JP2005112293A - 電子制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 制御回路がメモリに記憶しているドアの現在位置と、ドアの実際の現在位置との間のずれを解消する。
【解決手段】 電子制御装置４００は、サーボモータ１００ａ〜１００ｅの出力軸１２７の現在位置を検出するとともに、この検出される現在位置に基づきサーボモータの出力軸１２７を目標停止位置まで駆動させる制御回路２００ａ〜２００ｅとの間で通信し、制御回路２００ａ〜２００ｅに目標停止位置を送信データとして送信するに先だって、出力軸の現在位置を受信データとして制御回路から受信し、かつ、この受信される現在位置が異常であると判定したときには、その現在位置を補正して該当する制御回路に返信する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、複数のアクチュエータをそれぞれ制御する複数の制御回路との間で通信する電子制御装置に関する。

従来、車両用空調装置では、空調ユニット内に設けられるエアミックスドアなどの各種ドアを出力軸にて回転駆動する各アクチュエータと、アクチュエータ毎にその出力軸の現在位置を検出するとともに、この検出される現在位置に基づき、各アクチュエータをこのアクチュエータ毎に目標停止位置まで駆動させるように制御する各制御回路と、各制御回路との間と通信して各制御回路のそれぞれにアクチュエータ毎の目標停止位置を送信する電子制御装置と、を備えるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特開平１０−１３８７４２号公報

ところで、上述の車両用空調装置では、制御回路としては、現在位置に基づき、出力軸を目標停止位置まで駆動させるものであるので、制御回路により出力軸を目標停止位置まで精度良く駆動させるためには、各制御回路としては、現在位置を正しく認識することが必要になる。

しかし、電磁波などの電気ノイズの影響により制御回路が誤作動を起こし、メモリがリセットしたり、制御回路から現在位置を受信する際に電気ノイズの影響でデータ化けしたりすると、制御回路が認識している現在位置と、実際の現在位置とにずれが生じる。

すなわち、電磁波などの電気ノイズの影響により制御回路が認識している現在位置が異常になることになる。ここで、制御回路が認識している現在位置が異常であるにも関わらず、制御回路が、この異常である現在位置を基に、アクチュエータを制御すると、出力軸を、本来の目標停止位置以外の位置まで回転させてしまい、例えば、ロックなどを発生させてアクチュエータを制御不能にさせる可能性がある。

本発明は、複数のアクチュエータをそれぞれ制御する各制御回路と通信する電子制御装置において、アクチュエータが制御不能になるのを未然に防止するようにすることを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、複数のアクチュエータ（１００ａ〜１００ｅ）の出力軸（１２７）の現在位置をそれぞれ検出するとともに、この検出されるそれぞれ現在位置に基づき複数のアクチュエータの出力軸を目標停止位置までそれぞれ駆動する複数の制御回路（２００ａ〜２００ｅ）との間で通信する電子制御装置であって、複数の制御回路がそれぞれアクチュエータを駆動させるに先だって、現在位置を複数の制御回路からそれぞれ受信する受信手段（Ｓ９１〜Ｓ９５）と、受信されるそれぞれの現在位置が異常であるか否かをそれぞれ判定する判定手段（Ｓ２０１〜Ｓ２０３）と、受信されるそれぞれの現在位置のうち、ある現在位置が異常であると判定手段によって判定されたとき、ある現在位置を補正して各制御回路のうちある現在位置に該当する制御回路に返信する返信手段（Ｓ１０４、Ｓ１０５）と、を備えることを特徴とする。なお、以下、「各制御回路のうちある現在位置に該当する制御回路」を「該当制御回路」という。

このように、電子制御装置では、現在位置が異常であると判定手段によって判定されたときには、この現在位置を補正して該当制御回路に送信するので、該当制御回路としては、この補正された現在位置に基づき、アクチュエータの出力軸を目標停止位置まで正常に駆動することができ、アクチュエータが制御不能になるのを未然に防止することができる。

ここで、請求項２に記載の発明では、前記受信されるそれぞれの現在位置のうち、ある現在位置が正常であると前記判定手段によって判定された場合には、その判定直後にて、前記複数の制御回路のうち前記ある現在位置に該当する制御回路以外の他の制御回路との間の通信を停止した状態で、前記ある現在位置に該当する制御回路に対して、前記目標停止位置を送信する送信手段（Ｓ１０６）を備えていることを特徴とする。

したがって、該当制御回路は、アクチュエータの出力軸を素早く目標停止位置を駆動させることができる。

また、具体的には、請求項３に記載の発明のように、前記複数のアクチュエータは、前記出力軸の駆動に伴い互いに位相のずれた２つのパルス信号をそれぞれ出力するものであり、前記複数の制御回路は、前記複数のアクチュエータからそれぞれ出力される２つのパルス信号の変化をカウントしてカウント値を現在位置として求めるように構成してもよい。

ここで、現在位置が異常か否かの判定を判定するにあたり、請求項４に記載の発明のように、受信手段は、前記現在位置以外に、前記２つのパルス信号のパルス状態をも前記複数の制御回路からそれぞれ受信するものであり、前記判定手段は、前記複数の制御回路からそれぞれ受信される現在位置が異常か否かの判定を、前記現在位置と前記２つのパルス信号のパルス状態との関係に基づき、行うようにしてもよい。

より、具体的には、請求項５に記載の発明のように、前記現在位置が正常である場合の前記現在位置を示すカウント値のうち下位側所定桁の値と、前記２つのパルス信号のパルス状態との関係を示す記憶データを記憶する記憶手段（４２０）を備えておれば、前記判定手段は、前記複数の制御回路からそれぞれ受信される現在位置が、前記記憶手段の記憶データに示される関係を満たしているか否かをそれぞれ判定することにより、前記複数の制御回路からそれぞれ受信される現在位置が異常か否かを判定するようにしてもよい。

