JPH11296237A

JPH11296237A - 電源装置

Info

Publication number: JPH11296237A
Application number: JP10240698A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Kawakami; 博士川上; Katsuyuki Ochiai; 克之落合; Hirotoshi Inoue; 弘敏井上
Original assignee: Honda Motor Co Ltd; Oki Electric Industry Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd; Oki Electric Industry Co Ltd
Priority date: 1998-04-14
Filing date: 1998-04-14
Publication date: 1999-10-29
Anticipated expiration: 2018-04-14
Also published as: JP3547614B2

Abstract

(57)【要約】【課題】装置のばらつき等による誤差を補正し、出力
電流の精度を向上する。【解決手段】センサ信号Ｓｉが入力されると、出力電
流値決定手段５１ａによって現在出力したい電流値を決
定し、出力電流指令値Ｓ５１ｂを出力する。負荷ＲＬか
らの折返し電流Ｓｒを、電流／電圧変換回路６２で折返
し電圧Ｓ６２に変換し、Ａ／Ｄ変換回路５３でディジタ
ル信号に変換し、折返し電流値Ｓ５３を生成する。補正
処理手段５１ｈでは、メモリ５４から補正定数を読出
し、折返し電流値Ｓ５３を補正し、この補正後の折返し
電流値Ｓ５１ｈを比較手段５１ｃへ送る。比較手段５１
ｃでは、指令値Ｓ５１ｂと折返し電流値Ｓ５１ｈとを比
較し、偏差値Ｓ５１ｃを求める。この偏差値Ｓ５１ｃに
よって指令値Ｓ５１ｂをフィードバック修正し、電流出
力回路６１から、理想の出力特性に補正された出力電流
Ｓｏを出力し、負荷ＲＬへ供給する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、自動車用
変速制御等を行うために非制御装置である負荷に高精度
な可変の定電流を出力するための自動車用電子制御ユニ
ット等の電源装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図２は、従来の電源装置（例えば、自動
車用電子制御ユニット）の一例を示す構成図である。こ
の電源装置１０は、エンジン回転センサ等からのセンサ
信号Ｓｉを入力し、油圧回路等の負荷ＲＬに対して可変
の定電流（即ち、アナログ信号の出力電流）Ｓｏを出力
する装置であり、マイクロコンピュータ（以下、「マイ
コン」という）で構成された出力電流制御部２０と、ハ
ードウェアで構成された電流出力回路３１及び電流／電
圧（以下、「Ｉ／Ｖ」という）変換回路３２とを備えて
いる。出力電流制御部２０は、センサ信号Ｓｉ及びディ
ジタル信号の折返し電流値Ｓ２３を入力してプログラム
制御によってパルス幅変調（以下、「ＰＷＭ」という）
出力デュティ幅を決定したディジタル信号Ｓ２１を出力
するプログラム制御手段２１を有している。プログラム
制御手段２１の出力側には、ディジタル信号Ｓ２１に基
づきＰＷＭ信号Ｓ２２を出力するＰＷＭ出力回路２２が
接続されている。プログラム制御手段２１の入力側に
は、アナログ信号の折返し電圧Ｓ３２をディジタル信号
に変換して折返し電流値Ｓ２３を出力するアナログ／デ
ィジタル（以下、「Ａ／Ｄ」という）変換回路２３が接
続されている。ＰＷＭ出力回路２２の出力側には、ＰＷ
Ｍ信号Ｓ２２から負荷ＲＬに供給するアナログ信号の出
力電流Ｓｏを出力する電流出力回路３１が接続されてい
る。Ａ／Ｄ変換回路２３の入力側には、負荷ＲＬからの
アナログ信号の折返し電流Ｓｒを電圧に変換してアナロ
グ信号の折返し電圧Ｓ３２を出力するＩ／Ｖ変換回路３
２が接続されている。

