JP2016203726A - 車両用空調装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ダンパを駆動するモータに塗布するグリスの粘度に応じたダンパの駆動を実現する。【解決手段】車両に搭載され、ダンパを駆動するモータを制御する車両用モータ制御装置が、モータの潤滑剤として用いられるグリスの温度と相関関係を有する温度を検出する外気温センサの検出結果に基づいて、モータへの通電時間を決定し（ステップ１３５）、決定した通電時間だけ、モータに電流を供給する（ステップ１４０、１５０、１５５、１６０、１６５）。【選択図】図２

Description

本発明は、車両用空調装置に関するものである。

特許文献１には、車両用モータ制御装置が、車両用空調装置において用いられるダンパを移動させる際、ダンパの位置検出器が故障した場合にダンパの移動速度を推定し、推定結果に応じた適正な量だけダンパを駆動する技術が開示されている。

具体的には、車両用モータ制御装置は、ダンパを駆動するモータの電源電圧が高いほど高い移動速度を推定し、また、ダンパへの追い風効果または向かい風効果を勘案し、車両用空調装置の送風機への印加電圧に応じて移動速度を推定する。

特開２００６−２８１９０３号公報

しかし、発明者の検討によれば、ダンパを駆動するためのモータに潤滑剤として塗布されるグリスの粘度が、ダンパの移動速度に大きく影響することがわかった。本発明は上記点に鑑み、車両用モータ制御装置において、ダンパを駆動するためのモータのグリスの粘度に応じたダンパの駆動を実現することを目的とする。

上記目的を達成するための請求項１に記載の発明は、車両に搭載され、ダンパ（５）を駆動するモータ（６１）を制御する車両用モータ制御装置（５０）であって、前記モータの潤滑剤として用いられるグリスの温度と相関関係を有する温度を検出するセンサ（６０）の検出結果に基づいて、前記モータへの通電時間を決定する通電時間決定手段（１３５）と、前記通電時間決定手段が決定した前記通電時間だけ、バッテリから前記モータに電流を供給させる供給制御手段（１４０、１５０、１５５、１６０、１６５）と、を備えた車両用モータ制御装置である。

また、請求項７に記載の発明は、車両に搭載され、ダンパ（５）を駆動するモータ（６１）を制御する車両用モータ制御装置（５０）であって、前記制御装置は、前記車両の外気の温度を検出する外気温センサ（６０）の検出結果に基づいて、前記モータへの通電時間を決定する通電時間決定手段（１３５）と、前記通電時間決定手段が決定した前記通電時間だけ、バッテリから前記モータに電流を供給させる供給制御手段（１４０、１５０、１５５、１６０、１６５）と、を備えた車両用モータ制御装置である。

これらのように、モータの潤滑剤として用いられるグリスの温度と相関関係を有する温度を検出するセンサ（６０）の検出結果に基づいて、モータへの通電時間を決定することで、モータのグリスの粘度に応じたダンパの駆動を実現することができる。

なお、上記および特許請求の範囲における括弧内の符号は、特許請求の範囲に記載された用語と後述の実施形態に記載される当該用語を例示する具体物等との対応関係を示すものである。

実施形態に係る車両用空調装置１の概略構成図である。 内外気切替処理のフローチャートである。 バッテリ電圧および作動温度に対する通電時間の対応テーブルの特性を示す図である。

以下、本発明の一実施形態について説明する。図１に示すように、本実施形態に係る車両用空調装置１は、車両に搭載され、室内空調ユニット３０と、エアコン操作パネル４０と、エアコンＥＣＵ５０と、外気温センサ６０と、その他図示しないセンサおよびアクチュエータを備えている。

室内空調ユニット３０は、車室内最前部の計器盤（インストルメントパネル）の内側に配置されて、車室内に送風空気を供給するユニットである。この室内空調ユニット３０は、空調ケーシング２、空調ケーシング２の内部に収容された各種機器（内外気切換ダンパ５、送風機７、ヒータコア１０、エアミックスダンパ１３、吹出モード切換ダンパ１８、１９、２０等）、を備えている。

空調ケーシング２内には、送風空気の流路が形成されており、空調ケーシング２内の空気流れ上流側部位には、車室内の空気である内気を導入するための内気導入口３と、車室外の空気である外気を導入するための外気導入口４と、これら導入口３、４を選択的に開閉する内外気切換ダンパ５（ドア）が設けられている。

この内外気切換ダンパ５は、電動式のモータ６１（例えばＤＣモータ）によって開閉されるものである。具体的には、電動式のモータ６１の出力軸が回転すると、当該出力軸に取り付けられたリンク機構７１が変位し、当該リンク機構７１に取り付けられた内外気切換ダンパ５が変位する。この変位により、吸込口モードとして内気モードと外気モードの切り替えが実現する。

なお、このリンク機構７１は、空調ケーシング２の外部に配置され、モータ６１の出力軸および内外気切換ダンパ５の両方に接続されており、モータ６１の出力軸の回転トルクを内外気切換ダンパ５に伝達する部材である。例えば、リンク機構７１は、内外気切換ダンパ５に接続されると共に所定形状のガイド溝を有する第１リンク部材と、当該ガイド溝内を第１リンク部材に対して摺動可能に係合されると共にモータ６１の出力軸に接続される第２リンク部材とを備えている。この場合、第１リンク部材のうちガイド溝を囲む部分の表面と、第２リンク部材のうちガイド溝内を摺動する部分の表面に、潤滑剤としてのグリス７１ａが塗布されている。これにより、第１リンク部材と第２リンク部材の摩擦抵抗が低減される。

