JP2006298170A - 電動アクチュエータシステムおよび車両用空調装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 大型の突き当て部や、その突き当て部の機械的な撓みの計算が必要無くなる初期設定方法とする。
【解決手段】 電動モータ１１０で出力軸１２７を回動させ、回動部材１６０と原点負荷部３０５ｃとが接触したときの出力軸１２７の負荷変動を負荷検出手段で検出して原点位置設定手段Ｓ１６・Ｓ２６に記憶させる。
これによれば、電動モータ１１０を回転停止させる程の大型の突き当て部は必要無く、回動部材１６０に接触して出力軸１２７に負荷を与える程度の原点負荷部３０５ｃを設ければ良くなることより、コストを抑えることができる。また、原点負荷部３０５ｃの配設は自由度が高く容易となる。また、接触による負荷変動を検出して原点位置を記憶するため、機械的な撓みの計算は必要無くなり、計算した撓み量と実際の撓み量とに差が生じて位置ずれが生じるというようなおそれも無い。また、繰り返し精度も高くすることができる。
【選択図】 図２

Description

本発明は、電動アクチュエータシステムおよびそれを用いる車両用空調装置に関するものであり、車両用空調装置の内外気切換ドア・エアミックスドア・吹出モード切換ドアなどの可動部材を駆動する電動アクチュエータシステムに適用して有効である。

従来、電動アクチュエータシステムでは、電動モータの回転に応じてパルス信号を発生させるパルス発生器を備え、電子制御装置が、先のパルス発生器から出力されるパルス信号に基づいて出力軸の回動方向および回動角度を制御するものが提案されている。このようなものにおいては、電子制御装置が、電動モータの回転の基準位置としての原点位置を認識する必要がある。

そこで、本発明者らが先に出願した下記特許文献１・特許文献２では、電動モータの回転に伴って回動するモータレバーを突き当て部に突き当てることにより作動限界点で電動モータを回転停止させ、電子制御装置はこの作動限界点を原点位置として記憶するようにしたものを示している。なお、以下、このように原点位置にて回動を停止させることを初期設定と呼ぶ。
特開２００４−２６００５号公報 特開２００４−２３７８００号公報

上記特許文献２においては、レバーを突き当て部へ突き当てた際に機械的な撓みが生じるので、その撓み量を推定計算している。しかしながら、計算した撓み量と実際の撓み量とに差が生じると位置ずれが生じるというおそれがある。また、突き当て部の耐久性を確保するために大型の突き当て部が必要となり、コストが上がってしまったり突き当て部のスペース確保に苦心したりするという問題点がある。

本発明は、上記従来技術の問題点に鑑みて成されたものであり、その目的は、大型の突き当て部や、その突き当て部の機械的な撓みの推定計算が必要無くなる初期設定方法の電動アクチュエータシステムおよび車両用空調装置を提供することにある。

本発明は上記目的を達成するために、請求項１ないし請求項６に記載の技術的手段を採用する。すなわち、請求項１に記載の発明では、電圧が印加されて出力軸（１２７）を回動させる電動モータ（１１０）と、
出力軸（１２７）に連結されて出力軸（１２７）の回動に伴って回動する回動部材（１６０）と、
電動モータ（１１０）の回転角度に応じてパルス信号を発生するパルス発生手段（３４０）と、
パルス発生手段（３４０）から発生されるパルス信号に基づいて出力軸（１２７）の位置を検出する位置検出手段（３５０）とを備える電動アクチュエータシステムであり、
回動部材（１６０）の回動範囲の所定箇所で回動部材（１６０）の一部（１６０ａ）と接触して出力軸（１２７）に負荷を与える原点負荷部（３０５ｃ）と、
出力軸（１２７）の負荷を検出する負荷検出手段と、
原点位置を記憶する原点位置設定手段（Ｓ１６、Ｓ２６）とを備え、
電動モータ（１１０）で出力軸（１２７）を回動させ、回動部材（１６０）と原点負荷部（３０５ｃ）とが接触したときの出力軸（１２７）の負荷変動を負荷検出手段で検出して原点位置設定手段（Ｓ１６、Ｓ２６）に記憶させることを特徴としている。

