(57)【要約】  少なくとも1つの電気装置と、ハイ側(HS)作動スイッチおよびロー側(LS)作動スイッチによって制御される前記装置用の作動器とを備える電気回路を診断する方法であって、この方法によれば、システムは、いずれのHSまたはLSスイッチとも直列ではない少なくとも1つの追加のスイッチを備え、回路の可能な状態のそれぞれにコードが付与され、回路は、所与の期間の間、これらの状態の少なくともいくつかに順次置かれ、これらの期間のそれぞれの間に、回路の異なる部分にて電圧および/または電流が測定され、前記測定結果にコードが付与され、状態コードと測定結果コードの間の予め規定された相関関係に従って、回路の少なくともいくつかの要素の正しい動作または誤動作の診断が確立される。
2013542406.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも1つの電気装置と、ハイ側(HS)作動スイッチおよびロー側(LS)作動スイッチによって制御される前記装置用の作動器とを備える電気回路を診断する方法であって、
システムは、いずれの前記HSまたはLSスイッチとも直列ではない少なくとも1つの追加のスイッチを備え、
前記回路の可能な状態のそれぞれにコードが付与され、
前記回路は、所与の期間の間、前記状態の少なくともいくつかに順次置かれ、
前記期間のそれぞれの間に、前記回路の異なる部分にて電圧および/または電流が測定され、前記測定結果にコードが付与され、
前記状態コードと前記測定結果コードの間の予め規定された相関関係に従って、前記回路の少なくともいくつかの要素の正しい動作または誤動作の診断が確立される、
方法。
【請求項２】
前記電気回路がスター結線された少なくとも3つの電気相(A、B、C)を含むモータを備え、
各相は順次活動化(電源に接続)され、次いで接地され、その他は不活動のままとなり、
各活動化および接地ステップに状態コードが付与され、
各活動化および接地ステップの間、前記相のそれぞれにて電圧が測定され、前記測定結果にコードが付与され、
前記状態コードと前記測定結果コードの間の相関表に従って、前記モータの前記相のそれぞれの正しい動作または誤動作の診断が確立される、
請求項1に記載の方法。
【請求項３】
前記モータがBLDCモータであり、各相が少なくとも1つの磁気コイルを備える、請求項2に記載の方法。
【請求項４】
前記モータ相のいずれも活動化されておらず、前記相のいずれかで一定の電圧が測定されたときに、電源へのショートカットを検出するステップと、
1つの相が活動化され、かつ過電流が測定された、または指令された相の電圧が非常に低いレベルのままであるときに、接地へのショートカットを検出するステップと、
1つの相が活動化され、他の相では電圧が測定されなかったときに、開回路を検出するステップと
を含む、請求項2または3に記載の方法。
【請求項５】
前記モータが以下の可能性、すなわち
前記活動化ステップを行うことを可能にする、各相に1つのハイ側ドライバと、
前記接地ステップを行うことを可能にする、各相に1つのロー側ドライバと、
1つの電流測定および過電流検出/保護と
を生じる回路に関連するハードウェアを備える、請求項2から4のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
相Aのハイ側をアクティブにするステップ(ステップ1)と、
いずれの相も非アクティブにする(すべての相のすべての側が非アクティブ)、あるいは相Aのロー側をアクティブ、すなわち相Aを接地するステップ(ステップ2)と、
相Bのハイ側をアクティブにするステップ(ステップ3)と、
いずれの相も非アクティブにする(すべての相のすべての側が非アクティブ)、あるいは相Bのロー側をアクティブ、すなわち相Bを接地するステップ(ステップ4)と、
相Cのハイ側をアクティブにするステップ(ステップ5)と、
いずれの相も非アクティブにする(すべての相のすべての側が非アクティブ)、あるいは相Cのロー側をアクティブ、すなわち相Cを接地するステップ(ステップ6)と
のシーケンスを含む、請求項5に記載の方法。
【請求項７】
前記シーケンスの各ステップでは、前記3つの相にて電圧が測定され、前記3つの測定結果のそれぞれに1桁のコードが付与され、それにより前記ステップのそれぞれに対して3桁の測定結果コードが生成される、請求項6に記載の方法。
【請求項８】