また、このモータ６１は、空調ケーシング２の外部に配置され、回転するロータと、当該ロータと同軸に固定された上述の出力軸と、当該出力軸を軸支するベアリングとを有している。そして、出力軸には潤滑剤としてのグリス６１ａが塗布されており、これにより、出力軸とベアリングの間にはグリス６１ａが介在し、出力軸とベアリングの摩擦抵抗が低減される。

内気モードは、内気導入口３を全開とするとともに外気導入口４を全閉として空調ケーシング２内へ内気を導入するモードであり、外気モードは、内気導入口３を全閉とするとともに外気導入口４を全開として空調ケーシング２内へ外気を導入するモードである。内外気切換ダンパ５、リンク機構７１、およびモータ６１は、車両用空調装置１に備えられた内外気切換装置を構成する。

なお、内外気切換ダンパ５の端部が内気導入口３近くに設けられた内気側ストッパ３ａに突き当たる位置が、内外気切換ダンパ５の外気モードの位置である。また、内外気切換ダンパ５の端部が外気導入口４近くに設けられた外気側ストッパ４ａに突き当たる位置が、内外気切換ダンパ５の内気モードの位置であり、内気側ストッパ３ａおよび外気側ストッパ４ａは、いずれも、空調ケーシング２の内壁面である。

本実施形態では、内外気切換ダンパ５が位置決めされて停止する位置は、内気モードの位置および外気モードの位置のみであり、内気モードの位置と外気モードの位置の中間位置に位置決め制御されて停止することはない。つまり、内外気切換ダンパ５が１分以上停止する位置は内気モードの位置と外気モードの位置のみである。

内外気切換ダンパ５の空気流れ下流側部位には、遠心式の送風機７が配設されており、この送風機７により導入口３、４から吸入された空気が、後述する各吹出口１４、１５、１７に向けて送風される。

また、送風機７の空気下流側には、空気冷却手段をなす蒸発器９が配設されており、送風機７により送風された送風空気はすべてこの蒸発器９を通過する。蒸発器９は、図示しない圧縮機、凝縮器、気液分離器、および膨張弁等とともに、周知の冷凍サイクルを構成している。そして蒸発器９は、冷凍サイクルにおいて圧縮機での圧縮後に膨張弁によって膨張させられた冷媒を蒸発させ、その冷媒と送風空気とを熱交換させることにより送風空気を冷却する。

また、蒸発器９の空気下流側には、空気加熱手段をなすヒータコア１０が配設されており、このヒータコア１０は、車両の走行動力を発生するエンジンの冷却水を熱源として空気を加熱している。

そして、空調ケーシング２には、ヒータコア１０をバイパスするバイパス通路１２が形成されている。また、ヒータコア１０の空気流れ上流側かつ蒸発器９の空気流れ下流側には、エアミックスダンパ１３が配設されている。エアミックスダンパ１３は、サーボモータ６２によって駆動され、ヒータコア１０を通る送風空気の風量とバイパス通路１２を通る送風空気の風量との風量割合（以下エアミックス割合という）を調節することにより、車室内に吹き出す空気の温度を調節する。

また、空調ケーシング２の最下流側部位には、車室内乗員の上半身に空調空気を吹き出すためのフェイス吹出口１４と、車室内乗員の足元に空気を吹き出すためのフット吹出口１５と、車両のフロントガラス１６の内面に向かって空気を吹き出すためのデフロスタ吹出口１７とが形成されている。

そして、上記各吹出口１４、１５、１７の空気上流側部位には、それぞれ吹出モード切換ダンパ１８、１９、２０が配設されている。なお、これらの吹出モード切換ダンパ１８、１９、２０は、サーボモータ６３によって連動して駆動される。

また、エアコン操作パネル４０は、車両のセンターコンソールに取り付けられ、複数のメカニカルスイッチを備えている。複数のメカニカルスイッチとしては、例えば、内気モードと外気モードを切り替えるための内外気切替スイッチ４１、車室内に吹き出す空気の温度を設定する温度設定スイッチ（図示せず）、冷凍サイクルの作動、非作動を設定するＡ／Ｃスイッチ（図示せず）、吹出口１４、１５、１７の開閉を設定する吹出口モード設定スイッチ（図示せず）等がある。

外気温センサ６０は、車両に搭載され、車両の外気の温度（すなわち、環境温度）を検出するセンサである。

エアコンＥＣＵ５０は、空調ユニット１０の各種機器の作動を制御する制御装置であり、複数個の駆動回路５１〜５３、マイクロコンピュータ５４、バッテリ電圧センサ５５、外気温センサ６０、および、図示しないセンサ群およびアクチュエータ群を備えている。

駆動回路５１は、マイクロコンピュータ５４から受ける制御信号に従って、モータ６１を駆動するための電流をモータ６１に供給する回路である。駆動回路５２は、マイクロコンピュータ５４から受ける制御信号に従って、サーボモータ６２を駆動するための電流をサーボモータ６２に供給する回路である。駆動回路５３は、マイクロコンピュータ５４から受ける制御信号に従って、サーボモータ６３を駆動するための電流をサーボモータ６３に供給する回路である。