【０００３】次に、電源装置１０の動作を説明する。セ
ンサ信号Ｓｉが出力電流制御部２０内のプログラム制御
手段２１に入力されると、このプログラム制御手段２１
では、制御プログラムに従い、電源装置１０が現在出力
したい電流値を決定して出力電流指令値を生成し、この
出力電流指令値と、Ａ／Ｄ変換回路２３からのディジタ
ル信号の折返し電流値Ｓ２３とを比較して偏差値を求
め、補正後の出力電流値を決定し、さらにこの出力電流
値からＰＷＭ出力デュティ幅を決定したディジタル信号
Ｓ２１を出力する。このディジタル信号Ｓ２１は、ＰＷ
Ｍ出力回路２２でＰＷＭ信号Ｓ２２に変換され、さらに
このＰＷＭ信号Ｓ２２が電流出力回路３１でアナログ信
号の出力電流Ｓｏに変換され、負荷ＲＬへ出力される。
負荷ＲＬからのアナログ信号の折返し信号Ｓｒは、Ｉ／
Ｖ変換回路３２でアナログ信号の折返し電圧Ｓ３２に変
換され、この折返し電圧Ｓ３２がＡ／Ｄ変換回路２３で
ディジタル信号に変換されて折返し電流値Ｓ２３が生成
され、この折返し電流値Ｓ２３がプログラム制御手段２
１にフィードバックされ、出力電流Ｓｏの調整が行われ
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
図２の電源装置１０では、次のような課題があった。図
２の電源装置１０では、プログラム制御手段２１によっ
て高精度の制御用ディジタル信号Ｓ２１を生成してい
る。しかし、ハードウェアで構成されるＰＷＭ出力回路
２２、Ａ／Ｄ変換回路２３、電流出力回路３１、及びＩ
／Ｖ変換回路３２では、製造ばらつき等によって出力電
流Ｓｏに誤差が生じ、設計値通りの高精度な出力電流Ｓ
ｏを出力することが困難であった。これにより、例え
ば、電源装置１０を量産した場合には、出力電流特性の
量産ばらつきが生じるという不都合があった。本発明
は、前記従来技術が持っていた課題を解決し、製造ばら
つき等の誤差を補正して高精度な出力電流を出力するこ
とが可能な電源装置を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明のうちの請求項１に係る発明では、自動車用
電子制御ユニット等の電源装置において、ディジタル信
号の出力電流指令値、及び補正後のディジタル信号の折
返し電流値を入力し、この両入力値を比較してディジタ
ル信号の偏差値を出力する比較手段と、前記出力電流指
令値及び前記偏差値を入力し、該出力電流指令値に該偏
差値を加算又は減算して補正後のディジタル信号の出力
電流値を出力する演算制御手段と、前記出力電流値を入
力し、この出力電流値をアナログ信号の出力電流に変換
して負荷へ出力する電流出力手段と、前記負荷からのア
ナログ信号の折返し電流を入力し、この折返し電流をデ
ィジタル信号に変換して折返し電流値を出力する電流入
力手段と、前記折返し電流値を入力し、前記負荷へ出力
する出力電流の特性を理想特性に補正するために装置誤
差の補正定数を求めておき、この補正定数によって該折
返し電流値を補正し、この補正後のディジタル信号の折
返し電流値を出力して前記比較手段に与える補正手段と
を、備えている。このような構成を採用したことによ
り、負荷に出力するための出力電流に対応した出力電流
指令値が比較手段に入力されると、この比較手段では、
入力された出力電流指令値と補正手段からの折返し電流
値とを比較して偏差値を求め、演算制御手段へ送る。演
算制御手段において、入力された出力電流指令値に偏差
値が加算又は減算され、補正後のディジタル信号の出力
電流値が出力される。この出力電流値は、電流出力手段
でアナログ信号の出力電流に変換され、負荷へ出力され
る。負荷からのアナログ信号の折返し電流が、電流入力
手段に入力され、この電流入力手段でディジタル信号に
変換されて折返し電流値が生成され、補正手段へ送られ
る。補正手段において、補正定数によって折返し電流値
が補正され、この補正後のディジタル信号の折返し電流
値が比較手段へフィードバックされ、出力電流の調整が
行われる。

【０００６】請求項２に係る発明では、請求項１の電源
装置において、前記補正手段では、前記負荷へ出力する
出力電流の特性を測定してこの出力電流特性を理想特性
に補正するための前記補正定数を求めておいて予め記憶
手段に記憶しておき、前記折返し電流値を入力すると、
この折返し電流値に対応する該補正定数を読出して該折
返し電流値に対する補正処理を行う構成にしている。こ
のような構成を採用したことにより、電源装置の出力電
流特性が測定されてこの出力電流特性を理想特性に補正
するための補正定数が求められ、予め記憶手段に記憶さ
れている。このため、補正手段では、電流入力手段から
送られてきた折返し電流値を入力すると、この折返し電
流値に対応する記憶手段内の補正定数を読出し、この読
出した折返し電流値に対する補正処理を行い、演算制御
手段へフィードバックする。これにより、電源装置の製
造ばらつき等による回路誤差が補正され、高精度の出力
電流が得られる。