ステップ0では6桁すべてが0に等しく、ステップ1では6桁のうちの1つの桁が1に等しく他の桁は0に等しく、各ステップに対して同じであり、1に等しい桁（その他の桁は0に等しい）は、各ステップごとに異なるように、前記シーケンスの各ステップに6桁の状態コードが関連付けられる、請求項6または7に記載の方法。
【請求項９】
前記モータが、貯蔵タンクからエンジンの排気管に尿素を運ぶために用いられる回転ポンプを駆動する、請求項2から8のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
前記電気回路が、共通のLSスイッチを共有し、かつ各HSおよびLSは前記作動スイッチに並列の追加のスイッチすなわち診断スイッチを備える、2つの別々の装置のための2つの作動器を備える、請求項1に記載の方法。
【請求項１１】
6桁の測定結果コードを定義するステップと、
各桁が3つの可能な値を有する3桁の状態コードを定義するステップと、
検出すべき異なる起こり得るエラーを列挙するステップと、
各可能な診断条件に対して、異なる状態コードに関連する前記測定結果コード、およびそれに関連する前記起こり得るエラーを示す表を確立するステップと
を含む、請求項10に記載の方法。
【請求項１２】
前記2つの装置が、SCRシステムのライン加熱器および移送ポンプであり、
前記可能な診断条件が、オフ検出と、ライン加熱器オン検出と、移送ポンプオン検出と、移送ポンプおよびライン加熱器オン検出とであり、
回路は連続して異なる状態に置かれ、そのシーケンスはシステムが置かれた診断条件（オフであるか、ライン加熱器または移送ポンプがオンであるか、両方がオンであるか）に依存し、
前記状態コードと前記測定結果コードの間の相関表および/または図に従って、前記回路装置の正しい動作または誤動作の診断が確立される、
請求項11に記載の方法。
【請求項１３】
前記作動器の前記HSおよびLSが、前記作動スイッチに並列の追加のスイッチすなわち診断スイッチを備える、請求項1に記載の方法。
【請求項１４】
前記装置が、SCRシステムのタンクのための加熱器である、請求項13に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、電気回路を診断する方法に関し、詳細には、尿素水溶液のためのポンプのBLDCモータなどSCRシステムの少なくとも1つの構成要素、このようなシステム用の注入装置、ライン、またはタンク加熱器(tank  heater)などのための電気回路を診断する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車および重量物運搬車の排出物に対する法令は、中でも大気中への窒素酸化物NOxの放出の削減を規定している。この目的を達成するための知られている1つのやり方は、排気ライン内に還元剤、一般的にはアンモニアを注入することによって窒素酸化物の還元を可能にするSCR(選択的接触還元(Selective  Catalytic  Reduction))プロセスを用いることである。このアンモニアは、濃度を共晶濃度とすることができるアンモニア前駆体溶液の熱分解から得ることができる。このようなアンモニア前駆体は一般には尿素溶液である。
【０００３】
SCRプロセスを用いて、最適化された効率にて燃焼時にエンジン内に生じる高レベルのNOxは、エンジンを出ると触媒にて処理される。この処理は正確な濃度および厳しい品質にて還元剤を使用する必要がある。したがって溶液は正確に計量されて排気ガス流内に注入され、そこでは窒素酸化物(NOx)を窒素(N2)と水(H2O)に変える前に加水分解される。
【０００４】
これを行うために自動車には、添加溶液(一般には尿素水溶液)を含んだタンク、およびまたこの溶液を排気管に運ぶためのポンプを備える必要がある。
【０００５】
CARB(OBDII仕様の責任をもつCARB(カリフォルニア大気資源委員会(California  Air  Resources  Board)))からのOBDII要件は、すべての構成要素は、各電源サイクルで、すなわちエンジンをスイッチオンおよびオフするたびに(したがってポンプが活動化されていないコールド条件においても)、およびまた一定期間ごとに(たとえば30分ごとに)診断しなければならないことを明確に要求している。
【０００６】
