用于检查多个风扇的功能的方法与流程

本发明涉及一种用于检查在由多个风扇构成的整体内的风扇的功能的方法。进一步地，本发明涉及一种用于控制和检测在由多个风扇构成的整体内的风扇的功能的装置。而且，本发明涉及一种具有由多个风扇构成的整体的家用电器。此外，本发明涉及一种计算机程序，所述计算机程序被储存在计算机可用介质上，所述计算机可用介质包括用于使计算机执行用于检查在由多个风扇构成的整体内的风扇的功能的方法的计算机可读程序装置。

用于制冷和通风目的的风扇用在不同种类的电器中。例如，烹饪灶台、烹调炉以及通风柜可以包括一个或多个风扇。在某些情况下，安全标准要求检测风扇故障。具体地，可能出现风扇锁定或者断路。希望对风扇故障的检测不会显著地干扰风扇的运行。

本发明的目的是提供一种用于检查在由多个风扇构成的整体内的风扇功能的方法，其中，将对风扇进行去激活的时间最小化。

所述目的是通过根据权利要求1所述的方法来实现的。

根据本发明，所述方法用于检查在由多个风扇构成的整体内的风扇的功能的方法，所述方法包括以下步骤：

-启动正常工作模式，

-根据所述风扇的速度，检测或者评估共用风扇监测信号，

-启动动态风扇检查例程，在所述例程中，将所述风扇监测信号与锁定阈值进行比较，

-如果所述风扇监测信号比所述锁定阈值小，则结束所述动态风扇检查例程并且开始正常工作模式，

-如果所述风扇监测信号比所述锁定阈值大，则结束所述动态风扇检查例程并且启动多风扇检查例程，并且

-在每种情况下与单个风扇相对应的连续风扇测试均在多风扇检查例程期间执行，其中，

-在每次风扇测试期间，激活相应的风扇持续预定的时间段，而其他风扇在所述时间段内被去激活，

-在每次风扇测试期间，将所述风扇监测信号与所述锁定阈值和断路阈值进行比较，

-如果所述风扇监测信号比所述锁定阈值大，则相应的风扇锁定并且检测到错误，并且

-如果所述风扇监测信号比所述断路阈值小，则相应的风扇断路并且检测到错误。

本发明的核心是动态风扇检查例程与随后可能的多风扇检查例程的结合。如果在动态风扇检查例程期间没有检测到锁定的风扇，则多风扇检查例程是不必要的。

优选地，通过相应的脉宽调制信号来控制每个风扇的速度，同时通过共用风扇启用信号来启用和禁用所述风扇。

例如，用于所述风扇测试的所述预定时间段在十秒至二十秒之间，优选地为十三秒。

具体地，所述风扇监测信号基于由模数转换器系统采样和求平均的模拟信号，优选地为所述风扇的电流信号幅度。

在此情况下，在所述风扇测试的所述预定时间段的最后一段时间期间，尤其是在所述预定时间段的最后三分之一时段期间，优选地在所述十三秒时间段的第9秒至第12秒期间，对所述模拟信号进行采样。

