JP2013183489A - ステッピングモータの帰零、復帰処理方法および装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ステッピングモータの帰零、復帰処理の実行に要する時間を短縮する。
【解決手段】ベントドア駆動部５２１（ステッピングモータ）によって駆動されるベントドア５２（可動部材）の可動範囲の両端部に、ベントドア５２の動きを制限するベントドア第１回動制限部５２３（ストッパ部材）とベントドア第２回動制限部５２４（ストッパ部材）を設けて、ベントドア第１回動制限部５２３とベントドア第２回動制限部５２４のうち、ベントドア５２に近い側を原点位置として帰零処理を行い、帰零処理が終了した後で、ベントドア５２をドア位置記憶部５５（可動部材位置記憶部）に記憶されたドア位置まで移動させる復帰処理を行う。
【選択図】図２

Description

本発明は、例えば車両用空調装置のインテークドアの開閉に利用されるステッピングモータの帰零、復帰処理方法および装置に関するものである。

一般に、ステッピングモータは、外部から入力したパルス数に応じた角度だけ、その軸を回転させることができるアクチュエータであり、高応答性が必要なスピードメータに代表される車両用計器の指針の回転や、低速高トルクが必要な車両用空調装置のインテークドアの開閉などに広く利用されている。

ステッピングモータは開ループ制御で用いられるため、ステッピングモータに入力するパルス数によって回転角度を指示することはできるが、ステッピングモータで駆動される可動部材は、その動きを妨げるように、外部から加えられた予期せぬ負荷によって位置ずれを生じる可能性がある。また、ステッピングモータが搭載された装置が振動することによってステッピングモータに脱調が発生して、この脱調によって可動部材が位置ずれを起こす可能性がある。したがって、ステッピングモータに入力したパルスの数によって、ステッピングモータが実際に回転した角度を知ることはできない。そのため、ステッピングモータを長時間使用すると、回転角度の誤差が累積して、この誤差のために、所定の動作を行うことができなくなる可能性がある。

そこで、定期的に、予め決めておいた原点位置までステッピングモータを回転させて、ステッピングモータの回転角度を原点の位置に合わせる処理（以下、帰零処理と呼ぶ。）を行い、さらに、この帰零処理が終了した後で、ステッピングモータを逆方向に回転させて、次の使用時に備えるために元の設定位置まで戻す処理（以下、復帰処理と呼ぶ。）を行う発明が提案されている（特許文献１参照）。

特開昭５８−１２１４１２号公報

しかしながら、特許文献１に記載された発明によると、帰零処理を行う際に、ステッピングモータによって駆動されるドア等の可動部材を、既定の原点位置まで、ステッピングモータを回転させて移動させる必要がある。

例えば、車両用空調装置のインテークドアを駆動するステッピングモータに対して、帰零処理と復帰処理を実行する場合、まず、帰零処理を行うことによって、インテークドアを予め決められた原点位置まで移動させ、その後、空調装置の状態を元の設定状態に戻すために、復帰処理を行って、インテークドアを元の位置に復帰させる必要がある。その際、インテークドアは重量があるため、移動させるのには時間を要し、一般的な車両用空調装置では、これらの帰零、復帰処理を行うために十数秒を要する場合もある。

このように、インテークドアに対して帰零処理と復帰処理を行って移動させるのには長時間を必要とするため、この帰零処理と復帰処理を実施している間は、車両用空調装置の送風を止めておく必要がある。そのため、帰零処理や復帰処理を実施している間は、車両用空調装置の機能が損なわれてしまい、乗員に不快感を与えてしまうという問題がある。

本発明は上記事情に鑑みなされたもので、短時間で帰零処理と復帰処理を実行することができるステッピングモータの帰零、復帰処理方法および装置を提供することを目的とする。

本発明に係るステッピングモータの帰零処理と復帰処理方法は、ステッピングモータによって駆動される可動部材の可動範囲の両端部に、それぞれ原点位置を設定して、ステッピングモータで駆動される可動部材を、元の設定状態から近い側の原点位置まで移動させることによって帰零処理を行い、その後、元の設定状態への復帰処理を行うものである。

すなわち、本発明の請求項１に記載のステッピングモータの帰零処理と復帰処理方法は、 ステッピングモータに対する指令に応じて移動し、位置または角度を変更する可動部材の可動範囲の両端部に設けられたストッパ部材のうち、前記ステッピングモータに対して指令された、前記可動部材の位置または角度に近い側の前記ストッパ部材の位置を原点位置として選択して、原点位置として選択された前記ストッパ部材に対して前記可動部材を当接させる帰零処理を行い、前記帰零処理が終了した後で、前記可動部材の位置または角度を、前記帰零処理を行う前に前記ステッピングモータに対して指令された、前記可動部材の位置または角度に変更する復帰処理を行うことを特徴としている。

このように構成されたステッピングモータの帰零処理と復帰処理方法によれば、ステッピングモータに対する指令に応じて移動し、位置または角度を変更する可動部材の可動範囲の両端部に設けられたストッパ部材のうち、ステッピングモータに対して指令された、可動部材の位置または角度に近い側のストッパ部材の位置が原点位置として選択されて、原点として選択されたストッパ部材に対して、可動部材を当接させる帰零処理が行われ、帰零処理が終了した後で、可動部材の位置または角度が、帰零処理を行う前にステッピングモータに対して指令された、可動部材の位置または角度に変更される復帰処理が行われるため、可動部材は、可動範囲の両端部のうち、近い側に設けられたストッパ部材の位置との間を往復移動すればよく、これによって、帰零処理と復帰処理に要する時間を短縮することができる。

また、本発明の請求項２に記載のステッピングモータの帰零処理と復帰処理方法は、請求項１において、前記ステッピングモータが搭載された機器の主電源が切断されたときに前記帰零処理を行って、前記主電源が投入されたときに前記復帰処理を行うことを特徴としている。

