JP2004274928A - Controlling equipment of actuators - Google Patents

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Satoshi Morizaki
聡 森崎
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To restrain burning of a circuit, and provide reduction in size and manufacturing cost. <P>SOLUTION: Each control circuit of an actuator select either of a first exciting mode or a second exciting mode, and controls driving of a motor with the selected exciting mode. With the first exciting mode, a first current limit value I<SB>1</SB>which is larger than a rated current value is taken as a maximum current, and a current exceeding a second current limit value I<SB>2</SB>which is lower than the rated current value excites the motor in a pulse condition, therefore the current at or more than the rated current value can be fed into the motor to obtain a larger torque. The current exceeding the second current limit value I<SB>2</SB>excites the motor in the pulse condition, the mean current can be lowered than the rated current value, thus preventing the burning of the driving circuit. On the other hand, with the second exciting mode, the second current limit value I<SB>2</SB>lower than the rated current value is taken as the maximum current to continuously excite the motor, thus obtaining the torque smaller than the first exciting mode. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被駆動体を駆動するアクチュエータの制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電動機制御回路として、第１の過電流より低い第２の過電流を検出する手段を備え、第２の過電流が所定時間継続した際に、モータへの通電を制限するようにした技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、直流電動機の制御回路として、電動機電流が所定の最大値を超過した場合に、電動機への通電と遮断を繰り返して電動機にパルス状に通電する技術が知られている（例えば、特許文献２参照）。
【０００４】
また、モータ駆動装置として、モータコイルに供給された電流が所定のレベルを超えたとき、モータコイルに供給される電流を停止し、その後電流の供給を開始するようにした技術が知られている（例えば、特許文献３）。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００１−１０３７８８号公報
【特許文献２】
特開平１０−１１７４９４号公報
【特許文献３】
特開平８−２５６４９５号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
このため、上記３つの従来技術のいずれも、起動時とイニシャライズ時の両方に対応できるものではなく、これら両方に対応できるようにするには、少なくとも最大負荷に対するトルクを確保する必要がある。そのためには、モータ駆動回路の定格電流値が大きく設定されることになるので、回路の焼損を抑制しつつ、回路の小型化を図るのが難しくなるという問題があった。
【０００７】
本発明は、このような従来の問題点に着目してなされたもので、その目的は、回路の焼損を抑制しつつ、小型化を可能にし、製造コストの低減を図ったアクチュエータの制御装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１に係る発明は、被駆動体を駆動するモータと、モータの駆動回路と、該駆動回路に制御信号を出力して前記モータを駆動制御する制御回路とを備えるアクチュエータの制御装置において、前記制御回路は、前記駆動回路の定格電流値より高い第１電流制限値を最大電流として、前記定格電流値より低い第２電流制限値を超えた電流を前記モータにパルス状に通電する第１の通電モードと、前記第２電流制限値を最大電流として前記モータに連続通電する第２の通電モードとを含む複数の通電モードのいずれか一つを選択し、選択した通電モードで前記モータを駆動制御することを要旨とする。
【０００９】
この構成によれば、第１の通電モードでモータを駆動制御する場合、定格電流値より高い第１電流制限値を最大電流として、定格電流値より低い第２電流制限値を超えた電流をモータにパルス状に通電するので、定格電流値以上の電流をモータに流すことが可能になり、大きなトルクが得られる。また、第２電流制限値を超えた電流をモータにパルス状に通電するので、連続通電する場合と比べて平均電流を定格電流値より低くすることが可能になり、駆動回路の焼損が防止される。一方、第２の通電モードでモータを駆動制御する場合、定格電流値より低い第２電流制限値を最大電流としてモータに連続通電するので、第１の通電モードよりも小さいトルクが得られる。
【００１０】
このような２つの通電モードをアクチュエータの使用状況により使い分けることができるので、アクチュエータの最大負荷に対するトルクを落とすことなく、定格電流値を下げることができる。したがって、回路の焼損を抑制しつつ、回路の小型化が可能になり、製造コストを低減することができる。
【００１１】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載のアクチュエータの制御装置において、前記制御回路は、起動時に前記第１の通電モードと前記第２の通電モードのいずれか一方で前記モータを駆動制御するとともに、前記モータの初期位置を設定するイニシャライズ時に前記第２の通電モードで前記モータを駆動制御することを要旨とする。
【００１２】
一般に、アクチュエータのモータを駆動制御して被駆動体、例えば、車両用エアコンユニットのドアの位置を制御する場合、初期状態では被駆動体の端位置を検出し、その位置を位置制御の原点とする必要がある。そのため、初期状態でモータを起動させ、被駆動体を端位置でロックさせてそのロック位置を検出し、検出したロック位置をモータの初期位置として設定するイニシャライズを行う。
【００１３】
この構成によれば、大きなトルクが必要な起動時には第１の通電モードと第２の通電モードのいずれか一方でモータを駆動制御し、起動時より小さなトルクで済むイニシャライズ時には第２の通電モードでモータを駆動制御するようにしている。このため、起動時には、過電流による駆動回路の焼損を抑制しつつ、アクチュエータの最大負荷に対するトルクを落とすことなく、モータを起動させることができる。これにより、駆動回路や制御回路を内蔵する専用のＩＣ（カスタムＩＣ）を作る場合、ＩＣの小型化が可能になり、ＩＣの製造コストを低減することができる。また、被駆動体を端位置でロックさせて被駆動体の初期位置設定を行うイニシャライズ時には、起動時より小さなトルクでモータを駆動させることができる。これにより、イニシャライズ中に被駆動体が端位置でロックしても、被駆動体を保持する部材、例えばエアコンユニットのダクトなどを変形させて被駆動体の端位置がずれるのを回避でき、モータの初期位置を正確に設定することができる。したがって、回路の小型化が可能になるとともに、イニシャライズの精度が向上する。
【００１４】
請求項３に係る発明は、請求項１又は２に記載のアクチュエータの制御装置において、前記制御回路は、前記第１の通電モードで前記第２電流制限値を超えた電流を前記モータにパルス状に通電するために、前記モータが起動するのに必要な時間に設定されたオン設定時間の間、前記モータに通電するオン動作と、前記オン設定時間の経過後、オフ設定時間の間、前記モータへの通電を停止するオフ動作とを交互に繰り返すことを要旨とする。
【００１５】
この構成によれば、第１の通電モードで第２電流制限値を超えた電流をモータにパルス状に通電するのに、モータが起動するのに必要な時間に設定されたオン設定時間の間、モータに通電するオン動作と、オン設定時間の経過後、オフ設定時間の間、モータへの通電を停止するオフ動作とを交互に繰り返す。これにより、モータを確実に起動させることができる。
【００１６】
請求項４に係る発明は、請求項３に記載のアクチュエータの制御装置において、前記オン設定時間とオフ設定時間は、これら両設定時間を１周期とする時間での平均電流が前記定格電流値を超えないように設定されることを要旨とする。
【００１７】
この構成によれば、回路の発熱を抑制できるので、回路の焼損をさらに抑制することができる。
請求項５に係る発明は、請求項３又は４に記載のアクチュエータの制御装置において、前記制御回路は、前記第１の通電モードで前記モータを駆動制御する際に、前記第２電流制限値を超えた電流が前記モータに流れる時間が予め設定された過電流検出時間以下の場合、前記オン設定時間の経過後にそのまま通電を続行することを要旨とする。
【００１８】
この構成によれば、モータへの通電を停止するオフ動作の発生頻度を減らして、モータに通電するオン時間を長くすることができる。
請求項６に係る発明は、請求項１又は２に記載のアクチュエータの制御装置において、前記モータに流れる電流値を検出する電流値検出回路を含み、前記制御回路は、前記第１の通電モードで前記モータを駆動制御する際に、前記電流値検出回路により検出した電流値を、その検出した電流値が前記第２電流制限値を越えている時間で積分し、その積分値が一定値に達した時、前記モータへの通電を停止するとともに、前記積分値を０に設定する動作と、この設定後、予め設定されたオフ設定時間が経過するまでの間、前記モータへの通電を停止させる動作とを繰り返すことを要旨とする。
【００１９】
この構成によれば、電流検出回路により検出する電流値が小さい場合、つまりその検出した電流値が第２電流制限値を越えた時点からの時間で積分した積分値が一定値に達するまでの時間が長くなる場合、モータに通電するオン時間を長くすることができる。
【００２０】
