DE602005005108T2

DE602005005108T2 - Steuerungssystem für ein Netzwerk in einem Fahrzeug

Info

Publication number: DE602005005108T2
Application number: DE602005005108T
Authority: DE
Inventors: Hideki Nakano-ku Sunaga; Shuji Nakano-ku Hojo; Kaoru Nakano-ku Tanaka
Original assignee: Calsonic Kansei Corp
Current assignee: Marelli Corp
Priority date: 2004-05-28
Filing date: 2005-05-18
Publication date: 2009-03-19
Anticipated expiration: 2025-05-19
Also published as: DE602005005108D1; EP1600315B1; US20050267659A1; JP2005335607A; EP1600315A1

Description

Hintergrund der Erfindung
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Steuerungssystem einem Vorrichtungssteuerungssystem in einem Fahrzeug, z. B. in einer Klimatisierungsvorrichtung für ein Fahrzeug und eine Hauptvorrichtung eines im Fahrzeug befindlichen Netzwerkes, und noch genauer, ein Vorrichtungssteuerungssystem in einem Fahrzeug und eine Hauptvorrichtung eines im Fahrzeug befindlichen Netzwerkes, konfiguriert um eine Übertragung zwischen einer Hauptsteuerungseinrichtung (der Hauptvorrichtung) und einer Betätigereinheit (einer Untereinrichtung) mit dem LIN-(lokal verknüpftes Netzwerk)Protokoll oder dergleichen auszuführen und die vorgesehen ist, die Übertragung zu stoppen, wenn die Spannung der Batterieenergiequelle außerhalb eines vorbestimmten Spannungsbereichs ist.
Beschreibung der zugehörigen Technik
Bisher ist ein Klimatisierungssystem für ein Fahrzeug bekannt geworden, das eine Mehrzahl von Klappenbetätigern antreibt und steuert, wobei ein LAN-(lokales Netzwerk)-Aufbau zum Verbinden zwischen einer Klimatisierungs-Verstärkereinheit als eine Hauptsteuerungseinrichtung und den jeweiligen Klappenbetätigern verwendet wird (zur Bezugnahme siehe die JP-A H10-147133 , die JP-A H10-138742 , die JP-A H10-138738 und die JP-A H10-129241 ).
Es ist auch ein Klimatisierungssystem für das Fahrzeug bekannt geworden, in dem das LIN-Protokoll als ein Netzwerk im Fahrzeug (zur Bezugnahme siehe JP-A 2002-325085 ).
Eine Übertragung vom Haupt-Unter-Typ wird in dem LIN durch einen Einzeldraht-Bus hergestellt, der von einer Batterieenergiequelle versorgt wird. Der Bus (der LIN-Bus) ist mit einer Haupt- und einem Maximum von 15 Untereinrichtungen verbunden. Ein Bus-Niveau des LIN ist in Übereinstimmung mit dem Standard ISO 9141 definiert. Die Grenzwertniveaus werden in den Empfangsseiten der Übertragung festgelegt, wobei 60% des Spannungsniveaus einer Batterieenergiequellenspannung VBAT als ein Bit (nachlassend) und 40% des Spannungsniveaus derselben als ein Bit (dominant) definiert sind.
Eine Spannung der Batterieenergiequelle schwankt in Abhängigkeit von den Zuständen des Aufladens und ihrer Belastung. Wenn demzufolge die Spannung der Batterieenergiequelle über einen zuvor bestimmten Bereich hinaus Schwankungen unterworfen wird (ein Aufstieg oder ein Abstieg), (z. B. 9–18 Volt oder 7,3–18 Volt), ergibt sich die Möglichkeit, dass ein verschobenes Festlegen der der Grenzwertniveaus verursacht wird oder dass ein abnormaler Betrieb im Spannungsvergleichsschaltkreis verursacht wird. Daher wird die Feststellung eines logischen Niveaus des Bits nicht richtig ausgeführt und ein Übertragungsfehler kann dadurch auftreten.
Selbst wenn kein Übertragungsfehler aufgetreten ist, gibt es noch eine Möglichkeit, dass ein Betrieb des Betätigers infolge verminderter Spannung nicht richtig ausgeführt werden kann, wenn die Spannung der Batterieenergiequelle über den zuvor bestimmten Bereich hinaus Schwankungen unterworfen wird (ein Aufstieg oder ein Abstieg).
Ein Vorrichtungssteuerungssystem in einem Fahrzeug nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 und eine Hauptvorrichtung eine Netzwerkes im Fahrzeug entsprechend des Oberbegriffs von Anspruch 4 ist aus der EP-A-1 158 718 bekannt. Dieses Dokument zeigt ein Netzwerk im Fahrzeug und ein Verfahren zum Betreiben des Netzwerkes, das einer Elektronischen Steuerungseinheit (ECU) gestattet, die anderen ECU' s, die für ein besonderes Ziel der Fahrzeugsteuerung verwendet werden. Das Netzwerk weist eine Mehrzahl von Fahrzeug-ECU' s im Fahrzeug auf, die miteinander über zumindest einen Netzwerk-Bus verbunden sind, mit dem Netzwerk, das in einer Mehrzahl von Virtuellen Netzwerken angeordnet ist, das jeweils eine Gruppe von ECU' s aufweist, die gemeinsam eine Ziel-Steuerung des Fahrzeuges ausführen. Die ECU bringt die Teile des Virtuellen Netzwerkes in einen Niedrigspannungs-Toleranz-Modus, wenn der Niederspannungszustand innewohnend ist, um eine fehlerhafte serielle Datenübertragung zu verhindern.
Zusammenfassung der Erfindung
Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung eine Vorrichtungssteuerungssystem in einem Fahrzeug und eine Hauptvorrichtung eines Netzwerkes im Fahrzeug zu schaffen, die in der Lage sind, die Erzeugung eines Übertragungsfehlers und einen abnormalen Betrieb einer Untervorrichtung zu verhindern.
Diese Funktion wird jeweils durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 4 gelöst.
Weitere Ausführungsbeispiele sind in den Unteransprüchen niedergelegt.
Das Vorrichtungssteuerungssystem in einem Fahrzeug entsprechend der Erfindung weist eine Hauptsteuerungseinrichtung auf; und zumindest eine Betätigereinheit, wobei die Hauptsteuerungseinrichtung vorgesehen ist, eine bidirektionale serielle Übertragung mit zumindest einer Betätigereinheit durch einen Bus auszuführen, die von einer Batterieenergiequelle versorgt wird, wobei die serielle Datenübertragung ausgeführt wird, um zumindest eine Betätigereinheit durch Zuführen eines Betriebsbefehls von der Hauptsteuerungseinrichtung zu der zumindest einen Betätigereinheit und zum Zuführen verschiedener Informationen von zumindest einer Betätigereinheit zu der Hauptsteuerungseinrichtung, wobei die Hauptsteuerungseinrichtung einen Spannungsmonitor aufweist, um eine Spannung der Batterieenergiequelle zu überwachen, und eine Übertragungs-Gestattungseinheit, um eine Übertragung der Übertragungsdaten zwischen der Hauptsteuerungseinrichtung und der zumindest einen Betätigereinheit zu gestatten, wenn die Spannung der Batterieenergiequelle in einem zuvor bestimmten Spannungsbereich ist, und um die Übertragung der Übertragungsdaten zwischen der Hauptvorrichtung und der Untervorrichtung zu verhindern, wenn die Spannung der Batterieenergiequelle außerhalb des zuvor bestimmten Spannungsbereichs ist.
Das Folgende sind bevorzugte Ausführungsbeispiele (1) bis (2) des Vorrichtungssteuerungssystem in einem Fahrzeug entsprechend der vorliegenden Erfindung. Eine Kombination derselben wird hinsichtlich der Erfindung, es sei denn, dass Widersprüche auftreten, als bevorzugt betrachtet.

(1) Die serielle Datenübertragung zwischen der Hauptsteuerungseinrichtung und der zumindest einen Betätigereinheit verwendet ein lokal verknüpftes Netzwerk.
(2) Die Hauptsteuerungseinrichtung steuert den gesamten Betrieb einer Klimatisierungsvorrichtung für ein Automobil und zumindest eine Betätigereinheit weist eine Mehrzahl von Betatigereinheiten auf, die angeordnet sind, um in der Klimatisierungsvorrichtung für ein Fahrzeug vorgesehene Klappen zu drehen.

Die vorliegende Erfindung sieht auch eine Hauptvorrichtung eines Netzwerkes im Fahrzeug vor. Die Hauptvorrichtung eines Netzwerkes im Fahrzeug ist konfiguriert, um eine serielle Datenübertragung mit einer Untervorrichtung durch einen Bus auszuführen, der zu einer Batterieenergiequelle über einen Versorgungs-Widerstand versorgt wird, wobei die Hauptvorrichtung aufweist einen Spannungsmonitor, um eine Spannung der Batterieenergiequelle zu überwachen, und eine Übertragungs-Gestattungseinheit, um eine Übertragung der Übertragungsdaten zwischen der Hauptvorrichtung und der Untervorrichtung dann zu gestatten, wenn die Spannung der Batterieenergiequelle in einem zuvor bestimmten Bereich ist und die Übertragung der Übertragungsdaten zwischen der Hauptvorrichtung und der Untervorrichtung zu verhindern, wenn die Spannung der Batterieenergiequelle außerhalb eines Spannungsbereichs ist.
Das Folgende sind bevorzugte Ausführungsbeispiele (1) und (2) der Hauptvorrichtung in dem Netzwerk im Fahrzeug entsprechend der vorliegenden Erfindung. Eine Kombination derselben wird hinsichtlich der Erfindung, es sei denn, dass Widersprüche auftreten, als bevorzugt betrachtet.

(1) Die serielle Datenübertragung zwischen der Hauptvorrichtung und der Untervorrichtung verwendet ein örtlich verknüpftes Netzwerk.
(2) Die Hauptvorrichtung steuert den gesamten Betrieb einer Klimatisierungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug und die Untervorrichtung dreht eine Klappe, die in der Klimatisierungsvorrichtung für das Kraftfahrzeug vorgesehen ist.

Entsprechend des Vorrichtungssteuerungssystems in einem Fahrzeug und der Hauptvorrichtung des Netzwerkes in dem Fahrzeug der vorliegenden Erfindung wird die Datenübertragung ausgeführt, wenn die Spannung der Batterieenergiequelle in dem vorbestimmten Spannungsbereich ist und wird die Datenübertragung nicht ausgeführt, wenn die Spannung der Batterieenergiequelle außerhalb des vorbestimmten Bereichs der Spannung ist. Demzufolge ist es möglich, die Erzeugung des Übertragungsfehlers und den abnormalen Betrieb der Untervorrichtungen infolge einer Schwankung (ein Aufstieg oder ein Abstieg) der Spannung der Batterieenergiequelle zu verhindern und die Spannung der Batterieenergiequelle wird aus dem vorbestimmten Bereich (z. B. 9–18 Volt oder 7,3–18 Volt) abgeleitet.
Es sollte beachtet werden, dass sowohl die vorhergehende Beschreibung, als auch die folgende ausführliche Beschreibung beispielhaft sind und es beabsichtig ist, eine weitere Erläuterung der Erfindung, wie beansprucht, vorzunehmen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die beigefügten Zeichnungen sind für ein weiteres Verständnis der Erfindung geschaffen und sind enthalten in und bilden einen Teil dieser Ausführung. Die Zeichnungen veranschaulichen Ausführungsbeispiele der Erfindung und dienen, gemeinsam mit der Beschreibung, um die Prinzipien der Erfindung zu erläutern.
1 ist eine Darstellung, die schematisch einen gesamten Aufbau einer Klimatisierungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug (eine Fahrzeug-Klimatisierungsvorrichtung) zeigt, in der ein Vorrichtungssteuerungssystem in einem Fahrzeug entsprechend der vorliegenden Erfindung angewandt wird.
