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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Motorsteuerungseinrichtung und
ein Motorsteuerungsverfahren.
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Eine
Motorsteuerungseinrichtung, welche die Drehzahl eines Elektromotors
steuert, ist bekannt (siehe beispielsweise die
japanische nicht geprüfte Patentanmeldung
Nr. 2006-320164A ). Im Allgemeinen treibt in dem Falle einer
Motorsteuerungseinrichtung (Motorsteuerung) eines Klimaanlagensystems, wie
in
15 gezeigt, wenn ein Antriebsbefehlssignal S1
zum Antrieb eines Elektromotors
72 von einer elektronischen
Steuereinheit (ECU)
70 empfangen wird, die Motorsteuereinrichtung
den Motor
72 entsprechend dem empfangenen Antriebssignal
S1 an. Wie in
16 gezeigt enthält
die Klimaanlagen-ECU
70 ein Ausgangsgerät
74.
Das Ausgangsgerät
74 ist eine Schaltung, welches
einen NPN-Transistor
76 enthält. Ein Emitteranschluss
des Transistors
76 ist geerdet und ein Kollektoranschluss
des Transistors
76 ist mit einem Ende einer Befehlssignalleitung
80 über
einen Widerstand
78 verbunden. Eine Motorsteuerung (eine
Motorsteuerungseinrichtung)
84 einer Lüftermotorvorrichtung
82 ist
mit dem anderen Ende der Befehlssignalleitung
80 verbunden.
Auf diese Weise sind, wie in
16 gezeigt,
die Klimaanlagen-ECU
70 und die Motorsteuerung
84 elektrisch verbunden.
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Weiter
ist ein Basisanschluss des Transistors 76 mit einer signalerzeugenden
Schaltung (nicht dargestellt) verbunden, welche das Befehlssignal (ECU-Ausgang)
zum Antrieb des Motors 72 auf der Basis eines Manipulationssignals
erzeugt, welches von einem Manipulationsschalter an der Klimaanlagen-ECU 70 empfangen
wird. Hierdurch empfängt der Basisanschluss des Transistors 76 das
Befehlssignal (ECU-Ausgang), welches an der Klimaanlagen-ECU 70 auf
der Basis des Manipulationssignals erzeugt wird, welches von dem
Manipulationsschalter empfangen wird, um den Motor 72 anzutreiben. Wenn
das Signal niedrigen Signalpegels an den Basisanschluss des Transistors 76 geliefert
wird, dann wird die elektrische Leitung zwischen dem Kollektoranschluss
und dem Emitteranschluss des Transistors 76 unterbrochen
(in den nicht leiten den Zustand gestellt). Wenn das Signal hohen
Signalpegels an den Basisanschluss des Transistors 76 geliefert
wird, dann wird die elektrische Leitung zwischen dem Kollektoranschluss
und dem Emitteranschluss des Transistors 76 angeschaltet
(in den Leitungszustand gestellt).
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In
der Motorsteuerung 84 ist das andere Ende der Befehlssignalleitung 80 mit
einem Verbindungsanschluss 88 über einen Widerstand 86 verbunden.
Ein Vorwiderstand 90 ist mit einem Ende an eine elektrische
Leistungsquelle (beispielsweise eine elektrische Leistungsquelle
von 5 V) angeschlossen und das andere Ende ist mit dem Verbindungsanschluss 88 verbunden.
Weiter ist ein nicht invertierender Eingangsanschluss eines Vergleichers 3 mit
dem Verbindungsanschluss 88 verbunden. Eine Spannung eines
ersten vorbestimmten Werts (erster Schwellwert), beispielsweise
von 2,5 V ist an den invertierenden Eingangsanschluss des Vergleichers 3 als
eine Vergleichsbezugsspannung gelegt. Ein Ausgangsanschluss des
Vergleichers 3 ist mit einem Eingangsanschluss einer Drehzahlsteuerschaltung 92 verbunden.
Der Vergleicher 3 vergleicht den ersten Schwellwert mit
einem elektrischen Potential 51 (elektrisches Potential
an dem Verbindungsanschluss 88). Wenn das elektrische Potential 51 gleich groß wie
oder größer als der erste Schwellwert ist, dann
wird das Signal hohen Signalpegels von dem Ausgangsanschluss des
Vergleichers 3 abgegeben. Wenn im Gegensatz hierzu das
elektrische Potential S1 kleiner als der erste Schwellwert ist,
dann wird das Signal niedrigen Potentials von dem Ausgangsanschluss
des Vergleichers 3 abgegeben.
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Ein
Tastungsverhältnis des Signals, welches von dem Ausgangsanschluss
des Vergleichers 3 abgegeben wird, wird als ein Tastungsverhältnis
des Antriebsbefehlssignals S1 an der Drehzahlsteuerschaltung 92 errechnet
und das errechnete Tastungsverhältnis wird zur Steuerung
der Drehzahl des Motors 72 verwendet.
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Unter
idealen Verhältnissen, bei denen eine Störung,
beispielsweise eine äußere Funkwellenstrahlung
(etwa eine Funkwellenstrahlung von einem Transceiver, welcher die
Funkwelle erzeugt) nicht vorhanden ist, wenn das Ausgangssignal 24 (ECU-Ausgang),
welches in 17A gezeigt ist, zu dem Basisanschluss
des Transistors 76 geführt wird, wird das elektrische
Potential S1 (elektrisches Potential an dem Verbin dungsanschluss 88),
welches in 17B gezeigt ist, erzeugt. In
einem solchen Falle wird der erste Schwellwert, welcher zur Errechnung des
Tastungsverhältnisses zur Steuerung der Drehzahl des Motors 72 verwendet
wird, experimentell gewonnen und wird auf der Basis des elektrischen
Potentials S1 voreingestellt. Hierdurch kann beispielsweise eine
Zeitdauer, während welcher das elektrische Potential S1
gleich groß wie oder größer als der erste
Schwellwert ist, als eine Einschaltperiode eingestellt werden. Auch
eine Zeitdauer, während welcher das elektrische Potential
S1 kleiner als der erste Schwellwert ist, kann als Ausschaltperiode
eingestellt werden. In dieser Weise ist es möglich, das
Tastungsverhältnis für den Antrieb des Motors 72 auf
der Basis des elektrischen Potentials S1 (d. h., des Antriebsbefehlssignals
S1) und des ersten Schwellwerts zu errechnen. In dem beispielsweisen
Fall von 16 und 17B ist
der erste Schwellwert 98 auf beispielsweise 2,5 V eingestellt.
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Weiter
ist es bei Vorhandensein der Störung, beispielsweise der äußeren
Funkwellenstrahlung, wenn das Signal 96 gemäß 18A (das Signal, welches dasselbe ist, wie das
Signal 94) zu dem Basisanschluss des Transistors 76 geführt
wird, möglich, dass das elektrische Potential S1 vollständig kleiner
wird als der erste Schwellwert 98, wie in 18B gezeigt ist. Dieser Fall kann höchstwahrscheinlich
aus folgendem Grund eintreten. Das bedeutet, dass dann, wenn die äußere
Funkwelle auf die Befehlssignalleitung 80 und/oder die
Klimaanlagen-ECU 70 einwirkt, die elektrische Spannung
zwischen dem Basisanschluss und dem Emitteranschluss des Transistors 76 der
Klimaanlagen-ECU 70 anliegt. Dadurch wird, selbst wenn
das Signal, welches ausgegeben wird, um den Transistor 76 abzuschalten,
zu dem Basisanschluss des Transistors 76 geführt
wird, die Spannung zwischen dem Basisanschluss und dem Emitteranschluss
des Transistors 76 nicht 0 V wird, so dass der Transistor 76 in
den Zustand gebracht wird, in welchem der Transistor 76 nicht
vollständig abgeschaltet ist, d. h., in einen niedrigen
EIN-Zustand gestellt wird. In einem solchen Falle ist es, selbst
wenn der erste Schwellwert 98 verwendet wird, nicht möglich,
genau das Tastungsverhältnis zum Antrieb des Motors 72 auf
der Basis des elektrischen Potentials S1 zu errechnen. Im Einzelnen
wird in diesem Zustand, bei welchem der invertierende Eingangsanschluss
des Vergleichers 3 den ersten Schwellwert 98 empfängt,
während der nicht invertierende Eingangsanschluss des Vergleichers 3 mit
dem Verbindungsanschluss 88 verbun den ist, wenn das Tastungsverhältnis
auf der Basis des elektrischen Potentials S1 unter Verwendung des
von dem Ausgangsanschluss des Vergleichers 3 abgegebenen
Signals errechnet wird, das errechnete Tastungsverhältnis
0%. Aus diesem Grunde steuert die Motorsteuerung 84 den
Motor 72 so, dass der Motor 72 sich nicht dreht.
Wie oben diskutiert kann, wenn die Störung, beispielsweise
die äußere Radiowellenstrahlung, existiert, die
geeignete Motorsteuerung nicht durchgeführt werden. Um
den vorstehenden Nachteilen zu begegnen, kann man beispielsweise einen
Kabelbaum mit Abschirmung für die Befehlssignalleitung 80 verwenden
oder man kann eine Ferritperlenkonstruktion hinzufügen,
um die Widerstandsfähigkeit gegenüber Radiowellen
zu verbessern. Diese Lösungen haben jedoch den Nachteil
einer Kostenerhöhung.
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Weiter
hat die Motorsteuerungseinrichtung, welche in der
japanischen ungeprüften
Patentanmeldung Nr. 2006-32164A beschrieben ist, eine Weichstartfunktion
zur Ausführung eines weichen Starts des elektrischen Motors.
Auch ist eine Inspektionseinrichtung oder Prüfeinrichtung
mit der Motorsteuerungseinrichtung verbunden, um den maximalen Ausgang
des Motors zu prüfen. In der Motorsteuerungseinrichtung
stellt eine äußere Signalbestimmungseinrichtung
fest, ob ein empfangenes Antriebsbefehlssignal ein Antriebsbefehlssignal
für einen normalen Motorbetrieb oder ein Antriebsbefehlssignal
für einen Motorprüfbetrieb ist. Das Antriebsbefehlssignal
für den normalen Motorbetrieb dient zur Veranlassung eines
Normalbetriebs des Motors und das Antriebsbefehlssignal für
die Motorprüfung dient zur Veranlassung eines Motorprüfbetriebs.
Dieser Bestimmungsvorgang sei mehr ins Einzelne beschrieben. Die äußere
Signalbestimmungseinrichtung errechnet ein Impulsintervall, eine
Impulsbreite, ein Tastungsverhältnis und eine Frequenz
des empfangenen Signals. Wenn die äußeren Signalbestimmungsmittel
bestimmen, dass eine Frequenz f1 (1/T2) und eine Frequenz f2 (1/TC)
in dem empfangenen Signal abwechselnd wiederholt werden, dann bestimmt
die äußere Signalbestimmungseinrichtung, dass
das Befehlssignal für die Motorprüfung empfangen
wird. Der obige Bestimmungsvorgang wird durch einen Mikrocomputer
in der Motorsteuereinrichtung ausgeführt, welche in der
japanischen ungeprüften Patentveröffentlichung
Nr. 2006-320164A beschrieben ist. In dem obigen Bestimmungsvorgang,
welcher detektiert, ob das Signal die Frequenz f1 und f2 hat, welche
abwechslungsweise wiederholt werden, erfordert es jedoch beispielsweise
die verhältnismäßig lange Zeit bis zum
Zeitpunkt der Bestimmung, dass das Motorprüfungs-Befehlssignal
empfangen wird. Das bedeutet, dass aufgrund der relativ langen Zeit,
welche für die Bestimmung erforderlich ist, die Prüfungszeitperiode
nachteilig verlängert wird.
