CN107643705B - 控制设备和模数转换控制方法 - Google Patents

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Abstract

根据实施例的控制设备包括向控制目标供应叠加有交流(AC)分量的电流或电压的驱动单元、模数(AD)转换器和AD转换控制器。AD转换控制器在AC分量的AC周期中使AD转换器与AC周期的开始定时同步地执行第一AD转换，然后响应于AD转换器的内部定时器的触发以预定时间间隔执行第二AD转换和后续AD转换。

Description

控制设备和模数转换控制方法
技术领域
本文讨论的实施例涉及控制设备和模数转换控制方法。
背景技术
近来，线性螺线管用于例如自动变速器、可变进气和排气阀等中。线性螺线管是根据供给的电流线性地改变阀体(可移动体)的位置的螺线管。在控制该线性螺线管时，执行使阀体振动的抖动控制，以通过减小壳体与阀体(例如线轴)之间的摩擦来提高其滑动属性(例如，参见日本专利公报No.2004-301224)。
上述抖动控制是通过将包括作为交流(AC)分量的叠加抖动分量的电流提供给线性螺线管来执行的，并且将该抖动分量的幅度控制为目标值。因此，在一个抖动周期中不止一次地检测到供应给线性螺线管的电流，使得可以检测供应给线性螺线管的抖动分量的幅度。
当通过模数(AD)转换执行该电流检测时，期望适当地设置AD转换的定时，使得可以检测抖动分量的幅度。这同样适用于在控制设备中通过AD转换来执行供应给控制目标的电流或电压的检测的情况，其中控制设备向控制目标供应包括叠加的AC分量的电流或电压，该叠加的AC分量不限于抖动分量。
鉴于上述内容而提出了实施例的一个方面，并且实施例的目的是提供一种控制设备和AD转换控制方法，其可以适当地设置叠加在供应给控制目标的电流或电压上的AC分量的AD转换定时。
发明内容
根据实施例的一个方面，控制设备包括驱动单元、输出单元、模数(AD)转换器和AD转换控制器。驱动单元向控制目标供应叠加有交流电(AC)分量的电流或电压。输出单元根据从驱动单元供应给控制目标的电流或电压来输出检测电压。AD转换器对检测电压执行AD转换。AD转换控制器在AC分量的AC周期中使AD转换器与AC周期的开始定时同步地执行第一AD转换，然后响应于AD转换器的内部定时器的触发，以预定的时间间隔执行第二AD转换和后续AD转换。
根据实施例的一个方面，控制设备和AD转换控制方法可以适当地设置叠加在供应给控制目标的电流或电压上的AC分量的AD转换定时。
附图说明
通过参照结合附图考虑的以下详细描述，将容易获得并且更好地理解本公开的更完整认识及其伴随优点，在附图中：
图1A是示出了根据实施例的控制设备的一个示例的图；
图1B是示出了模数(AD)转换控制器使AD转换器执行AD转换的定时的图；
图2是示出了根据实施例的控制***的一个示例的图；
图3是示出了线性螺线管阀的配置示例的图；
图4是示出了控制器和AD转换器的配置示例的功能块的图；
图5是示出了电流-反馈占空比、抖动占空比、脉冲宽度调制(PWM)信号、输出电流和检测电流值之间的关系的图；
图6是示出了第一模式AD转换请求引起的AD转换的图；
图7是示出了第二模式AD转换请求引起的AD转换的图；
图8是示出了执行模式与抖动周期的变化之间的关系的一个示例的图；
图9是示出了由第三模式AD转换请求引起的AD转换的图；
图10是示出了AD转换控制器执行的处理过程的一个示例的流程图；
图11是示出了图10中示出的步骤S4处执行的第一模式AD转换请求的处理过程的流程图；
图12是示出了图10中示出的步骤S5处执行的第二模式AD转换请求的处理过程的流程图；以及
图13是示出了图10中示出的步骤S6处执行的第三模式AD转换请求的处理过程的流程图。
具体实施方式
在下文中，将参照附图详细描述控制设备和模数(AD)转换控制方法的实施例。此外，所公开的技术不限于下面描述的实施例。
1、控制设备
图1A是示出了根据实施例的控制设备的一个示例的图。如图1A所示，控制设备1向控制目标2供应作为包括叠加的交流(AC)分量的电压或电流的驱动信号Eo，以控制控制目标2。
该控制设备1包括驱动单元20、输出单元21、模数(AD)转换器34、AD转换控制器35和驱动控制器36。
驱动单元20将驱动信号Eo供应给控制目标2。输出单元21检测从驱动单元20供应给控制目标2的驱动信号Eo，并向AD转换器34输出与检测到的驱动信号Eo的瞬时电压值相对应的电压(以下称为“检测电压Ed”)。AD转换器34对检测电压Ed进行AD转换以生成数字值的AD转换值Edd。
