Title:
Dither-Strom-Energieversorgung-Steuerungsverfahren und Dither-Strom-Energieversorgung-Steuerungsapparat
Document Type and Number:
Kind Code:
A1

Abstract:

In dem Dither-Strom-Energieversorgung-Steuerungsverfahren, um einen Auftritt einer Differenz zwischen dem Solldurchschnittsstrom und dem erfassten Durchschnittsstrom zu vermeiden, die verursacht wird, wenn ein Mediumstrom (I0) zwischen einem großen Dither-Strom (I2) und einem kleinen Dither-Strom (I1) und ein Wellenformdurchschnitt (Ia) des Dither-Stroms voneinander unterschiedlich sind in Abhängigkeit von einer Antwortzeitdifferenz (a – b) zwischen einer Anstiegszeit (b) und einer Abfallzeit (a) des Dither-Stroms, wird eine Gegenkopplungsregelung ausgeführt durch Verwendung eines Befehlmediumstroms entsprechend dem Solldurchschnittsstrom, der durch einen Korrekturparameter auf Grundlage experimentell gemessener Daten korrigiert worden ist, wodurch ein Auftritt eines transienten Schwankungsfehlers durch die Gegenkopplungsregelung unterdrückt wird, so dass ein hochgradig präziser und stabiler Laststrom akquiriert wird.





Inventors:
Matsumoto, Shuichi (Tokyo, JP)
Nakanishi, Masato (Tokyo, JP)
Iguchi, Shingo (Tokyo, JP)
Arita, Hiroyuki (Hyogo, Kobe-shi, JP)
Ogata, Tomoaki (Hyogo, Kobe-shi, JP)
Application Number:
DE102016107489A
Publication Date:
03/02/2017
Filing Date:
04/22/2016
Assignee:
MITSUBISHI ELECTRIC CORPORATION (Tokyo, JP)
International Classes:
H01F7/18; F16K31/06
Attorney, Agent or Firm:
HOFFMANN - EITLE Patent- und Rechtsanwälte PartmbB, 81925, München, DE
Claims:
1. Dither-Strom-Energieversorgung-Steuerungsverfahren, das einen Berechnungssteuerungsschritt umfasst zum Erzeugen, für eine induktive elektrische Last (105) zum Antreiben eines Aktuators mit einem Gleitwiderstand, eines Befehlsignals für einen Anweisungsstrom, der einem Solldurchschnittsstrom Iaa entspricht, so dass der Solldurchschnittsstrom Iaa und ein erfasster Durchschnittsstrom Idd miteinander übereinstimmen, um dadurch eine Gegenkopplungsregelung eines Erregungsstroms auszuführen,
wobei der Solldurchschnittsstrom Iaa mit einem durch den Gleitwiderstand bestimmten vorbestimmten Dither-Amplitudenstrom ΔI addiert wird,
wobei das Dither-Strom-Energieversorgung-Steuerungsverfahren umfasst:
Setzen des Dither-Amplitudenstroms ΔI als einen Abweichungswert ΔI = I2 – I1 zwischen einem Sättigungsschätzwert I2 eines großen Dither-Stroms in einer Dither-Strom-groß-Periode B innerhalb eines Dither-Amplitudenzyklus Td und einem Sättigungsschätzwert I1 eines kleinen Dither-Stroms in einer Dither-Strom-klein-Periode A (A = Td – B) innerhalb des Dither-Amplitudenzyklus Td, so dass (Ausdruck 1) etabliert ist, wenn ein Dither-Mediumstrom ausgedrückt wird durch I0 = (I2 + I1)/2, I2 = I0 + ΔI/2, I1 = I0 – ΔI/2(Ausdruck 1);Berechnen eines Wellenformdurchschnittsstroms Ia durch (Ausdruck 2), Ia = [I2 × (B – b) + I1 × (A – a) + I0 × (b + a)]/Td
= I0 + 0,5 × ΔI[(B – b) – (A – a)]/Td(Ausdruck 2),
wo b eine Anstiegszeit repräsentiert, während welcher der Erregungsstrom von dem kleinen Dither-Strom I1 zu dem großen Dither-Strom I2 zunimmt, und a eine Abfallzeit repräsentiert, während welcher der Erregungsstrom von dem großen Dither-Strom I2 zu dem kleinen Dither-Strom I1 abnimmt,
wobei der Wellenformdurchschnittsstrom Ia ein Wert ist, der akquiriert worden ist durch Dividieren eines Zeitintegrals des Erregungsstroms während des Dither-Amplitudenzyklus Td durch den Dither-Amplitudenzyklus Td,
der Dither-Mediumstrom I0 so berechnet wird, dass der Wellenformdurchschnittsstrom Ia mit dem Solldurchschnittsstrom Iaa übereinstimmt,
der Dither-Mediumstrom I0 als der Anweisungsstrom zum Akquirieren des Solldurchschnittsstroms Iaa dient;
Erregen und Antreiben, in einer Experimentphase, der induktiven elektrischen Last, die ein Probenstück ist, mit dem großen Dither-Strom I2 und dem kleinen Dither-Strom I1 in dem Dither-Amplitudenzyklus Td und Akquirieren, durch eine Messung oder eine Simulation auf einem Computer, experimentell gemessener Daten einer Antwortzeitdifferenz (a – b) zwischen der Anstiegszeit b und der Abfallzeit a entsprechend dem Dither-Mediumstrom I0 in einer Mehrzahl von Phasen, die bei dem Erregen und Antreiben akquiriert worden sind;
Speichern, in einer Herstellungs-/Zusammenbauphase, einer Approximationsgleichung oder einer Datentabelle von "Dither-Mediumstrom I0 zu Durchschnitt-Antwortzeitdifferenz ((a – b))", berechnet auf Grundlage eines Durchschnitts der experimentell gemessenen Daten, die mit einer Mehrzahl von Probenstücken bzw. Samples akquiriert worden sind, als einen Korrekturparameter in einem Programmspeicher, der ausgestaltet ist zum Zusammenarbeiten mit einem Mikroprozessor, der als eine Berechnungssteuerungseinrichtung (120A120C) zum Durchführen des Berechnungssteuerungsschrittes dient; und
Lesen und Setzen, als ein erster Schritt einer Phase eines tatsächlichen Betriebs, des gegebenen Solldurchschnittsstroms Iaa und des Dither-Amplitudenstroms ΔI; Berechnen, als ein zweiter Schritt, des Anweisungsstroms, der solch eine Beziehung etabliert, dass der als Ausdruck (2) repräsentierte Wellenformdurchschnittsstroms Ia mit dem gegebenen Solldurchschnittsstroms Iaa übereinstimmt, und eines Dither-Tastverhältnisses Γ = B/Td, welches ein Verhältnis der Dither-Strom-groß-Periode B zu dem Dither-Amplitudenzyklus Td ist, und Setzen des Anweisungsstroms als den Dither-Mediumstrom I0; und Ausführen, als einen dritten Schritt, einer Gegenkopplung durch die Berechnungssteuerungseinrichtung, um solch eine Beziehung zu etablieren, dass der erfasste Durchschnittsstrom Idd des Erregungsstroms und der Solldurchschnittsstrom Iaa, nämlich der Wellenformdurchschnittsstrom Ia, miteinander übereinstimmen.

2. Dither-Strom-Energieversorgung-Steuerungsverfahren gemäß Anspruch 1,
wobei das Akquirieren der experimentell gemessenen Daten, während eines Einstellens des Dither-Tastverhältnisses Γ = B/Td für den vorbestimmten Dither-Mediumstrom I0, wobei der Dither-Amplitudenzyklus Td = A + B konstant gesetzt wird, ein Messen der Dither-Strom-groß-Periode B oder der Dither-Strom-klein-Periode A zu einem Zeitpunkt umfasst, wenn der erfasste Durchschnittsstrom Idd und der Dither-Mediumstrom I0 miteinander übereinstimmen, wobei der Zustand, in dem Dither-Mediumstrom I0 und der erfasste Durchschnittsstrom Idd, nämlich der Wellenformdurchschnittsstrom Ia, miteinander übereinstimmen, einen Zustand meint, in dem ein Differenzwert (B – b) zwischen der Dither-Strom-groß-Periode B und der Anstiegszeit b in (Ausdruck 2) und ein Differenzwert (A – a) zwischen der Dither-Strom-klein-Periode A und der Abfallzeit a gleich zueinander sind, und der Dither-Mediumstrom I0 und der Wellenformdurchschnittsstrom Ia miteinander übereinstimmen, und (Ausdruck 3a) und (Ausdruck 3b) etabliert sind, A = [(Td + (a – b)]/2(Ausdruck 3a)B = [(Td – (a – b)]/2(Ausdruck 3b), und
wobei der Korrekturparameter die Approximationsgleichung oder die Datentabelle von "Dither-Mediumstrom I0 zu Durchschnitt-Antwortzeitdifferenz ((a – b))" umfasst, akquiriert durch Ausführen, in einer Umgebung bei einer Referenzspannung und einer Referenztemperatur, einer Experimentmessung auf einer Mehrzahl von Probenstücken der induktiven elektrischen Last auf Grundlage des vorbestimmten Dither-Amplitudenzyklus Td, des Dither-Amplitudenstroms ΔI, der in Zuordnung zu dem Solldurchschnittsstrom Iaa bestimmt worden ist, und des Dither-Mediumstroms I0 in der Mehrzahl von Phasen, Berechnen der Antwortzeitdifferenz (a – b) durch (Ausdruck 4) auf Grundlage einer Dither-Strom-groß-Periode B00 und einer Dither-Strom-klein-Periode A00, die tatsächlich gemessen worden sind, in Zuordnung zu der Experimentmessung, und Setzen eines Durchschnitts der Mehrzahl von Probenstücken als die Durchschnitt-Antwortzeitdifferenz ((a – b)) für den Dither-Mediumstrom I0, (a – b) = Td – 2 × B00(= 2 × A00 – Td) → Durchschnitt ((a – b)) (Ausdruck 4).

3. Dither-Strom-Energieversorgung-Steuerungsverfahren gemäß Anspruch 2,
wobei, in der Phase des tatsächlichen Betriebs, eines von einem ersten Korrekturverfahren und einem zweiten Korrekturverfahren angewendet wird,
wobei das erste Korrekturverfahren ein Setzen von B = A in (Ausdruck 2) umfasst, so dass die Dither-Strom-groß-Periode B und die Dither-Strom-klein-Periode A miteinander übereinstimmen, um dadurch das Dither-Tastverhältnis Γ = B/Td auf 50% zu fixieren, und eine Beziehung zwischen dem Wellenformdurchschnittsstrom Ia, der als der Solldurchschnittsstrom Iaa dient, und dem Dither-Mediumstrom I0, der als der Anweisungsstrom dient in dem ersten Korrekturverfahren, berechnet wird durch (Ausdruck 2a), Iaa = Ia = I0 + 0,5 × ΔI × ((a – b))(Ausdruck 2a),wobei das zweite Korrekturverfahren ein Setzen von B – b = A – a in (Ausdruck 2) umfasst, so dass der Wellenformdurchschnittsstrom Ia, der als der Solldurchschnittsstrom Iaa dient, und der Dither-Mediumstrom I0, der als der Anweisungsstrom dient, miteinander übereinstimmen, und in Zuordnung zu dem Dither-Mediumstrom I0 die Dither-Strom-groß-Periode B oder die Dither-Strom-klein-Periode A berechnet wird durch (Ausdruck 5b) oder (Ausdruck 5a), und A = [(Td + ((a – b))]/2(Ausdruck 5a)B = [(Td – ((a – b))]/2(Ausdruck 5b),und
wobei, als die Durchschnitt-Antwortzeitdifferenz ((a – b)), eine Durchschnitt-Antwortzeitdifferenz angewendet wird, die einem Mediumwert zwischen einem Minimumwert und einem Maximumwert eines praktischen Bereichs des Solldurchschnittsstroms Iaa entspricht oder einem spezifischen repräsentativen Solldurchschnittsstrom entspricht, der häufig verwendet wird, oder eine Durchschnitt-Antwortzeitdifferenz angewendet wird, die berechnet worden ist mittels Interpolation durch Verwendung einer Mehrzahl von Durchschnitt-Antwortzeitdifferenzen mit Bezug zu dem Solldurchschnittsstrom Iaa in der Mehrzahl von Phasen.

4. Dither-Strom-Energieversorgung-Steuerungsverfahren gemäß Anspruch 2,
wobei, in der Phase des tatsächlichen Betriebs, ein erstes Korrekturverfahren und ein drittes Korrekturverfahren beide angewendet werden,
wobei das erste Korrekturverfahren ein Setzen von B = A in (Ausdruck 2) umfasst, so dass die Dither-Strom-groß-Periode B und die Dither-Strom-klein-Periode A miteinander übereinstimmen, um dadurch das Dither-Tastverhältnis Γ = B/Td auf 50% zu fixieren, und eine Beziehung zwischen dem Wellenformdurchschnittsstrom Ia, der als der Solldurchschnittsstrom Iaa dient, und dem Dither-Mediumstrom I0, der als der Anweisungsstrom dient in dem ersten Korrekturverfahren, berechnet wird durch (Ausdruck 2a), Iaa = Ia = I0 + 0,5 × ΔI × ((a – b))(Ausdruck 2a),wobei das dritte Korrekturverfahren ein Setzen, um den gemeinsamen Dither-Mediumstrom I0, der durch (Ausdruck 2aa) ausgedrückt ist, auf ein erstes Produkt mit einer Antwortzeitdifferenz (a1 – b1) und ein zweites Produkt mit einer Antwortzeitdifferenz (a2 – b2) anzuwenden, wo (a2 – b2) > (a1 – b1), eines Dither-Tastverhältnisses Γ2 = B2/Td des zweiten Produktes umfasst, kleiner als ein Tastverhältnis Γ1 = B1/Td = 0,5 des ersten Produktes zu sein, Iaa = Ia = I0 + 0,5 × ΔI × ((a1 – b1))(Ausdruck 2aa),wobei, um einen Wert von (Ausdruck 2) mit Bezug zu dem ersten Produkt und einen Wert von (Ausdruck 2) mit Bezug zu dem zweiten Produkt miteinander gleich zu machen, eine Beziehung von (Ausdruck 6) erforderlich ist, (B1 – b1) – (A1 – a1) = (B2 – b2) – (A2 – a2)(Ausdruck 6),wobei A1 = B1 = Td/2 und A2 + B2 = Td zum Akquirieren von (Ausdruck 6a) und (Ausdruck 6b) gesetzt sind, A2 = [Td + (a2 – b2) – (a1 – b1)]/2(Ausdruck 6a)B2 = [Td – (a2 – b2) + (a1 – b1)]/2(Ausdruck 6b),wobei das Dither-Tastverhältnis Γ2 = B2/Td des zweiten Produkts bestimmt wird, wobei ein Differenzwert (a2 – b2) – (a1 – b1) zwischen den Antwortzeitdifferenzen als ein Korrekturparameter verwendet wird, und
wobei, als eine Durchschnitt-Antwortzeitdifferenz ((a1 – b)), welche ein Durchschnitt der Mehrzahl von Probestücken ist, und ein Durchschnittdifferenzwert ((a2 – b2) – (a1 – b1)) der Durchschnitt-Antwortzeitdifferenz, eine Durchschnitt-Antwortzeitdifferenz, die einem Mediumwert zwischen einem Minimumwert und einem Maximumwert eines praktischen Bereichs des Solldurchschnittsstroms Iaa entspricht oder einem spezifischen repräsentativen Solldurchschnittsstrom entspricht, der häufig verwendet ist, angewendet wird, oder eine Durchschnitt-Antwortzeitdifferenz angewendet wird, die berechnet worden ist mittels Interpolation durch Verwendung einer Mehrzahl von Durchschnitt-Antwortzeitdifferenzen mit Bezug zu dem Solldurchschnittsstrom Iaa in der Mehrzahl von Phasen.

5. Dither-Strom-Energieversorgung-Steuerungsapparat mit einer Berechnungssteuerung-Schaltkreiseinheit (120A120C) zum Erzeugen, gemäß einem Erregungsstrom an eine Proportionalmagnetspule (105), die eine induktive elektrische Last ist, für ein Proportionalmagnetventil, das ein Aktuator zum Ausführen einer Proportionalsteuerung eines Flüssigkeitsdrucks ist, eines Befehlsignals für einen Anweisungsstrom, der einem Solldurchschnittsstrom Iaa für die Proportionalmagnetspule (105) entspricht, so dass der Solldurchschnittsstrom Iaa und ein erfasster Durchschnittsstrom Idd miteinander übereinstimmen, um dadurch eine Gegenkopplungsregelung des Erregungsstroms auszuführen,
wobei der Solldurchschnittsstrom Iaa mit einem vorbestimmten Dither-Amplitudenstrom ΔI addiert wird, der durch einen Gleitwiderstand eines beweglichen Ventils des Proportionalmagnetventils bestimmt ist,
wobei die Proportionalmagnetspule (105) in Reihe geschaltet ist mit einer Ansteuerschaltvorrichtung (151) zum intermittierenden Steuern des Erregungsstroms der Proportionalmagnetspule (105) und in Reihe geschaltet ist mit einem Stromerfassungswiderstand (153) und eine Kommutierungsschaltkreisvorrichtung (152A152C) umfasst, die parallel mit einer Reihenschaltung der Proportionalmagnetspule (105) und des Stromerfassungswiderstands (153) geschaltet ist,
wobei die Berechnungssteuerung-Schaltkreiseinheit (120A120C) hauptsächlich einen Mikroprozessor (CPU) umfasst, der ausgestaltet ist zum Zusammenarbeiten mit einem Programmspeicher (121) und einem Berechnung-RAM-Speicher (122), und wobei der Programmspeicher (121) ein Steuerungsprogramm umfasst, das als eine Stromsteuerungseinrichtung (125A125C) dient,
wobei die Stromsteuerungseinrichtung (125A125C) umfasst:
eine Solldurchschnittsstrom-Setzeinrichtung (21b) zum Setzen des Solldurchschnittsstroms Iaa entsprechend einem Solldruck mit Verwendung einer Druck-zu-Strom-Umwandlungstabelle (20a);
eine Dither-Amplitudenstrom-Setzeinrichtung (22b, 22bb) zum Setzen eines Soll-Dither-Amplitudenstroms ΔI;
eine Anweisungsstrom-Setzeinrichtung (24a) auf Grundlage eines kombiniertem Dither-Stroms, der durch Addieren des Solldurchschnittsstroms Iaa und des Dither-Amplitudenstroms ΔI miteinander akquiriert worden ist; und
eine erste Korrektureinrichtung (24b) oder eine zweite Korrektureinrichtung (23c),
wobei ein Abweichungswert zwischen dem durch die Solldurchschnittsstrom-Setzeinrichtung (21b) erzeugten Solldurchschnittsstrom Iaa und dem erfassten Durchschnittsstrom Idd algebraisch zu dem Solldurchschnittsstrom Iaa via eine Proportional/Integral-Einrichtung (28) addiert wird, um als ein kombinierter Sollstrom It zu dienen,
wobei die Dither-Amplitudenstrom-Setzeinrichtung (22b, 22bb) ausgestaltet ist zum wiederholten Erzeugen eines großen Dither-Stroms I2 und eines kleinen Dither-Stroms I1, die Befehlsignale sind, die akquiriert worden sind durch Addieren und Subtrahieren einer Hälfte des Soll-Dither-Amplitudenstroms ΔI zu und von einem Dither-Mediumstrom I0 als eine Referenz mit einem Dither-Amplitudenzyklus Td = A + B mit einer Dither-Strom-groß-Periode B und einer Dither-Strom-klein-Periode A,
wobei die Anweisungsstrom-Setzeinrichtung (24a) ausgestaltet ist zum Bestimmen des großen Dither-Stroms I2 und des kleinen Dither-Stroms I1 auf Grundlage des Dither-Amplitudenstroms ΔI, der durch die Dither-Amplitudenstrom-Setzeinrichtung (22b, 22bb) gesetzt worden ist, und des Dither-Mediumstroms I0, der auf Grundlage des kombinierten Sollstroms It bestimmt worden ist,
wobei die erste Korrektureinrichtung (24b) eine Anweisungsstrom-Korrektureinrichtung umfasst zum Einwirken auf die Anweisungsstrom-Setzeinrichtung (24a), mit Verwendung eines in einer Experimentphase gemessenen Korrekturparameters Schwankungsfehler einer Anstiegszeit b und einer Abfallzeit a des Erregungsstroms, die abhängig von Größen des Dither-Mediumstroms I0 und des Dither-Amplitudenstroms ΔI schwanken, zu korrigieren, und zum Setzen eines Anweisungsstroms mit einem Wert unterschiedlich von einem Wert des Solldurchschnittsstroms Iaa als den Dither-Mediumstrom I0, und
wobei die zweite Korrektureinrichtung (23c) eine Dither-Tastverhältnis-Korrektureinrichtung umfasst zum Einwirken auf die Dither-Stromamplitude-Setzeinrichtung (22b, 22bb), ein Dither-Tastverhältnis Γ = B/Td, welches ein Verhältnis der Dither-Strom-groß-Periode B zu dem Dither-Amplitudenzyklus Td ist, zu setzen, um solch eine Beziehung zu etablieren, dass der Solldurchschnittsstrom Iaa und der Dither-Mediumstrom I0 miteinander übereinstimmen.

6. Dither-Strom-Energieversorgung-Steuerungsapparat gemäß Anspruch 5,
wobei die Kommutierungsschaltkreisvorrichtung (152C) ein erstes Produkt, welches eine Flächendiode mit einem großen Vorwärtsspannungsabfall ist, oder ein zweites Produkt umfasst, welches eine äquivalente Diode ist, die aus einem rückwärts-leitenden Feldeffekttransistor gebildet ist, dessen Spannungsabfall und Wärmeerzeugung unterdrückt werden, eine Modellklassifizierung der Kommutierungsschaltkreisvorrichtung unterschieden wird durch eine Anwesenheit oder Abwesenheit einer auf einer Leiterplatte bereitgestellten Drahtbrücke (156 oder eines in dem Programmspeicher gespeicherten Modellcodes, und eine dritte Korrektureinrichtung (23cc) parallel zusätzlich zu der ersten Korrektureinrichtung (24b) verwendet wird, die die Anweisungsstrom-Korrektureinrichtung zum Einwirken auf die Anweisungsstrom-Setzeinrichtung (24) ist, und
wobei die dritte Korrektureinrichtung (23cc) eine Dither-Tastverhältnis-Korrektureinrichtung umfasst zum Einwirken auf die Dither-Stromamplitude-Setzeinrichtung (22bb), um den gemeinsamen Dither-Mediumstrom I0 auf das erste Produkt mit einer Antwortzeitdifferenz (a1 – b1) und das zweite Produkt mit einer Antwortzeitdifferenz (a2 – b2), wo (a2 – b2) > (a1 – b1), anzuwenden, ein Dither-Tastverhältnis Γ2 = B2/Td des zweiten Produkts zu setzen, kleiner als ein Dither-Tastverhältnis Γ1 = B1/td = 0,5 des ersten Produktes zu sein.

7. Dither-Strom-Energieversorgung-Steuerungsapparat gemäß Anspruch 5,
wobei die Proportionalmagnetspule (105) bereitgestellt ist für jedes von einer Mehrzahl von Hydraulikmagnetventilen zum Auswählen einer Schaltposition eines Fahrzeuggetriebes, wobei jede von einer Mehrzahl der Proportionalmagnetspulen (105) die Ansteuerschaltvorrichtung (151), den Stromerfassungswiderstand (153) und die Kommutierungsschaltkreisvorrichtung (152A152C) umfasst, und eine gemeinsam genutzte Variable-Konstantspannung-Energieversorgung (159a) bereitgestellt ist zwischen einer externen Energieversorgung (101), die eine Im-Fahrzeug-Batterie ist, und einer Mehrzahl der Ansteuerschaltvorrichtungen (151),
wobei die gemeinsam genutzte Variable-Konstantspannung-Energieversorgung (159a) gesteuert wird durch eine Gegenkopplung, so dass eine Ausgangsspannung der gemeinsam genutzten Variable-Konstantspannung-Energieversorgung (159a) mit einer variablen Spannung Vx = Is × R übereinstimmt, welche ein Produkt eines Referenzstroms Is für die Proportionalmagnetspule (105) und eines Lastwiderstands R ist, der ein Innenwiderstand der Proportionalmagnetspule (105) bei einer aktuellen Temperatur ist, oder eingestellt wird in einem An/Aus-Verhältnis auf Grundlage eines Energieversorgung-Tastverhältnisses Γv = Vx/Vbb, welches ein Verhältnis der variablen Spannung Vx zu einer Energieversorgungsspannung Vbb ist, die eine aktuelle Spannung der externen Energieversorgung 101 ist,
wobei der Referenzstrom Is ausgedrückt wird durch einen Erregungsstrom V0/R0, der akquiriert worden ist, wenn ein Widerstandwert der Proportionalmagnetspule (105) ein Referenzwiderstand R0 ist, und eine angelegte Spannung für die Proportionalmagnetspule (105), wenn die Ansteuerschaltvorrichtung (151) geschlossen ist, eine Referenzspannung V0 ist, und die Referenzspannung V0 ein gemeinsamer fester Wert ist, selbst wenn die Referenzwiderstände R0 und die Referenzströme Is der Mehrzahl der Proportionalmagnetspulen (105) voneinander unterschiedlich sind, und
wobei die variable Spannung als ein Ausdruck Vx = V0 × (R/R0) repräsentiert ist, das Energieversorgung-Tastverhältnis als ein Ausdruck Γv = (Is × R)/Vbb = (R/R0)/(Vbb/V0) repräsentiert ist, die Mehrzahl der Proportionalmagnetspulen (105) in einer gemeinsamen Temperaturumgebung und mit einer gemeinsamen externen Energieversorgung (101) verwendet wird, so dass ein Widerstandverhältnis (R/R0) und ein Spannungsverhältnis (Vbb/V0) gemeinsam sind, und die variable Spannung Vx oder das Energieversorgung-Tastverhältnis Γv gemeinsam an die Mehrzahl der Proportionalmagnetspulen (105) angelegt wird.

8. Dither-Strom-Energieversorgung-Steuerungsapparat gemäß einem der Ansprüche 5 bis 7,
wobei die Berechnungssteuerung-Schaltkreiseinheit (120A, 120B) ausgestaltet ist zum Veranlassen einer Befehlimpuls-Erzeugungseinrichtung (26a) auf Grundlage eines Schalttastverhältnisses, das durch eine PWM-Tastverhältnis-Setzeinrichtung (25a) bestimmt worden ist, ein Ansteuerimpulssignal DRV zu erzeugen zum direkten Steuern der Ansteuerschaltvorrichtung (151), um via einen Gate-Schaltkreis (150A, 150B) an/aus-geschaltet zu werden,
wobei die PWM-Tastverhältnis-Setzeinrichtung (25a) ausgestaltet ist zum Arbeiten in Ansprechen auf einen Anweisungsstrom von der Anweisungsstrom-Setzeinrichtung (24a), ein PWM-Tastverhältnis γ = τon/τ, welches ein Verhältnis einer Schließperiode τon, die eine An-Periode der Ansteuerschaltvorrichtung (151) ist, zu einem PWM-Zyklus τ ist, zu bestimmen,
wobei eine Spannung zwischen beiden Anschlüssen des Stromerfassungswiderstands (153) an die Berechnungssteuerung-Schaltkreiseinheit (120A, 120B) via einen Verstärker (154) eingegeben wird, und ein erfasster Strom Id proportional zu einem digitalen Umwandlungswert der Spannung geglättet wird in den erfassten Durchschnittsstrom Idd via ein Digitalfilter (27b),
wobei die PWM-Tastverhältnis-Setzeinrichtung (25a) ausgestaltet ist zum anfänglichen Setzen des PWM-Tastverhältnisses γ = τon/τ, um Verhältnisse I2/Is und I1/Is anzugleichen, welche Verhältnisse des großen Dither-Stroms I2 und des kleinen Dither-Stroms I1 zu einem Referenzstrom Is sind,
wobei der Referenzstrom Is ausgedrückt wird durch einen Erregungsstrom V0/R0, der akquiriert worden ist, wenn ein Widerstandwert der Proportionalmagnetspule (105) ein Referenzwiderstand R0 ist, und eine angelegte Spannung für die Proportionalmagnetspule (105), wenn die Ansteuerschaltvorrichtung geschlossen ist, eine Referenzspannung V0 ist, oder
wobei die Proportionalmagnetspule (105) mit Leistung via eine gemeinsam genutzte Variable-Konstantspannung-Energieversorgung (159a) versorgt wird, und die gemeinsam genutzte Variable-Konstantspannung-Energieversorgung (159a) gesteuert wird mittels einer Gegenkopplung, so dass eine Ausgangsspannung der gemeinsam genutzten Variable-Konstantspannung-Energieversorgung (159a) mit einer variablen Spannung Vx übereinstimmt, die proportional zu einem Widerstandverhältnis (R/R0) eines aktuellen Lastwiderstands R der Proportionalmagnetspule (105) zu dem Referenzwiderstand R0 ist, oder gesteuert wird, an/aus-geschaltet zu werden bei einem Erregungstastverhältnis entsprechend einem Wert, der akquiriert worden ist durch Dividieren des Widerstandverhältnisses durch ein Spannungsverhältnis (Vbb/V0) einer aktuellen Energieversorgungsspannung Vbb zu der Referenzspannung V0,
wobei die PWM-Tastverhältnis-Setzeinrichtung (25a) ferner ausgestaltet ist zum Bestimmen eines Korrekturtastverhältnisses, das akquiriert wird durch Multiplizieren des anfänglich gesetzten Tastverhältnisses γ = τon/τ mit einem Kehrwert eines Spannungskorrekturkoeffizienten Ke = Vbb/V0, der ein Verhältnis der aktuellen Energieversorgungsspannung Vbb zu der Referenzspannung V0 ist, durch eine Energieversorgungsspannung-Korrektureinrichtung (25b), oder akquiriert worden ist durch Multiplizieren des anfänglich gesetzten Tastverhältnisses γ = τon/τ mit einem Widerstandkorrekturkoeffizienten Kr = R/R0, der berechnet wird durch eine Aktueller-Widerstand-Korrektureinrichtung (25c) und ein Verhältnis des Lastwiderstands R der Proportionalmagnetspule (105) bei einer aktuellen Temperatur zu dem Referenzwiderstand R0 ist,
wobei der Dither-Amplitudenzyklus Td in der Dither-Amplitudenstrom-Setzeinrichtung (22b) mehr als eine induktive Zeitkonstante Tx = L/R ist, die ein Verhältnis einer Induktanz L der Proportionalmagnetspule (105) zu dem Lastwiderstand R ist, der PWM-Zyklus τ geringer als die induktive Zeitkonstante Tx ist, und eine Glättungszeitkonstante Tf durch das Digitalfilter (27b) mehr ist als der Dither-Amplitudenzyklus Td (Tf > Td > Tx > τ), und
wobei die Proportional/Integral-Einrichtung (28) ausgestaltet ist zum Ausführen, wenn ein Setzfehler auftritt in der Anweisungsstrom-Setzeinrichtung (24a), die durch die erste Korrektureinrichtung (24b) konstruiert ist, wenn ein Setzfehler auftritt in der Dither-Amplitudenstrom-Setzeinrichtung (22b), die durch die zweite Korrektureinrichtung (23c) oder die dritte Korrektureinrichtung (23cc) konstruiert ist, oder wenn ein Setzfehler auftritt in der PWM-Tastverhältnis-Setzeinrichtung (25a), die durch eine oder beide der Aktuelle-Spannung-Korrektureinrichtung (25b) und der Aktueller-Widerstand-Korrektureinrichtung (25c) konstruiert ist, einer Gegenkopplungsregelung zum Erhöhen oder Verringern des kombinierten Sollstroms It auf Grundlage eines Integrals eines Abweichungssignals zwischen dem Solldurchschnittsstrom Iaa und dem erfassten Durchschnittsstrom Idd, um solch eine Beziehung zu etablieren, dass der Solldurchschnittsstrom Iaa und der erfasste Durchschnittsstrom Idd miteinander übereinstimmen, wo eine Integralzeitkonstante Ti der Gegenkopplungsregelung mehr als der Dither-Amplitudenzyklus Td ist.

