JP5708752B2 - 電動アクチュエータシステム - Google Patents

Description

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。

従来、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するものがある。なお、以下、電動アクチュエータを原点位置まで作動させて原点位置を記憶することを初期化設定という。

例えば、電動アクチュエータの回転されるレバーをストッパに衝突させて、電動アクチュエータを作動限界点まで作動させると、ストッパが撓んでしまい、原点位置にバラツキが生じる。

特開平１１−１８４０３号公報

そこで、本発明者は、レバーに衝突させるためのストッパをユニットケースに複数設けることによって、ストッパに作用する衝突力を分散させることを検討した（特開２００４−１７６８３号参照）。しかし、このものでは、原点位置の狂いを縮小化させることが可能なものの、ストッパの撓みを無くすことができない。

ここで、ストッパが取り付けられているユニットケースの剛性は、個々にバラツキが生じる。これに伴い、ストッパの撓み量もバラツキが生じるので、ストッパの撓み量を個々に測定しておき、電子制御装置により、当該撓み量に基づき、電動アクチュエータの作動角を補正することが必要であることが分かった。また、ストッパの撓み量もバラツキが生じるため、作動角の補正値が個々に異なってくると考えられる。これに伴い、電子制御装置の共通化を図ることが不可能になると考えられる。

さらに、初期化設定の動作途中において、機械的規制手段でロックした状態で、偶々、電動アクチュエータに給電するためのバッテリを取り外した場合、そのロック状態が継続したまま放置されると、電動アクチュエータに内蔵されるギア、ストッパ等の強度がクリープ現象により低下してしまう可能性がある。

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。

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システムでは、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、初期化設定を再度行う。

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化設定が行われることとなる。従って、電動アクチュエータのパルス発生部のブラシや電動モータに内蔵されるブラシが頻繁に摩耗し、寿命を短くしてしまう。

本発明は、上記点に鑑み、機械的規制手段でロックさせずに初期化設定を行うことにより、原点位置での停止位置精度を向上させ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。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、可動部（１ａ、１ｂ、１ｃ）を回転する電動モータ（１１０）と、前記電動モータの回転に応じて、パルス信号を発生するとともに、前記可動部の回転制御範囲内にて、前記回転の原点位置を示す初期化パターンのパルス信号を発生するパルス発生部（１５８）と、を個々に備える複数の電動アクチュエータ（１００）と、前記パルス発生部から発生されるパルス信号に応じて、回転軸の回転角度を前記電動アクチュエータ毎に制御する制御手段と、前記初期化パターンのパルス信号を検出したとき、前記電動モータの回転を停止させてその停止位置を原点位置として記憶する初期位置設定を行う初期位置設定手段と、を個々に備える複数の電気制御回路（２００）と、前記複数の電気制御回路と通信する電子制御装置（５００）と、を有しており、前記電子制御装置は、前記複数の電気制御回路のそれぞれに対し、前記初期位置設定を開始するときに、前記電気制御回路から前記パルス信号のパルス状態を読み出し、この読み出されたパルス状態を基に、前記初期化パターンのパルス信号を検出する時に現在位置が所定値になるように現在位置を決定して前記電気制御回路に送信し、前記複数の電気制御回路のそれぞれの初期位置設定手段は、前記電子制御装置から前記現在位置を受信し、前記パルス発生部から発生されるパルス信号により前記受信された現在位置を更新し、この更新された現在位置が前記所定値と一致し、かつ、前記初期化パターンのパルス信号を検出したときだけ、前記電動モータの回転を停止させてその停止位置を原点位置として記憶することを特徴とする。

これにより、機械的規制手段でロックさせずに初期化設定を行うことができる。また、電子制御装置としては、電動アクチュエータ毎の現在位置を利用して、余分な通信データを用いることなく、電動アクチュエータ毎に「停止位置を原点位置としてそれぞれ記憶させる動作」を指令することができる。

請求項２に記載の発明では、前記複数の電動アクチュエータのそれぞれは、前記可動部の回転制御範囲の両端側のそれぞれで機械的に前記電動モータの回転を停止させる第１、第２の停止手段（５ａ、５ｂ）を備え、前記初期位置設定手段は、前記初期化パターンのパルス信号を検出するに先立ち、前記第１の停止手段により前記回転が停止されたと判定した場合には、前記電動モータを逆転させ、前記第２の停止手段による回転停止に先だって前記初期化パターンのパルス信号の検出を跨ぐ位置にて前記電動モータを停止させ、この後、前記電子制御装置とともに前記初期位置設定を開始することを特徴とする。

このように、複数の電動アクチュエータとしては、第２の停止手段による回転停止に先だって初期化パターンのパルス信号の検出を跨ぐ位置にて電動モータを停止させるとともに、その停止位置にて電子制御装置から現在位置を受信して初期位置設定を開始することになる。

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。

本発明の第１実施形態に係る車両用空調装置の模式図である。 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。 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。 （ａ）は第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３のＡ−Ａ断面図である。 第１実施形態に係るパルスプレートの拡大図である。 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３の直流モータの回転角度を検出するためのパルス信号のパターンを示すチャートである。 図３の直流モータの原点位置を検出するためのパルス信号のイニシャライズパターンを示すチャートである。 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。 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６の接点ブラシの摩耗とハイレベル信号の期間との関係を示す図である。 本発明において第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。 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。 本発明において第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。 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。 本発明の第４実施形態に係る電動アクチュエータの模式図である。 本発明の第５実施形態に係る電動アクチュエータの概略作動を示す説明図である。 上述の第５実施形態に係る初期化領域の位置を説明するための図である。 上述の第５実施形態に係る吹出口切換ドアを説明するための図である。 上述の第５実施形態に係る初期化領域の位置を説明するための図である。 上述の第５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。 上述の第５実施形態に係る電動アクチュエータの概略作動を示す説明図である。 本発明の第６実施形態に係る概略構成を示す図である。 上述の第６実施形態に係る電子制御装置の制御フローチャートである。 本発明の第７実施形態に係る電子制御装置の作動を説明するための図表である。 上述の第７実施形態に係る電子制御装置の制御フローチャートである。 本発明の第８実施形態に係る電子制御装置の作動の説明図である。 本発明の第１０実施形態に係るフェイルセーフを行う位置を示す図表である。 イニシャライズパターンの変形例を示すチャートである。

（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（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。

ここで、エアミックスドア１とは、図１に示す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。

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。

次に、アクチュエータ１００について述べる。

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。

ここで、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。

なお、ケーシング１４０は駆動部１３０を収納するととともに、後述する接点ブラシ（電気接点）１５５〜１５７が固定されたケーシングである。

また、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と、導電部１５４ａ及び非導電部１５４ｂからなるコモンパターン１５４とが設けられたもので、出力軸１２７と一体的に回転する。コモンパターン１５４は、第１、２パルスパターン１５１、１５２により内側に設けられている。

