsintegrationssignalspannung Ve verringert. Folglich
wird es möglich,
dass der Strom-Controller 1b die Stromsteuerung stabil
ausführt,
und auch die transiente Stromansprechgeschwindigkeit durchführt.
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Als nächstes wird der Betrieb des Strom-Controllers 1b für eine induktive
Last gemäß der Ausführungsform
2 untenstehend im Detail unter Bezugnahme auf 3 beschrieben werden.
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In 3 führt, wenn
der Energieversorgungsschalter 2 ein einem EIN-Schaltzustand
ist, und das Schaltelement 5b der Stromsteuerschaltung auch
in einem EIN-Schaltzustand ist, der Strom-Controller 1b die
Stromsteuerung für
das Solenoid in Übereinstimmung
mit der folgenden Prozedur aus.
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In 3 werden
die CPU 9, die Sägezahnwellensignal-Erzeugungsschaltung 10,
die Befehlswert-Glättungsschaltung 20,
die Erfassungswert-Verstärkungsschaltung 60,
die Abweichungsintegrationsschaltung 40 und die Stromsteuerschaltung 50 auf
fast die gleiche Weise wie jene in der oben erwähnten Ausführungsform 1 betrieben. Mit
anderen Worten schaltet der Strom-Controller 1b das Schaltelement 5b EIN/AUS,
um dadurch den Strom zu steuern, der durch das Solenoid (induktive
Last) 4 geschickt wird.
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In 3 wird
auf ein EIN-Schalten des Schaltelements 5b hin ein vorbestimmter
Treiberstrom durch das Solenoid 4 über eine Reihenschaltung geschickt,
die aus der Batterie 3, dem Energieversorgungsschalter 2,
dem Solenoid 4, dem Schaltelement 5b und dem Stromerfassungswiderstand 6b besteht.
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In der Erfassungswert-Verstärkungsschaltung 60 wird,
wenn das Schaltelement 5b in dem EIN-Schaltzustand ist,
der Glättungskondensator 65 mit
einer Elektrizität
geladen, die aus der elektrischen Ladung herrührt, die über einen Ausgangsanschluss des
Verstärkers 61 über den
Ladewiderstand 66 und die Diode 67 zugeführt wird.
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Andererseits zirkuliert auf ein AUS-Schalten des
Schaltelements 5b hin der Strom, der fortgesetzt durch
das Solenoid 4 geschickt wird, über die Kommutierungsdiode
7b, um abgeschwächt
zu werden. Dann wird kein Strom durch den Erfassungswiderstand 6b geschickt.
Folglich wird, da eine Pulsierkomponente des Solenoids 4 unterdrückt wird,
die Stromsteuerung für
das Solenoid 4 einfach stabilisierbar.
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In der Erfassungswert-Verstärkungsschaltung 60 wird,
wenn das Schaltelement 5b in dem AUS-Schaltzustand ist,
die Spannung, die über
dem Glättungskondensator 65 auftritt,
in Übereinstimmung
mit den gleichen Abschwächungscharakteristika
wie jenen abgeschwächt,
in Übereinstimmung
mit welchen der Strom, der durch das Solenoid 4 geschickt
wird, über
die Kommutierungsdiode 7b abgeschwächt wird. Dieser Grund besteht
darin, dass eine Entladungszeitkonstante (ein Produkt des Widerstandswerts
R des Entladungswiderstands 68 und der elektrostatischen
Kapazität
C des Glättungskondensators 65)
auf den Wert gleich einer induktiven Zeitkonstante (ein Quotient
der Induktivität
L des Solenoids 4 durch den Innenwiderstand R des Solenoids 4)
eingestellt ist. Folglich wird, da die Pulsierkomponente des Solenoids 4 unterdrückt wird,
die Stromsteuerung für
das Solenoid einfach stabilisierbar. Außerdem wird während des
Ladens/Entladens des Glättungskondensators 65 die
Pulsierkomponente des Solenoids 4 um so mehr unterdrückt, da
der Einfluss der Glättungszeitkonstante
(R1 × C)
als ein Produkt des Widerstandswerts R1 des Ladewiderstands 66 und
der elektrostatischen Kapazität
C des Glättungskondensators 65 auf
die Pulsierkomponente davon ausgeübt wird. Dies ist auch auf
die oben erwähnte
Ausführungsform
1 angewandt.