例如，在所述风扇测试的所述预定时间段的最后一段时间内，采集所述风扇监测信号的20至50个样本，优选地为30个样本。

进一步地，在所述动态风扇检查例程期间，所述锁定阈值可以被适配或者可被适配成已启用和已禁用的风扇的数量。

而且，在所述动态风扇检查例程期间，在两秒至五秒之间的优选地为三秒的时间段内，可以采集所述风扇监测信号的20至50个样本，优选地为30个样本。

优选地，在所述动态风扇检查例程期间，所述风扇的速度处于其最大值。

相比而言，在所述风扇测试期间，所述风扇的速度可以在其最大值的40％至80％之间，优选地为其最大值的60％。

具体地，所述风扇监测信号由二进编码数表示，优选地由八比特数字表示。

例如，一旦已经检测到错误，就在预定时间间隔之后周期性地激活所述多风扇检查例程，其中，所述时间间隔在三分钟至五分钟之间，优选地为四分钟。

替代性地，如果已经检测到错误，就立即激活所述多风扇检查例程。

进一步地，本发明涉及一种用于控制和检测在由多个风扇构成的整体内的风扇功能的装置，其中，所述装置被提供用于上述方法。

此外，本发明涉及一种具有由多个风扇构成的整体的家用电器，其中，所述家用电器包括用于控制和检测风扇功能的装置，和/或所述家用电器被提供用于上述方法。

最后，本发明涉及一种计算机程序，所述计算机程序存储在计算机可用介质上，所述计算机可用介质包括用于使计算机执行上述方法的计算机可读程序装置。

本发明的新颖性和创造性特征在所附的权利要求书中进行了阐述。

参考附图，将进一步详细说明本发明，在附图中

图1展示了根据本发明的优选实施例的用于控制和检测多个风扇的功能的装置的示意性框图，

图2展示了根据本发明的优选实施例的用于控制和检测多个风扇的功能的系统的示意性框图，

图3展示了根据本发明的优选实施例的用于检测多个风扇的功能的算法的示意性流程图，

图4展示了根据本发明的优选实施例的多风扇检查例程的示意性流程图，并且

图5展示了根据本发明的优选实施例的在多风扇检查例程期间作为时间t的函数的风扇监测信号的示意图。

图1展示了根据本发明的优选实施例的用于控制和检测多个风扇12、14和16的功能的装置的示意性框图。所述装置包括控制单元10、驱动器和感测设备20、第一风扇驱动器22、第二风扇驱动器24和第n风扇驱动器26。所述装置可以被适配成用于控制和检测2至n个风扇12、14和16的功能。所述装置连接到风扇12、14和16。

第一风扇驱动器22经由单向线连接到第一风扇12。以类似的方式，第二风扇驱动器24经由单向线连接到第二风扇14。而且，第n风扇驱动器26经由单向线连接到第n风扇16。控制单元10经由单独的单向线连接到n个风扇驱动器22、24和26。进一步地，控制单元10经由单向线连接到驱动器和感测设备20。相反地，驱动器和感测设备20经由另一条单向线连接到控制单元10。最后，驱动器和感测设备20经由共用的单向线连接到n个风扇驱动器22、24和26。

从控制单元10向第一风扇驱动器22发送第一脉宽调制信号32。以类似的方式，从控制单元10向第二风扇驱动器24发送第二脉宽调制信号34。而且，从控制单元10向第n风扇驱动器26发送第n脉宽调制信号。从控制单元10向驱动器和感测设备20发送风扇启用信号28。进一步地，从驱动器和感测设备20向风扇驱动器22、24和26发送风扇启用信号28。从驱动器和感测设备20向控制单元10发送风扇监测信号30。

图2展示了根据本发明的优选实施例的用于控制和检测多个风扇12、14和16的功能的系统的示意性框图。所述系统包括输入输出设备38、风扇速度监测设备40以及感测和控制系统42。感测和控制系统42包括模数转换器系统44和风扇控制系统46。在这个示例中，输入输出设备38由硬件实现，而感测和控制系统42由软件实现。模数转换器系统44包括模数转换器48和求平均装置50。风扇控制系统46包括风扇控制单元52和查询表54。

从输入输出设备38向模数转换器48发送模拟信号56。模拟信号56与风扇12、14和16的速度相对应。模数转换器48对模拟信号56进行采样，并将其转换为已采样数字信号58。求平均装置50对已采样数字信号58求平均并且生成风扇监测信号60。从模数转换器系统44的求平均装置50向风扇控制系统46的风扇控制单元52发送风扇监测信号60。