この請求項１に記載の発明によれば、電動モータ（１１０）を回転停止させる程の大型の突き当て部は必要無くなり、回動部材（１６０）に接触して出力軸（１２７）に負荷を与える程度の原点負荷部（３０５ｃ）を設けることで良くなることより、コストを抑えることができる。また、原点負荷部（３０５ｃ）の配設は自由度が高く容易となる。また、接触による負荷変動を検出して原点位置を記憶するため、機械的な撓みの推定計算は必要無くなり、計算した撓み量と実際の撓み量とに差が生じて位置ずれが生じるというようなおそれが無くなるうえ、繰り返し精度も高くすることができる。

また、請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の電動アクチュエータシステムにおいて、負荷検出手段として、パルス信号の間隔が第１所定間隔以上となり（Ｓ１３）、且つ第２所定間隔以内となった（Ｓ１４）ときの出力軸（１２７）の位置を原点位置として記憶することを特徴としている。

この請求項２に記載の発明によれば、接触による負荷変動をパルス間隔の変化によって検出することができる。より具体的には、パルス間隔が第１所定間隔以上となったことで負荷が高くなったことを検知し、そのパルス間隔が第２所定間隔以内で有った場合は接触が終わったものとして、そのときの位置を原点位置として記憶するものである。ちなみに、パルス間隔が第２所定間隔以上となった場合は反イニシャライズ方向のメカニカルエンドでロックしているものと判定し、モータを反転させ反対方向に回動させて原点位置を探しに行くようにしている。

また、請求項３に記載の発明では、請求項１に記載の電動アクチュエータシステムにおいて、負荷検出手段として、電動モータ（１１０）が回転中に発生するサージ電圧値が第３所定値以上となり（S２３）、且つ次パルスまでの時間が第４所定値以内（Ｓ２４）であったときの出力軸（１２７）の位置を原点位置として記憶することを特徴としている。

また、請求項４に記載の発明では、請求項１に記載の電動アクチュエータシステムにおいて、負荷検出手段として、電動モータ（１１０）が回転中に発生する電流変動値が第３所定値以上となり（S２３）、且つ次パルスまでの時間が第４所定値以内（Ｓ２４）であったときの出力軸（１２７）の位置を原点位置として記憶することを特徴としている。

これら請求項３または請求項４に記載の発明によれば、接触による負荷変動を電動モータ（１１０）で発生するサージ電圧値もしくは電流変動値の変化によって検出することができる。より具体的には、サージ電圧値（電流変動値）が第３所定値以上となったことで接触によって負荷が高くなったことを検知し、次に次パルスまでの時間が第４所定値以内であった場合は接触が終わったものとして、そのときの出力軸（１２７）の位置を原点位置として記憶するものである。ちなみに、第４所定値以内に次パルスが来なかった場合は反イニシャライズ方向のメカニカルエンドでロックしているものと判定し、モータを反転させ反対方向に回動させて原点位置を探しに行くようにしている。

また、請求項５に記載の発明では、請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の電動アクチュエータシステムにおいて、回動部材（１６０）の設定作動範囲と、設定作動範囲の外側に生じるメカニカルエンドとの間に原点位置を設定したことを特徴としている。

原点位置は、回動部材（１６０）の回動範囲内に１箇所設定すれば良いこととなるが、実際の作動時に回動する設定作動範囲内に設定した場合、必要無いのに通過するたびに接触することとなり、作動が滑らかとならないうえに接触部の磨耗・変形などによって原点位置を検出できなくなってしまうおそれがある。

そこで、この請求項５に記載の発明によれば、通常の設定作動範囲と、その設定作動範囲の外側に生じるメカニカルエンドとの間に原点位置を設定することにより、初期設定の必要なときだけ回動部材（１６０）と原点負荷部（３０５ｃ）とを接触させることとなり、耐久性についての心配を無くすことができる。

また、請求項６に記載の発明では、請求項１ないし請求項５に記載の電動アクチュエータシステムをドア（３０７、３１３、３１７）などの可動部材の駆動に適用した車両用空調装置であり、
空気通路を形成する空調ケース（３０５）の一部に、原点負荷部としての樹脂突起部（３０５ｃ）を一体成形したことを特徴としている。

この請求項６に記載の発明によれば、通常、樹脂で形成される空調ケース（３０５）の一部に樹脂突起部（３０５ｃ）を一体成形するのは容易であることより、本電動アクチュエータシステムをドア（３０７、３１３、３１７）などの可動部材の駆動に適用することが容易である。ちなみに、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一例である。