請求項７に係る発明は、請求項１又は２に記載のアクチュエータの制御装置において、前記モータに流れる電流値を検出する電流値検出回路を含み、前記制御回路は、前記第１の通電モードで前記モータを駆動制御する際に、前記電流値検出回路により検出した電流値を、その検出した電流値が前記第２電流制限値を越えている時間で積分する動作と、前記検出した電流値が前記第２電流制限値より低い電流設定値以下の間は前記積分値を減らす動作と、前記その積分値が一定値に達した後、予め設定されたオフ設定時間の間、前記モータへの通電を停止する動作と、前記オフ設定時間の経過後に前記モータへの通電を開始する動作とを行なうことを要旨とする。
【００２１】
この構成によれば、電流値検出回路で検出した電流値が第２電流制限値より低い電流設定値以下の間は積分値を減らすので、電流検出回路により検出する電流値が小さくて、検出した電流値が電流設定値以下になる時間が長くなる場合、モータに通電するオン時間を長くすることができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を具体化したアクチュエータの制御装置の各実施形態を図面に基づいて説明する。各実施形態のアクチュエータの制御装置は、車両用エアコンの内外気切換ドア、吹出し口切換ドア、温度調節用のエアミックスドアなど、被駆動体としての複数のドアを複数のアクチュエータの各モータで駆動制御するエアコン用ドアアクチュエータの制御装置である。
【００２３】
［ 第１の実施形態 ］
第１実施形態に係るエアコン用ドアアクチュエータの制御装置を、図１〜図６に基づいて説明する。
【００２４】
図３は第１実施形態に係るエアコン用ドアアクチュエータの制御装置２０の電気的構成を示している。この制御装置２０は、複数のアクチュエータ２１〜２３（図５および図６参照）と、これらのアクチュエータにそれぞれ制御指令を送るマスタＥＣＵであるエアコンアンプ３０とを備えている。図５および図６では複数のアクチュエータの内３つのアクチュエータ２１〜２３が示されており、図３では複数のアクチュエータの内１つのアクチュエータ２１のみが示されている。
【００２５】
アクチュエータ２１〜２３はそれぞれ、図５および図６に示すように、車両用エアコンユニットのダクト２４の外面の所定個所に取り付けられている。アクチュエータ２１〜２３は、ダクト２４の各吹出し口に回動可能に設けられたドア３１〜３３を駆動するモータ２５をそれぞれ備えている。アクチュエータ２１〜２３の各モータ２５は、対応するドア３１〜３３と減速機構などを介して駆動連結しており、アクチュエータ２１〜２３の各モータ２５により対応するドア３１〜３３が開閉されるようになっている。
【００２６】
次に、エアコン用ドアアクチュエータの制御装置（以下、単に「制御装置」という。）２０の電気的構成を、図３および図４に基づいて説明する。
エアコンアンプ３０は、マイクロコンピュータで構成されており、車両の操作パネル（図示省略）に設けられた複数のエアコン操作スイッチの各操作に応じてアクチュエータ２１〜２３に制御指令を送るようになっている。
【００２７】
複数のアクチュエータ２１〜２３はそれぞれ、図３に示すように、モータ２５と、モータ２５の回転位置を検出する位置検出センサ２６と、ＩＣ２７と、複数のＩＤ設定端子を有するスイッチ回路２８とを備えている。位置検出センサ２６は、エンコーダ或いはポテンショメータなどである。
【００２８】
ＩＣ２７は、図４に示すように、モータ２５の駆動回路４１と、モータ２５に流れる電流値を検出する電流値検出回路４２と、駆動回路４１に制御信号を出力してモータ２５を駆動制御する制御回路４３とを備えている。さらに、ＩＣ２７は、電源回路４４と、通信回路４５と、ＩＤ回路４６とを備えている。
【００２９】
制御回路４３は、電源回路４４とプラス側の電源線５１を介してエアコンアンプ３０に接続されているとともに、マイナス側の電源線５２を介してエアコンアンプ３０と接続されている。これにより、一定の電源電圧が電源回路４４を介して制御回路４３に供給されるようになっている。また、制御回路４３には、エアコンアンプ３０からの制御指令がバスライン５３および通信回路４５を介して供給されるようになっている。
【００３０】
複数のアクチュエータ２１はそれぞれ、図５および図６に示すように、共通の制御信号線５０を介して１つのエアコンアンプ３０と電気的に接続されている。この制御信号線５０は、前記電源線５１、電源線５２およびバスライン５３を含む線として便宜上示してある。そのため、エアコンアンプ３０からバスライン５３を介して送られる制御指令には、複数のアクチュエータ２１〜２３のいずれか一つを特定するアドレス情報として２進数からなるＩＤデータが含まれている。このＩＤデータは、例えば、アクチュエータ２１の制御指令の場合には（０００１）であり、アクチュエータ２２の制御指令の場合には（００１０）であり、アクチュエータ２３の制御指令の場合には（００１１）である。
【００３１】
各アクチュエータ２１〜２３のＩＤ回路４６は、通信回路４５とスイッチ回路２８を介して送られるＩＤデータと、スイッチ回路２８のＩＤ設定端子の接続状態で決まる各アクチュエータ固有のＩＤデータとを比較する。そして、ＩＤ回路４６は、その比較により両データが一致したときに、エアコンアンプ３０から通信回路４５に送られる制御指令を制御回路４３に通過させるようになっている。
【００３２】
アクチュエータ２１〜２３の各制御回路４３は、第１の通電モードと第２の通電モードの２つの通電モードを有しており、これら２つの通電モードのいずれか一方を選択し、選択した通電モードでモータ２５を駆動制御するようになっている。
【００３３】
第１の通電モードは、図１に示すように、駆動回路４１の定格電流値より高い第１電流制限値Ｉ１を最大電流として、定格電流値より低い第２電流制限値Ｉ２を超えた電流をモータ２５にパルス状に通電する通電モードである。一方、第２の通電モードは、第２電流制限値Ｉ２を最大電流としてモータ２５に連続通電する通電モードである。
【００３４】
なお、ここにいう「第１電流制限値Ｉ１を最大電流として」とは、モータ２５に流れる電流値をＰＷＭ制御により、モータ２５に流れる電流を第１電流制限値Ｉ１を超えないように制限することを意味する。そのために、モータ２５に流れるモータ電流値を駆動回路４１のシャント抵抗で検出し、その検出値が第１電流制限値Ｉ１を超えると、駆動回路４１のＦＥＴをオフにしてモータ２５への通電を停止するようになっている。また、「第２電流制限値Ｉ２を最大電流として」とは、同様に、モータ２５に流れる電流を第２電流制限値Ｉ２を超えないように制限することを意味する。
【００３５】
各制御回路４３は、第１の通電モードで第２電流制限値Ｉ２を超えた電流をモータ２５にパルス状に通電するために、オン設定時間Ｔｏｎの間、モータ２５に通電するオン動作と、Ｔｏｎの経過後、オフ設定時間Ｔｏｆｆの間、モータ２５への通電を停止するオフ動作とを交互に繰り返すようになっている。
【００３６】
オン設定時間Ｔｏｎは、電流値検出回路４２により検出した電流値が第２電流制限値Ｉ２を越えた時（図２（ａ）のｔ２時点）から計時され、モータ２５が起動するのに必要な時間（例えば、５ｍｓ〜２０ｍｓ）に予め設定されている。また、オン設定時間Ｔｏｎとオフ設定時間Ｔｏｆｆは、これら両設定時間を１周期とする時間での平均電流が駆動回路４１の定格電流値を超えないように設定される。
【００３７】
また、各制御回路４３は、エアコンアンプ３０から制御指令として送られるモード選択信号に従って第１の通電モードと第２の通電モードのいずれか一方を選択し、選択した通電モードでモータ２５を駆動制御するようになっている。例えば、以下で説明する３つの場合（１）〜（３）に、エアコンアンプ３０からアクチュエータ２１〜２３の各制御回路４３にモード選択信号が送られ、これにより各制御回路４３はイニシャライズ動作を実行するようになっている。
【００３８】
（１）エアコンアンプ３０のＣＰＵ（図示省略）は、アクチュエータ２１〜２３のいずれの初期位置も設定されていない初期状態で、バッテリが接続されるなどのイニシャライズ条件が成立した場合に、各アクチュエータ２１〜２３にモード選択信号を順に送ってイニシャライズ動作を実行させる。
【００３９】
例えば、エアコンアンプ３０は、アクチュエータ２１〜２３の各モータ２５への通電が開始される時点（図１のｔ１時点）から計時を開始し、第１の所定時間Ｔ１が経過するまでは、各アクチュエータ２１〜２３に第１の通電モードを選択するモード選択信号を送る。そして、第１の所定時間Ｔ１が経過した時点（図１のｔ５時点）から第２の所定時間Ｔ２が経過するまでは、各アクチュエータ２１〜２３に第２の通電モードを選択する制御指令を送るようになっている。これにより、本例では、アクチュエータ２１〜２３の各制御回路４３は、起動時に第１の通電モードで各モータ２５を駆動制御するとともに、各モータ２５のイニシャライズ時に第２の通電モードでモータ２５を駆動制御するようになっている。
【００４０】
（２）エアコンアンプ３０のＣＰＵは、各アクチュエータ２１〜２３の初期位置設定後に、バッテリが交換されたと判断した場合に、上記初期状態の場合と同様に、各アクチュエータ２１〜２３にモード選択信号を順に送ってイニシャライズ動作を実行させるようになっている。
【００４１】
（３）エアコンアンプ３０のＣＰＵは、アクチュエータ２１〜２３のいずれかにおいて設定された初期位置がずれたと判断した場合にイニシャライズ条件が成立し、初期位置がずれたアクチュエータにイニシャライズ動作を再び実行させるようになっている。
【００４２】
次に、一例として上記（１）の場合に各アクチュエータ２１〜２３により実行されるイニシャライズ動作を、図１および図２に基づいて説明する。ここで説明する各アクチュエータ２１〜２３のイニシャライズ動作は、例えば、各アクチュエータ毎に一つずつ順に行う。なお、以下の説明では、簡略化のためにアクチュエータ２１の動作についてのみ説明する。
【００４３】
まず、アクチュエータ２１の制御回路４３は、モータ２５への通電が開始される図１のｔ１時点から第１の所定時間Ｔ１が経過するｔ５時点までの起動時に、エアコンアンプ３０から送られる前記モード選択信号により第１の通電モードを選択し、第１の通電モードでモータ２５を駆動制御する。このとき、定格電流値より高い第１電流制限値Ｉ１を最大電流として、定格電流値より低い第２電流制限値Ｉ２を超えた電流がモータ２５にパルス状に通電され、モータ２５が起動される。
【００４４】
第２電流制限値Ｉ２を超えた電流をモータ２５にパルス状に通電するのに、制御回路４３は、オン設定時間Ｔｏｎの間、第２電流制限値Ｉ２を超えた電流をモータ２５に通電するオン動作と、Ｔｏｎの経過後、オフ設定時間Ｔｏｆｆの間、モータ２５への通電を停止するオフ動作とを交互に繰り返す。ＴｏｎとＴｏｆｆはそれぞれ予め設定された一定時間である。そのため、電流値検出回路４２で検出される電流値（以下、「モータ電流値ＩＭ」という。）が第２電流制限値Ｉ２を超えている時間がＴｏｎより長い場合、図２（ａ）に示すように、ｔ１時点からＴｏｎ時間が経過すると（ｔ３時点に）、モータ２５への通電が停止される。そして、ｔ３時点からＴｏｆｆが経過すると（ｔ４時点に）、モータ２５への通電が再開される。一方、モータ電流値ＩＭが第２電流制限値Ｉ２を超えている時間がＴｏｎより短い場合、つまり図２（ｂ）に示すようにｔ３時点より前のｔ５時点にモータ電流値ＩＭが第２電流制限値Ｉ２以下になる場合にも、図２（ａ）の場合と同様の動作になる。
【００４５】
こうして、モータ２５が第１の通電モードで起動され、ｔ１時点から第１の所定時間Ｔ１が経過すると、制御回路４３は、エアコンアンプ３０から送られる前記モード選択信号により第２の通電モードを選択し、第２の通電モードでモータ２５を駆動制御する。第２の通電モードでは、第２電流制限値Ｉ２を最大電流としてモータ２５に連続通電する。
