JP3743092B2

JP3743092B2 - ドア駆動装置

Info

Publication number: JP3743092B2
Application number: JP01695897A
Authority: JP
Inventors: 敏行森本; 賢伸下田
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1997-01-30
Filing date: 1997-01-30
Publication date: 2006-02-08
Anticipated expiration: 2017-01-30
Also published as: JPH10211815A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空気流れを調節するドア駆動装置に関するもので、車両用空調装置の内外気切換ドアや吹出モードドア等に適用して有効である。
【０００２】
【従来の技術】
内外気切換ドアや吹出モードドア等をサーボモータ等の電動モータで駆動するドア駆動装置においては、全開もしくは全閉位置までドア手段を作動させるときに、ドア手段が空調ケーシング等に衝突して機械的に停止する（ロックする）と、電動モータや駆動歯車等の駆動系に大きな衝撃が作用し、駆動系の耐久性が低下する可能性があった。
【０００３】
そこで、従来、これを防止するために、ポテンショメータでドア手段の位置を検出し、全開もしくは全閉位置までドア手段が到達した時に電動モータへの通電を遮断するとともに、リンク機構に所定の裕度（アイドル）を持たせて駆動系の慣性による衝撃を吸収していた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、リンク機構に所定の裕度（アイドル）を持たせていたため、リンク機構の複雑化および大型化を招いていたので、ドア駆動装置の製造原価低減および小型化を図る上で障害となっていた。
本発明は、上記点に鑑み、リンク機構に設けられた所定の裕度を廃止してドア駆動装置の製造原価低減および小型化を図ることを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するために、以下の技術的手段を用いる。請求項１に記載の発明では、空気流路内で稼働し、空気流れを調節するドア手段（５、１３、１８、１９、２０）と、
前記空気流路を閉じる位置にて前記ドア手段（５、１３、１８、１９、２０）の作動を機械的に停止させ得るストッパ部（２）と、
前記ドア手段（５、１３、１８、１９、２０）をリンク機構（５ｃ）を介して駆動するアクチュエータ（５ａ、１３ａ、１８ａ、１９ａ、２０ａ）と、
前記アクチュエータ（５ａ、１３ａ、１８ａ、１９ａ、２０ａ）の作動を制御する制御手段（２３）と、
前記ドア手段（５、１３、１８、１９、２０）の位置を検出する位置検出手段（５ｂ、１３ｂ、１８ｂ、１９ｂ、２０ｂ）と、
前記ドア手段（５、１３、１８、１９、２０）が前記ストッパ部（２）側へ作動するように前記アクチュエータ（５ａ、１３ａ、１８ａ、１９ａ、２０ａ）を所定時間通電し、前記所定時間通電したときの前記位置検出手段（５ｂ、１３ｂ、１８ｂ、１９ｂ、２０ｂ）の検出値を前記ドア手段（５、１３、１８、１９、２０）が前記空気流路を閉じたときのロックポジション（Ｐｏ、Ｐｉ）として記憶するとともに、
前記ドア手段（５、１３、１８、１９、２０）が前記ロックポジション（Ｐｏ、Ｐｉ）よりも所定量だけ手前となる所定の位置と、前記ロックポジション（Ｐｏ、Ｐｉ）との差分（ΔＰ）を記憶する記憶手段（ＲＯＭ）とを有し、
前記制御手段（２３）は、前記ドア手段（５、１３、１８、１９、２０）を停止させるときには、前記ロックポジション（Ｐｏ、Ｐｉ）から前記差分（ΔＰ）だけ手前の位置で、前記ドア手段（５、１３、１８、１９、２０）を停止させるように制御することを特徴とする。
【０００６】