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Die
vorliegende Erfindung befasst sich mit den obigen Nachteilen. Es
ist somit ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Motorsteuerungseinrichtung
und ein Motorsteuerungsverfahren zu schaffen, welche einen verbesserten
Motorsteuerungsbetrieb eines Elektromotors verwirklichen.
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Zum
Erreichen dieses Ziels der vorliegenden Erfindung wird eine Motorsteuerungseinrichtung
geschaffen, welche Bestimmungsmittel, Steuersignalerzeugungsmittel
und Treibermittel enthält. Die Bestimmungsmittel dienen
zur Bestimmung mindestens einer Charakteristik eines Antriebsbefehlssignals,
welches gepulst ist und eine Zieldrehzahl des Elektromotors beschreibt,
durch Vergleichen eines Pegels des Antriebsbefehlssignals mit einer
Mehrzahl von Schwellwerten. Die Steuersignalerzeugungsmittel dienen
zur Erzeugung eines Steuersignals auf der Basis der mindestens einen
Charakteristik des Antriebsbefehlssignals, welches durch die Bestimmungsmittel
bestimmt wird. Die Treibermittel dienen zum Antrieb des Elektromotors
auf der Basis des Steuersignals, welches durch die Steuersignalerzeugungsmittel
erzeugt wird.
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Zum
Erreichen des Ziels der vorliegenden Erfindung wird auch ein Motorsteuerungsverfahren geschaffen.
Gemäß dem Motorsteuerungsverfahren wird mindestens
eine Charakteristik eines Antriebsbefehlssignals bestimmt, welches
gepulst ist und eine Zieldrehzahl eines Elektromotors beschreibt, durch
Vergleichen eines Pegels des Antriebsbefehlssignals mit einer Mehrzahl
von Schwellwerten. Dann wird ein Steuersignal auf der Basis der
mindestens einen Charakteristik des Antriebsbefehlssignals erzeugt.
Danach wird der Elektromotor auf der Basis des Steuersignals angetrieben.
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Die
Erfindung wird zusammen mit zusätzlichen Zielen, Merkmalen
und Vorteilen der Erfindung am besten aus der folgenden Beschreibung,
den anliegenden Ansprüchen und den begleitenden Zeichnungen
verständlich, welche Folgendes darstellen:
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1 ein
Blockschaltbild, welches schematisch den Aufbau eines Klimaanlagensystems
gemäß der ersten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung darstellt;
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2 ein
strukturelles Abbild, welches eine Lüftermotorvorrichtung
gemäß der ersten Ausführungsform zeigt;
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3 ein
Schaltbild, welches schematisch ein Hauptmerkmal einer Motorsteuerungsvorrichtung gemäß der
ersten Ausführungsform aufzeigt;
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4A und 4B Diagramme
zur Beschreibung eines ersten Schwellwerts gemäß der ersten
Ausführungsform;
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5A und 5B Diagramme
zur Beschreibung des ersten Schwellwerts und eines zweiten Schwellwerts
gemäß der ersten Ausführungsform;
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6A bis 6C Diagramme
zur Beschreibung eines Signals, welches zu einer Motorsteuerung
gemäß der ersten Ausführungsform geliefert
wird;
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7 ein
Flussdiagramm, welches einen Motorsteuerungsvorgang zeigt, welcher
durch eine Drehzahlsteuerschaltung der Motorsteuerung gemäß der
ersten Ausführungsform durchgeführt wird;
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8 ein
Diagramm, welches den Vergleich zwischen einem ersten Tastungsverhältnis,
welches unter Verwendung des ersten Schwellwerts errechnet wird,
und einem zweiten Tastungsverhältnis zeigt, welches unter
Verwendung des zweiten Schwellwerts errechnet wird;
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9 eine
erläuternde Abbildung, welche eine Prüfvorrichtung
zeigt, welche mit einer Lüftermotorvorrichtung gemäß einer
zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verbunden
ist;
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10A bis 10D Diagramme
zur Beschreibung eines Signals, welches zu einer Motorsteuerung
gemäß der zweiten Ausführungsform geführt
wird;
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11A und 11B beschreibende
Diagramme, welche eine Änderung in einem Steuersignal gemäß der
zweiten Ausführungsform darstellen;
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12A und 12B Diagramme,
welche eine Änderung in einer Drehzahl eines Motors beim Start
gemäß der zweiten Ausführungsform zeigen;
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13 ein
Flussdiagramm, welches einen Motorsteuerungsvorgang verdeutlicht,
der durch eine Drehzahlsteuerschaltung der Motorsteuerung gemäß der
zweiten Ausführungsform durchgeführt wird;
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14 ein
erläuterndes Schaltbild, welches eine Modifikation der
zweiten Ausführungsform zeigt;
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15 eine
erläuternde Abbildung, welche ein früher vorgeschlagenes
Klimaanlagensystem zeigt;
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16 ein
Schaltbild, welches die früher vorgeschlagene Technik aufzeigt;
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17A und 17B erläuternde
Diagramme, welche die früher vorgeschlagene Technik zeigen;
und
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18A und 18B erläuternde
Diagramme, welche die früher vorgeschlagene Technik verdeutlichen.
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Eine
Motorsteuerungseinrichtung gemäß einer ersten
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme
auf die 1 bis 8 beschrieben.
Die Motorsteuerungseinrichtung nach der vorliegenden Erfindung wird
in einer Lüftermotorvorrichtung eines Klimaanlagensystems
eines Fahrzeugs verwirklicht. Wie in 1 gezeigt,
enthält das Klimaanlagensystem 10 nach der vorliegenden
Erfindung eine elektronische Steuereinheit (ECU) 12 für die
Klimaanlage und die Lüftermotorvorrichtung 14. Die
ECU 12 für die Klimaanlage und die Lüftermotorvorrichtung 14 werden
bei Empfang von elektrischer Leistung von einer elektrischen Leistungsquelle 16 von
beispielsweise 5 V betrieben.
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Die
ECU 12 für die Klimaanlage (Klimaanlagensteuerungsgerät)
liefert ein Antriebsbefehlssignal (Motorantriebsbefehlssteuersignal)
S1 an die Lüftermotorvorrichtung 14 auf der Basis
eines Manipulationssignals, welches von einem Manipulationsschalter
(nicht dargestellt) empfangen wird, der durch einen Benutzer betätigt
wird. In der vorliegenden Ausführungsform ist die Lüftermotorvorrichtung 14 so ausgebildet,
dass sie ihren normalen Betrieb auf der Basis des genannten Antriebsbefehlssignals
S1 durchführt. Weiter hat bei der vorliegenden Erfindung das
Antriebsbefehlssignal S1 eine Pulsierung, welche mit einem entsprechenden
Tastungsverhältnis erzeugt wird, welches einer Zieldrehzahl
entspricht, wodurch eine Zieldrehzahl eines Elektromotors 18 vorgegeben
wird. Beispielsweise erhöht sich das Tastungsverhältnis,
wenn sich die Zieldrehzahl erhöht.
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Die
Lüftermotorvorrichtung 14 enthält den Motor 18 und
eine Motorsteuerung (Motorsteuervorrichtung) 20. Ein Lüfter
(nicht dargestellt) ist an der Ausgangswelle des Motors 18 befestigt.
Die Motorsteuerung 20 gibt ein Antriebssignal S3 an den
Motor 18.
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Wenn
die Motorsteuerung 20 das Antriebsbefehlssignal S1 von
der Klimaanlagen-ECU 12 empfängt, dann gibt die
Motorsteuerung 20 das Antriebssignal S3 an den Motor 18 ab,
um den Motor 18 anzutreiben. Das bedeutet, die Motorsteuerung 20 steuert
die Drehung des Motors 18.
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Der
Motor 18 nach der vorliegenden Erfindung ist ein bürstenloser
Motor und wird so gesteuert, dass er mit entsprechender Drehzahl
umläuft, welche dem Tastungsverhältnis entspricht,
sobald er das Rechteckwellen-Spannungssignal des vorbestimmten Tastungsverhältnisses
von der Motorsteuerung 20 erhält. In der vorliegenden
Ausführungsform ist der Motor 18 ein bürstenloser
Motor mit einem Hallsensor (nicht dargestellt). Der Motor 18 nach
der vorliegenden Erfindung ist jedoch nicht auf einen bürstenlosen
Motor beschränkt und kann in jede andere geeignete Motorart
geändert werden. Beispielsweise kann der Motor 18 ein
Bürstenmotor mit einem Kommutator sein.
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Der
Motor 18 nach der vorliegenden Erfindung enthält
einen Stator (nicht dargestellt) und einen Rotor (nicht dargestellt).
Der Stator weist eine Dreiphasenwicklung auf. Der Rotor hat Rotormagneten.
Der Hallsensor (nicht dargestellt) ist in dem Stator vorgesehen.
Wie in 2 gezeigt, detektiert der Hallsensor die Drehung
des Rotors und gibt ein entsprechendes Fühlerausgangssignal,
welches der Drehung des Rotors entspricht, an eine Treiberschaltung 23 der
Motorsteuerung 20 ab. Auf diese Weise wird eine bekannte
Rückkopplungssteuerung der Motorsteuerung 20 durchgeführt.
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Wie
in 2 gezeigt enthält die Motorsteuerung 20 nach
der vorliegenden Erfindung eine Drehzahlsteuerungsschaltung 24 und
die Treiberschaltung 22. Die Drehzahlsteuerungsschaltung 24 erzeugt
ein Steuersignal (PWM-Signal) S2 mit entsprechendem Tastungsverhältnis
und gibt dieses Signal ab, wobei das Tastungsverhältnis
auf der Basis eine Eingangssignals (Antriebsbefehlssignal S1 in
der vorliegenden Ausführungsform) bestimmt wird, welches
von außen empfangen wird. Die Treiberschaltung 22 liefert
die Rechteckwellen-Spannungssignale (Treibersignale S3) unterschiedlicher
Phasen an die jeweiligen Wicklungen der drei Phasen des Motors 18 auf
der Basis des Steuersignals S2 und des Sensorausgangs des Hall-Sensors.
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Die
Drehzahlsteuerschaltung 24 nach der vorliegenden Erfindung
enthält eine gebräuchliche integrierte Schaltung
oder mehrere gebräuchliche integrierte Schaltungen (IC)
und gibt das Steuersignal S ab, um die entsprechende Motordrehzahl
zu erzielen, welcher ein Zielwert ist, der durch das Antriebsbefehlssignal
S1 eingestellt ist.
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Die
Treiberschaltung 22 nach der vorliegenden Erfindung ist
von bekanntem Aufbau und enthält beispielsweise eine vorbestimmte
Anzahl (beispielsweise sechs) Widerstände (nicht dargestellt)
und eine vorbestimmte Anzahl (beispielsweise sechs) von Leistungselementen
(nicht gezeigt), welche auf einer Schaltungsträgerplatte
angeordnet sind. Die Treiberschaltung 22 schaltet die genannten
Leistungsschaltelemente auf der Basis des Steuersignals 22 ein
und aus, welches von der Drehzahlsteuerungsschaltung 24 empfangen
wird, um die elektrische Leistungsquelle 16 mit den Wicklungen
zu verbinden und hierdurch das magnetische Drehfeld zu erzeugen.