【０００７】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の実施形態を示す
電源装置（例えば、自動車用電子制御ユニット）の一例
を示す構成図である。この電源装置４０は、車速セン
サ、エンジン回転センサ、ブレーキスイッチ等のセンサ
からのセンサ信号Ｓｉを入力し、可変の定電流（即ち、
アナログ信号の出力電流）Ｓｏを油圧回路等の負荷ＲＬ
へ出力する装置であり、例えばマイコンで構成された出
力電流制御部５０と、ハードウェアで構成された電流出
力手段（例えば、電流出力回路）６１及びＩ／Ｖ変換回
路６２とを備えている。出力電流制御部５０は、センサ
信号Ｓｉ及びアナログ信号の折返し電圧Ｓ６２を入力
し、ＰＷＭ信号Ｓ５２を出力する機能を有し、この出力
側に電流出力回路６１が接続されると共に、該出力電流
制御部５０のフィードバック入力側にＩ／Ｖ変換回路６
２が接続されている。電流出力回路６１は、出力電流制
御部５０から出力されるＰＷＭ信号Ｓ５２を入力し、ア
ナログ信号の出力電流Ｓｏを負荷ＲＬへ出力する回路で
ある。出力電流制御部５０のフィードバック入力側に接
続されたＩ／Ｖ変換回路６２は、負荷ＲＬからのアナロ
グ信号の折返し電流Ｓｒを入力し、これをアナログ信号
の折返し電圧Ｓ６２に変換して該出力電流制御部５０へ
与える回路である。

【０００８】出力電流制御部５０は、センサ信号Ｓｉ及
びディジタル信号の折返し電流値Ｓ５３を入力し、制御
プログラムに従ってＰＷＭ出力デュティ幅を決定したデ
ィジタル信号Ｓ５１ｇを出力するプログラム制御手段５
１と、このプログラム制御手段５１の出力側に接続され
たＰＷＭ出力回路５２と、該プログラム制御手段５１の
フィードバック入力側に接続されたＡ／Ｄ変換回路５３
と、該プログラム制御手段５１に接続された不揮発性メ
モリ５４とを備えている。ＰＷＭ出力回路５２は、プロ
グラム制御手段５１から出力されるディジタル信号Ｓ５
１ｇを入力し、ＰＷＭ信号Ｓ５２を出力する回路であ
り、この出力側に電流出力回路６１が接続されている。
Ａ／Ｄ変換回路５３は、Ｉ／Ｖ変換回路６２から出力さ
れるアナログ信号の折返し電圧Ｓ６２を入力し、これを
ディジタル信号の折返し電流値Ｓ５３に変換し、プログ
ラム制御手段５１に与える回路である。このＡ／Ｄ変換
回路５３及びＩ／Ｖ変換回路６２により、電流入力手段
が構成されている。不揮発性メモリ５４は、負荷ＲＬへ
出力する出力電流Ｓｏの特性を測定してこの出力電流特
性を理想特性に補正するための補正定数を予め記憶して
おく素子であり、電源オフ状態でもデータが消えない読
出し専用メモリ（以下、「ＲＯＭ」という）、電気的消
去可能なＲＯＭ（以下、「ＥＥＰＲＯＭ」という）等で
構成されている。

【０００９】プログラム制御手段５１は、センサ信号Ｓ
ｉを入力し、制御プログラムに従い現在出力したい電流
値を決定する出力電流値決定手段５１ａを有し、この出
力側にデータ保持手段５１ｂが接続されている。データ
保持手段５１ｂは、出力電流値決定手段５１ａで決定さ
れた電流値を出力電流指令値Ｓ５１ｂとして一時保持す
る機能を有し、この出力側に比較手段５１ｃ及び加減算
手段５１ｅが接続されている。比較手段５１ｃは、出力
電流指令値Ｓ５１ｂと、補正後のディジタル信号の折返
し電流値Ｓ５１ｈとを入力し、これらの両入力信号を比
較して出力電流偏差値Ｓ５１ｃ（＝Ｓ５１ｂ−Ｓ５１
ｈ）を出力する機能を有し、この出力側にフィードバッ
ク量算出手段５１ｄが接続されている。フィードバック
量算出手段５１ｄは、出力電流偏差値Ｓ５１ｃを入力
し、微分及び積分補正を行うためのフィードバック量Ｓ
５１ｄを算出する機能を有し、この出力側に加減算手段
５１ｅが接続されている。

