(57)【要約】【課題】専用のモニタ信号端子を設けること無く、自由度の高い様々なモニタ信号を出力可能な制御装置を提供する。【解決手段】通信線Ｓを介して送信される信号に基づいて制御対象を制御する制御装置２０であって、所定の信号入力を検知すると前記制御対象を制御する制御モードから検査モードに移行するモード切替部２０ａと、前記モード切替部により前記検査モードに移行すると、前記通信線を介して送信または受信する信号の信号形態を、前記制御モードで用いる第１信号形態から第１信号形態とは異なる第２信号形態に変更して通信を行なう通信部２０ｂと、を備えている。【選択図】図４
2012005254.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信線を介して送信される信号に基づいて制御対象を制御する制御装置であって、
所定の信号入力を検知すると前記制御対象を制御する制御モードから検査モードに移行するモード切替部と、
前記モード切替部により前記検査モードに移行すると、前記通信線を介して送信または受信する信号の信号形態を、前記制御モードで用いる第１信号形態から第１信号形態とは異なる第２信号形態に変更して通信を行なう通信部と、
を備えている制御装置。
【請求項２】
前記通信部は、前記第１信号形態としてＰＷＭ信号を送信または受信する第１通信方式から、前記第２信号形態としてコード信号を送信する第２通信方式に切り替えて通信する請求項１記載の制御装置。
【請求項３】
前記制御対象が車両の冷却ファンを駆動するファンモータであり、前記制御モードで前記通信線を介して受信するＰＷＭ信号が前記ファンモータの目標回転数を示す信号であり、前記検査モードで前記通信線を介して送信するコード信号が当該制御装置の型式を示す識別コードを含む信号である請求項２記載の制御装置。
【請求項４】
前記モード切替部は、前記通信線を介して受信するＰＷＭ信号の周期とデューティ比が前記制御モードで規定される周期とデューティ比の組合せと異なる所定の組合せであると判定したときに、前記制御モードから前記検査モードに移行する請求項１から３の何れかに記載の制御装置。
【請求項５】
前記モード切替部は、さらに当該制御装置に印加される直流電圧の電圧値が前記制御モードで規定される電圧範囲と異なる電圧範囲の電圧値であると判定したときに、前記制御モードから前記検査モードに移行する請求項４記載の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、外部装置を接続可能な通信線を備え、通信線を介して送信される信号に基づいて制御対象を制御する制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車等には、マイクロコンピュータを備えた多数の制御装置が組み込まれている。これらの制御装置には、同種の制御対象を制御する型式が異なる複数の制御装置が含まれ、製造ラインでは仕向けに応じて適切に選択された制御装置が車両に組み付けられている。
【０００３】
さらに、製造ラインでは、車両に組み付けられた制御装置が、仕向けに合致した制御装置であるか否か、また、所期の機能を適切に発揮できる故障の無い制御装置であるか否か等の検査が行なわれる必要がある。
【０００４】
そのため、ＲＡＭモニタ等の試験装置にテストデータをシリアル通信するための専用の入出力端子を制御装置に設けて、この試験装置からマイクロコンピュータの機能を試験するためのテストデータを送信するとともに、マイクロコンピュータからの応答を受信して、動作が正常か異常かをチェックするような構成を採用する場合がある。
【０００５】
しかし、そのような機能を実現するための付加回路をマイクロコンピュータ内部に構築する必要があり、制御装置のコストが嵩むという不都合がある。
【０００６】
そこで、特許文献１には、動作チェック専用の外部接続用端子が不要で、特別な試験機能を組み込まずに搭載後の動作チェックが可能な車両制御用マイクロコンピュータが提案されている。
【０００７】
