JP4277484B2 - 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、車両用空調装置のエアミックスドアやモード切替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】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
特開平１１−３４２７２４号公報に記載の発明では、ストッパ等の機械的な規制手段に拘束される作動限界まで電動アクチュエータを作動させ、この作動限界点を原点位置として電動アクチュエータの作動角を制御している。以下、このような行為、つまりストッパ等の機械的な規制手段に衝突するまで電動アクチュエータを作動させることを初期設定と呼ぶ。
【０００３】
しかし、上記公報に記載の発明では、電動アクチュエータの回転角度が作動限界近傍になる度に初期設定を行うので、ストッパ及び電動アクチュエータ等に頻繁に衝突力が作用する。
【０００４】
このため、ストッパ及び電動アクチュエータ等の機械的強度を増大させる必要性があるため、ストッパ及び電動アクチュエータ等の大型化及び製造原価上昇を招いてしまう。
【０００５】
ところで、近年、車両駐停車時、つまりイグニッションスイッチを遮断しているときに、バッテリから車載電気機器に供給される暗電流の消費を抑制するために、イグニッションスイッチを遮断した後、所定時間が経過した時にバッテリから車載電気機器への電力供給を停止する車両が増加傾向にある。
【０００６】
一方、バッテリから電力の供給を受けて原点位置に関する情報を保持記憶する記憶装置を備える電動アクチュエータでは、電力の供給が停止すると、記憶装置に保持されている原点位置情報が消滅するため、次回起動時に、初期設定を再度行う。
【０００７】
このため、バッテリを取り外して記憶装置への電力供給を停止した場合は勿論のこと、バッテリを取り外さなくてもイグニッションスイッチを遮断した後、所定時間が経過毎に記憶装置に保持されている原点位置情報が消滅するため、実質的にイグニッションスイッチを投入する毎に初期設定が行われることとなる。
【０００８】
このため、ストッパ及び電動アクチュエータ等に頻繁に衝突力が作用することになるので、ストッパ及び電動アクチュエータ等の機械的強度を増大させる必要性があり、ストッパ及び電動アクチュエータ等の大型化及び製造原価上昇を招いてしまう。
【０００９】
本発明は、上記点に鑑み、第１には、従来と異なる新規な電動アクチュエータシステムを提供し、第２には、初期設定を行う必要性が高いときに初期設定を行い、初期設定を行う回数を低減することを目的とする。
【００１０】
【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、バッテリから電力を供給される直流式の電動モータ（１１０）と、電動モータ（１１０）の機械的な回転に伴って電動モータ（１１０）の回転角度に応じたパルス信号を発生するパルス発生手段（１５８）と、パルス信号に基づいて出力軸（１２７）の回転角度を検出する回転角度検出手段（２２０）と、少なくとも、電動モータ（１１０）にバッテリを接続した後に、電動モータ（１１０）に電力を供給することを許可する始動許可スイッチが初めて投入された場合に、電動モータ（１１０）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する初期位置設定手段と、パルス信号に異常が発生したときに、初期位置設定手段を作動させる初期位置再設定手段とを備え、初期位置再設定手段は、始動許可スイッチが投入されているときであって、かつ、電動モータ（１１０）に駆動電流が通電されているときにパルス信号を読み込んで、パルス信号の変化が停止したとき、および、パルス信号により決定されるパルス波形に乱れが発生したときのみをパルス信号に異常が発生したときと判定するとともに、駆動電流を通電し始めてから所定時間が経過した後に、パルス信号の変化が停止したか否かの判定を行うことを特徴とする。
【００１１】
これにより、初期位置設定を行う必要性が高いときであるパルス信号に異常が発生したときに初期位置設定を行うので、初期位置設定を行う回数を大幅に低減することができる。延いては、従来と異なる新規な電動アクチュエータシステムを得ることができるとともに、電動アクチュエータの大型化及び製造原価上昇を抑制できる。さらに、駆動電流を通電し始めてから所定時間が経過した後に、パルス信号に異常が発生したか否かの判定を行うので、パルス信号に異常が発生したか否かを誤判定してしまうことを防止できる。
【００１２】
請求項２に記載の発明では、初期位置再設定手段は、原点位置に向かう向きと反対向きに電動モータ（１１０）を回転させる駆動電流を通電した後に、初期位置設定手段を作動させることを特徴とするものである。
【００１３】
これにより、原点位置に向かう向きと反対向きに電動モータ（１１０）を回転させる駆動電流を通電した後に、初期位置設定手段を作動させるので、異物の噛み込み等による電動アクチュエータのロック現象を自発的に解消することができ、電動アクチュエータシステムの信頼性及び耐久性を向上させることができる。
【００１４】
請求項３に記載の発明では、初期位置再設定手段は、パルス信号に異常が発生したときには、電動モータ（１１０）に電力を供給することを許可する始動許可スイッチが遮断された後、所定時間が経過したときに初期位置設定手段を作動させることを特徴とする。
【００１６】