2 ist eine Darstellung eines Aufbaus eines Übertragungssystems der Klimatisierungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug (eine Fahrzeug-Klimatisierungsvorrichtung).
3 ist eine Darstellung, die eine Datenstruktur von einem ein- Rahmen eines LIN-Übertragungsstandards zeigt.
Die 4A bis 4F sind Darstellungen, die Datenstrukturen von jeweiligen Feldern innerhalb des ein- Rahmens des LIN-Übertragungsstandards zeigt.
5 ist eine Darstellung, die ein Beispiel des Inhalts eines Datenfeldes eins in einem Empfangs-Betriebsmodus zeigt.
6 ist eine Darstellung, die ein Beispiel des Inhalts eines Datenfeldes zwei in dem Empfangs-Betriebsmodus zeigt.
7 ist eine Darstellung, die ein Beispiel des Inhalts einer Datenfeldes eins in einem Sendebetriebs-Modus zeigt.
8 ist eine Darstellung, die ein Beispiel des Inhalts einer Daten 2-Feldes in einem Sendebetriebs-Modus zeigt.
9 ist ein Blockdiagramm, das einen Aufbau einer Betätigereinheit zeigt.
10 ist eine Darstellung, die ein konkretes Beispiel eines Logik-Schaltkreisabschnittes zeigt, der in einem Motorsteuerungs-IC enthalten ist, die eine Motorsteuerungseinheit bildet.
11 ist eine Darstellung, die ein Beispiel des Schaltens der Elektroenergie zeigt, die zu einem Elektromotor in 16 Schritten durch die PWM-Steuerungseinrichtung zugeführt wird.
12 ist eine Darstellung, die ein Beispiel eines PWM-Datenplans für einen Weichen Start zu der Zeit der Aktivierung des Motors zeigt.
13 ist eine Darstellung, die ein Beispiel des PWM-Datenplans für einen Weichen Stopp zeigt.
Die 14A und 14B sind Diagramme, die Merkmalsveränderungen in einem Beanspruchungsverhältnis von der Aktivierung des Motors bis zum Stoppen des Motors zeigt, wenn eine Weiche Start-I eine Weiche Stopp-Steuerung ausgeführt wird.
15 ist ein Diagramm, das einen Aufbau eines H-Brücken-Schaltkreisabschnittes zeigt.
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele
Nunmehr wird Bezug auf die bevorzugten Ausführungsbeispiele der Erfindung genommen, wobei Beispiele derselben in den beigefügten Zeichnungen dargestellt sind. Wo auch immer es möglich ist, werden in den Zeichnungen und in der Beschreibung dieselben Bezugszeichen verwendet, um sich auf dieselben oder auf ähnliche Teile zu beziehen. Der Umfang der vorliegenden Erfindung ist jedoch nicht auf diese Ausführungsbeispiele begrenzt. Innerhalb des Umfangs der vorliegenden Erfindung kann jeder Aufbau und jedes Material, wie sie nachstehend beschrieben sind, angemessen modifiziert werden.
1 ist eine Darstellung, die schematisch einen gesamten Aufbau einer Klimatisierungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug (eine Fahrzeugklimaanlage) zeigt, in der ein Vorrichtungssteuerungssystem in einem Fahrzeug verwendet werden kann. Die Klimatisierungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug weist auf einen Klimatisierungsvorrichtungskörper 1, eine Mischklappen-Betätigereinheit MIX, eine Modusklappen-Betätigereinheit MODE, eine Einlassklappen-Betätigereinheit F/R, eine Hauptsteuerungseinrichtung 100 und ein Betriebs-/Anzeigepanel 200. Es ist zu beachten, dass es beabsichtigt ist, die Formulierung „Klappe" verwendet wird, um einen Ausdruck „Ventil" oder seine Entsprechungen aufzuweisen.
Der Klimatisierungsvorrichtungskörper 1 weist auf eine Einlasseinheit 2 für das wahlweise Aufnehmen von Frischluft oder von zurückgeführter Luft, eine Kühleinheit 3, um die aufgenommene Luft zu kühlen, und eine Heizereinheit 4, um die aufgenommene Luft zu mischen und zu erwärmen und die gemischte Luft danach in einen Innenraum des Fahrzeuges zu blasen.
Die Einlasseinheit 2 ist mit einem Frischlufteinlass 5 und einen Einlass 6 für zurückgeführte Luft versehen. Eine Einlassklappe 7 zum Einstellen des Verhältnisses der Frischluft und der zurückgeführten Luft, die in die Einheit aufgenommen werden soll, ist drehbar an einem Abschnitt vorgesehen, wo die Einlässe 5 und 6 verbunden sind. Die Einlassklappe 7 wird durch die Einlassklappen-Betätigereinheit F/R gedreht.
Die Einlasseinheit 2 enthält einen Lüfter (einen Gebläselüfter) 10, der durch einen Lüftermotor 9 gedreht wird. Die Frischluft oder die zurückgeführten Luft wird durch die Drehung des Lüfters 10 von dem Frischlufteinlass 5 oder dem Rückführungslufteinlass 6 entsprechend einer Position der Einlassklappe 7 angesaugt und es wird auch die auf den Lüftermotor 9 angelegte Spannung variiert, um die Drehzahl des Lüfters 10 zu verändern, wodurch eine Windmenge, die in den Innenraum des Fahrzeuges geblasen wird, eingestellt wird. Zusätzlich wird die Drehung des Lüftermotors 9 durch die Klimatisierungsvorrichtung 110, die in der Hauptsteuerungseinrichtung 100 enthalten ist, gesteuert. Die Frischluft wird eingeleitet (FRE), wenn die Einlassklappe 7 in einer „A"-Position, gezeigt in der 1, ist, während die zurückgeführte Luft zirkuliert wird (REC), wenn die Einlassklappe 7 in einer „B"-Position, gezeigt in derselben Figur, ist.
Ein Verdampfer 11, der einen Kältemittelkreislauf bildet, ist in der Kühleinheit 3 vorgesehen. Ein Kältemittel wird in den Verdampfer 11 zugeführt, wenn ein Kompressor, der nicht gezeigt ist, betätigt wird, und dadurch die angesaugte Luft durch den Wärmeaustausch mit dem Kältemittel gekühlt wird.
Ein Heizerkern 12, in dem Motorkühlwasser zirkuliert wird, ist in der Heizereinheit 4 vorgesehen. Eine Mischklappe 13 zum Einstellen des Verhältnisses einer Luftmenge, die durch den Heizerkern 12 hindurchgeht, und eine Luftmenge, die den Heizerkern 12 umgeht, ist drehbar oberhalb des Heizerkerns 12 vorgesehen. Die Mischklappe 13 wird durch die Mischklappen-Betätigereinheit MIX gedreht. Eine Mischungsmenge des erwärmten Windes, die durch den Heizerkern 12 hindurchgegangen ist und die durch den Wärmeaustausch mit dem Motorkühlwasser erwärmt wird, und der gekühlte Wind, der rund um den Heizerkern 12 umgeleitet wurde und der somit nicht durch den Heizerkern erwärmt wurde, werden durch Verändern eines Öffnungsgrades der Mischklappe 13 variiert, wodurch eine Temperatur der Luft, in den Fahrgastraum eingeblasen wird, eingestellt wird.
Die Temperatur- eingestellte Luft wird in das Innere des Fahrgastraumes aus einer von einer Entfroster-Ausblasöffnung 15, einer Entlüftungs-Ausblasöffnung 16 und einer Fuß-Ausblasöffnung 17 zugeführt. Eine Entfrosterklappe 18, eine Entlüftungsklappe 19 und eine Fußklappe 20 sind jeweils an der Entfroster-Ausblasöffnung 15, der Entüftungs. Ausblasöffnung 15 und der Fuß-Ausblasöffnung 17 vorgesehen. Die Entfrosterklappe 18, die Entlüftungsklappe 19 und die Fußklappe 20 (nachstehend werden diese als Modus-Klappen bezeichnet) werden durch die Modusklappen-Betätigereinheiten MODE gedreht. Ein Ausblasmodus wird willkürlich durch Kombinieren der geöffneten-geschlossenen Zustände von jeder der Ausblasöffnungen 15–17 festgelegt. Es ist zu beachten, dass nur die Klappen-Betätigereinheit in der 1 für den Zweck der Darstellung gezeigt ist und die Darstellungen der anderen zwei weggelassen sind.
Jede von der Betätigereinheiten MIX, MODE und F/R weist auf einen Betätiger vom Elektromotor-Typ 30A, ein Potentiometer 31, in dem ein Wert des Widerstandes in Übertragung mit der Drehung des Betätigerhebels SOL verändert wird, und einen Motor-Steuerschaltkreis 50, aufgebaut durch einen exklusiv verwendeten IC (Kunden-IC), die in einem Gehäuse (in einem Chassis) kombiniert und disponiert werden.
Der Betätiger vom Elektromotor-Typ 30A ist mit einem Elektromotor 30, einem Schneckenrad 30c, verbunden mit einer Ausgangswelle des Elektromotors 30, einer Reduzierungsgetriebe-Anordnungsvorrichtung 30e, die mit dem Schneckenrad 30c im Eingriff ist, und mit dem Betätigerhebel 30L versehen, der über das Schneckenrad 30c und die Reduzierungsgetriebe-Anordnungsvorrichtung 30e gedreht wird.
Durch das Übertragen der Drehung des Betätigerhebels 30L auf z. B. die Einlassklappe 7 über eine Übertragungsvorrichtung, die nicht gezeigt ist, wird die Einlassklappe 7 gedreht. Die Spannung, die einer Drehposition der Klappe entspricht (dem tatsächlichen Öffnungsgrad der Klappe) wird von dem Potentiometer 31 ausgegeben.
Jede von den Betätigereinheiten MIX, MODE und F/R hat drei Anschlussverbinder. Ein dreiadriges Kabel, das eine Batterieenergiequellen-Leitung (VB) und eine Datenleitung (BUS) aufweist, verbindet jede der Betätigereinheiten MIX, MODE und F/R mit der Hauptsteuerungseinrichtung 100.
Das Betriebs-/Anzeigepanel 200 weist verschiedene Arten von Betriebsschaltern und verschiedene Anzeigeeinrichtungen auf. Das Betriebs-/Anzeigepanel 200 und die Hauptsteuerungseinrichtung 100 sind miteinander durch ein dreiadriges Kabel verbunden. Demzufolge wird solch ein Aufbau verwendet, in dem die Energiequelle von der Hauptsteuerungseinrichtung 100 zu dem Betriebs-/Anzeigepanel 200 zugeführt wird und eine serielle Datenübertragung wird zwischen der Hauptsteuerungseinrichtung 100 und dem Betriebs-/Anzeigepanel 200 ausgeführt. Wenn die Betriebsschalter oder dergleichen betätigt werden, wird ein Information, die durch das Betriebs-/Anzeigepanel 200 eingegeben wird, zu der Hauptsteuerungseinrichtung 100 zugeführt. Das Betriebs-/Anzeigepanel 200 zeigt einen Betriebszustand oder dergleichen auf den verschiedenen Anzeigeeinrichtungen auf der Grundlage eines Anzeigebefehls an, der von der Hauptsteuerungseinrichtung 100 zugeführt wird.