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Es sei darauf hingewiesen, dass in 3 der Entladewiderstand 68 betriebsmäßig parallel
zu einer Reihenschaltung, die aus dem Ladewiderstand 66 und
der Diode 67 besteht, verbunden werden kann. In diesem
Fall ist der Widerstandswert des Ladewiderstands in der oben erwähnten Gleitungszeitkonstante
der Widerstandswert eines kombinierten Widerstands des Entladewiderstands 68 und
des Ladewiderstands 66.
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Auf eine derartige Weise wird zu
der Zeit, wenn die Erfassungswert-Verstärkungsschaltung 60 das
Erfassungssignal D, das in 2 gezeigt
ist, zu der Abweichungsintegrierschaltung 40 ausgegeben hat,
das Schaltelement 5b EIN/AUS-geschaltet, um dadurch den
Strom, der durch das Solenoid 4 geschickt wird, zu unterdrücken. Folglich
werden die gleichen Wirkungen wie jene der oben erwähnten Ausführungsform
1 erhalten.
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Außerdem ist in dieser Ausführungsform
2 ein Bipolartransistor vom NPN-Sperrschichttyp oder ein N-Kanal-Feldeffekttransistor
als das Schaltelement 5b geschaffen. Somit kann der Strom-Controller 1b in
den Kosten niedriger ausgeführt
werden, und kann auch eine vereinfachtere Konfiguration verglichen
mit dem Fall aufweisen, wo ein Bipolartransistor vom PNP-Sperrschichttyp
oder ein P-Kanal-Feldeffekttransistor
als das Schaltelement 5b geschaffen wird.
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Zusätzlich weist in dieser Ausführungsform
2 die Erfassungswert-Verstärkungsschaltung 60 einen Glättungskondensator 65 auf,
der auf ein EIN-Schalten des Schaltelements 5b hin mit
einer Elektrizität geladen
wird, die von elektrischen Ladungen herrührt, die durch den Ladewiderstand 66 zuführt werden,
und auf ein AUS-Schalten des Schaltelements 5b die elektrischen
Ladungen, die darin akkumuliert sind, über den Entladewiderstand 68 entlädt. Dann wird
die Entladezeitkonstante (R × C)
auf den Wert gleich der induktiven Zeitkonstante (L÷R) eingastellt. Folglich
kann die Erfassungssignalspann Vf in Übereinstimmung mit dem Strom,
g der durch das Solenoid 4 geschickt wird, genau erfasst
werden.
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Ausführungsform 3
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Ein Strom-Controller für eine induktive
Last gemäß einer
Ausführungsform
3 der vorliegenden Erfindung wird untenstehend im Detail unter Bezugnahme
auf 4 beschrieben werden. 4 ist ein Schaltungsdiagramm,
teilweise in einem Blockdiagramm, das eine Konfiguration eines Strom-Controllers 1c für eine induktive
Last gemäß der Ausführungsform
3 der vorliegenden Erfindung zeigt. Im übrigen ist die wiederholte
Beschreibung von Teilen, die durch die gleichen Bezugszeichen wie
jene in der Ausführungsform
1 gekennzeichnet sind, hier geeignet weggelassen.
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In 4 schließt der Strom-Controller 1c eine Überlastschutzschaltung 70 ein.
Zusätzlich schließt der Strom-Controller 1c eine
CUP (Verarbeitungseinrichtung) 90, einen Programmspeicher (Speichervorrichtung) 91,
einen Speicher zum Verarbeiten von arithmetischen Betriebsschritten
(Speichervorrichtung) 92, eine Ausgangsschnittstellenschaltung 93,
eine Eingangsschnittstellenschaltung 94 und einen Konverter 95 ein.
Andere Konfigurationen sind die gleichen wie jene der oben erwähnten Ausführungsform
1.
