(57)【要約】  この開示は、車両の中に位置付けられた送風機ユニットのための送風機モータの作動を監視するための方法に一般的に関係がある。この方法は、予め定められた条件、および、ひとつ以上のセンサによって検出されたひとつ以上の物理的なパラメータに基づいてモータを分析し、複数のモードが予め定められており、診断に基づいて複数のモードの中から作動モードを識別し、モードメッセージは識別された作動モードを示しており、信号コードプロトコルは複数のモードのそれぞれに異なるコード化された信号を関連付けており、信号コードプロトコルに基づいてモードメッセージを決定し、およびモータから離れて車両に位置づけられた空調制御部へモードメッセージを含む診断信号を送信することを含む。
2018513054.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に位置づけられた送風機ユニットのモータの作動を監視する方法において、
前記モータに位置づけられたひとつ以上のセンサを経由して前記モータのひとつ以上の物理的なパラメータを検出し、
予め定められた基準、および前記センサによって検出されたひとつ以上の物理的な前記パラメータに基づいて前記モータを送風機モータ制御部によって診断し、
複数のモードが予め定められ、前記送風機モータ制御部に記録されており、複数の前記モードの中から、前記診断に基づいて作動モードを前記送風機モータ制御部によって識別し、
モードメッセージは識別された作動モードを示し、信号コードプロトコルは複数のモードの各々と異なるコード化信号とを関連させており、前記信号コードプロトコルに基づいて前記モードメッセージを前記送風機モータ制御部によって決定し、および
前記モータから離れて前記車両に位置づけられた空調制御部へ前記モードメッセージを含む診断信号を前記送風機モータ制御部によって出力する方法。
【請求項２】
前記送風機モータ制御部によって、前記モータの速度を決定することをさらに含み、前記診断信号は前記モータの前記速度を示すフィードバックメッセージを含む請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記信号コードプロトコルは、複数の前記モードのそれぞれを、コード化された信号としてのパルスの予め定められた数に関連付けており、そこでは前記モードのそれぞれがパルスの異なる数に関連付けられている請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記信号コードプロトコルは、複数の前記モードのそれぞれを、所定のモードのためのコード化された信号として、２進数として示された数桁の数字に関連付けており、そして、前記モードのそれぞれが異なる数桁の数字に関連付けられている請求項１に記載の方法。
【請求項５】
複数の前記モードは、正常モード、および少なくともひとつの故障モードを含んでいる請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記診断信号は、前記モードメッセージの前に提供されるスタートパルス、および前記モードメッセージの後に提供されるストップパルスを含んでいる請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記空調制御部によって、前記診断信号の中で提供される情報に基づいた前記モータの目標運転速度を決定すること、
前記空調制御部によって、前記送風機制御部への前記目標運転速度を示すパルス幅変調信号を送信すること、および
前記送風機制御部によって、前記空調制御部により送信された前記目標運転速度で前記モータを作動することを含む請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記送風機制御部は、前記空調制御部とは別に位置付けられている請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記作動モードを識別することは、さらに、
ひとつを超える作動モードが識別されたとき、識別された多数の前記作動モードの中から、送信されるべき前記作動モードとして高優先モードを選択することを含む請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
車両に設置されたＨＶＡＣシステム、空調制御部によって制御される前記ＨＶＡＣシステムのための送風機ユニットにおいて、
前記ＨＶＡＣシステムに空気を引き込むように作動可能な送風機モータと、
ドライバ、および診断部を含み、前記ドライバは、前記送風機モータを目標速度で作動させるように前記送風機モータに駆動信号を出力し、前記診断部は、複数のモードの中から識別された作動モードである前記送風機モータを診断し、前記作動モードを示すモードメッセージを含む診断信号を前記空調制御部に送信する送風機モータ制御部とを備える送風機ユニット。
【請求項１１】
前記送風機モータ制御部は、前記モードメッセージとして送信されるべき異なるコード化された信号に、複数の前記モードのそれぞれを関連付ける信号コードプロトコルを格納する請求項１０に記載の送風機ユニット。
【請求項１２】
前記モードのそれぞれがパルスの異なる数に関連付けられるように、前記信号コードプロトコルはパルスの予め定められた数に複数の前記モードのそれぞれを関連付ける請求項１１に記載の送風機ユニット。
