DE102017218349B4

DE102017218349B4 - Stromversorgungssteuervorrichtung und Steuercharakteristik-Korrekturdaten-Erzeugungsverfahren für Stromversorgungssteuervorrichtung

Info

Publication number: DE102017218349B4
Application number: DE102017218349.7A
Authority: DE
Inventors: Takayuki YANAI
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2016-10-27
Filing date: 2017-10-13
Publication date: 2020-01-09
Anticipated expiration: 2037-10-14
Also published as: US20180123441A1; CN108008754B; JP2018074697A; US10381913B2; JP6227090B1; CN108008754A; DE102017218349A1

Abstract

Stromversorgungssteuervorrichtung, die Strom aus einer Gleichstromversorgung (101) empfängt und eine Vielzahl von Induktivlasten (104i) mit individuell variablen Lastströmen Ifi, mit i = 1, 2, ..., m; gleichermaßen nachfolgend, beliefert,
wobei die Stromversorgungssteuervorrichtung (100A, 100B, 100C) so konfiguriert ist, dass ein erstes integriertes Schaltungselement (200A, 200B, 200C) mit einem Mikroprozessor (210), der mit einem Programmspeicher (211) kooperiert, als einem Hauptkörper, und ein zweites integriertes Schaltungselement (400A, 400B, 400C), das eine Vielzahl von Antriebsöffnungs-/Schließelementen (45i) beinhaltet, die mit jedem anderen in Reihe über ein Paar von Seriell/ParallelWandlern (221, 421) verbunden sind, um Strom der Vielzahl von Induktivlasten (104i), die in einem identischen Gehäuse untergebracht sind, zu versorgen, und durch die Vielzahl von Antriebsöffnungs-/Schließelementen (45i) erzeugte Wärme an das Gehäuse transferiert und dadurch abgestrahlt wird, und
in Übereinstimmung mit Zielströmen Iti, die durch ein Zielstromeinstellmittel bestimmt sind, um Lastströme Ifi zu erhalten, das erste integrierte Schaltungselement (200A, 200B, 200C) entweder Öffnungs-/Schließ-Befehlssignale DRVi erzeugt, die Impulsbreiten-Modulationssignale zum Anwenden von Energetisierungslasten γi, βi direkt auf die Vielzahl von Antriebsöffnungs-/Schließelementen sind, oder das zweite integrierte Schaltungselement (400A, 400B, 400C) veranlasst, die Öffnungs-/Schließ-Befehlssignale DRVi mit den Energetisierungslasten γi durch Erzeugen von Antriebsbefehlssignalen CNTi, die Erststufen-Impulsbreiten-Modulationssignale sind, die Befehlslasten αi aufweisen, die Verhältnissen Iti/Imax der jeweiligen Zielströme Iti zu einem maximalen Zielstrom Imax korrespondieren, zu erzeugen,
das zweite integrierte Schaltungselement (400A, 400B, 400C) umfasst:
eine Konstantspannungs-Stromversorgung (410), die eine stabilisierte Steuerspannung Vcc durch Herunterstufen einer Stromversorgungsspannung Vb der Gleichstromversorgung (101) erzeugt und die Steuerspannung Vcc an das erste integrierte Schaltungselement (200A, 200B, 200C) liefert;
Stromdetektionswiderstände (50i), die jeweils in Reihe mit den Induktivlasten (104i) verbunden sind;
eine Vielzahl von Stromdetektionsschaltungen (47i), die Stromdetektionsspannungen Vfi erzeugen, die jeweils proportional zu den Lastströmen Ifi sind, durch Verstärken entsprechender End-zu-Endspannungen der Stromdetektionswiderstände (50i);
eine Vielzahl von Antriebs-Gatterschaltungen (48i), welche die Vielzahl von Antriebsöffnungs-/Schließelementen (45i) jeweils EIN und AUS antreiben, in Übereinstimmung mit den Impulsbreiten-Modulationssignalen, um so variabel die Energetisierungslasten γi zu steuern, die Verhältnisse entsprechender geschlossener Perioden der Vielzahl von Antriebsöffnungs-/Schließelementen (45i) zu einer EIN/AUS-Periode sind;
eine Vielzahl von Temperatursensoren einschließlich eines oder einer Vielzahl von Widerstandstemperatur-Detektionselementen (44i0, 44i) zum Detektieren von Ist-Temperaturen der Vielzahl von Stromdetektionswiderständen (50i) entweder individuell oder repräsentativ; und eines Stromversorgungstemperatur-Detektionselements (440) zum Detektieren einer Ist-Temperatur der Konstantspannungs-Stromversorgung (410); und
einen nicht-flüchtigen Datenspeicher (422),
Steuer-Charakteristik-Korrekturdaten zum Berechnen von Ist-Widerständen Rti umgewandelter Äquivalentwiderstände, die durch Dividieren entsprechender Werte der Stromdetektionsspannung Vfi, die in Reaktion auf Variation bei Umgebungsbedingungen, die durch Korrekturparameter spezifiziert sind, und individueller Variation zwischen Schaltungskomponenten einschließlich der Stromdetektionswiderstände (50i) und der Stromdetektionsschaltungen (47i) variieren, durch die Lastströme Ifi erhalten werden, im Datenspeicher (422) gespeichert werden und diese Korrekturdaten in Reihe an einen Pufferspeicher (222) gesendet werden, der im ersten integrierten Schaltungselement (200A, 200B, 200C) beim Start einer Operation bereitgestellt ist,
der Mikroprozessor (210) ein Ist-Widerstandsrechenmittel (242) zum Ermitteln von Istwerten der Korrekturparametern, die detektierte Temperaturen beinhalten, die durch die Vielzahl von Temperatursensoren ermittelt werden, oder eine Stromversorgungs-Detektionsspannung Vba, die proportional zu detektierten Temperaturen und der Stromversorgungsspannung Vb ist, während des Betriebs entweder durch Empfangen einer Vielzahl von Analogsignalspannungen, die als die Korrekturparameter dienen, über einen Multiplexer (430) und dann digitales Umwandeln der Analogsignalspannungen unter Verwendung eines Hauptseiten-A/D-Wandlers (230), oder unter Verwendung von Uplink-Überwachungsdaten, die über das Paar von Seriell/Parallel-Wandlern (221, 421) empfangen werden, nachdem die analogen Signalspannungen digital auf einer Übertragungsseite durch einen Slaveseiten-A/D-Wandler (450) digital umgewandelt sind, und Ein/Auslasten der Impulsbreitenmodulationssignale durch Kombinieren der Istwerte mit den Korrekturdaten korrigiert, und
die Korrekturdaten, die durch ein Justierwerkzeug (900A, 900B, 900C) berechnet werden, im Datenspeicher (422) über einen Slavestationsseiten-Seriell/Parallel-Wandler (421) aus dem Paar von Seriell/Parallel-Wandlern (221, 421) gespeichert werden.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Diese Erfindung bezieht sich auf Verbesserungen bei einer Stromversorgungssteuervorrichtung, die individuell variable Lastströme an eine Vielzahl von induktiven Lasten liefert und auf ein Korrekturdaten-Erzeugungsverfahren, das auf die Stromversorgungssteuervorrichtung angewendet wird, um Variation bei einer Steuercharakteristik zu korrigieren, die durch Temperaturvariationen und individuelle Variation zwischen Schaltungskomponenten verursacht wird.
Beschreibung des verwandten Stands der Technik
Bei einem Automatikgetriebe für ein Automobil beinhalten, werden beispielsweise drei bis sechs proportionale Solenoidventile verwendet, um eine Vielzahl von Gangpositionen auszuwählen und es ist notwendig, Proportional-Solenoidspulen (Linearsolenoide) einer oder mehrerer derselben einer simultanen Energetisierungssteuerung unter Verwendung verschiedener Zielströme zu unterwerfen, und Hochpräzisions-Stromsteuerung zu implementieren, die auf die Zielströme an Stromversorgungs-Auf/Schließelementen, die in Reihe mit den entsprechenden proportionalen Solenoidspulen verbunden sind, adaptiert ist, durch Steuern entsprechender Energetisierungslasten derselben.
Als sich auf diesen Typ von Stromversorgungssteuervorrichtung beziehender Hintergrund, in einem Fall, bei dem beispielsweise eine Stromversorgungsspannung Vb einer Fahrzeugbatterie von 7 V bis 14V Gleichstrom variiert, der Zielstrom zwischen 10% und 100% variiert und ein Lastwiderstand bei einer Umgebungstemperatur von -30 °C bis 125 °C zwischen 100% und 135% variiert, wenn die Energetisierungslast bei einer Stromversorgungsspannung von 7 V Gleichstrom, einem Lastwiderstand von 135% und einem Zielstrom von 100% als 100% eingestellt wird, wird eine Energetisierungslast von 100 × (7/14) × (10/100) × (100/135) = 3,7% bei einer Stromversorgungsspannung von 14 V Gleichstrom, einem Lastwiderstand von 100% und einem Zielstrom von 10% ermittelt. Darüber hinaus, wenn eine Zielstrom-Steuergenauigkeit auf ± 1,5% eingestellt wird, werden andere zulässige Steuerfehler insignifikant.
In Wirklichkeit jedoch beträgt eine individuelle Variation zwischen Stromdetektionswiderständen ± 0,1% bei normaler Temperatur, selbst wenn teure Hochpräzisionswiderstände verwendet werden, und daher tritt ein Fehler von ± 0,3% bei vorstellbaren hohen und niedrigen Temperaturen auf.
Weiterhin, wenn ein Stromdetektionswiderstand mit einer Position stromaufwärts einer induktiven Last verbunden ist, und eine End-zu-Endspannung derselben differentialverstärkt wird, tritt ein Variationsfehler bei einem Verstärkungsfaktor aufgrund individueller Variation und Temperaturvariation zwischen Spannungsteilungswiderständen auf, die auf positiven und negativen Eingangsschaltungen eines Verstärkers vorgesehen sind.
Darüber hinaus, wenn eine durch eine Konstantspannungs-Stromversorgung durch eine stabilisierte Steuerspannung Vcc als eine Referenzspannung Vref für einen angelegten A/D-Wandler verwendet wird, und die Referenzspannung Vref variiert, variiert ein digitaler Umwandlungswert invers proportional dazu.
Wenn eine preisgünstige Konstantspannungs-Stromversorgung verwendet wird, kann ein Fehler bei der Ausgabespannung derselben nicht detektiert werden, und um den Fehler zu detektieren, wird eine teure Hochpräzisions-Referenzspannung erforderlich.
Daher, um eine Hochpräzisions-Stromsteuerung preisgünstig zu implementieren, muss individuelle Variation zwischen Stromdetektionswiderständen, eine Variation-Charakteristik des Verstärkungsfaktors einer Differential-Verstärkungsschaltung, die mit der Variation bei der Stromversorgungsspannung einhergeht, und Variation beim A/D-Wandlungswert relativ zur Variation bei der Steuerspannung Vcc in Übereinstimmung mit einer großen Anzahl von Temperaturumgebungen korrigiert werden.
Es ist anzumerken, dass, wenn der Stromdetektionswiderstand auf einer stromabwärtigen Seite der Induktivlast vorgesehen ist, ein Vorteil darin erhalten wird, dass kein Differentialverstärker erforderlich ist und daher der Variationsfehler bei der Stromversorgungsspannung Vb nicht korrigiert werden muss. Jedoch ist ein Nachteil davon, dass zwei Drähte, nämlich ein stromaufwärtiger Draht und ein stromabwärtiger Draht für eine einzelne induktive Last erforderlich sind, während, wenn der Stromdetektionswiderstand auf der stromaufwärtigen Seite der Induktivlast vorgesehen ist, der stromabwärtige Draht mit einer Fahrzeugkarosserie verbunden ist und daher weggelassen werden kann.
Wie in 1 und 2 der japanischen Patentveröffentlichung JP 2011 - 109 750 A (Zusammenfassung, 1 und 2) beispielhaft gezeigt, ist eine darin offenbarte „Stromsteuervorrichtung für eine elektrische Last“ mit einem Temperatursensor 171 versehen, der eine Gehäuse-Innentemperatur detektiert, um individuelle Variation zu Schaltungskomponenten und Charakteristik-Variation entsprechend einer Umgebungstemperatur in Relation auf eine Überwachungsspannung Ef, die durch einen Stromdetektionswiderstand 126 und eine Differential-Verstärkungsschaltungseinheit 150 detektiert wird, zu korrigieren, und eine Korrekturoperation durch eine Stromsteuervorrichtung 100A in einer Hochtemperaturumgebung oder/und einer Niedertemperaturumgebung implementiert wird.
Daher wird eine Korrekturkonstante durch einen in der Stromsteuervorrichtung 100A vorgesehenen Mikroprozessor berechnet und daher ist ein Justierwerkzeug zum Berechnen der Korrekturkonstanten extern nicht erforderlich.
Es ist anzumerken, dass in der japanischen Patentveröffentlichung JP 2011 - 109 750 A 1 ein analoges Steuersystem zeigt, bei welchem eine negative Rückkopplungssteuerung durch Hardware implementiert ist und 11 ein digitales Steuersystem zeigt, bei dem die negative Rückkopplungssteuerung durch den Mikroprozessor implementiert wird.
Weiter werden im Absatz [0041] eine Versatz-Fehlerkomponente und eine Fehlerkomponente, die proportional zu einer durch einen Differentialverstärker 151 erzeugten Stromversorgungsspannung ist, unter Verwendung spezifischer Formeln analysiert.
Weiterhin offenbart in Relation auf diese Erfindung die japanische Patentveröffentlichung JP 2011 - 239 550 A (Zusammenfassung, 1 und 2) eine „elektronische Steuervorrichtung“ und illustrieren deren 1 und 2 eine elektronische Steuervorrichtung 100A, die so konfiguriert ist, dass ein Mikroprozessor 110A mit einem integrierten Schaltungselement kooperiert, in welchem eine Vielzahl von Öffnungs-/Schließ-Elementen 140n als ein intelligentes Strommodul IPM 190A integriert sind. Hier wird eine EIN/AUSSteuerung an der Vielzahl von Öffnungs-/Schließ-Elementen 140n unter Verwendung von Impulsbreitenmodulationssignalen PWMn implementiert, die jeweils daran als Parallelsignale gesendet werden und werden End-zu-Endspannungen entsprechender Stromdetektionswiderstände 141n der Öffnungs-/Schließ-Elemente 140n an den Mikroprozessor 110A als serielle Signale über einen Mehrkanal-A/D-Wandler 116b und einen Seriell/Parallel-Wandler 114b gesendet.
Es ist anzumerken, dass in der japanischen Patentveröffentlichung JP 2011 - 239 550 A digitale Umwandlungswerte genau durch Justier-Timing-Fehler zwischen den seriellen Signalen und den parallelen Signalen unter Verwendung einer Lese-Timing-Steuerschaltung 170n gelesen werden.
Auch in Bezug auf diese Beziehung offenbart die japanische Patentveröffentlichung JP 2006 - 269 540 A (Zusammenfassung, 1 und 2) eine „Solenoid-Antriebsschaltung“ und illustrieren deren 1 und 2 eine Technik zum Reduzieren eines Leistungsverlustes in einem Antriebs-Öffnungs-/SchließElement aufgrund eines Antriebsstroms und Leistungsverlust in einem Kommutations-Schaltungselement aufgrund eines Kommutationsstroms durch Einsetzen eines Antriebsöffnungs-/Schließ-Elements (TR11) und eines Kommutations-Schaltungselements (TR12), die beide durch N-Kanaltyp-Feldeffekttransistoren als Mehrkanal-integrierte Schaltungselemente aufgebaut sind, um eine Vielzahl von Linearsolenoiden anzutreiben. Dadurch kann eine Menge an erzeugter Wärme so reduziert werden, dass die mehreren Kanäle enger integriert werden können und als Ergebnis kann eine Größenreduktion erzielt werden.
Es ist anzumerken, dass ein Steuerverfahren zum Sicherstellen, dass eine Stromversorgungs-Kurzschluss-Abnormalität nicht auftritt, wenn das Antriebsöffnungs-/Schließelement und das Kommutations-Schaltungselement simultan geschlossen werden, zusätzlich zu einem Antriebsverfahren, das Zeitdifferenzschließen einsetzt, wie in der japanischen Patentveröffentlichung JP 2006 - 269 540 A beschrieben, ein Verriegelungsverfahren (interlocking method), bei dem die Öffnung der Elemente unter Verwendung einer Kombination von einem N-Kanaltyp-Feldeffekttransistor und einem P-Kanaltyp-Feldeffekttransistor bestätigt wird, auch wohlbekannt ist (siehe japanische Patentveröffentlichung JP 2015 - 65 786 A (Zusammenfassung, 1 und 2 beispielsweise).
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Jedoch hat der Stand der Technik die folgenden Probleme.
Beschreibung von Problemen im Stand der Technik
In der „Stromsteuervorrichtung für eine elektrische Last“ gemäß der japanischen Patentveröffentlichung JP 2011 - 109 750 A kann eine Korrekturoperation durch die Stromsteuervorrichtung 100A alleine implementiert werden, aber eine Steuerlast des Mikroprozessors 111A, der die Korrekturoperation implementiert, ist groß, und auch der Temperatursensor 171 muss korrigiert werden.
Darüber hinaus ist es schwierig, entsprechende Temperaturen einer Konstantspannungs-Stromversorgungseinheit und eine Vielzahl von Stromdetektionswiderständen, die repräsentativ den einzelnen Temperatursensor 171 verwenden, zu detektieren.
Spezifischer, um Korrekturoperationen in verschiedenen Temperaturumgebungen zu implementieren, muss die gesamte Stromsteuervorrichtung 100A, die eine große thermische Kapazität aufweist, erhitzt oder gekühlt werden, was zu einer Reduktion bei der Effizienz führt. Darüber hinaus, wenn die Stromsteuervorrichtung 100A massenproduziert wird, kann realistisch eine Korrektur nur in einer normalen Temperaturumgebung implementiert werden und daher muss die Korrekturoperation in einer Temperaturumgebung durchgeführt werden, die stark von einer tatsächlichen Verwendungstemperaturumgebung abweicht.
Es ist anzumerken, dass die Korrektur in einer tatsächlichen Verwendungstemperaturumgebung unter Verwendung einer Vielzahl von Probenprodukten implementiert werden kann und eine Durchschnitts-Charakteristik derselben verwendet werden kann. In diesem Fall jedoch ist eine individuelle Variation zwischen Temperaturkoeffizienten der individuellen Schaltungskomponenten vollständig von der Durchschnitts-Charakteristik abhängig und daher kann eine Korrektur nicht genau implementiert werden.
Die „Elektroniksteuervorrichtung“ gemäß der japanischen Patentveröffentlichung JP 2011 - 239 550 A offenbart ein Konzept des Integrierens der Vielzahl von Öffnungs-/Schließ-Elementen 140n und Implementieren einer Antriebssteuerung daran unter Verwendung von Impulsbreiten-Modulationssigalen PWMn, und ein Konzept des Detektierens von Antriebsströmen, Umwandeln der detektierten Antriebsströme in serielle Signale und Senden der seriellen Signale an einen Mikroprozessor. Jedoch beinhaltet die „Elektroniksteuervorrichtung“ kein Kommutations-Schaltungselement und der Stromdetektionswiderstand 141n besteht aus einer Spiegelschaltung, die mit einem Strom versorgt wird, der proportional zu einem Drain-Strom des Öffnungs-/SchließElements 140n ist, das aus einem Feldeffekttransistor aufgebaut ist. Daher ist die Stromdetektionsgenauigkeit schwach und fließt ein Kommutationsstrom nicht, wenn die induktive Last EIN und AUS angetrieben wird. Als Ergebnis kann ein gemittelter Laststrom nicht detektiert werden.
Weiter wird ein eingebauter Temperatursensor 154a mit dem Ziel des Verhinderns der Überhitzung der Öffnungs-/SchließElemente 140n verwendet und kann nicht als Umgebungsdaten zum Korrigieren der Steuer-Charakteristik verwendet werden.
Die „Solenoid-Antriebsschaltung“ gemäß der japanischen Patentanmeldung JP 2006 - 269 540 A führt ein Konzept des Konstruierens eines kleinen integrierten Schaltungselements durch Integrieren einer Vielzahl von Antriebsöffnungs-/Schließelementen und eines Kommutations-Schaltungselements ein, und das sich ergebende integrierte Schaltungselement IC enthält eine Umschaltsteuerschaltung C1, das Antriebsöffnungs-/Schließelement TR11 und ein Kommutations-Schaltungselement TR12 und einen Differentialverstärker 1, der eine End-zu-Endspannung eines Stromdetektionswiderstands R1 verstärkt. Jedoch ist der Stromdetektionswiderstand R1 auf dem äußeren des integrierten Schaltungselements IC angeordnet und das integrierte Schaltungselement IC beinhaltet keinen Temperatursensor.
Wenn das integrierte Schaltungselement IC alleine verwendet wird, kann daher eine individuelle Variation zwischen den Stromdetektionswiderständen R1 und der Temperatur-Charakteristik nicht korrigiert werden.
Beschreibung der Aufgabe dieser Erfindung
Eine erste Aufgabe dieser Erfindung ist es, eine kleine, preisgünstige Stromversorgungs-Steuervorrichtung bereitzustellen, die einen Laststrom mit einem hohen Präzisionsgrad steuern kann, selbst wenn individuelle Variation zwischen preisgünstigen Schaltungskomponenten, die darauf angewendet werden, auftritt, und Variation bei einer Umgebungstemperatur oder einer Stromversorgungsschaltung auftritt, und mit welcher eine Steuerlast an einem in der Stromversorgungs-Steuervorrichtung vorgesehenen Mikroprozessor während der Korrekturoperation erleichtert werden kann und eine tatsächliche Arbeitsoperation so, dass die Korrekturoperation effizient durchgeführt werden kann.
Eine zweite Aufgabe dieser Erfindung ist es, ein Steuer-Charakteristik-Korrekturdaten-Erzeugungsverfahren für eine Stromversorgungssteuervorrichtung bereitzustellen, das ein einfaches Justierwerkzeug einsetzt, das in der Lage ist, Korrekturverarbeitung in Reaktion auf eine Variation in einer großen Anzahl von Umgebungsbedingungen zu implementieren, oder spezifischer ein Justierwerkzeug, mit welchem Charakteristika tatsächlicher Komponenten relativ zu einer Vielzahl von Umgebungstemperaturen leicht gemessen werden kann, ohne die Notwendigkeit, das Justierwerkzeug an einem zur Korrektur verwendeten Hochpräzisionstemperaturmeter anzubringen und abzunehmen.
Eine Stromversorgungssteuervorrichtung gemäß dieser Erfindung empfängt Strom aus einer Gleichstromversorgung und beliefert eine Vielzahl von induktiven Lasten mit individuell variablen Lastströmen Ifi (i = 1, 2, ..., m; gleichermaßen nachfolgend),
wobei die Stromversorgungssteuervorrichtung so konfiguriert ist, dass ein erstes integriertes Schaltungselement mit einem Mikroprozessor, der mit einem Programmspeicher kooperiert, als einem Hauptkörper, und ein zweites integriertes Schaltungselement, das eine Vielzahl von Antriebsöffnungs-/Schließelementen beinhaltet, die mit jedem anderen in Reihe über ein Paar von Seriell/Parallel-Wandlern verbunden sind, um Strom der Vielzahl von induktiven Lasten, die in einem identischen Gehäuse untergebracht sind, zu versorgen, und durch die Vielzahl von Antriebsöffnungs-/Schließelementen erzeugte Wärme an das Gehäuse transferiert und dadurch abgestrahlt wird, und
in Übereinstimmung mit Zielströmen Iti, die durch ein Zielstromeinstellmittel bestimmt sind, um Lastströme Ifi zu erhalten, das erste integrierte Schaltungselement entweder Öffnungs-/Schließ-Befehlssignale DRVi erzeugt, die Impulsbreiten-Modulationssignale zum Anwenden von Energetisierungslasten γi, βi direkt auf die Vielzahl von Antriebsöffnungs-/Schließelementen sind, oder das zweite integrierte Schaltungselement veranlasst, die Öffnungs-/Schließ-Befehlssignale DRVi mit den Energetisierungslasten yi durch Erzeugen von Antriebsbefehlssignalen CNTi, die Erststufen-Impulsbreiten-Modulationssignale sind, die Befehlslasten αi aufweisen, die Verhältnissen Iti/Imax der jeweiligen Zielströme Iti zu einem maximalen Zielstrom Imax korrespondieren, zu erzeugen.
Das zweite integrierte Schaltungselement beinhaltet: eine Konstantspannungs-Stromversorgung, die eine stabilisierte Steuerspannung Vcc durch Herunterstufen einer Stromversorgungsspannung Vb der Gleichstromversorgung erzeugt und die Steuerspannung Vcc an das erste integrierte Schaltungselement liefert; Stromdetektionswiderstände, die jeweils in Reihe mit den induktiven Lasten verbunden sind; eine Vielzahl von Stromdetektionsschaltungen zum Erzeugen von Stromdetektionsspannungen Vfi, die jeweils proportional zu den Lastströmen Ifi sind, durch Verstärken entsprechender End-zu-Endspannungen der Stromdetektionswiderstände; eine Vielzahl von Antriebs-Gatterschaltungen, welche die Vielzahl von Antriebsöffnungs-/Schließelementen jeweils EIN und AUS antreiben, in Übereinstimmung mit den ImpulsbreitenModulationssignalen, um so variabel die Energetisierungslasten γi zu steuern, die Verhältnisse entsprechender geschlossener Perioden der Vielzahl von Antriebsöffnungs-/Schließelementen zu einer EIN/AUS-Periode sind; eine Vielzahl von Temperatursensoren einschließlich eines oder einer Vielzahl von Widerstandstemperatur-Detektionselementen zum Detektieren Ist-Temperaturen der Vielzahl von Stromdetektionswiderständen entweder individuell oder repräsentativ; und ein Stromversorgungstemperatur-Detektionselement zum Detektieren einer Ist-Temperatur der Konstantspannungs-Stromversorgung; und einen nicht-flüchtigen Datenspeicher.
Steuer-Charakteristik-Korrekturdaten zum Berechnen von Ist-Widerständen Rti umgewandelter Äquivalentwiderstände, die durch Dividieren entsprechender Werte der Stromdetektionsspannung Vfi, die in Reaktion auf Variation bei Umgebungsbedingungen, die durch Korrekturparameter spezifiziert sind, und individueller Variation zwischen Schaltungskomponenten einschließlich der Stromdetektionswiderstände und der Stromdetektionsschaltungen variieren, durch die Lastströme Ifi erhalten werden, werden im Datenspeicher gespeichert und diese Korrekturdaten werden in Reihe an einen Pufferspeicher gesendet, der im ersten integrierten Schaltungselement beim Start einer Operation bereitgestellt ist,
der Mikroprozessor enthält Ist-Widerstandsrechenmittel, welches Istwerte von Korrekturparametern ermittelt, die detektierte Temperaturen beinhalten, die durch die Vielzahl von Temperatursensoren ermittelt werden, oder eine Stromversorgungs-Detektionsspannung Vba, die proportional zu detektierten Temperaturen und der Stromversorgungsspannung Vb ist, während des Betriebs entweder durch Empfangen einer Vielzahl von Analogsignalspannungen, die als die Korrekturparameter dienen, über einen Multiplexer und dann digitales Umwandeln der Analogsignalspannungen unter Verwendung eines Hauptseiten-A/D-Wandlers, oder unter Verwendung von Uplink-Überwachungsdaten, die über das Paar von Seriell/Parallel-Wandlern empfangen werden, nachdem die analogen Signalspannungen digital auf einer Übertragungsseite durch einen Nebenseiten-A/D-Wandler digital umgewandelt sind, und korrigiert Ein/Auslasten der Impulsbreitenmodulationssignale durch Kombinieren der Istwerte mit den Korrekturdaten, und die Korrekturdaten, die durch ein Justierwerkzeug berechnet werden, werden im Datenspeicher über einen Nebenstationsseiten-Seriell/Parallel-Wandler aus dem Paar von Seriell/Parallel-Wandlern gespeichert.
In einem Steuer-Charakteristik-Korrekturdaten-Erzeugungsverfahren für eine Stromversorgungssteuervorrichtung gemäß dieser Erfindung ist die Stromversorgungssteuervorrichtung durch ein zweites integriertes Schaltungselement aufgebaut, das mit einem ersten integrierten Schaltungselement kooperiert, beinhaltet das zweite integrierte Schaltungselement Antriebsöffnungs-/Schließelemente zum Zuführen einer Vielzahl von induktiven Lasten mit individuell variablen Lastströmen Ifi (i = 1, 2, ..., m; gleichermaßen nach folgend), Antriebsgatterschaltungen zur Öffnungs-/Schließsteuerung der entsprechenden Antriebsöffnungs-/Schließelemente und Stromdetektionswiderstände zum Detektieren der Lastströme Ifi und erste bis vierte Korrekturkoeffizienten Ki1 bis Ki4, die in Formel (1b) angegeben sind, oder erste bis fünfte Korrekturkoeffizienten Ki1 bis Ki5, die in Formel (3b) angegeben sind, werden berechnet, um Ist-Widerstände Rti = Vfi/Ifi zu berechnen, die in Reaktion auf individuelle Variation zwischen angewendeten Schaltungskomponenten und Variation bei Umgebungstemperatur oder einer Stromversorgungsspannung als Äquivalentwiderstände variieren, die durch Dividieren entsprechender Stromdetektionsspannungen Vfi, die durch Amplifizieren von End-zu-Endspannung der entsprechenden Stromdetektionswiderstände ermittelt werden, durch die Lastströme Ifi ermittelt werden, $Ki1 \times Ti + Ki2 \times T0 + Ki3 \times Vba + Ki 4 = Vfi / Ifi$
$Ki 1 \times Ti0 + Ki 2 \times T0 + Ki 3 \times Vba + Ki 4 + Ki 5 \times {Ifi}^{2} = Vfi / Ifi$
wobei die Stromversorgungssteuervorrichtung eine Justierplatine enthält, auf welcher das einzelne zweite integrierte Schaltungselement abnehmbar montiert ist, und ein Justierwerkzeug, das mit dem zweiten integrierten Schaltungselement über die Justierplatine verbunden ist.
Die Wechselstromversorgung ist mit der Justierplatine über einen Spannungsregulator verbunden, um den zweiten integrierten Schaltungselemente Strom zuzuführen, das zweite integrierte Schaltungselement liefert den Laststrom Ifi an eine Reihenschaltung, die durch einen Amperemeter Ai1 und eine Standardprobenlast gebildet wird, und ein Statthalter-Lastwiderstand (dummy load resistor) wird mit einer Ausgangsschaltung einer Konstantspannungs-Stromversorgung verbunden, die im zweiten integrierten Schaltungselement vorgesehen ist,
das Justierwerkzeug beinhaltet eine Rechensteuereinheit, eine Einstellanzeigeeinheit, eine Auswahl/Schreibbefehls-Erteilungseinheit, einen Master-Stationsseiten-Seriell-Parallelwandler, der in Reihe mit einem Slave-Stationsseiten-Seriell-Parallelwandler verbunden ist, der im zweiten integrierten Schaltungselement vorgesehen ist, eine Energetisierungsbefehls-Erteilungseinheit zum Erzeugen eines Impulsbreiten-Modulationssignals in Form eines Öffnungs-/Schließ-Befehlssignals DRVi oder eines Antriebs-Befehlssignals CNTi im zweiten integrierten Schaltungselement, einen ersten A/D-Wandler und einen zweiten A/D-Wandler, in die Istwerte durch das zweite integrierte Schaltungselement erzeugten Korrekturparametern eingegeben werden, und eine Umgebungsjustiereinheit, und
der erste A/D-Wandler unter Verwendung einer durch das zweite integrierte Schaltungselement erzeugten Steuerspannung Vcc als einer A/D-Referenzspannung Vref arbeitet, um so Analog/Signalspannungen Vfi, V3, Vai, welche als die Istwerte der Korrekturparameter dienen, die durch das zweite integrierte Schaltungselement gesendet sind, digital umzuwandeln, und die Ergebnisse in die Rechensteuereinheit einzugeben.
Wenn ein Messwert des Amperemeters Ai1 oder die Stromdetektionsspannung Vfi als eine Analogsignalspannung erzeugt wird und die Stromdetektionsspannung Vfi in dem zweiten integrierten Schaltungselement während negativer Rückkopplungssteuerung verwendet wird, arbeitet der zweite A/D-Wandler unter Verwendung einer durch eine Hochpräzisions-Konstantspannungs-Stromversorgung erzeugten stabilisierten Spannung als einer A/D-Referenzspannung Vrf, um so den Messwert des Laststroms Ifi oder der Stromdetektionsspannung Vfi digital umzuwandeln und das Ergebnis in die Rechensteuereinheit einzugeben,
die an den zweiten A/D-Wandler angelegte A/D-Referenzspannung Vrf präziser als die an den ersten A/D-Wandler angelegte A/D-Referenzspannung Vref ist, und in einem Fall, bei dem der Messwert des Amperemeters Ai1 oder der Stromdetektionsspannung Vfi als eine Digitalsignalspannung erzeugt wird, ein digitaler Messwert derselben, so wie er vorliegt, in die Rechensteuereinheit eingegeben wird, wodurch die Notwendigkeit für den zweiten A/D-Wandler eliminiert wird, und
die Umgebungsjustiereinheit aus der Rechensteuereinheit über die Einstellanzeigeeinheit betrieben wird und einen ersten Schritt zum Erzeugen eines Befehls zum Modifizieren eines Widerstandswerts des Platzhalterlastwiderstandes, einen Befehl zum Modifizieren einer an den Spannungsregulator ausgegebenen Ausgangsspannung und einen Befehl zum Modifizieren einer Umgebungstemperatur der Konstantspannungs-Stromversorgung, die im zweiten integrierten Schaltungselement vorgesehen ist, und einer Umgebungstemperatur des Stromdetektionswiderstands zu erzeugen.
Die Rechensteuereinheit enthält einen zweiten Schritt zum Lesen einer Temperatur-Detektionsspannung Ti, die durch ein Widerstandstemperatur-Detektionselement erzeugt wird, oder einer Temperaturdetektionsspannung Ti0, die durch ein Repräsentativtemperatur-Detektionselement erzeugt wird, einer Temperaturdetektionsspannung T0, die durch ein Stromversorgungstemperatur-Detektionselement erzeugt wird, eine Stromversorgungs-Detektionsspannung Vba, einen Wert der Stromdetektionsspannung Vfi und einen Wert des Laststroms Ifi, der durch das Amperemeter Ai1 gemessen wird, aus Formel (1b) oder Formel (3b) als die Istwerte der Korrekturparameter, Erzeugen von vier oder fünf oder mehr simultanen Gleichungen mit den ersten bis vierten Korrekturkoeffizienten Ki1 bis Ki4 oder den ersten bis fünften Korrekturkoeffizienten Ki1 bis Ki5 als Unbekannte für jeden Stromdetektionswiderstand und Berechnen der ersten bis vierten Korrekturkoeffizienten Ki1 bis Ki4 oder der ersten bis fünften Korrekturkoeffizienten Ki1 bis Ki5 unter Verwendung eines Verfahrens kleinster Quadrate und
die Auswahl/Schreibbefehlserteilungseinheit beinhaltet einen dritten Schritt zum Senden von individuelle Typen der aus dem zweiten integrierten Schaltungselement gesendeten Korrekturparameter spezifizierenden Adressinformation und Übertragen der ersten bis vierten Korrekturkoeffizienten Ki1 bis Ki4 oder der ersten bis fünften Korrekturkoeffizienten Ki1 bis Ki5, die durch die Rechensteuereinheit berechnet sind, an das zweite integrierte Schaltungselement als Korrekturkoeffizienten für die jeweiligen Stromdetektionswiderstände, woraufhin die Korrekturkoeffizienten in einen Datenspeicher geschrieben werden, der im zweiten integrierten Schaltungselement vorgesehen ist.