これにより、リンク機構（５ｃ）に所定の裕度を持たせることなく、ドア手段（５、１３、１８、１９、２０）を確実に所定の位置で停止させることができるので、リンク機構（５ｃ）の簡素化および小型化を図ることができ、ドア駆動装置の製造原価低減を図ることができる。
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
図１は、本実施形態に係るドア駆動装置を水冷エンジン搭載車両の車両用空調装置（以下、空調装置と略す。）１に適用した場合の模式図である。
空気流路をなす空調ケーシング２の空気上流側部位には、車室内気を吸入するための内気吸入口３と外気を吸入するための外気吸入口４とが形成されるとともに、これらの吸入口３、４を選択的に開閉する内外気切換ドア５が設けられている。また、この内外気切換ドア５は、サーボモータ等のアクチュエータ（以下、モータと呼ぶ。）５ａ（図２参照）によって開閉される。
【０００８】
なお、内外気切換ドア５は、内気吸入口３および外気吸入口４を切り換え開閉するので、内外気切換ドア５は、通常、空調ケーシング２の内壁面に接触している。したがって、内外気切換ドア５に接触する空調ケーシング２の内壁面は、内外気切換ドア５の作動を機械的に停止させ得るストッパ部を構成するとも言える。
【０００９】
そして、この内外気切換ドア５の下流側部位には、送風機７が配設されており、この送風機７により両吸入口３、４から吸入された空気が、後述する各吹出口１４、１５、１７に向けて送風されている。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により送風された空気は全てこの蒸発器９を通過する。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、エンジン１１の冷却水を熱源として空気を加熱している。
【００１０】
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が形成されており、ヒータコア１０の空気上流側には、ヒータコア１０を通る風量とバイパス通路１２を通る風量との風量割合を調節するエアミックスドア１３が配設されている。この風量割合の調節は、このエアミックスドア１３の開度をモータ１３ａ（図２参照）を介して調節することにより調節される。
【００１１】
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、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ドア１８、１９、２０が配設されている。なお、これらの吹出モード切換ドア１８、１９、２０は、モ−タ１８ａ、１９ａ、２０ａによって開閉される（図２参照）。
【００１２】
ところで、各モータ５ａ、１３ａ、１８ａ、１９ａ、２０ａは、図２に示すように、室内温度を検出する室内温度センサ、室外温度を検出する室外温度温センサおよび日射センサ等の空調センサ２１の検出値と、乗員が希望する車室内温度を設定する温度設定手段２２の設定値等とに基づいて、制御装置２３により制御されている。
【００１３】
なお、制御装置２３はＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭ等から構成されて、ＣＰＵおよびＲＡＭは、後述する演算作業および制御信号の出力等の制御手段を担っており、ＲＯＭは予め設定された値やプログラム等を記憶する記憶手段を担っている。
また、各モータ５ａ、１３ａ、１８ａ、１９ａ、２０ａには、モータ（出力軸）の回転角度を検出するポテンショメータ（位置検出手段）５ｂ、１３ｂ、１８ｂ、１９ｂ、２０ｂが設けられており、制御装置２３は、これらのポテンショメータ５ｂ、１３ｂ、１８ｂ、１９ｂ、２０ｂからの出力に基づいて各ドア５、１３、１８、１９、２０の位置を認識する。
【００１４】