ここで、パターンプレート１５３のうち、円弧状の回転検出領域３００において、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。また、領域３００でのコモンパターン１５４は、導電部１５４ａだけから成る。このような回転検出領域３００は、後述するように、回転角度の検出に用いるパルス信号のパターンを生成するために用いられている。

また、パターンプレート１５３のうち領域３００以外の扇子状の初期化領域３０１では、第１、２パルスパターン１５１、１５２は、それぞれ、導電部１５１ａ、１５２ａだけから成り、コモンパターン１５４は、非導電部１５４ｂを円周方向から２つの導電部１５４ａで挟むようになっている。このような初期化領域３０１は、原点位置を示すパルス信号のパターン（以下、イニシャライズパターンという）を生成するのに用いられる。

ここで、第１、２パルスパターン１５１、１５２において、互いの導電部同士は電気的に繋がっている。さらに、第１、２パルスパターン１５１、１５２の導電部１５１ａ、１５２ａとコモンパターン１５４の導電部１５４ａとは、図示しない接続部材により、電気的に繋がっている。

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接点ブラシ（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接点ブラシ１５５は第１パルスパターン１５１に接触し、第２接点ブラシ１５６は第２パルスパターン１５２に接触し、第３接点ブラシ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。

なお、本実施形態では、第１〜３接点ブラシ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接点ブラシ１５５〜１５７と導電部１５１ａ、１５２ａ、１５４ａとの電気接続を確実なものとしている。

なお、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、ストッパ５ａ、５ｂが設けられている。ストッパ５ａ、５ｂは、直流モータ１１０の回転の電気的な規制に失敗したときに、リンクレバー１６０を衝突させてモータの回転を停止させるのに用いられる。

次に、アクチュエータ１００の概略作動を述べる。

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、バッテリから給電されて一定電圧を回路２１０、２２０、２３０などに出力する定電圧回路２１１、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。

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）が回転して、第１、２、３接点ブラシ１５５、１５６、１５７が回転検出領域３００に接触している状態では、第３接点ブラシ１５７が導電部１５４ａに接触しつつ、第１、２接点ブラシ１５５、１５６と導電部１５１ａ、１５２ａとが接触する通電（ＯＮ）状態、及び第１、２接点ブラシ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。

したがって、第１、２接点ブラシ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。

さらに、直流モータ１１０が回転して出力軸１２７（パターンプレート１５３）が回転して、第１、２、３接点ブラシ１５５、１５６、１５７が初期化領域３０１に接触している状態では、図９に示すように、第１、２接点ブラシ１５５、１５６と導電部１５１ａ、１５２ａとが接触する通電（ＯＮ）状態を保ちつつ、第３接点ブラシ１５７と導電部１５４ａとは、互いに接触する通電（ＯＮ）状態から、第３接点ブラシ１５７と非導電部１５４ｂとが接触する非通電（ＯＦＦ）状態を経て、第３接点ブラシ１５７と導電部１５４ａとが接触する通電（ＯＮ）状態になる（導電部→非導電部→導電部）。

したがって、第１、２接点ブラシ１５５、１５６には、直流モータ１１０の角度回転に応じて、図９に示すイニシャライズパターンの２相のパルス信号（Ａ相、Ｂ相）が発生する。このイニシャライズパターンは、図８に示すように２相のパルス信号の振幅が交互に切り替わりパターンではなく、２相のパルス信号が同時にローレベル信号（「００」）からハイレベル信号（「１１」）に切り替わり、このハイレベル信号から同時にローレベル信号（「００」）に切り替わるものである。なお、「０」はローレベル信号を示し、「１」はハイレベル信号を示す。

以上のようにイニシャライズパターンは、直流モータ１１０の角度回転を検出するのに用いるパターンとは異なり、２相のパルス信号の振幅が同時に変化するものである。

このようなイニシャライズパターンの２相のパルス信号を回転角度検出器２２０にて検出すると、モータ駆動回路２１０により直流モータ１１０への給電を停止することにより直流モータ１１０の回転を電気的に規制するとともに、このイニシャライズパターンの２相のパルス信号を検出した位置を原点位置として記憶する。そして、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１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。

以下、イニシャライズパターンの２相のパルス信号を回転角度検出器２２０にて検出すると、直流モータ１１０の回転を電気的に規制するとともに、イニシャライズパターンの２相のパルス信号を検出し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。

以上の説明から明らかなように、本実施形態では、第１、２接点ブラシ１５５、１５６、１５７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スイッチ手段１５８ａ〜１５８ｃを含むパルス発生器（パルス発生手段）１５８（図７参照）を構成することになる。

なお、スイッチ手段１５８ａ、１５８ｂは、接点ブラシ１５５、１５６と第１、２パルスパターン１５１、１５２とによって構成されるもので、定電圧回路（電源回路）およびグランドの間で並列的に配設され、電動モータ１１０の回転に基づき、個々に２相のスイッチング（すなわち、オン、オフ）してパルス信号を発生する。スイッチ手段１５８ｃは、第３接点ブラシ１５７（接点ブラシ１５７の一端部はグランドに電気的に繋がっている）とコモンパターン１５４とにより構成されるもので、スイッチ手段１５８ａ、１５８ｂとグランドとの間で、電動モータ１１０の回転に基づき、スイッチングすることになる。

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接点ブラシ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接点ブラシ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。

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。

次に、図１０、１１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。

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）。

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。

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）。

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）。

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）。

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。

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、初期値設定を行う。

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）。

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。

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の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）。

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）。

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。

次に、本実施形態の作用効果を述べる。回転角度検出器２２０が、イニシャライズパターンのパルス信号を検出したとき、モータ駆動回路２１０により直流モータ１１０への給電を停止することにより直流モータ１１０の回転を電気的に規制する。このことにより、機械的規制手段でロックさせずに初期化設定を行うことができるので、ストッパ等の撓み量のバラツキと無関係で、初期化設定を行うことができ、原点位置での停止位置精度を向上させることができる。また、電子制御装置の共通化も図ることができる。また、ロックさせずに初期化設定を行うので、大型化及び製造原価上昇を抑制できる。

また、イニシャライズパターンとしては、Ａ相、Ｂ相のパルス信号の振幅が同時に二回以上変化するパターンを用いている。また、異物侵入によりパルス信号の振幅が乱れても、Ａ相、Ｂ相のパルス信号が同時にローレベル信号→ハイレベル信号→ローレベル信号に切り替わることは希であると考えられる。したがって、Ａ相、Ｂ相のパルス信号の振幅が同時に二回以上変化するイニシャライズパターンを用いていることにより、イニシャライズパターンの誤検出を行う可能性を低くすることができる。

本実施形態では、イニシャライズパターンのパルス信号を発生させるために、第３接点ブラシ１５７と導電部１５４ａとが接触する通電（ＯＮ）状態から、第３接点ブラシ１５７と非導電部１５４ｂとが接触する非通電（ＯＦＦ）状態を経て、第３接点ブラシ１５７と導電部１５４ａとが接触する通電（ＯＮ）状態になるようにしてある。これに伴い、イニシャライズパターンでは、Ａ相、Ｂ相のパルス信号の振幅が同時にローレベルからハイレベルに切り替わるとともに、このハイレベルから同時にローレベルに切り替わるようになっている。