In der Stromversorgungssteuervorrichtung gemäß dieser Erfindung, wie oben beschrieben, werden Steuer-Charakteristik-Korrekturdaten mit einer Vielzahl von Temperaturinformationen oder Stromversorgungsspannungs-Informationen als Parametern vorab im zweiten integrierten Schaltungselement gespeichert, in welchem die Vielzahl von Antriebsöffnungs-/Schließelementen jeweils in Reihe verbunden mit der Vielzahl von induktiven Lasten integriert sind, und das erste integrierte Schaltungselement mit dem Mikroprozessor als einem Hauptkörper Lastantriebsbefehlssignale erzeugt, in welchen Stromsteuerfehler, die durch individuelle Variation zwischen Schaltungskomponenten und Umgebungstemperatur-Variation verursacht werden, durch Lesen und Speichern der Korrekturdaten beim Start eines Betriebs, und Lesen von Istwerten der Parameter und Kombinieren der Istwerte mit den Korrekturdaten während des Betriebs unterdrückt worden sind.
Daher muss der in der Stromversorgungssteuervorrichtung vorgesehene Mikroprozessor keine Korrekturdaten berechnen und daher kann dessen Steuerlast erleichtert werden. Darüber hinaus werden die Korrekturdaten durch das Justierwerkzeug in einer Bedingung berechnet, wo das zweite integrierte Schaltungselement einzeln vorgesehen ist und daher können Korrekturdaten entsprechend einer großen Anzahl von Temperaturumgebungen rasch ermittelt werden, ohne durch die thermische Kapazität des Gehäuses beeinträchtigt zu sein. Als Ergebnis kann eine Justieroperation in der Effizienz verbessert werden.
Weiter variieren die sich auf die Korrekturberechnung beziehenden Korrekturparameter sanft und daher muss der Mikroprozessor, der die Lastströme steuert, während er die Korrekturdaten verwendet, keine Hochgeschwindigkeitssteuerung ausführen. Daher wird die Vielzahl von als Korrekturparametern dienenden Analogsignalen entweder auf einer Mikroprozessorseite digital gewandelt, nach dem selektiven Senden unter Verwendung eines Multiplexers oder Senden in Reihe nach digitaler Umwandlung auf der Sendeseite, während Impulsbreiten-Modulationssignale als die Befehlssignale für Öffnungs-/Schließsteuerung der Antriebs-Öffnungs-/Schließelemente verwendet werden. Daher kann die Anzahl von Verbindungsanschlüssen der ersten und zweiten integrierten Schaltungselemente reduziert werden und als Ergebnis können die Lastströme mit einem hohen Präzisionsgrad unter Verwendung einer kleinen, preisgünstigen Stromversorgungssteuervorrichtung gesteuert werden.
Im Steuer-Charakteristik-Korrekturdaten-Erzeugungsverfahren für eine Stromversorgungssteuervorrichtung gemäß dieser Erfindung, wie oben beschrieben, ist das zweite integrierte Schaltungselement, das sie korrigierten Daten erzeugt, einzeln vorgesehen und unter dieser Bedingung wird eine Vielzahl von Korrekturkoeffizienten als Unbekannte eingestellt, werden Istwerte vorbestimmter Korrekturparameter auf Basis einer großen Anzahl von Umgebungsbedingungen gesammelt, die durch ein Justierwerkzeug angewendet werden, werden eine Vielzahl von simultanen Gleichungen mit den Istwerten als bekannten Werten erzeugt und werden Korrekturkoeffizienten unter Verwendung des Verfahrens kleinster Quadrate berechnet. Die Temperaturen der Stromdetektionswiderstände oder die Temperatur der Konstantspannungs-Stromversorgung, die als ein Teil der Umgebungsbedingungen dienen, werden durch jeweils darin vorgesehene Temperatursensoren gemessen und Istwerte der Umgebungstemperaturen werden auf Basis von Temperaturdetektionsspannungen des Temperatursensors gesammelt.
Daher müssen die eingestellten Umgebungstemperaturen nicht genau unter Verwendung eines Temperaturmessers gemessen werden und daher sind Operationen zum Anbringen und Abnehmen eines Sensorkopfes an und ab einem Messsubjekt nicht erforderlich. Als Ergebnis können die Korrekturdaten effizient erzeugt werden.
Es ist anzumerken, dass, wenn Widerstandswert-zu-Temperaturdaten in Relation zu den Stromdetektionswiderständen gegeben werden, die Temperaturen der Stromdetektionswiderstände genau gelernt werden müssen, um deren Widerstandswerte zu erlernen und zu diesem Zweck müssen Temperaturdetektionsspannung-zu-Temperaturdaten aus den Temperatursensoren ermittelt werden. Hier jedoch können die tatsächlichen Temperaturen der Stromdetektionswiderstände unbeachtet bleiben und werden die Korrekturkoeffizienten auf Basis der Temperaturdetektionsspannungs-Charakteristik entsprechend einem tatsächlichen Produkt erzeugt und wieder verwendet. Daher, selbst wenn ein Temperaturdetektionsfehler in einem eingebauten Temperatursensor auftritt, können Korrekturkoeffizienten, die den Fehler enthalten, ermittelt werden und kann der Ist-Widerstand genau durch Anwenden der ermittelten Korrekturkoeffizienten berechnet werden.
Figurenliste

1 ist ein Gesamtschaltungs-Blockdiagramm einer Stromversorgungssteuervorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform dieser Erfindung;
2 ist ein detailliertes Schaltungsblockdiagramm, das sich auf einen Stromversorgungsschaltungsbereich der in 1 gezeigten Stromversorgungssteuervorrichtung bezieht;
3A ist ein Charakteristik-Diagramm, das eine Umgebungstemperatur relativ zu einem Stromdetektionswiderstand und einem Lastwiderstand in der in 1 gezeigten Stromversorgungssteuervorrichtung zeigt;
3B ist ein Charakteristik-Diagramm, das einen Zielstrom relativ zu einem Laststrom zeigt, wenn eine Fehlerkorrektur nicht in der in 1 gezeigten Stromversorgungssteuervorrichtung implementiert wird;
3C ist ein Charakteristik-Diagramm, das eine Stromversorgungsspannung relativ zu einem Verstärkungsfaktor in einer Stromdetektionsschaltung der in 1 gezeigten Stromversorgungssteuervorrichtung zeigt;
3D ist ein Charakteristik-Diagramm, das die Umgebungstemperatur relativ zu einer Referenzspannung in der in 1 gezeigten Stromversorgungssteuervorrichtung zeigt;
4 ist ein Flussdiagramm, das Operationen eines ersten integrierten Schaltungselements und eines zweiten integrierten Schaltungselements der in 1 gezeigten Stromversorgungssteuervorrichtung illustriert;
5 ist eine Ansicht, die eine Gesamtkonfiguration eines Justierwerkzeugs zeigt, das auf die in 1 gezeigte Stromversorgungssteuervorrichtung angewendet wird;
6 ist ein Flussdiagramm, das einen Betrieb des in 5 gezeigten Justierwerkzeugs illustriert;
7 ist ein Gesamtschaltungs-Blockdiagramm einer Stromversorgungssteuervorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform dieser Erfindung;
8 ist ein detailliertes Schaltungsblockdiagramm, das sich auf einen Stromversorgungs-Schaltungsbereich der in 7 gezeigten Stromversorgungssteuervorrichtung bezieht;
9 ist ein Flussdiagramm, das Operationen eines ersten integrierten Schaltungselements und eines zweiten integrierten Schaltungselements der in 7 gezeigten Stromversorgungssteuervorrichtung 7 illustriert;
10 ist eine Ansicht, die eine Gesamtkonfiguration eines Justierwerkzeugs zeigt, das auf die in 7 gezeigte Stromversorgungssteuervorrichtung angewendet wird;
11 ist ein Gesamtschaltungs-Blockdiagramm einer Stromversorgungssteuervorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform dieser Erfindung;
12 ist ein detailliertes Schaltungsblockdiagramm, das sich auf einen Stromversorgungs-Schaltungsbereich der in 1 gezeigten Stromversorgungssteuervorrichtung bezieht;
13 ist ein Flussdiagramm, das Operationen eines ersten integrierten Schaltungselements und eines zweiten integrierten Schaltungselements der in 11 gezeigten Stromversorgungssteuervorrichtung illustriert;
14 ist ein Flussdiagramm, das einen Betrieb eines Unterroutineprogramms von 13 illustriert; und
15 ist eine Ansicht, die eine Gesamtkonfiguration eines auf die in 11 gezeigte Stromversorgungssteuervorrichtung angewendeten Justierwerkzeugs zeigt.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Detaillierte Beschreibung der ersten Ausführungsform
Detaillierte Beschreibung der Konfiguration
In 1, die ein Gesamtschaltungs-Blockdiagramm einer Stromversorgungssteuervorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform dieser Erfindung ist, und 2, die ein detailliertes Schaltungsblockdiagramm ist, das sich auf einem Stromversorgungs-Schaltungsteil der in 1 gezeigten Stromversorgungssteuervorrichtung bezieht, ist, gezeigte Konfigurationen werden unten im Detail beschrieben.
Zuerst liefert in 1 eine Stromversorgungssteuervorrichtung 100A einen variablen Laststrom Ifi an jede einer Vielzahl von Induktivlasten 104i (i = 1, 2, ... m; gleichermaßen nachfolgend), die aus Linearsolenoiden gebildet sind, die in einer Vielzahl von hydraulischen Solenoidventilen vorgesehen werden, die beispielsweise bei einem Autogetriebe verwendet werden, um Gangpositionen auszuwählen. Die Stromversorgungssteuervorrichtung 100A ist so konfiguriert, dass eine Stromversorgungsspannung Vb daran aus einer Gleichstromversorgung 101, die als eine Fahrzeugbatterie dient, über einen Eingangskontakt 102 eines Stromrelais, das gespannt wird, wenn ein Stromschalter, der in den Zeichnungen nicht gezeigt ist, geschlossen wird, angelegt wird.
Die Stromversorgungssteuervorrichtung 100A besteht aus einem ersten integrierten Schaltungselement 200A, das einen Mikroprozessor 210 als einen Hauptkörper aufweist, und einem zweiten integrierten Schaltungselement 400A, welches Antriebsschaltungsbereiche 43i zum Zuführen von Strom an die jeweiligen induktiven Lasten 104i als einen Hauptkörper aufweist und eine Konstantspannungs-Stromversorgung 410 beinhaltet. Eine Steuerspannung Vcc, die eine stabilisierte Spannung von 5 V Gleichstrom ist, wird beispielsweise an den Mikroprozessor 210 über die Konstantspannungs-Stromversorgung 410 angelegt.
Das erste integrierte Schaltungselement 200A und das zweite integrierte Schaltungselement 400A sind in Reihe durch ein Paar von Seriell/Parallel-Wandlern verbunden, die durch einen Masterstations-Seriell/Parallel-Wandler 221 und einen Slavestations-Seriell/Parallel-Wandler 441 aufgebaut sind, wobei das erste integrierte Schaltungselement 200A als eine Masterseite dient und das zweite integrierte Schaltungselement 400A als eine Slave-Seite dient, so dass Daten zwischen einem flüchtigen (volatilen) Masterseiten-Pufferspeicher 222 und einem slaveseitigen nicht-flüchtigen Datenspeicher 224 ausgetauscht werden. Weiter beinhaltet das erste integrierte Schaltungselement 200A einen nicht-flüchtigen Programmspeicher 211, der mit dem Mikroprozessor 210 kooperiert, und einen RAM-Speicher 212, der für Rechenverarbeitung verwendet wird.
Es ist anzumerken, dass eine Eingangs-Schnittstellenschaltung 300 analoge oder EIN/AUS-Eingangsbetriebssignale, die aus einer Eingangssensorgruppe 103 erhalten werden, einschließlich beispielsweise einem Schaltwechselsensor, der auf eine Auswahlposition eines Gangwechselhebels antwortet, einem Motordrehzahlsensor, einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor, einem Beschleuniger-Positionssensor, der einen Herunterdrückbetrag eines Beschleunigungspedals detektiert, und so weiter, an einen Eingangsanschluss des Mittelpunkts 210 beinhaltet.
Der Mikroprozessor 210 bestimmt eine Gangposition in Übereinstimmung mit einer Auswahlposition des Gangschalthebels, des Herunterdrückbetrags des Beschleunigerpedals und der Fahrzeuggeschwindigkeit, stellt Zielströme Iti, die unten unter Verwendung von 2 zu beschreiben sind, in Relation auf einen Teil der Vielzahl von induktiven Lasten 104i in Übereinstimmung mit der vorbestimmten Gangposition ein, und erzeugt Öffnungs-/Schließ-Befehlssignale DRVi, die durch Impulsbreiten-Modulationssignale für die Antriebsschaltungsbereiche 43i aufgebaut sind.
Durch die Antriebsschaltungsbereiche 43i erzeugte Stromdetektionsspannungen Vfi werden am ersten integrierten Schaltungselement 200A eingegeben, woraufhin diese Analogsignalspannungen durch A/D-Wandler 23i digital gewandelt werden und in den Mikroprozessor 210 eingegeben werden. Weiter wird ein durch einen Multiplexer 430, der unten zu beschreiben ist, ausgewähltes Auswahlanalogsignal MPX0 durch einen Masterseiten-A/D-Wandler 230 digital gewandelt und in den Mikroprozessor 210 eingegeben.
Es ist anzumerken, dass die durch die Konstantspannungs-Stromversorgung 410 erzeugte Steuerspannung Vcc als eine A/D-Referenzspannung Vref der entsprechenden A/D-Wandler 230, 23i verwendet wird und ein digitaler Umwandlungswert einer in den A/D-Wandler eingegebenen Eingangssignalspannung invers proportional zum Wert der A/D-Referenzspannung Vref ist. Daher, wenn die Eingangssignalspannung gleich der A/D-Referenzspannung Vref ist, wird ein durch die Auflösung des A/D-Wandlers bestimmter, vorbestimmter maximaler Digitalwert ermittelt.
Ein Stromversorgungstemperatur-Detektionselement 440 ist in der Konstantspannungs-Stromversorgung 410 vorgesehen, und eine Temperaturdetektionsspannung T0 desselben wird an den Multiplexer 430 eingegeben. Weiter ist die Stromversorgungsspannung Vb durch Spannungsteilerwiderstände 411, 412 geteilt und mit einem anderen Eingangsanschluss des Multiplexers 430 als eine Stromversorgungs-Detektionsspannung Vba verbunden.
Jeder Antriebsschaltungsbereich 43i des zweiten integrierten Schaltungselements 400A erzeugt eine Stromdetektionsspannung Vfi durch Verstärken einer End-zu-Endspannung eines Stromdetektionswiderstands 50i, der unten unter Verwendung von 2 zu beschreiben ist. Weiter ist ein Widerstandstemperatur-Detektionselement 44i in dem Antriebsschaltungsbereich 43i vorgesehen, um eine Temperatur in der Nähe jedes Stromdetektionswiderstands 50i zu detektieren, und Temperaturdetektionsspannungen Ti der Widerstandstemperatur-Detektionselemente 44i sind jeweils mit unterschiedlichen Eingangsanschlüssen des Multiplexers 430 verbunden.
Es ist anzumerken, dass entweder das Widerstandstemperatur-Detektionselement 44i für jeden Stromdetektionswiderstand 50i angeordnet ist, oder ein erstes Widerstands-Detektionselement 441 an einer Zwischenposition zwischen einem ersten Stromdetektionswiderstand 501 und einem zweiten Stromdetektionswiderstand 502 vorgesehen ist, um so beide derselben zu repräsentieren, ein drittes Widerstandstemperatur-Detektionselement 443 an einer Zwischenposition zwischen einem dritten Stromdetektionswiderstand 503 und einem vierten Stromdetektionswiderstand 504 vorgesehen ist, um sie so beide zu repräsentieren, und ein fünftes Widerstandstemperatur-Detektionselement 445 an einer Zwischenposition zwischen einem fünften Stromdetektionswiderstand 505 und einem sechsten Stromdetektionswiderstand 506 vorgesehen ist, um so beide derselben zu repräsentieren. Alternativ, wenn die Stromdetektionswiderstände 50i in einer dichten Anordnung angeordnet sind, können die jeweiligen Stromdetektionswiderstände 50i durch ein einzelnes repräsentatives Temperaturdetektionselement 44i0 repräsentiert sein.
Der Multiplexer 430 wählt ein einzelnes analoges Eingangssignal in Übereinstimmung mit Downlink-Steuerdaten SRO, die durch den Mikroprozessor 210 aus dem Slave-Stationsseiten-Parallelwandler 421 erhalten werden, aus und sendet das ausgewählte analoge Eingangssignal an das erste integrierte Schaltungselement 200A als das ausgewählte Analogsignal MPX0.
Es ist anzumerken, dass ein slaveseitiger Mehrkanal-A/D-Wandler (siehe 11) anstelle des Multiplexers 430 vorgesehen sein kann und ein digitaler Umwandlungswert desselben an den Mikroprozessor 210 über die Seriell-Parallelwandler 421, 221 gesendet werden kann. In beiden Fällen ist es möglich, Mittel zum Senden von Temperaturdetektionsspannungen T0, Ti, Ti0 und der Stromversorgungs-Detektionsspannung Vba als Uplink-Überwachungsdaten SRI an die Masterseite unter Verwendung einer kleinen Anzahl von Drähten zu senden.
Die Uplink-Überwachungsdaten SRI werden durch den Mikroprozessor 210 verwendet, um die Lastströme Ifi mit einem hohen Präzisionsgrad zu steuern und, wichtig, eine Hochgeschwindigkeits-Responsivität ist in Bezug auf negative Rückkopplungssteuerung nicht erforderlich.
Es ist anzumerken, dass alle oder ein Teil der ersten bis fünften Korrekturkoeffizienten Ki1 bis Ki5, die durch ein Justierwerkzeug 900A berechnet sind (siehe 5), das später zu beschreiben ist, vorab in den nicht-flüchtigen Datenspeicher 422 geschrieben sind. Zusätzlich ist eine elektrische Lastgruppe, die beispielsweise eine Hydraulikpumpe, ein Vorwärts/Rückwärts-Auswahl-Solenoidventil und so weiter enthält, mit einem Ausgangsanschluss des Mikroprozessors 210 über eine Ausgangs-Schnittstellenschaltung, die in den Zeichnungen nicht gezeigt ist, verbunden.
Als Nächstes werden in 2, welche ein Blockdiagramm ist, das die durch den Mikroprozessor 210 am Laststrom Ifi implementierte Steuerung illustriert, und ein detailliertes Schaltungsblockdiagramm, welches den Antriebsschaltungsbereich 43i und die Konstantspannungs-Stromversorgung 410 des zweiten integrierten Schaltungselements 400A implementiert, gezeigte Konfigurationen im Detail beschrieben.
In 2 erzeugt die Konstantspannungs-Stromversorgung 410 die Steuerspannung Vcc, die beispielsweise eine stabilisierte Spannung von 5 V Gleichstrom ist, die von der Stromversorgungsspannung Vb heruntergestuft ist, durch Steuern einer Leitungsbedingung eines seriellen Öffnungs-/Schließ-Elements 419. Weiter vergleicht eine Vergleichsschaltung 418 eine durch Unterteilen der Steuerspannung Vcc unter Verwendung von Spannungsteilerwiderständen 415, 416 ermittelte geteilte Spannung mit einer Referenzspannung V00, die aus einer Stromversorgungs-Referenzspannung 417 erzeugt wird, und implementiert negative Rückkopplungssteuerung so, dass, wenn die Steuerspannung Vcc 5 V Gleichstrom übersteigt, das serielle Öffnungs-/Schließ-Element 419 öffnet.
Der Antriebsschaltungsbereich 43i enthält ein in Reihe mit der induktiven Last 104i verbundenes Antriebsöffnungs-/Schließelement 45i und ein parallel mit einer durch die induktive Last 104i und den Stromdetektionswiderstand 50i gebildeten seriellen Schaltung verbundenes Kommutations-Schaltungselement 46i. Ein Lastfaktor γi = EIN-Zeit/EIN-AUS-Periode des Antriebsöffnungs-/Schließelement 45i wird über eine Antriebsgatterschaltung 48i gesteuert, die in Reaktion auf ein Öffnungs-/Schließ-Befehlssignal DRVi arbeitet, welches durch das erste integrierte Schaltungselement 200A erzeugt wird, und wenn das Antriebsöffnungs-/Schließelement 45i offen ist, schließt das Kommutations-Schaltungselement 46i, wodurch der Laststrom Ifi kommutiert wird.
Der Stromdetektionswiderstand 50i ist mit einer Position stromabwärts (gezeigt) oder stromaufwärts (nicht gezeigt) der Induktivlast 104i verbunden und ist konfiguriert, die Stromdetektionsspannung Vfi zu erzeugen, wenn eine End-zu-Endspannung derselben durch eine Stromdetektionsschaltung 47i verstärkt wird.
Es ist anzumerken, dass P-Kanal- und N-Kanal-Feldeffekttransistoren, die miteinander in Reihe verbunden sind, als das Kommutations-Schaltungselement 46i und das Antriebs-Öffnungs-/Schließelement 45i verwendet werden und wenn das Antriebs-Öffnungs-/Schließelement 45i mit einer Position stromaufwärts der induktiven Last 104i verbunden ist, wie in 2 gezeigt, wird ein Kathodenanschluss einer internen parasitären Diode desselben mit einem Anodenanschluss einer internen parasitären Diode des Kommutations-Schaltungselements 46i verbunden, welches mit einer Position stromaufwärts der Induktivlast 104i verbunden ist.
In einem Fall, bei dem das Antriebs-Öffnungs-/Schließelement 45i ein mit einer Position stromabwärts der Induktivlast 104i verbundener N-Kanal-Feldeffekttransistor ist und das Kommutations-Schaltungselement 46i ein mit einer Position stromaufwärts der Induktivlast 104i verbundener P-Kanal-Feldeffekttransistor ist, ist jedoch ein Anodenanschluss der internen parasitären Diode des Antriebs-Öffnungs-/Schließelements 45i mit einem Kathodenanschluss der internen parasitären Diode des Kommutations-Schaltungselements 46i, welches an einer Position stromaufwärts der Induktivlast 104i verbunden ist, verbunden. In beiden Fällen stoppt die Antriebsgatterschaltung 48i das Kommutations-Schaltungselement 46i vor Antreiben des Antriebs-Öffnungs-/Schließelements 45i zum Schließen, und treibt das Kommutations-Schaltungselement 46i zum Schließen an, nach Stoppen des Antriebs des Antriebs-Öffnungs-/Schließelements 45i zum Schließen. Somit wird das Kommutations-Schaltungselement 46i in einer identischen Leitungsrichtung zur Leitungsrichtung von dessen interner parasitären Diode angetrieben.
Im ersten integrierten Schaltungselement 200A beinhaltet der Programmspeicher 211, der mit dem Mikroprozessor 210 kooperiert, ein Steuerprogramm, das als ein Zielstromeinstellmittel 241, Ist-Widerstands-Rechenmittel 242, Zieldetektionsspannungs-Rechenmittel 243, Negativ-Rückkopplungssteuermittel 244 und Auswahlbefehls-Erteilungsmittel 251 dient.
In einem Fall, bei dem die Induktivlast 104i ein Linearsolenoid ist, das für ein proportionales Solenoidventil vorgesehen ist, das während der Öldrucksteuerung verwendet wird, bestimmt das Zielstromeinstellmittel 241 einen Zielstrom Iti durch Bezugnahme auf Öldruck-zu-Strom-Charakteristikdaten, in welchen ein benötigter Öldruck mit einem entsprechenden Anregungsstrom, der an das Linearsolenoid anzulegen ist, assoziiert ist.
Das Ist-Widerstands-Rechenmittel 242 berechnet einen Ist-Widerstand Rti durch Lesen von Korrekturkoeffizienten Ki1 bis Ki4 oder Korrekturkoeffizienten Ki1 bis Ki5, die unten zu beschreiben sind, die vorab im Datenspeicher 422 des zweiten integrierten Schaltungselements 400A gespeichert sind, und dann Synthetisieren der Temperaturdetektionsspannung T0, Ti (oder Ti0) und der Stromversorgungs-Detektionsspannung Vba, die aus dem Multiplexer 430 gesendet wird.
Das Zieldetektionsspannungs-Rechenmittel 243 berechnet eine Zieldetektionsspannung Vti = Rti × Iti durch Multiplizieren des Ist-Widerstands Rti, der durch das Ist-Widerstands-Rechenmittel 242 berechnet ist, mit dem durch das Zielstromeinstellmittel 241 eingestellten Zielstrom Iti.
Das Negativ-Rückkopplungssteuermittel 244 vergleicht digital einen durch digitales Umwandeln des Wertes der durch die Stromdetektionsschaltung 47i erzeugten Stromdetektionsspannung Vi unter Verwendung des A/D-Wandlers 23i mit der Zieldetektionsspannung Vti und erzeugt ein Öffnungs-/Schließ-Befehlssignal DRVi mit einer Energetisierungslast γi, so dass der Digitalwert und die Zieldetektionsspannung Vti zueinander passen.
Das Auswahlbefehls-Erteilungsmittel 251 agiert am Multiplexer 430 des zweiten integrierten Schaltungselements 400A über das Paar von Seriell/Parallel-Wandlern 221, 421, um die Temperaturdetektionsspannungen T0, Ti (oder Ti0) und die Stromversorgungs-Detektionsspannung Vba im Anschluss zu spezifizieren, woraufhin das ausgewählte Analogsignal MPX0, das als Ausgangssignal des Multiplexers 430 dient, am Mikroprozessor 210 über den Masterseiten-A/D-Wandler 230 eingegeben wird.
Es ist anzumerken, dass das Auswahlkommando nicht abhängig ist vom Paar der Seriell/Parallel-Wandler 221, 421 und die Auswahlsteuerung beispielsweise über eine dedizierte 4-Bit-Digitalsignalschaltung implementiert werden kann.
Detaillierte Beschreibung von Aktionen und Operationen
Aktionen und Operationen der Stromversorgungssteuervorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform, konfiguriert wie in den 1 und 2 gezeigt, werden nunmehr im Detail auf Basis der in 3A bis 3D gezeigten Charakteristik-Diagramme und eines in 2 gezeigten Flussdiagramms beschrieben.
Zuerst wird in den 1 und 2, wenn ein Stromschalter, der nicht in den Zeichnungen gezeigt ist, geschlossen ist, der Ausgangskontakt 102 des Stromrelais geschlossen, wodurch die Stromversorgungsspannung Vb an der Stromversorgungssteuervorrichtung 100A angelegt wird. Als Ergebnis erzeugt die Konstantspannungs-Stromversorgung 410 die Steuerspannung Vcc, die beispielsweise eine stabilisierte Spannung von 5 V Gleichstrom ist, woraufhin der Mikroprozessor 210, der das erste integrierte Schaltungselement 200a bildet, beginnt, eine Steueroperation zu implementieren.
Der Mikroprozessor 210 erzeugt ein Lastantriebsbefehlssignal, das an die elektrische Lastgruppe zu senden ist, die in den Zeichnungen nicht gezeigt ist, verbunden mit der Ausgangs-Schnittstellenschaltung, die in den Zeichnungen nicht gezeigt ist, in Übereinstimmung mit der Betriebsbedingung der Eingangssensorgruppe 103, die durch die Eingangs-Schnittstellenschaltung 300 eingegeben wird, und dem Inhalt des in dem nicht-flüchtigen Programmspeicher 210 gespeicherten Programms, und implementiert EIN/AUS-Steuerung der Vielzahl von Induktivlasten 104i, die als spezifische elektrische Lasten der Elektrolastgruppe dienen, über die Antriebs-Öffnungs-/Schließelemente 45i, um die Energetisierungsströme derselben zu steuern.
Als Nächstes werden Orte, die Steuerfehler während der Stromsteuerung verursachen, aus den 1 und 2 extrahiert und unter Verwendung von Charakteristik-Diagrammen derselben, die in 3A bis 3D gezeigt sind, beschrieben.
In 3A gibt ein Bezugszeichen 330 eine Charakteristik einer Umgebungstemperatur Ta relativ zu einem Widerstandswert der Induktivlast 104i an, die in Form eines Streifens illustriert ist, der individuelle Variation zwischen der Vielzahl von Induktivlasten 104i beinhaltet.
Weiter gibt ein Bezugszeichen 331 eine Charakteristik einer Umgebungstemperatur (einer durch das Widerstandstemperatur-Detektionselement 44i gemessenen Umgebungstemperatur) relativ zu einem Widerstandswert des Stromdetektionswiderstands 50i an, welcher in Form eines Streifens illustriert ist, der individuelle Variation zwischen der Vielzahl von Stromdetektionswiderständen 50i enthält.
Es ist anzumerken, dass Mittelpräzisionswiderstände, in welchen individuelle Variation beim Widerstandswert in einer normalen Temperaturumgebung auf oder unter einem vorbestimmten Wert limitiert ist, als die Stromdetektionswiderstände 50i angewendet werden, aber die Präzision derselben in Bezug auf Variation bei der Temperatur-Charakteristik niedrig ist, und wenn ein hoher Präzisionsgrad in Bezug auf sowohl den Widerstandswert als auch die Temperatur-Charakteristik zeigende Widerstände verwendet werden, steigen die Kosten der Widerstände dramatisch an.
In 3B geben Bezugszeichen 332, 333 und 334 Charakteristika des Laststroms Ifi relativ zum Zielstrom Iti an, wenn Variation bei den Widerstandswerten der Stromdetektionswiderstände 50i als die einzige Ursache eines Fehlers während der Stromsteuerung angenommen wird und der Fehler nicht korrigiert wird. In einer Hochtemperaturumgebung ist der Laststrom Ifi kleiner als der Zielstrom Iti und in einer Niedrigtemperaturumgebung ist der Laststrom Ifi größer als der Zielstrom Iti.
In 3C bezeichnet ein Bezugszeichen 335 eine Variations-Charakteristik der Stromversorgungsspannung relativ zu dem Stromverstärkungsfaktor in einem Fall, bei dem der Stromdetektionswiderstand 50i mit einer Position stromaufwärts der Induktivlast 104i verbunden ist und die Stromdetektionsschaltung 47i durch einen Differentialverstärker aufgebaut ist, wobei die Charakteristik in Form eines Streifens illustriert ist, der individuelle Variation zwischen der Vielzahl von Stromdetektionsschaltungen 47i beinhaltet.
In diesem Fall sind eine Proportionalfehler-Komponente und ein Versatzfehler enthalten, wobei die Proportionalfehler-Komponente auf einer Variation beim Teilungsverhältnis von Spannungsteilungsschaltungen basiert, die mit positiven und negativen Eingangsanschlüssen des Differentialverstärkers verbunden sind und der Versatzfehler auf einer Vorspannungs-Korrekturspannung basiert, um sicherzustellen, dass eine Ausgangsspannung des Differentialverstärkers nicht negativ wird.
In 3D zeigt das Bezugszeichen 336 eine Charakteristik einer Umgebungstemperatur (einer durch das Stromversorgungstemperatur-Detektionselement 440 gemessenen Umgebungstemperatur) der Konstantspannungs-Stromversorgung 410 relativ zur A/D-Referenzspannung Vref, das heißt der durch die Konstantspannungs-Stromversorgung 410 erzeugten Steuerspannung Vcc an, die in Form eines Streifens illustriert ist, der individuelle Variation zwischen einer Vielzahl von Konstantspannungs-Stromversorgungen 410 enthält.
Es ist anzumerken, dass die Stromdetektionsspannung Vfi durch Verstärken der End-zu-Endspannung des Stromdetektionswiderstands 50i unter Verwendung eines Verstärkers, der in der Stromdetektionsschaltung 47i vorgesehen ist, erhalten wird und die durch die Konstantspannungs-Stromversorgung 410 erzeugte Steuerspannung Vcc im Masterseiten-A/D-Wandler 230, 23i als die A/D-Referenzspannung Vref so verwendet wird, dass, wenn die analoge Eingangssignalspannung zu der A/D-Referenzspannung Vref passt, ein durch die Auflösung der A/D-Wandler bestimmter Vollmaßstab-Digitalausgang erzeugt wird.
Daher variiert, wenn die A/D-Referenzspannung Vref variiert, der Digitalumwandlungswert der Analogsignalspannung in inverser Proportion dazu.
Eine Vielzahl von Koeffizienten, die durch alle oder einen Teil erster bis vierter Korrekturkoeffizienten Ki1 bis Ki4 gebildet sind, die durch Formel (1a) angezeigt sind, werden im Datenspeicher 422 des zweiten integrierten Schaltungselements 400A als Steuercharakteristik-Korrekturdaten gespeichert, um den Ist-Widerstand Rti eines umgewandelten Äquivalentwiderstandes zu berechnen, welcher durch Dividieren des digitalen Umwandlungswertes der Stromdetektionsspannung Vfi durch den Laststrom Ifi ermittelt wird. $\begin{matrix} Rti = (ki1 \times Ti + ki2 \times T0 + ki3 \times Vba + ki4) \times G0 \times R0 \\ = Ki 1 \times Ti + Ki2 \times T0 + Ki3 \times Vba + Ki 4 \end{matrix}$
In Formel (1a) bezeichnet R0 einen Design-Referenzwiderstand des Stromdetektionswiderstands 50i bei einer Referenz-Umgebungstemperatur, bezeichnet G0 einen Design-Referenzwert des Verstärkungsfaktors der Stromdetektionsschaltung 47i, ist eine Konstante ki1 ein Korrekturkoeffizient zum Korrigieren der durch das Widerstandstemperatur-Detektionselement 44i erzeugten Temperaturdetektionsspannung Ti, ist eine Konstante ki2 ein Korrekturkoeffizient zum Korrigieren der durch die Stromversorgungstemperatur-Detektionselement 440 erzeugten Temperaturdetektionsspannung T0, ist eine Konstante ki3 ein Korrekturkoeffizient zum Korrigieren eines durch die Stromdetektionsschaltung 47i erzeugten gemeinsamen Spannungsfehlers, wenn der Stromdetektionswiderstand 50i an einer Position stromaufwärts der Induktivlast 104i verbunden ist und bezeichnet eine Konstante ki4 eine andere Versatzfehlerkomponente.