請求項４に記載の発明では、初期位置再設定手段は、パルス信号に異常が発生したときには、電動モータ（１１０）に電力を供給することを許可する始動許可スイッチが遮断された後、直ぐに、初期位置設定手段を作動させることを特徴とする。
【００２０】
請求項５に記載の発明では、バッテリから電力を供給される直流式の電動モータ（１１０）と、電動モータ（１１０）の機械的な回転に伴って電動モータ（１１０）の回転角度に応じたパルス信号を発生するパルス発生手段（１５８）と、パルス信号に基づいて出力軸（１２７）の回転角度を検出する回転角度検出手段（２２０）と、少なくとも、電動モータ（１１０）にバッテリを接続した後に、電動モータ（１１０）に電力を供給することを許可する始動許可スイッチが初めて投入された場合に、電動モータ（１１０）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する初期位置設定手段と、パルス信号に異常が発生したときのみに、初期位置設定手段を作動させる初期位置再設定手段とを備え、初期位置再設定手段は、始動許可スイッチが投入されているときであって、かつ、電動モータ（１１０）に駆動電流が通電されているときにパルス信号を読み込んで、パルス信号に異常が発生したときには、電動モータ（１１０）に電力を供給することを許可する始動許可スイッチが遮断された後、所定時間が経過したときに初期位置設定手段を作動させることを特徴とする。
これによれば、初期位置設定を行う回数を大幅に低減することができる。
【００２１】
請求項６に記載の発明では、バッテリから電力を供給される直流式の電動モータ（１１０）と、電動モータ（１１０）の機械的な回転に伴って電動モータ（１１０）の回転角度に応じたパルス信号を発生するパルス発生手段（１５８）と、パルス信号に基づいて出力軸（１２７）の回転角度を検出する回転角度検出手段（２２０）と、少なくとも、電動モータ（１１０）にバッテリを接続した後に、電動モータ（１１０）に電力を供給することを許可する始動許可スイッチが初めて投入された場合に、電動モータ（１１０）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する初期位置設定手段と、パルス信号に異常が発生したときのみに、初期位置設定手段を作動させる初期位置再設定手段とを備え、初期位置再設定手段は、始動許可スイッチが投入されているときであって、かつ、電動モータ（１１０）に駆動電流が通電されているときにパルス信号を読み込んで、パルス信号に異常が発生したときには、電動モータ（１１０）に電力を供給することを許可する始動許可スイッチが遮断された後、直ぐに、初期位置設定手段を作動させることを特徴とする。
これによれば、初期位置設定を行う回数を大幅に低減することができる。
【００２２】
請求項７に記載の発明では、初期位置再設定手段は、パルス信号により決定されるパルス波形に乱れが発生したときに、パルス信号に異常が発生したものと判定することを特徴とする。
請求項８に記載の発明では、初期位置再設定手段は、電動モータ（１１０）に駆動電流が通電されているときであって、パルス信号の変化が停止したときに、パルス信号に異常が発生したものと判定することを特徴とする。
請求項９に記載の発明では、初期位置再設定手段は、パルス信号の変化が停止する直前に電動モータ（１１０）が回転していた向きと反対向きに電動モータ（１１０）を回転させる駆動電流を通電した後に、初期位置設定手段を作動させることを特徴とする。
請求項１０に記載の発明では、初期位置再設定手段は、駆動電流を通電し始めてから所定時間が経過した後に、パルス信号に異常が発生したか否かの判定を行うことを特徴とする。
請求項１１に記載の発明では、パルス発生手段は、電動モータ（１１０）の回転に伴って電気接点（１５５〜１５７）を変位させる摺動接点方式の位置検出装置で構成されていることを特徴とする。
請求項１２に記載の発明では、パルス発生手段は、光学式のエンコーダで構成されていることを特徴とする。
【００２３】
請求項１３に記載の発明では、電動モータ（１１０）と、電動モータ（１１０）に電力を供給するバッテリと、電動モータ（１１０）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する初期位置設定手段と、電動モータ（１１０）に電力を供給することを許可する始動許可スイッチと、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装置（２３０）と、始動許可スイッチが遮断された後、所定時間が経過したときにバッテリが接続されていることを意味する情報を記憶装置（２３０）に入力するバッテリ情報書き込み手段とを備え、所定時間は、始動許可スイッチが遮断されたときから、バッテリの消費電力を抑制させるためにバッテリの電力供給を停止させるまでの時間よりも短く設定され、始動許可スイッチが投入された後、記憶装置（２３０）に情報が保持されていないときに、初期位置設定手段を作動させることを特徴とする。
【００２４】
これにより、不必要は初期値設定を大幅に削減することができるので、電動アクチュエータの大型化及び製造原価上昇を抑制できる。