Die Hauptsteuerungseinrichtung 100 weist Klimatisierungssteuerungseinrichtung 110 auf, die durch Verwenden eines Mikro-Computersystems, eines LIN-Eingangs-/Ausgangs-Schaltkreises 120 und eines Batterieenergiequellen-Spannungsmonitors (eines Spannungsmonitors) 130 zum Überwachen aufgebaut ist, ob oder nicht eine Energiequellenspannung einer nicht gezeigten Batterie, die in einem Fahrzeug montiert ist, in einem vorbestimmten Spannungsbereich ist. Die Klimatisierungssteuerungseinrichtung 110 weist eine Übertragungsgestattungseinrichtung (eine Verbindungs-Gestattungseinheit) 111 auf, die die Übertragung der Übertragungsdaten gestattet, wenn die Spannung der Batterieenergiequelle in dem vorbestimmten Spannungsbereich ist.
Die Klimatisierungssteuerungseinrichtung 110 steuert den Betrieb der Klimatisierungsvorrichtung auf der Grundlage eines Eingangssignals der Betrieb des Betriebs-/Anzeigepanels 200 und eines Eingangssignals von verschiedenen Sensoren 300 (z. B. von dem Wassertemperatursensor, dem Kältemitteltemperatursensor, dem Innenluft-Temperatursensor, dem Außenluft-Temperatursensor, dem Sonnenstrahlungssensor und von dem Einlasstemperatursensor). Die Klimatisierungssteuerungseinrichtung 110 zeigt auch den Betriebszustand oder dergleichen an verschiedenen Anzeigeeinrichtungen an, die an dem Betriebs-/Anzeigepanel 200 vorgesehen sind.
2 ist eine Darstellung, die einen Aufbau eines Übertragungssystems entsprechend des Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung zeigt. Wie in der 2 gezeigt wird die Batterieenergiequelle (VB) zu jeder der Betätigereinheiten MIX, MODE und F/R von der Hauptsteuerungseinrichtung 100 zugeführt. Die bidirektionale Datenübertragung in einem Asynchron-Typ wird über die Datenleitung (BUS) zwischen der Hauptsteuerungseinrichtung 100 und jeder der Betätigereinheiten MIX, MODE und F/R ausgeführt. Ein Übertragungsprotokoll entspricht dem LIN (dem lokal verknüpften Netzwerk).
Die Datenleitung (BUS) wird durch einen Versorgungs-Widerstand (z. B. ein KΩ) R und eine Rückstrom-Verhinderungsdiode versorgt, die in dem LIN-Eingangs-/Ausgangsschaltkreis (LIN-Sender/Empfänger) 120 der Hauptsteuerungseinrichtung 100 zu der Batterieenergiequelle (VB) vorgesehen sind. Das Senden der Daten wird durch Schalten eines NPN-Emitterbasisschaltungs-Transistors Q auf der Grundlage der gesendeten Datensignale ausgeführt, die von einem gesendete Daten-Ausgangsterminal TXO der Klimatisierungssteuerungseinrichtung 110 ausgegeben werden. Der Empfang der Daten wird durch Ausführen einer binären Spannungsentscheidung in der Datenleitung (BUS) durch einen Busniveau-Bewertungsschaltkreis RCV auf der Grundlage des vorbestimmten Grenzwertes der Spannung ausgeführt. Der Busniveau-Bewertungsschaltkreis RCV enthält eine Spannungsvergleichseinrichtung COMP, die ein Spannungsniveau der Datenleitung (BUS) mit der Spannung vergleicht, in dem die Spannung der Batterieenergiequelle (VB) durch die jeweiligen Widerstände RA und RB geteilt wird. Der Busniveau-Bewertungsschaltkreis RCV bewertet als ein Bit 1 (abnehmend), wenn das Spannungsniveau der Datenleitung (BUS) über 60% der Batterieenergiequellen-Spannung (VBAT) liegt, und bewertet als ein Bit 0 (dominant), wenn das Spannungsniveau der Datenleitung (BUS) geringer als 40% der Batterieenergiequellen-Spannung (VBAT) ist.
Die serielle Datenübertragung wird durch das Definieren ausgeführt, dass die Hauptsteuerungseinrichtung 100 eine „Haupteinrichtung" ist, und durch Definieren, dass jede der Betätigereinheiten MIX, MODE und F/R „Untereinrichtungen" sind. Die Idendifikations-(ID) Codes (die Adressen), die voneinander verschieden sind, werden jeweils zu jeder der Betätigereinheiten MIX, MODE und F/R zugewiesen. Die LIN-Eingangs-/Ausgangsschaltkreise sind jeweils in jeder der Betätigereinheiten MIX, MODE und F/R, die Untereinrichtungen sind, vorgesehen. Ein Wert des Versorgungs-Widerstandes der Untereinrichtung beträgt, ist aber nicht darauf begrenzt, z. B. einige zehn-KΩ (z. B. 20–47 KΩ).
Die Klimatisierungssteuerungseinrichtung 110 steuert eine Betrieb von jeder der Betätigereinheiten MIX, MODE und F/R durch Senden von Befehlsdaten, z. B. von Ziel-Wert-Daten des Klappenöffnungsgrades, zu jeder der Betätigereinheiten MIX, MODE und F/R. Die Klimatisierungssteuerungseinrichtung 110 ersucht auch jede der Betätigereinheiten MIX, MODE und F/R, eine Information in Bezug auf den Betriebszustand oder dergleichen von diesem zu senden, und empfängt solch eine Information, und führt eine Diagnose usw. der Betriebszustände von jeder der Betätigereinheiten MIX, MODE und F/R aus.
Die Hauptsteuerungseinrichtung 100 als die Haupteinrichtung weist auf den Batterieenergiequellen-Spannungsmonitor 130 zum Überwachen, ob oder nicht die Batterieenergiequellenspannung (BAT) in dem vorbestimmten Spannungsbereich ist (z. B. 9–18 Volt oder 7,3–18 Volt) und die Übertragungsgestattungseinrichtung 111, die die Steuerung ausführt, um die Datenübertragung zu gestatten, die ausgeführt werden soll, wenn die Batterieenergiequellenspannung VBAT in dem vorbestimmten Spannungsbereich ist und führt die Steuerung derart aus, dass die Datenübertragung nicht ausgeführt wird, wenn die Batterieenergiequellenspannung VBAT außerhalb des Spannungsbereichs ist. Da demzufolge die Datenübertragung in einem Zustand der Überspannung, in dem die Batterieenergiequellenspannung VBAT z. B. 18 Volt überschreitet, und in einem Zustand der verminderten Spannung, in dem die Batterieenergiequellenspannung VBAT z. B. niedriger als 7,3 Volt ist, nicht ausgeführt wird, wird ein Empfangsfehler nicht auftreten.
Entsprechend eines Ausführungsbeispieles der vorliegenden Erfindung kann der Batterieenergiequellen-Spannungsmonitor 130 konfiguriert werden, um durch Verwendung von zwei Sätzen der Spannungsvergleichsschaltkreise zu erfassen, dass jeweils die Batterieenergiequellenspannung eine zulässige obere Grenzspannung überschreitet oder dass die Batterieenergiequellenspannung niedriger als eine zulässige untere Grenzspannung ist. Entsprechend eines Ausführungsbeispieles der vorliegenden Erfindung kann der Batterieenergiequellen-Spannungsmonitor 130 konfiguriert werden, um eine Spannung umzuwandeln, die durch das jeweilige Dividieren der Batteriespannung in die Batterieenergiequellenspannungsdaten durch einen A/D-Wandler erhalten wird, um auf der Grundlage der Batterieenergiequellenspannungsdaten zu bewerten, ob oder nicht die Batterieenergiequellenspannung VBAT in dem vorbestimmten Bereich der Spannung ist.
3 ist eine Darstellung, die eine Datenstruktur von Rahmen-1 eines LIN-Übertragungsstandards zeigt, und die 4A bis 4F sind Darstellungen, die Datenstrukturen von jeweiligen Feldern innerhalb des Rahmens-1 des LIN-Übertragungsstandards zeigt. Wie in der 3 gezeigt, ist der Rahmen-1 des LIN-Übertragungsstandards durch ein Synchron-Bruch-Feld (Synch-Break), ein Synchron-Feld (Synch), ein ID-Feld (ID) ein Datenfeld eins (Daten 1), ein Datenfeld zwei (Daten 2) und ein Prüfsummenfeld (Prüfsumme).
Wie in der 4A gezeigt, ist das Synchron-Bruch-Feld konfiguriert, um ein „H"-Niveau während zumindest eines Bit-Zeitraums zu sein, nachdem sich ein „L"-Niveau während zumindest des 13-Bit-Zeitraumes fortgesetzt hat. Das Synchron-Bruch-Feld wird für die Rahmensynchronisierung genommen.
Wie in der 4 gezeigt, wird das Synchron-Feld durch ein Start-Bit, „55" H-Daten, strukturiert, wenn er in einer hexadezimalen Form als Bit-Synchronisierungssignale (ein Symbol „H" zeigt die hexadezimale Form an) und als ein Stopp-Bit, das zumindest einen Bit-Zeitraum hat, repräsentiert wird. Das Synchron-Feld wird für die Bit-Synchronisierung verwendet. Die Untereinrichtungen messen die Zeit des Synchron-Feldes und berechnen eine Bit-Zeit durch Dividieren eines Ergebnisses der Zeitmessung durch 8, um eine Baud-Geschwindigkeit (Maßeinheit für die Schrittgeschwindigkeit bei der Übertragung von Daten per Modem) einzustellen.
Wie in der 4C gezeigt, ist das ID-Feld strukturiert durch einen Start-Bit 4, Bits der Identifikations-(ID) Codes (ID0–ID3) zum Auswählen und Bestimmen eines Empfängers der Übertragung, 2 Bits der Empfangs-/Sende-Anforderungen (ID4, ID5) zum Festlegen der Sende-Empfangs-Modi der Untereinrichtungen, 2 Bits der Paritätsprüfdaten (P0, P1) und zumindest 1 Bit-Zeitraum eines Stopp-Bits.
Eine der Klappen-Betätigereinheiten MIX, MODE und F/R wird durch das ID-Feld bestimmt und zur selben Zeit wird ein Betriebsmodus nach dem Daten 1-Feld bestimmt. Noch genauer, es wird durch das Daten 1-Feld und das Daten 2-Feld bestimmt, ob die Betätigereinheit MIX, MODE oder F/R als die Untereinrichtung ein Empfangs-Betriebsmodus zum Empfangen der verschiedenen Befehle von der Hauptsteuerungseinrichtung 100 als die Haupteinrichtung, oder ein Sendebetriebsmodus zum Senden des Betriebszustandes oder dergleichen der Betätigereinheit MIX, MODE oder F/R zu der Hauptsteuerungseinrichtung 100 wird.
Wie in der 4D gezeigt, ist das Daten 1-Feld strukturiert durch ein Start-Bit, 8 Datenbits (D0–D7) und zumindest einen 1-Bit-Zeitraum eines Stopp-Bits. Wenn die Empfangsanforderung in dem ID-Feld festgestellt wird, führt die Hauptsteuerungseinrichtung 100 den Öffnungsgrad der Klappenfestlegungsdaten (der Zielwert-Daten) zu der Betätigereinheit MIX, MODE oder F/R unter Verwendung des Daten 1-Feldes aus.
Wenn die Sendeanforderung in dem ID-Feld festgestellt wird, sendet die Betätigereinheit MIX, MODE oder F/R Daten an dem vorhandenen Öffnungsgrad der Klappe (die vorhandenen Positionsdaten) in das Daten 1-Feld.
Wie in der 4E gezeigt, ist das Daten 2-Feld durch ein Start-Bit, 8 Datenbits (d0–d7) und zumindest einen 1-Bit-Zeitraum eines Stopp-Bits strukturiert. Wenn die Empfangsanforderung in dem ID-Feld festgestellt wird, führt die Hauptsteuerungseinrichtung 100 unter Verwendung des Daten 2-Feldes verschiedene Befehle zu den Betätigereinheiten MIX, MODE und F/R. Die verschiedenen Befehle enthalten, sind aber nicht darauf begrenzt, eine Anforderung zum Aufheben des Zeichens des Übertragungsfehlers, eine Anforderung zum Aufheben des Diagnose-Zeichens, eine Anforderung zum Festlegen des Betriebszustandes, wenn der Motor aktiviert/stoppt (eine Anforderung für eine Weiche Start-/eine Weiche Stopp-Steuerung und eine Anforderung für einen zwangsweisen Betrieb des Motors.