【００４６】
図１のｔ５時点からｔ６時点までの区間は、モータ２５が第２の通電モードで駆動制御されて定速で回転する定常時を示している。また、図１のｔ６時点からｔ７時点までの区間は、モータ２５により駆動されるドア３１が回動して端位置に当たるまでの間に、負荷が変動してモータ２５に流れる電流が変動している負荷変動時を示している。
【００４７】
そして、図１のｔ７時点に、ドア３１が端位置に当たってロックすると、位置検出センサ２６の検出信号が変化するので、その変化に基づきロック検出機能により制御回路４３がドア３１のロックを検出する。位置検出センサ２６がエンコーダの場合には、図１のｔ７時点からｔ８時点までの間、モータ２５を駆動しているが、出力パルスが所定時間変化しないことで、制御回路４３はロックを検出をする。また、位置検出センサ２６がポテンショメータの場合、出力信号の電圧が所定時間変化しないことで、制御回路４３はロックを検出をする。
【００４８】
こうして、ドア３１のロックを検出した制御回路４３は、ロックが検出された位置をモータ２５の初期位置として設定する。なお、このような初期位置設定動作中（イニシャライズ中）に、図１のｔ７時点からｔ８時点までの間、ドア３１が端位置に当たってロックしているが、この間では、第２電流制限値Ｉ２を最大電流としてモータ２５に連続通電している。そのため、イニシャライズ動作中にドア３１が端位置でロックしても、ドア３１を保持するダクト２４（図５参照）にかかる力が弱く、ダクト２４を変形させるのが回避される。
【００４９】
このようにして各アクチュエータ２１〜２３のイニシャライズ動作を終了した後は、通常のエアコンユニット用ドアアクチュエータの場合と同様に、動作する。例えば、複数のエアコン操作スイッチのいずれかを操作して温度調節する場合には、アクチュエータ２１〜２３の内、エアミックスドアに相当するドア３１〜３３の一つを駆動するアクチュエータのモータ２５をエアコンアンプ３０からの制御指令に基づき駆動制御する。
【００５０】
以上のように構成された第１実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。
（イ）アクチュエータ２１〜２３の各制御回路４３は、第１の通電モードと第２の通電モードのいずれか一方を選択し、選択した通電モードでモータ２５を駆動制御する。第１の通電モードでモータ２５を駆動制御する場合、定格電流値より高い第１電流制限値Ｉ１を最大電流として、定格電流値より低い第２電流制限値Ｉ２を超えた電流をモータ２５にパルス状に通電するので、定格電流値以上の電流をモータ２５に流すことが可能になり、大きなトルクが得られる。また、第２電流制限値Ｉ２を超えた電流をモータ２５にパルス状に通電するので、連続通電する場合と比べて平均電流を定格電流値より低くすることが可能になり、駆動回路４１の焼損が防止される。一方、第２の通電モードでモータ２５を駆動制御する場合、定格電流値より低い第２電流制限値Ｉ２を最大電流としてモータ２５に連続通電するので、第１の通電モードよりも小さいトルクが得られる。
【００５１】
このような２つの通電モードをアクチュエータ２１〜２３の使用状況により使い分けることができるので、アクチュエータ２１〜２３の最大負荷に対するトルクを落とすことなく、定格電流値を下げることができる。したがって、回路の焼損を抑制しつつ、回路の小型化が可能になり、製造コストを低減することができる。
【００５２】
（ロ）大きなトルクが必要な起動時には第１の通電モードでモータ２５を駆動制御し、起動時より小さなトルクで済むイニシャライズ時には第２の通電モードでモータ２５を駆動制御するようにしている。このため、起動時には、過電流による駆動回路４１の焼損を抑制しつつ、アクチュエータ２１〜２３の最大負荷に対するトルクを落とすことなく、モータ２５を起動させることができる。これにより、駆動回路４１や制御回路４３を内蔵する専用のＩＣ（カスタムＩＣ）２７を作る場合、ＩＣ２７の小型化が可能になり、ＩＣ２７の製造コストを低減することができる。
【００５３】
（ハ）各ドア３１〜３３を端位置でロックさせて各アクチュエータ２１〜２３の初期位置設定を行うイニシャライズ時には、起動時より小さなトルクでモータを駆動させることができる。これにより、イニシャライズ動作中にドア３１〜３３が端位置でロックしても、ドア３１〜３３を保持する部材であるダクト２４を変形させて各ドア３１〜３３の端位置がずれてしまうのを回避でき、各アクチュエータ２１〜２３のモータの初期位置を正確に設定することができる。したがって、イニシャライズの精度が向上する。
【００５４】
（ニ）制御回路４３は、第１の通電モードで第２電流制限値Ｉ２を超えた電流をモータ２５にパルス状に通電するのに、オン設定時間Ｔｏｎの間、モータ２５に通電するオン動作と、オン設定時間の経過後、オフ設定時間Ｔｏｆｆの間、モータ２５への通電を停止するオフ動作とを交互に繰り返す。そして、そのオン設定時間Ｔｏｎは、モータ２５が起動するのに必要な時間に設定されているので、各アクチュエータ２１〜２３のモータ２５を確実に起動させることができる。
【００５５】
（ホ）オン設定時間Ｔｏｎとオフ設定時間Ｔｏｆｆは、これら両設定時間を１周期とする時間での平均電流が駆動回路４１の定格電流値を超えないように設定されているので、駆動回路４１の発熱を抑制でき、駆動回路４１の焼損をさらに抑制することができる。
【００５６】
（ヘ）各アクチュエータ２１〜２３の制御回路４３は、アクチュエータ２１〜２３のいずれの初期位置も設定されていない初期状態で、バッテリが接続されるなどのイニシャライズ条件が成立した場合に、各アクチュエータ２１〜２３の初期位置を正確に自動設定することができる。
【００５７】
（ト）各アクチュエータ２１〜２３の制御回路４３は、各アクチュエータ２１〜２３の初期位置設定後に、エアコンアンプ３０によりバッテリが交換されたと判断した場合に、各アクチュエータ２１〜２３の初期位置を正確に自動で再設定することができる。同様に、各アクチュエータ２１〜２３の制御回路４３は、アクチュエータ２１〜２３のいずれかにおいて設定された初期位置がずれたと判断した場合にも、初期位置がずれたアクチュエータの初期位置を正確に自動で再設定することができる。
【００５８】
［ 第２実施形態］
次に、第２実施形態に係るエアコン用ドアアクチュエータの制御装置２０を、図７に基づいて説明する。
【００５９】
上記第１実施形態の制御装置２０では、第１の通電モードでモータ２５を駆動制御する際に、モータ電流値ＩＭが一定時間であるオン設定時間Ｔｏｎの経過前に第２電流制限値Ｉ２以下になるか否かに拘わらず、上記ｔ２時点からＴｏｎが経過した時点でモータ２５への通電をオフ設定時間Ｔｏｆｆの間停止する。これに対して、第２実施形態の制御装置２０では、第１の通電モードでモータ２５を駆動制御する際に、モータ電流値ＩＭが第２電流制限値Ｉ２を超えている時間がＴｏｎより短い過電流検出時間Ｔａ以下の場合、Ｔｏｎの経過後にモータ２５への通電をそのまま続行するようにしている。以後、このような動作を繰り返すことで、第１の通電モードにより、第２電流制限値Ｉ２を越えた電流をモータ２５にパルス状に通電する。その他の構成は、上記第１実施形態と同じである。
【００６０】
つまり、各アクチュエータ２１〜２３の制御回路４３は、モータ電流値ＩＭが第２電流制限値Ｉ２を越えている時間（第２電流制限値Ｉ２を超えた電流がモータ２５に流れる時間）が過電流検出時間Ｔａを超える場合にはＴｏｎの経過後に前記通電を停止、Ｔａ以下の場合には通電を続行するようになっている。
【００６１】
図７（ａ）は、モータ電流値ＩＭが第２電流制限値Ｉ２を超えている時間が過電流検出時間Ｔａ（ｔ２時点からｔ３時点までの時間）より長い場合を示している。この場合、各アクチュエータ２１〜２３の制御回路４３は、ｔ２時点からのオン設定時間Ｔｏｎが経過した後（ｔ４時点に）、モータ２５への通電をオフ設定時間Ｔｏｆｆの間停止するように構成されている。
【００６２】
一方、図７（ｂ）は、モータ電流値ＩＭが第２電流制限値Ｉ２を超えている時間（ｔ２時点からｔ６時点までの時間）が過電流検出時間Ｔａ以下の場合を示している。この場合、各アクチュエータ２１〜２３の制御回路４３は、ｔ２時点からのオン設定時間Ｔｏｎが経過した後（ｔ４時点の後）、モータ２５への通電を停止せずに、そのまま続行するように構成されている。
【００６３】
以上のように構成された第２実施形態によれば、上記作用効果（イ）〜（ハ）、（ヘ）および（ト）に加えて、以下の作用効果を奏する。
（チ）図７（ｂ）に示すようにモータ電流値ＩＭが第２電流制限値Ｉ２を超えている時間が過電流検出時間Ｔａ以下の場合、その時間が図７（ｂ）に示すようにＴａより長い場合と比べて、モータ２５への通電を停止するオフ動作の発生頻度を減らして、モータに通電するオン時間を長くすることができる。
【００６４】
［ 第３実施形態］
次に、第３実施形態に係るエアコン用ドアアクチュエータの制御装置２０を、図８に基づいて説明する。
【００６５】
本実施形態の制御装置２０では、第１の通電モードでモータ２５を駆動制御する際に、モータ電流値ＩＭを、その電流値が第２電流制限値Ｉ２を越えている時間で積分し、その積分値が一定値に達した時、モータ２５への通電を停止するとともに、その積分値を０に設定する動作を行う。その設定後、予め設定されたオフ設定時間Ｔｏｆｆが経過するまでの間、モータ２５への通電を停止させる動作を行う。そして、オフ設定時間Ｔｏｆｆの経過後は、モータ２５への通電を再開する。以後、このような動作を繰り返すことで、第２電流制限値Ｉ２を越えた電流をモータ２５にパルス状に通電する。
【００６６】
図８（ａ）は、モータ電流値ＩＭが第２電流制限値Ｉ２を越えている時間が長い場合を示している。この場合、各アクチュエータ２１〜２３の制御回路４３は、モータ電流値ＩＭを、その電流値が第２電流制限値Ｉ２を越えている時間で積分し、その積分値が積分設定値（図８（ｂ）参照）に達した時（ｔ３時点に）、モータ２５への通電を停止するとともに、その積分値を０に設定するように構成されている。その設定後、オフ設定時間Ｔｏｆｆが経過するまでの間、モータ２５への通電を停止させる。そして、オフ設定時間Ｔｏｆｆの経過後は、モータ２５への通電を再開する。以後、このような動作を繰り返すことで、第１の通電モードにより、第２電流制限値Ｉ２を越えた電流をモータ２５にパルス状に通電する。
【００６７】
図８（ｃ）は、モータ電流値ＩＭが第２電流制限値Ｉ２を越えている時間が短い場合を示している。この場合、各アクチュエータ２１〜２３の制御回路４３は、モータ電流値ＩＭを、その電流値が第２電流制限値Ｉ２を越えている時間（ｔ２時点からｔ３時点までの時間）で積分する。その積分値は、図８（ｄ）に示すように、積分設定値に達していないので、モータ２５への通電を続ける。ｔ３時点からｔ４時点までは、モータ電流値ＩＭは第２電流制限値Ｉ２を越えていないので、ｔ３時点での積分値は変化しない。ｔ４時点に、モータ電流値ＩＭが第２電流制限値Ｉ２を越えると、モータ電流値ＩＭの積分が開始されるので、その積分値が増加する。その積分値がｔ５時点に積分設定値に達すると、モータ２５への通電を停止するとともに、その積分値を０に設定する。
【００６８】
その設定後、オフ設定時間Ｔｏｆｆが経過するまでの間、モータ２５への通電を停止させる。そして、オフ設定時間Ｔｏｆｆの経過後（ｔ６時点の後）は、モータ２５への通電を再開する。この後、モータ電流値ＩＭを、その電流値が第２電流制限値Ｉ２を越えている時間（ｔ７時点からｔ８時点までの時間）で積分するが、その積分値は積分設定に達しないので、モータ２５への通電が続行される。このようにして、以後、このような動作を繰り返すことで、第１の通電モードにより、第２電流制限値Ｉ２を越えた電流をモータ２５にパルス状に通電する。