AD转换控制器35使AD转换器34在叠加在驱动信号Eo上的AC分量的AC周期TS中的“N(N≥3)”个定时处执行AD转换，以针对每个AC周期TS获得“N”个AD转换值Edd。驱动控制器36基于AD转换控制器35获得的“N”个AD转换值Edd，检测驱动信号Eo的平均值和AC分量的幅度，并且基于检测到的结果控制从驱动单元20供应给控制目标2的驱动信号Eo。
在本文中，假定AD转换器34能够响应于外部触发(例如，软件触发或硬件触发)执行AD转换处理，以及响应于内部触发(例如，AD转换器34的内部定时器的触发)执行AD转换处理。
假定AD转换控制器35使该AD转换器34在AC分量的AC周期TS中执行“N”个AD转换(以下可以称为“AD转换组”)。在AC周期TS改变的情况下，当一个AD转换组遍布在改变之前和之后的AC周期TS时，存在未准确地检测到驱动信号Eo的AC分量和基本分量的担心。因此，即使在AC周期TS改变的情况下，也期望AD转换组在一个AC周期TS内。
对于AC周期TS中的每个AD转换，AD转换器34可以响应于外部触发执行AD转换，使得AD转换组变为在一个AC周期TS中，然而，由于频繁地产生中断处理，因此处理负载增加。
当AD转换控制器35请求AD转换器34在AC周期TS中响应于内部触发执行“N”个AD转换时，在AD转换器34中针对每个请求产生AD转换之前的处理时间。因此，当AC周期TS的长度改变时，AD转换组的定时延迟，使得一个AD转换组遍布在改变之前和之后的AC周期TS，并且因此存在未准确地检测到驱动信号Eo的AC分量的担心。
当在AC周期TS的开始定时处产生中断并且AD转换器34响应于内部触发执行多个AD转换时，如图1B中黑色三角形所示，AD转换组(例如，图1B中示出的8个AD转换值Edd)以时间段长度遍布在变化之前和之后的AC周期TS。图1B是示出了AD转换控制器35使AD转换器34执行AD转换的定时的图。
因此，如图1B中黑色圆圈所示，AD转换控制器35首先请求AD转换器34在AC分量的AC周期TS中响应于外部触发或内部触发执行一个AD转换，以使AD转换器34在从AC周期TS的开始定时开始的第一时间T1中的定时(与AC周期TS的开始定时同步的定时的一个示例)处执行第一AD转换。
随后，AD转换控制器35将比第一时间T1长的第二时间T2设置为间隔时间，并且还请求AD转换器34响应于内部触发(以下可以被称为“间隔定时器触发”)执行AD转换，该内部触发的重复计数的数目被设置为“N-1”。第二时间T2例如满足“T2＝TS/N”，并且基于AC周期TS和作为AD转换计数的数目的“N”来设置第二时间T2。
因此，AD转换控制器35使AD转换器34以比第一时间T1长的第二时间T2的间隔响应于内部触发执行第二AD转换至第N个AD转换(例如，图1B中示出的第二AD转换至第八AD转换)。
因此，与对于每个AD转换“N”次请求使用对应的外部触发的AD转换的情况相比，可以减小AD转换控制器35的处理负载，此外，与响应于内部触发执行AC周期TS中的所有AD转换相比，可以缩短AD转换的定时延迟。
因此，可以在减小处理负载的同时适当地设置AC分量的AD转换定时。以下，将包括用于控制向线性螺线管阀供应电流的控制设备1在内的控制***的一个示例解释为包括控制设备1和控制目标2在内的***的示例。
2、控制***
图2是示出了根据实施例的控制***的一个示例的图。图2中示出的控制***100包括控制设备1和由该控制设备1控制的线性螺线管阀2a。控制设备1包括驱动单元20、输出单元21和控制器22。
驱动单元20基于从控制器22输出的脉冲宽度调制(PWM)信号Sp，间断地向端子To输出电源电压VB，以将包括叠加的抖动分量(即，AC分量的一个示例)的驱动电流Io引导到线性螺线管阀2a的磁体线圈58。
该驱动单元20包括诸如金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)和绝缘栅双极晶体管(IGBT)等开关元件Q1，并且PWM信号Sp将该开关元件Q1导通/关断，以便间歇地将电源电压VB输出到端子To。驱动单元20的配置不限于图2中示出的配置，并且足以基于PWM信号Sp将驱动电流Io引导到磁体线圈58。