なお、図２中、２４は、各空調機器（各ドア５、１３、１８、１９、２０等）を手動操作するため空調制御パネルであり、この空調制御パネル２４には、空調装置を自動制御運転させるオートスイッチ２５や吹き出しモードを切り換えるためのモードスイッチ２６等が設けられている。
次に、空調装置全体の作動の概略について、図３のフローチャートを用いて述べる。
【００１５】
オートエアコンが選択されると（オートスイッチ２５が投入されたとき）、空調装置の自動制御運転が開始され、空調センサ２１からの検出値を読み込み（Ｓ１００）、これらの検出値に基づいて予め設定されたプログラムに従って車室内に吹き出す空気の目標吹出温度（以下、ＴＡＯと呼ぶ。）を算出する（Ｓ１１０）。
【００１６】
次に、ＴＡＯに基づいて、送風機７のモータ７ａに印加する電圧（送風量）、吹出モード（図４参照）およびエアミックスドア１３の開度の演算をするとともに（Ｓ１２０〜Ｓ１４０）、各演算結果に基づく制御信号を各モータに向けて出力する（Ｓ１５０〜Ｓ１７０）。なお、各モータ５ａ、１３ａ、１８ａ、１９ａ、２０ａに向けて出力される制御信号は各演算結果と同一はなく、後述するサブルーチンに基づいた値となっている。
【００１７】
因みに、フロントガラス１６に向けて主に温風を吹き出すデフロスタモードはＴＡＯによっては決定されず、空調制御パネル２４上に設けられたデフロスタスイッチ２６’を投入することによって設定される。
次に、各ドア５、１３、１８、１９、２０の作動、すなわち本実施形態に係るドア駆動装置の作動を述べる。
【００１８】
図５は内外気切換ドア５の作動を示す模式図であり、モータ５ａはリンク機構５ｃを介して内外気切換ドア５を駆動している。そして、図６は、各モータ５ａ、１３ａ、１８ａ、１９ａ、２０ａに向けて制御信号が出力される際のサブルーチンを示すフローチャートである。なお、以下の説明を容易にするため内外気切換ドア５を例に説明する。
【００１９】
空調制御パネル２４に設けられた内外気切換スイッチ２７（図２参照）により、内気吸入口３および外気吸入口４のいずれを閉じるかが選択され（Ｓ２００）、例えば内気吸入口３を閉じる（外気を吸入する状態）ときには、内気吸入口３を閉じた状態に対応するポテンショメータ５ｂの値（以下、この値をロックポジションＰｏと呼ぶ。）をＲＯＭにて記憶しているか否かを判定する（Ｓ２１０）。
そして、ロックポジションＰｏを記憶している場合には、内外気切換ドア５の位置、すなわちポテンショメータ５ｂの値が、ロックポジションＰｏから予めＲＯＭに記憶された値（この値を差分ΔＰと呼ぶ。）だけ手前の位置となるように制御信号を出力する（Ｓ２２０）。
【００２０】
一方、ロックポジションＰｏを記憶していない場合には、内気吸入口３を閉じる向きにモータ５ａが回転するように所定時間（本実施形態では、約１０秒）通電し（Ｓ２３０）、その時のポテンショメータ５ｂの値をロックポジションＰｏとして記憶する（Ｓ２４０）。その後、新たに記憶されたロックポジションＰｏに基づいて制御信号を出力する（Ｓ２２０）。
【００２１】
また一方、外気吸入口４を閉じる（内気を吸入する状態）ときには、外気吸入口４を閉じた状態に対応するポテンショメータ５ｂの値（以下、この値をロックポジションＰi と呼ぶ。）をＲＯＭにて記憶しているか否かを判定する（Ｓ２５０）。
そして、ロックポジションＰi を記憶している場合には、内外気切換ドア５の位置、すなわちポテンショメータ５ｂの値が、ロックポジションＰi から差分ΔＰだけ手前の位置となるように制御信号を出力する（Ｓ２６０）。
【００２２】
一方、ロックポジションＰi を記憶していない場合には、外気吸入口４を閉じる向きにモータ５ａが回転するように所定時間（本実施形態では、約１０秒）通電し（Ｓ２７０）、その時のポテンショメータ５ｂの値をロックポジションＰi として記憶する（Ｓ２８０）。その後、新たに記憶されたロックポジションＰi に基づいて制御信号を出力する（Ｓ２６０）。
【００２３】