このように構成されたステッピングモータの帰零処理と復帰処理方法によれば、ステッピングモータが搭載された機器の電源が切断されたときに帰零処理を行い、さらに、機器の電源が投入されたときに復帰処理を行うため、機器の使用終了時に帰零処理がなされて、機器の起動時に復帰処理がなされる。これによって、使用者は、帰零処理や復帰処理の実行時に、機器の機能損失を感じることなく機器を使用することができる。

さらに、このように構成されたステッピングモータの帰零処理と復帰処理方法によれば、電源が切断されたときに帰零処理が行われ、電源が投入されたときに復帰処理が行われるため、帰零処理と復帰処理を行う時間を完全に分離することができる。これによって、帰零処理と復帰処理とを連続して行う場合に比べて、帰零、復帰処理に要する時間をより一層短縮することができる。

そして、本発明の請求項３に記載のステッピングモータの帰零、復帰処理装置は、ステッピングモータと、前記ステッピングモータの回転に応じて移動し、位置または角度を変更する可動部材と、前記ステッピングモータに対して、前記可動部材の移動量または回転角度を指令して前記ステッピングモータを駆動するステッピングモータ駆動制御部と、前記可動部材の移動範囲または回転範囲の両端部に設けられ、前記可動部材の移動または回転を制限するストッパ部材と、前記ステッピングモータ駆動制御部からの指令に基づいて推定される前記可動部材の位置または角度を記憶する可動部材位置記憶部と、前記可動部材位置記憶部に記憶された前記可動部材の位置または角度に基づいて、前記ストッパ部材のうち、前記可動部材の位置または角度に近い側の前記ストッパ部材の位置を原点位置として選択する原点選択部と、前記可動部材を前記原点位置に当接させる帰零処理を行い、前記帰零処理が終了した後で、前記可動部材を、前記帰零処理を行う前の位置に戻す復帰処理を行う帰零、復帰処理制御部とを有することを特徴としている。

このように構成されたステッピングモータの帰零、復帰処理装置によれば、ステッピングモータ駆動制御部から指令されたステッピングモータの回転に応じて移動し、位置または角度を変更する可動部材の可動範囲の両端部に設けられたストッパ部材のうち、可動部材位置記憶部に記憶された可動部材の位置または角度に基づいて、原点選択部が、可動部材の位置または角度に近い側のストッパ部材の位置を原点として選択して、帰零、復帰処理制御部が、選択されたストッパ部材の位置を原点位置として、そのストッパ部材に対して可動部材を当接する帰零処理を行い、帰零処理が終了した後で、可動部材の位置または角度を、帰零処理を行う前の位置または角度に変更する復帰処理を行うため、可動部材は、可動範囲の両端部のうち、近い側に設けられたストッパ部材の位置との間を往復移動すればよく、これによって、帰零処理と復帰処理に要する時間を短縮した、ステッピングモータの帰零、復帰処理装置を提供することができる。

さらに、本発明の請求項４に記載のステッピングモータの帰零、復帰処理装置は、請求項３において、前記ステッピングモータが搭載された機器の主電源の投入および切断を行う電源供給指示部を有し、前記主電源が切断されたときに前記帰零処理を行って、前記主電源が投入されたときに前記復帰処理を行うことを特徴としている。

このように構成されたステッピングモータの帰零、復帰処理装置によれば、電源供給指示部が、ステッピングモータが搭載された機器の主電源を切断したときに、帰零処理が行われ、さらに、電源供給指示部が機器の主電源を投入したときに、復帰処理が行われるため、機器が使用されていない期間に帰零処理と復帰処理を行うことができ、これによって、帰零処理や復帰処理の実行中に機器の機能損失を生じることのない、ステッピングモータの帰零、復帰処理装置を提供することができる。

さらに、このように構成されたステッピングモータの帰零、復帰処理装置によれば、主電源が切断されたときに帰零処理が行われ、主電源が投入されたときに復帰処理が行われるため、帰零処理と復帰処理を行う時間を完全に分離することができ、これによって、帰零処理と復帰処理とを連続して行う場合に比べて、１回の処理に要する時間をより一層短縮することができる、ステッピングモータの帰零、復帰処理装置を提供することができる。

本発明に係るステッピングモータの帰零、復帰処理方法および装置によれば、ステッピングモータに対する指令に応じて移動する可動部材の可動範囲の両端部に設けられたストッパ部材のうち、可動部材に近い側のストッパ部材の位置が原点位置として選択されて帰零処理と復帰処理が行われるため、帰零処理と復帰処理を短時間で実行することができるという効果が得られる。

本発明に係るステッピングモータの帰零、復帰処理方法を適用した車両用空調装置の概略構成を示すブロック図である。 本発明に係るステッピングモータの帰零、復帰処理方法の第１実施例を説明するベントドア周りの概略構成図である。 本発明に係るステッピングモータの帰零、復帰処理方法の第１実施例の動作を説明するフローチャートである。 本発明に係るステッピングモータの帰零、復帰処理方法の第２実施例を説明するベントドア周りの概略構成図である。 （ａ）は本発明の第２実施例におけるステッピングモータの帰零処理について説明する図である。（ｂ）は本発明の第２実施例におけるステッピングモータの復帰処理について説明する図である。 本発明に係るステッピングモータの帰零、復帰処理方法の第２実施例の動作を説明するフローチャートである。 車両用空調装置のドアの構造を示す図である。

以下、本発明に係るステッピングモータの帰零処理と復帰処理方法および装置の実施例について、図面を参照して説明する。

本実施例１は、本発明を、車両用空調装置のベントドア、フットドア、デフロスタドアの制御に適用したものである。以下、本発明の実施例１を、図１、２および図３のフローチャートを用いて説明する。
［機械的構成］

本発明を適用した車両用空調装置１００は、図示しない車両に設置され、図１に示すように、エンジン１０によって駆動される圧縮機３０と、空調ユニット４０とを備えている。

圧縮機３０は、車両が走行するための駆動力を発生するエンジン１０によって駆動されて、冷媒を加圧する。

空調ユニット４０は、車室内に設置され、車室内の空調状態の制御を行う。この空調ユニット４０は、空気の流路に沿って、外気導入口４１と、内気導入口４２と、インテークドア４３と、インテークドア駆動部４３１と、ブロアファン４５と、ブロアモータ４６と、エバポレータ（蒸発器）４７と、ヒーターコア（空気加熱用の熱交換器）４８と、エアミックスドア４９と、エアミックスドア駆動部４９１とを備えている。以下、各部の機能を説明する。

