JP3941725B2 - 電動アクチュエータシステム - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電動アクチュエータシステムに関するもので、車両用空調装置の各種の板ドア等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。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】
従来、車両用空調装置の空調ユニット内において、吹出空気温度を調節するためのエアミックスドア（Ａ／Ｍドア）、吹出口を切り換えるための吹出口ドアなどのドアを回転させるために、電子制御装置との間で通信するための通信制御部を備えたステップモータ（以下、通信機能付ステップモータという）が提案されている。
【０００３】
そして、空調ユニット内で複数のドアを駆動するために、複数の通信機能付ステップモータが備えられている場合には、各通信機能付ステップモータのそれぞれと電子制御装置との間を通信ラインを接続している。各通信機能付ステップモータは、個々のＩＤコードを記憶している。
【０００４】
ここで、電子制御装置が、ステップモータ毎に目標位置を指定する場合には、ステップモータ毎のＩＤコードを個々の目標位置（ステップ数）を付加して通信ラインに出力する。
【０００５】
また、ある通信機能付ステップモータは、通信ラインに出力される目標位置を受信し、この目標位置に付加されたＩＤコードと予め記憶されたＩＤコードとが一致しているときには、この受信された目標位置が自己に指定されていると判定して、さらにこの受信された目標位置までドアを１ステップ（一定角度）ずつ回転させる。
【０００６】
このことにより、複数の通信機能付ステップモータは、予め記憶されたＩＤコードを用いて電子制御装置から正規な目標位置を取得して、この取得された目標位置までドアを回転させることになる。
【０００７】
しかしながら、例えば、エアミックスドア用の通信機能付ステップモータを、誤って、吹出口ドア用の位置に取り付けた場合、電子制御装置は、エアミックスドア用通信機能付ステップモータが誤った位置に取り付けれていることを認識できない。
【０００８】
このため、エアミックスドア用の通信機能付ステップモータが、予め記憶されたＩＤコードを用いて通信ラインを介して目標位置を取得しても、この取得された目標位置は、エアミックスドア用のデータであって、吹出口ドア用通信機能付ステップモータに合致する目標位置ではない。
【０００９】
したがって、この誤って取り付けられたエアミックスドア用の通信機能付ステップモータが、通信ラインを介して取得した目標位置を用いて吹出口ドアを回転させても、この吹出口ドアの回転は、空調制御と無関係になものになる。すなわち、通信機能付ステップモータが誤った位置に組み付けられると、電子制御装置が、この組み付けられた通信機能付ステップモータを正常に制御することができないといった問題が生じる。
【００１０】
本発明は、上記点に鑑み、電動モータが誤った位置に組み付けられているか否かを検出するようにした電動アクチュエータシステムを提供することを目的とする。
【００１１】
【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、請求項１に記載の発明では、電動モータ（１１０）と、この電動モータを目標位置まで回転させる通信制御部（２００ａ〜２００ｅ）とをそれぞれ備えかつ、出力軸（１２７）の回転範囲がそれぞれ設定されている各サーボモータ（１００ａ〜１００ｅ）と、それぞれの通信制御部にサーボモータ毎の目標位置を送信する電子制御装置（４００）と、を有する電動アクチュエータシステムであって、電子制御装置は、サーボモータ毎に出力軸の回転範囲を記憶する記憶手段（４２０）と、それぞれの通信制御部によりサーボモータ毎の出力軸の回転範囲を検出させる検出手段（Ｓ２１６）と、検出された回転範囲と記憶された回転範囲とをサーボモータ毎に比較して、サーボモータが誤った位置に組み付けられているか否かをサーボモータ毎に判定する位置判定手段（Ｓ２１７）と、を備えていることを特徴とする。
【００１２】
これにより、電動モータが誤った位置に組み付けられているか否かを検出することができる。
【００１３】
また、請求項１に記載の発明では、各サーボモータのうち、ある１つのサーボモータが誤った位置に組み付けられていると位置判定手段が判定したとき、電子制御装置は、ある１つのサーボモータが誤って組み付けられている位置に対応する目標位置を、ある１つのサーボモータの通信制御部に送信する送信手段を有することを特徴とする。