【請求項１３】
前記モードのそれぞれが異なる数桁の数字に関連付けられるように、前記信号コードプロトコルは二進数として示された数桁の数字に複数の前記モードのそれぞれを関連付ける請求項１１に記載の送風機ユニット。
【請求項１４】
さらに、前記モータに配置され、前記送風機モータの回転速度を検出するセンサを備え、前記送風機モータ制御部によって送信された前記診断信号は前記送風機モータの前記速度を示すフィードバックメッセージを含む請求項１０に記載の送風機ユニット。
【請求項１５】
前記送風機制御部は、前記空調制御部から前記送風機モータの前記目標速度を示すパルス幅変調信号を受ける請求項１０に記載の送風機ユニット。
【請求項１６】
前記診断信号は、前記モードメッセージの前に提供されるスタートパルス、および前記モードメッセージの後に提供されるストップパルスを含んでいる請求項１０に記載の送風機ユニット。
【請求項１７】
前記送風機モータの回転速度はフィードバック回路で決定されており、前記送風機モータ制御部によって送信された前記診断信号は、前記送風機モータの前記速度を示すフィードバックメッセージを含んでいる請求項１０に記載の送風機ユニット。
【発明の詳細な説明】
【関連出願の相互参照】
【０００１】
この出願は、２０１５年６月１８日に出願された米国の仮出願６２／１８１，４４６、および２０１６年６月１４日に出願された米国の出願１５／１８２，２６６の利益を請求する。上記出願のすべての開示は、参照によってこの出願に組込まれる。
【技術分野】
【０００２】
この開示は、車両に設けられた送風機モータの診断の実行に関する。
【背景技術】
【０００３】
この項は、発明に関連する背景技術を開示するが、それは公知の従来技術として開示されるものではない。
【０００４】
車両の乗員室内の人に快適さを提供するために、車両に暖房、換気、空調の（ＨＶＡＣ）システムを備えることが知られている。ＨＶＡＣシステムは、加熱用の熱交換器および／または冷却用の熱交換器を使用して、ＨＶＡＣシステムを通して流れる空気の温度を加熱し、および冷却する。ＨＶＡＣシステムに流れる空気は、車両の外から空気を吸い込む送風機ユニットによって引き込まれる。空気は、それが調整（加熱／冷却）されるＨＶＡＣシステムを通って流れ、その後、ひとつ以上の出口穴を通して車両の乗員室に指向させられる。
【０００５】
送風機ユニットは、送風機モータ、および目標速度でモータを作動させるために空調制御部から制御信号を受け取る送風機制御モジュールを含むことができる。制御信号は、パルス幅変調（ＰＷＭ）信号である場合がある。送風機制御弁モジュールは、空調制御部への送風機モータの現在の速度を示し、送風機モータの速度をモニタするために空調制御部によって使用されるフィードバック信号を送信してもよい。送風機モータを効率的に作動させるために、空調制御部は、送風機モータの全体的な運転状態を知る必要がある場合がある。例えば、空調制御部は、送風機モータが正常作動しているか、それとも特定の故障が検出されたかどうかを示す情報を必要としてもよい。
【発明の概要】
【０００６】
この項は、開示の概略を与えるが、その全範囲またはその全特徴の包括的な開示ではない。
【０００７】
この開示は、送風機モータの作動を監視する方法、および車両中のＨＶＡＣシステムのための送風機ユニットに一般的には関連する。詳細に説明されるように、この開示の方法および送風機ユニットは、送風機モータの運転を制御するために用いることができる、送風機モータの作動に関する情報を含む空調制御部を提供する。したがって、送風機ユニットは、空調制御部によって効率的に運転される。
【０００８】
ひとつの面では、この開示は、車両の中に位置付けられた送風機ユニットのためのモータの作動をモニタする方法に一般的には関連する。この方法は、モータに位置づけられたセンサを経由してモータのひとつ以上の物理的なパラメータを検出し、予め定められた基準、およびセンサによって検出されたひとつ以上の物理的なパラメータに基づいてモータを診断し、複数のモードが予め定められており、診断に基づいて複数のモードの中から作動モードを識別し、モードメッセージは識別された作動モードを示し、信号コードプロトコルは複数のモードのそれぞれと異なるコード化された信号とを関連付けており、信号コードプロトコルに基づいてモードメッセージを決定し、およびモータから離れて車両に位置づけられた空調制御部へモードメッセージを含む診断信号を送信することを含む。
【０００９】
他の面では、この開示は、車両の中に提供されるＨＶＡＣシステムのための送風機ユニットに一般的に指向される。送風機ユニットはＨＶＡＣシステムに空気を引き込むように運転可能な送風機モータと、送風機モータ制御部とを含む。送風機モータ制御部は、目標速度で送風機モータを運転するドライバ、および診断部を含む。診断部は、複数のモードの中から識別された作動モードである送風機モータを診断し、ＨＶＡＣシステムの空調制御部へ作動モードを示すモードメッセージを含む診断信号を送信する。
【００１０】
この発明を適用可能な分野はここでの開示によって明らかにされる。この発明の概要における説明と具体的な例示とは、具体的な説明を与える用途だけを意図したものであって、本発明の技術的範囲を限定することを意図したものではない。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