输出单元21根据被引导到磁体线圈58的驱动电流Io的瞬时值，输出电压(以下可以称为“检测电压Vd”)。该输出单元21例如包括电阻器R1、放大器AMP1和滤波器电路FL1。电阻器R1连接在压盖电压(gland voltage)和一端与磁体线圈58连接的端子Ti之间，因此该电阻器R1的电压依赖于驱动电流Io。
放大器AMP1对电阻器R1的电压进行放大，并将放大的电压输出到滤波器电路FL1。滤波器电路FL1例如包括用于去除放大器AMP1的输出中包括的高频分量的低通滤波器，以获取检测电压Vd(即，检测电压Ed的一个示例)，并且将该检测电压Vd输出到控制器22。输出单元21的配置不限于图2中示出的配置，并且足以输出依赖于被引导到磁体线圈58的驱动电流Io的瞬时值的检测电压Vd。
如图2所示，控制器22包括中央处理单元(CPU)30、只读存储器(ROM)31、随机存取存储器(RAM)32、输入/输出(I/O)端口33、AD转换器34等，并且它们通过总线彼此连接。
CPU 30读出存储在ROM 31中存储的程序，以通过使用RAM32作为工作区来执行程序。因此，控制器22起到例如AD转换控制器35和后述的驱动控制器36(参见图4)的作用。每个单元的一部分或整体可以仅由硬件构成。
图3是示出了线性螺线管阀2a的配置示例的图。如图3所示，线性螺线管阀2a包括阀壳体51、线轴52、弹簧53和线性螺线管54(即，控制目标2的一个示例)。
阀壳体51形成为中空的圆柱形，并且包括输入端口55和输出端口56。线轴52由弹簧53激励，并且被布置为使得线轴52可以在阀壳体51中线性地滑动。线性螺线管54包括柱塞57、与柱塞57的外周相对的磁体线圈58(同时在其间设置气隙)、以及位置传感器59。柱塞57响应于从控制设备1供给到磁体线圈58的驱动电流Io而移动。
线轴52与柱塞57连接，并且根据柱塞57的移动在阀壳体51中滑动。因此，调节从输入端口55到输出端口56的气体(或液体)的流量。位置传感器59检测柱塞57的移动位置(即提升量)。
上述线性螺线管阀2a例如构成了减少由内燃机中的燃烧而耗尽的废气中的氮氧化物的废气再循环机构，然而也可以将控制设备1用于各种***。
图4是示出了控制器22和AD转换器34的配置示例的功能块的图。如图4所示，控制器22用作AD转换控制器35和驱动控制器36。
AD转换控制器35包括AD转换请求单元60和AD转换值获取单元61。AD转换请求单元60请求AD转换器34执行检测电压Vd的AD转换(以下可以称为“AD转换请求”)。AD转换值获取单元61从AD转换器34获取由AD转换器34的AD转换产生的AD转换值Iod(检测电压Vd的数字值)。
驱动控制器36可以在驱动线性螺线管阀2a的线性螺线管54的同时对线性螺线管54执行抖动控制。抖动控制是对作为线性螺线管54的目标控制值的目标控制量给出恒定波动的控制，以提高线性螺线管54的驱动响应性。
该驱动控制器36包括平均电流检测器71、目标电流值输出单元72、电流控制占空比计算单元73、抖动幅度检测器74、目标抖动幅值输出单元75、抖动占空比计算单元76、占空比叠加单元77和抖动周期设置单元78。
平均电流检测器71对由AD转换控制器35在AC周期TS的时段中获取的AD转换值Iod(AD转换值Edd的一个示例)进行平均，以便检测获得的值作为平均电流值Iav。例如，平均电流检测器71可以通过在等于或长于AC周期TS的时间段内执行移动平均运算来获得平均电流值Iav。
目标电流值输出单元72生成并输出与柱塞57的控制量的目标值相对应的目标电流值Ioref(图1A中示出的Eref的一个示例)。电流控制占空比计算单元73执行比例积分控制(PI控制)或比例积分微分控制(PID控制)，使得平均电流值Iav与目标电流值Ioref之间的差值变小或为零，以便产生电流-反馈占空比Dfb。
抖动幅度检测器74检测驱动电流Io中包括的抖动分量的幅值Ia。例如，该抖动幅度检测器74针对AC周期TS的每个时段，检测由AD转换控制器35获取的AD转换值Iod的最小值Iodmin和最大值Iodmax，并基于该检测结果，计算抖动分量的幅值Iam(＝Iodmax-Iodmin)。
目标抖动幅值输出单元75生成并输出目标幅值Iamref，目标幅值Iamref是抖动分量的幅值的目标值。该目标抖动幅值输出单元75可以基于例如从目标电流值输出单元72输出的目标电流值Ioref来改变目标幅值Iamref。抖动占空比计算单元76执行PI控制或PID控制，使得幅值Iam和目标幅值Iamref之间的差值变小或为零，以便产生抖动占空比Dd。