外気導入口４１は、車両の外部の空気を導入して、内気導入口４２は、車室内の空気を導入する。

インテークドア４３は、インテークドア駆動部４３１によって回動され、内気導入と外気導入の切り替え、または、内気、外気の混合率を決める。

ブロアファン４５は、インテークドア４３から導入した外気、内気、もしくはそれらの混合気を、空調ユニット４０の内部に設けた風路５８に送風する。

ブロアモータ４６は、ＤＣモータ等のアクチュエータからなり、ブロアファン４５の回転速度（ファン速）を制御して、風路５８に送風する風量を制御する。

エバポレータ（蒸発器）４７は、圧縮機３０によって加圧された冷媒を通過させて、冷媒を蒸発させる際に、エバポレータ４７に送風された空気を冷却する冷却用の熱交換器として作用する。

ヒーターコア（空気加熱用の熱交換器）４８は、図示しない冷却水路を通してエンジン１０を冷却することによって暖められた冷却水を循環させて、ヒーターコア４８に送風された空気を暖める。

エアミックスドア４９は、エバポレータ４７とヒーターコア４８との間に設置されており、エアミックスドア駆動部４９１によって回動されてその開度を変更して、エバポレータ４７のみを通過した冷風と、エバポレータ４７を通過した後でヒーターコア４８を通過した温風との混合比率を制御する。

ヒーターコア４８の下流には、エバポレータ４７を通過した冷風と、ヒーターコア４８を通過した温風とが混合される混合室５９が形成される。

混合室５９には、車室内のベントグリル（図示省略）に連通するベント吹き出し口５２２、フットグリル（図示省略）に連通するフット吹き出し口５３２およびデフロスタグリル（図示省略）に連通するデフロスタ吹き出し口５４２が設けられている。

ベントドア５２（可動部材）は、ベントドア駆動部５２１（ステッピングモータ）によって回動し、その開度を変更可能になっており、混合室５９で混合された空気を、ベント吹き出し口５２２を通して車室内のベントグリルに送風する。

フットドア５３（可動部材）は、フットドア駆動部５３１（ステッピングモータ）によって回動し、その開度を変更可能になっており、混合室５９で混合された空気を、フット吹き出し口５３２を通して車室内のフットグリルに送風する。

デフロスタドア５４（可動部材）は、デフロスタドア駆動部５４１（ステッピングモータ）によって回動し、その開度を変更可能になっており、混合室５９で混合された空気を、デフロスタ吹き出し口５４２を通して車室内のデフロスタグリルに送風する。

ベントドア５２の回動範囲の両端部には、混合室５９の内壁面の一部、もしくは、内壁面から突出した構造物で構成された、ベントドア第１回動制限部５２３（ストッパ部材）およびベントドア第２回動制限部５２４（ストッパ部材）が設けられており、ベントドア５２は、ベントドア第１回動制限部５２３またはべントドア第２回動制限部５２４に接触することによって、その回動が制限される。

さらに、フットドア５３の回動範囲の両端部には、混合室５９の内壁面の一部、もしくは、内壁面から突出した構造物で構成された、フットドア第１回動制限部５３３（ストッパ部材）およびフットドア第２回動制限部５３４（ストッパ部材）が設けられており、フットドア５３は、フットドア第１回動制限部５３３またはフットドア第２回動制限部５３４に接触することによって、その回動が制限される。

また、デフロスタドア５４の回動範囲の両端部には、混合室５９の内壁面の一部、もしくは、内壁面から突出した構造物で構成された、デフロスタドア第１回動制限部５４３（ストッパ部材）およびデフロスタドア第２回動制限部５４４（ストッパ部材）が設けられており、デフロスタドア５４は、デフロスタドア第１回動制限部５４３またはデフロスタドア第２回動制限部５４４に接触することによって、その回動が制限される。

なお、図７に、ベントドア５２、デフロスタドア５４の具体的な構造の１例を示す。ベントドア５２、フットドア５３、デフロスタドア５４は、図１に示すように、それぞれが独立して回動する構造になっている場合もあれば、図７に示すように、複数のドアが連携して回動するように構成されている場合もある。

図７に示す構成では、ベントドア５２とデフロスタドア５４とは、ベントドアレバー５２５とＬ字リンク５０とデフロスタドアレバー５４５を介して連動して回動する構造になっている。

図７において、ベントドア５２とベントドアレバー５２５とは、ベントドア軸端部５２６において接続され、デフロスタドア５４とデフロスタドアレバー５４５とは、デフロスタドア軸端部５４６において接続されている。

そして、ベントドア５２を回動させるベントドアレバー５２５とＬ字リンク５０とは、第１ピン溝５２８に嵌め込まれた第１ピン５２７を介して連結しており、Ｌ字リンク５０とデフロスタドアレバー５４５とは、第２ピン溝５４８に嵌め込まれた第２ピン５４７を介して連結している。
［制御的構成］

本発明を適用した車両用空調装置１００は、さらに、空調ユニット４０の制御を行う空調制御部６０と、空調制御部６０に対する操作指示を行う空調操作部７０と、空調制御部６０の制御状態を表示する空調表示部８０と、空調制御部６０において制御量を算出するために利用するセンサ類９０、９２、９４、９６、９７、９８と、車両のイグニッションスイッチの状態を検出するイグニッション信号検出部９９（電源供給指示部）と、空調制御部６０がベントドア５２、フットドア５３、デフロスタドア５４のそれぞれに対して指示した開度を記憶するドア位置記憶部５５（可動部材位置記憶部）とを備えている。なお、センサ類としては、外気温度センサ９０と、車室温度センサ９２と、吹き出し口温度センサ９４と、日射量センサ９６と、水温センサ９７と、エバポレータ温度センサ９８を備えている。