ここに説明された図面は、選択された実施形態を図示するためだけのものであって、すべての実用的な可能性を示すものではない。そして、ここに説明された図面は、発明の範囲を限定することを意図するものではない。
【図１】図１は、車両の暖房、換気および空調（ＨＶＡＣ）システムのブロック図である。
【図２】図２は、送風機ユニットのモータに設置された送風機モータ制御（ＢＭＣ）部の概略図である。
【図３】図３は、ＢＭＣ部のブロック図である。
【図４】図４は、モータの複数のモードを定義する作動モードテーブルである。
【図５】図５は、複数のモードのための第１の信号コードプロトコルとしての、複数のモードをパルス数に関連付けるパルスコードテーブルである。
【図６】図６（ＦＩＧ−６Ａ、ＦＩＧ−６Ｂ）は、第１の信号コードプロトコルに基づくモードメッセージとフィードバックメッセージとを含む診断信号を示す。
【図７】図７は、複数のモードのための第２の信号コードプロトコルとしての、複数のモードを数桁の数字に関連付ける数桁コードテーブルである。
【図８】図８（ＦＩＧ−８Ａ、ＦＩＧ−８Ｂ）は、第２の信号コードプロトコルに基づくモードメッセージとフィードバックメッセージとを含む診断信号を示す。
【図９】図９は、パルス幅変調出力回路の概略図である。
【図１０】図１０は、図９のパルス幅変調出力回路のパラメータを示すテーブルである。
【図１１】図１１は、選択されたモータ速度のための診断信号の一部として送信されるべきフィードバックメッセージの例を示す。
【図１２】図１２は、診断信号のためのひとつのモードメッセージを示す。
【図１３】図１３（ＦＩＧ−１３Ａ、ＦＩＧ−１３Ｂ）は、診断信号のひとつの送信の一部として送信された複数のモードメッセージを含む診断信号を示す。
【図１４】図１４は、モータを診断するための診断ルーチンの例を示す。  複数の図面の図示にわたって、対応する参照符号は、対応する部分を指している。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、開示の複数の実施形態を図面を参照しながら詳細に説明する。図１および２に関して、車両用の暖房、換気および空調（ＨＶＡＣ）システム１００は、空調制御部１０２および送風機ユニット１０４を含んでいる。送風機ユニット１０４は、ＨＶＡＣシステム１００のハウジングの中へ空気を引き込む。空気は、その後、車両の乗員室に供給される前に、ＨＶＡＣシステム１００の他の部品によって調整される。
【００１３】
送風機ユニット１０４は、送風機モータ制御（ＢＭＣ）部１０６、モータ１０８、およびモータ１０８に付けられたスクロール（図示せず）を含む。モータ１０８およびスクロールは送風機モータとも呼ばれる。モータ１０８は、ブラシレスモータの場合があり、目標速度でスクロールを回転させるようにＢＭＣ部１０６によって運転可能である。ＢＭＣ部１０６はモータ１０８とともに配置されてもよい。例えば、図２は、ＢＭＣ部１０６がモータ１０８とともに配置される例示的な配置を示す。代替的に、ＢＭＣ部１０６は他の適切な位置に配置することができ、図示された図２および／またはモータ１０８への位置に限定されない。例えば、ＢＭＣ部１０６はモータ１０８と離れた位置に位置付けられてもよい。
【００１４】
空調制御部１０２は、ＨＶＡＣシステム１００に、車両の乗員室に調整された空気を供給させるようにＨＶＡＣシステム１００の全面的な運転を制御する。例として、利用者は、車両のインスツルメントパネルに沿って配置された、ひとつ以上のユーザーインターフェース（例えば、つまみ、タッチスクリーン）によって目標空気温度および空気速度を入力してもよい。その後、空調制御部１０２は、ＨＶＡＣシステムに目標温度および空気速度の空気を運ばせるように、送風機ユニット１０４のようなＨＶＡＣシステム１００の内のひとつ以上の部品の作動出力を決定する。
【００１５】
例示された実施形態では、空調制御部１０２は、送風機ユニット１０４を制御することによって、ＨＶＡＣシステム１００の中へ入る空気の流れを制御する。具体的には、空調制御部１０２は、モータ１０８の目標運転速度を決定し、送風機ユニット１０４のＢＭＣ部１０６に、パルス幅変調（ＰＷＭ）信号１１０（それは目標運転速度を示す）を出力する。ＢＭＣ部１０６は、ＰＷＭ信号１１０に基づいてモータ１０８を駆動する。ＰＷＭ信号１１０は図の中で矢印１１０として表わされる。
【００１６】
モータ１０８の運転の制御に加えて、以下に詳細に記述されるように、ＢＭＣ部１０６は、さらにモータ１０８の診断を決定するためにモータ１０８を監視する。ＢＭＣ部１０６は、空調制御部１０２に診断信号（つまり診断メッセージ）を送信する。そこでは、診断信号は、例えば、モータ１０８の速度およびモータ１０８の診断を表わす情報を含んでいる。空調制御部１０２は、送風機ユニット１０４の目標の作動出力を評価するためにモータ１０８の診断を評価する。診断信号は矢印１１２によって表わされる。
【００１７】