占空比叠加单元77将抖动占空比Dd叠加在电流反馈占空比Dfb上以产生PWM信号Sp。图5是示出了电流-反馈占空比Dfb、抖动占空比Dd、PWM信号Sp、驱动电流Io与检测电流值Io’之间的关系的图。检测电流值Io’是通过滤波器电路FL1检测的驱动电流Io的电流值。
如图5所示，占空比叠加单元77将抖动占空比Dd与电流反馈占空比Dfb相加，以产生Hi侧占空比DHI。占空比叠加单元77从电流-反馈占空比Dfb中减去抖动占空比Dd以产生Lo侧占空比DLO。
占空比叠加单元77在每个AC周期TS的前半个时间段(从t20到t21的时间以及从t22到t23的时间)内产生占空比与Hi侧占空比DHI相同的PWM信号Sp。占空比叠加单元77在每个AC周期TS的后半个时间段(从t21到t22的时间以及从t23到t24的时间)产生占空比与Lo侧占空比DLO相同的PWM信号Sp。
由该占空比叠加单元77产生的PWM信号Sp将驱动单元20的开关元件Q1(参见图2)接通/关断，以便将电源电压VB间歇地输出到端子To。因此，从驱动单元20向线性螺线管阀2a的磁体线圈58输出叠加有抖动分量的驱动电流Io。
返回到图4，将继续说明控制设备1。控制设备1的抖动周期设置单元78基于预定条件改变抖动周期Ts。例如，抖动周期设置单元78根据由线性螺线管阀2a调节的气体或液体的温度来改变抖动周期Ts。
例如在抖动周期Ts的长度改变之前的定时处，从抖动周期设置单元78向AD变换控制器35和占空比叠加单元77通知关于抖动周期Ts的长度的信息。
抖动周期设置单元78在抖动周期Ts的时段(AC周期TS的一个示例)开始的定时处，对AD转换控制器35和占空比叠加单元77执行中断(以下可以称为“PWM中断”)。因此，在AD转换控制器35和占空比叠加单元77上执行与PWM中断同步的处理。
例如，AD转换控制器35在PWM中断的定时处开始AD转换请求处理，占空比叠加单元77在PWM中断的定时(图5中示出的时刻t20和t22)开始生成单周期PWM信号Sp。
接下来，将说明图4中示出的AD转换器34。AD转换器34与AD转换控制器35进行通信，对从输出单元21输出的检测电压Vd进行AD转换，以产生AD转换值Iod，并将该AD转换值Iod输出到AD转换控制器35。
AD转换器34包括控制器40、AD处理单元41、数据寄存器42和定时器43(内部定时器的一个示例)。控制器40与AD处理单元41、数据寄存器42和定时器43进行通信。
控制器40使AD处理单元41执行AD转换，以便响应于来自AD转换请求单元60的AD转换请求生成AD转换值Iod，并且从AD处理单元41获取该AD转换值Iod，以将AD转换值Iod存储在数据寄存器42中。控制器40响应于来自AD转换值获取单元61的AD转换值获取请求，向AD转换值获取单元61传送存储在数据寄存器42中的AD转换值Iod。
AD转换请求单元60对AD转换器34执行AD转换请求，AD转换器34根据设置模式和AC周期TS中存在/不存在变化而不同。例如，AD转换请求单元60可以选择第一模式AD转换请求、第二模式AD转换请求和第三模式AD转换请求中的任何一个，以对AD转换器34执行AD转换请求。在下文中，第一、第二和第三模式将按照该顺序进行说明。
AD转换请求单元60对AD转换器34顺序地执行通过外部触发的AD转换请求和通过内部触发(即，上述间隔定时器触发)的AD转换请求，以便执行第一模式AD转换请求。图6是示出了由第一模式AD转换请求引起的AD转换的图。
如图6所示，当存在来自抖动周期设置单元78的PWM中断时，AD转换控制器35的AD转换请求单元60在该PWM中断定时处对AD转换器34执行通过外部触发的AD转换请求。
当存在来自AD转换请求单元60的通过外部触发的AD转换请求时，AD转换器34的控制器40使AD处理单元41立即开始第一AD转换。因此，AD转换请求单元60可以使AD转换器34在从PWM中断定时(例如，图5所示的时刻t20或t22)开始的第一时间T1中执行第一AD转换。
通过外部触发的AD转换请求包括使用软件的AD转换请求和使用硬件的AD转换请求。例如通过使AD转换请求单元60将控制器40的控制寄存器(未示出)中的AD转换开始标志改写为有效值(例如，“1”)，执行使用软件的AD转换请求。当AD转换开始标志变为有效时，控制器40使AD处理单元41开始AD转换。
通过来自AD转换请求单元60的有效信号到控制器40的中断端子的输入(例如，从低电平到高电平的信号变化)，执行使用硬件的AD转换请求。当存在到中断端子的有效信号的输入时，控制器40将控制寄存器中的上述AD转换开始标志改写为有效值，以使AD处理单元41开始AD转换。