当該車両制御用マイクロコンピュータは、車両用エンジンの電子制御に必要な入力信号が与えられる入力手段と、前記電子制御の手順を示すプログラムが格納された記憶手段と、前記プログラム及び前記入力手段に与えられた入力信号に基づいて、前記車両用エンジンを制御するために必要な制御信号を生成する制御手段と、前記制御手段において前記プログラムに従って予め定められた所定の動作が行われたときに、前記車両用エンジンの制御に影響を与えないパルス幅を有する動作監視パルスを生成するパルス生成手段と、前記制御手段で生成された制御信号に前記パルス生成手段で生成された動作監視パルスを重畳して合成制御信号を生成するパルス重畳手段と、前記合成制御信号をエンジン制御用の所定レベルの信号に変換して出力する出力手段とを備えている。
【０００８】
また、特許文献２には、診断機能及びその結果を表示する特殊制御を、確実且つ高速に処理することを目的とした自動車制御装置が提案されている。
【０００９】
当該自動車制御装置は、マイクロコンピュータを内蔵し、入力されている各種の信号のうち、少なくとも２入力以上の信号が実使用上起こり得ない組合せ条件として成立した場合に、自己診断等の特殊な制御を実行して、その結果を表示するように構成され、パワーオンリセットで当該特殊な制御が解除されるように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２０００−２５７５００号公報
【特許文献２】特開平０４−２８７８５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかし、上述した従来技術では、何れも専用の信号出力端子を設けるのではなく、既存の信号出力端子を兼用してモニタ用の信号を出力するように構成されているが、信号出力端子から出力される信号の出力形態が固定されているため、その信号出力形態の範囲でしかモニタ信号を出力できないという問題があった。
【００１２】
また、モニタの必要な信号の種類を増やすためには、モニタ用の信号出力端子として兼用する既存の信号出力端子を増加する必要があり、信号出力端子が多くない場合には信号種類も制限され、詳細な検査が困難になるという問題もあった。
【００１３】
本発明の目的は、上述した問題に鑑み、専用のモニタ信号端子を設けること無く、自由度の高い様々なモニタ信号を出力可能な制御装置を提供する点にある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上述の目的を達成するため、本発明による制御装置の特徴構成は、通信線を介して送信される信号に基づいて制御対象を制御する制御装置であって、所定の信号入力を検知すると前記制御対象を制御する制御モードから検査モードに移行するモード切替部と、前記モード切替部により前記検査モードに移行すると、前記通信線を介して送信または受信する信号の信号形態を、前記制御モードで用いる第１信号形態から第１信号形態とは異なる第２信号形態に変更して通信を行なう通信部と、を備えている点にある。
【００１５】
上述の構成によれば、モード切替部によって所定の信号入力が検知されると、制御対象を制御する制御モードから検査モードにモードが切り替えられ、検査モードにモードが切り替えられると、通信線を介して送信または受信される信号の信号形態が、通信部によって制御モードに対応した第１信号形態から第１信号形態とは異なる第２信号形態に変更される。従って、制御モードで送信または受信される信号形態に制約されない自由度が高い信号形態で多種類のモニタ用の信号を送信または受信することができるようになる。
【００１６】
例えば、前記通信部は、前記第１信号形態としてＰＷＭ信号を送信または受信する第１通信方式から、前記第２信号形態としてコード信号を送信する第２通信方式に切り替えて通信するように構成することが好ましく、制御モードでは制御に適した効率の良いＰＷＭ信号を送信または受信する第１通信方式を選択しながらも、検査モードではコード信号を送信する第２通信方式に切り替えて制御モードより多くの種類の信号を様々な精度で送信することができるようになる。
【発明の効果】
【００１７】
以上説明した通り、本発明によれば、専用のモニタ信号端子を設けること無く、自由度の高い様々なモニタ信号を出力可能な制御装置を提供することができるようになった。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】（ａ）は本発明による制御装置がエンジン制御装置と接続され、制御モードで動作する場合の説明図、（ｂ）は本発明による制御装置が検査装置と接続され、検査モードで動作する場合の説明図