車両の乗員は、各種スイッチから構成された空調操作部７０を利用して、車室内の設定温度の指示を行う。指示された設定温度は、空調制御部６０に入力される。

外気温度センサ９０は、外気温を計測する。計測された外気温は、空調制御部６０に入力される。

車室温度センサ９２は、車室内温度を計測する。計測された車室内の温度は、空調制御部６０に入力される。

吹き出し口温度センサ９４は、ベント吹き出し口５２２、フット吹き出し口５３２、デフロスタ吹き出し口５４２の温度をそれぞれ計測する。計測されたベント吹き出し口５２２、フット吹き出し口５３２、デフロスタ吹き出し口５４２の温度は、それぞれ空調制御部６０に入力される。

日射量センサ９６は、車両に当たる日射量を計測する。計測された日射量は、空調制御部６０に入力される。

水温センサ９７は、エンジン１０の冷却水温度を計測する。計測された水温は、空調制御部６０に入力される。

エバポレータ温度センサ９８は、エバポレータ４７通過後の空気温度を計測する。計測されたエバポレータ４７通過後の空気温度は、空調制御部６０に入力される。

空調制御部６０は、詳しくは、図２に示すように、制御量算出部６２、ステッピングモータ駆動制御部６４、原点選択部６５および帰零、復帰処理制御部６６から構成されている。

制御量算出部６２は、ブロアファン４５の回転速度（ファン速）と、圧縮機３０の運転状態と、インテークドア４３、エアミックスドア４９、ベントドア５２、フットドア５３、デフロスタドア５４のそれぞれの開度を決定する。

ステッピングモータ駆動制御部６４は、各ドアの開度の制御を行う。

原点選択部６５は、可動部材であるベントドア５２、フットドア５３、デフロスタドア５４のそれぞれの開度に近い側のストッパ部材である、ベントドア第１回動制限部５２３、フットドア第１回動制限部５３３、デフロスタドア第１回動制限部５４３、もしくはベントドア第２回動制限部５２４、フットドア第２回動制限部５３４、デフロスタドア第２回動制限部５４４の位置を原点位置として選択する。

帰零、復帰処理制御部６６は、定期的にステッピングモータを回転させて、各ドアを原点選択部６５によって選択された原点位置まで移動させることによって、ステッピングモータの回転位置の誤差の蓄積を防ぐ帰零処理と、帰零処理を行った後で、各ドアを、帰零処理を行う前の位置まで戻す復帰処理を行う。

制御量算出部６２は、詳しくは、空調操作部７０によって車両の乗員が設定した設定温度と、前述した各センサから入力された情報と、に基づいて、ベント吹き出し口５２２、フット吹き出し口５３２、デフロスタ吹き出し口５４２から送風する風量を決定し、さらに、決定した風量を送風するためのブロアファン４５の送風量を決定して、決定された風量でブロアモータ４６を回転させる指示を行うとともに、圧縮機３０の運転状態や、インテークドア４３の位置や、エアミックスドア４９の位置の制御を行う。

制御量算出部６２は、さらに、ベント吹き出し口５２２、フット吹き出し口５３２、デフロスタ吹き出し口５４２から送風する風量に基づいて、ベントドア５２、フットドア５３、デフロスタドア５４のそれぞれの開度を算出して、算出した開度をステッピングモータ駆動制御部６４に受け渡し、ステッピングモータ駆動制御部６４は、ベントドア駆動部５２１、フットドア駆動部５３１、デフロスタドア駆動部５４１のそれぞれに対して、対応するドアの開度を変更する指示を行う。指示を受けたベントドア駆動部５２１、フットドア駆動部５３１、デフロスタドア駆動部５４１は、それぞれ、各ドアの開度を調整するステッピングモータを所定量だけ回転させることによって対応する各ドアの開度を調整して、所定の吹き出し状態を実現する。なお、ステッピングモータの回転角度は、制御量算出部６２で算出された各ドアの開度と、ドア位置記憶部５５に記憶された対応する各ドアの開度と、の差分値を、１パルス当たりのステッピングモータの回転角度で除算することによって算出される。

空調表示部８０は、空調制御部６０から指示された空調ユニット４０の動作状態を視覚的に表示して、車両の乗員に伝達する。

そして、車両用空調装置１００がマニュアルモードで動作しているときは、車両の乗員が空調操作部７０を操作することによって指示した吹き出し口の状態が、各ドアの回動によって再現され、車両用空調装置１００がオートモードで動作しているときは、空調制御部６０で決定された吹き出し口の状態が、各ドアの回動によって再現される。
［作用説明］

次に、本実施例に係る車両用空調装置１００で行われる帰零処理と復帰処理の作用について、ベントドア５２の制御を例にあげて、図２の構成図および図３のフローチャートに基づいて説明する。なお、図２は、図１に示した構成図の中から、ベントドア５２を制御するために必要な部位のみを抽出したものである。また、説明を簡単にするために、ベントドア５２は単独で回動するものとして説明する。

なお、ベントドア５２の位置は、図２に示す、ＤＥＦ（デフ：デフロスタ吹き出し口５４２から送風する状態）、Ｄ／Ｆ（デフフット：デフロスタ吹き出し口５４２とフット吹き出し口５３２から送風する状態）、ＦＯＯＴ（フット：フット吹き出し口５３２から送風する状態）、Ｂ／Ｌ（バイレベル：ベント吹き出し口５２２とフット吹き出し口５３２から送風する状態）およびＶＥＮＴ（ベント：ベント吹き出し口５２２から送風する状態）の５つの状態をとるものとする。そして、それら５つの状態に対応するベントドア５２の位置は、予め決められており、ドア位置記憶部５５には、各状態に対応したベントドア５２の開度、もしくは、各状態にあることを示す情報が記憶されるようになっている。