これを行うためには電流および/または電圧測定を用いることができる。しかし一般に構成要素は異なる枝路および装置を備えるかなり複雑な電気回路を有する(またはそれに接続される)ので、異なる枝路または装置での電圧および/または電流の単一の静的な測定では、1つのエラーを他のエラーと区別することができない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】仏国特許出願第0700358号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、回路のどの部分が誤動作しているかを検出することを可能にする方法、すなわち診断方法を実現することによってこの問題を解決することを目的とする。これは回路内に、そのそれぞれの間に複数の電流/電圧測定が行われる、異なる状態に前記回路を置くように、回路内にいくつかの枝路を順次に活動化および非活動化できるようにするためにスイッチを置くという概念に基づく。状態と測定結果とを相互に関連付けることによって、ほとんどのエラーを(および場合によってはすべてのエラーさえも)互いに区別することが可能になると思われる。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この目的のために本出願は、少なくとも1つの電気装置と、ハイ側(HS)スイッチおよびロー側(LS)スイッチ(これらは実際には装置の作動スイッチである)によって制御される前記装置用の作動器とを備える電気回路を診断する方法に関し、この方法によれば、
-  システムは、いずれのHSまたはLSスイッチとも直列ではない少なくとも1つの追加のスイッチを備え、
-  回路の可能な状態のそれぞれにコードが付与され、
-  回路は、所与の期間の間、これらの状態の少なくともいくつかに順次置かれ、
-  これらの期間のそれぞれの間に、回路の異なる部分にて電圧および/または電流が測定され、前記測定結果にコードが付与され、
-  状態コードと測定結果コードの間の予め規定された相関関係に従って、回路の少なくともいくつかの要素の正しい動作または誤動作の診断が確立される。
【００１０】
本発明の方法は、それぞれハイ側(HS)スイッチを通して(SCRシステムの1つのように、車載の回路の場合の電池のような)電源に、およびロー側(LS)スイッチを通して接地に接続された作動器により、作動される(オンまたはオフにされ、すなわちそれを通って電流が循環される、または循環されない)少なくとも1つの電気装置(磁気コイル、加熱器、ポンプなど)を備える電気回路すなわち電気配線システムに適用される。一部の実施形態では、部品数および費用を節約するために、2つの異なる装置の少なくとも2つの作動器は同じLSスイッチを共有することができる。
【００１１】
本発明によれば、各HSおよびLSスイッチは、少なくとも2つの異なる状態をもつことができ(スイッチが閉じられたときは活動化され、スイッチが開かれたときは不活動化される)、システムは、エラー検出および認識(区別)を最大化できるように状態および測定結果の数を増やすために、前記HSおよびLSスイッチと直列でない少なくとも1つの追加のスイッチを備える。電気回路全体の異なる状態の数は、実際は各スイッチの状態の可能な組合せの数に対応する。
【００１２】
概して、本発明の方法は、上述のスイッチを備えた少なくとも1つのPCB(プリント回路基板)によって実施される。このPCBは概して、スイッチを作動し、測定信号を記録し、状態および測定結果コードを生成し、状態コードと測定結果コードを相互に関連付けることによって診断を行うコントローラに接続される。
【００１３】
本発明について、その特徴が本発明の範囲を限定するものではない本明細書に添付の図および表によって支持された、いくつかの実施形態を参照してより詳しく述べる。表１は、前記方法の測定ステップ、およびそれに従ってどのようにコードが生成されるかを示す表である。表２は、前記方法の測定ステップ、およびそれに従ってどのようにコードが生成されるかを示す表である。表３は、異なる測定ステップにどのように状態コードが関連付けられるかを示す表である。表４は、第1の実施形態の方法で検出できるエラーのタイプを示す表である。表５は、各状態コードに関連する起こり得る測定結果コード、およびそれに関連する起こり得るエラーを示す表である。表６は、前記エラー、およびそれに関連するコードの概要表である。表７は、前記方法の測定ステップ、およびそれに従ってどのようにコードが生成されるかを示す表である。表８は、前記方法の測定ステップ、およびそれに従ってどのようにコードが生成されるかを示す表である。表９は、異なる測定ステップにどのように状態コードが関連付けられるかを示す表である。