【図２】（ａ）は本発明による制御装置が用いられるエンジン冷却装置の説明図、（ｂ）は本発明による制御装置とエンジン制御装置とを接続する通信線及びインタフェース回路の回路図
【図３】（ａ）はＰＷＭ信号の説明図、（ｂ）は第１信号形態としてＰＷＭ信号を送信する第１通信方式の説明図、（ｃ）は別実施形態を示す第１通信方式の説明図
【図４】本発明による制御装置の回路ブロック構成図
【図５】本発明による制御装置により実行される制御モードでの処理を示すフローチャート
【図６】（ａ）は本発明による制御装置が検査モードへ移行するシーケンスの説明図、（ｂ）は第２信号形態としてコード信号を送信する第２通信方式の説明図
【図７】モード判定処理及び検査モード処理を示すフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下に、本発明による制御装置が、車両のエンジン冷却装置を制御するファンモータ制御システムに適用される場合を例に説明する。
【００２０】
図１（ａ）に示すように、ファンモータ制御システムは、ファンモータ１０と、本発明の制御装置として機能し、ファンモータ１０を制御するファンモータ制御装置（以下、「ファンモータＥＣＵ」と記す。尚、ＥＣＵは、Electronic Control Unitの略語である。）２０と、エンジンを制御するとともにファンモータＥＣＵ２０にファンモータ制御信号を出力するエンジン制御装置３０（以下、「エンジンＥＣＵ」と記す。）とで構成されている。
【００２１】
ファンモータ１０は、Ｕ，Ｖ，Ｗの三相のコイル（固定子巻線）を備えたステータと、Ｎ極とＳ極が交互に配列された複数の永久磁石を備えたアウターロータとを備えた三相ブラシレス直流モータで構成されている。
【００２２】
ファンモータＥＣＵ２０は、電源線Ｐを介してバッテリから供給される電力で動作し、通信線Ｓを介して接続されたエンジンＥＣＵとの間で信号が授受可能に構成されている。
【００２３】
ファンモータＥＣＵ２０は、ファンモータ１０を駆動するインバータ２３と、インバータを駆動するプリドライバ２５と、ファンモータ１０を目標回転速度で制御すべくプリドライバ２５に制御信号を出力するマイクロコンピュータ２１を備えている。
【００２４】
マイクロコンピュータ２１は、バッテリと接続される直流レギュレータ２６により調整された所定の制御電圧が印加され、インタフェース回路ＩＦを介して受信したエンジンＥＣＵ３０から出力される目標回転速度を示すＰＷＭ信号に基づいてプリドライバ２５に制御信号を出力する。
【００２５】
図１（ｂ）に示すように、ファンモータＥＣＵ２０は、さらに、電源線Ｐ及び通信線Ｓを介して検査装置４０と接続可能に構成されている。
【００２６】
当該検査装置４０は、製造工程でファンモータＥＣＵ２０が車両に組み付けられた後に、当該ファンモータＥＣＵ２０の仕向けや機能等を検査するための装置である。
【００２７】
ファンモータＥＣＵ２０は、検査装置４０が接続されると、検査装置４０から出力される信号に応答して検査のための制御を実行し、エンジンＥＣＵ３０が接続されると、エンジンＥＣＵ３０出力される信号に応答してファンモータ１０を制御するように動作する。
【００２８】
図２（ａ）には、ファンモータ制御システムの制御対象となる車両のエンジン冷却装置が示されている。エンジン冷却装置は、エンジン１と、エンジン１の水冷ジャケットに冷却水を供給する管路２と、エンジン１で加熱された冷却水を放熱するラジエータ３と、ラジエータ３とエンジン１との間に配置された冷却ファン４を備えている。
【００２９】
ラジエータ３は、扁平チューブとコルゲートフィンを組み合わせた熱交換コア部と、熱交換コア部のチューブに対して冷却水の分配、集合の役割を果たすタンク部とを備えている。エンジン１とラジエータ３は循環管路２Ａを介して接続され、循環管路２Ａには冷却水を循環させるウォータポンプ５が配設されている。
【００３０】
ラジエータ３に流入した高温の冷却水が、ファンモータ１０で駆動される冷却ファン４により誘引された空気と熱交換されて冷却され、ラジエータ３で冷却された冷却水が、エンジンの動力または電磁モータの動力により駆動されるウォータポンプ５によって、エンジン１に備えた水冷ジャケットの流入口２ａに送水され、エンジンで熱交換された後に水冷ジャケットの流出口２ｂから循環管路２Ａを介してラジエータ３に還流するように構成されている。流出口２ｂの近傍にエンジン１で熱交換された冷却水の温度を検知する水温センサ６が設置されている。