請求項１４に記載の発明では、電動モータ（１１０）と、電動モータ（１１０）に電力を供給するバッテリと、電動モータ（１１０）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する初期位置設定手段と、電動モータ（１１０）に電力を供給することを許可する始動許可スイッチと、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装置（２３０）と、始動許可スイッチが遮断された後、所定時間が経過したときにバッテリが接続されていることを意味する情報を記憶装置（２３０）に入力するバッテリ情報書き込み手段とを備え、所定時間は、始動許可スイッチが遮断されたときから、バッテリの消費電力を抑制させるためにバッテリの電力供給を停止させるまでの時間よりも短く設定され、始動許可スイッチが投入された後、記憶装置（２３０）に情報が保持されていないとき、および、電動モータ（１１０）の回転に伴って発せられる電動モータ（１１０）の回転角度に応じたパルス信号に異常が発生したときに、初期位置設定手段を作動させることを特徴とする。
これにより、不必要は初期値設定を大幅に削減することができるので、電動アクチュエータの大型化及び製造原価上昇を抑制できる。
請求項１５に記載の発明では、電動モータ（１１０）と、電動モータ（１１０）に電力を供給するバッテリと、電動モータ（１１０）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する初期位置設定手段と、電動モータ（１１０）に電力を供給することを許可する始動許可スイッチと、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装置（２３０）と、始動許可スイッチが遮断された後、所定時間が経過したときにバッテリが接続されていることを意味する情報を記憶装置（２３０）に入力するバッテリ情報書き込み手段とを備え、所定時間は、始動許可スイッチが遮断されたときから、バッテリの消費電力を抑制させるためにバッテリの電力供給を停止させるまでの時間よりも短く設定され、始動許可スイッチが投入された後、記憶装置（２３０）に情報が保持されていないとき、および、電動モータ（１１０）の回転に伴って発せられる電動モータ（１１０）の回転角度に応じたパルス信号に異常が発生したときであって、始動許可スイッチが遮断された後、所定時間が経過したときに、初期位置設定手段を作動させることを特徴とする。
これにより、不必要は初期値設定を大幅に削減することができるので、電動アクチュエータの大型化及び製造原価上昇を抑制できる。
請求項１６に記載の発明では、電動モータ（１１０）と、電動モータ（１１０）に電力を供給するバッテリと、電動モータ（１１０）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する初期位置設定手段と、電動モータ（１１０）に電力を供給することを許可する始動許可スイッチと、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装置（２３０）と、始動許可スイッチが遮断された後、所定時間が経過したときにバッテリが接続されていることを意味する情報を記憶装置（２３０）に入力するバッテリ情報書き込み手段とを備え、所定時間は、始動許可スイッチが遮断されたときから、バッテリの消費電力を抑制させるためにバッテリの電力供給を停止させるまでの時間よりも短く設定され、始動許可スイッチが投入された後、記憶装置（２３０）に情報が保持されていないとき、および、電動モータ（１１０）の回転に伴って発せられる電動モータ（１１０）の回転角度に応じたパルス信号に異常が発生したときであって、始動許可スイッチが遮断された後、直ぐに、初期位置設定手段を作動させることを特徴とする。
これにより、不必要は初期値設定を大幅に削減することができるので、電動アクチュエータの大型化及び製造原価上昇を抑制できる。
【００２５】
請求項１７に記載の発明では、記憶装置（２３０）は、電気的な処理により上書き可能なＥＥＰＲＯＭであることを特徴とするものである。
【００２６】
請求項１８に記載の発明では、始動許可スイッチが投入された後、記憶装置（２３０）に入力された情報を初期化する情報初期化手段を備えることを特徴とするものである。
【００２８】
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。
【００２９】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
本実施形態は、本発明に係る電動アクチュエータシステム（以下、アクチュエータと略す。）１００を車両用空調装置のエアミックスドアの駆動装置に適用したものである。
【００３０】
ここで、エアミックスドア１とは、図１は車両用空調装置において、エンジン２の冷却水を熱源として室内に吹き出す空気を加熱するヒータコア３を迂回して流れる風量を調節することにより室内に吹き出す空気の温度を調節するものである。
【００３１】
なお、ヒータコア３及び蒸発器４等の熱交換器やエアミックスドア１等は樹脂製の空調ケーシング５内に収納されており、アクチュエータ１００は、空調ケーシング５にネジ等の締結手段により固定されている。
【００３２】
次に、アクチュエータ１００について述べる。
【００３３】
図２はアクチュエータ１００の外観図であり、図３はアクチュエータ１００の構成図である。そして、図３中、直流モータ１１０は車両に搭載されたバッテリ（図示せず）から電力を得て回転するものであり、減速機構１２０はモータ１１０から入力された回転力を減速してエアミックスドア１に向けて出力する変速機構である。なお、以下、直流モータ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。
【００３４】