（第１実施形態）
以下、本発明の実施の形態について添付した図面を用いて詳細に説明する。図１は、本発明の実施形態に係る車両用空調装置３００の概要構成を示す模式図であり、本発明の電動アクチュエータシステム（以下、単にアクチュエータと称す）を、エアミックスドア（本発明で言うドア）３１３の駆動装置に適用したものである。まず、車両用空調装置３００の概略について図１を用いて説明する。

車両用空調装置３００は、樹脂で形成されて空気通路を形成する空調ケース３０５を備えており、車室内前方の計器盤奥に収納されている。空調ケース３０５内の上流側において、内外気切換ドア（本発明で言うドア）３０７が、アクチュエータ３１９による駆動のもとに第１切換位置（図１に実線で示す位置）に切り換えられて、空調ケース３０５内に外気導入口３０５ａから外気を流入させ、一方、第２切換位置（図１に破線で示す位置）に切り換えられて、空調ケース３０５内に内気導入口３０５ｂから内気（車室３０３内の空気）を流入させる。

そして、ブロワファン３０９は、電子制御装置３３０により駆動されるブロワモータ３２３の回転速度に応じて、外気導入口３０５ａからの外気または内気導入口３０５ｂからの内気を空気流として車室３０３内に送風する。そのブロワの下流側に配設されたエバポレータ３１１は、ブロワから送られる空気流を、公知の冷凍サイクルの作動によって循環する冷媒によって冷却する。

また、エアミックスドア３１３は、アクチュエータ（サーボモータ）３２５により駆動され、エバポレータ３１１から吹き出される冷却空気流をヒータコア３１５に流入する気流とヒータコア３１５をバイパスする気流（以下、バイパス冷却気流と称す）とに分ける。そして、ヒータコア３１５に流入する気流は、ヒータコア３１５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３１５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３１５から吹き出される温風がバイパス冷却気流と混合されて吹出モード切換ドア（本発明で言うドア）３１７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３１３の開度により決められることになる。

また、吹出モード切換ドア３１７は、アクチュエータ３２７による駆動のもと、フェイスモード時に第１切換位置（図１に一点鎖線で示す位置）に切り換えられて、フェイス吹出口３０５ｃから車室３０３内の乗員上半身に向けて主に冷風を吹き出させ、フットモード時に第２切換位置（図１に破線で示す位置）に切り換えられて、フット吹出口３０５ｄから車室３０３内の乗員足元に向けて主に温風を吹き出させ、またバイレベルモード時に第３切換位置（図１に実線で示す位置）に切り換えられて、両吹出口３０５ｃ・３０５ｄから空気を吹き出させる。

電子制御装置３３０は、車室３０３内の空気状態を制御するため空調制御手段であって、車室３０３内の室内温度Ｔｒを検出する内気温センサ３３１、車室３０３内に照射される日射強度Ｔｓを検出する日射強度センサ３３２、車室外の外気温度Ｔａｍを検出する外気温センサ３３３、制御目標となる車室内の設定温度Ｔｓｅｔを乗員が設定するための温度設定器３３４、などからの出力信号を読み込む。

そして、電子制御装置３３０は、Ｔｒ・Ｔｓ・Ｔａｍ・Ｔｓｅｔを予め記憶される数式１に代入して必要吹き出し温度ＴＡＯを求め、この必要吹き出し温度ＴＡＯを基づきアクチュエータ３２７およびブロワモータ３２３を制御する。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。

（数式１）
ＴＡＯ＝Ｋｅｓｔ・Ｔｓｅｔ−Ｋｒ・Ｔｒ−Ｋａｍ・Ｔａｍ−Ｋｓ・Ｔｓ＋Ｃ
また、電子制御装置３３０は、走行用エンジンを冷却する冷却水の温度Ｔｈを検出する水温センサ３３５、エバポレータ３１１から吹き出される冷風の温度（出口温度）Ｔｅを検出する出口温センサ３３６などからの出力信号を読み込むとともに、Ｔｅ・Ｔｈ・ＴＡＯを予め記憶される数式２に代入して混合比ＳＷ（％）を求める。

（数式２）
ＳＷ＝｛（ＴＡＯ−Ｔｅ）／（Ｔｈ−Ｔｅ）｝×１００
ここで、混合比ＳＷ（％）は、エアミックスドア３１３の開度と１対１で対応しており、電子制御装置３３０は、混合比ＳＷ（％）に基づき、エアミックスドア３１３の目標開度を求めるとともに、エアミックスドア３１３の検出開度を目標開度に近づけるようにアクチュエータ３２５を制御する。検出開度は、アクチュエータ３２５に内蔵される回度センサ３３７によって検出されるものである。