Der Ist-Widerstand Rti, der in Formel (1a) angegeben ist, wird durch die Stromdetektionsschaltung 47i in einen verstärkten Wert umgewandelt und in der ersten Ausführungsform wird der digitale Umwandlungswert der Stromdetektionsspannung Vfi durch Multiplizieren des Ist-Widerstands Rti mit dem Laststrom Ifi ermittelt.
Das Ist-Widerstands-Rechenmittel 242 berechnet dann durch Abschätzung den Ist-Widerstand Rti aus Formel (1a) durch Einlesen aller oder eines Teils eines Istwertes der durch das Widerstandstemperatur-Detektionselement 44i erzeugten Temperaturdetektionsspannung Ti, eines Istwerts der durch das Stromversorgungstemperatur-Detektionselement 440 Zeiten Temperaturdetektionsspannung T0 und eines Istwerts der Stromversorgungs-Detektionsspannung Vba und Anwenden aller oder eines Teils der ersten bis vierten Korrekturkoeffizienten Ki1 bis Ki4 darauf.
Es ist anzumerken, dass ein Verfahren des Berechnens der ersten bis fünften Korrekturkoeffizienten Ki1 bis Ki5, die im Datenspeicher 422 gespeichert sind, unten unter Verwendung von 5 und 6 beschrieben wird, aber in einem Fall, bei dem die Vielzahl von Stromdetektionswiderständen 50i in einer dichten Anordnung angeordnet sind, so dass die Widerstandstemperatur-Detektionselemente 44i durch ein einzelnes repräsentatives Widerstandstemperatur-Detektionselement 44i0 aufgebaut sind, welches die, die Ist-Temperaturen aller Stromdetektionswiderstände 50i repräsentierenden Ist-Temperaturen erzeugt, wird die an die entsprechenden Stromdetektionswiderständen 50i in Formel (1a) angewendete Temperaturdetektionsspannung Ti unter Verwendung von Formel (2) berechnet, auf welche eine Konstante ki5 angewendet wird, die unter Berücksichtigung von durch den Laststrom Ifi verursachter wärmeerzeugend eingestellt wird. $Ti = Ti0 + ki5 \times {Ifi}^{2}$
Entsprechend wird der Ist-Widerstand Rti unter Verwendung von Formel (3a) berechnet, die durch Einfügen von Formel (2) in Formel (1a) ermittelt wird. $\begin{matrix} Rti = [ki1 \times (Ti0 + ki5 \times {Ifi}^{2}) + ki 2 \times T0 + ki 3 \times Vba + ki 4] \times G 0 \times R0 \\ = Ki 1 \times Ti0 + Ki2 \times T0 + Ki 3 \times Vba + Ki 4 + Ki 5 \times {Ifi}^{2} \end{matrix}$
wobei Ki5 = ki1 × ki5 × G0 × R0
Das Ist-Widerstands-Rechenmittel 242 berechnet dann durch Abschätzung den Ist-Widerstand Rti aus Formel (4a) durch Einlesen aller oder eines Teils des Istwerts der durch das Repräsentativtemperatur-Detektionselement 44i0 erzeugten Temperaturdetektionsspannung Ti0, des Istwerts der durch das Stromversorgungstemperatur-Detektionselement 440 erzeugten Temperaturdetektionsspannung T0 und des Istwerts der Stromversorgungs-Detektionsspannung Vba und Anwenden aller oder eines Teils der ersten bis fünften Korrekturkoeffizienten Ki1 bis Ki5 darauf. In Formel (4a) wird statt des in Formel (3a) verwendeten Laststroms Ifi der den Laststrom Ifi approximierende Zielstrom Iti angewendet. $Rti = Ki 1 \times Ti 0 + Ki 2 \times T0 + Ki 3 \times Vba + Ki 4 + Ki 5 \times {Ifi}^{2}$
Als Nächstes wird 4, die ein Flussdiagramm ist, das Operationen des erste integrierten Schaltungselements 200A und des zweiten integrierten Schaltungselements 400A illustriert, beschrieben.
In 4 ist Schritt 400 ein Schritt zum Aktivieren des Mikroprozessors 210 und ist Schritt 410 ein Schritt zum Starten von Operationen eines Äquivalent-Flussdiagramms, welches durch das zweite integrierte Schaltungselement 400A, das durch eine Logikschaltung aufgebaut ist, ausgeführte Steueroperationen illustriert.
Der Schritt 400 folgende Schritt 401a ist ein Bestimmungsschritt zum Bestimmen, ob dies die der Aktivierung des Mikroprozessors 210 folgende erste Operation ist. Wenn es die erste Operation ist, ist die Bestimmung affirmativ und rückt die Routine zu Schritt 401b fort. Wenn dies nicht die erste Operation ist, ist die Bestimmung negativ und die Routine rückt zu Schritt 402a fort.
Im Schritt 401b wird ein Befehl zum Senden der in dem Datenspeicher 422 gespeicherten Korrekturdaten an das zweite integrierte Schaltungselement 400A erteilt, und werden die ermittelten Korrekturdaten in den Pufferspeicher 222 eingelesen und gespeichert, woraufhin die Routine zu Schritt 402a fortrückt.
Der, Schritt 410 folgende Schritt 411a ist ein Bestimmungsschritt zum Bestimmen, ob eine Sendeanforderung durch den Mikroprozessor 210 erteilt worden ist oder nicht. Wenn eine Sendeanforderung erteilt worden ist, ist die Bestimmung zustimmend und rückt die Routine zu Schritt 411b fort. Wenn eine Übertragungsanforderung nicht erteilt worden ist, ist die Bestimmung negativ, und die Routine rückt zu Schritt 412a fort.
Im Schritt 411b werden die in dem Datenspeicher 422 gespeicherten Korrekturdaten gesendet, woraufhin die Routine zu Schritt 412a vorrückt.
Schritt 402a ist ein Bestimmungsschritt zum Bestimmen, ob ein Timing zum Lesen von aus dem Multiplexer 430 gesendeten Umgebungsdaten gekommen ist oder nicht. Eine zustimmende Bestimmung wird beispielsweise in Periodenintervallen von 100 ms erhalten, in welchem Fall die Routine zu Schritt 402b vorrückt. Wenn die Lesezeit nicht gekommen ist, wird eine negative Bestimmung erhalten und die Routine rückt zu Schritt 403a vor.
Im Schritt 402b wird ein Befehl an das zweite integrierte Schaltungselement 400A erteilt, um Umgebungsdaten wie etwa die Temperaturdetektionsspannungen (T0, Ti, oder Ti0), und die Stromversorgungs-Detektionsspannung Vba in Abfolge zu senden, woraufhin die Routine zu Schritt 402c vorrückt.
Im Schritt 402c wird Verlaufsinformation, die sich auf den Zielstrom Iti bezieht, durch sukzessives Speichern von Werten der in Schritt 403b erzeugten Zielströme Iti, unten zu beschreiben, in einem durch den RAM-Speicher 212 aufgebauten Schieberegister erzeugt, woraufhin die Routine zu Schritt 402d vorrückt. Wenn Schritt 402c auf einen Fall angewendet wird, bei dem Repräsentativtemperatur-Detektionselement 44i0 anstelle der individuellen Repräsentativtemperatur-Detektionselemente 44i verwendet wird, ist die sich auf den Zielstrom Iti beziehende Verlaufsinformation ein Quadratwert des Zielstroms Iti über eine jüngste Zeitperiode, entsprechend einer Durchschnitts-Thermalzeitkonstante der Stromdetektionswiderstände 50i.
Im Schritt 412a wird eine zustimmende Bestimmung bei Empfang des im Schritt 402b erteilten Umgebungsdaten-Sendebefehls erhalten, woraufhin die Routine zu Schritt 412b vorrückt. Wenn ein Sendebefehl erteilt worden ist, wird eine negative Bestimmung erhalten, woraufhin die Routine zu Schritt 414 vorrückt.
Im Schritt 412b werden die Umgebungsdaten gesendet, woraufhin die Routine zu Schritt 414 vorrückt. Im Schritt 414 wird die Stromdetektionsspannung Vfi gesendet, woraufhin die Routine zu Schritt 415b vorrückt.
Im Schritt 402d wird der Ist-Widerstand Rti aus entweder Formel (1a) oder Formel (4a) berechnet, woraufhin die Routine zu Schritt 403a vorrückt.
Es ist anzumerken, dass in Formel (1a) die ersten bis vierten Korrekturkoeffizienten Ki1 bis Ki4 als aus dem Datenspeicher 422 gelesene Korrekturdaten dienen, während die Temperaturdetektionsspannungen T0, Ti und die Stromversorgungs-Detektionsspannung Vba als die im Schritt 402b gelesenen und gespeicherten Umgebungsdaten dienen.
Weiter dienen in Formel (4a) die ersten bis fünften Korrekturkoeffizienten Ki1 bis Ki5 als die aus dem Datenspeicher 422 ausgelesenen Korrekturdaten, dienen die Temperaturdetektionsspannungen T0, Ti und die Stromversorgungs-Detektionsspannung Vba als die im Schritt 402b gelesenen und gespeicherten Umgebungsdaten und wird der Durchschnitts-Quadratwert der im Schritt 402c erzeugten Verlaufsinformation als der Zielstrom Iti verwendet.
Schritt 403a ist ein Bestimmungsschritt zum Bestimmen, ob ein Timing zum Umschalten der Stromversorgung auf die Vielzahl von Induktivlasten 104i gekommen ist oder nicht. Wenn der Schaltzeitpunkt gekommen ist, ist die Bestimmung zustimmend und die Routine rückt zu Schritt 403b vor. Wenn das Schalt-Timing nicht gekommen ist, ist die Bestimmung negativ und die Routine rückt zu Schritt 404a vor.
Im Schritt 403b wird der Zielstrom Iti der Induktivlast 104i, die zur Stromversorgung ausgewählt ist, bestimmt, und wird die Zieldetektionsspannung Vti durch Multiplizieren des Zielstroms Iti mit dem Ist-Widerstand Rti, der in Schritt 402d berechnet ist, erzeugt. Die Routine rückt dann zu Schritt 404a vor.
Im Schritt 404a wird die im Schritt 414 gesendete Stromdetektionsspannung Vfi gelesen und gespeichert, woraufhin die Routine zu Schritt 404b vorrückt.
Im Schritt 404b wird die im Schritt 404a gelesene Stromdetektionsspannung Vfi mit der Ziel-Detektionsspannung Vti, die im Schritt 403b eingestellt ist, verglichen, und wird eine PID-Steuerungsausgabe in Relation zu einer Abweichung dazwischen erzeugt. Die Routine rückt dann zu Schritt 405a vor.
Im Schritt 405a wird die Energetisierungslast γ1, die an das Antriebs-Öffnungs-/Schließelement 45i anzulegen ist, in Übereinstimmung mit der in Schritt 404b erzeugten PID-Steuerausgabe bestimmt. Als Nächstes wird in Schritt 405b, wenn eine Periode des Impulsbreiten-Modulationssignals als T eingestellt wird, das Antriebsbefehlssignal DRVi so erzeugt, dass eine geschlossene Periode Ton derselben = γ1 × T, woraufhin die Routine zu Schritt 409 vorrückt, in welchem die Operation abgeschlossen wird.
In Schritt 409 wird ein anderes Steuerprogramm ausgeführt, woraufhin die Routine zu Schritt 400 zurückkehrt, zum Start der Operation. Danach wird dasselbe Steuerprogramm wiederholt ausgeführt.
Es ist anzumerken, dass das zweite integrierte Schaltungselement 400A konfiguriert ist, das Antriebs-Öffnungs-/Schließelement 45i und das Kommutations-Schaltungselement 46i ein- und auszuschalten, über die Antriebsgatterschaltung 48i in Schritt 415b und dann zu Schritt 411a zurückzukehren. Darüber hinaus führt normalerweise das zweite integrierte Schaltungselement 400A Schritt 414 und Schritt 415b wiederholt aus.
Weiter, in Bezug auf die Vielzahl von Induktivlasten 104i (i = 1, 2, ..., m), werden i (=1 bis m) iterative Operationen in Schritten 402a bis 402d implementiert, werden i (= 1 bis m) iterative Operationen im Schritt 403b implementiert und werden i (= 1 bis m) iterative Operationen in Schritten 404a bis 405b implementiert.
Detaillierte Beschreibung von Korrekturdaten-Erzeugungsverfahren
Die Stromzufuhrsteuervorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform, die wie in 1 und 2 konfiguriert ist, wird unten im Detail unter Verwendung von 5 beschrieben, welche eine Ansicht ist, die eine Gesamtkonfiguration des Justierwerkzeugs zeigt, das zum Erzeugen der Korrekturdaten verwendet wird, und 6, welches ein Flussdiagramm ist, das eine Operation des Justierwerkzeugs illustriert.
In 5 ist das einzelne zweite integrierte Schaltungselement 400A abnehmbar an eine Justierplatine 800 über einen Sockel, der in der Zeichnung nicht gezeigt ist, montiert.
Eine Gleichstromversorgung 101 ist mit der Justierplatine 800 über einen Spannungsregulator 940 verbunden, um Strom zum zweiten integrierten Schaltungselement 400A zu führen, und das zweite integrierte Schaltungselement liefert den Laststrom Ifi an eine Reihenschaltung, die aus einem Amperemeter Ai1 und einer Standardprobenlast 104 gebildet ist. Weiter wird ein Platzhalterlastwiderstand 910 mit einer Ausgangsschaltung der Konstantspannungs-Stromversorgung 410 verbunden, die in dem zweiten integrierten Schaltungselement vorgesehen ist.
Das Justierwerkzeug 900A, welches beispielsweise durch eine programmierbare Steuerung aufgebaut ist, beinhaltet eine Rechensteuereinheit 901, eine Einstellanzeigeeinheit 902, eine Auswahl/Schreibbefehls-Erteilungseinheit 903, einen in Reihe mit dem Slave-stationsseitigen Seriell/Parallel-Wandler 421 verbundenen Master-stationsseitigen Seriell/Parallel-Wandler 904, vorgesehen im zweiten integrierten Schaltungselement 400A, eine Energetisierungsbefehls-Erteilungseinheit 905 zum Erzeugen des Impulsbreiten-Modulationssignals in Form des Öffnungs-/Schließ-Befehlssignals DRVi in der Antriebsgatterschaltung 48i, einen ersten A/D-Wandler 909a und einen zweiten A/D-Wandler 909b, in welchen Istwerte von durch das zweite integrierte Schaltungselement 400A erzeugten Korrekturparametern eingegeben werden, und eine Umgebungs-Justiereinheit 906.
Der erste A/D-Wandler 909A arbeitet unter Verwendung der Steuerspannung Vcc, die durch das zweite integrierte Schaltungselement 400A erzeugt wird, als die A/D-Referenzspannung Vref, um so analoge Signalspannungen Vfi, V3, die erhalten werden, wenn das zweite integrierte Schaltungselement die Istwerte der Korrekturparameter als Analogsignale sendet, digital umzuwandeln und die Ergebnisse in die Rechensteuereinheit 901 einzugeben.
Es ist anzumerken, dass die analoge Signalspannung Vfi der Stromdetektionsspannung Vfi entspricht, während die analoge Signalspannung V3 eine Signalspannung ist, die sich auf die durch den Multiplexer 430 ausgegebenen Umgebungsdaten bezieht, einschließlich der Temperaturdetektionsspannungen T0, Ti (oder Ti0) oder der Stromversorgungs-Detektionsspannung Vba.
Der zweite A/D-Wandler 909b wird in einem Fall angewendet, bei dem das Amperemeter Ai1 konfiguriert ist, eine analoge Signalspannung zu erzeugen, und arbeitet unter Verwendung einer durch eine Hochpräzisions-Konstantspannungs-Stromversorgung 908 erzeugten stabilisierten Spannung als eine A/D-Referenzspannung Vrf, um so den gemessenen Wert des Laststroms Ifi digital umzuwandeln und das Ergebnis in die Rechensteuereinheit 901 einzugeben.
Die auf den zweiten A/D-Wandler 909b angewendete A/D-Referenzspannung Vrf ist präziser als die auf den ersten A/D-Wandler 909a angewendete A/D-Referenzspannung Vref und in einem Fall, bei dem das Amperemeter Ai1 einen gemessenen Wert in Form einer digitalen Signalspannung erzeugt, wird ein Digitalmesswert desselben so wie er ist in die Rechensteuereinheit 901 eingegeben, wodurch die Notwendigkeit für den zweiten A/D-Wandler 909b eliminiert wird.
Die Umgebungsjustiereinheit 906 wird aus der Rechensteuereinheit 901 über die Einstellanzeigeeinheit 902 betrieben, um einen Befehl zum Modifizieren des Widerstandswerts des Platzhalterlastwiderstands 910, einen Befehl zum Modifizieren einer Ausgangsspannung, die aus dem Spannungsregulator 940 ausgegeben ist, und einen Befehl um Modifizieren der Umgebungstemperatur der in dem zweiten integrierten Schaltungselement 400A bereitgestellten Konstantspannungs-Stromversorgung 410 und der Umgebungstemperatur des Stromdetektionswiderstands 50i zu erzeugen.
Die Rechensteuereinheit 901 liest die durch das Widerstandstemperatur-Detektionselement 44i erzeugte Temperaturdetektionsspannung Ti oder die durch das Repräsentativtemperatur-Detektionselement 44i0 erzeugte Temperaturdetektionsspannung Ti0, die durch das Stromversorgungstemperatur-Detektionselement 440 erzeugte Temperaturdetektionsspannung T0, die Stromversorgungs-Detektionsspannung Vba den Wert der Stromdetektionsspannung Vfi und den Wert des Laststroms Ifi, gemessen durch das Amperemeter Ai1 aus Formel (1b) oder Formel (3b), die unten zu beschreiben sind, als Istwerte der Korrekturparameter ein, erzeugt vier, fünf oder mehr simultane Gleichungen, welche die ersten bis vierten Korrekturkoeffizienten Ki1 bis Ki4 oder die ersten bis fünften Korrekturkoeffizienten Ki1 bis Ki5 als Unbekannte für jeden Stromdetektionswiderstand 50i aufweisen, und berechnet die ersten bis vierten Korrekturkoeffizienten Ki1 bis Ki4 oder die ersten bis fünften Korrekturkoeffizienten Ki1 bis Ki5 unter Verwendung des Verfahrens kleinster Quadrate.
Es ist anzumerken, dass in der ersten Ausführungsform der digitale Umwandlungswert der Stromdetektionsspannung Vfi einen A/D-Umwandlungsfehler (mit anderen Worten, einen Variationsfehler bei der A/D-Referenzspannung Vref) beinhaltet, der durch den ersten A/D-Wandler 909a erzeugt wird, und daher basiert der Ist-Widerstand Rti, der durch Teilen der Stromdetektionsspannung Vfi durch den Laststrom Ifi, der mit einem hohen Präzisionsgrad gemessen wird, ermittelt wird, auf einem Digitalwert.
Die Auswahl/Schreibbefehls-Erteilungseinheit 903 sendet Adressinformation, welche die individuellen Typen der aus dem zweiten integrierten Schaltungselement 400A über das Paar von Seriell/Parallel-Wandler 904, 421 gesendeten Korrekturparametern spezifizieren, und transferiert die ersten bis vierten Korrekturkoeffizienten Ki1 bis Ki4 oder die ersten bis fünften Korrekturkoeffizienten Ki1 bis Ki5, die durch die Rechensteuereinheit 901 berechnet sind, an das zweite integrierte Schaltungselement 400A als Korrekturkoeffizienten für die jeweiligen Stromdetektionswiderstände 50i, woraufhin die Korrekturkoeffizienten im Datenspeicher 422 gespeichert werden.
Es ist anzumerken, dass die Umgebungstemperaturen der Vielzahl von Stromdetektionswiderständen 50i justiert werden, indem die Energetisierungsbefehls-Erteilungseinheit 905 dazu gebracht wird, die Impulsbreiten-Modulationssignale DRVi zu erzeugen, die an die Vielzahl von Antriebs-Öffnungs-/Schließelementen 45i alle auf einmal anzulegen sind, Einstellen der Energetisierungslasten derselben so groß oder klein oder als groß, mittel oder klein, Erhöhen oder Senken des Laststroms Ifi de4 Standardprobenlast und dann Ausblasen kalter Luft oder warmer Luft auf die Vielzahl von Stromdetektionswiderständen 50i alle auf einmal über ein erstes Luftfluss-Justier-Solenoidventil 920 und eine Ausstoßdüse, um die Temperaturen derselben rasch in einer Vielzahl von Stufen, nämlich Hoch und Niedrig, oder Hoch, Mittel und Niedrig zu justieren.
Weiter wird die Umgebungstemperatur der Konstantspannungs-Stromversorgung 410 durch Modifizieren eines Widerstandswerts des Platzhalterlastwiderstands 910 so, dass ein an die Konstantspannungs-Stromversorgung angelegter Ausgabestrom erhöht oder gesenkt wird, und dann Ausstoßen von kalter Luft und/oder warmer Luft auf die Konstantspannungs-Stromversorgung über ein zweites Luftfluss-Justier-Solenoidventil 930 und eine Ausstoßdüse, um die Temperatur derselben rasch in einer Vielzahl von Stufen zu justieren, nämlich Hoch und Niedrig oder Hoch, Mittel und Niedrig, justiert.
Vorab durch Experiment eingestellte Werte werden in Übereinstimmung mit Zieltemperaturen als jeweilige Größen der Lastströme Ifi oder des an die Vielzahl von Stromdetektionswiderstände 50i oder die Konstantspannungs-Stromversorgung 410 angelegten Ausgangsstroms angelegt, und eine angemessene Flussrate für den durch das erste Luftfluss-Justier-Solenoidventil 920 oder das zweite Luftfluss-Justier-Solenoidventil 930 erzeugt.
Ein erstes Voltmeter V1 zum Messen der End-zu-Endspannung von zumindest einem der Vielzahl von Stromdetektionswiderständen 50i, ein fünftes Voltmeter V5 zum Messen der Stromversorgungsspannung Vb der Konstantspannungs-Stromversorgung 410 und ein viertes Voltmeter V4 zum Messen des Werts der Steuerspannung Vcc, die aus einer stabilisierten Ausgangsspannung aufgebaut ist, sind mit der Justierplatine 800 verbunden und jegliche der Analogsignalspannungen werden in die Rechensteuereinheit 901 des Justierwerkzeugs 900A über den zweiten A/D-Wandler 909b eingegeben oder digitale Messwerte derselben werden in die Rechensteuereinheit 901 eingegeben.
Das Justierwerkzeug 900A ist konfiguriert, in der Lage zu sein, einen Widerstandswert R1 zu berechnen, der sich auf eine oder mehrere Stromdetektionswiderstände 50i bezieht, durch Teilen des durch das erste Voltmeter V1 ermittelten Messwerts durch den durch das Laststrommeter Ai1 gemessenen Strom, Berechnen des Ist-Widerstands Rti durch Teilen der Stromdetektionsspannung Vfi durch den durch das Laststrommeter Ai1 gemessenen Strom, Vergleichen des Widerstandswerts R1 mit dem Ist-Widerstand Rti und Erzeugen von Überwachungsdaten, die sich auf die Variation beim Widerstandswerts R1 und Variation beim Ist-Widerstand Rti beziehen.
Das Justierwerkzeug 900A ist auch konfiguriert, in der Lage zu sein, den durch das fünfte Voltmeter V5 ermittelten Messwert, die auf die Stromversorgungs-Detektionsspannung Vba angewendete Umgebungsüberwachungsspannung Vi, welches eine geteilt Spannung ist, durch Teilen der Stromversorgungsspannung Vb erhalten wird, und den durch das vierte Voltmeter V4 ermittelten Messwert zu vergleichen und Überwachungsdaten, die sich auf die Anwesenheit oder Abnormalität bei der Konstantspannungs-Stromversorgung 410, Anwesenheit einer Abnormalität bei der Stromversorgungs-Detektionsspannung Vba und Variation bei den Messwerten beziehen, zu erzeugen.
Als Ergebnis kann eine Variation zwischen einer Vielzahl von Produkten überwacht werden und kann Chargen-Verwaltung in Übereinstimmung mit der Anwesenheit oder Abwesenheit von defekten Produkten durchgeführt werden.
In 6 ist Schritt 600 ein Schritt zum Montieren des unjustierten zweiten integrierten Schaltungselements 400A auf der Justierplatine 800, Verbinden des zweiten integrierten Schaltungselements 400A mit dem Justierwerkzeug 900A und Umschalten der Stromversorgung auf EIN.
Als Nächstes wird im Schritt 601 zuerst das Öffnungs-/Schließ-Befehlssignal DRVi für alle der Standardprobenlasten 104 auf einmal so erzeugt, dass die Standardprobenlasten 104 alle auf einmal durch einen vergleichsweise kleinen Strom bei einem Pegel von beispielsweise 20% des Nennstroms energetisiert werden.
Die Flussrate der durch das erste Luftfluss-Justier-Solenoidventil 920 erzeugten kalten Luft wird dann so eingestellt, dass die Umgebungstemperatur des Stromdetektionswiderstands 50i einer normalen Hausumgebung entspricht, die als eine Niedrigtemperatur dient.
Als Ergebnis wird die Temperaturdetektionsspannung Ti, T0, die durch das Widerstandstemperatur-Detektionselement 44i oder das Repräsentativtemperatur-Detektionselement 44i0 erzeugt wird, als eine Niedrigtemperaturpegel-Detektionsspannung erzeugt.
Als Nächstes wird in Schritt 602 zuerst, ohne Verbinden des Platzhalterlastwiderstands 910, die Flussrate der durch das zweite Luftfluss-Justier-Solenoidventil 930 erzeugten kalten Luft so eingestellt, dass die Umgebungstemperatur der Konstantspannungs-Stromversorgung 410 der normalen Hausumgebung, die als Niedrigtemperaturumgebung dient, korrespondiert.
Als Ergebnis wird die durch das Stromversorgungstemperatur-Detektionselement 440 erzeugte Temperaturdetektionsspannung T0 als eine Niedrigtemperaturpegel-Detektionsspannung erzeugt.
Als Nächstes justiert in Schritt 603 der Spannungsregulator 940 die Stromversorgungsspannung Vb auf eine Minimalspannung von beispielsweise 7 V Gleichstrom. Als Nächstes werden in Schritt 604 die Werte der Temperaturdetektionsspannungen (Vi, T0 oder Ti0) der Stromversorgungs-Detektionsspannung Vba, des Laststroms Ifi und der Stromdetektionsspannung Vfi in Relation zu jedem Stromdetektionswiderstand 50i gemessen und als ein erster Überwachungsdatensatz gespeichert.
Als Nächstes wird in Schritt 605a, wenn die Messung unvollständig ist, eine Negativbestimmung ermittelt und die Routine kehrt zu Schritt 603 zurück. Im Schritt 603 wird die Stromversorgungsspannung Vb justiert und in Schritt 604 wird ein zweiter Überwachungsdatensatz, der ermittelt wird, wenn die Stromversorgungsspannung Vb auf einer Zwischenspannung von beispielsweise 10 V Gleichstrom ist, gespeichert.
Ähnlich, wenn als Nächstes Schritt 604 ausgeführt wird, wird ein dritter Überwachungsdatensatz, der ermittelt wird, wenn die Stromversorgungsspannung Vb auf einer Maximalspannung von beispielsweisebeispielsweise 14 V Gleichstrom ist, gespeichert und wenn Schritt 605a zum dritten Mal ausgeführt wird, wird eine zustimmende Bestätigung, welche angibt, dass die Messung vollständig ist, ermittelt. Die Routine rückt dann zu Schritt 605b vor.
Wenn eine negative Bestimmung, die anzeigt, dass die Messung unvollständig ist, im Bestimmungsschritt 605b ermittelt wird, kehrt die Routine zu Schritt 602 zurück, und wenn der Schritt 602 zum zweiten Mal ausgeführt wird, wird ein Teil der Platzhalterwiderstände 910 verbunden und wird die Flussrate der durch das zweite Luftfluss-Justier-Solenoidventil 930 erzeugten kalten Luft so eingestellt, dass die Umgebungstemperatur der Konstantspannungs-Stromversorgung 410 einer mittleren Temperaturumgebung von beispielsweise 75 °C entspricht.
Als Ergebnis wird die durch das Stromversorgungstemperatur-Detektionselement 440 erzeugte Temperaturdetektionsspannung T0 als eine Mitteltemperaturpegel-Detektionsspannung erzeugt.
Danach werden die ersten bis dritten Überwachungsdatensätze wieder gespeichert, während Schritte 603, 604 und 605b wiederholt werden, woraufhin die Routine wieder zu Schritt 602 zurückkehrt. Wenn Schritt 602 zum dritten Mal ausgeführt wird, werden alle der Platzhalterlastwiderstände 910 verbunden und wird die Flussrate der durch das zweite Luftfluss-Justier-Solenoidventil 930 erzeugten kalten Luft so eingestellt, dass die Umgebungstemperatur der Konstantspannungs-Stromversorgung 410 einer Hochtemperaturumgebung von beispielsweise ungefähr 125 °C entspricht.
Als Ergebnis wird die durch das Stromversorgungstemperatur-Detektionselement 440 erzeugte Temperaturdetektionsspannung T0 als eine Hochtemperaturpegel-Detektionsspannung erzeugt.
Ähnlich wird danach, wenn Schritt 601 zum zweiten Mal ausgeführt wird, das Öffnungs-/Schließ-Befehlssignale DRVi für alle Standardprobenlasten 104 auf einmal so erzeugt, dass die Standardprobenlasten 104 alle auf einmal durch einen Zwischenstrom bei einem Pegel von beispielsweise 50% des Nennstroms energetisiert werden.
Die Flussrate der durch das erste Luftfluss-Justier-Solenoidventil 920 erzeugten kalten Luft wird dann so eingestellt, dass die Umgebungstemperatur des Stromdetektionswiderstands 50i die Zwischentemperatur von 75°C erreicht.
Als Ergebnis wird die Temperaturdetektionsspannung Ti, Ti0, die durch das Widerstandstemperatur-Detektionselement 44i oder das Repräsentativtemperatur-Detektionselement 44i0 erzeugt wird, als eine Zwischentemperaturpegel-Detektionsspannung erzeugt.
Weiter, wenn Schritt 601 zum dritten Mal ausgeführt wird, wird das Öffnungs-/Schließ-Befehlssignal DRVi für alle der Standardprobenlasten 104 auf einmal so erzeugt, dass die Standardprobenlasten 104 alle auf einmal durch einen großen Strom bei einem Pegel von beispielsweise 80% des Nennstroms energetisiert werden.
Die Flussrate der durch das erste Luftfluss-Justier-Solenoidventil 920 erzeugten kalten Luft wird dann so eingestellt, dass die Umgebungstemperatur des Stromdetektionswiderstands 50i die hohe Temperatur von ungefähr 125 °C erreicht.
Als Ergebnis wird die durch das Widerstandstemperatur-Detektionselement 44i oder das Repräsentativtemperatur-Detektionselement 44i0 erzeugte Temperaturdetektionsspannung Ti, Ti0 als eine Hochtemperaturpegel-Detektionsspannung erzeugt.
Als Ergebnis der oben beschriebenen wiederholten Einstellung werden 3 × 3 × 3 = 27 simultane Gleichungen in Relation auf einen einzelnen Stromdetektionswiderstand 50i erzeugt, aber durch Weglassen eines Teils der Überwachungsdatensätze kann die Anzahl von simultanen Gleichungen auf ungefähr zehn limitiert werden, und solange wie die Anzahl simultaner Gleichungen gleich der Anzahl von Korrekturkoeffizienten Ki1 bis Ki5, die als Unbekannte dienen, ist oder sie übersteigt, kann eine Lösung ermittelt werden.
Wenn alle Messungen so abgeschlossen worden sind, dass eine zustimmende Bestätigung im Schritt 605c erhalten wird, rückt die Routine zu Schritt 605 vor, wo die ersten bis vierten Korrekturkoeffizienten Ki1 bis Ki4 oder die ersten bis fünften Korrekturkoeffizienten Ki1 bis Ki5 aus der Vielzahl von simultanen Gleichungen in Formel (1b) oder Formel (3b) unter Verwendung des Verfahrens kleinster Quadrate berechnet werden. $Ki 1 \times Ti + Ki 2 \times T0 + Ki 3 \times Vba + Ki 4 = Vfi / Ifi$
$Ki 1 \times Ti 0 + Ki 2 \times T0 + Ki 3 \times Vba + Ki 4 + Ki5 \times {Ifi}^{2} = Vfi / Ifi$
Es ist anzumerken, dass in Formel (1b) oder Formel (3b) die Temperaturdetektionsspannungen T0, Ti, Ti0, die Stromversorgungs-Detektionsspannung Vba, die Stromdetektionsspannung Vfi und der Laststrom Ifi spezifische, bekannte Werte sind, die in den gemessenen Überwachungsdatensätzen enthalten sind, während die Korrekturkoeffizienten Ki1 bis Ki5 zu berechnende unbekannte Werte sind.
Als Nächstes werden in Schritt 607 die im Schritt 606 berechneten ersten bis vierten Korrekturkoeffizienten Ki1 bis Ki4 oder ersten bis fünften Korrekturkoeffizienten Ki1 bis Ki5 an den Datenspeicher des zweiten integrierten Schaltungselements 400A transferiert und eingeschrieben. Als Nächstes wird im Schritt 609 die Operation zum Erzeugen von Korrekturdaten für ein Einzeljustiersubjekt-integriertes Schaltungselement abgeschlossen.
Es ist anzumerken, dass ein Schrittblock 610, der aus Schritt 601, Schritt 602 und Schritt 603 besteht, als ein erster Schritt eines Korrekturdaten-Erzeugungsverfahrens dient, welches durch die in 5 gezeigte Umgebungs-Justiereinheit 906 ausgeführt wird, ein aus Schritten 604 bis 606 aufgebauter Schrittblock 611 als ein zweiter Schritt des Korrekturdaten-Erzeugungsverfahrens dient, welches durch die Rechensteuereinheit 901 ausgeführt wird, die in 5 gezeigt ist, und der Schritt 607 als ein dritter Schritt des Korrekturdaten-Erzeugungsverfahrens dient, welches durch die in 5 gezeigte Auswahl/Schreibbefehls-Erteilungseinheit 903 ausgeführt wird.