当根据由外部触发引起的AD转换请求的AD转换被终止时，控制器40在对AD转换控制器35执行用于指示AD转换完成的通知或中断(下文中，可以被称作“AD转换完成中断”)的同时将AD转换开始标志改写为非有效值。
当存在AD转换完成中断时，AD转换控制器35对AD转换器34执行由间隔定时器触发引起的AD转换的请求，间隔定时器触发的间隔时间被设置为比第一时间T1长的第二时间T2，并且间隔定时器触发的AD转换的重复计数的数目被设置为“N-1”(N≥3)。AD转换控制器35基于从抖动周期设置单元78发送的与抖动周期Ts(抖动分量频率fs的倒数)的长度有关的信息，设置第二时间T2，使得例如满足“T2＝Ts/N“。
当存在由来自AD转换控制器35的间隔定时器触发引起的AD转换请求时，控制器40使定时器43开始计数，以使AD处理单元41每当定时器43的计数值变为第二时间T2时开始AD转换。因此，AD转换器34以比第一时间T1长的第二时间T2的间隔执行第二至第N个AD转换。
将通过在抖动周期Ts的时间段中执行的相应“N”个AD转换生成的“N”个AD转换值Iod存储在数据寄存器42中。控制器40响应于AD转换值获取单元61的请求从数据寄存器42读取“N”个AD转换值Iod，并将读取的“N”个AD转换值Iod输出到AD转换器值获取单元61。
在AD处理单元41响应于间隔定时器触发引起的AD转换请求而开始AD转换之前，控制器40需要处理时间T4。因此，第一AD转换定时与第二AD转换定时之间的时间段T5(＝T2+T4)变得比第二时间T2长，然而由于存在“T4＜T2-T1”的关系，因此在抖动周期Ts的时段内执行“N”个AD转换。
当在抖动周期Ts的时间段内对“N”个AD转换执行通过各个外部触发的“N”个AD转换请求计数时，在AD转换控制器35上执行“N”个AD转换完成中断计数。因此，在AD转换控制器35中经常产生中断处理，因此其处理负载增加。
控制器40包括加法单元，该加法单元顺序地将AD处理单元41获取的AD转换值Iod相加，并且当使用该加法单元的相加结果时，仅从控制器40向AD转换控制器35发送相加结果。因此，抖动幅度检测器74检测AD转换值Iod的最小值Iodmin和最大值Iodmax变得较困难，因此抖动分量中的幅值Ia的检测精度可能变差。
假定将间隔时间设置为第二时间T2，并且对AD转换器34执行通过间隔定时器触发的AD转换请求，其中间隔定时器触发的AD转换计数的数目被设置为“N”。在这种情况下，第一AD转换在晚于第二时间T2的时刻处并由处理时间T4执行第一AD转换，因此在单位时间段T3(参见图1B)的各个定时处不能执行AD转换，单位时间段T3是通过将抖动周期Ts划分为相等的间隔而获得。因此，存在抖动周期Ts(参照图1B)中不能完成“N”个AD转换的担心，而且还存在不能准确地检测到驱动电流Io的平均值和抖动分量的担心。
另一方面，AD转换控制器35请求AD转换器34在PWM中断定时处响应于外部触发执行AD转换，并因此使AD转换器34在AD转换请求开始之后的第一时间T1内执行第一AD转换。当存在来自AD转换器34的第一AD转换的AD转换完成中断时，例如AD转换控制器35请求AD转换器34响应于通过AD转换器34的定时器43的间隔触发执行AD转换，并因此例如使AD转换器34以第二时间T2的间隔执行第二和后续AD转换。
因此，AD转换可以在单位时间段T3(参见图1B)的各个定时处执行，该单位时间段T3的各个定时是通过用“N”均等地划分抖动周期Ts而获得的，因此即使在例如AC周期TS改变时，可以在减小处理负载的同时适当地设置包括抖动分量的驱动电流Io的AD转换定时。
接下来，将说明第二模式。AD转换请求单元60对AD转换器34执行通过间隔时间和重复计数彼此不同的两个内部触发的AD转换请求，以执行第二模式AD转换请求。图7是示出了由第二模式AD转换请求引起的AD转换的图。
在存在该AD转换请求的情况下，当由间隔定时器触发引起的定时器43的计数值变为与时间T1’相对应的值时，控制器40使AD处理单元41开始AD转换。因此，AD转换器34在从PWM中断定时开始的第一时间T1内执行第一AD转换。当AD转换终止时，控制器40在将AD转换开始标志改写为非有效值的同时，对AD转换控制器35执行AD转换完成中断。