次に、エアミックスドア３１３を駆動するアクチュエータ３２５の構成について説明する。図２は、本発明の一実施形態における電動アクチュエータ３２５の外観図であり、内部に図３で図示する直流モータ（電動モータ）１１０と減速機構１２０とを有している。直流モータ１１０は車両に搭載されたバッテリＢ（図１参照）から電力を得て回転するものであり、減速機構は直流モータから入力された回転力を減速してエアミックスドア３１３に向けて出力する変速機構である。

また、図２に示すように、出力軸１２７には、エアミックスドア３１３を揺動させるモータレバー（本発明で言う回動部材）１６０が圧入固定されている。このことにより、出力軸１２７、ひいてはモータレバー１６０の回動角度が、上述のエアミックスドア３１３の開度に対応することになる。

さらには、本発明の要部として、図２中のＣ部詳細に示すように、モータレバー１６０の一部に設けた原点検出用突起１６０ａと、回動範囲内の１箇所で接触する樹脂突起部（本発明で言う原点負荷部）３０５ｃを、空調ケース３０５の一部に一体にして設けている。

次に、本実施形態の具体的作動について、図３・図４・図５を用いて説明する。図３は図1で示される電子制御装置３３０のブロック図であり、ここでは、理解を容易にするため、電子制御装置３３０で制御するものとしてエアミックスドア３１３を駆動するアクチュエータ３２５のみとしている。図４は、本発明の第１実施形態における電動アクチュエータ３２５のイニシャライズ時の制御フローチャートであり、図５は、モータレバー１６０の移動に対するモータ負荷の変動とパルスの発生を表したグラフである。

例えば、ＣＰＵ３５１は、イグニッションスイッチＩＧから出力される出力信号に応じて、イグニッションスイッチＩＧがオンされたことを判定したとき、図４に示すフローチャートに従って、記憶回路３５２に予め記憶されているプログラムの実行を開始する。

先ず、ステップＳ１１でモータ駆動回路３２０により直流モータ１１０を駆動させる。このとき、モータレバー１６０の回動方向は、図２に示すイニシャライズ方向か反イニシャライズ方向かは分からない状態である。そしてステップＳ１２でパルス信号の間隔（図５参照）を計算してゆく。

ステップＳ１３では、ステップＳ１２で計算したパルス信号の間隔が第１所定値以上であるか否かを判定する。その判定結果がＮＯで、第１所定値以内、つまり通常の負荷が低い状態でのパルス間隔である場合にはステップＳ１２に戻り、パルス間隔の計算と第１所定値以上であるか否かの判定とを繰り返す。

そして、ステップＳ１３での判定結果がＹＥＳ、つまり負荷が高くなってパルス間隔が第１所定値以上となったことを検出した場合にはステップＳ１４へと進む。ステップＳ１４では、第１所定値以上と判定されたパルス間隔が今度は第２所定値以内であるか否かを判定する。その判定結果がＮＯで第２所定値以上の場合にはステップＳ１５へと進む。

つまり、所定値以内に次のパルス信号が入力されないということは、反イニシャライズ方向に進んでメカニカルエンドでロックしているものと判定し、ステップＳ１５では直流モータ１１０の回転を反転させてステップＳ１２に戻る。つまり、モータレバー１６０をイニシャライズ方向に回動させて原点位置を探して行くこととなる。

そして、再度ステップＳ１４まで進んだときの判定結果がＹＥＳ、つまりパルス間隔が第２所定値以内であることを検出した場合にはステップＳ１６へと進む。ステップＳ１６では、パルス間隔が第１所定値以上となって負荷が高くなった（接触した）ことを検出したうえ第２所定値以内に次のパルス信号が入力されたということは接触部を通過して進んだものと考え、パルス信号が入力された位置を原点位置として記憶する（本発明で言う初期位置設定手段）。そして同時に、モータ駆動回路３２０による直流モータ１１０の駆動を停止する。

ステップＳ１７では、直流モータ１１０の駆動を切ってから実際に停止するまでに動いてしまった分をパルス数でカウントしておく。そしてステップＳ１８では、ステップＳ１７でカウントされたパルス分だけ反イニシャライズ方向に戻せばモータレバー１６０は原点位置となり、さらに原点位置から所定のパルス分だけ反イニシャライズ方向に戻せば、モータレバー１６０を設定された作動範囲の一端位置（図２中のパルス数＝０の位置）に持って行くことでき、初期設定（イニシャライズ）を終了する。