図３に関して、ＢＭＣ部１０６はドライバ１２０および診断部１２２を含んでいる。ドライバ１２０は、空調制御部１０２からのＰＷＭ信号１１０に基づいてモータ１０８を駆動する。診断部１２２は、ひとつ以上のセンサ１２４からのデータに基づいてモータ１０８の速度（つまりモータ速度）を決定する。例えば、ホール効果センサ、または温度センサのようなひとつ以上のセンサは、モータ１０８および／またはモータ１０８の環境の物理的なパラメータを検出するために、モータの近くに位置付けられる。センサ１２４からの入力信号は矢印１２６として表わされる。診断部１２２は、モータ１０８に配置されたセンサからのデータおよび予め格納された処理方法および／またはデータに基づいて、モータ１０８のモードを決定するためにモータ１０８の診断を実行する。診断部１２２は、その後、モータ速度およびモータ１０８のモードに基づいた診断信号１１２を生成し送信する。モータ速度は、フィードバック回路経由でのように、他の適切な方法で同じようによく決定することができ、センサ１２４での検出に限定されない。例えば、モータ速度は、資料ＣＮ２０４１４５３４６に述べられている方法で決定することができ、その全開示は、参照によってここに組込まれる。
【００１８】
モータ１０８のモードに関して、診断部１２２は、複数のモードの中からモータ１０８のひとつ以上のモードを識別する。例として、図４は、モータ１０８の提供可能な作動モードを列挙する作動モードテーブル２００を示す。列挙されたモードのそれぞれについて、テーブル２００は、モードにおける運転状態、識別された状態に対処するための処置、およびリセット運転を定義する。センサによって受け入れられた情報とテーブル２００に概説された状態とに基づいて、診断部１２２は、モータ１０８のモードを決定する。例えば、モータ１０８がプリセットされた期間（例えば２．７秒）の後にホール効果センサからのデータに基づいて回転していないことをＢＭＣ部１０６が判定する場合、ＢＭＣ部１０６は、モータ１０８をロータロックと診断してもよい。診断部１２２は、モータ１０８を診断し、かつモータ１０８の予め定められたモードを出力するように、様々な適切な方法で構成されてもよいことは容易に理解される。例えば、診断部１２２はひとつ以上の診断ルーチンを格納し実行し、ルーチンに基づいてモータ１０８のモードを出力してもよい。
【００１９】
所定のモードのためにテーブル２００に定義された処置は、検出されたモードを修正するためにとりうる手順を提供する。例えば、空調制御部１０２は、モータ１０８への電力を遮断するか、あるいはＢＭＣ部１０６にロータロックモードに対処するためにモータ１０８への電力を遮断させてもよい。リセットは、状態の次の発生までに、いつ、またはどのようにして検出された状態が解消されるかを定義している。例えば、モータ１０８への電力が遮断された後、ＢＭＣ部１０６は、合計５回の試行のための２０秒後にロータロック状態をリセットするように命じられることができ、試行数は車両が再始動された後にリセットされる。代替的に、空調制御部１０２は状態をリセットし、発生の数を追跡してもよい。
【００２０】
複数の予め定められたモードは、異なるタイプのモードを含んでおり、故障モードに限定されていない。例として、故障モードに加えて、複数のモードは、モータが適切（つまり正常モード）に作動している非故障モード、およびモータ１０８が故障の原因となるか、またはならない特定の特性の下にある警告モード含んでいてもよい。過熱Ａは、警告モードのひとつの例である。ＢＭＣ部１０６が選択してもよい複数のモードは、モータ１０８の要求性能に依存して変わる場合があり、したがって、図および／またはこの記述の中で定義されたモードに限定されるべきではない。さらに、ＢＭＣ部１０６は、モータ１０８のひとつを超えるモードを識別し、あるいは言いかえれば、診断する。
【００２１】
ＢＭＣ部１０６は、空調制御部１０２にリアルタイムで２つのメッセージを含んでいる診断信号を送信する。第１メッセージは、ＢＭＣ部１０６によって診断されたものとしてのモータ１０８のモードを識別し、モードメッセージと呼ばれてもよい。第２のメッセージは、モータの速度に関する情報を提供し、フィードバックメッセージと呼ばれてもよい。フィードバックメッセージの中で提供されるモータ速度は、フィードバック回路経由でのように任意の適切な方法で決定することができ、センサ１２４による検出に限定されない。
【００２２】
予め定められた信号コードプロトコルを使用して、所定のモードは、パルス信号として伝えられる。特に、複数のモードのそれぞれは、モードメッセージとして送信される特定のコード化された信号に関連付けられている。例えば、この開示の信号コードプロトコルの第１実施形態では、モードのそれぞれは、パルスの特定の数に関連付けられている。図５は、モードのそれぞれおよび関連付けられたパルスの数を列挙するパルスコードテーブル３００を示す。テーブル３００は、１１の異なるモードと、１から１１の範囲のパルスの数とを列挙している。テーブル３００は、各モードの優先度を提供している。同じ優先度のモードは、同時に発生しない。
【００２３】
図６（ＦＩＧ−６Ａ、ＦＩＧ−６Ｂ）は、それぞれ診断信号２００および２０２の例を図示する。診断信号２００および２０２は、一連のパルスであり、そのひとつのサイクルの所定の診断信号が、スタート／ストップパルス（ｔ０）、モードメッセージスタートパルス（ｔ１）、モードメッセージ（ＭＭ）、スタート／ストップパルス（ｔ０）、フィードバックメッセージスタートパルス（ｔ２）、およびフィードバックメッセージ（ＦＭ）を含んでいる。モードメッセージおよびフィードバックメッセージは、診断信号のモードメッセージ信号およびフィードバックメッセージ信号とも呼ばれる。