当存在AD转换完成中断时，类似于第一模式的情况，AD转换控制器35通过使用间隔定时器触发对AD转换器34执行AD转换请求，间隔定时器触发的间隔时间被设置为比第二时间T1长的第一时间T2，并且该间隔定时器触发的AD转换重复计数的数目被设置为“N-1”。因此，AD转换器34以比第一时间T1长的第二时间T2的间隔执行第二至第N个AD转换。
因此，也可以在单位时间段T3(参见图1B)的各个定时处执行AD转换，单位时间段T3的各个定时是通过用“N”均等地划分抖动周期Ts而获得的，并且因此即使在例如AC周期TS改变时，也可以在减少处理负载的同时适当地设置包括叠加的抖动分量的驱动电流Io的AD转换定时。
接下来，将说明第三模式。在第三模式中，AD转换请求单元60通过使用间隔时间恒定的间隔定时器触发对AD转换器34执行AD转换请求。图8是示出了执行模式与抖动周期Ts变化之间的关系的一个示例的图。图9是示出了由第三模式AD转换请求引起的AD转换的图。
如图8所示，当抖动周期Ts改变时，AD转换控制器35的AD转换请求单元60请求AD转换器34在第一模式(或第二模式)中执行AD转换。例如，AD转换请求单元60可以基于从抖动周期设置单元78发送的与抖动周期Ts的长度有关的信息来确定抖动周期Ts是否改变。
在当抖动周期Ts改变之后(在图8中示出的例子中，P＝2)抖动周期Ts在抖动分量的“P”或更多个周期(P≥2)内没有改变的情况下，AD转换请求单元60请求AD转换器34在第三模式中执行AD转换。在这种情况下，AD转换请求单元60首先使AD转换器34在第一模式(或第二模式)中执行AD转换，然后请求AD转换器34在第三模式中执行AD转换。
例如，如图9所示，当第一模式AD转换完成时，AD转换请求单元60通过使用间隔定时器触发对AD转换器34执行AD转换请求(第三模式AD转换请求)，间隔定时器触发的间隔时间被设置为第二时间T2，并且该间隔定时器触发的AD转换的重复计数的数目没有被限定。
当存在来自AD转换控制器35的通过间隔定时器触发的AD转换请求时，控制器40使定时器43开始计数，以使AD处理单元41每当定时器43的计数值变为第二时间T2时开始AD转换。因此，AD转换器34以第二时间T2的间隔重复地执行AD转换。
当模式从第一模式转换到第三模式时，需要上述处理时间T4，因此在周期长度改变之后的第一抖动周期Ts中AD转换计数的数目变为“N-1”，然而，在相应稍后抖动周期Ts中执行“N”个AD转换。因此，可以从模式转换到第三模式的抖动周期Ts之后的抖动周期Ts适当地设置AD转换的定时。在这种情况下，抖动周期Ts从PWM中断定时延迟了处理时间T4。
AD转换值获取单元61在转换到第三模式的第一PWM中断定时处，请求控制器40通过使用直接存储器访问传输(DMA传输)将“N”个AD转换值Iod存储在RAM 32中。因此，控制器40通过使用DMA传输，针对每个AC转换将存储在数据寄存器42中的AD转换值Iod传输到RAM32的预定区域，并且当DMA传输完成时，执行传输完成通知。
当使用RAM32的预定区域作为AD转换值获取单元61的存储区域时，AD转换值获取单元61可以获取“N”个AD转换值Iod。每当存在来自AD转换器34的传输完成通知时，AD转换值获取单元61重复地请求例如控制器40通过使用DMA传输将“N”个AD转换值Iod存储在RAM32中。
第三模式AD转换请求不限定AD转换的重复计数，因此不执行从AD转换器34到AD转换控制器35的任何AD转换完成中断。因此，与执行第一模式或第二模式的情况相比，可以在减小处理负载的同时适当地设置包括叠加的抖动分量的驱动电流Io的AD转换定时。
在上述示例中，说明了抖动周期Ts的长度改变的情况，但是当抖动周期Ts的长度固定时，AD转换控制器35也可以连续地执行第三模式AD转换请求。
3、AD转换控制器执行的处理
接下来，将使用流程图说明AD转换控制器35的处理过程的一个示例。图10是示出了AD转换控制器35执行的处理过程的一个示例的流程图，重复地执行该过程。
如图10所示，AD转换控制器35首先确定它是否为PWM中断定时(步骤S1)。当确定它是PWM中断定时(步骤S1：是)，AD转换控制器35确定抖动周期Ts在预定时间段Tth(例如，抖动分量的“P”个周期的时间段)或更长时间段内是否恒定(步骤S2)。
当确定抖动周期Ts在预定时间段Tth或更长时间段内不恒定时(步骤S2：否)，AD转换控制器35确定设置模式是否是第一模式(步骤S3)。该设置模式例如由操作者或用户从控制设备1的外部设置。