表１０は、第2の実施形態の方法で検出できるエラーのタイプを示す表である。表１１は、各状態コードに関連する起こり得る測定結果コード、およびそれに関連する起こり得るエラーを示す表である。表１２は、第3の実施形態による前記方法の測定ステップ、およびそれに従ってどのようにコードが生成されるかを示す表である。表１３は、第3の実施形態による前記方法の測定ステップ、およびそれに従ってどのようにコードが生成されるかを示す表である。表１４は、異なる測定ステップにどのように状態コードが関連付けられるかを示す表である。表１５は、第3の実施形態の方法にて検出できるエラーのタイプを示す表である。表１６は、各状態コードに関連する起こり得る測定結果コード、およびそれに関連する起こり得るエラーを示す表である。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第1の実施形態による方法を適用することができる第1の電気回路を示す図である。
【図２】実際に用いることができる反復的な活動化シーケンスを示す図である。
【図３】エラーの検出および識別に至る論理図である。
【図４】本発明の第2の実施形態による方法を適用することができる第2の電気回路を示す図である。
【図５】エラーの検出および識別に至る論理図である。
【図６】エラーの検出および識別に至る論理図である。
【図７】エラーの検出および識別に至る論理図である。
【図８】エラーの検出および識別に至る論理図である。
【図９】エラーの検出および識別に至る論理図である。
【図１０】エラーの検出および識別に至る論理図である。
【図１１】エラーの検出および識別に至る論理図である。
【図１２】エラーの検出および識別に至る論理図である。
【図１３】エラーの検出および識別に至る論理図である。
【図１４】エラーの検出および識別に至る論理図である。
【図１５】エラーの検出および識別に至る論理図である。
【図１６】エラーの検出および識別に至る論理図である。
【図１７】エラーの検出および識別に至る論理図である。
【図１８】エラーの検出および識別に至る論理図である。
【図１９】エラーの検出および識別に至る論理図である。
【図２０】本発明の第3の実施形態による方法を適用することができる第3の電気回路を示す図である。
【図２１】エラーの検出および識別に至る論理図である。
【図２２】エラーの検出および識別に至る論理図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
上記で説明されたように本発明の方法は、車載のSCRシステムのように一定期間ごとに診断しなければならないシステムの電気回路(その諸部分)に適用することができる。
【００１６】
本発明の方法を適用することができる装置はポンプ、たとえば好ましくは車載の、エンジンの排気ガス内に還元剤(概して、尿素/水溶液)を供給するポンプのモータである。
【００１７】
非常に効率的な1つのタイプのポンプは、ブラシレス直流(brushless  direct  current:BLDC)モータによって駆動される回転ポンプから構成される。このようなモータではロータは、ステータ内に配置された電磁石コイルを順次切り換える(規定されたタイミングに従って活動化する)ことによって回転される。これらのコイルのそれぞれは、概して電源および接地に接続される。
【００１８】
このようなモータに生じ得る主なエラーは次の通りである。
-  1つの相の電源へのショートカット
-  1つの相の接地へのショートカット
-  1つの相が切断される
【００１９】
このモータを診断するために、すなわちその正しい動作をチェックするために、いくつかのアルゴリズムおよびそれらを用いた方法が提供されており、これらはポンプが稼働(回転)している間には比較的容易に実施される。しかし、最近は一部の自動車メーカは、前記ポンプが回転していないときにも前記ポンプを診断できることという要件を出している。またエラーの性質を検出することに対する要件も出てきている。
【００２０】
したがって、第1の実施形態によれば本出願は、スター結線された少なくとも3つの電気相(A、B、C)を備えるモータを診断する方法に関し、この方法によれば、
-  各相は順次活動化(電源に接続)され、次いで接地され、その他は不活動のままとなり、
-  各活動化および接地ステップに状態コードが付与され、
-  各活動化および接地ステップ時に、相のそれぞれにて電圧が測定され、前記測定結果にコードが付与され、