ここで、図１２（ａ）、（ｂ）に示すように、第３接点ブラシ１５７と導電部１５４ａとの接触状態で、Ａ相、Ｂ相のパルス信号がローレベル信号「０」になり、第３接点ブラシ１５７と非導電部１５４ｂ（プリント基板）との接触状態で、Ａ相、Ｂ相のパルス信号がハイレベル信号「１」になっている。

一方、第３接点ブラシ１５７は、導電部１５４ａ、非導電部１５４ｂにより摩耗すると、図１２（ｃ）、（ｄ）に示すように、接触面が広くなり、第３接点ブラシ１５７と非導電部１５４ｂ（プリント基板）とが接触する期間が短くなる。

このため、第３接点ブラシ１５７の摩耗に伴い、Ａ相、Ｂ相のパルス信号がハイレベル信号「１」になる期間が短くなる。そこで、導電部１５４ａの面積に比べて、非導電部１５４ｂ（プリント基板）の面積を大きくすることにより、第３接点ブラシ１５７が摩耗しても、Ａ相、Ｂ相のパルス信号が、所定期間以上、ハイレベル信号「１」になるようにしている。したがって、回転角度検出器２２０が、Ａ相、Ｂ相のハイレベル信号を確実に検出できる。

これに対して、イニシャライズパターンとして、Ａ相、Ｂ相のパルス信号の振幅が同時にハイレベル→ローレベル→ハイレベルに切り替わるパターンを用いる場合には、ハイレベル信号を発生させるための非導電部１５４ｂを２つ設ける必要がある。ここで、本実施形態のイニシャライズパターンでは非導電部１５４ｂを１つだけ用いているので、本実施形態の方が、ハイレベル→ローレベル→ハイレベルに切り替わるイニシャライズパターンを用いる場合に比べて、パターンプレート１５３の初期化領域３０１の面積を小さくできる。また、出力軸１２７の作動可能範囲を大きくできる。

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、アクチュエータ１００の製造原価上昇を抑制できる。

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原点位置設置を行うので、制御精度を高く維持しつつ、アクチュエータ１００の製造原価上昇を抑制できる。

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、不必要な初期値設定を大幅に削減することができる。延いては、アクチュエータ１００の製造原価上昇を抑制できる。

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。

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。

（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、直ぐに初期値設定を行ったが、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、発生後、直ぐに初期位置設定を行うものである。（Ｓ１９１、Ｓ２２１参照）。

これにより、早期に原点位置を再設定することができる。

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。

（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、直ぐに初期値設定を行ったが、本実施形態は、図１５、１６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。

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。

これにより、乗員に違和感を与えることなく、原点位置を再設定することができる。

（第４実施形態）
本実施形態は、図１７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に本発明を適用したものである。

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。

（第５実施形態）
上述の第１実施形態では、エアミックスドア１（図１参照）の回転角度を制御するために、パルス発生器１５８（図７参照）から出力されるＡ相、Ｂ相のパルス信号（「００」、「０１」、「１１」、「１０」）を数えて出力軸１２７の回転角度を検出するとともに、パルス発生器１５８から出力されるイニシャライズパターンの２相パルス信号（「００」→「１１」→「００」）を検出したとき直流モータ１１０を停止してその停止位置を原点位置として記憶する例について説明した。

ここで、パターンプレート１５３（図４参照）においては、初期化領域３０１が回転検出領域３００の外側に配置されており、エアミックスドア１の回転角度を制御するときには、第１〜３接点ブラシ１５５〜１５７が回転検出領域３００に接触するだけで、初期化領域３０１に接触することはない。

すなわち、図１９に示すように、アクチュエータ１００の回転可能範囲（以下、モータ作動範囲ともいう）内にて、エアミックスドア１の回転角度を制御するためのドア制御範囲（これは、回転検出領域３００に相当する）の外側に、初期化領域３０１が設定されていることになる。

これにより、エアミックスドア１の回転角度を制御する通常作動時には、パルス発生器１５８からイニシャライズパターンのパルス信号が発生しないようになる。

しかし、アクチュエータ１００の構成によっては、ドア制御範囲内にて初期化領域３０１を設定せざるえない場合がある。この場合、エアミックスドア１の回転角度を制御する通常作動時でも、イニシャライズパターンのパルス信号が発生し、そのイニシャライズパターンのパルス信号を検出する毎に直流モータ１１０、ひいてはエアミックスドア１を停止させることになり、乗員に違和感を与えるといった問題が生じる。

そこで、本実施形態では、このようなことに対処するために、ドア制御範囲内に初期化領域３０１が設定されている場合にて、初期化設定（これは、イニシャライズパターンの２相のパルス信号を検出した位置を原点位置として記憶する行為である）の実施時と、通常作動時（すなわち、エアミックスドア１の回転角度を制御する作動時）とで、イニシャライズパターンの認識を区別する例について説明する。なお、「初期化設定」とは、初期位置設定手段の作動に相当する。

また、本実施形態では、アクチュエータ１００を、図示しないリンク機構を介して吹出口切換ドアを駆動するための駆動装置に適用する。このアクチュエータ１００がそのリンクレバー１６０を回転させると、そのリンクレバー１６０の回転がリンク機構を介して吹出口切換ドアに伝わる。

ここで、吹出口切換ドアは、図２０に示すフェイスドア１ａ、フットドア１ｂおよびデフドア１ｃから構成されている。そして、アクチュエータ１００が図２０に示すフェイスドア１ａ、フットドア１ｂ、およびデフドア１ｃを順次回転駆動させて、図２１に示すように、吹出口モードを、フェイスモード（ＦＡＣＥ）→バイレベルモード（Ｂ／Ｌ）→フットモード（フット）→フット／デフモード（Ｆ／Ｄ）→デフモード（ＤＥＦ）の順で切り替えることになる。

なお、フェイスドア１ａは、乗員の上半身に空調風を吹き出すためのフェイス吹出口を開閉するためのドアであり、フットドア１ｂは、乗員の下半身に空調風を吹き出すためのフット吹出口を開閉するためのドアであり、デフドア１ｃは、フロントガラスの内表面に空調風を吹き出すためのデフ吹出口を開閉するためのドアである。

以下、本実施形態のアクチュエータ１００の作動について図２２、図２３を用いて説明する。図２２は、電気制御回路２００によるアクチュエータ１００の制御処理を示すフローチャートである。電気制御回路２００は、図２２に示すフローチャートにしたがって、記憶回路２３０に予め記憶されるコンピュータプログラムを実行する。

例えば、車両のイグニッションスイッチが投入されている場合、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ているとき、原点位置を記憶することが必要であると判定して、記憶回路２３０に含まれるＲＡＭにてイニシャライズフラグをセットする（Ｓ４０１：セット手段）。