【００１４】
これにより、ある１つのサーボモータが誤った位置に組み付けられていることが検出されても、このサーボモータを正規な位置に組み付け直すことなく、サーボモータを目標位置まで回転させることができる。
【００１５】
さらに、請求項１に記載の発明では、記憶手段は、サーボモータの組み付け位置毎の識別コードを記憶し、それぞれの通信制御部には、組み付け位置毎の識別コードがそれぞれ記憶されており、ある１つのサーボモータが正規な位置に組み付けられていると位置判定手段が判定したときには、送信手段は、ある１つのサーボモータが正規に組み付けられている位置に対応する識別コードを用いて、正規に組み付けられている位置に対応する目標位置を送信し、また、ある１つのサーボモータが誤った位置に組み付けられていると位置判定手段が判定したときには、送信手段は、ある１つのサーボモータの通信制御部に記憶される識別コードを用いて、誤って組み付けられている位置に対応する目標位置を送信するように構成している。
【００１６】
また、請求項２に記載の発明では、位置判定手段は、検出された回転範囲と記憶された回転範囲とが５％以上異なるとき、サーボモータが誤った位置に組み付けられていると判定することを特徴とする。
【００１７】
また、請求項３に記載の発明では、各電動モータのそれぞれは、出力軸を所定角度毎に回転させるステップモータであることを特徴とする。
【００１８】
因みに、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。
【００１９】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の実施形態に係る電動アクチュエータシステムを、車室内の空気調和を行う車両用空調装置に適用したものである。以下に、車両用空調装置の概略について図１を用いて説明する。
【００２０】
車両用空調装置は、計器盤内に収納された空調ケース５を備えており、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、通信機能付サーボモータ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、一方第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。
【００２１】
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。
【００２２】
エアミックスドア（Ａ／Ｍドア）１ａは、通信機能付サーボモータ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）とに分ける。
【００２３】
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。
【００２４】
吹出口ドア１ｃは、通信機能付サーボモータ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に向けて空気を吹き出さる。
【００２５】
吹出口ドア１ｅは、通信機能付サーボモータ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。
【００２６】
吹出口ドア１ｄは、通信機能付サーボモータ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。
【００２７】
なお、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。また、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。
【００２８】
電子制御装置４００は、メモリ４２０およびマイクロコンピュータ４１０（図２参照）等から構成されて、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とに基づき、通信機能付サーボモータ１００ａ〜１００ｅを制御するとともに、ブロアモータ９ａを制御する。なお、電子制御装置４００と通信機能付サーボモータ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。
【００２９】