因みに、減速機構１２０は、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。
【００３５】
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。
【００３６】
ところで、減速機構１２０のうち、直流モータ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３〜６（特に、図６参照）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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
また、図２に示すように、出力軸１２７には、エアミックスドア１を揺動させるリンクレバー１６０が圧入固定されているとともに、空調ケーシング５には、リンクレバー１６０を衝突させるためのストッパ５ａが設けられている。
【００４２】
次に、アクチュエータ１００の概略作動を述べる。
【００４３】
図７はモータ制御手段をなすアクチュエータ１００の電気制御回路２００を示す模式図であり、この電気制御回路２００は直流モータ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ＥＥＰＲＯＭ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を有して構成されている。
【００４４】
そして、直流モータ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。
【００４５】
したがって、第１、２ブラシ１５５、１５６には、図８に示すように、直流モータ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にて数えることにより出力軸１２７の回転角度を検出することができる。
【００４６】
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７参照）を構成している。
【００４７】
また、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相パルスに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。
【００４８】
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、直流モータ１１０（出力軸１２７）の回転方向を検出している。
【００４９】
また、直流モータ１１０の回転量、つまり出力軸１２７の回転量を制御するに当たっては、リンクレバー１６０をストッパ５ａに衝突させて直流モータ１１０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、バッテリが外れた場合及びパルス信号に異常が発生した場合を除き、原点位置から２パルスずれた位置を作動基準として直流モータ１１０を制御する。
【００５０】
以下、リンクレバー１６０をストッパ５ａに衝突させて直流モータ１１０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、その原点位置からずれた作動基準を設定する行為を「初期位置設定」と呼ぶ。因み、本実施形態では、パルス信号の変化が停止したときに、リンクレバー１６０がストッパ５ａに衝突したものと判定する。
【００５１】
次に、図９、１０に基づいてアクチュエータ１００、つまり直流モータ１１０の制御を示すフローを述べる。
【００５２】
車両のイグニッションスイッチ（ＩＧスイッチ）が投入されている場合には、バッテリを接続した後、初めてイグニッションスイッチが投入されたか否かを記憶回路２３０に記憶されたフラグに基づいて判定し（Ｓ１１０）、バッテリを接続した後、初めてイグニッションスイッチが投入された場合には、初期位置設定を行った後（Ｓ１２０）、ＩＧスイッチが投入されている場合にはエアミックスドア１の開度が目標位置（目標回転角）となるように直流モータ１１０を制御する（Ｓ１３０〜Ｓ２２０）。
【００５３】
なお、イグニッションスイッチとは、直流モータ１１０に電力を供給することを許可する始動許可スイッチをなすものである。
【００５４】
一方、バッテリを接続した後、初めてイグニッションスイッチが投入された場合でないときには、記憶回路２３０に記憶保持されたバッテリが接続されていることを意味する情報をなすバッテリ外し判定フラグ（バッテリ外し判定ビット）が立っているか否かを判定する（Ｓ２３０）。
【００５５】
そして、バッテリ外し判定フラグが立っていない場合には、初期位置設定を行った後（Ｓ１２０）、エアミックスドア１の開度が目標位置となるように直流モータ１１０を制御し（Ｓ１３０〜Ｓ２２０）、バッテリ外し判定フラグが立っている場合には、ビットを０として記憶回路２３０からバッテリ外し判定フラグ消去した後（Ｓ２４０）、エアミックスドア１の開度が目標位置となるように直流モータ１１０を制御する（Ｓ１３０〜Ｓ２２０）。
【００５６】
また、エアミックスドア１の開度が目標位置となるように直流モータ１１０を制御するとき（Ｓ１３０〜Ｓ２２０）、つまり直流モータ１１０に駆動電流が通電されているときであって、パルス信号の変化が停止したときには、パルス信号に異常が発生している可能性が高いため、駆動電流を通電し始めてから所定時間経過後においてもパルス信号の変化が停止しているときには、パルス信号に異常が発生したものと判定して、駆動電流の通電を停止してアクチュエータ１００を停止するとともに（Ｓ２１０）、パルス信号の変化が停止したことを意味する情報を記憶回路２３０に記憶保持させる（Ｓ２２０）。