これに伴い、予め決められたイニシャライズ方向に回転させるように直流モータ１１０を制御する（Ｓ４０２）。これに伴い、図２３（ａ）に示すごとく直流モータ１１０がイニシャライズ方向に回転してイニシャライズパターンのパルス信号を検出したと判定したときには（Ｓ４０３：ＹＥＳ）、次のように、初期化設定を行う。

具体的には、直流モータ１１０への電力供給を停止して直流モータ１１０（すなわちアクチュエータ１００）の回転を停止してイニシャライズフラグをリセットするとともに（Ｓ４０４、Ｓ４０５）、その出力軸１２７の停止位置を原点位置として記憶回路２３０に記憶させて直流モータ１１０の作動基準を設定する（Ｓ４０６）。

一方、上述のごとくイニシャライズフラグがセットされているとき、図２３（ｂ）に示すごとく、直流モータ１１０をイニシャライズ方向に回転させても、イニシャライズパターンのパルス信号が未検出で、Ａ相、Ｂ相のパルス信号の出力停止（すなわち、Ａ相、Ｂ相のパルス信号の振幅変化の停止）があったときには、ストッパ５ａにリンクレバー１６０が衝突して直流モータ１１０がロックしたと判定する（Ｓ４０７）。

このとき、イニシャライズ方向と逆方向（以下、逆イニシャライズ方向という）に直流モータ１１０を回転させる（Ｓ４０８）。これに伴い、イニシャライズパターンのパルス信号を検出したと判定したときには、モータ停止処理（Ｓ４０４）、イニシャライズリセット処理（Ｓ４０５）、および基準設定処理（Ｓ４０６）を行う。

また、上述のごとく逆イニシャライズ方向に直流モータ１１０を回転させても、イニシャライズパターンのパルス信号を未検出で、Ａ相、Ｂ相のパルス信号の出力停止があったときには、ストッパ５ｂにリンクレバー１６０が衝突して直流モータ１１０がロックしたと判定する。

この場合、イニシャライズパターンのパルス信号の検出を失敗したとして、直流モータ１１０をイニシャライズ方向に回転させて回転検出領域３００にて一定数のパルス信号を検出したとき（Ｓ４１１）、直流モータ１１０への電力供給を停止して直流モータ１１０の回転を停止する（Ｓ４１２）。これに伴い、イニシャライズパターンのパルス信号の検出失敗を示すイニシャライズ失敗フラグをセットする（Ｓ４１３）。

一方、直流モータ１１０の回転角度を制御してフェイスドア１ａ、フットドア１ｂ、およびデフドア１ｃを順次回転駆動する通常作動中（吹出口モードを切り替える作動中）では、イニシャライズフラグをリセット状態にしている。この場合、ＣＰＵとしては、原点位置を記憶することが不必要であると判定して、イニシャライズパターンのパルス信号を検出しても、直流モータ１１０の回転を停止せずにその回転を維持する。なお、このようにイニシャライズパターンのパルス信号の検出時に直流モータ１１０の回転を維持するものが制御手段に相当する。

以上説明したように本実施形態によれば、原点位置まで直流モータ１１０を回転させる初期化設定を実行中では、イニシャライズパターンのパルス信号を検出すると直流モータ１１０を停止させるものの、直流モータ１１０の通常作動中では、イニシャライズパターンのパルス信号を検出しても、直流モータ１１０の回転を停止せずにその回転を維持する。

すなわち、初期化設定の実行時と通常作動時とでイニシャライズパターンの認識を区別することにより、通常作動時にてイニシャライズパターンのパルス信号を検出したときに直流モータ１１０を停止させて、乗員に違和感を与えることを未然に防止する。

以下に、上述のようにイニシャライズパターンのパルス信号を検出するために直流モータ１１０を最初に回転させるイニシャライズ方向の決め方について説明する。

例えば、図２３（ａ）に示す例では、ドア制御範囲内にて初期化領域３０１よりもストッパ５ｂ側の領域の方がストッパ５ａ側の領域に比べて大きい。このため、直流モータ１１０がストッパ５ｂ側の領域で停止する確率の方が、直流モータ１１０がストッパ５ａ側の領域で停止する確率に比べて高い。

これに伴い、ストッパ５ｂからストッパ５ａ側に向けて直流モータ１１０を回転させる方向をイニシャライズ方向とした方が、ストッパ５ａからストッパ５ｂ側に向けて直流モータ１１０を回転させる方向をイニシャライズ方向とするよりも、短期間でイニシャライズパターンのパルス信号を検出する確率（すなわち、検出確率）が高い。

すなわち、ドア制御範囲内のうち初期化領域３０１を境界する二つの領域のうち、大きな領域から小さい領域に向けて直流モータ１１０を回転させる方向をイニシャライズ方向とすると、その逆方向をイニシャライズ方向とした場合に比べて、短期間でイニシャライズパターンのパルス信号を検出する確率が高くなる。

そこで、初期化設定の実施中にてイニシャライズパターンのパルス信号を検出する際に直流モータ１１０を回転させるイニシャライズ方向としては、イニシャライズパターンのパルス信号を検出する確率に基づき、決定すると、短期間で、イニシャライズパターンのパルス信号を検出できるので、初期化設定が短期間で完了することができる。

一方、初期化領域３０１がドア制御範囲のほぼ中央部に位置する場合には、イニシャライズ方向としては、イニシャライズパターンのパルス信号を検出する確率に基づき、決定することが不可能である。

或いは、イニシャライズパターンのパルス信号を検出する確率に基づき、例えば、ストッパ５ｂからストッパ５ａへの回転方向をイニシャライズ方向として決定しても（ストッパ５ｂ→ストッパ５ａ）、空調ケーシング５においてドア制御範囲の両端部のうちイニシャライズ方向の端部に該当する部位の肉厚寸法が薄い等の原因でその該当部位の機械的強度が小さく、その該当部位にストッパ５ａを設置してもその機能を果たさない場合が有る。

すなわち、空調ケーシング５においてストッパ５ａをその該当部位に設置しようとしてもその空調ケーシング５の構造上その該当部位の機械的強度が小さくてリンクレバー１６０の衝突に耐えることができず、ストッパ５ａを設置することができない場合が有る。

この場合、空調ケーシング５にてドア制御範囲の両端部のうち機械的強度によってイニシャライズ方向を決める。すなわち、空調ケーシング５にて機械的強度の小さい端部から機械的強度の大きな端部に向いた方向をイニシャライズ方向と決定する。

（第６実施形態）
本第６実施形態では、図２４に示すように、電子制御装置５００および複数個のアクチュエータ１００をデータ通信によるネットワークで接続して、電子制御装置５００が各アクチュエータ１００を多重通信にてそれぞれ制御することにより、初期化設定の実行時と通常作動時とでイニシャライズパターンの認識を区別する例について説明する。