次に、通信機能付サーボモータ１００ａ〜１００ｅの構成について図３〜図７を用いて説明する。以下、通信機能付サーボモータ１００ｄについて説明する。
【００３０】
図３は通信機能付サーボモータ１００ｄの外観図であり、図４は通信機能付サーボモータ１００ｅの構成図である。そして、図４中、ステップモータ１１０は、ｎ相のパルス信号が並列的に入力されて、出力軸１１１を一定角度毎（一ステップ毎）に回転させるものであり、減速機構１２０はステップモータ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、ステップモータ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。
【００３１】
ここで、減速機構１２０は、ステップモータ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。
【００３２】
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。
【００３３】
また、減速機構１２０のうち、ステップモータ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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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を衝突させてステップモータ１１０の回転範囲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。
【００３９】
また、通信機能付サーボモータ１００ａ〜１００ｃ、１００ｅの機械的構造は、通信機能付サーボモータ１００ｄと実質的に同様あるものの、図３、図８〜１１に示すように、ストッパ５ａ、５ｂによるドア１ｂ〜１ｅの回転範囲がそれぞれ異なるように設定されている。なお、図８〜１１は、通信機能付サーボモータ１００ｅ、１００ｃ、１００ｂ、１００ａの外観図を示している。
【００４０】
次に、通信機能付サーボモータ１００ａ〜１００ｅの概略作動について図１２、１３を用いて説明する。
【００４１】
図１２は通信機能付サーボモータ１００ｅの通信制御部２００ｅを示す模式図であり、この通信制御部２００ｅは、ステップモータ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。
【００４２】
そして、ステップモータ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。
【００４３】
したがって、第１、２ブラシ１５５、１５６には、図１３に示すように、ステップモータ１１０が所定角度回転する毎にパルス信号が発生するので、このパルス信号を回転角度検出器２２０にて検出されて、この回転角度検出器２２０は、出力軸１２７が回転しているか、或いは、ストッパ５ａ、５ｂにより停止されているかを判定することになる。
【００４４】
なお、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１２参照）を構成している。
【００４５】
なお、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。
【００４６】
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、ステップモータ１１０（出力軸１２７）の回転方向を検出している。さらに、記憶回路２３０には、後述するように予め決められたステップモータの組み付け位置毎の識別コード（ＩＤコード）が記憶されている（図１７参照）。このことにより、通信機能付サーボモータ１００ａ〜１００ｅがそれぞれの組み付け位置に対応して設定されていることになる。
【００４７】
さらに、通信制御部２００ａ〜２００ｄは、記憶回路２３０に記憶される識別コードを除いて、通信制御部２００ｅとそれぞれ実質的に同様に、構成されている。
【００４８】
次に、本実施形態の作動について図１４〜図１８を用いて説明する。図１４は、電子制御装置４００のマイクロコンピュータ４１０による空調制御処理を示すフローチャート、図１５は図１４のイニシャライズ制御処理の詳細を示すフローチャート、図１６は図１５のドア確認およびフェイルセーフ制御処理の詳細を示すフローチャート。
【００４９】