【００３１】
循環管路２Ａの途中には、ラジエータ３を迂回して冷却水を通流させるバイパス管路２Ｂが、循環管路２Ａに並列に接続されている。ウォータポンプ５の吸入側に設けられたサーモスタット７により、バイパス管路２Ｂに冷却水を通流させるか、ラジエータ３に冷却水を通流させるかが切り替えられる。
【００３２】
サーモスタット７は温度応動弁で、サーモワックスの温度による体積変化を利用して弁体を変位させて管路を開閉する。冷却水の温度がサーモワックスにより設定される設定温度に上昇すると、サーモスタット７はラジエータ３の出口側管路を開放して冷却水をラジエータ３に通流させ、冷却水の温度が設定温度以下の場合には冷却水をバイパス管路２Ｂに通流させる。
【００３３】
エンジンＥＣＵ３０は、マイクロコンピュータが組み込まれ、イグニッションスイッチの操作信号、アクセルペダルの踏込み量を検知するアクセル開度センサ、エンジン回転数センサ、車速センサ、エアコンディショナの作動信号等、エンジンを制御するために必要な各種のセンサ等からの信号が入力回路を介して入力されている。
【００３４】
エンジンＥＣＵ３０は、それらの入力値に基づいてＣＰＵで所定の演算処理を実行し、その結果、出力回路を介してスロットルバルブに対する制御信号を出力し、各気筒に所定のタイミングで燃料噴射信号や点火信号を出力することによってエンジンを駆動する。
【００３５】
さらに、エンジンＥＣＵ３０は、車速や水温センサ６による冷却水の検出温度等に基づいて、冷却水がラジエータ３で適切に冷却されるように、ファンモータ１０の目標回転数を所定の演算式または制御マップデータに基づいて算出して、その結果をファンモータ制御信号であるＰＷＭ信号としてファンモータＥＣＵ２０に出力する。
【００３６】
図２（ｂ）には、通信線Ｓを介して信号を送受信するファンモータＥＣＵ２０及びエンジンＥＣＵ３０のインタフェース回路ＩＦが示されている。エンジンＥＣＵ３０は、エンジンＥＣＵ３０側のインタフェース回路ＩＦのトランジスタＱ３を駆動して目標回転数に対応するデューティ比のＰＷＭ信号を生成してファンモータＥＣＵ２０に出力する。
【００３７】
ファンモータＥＣＵ２０は、通信線Ｓを介して送信されるＰＷＭ信号によって駆動されるトランジスタＱ１を介して当該ＰＷＭ信号を受信する。さらに、トランジスタＱ２を駆動してエンジンＥＣＵ３０に所定の信号を送信可能に構成されている。
【００３８】
図３（ａ）には、エンジンＥＣＵ３０からファンモータＥＣＵ２０に出力されるＰＷＭ信号が示されている。ＰＷＭ信号は、所定のパルス周期Ｔに対するオン時間Ｔｏｎの比（Ｔｏｎ／Ｔ）、つまりデューティ比でファンモータ１０の回転数を規定する信号である。
【００３９】
本実施形態では、パルス周期Ｔが０．０２ｓｅｃ．（５０Ｈｚ）に設定され、ファンモータの回転数が７５０ｒｐｍから３０００ｒｐｍの範囲で線形に制御できるようにデューティ比が１５％〜８５％の間で設定されている。また、ファンモータを停止する場合には、デューティ比が５％〜１３％の範囲に設定される。尚、この範囲以外のデューティ比は有効な範囲に設定されておらず、この範囲のＰＷＭ信号が受信された場合、ファンモータ１０の制御については無視され、或は停止、または最大回転速度の何れかを示す値として扱われるように設定することが可能である。上述した各数値は例示であり、この値に制限されるものではない。
【００４０】
図３（ｂ）には、制御モード時にエンジンＥＣＵ３０とファンモータＥＣＵ２０間で行なわれる第１通信方式の例が示されている。第１通信方式では、エンジンＥＣＵ３０からファンモータＥＣＵ２０に、第１信号形態としてのＰＷＭ信号が５０Ｈｚの周期で繰返し出力される。
【００４１】
ファンモータＥＣＵ２０は、エンジンＥＣＵ３０から出力されるＰＷＭ信号に基づいて要求回転数を把握し、その回転数となるようにファンモータ１０を始動制御する。さらにファンモータＥＣＵ２０は、必要に応じてエンジンＥＣＵ３０に所定の自己診断結果の信号を送信する。例えば、自己診断の結果、異常が発生していないと判定するとトランジスタＱ２をオフして、エンジンＥＣＵ３０から送信されるＰＷＭ信号を専ら受信する受信モードとなり、自己診断の結果、異常が発生していると判定するとトランジスタＱ２をオンしてエンジンＥＣＵ３０に異常発生を報知する送信モードとなる。