Das bedeutet, die Treiberschaltung 22 steuert die Drehung
des Motors 18 auf der Basis des Steuersignals S2. Zu dieser
Zeit wird die Rückkopplungssteuerung auf der Basis des
Sensorausgangs von dem Hall-Sensor durchgeführt, um den
Motor 18 in geeigneter Weise in Umdrehung zu versetzen.
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Nunmehr
sei die Schnittstelle zwischen der Klimaanlagen-ECU 12 und
der Lüftermotorvorrichtung 14 im Einzelnen unter
Bezugnahme auf 3 beschrieben. Die Klimaanlagen-ECU 12 besitzt
ein Ausgangsgerät 16. Das Ausgangsgerät 26 ist
eine Schaltung, welche einen NPN-Transistor 28 enthält. Ein
Emitteranschluss des Transistors 28 ist geerdet und ein
Kollektoranschluss des Transistors 28 ist mit einem Ende
einer Befehlssignalleitung 32 über einen Widerstand 30 (beispielsweise
ein Widerstand von 100 Ω) verbunden. Die Motorsteuerung 20 der
Lüftervorrichtung 14 ist mit dem anderen Ende
der Befehlssignalleitung 32 verbunden. Auf diese Weise
sind, wie in 3 gezeigt, die Klimaanlagen-ECU 12 und die
Motorsteuerung 20 elektrisch miteinander verbunden.
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Weiter
ist ein Basisanschluss des Transistors 28 mit einer signalerzeugenden
Schaltung (nicht dargestellt) verbunden, welche ein Befehlssignal (ECU-Ausgang)
für den Antrieb des Motors 18 auf der Basis des
Handschaltsignals oder Manipulationssignals erzeugt, welches von
dem Handschalter an der Klimaanlagen-ECU 12 empfangen wird.
Hierdurch empfängt der Basisanschluss des Transistors 28 das
Befehlssignal (ECU-Ausgang), welches an der Klimaanlagen-ECU 12 auf
der Basis des Handbetätigungssignals erzeugt wird, das
von dem Handschalter empfangen wird, um den Motor 18 anzutreiben.
Wenn daher das Signal niedrigen Signalpegels an den Basisanschluss
des Transistors 28 geliefert wird, dann wird die elektrische
Leitung zwischen dem Kollektoranschluss und dem Emitteranschluss
des Transistors 28 unterbrochen (in den nicht leitenden Zustand
gestellt). Wenn das Signal hohen Signalpegels an den Basisanschluss
des Transistors 28 geliefert wird, dann wird die elektrische
Leitung zwischen dem Kollektoranschluss und dem Emitteranschluss des
Transistors 28 eingeschaltet (in den Leitungszustand gestellt).
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Die
Motorsteuerung 20 enthält eine Filterschaltung 38,
welche eine integrierte Schaltung ist und einen Widerstand 34 (beispielsweise
einen Widerstand von 30 Ω) und einen Kondensator 36 (beispielsweise
einen Kondensator von 100 pF) enthält. Ein Eingangsanschluss
der Filterschaltung 38 ist mit dem anderen Ende der Befehlssignalleitung 32 verbunden.
Ein Ausgangsanschluss der Filterschaltung 38 ist mit einem
Verbindungsanschluss 34 über einen Widerstand 40 (beispielsweise
einen Widerstand von 180 Ω) verbunden. Ein Ende eines Vorwiderstands oder
Hochziehwiderstands 44 (beispielsweise eines Widerstands
von 2 kΩ) ist mit der elektrischen Leistungsquelle 16 (beispielsweise
eine Leistungsquelle von 5 V) verbunden und das andere Ende des
Vorwiderstands 44 ist mit dem Verbindungsanschluss 42 verbunden.
Ein nicht invertierender Eingangsanschluss (oberer Anschluss in 3)
eines Vergleichers 2a und ein nicht invertierender Eingangsanschluss
(oberer Anschluss in 3) eines Vergleichers 2b sind
mit dem Verbindungsanschluss 42 verbunden. Ein invertierender
Eingangsanschluss (unterer Anschluss in 3) des Vergleiches 2a empfängt eine
Spannung eines ersten vorbestimmten Werts (erster Schwellwert) von
beispielsweise 2,5 V, welche als eine Vergleichsbezugsspannung dient,
um ein Tastungsverhältnis in dem Falle eines Normalpegels zu
gewinnen, d. h., eines ungestörten Pegels des Antriebsbefehlssignals
S1 (ungestörter Zustand, bei welchem im Wesentlichen keine äußere
Störung existiert). Ein invertierender Eingangsanschluss
(unterer Anschluss in 3) des Vergleichers 2b enthält eine
Spannung eines zweiten vorbestimmten Werts (zweiter Schwellwert)
von beispielsweise 0,5 V, welche als eine Vergleichsbezugsspannung
dient, um ein Tastungsverhältnis in dem gestörten
Zustand zu gewinnen, wenn der Pegel des Antriebsbefehlssignals S1
im Vergleich zu demjenigen des ungestörten Pegels (ungestörter
Zustand) reduziert ist. Ein Ausgangsanschluss des Vergleichers 2a ist
mit einem entsprechenden Eingangsanschluss der Drehzahlsteuerschaltung 24 verbunden.
Ein Ausgangsanschluss des Vergleichers 2b ist mit einem
entsprechenden Eingangsanschluss der Drehzahlsteuerschaltung 24 verbunden.
Der Vergleicher 2a vergleicht den ersten Schwellwert mit
einem elektrischen Potential S1 (elektrisches Potential an dem Verbindungsanschluss 42).
Wenn das elektrische Potential S1 gleich groß wie oder
größer als der erste Schwellwert ist, dann wird
das Signal hohen Signalpegels von dem Ausgangsanschluss des Vergleichers 2a abgegeben.
Andererseits wird, wenn das elektrische Potential S1 kleiner als
der erste Schwellwert ist, das Signal niedrigen Signalpegels von
dem Ausgangsanschluss des Vergleichers 2a abgegeben. In ähnlicher
Weise vergleicht der Vergleicher 2b den zweiten Schwellwert
mit dem elektrischen Potential S1. Wenn das elektrische Potential
S1 gleich groß wie oder größer als der
zweite Schwellwert ist, dann wird das Signal hohen Signalpegels
von dem Ausgangsanschluss des Vergleichers 2b abgegeben. Wenn
im Gegensatz hierzu das elektrische Potential S1 kleiner als der
zweite Schwellwert ist, wird das Signal niedrigen Signalpegels an
dem Ausgangsanschluss des Vergleichers 2b abgegeben.
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Nunmehr
seien der erste vorbestimmte Wert (erster Schwellwert) und der zweite
vorbestimmte Schwellwert (zweiter Schwellwert) unter Bezugnahme
auf die 4A bis 5B näher
erläutert. Unter idealen Umständen, wenn eine
wesentliche Störung, beispielsweise eine äußere
Radiowellenstrahlung (beispielsweise Radiowellenstrahlung von einem Transceiver,
welcher die Radiowelle erzeugt) nicht existiert, und wenn das Signal 46 (ECU-Ausgang)
in 4A an dem Basisanschluss des Transistors 28 geliefert
wird, ergibt sich das elektrische Potential S1 (elektrisches Potential
an dem Verbindungsanschluss 42), wie es in 4B gezeigt
ist. Das elektrische Potential, welches dem EIN-Zustand des Ausgangs
der ECU entspricht, wird nicht 0 (Null) V, d. h., es fällt
nicht vollständig auf 0 (Null) V ab, obwohl der Vorwiderstand 47 mit
dem Verbindungsanschluss 42 in Verbindung steht. Auch das
elektrische Potential, welches dem AUS-Zustand des Ausgangs der
ECU entspricht, wird nicht zu 5 V, d. h., steigt nicht vollständig
auf 5 V an. Dies geschieht hauptsächlich aufgrund des Vorhandenseins
des Widerstands in der Signalleitung. In einem solchen Falle wird
auf der Basis des elektrischen Potentials S1, d. h., des Antriebsbefehlssignals
S1 der Schwellwert, unter Zugrundelegung dessen das Tastungsverhältnis
zum Antrieb des Motors 18 errechenbar ist, experimentell gewonnen
und wird als der erste vorbestimmte Wert (erster Schwellwert) 48 voreingestellt.
Beispielsweise ist eine Zeitdauer, während welcher das
elektrische Potential S1 gleich groß wie oder größer
als der Schwellwert ist, als eine EIN-Dauer eingestellt. Auch kann
eine Zeitdauer, während welcher das elektrische Potential
S1 kleiner als der Schwellwert ist, als AUS-Periode eingestellt
werden. In dieser Weise ist es möglich, das Tastungsverhältnis
zum Antrieb des Motors basierend auf dem elektrischen Potential
von S1 zu errechnen. In der folgenden Diskussion der vorliegenden
Erfindung sei angenommen, dass der erste Schwellwert auf 2,5 V eingestellt
ist.
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Fernerhin
kann in Gegenwart einer wesentlichen Störung, beispielsweise
der äußeren Radiowellenstrahlung, wenn das Signal 50 von 5A (das Signal,
welches dasselbe ist, wie das Signal 46) zu dem Basisanschluss
des Transistors 28 geführt wird, das elektrische
Potential S1 möglicherweise vollständig unter
dem ersten Schwellwert 48 liegen, wie in 5B gezeigt
ist. Dieser Fall wird mit großer Wahrscheinlichkeit aus
dem folgenden Grund verursacht. Wenn nämlich beispielsweise
die äußere Radiowelle zu der Befehlssignalleitung 32 und/oder
der Klimaanlagen-ECU 12 gelangt, dann wirkt die elektrische Spannung
zwischen dem Basisanschluss und dem Emitteranschluss des Transistors 28 der
Klimaanlagen-ECU 12. Hierdurch wird, selbst wenn das Signal, welches
ausgegeben wird, um den Transistor 28 abzuschalten, an
den Basisanschluss des Transistors 28 gegeben wird, die
Spannung zwischen dem Basisanschluss und dem Emitteranschluss des
Transistors 28 nicht zu 0 V. Der Transistor 28 wird
somit in den Zustand gestellt, in welchem der Transistor 28 nicht
vollständig ausgeschaltet ist, d. h., wird in einen niedrigen
EIN-Zustand gestellt. In einem solchen Falle ist es, selbst wenn
der erste Schwellwert 48 zugrunde gelegt wird, nicht möglich,
das Tastungsverhältnis für den Antrieb des Motors 18 basierend
auf dem elektrischen Potential S1 genau zu berechnen. Im Einzelnen
wird in diesem Zustand, in welchem der invertierende Eingangsanschluss
des Vergleichers 2a den ersten Schwellwert 48 empfängt,
während der nicht invertierende Eingangsanschluss des Vergleichers 2a mit
dem Verbindungsanschluss 42 verbunden ist, wenn das Tastungsverhältnis
auf der Basis des elektrischen Potentials S1 (d. h., dem Antriebsbefehlssignal
S1) unter Verwendung des von dem Ausgangsanschluss des Vergleichers 2a abgegebenen
Signals errechnet wird, das er rechnete Tastungsverhältnis
0%. Aus diesem Grunde steuert die Motorsteuerung 20 den
Motor 18 derart, dass der Motor 18 nicht in Umdrehung
versetzt wird (stillgesetzt ist). Angesichts des obigen Nachteils
wird in der Gegenwart der Störung, wie in 5B gezeigt
ist, der zweite vorbestimmte Wert (zweite Schwellwert) 52 zuvor
gewonnen und auf einen kleineren Wert eingestellt, welcher kleiner
ist als der erste Schwellwert und die Errechnung des Tastungsverhältnisses
für den Antrieb des Motors 18 auf der Basis des
elektrischen Potentials S1 ermöglicht. In der folgenden
Diskussion der vorliegenden Ausführungsform wird angenommen,
dass der zweite Schwellwert auf 0,5 V eingestellt ist.