Hauptpunkte und Merkmale der ersten Ausführungsform
Wie aus der obigen Beschreibung evident, empfängt die Stromversorgungssteuervorrichtung 100A der ersten Ausführungsform dieser Erfindung Strom aus der Gleichstromversorgung 101 und beliefert die Vielzahl von induktiven Lasten 104i (i = 1, 2, ..., m) mit den individuell variablen Lastströmen Ifi,
wobei die Stromversorgungssteuervorrichtung so konfiguriert ist, dass das erste integrierte Schaltungselement 200A, das den Mikroprozessor 210 aufweist, der mit dem Programmspeicher 211 als einem Hauptkörper kooperiert, und das zweite integrierte Schaltungselement 400A, das die Vielzahl von Antriebs-Öffnungs-/Schließelementen 45i beinhaltet, die miteinander in Reihe über das Paar von Seriell/Parallel-Wandlern 221, 421 verbunden sind, um Strom der Vielzahl von Induktivlasten 104i zuzuführen, in einem identischen Gehäuse untergebracht sind, und durch die Vielzahl von Antriebs-Öffnungs-/Schließelementen 45i erzeugte Wärme an das Gehäuse transferiert und dadurch abgestrahlt wird,
das erste integrierte Schaltungselement 200A die Öffnungs-/Schließ-Befehlssignale DRVi in Form von Impulsbreiten-Modulationssignalen zum Anwenden der Energetisierungslasten yi direkt auf die Vielzahl von Antriebs-Öffnungs-/Schließelementen 45i in Übereinstimmung mit den Zielströmen Iti erzeugt, die durch das Zielstromeinstellmittel 241 bestimmt werden, um die Lastströme Ifi zu ermitteln, und
das zweite integrierte Schaltungselement 400A beinhaltet:

die Konstantspannungs-Stromversorgung 410, welche die stabilisierte Steuerspannung Vcc durch Herunterstufen der Stromversorgungsspannung Vb der Gleichstromversorgung 101 erzeugt und die Steuerspannung Vcc an das erste integrierte Schaltungselement 200A liefert;
die Stromdetektionswiderstände 50i, die jeweils in Reihe mit den Induktivlasten 104i verbunden sind;
die Vielzahl von Stromdetektionsschaltungen 47i, die die Stromdetektionsspannungen Vfi erzeugen, die jeweils proportional zu den Lastströmen Ifi sind, durch Verstärken der jeweiligen End-zu-Endspannungen der Stromdetektionswiderstände;
die Vielzahl von Antriebsgatterschaltungen 48i, welche die Vielzahl von Antriebs-Öffnungs-/Schließelementen 45i jeweils EIN- und AUS-antreiben, in Übereinstimmung mit den Impulsbreiten-Modulationssignalen, um so die Energetisierungslasten γi variabel zu steuern, welche Verhältnisse der jeweiligen geschlossenen Perioden der Vielzahl von Antriebs-Öffnungs-/Schließelementen 45i zur EIN/AUS-Periode sind;
die Vielzahl von Temperatursensoren, einschließlich des einen oder der mehreren Repräsentativtemperatur-Detektionselemente 44i0, 44i zum Detektieren der Ist-Temperaturen der Vielzahl von Stromdetektionswiderständen 50i entweder individuell oder repräsentativ, und das Stromversorgungstemperatur-Detektionselement 440 zum Detektieren der Ist-Temperatur der Konstantspannungs-Stromversorgung 410; und
den nicht-flüchtigen Datenspeicher 422.

Die Steuer-Charakteristik-Korrekturdaten zum Berechnen der Ist-Widerstände Rti der umgewandelten Äquivalent-Widerstände, die durch Dividieren der jeweiligen Werte der Stromdetektionsspannungen Vfi, die in Reaktion auf Variation bei den durch die Korrekturparameter spezifizierten Umweltbedingungen und individueller Variation zwischen Schaltungskomponenten einschließlich der Stromdetektionswiderstände 50i und der Stromdetektionsschaltungen 47i variieren, durch die Lastströme Ifi, werden im Datenspeicher 422 gespeichert und diese Korrekturdaten werden in Reihe an den Pufferspeicher 222, der in dem ersten integrierten Schaltungselement 200A vorgesehen ist, beim Start einer Operation übertragen,
der Mikroprozessor 210 beinhaltet das Ist-Widerstands-Rechenmittel 242, welches die Istwerte der Korrekturparameter ermittelt, welche die durch die Vielzahl von Temperatursensoren detektierten Temperaturen oder die Stromversorgungs-Detektionsspannung Vba, die proportional zu den detektierten Temperaturen und der Stromversorgungsspannung Vb ist, enthalten, während des Betriebs, durch Empfangen der Vielzahl von analogen Signalspannungen, welche als die Korrekturparameter dienen, über den Multiplexer 430 und dann digitales Umwandeln der Analogsignalspannungen unter Verwendung des masterseitigen A/D-Wandlers 230, und korrigiert die EIN/AUS-Lasten der Impulsbreiten-Modulationssignale durch Kombinieren der Istwerte mit den Korrekturdaten, und
die durch das Justierwerkzeug 900A berechneten Korrekturdaten werden im Datenspeicher 422 über den Slave-stationsseitigen Seriell-Parallelwandler 421 des Paars von Seriell-Parallelwandlern gespeichert.
Es ist anzumerken, dass die Uplink-Überwachungsdaten an den Mikroprozessor 210 über den slaveseitigen A/D-Wandler 450 und das Paar von Seriell-Parallelwandlern 421, 221 gesendet werden kann, wie in der dritten Ausführungsform, statt des Multiplexers 430. In beiden Fällen kann die Vielzahl von zu sendenden Uplink-Überwachungsdaten entweder unter Verwendung von Downlink-Daten ausgewählt werden, die aus dem Masterstations-Seriell/Parallel-Wandler 221 an den Slave-Stations-Seriell/Parallel-Wandler 421 gesendet werden, oder spezifiziert werden beispielsweise unter Verwendung einer, zwischen dem ersten integrierten Schaltungselement und dem zweiten integrierten Schaltungselement verbundenen 4-Bit-Digitalsignalleitung.
Die Stromdetektionsspannung Vfi wird durch Verstärken der End-zu-Endspannung des Stromdetektionswiderstands 50i unter Verwendung eines in der Stromdetektionsschaltung 47i vorgesehenen Verstärkers erhalten, und die durch die Konstantspannungs-Stromversorgung 410 erzeugte Steuerspannung Vcc wird durch den Masterseiten-A/D-Wandler 230 als die A/D-Referenzspannung Vref verwendet, wodurch, wenn die analoge Einheits-Signalspannung zur A/D-Referenzspannung Vref passt, eine Vollskalier-Digitalausgabe, die durch die Auflösung des A/D-Wandlers bestimmt wird, erzeugt wird,
die Vielzahl von Koeffizienten, die durch alle oder einen Teil der ersten bis vierten Korrekturkoeffizienten Ki1 bis Ki4 aufgebaut sind, die unten in Formel (1a) illustriert sind, welches ein relationaler Ausdruck ist, der eine Beziehung zwischen dem Ist-Widerstand Rti und einem Entwurfsreferenzwiderstand R0 des Stromdetektionswiderstands 50i in einer Referenzumgebung ausdrückt, werden im Datenspeicher 422 als Steuer-Charakteristik-Korrekturdaten gespeichert $\begin{matrix} Rti = (ki 1 \times Ti + ki 2 \times T0 + ki 3 \times Vba + ki 4) \times G0 \times R0 \\ = Ki1 \times Ti + Ki 2 \times T0 + Ki 3 \times Vba + Ki 4 \end{matrix}$
wobei in Formel (1a) G0 einen Design-Referenzwert des Verstärkungsfaktors der Stromdetektionsschaltung 47i bezeichnet, die Konstante ki1 ein Korrekturkoeffizient zum Korrigieren der Temperaturdetektionsspannung Ti ist, welche durch das Widerstandstemperatur-Detektionselement 44i erzeugt wird, die Konstante ki2 ein Korrekturkoeffizient zum Korrigieren der Temperaturdetektionsspannung T0 ist, welche durch das Stromversorgungstemperatur-Detektionselement 440 erzeugt wird, die Konstante ki3 ein Korrekturkoeffizient zum Korrigieren des durch die Stromdetektionsschaltung 47i erzeugten gemeinsamen Spannungsfehlers ist, wenn der Stromdetektionswiderstand 50i mit einer Position stromaufwärts der Induktivlast 104i verbunden ist, und die Konstante ki4 eine andere Versatzfehlerkomponente bezeichnet,
der in Formel (1a) angegebene Ist-Widerstand Rti in einen Wert umgewandelt wird, der nachfolgend der Verstärkung durch die Stromdetektionsschaltung 47i ermittelt wird, und die Stromdetektionsspannung Vfi durch Multiplizieren des Ist-Widerstands Rti mit dem Laststrom Ifi ermittelt wird, und
der Mikroprozessor 210 das Ist-Widerstands-Rechenmittel 242 enthält, welches durch Abschätzung den Ist-Widerstand Rti aus Formel (1a) berechnet, durch Einlesen aller oder eines Teils des Istwerts der durch das Widerstandstemperatur-Detektionselement 44i erzeugten Temperaturdetektionsspannung Ti, des Istwerts der durch das Stromversorgungstemperatur-Detektionselement 440 erzeugten Temperaturdetektionsspannung T0 und des Istwerts der Stromversorgungs-Detektionsspannung Vba, und Anwenden aller oder eines Teils der ersten bis vierten Korrekturkoeffizienten Ki1 bis Ki4 darauf.
In Bezug auf Anspruch 2 dieser Erfindung, wie oben beschrieben, wird der geschätzte Ist-Widerstands Rti des Stromdetektionswiderstands so berechnet, dass die durch die Stromdetektionsschaltung erzeugte Stromdetektionsspannung Vfi einen Wert annimmt, der durch Multiplizieren des geschätzten Ist-Widerstands Rti mit dem Laststrom Ifi ermittelt wird.
Daher wird der Ist-Widerstand Rti verwendet, um eine Vielzahl von Variationsfehlern repräsentativ insgesamt zu korrigieren, wobei die Vielzahl von Variationsfehlern individuelle Variation beim Widerstandswert und Temperatur-Charakteristik des Stromdetektionswiderstands, individuelle Variation bei der Detektionsspannung des Temperatursensors, einen Spannungsverstärkungsfehler in der Stromdetektionsschaltung und einen durch einen Temperatur-Variationsfehler in der als Referenzspannung Vref des A/D-Wandlers verwendeten Steuerspannung Vcc verursachten A/D-Wandlungsfehler beinhalten, und als Ergebnis kann eine Stromsteuerung preisgünstig und mit hohem Präzisionsgrad implementiert werden, ohne sich auf Hochpräzisions-Schaltungskomponenten zu verlassen.
Dies gilt gleichermaßen für die zweite Ausführungsform und die dritte Ausführungsform, obwohl in der dritten Ausführungsform der slaveseitige A/D-Wandler 450 anstelle des masterseitigen A/D-Wandlers 230 verwendet wird.
In einem Fall, bei dem die Vielzahl von Stromdetektionswiderständen 50i in einer dichten Anordnung angeordnet sind und die Widerstandstemperatur-Detektionselemente 44i aus dem einzelnen Repräsentativtemperatur-Detektionselement 44i0 aufgebaut ist, welches die Temperaturdetektionsspannung Ti0 erzeugt, welche die Ist-Temperaturen aller Stromdetektionswiderstände 50i repräsentieren, wird die auf jeden der Stromdetektionswiderstände 50i in Formel (1a) angewendete Temperaturdetektionsspannung Ti unter Verwendung von Formel (2) berechnet, auf welche die Konstante ki5, die unter Berücksichtigung von durch den Laststrom Ifi verursachte Wärmeerzeugung eingestellt wird, angewendet wird, $Ti = Ti 0 + ki 5 \times {Ifi}^{2}$
der Ist-Widerstand Rti aus Formel (3a) berechnet wird, die durch Einfügen von Formel (2) in Formel (1a) ermittelt wird, $\begin{matrix} Rti = [ki 1 \times (Ti0 + ki 5 \times {Ifi}^{2}) + ki 2 \times T0 + ki 3 \times Vba + ki 4] \times G0 \times R0 \\ = Ki 1 \times Ti 0 + Ki 2 \times T0 + Ki 3 \times Vba + Ki 4 + Ki 5 \times {Ifi}^{2} \end{matrix}$
wobei Ki5 = ki1 × ki5 × G0 × R0, und
wobei das Ist-Widerstands-Rechenmittel 242 durch Abschätzung den Ist-Widerstand Rti aus Formel (4a) durch Einlesen alles oder eines Teils des Istwerts der durch das Repräsentativtemperatur-Detektionselement 44i0 erzeugten Temperaturdetektionsspannung Ti0, den Istwert der durch das Stromversorgungstemperatur-Detektionselement 440 erzeugten Temperaturdetektionsspannung T0 und den Istwert der Stromversorgungs-Detektionsspannung Vba und Anwenden aller oder eines Teils der ersten bis fünften Korrekturkoeffizienten Ki1 bis Ki5 darauf, berechnet, $Rti = Ki1 \times Ti 0 + Ki 2 \times T0 + Ki 3 \times Vba + Ki 4 + Ki 5 \times {Ifi}^{2}$
wobei der Zielstrom Iti den Laststrom Ifi von Formel (3a), die auf die Formel (4a) angewendet wird, anstelle des Laststroms Ifi annähert.
In Bezug auf Anspruch 3 dieser Erfindung, wie oben beschrieben, wenn die Vielzahl von Stromdetektionswiderständen in enger Nähe so angeordnet sind, dass die individuellen Temperaturen derselben nicht leicht detektiert werden können, wird eine repräsentative Temperatur unter Verwendung des Repräsentativtemperatur-Detektionselements detektiert, werden die individuellen Temperaturen durch Addieren eines fünften Korrekturkoeffizienten zum Anwenden einer addierten Temperatur, die proportional zu einem Quadratwert der individuellen Lastströme ist, berechnet, und berechnet das Ist-Widerstandsrechenmittel die Ist-Widerstände Rti unter Verwendung der Zielströme Iti anstelle der Lastströme Ifi.
Daher, selbst wenn die Temperaturen der Stromdetektionswiderstände nicht individuell detektiert werden können, können die jeweiligen Ist-Widerstände der Vielzahl von Stromdetektionswiderständen genau unter Bezugnahme auf die durch das Repräsentativtemperatur-Detektionselement erzeugte Repräsentativtemperatur-Detektionsspannung und den individuellen Lastströmen entsprechender Zielstromwert berechnet werden.
Es ist anzumerken, dass, wenn das Justierwerkzeug die ersten bis fünften Korrekturkoeffizienten berechnet, der fünfte Korrekturkoeffizient durch Bezugnahme auf den tatsächlich gemessenen Laststrom Ifi berechnet werden kann und daher der Mikroprozessor den Laststrom während eines Betriebs zum Berechnen des Ist-Widerstands unter Verwendung dieses Korrekturkoeffizienten nicht zu berechnen hat. Als Ergebnis kann der Mikroprozessor den Ist-Widerstand leicht unter Verwendung des dadurch eingestellten Zielstroms berechnen.
Dies gilt gleichermaßen für die zweite Ausführungsform und die dritte Ausführungsform.
Das Ist-Widerstands-Rechenmittel 242 beinhaltet weiter das Schieberegister, das Zeitreihendaten speichert, die sich auf den Zielstrom Iti beziehen, und der gleitende Durchschnittswert des Quadratstromwertes über die jüngste vorbestimmte Zeitperiode entsprechend der thermischen Zeitkonstante des Stromdetektionswiderstands 50i bei Installation im Gehäuse einer tatsächlichen Maschine wird als der in Formel (4a) angewendete Zielstrom Iti angewendet.
In Bezug auf Anspruch 4 dieser Erfindung, wie oben beschrieben, werden über den vorbestimmten Zeitraum entsprechend der thermischen Zeitkonstante des Stromdetektionswiderstands ermittelte vergangene Zielströme Iti als der Zielstromwert eingesetzt, der verwendet wird, um den Ist-Widerstand des Stromdetektionswiderstandes zu berechnen.
Wenn der fünfte Korrekturkoeffizient Ki5 berechnet wird, kann daher der Ist-Widerstand unter Berücksichtigung einer Antwortverzögerung in einer Strom-zu-Widerstandwert-Charakteristik des Stromdetektionswiderstandes berechnet werden, durch Messen des Stromdetektionswiderstandes nach Anwenden des Konstant-Laststroms Ifi eine vorbestimmte Zeitperiode lang.
Dies gilt gleichermaßen für die zweite Ausführungsform und die dritte Ausführungsform.
Der Wert der Stromdetektionsspannung Vfi wird in den Mikroprozessor 210 eingegeben, der im ersten integrierten Schaltungselement 200A vorgesehen ist, individuell über den A/D-Wandler 23i,
der Mikroprozessor 210 beinhaltet das Negativ-Rückkopplungssteuermittel 244, welches die korrigierte Zieldetektionsspannung Vti, die durch Multiplizieren des Zielstroms Iti mit dem geschätzten Ist-Widerstand Rti ermittelt wird, mit dem Digitalwert der Stromdetektionsspannung Vfi vergleicht und das Öffnungs-/Schließ-Befehlssignal DRVi mit der Energetisierungslast γi des Antriebs-Öffnungs-/Schließelements 45i so erzeugt, dass die Vergleichseingaben zueinander passen, und
das zweite integrierte Schaltungselement 400A das Antriebs-Öffnungs-/Schließelement 45i über die Antriebsgatterschaltung 48i, die in Reaktion auf das Öffnungs-/Schließ-Befehlssignal DRVi arbeitet, EIN und AUS antreibt.
In Bezug auf Anspruch 5 dieser Erfindung, wie oben beschrieben, ist der Mikroprozessor konfiguriert, die korrigierte Ziel-Detektionsspannung Vti, die durch Multiplizieren des Zielstroms Iti mit dem geschätzten Ist-Widerstand Rti ermittelt wird, mit dem Digitalwert der als ein Negativ-Rückkopplungssteuersignal dienenden Stromdetektionsspannung Vfi zu vergleichen, das Öffnungs-/Schließ-Befehlssignal für das Antriebs-Öffnungs-/Schließelement so zu erzeugen, dass die verglichenen Werte zueinander passen und den Ist-Widerstand Rti auf Basis der in den Datenspeicher gespeicherten Steuer-Charakteristik-Korrekturdaten und der während des Betriebs ermittelten Ist-Umgebungsinformation zu berechnen. Daher, solange wie die korrigierte Ziel-Detektionsspannung Vti zur Stromdetektionsspannung Vfi passt, passt der Zielstrom Iti zum Laststrom Ifi und daher kann eine große Anzahl von Variationsfehlern leicht durch Integrieren der Variationsfehler in den Ist-Widerstand Rti korrigiert werden. Darüber hinaus wird eine Negativ-Rückkopplungssteuerung durch den Mikroprozessor implementiert, wodurch eine Hardware-Last des zweiten integrierten Schaltungselementes erleichtert wird und Reduktionen bei Größe und Kosten derselben ermöglicht werden.
Das zweite integrierte Schaltungselement 400A beinhaltet weiter die Kommutations-Schaltungselemente 46i, die jeweils parallel mit den durch die Vielzahl von Induktivlasten 104i und die Stromdetektionswiderstände 50i, die in Reihe mit der Vielzahl von Induktivlasten 104i an Positionen stromaufwärts oder stromabwärts derselben verbunden sind, gebildeten Reihenschaltungen verbunden sind,
das Kommutations-Schaltungselement 46i und das Antriebs-Öffnungs-/Schließelement 45i P-Kanal- oder N-Kanal-Feldeffekttransistoren sind, die miteinander in Reihe verbunden sind,
wenn das Antriebs-Öffnungs-/Schließelement 45i mit einer Position stromaufwärts der Induktivlast 104i verbunden ist, ist der Kathodenanschluss der internen parasitären Diode derselben mit dem Anodenanschluss der internen parasitären Diode des Kommutations-Schaltungselements 46i verbunden, welches mit einer stromabwärtigen Position verbunden ist,
wenn das Antriebs-Öffnungs-/Schließelement 45i mit einer Position stromabwärts der Induktivlast 104i verbunden ist, ist der Anodenanschluss der internen parasitären Diode derselben mit dem Kontaktanschluss der internen parasitären Diode des Kommutations-Schaltungselements 46i verbunden, welches mit einer stromaufwärtigen Position verbunden ist, und
stoppt die Antriebsgatterschaltung 48i den Antrieb des Kommutations-Schaltungselements 46i vor Antreiben des Antriebs-Öffnungs-/Schließelements 45i zum Schließen, und treibt das Kommutations-Schaltungselement 46i zum Schließen nach Stoppen des Antreibens des Antriebs-Öffnungs-/Schließelements 45i zum Schließen so an, dass das Kommutations-Schaltungselement 46i in einer identischen Leitungsrichtung zur Leitungsrichtung der internen parasitären Diode desselben angetrieben wird.
In Bezug auf Anspruch 8 dieser Erfindung, wie oben beschrieben, ist das Kommutations-Schaltungselement parallel mit der Reihenschaltung verbunden, welche durch die Induktivlast und den Stromdetektionswiderstand gebildet ist, und wird die Energetisierung des Antriebs-Öffnungs-/Schließelements und des Kommutations-Schaltungselements durch die Antriebsgatterschaltung so gesteuert, dass das Antriebs-Öffnungs-/Schließelement und das Kommutations-Schaltungselement nicht simultan geschlossen werden.
Daher kann eine Niederverlust-Kommutationsschaltung, in der ein Kommutationsstrom an die interne parasitäre Diode des Kommutations-Schaltungselementes fließt, unmittelbar nachdem das Antriebs-Öffnungs-/Schließelement geöffnet ist, und die interne parasitäre Diode kurzschließt, wenn das Kommutations-Schaltungselement zum Schließen angetrieben ist, konstruiert werden, und da der Antriebsstrom und der Kommutationsstrom in den Kommutationswiderstand fließen, kann eine geglättete Stromdetektionsspannung erhalten werden.
Dies gilt gleichermaßen für die zweite Ausführungsform und die dritte Ausführungsform.
Im Steuer-Charakteristik-Korrekturdaten-Erzeugungsverfahren für eine Stromversorgungsvorrichtung ist die Stromversorgungssteuervorrichtung 100A durch das zweite integrierte Schaltungselement 400A aufgebaut, das mit dem ersten integrierten Schaltungselement 200A kooperiert, beinhaltet das zweite integrierte Schaltungselement die Antriebs-Öffnungs-/Schließelemente 45i zum Beliefern der Vielzahl von Induktivlasten 104i (i = 1, 2, ..., m; gleichermaßen nachfolgend) mit den individuell variablen Lastströmen Ifi, die Antriebsgatterschaltungen 48i für die Öffnungs-/Schließsteuerung der jeweiligen Antriebs-Öffnungs-/Schließelemente 45i und die Stromdetektionswiderstände 50i zum Detektieren der Lastströme Ifi, und die in Formel (1b) angegebenen ersten bis vierten Korrekturkoeffizienten Ki1 bis Ki4 oder die in Formel (3b) angegebenen ersten bis fünften Korrekturkoeffizienten Ki1 bis Ki5 werden nacheinander berechnet, um die Ist-Widerstände Rti = Vfi/Ifi zu berechnen, die in Reaktion auf individuelle Variation zwischen angewendeten Schaltungskomponenten und Variation bei der Umgebungstemperatur oder der Stromversorgungsspannung als Äquivalent-Widerstände variieren, durch Teilen der jeweiligen Stromdetektionsspannungen Vfi, welche durch Verstärken der End-zu-Endspannungen der jeweiligen Stromdetektionswiderstände 50i ermittelt werden, durch die Lastströme Ifi, $Ki 1 \times Ti + Ki 2 \times T0 + Ki 3 \times Vba + Ki 4 = Vfi / Ifi$
$Ki 1 \times Ti 0 + Ki 2 \times T0 + Ki 3 \times Vba + Ki 4 + Ki 5 \times {Ifi}^{2} = Vfi / Ifi$
wobei die Stromversorgungssteuervorrichtung 100A die Justierplatine 800, auf welcher ein einzelnes zweites integriertes Schaltungselement 400A abnehmbar montiert ist, und das Justierwerkzeug 900A, das mit dem zweiten integrierten Schaltungselement 400A über die Justierplatine 800 verbunden ist, enthält, und
die Gleichstromversorgung 101 mit der Justierplatine 800 über den Spannungsregulator 940 verbunden ist, um dem zweiten integrierten Schaltungselement 400A Strom zuzuführen, das zweite integrierte Schaltungselement liefert den Laststrom Ifi an die durch den Amperemeter Ai1 und die Standardprobenlast 104 gebildete Reihenschaltung, und der Platzhalterwiderstand 910 ist mit der Ausgangsschaltung der in dem zweiten integrierten Schaltungselement vorgesehenen Konstantspannungs-Stromversorgung 410 verbunden.
Das Justierwerkzeug 900A beinhaltet die Rechensteuereinheit 901, die Einstellanzeigeeinheit 902, die Auswahl/Schreibbefehls-Erteilungseinheit 903, den masterseitigen Seriell-Parallelwandler 904, der in Reihe mit dem Slave-stationsseitigen Seriell-Parallelwandler 421 in dem zweiten integrierten Schaltungselement 400A verbunden ist, die Energetisierungsbefehls-Erteilungseinheit 905 zum Erzeugen eines Impulsbreiten-Modulationssignals, das als das Öffnungs-/Schließ-Befehlssignal DRVi im zweiten integrierten Schaltungselement 400A dient, den ersten A/D-Wandler 909a und den zweiten A/D-Wandler 909b, in welche Istwerte der durch die zweite integrierte Schaltungselement 400A erzeugten Korrekturparameter eingegeben werden, und die Umgebungs-Justiereinheit 906,
der erste A/D-Wandler 909a unter Verwendung der Steuerspannung Vcc, welche durch das zweite integrierte Schaltungselement 400A erzeugt wird, als die A/D-Referenzspannung Vref arbeitet, um so die Analogsignalspannungen Vfi, V3 digital zu wandeln, die als die Istwerte der Korrekturparameter dienen, gesendet durch das zweite integrierte Schaltungselement, und Eingeben der Ergebnisse in die Rechensteuereinheit 901,
wenn der Messwert des Amperemeters Ai1 als eine Analogsignalspannung erzeugt wird, arbeitet der zweite A/D-Wandler 909b unter Verwendung der durch die Hochpräzisions-Konstantspannungs-Stromversorgung 908 erzeugten stabilisierten Spannung als die A/D-Referenzspannung Vrf, um so den gemessenen Wert des Laststroms Ifi digital umzuwandeln und das Ergebnis in die Rechensteuereinheit 901 einzugeben, und
ist die auf den zweiten A/D-Wandler 909b angewendete A/D-Referenzspannung Vrf präziser als die auf den ersten A/D-Wandler 909a angewendete A/D-Referenzspannung Vref und in einem Fall, bei dem der Messwert des Amperemeters Ai1 als eine Digitalsignalspannung erzeugt wird, dessen Digitalmesswert so wie er ist, in die Rechensteuereinheit 901 eingegeben wird, wodurch die Notwendigkeit für den zweiten A/D-Wandler 909b eliminiert wird.
Die Umgebungs-Justiereinheit 906 wird aus der Rechensteuereinheit 901 über die Einstell-Anzeigeeinheit 902 betrieben und beinhaltet den ersten Schritt 610 zum Erzeugen eines Befehls zum Modifizieren eines Widerstandswerts des Platzhalterwiderstands 910, einen Befehl zum Modifizieren der an den Spannungsregulator 940 ausgegebenen Ausgangsspannung und einen Befehl zum Modifizieren der Umgebungstemperatur der in dem zweiten integrierten Schaltungselement 400A bereitgestellten Konstantspannungs-Stromversorgung 410 und der Umgebungstemperatur des Stromdetektionswiderstands 50i,
die Rechensteuereinheit 901 den zweiten Schritt 611 zum Lesen der durch das Widerstandstemperatur-Detektionselement 44i erzeugten Temperaturdetektionsspannung Ti oder der durch das Repräsentativtemperatur-Detektionselement 44i0 erzeugten Temperaturdetektionsspannung Ti0, der durch das Stromversorgungstemperatur-Detektionselement 440 erzeugten Temperaturdetektionsspannung T0, der Stromversorgungs-Detektionsspannung Vba, dem Wert der Stromdetektionsspannung Vfi und dem Wert des durch das Amperemeter Ai1 gemessenen Laststroms Ifi aus Formel (1b) oder Formeln (3b) als die Istwerte der Korrekturparameter, Erzeugen von vier, fünf oder mehr simultanen Gleichungen, welche die ersten bis vierten Korrekturkoeffizienten Ki1 bis Ki4 oder die ersten bis fünften Korrekturkoeffizienten Ki1 bis Ki5 als Unbekannte für jeden Stromdetektionswiderstand 50i aufweisen, und Berechnen der ersten bis vierten Korrekturkoeffizienten Ki1 bis Ki4 oder der ersten bis fünften Korrekturkoeffizienten Ki1 bis Ki5 unter Verwendung des Verfahrens kleinster Quadrate, und
die Auswahl/Schreibbefehls-Erteilungseinheit 903 den dritten Schritt 607 zum Senden der Adressinformation beinhaltet, welche die individuellen Typen von Korrekturparametern spezifizieren, die aus dem zweiten integrierten Schaltungselement 400A gesendet werden, und Übertragen der ersten bis vierten Korrekturkoeffizienten Ki1 bis Ki4 oder der ersten bis fünften Korrekturkoeffizienten Ki1 bis Ki5, welche durch die Rechensteuereinheit 901 berechnet sind, an das zweite integrierte Schaltungselement 400A als die Korrekturkoeffizienten für die jeweiligen Stromdetektionswiderstände 50i, woraufhin die Korrekturkoeffizienten in den Datenspeicher 422 geschrieben werden, der im zweiten integrierten Schaltungselement 400A vorgesehen ist.
Man beachte, dass in der ersten Ausführungsform der Ist-Widerstand Rti die auf den A/D-Umwandlungsfehler angewendete Korrektur beinhaltet und daher während eines tatsächlichen Betriebs der Stromversorgungssteuervorrichtung die Stromdetektionsspannung Vfi und die Ziel-Detektionsspannung Vti in das Negativ-Rückkopplungssteuermittel 244 unter einer Bedingung eingegeben werden, wo ein geteilter A/D-Umwandlungsfehler gleichmäßig darin enthalten ist. Als Ergebnis kann die Negativ-Rückkopplungssteuerung mit einem hohen Präzisionsgrad implementiert werden.
Im ersten Schritt 610 werden die Umgebungstemperaturen der Vielzahl von Stromdetektionswiderständen 50i justiert, indem die Energetisierungsbefehls-Erteilungseinheit 905 dazu gebracht wird, die Impulsbreiten-Modulationssignale DRVi zu erzeugen, die an die Vielzahl von Antriebs-Öffnungs-/Schließelementen 45i auf einmal anzulegen sind, Einstellen der Energetisierungslasten derselben als groß oder klein, als groß, mittel oder klein, Erhöhen oder Reduzieren des Laststroms Ifi der Standardprobenlasten 104 und dann Ausstoßen von kalter Luft oder warmer Luft in die Vielzahl von Stromdetektionswiderständen 50i auf einmal über das erste Luftfluss-Justier-Solenoidventil 920 und eine Ausstoßdüse, um die Temperaturen derselben rasch in einer Vielzahl von Stufen zu justieren, nämlich hoch und niedrig, oder hoch, mittel und niedrig, und
die Umgebungstemperatur der Konstantspannungs-Stromversorgung 410 durch Modifizieren des Widerstandswerts des Platzhalterwiderstands 910 justiert wird, um so den an die Konstantspannungs-Stromversorgung angelegten Ausgangsstrom zu erhöhen oder zu reduzieren, und dann Ausstoßen kalter Luft oder warmer Luft auf die Konstantspannungs-Stromversorgung über das zweite Luftfluss-Justier-Solenoidventil 930 und eine Ausstoßdüse, um die Temperatur derselben rasch in einer Vielzahl von Stufen zu justieren, nämlich hoch und niedrig oder hoch, mittel und niedrig,
wobei vorab durch Experiment eingestellte Werte in Übereinstimmung mit Zieltemperaturen als die jeweiligen Größen der Lastströme Ifi oder der an eine Vielzahl von Stromdetektionswiderständen 50i oder die Konstantspannungs-Stromversorgung 410 angelegten Ausgangsstrom angelegt werden und einer angemessenen Flussrate des durch das erste Luftfluss-Justier-Solenoidventil 920 oder das zweite Luftfluss-Justier-Solenoidventil 930 erzeugten Luftflusses.
In Bezug auf Anspruch 10 dieser Erfindung, wie oben beschrieben, werden die Temperaturen der Vielzahl von Stromdetektionswiderständen und die Konstantspannungs-Stromversorgung in einer Vielzahl von Stufen in Übereinstimmung mit den jeweiligen Größen des Laststroms justiert, der an die Standardprobenlast angelegt wird, und dem Ausgangsstrom der Konstantspannungs-Stromversorgung und der Flussrate des Luftflusses, welche durch das erste Luftfluss-Justier-Solenoidventil oder das zweite Luftfluss-Justier-Solenoidventil justiert ist.
Daher, indem das einzelne, kleine zweite integrierte Schaltungselement mit einer Stromversorgung versehen ist, die als ausreichend große Wärmequelle dient, während eine Balance unter Verwendung eines Flusses kühler Luft aufrechterhalten wird, um sicherzustellen, dass die Temperatur desselben nicht übermäßig ansteigt, kann eine Temperaturjustierung rasch implementiert werden.
Weiter kann eine normale Temperaturluftquelle in der Nähe von 25°C als eine Druckluftquelle angewendet werden, aber durch selektives Einsetzen einer Niedrigtemperatur-Luftquelle von 0 °C oder niedriger, oder einer Hochtemperatur-Luftquelle von ungefähr 55 °C kann eine Temperaturjustierung noch rascher implementiert werden und kann eine Temperaturjustierung über einen weiten Bereich ohne Verwendung eines Temperaturtanks implementiert werden.
Dies gilt gleichermaßen für die zweite Ausführungsform und die dritte Ausführungsform, obwohl in der zweiten Ausführungsform ein Antriebsbefehlssignal CNTi als das Impulsbreiten-Modulationssignal verwendet wird.
Detaillierte Beschreibung der zweiten Ausführungsform
Detaillierte Beschreibung der Konfiguration
In 7 gezeigte Konfigurationen, die ein Gesamtschaltungs-Blockdiagramm einer Stromversorgungssteuervorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform dieser Erfindung ist, und 8, welche ein detailliertes Schaltungsblockdiagramm ist, welches sich auf einen Stromversorgungs-Schaltungsbereich der in 7 gezeigten Stromversorgungssteuervorrichtung bezieht, wird im Detail unten beschrieben, wobei auf Unterschiede zu den in 1 und 2 gezeigten Konfigurationen fokussiert wird.
Es ist anzumerken, dass die Hauptdifferenz ist, dass in den 1 und 2 eine Negativ-Rückkopplungssteuerung am Laststrom Ifi durch den Mikroprozessor 210, der im ersten integrierten Schaltungselement 200A vorgesehen ist, ausgeübt wird, während in 7 und 8 eine Steuerung durch eine Negativ-Rückkopplungssteuerschaltung 49i implementiert wird, die in einem zweiten integrierten Schaltungselement 400B vorgesehen ist. Entsprechend erzeugt der Mikroprozessor 210, der in einem ersten integrierten Schaltungselement 200B vorgesehen ist, das Antriebsbefehlssignal CNTi als ein Impulsbreiten-Modulationssignal entsprechend der Zieldetektionsspannung Vti, das heißt dem Produkt des Zündsteuermittels Iti und dem Ist-Widerstand Rti, während das zweite integrierte Schaltungselement 400B eine Analogspannung der Ziel-Detektionsspannung Vti durch Glätten des Antriebsbefehlssignals CNTi ermittelt, die Analogspannung der Stromdetektionsspannung Vfi in der Negativ-Rückkopplungssteuerschaltung 49i vergleicht und eine EIN/AUS-Steuerung des Antriebs-Öffnungs-/Schließelements 45i über die Antriebsgatterschaltung 48i implementiert.