【００４２】
図３（ｃ）には、第１通信方式の他の例が示されている。ファンモータＥＣＵ２０による異常判定時に、その判定結果に対応したデューティ比のＰＷＭ信号がファンモータＥＣＵ２からエンジンＥＣＵ３０に送信され、デューティ比に基づいて異常の種別が識別可能になるように構成されている。当該診断結果を示すＰＷＭ信号のパルス周期は上述したファンモータの回転数を規定するＰＷＭ信号のパルス周期と同じ値に設定されているが、異なる値であってもよい。
【００４３】
例えば、エンジンＥＣＵ３０とファンモータＥＣＵ２との間で、ＰＷＭ信号のパルス周期Ｔ（図３（ａ）参照）より長い、例えば１００ｍｓｅｃ．程度の送信インタバルＴｄｔで交互にＰＷＭ信号を送受信するように構成されている。この場合、送信権の優先権が何れか一方に設定され、送信が競合すると優先権が低い方の送信が少なくとも一定時間停止され、優先権が高い方の送信が所定時間確認できない場合に自らＰＷＭ信号を所定周期送信するように構成されている。
【００４４】
図３（ｃ）の例では、双方が３周期のＰＷＭ信号を１００ｍｓｅｃ．の間隔で交互に送信するように設定されている。
【００４５】
図４には、ファンモータＥＣＵ２０の詳細な回路ブロックが示されている。ファンモータＥＣＵ２０は、マイクロコンピュータ２１と、ノイズフィルタ２２、Ｕ，Ｖ，Ｗ三相のインバータ２３、回転位置検出部２４、プリドライバ２５、ＤＣレギュレータ２６、電圧センサ２７、温度センサ２８、過電流検出部２９、インタフェース回路ＩＦ等を備えている。
【００４６】
マイクロコンピュータ２１は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ、入出力回路等を備え、ＲＯＭに記憶された制御プログラムを実行するＣＰＵによって、所定の信号入力を検知するとファンモータ１０を制御する制御モードから検査モードに移行するモード切替部２０ａと、モード切替部２０ａにより検査モードに移行すると、通信線Ｓを介して送信または受信する信号の信号形態を、制御モードで用いる第１信号形態から第１信号形態とは異なる第２信号形態に変更して通信を行なう通信部２０ｂと、制御モードでファンモータ１０を駆動するとともにファンモータ１０が正常に動作しているか否かを診断する駆動制御部２０ｃと、検査モードで検査制御を実行する検査制御部２０ｄ等が具現化される。
【００４７】
ファンモータＥＣＵ２０に上述した検査装置４０が接続されていない状態では、モード切替部により制御モードに設定されている。以下、制御モード時のファンモータＥＣＵ２０の動作を説明する。
【００４８】
バッテリＢａｔからノイズフィルタ２２を介して三相インバータ２３にＤＣ１２Ｖの電圧が供給されている。インバータ２３は、ハイサイド及びローサイドにそれぞれ三つのＦＥＴまたはトランジスタ等でなるスイッチング素子を備えている。
【００４９】
イグニッションスイッチＩＧＳＷがオンされると、バッテリＢａｔからＤＣレギュレータ２６にＤＣ１２Ｖ程度の電圧が供給され、ＤＣレギュレータ２６で調整されたＤＶ５Ｖの電圧がマイクロコンピュータ２１に印加される。このとき、マイクロコンピュータ２１にパワーオンリセットがかかり、リセットが解除された後にＲＯＭに格納されている制御プログラムがＣＰＵによって順に読み出されて実行される。
【００５０】
モード切替部２０ａは、通信線Ｓを介して入力される信号に基づいて、通常の制御モードか検査モードの何れかのモードに設定する。
【００５１】
図５には、制御モードに設定された場合のフローチャートが示されている。駆動制御部２０ｃは、イグニッションスイッチＩＧＳＷがオンされると、ファンモータ１０を始動可能な状態で待機し、エンジンＥＣＵ３０から出力されるＰＷＭ信号を待ち受ける（ＳＡ１）。
【００５２】
エンジンＥＣＵ３０からＰＷＭ信号を受信すると（ＳＡ１）、当該ＰＷＭ信号に基づいて始動判定を行ない、始動要求が無ければ（ＳＡ２）、ファンモータ１０を停止制御し（ＳＡ６）、始動要求されていれば（ＳＡ２）、目標回転数を算出し、ファンモータ１０の回転数を当該目標回転数に制御するためのＰＷＭ信号をプリドライバ２５に出力するファンモータ駆動制御を実行する（ＳＡ３）。