マイクロコンピュータ４１０は、図１４〜１６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。
【００５０】
先ず、初期制御（図１４のＳ１０１）において、メモリ４２０内の初期設定フラグに基づき、初期設定の条件を満たしているか否か、つまり、現時刻において「初期設定」が必要であるか否かについて判定する（図１５中のＳ２０２）。
【００５１】
例えば、バッテリＢが車両に接続されたあと通信機能付サーボモータ１００ａ〜１００ｅの「初期設定」（イニシャライズ）を一度も行っていない状態においてイグニッションスイッチＩＧがＯＮされた場合には、「初期設定」が必要であると判定する。ここで、初期設定フラグは、バッテリＢが車両に接続されるとマイクロコンピュータ４１０によりリセットされて、後述するように「初期設定」が施されるとセットされる。
【００５２】
その後、ブロアモータ９ａへの電圧の印加を停止してブロワ９の回転を停止して（図１５のＳ２０３）、通信機能付サーボモータ１００ａ〜１００ｅのそれぞれに対して「初期設定」を指令する（図１５のＳ２０４〜Ｓ２０６）。
【００５３】
例えば、通信制御部２００ｅのモータ駆動回路２１０が、「初期設定」の指令を通信部２５０を介して受けると、ステップモータ１１０によりエアミックスドア１ａを反時計方向に一定角度だけ回転させる。この一定角度は、回転範囲よりも大きな角度が用いられているので、エアミックスドア１ａは、回転直前の位置に関わらず、ストッパ５ｂに衝突されることになる。
【００５４】
その後、モータ駆動回路２１０が、回転角度検出器２２０によりＡ相、Ｂ相のパルス出力が検出されなくなるまで、ステップモータ１１０によりエアミックスドア１ａを反時計方向に回転させるとともに、通信機能付サーボモータ１００ｄにより回転駆動されたステップ数をカウントする。
【００５５】
ここで、Ａ相、Ｂ相のパルス出力が検出されなくなることは、エアミックスドア１ａがストッパ５ａに衝突したことを示している。そして、Ａ相、Ｂ相のパルス出力が検出されなくなるまでカウントされたステップ数は、ストッパ５ａ、５ｂにより設定されるエアミックスドア１ａの回転範囲を示している。このことにより、モータ駆動回路２１０および回転角度検出器２２０により、ストッパ５ａ、５ｂにより設定されるエアミックスドア１ａの回転範囲が検出されることになる。なお、以下、この検出された回転範囲を検出回転範囲という。その後、通信部２５０は、検出回転範囲に記憶回路２３０に記憶された識別コード（ＩＤ１）を付加してマイクロコンピュータ４１０に送信する。
【００５６】
また、通信制御部２００ｅと同様に、通信制御部２００ａ〜２００ｄに対しても「初期設定」を指令して通信機能付サーボモータ１００ａ〜１００ｄの回転範囲を検出させて、通信制御部２００ａ〜２００ｄのそれぞれから識別コード付の検出回転範囲を取得する。
【００５７】
なお、通信機能付サーボモータ１００ａ〜１００ｄは、それぞれ、ストッパ５ａによりドア１ａ〜１ｅが衝突して回転が停止された位置を原点位置として記憶し、その後、原点位置を作動基準としてドア１ａ〜１ｅをそれぞれ回転させることになる。
【００５８】
以上のように、サーボモータ毎の「初期設定」（Ｓ２０４〜Ｓ２０６）により、識別コード付の検出回転範囲が通信機能付サーボモータ毎に取得されると、この取得された識別コード付の検出回転範囲と、メモリ４２０に記憶された図１７の特性表とに基づいて、正規な組み付け位置に組み付けられているか否かについて、次のように通信機能付サーボモータ毎にて判定することになる（図１５のＳ２０７）。
【００５９】
図１７の特性表は、通信機能付サーボモータの組み付け位置、識別コード、回転範囲が１：１：１で特定できるように、組み付け位置（Ａ／Ｍドア、内外気切替ドア、フェイス吹出口ドア、フット吹出口ドア、デフ吹出口ドア）、組み付け位置毎の識別コード（ＩＤ１〜ＩＤ５）、回転範囲（×××ステップ、○○○ステップ…△△△ステップ）の各データを有して構成されている。
【００６０】
例えば、マイクロコンピュータ４１０は、図１８に示すように、識別コード＜ＩＤ１＞が付加された検出回転範囲を、エアミックスドア（Ａ／Ｍドア）用の通信機能付サーボモータ１００ｄから検出し、この検出回転範囲と、予め記憶されたＡ／Ｍドアに対応する回転範囲（図１７の×××ステップ）とを比較する。
【００６１】