【００６９】
以上のように構成された第３実施形態によれば、上記作用効果（イ）〜（ハ）、（ヘ）および（ト）に加えて、以下の作用効果を奏する。
（チ）図８（ｃ）に示すようにモータ電流値ＩＭが第２電流制限値Ｉ２を越えている時間が短い場合、その時間が図８（ａ）に示すように長い場合と比べて、モータ２５に通電するオン時間を長くすることができる。
【００７０】
［ 第４実施形態］
次に、第４実施形態に係るエアコン用ドアアクチュエータの制御装置２０を、図９に基づいて説明する。
【００７１】
第４実施形態の制御装置２０では、上記第３実施形態において積分値を減らす動作を加えた点で第３実施形態と異なる。つまり、第４実施形態の制御装置２０では、第１の通電モードでモータ２５を駆動制御する際に、モータ電流値ＩＭを、その電流値が第２電流制限値Ｉ２を越えている時間で積分する動作と、モータ電流値ＩＭが第２電流制限値Ｉ２より低い電流設定値Ｉ３以下の間は積分値を減らす動作とを行う。そして、その積分値が積分設定値（一定値）に達した後、オフ設定時間Ｔｏｆｆの間、モータ２５への通電を停止する動作と、Ｔｏｆｆの経過後にモータ２５への通電を開始する動作とを行なう。
【００７２】
図９（ａ）は、モータ電流値ＩＭが第２電流制限値Ｉ２を越えている時間が長い場合を示している。この場合、各アクチュエータ２１〜２３の制御回路４３は、モータ電流値ＩＭを、その電流値が第２電流制限値Ｉ２を越えている時間（ｔ２時点からｔ３時点までの時間）で積分し、その積分値が積分設定値（図９（ｂ）参照）に達した時（ｔ３時点に）、モータ２５への通電を停止する。オフ設定時間Ｔｏｆｆの経過後（ｔ４時点に）、モータ２５への通電を再開する。以後、このような動作を繰り返すことで、第１の通電モードにより、第２電流制限値Ｉ２を越えた電流をモータ２５にパルス状に通電する。
【００７３】
なお、上記第３実施形態では、積分値が積分設定値に達した時に、モータ２５への通電を停止するとともに、積分値を０にするようにしている。これに対して、本例では、積分値が積分設定値に達した時（ｔ３時点に）、モータ２５への通電を停止するだけであり、オフ設定時間Ｔｏｆｆの間に積分値を積分設定値から所定の変化率で減らして０にする。
【００７４】
図９（ｃ）は、モータ電流値ＩＭが第２電流制限値Ｉ２を越えている時間が短い場合を示している。この場合、各アクチュエータ２１〜２３の制御回路４３は、モータ電流値ＩＭを、その電流値が第２電流制限値Ｉ２を越えている時間（ｔ２時点からｔ３時点までの時間）で積分する。その積分値は、図９（ｄ）に示すように、積分設定値に達していないので、モータ２５への通電を続ける。ｔ３時点からｔ４時点（モータ電流値ＩＭが電流設定値Ｉ３以下になる時）までは、ｔ３時点での積分値は変化しない。ｔ４時点に、モータ電流値ＩＭが電流設定値Ｉ３以下になると、積分値を所定の変化率で減らしていく。なお、図９（ｄ）に示す例では、積分値を減らしていくと積分値が０になるが、そのまま通電が続行される。ｔ５時点になるとモータ電流値ＩＭが第２電流制限値Ｉ２を越えるので、モータ電流値ＩＭが第２電流制限値Ｉ２を越えている時間（ｔ２時点からｔ３時点までの時間）で積分する。そして、その積分値が積分設定値に達しないうちにｔ７時点にモータ電流値ＩＭが電流設定値Ｉ３以下になり、積分値を所定の変化率で減らしている。こうして、図９（ｃ）に示すような場合には、モータ２５は連続通電される。
【００７５】
このように、第４実施形態では、図９（ｃ）に示すように、モータ電流値ＩＭが第２電流制限値Ｉ２を越えている間は積分値を増加させ、モータ電流値ＩＭが電流設定値Ｉ３以下の間は積分値を減少させる。そして、その減少により、積分値が０になっても、モータ２５への通電は続行されるようになっている。
【００７６】
以上のように構成された第４実施形態によれば、上記作用効果（イ）〜（ハ）、（ヘ）および（ト）に加えて、以下の作用効果を奏する。
（リ）電流値検出回路で検出した電流値が第２電流制限値より低い電流設定値以下の間は積分値を減らすので、電流検出回路により検出する電流値が小さくて、検出した電流値が電流設定値以下になる時間が長くなる場合、モータに通電するオン時間を長くすることができる。
【００７７】
［ 第５実施形態］
次に、第５実施形態に係るエアコン用ドアアクチュエータの制御装置２０を、図１０に基づいて説明する。
【００７８】
上記第１実施形態では、起動時に第１の通電モードを選択するとともにイニシャライズ時に第２の通電モードを選択する。これに対して、本実施形態の制御装置２０は、イニシャライズ時だけでなく起動時にも第２の通電モードを選
以上のように構成された第５実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。
【００７９】
（ヌ）起動時とイニシャライズ時にそれぞれ第２の通電モードを選択し、選択した通電モードでモータ２５を駆動制御するので、起動時にそれ程大きなトルクが必要でない場合、つまり第２電流制限値Ｉ２を最大電流とする電流をモータ２５に流すことで起動させることができる場合に有効となる。
【００８０】
［ 第６実施形態］
次に、第６実施形態に係るエアコン用ドアアクチュエータの制御装置２０を、図１１に基づいて説明する。
【００８１】
上記第１実施形態では、複数のアクチュエータ２１〜２３はそれぞれ、図５および図６に示すように、共通の制御信号線５０を介して１つのエアコンアンプ３０と電気的に接続されている。これに対して、第６実施形態の制御装置２０では、複数のアクチュエータ２１〜２３と一つのエアコンアンプ３０とを個別の制御信号線５０Ａで接続している。また、図１１では、車両用エアコンユニットのダクト２４Ａに設けられた複数のドアとして、内外気切換えドア３１Ａと、エアミックスドア３２Ａと、ベントドア３３Ａと、フットドア３３Ｂとを示してある。そして、内外気切換えドア３１Ａとエアミックスドア３２Ａは、それぞれアクチュエータ２１とアクチュエータ２２で駆動制御される。また、ベントドア３３Ａとフットドア３３Ｂは、アクチュエータ２３により同時に駆動制御されるようになっている。
【００８２】
以上のように構成された第６実施形態によれば、上記作用効果（イ）〜（ト）に加えて、以下の作用効果を奏する。
（ル）複数のアクチュエータ２１〜２３と一つのエアコンアンプ３０とを個別の制御信号線５０Ａで接続しているので、上記第１実施形態におけるスイッチ回路２８とＩＤ回路４６が不要になり、その分製造コストが低減される。
【００８３】
［ 変形例］
なお、この発明は以下のように変更して具体化することもできる。
・上記各実施形態では、各アクチュエータ２１〜２３の制御回路４３は、第１の通電モードと第２の通電モードのいずれか一方を選択するようにしているが、この構成に本発明は限定されない。各アクチュエータ２１〜２３の制御回路４３は、それら２つの通電モードを含む複数の通電モードのいずれか一つを選択可能で、選択した通電モードでモータを駆動制御する構成にも本発明は適用可能である。
【００８４】
・上記各実施形態では、本発明をエアコン用ドアアクチュエータの制御装置に適用した例を示してあるが、本発明は、エアコン用のドアのような開閉体或いは一定範囲で往復移動する移動体のような被駆動体をアクチュエータのモータで駆動制御する場合に広く適用可能である。
【００８５】
・上記第１実施形態で説明した位置検出センサ２６は、エンコーダやポテンショメータに限らず、他の構成、例えばモータの回転に同期したパルス信号を出力する可能なホールＩＣを用いる構成にも本発明は適用可能である。
【００８６】
・上記第４実施形態では、図９（ｂ）に示すように、積分値が積分設定値に達した時（ｔ３時点に）から積分値を所定の変化率で減らしていき、オフ設定時間Ｔｏｆｆが経過した時（ｔ４時点）に積分値が０になるように示してあるが、このような構成に本発明は限定されない。オフ設定時間Ｔｏｆｆが経過してモータ２５への通電を開始する時（ｔ４時点）に、必ずしも積分値が０になっていない構成にも、本発明は適用可能である。
【００８７】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、２つの通電モードをアクチュエータの使用状況により使い分けることができるので、アクチュエータの最大負荷に対するトルクを落とすことなく、定格電流値を下げることができる。したがって、回路の焼損を抑制しつつ、回路の小型化が可能になり、製造コストを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態によるイニシャライズの動作説明図。
【図２】（ａ）起動時にモータに流れる電流が第２電流制限値を超えている時間が長い場合の動作説明図、（ｂ）同時間が短い場合の動作説明図。
【図３】第１実施形態の電気的構成を示す回路図。
【図４】図３に示すＩＣ内部の構成を示す回路図。
【図５】車両用エアコンユニットのドアとアクチュエータの関係を示す断面図。
【図６】図５に示す車両用エアコンユニットのダクトを示す斜視図。
【図７】（ａ）第２電流制限値を超える電流の通電時間が長い場合の第２実施形態によるイニシャライズの動作説明図、（ｂ）その通電時間が短い場合の同様の動作説明図。
【図８】（ａ）第２電流制限値を超える電流の通電時間が長い場合の第３実施形態によるイニシャライズの動作説明図、（ｂ）図（ａ）の場合に第２電流制限値を超える電流の積分値を示す説明図、（ｃ）その通電時間が短い場合の同様の動作説明図、（ｄ）図（ｃ）の場合に第２電流制限値を超える電流の積分値を示す説明図。
【図９】（ａ）第２電流制限値を超える電流の通電時間が長い場合の第４実施形態によるイニシャライズの動作説明図、（ｂ）図（ａ）の場合に第２電流制限値を超える電流の積分値を示す説明図、（ｃ）その通電時間が短い場合の同様の動作説明図、（ｄ）図（ｃ）の場合に第２電流制限値を超える電流の積分値を示す説明図。
【図１０】第５実施形態によるイニシャライズの動作説明図。
【図１１】第６実施形態における車両用エアコンユニットのドアとアクチュエータの関係を示す断面図。
【符号の説明】
Ｉ１…第１電流制限値、Ｉ２…第２電流制限値、Ｉ３…電流設定値、Ｔｏｎ…オン設定時間、Ｔｏｆｆ…オフ設定時間、２０…ドアアクチュエータの制御装置（アクチュエータの制御装置）、２１〜２３…アクチュエータ、２５…モータ、２７…ＩＣ、３１〜３３，３１Ａ〜３３Ａ，３３Ｂ…被駆動体としてのドア、４１…駆動回路、４２…電流値検出回路、４３…制御回路。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a control device for an actuator that drives a driven body.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, as a motor control circuit, a technique for detecting a second overcurrent lower than a first overcurrent has been provided, and when the second overcurrent has continued for a predetermined time, energization to a motor has been limited. Is known (for example, see Patent Document 1).
