DE202018006956U1

DE202018006956U1 - Aerosolerzeugungsvorrichtung, Steuerungsvorrichtung

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Publication number: DE202018006956U1
Application number: DE202018006956.6U
Authority: DE
Original assignee: Japan Tobacco Inc
Current assignee: Japan Tobacco Inc
Priority date: 2018-03-26
Filing date: 2018-03-26
Publication date: 2024-12-04
Anticipated expiration: 2028-03-27

Abstract

Aerosolerzeugungsvorrichtung (1), umfassend:
eine Last (3), die konfiguriert ist, um einen Aerosolerzeugungsartikel (9) unter Nutzung einer Leistung zu erwärmen, die von einer Leistungsquelle (4) bereitgestellt wird, wobei der Aerosolerzeugungsartikel (9) ein aerosolbildendes Substrat (9a) umfasst, das konfiguriert ist, zumindest eine Aerosolquelle oder eine Geschmacksstoffquelle zu halten oder zu tragen; und
eine Steuerungseinheit (8), die konfiguriert ist, eine Temperatur der Last (3) zu erhalten und um die von der Leistungsquelle (4) der Last (3) bereitzustellende Leistung durch Rückkopplungssteuerung zu steuern,
wobei die Steuerungseinheit (8) konfiguriert ist, die von der Leistungsquelle (4) an die Last (3) bereitzustellende Leistung basierend auf einem Vergleich zwischen einem bei der Rückkopplungssteuerung erhaltenen Operationswert und einem vorbestimmten Wert zu steuern,
wobei der Operationswert und der vorbestimmte Wert Werte sind, die ein Tastverhältnis betreffen, das sich auf eine entsprechende Leistung bezieht, die der Last (3) bereitgestellt wird, und
wobei die Steuerungseinheit (8)
konfiguriert ist, einen größeren Wert des Operationswerts und des vorbestimmten Werts bei dem Vergleich zwischen dem Operationswert und dem vorbestimmten Wert zu erhalten, und
konfiguriert ist, die Leistung, die von der Leistungsquelle (4) an die Last bereitgestellt wird, basierend auf dem größeren Wert zu steuern.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Aerosolerzeugungsvorrichtung und eine Steuerungsvorrichtung.
STAND DER TECHNIK
Zum Beispiel wird eine Aerosolerzeugungsvorrichtung verwendet, die so konfiguriert ist, dass sie einen Aerosolerzeugungsartikel unter Verwendung eines elektrischen Erhitzungselements, wie z.B. einer elektrischen Hitzequelle, erhitzt und Aerosole erzeugt.
Die Aerosolerzeugungsvorrichtung umfasst ein elektrisches Erhitzungselement und eine Steuerungseinheit, die so konfiguriert ist, dass sie das elektrische Erhitzungselement selbst oder der Strom, der dem elektrischen Erhitzungselement bereitgestellt wird, steuert. Die Aerosolerzeugungsvorrichtung ist mit einem Aerosolerzeugungsartikel montiert, wie z.B. einem Stab oder einer Hülse, umfassend eine Zigarette, die in eine Blatt- oder Teilchenform gebildet ist. Der Aerosolerzeugungsartikel wird durch das elektrische Erhitzungselement erhitzt, so dass Aerosole erzeugt werden.
Als Verfahren zum Erhitzen des Aerosolerzeugungsartikels gibt es zum Beispiel drei folgende Erhitzungsverfahren.
In einem ersten Erhitzungsverfahren wird ein stabförmiges elektrisches Erhitzungselement in den Aerosolerzeugungsartikel eingesetzt, und das in den Aerosolerzeugungsartikel eingesetzte elektrische Erhitzungselement erhitzt den Aerosolerzeugungsartikel. Die japanischen Patente Nr. 6,046,231 , 6,125,008 und 6,062,457 und ähnliche offenbaren Steuerungstechnologien für das Erhitzen durch das erste Erhitzungsverfahren, zum Beispiel.
In einem zweiten Erhitzungsverfahren wird ein ringförmiges elektrisches Erhitzungselement koaxial mit dem Aerosolerzeugungsartikel an einem äußeren Umfangsteil des Aerosolerzeugungsartikels angeordnet, und das elektrische Erhitzungselement erhitzt den Aerosolerzeugungsartikel von einer äußeren Umgebungsseite des Aerosolerzeugungsartikels.
Bei einem dritten Erhitzungsverfahren wird ein Teil aus Metall (auch als „Suszeptor“ bezeichnet), das Wärme (oder Hitze) durch einen Wirbelstrom erzeugt, der darin durch ein magnetisches Feld erzeugt wird, das in das Teil aus Metall eindringt, im Voraus in den Aerosolerzeugungsartikel eingeführt. Dann wird der Aerosolerzeugungsartikel an einer Aerosolerzeugungsvorrichtung mit einer Spule montiert, Wechselstrom fließt durch die Spule, um ein magnetisches Feld zu erzeugen, und das Metallteil in dem an der Aerosolerzeugungsvorrichtung montierten Aerosolerzeugungsartikel wird unter Verwendung eines Induktionserhitzungsphänomens (IH) erhitzt.
WO2014102091A1 betrifft ein Verfahren zum Steuern der Aerosolerzeugung in einer Aerosolerzeugungsvorrichtung, wobei die Vorrichtung Folgendes umfasst: ein Erhitzungselement, das mindestens ein Erhitzungselement umfasst, das so konfiguriert ist, dass es ein aerosolbildendes Substrat erwärmt; und eine Quelle zur Bereitstellung von Strom für das Erhitzungselement, mit den folgenden Schritten: Steuern des dem Erhitzungselement bereitgestellten Stroms, so dass in einer ersten Phase Strom bereitgestellt wird, so dass die Temperatur des Erhitzungselements von einer Anfangstemperatur auf eine erste Temperatur erhöht wird, in einer zweiten Phase Strom bereitgestellt wird, so dass die Temperatur des Erhitzungselements unter die erste Temperatur fällt, und in einer dritten Phase Strom bereitgestellt wird, so dass die Temperatur des Erhitzungselements wieder erhöht wird.
WO2013098397A2 betrifft eine Aerosolerzeugungsvorrichtung, die zur Inhalation eines erzeugten Aerosols durch den Benutzer konfiguriert ist, wobei die Vorrichtung Folgendes umfasst: ein Erhitzungselement, das konfiguriert ist, um ein aerosolbildendes Substrat zu erwärmen; eine Stromquelle, die mit dem Erhitzungselement verbunden ist; und eine Steuerung, die mit dem Erhitzungselement und der Stromquelle verbunden ist, wobei die Steuerung konfiguriert ist, um den dem Erhitzungselement von der Stromquelle bereitgestellten Strom zu steuern, um die Temperatur des Erhitzungselements auf einer Zieltemperatur zu halten, und konfiguriert ist, um Änderungen der Temperatur des Erhitzungselements oder Änderungen des dem Erhitzungselement bereitgestellten Stroms zu überwachen, um eine Änderung des am Erhitzungselement vorbeiströmenden Luftstroms zu erkennen, die auf eine Inhalation durch den Benutzer hinweist. Die Steuerung kann bestimmen, wenn ein Benutzer inhaliert hat, und dies zur dynamischen Steuerung der Vorrichtung verwenden sowie Inhalationsdaten des Benutzers zur späteren Analyse bereitstellen.
US2014096782A1 offenbart einen Artikel, der einen Abschnitt des Steuerkörpers umfasst, der eine erste Komponente zum Steuern aufweist. Ein Abschnitt des Patronenkörpers ist abnehmbar mit dem Abschnitt des Steuerkörpers verbunden. Der Abschnitt des Patronenkörpers umfasst eine Anordnung für den Verbrauch, die eine Aerosolvorläuferzusammensetzung, ein Erhitzungselement und eine zweite Komponente zum Steuern aufweist. Die Anordnung des Verbrauchsmaterials ist so konfiguriert, dass sie mit der ersten Steuerungskomponente kommuniziert, wenn der Patronenkörper und der Abschnitt des Steuerkörpers in Eingriff kommen. Die erste Komponente ist so konfiguriert, dass sie eine Aufforderung an die zweite Steuerungskomponente sendet und von dieser eine Erwiderung auf die Aufforderung empfängt. Die erste Steuerkomponente ist ferner so konfiguriert, dass sie die Anordnung des Verbrauchsmaterials zur Benutzung mit dem Abschnitt des Steuerkörpers freigibt, falls die Erwiderung der Aufforderung entspricht.
EP3228198A1 betrifft eine Zerstäubungsvorrichtung, die ein Erhitzungselement und einen Temperatursteuerungsschalter umfasst. Die Positionierung des Schalters für die Temperatursteuerung erfolgt nebeneinander mit dem Erhitzungselement, oder das Erhitzungselement ist auf den Schalter für die Temperatursteuerung aufgesteckt. Das Erhitzungselement ist mit dem Schalter zur Steuerung der Temperatur in Reihe verbunden. Sowohl das Erhitzungselement als auch der Schalter zur Temperatursteuerung sind elektrisch mit einer Stromversorgungsvorrichtung verbunden. Eine elektronische Zigarette, die die Zerstäubungsvorrichtung umfasst, wird ebenfalls bereitgestellt.
US2015359263A1 betrifft einen elektronischen Verdampfer, umfassend ein Erhitzungselement zum Erhitzen eines Fluids, um einen Dampf zu erzeugen; eine Stromquelle, um das Erhitzungselement zum Erhitzen des Fluids mit elektrischem Strom zu versorgen; und eine Leistungssteuerungsschaltung, die so konfiguriert ist, dass sie die Zufuhr elektrischen Stroms von der Stromquelle zum Erhitzungselement zumindest teilweise basierend auf einer Betriebstemperatur des Erhitzungselements und einer Temperatureinstellung regelt, um zu verhindern, dass die Betriebstemperatur des Erhitzungselements die Temperatureinstellung überschreitet.
WO2014/040988 A2 offenbart ein Verfahren zum Steuern eines Erhitzungselements in geheizten Rauchvorrichtungen durch Überwachen des Arbeitszyklus der dem Erhitzungselement bereitgestellten Stromimpulse und Bestimmen, ob der Arbeitszyklus von einem erwarteten Wert des Arbeitszyklus abweicht.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
TECHNISCHES PROBLEM
Der Gegenstand der Erfindung wird durch die beigefügten Ansprüche realisiert. Zum besseren Verständnis der vorliegenden Offenbarung sind Beispiele bereitgestellt. Zum Beispiel ist es bevorzugt, dass ein Zeitraum vom Beginn des Erhitzens bis zu dem Zeitpunkt, an dem ein Benutzer Aerosole inhalieren kann, in der Aerosolerzeugungsvorrichtung kurz ist, und zwar unter dem Gesichtspunkt der Bequemlichkeit der Aerosolerzeugungsvorrichtung. Auch unter dem Gesichtspunkt der Qualität der Aerosolerzeugungsvorrichtung ist es vorzuziehen, eine Menge der Aerosolerzeugung zu stabilisieren, nachdem der Benutzer Aerosole inhalieren kann, bis das Erhitzen vorbei ist, wodurch das Aroma und der Geschmack, die dem Benutzer gegeben werden, stabilisiert werden.
Die vorliegende Erfindung wurde im Hinblick auf die oben genannten Situationen bereitgestellt und besteht darin, eine Aerosolerzeugungsvorrichtung und eine Steuerungsvorrichtung bereitzustellen, die in der Lage ist, einen Aerosolerzeugungsartikel in geeigneter Weise zu erhitzen, um dadurch einen Menge der Aerosolerzeugung zu stabilisieren.
LÖSUNG DES PROBLEMS
Eine Aerosolerzeugungsvorrichtung eines ersten Beispiels umfasst eine Last (oder einen Verbraucher) und eine Steuerungseinheit. Die Last ist so konfiguriert, dass sie einen Aerosolerzeugungsartikel erhitzt, der ein aerosolbildendes Substrat umfasst, das so konfiguriert ist, dass es eine Aerosolquelle und/oder eine Geschmacksstoffquelle aufnimmt oder trägt, unter Verwendung von Strom (oder Leistung), der (oder die) von einer Stromversorgung (oder Leistungsversorgung) bereitgestellt wird. Die Steuerungseinheit ist konfiguriert, um eine Temperatur der Last zu erhalten und den Strom, der von der Stromversorgung der Last bereitgestellt wird, durch eine Rückkopplungssteuerung zu steuern. Die Steuerungseinheit ist konfiguriert, den Strom zu bestimmen, der der Last von einer Stromquelle (oder Leistungsquelle) bereitgestellt wird, basierend auf einem Vergleich zwischen einem Operationswert, der bei der Rückkopplungssteuerung erhalten wird, und einem vorbestimmten Wert.
Ein Steuerungsverfahren eines zweiten Beispiels ist ein Steuerungsverfahren des Stroms, der von einer Stromquelle an eine Last bereitgestellt wird, die verwendet wird, um einen Aerosolerzeugungsartikel zu erhitzen, der ein aerosolformendes Substrat umfasst, das konfiguriert ist, um mindestens eine Aerosolquelle oder eine Geschmacksstoffquelle zu halten oder zu tragen. Das Steuerungsverfahren umfasst das Starten der Stromversorgung von der Stromquelle zu der Last, das Erfassen einer Temperatur der Last und das Steuern des Stroms, der von der Stromquelle zu der Last durch Rückkopplungssteuerung bereitgestellt wird, und das Bestimmen des Stroms, der von der Stromquelle zu der Last bereitgestellt wird, basierend auf einem Vergleich zwischen einem bei der Rückkopplungssteuerung erhaltenen Operationswert und einem vorbestimmten Wert.
Eine Aerosolerzeugungsvorrichtung eines dritten Beispiels umfasst eine Last und eine Steuerungseinheit. Die Last ist so konfiguriert, dass sie einen Aerosolerzeugungsartikel, der ein aerosolformendes Substrat umfasst, das so konfiguriert ist, dass es eine Aerosolquelle und/oder eine Geschmacksstoffquelle aufnimmt oder trägt, unter Nutzung von Strom erhitzt, der von einer Stromquelle bereitgestellt wird. Die Steuerungseinheit ist konfiguriert, eine Temperatur der Last zu erhalten und den Strom, der von der Stromquelle der Last bereitgestellt wird, durch Rückkopplungssteuerung zu steuern, basierend auf einer Differenz zwischen der Temperatur der Last und einer vorbestimmten Temperatur. Die Steuerungseinheit ist so konfiguriert, dass sie einen bei der Rückkopplungssteuerung erhaltenen Operationswert korrigiert, so dass ein Absolutwert der Differenz nicht erhöht wird.
Ein Steuerungsverfahren eines vierten Beispiels ist ein Steuerungsverfahren für einen Strom, der von einer Stromquelle einer Last bereitgestellt wird, die verwendet wird, um einen Aerosolerzeugungsartikel zu erwärmen, der ein aerosolbildendes Substrat umfasst, das konfiguriert ist, um mindestens eine Aerosolquelle oder eine Geschmacksstoffquelle zu halten oder zu tragen. Das Steuerungsverfahren umfasst das Starten der Zufuhr des Stroms von der Stromquelle zu der Last, das Erfassen einer Temperatur der Last und das Steuern des Stroms, der von der Stromquelle zu der Last bereitgestellt wird, durch Rückkopplungssteuerung basierend auf einer Differenz zwischen der Temperatur der Last und einer vorbestimmten Temperatur, und das Korrigieren eines Operationswerts, der in der Rückkopplungssteuerung erhalten wird, so dass ein absoluter Wert der Differenz nicht erhöht wird.
Eine Aerosolerzeugungsvorrichtung eines fünften Beispiels umfasst eine Last und eine Steuerungseinheit. Die Last ist so konfiguriert, dass sie einen Aerosolerzeugungsartikel, der ein aerosolformendes Substrat umfasst, das so konfiguriert ist, dass es eine Aerosolquelle und/oder eine Geschmacksstoffquelle aufnimmt oder trägt, unter Nutzung von Strom erhitzt, der von einer Stromquelle bereitgestellt wird. Die Steuerungseinheit ist konfiguriert, um eine Temperatur der Last zu erhalten und den Strom, der von der Stromquelle der Last bereitgestellt wird, durch Rückkopplungssteuerung zu steuern, basierend auf einer Differenz zwischen der Temperatur der Last und einer vorbestimmten Temperatur. Die Steuerungseinheit ist konfiguriert, um einen Operationswert zu korrigieren, der bei der Rückkopplungssteuerung erhalten wird, um eine Abnahme der Temperatur der Last zu unterdrücken.
Ein Steuerungsverfahren eines sechsten Beispiels ist ein Steuerungsverfahren für einen Strom, der von einer Stromquelle einer Last bereitgestellt wird, die verwendet wird, um einen Aerosolerzeugungsartikel zu erwärmen, der ein aerosolbildendes Substrat umfasst, das konfiguriert ist, um mindestens eine Aerosolquelle oder eine Geschmacksstoffquelle zu halten oder zu tragen. Das Steuerungsverfahren umfasst das Starten der Stromversorgung von der Stromquelle zu der Last, das Erhalten einer Temperatur der Last und das Steuern des Stroms, die von der Stromquelle zu der Last durch Rückkopplungssteuerung bereitgestellt wird, basierend auf einer Differenz zwischen der Temperatur der Last und einer vorbestimmten Temperatur, und das Korrigieren eines Operationswerts, der bei der Rückkopplungssteuerung erhalten wird, um eine Abnahme der Temperatur der Last zu unterdrücken.
VORTEILHAFTE WIRKUNGEN DER ERFINDUNG
Gemäß den vorliegenden Ausführungsformen der Erfindung ist es möglich, den Aerosolerzeugungsartikel in geeigneter Weise zu erhitzen und dadurch einen Menge (oder einen Betrag) der Aerosolerzeugung zu stabilisieren.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

[1] 1 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel für eine grundlegende Konfiguration einer Aerosolerzeugungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform darstellt.
[2] 2 ist ein Diagramm, in dem ein Beispiel für Änderungen der Leistung, die einer Last durch Steuern gemäß der Ausführungsform bereitgestellt wird, und der Temperatur der Last dargestellt ist.
[3] 3 ist ein Blockdiagramm, in dem ein Beispiel für eine Steuerung dargestellt ist, die von einer Steuerungseinheit der Aerosolerzeugungsvorrichtung gemäß der Ausführungsform ausgeführt wird.
[4] 4 ist ein Steuerungsblockdiagramm, das ein Beispiel für eine Steuerung darstellt, die von der Steuerungseinheit gemäß Beispiel 1A ausgeführt wird.
[5] 5 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel der Verarbeitung in einer Vorbereitungsphase durch die Steuerungseinheit gemäß Beispiel 1A darstellt.
[6] 6 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für einen Zustand darstellt, in dem eine Temperatur der Last zwischen der Vorbereitungsphase und einer Benutzungsphase ungleichmäßig ist.
[7] 7 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für die Steuerung eines Tastverhältnisses in einer ersten Unterphase darstellt.
[8] 8 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel für die Verarbeitung in der Vorbereitungsphase durch die Steuerungseinheit gemäß Beispiel 1B darstellt.
[9] 9 zeigt ein Beispiel für eine Beziehung zwischen dem Strom, der von einer Leistungsquelle zu einer Last fließt, und einer Spannung, die von der Leistungsquelle an die Last angelegt wird.
[10] 10 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für die Beziehungen zwischen einer Vollladespannung, einer Entladungsendspannung, einem Strom, der der Vollladespannung entspricht, und einem Strom, der der Entladungsendspannung entspricht, in der ersten Unterphase der Vorbereitungsphase darstellt.
[11] 11 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für den Vergleich zwischen einer Temperaturänderung der Last in der Vorbereitungsphase, wenn die Spannung der Leistungsquelle zu Beginn der ersten Unterphase eine Vollladespannung ist, und einer Temperaturänderung der Last in der Vorbereitungsphase, wenn die Spannung der Leistungsquelle zu Beginn der ersten Unterphase nahe der Entladungsendspannung ist, in einem Fall mit konstantem Tastverhältnis darstellt.
[12] 12 ist ein Diagramm, das beispielhaft eine Beziehung zwischen der Vollladespannung und der Entladungsendspannung, die durch PWM-Steuerung implementiert wird, und eine Beziehung zwischen einem Strom, der der Vollladespannung entspricht, und einem Strom, der der Entladungsendspannung entspricht, darstellt.
[13] 13 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel der Verarbeitung in der Vorbereitungsphase durch die Steuerungseinheit gemäß Beispiel 1C darstellt.
[14] 14 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für eine Steuerung darstellt, die von der Steuerungseinheit gemäß dem Beispiel 1D ausgeführt wird.
[15] 15 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel für eine Steuerung darstellt, die von der Steuerungseinheit gemäß Beispiel 1D ausgeführt wird.
[16] 16 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel für die Verarbeitung in der Vorbereitungsphase durch die Steuerungseinheit gemäß Beispiel 1D darstellt.
[17] 17 ist ein Flussdiagramm, in dem ein Beispiel für die Verarbeitung in der Vorbereitungsphase durch die Steuerungseinheit gemäß Beispiel 1E dargestellt ist.
[18] 18 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel für eine Steuerung darstellt, die von der Steuerungseinheit gemäß Beispiel 2A ausgeführt wird.
[19] 19 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel für die Verarbeitung in der Benutzungsphase durch die Steuerungseinheit gemäß Beispiel 2A darstellt.
[20] 20 ist ein Steuerungsblockdiagramm, das ein Beispiel für das Ändern einer Begrenzerbreite in einer Begrenzeränderungseinheit in Übereinstimmung mit Beispiel 2B darstellt.
[21] 21 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel der Verarbeitung in der Benutzungsphase durch die Steuerungseinheit 8 gemäß Beispiel 2B darstellt.
[22] 22 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für eine Änderung der Begrenzerbreite, die in der Einheit verwendet wird, und einen Zustand der Erhöhung der Temperatur der Last darstellt.
[23] 23 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für eine Änderung der Begrenzerbreite gemäß Beispiel 2C darstellt.
[24] 24 ist ein Blockdiagramm zur Steuerung, das ein Beispiel für eine Steuerung darstellt, die von der Steuerungseinheit gemäß Beispiel 2D ausgeführt wird.
[25] 25 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel für die Verarbeitung in der Benutzungsphase durch die Steuerungseinheit gemäß Beispiel 2D darstellt.
[26] 26 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel für die Benutzungsphase durch die Steuerungseinheit gemäß Beispiel 2E darstellt.
[27] 27 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für den Vergleich zwischen einer Endtemperatur der Benutzungsphase unter Verwendung einer zweiten Ausführungsform und einer Zieltemperatur unter Verwendung einer Aerosolerzeugungsvorrichtung nach dem Stand der Technik darstellt.
[28] 28 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für den Vergleich einer Differenz zwischen der Endtemperatur der Benutzungsphase und einem gemessenen Temperaturwert gemäß der zweiten Ausführungsform und einer Differenz zwischen der Zieltemperatur und einem gemessenen Temperaturwert gemäß der Aerosolerzeugungsvorrichtung des verwandten Standes der Technik darstellt.
[29] 29 ist eine Tabelle, die einen Vergleich der Vorbereitungsphase und der Benutzungsphase zeigt, die von der Steuerungseinheit gemäß einer dritten Ausführungsform ausgeführt werden.
[30] 30 ist ein Steuerungsblockdiagramm, das ein Beispiel für eine Steuerung darstellt, die von der Steuerungseinheit gemäß Beispiel 4A ausgeführt wird.
[31] 31 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel für die Verarbeitung in der Benutzungsphase durch die Steuerungseinheit gemäß Beispiel 4A darstellt.
[32] 32 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für die Erzeugung eines Zustands des Überschwingens der Temperatur der Last 3 darstellt.
[33] 33 ist ein Blockdiagramm zur Steuerung, das ein Beispiel für eine Steuerung darstellt, die von der Steuerungseinheit gemäß Beispiel 4B ausgeführt wird.
[34] 34 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel für die Verarbeitung in der Benutzungsphase durch die Steuerungseinheit gemäß Beispiel 4B darstellt.
[35] 35 ist ein Blockdiagramm der Steuerung, das ein Beispiel der Steuerung darstellt, die von der Steuerungseinheit gemäß Beispiel 4C ausgeführt wird.
[36] 36 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel für die Verarbeitung in der Benutzungsphase durch die Steuerungseinheit gemäß Beispiel 4C darstellt.
[37] 37 ist ein Blockdiagramm für die Steuerung, das ein Beispiel für die Steuerung darstellt, die von der Steuerungseinheit gemäß Beispiel 4D ausgeführt wird.
[38] 38 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel für die Verarbeitung in einer Erkennungseinheit für Überschwinger gemäß Beispiel 4D darstellt.
[39] 39 ist ein Blockdiagramm zur Steuerung, das ein Beispiel für eine Steuerung darstellt, die von der Steuerungseinheit gemäß Beispiel 4E ausgeführt wird.
[40] 40 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel für die Verarbeitung in der Vorbereitungsphase durch die Steuerungseinheit gemäß Beispiel 4E darstellt.
[41] 41 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel für die Verarbeitung in der Benutzungsphase durch die Steuerungseinheit gemäß Beispiel 4E darstellt.
[42] 42 ist ein Blockdiagramm der Steuerung, das ein Beispiel der Steuerung darstellt, die von der Steuerungseinheit gemäß Beispiel 5A ausgeführt wird.
[43] 43 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel für die Verarbeitung in der Benutzungsphase durch die Steuerungseinheit gemäß Beispiel 5A darstellt.
[44] 44 ist ein Diagramm, in dem ein Beispiel für Änderungen der Temperatur der Last 3 und der Begrenzerbreite dargestellt ist.
[45] 45 zeigt ein Beispiel für eine Begrenzeränderungseinheit gemäß Beispiel 5B.
[46] 46 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel für die Verarbeitung in der Benutzungsphase durch die Steuerungseinheit gemäß Beispiel 5B darstellt.
[47] 47 ist ein Blockdiagramm der Steuerung, das ein Beispiel der Steuerung darstellt, die von der Steuerungseinheit gemäß Beispiel 5C ausgeführt wird.
[48] 48 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel für die Verarbeitung in der Benutzungsphase durch die Steuerungseinheit gemäß Beispiel 5C darstellt.
[49] 49 ist ein Blockdiagramm der Steuerung, das ein Beispiel der Steuerung darstellt, die von der Steuerungseinheit gemäß Beispiel 5D ausgeführt wird.
[50] 50 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel für die Verarbeitung in der Benutzungsphase durch die Steuerungseinheit gemäß Beispiel 5D darstellt.
[51] 51 ist ein Diagramm, in dem ein Beispiel für Änderungen der Temperatur der Last und der Begrenzerbreite gemäß Beispiel 5E dargestellt ist.
[52] 52 ist ein Flussdiagramm, in dem ein Beispiel für die Verarbeitung in der Benutzungsphase durch die Steuerungseinheit gemäß Beispiel 5E dargestellt ist.

BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Nachfolgend wird die vorliegende Ausführungsform mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. In den nachstehenden Beschreibungen werden die Funktionen und konstitutionellen Elemente, die ausgelassen werden oder substantiell gleich sind, mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet und nur beschrieben, wenn es notwendig ist.
Eine Aerosolerzeugungsvorrichtung der vorliegenden Ausführungsform wird beschrieben, indem zum Beispiel eine Aerosolerzeugungsvorrichtung für einen Aerosolerzeugungsartikel (fester Erhitzer oder Feststofferhitzer) als Beispiel genommen wird. Allerdings kann die Aerosolerzeugungsvorrichtung der vorliegenden Ausführungsform auch eine Aerosolerzeugungsvorrichtung eines anderen Typs oder einer anderen Verwendung sein, wie beispielsweise ein medizinischer Vernebler (Sprühvorrichtung).
Die Aerosolerzeugungsvorrichtung der vorliegenden Ausführungsform wird als Beispiel für einen Fall beschrieben, in dem Aerosole unter Verwendung des ersten Verfahrens zum Erhitzen des Aerosolerzeugungsartikels von innerhalb desselben unter Verwendung eines elektrischen Heizelements erzeugt werden, das in den Aerosolerzeugungsartikel eingesetzt ist. Allerdings kann die Aerosolerzeugungsvorrichtung der vorliegenden Ausführungsform auch ein anderes Heizverfahren verwenden, wie das zweite Heizverfahren zum Erhitzen des Aerosolerzeugungsartikels von außerhalb desselben unter Verwendung eines ringförmigen elektrischen Heizelements, das an einem äußeren Peripherieteil des Aerosolerzeugungsartikels angeordnet ist, oder das dritte Heizverfahren zum Erhitzen des Aerosolerzeugungsartikels von innerhalb desselben unter Nutzung eines Induktionsheizphänomens.
1 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel für eine grundlegende Konfiguration einer Aerosolerzeugungsvorrichtung 1 gemäß der Ausführungsform darstellt.
Die Aerosolerzeugungsvorrichtung 1 umfasst eine Montageeinheit 2, eine Last 3, eine Leistungsquelle 4, einen Zeitgeber 5, eine Temperaturmesseinheit 6, eine Leistungsquellenmessungseinheit 7 und eine Steuerungseinheit 8.
Die Montageeinheit 2 ist so konfiguriert, dass sie einen Aerosolerzeugungsartikel 9 abnehmbar stützt.
Der Aerosolerzeugungsartikel 9 umfasst ein aerosolbildendes Substrat 9a, das so konfiguriert ist, dass es zum Beispiel eine Aerosolquelle oder eine Geschmacksstoffquelle aufnehmen oder tragen kann. Bei dem Aerosolerzeugungsartikel 9 kann es sich beispielsweise um einen Rauchartikel handeln, der in eine Form, wie z.B. eine Stangenform, gebildet werden kann, die einfach zu benutzen ist.
Die Aerosolquelle kann flüssig oder fest sein und zum Beispiel mehrwertigen Alkohol wie Glycerin oder Propylenglykol umfassen. Auch kann die Aerosolquelle zusätzlich zu dem mehrwertigen Alkohol beispielsweise eine Komponente Nikotin enthalten.
Das aerosolbildende Substrat 9a ist ein festes Material, in das die Aerosolquelle eingebracht oder getragen wird, und kann zum Beispiel ein Zigarettenblatt sein.
Das aerosolformende Substrat 9a kann ein Substrat sein, das eine flüchtige Verbindung ausstrahlen kann, die in der Lage ist, Aerosole zu erzeugen, so dass das Substrat beispielsweise als Aerosolquelle oder Geschmacksstoffquelle fungiert. Die flüchtige Verbindung wird durch Erhitzen des aerosolbildenden Substrats 9a ausgestrahlt. In der vorliegenden Ausführungsform ist das aerosolbildende Substrat 9a ein Teil des Aerosolerzeugungsartikels 9.
Bei der Last 3 handelt es sich beispielsweise um ein elektrisches Heizelement, das so konfiguriert ist, dass es Wärme erzeugt, wenn Leistung von der Leistungsquelle 4 bereitgestellt wird, wodurch der an der Montageeinheit 2 montierte Aerosolerzeugungsartikel 9 erhitzt wird.
Die Leistungsquelle 4 ist eine Batterie oder ein Batteriesatz, in dem eine Batterie, ein Feldemissionstransistor (FET), ein FET zur Entladung, ein Schutz-IC (integrierter Schaltkreis), eine Vorrichtung zur Überwachung und dergleichen kombiniert sind, und ist konfiguriert, um der Last 3 Leistung bereitzustellen. Die Leistungsquelle 4 ist eine aufladbare Sekundärbatterie und kann zum Beispiel eine Lithium-Ionen-Sekundärbatterie sein. Die Leistungsquelle 4 kann in der Aerosolerzeugungsvorrichtung 1 umfassen oder separat von der Aerosolerzeugungsvorrichtung 1 konfiguriert sein.
Der Zeitgeber 5 ist so konfiguriert, dass er an die Steuerungseinheit 8 einen Zeitgeberwert t ausgibt, der eine Zeit angibt, seit der die Last 3 in einem Nicht-Operationszustand mit Leistung versorgt wird.
Hierin kann der Nicht-Operationszustand ein Zustand sein, in dem die Leistungsquelle 4 ausgeschaltet ist, oder ein Zustand, in dem die Leistungsquelle 4 eingeschaltet ist, aber nicht auf die Bereitstellung von Energie für die Last 3 wartet. Bei dem Nicht-Operationszustand kann es sich auch um einen Bereitschaftszustand handeln.
In der Zwischenzeit kann der Zeitgeber auch eine Zeit ab Beginn der Aerosolerzeugung, eine Zeit ab Beginn des Erhitzens der Last 3 oder eine Zeit ab Beginn des Steuerns durch die Steuerungseinheit 8 der Aerosolerzeugungsvorrichtung 1 angeben.
Die Temperaturmesseinheit 6 ist konfiguriert, um beispielsweise eine Temperatur der Last 3 (Erhitzertemperatur) zu messen und den gemessenen Temperaturwert an die Steuerungseinheit 8 auszugeben. Unter Verwendung eines Erhitzers, der eine Charakteristik mit positivem Temperaturkoeffizienten (PTC) aufweist, bei der sich ein Widerstandswert in Abhängigkeit von einer Temperatur ändert, kann die Last 3 verwendet werden. Falls dies der Fall ist, kann die Temperaturmesseinheit 6 konfiguriert werden, um einen elektrischen Widerstandswert des Erhitzers 3 zu messen und eine Temperatur des Erhitzers 3 aus dem gemessenen elektrischen Widerstandswert abzuleiten.
Die Leistungsquellenmessungseinheit 7 ist konfiguriert, um einen Leistungsquellenzustandswert zu messen, der einen Zustand der Leistungsquelle 4 anzeigt, wie beispielsweise einen Wert, der eine verbleibende Menge der Leistungsquelle 4, einen Spannungswert, der von der Leistungsquelle 4 ausgegeben wird, oder einen Strom, der von der Leistungsquelle 4 entladen wird, oder einen Strom, der in der Leistungsquelle 4 geladen wird, betrifft, und um den Leistungsquellenzustandswert an die Steuerungseinheit 8 auszugeben.
Hierin kann als der Wert, der die verbleibende Menge der Leistungsquelle 4 betrifft, zum Beispiel eine Ausgabespannung der Leistungsquelle 4 verwendet werden. Alternativ kann auch ein Ladezustand (SOC) der Leistungsquelle 4 benutzt werden. Der SOC kann aus einer von einem Sensor gemessenen Spannung oder Stromstärke unter Verwendung eines Leerlaufspannungs- (SOC-OCV) Verfahrens oder eines Stromintegrationsverfahrens (Coulomb-Zählverfahren) zur Integration von Lade- und Entladeströmen der Leistungsquelle 4 geschätzt werden.
Die Steuerungseinheit 8 ist so konfiguriert, dass sie die Leistung steuert, die von der Leistungsquelle 4 der Last 3 bereitgestellt wird, basierend auf der Eingabe des Zeitgebers 5 und der Eingabe des Temperaturmesswerts von der Temperaturmesseinheit 6, zum Beispiel. Auch kann die Steuerungseinheit 8 so konfiguriert sein, dass sie die Steuerung unter Nutzung des von der Leistungsquellenmessungseinheit 7 eingegebenen Zustands der Leistungsquelle ausführt, zum Beispiel. Die Steuerungseinheit 8 umfasst einen Computer, eine Steuerung oder einen Prozessor und einen Speicher, und der Computer, die Steuerung oder der Prozessor kann so konfiguriert sein, dass er ein im Speicher gespeichertes Programm ausführt, um zum Beispiel die Steuerung auszuführen.
2 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für Änderungen der Leistung, die der Last 3 durch die Steuerung gemäß der vorliegenden Ausführungsform bereitgestellt wird, und der Temperatur der Last 3 darstellt. In 2 gibt die horizontale Achse den Zeitgeberwert t, d.h. die Zeit, an, und die vertikale Achse die Leistung, die der Last 3 bereitgestellt wird, sowie die Temperatur der Last 3.
Die Steuerungseinheit 8 ist konfiguriert, um die Steuerung hauptsächlich zwischen einer Vorbereitungsphase und einer Benutzungsphase zu wechseln.
Zum Beispiel wird in der Vorbereitungsphase ein Zustand, in dem die Last 3 nicht eine vorbestimmte Menge oder mehr an Aerosolen aus dem Aerosolerzeugungsartikel 9 erzeugen kann, als Vorbereitungszustand bezeichnet. Der Vorbereitungszustand kann auch ein Zustand sein, nachdem die Erwärmung der Ladung 3 als Erwiderung auf eine Benutzereingabe beginnt, bis dem Benutzer erlaubt wird, Aerosole mit der Aerosolerzeugungsvorrichtung 1 zu inhalieren (zu puffen), zum Beispiel. Mit anderen Worten wird im Zustand der Vorbereitung davon ausgegangen, dass es dem Benutzer nicht erlaubt ist, Aerosole mit der Aerosolerzeugungsvorrichtung 1 zu inhalieren.
Die vorbestimmte Menge entspricht einer Menge der Aerosolerzeugung, bei dem es dem Benutzer erlaubt ist, beispielsweise Aerosole zu inhalieren.
Insbesondere kann es sich bei der vorbestimmten Menge um eine Menge handeln, bei der eine wirksame Menge an Aerosolen beispielsweise in den Mund eines Benutzers abgegeben werden kann. Wie hierin verwendet, kann die wirksame Menge eine Menge sein, bei dem der Benutzer mit Geschmack und Aroma aus der Aerosolquelle oder der Geschmacksstoffquelle, die in dem Aerosolerzeugungsartikel umfasst ist, versorgt werden kann. Die vorbestimmte Menge kann auch eine Menge von Aerosolen sein, die von der Ladung 3 erzeugt werden und zum Beispiel in den Mund des Benutzers abgegeben werden können. Die vorbestimmte Menge kann auch eine Menge von Aerosolen sein, die erzeugt werden, wenn die Temperatur der Ladung 3 gleich oder höher als ein Siedepunkt der Aerosolquelle ist, zum Beispiel. Die vorbestimmte Menge kann auch eine Menge von Aerosolen sein, die von dem Aerosolerzeugungsartikel 9 erzeugt werden, wenn die der Last 3 bereitgestellte Leistung gleich oder höher ist als die Leistung, die der Last 3 bereitgestellt werden sollte, um Aerosole von dem Aerosolerzeugungsartikel 9 zu erzeugen, zum Beispiel. Im Zustand der Vorbereitung kann die Last 3 keine Aerosole aus dem Aerosolerzeugungsartikel 9 erzeugen, d.h. die vorbestimmte Menge kann Null sein.
Wenn die Steuerungseinheit 8 die Leistungsversorgung der Last 3 im Nicht-Operationszustand oder wenn sich die Last 3 im Vorbereitungszustand befindet, steuert sie die Leistung, die der Last 3 von der Leistungsquelle 4 bereitgestellt wird, durch Vorwärtskopplungssteuerung (F/F-Steuerung).
Wenn die Last 3 vom Vorbereitungszustand in einen Zustand der Verwendung übergeht, kann die Steuerungseinheit 8 eine Rückkopplungssteuerung (F/B-Steuerung) oder sowohl die Rückkopplungssteuerung als auch die Vorwärtskopplungssteuerung ausführen.
Zum Beispiel wird in der Benutzungsphase ein Zustand, in dem die Last 3 die vorbestimmte Menge oder mehr an Aerosolen aus dem Aerosolerzeugungsartikel 9 erzeugen kann, als Benutzungszustand bezeichnet. Der Benutzungszustand kann auch ein Zustand sein, nachdem dem Benutzer erlaubt wurde, Aerosole zu inhalieren, bis die Aerosolerzeugung beendet ist, zum Beispiel.
Die Steuerung, die von der Steuerungseinheit 8 ausgeführt wird, wird insbesondere in den ersten bis fünften Ausführungsformen, die später beschrieben werden, beschrieben.
Eine gestrichelte LeitungL1 gibt einen Zustand an, in dem sich die der Last 3 bereitgestellte Leistung entsprechend dem Zeitgeberwert t ändert. Beispielsweise kann die Steuerungseinheit 8 die der Last 3 von der Leistungsquelle 4 bereitgestellte Leistung durch Pulsweitenmodulations- (PWM) Steuerung oder Pulsfrequenzmodulations- (PFM) Steuerung an einem in 1 nicht dargestellten Schalter steuern. Alternativ kann die Steuerungseinheit 8 die von der Leistungsquelle 4 an die Last 3 bereitgestellte Leistung steuern, indem sie die Ausgangsspannung der Leistungsquelle 4 durch einen in 1 nicht dargestellten DC/DC-Konverter herauf- oder herabsetzt. In der Vorbereitungsphase, in der sich die Last 3 im Zustand der Vorbereitung befindet, wird eine hohe Leistung von der Leistungsquelle 4 an die Last 3 bereitgestellt, und dann wird die von der Leistungsquelle 4 an die Last 3 bereitgestellte Leistung abgesenkt. Wenn die Last 3 von der Vorbereitungsphase in die Benutzungsphase übergeht, in der sich die Last im Zustand der Benutzung befindet, erhöht sich die Leistung, die der Last 3 von der Leistungsquelle 4 bereitgestellt wird, allmählich (oder schrittweise), wenn der Zeitgeberwert t erhöht wird. Dann, wenn eine Endbedingung des Zustands der Benutzungsphase der Last 3 erfüllt ist, zum Beispiel, wenn die Temperatur der Last 3 eine Endtemperatur der Benutzungsphase erreicht oder wenn der Zeitgeberwert t ein Schwellenwert oder größer ist, der ein Ende der Benutzungsphase angibt, wird die Leistungsversorgung der Last 3 gestoppt.