この場合、アクチュエータ１００毎に電気制御回路２００が設けられ、電気制御回路２００には、上述の第１実施形態にて説明したモータ駆動回路２１０および回転角度検出器２２０以外に、通信回路が設けられている。この通信回路は、電子制御装置５００のＣＰＵとの間で通信ラインを介して通信する。

なお、電気制御回路２００としては、アクチュエータ１００に接続されているコネクタ内に内蔵されており、このコネクタは、通信ライン、電源ライン、ＧＮＤラインなどを接続するためのものである。

電子制御装置５００は、ＣＰＵ（中央演算装置）、記憶回路、および定電圧回路などから構成されており、ＣＰＵは、各電気制御回路２００の個々に対して目標位置を指定して個々の電気制御回路２００によって該当するアクチュエータ１００の出力軸１２７を目標位置まで回転させるようにするものである。

記憶回路は、コンピュータプログラムおよびＣＰＵの処理に伴うデータを記憶するものであり、定電圧回路は、車載バッテリから電力供給されて一定電圧をＣＰＵおよび記憶回路などに供給するとともに、電源ラインを介して複数の電気制御回路２００のそれぞれに一定電圧を供給する。

次に、本実施形態の作動として、電子制御装置５００が、ある１つのアクチュエータ１００に対して初期化設定を実行させる一例について図２５を用いて説明する。図２５は、電子制御装置５００による通信制御処理を示すフローチャートである。電子制御装置５００は、図２５に示すフローチャートにしたがって、コンピュータプログラムを実行する。なお、図２５では、電気制御回路２００をＩＣと省略する。

例えば、電子制御装置５００は、ある１つのアクチュエータ１００に対して初期化設定を行うことが必要であると判定したとき、イニシャライズフラグをセットするとともに、そのセットされたイニシャライズフラグを示すイニシャライズフラグ信号を、ある１つのアクチュエータ１００に対応する電気制御回路２００（以下、対応電気制御回路２００ともいう）に送信する（Ｓ５０１）。

これに加えて、電子制御装置５００は、ある１つのアクチュエータ１００に対してイニシャライズ方向に回転させる指示信号を、対応電気制御回路２００に送信する（Ｓ５０２）。

これに伴い、対応電気制御回路２００が、このようなイニシャライズフラグ信号を受信すると、イニシャライズフラグをセットするとともに、ある１つのアクチュエータ１００をイニシャライズ方向に回転させる。

その後、対応電気制御回路２００が、イニシャライズパターンのパルス信号を検出したと判定したときには、イニシャライズ検出フラグをセットするとともに、このセットされたイニシャライズ検出フラグを示すイニシャライズ検出フラグ信号を電子制御装置５００に送信し、かつ、ある１つのアクチュエータ１００に対して電力供給を停止して回転を停止させる。このことにより、初期化設定が完了することになる。

また、電子制御装置５００は、このようなイニシャライズパターン検出フラグ信号を受信すると（Ｓ５０３：ＹＥＳ）、対応電気制御回路２００に対してイニシャライズフラグのリセットとイニシャライズ検出フラグのクリアとを指示する指示信号を送信すると共に、ある１つのアクチュエータ１００の現在位置を送信する（Ｓ５０４）。

これに伴い、対応電気制御回路２００は、指示信号および現在位置を受信すると、イニシャライズフラグをリセットするとともに、イニシャライズ検出フラグをクリアして、かつ、この送信された現在位置を基準位置として記憶する。

一方、上述の如くイニシャライズパターンのパルス信号を検出するのではなく、リンクレバー１６０がストッパ５ａに衝突したときには、Ａ相、Ｂ相のパルス信号の出力が停止される。

その後、電子制御装置５００が、読み出したＡ相、Ｂ相の状態が所定時間変化しないと、Ａ相、Ｂ相のパルス信号の出力が停止されたと判定して（Ｓ５０６：ＹＥＳ）、対応電気制御回路２００に対して、ある１つのアクチュエータ１００を逆イニシャライズ方向に回転させる指示信号を送信する（Ｓ５０７）。

その後、対応電気制御回路２００が、この指示信号を受信すると、ある１つのアクチュエータ１００を逆イニシャライズ方向に回転させる。そして、対応電気制御回路２００が、イニシャライズパターンのパルス信号を検出した場合、イニシャライズ検出フラグをセットするとともに、このセットされたイニシャライズ検出フラグを示すイニシャライズ検出フラグ信号を電子制御装置５００に送信する。

これに伴い、電子制御装置５００が、このようなイニシャライズ検出フラグ信号を受信すると、Ｓ５０８にてＹＥＳと判定して、Ｓ５０４、Ｓ５０５の処理を実行する。

一方、対応電気制御回路２００は、上述のようにある１つのアクチュエータ１００を逆イニシャライズ方向に回転させた場合において、イニシャライズパターンのパルス信号を検出せず、電子制御装置５００がＡ相、Ｂ相のパルス信号の出力停止を検出したとき、リンクレバー１６０がストッパ５ｂに衝突してロックしたとして、ある１つのアクチュエータ１００の初期化設定（イニシャライズ）を失敗したと判定するとともに（Ｓ５０９：ＹＥＳ）、対応電気制御回路２００に対して、ある１つのアクチュエータ１００をイニシャライズ方向に所定パルス数分だけ、回転させる指示信号を送信する（Ｓ５１０）。

これに伴い、対応電気制御回路２００は、この指示信号を受信すると、ある１つのアクチュエータ１００をイニシャライズ方向に所定パルス数分だけ回転させる。このことにより、リンクレバー１６０をストッパ５ｂの反対方向に一定角度だけ回転させることになる。

また、電子制御装置５００は、イニシャライズフラグをリセットして、このリセットされたイニシャライズフラグを示すイニシャライズフラグ信号を対応電気制御回路２００に送信するとともに（Ｓ５１１）、ある１つのアクチュエータ１００の初期化設定を失敗したとして、イニシャライズ失敗フラグをセットする（Ｓ５１２）。

また、対応電気制御回路２００としては、このようなイニシャライズフラグ信号を受信すると、このイニシャライズフラグ信号を記憶するとともに、ある１つのアクチュエータ１００に対して電力供給を停止して回転を停止させる。このことにより、ある１つのアクチュエータ１００としては、初期化設定の動作を中止することになる。

以上説明した本実施形態によれば、電子制御装置５００としては、初期化設定（すなわち、イニシャライズ）を行う場合、セットされたイニシャライズフラグを示すイニシャライズフラグ信号を電気制御回路２００に送信し、電気制御回路２００としても、イニシャライズフラグをセットする。そして、電気制御回路２００としては、イニシャライズフラグがセットされているときのみ、初期化設定を行うことになるので、上述の第５実施形態と同様の効果を得ることができる。

また、ある１つのアクチュエータ１００では、リンクレバー１６０がストッパ５ｂに衝突したとき、ストッパ５ｂの撓みが生じるため、ストッパ５ｂにその組成変形等により劣化が生じる場合がある。