具体的には、検出回転範囲を１００％として、予め記憶された回転範囲が、検出回転範囲の１０５％〜９５％に相当する場合には、双方の回転範囲が一致しているいるとし（図１６のＳ２１７：ＹＥＳ）、エアミックスドア（Ａ／Ｍドア）用の通信機能付サーボモータ１００ｄが正規のエアミックスドア１ａ用の位置に組み付けられていると判定する。
【００６２】
この場合、後述するように、エアミックスドア１ａ用に目標位置を指定する際には、図１７の特性表に示すごとく、予め記憶されたＡ／Ｍドアに対応する識別コード（図１７のＩＤ１）を用いること決定することになる（図１６中のＳ２１８）。
【００６３】
また、エアミックスドア用の通信機能付サーボモータ１００ｄから検出された検出回転範囲（○○○ステップ）を１００％として、予め記憶された回転範囲が、検出回転範囲の９５％以下、或いは検出回転範囲の１０５％以上に相当し、双方の回転範囲が５％以上異なる場合には、双方の回転範囲が不一致であるとし（図１６のＳ２１７：ＮＯ）、検出回転範囲（○○○ステップ）を基に、エアミックスドア用の通信機能付サーボモータ１００ｄが誤った位置に組み付けられていると判定する。
【００６４】
これに加えて、この通信機能付サーボモータ１００ｄが実際に組み付けられている位置として、各組み付け位置のうち、通信機能付サーボモータ１００ｄからの検出回転範囲（○○○ステップ）に合致する内外気切換ドアの位置を決定する。これに伴い、この内外気切換ドア用に目標位置を指定する際には、エアミックスドア用の通信機能付サーボモータ１００ｄから送られてきた識別コードを用いること決定する（図１６のＳ２１９）。
【００６５】
換言すれば、通信機能付サーボモータ１００ｄが誤った位置に組み付けられているとき、通信機能付サーボモータ１００ｄから検出される回転範囲に応じて、通信機能付サーボモータ１００ｄが誤って組み付けられている位置（以下、検出ドア位置という）を検出し、この検出ドア位置用に目標位置を指定する際には、サーボモータ１００ｄから送られてきた識別コードを用いること決定することになる。
【００６６】
また、通信機能付サーボモータ１００ｄ以外の通信機能付サーボモータ１００ａ〜１００ｃ、１００ｅについても、通信機能付サーボモータ１００ｄと同様、正規な位置に取り付けられているか、或いは誤った位置に取り付けられているかを判定し、その判定に応じて、目標位置を指定する際に用いる識別コードを決定数する。
【００６７】
以上のように、通信機能付サーボモータの組み付け位置毎に目標位置を指定する際に用いる識別コードが決定される。その後、内気温センサＳ１、日射センサＳ２、外気温センサＳ３、温度設定器Ｒｅの各々から出力されるセンサ出力をそれぞれ読み込み（図１４のＳ１０２）、それぞれのセンサ出力に基づき、予めメモリ４２０に記憶された下記の数１の式に基づいて、車室内に吹き出す空気の目標吹出温度ＴＡＯを算出する（Ｓ１０３）。
【００６８】
【数１】
ＴＡＯ＝Ｋｓｅｔ×Ｔｓｅｔ−ＫＲ×ＴＲ−ＫＡＭ×ＴＡＭ−ＫＳ×ＴＳ＋Ｃここで、Ｔｓｅｔは温度設定レバーＲｅにて設定した設定温度、ＴＲは内気温センサＳ１にて検出した内気温度、ＴＡＭは外気温センサＳ２にて検出した外気温度、ＴＳは日射センサＳ２にて検出した日射量である。また、Ｋｓｅｔ、ＫＲ、ＫＡＭ及びＫＳはゲインで、Ｃは補正用の定数である。
【００６９】
続いて、予めメモリに記憶された特性図から、目標吹出温度ＴＡＯに対応するブロワ電圧（ブロワモータ９ａに印可する電圧）を決定する（Ｓ１０４）。具体的には、目標吹出温度ＴＡＯが低い程また高い程ブロワ電圧を高くし（風量大）、目標吹出温度ＴＡＯが設定温度に近くなる程ブロワ電圧を低くする（風量小）。そして、この決定されたブロワ電圧をブロワモータ９ａに印可する。
【００７０】
続いて、目標吹出温度ＴＡＯ、蒸発器吹出空気温度センサＳ４で検出した蒸発器吹出空気温度、および水温センサＳ５で検出したエンジン冷却水の水温などに応じて、エアミックスドア１ａの開度ＳＷを以下の数式２により決定する（Ｓ１０５）。
【００７１】
【数２】
ＳＷ＝（ＴＡＯ−ＴＥ）／（ＴＷ−ＴＥ）×１００
ここで、ＴＥは蒸発温度センサＳ４の検出温度、ＴＷは水温センサＳ５の検出温度である。
【００７２】
その後、この決定される開度ＳＷに対応する目標位置に、上述のようにエアミックスドア１ａ用に決定された識別コードを付加して通信ラインに出力する（送信手段）。通信機能付サーボモータ１００ｄの通信制御部２００ｄのモータ駆動回路２１０は、識別コード付の目標位置を通信部２５０を介して受け、この目標位置に付加された識別コードが、記憶回路２３０に記憶された識別コードに一致すると判定すると、ステップモータ１１０によりエアミックスドア１ａを目標位置まで回転させる。