【００１０】加減算手段５１ｅは、出力電流指令値Ｓ５
１ｂ及びフィードバック量Ｓ５１ｄを入力し、これらの
加算又は減算を行い、加減算結果Ｓ５１ｅを出力する機
能を有し、この出力側に補正出力電流値決定手段５１ｆ
が接続されている。補正出力電流値決定手段５１ｆは、
加減算結果Ｓ５１ｅを入力し、フィードバック補正後の
出力電流値Ｓ５１ｆを決定する機能を有し、この出力側
にＰＷＭ出力デュティ幅決定手段５１ｇが接続されてい
る。ＰＷＭ出力デュティ幅決定手段５１ｇは、フィード
バック補正後の出力電流値Ｓ５１ｆを入力し、ＰＷＭ出
力デュティ幅を決定し、該ＰＷＭ出力デュティ幅を決定
したディジタル信号Ｓ５１ｇを出力する機能を有し、こ
の出力側にＰＷＭ出力回路５２が接続されている。これ
らのフィードバック量算出手段５１ｄ、加減算手段５１
ｅ、補正出力電流値決定手段５１ｆ、ＰＷＭ出力デュテ
ィ幅決定手段５１ｇ及びＰＷＭ出力回路５２により、演
算制御手段が構成されている。さらに、比較手段５１ｃ
の入力側には、回路誤差補正処理手段５１ｈが接続され
ている。回路誤差補正処理手段５１ｈは、Ａ／Ｄ変換回
路５３から出力されるディジタル信号の折返し電流値Ｓ
５３を入力し、この折返し電流値Ｓ５３に対応する補正
定数を不揮発性メモリ５４から読出し、回路誤差の補正
処理を行って補正後のディジタル信号の折返し電流値Ｓ
５１ｈを出力する機能を有している。これらの回路誤差
補正処理手段５１ｈ及び不揮発性メモリ５４により、補
正手段が構成されている。

【００１１】図３は、図１中のＩ／Ｖ変換回路６２の構
成例を示す回路図である。このＩ／Ｖ変換回路６２は、
アナログ信号の折返し電流Ｓｒをアナログ信号の折返し
電圧Ｓ６２に変換する回路であり、差動増幅回路６２ａ
を有している。差動増幅回路６２ａの（＋）側及び
（−）側の入力端子のうち、（−）側入力端子に入力抵
抗Ｒ１が接続され、さらにこの（−）側入力端子と該差
動増幅回路６２ａの出力端子との間に、フィードバック
抵抗Ｒ２が接続されている。差動増幅回路６２ａの
（＋）側入力端子には、入力抵抗Ｒ３が接続されると共
に、該（＋）側入力端子とグランドとの間に抵抗Ｒ４が
接続されている。入力抵抗Ｒ１とＲ３との間には、折返
し電流Ｓｒを入力するための抵抗Ｒ５が接続されてい
る。次に、図１の電源装置の基本原理（Ｉ）、補正定数
を求めるための出力電流特性の測定方法（II）、補正定
数ａ，ｂの算出方法(III）、補正定数ａ，ｂのメモリ５
４への書込み方法（IV）、及び図１の具体的な動作
（Ｖ）、について説明する。

【００１２】（Ｉ）図１の基本原理図４は、図１の出力電流Ｓｏの理想特性から各回路誤差
による実測特性のずれを示す図である。図１の電源装置
４０では、例えば、ＰＷＭ出力回路５２、Ａ／Ｄ変換回
路５３、電流出力回路６１及びＩ／Ｖ変換回路６２の製
造ばらつき等によって生じる誤差により、出力電流Ｓｏ
の精度低下を補正するために、回路誤差補正処理手段５
１ｈ及びメモリ５４を設けている。そして、例えば、電
源装置４０を量産する場合、各電源装置４０毎に出力電
流特性を測定し、この出力電流特性を理想特性に補正す
るための補正定数を求め、メモリ５４に予め記憶させて
おく。センサ信号Ｓｉが電源装置４０に入力されると、
この電源装置４０からアナログ信号の出力電流Ｓｏが出
力されて負荷ＲＬに供給される。負荷ＲＬからのアナロ
グ信号の折返し電流Ｓｒは、Ｉ／Ｖ変換回路６２でアナ
ログ信号の折返し電圧Ｓ６２に変換され、Ａ／Ｄ変換回
路５３でディジタル信号の折返し電流値Ｓ５３に変換さ
れた後、回路誤差補正処理手段５１ｈへ送られる。回路
誤差補正処理手段５１ｈでは、予めメモリ５４に記憶さ
れている補正定数を読出し、Ａ／Ｄ変換回路５３から与
えられる折返し電流値Ｓ５３に対して、回路の誤差分を
なくした高精度な折返し電流値に補正し、この補正後の
ディジタル信号の折返し電流値Ｓ５１ｈを比較手段５１
ｃへフィードバックする。これにより、電流出力回路６
１から高精度の出力電流Ｓｏを出力することができる。
ここで、回路誤差補正処理手段５１ｈでは、次のような
回路誤差の補正処理を行う。まず、図１のＰＷＭ出力回
路５２、Ａ／Ｄ変換回路５３、電流出力回路６１及びＩ
／Ｖ変換回路６２の製造ばらつき等による誤差として、
例えば、ゲイン誤差、オフセット誤差、及び非直線性誤
差の３つの誤差が考えられる。ゲイン誤差とは、出力電
流のゼロとフルスケール間を結ぶ直線の傾きの誤差、オ
フセット誤差とは、その直線のゼロ点部分の持上げ量、
非直線性誤差とは、出力電流特性線が直線とならない分
の誤差である。これら３つの誤差が図４に示されてい
る。