次に、本実施形態での特徴と、その効果について述べる。まず、電圧が印加されて出力軸１２７を回動させる電動モータ１１０と、出力軸１２７に連結されて出力軸１２７の回動に伴って回動するモータレバー１６０と、電動モータ１１０の回転角度に応じてパルス信号を発生するパルス発生手段３４０と、パルス発生手段３４０から発生されるパルス信号に基づいて出力軸１２７の回動角度を検出するＣＰＵ３５１とを備える電動アクチュエータシステムであり、
モータレバー１６０の回動範囲の所定箇所でモータレバー１６０の原点検出用突起１６０ａと接触して出力軸１２７に負荷を与える樹脂突起部３０５ｃと、出力軸１２７の負荷を検出する負荷検出手段と、原点位置を記憶する原点位置設定手段Ｓ１６とを備え、
電動モータ１１０で出力軸１２７を回動させ、モータレバー１６０と樹脂突起部３０５ｃとが接触したときの出力軸１２７の負荷変動を負荷検出手段で検出して原点位置設定手段Ｓ１６に記憶させるようにしている。

これによれば、電動モータ１１０を回転停止させる程の大型の突き当て部は必要無くなり、モータレバー１６０に接触して出力軸１２７に負荷を与える程度の樹脂突起部３０５ｃを設けることで良くなることより、コストを抑えることができる。また、樹脂突起部３０５ｃの配設は自由度が高く容易となる。また、接触による負荷変動を検出して原点位置を記憶するため、機械的な撓みの推定計算は必要無くなり、計算した撓み量と実際の撓み量とに差が生じて位置ずれが生じるというようなおそれが無くなるうえ、繰り返し精度も高くすることができる。

また、負荷検出手段として、パルス信号の間隔が第１所定間隔以上となり、且つ第２所定間隔以内となったときの出力軸１２７の位置を原点位置として記憶するようにしている。これによれば、接触による負荷変動をパルス間隔の変化によって検出することができる。より具体的には、パルス間隔が第１所定間隔以上となったことで負荷が高くなったことを検知し、そのパルス間隔が第２所定間隔以内で有った場合は接触が終わったものとして、そのときの出力軸１２７の位置を原点位置として記憶するものである。ちなみに、パルス間隔が第２所定間隔以上となった場合は反イニシャライズ方向のメカニカルエンドでロックしているものと判定し、モータを反転させ反対方向に回動させて原点位置を探しに行くようにしている。

また、モータレバー１６０の設定作動範囲と、設定作動範囲の外側に生じるメカニカルエンドとの間に原点位置を設定している。原点位置は、モータレバー１６０の回動範囲内に１箇所設定すれば良いこととなるが、実際の作動時に回動する設定作動範囲内に設定した場合、必要無いのに通過するたびに接触することとなり、作動が滑らかとならないうえに接触部の磨耗・変形などによって原点位置を検出できなくなってしまうおそれがある。

そこで、これによれば、通常の設定作動範囲と、その設定作動範囲の外側に生じるメカニカルエンドとの間に原点位置を設定することにより、初期設定の必要なときだけモータレバー１６０と樹脂突起部３０５ｃとを接触させることとなり、耐久性についての心配を無くすことができる。

また、上記電動アクチュエータシステムを内外気切換ドア３０７・エアミックスドア３１３・吹出モード切換ドア３１７などの可動部材の駆動に適用した車両用空調装置であり、空気通路を形成する空調ケース３０５の一部に、原点負荷部としての樹脂突起部３０５ｃを一体成形している。

これによれば、通常、樹脂で形成される空調ケース３０５の一部に樹脂突起部３０５ｃを一体成形するのは容易であることより、本電動アクチュエータシステムを内外気切換ドア３０７・エアミックスドア３１３・吹出モード切換ドア３１７などの可動部材の駆動に適用することが容易である。

（第２実施形態）
図６は、本発明の第２実施形態における電動アクチュエータ３２５のイニシャライズ時の制御フローチャートであり、図７は、モータレバー１６０の移動に対するモータ電圧（電流）の変動とパルスの発生を表したグラフである。本実施形態の具体的作動について、図６・図７を用いて説明する。