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Die Überlastschutzschaltung 70 weist
einen Komparator 71, einen Eingangswiderstand 72,
Spannungsteilerwiderstände 73
und 74,
einen Mitkoppelwiderstand 75, einen Transistor 76,
einen Treiberwiderstand 77, einen Zusatzwiderstand 78 und
eine Diode 79 auf. Eine Spannung, die über den Stromerfassungswiderstand 6a auftritt,
wird an einen Eingangsanschluss einer positiven Seite des Komparators 71 über den
Eingangswiderstand 72 angelegt. Andererseits wird eine
vorbestimmte Spannung (z.B. 5 V) an einen Eingangsanschluss einer
negativen Seite des Komparators 71 über die Spannungsteilerwiderstände 73 und 74 angelegt.
Der Mitkoppelwiderstand 75 ist betriebsmäßig mit
sowohl einem Ausgangsanschluss als auch dem Eingangsanschluss der
positiven Seite des Komparators 71 verbunden. Der Transistor 76 weist
eine Funktion auf, in den leitenden Zustand überführt zu werden, indem er über den
Treiberwiderstand 77 mit einer Ausgangsspannung des Komparators 71 getrieben
wird. Ein Kollektoranschluss des Transistors 76 ist betriebsmäßig mit
einem Basisanschluss des Transistors 51 verbunden. Der
Zusatzwiderstand 78 ist betriebsmäßig in Reihe zu der Diode 79 verbunden,
und ist auch betriebsmäßig mit
dem Ausgangsanschluss des Komparators 71 verbunden. Die
Diode 79 ist betriebsmäßig mit dem
Konverter 95 verbunden.
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Ein Überwachungsprogramm zum Überwachen
eines Zustands einer Steuerung für
den Strom, der durch das Solenoid 4 geschickt wird, ist
in dem Programmspeicher 91 gespeichert. In 4 ist ein Wort FMEM ein abgekürztes Wort
eines Flash-Speichers. Das oben erwähnte Überwachungsprogramm ist das
Programm zum Überwachen,
ob die Stromsteuerung für
das Solenoid 4 aus den Ergebnissen eines Vergleichs zwischen
dem Zielstrom des Solenoids 4, der mit dem oben erwähnten Pulsmodulationssignal
A eingestellt wird, und dem fließenden Strom des Solenoids
auf der Grundlage des Erfassungssignals D, das über die Konversion durch den Konverter 95 erhalten
wird, richtig ausgeführt
wird oder nicht. Der durch das Solenoid 4 fließende Strom (der
Strom, der tatsächlich
durch das Solenoid 4 geschickt wird) wird auf der Grundlage
des Widerstandswerts des Stromerfassungswiderstands 6a und dergleichen
berechnet. Zusätzlich
wird unter einem Gesichtspunkt, ob die Ergebnisse des Vergleichs
in einen zugelassenen Bereich fallen oder nicht beurteilt, ob beispielsweise
die Stromsteuerung für
das Solenoid 4 richtig ausgeführt wird oder nicht. Der zugelassene
Bereich wird beispielsweise auf der Grundlage der Schaltungskonfiguration
des Strom-Controllers 1c und der Faktoren des Zielstroms
des Solenoids 4 und dergleichen berechnet.
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Der Speicher 92 zum Verarbeiten
der arithmetischen Betriebsschritte besteht beispielsweise aus einem
RAM. Der Konverter 95 besteht aus einem Mehrkanal-Konverter
zum Konvertieren eines analogen Signals in ein digitales Signal.
Der Aktor 96 besteht aus einer elektrischen On-Board-Lastgruppe. Beispielsweise
entsprechen ein elektromagnetisches Ventil für eine Kraftstoffinjektion,
eine Zündspule,
ein elektromagnetisches Ventil für
eine Geschwindigkeitsstufenänderung
eines Getriebes und dergleichen der elektrischen On-Board-Lastgruppe.
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Der Sensorschalter 97 besteht
beispielsweise aus einer Schaltergruppe zur Verwendung in einem
Rotationssensor eines Motors, einem Winkelsensor einer Kurbelwelle,
einem Automobil-Geschwindigkeitssensor und dergleichen. Der analoge Sensor
besteht beispielsweise aus einer analogen Sensorgruppe, die aus
einem Beschleunigungssensor, einem Drosselsensor, einem Luftdurchflusssensor
und dergleichen besteht. Der Beschleunigungssensor ist der Sensor
zum Erfassen des Betätigungsgrads
eines Gaspedals. Der Drosselsensor ist der Sensor zum Erfassen der
Ventilöffnung
einer Drossel. Auch ist der Luftdurchflusssensor der Sensor zum
Messen einer Menge von Einlassluft.
