JP4438206B2

JP4438206B2 - 駆動装置および車両用空調装置

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Publication number: JP4438206B2
Application number: JP2000296641A
Authority: JP
Inventors: 伊藤　　功治; 克巳西川; 徳久竹内
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2000-09-28
Filing date: 2000-09-28
Publication date: 2010-03-24
Anticipated expiration: 2020-09-28
Also published as: JP2002103949A; US20020036081A1; US6501239B2

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の駆動手段を有する駆動装置に関し、特に、車両用空調装置の各種ドア等を駆動する駆動装置として好適である。
【０００２】
【従来の技術】
従来の駆動装置は、電動モータにより被駆動部材を駆動するようになっており、ポテンショメータ（位置検出手段）により被駆動部材の位置を検出するようにしている。
【０００３】
そして、例えば車両用空調装置においては、導入する空気を内気と外気のいずれかに切り替える内外気切替ドア、吹き出し空気の温度を調整する温度調整ドア、車室への空気の吹き出し方向を切り替えるモードドア等を備えており、車両用空調装置の駆動装置は、各ドア（被駆動部材）毎に設けたポテンショメータにより各ドアの位置を直接的に検出するようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の駆動装置では、各被駆動部材の位置を検出するために、被駆動部材と同数のポテンショメータが必要であり、これが駆動装置のコストアップの一因となっている。
【０００５】
本発明は上記の点に鑑みてなされたもので、複数の被駆動部材を備える駆動装置において、複数の被駆動部材の位置を１つの位置検出手段にて検出可能にして、駆動装置のコストダウンを図ることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、電動モータ（１９ａ、２５ａ、２７ａ）と、電動モータにより駆動される複数の被駆動部材（７、１３、１７ａ、１７ｂ、１７ｃ）と、電動モータの作動を制御する制御手段（３０）と、電動モータの回転位置を検出する１つの位置検出手段（３１、３５、３６）とを備え、制御手段は、複数の被駆動部材を同時に作動させる要求があったときに、被駆動部材を１つずつ順番に作動させるように、電動モータを制御することを特徴とする。
【０００７】
これによると、１つの位置検出手段により電動モータの回転位置を検出し、その検出結果から被駆動部材の位置を検出（推定）することにより、各被駆動部材毎に設けていたポテンショメータを廃止することができる。
【０００８】
ところで、１つの位置検出手段では、複数の被駆動部材を同時に作動させたときには各被駆動部材の位置を検出することができなくなる。
【０００９】
そこで、請求項１の発明では、複数の被駆動部材を同時に作動させる要求があったときに、被駆動部材を１つずつ順番に作動させることにより、１つの位置検出手段にて複数の被駆動部材の位置を検知可能にしている。
【００１０】
上記のように、請求項１の発明によると、被駆動部材と同数設けていたポテンショメータを廃止することができ、しかも、ポテンショメータの代わりに設ける位置検出手段を１つにすることができるため、駆動装置のコストダウンを図ることができる。
【００１１】
請求項２に記載の発明では、制御手段（３０）は、複数の被駆動部材（７、１３、１７ａ、１７ｂ、１７ｃ）を同時に作動させる要求があったときに、予め定めた優先順位に従って被駆動部材を作動させるように、電動モータ（１９ａ、２５ａ、２７ａ）を制御することを特徴とする。
【００１２】
ところで、複数の被駆動部材を同時に作動させる要求があったときに、複数の被駆動部材を１つずつ順番に作動させると、後で駆動される被駆動部材は若干の作動遅れが発生するが、請求項２の発明のように、たとえば制御の緊急度等を考慮して優先順位を定めておくことにより、作動遅れによる制御上の問題を少なくすることができる。
【００１３】
請求項３に記載の発明では、制御手段（３０）の作動開始時に、電動モータ（１９ａ、２５ａ、２７ａ）により被駆動部材（７、１３、１７ａ、１７ｂ、１７ｃ）を作動範囲の端部まで駆動したときの、電動モータの回転停止位置を初期の原点位置として前記制御手段に記憶させる駆動装置において、初期の原点位置を記憶した後に、被駆動部材を作動範囲の端部まで駆動させる要求があったときには、電動モータにより被駆動部材を作動範囲の端部側に向けて所定時間駆動し、所定時間駆動後の電動モータの回転停止位置を新たな原点位置として制御手段に記憶させることを特徴とする。
【００１４】
これによると、初期の原点位置を記憶した後に被駆動部材の位置ずれが発生した場合でも、その後の原点位置の再設定により位置ずれの影響をなくすことができる。
【００１５】
なお、請求項１ないし３における位置検出手段（３１、３５、３６）としては、請求項４に記載のように、電動モータ（１９ａ、２５ａ、２７ａ）の回転に伴う電流変化から電動モータの回転量を検出するものを用いることができる。
【００１６】