【００５３】
プリドライバ２５によって各スイッチング素子が所定のパターンで駆動されることにより、ファンモータ１０のＵ，Ｖ，Ｗの三相のコイルに回転磁界が発生し、この回転磁界に同期してロータが回転する。
【００５４】
具体的に、ハイサイド及びローサイドの各スイッチング素子を駆動して、三相のコイルＵ，Ｖ，Ｗのうち所定の２相に対して、Ｕ→Ｗ，Ｕ→Ｖ，Ｗ→Ｖ，Ｗ→Ｕ，Ｖ→Ｕ，Ｖ→Ｗの順に電流を繰返し印加することにより、ロータが正方向に回転駆動される。
【００５５】
プリドライバ２５に出力するＰＷＭ信号のデューティ比は、エンジンＥＣＵ３０から指示された目標回転速度と、回転位置検出部２４の出力信号に基づいて算出したロータの回転速度との偏差に対するＰＩ制御演算によって設定される。ロータの回転速度と目標速度との偏差をΔＶとしたとき、プリドライバ２５に出力するＰＷＭ信号のデューティ比Ｄｎは以下の数式で算出される。但しＤ（ｎ−１）は前回のデューティ比、Ｋｐ，Ｋｉは制御定数である。
Ｄｎ＝Ｄ（ｎ−１）＋Ｋｐ×ΔＶ＋Ｋｉ×∫ΔＶ
【００５６】
回転位置検出部２４は、Ｕ，Ｖ，Ｗ各相に誘導される電圧と基準電圧Ｖｒｅｆとを比較する三つのコンパレータＣＯＭを備えている。ブラシレスモータの三相のコイルＵ，Ｖ，Ｗのうちの所定の２相に電流が印加されるときに、ロータの回転に伴ってロータに設けた永久磁石の磁束と鎖交する残りの１相に誘導電圧が生じる。
【００５７】
コンパレータＣＯＭは、各コイルＵ，Ｖ，Ｗに誘導される電圧と基準電圧Ｖｒｅｆとを比較して、誘導電圧が基準電圧Ｖｒｅｆと交差する零クロス点でその出力論理が変化するように構成されている。この誘導電圧に対応する零クロス信号に基づいてロータの回転位置が検出される。ここに、基準電圧Ｖｒｅｆはバッテリ電圧の１／２、つまり各相コイルに印加される電圧の１／２に設定されている。
【００５８】
マイクロコンピュータ２１は、各コイルＵ，Ｖ，Ｗへの通電状態と、コンパレータからの出力信号に基づいて検知した各コイルの零クロス点とに基づいて、ロータの回転位置を検知するとともに、各相の零クロス信号の発生順序に基づいてロータの回転方向を検知し、零クロスの周期に基づいてロータの回転速度を算出する。つまり、ロータの回転位置を検出するためにホール素子等のセンサを設けなくとも、回転位置検出部２４によってロータの回転位置、回転方向、回転速度が求まる。
【００５９】
駆動制御部２０ｃは、ファンモータ駆動制御を実行中に、さらにファンモータＥＣＵ２０に自己診断制御を実行する（ＳＡ４）。電圧センサ２７はバッテリＢａｔの出力電圧を検知する抵抗分圧回路で構成され、その出力電圧がマイクロコンピュータ２１に入力されている。駆動制御部は、バッテリＢａｔの出力電圧の異常な低下によりファンモータ１０を適正に駆動できない場合にバッテリ電圧異常と診断する。
【００６０】
制御モードでは、バッテリＢａｔの出力電圧がＤＣ９Ｖ〜ＤＣ１６Ｖの範囲が適正範囲と判断され、ＤＣ９Ｖ未満であれば異常低圧状態、ＤＣ１６Ｖより高ければ異常高圧状態と判定される。
【００６１】
温度センサ２８は、三相インバータ２３の温度を検知するために設けられ、サーミスタや熱電対等で構成され、その出力電圧がマイクロコンピュータ２１に入力されている。駆動制御部は、三相インバータ２３が異常な高温になると、ファンモータ１０を停止制御して、高温異常と診断する。
【００６２】
過電流検出部２９は、三相インバータ２３を介してファンモータ１０の各コイルＵ，Ｖ，Ｗに流れる電流を電圧に変換する増幅回路で構成され、その出力電圧がマイクロコンピュータ２１に入力されている。駆動制御部は、過電流検出部２９によりファンモータ１０に過電流が流れたことを検出すると、ファンモータ１０を停止制御して、過電流異常と診断する。
【００６３】
駆動制御部２０ｃは、さらに検知される回転速度と目標速度の偏差が所定時間所定値以上になるとファンモータ異常と診断する。
【００６４】
駆動制御部２０ｃは、自己診断の結果、異常と判定するとインタフェース回路ＩＦのトランジスタＱ２を駆動して、エンジンＥＣＵ３０に異常発生信号を出力する（ＳＡ５）。エンジンＥＣＵ３０は、通信線Ｓを介して異常発生信号を受信すると、表示部にファンモータ異常を示す警告表示を点灯されて、運転者に故障を報知する。第１通信方式として、図３（ｂ）の例が採用された場合、異常判定時には、信号線Ｓが低レベルに固定されるため、エンジンＥＣＵ３０から出力されるＰＷＭ信号がファンモータＥＣＵ２０に受信されることが無く、駆動制御部２０ｃによってファンモータ１０が停止される。