Eine durchgezogene LeitungL2 gibt einen Zustand an, in dem sich die Temperatur der Last 3 in Abhängigkeit vom Zeitgeberwert t ändert. In der Vorbereitungsphase erhöht sich die Temperatur der Last 3 rasch, während die hohe Leistung von der Leistungsquelle 4 der Last 3 bereitgestellt wird. Nachdem die Leistung, die der Last 3 in der Vorbereitungsphase von der Leistungsquelle 4 bereitgestellt wird, gesenkt wurde, wird die Temperatur der Last 3 beibehalten oder leicht erhöht. Wenn der Übergang zur Benutzungsphase gemacht wird, erhöht sich die Leistung, die von der Leistungsquelle 4 der Last 3 bereitgestellt wird, allmählich über die Zeit, und auch die Temperatur der Last 3 erhöht sich allmählich. Die Steuerungseinheit 8 führt die Rückkopplungssteuerung auf der Grundlage des von der Temperaturmesseinheit 6 eingegebenen Temperaturmesswerts aus, so dass die Temperatur der Last 3 am Ende der Benutzungsphase die Endtemperatur der Benutzungsphase sein soll.
Die Endtemperatur der Benutzungsphase ist eine Temperatur der Last 3, die so eingestellt wird, dass sie sich bei der Rückkopplungssteuerung schließlich annähert oder erreicht wird. Die Rückkopplungssteuerung der vorliegenden Ausführungsform steuert die Leistungsversorgung der Last 3 so, dass es keine Differenz zwischen der Endtemperatur der Benutzungsphase und dem gemessenen Temperaturwert am Ende der Benutzungsphase gibt.
3 ist ein Blockdiagramm zur Steuerung, das ein Beispiel für eine Steuerung darstellt, die von der Steuerungseinheit 8 der Aerosolerzeugungsvorrichtung 1 der vorliegenden Ausführungsform ausgeführt wird.
Die Steuerungseinheit 8 umfasst eine Vorbereitungseinheit 10, eine Differentialeinheit 11, eine Verstärkungseinheit 12, eine Begrenzeränderungseinheit 13, eine Begrenzereinheit 14 und eine Vergleichseinheit 15. Die konstitutiven Elemente der Steuerungseinheit 8 werden später insbesondere beschrieben.
Die Steuerung, die von der Steuerungseinheit 8 ausgeführt wird, weist hauptsächlich erste bis fünfte Merkmale auf. Die von der Leistungsquelle 4 an die Last 3 bereitgestellte Leistung wird von der Steuerungseinheit 8 gesteuert, so dass es möglich ist, eine Zeit der Vorbereitungsphase zu verkürzen und die Menge der Aerosolerzeugung in der Phase des Benutzens zu stabilisieren.
Die Steuerungseinheit 8 weist ein erstes Merkmal zum Ausführen der Vorwärtskopplungssteuerung in der Vorbereitungsphase auf.
Die Steuerungseinheit 8 weist ein zweites Merkmal zur Erweiterung einer Begrenzerbreite der Begrenzereinheit 14 bei der Rückkopplungssteuerung in der Benutzungsphase auf.
Die Steuerungseinheit 8 weist ein drittes Merkmal auf, das darin besteht, verschiedene Modi zum Steuern zwischen der Vorbereitungsphase und der Benutzungsphase zu benutzen.
Die Steuerungseinheit 8 weist ein viertes Merkmal zur Unterdrückung der Temperaturabnahme der Last 3 beim Übergang von der Vorbereitungsphase zur Benutzungsphase auf.
Die Steuerungseinheit 8 weist ein fünftes Merkmal auf, um die Temperaturabnahme wiederherzustellen, wenn der Benutzer in der Benutzungsphase Aerosole inhaliert.
Die Aerosolerzeugungsvorrichtung 1 der vorliegenden Ausführungsform ist konfiguriert, um den Aerosolerzeugungsartikel 9 beispielsweise durch die Last 3 zu erhitzen, wodurch Aerosole aus dem Aerosolerzeugungsartikel 9 erzeugt werden. Die Steuerungseinheit 8 ist konfiguriert, um die Leistungsversorgung der Last 3 so zu steuern, dass die beim Erhitzen der Last 3 erzeugten Aerosole nicht stark variieren.
Um die stabile Aerosolerzeugung in einem Modus oder einer Phase der Steuerung zu implementieren, ist es notwendig, Steuerungsparameter wie eine Zieltemperatur über die Zeit zu ändern, so dass es schwierig sein kann, die stabile Steuerung durchzuführen.
Im Gegensatz dazu unterteilt und benutzt die Steuerungseinheit 8 der vorliegenden Ausführungsform die Vielzahl verschiedener Modi, insbesondere die Vorwärtskopplungssteuerung und die Rückkopplungssteuerung zum Erhitzen der Last 3, wodurch die stabile Aerosolerzeugung ermöglicht wird.
In den später zu beschreibenden ersten bis fünften Ausführungsformen wird insbesondere das erste Merkmal bis zum fünften Merkmal beschrieben.
In der vorliegenden Ausführungsform und der ersten bis fünften Ausführungsform können als Beispiel die Vorwärtskopplungssteuerung und die Rückkopplungssteuerung als verschiedene Modi der Steuerung konfiguriert werden. Die Vorwärtskopplungssteuerung kann eine Steuerung sein, bei der ein Operationsbetrag eines Operationsziels nicht basierend auf einem Steuerungsbetrag eines Steuerungsziels bestimmt wird. Mit anderen Worten, die Rückkopplungssteuerung kann eine Steuerung sein, bei der ein Steuerungsbetrag eines Steuerungsziels nicht als Komponente für die Rückkopplung verwendet wird, zum Beispiel. Als weiteres Beispiel kann die Vorwärtskopplungssteuerung auch eine Steuerung sein, bei der ein Steuerungsbetrag eines Steuerungsziels basierend auf nur einem vorbestimmten Algorithmus oder einer vorbestimmten Variablen oder basierend auf einer Kombination des vorbestimmten Algorithmus oder der vorbestimmten Variablen und einer beliebigen physikalischen Menge, die vor der Ausgabe einer Steuerungsanweisung, der den Operationsbetrag betrifft, an ein Ziel der Operation erhalten wird, bestimmt wird. Bei der Rückkopplungssteuerung kann es sich beispielsweise um eine Steuerung handeln, bei der ein Operationsbetrag eines Operationsziels basierend auf einem Steuerungsbetrag eines Steuerungsziels bestimmt wird. Mit anderen Worten kann es sich bei der Rückkopplungssteuerung um eine Steuerung handeln, bei der ein Steuerungsbetrag eines Steuerungsziels als Komponente für die Rückkopplung verwendet wird, zum Beispiel. Als weiteres Beispiel kann die Rückkopplungssteuerung auch eine Steuerung sein, bei der ein Steuerungsbetrag eines Ziels der Operation basierend auf einer Kombination einer beliebigen physikalischen Menge, die während der Ausführung der Steuerung erhalten wird, zusätzlich zu einem vorbestimmten Algorithmus oder einer Variablen bestimmt wird.
In der ersten bis dritten Ausführungsform bedeutet der Begriff „Überhitzung“ einen Zustand, in dem eine Temperatur eines Steuerungsziels geringfügig höher ist als eine zu steuernde Temperatur (zum Beispiel die Endtemperatur der Benutzungsphase oder die Zieltemperatur). Es ist zu beachten, dass dies nicht notwendigerweise bedeutet, dass sich das Steuerungsziel in einem Zustand mit zu hoher Temperatur befindet.
(Erste Ausführungsform)
In der ersten Ausführungsform wird die Vorwärtskopplungssteuerung in der Vorbereitungsphase beschrieben.
Die Steuerungseinheit 8 der ersten Ausführungsform steuert die Leistung, die von der Leistungsquelle 4 an die Last 3 bereitgestellt wird, durch die Vorwärtskopplungssteuerung, wenn sie die Leistungsversorgung der Last 3 im Nicht-Operationszustand beginnt oder wenn sich die Last 3 im Vorbereitungszustand befindet, in dem die Last 3 nicht eine vorbestimmte Menge oder mehr an Aerosolen von einem Aerosolerzeugungsartikel erzeugen kann. Auf diese Weise wird die Temperatur der Last 3 im Vorbereitungszustand durch die Vorwärtskopplungssteuerung erhöht, so dass es möglich ist, die Erhöhung der Temperatur der Last 3 zu beschleunigen, bis sich die Last im Benutzungszustand befindet.
Die Steuerungseinheit 8 ist so konfiguriert, dass sie die Vorwärtskopplungssteuerung ausführt, um die Last 3 mit einer Leistung zu versorgen, die erforderlich ist, damit die Last 3 aus dem Nicht-Operationszustand oder dem Vorbereitungszustand in den Gebrauchszustand übergeht. Auf diese Weise wird die Temperatur der Last 3 durch die Vorwärtskopplungssteuerung in den Benutzungszustand erhöht, so dass es möglich ist, eine Zeit zu verkürzen, die erforderlich ist, damit sich die Last 3 im Benutzungszustand befindet.
Hierin wird insbesondere beschrieben, dass die Steuerungseinheit 8 die Vorwärtskopplungssteuerung ausführt, um eine Zeit zu verkürzen, bis sich die Last 3 im Benutzungszustand befindet. Wenn die Steuerungseinheit 8 beispielsweise die Rückkopplungssteuerung ausführt, um die Last 3 im Nicht-Operationszustand oder im Vorbereitungszustand in den Gebrauchszustand zu überführen, wirkt sich ein Steuerungsbetrag auf die Bestimmung eines Operationsbetrags aus. Dafür kann sich die Zeit, die die Last 3 benötigt, um in den Benutzungszustand zu gelangen, verlängern. Insbesondere in einem Aspekt, bei dem die Last 3 durch die Rückkopplungssteuerung von einem relativ frühen Zustand der Vorbereitungsphase an dem Gebrauchszustand benutzt wird, wird, wenn eine Verstärkung (Übertragungsfunktion) klein ist, eine Vergrößerung der Temperatur der Last 3 verlangsamt, und wenn die Verstärkung groß ist, ist es für die Last 3 schwierig, sich dem Gebrauchszustand anzunähern. Auch bei einem Aspekt, bei dem eine Zieltemperatur der Last 3 im Laufe der Zeit durch die Rückkopplungssteuerung in der Vorbereitungsphase allmählich erhöht wird, kann, wenn der gemessene Temperaturwert der Last 3 die Zieltemperatur umkehrt, eine Stagnation der Temperaturerhöhung auftreten. Wenn die Steuerungseinheit 8 dagegen die Vorwärtskopplungssteuerung in der Vorbereitungsphase ausführt, tritt das Problem, das auftritt, wenn die Rückkopplungssteuerung wie oben beschrieben in der Vorbereitungsphase verwendet wird, nicht auf. Dafür ist es möglich, die Zeit zu verkürzen, bis sich die Last 3 im Benutzungszustand befindet. Aus diesem Grund kann bezüglich der Steuerung, die von der Steuerungseinheit 8 ausgeführt wird, um die Last 3 im Nicht-Operationszustand oder im Vorbereitungszustand in den Benutzungszustand zu überführen, gesagt werden, dass die Vorwärtskopplungssteuerung der Rückkopplungssteuerung vorzuziehen ist.
Die Steuerungseinheit 8 kann so konfiguriert sein, dass sie die Vorwärtskopplungssteuerung ausführt, um die von der Leistungsquelle 4 an die Last 3 bereitgestellte Leistung zu unterdrücken, nachdem sie der Last 3 die erforderliche Menge an Leistung bereitgestellt hat. Zum Beispiel kann in diesem Fall zur Unterdrückung der Leistung die Leistung unterdrückt werden, die der Last 3 bereitgestellt wird, um die Temperatur der Last 3 beizubehalten. Auf diese Weise wird nach dem Bereitstellen der erforderlichen Menge an Leistung für die Last 3 die Leistung unterdrückt, die von der Leistungsquelle 4 an die Last 3 bereitgestellt wird, so dass eine Überhitzung der Aerosolerzeugungsvorrichtung 1 und des Aerosolerzeugungsartikels 9 verhindert werden kann. Falls die Aerosolerzeugungsvorrichtung 1 in einen überhitzten Zustand versetzt wird, kann die Lebensdauer der Leistungsquelle 4, der Steuerungseinheit 8, der Last 3, einer Schaltung zur elektrischen Verbindung der Leistungsquelle 4 und der Last 3 und dergleichen der Aerosolerzeugungsvorrichtung 1 reduziert werden. Auch falls der Aerosolerzeugungsartikel 9 in den überhitzten Zustand versetzt wird, kann der Geschmackstoff und der Geschmack der von dem Aerosolerzeugungsartikel 9 erzeugten Aerosole beeinträchtigt werden.
Die Steuerungseinheit 8 kann so konfiguriert sein, dass sie die Leistung, die von der Leistungsquelle 4 an die Last 3 bereitgestellt wird, durch die Rückkopplungssteuerung steuert, nachdem sie der Last 3 die erforderliche Leistungsmenge bereitgestellt hat. Auf diese Weise wird die Rückkopplungssteuerung ausgeführt, nachdem der Last 3 die erforderliche Menge an Leistung bereitgestellt wurde, so dass es möglich ist, die Genauigkeit der Steuerung zu verbessern, nachdem der Last 3 die erforderliche Menge an Leistung bereitgestellt wurde, und zwar durch die Rückkopplungssteuerung, deren Steuerungsstabilität ausgezeichnet ist, wodurch die Aerosolerzeugung stabilisiert wird.
Die Vorwärtskopplungssteuerung, die von der Steuerungseinheit 8 ausgeführt wird, ist in eine erste Unterphase und eine zweite Unterphase unterteilt, und die Werte der Variablen, die in der Vorwärtskopplungssteuerung in der ersten Unterphase und in der zweiten Unterphase verwendet werden, können verschieden eingestellt werden. Falls die verschiedenen Werte der Variablen verschiedene Steuerungsvariablen, verschiedene Konstanten und verschiedene Schwellenwerte umfassen. Auf diese Weise wird die Vorwärtskopplungssteuerung in die erste Unterphase und die zweite Unterphase unterteilt und die verschiedenen Werte der Variablen werden verwendet, so dass die Genauigkeit der Steuerung im Vergleich zu einem Fall, in dem eine einzige Benutzungsphase verwendet wird, verbessert werden kann. In der Zwischenzeit können die Funktionen oder Algorithmen, die bei der Vorwärtskopplungssteuerung in der ersten Unterphase und der zweiten Unterphase verwendet werden, verschieden eingestellt werden. Die erste Unterphase und die zweite Unterphase werden später mit Bezug auf die 4 bis 8 im Detail beschrieben.
Es wird angenommen, dass die erste Unterphase früher ausgeführt wird als die zweite Unterphase, zum Beispiel.
Die Leistung (W) oder die Menge der Leistung (W-h), die der Last 3 in der ersten Unterphase bereitgestellt wird, kann größer eingestellt werden als die Leistung (W) oder die Menge der Leistung (W-h), die der Last 3 in der zweiten Unterphase bereitgestellt wird. Da die Vergrößerung der Temperatur der Last 3 in der zweiten Unterphase langsam erfolgt oder gestoppt wird, ist es möglich, die Temperatur der Last 3 nach Beendigung der Vorwärtskopplungssteuerung zu stabilisieren.
Eine Zeitperiode der ersten Unterphase kann länger eingestellt werden als eine Zeitperiode der zweiten Unterphase. Auf diese Weise wird die Zeit der ersten Unterphase, in der der Zustand (Temperatur) der Last 3 dominant geändert wird, länger eingestellt als die zweite Unterphase, so dass es möglich ist, einen Gesamtzeitraum der Vorwärtskopplungssteuerung resultierend zu verkürzen. Mit anderen Worten kann die Aerosolerzeugungsvorrichtung 1 aus dem Aerosolerzeugungsartikel 9 schneller Aerosole mit dem gewünschten Geschmackstoff und Geschmack aufweisen.
Die Steuerungseinheit 8 kann konfiguriert sein, die Vorwärtskopplungssteuerung so auszuführen, dass sich die Last 3 am Ende der zweiten Unterphase im Benutzungszustand befindet. Dadurch ist es möglich, die Temperatur der Last 3 unter Verwendung der Vorwärtskopplungssteuerung bis zum Ende der zweiten Unterphase stabil auf eine Temperatur zu bringen, die im Benutzungszustand erforderlich ist. Da zusätzlich eine Menge der Leistung, die von der Leistungsquelle 4 entladen wird, im Vergleich zu einem Fall, in dem die Last 3 im Benutzungszustand ist, bevor die zweite Unterphase vorbei ist, reduziert wird, ist es möglich, eine Verschlechterung in der Leistungsquelle 4 zu unterdrücken, zusätzlich zur Verbesserung des spezifischen Leistungsverbrauchs der Leistungsquelle 4.
Die Steuerungseinheit 8 kann so konfiguriert sein, dass sie die Vorwärtskopplungssteuerung ausführt, um die Leistung bzw. die Menge der Leistung zu liefern, der erforderlich ist, um die Last 3 in der zweiten Unterphase in den Zustand zu versetzen, in dem Aerosole erzeugt werden können, und um den Zustand der Nutzung der Last 3 beizubehalten. Auf diese Weise wird der Last 3 die Leistung oder die Menge an Leistung bereitgestellt, die notwendig ist, um den Benutzungszustand in der zweiten Unterphase beizubehalten, so dass es möglich ist, die Bereitstellung einer extrem niedrigen Leistung oder einer extrem niedrigen Menge an Leistung in der zweiten Unterphase zu vermeiden. Daher ist es möglich, Situationen zu unterdrücken, in denen sich die Last 3 nicht im Zustand der Verwendung befindet, die Aerosolerzeugungsvorrichtung 1 keine Aerosole mit dem gewünschten Geschmackstoff und Geschmack aus dem Aerosolerzeugungsartikel 9 in der Phase der Verwendung erzeugen kann, und der spezifische Leistungsverbrauch der Leistungsquelle 4 gesenkt wird.
Die Steuerungseinheit 8 kann so konfiguriert sein, dass sie die Vorwärtskopplungssteuerung ausführt, so dass sich die Last 3 in der Benutzungsphase befindet, bevor die erste Unterphase in die zweite Unterphase geändert wird. Dadurch ist es möglich, die Last 3 zu einem frühen Zeitpunkt in der ersten Unterphase in den Steuerungszustand zu versetzen und den Zustand zu beibehalten, indem die Temperatur der Last 3 in der zweiten Unterphase angepasst wird, was die Stabilität der Steuerung erhöht.
Die Steuerungseinheit 8 kann so konfiguriert sein, dass sie die Vorwärtskopplungssteuerung ausführt, um der Last 3, die sich im Zustand der Nutzung befindet, in der zweiten Unterphase die Leistung oder die Menge an Leistung zuzuführen, die erforderlich ist, um den Zustand der Nutzung zu erhalten. Dadurch ist es möglich, eine Situation zu unterdrücken, in der eine extrem niedrige Leistung oder eine extrem niedrige Menge an Leistung in der zweiten Unterphase bereitgestellt wird und die Last 3 dadurch nicht in den Benutzungszustand versetzt wird. Als Ergebnis ist es möglich, die Last 3 im Benutzungszustand zu stabilisieren. Auch ist es möglich, Abweichungen in der Temperatur der Last 3 am Ende der zweiten Unterphase zu unterdrücken.
Die zweite Unterphase kann kürzer als die erste Unterphase eingestellt werden und gleich oder länger als eine Zeiteinheit der Steuerung sein, die zum Beispiel von der Steuerungseinheit 8 implementiert wird (werden kann). Dadurch wird die zweite Unterphase für einen angemessenen Zeitraum ausgeführt, so dass es möglich ist, die Temperatur der Last 3 zu stabilisieren.
Die Steuerungseinheit 8 kann so konfiguriert sein, dass sie die Werte von Variablen, die bei der Vorwärtskopplungssteuerung benutzt werden, basierend auf einem Anfangszustand ändert, der ein Zustand während oder vor der Ausführung der Vorwärtskopplungssteuerung der Last 3 ist. Zum Beispiel umfasst in diesem Fall der anfängliche Zustand eine Anfangstemperatur und dergleichen. Das Ändern der Werte von Variablen umfasst das Ändern einer Steuerungsvariablen, das Ändern einer Konstanten und das Ändern eines Schwellenwertes. Auf diese Weise werden die Werte von Variablen, die in der Rückkopplungssteuerung verwendet werden, basierend auf dem anfänglichen Zustand geändert, so dass es möglich ist, die Abweichung in der Temperatur der Last 3 während der Ausführung und/oder am Ende der Vorwärtskopplungssteuerung zu unterdrücken, die aufgrund von externen Faktoren wie einem Produktfehler, einer Anfangsbedingung, einer atmosphärischen Temperatur und dergleichen bewirkt werden kann.
Die Steuerungseinheit 8 kann so konfiguriert sein, dass sie die Werte von Variablen ändert, um der Last 3 die Leistung oder die Menge an Leistung zuzuführen, die für den Übergang der Last 3 im Ausgangszustand in den Gebrauchszustand erforderlich ist. Dadurch ist es möglich, die Abweichung in der Temperatur der Last 3 im Benutzungszustand am Ende der Rückkopplungssteuerung zu unterdrücken, die aufgrund von externen Faktoren wie einem Produktfehler, einer Anfangsbedingung, einer atmosphärischen Temperatur und dergleichen bewirkt werden kann.
Die Steuerungseinheit 8 kann konfiguriert sein, um einen Wert zu erhalten, der eine verbleibenden Menge der Leistungsquelle 4 betrifft, und um die Werte von Variablen zu ändern, die in der Vorwärtskopplungssteuerung verwendet werden, basierend auf dem Wert, der sich auf die verbleibende Menge während oder vor der Ausführung der Vorwärtskopplungssteuerung bezieht. Dadurch ist es möglich, die Abweichung in der Temperatur der Last 3 zu unterdrücken, die durch eine Differenz in der verbleibenden Menge der Leistungsquelle 4 bewirkt werden kann.
Die Steuerungseinheit 8 kann so konfiguriert sein, dass sie mindestens eines von einem Tastverhältnis, einer Spannung und einer Einschaltzeit der Leistung erhöht, die von der Leistungsquelle 4 an die Last 3 bereitgestellt wird, wenn der Wert, der sich auf die verbleibende Menge bezieht, kleiner ist. Zum Beispiel kann in einem Fall, in dem ein DC/DC Konverter verwendet wird, eine Impulswelle aufgrund einer glättenden Handlung eines Glättungskondensators, der an einer Ausgangsseite des DC/DC Konverters bereitgestellt wird, nicht an die Last 3 angelegt werden. Daher kann die Steuerungseinheit 8 basierend auf dem Wert, der die verbleibende Menge betrifft, eine Zeit (Einschaltzeit) steuern, während der die Leistung der Last 3 bereitgestellt wird. Dadurch ist es möglich, die Abweichung in der Temperatur der Last 3 zu unterdrücken, die durch eine Differenz in der verbleibenden Menge der Leistungsquelle 4 bewirkt wird.
Die Steuerungseinheit 8 kann so konfiguriert sein, dass sie die Werte von Variablen so ändert, dass eine erste Menge an Leistung, der von der Leistungsquelle 4 an die Last 3 bereitgestellt wird, basierend auf einem Wert, der sich auf eine erste verbleibende Menge bezieht, die von der Leistungsquelle 4 erhalten wurde, im Wesentlichen die gleiche ist wie eine zweite Menge an Leistung, der von der Leistungsquelle 4 an die Last 3 bereitgestellt wird, basierend auf einem Wert, der sich auf eine zweite verbleibende Menge bezieht, die von der Leistungsquelle 4 erhalten wurde und sich von dem Wert unterscheidet, der sich auf die erste verbleibende Menge bezieht. Zum Beispiel kann die PWM-Steuerung so ausgeführt werden, dass der Last 3 eine konstante Leistung bereitgestellt wird, unabhängig von der verbleibenden Menge der Leistungsquelle 4. Als Ergebnis kann die Abweichung in der Temperatur der Last 3, die durch eine Differenz in der verbleibenden Menge der Leistungsquelle 4 bewirkt wird, unterdrückt werden.
Die Steuerungseinheit 8 kann konfiguriert sein, um einen Wert zu erfassen, der sich auf eine verbleibende Menge der Leistungsquelle 4 bezieht, und um die Werte von Variablen zu ändern, die in der Vorwärtskopplungssteuerung verwendet werden, basierend auf einem Zustand der Last 3 während oder vor der Ausführung der Vorwärtskopplungssteuerung und dem Wert, der sich auf die verbleibende Menge bezieht. Dadurch ist es möglich, die Abweichung in der Temperatur der Last 3 während der Ausführung und/oder am Ende der Vorwärtskopplungssteuerung zu unterdrücken, die zusätzlich zu einer Differenz in der verbleibenden Menge der Leistungsquelle 4 durch externe Faktoren wie einen Produktfehler, eine Anfangsbedingung, eine atmosphärische Temperatur und dergleichen bewirkt werden kann.
Die Steuerungseinheit 8 kann so konfiguriert sein, dass sie mindestens eines von einem Tastverhältnis, einer Spannung und einer Einschaltdauer der Leistung, die von der Leistungsquelle 4 an die Last 3 bereitgestellt wird, verringert, wenn sich die Last 3 dem Gebrauchszustand nähert, in dem die Last Aerosole erzeugen kann, und dass sie mindestens eines von einem Tastverhältnis, einer Spannung und einer Einschaltdauer der Leistung verringert, wenn der Wert, der sich auf die verbleibende Menge bezieht, größer ist, basierend auf dem Zustand der Last 3. Zum Beispiel kann in diesem Fall mindestens eines von einem Tastverhältnis, einer Spannung und einer Einschaltdauer der Leistung, die aus dem Zustand der Last 3, wie einer Anfangstemperatur, erhalten werden, mit der verbleibenden Menge der Leistungsquelle 4 korrigiert werden, so dass es möglich ist, die Variation in der Temperatur der Last 3 während der Ausführung und/oder am Ende der Vorwärtskopplungssteuerung zu unterdrücken, die durch die verbleibende Menge der Leistungsquelle 4 verursacht werden kann, zusätzlich zu den externen Faktoren, wie einem Produktfehler, einer Anfangsbedingung, einer atmosphärischen Temperatur und dergleichen.
Die Steuerungseinheit 8 kann so konfiguriert sein, dass sie das Tastverhältnis, die Spannung und die Einschaltdauer so ändert, dass eine erste Menge der Leistung, die von der Leistungsquelle 4 an die Last 3 bereitgestellt wird, basierend auf einem Wert, der sich auf eine erste Restmenge bezieht, die von der Leistungsquelle 4 erfasst wird, im Wesentlichen derselbe ist wie eine zweite Menge der Leistung, der von der Leistungsquelle 4 an die Last 3 bereitgestellt wird, basierend auf einem Wert, der sich auf eine zweite Restmenge bezieht, die von der Leistungsquelle 4 erfasst wird und sich von dem Wert unterscheidet, der sich auf die erste Restmenge bezieht. Falls die erste Menge an Leistung und die zweite Menge an Leistung in Abhängigkeit vom Zustand der Last 3 verschieden eingestellt werden können. Dadurch kann zum Beispiel die PWM-Steuerung so ausgeführt werden, dass der Last 3 die gleiche Leistung in Form der ersten Restmenge und der zweiten Restmenge bereitgestellt wird. Als Ergebnis ist es möglich, die Abweichung in der Temperatur der Last 3 während der Ausführung und/oder am Ende der Vorwärtskopplungssteuerung zu unterdrücken, die zusätzlich zu den externen Faktoren wie einem Produktfehler, einer Anfangsbedingung, einer atmosphärischen Temperatur und dergleichen durch die verbleibende Menge der Leistungsquelle 4 bewirkt werden kann.
Die Steuerungseinheit 8 kann konfiguriert werden, um die Werte von Variablen zu ändern, die in der Vorwärtskopplungssteuerung benutzt werden, basierend auf einem Widerstandswert der Last 3 oder einem Verschlechterungszustand in der Last 3 während oder vor der Ausführung der Vorwärtskopplungssteuerung. Zum Beispiel kann in diesem Fall die Steuerungseinheit 8 so konfiguriert sein, dass sie den Zustand der Verschlechterung basierend auf der Anzahl der Nutzungen oder einem kumulativen Wert der Zeiten der Nutzung der Last 3 ermittelt. Dadurch kann die Temperatur der Last 3 stabilisiert werden, selbst wenn sich die Last 3 verschlechtert und sich somit der elektrische Widerstandswert bei Raumtemperaturen und dergleichen ändert, wenn die Zahl der Benutzungen der Aerosolerzeugungsvorrichtung 1 erhöht wird. Auch wenn die Last 3 eine positive Temperaturkoeffizientencharakteristik (PTC-Charakteristik) aufweist und die Last 3 sich verschlechtert und deren Charakteristik ändert, kann die Temperatur der Last 3 stabilisiert werden.
Die diversen Steuerungen durch die Steuerungseinheit 8 können auch implementiert werden, indem die Steuerungseinheit 8 ein Programm ausführt.
In Bezug auf die erste Ausführungsform werden spezifische Steuerbeispiele ferner in den folgenden Ausführungsformen 1A bis 1E beschrieben.
<Beispiel 1A>
4 ist ein Steuerungsblockdiagramm, das ein Beispiel einer Steuerung darstellt, die von der Steuerungseinheit 8 gemäß Beispiel 1A ausgeführt wird.
Die Vorbereitungseinheit 10 der Steuerungseinheit 8 erhält den vom Zeitgeber 5 ausgegebenen Zeitgeberwert t und erhält in der Vorbereitungsphase einen dem Zeitgeberwert t entsprechenden Tastanweisungswert. Die Steuerungseinheit 8 schaltet einen Schalter 25, der in einer Schaltung zur elektrischen Verbindung der Last 3 und der Leistungsquelle 4 bereitgestellt ist, wie in 9 gezeigt, entsprechend dem erhaltenen Tastanweisungswert, wodurch die Leistung, die der Last 3 bereitgestellt wird, basierend auf dem Tastanweisungswert gesteuert wird.
In Beispiel 1A wird ein Heizzustand für die Last 3 basierend auf dem Tastanweisungswert, insbesondere dem durch den Tastanweisungswert angegebenen Tastverhältnis, gewechselt. Allerdings kann beim Steuern eines in der Schaltung zur elektrischen Verbindung der Last 3 und der Leistungsquelle 4 bereitgestellten DC/DC Konverters anstelle des Schalters 25 der Heizzustand für die Last 3 basierend auf dem Strom, der der Last 3 bereitgestellt wird, der Spannung, die auf die Last 3 angewandt wird, oder deren Sollwerten, zum Beispiel, geschaltet werden, und ein Wert zum Anweisen des Heizzustands für die Last 3 kann nach Bedarf geändert werden.
Die Vorbereitungsphase umfasst ferner die erste Unterphase und die zweite Unterphase. Die erste Unterphase und die zweite Unterphase können sich auch durch den Tastanweisungswert unterscheiden, insbesondere durch das Tastverhältnis, das durch den Tastanweisungswert angegeben wird. Auch können die erste Unterphase und die zweite Unterphase durch den Strom, der der Last 3 bereitgestellt wird, die Spannung, die an die Last 3 angelegt wird, oder durch deren Sollwerte unterschieden werden.
Eine Periode Δt₁ der ersten Unterphase ist ein Zeitraum vom Beginn der Leistungsversorgung der Last 3 im Nicht-Operationszustand bis zum Zeitpunkt t₁.
Eine Periode Δt₂ der zweiten Unterphase ist ein Zeitraum von der Zeit t₁ bis zur Endzeit t₂ der Vorbereitungsphase.
Die Zeit Δt₁ der ersten Unterphase ist länger als die Zeit Δt₂ der zweiten Unterphase.
Ein Tastverhältnis D₁ in der ersten Unterphase ist größer als ein Tastverhältnis D₂ in der zweiten Unterphase. In Beispiel 1A wird die Leistung, die von der Leistungsquelle 4 an die Last 3 bereitgestellt wird, mit Erhöhung des Tastverhältnisses größer eingestellt. Daher ist die Leistung, die in der ersten Unterphase von der Leistungsquelle 4 an die Last 3 bereitgestellt wird, größer als die Leistung, die in der zweiten Unterphase von der Leistungsquelle 4 an die Last 3 bereitgestellt wird.
In der ersten Unterphase steuert die Steuerungseinheit 8 die Leistung, die der Last 3 bereitgestellt wird, basierend auf dem Tastanweisungswert, der ein großes Tastverhältnis angibt, bis die Temperatur der Last 3 (Aerosolerzeugungsartikel 9) eine Aerosolerzeugungstemperatur erreicht. Dadurch ist es möglich, Aerosole aus dem Aerosolerzeugungsartikel 9 in dem frühen Zustand ab Beginn der Leistungsversorgung (Leistungseinspeisung) von der Leistungsquelle 4 an die Last 3 zu erzeugen.
In der zweiten Unterphase steuert die Steuerungseinheit 8 die Leistung, die der Last 3 bereitgestellt wird, basierend auf einem Tastanweisungswert, der ein Tastverhältnis angibt, das kleiner ist als das Tastverhältnis der ersten Unterphase, um eine Veränderung der Temperatur der Last 3 zu unterdrücken, bis die Last in die Nutzungsphase übergeht, und um die Temperatur der Last 3 (Aerosolerzeugungsartikel 9) auf der Aerosolerzeugungstemperatur oder höher zu halten. Selbst wenn die Temperatur am Ende der ersten Unterphase leicht abweicht, unterdrückt und absorbiert die Steuerungseinheit 8 die Abweichung durch die Steuerung in der zweiten Unterphase. Dadurch werden der Geschmackstoff und der Geschmack der Aerosole, die von dem Aerosolerzeugungsartikel 9 in der Benutzungsphase erzeugt werden, stabil.
Auf diese Weise wird in der Vorbereitungsphase die hohe Leistung der Last 3 bereitgestellt, um die Temperatur der Last 3 durch die erste Unterphase schnell zu erhöhen, und die niedrige Leistung zur Hitzerückhaltung wird der Last 3 durch die zweite Unterphase bereitgestellt, so dass es möglich ist, die Menge der Aerosolerzeugung und den Geschmackstoff und Geschmack davon in der Benutzungsphase nach der Vorbereitungsphase zu stabilisieren.
5 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel der Verarbeitung in der Vorbereitungsphase durch die Steuerungseinheit 8 gemäß Beispiel 1A darstellt.
In Schritt S501 bestimmt die Vorbereitungseinheit 10, ob eine Anfrage zur Aerosolerzeugung vorliegt. Wenn bestimmt wird, dass keine Anfrage zur Aerosolerzeugung vorliegt („Nein“ in Schritt S501), wiederholt die Vorbereitungseinheit 10 den Schritt S501. Als erstes Beispiel kann die Vorbereitungseinheit 10 in Schritt S501 bestimmen, ob eine Anfrage zur Aerosolerzeugung vorliegt, basierend darauf, ob eine Eingabe zum Starten des Erhitzens der Last 3 von einem Benutzer gemacht wird. Insbesondere wenn eine Eingabe zum Starten des Erhitzens der Last 3 von einem Benutzer erfolgt, kann die Vorbereitungseinheit 10 bestimmen, dass eine Anfrage zur Aerosolerzeugung vorliegt. Wenn andererseits keine Eingabe zum Starten des Erhitzens der Last 3 von einem Benutzer erfolgt, kann die Einheit 10 bestimmen, dass keine Anfrage zur Aerosolerzeugung vorliegt. Als zweites Beispiel weist die Aerosolerzeugungsvorrichtung 1 einen Sensor zum Erkennen der Inhalation des Benutzers auf, der in 1 nicht dargestellt ist, und kann die vom Sensor erkannte Inhalation des Benutzers als Eingabe für den Beginn des Erhitzens der Last 3 benutzen. Als drittes Beispiel weist die Aerosolerzeugungsvorrichtung 1 mindestens einen Knopf, einen Schalter, ein Berührungsfeld und eine Benutzerschnittstelle auf, die in 1 nicht dargestellt sind, und kann eine Operation darauf als Eingabe zum Starten des Erhitzens der Last 3 bedienen.
Wenn bestimmt wird, dass eine Anfrage zur Aerosolerzeugung vorliegt, aktiviert die Vorbereitungseinheit 10 in Schritt S502 den Zeitgeber 5.
In Schritt S503 beginnt eine Eingabe des Zeitgeberwertes t vom Zeitgeber 5 an die Aufbereitungseinheit 10.
In Schritt S504 schaltet die Vorbereitungseinheit 10 den Schalter 25, der in der Schaltung zur elektrischen Verbindung der Last 3 und der Leistungsquelle 4 bereitgestellt ist, die in 9 dargestellt ist, basierend auf dem Tastanweisungswert, der das Tastverhältnis D₁ in der ersten Unterphase angibt, und steuert dadurch die Leistung, die der Last 3 bereitgestellt wird.
Im Schritt S505 bestimmt die Vorbereitungseinheit 10, ob der Zeitgeberwert t die Endzeit t₁oder länger der ersten Unterphase ist. Wenn bestimmt wird, dass der Zeitgeberwert t nicht die Endzeit t₁ oder länger der ersten Unterphase ist (ein Bestimmungseinheitsergebnis in Schritt S505 ist „Nein“), wiederholt die Vorbereitungseinheit 10 den Schritt S505.
Wenn festgestellt wird, dass der Zeitgeberwert t die Endzeit t₁ oder länger der ersten Unterphase ist (ein Bestimmungsergebnis in Schritt S505 ist „Ja“), steuert die Vorbereitungseinheit 10 die Leistung, die der Last 3 bereitgestellt wird, basierend auf dem Tastanweisungswert, der das Tastverhältnis D₂ in der zweiten Unterphase angibt, in Schritt S506.
In Schritt S507 bestimmt die Vorbereitungseinheit 10, ob der Zeitgeberwert t die Endzeit t₂ oder länger der zweiten Unterphase ist. Wenn bestimmt wird, dass der Zeitgeberwert t nicht die Endzeit t₂ oder länger der zweiten Unterphase ist (ein Bestimmungsergebnis in Schritt S507 ist „Nein“), wiederholt die Vorbereitungseinheit 10 den Schritt S507. Wenn bestimmt wird, dass der Zeitgeberwert t die Endzeit t2oder länger der zweiten Unterphase ist (ein Bestimmungsergebnis in Schritt S507 ist „Ja“), beendet die Vorbereitungseinheit 10 die Vorbereitungsphase und geht zur Benutzungsphase über.
In Beispiel 1A, wie oben beschrieben, steuert die Steuerungseinheit 8 die Erwärmung der Last 3 unter Verwendung der Vorwärtskopplungssteuerung in der Vorbereitungsphase. Daher ist es möglich, nachdem eine Anfrage zur Aerosolerzeugung vorliegt und die Leistungsversorgung von der Leistungsquelle 4 zur Last 3 beginnt, die Geschwindigkeit der Temperaturerhöhung der Last 3 zu erhöhen.
In Beispiel 1A erhöht die Vorwärtskopplungssteuerung in der Vorbereitungsphase die Temperatur der Last 3 auf eine Temperatur, bei der Aerosole inhaliert werden können. Daher ist es möglich, die Zeit nach der Anfrage zur Aerosolerzeugung zu verkürzen, bis der Benutzer Aerosole inhalieren kann.
Da in Beispiel 1A die Leistung, die der Last 3 in der ersten Unterphase der Vorbereitungsphase bereitgestellt wird, einmal erhöht und dann die Leistung, die der Last 3 in der zweiten Unterphase der Vorbereitungsphase bereitgestellt wird, gesenkt wird, ist es möglich, eine Überhitzung der Last 3 zu unterdrücken.