請求項５に記載の発明では、空気通路を形成する空調ケース（５）と、空気通路内に配置されて空気を冷却する冷房用熱交換器（１１）と、空気通路内に配置されて空気を加熱する暖房用熱交換器（１５）と、空気通路に導入する空気を内気と外気のいずれかに切り替える内外気切替用被駆動部材（７）と、吹き出し空気の温度を調整する温度調整用被駆動部材（１３）と、車室（３）への空気の吹き出し方向を切り替える吹出モード用被駆動部材（１７ａ、１７ｂ、１７ｃ）と、３つの被駆動部材を駆動する電動モータ（１９ａ、２５ａ、２７ａ）と、電動モータの作動を制御する制御手段（３０）とを備える車両用空調装置において、電動モータの回転位置を検出する１つの位置検出手段（３１、３５、３６）を備え、制御手段は、３つの被駆動部材のうち少なくとも２つを同時に作動させる要求があったときに、作動要求があった被駆動部材を１つずつ順番に作動させるように、電動モータを制御することを特徴とする。
【００１７】
この請求項５の発明は、請求項１の発明の駆動装置を車両用空調装置に適用したものであって、これによると、請求項１の発明と同様に、ポテンショメータを廃止することができ、しかも、ポテンショメータの代わりに設ける位置検出手段を１つにすることができるため、車両用空調装置における駆動装置のコストダウンを図ることができる。
【００１８】
請求項６に記載の発明では、制御手段（３０）は、３つの被駆動部材（７、１３、１７ａ、１７ｂ、１７ｃ）のうち温度調整用被駆動部材を含む２つの被駆動部材を同時に作動させる要求があったときに、内外気切替用被駆動部材および吹出モード用被駆動部材を、温度調整用被駆動部材よりも優先して作動させるように、電動モータ（１９ａ、２５ａ、２７ａ）を制御することを特徴とする。
【００１９】
ところで、例えば車室内への臭い等の流入防止のために、内外気の切り替え要求があった場合には、応答遅れによる不快感を乗員に感じさせないために、優先的に内外気切り替えを行うことが望ましい。
【００２０】
また、吹出モードが切り替えられた場合、吹出モードが切り替えられたことを乗員は敏感に感じる（すぐに認知できる）のに対し、吹き出し空気温度の変化に対しては乗員は比較的鈍感である。従って、例えば吹き出し空気温度の調整中に、乗員の手動操作により吹出モードの切り替え要求があった場合には、応答遅れによる違和感を乗員に感じさせないために、優先的に吹出モードの切り替えを行うことが望ましい。
【００２１】
そして、請求項６の発明では、上記の点を考慮して、内外気切替用被駆動部材および吹出モード用被駆動部材を、温度調整用被駆動部材よりも優先して作動させることにより、応答遅れによる不快感や違和感を防止することができる。
【００２２】
請求項７に記載のように、内外気切替用被駆動部材（７）と吹出モード用被駆動部材（１７ａ、１７ｂ、１７ｃ）を同時に作動させる要求があったときに、吹出モード用被駆動部材を内外気切替用被駆動部材よりも優先して作動させるようにしてもよい。
【００２３】
請求項８に記載の発明では、制御手段（３０）は、内外気切替用被駆動部材（７）と吹出モード用被駆動部材（１７ａ、１７ｂ、１７ｃ）を同時に作動させる要求があったときに、車両の窓ガラス（４）に向けて空気を吹き出すデフロスタ吹出モードが選択されたときを除き、内外気切替用被駆動部材を吹出モード用被駆動部材よりも優先して作動させるとともに、デフロスタ吹出モードが選択されたときには、吹出モード用被駆動部材を内外気切替用被駆動部材よりも優先して作動させるように、電動モータ（１９ａ、２５ａ、２７ａ）を制御することを特徴とする。
【００２４】
これによると、内外気切替用被駆動部材を吹出モード用被駆動部材よりも優先して作動させる場合であっても、デフロスタ吹出モードが選択されたときには、吹出モード用被駆動部材をを内外気切替用被駆動部材よりも優先して作動させることにより、窓ガラスの曇りを速やかに取り除いて、視界を確保することができる。
【００２５】
請求項９に記載のように、温度調整用被駆動部材（１３）を２つ備え、２箇所から吹き出される空気の温度を独立して調整する車両用空調装置では、２つの温度調整用被駆動部材のうち、一方を目標位置まで作動させた後に、他方を目標位置まで作動させてもよい。
【００２６】
請求項１０に記載のように、温度調整用被駆動部材（１３）を２つ備え、２箇所から吹き出される空気の温度を独立して調整する車両用空調装置では、２つの温度調整用被駆動部材の目標位置までの作動量を複数に分割して、２つの温度調整用被駆動部材を、分割した作動量毎に交互に作動させてもよい。
【００２７】
なお、請求項５ないし１０における位置検出手段（３１、３５、３６）としては、請求項１１に記載のように、電動モータ（１９ａ、２５ａ、２７ａ）の回転に伴う電流変化から電動モータの回転量を検出するものを用いることができる。
【００２８】
なお、本明細書において、「複数の被駆動部材を同時に作動させる要求があったとき」とは、１つの被駆動部材が作動中に他の被駆動部材を作動させる要求があったときを含むものである。また、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ものである。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図に基づいて説明する。
【００３０】
（第１実施形態）
図１は第１実施形態の通風系と制御系を表す概略構成図である。図に示す如く本実施形態の車両用空調装置１は、車室３の前方部に所謂空調ユニットを設けたものであり、空気通路を形成する空調ケース５内に空気流れ上流側から順に配設された、内外気切替ドア（被駆動部材）７、ブロワ９、エバポレータ（冷房用熱交換器）１１、温度調整ドア（被駆動部材、温度調整部材）１３、ヒータコア（暖房用熱交換器）１５、第１〜第３吹出モードドア（被駆動部材）１７ａ、１７ｂ、１７ｃを備えている。
【００３１】
内外気切替ドア７は、第１サーボモータ（内外気ドア駆動手段）１９により駆動される。ここで、第１サーボモータ１９は、直流電動モータ１９ａと、このモータ１９ａの回転を減速する歯車式の減速機構１９ｂとを有し、この減速機構１９ｂの出力軸と内外気切替ドア７とが連絡されている。なお、直流電動モータ１９ａは、整流子および給電用のブラシを有する周知の形式のものである。
【００３２】