まず、ステップＳ１において、ベントドア５２が移動したか否かを判断する。これは、空調制御部６０からベントドア５２に対して、開度を変更する指示が出されたか否かを検知することによって行われる。ベントドア５２が移動したときには、ベントドア５２の移動量をドア位置記憶部５５に送信する。ドア位置記憶部５５では、ベントドア５２の移動量を受信して、その時点で記憶されているベントドア５２の位置（開度）に、受信したベントドア５２の移動量を加算して、新たなベントドア５２の位置（開度）を算出し、ステップＳ２において、こうして算出された新たなベントドア５２の位置（開度）を記憶する。

ステップＳ１において、ベントドア５２が移動していないと判断されたときは、ステップＳ３に移行する。

次に、ステップＳ３において、イグニッション信号検出部９９（電源供給指示部）において車両のイグニッション信号の状態を検出する。もし、イグニッション信号が、ＯＮ状態からＯＦＦ状態に移行したことが検出されると、ステップＳ４に移行する。

一方、イグニッション信号が、ＯＮ状態からＯＦＦ状態に移行したことが検出されないときは、ステップＳ１に移行する。

ステップＳ４において、車両用空調装置１００が、マニュアルモードで動作していたか否かが判断される。マニュアルモードで動作していたときはステップＳ５に移行して、オートモードで動作していたときはステップＳ１４に移行する。

ステップＳ５において、車両用空調装置１００の吹き出し口が、ＶＥＮＴ位置もしくはＢ／Ｌ位置にあるか否かが判断される。吹き出し口が、ＶＥＮＴ位置もしくはＢ／Ｌ位置にあると判断されると、ステップS６に移行して、吹き出し口が、ＶＥＮＴ位置もしくはＢ／Ｌ位置以外にあると判断されると、ステップS１５に移行する。

ステップＳ６において、原点選択部６５の作用によって原点位置が１つ選択される。本実施例の場合、吹き出し口がＶＥＮＴ位置もしくはＢ／Ｌ位置にあるときは、ベントドア５２の回動範囲の両端部のうち、ベントドア５２に近い側であるＶＥＮＴ位置（ベントドア第２回動制限部５２４（ストッパ部材）に当接する位置）が原点位置として選択されて、ステップＳ７に移行する。

ステップＳ７において、帰零、復帰処理制御部６６からステッピングモータ駆動制御部６４に対して帰零処理の開始が指示される。このとき、ベントドア５２を、ドア位置記憶部５５（可動部材位置記憶部）に記憶されたベントドア５２の位置から、原点位置として選択されたＶＥＮＴ位置まで移動させる指令が出される。ステッピングモータ駆動制御部６４では、ドア位置記憶部５５に記憶されたベントドア５２の位置と、原点位置として選択されたＶＥＮＴ位置との角度差を、ベントドア駆動部５２１（ステッピングモータ）の１パルス当たりの回転角度で除算して、ベントドア５２を原点位置まで移動させる帰零処理を行うために必要なパルス数を算出し、ベントドア駆動部５２１に対して、算出した数以上のパルスを入力する。なお、算出した数以上のパルスを入力するのは、ドア位置記憶部５５に記憶されたベントドア５２の位置は誤差を含むため、誤差を考慮して確実に原点位置まで帰零させるためである。

ステップＳ８において、帰零処理が完了したか否かを判断する。この判断は、ステップＳ７で決定した数のパルスが、ベントドア駆動部５２１に入力されたか否かを判定することによって行われる。もし、所定の数のパルスが入力されたら、帰零処理が完了したものと判断して、ステップＳ９に移行して、所定の数のパルスが入力されていないときには、ステップＳ８を継続する。なお、ステップＳ７において所定の数以上のパルスが入力されると、ベントドア５２は、原点位置として選択されたＶＥＮＴ位置においてベントドア第２回動制限部５２４に当接、もしくはＤＥＦ位置においてベントドア第１回動制限部５２３に当接する。そして、さらにパルスが入力されると、ベントドア５２（ステッピングモータ）はベントドア第２回動制限部５２４、もしくはベントドア第１回動制限部５２３に邪魔されて、それ以上回転できなくなり、脱調を起こして、当接した位置を保持する。

帰零処理が完了したと判断されると、ステップＳ９において、ドア位置記憶部５５に記憶されたベントドア５２の位置が読み出されて、ステップＳ１０に移行する。

ステップＳ１０において、ドア位置記憶部５５に記憶されていたベントドア５２の位置がリセットされて、ステップＳ１１に移行する。

ステップＳ１１において、帰零、復帰処理制御部６６からステッピングモータ駆動制御部６４に対して復帰処理の開始が指示される。このとき、ステッピングモータ駆動制御部６４において、原点位置として選択されたＶＥＮＴ位置から、ステップＳ９で読み出したベントドア５２の位置までベントドア５２を移動するのに必要なパルス数が算出されて、算出された数のパルスが、ベントドア駆動部５２１に対して入力される。

ステップＳ１２において、ベントドア駆動部５２１に対して入力されるパルス数に応じて、ドア位置記憶部５５にベントドア５２の位置が記憶されて、ステップＳ１３に移行する。

ステップＳ１３において、復帰処理が完了したか否かを判断する。この判断は、ステップＳ１１で算出した数のパルスが、ベントドア駆動部５２１に入力されたか否かを判定することによって行われる。もし、所定の数のパルスが入力されたら、復帰処理が完了したものとして、図３の処理を終了する。一方、所定の数のパルスが入力されていないときには、ステップＳ１２に戻る。

ステップＳ５において、吹き出し口が、ＶＥＮＴ位置もしくはＢ／Ｌ位置以外にあると判断されたとき、もしくは、ステップＳ１４において、車両用空調装置１００の設定温度が、ホット側を示す値であるとき（あらかじめ決めておいた設定温度以上であるとき）は、ステップＳ１５において、原点選択部６５の作用によって、ベントドア５２の回動範囲の両端部のうち、ベントドア５２に近い側であるＤＥＦ位置（ベントドア第１回動制限部５２３（ストッパ部材）に当接する位置）が原点位置として選択されて、ステップＳ１６に移行する。

なお、ステップＳ１４において、車両用空調装置１００の設定温度が、ホット側を示す値でないとき（あらかじめ決めておいた設定温度以上でないとき）は、ステップＳ６に移行する。