9. Dither-Strom-Energieversorgung-Steuerungsapparat gemäß Anspruch 8,
wobei die Berechnungssteuerung-Schaltkreiseinheit (120A, 120B) ferner wenigstens eine von einer Erhöhtes-Tastverhältnis-Setzeinrichtung (26b) und einer Verringertes-Tastverhältnis-Setzeinrichtung (26c) umfasst zum Arbeiten in Ansprechen auf einen Abweichungsstrom Ix zwischen dem erfassten Strom Id und dem großen Dither-Strom I2 und dem kleinen Dither-Strom I1, die die Befehlsignale sind, die abwechselnd durch die Anweisungsstrom-Setzeinrichtung (24a) erzeugt worden sind,
wobei die Erhöhtes-Tastverhältnis-Setzeinrichtung (26b) ausgestaltet ist zum Wirken, wenn der erfasste Strom Id übermäßig kleiner als der große Soll-Dither-Strom I2 ist, und wenn ein Absolutwert des Abweichungsstroms Ix gleich oder mehr als eine erste Schwelle ist, das PWM-Tastverhältnis γ = τon/τ des Ansteuerimpulssignals DRV, das durch die Befehlimpuls-Erzeugungseinrichtung (26a) erzeugt worden, temporär zu erhöhen, und das PWM-Tastverhältnis auf das PWM-Tastverhältnis γ = τon/τ zurückzustellen, das durch die PWM-Tastverhältnis-Setzeinrichtung (25a) spezifiziert worden ist, nach einem Zeitpunkt, wenn der erfasste Strom Id zunimmt, sich dem großen Soll-Dither-Strom I2 annähert und diesen passiert, und
wobei die Verringertes-Tastverhältnis-Setzeinrichtung (26c) ausgestaltet ist zum Wirken, wenn der erfasste Strom Id übermäßig größer als der kleine Soll-Dither-Strom I1 ist, und wenn der Absolutwert des Abweichungsstroms Ix gleich oder mehr als eine zweite Schwelle ist, das PWM-Tastverhältnis γ = τon/τ des Ansteuerimpulssignals DRV, das durch die Befehlimpuls-Erzeugungseinrichtung (26a) erzeugt worden, temporär zu verringern, und das PWM-Tastverhältnis auf das PWM-Tastverhältnis γ = τon/τ zurückzustellen, das durch die PWM-Tastverhältnis-Setzeinrichtung spezifiziert worden ist, nach einem Zeitpunkt, wenn der erfasste Strom Id sich verringert, sich dem kleinen Soll-Dither-Strom I1 annähert und diesen passiert.

10. Dither-Strom-Energieversorgung-Steuerungsapparat gemäß einem der Ansprüche 5 bis 7,
wobei die Berechnungssteuerung-Schaltkreiseinheit (120C) ausgestaltet ist zum Veranlassen der Befehlimpuls-Erzeugungseinrichtung (26aa), auf Grundlage eines durch die PWM-Tastverhältnis-Setzeinrichtung (25aa) bestimmten Schalttastverhältnisses ein Befehlimpulssignal PLS zu erzeugen zum indirekten Steuern der Ansteuerschaltvorrichtung (151), an/aus-geschaltet zu werden via einen Gegenkopplungsregelungsschaltkreis (160) und einen Gate-Schaltkreis (150C),
wobei die PWM-Tastverhältnis-Setzeinrichtung (25aa) ausgestaltet ist zum Bestimmen eines PWM-Tastverhältnisses γ = τon/τ des Befehlimpulssignals PLS, mit dem das Befehlimpulssignal PLS an/aus-geschaltet wird bei einem PWM-Zyklus τ, und zum Bestimmen einer Schließperiode τon des PWM-Tastverhältnisses γ = τon/τ, die eine An-Periode ist, so dass γ2 = I2/Iamax oder γ1 = I1/Iamax, welches ein Verhältnis des großen Dither-Stroms I2 oder des kleinen Dither-Stroms I1, der ein Anweisungsstrom durch die Anweisungsstrom-Setzeinrichtung (24a) ist, zu einem Maximalwert Iamax des Solldurchschnittsstroms Iaa ist, etabliert ist,
wobei eine Spannung zwischen beiden Anschlüssen des Stromerfassungswiderstands (153) an die Berechnungssteuerung-Schaltkreiseinheit (120C) via einen Verstärker (154) eingegeben wird, und ein erfasster Strom Id proportional zu einem digitalen Umwandlungswert der Spannung in den erfassten Durchschnittsstrom Idd via ein Digitalfilter (27b) geglättet wird,
wobei der Dither-Amplitudenzyklus Td in der Dither-Amplitudenstrom-Setzeinrichtung (22b) mehr als eine induktive Zeitkonstante Tx = L/R ist, die ein Verhältnis einer Induktanz L der Proportionalmagnetspule (105) zu einem Lastwiderstand R der Proportionalmagnetspule bei einer aktuellen Temperatur ist, der PWM-Zyklus τ geringer als die induktive Zeitkonstante Tx ist, und eine Glättungszeitkonstante Tf durch das Digitalfilter (27b) mehr als der Dither-Amplitudenzyklus Td (Tf > Td > Tx > τ) ist,
wobei der Gegenkopplungsregelungsschaltkreis (160) ausgestaltet ist zum Vergleichen, mit Verwendung eines Vergleichssteuerungsschaltkreises (161), eines analogen Befehlsignals At, das durch Glätten des Befehlimpulssignals PLS durch einen ersten Glättungsschaltkreis (160a) akquiriert worden ist, und eines Strom-erfasst-Signals Ad miteinander, das durch ein Glätten einer Ausgangsspannung des Verstärkers (154) durch einen zweiten Glättungsschaltkreis (160b) akquiriert worden ist, und zum Öffnen und Schließen der Ansteuerschaltvorrichtung (151) zum Ausführen einer Gegenkopplungsregelung, so dass der erfasste Strom mit einem entsprechenden des großen Dither-Stroms I2 und des kleinen Dither-Stroms I1 unabhängig von einer Anwesenheit oder Abwesenheit einer Schwankung der Energieversorgungsspannung Vbb und einer Anwesenheit oder Abwesenheit einer Schwankung des Lastwiderstands R übereinstimmt,
wobei der erste Glättungsschaltkreis (160a) und der zweite Glättungsschaltkreis (160b) jeweils eine Glättungszeitkonstante mit einem Wert mehr als der PWM-Zyklus τ und geringer als die induktive Zeitkonstante Tx haben, und
wobei die Proportional/Integral-Einrichtung (28) ausgestaltet ist zum Ausführen, wenn ein Setzfehler auftritt in der Anweisungsstrom-Setzeinrichtung (24a), die durch die erste Korrektureinrichtung (24b) konstruiert ist, oder ein Setzfehler auftritt in der Dither-Amplitudenstrom-Setzeinrichtung (22bb), die durch die zweite Korrektureinrichtung (23c) oder die dritte Korrektureinrichtung (23cc) konstruiert ist, und wenn ein Stromsteuerungsfehler auftritt in dem Gegenkopplungsregelungsschaltkreis (160), einer Gegenkopplungsregelung zum Erhöhen und Verringern des kombinierten Sollstroms It auf Grundlage eines Integrals eines Abweichungssignals zwischen dem Solldurchschnittsstrom Iaa und dem erfassten Durchschnittsstrom Idd, um solch eine Beziehung zu etablieren, dass der Solldurchschnittsstrom Iaa und der erfasste Durchschnittsstrom Idd miteinander übereinstimmen, wobei eine Integralzeitkonstante Ti der Gegenkopplungsregelung mehr als der Dither-Amplitudenzyklus Td ist.

11. Dither-Strom-Energieversorgung-Steuerungsapparat gemäß Anspruch 10,
wobei die Dither-Amplitudenstrom-Setzeinrichtung (22bb) ausgestaltet ist zum Erzeugen eines Erhöhungsstartbefehlimpulses UP und eines Verringerungsstartbefehlimpulses DN an den Gegenkopplungsregelungsschaltkreis (160),
wobei der Erhöhungsstartbefehlimpuls UP ein erstes Impulssignal erzeugt mit einer vorbestimmten zeitlichen Breite oder variablen zeitlichen Breite, wenn die Erregung an die Proportionalmagnetspule (105) startet, oder wenn die Dither-Amplitudenstrom-Setzeinrichtung (22bb) den kleinen Dither-Strom I1 zu dem großen Dither-Strom I2 umschaltet,
wobei der Verringerungsstartimpuls DN ein zweites Impulssignal erzeugt mit einer vorbestimmten zeitlichen Breite oder einer variablen zeitlichen Breite, wenn die Erregung an die Proportionalmagnetspule (105) stoppt, oder wenn die Dither-Amplitudenstrom-Setzeinrichtung (22bb) den großen Dither-Strom I2 zu dem kleinen Dither-Strom I1 umschaltet, und
wobei der Gegenkopplungsregelungsschaltkreis (160) ausgestaltet ist zum, in Ansprechen auf das erste Impulssignal oder das zweite Impulssignal, temporären schnellen Erhöhen oder schnellen Verringern des an den Vergleichssteuerungsschaltkreis (161) eingegebenen analogen Befehlsignals At.

12. Dither-Strom-Energieversorgung-Steuerungsapparat gemäß einem der Ansprüche 5 bis 11,
wobei die Proportionalmagnetspule (105) bereitgestellt ist für jedes von einer Mehrzahl von Hydraulikmagnetventilen zum Auswählen einer Schaltposition eines Fahrzeuggetriebes, wobei jede von einer Mehrzahl der Proportionalmagnetspulen (105) die Ansteuerschaltvorrichtung (151) umfasst, und einen Widerstanderfassungsschaltkreis (180) umfasst, der mit wenigstens einem Paar der Proportionalmagnetspulen (105) verbunden ist, derart ausgestaltet, dass, wenn eine Proportionalmagnetspule mit Leistung versorgt wird, eine andere Proportionalmagnetspule nicht mit Leistung versorgt wird,
wobei der Widerstanderfassungsschaltkreis (180) ausgestaltet ist zum Liefern eines Impulsstroms von einer stabilisierten Steuerungsspannung Vcc an die Proportionalmagnetspule (105) in einem Nicht-Antreibzustand via eine Abtastschaltvorrichtung (181) und einen Reihenwiderstand (182) mit einem Widerstandwert Rs größer als der Lastwiderstand R, und einen zweiten Verstärker (183) umfasst zum Verstärken einer angelegten Spannung Vs = Vcc × R/(R + Rs) an die Proportionalmagnetspule (105) während der Lieferung des Impulsstroms, um dadurch ein Widerstanderfassungssignal RDS zu erzeugen,
wobei die Berechnungssteuerung-Schaltkreiseinheit (120B, 120C) ausgestaltet ist zum Impuls-Ansteuern der Abtastschaltvorrichtung (181) und zum Empfangen des Widerstanderfassungssignals RDS während des Impuls-Ansteuerns, um dadurch den Lastwiderstand R zu berechnen, der ein Innenwiderstand der Proportionalmagnetspule (105) bei einer aktuellen Temperatur ist, durch Verwendung eines Ausdrucks R = Rs × Vs/(Vcc – Vs) ≈ Rs × Vs/Vcc, und
wobei die Proportionalmagnetspule (105) mit Leistung via eine gemeinsam genutzte Variable-Konstantspannung-Energieversorgung (159a) mit einer durch einen Wert des Lastwiderstands R korrigierten Ausgangsspannung versorgt wird oder eine PWM-Tastverhältnis-Setzeinrichtung umfasst zum Korrigieren des Erregungstastverhältnisses der Ansteuerschaltvorrichtung (151) auf Grundlage des Wertes des Lastwiderstands R.

13. Dither-Strom-Energieversorgung-Steuerungsapparat gemäß einem der Ansprüche 5 bis 11,
wobei ein Kommutierungsschaltkreis, der parallel mit der Proportionalmagnetspule (105) geschaltet ist, einen Hochgeschwindigkeit-Abschaltungsschaltkreis umfasst, der ausgestaltet ist, aktiviert zu sein während einer Abschaltung der Erregung der Proportionalmagnetspule und in einer Strom-verringern-erforderlich-Periode auf einen Umschaltübergang von dem großen Dither-Strom I2 zu dem kleinen Dither-Strom I1 hin,
wobei der Hochgeschwindigkeit-Abschaltungsschaltkreis umfasst: einen Dämpfungswiderstand (155a), der in Reihe mit der Kommutierungsschaltkreisvorrichtung geschaltet ist; und eine zusätzliche Schaltvorrichtung (155b), die parallel mit dem Dämpfungswiderstand geschaltet ist und in der Strom-verringern-erforderlich-Periode geöffnet ist, oder eine Kommutierungsschaltvorrichtung (158a) umfasst, die in Reihe mit der Kommutierungsschaltkreisvorrichtung (152B) geschaltet ist, und
wobei eine Spannungsbegrenzungsdiode (158b) mit der Kommutierungsschaltvorrichtung (158a) verbunden ist, und die Kommutierungsschaltvorrichtung (158a) in der Strom-verringern-erforderlich-Periode geöffnet ist, so dass eine Spannung zwischen beiden Enden der Kommutierungsschaltvorrichtung (158a) durch die Spannungsbegrenzungsdiode (158b) begrenzt wird.

14. Dither-Strom-Energieversorgung-Steuerungsapparat gemäß einem der Ansprüche 5 bis 11,
wobei das PWM-Tastverhältnis γ des Befehlimpulssignals PLS, das durch die Befehlimpuls-Erzeugungseinrichtung (26a, 26aa) erzeugt worden ist, S/N annimmt, wenn ein Taktsignal N-mal in dem PWM-Zyklus τ gezählt wird, und S Taktsignale aus den N Taktsignalen An-Befehle sind, der PWM-Zyklus τ mit den N Taktsignalen als eine Einheit n-mal in dem Dither-Amplitudenzyklus Td erzeugt wird, und eine minimale Einstellungseinheit des Dither-Tastverhältnisses Γ = B/Td Td/n ist, und
wobei die Befehlimpuls-Erzeugungseinrichtung (26a, 26aa) einen Ringzähler (123a) umfasst zum Zählen des Taktsignals und ausgestaltet ist zum Auswählen und Verwenden von einer der ersten Einrichtung und zweiten Einrichtung, wo die erste Einrichtung ein konzentrierter Typ ist, in der eine An-Periode kontinuierlich ist, so dass die An-Periode Zählwerten von 1 bis S entspricht, und eine Aus-Periode Zählwerten von S + 1 bis N entspricht, und die zweite Einrichtung ein Ringregister (123b) ist, in dem S An-Zeitpunkte in N Taktsignalen verteilt sind.

15. Dither-Strom-Energieversorgung-Steuerungsapparat gemäß Anspruch 14,
wobei die Befehlimpuls-Erzeugungseinrichtung (26aa) ein erstes Ringregister (123b) und zweites Ringregister (123b) umfasst,
wobei in der Dither-Strom-groß-Periode B das Befehlimpulssignal PLS sequenziell in einen An/Aus-Zustand in Abhängigkeit von einem Bitmuster gebracht wird, das in dem zweiten Ringregister (123b) gespeichert ist,
wobei in der Dither-Strom-klein-Periode A das Befehlimpulssignal PLS in einen An/Aus-Zustand in Abhängigkeit von einem Bitmuster gebracht wird, das in dem ersten Ringregister (123b) gespeichert ist,
wobei das dem PWM-Tastverhältnis γ entsprechende Bitmuster als eine Datenabbildung in dem Programmspeicher (121) gespeichert ist,
wobei, in dem ersten Ringregister (123b), in der Dither-Strom-groß-Periode B, die für den kleinen Dither-Strom I1 geeignete Datenabbildung gelesen und gespeichert wird,
wobei, in dem zweiten Ringregister (123b), in der Dither-Strom-klein-Periode A, die für den großen Dither-Strom I2 geeignete Datenabbildung gelesen und gespeichert wird,
wobei, wenn das PWM-Tastverhältnis γ gleich oder geringer als 50% ist, und ein Wert von N/S = q eine ganze Zahl ist, das Bitmuster zum Erzeugen des An-Befehls einmal und anschließend eines Aus-Befehls (q – 1)-mal und erneutem Erzeugen des An-Befehls einmal und anschließend des Aus-Befehls (q – 1)-mal wiederholt wird,
wobei, wenn das PWM-Tastverhältnis γ gleich oder geringer als 50% ist, ein Quotient von N/S q ist, und ein Rest r ist, das Bitmuster zum Erzeugen des An-Befehls einmal und anschließend des Aus-Befehls (q – 1)-mal oder des Aus-Befehls q-mal und erneutem Erzeugen des An-Befehls einmal und anschließend des Aus-Befehls (q – 1)-mal oder des Aus-Befehls q-mal wiederholt wird, und die q Aus-Befehle r-mal aus S-mal der Wiederholungen erzeugt werden, und
wobei, wenn das PWM-Tastverhältnis γ mehr als 50% ist, auf Grundlage eines Komplementmusters, in dem das An und Aus des Bitmusters, das für das PWM-Tastverhältnis gleich oder geringer als 50% verwendet wird, invertiert sind, der Aus-Befehl S-mal aus N-mal erzeugt wird, um dadurch das PWM-Tastverhältnis (N – S)/N zu erlangen.

Description:
HINTERGRUND DER ERFINDUNG1. Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft Verbesserungen eines Dither-Strom-Energieversorgung-Steuerungsverfahrens und eines Apparats zum Anlegen eines Erhöhungs-/Verringerungsstroms an eine induktive elektrische Last zum Antreiben eines reversiblen Positionierungsaktuators gegen einen auf einen angetriebenen Körper wirkenden Haftreibungswiderstand.

2. Beschreibung der verwandten Technik

Beispielsweise wird in einem Getriebesteuerungsapparat, einem Aufhängungssteuerungsapparat und dergleichen für ein Motorfahrzeug ein Proportionalmagnetventil zum Steuern eines Hydraulikzylinders verwendet, der ein Aktuator ist. Um eine Position eines beweglichen Ventils des Proportionalmagnetventils zu steuern, wird ein Dither-Strom bzw. Zitterstrom an eine Proportionalmagnetspule geliefert, die eine induktive elektrische Last ist. Die Proportionalmagnetspule erzeugt, gegen einen auf das bewegliche Ventil wirkenden Haftreibungswiderstand und eine das bewegliche Ventil in eine Richtung drückende Federkraft, eine Presskraft in der anderen Richtung, um die Position des beweglichen Ventils zu steuern.

Man beachte, dass in der induktiven elektrischen Last eine Antwortverzögerung bei einer Zunahme/Abnahme eines Laststroms auf Grundlage einer Zeitkonstante Tx = L/R erzeugt wird, die ein Verhältnis der Induktanz L zu dem Lastwiderstand R ist. Wenn die Anstiegszeit von einem kleinen Dither-Strom I1 zu einem großen Dither-Strom I2 und die Abfallzeit von dem großen Dither-Strom I2 zu dem kleinen Dither-Strom I1 voneinander unterschiedlich sind, sind ein Wert eines Dither-Mediumstroms I0 = (I1 + I2)/2 des großen Dither-Stroms I2 und des kleinen Dither-Stroms I1 und ein Wert eines Dither-Durchschnittsstroms Ia, der durch Dividieren eines Zeitintegrals des Dither-Stroms durch einen Dither-Amplitudenzyklus Td akquiriert worden ist, voneinander unterschiedlich.

In einem Fall, wo eine derartige Gegenkopplungsregelung (Englisch: negative feedback control) zum Veranlassen, dass ein Solldurchschnittsstrom Iaa und ein erfasster Durchschnittsstrom Idd einfach miteinander übereinstimmen, ausgeführt wird ohne Fokussierung auf den Dither-Mediumstrom I0, muss somit ein derartiges Problem berücksichtigt werden, dass eine homogene Dither-Steuerung nicht ausgeführt werden kann.

Beispielsweise enthält in 1 der offengelegten japanischen Patentanmeldung Nr. 2009-103300 (1, 4, 6, Zusammenfassung und Absätze [0028], [0029], [0040] und [0045]), "CONTROL METHOD AND CONTROL DEVICE FOR PROPORTIONAL SOLENOID VALVE", eine MPU 3, die (dies sei angenommen) durch einen Mikroprozessor konstruiert ist, einen Öffnungsausmaßkorrektor 6 zum Bestimmen eines Solldurchschnittsstroms für ein Proportionalmagnetventil 10, einen Dither-Signal-Generator 7 und einen Synthetisierer 8. Ein Konstantstromtreiber 5, der (dies sei angenommen) eine extern mit der MPU 3 verbundene Hardware ist, führt eine Gegenkopplungsregelung so aus, dass ein Anweisungsstrom, der akquiriert worden ist durch Umwandeln einer Ausgabe des Synthetisierers 8 in ein Analogsignal durch einen D/A-Wandler 4, und ein Ansteuerstrom für das Proportionalmagnetventil 10 miteinander übereinstimmen. Die Gegenkopplungsregelung enthält erste und zweite Operationsverstärker 31 und 32, einen Addierer 33, einen Puffer 34, einen Transistor 35, einen Stromdetektor 36 und einen Differenzierer/Multiplizierer 37, in 6 veranschaulicht. Der Differenzierer/Multiplizierer 37 ist zum Verarbeiten einer Zunahme/Abnahme des Ansteuerstroms mit hoher Geschwindigkeit ausgestaltet.

Wie in 4(b) der offengelegten japanischen Patentanmeldung Nr. 2009-103300 veranschaulicht, ist jedoch die Zunahme/Abnahme des Ansteuerstroms eine sinusförmige Welle, die schrittweise zunimmt und abnimmt, und um eine vorbestimmte Dither-Amplitude zu akquirieren, kann ein Dither-Zyklus zunehmen, und ein bewegliches Eisen 14 (siehe 2) kann durch einen Haftreibungswiderstand festsitzend sein.

In 2 der offengelegten japanischen Patentanmeldung Nr. 2014-197655 (2 bis 4, 15 und Absätze [0010] bis [0017] und [0040]), "CURRENT CONTROL DEVICE AND CURRENT CONTROL PROGRAM" ist eine Stromsteuerungsvorrichtung 10 (annahmeweise) mit einem Mikroprozessor zum direkten Ausgeben eines PWM-Signals Spwm an einen Ansteuerschaltkreis 50 zum Ansteuern und Schalten eines Solenoids 95 konstruiert durch eine Zielsetzeinrichtung 20, Tastverhältnis-Setzeinrichtung 30 und PWM-Signal-Erzeugungseinrichtung 40, in 2 veranschaulicht. Eine Technologie zum Reduzieren einer Periode zum Setzen eines Grundstromwertes Ib durch die Sollsetzeinrichtung 20 zum Aktualisieren eines Tastverhältnisses Rd durch die PWM-Signal-Erzeugungseinrichtung 40 wird offenbart.

In 4 der offengelegten japanischen Patentanmeldung Nr. 2014-197655 bestimmt in der Sollsetzeinrichtung 20 eine Grundsetzeinheit 21 den Grundstromwert Ib, berechnet eine Dither-Durchschnitt-Berechnungseinheit 22 einen Dither-Durchschnittsstromwert Iave2 auf Grundlage eines erfassten Erregungsstromsignals Si, berechnet eine Subtraktionseinheit 23 einen Abweichungswert ΔI2, erzeugt eine Korrektureinheit 24 einen Proportional-Integral-Korrekturwert für den Grundstromwert Ib, setzt eine Dither-Setzeinheit 25 einen Dither-Strom Id und berechnet eine Additionseinheit 26 einen Sollstromwert It.

Darüber hinaus berechnet in 3 der offengelegten japanischen Patentanmeldung Nr. 2014-197655 in der Tastverhältnis-Setzeinrichtung 30 eine PWM-Durchschnitt-Berechnungseinheit 31 einen PWM-Durchschnittsstromwert Iave1 auf Grundlage des erfassten Erregungsstromsignals Si, berechnet eine Subtraktionseinheit 32 eine Abweichung ΔI1, berechnet eine Regelungseinheit 33 (Beschreibungsfehler von 34) ein Tastverhältnis Rd/fb, berechnet eine Vorwärtssteuerungseinheit 34 (Beschreibungsfehler von 33) ein Tastverhältnis Rd/ff und berechnet eine Additionseinheit 35 ein Tastverhältnis Rd. Die Tastverhältnis-Setzeinrichtung 30 ist ausgestaltet zum Einstellen des Tastverhältnisses Rd der PWM, so dass der Sollstrom It mit dem PWM-Durchschnittsstromwert Iave1 übereinstimmt.

Man beachte, dass in 2 der offengelegten japanischen Patentanmeldung Nr. 2014-197655 die PWM-Signal-Erzeugungseinrichtung 40 das PWM-Signal Spwm erzeugt und das PWM-Signal Spwm an den Ansteuerschaltkreis ausgibt, und der Sollstrom It ein Wert ist, der sich periodisch bei dem Dither-Zyklus ändert, der auf 10-mal so lang wie der PWM-Zyklus des PWM-Signals Spwm gesetzt ist.

Die Vorwärtssteuerungseinheit 34 (Beschreibungsfehler von 33) in 3 der offengelegten japanischen Patentanmeldung Nr. 2014-197655 ist ausgestaltet zum Anwenden des Tastverhältnisses Rd/ff, so dass eine Grundwelle des Dither-Stroms eine Dreieckwelle von 15 der offengelegten japanischen Patentanmeldung Nr. 2014-197655 wird. Als ein Ergebnis der Regelung bei dem Tastverhältnis Rd/fb durch Folgen der Dreieckswelle wird die Dreieckswelle eine sanfte Wellenform, die schrittweise zunimmt und abnimmt, und um eine vorbestimmte Dither-Amplitude zu akquirieren, kann der Dither-Zyklus zunehmen, und eine Spule bzw. Rolle 942 (siehe 1 der offengelegten japanischen Patentanmeldung Nr. 2014-197655) kann aufgrund des Haftreibungswiderstands festsitzend sein.

IN "CONTROL METHOD AND CONTROL DEVICE FOR PROPORTIONAL SOLENOID VALVE", offenbart in der offengelegten japanischen Patentanmeldung Nr. 2009-103300, ist die Dither-Strom-Wellenform eine sich sanft ändernde sinusförmige Welle, und wenn die Steuerung durch exaktes Folgen der sinusförmigen Wellen ausgeführt wird, stimmen die Anstiegszeit und die Abfallzeit des Dither-Stroms miteinander überein.