また、現在位置が異常か否かの判定については、請求項４に記載の発明のようにする場合に限らず、請求項６に記載の発明のようにしてもよい。

例えば、請求項６に記載の発明では、前記受信手段は、前記複数の制御回路からそれぞれ現在位置を周期的に受信するものであり、前記判定手段は、前記複数の制御回路のうち、ある制御回路から今回受信された現在位置と先回受信された現在位置との差が一定値より大きいとき、前記ある制御回路から今回受信された現在位置が異常であると判定することを特徴とする。

したがって、判定手段は、２つのパルス信号を用いることなく、制御回路から受信される現在位置だけで、現在位置が異常か否かを判定することができる。

ここで、請求項７に記載の発明によれば、前記判定手段は、前記複数の制御回路のうち、ある制御回路から今回受信された現在位置と先回受信された現在位置との差が一定値より大きいか否かを周期的に判定するものであり、前記一定値を、前記受信手段により前記それぞれ現在位置を受信する周期と、前記複数のアクチュエータの出力軸の最大速度とによって決めることが必要となる。

一方、請求項８に記載の発明のように、判定手段は、複数の制御回路のうち、ある制御回路から受信された現在位置が予め決められた範囲から外れているとき、ある制御回路から受信された現在位置が異常であると判定するようにしてもよい。

また、現在位置を補正するには、具体的には、次のように構成してもよい。

すなわち、請求項９に記載の発明のように、前記現在位置を示すカウント値のうち下位側所定桁の値、前記２つのパルス信号のパルス状態、及び、前記現在位置の補正量の関係を示すデータを記憶する記憶手段（４２０）を備えており、前記複数の制御回路のうち、ある制御回路から受信される現在位置が異常であると前記判定手段によって判定された場合には、前記返信手段は、前記ある制御回路から受信される現在位置及び前記２つのパルス信号のパルス状態と、前記記憶手段に記憶されるデータとに基づき補正量を決定するとともに、この決定された補正量に基づき、前記現在位置を補正して前記ある制御回路に返信するように構成する。

また、請求項１０に記載の発明のように、複数のアクチュエータとしては、その出力軸の駆動により、室内の空気調和を行う空調ユニット（５０）に設けられる複数のドア（１ａ〜１ｅ）をそれぞれ駆動させるものを用いてもよい。

ところで、制御回路について現在位置が異常であると判定された場合において、アクチュエータの初期化を実施させることなく、そのまま、当該制御回路によりアクチュエータを駆動させると、アクチュエータにロックなどを発生させてアクチュエータを制御不能にさせる可能性がある。

なお、初期化とは、アクチュエータの出力軸を原点位置まで駆動させて出力軸が原点位置に位置していることを記憶させることである。

そこで、現在位置が異常であると判定されると、アクチュエータの初期化を実施させることが好ましいと考えられるものの、アクチュエータに初期化を実施させるには、空調ユニットを一旦、停止させることが必要になる。このため、初期化を実施すると、空調ユニットの空調動作が停止するので、ユーザに対して違和感を与える可能性がある。

そこで、請求項１１に記載の発明のように、複数の制御回路は、アクチュエータの出力軸を原点位置まで駆動させて出力軸が原点位置に位置していることを記憶する初期化手段をそれぞれ備えているものであり、受信されるそれぞれの現在位置のうち、ある現在位置が異常であると判定手段によって判定された場合には、指示手段によって、複数の制御回路のうちある制御回路に対して、空調ユニットによる空調動作が停止された後に初期化手段を稼働させるように指令することが好ましい。

この場合、ある制御回路が、空調ユニットによる空調動作が停止された後にアクチュエータの初期化を実施するので、空調ユニットを停止させることがなくなり、ユーザに対して違和感を与えることを未然に防ぐことができる。

なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。

図１に、本発明に係る電子制御装置が適用された車両用空調装置の全体構成を示す。

車両用空調装置は、計器盤内に収納された空調ユニット５０を備えており、この空調ユニット５０はケース５を備えている。空調ケース５内において、内外気切換ドア１ｂが、ケース５に回転可能に支持されて、サーボモータ１００ｅによる駆動のもとに、第１切換位置（図に実線で示す位置）に切り替えられて、空調ケース５内にその外気導入口５ａから外気を流入させる。

一方、内外気切換ドア１ｂが、サーボモータ１００ｅによる駆動のもとに、第２切換位置（図に破線で示す位置）に切り替えられて、空調ケース５内にその内気導入口５ｂから車室内の空気（内気）を流入させる。

ブロワ９は、ブロワモータ９ａの回転速度に応じて、外気導入口５ａからの外気または内気導入口５ｂからの内気を空気流としてエバポレータ４に送風し、エバポレータ４は、そのブロワ９から吹き出される空気流を、公知の冷凍サイクルの作動によって循環する冷媒により冷却する。

エアミックスドア（Ａ／Ｍドア）１ａは、サーボモータ１００ｄにより駆動されて、エバポレータ４から吹き出される冷却空気流をヒータコア３に流入される気流とヒータコア３をバイパスする気流（以下、バイパス冷却気流という）とに分流する。

ヒータコア３に流入される気流は、ヒータコア３内のエンジン冷却水（温水）により加熱されるので、ヒータコア３から温風が吹き出されることになる。これに伴い、ヒータコア３から吹き出される温風とバイパス冷却気流とは混合されて吹出口ドア１ｃ、１ｄ、１ｅに向けて流動されることになる。温風とバイパス冷却気流との混合比ＳＷ（％）は、エアミックスドア１ａの開度により決められることになる。

吹出口ドア１ｃは、サーボモータ１００ｃによる駆動のもとに、デフモード時にて第１切換位置（図に実線で示す位置）から第２切換位置（図に破線で示す位置）に切り換えられて、開口部５ｃを開けて開口部５ｃから主にフロントウインドシールドの内面に向けて空気を吹き出さる。