【００７３】
続いて、予めメモリ４２０に記憶された特性図から、目標吹出温度ＴＡＯに対応する吹出口モードを決定する（Ｓ１０６）。具体的には、目標吹出温度ＴＡＯが低いときにはフットモードが選択され、目標吹出温度ＴＡＯが高くなるに伴って、バイレベルモード、さらにはフェイスモードの順に選択される。
【００７４】
以上のような吹出口モードが決定されると、通信機能付サーボモータ１００ａ、１００ｂについて、それぞれの目標位置として、第１、第２の切換位置（図１中実線、破線で示される位置）のうち一方を決める。そして、フェイス吹出口ドア用に決められた目標位置に、上述のようにフェイス吹出口ドア用に決められた識別コードを付加して通信ラインに出力する（送信手段）。また、フット吹出口ドア用に決められた目標位置に、上述のようにフット吹出口ドア用に決められた識別コードを付加して通信ラインに出力する（送信手段）。
【００７５】
これに伴い、通信制御部２００ａのモータ駆動回路２１０は、識別コード付の目標位置を通信部２５０を介して受け、この目標位置に付加された識別コードが、記憶回路２３０に記憶された識別コードに一致すると判定すると、ステップモータ１１０によりフェイス吹出口ドア１ｅを目標位置まで回転させる。同様に、通信制御部２００ｂのモータ駆動回路２１０は、通信部２５０を介して受信された識別コード付の目標位置に応じて、ステップモータ１１０によりフット吹出口ドア１を目標位置まで回転させる。
【００７６】
例えば、フットモードが選択された場合、吹出口ドア１ｄ、１ｅを回転させて開口部５ｅを開け、開口部５ｄを閉じる。フェイスモードが選択されると吹出口ドア１ｄ、１ｅを回転させて開口部５ｄを開け、開口部５ｅを閉じる。バイレベルモードが選択されると吹出口ドア１ｄ、１ｅを回転させて開口部５ｅ、５ｄを開ける。
【００７７】
続いて、予めメモリ４２０に記憶された特性図から、目標吹出温度ＴＡＯに対応する内外気モードを決定する（Ｓ１０７）。具体的には、目標吹出温度ＴＡＯが高いときには内気循環モードが選択され、目標吹出温度ＴＡＯが低いときには外気導入モードが選択される。これに伴い、この選択された内外気モードに対応数する内外気切換ドア１ｂを目標位置に、上述のように内外気切換ドア１ｂ用に決定された識別コードを付加して通信ラインに出力する（送信手段）。
【００７８】
これに伴い、通信機能付サーボモータ１００ｅの通信制御部２００ｅのモータ駆動回路２１０は、識別コード付の目標位置を通信部２５０を介して受け、この目標位置に付加された識別コードが、記憶回路２３０に記憶された識別コードに一致すると判定すると、ステップモータ１１０により内外気切換ドア１ｂを目標位置まで回転させる。
【００７９】
例えば、内気循環モードが選択されたとき、ステップモータ１１０により内外気切換ドア１ｂを目標位置としての第２切換位置まで回転させることにより、内気導入口５ｂを開けるとともに外気導入口５ａを閉じる。また、外気導入モードが選択されたとき、ステップモータ１１０により内外気切換ドア１ｂを目標位置としての第１切換位置まで回転させることにより、内気導入口５ａを閉じるとともに外気導入口５ｂを開ける。
【００８０】
次に、本実施形態の作用効果について説明する。
【００８１】
先ず、通信機能付サーボモータ１００ａ〜１００ｅとして、記憶される識別コード以外、外形、内部構成、コネクタ等が全く同一の製品を用いる場合には、製造工程で誤った位置に組み付けられる可能性がある。
【００８２】
そこで、本実施形態では、各ステップモータ１１０と、これらステップモータ１１０を個々に目標位置まで回転させる通信制御部２００ａ〜２００ｅをそれぞれ備えかつ、出力軸１２７の回転範囲が個々に設定されている通信機能付サーボモータ１００ａ〜１００ｅと、通信制御部２００ａ〜２００ｅのそれぞれに通信機能付サーボモータ毎の目標位置を送信する電子制御装置４００と、を有し、電子制御装置４００は、通信機能付サーボモータ毎に出力軸１２７の回転範囲をメモリ４２０に記憶し、通信制御部２００ａ〜２００ｅのそれぞれにより通信機能付サーボモータ毎の出力軸１２７の回転範囲を検出させ、この検出された回転範囲と記憶された回転範囲とを通信機能付サーボモータ毎に比較して、通信機能付サーボモータが誤った位置に組み付けられているか否かをサーボモータ毎に判定する。これにより、通信機能付サーボモータが誤った位置に組み付けられているか否かをサーボモータ毎に検出することができる。