当确定设置模式是第一模式时(步骤S3：是)，AD转换控制器35执行第一模式AD转换请求(步骤S4)。否则(步骤S3：否)，AD转换控制器35执行第二模式AD转换请求(步骤S5)。在步骤S2中，当确定抖动周期Ts在预定时间段Tth或更长时间段内是恒定的时(步骤S2：是)，AD转换控制器35执行第三模式AD转换请求(步骤S6)。
当确定它不是PWM中断定时(步骤S1：否)，或者当步骤S4、S5和S6的处理中的任何一个终止时，AD转换控制器35重复从步骤S1开始的处理。
图11是示出了在图10中示出的步骤S4处执行的第一模式AD转换请求的处理过程的流程图。如图11所示，AD转换控制器35通过使用外部触发来对AD转换器34执行AD转换请求(步骤S10)，随后等待来自AD转换器34的AD转换完成中断(步骤S11)。
当确定存在来自AD转换器34的AD转换完成中断时(步骤S11：是)，AD转换控制器35通过使用间隔定时器触发对AD转换器34执行AD转换请求，间隔定时器触发的间隔时间被设置为第二时间T2，并且该间隔定时器触发的AD转换的重复计数的数目被设置为“N”(步骤S12)。
随后，AD转换控制器35等待来自AD转换器34的AD转换完成中断(步骤S13)，并且当确定存在来自AD转换器34的AD转换完成中断时(步骤S13：是)时，终止图11中示出的过程。
图12是示出了在图10中示出的步骤S5处执行的第二模式AD转换请求的处理过程的流程图。如图12所示，AD转换控制器35通过使用间隔定时器触发对AD转换器34执行AD转换请求，间隔定时器触发的间隔时间被设置为比第一时间T1短的时间T1’(≤T1-T4)并且该间隔定时器触发的AD转换的重复计数的数目为1(步骤S20)。
随后，AD转换控制器35等待来自AD转换器34的AD转换完成中断(步骤S21)。当确定存在来自AD转换器34的AD转换完成中断时(步骤S21：是)，AD转换控制器35执行与图11中示出的那些步骤S12和S13类似的处理(步骤S22和S23)，并终止图12中示出的处理。
AD转换控制器35可以在第一或第二模式中每当存在AD转换完成中断时从AD转换器34获取AD转换值Iod，或者当在步骤S13中确定存在AD转换完成中断时，AD转换控制器35可以一次从AD转换器34获取“N”个AD转换值Iod。
图13是示出了在图10中示出的步骤S6处执行的第三模式AD转换请求的处理过程的流程图。如图13所示，AD转换控制器35通过使用间隔定时器触发对AD转换器34执行AD转换请求，其中间隔定时器触发的间隔时间被设置为第二时间T2，并且该间隔定时器触发的AD转换的重复计数的数目未限定(步骤S30)。
AD转换控制器35关于“N”个AD转换值Iod执行DMA传输请求(步骤S31)，并且响应于该DMA传输请求确定是否存在来自AD转换器34的传输完成通知(步骤S32)。当确定存在传输完成通知时(步骤S32：是)，AD转换控制器35确定它是否为模式改变定时(步骤S33)。例如，当抖动周期Ts的长度要从下一个PWM中断定时改变时，AD转换控制器35确定它是模式改变定时。
当确定它不是模式改变定时时(步骤S33：否)，AD转换控制器35将处理返回到步骤S31，并且当确定它是模式改变定时时(步骤S33：是)，终止图13中示出的处理。
如上所述，根据实施例的控制设备1包括驱动单元20、输出单元21、AD转换器34(AD转换器的一个示例)、AD转换控制器35和驱动控制器36。驱动单元20向控制目标2供应叠加了AC分量的电流或电压。输出单元21根据从驱动单元20供应给控制目标2(例如，线性螺线管阀2a)的电流或电压，输出检测电压Ed。AD转换器34对检测电压Ed执行AD转换，以产生AD转换值Edd。AD转换控制器35使AD转换器34在AC分量的AC周期TS中的多个定时处执行AD转换，以获取多个AD转换值Edd。驱动控制器36基于多个AD转换值Edd控制从驱动单元20向控制目标2供应电流或电压。AD转换控制器35在AC分量的AC周期TS中使AD转换器34与PWM中断定时(AC周期TS的开始定时的一个示例)同步地执行第一AD转换，然后响应于AD转换器34的定时器43(内部定时器的一个示例)的触发，以预定的时间间隔执行多个AD转换的第二和后续AD转换。例如，AD转换控制器35在AC分量的AC周期TS中使AD转换器34在从PWM中断定时开始的第一时间T1中执行第一AD转换，然后响应于AD转换器34的定时器43(内部定时器的一个示例)的触发，以比第一时间T1长的第二时间T2的间隔执行多个AD转换中的第二和后续AD转换。因此，可以在减小处理负载的同时适当地设置AC分量的AD转换定时。