例えば、ＣＰＵ３５１は、イグニッションスイッチＩＧから出力される出力信号に応じて、イグニッションスイッチＩＧがオンされたことを判定したとき、図６に示すフローチャートに従って、記憶回路３５２に予め記憶されているプログラムの実行を開始する。

先ず、ステップＳ２１でモータ駆動回路３２０により直流モータ１１０を駆動させる。このとき、モータレバー１６０の回動方向は、図２に示すイニシャライズ方向か反イニシャライズ方向かは分からない状態である。そしてステップＳ２２でサージ電圧値（または電流変動値）（図７参照）を計算してゆく。

ステップＳ２３では、ステップＳ２２で計算したサージ電圧値（電流変動値）が第３所定値以上であるか否かを判定する。その判定結果がＮＯで第３所定値以内、つまり通常の負荷が低い状態でのサージ電圧値（電流変動値）である場合にはステップＳ２２に戻り、サージ電圧値（電流変動値）の計算と第３所定値以上であるか否かの判定とを繰り返す。

そして、サージ電圧値（電流変動値）が第３所定値以上となったことを検出した場合にはステップＳ２４へと進む。ステップＳ２４では、第３所定値以上と判定されたサージ電圧値（電流変動値）の次のパルス信号の入力が、第４所定値以内に来たか否かを判定する。その判定結果がＮＯで第４所定値以上入力されなかった場合にはステップＳ２５へと進む。

つまり、第４所定値以内に次のパルス信号が入力されないということは、反イニシャライズ方向に進んでメカニカルエンドでロックしているものと判定し、ステップＳ２５では直流モータ１１０の回転を反転させてステップＳ２２に戻る。つまり、モータレバー１６０をイニシャライズ方向に回動させて原点位置を探して行くこととなる。そして、再度ステップＳ２４まで進んだときの判定結果がＹＥＳ、つまりパルス間隔が第４所定値以内であることを検出した場合（図７参照）にはステップＳ２６へと進む。

ステップＳ２６では、サージ電圧値（電流変動値）が第３所定値以上となって負荷が高くなった（接触した）ことを検出したうえ第４所定値以内に次のパルス信号が入力されたということは接触部を通過して進んだものと考え、パルス信号が入力された位置を原点位置として記憶する（本発明で言う初期位置設定手段）。それと同時に、モータ駆動回路３２０による直流モータ１１０の駆動を停止する。ステップＳ２７では、直流モータ１１０の駆動を切ってから実際に停止するまでに動いてしまった分をパルス数でカウントしておく。

そしてステップＳ２８では、ステップＳ２７でカウントされたパルス分だけ反イニシャライズ方向に戻せばモータレバー１６０は原点位置となり、さらに原点位置から所定のパルス分だけ反イニシャライズ方向に戻せば、モータレバー１６０を設定された作動範囲の一端位置（図２中のパルス数＝０の位置）に持って行くことでき、初期設定（イニシャライズ）を終了する。

次に、上述した第１実施形態と異なる本実施形態での特徴と、その効果について述べると、負荷検出手段として、電動モータ１１０が回転中に発生するサージ電圧値もしくは電流変動値が所定値以上となったときの位置を原点位置として記憶するようにしている。

これらによれば、接触による負荷変動を電動モータ１１０で発生するサージ電圧値もしくは電流変動値の変化によって検出することができる。より具体的には、サージ電圧値（電流変動値）が所定値以上となったことで接触によって負荷が高くなったことを検知し、次に次パルスまでの時間が第４所定値以内であった場合は接触が終わったものとして、そのときの出力軸１２７の位置を原点位置として記憶するものである。ちなみに、第４所定時間内に次パルスが来なかった場合は反イニシャライズ方向のメカニカルエンドでロックしているものと判定し、モータを反転させ反対方向に回動させて原点位置を探しに行くようにしている。

（その他の実施形態）
上述の実施形態では、アクチュエータで駆動する可動部材をエアミックスドア３１３として説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、内外気切換ドア３０７や吹出モード切換ドア３１７でも良いし、板ドア以外のタイプのドアであっても良いし、他の可動部材であっても良い。