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In
dem Falle, in dem die oben beschriebene Störung nicht existiert,
wird, wenn das Befehlssignal (der ECU-Ausgang), welches zum Antrieb
des Motors 18 dient und auf der Basis des handverursachten Signals
oder Manipulationssignals erzeugt wird, welches von dem Handbetätigungsschalter
and er Klimaanlagen-ECU 12 empfangen wird, zu dem Basisanschluss
des Transistors 28 geliefert wird, das Antriebsbefehlssignal
(siehe 6A) zu den Vergleichern 2a, 2b als
das Antriebsbefehlssignal S1 von der Klimaanlagen-ECU 12 geliefert.
Wie in 6A gezeigt, ist das Antriebsbefehlssignal
S1 dasjenige Signal, in welchem der hohe Pegel größer
ist als der erste Schwellwert 48 und der untere Pegel kleiner
ist als der zweite Schwellwert 52. Bei der vorliegenden Ausführungsform
dient dieses Antriebsbefehlssignal 51 als das Antriebsbefehlssignal
für den ungestörten Zustand, bei welchem die wesentliche
Störung (beispielsweise die Radiowellenstrahlung) nicht
existiert.
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Weiter
wird in dem gestörten Zustand, in welchem die wesentliche
Störung existiert, wenn das Befehlssignal (der ECU-Ausgang),
welcher zum Antrieb des Motors 18 dient und auf der Basis
des Handbetätigungssignals oder Manipulationssignals erzeugt wird,
das von dem Handbetätigungsschalter an der Klimaanlagen-ECU 12 empfangen
wird, an den Basisanschluss des Transistors 28 gelegt wird,
das Antriebsbefehlssignal, beispielsweise von 6,
zu den Vergleichern 2a, 2b als das Antriebsbefehlssignal
S1 von der Klimaanlagen-ECU 12 geführt. Wie in 6B gezeigt,
ist das Antriebsbefehlssignal S1 dasjenige Signal, in welchem der
hohe Signalpegel kleiner ist als der erste Schwellwert 48,
und größer ist als der zweite Schwellwert 52,
und in welchem der untere Pegel kleiner ist als der zweite Schwellwert 52.
Das bedeutet, dieses Antriebsbefehlssignal S1 ist das Antriebsbefehlssignal,
welches in dem gestörten Zustand verwendet wird, in welchem
der Pegel des Signals im Vergleich zu dem ungestörten Zustand
reduziert ist.
-
Ferner
wird gemäß der vorliegenden Erfindung in dem Falle,
in dem das Befehlssignal (der ECU-Ausgangs) zum Antrieb des Motors 18 in
der Klimaanlagen-ECU 12 nicht erzeugt wird (d. h., in dem
Falle, in dem das Motorantriebsbefehlssignal nicht existiert) der
Transistor 28 eingeschaltet und das eine Ende des Vorwiderstands 44,
der mit seinem anderen Ende an die elektrische Leistungsquelle 16 angeschlossen
ist, wird mit dem Verbindungsanschluss 42 verbunden. Hierdurch
wird beispielsweise das Signal S0 von 6C, welches
die Abwesenheit des Motorantriebsbefehls anzeigt, zu den Vergleichern 2a, 2b geliefert.
In der vorliegenden Ausführungsform ist, wie in 6C gezeigt
ist, das Signal S0 kleiner als der zweite Schwellwert 52.
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In
der vorliegenden Ausführungsform sind das Antriebsbefehlssignal
S1 und das Signal S0 als Rechteckwellen-Spannungssignale beschrieben.
Alternativ können diese Signale S1, S0 auch Rechteckwellen-Stromsignale
sein.
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Nach
Empfang der Impulssignale von den Vergleichern 2a, 2b errechnet
die Drehzahlsteuerschaltung 24 das Tastungsverhältnis
des gepulsten Signals des Vergleichers 2a als das erste
Tastungsverhältnis des Antriebsbefehlssignals S1 und errechnet
auch das Tastungsverhältnis des gepulsten Signals des Vergleichers 2b als
das zweite Tastungsverhältnis des Antriebsbefehlssignals
S1.
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Weiter
stellt die Drehzahlsteuerungsschaltung 24 das Tastungsverhältnis
des Steuersignals S2 (das gepulste Signal) auf das entsprechend
Tastungsverhältnis (das Steuerungs-Tastungsverhältnis) in
solcher Weise ein, dass die Drehzahl des Motors 18 mit
der Zieldrehzahl zusammenfällt, welche durch das erste
Tastungsverhältnis oder das zweite Tastungsverhältnis
angegeben wird, und die Drehzahlsteuerungsschaltung 24 gibt
dieses Tastungsverhältnis des Steuersignals S2 an die Treiberschaltung 22 ab.
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Als
nächstes wird der Motorsteuerungsbetrieb, welcher durch
die Drehzahlsteuerschaltung 24 durchgeführt wird,
unter Bezugnahme auf 7 beschrieben. In der vorliegenden
Ausführungsform wird dieser Motorsteuerungsbetrieb nach
Einschalten des (nicht dargestellten) Schalters der elektrischen
Leistungsquelle des Klimaanlagensystems 10 durchgeführt,
um elektrische Leistung zu der Lüftermotorvorrichtung 14 zu
liefern.
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Zuerst
wird in dem Schritt S100 das Tastungsverhältnis des gepulsten
Signals des Vergleichers 2a als das erste Tastungsverhältnis
des Antriebsbefehlssignals S1 errechnet. Im Einzelnen wird in dem
Schritt 100 das Antriebsbefehlssignal S1, welches eine
Pulsung des Tastungsverhältnisses hat, welches der Zieldrehzahl
entspricht, mit dem ersten Schwellwert verglichen, welcher zur Gewinnung
des Tastungsverhältnisses im ungestörten Zustand
dient, bei welchem der Pegel des Antriebsbefehlssignals S1 normal
ist, so dass das erste Tastungsverhältnis des Antriebsbefehlssignals
S1 errechnet wird.
-
Dann
wird in dem Schritt 102 nach Empfang des Impulssignals
von dem Vergleicher 2b das Tastungsverhältnis
des gepulsten Signals von dem Vergleicher 2b als das zweite
Tastungsverhältnis des Antriebsbefehlssignals S1 errechnet.
Im Einzelnen wird in dem Schritt 102 das Antriebsbefehlssignal
S1, welches eine Pulsung des Tastungsverhältnisses hat,
welches der Zieldrehzahl entspricht, mit dem zweiten Schwellwert
verglichen, welcher verwendet wird, um das Tastungsverhältnis
im gestörten Zustand zu erhalten, bei welchem der Pegel
des Antriebsbefehlssignals S1 reduziert ist, so dass das zweite
Tastungsverhältnis des Antriebsbefehlssignals S1 errechnet
wird.
-
Danach
wird in dem Schritt 104 festgestellt, ob das erste Tastungsverhältnis,
welches in dem Schritt 100 errechnet wurde, größer
als 0% ist.
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Wenn
in dem Schritt 104 festgestellt wird, dass das erste Tastungsverhältnis
größer als 0% ist, dann schreitet der Vorgang
zu dem Schritt 106 fort. In dem Falle, in welchem der Vorgang
zu dem Schritt 106 fortschreitet, wurde in dem Schritt 104 festgestellt,
dass das erste Tastungsverhältnis größer
als 0% ist. Aus diesem Grunde ist anzunehmen, dass der gegenwärtige
Zustand der in 6A gezeigte Zustand ist. Das
be deutet, der gegenwärtige Zustand ist der Zustand, in
welchem das Antriebsbefehlssignal S1 gemäß 6A von
der Klimaanlagen-ECU 12 an die Vergleicher 2a, 2b als
das Antriebsbefehlssignal S1 geliefert wird.
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Dann
wird in dem Schritt 106 das Tastungsverhältnis
des Steuersignals S2 auf ein entsprechendes Steuerungstastungsverhältnis
in solcher Weise eingestellt, dass die Drehzahl des Motors 18 mit
der Zieldrehzahl zusammenfällt, welche durch das erste Tastungsverhältnis
angegeben wird, so dass das Steuersignal S2 erzeugt wird. Dann wird
das erzeugte Steuersignal S2 an die Treiberschaltung 22 ausgegeben.
Dadurch wird das entsprechende Treibersignal S3 von der Treiberschaltung 22 an
den Motor 18 ausgegeben, so dass die Drehzahl des Motors 18 durch
die Treiberschaltung 22 gesteuert wird. Dann kehrt der
Vorgang zu dem Schritt 100 zurück.
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Wenn
im Gegensatz hierzu in dem Schritt 104 festgestellt wird,
dass das erste Tastungsverhältnis 0% ist, dann schreitet
der Vorgang zu dem Schritt 108 fort.
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In
dem Schritt 108 wird festgestellt, ob das zweite Tastungsverhältnis
größer als 0% ist und kleiner als 100% ist.
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Wenn
festgestellt wird, dass das zweite Tastungsverhältnis größer
als 0% ist und kleiner als 100% ist, was in dem Schritt 108 geschieht,
dann schreitet der Vorgang zu dem Schritt 210 fort. In
dem Falle, in welchem die Verarbeitung zu dem Schritt 110 fortschreitet,
war in dem Schritt 104 festgestellt worden, dass das erste
Tastungsverhältnis größer als 0% ist,
und es war in dem Schritt 108 festgestellt worden, dass
das zweite Tastungsverhältnis größer als
0% und kleiner als 100% ist. Daher ist anzunehmen, dass der gegenwärtige
Zustand der in 6B gezeigte Zustand ist. Das
bedeutet, der gegenwärtige Zustand ist derjenige Zustand,
in welchem das Antriebsbefehlssignal S1, welches beispielsweise
in 6B gezeigt ist, von der Klimaanlagen-ECU 12 zu den
Vergleichern 2a, 2b als das Antriebsbefehlssignal
S1 geliefert wird.
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In
dem Schritt 110 wird das Tastungsverhältnis des
Steuersignals S2 auf das entsprechende Steuertastungsverhältnis
in solcher Weise eingestellt, dass die Drehzahl des Motors 18 mit
der Zieldrehzahl zusammenfällt, welche durch das zweite Tastungsverhältnis
angegeben wird, so dass das Steuersignal S2 erzeugt wird. Dann wird
das erzeugte Steuersignal S2 zu der Treiberschaltung 22 ausgegeben.
Hierdurch wird das entsprechende Treibersignal S3 von der Treiberschaltung 22 zu
dem Motor 18 ausgegeben, so dass die Drehzahl des Motors 18 durch
die Treiberschaltung 22 gesteuert wird. Dann kehrt der
Vorgang zu dem Schritt 100 zurück.
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Wenn
in dem Schritt 108 festgestellt wird, dass das zweite Tastungsverhältnis
0% oder 100% ist, dann schreitet der Vorgang zu dem Schritt 112 fort.