-  状態コードと測定結果コードの間の相関表に従って、モータの相のそれぞれの正しい動作または誤動作の診断が確立される。
【００２１】
本発明のこの実施形態が適用されるモータは好ましくは、各相内に少なくとも1つの磁気コイルを備え、概して、コントローラによって制御されるBLDCモータである。モータは内側または外側ロータモータとすることができる。モータは好ましくは内側ロータモータである。好ましくは各相は少なくとも1つの磁気コイルを備える。
【００２２】
このモータのステータは、スターまたはデルタ構成に組み立てることができる少なくとも3つの相を有するように、少なくとも3つのコイルを備える。したがってこのステータは、概して3の整数倍の、概括的には3、6、または9個のコイルを備える。内側ロータと、ロータの周りに一様に配置され、3つの相を形成するように接続された(すなわち各相(A、B、またはC)は3つのコイルを備え、前記コイルはA、B、C、A、B、C、A、B、Cの順にロータの周りに一様に配置された)9個のコイルを備えるステータとを有するモータで良好な結果が得られた。
【００２３】
本発明のこの実施形態の方法は、スター結線された3つの相(A、B、C)を有するモータを用いて良好な結果が得られる。
【００２４】
この方法が適用されるモータはポンプ、好ましくは2つの反対の回転方向に回転できるポンプを動作させることができるように設計されることが好ましく、一方は、概して供給ラインへの液体の供給に対応し、他方は、概して供給ライン(およびその中にある付属品)のパージに対応する。実際にはこれは、コイル(相)の活動化シーケンスを逆にすることによって容易に達成することができる。
【００２５】
好ましくは回転ポンプは歯車ポンプタイプのものである。これらのポンプは実際に、回転の両方向において同一のポンプ効率を生じるという利点を有する。
【００２６】
このポンプのコントローラは、制御モジュール(概して、PID(比例-積分-微分)調節器と、モータ回転速度コントローラとを備える)、および好ましくはモータを所望の速度で回転するのに必要な電力をモータに供給し必要な場合にはその回転方向を反転することを可能にする電源ユニットである。
【００２７】
特に最も好ましくは、ECM(電子制御モジュール(Electronic  Control  Module))はポンプコントローラに、CAN(コントローラエリアネットワーク(Controller  Area  Network))メッセージまたは、ポンプおよびコントローラに対する所望の動作条件に応じて変化するデューティサイクルを有するPWM(パルス幅変調)制御信号を送り、次いでポンプに前記動作条件を適用するようにモータに対して働く。このようなシステムは、その主題が本出願に参照により組み込まれている本出願人の名義の仏国特許出願第0700358号の主題である。
【００２８】
ポンプコントローラは、このCANメッセージまたはPWMタイプの信号を解釈し、CAN情報またはデューティサイクルに応じて、要求された圧力を調節するため、またはシステムをパージするため、またはポンプを加熱するためにポンプを停止、または相(コイル)を切り換える。
【００２９】
本発明のこの実施形態による方法が適用されるモータは好ましくは、凍結条件にて、すなわち温度が低温閾値に達したときで液体が凍結または凝固し得るときに、液体をポンピング(輸送)するためのポンプを対象とする。これらはたとえば水溶液とすることができる。本発明が特に良好に適用される1つの液体は尿素である。
【００３０】
「尿素」という用語は、概して、尿素を含んだ水溶性の溶液を意味するものと理解される。本発明は、たとえばDIN70070標準によれば、AdBlue(登録商標)溶液(商用の尿素の溶液)の場合は尿素含有量は31.8%から33.2%(重量にて)の間(すなわち32.5±0.7wt%)であり、したがって得られるアンモニアの量は18.0%から18.8%の間である、品質標準がある共晶水/尿素溶液を用いて良好な結果が得られる。本発明はまた、Denoxium(商標)という商品名で販売されておりその組成の1つ(Denoxium-30)はAdBlue(登録商標)溶液のアンモニアと等価な量を含んだ、やはり水溶液である尿素/蟻酸アンモニウム混合物に適用することができる。後者は-30℃以下でのみ(-11℃に対して)凍結するという利点があるが、場合によってはギ酸の放出に関連する腐食問題、および市場での入手性が低い(これに対し尿素は広く用いられており、農業などの分野でも容易に入手可能である)という欠点を有する。本発明は、共晶水/尿素溶液との関連において特に有利である。