Die Steuerungseinheit 8 steuert die Erwärmung der Last 3 unter Nutzung der Vorwärtskopplungssteuerung in der Vorbereitungsphase, so dass es möglich ist, die Vergrößerung der Temperatur der Last 3 nach der Anfrage zur Aerosolerzeugung und dem Beginn der Leistungsversorgung der Last 3 durch die Leistungsquelle 4 zu erhöhen, die Zeit nach der Anfrage zur Aerosolerzeugung zu verkürzen, bis der Benutzer Aerosole inhalieren kann, und eine Überhitzung der Last 3 zu verhindern. Hierin werden die Gründe im Detail beschrieben. Zum Beispiel, falls die Steuerungseinheit 8 die Erwärmung der Last 3 unter Verwendung der Rückkopplungssteuerung in der Vorbereitungsphase steuert, beeinflusst ein Steuerungsbetrag eine Entscheidung über den Operationsbetrag, so dass die Geschwindigkeit der Vergrößerung der Temperatur der Last 3 wahrscheinlich langsam ist. Auch die Zeit nach der Anfrage zur Aerosolerzeugung, bis der Benutzer Aerosole inhalieren kann, wird sich aus dem gleichen Grund wahrscheinlich verlängern. Insbesondere bei einem Aspekt, bei dem die Last 3 in einem relativ frühen Zustand der Vorbereitungsphase auf die Temperatur erhitzt wird, bei der Aerosole erzeugt werden können, ist die Geschwindigkeit der Vergrößerung der Temperatur der Last 3 langsam, wenn die Vergrößerung klein ist, und wenn die Vergrößerung groß ist, ist es schwierig, die Temperatur der Last 3 auf die Temperatur zu bringen, bei der Aerosole erzeugt werden können, so dass die Last 3 wahrscheinlich überhitzt wird. Auch bei einem Aspekt, bei dem die Zieltemperatur der Last 3 im Laufe der Zeit allmählich erhöht wird, kann es zu einer Stagnation der Temperaturerhöhung kommen, wenn der gemessene Temperaturwert der Last 3 die Zieltemperatur umkehrt. Wenn allerdings die Steuerungseinheit 8 die Erwärmung der Last 3 unter Verwendung der Vorwärtskopplungssteuerung in der Vorbereitungsphase steuert, treten diese Probleme nicht auf. Daher ist es möglich, die Erhöhung der Temperatur der Last 3 zu erhöhen, nachdem eine Anfrage zur Aerosolerzeugung vorliegt und die Leistungsversorgung von der Leistungsquelle 4 zur Last 3 beginnt. Auch ist es möglich, die Zeit nach der Anfrage zur Aerosolerzeugung zu verkürzen, bis der Benutzer Aerosole inhalieren kann. Zusätzlich ist es möglich, eine Überhitzung der Last 3 zu verhindern und die Zeit zu verkürzen, bis die Last 3 in den Benutzungszustand übergeht. Daher kann gesagt werden, dass die Vorwärtskopplungssteuerung der Rückkopplungssteuerung vorzuziehen ist, als die Steuerung, die für das Erhitzen der Last 3 in der Vorbereitungsphase verwendet wird.
<Beispiel 1B>
In Beispiel 1B wird die Steuerung des Änderns der Leistung, die der Last 3 in der ersten Unterphase bereitgestellt wird, auf der Grundlage des gemessenen Temperaturwertes, der die Temperatur der Last 3 angibt, beschrieben.
6 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für einen Zustand darstellt, in dem eine Temperatur der Last zwischen der Vorbereitungsphase und der Benutzungsphase ungleichmäßig ist. 6 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für eine Beziehung zwischen dem Zeitgeberwert t und der Temperatur der Last 3 und eine Beziehung zwischen dem Zeitgeberwert t und der Leistung, die von der Leistungsquelle 4 der Last 3 bereitgestellt wird, darstellt. Die horizontale Achse gibt den Zeitgeberwert t an. Die vertikale Achse gibt die Temperatur der Last 3 oder das Tastverhältnis der Leistung an, die der Last 3 bereitgestellt wird.
Auch wenn die Vorbereitungsphase vorbei ist, kann sich die Temperatur der Last 3 schnell von der Endtemperatur der Vorbereitungsphase unterscheiden, wenn die Last von der Vorbereitungsphase in die Benutzungsphase übergeht oder unmittelbar nach dem Übergang in die Benutzungsphase.
Wenn die Endtemperatur der Vorbereitungsphase nicht stabil bei oder in der Nähe der Aerosolerzeugungstemperatur ist, zeigt die Temperatur der Last 3 eine starke Abweichung, so dass die Temperatur der Last 3 zumindest im frühen Zustand der Benutzungsphase nicht die Aerosolerzeugungstemperatur erreichen kann.
Als Faktoren, die eine Veränderung der Temperatur der Last 3 bewirken, wenn die Vorbereitungsphase vorbei ist, können zum Beispiel drei folgende Faktoren angenommen werden.
Ein erster Faktor ist eine Verschiebung des anfänglichen Zustands der Last 3, zum Beispiel eine Verschiebung der Temperatur der Last 3 zu der Zeit, wenn die Erhöhung der Temperatur der Last 3 beginnt.
Ein zweiter Faktor ist eine Verschiebung der Ausgangsspannung der Leistungsquelle 4, die durch eine Reduzierung der verbleibenden Menge oder eine Verschlechterung der Leistungsquelle 4 bewirkt werden kann.
Ein dritter Faktor ist ein Produktfehler des Aerosolerzeugungsartikels 9 oder der Aerosolerzeugungsvorrichtung 1.
Der erste und der zweite Faktor können zumindest entschärft werden, indem in der ersten Unterphase die folgende Steuerung durchgeführt wird.
Der dritte Faktor kann zumindest durch Steuern der Hitzerückhaltung in der zweiten Unterphase entspannt werden.
7 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für die Steuerung des Tastverhältnisses D₁ in der ersten Unterphase zeigt. 7 zeigt eine Beziehung zwischen dem Zeitgeberwert t und der Temperatur der Last 3 sowie eine Beziehung zwischen dem Zeitgeberwert t und dem Tastverhältnis. Die horizontale Achse gibt den Zeitgeberwert t an. Die vertikale Achse gibt die Temperatur der Last 3 oder das Tastverhältnis der Leistung an, die der Last 3 bereitgestellt wird.
Wenn das Tastverhältnis D₁ in der ersten Unterphase konstant eingestellt ist und das Tastverhältnis D₂ in der zweiten Unterphase konstant eingestellt ist, falls die Temperatur der Last 3 zu Beginn der ersten Unterphase niedrig oder hoch ist, ist die Temperatur der Last 3 auch am Ende der zweiten Unterphase niedrig oder hoch und die Temperatur der Last 3 variiert am Ende der Vorbereitungsphase.
Im Gegensatz dazu ändert die Steuerungseinheit 8 gemäß Beispiel 1B das Tastverhältnis D₁ in der ersten Unterphase basierend auf dem gemessenen Temperaturwert zu Beginn der ersten Unterphase, wodurch die Abweichung der Temperatur der Last 3 am Ende der Vorbereitungsphase unterdrückt wird, basierend auf der Verschiebung der Temperatur der Last 3 zu Beginn der ersten Unterphase.
Insbesondere wenn der gemessene Temperaturwert zu Beginn der ersten Unterphase klein ist, erhöht die Steuerungseinheit 8 das Tastverhältnis D₁ in der ersten Unterphase. Wenn hingegen der gemessene Temperaturwert zu Beginn der ersten Unterphase groß ist, verringert die Steuerungseinheit 8 das Tastverhältnis D₁ in der ersten Unterphase.
8 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel der Verarbeitung in der Vorbereitungsphase durch die Steuerungseinheit 8 gemäß Beispiel 1B zeigt.
Die Verarbeitung von Schritt S801 bis Schritt S803 ist die gleiche wie die Verarbeitung von Schritt S501 bis Schritt S503 in 5.
In Schritt S804 wird ein gemessener Temperaturwert T_start zu Beginn der ersten Unterphase als Anfangszustand von der Temperaturmesseinheit 6 in die Vorbereitungseinheit 10 eingegeben.
In Schritt S805 erhält die Vorbereitungseinheit 10 das Tastverhältnis D₁ (T_start) in der ersten Unterphase basierend auf dem gemessenen Temperaturwert T_start und schaltet den Schalter 25, der in der Schaltung zum elektrischen Verbinden der Last 3 und der Leistungsquelle 4 bereitgestellt ist, wie in 9 gezeigt, basierend auf dem Tastanweisungswert, der das Tastverhältnis D₁ (T_start) in der ersten Unterphase angibt, wodurch die der Last 3 bereitgestellte Leistung gesteuert wird.
Die Verarbeitung von Schritt S806 bis Schritt S808 ist die gleiche wie die Verarbeitung von Schritt S505 bis Schritt S507 in 5.
In Beispiel 1B, wie oben beschrieben, ist es möglich, die Abweichung in der Temperatur der Last 3 am Ende der Vorbereitungsphase zu unterdrücken, basierend auf der Verschiebung in der Temperatur der Last 3 am Anfang der ersten Unterphase, so dass es möglich ist, die Menge der Aerosolerzeugung und den Gefallen und Geschmack davon in der Benutzungsphase nach der Vorbereitungsphase zu stabilisieren.
In Beispiel 1B ändert die Steuerungseinheit 8 den Tastanweisungswert in der ersten Unterphase, basierend auf dem gemessenen Temperaturwert T_start zu Beginn der ersten Unterphase. Allerdings kann die Steuerungseinheit 8 den Tastanweisungswert in der zweiten Unterphase basierend auf dem gemessenen Temperaturwert T_start ändern, oder sie kann sowohl den Tastanweisungswert in der ersten Unterphase als auch den Tastanweisungswert in der zweiten Unterphase basierend auf dem gemessenen Temperaturwert T_start ändern.
<Beispiel 1C>
In Beispiel 1C wird die Steuerung des Änderns der Leistung in der ersten Unterphase basierend auf dem SOC der Leistungsquelle 4 als ein Beispiel für den Wert, der sich auf die verbleibende Menge der Leistungsquelle 4 bezieht, oder die PWM-Steuerung beschrieben, die die an die Last 3 angelegte Spannung konstant macht, selbst wenn sich der SOC der Leistungsquelle 4 ändert.
9 zeigt ein Beispiel für eine Beziehung zwischen dem Strom, der von der Leistungsquelle 4 zur Last 3 fließt, und einer Spannung, die von der Leistungsquelle 4 an die Last 3 angelegt wird. Ein Amperemeter 23 gibt den Strom A aus, der von der Leistungsquelle 4 zur Last 3 fließt, und ein Voltmeter 24 gibt eine Spannung V aus, die von der Leistungsquelle 4 an die Last 3 angelegt wird. Auch die (in 9 nicht dargestellte) Steuerungseinheit 8 erhält einen vom Strommesser 23 ausgegebenen Wert und einen vom Spannungsmesser 24 ausgegebenen Wert. In der Zwischenzeit können als Amperemeter 23 und Spannungsmesser 24 ein Amperemeter und ein Spannungsmesser verwendet werden, die jeweils einen Shunt-Widerstand mit einem darin eingebetteten bekannten Widerstandswert aufweisen, oder es kann ein Hall-Element verwendet werden. In der Zwischenzeit ist es unter dem Gesichtspunkt des Gewichts oder des Volumens vorteilhaft, diejenigen zu benutzen, in denen ein Shunt-Widerstand eingebettet ist, und unter dem Gesichtspunkt der Messgenauigkeit oder der geringeren Beeinflussung eines Messziels das Hall-Element zu verwenden. Auch das Strommessgerät 23 oder das Spannungsmessgerät 24 kann einen Messwert als Digitalwert oder als Analogwert ausgeben. Wenn das Strommessgerät 23 oder das Spannungsmessgerät 24 einen analogen Wert ausgibt, kann die Steuerungseinheit 8 den analogen Wert durch einen A/D-Konverter in einen digitalen Wert konvertieren.
Auch die Leistungsquelle 4 und die Last 3 sind durch die Schaltung elektrisch verbunden, so dass, wenn die Steuerungseinheit 8 den in der Schaltung bereitgestellten Schalter 25 öffnet/schließt (schaltet), die Leistungsversorgung der Leistungsquelle 4 zur Last 3 gesteuert wird. Zum Beispiel kann der Schalter 25 aus mindestens einem der folgenden Elemente bestehen: einem Schalter, einem Schütz und einem Transistor. In der Zwischenzeit kann die Schaltung auch einen DC/DC Konverter aufweisen, anstelle des Schalters 25 oder zusätzlich zum Schalter 25. In diesem Fall steuert die Steuerungseinheit 8 den DC/DC-Konverter, wodurch die Leistungsversorgung von der Leistungsquelle 4 zur Last 3 bereitgestellt wird.
In 9 ist der Spannungsmesser 24 näher an der Last 3 bereitgestellt als der Schalter 25. Um allerdings das SOC-OCV-Verfahren zu benutzen, um den SOC der Leistungsquelle 4 zu erhalten, kann ein anderer Spannungsmesser näher an der Leistungsquelle 4 bereitgestellt werden als der Schalter 25. Der andere Spannungsmesser ermöglicht eine Ausgabe einer offenen Endspannung (OCV) der Leistungsquelle 4.
10 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für eine Beziehung zwischen einer Ausgangsspannung und einem Ausgangsstrom darstellt, die die verbleibende Menge der Leistungsquelle 4 in der ersten Unterphase der Vorbereitungsphase betreffen. In 10 gibt die horizontale Achse den Zeitgeberwert t an, und es ist zu beachten, dass die zweite Unterphase nach der Zeit t₁ ausgelassen ist. Die vertikale Achse gibt die Spannung oder den Strom an, der von der Leistungsquelle 4 ausgegeben wird. Auch in 10 gibt die gestrichelte Leitung die Spannung und den Strom an, wenn die verbleibende Menge der Leistungsquelle 4 100 % beträgt. Die durchgezogene Leitung gibt die Spannung und den Strom an, wenn die Entladungsendspannung oder eine Spannung nahe der Entladungsendspannung ausgegeben wird, weil die verbleibende Menge der Leistungsquelle 4 bei oder nahe 0% liegt. In 10 geben V_full-charged und V_E.O.D die Vollladespannung bzw. die Entladungsendspannung der Leistungsquelle 4 an.
In 10 wird angenommen, dass das Tastverhältnis D₁ in der ersten Unterphase 100% beträgt.
Wenn zur Vereinfachung angenommen wird, dass der elektrische Widerstand der Schaltung zur elektrischen Verbindung der Last 3 und der Leistungsquelle 4 vernachlässigbar klein ist und die Schaltung nicht zum Ziel hat, dass die Leistungsquelle 4 gleichzeitig mit der Last 3 Leistung bereitstellt, erhält man den der verbleibenden Menge der Leistungsquelle 4 entsprechenden Ausgangsstrom durch Division der Ausgangsspannung der Leistungsquelle 4 durch einen Widerstandswert R der Last 3.
Der Strom I_full-charged , der ausgegeben wird, wenn die Ausgangsspannung der Leistungsquelle 4 die Vollladespannung ist, erhält man durch die Vollladespannung/den Widerstand der Last 3 (V_full-charged/R),wenn das oben beschriebene vereinfachte Modell verwendet wird.
Der Strom I_E.O.D , der ausgegeben wird, wenn die Ausgangsspannung der Leistungsquelle 4 die Entladungsendspannung ist, erhält man durch die Entladungsendspannung/den Widerstand der Last 3 (V_E.O.D/R), wenn das vereinfachte Modell, wie oben beschrieben, verwendet wird.
In der ersten Unterphase der Vorbereitungsphase ist der Strom V_full-charged/R, der ausgegeben wird, wenn die Ausgangsspannung der Leistungsquelle 4 die Vollladespannung V_full-charged ist, größer als der Strom V_E.O.D/R, der ausgegeben wird, wenn die Ausgangsspannung der Leistungsquelle 4 die Entladungsendspannung V_E.O.D ist.
11 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für den Vergleich zwischen einer Temperaturänderung der Last 3 in der Vorbereitungsphase, wenn eine Spannung der Leistungsquelle 4 die Vollladespannung zu Beginn der ersten Unterphase ist, und einer Temperaturänderung der Last 4 in der Vorbereitungsphase, wenn eine Spannung der Leistungsquelle 4 nahe der Entladungsendspannung zu Beginn der ersten Unterphase ist, in einem Fall, in dem das Tastverhältnis konstant ist, darstellt. In 11 gibt die horizontale Achse den Zeitgeberwert t an. Die vertikale Achse gibt die Temperatur oder das Tastverhältnis der Leistung an, die der Last 3 bereitgestellt wird. Wie oben beschrieben, sind der Strom, der von der Leistungsquelle 4 an die Last 3 bereitgestellt wird, und die Spannung, die angewendet wird, wenn sich die Leistungsquelle 4 in der Nähe der Entladungsendspannung befindet, im Vergleich zu einem Fall, in dem die Leistungsquelle 4 auf der Vollladespannung liegt, geringer. Daher ist die Temperaturänderung der Last 3 in der Vorbereitungsphase, wenn die Leistungsquelle 4 auf der Vollladespannung liegt, größer als die Temperaturänderung der Last 3 in der Vorbereitungsphase, wenn die Leistungsquelle 4 nahe der Entladungsendspannung liegt.
Wenn die Leistungsquelle 4 auf Vollladespannung steht, wird die Leistung, die von der Leistungsquelle 4 an die Last 3 in der ersten Unterphase bereitgestellt wird, durch die folgende Gleichung ausgedrückt.
$W = {(V_{full - charged} \cdot D)}^{2} / R$
Andererseits, wenn die Leistungsquelle 4 in der Nähe der Entladungsendspannung liegt, wird die Leistung, die von der Leistungsquelle 4 an die Last 3 in der ersten Unterphase bereitgestellt wird, durch die folgende Gleichung ausgedrückt.
$W = {(V_{E . O . D} \cdot D)}^{2} / R$
In beiden Gleichungen gibt D das Tastverhältnis der Leistung an, die der Last 3 bereitgestellt wird.
Man erhält eine Differenz zwischen den beiden Gleichungen. Eine Differenz zwischen der Leistung, die von der Leistungsquelle 4 an die Last 3 in der ersten Unterphase bereitgestellt wird, wenn die Leistungsquelle 4 auf der Vollladespannung ist, und der Leistung, die von der Leistungsquelle 4 an die Last 3 in der ersten Unterphase bereitgestellt wird, wenn die Leistungsquelle 4 nahe der Entladungsendspannung ist, wird durch eine folgende Gleichung ausgedrückt.
$Δ W = {{(V_{fully - charged} \cdot D)}^{2} - {(V_{E . O . D} \cdot D)}^{2}} / R$
Zum Beispiel, wenn die Vollladespannung V_full-charged 4,2 V, die Entladungsendspannung V_E.O.D 3,2 V, der elektrische Widerstandswert R der Last 3 1,0 Ω und das Tastverhältnis D 100 % beträgt, beträgt die Differenz der Leistung ΔW 7,4 W.
Aus diesem Grund ändert sich die Temperatur der Last 3 am Ende der Vorbereitungsphase in Abhängigkeit von der Restkapazität der Leistungsquelle 4, selbst wenn verschiedene Bedingungen wie eine Bedingung (zum Beispiel ein Gebiet mit Kontakt und dergleichen), die die Wärmeübertragung zwischen der Last 3 und dem Aerosolerzeugungsartikel 9 betreffen, eine Anfangstemperatur der Last 3, eine Wärmekapazität des Aerosolerzeugungsartikels 9 und dergleichen gleich sind.
Daher ändert in Beispiel 1C die Steuerungseinheit 8 die Leistung in der ersten Unterphase, d.h. das Tastverhältnis, basierend auf der Ausgangsspannung der Leistungsquelle 4, wodurch die Temperaturänderung der Last 3 am Ende der Vorbereitungsphase unterdrückt wird.
In diesem Beispiel 1C kann die Steuerungseinheit 8 auch die PWM-Steuerung ausführen, um die an die Last 3 anzulegende Spannung konstant zu machen, so dass der Einfluss der Ausgangsspannung der Leistungsquelle 4 ausgeschlossen wird. Bei der PWM-Steuerung wird eine gepulste Spannungswellenform geändert, so dass ein Gebiet einer effektiven Spannungswellenform gleich bleibt. Hierin kann die effektive Spannung aus „angelegte Spannung × Tastverhältnis“ erhalten werden. In einem anderen Beispiel kann die effektive Spannung aus dem Effektivwert (Root Mean Square, RMS) erhalten werden.
12 ist ein Diagramm, das eine Beziehung zwischen der Ausgangsspannung und dem Ausgangsstrom der Leistungsquelle 4 veranschaulicht, wenn die PWM-Steuerung in Abhängigkeit von der verbleibenden Menge der Leistungsquelle 4 durchgeführt wird. In 12 gibt die horizontale Achse den Zeitgeberwert t an, und es ist zu beachten, dass die zweite Unterphase nach der Zeit t1 ausgelassen ist. Die vertikale Achse gibt die Spannung oder den Strom an, der von der Leistungsquelle 4 ausgegeben wird.
In der Vorbereitungsphase führt die Steuerungseinheit 8 die Steuerung so durch, dass ein Gebiet einer gepulsten Spannungswellenform, die der Vollladespannung V_full-charged entspricht, gleich einem Gebiet einer Spannungswellenform ist, die der Entladungsendspannung V_E.O.D). entspricht.
Die Gleichung (1) gibt eine Beziehung zwischen dem Tastverhältnis D_full-charged, das der Vollladespannung V_full-charged entspricht, der Vollladespannung V_full-charged, der Entladungsendspannung V_E.O.D und dem Tastverhältnis D_E.O.D, das der Entladungsendspannung V_E.O.D entspricht, an.
[Gleichung 1] $D_{full_charged} = \frac{V_{E . O . D} \cdot D_{E . O . D}}{V_{full_charged}} = \frac{3.2 \times 100 %}{4.2} ≅ 0.76$
Wenn in der Gleichung (1) das Tastverhältnis D_E.O.D, das der Entladungsendspannung V_E.O.D entspricht, auf 100% eingestellt ist, beträgt das Tastverhältnis D_full-charged, das der Vollladespannung V_full-charged entspricht, 76%.
Auf diese Weise kann die Steuerungseinheit 8 die Abweichung der Temperatur der Last 3 am Ende der Vorbereitungsphase unterdrücken, indem sie das Tastverhältnis basierend auf der Ausgangsspannung der Leistungsquelle 4 in der ersten Unterphase steuert, die die Vorbereitungsphase umfasst.
13 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel der Verarbeitung in der Vorbereitungsphase durch die Steuerungseinheit 8 gemäß Beispiel 1C darstellt.
Der Prozess von Schritt S1301 bis Schritt S1303 ist derselbe wie der Prozess von Schritt S501 bis Schritt S503 in 5.
In Schritt S1304 misst die Leistungsquellenmessungseinheit 7 die Ausgabespannung (Batteriespannung) V_Batt der Leistungsquelle 4.
In Schritt S1305 erhält die Aufbereitungseinheit 10 das Tastverhältnis D₁= (V_E.O.D·D_E.O.D)/V_Batt.
In Schritt S1306 schaltet die Vorbereitungseinheit 10 den in der Schaltung zur elektrischen Verbindung der Last 3 und der Leistungsquelle 4 bereitgestellten Schalter 25, wie in 9 dargestellt, basierend auf dem Tastanweisungswert um, der das Tastverhältnis D₁ angibt, und steuert so die der Last 3 bereitgestellte Leistung.
Die Verarbeitung von Schritt S1307 bis Schritt S1309 ist die gleiche wie die Verarbeitung von Schritt S505 bis Schritt S507 in 5.
In Beispiel 1C, wie oben beschrieben, wird das Tastverhältnis D₁ in der ersten Unterphase, die die Vorbereitungsphase umfasst, entsprechend der Ausgangsspannung der Leistungsquelle 4 geändert, die ein Beispiel für den Wert ist, der sich auf die verbleibende Menge der Leistungsquelle 4 bezieht, so dass die Abweichung der Temperatur der Last am Ende der Vorbereitungsphase unterdrückt werden kann. Dafür ist es möglich, die Menge der Aerosolerzeugung sowie den Geschmackstoff und den Geschmack in der Benutzungsphase nach der Vorbereitungsphase zu stabilisieren.
In Beispiel 1C wurde der Aspekt beschrieben, bei dem die Ausgangsspannung der Leistungsquelle 4 als Beispiel für den Wert verwendet wird, der die verbleibende Menge der Leistungsquelle 4 betrifft. Stattdessen kann das Tastverhältnis D₁ in der ersten Unterphase, die die Vorbereitungsphase umfasst, in Abhängigkeit vom SOC der Leistungsquelle 4 geändert werden, was ein weiteres Beispiel für den Wert ist, der die verbleibende Menge der Leistungsquelle 4 betrifft.
Falls der SOC-Wert als Wert für die verbleibende Menge der Leistungsquelle 4 verwendet wird, ist der SOC-Wert als 100% definiert, wenn die Spannung der Leistungsquelle 4 die wohlbekannte Vollladespannung ist. Andererseits wird der SOC als 0% definiert, wenn die Spannung der Leistungsquelle 4 die Entladungsendspannung ist. Auch der SOC ändert sich kontinuierlich von 100 % auf 0 %, je nach der verbleibenden Menge der Leistungsquelle 4. Wenn eine Lithium-Ionen-Sekundärbatterie als Leistungsquelle 4 verwendet wird, betragen die Vollladespannung und die Entladungsendspannung zum Beispiel 4,2 V bzw. 3,2 V. Allerdings sind die Vollladespannung und die Entladungsendspannung der Leistungsquelle 4 nicht darauf beschränkt. Wie oben beschrieben, kann die Steuerungseinheit 8 den SOC der Leistungsquelle 4 durch das SOC-OCV-Verfahren, das Stromintegrationsverfahren (Coulomb-Zählverfahren) oder dergleichen erhalten.
<Beispiel 1D>
Um die Temperatur der Last 3 am Ende der Vorbereitungsphase mit höherer Genauigkeit zu steuern, wird die Steuerung vorzugsweise basierend auf einer Vielzahl von Anfangsbedingungen durchgeführt, zum Beispiel auf beiden Werten, die sich auf die Temperatur der Last 3 und die verbleibende Menge der Leistungsquelle 4 beziehen.
In Beispiel 1D wird die Vorwärtskopplungssteuerung des Erhaltens des Tastverhältnisses D_E.O.D (T_HTR), das der Entladungsendspannung V_E.O.D entspricht, basierend auf dem gemessenen Temperaturwert T_HTR, des Erhaltens des TastverhältnissesD1 in der ersten Unterphase, basierend auf der Entladungsendspannung V_E.O.D, dem Tastverhältnis D_E.O.D (T_HTR) und der Batteriespannung V_Batt, und des Schaltens des Schalters 25, der in der Schaltung zum elektrischen Verbinden der Last 3 und der Leistungsquelle 4 bereitgestellt ist, wie in 9 gezeigt, unter Nutzung des TastverhältnissesD1 durchgeführt.
14 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für eine Steuerung darstellt, die von der Steuerungseinheit 8 gemäß Beispiel 1D ausgeführt wird. In 14 gibt die horizontale Achse den Zeitgeberwert t an. Die vertikale Achse gibt die Temperatur oder das Tastverhältnis der Leistung an, die der Last 3 bereitgestellt wird.
Das linke Diagramm von 14 stellt bildlich eine Beziehung zwischen dem Tastverhältnis und der Änderung der Temperatur der Last 3 dar. Im linken Diagramm von 14 wird nur das Tastverhältnis D₁ in der ersten Unterphase des TastverhältnissesD1 in der ersten Unterphase und das Tastverhältnis D₂ in der zweiten Unterphase geändert. Wenn das Tastverhältnis D₁ auf das mit der dicken durchgezogenen Linie dargestellte große Tastverhältnis eingestellt wird, ändert sich die Temperatur der Last 3, wie zum Beispiel mit der durchgezogenen Leitung im linken oberen Diagramm von 14 dargestellt. Wenn dagegen das Tastverhältnis D₁ auf das mit der dünnen durchgezogenen Linie dargestellte kleine Tastverhältnis eingestellt wird, ändert sich die Temperatur der Last 3, wie zum Beispiel mit der gestrichelten Leitung im linken oberen Diagramm von 14 dargestellt. Wie im linken Diagramm von 14 gezeigt, ändert sich die Temperatur der Last 3 entsprechend dem Pegel (Höhe) des TastverhältnissesD1 in der ersten Unterphase, d.h. die Temperatur der Last 3 ist bei jedem Zeitgeberwert t verschieden.
Das heißt, auch wenn die Anfangsbedingungen, wie z.B. die Werte, die die Temperatur der Last 3 und die verbleibende Menge der Leistungsquelle 4 betreffen, verschieden sind, kann die Temperatur der Last 3 am Ende der Vorbereitungsphase weiter stark gesteuert werden, wenn das Tastverhältnis D₁ in der ersten Unterphase angepasst wird.
Daher führt die Steuerungseinheit 8 gemäß Beispiel 1D die Steuerung so durch, dass das Tastverhältnis D₁ in der ersten Unterphase umso kleiner ist, je höher die Temperatur der Last 3 (Anfangstemperatur) zu Beginn der ersten Unterphase ist, und dass das Tastverhältnis D₁ in der ersten Unterphase umso größer ist, je niedriger die Temperatur der Last 3 zu Beginn der ersten Unterphase ist, wie im rechten Diagramm von 14 dargestellt.
In der Zwischenzeit kann die Steuerungseinheit 8 gemäß Beispiel 1D das Tastverhältnis D₁ basierend auf dem Wert (zum Beispiel der Ausgangsspannung der Leistungsquelle 4), der die verbleibende Menge der Leistungsquelle 4 betrifft, zusätzlich zu der Temperatur der Last 3 zu Beginn der ersten Unterphase ändern. Auf diese Weise ist es, wie im rechten Diagramm von 14 gezeigt, möglich, die Temperatur der Last 3 am Ende der Vorbereitungsphase ferner stark zu steuern und auf einen spezifischen Wert anzunähern, obwohl die Anfangsbedingungen, wie die Werte bezüglich der Temperatur der Last 3 und der verbleibenden Menge der Leistungsquelle 4, verschieden sind.
15 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel für eine Steuerung darstellt, die von der Steuerungseinheit 8 gemäß Beispiel 1D ausgeführt wird.
In Beispiel 1D umfasst die Steuerungseinheit 8 eine Anfangseinstellungseinheit 16 und eine Vorbereitungseinheit 10.
Die Anfangseinstellungseinheit 16 weist eine Beziehung zwischen der Temperatur der Last 3 und dem Tastverhältnis D_E.O.D auf, das der Entladungsendspannung V_E.O.D entspricht.
Die anfängliche Einstellungseinheit 16 empfängt den gemessenen Temperaturwert T_HTR zu Beginn der ersten Unterphase von der Temperaturmessungseinheit 6 und erhält ein Tastverhältnis D_E.O.D (T_HTR), das der Entladungsendspannung V_E.O.D entspricht, basierend auf der Beziehung zwischen der Temperatur und dem Tastverhältnis und dem gemessenen Temperaturwert T_HTR.
Auch die anfängliche Einstelleinheit 16 gibt die Spannung V_Batt von der Leistungsquellenmessungseinheit 7 ein, erhält das Tastverhältnis D₁=V_E.O.D·D_E.O.D (T_HTR)/V_Batt, und gibt den Tastanweisungswert, der das Tastverhältnis D₁ angibt, an die Vorbereitungseinheit 10 aus.
Wenn der Zeitgeberwert t vom Zeitgeber 5 in die Vorbereitungseinheit 10 eingegeben wird, bestimmt die Vorbereitungseinheit 10, ob der Zeitgeberwert t in der ersten Unterphase oder der zweiten Unterphase liegt, steuert die Leistung, die der Last 3 bereitgestellt wird, basierend auf dem Tastanweisungswert, der das Tastverhältnis D₁ in der ersten Unterphase angibt, und steuert die Leistung, die der Last 3 bereitgestellt wird, basierend auf dem Tastanweisungswert, der das Tastverhältnis D₂ in der zweiten Unterphase angibt.
16 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel der Verarbeitung in der Vorbereitungsphase durch die Steuerungseinheit 8 gemäß Beispiel 1D darstellt.
Der Prozess von Schritt S1601 bis Schritt S1603 ist derselbe wie der Prozess von Schritt S501 bis Schritt S503 in 5.
In Schritt S1604 wird der gemessene Temperaturwert T_start zu Beginn der ersten Unterphase von der Temperaturmesseinheit 6 in die Anfangseinstellungseinheit 16 eingegeben.
In Schritt S1605 wird die Ausgabe der Spannung V_Batt der Leistungsquelle 4 von der Leistungsquellenmessungseinheit 7 in die Anfangseinstellungseinheit 16 eingegeben.
In Schritt S1606 erhält die Anfangseinstellungseinheit 16 das Tastverhältnis D_E.O.D (T_start), das der Entladungsendspannung V_E.O.D entspricht, basierend auf der Beziehung zwischen der Temperatur und dem Tastverhältnis und dem gemessenen Temperaturwert T_start, der in Schritt S1604 eingegeben wurde, und erhält das Tastverhältnis D₁=V_E.O.D ·D_E.O.D (T_start)/V_Batt, basierend auf der Spannung V_Batt und dem Tastverhältnis D_E.O.D (T_start).
Im Schritt S1607 steuert die Vorbereitungseinheit 10 den in der Schaltung zur elektrischen Verbindung der Last 3 und der Leistungsquelle 4 bereitgestellten Schalter 25, wie in 9 dargestellt, basierend auf dem Tastverhältnis D₁, und steuert so die der Last 3 bereitgestellte Leistung.
Die Verarbeitung von Schritt S1608 bis Schritt S1610 ist die gleiche wie die Verarbeitung von Schritt S505 bis Schritt S507 in 5.
Wie oben beschrieben, ändert die Steuerungseinheit 8 gemäß Beispiel 1D das Tastverhältnis D₁ in der ersten Unterphase, basierend auf den Werten, die sich auf die Anfangstemperatur der Last 3 und die verbleibende Menge der Leistungsquelle 4 beziehen. Insbesondere erhält die Anfangseinstellungseinheit 16 das Tastverhältnis D_E._O._D (T_stare), das der Entladungsendspannung V_E.O.D entspricht, basierend auf der Beziehung zwischen der Temperatur und dem Tastverhältnis und dem gemessenen Temperaturwert T_start, und erhält das Tastverhältnis D₁, das der ersten Unterphase entspricht, basierend auf der Entladungsendspannung V_E.O.D, dem Tastverhältnis D_E.O.D (T_start)und der Spannung V_Batt. Dadurch ist es möglich, die Temperatur der Last 3 am Ende der Vorbereitungsphase weiter hoch zu steuern, auch durch die Vorwärtskopplungssteuerung, bei der ein Steuerungsbetrag eines Steuerungsziels nicht als Rückkopplungskomponente zur Bestimmung des Operationsbetrags benutzt wird.
<Beispiel 1E>
In Beispiel 1E wird beschrieben, dass die Vorwärtskopplungssteuerung basierend auf einer Verschlechterung der Last 3 in der Vorbereitungsphase geändert wird.
Wenn die Gesamtzahl der Verwendungen N_sum der Last 3 erhöht wird, kommt es zu einer Beeinträchtigung, einem Oxidationsphänomen und dergleichen, so dass die Last 3 verschlechtert wird. Wenn die Last 3 verschlechtert ist, neigt der elektrische Widerstandswert R_HTR der Last 3 zur Erhöhung. Das heißt, es besteht eine Korrelation zwischen der Gesamtzahl der Benutzungen N_sum , die auf einen Verschlechterungszustand der Last 3 hinweist, und dem elektrischen Widerstandswert R_HTR der Last 3.
Daher wird in Beispiel 1E die Leistung der Last 3 so bereitgestellt, dass die Temperatur der Last 3 auch dann stabil ist, wenn der Widerstandswert R_HTR aufgrund der Verschlechterung der Last 3 erhöht wird. Im Folgenden wird ein Verfahren zum Bereitstellen der Leistung an die Last 3, so dass die Temperatur der Last 3 unabhängig vom Zustand der Verschlechterung in der Last 3 stabil ist, im Detail beschrieben.
Wenn der Strom, der durch die Last 3 fließt, als IHTR bezeichnet wird, die Spannung, die an die Last 3 angelegt wird, als VHTR, die Leistung, die der Last 3 bereitgestellt wird, als P_HTR, ein Widerstand der Last als R_HTR, die Ausgabe der Leistungsquelle 4 als V und das Tastverhältnis der Leistung, die der Last 3 bereitgestellt wird, als D bezeichnet wird, erhält man die Gleichungen (2) und (3). Es ist zu beachten, dass VHTR ein Effektivwert der Spannung ist.
[Gleichung 2] $I_{HTR} = \frac{V \cdot D}{R_{HTR}}$

[Gleichung 3] $P_{HTR} = V_{HTR} \cdot I_{HTR} = \frac{{(V \cdot D)}^{2}}{R_{HTR}}$
Hierin wird die Leistung als P_{HTR_new} bezeichnet, wenn die Last 3 neu (nicht verschlechtert) ist, der Widerstand als R_{HTR new} , wenn die Last 3 neu ist, und das Tastverhältnis als D_new, wenn die Last 3 neu ist.
Auch wird die Leistung als P_{HTR_used} bezeichnet, wenn die Last 3 alt (verschlechtert) ist, der Widerstand wird als R_{HTR used} bezeichnet, wenn die Last 3 alt ist, und das Tastverhältnis wird als D_used bezeichnet, wenn die Last 3 alt ist.
Die Leistung P_{HTR_new} , wenn die Last 3 neu ist, ist vorzugsweise die gleiche wie die Leistung P_{HTR_used} , wenn die Last 3 alt ist.
Dafür erhält man die folgende Gleichung (4).
[Gleichung 4] $\begin{array}{l} P_{HTR_new} = P_{HTR_used} \\ \to \frac{{(V \cdot D_{new})}^{2}}{R_{HTR_new}} = \frac{{(V \cdot D_{used})}^{2}}{R_{HTR_used}} \\ \to \frac{D_{used}}{D_{new}} = \sqrt{\frac{R_{HTR_used}}{R_{HTR_new}}} \\ \to D_{used} = \sqrt{\frac{R_{HTR_used}}{R_{HTR_new}}} \cdot D_{new} \end{array}$
Wenn die Korrelation zwischen der Gesamtzahl der Benutzungen N_sum , die auf einen Zustand der Verschlechterung der Last 3 hinweist, und dem elektrischen Widerstandswert R_HTR der Last 3 linear ist oder linear angenähert werden kann, kann die Gleichung (4) in die folgende Gleichung (5) umgeschrieben werden.
[Gleichung 5] $D_{used} \equiv \sqrt{\frac{α \cdot N_{sum} \cdot R_{HTR_new}}{R_{HTR_new}}} \cdot D_{new} = \sqrt{α \cdot N_{sum}} \cdot D_{new}$
Falls die Korrelation zwischen der Gesamtzahl der Benutzungen N_sum , die einen Verschlechterungszustand der Last 3 anzeigt, und dem elektrischen Widerstandswert R_HTR der Last 3 linear ist oder linear angenähert werden kann, kann die Steuerungseinheit 8 daher das Tastverhältnis D_used , das der verschlechterten Last 3 entspricht, basierend auf der Gleichung (5) erhalten, wenn die Gesamtzahl der Benutzungen N_sum der Last 3 erfasst wird.
Andererseits, falls die Korrelation zwischen der Gesamtzahl der Benutzungen N_sum , die einen verschlechterten Zustand der Last 3 anzeigt, und dem elektrischen Widerstandswert R_HTR der Last 3 nichtlinear ist, wenn der elektrische Widerstandswert R_HTR der Last 3 durch die Funktion der Gesamtzahl der Benutzungen N_sum der Last 3 angegeben wird, kann die Gleichung (4) in eine folgende Gleichung (6) umgeschrieben werden.
[Gleichung 6] $D_{used} \equiv \sqrt{\frac{R_{HTR} (N_{sum})}{R_{HTR} (0)}} \cdot D_{new}$
Falls also die Korrelation zwischen der Gesamtzahl der Benutzungen N_sum , die einen Zustand der Verschlechterung der Last 3 angibt, und dem elektrischen Widerstandswert R_HTR der Last 3 nicht linear ist, wenn die Gesamtzahl der Benutzungen N_sum der Last 3 verwendet wird, kann die Steuerungseinheit 8 die Gleichung (6) benutzen, um das Tastverhältnis D_used zu erhalten, das der verschlechterten Last 3 entspricht, basierend auf einem Widerstand R(0) der Last 3, dessen Gesamtzahl der Verwendungen N_sum Null ist (die Last 3 ist neu), einem Widerstand R(N_sum) der Last 3, dessen Gesamtzahl der Verwendungen N_sum ist, und dem Tastverhältnis D_new, wenn die Last 3 neu ist.
17 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel der Verarbeitung in der Vorbereitungsphase durch die Steuerungseinheit 8 gemäß Beispiel 1E zeigt.
Der Prozess von Schritt S1701 bis Schritt S1703 ist derselbe wie der Prozess von Schritt S501 bis Schritt S503 in 5.