なお、差分ΔＰとは、モータ５ａのイナーシャ（慣性モーメント）や内外気切換ドア５の質量等の慣性量を考慮した値であって、具体的には、内外気切換ドア５が所定の位置にて停止するように、制御装置２３がモータ５ａを制御した時の内外気切換ドア５の位置（その時のポテンショメータ５ｂの値）と、その後、実際に内外気切換ドア５が停止した時の内外気切換ドア５の位置（その時のポテンショメータ５ｂの値、すなわち、ロックポジションＰｏ、Ｐ i）との差分をいう。
【００２４】
因みに、仮にＰｏ＞Ｐi とすれば、Ｓ２２０ではポテンショメータ５ｂの値が（Ｐｏ −ΔＰ）となるように制御信号が出力され、Ｓ２６０ではポテンショメータ５ｂの値が（Ｐ＋ΔＰ）となるように制御信号が出力される。
次に、本実施形態の特徴を述べる。本実施形態によれば、各ドア５、１３、１８、１９、２０の開閉を制御するに当たって、差分ΔＰだけ手前の位置で各モータ５ａ、１３ａ、１８ａ、１９ａ、２０ａが停止するように制御が行われているので、各ドアを確実に所定の位置で停止させることができる。
したがって、リンク機構に所定の裕度を持たせる必要がないので、リンク機構の簡素化および小型化を図ることができ、ドア駆動装置の製造原価低減を図ることができる。
【００２５】
ところで、上述の実施形態では、差分ΔＰはＲＯＭに予め記憶させた値を用いたが、図６に示すフローチャート中、Ｓ２２０およびＳ２６０の前に差分ΔＰを記憶しているか否かを判定するステップを設け、記憶されていない場合には、上述した差分ΔＰの定義に基づいて、改めて差分ΔＰを演算させ、その演算した値を差分ΔＰとして記憶してもよい。
【００２７】
また、当然のことながら、図５に示すリンク機構５ｃおよび図６に示すフローチャートは、内外気切換ドア５以外の各ドア１３、１８、１９、２０にも適用することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】車両用空調装置の模式図である。
【図２】車両用空調装置の制御系を示す模式図である。
【図３】車両用空調装置の制御を示すフローチャートである。
【図４】吹出モードとＴＡＯとの関係を示すチャートである。
【図５】ドア駆動装置の作動を示す模式図である。
【図６】ドア駆動装置の作動を示すフローチャートである。
【符号の説明】
５…内外気切換ドア、５ａ…アクチュエータ、５ｂ…ポテンショメータ、
５ｃ…リンク機構。

Claims

空気流路内で稼働し、空気流れを調節するドア手段（５、１３、１８、１９、２０）と、
前記空気流路を閉じる位置にて前記ドア手段（５、１３、１８、１９、２０）の作動を機械的に停止させ得るストッパ部（２）と、
前記ドア手段（５、１３、１８、１９、２０）をリンク機構（５ｃ）を介して駆動するアクチュエータ（５ａ、１３ａ、１８ａ、１９ａ、２０ａ）と、
前記アクチュエータ（５ａ、１３ａ、１８ａ、１９ａ、２０ａ）の作動を制御する制御手段（２３）と、
前記ドア手段（５、１３、１８、１９、２０）の位置を検出する位置検出手段（５ｂ、１３ｂ、１８ｂ、１９ｂ、２０ｂ）と、
前記ドア手段（５、１３、１８、１９、２０）が前記ストッパ部（２）側へ作動するように前記アクチュエータ（５ａ、１３ａ、１８ａ、１９ａ、２０ａ）を所定時間通電し、前記所定時間通電したときの前記位置検出手段（５ｂ、１３ｂ、１８ｂ、１９ｂ、２０ｂ）の検出値を前記ドア手段（５、１３、１８、１９、２０）が前記空気流路を閉じたときのロックポジション位置（Ｐｏ、Ｐｉ）として記憶するとともに、
前記ドア手段（５、１３、１８、１９、２０）が前記ロックポジション位置（Ｐｏ、Ｐｉ）よりも所定量だけ手前となる所定の位置と、前記ロックポジション位置（Ｐｏ、Ｐｉ）との差分（ΔＰ）を記憶する記憶手段（ＲＯＭ）とを有し、
前記制御手段（２３）は、前記ドア手段（５、１３、１８、１９、２０）を停止させるときには、前記ロックポジション位置（Ｐｏ、Ｐｉ）から前記差分（ΔＰ）だけ手前の位置で、前記ドア手段（５、１３、１８、１９、２０）を停止させるように制御することを特徴とするドア駆動装置。