JPH0533210U - モーターアクチユエータの駆動制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】「モーターアクチュエータの駆動制御装置」に
おいて、電気的接続の信頼性を向上させると共にアクチ
ュエータの小型化を図る。 【構成】モードドアアクチュエータ10a 内のパターンス
イッチ11を廃止し、その代わりに、ヒーターユニット20
のケーシング21上に、発光素子51と受光素子53をセット
で内蔵したフォトインタラプタ50を取り付けると共に、
その間を主リンク26に連動して回動する位置検出板55を
設ける。この位置検出板55には、各モードドア位置に対
応する場所に穴56a 〜56e を開けておく。 【効果】モーターアクチュエータの駆動制御の信頼性向
上と共にその小型化が実現される。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、例えば自動車用空気調和装置に使用されるモーターアクチュエータ の駆動制御装置の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】

近年、自動車用空気調和装置の制御の自動化に伴い、この自動車用空気調和装 置に設けられているインテークドア、エアミックスドア及び各種モードドア（ベ ントドア、フットドア及びデフドア）をリンクを介してモーターアクチュエータ によって駆動するものが多くなっている。

【０００３】 一般にこのモーターアクチュエータの駆動制御は、位置検出スイッチの信号に 基づいてモーターへの出力を制御することによって行われており、その位置検出 スイッチは、例えば実開平２−１１７１２号公報や実開平２−８５６１２号公報 に開示されている様に、一般にアクチュエータ内に設けられている。

【０００４】 例えば吹出口の制御を例にとると、モードドアを開閉させるモードドアアクチ ュエータの駆動制御装置の一例は図４に示す通りであって、アクチュエータ10内 に設けられたパターンスイッチ11の位置検出信号をマイコン内蔵のオートアンプ 12に読み込ませ、この位置検出信号に基づいてオートアンプ12は目標モードドア 位置でモーター13を停止させるようアクチュエータ10内のモーター13への通電を 制御している。尚、図４のパターンスイッチ11は、６片の分離接点14a 〜14f と 共通の主接点15とが配置されモーター13に連動して移動する移動部材16と、この 上の接点14a 〜14f 、15と摺接する固定ブラシ17とで構成されている。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、このような従来のモードドアアクチュエータ10の駆動制御装置 にあっては、前述の如く位置検出スイッチたるパターンスイッチ11の構造が比較 的複雑であるのに加え、吹出口モード（ＶＥＮＴモード〜ＤＥＦモード）の数に 応じてパターンスイッチ11とオートアンプ12との各端子間を接続するコードの数 も多く（例えばこの場合は６本）、さらにはそもそも位置検出スイッチ11が接点 方式であるため、コード端子の接触不良やパターンスイッチ11内での接点どうし の接触不良等の虞があり、その結果、装置内での電気的接続の信頼性、ひいては 位置検出の信頼性に一定の限界をもたらすことになる。また、パターンスイッチ 11をこれ以上小さくすることはその信頼性との関係で限界があるため、パターン スイッチ11を内蔵したモーターアクチュエータ10の小型化にも一定の限界がある と言わざるを得ない。その他のモーターアクチュエータについても大なり小なり 同様の問題点が妥当する。

【０００６】 本考案は、このような従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、装置の 信頼性と共にアクチュエータの小型化を向上させ得るモーターアクチュエータの 駆動制御装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するための本考案は、複数の停止位置を有する被駆動体を駆動 するモーターと、前記被駆動体に連動して回動し前記複数の停止位置に対応する 複数の開口部を有する位置検出板と、当該位置検出板による遮光の有無に応じて オンオフ信号を出力する信号出力手段と、当該信号出力手段からのオンオフ信号 をカウントして前記被駆動体の現在位置を認識しつつ前記複数の停止位置の内の 任意に設定された１つの目標位置で停止するように前記モーターの駆動を制御す る制御手段とを有することを特徴とする。

【０００８】

【作用】

このように構成した本考案にあっては、複数の停止位置の内の１つが設定され ると、信号出力手段は、位置検出板による遮光の有無に応じて、すなわち被駆動 体の位置に応じて光が位置検出板の開口部を通過しあるいはそれ以外の部分で光 路が遮断されるのに応じてオンオフ信号を出力する。制御手段は、このオンオフ 信号をカウントして被駆動体の現在位置を認識し、この現在位置を目標位置に一 致させるべくモーターの駆動を制御して被駆動体を目標位置に停止させる。 このように、位置検出手段として無接点方式のものを使用し、しかもそれをア クチュエータ内ではなく被駆動体の側に付設するようにしたので、位置検出の信 頼性が向上すると共にアクチュエータの小型化が可能になる。

【０００９】

【実施例】

以下、本考案の一実施例を図面に基づいて詳細に説明する。 図１は、本考案の一実施例に係るモーターアクチュエータの駆動制御装置の回 路図、図２（Ａ）は、その駆動制御装置を備えた自動車用空気調和装置のヒータ ーユニットの側面図、同図（Ｂ）は、その要部断面図である。尚、ここではモー ターアクチュエータとしてモードドアアクチュエータを例に取るほか、図４と共 通の部分には同じ符号を付している。

