(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
制御装置により給電される単極モータにより、その移動が制御される少なくとも１つの可動機構を有する暖房、換気及び／又は空調用装置において、制御装置（ＣＯＭ）が、温度信号受信用入力端（Ｅ1）及び／又は、給電用バッテリ（ＢＡＴ）の電圧を表わす信号の入力端（Ｅ2）を有し、かつこの制御装置が、少なくとも１つの前記信号のレベルにより左右される単極モーター（Ｍ1，Ｍ2）のパイロット周波数（Ｆ）を生成するための少なくとも１つの出力端（Ｓ1，Ｓ2）を有し、前記パイロット周波数が、少なくとも２つの温度及び／又は電圧レベル領域について、少なくとも２つの離散的な値を有し、前記制御装置が、少なくとも１つの温度ヒステリシスサイクルを生成し、かつ少なくとも２つの温度レベル領域が、低ヒステリシス閾値と高ヒステリシス閾値の間の１回の前記ヒステリシスサイクルについて限定され、かつヒステリシスサイクルは、温度がＴ1より低い値から増大した時点で、ＴがＴ2に達するまで周波数Ｆを値Ｆ2に維持することを可能にし、Ｔ2に達した場合、この周波数は値Ｆ1に切換わり、又温度がＴ2以上の値から低下した時点で、ＴがＴ1に達するまで、周波数ＦをＦ1の値に維持することを可能にし、Ｔ1に達した時点で、この周波数は値Ｆ2に切換わることを特徴とする装置。
【請求項２】
前記装置が、バッテリ電圧に関係する少なくとも１つのヒステリシスサイクルを生成し、かつ少なくとも２つのバッテリ電圧レベル領域が、低ヒステリシス閾値と高ヒステリシス閾値の間の１回の前記ヒステリシスサイクルによって限定されていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
少なくとも２つのパイロット周波数が、互いの倍数であることを特徴とする請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記温度信号が、外部温度（Ｔe）に対応していることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の装置。
【請求項５】
前記温度信号が、自動車の室内空間の内部温度（Ｔi）に対応していることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の装置。
【請求項６】
前記温度信号が、自動車の室内空間の内部温度（Ｔi）の推定値に対応していることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の装置。
【請求項７】
同じ制御装置（ＣＯＭ）によって制御される複数の単極モータ（Ｍ1，Ｍ2…）を有することを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、制御装置により給電される単極モータにより、その移動が制御される少なくとも１つの可動機構を有する暖房、換気及び／又は空調の装置に関する。
【０００２】
公知の装置においては、フラップのような可動機構は、例えばバッテリの電圧変動に対処できるように、一定の与えられた値に制御電圧を調節する制御回路により、一定の動作周波数で給電される単極モーターによって制御される。かかる装置では、制御用カード上に補足的なアナログ回路が必要となり、そのため、装置のコストならびに場所の無駄が増大することになる。
【０００３】
上記の単極モータは、一般に、車両のさまざまな機構（空調又は暖房、加熱式リヤウインド、電動フロントガラス、エンジン噴射装置など）に共通でありうるコンピュータによって制御される。これが供給する出力トルクは、特にバッテリの電圧及び温度に応じて大幅に変動する。
【０００４】
本発明の目的は、構造、コスト、及び外形寸法に著しく支障をきたすことなく、電圧以外のパラメータに基づいて、そのトルクを変動させるために、モータの機能を制御することにある。
【０００５】