Wenn die Sendeanforderung in dem ID-Feld festgestellt wird, führen die Betätigereinheiten MIX, MODE und F/R eine Information in Bezug auf den Betriebszustand und eine Fehlererfassung durch das Daten 2-Feld zu. Die Information in Bezug auf den Betriebszustand und die Fehlererfassung enthält z. B., ist aber nicht darauf begrenzt, ein Zeichen für die Überstromerfassung, ein im Moment Motor gestoppt-Zeichen, ein Motor-Normaldrehungs-Zeichen, ein Motor-Umkehrdrehungs-Zeichen, ein empfangenes ID-Parität-Fehlerzeichen, ein Übertemperatur-Erfassungszeichen, ein empfangenes Summenprüf-Fehlerzeichen und ein Überspannungs-Erfassungszeichen.
Wie in der 4F gezeigt, ist das Prüfsummenfeld durch ein Start-Bit, ein 8-Datenbit (C0–C7) und zumindest ein 1 Bit des Zeitraums des Stopp-Bits strukturiert. Entsprechend eines Ausführungsbeispieles der vorliegenden Erfindung werden 8 Bits der umgekehrten Daten in dem Daten 2-Feld, das ein Ergebnis von addierten Daten in dem Daten 1-Feld und der Daten in dem Daten 2-Feld ist, und außerdem dazu die Ausführungsdaten des addierten Ergebnisses, als Prüfsummendaten übertragen.
5 ist eine Darstellung, die ein Beispiel des Inhalts des Daten 1-Feldes in dem Umkehr-Betriebsmodus zeigt. Wie in der 5 gezeigt, wird der Öffnungsgrad der Klappen kennzeichnenden Daten (DK0–DK7) in die Daten bereitgestellt, die 8 Bits haben.
6 ist eine Darstellung, die ein Beispiel des Inhalts des Daten 2-Feldes in dem Empfangs-Betriebsmodus zeigt. Die Anforderung für das Zeichen zum Aufheben des Übertragungsfehlers wird durch ein Bit d0 einer niedrigsten Ordnung in das Daten 2-Feld zugeführt. Wenn die Logik in dem Bit d0 „1" einer niedrigsten Ordnung beträgt, wird es angefordert, das Zeichen des Übertragungsfehlers aufzuheben. Wenn die Logik in dem Bit d0 „0" einer niedrigsten Ordnung beträgt, wird ein Zustand des Übertragungs-Fehlerzeichen verändert. Die Anforderung für das Aufheben des Diagnose-Zeichens wird durch ein zweites Bit d1 in dem Daten 2-Feld zugeführt. Wenn die Logik in dem zweiten Bit d1 „1" beträgt, wird es gefordert, das Diagnose-Zeichen aufzuheben. Ein Zustand des Diagnose-Zeichens wird nicht verändert, wenn die Logik in dem zweiten Bit d1 „0" beträgt.
Die Anforderung für eine Weiche Start-/Weiche Stopp-Steuerung und die Anforderung für das Festlegen der Zeit für den Weichen Start des Motors werden durch die dritten und vierten Bits d2 und d3 in das Daten 2-Feld zugeführt. Die Weiche Start-/Weiche Stopp-Steuerung wird nicht ausgeführt, wenn die Logik in den Bits d2 und d3 „0" beträgt. Wenn die Logik in dem Bit d2 „1" beträgt, wird die Weiche Start-/Weiche Stopp-Steuerung angefordert. Wenn die Logik in dem Bit d3 „1" beträgt, wird die Zeit für die Weiche Start-Steuerung auf 500 ms festgelegt. Wenn die Logik in dem Bit d3 „0" beträgt, wird die Zeit für die Weiche Start-Steuerung auf 250 ms festgelegt.
Eine Anforderung für das Kennzeichnen der Funktion zu der Zeit des Ausführens der PWM-Steuerungseinrichtung wird durch einen fünften Bit d4 in das Daten 2-Feld zugeführt. Wenn die Logik in dem Bit d4 „1" beträgt, wird ein Maximalwert der Funktion auf 70% festgelegt. Wenn die Logik in dem Bit d4 „0" beträgt, wird der Maximalwert der Aufgabe auf 100% festgelegt.
Ein sechstes Bit d5 in dem Daten 2-Feld ist nicht im Gebrauch. Die Anforderung für den Not-Stopp des Motors wird durch das siebente Bit d6 in dem Daten 2-Feld zugeführt. Es wird angefordert, den Motor augenblicklich zu stoppen, wenn die Logik in dem Bit d6 „1" beträgt. Wenn die Logik in dem Bit d6 „0" beträgt, wird ein normaler Be trieb ausgeführt. Die Anforderung für einen erzwungenen Betrieb des Motors wird durch ein Bit d7 der höchsten Ordnung in das Daten 2-Feld zugeführt. Es wird angefordert, den Motor zwangsweise zu betätigen, wenn die Logik in dem Bit d7 „1" beträgt. Wenn die Logik in dem Bit d7 „0" beträgt, wird ein normaler Betrieb ausgeführt.
7 ist eine Darstellung, die ein Beispiel vom Inhalt des Daten 1-Feldes in dem Sendebetriebsmodus zeigt. Wie in der 7 gezeigt, werden 8 Datenbits JK0–JK7 entsprechend des tatsächlichen Öffnungsgrades der Klappe zu der Hauptsteuerungseinrichtung 100 als eine Host-Vorrichtung zugeführt.
8 ist eine Darstellung, die ein Beispiel des Inhalts des Daten 2-Feldes in dem Sendebetriebsmodus zeigt. Das Überstrom-Erfassungszeichen wird zu der Hauptsteuerungseinrichtung 100 durch ein Bit d0 einer niedrigsten Ordnung in das Daten 2-Feld zugeführt. Das Motor im Moment gestoppt-Zeichen wird zu der Hauptsteuerungseinrichtung 100 durch ein Bit d0 einer niedrigsten Ordnung in das Daten 2-Feld zugeführt. Das Motor im Moment gestoppt-Zeichen wird durch ein zweites Bit d1 einer niedrigsten Ordnung zugeführt. Das Motor im Moment gestoppt-Zeichen wird durch ein zweites Bit d1 zugeführt, das CW-(Motor-Normaldrehung)Zeichen wird durch ein drittes Bit d2 zugeführt und das CCW-(Motor-Umkehrdrehung)Zeichen wird durch ein viertes Bit d3 in das Daten 2-Feld in der Hauptsteuerungseinrichtung 100 zugeführt. Das empfangene ID-Paritäts-Fehlerzeichen wird durch ein fünftes Bit d4 zugeführt, das Übertemperatur-Erfassungszeichen wird ein sechstes Bit d5 zugeführt, das empfangene Summen-Prüffehlerzeichen wird durch ein siebentes Bit d6 zugeführt und das Überspannungs-Erfassungszeichen wird durch ein Bit d7 der höchsten Ordnung in das Daten 2-Feld in der Hauptsteuerungseinrichtung 100 zugeführt.
9 ist ein Blockdiagramm, das den Aufbau der Klappen-Betätigereinheit zeigt. Jede der Klappen-Betätigereinheiten MIX, MODE und F/R weist den Motorsteuerungsschaltkreis 50 auf, der Motorsteuerungseinrichtung IC 500 und seine Umfangsschaltkreisteile R1, C1 enthält. Zusätzlich weist jede der Klappen-Betätigereinheiten MIX, MODE und F/R außerdem auf den Elektromotor 30, der durch die Motorsteuerungsschaltkreis 50 angetrieben wird, und das Potentiometer 31, das in Verbindung mit der Drehung des Betätigerhebels 30L des Betätigers 30A vom Elektromotor-Typ mit dem Elektromotor 30 gedreht wird. Das Potentiometer 31 dient zum Erzeugen der Spannung, die der momentanen Position der Klappe (dem tatsächlichen Öffnungsgrad), die durch den Betätigerhebel 30L gedreht wird, entspricht.
Die Motorsteuerungseinrichtung IC 500, die den Motorsteuerungsschaltkreis 50 bildet, wird z. B., ist aber nicht darauf begrenzt, der ausschließlich den IC (einen Kauf-IC) verwendet, der ausschließlich zum Steuern eines Gleichstrommotors, vorgesehen für das LIN, verwendet wird. Entsprechend eines Ausführungsbeispieles der vorliegenden Erfindung wird die Motorsteuerungseinrichtung IC 500 hergestellt unter Verwendung z. B., ist aber nicht darauf begrenzt, einem BiCDMOS-Verfahrens, das in der Lage ist, ein bipolares Element, ein C-MOS-Element und ein D-MOS-Element auf demselben Halbleiterchip zu bilden.
Die Motorsteuerungseinrichtung IC 500 weist auf einen konstant-Spannungs-Energiequellenschaltkreis 51, einen eingebauten Energiequellen-Schutzschaltkreis 52, einen LIN-Eingangs-/Ausgangsschaltkreis 53, einen ID-Eingangsschaltkreis 54, einen Logik-Schaltkreisabschnitt 55, einen H-Brücken-Schaltkreisabschnitt 56, einen Überspannungs-Erfassungsschaltkreis 57, einen Überstrom-/Übertemperatur-Erfassungsschaltkreis 58 und einen A/D-Umwandlungsabschnitt 59. Der konstant-Spannungs-Energiequellenschaltkreis 51 empfängt unter Zuführung von Elektroenergie aus einer Batterieenergiequelle Vac, um eine stabilisierte Energie Vref, die z. B. 5 Volt beträgt, aber nicht darauf begrenzt ist, zu erzeugen. Der eingebaute Energiequellen-Schutzschaltkreis 52 schützt den konstant-Spannungs-Energiequellenschaltkreis 51. Der LIN-Eingangs-/Ausgangsschaltkreis 53 führt die Eingabe oder Ausgabe von LIN-Übertragungssignalen (serielle Übertragungssignale) aus. Der ID-Eingangsschaltkreis 54 legt einen Identifikations-Code (den ID-Code) fest. Der Logik-Schaltkreisabschnitt 55 führt verschiedene Verarbeitungen und Steuerungen, z. B. die Übertragungsverarbeitung und die betriebliche Arbeitsweise des Motors aus. Der H-Brücken-Schaltkreisabschnitt 56 führt die Elektroenergie zu dem Motor 30 zu. Der Überspannungs-Erfassungsschaltkreis 57 erfasst die Überspannung der Batterieenergiequelle Vacc. Der Überstrom-/Übertemperatur-Erfassungsschaltkreis 58 erfasst einen Überstrom des Stromes, der momentan zu dem Motor zugeführt wird und einen Anstieg in der Temperatur, die einen zulässigen Bereich überschreitet (die Übertemperatur) in den jeweiligen Energieschaltelementen (MOS-FETa), die den H-Brücken-Schaltkreisabschnitt 56 bilden. Der A/D-Umwandlungsabschnitt 59 wandelt die ausgegebene Spannung (die Spannung, die dem Öffnungsgrad der Klappe entspricht) des Potentiometers 31 in digitale Signale um.