吹出口ドア１ｅは、サーボモータ１００ｂによる駆動のもとに、フェイスモード時に第１切換位置（図に実線で示す位置）から第２切換位置（図に破線で示す位置）に切り換えられて、開口部５ｅを開けこの開口部５ｅから車室の乗員上半身に向けて空気を吹き出させる。

吹出口ドア１ｄは、サーボモータ１００ａによる駆動のもとに、フットモード時にて第１切換位置（図に実線で示す位置）から第２切換位置（図に破線で示す位置）に切り換えられて、開口部５ｄを開け開口部５ｄから車室の乗員下半身に向けて空気を吹き出させる。

なお、バイレベルモード時には、吹出口ドア１ｅ、１ｄのそれぞれを第２切換位置に切り換えて、開口部５ｄ、５ｅの双方を開ける。また、ドア１ａ〜１ｅは、それぞれ、樹脂等で板状にそれぞれ成形されたものである。そして、以下、吹出口ドア１ｃ、１ｄ、１ｅを区別するために、それぞれ、デフ吹出口ドア１ｃ、フット吹出口ドア１ｄ、フェイス吹出口ドア１ｅともいう。

電子制御装置（ＥＣＵ）４００は、図１、図２に示すように、メモリ４２０、マイクロコンピュータ４１０、および定電圧回路４３０から構成されている。そして、マイクロコンピュータ４１０は、内気温センサＳ１により検出される車室内温度と、日射センサＳ２により検出される車室内の日射強度と、外気温センサＳ３により検出される車室外の温度と、乗員により設定された温度設定器Ｒｅから出力される設定温度等などに応じて、制御回路２００ａ〜２００ｄを介してサーボモータ１００ａ〜１００ｅを制御するとともに、ブロアモータ９ａを制御する。

ここで、制御回路２００ａ〜２００ｄは、サーボモータ毎に設けられており、制御回路２００ａ〜２００ｄは、後述するように、サーボモータ１００ａ〜１００ｅのうち該当するサーボモータを制御する。なお、電子制御装置４００とサーボモータ１００ａ〜１００ｅとの間では、通信ライン、電源ライン、グランドラインによって繋がっている。

また、メモリ４２０は、コンピュータプログラムなどが記憶されるＲＯＭ、および、マイクロコンピュータ４１０の処理に伴うデータなどを記憶するＲＡＭなどから構成されている。定電圧回路４３０は、車載バッテリＢから出力される電圧を一定電圧に変換してマイクロコンピュータ４１０などに出力する。

次に、サーボモータ１００ａ〜１００ｅの構成について図３〜図７を用いて説明する。

ここで、サーボモータ１００ａ〜１００ｅは、その駆動対象となるドアやそのドアの可動範囲が個々に異なるだけで、個々に実質的構成が同様であるため、サーボモータ１００ａ〜１００ｅの一例としてサーボモータ１００ｄの構成について説明する。

図３はサーボモータ１００ｄの外観図であり、図４はサーボモータ１００ｄの構成図である。そして、図４中、直流モータ１１０は、車載バッテリＢからの電源が供給されて、出力軸１１１を回転させるものであり、減速機構１２０は直流モータ１１０から入力された回転力を減速してエアミックスドア（Ａ／Ｍドア）１ａに向けて出力する変速機構である。なお、以下、直流モータ１１０及び減速機構１２０等の回転駆動する機構部を駆動部１３０と呼ぶ。

ここで、減速機構１２０は、直流モータ１１０の出力軸１１１に圧入されたウォーム１２１、このウォーム１２１と噛み合うウォームホィール１２２、及び複数枚の平歯車１２３、１２４、１２５からなる歯車列であり、出力側に位置する最終段歯車（出力側歯車）１２６には、出力軸１２７が設けられている。

なお、ケーシング１４０は駆動部１３０を収納するととともに、後述するブラシ（電気接点）１５５〜１５７が固定されたケーシングである。

また、減速機構１２０のうち、直流モータ１１０により直接駆動される入力歯車（ウォーム１２１）より出力側（出力軸１２７）には、図５〜７（特に、図７参照）に示すように、パルスパターンプレート（以下、パターンプレートと呼ぶ。）１５３が設けられており、このパターンプレート１５３は、円周方向に交互に並んだ導電部１５１ａ、１５２ａ及び非導電部１５１ｂ、１５２ｂからなる第１、２パルスパターン１５１、１５２が設けられたもので、出力軸１２７と一体的に回転する。

このとき、導電部１５１ａ、１５２ａの円周角α１、α２及び非導電部１５１ｂ、１５２ｂの円周角β１、β２を互いに等しくするとともに、第１パルスパターン１５１の位相を第２パルスパターン１５２の位相に対して円周角α１、α２（＝円周角β１、β２）の略１／２ずらしている。

なお、第１、２パルスパターン１５１、１５２は電気的に繋がっており、第１、２パルスパターン１５１、１５２は、両パルスパターン１５１、１５２より内周側に設けられたコモンパターン（共通導電部パターン）１５４と電気的に繋がって、後述するブラシ１５７を介してバッテリ（図示せず。）の負極側に電気的に繋がっている。

一方、ケーシング１４０側には、バッテリの正極側に接続された銅系導電材料製の第１〜３ブラシ（電気接点）１５５〜１５７が樹脂一体成形により固定されており、第１ブラシ１５５は第１パルスパターン１５１に接触し、第２ブラシ１５６は第２パルスパターン１５２に接触し、第３ブラシ１５７はコモンパターン１５４に接触するように構成されている。