【００２４】
この例示された実施形態では、スタート／ストップパルス（ｔ０）は、６０ｍｓ（ミリ秒）のハイパルスである。また、モードメッセージスタートパルス（ｔ１）およびフィードバックメッセージスタートパルス（ｔ２）は、両方とも３０ｍｓ（ミリ秒）のローパルスである。所定のパルスの持続時間および極性（つまり、ハイおよびロー）は変更することができ、ここに提供される例に限定されない。例えば、スタート／ストップパルス（ｔ０）は、６０ｍｓ（ミリ秒）のハイパルスと説明されているが、スタート／ストップパルス（ｔ０）は、異なる持続時間（例えば、３０ｍｓ、５０ｍｓ、８０ｍｓなど）を有していてもよく、および／またはローパルス（例えば０Ｖ）でもよい。
【００２５】
スタート／ストップパルスは、診断信号の開始および終了を示し、モードメッセージおよびフィードバックメッセージをさらに分離する。モードメッセージスタートパルスおよびフィードバックメッセージスタートパルスは、モードメッセージの開始およびフィードバックメッセージの開始をそれぞれ指定する。
【００２６】
モードメッセージは、ＢＭＣ部１０６によって識別されたモータのモードに関連付けられたパルスを送信する。例えば、診断信号２００のモードメッセージはひとつのパルスを含んでいる。図５に基づくと、ひとつのパルスは、モータ１０８の非故障モードを示す。診断信号２０２では、モードメッセージは、図５の中に定義されるように、入力のグランド短絡であるモータ１０８のモードを示す１１のパルスを含んでいる。ＢＭＣ部１０６がひとつを超えるモードを識別する場合、ＢＭＣ部１０６はモードメッセージにおいて最高の優先度を有するモードに関連付けられたパルスを送信する。例えば、モータ１０８が、電流制限と過熱Ａとに診断されると、過熱Ａモードは電流制限モードより高い優先度を有するから、ＢＭＣ部１０６は、モードメッセージを経由して過熱Ａを示す情報を送信する。したがって、モードメッセージは５つのパルスを含むだろう。
【００２７】
信号コードプロトコルの第１実施形態では、モードのそれぞれがパルスの特定の数に関連付けられているが、他のコードがモードの識別のために使用されてもよい。例として、この開示の信号コードプロトコルの第２の実施形態では、モードのそれぞれは、数桁の数字（例えば、０、１、２、３、４など）に関連付けられる。例えば、図７は、モードのそれぞれを、２進数（例えば２＝００１０）を使用して表わすことができる数桁の数字に関連付ける数桁コードテーブル４００を示す。
【００２８】
図８（ＦＩＧ−８Ａ、ＦＩＧ−８Ｂ）は、診断信号２０４および２０６の例を図示しており、それはモータ１０８のモードを表わすために数桁コードテーブル４００を使用する。第１実施形態と同様に、診断信号２０４および２０６は、スタートストップパルス（ｔ０）、モードメッセージスタートパルス（ｔ１）、モードメッセージ（ＭＭ）、スタートストップパルス（ｔ０）、フィードバックメッセージスタート（ｔ２）、およびフィードバックメッセージ（ＦＭ）を含んでいる。
【００２９】
第２の実施形態では、モードメッセージは、ＢＭＣ部１０６によって識別されたモードに関連付けられた数桁の数字を送信する。具体的には、数桁の数字は、「０」がハイ信号で表わされ、「１」がロー信号で表わされる２進形式によって表わされる。例として、図８のＦＩＧ−８Ａでは、診断信号２０４のモードメッセージは４つの”０”を含んでいる。それはハイレベルの信号によって表わされる。図７に基づいて、４つの”０”はモータ１０８の非故障モードを示す。図８のＦＩＧ−８Ｂの診断信号２０６では、モードメッセージは３つの”０”、およびひとつの”１”（つまり、ハイ、ハイ、ハイ、ロー＝１）を含んでおり、モータのモードが図７に定義されるように過電流モードであることを示している。この開示は、ＢＭＣ部１０６によって予め格納することができる２つの特定の信号コードプロトコルについて記述しているが、他の適切なプロトコルが使用されてもよく、この開示がここに提供される例によって限定されるべきではないことが容易に理解される。
【００３０】
図９−１１に関して、診断信号のフィードバックメッセージは、モータ１０８の速度を表わす。図９は、モータ１０８から空調制御部１０２へのフィードバックメッセージを示すＰＷＭ出力回路の図を示しており、図１０は、回転と停止という２つのとりうる状態のための送風機モータのＰＷＭ信号の仕様を示している。
【００３１】
モータの速度は一連のパルスによって伝えることができる。例として、図１１では、モータ１０８が最大のモータ速度である場合、フィードバックメッセージ５００を送信することができ、モータ１０８が最小のモータ速度である場合、フィードバックメッセージ５１０を送信することができ、モータ１０８が停止状態である場合、フィードバックメッセージ５２０を送信することができる。
【００３２】
ＢＭＣ部１０６は、特定のフィードバックメッセージにひとつ以上のモータ速度を関連付ける予め定められたテーブルを含んでいてもよい。モータ１０８の速度に基づいて、ＢＭＣ部１０６は、予め定められたフィードバックメッセージのどれが送信されることになっているか決めることができる。フィードバックメッセージの特定の例が提供されているが、他のフィードバックメッセージがモータ１０８の速度の識別のために使用されてもよく、また、この開示はここに提供される例に限定されるべきではない。