Die Batterieenergiequelle Vacc ist eine Energiequelle, die durch die Energiequellenleitung von der Hauptsteuerungseinrichtung 100 versorgt wird, und ist die Energiequelle, die über einen Zündschalter oder einen Zubehörschalter oder dergleichen von der im Fahrzeug montierten Batterie versorgt wird. VDD ist ein Energiequellenanschluss der Batterieenergiequelle Vacc für den H-Brücken-Schaltkreisabschnitt 56. Vcc ist ein Energiequellenanschluss der Batterieenergiequelle Vacc, in dem der Strom desselben durch einen Strombegrenzungswiderstand R1 begrenzt wird. C1 ist ein Kondensator zum Stabilisieren der Energiequelle. GND ist ein geerdeter Energiequellenanschluss. V12V ist eine Batterieenergiequelle, in der der Strom derselben begrenzt ist. Die Energiequelle V12V wird in den LIN-Eingangs-/Ausgangsschaltkreis 53 zugeführt.
VID0–VID3 sind Eingangsanschlüsse zum Festlegen des Identifikations-Codes (des ID-Codes). Entsprechend eines Ausführungsbeispieles der vorliegenden Erfindung ist der Identifikations-Code (der ID-Code) in einer 4-Bit-Struktur und es ist möglich, maximal 16 verschiedene Identifikations-Codes (mit anderen Worten, Adressen) festzulegen. Durch das Verbinden der ID-Eingangsanschlüsse VID0–VID3 mit der Erde, kann ein „L"-Niveau (logisch 0) festgelegt werden, während ein „H"-Niveau (logisch 1) durch eine offenen Zustand festgelegt werden kann. Vbus ist ein Eingangs-/Ausgangs-Anschluss der seriellen Übertragungssignale (in konkreter Hinsicht, die LIN-Übertragungssignale) und noch genauer ist er ein Verbindungsanschluss der Datenleitung (BUS). M+ und M– sind Ausgangsanschlüsse des H-Brücken-Schaltkreisabschnittes 56 und sind Verbindungsanschlüsse, die mit dem Motor 30m verbunden werden. VR ist ein Ausgangsanschluss der stabilisierten Energiequelle Vref, wobei ein Ende des Potentiometers 31 damit verbunden ist. Vpbr ist ein Eingangsanschluss der ausgegebenen Spannung (der Spannung, die dem Öffnungsgrad der Klappe entspricht) des Potentiometers 31.
10 ist ein Diagramm, das ein konkretes Beispiel des Logikschaltkreisabschnittes zeigt, das in der Motorsteuerungseinrichtung IC, die den Motorsteuerungsschaltkreis bildet, enthalten ist. Ein LIN-Übertragungsverarbeitungsabschnitt 61 decodiert ein Empfangssignal RX von dem LIN-Eingangs-/Ausgangs-Schaltkreis 53 und speichert jeweils temporär die 8 Bitdaten von jedem Daten 1-Feld, dem Daten 2-Feld und dem Prüfsummenfeld in z. B. einem temporären Widerstand, der in dem LIN-Übertragungsverarbeitungsabschnitt 61 enthalten ist, vorgesehen, dass ein Ergebnis einer Paritätsprüfung des ID-Feldes normal ist, der empfangene ID-Code mit dem eigenen ID-Code übereinstimmt und die Empfangsanforderung durch 2 Bits in dem ID-Feld zugeordnet wird, die die ID4 und ID5 sind.
Anschließend führt der LIN-Übertragungsverarbeitungsabschnitt 61 eine Summenprüfung an allen Daten aus, die temporär gespeichert sind. Wenn es in der Prüfsumme keinen Fehler gibt, führt der LIN-Übertragungsverarbeitungsabschnitt 61 den Öffnungsgrad der Klappen kennzeichnenden Daten (der – Wertdaten) DK0–DK7, die in 8 Bit in dem Datenfeld sind, in einen neuen Befehlsdaten-Latch-Schaltkreis 62 (Schaltkreis mit Selbsterhaltung) zu und gibt zur selben Zeit durch die Übertragung geschaffene Triggersignale 61a aus, um den neuen Befehlsdaten-Latch-Schaltkreis 62 bei dem Öffnungsgrad der Klappen kennzeichnenden Daten (der Ziel-Wertdaten) zu verriegeln. Zu dieser Zeit wird der frühere Öffnungsgrad der Klappen kennzeichnenden Daten (der Zielwert-Daten), die in dem neuen Befehlsdaten-Latch-Schaltkreis 62 gespeichert sind, in einen alten Befehlsdaten-Latch-Schaltkreis 63 geschaltet.
In einem Fall, wo ein Fehler in dem Ergebnis der Paritätsprüfung des ID-Feldes aufgetreten ist, legt der LIN-Übertragungsverarbeitungsabschnitt 61 das empfangene ID-Paritäts-Fehlerzeichen in einer Position in einem Sendedaten-Widerstandsraum in dem LIN-Übertragungsverarbeitungsabschnitt 61 fest, in dem das empfangene ID-Paritäts-Fehlerzeichen gespeichert wird. Auch legt in einem Fall, wo ein Fehler in einem Ergebnis der Summenprüfung aufgetreten ist, der LIN-Übertragungsverarbeitungsabschnitt 61 das empfangene Summenprüf-Fehlerzeichen in den Sendedaten-Registerraum in dem LIN-Übertragungsverarbeitungsabschnitt 61 fest, in dem das empfangene Summenprüf-Fehlerzeichen gespeichert wird.
Als nächstes dekodiert der LIN-Übertragungsverarbeitungsabschnitt 61 den Inhalt des Daten 2-Feldes, um die notwendige Verarbeitung auszuführen. Wie in der 7 gezeigt, wird die Anforderung zum Aufheben des Zeichens des Übertragungsfehlers durch das Bit d0 der niedrigsten Ordnung in das Daten 2-Feld zugeführt. Der LIN-Übertragungsverarbeitungsabschnitt 61 hebt jeweils das empfangene ID-Paritäts-Fehlerzeichen und das empfangene Summenprüf-Fehlerzeichen auf, wenn die Logik in dem Bit d0 der niedrigsten Ordnung „1" beträgt und verändert nicht den zustand der jeweiligen Zeichen, wenn die Logik in dem Bit d0 der niedrigsten Ordnung „0" beträgt.
Die Anforderung zum Aufheben des Diagnose-Zeichens wird durch das zweite Bit d1 in dem Daten 2-Feld zugeführt. Der LIN-Übertragungsverarbeitungsabschnitt 61 hebt alle, das Überstrom-Erfassungszeichen, das Übertemperatur-Erfassungszeichen und das Überspannungs-Erfassungszeichen auf, wenn die Logik in dem zweiten Bit d1 „1" beträgt und verändert den Zustand von jedem der Zeichen nicht, wenn die Logik in dem zweiten Bit d1 „0" beträgt.
Die Anforderung für die Weiche Start-/Weiche Stopp-Steuerung „Soft) und die Anforderung zum Festlegen der Zeit des Weichen Starts „Tsoft" des Motors, die in dem Bit d2 und in dem Bit d3 in dem Daten 2-Feld zugeordnet sind, werden zu einem H-Brücken-Antriebsverarbeitungsabschnitt (der PWM-Steuerungseinrichtung) 67 zugeführt. Hierin steht die Weiche Start-Steuerung für das Weiche Starten des Betriebs des Motors durch allmähliches Erhöhen des Beanspruchungsverhältnisses der PWM-Steuerungseinrichtung zu der Zeit der Aktivierung des Motors. Auch ist die Zeit für die Weiche Start-Steuerung eine Zeit zum verändern des Beanspruchungsverhältnisses von null Prozent oder einem minimalen Beanspruchungsverhältniswert auf 100 Prozent zu der Zeit, wenn der Weiche Start ausgeführt wird. Die Weiche Stopp-Steuerung steht für das Weiche Stoppen des Motors durch allmähliches Vermindern des Beanspruchungsverhältnisses der PWM-Steuerungseinrichtung, wenn die AbWeichung zwischen dem Öffnungsgrad der Klappen kennzeichnenden Daten (den Zielwert-Daten) und dem tatsächlichen Öffnungsgrad (den Daten des momentanen Wertes) nach der Filterverarbeitung niedriger als ein vorbestimmter Wert wird. In der Weichen Stopp-Steuerung wird z. B. das Beanspruchungsverhältnis auf der Grundlage der Abweichung zwischen dem Öffnungsgrad der Klappen kennzeichnenden Daten (den Zielwert-Daten) und dem tatsächlichen Öffnungsgrad (den Daten des momentanen Wertes), auf die die Filterverarbeitung angewandt wird, festgelegt.
Der LIN-Übertragungsverarbeitungsabschnitt 61 führt die Anforderung zum Zuordnen der Funktion „Duty", zugeordnet durch das Bit d4 in dem Daten 2-Feld, zu dem H-Brücken-Antriebsverarbeitungsabschnitt (zu der PWM-Steuerungseinrichtung) 67.
Wenn die Logik in dem Bit d4 „1" beträgt, wird der Maximalwert der Funktion z. B. auf 70% begrenzt.
Die Anforderung für den Notstopp des Motors wird durch das siebente Bit d6 in dem Daten 2-Feld zugeführt. Wenn die Logik in dem siebenten Bit d6 „1" beträgt, wird die Energieversorgung zu dem Motor zwangsweise abgeschaltet. Wenn die Logik in dem siebten Bit d6 „0" beträgt, wird ein Zustand, dass die Energieanwendung in den Motor, die zwangsweise abgeschaltet worden ist, aufgehoben und der Zustand wird ein Zustand, wobei die Energieanwendung in den Motor möglich ist (ein normaler Betriebszustand). Der LIN-Übertragungsverarbeitungsabschnitt 61 führt die Anforderung für den Notstopp des Motors „Kap" in einen Betätigungs-Gestattungs-/Verhinderungs-Signalverarbeitungsabschnitt 66. In einem Fall des erneuten Drehens des Motors, nachdem der Motor zwangsweise gestoppt worden ist, wird die anschließende Anforderung für den zwangsweisen Betrieb des Motors verwendet. In einem Ausführungsbeispiel kann der Öffnungsgrad von den Klappen kennzeichnenden Daten von denen, die zuvor verwendet worden sind, in dem Fall des erneuten Drehens des Motors, nachdem der Motor zwangsweise gestoppt worden ist, verschieden sein.
Die Anweisung für den zwangsweisen Betrieb des Motors wird durch das Bit d7 der höchsten Ordnung in dem Daten 2-Feld zugeführt. Wenn die Logik in dem Bit der höchsten Ordnung „1" beträgt, wird die Energieanwendung in den Motor zwangsweise gestartet. Ein Zustand wird ein normaler Betriebszustand, wenn die Logik in dem Bit der höchsten Ordnung „0" beträgt. Der LIN-Übertragungsverarbeitungsabschnitt 61 führt die Anforderung für den zwangsweisen Betrieb des Motors „Kat" zu dem Betätigungs-Gestattungs-/Verhinderungs-Signalverarbeitungsabschnitt 66.
Ein erster Vergleichsschaltkreis 64 vergleicht den neuen Öffnungsgrad der Klappen kennzeichnenden Daten (die Zielwert-Daten) mit dem alten Öffnungsgrad der Klappen kennzeichnenden Daten und führt ein Ergebnis des Vergleichs (die Dissonanzausgabe) zu einem Betriebsgestattungs-Triggersignal-Erzeugungsabschnitt 65. Der Betriebsgestattungs-Triggersignal-Erzeugungsabschnitt 65 erzeugt die Betriebsgestattungs-Triggersignale und führt diese zu dem Betätigungs-Gestattungs-/Verhinderungs-Signalverarbeitungsabschnitt 66 zu, wenn der neue und der alte Öffnungsgrad der Klappen kennzeichnenden Daten voneinander verschieden ist. Der Betätigungs-Gestattungs-/ Verhinderungs-Signalverarbeitungsabschnitt 66 führt die Betriebsgestattungssignale zu dem H-Brücken-Antriebsverarbeitungsabschnitt (der PWM-Steuerungseinrichtung) 67, wenn die Betriebsgestattungs-Triggersignale dazu zugeführt werden.