风扇控制单元52基于来自求平均装置50的风扇监测信号60以及由查询表54提供的一个或多个阈值64生成脉宽调制信号32、34和36以及风扇启用信号28。

风扇速度监测设备40可以向风扇控制单元52发送速度请求62，从而使得由所述风扇速度检测设备40来指示风扇12、14和16的当前速度。

图3展示了用于检测三个风扇12、14和16的功能的算法的示意性流程图。所述算法包括初始步骤68和运行模式70。运行模式70包括风扇去激活状态72和风扇激活状态74。如果风扇速度f_s大于零，则执行从风扇去激活状态72到风扇激活状态74的转变。相反地，如果风扇速度f_s等于零，则出现从风扇激活状态74回到风扇去激活状态72的转变。进一步地，风扇激活状态74包括正常工作模式76、动态风扇检查例程78以及多风扇检查例程80。在这个示例中，多风扇检查例程80为三风扇检查例程。

当风扇12、14和16被激活时，然后获得正常工作模式76。当样本数量n_s超过足以对监测信号f求平均的样本阈值thr_s时，然后激活动态风扇检查例程78。如果风扇监测信号f比锁定阈值thr_l小，则所述算法从动态风扇检查例程78再次改变为正常工作模式76。然而，如果风扇监测信号f比锁定阈值thr_l大，则所述算法从动态风扇检查例程78改变为多风扇检查例程80。如果风扇定时器信号ft超过第四风扇定时器阈值thr3，则所述算法从多风扇检查例程80改变回到动态风扇检查例程78。

存在两种方式用于进入三风扇检查例程80。第一种方式是周期性地激活三风扇检查例程80，其中，一旦已经检测到错误，就周期性地激活三风扇检查例程80。例如，每四分钟对所有风扇12、14和16执行重激活尝试和检查。第二种方式是有条件地激活三风扇检查例程80，其中，脉宽调制信号32、34和36被固定在100％。如果检测到错误，则立即触发三风扇检查例程80。在运行模式70期间，如果至少一个风扇12、14或16锁定，则三风扇检查例程80是可能的。在这个示例中，三风扇检查例程80需要41秒。

动态风扇检查例程78被周期性地调用。在这个示例中，每100毫秒调用一次动态风扇检查例程78。对来自模数转换器的预定数量的已采样数字信号58求平均。在这个示例中，对三十个已采样数字信号58求平均，从而使得每三秒执行一次动态风扇锁定评估。

在动态风扇检查例程78期间，风扇12、14和16的脉冲宽度调制信号32、34和36恒定地处于100％。存在可以检测到锁定的风扇12、14或16的情况。如果启用所有风扇12、14和16(即，三风扇检查例程80没有禁用风扇12、14或16)，则使用三风扇阈值d3_thr来检测至少一个风扇12、14和16锁定。如果三风扇检查例程80禁用了至少一个风扇12、14和/或16，则使用两风扇阈值d2_thr来检测至少一个风扇12、14和16锁定。

图4展示了根据本发明的优选实施例的多风扇检查例程80的示意性流程图。在这个示例中，多风扇检查例程为三风扇检查例程80。三风扇检查例程80包括初始步骤82、第一风扇测试84、第二风扇测试86、第三风扇测试88和最终步骤90。

在初始步骤82中，对算法的所有变量执行初始化。当风扇定时器信号ft超过第一风扇定时器阈值thr0时，然后激活第一风扇测试84。以类似的方式，当风扇定时器信号ft超过第二风扇定时器阈值thr1时，然后激活第二风扇测试86。而且，当风扇定时器信号ft超过第三风扇定时器阈值thr2时，然后激活第三风扇测试88。最后，当风扇定时器信号ft超过第四风扇定时器阈值thr3时，然后激活最终步骤90。

在第一风扇测试84期间，仅将第一风扇12启用预定时间。在这个示例中，第一风扇12被启用13秒。进一步地，风扇速度被设置为预定级别，在这个示例中为60％。从第9秒至第12秒，对模拟信号56进行采样以便稳定第一风扇12的速度。

以类似的方式，在第二风扇测试86期间，仅启用第二风扇14持续13秒，并且风扇速度被设置为60％。从第9秒至第12秒，对模拟信号56进行采样以便稳定第二风扇14的速度。以统一的方式，在第三风扇测试88期间，仅启用第三风扇14持续13秒，并且风扇速度被设置为60％。从第9秒至第12秒，对模拟信号56进行采样以便稳定第三风扇16的速度。