[0003]
Further, as a control circuit of a DC motor, a technique is known in which, when the motor current exceeds a predetermined maximum value, the motor is repeatedly energized and cut off to energize the motor in a pulsed manner (for example, Patent Document 2). reference).
[0004]
Further, as a motor driving device, a technique is known in which when the current supplied to a motor coil exceeds a predetermined level, the current supplied to the motor coil is stopped, and then the current supply is started. (For example, Patent Document 3).
[0005]
[Patent Document 1]
JP 2001-103788 A
[Patent Document 2]
JP-A-10-117494
[Patent Document 3]
JP-A-8-256495
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
Therefore, none of the above three prior arts can cope with both the start-up and the initialization, and in order to be able to cope with both of them, it is necessary to secure at least the torque for the maximum load. For this purpose, the rated current value of the motor drive circuit is set to be large, and thus there is a problem that it is difficult to reduce the size of the circuit while suppressing the burning of the circuit.
[0007]
The present invention has been made in view of such conventional problems, and an object of the present invention is to provide an actuator control device that enables downsizing while suppressing circuit burnout and reduces manufacturing costs. To provide.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problem, an invention according to claim 1 includes a motor for driving a driven body, a drive circuit for the motor, and a control circuit that outputs a control signal to the drive circuit to drive and control the motor. In the control device for an actuator, the control circuit sets a first current limit value higher than a rated current value of the drive circuit as a maximum current, and outputs a current exceeding a second current limit value lower than the rated current value to the motor. Selecting one of a plurality of energizing modes including a first energizing mode for energizing in a pulse shape and a second energizing mode for continuously energizing the motor with the second current limit value as the maximum current, The gist is to drive and control the motor in the selected energization mode.
[0009]
According to this configuration, when driving the motor in the first energization mode, the first current limit value higher than the rated current value is set as the maximum current, and the current exceeding the second current limit value lower than the rated current value is set as the motor current. As a result, a current higher than the rated current value can be supplied to the motor, and a large torque can be obtained. Also, since the current exceeding the second current limit value is supplied to the motor in a pulsed manner, the average current can be made lower than the rated current value as compared with the case where the current is continuously supplied, and burnout of the drive circuit is prevented. You. On the other hand, when the motor is driven and controlled in the second energization mode, the motor is continuously energized with the second current limit value lower than the rated current value as the maximum current, so that a torque smaller than that in the first energization mode is obtained.
[0010]
Since these two energization modes can be selectively used depending on the usage condition of the actuator, the rated current value can be reduced without lowering the torque for the maximum load of the actuator. Therefore, it is possible to reduce the size of the circuit while suppressing burnout of the circuit, and it is possible to reduce the manufacturing cost.
[0011]
According to a second aspect of the present invention, in the actuator control apparatus according to the first aspect, the control circuit controls the drive of the motor in one of the first energizing mode and the second energizing mode at the time of startup. In addition, the gist of the present invention is to drive and control the motor in the second energization mode at the time of initialization for setting an initial position of the motor.
[0012]
In general, when controlling the position of a driven body, for example, a door of a vehicle air conditioner unit by controlling the drive of a motor of an actuator, an end position of the driven body is detected in an initial state, and the position is determined as an origin of position control. There is a need to. Therefore, the motor is started in the initial state, the driven body is locked at the end position, the locked position is detected, and the detected locked position is set as the initial position of the motor.
[0013]
According to this configuration, the drive is controlled in one of the first energizing mode and the second energizing mode at the time of startup requiring a large torque, and the motor is controlled in the second energizing mode at the time of initialization requiring less torque than at the time of startup. The drive of the motor is controlled. For this reason, at the time of starting, the motor can be started without reducing the torque with respect to the maximum load of the actuator while suppressing burnout of the drive circuit due to overcurrent. Thus, when a dedicated IC (custom IC) incorporating a drive circuit and a control circuit is manufactured, the size of the IC can be reduced, and the manufacturing cost of the IC can be reduced. Further, at the time of initialization in which the driven body is locked at the end position and the initial position of the driven body is set, the motor can be driven with a smaller torque than at the time of starting. Thereby, even if the driven body is locked at the end position during initialization, it is possible to prevent the end position of the driven body from being shifted by deforming a member holding the driven body, for example, a duct of an air conditioner unit. Can be set accurately. Therefore, the size of the circuit can be reduced, and the accuracy of initialization can be improved.
[0014]
According to a third aspect of the present invention, in the actuator control apparatus according to the first or second aspect, the control circuit supplies a pulsed current to the motor that exceeds the second current limit value in the first energization mode. In order to energize the motor, during an on-set time set to a time required for the motor to start, an on operation for energizing the motor, and after the elapse of the on-set time, during an off-set time, the The gist of the present invention is to alternately repeat the off operation of stopping the power supply to the motor.
[0015]
According to this configuration, in order to apply a current exceeding the second current limit value to the motor in the pulse shape in the first energization mode, the ON setting time set to the time required for the motor to start is set. The on-operation for energizing the motor and the off-operation for stopping the energization of the motor after the elapse of the on-set time for the off-set time are alternately repeated. As a result, the motor can be reliably started.
[0016]
According to a fourth aspect of the present invention, in the actuator control device according to the third aspect, the on-set time and the off-set time are such that an average current in a time period in which both set times are one cycle is equal to the rated current value. The gist is that it is set so as not to exceed.
[0017]
According to this configuration, heat generation of the circuit can be suppressed, so that burnout of the circuit can be further suppressed.
The invention according to claim 5 is the actuator control device according to claim 3 or 4, wherein the control circuit sets the second current limit value when driving and controlling the motor in the first energization mode. In a case where the time during which the excess current flows to the motor is equal to or shorter than a preset overcurrent detection time, the gist is to continue the energization as it is after the elapse of the ON set time.
[0018]
According to this configuration, it is possible to reduce the frequency of the OFF operation for stopping the power supply to the motor, and to increase the ON time during which power is supplied to the motor.
The invention according to claim 6 is the control device for an actuator according to claim 1 or 2, further comprising a current value detection circuit that detects a value of a current flowing through the motor, wherein the control circuit operates in the first energization mode. When controlling the drive of the motor, a current value detected by the current value detection circuit is integrated during a time when the detected current value exceeds the second current limit value, and the integrated value reaches a constant value. Then, the power supply to the motor is stopped, the operation of setting the integral value to 0, and after this setting, the power supply to the motor is stopped until a preset OFF set time elapses. The point is to repeat the operation.
[0019]
According to this configuration, when the current value detected by the current detection circuit is small, that is, the time required for the integrated value integrated by the time from the time when the detected current value exceeds the second current limit value to reach the fixed value. Is longer, the ON time for energizing the motor can be longer.
[0020]
The invention according to claim 7 is the control device for an actuator according to claim 1 or 2, further comprising a current value detection circuit that detects a value of a current flowing through the motor, wherein the control circuit operates in the first energization mode. An operation of integrating a current value detected by the current value detection circuit during a time when the detected current value exceeds the second current limit value when driving control of the motor; An operation of decreasing the integral value during a current set value lower than the second current limit value, and energizing the motor for a preset OFF set time after the integral value reaches a constant value. And performing an operation of starting energization of the motor after the elapse of the OFF set time.
[0021]
According to this configuration, the integral value is reduced while the current value detected by the current value detection circuit is equal to or less than the current set value lower than the second current limit value. When the time during which the current value becomes equal to or less than the current set value becomes longer, the ON time for energizing the motor can be made longer.
[0022]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of an actuator control device embodying the present invention will be described with reference to the drawings. The actuator control device of each embodiment drives a plurality of doors as driven bodies by respective motors of a plurality of actuators, such as an inside / outside air switching door of a vehicle air conditioner, an outlet switching door, and an air mix door for temperature adjustment. It is a control device of a door actuator for an air conditioner to be controlled.
[0023]
[First Embodiment]
A control device for a door actuator for an air conditioner according to a first embodiment will be described with reference to FIGS.
[0024]
FIG. 3 shows an electric configuration of the control device 20 of the door actuator for the air conditioner according to the first embodiment. The control device 20 includes a plurality of actuators 21 to 23 (see FIGS. 5 and 6) and an air conditioner amplifier 30 which is a master ECU that sends a control command to each of the actuators. 5 and 6 show three actuators 21 to 23 of the plurality of actuators, and FIG. 3 shows only one actuator 21 of the plurality of actuators.
[0025]
As shown in FIGS. 5 and 6, the actuators 21 to 23 are attached to predetermined positions on the outer surface of the duct 24 of the vehicle air conditioner unit. The actuators 21 to 23 include motors 25 for driving doors 31 to 33 rotatably provided at respective outlets of the duct 24. The motors 25 of the actuators 21 to 23 are drivingly connected to the corresponding doors 31 to 33 via a speed reduction mechanism or the like, so that the corresponding doors 31 to 33 are opened and closed by the motors 25 of the actuators 21 to 23. Has become.
[0026]
Next, an electrical configuration of a control device (hereinafter, simply referred to as a “control device”) 20 of the door actuator for the air conditioner will be described with reference to FIGS. 3 and 4.
The air conditioner amplifier 30 is configured by a microcomputer, and sends a control command to the actuators 21 to 23 in accordance with each operation of a plurality of air conditioner operation switches provided on an operation panel (not shown) of the vehicle. .
[0027]
As shown in FIG. 3, each of the plurality of actuators 21 to 23 includes a motor 25, a position detection sensor 26 for detecting a rotational position of the motor 25, an IC 27, and a switch circuit 28 having a plurality of ID setting terminals. ing. The position detection sensor 26 is an encoder, a potentiometer, or the like.
[0028]
As shown in FIG. 4, the IC 27 drives the motor 25 by outputting a control signal to the drive circuit 41, a current value detection circuit 42 that detects a current value flowing through the motor 25, and the drive circuit 41. And a control circuit 43. Further, the IC 27 includes a power supply circuit 44, a communication circuit 45, and an ID circuit 46.
[0029]
The control circuit 43 is connected to the air conditioner amplifier 30 via a power supply circuit 44 and a plus side power supply line 51, and is connected to the air conditioner amplifier 30 via a minus side power supply line 52. Thus, a constant power supply voltage is supplied to the control circuit 43 via the power supply circuit 44. Further, a control command from the air conditioner amplifier 30 is supplied to the control circuit 43 via the bus line 53 and the communication circuit 45.