In Schritt S1704 wird der Widerstandswert R_{HTR used}, wenn die Last 3 verschlechtert ist, von der Leistungsquellenmessungseinheit 7 in die Vorbereitungseinheit 10 eingegeben.
Im Schritt S1705, wenn die Korrelation zwischen der Gesamtzahl der Benutzungen N_sum , die einen Verschlechterungszustand der Last 3 anzeigt, und dem elektrischen Widerstandswert R_HTR der Last 3 linear ist oder linear angenähert werden kann, erhält die Vorbereitungseinheit 10 das Tastverhältnis D_used , das der verschlechterten Last 3 entspricht, basierend auf der erhaltenen Gesamtzahl der Benutzungen N_sum der Last 3 und der Gleichung (5). Wenn andererseits die Korrelation zwischen der Gesamtzahl der Nutzungen N_sum , die einen Zustand der Verschlechterung der Last 3 anzeigt, und dem elektrischen Widerstandswert R_HTR der Last 3 nichtlinear ist, benutzt die Vorbereitungseinheit 10 die Gleichung (6), um das Tastverhältnis D_used zu erhalten, das der verschlechterten Last 3 entspricht, basierend auf der Gesamtzahl der Benutzungen N_sum der Last 3, dem Widerstand R(0) der Last 3, wenn die Gesamtzahl der Benutzungen N_sum Null ist (die Last 3 ist neu), dem Widerstand R(N_sum) der Last 3, wenn die Gesamtzahl der Benutzungen N_sum ist, und dem Tastverhältnis D_new, wenn die Last 3 neu ist.
In Schritt S1706 schaltet die Vorbereitungseinheit 10 den Schalter 25, der in der Schaltung zur elektrischen Verbindung der Last 3 und der Leistungsquelle 4 bereitgestellt ist, wie in 9 gezeigt, basierend auf dem Tastanweisungswert, der das Tastverhältnis D_used angibt, in der ersten Unterphase, wodurch die der Last 3 bereitgestellte Leistung gesteuert wird.
Der Prozess von Schritt S1707 bis Schritt S1709 ist derselbe wie der Prozess von Schritt S505 bis Schritt S507 in 5.
In Beispiel 1E, wie oben beschrieben, kann, selbst wenn die Last 3 aufgrund von Faktoren wie der Erhöhung der Gesamtzahl der Verwendungen N_sum der Last 3 verschlechtert wird, die Leistung der Last 3 bereitgestellt werden, so dass die Temperatur der Last 3 stabilisiert wird.
Im vorliegenden Beispiel wird die Gesamtzahl der Nutzungen N_sum der Last 3 als physikalische Menge benutzt, die den Zustand der Verschlechterung der Last 3 angibt. Anstelle der Gesamtzahl der Benutzungen N_sum können allerdings zum Beispiel auch eine integrierte Zeit der Operation der Last 3, ein integrierter Leistungsverbrauch der Last 3, eine integrierte Menge der Aerosolerzeugung der Last 3, ein elektrischer Widerstandswert der Last 3 bei vorbestimmten Temperaturen wie Raumtemperatur und dergleichen verwendet werden.
(Zweite Ausführungsform)
In einer zweiten Ausführungsform wird die Steuerung des Änderns mindestens einer der Verstärkung der Verstärkungseinheit 12 und einer Begrenzerbreite (Bereich), die in der Begrenzereinheit 14 verwendet wird, in der Rückkopplungssteuerung, die in der Benutzungsphase ausgeführt wird, beschrieben.
In der Aerosolerzeugungsvorrichtung 1, die zum Erwärmen des Aerosolerzeugungsartikels 9 konfiguriert ist, ist es zur Stabilisierung der von dem Aerosolerzeugungsartikel 9 erzeugten Aerosole über die Zeit notwendig, eine Aerosolerzeugungsposition des Aerosolerzeugungsartikels 9 allmählich aus der Nähe der Last 3 zu verlagern, indem die Temperatur der Last 3 oder des Aerosolerzeugungsartikels 9 allmählich erhöht wird. Der Grund dafür ist, dass, wenn die Erwärmung des Aerosolerzeugungsartikels 9 beginnt, Aerosole früher in einer Position erzeugt werden, die näher an der Last 3 im Aerosolerzeugungsartikel 9 liegt, wobei die Wärmeübertragung von der Last 3 zum Aerosolerzeugungsartikel 9 berücksichtigt wird. Das heißt, wenn eine Aerosolquelle in einer Position des Aerosolerzeugungsartikels 9 nahe der Last 3 vollständig zerstäubt und die Aerosolerzeugung abgeschlossen ist, ist es notwendig, eine von der Last 3 entfernte Aerosolquelle zu zerstäuben, um kontinuierlich Aerosole aus dem Aerosolerzeugungsartikel 9 zu erzeugen. Das heißt, es ist notwendig, die Position der Aerosolerzeugung von einer Position des Aerosolerzeugungsartikels 9 nahe der Last 3 zu einer Position des Aerosolerzeugungsartikels 9 entfernt von der Last 3 zu verschieben, in der die Aerosolquelle nicht vollständig zerstäubt wird, weil die Effizienz der Wärmeübertragung von der Last 3 abnimmt.
Wie oben beschrieben, ist die Position des Aerosolerzeugungsartikels 9, der von der Last 3 entfernt ist, der Position des Aerosolerzeugungsartikels 9 nahe der Last 3 unter dem Gesichtspunkt der Wärmeübertragung unterlegen. Wenn also Aerosole in der von der Last 3 entfernten Position des Aerosolerzeugungsartikels 9 erzeugt werden sollen, muss die Last 3 im Vergleich zu einem Fall, in dem Aerosole in der Position des Aerosolerzeugungsartikels 9 nahe der Last 3 erzeugt werden, viel Wärme auf den Aerosolerzeugungsartikel 9 übertragen. Mit anderen Worten, wenn Aerosole in der von der Last 3 entfernten Position des Aerosolerzeugungsartikels 9 erzeugt werden sollen, ist es notwendig, die Temperatur der Last 3 zu erhöhen, verglichen mit einem Fall, in dem Aerosole in der Position des Aerosolerzeugungsartikels 9 nahe an der Last 3 erzeugt werden.
In der zweiten Ausführungsform wird die Steuerung der Stabilisierung einer Menge von Aerosolen, die von dem Aerosolerzeugungsartikel 9 über die Zeit erzeugt werden, durch Verschieben der Position der Aerosolerzeugung des Aerosolerzeugungsartikels 9 von einer Position nahe der Last 3 zu einer Position entfernt von der Last beschrieben.
Zum Beispiel, wenn ein erstes Heizverfahren verwendet wird, bei dem die Last 3 den Aerosolerzeugungsartikel 9 von innerhalb derselben erhitzt, ist ein zentraler Teil des Aerosolerzeugungsartikels 9 die Position des Aerosolerzeugungsartikels 9 nahe der Last 3. Auch ist ein äußerer peripherer Teil des Aerosolerzeugungsartikels 9 die Position des Aerosolerzeugungsartikels 9, die von der Last 3 entfernt ist.
Zum Beispiel, wenn ein zweites Heizverfahren benutzt wird, bei dem die Last 3 den Aerosolerzeugungsartikel 9 von außerhalb derselben erhitzt, ist der äußere Umfangsteil des Aerosolerzeugungsartikels 9 die Position des Aerosolerzeugungsartikels 9 nahe der Last 3. Auch der zentrale Teil des Aerosolerzeugungsartikels 9 ist die Position des Aerosolerzeugungsartikels 9, die von der Last 3 entfernt ist.
Zum Beispiel, wenn ein drittes Heizverfahren verwendet wird, bei dem die Last 3 den Aerosolerzeugungsartikel 9 unter Verwendung von Induktionserwärmung (IH) erhitzt, ist eine Position des Aerosolerzeugungsartikels 9, die in Kontakt mit oder in der Nähe eines Suszeptors ist, die Position des Aerosolerzeugungsartikels 9 in der Nähe der Last 3. Auch eine Position des Aerosolerzeugungsartikels 9, die nicht in Kontakt mit dem Suszeptor steht oder von diesem entfernt ist, ist die Position des Aerosolerzeugungsartikels 9, die von der Last 3 entfernt ist.
Wenn allerdings beabsichtigt ist, die Temperatur der Last 3 oder des Aerosolerzeugungsartikels 9 durch allmähliche Erhöhung einer Zieltemperatur in der Rückkopplungssteuerung allmählich zu erhöhen, falls der gemessene Temperaturwert vorübergehend die Zieltemperatur überschreitet, stagniert die Temperaturerhöhung zu diesem Zeitpunkt, so dass der Benutzer, der Aerosole einatmet, sich unwohl fühlen kann.
Daher wird in der zweiten Ausführungsform mindestens eine der Vergrößerungen der Verstärkungseinheit 12 und der Begrenzerbreite der Begrenzereinheit 14 in der Benutzungsphase allmählich erhöht, um die Temperatur der Last 3 oder des Aerosolerzeugungsartikels 9 ohne Verzögerung gleichmäßig zu erhöhen und dadurch stabile Aerosole zu erzeugen. In der Zwischenzeit kann die Erhöhung der Verstärkung der Verstärkungseinheit 12 bedeuten, dass eine Korrelation zwischen einem Ausgabewert und einem Eingabewert der Verstärkungseinheit 12 so angepasst wird, dass ein absoluter Wert eines Ausgabewertes zu einem Eingabewert, der in die Verstärkungseinheit 12 eingegeben wird, nachdem eine Verstärkung erhöht wurde, größer ist als ein absoluter Wert des Ausgabewertes zu dem Eingabewert, der in die Verstärkungseinheit 12 eingegeben wird, bevor eine Verstärkung erhöht wird. Auch kann die Vergrößerung der Begrenzerbreite der Begrenzereinheit 14 bedeuten, dass ein Maximalwert erhöht wird, der als absoluter Wert eines Ausgabewertes angesehen werden kann, der von der Begrenzereinheit 14 ausgegeben wird.
Vergleicht man die Steuerung durch die Steuerungseinheit 8 gemäß der zweiten Ausführungsform und die Steuerung durch eine Aerosolerzeugungsvorrichtung des Standes der Technik, so weist die Steuerung durch die Steuerungseinheit 8 gemäß der zweiten Ausführungsform das Merkmal auf, die Steuerung durchzuführen, während die Endtemperatur der Gebrauchsphase konstant gehalten wird, und nicht die Steuerung der Erhöhung, Senkung und erneuten Erhöhung der Zieltemperatur, die bei der Rückkopplungssteuerung verwendet wird. Das heißt, in der zweiten Ausführungsform, da die Temperatur der Last 3 niedriger ist als die Endtemperatur der Benutzungsphase, die unter der Rückkopplungssteuerung verwendet wird, wird die Temperatur der Last 3 oder des Aerosolerzeugungsartikels 9 ohne Verzögerung über die gesamte Benutzungsphase gleichmäßig erhöht, so dass Aerosole stabil erzeugt werden.
Die Steuerung durch die Steuerungseinheit 8 gemäß der zweiten Ausführungsform weist das Merkmal auf, dass es sich nicht um eine Steuerung der Verkleinerung der Begrenzerbreite der Begrenzereinheit 14 basierend auf dem Zeitgeberwert t handelt. Auch weist die Steuerung durch die Steuerungseinheit 8 gemäß der zweiten Ausführungsform das Merkmal auf, dass es sich nicht um eine Steuerung der Erhöhung der Zieltemperatur basierend auf dem Zeitgeberwert t handelt, während die Begrenzerbreite der Begrenzereinheit 14 konstant eingestellt wird. Mit anderen Worten, bei der Steuerung durch die Steuerungseinheit 8 gemäß der zweiten Ausführungsform wird die Begrenzerbreite kontinuierlich erweitert oder allmählich verengt, ohne mit dem Fortschreiten der Benutzungsphase verengt zu werden.
Wenn die Temperatur der Last 3 in der Benutzungsphase gleich oder höher als ein Wert ist, bei dem die vorbestimmte Menge oder mehr an Aerosolen von dem Aerosolerzeugungsartikel 9 erzeugt werden kann, kann die Steuerungseinheit 8 gemäß der zweiten Ausführungsform beispielsweise die Temperatur der Last 3 und einen Fortschrittsgrad der Benutzungsphase erhalten, die Rückkopplungssteuerung so ausführen, dass die Temperatur der Last 3 auf eine vorgegebene Temperatur konvergiert, und eine Vergrößerung in der Rückkopplungssteuerung oder einen oberen Grenzwert der Leistung, die von der Leistungsquelle 4 der Last 3 bereitgestellt wird, erhöhen, wenn der Fortschrittsgrad in der Rückkopplungssteuerung fortschreitet. Dadurch ist es möglich, die Temperatur der Last 3 ohne Verzögerung allmählich und stabil zu erhöhen. Das heißt, es ist möglich, die Menge an Aerosolen, die von dem Aerosolerzeugungsartikel 9 erzeugt werden, über die gesamte Benutzungsphase zu stabilisieren.
Hierin kann die Steuerungseinheit 8 die Vergrößerung der Rückkopplungssteuerung erhöhen, indem sie ein beliebiges Element der Proportionalsteuerung (P), der Integralsteuerung (I) und der Differentialsteuerung (D) der PID-Regelung (Proportional Integral Differential) ändert. Auch kann die Steuerungseinheit 8 eine Verstärkung der Proportionalregelung, der Integralregelung und der Differentialregelung oder eine Vielzahl von Verstärkungen erhöhen. Auch kann die Steuerungseinheit 8 sowohl die Vergrößerung als auch den oberen Grenzwert der Leistung erhöhen, die der Last 3 bereitgestellt wird.
Die Steuerungseinheit 8 kann so konfiguriert werden, dass sie die Vergrößerung oder den oberen Grenzwert mit fortschreitendem Fortschrittsgrad erhöht, damit die Temperatur der Last 3 nicht vom Beginn der Phase des Gebrauchs an abnimmt. Dadurch kann unterdrückt werden, dass die Menge der Aerosolerzeugung reduziert wird.
Eine Vergrößerungsbreite der Verstärkung bzw. Obergrenze auf eine fortschreitende Breite des Fortschrittsgrades kann konstant eingestellt werden. Hierdurch kann die Stabilität der Rückkopplungssteuerung verbessert werden.
Die Steuerungseinheit 8 kann konfiguriert werden, um eine Vergrößerungsrate des Verstärkungswertes oder des oberen Grenzwertes auf die fortschreitende Breite des Fortschrittsgrades zu ändern. Dadurch ist es möglich, eine dem Fortschrittsgrad entsprechende Menge an Aerosolen zu erzeugen.
Die Steuerungseinheit 8 kann so konfiguriert werden, dass die Vergrößerungsrate mit zunehmendem Fortschrittsgrad erhöht wird. Dadurch ist es möglich, die Menge der erzeugten Aerosolerzeugung nicht zu reduzieren. Auch ist es möglich, einen Zeitraum zu verkürzen, in dem die Last 3 hohe Temperaturen aufweist, so dass es möglich ist, eine Überhitzung der Last 3 und der Aerosolerzeugungsvorrichtung 1 zu verhindern, wodurch die Lebensdauer der Last 3 und der Aerosolerzeugungsvorrichtung 1 verbessert wird. Da die Periode, in der sich die Last 3 auf hohen Temperaturen befindet, kurz ist, ist es auch möglich, eine adiabatische Struktur der Aerosolerzeugungsvorrichtung 1 zu vereinfachen. Insbesondere wenn die Aerosolerzeugungsvorrichtung 1 das zweite Verfahren zum Erhitzen anwendet, ist es möglich, die adiabatische Struktur zu vereinfachen.
Die Steuerungseinheit 8 kann so konfiguriert sein, dass die Vergrößerungsrate mit zunehmendem Fortschrittsgrad reduziert wird. Dadurch ist es möglich, einen Zeitraum zu verlängern, in dem sich die Last 3 auf hohen Temperaturen befindet, so dass es möglich ist, die Menge der Aerosolerzeugung nicht zu reduzieren. Da es möglich ist, den Zeitraum zu verlängern, in dem sich die Last 3 bei hohen Temperaturen befindet, ist es möglich, die Menge der Aerosole zu erhöhen, die von einem Aerosolerzeugungsartikel 9 erzeugt werden. Auch ist es möglich, durch eine lange Periode der Erhöhung der Vergrößerung oder des oberen Grenzwerts den Temperaturabfall (z.B. Temperaturabfall), der durch das Inhalieren (oder Einatmen) von Aerosolen durch den Benutzer verursacht wird, schnell wieder auszugleichen und so die Temperatur der Ladung 3 zu kompensieren. Das heißt, es ist möglich, die Menge an Aerosolen, die von einem Aerosolerzeugungsartikel 9 erzeugt werden, über die gesamte Benutzungsphase zu stabilisieren.
Die Steuerungseinheit 8 kann konfiguriert sein, um die dem Fortschrittsgrad entsprechende Vergrößerung bzw. den oberen Grenzwert basierend auf einer ersten Beziehung (Korrelation) zu bestimmen, dass die Vergrößerung bzw. der obere Grenzwert mit zunehmendem Fortschrittsgrad zunimmt, und um die erste Beziehung basierend auf einer zeitlichen Änderung des Fortschrittsgrades zu ändern. Dadurch ist es möglich, einen Grad der Erhöhung der Verstärkung oder des oberen Grenzwerts in Übereinstimmung mit einem Fortschrittsgrad des Fortschrittsgrads zu ändern und eine angemessene Menge an Leistung an die Last 3 in Übereinstimmung mit einem tatsächlichen Fortschrittsgrad bereitzustellen, so dass es möglich ist, die Menge an Aerosolerzeugung zu stabilisieren.
Die Steuerungseinheit 8 kann so konfiguriert werden, dass sie die erste Beziehung so ändert, dass die Verstärkung oder der obere Grenzwert mit zunehmendem Fortschrittsgrad erhöht wird. Falls die Verstärkung oder der obere Grenzwert nicht verringert wird, ist es in diesem Fall möglich, die Menge der Aerosolerzeugung nicht zu reduzieren.
Wenn der Fortschrittsgrad im Vergleich zu einem vorbestimmten Fortschrittsgrad verzögert ist, kann die Steuerungseinheit 8 die erste Beziehung so ändern, dass die Vergrößerungsbreite des Verstärkungs- oder oberen Grenzwerts entsprechend der fortschreitenden Breite des Fortschrittsgrads erhöht wird, und kann die Temperatur der Last 3 als Fortschrittsgrad einstellen. Dadurch, dass die Erhöhung der Temperatur der Last 3 ferner verzögert wird, ist es möglich, die Temperatur der Last 3 leicht zu erhöhen, so dass es möglich ist, die Menge der Aerosolerzeugung zu unterdrücken, die reduziert wird.
Wenn der Fortschrittsgrad im Vergleich zu einem vorbestimmten Fortschrittsgrad ferner fortschreitet, kann die Steuerungseinheit 8 die erste Beziehung so ändern, dass die Vergrößerungsbreite der Verstärkung oder des oberen Grenzwerts, die der fortschreitenden Breite des Fortschrittsgrads entspricht, abnimmt, und kann die Temperatur der Last 3 als Fortschrittsgrad einstellen. Dadurch ist es möglich, bei einem weiteren Fortschreiten der Erhöhung der Temperatur der Last 3 eine Erhöhung der Temperatur der Last 3 zu erschweren, so dass eine Erhöhung der Menge der Aerosolerzeugung unterdrückt werden kann.
Wenn der Fortschrittsgrad im Vergleich zu einem vorbestimmten Fortschrittsgrad verzögert wird, kann die Steuerungseinheit 8 die erste Beziehung so ändern, dass die Vergrößerungsbreite der Verstärkung oder des oberen Grenzwerts, die der Fortschrittsbreite des Fortschrittsgrads entsprechen, abnimmt, und kann den Fortschrittsgrad so einstellen, dass er mindestens eine Anzahl von Malen der Aerosolinhalation, eine Menge der Aerosolinhalation und eine Menge der Aerosolerzeugung umfasst. Zum Beispiel wird, wenn die Aerosol-Inhalation im Vergleich zu einem vorbestimmten Fortschrittsgrad verzögert ist, angenommen, dass die Aerosolquelle in der Nähe der Last 3 nicht erschöpft ist. Falls in diesem Fall die Vergrößerungsbreite der Verstärkung oder des oberen Grenzwerts verringert wird, ist es möglich, die Aerosolquelle im Aerosolerzeugungsartikel 9 effektiv zu benutzen.
Wenn der Fortschrittsgrad im Vergleich zu einem vorbestimmten Fortschrittsgrad weiter fortschreitet, kann die Steuerungseinheit 8 die erste Beziehung so ändern, dass die Vergrößerungsbreite der Verstärkung oder des oberen Grenzwerts, die der fortschreitenden Breite des Fortschrittsgrads entspricht, zunimmt, und kann den Fortschrittsgrad so einstellen, dass er mindestens eine Anzahl von Malen der Aerosolinhalation, eine Menge der Aerosolinhalation und eine Menge der Aerosolerzeugung umfasst. Zum Beispiel, wenn der Fortschrittsgrad im Vergleich zu einem vorbestimmten Fortschrittsgrad weiter fortgeschritten ist, wird angenommen, dass die Position der Aerosolerzeugung des Aerosolerzeugungsartikels 9 in eine Position verschoben wird, die weiter von der Last 3 entfernt ist als erwartet. Auch falls in diesem Fall die Vergrößerungsbreite der Vergrößerung oder des oberen Grenzwertes erhöht wird, ist es möglich, von der von der Last 3 entfernten Position der Aerosolerzeugung aus positiv Aerosole zu erzeugen.
Die Steuerungseinheit 8 kann konfiguriert sein, um die erste Relation vorübergehend zu ändern oder einen Teil der ersten Relation zu ändern. Falls die Vergrößerungsbreite der Erhöhung oder des oberen Grenzwerts vorübergehend geändert wird und anschließend wieder auf die ursprüngliche Vergrößerungsbreite zurückgesetzt wird, kann in diesem Fall die Stabilität der Steuerung verbessert werden.
Die Steuerungseinheit 8 kann so konfiguriert werden, dass sie einen ganzen Teil der ersten Relation ändert, nachdem der letzte Fortschrittsgrad von der Steuerungseinheit 8 erhalten wurde. Falls die Vergrößerungsbreite der Erhöhung oder des oberen Grenzwertes vollständig geändert wird, kann in diesem Fall die Möglichkeit reduziert werden, dass die Änderung erneut durchgeführt werden muss.
In der Zwischenzeit kann die Steuerungseinheit 8 konfiguriert werden, um die gesamte erste Relation zu ändern, die den Fortschrittsgrad umfasst, der weiter zurückliegt als der letzte Fortschrittsgrad.
Die Steuerungseinheit 8 kann so konfiguriert sein, dass sie einen Teil der ersten Relation nach dem letzten von der Steuerungseinheit 8 erhaltenen Fortschrittsgrad ändert und eine Relation zwischen dem Fortschrittsgrad und dem Verstärkungs- oder oberen Grenzwert am Ende der Nutzungsphase so einstellt, dass sie vor und nach der Änderung der ersten Relation gleich ist. Falls sich die Verstärkung oder der obere Grenzwert am Ende der Benutzungsphase nicht ändert, ist es in diesem Fall möglich, die Menge der der Last 3 bereitgestellten Leistung weitgehend zu unterdrücken, wodurch die Stabilität der Steuerung verbessert wird.
Die vorgegebene Temperatur kann eine Temperatur der Last 3 sein, die notwendig ist, um Aerosole aus der Aerosolquelle oder dem aerosolbildenden Substrat 9a zu erzeugen, das in dem montierten Aerosolerzeugungsartikel 9 umfasst ist und sich in einer Position befindet, die am weitesten von der Last 3 entfernt ist. Dadurch ist es möglich, effektiv Aerosole von dem Aerosolerzeugungsartikel 9 zu erzeugen.
Wenn die Temperatur der Last 3 die vorgegebene Temperatur erreicht, kann die Steuerungseinheit 8 die Benutzungsphase beenden. Dadurch ist es möglich, eine Überhitzung des Aerosolerzeugungsartikels 9 zu verhindern.
Wenn die Temperatur der Last 3 die vorgegebene Temperatur erreicht oder wenn der Fortschrittsgrad den vorgegebenen Schwellenwert erreicht, kann die Steuerungseinheit 8 die Benutzungsphase beenden. Dadurch ist es möglich, die Rückkopplungssteuerung sicherer zu beenden.
Wenn die Temperatur der Last 3 die vorgegebene Temperatur erreicht und der Fortschrittsgrad einen vorgegebenen Schwellenwert erreicht, kann die Steuerungseinheit 8 die Benutzungsphase beenden. Dadurch ist es möglich, mehr Aerosole aus dem Aerosolerzeugungsartikel 9 zu erzeugen, wobei die Endbedingung strikt in einem geeigneten Bereich eingestellt wird.
Die Steuerungseinheit 8 kann konfiguriert werden, um die Erhöhung oder den oberen Grenzwert so zu erhöhen, dass eine Zeitperiode, in der die Temperatur der Last 3 niedriger als die vorbestimmte Temperatur ist, länger ist als eine Zeitperiode, in der die Temperatur der Last 3 gleich oder höher als die vorbestimmte Temperatur ist, in der Nutzungsphase. Falls die Periode, in der die Temperatur der Last 3 nicht in der Nähe der vorbestimmten Temperatur liegt, länger ist als die Periode, in der die Temperatur der Last 3 in der Nähe der vorbestimmten Temperatur liegt, ist es in diesem Fall möglich, die Erhöhung der Menge der Aerosolerzeugung zu unterdrücken.
Als Fortschrittsgrad kann die Zeit der Benutzungsphase, die Anzahl der Aerosolinhalationen, die Menge der Aerosolerzeugung oder die Temperatur der Last 3 gemäß der Steuerung der Steuerungseinheit 8 benutzt werden.
Die Steuerungseinheit 8 gemäß der zweiten Ausführungsform ist konfiguriert, um die Vergrößerung der Rückkopplungssteuerung oder den oberen Grenzwert der Leistung, die von der Leistungsquelle 4 an die Last bereitgestellt wird, zu erhöhen, so dass sich die Temperatur der Last 3 allmählich von einer ersten Temperatur nähert, bei der die vorbestimmte Menge oder mehr an Aerosolen von der Aerosolquelle oder dem aerosolbildenden Substrat 9a, das in dem Aerosolerzeugungsartikel 9 enthalten ist und sich in einer Position befindet, die der Last 3 am nächsten ist, erzeugt werden kann, allmählich an eine zweite Temperatur annähert, bei der die vorbestimmte Menge oder mehr an Aerosolen von der Aerosolquelle oder dem aerosolbildenden Substrat 9a, das in dem Aerosolerzeugungsartikel 9 enthalten ist und sich in einer Position befindet, die zum Beispiel am weitesten von der Last 3 entfernt ist, erzeugt werden kann. Dadurch kann die Steuerungseinheit 8 durch die Rückkopplungssteuerung die Aerosolerzeugung über den gesamten Bereich von einer Position nahe der Last 3 bis zu einer Position des Aerosolerzeugungsartikels 9, die von der Last 3 entfernt ist, effektiv durchführen.
Falls in der Phase der Benutzung die Temperatur der Last 3 gleich oder größer als ein Wert ist, bei dem die vorbestimmte Menge oder mehr an Aerosolen von dem Aerosolerzeugungsartikel 9 erzeugt werden kann, kann die Steuerungseinheit 8 gemäß der zweiten Ausführungsform beispielsweise die Temperatur der Last 3 und den Fortschrittsgrad der Phase der Benutzung erhalten, die Leistung bestimmen, die von der Leistungsquelle 4 an die Last 3 bereitgestellt wird, basierend auf einer Differenz zwischen der Temperatur der Last 3 und der vorbestimmten Temperatur, und die Rückkopplungssteuerung ausführen, so dass eine Änderungsrate des Leistungsversorgungsbetrags mit dem Fortschreiten der Nutzungsphase größer ist als eine Änderungsrate der vorbestimmten Temperatur mit dem Fortschreiten der Nutzungsphase. In der Zwischenzeit kann die Änderungsrate auch einen Zustand umfassen, in dem die Änderungsrate Null ist, d.h. keine Änderung stattfindet. Dadurch ist es möglich, die Temperatur der Last 3 ohne Verzögerung allmählich und stabil zu erhöhen.
Falls in der Phase der Nutzung die Temperatur der Last 3 gleich oder größer als ein Wert ist, bei dem die vorbestimmte Menge oder mehr an Aerosolen von dem Aerosolerzeugungsartikel 9 erzeugt werden kann, kann die Steuerungseinheit 8 gemäß der zweiten Ausführungsform beispielsweise die Temperatur der Last 3 und den Fortschrittsgrad der Phase der Nutzung erfassen und die Leistung bestimmen, die von der Leistungsquelle 4 an die Last 3 bereitgestellt wird, basierend auf einer Differenz zwischen der Temperatur der Last 3 und der vorbestimmten Temperatur bestimmen und die Rückkopplungssteuerung so ausführen, dass ein Wert, der durch Subtraktion der Temperatur der Last 3 von der vorbestimmten Temperatur erhalten wird, mit dem Fortschreiten der Nutzungsphase abnimmt und die Menge der Leistung, die von der Leistungsquelle 4 an die Last 3 bereitgestellt wird, mit dem Fortschreiten der Nutzungsphase erhöht wird. Dadurch ist es möglich, die Temperatur der Last 3 ohne Verzögerung allmählich und stabil zu erhöhen.
Die diversen Steuerungen durch die Steuerungseinheit 8 können auch implementiert werden, indem die Steuerungseinheit 8 das Programm ausführt.
Hinsichtlich der zweiten Ausführungsform werden in den folgenden Ausführungsformen 2A bis 2F ferner spezifische Beispiele für die Steuerung beschrieben.
<Beispiel 2A>
18 ist ein Steuerungsblockdiagramm, das ein Beispiel für eine Steuerung darstellt, die von der Steuerungseinheit 8 gemäß Beispiel 2A ausgeführt wird.
Die Begrenzeränderungseinheit 13 der Steuerungseinheit 8 hält die erste Beziehung aufrecht, in der ein Eingabeparameter, der mindestens einen Zeitgeberwert t, den gemessenen Temperaturwert der Last 3 und ein Puffprofil umfasst, und die Begrenzerbreite der Begrenzereinheit 14 miteinander verbunden sind. Der Zeitgeberwert t, der gemessene Temperaturwert der Last 3 und das Puffprofil sind Beispiele für den Wert, der den Fortschrittsgrad der Benutzungsphase angibt. Stattdessen können auch andere physikalische Mengen oder Variablen verwendet werden, die dazu neigen, sich entsprechend dem Fortschrittsgrad der Benutzungsphase zu erhöhen.
In Beispiel 2A wird ein Fall beschrieben, in dem der Zeitgeberwert t, der Temperaturmesswert und das Puffprofil als Eingabeparameter benutzt werden. Allerdings kann auch ein Teil des Zeitgeberwerts t, des Temperaturmesswerts und des Puffprofils als Eingabeparameter benutzt werden.
Die Verbindung zwischen dem Eingabeparameter und der Begrenzerbreite kann durch eine Tabelle oder eine Datenstruktur, wie z.B. eine Listenstruktur, verwaltet werden, und es kann eine Funktion verwendet werden, die den Eingabeparameter und die Begrenzerbreite betrifft. Das Gleiche gilt für eine Vielzahl von später beschriebenen Verbindungen.
In der Benutzungsphase benutzt die Steuerungseinheit 8 die Eingabe des Zeitgeberwerts t vom Zeitgeber 5 und die Eingabe des Temperaturmesswerts, der die Temperatur der Last 3 anzeigt, von der Temperaturmesseinheit 6.
Die Steuerungseinheit 8 erkennt die Inhalation des Benutzers basierend auf einem Ausgabewert eines Sensors, der so konfiguriert ist, dass er eine physikalische Größe erkennt, die sich mit der Inhalation des Benutzers ändert, wie z.B. ein Durchflusssensor, ein Strömungsgeschwindigkeitssensor und ein Drucksensor, die in der Aerosolerzeugungsvorrichtung 1 vorgesehen sind, und erzeugt ein Puffprofil, das einen Inhalationszustand anzeigt, wie z.B. die Anzahl der Zeitserieninhalationen des Benutzers oder eine Menge an Inhalation.
Die Steuerungseinheit 8 umfasst die Begrenzeränderungseinheit 13, die Differenzialeinheit 11, die Verstärkungseinheit 12 und die Begrenzereinheit 14.
Die Begrenzeränderungseinheit 13 bestimmt eine Vergrößerungsbreite der Begrenzerbreite, die in der Begrenzereinheit 14 verwendet wird, basierend auf dem Eingabeparameter, und erweitert die Begrenzerbreite allmählich, wenn die Benutzungsphase fortschreitet.
In Beispiel 2A darf die Begrenzeränderungseinheit 13 die Begrenzerbreite zum Beispiel nicht ändern. Mit anderen Worten, wenn die Begrenzerbreite geändert wird, darf die Begrenzeränderungseinheit 13 die Begrenzerbreite nur erweitern. Auch in den folgenden Beispielen 2B bis 2F der zweiten Ausführungsform darf die Begrenzerbreite, die in der Begrenzeränderungseinheit 13 verwendet wird, nicht verengt werden.
Insbesondere ändert die Begrenzeränderungseinheit 13 die Begrenzerbreite der Begrenzereinheit 14 so, dass eine Breite zwischen einem Maximalwert des Begrenzers und einem minimalen Wert des Begrenzers vergrößert wird, wenn der Zeitgeberwert t erhöht wird.
Die Differenzeinheit 11 erhält eine Differenz zwischen dem von der Temperaturmesseinheit 6 gemessenen Temperaturwert und der Endtemperatur der Benutzungsphase. In diesem Beispiel 2A wird davon ausgegangen, dass die Endtemperatur der Benutzungsphase ein fester Wert ist, den die Temperatur der Last 3 am Ende der Benutzungsphase zum Beispiel durch die Rückkopplungssteuerung erreichen soll.
Die Verstärkungseinheit 12 erhält basierend auf der Differenz zwischen dem gemessenen Temperaturwert und der Endtemperatur der Benutzungsphase ein Tastverhältnis, bei dem die Differenz abgebaut oder reduziert wird. Mit anderen Worten, die Verstärkungseinheit 12 gibt an die Begrenzungseinheit 14 ein Tastverhältnis aus, das eine Korrelation zwischen einer Differenz zwischen dem gemessenen Temperaturwert und der Endtemperatur der Benutzungsphase und dem Tastverhältnis aufweist und einer Differenz zwischen dem eingegebenen gemessenen Temperaturwert und der Endtemperatur der Benutzungsphase entspricht.
Die Begrenzereinheit 14 steuert so, dass das von der Verstärkungseinheit 12 erhaltene Tastverhältnis die Begrenzerbreite umfasst. Insbesondere wenn das von der Verstärkungseinheit 12 erhaltene Tastverhältnis den Maximalwert der von der Begrenzeränderungseinheit 13 erhaltenen Begrenzerbreite übersteigt, stellt die Begrenzereinheit 14 das Tastverhältnis als Maximalwert der Begrenzerbreite ein, und wenn das erhaltene Tastverhältnis unter den minimalen Wert der von der Begrenzeränderungseinheit 13 erhaltenen Begrenzerbreite fällt, begrenzt die Begrenzereinheit 14 das Tastverhältnis auf den minimalen Wert der Begrenzerbreite. Als Ergebnis der Verarbeitung des Begrenzers gibt die Begrenzereinheit 14 einen Tastoperationswert aus, der das in der Begrenzerbreite umfassende Tastverhältnis angibt, und zwar beispielsweise an die in 3 dargestellte Vergleichseinheit 15. Der Tastoperationswert ist ein Wert, der als Ergebnis der Rückkopplungssteuerung durch die Steuerungseinheit 8 erhalten wird.
19 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel der Verarbeitung in der Benutzungsphase durch die Steuerungseinheit 8 gemäß Beispiel 2A darstellt.
Im Schritt S1901 gibt die Steuerungseinheit 8 den Zeitgeberwert t vom Zeitgeber 5 ein.
In Schritt S1902 bestimmt die Steuerungseinheit 8, ob der Zeitgeberwert t gleich oder größer als die Zeit t_thre ist, die ein Ende der Benutzungsphase anzeigt.
Wenn festgestellt wird, dass der Zeitgeberwert t gleich oder größer als die Zeit t_thre ist (ein Bestimmungsergebnis in Schritt S1902 ist positiv), stoppt die Steuerungseinheit 8 die Versorgung der Last 3 mit Leistung und beendet die Nutzungsphase.
Wenn festgestellt wird, dass der Zeitgeberwert t nicht gleich oder größer als die Zeit t_thre ist (ein Bestimmungsergebnis in Schritt S1902 ist negativ), erhält die Differenzeinheit 11 der Steuerungseinheit 8 in Schritt S1903 eine Differenz ΔT_HTR zwischen der Endtemperatur der Nutzungsphase der Last 3 und dem von der Temperaturmesseinheit 6 eingegebenen Temperaturmesswert.
In Schritt S1904 bestimmt die Begrenzeränderungseinheit 13 der Steuerungseinheit 8 die Erhöhung der Vergrößerungsbreite der Begrenzerbreite, die in der Begrenzereinheit 14 verwendet wird, basierend auf mindestens einem von dem Zeitgeberwert t, dem gemessenen Temperaturwert und dem Puffprofil, und ändert die Begrenzerbreite.
Im Schritt S1905 erhält die Verstärkungseinheit 12 der Steuerungseinheit 8 das Tastverhältnis (den Tastoperationswert) D_cmd basierend auf der Differenz ΔT_HTR. Wenn eine Korrelation zwischen dem Eingabewert und dem Ausgabewert in der Verstärkungseinheit 12 als eine Funktion K bezeichnet wird, kann die Verarbeitung der Verstärkungseinheit 12 durch D_cmd=K(ΔT_HTR) ausgedrückt werden. Insbesondere, falls die Korrelation zwischen dem Eingabewert und dem Ausgabewert in der Verstärkungseinheit 12 linear ist, wenn ein Verstärkungskoeffizient, der ein Gradient der Korrelation ist, als K bezeichnet wird, kann die Verarbeitung der Verstärkungseinheit 12 durch D_cmd=K_×ΔT_HTR ausgedrückt werden.
Im Schritt S1906 führt die Verstärkungseinheit 14 der Steuerungseinheit 8 die Verarbeitung des Begrenzers durch, so dass das von der Verstärkungseinheit 12 erhaltene Tastverhältnis D_cmd in die Begrenzerbreite der Verstärkungseinheit 14 fällt, wodurch man ein vom Begrenzer verarbeitetes Tastverhältnis D_cmdd erhält.
Im Schritt S1907 steuert die Steuerungseinheit 8 die der Last 3 bereitgestellte Leistung basierend auf einem Tastanweisungswert, der das Tastverhältnis D_cmdd angibt, und dann kehrt die Verarbeitung zum Schritt S1901 zurück. In der Zwischenzeit kann das Tastverhältnis D_cmdd auch auf den zwischen der Leistungsquelle 4 und der Last 3 bereitgestellten Schalter 25 oder auf den zwischen der Leistungsquelle 4 und der Last 3 bereitgestellten DC/DC Konverter angewendet werden.
Bei der obigen Verarbeitung kann die Reihenfolge von Schritt S1904 und Schritt S1905 vertauscht werden.
Bei der Steuerung, die von der Steuerungseinheit 8 gemäß Beispiel 2A ausgeführt wird, wird die Begrenzerbreite, die in der Begrenzereinheit 14 benutzt wird, so geändert, dass sie jedes Mal, wenn die Phase der Benutzung fortschreitet, allmählich erweitert wird, und die Temperatur der Last 3 wird basierend auf dem Tastverhältnis D_cmdd in der Begrenzerbreite gesteuert. Dadurch ist es möglich, die Temperatur der Last 3 oder des Aerosolerzeugungsartikels 9 ohne Verzögerung zu erhöhen, so dass es möglich ist, Aerosole stabil zu erzeugen.
<Beispiel 2B>
In Beispiel 2B wird eine Steuerung beschrieben, bei der die Begrenzeränderungseinheit 13 die Vergrößerungsbreite der Begrenzerbreite basierend auf einer Bestimmung bestimmt, ob eine Wärmekapazität des Aerosolerzeugungsartikels 9 größer ist als mit dem zeitlichen Verlauf der Nutzungsphase erwartet, und die Begrenzerbreite ändert.