Das Ausgangssignal des Potentiometers 31 zum Erfassen des Öffnungsgrades wird in einen tatsächlichen Öffnungsgrad von den Klappendaten (von den Daten des momentanen Wertes) AD0–AD7 in 8 Bits in jedem A/D-Umwandlungszyklus, der zuvor durch einen A/D-Schaltkreis 59, gezeigt in der 9, festgelegt worden ist, umgewandelt. Ein Filterverarbeitungsabschnitt 68, der in der 10 gezeigt ist, gibt ein Ergebnis, dass ein Verfahren ausgeführt wurde, aus, z. B. das Berechnen eines Durchschnittswertes des tatsächlichen Öffnungsgrades von den Klappendaten (von den Daten des momentanen Wertes) AD0–AD7, die in einer vorbestimmten Anzahl von Stücken fortfolgend in Serien als tatsächlicher Öffnungsgrad von den Klappendaten (von den Daten des momentanen Wertes) ist, auf die die Filterverarbeitung angewandt wird.
Ein CW, CCW, HOLD-Befehlssignal-Erzeugungsabschnitt 69 vergleicht den Öffnungsgrad der Klappen kennzeichnenden Daten (der Zielwert-Daten) mit dem tatsächlichen Öffnungsgrad von den Klappendaten (von den Daten des momentanen Wertes), die bei der Filterverarbeitung angewandt werden, und entscheidet eine Drehrichtung des Motors 30 auf der Grundlage der Abweichung zwischen ihnen. Danach erzeugt und gibt der CW, CCW, HOLD-Befehlssignal-Erzeugungsabschnitt 69 die Drehrichtungs-Befehlssignale (CW, CCW) für das Befehlen aus, ob der Motor 30 in einer normalen Richtung (CW: im Uhrzeigersinn) anzutreiben ist, um die Klappe in eine „offene" Richtung anzutreiben, oder um den Motor 30 in einer Umkehrrichtung (CCW: entgegen des Uhrzeigersinns) anzutreiben ist, um die Klappe in eine „geschlossene" Richtung anzutreiben. In einem Fall, wo der Öffnungsgrad der Klappen kennzeichnenden Daten (der Zielwert-Daten) und der tatsächliche Öffnungsgrad von den Klappendaten (von den Daten des momentanen Wertes), die bei der Filterverarbeitung angewandt werden, im Wesentlichen miteinander deckungsgleich sind, wobei der CW, CCW, HOLD-Befehlssignal-Erzeugungsabschnitt 69 HOLD-Signale zum Befehlen des Haltens der momentanen Position der Klappe erzeugt und ausgibt, um das Antrieben des Motors 30 zu stoppen, um eine Erzeugung eines Pendel-Phänomens zu vermeiden.
Der H-Brücken-Antriebsverarbeitungsabschnitt 67 erzeugt und gibt Antriebssignale Out1–Out4 für jedes der Energieschaltelemente (z. B. MOS-FETs) aus, die jeweilige Zweige des H-Brücken-Schaltkreisabschnittes 56 auf der Grundlage der Drehrichtungs-Befehlssignale (CW, CCW) bilden. Demzufolge wird die Elektroenergie zu dem Motor 30 von dem H-Brücken-Schaltkreisabschnitt 56, der in der 9 gezeigt ist, zugeführt, um dadurch zu veranlassen, dass der Motor 30 angetrieben wird.
Wenn ein Weiches Start-/Weiches Stopp-Verfahren auf der Grundlage der Anforderung für die Weiche Start-/Weiche Stopp-Steuerung „Soff" und der Zeit für die Weiche Start-Steuerung „Tsoft" festgelegt worden ist, führt der H-Brücken-Antriebsverarbeitungsabschnitt 67 die Weiche Start-Steuerung aus, wobei die Elektroenergie, die zu dem Elektromotor 30 zugeführt wird, allmählich durch die PWM-Steuerungseinrichtung zu der Zeit der Aktivierung des Elektromotors 30 erhöht wird, um ein Geräusch, das erzeugt wird, wenn der Motor 30 aktiviert wird, zu reduzieren. Weiter führt der H-Brücken-Schaltkreisabschnitt 56 die Weiche Stopp-Steuerung aus, wobei die Elektroenergie, die zu dem Motor 30 zugeführt wird, durch die PWM-Steuerungseinrichtung zu der Zeit des Stoppens des Elektromotors 30 allmählich vermindert wird, um das Geräusch, das erzeugt wird, wenn der Motor 30 stoppt, zu reduzieren.
Ein zweiter Vergleichsschaltkreis 70 vergleicht den Öffnungsgrad der Klappen kennzeichnenden Daten (der Zielwert-Daten) mit den tatsächlichen Klappendaten (den Daten des momentanen Wertes), die bei der Filter-Verarbeitung angewandt werden, und führt ein Ergebnis des Vergleichs (die Dissonanzausgabe) zu einem Betätigungsverhinderungs-Signalerzeugungsabschnitt 71. Der Betätigungsverhinderungs-Signalerzeugungsabschnitt 71 erzeugt und gibt Betätigungsverhinderungssignale aus, wenn der momentane Öffnungsgrad der Klappe mit dem Zielwert übereinstimmt. Die Betätigungsverhinderungssignale werden zu dem Betätigungs-Gestattungs-/Verhinderungs-Signalverarbeitungsabschnitt 66 zugeführt. Der Betätigungs-Gestattungs-/Verhinderungs-Signalverarbeitungsabschnitt 66 führt einen Befehl zum Verhindern der Betätigung zu dem H-Brücken-Antriebsverarbeitungsabschnitt 67, um das Antreiben des Elektromotors 30 zu verhindern.
Wenn eines der Überspannungs-Erfassungssignale „Ec" von dem Überspannungs-Erfassungsschaltkreis 57, der Überstrom-Erfassungssignale „Ec" oder der Übertemperatur-Erfassungssignale „Et" von dem Überstrom-/Übertemperatur-Erfassungsschaltkreis 58 zugeführt wird, legt ein Überstrom-, ein Übertemperatur-, ein Ü berspannungs-Verarbeitungsabschnitt 72 ein Zeichen fest, das der Abnormalität in Bezug auf die jeweiligen Signale entspricht, und führt eine Information, die der Erzeugung der Abnormalität zu dem Betätigungs-Gestattungs-/Verhinderungs-Signalverarbeitungsabschnitt 66 entspricht, zu. Der Betätigungs-Gestattungs-/Verhinderungs-Signalverarbeitungsabschnitt 66 führt den Befehl zum Verhindern der Betätigung zu dem H-Brücken-Antriebsverarbeitungsabschnitt 67, wenn die Information, die die Erzeugung der Abnormalität repräsentiert, zugeführt wird, um das Antrieben des Motors 30 zu verhindern.
In dem Fall, wo das Ergebnis der Paritätsprüfung des ID-Feldes normal ist, ist der empfangene ID-Code mit dem eigenen ID-Code übereinstimmend, und die Sendeanforderung wird durch 2 Bits der ID4 und der ID5 in dem ID-Feld zugeordnet, wobei der LIN-Übertragungsverarbeitungsabschnitt 61 den tatsächlichen Öffnungsgrad von den Klappendaten (von den Daten des momentanen Wertes), die bei der Filter-Verarbeitung angewandt werden, die in 8 Bits sind, wie in der 7 gezeigt, als die Daten, die in das Daten 1-Feld zu senden sind, und legt die Daten, die in der 8 gezeigt sind, als die Daten fest, die in das Daten 2-Feld zu senden sind.
Noch genauer, der LIN-Übertragungsverarbeitungsabschnitt 61 legt jeweils fest das Überstrom-Erfassungszeichen in dem Bit d0 der niedrigsten Ordnung des Daten 2-Feldes, das Zeichen – im Moment Motor gestoppt in das zweite Bit d1, das CW-Zeichen, das die Richtung, in die sich der Motor dreht, repräsentiert, die die normale Richtung (CW) ist, in das dritte Bit d2, das CCW-Zeichen, das die Richtung, in die sich der Motor dreht, repräsentiert, die die entgegengesetzte Richtung (CCW) ist, in den vierten Bit d3, das empfangene ID-Paritäts-Fehlerzeichen in den fünften Bit d4, das Übertemperatur-Erfassungszeichen in den sechsten Bit d5, das empfangene Summenprüf-Fehlerzeichen in den siebenten Bit d6 und das Überspannungs-Erfassungszeichen in den Bit d7 höchster Ordnung.
Danach erhält der LIN-Übertragungsverarbeitungsabschnitt 61 umgekehrte Daten, die ein Ergebnis sind, wobei die Daten, die in das Daten 1-Feld zu senden sind und die Daten, die in das Daten 2-Feld zu senden sind, addiert werden und ein Ergebnis der Addition derselben weiter mit den Ausführungsdaten addiert wird, die durch diese Addition erhalten werden, und die die erhaltenen Daten als eine Prüfsumme bildet, die in das Prüfsummenfeld zu senden ist.
Denn sendet der LIN-Übertragungsverarbeitungsabschnitt 61 aufeinanderfolgend die Daten in das Daten 1-Feld, in das Daten 2-Feld und in das Prüfsummenfeld unmittelbar nach dem Punkt der Fertigstellung des ID-Feldes (z. B. während des 2 Bit-Zeitraums). Demzufolge werden der tatsächliche Öffnungsgrad von den Klappendaten (von den momentanen Positionsdaten), die Information über die Betriebszustände des Motors, z. B. eine Drehrichtung des Motors oder ob der Motor gestoppt ist, oder nicht, die Information über eine Abnormalität des Überstroms, die Überspannung oder die Übertemperatur und die Information, die repräsentiert, dass der Fehler zu der Zeit des Datenempfangens aufgetreten ist, in die Hauptsteuerungseinrichtung 100 zugeführt.
Demzufolge ist die Hauptsteuerungseinrichtung 100 in der Lage, die Diagnose des Betriebs des Motorsteuerungsschaltkreises 50 ausführlich vorzunehmen. Die Hauptsteuerungseinrichtung 100 ist weiter in der Lage, Beschädigungen in dem Motorsteuerungsschaltkreis 50 und in dem Elektromotor vom Betätiger-Typ 30A durch Abschätzen der Überbelastung in dem Motorsteuerungsschaltkreis 50 zu vermeiden und einen Befehl zu geben, z. B. den Betrieb der Motorsteuerungsvorrichtung zu stoppen.
11 ist eine Darstellung, die ein Beispiel des Schaltens der Elektroenergie zeigt, die zu dem Elektromotor in 16 Schritten durch die PWM-Steuerungseinrichtung zugeführt wird. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird das Beanspruchungsverhältnis (Duty) in z. B. 16 Schritte von 1/16 bis 16/16 geteilt und jedes der Beanspruchungsverhältnisse wird durch die Beanspruchungsverhältnis-Zuordnungsdaten zugeordnet, die in der hexadezimalen Form (noch genauer, durch die 4-Bit Beanspruchungsverhältnis-Zuordnungsdaten), gezeigt in der 11, repräsentiert werden. Auch wird ein Modulationszyklus T der PWM-Steuerungseinrichtung in 2 Abschnitte (T/2) einer vorherigen Hälfte und einer letztere Hälfte geteilt, so dass die Abschnitte zum Anlegen der Energie zu dem Elektromotor 30 alternierend in der vorherigen Hälfte und in der letzteren Hälfte erhöht werden. Demzufolge wird ein Zeitraum, in dem die Energie auf den Elektromotor 30 angelegt wird, T/2 von dem Beanspruchungsverhältnis (Duty) 2/16 und darüber. Demzufolge ist es möglich, die Drehmomentschwankungen (die Pulsation) in der Ausgangsleistung des Motors zu reduzieren.