なお、本実施形態では、第１〜３ブラシ１５５〜１５７とパターンプレート１５３との接点を２点以上（本実施形態では、４点）とすることにより、第１〜３ブラシ１５５〜１５７と導電部１５１ａ、１５２ａ（コモンパターン１５４を含む。）との電気接続を確実なものとしている。

また、出力軸１２７には、図３に示すように、エアミックスドア１ａが圧入固定されており、エアミックスドア１ａは、出力軸１２７の回転に伴って、ストッパ５ａ、５ｂ間を回転する。また、ストッパ５ａ、５ｂは、エアミックスドア１ａを衝突させて出力軸１２７の制御範囲Ｘ１を設定するものであり、空調ケース５から突起するように設けられている。

次に、サーボモータ１００ｄの概略作動について図８〜図１０を用いて説明する。

図８はサーボモータ１００ｄの制御回路２００ｄを示す模式図であり、この制御回路２００ｄは、直流モータ１１０を駆動するモータ駆動回路２１０、並びにパターンプレート１５３で発生するパルス信号に基づいて出力軸１２７の回転角及び回転の向きを検出する回転角度検出器（回転角度検出手段）２２０、各種制御情報を記憶するフラッシュメモリ等の入力された情報を電力の供給を受けることなく保持することができる記憶回路２３０、通信ラインを通して電子制御装置４００と通信する通信回路２５０などを有して構成されている。

そして、直流モータ１１０が回転して出力軸１２７（パターンプレート１５３）が回転すると、第１、２ブラシ１５５、１５６と導電部１５１ａ、１５２ａとが接触する通電（ＯＮ）状態、及び第１、２ブラシ１５５、１５６と非導電部１５１ｂ、１５２ｂとが接触する非通電（ＯＦＦ）状態が相互に周期的に発生することになる。

したがって、第１、２ブラシ１５５、１５６には、直流モータ１１０が所定角度回転する毎にパルス信号が発生する。ここで、上述の説明から明らかなように、本実施形態では、第１、２ブラシ１５５、１５６とパターンプレート１５３とにより出力軸１２７が所定角度回転する毎にパルス信号を発するパルス発生器（パルス発生手段）１５８（図８参照）を構成している。

また、第１パルスパターン１５１の位相と第２パルスパターン１５２の位相とがずれているため、パルス発生器１５８では、第１パルスパターン１５１と第１ブラシ１５５とにより発生する二位相のパルス信号（以下、このパルス信号をＡ相パルスと呼ぶ。）と、第２パルスパターン１５２と第２ブラシ１５６とにより発生するＡ相パルス対して位相のずれた二位相のパルス信号（以下、このパルス信号をＢ相パルスと呼ぶ。）とが発生する。

このため、本実施形態では、Ａ相パルス及びＢ相パルスのうちいずれの信号が先に回転角度検出器２２０に入力されるかによって、直流モータ１１０（出力軸１２７）の回転方向を検出している。

また、図９に示すように、直流モータ１１０がプラスカウント方向に回転すると、Ａ相パルスおよびＢ相パルスの状態が「０、１」→「１、１」→「１、０」→「０、０」→「０、１」→…の順に周期的に切り替わる一方、直流モータ１１０がマイナスカウント方向に回転すると、Ａ相パルスおよびＢ相パルスの状態が「１、１」→「０、１」→「０、０」→「１、０」→「１、１」→…の順に周期的に切り替わる。

そこで、回転角度検出器２２０は、このＡ相、Ｂ相パルスの状態の切り替わりに基づき、出力軸１２７の現在位置を更新する。具体的には、Ａ相パルスおよびＢ相パルスの状態が「０、１」→「１、１」→「１、０」→「０、０」→「０、１」→…の順に切り替わる毎に現在位置を１つずつ増加させる。一方、Ａ相パルスおよびＢ相パルスの状態が「１、１」→「０、１」→「０、０」→「１、０」→「１、１」→…の順に切り替わる毎に、現在位置が１つずつ減少させる。すなわち、Ａ相パルスおよびＢ相パルスのパルス状態の変化をカウントしてそのカウント値を現在位置として求めることになる。

ここで、現在位置を示すカウント値は二進数コードで表されるため、図１０に示すように、Ａ相、Ｂ相パルスの状態が「０、１」のとき、現在位置の下二桁を「００」とすると、Ａ相、Ｂ相パルスの状態が「１、１」に移行すると、現在位置の下二桁が更新されて「０１」となる。なお、「現在位置の下二桁」が、「請求項５に記載の発明の記載の下位側所定桁」に相当する。

さらに、Ａ相、Ｂ相パルスの状態が「１、０」に移行すると、現在位置の下二桁が更新されて「１０」となり、その後Ａ相、Ｂ相パルスの状態が「０、０」に移行すると、現在位置の下二桁が更新されて「１１」となる。その後、Ａ相、Ｂ相パルスの状態が「０、１」に戻ると、現在位置の下二桁が「００」になる。

このように、Ａ相、Ｂ相パルスの状態が、「０、１」→「１、１」→「１、０」→「０、０」→「０、１」の順に替わると、現在位置の下二桁が「００」→「１１」→「１０」→「００」→「００」の順に替わることになる。このことにより、現在位置が正常値である限り、Ａ相、Ｂ相パルスの状態と現在位置の下二桁とが予め決められた１対１の対応関係を有することになる。

なお、図１０は、Ａ相、Ｂ相パルスの状態と、現在位置を示す二進数コードのうちの下二桁との対応関係を示す図表である。

一方、制御回路２００ｄは、電子制御装置４００から目標停止位置を受信してサーボモータ１００ｄの出力軸１２７の駆動を開始したときには、Ａ相、Ｂ相パルスの状態に応じて出力軸１２７の現在位置を更新してメモリ２３０に記憶して、目標停止位置と現在位置と一致したとき、サーボモータ１００ｄへの給電を停止してサーボモータ１００ｄを停止させる。このことにより、サーボモータ１００ｄは、内外気切換ドア１ｂを第１、第２切換位置のうち一方まで回転させることになる。