[0030]
Each of the plurality of actuators 21 is electrically connected to one air conditioner amplifier 30 via a common control signal line 50, as shown in FIGS. The control signal line 50 is shown for convenience as a line including the power supply line 51, the power supply line 52, and the bus line 53. Therefore, the control command sent from the air conditioner amplifier 30 via the bus line 53 includes binary ID data as address information for specifying any one of the actuators 21 to 23. The ID data is, for example, (0001) in the case of a control command of the actuator 21, (0010) in the case of a control command of the actuator 22, and (0011) in the case of a control command of the actuator 23. is there.
[0031]
The ID circuit 46 of each of the actuators 21 to 23 compares the ID data sent via the communication circuit 45 and the switch circuit 28 with the ID data unique to each actuator determined by the connection state of the ID setting terminal of the switch circuit 28. The ID circuit 46 allows the control circuit 43 to pass a control command sent from the air conditioner amplifier 30 to the communication circuit 45 when the two data match as a result of the comparison.
[0032]
Each control circuit 43 of the actuators 21 to 23 has two energization modes, a first energization mode and a second energization mode, and selects one of these two energization modes, and selects the selected energization mode. To control the drive of the motor 25.
[0033]
As shown in FIG. 1, the first energization mode is a first current limit value I higher than the rated current value of the drive circuit 41. 1 Is the maximum current, the second current limit value I lower than the rated current value 2 This is an energizing mode in which a current exceeding the current is supplied to the motor 25 in a pulsed manner. On the other hand, in the second energization mode, the second current limit value I 2 Is the current supply mode in which the motor 25 is continuously supplied with the maximum current.
[0034]
Note that the “first current limit value I” 1 Means that the current flowing through the motor 25 is the first current limit value I by the PWM control. 1 Means not to exceed. For this purpose, the value of the motor current flowing through the motor 25 is detected by the shunt resistance of the drive circuit 41, and the detected value is the first current limit value I. 1 Is exceeded, the FET of the drive circuit 41 is turned off, and the power supply to the motor 25 is stopped. In addition, the “second current limit value I 2 Is defined as the maximum current. ”Similarly, the current flowing through the motor 25 is defined as the second current limit value I 2 Means not to exceed.
[0035]
Each control circuit 43 controls the second current limit value I in the first energization mode. 2 In order to energize the motor 25 in a pulsed manner, the ON operation of energizing the motor 25 during the ON set time Ton, and the energization of the motor 25 during the OFF set time Toff after the lapse of Ton. The off operation to stop is alternately repeated.
[0036]
The ON setting time Ton is determined by the current value detected by the current value detection circuit 42 when the second current limit value I 2 2 (time t2 in FIG. 2A), and is set in advance to a time required for the motor 25 to start (for example, 5 ms to 20 ms). Further, the on-set time Ton and the off-set time Toff are set such that the average current during a period in which the two set times are one cycle does not exceed the rated current value of the drive circuit 41.
[0037]
Further, each control circuit 43 selects one of the first energizing mode and the second energizing mode according to a mode selection signal sent as a control command from the air conditioner amplifier 30, and controls the drive of the motor 25 in the selected energizing mode. It is supposed to. For example, in the following three cases (1) to (3), a mode selection signal is sent from the air conditioner amplifier 30 to each of the control circuits 43 of the actuators 21 to 23, whereby each of the control circuits 43 executes an initialization operation. It is supposed to.
[0038]
(1) The CPU (not shown) of the air conditioner amplifier 30 starts the operation of each of the actuators 21 when an initializing condition such as connection of a battery is satisfied in an initial state where none of the initial positions of the actuators 21 to 23 are set. To 23 in order to execute an initialization operation.
[0039]
For example, the air conditioner amplifier 30 starts counting time from the time when the energization of each of the motors 25 of the actuators 21 to 23 is started (time t1 in FIG. 1), and until the first predetermined time T1 elapses, A mode selection signal for selecting the first energization mode is sent to 21 to 23. Then, a control command for selecting the second energization mode is sent to each of the actuators 21 to 23 from the time when the first predetermined time T1 has elapsed (time t5 in FIG. 1) to the time when the second predetermined time T2 has elapsed. It has become. Thus, in this example, each control circuit 43 of the actuators 21 to 23 controls the driving of each motor 25 in the first energizing mode at the time of startup, and controls the motor 25 in the second energizing mode when each motor 25 is initialized. The drive is controlled.
[0040]
(2) If the CPU of the air conditioner amplifier 30 determines that the battery has been replaced after setting the initial position of each of the actuators 21 to 23, the CPU sends a mode selection signal to each of the actuators 21 to 23 in the same manner as in the initial state. They are sent in order to execute an initialization operation.
[0041]
(3) When the CPU of the air conditioner amplifier 30 determines that the initial position set in any one of the actuators 21 to 23 has shifted, the initialization condition is satisfied, and the actuator whose initial position has shifted shifts to execute the initialization operation again. It has become.
[0042]
Next, as one example, the initialization operation performed by each of the actuators 21 to 23 in the case of the above (1) will be described with reference to FIGS. The initialization operation of each of the actuators 21 to 23 described here is performed, for example, one by one for each actuator. In the following description, only the operation of the actuator 21 will be described for simplification.
[0043]
First, the control circuit 43 of the actuator 21 starts the mode selection sent from the air conditioner amplifier 30 at the time of starting from the time t1 in FIG. 1 when the energization of the motor 25 is started to the time t5 when the first predetermined time T1 elapses. The first energizing mode is selected by a signal, and the drive of the motor 25 is controlled in the first energizing mode. At this time, the first current limit value I higher than the rated current value 1 Is the maximum current, the second current limit value I lower than the rated current value 2 Is supplied to the motor 25 in a pulse shape, and the motor 25 is started.
[0044]
Second current limit value I 2 The control circuit 43 supplies the second current limiting value I 2 And an OFF operation for stopping the current supply to the motor 25 during the OFF set time Toff after the lapse of Ton. Ton and Toff are each a predetermined time set in advance. Therefore, the current value detected by the current value detection circuit 42 (hereinafter, “motor current value I M " ) Is the second current limit value I 2 If the time exceeding To is longer than Ton, as shown in FIG. 2A, when the Ton time elapses from time t1 (at time t3), the power supply to the motor 25 is stopped. Then, when Toff elapses from time t3 (at time t4), the power supply to the motor 25 is restarted. On the other hand, the motor current value I M Is the second current limit value I 2 Is shorter than Ton, that is, as shown in FIG. 2B, at time t5 before time t3, the motor current I M Is the second current limit value I 2 In the following cases, the same operation as in the case of FIG.
[0045]
Thus, when the motor 25 is started in the first energization mode and the first predetermined time T1 has elapsed from the time t1, the control circuit 43 selects the second energization mode by the mode selection signal sent from the air conditioner amplifier 30. Then, the drive of the motor 25 is controlled in the second energization mode. In the second energization mode, the second current limit value I 2 Is the maximum current and the motor 25 is continuously energized.
[0046]
The section from the time point t5 to the time point t6 in FIG. 1 indicates a steady state in which the motor 25 is driven and controlled in the second energization mode and rotates at a constant speed. In the section from time t6 to time t7 in FIG. 1, the load fluctuates and the current flowing through the motor 25 fluctuates until the door 31 driven by the motor 25 rotates and hits the end position. At the time of load change.
[0047]
When the door 31 hits the end position and locks at the time point t7 in FIG. 1, the detection signal of the position detection sensor 26 changes, and the control circuit 43 detects the lock of the door 31 by the lock detection function based on the change. When the position detection sensor 26 is an encoder, the motor 25 is driven from the time point t7 to the time point t8 in FIG. 1, but since the output pulse does not change for a predetermined time, the control circuit 43 detects the lock. I do. When the position detection sensor 26 is a potentiometer, the control circuit 43 detects lock when the voltage of the output signal does not change for a predetermined time.
[0048]
Thus, the control circuit 43 that has detected the lock of the door 31 sets the position where the lock is detected as the initial position of the motor 25. During this initial position setting operation (during initialization), the door 31 is in contact with the end position and is locked from the time point t7 to the time point t8 in FIG. 1, but during this time, the second current limit value I 2 Is the maximum current and the motor 25 is continuously energized. Therefore, even if the door 31 is locked at the end position during the initialization operation, the force applied to the duct 24 (see FIG. 5) holding the door 31 is weak, and the deformation of the duct 24 is avoided.
[0049]
After the initialization operation of each of the actuators 21 to 23 is completed in this way, the actuator operates in the same manner as a normal air conditioner unit door actuator. For example, when operating any one of a plurality of air conditioner operation switches to adjust the temperature, among the actuators 21 to 23, the motor 25 of the actuator that drives one of the doors 31 to 33 corresponding to the air mix door is connected to the air conditioner. Drive control is performed based on a control command from the amplifier 30.
[0050]
According to the first embodiment configured as described above, the following operation and effect can be obtained.
(A) Each control circuit 43 of the actuators 21 to 23 selects one of the first energizing mode and the second energizing mode, and controls the drive of the motor 25 in the selected energizing mode. When driving and controlling the motor 25 in the first energization mode, the first current limit value I higher than the rated current value 1 Is the maximum current, the second current limit value I lower than the rated current value 2 Is applied to the motor 25 in a pulsed manner, so that a current equal to or larger than the rated current value can be passed to the motor 25, and a large torque can be obtained. Also, the second current limit value I 2 Is applied to the motor 25 in a pulsed manner, so that the average current can be made lower than the rated current value as compared with the case of continuous energization, and burnout of the drive circuit 41 is prevented. On the other hand, when the drive of the motor 25 is controlled in the second energization mode, the second current limit value I lower than the rated current value is set. 2 Is set as the maximum current and the motor 25 is continuously energized, so that a torque smaller than that in the first energization mode can be obtained.
[0051]
Since these two energization modes can be selectively used depending on the usage conditions of the actuators 21 to 23, the rated current value can be reduced without lowering the torque for the maximum load of the actuators 21 to 23. Therefore, it is possible to reduce the size of the circuit while suppressing burnout of the circuit, and it is possible to reduce the manufacturing cost.
[0052]
(B) The drive of the motor 25 is controlled in the first energization mode at the time of startup requiring a large torque, and the drive of the motor 25 is controlled in the second energization mode at the time of initialization requiring less torque than at the time of startup. Therefore, at the time of starting, the motor 25 can be started without reducing the torque of the actuators 21 to 23 against the maximum load while suppressing the burnout of the drive circuit 41 due to the overcurrent. Accordingly, when a dedicated IC (custom IC) 27 including the drive circuit 41 and the control circuit 43 is manufactured, the size of the IC 27 can be reduced, and the manufacturing cost of the IC 27 can be reduced.
[0053]
(C) At the time of initialization in which the doors 31 to 33 are locked at the end positions to set the initial positions of the actuators 21 to 23, the motor can be driven with a smaller torque than at the time of startup. Thereby, even if the doors 31 to 33 are locked at the end positions during the initialization operation, the end position of each of the doors 31 to 33 is displaced by deforming the duct 24 which is a member holding the doors 31 to 33. The initial position of the motor of each of the actuators 21 to 23 can be set accurately. Therefore, the accuracy of the initialization is improved.