Wenn jedoch der Zyklus der sinusförmigen Welle erhöht wird, so dass die Stromsteuerung der sinusförmigen Welle folgen kann, gibt es ein Problem darin, dass ein stationärer Zustand des beweglichen Eisens 14 auftritt, um den Haftreibungswiderstand zu erzeugen. Wenn der Zyklus der sinusförmigen Welle verringert wird, gibt es darüber hinaus darin ein Problem, dass die Stromsteuerung nicht folgen kann, und die Anstiegszeit und die Abfallzeit des Dither-Stroms nicht miteinander übereinstimmen.

Darüber hinaus ist es schwierig, eine Ableitung zu berechnen, die ein Grad einer Änderung des Abweichungssignals zwischen einem pulsierenden Anweisungsstrom und einem pulsierenden erfassten Strom ist, auf Grundlage des Abweichungssignals, und es gibt ein Problem darin, dass eine präzise Ableitungssteuerung nicht erwartet werden kann.

Dasselbe trifft für "CURRENT CONTROL DEVICE AND CURRENT CONTROL PROGRAM" zu, welches in der offengelegten japanischen Patentanmeldung Nr. 2014-197655 offenbart ist. Die Dither-Strom-Wellenform ist eine sich sanft ändernde Dreieckswelle, und wenn die Steuerung durch exaktes Folgen der Dreieckswelle ausgeführt wird, stimmen die Anstiegszeit und die Abfallzeit des Dither-Stroms miteinander überein.

Wenn jedoch der Zyklus der Dreieckswelle erhöht wird, so dass die Stromsteuerung der Dreieckswelle folgen kann, gibt es ein Problem darin, dass ein stationärer Zustand der Spule 942 auftritt, um den Haftreibungswiderstand zu erzeugen. Wenn der Zyklus der Dreieckswelle verringert wird, gibt es darüber hinaus ein Problem darin, dass die Stromsteuerung nicht folgen kann, und die Anstiegszeit und die Abfallzeit des Dither-Stroms nicht miteinander übereinstimmen.

Darüber hinaus sind ein Berechnungsverfahren für den PWM-Durchschnittsstromwert Iave1 und ein Verfahren für die Vorwärtssteuerung von 3 überhaupt nicht beschrieben, sondern es wird ins Auge gefasst, dass ein sehr reaktionsschneller Mikroprozessor und ein sehr reaktionsschneller AD-Wandler erforderlich sind.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung ist angesichts der oben erwähnten Probleme gemacht worden und hat deshalb eine erste Aufgabe, ein Dither-Strom-Energieversorgung-Steuerungsverfahren zum Setzen solch eines Anweisungsstroms bereitzustellen, dass ein erfasster Durchschnittsstrom, der einem Solldurchschnittsstrom entspricht, akquiriert wird, selbst wenn eine Differenz zwischen einer Anstiegszeit und einer Abfallzeit eines Dither-Stroms existiert, um dadurch eine Antwortabhängigkeit bzw. Reaktionsabhängigkeit einer Regelung von einem schwankenden Sollstrom zu verringern, und eine stabile Stromsteuerung auszuführen.

Darüber hinaus ist es eine zweite Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Dither-Strom-Energieversorgung-Steuerungsapparat bereitzustellen zum Erzeugen eines Anweisungsstroms, mit dem ein geplanter Solldurchschnittsstrom geschätzt wird, um akquiriert zu werden, durch Verwendung eines Korrekturparameters, der in einer Experimentphase gemessen worden ist, und Überlagern eines pulsierenden Dither-Stroms auf den Anweisungsstrom, um dadurch einen stabilen und hochgradig präzisen Erregungsstrom durch Verwendung einer einfachen Berechnungssteuerung-Schaltkreiseinheit zu akquirieren.

Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein Dither-Strom-Energieversorgung-Steuerungsverfahren bereitgestellt, das einen Berechnungssteuerungsschritt umfasst zum Erzeugen, für eine induktive elektrische Last zum Ansteuern bzw. Antreiben eines Aktuators mit einem Gleitwiderstand, eines Befehlsignals für einen Anweisungsstrom, der einem Solldurchschnittsstrom Iaa entspricht, so dass der Solldurchschnittsstrom Iaa und ein erfasster Durchschnittsstrom Idd miteinander übereinstimmen, um dadurch eine Gegenkopplungsregelung (Englisch: negative feedback control) eines Erregungsstroms auszuführen, wobei der Solldurchschnittsstrom Iaa mit einem durch den Gleitwiderstand bestimmten vorbestimmten Dither-Amplitudenstrom ΔI addiert wird, wobei das Dither-Strom-Energieversorgung-Steuerungsverfahren umfasst:
Setzen des Dither-Amplitudenstroms ΔI als einen Abweichungswert ΔI = I2 – I1 zwischen einem Sättigungsschätzwert I2 eines großen Dither-Stroms in einer Dither-Strom-groß-Periode B innerhalb eines Dither-Amplitudenzyklus Td und einem Sättigungsschätzwert I1 eines kleinen Dither-Stroms in einer Dither-Strom-klein-Periode A (A = Td – B) innerhalb des Dither-Amplitudenzyklus Td, so dass (Ausdruck 1) etabliert ist, wenn ein Dither-Mediumstrom ausgedrückt wird durch I0 = (I2 + I1)/2, I2 = I0 + ΔI/2, I1 = I0 – ΔI/2(Ausdruck 1);Berechnen eines Wellenformdurchschnittsstroms Ia durch (Ausdruck 2), Ia = [I2 × (B – b) + I1 × (A – a) + I0 × (b + a)]/Td
= I0 + 0,5 × ΔI[(B – b) – (A – a)]/Td(Ausdruck 2),
wo b eine Anstiegszeit repräsentiert, während welcher der Erregungsstrom von dem kleinen Dither-Strom I1 zu dem großen Dither-Strom I2 zunimmt, und a eine Abfallzeit repräsentiert, während welcher der Erregungsstrom von dem großen Dither-Strom I2 zu dem kleinen Dither-Strom I1 abnimmt,
wobei der Wellenformdurchschnittsstrom Ia ein Wert ist, der akquiriert worden ist durch Dividieren eines Zeitintegrals des Erregungsstroms während des Dither-Amplitudenzyklus Td durch den Dither-Amplitudenzyklus Td,
der Dither-Mediumstrom I0 so berechnet wird, dass der Wellenformdurchschnittsstrom Ia mit dem Solldurchschnittsstrom Iaa übereinstimmt,
der Dither-Mediumstrom I0 als der Anweisungsstrom zum Akquirieren des Solldurchschnittsstroms Iaa dient;
Erregen und Antreiben, in einer Experimentphase, der induktiven elektrischen Last, die ein Probenstück bzw. Sample ist, mit dem großen Dither-Strom I2 und dem kleinen Dither-Strom I1 in dem Dither-Amplitudenzyklus Td, und Akquirieren, durch eine Messung oder eine Simulation auf einem Computer, experimentell gemessener Daten einer Antwortzeitdifferenz (a – b) zwischen der Anstiegszeit b und der Abfallzeit a entsprechend dem Dither-Mediumstrom I0 in einer Mehrzahl von Phasen, die bei dem Erregen und Antreiben akquiriert worden sind;
Speichern, in einer Herstellungs-/Zusammenbauphase, einer Approximationsgleichung oder einer Datentabelle von "Dither-Mediumstrom I0 zu Durchschnitt-Antwortzeitdifferenz ((a – b))", berechnet auf Grundlage eines Durchschnitts der experimentell gemessenen Daten, die mit einer Mehrzahl von Probenstücken bzw. Samples akquiriert worden sind, als einen Korrekturparameter in einem Programmspeicher, der ausgestaltet ist zum Zusammenarbeiten mit einem Mikroprozessor, der als eine Berechnungssteuerungseinrichtung zum Durchführen des Berechnungssteuerungsschrittes dient; und
Lesen und Setzen, als ein erster Schritt einer Phase eines tatsächlichen Betriebs, des gegebenen Solldurchschnittsstroms Iaa und des Dither-Amplitudenstroms ΔI; Berechnen, als ein zweiter Schritt, des Anweisungsstroms, der solch eine Beziehung etabliert, dass der als Ausdruck (2) repräsentierte Wellenformdurchschnittsstroms Ia mit dem gegebenen Solldurchschnittsstroms Iaa übereinstimmt, und eines Dither-Tastverhältnisses Γ = B/Td, welches ein Verhältnis der Dither-Strom-groß-Periode B zu dem Dither-Amplitudenzyklus Td ist, und Setzen des Anweisungsstroms als den Dither-Mediumstrom I0; und Ausführen, als einen dritten Schritt, einer Gegenkopplung durch die Berechnungssteuerungseinrichtung, um solch eine Beziehung zu etablieren, dass der erfasste Durchschnittsstrom Idd des Erregungsstroms und der Solldurchschnittsstrom Iaa, nämlich der Wellenformdurchschnittsstrom Ia, miteinander übereinstimmen.

Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein Dither-Strom-Energieversorgung-Steuerungsapparat bereitgestellt mit einer Berechnungssteuerung-Schaltkreiseinheit zum Erzeugen, in Abhängigkeit von einem Erregungsstrom an eine Proportionalmagnetspule bzw. Proportionalsolenoidspule, die eine induktive elektrische Last ist, für ein Proportionalmagnetventil bzw. Proportionalsolenoidventil, welches ein Aktuator zum Ausführen einer Proportionalsteuerung eines Flüssigkeitsdrucks ist, eines Befehlsignals für einen Anweisungsstrom entsprechend einem Solldurchschnittsstrom Iaa für die Proportionalmagnetspule, so dass der Solldurchschnittsstrom Iaa und ein erfasster Durchschnittsstrom Idd miteinander übereinstimmen, um dadurch eine Gegenkopplungsregelung des Erregungsstroms auszuführen, wobei der Solldurchschnittsstrom Iaa mit einem vorbestimmten Dither-Amplitudenstrom ΔI addiert wird, der durch einen Gleitwiderstand eines beweglichen Ventils des Proportionalmagnetventils bestimmt ist.

Die Proportionalmagnetspule ist in Reihe geschaltet mit einer Ansteuerschaltvorrichtung zum intermittierenden Steuern des Erregungsstroms der Proportionalmagnetspule und in Reihe geschaltet mit einem Stromerfassungswiderstand und enthält eine Kommutierungsschaltkreisvorrichtung, die parallel mit einer Reihenschaltung der Proportionalmagnetspule und des Stromerfassungswiderstands geschaltet ist.

Die Berechnungssteuerung-Schaltkreiseinheit enthält hauptsächlich einen Mikroprozessor, der ausgestaltet ist zum Zusammenarbeiten mit einem Programmspeicher und einem Berechnung-RAM-Speicher, und der Programmspeicher enthält ein Steuerungsprogramm, das als eine Stromsteuerungseinrichtung dient.

Die Stromsteuerungseinrichtung enthält:
eine Solldurchschnittsstrom-Setzeinrichtung zum Setzen des Solldurchschnittsstroms Iaa entsprechend einem Solldruck mit Verwendung einer Druck-zu-Strom-Umwandlungstabelle;
eine Dither-Amplitudenstrom-Setzeinrichtung zum Setzen eines Soll-Dither-Amplitudenstroms ΔI;
eine Anweisungsstrom-Setzeinrichtung auf Grundlage eines kombiniertem Dither-Stroms, der durch Addieren des Solldurchschnittsstroms Iaa und des Dither-Amplitudenstroms ΔI miteinander akquiriert worden ist; und
eine erste Korrektureinrichtung oder eine zweite Korrektureinrichtung.

Dann wird ein Abweichungswert zwischen dem Solldurchschnittsstrom Iaa, der durch die Solldurchschnittsstrom-Setzeinrichtung erzeugt worden ist, und dem erfassten Durchschnittsstrom Idd algebraisch zu dem Solldurchschnittsstrom Iaa via eine Proportional/Integral-Einrichtung addiert, um dadurch als ein kombinierter Sollstrom It zu dienen.

Die Dither-Amplitudenstrom-Setzeinrichtung ist ausgestaltet zum wiederholten Erzeugen eines großen Dither-Stroms I2 und eines kleinen Dither-Stroms I1, die Befehlsignale sind, die akquiriert worden sind durch Addieren und Subtrahieren einer Hälfte des Soll-Dither-Amplitudenstroms ΔI zu und von einem Dither-Mediumstrom I0 als eine Referenz mit einem Dither-Amplitudenzyklus Td = A + B mit einer Dither-Strom-groß-Periode B und einer Dither-Strom-klein-Periode A,

Die Anweisungsstrom-Setzeinrichtung ist ausgestaltet zum Bestimmen des großen Dither-Stroms I2 und des kleinen Dither-Stroms I1 auf Grundlage des Dither-Amplitudenstroms ΔI, der durch die Dither-Amplitudenstrom-Setzeinrichtung gesetzt worden ist, und des Dither-Mediumstroms I0, der auf Grundlage des kombinierten Sollstroms It bestimmt worden ist.

Die erste Korrektureinrichtung ist eine Anweisungsstrom-Korrektureinrichtung zum Einwirken auf die Anweisungsstrom-Setzeinrichtung, mit Verwendung eines in einer Experimentphase gemessenen Korrekturparameters Schwankungsfehler einer Anstiegszeit b und einer Abfallzeit a des Erregungsstroms, die abhängig von Größen des Dither-Mediumstroms I0 und des Dither-Amplitudenstroms ΔI schwanken, zu korrigieren, und zum Setzen eines Anweisungsstroms mit einem Wert unterschiedlich von einem Wert des Solldurchschnittsstroms Iaa als den Dither-Mediumstrom I0.

Die zweite Korrektureinrichtung ist eine Dither-Tastverhältnis-Korrektureinrichtung zum Einwirken auf die Dither-Stromamplitude-Setzeinrichtung, ein Dither-Tastverhältnis Γ = B/Td, welches ein Verhältnis der Dither-Strom-groß-Periode B zu dem Dither-Amplitudenzyklus Td ist, zu setzen, um solch eine Beziehung zu etablieren, dass der Solldurchschnittsstrom Iaa und der Dither-Mediumstrom I0 miteinander übereinstimmen.

Wie oben beschrieben, wird gemäß dem Dither-Strom-Energieversorgung-Steuerungsverfahren der einen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung der als der Anweisungsstrom dienende Dither-Mediumstrom so bestimmt, dass der Wellenformdurchschnittsstrom des Erregungsstroms an die induktive elektrische Last mit dem Solldurchschnittsstrom übereinstimmt, und eine Operation wird mit dem Anweisungsstrom durchgeführt, in dem die Schwankungsfehler in der Anstiegszeit und der Abfallzeit, die in Abhängigkeit von den Größen des Dither-Mediumstroms und des Dither-Amplitudenstroms schwanken, korrigiert sind in der Phase des tatsächlichen Betriebs, mit Verwendung des Korrekturparameters, der in der vorbereitenden Experimentierphase gemessen worden ist.

Somit wird eine Gegenkopplungsregelegung ausgeführt durch Verwendung des Anweisungsstroms, der unter der Annahme erzeugt worden ist, dass der geplante Solldurchschnittsstrom damit akquiriert wird, und daher gibt es einen Effekt, dass der Auftritt eines transienten Schwankungsfehlers bei der automatischen Steuerung unterdrückt wird, und selbst wenn ein Steuerungsfehler in dem erfassten Durchschnittsstrom entsprechend dem Anweisungsstrom aufgrund anderer Faktoren enthalten ist, wird der Steuerungsfehler automatisch durch die Gegenkopplungsregelung korrigiert, und eine hochgradig präzise Erregungssteuerung kann stabil ausgeführt werden.

Wie oben beschrieben, enthält der Dither-Strom-Energieversorgung-Steuerungsapparat gemäß der einen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die Anweisungsstrom-Setzeinrichtung und die Anweisungsstrom-Korrektureinrichtung oder die Dither-Tastverhältnis-Korrektureinrichtung, um den Solldurchschnittsstrom und den Dither-Amplitudenstrom, gegeben durch die Solldurchschnittsstrom-Setzeinrichtung und die Dither-Amplitudenstrom-Setzeinrichtung, zu akquirieren, und ist ausgestaltet zum Setzen des Dither-Mediumstroms oder des Dither-Tastverhältnisses, um solch eine Beziehung zu etablieren, dass der Erregungsdurchschnittsstrom der Proportionalmagnetspule gleich zu dem Solldurchschnittsstrom ist.

Somit wird der Anweisungsstrom unter der Annahme, dass der geplante Solldurchschnittsstrom damit akquiriert werden kann, erzeugt durch Verwendung des Korrekturparameters, der in der Experimentphase gemessen worden ist. Folglich gibt es einen Effekt, dass der Auftritt eines transienten Schwankungsfehlers bei der automatischen Steuerung unterdrückt wird, und ein stabiler und hochgradig präziser Erregungsstrom kann durch Verwendung der einfachen Berechnungssteuerung-Schaltkreiseinheit akquiriert werden.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

1 ist ein Gesamtschaltkreisblockdiagramm zum Veranschaulichen eines Dither-Strom-Energieversorgung-Steuerungsapparats gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

2 ist ein Diagramm zum Veranschaulichen eines Stromsteuerungsblocks durch eine Berechnungssteuerung-Schaltkreiseinheit von 1.

3A und 3B sind Charakteristikdiagramme zum Zeigen von Stromwellenformen durch den Stromsteuerungsblock von 2.

4 ist ein Charakteristikdiagramm zum Zeigen einer schematischen Stromwellenform, die eine vereinfachte Darstellung der Stromwellenformen von 3A und 3B ist.

5 ist ein Experimentcharakteristikdiagramm zum Zeigen einer Beziehung zwischen einer Antwortzeitdifferenz und einem Anweisungsstrom in dem Fall von 1.

6 ist ein Korrekturcharakteristikdiagramm zum Zeigen einer Beziehung zwischen einem Sollstrom und dem Anweisungsstrom in dem Fall von 1.

7 ist ein Gesamtschaltkreisblockdiagramm zum Veranschaulichen eines Dither-Strom-Energieversorgung-Steuerungsapparats gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

8 ist ein Diagramm zum Veranschaulichen eines Stromsteuerungsblocks durch eine Berechnungssteuerung-Schaltkreiseinheit von 7.

9A und 9B sind Charakteristikdiagramme zum Zeigen von Stromwellenformen durch den Stromsteuerungsblock von 8.

10 ist ein Korrekturcharakteristikdiagramm zum Zeigen einer Beziehung zwischen einem Dither-Tastverhältnis und einem Sollstrom in dem Fall von 7.

11 ist ein Gesamtschaltkreisblockdiagramm zum Veranschaulichen eines Dither-Strom-Energieversorgung-Steuerungsapparats gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

12 ist ein Diagramm zum Veranschaulichen eines Stromsteuerungsblocks durch eine Berechnungssteuerung-Schaltkreiseinheit von 11.

13 ist ein Experimentcharakteristikdiagramm zum Zeigen einer Beziehung zwischen einem Dither-Tastverhältnis und einem Sollstrom in dem Fall von 11.

14 ist eine Datenabbildung zum Zeigen von Bitmustern in dem Fall von 11.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMENErste Ausführungsform(1) Detaillierte Beschreibung der Ausgestaltung

Nun wird eine Beschreibung von 1 gegeben, die ein Gesamtschaltkreisblockdiagramm zum Veranschaulichen eines Apparats gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist.

In 1 liefert ein Dither-Strom-Energieversorgung-Steuerungsapparat 100A einen Erregungsstrom mit einem Dither-Strom an eine Proportionalmagnetspule 105, die für jedes von einer Mehrzahl von Hydraulikmagnetventilen zum Auswählen einer Schaltposition in beispielsweise einem Getriebe für ein Motorfahrzeug bereitgestellt ist, und ist ausgestaltet zum Empfangen einer Anwendung einer Energieversorgungsspannung Vbb von einer externen Energieversorgung 101, die eine Im-Fahrzeug-Batterie ist, via einen Ausgangskontakt 102 eines Energieversorgungsrelais, das erregt wird, wenn ein (nicht gezeigter) Energieversorgungsschalter geschlossen ist.

Man beachte, dass ein Kennungswiderstand 107 zum Korrigieren einer individuellen Variationsschwankung einer Erregungsstrom-zu-Hydraulikdruck-Charakteristik für jede von der Mehrzahl von Proportionalmagnetspulen 105 bereitgestellt ist. Ein Temperatursensor 106 zum Messen einer Öltemperatur, die eine Umgebungstemperatur des Getriebes repräsentiert, ist in dem Getriebe bereitgestellt.

Der Dither-Strom-Energieversorgung-Steuerungsapparat 100A ist hauptsächlich durch eine Berechnungssteuerung-Schaltkreiseinheit 120A mit einem Mikroprozessor CPU konstruiert. An die Berechnungssteuerung-Schaltkreiseinheit 120A wird eine Steuerungsspannung Vcc, die eine stabilisierte Spannung von beispielsweise DC 5 V ist, via eine Konstantspannung-Energieversorgung 110 angelegt.

Die Berechnungssteuerung-Schaltkreiseinheit 120A ist durch einen nicht-flüchtigen Programmspeicher 121, einen RAM-Speicher 122 zur Berechnungsverarbeitung, einen später beschriebenen Ringzähler 123a und einen Mehrkanal-AD-Wandler 124 konstruiert. In dem Programmspeicher 121 sind ein Steuerungsprogramm, das als eine später beschriebene Stromsteuerungseinrichtung 125A dient, und eine nicht-flüchtige Datenspeicherregion zum Speichern eines Korrekturparameters bereitgestellt.

Ein Eingangsschnittstellenschaltkreis 130 verbindet Eingabesignale mit Eingabe-Ports der Berechnungssteuerung-Schaltkreiseinheit 120A, wobei jedes der Eingabesignale analog oder an/aus-betriebsfähig ist, und von einer Gruppe von Eingabesensoren (nicht gezeigt) akquiriert worden ist, so wie ein Gangschaltsensor, der in Ansprechen auf eine Auswahlposition eines Gangschalthebels arbeitet, ein Motordrehsensor, ein Fahrzeuggeschwindigkeitssensor und ein Akzeleratorpositionssensor zum Erfassen eines Niederdrückgrades eines Gaspedals.

Man beachte, dass der Temperatursensor 106 ein Temperaturerfassungssignal TMP an den Mehrkanal-AD-Wandler 124 via den Eingangsschnittstellenschaltkreis 130 eingibt, und der Kennungswiderstand 107 an den Mehrkanal-AD-Wandler 124 via den Eingangsschnittstellenschaltkreis 130 als ein Charakteristikkennungssignal LBL eingegeben wird.

Ein Ausgangsschnittstellenschaltkreis 140 ist zwischen einem Ausgabe-Port der Berechnungssteuerung-Schaltkreiseinheit 120A und einer Gruppe elektrischer Lasten (nicht gezeigt), so wie eine Hydraulikpumpe und ein Hydraulikmagnetventil zur Vorwärts-/Rückwärts-Bewegung-Auswahl, angeschlossen.

Eine Ansteuerschaltvorrichtung 151, die bei einer Stromaufwärts-Position der Proportionalmagnetspule 105 angeschlossen ist, ist ausgestaltet, um zum An/Aus-Schalten durch ein Ansteuerimpulssignal DRV gesteuert zu werden, das durch die Berechnungssteuerung-Schaltkreiseinheit 120A erzeugt worden ist, via einen Gate-Schaltkreis 150A.

Eine Stromabwärts-Position der Proportionalmagnetspule 105 ist mit der Masseschaltung GND via einen Stromerfassungswiderstand 153 verbunden. Eine Spannung zwischen beiden Enden des Stromerfassungswiderstands 153 wird via einen Verstärker 154 verstärkt, und ein Stromerfassungssignal If bei einer Spannung proportional zu dem Erregungsstrom der Proportionalmagnetspule 105 wird an den Mehrkanal-AD-Wandler 124 eingegeben.

Eine Kommutierungsschaltkreisvorrichtung 152A ist zwischen einem Verbindungspunkt zwischen der Ansteuerschaltvorrichtung 151 und der Proportionalmagnetspule 105 und der Masseschaltung GND angeschlossen und ist so ausgestaltet, dass, wenn die Ansteuerschaltvorrichtung 151 öffnet, ein durch die Proportionalmagnetspule 105 fließender Erregungsstrom kommutiert wird, um via den Stromerfassungswiderstand 153 zu fließen.

Man beachte, dass in dieser Ausführungsform die Kommutierungsschaltkreisvorrichtung 152A ein umgekehrtangeschlossener N-Kanal-Feldeffekttransistor ist und so ausgestaltet ist, dass, wenn dieser Transistor geöffnet ist, ein Kommutierungsstrom durch eine interne parasitäre Diode fließt, und wenn ein Gate-Signal von dem Gate-Schaltkreis 150A gespeist wird, anstelle der internen parasitären Diode, der Kommutierungsstrom in eine Richtung von dem Source-Anschluss zu dem Drain-Anschluss fließt.

Somit ist die Kommutierungsschaltkreisvorrichtung 152A klein in einem Spannungsabfall durch den Kommutierungsstrom und ist somit klein im Verlust. Wenn jedoch der Erregungsstrom schnell gedämpft werden muss, ist es wünschenswert, einen durch die gepunkteten Linien repräsentierten Dämpfungswiderstand 155a in Reihe zu schalten. Wenn der Erregungsstrom nicht schnell gedämpft werden muss, ist es wünschenswert, den Dämpfungswiderstand 155a durch eine zusätzliche Schaltvorrichtung 155b kurz zu schließen.

Bei einer Stromaufwärts-Position der Ansteuerschaltvorrichtung 151, die für jede von der Mehrzahl der Proportionalmagnetspulen 105 bereitgestellt ist, ist es darüber hinaus wünschenswert, eine gemeinsam genutzte Variable-Konstantspannung-Energieversorgung 159a, die durch die gepunkteten Linien repräsentiert ist, und einen Glättungskondensator 159b bereitzustellen, so dass, wenn die Ansteuerschaltvorrichtung 151 vollständig leitend ist, ein vorbestimmter Referenzstrom geliefert wird, selbst wenn die Energieversorgungsspannung Vbb schwankt oder ein Innenwiderstand der Proportionalmagnetspule 105 aufgrund einer Änderung einer Umgebungstemperatur schwankt.

Eine serielle Schnittstelle 170, die zwischen der Berechnungssteuerung-Schaltkreiseinheit 120A und einem (nicht gezeigten) externen Apparat angeschlossen ist, ist so ausgestaltet, dass beispielsweise ein Steuerungsprogramm und Korrekturparameterdaten von einem Programmwerkzeug übertragen und in den Programmspeicher 121 geschrieben werden können, und Eingabe-/Ausgabesignale zu/von einem arbeitenden Motorsteuerungsapparat kommuniziert werden können.

Mit Verweis auf 2, die ein Diagramm eines Stromsteuerungsblocks durch die Berechnungssteuerung-Schaltkreiseinheit 120A von 1 ist, wird nun eine Beschreibung einer Ausgestaltung der Berechnungssteuerung-Schaltkreiseinheit 120A gegeben.

In 2 ist eine Druck-zu-Strom-Umwandlungstabelle 2A im Voraus in der Datenspeicherregion des Programmspeichers 121 gespeichert und repräsentiert eine Standardcharakteristik einer Zuordnung zwischen dem an die Proportionalmagnetspule 105 angelegten Erregungsstrom und einem Ausgangsdruck des Hydraulikmagnetventils als eine Approximationsgleichung oder eine Datentabelle des Stroms zum Druck.

Fehlerkorrektureinrichtung 20b ist ausgestaltet zum Verwenden des Charakteristikkennungssignals LBL zum Lesen des Widerstands bzw. Widerstandwertes des Kennungswiderstands 107, der individuell an der angeschlossenen Proportionalmagnetspule 105 angefügt ist, Korrigieren der individuellen Variationsschwankung der Strom-zu-Druck-Charakteristik auf Grundlage eines Wertes des Charakteristikkennungssignals LBL und Auswählen einer Strom-zu-Druck-Charakteristik am nächsten zu dem fraglichen Artikel, beispielsweise von einer Mehrzahl von Elementen von Standarddaten mit Bezug zu dem Strom-zu-Druck.

Solldruck-Setzeinrichtung 21a ist ausgestaltet zum Speichern eines Solldrucks Pt für eine spezifische Eine von der Mehrzahl von Proportionalmagnetspulen 105, berechnet durch ein anderes Steuerungsprogramm (nicht gezeigt). Solldurchschnittsstrom-Setzeinrichtung 21b ist ausgestaltet zum Lesen und Setzen eines Solldurchschnittsstroms Iaa, der akquiriert worden ist durch Referenzieren der Druck-zu-Strom-Umwandlungstabelle 20a in Ansprechen auf den durch die Solldruck-Setzeinrichtung 21a gesetzten Solldruck Pt.

Dither-Druck-Setzeinrichtung 22a setzt einen Dither-Druck Pd, der den Haftreibungswiderstand überwindet, der auf das bewegliche Ventil des Hydraulikmagnetventils wirkt.

Dither-Amplitudenstrom-Setzeinrichtung 22b ist ausgestaltet zum Berechnen eines Dither-Amplitudenstroms ΔI, der akquiriert worden ist durch Referenzieren der Druck-zu-Strom-Umwandlungstabelle 20a in Ansprechen auf den durch die Dither-Druck-Setzeinrichtung 22a gesetzten Dither-Druck Pd.