これに対して、本実施形態では、初期化設定の動作を中止するにあたり、リンクレバー１６０をストッパ５ｂの反対方向に一定角度だけ回転させるので、ストッパ５ｂの撓みが解消されてストッパ５ｂの劣化を抑制することができる。

（第７実施形態）
上述の第６実施形態では、電子制御装置５００が、イニシャライズフラグ信号を電気制御回路２００に送信して対応電気制御回路２００に対して初期化設定の実施／不実施を指示する例を示した。

しかし、この場合、電子制御装置５００及び対応電気制御回路２００の間の通信フォーマットとしても、イニシャライズフラグ信号を送受信するために、少なくとも１ビット分情報が追加する必要になる。このため、対応電気制御回路２００としても、イニシャライズフラグ信号を信号処理する必要があるため、その内蔵制御ロジック部の構成が複雑になる。

そこで、本第７実施形態では、電子制御装置５００及び対応電気制御回路２００の間で通常行われる通常制御で扱う情報を用いて、初期化設定の実施／非実施の指示を行なう。

すなわち、対応電気制御回路２００としては、その記憶している現在位置情報が所定値の場合に、イニシャライズパターン（Ａ／Ｂ相：０／０→１／１→０／０）のパルス信号を検出すればアクチュエータ１００の回転を停止し、それ以外の現在位置情報の場合にイニシャライズパターンのパルス信号を検出しても、アクチュエータ１００を停止せず、無視する。

したがって、電子制御装置５００としては、初期化設定の実施時／通常作動時に対応電気制御回路２００の記憶する現在位置情報を操作することで、初期化設定の実施／非実施を区別する。

例えば、対応電気制御回路２００は、記憶している現在位置と、電子制御装置５００から送信される目標位置を比較し、両者に差がある場合は、目標位置に現在位置が一致するよう、アクチュエータ１００の駆動（すなわち、直流モータ１１０の通電）を行なう。

そして、アクチュエータ１００では、その駆動中に出力されるＡ／Ｂ相のパルス信号を回転角度検出器２２０により認識し、パルス信号のパルス数のカウントを行い、現在位置を増減して更新する。そして、現在位置が目標位置と一致すれば、アクチュエータ１００を停止する。

ここで、Ａ／Ｂ相のパルス信号としてはＡ／Ｂ相の２ｂｉｔのパルス情報を示しているため、現在位置情報（例えば１０ｂｉｔ）のうち下位２ｂｉｔの情報を用いることで、パルス情報と現在位置の下位２ｂｉｔは一対一で対応することになる。

つまり、現在位置が４ｄ（＝１００ｂ）の場合にＡ／Ｂ相が０／０であれば、直流モータ１１０を駆動して現在位置が８ｄ（＝１０００ｂ）となっても必ずＡ／Ｂ相は０／０となっている。

そこで、現在位置の下位２ｂｉｔが「００」の場合に、イニシャライズパターン（０／０→１／１→０／０）のＡ／Ｂ相のパルス信号を検出すると、対応電気制御回路２００としては、直流モータ１１０を停止し、イニシャライズ検出フラグをセット（＝１）とするように制御ロジック部を構成する。

上記構成にすることで、現在位置情報の下位２ｂｉｔが「００」以外、例えば「１１」の場合にイニシャライズパターンのパルス信号を検出しても、直流モータ１１０を停止せず、イニシャライズ検出フラグもセットしないため、初期化設定の実施時と非実施時が判別可能となる。

一方、電子制御装置５００は、初期化設定の開始時において、イニシャライズパターンのパルス信号の検出時にて、現在位置情報の下位２ｂｉｔが「００」となるように現在位置を対応電気制御回路２００に送信する。このことで、対応電気制御回路２００としては、イニシャライズパターンのパルス信号の検出時で停止し、通常作動時では、イニシャライズのパルス信号の検出したときの現在位置を、その下位２ｂｉｔが「００」（これは、所定値に相当する）以外、例えば「１１」となるように設定することにより（例：現在位置＝１Ｂｈ）、イニシャライズパターンのパルス信号を無視することになる。

次に、電子制御装置５００による具体的なイニシャライズ制御処理について図２７、図２６を用いて説明する。

図２７は、電子制御装置５００によるイニシャライズ制御処理を示すフローチャート、図２６は、対応電気制御回路２００に送信する現在地情報／目標位置の設定例を示す特性表である。

先ず、対応電気制御回路２００からＡ／Ｂ相のパルス信号のパルス状態を読み出し（Ｓ５２１）、この読み出されたパルス状態を基に図２６の特性表を参照して、イニシャライズパターンのパルス信号の検出時の現在位置（以下、イニシャライズ時の現在位置という）を算出し、この算出されるイニシャライズ時の現在位置を対応電気制御回路２００へ送信する（Ｓ５２２）。

なお、図２６の特性表では、アクチュエータ１００の回転方向をイニシャライズ方向とした場合には、パルス数のカウントに伴って現在位置（８ｂｉｔ情報）を減算して目標位置に近づける例を示している。

その後、Ｓ５２３でイニシャライズ時の目標位置（「００ｈ」）を送信し、対応電気制御回路２００がアクチュエータ１００（直流モータ１１０）をイニシャライズ方向に回転駆動する。その後、対応電気制御回路２００からイニシャライズ検出フラグを受信されたとき、上述の第６実施形態と同様に、イニシャライズ検出フラグをクリアする指示信号を送信すると共に、イニシャライズ検出時の現在位置を送信する（Ｓ５２５、Ｓ５２６）。

一方、対応電気制御回路２００にてイニシャライズパターンのパルス信号を検出できず、ストッパ５ａ、５ｂの一方にリンクレバー１６０に衝突してロックした場合は、電子制御装置５００としては、ロックした位置で再度、Ａ／Ｂ相のパルス信号のパルス状態を読み出す（Ｓ５２８）。そして、この読み出されたパルス状態と図２６の特性表とを基に、反イニシャライズ方向へ駆動時での現在位置および目標位置を算出すると、この算出される現在位置を送信するとともに（Ｓ５２９）、目標位置の送信を行なう（Ｓ５３０）。

なお、図２６の特性表では、アクチュエータ１００の回転方向を反イニシャライズ方向とした場合には、パルス数のカウントに伴って現在位置（８ｂｉｔ情報）を増加して目標位置（ＦＦｈ）に近づけるようにする例を示している。

その後、電子制御装置５００としては、対応電気制御回路２００からイニシャライズ検出フラグを受信したときには（Ｓ５３１：ＹＥＳ）、イニシャライズ検出フラグのクリア指示処理（Ｓ５２５）、現在位置の送信処理（Ｓ５２６）を実行する。

また、電子制御装置５００としては、対応電気制御回路２００からイニシャライズ検出フラグを受信できず、パルス停止検出信号を受信したとき（Ｓ５３２：ＹＥＳ）、ロックした位置で再度、Ａ／Ｂ相のパルス信号のパルス状態を読み出す（Ｓ５３３）。