【００１３】図４において、直線ＡＢが理想特性で、そ
れにゲイン誤差とオフセット誤差を足したものが直線Ｃ
Ｄとなる。この直線ＣＤに非直線性誤差を足したものが
実測特性線となる。この実測特性を理想特性に直すの
が、回路誤差補正処理手段５１ｈで行われる処理であ
る。回路誤差の補正方法としては、まず、実測特性は非
直線のため、複数のポイントを取り、このポイント間を
直線で結び、この直線を理想特性の直線に近似させる方
法を採る。図４では、５ポイント（Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈ，
Ｉ）が取られている。このため、例えば数Ａ程度の出力
電流値を４つのエリア７１，７２，７３，７４に分け、
このエリア７１〜７４毎に補正定数をそれぞれ設定する
ことになる。回路誤差補正処理手段５１ｈで回路誤差の
補正処理を行う際には、出力電流値が図４におけるどの
エリア７１〜７４かを判定し、このエリアに対応する補
正定数をメモリ５４から読出して補正処理を行うことに
なる。このような図１の基本原理に基づき、以下の（I
I）〜（Ｖ）のような方法及び動作が実行される。

【００１４】（II）出力電流特性の測定方法図５は図１の出力電流特性の測定方法を示す図、及び図
６は図５の出力電流の実測特性と理想特性を示す図であ
る。図６では、０≦エリア７１＜ｉ２、ｉ２≦エリア７
２＜ｉ３、ｉ３≦エリア７３＜ｉ４、ｉ４≦エリア７４
≦フルスケール、になっている。図１の電源装置４０の
出力電流特性は、図４の実測特性のように非直線的な特
性と考えられる。このため、複数点のポイント（例え
ば、Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈ，Ｉ）で測定する。測定する出力電
流値（例えば、ｉ１，ｉ２，ｉ３，ｉ４，ｉ５）は、測
定対象の電源装置４０の出力範囲の最小値（ゼロの場合
は０＋α）と最大値を測定ポイントの最小ポイントと最
大ポイントとし、この間に任意に測定ポイントＥ，Ｆ，
Ｇ，Ｈ，Ｉを設ける。図５に示すように、測定に当たっ
ては、電源装置４０自体が電流出力するのではなく、定
電流源８１によって外部から強制的に高精度な電流（例
えば、ｉ１，ｉ２，ｉ３，ｉ４，ｉ５）をＩ／Ｖ変換回
路６２に流込み、Ａ／Ｄ変換回路５３でディジタル信号
に変換された折返し電流値Ｓ５３を測定する。測定した
電流値Ｓ５３を図６の実測特性線のように、各測定ポイ
ントＥ，Ｆ，Ｇ，Ｈ，Ｉでの測定値を直線で結び、最小
ポイント（ｉ１）と最大ポイント（ｉ５）では直線をそ
のポイントで止めず、ゼロとフルスケール間いっぱいに
直線を引延ばす。

【００１５】(III）補正定数ａ，ｂの算出方法図７は図６のエリア７２における出力電流の実測特性と
理想特性を示す図、及び図８は図７の説明図である。図
７では、エリア７２における実測特性において、出力電
流物理値がＸ１，Ｘ，Ｘ２の時、折返し電流Ｙ１，Ｙ，
Ｙ２とし、理想特性において、出力電流物理値がＸ１，
Ｘ，Ｘ２の時、折返し電流値Ｙ１ｒ，Ｙｒ，Ｙ２ｒとす
る。出力電流の実測特性を理想特性に補正するための補
正定数を算出する場合、図６に示すように、測定ポイン
ト数−１のエリアに分け、それぞれのエリア毎に補正定
数の算出を行う。図６では、測定ポイント数＝５、エリ
ア数＝４としている。エリア７１，７２，７３，７４そ
れぞれにおける補正定数の算出を行う。ここでは、例と
してエリア７２における補正定数の算出方法を説明す
る。