In Beispiel 2B kann die Wärmekapazität des Aerosolerzeugungsartikels 9 auch streng aus einer Masse und einer spezifischen Wärme des Aerosolerzeugungsartikels 9 erhalten werden. Als weiteres Beispiel kann die Wärmekapazität des Aerosolerzeugungsartikels 9 als eine physikalische Menge behandelt werden, die von den Zusammensetzungen oder Strukturen des aerosolbildenden Substrats 9a, der Geschmacksstoffquelle und der Aerosolquelle, die im Aerosolerzeugungsartikel 9 bereitgestellt werden, abhängt und einen größeren Wert aufweist, wenn die Restmengen des Aerosolerzeugungsartikels 9, der Geschmacksstoffquelle und der Aerosolquelle größer sind. Das heißt, wenn der Aerosolerzeugungsartikel 9 durch die Last 3 erhitzt wird, wird zumindest ein Teil des aerosolbildenden Substrats 9a und der Geschmacksstoffquelle oder der Aerosolquelle verbraucht, so dass die Wärmekapazität des Aerosolerzeugungsartikels 9 mit dem Fortschreiten der Benutzungsphase tendenziell abnimmt. Mit anderen Worten wird angenommen, dass die Wärmekapazität des Aerosolerzeugungsartikels 9 eine Menge an Aerosolen angibt, die durch den Aerosolerzeugungsartikel 9 erzeugt werden kann, eine Restmenge an Aerosolen, die durch den Benutzer der Aerosolerzeugungsvorrichtung 1 inhaliert werden kann, die Anzahl der verbleibenden Inhalationen oder eine Wärmemenge, die durch die Aerosolerzeugungsvorrichtung 1 auf den Aerosolerzeugungsartikel 9 angewendet werden kann. Es ist zu beachten, dass die Wärmekapazität des Aerosolerzeugungsartikels 9 nicht Null ist, selbst wenn eine Menge an Aerosolen, die von dem Aerosolerzeugungsartikel 9 erzeugt werden kann, eine verbleibende Menge an Aerosolen, die von dem Benutzer der Aerosolerzeugungsvorrichtung 1 inhaliert werden kann, oder die Anzahl der verbleibenden Inhalationen Null ist.
Die Steuerungseinheit 8 und/oder die Begrenzeränderungseinheit 13 gemäß Beispiel 2B kann basierend auf dem gemessenen Temperaturwert oder dem Puffprofil feststellen, ob die Wärmekapazität des Aerosolerzeugungsartikels 9 größer ist als mit dem Fortschreiten der Zeitserie der Nutzungsphase erwartet. Zum Beispiel speichert die Steuerungseinheit 8 und/oder die Begrenzeränderungseinheit 13 gemäß Beispiel 2B im Voraus ideale Zeitreihendaten über die Temperatur der Last 3 oder des Aerosolerzeugungsartikels 9 in der Nutzungsphase, die Anzahl der Inhalationen durch den Benutzer der Aerosolerzeugungsvorrichtung 1 in der Nutzungsphase oder einen integrierten Wert der Menge der Inhalation. Durch Vergleich der idealen Zeitreihendaten und des gemessenen Temperaturwertes oder des Puffprofils kann bestimmt werden, ob die Wärmekapazität des Aerosolerzeugungsartikels 9 größer ist als mit dem zeitlichen Verlauf der Benutzungsphase erwartet.
Insbesondere, wenn der gemessene Temperaturwert gegenüber den idealen Zeitreihendaten verzögert ist, kann die Steuerungseinheit 8 und/oder die Begrenzeränderungseinheit 13 feststellen, dass die Wärmekapazität des Aerosolerzeugungsartikels 9 größer als erwartet ist. Andererseits kann die Steuerungseinheit 8 und/oder die Begrenzeränderungseinheit 13 feststellen, dass die Wärmekapazität des Aerosolerzeugungsartikels 9 geringer ist als erwartet, wenn der gemessene Temperaturwert in Bezug auf die idealen Zeitreihendaten fortschreitet.
Mit anderen Worten, in einem Zustand, in dem die Wärmekapazität des Aerosolerzeugungsartikels 9 groß ist, wird geschätzt, dass der gemessene Temperaturwert klein ist. Andererseits wird in einem Zustand, in dem die Wärmekapazität des Aerosolerzeugungsartikels 9 nicht groß (klein) ist, geschätzt, dass der gemessene Temperaturwert groß ist.
Wenn der gemessene Temperaturwert klein ist, vergrößert die Begrenzeränderungseinheit 13 die Vergrößerungsbreite der Begrenzerbreite.
Wenn der gemessene Temperaturwert groß ist, verengt die Begrenzeränderungseinheit 13 die Vergrößerungsbreite der Begrenzerbreite.
In der Zwischenzeit kann die Steuerungseinheit 8 und/oder die Begrenzeränderungseinheit 13, wenn das Puffprofil gegenüber den idealen Zeitreihendaten verzögert ist, feststellen, dass die Wärmekapazität des Aerosolerzeugungsartikels 9 größer als erwartet ist. Falls der Benutzer die Aerosolerzeugungsvorrichtung 1 nicht mehr als erwartet inhaliert, ist dies an der Verzögerung des Puffprofils deutlich zu erkennen. Es ist daher zu beachten, dass es weniger notwendig ist, die Vergrößerungsbreite der Begrenzerbreite zu erweitern, um die Menge der Aerosole, die von dem Aerosolerzeugungsartikel 9 erzeugt werden, zu erhöhen oder beizubehalten, indem die Vergrößerungsbreite der Begrenzerbreite erweitert wird.
Auch wenn das Puffprofil in Bezug auf die idealen Zeitreihendaten fortschreitet, kann die Steuerungseinheit 8 und/oder die Begrenzeränderungseinheit 13 feststellen, dass die Wärmekapazität des Aerosolerzeugungsartikels 9 kleiner als erwartet ist. Falls der Benutzer die Aerosolerzeugungsvorrichtung 1 mehr inhaliert als erwartet, ist dies am Verlauf des Puffprofils deutlich zu erkennen. Es ist daher zu beachten, dass es notwendig ist, die Vergrößerungsbreite der Begrenzerbreite positiv zu erweitern, um die Menge der Aerosole, die von dem Aerosolerzeugungsartikel 9 erzeugt werden, zu erhöhen oder beizubehalten, indem die Vergrößerungsbreite der Begrenzerbreite erweitert wird.
Wenn das Puffprofil verzögert ist, verschmälert die Begrenzeränderungseinheit 13 die Vergrößerungsbreite der Begrenzerbreite.
Wenn das Puffprofil fortschreitet, vergrößert die Begrenzeränderungseinheit 13 die Vergrößerungsbreite der Begrenzerbreite.
In der Zwischenzeit, wie oben beschrieben, selbst wenn einer der gemessenen Temperaturwerte und das Puffprofil für den Fortschrittsgrad der Benutzungsphase verwendet wird, in Beispiel 2B, verschmälert die Begrenzeränderungseinheit 13 die Begrenzerbreite nicht mit dem Fortschreiten der Benutzungsphase.
20 zeigt ein Beispiel für das Ändern der Begrenzerbreite in der Begrenzeränderungseinheit 13 in Übereinstimmung mit Beispiel 2B. In 20 gibt die nach oben geneigte gestrichelte Leitung die Erhöhung der Vergrößerungsbreite der Begrenzerbreite vor dem Ändern an. In einem ersten Beispiel zum Ändern der Begrenzerbreite, das durch die gestrichelte Leitung in 20 dargestellt ist, erweitert oder verringert die Begrenzeränderungseinheit 13 vorübergehend die Vergrößerungsbreite der Begrenzerbreite basierend auf dem Eingabeparameter und kehrt dann die Vergrößerungsbreite der Begrenzerbreite in den Zustand vor dem Ändern zurück, der durch die nach oben abfallende gestrichelte Leitung in 20 dargestellt ist. Es ist zu beachten, dass die Begrenzeränderungseinheit 13 die Vergrößerungsbreite der Begrenzerbreite vor dem Ändern, die mit der gestrichelten Linie dargestellt ist, nicht in einem Gebiet ausgibt, in dem die Begrenzerbreite, die mit der gestrichelten Leitung im ersten Änderungsbeispiel der Begrenzerbreite dargestellt ist, angelegt ist.
In einem zweiten Beispiel für das Ändern der Begrenzerbreite, das mit der durchgezogenen Leitung in 20 dargestellt ist, erweitert oder verringert die Begrenzeränderungseinheit 13 die Vergrößerungsbreite der Begrenzerbreite basierend auf dem Eingabeparameter und behält dann die Änderung der Begrenzerbreite um die Erhöhungsbreite bei. Mit anderen Worten, in dem zweiten Änderungsbeispiel werden die Achsen der Funktion, die die Begrenzerbreite und den Eingabeparameter umfasst, gleichmäßig geändert.
In einem dritten Beispiel für die Änderung der Begrenzerbreite, das mit der gestrichelt-gepunkteten Leitung in 20 dargestellt ist, vergrößert oder verkleinert die Begrenzeränderungseinheit 13 die Vergrößerungsbreite der Begrenzerbreite basierend auf dem Eingabeparameter und ändert dann die Vergrößerungsbreite der Begrenzerbreite so, dass sie eine am Ende der Benutzungsphase erwartete Begrenzerbreite ist.
21 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel der Verarbeitung in der Benutzungsphase durch die Steuerungseinheit 8 gemäß Beispiel 2B darstellt. In 21 ist beispielhaft ein Fall dargestellt, bei dem die Vergrößerungsbreite der Begrenzerbreite basierend auf dem Puffprofil oder dem gemessenen Temperaturwert bestimmt wird und die Begrenzerbreite basierend auf der bestimmten Vergrößerungsbreite geändert wird.
Die Verarbeitung von Schritt S2101 und Schritt S2102 ist die gleiche wie die Verarbeitung von Schritt S1901 und Schritt S1902 in 19.
Wenn in Schritt S2102 bestimmt wird, dass der Zeitgeberwert t ungleich oder größer als die Zeit t_thre ist (ein Bestimmungsergebnis ist negativ), wird das Puffprofil oder der Temperaturmesswert beispielsweise in Schritt S2103 in die Begrenzeränderungseinheit 13 eingegeben.
In Schritt S2104 bestimmt die Begrenzeränderungseinheit 13, ob die Eingabe des Puffprofils oder des Temperaturmesswerts innerhalb eines angenommenen Bereichs (innerhalb eines vorgegebenen Bereichs) liegt. In der Zwischenzeit gibt die Beschreibung „das eingegebene Puffprofil oder der gemessene Temperaturwert liegt innerhalb eines angenommenen Bereichs“ an, dass es keine Abweichung zwischen den idealen Zeitreihendaten und dem eingegebenen Puffprofil oder dem gemessenen Temperaturwert gibt oder dass es eine leichte Abweichung gibt.
Wenn bestimmt wird, dass das Puffprofil oder der Temperaturmesswert innerhalb des angenommenen Bereichs liegt (ein Bestimmungsergebnis in Schritt S2104 ist positiv), wird die Verarbeitung mit Schritt S2106 fortgesetzt.
Wenn bestimmt wird, dass das Puffprofil oder der Temperaturmesswert nicht innerhalb des angenommenen Bereichs liegt (ein Bestimmungsergebnis in Schritt S2104 ist negativ), ändert die Begrenzeränderungseinheit 13 die Vergrößerungsbreite der Begrenzerbreite in Schritt S2105, und die Verarbeitung fährt mit Schritt S2106 fort.
Die Verarbeitung von Schritt S2106 bis Schritt S2110 ist die gleiche wie die Verarbeitung von Schritt S1903 bis Schritt S1907 in 19.
Die oben beschriebenen Wirkungen der Operation von Beispiel 2B werden beschrieben.
Die Geschwindigkeit der Aerosolerzeugung durch die Aerosolerzeugungsvorrichtung 1 ist von Benutzer zu Benutzer verschieden. Auch gibt es einen unvermeidlichen Produktfehler zwischen der Aerosolerzeugungsvorrichtung 1 und/oder dem Aerosolerzeugungsartikel 9. In Beispiel 2B wird die Vergrößerungsbreite der Begrenzerbreite, die unter Verwendung der Begrenzereinheit 14 verwendet wird, basierend auf dem Fortschrittsgrad der Benutzungsphase geändert, um den Fehler basierend auf der Aerosol-Inhalationsgeschwindigkeit des Benutzers und dem Produktfehler zu beheben/absorbieren. Dadurch ist es möglich, die Steuerung der Aerosolerzeugung zu stabilisieren.
<Beispiel 2C>
Es ist möglich, eine Überhitzung des Aerosolerzeugungsartikels 9 zu verhindern, indem zum Beispiel die Periode unterdrückt wird, in der die Last 3 hohe Temperaturen aufweist.
In der Zwischenzeit ist es möglich, die Aerosolerzeugung in einer von der Last 3 entfernten Position des Aerosolerzeugungsartikels 9 zu fördern, indem die Periode, in der die Last 3 hohe Temperaturen aufweist, verlängert wird.
Daher wird in Beispiel 2C beschrieben, dass die Vergrößerungsbreite der Begrenzerbreite vergrößert oder verkleinert und die Temperatur der Last 3 gesteuert wird, um eine Überhitzung des Aerosolerzeugungsartikels 9 zu verhindern oder die Aerosolerzeugung zu fördern.
Um Aerosole über die gesamte Benutzungsphase stabil zu erzeugen, ist es notwendig, Aerosole von einer Position des Aerosolerzeugungsartikels 9, die von der Last 3 entfernt ist, über die Zeit ab dem Beginn der Aerosolerzeugung zu erzeugen.
Wenn, wie oben beschrieben, eine von der Last 3 entfernte Position des Aerosolerzeugungsartikels 9 einer für die Aerosolerzeugung geeigneten Temperatur ausgesetzt wird, ist es erforderlich, die Last 3 höheren Temperaturen auszusetzen als zu Beginn der Aerosolerzeugung.
Die Steuerungseinheit 8 steuert so, dass die Last 3 am Ende der Benutzungsphase die Endtemperatur der Benutzungsphase erreicht. Es ist allerdings möglich, eine Überhitzung der Last 3 zu verhindern, da der Zeitraum, in dem die Last auf der Endtemperatur der Benutzungsphase gehalten wird, kürzer ist.
In der Zwischenzeit gibt es einen Fall, in dem die Last 3 vorzugsweise über eine lange Zeit bei hohen Temperaturen gehalten wird, um auch in einer von der Last 3 entfernten Position eine ausreichende Menge an Aerosolen zu erzeugen.
22 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für eine Änderung der Begrenzerbreite, die in der Begrenzereinheit 14 verwendet wird, und einen Zustand der Erhöhung der Temperatur der Last 3 darstellt. In 22 gibt die horizontale Achse den Zeitgeberwert t an. Die vertikale Achse gibt die Temperatur oder die Begrenzerbreite an.
Eine Leitung L_28A gibt an, dass die Vergrößerungsbreite der Begrenzerbreite umso geringer ist, je kleiner der Zeitgeberwert (Zeit) t ist, und je größer der Zeitgeberwert t ist, umso größer ist die Vergrößerungsbreite der Begrenzerbreite. Eine Temperaturänderung, die der Leitung L_28A entspricht, ist eine Leitung L_28B. Die Leitung L_28B zeigt, dass eine Vergrößerung der Temperatur der Last 3 langsam erfolgt und die Temperatur der Last 3 erhöht wird, wenn sie sich dem Ende der Benutzungsphase nähert. Die Begrenzeränderungseinheit 13 kann einen überhitzten Zustand der Last 3 verhindern, indem sie die Vergrößerungsbreite der Begrenzerbreite so ändert, dass sie der Leitung L_28A und der Leitung L_28B folgt.
In der Zwischenzeit gibt eine Leitung L_28C an, dass die Vergrößerungsbreite der Begrenzerbreite umso größer ist, je kleiner der Zeitgeberwert (Zeit) t ist, und je größer der Zeitgeberwert t ist, umso kleiner ist die Vergrößerungsbreite der Begrenzerbreite. Eine Temperaturänderung, die der Leitung L_28C entspricht, ist eine Leitung L_28D. Die Leitung L_28D zeigt, dass eine Vergrößerung der Temperatur der Last 3 schnell erfolgt und der Zeitraum, in dem die Temperatur der Last 3 nahe der Endtemperatur der Benutzungsphase gehalten wird, verlängert wird. Die Begrenzeränderungseinheit 13 kann eine ausreichende Menge an Aerosolen von einer von der Last 3 entfernten Position des Aerosolerzeugungsartikels 9 erzeugen, indem sie die Vergrößerungsbreite der Begrenzerbreite so ändert, dass sie der Leitung L_28C und der Leitung L_28D folgt.
23 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für eine Änderung der Begrenzerbreite gemäß Beispiel 2C zeigt.
Die Begrenzeränderungseinheit 13 ändert die Begrenzerbreite beispielsweise grundsätzlich basierend auf dem Zeitgeberwert t und bestimmt die Vergrößerungsbreite der Begrenzerbreite zum Zeitpunkt der Änderung der Begrenzerbreite auf der Grundlage des Puffprofils und/oder des gemessenen Temperaturwertes.
Eine Leitung L_29A gibt einen erweiterten Zustand der Vergrößerungsbreite der Begrenzerbreite an, und eine Leitung L_29B gibt einen verengten Zustand der Vergrößerungsbreite der Begrenzerbreite an.
Im oben beschriebenen Beispiel 2C wird die Vergrößerungsbreite der Begrenzerbreite in Abhängigkeit vom Fortschrittsgrad geändert, wodurch eine Überhitzung der Last 3 verhindert wird.
Auch in Beispiel 2C ist es möglich, in der von der Last 3 entfernten Position des Aerosolerzeugungsartikels 9 effektiv Aerosole zu erzeugen.
<Beispiel 2D>
In Beispiel 2A bis Beispiel 2C ändert die Begrenzeränderungseinheit 13 die Begrenzerbreite, die in der Begrenzereinheit 14 verwendet wird.
Im Gegensatz dazu wird in Beispiel 2D die Verstärkung der Verstärkungseinheit 12 basierend auf dem Eingabeparameter geändert, der mindestens einen Zeitgeberwert t, die Temperatur der Last 3 und das Puffprofil umfasst.
24 ist ein Steuerungsblockdiagramm, das ein Beispiel für eine Steuerung darstellt, die von der Steuerungseinheit 8 gemäß Beispiel 2D ausgeführt wird.
Eine Verstärkungseinheit 17, die in der Steuerungseinheit 8 gemäß Beispiel 2D bereitgestellt ist, ändert eine Verstärkung, die in der Verstärkungseinheit 12 verwendet wird, basierend auf dem Eingabeparameter, der mindestens einen von dem Zeitgeberwert t, dem gemessenen Temperaturwert und dem Puffprofil umfasst. Die Änderung der Verstärkung umfasst zum Beispiel eine Änderung einer Charakteristik der Steuerung, eine Änderung einer Verstärkungsfunktion und eine Änderung eines in einer Verstärkungsfunktion enthaltenen Wertes. Die Verstärkungsfunktion weist eine zweite Beziehung auf, in der zum Beispiel eine Differenz zwischen der Endtemperatur der Benutzungsphase und dem gemessenen Temperaturwert und ein der Differenz entsprechendes Tastverhältnis miteinander verbunden sind.
Wenn die Verstärkungseinheit 17 eine Verstärkung ändert, die in der Verstärkungseinheit 12 verwendet wird, kann basierend auf dem Eingabeparameter ein Tastverhältnis geändert werden, das unter Verwendung der Differenzeingabe von der Differentialeinheit 11 erhalten wird.
25 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel der Verarbeitung in der Benutzungsphase durch die Steuerungseinheit 8 gemäß Beispiel 2D darstellt.
Der Prozess von Schritt S2501 bis Schritt S2503 ist derselbe wie der Prozess von Schritt S1901 bis Schritt S1903 in 19.
In Schritt S2504 ändert die Verstärkungsänderungseinheit 17 der Steuerungseinheit 8 eine Verstärkung der Verstärkungseinheit 12, basierend auf dem Eingabeparameter.
Die Verarbeitung von Schritt S2505 bis Schritt S2507 ist die gleiche wie die Verarbeitung von Schritt S1905 bis Schritt S1907 in 19.
In Beispiel 2D, wie oben beschrieben, wird die Verstärkung der Verstärkungseinheit 12 mit Ausnahme der Begrenzerbreite der Begrenzereinheit 14 geändert, um die Steuerung der Aerosolerzeugung zu stabilisieren.
<Beispiel 2E>
In Beispiel 2E ist eine Endbedingung der Benutzungsphase, dass der gemessene Temperaturwert gleich oder größer als eine vorbestimmte Temperatur ist, und die Steuerung der Beendigung der Benutzungsphase, wenn der gemessene Temperaturwert gleich oder größer als die vorbestimmte Temperatur ist, wird beschrieben. Zum Beispiel kann hierin die vorbestimmte Temperatur gleich oder höher sein als die Endtemperatur der Benutzungsphase der Last 3. Die vorbestimmte Temperatur kann die Temperatur der Last 3 sein, die notwendig ist, um Aerosole aus der Aerosolquelle oder dem aerosolbildenden Substrat 9a zu erzeugen, das in dem Aerosolerzeugungsartikel 9 enthalten ist und sich in der Position befindet, die am weitesten von der Last 3 entfernt ist, wie zum Beispiel oben beschrieben.
26 ist ein Flussdiagramm, in dem ein Beispiel für die Verarbeitung in der Benutzungsphase durch die Steuerungseinheit 8 gemäß Beispiel 2E dargestellt ist.
Die Verarbeitung von Schritt S2601 bis Schritt S2607 ist die gleiche wie die Verarbeitung von Schritt S1901 bis Schritt S1907 in 19.
Wenn in Schritt S2602 bestimmt wird, dass der Zeitgeberwert t gleich oder größer als die Zeit t3 ist (ein Bestimmungsergebnis ist positiv), bestimmt die Steuerungseinheit 8 in Schritt S2608, ob der gemessene Temperaturwert gleich oder größer als die vorbestimmte Temperatur ist.
Wenn bestimmt wird, dass der gemessene Temperaturwert gleich oder größer als die vorgegebene Temperatur ist (ein Bestimmungsergebnis in Schritt S2608 ist positiv), stoppt die Steuerungseinheit 8 die Leistungsversorgung der Last 3 und beendet die Benutzungsphase.
Wenn bestimmt wird, dass der gemessene Temperaturwert nicht gleich oder größer als die vorbestimmte Temperatur ist (ein Bestimmungsergebnis im Schritt S2608 ist negativ), wiederholt die Steuerungseinheit 8 den Schritt S2608.
In Beispiel 2E, wie oben beschrieben, wird die Benutzungsphase beendet, wenn der gemessene Temperaturwert gleich oder größer als die vorbestimmte Temperatur ist.
Insbesondere wird in Beispiel 2E als Endbedingung der Benutzungsphase die Bedingung verwendet, bei der der Zeitgeberwert t gleich oder größer als die Zeit t_thre ist und der gemessene Temperaturwert gleich oder größer als die vorbestimmte Temperatur ist.
Dabei wird die Endbedingung strikt eingestellt, so dass es möglich ist, mehr Aerosole aus dem Aerosolerzeugungsartikel 9 zu erzeugen und gleichzeitig zu verhindern, dass der Aerosolerzeugungsartikel 9 überhitzt wird.
In der Zwischenzeit kann als Endbedingung der Benutzungsphase auch die Bedingung benutzt werden, bei der der Zeitgeberwert t gleich oder größer als die Zeit t_thre ist, wie in den Beispielen 2A bis 2C beschrieben.
Als Endbedingung der Benutzungsphase kann auch einer der Zustände benutzt werden, bei dem der Zeitgeberwert t gleich oder größer als die Zeit t_thre ist, oder der Zustand, bei dem der gemessene Temperaturwert gleich oder größer als die vorgegebene Temperatur ist. Dadurch ist es möglich, die Benutzungsphase sicher zu beenden, wodurch eine Überhitzung des Aerosolerzeugungsartikels 9 verhindert wird.
<Beispiel 2F>
In Beispiel 2F werden Merkmale der Steuerung durch die Steuerungseinheit 8 in der Benutzungsphase in der zweiten Ausführungsform beschrieben.
27 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für den Vergleich zwischen einer Endtemperatur der Benutzungsphase gemäß der zweiten Ausführungsform und einer Zieltemperatur gemäß einer Aerosolerzeugungsvorrichtung des verwandten Standes der Technik darstellt. In 27 gibt die horizontale Achse den Zeitgeberwert t an. Die vertikale Achse gibt die Temperatur oder die Leistung an. Die Leistung kann auch durch das Tastverhältnis angegeben werden, zum Beispiel.
Zum Beispiel wird in der Vorrichtung zur Aerosolerzeugung aus dem Stand der Technik, wie mit einer Leitung L_33A dargestellt, die Erhöhung der Zieltemperatur der Last 3 und/oder des Aerosolerzeugungsartikels 9 über die Zeit gesteuert.
Im Gegensatz dazu ist bei der Steuerung, die von der Steuerungseinheit 8 der zweiten Ausführungsform ausgeführt wird, wie mit einer Leitung L_33B gezeigt, die Endtemperatur der Benutzungsphase konstant, d.h. sie ändert sich nicht. In der zweiten Ausführungsform wird die Vergrößerungsbreite der Leistung, die der Last 3 bereitgestellt wird, allmählich erhöht, wie mit einer Leitung L_33C dargestellt.
Mit anderen Worten, bei der Steuerung, die von der Steuerungseinheit 8 der zweiten Ausführungsform ausgeführt wird, ist eine Änderungsrate der Leistung, die der Last 3 mit dem Fortschreiten der Benutzungsphase bereitgestellt wird, größer als eine Änderungsrate der Endtemperatur der Benutzungsphase mit dem Fortschreiten der Benutzungsphase.
28 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für den Vergleich einer Differenz zwischen der Endtemperatur der Benutzungsphase und dem gemessenen Temperaturwert gemäß der zweiten Ausführungsform und einer Differenz zwischen der Zieltemperatur und dem gemessenen Temperaturwert gemäß der Aerosolerzeugungsvorrichtung des verwandten Standes der Technik darstellt. In 28 gibt die horizontale Achse den Zeitgeberwert t an. Die vertikale Achse gibt die Differenz oder die Leistung an.
Zum Beispiel wird in der Aerosolerzeugungsvorrichtung des verwandten Standes der Technik, wie mit einer Leitung L_34A gezeigt, die Temperatur der Last 3 unmittelbar so gesteuert, dass ein Wert, der durch Subtraktion des gemessenen Temperaturwertes von der Zieltemperatur erhalten wird, reduziert wird.
Im Gegensatz dazu wird bei der Steuerung, die von der Steuerungseinheit 8 der zweiten Ausführungsform ausgeführt wird, wie mit einer Leitung L_34B gezeigt, ein Wert, der durch Subtraktion des gemessenen Temperaturwerts von der Endtemperatur der Nutzungsphase erhalten wird, mit der Erhöhung des Zeitgeberwerts t, d.h. mit der Zeit, reduziert.
Auf diese Weise verringert sich bei der Steuerung, die von der Steuerungseinheit 8 der zweiten Ausführungsform ausgeführt wird, der Wert, der durch Subtraktion des gemessenen Temperaturwerts von der Endtemperatur der Nutzungsphase erhalten wird, mit dem Fortschreiten der Nutzungsphase, und die Leistung, die von der Leistungsquelle 4 an die Last 3 bereitgestellt wird, erhöht sich gleichzeitig mit dem Fortschreiten der Nutzungsphase.
(Dritte Ausführungsform)
In einer dritten Ausführungsform wird ein Fall beschrieben, in dem die Aerosolerzeugungsvorrichtung 1 verschiedene Steuerungen in mehreren Phasen ausführt und die mehreren Phasen eine erste Phase umfassen, die zuerst ausgeführt wird, und eine zweite Phase, die später als die erste Phase ausgeführt wird.
Die Aerosolerzeugungsvorrichtung 1 gemäß der dritten Ausführungsform umfasst die Last 3, die so konfiguriert ist, dass sie den Aerosolerzeugungsartikel 9 unter Nutzung der von der Energiequelle 4 bereitgestellten Energie erwärmt, und die Steuerungseinheit 8, die so konfiguriert ist, dass sie die von der Energiequelle 4 an die Last 3 bereitgestellte Energie in mehreren Phasen steuert, in denen verschiedene Steuerungsmodi ausgeführt werden. Die Steuermodi sind in den mehreren Phasen, die die Erwärmung des Aerosolerzeugungsartikels 9 betreffen, verschieden, so dass ein Steuermodus, der eine für eine Phase geeignete Charakteristik aufweist, benutzt werden kann und die Temperaturen der Last 3 und des Aerosolerzeugungsartikels 9, der durch die Last 3 erwärmt wird, ferner stark gesteuert werden können. Daher ist es selbst bei einem Aerosolerzeugungsartikel 9, der eine komplizierte Struktur aufweist, möglich, die zu erzeugenden Aerosole in hohem Maße zu steuern.
Wie in der ersten und zweiten Ausführungsform beschrieben, kann die Steuerungseinheit 8 beispielsweise konfiguriert sein, um in der ersten Phase eine erste Vorwärtskopplungssteuerung auszuführen und in der zweiten Phase zumindest eine Rückkopplungssteuerung einer zweiten Vorwärtskopplungssteuerung und der Rückkopplungssteuerung auszuführen. Auf diese Weise wird die Steuerung durch die Steuerungseinheit 8 von der Vorwärtskopplungssteuerung auf die Rückkopplungssteuerung verlagert, so dass es möglich ist, die schnelle Erhöhung der Temperatur der Last 3 und des Aerosolerzeugungsartikels 9 durch die Vorwärtskopplungssteuerung und die stabile Aerosolerzeugung durch die Rückkopplungssteuerung zur gleichen Zeit zu realisieren, was widersprüchliche Wirkungen sind.
Die Zahl der Steuerungsmodi, die in der zweiten Phase benutzt werden, kann größer sein als die Zahl der Steuerungsmodi, die in der ersten Phase benutzt werden. Dadurch ist es nach dem Übergang von der ersten Phase zur zweiten Phase möglich, die stabile Aerosolerzeugung unter Verwendung der Vielzahl von Steuermodi zu realisieren.
Eine Zeit zur Ausführung der ersten Phase kann kürzer sein als eine Zeit zur Ausführung der zweiten Phase, wenn die Rate der Vergrößerung der Temperatur der Last 3 niedriger ist als in der ersten Phase. Dadurch wird die Zeit der Ausführung in der Phase verkürzt, in der die Vergrößerung der Temperatur der Last 3 und des Aerosolerzeugungsartikels 9 schneller erfolgt, so dass es möglich ist, frühzeitig Aerosole zu erzeugen.
Die Zeit zum Ausführen der ersten Phase kann kürzer sein als die Zeit zum Ausführen der zweiten Phase, wenn die Temperatur der Last oder eine durchschnittliche Temperatur der Last höher ist als in der ersten Phase. Dadurch wird die Zeit der Ausführung in der Phase verkürzt, in der die Temperaturen der Last 3 und des Aerosolerzeugungsartikels 9 oder die durchschnittlichen Temperaturen der Last 3 und des Aerosolerzeugungsartikels 9 niedriger sind, so dass es möglich ist, frühzeitig Aerosole zu erzeugen.
Eine Menge an Leistung, die von der Leistungsquelle 4 an die Last 3 in der ersten Phase bereitgestellt wird, kann kleiner sein als eine Menge an Leistung, die von der Leistungsquelle 4 an die Last 3 in der zweiten Phase bereitgestellt wird, in der die Rate der Temperaturerhöhung der Last 3 niedriger ist als in der ersten Phase. Dadurch wird eine Menge an zu verbrauchender Leistung in der Phase reduziert, in der die Vergrößerungsrate der Last 3 und des Aerosolerzeugungsartikels 9 höher ist, so dass es möglich ist, die Effizienz der Leistungsquelle 4 für die Aerosolerzeugung zu benutzen.
Die Menge an Leistung, die von der Leistungsquelle 4 an die Last 3 in der ersten Phase bereitgestellt wird, kann kleiner sein als die Menge an Leistung, die von der Leistungsquelle 4 an die Last 3 in der zweiten Phase bereitgestellt wird, in der die Temperatur der Last oder eine durchschnittliche Temperatur der Last höher ist als in der ersten Phase. Dadurch wird eine Menge an zu verbrauchender Leistung in der Phase reduziert, in der die Temperaturen der Last 3 und des Aerosolerzeugungsartikels 9 oder die Durchschnittstemperaturen der Last 3 und des Aerosolerzeugungsartikels 9 niedriger sind, so dass es möglich ist, die Effizienz der Leistungsquelle 4 zur Aerosolerzeugung unter Verwendung zu verbessern.
Die Leistung, die von der Leistungsquelle 4 an die Last 3 in der ersten Phase bereitgestellt wird, kann größer sein als die Leistung, die von der Leistungsquelle 4 an die Last 3 in der zweiten Phase bereitgestellt wird, in der die Vergrößerungsrate der Temperatur der Last 3 niedriger ist als in der ersten Phase. Auf diese Weise ist die Leistung, die in der ersten Phase verbraucht wird, größer als die Leistung, die in der zweiten Phase verbraucht wird, so dass es möglich ist, in der ersten Phase schnell Aerosole zu erzeugen, in der zweiten Phase stabil eine bevorzugte Menge an Aerosolen zu erzeugen und die Leistung, die in der zweiten Phase verbraucht wird, zu unterdrücken.
Die Leistung, die in der ersten Phase von der Leistungsquelle 4 an die Last 3 bereitgestellt wird, kann höher sein als die Leistung, die in der zweiten Phase von der Leistungsquelle 4 an die Last 3 bereitgestellt wird, wenn die Temperatur der Last oder eine durchschnittliche Temperatur der Last höher ist als in der ersten Phase. Auf diese Weise ist die Leistung, die in der ersten Phase verbraucht wird, größer als die Leistung, die in der zweiten Phase verbraucht wird, so dass es möglich ist, in der ersten Phase schnell Aerosole zu erzeugen, in der zweiten Phase stabil eine bevorzugte Menge an Aerosolen zu erzeugen und die Leistung, die in der zweiten Phase verbraucht wird, zu unterdrücken.
Die Vergrößerungsrate der Temperatur der Last 3 in der zweiten Phase kann niedriger sein als die Vergrößerungsrate der Temperatur der Last 3 in der ersten Phase, und die Zahl der Bedingungen für die Beendigung der zweiten Phase, wenn sie erfüllt ist, kann größer sein als die Zahl der Bedingungen für die Beendigung der ersten Phase, wenn sie erfüllt ist. Auf diese Weise ist es möglich, die Aerosolerzeugung stabil zu beenden.
Die Rate der Vergrößerung der Temperatur der Last 3 in der zweiten Phase kann niedriger sein als die Rate der Vergrößerung der Temperatur der Last 3 in der ersten Phase, und die Zahl der Endbedingungen, die erfüllt sein sollten, um die zweite Phase zu beenden, kann größer sein als die Zahl der Endbedingungen, die erfüllt sein sollten, um die erste Phase zu beenden. Dadurch, dass das Ende der zweiten Phase genauer bestimmt wird, ist es möglich, die Zeit, in der die zweite Phase ausgeführt wird, ausreichend zu sichern, wodurch mehr Aerosole aus dem Aerosolerzeugungsartikel 9 erzeugt werden.
Die Temperatur oder Durchschnittstemperatur der Last 3 in der zweiten Phase kann höher sein als die Temperatur oder Durchschnittstemperatur der Last 3 in der ersten Phase, und die Zahl der Bedingungen für die Beendigung der zweiten Phase, wenn sie erfüllt ist, kann größer sein als die Zahl der Bedingungen für die Beendigung der ersten Phase, wenn sie erfüllt ist. Hierdurch ist es möglich, die Aerosolerzeugung stabil zu beenden.
Die Temperatur oder Durchschnittstemperatur der Last 3 in der zweiten Phase kann höher sein als die Temperatur oder Durchschnittstemperatur der Last 3 in der ersten Phase, und die Zahl der Endbedingungen, die erfüllt sein sollten, um die zweite Phase zu beenden, kann größer sein als die Zahl der Endbedingungen, die erfüllt sein sollten, um die erste Phase zu beenden. Dadurch, dass das Ende der zweiten Phase genauer bestimmt wird, ist es möglich, die Zeit, in der die zweite Phase ausgeführt wird, ausreichend zu sichern, wodurch mehr Aerosole aus dem Aerosolerzeugungsartikel 9 erzeugt werden.
Die mehreren Phasen umfassen die erste Phase und die zweite Phase, in der die Rate der Vergrößerung der Temperatur der Last 3 niedriger ist als in der ersten Phase, und die Zahl der Variablen, die von der Steuerungseinheit 8 vor der Ausführung der ersten Phase oder vor der Erhöhung der Temperatur der Last 3 in der ersten Phase erhalten werden und bei der Steuerung der Leistung, die von der Leistungsquelle 4 der Last 3 in der ersten Phase bereitgestellt wird, benutzt werden, kann größer sein als die Zahl der Variablen, die von der Steuerungseinheit 8 vor der Ausführung der zweiten Phase oder vor der Erhöhung der Temperatur der Last 3 in der zweiten Phase erhalten werden und bei der Steuerung der Leistung, die von der Leistungsquelle 4 der Last 3 in der zweiten Phase bereitgestellt wird, benutzt werden. Dadurch erhöhen sich die Umgebungseinstellungen zu Beginn der Phase in der Phase, in der die Temperaturerhöhungsrate höher ist, so dass es möglich ist, die Temperaturen der Last 3 und des Aerosolerzeugungsartikels 9 stabiler und schneller zu erhöhen.
Die mehreren Phasen umfassen eine Phase, in der die Temperaturerhöhungsrate der Last 3 am niedrigsten ist, und die Steuerungseinheit 8 darf keine Variablen erhalten, die bei der Steuerung der Leistung, die der Last 3 in der niedrigsten Phase von der Leistungsquelle 4 bereitgestellt wird, vor der Ausführung der niedrigsten Phase oder vor der Temperaturerhöhung der Last 3 in der niedrigsten Phase verwendet werden, oder darf die Steuerung der Leistung, die der Last 3 in der niedrigsten Phase von der Leistungsquelle 4 bereitgestellt wird, basierend auf Variablen, die vor der Ausführung der niedrigsten Phase oder vor der Temperaturerhöhung der Last 3 in der niedrigsten Phase erhalten werden, nicht ausführen. Da es möglich ist, die Erfassung von Variablen für die Phase, in der die Temperaturerhöhungsrate am niedrigsten ist, auszulassen, ist es möglich, die Phase, in der die Temperaturerhöhungsrate am niedrigsten ist, sofort auszuführen. Es ist auch möglich, die Steuerung der Phase zu vereinfachen, in der die Vergrößerungsrate der Temperatur am niedrigsten ist.
Die mehreren Phasen umfassen die erste Phase und die zweite Phase, in der die Temperatur oder die Durchschnittstemperatur der Last 3 höher ist als in der ersten Phase, und die Zahl der Variablen, die von der Steuerungseinheit 8 vor der Ausführung der ersten Phase oder vor der Erhöhung der Temperatur der Last 3 in der ersten Phase erhalten werden und bei der Steuerung der Leistung, die der Last 3 in der ersten Phase von der Leistungsquelle 4 bereitgestellt wird, benutzt werden, kann größer sein als die Zahl der Variablen, die von der Steuerungseinheit 8 vor der Ausführung der zweiten Phase oder vor der Erhöhung der Temperatur der Last 3 in der zweiten Phase erhalten werden und bei der Steuerung der Leistung, die der Last 3 in der zweiten Phase von der Leistungsquelle 4 bereitgestellt wird, benutzt werden. Dadurch erhöhen sich die Umgebungseinstellungen zu Beginn der Phase in der Phase, in der die Temperaturerhöhungsrate höher ist, so dass es möglich ist, die Temperaturen der Last 3 und des Aerosolerzeugungsartikels 9 stabiler und schneller zu erhöhen.
Die mehreren Phasen umfassen eine Phase, in der die Temperatur oder die Durchschnittstemperatur der Last 3 am höchsten ist, und die Steuerungseinheit 8 darf keine Variablen erhalten, die bei der Steuerung der Leistung, die der Last 3 in der höchsten Phase von der Leistungsquelle 4 bereitgestellt wird, vor der Ausführung der höchsten Phase oder vor der Erhöhung der Temperatur der Last 3 in der höchsten Phase verwendet werden, oder sie darf die Steuerung der Leistung, die der Last 3 in der höchsten Phase von der Leistungsquelle 4 bereitgestellt wird, nicht basierend auf Variablen ausführen, die vor der Ausführung der höchsten Phase oder vor der Erhöhung der Temperatur der Last 3 in der höchsten Phase erhalten werden. Da es möglich ist, die Erfassung von Variablen für die Phase, in der die Temperatur oder die Durchschnittstemperatur am höchsten ist, auszulassen, ist es möglich, die Phase, in der die Temperatur oder die Durchschnittstemperatur am höchsten ist, sofort auszuführen. Auch ist es möglich, die Steuerung der Phase mit der höchsten Temperatur oder Durchschnittstemperatur zu vereinfachen.