そして、内外気切替ドア７は、第１サーボモータ１９の駆動のもとに第１切替位置（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切替位置（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３内の空気（内気）を流入させる。
【００３３】
またブロワ９は、ブロワモータ２３の回転速度に応じて、外気導入口５ａからの外気又は内気導入口５ｂからの内気を空気流としてエバポレータ１１に送風し、エバポレータ１１は、そのブロワ９からの空気流を、空調装置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。
【００３４】
次に温度調整ドア１３は、第２サーボモータ（温度調整部材駆動手段）２５により駆動され、その開度に応じて、エバポレータ１１からの冷却空気流をヒータコア１５に流入させると共に、残余の冷却空気流を、ヒータコア１５をバイパスして流動させる。ここで、第２サーボモータ２５は、前述の直流電動モータ１９ａと同様の形式の直流電動モータ２５ａと、このモータ２５ａの回転を減速する歯車式の減速機構２５ｂとを有し、この減速機構２５ｂの出力軸と温度調整ドア１３とが連絡されている。また、ヒータコア１５は、エンジン冷却水を熱源として空気流を加熱する。
【００３５】
一方、第１吹出モードドア１７ａはフェイス吹出口５ｃを開閉し、第２吹出モードドア１７ｂはフット吹出口５ｄを開閉し、第３吹出モードドア１７ｃはデフロスタ吹出口５ｅを開閉するもので、第１〜第３吹出モードドア１７ａ、１７ｂ、１７ｃは、共通の第３サーボモータ２７（モードドア駆動手段）により駆動される。ここで、第３サーボモータ２７は、前述の直流電動モータ１９ａと同様の形式の直流電動モータ２７ａと、このモータ２７ａの回転を減速する歯車式の減速機構２７ｂとを有し、この減速機構２７ｂの出力軸と第１〜第３吹出モードドア１７ａ、１７ｂ、１７ｃとが連絡されている。
【００３６】
そして、第１〜第３吹出モードドア１７ａ、１７ｂ、１７ｃの開閉作用により、下記のいずれかの吹出モードが設定される。すなわち、フェイス吹出口５ｃを全開して車室内乗員の上半身に向けて空気を吹き出すフェイスモードと、フット吹出口５ｄを全開して車室内乗員の足元に向けて空気を吹き出すフットモードと、デフロスタ吹出口５ｅを全開して車両フロント窓ガラス４の内面に空気を吹き出すデフロスタモードと、フェイス吹出口５ｃとフット吹出口５ｄの両方を開口して車室内乗員の上半身と足元に向けて空気を吹き出すバイレベルモードと、フット吹出口５ｄおよびデフロスタ吹出口５ｅを開口して車室内乗員の足元および窓ガラス４の内面に空気を吹き出すフットデフロスタモードとを設定できるようになっている。
【００３７】
次に、第１〜第３サーボモータ１９、２５、２７およびブロワモータ２３等の作動を制御する電子制御装置（ＥＣＵ、制御手段）３０について説明する。
【００３８】
ＥＣＵ３０は、センサ群４０からの検出信号および操作パネル５０のスイッチの信号に基づいて空調制御を実行するためのものであり、中央処理装置（以下、ＣＰＵという）３１、第１〜第３駆動回路３２〜３４、位置検出回路３５、切替回路３６、および図示しないＲＯＭ、ＲＡＭ等から構成されている。
【００３９】
ＣＰＵ３１は、後述するフローチャートの実行命令に従って所定の演算を行い、その演算結果に基づいて、ブロワモータ２３、第１〜第３駆動回路３２〜３４、および切替回路３６を制御する。
【００４０】
第１駆動回路３２は、ＣＰＵ３１の制御のもとに、第１サーボモータ１９内の電動モータ１９ａへの通電を行うものである。また、第２駆動回路３３は、ＣＰＵ３１の制御のもとに、第２サーボモータ２５内の電動モータ２５ａへの通電を行い、第３駆動回路３４は、ＣＰＵ３１の制御のもとに、第３サーボモータ２７内の電動モータ２７ａへの通電を行うものである。
【００４１】
切替回路３６は、ＣＰＵ３１の制御のもとに、３つの駆動回路３２〜３４と３つの電動モータ１９ａ、２５ａ、２７ａとを接続する３つの電源ライン３２ａ、３３ａ、３４ａのうちの１つのみを、位置検出回路３５に切り替え接続する。
【００４２】
位置検出回路３５は、切替回路３６により、３つの電源ライン３２ａ、３３ａ、３４ａのうちの１つのみに切り替え接続される。ここで、整流子およびブラシを有する形式の電動モータでは、電動モータの回転に伴う整流子とブラシとの接続関係の切り替わり時に電流値が大きく変化する。そして、位置検出回路３５は、接続された電源ラインの電流波形を検出し、その電流をパルス状の波形に整形してＣＰＵ３１に出力する。
【００４３】
ＣＰＵ３１は、位置検出回路３５からのパルス状の波形を受け、そのパルス数をカウントする。そして、そのパルス数から各電動モータの回転位置を検出し、その検出結果から各ドアの位置を検出（推定）する。
【００４４】
従って、ＣＰＵ３１と位置検出回路３５と切替回路３６は、各電動モータの回転位置を検出するための位置検出手段を構成している。
【００４５】
ＥＣＵ３０には、センサ群４０から、内気温、外気温、日射量、エンジン冷却水温、エバポレータ１１の冷却度合としての蒸発器吹出温度、等の検出信号が入力される。
【００４６】
さらに、計器盤に設置された操作パネル５０には、乗員により手動操作される下記のスイッチが備えられ、この操作スイッチの操作信号もＥＣＵ３０に入力される。
【００４７】
操作パネル５０のスイッチとしては、制御目標となる車室内の設定温度を乗員が設定するための温度設定スイッチ５１、ブロワ９の風量切替信号を発生する風量スイッチ５２、内外気切替信号を発生する内外気切替スイッチ５３、吹出モード信号を発生する吹出モードスイッチ５４、冷凍サイクルの圧縮機用の電磁クラッチのオンオフ信号を発生するエアコンスイッチ５５、空調の自動制御モードを設定するオートスイッチ５６等が設けられている。
【００４８】
次に、上記構成において本実施形態の作動を説明する。図２のフローチャートはＥＣＵ３０により実行される制御処理の概要を示し、図２の制御ルーチンは、車両エンジンのイグニッションスイッチがオンされてＥＣＵ３０に電源が供給されるとスタートする。
【００４９】