In 7, ähnlich zum in 1 gezeigten Fall, sind die Gleichstromversorgung 101, der Ausgangskontakt 102 des Stromrelais, die Eingangssensorgruppe 103 und die Vielzahl von Induktivlasten 104i, die als ein Teil der elektrischen Lastgruppe dienen, die in den Zeichnungen nicht gezeigt sind, mit einer Stromversorgungssteuervorrichtung 100B verbunden.
Weiter besteht die Stromversorgungssteuervorrichtung 100B aus dem ersten integrierten Schaltungselement 200B mit dem Mikroprozessor 210 als Hauptkörper und dem zweiten integrierten Schaltungselement 400B, das die Antriebsschaltungsbereiche 43i zum Zuführen von Strom an die jeweiligen induktiven Lasten 104i als einen Hauptkörper aufweist und die Konstantspannungs-Stromversorgung 410 beinhaltet. Die Steuerspannung Vcc, welches eine stabilisierte Spannung von beispielsweise 5 V Gleichstrom ist, wird an den Mikroprozessor 210 über die Konstantspannungs-Stromversorgung 410 angelegt.
Ähnlich zum in 1 gezeigten Fall sind das erste integrierte Schaltungselement 200B und das zweite integrierte Schaltungselement 400B in Reihe durch das Paar von durch den Masterstations-Seriell/Parallel-Wandler 221 aufgebaute Seriell-Parallelwandler und den Slave-Stations-Parallelwandler 441 verbunden, wobei das erste integrierte Schaltungselement 200B als die Masterseite dient und das zweite integrierte Schaltungselement 400B als die Slaveseite dient, so dass Daten zwischen dem masterseitigen flüchtigen Pufferspeicher 222 und dem slaveseitigen nicht-flüchtigen Datenspeicher 422 ausgetauscht werden. Weiter beinhaltet das erste integrierte Schaltungselement 200B den nicht-flüchtigen Programmspeicher 211, der mit dem Mikroprozessor 210 kooperiert, und den für Rechenverarbeitung verwendeten RAM-Speicher 212.
Die durch das Stromversorgungstemperatur-Detektionselement 440 erzeugte Temperaturdetektionsspannung T0, das in der Konstantspannungs-Stromversorgung 410 des zweiten integrierten Schaltungselements 400B vorgesehen ist, die durch Dividieren der Stromversorgungsspannung Vb unter Verwendung der Spannungsteilerwiderstände 411, 412 erhaltenen Stromversorgungs-Detektionsspannung Vba, die in Bezug auf den Stromdetektionswiderstand 50i durch das Widerstandstemperatur-Detektionselement 44i oder das Repräsentativtemperatur-Detektionselement 44i0 erzeugte Temperaturdetektionsspannung Ti, Ti0 und die durch Amplifizieren der End-zu-Endspannung des Stromdetektionswiderstands 50i ermittelte Stromdetektionsspannung Vfi werden jeweils mit unterschiedlichen Eingangsanschlüssen des Multiplexers 430 verbunden und der Multiplexer 430 wählt ein analoges Eingangssignal in Reaktion auf einen Auswahlbefehl aus dem Mikroprozessor 210 aus, welcher aus dem Slave-Stations-Seriell/Parallel-Wandler 421 erhalten wird und sendet das ausgewählte Analog-Eingangssignal an das erste integrierte Schaltungselement 200B als ausgewähltes Analogsignal MPX0.
Das durch den Multiplexer 430 ausgewählte Auswahlanalogsignal MPX0 wird durch den masterseitigen A/D-Wandler 230 digital gewandelt und in den Mikroprozessor 210 eingegeben, wobei die durch die Konstantspannungs-Stromversorgung 410 erzeugte Steuerspannung Vcc durch den Masterseiten-A/D-Wandler 230 als die A/D-Referenzspannung Vref verwendet wird.
Es ist anzumerken, dass ein slaveseitiger Mehrkanal-A/D-Wandler (siehe 11) anstelle des Multiplexers 430 vorgesehen sein kann und dessen Digitalumwandlungswert kann über die Seriell-Parallelwandler 421, 221 an den Mikroprozessor 210gesendet werden. In beiden Fällen ist es möglich, Mittel zum Senden der Temperaturdetektionsspannungen T0, Ti (oder Ti0), der Stromversorgungs-Detektionsspannung Vba und der Stromdetektionsspannung Vfi an die Masterseite als Uplink-Überwachungsdaten unter Verwendung einer kleinen Anzahl von Drähten zu realisieren.
Die Uplink-Überwachungsdaten werden durch den Mikroprozessor 210 verwendet, um die Lastströme Ifi mit einem hohen Präzisionsgrad zu steuern und, wichtig, eine Hochgeschwindigkeits-Responsivität ist nicht in Bezug auf die Negativ-Rückkopplungssteuerung erforderlich.
Als Nächstes werden in 8 gezeigte Konfigurationen, welche ein detailliertes Schaltungsblockdiagramm ist, das das Zieldetektionsspannungs-Rechenmittel 243, das durch den Mikroprozessor 210 realisiert wird, und den Antriebsschaltungsbereich 43i und die Konstantspannungs-Stromversorgung 410, die in dem zweiten integrierten Schaltungselement 400B vorgesehen sind, illustriert, im Detail beschrieben.
In 8, ähnlich zu dem in 2 gezeigten Fall, besteht die Konstantspannungs-Stromversorgung 410 aus dem seriellen Öffnungs-/Schließ-Element 419, der Vergleichsschaltung 418, den Spannungsteilerwiderständen 415, 416, der Stromversorgungs-Referenzspannung 417 und dem Stromversorgungstemperatur-Detektionselement 440 und erzeugt die stabilisierte Steuerspannung Vcc aus der Stromversorgungsspannung Vb.
Der Antriebsschaltungsbereich 43i beinhaltet das in Reihe mit der Induktivlast 104i verbundene Antriebs-Öffnungs-/Schließelement 45i und das parallel mit der durch die Induktivlast 104i und den Stromdetektionswiderstand 50i gebildeten Serienschaltung verbundene Kommutations-Schaltungselement 46i. Der Lastfaktor γi = EIN-Zeit/EIN-AUS-Periode des Antriebs-Öffnungs-/Schließelements 45i wird über die Antriebsgatterschaltung 48i gesteuert, die in Reaktion auf das Öffnungs-/Schließ-Befehlssignal DRVi arbeitet, das durch die Negativ-Rückkopplungssteuerschaltung 49i erzeugt wird, und das Kommutations-Schaltungselement 46i schließt, wenn das Antriebs-Öffnungs-/Schließelement 45i offen ist, wodurch der Laststrom Ifi kommutiert wird.
Die Negativ-Rückkopplungssteuerschaltung 49i erzeugt das Öffnungs-/Schließ-Befehlssignale DRVi mit einer Energetisierungslast γi, die der PID-Steuerausgabe durch Vergleichen einer Analogspannung der Ziel-Detektionsspannung Vti, die durch Glätten des als ein durch den Mikroprozessor 210 unter Verwendung der Glättungsschaltung 51i dienendem Antriebsbefehlssignal CNTi ermittelt wird, mit der durch die Stromdetektionsschaltung 47i erzeugten Stromdetektionsspannung Vfi.
Es ist anzumerken, dass die Negativ-Rückkopplungssteuerschaltung 49i eine Zackenwellenimpuls-Erzeugungsschaltung und eine Pegelbestimmungs-Vergleichsschaltung enthält, die in den Zeichnungen nicht gezeigt sind. Wenn ein Spannungspegel der PID-Steuerausgabe gleich einer Zackenwellenspannung ist oder sie übersteigt, wird das Öffnungs-/Schließ-Befehlssignale DRVi eingeschaltet, und wenn die graduell ansteigende Zackenwellenspannung den Spannungspegel der PID-Steuerausgabe übersteigt, wird das Öffnungs-/Schließ-Befehlssignale DRVi ausgeschaltet.
Im ersten integrierten Schaltungselement 200B beinhaltet derweil der Programmspeicher 211, der mit dem Mikroprozessor 210 kooperiert, ein Steuerprogramm, das als das Zielstromeinstellmittel 241, das Ist-Widerstands-Rechenmittel 242, das Zieldetektionsspannungs-Rechenmittel 243, das PWM-Umwandlungsmittel 245 und das Auswahlbefehls-Erteilungsmittel 251 dient.
In einem Fall, bei dem die Induktivlast 104i ein Linearsolenoid ist, das mit einem während der Öldrucksteuerung verwendeten Proportional-Solenoidventil versehen ist, bestimmt das Zielstromeinstellmittel 241 den Zielstrom Iti unter Bezugnahme auf Öldruck-zu-Strom-Charakteristikdaten, in welchen der erforderliche Öldruck mit dem entsprechenden Anregungsstrom, der an das Linearsolenoid anzulegen ist, assoziiert ist.
Das Ist-Widerstands-Rechenmittel 242 berechnet den Ist-Widerstand Rti durch Lesen der Korrekturkoeffizienten Ki1 bis Ki4 oder der Korrekturkoeffizienten Ki1 bis Ki5, die vorab im Datenspeicher 422 des zweiten integrierten Schaltungselements 400B gespeichert sind, und durch Bezugnehmen auf die Temperaturdetektionsspannungen T0, Ti (oder Ti0) und die Stromversorgungs-Detektionsspannung Vba, die aus dem Multiplexer 430 gesendet wird. Daher ist der Wert der Stromdetektionsspannung Vfi nicht erforderlich, um den Ist-Widerstand Rti zu berechnen.
Das Zieldetektionsspannungs-Rechenmittel 243 berechnet die Ziel-Detektionsspannung Vti = Rti × Iti durch Multiplizieren des Ist-Widerstands Rti, der durch das Ist-Widerstands-Rechenmittel 242 berechnet ist, mit dem durch das Zielstromeinstellmittel 241 eingestellten Zielstrom Iti.
Das PWM-Umwandlungsmittel 245 erzeugt das Antriebsbefehlssignal CNTi, welches eine Befehlslast von αi = Iti/Imax = Vti/Vmax aufweist, das ein Verhältnis der Ziel-Detektionsspannung Vti zu einer maximalen Zieldetektionsspannung Vmax = Imax × Rti ist, das durch Multiplizieren eines Maximalzielstroms Imax mit dem Ist-Widerstand Rti ermittelt wird, und eine Signalzufuhrspannung des Antriebsbefehlssignals CNTi, das als das durch das PWM-Umwandlungsmittel 245 erzeugte Impulsbreiten-Modulationssignal dient, wird als die Steuerspannung Vcc verwendet.
Es ist anzumerken, dass das Auswahlbefehls-Erteilungsmittel 251 auf den Multiplexer 430 des zweiten integrierten Schaltungselements 400B über das Paar von Seriell-Parallelwandlern 221, 421 wirkt, um die Temperaturdetektionsspannungen T0, Ti (oder Ti0), die Stromversorgungs-Detektionsspannung Vba und die Stromdetektionsspannung Vfi sukzessive zu spezifizieren, woraufhin das ausgewählte Analogsignal MPX0, welches als das Ausgangssignal des Multiplexers 430 dient, über den masterseitigen A/D-Wandler 230 in den Mikroprozessor 210 eingegeben wird.
Detaillierte Beschreibung von Wirkungen und Operationen
Wirkungen und Operationen der Stromversorgungsvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform, konfiguriert wie in 7 und 8 gezeigt, werden nunmehr im Detail auf Basis eines in 9 gezeigten Flussdiagramms beschrieben.
Zuerst wird, in 7 und 8, wenn der in den Zeichnungen nicht gezeigte Stromschalter geschlossen wird, der Ausgangskontakt 102 des Stromrelais geschlossen, wodurch die Stromversorgungsspannung Vb an die Stromversorgungssteuervorrichtung 100B angelegt wird.
Als Ergebnis erzeugt die Konstantspannungs-Stromversorgung 410 die Steuerspannung Vcc, welches eine stabilisierte Spannung von beispielsweise 5 V Gleichstrom ist, woraufhin der Mikroprozessor 210, der das erste integrierte Schaltungselement 200B bildet, beginnt, eine Steueroperation zu implementieren.
Der Mikroprozessor 210 erzeugt ein an die elektrische Lastgruppe, die in den Zeichnungen nicht gezeigt ist, zu sendendes Last-Antriebsbefehlssignal, verbunden mit der in den Zeichnungen nicht gezeigten Ausgangs-Schnittstellenschaltung, in Übereinstimmung mit der Betriebsbedingung der Eingangssensorgruppe 3, welche durch die Eingangs-Schnittstellenschaltung 300 eingegeben wird, und dem Inhalt des im nicht-flüchtigen Programmspeicher 211 gespeicherten Steuerprogramms und implementiert eine EIN/AUS-Steuerung der Vielzahl von Induktivlasten 104i, die als die spezifischen elektrischen Lasten der Elektrolastgruppe dienen, über die Antriebs-Öffnungs-/Schließelemente 45i, um die Energetisierungsströme derselben zu steuern.
Es ist anzumerken, dass in den 7 und 8 die Orte, die Steuerfehler während der Stromsteuerung verursachen, wie auf den Charakteristik-Diagrammen in den 3A bis 3D gezeigt sind.
Weiter werden eine Vielzahl von Koeffizienten, die durch alle oder einen Teil der ersten bis vierten Korrekturkoeffizienten Ki1 bis Ki4 gebildet sind, die oben in Formel (1a) illustriert sind, im Datenspeicher 422 des zweiten integrierten Schaltungselements 400B als Steuer-Charakteristik-Korrekturdaten gespeichert, um den Ist-Widerstand Rti des umgewandelten Äquivalent-Widerstands zu berechnen, der durch Dividieren des Werts der Stromdetektionsspannung Vfi, die keinen A/D-Umwandlungsfehler enthält, durch den Laststrom Ifi ermittelt wird.
Das Ist-Widerstands-Rechenmittel 242 berechnet dann durch Abschätzung den Ist-Widerstand Rti aus Formel (1a) durch Einlesen aller oder eines Teils des Istwerts der durch das Widerstandstemperatur-Detektionselement 44i erzeugten Temperaturdetektionsspannung T1, des Istwerts der Temperaturdetektionsspannung T0, der durch das Stromversorgungstemperatur-Detektionselement 440 erzeugt wird, und des Istwerts der Stromversorgungs-Detektionsspannung Vba, und Anwenden aller oder eines Teils der ersten bis vierten Korrekturkoeffizienten Ki1 bis Ki4 darauf.
Es ist anzumerken, dass, wenn die ersten bis fünften Korrekturkoeffizienten Ki1 bis Ki5 im Datenspeicher 422 gespeichert sind, der Ist-Widerstand Rti aus Formel (4a) durch Bezugnahme auf die durch das Repräsentativtemperatur-Detektionselement 44i0 erzeugte Temperaturdetektionsspannung Ti0 in Bezug auf den Stromdetektionswiderstand 50i berechnet wird.
Als Nächstes wird 9, die ein Flussdiagramm ist, welches Operationen des ersten integrierten Schaltungselements 200B und des zweiten integrierten Schaltungselements 400B illustriert, beschrieben, wobei auf Schritte fokussiert wird, die Schrittnummern in den 900-ern haben, die sich von den in 4 gezeigten Schritten unterscheiden.
In 9 ist Schritt 900 ein Schritt zum Aktivieren des Mikroprozessors 210 und ist Schritt 910 ein Schritt des Startens der Operationen an einem Äquivalent-Flussdiagramm, welches Steueroperationen illustriert, die durch das zweite integrierte Schaltungselement 400b ausgeführt werden, welches durch eine Logikschaltung aufgebaut ist.
In den Schritten 401a bis 403b, die Schritt 900 folgen, und den Schritten 411a bis 412b, die dem Schritt 910 folgen, werden identische Operationen zu jenen, die in 4 gezeigt sind, implementiert. Schritt 906, der dem Schritt 403b folgt, entspricht dem PWM-Umwandlungsmittel 245 von 8 und in diesem Schritt wird das Antriebsbefehlssignal CNTi mit einer Befehlslast αi = Iti/Imax = Vti/Vmax, welches das Verhältnis der Ziel-Detektionsspannung Vti zu der maximalen Ziel-Detektionsspannung Vmax = Imax × Rti ist, die durch Multiplizieren des Maximalzielstroms Imax mit dem Ist-Widerstand Rti ermittelt wird, erzeugt, woraufhin die Routine zu Schritt 909 vorrückt, in welchem die Operation abgeschlossen wird. Die Signal-Stromversorgungsspannung des Antriebsbefehlssignals CNTi, das als das durch das PWM-Umwandlungsmittel erzeugte Impulsbreiten-Modulationssignal dient, wird als die Steuerspannung Vcc verwendet.
Im Schritt 916, der dem Schritt 412b folgt, wird eine Analogsignalspannung, die proportional zur Ziel-Detektionsspannung Vti ist, durch Glätten des durch den Mikroprozessor 210 in Schritt 906 unter Verwendung der Glättungsschaltung 51i erzeugten Antriebsbefehlssignals CNTi erzeugt, woraufhin die Routine zu Schritt 914b vorrückt.
Im Schritt 914b wird die durch die Stromdetektionsschaltung 47i erzeugte Ist-Detektionsspannung Vfi mit dem Analogwert der im Schritt 916 erzeugten Ziel-Detektionsspannung Vti verglichen und wird die PID-Steuerausgabe in Relation zu einer Abweichung dazwischen erzeugt. Die Routine rückt dann zu Schritt 915a vor.
Im Schritt 915a wird die an das Antriebs-Öffnungs-/Schließelement 45i anzulegende Energetisierungslast γi in Übereinstimmung mit der im Schritt 914b erzeugten PID-Steuerausgabe bestimmt. Als Nächstes wird im Schritt 915b das Antriebsbefehlssignal DRVi entsprechend der Energetisierungslast γi erzeugt, woraufhin die Routine zu Schritt 411a zurückkehrt.
Im Schritt 909 wird ein anderes Steuerprogramm ausgeführt, woraufhin die Routine zu Schritt 900 zurückkehrt, das heißt dem Start des Betriebs. Danach wird dasselbe Steuerprogramm wiederholt ausgeführt.
Es ist anzumerken, dass das zweite integrierte Schaltungselement 400B konfiguriert ist, das Antriebs-Öffnungs-/Schließelement 45i und das Kommutations-Schaltungselement 46i über die Antriebsgatterschaltung 48i in Schritt 915b anzutreiben und dann zu Schritt 411a zurückzukehren. Darüber hinaus führt normalerweise das zweite integrierte Schaltungselement 400B die Schritte 916 bis 915b wiederholt aus.
Weiter, in Bezug auf die Vielzahl von Induktivlasten 104i (i = 1, 2, ..., m), i (= 1 bis m) iterative Operationen in Schritten 402a bis 402d implementiert, werden i(=1 bis m) iterative Operationen in Schritt 403b implementiert und werden i(= 1 bis m) iterative Operationen im Schritt 906 implementiert.
Detaillierte Beschreibung von Korrekturdaten-Erzeugungsverfahren
Die Stromzufuhrsteuervorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform, die wie in den 7 und 8 gezeigt konfiguriert ist, wird im Detail unten unter Verwendung von 10 beschrieben, die eine Ansicht ist, die eine Gesamtkonfiguration eines zum Erzeugen der Korrekturdaten verwendeten Justierwerkzeugs zeigt, wobei auf Differenzen zur 5 fokussiert wird.
In 10 ist das einzelne zweite integrierte Schaltungselement 400B abnehmbar an der Justierplatine 800 über einen Sockel, der in der Zeichnung nicht gezeigt ist, montiert.
Ähnlich zu dem in 5 gezeigten Fall ist die Gleichstromversorgung 101 mit der Justierplatine 800 über den Spannungsregulator 940 verbunden, um Strom dem zweiten integrierten Schaltungselement 400B zuzuführen, und liefert das zweite integrierte Schaltungselement den Laststrom Ifi an die aus dem Amperemeter Ai1 und der Standardprobenlast 104 gebildete Serienschaltung. Weiter ist der Platzhalterwiderstand 910 mit der Ausgangsschaltung der Konstantspannungs-Stromversorgung 410, die im zweiten integrierten Schaltungselement vorgesehen ist, verbunden.
Ein Justierwerkzeug 900B, welches beispielsweise aus einer programmierbaren Steuerung aufgebaut ist, beinhaltet die Rechensteuereinheit 901, die Einstell-Anzeigeeinheit 902, die Auswahl/Schreibbefehls-Erteilungseinheit 903, den masterseitigen Seriell-Parallelwandler 904, der in Reihe mit dem Slave-stationsseitigen Seriell-Parallelwandler 421 im zweiten integrierten Schaltungselement 400B verbunden ist, die Energetisierungsbefehls-Erteilungseinheit 905 zum Erzeugen des Impulsbreiten-Modulationssignals in Form des Antriebsbefehlssignals CNTi in der Glättungsschaltung 51i, den ersten A/D-Wandler 909a und den zweiten A/D-Wandler 909b, an welche Istwerte von durch das zweite integrierte Schaltungselement 400B erzeugte Korrekturparameter eingegeben werden, und die Umgebungs-Justiereinheit 906.
Der erste A/D-Wandler 909a arbeitet unter Verwendung der Steuerspannung Vcc, welche durch das zweite integrierte Schaltungselement 400B erzeugt ist, als A/D-Referenzspannung Vref, um so eine analoge Signalspannung V3, die anders ist als die StromDetektionsspannung Vfi, welche ermittelt wird, wenn das zweite integrierte Schaltungselement die Istwerte der Korrekturparameter als Analogsignale sendet, digital umzuwandeln und das Ergebnis in die Rechensteuereinheit 901 einzugeben.
Es ist anzumerken, dass die Analogsignalspannung V3 eine Signalspannung ist, die sich auf die durch den Multiplexer 430 ausgegebenen Umgebungsdaten beziehen, einschließlich der Temperaturdetektionsspannungen T0, Ti (oder Ti0) oder der Stromversorgungs-Detektionsspannung Vba.
Der zweite A/D-Wandler 909b wird in einem Fall angewendet, in welchem das Amperemeter Ai1 eine Analogsignalspannung erzeugt und die Strom-Detektionsspannung Vfi als eine Analogsignalspannung erzeugt wird, und arbeitet unter Verwendung der durch die Hochpräzisions-Konstantspannungs-Stromversorgung 908 als die A/D-Referenzspannung Vrf erzeugten stabilisierten Spannung, um so die Messwerte des Laststroms Ifi und der Strom-Detektionsspannung Vfi digital umzuwandeln und dann die Ergebnisse in die Rechensteuereinheit 901 einzugeben.
Die an den zweiten A/D-Wandler 909b angelegte A/D-Referenzspannung Vrf ist präziser als die an den ersten A/D-Wandler 909a angelegte A/D-Referenzspannung Vref und in einem Fall, bei dem die Messwerte des Amperemeters Ai1 und der Strom-Detektionsspannung Vfi als Digitalsignalspannungen erzeugt werden, werden Digitalmesswerte derselben so wie sie vorliegen in die Rechensteuereinheit 901 eingegeben, wodurch die Notwendigkeit des zweiten A/D-Wandlers 909b eliminiert wird.
Die Umgebungs-Justiereinheit 906 wird aus der Rechensteuereinheit 901 über die Einstell-Anzeigeeinheit 902 betätigt, um einen Befehl zum Modifizieren des Widerstandswerts des Platzhalterwiderstands 910, einen Befehl zum Modifizieren der an den Spannungsregulator ausgegebenen Ausgangsspannung und einen Befehl um Modifizieren der Umgebungstemperatur der in dem zweiten integrierten Schaltungselement 400B vorgesehenen Konstantspannungs-Stromversorgung 410 und der Umgebungstemperatur des Stromdetektionswiderstands 50i zu erzeugen.
Die Rechensteuereinheit 901 liest die durch das Widerstandstemperatur-Detektionselement 44i erzeugte Temperaturdetektionsspannung Ti oder die durch das Repräsentativtemperatur-Detektionselement 44i0 erzeugte Temperaturdetektionsspannung Ti0, die durch das Stromversorgungstemperatur-Detektionselement 440 erzeugte Temperaturdetektionsspannung T0, die Stromversorgungs-Detektionsspannung Vba, den Wert der Strom-Detektionsspannung Vfi und den durch das Amperemeter Ai1 gemessenen Wert des Laststrom Ifi aus Formel (1b) oder Formel (3b) als die Istwerte der Korrekturparameter aus, erzeugt vier, fünf oder mehr simultane Gleichungen mit dem ersten bis vierten Korrekturkoeffizienten Ki1 bis Ki4 oder den ersten bis fünften Korrekturkoeffizienten Ki1 bis Ki5 als Unbekannte für jeden Stromdetektionswiderstand 50i und berechnet die ersten bis vierten Korrekturkoeffizienten Ki1 bis Ki4 oder die ersten bis fünften Korrekturkoeffizienten Ki1 bis Ki5 unter Verwendung des Verfahrens kleinster Quadrate.
Es ist anzumerken, dass in der zweiten Ausführungsform der Ist-Widerstand Rti durch Dividieren des Hochpräzisions-Digitalumwandlungswerts der Strom-Detektionsspannung Vfi durch den Laststrom Ifi, der mit einem hohen Präzisionsgrad gemessen wird, ermittelt wird, und daher keinen durch einen A/D-Wandler, der unter Verwendung der A/D-Referenzspannung Vref arbeitet, erzeugten A/D-Umwandlungsfehler enthält. Daher basiert der Ist-Widerstand auf einem Analogwert, der durch Dividieren des Analogwerts der durch die Stromdetektionsschaltung 47i erzeugten Strom-Detektionsspannung Vfi durch den mit einem hohen Präzisionsgrad gemessenen Laststrom Ifi ermittelt wird.
Die Auswahl/Schreibbefehls-Erteilungseinheit 903 sendet Adressinformation, welche die individuellen Typen von aus dem zweiten integrierten Schaltungselement 400B über das Paar von Seriell-Parallelwandlern 904, 421 gesendeten Korrekturparametern spezifiziert und transferiert die ersten bis vierten Korrekturkoeffizienten Ki1 bis Ki4 oder die ersten bis fünften Korrekturkoeffizienten Ki1 bis Ki5, welche durch die Rechensteuereinheit 901 berechnet sind, an das zweite integrierte Schaltungselement 400B als Korrekturkoeffizienten für die jeweiligen Stromdetektionswiderstände 50i, woraufhin die Korrekturkoeffizienten in den Datenspeicher 422 geschrieben werden.
Es ist anzumerken, dass die Umgebungstemperaturen der Vielzahl von Stromdetektionswiderständen 50i justiert werden, indem die Energetisierungsbefehls-Erteilungseinheit 905 dazu gebracht wird, die Antriebsbefehlssignale CNTi zu erzeugen, Erzeugen der Öffnungs-/Schließ-Befehlssignale DRVi für die Vielzahl von Antriebs-Öffnungs-/Schließelementen 45i alle auf einmal über die Antriebsgatterschaltungen 48i im zweiten integrierten Schaltungselement 400B, Einstellen der Energetisierungslasten desselben als groß oder klein, oder als groß, mittel oder klein, Steigern oder Reduzieren der Lastströme Ifi der Standardprobenlasten 104 und dann Ausstoßen von kalter Luft oder warmer Luft auf die Vielzahl von Stromdetektionswiderstände 50i auf einmal über das erste Luftfluss-Justier-Solenoidventil 920 und eine Ausstoßdüse, um die Temperaturen derselben rasch in einer Vielzahl von Stufen, nämlich hoch und niedrig, hoch, mittel und niedrig, zu justieren.
Weiter wird die Umgebungstemperatur der Konstantspannungs-Stromversorgung 410 durch Modifizieren des Widerstandswerts des Platzhalterwiderstands 910 so justiert, dass der an die Konstantspannungs-Stromversorgung angelegte Ausgangsstrom steigt oder sinkt, und dann Ausstoßen kalter oder warmer Luft auf die Konstantspannungs-Stromversorgung über das zweite Luftfluss-Justier-Solenoidventil 930 und eine Ausstoßdüse, um die Temperatur derselben rasch in einer Vielzahl von Stufen, nämlich hoch und niedrig oder hoch, mittel und niedrig, zu justieren.
Vorab experimentell eingestellte Werte werden in Übereinstimmung mit Zieltemperaturen der jeweiligen Größen der Lastströme Ifi oder des an die Vielzahl von Stromdetektionswiderständen 50i oder die Konstantspannungs-Stromversorgung 410 angelegten Ausgangsstrom angewendet und der angemessenen Flussrate des Luftflusses, der durch das erste Luftfluss-Justier-Solenoidventil 920 oder das zweite Luftfluss-Justier-Solenoidventil 930 erzeugt wird.
Das erste Voltmeter V1 zum Messen der End-zu-Endspannung zumindest eins aus der Vielzahl von Stromdetektionswiderständen 50i, das fünfte Voltmeter V5 zum Messen der Stromversorgungsspannung Vb der Konstantspannungs-Stromversorgung 410 und das vierte Voltmeter V4 zum Messen des Werts der Steuerspannung Vcc, die als die stabilisierte Ausgangsspannung dient, werden mit der Justierplatine 800 verbunden und irgendeine von Analogsignalspannungen daraus werden in die Rechensteuereinheit 901 des Justierwerkzeugs 900B über den zweiten A/D-Wandler 909b eingegeben, oder digitale Messwerte daraus werden in die Rechensteuereinheit 901 eingegeben.
Das Justierwerkzeug 900B ist konfiguriert, in der Lage zu sein, den Widerstandswert R1, der sich auf einen der Stromdetektionswiderständen 50i bezieht, durch Dividieren des durch das erste Voltmeter V1 ermittelten Messwerts durch den durch das Laststrommeter Ai1 gemessenen Strom zu berechnen, den Ist-Widerstand Rti durch Dividieren der Strom-Detektionsspannung Vfi durch den durch das Laststrommeter Ai1 gemessenen Strom zu berechnen, den Widerstandswert R1 mit dem Ist-Widerstand Rti zu vergleichen und Überwachungsdaten zu erzeugen, die sich auf Variation beim Widerstandswert Ri und Variation beim Ist-Widerstand Rti beziehen.
Das Justierwerkzeug 900B ist auch konfiguriert, in der Lage zu sein, den durch das fünfte Voltmeter V5 ermittelten Messwert, den Wert der an die Stromversorgungs-Detektionsspannung Vba angelegten Umgebungsüberwachungsspannung V3, welches eine geteilte Spannung ist, die durch Dividieren der Stromversorgungsspannung Vb und des durch das vierte Voltmeter V4 ermittelten Messwertes ermittelt wird, zu vergleichen, und Überwachungsdaten zu erzeugen, die sich auf die Anwesenheit einer Abnormalität in der Konstantspannungs-Stromversorgung 410, Anwesenheit einer Abnormalität in der Stromversorgungs-Detektionsspannung Vba und Variation bei den Messwerten beziehen.
Als Ergebnis kann eine Variation zwischen einer Vielzahl von Produkten überwacht werden und kann eine Chargen-Verwaltung in Übereinstimmung mit Anwesenheit oder Abwesenheit defekter Produkte durchgeführt werden.
Das Verfahren zum Berechnen der ersten bis vierten Korrekturkoeffizienten Ki1 bis Ki4 oder der ersten bis fünften Korrekturkoeffizienten Ki1 bis Ki5 unter Verwendung des Justierwerkzeugs mit der obigen Konfiguration ist wie in 6 gezeigt.
Es ist jedoch anzumerken, dass in Schritt 601 von 6 das Justierwerkzeug 900b die Vielzahl von Standardprobenlasten 104 alle auf einmal energetisiert unter Verwendung großer, mittlerer oder kleiner Lastströme, durch Erzeugen der Antriebsbefehlssignale CNTi anstelle der Öffnungs-/Schließ-Befehlssignale DRVi.
Hauptpunkte und Merkmale der zweiten Ausführungsform
Wie aus der obigen Beschreibung ersichtlich, empfängt die Stromversorgungssteuervorrichtung 100B gemäß der zweiten Ausführungsform dieser Erfindung Strom aus der Gleichstromversorgung 101 und beliefert die Vielzahl von Induktivlasten 104i (i = 1, 2, ..., m; gleichermaßen nachfolgend) mit den individuell variablen Lastströmen Ifi,
wobei die Stromversorgungssteuervorrichtung so konfiguriert ist, dass das erste integrierte Schaltungselement 200B mit dem Mikroprozessor 210, der mit dem Programmspeicher 211 kooperiert, als einen Hauptkörper, und das zweite integrierte Schaltungselement 400B, welches die Vielzahl von Antriebs-Öffnungs-/Schließelementen 45i enthält, die miteinander in Reihe über das Paar von Seriell-Parallelwandlern 221, 421 verbunden sind, um Strom an die Vielzahl von Induktivlasten 104i zu liefern, in einem identischen Gehäuse untergebracht sind und durch die Vielzahl von Antriebs-Öffnungs-/Schließelementen 45i erzeugte Wärme an das Gehäuse übertragen und dadurch abgestrahlt wird, und
das erste integrierte Schaltungselement 200B das zweite integrierte Schaltungselement 400B veranlasst, die Öffnungs-/Schließ-Befehlssignale DRVi mit den Energetisierungslasten yi durch Erzeugen der Antriebsbefehlssignale CNTi zu erzeugen, die Erststufen-Impulsbreiten-Modulationssignale mit Befehlslasten αi sind, die den Verhältnissen Iti/Imax der entsprechenden Zielströme Iti zum maximalen Zielstrom Imax entsprechen, in Übereinstimmung mit den durch das Zielstromeinstellmittel 241 bestimmten Zielströmen Iti, um die Lastströme Ifi zu ermitteln.
Das zweite integrierte Schaltungselement 400B beinhaltet:
die Konstantspannungs-Stromversorgung 410, welche die Steuerspannung Vcc durch Herunterstufen der Stromversorgungsspannung Vb der Gleichstromversorgung 101 erzeugt und die Steuerspannung Vcc an das erste integrierte Schaltungselement 200B liefert;
die Stromdetektionswiderstände 50i, die jeweils in Reihe mit den Induktivlasten 104i verbunden sind;
die Vielzahl von Stromdetektionsschaltungen 47i zum Erzeugen der Strom-Detektionsspannungen Vfi, die jeweils proportional zu den Lastströmen Ifi sind, durch Verstärken der jeweiligen End-zu-Endspannungen der Stromdetektionswiderstände;
die Vielzahl von Antriebsgatterschaltungen 48i, welche die Vielzahl von Antriebs-Öffnungs-/Schließelementen 45i jeweils EIN und AUS antreiben, in Übereinstimmung mit den Impulsbreiten-Modulationssignalen, um so die Energetisierungslasten γi variabel zu steuern, die Verhältnisse entsprechender geschlossenen Perioden der Vielzahl von Antriebs-Öffnungs-/Schließelementen 45i zur EIN/AUS-Periode sind;
die Vielzahl von Temperatursensoren, einschließlich des einen oder mehrerer Repräsentativtemperatur-Detektionselemente 44i0, 44i zum Detektieren der Ist-Temperaturen der Vielzahl von Stromdetektionswiderständen 50i entweder individuell oder repräsentativ, und das Stromversorgungstemperatur-Detektionselement 440 zum Detektieren der Ist-Temperatur der Konstantspannungs-Stromversorgung 410; und
den nicht-flüchtigen Datenspeicher 422.