そして、この読み出されたパルス状態と図２６の特性表とを基に、イニシャライズ方向へ駆動時での現在位置を算出するとともに、この算出された現在位置を送信するとともに（Ｓ５３４）、ある１つのアクチュエータ１００をイニシャライズ方向に所定パルス数分だけ、回転させる指示信号を送信する。さらに、イニシャライズ方向に所定パルス数分だけ回転させた場合の目標位置を送信するとともに、イニシャライズ失敗フラグをセット（イニシャライズ失敗フラグ＝１）する（Ｓ５３６）。

これに伴い、対応電気制御回路２００としては、ある１つのアクチュエータ１００をイニシャライズ方向に所定パルス数分だけ、回転させるとともに、電子制御装置５００から送られる現在位置、および目標位置を記憶する。

（第８実施形態）
上述の第７実施形態では、イニシャライズ開始時（つまり、初期化設定の開始時）において、まず、Ａ/Ｂ相のパルス状態を読み出し、その値をもとに図２６の特性表を参照してイニシャライズパターンのパルス信号の検出時の現在位置を決定する。この場合、この現在位置を決定するにあたっては、直流モータ１１０が停止していることが条件となる。

しかし、図２３（ｂ）に示すように、直流モータ１１０を駆動しても、イニシャライズパターンのパルス信号を検出することなく、ストッパ５ａにリンクレバー１６０が衝突してロックしたなどの場合には、対応電気制御回路２００としては、そのロック位置でＡ/Ｂ相のパルス状態を読み出し、その読み出されたパルス状態を基に現在位置を決定して反転することも可能であるが、ロックした状態ではストッパ５ａ（ロック手段）に撓みが生じ、ロックを解除（モータ通電ＯＦＦ）すると反力で直流モータ１１０の回転軸が逆方向に戻される。

よって、対応電気制御回路２００としては、直流モータ１１０のロック位置でイニシャライズ条件（つまり、イニシャライズパターンのパルス信号の検出時の現在位置）を決定しようとしても、直流モータ１１０が停止せず不安定なため、イニシャライズ条件にずれが生じ、そのまま反転させると初期化領域３０１まで回転させても、条件外れ（すなわち、現在位置の下位２ｂｉｔが「００」以外になっている場合等）によりモータを停止、すなわちイニシャライズパターンのパルス信号を検出できない状況が考えられる。

そこで、図２８に示すように、ストッパ５ａにてロック後反転させる場合には、対応電気制御回路２００が、イニシャライズパターンのパルス信号の検出位置（つまり、初期化領域３０１）を必ず跨ぐ目標位置（パルス数）を設定し、作動させてから、反対側のストッパ５ｂにてロックするに先立ち確実に直流モータ１１０が停止した後にて、初期化設定を開始する。

すなわち、電子制御装置５００としては、対応電気制御回路２００からＡ／Ｂ相のパルス信号のパルス状態を読み出して、この読み出されたパルス状態を基に図２６の特性表を参照して、イニシャライズパターンのパルス信号の検出時の現在位置を決定するとともに、この決定される現在位置を対応電気制御回路２００に送信する。その後、電子制御装置５００及び対応電気制御回路２００は、上述の第７実施形態と同様に、処理する。

（第９実施形態）
上述の第５〜８実施形態においては、イニシャライズ方向が予め決定されており、図２３（ｂ）の例では、ＦＡＣＥ付近にて（つまり、ストッパ５ａの近くにて）停止している場合にてイニシャライズ方向をストッパ５ａの方向として、初期化設定（イニシャライズ）を開始すると、ストッパ５ａで必ずロックすることになり、頻繁に行なわれた場合は直流モータ１１０やストッパ５ａ等の破損が心配となる。

そこで、図２３（ａ）の例では特にフェイスモードに設定されている状況が多いと考えられる夏季に初期化設定（イニシャライズ）を開始する場合、イニシャライズ方向をＤＥＦ側にすることで、ロックを回避できる。

なお、エアミックスドア１をアクチュエータ１００にて回転駆動する場合において、初期化領域３０１がドア制御範囲のうちＣＯＯＬ側（室内に吹き出す空気温度を下げる方向）とＨＯＴ側（室内に吹き出す空気温度を上げる方向）の中間点に存在する場合、イニシャライズ方向を季節に応じて変更して、例えば夏季はＨＯＴ側に作動させる方向をイニシャライズ方向し、冬期は、ＣＯＯＬ側へ作動させる方向をイニシャライズ方向とする。

このことにより、初期化設定を開始後にてロックすることを回避するとともに、初期化設定に要する時間を短縮することが出来る。

ここで、季節を判定するにあたっては、対応電気制御回路２００のＣＰＵが、初期化設定手段として、車室内の空気温度を検出する内気温センサの検出温度を用いてもよい。また、対応電気制御回路２００のＣＰＵが、車室外の空気温度を検出する外気温センサの検出温度を用いて季節を判定してもよく、さらに、対応電気制御回路２００のＣＰＵが、外気温センサの検出温度および内気温センサの検出温度の双方を用いて季節を判定してもよい。

（第１０実施形態）
上述第５〜９実施形態では、イニシャライズパターンのパルス信号を検出、または無視する方法について述べたが、イニシャライズパターンのパルス信号としては、接点ブラシ１５５〜１５７及びパターンプレート１５３の間の機械的接点を基に発生するものであるため、接点ブラシ１５５〜１５７及びパターンプレート１５３のパターンが磨耗したり、チャタリングや異物混入により所望のパルス出力が得られない場合や、上述の第６、７実施形態に示す如く、電子制御装置５００及び対応電気制御回路２００間で通信を行なうため、電気ノイズにより通信情報に誤りが生じたりした場合に、イニシャライズパターンのパルス信号が検出できない状況が考えられる。

この場合、初期化設定の開始時にてイニシャライズパターンのパルス信号が検出できない原因が除去されないかぎり、イニシャライズパターンのパルス信号の未検出を繰り返すため、直流モータ１００の作動回数が増加するだけでなく、ストッパ５ａ、５ｂでのロック回数の増加によるストッパ５ａ、５ｂ等の破壊、また電流消費大のためバッテリ電圧低下等の悪影響が考えられる。

そこで、所定回数以上初期化領域３０１を通過しても、イニシャライズパターンのパルス信号を検出が出来なかった場合、不成立とみなし、直流モータ１１０を停止する必要がある。

そこで、電子制御装置５００としては、対応電気制御回路２００に対して、次のように制御処理を行う。

すなわち、対応電気制御回路２００がストッパ５ａ、５ｂのいずれか一方により直流モータ１１０がロックする毎にイニシャライズパターンのパルス信号を未検出であるとアクチュエータ１００毎に判定して、直流モータ１１０を反転させるように指示するものの、その反転回数が、一定回数を超えたと判定したとき、イニシャライズパターンのパルス信号の検出に失敗したと判定して、直流モータ１１０を停止させる。