さらに、制御回路２００ｄは、サーボモータ１００ｄを初期化する機能（これは、請求項８に記載の初期化手段に相当する）を有している。この初期化する機能では、サーボモータ１００ｄの出力軸１２７をマイナスカウント方向に一定期間、回転させて、その後、Ａ相、Ｂ相パルスの振幅の変化が停止されたとき、ストッパ５ａによりドアが停止したと判定する。このとき、出力軸１２７が原点位置に位置していることとメモリ２３０に記憶することになる。

次に、本実施形態の作動について、図１１〜図１４を用いて説明する。図１１は、電子制御装置４００のマイクロコンピュータ４１０による制御処理を示すフローチャート、図１２はマイクロコンピュータ４１０による制御処理のサーボモータ毎の詳細を示すフローチャート、図１３は図１２中の位置ずれ判定処理（Ｓ１０２）の詳細を示すフローチャートである。

マイクロコンピュータ４１０は、図１１〜図１３のフローチャートに従って、メモリ４２０に記憶されるコンピュータプログラムを実行する。このコンピュータプログラムは、イグニッションスイッチＩＧがＯＮされると一定期間毎に繰り返される。イグニッションスイッチＩＧは、乗員に操作されて、マイクロコンピュータ４１０にバッテリＢからの給電を許可するためのスイッチである。

先ず、サーボモータ１００ａ〜１００ｅのそれぞれの出力軸１２７の目標停止位置を算出する（Ｓ９０）。

最初に、車室内の室内温度Ｔｒを検出する内気温センサＳ１、車室内に照射される日射強度Ｔｓを検出する日射センサＳ２、車室外の外気温度Ｔａｍを検出する外気温センサＳ３、制御目標となる車室内の設定温度Ｔｓｅｔを設定したり、吹出モードなどをマニュアルで乗員が設定するための設定器Ｒｅ等からの出力信号を読み込む。そして、Ｔｒ、Ｔｓ、Ｔａｍ、Ｔｓｅｔを予め記憶される数式１に代入して目標吹出温度ＴＡＯを求める。

ＴＡＯ＝Ｋｅｓｔ・Ｔｓｅｔ−Ｋｒ・Ｔｒ
−Ｋａｍ・Ｔａｍ−Ｋｓ・Ｔｓ＋Ｃ……数式１
なお、Ｋｅｓｔ、Ｋｒ、Ｋａｍ、Ｋｓは、各センサの出力信号のそれぞれゲインで、Ｃは定数である。

ここで、目標吹出空気温度ＴＡＯとエンジン冷却水温Ｔｗ及び出口温度Ｔｅとに基づき、メモリ４２０内に予め記憶されている下記数式２を用いて、エアミックスドア１ａの目標開度θｏを算出する。

θｏ＝｛（ＴＡＯ−Ｔｅ）／（Ｔｗ−Ｔｅ）｝×１００（％）……数２
ここで、ヒータコア３に気流を流す流路を完全に閉じたとき、目標開度θｏを０％とし、ヒータコア３をバイパスする流路を完全に閉じたとき、目標開度θｏを１００％とする。そして、この算出される目標開度θｏに基づき、サーボモータ１００ａの出力軸１２７の目標停止位置を求める。

ここで、エアミックスドア１ａの目標開度θｏと、目標停止位置とは１対１で対応しており、目標開度θｏと目標停止位置との対応関係を示す対照表がメモリ４２０に予め記憶されており、この記憶される対照表に基づき、目標停止位置が選択されることになる。

次に、目標吹出空気温度ＴＡＯに基づき、メモリ４２０内に予め記憶されている図１３の特性図より、吸込口モードとして、内気導入モード、外気導入モードのいずれにするかを決定する。

ここで、吸込口モードとサーボモータ１００ｅの出力軸１２７の目標停止位置とは、１対１で対応付けられており、吸込口モードと目標停止位置と対応関係を示す対照表がメモリ４２０に予め記憶されており、この記憶される対照表に基づき、サーボモータ１００ｅの出力軸１２７の目標停止位置が選択されることになる。

次に、目標吹出空気温度ＴＡＯに基づいて、メモリ４２０内に予め記憶されている図１１の特性図より、吹出口モードとして、フェイスモード（ＦＡＣＥ）、バイレベルモード（Ｂ／Ｌ）、およびフットモード（ＦＯＯＴ）のいずれのモードを実施するのかを決定する。また、設定器Ｒｅにより、デフモードがマニュアルで吹出口モードとして設定されているときには、この設定されているデフモードを吹出口モードとして実施すると決定する。以上のように、フェイスモード、バイレベルモード、フットモード、デフモードのいずれかが吹出口モードとして実施されると決定されることになる。

ここで、吹出口モードと、サーボモータ１００ａ〜１００ｃの各出力軸１２７の目標停止位置とは１対１で対応付けられている。そして、吹出口モードと、サーボモータ１００ａ〜１００ｃの各出力軸１２７の目標停止位置との対応関係を示す対照表がメモリ４２０に予め記憶されており、この記憶される対照表に基づいて、サーボモータ１００ａ〜１００ｃの各出力軸１２７の目標停止位置が選択されることになる。

以上により、サーボモータ１００ａ〜１００ｅのそれぞれの目標停止位置が決定されることになる。

次に、制御回路２００ａ〜２００ｄのそれぞれと時分割で送受信処理する（Ｓ９１〜Ｓ９５）。

先ず、制御回路２００ａとの間の送受信処理について図１４の制御フローチャートを用いて説明すると、制御回路２００ａから、現在位置および現在のＡ相、Ｂ相のパルス状態を含む現在情報を受信して（Ｓ１０１）、現在位置の位置ずれが生じているか否かを判定する（Ｓ１０２）。