Die Temperaturerhöhungsrate der Last 3 in der zweiten Phase kann niedriger sein als die Temperaturerhöhungsrate der Last 3 in der ersten Phase, und die Anzahl der Zeiten, in denen Variablen und/oder Algorithmen geändert werden, die in der Steuerung der zweiten Phase während der Ausführung der Steuerung der zweiten Phase benutzt werden, kann größer sein als die Anzahl der Zeiten, in denen Variablen und/oder Algorithmen geändert werden, die in der Steuerung der ersten Phase während der Ausführung der Steuerung der ersten Phase benutzt werden. Dabei ändert sich die Anzahl der Zeiten während der Phase in der Phase, in der die Vergrößerungsrate der Last 3 niedriger ist, so dass die Temperaturen der Last 3 und des Aerosolerzeugungsartikels 9 ferner stark gesteuert werden können, um Aerosole stabil zu erzeugen.
Hierin umfasst die Änderung von Variablen, die unter Verwendung der Steuerung verwendet werden, das Ändern einer Variablen in eine andere Variable und das Ändern eines in einer Variablen gespeicherten Wertes, zum Beispiel.
Die Änderung des Algorithmus umfasst beispielsweise das Ändern eines Algorithmus in einen anderen Algorithmus, das Ändern einer Funktion, einer Verarbeitung und einer Variablen, die in einem Algorithmus verwendet werden, das Ändern eines Teils einer Funktion und das Ändern eines Teils der Verarbeitung.
Die Steuerungseinheit 8 kann so konfiguriert sein, dass sie eine Variable und/oder einen Algorithmus, der bei der Steuerung in einer Phase der mehreren Phasen benutzt wird, in der die Vergrößerungsrate der Last 3 am höchsten ist, während der Ausführung der Steuerung in der höchsten Phase nicht ändert. Dadurch ist es möglich, die Erfassung von Variablen für die Phase, in der die Temperaturerhöhungsrate am höchsten ist, auszulassen und das Steuern in der Phase, in der die Temperaturerhöhungsrate am höchsten ist, zu vereinfachen.
Die Temperatur oder die Durchschnittstemperatur der Last 3 in der zweiten Phase kann höher sein als die Temperatur oder die Durchschnittstemperatur der Last 3 in der ersten Phase, und die Anzahl der Zeiten des Änderns von Variablen und/oder Algorithmen, die bei der Steuerung in der zweiten Phase während der Ausführung der Steuerung in der zweiten Phase benutzt werden, kann größer sein als die Anzahl der Zeiten des Änderns von Variablen und/oder Algorithmen, die bei der Steuerung in der ersten Phase während der Ausführung der Steuerung in der ersten Phase benutzt werden. Dabei erhöht sich die Anzahl der Zeiten des Änderns während der Phase in der Phase, in der die Temperatur oder die durchschnittliche Temperatur der Last 3 höher ist, so dass die Temperaturen der Last 3 und des Aerosolerzeugungsartikels 9 ferner stark gesteuert werden können, um Aerosole stabil zu erzeugen.
Die Steuerungseinheit 8 kann so konfiguriert sein, dass sie eine Variable und/oder einen Algorithmus, der bei der Steuerung in einer Phase der mehreren Phasen verwendet wird, in der die Temperatur oder die Durchschnittstemperatur der Last 3 am niedrigsten ist, während der Ausführung der Steuerung der niedrigsten Phase nicht ändert. Da es möglich ist, die Erfassung von Variablen für die Phase, in der die Temperatur oder die Durchschnittstemperatur am niedrigsten ist, auszulassen, ist es möglich, die Phase, in der die Temperatur oder die Durchschnittstemperatur am niedrigsten ist, sofort auszuführen. Es ist auch möglich, die Steuerung der Phase zu vereinfachen, in der die Temperatur oder die Durchschnittstemperatur am niedrigsten ist.
Die Vergrößerungsrate der Temperatur der Last 3 in der zweiten Phase kann niedriger sein als die Vergrößerungsrate der Temperatur der Last 3 in der ersten Phase, die Steuerungseinheit 8 kann konfiguriert sein, um die Inhalation von Aerosolen zu erkennen, die von dem Aerosolerzeugungsartikel 9 erzeugt werden, und die Vergrößerungsbreite der Leistung, die der Last 3 von der Energiequelle 4 in Übereinstimmung mit der in der zweiten Phase erkannten Inhalation bereitgestellt wird, kann größer eingestellt werden als die Vergrößerungsbreite der Leistung, die der Last 3 von der Energiequelle 4 in Übereinstimmung mit der in der ersten Phase erkannten Inhalation bereitgestellt wird. Dadurch kann die Temperatur in der Phase, in der die Vergrößerungsrate der Last 3 niedriger ist, mit einer größeren Vergrößerungsbreite in Bezug auf die durch die Inhalation verursachte Temperaturabnahme wiederhergestellt werden, so dass es möglich ist, die Menge der Aerosolerzeugung zu unterdrücken und die Temperatur der Last 3 nicht durch die Inhalation zu senken.
Die Temperatur oder Durchschnittstemperatur der Last 3 in der zweiten Phase kann höher sein als die Temperatur oder Durchschnittstemperatur der Last 3 in der ersten Phase, die Steuerungseinheit 8 kann konfiguriert sein, um die Inhalation von Aerosolen zu erkennen, die von dem Aerosolerzeugungsartikel 9 erzeugt werden, und die Vergrößerungsbreite der Leistung, die von der Leistungsquelle 4 an die Last 3 in Übereinstimmung mit der in der zweiten Phase erkannten Inhalation bereitgestellt wird, kann größer eingestellt werden als die Vergrößerungsbreite der Leistung, die von der Leistungsquelle 4 an die Last 3 in Übereinstimmung mit der in der ersten Phase erkannten Inhalation bereitgestellt wird. Dadurch kann die Temperatur mit einer größeren Vergrößerungsbreite in Bezug auf die Temperaturabnahme aufgrund der Inhalation in der Phase, in der die Temperatur oder die durchschnittliche Temperatur der Last 3 höher ist, wiederhergestellt werden, so dass es möglich ist, die Menge der Aerosolerzeugung und die Temperatur der Last 3 vor einer Absenkung aufgrund der Inhalation zu unterdrücken.
Die Steuerungseinheit 8 kann so konfiguriert werden, dass sie für jede der mehreren Phasen Fortschrittsgrade erhält, die auf verschiedenen Variablen basieren. Auf diese Weise wird für jede Phase eine dem Fortschrittsgrad entsprechende Variable geändert, so dass es möglich ist, den Fortschritt einer Phase besser zu erkennen.
Die Steuerungseinheit 8 kann konfiguriert werden, um basierend auf der Zeit einen Fortschrittsgrad einer Phase der mehreren Phasen zu erhalten, in der die Vergrößerungsrate der Last 3 am höchsten ist. Auf diese Weise ist es möglich, eine Überhitzung der Last 3 zu verhindern, indem der Fortschrittsgrad der Phase, in der die Erhöhung der Temperatur am höchsten ist, zeitlich bestimmt wird.
Die Steuerungseinheit 8 kann konfiguriert werden, um basierend auf der Zeit einen Fortschrittsgrad einer Phase der mehreren Phasen zu erhalten, in der die Temperatur oder die Durchschnittstemperatur der Last 3 am niedrigsten ist. Auf diese Weise ist es möglich, eine Überhitzung der Last 3 zu verhindern, indem der Fortschrittsgrad der Phase, in der die Temperatur oder die Durchschnittstemperatur der Last 3 am niedrigsten ist, zeitlich bestimmt wird.
Die Steuerungseinheit 8 kann konfiguriert sein, um die Inhalation von Aerosolen zu erkennen, die von dem Aerosolerzeugungsartikel 9 erzeugt werden, und um basierend auf der Temperatur der Last 3 oder der Inhalation einen Fortschrittsgrad einer Phase der mehreren Phasen zu erhalten, in der die Vergrößerungsrate der Temperatur der Last 3 am niedrigsten ist. Auf diese Weise wird der Fortschrittsgrad basierend auf der Temperatur der Last 3 bzw. der Inhalation bestimmt, so dass der Fortschrittsgrad der Phase basierend auf einem Ergebnis der Aerosolerzeugung des Aerosolerzeugungsartikels 9 bestimmt werden kann. Dafür ist es möglich, mehr Aerosole durch den Aerosolerzeugungsartikel 9 zu erzeugen.
Die Steuerungseinheit 8 kann so konfiguriert sein, dass sie die Inhalation von Aerosolen, die von dem Aerosolerzeugungsartikel 9 erzeugt wurden, erkennt und auf der Grundlage der Temperatur der Ladung 3 oder der Inhalation einen Fortschrittsgrad einer Phase der mehreren Phasen ermittelt, in der die Temperatur oder die Durchschnittstemperatur der Ladung 3 am höchsten ist. Auf diese Weise wird der Grad des Fortschritts auf der Grundlage der Temperatur der Last 3 oder der Inhalation in der Phase bestimmt, in der die Temperatur oder die Durchschnittstemperatur am höchsten ist, so dass der Grad des Fortschritts der Phase auf der Grundlage eines Ergebnisses der Aerosolerzeugung des Aerosolerzeugungsgegenstands 9 bestimmt werden kann. Daher ist es möglich, mehr Aerosole aus dem Aerosolerzeugungsartikel 9 zu erzeugen.
Die Steuerungseinheit 8 kann so konfiguriert sein, dass sie die Rückkopplungsregelung in den mehreren Phasen ausführt, in denen die Zieltemperaturen unterschiedlich sind, und dass sie die Verstärkung der Rückkopplungsregelung und/oder den oberen Grenzwert der Leistung, die von der Energiequelle 4 an die Last 3 bereitgestellt wird, in jeder der mehreren Phasen unterschiedlich einstellt. Die Regelungsmodi in den verschiedenen Phasen in Bezug auf die Erwärmung sind unterschiedlich, so dass ein Regelungsmodus mit einer für eine Phase geeigneten Charakteristik verwendet werden kann und die Temperaturen der Last 3 und des Aerosolerzeugungsgegenstands 9, der durch die Last 3 erwärmt wird, weiterhin gut geregelt werden können. Daher ist es möglich, die zu erzeugenden Aerosole in hohem Maße zu steuern, selbst wenn der Aerosolerzeugungsartikel 9 eine komplizierte Struktur aufweist.
In der dritten Ausführungsform kann die Nutzungsphase weiter in mehrere Phasen unterteilt werden, und die mehreren Phasen können die erste Phase und die zweite Phase umfassen.
In diesem Fall kann die Zieltemperatur der ersten Phase niedriger sein als die Zieltemperatur der zweiten Phase, und mindestens einer der Verstärkung und des oberen Grenzwerts, die in der ersten Phase von der Steuerungseinheit 8 verwendet werden, kann größer eingestellt werden als mindestens einer der Verstärkung und des oberen Grenzwerts, die in der zweiten Phase von der Steuerungseinheit 8 verwendet werden. Dadurch kann in der Phase, in der die Zieltemperatur niedriger ist, mindestens eine der Verstärkungen und der obere Grenzwert erhöht werden. Außerdem kann in der ersten Phase die Geschwindigkeit des Temperaturanstiegs der Last 3 in Abhängigkeit von der Zieltemperatur durch die Rückkopplungsregelung anstelle der Vorwärtsregelung stark gesteuert werden.
Eine Änderungsbreite der Temperatur der Last 3 in der ersten Phase kann größer sein als eine Änderungsbreite der Temperatur der Last 3 in der zweiten Phase, und mindestens einer der Verstärkung und des oberen Grenzwertes, die in der ersten Phase von der Steuerungseinheit 8 verwendet werden, kann größer eingestellt werden als mindestens einer der Verstärkung und des oberen Grenzwertes, die in der zweiten Phase von der Steuerungseinheit 8 verwendet werden. Dadurch kann mindestens eine der Verstärkungen und der obere Grenzwert in der Phase erhöht werden, in der die Änderungsbreite der Temperatur der Last 3 größer ist. Außerdem kann in der ersten Phase die Rate des Temperaturanstiegs der Last 3 entsprechend der Zieltemperatur durch die Rückkopplungsregelung anstelle der Vorwärtsregelung stark gesteuert werden.
Die Zieltemperatur der zweiten Phase kann höher sein als die Zieltemperatur der ersten Phase, und eine Änderungsbreite der Verstärkung und/oder des oberen Grenzwertes, die in der ersten Phase von der Steuerungseinheit 8 verwendet werden, kann kleiner eingestellt werden als eine Änderungsbreite der Verstärkung und/oder des oberen Grenzwertes, die in der zweiten Phase von der Steuerungseinheit 8 verwendet werden. Dadurch kann die Änderungsbreite der Verstärkung und/oder des oberen Grenzwerts in der Phase, in der die Zieltemperatur höher ist, vergrößert werden. Außerdem kann in der ersten Phase die Geschwindigkeit des Temperaturanstiegs der Last 3 in hohem Maße entsprechend der Zieltemperatur durch die Rückkopplungsregelung anstelle der Vorwärtsregelung gesteuert werden.
Die Änderungsbreite der Temperatur der Last 3 in der zweiten Phase kann kleiner sein als die Änderungsbreite der Temperatur der Last 3 in der ersten Phase, und eine Änderungsbreite von mindestens einer der Verstärkungen und des oberen Grenzwerts, die in der ersten Phase von der Steuerungseinheit 8 verwendet werden, kann kleiner eingestellt werden als mindestens eine der Verstärkungen und des oberen Grenzwerts, die in der zweiten Phase von der Steuerungseinheit 8 verwendet werden. Dadurch kann die Änderungsbreite der Verstärkung und/oder des oberen Grenzwerts in der Phase erhöht werden, in der die Änderungsbreite der Temperatur der Last 3 kleiner ist. Außerdem kann in der ersten Phase die Rate des Temperaturanstiegs der Last 3 entsprechend der Zieltemperatur durch die Rückkopplungsregelung anstelle der Vorwärtsregelung stark gesteuert werden.
Die Steuerungseinheit 8 kann so konfiguriert sein, dass sie die Zieltemperatur, die Verstärkung und den oberen Grenzwert der Leistung der zweiten Phase auf der Grundlage des Fortschrittsgrads der ersten Phase ändert. Dadurch ist es möglich, einen variablen Wert einer späteren Phase auf der Grundlage eines Fortschrittsgrads einer früheren Phase zu ändern. Daher ist ein sanfter Übergang von der früheren Phase zur späteren Phase möglich.
Die Steuerungseinheit 8 kann so konfiguriert sein, dass sie die Rückkopplungssteuerung in den mehreren Phasen ausführt und in jeder der mehreren Phasen unterschiedliche Verstärkungen in der Rückkopplungssteuerung einstellt. Dadurch ist es möglich, in jeder Phase eine geeignete Steuerung durch die Rückkopplungssteuerung durchzuführen.
Die verschiedenen Steuerungen durch die Steuerungseinheit 8 können auch implementiert werden, indem die Steuerungseinheit 8 ein Programm ausführt.
29 ist eine Tabelle, die einen Vergleich der Vorbereitungsphase und der Nutzungsphase zeigt, die von der Steuerungseinheit gemäß der dritten Ausführungsform ausgeführt werden. Wie oben beschrieben, ist die Vorbereitungsphase eine Phase, die dem Vorbereitungszustand entspricht, in dem die Last 3 beispielsweise nicht die vorbestimmte Menge oder mehr Aerosole aus dem Aerosolerzeugungsartikel 9 erzeugen kann. Außerdem ist die Verwendungsphase eine Phase, die dem Verwendungszustand entspricht, in dem die Ladung 3 die vorbestimmte Menge oder mehr an Aerosolen aus dem Aerosolerzeugungsartikel 9 erzeugen kann. Um Aerosole aus dem Aerosolerzeugungsgegenstand 9 zu erzeugen, ist es daher notwendig, dass die Steuerungseinheit 8 eine auszuführende Phase in der Reihenfolge von der Vorbereitungsphase zur Verwendungsphase verschiebt.
Wie in der ersten Ausführungsform beschrieben, ist der Steuerungsmodus, der in der Vorbereitungsphase verwendet wird, die Vorwärtssteuerung. Die Endbedingung der Vorbereitungsphase ist, dass seit dem Beginn der Vorbereitungsphase eine vorbestimmte Zeit verstrichen ist, zum Beispiel.
In der Vorbereitungsphase wird die Ladung 3 im Vorbereitungszustand in den Gebrauchszustand versetzt, und es werden schnell Aerosole von dem Aerosolerzeugungsartikel 9 erzeugt. Daher ist die Ausführungszeit der Vorbereitungsphase kürzer als die Ausführungszeit der Gebrauchsphase.
Die Vorbereitungsphase ist so vorgesehen, dass die Last 3 im Vorbereitungszustand in den Gebrauchszustand übergeht. In der Vorbereitungsphase ist die Aerosolerzeugung nicht erforderlich, und die Leistungsaufnahme pro Zeiteinheit in der Vorbereitungsphase ist größer als die Leistungsaufnahme pro Zeiteinheit in der Nutzungsphase. In der Zwischenzeit, da die Vorbereitungsphase vorzugsweise nur für eine kurze Zeit ausgeführt wird, ist ein Gesamtbetrag des Energieverbrauchs über die gesamte Vorbereitungsphase kleiner als ein Gesamtbetrag des Energieverbrauchs über die gesamte Nutzungsphase.
Bei der Vorwärtssteuerung, die in der Vorbereitungsphase verwendet wird, ist es schwierig, einen Zustand des Steuerungsziels in der Steuerung während der Ausführung der Steuerung zu reflektieren. Daher kann in der Vorbereitungsphase, wie oben beschrieben, eine Umgebungseinstellung zur Änderung der Steuerkennlinie auf der Grundlage des gemessenen Temperaturwerts zu Beginn der Vorbereitungsphase, der Laderate der Energiequelle 4 oder ähnlichem durchgeführt werden. Durch die Umgebungseinstellung kann der Zustand der Last 3 und/oder des Aerosolerzeugungsartikels 9 am Ende der Aufbereitungsphase vereinheitlicht werden.
In der Vorbereitungsphase kann die Steuervariable (Steuerparameter) oder die Steuerfunktion von einem vorbestimmten Wert oder einer vorbestimmten Funktion vor der Ausführung der Phase geändert werden oder nicht geändert werden.
Die Vorbereitungsphase ist vorgesehen, um die Last 3 aus dem Vorbereitungszustand in den Gebrauchszustand zu überführen. In der Vorbereitungsphase ist die Aerosolerzeugung nicht erforderlich, und die Inhalation durch den Benutzer der Aerosolerzeugungsvorrichtung 1 wird in der Vorbereitungsphase nicht vorausgesetzt. Daher wird in der Vorbereitungsphase die Rückgewinnung der Temperaturabnahme aufgrund der Inhalation des Benutzers nicht durchgeführt.
Die Vorbereitungsphase wird zu diesem Zweck vorzugsweise nur kurzzeitig durchgeführt. Als Eingangsparameter der in der Vorbereitungsphase ausgeführten Vorsteuerung wird daher der Zeitwert t, d.h. die Betriebszeit, verwendet. Als Eingangsparameter wird die mit der Zeit sicher ansteigende Betriebszeit verwendet, so dass die Vorbereitungsphase sicher fortgesetzt werden kann, um die Betriebszeit so weit wie möglich zu verkürzen.
Die Änderung des Temperaturmesswertes (Temperaturverlauf) in der Vorbereitungsphase zeigt einen eher linearen Anstiegstrend, da sie den Verbraucher 3 in einer möglichst kurzen Zeit vom Vorbereitungszustand in den Bereitschaftszustand überführt.
Im Gegensatz dazu wird, wie in der zweiten Ausführungsform beschrieben, in der Nutzungsphase der Regelungsmodus der Rückkopplungsregelung verwendet, wobei teilweise auch die Vorwärtsregelung eingesetzt werden kann.
Da einer der Zwecke der Gebrauchsphase darin besteht, mehr Aerosole aus dem Aerosolerzeugungsartikel 9 zu erzeugen, ist es notwendig, die Bedingung, ob die Gebrauchsphase beendet werden soll, sorgfältiger zu gestalten. Daher werden als Endbedingung der Gebrauchsphase zum Beispiel der Ablauf einer vorbestimmten Zeit, das Erreichen einer vorbestimmten Temperatur oder der Ablauf einer vorbestimmten Zeit und das Erreichen einer vorbestimmten Temperatur verwendet.
Die Gebrauchsphase wird verwendet, um mehr Aerosole aus dem Aerosolerzeugungsartikel 9 zu erzeugen. Daher ist eine Ausführungszeitspanne der Verwendungsphase länger als eine Ausführungszeitspanne der Vorbereitungsphase.
Die Ladung 3 befindet sich bei der Ausführung der Nutzungsphase bereits im Nutzungszustand. Da es nicht notwendig ist, die Temperatur der Last 3 in der Gebrauchsphase im Vergleich zur Vorbereitungsphase beträchtlich zu erhöhen, ist daher die in der Gebrauchsphase verbrauchte Energiemenge kleiner als die in der Vorbereitungsphase verbrauchte Energiemenge, und der Energieverbrauch in der Gebrauchsphase ist geringer als der Energieverbrauch in der Vorbereitungsphase. In der Zwischenzeit, da es notwendig ist, viele Aerosole aus dem Aerosolerzeugungsartikel 9 in der Gebrauchsphase zu erzeugen, ist die Gesamtmenge an Energie über die gesamte Gebrauchsphase größer als die Gesamtmenge an Energie in der Vorbereitungsphase. Da die Regelung hauptsächlich in der Gebrauchsphase erfolgt, kann die Umgebungseinstellung zu Beginn der Gebrauchsphase entfallen oder der gemessene Temperaturwert am Ende der Vorbereitungsphase als Umgebungstemperatur verwendet werden.
In der Gebrauchsphase kann beispielsweise die Steuergröße, wie eine Verstärkung, geändert werden, um die Temperatur der Last 3 und/oder die Temperatur des Aerosolerzeugungsgegenstands 9 stark zu steuern.
Da es in der Gebrauchsphase notwendig ist, die von dem Aerosolerzeugungsartikel 9 erzeugten Aerosole zu stabilisieren, wird die Rückgewinnung der durch die Inhalation verursachten Temperaturabnahme durchgeführt.
Bei der Ausführung der Vorwärtssteuerung in der Gebrauchsphase kann der Eingangsparameter der Vorwärtssteuerung in der Gebrauchsphase z.B. der Zeitwert t, der gemessene Temperaturwert und das Puffprofil oder eine Kombination davon sein. Da es notwendig ist, in der Gebrauchsphase mehr Aerosole aus dem Aerosolerzeugungsartikel 9 zu erzeugen, ist es notwendig, die Temperaturen der Last 3 und des Aerosolerzeugungsartikels 9 weiter stark zu kontrollieren. Daher ist zu beachten, dass der gemessene Temperaturwert oder das Puff-Profil, das erst mit dem Fortschreiten der Phase ansteigt, als Eingangsparameter der Vorwärtssteuerung verwendet werden kann.
Da die Temperatur der Ladung 3 in der Gebrauchsphase so gesteuert wird, dass sich die Aerosolerzeugungsposition des Aerosolerzeugungsartikels 9 mit der Zeit ändert, ändert sich die Temperatur der Ladung 3 in der Gebrauchsphase in einer Kurve.
In der dritten Ausführungsform, wie oben beschrieben, wird die Vorwärtsregelung in der Vorbereitungsphase und die Rückkopplungsregelung in der Gebrauchsphase durchgeführt, so dass Aerosole erzeugt werden. Daher ist es zum Beispiel möglich, im Vergleich zu einem Fall, in dem nur die Rückkopplungssteuerung verwendet wird, den Komfort für den Benutzer, der Aerosole inhaliert, zu verbessern, die Leistungseffizienz zu verbessern und Aerosole stabil zu erzeugen.
(Vierte Ausführungsform)
In einer vierten Ausführungsform wird ein Fall beschrieben, in dem die Leistung, die der Last 3 bereitgestellt wird, unter Verwendung eines größeren Wertes eines Operationswertes, der als Ergebnis der Rückkopplungssteuerung in der Benutzungsphase erhalten wird, und eines vorgegebenen Wertes gesteuert wird. Durch die Steuerung kann beispielsweise der Temperaturabfall der Last 3 unterdrückt werden, der beim Übergang von der Vorbereitungsphase zur Benutzungsphase auftritt.
Die Steuerungseinheit 8 gemäß der vierten Ausführungsform ist konfiguriert, um die Leistung zu bestimmen, die der Last 3 von der Leistungsquelle 4 bereitgestellt wird, basierend auf einem Vergleich zwischen einem Operationswert, der bei der Rückkopplungssteuerung erhalten wird, und einem vorbestimmten Wert, zum Beispiel. Zum Beispiel kann der vorbestimmte Wert ein minimaler garantierter Wert sein. Dadurch ist es im Vergleich zu einem Fall, in dem es keinen minimalen garantierten Wert gibt, möglich, ein starkes Absinken der Temperaturen der Last 3 und des Aerosolerzeugungsartikels 9 zu verhindern.
Die Steuerungseinheit 8 kann auch konfiguriert werden, um die Leistung zu bestimmen, die von der Leistungsquelle 4 an die Last 3 bereitgestellt wird, basierend auf einem größeren Wert des Operationswertes und des vorbestimmten Wertes. Dadurch kann eine Situation verhindert werden, in der die der Last 3 bereitgestellte Leistung basierend auf einem Wert gesteuert wird, der kleiner als der vorbestimmte Wert ist, und somit die Temperaturen der Last 3 und des Aerosolerzeugungsartikels 9 stark abfallen.
Die Steuerungseinheit 8 kann konfiguriert sein, um die Leistung zu steuern, die der Last 3 in den mehreren Phasen von der Leistungsquelle 4 bereitgestellt wird, wobei die mehreren Phasen die erste Phase und die zweite Phase, die nach der ersten Phase ausgeführt wird, umfassen können, und der vorbestimmte Wert, der in der zweiten Phase verwendet wird, kann basierend auf der Leistung bestimmt werden, die der Last 3 in der ersten Phase von der Leistungsquelle 4 bereitgestellt wird. Auf diese Weise wird der vorbestimmte Wert, der in der zweiten Phase benutzt wird, basierend auf der Leistung bestimmt, die in der ersten Phase verwendet wird, so dass es möglich ist, den Temperaturabfall der Last 3 und des Aerosolerzeugungsartikels 9 beim Übergang von der ersten Phase zur zweiten Phase zu unterdrücken.
Der vorbestimmte Wert, der in der zweiten Phase benutzt wird, kann auch basierend auf einem Wert bestimmt werden, der die Leistung betrifft, die schließlich in der ersten Phase bestimmt wurde. Auf diese Weise wird der vorbestimmte Wert, der in der zweiten Phase verwendet wird, basierend auf einem Wert, der sich auf die Leistung bezieht, die schließlich in der ersten Phase bestimmt wird, bestimmt, so dass es möglich ist, den Temperaturabfall der Last 3 und des Aerosolerzeugungsartikels 9 beim Wechsel von der ersten Phase zur zweiten Phase effizient zu unterdrücken.
Die Steuerungseinheit 8 kann so konfiguriert sein, dass sie die Rückkopplungssteuerung ausführt, so dass die Temperatur der Last 3 allmählich erhöht wird, und der vorgegebene Wert kann sich mit der Erhöhung der Temperatur der Last 3 ändern. Falls sich der minimale garantierte Wert mit dem Fortschreiten der Phase ändert, ist es in diesem Fall möglich, den entsprechenden minimalen garantierten Wert zu benutzen, der dem Fortschreiten der Phase entspricht. Dafür ist es möglich, auch wenn die Phase fortschreitet, ein starkes Absinken der Temperatur der Last 3 zu unterdrücken.
Die Steuerungseinheit 8 kann auch so konfiguriert werden, dass sie die Rückkopplungssteuerung ausführt, so dass der Operationswert allmählich erhöht wird, und der vorgegebene Wert kann mit der Erhöhung der Temperatur der Last 3 geändert werden. Dadurch ist es möglich, selbst wenn die Phase fortschreitet und die Temperatur der Last 3 erhöht wird, ein starkes Absinken der Temperatur der Last 3 unter Verwendung des entsprechenden minimalen garantierten Wertes, der dem Phasenfortschritt entspricht, zu verhindern.
Die Steuerungseinheit 8 kann auch konfiguriert werden, um eine Vergrößerung der Rückkopplungssteuerung allmählich zu erhöhen. Dadurch ist es möglich, den Operationswert mit dem Fortschreiten der Phase zu erhöhen. Da es also möglich ist, die Temperatur der Last 3 und/oder des Aerosolerzeugungsartikels 9 entsprechend dem Fortschritt der Phase zu erhöhen, ist es möglich, Aerosole von dem Aerosolerzeugungsartikel 9 über die gesamte Benutzungsphase stabil zu erzeugen, wie in der zweiten Ausführungsform beschrieben.
Die Steuerungseinheit 8 kann auch so konfiguriert sein, dass sie bei der Rückkopplungssteuerung die Obergrenze der Leistung, die von der Leistungsquelle 4 an die Last 3 bereitgestellt wird, allmählich erhöht. Auf diese Weise ist es möglich, den Operationswert mit fortschreitender Phase zu erhöhen. Da es also möglich ist, die Temperatur der Last 3 und/oder des Aerosolerzeugungsartikels 9 entsprechend dem Verlauf der Phase zu erhöhen, ist es möglich, Aerosole von dem Aerosolerzeugungsartikel 9 über die gesamte Benutzungsphase stabil zu erzeugen, wie in der zweiten Ausführungsform beschrieben.
Der vorbestimmte Wert kann allmählich abnehmen. Falls dies der Fall ist, ist es möglich, den minimalen garantierten Wert mit dem Verlauf der Phase zu reduzieren. Insbesondere wenn der minimale garantierte Wert bereitgestellt wird, um den Temperaturabfall der Last 3 zu unterdrücken, der beim Übergang von der Vorbereitungsphase zur Benutzungsphase auftritt, nimmt die Notwendigkeit, den minimalen garantierten Wert bereitzustellen, mit dem Phasenverlauf ab. Dafür ist es möglich, einen Einfluss des minimalen Wertes auf das Steuern mit dem Phasenverlauf zu reduzieren.
Die Steuerungseinheit 8 kann so konfiguriert sein, dass sie den vorgegebenen Wert während der Ausführung der Rückkopplungssteuerung auf Null ändert. Falls dies der Fall ist, kann ein Einfluss des minimalen Werts auf die Steuerung unterdrückt werden, der, wie oben beschrieben, mit dem Fortschreiten der Phase nicht erforderlich ist.
Hierin umfasst das Ändern des vorgegebenen Wertes auf Null das vorübergehende Ändern des vorgegebenen Wertes auf Null.
Die Steuerungseinheit 8 kann den vorbestimmten Wert verringern, wenn ein Überschwingen erkannt wird, bei dem sich die Temperatur der Last 3 um einen Schwellenwert oder mehr pro vorbestimmter Zeit ändert. Auf diese Weise wird, wenn die Überschreitung der Temperatur der Last 3 erkannt wird, der minimale garantierte Wert verringert, um einen Einfluss des minimalen garantierten Werts auf den Operationswert zu reduzieren, der durch die Rückkopplungssteuerung erhalten wird, die von der Steuerungseinheit 8 ausgeführt wird. Dafür ist es möglich, das Überschwingen frühzeitig zu beheben.
Wenn das Überschwingen behoben ist, kann die Steuerungseinheit 8 den vorbestimmten Wert auf einen Wert zurücksetzen, bevor das Überschwingen erkannt wurde. Dadurch ist es möglich, basierend auf der Auflösung des Überschwingens den minimalen garantierten Wert wiederherzustellen und zu verhindern, dass die Temperaturen der Last 3 und des Aerosolerzeugungsartikels 9 nach Auflösung des Überschwingens stark abfallen.
Der vorgegebene Wert kann als ein Wert oder größer bestimmt werden, der notwendig ist, um die Temperatur der Last 3 beizubehalten. Dabei wird der minimale garantierte Wert so bestimmt, dass die Temperatur der Last 3 nicht abgesenkt wird, so dass ein Absinken der Temperaturen der Last 3 und des Aerosolerzeugungsartikels 9 unterdrückt werden kann.
Die Steuerungseinheit 8 kann auch konfiguriert sein, um den vorgegebenen Wert basierend auf der Temperatur der Last 3 zu bestimmen oder zu korrigieren. Da der minimale garantierte Wert basierend auf der Temperatur der Last 3 bestimmt oder korrigiert wird, wird der minimale garantierte Wert zu einem Wert, der einen Zustand der Last 3 widerspiegelt, im Vergleich zu einem Fall, in dem der minimale garantierte Wert nicht bestimmt oder korrigiert wird. Dafür ist es möglich, den Temperaturabfall der Last 3 zu unterdrücken.
Die Steuerungseinheit 8 kann auch konfiguriert werden, um den vorbestimmten Wert zu bestimmen oder zu korrigieren, so dass ein absoluter Wert einer Differenz zwischen der Temperatur der Last 3 und der vorbestimmten Temperatur nicht erhöht wird. Da der minimale garantierte Wert so bestimmt oder korrigiert wird, dass die Differenz zwischen der vorbestimmten Temperatur und der Temperatur der Last 3 nicht erhöht wird, wird der minimale garantierte Wert zu einem Wert, der den Fortschritt der Benutzungsphase widerspiegelt, im Vergleich zu einem Fall, in dem der minimale garantierte Wert nicht bestimmt oder korrigiert wird. Dafür ist es möglich, den Temperaturabfall der Last 3 zu unterdrücken.
Die Steuerungseinheit 8 kann auch konfiguriert sein, um die Temperatur der Last 3 zu erfassen, die Leistung, die von der Leistungsquelle 4 an die Last 3 bereitgestellt wird, durch die Rückkopplungssteuerung basierend auf der Differenz zwischen der Temperatur der Last 3 und der vorbestimmten Temperatur zu steuern und den in der Rückkopplungssteuerung erhaltenen Operationswert zu korrigieren, um den Temperaturabfall der Last 3 zu unterdrücken. Dabei wird der Operationswert auf einen Wert korrigiert, der die Temperatur der Last 3 widerspiegelt, was ein Steuerwert der Rückkopplungssteuerung ist, die von der Steuerungseinheit 8 ausgeführt wird. Daher ist es möglich, selbst wenn bei der Rückkopplungssteuerung ein kleiner Operationswert erhalten wird, ein starkes Absinken der Temperatur der Last 3 wirksam zu unterdrücken.
Die verschiedenen Steuerungen durch die Steuerungseinheit 8 können auch implementiert werden, indem die Steuerungseinheit 8 ein Programm ausführt.
<Beispiel 4A>
30 ist ein Steuerungsblockdiagramm, das ein Beispiel einer Steuerung darstellt, die von der Steuerungseinheit 8 gemäß Beispiel 4A ausgeführt wird.
Die Vergleichseinheit 15, die in der Steuerungseinheit 8 gemäß Beispiel 4A bereitgestellt ist, vergleicht einen Operationswert, der als Ergebnis der Rückkopplungssteuerung erhalten wurde, mit einem vorbestimmten Wert und gibt in der Nutzungsphase einen größeren Wert aus.
Der vorbestimmte Wert ist zum Beispiel ein minimaler garantierter Wert des Tastanweisungswerts, der das Tastverhältnis angibt, das der Last 3 bereitgestellt wird. Als vorbestimmter Wert kann zum Beispiel das Tastverhältnis am Ende der Vorbereitungsphase als der die Leistung in der Vorbereitungsphase betreffende Wert verwendet werden.
Insbesondere wird die Vergleichseinheit 15 näher beschrieben. Der Vergleichseinheit 15 wird in der Benutzungsphase ein Tastoperationswert von der Begrenzereinheit 14 und ein minimaler garantierter Wert eingegeben. Die Vergleichseinheit 15 vergleicht den Tastoperationswert und den minimalen garantierten Wert und erhält einen größeren Wert als den Tastanweisungswert. Die Steuerungseinheit 8 steuert die Leistung, die der Last 3 bereitgestellt wird, basierend auf dem Tastanweisungswert. In der Zwischenzeit kann der Tastanweisungswert an den zwischen der Leistungsquelle 4 und der Last 3 bereitgestellten Schalter 25 oder an den zwischen der Leistungsquelle 4 und der Last 3 bereitgestellten DC/DC Konverter angelegt werden.
31 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel der Verarbeitung in der Benutzungsphase durch die Steuerungseinheit 8 gemäß Beispiel 4A darstellt.
Der Prozess von Schritt S3101 bis Schritt S3106 ist derselbe wie der Prozess von Schritt S1901 bis Schritt S1906 in 19.
In Schritt S3107 bestimmt die Vergleichseinheit 15 der Steuerungseinheit 8, ob das Tastverhältnis D_cmdd, das durch den von der Begrenzereinheit 14 eingegebenen Tastoperationswert angegeben wird, gleich oder größer als der minimale garantierte Wert ist.
Wenn festgestellt wird, dass das Tastverhältnis D_cmdd gleich oder größer als der minimale garantierte Wert ist (ein Bestimmungsergebnis in Schritt S3107 ist positiv), steuert die Steuerungseinheit 8 die Leistung, die der Last 3 bereitgestellt wird, basierend auf dem Tastanweisungswert, der das Tastverhältnis D_cmdd angibt, in Schritt S3108, und dann kehrt die Verarbeitung zu Schritt S3101 zurück.
Wenn bestimmt wird, dass das Tastverhältnis D_cmdd nicht gleich oder größer als der minimale garantierte Wert ist (ein Bestimmungsergebnis in Schritt S3107 ist negativ), steuert die Steuerungseinheit 8 die Leistung, die der Last 3 bereitgestellt wird, basierend auf dem minimalen garantierten Wert in Schritt S3109, und dann kehrt die Verarbeitung zu Schritt S3101 zurück.
Die oben beschriebenen Wirkungen der Operation des Beispiels 4A werden beschrieben.
Um beispielsweise zu verhindern, dass sich der Benutzer unwohl fühlt, steuert die Aerosolerzeugungsvorrichtung 1, die zum Erwärmen des Aerosolerzeugungsartikels 9 zur Aerosolerzeugung konfiguriert ist, die Leistung, die der Last 3 bereitgestellt wird, so dass die durch die Erwärmung erzeugten Aerosole nicht stark variieren. Wie oben beschrieben, wird die Steuerung der Leistung, die der Last 3 bereitgestellt wird, vorzugsweise in mehreren Phasen ausgeführt, wie zum Beispiel in der Vorbereitungsphase und in der Benutzungsphase. Zum Beispiel, wie in der ersten Ausführungsform und der zweiten Ausführungsform beschrieben, führt die Steuerungseinheit 8 die Nutzungsphase nach der Vorbereitungsphase aus, so dass es möglich ist, sowohl die frühe Aerosolerzeugung durch die Aerosolerzeugungsvorrichtung 1 als auch die stabile Aerosolerzeugung danach zu realisieren.
Auch bei der Steuerung des Wechsels von einer Phase in eine andere Phase ist es vorteilhaft, zu verhindern, dass sich die Temperatur der Last 3 bei dem Phasenwechsel stark ändert. Insbesondere wenn die vor und nach der Phasenverschiebung verwendeten Steuerungen unterschiedlicher sind, wird die Zeit der Verschiebung von einer Phase in eine andere Phase zu einer Periode des Übergangs der Steuerung. Daher kann man sagen, dass die Temperatur der Last 3, die ein gemeinsamer Steuerungsbetrag ist, wahrscheinlich durch die verschiedenen Phasen variiert.
In Beispiel 4A wird bei der Phasenverschiebung der Steuerungsparameter, der in der Phase vor der Verschiebung verwendet wurde, als minimaler garantierter Wert verwendet. Daher ist es im Vergleich zu einem Fall, in dem der minimale garantierte Wert nicht benutzt wird, möglich, die Temperaturen der Last 3 und des Aerosolerzeugungsartikels 9 davon abzuhalten, sich bei der Phasenverschiebung stark zu ändern.
<Beispiel 4B>
In Beispiel 4B wird die Steuerung einer angemessenen Unterdrückung des Überschwingens beschrieben, auch wenn das Überschwingen, d.h. die starke Erhöhung der Temperatur der Last 3 auftritt.
32 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für die Erzeugung eines Zustands des Überschwingens der Temperatur der Last 3 zeigt. In 32 wird angenommen, dass der minimale garantierte Wert konstant ist.
Die Temperatur der Last 3 erhöht sich allmählich mit der Erhöhung des Zeitgeberwerts t, der ein Beispiel für einen Index ist, der den Fortschrittsgrad einer Phase in der Benutzungsphase angibt, d.h. mit der Zeit.
Die Begrenzerbreite erhöht sich allmählich mit der Erhöhung des Zeitgeberwertes t.
Die Verstärkungseinheit 12 erhält ein Tastverhältnis, basierend auf einer Differenz zwischen dem gemessenen Temperaturwert und der Endtemperatur der Benutzungsphase.