【００５７】
一方、直流モータ１１０に駆動電流が通電されているときであって、パルス信号が変化しているときには、パルス波形（図８参照）に乱れが発生せずにパルス信号が規則正しく発生しているか否か、つまりパルス飛び等が発生していないか等を判定し（Ｓ１８０）、パルス飛び等が発生していないときには、Ｓ１３０に戻ってエアミックスドア１の開度が目標位置となるように直流モータ１１０を制御し、パルス飛び等が発生しているときには、パルス飛び等が発生していることを意味する情報を記憶回路２３０に記憶保持した後（Ｓ１９０）、Ｓ１３０に戻ってエアミックスドア１の開度が目標位置となるように直流モータ１１０を制御する。
【００５８】
なお、パルス飛び等が発生したまま直流モータ１１０を制御するので、実際のエアミックスドア１の開度が目標位置と異なる可能性が高い。そこで、後述するように、イグニッションスイッチが遮断された後、初期位値設定を行う。
【００５９】
また、イグニッションスイッチが遮断されている場合であっても、バッテリを接続した後、初めてイグニッションスイッチが遮断された場合には、初期位置設定を行い（Ｓ３００、Ｓ３１０）、イグニッションスイッチが遮断された時から所定時間が経過した時にバッテリ外し判定フラグを記憶回路２３０に記憶保持する（Ｓ３２０、Ｓ３３０）。
【００６０】
なお、この所定時間は、暗電流の消費を抑制するためにバッテリから車載電気機器への電力供給を停止する時間より短い時間である。このため、バッテリ外し判定フラグが記憶回路２３０に保持されている場合には、バッテリが車両に接続されていることを意味し、バッテリ外し判定フラグが記憶回路２３０に保持されていない場合には、バッテリが取り外されていることを意味する。
【００６１】
一方、イグニッションスイッチが遮断されている場合であっても、バッテリを接続した後、初めてのイグニッションスイッチ遮断でない場合には、記憶回路２３０に記憶された情報に基づいてパルス飛びがあった否かを判定し（Ｓ３４０）、直流モータ１１０を駆動しているときにパルス飛びがあった場合には初期位置設定を行った後（Ｓ３１０）、イグニッションスイッチが遮断された時から所定時間が経過したした時にバッテリ外し判定フラグを記憶回路２３０に記憶保持する（Ｓ３２０、Ｓ３３０）。
【００６２】
また、パルス飛びが発生しなかった場合には、記憶回路２３０に記憶された情報に基づいてパルス信号の停止があった否かを判定し（Ｓ３５０）、パルス信号の停止があった場合には、パルス信号の変化が停止する直前に直流モータ１１０が回転していた向きと反対向きに直流モータ１１０を回転させる駆動電流を通電した後に、初期位置設定を行う（Ｓ３６０、Ｓ３１０）。
【００６３】
なお、この例では、原点位置に向かう向きと反対向きに直流モータ１１０を回転させる駆動電流を通電した後に、初期位置設定を行っている。
【００６４】
次に、本実施形態の作用効果を述べる。
【００６５】
本実施形態では、初期位置設定を行う必要性が高いときであるパルス信号に異常が発生したとき、つまりパルスが停止したとき及びパルス飛びが発生したときに初期位置設定を行うので、初期位置設定を行う回数を大幅に低減することができる。延いては、ストッパ５ａ及びアクチュエータ１００の大型化及び製造原価上昇を抑制できる。
【００６６】
また、パルスが停止したとき及びパルス飛びが発生したときのように、制御精度に大きく影響を与えるときに初期位置設置を行うので、制御精度を高く維持しつつ、ストッパ５ａ及びアクチュエータ１００の大型化及び製造原価上昇を抑制できる。
【００６７】
また、バッテリ外し判定フラグによりバッテリが取り外されたか否かを判定して初期位置設定を行うので、不必要な初期位値設定を大幅に削減することができる。延いては、ストッパ５ａ及びアクチュエータ１００の大型化及び製造原価上昇を抑制できる。
【００６８】
また、パルス停止が発生したときには、パルス信号の変化が停止する直前に直流モータ１１０が回転していた向きと反対向きに直流モータ１１０を回転させる駆動電流を通電した後に、初期位置設定を行うので、異物の噛み込み等によるアクチュエータ１００のロック現象を自発的に解消することができ、アクチュエータ１００の信頼性及び耐久性を向上させることができる。
【００６９】
また、駆動電流を通電し始めてから所定時間が経過した後に、パルス信号に異常が発生したか否かの判定、つまりパルス信号の変化が停止したか否かを判定するので、駆動電流の電圧が低いために擬似的にパルス信号の変化が停止又は低下した場合や負荷が大きいために擬似的にパルス信号の変化が停止又は低下した場合であっても、パルス信号に異常が発生したか否かの判定を正しく行うことができる。
【００７０】
（第２実施形態）
第１実施形態では、パルスが停止したとき及びパルス飛びが発生したときには、その旨を記憶回路２３０に記憶し、イグニッションスイッチが遮断された後、直ぐに初期位値設定を行ったが、本実施形態は、図１１、１２に示すように、パルスが停止したとき及びパルス飛びが発生したときには、発生後、直ぐに初期位置設定を行うものである。（Ｓ１９１、Ｓ２２１参照）。
【００７１】
これにより、早期に初期位置を再設定することができる。
【００７２】
なお、イグニッションスイッチが遮断された後は、バッテリを接続した後、初めてイグニッションスイッチが遮断された場合に限り、初期位置設定を行う。