この場合、各ドアの「フェイルセーフを行う位置」（図２９参照）で停止させることで、窓曇りを除去できなかったり、温風が吹出さないといった安全に関わる不具合を回避することができる。なお、図２９では、エアミックスドア、吹出口ドア、内外気吸込口ドア、冷風バイパスドアなどのフェイルセーフを行う位置を示す。

例えば、図２３（ｃ）に示すように、初期化領域３０１を最低２回通過するよう、反転回数を設定することが好ましい。具体的には、反転回数を「３」（一定回数）として設定して、直流モータ１１０がストッパ５ａ、５ｂのうち一方でロックして反転して、その後、他方のストッパによりロックして反転して（反転手段）、その後で一方のストッパでロックしたとき、直流モータ１１０を反転させるとともに、イニシャライズパターンのパルス信号の検出を失敗したと判定して、直流モータ１１０を「フェイルセーフを行う位置」にて停止させることになる（フェイルセーフ停止手段）。この場合、イニシャライズパターンのパルス信号の一時的なノイズ等による検出ミスに対して有効となる。

（その他の実施形態）
上述の実施形態では、イニシャライズパターンとしては、２相のパルス信号が同時にローレベル信号→ハイレベル信号→ローレベル信号（「００」→「１１」→「００」）というように切り替わるパターンを用いたが、これに代えて、ハイレベル信号→ローレベル信号→ハイレベルレベル信号（「１１」→「００」→「１１」）というように切り替わるパターンを用いてもよい。さらに、図３０に示すように、イニシャライズパターンとしては、２相のパルス信号が同時にローレベル信号→ハイレベル信号（「００」→「１１」）というように切り替わるパターンを用いるようにしてもよい。

この場合、第３接点ブラシ１５７と導電部１５４ａとが接触する通電（ＯＮ）状態にしておき、第１、２接点ブラシ１５５、１５６と導電部１５１ａ、１５２ａとが接触する通電（ＯＮ）状態から、同時に、非通電（ＯＦＦ）状態（第１、２接点ブラシ１５５、１５６と非導電部１５１ｂ、１５２ｂとが接触している状態）に切り替わるようにしておく。

さらに、イニシャライズパターンとしては、２相のパルス信号が同時にハイレベルレベル信号→ローレベル信号（「１１」→「００」）に切り替わるものを用いてもよい。さらに、イニシャライズパターンとしては、直流モータ１１０の回転角度を検出するためのパターンと異なるパターンであるならば、「０１」→「１０」→「０１」というように２相のパルス信号の振幅が変化するパターンを用いてもよく、「１１」→「００」→「１１」というように２相のパルス信号の振幅が変化するパターンを用いてもよく、或いは、「１０」→「０１」→「１０」というように２相のパルス信号の振幅が変化するパターンを用いてもよい。

なお、「０１」は、Ａ相がローレベル信号でＢ相がハイレベル信号の状態、「００」は、Ａ相、Ｂ相が双方ともローレベル信号の状態、「１１」は、Ａ相、Ｂ相が双方ともハイレベル信号の状態、「１０」はＡ相がハイレベル信号でＢ相がローレベル信号の状態を示す。

上述の実施形態では、直流モータ１１０への給電を停止させて直流モータ１１０の回転を電気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。

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。

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。

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を設けるようにしてもよい。

上述の第１０実施形態では、ストッパ５ａ、５ｂのいずれか一方により直流モータ１１０がロックする毎にイニシャライズパターンのパルス信号を未検出と判定する例について説明したが、これに限らず、直流モータ１１０が一定角度以上回転させても、イニシャライズパターンのパルス信号を検出できないときには、イニシャライズパターンのパルス信号を未検出と判定して、直流モータ１１０を反転させてもよい。

上述の第１０実施形態では、電子制御装置５００及び複数の電気制御回路２００が通信制御する構成で、電子制御装置５００は、直流モータ１１０の反転回数が、一定回数を超えたと判定したとき、イニシャライズパターンのパルス信号の検出に失敗したと判定して、直流モータ１１０を停止させるように対応電気制御回路２００に指示する例について説明したが、これに限らず、電子制御装置５００からの指示に関わりなく、図７に示すごとく、電気制御回路２００は、アクチュエータ１００を制御する場合において、直流モータ１１０の反転回数が、一定回数を超えたと判定したとき、イニシャライズパターンのパルス信号の検出に失敗したと判定して、直流モータ１１０を停止させるようにしてもよい。

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。

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接点ブラシ
１５６ 第２接点ブラシ
１５７ 第３接点ブラシ

Claims (2)

1. 可動部（１ａ、１ｂ、１ｃ）を回転する電動モータ（１１０）と、前記電動モータの回転に応じて、パルス信号を発生するとともに、前記可動部の回転制御範囲内にて、前記回転の原点位置を示す初期化パターンのパルス信号を発生するパルス発生部（１５８）と、を個々に備える複数の電動アクチュエータ（１００）と、
   前記パルス発生部から発生されるパルス信号に応じて、回転軸の回転角度を前記電動アクチュエータ毎に制御する制御手段と、前記初期化パターンのパルス信号を検出したとき、前記電動モータの回転を停止させてその停止位置を原点位置として記憶する初期位置設定を行う初期位置設定手段と、を個々に備える複数の電気制御回路（２００）と、
   前記複数の電気制御回路と通信する電子制御装置（５００）と、を有しており、
   前記電子制御装置は、前記複数の電気制御回路のそれぞれに対し、前記初期位置設定を開始するときに、前記電気制御回路から前記パルス信号のパルス状態を読み出し、この読み出されたパルス状態を基に、前記初期化パターンのパルス信号を検出する時に現在位置が所定値になるように現在位置を決定して前記電気制御回路に送信し、
   前記複数の電気制御回路のそれぞれの初期位置設定手段は、前記電子制御装置から前記現在位置を受信し、前記パルス発生部から発生されるパルス信号により前記受信された現在位置を更新し、この更新された現在位置が前記所定値と一致し、かつ、前記初期化パターンのパルス信号を検出したときだけ、前記電動モータの回転を停止させてその停止位置を原点位置として記憶することを特徴とする電動アクチュエータシステム。
2. 前記複数の電動アクチュエータのそれぞれは、前記可動部の回転制御範囲の両端側のそれぞれで機械的に前記電動モータの回転を停止させる第１、第２の停止手段（５ａ、５ｂ）を備え、前記初期位置設定手段は、前記初期化パターンのパルス信号を検出するに先立ち、前記第１の停止手段により前記回転が停止されたと判定した場合には、前記電動モータを逆転させ、前記第２の停止手段による回転停止に先だって前記初期化パターンのパルス信号の検出を跨ぐ位置にて前記電動モータを停止させ、この後、前記電子制御装置とともに前記初期位置設定を開始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。

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