本発明の基本的考え方は、単極モータの制御周波数を、パラメータとして利用することにある。このタイプのモータのトルクは、パイロット周波数に応じて著しく変動する。その他の条件が全て等しいとすると、単極モータの出力トルクは、パイロット周波数（有利には５０Hzと２００Hzの間に含まれる）が減少するにつれて増大する。かかるパイロット周波数（例えば方形波信号の形をしたもの）は、コンピュータを用いて容易に生成できる。
【０００６】
本発明は、制御装置により給電される単極モータにより、その移動が制御される少なくとも１つの可動機構を有する暖房、換気及び／又は空調用装置において、制御装置が、温度信号受信用入力端及び／又は、給電用バッテリの電圧を表わす信号の入力端を有し、かつこの制御装置が、１つの前記信号のレベルにより左右される単極モーターのパイロット周波数を生成するための少なくとも１つの出力端を有することを特徴とする装置に関する。
【０００７】
パイロット周波数が、少なくとも２つの温度及び／又は電圧レベル領域について少なくとも２つの離散的な値を呈すると、特に有利である。
【０００８】
好ましい一実施形態によると、この装置は、制御装置が、少なくとも１つの温度ヒステリシスサイクルを生成し、かつ少なくとも２つの温度レベル領域が、低ヒステリシス閾値と高ヒステリシス閾値の間の１回の前記ヒステリシスサイクルについて限定され、及び／又は、前記装置が、バッテリ電圧に関係する少なくとも１つのヒステリシスサイクルを生成し、かつ少なくとも２つのバッテリ電圧レベル領域が、低ヒステリシス閾値と高ヒステリシス閾値の間の１回の前記ヒステリシスサイクルによって限定されていることを特徴とする。
【０００９】
特に有利な一実施形態によると、少なくとも２つのパイロット周波数は、互いの倍数である。このとき、唯一の周波数から、非常に単純な形でそれを生成することが可能である。
【００１０】
温度信号は、外部温度Ｔe，自動車室内空間の内部温度Ｔi、さらにはこの後者の温度の推定値に対応することができる。
【００１１】
同じ制御装置（例えばコンピュータ）を、例えば、暖房、換気及び／又は空調装置のフラップの制御用モータといったような複数の単極モータを制御するために使用することも可能である。
【００１２】
本発明のその他の特徴及び利点は、図面と関連づけて制限的な意味のない例として示す以下の説明を読むことにより、さらに良く理解できると思う。
【００１３】
図１は、本発明に従った装置の回路図を示す。これには、例えば、それぞれＥ1及びＥ2というその入力端のうちの２つにおいて、車両のバッテリＢＡＴの電圧ＶBセンサー２、及び／又は温度センサー１により供給された信号を受理する空調用装置のコンピュータにより構成されている制御装置ＣＯＭが含まれている。
【００１４】
測定される温度は、外部温度Ｔe，内部温度Ｔi、 又は後者の温度の推定値でありうる。望ましい機能( 信号生成、ヒステリシスサイクル）は、装置ＣＯＭの一部を成すマイクロプロセッサによって実現される。単数又は複数の単極モータ（Ｍ1，Ｍ2…）は、対応する単数又は複数の出力端（Ｓ1，Ｓ2…）に送り出される周波数Ｆで例えば１２Ｖという一定の与えられた公称振幅をもつ方形波信号といったような周期的信号を用いて制御される。
【００１５】
図１には、空気取入れフラップ、又は空気分配フラップでありうる空調用フラップ３を起動させる単極モータＭ1、及び空気取込みフラップ、又は空気送出しフラップでありうるフラップ４を起動させるモーターＭ２が示されている。公知のように、同一のモータＭ1及び／又はＭ2を、複数のフラップを駆動するために利用することもできる。
【００１６】
単数又は複数のモータの給電パラメータを一定にしておいた場合、出力トルクは、バッテリの電圧ＶBと同様、温度に応じてもきわめて大きく変動する可能性がある。
【００１７】
例えば、低温におけるトルクの増大は、凍結を理由として、突き合さった状態でブロックされる可能性のある機構の上に過剰の応力を生み出す可能性がある。一方、高温では、トルクは、フラップの移動をひき起こすには低すぎることもある。