先ず、ステップＳ１００ではフラグ、タイマー等の初期化がなされ、次のステップＳ１１０で、センサ群４０からの検出信号、操作パネル５０のスイッチ５１〜５６からの操作信号等を読み込む。
【００５０】
続いて、ステップＳ１２０にて、車室３内へ吹き出される空調風の目標吹出温度ＴＡＯを、設定温度、内気温、外気温および日射量に基づいて算出する。この目標吹出温度ＴＡＯは、車室３内を温度設定スイッチ５１の設定温度に維持するために必要な吹出温度である。
【００５１】
次に、ステップＳ１３０にて、温度調整ドア１３の目標開度ＳＷを、目標吹出温度ＴＡＯ、エンジン冷却水温および蒸発器吹出温度に基づいて算出する。この目標開度ＳＷは、車室３内へ吹き出される空調風の温度を目標吹出温度ＴＡＯに調整するために必要な、温度調整ドア１３の開度である。
【００５２】
次に、ステップＳ１４０にて、ブロワ９により送風される空気の目標風量ＢＬＷを、上記ＴＡＯに基づいて算出する。この目標風量ＢＬＷは、マップにより算出され、上記ＴＡＯの高温側（最大暖房側）および低温側（最大冷房側）で目標風量を大きくし、上記ＴＡＯの中間温度域で目標風量を小さくする。
【００５３】
次に、ステップＳ１５０にて上記ＴＡＯに応じて内外気モードを決定する。この内外気モードは、ＴＡＯが低温側から高温側へ上昇するにつれて、全内気モード→内外気混入モード→全外気モード、あるいは全内気モード→全外気モードと切替設定する。
【００５４】
次に、ステップＳ１６０にて上記ＴＡＯに応じて吹出モードを決定する。この吹出モードは、ＴＡＯが低温側から高温側へ上昇するにつれてフェイスモード→バイレベルモード→フットモードと切替設定する。
【００５５】
次に、ステップＳ１７０にて圧縮機作動の断続を決定する。圧縮機作動の断続は目標蒸発器吹出温度と実際の蒸発器吹出温度とを比較して決定する。すなわち、蒸発器吹出温度が目標蒸発器吹出温度より低下すると、圧縮機を停止状態とし、逆に、蒸発器吹出温度が目標蒸発器吹出温度より上昇すると、圧縮機を作動状態とする。
【００５６】
次に、ステップＳ１８０では、上記各ステップＳ１３０〜Ｓ１７０で演算された各種制御値に基づいて、あるいは操作パネル５０のスイッチ５１〜５６が操作されたときにはその手動操作信号に基づいて、各ドア７、１３、１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、ブロワ９および圧縮機の作動を制御する。
【００５７】
次に、ステップＳ１８０の具体的な処理を、図３〜図５により詳述する。
【００５８】
まず、図３において、ステップＳ１８０１にて、上記各ステップＳ１３０〜Ｓ１７０で演算された各種制御値に基づいて、各ドア７、１３、１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、ブロワ９および圧縮機の自動制御を開始する。
【００５９】
そして、温度設定スイッチ５１、内外気切替スイッチ５３および吹出モードスイッチ５４のいずれも操作されなかった場合には（ステップＳ１８０２がＮＯ）、自動制御が完了してステップＳ１８０３がＹＥＳになるまで、自動制御が継続される。
【００６０】
この自動制御では、ステップＳ１５０で決定した内外気モードが得られるように、第１サーボモータ１９の駆動のもとに内外気切替ドア７の操作位置を制御する。また、ステップＳ１６０で決定した吹出モードが得られるように、第３サーボモータ２７の駆動のもとに吹出モードドア１７ａ、１７ｂ、１７ｃの操作位置を制御する。
【００６１】
また、ステップＳ１３０で算出した目標開度ＳＷと一致するように、第２サーボモータ２５の駆動のもとに温度調整ドア１３の開度を制御する。また、ブロワモータ２３は、ステップＳ１４０で算出した目標風量ＢＬＷが得られるように印加電圧が制御されて回転数が制御される。また、実際の蒸発器吹出温度が目標蒸発器吹出温度となるように圧縮機の作動をＯＮ−ＯＦＦ制御する。
【００６２】
ここで、３つのサーボモータ１９、２５、２７は１つずつ順番に作動させるようになっている。そして、第１サーボモータ１９の作動時には、位置検出回路３５は第１サーボモータ１９の電源ライン３２ａに切替回路３６により接続され、その電源ライン３２ａの電流波形をパルス状の波形に整形してＣＰＵ３１に出力する。ＣＰＵ３１は、そのパルス数から第１サーボモータ１９内の電動モータ１９ａの回転量、ひいては内外気切替ドア７の位置を検出する。
【００６３】
また、第２サーボモータ２５の作動時には、位置検出回路３５は第２サーボモータ２５の電源ライン３３ａに切替回路３６により切り替え接続され、その電源ライン３３ａの電流波形をパルス状の波形に整形してＣＰＵ３１に出力する。ＣＰＵ３１は、そのパルス数から第２サーボモータ２５内の電動モータ２５ａの回転量、ひいては第２サーボモータ２５にて駆動される温度調整ドア１３の位置（開度）を検出する。
【００６４】
さらに、第３サーボモータ２７の作動時には、位置検出回路３５は第３サーボモータ２７の電源ライン３４ａに切替回路３６により切り替え接続され、その電源ライン３４ａの電流波形をパルス状の波形に整形してＣＰＵ３１に出力する。ＣＰＵ３１は、そのパルス数から第３サーボモータ２７内の電動モータ２７ａの回転量、ひいては第３サーボモータ２７にて駆動される吹出モードドア１７ａ、１７ｂ、１７ｃの位置を検出する。
【００６５】
次に、自動制御中に、温度設定スイッチ５１、内外気切替スイッチ５３および吹出モードスイッチ５４のいずれかが操作された場合（ステップＳ１８０２がＹＥＳ）の制御について説明する。
【００６６】
まず、上記のスイッチ５１、５３、５４のいずれかが操作されるとステップＳ１８０４に進み、どのスイッチが操作されたかを判定する。そして、吹出モードスイッチ５４が操作された場合には、図４に示すステップＳ１８０５〜ステップＳ１８１１にて、手動操作で選択された吹出モードに切り替えられる。
【００６７】
図４において、まず、ステップＳ１８０５にて自動制御中のドアの有無を判定し、自動制御中のドアがなければステップＳ１８０６に進み、手動操作で選択された吹出モードに切り替える制御をステップＳ１８０６にて実行する。