バッテリ電圧センサ５５は、車両に搭載され、モータ６１〜６３、冷凍サイクルのコンプレッサ、ヘッドライト等に作動用の電力を供給する二次電池であるバッテリの電圧を検出するセンサである。

マイクロコンピュータ５４（車両用モータ制御装置の一例に相当する）は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等を備え、ＣＰＵがＲＯＭに記録されたプログラムを実行し、実行の際にはＲＡＭを作業領域として使用することで、以下の制御を実現する。

具体的には、マイクロコンピュータ５４は、エアコン操作パネル４０のＡ／Ｃスイッチに対する乗員の操作内容に基づいて、蒸発器９を含む冷凍サイクル中のコンプレッサの作動のオン、オフ、送風機７のオン、オフ等を制御する。

また、マイクロコンピュータ５４は、エアコン操作パネル４０の温度設定スイッチに対する乗員の操作内容に基づいて設定温度Ｔｓｅｔを決定し、以下の式に基づいて目標吹出温度ＴＡＯを決定する。
ＴＡＯ＝Ｋｓｅｔ×Ｔｓｅｔ−Ｋｒ×Ｔｒ−Ｋａｍ×Ｔａｍ＋Ｃ
ここで、Ｔｒは図示しない内気センサで検出された車室内の温度であり、Ｔａｍは外気温センサ６０で検出された車外の温度であり、Ｋｓｅｔ、Ｋｒ、およびＫａｍは、制御ゲインを示す定数であり、Ｃは、補正用の定数である。そしてマイクロコンピュータ５４は、決定した目標吹出温度ＴＡＯに応じたエアミックス割合および送風機７の送風量（具体的には、送風機７が有するファンの回転数）を決定する。そして、決定したエアミックス割合をエアミックスダンパ１３にて実現するよう、駆動回路５２に制御信号を出力する。また、決定した送風量を送風機７にて実現するよう、送風機７を制御する。

また、マイクロコンピュータ５４は、エアコン操作パネル４０の吹出口モード設定スイッチに対する乗員の操作内容に基づいて、操作内容に応じた吹出モード切換ダンパ１８、１９、２０の位置を実現するよう、駆動回路５３に制御信号を出力する。

また、マイクロコンピュータ５４は、エアコン操作パネル４０の内外気切替スイッチ４１に対する乗員の操作状態に基づいて、ＲＡＭ中の回転指示という変数の値を設定する。具体的には、乗員が内気モードから外気モードに切り替えるよう内外気切替スイッチ４１を操作したタイミングで、回転指示の値を「正転」に設定する。また、乗員が外気モードから内気モードに切り替えるよう内外気切替スイッチ４１を操作したタイミングで、回転指示の値を「反転」に設定する。それ以外の場合、マイクロコンピュータ５４は、後述する内外気切替処理５４ａのステップ１２０を例外として、回転指示の値を変化させずに現状のまま維持する。

また、マイクロコンピュータ５４は、内気モードと外気モードの間の切替を実現するための処理として、内外気切替処理５４ａを、繰り返し定期的に（具体的には１秒周期で）、実行するようになっている。

この内外気切替処理５４ａでは、上述の回転指示の変数と、モータ６１の作動状態を表すモータ状態という変数と、通電タイマという変数と、通電時間という変数を、ＲＡＭ中で利用する。通電タイマは、モータ６１への通電時間をカウントするための変数であり、通電時間は、内気モードと外気モードの間で切替を行う際にモータ６１に通電を継続させる時間を表す変数である。

モータ状態および通電タイマの変数の初期値、すなわち、車両の主電源（例えばＩＧ）が、オンになった場合に初期化された結果の値は、それぞれ、「停止」およびゼロである。以下、この内外気切替処理５４ａにおけるマイクロコンピュータ５４の作動について、図２を用いて説明する。

（Ａ）内気モードで内外気切換ダンパ５が停止を維持する場合の作動
まず、外気導入口４が全閉となる内気モードの位置に内外気切換ダンパ５が停止しており、内外気切替スイッチ４１が操作されていない場合について説明する。この場合は、回転指示の値が「停止」になっており、また、モータ状態の値も「停止」になっている。

この場合、マイクロコンピュータ５４は、ステップ１０５で、回転指示の値が「停止」であるか否かを判定するが、「停止」であると判定し、ステップ１１０に進む。

ステップ１１０では、モータ停止出力処理を行う。具体的には、駆動回路５１に対して、モータ６１への電流供給を停止させる制御信号を出力する。すると駆動回路５１は、モータ６１への電流供給を行っていれば電流供給を停止し、モータ６１への電流供給を行っていなければその状態を維持する。この結果、内外気切換ダンパ５は移動しない。

ステップ１１０に続いてはステップ１１５を実行し、モータ状態を「停止」に設定する。続いてステップ１２０では、回転指示を「停止」に設定し、その後、今回の内外気切替処理５４ａの処理を終了する。

したがって、内外気切替処理５４ａを１回実行しても、回転指示の値は「停止」のまま変化せず、モータ状態の値も「停止」のまま変化せず、また、モータ６１も作動しないので内外気切換ダンパ５も移動しない。

したがって、外気導入口４が全閉となる内気モードの位置に内外気切換ダンパ５が停止しており、内外気切替スイッチ４１が操作されない間は、回転指示の値は「停止」のまま変化せず、モータ状態の値も「停止」のまま変化せず、内外気切換ダンパ５も内気モードの位置に維持される。