【００８３】
また、電子制御装置４００は、ある１つの通信機能付サーボモータが誤った位置に組み付けられていると判定したとき、ある１つの通信機能付サーボモータが誤って組み付けられている位置に対応する目標位置を、ある１つの通信機能付サーボモータの通信制御部に送信する。これにより、通信機能付サーボモータが誤った位置に組み付けられていることが検出されても、この通信機能付サーボモータを正規な位置に組み付け直すことなく、サーボモータを目標位置まで正常に回転させることができる。
【００８４】
（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に衝突させて通信機能付サーボモータ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通信機能付サーボモータ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通信機能付サーボモータ１００ａ〜１００ｅを制御してもよい。
【００８５】
上述の実施形態では、バッテリＢが車両に接続されたあと通信機能付サーボモータ１００ａ〜１００ｅの「初期設定」を一度も行っていない状態にてイグニッションスイッチＩＧがＯＮされた場合には、「初期設定」が必要であると判定した例について示したが、これに代えて、次のようにしてもよい。
【００８６】
（１）バッテリＢが車両に接続されたあと通信機能付サーボモータ１００ａ〜１００ｅの「初期設定」を一度も行っていない状態にてイグニッションスイッチＩＧがＯＦＦされた場合には、「初期設定」が必要であると判定してもよい。
【００８７】
（２）通信機能付サーボモータ１００ａ〜１００ｅの異常を検出した直後にてイグニッションスイッチＩＧがＯＦＦされた場合には、「初期設定」が必要であると判定してもよい。
【００８８】
（３）通信機能付サーボモータ１００ａ〜１００ｅの異常を検出した直後にてイグニッションスイッチＩＧがＯＮされた場合には、「初期設定」が必要であると判定してもよい。
【００８９】
ここで、通信機能付サーボモータの異常を検出としては、パルス発生器１５８および回転角度検出器２２０を用いて、パルス発生器１５８から回転角度検出器２２０に出力されるＡ相パルス及びＢ相パルスの信号が周期的に発生しているか否かを判定し、Ａ相パルス及びＢ相パルスのうちいずれか一方の信号が周期的に発生していない、つまり、いずれか一方の信号の周期が乱れてたときには、通信機能付サーボモータの異常が発生したとする。
【００９０】
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。
【００９１】
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。
【００９２】
上述の実施形態では、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を設けたが、本発明はこれに限定されるものではなく、両パルスパターン１５１、１５２より外周側にコモンパターン１５４を設ける、又は両パルスパターン１５１、１５２間にコモンパターン１５４を設ける等してもよい。
【００９３】
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。
【００９４】
上述の実施形態においては、通信機能付サーボモータ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、通信機能付サーボモータへの給電を停止させて通信機能付サーボモータ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。
【００９５】
上述の実施形態においては、通信機能付サーボモータ１００ａ〜１００ｅについて誤った位置に組み付けられているか否かを判定したとき、その判定結果をメモリ４２０に記憶させておくようにしてもよい。
【００９６】
上述の実施形態においては、通信機能付サーボモータ１００ａ〜１００ｅについて誤った位置に組み付けられているか否かを判定したとき、その判定結果をメモリ４２０に記憶させておくようにしてもよい。
【００９７】