【００１６】図６のエリア７２を抜粋して詳細事項を書
入れたのが図７に示されている。この図７において、あ
る出力電流物理値Ｘ（但し、ｉ２≦Ｘ＜ｉ３）の時、折
返し電流値の実測値がＹで、理想特性直線上の値がＹｒ
とする。このＹｒを実測値Ｙから補正して求めたいの
で、次式の形となる補正データａ，ｂを図７におけるＹ
１ｒ，Ｙ１，Ｙ２で実現させる。Ｙｒ＝ａ・Ｙ＋ｂ・・・（１）図７において、三角形の性質（即ち、三角形ＫＬＭより
ｍ１：ｎ１＝α：β、三角形ＪＬＮよりｍ２：ｎ２＝
α：β）より、次式が成り立つ。ｍ１：ｎ１＝ｍ２：ｎ２・・・（２）（２）式は図８にて証明する。この（２）式を分解する
と次式が出る。ｍ１：ｎ１＝（Ｙｒ−Ｙ１ｒ）：（Ｙ２ｒ−Ｙ１ｒ）・・・（３）ｍ２：ｎ２＝（Ｙ−Ｙ１）：（Ｙ２−Ｙ１）・・・（４）（２）式に（３），（４）式を代入する。（Ｙｒ−Ｙ１ｒ）：（Ｙ２ｒ−Ｙ１ｒ）＝（Ｙ−Ｙ１）：（Ｙ２−Ｙ１）・・・（５）（５）式を展開して（１）式の形に整えると、次式のよ
うになる。

【００１７】

【数１】となる。補正データａ，ｂを図７におけるＹ１ｒ，Ｙ
１，Ｙ２ｒ，Ｙ２で実現できた。ここで、Ｙ１，Ｙ２は
それぞれｉ２とｉ３の実測値であり、Ｙ１ｒ，Ｙ２ｒは
それぞれｉ２とｉ３の理想値（理論値）である。従っ
て、Ｙ１ｒ，Ｙ２ｒの理論値を求めなければならない。
Ｙ１ｒの理論値とは、図５において定電流源８１をｉ２
に設定してＡ／Ｄ変換回路５３の折返し電流値Ｓ５３の
理論上の値である。Ａ／Ｄ変換回路５３の折返し電流値
Ｓ５３とは、実際には出力電流制御部５０のＡ／Ｄ変換
値であり、これは出力電流制御部５０が例えばＡ／Ｄ変
換ポートの電圧レベルを数値に変換した値である。故に
Ｙ１ｒの理論値を求めるには、定電流源８１をｉ２に設
定した時のＩ／Ｖ変換回路６２の出力電圧Ｓ６２の値を
算出して、この電圧値からＡ／Ｄ変換回路５３の折返し
電流値（Ａ／Ｄ変換後の値）Ｓ５３を理論上求めればよ
い。Ｙ２ｒも同様に、ｉ３の時の理論値を求めればよ
い。折返し電流値Ｙ１ｒ，Ｙ２ｒを求める場合、まず、
定電流源８１にｉ２とｉ３を設定した時のＩ／Ｖ変換回
路６２の出力電圧Ｓ６２の値を算出する。ここで、Ｉ／
Ｖ変換回路６２は各電源装置４０毎に異なっているの
で、それぞれの電源装置４０のＩ／Ｖ変換回路６２毎に
求めなければならないが、ここでは、例えば図３のＩ／
Ｖ変換回路６２について求める。

【００１８】図３のＩ／Ｖ変換回路６２の入力折返し電
流Ｓｒと出力折返し電圧Ｓ６２の関係は、次式で求ま
る。

【数２】これで、図５のＩ／Ｖ変換回路６２に入力される電流と
出力される電圧（例えば、０Ｖ〜数Ｖ程度）の関係が求
められた。

【００１９】折返し電流値Ｓ５３の算出は、図３の折返
し電圧Ｓ６２の電圧レベル（例えば、０Ｖ〜数Ｖ程度）
を複数ビットＡ／Ｄ変換回路５３にて数値に変換された
値である。このため、Ａ／Ｄ変換結果である折返し電流
値Ｓ５３は、次式で求まる。

【数３】（９）式を（１０）式に代入する。この代入された式に
おいて、折返し電流値Ｙ１ｒは図３のＩ／Ｖ変換回路６
２にＳｒ＝ｉ２の電流を流した時のＡ／Ｄ変換結果であ
る折返し電流値Ｓ５３の理論値であるので、この電流Ｓ
ｒ＝ｉ２を該代入式に入れれば、該折返し電流値Ｙ１ｒ
が求まる。又、折返し電流値Ｙ２ｒは同様にしてＳｒ＝
ｉ３を前記代入式に入れれば、求まる。このようにして
求めた折返し電流値Ｙ１ｒ，Ｙ２ｒの数値を（７），
（８）式に代入すると共に、測定した実測値Ｙ１，Ｙ２
を該（７），（８）式に代入すれば、図６のエリア７２
における補正定数ａ，ｂが求まる。このようにして、図
６の全てのエリア７１〜７４における補正定数ａ，ｂを
求める。