（Ｂ）内気モードから外気モードに切り替えるよう操作が行われた場合の作動
上記（Ａ）の作動の後、内気モードの位置に内外気切換ダンパ５が停止している状態で、乗員が内気モードから外気モードに切り替えるよう内外気切替スイッチ４１を操作した場合について説明する。この場合、乗員が内外気切替スイッチ４１を操作したタイミングで、マイクロコンピュータ５４は、回転指示の値を「正転」に変更する。また、モータ状態の値は、「停止」のままである。

そして、乗員が内外気切替スイッチ４１を操作した直後の内外気切替処理５４ａにおいて、マイクロコンピュータ５４は、ステップ１０５で、回転指示の値が「正転」であるので、「停止」でないと判定し、ステップ１２５に進む。ステップ１２５では、モータ状態が「停止」であるか否かを判定するが、「停止」であると判定し、ステップ１３０に進む。ステップ１３０では、通電タイマの値をゼロに設定する。

続いてステップ１３５では、通電時間の値を決定する。具体的には、この時点におけるバッテリ電圧センサ５５の検出値すなわちバッテリ電圧と、外気温センサ６０の検出値すなわち外気温に基づいて、通電時間の値を決定する。ここで、外気温は、動作温度の一例に相当する。動作温度は、少なくとも仕様範囲において、リンク機構７１の潤滑剤として用いられるグリス７１ａの温度と正の相関関係を有し、かつ、モータ６１の潤滑剤として用いられるグリス６１ａの温度と正の相関関係を有する温度をいう。

より具体的には、マイクロコンピュータ５４は、動作温度（すなわち本実施形態では外気温）とバッテリ電圧と通電時間の対応関係を示すデータとして、図３に示すような特性を有する対応データを、ＲＯＭ内に記憶している。そしてマイクロコンピュータ５４は、外気温センサ６０の検出値である動作温度と、バッテリ電圧センサ５５の検出値であるバッテリ電圧を、この対応テーブルに適用することで、通電時間を決定する。

なお、この対応テーブルにおける、バッテリ電圧の範囲は９Ｖ以上１６Ｖ以下であり、動作温度の範囲は−４０℃以上８５℃以下であり、このバッテリ電圧および動作温度の範囲が、仕様範囲に相当する。

なお、この対応テーブルでは、同じバッテリ電圧では、動作温度が低いほど通電時間が長くなっている。これは、動作温度が低いほど、リンク機構７１に潤滑剤として用いられるグリス７１ａの温度およびモータ６１に潤滑剤として用いられるグリス６１ａの温度が低くなり、その結果、グリス６１ａ、７１ａの粘度が上昇するからである。

モータ６１のグリス６１ａの粘度が上昇すると、モータ６１の回転抵抗が増す。するとその結果、内外気切換ダンパ５の移動速度が低下するので、内外気切換ダンパ５を内気モードの位置から外気モードの位置（またはその逆）に動かすために通電時間を長くする必要がある。

また、リンク機構７１のグリス７１ａの粘度が上昇すると、リンク機構７１の回転抵抗が増す。するとその結果、内外気切換ダンパ５の移動速度が低下するので、内外気切換ダンパ５を内気モードの位置から外気モードの位置（またはその逆）に移動させるために通電時間を長くする必要がある。

また、この対応テーブルでは、同じ動作温度では、バッテリ電圧が低いほど通電時間が長くなっている。これは、バッテリ電圧が低いほど、モータ６１に供給される電流値が低くなり、モータ６１の出力軸からリンク機構７１に伝達されるトルクが低下するからである。モータ６１の出力軸からリンク機構７１に伝達されるトルクが低下すると、内外気切換ダンパ５の移動速度が低下するので、内外気切換ダンパ５を内気モードの位置から外気モードの位置（またはその逆）に移動させるために通電時間を長くする必要がある。

続いてステップ１４０では、モータ状態の値に回転指示の値を代入する。本事例では、回転指示の値が「正転」なので、モータ状態の値も「停止」から「正転」に変化する。続いてステップ１４５では、モータ状態の値が「正転」であるか否かを判定する。本事例では「正転」であると判定し、ステップ１５０に進む。ステップ１５０では、モータ正転出力処理を行う。具体的には、駆動回路５１に対して、モータ６１を正転させる制御信号を出力する。すると駆動回路５１は、モータ６１を正転させる極性でモータ６１へ電流を供給していなければ、供給を開始し、供給していれば、その供給を継続する。これにより、駆動回路５１は正転し、その結果、内外気切換ダンパ５は内気モードの位置（外気導入口４を全閉する位置）から外気モードの位置（内気導入口３を全閉する位置）の方向に移動する。ステップ１５０の後、今回の内外気切替処理５４ａの処理を終了する。

（Ｃ）外気モードに切り替える操作の後かつ内外気切換ダンパ５の停止直前までの作動
上記（Ｂ）の作動の直後、乗員が内外気切替スイッチ４１を操作しない状態が続くとする。この場合、上記（Ｂ）の作動の後の内外気切替処理５４ａの実行機会においては、マイクロコンピュータ５４は、ステップ１０５で、回転指示の値が「正転」であるので、「停止」でないと判定し、ステップ１２５に進む。ステップ１２５では、モータ状態が「正転」であるので、「停止」でないと判定し、ステップ１６０に進む。