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Die CPU 90 steuert das Treiben
des Aktors 96 in Übereinstimmung
mit einer Größe einer Änderung
in einem Sensorausgangssignal, das von dem Sensorschalter 97 eingegeben
wird, und in einem digitalen Ausgangssignal des analogen Sensors 98, das über die
Digitalkonversion durch den Konverter 95 erhalten wird.
Zusätzlich
schließt
die CPU 90 die CPU (Pulsbreitenmodulationssignal-Erzeugungsschaltung) 9 des
Strom-Controllers 1a ein. Somit können die Stromsteuerung für das Solenoid 4 und die
Treibersteuerung für
den Aktor 96 von der einzelnen CPU 90 ausgeführt werden.
Folglich kann der Strom-Controller 1c in den Kosten niedrig
ausgeführt werden,
und kann mit einer Konfiguration davon auch miniaturisiert werden.
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Als nächstes wird der Betrieb des Strom-Controllers 1c gemäß dieser
Ausführungsform 3
im Detail unter Bezugnahme auf 4 beschrieben werden.
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Der Betrieb zum Überwachen eines Zustands des
Strom-Controllers
wird nun unter der Annahme beschrieben werden, dass in 4 der Strom-Controller 1c die
Stromsteuerung für
das Solenoid 4 in Übereinstimmung
mit der gleichen Prozedur wie jener in der oben erwähnten Ausführungsform
1 ausführt.
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In 4 gibt
die Erfassungswert-Verstärkungsschaltung 30 das
Erfassungssignal D zu sowohl der Abweichungsintegrierschaltung 40 als
auch dem Konverter 95 aus. Dann konvertiert der Konverter 95 das
Erfassungssignal D in ein digitales Signal, um das resultierende
digitale Erfassungssignal D zu der CPU 90 auszugeben.
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Die CPU 90 führt einen
Vergleich zwischen dem Zielstrom des Solenoids 4, der mit
dem Pulsbreitenmodulationssignal A eingestellt ist, und dem in dem
Solenoid 4 fließenden
Strom auf der Grundlage des digitalen Signals D, das über die
Digitalkonversion durch den Konverter 95 erhalten wird,
in Übereinstimmung
mit dem Überwachungsprogramm,
das in dem Programmspeicher 91 gespeichert ist, aus. Dann überwacht
die CPU 90 auf der Grundlage der oben erwähnten Vergleichsergebnisse
einen Zustand einer Steuerung für
den Strom, der durch das Solenoid 4 geschickt wird, in Übereinstimmung
mit dem oben erwähnten Überwachungsprogramm,
um Daten auszugeben, die die Überwachungssituation der
Anzeigevorrichtung (Ausgabeeinheit) 99 aufzeigen. Was die Überwachungssituation
betrifft, sind beispielsweise eine Betriebsnormalität und eine
Betriebs-Anormalität
vorhanden. Es sei darauf hingewiesen, dass in dem Fall, wo eine
Trennung des Solenoids 4 oder jedweder Verdrahtungen auftritt,
die CPU 90 die Erfassungssignalspannung Vs nicht erfassen
kann, auch wenn sie das Pulsbreitenmodulationssignal A erzeugt.
Somit gibt die CPU 90 in diesem Fall Daten, die die Wirkung
aufzeigen, dass der Betrieb in einem anormalen Zustand ist, zu der
Anzeigevorrichtung 99 aus. Folglich kann die Trennung des
Solenoids 4 oder irgendwelcher der Verdrahtungen auch erfasst
werden.