【００６８】
図５はステップＳ１８０６の詳細な処理を示すもので、吹出モードスイッチ５４の信号に基づいて吹出モードドア１７ａ、１７ｂ、１７ｃの切替位置を決定し（ステップＳ１８０６ａ）、切替回路３６により位置検出回路３５を第３サーボモータ２７の電源ライン３４ａに接続し（ステップＳ１８０６ｂ）、第３駆動回路３４により第３サーボモータ２７内の電動モータ２７ａへの通電を開始する（ステップＳ１８０６ｃ）。次いで、ステップＳ１８０６ｄでは、位置検出回路３５からのパルス波形に基づいて、電動モータ２７ａの回転量、ひいては吹出モードドア１７ａ、１７ｂ、１７ｃの位置を検出する。
【００６９】
次いで、ステップＳ１８０６ｅでは、ステップＳ１８０６ｄでのドア位置検出結果に基づいて、ステップＳ１８０６ａで決定した切替位置まで吹出モードドア１７ａ、１７ｂ、１７ｃが操作されたか否かを判定し、吹出モードドア１７ａ、１７ｂ、１７ｃが切替位置まで操作された場合（操作完了時）にはステップＳ１８０６ｅがＹＥＳになってステップＳ１８０６ｆに進み、ステップＳ１８０６ｆにて電動モータ２７ａへの通電を停止させる。
【００７０】
一方、図４において、ステップＳ１８０５がＹＥＳの場合、すなわち自動制御中のドアがある場合は、どのドアが自動制御中であるかをステップＳ１８０７にて判定する。そして、吹出モードドア１７ａ、１７ｂ、１７ｃが自動制御中の場合、ステップＳ１８０８にて吹出モードドア１７ａ、１７ｂ、１７ｃの自動制御を中止し、手動操作で選択された吹出モードに切り替える制御をステップＳ１８０６にて実行する。
【００７１】
また、内外気切替ドア７または温度調整ドア１３が自動制御中の場合（ステップＳ１８０７がＮＯ）、ステップＳ１８０９にてそれらのドア７、１３の自動制御を中断し、手動操作で選択された吹出モードに切り替える制御をステップＳ１８１０にて実行した後、ステップＳ１８０９にて自動制御を一旦中断したドア７、１３の自動制御をステップＳ１８１１にて続行する。なお、ステップＳ１８１０の処理は、ステップＳ１８０６と同じである。
【００７２】
次に、自動制御中に内外気切替スイッチ５３が操作された場合（ステップＳ１８０２がＹＥＳ）の制御について、図３にて説明する。この場合には、ステップＳ１８１２〜ステップＳ１８１９にて、手動操作で選択された内外気モードに切り替えられる。
【００７３】
図３において、まず、ステップＳ１８１２にて自動制御中のドアの有無を判定し、自動制御中のドアがなければステップＳ１８１３に進み、手動操作で選択された内外気モードに切り替える制御をステップＳ１８１３にて実行する。
【００７４】
ここで、ステップＳ１８１３の詳細な処理手順は、制御対象が異なる点を除き、前述したステップＳ１８０６と実質的に同じである。すなわち、内外気切替スイッチ５３の信号に基づいて内外気切替ドア７の切替位置を決定し、切替回路３６により位置検出回路３５を第１サーボモータ１９の電源ライン３２ａに接続し、第１駆動回路３２により第１サーボモータ１９内の電動モータ１９ａへの通電を開始する。次いで、位置検出回路３５からのパルス波形に基づいて、電動モータ１９ａの回転量、ひいては内外気切替ドア７の位置を検出し、内外気切替ドア７が所定の切替位置まで操作された（操作完了）と判定されると、電動モータ１９ａへの通電を停止させる。
【００７５】
一方、ステップＳ１８１２がＹＥＳの場合、すなわち自動制御中のドアがある場合は、どのドアが自動制御中であるかをステップＳ１８１４にて判定する。そして、吹出モードドア１７ａ、１７ｂ、１７ｃが自動制御中の場合、吹出モードドア１７ａ、１７ｂ、１７ｃの自動制御が終了するまでステップＳ１８１５にて待機した後、手動操作で選択された内外気モードに切り替える制御をステップＳ１８１３にて実行する。
【００７６】
また、内外気切替ドア７が自動制御中の場合、ステップＳ１８１４からステップＳ１８１６に進み、このステップＳ１８１６にて内外気切替ドア７の自動制御を中止し、手動操作で選択された内外気モードに切り替える制御をステップＳ１８１３にて実行する。
【００７７】
さらに、温度調整ドア１３が自動制御中の場合、ステップＳ１８１４からステップＳ１８１７に進み、このステップＳ１８１７にて温度調整ドア１３の自動制御を中断し、手動操作で選択された内外気モードに切り替える制御をステップＳ１８１８にて実行した後、ステップＳ１８１７にて自動制御を一旦中断した温度調整ドア１３の自動制御をステップＳ１８１９にて続行する。なお、ステップＳ１８１８の処理は、ステップＳ１８１３と同じである。
【００７８】
次に、自動制御中に温度設定スイッチ５１が操作された場合（ステップＳ１８０２がＹＥＳ）の制御について説明する。この場合には、ステップＳ１８２０〜ステップＳ１８２４にて、車室３内の温度が手動操作で設定された温度になるように、温度調整ドア１３の開度が調整される。
【００７９】
まず、ステップＳ１８２０にて自動制御中のドアの有無を判定し、自動制御中のドアがなければステップＳ１８２１に進み、手動操作で設定された温度に基づく制御をステップＳ１８２１にて実行する。
【００８０】
ここで、ステップＳ１８２１の詳細な処理手順は、制御対象が異なる点を除き、前述したステップＳ１８０６と実質的に同じである。すなわち、温度設定スイッチ５１の信号等に基づいて温度調整ドア１３の開度を決定し、切替回路３６により位置検出回路３５を第２サーボモータ２５の電源ライン３３ａに接続し、第２駆動回路３３により第２サーボモータ２５内の電動モータ２５ａへの通電を開始する。次いで、位置検出回路３５からのパルス波形に基づいて、電動モータ２５ａの回転量、ひいては温度調整ドア１３の開度を検出し、温度調整ドア１３が所定の開度まで操作された（操作完了）と判定されると、電動モータ２５ａへの通電を停止させる。
【００８１】