【００２０】（IV）補正定数ａ，ｂのメモリ５４への
書込み方法前記(III）の手順で求めた図６における全エリア７１〜
７４それぞれの補正定数ａ，ｂをメモリ５４に書込む。
メモリ５４は、例えば随時読み書き可能なメモリ（以
下、「ＲＡＭ」という）だと電源オフによってデータが
消えてしまうので、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ等のように電
源をオフしてもデータの消えない不揮発性メモリが使用
される。実際の使い方として、補正定数ａ，ｂのメモリ
５４への書込みは、例えば、電源装置４０の生産出荷段
階において行われる。この生産出荷段階において、補正
定数ａ，ｂの算出から、メモリ５４への書込みまでが行
われることになる。

【００２１】（Ｖ）図１の具体的な動作図１の電源装置４０において、センサからセンサ信号Ｓ
ｉが出力電流値決定手段５１ａに入力されると、この出
力電流値決定手段５１ａでは、制御プログラムに従い、
電源装置４０が現在出力したい電流値を決定し、この決
定した出力電流指令値Ｓ５１ｂをデータ保持手段５１ｂ
へ送る。比較手段５１ｃにおいて、データ保持手段５１
ｂに保持された出力電流指令値Ｓ５１ｂと、折返し電流
値Ｓ５１ｈとが比較されて出力電流偏差値Ｓ５１ｃが求
められ、フィードバック量算出手段５１ｄへ送られる。
フィードバック量算出手段５１ｄにおいて、フィードバ
ック量Ｓ５１ｄが算出される。出力電流指令値Ｓ５１ｂ
とフィードバック量Ｓ５１ｄとが、加減算手段５１ｅに
よって加算又は減算されて加減算結果Ｓ５１ｅが求めら
れ、補正出力電流値決定手段５１ｆにおいてフィードバ
ック補正後の出力電流値Ｓ５１ｆが決定され、ＰＷＭ出
力デュティ幅決定手段５１ｇへ送られる。ＰＷＭ出力デ
ュティ幅決定手段５１ｇにおいて、フィードバック補正
後の出力電流値Ｓ５１ｆからＰＷＭ出力デュティ幅が決
定され、このＰＷＭ出力デュティ幅を決定したディジタ
ル信号Ｓ５１ｇがＰＷＭ出力回路５２へ送られ、このＰ
ＷＭ出力回路５２においてデュティ量に応じたＰＷＭ信
号Ｓ５２が出力される。ＰＷＭ信号Ｓ５２は、電流出力
回路６２においてアナログ信号の出力電流Ｓｏに変換さ
れ、負荷ＲＬへ供給され、この負荷ＲＬを動作させる。

【００２２】負荷ＲＬからのアナログ信号の折返し電流
Ｓｒは、Ｉ／Ｖ変換回路６２でアナログ信号の折返し電
圧Ｓ６２に変換され、Ａ／Ｄ変換回路５３でディジタル
信号に変換されてディジタル信号の折返し電流値Ｓ５３
が算出され、回路誤差補正処理手段５１ｈへ送られる。
回路誤差補正処理手段５１ｈでは、Ａ／Ｄ変換回路５３
からの折返し電流値Ｓ５３が図６のエリア７１〜７４の
どこに当てはまるか選択し、このエリアに対応する補正
定数ａ，ｂをメモリ５４から取出し、回路誤差補正処理
を行う。この回路誤差補正処理では、例えば、メモリ５
４から取出した補正定数ａ，ｂと、予め測定しておいた
図７の実測値Ｙとを、（１）式に代入し、折返し電流値
Ｓ５１ｈの理想値Ｙｒを算出し、比較手段５１ｃへ送
る。比較手段５１ｃにおいて、出力電流指令値Ｓ５１ｂ
と折返し電流値Ｓ５１ｈとの比較が行われ、この結果、
電流出力回路６１から、補正された出力電流Ｓｏが出力
され、負荷ＲＬへ供給される。このような一巡の流れを
繰返し、負荷ＲＬへ供給する出力電流Ｓｏの調整が行わ
れる。

【００２３】以上のように、本実施形態では、次のよう
な効果がある。Ａ／Ｄ変換回路５３から出力される折返
し電流値Ｓ５３が、回路誤差補正処理手段５１ｈによっ
て回路誤差の補正処理が行われる。このため、折返し電
流値Ｓ５３が高精度の折返し電流値Ｓ５１ｈに修正され
る。このような高精度に修正された折返し電流値Ｓ５１
ｈにより、出力電流指令値Ｓ５１ｂがフィードバック修
正されるので、電流出力回路６１から高精度な出力電流
Ｓｏの出力が行える。この結果、電流出力回路６１の出
力電流Ｓｏは、理想特性に近似され、各回路５２，５
３，６１，６２の製造ばらつき等による誤差をゼロに近
づけることができる。従って、例えば電源装置４０を量
産する場合には、量産ばらつきをゼロに近づけることが
できる。