【００１８】
実際には、停止時には、例えば１２.５Ｖであるバッテリの電圧が、エンジン回転時には、１３Ｖ〜１４Ｖさらには１５Ｖ又は１６Ｖになるのに対し、車両は−３０℃〜＋５０℃の間の温度間で作動せざるを得なくなる可能性がある。同様に、この電圧は、調節装置が不良である場合１１Ｖ前後にまで低下する可能性もある。
【００１９】
これらの極端な条件のため、モータトルクは、４から７に達しうるような係数で変動する可能性がある。
【００２０】
確かに、制御電圧を調節することにより、これらの変動を少なくとも部分的に補償することも可能であるが、上述の通り、そのようにすると、補足的なアナログ回路が必要となり、そのため占有体積ならびにコストが増大する。
【００２１】
本発明は、単極モータのトルクが、給電周波数に応じて変動すること、そして装置を著しく複雑にすることなく、この周波数を変動させることが可能であることを考慮している。実際、このような周波数Ｆの変動は、特に、すでに空調用装置の中に存在するようなコンピュータを用いて得ることができる。
【００２２】
一例として、図２は、異なる周波数Ｆ，つまり５０Hz（曲線Ｉ），１００Hz（曲線ＩＩ）及び２００Hz（曲線ＩＩＩ）についての温度Ｔ（℃単位）に応じて記された単極モータのトルクＣ（Ｎ・cm単位）の曲線を示す。
【００２３】
図３は、温度がＴ1未満（例えばＴ1＝−１５℃）である場合に、パイロット周波数ＦがＦ2に等しい（例えばＦ2＝２００Hz）本発明の一実施形態を例示している。これに対して、温度がＴ2を上回る場合（例えばＴ2＝−１０℃），周波数Ｆは、Ｆ1＜Ｆ2でＦ1に等しく（例えばＦ1＝１００Hz），こうしてトルクの増大が可能となる。
【００２４】
図２に示すようなヒステリシスサイクルは、温度がＴ1より低い値から増大した時点で、ＴがＴ2に達するまで周波数Ｆを値Ｆ2に維持することを可能にし、Ｔ2に達した場合、この周波数は値Ｆ1に切換わり、又温度がＴ2以上の値から低下した時点で、ＴがＴ1に達するまで、周波数ＦをＦ1の値に維持することを可能にし、Ｔ1に達した時点で、この周波数は値Ｆ2に切換わる。
【００２５】
図４は、バッテリの電圧ＶBがＶ1より低い場合（例えば、Ｖ1＝１１Ｖ）周波数ＦがＦ'1に等しい（例えばＦ'1＝１００Hz）ような、本発明のもう１つの実施形態を例示している。
これに対して、電圧ＶBがＶ2より高い場合（例えばＶ2＝１２Ｖ）、周波数Ｆは、Ｆ'2＞Ｆ'1に等しい（例えばＦ'2＝２００Hz）。
【００２６】
このようにして、バッテリ電圧ＶBが異常に低くなった場合、周波数Ｆを低下させること、ひいてはトルクＣを増大させることが可能である。ヒステリシスサイクルは、ＶBがＶ2より高い値から低下した場合、ＶBがＶ1に達するまで値Ｆ’2を維持すること、そしてＶBがＶ1より低い値から増大した場合に、ＶBがＶ2に達するまでＦを値Ｆ’1に維持することが可能である。
【００２７】
図５は、ヒステリシスサイクルによってテストされた２つの温度閾値、及び周波数Ｆについての考えられる３つの値（Ｆ0，Ｆ1及びＦ2）を有する、温度に応じた制御装置を示している。
【００２８】
例えば、Ｆ0＝５０Hz，Ｆ1＝１００Hz、及びＦ2＝２００Hz，及びＴ1＝−１５℃，Ｔ2＝−１０℃，Ｔ3＝５５℃ 、及び Ｔ4＝６０℃となる。
【００２９】
上述のすべてのケースにおいて、単純閾値ではなく、むしろヒステリシスサイクルの、好ましくはソフトウェアによる実施は、不安定さを回避できるようにする。
【００３０】
当然のことながら、ヒステリシス調節装置を用いて、これらの機能を実現することが可能であるものの、対応する論理が容易にプログラミングできるものであり、そうして、コンポーネントの付加を回避できることから、ソフトウェアによりこれらを実現する方がより有利である。
【００３１】