【００３１】
好ましくは、本発明のこの実施形態の方法が適用されるモータは、電流が少なくとも1つのコイルを通過(好ましくはすべてのコイルを通過)するが、ロータは回転しないようにする予熱モードを有する。一方、ポンプの動作中には、永続的な回転トルクを生成するために電磁力すなわち発生する力が接線成分を有するように、シーケンスに従って電流がコイルを通過する。3つのコイルを有するモータの場合は、たとえばこのようなトルクを発生させるには、所与の方向(時計方向または反時計方向)に順に各コイルを活動化し、一方他の2つを非活動化すれば十分である。例として上述のような9個のコイルおよび3つの相を有するポンプの場合は、各相を順に活動化することができる。
【００３２】
加熱効果を得ている間に永続的なトルクを発生させないようにするには、各加熱サイクル時にトルクを発生させない所与のシーケンス(時間計画)に従って、またはランダムにコイル(相)を活動化することができる。
【００３３】
別法として各加熱サイクル時に、コイル(相)のいくつかに一定に電力供給し、他のいくつかには電力供給しないようにすることができる。この実施形態は好ましく、なぜなら、前者のものでは各切換え(活動化されるコイルの交替)にて規則的なトルクが発生し、ポンプが実際に凍結した液体により阻止されている場合は機械的張力となるからである。さらに好ましい実施形態では、各加熱サイクル時に永続的に電力供給されたコイルはコントローラによって記憶され、次の加熱サイクルではそれらの少なくともいくつかは休止状態に置かれ、その他(最初の加熱サイクルでは休止した)が活動化される。この実施形態はより簡単であり、特定のコイルを過度に経時劣化させない、すなわち加熱プロセスによる損耗をすべてのコイルに分散するという利点を有する。たとえば上述の9個のコイルおよび3つの相を有するポンプでは、以下の加熱サイクルすなわち(所与のサイクル時に連続的に活動化される相に関して)、AとB、AとC、BとCを繰り返すことができる。別法としてコントローラは、各加熱サイクルごとに電力供給する2つの相をランダムに選択することができる。
【００３４】
上記のことから結果として本発明のこの実施形態の方法は、ポンプが予熱している間にも適用することができる。
【００３５】
本発明のこの実施形態による方法について、その電気回路が添付の図1に示される、3相BLDCモータの特定のケース(実施例)に対してさらに以下に詳しく述べる。この実施例は例示のみであり、その特定の特徴(相の数、用いられるコード、特定のアルゴリズムなど)のいずれも本発明の範囲を限定すると見なされるべきではない。
【００３６】
回路に関連するハードウェアは以下の可能性を生じる。
-  活動化ステップを行うことを可能にする、各相に1つのハイ側ドライバ
-  接地ステップを行うことを可能にする、各相に1つのロー側ドライバ
-  1つの電流測定および過電流検出/保護
したがってこの回路は、それぞれHSおよびLSスイッチを有する3つの作動器(モータの各相に1つずつ)を備える。
【００３７】
ポンプが回転していないときに適用されるステップのシーケンスは、以下の必要性を満たす。
-  すべての相は、接地へのショートカット/負荷開路検出を可能にするように活動化される必要がある
-  電源へのショートカットを検出するには、指令またはロー側活動化を必要としない
【００３８】
したがってこのシーケンスは以下のステップを含む。
ステップ1-ハイ側、相Aアクティブ
ステップ2-いずれの相もアクティブでない(すべての相のすべての側が非アクティブ)。代替として相Aロー側をアクティブにすることができ、すなわち相Aを接地することができる。
ステップ3-ハイ側、相Bアクティブ
ステップ4-いずれの相もアクティブでない(すべての相のすべての側が非アクティブ)。代替として相Bロー側をアクティブにすることができ、すなわち相Bを接地することができる。
ステップ5-ハイ側、相Cアクティブ
ステップ6-いずれの相もアクティブでない(すべての相のすべての側が非アクティブ)。代替として相Cロー側をアクティブにすることができ、すなわち相Cを接地することができる。
【００３９】
1つの相を接地することで0Vにより速く到達(すなわち2つの活動化ステップの間で相を無負荷にするように)できるが、電池へのショートカットの場合に過電流のリスクがあり得る。
【００４０】