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Es sei darauf hingewiesen, dass die
CPU 90 als die Überwachungssituation
Daten, die eine Temperaturanormalität des Solenoids 4 aufzeigen,
zu der Anzeigevorrichtung 99 ausgeben kann. In diesem Fall
werden Daten, die eine Entsprechung zwischen den Widerstandswerten
des Solenoids 4 und der zugelassenen Temperatur aufzeigen,
in dem Speicher zum Verarbeiten von arithmetischen Betriebsschritten
(Speichervorrichtung) 92 gespeichert. Die CPU 90 empfängt als
ihren Eingang eine Spannung der Batterie 3, die über die
Digitalkonversion durch den Konverter 95 erhalten worden
ist, um sich auf die entsprechende Übereinstimmung, die in dem
Speicher zum Verarbeiten von arithmetischen Betriebsschritten 92 gespeichert
sind, auf der Grundlage der Spannung von der Batterie 3 zu
beziehen, um dadurch zu beurteilen, ob eine Temperatur des Solenoids 4 in Ordnung
ist oder nicht. Beispielsweise berechnet die CPU 90 einen
Widerstandswert des Solenoids 4 aus der Spannung der Batterie 3 auf
der Grundlage der Schaltungskonfiguration. Dann gibt, wenn die CPU beurteilt,
dass eine Temperatur des Solenoids 4 nicht in Ordnung ist,
sie Daten, die die Temperaturanormalität des Solenoids 4 aufzeigen,
zu der Anzeigevorrichtung 99 aus.
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Wie oben beschrieben, schließt der Strom-Controller 1c weiter
ein: den Konverter 95 zum Konvertieren einer Spannung des
Erfassungssignals B in ein Digitalsignal; eine Speichereinrichtung
(Programmspeicher) 91 zum Speichern des Überwachungsprogramms
zum Überwachen
eines Zustands einer Steuerung für
einen Strom darin, der durch die induktive Last 4 geschickt
wird; und die Verarbeitungseinrichtung (CPU) 90 zum Ausführen eines
Vergleichs zwischen einem Zielstrom der induktive Last 4,
der mit dem Pulsbreitenmodulationssignal eingestellt ist, das durch
die Pulsbreitenmodulationssignal-Erzeugungsschaltung
(CPU) 9 erzeugt ist, und dem in der induktiven Last 4 auf
der Grundlage des Erfassungssignals D fließenden Strom, das durch die Konversion
durch den Konverter 95 erhalten wird, in Übereinstimmung
mit dem Überwachungsprogramm, und
zum Überwachen
eines Zustands einer Steuerung für
einen Strom, der durch die induktive Last 4 geschickt wird,
in Übereinstimmung
mit dem Überwachungsprogramm,
um Daten, die eine Überwachungssituation
aufzeigen, zu der Ausgabeeinheit (Anzeigevorrichtung) 99 auszugeben.
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Mit der oben erwähnten Konfiguration kann, da
die CPU 90 einen Zustand zur Steuerung eines Stroms, der
durch das Solenoid 4 geschickt wird, überwacht, der Strom-Controller 1c die
Sicherheit für die
Stromsteuerung des Solenoids 4 verbessern. Beispielsweise
kann ein Unfall aufgrund eines Fehlers oder dergleichen im Voraus
verhindert werden.
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Überdies
unterbricht in 4, wenn
die Überlastschutzschaltung 70 eine
Anormalität
des Solenoids 4 erfasst, sie einen Durchgang des Schaltelements 5a und
gibt dann die Erfassungssignalspannung in diesem Fall zu der CPU 90 aus.
Was die Anormalität
des Solenoids 4 betrifft, sind beispielsweise ein Kurschluss
des Solenoids 4 und dergleichen vorhanden.
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Wenn eine Anormalität des Solenoids 4 erfasst
wird, geht in der Überlastschutzschaltung 70 eine
Ausgangsspannung des Komparators 71 auf einen Pegel H.
Außerdem
wird ein Zustand, in welchem die Ausgangsspannung des Komparators 91 auf
einem Pegel H ist, durch den Mitkoppelwiderstand 75 gehalten.
Somit wird, da der Transistor 76 in den Leitungszustand
gerät und
somit der Transistor 55 in den nicht-leitenden Zustand
gerät,
das Schaltelement 5a AUS-geschaltet. Folglich kann verhindert werden,
dass das Schaltelement 5a durchbrennt.