Dither-Zyklus-Setzeinrichtung 23a berücksichtigt den durch die Dither-Druck-Setzeinrichtung 22a gesetzten Dither-Druck Pd und ein Gewicht des beweglichen Ventils zum Setzen des Dither-Amplitudenzyklus Td, der erforderlich ist zum geringfügigen Vibrieren des beweglichen Ventils.

Dither-Tastverhältnis-Setzeinrichtung 23b setzt ein Dither-Tastverhältnis Γ = B/Td für eine Dither-Strom-groß-Periode B und eine Dither-Strom-klein-Periode A, die später mit Verweis auf 3A und 3B beschrieben sind, und in dieser Ausführungsform wird das Dither-Tastverhältnis auf 50% gesetzt.

Bei dieser Gelegenheit ist die Erfasster-Strom-Rückkopplungseingabeeinrichtung 27a ausgestaltet zum Aktualisieren und Speichern eines aktuellen Wertes eines erfassten Stroms Id, der akquiriert worden ist, als ein Digitalwert durch Anwenden einer Digitalumwandlung durch den Mehrkanal-AD-Wandler 124 auf ein Stromerfassungssignal If, das ein Ausgabesignal des Verstärkers 154 von 1 ist.

Das Digitalfilter 27b berechnet einen gleitenden Durchschnitt des erfassten Stroms Id während einer Periode der Glättungszeitkonstante Tf als einen erfassten Durchschnittsstrom Idd, und eine Glättungszeitkonstante Tf ist ein Ventil bzw. eine Hälfte mehr als ein Dither-Amplitudenzyklus Td.

Proportional/Integral-Einrichtung 28 erzeugt ein Fehlersignal mit einer Komponente proportional zu dem Abweichungswert zwischen dem durch die Solldurchschnittsstrom-Setzeinrichtung 21b gesetzten Solldurchschnittsstrom Iaa und dem erfassten Durchschnittsstrom Idd und einer zeitlichen Integralkomponente des Abweichungssignals.

Anweisungsstrom-Setzeinrichtung 24a setzt einen großen Dither-Strom I2 und einen kleinen Dither-Strom I1 auf Grundlage eines kombinierten Sollstroms It, der akquiriert worden ist durch Addieren des Solldurchschnittsstroms Iaa, der durch die Solldurchschnittsstrom-Setzeinrichtung 21b gesetzt worden ist, und des Fehlersignals mit den Proportional-/Integral-Komponenten, die durch die Proportional/Integral-Einrichtung 28 erzeugt worden sind.

Anweisungsstrom-Korrektureinrichtung 24b (erste Korrektureinrichtung) ist ausgestaltet zum Berechnen, auf Grundlage eines später beschriebenen Korrekturparameters, eines Dither-Mediumstroms I0, der als ein Anweisungsstrom dient, entsprechend dem kombinierten Sollstrom It. Man beachte, dass Beziehungen zwischen dem großen Dither-Strom I2, dem kleinen Dither-Strom I1, dem Dither-Mediumstrom I0 und dem Dither-Amplitudenstrom ΔI hier als (Ausdruck 1) repräsentiert sind. I2 = I0 + ΔI/2, I1 = I0 – ΔI/2(Ausdruck 1)

Somit sind ΔI = I2 – I1 und I0 = (I2 + I1)/2 etabliert, und der Dither-Mediumstrom I0 und ein Wellenformdurchschnittsstrom Ia, der ein Durchschnitt der Dither-Strom-Wellenform ist, stimmen somit nicht immer überein.

Die Anweisungsstrom-Korrektureinrichtung 24b ist ausgestaltet zum Berechnen des Dither-Mediumstroms I0 so, dass der gegebene kombinierte Sollstrom It und der Wellenformdurchschnittsstrom Ia miteinander übereinstimmen.

PWM-Tastverhältnis-Setzeinrichtung 25a ist ausgestaltet zum Setzen eines Zählwertes S, bis eine Schließperiode τon der Ansteuerschaltvorrichtung 151 bei einem Ringzähler 123a ankommt, der initialisiert ist, wenn ein PWM-Zyklus τ erreicht wird durch Zählen von Taktsignalen N-mal, und zum tatsächlichen Setzen des Zählwertes S, so dass ein Verhältnis γ2 = I2/Is des großen Dither-Stroms I2 zu einem Referenzstrom Is oder ein Verhältnis γ1 = I1/Is des kleinen Dither-Stroms I1 zu dem Referenzstrom Is gleich zu einem PWM-Tastverhältnis γ = τon/τ = S/N ist.

Man beachte, dass der Referenzstrom Is beispielsweise ein Nennstrom der Proportionalmagnetspule 105 ist. Wenn beispielsweise ein Widerstand bzw. Widerstandwert der Proportionalmagnetspule 105 bei der Referenztemperatur von 20°C ein Referenzwiderstand R0 ist, und die Ansteuerschaltvorrichtung 151 geschlossen ist während eines Setzens des PWM-Tastverhältnisses γ auf 1, ist die an die Proportionalmagnetspule 105 angelegte Spannung eine Referenzspannung V0 = Is × R0.

Energieversorgungsspannung-Korrektureinrichtung 25b ist ausgestaltet zum Multiplizieren des PWM-Tastverhältnisses γ = τon/τ mit einem Kehrwert eines Spannungskorrekturkoeffizienten Ke = Vbb/V0, der ein Verhältnis der aktuellen Energieversorgungsspannung Vbb zu der Referenzspannung V0 ist, und zum Reduzieren des PWM-Tastverhältnisses γ, wenn die Energieversorgungsspannung Vbb mehr als die Referenzspannung V0 ist.

Erfasste-Temperatur-Eingabeeinrichtung 25d verwendet den Mehrkanal-AD-Wandler 124 zum Anwenden einer Digitalumwandlung auf das von dem Temperatursensor 106 akquirierte Temperaturerfassungssignal TMP und gibt das umgewandelte Temperaturerfassungssignal TMP an Aktueller-Widerstand-Korrektureinrichtung 25c ein.

Die Aktueller-Widerstand-Korrektureinrichtung 25c berechnet einen Lastwiderstand R der Proportionalmagnetspule 105 bei der aktuellen Temperatur aus einer Approximationsgleichung einer Temperatur-zu-Widerstand-Charakteristik der Proportionalmagnetspule 105 und bestimmt ein Korrekturtastverhältnis, das akquiriert worden ist durch Multiplizieren des PWM-Tastverhältnisses γ = τon/τ mit einem Widerstandkorrekturkoeffizienten Kr = R/R0, der ein Verhältnis des Lastwiderstands R zu dem Referenzwiderstand R0 ist.

Wenn die gemeinsam genutzte Variable-Konstantspannung-Energieversorgung 159a von 1 verwendet wird, ist die Korrektur des PWM-Tastverhältnisses γ durch die Energieversorgungsspannung-Korrektureinrichtung 25b und die Aktueller-Widerstand-Korrektureinrichtung 25c unnötig.

Befehlimpuls-Erzeugungseinrichtung 26a ist hauptsächlich durch den Ringzähler 123a konstruiert und ist ausgestaltet zum Erzeugen, auf Grundlage des durch die PWM-Tastverhältnis-Setzeinrichtung 25a gesetzten PWM-Tastverhältnisses γ, des Ansteuerimpulssignals DRV, welches den PWM-Zyklus τ und die An-Periode τon hat, und die Ansteuerschaltvorrichtung 151 wird zum An/Aus-Schalten durch das Ansteuerimpulssignal DRV gesteuert.

Die Erhöhtes-Tastverhältnis-Setzeinrichtung 26b wirkt, wenn der erfasste Strom Id übermäßig geringer als der große Soll-Dither-Strom I2 ist, und ein Absolutwert eines Abweichungsstroms Ix, der ein Abweichungswert zwischen dem durch die Anweisungsstrom-Setzeinrichtung 24a gesetzten Anweisungsstrom und dem erfassten Strom Id ist, gleich oder mehr als die erste Schwelle ist, um dadurch temporär das PWM-Tastverhältnis γ = τon/τ des durch die Befehlimpuls-Erzeugungseinrichtung 26a erzeugten Ansteuerimpulssignals DRV zu erhöhen, und nach einem Zeitpunkt, wenn der erfasste Strom Id zunimmt, sich dem großen Soll-Dither-Strom I2 nähert und diesen passiert, das PWM-Tastverhältnis auf das durch die PWM-Tastverhältnis-Setzeinrichtung 25a spezifizierte PWM-Tastverhältnis γ = τon/τ zurückzustellen.

Die Verringertes-Tastverhältnis-Setzeinrichtung 26c wirkt, wenn der erfasste Strom Id übermäßig mehr als der kleine Soll-Dither-Strom I1 ist, und ein Absolutwert des Abweichungsstroms Ix, der der Abweichungswert zwischen dem durch die Anweisungsstrom-Setzeinrichtung 24a gesetzten Anweisungsstrom und dem erfassten Strom Id ist, gleich oder mehr als die zweite Schwelle ist, um dadurch das PWM-Tastverhältnis γ = τon/τ des durch die Befehlimpuls-Erzeugungseinrichtung 26a erzeugten Ansteuerimpulssignals DRV temporär zu verringern, und nach einem Zeitpunkt, wenn der erfasste Strom Id abnimmt, sich dem kleinen Soll-Dither-Strom I1 annähert und diesen passiert, das PWM-Tastverhältnis auf das durch die PWM-Tastverhältnis-Setzeinrichtung 25a spezifizierte PWM-Tastverhältnis γ = τon/τ zurückzustellen.

Man beachte, dass ein Dither-Amplitudenzyklus Td ein ganzzahliges Vielfaches (wie 10- bis 20-mal) des PWM-Zyklus τ ist, und eine induktive Zeitkonstante Tx = L/R, die ein Verhältnis der Induktanz L der Proportionalmagnetspule 105 zu dem Lastwiderstand R ist, geringer als der Dither-Amplitudenzyklus Td und ausreichend mehr als der PWM-Zyklus τ ist.

(2) Detaillierte Beschreibung von Aktionen/Operationen und Verfahren

Eine detaillierte Beschreibung wird nun sequenziell von Aktionen/Operationen und einem Steuerungsverfahren für den Apparat gegeben, der wie in 1 und 2 gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung konstruiert ist, mit Verweis auf in 3A und 3B bis 6 gezeigte Charakteristikdiagramme.

In 1 und 2, wenn der Energieversorgungsschalter (nicht gezeigt) geschlossen wird, schließt zuerst der Ausgangskontakt des Energieversorgungsrelais 102, und die Energieversorgungsspannung Vbb wird an den Dither-Strom-Energieversorgung-Steuerungsapparat 100A angelegt.

Als ein Ergebnis erzeugt die Konstantspannung-Energieversorgung 110 die Steuerungsspannung Vcc, die eine stabilisierte Spannung von beispielsweise DC 5 V ist, und der die Berechnungssteuerung-Schaltkreiseinheit 120A konstruierende Mikroprozessor CPU startet eine Steuerungsoperation.

Der Mikroprozessor CPU arbeitet in Ansprechen auf Operationszustände der Eingabesensorgruppe (nicht gezeigt), die von dem Eingangsschnittstellenkreis 130 eingegeben worden sind, und Inhalten der Steuerungsprogramme, die in dem nicht-flüchtigen Programmspeicher 121 gespeichert sind, erzeugt Lastansteuerbefehlsignale, die an die Elektrische-Last-Gruppe (nicht gezeigt) gerichtet sind, die mit dem Ausgangsschnittstellenschaltkreis 140 verbunden ist, und führt via die Ansteuerschaltvorrichtung 151 eine An/Aus-Steuerung für jede von der Mehrzahl von Proportionalmagnetspulen 105 aus, die spezifische elektrische Lasten unter der Elektrische-Last-Gruppe sind, um den Erregungsstrom dafür zu steuern.

Die Ansteuerschaltvorrichtung 151 wird zum An/Aus-Schalten gesteuert durch das Ansteuerimpulssignal DRV, das durch die in 2 veranschaulichte Befehlimpuls-Erzeugungseinrichtung 26a erzeugt worden ist. Das Ansteuerimpulssignal DRV erzeugt den An-Befehl nur für die An-Periode τon in dem PWM-Zyklus τ, und als ein Ergebnis wird eine Durchschnittsspannung Vbb × τon/τ an die Proportionalmagnetspule 105 angelegt.

Die Anweisungsstrom-Setzeinrichtung 24a arbeitet mit der Dither-Amplitudenstrom-Setzeinrichtung 22b und der Anweisungsstrom-Korrektureinrichtung 24b zusammen, um den Dither-Mediumstrom I0 entsprechend dem kombinierten Sollstrom It zu bestimmen, um den großen Dither-Strom I2 und den kleinen Dither-Strom I1, repräsentiert als Ausdruck 1, zu berechnen, und weist das PWM-Tastverhältnis γ = τon/τ an, das an die Befehlimpuls-Erzeugungseinrichtung 26a gerichtet ist, via die PWM-Tastverhältnis-Setzeinrichtung 25a.

Der kombinierte Sollstrom It ist eine algebraische Summe des durch die Solldurchschnittsstrom-Setzeinrichtung 21b gesetzten Solldurchschnittsstroms Iaa und des durch die Proportional/Integral-Einrichtung 28 erzeugten Fehlersignals. An die Proportional/Integral-Einrichtung 28 wird ein Abweichungssignal zwischen dem durch die Solldurchschnittsstrom-Setzeinrichtung 21b gesetzten Solldurchschnittsstrom Iaa und dem durch das Digitalfilter 27b berechneten erfassten Durchschnittsstrom Idd eingegeben.

Die Glättungszeitkonstante Tf des Digitalfilters 27b ist mehr als der Dither-Amplitudenzyklus Td. Der erfasste Durchschnittsstrom Idd entspricht dem Wellenformdurchschnittsstrom Ia des pulsierenden Dither-Stroms.

Im Gegensatz dazu repräsentiert der erfasste Strom Id, der durch eine einfache Digitalumwandlung des erfassten Stromsignals If akquiriert worden ist, das von dem Verstärker 154 akquiriert worden ist, einen aktuellen Wert bzw. Stromwert des Erregungsstroms, der in Abhängigkeit von den großen und kleinen Dither-Strömen pulsiert.

Die Erhöhtes-Tastverhältnis-Setzeinrichtung 26b und die Verringertes-Tastverhältnis-Setzeinrichtung 26c sind ausgestaltet zum Unterstützen der Befehlimpuls-Erzeugungseinrichtung 26a beim schnellen Erhöhen/schnellen Verringern des PWM-Tastverhältnisses γ in Ansprechen auf den Abweichungsstrom Ix zwischen dem großen Dither-Strom I2 und dem kleinen Dither-Strom I1, die abwechselnd erzeugt worden sind als Befehlsignale durch die Anweisungsstrom-Setzeinrichtung 24a, und den erfassten Strom Id, um dadurch eine schnelle Stromänderung zu erlangen.

Somit wird der häufig zunehmende/abnehmende Dither-Amplitudenstrom nicht direkt der Gegenkopplungsregelung durch die Berechnungssteuerungseinrichtung unterzogen. Vielmehr wird eine indirekte Reflektion realisiert durch eine Gegenkopplungsregelung des Wellenformdurchschnittsstroms des Dither-Amplitudenstroms ohne die Notwendigkeit, auf den Erregungsstrom zu reagieren, der sich häufig in einem vorbestimmten Zunahme-/Abnahmemuster ändert, und daher wird eine Steuerungscharakteristik stabilisiert, und einfache Berechnungssteuerungseinrichtungen können angewendet werden.

In 3A und 3B, die Charakteristikdiagramme zum Zeigen von Stromwellenformen durch den Stromsteuerungsblock von 2 sind, ist 3A ein Diagramm in einem Fall, wo die Kommutierungsschaltkreisvorrichtung 152A der in 1 veranschaulichte Feldeffekttransistor ist und nicht den Dämpfungswiderstand 155a und die zusätzliche Schaltvorrichtung 155b enthält, die durch die gepunkteten Linien repräsentiert sind, und 3A ist im Besonderen eine Veranschaulichung von Stromwellenformen in einem Fall, wo die Dither-Strom-groß-Periode B und die Dither-Strom-klein-Periode A gleich zueinander gesetzt sind.

Wie aus 3A ersichtlich, ist die Anstiegszeit von dem kleinen Dither-Strom I1 zu dem großen Dither-Strom I2 geringer als die Abfallzeit von dem großen Dither-Strom I2 zu dem kleinen Dither-Strom I1, und als ein Ergebnis ist der Wellenformdurchschnittsstrom Ia ein größerer Wert als der Dither-Mediumstrom I0.

Im Gegensatz dazu ist 3B ein Diagramm zum Zeigen einer Stromwellenform in einem Fall, wo die Dither-Strom-groß-Periode B verkürzt ist, so dass der Wellenformdurchschnittsstrom Ia und der Dither-Mediumstrom I0 miteinander übereinstimmen.

Man beachte, dass eine Beziehung zwischen dem Wellenformdurchschnittsstrom Ia und dem Dither-Mediumstrom I0 in größerem Detail mit Verweis auf 4 beschrieben wird.

In 4, die ein Charakteristikdiagramm zum Zeigen einer schematischen Stromwellenform ist, die Stromwellenformen von 3A und 3B auf eine vereinfachte Weise repräsentiert, ist die Anstiegszeit von dem kleinen Dither-Strom I1 zu dem großen Dither-Strom I2 mit b bezeichnet, ist die Abfallzeit von dem großen Dither-Strom I2 zu dem kleinen Dither-Strom I1 durch a bezeichnet, und mit Verweis auf (Ausdruck 1) wird eine Fläche der Dither-Stromwellenform in dem Dither-Amplitudenzyklus Td wie folgt berechnet. (Fläche von Periode b) = b × (I1 + I2)/2 = b × I0(Fläche von Periode (B – b)) = (B – b) × I2 = (B – b) × (I0 + ΔI/2)(Fläche von Periode a) = a × (I1 + I2)/2 = a × I0(Fläche von Periode (A – a)) = (A – a) × I1 = (A – a) × (I0 – ΔI/2)(Gesamtfläche in Periode Td) = Td×I0 + [(B – b) – (A – a)] × ΔI/2

Somit wird der Wellenformdurchschnittsstrom Ia, der akquiriert worden ist durch Dividieren der Gesamtfläche in der Periode Td durch den Dither-Amplitudenzyklus Td, als (Ausdruck 2) repräsentiert. Ia = I0 + 0,5 × ΔI[(B – b) – (A – a)]/Td(Ausdruck 2)

3A ist eine Veranschaulichung eines Zustands von (Ausdruck 2), und es wird verstanden, dass, wenn (B – b) > (A – a), Ia > I0 etabliert ist.

Darüber hinaus wird auch in (Ausdruck 2) verstanden, dass, wenn die Dither-Strom-groß-Periode B oder die Dither-Strom-klein-Periode A so eingestellt wird, dass (B – b) = (A – a) etabliert ist, Ia = I0, in 3B gezeigt, etabliert ist.

In der Experimentmessung, wenn der erfasste Durchschnittsstrom Idd gemessen wird mit dem Dither-Mediumstrom I0 als der Anweisungsstrom und die Dither-Strom-groß-Periode B so eingestellt wird, dass der Dither-Mediumstrom I0 und der erfasste Durchschnittsstrom Idd (nämlich Wellenformdurchschnittsstrom Ia) miteinander übereinstimmen, zu diesem Zeitpunkt, wird somit eine Beziehung etabliert, dass (B – b) = (A – a) und A + B = Td, und daher werden (Ausdruck 3a), (Ausdruck 3b) und (Ausdruck 3c) akquiriert. A = [(Td + (a – b)]/2(Ausdruck 3a)B = [(Td – (a – b)]/2(Ausdruck 3b)∴(a – b) = A – B = Td – 2 × B(= 2 × A – Td)(Ausdruck 3c)

Ein Durchschnitt ((a – b)) des Dither-Mediumstroms I0 hinsichtlich der Antwortzeitdifferenz (a – b) wird durch experimentelles Messen einer Mehrzahl von Probenstücken bzw. Samples gemessen, und ist in 5 als ein Experimentcharakteristikdiagramm zum Zeigen einer Beziehung der Antwortzeitdifferenz zu dem Anweisungsstrom gezeigt.

Man beachte, dass in 5 ein Charakteristikdiagramm 500a unter der Bedingung akquiriert ist, dass der Dither-Amplitudenstrom ΔI 10% des Maximalwertes des Solldurchschnittsstroms Iaa ist, und ein Charakteristikdiagramm 500b unter der Bedingung akquiriert wird, dass der Dither-Amplitudenstrom ΔI 140% des Maximalwertes ist.

Wie eine auf diese Weise gemessene Durchschnitt-Antwortzeitdifferenz ((a – b)) in einem tatsächlichen Betrieb reflektiert wird, enthält ein erstes Korrekturverfahren und ein zweites Korrekturverfahren.

Das erste Korrekturverfahren ist eine Korrektur, in der B = A in (Ausdruck 2) gesetzt wird, d.h. die Dither-Strom-groß-Periode B und die Dither-Strom-klein-Periode A werden gesetzt, miteinander übereinzustimmen, und das Dither-Tastverhältnis Γ = B/Td wird auf 50% fixiert. Die Beziehung zwischen dem Wellenformdurchschnittsstrom Ia, der als der Solldurchschnittsstrom Iaa dient, und dem Dither-Mediumstrom I0, der als der Anweisungsstrom dient, wird in diesem Fall durch Verwendung von (Ausdruck 2a) berechnet. Iaa = Ia = I0 + 0,5 × ΔI × ((a – b))(Ausdruck 2a)

6 ist ein Korrekturcharakteristikdiagramm zum Zeigen der Beziehung zwischen dem Sollstrom und dem Anweisungsstrom durch das erste Korrekturverfahren.

Man beachte, dass in 6 ein Charakteristikdiagramm 600a unter der Bedingung akquiriert ist, dass der Dither-Amplitudenstrom ΔI 10% des Maximalwertes des Solldurchschnittsstroms Iaa ist, und ein Charakteristikdiagramm 600b unter der Bedingung akquiriert ist, dass der Dither-Amplitudenstrom ΔI 140% des Maximalwertes ist.

Das zweite Korrekturverfahren ist eine Korrektur, in der B – b = A – a in (Ausdruck 2) gesetzt wird, und der Wellenformdurchschnittsstrom Ia, der als der Solldurchschnittsstrom Iaa dient, und der Dither-Mediumstrom I0, der als der Anweisungsstrom dient, werden gesetzt, miteinander übereinzustimmen, und die Dither-Strom-groß-Periode B oder die Dither-Strom-klein-Periode A entsprechend dem Dither-Mediumstrom I0 wird gemäß (Ausdruck 5b) oder (Ausdruck 5a) berechnet. A = [(Td + ((a – b))]/2(Ausdruck 5a)B = [(Td – ((a – b))]/2(Ausdruck 5b)

Dies wird in einer später beschriebenen zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung angewendet.

In irgendeinem der Fälle wird als die Durchschnitt-Antwortzeitdifferenz ((a – b)) eine Durchschnitt-Antwortzeitdifferenz angewendet, die einem Mediumwert zwischen dem Minimumwert und dem Maximumwert eines praktischen Bereichs des Solldurchschnittsstroms Iaa entspricht oder einem spezifischen repräsentativen Solldurchschnittsstrom entspricht, der häufig verwendet wird, oder eine Durchschnitt-Antwortzeitdifferenz wird angewendet, die berechnet worden ist mittels Interpolation durch Verwendung einer Mehrzahl von Durchschnitt-Antwortzeitdifferenzen mit Bezug zu dem Solldurchschnittsstrom Iaa in der Mehrzahl von Phasen.

(3) Kern und Merkmale der ersten Ausführungsform

Wie aus der obigen Beschreibung ersichtlich, ist das Dither-Strom-Energieversorgung-Steuerungsverfahren gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ein Dither-Strom-Energieversorgung-Steuerungsverfahren, das einen Berechnungssteuerungsschritt umfasst zum Erzeugen, für eine induktive elektrische Last zum Ansteuern bzw. Antreiben eines Aktuators mit einem Gleitwiderstand, eines Befehlsignals für einen Anweisungsstrom entsprechend einem Solldurchschnittsstrom Iaa, so dass der Solldurchschnittsstrom Iaa und ein erfasster Durchschnittsstrom Idd miteinander übereinstimmen, um dadurch eine Gegenkopplungsregelung eines Erregungsstroms auszuführen, wobei der Solldurchschnittsstrom Iaa mit einem vorbestimmten Dither-Amplitudenstrom ΔI addiert wird, der durch den Gleitwiderstand bestimmt ist.

Der Dither-Amplitudenstrom ΔI wird als ein Abweichungswert ΔI = I2 – I1 zwischen einem Sättigungsschätzwert I2 eines großen Dither-Stroms in einer Dither-Strom-groß-Periode B innerhalb eines Dither-Amplitudenzyklus Td und einem Sättigungsschätzwert I1 eines kleinen Dither-Stroms in einer Dither-Strom-kleine Periode A (A = Td – B) innerhalb des Dither-Amplitudenzyklus Td gesetzt, und der oben beschriebene (Ausdruck 1) wird etabliert, wenn ein Dither-Mediumstrom ausgedrückt wird durch I0 = (I2 + I1)/2.

Ein Wellenformdurchschnittsstrom Ia, wenn eine Anstiegszeit, während der der Erregungsstrom von dem kleinen Dither-Strom I1 zu dem großen Dither-Strom I2 zunimmt, durch b repräsentiert wird, und eine Abfallzeit, während der der Erregungsstrom von dem großen Dither-Strom I2 zu dem kleinen Dither-Strom I1 abnimmt, durch a repräsentiert ist, wird durch den oben beschriebenen (Ausdruck 2) berechnet.

Dann ist der Wellenformdurchschnittsstrom Ia ein Wert, der akquiriert worden ist durch Dividieren eines Zeitintegrals des Erregungsstroms während des Dither-Amplitudenzyklus Td durch den Dither-Amplitudenzyklus Td. Der Dither-Mediumstrom I0 wird so berechnet, dass der Wellenformdurchschnittsstrom Ia mit dem Solldurchschnittsstrom Iaa übereinstimmt. Der Dither-Mediumstrom I0 dient als der Anweisungsstrom zum Akquirieren des Solldurchschnittsstroms Iaa.

In einer Experimentphase wird die induktive elektrische Last, die ein Probenstück ist, erregt und angesteuert bzw. angetrieben mit dem großen Dither-Strom I2 und dem kleinen Dither-Strom I1 in dem Dither-Amplitudenzyklus Td, und durch eine Messung oder eine Simulation auf einem Computer werden experimentell gemessene Daten einer Antwortzeitdifferenz (a – b) zwischen der Anstiegszeit b und der Abfallzeit a entsprechend dem Dither-Mediumstrom I0 über eine Mehrzahl von Phasen, akquiriert bei dem Erregen und Ansteuern bzw. Antreiben, akquiriert.

In einer Herstellungs-/Zusammenbauphase wird eine Approximationsgleichung oder eine Datentabelle von "Dither-Mediumstrom I0 zu Durchschnitt-Antwortzeitdifferenz ((a – b))", berechnet auf Grundlage eines Durchschnitts der experimentell gemessenen Daten, die mit einer Mehrzahl von Probenstücken akquiriert worden sind, als ein Korrekturparameter in einem Programmspeicher gespeichert, der ausgestaltet ist zum Zusammenarbeiten mit einem Mikroprozessor, der als eine Berechnungssteuerungseinrichtung zum Durchführen des Berechnungssteuerungsschrittes dient.

Als ein erster Schritt einer Phase eines tatsächlichen Betriebs werden der gegebene Solldurchschnittsstrom Iaa und der Dither-Amplitudenstrom ΔI gelesen und gesetzt. Als ein zweiter Schritt werden der Anweisungsstrom, der solch eine Beziehung etabliert, dass der Wellenformdurchschnittsstrom Ia, der als Ausdruck (2) repräsentiert ist, mit dem gegebenen Solldurchschnittsstrom Iaa übereinstimmt, und ein Dither-Tastverhältnis Γ = B/td, das ein Verhältnis der Dither-Strom-groß-Periode B zu dem Dither-Amplitudenzyklus Td ist, berechnet, und der berechnete Anweisungsstrom wird als der Dither-Mediumstrom I0 gesetzt. Als ein dritter Schritt wird eine Gegenkopplung durch die Berechnungssteuerungseinrichtung ausgeführt, um solch eine Beziehung zu etablieren, dass der erfasste Durchschnittsstrom Idd des Erregungsstroms und der Solldurchschnittsstrom Iaa, nämlich der Wellenformdurchschnittsstrom Ia, miteinander übereinstimmen.