【００６５】
図６には、モード切替部２０ａによるモード判定処理のタイミングチャートが示されている。検査装置は、電源線Ｐを介して印加する電圧をＤＣ０Ｖ〜ＤＣ１８Ｖの範囲で可変に設定可能な電源と制御部等を備えている。ファンモータＥＣＵ２０に接続された検査装置は、電源線Ｐを介してファンモータＥＣＵ２０に制御モード時の適正電圧範囲を逸脱した値の電圧を印加し、通信線Ｓを介して、制御モード時の適正な線形の制御範囲のＰＷＭ信号のデューティ比から逸脱したデューティ比のＰＷＭ信号を、制御モード時のパルス周期とは異なる値の周期で出力するように構成されている。
【００６６】
制御モード時の信号値の適正範囲から逸脱した範囲の信号値を採用するのは、制御モード時に誤って検査モードで動作するような異常な状態が発生するのを確実に排除するためである。
【００６７】
ファンモータＥＣＵ２０に接続された検査装置は、少なくともＡ点からＢ点迄の時間Ｔ１（５０ｍｓｅｃ．）に、第１条件として、電源線Ｐを介して適正電圧範囲を逸脱したＤＣ７Ｖを印加するとともに、通信線Ｓを介して１００Ｈｚ、適正なＰＷＭ信号のデューティ比と逸脱したデューティ比９０％のＰＷＭ信号を出力するように構成されている。さらに、Ｂ点からＣ点迄の時間Ｔ２（５０ｍｓｅｃ．）に、第２条件として、電源線Ｐを介してＤＣ１８Ｖを印加するとともに、通信線Ｓを介して１００Ｈｚ、デューティ比１０％のＰＷＭ信号を出力する。
【００６８】
ＰＷＭ信号を受信する第１通信方式で動作する通信部によってこれらの信号が受信され、これに応答したモード切替部によって通信線Ｓがローレベルにドライブされる。
【００６９】
検査装置は、Ｄ点で通信線Ｓがローレベルにドライブされたことを検知すると、第３条件として、電源線Ｐを介してＤＣ１２Ｖを印加する。モード切替部は、電源線Ｐの電圧がＤＣ１２Ｖに変化したことを検知すると、制御モードから検査モードに切り替えて検査制御部を起動するとともに、通信部の通信方式を第２通信方式に切り替える。
【００７０】
その後、検査制御部によって所定のモニタ情報が生成され、時間Ｔ３（１０ｍｓｅｃ．）経過後のＦ点からＧ点で、通信部によって第２通信方式で第２信号形態であるコード信号が検査装置に送信され、その後通信部の通信方式が第１通信方式に切り替えられる。
【００７１】
図６（ｂ）には、第２通信方式で送信される第２信号形態のコード信号が例示されている。第２通信方式として例えば１９．２Ｋｂｐｓのデータ伝送速度の非同期式シリアル通信方式が採用されている。
【００７２】
第２信号形態は、１ビットのスタートビット、８ビットのデータビット、１ビットのストップビットを単位とするコード信号で構成され、複数のコード信号で一連の検査情報が送信される。具体的に、最初のコード信号のデータビットに送信されるコード信号の数を示すデータ数が設定され、二番目以降のコード信号のデータビットに各コードが設定され、最後のコード信号のデータビットにチェックサムが設定される。
【００７３】
図６（ａ）に戻り、検査装置は、コード信号を受信後、時間Ｔ４（５０ｍｓｅｃ．）経過後のＨ点で、第４条件として、通信線Ｓを介して１００Ｈｚ、デューティ比５０％のＰＷＭ信号を時間Ｔ５（５０ｍｓｅｃ．）出力する。モード切替部は、Ｉ点で当該ＰＷＭ信号が時間Ｔ５の１／２継続したと判定すると、Ｊ点迄の間、通信線Ｓを時間Ｔ６（５０ｍｓｅｃ．）ローレベルにドライブする。検査装置は、これを検知すると検査を終了し、引き続き必要な検査があれば、Ａ点からのシーケンスを繰り返す。
【００７４】
検査制御部によって生成されるモニタ情報として、ファンモータＥＣＵ２０に組み込まれているマイクロコンピュータに移植されているソフトウェアのバージョン情報（このバージョン情報は型式を示す識別コードを含む信号である。）、電圧センサ７により検知される電圧値、温度センサ２８により検知される温度、過電流検知部２９により検知される電流値等の情報が含まれる。
【００７５】
そして、検査装置からＢ点からＣ点で送信されるＰＷＭ信号のデューティ比でモニタ情報の種別が規定される。例えば、デューティ比１０％のＰＷＭ信号ではバージョン情報が要求される。