この判定は、制御回路２００ａが認識しているサーボモータ１００ａの出力軸１２７の現在位置と実際の出力軸１２７の現在位置とにずれが生じているか否か判定するものである。換言すれば、制御回路２００ａが記憶している出力軸１２７の現在位置が異常であるか否かを判定することになる。なお、当該位置ずれ判定処理（Ｓ１０２）の詳細については、後述する。

そして、メモリ４２０において、後述する位置ずれフラグがリセットされているとき（位置ずれフラグ＝０）、位置ずれが生じていないとして、Ｓ１０３の判定でＮＯと判定する。この場合、その直後にて、制御回路２００ｂ〜２００ｄとの間の通信を停止した状態で、サーボモータ１００ａの出力軸１２７の目標停止位置を制御回路２００ａに送信する（Ｓ１０６）。これに伴い、制御回路２００ａは、サーボモータ１００ｄによってエアミックスドア１ａを目標停止位置まで駆動させることになる。

なお、「制御回路２００ｂ〜２００ｄ」は、請求項２に記載の発明における「前記複数の制御回路のうち前記ある現在位置に該当する制御回路以外の他の制御回路」に相当する。

また、メモリ４２０に設定されている位置ずれフラグがセットされているとき（位置ずれフラグ＝１）、位置ずれが生じているとして、予めメモリ４２０に記憶されるデータ（図１６の図表参照）、現在位置、現在のＡ相、Ｂ相のパルス状態に基づき、現在位置の補正量を決定する（Ｓ１０４）。

ここで、図１６は、現在位置の下二桁と、現在のＡ相、Ｂ相のパルス状態と、補正量とが、１対１対１で対応付けられている図表である。この図表を基に、現在位置の補正量として、−１、±０、＋１、＋２のうち１つが決定されることになる。

例えば、現在位置の下二桁が「００」で、現在のＡ相、Ｂ相のパルス状態「０」「１」であるときには、位置ずれが生じていなく、現在位置が正常であるため、補正量とは「±０」となる。

一方、現在位置の下二桁が「００」で、現在のＡ相、Ｂ相のパルス状態「０」「０」であるときには、位置ずれが生じており、現在位置が異常であるため、補正量とは「−１」となる。このように選択される補正量を現在位置に加算することにより、現在位置を補正してこの補正された現在位置を制御回路２００ａに送信する。

すると、制御回路２００ａは、この送信された現在位置を記憶回路２３０に記憶するとともに、この記憶された現在位置に基づいてサーボモータ１００ａの出力軸１２７を目標停止位置まで駆動させることになる。

次に、上述の位置ずれ判定処理（Ｓ１０２）について図１５の制御フローチャートチャートを用いて説明する。

今回の現在位置と先回の現在位置の差の絶対値（｜今回の現在位置−先回の現在位置｜）が予め決められた範囲Ｎｐを越えているか否か判定することにより、位置ずれが生じているか否かを判定する（Ｓ２０１）。なお、範囲Ｎｐを決める根拠については後述する。

ここで、今回の現在位置と先回の現在位置の差の絶対値範囲Ｎｐを越えているとき、位置ずれが生じていると判定したとき、位置ずれフラグをセットする（Ｓ２０４）。

また、今回の現在位置と先回の現在位置の差の絶対値範囲Ｎｐを越えていないとき、現在位置が予め決められた出力軸１２７の制御範囲Ｘ１外であるか否かを判定する。そして、現在位置が出力軸１２７の制御範囲Ｘ１外であるとき、位置ずれが生じていると判定したとき、位置ずれフラグをセットする（Ｓ２０４）。

さらに、現在位置が予め決められた出力軸１２７の制御範囲Ｘ１内であるとき、現在位置の下二桁および現在のＡ相、Ｂ相のパルス状態の関係から、メモリ４２０に予め記憶されたデータ（図１０の図表参照）を基に、位置ずれが生じているか否かを判定する。なお、図１０は、位置ずれを生じていないとき、すなわち、正常である現在位置の下二桁およびＡ相、Ｂ相のパルス状態における１対１の関係を示す図表である。

例えば、今回受信された現在位置及び現在位置の下二桁が、図１０に示す図表の関係を満たしていると、位置ずれが生じていないと判定し、今回受信された現在位置及び現在位置の下二桁が、図１０に示す図表の関係を満たしていないと、位置ずれが生じていない（すなわち、現在地が正常である）と判定して、位置ずれフラグをセットする。

以上のように、制御回路２００ａとの間の送受信処理が行われると、送受信処理の場合と同様に、その後、制御回路２００ｂ、２００ｃ、２００ｄ、２００ｅの間で時分割にて送受信処理を行うことになる。

このため、制御回路２００ａの場合と同様に、制御回路２００ｂ〜２００ｅの間で、出力軸１２７の現在位置の位置ずれ判定処理、現在位置の補正処理、目標停止位置の送信処理などを行うことになる。

このため、制御回路２００ｂ〜２００ｅは、それぞれ、サーボモータ１００ｂ〜１００ｅのうち該当するサーボモータの出力軸１２７を目標停止位置まで回転させる。このことにより、サーボモータ１００ｂ〜１００ｅは、それぞれ該当するドアを第１、第２切換位置のうち一方まで回転させることになる。その後、目標算出（Ｓ９０）の処理に戻り、Ｓ９０〜Ｓ９５の処理が周期的に行われることになる。

次に、範囲Ｎｐを決める根拠について説明すると、図１１に示す制御処理の周期をＴとすると、サーボモータ１００ｄによるエアミックスドア１ａの回転速度の最大値Ｓｍａｘと周期Ｔとから、１周期でエアミックスドア１ａの最大移動量（＝Ｓｍａｘ×Ｔ）が決定される。