【００１０】 本実施例のモードドアアクチュエータの駆動制御装置は、図２（Ａ）に示す一 般的な自動車用空気調和装置のヒーターユニットの吹出口を制御するためのもの であって、このヒーターユニット20には、そのケーシング21にそれぞれベント吹 出口22、デフ吹出口23、フット吹出口24が開設されており、これらの吹出口22〜 24には、図示しないベントドア、デフドア、フットドアがそれぞれ設けられてい る。この各吹出口22〜24は、図示しないダクトを介して車室内に連通しており、 ベント吹出口22からの調和空気は車室内の乗員に向かって吐出され、デフ吹出口 23からの調和空気は車室内のフロントガラスに向かって吐出され、またフット吹 出口24からの調和空気は車室内の乗員の足元に向かって吐出されるようになって いる。これらの吹出口22〜24を開閉する前記ドアの駆動は適当なリンク機構を介 して行われ、リンク軸25を中心に回動自在の被駆動体たる主リンク26の回動位置 に応じて前記３つのドアの開閉状態が各々決定されるようになっている。主リン ク25の停止位置は吹出口モードに対応して５つあり、ＶＥＮＴモードの時にはベ ントドアのみ開け、Ｂ／Ｌ（バイレベル）モードの時にはベントドアとフットド アを開け、ＦＯＯＴモードの時にはフットドアのみ開け、Ｄ／Ｆ（デフフット） モードの時にはデフドアとフットドアを開け、ＤＥＦモードの時にはデフドアの み開けるようになっている。主リンク25の一端は、モーター13を内蔵したアクチ ュエータ10a のレバー27と連結されており、アクチュエータ10a の出力軸28が回 動すると、レバー27の回動に伴って主リンク26もリンク軸25を中心として回動す るようになっている。尚、同図中、29〜31はドア軸、32〜35は副リンク、36〜38 は案内溝、39〜42はピン、43は長孔である。

【００１１】 さらに本実施例では、主リンク25近傍のケーシング21上の適当な場所に、例え ば発光ダイオードのような発光素子51を内蔵した発光部52と例えばフォトトラン ジスタのような受光素子53を内蔵した受光部54とが間を離してモールドされてな るいわゆるフォトインタラプタ50が信号出力手段として取り付けられている。そ してこのフォトインタラプタ50の発光部52と受光部54の間には、主リンク26に連 動してリンク軸25を中心にして回動自在の位置検出板55が設けられており、この 位置検出板55によって発光部52と受光部54間に形成される光路が遮断され得るよ うになっている。そして、この位置検出板55には、主リンク26が各吹出口モード （ＶＥＮＴ〜ＤＥＦ）に対応する５つの各停止位置に回動した時の前記光路に当 たる５か所の部分にそれぞれ穴56a 〜56e が開口部として形成されている。その ため、主リンク26が各停止位置つまり各モードドア位置に位置する時には発光部 52からの光が位置検出板55の穴56を通過して受光器54に入るため受光素子53はオ ン状態となる一方、それ以外の時には位置検出板55によって光路が遮断されるた め受光素子53はオフ状態となる。従って、例えば主リンク26を両端のモードドア 位置（ＶＥＮＴモード又はＤＥＦモード）のいずれか一方にリセットした後この リセット位置を基準にして受光素子53のオン信号をカウントすることによって、 主リンク26の現在の回動位置つまり現在のモードドア位置を検出することができ る。このとき、リセット位置で受光素子53は当然オン状態にあり、また、受光素 子53のオン信号のカウントにあたっては、主リンク26がリセット位置から離れる 方向（これを正方向とする。）に回転する時には加算、リセット位置に戻る方向 （これを逆方向とする。）に回転する時には減算を行うようにしておく。

【００１２】 その結果、アクチュエータ10a 内にはモーター13のほか図示しないギヤ等の減 速機構が内蔵されているのみであり、従来のように位置検出用のパターンスイッ チは不要である。

【００１３】 アクチュエータ10a 内のモーター13及びアクチュエータ10a 外のフォトインタ ラプタ50は、それぞれ２個及び４個の接続端子を介して制御手段たるオートアン プ12a に接続されており、このオートアンプ12a は、内蔵しているマイコンによ って、所望の吹出口モードを設定するためのモードスイッチ18等の各スイッチや フォトインタラプタ50等のセンサー類などの入力信号を演算処理して、モードド アアクチュエータ10a のほか、これ以外のモーターアクチュエータ、ファンモー ター、コンプレッサなどを総合的に制御するようになっている。尚、オートアン プ12a には、電源として車載のバッテリー19が接続されている。