【００２４】なお、本発明は上記実施形態に限定され
ず、種々の変形が可能である。この変形例としては、例
えば、次の（ｉ）〜（iv）のようなものがある。（ｉ）実施形態では、各回路５２，５３，６１，６２
の誤差として、ゲイン誤差、オフセット誤差、及び非直
線性誤差を考え、これらを回路誤差補正処理手段５１ｈ
で補正処理するようにしたが、それらの誤差に限定され
ない。例えば、回路５２，５３，６１，６２を含めた電
源装置４０における出力から入力に関わる全ての回路の
誤差を考慮し、このような誤差を補正するような構成に
してもよい。（ii）補正定数ａ，ｂは、上記実施形態以外の方法で
求めるようにしてもよい。又、補正定数ａ，ｂは予めメ
モリ５４に記憶させておいたが、このようなメモリ５４
を使用せずに、回路誤差補正処理手段５１ｈにおける実
時間での演算処理によって補正後の折返し電流値Ｓ５１
ｈを求めるようにしてもよい。 (iii）出力電流制御部５０は、マイコンで構成してい
るが、これを半導体集積回路を用いた個別回路等で構成
してもよい。（iv）実施形態では、自動車用電子制御ユニット等の
電源装置４０について説明したが、本発明は種々の負荷
ＲＬに対して、可変の定電流を供給することが可能であ
る。

【００２５】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明のう
ちの請求項１に係る発明によれば、補正定数によって折
返し電流値の補正処理を行い、出力電流指令値のフィー
ドバック修正をするようにしたので、出力電流が理想特
性に近似され、装置のばらつき等による誤差をゼロに近
づけることができる。従って、電源装置を例えば量産す
る場合、この量産ばらつきをゼロに近づけることができ
る。請求項２に係る発明によれば、補正定数を予め記憶
手段に記憶しておき、この記憶手段から補正定数を読出
して折返し電流値に対する補正処理を行うようにしたの
で、補正処理を高速化できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態を示す電源装置の構成図であ
る。

【図２】従来の電源装置の構成図である。

【図３】図１中のＩ／Ｖ変換回路６２の回路図である。

【図４】図１の出力電流の理想特性から各回路誤差によ
る実測特性のずれを示す図である。

【図５】図１の出力電流特性の測定方法を示す図であ
る。

【図６】図５の出力電流の実測特性と理想特性を示す図
である。

【図７】図６のエリア７２における出力電流の実測特性
と理想特性を示す図である。

【図８】図７の説明図である。

【符号の説明】

４０電源装置５０出力電流制御部５１プログラム制御手段５１ａ出力電流値決定手段５１ｃ比較手段５１ｄフィードバック量算出手段５１ｅ加減算手段５１ｆ補正出力電流値決定手段５１ｇＰＷＭ出力デュティ幅決定手段５１ｈ回路誤差補正処理手段５２ＰＷＭ出力回路５３Ａ／Ｄ変換回路５４メモリ６１電流出力回路６２Ｉ／Ｖ変換回路８１定電流源ＲＬ負荷Ｓｉセンサ信号

フロントページの続き (72)発明者井上弘敏埼玉県和光市中央１丁目４番１号株式会社本田技術研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ディジタル信号の出力電流指令値、及び
補正後のディジタル信号の折返し電流値を入力し、この
両入力値を比較してディジタル信号の偏差値を出力する
比較手段と、前記出力電流指令値及び前記偏差値を入力し、該出力電
流指令値に該偏差値を加算又は減算して補正後のディジ
タル信号の出力電流値を出力する演算制御手段と、前記出力電流値を入力し、この出力電流値をアナログ信
号の出力電流に変換して負荷へ出力する電流出力手段
と、前記負荷からのアナログ信号の折返し電流を入力し、こ
の折返し電流をディジタル信号に変換して折返し電流値
を出力する電流入力手段と、前記折返し電流値を入力し、前記負荷へ出力する出力電
流の特性を理想特性に補正するために装置誤差の補正定
数を求めておき、この補正定数によって該折返し電流値
を補正し、この補正後のディジタル信号の折返し電流値
を出力して前記比較手段に与える補正手段とを、備えた
ことを特徴とする電源装置。
【請求項２】請求項１記載の電源装置において、前記
補正手段では、前記負荷へ出力する出力電流の特性を測
定してこの出力電流特性を理想特性に補正するための前
記補正定数を求めておいて予め記憶手段に記憶してお
き、前記折返し電流値を入力すると、この折返し電流値
に対応する該補正定数を読出して該折返し電流値に対す
る補正処理を行う構成にしたことを特徴とする電源装
置。