一方、ステップＳ１８２０がＹＥＳの場合、すなわち自動制御中のドアがある場合は、どのドアが自動制御中であるかをステップＳ１８２２にて判定する。そして、吹出モードドア１７ａ、１７ｂ、１７ｃまたは内外気切替ドア７が自動制御中の場合、それらのドア１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、７の自動制御が終了するまでステップＳ１８２３にて待機した後、手動操作で設定された温度に基づく制御をステップＳ１８２１にて実行する。
【００８２】
また、温度調整ドア１３が自動制御中の場合、ステップＳ１８２２からステップＳ１８２４に進み、このステップＳ１８２４にて温度調整ドア１３の自動制御を中止し、手動操作で設定された温度に基づく制御をステップＳ１８２１にて実行する。
【００８３】
上記のように、本実施形態では、電動モータの回転に伴う電流値の変化を検出して各ドアの位置を検出することにより、ポテンショメータを廃止することができる。
【００８４】
しかも、３つの電動モータ１９ａ、２５ａ、２７ａを１つずつ順番に作動させるとともに、位置検出回路３５と３つの電源ライン３２ａ、３３ａ、３４ａとの接続を切替回路３６により切り替えることにより、１つの位置検出回路３５にて３つの電動モータ１９ａ、２５ａ、２７ａの電流変化を検知することができる。
【００８５】
ところで、例えば車室内への臭い等の流入防止のために、内外気の切り替え要求があった場合には、応答遅れによる不快感を乗員に感じさせないために、優先的に内外気切り替えを行うことが望ましい。
【００８６】
また、吹出モードが切り替えられた場合、吹出モードが切り替えられたことを乗員は敏感に感じる（すぐに認知できる）のに対し、吹き出し空気温度の変化に対しては乗員は比較的鈍感である。従って、例えば吹き出し空気温度の調整中に、乗員の手動操作により吹出モードの切り替え要求があった場合には、応答遅れによる違和感を乗員に感じさせないために、優先的に吹出モードの切り替えを行うことが望ましい。
【００８７】
そして、本実施形態では、温度調整ドア１３の自動制御中に、手動操作による内外気モードや吹出モードの切り替え要求があった場合には、温度調整よりも内外気モードや吹出モードの切り替えを優先するようにしているため、応答遅れによる不快感や違和感を防止することができる。
【００８８】
（第２実施形態）
図６は第２実施形態の車両用空調装置の制御処理の要部を示すもので、この第２実施形態は、第１〜第３吹出モードドア１７ａ、１７ｂ、１７ｃが端部に位置するときの、電動モータ２７ａの回転停止位置（原点位置）を認識する制御処理を、上記第１実施形態に追加したものである。
【００８９】
ここで、第３サーボモータ２７内の電動モータ２７ａの一定方向の回転に伴って、第１〜第３吹出モードドア１７ａ、１７ｂ、１７ｃが作動することにより、フェイスモード→バイレベルモード→フットモード→フットデフロスタモード→デフロスタモードの順に吹出モードが切り替えられる。従って、フェイスモードおよびデフロスタモード時に、第１〜第３吹出モードドア１７ａ、１７ｂ、１７ｃは端部に位置する。
【００９０】
次に、図６により第２実施形態の制御処理について説明する。図６の制御ルーチンは、車両エンジンのイグニッションスイッチがオンされてＥＣＵ３０に電源が供給されるとスタートする。
【００９１】
先ず、ステップＳ２０１では、第１〜第３吹出モードドア１７ａ、１７ｂ、１７ｃを一方の端部位置（フェイスモード位置）に向かって所定時間（片側フルストローク作動時間以上）作動させ、所定時間作動後の電動モータ２７ａの回転停止位置を原点位置としてＥＣＵ３０に記憶する。また、このステップＳ２０１では、第１〜第３吹出モードドア１７ａ、１７ｂ、１７ｃを一方の端部位置から他方の端部位置（デフロスタモード位置）に向かって所定時間作動させ、位置検出回路３５からのパルス波形に基づいてその両端位置間のパルス数をカウントしＥＣＵ３０に記憶する。
【００９２】
次に、ステップＳ２０２では、予めＥＣＵ３０に設定された作動範囲内各停止位置（バイレベルモード位置、フットモード位置、フットデフロスタモード位置、デフロスタモード位置）に対する作動パルス数を割り付け、ＥＣＵ３０に記憶する。
【００９３】
その後、ステップＳ２０３にて、第１〜第３吹出モードドア１７ａ、１７ｂ、１７ｃの作動目標位置を指示し、さらに、ステップＳ２０４にて、その作動目標位置に対するパルス数分だけ第３サーボモータ２７を駆動し停止させる。以上の制御処理により初期設定が完了し、次にステップＳ２０５に進んで通常制御が実行される。なお、このステップＳ２０５では、図２のステップＳ１１０からステップＳ１８０と同様の制御処理が行われる。
【００９４】
次に、通常制御の実行中に吹出モードスイッチ５４が操作された場合、ステップＳ２０６がＹＥＳになってステップＳ２０７に進み、選択された吹出モードがフェイスモードであればステップＳ２０７がＹＥＳとなり、ステップＳ２０８に進む。
【００９５】
そして、ステップＳ２０８では、第１〜第３吹出モードドア１７ａ、１７ｂ、１７ｃを、フェイスモード位置に向かって所定時間（片側フルストローク作動時間以上）作動させ、ステップＳ２０９では、所定時間作動後の電動モータ２７ａの回転停止位置を新たな原点位置としてＥＣＵ３０に記憶する（原点位置を認識し直す）。
【００９６】
一方、選択された吹出モードがフェイスモード以外であればステップＳ２０７がＮＯとなり、ステップＳ２１０に進む。そして、ステップＳ２１０では、選択された吹出モード位置に対するパルス数分だけ第３サーボモータ２７を駆動し停止させる。
【００９７】
本実施形態では、第１〜第３吹出モードドア１７ａ、１７ｂ、１７ｃを駆動する電動モータ２７ａの原点位置をステップＳ２０１で記憶した後に、車両走行中の振動等により第１〜第３吹出モードドア１７ａ、１７ｂ、１７ｃの位置ずれが発生した場合でも、ステップＳ２０９で電動モータ２７ａの原点位置を認識し直すため、上記の位置ずれの影響をなくすことができる。
【００９８】
（他の実施形態）
上記各実施形態では、本発明の駆動装置を車両用空調装置に適用した例を示したが、本発明の駆動装置は他の用途にも適用可能である。
【００９９】