【００１４】 図３は、このオートアンプの動作を示すフローチャートである。 まず、図示しないメイン電源が投入されると、オートアンプ12a は、吹出口モ ードがＶＥＮＴモード（あるいはＤＥＦモード）になるようモーター13に一定時 間だけ通電し、主リンク26をＶＥＮＴモード（あるいはＤＥＦモード）に対応す る停止位置にリセットする（Ｓ１）。次に、オートアンプ12a は、モードスイッ チ18からのモード信号を入力して乗員により設定された吹出口モードを認識する （Ｓ２）と共に、フォトインタラプタ50（受光素子53）からのオンオフ信号を入 力し（Ｓ３）、この信号に基づいてモードドア位置つまり主リンク26の現在位置 を算出する。すなわち、主リンク26が各モード位置を通過するたびにオンする受 光素子53のそのオン回数をカウントすることによって、前記リセット位置（ＶＥ ＮＴモード）からの変位を算出し、主リンク26の現在位置を認識する。例えば、 リセット位置がＶＥＮＴモードの場合、主リンク26が前記正方向に回転しリセッ ト状態を含めて受光素子53が３回オンすれば主リンク26はＦＯＯＴモードに位置 し、さらに正方向に回転して受光素子53がオフ状態になれば主リンク26はＦＯＯ ＴモードとＤ／Ｆモードの間に位置し、さらに正方向に回転を続けて１回オンす れば主リンク26はＤ／Ｆモードに位置し、他方、ここから主リンク26が前記逆方 向に回転して受光素子53が２回オンすれば主リンク26はＢ／Ｌモードに位置する ことになる（Ｓ４）。その後オートアンプ12a は、ステップ２で入力した設定モ ード位置とステップ４で認識した現在のモードドア位置とを比較して両者が一致 するか否かを判断する（Ｓ５）。その判断の結果として設定モード位置と現在位 置とが一致してなければ、両者を一致させる方向にモーター13を回転させるよう モーターに通電してこれを駆動させ（Ｓ６）、ステップ３に戻る。これに対し、 ステップ５の判断の結果として設定モード位置と現在のモードドア位置とが一致 していれば動作は終了する。

【００１５】 以上、本実施例によれば、吹出口の制御に必要なモードドア位置の検出にあた り、従来使用していた接点方式のパターンスイッチ11を廃止して無接点方式のフ ォトインタラプタ50を用いるようにしたので、無接点式という利点に加えオート アンプとの間の接続コードの数が減少する（例えば６本から４本へ）ため、電気 的接続の信頼性が向上し、ひいてはモードドアアクチュエータ10a の駆動制御の 信頼性が向上する。また、アクチュエータ10a 内のパターンスイッチ11の廃止に よりその分アクチュエータ10a の構造が簡単になるので、モードドアアクチュエ ータ10a の小型化を図ることができるようになる。

【００１６】 尚、本実施例では、モードドアアクチュエータを例にとって説明したが、本考 案は、もちろんこれ以外のインテークドアアクチュエータやエアミックスドアア クチュエータ等のモーターアクチュエータの駆動制御にも適用可能である。その 場合には、各アクチュエータにより駆動される各ドアの停止位置を検出し得るよ う、位置検出板に設ける穴の個数や場所を適当に決定すれば良い。

【００１７】

【考案の効果】

以上述べたように本考案によれば、位置検出手段として無接点方式のものを使 用し、しかもそれをアクチュエータ内ではなく被駆動体の側に付設するようにし たので、位置検出の信頼性ひいてはモーターアクチュエータの駆動制御の信頼性 が向上すると共にモーターアクチュエータの小型化が可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例に係るモーターアクチュエー
タの駆動制御装置の回路図である。

【図２】（Ａ）は図１の駆動制御装置を備えた自動車用
空気調和装置のヒーターユニットの側面図、（Ｂ）はそ
の要部断面図である。

【図３】図１のオートアンプの動作を示すフローチャー
トである。

【図４】従来のモードドアアクチュエータの駆動制御装
置の一例を示す回路図である。

【符号の説明】

１０ａ…モーターアクチュエーター １２ａ…オートアンプ（制御手段） １３…モーター ２６…主リンク（被駆動体） ５０…フォトインタラプタ（信号出力手段） ５１…発光素子 ５３…受光素子 ５５…位置検出板 ５６…穴（開口部）

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】複数の停止位置を有する被駆動体(26)を駆
   動するモーター(13)と、 前記被駆動体(26)に連動して回動し前記複数の停止位置
   に対応する複数の開口部(56)を有する位置検出板(55)
   と、 当該位置検出板(55)による遮光の有無に応じてオンオフ
   信号を出力する信号出力手段(50)と、 当該信号出力手段(50)からのオンオフ信号をカウントし
   て前記被駆動体(26)の現在位置を認識しつつ、前記複数
   の停止位置の内の任意に設定された１つの目標位置で停
   止するように前記モーター(13)の駆動を制御する制御手
   段(12a) と、 を有することを特徴とするモーターアクチュエータの駆
   動制御装置。