In dem Falle, in welchem der Vorgang zu dem Schritt 112 fortschreitet,
ist angenommen, dass der gegenwärtige Zustand der in 6C gezeigte
Zustand ist. Das bedeutet, der gegenwärtige Zustand ist derjenige
Zustand, in welchem das Signal S0, welches beispielsweise in 6C gezeigt
ist, von der Klimaanlagen-ECU 12 zu den Vergleichern 2a, 2b als das
Signal S0 geliefert wird.
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In
dem Schritt 112 wird das Tastungsverhältnis des
Steuersignals S2 auf 0% eingestellt und dann wird dieses Steuersignal
zu der Treiberschaltung 22 ausgegeben. Auf diese Weise
wird der Motor 18 so gesteuert, dass eine Drehung des Motors 18 verhindert
wird (die Drehung des Motors 18 wird stillgesetzt, falls
sich der Motor dreht). Dann kehrt der Vorgang zu dem Schritt 100 zurück.
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Der
Motorsteuerbetrieb nach der vorliegenden Erfindung wurde beschrieben.
Wenn der Pegel des Antriebsbefehlssignals S1 reduziert ist, wird
der Schwellwert von dem ersten Schwellwert zu dem zweiten Schwellwert
geändert und das Tastungsverhältnis wird unter
Verwendung des zweiten Schwellwerts errechnet. Aus diesem Grunde
kann, wie in 8 gezeigt, das Tastungsverhältnis,
welches unter Verwendung des ersten Schwellwerts errechnet wird, in
einigen Situationen möglicherweise von dem Tastungsverhältnis
abweichen, welches unter Verwendung des zweiten Schwellwerts errechnet
wird. Es ist somit wünschenswert, dass der Vergleicher 2b nur
in Notzeiten betätigt wird, in welchen eine Störung
existiert. Alternativ kann in Speichermitteln (beispielsweise einem
Speicher) für mehrfache Zahlen eine Beziehung zwischen
dem Tastungsverhältnis, welches unter Verwendung des zweiten
Schwellwerts errechnet wird, und dem Tastungsverhältnis,
welches unter Verwendung des ersten Schwellwerts errechnet wird, welcher
dem Tastungsverhältnis entspricht, der unter Verwendung
des zweiten Schwellwerts errechnet wird, vorgespeichert werden.
Dann kann die gespeicherte Beziehung aus den Speichermitteln wieder aufgesucht
werden, um das Tastungsverhältnis, welches unter Verwendung
des zweiten Schwellwerts errechnet wurde, in das Tastungsverhältnis
zu korrigieren, welches unter Verwendung des entsprechenden ersten
Schwellwerts errechnet wird.
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Die
erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wurde
im Detail beschrieben. Gemäß der ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird in Gegenwart einer Störung,
beispielsweise der äußeren Funkwellenstrahlung,
wenn der Pegel des Antriebsbefehlssignals S1 reduziert ist, das
Tastungsverhältnis des Antriebsbefehlssignals S1 unter Verwendung
des zweiten Schwellwerts errechnet, welcher so eingestellt ist,
dass das Tastungsverhältnis des Antriebsbefehlssignals
S1 gewonnen wird, welches den reduzierten Signalpegel hat. Aus diese Grunde
kann der Motor in geeigneter Weise gesteuert werden, ohne dass es
notwendig ist, einen Kabelbaum mit einer Abschirmungsstruktur zu
verwenden oder eine Ferritperlenstruktur hinzuzufügen,
um die Widerstandsfähigkeit gegen die Radiowellen zu erhöhen.
Aus diesem Grunde kann gemäß der Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung der Motor in geeigneter Weise zu niedrigen
Kosten in Gegenwart der Störung, beispielsweise der äußeren
Radiowellenstrahlung gesteuert werden.
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Die
vorliegende Erfindung ist nicht auf die obige Ausführungsform
beschränkt und die obige Ausführungsform kann
auf vielerlei Weisen innerhalb des Grundgedankens der Erfindung
modifiziert werden. Beispielsweise wird in dem Schritt 110 der
obigen Ausführungsform das Steuersignal, welches die Pulsung
mit der Motorsteuerungs-Tastungsfrequenz hat, welche dem zweiten
Tastungsverhältnis entspricht, erzeugt. Hierauf ist jedoch
die Erfindung nicht beschränkt. Beispielsweise kann in
dem Schritt 110 eine bestimmte Anzahl von Impulsen, deren
jeder das Motorsteuerungs-Tastungsverhältnis hat, welches
dem zweiten Tastungsverhältnis entspricht, so erzeugt werden,
dass die Rotationszeitdauer des Motors 18, welche durch
die Treiberschaltung 22 gesteuert wird, einer vorbestimmten
Zeitdauer (beispielsweise 15 Sekunden) gleich wird. Hier wird die Anzahl
der Impulse so eingestellt, dass der Motor 18 für
eine vorbestimmte Zeitperiode mit der entsprechenden Drehzahl gedreht
wird, welche dem zweiten Tastungsverhältnis entspricht.
Dann kann nach der Erzeugung der vorbestimmten Anzahl von Impulsen bei
dem Motorsteuerungstastungsverhältnis, welches dem zweiten
Tastungsverhältnis entspricht, das Steuersignal S2 mit
einer Pulsung bei dem Tastungsverhältnis (beispielsweise
0%) für die Stillsetzung der Drehung des Motors 18 erzeugt
werden. In dieser Weise wird in Gegenwart der Störung,
beispielsweise der äußeren Funkfrequenzstrahlung,
der Motor 18 so gesteuert, dass er sich bis zum Ablauf
der vorbestimmten Zeitdauer dreht und dann die Drehung des Motors 18 stillgesetzt
wird.
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Weiterhin
ist es möglich, eine Mehrzahl von Schwellwerten vorzusehen,
von denen jeder so eingestellt wird, dass das entsprechende Tastungsverhältnis
in dem gestörten Zustand erhalten wird, wobei der Pegel
des Antriebsbefehlssignals S1 gegenüber dem ungestörten
Zustand vermindert ist. Im Einzelnen wird in dem obigen Ausführungsbeispiel
der einzige Schwellwert (d. h., der zweite Schwellwert) vorgesehen,
um das Tastungsverhältnis im gestörten Zustand
zu erhalten, wobei der Pegel des Antriebsbefehlssignals S1 reduziert
ist, und der einzige Vergleicher 2b wird verwendet, um
das Tastungsverhältnis in gestörtem Zustand zu
erhalten, wobei der Pegel des Antriebsbefehlssignals S1 reduziert
ist. Alternativ kann die Motorsteuerungseinrichtung mit einer Anzahl
von Vergleichern ausgerüstet werden, welche mit der Drehzahlsteuerungsschaltung 24 verbunden sind
und die nicht invertierenden Eingangsanschlüsse dieser
Vergleicher können mit dem Verbindungsanschluss 42 verbunden
sein, während die invertierenden Anschlüsse dieser
Vergleicher jeweils mit den mehrfachen Schwellwerten beaufschlagt
werden. Dann wird in dem Schritt 102 das Antriebsbefehlssignal
S1 mit den mehrfachen Schwellwerten verglichen, von denen jeder
vorgesehen ist, um das entsprechende Tastungsverhältnis
in dem gestörten Zustand zu gewinnen, wobei der Pegel des
Antriebsbefehlssignals S1 reduziert ist. In dieser Weise werden mehrfache
Tastungsverhältnisse, welche jeweils den mehrfachen Schwellwerten
entsprechen, für das Antriebsbefehlssignal S1 errechnet.
In einem solchen Falle wird in dem Schritt 108 festgestellt,
ob eines oder mehrere der errechneten Tastungsverhältnisses des
Antriebsbefehlssignals S, welches bzw. welche in dem Schritt 102 errechnet
wird bzw. werden, größer als 0% und kleiner als
100% ist bzw. sind. Wenn sich in dem Schritt 108 die Antwort ”JA” ergibt,
dann schreitet der Vorgang zu dem Schritt 110 fort. Wenn im
Gegensatz hierzu sich in dem Schritt 108 die Antwort ”NEIN
ergibt, dann schreitet der Vorgang zu dem Schritt 112 fort.
In dem Schritt 110 wird das Antriebsbefehlssignal S1 mit
jedem entsprechenden Schwellwert verglichen, welcher zur Errechnung
des einen oder der mehreren der Tastungsverhältnisse verwendet
wird, welche in dem Schritt 108 als größer
als 0% und als kleiner als 100% bestimmt worden sind und hierdurch
wird das Steuersignal erzeugt, welches die Pulsung mit dem entsprechenden
Tastungsverhältnis aufweist, welches in dem Schritt 108 als
größer als 0% und als kleiner als 100% bestimmt
wurde. Das bedeutet, in dem Falle, in welchem der hohe Pegel des
Antriebsbefehlssignals S1 kleiner als der erste Schwellwert ist,
und größer als irgendeiner der mehrfachen Schwellwerte
ist, während der untere Pegel des Antriebsbefehlssignals
S1 kleiner ist als der betreffende eine der mehrfachen Schwellwerte,
wird das Antriebsbefehlssignal S1 mit diesem einen der mehrfachen
Schwellwerte verglichen, um das Steuersignal zu erzeugen, welches
die Pulsung mit dem entsprechenden Motorsteuerungs-Tastungsverhältnis
hat, welches dem Tastungsverhältnis entspricht, das in
dem Schritt 102 errechnet wurde und als größer
als 0% und als kleiner als 100% in dem Schritt 108 bestimmt
wurde. Dadurch wird in Gegenwart der Störung, beispielsweise
der äußeren Funkwellenstrahlung, wenn der Pegel
des Antriebssignals S1 reduziert ist, das Tastungsverhältnis
des Antriebsbefehlssignals S1 unter Verwendung des einen der mehrfachen
Schwellwerte errechnet, welche zur Errechnung des Tastungsverhältnisses
von größer als 0% verwendet werden kann. Der Motor
kann daher in geeigneter Weise gesteuert werden, ohne dass die Notwendigkeit
zur Verwendung des Kabelbaums mit Abschirmungsstruktur oder der
Hinzufügung der Ferritperlenkonstruktion zur Verbesserung
der Widerstandsfähigkeit gegen die Funkwelle besteht. Aus diesem
Grunde kann der Motor in geeigneter Weise bei niedrigen Kosten in
Gegenwart von der Störung, beispielsweise der äußeren
Funkwellenstrahlung, gesteuert werden.
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Selbst
im vorliegenden Falle kann ähnlich wie in dem oben beschriebenen
Falle in dem Schritt 110 eine vorbestimmte Anzahl von Impulsen,
welche jeweils das Motorsteuerungs-Tastungsverhältnis haben,
das dem Tastungsverhältnis entspricht, welches in dem Schritt 102 berechnet
wurde und als größer als 0% und kleiner als 100%
im Schritt 108 festgestellt wurde, erzeugt werden, so dass
die Drehzeitperiode des Motors 18, welche durch die Treiberschaltung 23 gesteuert
wird, eine vorbestimmte Zeitperiode (beispielsweise 15 Sekunden)
wird. Dann kann nach der Erzeugung der vorbestimmten Anzahl von Impulsen
mit dem Motorsteuerungs-Tastungsverhältnis, das dem Tastungsverhältnis
entspricht, das in dem Schritt 102 berechnet wurde und
als größer als 0% und kleiner als 100% im Schritt 108 bestimmt wurde,
das Steuersignal S2 mit der Pulsung mit dem Tastungsverhältnis
(beispielsweise 0%) zur Stillsetzung der Drehung des Motors 18 erzeugt
werden.