Die Verstärkungseinheit 14 erhält ein Tastverhältnis innerhalb eines Bereichs der Begrenzerbreite, basierend auf dem von der Verstärkungseinheit 12 erhaltenen Tastverhältnis, und erhält einen Tastoperationswert, der das Tastverhältnis innerhalb des Bereichs der Begrenzerbreite angibt. Da die Begrenzerbreite allmählich erhöht wird, kann das durch den Tastoperationswert angegebene Tastverhältnis auch allmählich erhöht werden.
Wenn die Temperatur der Last 3 in der Benutzungsphase überschreitet (oder überschwingt), verringert die Steuerungseinheit 8 den Tastanweisungswert, um das Überschwingen zu unterdrücken. Zum Beispiel, wenn die Temperatur der Last 3 sofort die Endtemperatur der Benutzungsphase in der Rückkopplungssteuerung überschreitet, senkt die Steuerungseinheit 8 die Temperatur der Last 3, die ein Steuerwert ist, indem sie das Tastverhältnis, das ein Operationswert ist, verringert. Da das Tastverhältnis, das durch den Tastanweisungswert angegeben wird, allerdings nicht unter den minimalen garantierten Wert fällt, besteht die Möglichkeit, dass die Temperatur der Last 3 unzureichend wiederhergestellt wird.
Daher wird in diesem Beispiel 4B der minimale garantierte Wert allmählich entsprechend dem Fortschrittsgrad der Benutzungsphase basierend auf dem Eingabeparameter, der mindestens einen von dem Zeitgeberwert t, der Temperatur der Last 3 und dem Puffprofil umfasst, verringert, so dass die Temperatur der Last 3 in angemessener Weise wiederhergestellt werden kann, selbst wenn die Temperatur der Last 3 übersteigt. Der minimale garantierte Wert wird bereitgestellt, um die starke Änderung der Temperaturen der Last 3 und des Aerosolerzeugungsartikels 9 zu unterdrücken, die beim Übergang von der Vorbereitungsphase zur Benutzungsphase erzeugt werden kann. Das heißt, wenn die Steuerungseinheit 8 einmal die Benutzungsphase ausführt, wird die Notwendigkeit, den minimalen garantierten Wert bereitzustellen, reduziert. Daher kann die Steuerungseinheit 8, selbst wenn der minimale garantierte Wert entsprechend dem Fortschrittsgrad der Benutzungsphase allmählich verringert wird, die Temperaturen der Last 3 und des Aerosolerzeugungsartikels 9 in hohem Maße steuern.
33 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel einer Steuerung darstellt, die von der Steuerungseinheit 8 gemäß Beispiel 4B ausgeführt wird.
Eine in der Steuerungseinheit 8 gemäß Beispiel 4B bereitgestellte Allmählige-Verringerung-Einheit 18 verringert allmählich den minimalen garantierten Wert, der das Tastverhältnis am Ende der Vorbereitungsphase anzeigt, basierend auf dem Fortschrittsgrad der Gebrauchsphase, der durch den Eingabeparameter angezeigt wird, der zum Beispiel den Zeitgeberwert t, den gemessenen Temperaturwert und das Puffprofil umfasst. In der Zwischenzeit können der Zeitgeberwert t, der gemessene Temperaturwert und das Puffprofil, die verwendet werden, wenn die Allmählige-Verringerung-Einheit 18 den Fortschrittsgrad der Benutzungsphase anzeigt, gleich oder verschieden von denen sein, die verwendet werden, wenn die Begrenzeränderungseinheit 13 und/oder die Verstärkungseinheit 17 den Fortschrittsgrad der Benutzungsphase anzeigt.
Die Vergleichseinheit 15 vergleicht das Tastverhältnis D_cmdd, das von der Begrenzereinheit 14 verarbeitet wird, mit dem minimalen garantierten Wert, der allmählich von der Allmählige-Verringerung-Einheit 18 verringert wird, und erhält als Ergebnis des Vergleichs einen Wert, der einen größeren Wert anzeigt, als den Tastanweisungswert.
34 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel der Verarbeitung in der Benutzungsphase durch die Steuerungseinheit 8 gemäß Beispiel 4B darstellt.
Der Prozess von Schritt S3401 bis Schritt S3406 ist derselbe wie der Prozess von Schritt S1901 bis Schritt S1906 in 19.
Im Schritt S3407 erhält die Steuerungseinheit 8 den Eingabeparameter.
Im Schritt S3408 erhält die Allmählige-Verringerung-Einheit 18 der Steuerungseinheit 8 den minimalen garantierten Wert, der basierend auf dem Eingabeparameter allmählich verringert wird, zum Beispiel. Zum Beispiel, wenn der Eingabeparameter der Zeitgeberwert t ist, wird bestimmt, dass die Benutzungsphase umso weiter fortschreitet, je größer der Zeitgeberwert t ist, und der minimale garantierte Wert wird reduziert. In der Zwischenzeit kann die Allmählige-Verringerung-Einheit 18 zur allmählichn Verringerung den minimalen garantierten Wert basierend auf dem gemessenen Temperaturwert und/oder dem Puffprofil anstelle des Zeitgeberwerts t oder zusammen mit dem Zeitgeberwert t verringern.
In Schritt S3409 bestimmt die Vergleichseinheit 15 der Steuerungseinheit 8, ob das vom Begrenzer verarbeitete Tastverhältnis D_cmdd gleich oder größer als der allmählich verringerte minimale garantierte Wert ist.
Wenn bestimmt wird, dass das Tastverhältnis D_cmdd gleich oder größer als der minimale garantierte Wert ist, der allmählich verringert wird (ein Bestimmungsergebnis in Schritt S3409 ist positiv), steuert die Steuerungseinheit 8 die Leistung, die der Last 3 bereitgestellt wird, basierend auf dem Tastanweisungswert, der das Tastverhältnis D_cmdd angibt, in Schritt S3410, und dann kehrt die Verarbeitung zu Schritt S3401 zurück.
Wenn bestimmt wird, dass das Tastverhältnis D_cmdd nicht gleich oder größer als der allmählich verringerte minimale garantierte Wert ist (ein Bestimmungsergebnis in Schritt S3409 ist negativ), steuert die Steuerungseinheit 8 die Leistung, die der Last 3 bereitgestellt wird, basierend auf dem minimalen garantierten Wert, der allmählich verringert wird, in Schritt S3411, und dann kehrt die Verarbeitung zu Schritt S3401 zurück.
In Beispiel 4B, wie oben beschrieben, wird der Fortschrittsgrad der Benutzungsphase basierend auf dem Eingabeparameter bestimmt, der mindestens einen von dem Zeitgeberwert t, der Temperatur der Last 3 und dem Puffprofil umfasst, und der minimale garantierte Wert wird allmählich verringert, wenn der Fortschrittsgrad der Benutzungsphase fortschreitet. Dadurch ist es möglich, wenn das Überschwingen in der Last 3 auftritt, die Leistung, die der Last 3 bereitgestellt wird, ausreichend zu unterdrücken, so dass es möglich ist, das Überschwingen sofort und angemessen zu beheben.
<Beispiel 4C>
Beispiel 4C ist ein modifiziertes Beispiel von Beispiel 4B. In diesem Beispiel 4C wird die Steuerung im Verlauf der Benutzungsphase so durchgeführt, dass der Tastoperationswert als Tastanweisungswert verwendet wird. Mit anderen Worten, in der Steuerung von Beispiel 4C wird der minimale garantierte Wert ungültig gemacht oder auf Null gesetzt, basierend auf dem Eingabeparameter, oder die Verarbeitung der Vergleichseinheit 15 basierend auf dem minimalen garantierten Wert wird abgebrochen.
35 ist ein Steuerungsblockdiagramm, das ein Beispiel für eine Steuerung darstellt, die von der Steuerungseinheit 8 gemäß Beispiel 4C ausgeführt wird.
Eine in der Steuerungseinheit 8 gemäß Beispiel 4C bereitgestellte Änderungseinheit 19 ändert den minimalen garantierten Wert auf Null oder hebt ihn auf, wenn der Eingabeparameter, der mindestens einen von dem Zeitgeberwert t, dem gemessenen Temperaturwert und dem Puffprofil umfasst, beispielsweise einen vorbestimmten Fortschrittsgrad anzeigt.
Wenn der minimale garantierte Wert von der Änderungseinheit 19 auf Null geändert wird, stellt die Vergleichseinheit 15 den von der Begrenzeränderungseinheit 14 eingegebenen Tastoperationswert als Tastanweisungswert ein.
Die Steuerungseinheit 8 steuert die Leistung, die der Last 3 bereitgestellt wird, basierend auf dem Tastanweisungswert, der dem Operationswert der Last entspricht.
36 ist ein Flussdiagramm, in dem ein Beispiel für die Verarbeitung in der Benutzungsphase durch die Steuerungseinheit 8 gemäß Beispiel 4C dargestellt ist. In 36 ist ein Fall dargestellt, in dem der Fortschrittsgrad der Benutzungsphase unter Verwendung des Zeitgeberwertes t als Eingabeparameter bestimmt wird. Allerdings kann der Fortschrittsgrad der Benutzungsphase auch unter Verwendung des Temperaturmesswerts oder des Puffprofils bestimmt werden.
Der Prozess von Schritt S3601 bis Schritt S3606 ist derselbe wie der Prozess von Schritt S1901 bis Schritt S1906 in 19.
In Schritt S3607 bestimmt die Änderungseinheit 19 der Steuerungseinheit 8, ob der Zeitgeberwert t kleiner als eine vorbestimmte Zeit t_thre2 ist, zum Beispiel.
Wenn festgestellt wird, dass der Zeitgeberwert t kleiner als eine vorbestimmte Zeit t_thre2 ist (ein Bestimmungsergebnis in Schritt S3607 ist positiv), bestimmt die Vergleichseinheit 15 der Steuerungseinheit 8 in Schritt S3608, ob das vom Begrenzer verarbeitete Tastverhältnis D_cmdd gleich oder größer als der minimale garantierte Wert ist.
Wenn von der Änderungseinheit 19 bestimmt wird, dass der Zeitgeberwert t nicht kleiner als die vorgegebene Zeit t_thre2 ist (ein Bestimmungsergebnis in Schritt S3607 ist negativ), oder wenn von der Vergleichseinheit 15 bestimmt wird, dass das Tastverhältnis D_cmdd gleich oder größer als der minimale garantierte Wert ist (ein Bestimmungsergebnis in Schritt S3608 ist positiv), steuert die Steuerungseinheit 8 die Leistung, die der Last 3 bereitgestellt wird, basierend auf dem Tastanweisungswert, der das Tastverhältnis D_cmdd angibt, im Schritt S3609, und dann kehrt die Verarbeitung zum Schritt S3601 zurück.
Wenn durch die Vergleichseinheit 15 festgestellt wird, dass das Tastverhältnis D_cmdd nicht gleich oder größer als der minimale garantierte Wert ist (ein Bestimmungsergebnis in Schritt S3608 ist negativ), steuert die Steuerungseinheit 8 die Leistung, die der Last 3 bereitgestellt wird, basierend auf dem minimalen garantierten Wert, in Schritt S3610, und dann kehrt die Verarbeitung zu Schritt S3601 zurück.
In Beispiel 4C, wie oben beschrieben, wird basierend auf dem Eingabeparameter bestimmt, ob der Fortschritt der Benutzungsphase gleich oder größer als der vorbestimmte Wert ist, und wenn bestimmt wird, dass der Fortschritt der Benutzungsphase gleich oder größer als der vorbestimmte Wert ist, wird die Steuerung auf die Steuerung umgeschaltet, bei der der minimale garantierte Wert nicht benutzt wird. Wenn eine Störung im Verhalten der Temperatur der Last 3 auftritt, wie z.B. ein Überschwingen der Temperatur, steuert die Rückkopplungssteuerung die Ausgabe eines großen Operationsbetrages, so dass es möglich ist, die Leistung, die der Last 3 bereitgestellt wird, stark zu steuern. Dafür ist es möglich, die Störung im Verhalten der Temperatur der Last 3 schnell und angemessen zu beheben oder zu konvergieren.
<Beispiel 4D>
Beispiel 4D ist ein modifiziertes Beispiel von Beispiel 4C. In Beispiel 4D, wenn die Überschreitung der Temperatur erkannt wird, setzt die Steuerungseinheit 8 den minimalen garantierten Wert außer Kraft, setzt den minimalen garantierten Wert auf Null oder bricht die Verarbeitung der Vergleichseinheit 15 basierend auf dem minimalen garantierten Wert ab.
37 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel für eine Steuerung darstellt, die von der Steuerungseinheit 8 in Übereinstimmung mit Beispiel 4D ausgeführt wird.
Eine Überschreitungserkennungseinheit 20, die in der Steuerungseinheit gemäß Beispiel 4D bereitgestellt wird, setzt den minimalen garantierten Wert außer Kraft oder reduziert ihn, wenn beispielsweise die Überschreitung der Temperatur erkannt wird, und bestätigt oder erhöht den minimalen garantierten Wert erneut, wenn die Überschreitung der Temperatur behoben ist.
38 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel für die Verarbeitung in der Überschreitungserkennungseinheit 20 gemäß Beispiel 4D zeigt.
In Schritt S3801 führt die Überschreitungserkennungseinheit 20 die Erkennung des Überschreitens der Temperatur aus und bestimmt, ob das Überschreiten erkannt wird.
Wenn bestimmt wird, dass das Überschwingen nicht erkannt wird (ein Erkennungsergebnis in Schritt S3801 ist negativ), wird die Verarbeitung von Schritt S3801 wiederholt.
Wenn bestimmt wird, dass die Überschreitung erkannt wird (ein Erkennungsergebnis in Schritt S3801 ist positiv), setzt die Überschreitungserkennungseinheit 20 den minimalen garantierten Wert in Schritt S3802 außer Kraft oder reduziert ihn.
In Schritt S3803 bestimmt die Überschreitungserkennungseinheit 20, ob die Überschreitung aufgelöst wurde.
Wenn bestimmt wird, dass der Überschwinger nicht aufgelöst wurde (ein Bestimmungsergebnis in Schritt S3803 ist negativ), wird die Verarbeitung von Schritt S3803 wiederholt.
Wenn erkannt wird, dass die Überschreitung behoben ist, gibt die Überschreitungserkennungseinheit 20 in Schritt S3804 den minimalen garantierten Wert zurück.
Im oben beschriebenen Beispiel 4D wird, wenn die Überschreitung der Temperatur erkannt wird, der minimale garantierte Wert ungültig gemacht oder reduziert, so dass es möglich ist, die Überschreitung der Temperatur sofort und angemessen zu beheben.
<Beispiel 4E>
In Beispiel 4E erhält die Steuerungseinheit 8 einen minimalen garantierten Wert mit einem Tastverhältnis, das erforderlich ist, um die Temperatur der Last 3 zu halten, basierend auf dem Eingabeparameter, der den Fortschrittsgrad in der Nutzungsphase anzeigt, stellt als den Tastanweisungswert einen größeren Wert des von der Verstärkungseinheit 12 erhaltenen Tastoperationswerts und des minimalen garantierten Werts ein und steuert die Leistung, die der Last 3 bereitgestellt wird, basierend auf dem Tastanweisungswert.
In Beispiel 4E wird ein Fall beschrieben, bei dem der Temperaturmesswert als Eingabeparameter verwendet wird, der den Fortschrittsgrad in der Benutzungsphase angibt. Allerdings kann auch der Zeitgeberwert t oder das Puffprofil als Eingabeparameter benutzt werden.
39 ist ein Blockdiagramm, in dem ein Beispiel für eine Steuerung dargestellt ist, die von der Steuerungseinheit 8 gemäß Beispiel 4E ausgeführt wird.
Eine in der Steuerungseinheit 8 gemäß Beispiel 4E bereitgestellte Hitzerückhaltungssteuerungseinheit 21 erhält beispielsweise basierend auf dem gemessenen Temperaturwert einen minimalen garantierten Wert, der ein Tastverhältnis darstellt, das erforderlich ist, um die Temperatur der Last 3 beizubehalten, und gibt den minimalen garantierten Wert, der zur Hitzerückhaltung erforderlich ist, an die Vergleichseinheit 15 aus. Zum Beispiel werden der gemessene Temperaturwert und der minimale garantierte Wert, der ein Tastverhältnis ist, das zum Erhitzen der Last 3 notwendig ist, entsprechend dem gemessenen Temperaturwert analytisch oder experimentell ermittelt. Dann kann die Hitzerückhaltungssteuerungseinheit 21 auch eine Modellformel oder eine Tabelle benutzen, die sich auf eine Korrelation zwischen dem gemessenen Temperaturwert und dem minimalen garantierten Wert bezieht, der zum Beispiel aus dem Analyseergebnis oder dem Versuchsergebnis abgeleitet wurde. In der Zwischenzeit kann die Hitzerückhaltungssteuerungseinheit 21 auch eine Korrelation zwischen einem anderen Steuerungsparameter wie dem Zeitgeberwert t oder dem Puffprofil, das den Fortschrittsgrad in der Phase des Benutzens angibt, und dem minimalen garantierten Wert verwenden.
Auf diese Weise wird das Tastverhältnis, das erforderlich ist, um die Temperatur der Last 3 beizubehalten, als minimaler garantierter Wert verwendet, so dass die zweite Unterphase, die die Vorbereitungsphase umfasst, in die Benutzungsphase einbezogen werden kann. Dabei kann die zweite Unterphase in der Vorbereitungsphase ausgelassen werden. Daher kann in Beispiel 4E der Zeitraum der Vorbereitungsphase verkürzt werden, und der Temperaturabfall der Last 3 kann unterdrückt werden, da die Temperatur der Last 3 gemäß dem minimalen garantierten Wert beibehalten wird.
40 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel für die Verarbeitung in der Vorbereitungsphase durch die Steuerungseinheit 8 gemäß Beispiel 4E zeigt.
Die Verarbeitung von Schritt S4001 bis Schritt S4005 in 40 ist die gleiche wie die Verarbeitung von Schritt S501 bis Schritt S505 in 5.
Es ist zu beachten, dass im Prozess von 40 die Verarbeitung von Schritt S4006 und Schritt S4007, die Schritt S506 und Schritt S507 entsprechen, im Prozess von 5 ausgelassen wird.
41 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel für die Verarbeitung in der Benutzungsphase durch die Steuerungseinheit 8 gemäß Beispiel 4E darstellt.
In Schritt S4101 steuert die Hitzerückhaltungssteuerungseinheit 21 der Steuerungseinheit 8 den gemessenen Temperaturwert T_HTR von der Temperaturmesseinheit 6 ein.
In Schritt S4102 erhält die Hitzerückhaltungssteuerungseinheit 21 das Tastverhältnis, das erforderlich ist, um die durch den gemessenen Temperaturwert T_HTR angegebene Temperatur beizubehalten, und gibt einen minimalen garantierten Wert D_lim (T_HTR), der das für die Hitzerückhaltung erforderliche Tastverhältnis angibt, an die Vergleichseinheit 15 aus. Zum Beispiel, wenn die Hitzerückhaltungssteuerungseinheit 21 die Korrelation zwischen dem eingegebenen Parameter und dem minimalen garantierten Wert als Modellformel aufweist, ist D_lim (T_HTR) eine Funktion. Zum Beispiel, wenn die Hitzerückhaltungssteuerungseinheit 21 die Korrelation zwischen dem Steuerungsparameter und dem minimalen garantierten Wert in Form einer Tabelle aufweist, ist D_lim (T_HTR) eine Abfrage für diese Tabelle.
Der Prozess von Schritt S4103 bis Schritt S4111 ist derselbe wie der Prozess von Schritt S3101 bis Schritt S3109 in 31. In der Zwischenzeit kann die Verarbeitung nach Schritt 4110 und Schritt S4111 zu Schritt S4103 oder Schritt S4101 zurückkehren.
In Beispiel 4E, wie oben beschrieben, ist es möglich, die Temperaturänderung, wie z.B. das Überschwingen, angemessen zu lösen und gleichzeitig die Hitzerückhaltung der Last 3 sicherzustellen. Auch ist es in Beispiel 4E möglich, die zweite Unterphase aus der Vorbereitungsphase auszulassen, wodurch die Vorbereitungsphase verkürzt wird.
(Fünfte Ausführungsform)
Um bei einer elektronischen Zigarette oder einer Zigarette vom Heizungstyp die Menge und den Geschmackstoff der von dem Aerosolerzeugungsartikel 9 erzeugten Aerosole nicht zu beeinträchtigen, selbst wenn die Temperatur der Last 3 rückkopplungsgesteuert wird und die Temperatur der Last 3 aufgrund des Inhalierens des Benutzers abnimmt, ist es vorzugsweise erforderlich, die Temperaturabnahme umgehend auszugleichen und die Temperatur der Last 3 zu kompensieren.
Wenn allerdings zum Beispiel der durch die Rückkopplungssteuerung erhaltene Operationsbetrag gering ist, wird der Last 3, deren Temperatur gesunken ist, nicht genügend Leistung bereitgestellt, so dass es dauern kann, bis die Temperatursenkung der Last 3 wieder ausgeglichen ist.
Daher wird in einer fünften Ausführungsform, wenn das Inhalieren des Benutzers erkannt wird, der von der Rückkopplungssteuerung erhaltene Operationsbetrag vorübergehend erhöht, um die durch das Inhalieren verursachte Temperaturabnahme der Last 3 sofort wieder auszugleichen. Insbesondere führt die Steuerungseinheit 8 der fünften Ausführungsform, wenn der Temperaturabfall aufgrund der Aerosolinhalation in der Benutzungsphase auftritt, eine Steuerung der Vergrößerung der Begrenzerbreite der in der Rückkopplungssteuerung verwendeten Einheit 14 im Vergleich zu der Begrenzerbreite vor dem Auftreten des Temperaturabfalls durch. Dadurch wird bei der fünften Ausführungsform der Temperaturabfall der Last 3 bei der Inhalation sofort wieder ausgeglichen, um die Temperatur der Last 3 zu kompensieren. Daher ist es möglich, die Beeinträchtigung der Menge und des Geschmackstoffs der von dem Aerosolerzeugungsartikel 9 erzeugten Aerosole zu unterdrücken, selbst wenn die Inhalation durch den Benutzer durchgeführt wird.
Wenn der Temperaturabfall der Last 3 während der Ausführung der Rückkopplungssteuerung erkannt wird, kann die Steuerungseinheit 8 der fünften Ausführungsform den Wert der Variable ändern, die in der Rückkopplungssteuerung verwendet wird, um die Leistung zu erhöhen, die von der Leistungsquelle 4 an die Last 3 bereitgestellt wird. Dadurch ist es im Vergleich zu einem Fall, in dem der Wert der in der Rückkopplungssteuerung verwendeten Variablen nicht geändert wird, möglich, die Temperatur der Last 3 schnell wiederherzustellen. Hierin umfasst die Änderung der in der Steuerung verwendeten Variablen das Ändern einer Variablen in eine andere Variable und das Ändern eines in einer Variablen gespeicherten Wertes, zum Beispiel.
Wenn der Abfall erkannt wird, kann die Steuerungseinheit 8 mindestens eine der Verstärkungen, die in der Rückkopplungssteuerung verwendet werden, und den oberen Grenzwert der Leistung, die von der Leistungsquelle 4 an die Last 3 bereitgestellt wird, erhöhen. Dadurch kann im Vergleich zu einem Fall, in dem sowohl die Vergrößerung als auch der obere Grenzwert der Leistung nicht erhöht werden, die Temperatur der Last 3 schnell wiederhergestellt werden.
Wenn der Abfall erkannt wird, kann die Steuerungseinheit 8 die Zieltemperatur erhöhen, die bei der Rückkopplungssteuerung verwendet wird. Auf diese Weise kann die Temperatur der Last 3 im Vergleich zu einem Fall, in dem die Zieltemperatur nicht erhöht wird, schnell wiederhergestellt werden.
Die Steuerungseinheit 8 kann konfiguriert werden, um die Rückkopplungssteuerung so auszuführen, dass die Temperatur der Last 3 allmählich erhöht wird, und kann die Variable auf einen Wert ändern, der sich von einem Wert vor der Änderung unterscheidet, basierend auf der Erkennung des Abfalls, wenn der Abfall aufgelöst wird. Zum Beispiel ist es dadurch möglich, der Last 3 mehr Leistung bereitzustellen als vor dem Erkennen des Abfalls. Wie in der zweiten Ausführungsform beschrieben, ist es zur Stabilisierung der Menge der von dem Aerosolerzeugungsartikel 9 erzeugten Aerosole notwendig, die Temperatur der Last 3 und die Temperatur des von der Last 3 erhitzten Aerosolerzeugungsartikels 9 im Laufe der Zeit zu erhöhen. Daher wird der Last 3 mehr Leistung als vor dem Erkennen des Tropfens bereitgestellt, so dass die Abnahme der Menge der Aerosolerzeugung vor und nach dem Tropfen unterdrückt werden kann.
Die Steuerungseinheit 8 kann so konfiguriert sein, dass sie die Rückkopplungssteuerung so ausführt, dass die Leistung, die der Last 3 von der Leistungsquelle 4 bereitgestellt wird, allmählich erhöht wird, und kann die Variable auf einen Wert ändern, der sich von einem Wert vor der Änderung unterscheidet, basierend auf der Erkennung des Tropfens, wenn der Tropfen aufgelöst wird. Zum Beispiel ist es dadurch möglich, der Last 3 mehr Leistung bereitzustellen als vor dem Erkennen des Abfalls. Wie oben beschrieben, wird der Last 3 mehr Leistung als vor dem Erkennen des Tropfens bereitgestellt, so dass es möglich ist, die Abnahme der Menge der Aerosolerzeugung vor und nach dem Tropfen zu unterdrücken.
Die Steuerungseinheit 8 kann so konfiguriert sein, dass sie die bei der Rückkopplungssteuerung verwendete Verstärkung und/oder den oberen Grenzwert der Leistung, die der Last 3 von der Energiequelle 4 bereitgestellt wird, allmählich erhöht, wenn die Rückkopplungssteuerung fortschreitet; sie kann die Verstärkung und/oder den oberen Grenzwert um ein Inkrement oder mehr erhöhen, das dem Fortschritt der Rückkopplungssteuerung entspricht, wenn der Tropfen erkannt wird, und sie kann die Verstärkung und/oder den oberen Grenzwert auf einen Wert ändern, der sich von einem Wert vor der Erhöhung basierend auf der Erkennung des Tropfens unterscheidet, wenn der Tropfen aufgelöst wird. Dadurch ist es zum Beispiel möglich, der Last 3 mehr Leistung bereitzustellen als vor dem Erkennen des Abfalls. Dafür ist es möglich, die Abnahme der Menge der Aerosolerzeugung vor und nach dem Tropfen zu unterdrücken.
Die Steuerungseinheit 8 kann die Verstärkung und/oder den oberen Grenzwert so ändern, dass er nicht abnimmt, wenn der Tropfen erkannt wird oder wenn der Tropfen aufgelöst wird. Dadurch ist es möglich, eine Stagnation der Temperatur der Last 3 zu verhindern. Dafür ist die Menge der Aerosolerzeugung im Laufe der Zeit nur schwer zu verringern.
Die Steuerungseinheit 8 kann mindestens eine der Verstärkungen und den oberen Grenzwert so ändern, dass er erhöht wird, wenn der Tropfen erkannt wird oder wenn der Tropfen aufgelöst wird. Dadurch ist es möglich, die Reduzierung der Menge der Aerosolerzeugung zu unterdrücken.
Die Steuerungseinheit 8 kann die Vergrößerung der Verstärkung und/oder des oberen Grenzwerts um ein Inkrement erhöhen, das dem Fortschritt der Rückkopplungssteuerung entspricht, wenn der Tropfen aufgelöst wird. Da es möglich ist, die Temperatur der Last 3 in Übereinstimmung mit derselben Steuerung zu erhöhen, bevor der Tropfen erkannt wird, ist es möglich, nach dem Auflösen des Tropfens Aerosole stabil zu erzeugen, ohne vom Zustand der Inhalation beeinflusst zu werden. Daher fühlt sich der Benutzer der Aerosolerzeugungsvorrichtung 1 hinsichtlich der Menge und des Geschmacksstoffs der von dem Aerosolerzeugungsartikel 9 erzeugten Aerosole während der gesamten Benutzungsphase nicht unwohl. Dafür ist es möglich, die Qualität der Aerosolerzeugungsvorrichtung 1 zu verbessern.
Wenn der Tropfen aufgelöst wird, kann die Steuerungseinheit 8 zumindest einen der Verstärkungswerte und den oberen Grenzwert auf einen Wert ändern, der sich von einem Wert vor der Erhöhung basierend auf der Erkennung des Tropfens unterscheidet, so dass die höhere Leistung als vor dem Erkennen des Tropfens von der Leistungsquelle 4 an die Last 3 bereitgestellt wird. Dadurch ist es möglich, die Menge der erzeugten Aerosolerzeugung nicht zu reduzieren.
Die Steuerungseinheit 8 kann so konfiguriert sein, dass sie die Menge der Änderung der Variable mit dem Fortschritt der Rückkopplungssteuerung reduziert. Dabei funktioniert die Rückkopplungssteuerung so, dass sie einen großen Operationsbetrag mit dem Fortschreiten der Phase ausgibt, so dass es möglich ist, die Änderung einer Variablen, deren Wichtigkeitsgrad gesenkt wird, von der Steuerung zu unterdrücken.
Wenn die Rückkopplungssteuerung um einen vorgegebenen Fortschrittsgrad oder mehr fortschreitet und der Abfall erkannt wird, kann die Steuerungseinheit 8 den Änderungsbetrag der Variablen auf Null einstellen. Dadurch kann die Variable nicht geändert werden, selbst wenn der Abfall nach dem Fortschreiten der Phase in einem gewissen Umfang auftritt. In der Zwischenzeit, nachdem die Phase bis zu einem gewissen Grad fortgeschritten ist, wird der Tropfen sofort durch die Rückkopplungssteuerung behoben, die in der Lage ist, den großen Operationsbetrag auszugeben. Dafür wird unterdrückt, dass die Menge der Aerosolerzeugung reduziert wird.
Die Steuerungseinheit 8 kann so konfiguriert sein, dass sie mit dem Fortschreiten der Rückkopplungssteuerung eine Erhöhung der Verstärkung und/oder des Obergrenzwerts reduziert. Dadurch funktioniert die Rückkopplungssteuerung so, dass sie einen großen Operationsbetrag mit dem Fortschreiten der Phase ausgibt, so dass es möglich ist, die Änderung der Verstärkung und/oder des oberen Grenzwerts zu unterdrücken, wenn ein Grad der Änderungsbedeutung der Verstärkung und/oder des oberen Grenzwerts gesenkt wird, um die Steuerung zu beeinflussen.
Wenn die Rückkopplungssteuerung um einen vorbestimmten Fortschrittsgrad oder mehr fortschreitet und der Abfall erkannt wird, kann die Steuerungseinheit 8 die Menge der Änderung von mindestens einer der Verstärkungen und des oberen Grenzwerts auf Null setzen. Dadurch funktioniert die Rückkopplungssteuerung normalerweise so, dass sie einen großen Operationsbetrag mit dem Phasenfortschritt ausgibt, so dass, wenn die Änderung von mindestens einem der Verstärkung und des Obergrenzwerts nicht notwendig ist, die Änderung von mindestens einem der Verstärkung und des Obergrenzwerts unterdrückt werden kann.
Die Steuerungseinheit 8 kann konfiguriert sein, um die Rückkopplungssteuerung auszuführen, so dass die Temperatur der Last 3 konstant ist, und kann die geänderte Variable auf einen Wert vor der Änderung ändern, basierend auf der Erkennung des Abfalls, wenn der Abfall aufgelöst wird. Dadurch ist es möglich, den Abfall zeitnah zu beheben und den Steuerungszustand in den Zustand vor dem Erkennen des Abfalls zurückzubringen.
Die Steuerungseinheit 8 kann so konfiguriert sein, dass sie als Abfall erkennt, dass die Temperatur der Last 3 um einen ersten Schwellenwert oder mehr abnimmt oder dass die Leistung, die der Last 3 von der Leistungsquelle 4 bereitgestellt wird, um einen zweiten Schwellenwert oder mehr erhöht wird, wobei der erste Schwellenwert ein Wert sein kann, durch den es möglich ist, eine Temperaturabnahme der Last 3 beim Inhalieren von Aerosolen aus dem Aerosolerzeugungsartikel 9 und eine Temperaturabnahme der Last 3 beim Nichtinhalieren von Aerosolen zu unterscheiden, und der zweite Schwellenwert kann ein Wert sein, durch den es möglich ist, eine Erhöhung der Leistung, die von der Leistungsquelle 4 an die Last 3 bei Inhalation von Aerosolen aus dem Aerosolerzeugungsartikel 9 bereitgestellt wird, und eine Erhöhung der Leistung, die von der Leistungsquelle 4 an die Last 3 bei Nichtinhalation von Aerosolen bereitgestellt wird, zu unterscheiden. Wenn der Temperaturabfall durch das Inhalieren von Aerosolen bewirkt wird, ist es möglich, die Menge der Aerosolerzeugung sofort zu reduzieren.
Wenn der Temperaturabfall der Last 3 während der Ausführung der Rückkopplungssteuerung erkannt wird, kann die Steuerungseinheit 8 den oberen Grenzwert der Leistung, die bei der Rückkopplungssteuerung benutzt und von der Leistungsquelle 4 an die Last 3 bereitgestellt wird, außer Kraft setzen. Dadurch ist es möglich, die der Last 3 bereitgestellte Leistung basierend auf der Erkennung des Tropfens zu erhöhen, so dass es möglich ist, die Menge der Aerosolerzeugung, die durch den Tropfen reduziert wird, sofort zu unterdrücken.
Die diversen Steuerungen durch die Steuerungseinheit 8 können auch implementiert werden, indem die Steuerungseinheit 8 ein Programm ausführt.
<Beispiel 5A>
42 ist ein Steuerungsblockdiagramm, das ein Beispiel für eine Steuerung darstellt, die von der Steuerungseinheit 8 gemäß Beispiel 5A ausgeführt wird.
Die Begrenzeränderungseinheit 13 der Steuerungseinheit 8 steuert die Vergrößerungsbreite der Begrenzerbreite durch die Vorwärtskopplungssteuerung, basierend auf dem Eingabeparameter.
Wenn der Benutzer Aerosole inhaliert, passiert ein in der Aerosolerzeugungsvorrichtung 1 erzeugter Luftstrom die Umgebung der Last 3, so dass die Temperatur der Last 3 vorübergehend gesenkt wird. Wenn das Einatmen des Aerosols erkannt wird, ändert die Begrenzeränderungseinheit 13 des Beispiels 5A vorübergehend die Vergrößerungsbreite der Begrenzerbreite, wodurch die durch das Einatmen verursachte Temperaturabnahme der Last 3 sofort wieder ausgeglichen wird.
43 ist ein Flussdiagramm, in dem ein Beispiel für die Verarbeitung in der Benutzungsphase durch die Steuerungseinheit 8 gemäß Beispiel 5A dargestellt ist.
Der Prozess von Schritt S4301 bis Schritt S4303 ist derselbe wie der Prozess von Schritt S1901 bis Schritt S1903 in 19.
In Schritt S4304 bestimmt die Steuerungseinheit 8, ob die Inhalation erkannt wird. Die Inhalation wird basierend auf einem Ausgabewert eines Sensors erkannt, der konfiguriert ist, um eine physikalische Menge zu erkennen, die sich mit der Inhalation des Benutzers ändert, wie zum Beispiel ein Durchflusssensor, ein Durchflussgeschwindigkeitssensor und ein Drucksensor, die in der Aerosolerzeugungsvorrichtung 1 bereitgestellt werden.
Wenn bestimmt wird, dass die Inhalation nicht erkannt wird (ein Erkennungsergebnis in Schritt S4304 ist negativ), wird die Verarbeitung mit Schritt S4306 fortgesetzt.
Wenn bestimmt wird, dass die Inhalation erkannt wird (ein Bestimmungsergebnis in Schritt S4304 ist positiv), ändert die Begrenzeränderungseinheit 13 eine Korrelation für die Begrenzerbreitenänderung, so dass die Vergrößerungsbreite der Begrenzerbreite, die in der Begrenzereinheit 14 benutzt wird, in Bezug auf ein Eingabeprofil groß ist, in Schritt S4305, und fährt mit Schritt S4306 fort.
Der Prozess von Schritt S4306 bis Schritt S4309 ist derselbe wie der Prozess von Schritt S1904 bis Schritt S1907 in 19.
In Beispiel 5A, wie oben beschrieben, wird, wenn die Inhalation erkannt wird, die Vergrößerungsbreite der Begrenzerbreite, die in der Begrenzereinheit 14 verwendet wird, erweitert, um den Tastoperationswert, der durch die Rückkopplungssteuerung erhalten wird, zu erhöhen, so dass es möglich ist, die Temperaturabnahme der Last 3 aufgrund der Inhalation sofort wiederherzustellen. Daher ist es möglich, selbst wenn der Benutzer die Inhalation durchführt, die Beeinträchtigung der Menge und des Geschmackstoffs der Aerosole, die von dem Aerosolerzeugungsartikel 9 erzeugt werden, zu unterdrücken.
<Beispiel 5B>
In Beispiel 5B wird die Steuerung der weiteren Erhöhung der Vergrößerungsbreite der Begrenzerbreite, wenn die Inhalation erkannt wird, im Vergleich zur Vergrößerungsbreite der Begrenzerbreite, wenn die Inhalation nicht erkannt wird, beschrieben.
44 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für Änderungen der Temperatur der Last 3 und der Begrenzerbreite zeigt. In 44 gibt die horizontale Achse den Zeitgeberwert t an und die vertikale Achse die Temperatur oder die Begrenzerbreite.
Die Begrenzeränderungseinheit 13 der Steuerungseinheit 8 steuert die Vergrößerungsbreite der Begrenzerbreite, um die Temperatur der Last 3 nach dem Erkennen der Inhalation stärker zu erhöhen als vor dem Erkennen der Inhalation.
Wenn die Inhalation nicht erkannt wird, ändert die Begrenzeränderungseinheit 13 die Vergrößerung der Begrenzerbreite mit zunehmendem Zeitgeberwert t, d.h. im Laufe der Zeit, wie mit einer Leitung L_50A dargestellt.
Wenn die Inhalation erkannt wird, ändert die Begrenzeränderungseinheit 13 die Begrenzerbreite so, dass sie größer ist als eine Änderung in der Leitung L_50A, wie mit einer Leitung L_50B gezeigt, nachdem die Temperatur der Last 3 wiederhergestellt ist.
In der Zwischenzeit kann die Begrenzeränderungseinheit 13, wie in der Leitung L_50C gezeigt, die Begrenzerbreite nach dem Ende der Temperaturerholung so ändern, dass sie kleiner als die Begrenzerbreite ist, während der Temperaturabfall aufgrund des Einatmens gelöst wird. Falls dies der Fall ist, kann die Begrenzeränderungseinheit 13 die Begrenzerbreite nach dem Ende der Temperaturerholung größer einstellen als die Begrenzerbreite vor dem Erkennen der Inhalation. Auch kann die Begrenzeränderungseinheit 13 die Begrenzerbreite nach dem Ende der Temperaturerholung auf einen Zustand vor der Inhalationserkennung zurücksetzen.
Wenn zum Beispiel die Steuerungseinheit 8 den Fortschrittsgrad der Benutzungsphase anhand der Temperatur der Last 3 auswertet, stagniert der Fortschrittsgrad der Benutzungsphase, wenn die Temperatur aufgrund der Inhalation abfällt. Wenn die Temperatur der Last 3 wiederhergestellt ist und die Begrenzerbreite geändert wird, wie in der Leitung L_50A dargestellt, verzögert sich der Fortschrittsgrad der Benutzungsphase im Vergleich zu einem Fall, in dem die Inhalation nicht erkannt wird, weil die Leitung L_50A die Vergrößerungsbreite angibt, wenn die Inhalation nicht erkannt wird. Wenn die Inhalation erkannt wird, ändert die Begrenzeränderungseinheit 13 daher die Begrenzerbreite so, dass sie größer ist als die Änderung der Leitung L_50A, wie mit der Leitung L_50B gezeigt, nachdem die Temperatur der Last 3 wiederhergestellt ist. Dadurch ist es möglich, die Verzögerung im Fortschrittsgrad der Benutzungsphase aufgrund der Inhalation wieder aufzuholen.
In der Zwischenzeit kann die Begrenzeränderungseinheit 13 die Begrenzerbreite so ändern, dass sie größer ist als die Änderung, wenn die Inhalation nicht erkannt wird, wie in der Leitung L_50B gezeigt, wenn die Inhalation erkannt wird. Dadurch kann, selbst wenn der Benutzer der Aerosolerzeugungsvorrichtung 1 die Inhalation in einem beliebigen Puffprofil durchführt, der Fortschrittsgrad der Benutzungsphase einheitlich gemacht werden. Daher können der Geschmackstoff und der Geschmack von Aerosolen, die von dem Aerosolerzeugungsartikel 9 erzeugt werden, unabhängig vom Puffprofil stabil gemacht werden, so dass es möglich ist, die Qualität der Aerosolerzeugungsvorrichtung zu verbessern.