Die Steuer-Charakteristik-Korrekturdaten zum Berechnen der Ist-Widerstände Rti der umgewandelten Äquivalent-Widerstände, die durch Dividieren der entsprechenden Werte der Strom-Detektionsspannungen Vfi ermittelt werden, welche in Reaktion auf Variation der durch die Korrekturparameter spezifizierten Umgebungsbedingungen und individueller Variation zwischen Schaltungskomponenten einschließlich der Stromdetektionswiderstände 50i und der Stromdetektionsschaltungen 47i variieren, durch die Lastströme Ifi ermittelt werden, werden in dem Datenspeicher 422 gespeichert und diese Korrekturdaten werden in Reihe an den Pufferspeicher 222 gesendet, der in dem ersten integrierten Schaltungselement 200B beim Start des Betriebs vorgesehen ist,
der Mikroprozessor 210 beinhaltet das Ist-Widerstands-Rechenmittel 242, welches die Istwerte der Korrekturparameter ermittelt, welche die durch die Vielzahl von Temperatursensoren ermittelten detektierten Temperaturen oder die Stromversorgungs-Detektionsspannung Vba, die proportional ist zu den detektierten Temperaturen und der Stromversorgungsspannung Vb, beinhalten, während des Betriebs des Empfangens der Vielzahl von Analogsignalspannungen, die als die Korrekturparameter dienen, über den Multiplexer 430 und dann digitales Umwandeln der Analogsignalspannungen unter Verwendung des Masterseiten-A/D-Wandlers 230, und korrigiert die EIN/AUS-Lasten der Impulsbreiten-Modulationssignale durch Kombinieren der Istwerte mit den Korrekturdaten, und
die durch das Justierwerkzeug 900B berechneten Korrekturdaten werden im Datenspeicher 422 über den Slave-stationsseitigen Seriell-Parallelwandler 421 des Paars von Seriell-Parallelwandlern gespeichert.
Es ist anzumerken, dass die Aufwärtsstrecken-Überwachungsdaten an den Mikroprozessor 210 über den Slave-Seiten-A/D-Wandler 450 und das Paar von Seriell-Parallelwandlern 421, 221 gesendet werden können, wie in der dritten Ausführungsform, statt des Multiplexers 430. In beiden Fällen kann die Vielzahl von Aufwärtsstrecken-Überwachungsdaten entweder unter Verwendung der aus dem Masterstations-Seriell/Parallel-Wandler 221 an den Slave-Stations-Seriell/Parallel-Wandler 421 gesendeten Abwärtsstrecken-Steuerdaten SRO ausgewählt werden oder beispielsweise unter Verwendung einer 4-Bild-Digitalsignalleitung spezifiziert werden, die zwischen dem ersten integrierten Schaltungselement und dem zweiten integrierten Schaltungselement verbunden ist.
Der Mikroprozessor 210, der im ersten integrierten Schaltungselement 200B vorgesehen ist, beinhaltet das PWM-Umwandlungsmittel 245, welches das Antriebsbefehlssignal CNTi erzeugt, welches die Befehlslast αi = Iti/Imax = Vti/Vmax aufweist, die ein Verhältnis der durch Multiplizieren des Zielstroms iti mit dem abgeschätzten Ist-Widerstand Rti ermittelten korrigierten Zieldetektionsspannung Vti zur durch Multiplizieren des Maximal-Zielstroms Imax mit dem Ist-Widerstand Rti ermittelten Maximal-Ziel-Detektionsspannung Vmax = Imax × Rti ist, wobei die Signal-Stromversorgungsspannung des Antriebsbefehlssignals CNTi als das durch das PWM-Umwandlungsmittel erzeugte Impulsbreiten-Modulationssignal dient, das als die Steuerspannung Vcc verwendet wird,
das zweite integrierte Schaltungselement 400B die Negativ-Rückkopplungssteuerschaltung 49i beinhaltet, die den Maximalwert der Strom-Detektionsspannung Vfi, die ermittelt wird, wenn der Laststrom Ifi dem maximalen Zielstrom Imax entspricht, auf oder unter die Steuerspannung Vcc beschränkt, vergleicht den Analog-Umwandlungswert der Ziel-Detektionsspannung Vti, welche durch Glätten des Antriebsbefehlssignals CNTi unter Verwendung der Glättungsschaltung 51i ermittelt wird, mit der Strom-Detektionsspannung Vfi und erzeugt das Öffnungs-/Schließ-Befehlssignal DRVi mit der Energetisierungslast γi des Antriebs-Öffnungs-/Schließelements 45i, so dass die Vergleichseingaben zueinander passen, und
wird der Wert der Strom-Detektionsspannung Vfi an den Ausgangsanschluss des zweiten integrierten Schaltungselements 400B über den Multiplexer 430 als ein Teil der Korrekturparameter ausgegeben, und da der Mikroprozessor 210 nicht erforderlich ist, um die Eingabeverarbeitung daran zu implementieren, wird die entsprechende Stromdetektionsspannung Vf im Justierwerkzeug 900B verwendet.
In Bezug auf Anspruch 6 dieser Erfindung, wie oben beschrieben, vergleicht das zweite integrierte Schaltungselement den Analog-Umwandlungswert der aus dem Mikroprozessor gesendeten korrigierten Ziel-Detektionsspannung Vti mit dem als das negative Rückkopplungssteuersignal dienenden Strom-Detektionsspannung Vfi und erzeugt das Öffnungs-/Schließ-Befehlssignal für das Antriebs-Öffnungs-/Schließelement, so dass die zwei Werte zueinander passen, woraufhin der Ist-Widerstand Rti auf Basis der in dem Datenspeicher gespeicherten Steuer-Charakteristik-Korrekturdaten und der während der Operation ermittelten Ist-Umgebungsinformation berechnet wird.
Daher, solange wie die korrigierte Ziel-Detektionsspannung Vti zur Strom-Detektionsspannung Vfi passt, passt der Zielstrom Iti zum Laststrom Ifi, und daher kann eine große Anzahl von Variationsfehlern leicht durch Integrieren der Variationsfehler in den Ist-Widerstand Rti korrigiert werden. Darüber hinaus wird die negative Rückkopplungssteuerung durch Hardware implementiert, die im zweiten integrierten Schaltungselement vorgesehen ist, wodurch die Hochgeschwindigkeitssteuerlast des Mikroprozessors erleichtert wird.
Weiter, durch Glätten des Antriebsbefehlssignals CNTi, wird die korrigierte Ziel-Detektionsspannung Vti unter Verwendung einer kleinen Anzahl von Signalleitungen downlink gesendet, während die zum Erzeugen der Korrekturdaten erforderliche Strom-Detektionsspannung Vfi gleichermaßen relativ zum Justierwerkzeug durch eine kleine Anzahl von Signalleitungen als ein Teil der Korrekturparameter uplink gesendet wird. Als Ergebnis kann die Anzahl von Anschlüssen der ersten und zweiten integrierten Schaltungselemente verringert werden, was Reduktionen bei der Größe und Kosten derselben ermöglicht.
Im Steuer-Charakteristik-Korrekturdaten-Erzeugungsverfahren für eine Stromversorgungsvorrichtung ist die Stromversorgungssteuervorrichtung 100B durch das zweite integrierte Schaltungselement 400B aufgebaut, das mit dem ersten integrierten Schaltungselement 200B kooperiert, enthält das zweite integrierte Schaltungselement die Antriebs-Öffnungs-/Schließelemente 45i zum Versorgen der Vielzahl von Induktivlasten 104i (i = 1, 2, ..., m; gleichermaßen nachfolgend) mit den individuellen variablen Lastströmen Ifi, die Antriebsgatterschaltungen 48i zum Öffnungs-/Schließsteuern der entsprechenden Antriebs-Öffnungs-/Schließelementen 45i und die Stromdetektionswiderstände 50i zum Detektieren der Lastströme Ifi und werden die in Formel (1b) angegebenen ersten bis vierten Korrekturkoeffizienten Ki1 bis Ki4 oder die in Formel (3b) angegebenen ersten bis fünften Korrekturkoeffizienten Ki1 bis Ki5 berechnet, um die Ist-Widerstände Rti = Vfi/Ifi zu berechnen, die in Reaktion auf individuelle Variation zwischen den angelegten Schaltungskomponenten und Variation bei der Umgebungstemperatur oder der Stromversorgungsschaltung variieren, als Äquivalenz-Widerstände durch Dividieren der entsprechenden Strom-Detektionsspannungen Vfi, die durch Verstärken der End-zu-Endspannungen der entsprechenden Stromdetektionswiderstände 50i ermittelt werden, durch die Lastströme Ifi,
wobei die Stromversorgungssteuervorrichtung 100B die Justierplatine 800, auf der das einzelne zweite Schaltungselement 400B abnehmbar montiert ist, und das Justierwerkzeug 900B, das mit dem zweite integrierten Schaltungselement über die Justierplatine 800 verbunden ist, beinhaltet, und
die Gleichstromversorgung 101 mit der Justierplatine 800 über den Spannungsregulator 940 verbunden ist, um Strom dem zweiten integrierten Schaltungselement 400B zuzuführen, und das zweite integrierte Schaltungselement liefert den Laststrom Ifi an die durch das Amperemeter Ai1 und die Standardprobenlasten 104 gebildete Reihenschaltung, und der Platzhalterlastwiderstand 910 ist mit der Ausgangsschaltung der Konstantspannungs-Stromversorgung 410 verbunden, die im zweiten integrierten Schaltungselement vorgesehen ist.
Das Justierwerkzeug 900B beinhaltet die Rechensteuereinheit 901, die Einstell-Anzeigeeinheit 902, die Auswahl/Schreibbefehls-Erteilungseinheit 903, den Master-Stationsseiten-Seriell-Parallelwandler 904, der in Reihe mit dem Slave-Stationsseiten-Seriell-Parallelwandler 421 im zweiten integrierten Schaltungselement 200B verbunden ist, die Energetisierungsbefehls-Erteilungseinheit 905 zum Erzeugen eines Impulsbreiten-Modulationssignals, das als das Antriebsbefehlssignal CNTi im zweiten integrierte Schaltungselement 400b dient, den ersten A/D-Wandler 909a und den zweiten A/D-Wandler 909b, in welchen die Istwerte der durch das zweite integrierte Schaltungselement 400B erzeugten Korrekturparameter eingegeben werden, und die Umgebungs-Justiereinheit 906,
der erste A/D-Wandler 909a arbeitet unter Verwendung der durch das zweite integrierte Schaltungselement 200B erzeugten Steuerspannung Vcc als die A/D-Referenzspannung Vref, um so die als einer der Istwerte der Korrekturparameter dienende analoge Signalspannung V3, die durch das zweite integrierte Schaltungselement gesendet ist, digital umzuwandeln und das Ergebnis in die Rechensteuereinheit 901 einzugeben,
wenn der Messwert des Amperemeters Ai1 der Strom-Detektionsspannung Vfi als eine analoge Signalspannung erzeugt wird und die Strom-Detektionsspannung Vfi im zweiten integrierten Schaltungselement 400B während der negativen Rückkopplungssteuerung verwendet wird, arbeitet der zweite A/D-Wandler 909b unter Verwendung der durch die Hochpräzisions-Konstantspannungs-Stromversorgung 908 erzeugten stabilisierten Spannung als die A/D-Referenzspannung Vrf, um so den gemessenen Wert des Laststroms Ifi oder der Strom-Detektionsspannung Vfi digital umzuwandeln und das Ergebnis in die Rechensteuereinheit 901 einzugeben, und
die A/D-Referenzspannung Vrf, die an den zweiten A/D-Wandler 909b angelegt ist, ist präziser als die an den ersten A/D-Wandler 909a angelegte A/D-Referenzspannung Vref, und in einem Fall, bei dem der Messwert des Amperemeters Ai1 oder der Strom-Detektionsspannung Vfi als eine Digitalsignalspannung erzeugt wird, wird der Digitalmesswert derselben wie er ist in die Rechensteuereinheit 901 eingegeben, wodurch die Notwendigkeit für den zweiten A/D-Wandler 909b eliminiert wird.
Die Umgebungs-Justiereinheit 906 wird aus der Rechensteuereinheit 901 über die Einstell-Anzeigeeinheit 902 betätigt und beinhaltet den ersten Schritt zum Erzeugen eines Befehls zum Modifizieren des Widerstandswerts des Platzhalterlastwiderstands 910, einen Befehl zum Modifizieren der an den Spannungsregulator 940 ausgegebenen Ausgangsspannung und einen Befehl zum Modifizieren der Umgebungstemperatur der in dem zweiten integrierten Schaltungselement 400B vorgesehenen Superladungszustands-Bestimmungseinheit 402B und der Umgebungstemperatur des Stromdetektionswiderstands 50i,
die Batterieschaltungsmodell-Schätzbereich 901 enthält den zweiten Schritt 611 zum Lesen der durch das Widerstandstemperatur-Detektionselement 44i erzeugten Temperaturdetektionsspannung Ti oder der durch das Repräsentativtemperatur-Detektionselement 44i0 erzeugten Temperaturdetektionsspannung Ti0, der durch das Stromversorgungstemperatur-Detektionselement 440 erzeugte Temperaturdetektionsspannung T0, der Stromversorgungs-Detektionsspannung Vba, des Werts der Strom-Detektionsspannung Vfi und des Werts des durch das Amperemeter Ai1 gemessenen Laststroms Ifi aus Formel (1b) oder (3b) als die Istwerte der Korrekturparameter, Erzeugen von vier, fünf oder mehr simultanen Gleichungen mit den ersten bis vierten Korrekturkoeffizienten Ki1 bis Ki4 oder den ersten bis fünften Korrekturkoeffizienten Ki1 bis Ki5 als Unbekannte für jeden Stromdetektionswiderstand 50i und Berechnen der ersten bis vierten Korrekturkoeffizienten Ki1 bis Ki4 oder der ersten bis fünften Korrekturkoeffizienten Ki1 bis Ki5 unter Verwendung des Verfahrens kleinster Quadrate, und
die Auswahl/Schreibbefehls-Erteilungseinheit 903 beinhaltet den dritten Schritt 607 zum Senden der die individuellen Typen der aus dem zweiten integrierten Schaltungselement 400B gesendeten Korrekturparametern spezifizierenden Adressinformation, und Übertragen der ersten bis vierten Korrekturkoeffizienten Ki1 bis Ki4 oder der ersten bis fünften Korrekturkoeffizienten Ki1 bis Ki5, welche durch die Rechensteuereinheit 901 berechnet sind, an das zweite integrierte Schaltungselement 400B als die Korrekturkoeffizienten für die jeweiligen Stromdetektionswiderstände 50i, woraufhin die Korrekturkoeffizienten in den, im zweiten integrierten Schaltungselement 400B vorgesehenen Datenspeicher 422 geschrieben werden.
Es ist anzumerken, dass in der zweiten Ausführungsform der Ist-Widerstand Rti keine auf den A/D-Umwandlungsfehler angewendete Korrektur enthält und daher während eines tatsächlichen Betriebs der Stromversorgungssteuervorrichtung die Strom-Detektionsspannung Vfi und die Ziel-Detektionsspannung Vti in die Negativ-Rückkopplungssteuerschaltung 49i als analoge Signalspannungen in einer Bedingung eingegeben werden, bei der ein A/D-Umwandlungsfehler in keiner derselben enthalten ist. Als Ergebnis kann die Negativ-Rückkopplungssteuerung mit einem hohen Präzisionsgrad implementiert werden.
Detaillierte Beschreibung der dritten Ausführungsform
Detaillierte Beschreibung der Konfiguration
In 11, die ein Gesamtschaltungs-Blockdiagramm einer Stromversorgungssteuervorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform dieser Erfindung ist, und 12, die ein detailliertes Schaltungsblockdiagramm ist, das sich auf einen Stromversorgungs-Schaltungsbereich der in 11 gezeigten Stromversorgungssteuervorrichtung bezieht, gezeigte Konfigurationen werden im Detail unten beschrieben, wobei auf Unterschiede zu den in 1 und 2 gezeigten Konfigurationen fokussiert wird.
Es ist anzumerken, dass in den 1 und 2 eine Negativ-Rückkopplungssteuerung in Relation auf den Laststrom Ifi durch den Mikroprozessor 210, der in dem ersten integrierten Schaltungselement 200A vorgesehen ist, ausgeführt wird, während in den 11 und 12 eine Negativ-Rückkopplungssteuerung nicht implementiert ist und stattdessen das Öffnungs-/Schließ-Befehlssignale DRVi durch ein Antriebsbefehls-Erteilungsmittel 249 bei Energetisierungslast βi unter Verwendung eines durch das Istlast-Widerstandsrechenmittel 247 berechneten Lastwiderstand Rci, das in einem ersten integrierten Schaltungselement 200C vorgesehen ist, erzeugt wird.
Entsprechend implementiert ein zweites integriertes Schaltungselement 440C eine EIN-AUS-Steuerung am Antriebs-Öffnungs-/Schließelement 45i über die Antriebsgatterschaltung 48i.
In 11, ähnlich zum in 1 gezeigten Fall, sind die Gleichstromversorgung 101, der Ausgangskontakt 102 des Stromrelais, die Eingangssensorgruppe 103 und die Vielzahl von Induktivlasten 104i, die als ein Teil der elektrischen Lastgruppe dienen, die in den Zeichnungen nicht gezeigt sind, mit einer Stromversorgungssteuervorrichtung 100C verbunden.
Weiter besteht die Stromversorgungssteuervorrichtung 100C aus einem ersten integrierten Schaltungselement 200C mit dem Mikroprozessor 210 als Hauptteil und dem zweiten integrierten Schaltungselement 400C, das den Antriebsschaltbereich 43i zum Zuführen von Strom an die jeweiligen Induktivlasten 104i als Hauptteil aufweist und die Konstantspannungs-Stromversorgung 410 enthält. Die Steuerspannung Vcc, die eine stabilisierte Spannung von 5 V Gleichstrom ist, wird beispielsweise an den Mikroprozessor 210 über die Konstantspannungs-Stromversorgung 410 angelegt.
Ähnlich zum in 1 gezeigten Fall sind das erste integrierte Schaltungselement 200C und das zweite integrierte Schaltungselement 400C in Reihe durch ein durch den Masterstations-Seriell/Parallel-Wandler 221 und den Slave-Stations-Parallelwandler 441 aufgebautes Paar von Seriell-Parallelwandlern verbunden, wobei das erste integrierte Schaltungselement 200C als die Masterseite dient und das zweite integrierte Schaltungselement 400C als die Slaveseite dient, so dass Daten zwischen dem masterseitigen flüchtigen Pufferspeicher 222 und dem slaveseitigen nicht-flüchtigen Datenspeicher 422 ausgetauscht werden. Weiter beinhaltet das erste integrierte Schaltungselement 200C den nicht-flüchtigen Programmspeicher 211, der mit dem Mikroprozessor 210 kooperiert, und den für die Rechenverarbeitung verwendeten RAM-Speicher 212.
Die durch das Stromversorgungstemperatur-Detektionselement 440 erzeugte Temperaturdetektionsspannung T0, die in der Konstantspannungs-Stromversorgung 410 des zweiten integrierten Schaltungselements 400C vorgesehen ist, die Stromversorgungs-Detektionsspannung Vba, die durch Dividieren der Stromversorgungsspannung Vb unter Verwendung der Spannungsteilerwiderstände 411, 412 erhalten wird, die Temperaturdetektionsspannung Ti, Ti0, die in Bezug auf den Stromdetektionswiderstand 50i durch das Widerstandstemperatur-Detektionselement 44i oder das Repräsentativtemperatur-Detektionselement 44i0 erzeugt wird, und die Strom-Detektionsspannung Vfi, die durch Verstärken der End-zu-Endspannung des Stromdetektionswiderstands 50i erhalten wird, sind jeweils mit unterschiedlichen Eingangsanschlüssen des als ein slaveseitiger A/D-Wandler 450 dienenden Mehrkanal-A/D-Wandlers verbunden und der Mehrkanal-A/D-Wandler wählt ein analoges Eingangssignal in Reaktion auf einen Auswahlbefehl aus dem Mikroprozessor 210 aus, das aus dem Slave-Stations-Seriell-Parallelwandler 421 erhalten wird, und sendet einen digitalen Umwandlungswert des ausgewählten Analog-Eingangssignals über das Paar von Seriell/ParallelWandlern 421, 221 an den Mikroprozessor 210. Die durch die Konstantspannungs-Stromversorgung 410 erzeugte Steuerspannung Vcc wird als die A/D-Referenzspannung Vref des Mehrkanal-A/D-Wandlers verwendet.
Es ist anzumerken, dass statt des Mehrkanal-A/D-Wandlers das Analogsignal unter Verwendung eines Multiplexers ausgewählt werden kann, ähnlich zum in 1 gezeigten Fall, und der digitale Umwandlungswert in den Mikroprozessor 210 durch den Masterseiten-A/D-Wandler eingegeben werden kann.
Als Nächstes werden in 12 gezeigte Konfigurationen, welche ein detailliertes Schaltungsblockdiagramm ist, das ein Ziel-Anlegespannungs-Rechenmittel 248 zeigt, welches durch den Mikroprozessor 210 realisiert wird, und der Antriebsschaltungsbereich 43i und die Konstantspannungs-Stromversorgung 410, die im zweiten integrierten Schaltungselement 400C vorgesehen sind, werden im Detail beschrieben.
In 12, ähnlich zum in 2 gezeigten Fall, besteht die Konstantspannungs-Stromversorgung 410 aus dem seriellen Öffnungs-/Schließ-Element 419, der Vergleichsschaltung 418, den Spannungsteilerwiderständen 415, 416, der Stromversorgungs-Referenzspannung 417 und dem Stromversorgungstemperatur-Detektionselement 440, und erzeugt die Steuerspannung Vcc aus der Stromversorgungsspannung Vb.
Der Antriebsschaltungsbereich 43i beinhaltet das in Reihe mit der Induktivlast 104i verbundene Antriebs-Öffnungs-/Schließelement 45i, und das parallel zur durch die Induktivlast 104i und den Stromdetektionswiderstand 50i gebildeten Serienschaltung verbundene Kommutations-Schaltungselement 46i. Der Lastfaktor γi = Ein-Zeit/EIN-AUS-Periode des Antriebs-Öffnungs-/Schließelements 45i wird über die Antriebsgatterschaltung 48i gesteuert, die in Reaktion auf das Öffnungs-/Schließ-Befehlssignal DRVi arbeitet, das im ersten integrierten Schaltungselement 200C erzeugt wird, und das Kommutations-Schaltungselement 46i schließt, wenn das Antriebs-Öffnungs-/Schließelement 45i offen ist, wodurch der Laststrom Ifi kommutiert wird.
Eine Anlegespannungs-Detektionsschaltung 53i misst die End-zu-Endspannung der Induktivlast 104i oder eine End-zu-Endspannung relativ zur durch die Induktivlast 104i und den Stromdetektionswiderstand 50i gebildeten Serienschaltung und erzeugt eine analoge Signalspannung, die als eine Durchschnitts-Anlegespannung Vai dient, durch Glätten der gemessenen End-zu-Endspannung unter Verwendung eines Glättungskondensators.
Die Durchschnitts-Anlegespannung Vai wird durch einen Glättungskondensator mit einer Glättungszeitkonstante geglättet, die größer als die Öffnungs-/Schließperiode des Öffnungs-Schließ-Antriebssignals DRVi ist.
Im ersten integrierten Schaltungselement 200C beinhaltet derweil der Programmspeicher 211, der mit dem Mikroprozessor 210 kooperiert, ein Steuerprogramm, das als das Zielstromeinstellmittel 241, das Ist-Widerstands-Rechenmittel 242, das Laststrom-Rechenmittel 246, das Istlast-Widerstandsrechenmittel 247, das Ziel-Anlegespannungs-Rechenmittel 248, das EIN/AUS-Antriebsbefehls-Erteilungsmittel 249 und das Auswahlbefehls-Erteilungsmittel 251 dient.
In einem Fall, bei dem die Induktivlast 104i ein Linearsolenoid ist, das für ein während der Öldrucksteuerung verwendetes Proportional-Solenoidventil vorgesehen ist, bestimmt das Zielstromeinstellmittel 241 den Zündsteuermittel Iti unter Bezugnahme auf die Öldruck-zu-Strom-Charakteristikdaten, in welchen ein erforderlicher Öldruck mit einem entsprechenden Anregungsstrom assoziiert ist, der an das Linearsolenoid anzulegen ist.
Das Ist-Widerstands-Rechenmittel 242 berechnet den Ist-Widerstand Rti durch Lesen der Korrekturkoeffizienten Ki1 bis Ki4 oder der Korrekturkoeffizienten Ki1 bis Ki5, die vorab im Datenspeicher 422 des zweiten integrierten Schaltungselement 400C gespeichert sind, und bezugnehmend auf die Temperaturdetektionsspannungen T0, Ti (oder Ti0) und die Stromversorgungs-Detektionsspannung Vba, die aus dem Slave-Seiten-A/D-Wandler 450 gesendet wird.
Das Laststrom-Rechenmittel 246 berechnet den Laststrom Ifi = Vfi/Rti durch Dividieren des Werts der Strom-Detektionsspannung Vfi, die aus dem Slave-Seiten-A/D-Wandler 450 gesendet werden, durch den Ist-Widerstand Rti, der durch das Ist-Widerstands-Rechenmittel 242 berechnet wird.
Das Istlast-Widerstandsrechenmittel 247 berechnet einen Ist-Lastwiderstand Rci = Vai/Ifi durch Dividieren des Wertes der Durchschnitts-Anlegespannung Vai, die aus dem zweiten integrierte Schaltungselement 400C gesendet wird, durch den durch das Laststrom-Rechenmittel 246 berechneten Laststrom Ifi. Das Ziel-Anlegespannungs-Rechenmittel 248 berechnet eine Ziel-Anlegespannung Vbti = Iti × Rci durch Multiplizieren des Zündsteuermittels Iti, der durch das Zielstromeinstellmittel 241 eingestellt ist, durch den durch das Istlast-Widerstandsrechenmittel 247 berechneten Ist-Lastwiderstand Rci.
Das EIN/AUS-Antriebsbefehls-Erteilungsmittel 249 berechnet die Energetisierungslast βi = Vbti/Vb durch Dividieren der durch das Ziel-Anlegespannungs-Rechenmittel 248 berechneten Ziel-Anlegespannung Vbti durch die Stromversorgungsspannung Vb, die aus der aus dem Slave-Seiten-A/D-Wandler 450 gesendeten Stromversorgungs-Detektionsspannung Vba rückberechnet wird.
Dadurch erzeugt das EIN/AUS-Antriebsbefehls-Erteilungsmittel 249 einen EIN/AUS-Impuls mit einer Schließperiode von Ton = βi × T relativ zur EIN/AUS-Periode T.
Es ist anzumerken, dass das Auswahlbefehls-Erteilungsmittel 251 auf den Slave-Seiten-A/D-Wandler 450 über ein Paar von Seriell/Parallel-Wandlern 221, 421 wirkt, um die Temperaturdetektionsspannungen T0, Ti (oder Ti0), die Stromversorgungs-Detektionsspannung Vba und die Strom-Detektionsspannung Vfi sukzessive zu spezifizieren, woraufhin der digitale Umwandlungswert der spezifizierten Analogsignalspannung in den Mikroprozessor 210 über das Paar von Seriell-Parallelwandlern 421, 221 eingegeben wird.
Detaillierte Beschreibung von Aktionen und Operationen
Aktionen und Operationen der Stromversorgungssteuervorrichtung gemäß der dritten Ausführungsform, die wie in 11 und 12 gezeigt, konfiguriert ist, werden nunmehr im Detail auf Basis des in 13 gezeigten Flussdiagramms beschrieben.
Zuerst wird in 11 und 12, wenn ein Stromschalter, der in den Zeichnungen nicht gezeigt ist, geschlossen wird, wird der Ausgangskontakt 102 des Stromrelais geschlossen, wodurch die Stromversorgungsspannung Vb an die Stromversorgungssteuervorrichtung 100C angelegt wird.
Als Ergebnis erzeugt die Konstantspannungs-Stromversorgung 410 die Steuerspannung Vcc, die beispielsweise eine stabilisierte Spannung von 5 V Gleichstrom ist, woraufhin der Mikroprozessor 210, der das erste integrierte Schaltungselement 200C bildet, beginnt, eine Steueroperation zu implementieren.
Der Mikroprozessor 210 erzeugt ein an die Elektrolastgruppe die in den Zeichnungen nicht gezeigt ist, die mit der Ausgangs-Schnittstellenschaltung, die in den Zeichnungen (nicht gezeigt ist, verbunden ist, anzulegendes Last-Antriebsbefehlssignal, in Übereinstimmung mit der Betriebsbedingung der Eingabesensorgruppe 103, welche durch die Eingangs-Schnittstellenschaltung 300 eingegeben wird, und dem Inhalt des im nicht-flüchtigen Programmspeicher 211 gespeicherten Steuerprogramms und implementiert eine EIN/AUS-Steuerung der Vielzahl von Induktivlasten 104i, die als spezifische elektrische Lasten der Elektrolastgruppe dienen, über die Antriebs-Öffnungs-/Schließelemente 45i, um die entsprechenden Energetisierungsströme derselben zu steuern.
Es ist anzumerken, dass in 11 und 12 die Orte, die Fehler während der Stromsteuerung verursachen, die in den Charakteristik-Diagrammen von 3A bis 3D Gezeigten sind.
Weiter werden eine Vielzahl von Koeffizienten, die durch alle oder einen Teil der ersten bis vierten Korrekturkoeffizienten Ki1 bis Ki4, die oben in Formel (1a) illustriert sind, bilden, im Datenspeicher 422 des zweiten integrierten Schaltungselements 400C als Steuer-Charakteristik-Korrekturdaten gespeichert, um den Ist-Widerstand Rti des umgewandelten Äquivalentwiderstandes zu berechnen, der durch Dividieren des digitalen Umwandlungswerts der Strom-Detektionsspannung Vfi durch den Laststrom Ifi ermittelt wird.
Das Ist-Widerstands-Rechenmittel 242 berechnet dann durch Abschätzen den Ist-Widerstand Rti aus Formel (1a) durch Lesen aller oder eines Teils des Istwerts der durch das Widerstandstemperatur-Detektionselement 44i erzeugten Temperaturdetektionsspannung Ti, des durch das Stromversorgungstemperatur-Detektionselement 440 erzeugten Istwerts der Temperaturdetektionsspannung T0 und des Istwerts der Stromversorgungs-Detektionsspannung Vba, und Anwenden aller oder eines Teils der ersten bis vierten Korrekturkoeffizienten Ki1 bis Ki4 darauf.
Es ist anzumerken, dass, wenn die ersten bis fünften Korrekturkoeffizienten Ki1 bis Ki5 im Datenspeicher 422 gespeichert werden, der Istwiderstand Rti aus Formel (4a) unter Bezugnahme auf die in Bezug auf den Stromdetektionswiderstand 50i durch das Repräsentativtemperatur-Detektionselement 44i0 erzeugte Temperaturdetektionsspannung Ti0 berechnet wird.
Als Nächstes wird 13, die ein Flussdiagramm ist, das Operationen des ersten integrierten Schaltungselements 200C und des zweiten integrierten Schaltungselements 200C illustrieren, beschrieben, wobei auf Schritte mit Schrittnummern in den 1300-ern fokussiert wird, welche sich von den Schritten, die in 4 gezeigt sind, unterscheiden.
In 13 ist Schritt 1300 ein Schritt zum Aktivieren des Mikroprozessors 210 und ist Schritt 1310 ein Schritt zum Starten von Operationen an einem Äquivalenz-Flussdiagramm, das Steueroperationen illustriert, die durch das zweite integrierte Schaltungselement 200C ausgeführt werden, das durch eine Logikschaltung aufgebaut ist.
In dem Schritt 1300 folgenden Schritten 401a bis 402d und Schritt 403a, und dem Schritt 1310 folgenden Schritten 411a bis 412b werden identische Operationen zu jenen in 4 gezeigten implementiert.
Ein Schrittblock 1307, der Schritt 402d folgt, entspricht dem in 12 gezeigten Istlast-Widerstandsrechenmittel 247 und wird im Detail unten unter Verwendung von 14 beschrieben.
Im, dem Schritt 412b folgenden Schritt 1317 sendet das zweite integrierte Schaltungselement 400C die Durchschnitts-Anlegespannung Vai, woraufhin die Routine zu Schritt 1315b fortschreitet.
Schritt 1308, der ausgeführt wird, wenn eine zustimmende Bestimmung im Schritt 403a erhalten wird, entspricht dem in 12 gezeigten Ziel-Anlegespannungs-Rechenmittel 248 und hier wird die Ziel-Anlegespannung Vbti berechnet, woraufhin die Routine zu Schritt 1305a vorrückt.
In Schritt 1305a, der entweder ausgeführt wird, wenn eine negative Bestimmung im Schritt 403a ermittelt wird, oder nach Schritt 1308, wird die Energetisierungslast βi = Vbti/Vb als ein Verhältnis der im Schritt 1308 berechneten Ziel-Anlegespannung Vbti zur Stromversorgungsspannung Vb, die aus der im Schritt 402b gelesenen und gespeicherten Stromversorgungs-Detektionsspannung Vba rückberechnet wird, berechnet. Die Routine rückt dann zu Schritt 1305b vor.
Im Schritt 1305b wird das Antriebsbefehlssignal DRVi in Übereinstimmung mit der Energetisierungslast βi erzeugt, woraufhin die Routine zu Schritt 1309 vorrückt, in welchem die Operation abgeschlossen wird.
Im Schritt 1309 wird ein anderes Steuerprogramm ausgeführt, woraufhin die Routine zu Schritt 1300 zurückkehrt, das heißt dem Start der Operation. Danach wird dasselbe Steuerprogramm wiederholt ausgeführt.
Es ist anzumerken, dass das zweite integrierte Schaltungselement 400C konfiguriert ist, das Antriebs-Öffnungs-/Schließelement 45i und das Kommutations-Schaltungselement 46i EIN und AUS anzutreiben, über die Antriebsgatterschaltung 48i in Schritt 1315b, und dann zu Schritt 411a zurückzukehren. Darüber hinaus führt normalerweise das zweite integrierte Schaltungselement 400C die Schritte 1317 und 1315b wiederholt aus.