【００７３】
（第３実施形態）
第１実施形態では、パルスが停止したとき及びパルス飛びが発生したときには、その旨を記憶回路２３０に記憶し、イグニッションスイッチが遮断された後、直ぐに初期位置設定を行ったが、本実施形態は、図１３、１４に示すように、パルスが停止したとき及びパルス飛びが発生したときには、その旨を記憶回路２３０に記憶し、イグニッションスイッチが遮断された後、所定時間経過後に初期値設定を行うものである。
【００７４】
具体的には、Ｓ３００の前にイグニッションスイッチが遮断された後、所定時間が経過したか否かを判定する制御ステップＳ２９０を設けたものである。
【００７５】
これにより、乗員に違和感を与えることなく、初期位置を再設定することができる。
【００７６】
（第４実施形態）
本実施形態は、図１５に示すように、複数個のアクチュエータ１００及び制御装置をデータ通信によるネットワークで繋ぎ、電気配線の本数を減少させた電動アクチュエータシステムに本発明を適用したものである。
【００７７】
なお、通信ラインには、所定のプロトコルで定められた手順に従って各アクチュエータ１００を制御するためのデータ信号及びパルス数に関するデータ信号がＣＰＵと各アクチュエータ１００との間で授受されており、各アクチュエータ１００は通信ラインを介して送信されるデータ信号に基づいて作動する。
【００７８】
（その他の実施形態）
上述の実施形態では、リンクレバー１６０をストッパ５ａに衝突させて直流モータ１１０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、原点位置からずれた位置を作動基準として直流モータ１１０を制御したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば原点位置を作動基準としてもよい。
【００７９】
また、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。
【００８０】
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。
【００８１】
また、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。
【００８２】
また、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。
【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】本発明の第１実施形態に係る電動アクチュエータの外観図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係る電動アクチュエータの模式図である。
【図４】（ａ）は本発明の第１実施形態に係る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５】図３のＡ−Ａ断面図である。
【図６】本発明の第１実施形態に係るパルスプレートの拡大図である。
【図７】本発明の第１実施形態に係る電動アクチュエータの制御回路を示す模式図である。
【図８】本発明の第１実施形態に係る電動アクチュエータのパルス信号チャートである。
【図９】本発明の第１実施形態に係る電動アクチュエータの制御フローチャートである。
【図１０】本発明の第１実施形態に係る電動アクチュエータの制御フローチャートである。
【図１１】本発明の第２実施形態に係る電動アクチュエータの制御フローチャートである。
【図１２】本発明の第２実施形態に係る電動アクチュエータの制御フローチャートである。
【図１３】本発明の第３実施形態に係る電動アクチュエータの制御フローチャートである
【図１４】本発明の第３実施形態に係る電動アクチュエータの制御フローチャートである
【図１５】本発明の第４実施形態に係る電動アクチュエータシステムの模式図である
【符号の説明】
１００…電動アクチュエータ、１１０…直流モータ、１２０…減速機、
１２７…出力軸、１５１…第１パルスパターン、
１５２…第２パルスパターン、１５３…パルスパターンプレート、
１５４…コモンパターン、１５５…第１ブラシ、１５６…第２ブラシ、
１５７…第３ブラシ。

Claims (18)

1. バッテリから電力を供給される直流式の電動モータ（１１０）と、
   前記電動モータ（１１０）の機械的な回転に伴って前記電動モータ（１１０）の回転角度に応じたパルス信号を発生するパルス発生手段（１５８）と、
   前記パルス信号に基づいて出力軸（１２７）の回転角度を検出する回転角度検出手段（２２０）と、
   少なくとも、前記電動モータ（１１０）に前記バッテリを接続した後に、前記電動モータ（１１０）に電力を供給することを許可する始動許可スイッチが初めて投入された場合に、前記電動モータ（１１０）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する初期位置設定手段と、
   前記パルス信号に異常が発生したときに、前記初期位置設定手段を作動させる初期位置再設定手段とを備え、
   前記初期位置再設定手段は、前記始動許可スイッチが投入されているときであって、かつ、前記電動モータ（１１０）に駆動電流が通電されているときに前記パルス信号を読み込んで、前記パルス信号の変化が停止したとき、および、前記パルス信号により決定されるパルス波形に乱れが発生したときのみを前記パルス信号に異常が発生したときと判定するとともに、前記駆動電流を通電し始めてから所定時間が経過した後に、前記パルス信号の変化が停止したか否かの判定を行うことを特徴とする電動アクチュエータシステム。