45 zeigt ein Beispiel für die Begrenzeränderungseinheit 13 gemäß dem Beispiel 5B.
Die Begrenzeränderungseinheit 13 gemäß Beispiel 5B bestimmt die Vergrößerungsbreite der Begrenzerbreite basierend auf dem Eingabeparameter, der mindestens einen von dem Zeitgeberwert t, dem gemessenen Temperaturwert und dem Puffprofil umfasst.
Die Begrenzeränderungseinheit 13 vergrößert die Begrenzerbreite, wenn die Inhalation z.B. anhand der Temperaturabnahme der Last 3 oder des Puffprofils erkannt wird. Je größer die Vergrößerungsbreite der Begrenzerbreite (Ausdehnungsgrad) ist, desto weiter kann die Temperaturerhöhung der Last 3 gefördert werden. Das heißt, ein Grad der Temperaturerholung der Last 3 ist verschieden zwischen einem Fall, in dem die Vergrößerung der Vergrößerungsbreite der Begrenzerbreite, wie in 45 dargestellt, klein ist, und einem Fall, in dem sie groß ist, entsprechend einem Gebiet A₅₁, das die Differenz darstellt. Daher ist ein Gebiet, das durch die Vergrößerungsbreite der Begrenzerbreite, die mit der nach oben geneigten gestrichelten Leitung dargestellt ist, wenn die Einatmung nicht erkannt wird, und die erweiterte Vergrößerungsbreite, die mit der gestrichelten Leitung dargestellt ist, vorzugsweise größer, je größer der Grad der Temperaturabnahme der Last 3 ist oder je größer die Notwendigkeit ist, die Temperatur der Last 3 zu erhöhen.
46 ist ein Flussdiagramm, in dem ein Beispiel für die Verarbeitung in der Benutzungsphase durch die Steuerungseinheit 8 gemäß Beispiel 5B dargestellt ist.
Der Prozess von Schritt S4601 bis Schritt S4603 ist derselbe wie der Prozess von Schritt S4301 bis Schritt S4303 in 43.
In Schritt S4604 bestimmt die Begrenzeränderungseinheit 13 der Steuerungseinheit 8, ob eine dritte Beziehung zwischen dem Eingabeparameter und der Begrenzerbreite (im Folgenden als Korrelation für die Begrenzerbreitenänderung bezeichnet) zum Beispiel bereits geändert wurde. Hierin kann die Korrelation zur Begrenzerbreitenänderung auch durch Korrelationsdaten oder Korrelationsfunktion ausgedrückt werden.
Wenn bestimmt wird, dass die Korrelation für die Begrenzerbreitenänderung noch nicht geändert wurde (ein Ergebnis der Bestimmung in Schritt S4604 ist negativ), wird die Verarbeitung mit Schritt S4607 fortgesetzt.
Wenn bestimmt wird, dass die Korrelation für die Begrenzerbreitenänderung bereits geändert wurde (ein Bestimmungsergebnis in Schritt S4604 ist positiv), bestimmt die Begrenzeränderungseinheit 13 in Schritt S4605, ob die Temperaturabnahme der Last 3 wiederhergestellt wurde, zum Beispiel, ob eine vorbestimmte Zeit seit der Temperaturabnahme der Last 3 verstrichen ist.
Wenn bestimmt wird, dass sich die Temperaturabnahme der Last 3 nicht erholt hat (ein Bestimmungsergebnis in Schritt S4605 ist negativ), fährt die Verarbeitung mit Schritt S4607 fort.
Wenn bestimmt wird, dass die Temperaturabnahme der Last 3 wiederhergestellt wurde (ein Bestimmungsergebnis in Schritt S4605 ist positiv), gibt die Begrenzeränderungseinheit 13 die Korrelation für die Begrenzerbreitenänderung in einen ursprünglichen Zustand vor der Inhalationserfassung in Schritt S4606 zurück, und die Verarbeitung geht zu Schritt S4607 über.
Die Verarbeitung von Schritt S4607 bis Schritt S4612 ist die gleiche wie die Verarbeitung von Schritt S4304 bis Schritt S4309 in 43.
In Beispiel 5B, wie oben beschrieben, kann, wenn die Inhalation erkannt wird, die Begrenzerbreite vergrößert werden, und die Temperatur der Last 3 kann nach der Inhalation weiter erhöht werden, als bevor die Temperatur der Last 3 aufgrund der Inhalation verringert wird. Dadurch ist es möglich, die Verzögerung beim Erhitzen nach der Temperaturerhöhung der Last 3 aufzuholen und das Erhitzen der Last 3 zu optimieren.
In Beispiel 5B wird auch die Korrelation für die Begrenzerbreitenänderung in den Zustand vor der Temperaturabnahme zurückversetzt, so dass eine stabile Aerosolerzeugung implementiert werden kann, nachdem die Temperaturabnahme wiederhergestellt ist.
<Beispiel 5C>
In Beispiel 5C steuert die Steuerungseinheit 8 in der Benutzungsphase die Temperatur der Last 3 durch die Rückkopplungssteuerung stabil, indem sie den Einfluss der Vorwärtskopplungssteuerung zum Ändern der Begrenzerbreite reduziert, wenn die Begrenzerbreite in gewissem Umfang erweitert wird.
47 ist ein Blockdiagramm der Steuerung, das ein Beispiel der Steuerung darstellt, die von der Steuerungseinheit 8 gemäß Beispiel 5C ausgeführt wird.
Die Steuerungseinheit 8 erkennt die Inhalation anhand eines Ausgabewerts eines Sensors, der so konfiguriert ist, dass er eine physikalische Größe erkennt, die sich mit der Inhalation des Benutzers ändert, wie z.B. ein Durchflusssensor, ein Strömungsgeschwindigkeitssensor und ein Drucksensor, die in der Aerosolerzeugungsvorrichtung 1 vorgesehen sind.
In der Benutzungsphase erweitert die Begrenzeränderungseinheit 13 allmählich die Begrenzerbreite durch die Vorwärtskopplungssteuerung, basierend auf dem eingegebenen Parameter. Wenn die Inhalation erkannt wird, erweitert die Begrenzeränderungseinheit 13 die Vergrößerungsbreite der Begrenzerbreite zur Erholung der Temperatur der Last 3.
Eine in der Steuerungseinheit 8 bereitgestellte Begrenzerbreitensteuerungseinheit 22 unterdrückt die Vergrößerung der Begrenzerbreite bei Erkennen einer Inhalation, wenn sich die Begrenzerbreite bis zu einem gewissen Grad erhöht.
Insbesondere weist die Begrenzerbreitensteuerungseinheit 22 eine vierte Beziehung auf (im Folgenden als Kompensationsbeziehung bezeichnet), bei der beispielsweise eine Begrenzerbreite und ein der Begrenzerbreite entsprechender Kompensationskoeffizient miteinander verbunden sind. Der Kompensationskoeffizient gibt an, in welchem Maße die Begrenzerbreite erweitert wird, um die Temperatur bei der Erkennung der Inhalation wiederherzustellen. Zum Beispiel weisen die Begrenzerbreite und der Kompensationskoeffizient in der Kompensationsbeziehung eine umgekehrte Korrelation auf. Das heißt, zum Beispiel, je kleiner die Begrenzerbreite ist, desto größer ist der Kompensationskoeffizient, und je größer die Begrenzerbreite ist, desto kleiner ist der Kompensationskoeffizient. Je kleiner der Kompensationskoeffizient ist, desto ferner wird die Vergrößerung der Vergrößerungsbreite der Begrenzerbreite, die bei der Erkennung von Einatmung geändert wird, unterdrückt. Als Ergebnis wird, je größer der Kompensationskoeffizient ist, die Begrenzerbreite in Bezug auf die Inhalationserkennung weiter empfindlich ausgedehnt, und je kleiner der Kompensationskoeffizient ist, wird die Ausdehnung der Begrenzerbreite in Bezug auf die Inhalationserkennung weiter begrenzt.
Zum Beispiel kann, wie in 47 gezeigt, in der vierten Beziehung, wenn die Vergrößerung der Begrenzerbreite auf einen Schwellenwert oder mehr erhöht wird, der entsprechende Kompensationskoeffizient Null sein. Zum Beispiel kann der Kompensationskoeffizient, wie in 47 gezeigt, in der vierten Beziehung eine Obergrenze aufweisen.
In Beispiel 5C wird mit zunehmender Vergrößerung der Begrenzerbreite die Wirkung der Erholung von der Temperatursenkung durch die Vergrößerung der Begrenzerbreite bei der Inhalationserkennung reduziert, und die Wirkung der Erholung von der Temperatursenkung durch die Rückkopplungssteuerung bei der Inhalationserkennung erhöht sich. Insbesondere wenn die Vergrößerungsbreite erweitert wird, erhöht sich die Möglichkeit, dass das von der Verstärkungseinheit 12 ausgegebene Tastverhältnis dem Operationswert entspricht. Zum Beispiel hängt das Tastverhältnis, das von der Verstärkungseinheit 12 ausgegeben wird, von der Differenz zwischen der Endtemperatur der Benutzungsphase und dem gemessenen Temperaturwert ab. Wenn also kein Einfluss der Begrenzereinheit 14 besteht, wird der Temperaturabfall durch die Rückkopplungssteuerung effektiv gesteuert. Dadurch ist es möglich, die Steuerung stabil durchzuführen.
48 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel für die Verarbeitung in der Benutzungsphase durch die Steuerungseinheit 8 gemäß Beispiel 5C darstellt. In 48 wird basierend darauf, ob der Zeitgeberwert t kleiner als ein Schwellenwert t_thre3 ist, bestimmt, ob die Begrenzerbreite bei der Erkennung einer Inhalation geändert werden soll. Allerdings kann auch bestimmt werden, ob die Begrenzerbreite bei der Erkennung der Inhalation basierend auf dem gemessenen Temperaturwert und/oder dem Puffprofil anstelle des Zeitgeberwerts t oder zusammen mit dem Zeitgeberwert t geändert werden soll.
Der Prozess von Schritt S4801 bis Schritt S4803 ist derselbe wie der Prozess von Schritt S4301 bis Schritt S4303 in 43.
Im Schritt S4804 bestimmt die Begrenzerbreitensteuerungseinheit 22, ob der Zeitgeberwert t kleiner als ein Schwellenwert t_thre3 ist, der einen fortgeschrittenen Zustand der Nutzungsphase anzeigt.
Wenn festgestellt wird, dass der Zeitgeberwert t nicht kleiner als der Schwellenwert t_thre3 ist (ein Bestimmungsergebnis in Schritt S4804 ist negativ), ändert die Begrenzerbreitensteuerungseinheit 22 die Korrelation für die Begrenzerbreitenänderung nicht, und die Verarbeitung fährt mit Schritt S4807 fort.
Wenn bestimmt wird, dass der Zeitgeberwert t kleiner als der Schwellenwert t_thre3 ist, bestimmt die Begrenzeränderungseinheit 13 in Schritt S4805, ob eine Inhalation erkannt wird.
Wenn bestimmt wird, dass eine Inhalation nicht erkannt wird (ein Erkennungsergebnis in Schritt S4805 ist negativ), fährt die Verarbeitung mit Schritt S4807 fort.
Wenn bestimmt wird, dass eine Inhalation erkannt wird, ändert die Begrenzeränderungseinheit 13 die Korrelation für die Begrenzerbreitenänderung, die in der Begrenzeränderungseinheit 13 benutzt wird, basierend auf dem Zeitgeberwert t, in Schritt S4806, und die Verarbeitung fährt mit Schritt S4807 fort.
Der Prozess von Schritt S4807 bis Schritt S4810 ist derselbe wie der Prozess von Schritt S4306 bis Schritt S4309 in 43.
Die oben beschriebenen Wirkungen der Operation von Beispiel 5C werden beschrieben.
Wenn die Benutzungsphase fortschreitet, wird die Begrenzerbreite erweitert und die Begrenzung der Größe des durch die Begrenzereinheit 14 erhaltenen Tastoperationswerts wird gelockert. Wenn die Begrenzerbreite, die in der Begrenzereinheit 14 verwendet wird, ausreichend ausgedehnt ist, wird die Rückkopplungssteuerung wahrscheinlich effektiv funktionieren, so dass es möglich ist, die Temperaturabnahme der Last 3 beim Einatmen durch die Rückkopplungssteuerung auszugleichen, auch wenn die Begrenzerbreite beim Einatmen nicht ausgedehnt wird. Falls die Begrenzerbreite erweitert wird, kann die Steuerung, die in der Benutzungsphase ausgeführt wird, in diesem Fall ziemlich kompliziert sein.
In Beispiel 5C wird, um den Temperaturabfall der Last 3, der beim Einatmen auftritt, auszugleichen, der Grad der Erweiterung der Begrenzerbreite beim Einatmen allmählich reduziert, so dass es möglich ist, die Stabilität der Temperatur der Last 3 unter Verwendung der Rückkopplungssteuerung mit einem großen Operationsbetrag, der ausgegeben werden kann, zu sichern.
<Beispiel 5D>
In Beispiel 5D wird die Steuerung der Rückgewinnung der Temperaturabnahme der Last 3 bei der Erkennung der Inhalation durch Änderung der Verstärkungseinheit 12 beschrieben. Hierin umfasst die Änderung einer Verstärkung zum Beispiel das Ändern einer Verstärkungsfunktion, das Ändern eines in der Verstärkungsfunktion enthaltenen Wertes und dergleichen.
49 ist ein Steuerungsblockdiagramm, das ein Beispiel für eine Steuerung darstellt, die von der Steuerungseinheit 8 gemäß Beispiel 5D ausgeführt wird.
Die Verstärkungsänderungseinheit 17, die in der Steuerungseinheit 8 gemäß Beispiel 5D bereitgestellt wird, ändert eine Verstärkung, die in der Verstärkungseinheit 12 verwendet wird, wenn zum Beispiel die Inhalation erkannt wird. Insbesondere ändert die Verstärkungsänderungseinheit 17, wenn die Inhalation erkannt wird, die Verstärkung der Verstärkungseinheit 12, insbesondere erhöht sie die Verstärkung der Verstärkungseinheit 12, um basierend auf einer Differenzeingabe von der Differenzeinheit 11 ein größeres Tastverhältnis zu erhalten als wenn die Inhalation nicht erkannt wird.
Dadurch ist es möglich, die Temperaturabnahme der Last 3 beim Einatmen wiederherzustellen.
50 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel für die Verarbeitung in der Benutzungsphase durch die Steuerungseinheit 8 gemäß Beispiel 5D darstellt.
Der Prozess von Schritt S5001 bis Schritt S5004 ist derselbe wie der Prozess von Schritt S4301 bis Schritt S4304 in 43.
Wenn in Schritt S5004 bestimmt wird, dass die Inhalation nicht erkannt wird (ein Erkennungsergebnis ist negativ), wird die Verarbeitung mit Schritt S5006 fortgesetzt.
Wenn in Schritt S5004 bestimmt wird, dass die Inhalation erkannt wird (ein Bestimmungsergebnis ist positiv), ändert die Verstärkungsänderungseinheit 17 eine Korrelation für die Verstärkungsänderung, die eine Korrelation zwischen einer Verstärkung und einem Eingabeparameter angibt, in Schritt S5005, und die Verarbeitung geht zu Schritt S5006 über.
In Schritt S5006 ändert die Verstärkungsänderungseinheit 17 die Verstärkung der Verstärkungseinheit 12 basierend auf dem Eingabeparameter.
Der Prozess von Schritt S5007 bis Schritt S5009 ist derselbe wie der Prozess von Schritt S4307 bis Schritt S4309 in 43.
In Beispiel 5D wird, wie oben beschrieben, wenn die Inhalation erfolgt, die Verstärkungseinheit 12 geändert, um die Temperaturabnahme der Last 3 frühzeitig auszugleichen.
In der Zwischenzeit, wenn die Inhalation erkannt wird, kann die Steuerungseinheit 8 die Endtemperatur der Gebrauchsphase ändern, um den Operationswert zu erhöhen, der durch die Rückkopplungssteuerung erhalten wird, anstelle der Erhöhung der Vergrößerungsbreite der Begrenzerbreite, die in der Begrenzereinheit 14 verwendet wird, oder der Verstärkung der Verstärkungseinheit 12 oder zusammen mit der Vergrößerungsbreite der Begrenzerbreite oder der Verstärkung. Wenn die Endtemperatur der Benutzungsphase benutzt wird, erhöht sich die Differenz, die von der Verstärkungseinheit 11 ausgegeben wird, so dass sich das von der Verstärkungseinheit 12 ausgegebene Tastverhältnis erhöht. Als Ergebnis kann der Tastoperationswert, der von der Rückkopplungssteuerung ausgegeben wird, erhöht werden.
<Beispiel 5E>
In Beispiel 5E wird die Steuerung der Vergrößerung der Begrenzerbreite bei der Erkennung des Einatmens und der Rückführung der Begrenzerbreite auf einen Wert vor der Erkennung des Einatmens beschrieben, nachdem die Temperaturabnahme der Last 3 aufgrund des Einatmens wiederhergestellt ist.
51 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für Änderungen der Temperatur der Last 3 und der Begrenzerbreite gemäß Beispiel 5E darstellt. In dem Diagramm gibt die horizontale Achse den Zeitgeberwert t an, und die vertikale Achse gibt die Temperatur der Last 3 und die Begrenzerbreite an.
Wie oben beschrieben, wird die Temperatur der Last 3 beim Einatmen gesenkt. Wenn die Inhalation erkannt wird, vergrößert die Begrenzeränderungseinheit 13 der Steuerungseinheit 8 die Begrenzerbreite, so dass die Steuerungseinheit 8 die gesunkene Temperatur der Last 3 wiederherstellt.
Die Begrenzeränderungseinheit 13 erkennt die Wiederherstellung der Temperatur der Last 3, wenn die Temperatur der Last 3 in den Zustand vor der Erkennung der Inhalation zurückkehrt oder wenn eine vorbestimmte Zeit seit der Erkennung der Inhalation verstrichen ist, zum Beispiel. Dann ändert die Begrenzeränderungseinheit 13 die Begrenzerbreite wieder auf einen Wert vor dem Erkennen der Inhalation.
Die Steuerung von Beispiel 5E kann auch auf einen Fall angewendet werden, in dem die Temperatur der Last 3 konstant beibehalten wird.
52 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel für die Verarbeitung in der Benutzungsphase durch die Steuerungseinheit 8 gemäß Beispiel 5E darstellt.
Der Prozess von Schritt S5201 bis Schritt S5205 ist derselbe wie der Prozess von Schritt S4601 bis Schritt S4605 in 46.
Wenn in Schritt S5204 bestimmt wird, dass die Korrelation für die Begrenzerbreitenänderung noch nicht geändert wurde (ein negatives Bestimmungsergebnis), wird der Prozess mit Schritt S5207 fortgesetzt.
Wenn in Schritt S5205 auch bestimmt wird, dass die Temperaturabnahme der Last 3 nicht wiederhergestellt wurde (ein Bestimmungsergebnis ist negativ), geht die Verarbeitung zu Schritt S5207 über.
Wenn in Schritt S5205 bestimmt wird, dass die Temperaturabnahme der Last 3 wiederhergestellt wurde (ein Bestimmungsergebnis ist positiv), kehrt die Begrenzeränderungseinheit 13 in Schritt S5206 die Begrenzerbreite in einen ursprünglichen Zustand zurück, und die Verarbeitung fährt mit Schritt S5207 fort.
In Schritt S5207 bestimmt die Steuerungseinheit 8, ob die Inhalation erkannt wird.
Wenn bestimmt wird, dass die Inhalation nicht erkannt wird (ein Erkennungsergebnis in Schritt S5207 ist negativ), fährt die Verarbeitung mit Schritt S5209 fort.
Wenn bestimmt wird, dass die Inhalation erkannt wird (ein Bestimmungsergebnis in Schritt S5207 ist positiv), erweitert die Begrenzeränderungseinheit 13 die Begrenzerbreite, die in der Begrenzereinheit 14 verwendet wird, in Schritt S5208 und fährt mit Schritt S5209 fort.
Der Prozess von Schritt S5209 bis Schritt S5212 ist derselbe wie der Prozess von Schritt S4609 bis Schritt S4612 in 46.
In Beispiel 5E, wie oben beschrieben, kann, wenn die Inhalation erkannt wird, die Temperatur der Last 3 umgehend und angemessen wiederhergestellt werden, und nachdem die Temperatur der Last 3 wiederhergestellt ist, kann die Begrenzerbreite, die in der Begrenzereinheit 14 verwendet wird, wieder auf den Wert zurückgesetzt werden, bevor die Inhalation erkannt wird. Auf diese Weise kann die Temperatur der Last 3 stabilisiert werden.
Die obigen Ausführungsformen können frei kombiniert werden. Die Ausführungsformen sind beispielhaft und sollen den Umfang der Erfindung, die durch die beigefügten Ansprüche definiert ist, nicht einschränken.
Weitere vorhandene Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden als E1 bis E21 beschrieben:

E1. Aerosolerzeugungsvorrichtung, umfassend eine Last, die konfiguriert ist, einen Aerosolerzeugungsartikel unter Nutzung von Leistung zu erhitzen, die von einer Leistungsquelle bereitgestellt wird, wobei der Aerosolerzeugungsartikel ein aerosolbildendes Substrat umfasst, das konfiguriert ist, mindestens eine von einer Aerosolquelle und einer Geschmacksstoffquelle zu halten oder zu tragen; und eine Steuerungseinheit, die konfiguriert ist, eine Temperatur der Last zu erhalten und die Leistung, die von der Leistungsquelle an die Last bereitgestellt wird, durch Rückkopplungssteuerung zu steuern, wobei die Steuerungseinheit konfiguriert ist, die Leistung, die von der Leistungsquelle an die Last bereitgestellt wird, basierend auf einem Vergleich zwischen einem Operationswert, der in der Rückkopplungssteuerung erhalten wird, und einem vorbestimmten Wert zu bestimmen.
E2. Die Aerosolerzeugungsvorrichtung gemäß E2, wobei die Steuerungseinheit konfiguriert ist, die Leistung, die von der Leistungsquelle an die Last bereitgestellt wird, basierend auf einem größeren Wert des Operationswertes und des vorbestimmten Wertes zu bestimmen.
E3. Die Aerosolerzeugungsvorrichtung gemäß E2, wobei die Steuerungseinheit konfiguriert ist, die Leistung, die von der Leistungsquelle an die Last bereitgestellt wird, in mehreren Phasen zu steuern, wobei die mehreren Phasen eine erste Phase und eine zweite Phase umfassen, die nach der ersten Phase ausgeführt wird, und wobei der vorbestimmte Wert, der in der zweiten Phase verwendet wird, basierend auf einem Wert bestimmt wird, der sich auf die Leistung bezieht, die von der Leistungsquelle an die Last in der ersten Phase bereitgestellt wird.
E4. Die Aerosolerzeugungsvorrichtung gemäß E3, wobei der vorbestimmte Wert, der in der zweiten Phase verwendet wird, basierend auf einem Wert bestimmt wird, der sich auf die Leistung bezieht, die schließlich in der ersten Phase bestimmt wird.
E5. Die Aerosolerzeugungsvorrichtung gemäß E2, wobei die Steuerungseinheit konfiguriert ist, die Rückkopplungssteuerung auszuführen, so dass die Temperatur der Last allmählich erhöht wird, und wobei der vorbestimmte Wert sich mit einer Erhöhung der Temperatur der Last ändert.
E6. Aerosolerzeugungsvorrichtung gemäß E2, wobei die Steuerungseinheit konfiguriert ist, die Rückkopplungssteuerung so auszuführen, dass der Operationswert allmählich erhöht wird, und wobei sich der vorbestimmte Wert mit einer Erhöhung der Temperatur der Last ändert.
E7. Die Aerosolerzeugungsvorrichtung nach E5 oder E6, wobei die Steuerungseinheit konfiguriert ist, eine Vergrößerung in der Rückkopplungssteuerung allmählich zu erhöhen.
E8. Aerosolerzeugungsvorrichtung nach E5 oder E6, wobei die Steuerungseinheit konfiguriert ist, eine obere Grenze der Leistung, die von der Leistungsquelle an die Last bereitgestellt wird, in der Rückkopplungssteuerung allmählich zu erhöhen.
E9. Die Aerosolerzeugungsvorrichtung gemäß E7 oder E8, wobei der vorbestimmte Wert allmählich abnimmt.
E10. Die Aerosolerzeugungsvorrichtung gemäß E7 oder E8, wobei die Steuerungseinheit konfiguriert ist, den vorbestimmten Wert während der Ausführung der Rückkopplungssteuerung auf Null zu ändern.
E11. Die Aerosolerzeugungsvorrichtung gemäß einem der Punkte E2 bis E10, wobei die Steuerungseinheit den vorbestimmten Wert verringert, wenn eine Überschreitung erkannt wird, bei der sich die Temperatur der Last um einen Schwellenwert oder mehr pro vorbestimmter Zeit ändert.
E12. Die Aerosolerzeugungsvorrichtung gemäß E11, wobei die Steuerungseinheit, wenn die Überschreitung behoben ist, den vorbestimmten Wert auf einen Wert zurücksetzt, bevor die Überschreitung erkannt wurde.
E13. Die Aerosolerzeugungsvorrichtung gemäß einem der Punkte E1 bis E12, wobei der vorbestimmte Wert als ein Wert oder größer bestimmt wird, der notwendig ist, um die Temperatur der Last beizubehalten.
E14. Die Aerosolerzeugungsvorrichtung nach einem der Punkte E1 bis E12, wobei die Steuerungseinheit konfiguriert ist, den vorbestimmten Wert basierend auf der Temperatur der Last zu bestimmen oder zu korrigieren.
E15. Die Aerosolerzeugungsvorrichtung nach E14, wobei die Steuerungseinheit konfiguriert ist, den vorbestimmten Wert zu bestimmen oder zu korrigieren, so dass ein absoluter Wert einer Differenz zwischen der Temperatur der Last und der vorbestimmten Temperatur nicht ansteigt.
E16. Ein Steuerungsverfahren für Leistung, die von einer Leistungsquelle einer Last bereitgestellt wird, die verwendet wird, um einen Aerosolerzeugungsartikel zu erhitzen, der ein aerosolformendes Substrat umfasst, das konfiguriert ist, zumindest eine Aerosolquelle oder eine Geschmacksstoffquelle zu halten oder zu tragen, wobei das Steuerungsverfahren umfasst, die Zufuhr der Leistung von der Leistungsquelle zu der Last zu starten; das Erfassen einer Temperatur der Last und das Steuern der Leistung, die von der Leistungsquelle zu der Last bereitgestellt wird, durch Rückkopplungssteuerung; und das Bestimmen der Leistung, die von der Leistungsquelle zu der Last bereitgestellt wird, basierend auf einem Vergleich zwischen einem Betriebswert, der in der Rückkopplungssteuerung erhalten wird, und einem vorbestimmten Wert.
E17. Eine Steuerungsvorrichtung zum Steuern der Leistung, die einer Last von einer Leistungsquelle bereitgestellt wird, die verwendet wird, um einen Aerosolerzeugungsartikel zu erhitzen, der ein aerosolbildendes Substrat umfasst, das konfiguriert ist, mindestens eine Aerosolquelle oder eine Geschmacksstoffquelle zu halten oder zu tragen, wobei die Steuerungsvorrichtung konfiguriert ist, zum Starten der Zufuhr der Leistung von der Leistungsquelle zu der Last; Steuern der Leistung, die von der Leistungsquelle der Last bereitgestellt wird, durch Rückkopplungssteuerung; und Bestimmen der Leistung, die von der Leistungsquelle der Last bereitgestellt wird, basierend auf einem Vergleich zwischen einem Operationswert, der bei der Rückkopplungssteuerung erhalten wird, und einem vorbestimmten Wert.
E18. Eine Aerosolerzeugungsvorrichtung, umfassend eine Last, die konfiguriert ist, einen Aerosolerzeugungsartikel unter Nutzung von Leistung zu erhitzen, die von einer Leistungsquelle bereitgestellt wird, wobei der Aerosolerzeugungsartikel ein aerosolbildendes Substrat umfasst, das konfiguriert ist, mindestens eine von einer Aerosolquelle und einer Geschmacksstoffquelle zu halten oder zu tragen; und eine Steuerungseinheit, die konfiguriert ist, eine Temperatur der Last zu erfassen und die Leistung, die von der Leistungsquelle der Last bereitgestellt wird, durch Rückkopplungssteuerung basierend auf einer Differenz zwischen der Temperatur der Last und einer vorbestimmten Temperatur zu steuern, wobei die Steuerungseinheit konfiguriert ist, einen Operationswert, der in der Rückkopplungssteuerung erhalten wird, so zu korrigieren, dass ein absoluter Wert der Differenz nicht erhöht wird.
E19. Ein Steuerungsverfahren für Leistung, die von einer Leistungsquelle einer Last bereitgestellt wird, die zum Erhitzen eines Aerosolerzeugungsartikels verwendet wird, der ein aerosolbildendes Substrat umfasst, das konfiguriert ist, zumindest eine Aerosolquelle oder eine Geschmacksstoffquelle zu halten oder zu tragen, wobei das Steuerungsverfahren umfasst, das Starten der Leistungsversorgung von der Leistungsquelle zu der Last; das Erfassen einer Temperatur der Last und das Steuern der Leistung, die von der Leistungsquelle an die Last bereitgestellt wird, durch Rückkopplungssteuerung basierend auf einer Differenz zwischen der Temperatur der Last und einer vorbestimmten Temperatur; und das Korrigieren eines Operationswertes, der in der Rückkopplungssteuerung erhalten wird, so dass sich ein absoluter Wert der Differenz nicht erhöht.
E20. Eine Steuerungsvorrichtung zum Steuern einer Leistung, die von einer Leistungsquelle zu einer Last bereitgestellt wird, die verwendet wird, um einen Aerosolerzeugungsartikel zu erhitzen, der ein aerosolbildendes Substrat umfasst, das konfiguriert ist, mindestens eine Aerosolquelle oder eine Geschmacksstoffquelle zu halten oder zu tragen, wobei die Steuerungsvorrichtung konfiguriert ist, die Zufuhr der Leistung von der Leistungsquelle zu der Last zu starten; eine Temperatur der Last zu erhalten und die Leistung, die von der Leistungsquelle der Last bereitgestellt wird, durch Rückkopplungssteuerung basierend auf einer Differenz zwischen der Temperatur der Last und einer vorbestimmten Temperatur zu steuern; und einen Operationswert, der in der Rückkopplungssteuerung erhalten wird, so zu korrigieren, dass ein absoluter Wert der Differenz nicht vergrößert wird.
E21. Eine Aerosolerzeugungsvorrichtung, umfassend eine Last, die konfiguriert ist, einen Aerosolerzeugungsartikel unter Nutzung von Leistung zu erhitzen, die von einer Leistungsquelle bereitgestellt wird, wobei der Aerosolerzeugungsartikel ein aerosolbildendes Substrat umfasst, das konfiguriert ist, mindestens eine Aerosolquelle oder eine Geschmacksstoffquelle zu halten oder zu tragen; und eine Steuerungseinheit, die konfiguriert ist, eine Temperatur der Last zu erfassen und die Leistung, die von der Leistungsquelle an die Last bereitgestellt wird, durch Rückkopplungssteuerung basierend auf einer Differenz zwischen der Temperatur der Last und einer vorbestimmten Temperatur zu steuern, wobei die Steuerungseinheit konfiguriert ist, um einen Operationswert zu korrigieren, der bei der Rückkopplungssteuerung erhalten wird, um eine Abnahme der Temperatur der Last zu unterdrücken.
E22. Ein Steuerungsverfahren für Leistung, die von einer Leistungsquelle einer Last bereitgestellt wird, die zum Erhitzen eines Aerosolerzeugungsartikels verwendet wird, der ein aerosolbildendes Substrat umfasst, das konfiguriert ist, zumindest eine Aerosolquelle oder eine Geschmacksstoffquelle zu halten oder zu tragen, wobei das Steuerungsverfahren umfasst, das Starten der Leistungsversorgung von der Leistungsquelle zu der Last; das Erfassen einer Temperatur der Last und das Steuern der Leistung, die von der Leistungsquelle an die Last bereitgestellt wird, durch Rückkopplungssteuerung basierend auf einer Differenz zwischen der Temperatur der Last und einer vorbestimmten Temperatur; und das Korrigieren eines Operationswertes, der bei der Rückkopplungssteuerung erhalten wird, um eine Abnahme der Temperatur der Last zu unterdrücken.
E23. Eine Steuerungsvorrichtung zum Steuern einer Leistung, die von einer Aerosolerzeugungsvorrichtung einer Last bereitgestellt wird, die zum Erhitzen eines Aerosolerzeugungsartikels verwendet wird, der ein aerosolbildendes Substrat umfasst, das konfiguriert ist, zumindest eine Aerosolquelle oder eine Geschmacksstoffquelle zu halten oder zu tragen, wobei die Steuerungsvorrichtung konfiguriert ist, die Zufuhr der Leistung von der Leistungsquelle zur Last zu starten; eine Temperatur der Last zu erhalten und die Leistung, die von der Leistungsquelle der Last bereitgestellt wird, durch Rückkopplungssteuerung basierend auf einer Differenz zwischen der Temperatur der Last und einer vorbestimmten Temperatur zu steuern; und einen Operationswert zu korrigieren, der bei der Rückkopplungssteuerung erhalten wird, um eine Abnahme der Temperatur der Last zu unterdrücken.
E24. Ein Programm zum Bewirken, dass ein Computer das Steuerungsverfahren gemäß einem der Punkte E16, E19 und E22 implementiert.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 6,046,231 [0005]
JP 6,125,008 [0005]
JP 6,062,457 [0005]
WO 2014102091A1 [0008]
WO 2013098397A2 [0009]
US 2014096782A1 [0010]
EP 3228198A1 [0011]
US 2015359263A1 [0012]
WO 2014/040988 A2 [0013]

Claims

Aerosolerzeugungsvorrichtung (1), umfassend: eine Last (3), die konfiguriert ist, um einen Aerosolerzeugungsartikel (9) unter Nutzung einer Leistung zu erwärmen, die von einer Leistungsquelle (4) bereitgestellt wird, wobei der Aerosolerzeugungsartikel (9) ein aerosolbildendes Substrat (9a) umfasst, das konfiguriert ist, zumindest eine Aerosolquelle oder eine Geschmacksstoffquelle zu halten oder zu tragen; und eine Steuerungseinheit (8), die konfiguriert ist, eine Temperatur der Last (3) zu erhalten und um die von der Leistungsquelle (4) der Last (3) bereitzustellende Leistung durch Rückkopplungssteuerung zu steuern, wobei die Steuerungseinheit (8) konfiguriert ist, die von der Leistungsquelle (4) an die Last (3) bereitzustellende Leistung basierend auf einem Vergleich zwischen einem bei der Rückkopplungssteuerung erhaltenen Operationswert und einem vorbestimmten Wert zu steuern, wobei der Operationswert und der vorbestimmte Wert Werte sind, die ein Tastverhältnis betreffen, das sich auf eine entsprechende Leistung bezieht, die der Last (3) bereitgestellt wird, und wobei die Steuerungseinheit (8) konfiguriert ist, einen größeren Wert des Operationswerts und des vorbestimmten Werts bei dem Vergleich zwischen dem Operationswert und dem vorbestimmten Wert zu erhalten, und konfiguriert ist, die Leistung, die von der Leistungsquelle (4) an die Last bereitgestellt wird, basierend auf dem größeren Wert zu steuern.
Aerosolerzeugungsvorrichtung (1) nach Anspruch 1, wobei die Steuerungseinheit (8) konfiguriert ist, die Leistung, die von der Leistungsquelle (4) der Last (3) bereitgestellt wird, in mehreren Phasen zu steuern, wobei die mehreren Phasen umfassen, eine erste Phase und eine zweite Phase, die nach der ersten Phase ausgeführt wird, und wobei der vorbestimmte Wert, der in der zweiten Phase verwendet wird, basierend auf einem Wert bestimmt wird, der sich auf die Leistung bezieht, die der Last (3) in der ersten Phase von der Leistungsquelle (4) bereitgestellt wird.
Aerosolerzeugungsvorrichtung (1) nach Anspruch 2, wobei der vorbestimmte Wert, der in der zweiten Phase verwendet wird, basierend auf einem Wert bestimmt wird, der sich auf die Leistung bezieht, die schließlich in der ersten Phase bestimmt wird.
Aerosolerzeugungsvorrichtung (1) nach Anspruch 1, wobei die Steuerungseinheit (8) konfiguriert ist, die Rückkopplungssteuerung so auszuführen, dass die Temperatur der Last (3) allmählich erhöht wird, und wobei sich der vorgegebene Wert mit einer Erhöhung der Temperatur der Last ändert.
Aerosolerzeugungsvorrichtung (1) nach Anspruch 1, wobei die Steuerungseinheit (8) konfiguriert ist, die Rückkopplungssteuerung so auszuführen, dass der Operationswert allmählich erhöht wird, und wobei sich der vorgegebene Wert mit einer Erhöhung der Temperatur der Last ändert.
Aerosolerzeugungsvorrichtung (1) nach Anspruch 4 oder 5, wobei die Steuerungseinheit (8) konfiguriert ist, eine Vergrößerung der Rückkopplungssteuerung allmählich durchzuführen.
Aerosolerzeugungsvorrichtung (1) nach Anspruch 4 oder 5, wobei die Steuerungseinheit (8) konfiguriert ist, bei der Rückkopplungssteuerung eine Obergrenze der Leistung, die von der Leistungsquelle (4) an die Last (3) bereitgestellt wird, allmählich zu erhöhen.
Aerosolerzeugungsvorrichtung (1) nach Anspruch 6 oder 7, wobei der vorgegebene Wert allmählich abnimmt.
Aerosolerzeugungsvorrichtung (1) nach Anspruch 6 oder 7, wobei die Steuerungseinheit (8) konfiguriert ist, den vorbestimmten Wert während der Ausführung der Rückkopplungssteuerung auf Null zu ändern.
Aerosolerzeugungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Steuerungseinheit (8) den vorbestimmten Wert absenkt, wenn eine Überschreitung erkannt wird, bei der sich die Temperatur der Last (3) um einen Schwellenwert oder mehr pro vorbestimmter Zeit ändert.
Aerosolerzeugungsvorrichtung (1) nach Anspruch 10, wobei die Steuerungseinheit (8), wenn die Überschreitung erkannt wird, den vorbestimmten Wert auf einen Wert vor der Erkennung der Überschreitung zurücksetzt.
Aerosolerzeugungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei der vorbestimmte Wert als ein Wert oder größer bestimmt wird, der erforderlich ist, um die Temperatur der Last beizubehalten, oder wobei die Steuerungseinheit (8) konfiguriert ist, den vorbestimmten Wert basierend auf der Temperatur der Last zu bestimmen oder zu korrigieren, wobei die Steuerungseinheit (8) vorzugsweise konfiguriert ist, den vorbestimmten Wert so zu bestimmen oder zu korrigieren, dass ein absoluter Wert einer Differenz zwischen der Temperatur der Last (3) und der vorbestimmten Temperatur nicht erhöht wird.
Steuerungsvorrichtung zum Steuern einer Leistung, die von einer Aerosolerzeugungsvorrichtung (4) einer Last bereitgestellt wird, die verwendet wird, um einen Aerosolerzeugungsartikel (9) zu erhitzen, der ein aerosolbildendes Substrat (9a) umfasst, das konfiguriert ist, mindestens eine Aerosolquelle oder eine Geschmacksstoffquelle zu halten oder zu tragen, wobei die Steuerungsvorrichtung konfiguriert ist: die Leistungsversorgung von der Leistungsquelle (4) an die Last (3) zu starten; eine Temperatur der Last (3) zu erhalten und die von der Leistungsquelle (4) an die Last (3) bereitzustellende Leistung durch Rückkopplungssteuerung zu steuern; und die von der Leistungsquelle (4) an die Last (3) bereitgestellte Leistung basierend auf einem Vergleich zwischen einem bei der Rückkopplungssteuerung erhaltenen Operationswert und einem vorbestimmten Wert zu steuern, wobei der Operationswert und der vorbestimmte Wert Werte sind, die ein Tastverhältnis betreffen, das sich auf eine der Last bereitgestellte entsprechende Leistung bezieht, und wobei das Steuern der Leistung umfasst, einen größeren Wert des Operationswerts und des vorbestimmten Werts in dem Vergleich zwischen dem Operationswert und dem vorbestimmten Wert zu erhalten, und basierend auf dem größeren Wert durchgeführt wird.