また、上記各実施形態において、センサ群４０からの検出信号に基づいていずれかのドアを駆動中に、温度設定スイッチ５１、内外気切替スイッチ５３および吹出モードスイッチ５４のいずれかが操作された場合は、この手動操作に基づく制御（ドアの駆動）を優先して実行してもよい。
【０１００】
また、上記各実施形態では、電動モータ１９ａ、２５ａ、２７ａは、整流子および給電用のブラシを有する形式のものを用いたが、１つの電気パルスが与えられる毎に１ステップだけ回転し、その位置で一定の保持トルクをもって停止する、いわゆるステッピングモータを用いてもよい。
【０１０１】
このステッピングモータを用いた場合、ステッピングモータに与える電気パルス数はＣＰＵ３１での演算によって決定され、ＣＰＵ３１によって決定された電気パルス数の情報からステッピングモータの回転位置を検出する。従って、ステッピングモータを用いた場合は、ＣＰＵ３１が位置検出手段を兼ねる。
【０１０２】
上記第１実施形態おいて、内外気切替スイッチ５３と吹出モードスイッチ５４がほぼ同時に操作された場合、内外気モードの切り替えを吹出モードの切り替えよりも優先させてもよいし、逆に吹出モードの切り替えを優先させてもよい。
【０１０３】
また、内外気切替スイッチ５３と吹出モードスイッチ５４がほぼ同時に操作されたときに、内外気モードの切り替えを吹出モードの切り替えよりも優先させる場合であっても、吹出モードとしてデフロスタモードが選択されたときには、走行安全性の観点から、デフロスタモードへの切り替えを内外気モードの切り替えよりも優先するのが望ましい。
【０１０４】
また、温度調整ドア１３およびサーボモータ２５を２つ備え、運転席側の吹き出し空気温度と助手席側の吹き出し空気温度とを独立に制御する形式の左右独立制御式車両用空調装置にも、本発明は適用可能である。
【０１０５】
この場合、運転席側の温度制御を優先して制御する、すなわち、運転席側の吹き出し空気温度を調整する運転席用温度調整ドアを目標開度まで作動させた後に、助手席側の吹き出し空気温度を調整する助手席用温度調整ドアを目標開度まで作動させるのが望ましい。
【０１０６】
また、この左右独立制御式車両用空調装置において、運転席用温度調整ドアと助手席用温度調整ドアの目標開度までの作動量を複数に分割して、運転席用温度調整ドアと助手席用温度調整ドアを、分割した作動量毎に交互に作動させてもよい。
【０１０７】
さらに、左右独立制御式車両用空調装置において、位置検出回路３５と切替回路３６を２組設け、一方の（例えば運転席用の）温度調整ドアを駆動する電動モータの回転位置と内外気切替ドアを駆動する電動モータの回転位置とを、一方の位置検出回路と切替回路で検出し、他方の（例えば助手席用の）温度調整ドアを駆動する電動モータの回転位置と吹出モードドアを駆動する電動モータの回転位置とを、他方の位置検出回路と切替回路で検出するようにしてもよい。そして、この場合には、一方の温度調整ドアよりも内外気切替ドアを優先して作動させると共に、他方の温度調整ドアよりも吹出モードドアを優先して作動させるのが望ましい。
【０１０８】
また、温度調整ドア１３およびサーボモータ２５を２つ備え、フェイス吹出口５ｃからの吹き出し空気温度とフット吹出口５ｄからの吹き出し空気温度とを独立に制御する形式の上下独立制御式車両用空調装置にも、本発明は適用可能である。この場合、足よりも顔の方が温度に対して感覚が敏感であるため、フット吹出口５ｄ側の温度制御よりもフェイス吹出口５ｃ側の温度制御を優先するのが望ましい。
【０１０９】
また、温度調整ドア１３およびサーボモータ２５を２つ備え、前席側の吹き出し空気温度と後席側の吹き出し空気温度とを独立に制御する形式の前後独立制御式車両用空調装置にも、本発明は適用可能である。この場合、後席側の温度制御よりも前席側の温度制御を優先するのが望ましい。
【０１１０】
また、上記第１実施形態では、ヒータコア１５に流入する空気量とヒータコア１５をバイパスする空気量とを温度調整ドア１３にて調整して吹き出し空気温度を制御したが、本発明は、ヒータコア１５に流入するエンジン冷却水の量を流量調整弁（被駆動部材、温度調整部材）にて調整して吹き出し空気温度を制御する形式の車両用空調装置にも適用可能である。この場合、温度調整ドア１３の代わりに流量調整弁が、第２サーボモータ２５により駆動される。
【０１１１】
また、上記第１実施形態では、駆動手段をなすサーボモータを３つ備える例を示したが、サーボモータが２つ、あるいはサーボモータが４つ以上のものにも適用可能である。そして、例えばサーボモータが５つの場合、位置検出回路３５と切替回路３６を２組設け、一方の位置検出回路と切替回路で２つのサーボモータの電流変化を検知し、他方の位置検出回路と切替回路で残り３つのサーボモータの電流変化を検知するようにしてもよい。
【０１１２】
また、上記第２実施形態では、第１〜第３吹出モードドア１７ａ、１７ｂ、１７ｃがフェイスモード位置にあるときの、電動モータ２７ａの回転停止位置を原点位置としたが、デフロスタモード位置にあるときの電動モータ２７ａの回転停止位置を原点位置としてもよいし、フェイスモードおよびデフロスタモードの両位置での電動モータ２７ａの回転停止位置を原点位置としてもよい。
【０１１３】
また、上記第２実施形態では、吹出モードスイッチ５４の操作でフェイスモードが選択されたときに原点位置を認識し直すようにしたが、ＴＡＯに基づいてフェイスモードが選択されたときにも原点位置を認識し直すようにしてもよい。
【０１１４】
また、上記第２実施形態では、第１〜第３吹出モードドア１７ａ、１７ｂ、１７ｃを駆動する電動モータ２７ａについてのみ説明したが、温度調整ドア１３および内外気切替ドア７を駆動する各電動モータ１９ａ、２５ａについても、同様の方法でその原点位置を認識するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態の全体構成図である。
【図２】本発明の第１実施形態の作動の概要を示すフローチャートである。
【図３】図２のステップＳ１８０の詳細な処理内容の一部を示すフローチャートである。