【００３３】
例示された実施形態では、診断信号は、モードメッセージがフィードバックメッセージに先立って送信されるように構成される。代替的に、診断信号は、先にフィードバックメッセージが送信され、次に、モードメッセージが送信されるように構成されてもよい。更に、モードメッセージおよびフィードバックメッセージは、図６および図８（ＦＩＧ−６Ａ、ＦＩＧ−６Ｂ、ＦＩＧ−８Ａ、ＦＩＧ−８Ｂ）（例えば、モードメッセージは持続時間ＴＭをもち、フィードバックメッセージは持続時間ＴＦをもつ）の中で異なる持続時間を有するものとして図示されているが、モードメッセージおよびフィードバックメッセージが同じ持続時間を有するように診断信号が構成されてもよい。
【００３４】
例示された実施形態では、モードメッセージおよびフィードバックメッセージは、ひとつのサイクルに一度送信される。代替的に、モードメッセージおよび／またはフィードバックメッセージは、多様なパラメータに基づいて多数回送信されてもよい。例として、図１２は、モードメッセージが一度送信され、モードメッセージを送信する際に考慮されるべき重要な設計パラメータのうちのいくつかを提供するモードメッセージ信号６００を示す。メッセージスタートパルス（ｔ０）は、モードメッセージ信号６００の前に提供され、診断信号の中におけるモードメッセージ部分の開始を示す。
【００３５】
モードメッセージ信号６００は、第１実施形態のパルス符号化方法を使用して、モータの特別のモードを送信する。モードメッセージ信号のための設計パラメータは、パルスコーディングを使用するメッセージの合計持続時間（ｔ１）、ひとつのパルスのローレベルの部分の持続時間（ｘ０）、ひとつのパルスのハイレベルの部分の持続時間（ｘ１）、ひとつのパルスの持続時間（ｙ）、および、モードメッセージ終了パルス（ｔ２）を含んでいてもよい。第１実施形態のパルスコーディングを使用すると、データ長、または言い換えればモードメッセージの合計持続時間は、各パルスの持続時間を掛けた１１のパルス（つまり、ｔ１＝１１＊ｙ）とほぼ等しい。モードメッセージを一度送信するために要する時間は、モードメッセージおよび終了パルスの持続時間の合計と等しい（つまり、Ｔ１＝ｔ１＋ｔ２）。
【００３６】
設計パラメータの各々は、ＨＶＡＣシステムの必要条件を満たすように構成することができ、特別の値に限定されない。例として、モードメッセージを一度送信するために要する時間が特定範囲（例えば、１１０ｍｓ≦Ｔ１≦２２０ｍｓ）に設定される場合特定の信号コードプロトコルを使用してモードメッセージ（つまり、ｔ１）を送信するための持続時間およびモードメッセージ終了パルス（ｔ２）の持続時間は、Ｔ１が特定範囲内にあるように設定することができる。
【００３７】
図１３（ＦＩＧ−１３Ａ、ＦＩＧ−１３Ｂ）は、単一の診断信号の中でモードメッセージが５回送信される診断信号６２０および６４０を図示している。例えば、診断信号６２０は、持続時間Ｔ２および持続時間Ｔ３を有するフィードバックメッセージ部分６２０Ｂがあるモードメッセージ部分６２０Ａを含んでいる。モードメッセージ部分６２０Ａでは、モードメッセージの単一の送信は、Ｔ１の持続時間を有し、したがって、モードメッセージを５回送信するための持続時間の合計は、次のように提供されてもよい：Ｔ２＝Ｔ１＊５。モードメッセージ部分６２０Ａおよびフィードバック部分６２０Ｂの合計持続時間は、信号の期間Ｔとして提供され、ここで、Ｔ＝Ｔ２＋Ｔ３である。従って、診断信号は、単一の信号送信の中で、モードメッセージを複数回送信するように構成することができる。
【００３８】
同様に、図１３のＦＩＧ−１３Ｂでは、診断信号６４０は、持続時間Ｔ２を有するモードメッセージ部分６４０Ａ、および持続時間Ｔ３を有するフィードバックメッセージ持続時間６４０Ｂを含んでいる。メッセージ部分６４０Ａでは、送信持続時間Ｔ１を有する単一のモードメッセージは、診断信号６４０の単一の送信内に５回送信される。
【００３９】
図１４に関して、診断ルーチンの具体化例が示されている。診断ルーチンは送風機ユニットのＢＭＣ部によって行なわれる。７０２において、ＢＭＣ部は、ホール効果センサのようなひとつ以上のセンサからの入力に基づいてモータの速度を決定し、７０４で、ＢＭＣ部は、モータの診断を実行する。具体的には、ＢＭＣ部は、モータを診断し、モータの作動を評価するためにＢＭＣ部によって実行される予め格納されたアルゴリズムおよび／またはプロセスを含む。
【００４０】
７０６で、診断に基づいて、ＢＭＣ部は、ＢＭＣ部に格納された予め定められた複数のモードの中からのひとつ以上の作動モードを識別する。例えば、ＢＭＣ部は、モータがとりうるモードを列挙したテーブル（例えば作動モードテーブル２００）を格納しており、モードは、故障モード、警告モード、および／または正常運転モードを含む。ＢＭＣ部は、ひとつを超える作動モードが７０８で識別されるかどうか判断してもよく、また、そうならば、ＢＭＣ部は、７１０で、空調制御部に送信されるモードとして、最も高い優先度をもつ作動モードを選択する。
【００４１】