Die experimentell gemessenen Daten werden akquiriert durch, während eines Einstellens des Dither-Tastverhältnisses Γ = B/Td für den vorbestimmten Dither-Mediumstrom I0, wobei der Dither-Amplitudenzyklus Td = A + B konstant gesetzt ist, Messen der Dither-Strom-groß-Periode B oder der Dither-Strom-klein-Periode A zu einem Zeitpunkt, wenn der erfasste Durchschnittsstrom Idd und der Dither-Mediumstrom I0 miteinander übereinstimmen. Der Zustand, in dem der Dither-Mediumstrom I0 und der erfasste Durchschnittsstrom Idd, nämlich der Wellenformdurchschnittsstrom Ia, miteinander übereinstimmen, meint einen Zustand, in dem ein Differenzwert (B – b) zwischen der Dither-Strom-groß-Periode B und der Anstiegszeit b in (Ausdruck 2) und ein Differenzwert (A – a) zwischen der Dither-Strom-klein-Periode A und der Abfallzeit a gleich zueinander sind, und der Dither-Mediumstrom I0 und der Wellenformdurchschnittsstrom Ia miteinander übereinstimmen. Somit werden (Ausdruck 3a) und (Ausdruck 3b) etabliert. A = [(Td + (a – b)]/2(Ausdruck 3a)B = [(Td – (a – b)]/2(Ausdruck 3b)

Der Korrekturparameter ist die Approximationsgleichung oder die Datentabelle von "Dither-Mediumstrom I0 zu Durchschnitt-Antwortzeitdifferenz ((a – b))", akquiriert durch Ausführen, in einer Umgebung bei einer Referenzspannung und einer Referenztemperatur, einer Experimentmessung über eine Mehrzahl von Probenstücken der induktiven elektrischen Last auf Grundlage des vorbestimmten Dither-Amplitudenzyklus Td, des Dither-Amplitudenstroms ΔI, der in Zuordnung zu dem Solldurchschnittsstrom Iaa bestimmt worden ist, und des Dither-Mediumstroms I0 über die Mehrzahl von Phasen, Berechnen der Antwortzeitdifferenz (a – b) durch (Ausdruck 4) auf Grundlage einer Dither-Strom-groß-Periode B00 und einer Dither-Strom-klein-Periode A00, tatsächlich gemessen in Zuordnung zu der Experimentmessung, und Setzen eines Durchschnitts der Mehrzahl von Probenstücken als die Durchschnitt-Antwortzeitdifferenz ((a – b)) für den Dither-Mediumstrom I0. (a – b) = Td – 2 × B00(= 2 × A00 – Td) → Durchschnitt ((a – b))(Ausdruck 4).

Wie oben beschrieben, wird gemäß Anspruch 2 der vorliegenden Erfindung in der Experimentmessphase das Dither-Tastverhältnis so eingestellt, dass der gesetzte Dither-Mediumstrom und der erfasste Durchschnittsstrom miteinander übereinstimmen, und die Antwortzeitdifferenz, die die Differenz zwischen der Abfallzeit und der Anstiegszeit entsprechend dem Dither-Mediumstrom ist, wird gemessen.

Somit brauchen in der Experimentphase die Anstiegszeit und die Abfallzeit nicht direkt beobachtet zu werden. Vielmehr werden der in der Experimentphase angewendete Dither-Mediumstrom und der erfasste Durchschnittsstrom, der in Zuordnung zu dem Dither-Mediumstrom gemessen worden ist, als der Wellenformdurchschnittsstrom verwendet zum äquivalenten Messen der Anstiegabfallzeit und der Anstiegszeit, was bedeutet, dass ein derartiges Merkmal bereitgestellt wird, dass eine hochgradig präzise Messung in Zuordnung zu einem praktischen Zweck ausgeführt werden kann.

Dies trifft auf zweite und dritte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zu.

In der Phase des tatsächlichen Betriebs wird ein erstes Korrekturverfahren angewendet.

Das erste Korrekturverfahren involviert ein Setzen von B = A in (Ausdruck 2), so dass die Dither-Strom-groß-Periode B und die Dither-Strom-klein-Periode A miteinander übereinstimmen, um dadurch das Dither-Tastverhältnis Γ = B/Td auf 50% zu fixieren, und eine Beziehung zwischen dem Wellenformdurchschnittsstrom Ia, der als der Solldurchschnittsstrom Iaa dient, und dem Dither-Mediumstrom, der als der Anweisungsstrom dient, in dem ersten Korrekturverfahren, wird durch (Ausdruck 2a) berechnet. Iaa = Ia = I0 + 0,5 × ΔI × ((a – b))(Ausdruck 2a)

Als die Durchschnitt-Antwortzeitdifferenz ((a – b)) wird eine Durchschnitt-Antwortzeitdifferenz angewendet, die einem Mediumwert zwischen einem Minimumwert und einem Maximumwert eines praktischen Bereichs des Solldurchschnittsstroms Iaa entspricht oder einem spezifischen repräsentativen Solldurchschnittsstrom entspricht, der häufig verwendet ist, oder eine Durchschnitt-Antwortzeitdifferenz wird angewendet, die berechnet worden ist mittels Interpolation durch Verwendung einer Mehrzahl von Durchschnitt-Antwortzeitdifferenzen mit Bezug zu dem Solldurchschnittsstrom Iaa in der Mehrzahl von Phasen.

Wie oben beschrieben, wird gemäß Anspruch 3 der vorliegenden Erfindung in der Experimentmessphase das Dither-Tastverhältnis so eingestellt, dass der Wellenformdurchschnittsstrom und der Dither-Mediumstrom miteinander übereinstimmen, und die Antwortzeitdifferenz, die die Differenz zwischen der Abfallzeit und der Anstiegszeit entsprechend dem Dither-Mediumstrom ist, wird gemessen. Als das erste Korrekturverfahren in der Phase des tatsächlichen Betriebs wird ferner das Dither-Tastverhältnis auf 50% fixiert, wird der Dither-Mediumstrom entsprechend dem Wellenformdurchschnittsstrom berechnet durch Verwendung der Durchschnitt-Antwortzeitdifferenzdaten, die in der Experimentmessphase akquiriert worden sind, und der Dither-Mediumstrom wird als der Anweisungsstrom entsprechend dem Solldurchschnittsstrom angewendet.

Somit wird solch ein Merkmal bereitgestellt, dass ein als (Ausdruck 2a) repräsentierter einfacher Ausdruck verwendet wird zum Korrigieren und Setzen des Dither-Mediumstroms als den Anweisungsstrom, und selbst wenn die Abfallzeit und die Anstiegszeit des Dither-Stroms schwanken, wird daher ein zweckgemäßer Dither-Mediumstrom als der Anweisungsstrom in Zuordnung zu dem gegebenen Solldurchschnittsstrom bestimmt, wodurch der Steuerungsfehler reduziert wird.

Wie aus der obigen Beschreibung ersichtlich, enthält der Dither-Strom-Energieversorgung-Steuerungsapparat gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die Berechnungssteuerung-Schaltkreiseinheit 120A zum Erzeugen, in Abhängigkeit von dem Erregungsstrom an die Proportionalmagnetspule 105, die eine induktive elektrische Last ist, für das Proportionalmagnetventil, das ein Aktuator zum Ausführen einer Proportionalsteuerung eines Flüssigkeitsdrucks ist, eines Befehlsignals für einen Anweisungsstrom entsprechend einem Solldurchschnittsstrom Iaa für die Proportionalmagnetspule 105, so dass der Solldurchschnittsstrom Iaa und ein erfasster Durchschnittsstrom Idd miteinander übereinstimmen, um dadurch eine Gegenkopplungsregelung des Erregungsstroms auszuführen, wobei der Solldurchschnittsstrom Iaa mit einem vorbestimmten Dither-Amplitudenstrom ΔI addiert wird, der bestimmt ist durch einen Gleitwiderstand eines beweglichen Ventils des Proportionalmagnetventils.

Die Proportionalmagnetspule 105 ist in Reihe geschaltet mit der Ansteuerschaltvorrichtung 151 zum intermittierenden Steuern des Erregungsstroms der Proportionalmagnetspule 105 und in Reihe geschaltet mit dem Stromerfassungswiderstand 153 und enthält die Kommutierungsschaltkreisvorrichtung 152A, die parallel zu einer Reihenschaltung der Proportionalmagnetspule 105 und des Stromerfassungswiderstands 153 geschaltet ist.

Die Berechnungssteuerung-Schaltkreiseinheit 120A enthält hauptsächlich einen Mikroprozessor CPU, der ausgestaltet ist zum Zusammenarbeiten mit dem Programmspeicher 121 und dem Berechnung-RAM-Speicher 122, und der Programmspeicher 121 enthält ein als die Stromsteuerungseinrichtung 125A dienendes Steuerungsprogramm.

Die Stromsteuerungseinrichtung 125A enthält: die Solldurchschnittsstrom-Setzeinrichtung 21b zum Setzen des Solldurchschnittsstroms Iaa entsprechend einem Solldruck mit Verwendung der Druck-zu-Strom-Umwandlungstabelle 20a; die Dither-Amplitudenstrom-Setzeinrichtung 22b zum Setzen eines Soll-Dither-Amplitudenstroms ΔI; die Anweisungsstrom-Setzeinrichtung 24a auf Grundlage eines kombinierten Dither-Stroms, der akquiriert worden ist durch Addieren des Solldurchschnittsstroms Iaa und des Dither-Amplitudenstroms ΔI zueinander; und die erste Korrektureinrichtung 24b.

Dann wird ein Abweichungswert zwischen dem durch die Solldurchschnittsstrom-Setzeinrichtung 21b erzeugten Solldurchschnittsstrom Iaa und dem erfassten Durchschnittsstrom Idd algebraisch zu dem Solldurchschnittsstrom Iaa via die Proportional/Integral-Einrichtung 28 addiert, um dadurch als ein kombinierter Sollstrom It zu dienen.

Die Dither-Amplitudenstrom-Setzeinrichtung 22 ist ausgestaltet zum wiederholten Erzeugen eines großen Dither-Stroms I2 und eines kleinen Dither-Stroms I1, die Befehlsignale sind, die akquiriert worden sind durch Addieren und Subtrahieren einer Hälfte des Soll-Dither-Amplitudenstroms ΔI zu und von einem Dither-Mediumstrom I0, als eine Referenz, mit einem Dither-Amplitudenzyklus Td = A + B mit einer Dither-Strom-groß-Periode B und einer Dither-Strom-klein-Periode A.

Die Anweisungsstrom-Setzeinrichtung 24a ist ausgestaltet zum Bestimmen des großen Dither-Stroms I2 und des kleinen Dither-Stroms I1 auf Grundlage des durch die Dither-Amplitudenstrom-Setzeinrichtung 22b gesetzten Dither-Amplitudenstroms ΔI und des Dither-Mediumstroms I0, der auf Grundlage des kombinierten Sollstroms It bestimmt worden ist.

Die erste Korrektureinrichtung 24b ist eine Anweisungsstrom-Korrektureinrichtung zum Wirken auf die Anweisungsstrom-Setzeinrichtung 24a, mit Verwendung eines in einer Experimentphase gemessenen Korrekturparameters Schwankungsfehler einer Anstiegszeit b und einer Abfallzeit a des Erregungsstroms, die in Abhängigkeit von den Größen des Dither-Mediumstroms I0 und des Dither-Amplitudenstroms ΔI schwanken, zu korrigieren, und zum Setzen eines Anweisungsstroms mit einem Wert unterschiedlich von einem Wert des Solldurchschnittsstroms Iaa als der Dither-Mediumstrom I0.

Die Berechnungssteuerung-Schaltkreiseinheit 120A ist ausgestaltet zum Veranlassen der Befehlimpuls-Erzeugungseinrichtung 26a, auf Grundlage eines durch die PWM-Tastverhältnis-Setzeinrichtung 25a bestimmten Schalttastverhältnisses ein Ansteuerimpulssignal DRV zum direkten Steuern der Ansteuerschaltvorrichtung 151, die an/aus-geschaltet werden soll, via den Gate-Schaltkreis 150A, zu erzeugen.

Die PWM-Tastverhältnis-Setzeinrichtung 25a ist ausgestaltet zum Arbeiten in Ansprechen auf einen Anweisungsstrom von der Anweisungsstrom-Setzeinrichtung 24a zum Bestimmen eines PWM-Tastverhältnisses γ = τon/τ, welches ein Verhältnis einer Schließperiode τon, die eine An-Periode der Ansteuerschaltvorrichtung 151 ist, zu einem PWM-Zyklus τ ist.

Eine Spannung zwischen beiden Anschlüssen des Stromerfassungswiderstands 153 wird an die Berechnungssteuerung-Schaltkreiseinheit 120A via den Verstärker 154 eingegeben, und ein erfasster Strom Id, der zu einem Digitalumwandlungswert der Spannung proportional ist, wird in den erfassten Durchschnittsstrom Idd via das Digitalfilter 27b geglättet.

Die PWM-Tastverhältnis-Setzeinrichtung 25a ist ausgestaltet zum anfänglichen Setzen des PWM-Tastverhältnisses γ = τon/τ, um Verhältnisse I2/Is und I1/Is abzugleichen, die Verhältnisse des großen Dither-Stroms I2 und des kleinen Dither-Stroms I1 zu einem Referenzstrom Is sind.

Der Referenzstrom Is wird durch einen Erregungsstrom V0/R0 ausgedrückt, der akquiriert worden ist, wenn ein Widerstandwert der Proportionalmagnetspule 105 ein Referenzwiderstand R0 ist, und eine angelegte Spannung für die Proportionalmagnetspule 105, wenn die Ansteuerschaltvorrichtung 151 geschlossen ist, eine Referenzspannung V0 ist.

Die Proportionalmagnetspule 105 wird mit Energie via die gemeinsam genutzte Variable-Konstantspannung-Energieversorgung 159a versorgt, und die gemeinsam genutzte Variable-Konstantspannung-Energieversorgung 159a wird mittels Gegenkopplung so gesteuert, dass eine Ausgangsspannung der gemeinsam genutzten Variable-Konstantspannung-Energieversorgung 159a mit einer variablen Spannung Vx übereinstimmt, die proportional zu einem Widerstandverhältnis (R/R0) eines aktuellen Lastwiderstands R der Proportionalmagnetspule 105 zu dem Referenzwiderstand R0 ist, oder wird gesteuert, um an/aus-geschaltet zu werden bei einem Erregungstastverhältnis entsprechend einem Wert, der akquiriert worden ist durch Dividieren des Widerstandverhältnisses durch ein Spannungsverhältnis (Vbb/V0) einer aktuellen Energieversorgungsspannung Vbb zu der Referenzspannung V0.

Die PWM-Tastverhältnis-Setzeinrichtung 25a ist ferner ausgestaltet zum Bestimmen eines Korrekturtastverhältnisses, das akquiriert wird durch Multiplizieren des anfänglich gesetzten Tastverhältnisses γ = τon/τ mit einem Kehrwert eines Spannungskorrekturkoeffizienten Ke = Vbb/V0, der ein Verhältnis der aktuellen Energieversorgungsspannung Vbb zu der Referenzspannung V0 ist, durch die Energieversorgungsspannung-Korrektureinrichtung 25b, oder akquiriert wird durch Multiplizieren des anfänglich gesetzten Tastverhältnisses γ = τon/τ mit einem Widerstandkorrekturkoeffizienten Kr = R/R0, der durch die Aktueller-Widerstand-Korrektureinrichtung 25c berechnet wird und ein Verhältnis des Lastwiderstands R der Proportionalmagnetspule 105 bei einer aktuellen Temperatur zu dem Referenzwiderstand R0 ist.

Dann ist der Dither-Amplitudenzyklus Td in der Dither-Amplitudenstrom-Setzeinrichtung 22b mehr als eine induktive Zeitkonstante Tx = L/R, die ein Verhältnis einer Induktanz L der Proportionalmagnetspule 105 zu dem Lastwiderstand R ist. Der PWM-Zyklus τ ist geringer als die induktive Zeitkonstante Tx. Eine Glättungszeitkonstante Tf durch das Digitalfilter 27b ist mehr als der Dither-Amplitudenzyklus Td (Tf > Td > Tx > τ).

Die Proportional/Integral-Einrichtung 28 ist ausgestaltet zum Ausführen, wenn ein Setzfehler in der durch die erste Korrektureinrichtung 24b konstruierten Anweisungsstrom-Setzeinrichtung 24a auftritt, wenn ein Setzfehler in der durch die zweite Korrektureinrichtung 23c konstruierten Dither-Amplitudenstrom-Setzeinrichtung 22b auftritt, oder wenn ein Setzfehler in der PWM-Tastverhältnis-Setzeinrichtung 25a auftritt, die durch eine oder beide von der Aktuelle-Spannung-Korrektureinrichtung 25b und der Aktueller-Widerstand-Korrektureinrichtung 25c konstruiert ist, einer Gegenkopplungsregelung zum Erhöhen und Verringern des kombinierten Sollstroms It auf Grundlage eines Integrals eines Abweichungssignals zwischen dem Solldurchschnittsstrom Iaa und dem erfassten Durchschnittsstrom Idd, um eine derartige Beziehung zu etablieren, dass der Solldurchschnittsstrom Iaa und der erfasste Durchschnittsstrom Idd miteinander übereinstimmen. Eine Integralzeitkonstante Ti der Gegenkopplungsregelung ist mehr als der Dither-Amplitudenzyklus Td.

Dies trifft auf die zweite Ausführungsform zu.

Wie oben beschrieben, sind gemäß Anspruch 8 der vorliegenden Erfindung, um den gegebenen Solldurchschnittsstrom und Dither-Amplitudenstrom zu akquirieren, die Anweisungsstrom-Setzeinrichtung und die Anweisungsstrom-Korrektureinrichtung oder die Dither-Tastverhältnis-Korrektureinrichtung bereitgestellt, und der Dither-Mediumstrom oder das Dither-Tastverhältnis wird gesetzt zum Etablieren einer derartigen Beziehung, dass der Erregungsdurchschnittsstrom der Proportionalmagnetspule gleich zu dem Solldurchschnittsstrom ist. Ferner führt die PWM-Tastverhältnis-Setzeinrichtung zum Bestimmen des Erregungstastverhältnisses zum Steuern des Schaltens der Ansteuerschaltvorrichtung der Proportionalmagnetspule die Gegenkopplungsregelung aus, um, wenn die gemeinsam genutzte variable Konstantspannungsquelle nicht angeschlossen ist, das PWM-Tastverhältnis in Abhängigkeit von dem Lastwiderstand der Proportionalmagnetspule bei der aktuellen Energieversorgungsspannung oder der aktuellen Temperatur zu korrigieren, und um den kombinierten Sollstrom auf Grundlage des Integrals des Abweichungssignals zwischen dem Solldurchschnittsstrom und dem erfassten Durchschnittsstrom so zu korrigieren, dass der Solldurchschnittsstrom und der erfasste Durchschnittsstrom miteinander übereinstimmen.

Somit wird ein derartiges Merkmal bereitgestellt, dass die Anweisungsstrom-Korrektureinrichtung oder die Dither-Tastverhältnis-Korrektureinrichtung und die Aktuelle-Spannung-Korrektureinrichtung oder die Aktueller-Widerstand-Korrektureinrichtung verwendet werden können zum Akquirieren des dem Solldurchschnittsstrom entsprechenden Erregungsdurchschnittsstroms, und der Steuerungsfehler wird durch die Proportional/Integral-Einrichtung unterdrückt, und als ein Ergebnis kann eine stabile und hochgradig präzise Gegenkopplungsregelung gegen Schwankungen in weiten Bereichen in der Energieversorgungsspannung, dem Lastwiderstand und der Induktanz der Last und eine Schwankung in einem erforderlichen Bereich des Solldurchschnittsstroms ausgeführt werden.

Die Berechnungssteuerung-Schaltkreiseinheit 120A enthält ferner wenigstens eine der Erhöhtes-Tastverhältnis-Setzeinrichtung 26b oder der Verringertes-Tastverhältnis-Setzeinrichtung 26c zum Arbeiten in Ansprechen auf einen Abweichungsstrom Ix zwischen dem erfassten Strom Id und dem großen Dither-Strom I2 und dem kleinen Dither-Strom I1, die die Befehlsignale sind, die abwechselnd durch die Anweisungsstrom-Setzeinrichtung 24a erzeugt sind.

Die Erhöhtes-Tastverhältnis-Setzeinrichtung 26b ist ausgestaltet zum Wirken, wenn der erfasste Strom Id übermäßig kleiner als der große Soll-Dither-Strom I2 ist, und wenn ein Absolutwert des Abweichungsstroms Ix gleich oder mehr als eine erste Schwelle ist, temporär das PWM-Tastverhältnis γ = τon/τ des durch die Befehlimpuls-Erzeugungseinrichtung 26a erzeugten Ansteuerimpulssignals DRV zu erhöhen und das PWM-Tastverhältnis zu dem PWM-Tastverhältnis γ = τon/τ zurückzustellen, das durch die PWM-Tastverhältnis-Setzeinrichtung 25a spezifiziert worden ist, nach einem Zeitpunkt, wenn der erfasste Strom Id zunimmt, sich dem großen Soll-Dither-Strom I2 annähert und diesen passiert.

Die Verringertes-Tastverhältnis-Setzeinrichtung 26c ist ausgestaltet zum Wirken, wenn der erfasste Strom Id übermäßig größer als der kleine Soll-Dither-Strom I1 ist, und wenn der Absolutwert des Abweichungsstroms Ix gleich oder mehr als eine zweite Schwelle ist, das PWM-Tastverhältnis γ = τon/τ des durch die Befehlimpuls-Erzeugungseinrichtung 26a erzeugten Ansteuerimpulssignals DRV temporär zu verringern und das PWM-Tastverhältnis zu dem PWM-Tastverhältnis γ = τon/τ zurückzustellen, das durch die PWM-Tastverhältnis-Setzeinrichtung 25a spezifiziert worden ist, nach einem Zeitpunkt, wenn der erfasste Strom Id abnimmt, sich dem kleinen Soll-Dither-Strom I1 annähert und diesen passiert.

Dies trifft auf die zweite Ausführungsform zu.

Wie oben beschrieben, ist gemäß Anspruch 9 der vorliegenden Erfindung die Erhöhtes-Tastverhältnis-Setzeinrichtung oder die Verringertes-Tastverhältnis-Setzeinrichtung zum schnellen Erhöhen/schnellen Verringern des Dither-Stroms bereitgestellt.

Somit wird eine direkte Gegenkopplungsregelung für den großen Dither-Strom und den kleinen Dither-Strom nicht ausgeführt, sondern es wird ein derartiges Merkmal bereitgestellt, dass das Erregungs-Tastverhältnis temporär auf ein Zunahme-/Abnahme-Schalten hin korrigiert wird, was in einer Zunahme der Reaktionsfähigkeit der Steuerung resultiert.

Darüber hinaus wird ein derartiges Merkmal bereitgestellt, dass die Erhöhtes-Tastverhältnis-Setzeinrichtung/die Verringertes-Tastverhältnis-Setzeinrichtung den Erregungsstrom schnell erhöhen/verringern kann, selbst wenn die Erregung der Proportionalmagnetspule gestartet/gestoppt wird, um dadurch zu veranlassen, dass der Erregungsstrom sich schnell dem Sollstrom annähert/schnell abschaltet.

Ein parallel mit der Proportionalmagnetspule 105 geschalteter Kommutierungsschaltkreis enthält einen Hochgeschwindigkeit-Abschaltungsschaltkreis, der ausgestaltet ist, aktiviert zu sein während einer Abschaltung der Erregung der Proportionalmagnetspule 105 und in einer Strom-verringern-erforderlich-Periode auf einen Schaltübergang von dem großen Dither-Strom I2 zu dem kleinen Dither-Strom I1 hin.

Der Hochgeschwindigkeit-Abschaltungsschaltkreis enthält: den in Reihe mit der Kommutierungsschaltkreisvorrichtung 152A geschalteten Dämpfungswiderstand 155a; und eine zusätzliche Schaltvorrichtung 155b, die parallel zu dem Dämpfungswiderstand 155a geschaltet ist und in der Strom-verringern-erforderlich-Periode geöffnet ist.

Wie oben beschrieben, wird gemäß Anspruch 13 der vorliegenden Erfindung während der Abschaltung der Erregung der Proportionalmagnetspule und während der Strom-verringern-erforderlich-Periode auf den Umschaltübergang von dem großen Dither-Strom zu dem kleinen Dither-Strom hin der Kommutierungsstrom schnell durch den in Reihe mit der Kommutierungsschaltkreisvorrichtung geschalteten Dämpfungswiderstand gedämpft.

Somit wird ein derartiges Merkmal bereitgestellt, dass die Abfallzeit des Dither-Stroms verringert wird, um einen Schwankungsfehler in der Abfallzeit zu verringern, und in dem Normalzustand, in dem die An/Aus-Steuerung für den Erregungsstrom ausgeführt wird, wenn die Ansteuerschaltvorrichtung geöffnet wird, kommutiert der Erregungsstrom an die Kommutierungsschaltkreisvorrichtung, um dadurch eine Freigabe der elektromagnetischen Energie zu unterdrücken, was in einer Steuerung des Erregungsstroms durch Konsumieren einer kleinen elektrischen Leistung resultiert.

Das PWM-Tastverhältnis γ des durch die Befehlimpuls-Erzeugungseinrichtung 26a erzeugten Impulssignals nimmt S/N an, wenn ein Taktsignal N-mal in dem PWM-Zyklus τ gezählt wird, und S Taktsignale von den N Taktsignalen Befehle sind. Der PWM-Zyklus τ mit den N Taktsignalen als eine Einheit wird n-mal in dem Dither-Amplitudenzyklus Td erzeugt. Eine minimale Einstellungseinheit des Dither-Tastverhältnisses Γ = B/Td ist Td/n.

Die Befehlimpuls-Erzeugungseinrichtung 26a ist ein Ringzähler 123a zum Zählen des Taktsignals, und ein konzentrierter Typ wird verwendet, in dem eine An-Periode kontinuierlich ist, so dass die An-Periode Zählwerten von 1 bis S ist, und eine Aus-Periode Zählwerten von S + 1 bis N entspricht.

Dies trifft auf die zweite Ausführungsform zu.

Wie oben beschrieben, sind gemäß Anspruch 14 der vorliegenden Erfindung die PWM-Zyklen in der einen Dither-Amplitudenzyklus-Periode n-mal eingefügt, wird das PWM-Tastverhältnis γ2, das dem großen Dither-Strom I2 entspricht, B/τ-mal von den n-mal gesetzt, und wird das PWM-Tastverhältnis γ1, das dem kleinen Dither-Strom I1 entspricht, A/τ-mal gesetzt (A + B = n × τ).

Somit wird ein derartiges Merkmal bereitgestellt, dass ein Auftritt eines Steuerungsfehlers, der zwischen dem Solldurchschnittsstrom und dem erfassten Durchschnittsstrom aufgrund der Variationen in der Stromanstiegscharakteristik und der Stromabfallcharakteristik der Proportionalmagnetspule erzeugt worden ist, durch das Dither-Tastverhältnis Γ = B(A + B) korrigiert werden kann.

Zweite Ausführungsform(1) Detaillierte Beschreibung der Ausgestaltung

Mit Verweis auf 7, die ein Gesamtschaltkreisblockdiagramm zum Veranschaulichen eines Apparats gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist, wird nun eine detaillierte Beschreibung einer Ausgestaltung des Apparats mit einem Fokus auf einen Unterschied von dem Apparat von 1 gegeben.

Man beachte, dass in den jeweiligen Zeichnungen ähnliche Bezugszeichen gleiche oder entsprechende Komponenten bezeichnen, wobei ein als ein Suffix zu einem jeweiligen Bezugszeichen hinzugefügter Großbuchstabe einen Unterschied zwischen den Ausführungsformen repräsentiert.

Als ein Hauptunterschied zwischen 1 und 7 ist die Kommutierungsschaltkreisvorrichtung 152A, die der Feldeffekttransistor ist, zu einer Kommutierungsschaltkreisvorrichtung 152B geändert, die eine Diode ist, und es existiert außerdem ein Unterschied in dem Hochgeschwindigkeit-Abschaltungsschaltkreis. Ferner wird anstelle des Temperatursensors 106 ein Widerstanderfassungsschaltkreis 180 verwendet, und der Kennungswiderstand 107 ist nicht gezeigt.

In 7 wird an einen Dither-Strom-Energieversorgung-Steuerungsschaltkreis 100B, wie in 1, die Energieversorgungsspannung Vbb von der externen Energieversorgung 101 angelegt, die die Im-Fahrzeug-Batterie ist, via den Ausgangskontakt 102 des Energieversorgungsrelais, und die Proportionalmagnetspulen 105, die für die Mehrzahl von Hydraulikmagnetventilen in dem Fahrzeuggetriebe bereitgestellt sind, sind angeschlossen.

Der Dither-Strom-Energieversorgung-Steuerungsapparat 100B ist hauptsächlich durch eine Berechnungssteuerung-Schaltkreiseinheit 120B mit einem Mikroprozessor CPU konstruiert. An die Berechnungssteuerung-Schaltkreiseinheit 120B wird die Steuerungsspannung Vcc, die die stabilisierte Spannung von beispielsweise DC 5 V ist, via die Konstantspannung-Energieversorgung 110 angelegt.

Die Berechnungssteuerung-Schaltkreiseinheit 120B ist konstruiert durch den nicht-flüchtigen Programmspeicher 121, den RAM-Speicher 122 zur Berechnungsverarbeitung, den Ringzähler 123a und den Mehrkanal-AD-Wandler 124. In dem Programmspeicher 121 sind ein Steuerungsprogramm, das als eine später beschriebene Stromsteuerungseinrichtung 125B dient, und eine nicht-flüchtige Datenspeicherregion zum Speichern der Korrekturparameter bereitgestellt.