ステップ１６０では、通電タイマの値を１段階だけ増加させる。本実施形態では、内外気切替処理５４ａが１秒周期で実行されるので、この１段階は１秒であるが、内外気切替処理５４ａの実行周期が例えば２５０ミリ秒なら、１段階は０．２５秒である。

続いてステップ１６５では、通電タイマの値が通電時間の値以上であるか否かを判定する。本事例では、まだ通電タイマの値が通電時間の値未満であるとする。したがって、ステップ１６５では、通電タイマの値が通電時間の値以上でないと判定し、ステップ１４５に進む。

続いてステップ１４５では、モータ状態の値が「正転」であるか否かを判定する。本事例では「正転」であると判定し、ステップ１５０に進む。ステップ１５０では、既に説明した通りのモータ正転出力処理を行う。すると駆動回路５１は、モータ６１を正転させる極性でモータ６１へ電流を供給する作動を継続する。これにより、モータ６１は正転を続け、その結果、内外気切換ダンパ５は内気モードの位置から外気モードの位置の方向に移動を続ける。ステップ１５０の後、今回の内外気切替処理５４ａの処理を終了する。

その後の複数回の内外気切替処理５４ａの実行機会においても、通電タイマが通電時間に到達しない間は、上記と同様、ステップ１０５、１２５、１６０、１６５、１４５、１５０が実行されることで、通電タイマの値が１段階ずつ増大していく。そしてこの間、駆動回路５１は、バッテリからの電力供給を用いて、モータ６１を正転させる極性でモータ６１へ電流を供給する作動を継続する。これにより、モータ６１は正転を続け、その結果、内外気切換ダンパ５は内気モードの位置から外気モードの位置の方向に移動を続ける。

なお、バッテリ電圧は長いタイムスパンでは低下したり上昇したりするが、内気モードの位置から外気モードの位置へ（あるいは逆に）内外気切換ダンパ５が移動する程度の短時間では、実質的にバッテリ電圧は一定であり、したがって、内気モードの位置から外気モードの位置へ（あるいは逆に）内外気切換ダンパ５が移動する期間においては、駆動回路５１からモータ６１へ供給される電力は実質的に一定である。

（Ｄ）内外気切換ダンパ５の停止の作動
上記（Ｃ）の作動の後、ある内外気切替処理５４ａの実行機会において、上記のステップ１０５、１２５、１６０と処理が続いた後、ステップ１６０で通電タイマの値が１段階加算され、通電時間と同じ値になったとする。すると内外気切替処理５４ａは、続くステップ１６５で、通電タイマの値通が通電時間の値以上であると判定し、ステップ１１０に進む。

ステップ１１０では、既に説明した通りのモータ停止出力処理を行う。すると駆動回路５１は、モータ６１への電流供給を停止する。この結果、内外気切換ダンパ５が停止する。ステップ１１０に続いてはステップ１１５を実行で、モータ状態を「停止」に設定する。続いてステップ１２０では、回転指示を「停止」に設定し、その後、今回の内外気切替処理５４ａの処理を終了する。

したがって、通電タイマの値が通電時間と同じになった段階で、すなわち、内外気切換ダンパ５が内気モードの位置から通電時間だけ継続して移動した段階で、駆動回路５１からモータ６１への電流の供給が停止し、内外気切換ダンパ５の移動が停止する。

なお、既に説明した通り、通電時間の値は、バッテリ電圧および作動温度に応じてグリス６１ａ、７１ａの粘度を反映するよう決定されているので、バッテリ電圧にお作動温度にも関わらず、内外気切換ダンパ５が内気導入口３を全閉する外気モードの位置にほぼぴったり到達して内気側ストッパ３ａに突き当たった時点で、内外気切換ダンパ５の移動が終了する。

したがって、仕様範囲内のいかなる動作温度とバッテリ電圧の組合せ時においても、内外気切換ダンパ５の突き当て位置（外気モードの位置）までの移動が完了すると速やかにモータ６１への通電が終了するようになるので、内外気切換ダンパ５が内気側ストッパ３ａに突き当たった状態で、内外気切換ダンパ５にトルクが加え続けられる時間が低減される。

従来は、モータの通電時間は、仕様範囲内の動作温度およびバッテリ電圧がそれぞれ下限値の最悪条件においても、内外気切換ダンパを内気モードの位置と外気モードの位置のうち一方の位置から他方の位置まで駆動できるよう、充分長い時間 (一例として例えば１６秒) に設定されてきた。

しかしながら、大抵の場合は、動作温度、バッテリ電圧は下限値よりも高い値であり、その状態で、内外気切換ダンパを駆動するためにモータに通電した場合、モータは最悪条件時よりも早い速度で回転するため、上記の通電時間よりも短い時間で端の位置まで移動を完了してしまい、その時点からモータへの通電が終了するまでの間は、内外気切換ダンパが内気側ストッパまたは外気側ストッパに突き当たった状態で、モータによりトルクが加え続けられるため、強度不足によりモータから内外気切換ダンパまでの機構部 (モータ内のギヤ、内外気切換ダンパ、リンク機構等) に故障 (変形、破断等) が発生することがあった。あるいは、故障しないように機構部の強度を上げる必要があった。