ステップＳ１６において、帰零、復帰処理制御部６６からステッピングモータ駆動制御部６４に対して帰零処理の開始が指示される。このとき、ベントドア５２を、ドア位置記憶部５５に記憶されたベントドア５２の位置から、原点位置として選択されたＤＥＦ位置まで移動させる指令が出される。このとき、ステッピングモータ駆動制御部６４において、ドア位置記憶部５５に記憶されたベントドア５２の位置と、原点位置として選択されたＤＥＦ位置との間の角度差が算出されて、算出された角度差をステッピングモータで構成されたベントドア駆動部５２１の１パルス当たりの回転角度で除算した数以上のパルスを、ベントドア駆動部５２１に入力することが指令される。

ステップＳ１７において、帰零処理が完了したか否かを判断する。この判断は、ステップＳ１６で決定した数のパルスが、ベントドア駆動部５２１に入力されたか否かを判定することによって行われる。もし、所定の数のパルスが入力されたら、帰零処理が完了したものと判断して、ステップＳ１８に移行して、所定の数のパルスが入力されていないときには、ステップＳ１７を継続する。

帰零処理が完了したと判断されると、ステップＳ１８において、ドア位置記憶部５５に記憶されたベントドア５２の位置が読み出されて、ステップＳ１９に移行する。

ステップＳ１９において、ドア位置記憶部５５に記憶されたベントドア５２の位置がリセットされて、ステップＳ２０に移行する。

ステップＳ２０において、帰零、復帰処理制御部６６からステッピングモータ駆動制御部６４に対して復帰処理の開始が指示される。このとき、ステッピングモータ駆動制御部６４において、原点位置として選択されたＤＥＦ位置から、ステップＳ１８で読み出したベントドア５２の位置までベントドア５２を移動するのに必要なパルス数が算出されて、算出された数のパルスが、ベントドア駆動部５２１に対して入力される。

ステップＳ２１において、ベントドア駆動部５２１に対して入力されるパルス数に応じて、ドア位置記憶部５５にベントドア５２の位置が随時記憶されて、ステップＳ２２に移行する。

ステップＳ２２において、復帰処理が完了したか否かを判断する。この判断は、ステップＳ２０で算出した数のパルスが、ベントドア駆動部５２１に入力されたか否かを判定することによって行われる。もし、所定の数のパルスが入力されたら、復帰処理が完了したものとして、図３の処理を終了する。一方、所定の数のパルスが入力されていないときには、ステップＳ２１に戻る。

以上、説明したように、実施例１に係る車両用空調制御装置に適用されたステッピングモータの帰零、復帰処理方法よれば、イグニッション信号検出部９９（電源供給指示部）において車両のイグニッション信号の状態を検出して、イグニッション信号が、ＯＮ状態からＯＦＦ状態に移行したことが検出されたときに、原点選択部６５において、ベントドア５２（可動部材）から近い側のベントドア第１回動制限部５２３（ストッパ部材）に当接する位置、もしくはベントドア第２回動制限部５２４（ストッパ部材）に当接する位置のいずれか一方の位置が原点位置に選択されて、帰零、復帰処理制御部６６からステッピングモータ駆動制御部６４に対して帰零処理の実行が指示され、ステッピングモータ駆動制御部６４において、帰零処理を行うのに必要なパルス数が算出されて、算出された数以上のパルスがベントドア駆動部５２１(ステッピングモータ)に入力されて帰零処理が実行され、帰零処理が終了した後で、帰零、復帰処理制御部６６からステッピングモータ駆動制御部６４に対して復帰処理の実行が指示されて、ドア位置記憶部５５（可動部材位置記憶部）に記憶された帰零処理を行う前のベントドア５２の位置に基づいて、ステッピングモータ駆動制御部６４において、復帰処理を行うのに必要なパルス数が算出されて、算出された数のパルスがベントドア駆動部５２１に入力されて復帰処理が実行されるため、帰零処理と復帰処理に要する時間を短縮することができる。

なお、本実施例１では、ベントドア５２の制御を例にあげて説明したが、同様の帰零、復帰処理が、フットドア５３、デフロスタドア５４についても行われる。さらに、インテークドア４３やエアミックスドア４９についても、同様の帰零、復帰処理を適用することが可能である。

本実施例２は、本発明を、車両用空調装置のベントドア５２の制御に適用したものである。特に、本実施例２は、車両のイグニッション信号のＯＮ／ＯＦＦの変化を検出して、イグニッションＯＦＦ時に帰零処理を行って、イグニッションＯＮ時に復帰処理を行う点に特徴を有する。以下、本発明の実施例２を、図４、５および図６のフローチャートを用いて説明する。
［機械的構成］

本発明を適用した車両用空調装置１０１の機械的構成は、実施例１で説明した車両用空調装置１００の構成と同様であるため、説明は省略する。なお、説明を簡単にするために、単独で回動するベントドア５２を制御する場合について動作を説明する。図４は、本実施例２において、ベントドア５２を制御するために必要な部位のみを示したものである。
［制御的構成］

本発明を適用した車両用空調装置１０１の制御的構成は、実施例１で説明した内容とほぼ同様であるため、差異のみを説明する。

本実施例において、帰零、復帰処理制御部６７は、イグニッション信号検出部９９（電源供給指示部）が、車両のイグニッション信号の状態を検出して、イグニッション信号が、ＯＮ状態からＯＦＦ状態に移行したことが検出されたときに帰零処理の実行を指示して、図５（ａ）に示す帰零処理を行い、イグニッション信号が、ＯＦＦ状態からＯＮ状態に移行したことが検出されたときに復帰処理の実行を指示して、図５（ｂ）に示す復帰処理を行う。
［作用説明］

次に、本実施例に係る車両用空調装置１０１で行われる帰零処理と復帰処理の作用について、ベントドア５２の制御を例にあげて、図４の構成図および図６のフローチャートに基づいて説明する。