2. 前記初期位置再設定手段は、前記原点位置に向かう向きと反対向きに前記電動モータ（１１０）を回転させる駆動電流を通電した後に、前記初期位置設定手段を作動させ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. 前記初期位置再設定手段は、前記パルス信号に異常が発生したときには、前記電動モータ（１１０）に電力を供給することを許可する始動許可スイッチが遮断された後、所定時間が経過したときに前記初期位置設定手段を作動させ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。
4. 前記初期位置再設定手段は、前記パルス信号に異常が発生したときには、前記電動モータ（１１０）に電力を供給することを許可する始動許可スイッチが遮断された後、直ぐに、前記初期位置設定手段を作動させ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。
5. バッテリから電力を供給される直流式の電動モータ（１１０）と、
   前記電動モータ（１１０）の機械的な回転に伴って前記電動モータ（１１０）の回転角度に応じたパルス信号を発生するパルス発生手段（１５８）と、
   前記パルス信号に基づいて出力軸（１２７）の回転角度を検出する回転角度検出手段（２２０）と、
   少なくとも、前記電動モータ（１１０）に前記バッテリを接続した後に、前記電動モータ（１１０）に電力を供給することを許可する始動許可スイッチが初めて投入された場合に、前記電動モータ（１１０）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する初期位置設定手段と、
   前記パルス信号に異常が発生したときのみに、前記初期位置設定手段を作動させる初期位置再設定手段とを備え、
   前記初期位置再設定手段は、前記始動許可スイッチが投入されているときであって、かつ、前記電動モータ（１１０）に駆動電流が通電されているときに前記パルス信号を読み込んで、前記パルス信号に異常が発生したときには、前記電動モータ（１１０）に電力を供給することを許可する始動許可スイッチが遮断された後、所定時間が経過したときに前記初期位置設定手段を作動させることを特徴とする電動アクチュエータシステム。
6. バッテリから電力を供給される直流式の電動モータ（１１０）と、
   前記電動モータ（１１０）の機械的な回転に伴って前記電動モータ（１１０）の回転角度に応じたパルス信号を発生するパルス発生手段（１５８）と、
   前記パルス信号に基づいて出力軸（１２７）の回転角度を検出する回転角度検出手段（２２０）と、
   少なくとも、前記電動モータ（１１０）に前記バッテリを接続した後に、前記電動モータ（１１０）に電力を供給することを許可する始動許可スイッチが初めて投入された場合に、前記電動モータ（１１０）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する初期位置設定手段と、
   前記パルス信号に異常が発生したときのみに、前記初期位置設定手段を作動させる初期位置再設定手段とを備え、
   前記初期位置再設定手段は、前記始動許可スイッチが投入されているときであって、かつ、前記電動モータ（１１０）に駆動電流が通電されているときに前記パルス信号を読み込んで、前記パルス信号に異常が発生したときには、前記電動モータ（１１０）に電力を供給することを許可する始動許可スイッチが遮断された後、直ぐに、前記初期位置設定手段を作動させることを特徴とする電動アクチュエータシステム。
7. 前記初期位置再設定手段は、前記パルス信号により決定されるパルス波形に乱れが発生したときに、前記パルス信号に異常が発生したものと判定することを特徴とする請求項５または６に記載の電動アクチュエータシステム。
8. 前記初期位置再設定手段は、前記電動モータ（１１０）に駆動電流が通電されているときであって、前記パルス信号の変化が停止したときに、前記パルス信号に異常が発生したものと判定することを特徴とする請求項５または６のいずれか１つに記載の電動アクチュエータシステム。
9. 前記初期位置再設定手段は、前記パルス信号の変化が停止する直前に前記電動モータ（１１０）が回転していた向きと反対向きに前記電動モータ（１１０）を回転させる駆動電流を通電した後に、前記初期位置設定手段を作動させることを特徴とする請求項８に記載の電動アクチュエータシステム。
10. 前記初期位置再設定手段は、前記駆動電流を通電し始めてから所定時間が経過した後に、前記パルス信号に異常が発生したか否かの判定を行うことを特徴とする請求項８または９に記載の電動アクチュエータシステム。
11. 前記パルス発生手段は、前記電動モータ（１１０）の回転に伴って電気接点（１５５〜１５７）を変位させる摺動接点方式の位置検出装置で構成されていることを特徴とする請求項１ないし１０のいずれか１つに記載の電動アクチュエータシステム。
12. 前記パルス発生手段は、光学式のエンコーダで構成されていることを特徴とする請求項１ないし１０のいずれか１つに記載の電動アクチュエータシステム。
13. 電動モータ（１１０）と、
    前記電動モータ（１１０）に電力を供給するバッテリと、
    前記電動モータ（１１０）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する初期位置設定手段と、