このシーケンスを用いることによってポンプは回転しないようになり、外からは活動化は見られない。このシーケンスではすべての予備チェック(たとえば電源)が行われる初期フェーズについては述べていないが実際には適用される。
【００４１】
上述のステップのそれぞれの間に、相のそれぞれにて電圧が測定され、添付の表1および表2に従ってコードが生成される。これらの表から分かるように所与の相が活動化または接地された後に、指令された相および他の2つの相にて電圧が測定され、3つの測定結果のそれぞれに1桁のコードが付与され、それにより上述のステップのそれぞれに対して3桁の測定結果コードが生成される。実施例ではこの1桁のコードは、測定された電圧Uが所与の最小値(実施例では0.1V)未満の場合は0、所与の値(実施例では9V)を超える場合は1、過電流検出があった場合は2となる。0.1Vおよび9Vの値は、OEM仕様に適合しなければならない較正パラメータである。
【００４２】
さらにシーケンスの各ステップに対して、表3に記載されるように状態コードが関連付けられる。このコードは、どの相のどちらの側(ロー側またはハイ側)が活動化されたかを示す6桁のコードである。より正確には、ステップ0では6桁すべてが0に等しく、ステップ1ではそれらのうちの1つの桁が1に等しく他の桁は0に等しく、これは各ステップに対して同じであり、1に等しい桁(その他は0に等しい)は各ステップごとに異なる。
【００４３】
表4に定義されるエラーは以下のように検出される。
-  BLDCモータのいずれの相も指令されておらず、相のいずれかで一定の電圧が測定されたときは、電源へのショートカットが検出されることになる。代替として、タイミングの問題を避けるためにロー側を用いることもできる(プルダウンは、指令がない場合よりも実際の電圧を速く0にさせ得る)。
-  1つの相が指令され(ハイ側アクティブ)、過電流シャットダウンを生じた、または指令された相電圧が非常に低い電圧のままであるときは、接地へのショートカットが検出される。相が接地に短絡されたときには、それを活動化しようとしたときは測定値は0のままとなる。さらに過電流保護が活動化されることになる(過電流保護のタイミングは実際の回路によって決まる)。
-  1つの相が指令され(ハイ側アクティブ)、他の相には電圧が測定されなかったときは開回路が検出される。さらに接続されていない相ではない別の相が指令されたときに、接続されていない相は0Vを示すようになる。相が接続されていないときは、それを活動化しようとすると測定値はVBATに切り換わるようになる。しかし相は切断されているので、VBATは他の相には「移動」しない。
【００４４】
表5は、各状態コードに関連する起こり得る測定結果コード、およびそれに関連する起こり得るエラーを示す。この表では、xは0または1を表す。
【００４５】
モータ診断を300msごとに行うために、図2に示される反復的な活動化シーケンスを用いることができ、その場合各相は順次50msの間、活動化される。
【００４６】
個々の状態に対して図3の論理図が用いられ、表5の相関および上に記された説明に従って、上記のエラーの検出および識別に至り、表6に要約(およびコードに変換)される(この表では、追加の安全余裕を加えるように、表5の200の代わりに2xxが用いられていることが分かる)。この表から分かるように活動化されていないときにすべての相が非アクティブのとき、および1つがアクティブのときにすべてがアクティブのときは、正しい動作が診断される。他のすべてのケースでは、その性質(電源または接地への短絡、または開回路)が状態コードと測定結果コードの間の関連に基づいて検出できる誤動作が存在する。この方法は、3つの相のスター結線を有する任意のモータに一般化することができる。
【００４７】
第2の実施形態によれば本発明の方法は、共通のLSスイッチを共有する2つの別々の装置の2つの作動器に適用することができる(これは経済性の観点から興味深いが、診断はより難しくなる)。この実施形態では各HSおよびLSは、作動スイッチに並列の追加のスイッチ(診断スイッチとも呼ばれる)を備える。
【００４８】
これらの装置は、たとえば2つの異なる加熱器、加熱器およびポンプなどのSCRシステムの2つの異なる機能部分とすることができる。
【００４９】