まず、ステップＳ３０において、ベントドア５２が移動したか否かを判断する。ベントドア５２が移動したときには、ベントドア５２の移動量をドア位置記憶部５５に送信する。ドア位置記憶部では、ベントドア５２の移動量を受信して、その時点で記憶されているベントドア５２の位置（開度）に、受信したベントドア５２の移動量を加算して、新たなベントドア５２の位置（開度）を算出し、ステップＳ３１において、こうして算出された新たなベントドア５２の位置（開度）を記憶する。

一方、ステップＳ３０において、ベントドア５２が移動していないと判断されたときは、ステップＳ３２に移行する。

次に、ステップＳ３２において、イグニッション信号検出部９９（電源供給指示部）において車両のイグニッション信号の状態を検出する。もし、イグニッション信号が、ＯＮ状態からＯＦＦ状態に移行したことが検出されると、ステップＳ３３に移行する。

一方、イグニッション信号が、ＯＮ状態からＯＦＦ状態に移行したことが検出されないときは、ステップＳ４３に移行する。

ステップＳ３３において、車両用空調装置１０１が、マニュアルモードで動作していたか否かが判断される。マニュアルモードで動作していたときはステップＳ３４に移行して、それ以外の場合はステップＳ４１に移行する。

ステップＳ３４において、車両用空調装置１０１の吹き出し口が、ＶＥＮＴ（ベント）位置もしくはＢ／Ｌ（バイレベル）位置にあるか否かが判断される。吹き出し口が、ＶＥＮＴ位置もしくはＢ／Ｌ位置にあると判断されると、ステップS３５に移行して、吹き出し口が、ＶＥＮＴ位置もしくはＢ／Ｌ位置以外にあると判断されると、ステップS４２に移行する。例えば、ベントドア５２が図５（ａ）の状態にあった場合は、ステップＳ４２に移行する。

ステップＳ３５において、原点選択部６５の作用によって原点位置が１つ選択される。すなわち、吹き出し口がＶＥＮＴ位置もしくはＢ／Ｌ位置にあるときは、ＶＥＮＴ位置（ベントドア第２回動制限部５２４（ストッパ部材）に当接する位置）が原点位置として選択され、ステップＳ３６に移行する。

ステップＳ３６において、帰零、復帰処理制御部６７からステッピングモータ駆動制御部６４に対して帰零処理の開始が指示される。このとき、ステッピングモータ駆動制御部６４からベントドア駆動部５２１に対して、ベントドア５２を、ドア位置記憶部５５に記憶されたベントドア５２の位置から、原点位置として選択されたＶＥＮＴ位置、もしくはＤＥＦ位置まで移動させる指令が出される。ステッピングモータ駆動制御部６４では、ドア位置記憶部５５に記憶されたベントドア５２の位置と、原点位置として選択されたＶＥＮＴ位置、もしくはＤＥＦ位置との角度差（図５（ａ）の角度差θ）を、ベントドア駆動部５２１（ステッピングモータ）の１パルス当たりの回転角度で除算して、ベントドア５２を原点位置まで移動させる帰零処理を行うために必要なパルス数を算出し、ベントドア駆動部５２１に対して、算出した数以上のパルスを入力する。

ステップＳ３７において、帰零処理が完了したか否かを判断する。この判断は、ステップＳ３６で決定した数のパルスが、ベントドア駆動部５２１に入力されたか否かを判定することによって行われる。もし、所定の数のパルスが入力されたら、帰零処理が完了したものと判断して、ステップＳ３８に移行して、所定の数のパルスが入力されていないときには、ステップＳ３７を継続する。

帰零処理が完了したと判断されると、ステップＳ３８において、ドア位置記憶部５５に記憶されたベントドア５２の位置が読み出されて、ステップＳ３９に移行する。

ステップＳ３９において、ドア位置記憶部５５に記憶されていたベントドア５２の位置がリセットされる。

そして、ステップＳ４０において、ステップＳ３５、もしくはステップＳ４２で選択された原点位置が、ドア位置記憶部５５に記憶されて図６の処理を終了する。

なお、ステップＳ３４において、吹き出し口が、ＶＥＮＴ位置もしくはＢ／Ｌ位置以外にあると判断されたとき、もしくは、ステップＳ４１において、車両用空調装置１０１の設定温度が、予め設定されたホット側を示す値であるときは、ステップＳ４２において、原点選択部６５の作用によって、ＤＥＦ（デフロスタ）位置（ベントドア第１回動制限部５２３（ストッパ部材）に当接する位置）が原点位置として選択されて、ステップＳ３６に移行する。例えば、ベントドア５２が図５（ａ）の状態にあった場合は、ＤＥＦ位置が原点位置として選択されて、ステップＳ３６に移行する。

なお、ステップＳ４１において、車両用空調装置１０１の設定温度が、予め設定されたクール側を示す値であるときは、ステップＳ３５に移行する。

ステップＳ４３において、イグニッション信号が、ＯＦＦ状態からＯＮ状態に移行したことが検出されたときは、ステップＳ４４に移行する。

一方、イグニッション信号が、ＯＦＦ状態からＯＮ状態に移行したことが検出されないときは、ステップＳ３０に戻る。

ステップＳ４４では、ステップＳ３８でドア位置記憶部５５から読み出されたベントドア５２の位置およびステップＳ４０で記憶された原点位置が読み出されて、ステップＳ４５に移行する。

ステップＳ４５では、帰零、復帰処理制御部６７からステッピングモータ駆動制御部６４に対して復帰処理の開始が指示される。このとき、ステッピングモータ駆動制御部６４では、原点位置として選択されたＶＥＮＴ位置、もしくはＤＥＦ位置から、ステップＳ４４で読み出したベントドア５２の位置まで、図５（ｂ）の角度差θに相当する量だけベントドア５２を移動するのに必要なパルス数が算出されて、算出された数のパルスが、ステッピングモータ駆動制御部６４からベントドア駆動部５２１(ステッピングモータ)に対して入力される。

ステップＳ４６において、ベントドア駆動部５２１に対して入力されるパルス数に応じて、ドア位置記憶部５５にベントドア５２の位置が随時記憶されて、ステップＳ４７に移行する。