    前記電動モータ（１１０）に電力を供給することを許可する始動許可スイッチと、
    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装置（２３０）と、
    前記始動許可スイッチが遮断された後、所定時間が経過したときに前記バッテリが接続されていることを意味する情報を前記記憶装置（２３０）に入力するバッテリ情報書き込み手段とを備え、
    前記所定時間は、前記始動許可スイッチが遮断されたときから、前記バッテリの消費電力を抑制させるために前記バッテリの電力供給を停止させるまでの時間よりも短く設定され、
    前記始動許可スイッチが投入された後、前記記憶装置（２３０）に前記情報が保持されていないときに、前記初期位置設定手段を作動させることを特徴とする電動アクチュエータシステム。
14. 電動モータ（１１０）と、
    前記電動モータ（１１０）に電力を供給するバッテリと、
    前記電動モータ（１１０）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する初期位置設定手段と、
    前記電動モータ（１１０）に電力を供給することを許可する始動許可スイッチと、
    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装置（２３０）と、
    前記始動許可スイッチが遮断された後、所定時間が経過したときに前記バッテリが接続されていることを意味する情報を前記記憶装置（２３０）に入力するバッテリ情報書き込み手段とを備え、
    前記所定時間は、前記始動許可スイッチが遮断されたときから、前記バッテリの消費電力を抑制させるために前記バッテリの電力供給を停止させるまでの時間よりも短く設定され、
    前記始動許可スイッチが投入された後、前記記憶装置（２３０）に前記情報が保持されていないとき、および、前記電動モータ（１１０）の回転に伴って発せられる前記電動モータ（１１０）の回転角度に応じたパルス信号に異常が発生したときに、前記初期位置設定手段を作動させることを特徴とする電動アクチュエータシステム。
15. 電動モータ（１１０）と、
    前記電動モータ（１１０）に電力を供給するバッテリと、
    前記電動モータ（１１０）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する初期位置設定手段と、
    前記電動モータ（１１０）に電力を供給することを許可する始動許可スイッチと、
    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装置（２３０）と、
    前記始動許可スイッチが遮断された後、所定時間が経過したときに前記バッテリが接続されていることを意味する情報を前記記憶装置（２３０）に入力するバッテリ情報書き込み手段とを備え、
    前記所定時間は、前記始動許可スイッチが遮断されたときから、前記バッテリの消費電力を抑制させるために前記バッテリの電力供給を停止させるまでの時間よりも短く設定され、
    前記始動許可スイッチが投入された後、前記記憶装置（２３０）に前記情報が保持されていないとき、および、前記電動モータ（１１０）の回転に伴って発せられる前記電動モータ（１１０）の回転角度に応じたパルス信号に異常が発生したときであって、前記始動許可スイッチが遮断された後、所定時間が経過したときに、前記初期位置設定手段を作動させることを特徴とする電動アクチュエータシステム。
16. 電動モータ（１１０）と、
    前記電動モータ（１１０）に電力を供給するバッテリと、
    前記電動モータ（１１０）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する 初期位置設定手段と、
    前記電動モータ（１１０）に電力を供給することを許可する始動許可スイッチと、
    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装置（２３０）と、
    前記始動許可スイッチが遮断された後、所定時間が経過したときに前記バッテリが接続されていることを意味する情報を前記記憶装置（２３０）に入力するバッテリ情報書き込み手段とを備え、
    前記所定時間は、前記始動許可スイッチが遮断されたときから、前記バッテリの消費電力を抑制させるために前記バッテリの電力供給を停止させるまでの時間よりも短く設定され、
    前記始動許可スイッチが投入された後、前記記憶装置（２３０）に前記情報が保持されていないとき、および、前記電動モータ（１１０）の回転に伴って発せられる前記電動モータ（１１０）の回転角度に応じたパルス信号に異常が発生したときであって、前記始動許可スイッチが遮断された後、直ぐに、前記初期位置設定手段を作動させることを特徴とする電動アクチュエータシステム。
17. 前記記憶装置（２３０）は、電気的な処理により上書き可能なＥＥＰＲＯＭであることを特徴とする請求項１３ないし１６のいずれか１つに記載の電動アクチュエータシステム。
18. 前記始動許可スイッチが投入された後、前記記憶装置（２３０）に入力された前記情報を初期化する情報初期化手段を備えることを特徴とする請求項１３ないし１７のいずれか１つに記載の電動アクチュエータシステム。

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