12 ist eine Darstellung, die ein Beispiel eines PWM-Datenplans für den Weichen Start zu der Zeit der Aktivierung des Motors zeigt. Der H-Brücken-Antriebsverarbeitungsabschnitt (die PWM-Steuerungseinrichtung) 67, die in der 10 gezeigt ist, weist einen PWM-Datenplan für einen Weichen Start 671 auf. Wie in der 12 gezeigt, wird ein Plan, um die Übereinstimmung zwischen einem Zählwert in einem Zähler mit aufsteigender Grenze und dem Beanspruchungsverhältnis-Zuordnungsdaten zu zeigen, zuvor in dem PWM-Datenplan für den Weichen Start 671 registriert. Der Zähler mit aufsteigender Grenze ist in dem H-Brücken-Antriebsverarbeitungsabschnitt (der PWM-Steuerungseinrichtung) 67 enthalten, dessen Darstellung weggelassen wurde.
In dem PWM-Datenplan für den Weichen Start 671 werden die Beanspruchungsverhältnis-Zuordnungsdaten eines Falles, wo das Beanspruchungsverhältnis 100% beträgt, gespeichert. Wenn der Maximalwert des Beanspruchungsverhältnisses festgelegt wird, z. B. ungefähr 70% (Beanspruchungsverhältnis 11/16, „A", gezeigt durch die hexadezimale Form), wird das Beanspruchungsverhältnis auf der Grundlage des PWM-Datenplans für den Weichen Start 671 erhöht, und wenn das Beanspruchungsverhältnis bis zu ungefähr 70% erreicht (Beanspruchungsverhältnis 11/16, „A", gezeigt durch die hexadezimale Form), und von da an weiter, werden die „ungefähr 70% (Beanspruchungsverhältnis 11/16, „A", gezeigt durch die hexadezimale Form) als der Maximalwert (als der Grenzwert) des Beanspruchungsverhältnisses beibehalten. Demzufolge ist es möglich, die Weiche Startsteuerung in Bezug auf verschiedene Beanspruchungsverhältnisse mit einer Art des PWM-Datenplans für den Weichen Start 671 auszuführen. Sich wieder der 12 zuwendend sind die Bezugnahmen innerhalb der Klammern in „Zählwert in dem Zähler mit aufsteigender Grenze" durch die hexadezimale Form gezeigt. Die „Ausgangsdaten (die Beanspruchungsverhältnis-Zuordnungsdaten)" werden auch durch die hexadezimale Form gezeigt.
Wenn der Motor aktiviert wird, erhöht der H-Brücken-Antriebsverarbeitungsabschnitt (die PWM-Steuerungseinrichtung) 67 den Zählwert des Zählers mit aufsteigender Grenze (nicht gezeigt) um 1 (eins) in jedem Zyklus, der auf der Grundlage der Zeit für die Weiche Startsteuerung durch das Bit d3 in dem Daten 2-Feld, wie in 6 gezeigt, zugeordnet wird. Danach liest der H-Brücken-Antriebsverarbeitungsabschnitt (die PWM-Steuerungseinrichtung) 67 einen Beanspruchungswert der Beanspruchungsverhältnis-Zu ordnungsdaten entsprechend der erhöhten (des angehobenen) Zählwertes von dem PWM-Datenplan für den Weichen Start 671 aus, erzeugt die Antriebssignale Out1–Out4, die durch die PWM-Modulation auf der Grundlage der ausgelesenen Beanspruchungswerte moduliert werden und führt die erzeugten Antriebssignale Out1–Out4 zu dem H-Brücken-Schaltkreisabschnitt 56, um dadurch die Elektroenergie zu dem Elektromotor 30 durch die Energieschaltelemente (z. B. MOS-FETs), die jeweils die Zweige innerhalb des H-Brücken-Schaltkreisabschnittes 56 bilden, zuzuführen.
In einem Fall, wo eine Differenz zwischen dem Öffnungsgrad des Klappen-kennzeichnenden Wertes (des Zielwertes) (8 Bit-Daten) und dem tatsächlichen Öffnungsgrad der Klappe (dem momentanen Wert) (8 Bit) über 16 (Zielwert – momentaner Wert ≥ 16) zu der Zeit ist, wenn die Weiche Startsteuerung beendet ist, führt der H-Brücken-Antriebsverarbeitungsabschnitt (die PWM-Steuerungseinrichtung) 67 das Zuführen der Elektroenergie zu dem Motor 30 mit dem Beanspruchungsverhältnis aus, das durch die Hauptsteuerungseinrichtung 100 zugeordnet wird. Mit anderen Worten, der H-Brücken-Antriebsverarbeitungsabschnitt 67 führt das Zuführen der Elektroenergie zu dem Elektromotor 30 kontinuierlich zu, wenn der Maximalwert der Beanspruchung auf 100% durch das Bit d4, gezeigt in der 7, festgelegt ist. Wenn die „Beanspruchung ungefähr 70%" festgelegt ist, wird der Elektromotor 30 mit der PWM-Steuerung angetrieben, wobei die Beanspruchung ungefähr 70% beträgt. Demzufolge wird die Elektroenergie, die zu dem Elektromotor 30 zugeführt wird, auf ungefähr 70% der elektrischen Nennleistung begrenzt (die Elektroenergie zu der Zeit der kontinuierlichen Energieanwendung). Demzufolge wird die Anzahl der Drehungen des Elektromotors 30 geringer und die dann die Anzahl der Nenndrehungen, und somit werden die Frequenz des Geräusches und das Geräuschniveau reduziert.
Der H-Brücken-Antriebsverarbeitungsabschnitt 67 führt das Verfahren des Weichen Stopps aus, wenn die Differenz zwischen dem Öffnungsgrad des Klappenkennzeichnenden Wertes (des Zielwertes) (8 Bit-Daten) und dem tatsächlichen Öffnungsgrad der Klappe (dem momentanen Wert) geringer als 15 wird (Zielwert – momentaner Wert ≤ 15). Das Verfahren des Weichen Stopps wird nur ausgeführt, wenn die Weiche Start-/Weiche Stopp-Steuerung des Motors festgelegt wird, um ausgeführt zu werden.
Wenn die Weiche Start-/Weiche Stopp-Steuerung des Motors festgelegt ist, um nicht ausgeführt zu werden, führt der H-Brücken-Antriebsverarbeitungsabschnitt 67 die normale Servo-Steuerung derart aus, dass die Differenz zwischen dem Öffnungsgrad des Klappen- kennzeichnenden Wertes (des Zielwertes) (8 Bit-Daten) und der tatsächliche Öffnungsgrad der Klappe (der momentane Wert) (8 Bit) Null wird.
13 ist eine Darstellung, die ein Beispiel eines PWM-Datenplans für den Weichen Stopp zeigt. Der H-Brücken-Antriebsverarbeitungsabschnitt (der PWM-Steuerungsabschnitt) 67, der in der 10 gezeigt ist, weist einen PWM-Datenplan für den Weichen Stopp 672 auf. In dem PWM-Datenplan für den Weichen Stopp 672 werden die Beanspruchungsverhältnis-Festlegungsdaten entsprechend eines Absolutwertes, der eine Differenz zwischen dem Zielwert und dem momentanen Wert (I Zielwert – momentaner Wert I) ist, zuvor registriert. Nur die Beanspruchungsverhältnis-Zuordnungsdaten in dem Fall, wo das Beanspruchungsverhältnis 100% beträgt, werden in dem PWM-Datenplan für den Weichen Stopp (in dem PWM-Datenspeicherabschnitt) 672 gespeichert.
Demzufolge wird in einem Fall, in dem der Maximalwert des Beanspruchungsverhältnisses auf ungefähr 70% festgelegt ist, das Beanspruchungsverhältnis von ungefähr 70% verwendet, vorausgesetzt dass die Beanspruchungsverhältnis-Zuordnungsdaten in dem Fall, wo das Beanspruchungsverhältnis 100% beträgt (noch genauer, die Beanspruchungsverhältnis-Zuordnungsdaten, die aus dem PWM-Datenplan für den Weichen Stopp 672 ausgelesen worden sind), im Wert größer als das Beanspruchungsverhältnis von ungefähr 70% ist. In der 13 sind die Bezugnahmen innerhalb der Klammern in einer Säule der Differenz zwischen dem Zielwert und dem momentanen Wert (I Zielwert – momentaner Wert I) durch die hexadezimale Form gezeigt.
Der H-Brücken-Antriebsverarbeitungsabschnitt 67 liest die Beanspruchungsverhältnis-Festlegungsdaten entsprechend des Absolutwertes aus, der die Differenz zwischen dem Zielwert und dem momentanen Wert ist (I Zielwert – momentaner Wert I) aus dem PWM-Datenplan 672, erzeugt die Antriebssignale Out1–Out4, die durch die PWM-Steuerung auf der Grundlage eines ausgelesenen Wertes moduliert werden und führt die erzeugten Antriebssignale Out1–Out4 in den H-Brücken-Schaltkreisabschnitt 56, um dadurch die Elektroenergie zu dem Elektromotor 30 durch die Energieschaltelemente (z. B. MOS-FETs), die jeweils die Zweige innerhalb des H-Brücken-Schaltkreisabschnittes 56 bilden, zuzuführen. Da die Elektroenergie, die zu dem Elektromotor 30 zugeführt wird, kleiner ist, wie die Differenz zwischen dem Zielwert und dem momentanen Wert kleiner wird, ist es möglich, die Klappe an der Position, die dem Zielwert entspricht, oder an der Position in der Nähe dazu, mit hoher Präzision zu stoppen. Weiter ist es möglich, das Geräusch, das zu der Zeit, wenn der Motor stoppt, zu reduzieren.
Die 14A und 14B sind Diagramme, die Merkmalsveränderungen in dem Beanspruchungsverhältnis von der Aktivierung des Motors bis zum Stoppen des Motors zeigen, wenn die Weiche Start-/Weiche Stopp-Steuerung ausgeführt wird. Da das Beanspruchungsverhältnis und die zu dem Elektromotor 30 zugeführte Elektroenergie in einer proportionalen Beziehung sind, repräsentieren die Diagramme, die in den 14A und 14b gezeigt sind, die Merkmalsveränderungen in der Elektroenergie, die zum dem Elektromotor 30 zugeführt wird. Noch genauer, die 14A zeigt die Merkmalsveränderung des Beanspruchungsverhältnisses von der Aktivierung des Motors 30 bis zum Stoppen des Motors 30, während 14B die Merkmalsveränderung des Beanspruchungsverhältnisses in einem Fall zeigt, wo die Steuerung des Motors 30 geschaltet wird, um die Weiche Stopp-Steuerung von der Mitte des Ausführens der Weichen Stopp-Steuerung infolge der Tatsache auszuführen, das der Absolutwert die Differenz zwischen dem Öffnungsgrad des Klappen- kennzeichnenden Wertes (des Zielwertes) und des tatsächlichen Öffnungsgrades der Klappe (der momentane Wert) niedriger als ein vorbestimmter Wert wird, während die Weiche Start-Steuerung in der Aktivierung des Motors ausgeführt wird.