そして、この最大移動量を範囲Ｎｐとして設定する。このため、（｜今回の現在位置−先回の現在位置｜）が範囲Ｎｐを越えているか否かにより、位置ずれが生じているか否かを判定することができる。

ここで、上述のごとく、位置ずれが生じているとして、位置ずれフラグがセットされているときには、イグニッションスイッチＩＧがオフされて、空調ユニット５０による空調動作が停止された後にて、位置ずれが生じているサーボモータに対応する制御回路に対して初期化を稼働させるように指示する。このように、「初期化を稼働させるように指示する機能」が、「請求項８に記載の指示手段」に相当する。

このため、制御回路は、サーボモータの出力軸１２７をマイナスカウント方向に一定期間、回転させる。その後、Ａ相、Ｂ相パルスの振幅の変化が停止されたとき、ストッパ５ａによりドアが停止したとき判定する。これに伴い、サーボモータへの給電を停止して、かつ、ドアが原点位置に位置していると記憶回路２３０に記憶する
次に、本実施形態の作用効果について説明する。すなわち、本実施形態の電子制御装置４００は、サーボモータ１００ａ〜１００ｅの出力軸１２７の現在位置をそれぞれ検出するとともに、この検出されるそれぞれ現在位置に基づきそれぞれの出力軸１２７を目標停止位置までそれぞれ駆動する制御回路２００ａ〜２００ｅとの間で通信する。

そして、電子制御装置４００は、制御回路２００ａ〜２００ｅがそれぞれサーボモータ１００ａ〜１００ｅを駆動させるに先だって、現在位置を制御回路２００ａ〜２００ｅからそれぞれ受信して、この受信されるそれぞれの現在位置が異常であるか否かをそれぞれ判定する。

ここで、この受信されるそれぞれの現在位置のうち、例えばサーボモータ１００ａの現在位置が異常であるとしたとき、当該現在位置を補正して制御回路２００ａ〜２００ｅのうち当該現在位置に該当する制御回路２００ａに返信する。

このように、電子制御装置４００が、現在位置が異常であると判定したときには、この現在位置を補正して該当制御回路２００ａに送信するので、該当制御回路２００ａとしては、現在位置の異常を解消することができ、この補正された現在位置に基づき、サーボモータ１００ａの出力軸１２７を目標停止位置まで正常に駆動することができるので、サーボモータ１００ａが制御不能になるのを未然に防止することができる。

また、本実施形態では、電子制御装置４００が、例えば、サーボモータ１００ａの現在位置が正常であると判定したとき、その直後にて、当該現在位置に該当する制御回路２００ａに対して、目標停止位置を送信するので、該当制御回路２００ａとしては、サーボモータ１００ａの出力軸１２７を素早く目標停止位置を駆動させることができる。

また、本実施形態では、例えばサーボモータ１００ａの出力軸１２７に位置ずれが生じていると判定したときには、制御回路２００ａに対して、その直後ではなく、空調ユニット５０による空調動作が停止された後にて、サーボモータ１００ａの初期化を稼働させるように指示する。このため、制御回路２００ａは、空調ユニット５０による空調動作の停止後にて、サーボモータ１００ａを初期化する。このため、空調ユニット５０による空調動作中にその動作を一旦停止させて、乗員に違和感を与えることを未然に防ぎ得る。

（その他の実施形態）
上述の実施形態においては、ドア１ａ〜１ｅをストッパ５ａに衝突させてサーボモータ１００ａ〜１００ｅの回転を機械的に停止させた位置を原点位置として記憶し、その後は、原点位置を作動基準としてサーボモータ１００ａ〜１００ｅを制御したが、原点位置からずれた位置を作動基準としてサーボモータ１００ａ〜１００ｅを制御してもよい。

上述の実施形態では、摺動接点方式の位置検出装置を例に本発明を説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、光学式のエンコーダ等のその他の位置検出装置にも適用することができる。

上述の実施形態では、出力軸１２７にパルス発生器１５８を設けたが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えばパルス発生器１５８（パルスプレート１５３）用にさらに減速した回転部を設けパルス信号を発生させてもよい。

上述の実施形態では、車両用空調装置に本発明を適用したが、本発明の適用はこれに限定されるものではない。

上述の実施形態においては、サーボモータ１００ａ〜１００ｅの回転を機械的に原点位置にて停止させたものを示したが、本発明はこれに限らず、サーボモータへの給電を停止させてサーボモータ１００ａ〜１００ｅの回転を原点位置にて停止させるようにしてもよい。

上述の実施形態においては、アクチュエータとして、直流モータ１１０を有するサーボモータ１００ａ〜１００ｅを用いた例について説明したが、これに限らず、出力軸を入力パルス信号に基づき一定角度毎に回転させるステッピングを有するものを用いてもよい。

この場合、入力パルス信号を数えるだけで、出力軸１２７の現在位置を推定することができるので、上述のように説明した出力軸１２７の位置検出する構成を用いる必要が無くなる。

本発明の実施形態に係る車両用空調装置の模式図である。 図１の電子制御装置および制御回路の接続構成を示す図である。 図１のサーボモータの外形を示す図である。 図１のサーボモータの概略構成を示す図である。 （ａ）は図４のパルスプレートの正面図であり、（ｂ）は（ａ）の側面図である。 図５のＡ−Ａ断面図である。 図５のパルスプレートの拡大図である。 図１のサーボモータ１００ｅの構成を示す図である。 パルス発生器から発生するパルス信号のパルス状態を示す図である。 Ａ相、Ｂ相のパルス状態と現在位置の下二桁の関係を示す図表である。 図１の電位制御装置の制御処理を示すフローチャートである。 吸込口モードを決める為の特性図である。 吹出口モードを決める為の特性図である。 図１１の送受信処理の一部の詳細を示すフローチャートである。 図１４の一部の処理の詳細を示すフローチャートである。 図１の電子制御装置の送受信処理を説明する為の図表である。