Wie in 1, sind der Eingangsschnittstellenschaltkreis 130, der Ausgangsschnittstellenschaltkreis 140 und die serielle Schnittstelle 170 mit der Berechnungssteuerung-Schaltkreiseinheit 120B verbunden.

Die Ansteuerschaltvorrichtung 151, die bei der Stromaufwärts-Position der Proportionalmagnetspule 105 angeschlossen ist, ist ausgestaltet, gesteuert zu werden zum An/Aus-Schalten via einen Gate-Schaltkreis 150B durch das Ansteuerimpulssignal DRV, das durch die Berechnungssteuerung-Schaltkreiseinheit 120B erzeugt worden ist.

Die Stromabwärtsposition der Proportionalmagnetspule 105 ist mit der Masseschaltung GND via den Stromerfassungsschaltkreis 153 verbunden. Die Spannung zwischen beiden Enden des Stromerfassungsschaltkreises 153 wird via den Verstärker 154 verstärkt, und das Stromerfassungssignal If bei der Spannung proportional zu dem Erregungsstrom der Proportionalmagnetspule 105 wird an den Mehrkanal-AD-Wandler 124 eingegeben.

Die Kommutierungsschaltkreisvorrichtung 152B ist zwischen dem Anschlusspunkt zwischen der Ansteuerschaltvorrichtung 151 und der Proportionalmagnetspule 105 und der Masseschaltung GND angeschlossen und ist so ausgestaltet, dass, wenn die Ansteuerschaltvorrichtung 151 öffnet, der durch die Proportionalmagnetspule 105 fließende Erregungsstrom kommutiert wird, um durch den Stromerfassungswiderstand 153 zu fließen.

Man beachte, dass die Kommutierungsschaltkreisvorrichtung 152B dieser Ausführungsform eine Diode ist, und wenn der Erregungsstrom schnell gedämpft werden muss, ist es wünschenswert, eine durch gepunktete Linien repräsentierte Kommutierungsschaltvorrichtung 158a anzuschließen, eine Spannungsbegrenzungsdiode 158b mit der Kommutierungsschaltvorrichtung 158a zu verbinden, die Kommutierungsschaltvorrichtung 158a in der Strom-verringern-erforderlich-Periode zu öffnen, und eine Spannung zwischen Anschlüssen der Kommutierungsschaltvorrichtung 158a mit der Spannungsbegrenzungsdiode 158b zu begrenzen.

Wie in 1, ist es darüber hinaus wünschenswert, die durch die gepunkteten Linien repräsentierte gemeinsam genutzte Variable-Konstantspannung-Energieversorgung 159a und den Glättungskondensator 159b bereitzustellen, so dass, wenn die Ansteuerschaltvorrichtung 151 vollständig leitend ist, ein vorbestimmter Referenzstrom geliefert wird, selbst wenn die Energieversorgungsspannung Vbb schwankt, oder der Innenwiderstand der Proportionalmagnetspule 105 aufgrund einer Änderung der Umgebungstemperatur schwankt.

Der Widerstanderfassungsschaltkreis 180 ist konstruiert durch einen zweiten Verstärker 183 zum Liefern eines Impulsstroms von der Steuerungsspannung Vcc an die Proportionalmagnetspule 105 in einem Nicht-Ansteuerzustand via eine Abtastschaltvorrichtung 181 und einen Reihenwiderstand 182 mit einem Widerstand bzw. Widerstandwert Rs größer als der Lastwiderstand R, und zum Verstärken einer Anwendungsspannung Vs = Vcc × R/(R + Rs) für die Proportionalmagnetspule 105 bei dieser Gelegenheit, um dadurch ein Widerstanderfassungssignal RDS zu erzeugen.

Man beachte, dass der Widerstand Rs ausreichend größer als der Lastwiderstand R ist, eine Beziehung der Anwendungsspannung Vs ≈ Vcc × R/Rs etabliert ist, und ein an die Proportionalmagnetspule 105 via den Reihenwiderstand 182 fließender Strom Vcc/Rs winzig ist, und als ein Ergebnis das Hydraulikmagnetventil nicht aktiviert wird.

Mit Verweis auf 8, die ein Diagramm zum Veranschaulichen eines Stromsteuerungsblocks durch die Berechnungssteuerung-Schaltkreiseinheit 120B von 7 ist, wird dann eine detaillierte Beschreibung einer Ausgestaltung der Einheit mit einem Fokus auf einen Unterschied von der Einheit von 2 gegeben.

Erstens enthält die Differenz zwischen 2 und 8 eine Dither-Tastverhältnis-Korrektureinrichtung 23c (zweite Korrektureinrichtung), Anweisungsstrom-Korrektureinrichtung 24bb und Widerstandsignal-Eingabeeinrichtung 25dd, und die Fehlerkorrektureinrichtung 20b ist weggelassen, aber all die anderen Komponenten sind dieselben wie diese der Einheit von 2.

In 8 ist die Dither-Tastverhältnis-Korrektureinrichtung 23c ausgestaltet zum Setzen, auf Grundlage des kombinierten Sollstroms It, des Dither-Tastverhältnis Γ = B/Td für die Dither-Strom-groß-Periode B und die Dither-Strom-klein-Periode A, die später mit Verweis auf 9A und 9B beschrieben sind. Gemäß dieser Ausführungsform wird das Dither-Tastverhältnis Γ = B/Td auf Grundlage von (Ausdruck 5b) gesetzt.

(Ausdruck 5b) wird in der Datenspeicherregion des Programmspeichers 121 als der Korrekturparameter gespeichert.

Die Anweisungsstrom-Korrektureinrichtung 24bb ist ausgestaltet zum direkten Anwenden des kombinierten Sollstroms It ohne Korrektur als den durch die Anweisungsstrom-Setzeinrichtung 24a angewendeten Dither-Mediumstrom I0.

Die Widerstandsignal-Eingabeeinrichtung 25dd ist ausgestaltet zum Anwenden einer Impulsansteuerung an die Abtastschaltvorrichtung 181 und zum Empfangen des Widerstanderfassungssignals RDS bei dieser Gelegenheit, um dadurch den Lastwiderstand R zu berechnen, der ein Innenwiderstand der Proportionalmagnetspule 105 bei der aktuellen Temperatur ist, durch Verwendung eines Ausdrucks R = Rs × Vs/(Vcc – Vs) ≈ Rs × Vs/Vcc.

(2) Detaillierte Beschreibung von Aktionen/Operationen und Verfahren

Nun wird eine detaillierte Beschreibung gegeben von Aktionen/Operationen und eines Steuerungsverfahrens für den Apparat, der wie in 7 und 8 konstruiert ist, gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Verweis auf in 9A, 9B und 10 gezeigte Charakteristikdiagramme.

Wenn in 7 und 8 der Energieversorgungsschalter (nicht gezeigt) geschlossen ist/wird, schließt erstens der Ausgangskontakt 102 des Energieversorgungsrelais, und die Energieversorgungsspannung Vbb wird an den Dither-Strom-Energieversorgung-Steuerungsapparat 100B angelegt. Als ein Ergebnis erzeugt die Konstantspannung-Energieversorgung 110 die Steuerungsspannung Vcc, die eine stabilisierte Spannung von beispielsweise DC 5 V ist, und der die Berechnungssteuerung-Schaltkreiseinheit 120B konstruierende Mikroprozessor CPU startet eine Steuerungsoperation.

Der Mikroprozessor CPU arbeitet in Ansprechen auf Operationszustände der Eingangssensorgruppe (nicht gezeigt), die von dem Eingangsschnittstellenschaltkreis 130 eingegeben worden sind, und Inhalte der in dem nicht-flüchtigen Programmspeicher 121 gespeicherten Steuerungsprogramme, erzeugt Lastansteuerbefehlsignale, die an die Elektrische-Last-Gruppe (nicht gezeigt) gerichtet sind, die mit dem Ausgangsschnittstellenschaltkreis 140 verbunden ist, und führt via die Ansteuerschaltvorrichtung 151 eine An/Aus-Steuerung für jede von der Mehrzahl von Proportionalmagnetspulen 105 aus, die spezifische elektrische Lasten aus der Elektrische-Last-Gruppe sind, um den Erregungsstrom dafür zu steuern.

Die Ansteuerschaltvorrichtung 151 wird gesteuert zum An/Aus-Schalten durch das Ansteuerimpulssignal DRV, das durch die in 8 veranschaulichte Befehlimpuls-Erzeugungseinrichtung 26a erzeugt worden ist. Das Ansteuerimpulssignal DRV erzeugt den An-Befehl nur für die An-Periode τon in dem PWM-Zyklus τ, und als ein Ergebnis wird eine Durchschnittsspannung von Vbb × τon/τ an die Proportionalmagnetspule 105 angelegt.

Die Anweisungsstrom-Setzeinrichtung 24a arbeitet mit der Dither-Amplitudenstrom-Setzeinrichtung 22b und der Anweisungsstrom-Korrektureinrichtung 24bb zusammen, um den Dither-Mediumstrom I0 entsprechend dem kombinierten Sollstrom It zu bestimmen, um den großen Dither-Strom I2 und den kleinen Dither-Strom I1 zu berechnen, repräsentiert als Ausdruck 1, und weist das PWM-Tastverhältnis γ = τon/τ gerichtet an die Befehlimpuls-Erzeugungseinrichtung 26a via die PWM-Tastverhältnis-Setzeinrichtung 25a an.

Die Anweisungsstrom-Korrektureinrichtung 24bb ist ausgestaltet zum direkten Anwenden des kombinierten Sollstroms It ohne Korrektur als den Dither-Mediumstrom I0, der durch die Anweisungsstrom-Setzeinrichtung 24a angewendet wird, wie oben beschrieben.

Der kombinierte Sollstrom It ist eine algebraische Summe des durch die Solldurchschnittsstrom-Setzeinrichtung 21b gesetzten Solldurchschnittsstroms Iaa und des durch die Proportional/Integral-Einrichtung 28 erzeugten Fehlersignals. An die Proportional/Integral-Einrichtung 28 wird ein Abweichungssignal zwischen dem durch die Solldurchschnittsstrom-Setzeinrichtung 21b gesetzten Solldurchschnittsstrom Iaa und dem durch das Digitalfilter 27b berechneten erfassten Durchschnittsstrom Idd eingegeben.

Die Glättungszeitkonstante Tf des Digitalfilters 27b ist mehr als der Dither-Amplitudenzyklus Td. Der erfasste Durchschnittsstrom Idd entspricht dem Wellenformdurchschnittsstrom Ia des pulsierenden Dither-Stroms.

Im Gegensatz dazu repräsentiert der erfasste Strom Id, der durch eine einfache Digitalumwandlung des Strom-erfasst-Signals If akquiriert worden ist, das von dem Verstärker 154 akquiriert worden ist, einen aktuellen Wert des Erregungsstroms, der in Abhängigkeit von großen und kleinen Dither-Strömen pulsiert.

Die Erhöhtes-Tastverhältnis-Setzeinrichtung 26b und die Verringertes-Tastverhältnis-Setzeinrichtung 26c sind ausgestaltet zum Unterstützen der Befehlimpuls-Erzeugungseinrichtung 26a beim schnellen Erhöhen/schnellen Verringern des PWM-Tastverhältnisses γ in Ansprechen auf den Abweichungsstrom Ix zwischen dem großen Dither-Strom I2 und dem kleinen Dither-Strom I1, die abwechselnd als Befehlsignale durch die Anweisungsstrom-Setzeinrichtung 24a erzeugt sind, und den erfassten Strom Id, um dadurch eine schnelle Stromänderung zu erlangen.

Somit wird der häufig zunehmende/abnehmende Dither-Amplitudenstrom nicht direkt der Gegenkopplungsregelung durch die Berechnungssteuerungseinrichtung unterworfen, und eine indirekte Reflektion bzw. Wiedergabe wird durch eine Gegenkopplungsregelung des Wellenformdurchschnittsstroms des Dither-Amplitudenstroms realisiert, und daher ist eine Antwort bzw. Reaktion auf den sich häufig in einem vorbestimmten Zunahme-/Abnahmemuster ändernden Erregungsstrom nicht erforderlich. Deshalb wird eine Steuerungscharakteristik stabilisiert, und eine einfache Berechnungssteuerungseinrichtung kann angewendet werden.

In 9A und 9B, die Charakteristikdiagramme zum Zeigen der Stromwellenformen durch den Stromsteuerungsblock von 8 sind, ist 9A als Nächstes ein Diagramm zum Zeigen einer Stromwellenform, wenn die Kommutierungsschaltkreisvorrichtung 152B die in 7 veranschaulichte Diode ist und nicht die Kommutierungsschaltvorrichtung 158a und die Spannungsbegrenzungsdiode 158b, die durch die gepunkteten Linien repräsentiert sind, und im Besonderen ist die Dither-Strom-groß-Periode B gesetzt, kürzer als die Dither-Strom-klein-Periode A zu sein.

Wie aus 9A ersichtlich, ist die Anstiegszeit von dem kleinen Dither-Strom I1 zu dem großen Dither-Strom I2 kürzer als die Abfallzeit von dem großen Dither-Strom I2 zu dem kleinen Dither-Strom I1, und als ein Ergebnis ist der Wellenformdurchschnittsstrom Ia ein kleinerer Wert als der Dither-Mediumstrom I0.

Im Gegensatz dazu ist 9B ein Diagramm zum Zeigen der Stromwellenform, wenn die Dither-Strom-groß-Periode B und die Dither-Strom-klein-Periode A gesetzt sind, gleich zueinander zu sein.

Als ein Ergebnis ist in 9A der Wellenformdurchschnittsstrom Ia geringer als der Dither-Mediumstrom I0, und in 9B ist der Wellenformdurchschnittsstrom Ia mehr als der Dither-Mediumstrom I0.

Man beachte, dass die Beziehung zwischen dem Wellenformdurchschnittsstrom Ia und dem Dither-Mediumstrom I0 wie oben mit Verweis auf 4 beschrieben ist.

Darüber hinaus sind die Referenzbespiele der Durchschnitt-Antwortzeitdifferenz ((a – b)) und des Anweisungsstroms (Dither-Mediumstrom I0)) wie in 5 gezeigt.

10, die ein Korrekturcharakteristikdiagramm zum Zeigen einer Beziehung zwischen dem Dither-Tastverhältnis und dem Sollstrom des Apparats von 7 ist, ist ein Diagramm zum Zeigen der Beziehung des Dither-Tastverhältnisses Γ = B/Td, so dass der kombinierte Sollstrom It und der Dither-Mediumstrom I0 miteinander durch das zweite Korrekturverfahren übereinstimmen, welche auf Grundlage von (Ausdruck 5b) berechnet wird.

(3) Kern und Merkmale der zweiten Ausführungsform

Wie aus der obigen Beschreibung ersichtlich, ist das Dither-Strom-Energieversorgung-Steuerungsverfahren gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wie in dem Fall der ersten Ausführungsform, ausgestaltet zum Bestimmen des Dither-Mediumstroms, der als der Anweisungsstrom dient, so dass der Wellenformdurchschnittsstrom des Erregungsstroms an die induktive elektrische Last mit dem Solldurchschnittsstrom übereinstimmt, und eine Operation wird mit dem Anweisungsstrom durchgeführt, in dem die Schwankungsfehler in der Anstiegszeit und der Abfallzeit, die in Abhängigkeit von den Größen des Dither-Mediumstroms und des Dither-Amplitudenstroms schwanken, in der Phase des tatsächlichen Betriebs mit Verwendung des Korrekturparameters korrigiert werden, der in der vorbereitenden Experimentphase gemessen worden ist.

Darüber hinaus wird gemäß Anspruch 2 der vorliegenden Erfindung in der experimentellen Messphase das Dither-Tastverhältnis so eingestellt, dass der gesetzte Dither-Mediumstrom und der erfasste Durchschnittsstrom miteinander übereinstimmen, und die Antwortzeitdifferenz, die die Differenz zwischen der Abfallzeit und der Anstiegszeit entsprechend dem Dither-Mediumstrom ist, wird gemessen.

In der Phase des tatsächlichen Betriebs wird ein zweites Korrekturverfahren angewendet.

Das zweite Korrekturverfahren involviert ein Setzen von B – b = A – a in (Ausdruck 2), so dass der als der Solldurchschnittsstrom Iaa dienende Wellenformdurchschnittsstrom Ia und der als der Anweisungsstrom dienende Dither-Mediumstrom I0 miteinander übereinstimmen, und in Zuordnung zu dem Dither-Mediumstrom I0 wird die Dither-Strom-groß-Periode B oder die Dither-Strom-klein-Periode A durch (Ausdruck 5b) oder (Ausdruck 5a) berechnet. A = [(Td + ((a – b))]/2(Ausdruck 5a)B = [(Td – ((a – b))]/2(Ausdruck 5b).

Als die Durchschnitt-Antwortzeitdifferenz ((a – b)) wird eine Durchschnitt-Antwortzeitdifferenz angewendet, die einem Mediumwert zwischen einem Minimumwert und einem Maximumwert eines praktischen Bereichs des Solldurchschnittsstroms Iaa entspricht oder einem spezifischen repräsentativen Solldurchschnittsstrom entspricht, der häufig verwendet wird, oder eine Durchschnitt-Antwortzeitdifferenz wird angewendet, die berechnet worden ist mittels Interpolation durch Verwendung einer Mehrzahl von Durchschnitt-Antwortzeitdifferenzen mit Bezug zu dem Solldurchschnittsstrom Iaa in der Mehrzahl von Phasen.

Wie oben beschrieben, wird gemäß Anspruch 3 der vorliegenden Erfindung in der experimentellen Messphase das Dither-Tastverhältnis so eingestellt, dass der Wellenformdurchschnittsstrom und der Dither-Mediumstrom miteinander übereinstimmen, und die Antwortzeitdifferenz, die die Differenz zwischen der Abfallzeit und der Anstiegszeit entsprechend dem Dither-Mediumstrom ist, wird gemessen. Ferner wird als das zweite Korrekturverfahren in der Phase des tatsächlichen Betriebs das Dither-Tastverhältnis variabel auch in der Phase des tatsächlichen Betriebs gemacht, und die Dither-Strom-groß-Periode und die Dither-Strom-klein-Periode werden durch Verwendung der Antwortzeitdifferenzdaten berechnet, die in der Experimentmessphase akquiriert worden sind.

Somit wird ein derartiges Merkmal bereitgestellt, das ein einfacher Ausdruck, der als (Ausdruck 5b) repräsentiert ist, verwendet wird zum Korrigieren des Dither-Tastverhältnisses ohne Korrigieren des Dither-Mediumstroms, und daher wird, selbst wenn die Abfallzeit und die Anstiegszeit des Dither-Stroms schwanken, ein zweckgemäßer Dither-Mediumstrom als der Anweisungsstrom in Zuordnung zu dem gegebenen Solldurchschnittsstrom bestimmt, um dadurch den Steuerungsfehler zu reduzieren.

Wie aus der obigen Beschreibung ersichtlich, enthält der Dither-Strom-Energieversorgung-Steuerungsapparat 100B gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wie in der ersten Ausführungsform die Berechnungssteuerung-Schaltkreiseinheit 120B mit der Stromsteuerungseinrichtung 125B, die Ansteuerschaltvorrichtung 151 für die Proportionalmagnetspule 105 und die Kommutierungsschaltkreisvorrichtung 152B. Der Dither-Strom-Energieversorgung-Steuerungsapparat 100B enthält ferner die Anweisungsstrom-Setzeinrichtung 24a und die Dither-Tastverhältnis-Korrektureinrichtung 23c, um den Solldurchschnittsstrom Iaa und den Dither-Amplitudenstrom ΔI, gegeben durch die Solldurchschnittsstrom-Setzeinrichtung 21b und die Dither-Amplitudenstrom-Setzeinrichtung 22b, zu akquirieren, und ist ausgestaltet zum Setzen des Dither-Mediumstroms I0 oder des Dither-Tastverhältnisses Γ, um solch eine Beziehung zu etablieren, dass der erfasste Durchschnittsstrom Idd der Proportionalmagnetspule 105 gleich zu dem Solldurchschnittsstrom Iaa ist.

Anstelle der ersten Korrektureinrichtung 24b gemäß der ersten Ausführungsform wird ferner die zweite Korrektureinrichtung 23c angewendet, und die zweite Korrektureinrichtung 23c dient als die Dither-Tastverhältnis-Korrektureinrichtung zum Wirken auf die Dither-Stromamplitude-Setzeinrichtung 22b, das Dither-Tastverhältnis Γ = B/Td zu setzen, welches das Verhältnis der Dither-Strom-groß-Periode B zu dem Dither-Amplitudenzyklus Td ist, um solch eine Beziehung zu etablieren, dass der Solldurchschnittsstrom Iaa und der Dither-Mediumstrom I0 miteinander übereinstimmen.

Die Proportionalmagnetspule 105 wird für jede von einer Mehrzahl von Hydraulikmagnetventilen zum Auswählen einer Schaltposition eines Fahrzeuggetriebes bereitgestellt. Jede von einer Mehrzahl der Proportionalmagnetspulen 105 enthält die Ansteuerschaltvorrichtung 151 und enthält einen Widerstanderfassungsschaltkreis 180, der mit wenigstens einem Paar der Proportionalmagnetspulen 105 verbunden ist, die derart ausgestaltet sind, dass, wenn eine Proportionalmagnetspule mit Energie versorgt, eine andere Proportionalmagnetspule nicht mit Energie versorgt wird.

Der Widerstanderfassungsschaltkreis 180 ist ausgestaltet zum Liefern eines Impulsstroms von einer stabilisierten Steuerungsspannung Vcc an die Proportionalmagnetspule 105 in einem Nicht-Ansteuerzustand via die Abtastschaltvorrichtung 181 und den Reihenwiderstand 182 mit einem Widerstandwert Rs größer als der Lastwiderstand R, und enthält den zweiten Verstärker 183 zum Verstärken einer angelegten Spannung Vs = Vcc × R/(R + Rs) für die Proportionalmagnetspule 105 während der Lieferung des Impulsstroms, um dadurch ein Widerstanderfassungssignal RDS zu erzeugen.

Die Berechnungssteuerung-Schaltkreiseinheit 120B ist ausgestaltet zum Impuls-Ansteuern der Abtastschaltvorrichtung 181 und zum Empfangen des Widerstanderfassungssignals RDS während der Impuls-Ansteuerung, um dadurch den Lastwiderstand R, der ein Innenwiderstand der Proportionalmagnetspule 105 bei einer aktuellen Temperatur ist, durch Verwendung eines Ausdrucks R = Rs × Vs/(Vcc – Vs) ≈ Rs × Vs/Vcc zu berechnen.

Die Proportionalmagnetspule 105 wird mit Energie versorgt via eine gemeinsam genutzte Variable-Konstantspannung-Energieversorgung, die eine durch einen Wert des Lastwiderstands R korrigierte Ausgangsspannung hat, oder enthält die PWM-Tastverhältnis-Setzeinrichtung 25a zum Korrigieren des Erregungstastverhältnisses der Ansteuerschaltvorrichtung 151 auf Grundlage des Wertes des Lastwiderstands R.

Wie oben beschrieben, ist gemäß Anspruch 12 der vorliegenden Erfindung die Berechnungssteuerung-Schaltkreiseinheit ausgestaltet zum Überwachen der Spannung zwischen beiden Enden der Proportionalmagnetspule, akquiriert durch Ansteuern der Proportionalmagnetspule in dem Nicht-Ansteuerungszustand via einen Reihenwiderstand, der einen großen Widerstandwert hat, in einer kurzen Periode, um dadurch den Lastwiderstand der Proportionalmagnetspule zu messen.

Somit wird ein derartiges Merkmal bereitgestellt, dass die Proportionalmagnetspule nicht durch den winzigen Impulsstrom in der kurzen Periode fehlfunktioniert, und eine Messzeitkonstante, die ein Verhältnis zwischen der Induktanz L der Proportionalmagnetspule und dem Widerstand Rs des Reihenwiderstands ist, ist klein, und daher kann eine Sättigungsspannung für die Proportionalmagnetspule durch Verwendung des Impulsstroms in der kurzen Periode gemessen werden.

Man beachte, dass die Temperatur der Proportionalmagnetspule durch eine Eigenwärmeerzeugung während der Erregungsansteuerung weiter erhöht wird, und daher muss das Bestimmungsergebnis diesen Zustand wiedergeben. Dies trifft für einen Fall zu, wo ein Öltemperatursensor bereitgestellt ist. Jedoch wird ein derartiges Merkmal bereitgestellt, dass, wenigstens bei einer Umgebungstemperatur, die von einer extrem niedrigen Temperatur zu einer extrem hohen Temperatur schwankt, der aktuelle Widerstand ungefähr korrekt gemessen werden kann, und die Anzahl von Signalleitungen kann im Vergleich mit dem Fall, wo der Öltemperatursensor verwendet wird, reduziert werden.

Dies trifft auf die dritte Ausführungsform zu.

Ein parallel zu der Proportionalmagnetspule 105 geschalteter Kommutierungsschaltkreis enthält einen Hochgeschwindigkeit-Abschaltungsschaltkreis, der ausgestaltet ist, aktiviert zu sein während einer Abschaltung der Erregung der Proportionalmagnetspule 105 und in einer Strom-verringern-erforderlich-Periode auf einen Schaltübergang von dem großen Dither-Strom I2 zu dem kleinen Dither-Strom I1 hin.

Der Hochgeschwindigkeit-Abschaltungsschaltkreis ist die Kommutierungsschaltvorrichtung 158a, die in Reihe mit der Kommutierungsschaltkreisvorrichtung 152B geschaltet ist.

Die Spannungsbegrenzungsdiode 158b ist mit der Kommutierungsschaltvorrichtung 158a verbunden, und die Kommutierungsschaltvorrichtung 158a ist in der Strom-verringern-erforderlich-Periode geöffnet, so dass eine Spannung zwischen beiden Enden der Kommutierungsschaltvorrichtung 158a durch die Spannungsbegrenzungsdiode 158b begrenzt wird.

Wie oben beschrieben, wird gemäß Anspruch 13 der vorliegenden Erfindung, während der Abschaltung der Erregung der Proportionalmagnetspule und während der Strom-verringern-erforderlich-Periode auf den Schaltübergang von dem großen Dither-Strom zu dem kleinen Dither-Strom hin, der Kommutierungsstrom schnell durch die in Reihe zu der Kommutierungsschaltkreisvorrichtung geschalteten Kommutierungsschaltvorrichtung gedämpft.

Somit wird ein derartiges Merkmal bereitgestellt, dass die Abfallzeit des Dither-Stroms verringert wird, um einen Schwankungsfehler der Abfallzeit zu verringern, und in dem Normalzustand, in dem die An/Aus-Steuerung für den Erregungsstrom ausgeführt wird, wenn die Ansteuerschaltvorrichtung geöffnet ist/wird, kommutiert der Erregungsstrom an die Kommutierungsschaltvorrichtung, um dadurch die Freigabe der elektromagnetischen Energie zu unterdrücken, was in einer Steuerung des Erregungsstroms resultiert während eine kleine elektrische Leistung verbraucht wird.

Dritte Ausführungsform(1) Detaillierte Beschreibung der Ausgestaltung

Mit Verweis auf 11, die ein Gesamtschaltkreisblockdiagramm zum Veranschaulichen eines Apparats gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist, wird nun eine detaillierte Beschreibung einer Ausgestaltung des Apparats mit einem Fokus auf einen Unterschied von dem Apparat von 1 gegeben.

Man beachte, dass in den jeweiligen Zeichnungen ähnliche Bezugszeichen gleiche oder entsprechende Komponenten bezeichnen, und ein als ein Suffix zu einem jeweiligen Bezugszeichen hinzugefügter Großbuchstabe repräsentiert eine Differenz zwischen den Ausführungsformen.

Als ein fundamentaler Unterschied zwischen 1 und 11 ist erstens in 11 ein Gegenkopplungsregelung-Schaltkreis 160 zwischen einer Berechnungssteuerung-Schaltkreiseinheit 120C und einem Gate-Schaltkreis 150C bereitgestellt, und der Gegenkopplung-Schaltkreis 160 ist ausgestaltet zum Glätten des durch die Berechnungssteuerung-Schaltkreiseinheit 120C erzeugten Befehlimpulssignals PLS und zum Anwenden einer Schaltsteuerung auf die Ansteuerschaltvorrichtung 151, so dass der Erregungsstrom proportional zu der geglätteten Spannung ist.

Als ein Hauptunterschied zwischen 1 und 11 ist darüber hinaus die Kommutierungsschaltkreisvorrichtung 152A, die der Feldeffekttransistor ist, zu einer Kommutierungsschaltkreisvorrichtung 152C geändert, die eine Diode ist, und der Hochgeschwindigkeit-Abschaltungsschaltkreis ist weggelassen.

Man beachte, dass, um die Ausgestaltung des Kommutierungsschaltkreises zu identifizieren, eine Drahtbrücke 156 mit einer Platine (nicht gezeigt) verbunden ist.

Anstelle des Temperatursensors 106 wird ferner ein Widerstanderfassungsschaltkreis 180 verwendet, der Kennungswiderstand 107 ist nicht gezeigt, und ein Ringregister 123b ist anstelle des Ringzählers 123a bereitgestellt.