AD转换控制器35向AD转换器34输出AD转换的触发(例如软件触发或硬件触发)，以使AD转换器34在从PWM中断定时开始的第一时间T1中执行第一AD转换。因此，AD转换器34可以在第一时间T1中准确地执行第一AD转换。
AD转换控制器35响应于定时器43的触发，请求一个AD转换，以使AD转换器34在从PWM中断定时开始的第一时间T1中执行第一AD转换，在定时器的触发中，时间间隔被设置为比第一时间T1短的时间T1’。因此，AD转换器34也可以在第一时间T1中准确地执行第一AD转换。
根据本实施例的控制设备1还包括：抖动周期设置单元78(改变单元的一个示例)，其基于预定条件(例如，目标电流值Ioref为预定值或小于预定值的条件)改变抖动分量(AC分量的一个示例)的频率fs(＝1/Ts)。AD转换控制器35根据由抖动周期设置单元78执行的频率fs的改变来改变第二时间T2，以使AD转换次数在抖动周期Ts(AC周期的一个示例)中保持恒定。因此，即使抖动周期Ts改变，也可以在减小处理负载的同时适当地设置抖动分量的AD转换定时。
当抖动分量(AC分量的一个示例)的频率fs在预定时间段Tth或更长时间段内恒定时，AD转换控制器35请求AD转换器34响应于定时器43的触发执行AD转换，并且使AD转换器34响应于定时器43的触发，从抖动周期Ts中的第一AD转换开始执行AD转换。因此，与例如执行第一模式和/或第二模式的情况相比，可以在进一步减小处理负载的同时适当地设置抖动分量的AD转换的定时。

Claims (7)

1.一种控制设备，包括：
驱动单元，向控制目标供应叠加有交流AC分量的电流或电压；
输出单元，根据从所述驱动单元供应给所述控制目标的电流或电压，输出检测电压；
模数AD转换器，对所述检测电压执行AD转换；
AD转换控制器，使所述AD转换器在所述AC分量的AC周期中的多个定时处执行AD转换，以获取多个AD转换值；以及
驱动控制器，基于所述多个AD转换值，控制从所述驱动单元向所述控制目标供应所述电流或电压，其中
所述AD转换控制器在所述AC周期中使所述AD转换器与所述AC周期的开始定时同步地执行第一AD转换，然后响应于所述AD转换器的内部定时器的触发，以预定时间间隔执行多个AD转换中的第二AD转换和后续AD转换。
2.根据权利要求1所述的控制设备，其中，所述AD转换控制器在所述AC周期中使所述AD转换器在从所述AC周期的开始定时开始的第一时间中执行所述第一AD转换，然后响应于所述AD转换器的内部定时器的触发以比所述第一时间长的第二时间的间隔，执行第二AD转换和后续AD转换。
3.根据权利要求2所述的控制设备，其中，所述AD转换控制器向所述AD转换器输出作为外部触发的所述AD转换的触发，以使在所述AC周期中，所述AD转换器在从所述AC周期的开始定时开始的第一时间中执行所述第一AD转换，其中所述外部触发是软件触发或硬件触发。
4.根据权利要求2所述的控制设备，其中，所述AD转换控制器响应于所述内部定时器的触发来请求一个AD转换，以使所述AD转换器在从AC周期的开始定时开始的第一时间中执行所述第一AD转换，其中在所述内部定时器的触发中，时间间隔被设置为比所述第一时间短。
5.根据权利要求2或4所述的控制设备，还包括：改变单元，基于预定条件来改变所述AC分量的频率，其中
所述AD转换控制器根据由所述改变单元执行的频率的改变，改变所述第二时间，以在所述AC周期中使所述AD转换的次数保持恒定。
6.根据权利要求5所述的控制设备，其中，当所述AC分量的频率在预定时间段或更长时间段内恒定时，所述AD转换控制器请求所述AD转换器响应于所述内部定时器的触发来执行AD转换，并且使所述AD转换器响应于所述内部定时器的触发从所述第一AD转换开始执行AD转换。
7.一种AD转换控制方法，包括：
根据叠加有AC分量的电流或电压向AD转换器输出检测电压；以及
使所述AD转换器在所述AC分量的AC周期中的多个定时处对所述检测电压执行AD转换，其中
所述使所述AD转换器在所述AC分量的AC周期中的多个定时处对所述检测电压执行AD转换包括：在所述AC周期中使所述AD转换器与所述AC周期的开始定时同步地执行第一AD转换，然后响应于所述AD转换器的内部定时器的触发以预定时间间隔执行多个AD转换中的第二AD转换和后续AD转换。
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