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In
der ersten Ausführungsform dienen die Schritte 100, 102, 104 und 108 als
ein Bestimmungsmittel. Weiter dient der Schritt 100 als
Mittel zur Berechnung des ersten Tastungsverhältnisses,
welches ein Teil der Bestimmungsmittel ist und der Schritt 102 dient
als Mittel zur Berechnung eines zweiten Tastungsverhältnisses,
wobei diese Mittel ein weiterer Teil der Bestimmungsmittel sind.
Zusätzlich dienen die Schritte 106, 110, 112 als
Mittel zur Erzeugung eine Steuersignals und die Treiberschaltung 22 dient als
Treibermittel.
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(Zweite Ausführungsform)
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Nun
wird eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
unter Bezugnahme auf die 9 bis 13 zusätzlich
zu den 1 bis 3 beschrieben. In der zweiten
Ausführungsform sind Komponenten, welche gleich denjenigen
der ersten Ausführungsform sind, durch dieselben Bezugszahlen
bezeichnet und werden zur Vereinfachung nicht neuerlich beschrieben.
Weiter sei bemerkt, dass der Aufbau des Klimaanlagensystems 10 der
vorliegenden Erfindung im Wesentlichen derselbe wie derjenige der
ersten Ausführungsform ist, mit Ausnahme der Motorsteuerung 20.
Im Einzelnen ist in der zweiten Ausführungsform die Motorsteuerung 20 so
angepasst, dass sie einen Langsamstartbetrieb und einen Motorprüfbetrieb
zusätzlich zu dem Betrieb durchführt, welcher
bei der ersten Ausführungsform diskutiert wurde. Aus diesem
Grunde werden in der folgenden Diskussion der Langsamstartbetrieb
und der Motorprüfbetrieb hauptsächlich betrachtet.
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Die
Motorsteuerung 20 führt den Weichstartbetrieb
des Motors 18 in dem Normalbetrieb durch und führt
auch den Prüfbetrieb nach Verbindung einer Prüfvorrichtung 53,
welche in 9 gezeigt ist, mit der Lüftermotorvorrichtung 14 durch.
Die Klimaanlagen-ECU 12 liefert das Antriebsbefehlssignal (Motorantriebs-Befehlssignal)
S1 des Normalbetriebsbefehls an die Lüftermotorvorrichtung 14 auf der
Basis des Handbetätigungssignals, welches von dem Handbetätigungsschalter
(nicht dargestellt) empfangen wird, der von einem Benutzer betätigt wird.
In der vorliegenden Erfindung ist die Lüftermotorvorrichtung 14 so
konstruiert, dass sie ihren Normalbetrieb auf der Basis dieses Antriebsbefehlssignals
S1 wie bei der ersten Ausführungsform durchführt.
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Nun
sei der Weichstartbetrieb kurz diskutiert. Wenn gemäß den 1 bis 3 die
Motorsteuerung 20 das Antriebsbefehlssignal S1 (oder ein Prüf-Antriebsbefehlssignal
Sc, welches unten beschrieben wird) von der Klimaanlagen-ECU 12 empfängt,
gibt die Motorsteuerung 20 das Treibersignal S3 an den
Motor 18 aus, um den Motor 18 in Umdrehung zu
versetzen. In diesem Falle, bei welchem der Weichstartbetrieb zu
der Zeit des Beginns der Drehung des Motors 18 durchgeführt
wird, steuert die Motorsteuerung 20 die Drehzahl des Motors 18 in solcher
Weise, dass die Motordrehzahl von Null (Stillstand) auf die entsprechende
Motordrehzahl, welche dem Motorantriebs-Befehlssignal S1 entspricht,
d. h., durch dieses beschrieben wird, erhöht.
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Die
Drehzahlsteuerschaltung 24 der vorliegenden Ausführungsform
enthält eine oder mehrere gebräuchliche integrierte
Schaltungen (ICs). In diesem Falle, in welchem der Weichstartbetrieb
durchgeführt wird, gibt die Drehzahlsteuerschaltung 24 das Steuersignal
(PWM-Signal) S2 in folgender Weise an die Treiberschaltung 22 ab.
Die Drehzahlsteuerschaltung 24 erhöht nämlich
allmählich zunehmend das Tastungsverhältnis des
Steuersignals S2 von einem vorbestimmten Wert (beispielsweise 0%
oder nahe an 0%) und erreicht die entsprechende Motordrehzahl, welche
der Zielwert ist, der durch das Antriebsbefehlssignal S1 eingestellt
ist.
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Im
ungestörten Zustand, bei welchem die wesentliche Störung,
welche im Einzelnen im Zusammenhang mit der ersten Ausführungsform
diskutiert wurde, nicht existiert, wenn das Befehlssignal (der ECU-Ausgang),
welches für das Antreiben des Motors 18 dient,
und welches auf der Basis des Handbetätigungssignals erzeugt
wird, das von dem Handbetätigungsschalter an der Klimaanlagen-ECU 12 erzeugt
wird, an den Basisanschluss des Transistors 28 gelegt wird
(d. h., zur Zeit des Normalbetriebs), wird das Antriebsbefehlssignal
für den Normalbetriebsbefehl (siehe 10A)
zu den Vergleichern 2a, 2b als das Antriebsbefehlssignal
S1 von der Klimaanlagen-ECU 12 geliefert. Wie in 10A gezeigt, ist das Normalbetriebs-Antriebsbefehlssignal
S1 das Signal, in welchem der hohe Signalpegel größer
als der erste Schwellwert 48 ist, und der untere Pegel
kleiner als der zweite Schwellwert 52 ist. Das bedeutet,
das Normalbetriebs-Antriebsbefehlssignal S1 ist das Signal, welches
so eingestellt ist, dass der hohe Pegel größer
als der erste Schwellwert 48 ist, während der
niedrige Pegel kleiner als der zweite Schwellwert 52 ist.
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Weiterhin
wird in dem gestörten Zustand, in welchem die oben beschriebene
Störung vorhanden ist, wenn das Befehlssignal (der ECU-Ausgang),
welcher zum Antrieb des Motors 18 dient und auf der Basis
des Handbetätigungssignals erzeugt wird, das von dem Handbetätigungsschalter
an der Klimaanlagen-ECU 12 empfangen wird, an den Basisanschluss
des Transistors 28 geführt wird, das Normalbetriebs-Antriebsbefehlssignal
(siehe 10B) an die Vergleicher 2a, 2b als
das Antriebsbefehlssignal S1 von der Klimaanlagen-ECU 12 hingeführt.
Wie in 10B gezeigt ist, ist in Gegenwart
der Störung das Normalbetriebs-Antriebsbefehlssignal dasjenige Signal,
in welchem der hohe Pegel kleiner als der erste Schwellwert 48 ist
und größer ist als der zweite Schwellwert 52,
und der niedrige Pegel kleiner ist als der zweite Schwellwert 52.
-
Weiter
ist, wie in 9 gezeigt, zu der Zeit der Herstellung
der Lüftermotorvorrichtung 14 die Prüfvorrichtung 53 mit
einem Eingangsanschluss des Filterkreises 38 verbunden
und gibt das Prüf-Antriebsbefehlssignal Sc an die Motorsteuerung 20 aus, um
die Maximalausgangsprüfung des Motors 18 durchzuführen.
Dieses Antriebsbefehlssignal Sc des Prüfantriebsbefehls
ist das voreingestellte Signal. Beispielsweise wird das Antriebsbefehlssignal
Sc so voreingestellt, dass der hohe Signalpegel des Antriebsbefehlssignals
Sc größer als der erste Schwellwert 48 ist,
und der untere Pegel des Antriebsbefehlssignals Sc kleiner als der
erste Schwellwert 48 ist und größer als
der zweite Schwellwert 52 ist. In dem Falle, in dem keine
Störung vorhanden ist, wird, wenn das Antriebsbefehlssignal
Sc an die Motorsteuerung 20 gelegt wird (d. h., zur Zeit
der Prüfung) das Prüf-Antriebsbefehlssignal Sc
(siehe 10C) von der Prüfvorrichtung 53 an
die Vergleicher 2a, 2b geliefert. Das bedeutet,
das Antriebsbefehlssignal Sc des Prüfantriebsbefehls ist
dasjenige Signal, welches so eingestellt ist, dass der hohe Pegel
des Prüf-Antriebsbefehlssignals Sc größer
als der erste Schwellwert 48 ist und der niedrige Pegel
des Prüf-Antriebsbefehlssignals Sc kleiner als der erste
Schwellwert 48 und größer als der zweite
Schwellwert 52 ist.
-
Weiter
wird gemäß der vorliegenden Ausführungsform
in dem Falle, in welchem das Befehlssignal (der ECU-Ausgang) für
den Antrieb des Motors 18 nicht in der Klimaanlagen-ECU 12 erzeugt
wird (d. h., in dem Falle, in welchem der Motorantriebsbefehlt nicht
existiert), der Transistor 28 eingeschaltet und das eine
Ende des Vorwiderstands 44, dessen anderes Ende mit der
elektrischen Leistungsquelle 16 verbunden ist, wird mit
dem Verbindungsanschluss 42 verbunden. Hierdurch wird beispielsweise
das Signal S0 von 10D, welches das Fehlen des
Motorantriebsbefehls anzeigt, zu den Vergleichern 2a, 2b geliefert.
In der vorliegenden Ausführungsform ist, wie in 19D gezeigt, das Signal S0 kleiner als
der zweite Schwellwert 52.
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In
der vorliegenden Ausführungsform sind das Antriebsbefehlssignal
S1, das Antriebsbefehlssignal Sc und das Signal S0 als Rechteckwellen-Spannungssignale
beschrieben. Alternativ können das Antriebsbefehlssignal
S1, das Antriebsbefehlssignal Sc und das Signal S0 auch Rechteckwellen-Stromsignale
sein.
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Die
Drehzahlsteuerungsschaltung 24 empfängt die gepulsten
Signale von den Vergleichrn 2a, 2b und errechnet
die Information (die Charakteristiken) über die gepulsten
Signale, beispielsweise das Tastungsverhältnis des gepulsten
Signals von dem Vergleicher 2a und das Tastungsverhältnis
des gepulsten Signals von dem Vergleicher 2b.
-
Weiter
vergleicht, wie im Einzelnen weiter unten beschrieben, die Drehzahlsteuerschaltung 24 die
jeweiligen Antriebsbefehlssignale S1, Sc mit jeweils dem entsprechenden
vorbestimmten Schwellwert (dem ersten Schwellwert 48 und
dem zweiten Schwellwert 52 in der vorliegenden Ausführungsform)
um festzustellen, ob das Antriebsbefehlssignal S1, Sc ein Prüfantriebsbefehl
oder ein Normalbetriebsantriebsbefehl ist. Wenn dann die Drehzahlsteuerungsschaltung 24 feststellt,
dass das Antriebsbefehlssignal der Normalbetriebs-Antriebsbefehl
ist, dann stellt die Drehzahlsteuerungsschaltung 24 fest, dass
der gewünschte Betrieb der Normalbetriebsmodus ist. Aus
diesem Grunde erhöht, wie in 11A gezeigt
ist, die Drehzahlsteuerungsschaltung 24 allmählich
das Tastungsverhältnis des Steuersignals S2, welches das
gepulste Signal ist, von dem vorbestimmten Wert (beispielsweise
0% oder um 0%) auf das Tastungsverhältnis des Normalbetriebs
(Normalbetriebs-Tastungsverhältnis), welches die Drehzahl des
Motors 18 bei der Zieldrehzahl bewirkt, die durch das errechnete
Tastungsverhältnis des gepulsten Signals angezeigt wird,
das von dem Vergleicher 2a empfangen wird. Ist einmal das
Normalbetriebs-Tastungsverhältnis erreicht, dann hält
die Drehzahlsteuerungsschaltung 24 das Normal-Tastungsverhältnis und
erzeugt hierdurch das Steuersignal S2 als das Normalbetriebs-Steuersignal.