符号の説明

１００ａ〜１００ｅ…サーボモータ、
１１０…直流モータ、
２２０…回転角度検出器、
２００ａ〜２００ｄ…制御回路、
４００…電子制御装置
４１０…マイクロコンピュータ
４２０…メモリ。

Claims (11)

1. 複数のアクチュエータ（１００ａ〜１００ｅ）の出力軸（１２７）の現在位置をそれぞれ検出するとともに、この検出されるそれぞれの現在位置に基づき前記複数のアクチュエータの出力軸を目標停止位置までそれぞれ駆動する複数の制御回路（２００ａ〜２００ｅ）との間で通信する電子制御装置であって、
   前記複数の制御回路が前記それぞれのアクチュエータを駆動するに先だって、前記現在位置を前記複数の制御回路からそれぞれ受信する受信手段（Ｓ９１〜Ｓ９５）と、
   前記受信されるそれぞれの現在位置が異常であるか否かをそれぞれ判定する判定手段（Ｓ２０１〜Ｓ２０３）と、
   前記受信されるそれぞれの現在位置のうち、ある現在位置が異常であると前記判定手段によって判定されたとき、前記ある現在位置を補正して前記各制御回路のうち前記ある現在位置に該当する制御回路に返信する返信手段（Ｓ１０４、Ｓ１０５）と、を備えることを特徴とする電子制御装置。
2. 前記受信されるそれぞれの現在位置のうち、ある現在位置が正常であると前記判定手段によって判定された場合には、その判定直後にて、前記複数の制御回路のうち前記ある現在位置に該当する制御回路以外の他の制御回路との間の通信を停止した状態で、前記ある現在位置に該当する制御回路に対して、前記目標停止位置を送信する送信手段（Ｓ１０６）を備えていることを特徴とする請求項１に記載の電子制御装置。
3. 前記複数のアクチュエータは、前記出力軸の駆動に伴い互いに位相のずれた２つのパルス信号をそれぞれ出力するものであり、
   前記複数の制御回路は、前記複数のアクチュエータからそれぞれ出力される２つのパルス信号の変化をカウントしてカウント値を現在位置として求めることを特徴とする請求項１または２に記載の電子制御装置。
4. 前記受信手段は、前記現在位置以外に、前記２つのパルス信号のパルス状態をも前記複数の制御回路からそれぞれ受信するものであり、
   前記判定手段は、前記複数の制御回路からそれぞれ受信される現在位置が異常か否かの判定を、前記現在位置と前記２つのパルス信号のパルス状態との関係に基づき、行うことを特徴とする請求項３に記載の電子制御装置。
5. 前記現在位置が正常である場合の前記現在位置を示すカウント値のうち下位側所定桁の値と、前記２つのパルス信号のパルス状態との関係を示す記憶データを記憶する記憶手段（４２０）を備えており、
   前記判定手段は、前記複数の制御回路からそれぞれ受信される現在位置が、前記記憶手段の記憶データに示される関係を満たしているか否かをそれぞれ判定することにより、前記複数の制御回路からそれぞれ受信される現在位置が異常か否かを判定することを特徴とする請求項４に記載の電子制御装置。
6. 前記受信手段は、前記複数の制御回路からそれぞれ現在位置を周期的に受信するものであり、
   前記判定手段は、前記複数の制御回路のうち、ある制御回路から今回受信された現在位置と先回受信された現在位置との差が一定値より大きいとき、前記ある制御回路から今回受信された現在位置が異常であると判定することを特徴とする請求項３に記載の電子制御装置。
7. 前記判定手段は、前記複数の制御回路のうち、ある制御回路から今回受信された現在位置と先回受信された現在位置との差が一定値より大きいか否かを周期的に判定するものであり、
   前記一定値は、前記受信手段により前記それぞれ現在位置を受信する周期と、前記複数のアクチュエータの出力軸の最大速度とによって決められていることを特徴とする請求項６に記載の電子制御装置。
8. 前記判定手段は、前記複数の制御回路のうち、ある制御回路から受信された現在位置が予め決められた範囲から外れているとき、前記ある制御回路から受信された現在位置が異常であると判定することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の電子制御装置。
9. 前記現在位置を示すカウント値のうち下位側所定桁の値、前記２つのパルス信号のパルス状態、及び、前記現在位置の補正量の関係を示すデータを記憶する記憶手段（４２０）を備えており、
   前記複数の制御回路のうち、ある制御回路から受信される現在位置が異常であると前記判定手段によって判定された場合には、前記返信手段は、前記ある制御回路から受信される現在位置及び前記２つのパルス信号のパルス状態と、前記記憶手段に記憶されるデータとに基づき補正量を決定するとともに、この決定された補正量に基づき、前記現在位置を補正して前記ある制御回路に返信することを特徴とする請求項４に記載の電子制御装置。
10. 前記複数のアクチュエータは、その出力軸の駆動により、室内の空気調和を行う空調ユニット（５０）に設けられる複数のドア（１ａ〜１ｅ）をそれぞれ駆動するものであることを特徴とする請求項１ないし９のいずれか１つに記載の電子制御装置。
11. 前記複数の制御回路は、前記アクチュエータの出力軸を原点位置まで駆動させて前記出力軸が原点位置に位置していることを記憶する初期化手段をそれぞれ備えているものであり、
    前記受信されるそれぞれの現在位置のうち、ある現在位置が異常であると前記判定手段によって判定された場合には、前記複数の制御回路のうちある制御回路に対して、前記空調ユニットによる空調動作が停止された後に前記初期化手段を稼働させるように指令する指示手段を備えていることを特徴とする請求項１０に記載の電子制御装置。

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