Weiter, in Bezug auf die Vielzahl von Induktivlasten 104i (i = 1, 2, ..., m) werden i (= 1 bis m) iterative Operationen im Schritt 402a bis Schrittblock 1307 implementiert, werden i (=1 bis m) iterative Operationen im Schritt 1308 implementiert und werden i (=1 bis m) iterative Operationen in Schritten 1305a bis 1305b implementiert.
Als Nächstes wird die Konfiguration des in 13 gezeigten Schrittblocks 1307 im Detail unter Verwendung von 14 beschrieben.
In 14 dienen Schritt 1400 und Schritt 1409 jeweils als ein Operationsstart und ein Operationsabschlussschritt des Schrittblocks 1307, der in 13 gezeigt ist. Wenn eine zustimmende Bestimmung im Schritt 403a von 13 erhalten wird, rückt die Routine zu Schritt 1400 vor und dem Schritt 1409 folgend rückt die Routine zu Schritt 1305a vor.
Der, Schritt 1400 folgende Schritt 1401 ist ein Bestimmungsschritt zum Bestimmen, ob der Ist-Lastwiderstand Rci der Induktivlast 104i zum ersten Mal berechnet wird oder nicht. Wenn der Ist-Lastwiderstand Rci zum ersten Mal berechnet wird, ist die Bestimmung zustimmend, und die Routine rückt zu Schritt 1402 vor. Wenn der Ist-Lastwiderstand Rci nicht zum ersten Mal berechnet wird, ist die Bestimmung negativ und die Routine rückt zu Schritt 1403 vor.
Im Schritt 1402 wird ein Design-Referenzwiderstand Rc0 bei einer vorbestimmten Referenztemperatur als der Wert des Ist-Lastwiderstand Rci eingesetzt und wird der Design-Referenzwiderstand Rc0 geschrieben in das, und dadurch gespeichert in dem Schieberegister, das in den Zeichnungen nicht gezeigt ist, gebildet durch den RAM-Speicher 212. Die Routine rückt dann zu Schritt 1409 vor.
Im Schritt 1403 wird der Laststrom Ifi = Vfi/Rti durch Dividieren des Werts der Strom-Detektionsspannung Vfi, die im Schritt 402b gelesen und gespeichert wurde, durch den in Relation auf den Stromdetektionswiderstand 50i im Schritt 402d berechneten Ist-Widerstand Rti gelesen und gespeichert, woraufhin die Routine zu Schritt 1404 vorrückt.
Schritt 1404 ist ein Bestimmungsschritt zum Bestimmen, ob der im Schritt 1403 berechnete Laststrom Ifi gleich oder kleiner einem vorbestimmten Minimalwert ist oder nicht. Wenn der Laststrom Ifi gleich oder kleiner dem Minimalwert ist, ist die Bestimmung zustimmend und die Routine rückt zu Schritt 1405 vor. Wenn der Laststrom Ifi den Minimalwert übersteigt, ist die Bestimmung negativ, und die Routine rückt zu Schritt 1406 vor. Im Schritt 1405 wird entweder der Wert des im Schritt 1402 eingesetzten Design-Referenzwiderstands RcO, oder, falls der Lastwiderstand Rci im unten zu beschreibenden Schritt 1407 detektiert worden ist, der zuvor berechnete Lastwiderstand Rci zusätzlich in das Schieberegister geschrieben, woraufhin die Routine zu Schritt 1408 vorrückt.
Im Schritt 1406 wird die Durchschnitts-Anlegespannung Vai gelesen, woraufhin die Routine zu Schritt 1407 vorrückt. Im Schritt 1407 wird der Ist-Lastwiderstand Rci = Vai/Ifi durch Dividieren der Durchschnitts-Anlegespannung Vai, die im Schritt 1406 gelesen wird, durch den im Schritt 1403 berechneten Laststrom Ifi berechnet und dann zusätzlich in das Schieberegister geschrieben, woraufhin die Routine zu Schritt 1408 vorrückt. Im Schritt 1408 wird der gleitende Durchschnittswert des sukzessive im Schieberegister gespeicherten Ist-Lastwiderstands Rci als der Ist-Lastwiderstand Rci, der in Schritt 1308 von 13 angelegt wird, berechnet, woraufhin die Routine zu Schritt 1409 vorrückt.
Es ist anzumerken, dass die Schritte ab Schritt 402a bis Schrittblock 1307 in 13 iterativ in Suksession der Vielzahl von Induktivlasten 104i ausgeführt werden, um die jeweiligen Ist-Lastwiderstände Rci derselben zu berechnen.
Detaillierte Beschreibung des Korrekturdaten-Erzeugungsverfahrens
Die Stromzufuhrsteuervorrichtung gemäß der dritten Ausführungsform, die wie in den 11 und 12 gezeigt konfiguriert ist, wird im Detail unten unter Verwendung von 15 beschrieben, die eine Ansicht ist, die eine Gesamtkonfiguration eines Justierwerkzeugs zeigt, das zum Erzeugen der Korrekturdaten verwendet wird, wobei auf Unterschiede zu 5 fokussiert wird.
In 15 ist das einzelne zweite integrierte Schaltungselement 400C abnehmbar an der Justierplatine 800 über einen Sockel montiert, der in der Zeichnung nicht gezeigt ist.
Ähnlich zum in 5 gezeigten Fall ist die Gleichstromversorgung 101 mit der Justierplatine 800 über den Spannungsregulator 940 verbunden, um dem zweiten integrierten Schaltungselement 400C Strom zuzuführen und liefert das zweite integrierte Schaltungselement den Laststrom Ifi an die durch das Amperemeter Ai1 und die Standardprobenlast 104 gebildete Serienschaltung. Weiter ist der Platzhalterlastwiderstand 910 mit der Ausgangsschaltung der in dem zweiten integrierten Schaltungselement vorgesehenen Konstantspannungs-Stromversorgung 410 verbunden.
Ein Justierwerkzeug 900C, das beispielsweise aus einer programmierbaren Steuerung besteht, beinhaltet die Rechensteuereinheit 901, die Einstell-Anzeigeeinheit 902, die Auswahl/Schreibbefehls-Erteilungseinheit 903, den Master-Stationsseiten-Seriell-Parallelwandler 904, der in Reihe mit dem Slave-Stationsseiten-Seriell-Parallelwandler 421 im zweiten integrierten Schaltungselement 400C verbunden ist, die Energetisierungsbefehls-Erteilungseinheit 905 zum Erteilen des Öffnungs-/Schließ-Befehlssignals DRVi in Relation auf die Antriebsgatterschaltung 48i, den ersten A/D-Wandler 909a und den zweiten A/D-Wandler 909b, in welche Istwerte der durch das zweite integrierte Schaltungselement 400C erzeugten Korrekturparameter eingegeben werden, und die Umgebungs-Justiereinheit 906.
Der erste A/D-Wandler 909a arbeitet unter Verwendung der durch das zweite integrierte Schaltungselement 400C als die A/D-Referenzspannung Vref erzeugten Steuerspannung Vcc, um so die Durchschnitts-Anlegespannung Vai digital zu wandeln, die ermittelt wird, wenn das zweite integrierte Schaltungselement die Istwerte der Korrekturparameter als Analogsignale sendet, und gibt das Ergebnis an der Rechensteuereinheit 901 ein.
Es ist anzumerken, dass durch einen Slave-Seiten-A/D-Wandler 460 ausgegebene Umgebungsdaten, einschließlich der Temperaturdetektionsspannungen T0, Ti (oder Ti0) oder der Stromversorgungs-Detektionsspannung Vba in die Rechensteuereinheit 901 über das Paar von Slave-Seriell-Parallelwandlern 421, 904 eingegeben werden.
Der zweite A/D-Wandler 909b wird in einem Fall angewendet, bei dem das Amperemeter Ai1 konfiguriert ist, eine analoge Signalspannung zu erzeugen, und arbeitet unter Verwendung der durch die Hochpräzisions-Konstantspannungs-Stromversorgung 908d erzeugten stabilisierten Spannung als der A/D-Referenzspannung Vrf, um so den Messwert des Laststroms Ifi digital zu wandeln und das Ergebnis in die Rechensteuereinheit 901 einzugeben.
Die an den zweiten A/D-Wandler 909b angelegte A/D-Referenzspannung Vrf ist präziser als die an den ersten A/D-Wandler 909a angelegte A/D-Referenzspannung Vref, und in einem Fall, bei dem das Amperemeter Ai1 einen Messwert in Form einer digitalen Signalspannung erzeugt, wird deren digitaler Messwert wie er vorliegt, in die Rechensteuereinheit 901 eingegeben, wodurch die Notwendigkeit für den zweiten A/D-Wandler 909b eliminiert wird.
Die Umgebungs-Justiereinheit 906 wird aus der Rechensteuereinheit 901 über die Einstell-Anzeigeeinheit 902 betrieben, um einen Befehl zum Modifizieren des Widerstandswerts des Platzhalterwiderstands 910, einen Befehl zum Modifizieren der an den Spannungsregulator 940 ausgegebenen Ausgangsspannung, und einen Befehl zum Modifizieren der Umgebungstemperatur der in dem zweiten integrierten Schaltungselement 400C vorgesehenen Konstantspannungs-Stromversorgung 410 und der Umgebungstemperatur des Stromdetektionswiderstands 50i zu erzeugen.
Die Rechensteuereinheit 901 liest die durch das Widerstandstemperatur-Detektionselement 44i erzeugte Temperaturdetektionsspannung Ti oder die durch das Repräsentativtemperatur-Detektionselement 44i0 erzeugte Temperaturdetektionsspannung Ti0, die durch die Stromversorgungstemperatur-Detektionselement 440 erzeugte Temperaturdetektionsspannung T0, die Stromversorgungs-Detektionsspannung Vba, den Wert der Strom-Detektionsspannung Vfi und den Messwert des Laststroms Ifi aus Formel (1b) oder Formel (3b) als Istwerte der Korrekturparameter aus, erzeugt vier, fünf oder mehr simultane Gleichungen, welche die ersten bis vierten Korrekturkoeffizienten Ki1 bis Ki4 oder die ersten bis fünften Korrekturkoeffizienten Ki1 bis Ki5 als Unbekannte aufweisen, für jeden Stromdetektionswiderstand 50i und berechnet die ersten bis vierten Korrekturkoeffizienten Ki1 bis Ki4 oder die ersten bis fünften Korrekturkoeffizienten Ki1 bis Ki5 unter Verwendung des Verfahrens kleinster Quadrate.
Es ist zu beachten, dass in der dritten Ausführungsform der Ist-Widerstand Rti durch Dividieren des A/D-umgewandelten Werts der Strom-Detektionsspannung Vfi durch den Laststrom Ifi, der mit einem hohen Präzisionsgrad gemessen wird, ermittelt wird und daher angenommen wird, dass er den durch einen A/D-Wandler, der unter Verwendung der A/D-Referenzspannung Vref arbeitet, erzeugten A/D-Umwandlungsfehler enthält.
Die Auswahl/Schreibbefehls-Erteilungseinheit 903 sendet Adressinformation, die die individuellen Typen von Korrekturparametern, die aus dem zweiten integrierten Schaltungselement 400C gesendet werden, wo das Paar von Seriell-Parallelwandlern 904, 421, spezifizieren, und überträgt die ersten bis vierten Korrekturkoeffizienten Ki1 bis Ki4 oder die ersten bis fünften Korrekturkoeffizienten Ki1 bis Ki5, welche durch die Rechensteuereinheit 901 berechnet werden, an das zweite integrierte Schaltungselement 400C als Korrekturkoeffizienten für die jeweiligen Stromdetektionswiderstände 50i, woraufhin die Korrekturkoeffizienten im Datenspeicher 422 gespeichert werden.
Es ist anzumerken, dass die Umgebungstemperaturen der Vielzahl von Stromdetektionswiderständen 50i justiert werden, indem die Energetisierungsbefehls-Erteilungseinheit 905 dazu gebracht wird, Öffnungs-/Schließ-Befehlssignale DRVi zu erzeugen, was die Öffnungs-/Schließ-Befehlssignale DRVi für die Vielzahl von Antriebs-Öffnungs-/Schließelementen 45i alle auf einmal erzeugt, über die im zweiten integrierten Schaltungselement 400C bereitgestellten Antriebsgatterschaltungen 48i, Einstellen der Energetisierungslasten derselben als groß oder klein, groß, mittel oder klein, Steigern oder Reduzieren der Lastströme Ifi der Standardprobenlasten 104 und dann Ausstoßen von kalter Luft oder warmer Luft auf die Vielzahl von Stromdetektionswiderständen 50i alle auf einmal über das erste Luftfluss-Justier-Solenoidventil 920 und eine Ausstoßdüse, um die Temperaturen desselben rasch in einer Vielzahl von Stufen, nämlich hoch und niedrig, oder hoch, mittel und niedrig zu justieren.
Weiter wird die Umgebungstemperatur der Konstantspannungs-Stromversorgung 410 durch Modifizieren des Widerstandswerts des Platzhalterlastwiderstands 910 so justiert, dass der an die Konstantspannungs-Stromversorgung angelegte Ausgangsstrom steigt oder sinkt, und dann Ausstoßen kalter Luft oder warmer Luft auf die Konstantspannungs-Stromversorgung über das zweite Luftfluss-Justier-Solenoidventil 930 und eine Ausstoßdüse, um die Temperatur desselben rasch in einer Vielzahl von Stufen, nämlich hoch und niedrig oder hoch, mittel und niedrig zu justieren.
Vorab durch Experiment eingestellte Werte werden in Übereinstimmung mit den Zieltemperaturen der jeweiligen Größen der Lastströme Ifi oder dem an die Vielzahl von Stromdetektionswiderständen 50i oder die Konstantspannungs-Stromversorgung 410 angelegten Ausgangsstrom angelegt, und eine angemessene Flussrate des durch das erste Luftfluss-Justier-Solenoidventil 920 oder das zweite Luftfluss-Justier-Solenoidventil 930 erzeugten Luftfluss.
Das erste Voltmeter V1 zum Messen der End-zu-Endspannung zumindest eines der Vielzahl von Stromdetektionswiderständen 50i, das fünfte Voltmeter V5 zum Messen der Stromversorgungsspannung Vb der Konstantspannungs-Stromversorgung 410 und das vierte Voltmeter V4 zum Messen des Werts der Steuerspannung Vcc, die als stabilisierte Ausgangsspannung dient, werden mit der Justierplatine 800 verbunden und jegliche Analogsignalspannungen daraus werden in die Rechensteuereinheit 901 des Justierwerkzeugs 900C über den zweiten A/D-Wandler 909b eingegeben oder Digitalmesswerte daraus werden in die Rechensteuereinheit 901 eingegeben.
Das Justierwerkzeug 900C ist konfiguriert, in der Lage zu sein, den Widerstandswert R1 zu berechnen, der sich auf einen der Stromdetektionswiderstände 50i bezieht, durch Dividieren des durch das erste Voltmeter V1 ermittelten Messwerts durch den durch das Laststrommeter Ai1 gemessenen Strom, Vergleichen des Widerstandswerts R1 mit dem Ist-Widerstand Rti und Erzeugen von Überwachungsdaten, die sich auf die Variation beim Widerstandswert Ri und die Variation beim Ist-Widerstand Rti beziehen.
Das Justierwerkzeug 900C ist auch konfiguriert, in der Lage zu sein, den durch das fünfte Voltmeter V5 ermittelten Messwert, den Wert der auf die Stromversorgungs-Detektionsspannung Vba angewendeten Umgebungsüberwachungsspannung V3, welches eine dividierte Spannung ist, die durch Dividieren der Stromversorgungsspannung Vb ermittelt wird, und dem Messwert, der durch das vierte Voltmeter V4 ermittelt wird, und Erzeugen von Überwachungsdaten, die sich auf die Anwesenheit einer Abnormalität bei der Konstantspannungs-Stromversorgung 410 bezieht, Anwesenheit oder Abwesenheit bei der Stromversorgungs-Detektionsspannung Vba und Variation bei den Messwerten, in der Lage zu sein.
Als Ergebnis kann eine Variation, die auftritt zwischen den Spannungsteilerwiderständen 411, 412, wenn die Stromversorgungsspannung Vb aus dem Wert der Stromversorgungs-Detektionsspannung Vba rückberechnet wird, korrigiert werden.
Weiter kann eine Variation zwischen der Vielzahl von Produkten überwacht werden, und kann ein Chargen-Management in Übereinstimmung mit der Anwesenheit oder Abwesenheit von defekten Produkten durchgeführt werden.
Das Verfahren zum Berechnen der ersten bis vierten Korrekturkoeffizienten Ki1 bis Ki4 oder der ersten bis fünften Korrekturkoeffizienten Ki1 bis Ki5 unter Verwendung des Justierwerkzeugs, das die obige Konfiguration aufweist, ist wie in 6 gezeigt.
Hauptpunkte und Merkmale der dritten Ausführungsform
Wie aus der obigen Beschreibung ersichtlich, empfängt die Stromversorgungssteuervorrichtung 100C gemäß der dritten Ausführungsform dieser Erfindung Strom aus der Gleichstromversorgung 101 und versorgt die Vielzahl von Induktivlasten 104i (i = 1, 2, ..., m; gleichermaßen nachfolgend) mit den individuell variablen Lastströmen Ifi,
wobei die Stromversorgungssteuervorrichtung so konfiguriert ist, dass das erste integrierte Schaltungselement 200C, das den Mikroprozessor 210, der mit dem Programmspeicher 211 kooperiert, als einen Hauptkörper aufweist und das zweite integrierte Schaltungselement 400C, das eine Vielzahl von Antriebs-Öffnungs-/Schließelementen 45i enthält, die miteinander in Reihe über ein Paar von Seriell-Parallelwandlern 221, 421 verbunden sind, kooperiert, um Strom der Vielzahl von Induktivlasten 104i zuzuführen, sind in einem identischen Gehäuse untergebracht, und durch die Vielzahl von Antriebs-Öffnungs-/Schließelementen 45i erzeugte Wärme wird an das Gehäuse transferiert und dadurch abgestrahlt,
das erste integrierte Schaltungselement 200C die Öffnungs-/Schließ-Befehlssignale DRVi in Form von Impulsbreiten-Modulationssignalen zum Anlegen der Energetisierungslasten βi direkt an die Vielzahl von Antriebs-Öffnungs-/Schließelementen 45i in Übereinstimmung mit den durch das Zielstromeinstellmittel 241 bestimmte Zielströmen Iti erzeugt, um die Lastströme Ifi zu erhalten, und
das zweite integrierte Schaltungselement 400C beinhaltet:

die Konstantspannungs-Stromversorgung 410, welche die Steuerspannung Vcc durch Herunterstufen der Stromversorgungsspannung Vb der Gleichstromversorgung 101 erzeugt und die Steuerspannung Vcc an das erste integrierte Schaltungselement 200C liefert;
die Stromdetektionswiderstände 50i, die jeweils in Reihe mit den Induktivlasten 104i verbunden sind;
die Vielzahl von Stromdetektionsschaltungen 47i zum Erzeugen der Strom-Detektionsspannungen Vfi, die jeweils proportional zu den Lastströmen Ifi sind, durch Verstärken der jeweiligen End-zu-Endspannungen der Stromdetektionswiderstände;
die Vielzahl von Antriebsgatterschaltungen 48i, welche die Vielzahl von Antriebs-Öffnungs-/Schließelementen 45i jeweils EIN und AUS antreiben, in Übereinstimmung mit den Impulsbreiten-Modulationssignalen, um so die Energetisierungslasten γi variabel zu steuern, die Verhältnisse der jeweiligen geschlossenen Perioden der Vielzahl von Antriebs-Öffnungs-/Schließelementen 45i zur EIN/AUS-Periode sind;
die Vielzahl von Temperatursensoren, die eine oder mehrere Repräsentativtemperatur-Detektionselemente 44i0, 44i zum Detektieren der Ist-Temperaturen der Vielzahl von Stromdetektionswiderständen 50i entweder individuell oder repräsentativ beinhalten, und das Stromversorgungstemperatur-Detektionselement 440 zum Detektieren der Ist-Temperatur der Konstantspannungs-Stromversorgung 410; und
den nicht-flüchtigen Datenspeicher 422.

Die Steuer-Charakteristik-Korrekturdaten zum Berechnen der Ist-Widerstände Rti der umgewandelten Äquivalenzwiderstände, die durch Dividieren der jeweiligen Werte der Strom-Detektionsspannungen Vfi ermittelt werden, die in Reaktion auf Variation der durch die Korrekturparameter spezifizierten Umgebungsbedingungen variieren, und individueller Variation zwischen Schaltungskomponenten, welche die Stromdetektionswiderstände 50i und die Stromdetektionsschaltungen 47i beinhalten, durch die Lastströme Ifi sind im Datenspeicher 422 gespeichert und diese Korrekturdaten werden beim Start der Operation in Reihe an den in dem ersten integrierten Schaltungselement 200C bereitgestellten Pufferspeicher 222 gesendet,
der Mikroprozessor 210 beinhaltet das Ist-Widerstands-Rechenmittel 242, welches die Istwerte der Korrekturparameter ermittelt, welche die durch die Vielzahl von Temperatursensoren ermittelten detektierten Temperaturen oder die Stromversorgungs-Detektionsspannung Vba, die proportional zu den detektierten Temperaturen und der Stromversorgungsspannung Vb ist, beinhalten, während der Operation aus den Uplink-Überwachungsdaten, die über das Paar von Seriell-Parallelwandlern 421, 221 empfangen werden, nachdem die Vielzahl von als die Korrekturparameter dienenden Analogsignalspannungen digital umgewandelt werden auf der Übertragungsseite durch den Slave-Seiten-A/D-Wandler 450 und korrigiert EIN/AUS-Lasten der Impulsbreiten-Modulationssignale durch Kombinieren der Istwerte mit den Korrekturdaten, und
die durch das Justierwerkzeug 900C berechneten Korrekturdaten werden im Datenspeicher 422 über den Slave-Stationsseiten-Seriell-Parallelwandler 421 des Paars von Seriell-Parallelwandlern gespeichert.
Es ist anzumerken, dass anstelle des Vertrauens auf den Slaveseiten-A/D-Wandler und das Paar von Seriell-Parallelwandlern die Uplink-Überwachungsdaten durch den Masterseiten-A/D-Wandler digital gewandelt werden können, nachdem die Vielzahl von Analogsignalspannungen über den Multiplexer empfangen werden, wie in der ersten Ausführungsform. In beiden Fällen kann die Vielzahl von Uplink-Überwachungsdaten, die zu senden sind, entweder unter Verwendung der aus dem Masterstations-Seriell/ParallelWandler 221 an den Slave-Stationsseiten-Seriell-Parallelwandler 421 gesendeten Downlink-Daten ausgewählt oder unter Verwendung einer beispielsweise 4 Bit Digitalsignalleitung spezifiziert werden, die zwischen dem ersten integrierten Schaltungselement und dem zweiten integrierten Slave verbunden ist.
Der Mikroprozessor 210, der im ersten integrierten Schaltungselement 200C vorgesehen ist, beinhaltet das Ist-Widerstands-Rechenmittel 242, das Laststrom-Rechenmittel 246, das Istlast-Widerstandsrechenmittel 247, das Ziel-Anlegespannungs-Rechenmittel 248 und das EIN/AUS-Antriebsbefehls-Erteilungsmittel 249,
das Laststrom-Rechenmittel 246 berechnet den Laststrom Ifi = Vfi/Rti durch Dividieren des Werts der als Uplink-Überwachungsdaten SRI empfangenen Ist-Detektionsspannung Vi durch den, durch das Ist-Widerstands-Rechenmittel 242 berechneten Ist-Widerstand Rti,
das Istlast-Widerstandsrechenmittel 247 wendet den Lastwiderstand Rc0 der Induktivlast 104i beim Start der Operation an und wenn einmal der durch das Laststrom-Rechenmittel 246 berechnete Laststrom Ifi durch Durchführen von EIN/AUS-Operationen des Antriebs-Öffnungs-/Schließelements 45i mehrmals stabilisiert worden ist, berechnet sie den Ist-Lastwiderstand Rci = Vai/Ifi durch Dividieren der an die Induktivlast 104i angelegten Durchschnitts-Anlegespannung Vai durch den Laststrom Ifi, und
berechnet das Ziel-Anlegespannungs-Rechenmittel 248 die Ziel-Anlegespannung Vbti = Iti × Rci, durch Multiplizieren des durch das Zielstromeinstellmittel 241 eingestellten Zielstroms Iti mit dem durch das Istlast-Widerstandsrechenmittel 247 berechneten Ist-Lastwiderstand Rci.
Das EIN/AUS-Antriebsbefehls-Erteilmittel 249 erzeugt das Öffnungs-/Schließ-Befehlssignale DRVi, um so die Energetisierungslast βi = Vbti/Vb aufzuweisen, welches ein Verhältnis der Ziel-Anlegespannung Vbti, berechnet durch das Ziel-Anlegespannungs-Rechenmittel 248, zu der Stromversorgungsspannung Vb ist,
das zweite integrierte Schaltungselement 400C treibt das Antriebs-Öffnungs-/Schließelement 45i EIN und AUS über die Antriebsgatterschaltung 48i, die in Reaktion auf das Öffnungs-/Schließ-Befehlssignale DRVi arbeitet,
der Wert der Strom-Detektionsspannung Vfi ist in den Uplink-Überwachungsdaten enthalten und wird somit an den Mikroprozessor 210 als ein Teil der Korrekturparameter gesendet, und
die Durchschnitts-Anlegespannung Vai ist die Ausgangsspannung der Anlegespannungs-Detektionsschaltung 53i, welche die Ausgangsspannung des EIN-AUS-getriebenen Antriebs-Öffnungs-/Schließelement 45i unter Verwendung des Glättungskondensators glättet, und die Durchschnitts-Anlegespannung Vai wird in den, im ersten integrierten Schaltungselement 200C vorgesehenen Mikroprozessor individuell über den A/D-Wandler 23i eingegeben.
In Bezug auf Anspruch 7 dieser Erfindung, wie oben beschrieben, berechnet der in dem ersten integrierten Schaltungselement vorgesehene Mikroprozessor den Ist-Widerstand Rti auf Basis der in dem Datenspeicher gespeicherten Steuer-Charakteristik-Korrekturdaten und Information, die die Ist-Umgebung angibt, die während des Betriebs ermittelt wird, berechnet den Ist-Lastwiderstand Rci der induktiven Last auf Basis des Ist-Widerstands Rti und der Strom-Detektionsspannung Vfi und erzeugt das Öffnungs-/Schließ-Befehlssignal DRVi in Übereinstimmung mit dem Verhältnis des Produkts des Zündsteuermittels Iti und des Ist-Lastwiderstands Rci zur Stromversorgungsspannung Vb, woraufhin das zweite integrierte Schaltungselement das Antriebs-Öffnungs-/Schließelement EIN und AUS antreibt, in Übereinstimmung mit dem aus dem Mikroprozessor gesendeten Öffnungs-/Schließ-Befehlssignal DRVi.
Daher kann eine große Anzahl von Variationsfehlern leicht durch Integrieren der Variationsfehler in den Ist-Widerstand Rti korrigiert werden. Darüber hinaus wird der Ist-Lastwiderstand Rci auf Basis des Werts des Ist-Widerstands Rti berechnet und daher kann ein genauer Ziellaststrom ermittelt werden, ohne sich auf negative Rückkopplungssteuerung zu verlassen. Der Lastwiderstand Rci ist ein Wert, der sanft variiert, und daher ist die Hochgeschwindigkeitssteuerlast des Mikroprozessors erleichtert. Darüber hinaus ist Hardware zum Implementieren einer negativen Rückkopplungssteuerung auf der Seite des zweiten integrierten Schaltungselements nicht erforderlich und daher kann das zweite integrierte Schaltungselement in Größe und Kosten reduziert werden.
Weiterhin werden eine pulsierende Stromkomponente, die mit der EIN/AUS-Steuerung einhergeht, und eine durch negative Rückkopplungssteuerung verursachte pulsierende Stromkomponente nicht dem Laststrom überlagert und daher kann eine Stromsteuerung mit Stabilität implementiert werden.
Es ist anzumerken, dass die Strom-Detektionsspannung Vfi, die nötig ist, um den Ist-Widerstand Rti zu berechnen, durch eine kleine Anzahl von Signalleitungen als ein Teil der Korrekturparameter Uplink-gesendet wird und daher die Anzahl von Anschlüssen der ersten und zweiten integrierten Schaltungselemente reduziert werden kann, was Reduktionen bei Größe und Kosten derselben ermöglicht.
Im Steuer-Charakteristik-Korrekturdaten-Erzeugungsverfahren für eine Stromversorgungssteuervorrichtung ist die Stromversorgungssteuervorrichtung 100C durch das zweite integrierte Schaltungselement 400C aufgebaut, das mit dem ersten integrierten Schaltungselement 200C kooperiert, beinhaltet das zweite integrierte Schaltungselement 400C die Antriebs-Öffnungs-/Schließelemente 45i zum Versorgen der Vielzahl von Induktivlasten 104i (i = 1, 2, ..., m;
gleichermaßen nachfolgend) mit den individuell variablen Lastströmen Ifi, die Antriebsgatterschaltungen 48i zum Öffnen/Schließsteuern der entsprechenden Antriebs-Öffnungs-/Schließelemente 45i und die Stromdetektionswiderständen 50i zum Detektieren der Lastströme Ifi, und die durch Formel (1b) angegebenen ersten bis vierten Korrekturkoeffizienten Ki1 bis Ki4 oder die in Formel (3b) angegebenen ersten bis fünften Korrekturkoeffizienten Ki1 bis Ki5 werden berechnet, um die Ist-Widerstände Rti = Vfi/Ifi zu berechnen, die in Reaktion auf individuelle Variation zwischen den angewendeten Schaltungskomponenten und Variation bei der Umgebungstemperatur der Stromversorgungsspannung variieren, als Äquivalentwiderstände, durch Dividieren der jeweiligen Strom-Detektionsspannungen Vfi, die durch Verstärken der End-zu-Endspannungen der Stromdetektionswiderständen 50i durch die Lastströme Ifi ermittelt werden;
wobei die Stromversorgungssteuervorrichtung 100C die Justierplatine enthält, auf der das einzelne zweite integrierte Schaltungselement 400C abnehmbar montiert ist, und das Justierwerkzeug 900C, das mit dem zweiten integrierten Schaltungselement über die Justierplatine 800 verbunden ist, und
die Gleichstromversorgung 101 ist mit der Justierplatine 800 über den Spannungsregulator 940 verbunden, um dem zweiten integrierten Schaltungselement 400C Strom zuzuführen, das zweite integriert Schaltungselement liefert den Laststrom Ifi an die durch das Amperemeter Ai1 und die Standardprobenlast 104 gebildete Reihenschaltung und der Platzhalterlastwiderstand 910 ist mit der Ausgangsschaltung der in dem zweiten integrierten Schaltungselement vorgesehenen Konstantspannungs-Stromversorgung 410 verbunden.
Das Justierwerkzeug 900C beinhaltet die Rechensteuereinheit 901, die Einstell-Anzeigeeinheit 902, die Auswahl/Schreibbefehls-Erteilungseinheit 903, den Master-Stationsseiten-Seriell-Parallelwandler 904, der in Reihe mit dem Slave-Stationsseiten-Seriell-Parallelwandler 421 im zweiten integrierten Schaltungselement 400C verbunden ist, die Energetisierungsbefehls-Erteilungseinheit 905 zum Erzeugen eines Impulsbreiten-Modulationssignals, welches als das Öffnungs-/Schließ-Befehlssignale DRVi im zweiten integrierten Schaltungselement 400C dient, den ersten A/D-Wandler 909a und den zweiten A/D-Wandler 909b, in welche die Istwerte der durch das zweite integrierte Schaltungselement 400C erzeugten Korrekturparameter eingegeben werden, und die Umgebungs-Justiereinheit 906,
der erste A/D-Wandler 909a arbeitet unter Verwendung der Steuerspannung Vcc, die durch das zweite integrierte Schaltungselement 400C erzeugt wird, als die A/D-Referenzspannung Vref, um so die als einer der Istwerte der Korrekturparameter dienenden Durchschnitts-Anlegespannung Vai digital zu wandeln, gesendet durch das zweite integrierte Schaltungselement und das Ergebnis in die Rechensteuereinheit 901 einzugeben,
wenn der Messwert des Amperemeters Ai1 als eine Analogsignalspannung erzeugt wird, arbeitet der zweite A/D-Wandler 909b unter Verwendung der durch die Hochpräzisions-Konstantspannungs-Stromversorgung 908 erzeugten stabilisierten Spannung als der A/D-Referenzspannung Vrf, um so den gemessenen Wert des Laststroms Ifi digital zu wandeln und das Ergebnis in die Rechensteuereinheit 901 einzugeben, und
die an den zweiten A/D-Wandler 909b angelegte A/D-Referenzspannung Vrf ist präziser als die an den ersten A/D-Wandler 909a angelegte A/D-Referenzspannung Vref und in einem Fall, bei dem der Messwert des Amperemeters Ai1 als eine Digitalsignalspannung erzeugt wird, wird der Digitalmesswert derselben, wie er vorliegt, in die Rechensteuereinheit 901 eingegeben, wodurch die Notwendigkeit für den zweiten A/D-Wandler 909b eliminiert wird.
Die Umgebungs-Justiereinheit 906 wird aus der Rechensteuereinheit 901 über die Einstell-Anzeigeeinheit 902 betrieben und beinhaltet den ersten Schritt 610 zum Erzeugen eines Befehls zum Modifizieren des Widerstandswerts des Platzhalterlastwiderstands 910, einen Befehl zum Modifizieren der an den Spannungsregulator 940 ausgegebenen Ausgangsspannung und einen Befehl zum Modifizieren der Umgebungstemperatur der in dem zweiten integrierten Schaltungselement 400C vorgesehenen Konstantspannungs-Stromversorgung 410 und der Umgebungstemperatur des Stromdetektionswiderstands 50i,
die Rechensteuereinheit 901 beinhaltet den zweiten Schritt 611 zum Lesen der durch das Widerstandstemperatur-Detektionselement 44i erzeugten Temperaturdetektionsspannung Ti oder der durch das Repräsentativtemperatur-Detektionselement 44i0 erzeugten Temperaturdetektionsspannung Ti0, der durch das Stromversorgungstemperatur-Detektionselement 440 erzeugten Temperaturdetektionsspannung T0, der Stromversorgungs-Detektionsspannung Vba, des Werts der Strom-Detektionsspannung Vfi, und des Werts des durch das Amperemeter Ai1 gemessenen Laststroms Ifi, aus Formel (1b) oder Formel (3b) als Istwerte der Korrekturparameter, Erzeugen von vier, fünf oder mehr simultanen Gleichungen, welche die ersten bis vierten Korrekturkoeffizienten Ki1 bis Ki4 oder die ersten bis fünften Korrekturkoeffizienten Ki1 bis Ki5 als Unbekannte für jeden Stromdetektionswiderstand 50i aufweisen, und Berechnen der ersten bis vierten Korrekturkoeffizienten Ki1 bis Ki4 oder der ersten bis fünften Korrekturkoeffizienten Ki1 bis Ki5 unter Verwendung des Verfahrens kleinster Quadrate, und
die Auswahl/Schreibbefehls-Erteilungseinheit 903 beinhaltet den dritten Schritt 607 zum Senden der die individuellen Typen von aus dem zweiten integrierten Schaltungselement 400C gesendeten Korrekturparametern spezifizierenden Adressinformation und Transferieren der ersten bis vierten Korrekturkoeffizienten Ki1 bis Ki4 oder der ersten bis fünften Korrekturkoeffizienten Ki1 bis Ki5, die durch die Rechensteuereinheit 901 berechnet werden, an das zweite integrierte Schaltungselement 400C als die Korrekturkoeffizienten für die jeweiligen Stromdetektionswiderständen 50i, woraufhin die Korrekturkoeffizienten in den, in dem zweiten integrierten Schaltungselement 400C vorgesehenen Datenspeicher 422 geschrieben werden.