７１２で、ＢＭＣ部は、ＢＭＣ部に格納された予め定められた信号コードプロトコル、および識別された作動モードに基づいて、モードメッセージを決定する。信号コードプロトコルは、ＢＭＣ部によって格納されたモードのそれぞれを、異なるコード化された信号に関連付けており、それはモードメッセージとして提供される。７１４で、ＢＭＣ部は、モータの速度に基づいてフィードバックメッセージを決定し、そして次に、７１６で、空調制御部へモードメッセージとフィードバックメッセージとに基づいて診断信号を形成し、送信する。
【００４２】
この開示は、ＰＷＭ制御のブラシレスモータに関係があり、したがって、モードを識別するために使用される方法は、ＢＭＣ部のプロセッサの特性に依存してもよい。空調制御部１０２およびＢＭＣ部１０６は、特定のコードにモードのそれぞれを関連付けるキーを格納する。従って、空調制御部１０２は、モータのモードおよびモータの速度を識別するためにＢＭＣ部１０６からの診断信号をデコードしてもよい。さらに、識別されたモードに基づいて、空調制御部は、目標速度を調節することによりモータ１０８の作動出力を調節してもよく、および／または、モードに対処するための予め定められた処置を実行してもよい。
【００４３】
この開示の送風機ユニットは、空調制御部からの制御信号に基づいて送風機モータを運転するだけでなく、送風機モータの作動モードを決定するために送風機モータの診断を実行してもよい。作動モードは診断信号の一部として空調制御部に送信される。具体的には、予め定められた信号コードプロトコルを使用して、診断信号は、所定の作動モードを表わすための予め定められたパルス信号であるモードメッセージを含んでいる。作動モードに加えて、診断信号は、それ自身もパルス信号であるフィードバックメッセージを通すことによって送風機モータの速度を送信する。
【００４４】
診断信号および信号のデコードのために予め格納された情報を使用して、空調制御部は、送風機モータの作動モードを識別し、したがって、モータの作動出力を制御することができる。従って、この開示のＨＶＡＣシステムは、送風機モータの作動モードの監視により送風機モータを効率的に運転することができる。
【００４５】
以上に述べた実施形態の説明は、図示と説明のために与えられたものである。そこには、発明を限定する意図や、網羅的にする意図はない。特定の実施形態の個別の構成要素または特徴は、その特定の実施形態に限定されない。しかし、具体的に図示され説明されていない限り、適用可能であれば、それらは互いに入れ替え可能であり、特定の選ばれた実施形態において利用可能である。それらは、多くの手法に変形可能でもある。それらの変形例は発明からの派生物として考慮されるべきではなく、すべてのそれらの変形例は発明の技術的範囲に属するべきものとして意図されている。
【００４６】
この出願において、以下の定義も含めて、用語「部（ｍｏｄｕｌｅ）」あるいは用語「制御装置」は用語「回路」と置き換え可能である。用語「部（ｍｏｄｕｌｅ）」は、以下に関するもの、以下の一部分としてのもの、または以下を含むものである：特定用途向けＩＣ（ＡＳＩＣ）；デジタル、アナログあるいはアナログ／デジタル混合ディスクリート回路；デジタル、アナログあるいはアナログ／デジタル混合集積回路；組合せロジック回路；フィールドプログラム可能なゲートアレイ（ＦＰＧＡ）；コードを実行するプロセッサ回路（共用、専用、またはグループ用）；プロセッサ回路によって実行されたコードを格納するメモリ回路（共用、専用、またはグループ用）；記載された機能を提供する他の適切なハードウェアコンポーネント；またはシステム−オン−チップの中のような、上記の一部またはすべてのものの組合せ。
【００４７】
部（ｍｏｄｕｌｅ）はひとつ以上のインターフェース回路を含んでいてもよい。いくつかの例において、インターフェース回路は、それのローカル−エリア−ネットワーク（ＬＡＮ）、インターネット、広域ネットワーク（ＷＡＮ）あるいはそれらの組合せに接続される優先または無線インターフェースを含んでいてもよい。この開示の所定の部（ｍｏｄｕｌｅ）の機能は、インターフェース回路によって接続される多数の部（ｍｏｄｕｌｅ）中に分配されてもよい。例えば、多数の部（ｍｏｄｕｌｅ）は、負荷の平滑化を許容してもよい。さらに他の例において、サーバモジュール（リモート型、またはクラウド型としても知られている）はクライアントモジュールに代わっていくつかの機能を遂行してもよい。
【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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【手続補正書】
【提出日】平成29年10月17日(2017.10.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に位置づけられた送風機ユニットのモータの作動を監視する送風機モータ診断方法において、
前記モータに位置づけられたひとつ以上のセンサを経由して前記モータのひとつ以上の物理的なパラメータを検出し、
予め定められた基準、および前記センサによって検出されたひとつ以上の物理的な前記パラメータに基づいて前記モータを送風機モータ制御部によって診断し、