本発明のこの実施形態による方法について、添付の図4に示されるライン加熱器(line  heater)(たとえば尿素供給ラインを加熱するのに用いられる加熱器)、および移送ポンプ(transfer  pump)(不活性の貯蔵器から、活性の加熱された貯蔵器に移送するのに用いられるポンプ)を備える、電気回路の特定のケース(実施例)についてさらに以下に詳しく述べる。やはりこの実施例は例示のみであり、その特定の特徴(用いられるコード、特定のアルゴリズムなど)のいずれも本発明の範囲を限定すると見なされるべきではない。
【００５０】
第1の実施形態の場合は方法は実施するために以下の予備ステップを必要とする。
-  測定結果コードを定義するが、今回は添付の表7および表8に従い、測定結果コードは(3桁のコードの代わりに)6桁のコードである。
-  表9に従って状態コードを定義し、これは今回は3桁のコードであり、各桁は3つの可能な値(0、1、またはR)を有する。
-  添付の表10のように、検出すべき異なる起こり得るエラーを列挙する。
-  それぞれの可能な診断条件(ライン加熱器および移送ポンプの両方が不活動化された間(=オフ検出))、それらの1つのみが活動化されたとき(=ライン加熱器オン検出、または移送ポンプオン検出)、または両方が活動化されたとき(=移送ポンプおよびライン加熱器オン検出)に対して、異なる状態コードに関連する測定結果コード、およびそれに関連する起こり得るエラーを示すいわゆる「真理値表」を確立する。
【００５１】
本発明のこの実施形態による方法を実施するために、回路は連続して異なる状態に置かれ、そのシーケンスはシステムが置かれた条件に依存する(オフ、ライン加熱器または移送ポンプオン、両方オン)。これらのシーケンスは添付の図5から図19の論理図に列挙され、これらはまたどのように異なるエラーを検出し、互いに区別できるかを示す。
【００５２】
本発明の第3の実施形態は、作動スイッチを有する単一の装置の作動器に適用することができる。この実施形態もまた作動器のHSおよびLSの両方は、作動スイッチに並列の追加のスイッチ(診断スイッチとも呼ばれる)を備える。
【００５３】
この実施形態はSCRタンク加熱器のケースにおいて、添付の図20から図22、および表12から表16によって示される。
【００５４】
-  図20は関係する電気回路を示す
-  表12および表13、測定ステップおよびコード生成
-  表14、状態コード関連付け
-  表15、検出できるエラーのタイプ
-  表16、測定結果コードと状態コードの間の関連、およびそれに関連する起こり得るエラー
-  図21および図22、エラーの検出および識別に至る論理図
【００５５】
【表１】
2013542406.tif 000003
【００５６】
【表２】
2013542406.tif 000004
【００５７】
【表３】
2013542406.tif 000005
【００５８】
【表４】
2013542406.tif 000006
【００５９】
【表５】
2013542406.tif 000007
【００６０】
【表６】
2013542406.tif 000008
【００６１】
【表７】
2013542406.tif 000009
【００６２】
【表８】
2013542406.tif 000010
【００６３】
【表９】
2013542406.tif 000011
【００６４】
【表１０】
2013542406.tif 000012
【００６５】
【表１１−１】
2013542406.tif 000013
【００６６】
【表１１−２】
2013542406.tif 000014
【００６７】
【表１１−３】
2013542406.tif 000015
【００６８】
【表１１−４】
2013542406.tif 000016
【００６９】
【表１１−５】
2013542406.tif 000017
【００７０】
【表１２】
2013542406.tif 000018
【００７１】
【表１３】
2013542406.tif 000019
【００７２】
【表１４】
2013542406.tif 000020
【００７３】
【表１５】
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【００７４】
【表１６】
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【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【国際調査報告】
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