これに対し、本実施形態では、内外気切換ダンパ５が内気側ストッパ３ａに突き当たった状態で、内外気切換ダンパ５にトルクが加え続けられる時間が低減されるので、機構部(モータ６３内のギヤ、内外気切換ダンパ５、リンク機構７１等)の故障が少なくなるか、あるいは、機構部の強度を従来よりも低下させてもよくなる。

（Ｅ）外気モードで内外気切換ダンパ５が停止を維持する場合の作動
上記（Ｄ）の作動の後、外気モードの位置に内外気切換ダンパ５が停止しており、内外気切替スイッチ４１が操作されていない場合について説明する。この場合は、引き続き、回転指示の値が「停止」になっており、また、モータ状態の値も「停止」になっている。

この場合、マイクロコンピュータ５４は、ステップ１０５で、回転指示の値が「停止」であるか否かを判定するが、「停止」であると判定し、ステップ１１０に進む。

ステップ１１０では、既に説明した通りのモータ停止出力処理を行う。すると駆動回路５１は、モータ６１への電流供給を行っていない状態を維持する。この結果、内外気切換ダンパ５は移動しない。

ステップ１１０に続いてはステップ１１５を実行し、モータ状態を「停止」に設定する。続いてステップ１２０では、回転指示を「停止」に設定し、その後、今回の内外気切替処理５４ａの処理を終了する。

したがって、内外気切替処理５４ａを１回実行しても、回転指示の値は「停止」のまま変化せず、モータ状態の値も「停止」のまま変化せず、また、モータ６１も作動しないので内外気切換ダンパ５も移動しない。

したがって、内気導入口３が全閉となる外気モードの位置に内外気切換ダンパ５が停止しており、内外気切替スイッチ４１が操作されない間は、回転指示の値は「停止」のまま変化せず、モータ状態の値も「停止」のまま変化せず、内外気切換ダンパ５も外気モードの位置に維持される。

（Ｆ）外気モードから外気モードに切り替えるよう操作が行われた場合の作動
上記（Ｅ）の作動の後、外気モードの位置に内外気切換ダンパ５が停止している状態で、乗員が外気モードから内気モードに切り替えるよう内外気切替スイッチ４１を操作した場合について説明する。この場合、乗員が内外気切替スイッチ４１を操作したタイミングで、マイクロコンピュータ５４は、回転指示の値を「反転」に変更する。また、モータ状態の値は、「停止」のままである。

そして、乗員が内外気切替スイッチ４１を操作した直後の内外気切替処理５４ａにおいて、マイクロコンピュータ５４は、ステップ１０５で、回転指示の値が「反転」であるので、「停止」でないと判定し、ステップ１２５に進む。ステップ１２５では、モータ状態が「停止」であるか否かを判定するが、「停止」であると判定し、ステップ１３０に進む。ステップ１３０では、通電タイマの値をゼロに設定する。

続いてステップ１３５では、通電時間の値を、既に説明した通りの方法で決定する。続いてステップ１４０では、モータ状態の値に回転指示の値を代入する。本事例では、回転指示の値が「反転」なので、モータ状態の値も「停止」から「反転」に変化する。続いてステップ１４５では、モータ状態の値が「正転」であるか否かを判定する。本事例では「反転」であるので「正転」でないと判定し、ステップ１５５に進む。ステップ１５５では、モータ反転出力処理を行う。具体的には、駆動回路５１に対して、モータ６１を反転させる制御信号を出力する。すると駆動回路５１は、モータ６１を反転させる極性でモータ６１へ電流を供給していなければ、供給を開始し、供給していれば、その供給を継続する。これにより、モータ６１は反転し、その結果、内外気切換ダンパ５は外気モードの位置から内気モードの位置の方向に移動する。ステップ１５０の後、今回の内外気切替処理５４ａの処理を終了する。

（Ｇ）内気モードに切り替える操作の後かつ内外気切換ダンパ５の停止直前までの作動
上記（Ｆ）の作動の直後、乗員が内外気切替スイッチ４１を操作しない状態が続くとする。この場合、上記（Ｇ）の作動の後の内外気切替処理５４ａの実行機会においては、マイクロコンピュータ５４は、ステップ１０５で、回転指示の値が「反転」であるので、「停止」でないと判定し、ステップ１２５に進む。ステップ１２５では、モータ状態が「反転」であるので、「停止」でないと判定し、ステップ１６０に進む。

ステップ１６０では、通電タイマの値を１段階（本実施形態では１秒）だけ増加させる。続いてステップ１６５では、通電タイマの値が通電時間の値以上であるか否かを判定する。本事例では、まだ通電タイマの値が通電時間の値未満であるとする。したがって、ステップ１６５では、通電タイマの値が通電時間の値以上でないと判定し、ステップ１４５に進む。

続いてステップ１４５では、モータ状態の値が「正転」であるか否かを判定する。本事例では「正転」でないと判定し、ステップ１５５に進む。ステップ１５５では、既に説明した通りのモータ反転出力処理を行う。すると駆動回路５１は、モータ６１を反転させる極性でモータ６１へ電流を供給する作動を継続する。これにより、モータ６１は反転を続け、その結果、内外気切換ダンパ５は外気モードの位置から内気モードの位置の方向に移動を続ける。ステップ１５０の後、今回の内外気切替処理５４ａの処理を終了する。