在每次风扇测试84、86和88中，从第9秒至第12秒采集模拟信号56的30个样本并对其求平均，从而获得风扇监测信号60。接着，将风扇监测信号60与锁定阈值thr_l和断路阈值thr_d进行比较。

如果风扇监测信号60比锁定阈值thr_l大，则已激活的风扇12、14或16锁定。如果风扇监测信号60比断开阈值thr_d小，则已激活的风扇12、14或16断路。

在最终步骤90期间，计算锁定的和/或断路的风扇12、14和16的总数。在下一次激活三风扇检查例程80之前，禁用每个锁定的和/或断路的风扇12、14和16。例如，四分钟之后激活下一次三风扇检查例程80。最后，最终步骤结束三风扇检查例程80。

图5展示了根据本发明的优选实施例的在多风扇检查例程80期间，作为时间t的函数的风扇监测信号f的示意图。在这个示例中，多风扇检查例程为三风扇检查例程80。

风扇监测信号f被表示为八比特值。断路阈值thr_d为30。锁定阈值thr_l为168。在大约十三秒的第一阶段92期间，风扇监测信号f的值约为100，其中，风扇监测信号f在断路阈值thr_d与锁定阈值thr_l之间。在大约另一个十三秒的第二阶段94期间，风扇监测信号f的值略大于零，其中，风扇监测信号f小于断路阈值thr_d。在大约另一个十三秒的第三阶段96期间，风扇监测信号f的值约为220，其中，风扇监测信号f大于锁定阈值thr_l。

在第一阶段92期间，第一风扇12正常运行。在第二阶段94期间，风扇监测信号f指示第二风扇14断路。在第三阶段96期间，风扇监测信号f指示第三风扇16锁定。结果，第二风扇14和第三风扇16被禁用。多风扇检查例程80造成大约240秒的延迟。

本发明的算法的优点在于：如果在动态风扇检查例程78期间，风扇监测信号f小于锁定阈值thr_l，则多风扇检查例程80是不必要的。在这个示例中，用于去激活锁定的风扇12、14和/或16的最大时间约为41秒。这导致了风扇12、14和/或16的绕组的低发热量。本发明的算法适合于2至n个风扇。

尽管本文中参照附图描述了本发明的说明性实施例，应该理解的是，本发明并不局限于那个明确的实施例，并且本领域技术人员在不违背本发明的范围或精神的情况下可以完成其他各种改变和修改。所有这样的改变和修改都旨在包括在由所附权利要求书所限定的本发明的范围内。

参考号清单

10控制单元

12第一风扇

14第二风扇

16第n风扇

20驱动器和感测设备

22第一风扇驱动器

24第二风扇驱动器

26第n风扇驱动器

28风扇启用信号

30风扇监测信号

32第一脉宽调制信号

34第二脉宽调制信号

36第n脉宽调制信号

38输入输出设备

40风扇速度监测设备

42感测和控制系统

44模数转换器系统

46风扇控制系统

48模数转换器

50求平均装置

52风扇控制单元

54查询表

56模拟信号

58已采样数字信号

60风扇监测信号

62速度请求

64阈值

68初始步骤

70运行模式

72风扇去激活状态

74风扇激活状态

76正常工作模式

78动态风扇检查例程

80多风扇检查例程，三风扇检查例程

82初始步骤

84第一风扇测试

86第二风扇测试

88第三风扇测试

90最终步骤

92第一阶段

94第二阶段

96第三阶段

f风扇监测信号

ft风扇定时器信号

f_s风扇速度

thr0第一风扇定时器阈值

thr1第二风扇定时器阈值

thr2第三风扇定时器阈值

thr3第四风扇定时器阈值

d2_thr两风扇阈值

d3_thr三风扇阈值

n_s样本数量

thr_s样本阈值

thr_l锁定阈值

thr_d断路阈值

t时间