【図４】図２のステップＳ１８０の詳細な処理内容の残部を示すフローチャートである。
【図５】図４のステップＳ１８０６の詳細を示すフローチャートである。
【図６】本発明の第２実施形態の作動の概要を示すフローチャートである。
【符号の説明】
７、１３、１７ａ、１７ｂ、１７ｃ…被駆動部材をなすドア、
１９ａ、２５ａ、２７ａ…電動モータ、３０…制御手段をなすＥＣＵ、
３１…位置検出手段を構成するＣＰＵ、
３５…位置検出手段を構成する位置検出回路、
３６…位置検出手段を構成する切替回路。

Claims

電動モータ（１９ａ、２５ａ、２７ａ）と、
前記電動モータにより駆動される複数の被駆動部材（７、１３、１７ａ、１７ｂ、１７ｃ）と、
前記電動モータの作動を制御する制御手段（３０）と、
前記電動モータの回転位置を検出する１つの位置検出手段（３１、３５、３６）とを備え、
前記制御手段は、前記複数の被駆動部材を同時に作動させる要求があったときに、前記被駆動部材を１つずつ順番に作動させるように、前記電動モータを制御することを特徴とする駆動装置。
前記制御手段（３０）は、前記複数の被駆動部材（７、１３、１７ａ、１７ｂ、１７ｃ）を同時に作動させる要求があったときに、予め定めた優先順位に従って前記被駆動部材を作動させるように、前記電動モータ（１９ａ、２５ａ、２７ａ）を制御することを特徴とする請求項１に記載の駆動装置。
前記制御手段（３０）の作動開始時に、前記電動モータ（１９ａ、２５ａ、２７ａ）により前記被駆動部材（７、１３、１７ａ、１７ｂ、１７ｃ）を作動範囲の端部まで駆動したときの、前記電動モータの回転停止位置を初期の原点位置として前記制御手段に記憶させる駆動装置において、
前記初期の原点位置を記憶した後に、前記被駆動部材を作動範囲の端部まで駆動させる要求があったときには、前記電動モータにより前記被駆動部材を前記作動範囲の端部側に向けて所定時間駆動し、前記所定時間駆動後の前記電動モータの回転停止位置を新たな原点位置として前記制御手段に記憶させることを特徴とする請求項１または２に記載の駆動装置。
前記位置検出手段（３１、３５、３６）は、前記電動モータ（１９ａ、２５ａ、２７ａ）の回転に伴う電流変化から前記電動モータの回転量を検出することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の駆動装置。
空気通路を形成する空調ケース（５）と、
前記空気通路内に配置されて空気を冷却する冷房用熱交換器（１１）と、
前記空気通路内に配置されて空気を加熱する暖房用熱交換器（１５）と、
前記空気通路に導入する空気を内気と外気のいずれかに切り替える内外気切替用被駆動部材（７）と、
吹き出し空気の温度を調整する温度調整用被駆動部材（１３）と、
車室（３）への空気の吹き出し方向を切り替える吹出モード用被駆動部材（１７ａ、１７ｂ、１７ｃ）と、
前記３つの被駆動部材を駆動する電動モータ（１９ａ、２５ａ、２７ａ）と、
前記電動モータの作動を制御する制御手段（３０）とを備える車両用空調装置において、
前記電動モータの回転位置を検出する１つの位置検出手段（３１、３５、３６）を備え、
前記制御手段は、前記３つの被駆動部材のうち少なくとも２つを同時に作動させる要求があったときに、作動要求があった前記被駆動部材を１つずつ順番に作動させるように、前記電動モータを制御することを特徴とする車両用空調装置。
前記制御手段（３０）は、前記３つの被駆動部材（７、１３、１７ａ、１７ｂ、１７ｃ）のうち前記温度調整用被駆動部材を含む２つの被駆動部材を同時に作動させる要求があったときに、前記内外気切替用被駆動部材および前記吹出モード用被駆動部材を、前記温度調整用被駆動部材よりも優先して作動させるように、前記電動モータ（１９ａ、２５ａ、２７ａ）を制御することを特徴とする請求項５に記載の車両用空調装置。
前記制御手段（３０）は、前記内外気切替用被駆動部材（７）と前記吹出モード用被駆動部材（１７ａ、１７ｂ、１７ｃ）を同時に作動させる要求があったときに、前記吹出モード用被駆動部材を前記内外気切替用被駆動部材よりも優先して作動させるように、前記電動モータ（１９ａ、２５ａ、２７ａ）を制御することを特徴とする請求項５または６に記載の車両用空調装置。
前記制御手段（３０）は、前記内外気切替用被駆動部材（７）と前記吹出モード用被駆動部材（１７ａ、１７ｂ、１７ｃ）を同時に作動させる要求があったときに、車両の窓ガラス（４）に向けて空気を吹き出すデフロスタ吹出モードが選択されたときを除き、前記内外気切替用被駆動部材を前記吹出モード用被駆動部材よりも優先して作動させるとともに、前記デフロスタ吹出モードが選択されたときには、前記吹出モード用被駆動部材を前記内外気切替用被駆動部材よりも優先して作動させるように、前記電動モータ（１９ａ、２５ａ、２７ａ）を制御することを特徴とする請求項５または６に記載の車両用空調装置。
前記温度調整用被駆動部材（１３）を２つ備え、２箇所から吹き出される空気の温度を独立して調整する車両用空調装置であって、
前記制御手段（３０）は、前記２つの温度調整用被駆動部材のうち、一方を目標位置まで作動させた後に、他方を目標位置まで作動させるように、前記電動モータ（１９ａ、２５ａ、２７ａ）を制御することを特徴とする請求項５ないし８のいずれか１つに記載の車両用空調装置。
前記温度調整用被駆動部材（１３）を２つ備え、２箇所から吹き出される空気の温度を独立して調整する車両用空調装置であって、
前記制御手段（３０）は、前記２つの温度調整用被駆動部材の目標位置までの作動量を複数に分割して、前記２つの温度調整用被駆動部材を、分割した作動量毎に交互に作動させるように、前記電動モータ（１９ａ、２５ａ、２７ａ）を制御することを特徴とする請求項５ないし８のいずれか１つに記載の車両用空調装置。
前記位置検出手段（３１、３５、３６）は、前記電動モータ（１９ａ、２５ａ、２７ａ）の回転に伴う電流変化から前記電動モータの回転量を検出することを特徴とする請求項５ないし１０のいずれか１つに記載の車両用空調装置。