Die Drehzahlsteuerungsschaltung 24 gibt dieses Steuersignal
S2 an die Treiberschaltung 22 aus. Wie oben beschrieben,
wird zu der Startzeit des Motors 18 in dem Normalbetriebsmodus
das Tastungsverhältnis des Steuersignals S2 allmählich
von dem vorbestimmten Wert (beispielsweise 0% oder um 0%) auf das
normale Tastungsverhältnis erhöht, welches die
Drehzahl des Motors gemäß dem Tastungsverhältnis
des Antriebsbefehlssignals S1 verwirklicht. In dem beispielsweisen
Fall von 11A wird das Steuersignal S2
zu Impulsintervallen T2 ausgegeben. Zu dem Beginn des Signalausgangs
ist eine Impulsbreite T10 vorgesehen. Diese
Impulsbreite T10 wird dann allmählich auf
die Impulsbreite T11 erhöht und
wird schließlich auf die Impulsbreite T12 erhöht,
welches der Zielwert ist. Auf diese Weise wird die Beaufschlagungszeitdauer
zur Lieferung der elektrischen Leistung an die Wicklungen des Motors 18 je
Zeiteinheit graduell durch das Treibersignal S3 erhöht,
welches von der Treiberschaltung 22 zugeführt
wird, und die Drehzahl des Motors 18 wird von 0 (Stillstand)
auf die Zieldrehzahl zu der Zeit Ta erhöht, wie in 12A dargestellt ist.
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Wenn
im Gegensatz hierzu die Drehzahlsteuerungsschaltung 24 feststellt,
dass das Antriebsbefehlssignal der Prüfantriebsbefehl ist,
dann bestimmt die Drehzahlsteuerungsschaltung 24, dass der
gewünschte Betriebsmodus der Prüfmodus ist. Aus
diesem Grunde stellt, wie in 11B gezeigt
ist, die Drehzahlsteuerungsschaltung 24 das Tastungsverhältnis
des Steuersignals S2, welches das gepulste Signal ist, auf das Tastungsverhältnis
des Prüfbetriebs (Prüf-Tastungsverhältnis)
ein, welches die Drehung des Motors 18 bei der Zieldrehzahl
verursacht, welche durch das Tastungsverhältnis des gepulsten Signals
angegeben wird, das von dem Vergleicher 2a empfangen wird.
Die Drehzahlsteuerungsschaltung 24 erzeugt also das Steuersignal
S2 als das Prüf-Steuersignal und gibt dieses Steuersignal
S2 an die Treiberschaltung 22 ab. Das bedeutet, dass, wie in 11B gezeigt, in dem Prüfmodus das Steuersignal
S2, welches die Impulsbreite T1 hat, welches der Zielwert ist, mit
den Impulsintervallen T2 vom Beginn des Signalausgangs ausgegeben
wird. Vorliegend ist die Impulsbreite T1, welche in 11B gezeigt ist, derjenige Wert, welcher das Tastungsverhältnis
verwirklicht, das der Maximalausgangsprüfung entspricht.
Wie in 12B dargestellt, kann in dem
Prüfmodus die Drehzahl des Motors 18 auf die Motordrehzahl
A in einer kürzeren Zeitperiode Tac erhöht werden,
welche kürzer ist als die Zeitdauer Ta. Wie oben diskutiert,
wird in der zweiten Ausführungsform zu der Zeit der Prüfung
die Drehzahl des Motors 18 rasch vom Stillstand auf die
vorbestimmte Motordrehzahl ohne die Durchführung des Weichstarts
erhöht, um die Prüfzeitdauer zu verkürzen.
Mit anderen Worten, in dem Weichstartbetrieb (12A) wird die Drehzahl des Motors 18 mit
einer Geschwindigkeit erhöht, welche geringer ist als diejenige
bei dem Prüfbetrieb (12B).
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Als
nächstes wird der Motorsteuerungsbetrieb, welcher durch
die Drehzahlsteuerungsschaltung 24 durchgeführt
wird, unter Bezugnahme auf 13 beschrieben.
Bei der vorliegenden Ausführungsform wird dieser Motorsteuerungsbetrieb
nach Einschalten des elektrischen Leistungszuführungsschalters
(nicht dargestellt) des Klimaanlagensystems 10 zum Zuführen
elektrischer Leistung zu der Lüftermotorvorrichtung 14 durchgeführt.
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Zuerst
wird in dem Schritt 200 nach Empfang des gepulsten Signals
von dem Vergleicher 2a das Tastungsverhältnis
(erstes Tastungsverhältnis) Da des gepulsten Signals des
Vergleichers 2a errechnet.
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Dann
wird in dem Schritt 202 nach Empfang des gepulsten Signals
von dem Vergleicher 2b das Tastungsverhältnis
(zweites Tastungsverhältnis) Db des gepulsten Signals von
dem Vergleicher 2b errechnet.
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Hiernach
wird in dem Schritt 204 bestimmt, ob das Tastungsverhältnis
Da, welches in dem Schritt 200 errechnet wurde, größer
als 0% und kleiner als 100% ist (d. h., es wird bestimmt, ob das
Tastungsverhältnis Da weder 0% noch 100% ist).
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Wenn
festgestellt wird, dass das Tastungsverhältnis Da größer
als 0% und kleiner als 100% ist, dann schreitet der Vorgang zu dem
Schritt 206 fort.
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Danach
wird in dem Schritt 206 bestimmt, ob das Tastungsverhältnis
Db, welches in dem Schritt 202 errechnet wurde, kleiner
als 100% ist.
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Wenn
in dem Schritt 206 festgestellt wird, dass das Tastungsverhältnis
Db kleiner als 100% ist, dann schreitet der Vorgang zu dem Schritt 208 fort.
In dem Falle, in welchem der Vorgang zu dem Schritt 208 fortschreitet,
ist in dem Schritt 204 festgestellt worden, dass das Tastungsverhältnis
Da größer als 0% und kleiner als 100% ist und
es ist in dem Schritt 206 festgestellt worden, dass das
Tastungsverhältnis Db kleiner als 100% ist. Daher ist anzunehmen,
dass der gegenwärtige Zustand der in 10A gezeigte Zustand ist. Das bedeutet, es handelt
sich in dem Fall, in welchem das Antriebsbefehlssignal des Normalbetriebsbefehls,
welches beispielsweise in 10A gezeigt
ist, als das Antriebsbefehlssignal S1 von der Klimaanlagen-ECU 12 zu
den Vergleichern 2a, 2b geliefert wird.
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In
dem Schritt 208 wird, wie in 11A gezeigt,
das Tastungsverhältnis des Steuersignal S2, welches das
gepulste Signal ist, allmählich zunehmend von dem vorbestimmten
Wert (beispielsweise 0% oder um 0%) auf das Tastungsverhältnis
des Normalbetriebs (Normalbetriebs-Tastungsverhältnis)
erhöht, was bewirkt, dass die Drehung des Motors 18 die
Zieldrehzahl annimmt, welche durch das Tastungsverhältnis
(das normale Tastungsverhältnis) angegeben wird, welches
in dem Schritt 200 errechnet wurde. Ist einmal das normale
Tastungsverhältnis erreicht, wird dieses Tastungsverhält nis
aufrechterhalten, und dadurch wird das Steuersignal S2 als das Normalbetriebs-Steuersignal
erzeugt. Das erzeugte Steuersignal S2 wird an die Treiberschaltung 22 ausgegeben.
In dieser Weise wird die Beaufschlagungszeitdauer zur Lieferung
der elektrischen Leistung an die Wicklungen des Motors 18 je
Zeiteinheit durch das von der Treiberschaltung 22 gelieferte
Treibersignal S3 zunehmend vergrößert und die
Drehzahl des Motors 18 wird von null (Stillstand) auf die
Zieldrehzahl zu der Zeit Ta erhöht, wie dies in 12A dargestellt ist. Das bedeutet, die Treiberschaltung 22 steuert
die Drehzahl des Motors 18 auf der Basis des erzeugten
Steuersignals S2. Dann kehrt der Vorgang zu dem Schritt 200 zurück.
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Wenn
im Gegensatz hierzu in dem Schritt 206 festgestellt wird,
dass das Tastungsverhältnis Db 100% ist, dann schreitet
der Vorgang zu dem Schritt 210 fort. In diesem Falle, in
welchem der Betrieb zu dem Schritt 210 fortschreitet, war
in dem Schritt 204 festgestellt worden, dass das Tastungsverhältnis
Da größer als 0% und kleiner als 100% ist und
es war in dem Schritt 206 festgestellt worden, dass das
Tastungsverhältnis Db 100% ist. Es ist daher anzunehmen,
dass der gegenwärtige Zustand der in 10C gezeigte Zustand ist. Das bedeutet, es handelt
sich um den Fall, in welchem das Antriebsbefehlssignal Sc des Prüfbefehls,
wie er beispielsweise in 10C gezeigt
ist, als das Antriebsbefehlssignal Sc von der Klimaanlagen-ECU 12 an
die Vergleicher 2a, 2b geliefert wird.
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In
dem Schritt 210 wird, wie in 11B gezeigt
ist, das Tastungsverhältnis des Steuerungssignals S2, welches
das gepulste Signal ist, auf das entsprechende Prüf-Tastungsverhältnis
eingestellt, um den Motor 18 mit der Zieldrehzahl in Umdrehung
zu versetzen, welche durch das Tastungsverhältnis Da angezeigt
wird, das in dem Schritt 200 errechnet wird. Dadurch wird
das Steuersignal S2 des Prüfsteuersignals erzeugt, und
dieses Steuersignal S2 wird an die Treiberschaltung 22 ausgegeben.
Das bedeutet, dass, wie in 11B gezeigt,
in dem Prüfmodus das Steuersignal S2 mit einer Impulsbreite
T1, welches der Zielwert ist, mit den Impulsintervallen T2 von der
Anforderung des Signalausgangs ausgegeben. Hier steuert die Treiberschaltung 22 die
Drehzahl des Motors 18 auf der Basis des erzeugten Steuersignals
S2. Weiter ist die Impulsbreite T1, welche in 11B gezeigt ist, der Wert, welcher das Tastungsverhältnis
ver wirklicht, welches der Prüfung der maximalen Ausgangscharakteristik
entspricht. Wie in 12B gezeigt, kann in dem Prüfmodus
die Drehzahl des Motors 18 auf die Motordrehzahl A innerhalb der
kürzeren Zeitdauer Tac erhöht werden, welche kürzer
als die Zeitdauer Ta ist. Wie oben diskutiert wird bei der vorliegenden
Ausführungsform zur Zeit der Prüfung die Drehzahl
des Motors 18 vom Stillstand rasch auf die vorbestimmte
Motordrehzahl erhöht, ohne dass der weiche Start durchgeführt
wird, um die Prüfzeitdauer zu verkürzen. Dann
kehrt der Vorgang zu dem Schritt 200 zurück.