In 11 wird an den Dither-Strom-Energieversorgung-Steuerungsschaltkreis 100C, wie in 1, die Energieversorgungsspannung Vbb von der externen Energieversorgung 101 angelegt, die die Im-Fahrzeug-Batterie ist, via den Ausgangskontakt 102 des Energieversorgungsrelais, und die Proportionalmagnetspulen 105, die für die Mehrzahl von Hydraulikmagnetventilen in dem Fahrzeuggetriebe bereitgestellt sind, sind angeschlossen.

Der Dither-Strom-Energieversorgung-Steuerungsapparat 100C ist hauptsächlich durch eine Berechnungssteuerung-Schaltkreiseinheit 120C mit einem Mikroprozessor CPU konstruiert. An die Berechnungssteuerung-Schaltkreiseinheit 120C wird die Steuerungsspannung Vcc, die die stabilisierte Spannung von beispielsweise DC 5 V ist, via die Konstantspannung-Energieversorgung 110 angelegt.

Die Berechnungssteuerung-Schaltkreiseinheit 120C ist konstruiert durch den nicht-flüchtigen Programmspeicher 121, den RAM-Speicher 122 zur Berechnungsverarbeitung, das Ringregister 123b und den Mehrkanal-AD-Wandler 124. In dem Programmspeicher 121 sind ein Steuerungsprogramm, das als eine später beschriebene Stromsteuerungseinrichtung 125C dient, ein Steuerungsprogramm, das als eine Variable-Spannung-Befehl-Einrichtung 25cc dient, und eine nicht-flüchtige Datenspeicherregion zum Speichern des Korrekturparameters bereitgestellt.

Wie in 1 sind der Eingangsschnittstellenschaltkreis 130, der Ausgangsschnittstellenschaltkreis 140, die serielle Schnittstelle 170 mit der Berechnungssteuerung-Schaltkreiseinheit 120C verbunden.

Die Ansteuerschaltvorrichtung 151, die bei der Stromaufwärts-Position der Proportionalmagnetspule 105 angeschlossen ist, ist ausgestaltet, gesteuert zu werden zum An/Aus-Schalten via den Gate-Schaltkreis 150C durch das Erregungsbefehlsignal, das durch den Gegenkopplungsregelung-Schaltkreis 160 erzeugt worden ist.

Die Stromabwärtsposition der Proportionalmagnetspule 105 ist mit der Masseschaltung GND via den Stromerfassungsschaltkreis 153 verbunden. Die Spannung zwischen beiden Enden des Stromerfassungsschaltkreises 153 wird via den Verstärker 154 verstärkt, und das Stromerfassungssignal If bei der Spannung proportional zu dem Erregungsstrom der Proportionalmagnetspule 105 wird an den Mehrkanal-AD-Wandler 124 eingegeben.

Die Kommutierungsschaltkreisvorrichtung 152C ist zwischen dem Anschlusspunkt zwischen der Ansteuerschaltvorrichtung 151 und dem Proportionalmagnetventil 105 und der Masseschaltung GND angeschlossen und ist so ausgestaltet, dass, wenn die Ansteuerschaltvorrichtung 151 öffnet, der durch die Proportionalmagnetspule 105 fließende Erregungsstrom kommutiert wird, durch den Stromerfassungswiderstand 153 zu fließen.

Man beachte, dass gemäß dieser Ausführungsform ein derartiger Zustand, dass die Kommutierungsschaltkreisvorrichtung 152C die Diode ist, durch die Drahtbrücke 156 identifiziert werden kann.

Als eine erwünschte Form sind die gemeinsam genutzte Variable-Konstantspannung-Energieversorgung 159a und der Glättungskondensator 159b mit einer Stromaufwärtsposition der Ansteuerschaltvorrichtung 151 so verbunden, dass, wenn die Ansteuerschaltvorrichtung 151 vollständig leitend ist, ein vorbestimmter Referenzstrom geliefert wird, selbst wenn die Energieversorgungsspannung Vbb schwankt, oder der Innenwiderstand der Proportionalmagnetspule 105 aufgrund einer Änderung der Umgebungstemperatur schwankt.

Wie oben mit Verweis auf 7 beschrieben, ist der Widerstanderfassungsschaltkreis 180 konstruiert durch den zweiten Verstärker 183 zum Liefern des Impulsstroms von der Steuerungsspannung Vcc an das Proportionalmagnetventil 105 in dem Nicht-Ansteuerzustand via die Abtastschaltvorrichtung 181 und den Reihenwiderstand 182 mit dem Widerstand Rs größer als der Lastwiderstand R und zum Verstärken der Spannung Vs = Vcc × R/(R + Rs), die an die Proportionalmagnetspule 105 bei dieser Gelegenheit angelegt ist, um dadurch das Widerstanderfassungssignal RDS zu erzeugen.

Man beachte, dass der Widerstand Rs ausreichend größer als der Lastwiderstand R ist, die Beziehung der Anlegungsspannung Vs ≈ Vcc × R/Rs etabliert, und der an die Proportionalmagnetspule 105 via den Reihenwiderstand 182 fließende Strom Vcc/Rs winzig ist, und als ein Ergebnis das Hydraulikmagnetventil nicht aktiviert wird.

Dann ist die gemeinsam genutzte Variable-Konstantspannung-Energieversorgung 159a so ausgestaltet, dass die Ausgangsspannung durch die Variable-Spannung-Befehl-Einrichtung 25cc korrigiert wird, die in Ansprechen auf das Widerstanderfassungssignal RDS arbeitet.

Mit Verweis auf 12, die ein Diagramm zum Veranschaulichen eines Stromsteuerungsblocks durch die Berechnungssteuerung-Schaltkreiseinheit 120C von 11 ist, wird dann eine detaillierte Beschreibung einer Ausgestaltung der Einheit mit einem Fokus auf einen Unterschied von der Einheit von 2 gegeben.

Erstens enthält der Unterschied zwischen 2 und 12 eine Dither-Amplitudenstrom-Setzeinrichtung 22bb, Dither-Tastverhältnis-Korrektureinrichtung 23cc (dritte Korrektureinrichtung), PWM-Tastverhältnis-Setzeinrichtung 25aa und Befehlimpuls-Erzeugungseinrichtung 26aa. Die Aktuelle-Spannung-Korrektureinrichtung 25b, die Aktueller-Widerstand-Korrektureinrichtung 25c und die Erfasste-Temperatur-Eingabeeinrichtung 25d sind nicht bereitgestellt, und die Fehlerkorrektureinrichtung 20b ist weggelassen, aber all die anderen Komponenten sind dieselben wie diese der Einheit von 2.

In 12 ist die Dither-Amplitudenstrom-Setzeinrichtung 22bb ausgestaltet zum Erzeugen eines Erhöhungsstartbefehlimpulses UP und eines Verringerungsstartbefehlimpulses DN, gerichtet an den Gegenkopplungsregelung-Schaltkreis 160. Der Erhöhungsstartbefehlimpuls UP ist ausgestaltet zum Erzeugen eines ersten Impulssignals mit einer vorbestimmten zeitlichen Breite oder einer variablen zeitlichen Breite auf den Start der Erregung der Proportionalmagnetspule 105 oder das Umschalten durch die Dither-Amplitudenstrom-Setzeinrichtung 22bb von dem kleinen Dither-Strom I1 zu dem großen Dither-Strom I2 hin. Der Verringerungsstartbefehlimpuls DN ist ausgestaltet zum Erzeugen eines zweiten Impulssignals mit einer vorbestimmten zeitlichen Breite oder einer variablen zeitlichen Breite auf den Start der Erregung der Proportionalmagnetspule 105 oder das Schalten durch die Dither-Amplitudenstrom-Setzeinrichtung 22bb von dem großen Dither-Strom I2 zu dem kleinen Dither-Strom I1 hin. Der Gegenkopplungsregelung-Schaltkreis 160 ist ausgestaltet zum Arbeiten in Ansprechen auf das erste Impulssignal oder das zweite Impulssignal, um dadurch temporär schnell ein an den Vergleichssteuerungsschaltkreis 161 eingegebenes analoges Befehlsignal At zu erhöhen oder zu verringern.

Die Dither-Tastverhältnis-Korrektureinrichtung 23cc dient als dritte Korrektureinrichtung zum Verwenden des in dem Programmspeicher 121 gespeicherten Korrekturparameters zum Korrigieren des Dither-Tastverhältnisses Γ, um dadurch die gemeinsame Anweisungsstrom-Korrektureinrichtung 24b (erste Korrektureinrichtung) auf Produkte mit unterschiedlichen Formen des Kommutierungsschaltkreises anzuwenden. Eine detaillierte Beschreibung der Dither-Tastverhältnis-Korrektureinrichtung 23cc wird später gegeben.

Die PWM-Tastverhältnis-Setzeinrichtung 25aa ist ausgestaltet zum Bestimmen eines PWM-Tastverhältnisses γ = τon/τ des durch die Befehlimpuls-Erzeugungseinrichtung 26aa erzeugten Befehlimpulssignals PLS. Eine Schließperiode τon des PWM-Tastverhältnisses γ = τon/τ, die eine An-Periode ist, wird so bestimmt, dass γ2 = I2/Iamax oder γ1 = I1/Iamax, welches ein Verhältnis des großen Dither-Stroms I2 oder des kleinen Dither-Stroms I1, der ein Anweisungsstrom durch die Anweisungsstrom-Setzeinrichtung 24a ist, zu einem Maximumwert Iamax des Solldurchschnittsstroms Iaa ist, etabliert ist.

Das PWM-Tastverhältnis γ des durch die Befehlimpuls-Erzeugungseinrichtung 26aa erzeugten Impulssignals nimmt S/N an, wenn ein Taktsignal N-mal in dem PWM-Zyklus τ gezählt wird, und S Taktsignale von den N Taktsignalen An-Befehle sind. Der PWM-Zyklus τ mit den N Taktsignalen als eine Einheit wird n-mal in dem Dither-Amplitudenzyklus Td erzeugt. Eine minimale Einstellungseinheit des Dither-Tastverhältnisses Γ = B/Td ist Td/n.

Auf die Befehlimpuls-Erzeugungseinrichtung 26aa wird eine zweite Einrichtung angewendet, die durch das Ringregister 123b konstruiert ist, in dem S An-Zeitpunkte in N Taktsignalen verteilt sind.

Der Gegenkopplungsregelung-Schaltkreis 160 verwendet den Vergleichssteuerungsschaltkreis 161 zum Vergleichen des analogen Befehlsignals At, das durch Verwendung des ersten Glättungsschaltkreises 160a zum Glätten des Befehlimpulssignals PLS akquiriert worden ist, und eines Strom-erfasst-Signals Ad, das durch Verwendung des zweiten Glättungsschaltkreises 160b zum Glätten der Ausgangsspannung des Verstärkers 154 akquiriert worden ist, miteinander, und schaltet, unabhängig von einer Anwesenheit oder Abwesenheit der Schwankung in der Energieversorgungsspannung Vbb und einer Anwesenheit oder Abwesenheit der Schwankung in dem Lastwiderstand R in Zuordnung zu dem großen Dither-Strom I2 und dem kleinen Dither-Strom I1, die Ansteuerschaltvorrichtung 151, um eine derartige Beziehung zu etablieren, dass der Erregungsstrom übereinstimmt bzw. passt, um dadurch eine Gegenkopplungsregelung auszuführen. Ferner sind Glättungszeitkonstanten der ersten und zweiten Glättungsschaltkreise 160a und 160b mehr als der PWM-Zyklus τ und geringer als die induktive Zeitkonstante Tx der Proportionalmagnetspule 105.

(2) Detaillierte Beschreibung von Aktionen/Operationen und Verfahren

Nun wird eine detaillierte Beschreibung gegeben von Aktionen/Operationen und einem Steuerungsverfahren für den Apparat, der wie in 11 und 12 konstruiert ist, gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Verweis auf ein in 13 gezeigtes Charakteristikdiagramm und eine in 14 gezeigte Datenabbildung.

In 11 und 12, wenn der Energieversorgungsschalter (nicht gezeigt) geschlossen wird, schließt zuerst der Ausgangskontakt 102 des Energieversorgungsrelais, und die Energieversorgungsspannung Vbb wird an den Dither-Strom-Energieversorgung-Steuerungsapparat 100C angelegt.

Als ein Ergebnis erzeugt die Konstantspannung-Energieversorgung 110 die Steuerungsspannung Vcc, die eine stabilisierte Spannung von beispielsweise DC 5 V ist, und der die Berechnungssteuerung-Schaltkreiseinheit 120C konstruierende Mikroprozessor CPU startet eine Steuerungsoperation.

Der Mikroprozessor CPU arbeitet in Ansprechen auf Operationszustände der Eingangssensorgruppe (nicht gezeigt), die von dem Eingangsschnittstellenschaltkreis 130 eingegeben worden sind, und Inhalte der in dem nicht-flüchtigen Programmspeicher 121 gespeicherten Steuerungsprogramme, erzeugt Lastansteuerbefehlsignale, die an die Elektrische-Last-Gruppe (nicht gezeigt) gerichtet sind, die mit dem Ausgangsschnittstellenschaltkreis 140 verbunden ist, und führt via die Ansteuerschaltvorrichtung 151 eine An/Aus-Steuerung für jede von der Mehrzahl von Proportionalmagnetspulen 105 aus, die spezifische elektrische Lasten unter der Elektrische-Last-Gruppe sind, um den Erregungsstrom dafür zu steuern.

Die Ansteuerschaltvorrichtung 151 verwendet den ersten Glättungsschaltkreis 160a in dem Gegenkopplungsregelung-Schaltkreis 160 zum einmaligen Glätten des Befehlimpulssignals PLS, das durch die in 12 veranschaulichte Befehlimpuls-Erzeugungseinrichtung 26aa erzeugt worden ist, wandelt das Befehlimpulssignal PLS in das analoge Befehlsignal At um, wird erneut zum An-/Aus-Schalten gesteuert, und wird somit durch die Gegenkopplung gesteuert, eine derartige Beziehung zu etablieren, dass das von dem zweiten Glättungsschaltkreis 160b akquirierte Stromerfassungssignal Ad und das analoge Befehlsignal At miteinander übereinstimmen.

Die Anweisungsstrom-Setzeinrichtung 24a arbeitet mit der Dither-Amplitudenstrom-Setzeinrichtung 22bb und der Anweisungsstrom-Korrektureinrichtung 24b zusammen, um den Dither-Mediumstrom I0 zu bestimmen, der dem kombinierten Sollstrom It entspricht, um den großen Dither-Strom I2 und den kleinen Dither-Strom I1 zu berechnen, repräsentiert als Ausdruck 1, und weist das PWM-Tastverhältnis γ = τon/τ gerichtet an die Befehlimpuls-Erzeugungseinrichtung 26aa via die PWM-Tastverhältnis-Setzeinrichtung 25aa an.

Die Anweisungsstrom-Korrektureinrichtung 24b ist ausgestaltet zum Berechnen, auf Grundlage des oben beschriebenen Korrekturparameters, des Dither-Mediumstroms I0, der als der Anweisungsstrom dient, der dem kombinierten Sollstrom It entspricht.

Der kombinierte Sollstrom It ist eine algebraische Summe des durch die Solldurchschnittsstrom-Setzeinrichtung 21b gesetzten Solldurchschnittsstroms Iaa und des durch die Proportional/Integral-Einrichtung 28 erzeugten Fehlersignals. An die Proportional/Integral-Einrichtung 28 wird ein Abweichungssignal zwischen dem durch die Solldurchschnittsstrom-Setzeinrichtung 21b gesetzten Solldurchschnittsstrom Iaa und dem durch das Digitalfilter 27b berechneten erfassten Durchschnittsstrom Idd eingegeben.

Die Glättungszeitkonstante Tf des Digitalfilters 27b ist mehr als der Dither-Amplitudenzyklus Td. Der erfasste Durchschnittsstrom Idd entspricht dem Wellenformdurchschnittsstrom Ia des pulsierenden Dither-Stroms.

In 12 entspricht die Dither-Tastverhältnis-Korrektureinrichtung 23cc dem dritten Korrekturverfahren und ist ausgestaltet zum Setzen, um den in (Ausdruck 2aa) beschriebenen gemeinsamen Dither-Mediumstrom I0 auf ein erstes Produkt (in dem Fall der Kommutierungsschaltkreisvorrichtung 152C gemäß der dritten Ausführungsform) mit einer Antwortzeitdifferenz (a1 – b1) und ein zweites Produkt (in dem Fall der Kommutierungsschaltkreisvorrichtung 152A gemäß der ersten Ausführungsform) mit einer Antwortzeitdifferenz (a2 – b2) anzuwenden, wo (a2 – b2) > (a1 – b1), eines Dither-Tastverhältnisses Γ2 = B2/Td des zweiten Produktes, kleiner als ein Dither-Tastverhältnis Γ1 = B1/Td = 0,5 des erstes Produkts zu sein. Iaa = Ia = I0 + 0,5 × ΔI × ((a1 – b1))(Ausdruck 2aa)

Um den Wert von (Ausdruck 2) mit Bezug zu dem ersten Produkt und dem Wert von (Ausdruck 2) mit Bezug zu dem zweiten Produkt zueinander gleich zu machen, ist mit anderen Worten eine Beziehung von (Ausdruck 6) erforderlich. (B1 – b1) – (A1 – a1) = (B2 – b2) – (A2 – a2)(Ausdruck 6)

Durch Bereitstellen von Beziehungen von A1 = B1 = Td/2 und A2 + B2 = Td werden bei dieser Gelegenheit (Ausdruck 6a) und (Ausdruck 6b) akquiriert. A2 = [Td + (a2 – b2) – (a1 – b1)]/2(Ausdruck 6a)B2 = [Td – (a2 – b2) + (a1 – b1)]/2(Ausdruck 6b)

Somit wird das Dither-Tastverhältnis Γ2 = B2/Td des zweiten Produkts bestimmt, indem ein Differenzwert (a2 – b2) – (a1 – b1) zwischen den Antwortzeitdifferenzen als ein Korrekturparameter verwendet wird.

Als eine Durchschnitt-Antwortzeitdifferenz ((a1 – b1)), die ein Durchschnitt der Mehrzahl von Abtastwerten bzw. Probestücken ist, und ein Durchschnittdifferenzwert ((a2 – b2) – (a1 – b1)) der Durchschnitt-Antwortzeitdifferenz wird eine Durchschnitt-Antwortzeitdifferenz angewendet, die einem Mediumwert zwischen dem Minimumwert und dem Maximumwert eines praktischen Bereichs des Solldurchschnittsstroms Iaa entspricht oder einem spezifischen repräsentativen Solldurchschnittsstrom entspricht, der häufig verwendet ist, oder eine Durchschnitt-Antwortzeitdifferenz wird angewendet, die mittels Interpolation berechnet worden ist, indem eine Mehrzahl von Durchschnitt-Antwortzeitdifferenzen mit Bezug zu dem Solldurchschnittsstrom Iaa in der Mehrzahl von Phasen verwendet wird.

In 13, die ein Experimentcharakteristikdiagramm zum Zeigen einer Beziehung zwischen dem Dither-Tastverhältnis und dem Sollstrom des Dither-Strom-Energieversorgung-Steuerungsapparats von 11 ist, repräsentiert ein charakteristisches Diagramm 1300 das Dither-Tastverhältnis Γ1 = B1/Td = 50% des ersten Produkts, und ein charakteristisches Diagramm 1301 repräsentiert das Dither-Tastverhältnis Γ2 = B2/Td des zweiten Produkts auf Grundlage von (Ausdruck 6b).

In 14, die eine Datenabbildung zum Zeigen von Bitmustern des Ringregisters 123b von 11 ist, ist ein Ringregister mit einer 24-Bit-Länge bei einem Zentrum in einer oberen Reihe als ein Beispiel gezeigt, und vielfältige Bitmuster unterschiedlich in der Anzahl von ANs, die die Anzahl logischer "1"en ist, unter der Gesamtbitanzahl N = 24, sind gezeigt.

Wenn beispielsweise die Anzahl S von ANs sechs (S = 6) ist, wie in einer sechsten Reihe von 14 gezeigt, sind sechs logische "1"en gleichmäßig verteilt durch Wiederholen einer Sequenz mit einer logischen "1" gefolgt durch drei logische "0"en für sechsmal.

Wenn jedoch die Anzahl S von ANs sieben (S = 7) ist, wie in einer siebten Reihe von 14 gezeigt, sind die Verteilung von "1"en und die Verteilung von "0"en gleichmäßig verteilt durch Abwechseln einer Sequenz einer logischen "1" gefolgt durch zwei logische "0"en und einer Sequenz einer logischen "1" gefolgt durch drei logische "0"en.

Man beachte, dass in der Datenabbildung von 14, wenn die Anzahl S der logischen "1"en mehr als 12 ist, (N – S) logische "0"en gleichmäßig verteilt sind, und beispielsweise eine Invertierung in der Logik einer Verteilung in einer 11. Reihe mit einer Verteilung in einer 13. Reihe übereinstimmt.

Diese wie folgt erzeugten Bitmuster werden in der Datenspeicherregion des Programmspeichers 121 gespeichert und sollen gelesen und transferiert werden.

Wenn das Erregungstastverhältnis gleich oder geringer als 50% ist, und ein Wert N/S = γ eine ganze Zahl ist, wird zuerst ein AN/AUS-Muster zum Erzeugen des AN-Befehls einmal und dann des AUS-Befehls (γ – 1)-mal und wieder Erzeugen des AN-Befehls einmal und dann des AUS-Befehls (γ – 1)-mal wiederholt.

Wenn beispielsweise N = 24 und S = 6, γ = N/S = 4. Somit muss nur ein AN/AUS-Muster zum Erzeugen des AN-Befehls einmal und dann des AUS-Befehls (γ – 1) = 3-mal und wieder Erzeugen des AN-Befehls einmal und dann des AUS-Befehls 3-mal wiederholt werden.

Wenn das Erregungstastverhältnis gleich oder geringer als 50% ist, ein Quotient von N/S γ ist, und ein Rest δ ist, wird das AN/AUS-Muster zum Erzeugen des AN-Befehls einmal und dann des AUS-Befehls (γ – 1)-mal oder des AUS-Befehls γ-mal und wieder Erzeugen des AN-Befehls einmal und dann des AUS-Befehls (γ – 1)-mal oder des AUS-Befehls γ-mal wiederholt, und dann werden die γ-mal des AUS-Befehls δ-mal in den S-mal der Wiederholungen wiederholt.

Wenn beispielsweise N = 24 und S = 7, ist der Quotient γ = 24/7 = 3 und der Rest δ = 3. Somit muss nur das AN/AUS-Muster zum Erzeugen des AN-Befehls einmal und dann des AUS-Befehls zweimal oder des AUS-Befehls dreimal und wieder Erzeugen des AN-Befehls einmal und dann des AUS-Befehls zweimal oder des AUS-Befehls dreimal wiederholt werden, und die dreimal des AUS-Befehls müssen nur dreimal in 7-mal der Wiederholungen erzeugt werden.

Wenn das Erregungstastverhältnis γ mehr als 50% ist, basierend auf einem Komplementmuster, in dem die AN und AUS des AN/AUS-Musters, wenn das Erregungstastverhältnis gleich oder geringer als 50% ist, invertiert sind, können S-mal des AUS-Befehls von N-mal erzeugt werden, um das Erregungstastverhältnis (N – S)/N zu erlangen.

Die Ringregister 123 sind unabhängig bereitgestellt zum Setzen der Dither-Strom-groß-Periode B und Setzen der Dither-Strom-klein-Periode A. Wenn die gesetzten Werte geändert werden, wird die Festlegung für die Dither-Strom-klein-Periode A während der Dither-Strom-groß-Periode B geändert, und die Festlegung wird für die Dither-Strom-groß-Periode B während der Dither-Strom-klein-Periode A geändert.

Man beachte, dass die in dem Ringregister gespeicherten Daten durch das Taktsignal zirkuliert werden, und eine Ausgabe eines Flag-Bits bei einer Endposition als ein Befehlsignal PLS dient. Um das AN/AUS-Tastverhältnis in einer Einheit von 1% zu setzen, muss die Länge von jedem der Ringregister gleich oder mehr als 100 Bits sein.

In der obigen Beschreibung werden die teilweise unterschiedlichen vielfältigen modifizierten Elemente in Zuordnung zu den ersten bis dritten Ausführungsformen angewendet, aber diese Elemente sind auf irgendeine der Ausführungsformen anwendbar.

Beispielsweise sind die vier Typen der Ausgestaltungen von dem Kommutierungsschaltkreis mit der Kommutierungsschaltkreisvorrichtung 152A (Feldeffekttransistor) von 1, dem Kommutierungsschaltkreis, der akquiriert worden ist durch Bereitstellen von dem Dämpfungswiderstand 155a und der zusätzlichen Schaltvorrichtung 155b für die Kommutierungsschaltkreisvorrichtung 152A, der Kommutierungsschaltkreisvorrichtung 152B (Diode) von 7, und dem Kommutierungsschaltkreis, der akquiriert worden ist durch Bereitstellen von der Kommutierungsschaltvorrichtung 158a und der Spannungsbegrenzungsdiode 158b für die Kommutierungsschaltkreisvorrichtung 152B beschrieben, aber die Ausgestaltung des Kommutierungsschaltkreises wird auf Grundlage der Verbindungszustände der zwei Drahtbrücken 156, die in 11 veranschaulicht sind, oder des in dem Programmspeicher 121 gespeicherten Modellcodes identifiziert.

Um den aktuellen Widerstand der Proportionalmagnetspule 105 zu erfassen, muss darüber hinaus nur irgendeiner von dem Temperatursensor 106 von 1 und dem Stromerfassungswiderstand 180 von 7 oder 11 verwendet werden.

Als der Widerstanderfassungsschaltkreis können darüber hinaus die Spannung, die durch die Ansteuerschaltvorrichtung 151 an die Proportionalmagnetspule 105 unter der Erregungssteuerung angewendet ist, und der durch den Stromerfassungswiderstand 153 erfasste Strom für die Berechnung verwendet werden.

In der obigen Beschreibung sind als die Befehlimpuls-Erzeugungseinrichtungen 26a und 26aa der Fall des einfachen Ringzählers 123a und der Fall des Ringregisters 123b, exzellent in der Glättungscharakteristik, beschrieben, und irgendeiner der Fälle kann auf jede der Ausführungsformen angewendet werden.

In der obigen Beschreibung wird die gemeinsam genutzte Variable-Konstantspannung-Energieversorgung 159a als ein Abwärtstyp von der externen Energieversorgung 101 beschrieben. Wenn die externe Energieversorgung 101 eine Im-Fahrzeug-Batterie ist, kann jedoch die gemeinsam genutzte Variable-Konstantspannung-Energieversorgung 159a einen Boost-Schaltkreis aufnehmen zum Erhöhen der Leistungsfähigkeit zum Liefern der elektrischen Leistung an die Proportionalmagnetspulen in einem Fall einer abnormalen Abnahme der Energieversorgungsspannung und in einem Zustand einer hohen Temperatur/eines hohen Widerstands und zum Reduzieren eines Nennstroms der Proportionalmagnetspulen 105, um dadurch den Leistungsverbrauch der Ansteuerschaltvorrichtungen 151 zu unterdrücken.

(3) Kern und Merkmale der dritten Ausführungsform

Wie aus der obigen Beschreibung ersichtlich, ist das Dither-Strom-Energieversorgung-Steuerungsverfahren gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wie in dem Fall der ersten Ausführungsform, ausgestaltet zum Bestimmen des Dither-Mediumstroms, der als der Anweisungsstrom dient, so dass der Wellenformdurchschnittsstrom des Erregungsstroms an die induktive elektrische Last mit dem Solldurchschnittsstrom übereinstimmt, und eine Operation wird mit dem Anweisungsstrom durchgeführt, in dem die Schwankungsfehler in der Anstiegszeit und der Abfallzeit, die in Abhängigkeit von den Größen des Dither-Mediumstroms und des Dither-Amplitudenstroms schwanken, in der Phase des tatsächlichen Betriebs mit Verwendung des Korrekturparameters korrigiert werden, der in der vorbereitenden Experimentphase gemessen worden ist.

Darüber hinaus wird gemäß Anspruch 2 der vorliegenden Erfindung in der Experimentmessphase das Dither-Tastverhältnis so eingestellt, dass der gesetzte Dither-Mediumstrom und der erfasste Durchschnittsstrom miteinander übereinstimmen, und die Antwortzeitdifferenz, die die Differenz zwischen der Abfallzeit und der Anstiegszeit entsprechend dem Dither-Mediumstrom ist, wird gemessen.

In der Phase des tatsächlichen Betriebs werden ein erstes Korrekturverfahren und ein drittes Korrekturverfahren beide angewendet.