また、上述の実施形態ではモータレバー１６０に負荷を掛けているが、ドアレバーやレバー同士を連動させるリンクプレートやドア、もしくはアクチュエータの出力軸そのもののいずれかに負荷を掛ける構造であっても良い。また、原点負荷部も上述した実施形態での樹脂突起部に限るものではない。なお、上述の実施形態でのアクチュエータは、パルスパターンを有するエンコーダで制御するサーボモータであっても良いし、電動モータからのブラシノイズを検出してパルスを発生することで制御するサーボモータであっても良い。

本発明の実施形態に係る車両用空調装置３００の概要構成を示す模式図である。 本発明の一実施形態における電動アクチュエータ３２５の外観図である。 本発明の実施形態に係る電子制御装置３３０の概要構成を示す模式図である。 本発明の第１実施形態における電動アクチュエータ３２５のイニシャライズ時の制御フローチャートである。 モータレバー１６０の移動に対するモータ負荷の変動とパルスの発生を表したグラフである。 本発明の第２実施形態における電動アクチュエータ３２５のイニシャライズ時の制御フローチャートである。 モータレバー１６０の移動に対するモータ電圧（電流）の変動とパルスの発生を表したグラフである。

符号の説明

１１０…電動モータ
１２７…出力軸
１６０…モータレバー（回動部材）
１６０ａ…原点検出用突起（回動部材の一部）
３０５…空調ケース
３０５ｃ…樹脂突起部（原点負荷部）
３０７…内外気切換ドア（ドア）
３１３…エアミックスドア（ドア）
３１７…吹出モード切換ドア（ドア）
３４０…パルス発生手段
３５０…位置検出手段
Ｓ１６、Ｓ２６…原点位置設定手段

Claims (6)

1. 電圧が印加されて出力軸（１２７）を回動させる電動モータ（１１０）と、
   前記出力軸（１２７）に連結されて前記出力軸（１２７）の回動に伴って回動する回動部材（１６０）と、
   前記電動モータ（１１０）の回転角度に応じてパルス信号を発生するパルス発生手段（３４０）と、
   前記パルス発生手段（３４０）から発生されるパルス信号に基づいて前記出力軸（１２７）の位置を検出する位置検出手段（３５０）とを備える電動アクチュエータシステムであり、
   前記回動部材（１６０）の回動範囲の所定箇所で前記回動部材（１６０）の一部（１６０ａ）と接触して前記出力軸（１２７）に負荷を与える原点負荷部（３０５ｃ）と、
   前記出力軸（１２７）の負荷を検出する負荷検出手段と、
   原点位置を記憶する原点位置設定手段（Ｓ１６、Ｓ２６）とを備え、
   前記電動モータ（１１０）で前記出力軸（１２７）を回動させ、前記回動部材（１６０）と前記原点負荷部（３０５ｃ）とが接触したときの前記出力軸（１２７）の負荷変動を前記負荷検出手段で検出して前記原点位置設定手段（Ｓ１６、Ｓ２６）に記憶させることを特徴とする電動アクチュエータシステム。
2. 前記負荷検出手段として、前記パルス信号の間隔が第１所定間隔以上となり（Ｓ１３）、且つ第２所定間隔以内となった（Ｓ１４）ときの前記出力軸（１２７）の位置を前記原点位置として記憶することを特徴とする請求項１に記載の電動アクチュエータシステム。
3. 前記負荷検出手段として、前記電動モータ（１１０）が回転中に発生するサージ電圧値が第３所定値以上となり（S２３）、且つ次パルスまでの時間が第４所定値以内（Ｓ２４）であったときの前記出力軸（１２７）の位置を前記原点位置として記憶することを特徴とする請求項１に記載の電動アクチュエータシステム。
4. 前記負荷検出手段として、前記電動モータ（１１０）が回転中に発生する電流変動値が第３所定値以上となり（S２３）、且つ次パルスまでの時間が第４所定値以内（Ｓ２４）であったときの前記出力軸（１２７）の位置を前記原点位置として記憶することを特徴とする請求項１に記載の電動アクチュエータシステム。
5. 前記回動部材（１６０）の設定作動範囲と、前記設定作動範囲の外側に生じるメカニカルエンドとの間に前記原点位置を設定したことを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の電動アクチュエータシステム。
6. 請求項１ないし請求項５に記載の電動アクチュエータシステムをドア（３０７、３１３、３１７）などの可動部材の駆動に適用した車両用空調装置であり、
   空気通路を形成する空調ケース（３０５）の一部に、前記原点負荷部としての樹脂突起部（３０５ｃ）を一体成形したことを特徴とする車両用空調装置。

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