Wie in der 14A gezeigt, wenn der Öffnungsgrad des Klappen- kennzeichnenden Wertes (des Zielwertes) festgelegt wird, wird, wie in der 12 gezeigt, die Aktivierung des Motors (die Weiche Start-Steuerung) auf der Grundlage des Beanspruchungsverhältnisses zu der Zeit des Ausführens der Weichen Start-Steuerung (PWM-Datenplan für den Weichen Start 671) ausgeführt. Die Zuführung der Elektroenergie zu dem Elektromotor 30 wird mit dem festgelegten Beanspruchungsverhältnis kontinuierlich ausgeführt, während wenn die Differenz zwischen dem Öffnungsgrad des Klappen- kennzeichnenden Wertes (des Zielwertes) (8 Bit-Daten) und dem tatsächlichen Öffnungsgrad (dem vorhandenen Wert) (8 Bit) über 16 ist (Zielwert – vorhandener Wert ≥ 16). Wenn z. B. das Beanspruchungsverhältnis von 100% (Beanspruchungsverhältnis 16/16) festgelegt ist, wird, wie durch eine durchgehende Linie in der 14A gezeigt, die Elektroenergie zu dem Elektromotor 30 mit dem Beanspruchungsverhältnis von 100% zugeführt (mit anderen Worten, die Energiezuführung zu dem Motor wird nicht begrenzt). Wenn das Beanspruchungsverhältnis von ungefähr 70% (Beanspruchungsverhältnis 11/16) festgelegt ist, wird die Energiezuführung zu dem Motor 30, wie durch die gepunktete Linie in der 14A gezeigt, begrenzt, wodurch das Beanspruchungsverhältnis von ungefähr 70% eine obere Grenze wird.
Die Weiche Stopp-Steuerung des Motors 30 wird, wie in der 13 gezeigt, auf der Grundlage des Beanspruchungsverhältnisses zu der Zeit des Ausführens der Weichen Stopp-Steuerung (PWM-Datenplan für den Weichen Stopp 672) von dem Punkt ausgeführt, wenn der Absolutwert, der die Differenz zwischen dem Öffnungsgrad des Klappen- kennzeichnenden Wertes (des Zielwertes) (8 Bit-Daten) und des tatsächlichen Öffnungsgrades der Klappe (des vorhandenen Wertes) (8 Bit) geringer als 15 ist (I Zielwert – vorhandener Wert I ≤ 15) und dadurch wird der Motor gestoppt.
Wie in der 14B gezeigt, wenn der Absolutwert als die Differenz zwischen dem Öffnungsgrad des Klappen- kennzeichnenden Wertes (des Zielwertes) (8 Bit-Daten) (8 Bit-Daten) und der tatsächliche Öffnungsgrad der Klappe (der vorhandene Wert) (8 Bit) geringer als 15 wird ( I Zielwert – vorhandener Wert I ≤ 15), während die Weiche Start-Steuerung ausgeführt wird, wird die Steuerung des Motors in die Weiche Stopp-Steuerung an diesem Punkt geschaltet, um den Motor durch die Weiche Stopp-Steuerung zu stoppen.
15 ist eine Darstellung, die einen Aufbau des H-Brücken-Schaltkreisabschnittes 56 entsprechend des Ausführungsbeispieles der vorliegenden Erfindung zeigt. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der H-Brücken-Schaltkreisabschnitt 56 durch vier N-Kanal Transistoren vom MOS-Typ (nachstehend einfach als Transistoren bezeichnet) aufgebaut. Die Tore von jedem der Transistoren 56A–56D werden jeweils auf der Grundlage der vier PMW-Signalausgänge Out1–Out4, erzeugt, wie in der 10 gezeigt, durch den H-Brücken-Antriebsverarbeitungsabschnitt 67 (die PWM-Steuerungseinrichtung)angetrieben.
Wenn sowohl der Transistor 56A, als auch der Transistor 56D gesteuert werden, um in einem leitenden Zustand zu sein, wird die Batterieenergiequelle Vacc zu dem Anschluss M+ zugeführt, der einer der Anschlüsse einer Spule des Elektromotors 30 ist, während die Erdenergiequelle zu dem Anschluss M– zugeführt wird, der der andere der Anschlüsse der Spule des Elektromotors 30 ist. Dadurch wird der Motor 30 normal angetrieben. Wenn sowohl der Transistor 56B, als auch der Transistor 56C angetrieben werden, um in dem leitenden Zustand zu sein, wird der Elektromotor 30 in die entgegengesetzte Richtung angetrieben.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird die PWM-Steuerung für den Motor, um normal gedreht zu werden, durch Steuern des Transistors 56D, der ein unterer Zweig ist, ausgeführt, um in dem leitenden Zustand zu sein und durch Steuern eines leitenden Zeitraums des Transistors 56A, der ein oberer Zweig ist. Andererseits wird die PWM-Steuerung für den Motor, um entgegengesetzt gedreht zu werden, durch das Steuern des Transistors 56C des unteren Zweiges ausgeführt, um in einem leitenden Zustand zu sein, und durch Steuern des leitenden Zeitraums des oberen Zweiges des Transistors 566. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird jeder von dem Transistor 56C und 56D des unteren Zweiges gesteuert, um in dem leitenden Zustand zu sein und beide Enden der Spule des Elektromotors 30 werden durch die jeweiligen Transistoren 56C und 56D nebengeschlossen, um eine Nutzbremsung zu veranlassen.
Wie in den 1 und 2 gezeigt, führen entsprechend der Klimatisierungsvorrichtung für das Kraftfahrzeug (für die Fahrzeug-Klimatisierungseinrichtung) des Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung die Hauptsteuerungseinrichtung 100 als die Hauptvorrichtung und jede der Betätigereinheiten als die Untereinrichtungen die serielle Datenübertragung durch die Datenleitung (BUS) als der LIN-bus auf der Grundlage des LIN-Protokolls aus, um den Öffnungsgrad von jeder der Klappen zu steuern und um die Betriebszustände von jeder der Klappen-Betätigereinheiten usw. zu überwachen.
Die Hauptsteuerungseinrichtung 100 überträgt unter Verwendung der Batterieenergie-Quellenspannungs-Überwachungseinrichtung 130 und der Übertragungsgestattungseinrichtung 111 keine Übertragungsdaten in dem Fall, wo die Batterieenergie-Quellenspannung außerhalb des vorbestimmten Bereiches der Spannung ist. Demzufolge ist es möglich, die Erzeugung des Übertragungsfehlers und den abnormalen Betrieb der Untereinrichtung zu verhindern.
Obwohl die Erfindung in der bevorzugten Form mit einem bestimmten Grad der Besonderheit beschrieben wurde sollte beachtet werden, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die im Vorhergehenden beschriebenen Ausführungsbeispiel begrenzt sind, wobei das Vorrichtungssteuerungssystem im Fahrzeug entsprechend der vorliegenden Erfindung in der Klimatisierungsvorrichtung für das Kraftfahrzeug (für die Fahrzeug-Klimatisierungseinrichtung) verwendet wird. Z. B. ist die vorliegende Erfindung auch eine Fensterhebervorrichtung oder dergleichen anwendbar.
Zusätzlich ist auch, obwohl das Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung den LIN-bus einer Anwendung als Fahrzeug-Klimatisierungsvorrichtung als ein konkretes Beispiel zum Steuern des gesamten Betriebs der Fahrzeug-Klimatisierungsvorrichtung als die Hauptvorrichtung des Netzwerkes im Fahrzeug erläuterte, die vorliegende Erfindung auch auf verschiedene Arten von Netzwerken im Fahrzeug anwendbar, die einen Haupt-/Unter-Aufbau (z. B., aber nicht darauf begrenzt, Steuerungsanwendungen für eine Fensterhebervorrichtung, eine Türsteuerungsanwendung und eine Sitzsteuerungsanwendung usw.) verwendet.
Es wird für diejenigen, die auf dem Gebiet der Technik Fachleute sind, deutlich, dass verschiedene Modifikationen und Variationen im Aufbau der vorliegenden Erfindung vorgenommen werden, ohne vom Umfang der Erfindung abzuweichen: In Anbetracht des Vorhergehenden ist es beabsichtigt, dass die vorliegende Erfindung Modifikationen und Variationen abdeckt, vorausgesetzt, dass sie in den Umfang der folgenden Ansprüche und ihren Entsprechungen fallen.

Claims

Vorrichtungssteuerungssystem in einem Fahrzeug, aufweisend: eine Hauptsteuerungseinrichtung (100); und zumindest eine Betätigereinheit (F/R, MIX, MODUS), wobei die Hauptsteuerungseinrichtung (100) vorgesehen ist, eine serielle Datenübertragung in zwei Richtungen mit zumindest einer Betätigereinheit (F/R, MIX, MODUS) durch einen Bus (BUS) auszuführen, der von einer Batterieenergiequelle (VB) versorgt wird, wobei die serielle Datenübertragung ausgeführt wird, um die zumindest eine Betätigereinheit (F/R, MIX, MODUS) durch Zuführung eines Arbeitsbefehls von der Hauptsteuerungseinrichtung (100) zu der zumindest einen Betätigereinheit (F/R, MIX, MODUS) zu betätigen, und um verschiedene Informationen von der zumindest einen Betätigereinheit (F/R, MIX, MODUS) zu der Hauptsteuerungseinrichtung (100) zuzuführen, wobei die Hauptsteuerungseinrichtung (100) aufweist einen Spannungsmonitor (130) zum Überwachen einer Spannung der Batterieenergiequelle (VB), wobei die Hauptsteuerungseinrichtung (100) eine Verbindungs-Gestattungseinheit (111) aufweist, um eine Übertragung von Verbindungsdaten zwischen der Hauptsteuerungseinrichtung (100) und der zumindest einen Betätigereinheit (F/R, MIX, MODUS) zu gestatten, wenn die Spannung der Batterieenergiequelle (VB) in einem vorbestimmten Spannungsbereich ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungs-Gestattungseinheit (111) außerdem die Übertragung der Datenverbindung verbietet, wenn die Batterieenergiequelle (VB) außerhalb des vorbestimmten Spannungsbereichs ist.
Vorrichtungssteuerungssystem in einem Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die serielle Datenübertragung zwischen der Hauptsteuerungseinrichtung (100) und der zumindest einen Betätigereinheit (F/R, MIX, MODUS) ein lokal verknüpftes Netzwerk verwendet.
Vorrichtungssteuerungssystem in einem Fahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Hauptsteuerungseinrichtung (100) den gesamten Betrieb einer Klimatisierungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug steuert und zumindest eine Betätigereinheit (F/R, MIX, MODUS) aufweist eine Mehrzahl von Betätigereinheiten (F/R, MIX, MODUS), vorgesehen um Klappen zu drehen, die jeweils in der Klimatisierungsvorrichtung für das Kraftfahrzeug vorgesehen sind.
Hauptvorrichtung (100) eines Netzwerkes im Fahrzeug, konfiguriert um eine serielle Datenübertragung mit einer Untervorrichtung (F/R, MIX, MODUS) durch einen Bus (BUS) auszuführen, der von einer Batterieenergiequelle (VB) über einen Widerstand (R) versorgt wird, wobei die Hauptvorrichtung einen Spannungsmonitor (130) zum Überwachen einer Spannung der Batterieenergiequelle (VB) aufweist, wobei die Hauptvorrichtung (100) eine Verbindungs-Gestattungseinheit (111) aufweist, um die Übertragung der Übertragungsdaten zwischen der Hauptvorrichtung (100) und der Untervorrichtung (F/R, MIX, MODUS) zu gestatten, wenn die Spannung der Batterieenergiequelle (VB) in einem vorbestimmten Spannungsbereich ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungs-Gestattungseinheit (111) außerdem die Übertragung der Datenverbindung verbietet, wenn die Batterieenergiequelle (VB) außerhalb des vorbestimmten Spannungsbereichs ist.
Hauptvorrichtung (100) des Netzwerkes im Fahrzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die serielle Datenübertragung zwischen der Hauptvorrichtung (100) und der Untervorrichtung (F/R, MIX, MODUS) ein lokal verknüpftes Netzwerk verwendet.
Hauptvorrichtung (100) des Netzwerkes im Fahrzeug nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Hauptvorrichtung (100) den gesamten Betrieb einer Klimatisierungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug steuert und die Untervorrichtung (F/R, MIX, MODUS) eine Klappe dreht, die sich in der Klimatisierungsvorrichtung für das Kraftfahrzeug vorgesehen ist.