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In
den Schritten 204, 206 wird also das Antriebssteuersignal
S1 mit dem entsprechendem vorbestimmten Wert (erster Schwellwert
und zweiter Schwellwert in der vorliegenden Ausführungsform) verglichen,
und es wird festgestellt, ob das Antriebsbefehlssignal zu dem Prüfantriebsbefehl
oder dem Normalbetriebs-Antriebsbefehl gehört. Wenn hier festgestellt
wird, dass das Antriebsbefehlssignal zu dem Prüfantriebsbefehl
gehört, dann schreitet die Verarbeitung zu dem Schritt 210 fort.
Wenn im Gegensatz hierzu festgestellt wird, dass das Antriebsbefehlsignal
zu dem Normalbetriebs-Antriebsbefehl gehört, dann schreitet
der Vorgang zu dem Schritt 208 fort.
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Der
obige Bestimmungsvorgang ist weniger aufwendig als der Fall des
Mikrocomputers und kann verwirklicht werden, ohne dass die Chipabmessung vergrößert
wird, selbst in dem Falle der herkömmlichen integrierten
Schaltung (IC), was zu einer Erhöhung der Chipgröße
bei der Verwirklichung der Bestimmungsmethode führen kann,
wie sie in der
japanischen
ungeprüften Patentveröffentlichung Nr. 2006-3202164A beschrieben
ist. Somit ist es im Vergleich zu dem Fall, in welchem der Mikrocomputer bei
der früher vorgeschlagenen Bestimmungsfunktion vorgesehen
ist, möglich, die Kosten zu reduzieren, ohne dass die Chipgröße
vergrößert wird, wenn in der Motorsteuerung
20 die
herkömmliche integrierte Schaltung verwendet wird.
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Wenn
in dem Schritt 204 festgestellt wird, dass das Tastungsverhältnis
Da 0% oder 100% ist, dann schreitet der Vorgang zu dem Schritt 212 fort.
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In
dem Schritt 212 wird festgestellt, ob das Tastungsverhältnis
Db, welches in dem Schritt 202 errechnet wird, größer
als 0% ist.
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Wenn
in dem Schritt 212 festgestellt wird, dass das Tastungsverhältnis
Db größer als 0% ist, dann schreitet der Vorgang
zu dem Schritt 214 fort. In dem Falle, in welchem der Vorgang
zu dem Schritt 214 fortschreitet, war in dem Schritt 204 festgestellt worden,
dass das Tastungsverhältnis Da 0% oder 100% ist, und es
war in dem Schritt 212 festgestellt worden, dass das Tastungsverhältnis
Db größer als 0% ist. Daher ist anzunehmen, dass
der gegenwärtige Zustand der in 10B dargestellte
Zustand ist. Das bedeutet, es handelt sich um den Fall, in welchem
das Antriebsbefehlssignal S1 des Normalbetriebs, wie er beispielsweise
in 10B dargestellt ist, als das Antriebsbefehlssignal
S1 von der Klimaanlagen-ECU 12 zu den Vergleichern 2a und 2b in dem
Zustand geliefert wird, in welchem die oben beschriebene Störung
vorhanden ist.
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In
dem Schritt 214 wird, wie in 11A gezeigt,
das Tastungsverhältnis des Steuersignals S2, welches das
gepulste Signal ist, allmählich zunehmend von dem vorbestimmten
Wert (beispielsweise 0% oder um 0%) auf das Tastungsverhältnis
des Normalbetriebs (Normalbetriebs-Tastungsverhältnis)
erhöht, was die Drehzahl des Motors 18 auf die
Zieldrehzahl bringt, welche durch das Tastungsverhältnis Db
des gepulsten Signals des Vergleichers 2b angibt, welches
in dem Schritt 202 berechnet wurde. Ist einmal das Tastungsverhältnis
erreicht, dann wird dieses Tastungsverhältnis aufrechterhalten
und hierdurch wird das Steuersignal S2 als das Normalbetriebs-Steuersignal
erzeugt. Das erzeugte Steuersignal S2 wird an die Treiberschaltung 22 ausgegeben. In
dieser Weise wird die Beaufschlagungszeit zur Zuführung
von elektrischer Leistung zu den Wicklungen des Motors 18 je
Zeiteinheit durch das Treibersignal S3, welches von der Treiberschaltung 22 geliefert wird,
graduell erhöht, und die Drehzahl des Motors 18 wird
von null (Stillstand) auf die Zieldrehzahl zu der Zeit Ta erhöht,
wie dies in 12A gezeigt ist. Dann kehrt
der Vorgang zu dem Schritt 300 zurück.
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Wenn
in dem Schritt 212 festgestellt wird, dass das Tastungsverhältnis
Db 0% ist, dann schreitet der Vorgang zu dem Schritt 216 fort.
In dem Falle, in welchem der Vorgang zu dem Schritt 216 fortschreitet,
wird angenommen, dass der gegenwärtige Zustand der in 10D gezeigte Zustand ist. Das bedeutet, der gegenwärtige
Zustand ist derjenige Zustand, bei welchem das Signal SO, welches
beispielsweise in 10D dargestellt ist, von der
Klimaanlagen-ECU 12 zu den Vergleichern 2a, 2b als
das Signal SO geliefert wird.
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In
dem Schritt 216 wird das Tastungsverhältnis des
Steuersignals S2 auf 0% eingestellt, und dann wird dieses Steuersignal
an die Treiberschaltung 22 ausgegeben. Auf diese Weise
wird der Motor 18 nicht gestartet (in dem Falle, in welchem
sich der Motor dreht, wird die Drehung des Motors 18 stillgesetzt).
Dann kehrt der Vorgang zu dem Schritt 200 zurück.
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Es
ist nun die zweite Ausführungsform der Erfindung in ihren
Einzelheiten beschreiben worden. Die Erfindung ist nicht auf die
obige Ausführungsform beschränkt und diese kann
in vielerlei Weise innerhalb des der Erfindung zugrundeliegenden
Gedankens modifiziert werden. Beispielsweise unterscheidet sich
bei der zweiten Ausführungsform der Grad des niedrigen
Pegels zwischen dem Antriebsbefehlssignal des Prüf-Antriebsbefehls
und des Antriebsbefehlssignals des Normalbetriebbefehls. Alternativ kann
der hohe Signalpegel und/oder der niedrige Signalpegel des Antriebsbefehlssignals
zwischen dem Prüfantriebsbefehl und dem Normalbetriebs-Antriebsbefehl
verschieben sein.
-
Weiter
kann das Antriebsbefehlssignal Sc, welches von der Prüfvorrichtung 53 ausgegeben wird,
durch Ausführung eines Programms erzeugt werden, welches
das Antriebsbefehlssignal Sc des Prüfantriebsbefehls erzeugt,
bei welchem der hohe Pegel größer als der erste
Schwellwert ist und der niedrige Pegel kleiner als der erste Schwellwert
ist und größer als der zweite Schwellwert ist.
Alternativ kann, wie in 14 gezeigt,
der Emitter des Transistors 62, welcher in der Ausgangsschaltung 60 vorgesehen
ist, welche das Antriebsbefehlssignal Sc der Prüfvorrichtung 53 ausgibt, über
eine Diode oder mehrere Dioden 64 geerdet sein, um das
Antriebsbefehlssignal Sc des Prüfantriebsbefehls zu erzeugen, bei
welchem der untere Pegel größer als der zweite Schwellwert
ist.
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Weiter
wird in der zweiten Ausführungsform das Antriebsbefehlssignal
einmal mit dem jeweiligen entsprechenden Schwellwert verglichen,
um festzustellen, ob das Antriebsbefehlssignal zu dem Prüfantriebsbefehl
oder zu dem Normalbetriebsbefehl gehört. Alternativ kann
das Antriebsbefehlssignal mit dem jeweiligen entsprechenden Schwellwert
für eine vorbestimmte Anzahl von Malen (beispielsweise
10 mal) verglichen werden, um festzustellen, ob das Antriebsbefehlssignal
zu dem Prüf-Antriebsbefehl oder zu dem Normalbetriebs-Antriebsbefehl
gehört, wobei diese Bestimmung die genannte Anzahl von
Malen erfolgt. Nur dann, wenn ein Verhältnis der Anzahl
von Malen, zu denen jeweils das Antriebsbefehlssignal als das zu
dem Prüfantriebsbefehl gehörende Antriebsbefehlssignal
bestimmt worden ist, relativ zu einer vorbestimmten Anzahl von Malen
(Gesamtzahl der Male) gleich oder größer als ein
vorbestimmter Wert ist (beispielsweise 0,5), kann dann bestimmt werden,
dass das Antriebsbefehlssignal zu dem Prüfantriebsbefehl
gehört. Auf diese Weise wird es, wenn die vorbestimmte
Anzahl von Malen auf einen geeigneten Wert eingestellt wird, bei
welchem die Bestimmungsgenauigkeit und die erforderliche Bestimmungs-Verarbeitungszeit
ausgeglichen sind, möglich, die erforderliche Bestimmungsverarbeitungszeit zu
reduzieren und die Bestimmungsgenauigkeit wird zufriedenstellend.
-
Weiter
ist es zur Begrenzung des Auftretens einer fehlerhaften Bestimmung
darüber, ob das Antriebsbefehlssignal zu dem Prüfantriebsbefehl
oder dem Normalbetriebsbefehl gehört, beispielsweise aufgrund äußerer
Störung, möglich, die Frequenz zwischen dem Prüf-Antriebsbefehlssignal
und dem Normalbetriebs-Antriebsbefehlsignal zu erhöhen. Auch
ist es möglich, einen gewichteten Mittelwertbildungsprozess
auszuführen, um ein Umherspringen der Daten in den jeweiligen
Tastungsverhältnissen zu begrenzen, welche auf der Basis
des Signals von den Vergleichern 2a, 2b errechnet
werden. Auch ist es möglich, einen Datenübereinstimmungs-Bestimmungsprozess
durchzuführen, um Klirrstörungen zur Zeit der
Impulsformung auszuschalten. Weiter ist es möglich, einen
Filter (beispielsweise einen Kondensator) vorzusehen und die Hysteresecharakteristik zum
Eingang der Vergleicher 2a, 2b vorzusehen, um die
Einflüsse der Klirrstörung auszuschalten. Auch können
zwei oder mehr der obigen Maßnahmen in geeigneter Weise
kombiniert werden.
-
In
der zweiten Ausführungsform dienen die Schritte 200, 202, 204, 206, 212 als
Bestimmungsmittel, weiter dient der Schritt 200 als Mittel
zur Errechnung des ersten Tastungsverhältnisses, welches Teil
der Bestimmungsmittel ist, und der Schritt 202 dient als
Mittel zur Errechnung des zweiten Tastungsverhältnisses,
welches ein weiterer Teil der Bestimmungsmittel ist. Zusätzlich
dienen die Schritte 208, 210, 214 als
Steuersignal-Erzeugungsmittel.
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Zusätzliche
Vorteile und Modifikationen ergeben sich für die Fachleute
in einfacher Weise. Die Erfindung ist daher nicht auf die spezifischen
Details, repräsentativen Vorrichtungen und erläuternden
Beispiele beschränkt, welche hier gezeigt und beschrieben
sind.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
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des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen
Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt
keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
-
- - JP 2006-320164
A [0002, 0008]
- - JP 2006-32164 A [0008]
- - JP 2006-3202164 A [0092]