その後の複数回の内外気切替処理５４ａの実行機会においても、通電タイマが通電時間に到達しない間は、上記と同様、ステップ１０５、１２５、１６０、１６５、１４５、１５５が実行されることで、通電タイマの値が１段階ずつ増大していく。そしてこの間、駆動回路５１は、バッテリからの電力供給を用いて、モータ６１を反転させる極性でモータ６１へ電流を供給する作動を継続する。これにより、モータ６１は反転を続け、その結果、内外気切換ダンパ５は内気モードの位置から外気モードの位置の方向に移動を続ける。

（Ｈ）内外気切換ダンパ５の停止の作動
上記（Ｇ）の作動の後、ある内外気切替処理５４ａの実行機会において、上記のステップ１０５、１２５、１６０と処理が続いた後、ステップ１６０で通電タイマの値が１段階加算され、通電時間と同じ値になったとする。すると内外気切替処理５４ａは、続くステップ１６５で、通電タイマの値通が通電時間の値以上であると判定し、ステップ１１０に進む。

ステップ１１０では、既に説明した通りのモータ停止出力処理を行う。すると駆動回路５１は、モータ６１への電流供給を停止する。この結果、内外気切換ダンパ５が停止する。ステップ１１０に続いてはステップ１１５を実行で、モータ状態を「停止」に設定する。続いてステップ１２０では、回転指示を「停止」に設定し、その後、今回の内外気切替処理５４ａの処理を終了する。

したがって、通電タイマの値が通電時間と同じになった段階で、すなわち、内外気切換ダンパ５が外気モードの位置から通電時間だけ継続して移動した段階で、駆動回路５１からモータ６１への電流の供給が停止し、内外気切換ダンパ５の移動が停止する。

なお、既に説明した通り、通電時間の値は、バッテリ電圧および作動温度に応じてグリス６１ａ、７１ａの粘度を反映するよう決定されているので、バッテリ電圧にも作動温度にも関わらず、内外気切換ダンパ５が外気導入口４を全閉する内気モードの位置にほぼ一致して到達して外気側ストッパ４ａに突き当たった時点で、内外気切換ダンパ５の移動が終了する。

したがって、仕様範囲内のいかなる動作温度とバッテリ電圧の組合せ時においても、内外気切換ダンパ５の突き当て位置（内気モードの位置）までの移動が完了すると速やかにモータ６１への通電が終了するようになる。したがって、内外気切換ダンパ５が外気側ストッパ４ａに突き当たった状態で、内外気切換ダンパ５にトルクが加え続けられる時間が低減される。したがって、機構部(モータ６３内のギヤ、内外気切換ダンパ５、リンク機構７１等)の故障が少なくなるか、あるいは、機構部の強度を従来よりも低下させてもよくなる。

このように、本実施形態では、マイクロコンピュータ５４が、モータ６１およびリンク機構７１の潤滑剤として用いられるグリス６１ａ、７１ａの温度と相関関係を有する温度を検出する外気温センサ６０の検出結果に基づいて、モータ６１への通電時間を決定し（ステップ１３５）、決定した通電時間だけ、モータ６１に電流を供給する（ステップ１４０、１５０、１５５、１６０、１６５）。これにより、内外気切換ダンパ５を駆動するモータ６１およびリンク機構７１に塗布されるグリス６１ａ、７１ａの粘度に応じたダンパの駆動を実現することができる。

また、本実施形態では、リンク機構７１の潤滑剤として用いられるグリス７１ａの温度と正の相関関係を有し、かつ、モータ６１の潤滑剤として用いられるグリス６１ａの温度と正の相関関係を有する動作温度として、外気温センサ６０によって検出された外気温度を用いている。外気温センサ６０は、目標吹出口温度を算出するために必要な外気温を検出するためのセンサであるから、車両用空調装置１のために元々必要であったセンサを流用して、ストッパ３ａ、４ａに突き当たった状態で内外気切換ダンパ５にトルクが加え続けられる時間が低減される効果を実現することができる。

なお、本実施形態の車両用空調装置１には、内外気切換ダンパ５の位置を検出するためのセンサ（例えばポテンショメータ）が設けられていない。このような環境下においても、上記のようなエアコンＥＣＵ５０の作動により、車両用空調装置１の作動中は常に、内気モードから外気モードに切り替わるときも、内気モードから外気モードに切り替わるときも、それぞれ、ほぼ正確に外気モードの位置および内気モードの位置に内外気切換ダンパ５を停止させることができる。

また、例えば特許文献１の例では、ポテンショメータの故障時にしかバッテリ電圧等からダンパの速度を推定しないが、本実施形態では、内外気切換ダンパ５を移動させるすべての機会で、内外気切換ダンパ５の移動速度を推定した制御を行う。したがって、内外気切換ダンパ５の位置を検出するポテンショメータが無くても、上述の機構部の強度を従来よりも低下させることが可能になる。

なお、本実施形態において、マイクロコンピュータ５４が、内外気切替処理５４ａのステップ１３５を実行することで通電時間決定手段の一例として機能し、ステップ１４０、１５０、１５５、１６０、１６５を実行することで供給制御手段の一例として機能する。

（他の実施形態）
なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内において適宜変更が可能である。また、また、上記実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。また、上記実施形態において、実施形態の構成要素の個数、数値、量、範囲等の数値が言及されている場合、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではない。また、上記実施形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に特定の形状、位置関係等に限定される場合等を除き、その形状、位置関係等に限定されるものではない。また、本発明は、上記実施形態に対する以下のような変形例も許容される。なお、以下の変形例は、それぞれ独立に、上記実施形態に適用および不適用を選択できる。すなわち、以下の変形例のうち明らかに矛盾する組み合わせを除く任意の組み合わせを、上記実施形態に適用することができる。