ステップＳ４７において、復帰処理が完了したか否かを判断する。この判断は、ステップＳ４５で算出した数のパルスが、ベントドア駆動部５２１に入力されたか否かを判定することによって行われる。もし、所定の数のパルスが入力されたら、復帰処理が完了したものとして、図６の処理を終了する。一方、所定の数のパルスが入力されていないときには、所定の数のパルスが入力されるまで復帰処理を継続して、図６の処理を終了する。

以上、説明したように、実施例２に係る車両用空調制御装置に適用されたステッピングモータの帰零、復帰処理方法よれば、イグニッション信号検出部９９（電源供給指示部）において車両のイグニッション信号の状態を検出して、イグニッション信号がＯＮ状態からＯＦＦ状態に移行したことが検出されたときには、原点選択部６５において、ベントドア５２（可動部材）から近い側のベントドア第１回動制限部５２３（ストッパ部材）に当接する位置、もしくはベントドア第２回動制限部５２４（ストッパ部材）に当接する位置のいずれか一方が原点位置に選択されて、帰零、復帰処理制御部６７からステッピングモータ駆動制御部６４に対して帰零処理の実行が指示されて、ステッピングモータ駆動制御部６４において、帰零処理を行うのに必要なパルス数が算出されて、算出された数のパルスがベントドア駆動部５２１(ステッピングモータ)に入力されて帰零処理が実行され、イグニッション信号がＯＦＦ状態からＯＮ状態に移行したことが検出されたときには、帰零、復帰処理制御部６７からステッピングモータ駆動制御部６４に対して復帰処理の実行が指示されて、ドア位置記憶部５５（可動部材位置記憶部）に記憶された帰零処理を行う前のベントドア５２の位置に基づいて、ステッピングモータ駆動制御部６４において、復帰処理を行うのに必要なパルス数が算出されて、算出された数のパルスがベントドア駆動部５２１に入力されて復帰処理が実行されるため、帰零処理と復帰処理を行う時間を完全に分離することができ、これによって、帰零処理と復帰処理とを連続して行う場合に比べて、１回の処理に要する時間をより一層短縮することができる。

なお、本実施例２では、ベントドア５２の制御を例にあげて説明したが、同様の構成を、フットドア５３、デフロスタドア５４の制御にも適用することが可能である。さらに、インテークドア４３やエアミックスドア４９の制御にも適用することが可能である。

以上、この発明の実施例を図面により詳述してきたが、実施例はこの発明の例示にしか過ぎないものであるため、この発明は実施例の構成にのみ限定されるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があってもこの発明に含まれることは勿論である。また、例えば、各実施例に複数の構成が含まれている場合には、特に記載がなくとも、これらの構成の可能な組合せが含まれることは勿論である。さらに、複数の実施例や変形例が示されている場合には、特に記載がなくとも、これらに跨がった構成の組合せのうちの可能なものが含まれることは勿論である。また、図面に描かれている構成については、特に記載がなくとも、含まれることは勿論である。さらに、「等」の用語がある場合には、同等のものを含むという意味で用いられている。また、「ほぼ」「約」「程度」などの用語がある場合には、常識的に認められる範囲や精度のものを含むという意味で用いられている。

５２ ベントドア（可動部材）
５２１ ベントドア駆動部（ステッピングモータ）
５２３ ベントドア第１回動制限部（ストッパ部材）
５２４ ベントドア第２回動制限部（ストッパ部材）
５５ ドア位置記憶部（可動部材位置記憶部）
６０ 空調制御部
６２ 制御量算出部
６４ ステッピングモータ駆動制御部
６５ 原点選択部
６６ 帰零、復帰処理制御部
７０ 空調操作部
９９ イグニッション信号検出部（電源供給指示部）

Claims (4)

1. ステッピングモータに対する指令に応じて移動し、位置または角度を変更する可動部材の可動範囲の両端部に設けられたストッパ部材のうち、前記ステッピングモータに対して指令された、前記可動部材の位置または角度に近い側の前記ストッパ部材の位置を原点位置として選択して、原点位置として選択された前記ストッパ部材に対して前記可動部材を当接させる帰零処理を行い、前記帰零処理が終了した後で、前記可動部材の位置または角度を、前記帰零処理を行う前に前記ステッピングモータに対して指令された、前記可動部材の位置または角度に変更する復帰処理を行うことを特徴とするステッピングモータの帰零、復帰処理方法。
2. 前記ステッピングモータが搭載された機器の主電源が切断されたときに前記帰零処理を行って、前記主電源が投入されたときに前記復帰処理を行うことを特徴とする請求項１に記載のステッピングモータの帰零、復帰処理方法。
3. ステッピングモータと、
   前記ステッピングモータの回転に応じて移動し、位置または角度を変更する可動部材と、
   前記ステッピングモータに対して、前記可動部材の移動量または回転角度を指令して前記ステッピングモータを駆動するステッピングモータ駆動制御部と、
   前記可動部材の移動範囲または回転範囲の両端部に設けられ、前記可動部材の移動または回転を制限するストッパ部材と、
   前記ステッピングモータ駆動制御部からの指令に基づいて推定される前記可動部材の位置または角度を記憶する可動部材位置記憶部と、
   前記可動部材位置記憶部に記憶された前記可動部材の位置または角度に基づいて、前記ストッパ部材のうち、前記可動部材の位置または角度に近い側の前記ストッパ部材の位置を原点位置として選択する原点選択部と、
   前記可動部材を前記原点位置に当接させる帰零処理を行い、前記帰零処理が終了した後で、前記可動部材を、前記帰零処理を行う前の位置に戻す復帰処理を行う帰零、復帰処理制御部とを有することを特徴とするステッピングモータの帰零、復帰処理装置。
4. 前記ステッピングモータが搭載された機器の主電源の投入および切断を行う電源供給指示部を有し、
   前記主電源が切断されたときに前記帰零処理を行って、前記主電源が投入されたときに前記復帰処理を行うことを特徴とする請求項３に記載のステッピングモータの帰零、復帰処理装置。