複数のモードが予め定められ、前記送風機モータ制御部に記録されており、複数の前記モードの中から、前記診断に基づいて作動モードを前記送風機モータ制御部によって識別し、
モードメッセージは識別された作動モードを示し、信号コードプロトコルは複数のモードの各々と異なるコード化信号とを関連させており、前記信号コードプロトコルに基づいて前記モードメッセージを前記送風機モータ制御部によって決定し、および
前記モータから離れて前記車両に位置づけられた空調制御部へ前記モードメッセージを含む診断信号を前記送風機モータ制御部によって出力する送風機モータ診断方法。
【請求項２】
前記送風機モータ制御部によって、前記モータの回転速度を決定することをさらに含み、前記診断信号は前記モータの前記回転速度を示すフィードバックメッセージを含む請求項１に記載の送風機モータ診断方法。
【請求項３】
前記信号コードプロトコルは、複数の前記モードのそれぞれを、コード化された信号としてのパルスの予め定められた数に関連付けており、そこでは前記モードのそれぞれがパルスの異なる数に関連付けられている請求項１または請求項２に記載の送風機モータ診断方法。
【請求項４】
前記信号コードプロトコルは、複数の前記モードのそれぞれを、所定のモードのためのコード化された信号として、２進数として示された数桁の数字に関連付けており、そして、前記モードのそれぞれが異なる数桁の数字に関連付けられている請求項１または請求項２に記載の送風機モータ診断方法。
【請求項５】
複数の前記モードは、正常モード、および少なくともひとつの故障モードを含んでいる請求項１から請求項４のいずれかに記載の送風機モータ診断方法。
【請求項６】
前記診断信号は、前記モードメッセージの前に提供されるスタートパルス、および前記モードメッセージの後に提供されるストップパルスを含んでいる請求項１から請求項５のいずれかに記載の送風機モータ診断方法。
【請求項７】
前記空調制御部によって、前記診断信号の中で提供される情報に基づいた前記モータの目標運転速度を決定すること、
前記空調制御部によって、前記送風機モータ制御部への前記目標運転速度を示すパルス幅変調信号を送信すること、および
前記送風機モータ制御部によって、前記空調制御部により送信された前記目標運転速度で前記モータを作動することを含む請求項１から請求項６のいずれかに記載の送風機モータ診断方法。
【請求項８】
前記送風機モータ制御部は、前記空調制御部とは別に位置付けられている請求項１から請求項７のいずれかに記載の送風機モータ診断方法。
【請求項９】
前記作動モードを識別することは、さらに、
ひとつを超える作動モードが識別されたとき、識別された多数の前記作動モードの中から、送信されるべき前記作動モードとして高優先モードを選択することを含む請求項１から請求項８のいずれかに記載の送風機モータ診断方法。
【請求項１０】
車両に設置されたＨＶＡＣシステム、空調制御部によって制御される前記ＨＶＡＣシステムのための送風機ユニットにおいて、
前記ＨＶＡＣシステムに空気を引き込むように作動可能な送風機モータと、
ドライバ、および診断部を含み、前記ドライバは、前記送風機モータを目標速度で作動させるように前記送風機モータに駆動信号を出力し、前記診断部は、複数のモードの中から識別された作動モードである前記送風機モータを診断し、前記作動モードを示すモードメッセージを含む診断信号を前記空調制御部に送信する送風機モータ制御部とを備える送風機ユニット。
【請求項１１】
前記送風機モータ制御部は、前記モードメッセージとして送信されるべき異なるコード化された信号に、複数の前記モードのそれぞれを関連付ける信号コードプロトコルを格納する請求項１０に記載の送風機ユニット。
【請求項１２】
前記モードのそれぞれがパルスの異なる数に関連付けられるように、前記信号コードプロトコルはパルスの予め定められた数に複数の前記モードのそれぞれを関連付ける請求項１１に記載の送風機ユニット。
【請求項１３】
前記モードのそれぞれが異なる数桁の数字に関連付けられるように、前記信号コードプロトコルは二進数として示された数桁の数字に複数の前記モードのそれぞれを関連付ける請求項１１に記載の送風機ユニット。
【請求項１４】
さらに、前記送風機モータに配置され、前記送風機モータの回転速度を検出するセンサを備え、前記送風機モータ制御部によって送信された前記診断信号は前記送風機モータの前記回転速度を示すフィードバックメッセージを含む請求項１０から請求項１３のいずれかに記載の送風機ユニット。
【請求項１５】
前記送風機モータ制御部は、前記空調制御部から前記送風機モータの前記目標速度を示すパルス幅変調信号を受ける請求項１０から請求項１４のいずれかに記載の送風機ユニット。
【請求項１６】
前記診断信号は、前記モードメッセージの前に提供されるスタートパルス、および前記モードメッセージの後に提供されるストップパルスを含んでいる請求項１０から請求項１５のいずれかに記載の送風機ユニット。
【請求項１７】
前記送風機モータの回転速度はフィードバック回路で決定されており、前記送風機モータ制御部によって送信された前記診断信号は、前記送風機モータの前記回転速度を示すフィードバックメッセージを含んでいる請求項１０から請求項１３のいずれかに記載の送風機ユニット。
【国際調査報告】
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