（変形例１）
上記実施形態では、マイクロコンピュータ５４は、内外気切替処理５４ａのステップ１３５で、バッテリ電圧と動作温度に基づいて、通電時間を決定するようになっている。しかし、必ずしもこのようになっておらずともよい。

例えば、ステップ１３５では、マイクロコンピュータ５４は、バッテリ電圧のみに基づいて通電時間を決定するようになっていてもよいし、動作温度のみに基づいて通電時間を決定するようになっていてもよい。これらの場合でも、従来に比べ、内外気切換ダンパ５がストッパ３ａ、４ａに突き当たった状態で内外気切換ダンパ５にトルクが加え続けられる時間は、ある程度低減される。

あるいは、マイクロコンピュータ５４は、バッテリ電圧、動作温度に加え、送風機７の送風風量（送風機７が有するファンの回転数）に基づいて、通電時間を決定するようになっていてもよい。

（変形例２）
また、上記実施形態では、リンク機構７１の潤滑剤として用いられるグリス７１ａの温度と正の相関関係を有し、かつ、モータ６１の潤滑剤として用いられるグリス６１ａの温度と正の相関関係を有する動作温度として、外気温センサ６０によって検出された外気温度を用いている。

しかし、このような動作温度としては、外気温以外を用いてもよい。例えば、リンク機構７１の周囲の気温を検出するセンサの検出結果を用いてもよいし、モータ６１の周囲の気温を検出するセンサの検出結果を用いてもよい。

また、動作温度としては、リンク機構７１の潤滑剤として用いられるグリス７１ａの温度と負の相関関係を有し、かつ、モータ６１の潤滑剤として用いられるグリス６１ａの温度と負の相関関係を有する温度を採用してもよい。

（変形例３）
上記実施形態では、通電タイマが通電時間に到達するまでは継続的にモータ６１に電流が供給されて内外気切換ダンパ５が駆動されている。つまり、内外気切換ダンパ５の駆動は、連続的に、途切れることなく、通電時間だけ実行されている。しかし、かならずしもこのようになっておらずともよく、内外気切換ダンパ５の内気モードの位置から外気モードの位置への駆動（およびその反対の駆動）は、間欠的に、全体として通電時間だけ実行されていてもよい。

（変形例４）
上記実施形態では、動作温度およびバッテリ電圧に基づいて制御される対象が内外気切換ダンパ５であるが、必ずしもこのようになっておらずともよい。例えば、車両用空調装置１のエアミックスダンパ１３、吹出モード切換ダンパ１８、１９、２０、および車両用空調装置１以外の車内のダンパも、動作温度およびバッテリ電圧に基づいて制御されるようになっていてもよい。

３ａ 内気側ストッパ
４ａ 外気側ストッパ
５ 内外気切換ダンパ
５０ エアコンＥＣＵ
５４ マイクロコンピュータ（車両用モータ制御装置）
６０ 外気温センサ
６１ モータ
７１ リンク機構

Claims (7)

1. 車両に搭載され、ダンパ（５）を駆動するモータ（６１）を制御する車両用モータ制御装置であって、
   前記モータの潤滑剤として用いられるグリスの温度と相関関係を有する温度を検出するセンサ（６０）の検出結果に基づいて、前記モータへの通電時間を決定する通電時間決定手段（１３５）と、
   前記通電時間決定手段が決定した前記通電時間だけ、バッテリから前記モータに電流を供給させる供給制御手段（１４０、１５０、１５５、１６０、１６５）と、を備えた車両用モータ制御装置。
2. 前記供給制御手段は、前記通電時間だけ前記モータに電流を供給させることで、前記ダンパがストッパ（３ａ）に突き当たる位置まで前記ダンパを移動させることを特徴とする請求項１に記載の車両用モータ制御装置。
3. 前記モータおよび前記ダンパの両方に接続されて前記モータの回転トルクを前記ダンパに伝達するリンク機構（７１）には、グリスが塗布されており、
   前記センサは、前記リンク機構に塗布されるグリスの温度と相関関係を有する温度を検出することを特徴とする請求項１または２に記載の車両用モータ制御装置。
4. 前記ダンパは、車室内の空気である内気を車両用空調装置内に導入する内気モードの位置と、車両用空調装置内に外気を導入する外気モードの位置に停止する、内外気切換ダンパであることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の車両用モータ制御装置。
5. 前記通電時間決定手段は、前記バッテリの電圧に基づいて、前記モータへの通電時間を決定することを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載の車両用モータ制御装置。
6. 前記センサは、前記車両の外気の温度を検出する外気温センサであることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１つに記載の車両用モータ制御装置。
7. 車両に搭載され、ダンパ（５）を駆動するモータ（６１）を制御する車両用モータ制御装置であって、
   前記制御装置は、前記車両の外気の温度を検出する外気温センサ（６０）の検出結果に基づいて、前記モータへの通電時間を決定する通電時間決定手段（１３５）と、
   前記通電時間決定手段が決定した前記通電時間だけ、バッテリから前記モータに電流を供給させる供給制御手段（１４０、１５０、１５５、１６０、１６５）と、を備えた車両用モータ制御装置。

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