【００７６】
図７には、モード切替部２０ａによるモード判定処理、及び、検査制御部２０ｄが動作する検査モードのフローが示されている。マイクロコンピュータ２１に電源が投入されてパワーオンリセットがかかると（ＳＢ１）、モード切替部２０ａは、制御モードに移行するための第１条件が満たされているか否かを判定し（ＳＢ２）、第１条件が満たされていない場合にはモードを制御モードに設定してステップＳＢ９の通常制御を実行する。通常制御とは、図５で説明した制御である。
【００７７】
時間Ｔ１の１／２以上の間、第１条件が継続していると（ＳＢ２）、第２条件が満たされているか否かを判定し（ＳＢ３）、第２条件が満たされていない場合にはモードを制御モードに設定してステップＳＢ９の通常制御を実行する。
【００７８】
時間Ｔ２の１／２以上の間、第２条件が継続していると（ＳＢ３）、通信線Ｓの電圧をローレベルに切り替えて（ＳＢ４）、次に所定時間ＴＦ１（例えば５０ｍｓｅｃ．）内に第３条件が満たされているか否かを判定し（ＳＢ５）、第３条件が満たされていると、第１通信方式から第２通視方式に切り替えた通信部２０ｂから第２信号形態のコード信号であるモニタ情報を出力する（ＳＢ６）。所定時間ＴＦ１内に第３条件が満たされないと、エラー判定して通常の制御モードに移行する（ＳＢ９）。
【００７９】
当該モニタ情報は、第２条件に含まれるＰＷＭ信号のデューティ比で特定され、検査制御部２０ｄは第２条件に含まれるＰＷＭ信号のデューティ比に基づいて必要なモニタ情報を特定して取得する。
【００８０】
その後、通信部２０ｂを第１通信方式に切り替えて、第４条件が満たされているか否かを判定し（ＳＢ７）、第４条件が満たされていると、通信線Ｓの電圧をローレベルに切り替える（ＳＢ８）。また、モニタ情報を出力した後、所定時間ＴＦ２（例えば５０ｍｓｅｃ．）内に第４条件が満たされないと、モニタ情報が検査装置に適正に受信されなかったとのエラー判定を行なって、通常の制御モードに移行する（ＳＢ９）。以後、同様の処理を繰り返す。
【００８１】
即ち、本発明による制御装置の制御対象が車両の冷却ファンを駆動するファンモータであり、制御モードで通信線Ｓを介して受信するＰＷＭ信号がファンモータの目標回転数を示す信号であり、検査モードで通信線Ｓを介して送信するコード信号が当該ファンモータＥＣＵ２０の型式を示す識別コードを含む信号である。
【００８２】
また、モード切替部は、通信線Ｓを介して受信するＰＷＭ信号の周期とデューティ比が制御モードで規定される周期とデューティ比の組合せと異なる所定の組合せであると判定したときに、制御モードから検査モードに移行するように構成され、さらに当該ファンモータＥＣＵ２０に印加される直流電圧の電圧値が制御モードで規定される電圧範囲と異なる電圧範囲の電圧値であると判定したときに、制御モードから検査モードに移行するように構成されている。
【００８３】
上述した実施形態では、モード切替部が、電圧センサ２７からの所定の信号入力、及び、通信線Ｓを介した所定の信号入力を検知すると制御対象を制御する制御モードから検査モードに移行するように構成した例を説明したが、本発明は、このような態様に限定されるものではなく、任意の信号入力端子を介して所定の信号入力を検知すると制御対象を制御する制御モードから検査モードに移行するように構成されていればよい。
【００８４】
尚、上述した各実施形態は本発明の一例に過ぎず、本発明の作用効果を奏する範囲において各ブロックの具体的構成等を適宜変更設計できることは言うまでもない。
【符号の説明】
【００８５】
１：エンジン
２：管路
３：ラジエータ
４：冷却ファン
６：水温センサ
１０：ファンモータ
２０：制御装置（ファンモータ制御装置）
２０ａ：モード切替部
２０ｂ：通信部
２０ｃ：駆動制御部
２０ｄ：検査制御部
２１：マイクロコンピュータ
２２：ノイズフィルタ
２３：三相インバータ
２４：回転位置検出部
２５：プリドライバ
２６：ＤＣレギュレータ
２７：電圧センサ
２９：過電流検出部
３０：エンジン制御装置
【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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