[0054]
(D) The control circuit 43 controls the second current limit value I in the first energization mode. 2 In order to apply a current exceeding the threshold value to the motor 25 in a pulsed manner, an ON operation in which the motor 25 is energized during the ON set time Ton, and an ON operation to the motor 25 during the OFF set time Toff after the ON set time elapses. The off operation of stopping the energization is alternately repeated. Since the ON setting time Ton is set to a time required for starting the motor 25, the motor 25 of each of the actuators 21 to 23 can be started reliably.
[0055]
(E) The on-set time Ton and the off-set time Toff are set such that the average current during a period in which the two set times are one cycle does not exceed the rated current value of the drive circuit 41. Can be suppressed, and burnout of the drive circuit 41 can be further suppressed.
[0056]
(F) The control circuit 43 of each of the actuators 21 to 23 determines whether each of the actuators 21 to 23 is in the initial state where none of the initial positions of the actuators 21 to 23 are set, and when the initialization condition such as connection of the battery is satisfied. To 23 can be automatically set accurately.
[0057]
(G) The control circuit 43 of each of the actuators 21 to 23 accurately determines the initial position of each of the actuators 21 to 23 when the air conditioner amplifier 30 determines that the battery has been replaced after setting the initial position of each of the actuators 21 to 23. It can be reset automatically. Similarly, when the control circuit 43 of each of the actuators 21 to 23 determines that the initial position set in any of the actuators 21 to 23 has shifted, the control circuit 43 automatically and accurately determines the initial position of the actuator whose initial position has shifted. Can be reset.
[0058]
[Second embodiment]
Next, a control device 20 for an air conditioner door actuator according to a second embodiment will be described with reference to FIG.
[0059]
In the control device 20 of the first embodiment, when controlling the drive of the motor 25 in the first energization mode, the motor current value I M Before the on-set time Ton, which is a fixed time, elapses before the second current limit value I 2 Irrespective of whether or not the current value becomes equal to or less than the value, the power supply to the motor 25 is stopped for the set off time Toff when Ton has elapsed from the time t2. On the other hand, in the control device 20 of the second embodiment, when controlling the drive of the motor 25 in the first energization mode, the motor current value I M Is the second current limit value I 2 In the case where the period of time exceeding the period Ton is equal to or shorter than the overcurrent detection time Ta shorter than Ton, the current supply to the motor 25 is continued after the elapse of Ton. Thereafter, by repeating such an operation, the second current limit value I 2 Is supplied to the motor 25 in a pulse shape. Other configurations are the same as those of the first embodiment.
[0060]
That is, the control circuit 43 of each of the actuators 21 to 23 outputs the motor current value I M Is the second current limit value I 2 (Second current limit value I 2 If the current that exceeds the current flows to the motor 25) exceeds the overcurrent detection time Ta, the energization is stopped after the lapse of Ton, and the energization is continued if it is Ta or less.
[0061]
FIG. 7A shows the motor current value I. M Is the second current limit value I 2 Is longer than the overcurrent detection time Ta (time from time t2 to time t3). In this case, the control circuit 43 of each of the actuators 21 to 23 is configured to stop energizing the motor 25 during the off-set time Toff after the on-set time Ton from the time t2 has elapsed (at t4). ing.
[0062]
On the other hand, FIG. 7B shows the motor current value I M Is the second current limit value I 2 (Time from time t2 to time t6) is equal to or shorter than the overcurrent detection time Ta. In this case, the control circuit 43 of each of the actuators 21 to 23 is configured such that after the ON set time Ton from the time point t2 has elapsed (after the time point t4), the power supply to the motor 25 is not stopped, and is continued. Have been.
[0063]
According to the second embodiment configured as described above, in addition to the above-described effects (a) to (c), (f), and (g), the following effects can be obtained.
(H) As shown in FIG. M Is the second current limit value I 2 7 is less than the overcurrent detection time Ta, the occurrence frequency of the OFF operation for stopping the power supply to the motor 25 is reduced as compared with the case where the time is longer than Ta as shown in FIG. As a result, the ON time for energizing the motor can be extended.
[0064]
[Third Embodiment]
Next, a control device 20 for an air conditioner door actuator according to a third embodiment will be described with reference to FIG.
[0065]
In the control device 20 of the present embodiment, when the drive of the motor 25 is controlled in the first energization mode, the motor current value I M And the current value is the second current limit value I 2 When the integrated value reaches a certain value, the operation of stopping the power supply to the motor 25 and setting the integrated value to 0 is performed. After the setting, an operation of stopping the energization of the motor 25 is performed until a preset OFF set time Toff elapses. Then, after the elapse of the off set time Toff, the power supply to the motor 25 is restarted. Thereafter, by repeating such an operation, the second current limit value I 2 Is supplied to the motor 25 in a pulse shape.
[0066]
FIG. 8A shows the motor current value I. M Is the second current limit value I 2 This shows a case where the time exceeding the time is longer. In this case, the control circuit 43 of each of the actuators 21 to 23 outputs the motor current value I M And the current value is the second current limit value I 2 When the integrated value reaches the integral set value (see FIG. 8B) (at time t3), the power supply to the motor 25 is stopped and the integrated value is set to 0. It is configured to be set. After the setting, the power supply to the motor 25 is stopped until the off set time Toff elapses. Then, after the elapse of the off set time Toff, the power supply to the motor 25 is restarted. Thereafter, by repeating such an operation, the second current limit value I 2 Is supplied to the motor 25 in a pulse shape.
[0067]
FIG. 8C shows the motor current value I. M Is the second current limit value I 2 In this case, the time of exceeding the time is short. In this case, the control circuit 43 of each of the actuators 21 to 23 outputs the motor current value I M And the current value is the second current limit value I 2 (Time from time t2 to time t3). Since the integral value has not reached the integral set value as shown in FIG. 8D, the power supply to the motor 25 is continued. From time t3 to time t4, the motor current I M Is the second current limit value I 2 , The integrated value at time t3 does not change. At time t4, the motor current I M Is the second current limit value I 2 Exceeds the motor current value I M Is started, the integral value increases. When the integral value reaches the integral set value at time t5, the power supply to the motor 25 is stopped, and the integral value is set to zero.
[0068]
After the setting, the power supply to the motor 25 is stopped until the off set time Toff elapses. Then, after the elapse of the off set time Toff (after the time t6), the power supply to the motor 25 is restarted. Thereafter, the motor current value I M And the current value is the second current limit value I 2 (Time from time t7 to time t8), but since the integrated value does not reach the integration setting, the power supply to the motor 25 is continued. In this manner, by repeating such an operation thereafter, the second current limit value I 2 Is supplied to the motor 25 in a pulse shape.
[0069]
According to the third embodiment configured as described above, in addition to the above-described effects (a) to (c), (f), and (g), the following effects can be obtained.
(H) As shown in FIG. M Is the second current limit value I 2 8A, the ON time for energizing the motor 25 can be made longer than when the time is longer as shown in FIG. 8A.
[0070]
[Fourth Embodiment]
Next, a control device 20 of an air conditioner door actuator according to a fourth embodiment will be described with reference to FIG.
[0071]
The control device 20 of the fourth embodiment differs from the third embodiment in that an operation of reducing the integral value is added in the third embodiment. That is, in the control device 20 of the fourth embodiment, when the drive of the motor 25 is controlled in the first energization mode, the motor current value I M And the current value is the second current limit value I 2 And the motor current I M Is the second current limit value I 2 Lower current setting I 3 During the following period, the operation of reducing the integral value is performed. Then, after the integral value reaches the integral set value (constant value), the operation of stopping the power supply to the motor 25 during the OFF set time Toff, and the operation of starting the power supply to the motor 25 after the lapse of Toff. Perform
[0072]
FIG. 9A shows the motor current value I. M Is the second current limit value I 2 This shows a case where the time exceeding the time is longer. In this case, the control circuit 43 of each of the actuators 21 to 23 outputs the motor current value I M And the current value is the second current limit value I 2 When the integrated value reaches the integral set value (see FIG. 9B) (at time t3), the motor 25 is energized. Stop. After the elapse of the OFF set time Toff (at time t4), the power supply to the motor 25 is restarted. Thereafter, by repeating such an operation, the second current limit value I 2 Is supplied to the motor 25 in a pulse shape.
[0073]
In the third embodiment, when the integral value reaches the integral set value, the power supply to the motor 25 is stopped, and the integral value is set to 0. On the other hand, in the present example, when the integral value reaches the integral set value (at time t3), only the energization of the motor 25 is stopped, and the integral value is changed to the integral set value during the OFF set time Toff. Is reduced at a predetermined change rate to zero.
[0074]
FIG. 9C shows the motor current value I. M Is the second current limit value I 2 In this case, the time of exceeding the time is short. In this case, the control circuit 43 of each of the actuators 21 to 23 outputs the motor current value I M And the current value is the second current limit value I 2 (Time from time t2 to time t3). Since the integral value has not reached the integral set value as shown in FIG. 9D, the power supply to the motor 25 is continued. From time t3 to time t4 (motor current value I M Is the current set value I 3 Until the time becomes below), the integrated value at the time t3 does not change. At time t4, the motor current I M Is the current set value I 3 When it becomes less than the above, the integral value is reduced at a predetermined rate of change. In the example shown in FIG. 9D, as the integral value is reduced, the integral value becomes 0, but the energization is continued as it is. At time t5, the motor current value I M Is the second current limit value I 2 , The motor current value I M Is the second current limit value I 2 (Time from time t2 to time t3). Then, before the integral value reaches the integral set value, the motor current I M Is the current set value I 3 In the following, the integral value is reduced at a predetermined change rate. Thus, in the case as shown in FIG. 9C, the motor 25 is continuously energized.
[0075]
As described above, in the fourth embodiment, as shown in FIG. M Is the second current limit value I 2 While the motor current I M Is the current set value I 3 Decrease the integral value during the following. As a result, even if the integral value becomes zero, the power supply to the motor 25 is continued.
[0076]
According to the fourth embodiment configured as described above, in addition to the above-described effects (a) to (c), (f), and (g), the following effects can be obtained.
(I) Since the integral value is reduced while the current value detected by the current value detection circuit is equal to or less than the current set value lower than the second current limit value, the current value detected by the current detection circuit is small, and the detected current value is When the time during which the current is equal to or less than the current set value is increased, the on-time during which the motor is energized can be increased.
[0077]
[Fifth Embodiment]
Next, a control device 20 for an air conditioner door actuator according to a fifth embodiment will be described with reference to FIG.
[0078]
In the first embodiment, the first energization mode is selected at the time of startup, and the second energization mode is selected at the time of initialization. In contrast, the control device 20 of the present embodiment selects the second energization mode not only at the time of initialization but also at the time of startup.
According to the fifth embodiment configured as described above, the following operation and effect can be obtained.