Es ist anzumerken, dass in der dritten Ausführungsform der Ist-Widerstand Rti eine auf den A/D-Umwandlungsfehler angewendete Korrektur beinhaltet und daher während eines tatsächlichen Betriebs der Stromversorgungssteuervorrichtung die Strom-Detektionsspannung Vfi und die Durchschnitts-Anlegespannung Vai in das EIN/AUS-Antriebsbefehls-Erteilungsmittel 249 unter einer Bedingung eingegeben werden, wo ein geteilter A/D-Umwandlungsfehler gleichförmig darin enthalten ist. Als Ergebnis kann die negative Rückkopplungssteuerung mit einem hohen Präzisionsgrad implementiert werden.
In der obigen Beschreibung bezeichnen identische Bezugszeichen identische oder entsprechende Teile der Zeichnungen. Weiter können die jeweiligen Ausführungsformen dieser Erfindung modifiziert, weggelassen oder kombiniert werden, wie angemessen, innerhalb des Schutzumfangs der Erfindung.
Spezifischer können die zweiten integrierten Schaltungselemente 400A, 400B, 400C, die in den ersten bis dritten Ausführungsformen verwendet werden, als ein gemeinsames integriertes Schaltungselement konfiguriert sein, von einem einzelnen Typ, in dem nicht geteilte Teile mit geteilten Teilen synthetisiert sind und selektiv verwendet werden. Ähnlich können die ersten integrierten Schaltungselemente 200A, 200B, 200C als ein gemeinsames integriertes Schaltungselement eines einzelnen Typs konfiguriert sein, in welchem nicht geteilte Teile mit geteilten Teilen im Hinblick auf Hardware synthetisiert werden und das integrierte Schaltungselement eingestellt ist, mit den jeweiligen Ausführungsformen kompatibel zu sein, mittels Differenzen in dem im Programmspeicher 211 gespeicherten Steuerprogramm.

Claims

Stromversorgungssteuervorrichtung, die Strom aus einer Gleichstromversorgung (101) empfängt und eine Vielzahl von Induktivlasten (104i) mit individuell variablen Lastströmen Ifi, mit i = 1, 2, ..., m; gleichermaßen nachfolgend, beliefert, wobei die Stromversorgungssteuervorrichtung (100A, 100B, 100C) so konfiguriert ist, dass ein erstes integriertes Schaltungselement (200A, 200B, 200C) mit einem Mikroprozessor (210), der mit einem Programmspeicher (211) kooperiert, als einem Hauptkörper, und ein zweites integriertes Schaltungselement (400A, 400B, 400C), das eine Vielzahl von Antriebsöffnungs-/Schließelementen (45i) beinhaltet, die mit jedem anderen in Reihe über ein Paar von Seriell/ParallelWandlern (221, 421) verbunden sind, um Strom der Vielzahl von Induktivlasten (104i), die in einem identischen Gehäuse untergebracht sind, zu versorgen, und durch die Vielzahl von Antriebsöffnungs-/Schließelementen (45i) erzeugte Wärme an das Gehäuse transferiert und dadurch abgestrahlt wird, und in Übereinstimmung mit Zielströmen Iti, die durch ein Zielstromeinstellmittel bestimmt sind, um Lastströme Ifi zu erhalten, das erste integrierte Schaltungselement (200A, 200B, 200C) entweder Öffnungs-/Schließ-Befehlssignale DRVi erzeugt, die Impulsbreiten-Modulationssignale zum Anwenden von Energetisierungslasten γi, βi direkt auf die Vielzahl von Antriebsöffnungs-/Schließelementen sind, oder das zweite integrierte Schaltungselement (400A, 400B, 400C) veranlasst, die Öffnungs-/Schließ-Befehlssignale DRVi mit den Energetisierungslasten γi durch Erzeugen von Antriebsbefehlssignalen CNTi, die Erststufen-Impulsbreiten-Modulationssignale sind, die Befehlslasten αi aufweisen, die Verhältnissen Iti/Imax der jeweiligen Zielströme Iti zu einem maximalen Zielstrom Imax korrespondieren, zu erzeugen, das zweite integrierte Schaltungselement (400A, 400B, 400C) umfasst: eine Konstantspannungs-Stromversorgung (410), die eine stabilisierte Steuerspannung Vcc durch Herunterstufen einer Stromversorgungsspannung Vb der Gleichstromversorgung (101) erzeugt und die Steuerspannung Vcc an das erste integrierte Schaltungselement (200A, 200B, 200C) liefert; Stromdetektionswiderstände (50i), die jeweils in Reihe mit den Induktivlasten (104i) verbunden sind; eine Vielzahl von Stromdetektionsschaltungen (47i), die Stromdetektionsspannungen Vfi erzeugen, die jeweils proportional zu den Lastströmen Ifi sind, durch Verstärken entsprechender End-zu-Endspannungen der Stromdetektionswiderstände (50i); eine Vielzahl von Antriebs-Gatterschaltungen (48i), welche die Vielzahl von Antriebsöffnungs-/Schließelementen (45i) jeweils EIN und AUS antreiben, in Übereinstimmung mit den Impulsbreiten-Modulationssignalen, um so variabel die Energetisierungslasten γi zu steuern, die Verhältnisse entsprechender geschlossener Perioden der Vielzahl von Antriebsöffnungs-/Schließelementen (45i) zu einer EIN/AUS-Periode sind; eine Vielzahl von Temperatursensoren einschließlich eines oder einer Vielzahl von Widerstandstemperatur-Detektionselementen (44i0, 44i) zum Detektieren von Ist-Temperaturen der Vielzahl von Stromdetektionswiderständen (50i) entweder individuell oder repräsentativ; und eines Stromversorgungstemperatur-Detektionselements (440) zum Detektieren einer Ist-Temperatur der Konstantspannungs-Stromversorgung (410); und einen nicht-flüchtigen Datenspeicher (422), Steuer-Charakteristik-Korrekturdaten zum Berechnen von Ist-Widerständen Rti umgewandelter Äquivalentwiderstände, die durch Dividieren entsprechender Werte der Stromdetektionsspannung Vfi, die in Reaktion auf Variation bei Umgebungsbedingungen, die durch Korrekturparameter spezifiziert sind, und individueller Variation zwischen Schaltungskomponenten einschließlich der Stromdetektionswiderstände (50i) und der Stromdetektionsschaltungen (47i) variieren, durch die Lastströme Ifi erhalten werden, im Datenspeicher (422) gespeichert werden und diese Korrekturdaten in Reihe an einen Pufferspeicher (222) gesendet werden, der im ersten integrierten Schaltungselement (200A, 200B, 200C) beim Start einer Operation bereitgestellt ist, der Mikroprozessor (210) ein Ist-Widerstandsrechenmittel (242) zum Ermitteln von Istwerten der Korrekturparametern, die detektierte Temperaturen beinhalten, die durch die Vielzahl von Temperatursensoren ermittelt werden, oder eine Stromversorgungs-Detektionsspannung Vba, die proportional zu detektierten Temperaturen und der Stromversorgungsspannung Vb ist, während des Betriebs entweder durch Empfangen einer Vielzahl von Analogsignalspannungen, die als die Korrekturparameter dienen, über einen Multiplexer (430) und dann digitales Umwandeln der Analogsignalspannungen unter Verwendung eines Hauptseiten-A/D-Wandlers (230), oder unter Verwendung von Uplink-Überwachungsdaten, die über das Paar von Seriell/Parallel-Wandlern (221, 421) empfangen werden, nachdem die analogen Signalspannungen digital auf einer Übertragungsseite durch einen Slaveseiten-A/D-Wandler (450) digital umgewandelt sind, und Ein/Auslasten der Impulsbreitenmodulationssignale durch Kombinieren der Istwerte mit den Korrekturdaten korrigiert, und die Korrekturdaten, die durch ein Justierwerkzeug (900A, 900B, 900C) berechnet werden, im Datenspeicher (422) über einen Slavestationsseiten-Seriell/Parallel-Wandler (421) aus dem Paar von Seriell/Parallel-Wandlern (221, 421) gespeichert werden.
Stromversorgungssteuervorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die Stromdetektionsspannung Vfi durch Verstärken der End-zu-Endspannung des Stromdetektionswiderstands (50i) unter Verwendung eines in der Stromdetektionsschaltung (47i) vorgesehenen Verstärkers erhalten wird, und die durch die Konstantspannungs-Stromversorgung (410) erzeugte Steuerspannung Vcc durch den Masterseiten-A/D-Wandler (230) und den Slaveseiten-A/D-Wandler (450) als eine A/D-Referenzspannung Vref verwendet wird, wodurch, wenn die analoge Einheits-Signalspannung zur A/D-Referenzspannung Vref passt, eine Vollskalier-Digitalausgabe, die durch die Auflösung des A/D-Wandlers bestimmt wird, erzeugt wird, eine Vielzahl von Koeffizienten, die durch alle oder einen Teil der ersten bis vierten Korrekturkoeffizienten Ki1 bis Ki4 aufgebaut sind, die unten in Formel (1a) illustriert sind, welches ein relationaler Ausdruck ist, der eine Beziehung zwischen dem Ist-Widerstand Rti und einem Entwurfsreferenzwiderstand R0 des Stromdetektionswiderstands (50i) in einer Referenzumgebung ausdrückt, im Datenspeicher (422) als die Steuer-Charakteristik-Korrekturdaten gespeichert werden $\begin{matrix} Rti = (ki 1 \times Ti + ki 2 \times T0 + ki 3 \times Vba + ki 4) \times G0 \times R0 \\ = Ki 1 \times Ti + Ki 2 \times T0 + Ki 3 \times Vba + Ki 4 \end{matrix}$
wobei in Formel (1a) G0 einen Design-Referenzwert des Verstärkungsfaktors der Stromdetektionsschaltung (47i) bezeichnet, eine Konstante ki1 ein Korrekturkoeffizient zum Korrigieren der Temperaturdetektionsspannung Ti ist, welche durch das Widerstandstemperatur-Detektionselement (44i) erzeugt wird, eine Konstante ki2 ein Korrekturkoeffizient zum Korrigieren der Temperaturdetektionsspannung T0 ist, welche durch das Stromversorgungstemperatur-Detektionselement (440) erzeugt wird, eine Konstante ki3 ein Korrekturkoeffizient zum Korrigieren des durch die Stromdetektionsschaltung (47i) erzeugten gemeinsamen Spannungsfehlers ist, wenn der Stromdetektionswiderstand (50i) mit einer Position stromaufwärts der Induktivlast (104i) verbunden ist, und eine Konstante ki4 eine andere Versatzfehlerkomponente bezeichnet, der in Formel (1a) angegebene Ist-Widerstand Rti in einen Wert umgewandelt wird, der nachfolgend der Verstärkung durch die Stromdetektionsschaltung (47i) ermittelt wird, und die Stromdetektionsspannung Vfi durch Multiplizieren des Ist-Widerstands Rti mit dem Laststrom Ifi ermittelt wird, und der Mikroprozessor (210) das Ist-Widerstands-Rechenmittel (242) umfasst, zum Berechnen, durch Abschätzung, des Ist-Widerstands Rti aus Formel (1a), durch Einlesen aller oder eines Teils eines Istwerts der durch das Widerstandstemperatur-Detektionselement (44i) erzeugten Temperaturdetektionsspannung Ti, eines Istwerts der durch das Stromversorgungstemperatur-Detektionselement (440) erzeugten Temperaturdetektionsspannung T0 und eines Istwerts der Stromversorgungs-Detektionsspannung Vba, und Anwenden aller oder eines Teils der ersten bis vierten Korrekturkoeffizienten Ki1 bis Ki4 darauf.
Stromversorgungssteuervorrichtung gemäß Anspruch 2, wobei in einem Fall, bei dem die Vielzahl von Stromdetektionswiderständen (50i) in einer dichten Anordnung angeordnet sind und die Widerstandstemperatur-Detektionselemente (44i) aus einem einzelnen Repräsentativtemperatur-Detektionselement (44i0) aufgebaut ist, welches die Temperaturdetektionsspannung Ti0 erzeugt, welche die Ist-Temperaturen aller Stromdetektionswiderstände (50i) repräsentiert, die auf jeden der Stromdetektionswiderstände (50i) in Formel (1a) angewendete Temperaturdetektionsspannung Ti unter Verwendung von Formel (2) berechnet wird, auf welche eine Konstante ki5, die unter Berücksichtigung von durch den Laststrom Ifi verursachter Wärmeerzeugung eingestellt wird, angewendet wird, $Ti = Ti0 + ki 5 \times {Ifi}^{2}$
der Ist-Widerstand Rti aus Formel (3a) berechnet wird, die durch Einfügen von Formel (2) in Formel (1a) ermittelt wird, $\begin{matrix} Rti = [ki 1 \times (Ti 0 + ki 5 \times {Ifi}^{2}) + ki 2 \times T0 + ki 3 \times Vba + ki 4] \times G0 \times R0 \\ = Ki 1 \times Ti 0 + Ki 2 \times T0 + Ki 3 \times Vba + Ki 4 + Ki 5 \times {Ifi}^{2} \end{matrix}$
wobei Ki5 = ki1 × ki5 × G0 × R0, und wobei das Ist-Widerstands-Rechenmittel (242) durch Abschätzung den Ist-Widerstand Rti aus Formel (4a) durch Einlesen aller oder eines Teils eines Istwerts der durch das Repräsentativtemperatur-Detektionselement (44i0) erzeugten Temperaturdetektionsspannung Ti0, des Istwerts der durch das Stromversorgungstemperatur-Detektionselement (440) erzeugten Temperaturdetektionsspannung T0 und des Istwerts der Stromversorgungs-Detektionsspannung Vba und Anwenden aller oder eines Teils der ersten bis fünften Korrekturkoeffizienten Ki1 bis Ki5 darauf, berechnet, $Rti = Ki1 \times Ti0 + Ki 2 \times T0 + Ki 3 \times Vba + Ki 4 + Ki 5 \times {Ifi}^{2}$
wobei ein Zielstrom Iti den Laststrom Ifi von Formel (3a), die auf die Formel (4a) angewendet wird, anstelle des Laststroms Ifi annähert.
Stromversorgungssteuervorrichtung gemäß Anspruch 3, wobei das Ist-Widerstands-Rechenmittel 242 weiter ein Schieberegister beinhaltet, das Zeitreihendaten speichert, die sich auf den Zielstrom Iti beziehen, und ein gleitender Durchschnittswert des Quadratstromwertes über eine jüngste vorbestimmte Zeitperiode entsprechend einer thermischen Zeitkonstante des Stromdetektionswiderstands (50i) bei Installation im Gehäuse einer tatsächlichen Maschine als der in Formel (4a) angewendete Zielstrom Iti angewendet wird.
Stromversorgungssteuervorrichtung gemäß einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei ein Wert der Stromdetektionsspannung Vfi in den im ersten integrierten Schaltungselement (200A) vorgesehenen Mikroprozessor (210) über einen A/D-Wandler (23i) eingegeben wird, der Mikroprozessor (210) ein Negativ-Rückkopplungssteuermittel (244) umfasst, zum Vergleichen einer korrigierte Zieldetektionsspannung Vti, die durch Multiplizieren des Zielstroms Iti mit dem geschätzten Ist-Widerstand Rti ermittelt wird, mit dem Digitalwert der Stromdetektionsspannung Vfi, und das Öffnungs-/Schließ-Befehlssignal DRVi mit der Energetisierungslast γi des Antriebs-Öffnungs-/Schließelements (45i) so erzeugt, dass die Vergleichseingaben zueinander passen, und das zweite integrierte Schaltungselement (400A) das Antriebs-Öffnungs-/Schließelement (45i) über die Antriebsgatterschaltung (48i), die in Reaktion auf das Öffnungs-/Schließ-Befehlssignal DRVi arbeitet, EIN und AUS antreibt.
Stromversorgungssteuervorrichtung gemäß einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei der Mikroprozessor (210), der im ersten integrierten Schaltungselement (200B) vorgesehen ist, ein PWM-Umwandlungsmittel zum Erzeugen des Antriebsbefehlssignals CNTi umfasst, welches eine Befehlslast αi = Iti/Imax = Vti/Vmax aufweist, die ein Verhältnis der durch Multiplizieren des Zielstroms Iti mit dem abgeschätzten Ist-Widerstand Rti ermittelten korrigierten Zieldetektionsspannung Vti zu einer durch Multiplizieren des Maximal-Zielstroms Imax mit dem Ist-Widerstand Rti ermittelten Maximal-Ziel-Detektionsspannung Vmax = Imax × Rti ist, wobei eine Signal-Stromversorgungsspannung des Antriebsbefehlssignals CNTi als das durch das PWM-Umwandlungsmittel erzeugte Impulsbreiten-Modulationssignal dient, das als die Steuerspannung Vcc verwendet wird, das zweite integrierte Schaltungselement (400B) eine Negativ-Rückkopplungssteuerschaltung (49i) umfasst, die einen Maximalwert der Strom-Detektionsspannung Vfi, die ermittelt wird, wenn der Laststrom Ifi dem maximalen Zielstrom Imax entspricht, auf oder unter die Steuerspannung Vcc beschränkt, einen Analog-Umwandlungswert der Ziel-Detektionsspannung Vti, welche durch Glätten des Antriebsbefehlssignals CNTi unter Verwendung der Glättungsschaltung 51i ermittelt wird, mit der Strom-Detektionsspannung Vfi vergleicht und das Öffnungs-/Schließ-Befehlssignal DRVi mit der Energetisierungslast γi des Antriebs-Öffnungs-/Schließelements (45i) erzeugt, so dass die Vergleichseingaben zueinander passen, und ein Wert der Strom-Detektionsspannung Vfi an einen Ausgangsanschluss des zweiten integrierten Schaltungselements (400B) über den Multiplexer (430) als ein Teil der Korrekturparameter ausgegeben wird, und, da der Mikroprozessor (210) nicht erforderlich ist, um die Eingabeverarbeitung daran zu implementieren, die entsprechende Stromdetektionsspannung Vf im Justierwerkzeug (900B) verwendet wird.
Stromversorgungssteuervorrichtung gemäß einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei der Mikroprozessor (210), der im ersten integrierten Schaltungselement (200C) vorgesehen ist, das Ist-Widerstands-Rechenmittel (242), das Laststrom-Rechenmittel (246), das Istlast-Widerstandsrechenmittel (247), das Ziel-Anlegespannungs-Rechenmittel (248) und das EIN/AUS-Antriebsbefehls-Erteilungsmittel (249) umfasst, das Laststrom-Rechenmittel (246) den Laststrom Ifi = Vfi/Rti durch Dividieren des Werts der als Uplink-Überwachungsdaten SRI empfangenen Ist-Detektionsspannung Vi durch den, durch das Ist-Widerstands-Rechenmittel (242) berechneten Ist-Widerstand Rti berechnet, das Istlast-Widerstandsrechenmittel (247) den Lastwiderstand Rc0 der Induktivlast (104i) beim Start der Operation anwendet und wenn einmal der durch das Laststrom-Rechenmittel (246) berechnete Laststrom Ifi durch Durchführen von EIN/AUS-Operationen des Antriebs-Öffnungs-/Schließelements (45i) mehrmals stabilisiert worden ist, sie den Ist-Lastwiderstand Rci = Vai/Ifi durch Dividieren der an die Induktivlast (104i) angelegten Durchschnitts-Anlegespannung Vai durch den Laststrom Ifi berechnet, und das Ziel-Anlegespannungs-Rechenmittel (248) die Ziel-Anlegespannung Vbti = Iti × Rci, durch Multiplizieren des durch das Zielstromeinstellmittel (241) eingestellten Zielstroms Iti mit dem durch das Istlast-Widerstandsrechenmittel (247) berechneten Ist-Lastwiderstand Rci berechnet, das EIN/AUS-Antriebsbefehls-Erteilmittel (249) das Öffnungs-/Schließ-Befehlssignale DRVi erzeugt, um so die Energetisierungslast βi = Vbti/Vb aufzuweisen, welches ein Verhältnis der Ziel-Anlegespannung Vbti, berechnet durch das Ziel-Anlegespannungs-Rechenmittel (248), zu der Stromversorgungsspannung Vb ist, das zweite integrierte Schaltungselement (400C) das Antriebs-Öffnungs-/Schließelement (45i) EIN und AUS über die Antriebsgatterschaltung (48i) treibt, die in Reaktion auf das Öffnungs-/Schließ-Befehlssignale DRVi arbeitet, ein Wert der Strom-Detektionsspannung Vfi in den Uplink-Überwachungsdaten enthalten ist und somit an den Mikroprozessor (210) als ein Teil der Korrekturparameter gesendet wird, und die Durchschnitts-Anlegespannung Vai eine Ausgangsspannung der Anlegespannungs-Detektionsschaltung (53i) ist, welche die Ausgangsspannung des EIN-AUS-getriebenen Antriebs-Öffnungs-/Schließelement (45i) unter Verwendung des Glättungskondensators glättet, und die Durchschnitts-Anlegespannung Vai in den, im ersten integrierten Schaltungselement (200C) vorgesehenen Mikroprozessor individuell über den A/D-Wandler (23i) eingegeben wird.
Stromversorgungssteuervorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das zweite integrierte Schaltungselement (400A, 400B, 400C) weiter die Kommutations-Schaltungselemente (46i) umfasst, die jeweils parallel mit den durch die Vielzahl von Induktivlasten (104i) und die Stromdetektionswiderstände (50i), die in Reihe mit der Vielzahl von Induktivlasten (104i) an Positionen stromaufwärts oder stromabwärts derselben verbunden sind, gebildeten Reihenschaltungen verbunden sind, das Kommutations-Schaltungselement (46i) und das Antriebs-Öffnungs-/Schließelement (45i) P-Kanal- oder N-Kanal-Feldeffekttransistoren sind, die miteinander in Reihe verbunden sind, wenn das Antriebs-Öffnungs-/Schließelement (45i) mit einer Position stromaufwärts der Induktivlast (104i) verbunden ist, ein Kathodenanschluss einer internen parasitären Diode derselben mit einem Anodenanschluss einer internen parasitären Diode des Kommutations-Schaltungselements (46i) verbunden ist, welches mit einer stromabwärtigen Position verbunden ist, wenn das Antriebs-Öffnungs-/Schließelement (45i) mit einer Position stromabwärts der Induktivlast (104i) verbunden ist, ein Anodenanschluss der internen parasitären Diode derselben mit einem Kontaktanschluss der internen parasitären Diode des Kommutations-Schaltungselements (46i) verbunden ist, welches mit einer stromaufwärtigen Position verbunden ist, und die Antriebsgatterschaltung (48i) den Antrieb des Kommutations-Schaltungselements (46i) vor Antreiben des Antriebs-Öffnungs-/Schließelements (45i) zum Schließen stoppt, und das Kommutations-Schaltungselement (46i) zum Schließen nach Stoppen des Antreibens des Antriebs-Öffnungs-/Schließelements (45i) zum Schließen so antreibt, dass das Kommutations-Schaltungselement (46i) in einer identischen Leitungsrichtung zur Leitungsrichtung der internen parasitären Diode desselben angetrieben wird.
Steuer-Charakteristik-Korrekturdaten-Erzeugungsverfahren für eine Stromversorgungssteuervorrichtung (100A, 100B, 100C), wobei die Stromversorgungssteuervorrichtung durch ein zweites integriertes Schaltungselement (400A, 400B, 400C) aufgebaut ist, das mit einem ersten integrierten Schaltungselement (200A, 200B, 200C) kooperiert, das zweite integrierte Schaltungselement (400A, 400B, 400C) beinhaltet Antriebsöffnungs-/Schließelemente (45i) zum Versorgen einer Vielzahl von Induktivlasten (104i) mit individuell variablen Lastströmen Ifi mit i = 1, 2, ..., m; gleichermaßen nach folgend, Antriebsgatterschaltungen (48i) zur Öffnungs-/Schließsteuerung der entsprechenden Antriebsöffnungs-/Schließelemente (45i) und Stromdetektionswiderstände (50i) zum Detektieren der Lastströme Ifi, und wobei erste bis vierte Korrekturkoeffizienten Ki1 bis Ki4, die in Formel (1b) angegeben sind, oder erste bis fünfte Korrekturkoeffizienten Ki1 bis Ki5, die in Formel (3b) angegeben sind, berechnet werden, um Ist-Widerstände Rti = Vfi/Ifi zu berechnen, die in Reaktion auf individuelle Variation zwischen angewendeten Schaltungskomponenten und Variation bei Umgebungstemperatur oder einer Stromversorgungsspannung als Äquivalentwiderstände variieren, die durch Dividieren entsprechender Stromdetektionsspannungen Vfi, die durch Amplifizieren von End-zu-Endspannung der entsprechenden Stromdetektionswiderstände (50i) ermittelt werden, durch die Lastströme Ifi ermittelt werden, $Ki 1 \times Ti + Ki 2 \times T0 + Ki 3 \times Vba + Ki 4 = Vfi / Ifi$
$Ki 1 \times Ti 0 + Ki 2 \times T0 + Ki 3 \times Vba + Ki 4 + Ki 5 \times {Ifi}^{2} = Vfi / Ifi$
wobei die Stromversorgungssteuervorrichtung eine Justierplatine (800), auf welcher das einzelne zweite integrierte Schaltungselement (400A, 400B, 400C) abnehmbar montiert ist, und ein Justierwerkzeug (900A, 900B, 900C), das mit dem zweiten integrierten Schaltungselement (400A, 400B, 400C) über die Justierplatine (800) verbunden ist, enthält, eine Wechselstromversorgung (101) mit der Justierplatine (800) über einen Spannungsregulator (940) verbunden ist, um den zweiten integrierten Schaltungselemente (400A, 400B, 400C) Strom zuzuführen, das zweite integrierte Schaltungselement den Laststrom Ifi an eine Reihenschaltung, die durch einen Amperemeter Ai1 und eine Standardprobenlast (104) gebildet wird, liefert und ein Statthalter-Lastwiderstand (910) mit einer Ausgangsschaltung einer Konstantspannungs-Stromversorgung (410) verbunden wird, die im zweiten integrierten Schaltungselement (400A, 400B, 400C) vorgesehen ist, das Justierwerkzeug (900A, 900B, 900C) beinhaltet: eine Rechensteuereinheit (901), eine Einstellanzeigeeinheit (902), eine Auswahl/Schreibbefehls-Erteilungseinheit (903), einen Master-Stationsseiten-Seriell-Parallelwandler (904), der in Reihe mit einem Slave-Stationsseiten-Seriell-Parallelwandler (421) verbunden ist, der im zweiten integrierten Schaltungselement (400A, 400B, 400C)vorgesehen ist, eine Energetisierungsbefehls-Erteilungseinheit (905) zum Erzeugen eines Impulsbreiten-Modulationssignals in Form eines Öffnungs-/Schließ-Befehlssignals DRVi oder eines AntriebsBefehlssignals CNTi im zweiten integrierten Schaltungselement (400A, 400B, 400C), einen ersten A/D-Wandler(909a) und einen zweiten A/D-Wandler (909b), in die Istwerte von durch das zweite integrierte Schaltungselement (400A, 400B, 400C) erzeugten Korrekturparametern eingegeben werden, und eine Umgebungsjustiereinheit (906), und der erste A/D-Wandler (909a) unter Verwendung einer durch das zweite integrierte Schaltungselement (400A, 400B, 400C) erzeugten Steuerspannung Vcc als einer A/D-Referenzspannung Vref arbeitet, um so Analog/Signalspannungen Vfi, V3, Vai, welche als die Istwerte der Korrekturparameter dienen, die durch das zweite integrierte Schaltungselement (400A, 400B, 400C) gesendet sind, digital umzuwandeln, und die Ergebnisse in die Rechensteuereinheit (901) einzugeben, wenn ein Messwert des Amperemeters Ai1 oder die Stromdetektionsspannung Vfi als eine Analogsignalspannung erzeugt wird und die Stromdetektionsspannung Vfi in dem zweiten integrierten Schaltungselement (400B) während negativer Rückkopplungssteuerung verwendet wird, der zweite A/D-Wandler (909b) unter Verwendung einer durch eine Hochpräzisions-Konstantspannungs-Stromversorgung (908) erzeugten stabilisierten Spannung als einer A/D-Referenzspannung Vrf arbeitet, um so den Messwert des Laststroms Ifi oder der Stromdetektionsspannung Vfi digital umzuwandeln und das Ergebnis in die Rechensteuereinheit (901) einzugeben, die an den zweiten A/D-Wandler (909b) angelegte A/D-Referenzspannung Vrf präziser als die an den ersten A/D-Wandler (909a) angelegte A/D-Referenzspannung Vref ist, und in einem Fall, bei dem der Messwert des Amperemeters Ai1 oder der Stromdetektionsspannung Vfi als eine Digitalsignalspannung erzeugt wird, ein digitaler Messwert derselben, so wie er vorliegt, in die Rechensteuereinheit (901) eingegeben wird, wodurch die Notwendigkeit für den zweiten A/D-Wandler (909b) eliminiert wird, und die Umgebungsjustiereinheit (906) aus der Rechensteuereinheit (901) über die Einstellanzeigeeinheit (902) betrieben wird und einen ersten Schritt zum Erzeugen eines Befehls zum Modifizieren eines Widerstandswerts des Platzhalterlastwiderstandes (910), einen Befehl zum Modifizieren einer an den Spannungsregulator (940) ausgegebenen Ausgangsspannung und einen Befehl zum Modifizieren einer Umgebungstemperatur der Konstantspannungs-Stromversorgung (410), die im zweiten integrierten Schaltungselement (400A, 400B, 400C) vorgesehen ist, und einer Umgebungstemperatur des Stromdetektionswiderstands (50i) zu erzeugen, die Rechensteuereinheit (901) enthält: einen zweiten Schritt zum Lesen einer Temperatur-Detektionsspannung Ti, die durch ein Widerstandstemperatur-Detektionselement (44i) erzeugt wird, oder einer Temperaturdetektionsspannung Ti0, die durch ein Repräsentativtemperatur-Detektionselement (44i0) erzeugt wird, einer Temperaturdetektionsspannung T0, die durch ein Stromversorgungstemperatur-Detektionselement (440) erzeugt wird, eine Stromversorgungs-Detektionsspannung Vba, eines Wert der Stromdetektionsspannung Vfi und eines Wert des Laststroms Ifi, der durch das Amperemeter Ai1 gemessen wird, aus Formel (1b) oder Formel (3b) als die Istwerte der Korrekturparameter, Erzeugen von vier oder fünf oder mehr simultanen Gleichungen mit den ersten bis vierten Korrekturkoeffizienten Ki1 bis Ki4 oder den ersten bis fünften Korrekturkoeffizienten Ki1 bis Ki5 als Unbekannte für jeden Stromdetektionswiderstand (50i), und Berechnen der ersten bis vierten Korrekturkoeffizienten Ki1 bis Ki4 oder der ersten bis fünften Korrekturkoeffizienten Ki1 bis Ki5 unter Verwendung eines Verfahrens kleinster Quadrate, und die Auswahl/Schreibbefehlserteilungseinheit (903) umfasst: einen dritten Schritt zum Senden von individuelle Typen der aus dem zweiten integrierten Schaltungselement (400A, 400B, 400C) gesendeten Korrekturparameter spezifizierenden Adressinformation und Übertragen der ersten bis vierten Korrekturkoeffizienten Ki1 bis Ki4 oder der ersten bis fünften Korrekturkoeffizienten Ki1 bis Ki5, die durch die Rechensteuereinheit berechnet sind, an das zweite integrierte Schaltungselement (400A, 400B, 400C) als Korrekturkoeffizienten für die jeweiligen Stromdetektionswiderstände (50i), woraufhin die Korrekturkoeffizienten in einen Datenspeicher (422) geschrieben werden, der im zweiten integrierten Schaltungselement (400A, 400B, 400C) vorgesehen ist.
Steuer-Charakteristik-Korrekturdaten-Erzeugungsverfahren für eine Stromversorgungssteuervorrichtung gemäß Anspruch 9, wobei im ersten Schritt die Umgebungstemperaturen der Vielzahl von Stromdetektionswiderständen (50i) justiert werden, indem die Energetisierungsbefehls-Erteilungseinheit (905) dazu gebracht wird, die Impulsbreiten-Modulationssignale DRVi zu erzeugen, die an die Vielzahl von Antriebs-Öffnungs-/Schließelementen (45i) auf einmal anzulegen sind, Einstellen der Energetisierungslasten derselben als groß oder klein, als groß, mittel oder klein, Erhöhen oder Reduzieren des Laststroms Ifi der Standardprobenlasten (104) und dann Ausstoßen von kalter Luft oder warmer Luft in die Vielzahl von Stromdetektionswiderständen (50i) auf einmal über ein erstes Luftfluss-Justier-Solenoidventil (920) und eine Ausstoßdüse, um die Temperaturen derselben rasch in einer Vielzahl von Stufen zu justieren, nämlich hoch und niedrig, oder hoch, mittel und niedrig, und die Umgebungstemperatur der Konstantspannungs-Stromversorgung (410) durch Modifizieren des Widerstandswerts des Platzhalterwiderstands (910) justiert wird, um so einen an die Konstantspannungs-Stromversorgung (410) angelegten Ausgangsstrom zu erhöhen oder zu reduzieren, und dann Ausstoßen kalter Luft oder warmer Luft auf die Konstantspannungs-Stromversorgung (410) über das zweite Luftfluss-Justier-Solenoidventil (930) und eine Ausstoßdüse, um die Temperatur derselben rasch in einer Vielzahl von Stufen zu justieren, nämlich hoch und niedrig oder hoch, mittel und niedrig, wobei vorab durch Experiment eingestellte Werte in Übereinstimmung mit Zieltemperaturen als die jeweiligen Größen der Lastströme Ifi oder der an eine Vielzahl von Stromdetektionswiderständen (50i) oder die Konstantspannungs-Stromversorgung (410) angelegten Ausgangsstrom angelegt werden und einer angemessenen Flussrate des durch das erste Luftfluss-Justier-Solenoidventil (920) oder das zweite Luftfluss-Justier-Solenoidventil (930) erzeugten Luftflusses.