上述の実施形態においては、電動モータとして、ステップモータを用いた例について説明したが、これに限らず、直流モータや交流モータを用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】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２】図１の電子制御装置および通式機能付サーボモータの接続構成を示す図である。
【図３】図１の通信機能付サーボモータの外形を示す図である。
【図４】図１の通信機能付サーボモータの概略構成を示す図である。
【図５】（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６】図５のＡ−Ａ断面図である。
【図７】図５のパルスプレートの拡大図である。
【図８】図１の通信機能付サーボモータ１００ｅの外形を示す図である。
【図９】図１の通信機能付サーボモータ１００ｃの外形を示す図である。
【図１０】図１の通信機能付サーボモータ１００ｂの外形を示す図である。
【図１１】図１の通信機能付サーボモータ１００ｂの外形を示す図である。
【図１２】図１の通信機能付サーボモータの概略電気回路構成を示すブロック図である。
【図１３】図１の通信機能付サーボモータのパルス信号チャートである。
【図１４】図１の電子制御装置の処理を示すフローチャートである。
【図１５】図１４の処理の一部を示すフローチャートである。
【図１６】図１５の処理の一部を示すフローチャートである。
【図１７】図２の電子制御装置のメモリに記憶された特性表を示す図表である。
【図１８】図２の電子制御装置の作動を示す図である。
【図１９】図２の電子制御装置の作動を示す図である。
【符号の説明】
１００ａ〜１００ｅ…通信機能付サーボモータ、
１１０…ステップモータ、
２２０…回転角度検出器、
２００ａ〜２００ｅ…通信制御部、
４００…電子制御装置
４１０…マイクロコンピュータ
４２０…メモリ。

Claims (3)

1. 電動モータ（１１０）と、この電動モータを目標位置まで回転させる通信制御部（２００ａ〜２００ｅ）とをそれぞれ備えかつ、出力軸（１２７）の回転範囲がそれぞれ設定されている各サーボモータ（１００ａ〜１００ｅ）と、
   前記それぞれの通信制御部に前記サーボモータ毎の目標位置を送信する電子制御装置（４００）と、を有する電動アクチュエータシステムであって、
   前記電子制御装置は、
   前記サーボモータ毎に前記出力軸の回転範囲を記憶する記憶手段（４２０）と、
   前記それぞれの通信制御部により前記サーボモータ毎の前記出力軸の回転範囲を検出させる検出手段（Ｓ２１６）と、
   前記検出された回転範囲と前記記憶された回転範囲とを前記サーボモータ毎に比較して、前記サーボモータが誤った位置に組み付けられているか否かを前記サーボモータ毎に判定する位置判定手段（Ｓ２１７）と、を備え、
   前記各サーボモータのうち、ある１つのサーボモータが誤った位置に組み付けられていると前記位置判定手段が判定したとき、前記電子制御装置は、前記ある１つのサーボモータが誤って組み付けられている位置に対応する目標位置を、前記ある１つのサーボモータの通信制御部に送信する送信手段を有し、
   前記記憶手段は、前記サーボモータの組み付け位置毎の識別コードを記憶し、
   前記それぞれの通信制御部には、前記組み付け位置毎の識別コードがそれぞれ記憶されており、
   前記ある１つのサーボモータが正規な位置に組み付けられていると前記位置判定手段が判定したときには、前記送信手段は、前記ある１つのサーボモータが正規に組み付けられている位置に対応する識別コードを用いて、前記正規に組み付けられている位置に対応する目標位置を送信し、
   また、前記ある１つのサーボモータが誤った位置に組み付けられていると前記位置判定手段が判定したときには、前記送信手段は、前記ある１つのサーボモータの通信制御部に記憶される識別コードを用いて、前記誤って組み付けられている位置に対応する目標位置を送信することを特徴とする電動アクチュエータシステム。
2. 前記位置判定手段は、前記検出された回転範囲と前記記憶された回転範囲とが５％以上異なるとき、前記サーボモータが誤った位置に組み付けられていると判定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. 前記各電動モータのそれぞれは、前記出力軸を所定角度毎に回転させるステップモータであることを特徴とする請求項１または２に記載の電動アクチュエータシステム。

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