[0079]
(V) The second energizing mode is selected at the time of startup and initialization, and the drive of the motor 25 is controlled in the selected energizing mode. 2 This is effective when the motor 25 can be started by supplying a current having the maximum current to the motor 25.
[0080]
[Sixth Embodiment]
Next, a control device 20 of an air conditioner door actuator according to a sixth embodiment will be described with reference to FIG.
[0081]
In the first embodiment, each of the plurality of actuators 21 to 23 is electrically connected to one air conditioner amplifier 30 via a common control signal line 50, as shown in FIGS. On the other hand, in the control device 20 of the sixth embodiment, the plurality of actuators 21 to 23 and one air conditioner amplifier 30 are connected by individual control signal lines 50A. FIG. 11 shows the inside / outside air switching door 31A, the air mix door 32A, the vent door 33A, and the foot door 33B as a plurality of doors provided in the duct 24A of the vehicle air conditioner unit. The inside and outside air switching door 31A and the air mixing door 32A are driven and controlled by the actuators 21 and 22, respectively. The vent door 33A and the foot door 33B are simultaneously driven and controlled by the actuator 23.
[0082]
According to the sixth embodiment configured as described above, in addition to the above-described effects (a) to (g), the following effects can be obtained.
(L) Since the plurality of actuators 21 to 23 and one air conditioner amplifier 30 are connected by the individual control signal line 50A, the switch circuit 28 and the ID circuit 46 in the first embodiment are not required, and accordingly, Manufacturing costs are reduced.
[0083]
[Modifications]
The present invention can be embodied with the following modifications.
In the above embodiments, the control circuit 43 of each of the actuators 21 to 23 selects either the first energization mode or the second energization mode, but the present invention is not limited to this configuration. . The control circuit 43 of each of the actuators 21 to 23 can select any one of a plurality of energization modes including the two energization modes, and the present invention is also applicable to a configuration in which the motor is driven and controlled in the selected energization mode. It is.
[0084]
In each of the above embodiments, an example is shown in which the present invention is applied to a control device for a door actuator for an air conditioner. The present invention is widely applicable to the case where such a driven body is driven and controlled by a motor of an actuator.
[0085]
The position detection sensor 26 described in the first embodiment is not limited to the encoder and the potentiometer, but may be applied to other configurations, for example, a configuration using a Hall IC capable of outputting a pulse signal synchronized with the rotation of the motor. Applicable.
[0086]
In the fourth embodiment, as shown in FIG. 9B, the integration value is reduced at a predetermined rate of change from the time when the integration value reaches the integration setting value (at time t3), and the OFF setting time Toff It is shown that the integral value becomes 0 when the time has elapsed (time t4), but the present invention is not limited to such a configuration. The present invention is also applicable to a configuration in which the integral value is not always 0 when the energization of the motor 25 is started after the OFF set time Toff has elapsed (time t4).
[0087]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the present invention, since the two energization modes can be selectively used depending on the usage condition of the actuator, the rated current value can be reduced without lowering the torque with respect to the maximum load of the actuator. Therefore, it is possible to reduce the size of the circuit while suppressing burnout of the circuit, and it is possible to reduce the manufacturing cost.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory diagram of an operation of initialization according to a first embodiment.
FIG. 2A is an operation explanatory diagram when a time during which a current flowing through a motor exceeds a second current limit value at startup is long, and FIG. 2B is an operation explanatory diagram when the same time is short.
FIG. 3 is a circuit diagram showing an electrical configuration of the first embodiment.
FIG. 4 is a circuit diagram showing a configuration inside the IC shown in FIG. 3;
FIG. 5 is a sectional view showing a relationship between a door and an actuator of the vehicle air conditioner unit.
FIG. 6 is a perspective view showing a duct of the vehicle air conditioner unit shown in FIG. 5;
FIG. 7A is an explanatory diagram of an initialization operation according to the second embodiment in the case where the conduction time of a current exceeding the second current limit value is long, and FIG. 7B is a similar operation explanatory diagram in the case where the conduction time is short.
8A is an explanatory diagram of the operation of the initialization according to the third embodiment in the case where the conduction time of the current exceeding the second current limit value is long, and FIG. 8B is a diagram that exceeds the second current limit value in the case of FIG. Explanatory diagram showing the integrated value of the current, (c) Similar operation explanatory diagram when the current supply time is short, (d) Explanatory diagram showing the integral value of the current exceeding the second current limit value in the case of FIG. .
9A is an explanatory diagram of the operation of the initialization according to the fourth embodiment in the case where the conduction time of the current exceeding the second current limit value is long, and FIG. 9B is the case where the second current limit value is exceeded in the case of FIG. Explanatory diagram showing the integrated value of the current, (c) Similar operation explanatory diagram when the current supply time is short, (d) Explanatory diagram showing the integral value of the current exceeding the second current limit value in the case of FIG. .
FIG. 10 is an explanatory diagram of the operation of the initialization according to the fifth embodiment.
FIG. 11 is a sectional view showing a relationship between a door and an actuator of a vehicle air conditioner unit according to a sixth embodiment.
[Explanation of symbols]
I 1 ... First current limit value, I 2 ... Second current limit value, I 3 ... Current set value, Ton ... On set time, Toff ... Off set time, 20 ... Door actuator control device (actuator control device), 21-23 ... Actuator, 25 ... Motor, 27 ... IC, 31-33, 31A 33A, 33B: door as driven body; 41, drive circuit; 42, current value detection circuit; 43, control circuit.

Claims (7)

被駆動体を駆動するモータと、モータの駆動回路と、該駆動回路に制御信号を出力して前記モータを駆動制御する制御回路とを備えるアクチュエータの制御装置において、
前記制御回路は、前記駆動回路の定格電流値より高い第１電流制限値を最大電流として、前記定格電流値より低い第２電流制限値を超えた電流を前記モータにパルス状に通電する第１の通電モードと、前記第２電流制限値を最大電流として前記モータに連続通電する第２の通電モードとを含む複数の通電モードのいずれか一つを選択し、選択した通電モードで前記モータを駆動制御することを特徴とするアクチュエータの制御装置。A motor for driving a driven body, a drive circuit for the motor, and a control circuit for an actuator including a control circuit that outputs a control signal to the drive circuit to control the drive of the motor,
A first current limit value higher than a rated current value of the drive circuit as a maximum current, and a first current that passes a current exceeding a second current limit value lower than the rated current value in a pulse shape to the motor. And a second energization mode including a second energization mode for continuously energizing the motor with the second current limit value as the maximum current, and controlling the motor in the selected energization mode. A control device for an actuator, which performs drive control. 前記制御回路は、起動時に前記第１の通電モードと前記第２の通電モードのいずれか一方で前記モータを駆動制御するとともに、前記モータの初期位置を設定するイニシャライズ時に前記第２の通電モードで前記モータを駆動制御することを特徴とする請求項１に記載のアクチュエータの制御装置。The control circuit controls the driving of the motor in one of the first energizing mode and the second energizing mode at the time of starting, and the control circuit controls the motor in the second energizing mode during initialization for setting an initial position of the motor. The control device for an actuator according to claim 1, wherein the motor is drive-controlled. 前記制御回路は、前記第１の通電モードで前記第２電流制限値を超えた電流を前記モータにパルス状に通電するために、前記モータが起動するのに必要な時間に設定されたオン設定時間の間、前記モータに通電するオン動作と、前記オン設定時間の経過後、オフ設定時間の間、前記モータへの通電を停止するオフ動作とを交互に繰り返すことを特徴とする請求項１又は２に記載のアクチュエータの制御装置。The control circuit is configured to set an ON setting that is set to a time necessary for the motor to start in order to supply a current that exceeds the second current limit value to the motor in a pulsed manner in the first power supply mode. 2. An on-operation for energizing the motor for a period of time and an off-operation for stopping energization of the motor for an off-set time after the elapse of the on-set time are alternately repeated. Or the control device for an actuator according to 2. 前記オン設定時間とオフ設定時間は、これら両設定時間を１周期とする時間での平均電流が前記定格電流値を超えないように設定されることを特徴とする請求項３に記載のアクチュエータの制御装置。4. The actuator according to claim 3, wherein the on-set time and the off-set time are set such that an average current during a period in which the two set times are one cycle does not exceed the rated current value. 5. Control device. 前記制御回路は、前記第１の通電モードで前記モータを駆動制御する際に、前記第２電流制限値を超えた電流が前記モータに流れる時間が予め設定された過電流検出時間以下の場合、前記オン設定時間の経過後にそのまま通電を続行することを特徴とする請求項３又は４に記載のアクチュエータの制御装置。The control circuit, when driving control of the motor in the first energization mode, when the time that the current exceeding the second current limit value flows to the motor is equal to or less than a preset overcurrent detection time, The actuator control device according to claim 3, wherein the energization is continued as it is after the ON set time has elapsed. 前記モータに流れる電流値を検出する電流値検出回路を含み、前記制御回路は、前記第１の通電モードで前記モータを駆動制御する際に、前記電流値検出回路により検出した電流値を、その検出した電流値が前記第２電流制限値を越えている時間で積分し、その積分値が一定値に達した時、前記モータへの通電を停止するとともに、前記積分値を０に設定する動作と、この設定後、予め設定されたオフ設定時間が経過するまでの間、前記モータへの通電を停止させる動作とを繰り返すことを特徴とする請求項１又は２に記載のアクチュエータの制御装置。A current value detection circuit for detecting a current value flowing through the motor, wherein the control circuit, when driving and controlling the motor in the first energization mode, the current value detected by the current value detection circuit, An operation of integrating the detected current value during a time when the detected current value exceeds the second current limit value, and stopping the current supply to the motor and setting the integrated value to 0 when the integrated value reaches a constant value. 3. The actuator control device according to claim 1, wherein, after the setting, an operation of stopping the power supply to the motor is repeated until a preset OFF set time elapses. 4. 前記モータに流れる電流値を検出する電流値検出回路を含み、前記制御回路は、前記第１の通電モードで前記モータを駆動制御する際に、前記電流値検出回路により検出した電流値を、その検出した電流値が前記第２電流制限値を越えている時間で積分する動作と、前記検出した電流値が前記第２電流制限値より低い電流設定値以下の間は前記積分値を減らす動作と、前記その積分値が一定値に達した後、予め設定されたオフ設定時間の間、前記モータへの通電を停止する動作と、前記オフ設定時間の経過後に前記モータへの通電を開始する動作とを行なうことを特徴とする請求項１又は２に記載のアクチュエータの制御装置。A current value detection circuit for detecting a current value flowing through the motor, wherein the control circuit, when driving and controlling the motor in the first energization mode, the current value detected by the current value detection circuit, An operation of integrating at a time when the detected current value exceeds the second current limit value, and an operation of reducing the integral value while the detected current value is equal to or less than a current set value lower than the second current limit value. An operation of stopping the energization of the motor for a preset off-set time after the integral value reaches a constant value, and an operation of starting the energization of the motor after the elapse of the off-set time 3. The actuator control device according to claim 1, wherein
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