図６は、バッテリの電圧ＶB及び温度Ｔの両方を考慮に入れる２つの周波数に単純化された調節フロー図を示す。このフロー図によると、周波数Ｆは、ＶBが１２Ｖより低い場合、２００Hzで固定される（しかもこの場合温度の如何にかかわらずである）。ＶBが１２Ｖ以下である場合、Ｆは、省略時解釈で１００Hzに固定される。このとき、自動車の室内空間の内部温度Ｔｉをテストする。ＴｉがＴ0未満である場合には、Ｆは、（トルクＣを減少させるため）２００Hzという値をとり、そうでなければ、Ｆは１００Hzに等しい状態にとどまる。
【００３２】
図７は、周波数Ｆの考えられる３つの値、すなわちＦ0，Ｆ1及びＦ2（Ｆ0＜Ｆ1＜Ｆ2）に従った制御のケースを例示している。周波数領域は、以下の要領で限定される。周波数Ｆ1及びＦ2での領域間の分離は、横座標の直線線分Ｔ0及び縦座標の直接線分Ｖ’によって表わされている通りに実現される。周波数Ｆ1及びＦ0での領域間の分離は、横座標直線線分Ｔ’、及び縦座標直線線分Ｖ0により実現される。例えば、Ｔ0＝−１８℃，Ｔ’＝５０℃，Ｖ0＝１０Ｖ 及び Ｖ’＝１４Ｖとなる。
【００３３】
有利には、図８に示されてされているように、論理中にヒステリシスを導入する。
【００３４】
上述の発明は、単数又は複数のモーターが果たす機能の特定的ニーズ、及び作業条件にこのモータの出力トルクを適合できるようにするものである。
【００３５】
好ましくは、パイロット周波数の離散的値の間での切換えによって実現されるパイロット周波数の適合化は、モーターにより送り出されるトルクの極値間の比を減少させ、ひいては、フラップといった機構が、ストッパ上に偶発的にブロック（「密着」）される可能性があるにもかかわらず、過度に高い低温でのトルク、あるいは又可動機構の移動を生み出す可能性のない高温での過度に低いトルクといったようないくつかの欠点を回避することが可能となる。
【００３６】
本発明は、さらに、加えられるトルクの値の適合化により、優れた信頼性を保証しながら、その機能コストが低い単極モータの利用を普及させることを可能にする設計上の柔軟性を与えるものである。
【００３７】
さらに本発明によれば、極限の作動条件を満たしながら、より低い出力の単極モータを使用することができる。その上、離散的値の使用により、制御論理は単純化される。最大の単純性は、互いの倍数であるものとして周波数の値を選ぶことによって得られ、こうして、これらを単純な周波数除算により生成することが可能になる。
【００３８】
もう１つの手段は、制御装置ＣＯＭのマイクロプロセッサのクロック周波数といったような周波数の約数として、これらを選択することである。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明による装置の回路図である。
【図２】  異なる３つのパイロット周波数に従い、同じ給電電圧についての、温度に応じた単極モータのトルクの変動を示す図である。
【図３】  それぞれ、温度（１つのヒステリシスサイクルを伴う）、電圧及び温度（２つのヒステリシスサイクルを伴う）に応じた制御のための、本発明に従って実施可能なヒステリシスサイクルを例示する図である。
【図４】  それぞれ、温度（１つのヒステリシスサイクルを伴う）、電圧及び温度（２つのヒステリシスサイクルを伴う）に応じた制御のための、本発明に従って実施可能なヒステリシスサイクルを例示する図である。
【図５】  それぞれ、温度（１つのヒステリシスサイクルを伴う）、電圧及び温度（２つのヒステリシスサイクルを伴う）に応じた制御のための、本発明に従って実施可能なヒステリシスサイクルを例示する図である。
【図６】  電圧及び温度に応じた単純化された制御フロー図である。
【図７】  電圧及び温度に従った制御を表わす図である。
【図８】  図７のヒステリシスを伴う一変形形態を示す図である。
【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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