Das erste Korrekturverfahren involviert ein Setzen von B = A in (Ausdruck 2), so dass die Dither-Strom-groß-Periode B und die Dither-Strom-klein-Periode A miteinander übereinstimmen, um dadurch das Dither-Tastverhältnis Γ = B/Td auf 50% zu fixieren, und eine Beziehung zwischen dem Wellenformdurchschnittsstrom Ia, der als der Solldurchschnittsstrom Iaa dient, und dem Dither-Mediumstrom I0, der als der Anweisungsstrom dient in dem ersten Korrekturverfahren, wird berechnet (Ausdruck 2a). Iaa = Ia = I0 + 0,5 × ΔI × ((a – b))(Ausdruck 2a)

Das dritte Korrekturverfahren involviert ein Setzen, um den durch (Ausdruck 2aa) ausgedrückten gemeinsamen Dither-Mediumstrom I0 auf ein erstes Produkt mit einer Antwortzeitdifferenz (a1 – b1) und ein zweites Produkt mit einer Antwortzeitdifferenz (a2 – b2) anzuwenden, wo (a2 – b2) > (a1 – b1), eines Dither-Tastverhältnisses Γ2 = B2/Td des zweiten Produktes, kleiner als ein Dither-Tastverhältnis Γ1 = B1/Td = 0,5 des erstes Produkts zu sein. Iaa = Ia = I0 + 0,5 × ΔI × ((a1 – b1))(Ausdruck 2aa)

Um einen Wert von (Ausdruck 2) mit Bezug zu dem ersten Produkt und einen Wert von (Ausdruck 2) mit Bezug zu dem zweiten Produkt zueinander gleich zu machen, ist eine Beziehung von (Ausdruck 6) erforderlich. (B1 – b1) – (A1 – a1) = (B2 – b2) – (A2 – a2)(Ausdruck 6)

In diesem Fall werden A1 = B1 = Td/2 und A2 + B2 = Td zum Akquirieren von (Ausdruck 6a) und (Ausdruck 6b) gesetzt. A2 = [Td + (a2 – b2) – (a1 – b1)]/2(Ausdruck 6a)B2 = [Td – (a2 – b2) + (a1 – b1)]/2(Ausdruck 6b)

Das Dither-Tastverhältnis Γ2 = B2/Td des zweiten Produkts wird bestimmt, wobei ein Differenzwert (a2 – b2) – (a1 – b1) zwischen den Antwortzeitdifferenzen als ein Korrekturparameter verwendet wird.

Als eine Durchschnitt-Antwortzeitdifferenz ((a1 – b1)), die ein Durchschnitt der Mehrzahl von Abtastwerten bzw. Probestücken ist, und ein Durchschnittdifferenzwert ((a2 – b2) – (a1 – b1)) der Durchschnitt-Antwortzeitdifferenz wird eine Durchschnitt-Antwortzeitdifferenz angewendet, die einem Mediumwert zwischen einem Minimumwert und einem Maximumwert eines praktischen Bereichs des Solldurchschnittsstroms Iaa entspricht oder einem spezifischen repräsentativen Solldurchschnittsstrom entspricht, der häufig verwendet wird, oder wird eine Durchschnitt-Antwortzeitdifferenz angewendet, die mittels Interpolation durch Verwendung einer Mehrzahl von Durchschnitt-Antwortzeitdifferenzen mit Bezug zu dem Solldurchschnittsstrom Iaa in der Mehrzahl von Phasen berechnet worden ist.

Wie oben beschrieben, wird gemäß Anspruch 4 der vorliegenden Erfindung in der Experimentphase das Dither-Tastverhältnis so eingestellt, dass der Wellenformdurchschnittsstrom und der Dither-Mediumstrom miteinander übereinstimmen, und die Antwortzeit, die die Differenz zwischen der Abfallzeit und der Anstiegszeit entsprechend dem Dither-Mediumstrom ist, wird gemessen. Als das erste Korrekturverfahren in der Phase des tatsächlichen Betriebs wird ferner das Dither-Tastverhältnis auf 50% fixiert, und der dem Wellenformdurchschnittsstrom entsprechende Dither-Mediumstrom wird berechnet durch Verwendung der Durchschnitt-Antwortzeitdifferenzdaten, die in der Experimentphase akquiriert worden sind, um dadurch den Dither-Mediumstrom als den Anweisungsstrom entsprechend dem Solldurchschnittsstrom anzuwenden. Als das dritte Korrekturverfahren wird das Dither-Tastverhältnis von einem des ersten Produkts und des zweiten Produkts unterschiedlich in der Durchschnittantwortzeit variabel eingestellt, um die Korrektur durch das erste Korrekturverfahren zu machen.

Somit wird ein derartiges Merkmal bereitgestellt, dass ein einfacher Ausdruck, repräsentiert als (Ausdruck 2aa) oder (Ausdruck 6b), verwendet wird zum Korrigieren und Setzen des Dither-Mediumstroms als den Anweisungsstrom, wird die Differenz zwischen den Produkten eingestellt mittels Korrigieren des Dither-Tastverhältnisses, und selbst wenn die Anstiegszeit und die Abfallzeit des Dither-Stroms schwanken, wird ein zweckgemäßer Dither-Mediumstrom als der Anweisungsstrom in Zuordnung zu dem gegebenen Solldurchschnittsstrom bestimmt, um dadurch den Steuerungsfehler zu reduzieren.

Wie aus der obigen Beschreibung ersichtlich, enthält der Dither-Strom-Energieversorgung-Steuerungsapparat 100C gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wie in der ersten Ausführungsform, die Berechnungssteuerung-Schaltkreiseinheit 120C mit der Stromsteuerungseinrichtung 125C, die Ansteuerschaltvorrichtung 151 für die Proportionalmagnetspule 105 und die Kommutierungsschaltkreisvorrichtung 152C. Der Dither-Strom-Energieversorgung-Steuerungsapparat 100C enthält ferner die Anweisungsstrom-Setzeinrichtung 24a und die Anweisungsstrom-Korrektureinrichtung 24b, um den Solldurchschnittsstrom Iaa und den Dither-Amplitudenstrom ΔI, gegeben durch die Solldurchschnittsstrom-Setzeinrichtung 21b und die Dither-Amplitudenstrom-Setzeinrichtung 22bb, zu akquirieren. Ferner wird die erste Korrektureinrichtung 24b zum Setzen des Dither-Mediumstroms I0 angewendet, um eine derartige Beziehung zu etablieren, dass der erfasste Durchschnittsstrom Idd der Proportionalmagnetspule 105 gleich zu dem Solldurchschnittsstrom Iaa ist.

Die Kommutierungsschaltkreisvorrichtung 152C ist ein erstes Produkt, das eine Flächendiode mit einem großen Vorwärtsspannungsabfall ist, oder ein zweites Produkt, das eine äquivalente Diode ist, die aus einem rückwärts leitenden Feldeffekttransistor gebildet ist, dessen Spannungsabfall und Wärmeerzeugung unterdrückt werden. Eine Modellklassifizierung der Kommutierungsschaltkreisvorrichtung 152C wird unterschieden durch Anwesenheit oder Abwesenheit der auf einer Platine bereitgestellten Drahtbrücke 156 oder eines in dem Programmspeicher 121 gespeicherten Modellcodes. Die dritte Korrektureinrichtung 23cc wird parallel zusätzlich zu der ersten Korrektureinrichtung 24b verwendet, die die Anweisungsstrom-Korrektureinrichtung zum Wirken auf die Anweisungsstrom-Setzeinrichtung 24 ist. Die dritte Korrektureinrichtung 23cc ist eine Dither-Tastverhältnis-Korrektureinrichtung zum Wirken auf die Dither-Stromamplitude-Setzeinrichtung 22bb zum Setzen, um den gemeinsamen Dither-Mediumstrom I0 auf das erste Produkt mit einer Antwortzeitdifferenz (a1 – b1) und das zweite Produkt mit einer Antwortzeitdifferenz (a2 – b2), wo (a2 – b2) > (a1 – b1), anzuwenden, eines Dither-Tastverhältnisses Γ2 = B2/Td des zweiten Produkts, kleiner als ein Dither-Tastverhältnis Γ1 = B1/Td = 0,5 des erstes Produkts zu sein.

Wie oben beschrieben, wird gemäß Anspruch 6 der vorliegenden Erfindung der Dither-Mediumstrom gesetzt durch die Anweisungsstrom-Korrektureinrichtung (erste Korrektureinrichtung), die auf die Anweisungsstrom-Setzeinrichtung wirkt, eine derartige Beziehung zu etablieren, dass der Erregungsdurchschnittsstrom der Proportionalmagnetspule gleich zu dem Solldurchschnittsstrom ist. Ferner wird die Dither-Tastverhältnis-Korrektureinrichtung bereitgestellt, die als die dritte Korrektureinrichtung dient zum Setzen des Dither-Tastverhältnisses für das zweite Produkt groß in der Antwortzeitdifferenz, kleiner als das Dither-Tastverhältnis des ersten Produkts klein in der Antwortzeitdifferenz zu sein. Somit wird ein derartiges Merkmal bereitgestellt, dass die gemeinsame Anweisungsstrom-Korrektureinrichtung (erste Korrektureinrichtung) auf das erste Produkte und das zweite Produkt unterschiedlich in der Antwortzeitdifferenz angewendet werden kann.

Die Proportionalmagnetspule 105 ist für jedes von einer Mehrzahl von Hydraulikmagnetventilen zum Auswählen einer Schaltposition eines Fahrzeuggetriebes bereitgestellt. Jede von einer Mehrzahl der Proportionalmagnetspulen 105 enthält die Ansteuerschaltvorrichtung 151, den Stromerfassungswiderstand 153 und die Kommutierungsschaltkreisvorrichtung 152C. Die gemeinsam genutzte Variable-Konstantspannung-Energieversorgung 159a ist zwischen der externen Energieversorgung 101, die eine Im-Fahrzeug-Batterie ist, und einer Mehrzahl der Ansteuerschaltvorrichtungen 151 bereitgestellt.

Die gemeinsam genutzte Variable-Konstantspannung-Energieversorgung 159a wird mittels Gegenkopplung so gesteuert, dass eine Ausgangsspannung der gemeinsam genutzten Variable-Konstantspannung-Energieversorgung 159a mit einer variablen Spannung Vx = Is × R übereinstimmt, die ein Produkt eines Referenzstroms Is für die Proportionalmagnetspule 105 und eines Lastwiderstands R ist, der ein Innenwiderstand der Proportionalmagnetspule 105 bei einer aktuellen Temperatur ist, oder wird in einem An/Aus-Verhältnis auf Grundlage eines Energieversorgungstastverhältnisses Γv = Vx/Vbb eingestellt, das ein Verhältnis der variablen Spannung Vx zu einer Energieversorgungsspannung Vbb ist, die eine aktuelle Spannung der externen Energieversorgung 101 ist.

Der Referenzstrom Is wird durch einen Erregungsstrom V0/R0 ausgedrückt, der akquiriert worden ist, wenn ein Widerstandwert der Proportionalmagnetspule 105 ein Referenzwiderstand R0 ist, und eine angelegte Spannung an die Proportionalmagnetspule 105, wenn die Ansteuerschaltvorrichtung 151 geschlossen ist, eine Referenzspannung V0 ist. Die Referenzspannung V0 ist ein gemeinsamer fixierter Wert, selbst wenn die Referenzwiderstände R0 und die Referenzströme Is der Mehrzahl von Proportionalmagnetspulen 105 voneinander unterschiedlich sind.

Die variable Spannung wird als ein Ausdruck Vx = V0 × (R/R0) repräsentiert. Das Energieversorgungstastverhältnis wird durch einen Ausdruck Γv = (Is × R)/Vbb = (R/R0)/(Vbb/V0) repräsentiert. Die Mehrzahl der Proportionalmagnetspulen 105 wird in einer gemeinsamen Temperaturumgebung und mit der gemeinsamen externen Energieversorgung 101 so verwendet, dass ein Widerstandverhältnis (R/R0) und ein Spannungsverhältnis (Vbb/V0) gemeinsam sind, und die variable Spannung Vx oder das Energieversorgungstastverhältnis Γv gemeinschaftlich für die Mehrzahl der Proportionalmagnetspulen 105 angewendet wird.

Dies findet für die ersten und zweiten Ausführungsformen Anwendung.

Wie oben beschrieben, wird gemäß Anspruch 7 der vorliegenden Erfindung die Energie an die Mehrzahl von Proportionalmagnetspulen, die in der gemeinsamen Temperaturumgebung und in der gemeinsamen externen Energieversorgung verwendet sind, via die gemeinsam genutzte Variable-Konstantspannung-Energieversorgung geliefert. Ferner wird die Ausgangsspannung der gemeinsam genutzten Variable-Konstantspannung-Energieversorgung mittels Gegenkopplung gesteuert, um die variable Spannung Vx proportional zu einem Widerstandsverhältnis (R/R0) des aktuellen Lastwiderstands R der Proportionalmagnetspule zu dem Referenzwiderstand R0 zu sein, oder mittels einer An/Aus-Steuerung eines Erregungstastverhältnisses entsprechend einem Wert, der akquiriert worden ist durch Teilen des Widerstandverhältnisses durch ein Spannungsverhältnis (Vbb/V0) der aktuellen Energieversorgungsspannung Vbb zu der Referenzspannung V0.

Somit wird die an die Proportionalmagnetspule angelegte Spannung variabel in Ansprechen auf die Schwankung der Energieversorgungsspannung und die Schwankung des Innenwiderstands aufgrund der Temperaturänderung eingestellt, und somit kann die Stromsteuerungseinrichtung das Verhältnis zu dem Referenzstrom spezifizieren, um einen erwünschten Erregungsstrom zu akquirieren.

Darüber hinaus wird ein derartiges Merkmal bereitgestellt, dass die gemeinsam genutzte Variable-Konstantspannung-Energieversorgung durch die Mehrzahl von Proportionalmagnetspulen gemeinsam genutzt wird, was somit ökonomisch ist, und der Strom wird nicht gleichzeitig an alle von der Mehrzahl von Proportionalmagnetspulen geliefert, und der Leistungsverbrauch wird somit unterdrückt.

Die Berechnungssteuerung-Schaltkreiseinheit 120C ist ausgestaltet zum Veranlassen der Befehlimpuls-Erzeugungseinrichtung 26aa, auf Grundlage eines durch die PWM-Tastverhältnis-Setzeinrichtung 25aa bestimmten Schalttastverhältnisses, ein Befehlimpulssignal PLS zu erzeugen zum indirekten Steuern der Ansteuerschaltvorrichtung 151, An/Aus-geschaltet zu werden via den Gegenkopplungsregelung-Schaltkreis 160 und den Gate-Schaltkreis 150C. Die PWM-Tastverhältnis-Setzeinrichtung 25aa ist ausgestaltet zum Bestimmen eines PWM-Tastverhältnisses γ = τon/τ des Befehlimpulssignals PLS, mit dem das Befehlimpulssignal PLS An/Ausgeschaltet wird bei einem PWM-Zyklus τ, und zum Bestimmen einer Schließperiode τon des PWM-Tastverhältnisses γ = τon/τ, die eine An-Periode ist, so dass γ2 = I2/Iamax oder γ1 = I1/Iamax, welches ein Verhältnis des großen Dither-Stroms I2 oder des kleinen Dither-Stroms I1, der ein Anweisungsstrom durch die Anweisungsstrom-Setzeinrichtung 24a ist, zu einem Maximumwert Iamax des Solldurchschnittsstroms Iaa ist, etabliert wird.

Eine Spannung zwischen beiden Anschlüssen des Stromerfassungswiderstands 153 wird an die Berechnungssteuerung-Schaltkreiseinheit 120C via den Verstärker 154 eingegeben, und ein erfasster Strom Id proportional zu einem Digitalumwandlungswert der Spannung wird in den erfassten Durchschnittsstrom Idd via das Digitalfilter 27b geglättet.

Der Dither-Amplitudenzyklus Td in der Dither-Amplitudenstrom-Setzeinrichtung 22bb ist mehr als eine induktive Zeitkonstante Tx = L/R, die ein Verhältnis einer Induktanz L der Proportionalmagnetspule 105 zu einem Lastwiderstand R der Proportionalmagnetspule 105 bei einer aktuellen Temperatur ist. Der PWM-Zyklus τ ist geringer als die induktive Zeitkonstante Tx. Eine Glättungszeitkonstante Tf durch das Digitalfilter 27b ist mehr als der Dither-Amplitudenzyklus Td (Tf > Td > Tx > τ).

Der Gegenkopplungsregelung-Schaltkreis 160 ist ausgestaltet zum Vergleichen, mit Verwendung des Vergleichssteuerungsschaltkreises 161, eines analogen Befehlsignals At, das akquiriert worden ist mittels Glätten des Befehlimpulssignals PLS durch den ersten Glättungsschaltkreis 160a, und eines Strom-erfasst-Signals Ad, das akquiriert worden ist mittels Glätten einer Ausgangsspannung des Verstärkers 154 durch den zweiten Glättungsschaltkreis 160b, miteinander, und zum Öffnen und Schließen der Ansteuerschaltvorrichtung 151 zum Ausführen einer Gegenkopplungsregelung so, dass der erfasste Strom mit einem entsprechenden einen von dem großen Dither-Strom I2 und dem kleinen Dither-Strom I1 unabhängig von einer Anwesenheit oder Abwesenheit einer Schwankung der Energieversorgungsspannung Vbb und Anwesenheit oder Abwesenheit einer Schwankung des Lastwiderstands R übereinstimmt.

Der erste Glättungsschaltkreis 160a und der zweite Glättungsschaltkreis 160b haben jeweils eine Glättungszeitkonstante mit einem Wert mehr als der PWM-Zyklus τ und geringer als die induktive Zeitkonstante Tx.

Die Proportional/Integral-Einrichtung 28 ist ausgestaltet zum Ausführen, wenn ein Setzfehler in der durch die erste Korrektureinrichtung 24b konstruierten Anweisungsstrom-Setzeinrichtung 24a auftritt, oder ein Setzfehler in der durch die dritte Korrektureinrichtung 23cc konstruierten Dither-Amplitudenstrom-Setzeinrichtung 22bb auftritt, und wenn ein Stromsteuerungsfehler in dem Gegenkopplungsregelung-Schaltkreis 160 auftritt, einer Gegenkopplungsregelung zum Erhöhen und Verringern des kombinierten Sollstroms It auf Grundlage eines Integrals eines Abweichungssignals zwischen dem Solldurchschnittsstrom Iaa und dem erfassten Durchschnittsstrom Idd, um eine derartige Beziehung zu etablieren, dass der Solldurchschnittsstrom Iaa und der erfasste Durchschnittsstrom Idd miteinander übereinstimmen. Eine Integralzeitkonstante Ti der Gegenkopplungsregelung ist mehr als der Dither-Amplitudenzyklus Td.

Wie oben beschrieben, enthält gemäß Anspruch 10 der vorliegenden Erfindung die Berechnungssteuerung-Schaltkreiseinheit, um den gegebenen Solldurchschnittsstrom und Dither-Amplitudenstrom zu akquirieren, die Anweisungsstrom-Setzeinrichtung und die Anweisungsstrom-Korrektureinrichtung oder die Dither-Tastverhältnis-Korrektureinrichtung, setzt den Dither-Mediumstrom oder das Dither-Tastverhältnis zum Etablieren einer derartigen Beziehung, dass der Erregungsdurchschnittsstrom der Proportionalmagnetspule gleich zu dem Solldurchschnittsstrom ist, und wiederholt die Dither-Strom-groß-Periode B, in der das An-Tastverhältnis γ des Befehlimpulssignals proportional zu dem großen Dither-Strom I2 ist, und die Dither-Strom-klein-Periode A, in der das An-Tastverhältnis γ des Befehlimpulssignals proportional zu dem kleinen Dither-Strom I1 ist, bei dem Dither-Amplitudenzyklus Td. Ferner führt der Gegenkopplungsregelung-Schaltkreis die Schaltsteuerung für die Ansteuerschaltvorrichtung während eines Überwachens des Erregungsstroms der Proportionalmagnetspule so aus, dass der große Dither-Strom I2 oder der kleine Dither-Strom I1, akquiriert mittels Glätten des Befehlimpulssignals, akquiriert wird. Darüber hinaus führt die Berechnungssteuerung-Schaltkreiseinheit ferner die Gegenkopplungsregelung des Korrigierens des Sollstroms mittels Verwendung des Integrals des Abweichungssignals zwischen dem Solldurchschnittsstrom und dem erfassten Durchschnittsstrom so aus, dass der Solldurchschnittsstrom und der erfasste Durchschnittsstrom miteinander übereinstimmen.

Somit wird die Stromsteuerung für die Proportionalmagnetspule durch den Gegenkopplungsregelung-Schaltkreis ausgeführt, und daher wird ein derartiges Merkmal bereitgestellt, dass eine Steuerungsbelastung für die Berechnungssteuerung-Schaltkreiseinheit reduziert ist, und eine stabile und hochgradig präzise Gegenkopplungsregelung können durch die Anweisungsstrom-Korrektureinrichtung oder die Dither-Tastverhältnis-Korrektureinrichtung und die doppelte Gegenkopplungsregelung in Ansprechen auf eine Schwankung in einem weiten Bereich der Energieversorgungsspannung, des Lastwiderstands oder der Induktanz der Last und eine Schwankung in einem erforderlichen Bereich des Solldurchschnittsstroms ausgeführt werden.

Die Dither-Amplitudenstrom-Setzeinrichtung 22bb ist ausgestaltet zum Erzeugen eines Erhöhungsstartbefehlimpulses UP und Verringerungsstartbefehlimpluses DN an den Gegenkopplungsregelung-Schaltkreis 160.

Der Erhöhungsstartbefehlimpuls UP erzeugt ein erstes Impulssignal mit einer vorbestimmten zeitlichen Breite oder einer variablen zeitlichen Breite, wenn die Erregung an die Proportionalmagnetspule 105 startet, oder wenn die Dither-Amplitudenstrom-Setzeinrichtung 22bb den kleinen Dither-Strom I1 zu dem großen Dither-Strom I2 schaltet.

Der Verringerungsstartbefehlimpuls DN erzeugt ein zweites Impulssignal mit einer vorbestimmten zeitlichen Breite oder einer variablen zeitlichen Breite, wenn die Erregung an die Proportionalmagnetspule 105 stoppt, oder wenn die Dither-Amplitudenstrom-Setzeinrichtung 22bb den großen Dither-Strom I2 zu dem kleinen Dither-Strom I1 schaltet.

Der Gegenkopplungsregelung-Schaltkreis 160 ist ausgestaltet zum, in Ansprechen auf das erste Impulssignal oder das zweite Impulssignal, temporären schnellen Erhöhen oder schnellen Verringern des analogen Befehlsignals At, das an den Vergleichssteuerungsschaltkreis 161 eingegeben ist.

Wie oben beschrieben, ist gemäß Anspruch 11 der vorliegenden Erfindung die Berechnungssteuerung-Schaltkreiseinheit ausgestaltet zum Erzeugen des Erhöhungsstartbefehlimpulses UP und des Verringerungsstartbefehlimpulses DN, gerichtet an den Gegenkopplungsregelung-Schaltkreis, und der Gegenkopplungsregelung-Schaltkreis ist ausgestaltet zum temporären schnellen Erhöhen/Verringern des analogen kombinierten Sollstroms, der an den Vergleichssteuerungsschaltkreis eingegeben ist, in Ansprechen auf den Befehlimpuls.

Somit kann, ohne auf einen differenziellen Schaltkreis zum Erfassen einer schnellen Zunahme/schnellen Abnahme in dem Abweichungsstrom zwischen dem pulsierenden analogen kombinierten Sollstrom und dem pulsierenden analogen erfassten Strom angewiesen zu sein, eine stabile schnelle Zunahme-/schnelle Abnahme-Steuerung ausgeführt werden auf Grundlage des Schnelle-Zunahme-/Schnelle-Abnahme-Prädiktionssignals von der Berechnungssteuerung-Schaltkreiseinheit-Seite, die die Befehlerzeugungsquelle ist.

Das PWM-Tastverhältnis γ des durch die Befehlimpuls-Erzeugungseinrichtung 26aa erzeugten Impulssignals nimmt S/N an, wenn ein Taktsignal N-mal in dem PWM-Zyklus τ gezählt wird, und S Taktsignale von den N Taktsignalen An-Befehle sind. Der PWM-Zyklus τ, der die N Taktsignale als eine Einheit hat, wird n-mal in dem Dither-Amplitudenzyklus Td erzeugt. Eine minimale Einstellungseinheit des Dither-Tastverhältnisses Γ = B/Td ist Td/n.

Die Befehlimpuls-Erzeugungseinrichtung 26aa verwendet eine zweite Einrichtung, die durch das Ringregister 123b konstruiert ist, in welchem S An-Zeitpunkte in N Taktsignalen verteilt sind.

Wie oben beschrieben, sind gemäß Anspruch 14 der vorliegenden Erfindung die PWM-Zyklen in der einen Dither-Amplitudenzyklusperiode n-mal angeordnet, ist das PWM-Tastverhältnis γ2, das dem großen Dither-Strom I2 entspricht, B/τ-mal von den n-mal gesetzt, und ist das PWM-Tastverhältnis γ1, das dem kleinen Dither-Strom I1 entspricht, A/τ-mal gesetzt (A + B = n × τ).

Somit wird ein derartiges Merkmal bereitgestellt, dass ein Steuerungsfehler, der zwischen dem Solldurchschnittsstrom und dem erfassten Durchschnittsstrom aufgrund von Variationen einer Stromanstiegscharakteristik und einer Stromabfallcharakteristik der Proportionalmagnetspule auftritt, durch das Dither-Tastverhältnis Γ = B/(A + B) korrigiert werden kann.

Die Befehlimpuls-Erzeugungseinrichtung 26aa enthält die ersten und zweiten Ringregister 123b.

In der Dither-Strom-groß-Periode B werden die Befehlimpulse PLS sequenziell in einen An/Aus-Zustand in Abhängigkeit von einem in dem zweiten Ringregister 123b gespeicherten Bitmuster gebracht.

In der Dither-Strom-klein-Periode A werden die Befehlimpulse PLS in einen An/Aus-Zustand in Abhängigkeit von einem in dem ersten Ringregister 123b gespeicherten Bitmuster gebracht.

Das dem PWM-Tastverhältnis γ entsprechende Bitmuster ist als eine Datenabbildung in dem Programmspeicher 121 gespeichert.

In dem ersten Ringregister 123b wird, in der Dither-Strom-groß-Periode B, die für den kleinen Dither-Strom I1 geeignete Datenabbildung gelesen und gespeichert.

In dem zweiten Ringregister 123b wird, in der Dither-Strom-klein-Periode A, die für den großen Dither-Strom I2 geeignete Datenabbildung gelesen und gespeichert.

Wenn das PWM-Tastverhältnis γ gleich oder geringer als 50% ist, und ein Wert von N/S = q eine ganze Zahl ist, wird das Bitmuster zum Erzeugen des An-Befehls einmal und dann eines Aus-Befehls (q – 1)-mal und wieder Erzeugen des An-Befehls einmal und dann des Aus-Befehls (q – 1)-mal wiederholt.

Wenn das PWM-Tastverhältnis γ gleich oder geringer als 50% ist, ein Quotient von N/S q ist, und ein Rest r ist, wird das Bitmuster zum Erzeugen des An-Befehls einmal und dann des Aus-Befehls (q – 1)-mal oder des Aus-Befehls q-mal und wieder Erzeugen des An-Befehls einmal und dann des Aus-Befehls (q – 1)-mal oder des Aus-Befehls q-mal wiederholt, und die q Aus-Befehle werden r-mal aus den S-mal der Wiederholungen erzeugt.

Wenn das PWM-Tastverhältnis γ mehr als 50% ist, wird, auf Grundlage eines Komplementmusters, in dem das An und Aus des Bitmusters, das für das PWM-Tastverhältnis gleich oder geringer als 50% verwendet ist, invertiert sind, der Aus-Befehl S-mal aus N-mal erzeugt, um dadurch das PWM-Tastverhältnis (N – S)/N zu erlangen.

Wie oben beschrieben, ist gemäß Anspruch 15 der vorliegenden Erfindung die Befehlimpuls-Erzeugungseinrichtung so ausgestaltet, dass die An-Zeitpunkte S-mal in der Erzeugungsperiode von N-mal des Taktsignals verteilt sind, um dadurch S/N oder (N – S)/N als das PWM-Tastverhältnis zu akquirieren.

Somit wird beispielsweise die Pulsierung mehr in einem Fall unterdrückt, wo der An-Befehl einmal aus fünfmal gesetzt wird, und der Aus-Befehl die folgenden viermal gesetzt wird, und Wiederholen dieser Sequenz als in einem Fall, wo der An-Befehl zweimal nacheinander aus zehnmal gesetzt wird, und der Aus-Befehl die folgenden achtmal gesetzt wird. Alternativ ist ein Fall, wo der An-Befehl und Aus-Befehl abwechselnd wiederholt werden, vorteilhafter als ein Fall, wo der An-Befehl fünfmal nacheinander aus zehnmal gesetzt wird, und der Aus-Befehl die folgenden fünfmal gesetzt wird. Somit wird ein derartiges Merkmal bereitgestellt, dass die Pulsierung in dem Befehlsignal unterdrückt wird, um die Stromsteuerungsgenauigkeit zu erhöhen.

Darüber hinaus wird ein derartiges Merkmal bereitgestellt, dass der Mikroprozessor nicht eine komplexe Berechnung ausführen muss, um die An/Aus-Befehle zu verteilen, und die im Voraus gesetzte Datenabbildung zum einfachen Erzeugen des verteilten Befehlsignals verwenden kann, um dadurch die Pulsierung in dem Laststrom zu unterdrücken.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG

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Zitierte Patentliteratur

  • JP 2009-103300 [0005, 0006, 0012]
  • JP 2014-197655 [0007, 0008, 0009, 0010, 0011, 0011, 0011, 0015]