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Andererseits empfängt, wenn eine Anormalität des Solenoids 4 erfasst
wird, der Konverter 95 an seinem Eingang das Erfassungssignal
D in dem Fall von der Überlastschutzschaltung 70 über den
Zusatzwiderstand 78 und die Diode 79. Die Erfassungssignalspannung
Vf des Erfassungssignals D, das somit eingegeben ist, überschreitet
einen festen zugelassenen Wert, weil das Erfassungssignal D über den Zusatzwiderstand 78 und
die Diode 79 eingegeben wird.
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Darauf gibt die CPU 90 Daten,
die die Wirkung aufzeigen, dass eine Anormalität in dem Solenoid 4 aufgetreten
ist, zu der Anzeigevorrichtung 99 auf der Grundlage der
Erfassungssignalspannung Vf des digitalen Erfassungssignals D, das über die
Digitalkonversion durch den Konverter 95 erhalten wird, aus.
Folglich kann der Strom-Controller 1c einen Benutzer in
die Lage versetzen, eine Anormalität wie etwa einen Überlastzustand
des Solenoids 4 zu erkennen. Außerdem wird in dieser Ausführungsform
3 zu der Zeit, wenn eine Anormalität in dem Solenoid 4 aufgetreten
ist, das Schaltelement 5a durch die Funktion der Überlastschutzschaltung 70 eingeschaltet. Somit
wird, da das Schaltelement 5a durch eine externe Schaltung
der CPU 90 geschützt
wird, eine Last, mit welcher die CPU 90 belastet wird,
abgemildert.
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Es sei darauf hingewiesen, dass in
der oben erwähnten
Ausführungsform
1 oder 2 das Sägezahnwellensignal
C bezüglich
des Falls beschrieben worden ist, wo, wie in 2 gezeigt, nachdem das Signal C allmählich in
seiner Wellenform erhöht
worden ist, es abrupt verringert wird. Jedoch kann das Sägezahnwellensignal
C allmählich
in seiner Wellenform verringert werden, nachdem es abrupt erhöht worden ist.
Auch in diesem Fall können
die gleichen Wirkungen wie jene der oben erwähnten Ausführungsform 1 oder 2 erhalten
werden. In diesem Fall wird, wenn eine Spannung des Sägezahnwellensignals
höher als
die Erfassungsintegrationssignalspannung Ve ist, das Schaltelement 5a oder 5b AUS-geschaltet.
Andererseits wird, wenn die Spannung des Sägezahnwellensignals niedriger
als die Erfassungsintegrationsspannung Ve ist, das Schaltelement 5a oder 5b EIN-geschaltet.
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Zusätzlich kann in der oben erwähnten Ausführungsform
1 oder 2 die Abweichungsintegrations-Erzeugungsschaltung 40 die
Abweichungsintegrationssignalspannung Ve in Übereinstimmung mit dem folgenden
Ausdruck (3) erzeugen. In diesem Fall können ebenso die gleichen Wirkungen
wie jene der oben erwähnten
Ausführungsform
1 oder 2 erhalten werden. Ve = Vs + [.{(Vf – Vs)÷RC}dt] (Ausdruck 3)wobei
Vs die Einstellsignalspannung ist, Vf die Erfassungssignalspannung
ist, R der Widerstandswert des Eingangswiderstands 43 ist
und C die elektrostatische Kapazität des Integrierkondensators 46 ist.
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In diesem Fall wird, wenn die Spannung
des Sägezahnwellensignals
niedriger als die Abweichungsintegrationssignalspannung Ve ist,
das Schaltelement 5a oder 5b ausgeschaltet. Andererseits
wird, wenn die Spannung des Sägezahnwellensignals
höher als
die Abweichungsintegrationssignalspannung Ve ist, das Schaltelement 5a oder 5b EIN-geschaltet.
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Während
die vorliegende Erfindung insbesondere die bevorzugten Ausführungsformen
und die spezifizierten Änderungen
davon gezeigt hat und unter Bezugnahme auf diese beschrieben worden
ist, ist zu verstehen, dass andere Änderungen und verschiedene
Modifikationen von Durchschnittsfachleuten ersonnen werden, ohne
von dem Umfang und dem Grundgedanken der Erfindung abzuweichen. Der
Umfang der Erfindung ist deswegen nur durch die angehängten Ansprüche zu bestimmen.