JPH07245873A - モータ制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 モータ内に温度ヒューズ等の過熱保護用素子
を設けることなく、モータの過熱保護ができるモータ制
御装置を提供する。 【構成】 演算した空気の吹出温度に基づき吹出口モー
ドをフット，バイレベル，フェイスの内の何れかに決定
すると、それを目標吹出口モードとして設定し、吹出口
切換ダンパがその目標吹出口モードの位置へ移動するよ
うにサーボモータへ通電する車両用空調装置において、
モータの通電時間を積算した値と非通電時間を積算した
値との差として得られる累積通電時間Ｔを算出し（Ｓ３
１０〜Ｓ３３０）、その値Ｔが、内気温ＴＲが高い時ほ
ど小さく算出される上限時間Ｔｍａｘ以上になると、フ
ラグＦにモータが過熱した旨を示す「１」をセットして
（Ｓ３８０，Ｓ３９０）、目標吹出口モードの更新を禁
止する。そして累積通電時間Ｔが０になるとフラグＦを
「０」に戻す（Ｓ３４０，Ｓ４００〜Ｓ４２０）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、モータの過熱保護機能
を備えたモータ制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、様々な制御対象を制御するた
めに直流モータやステッピングモータ等の電動モータが
用いられている。ところが、この種のモータは、長時間
通電すると過熱して故障するという問題がある。

【０００３】そこで、従来より、モータ内に温度ヒュー
ズ（例えば、ＰＴＣ）等の保護素子を設け、モータが所
定温度以上まで過熱すると強制的に通電を遮断するよう
にしていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ようにモータ内に保護素子を設けると、モータ自体が大
型化して取付スペースの確保が困難になり、しかも、温
度ヒューズ等の保護素子が切れてしまうと、その交換に
時間がかかってしまうという問題があった。

【０００５】本発明は、こうした問題に鑑みなされたも
のであり、モータ内に過熱保護のための素子を設けるこ
となく、モータの過熱保護ができるモータ制御装置を提
供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】即ち、上記目的を達成す
るためになされた請求項１に記載の本発明は、図１の実
線で例示する如く、モータの通電制御を行う通電制御手
段と、前記モータの通電時間と非通電時間とを夫々積算
し、通電時間の積算値から非通電時間の積算値を減じた
値を累積通電時間として算出する累積通電時間算出手段
と、該累積通電時間算出手段により算出された累積通電
時間が所定の判定値よりも大きいか否かを判定する判定
手段と、該判定手段により前記累積通電時間が前記判定
値よりも大きいと判定されると、前記通電制御手段が前
記モータへ通電することを所定時間だけ禁止する禁止手
段と、を備えたことを特徴とするモータ制御装置を要旨
としている。

【０００７】また、請求項２に記載の本発明は、図１の
一点鎖線で例示する如く、請求項１に記載のモータ制御
装置において、前記モータが、所定の制御対象を予め設
定された複数の制御位置のうち何れかの制御位置に移動
させるものであり、前記通電制御手段が、前記制御対象
の制御位置が設定された所定の目標位置となるように、
前記モータへ通電する通電手段と、前記複数の制御位置
のうち何れかの制御位置を前記制御対象の目標位置とし
て決定する目標位置決定手段と、該目標位置決定手段に
より目標位置が決定されると、当該決定された目標位置
を前記通電手段の目標位置として設定する目標位置設定
手段と、を備え、更に、前記禁止手段が、前記目標位置
決定手段及び前記目標位置設定手段のうち少なくとも一
方の動作を禁止すること、を特徴とするモータ制御装置
を要旨としている。

【０００８】また更に、請求項３に記載の本発明は、図
１の二点鎖線で例示する如く、請求項２に記載のモータ
制御装置において、前記目標位置決定手段により前回と
は異なる目標位置が決定された場合に、前記制御対象を
当該決定された目標位置まで移動させるのに必要な前記
モータの通電時間を予測する予測手段を備え、前記判定
手段が、前記累積通電時間に前記予測された通電時間を
加算した時間が前記判定値よりも大きいか否かを判定す
ると共に、前記禁止手段が、前記判定手段により前記加
算した時間が前記判定値よりも大きいと判定されると、
前記目標位置設定手段の動作を禁止すること、を特徴と
するモータ制御装置を要旨としている。

【０００９】そして、請求項４に記載の本発明は、図１
の点線で例示する如く、請求項１ないし請求項３に記載
のモータ制御装置において、前記モータの周囲温度を検
出する周囲温度検出手段と、該周囲温度検出手段により
検出された周囲温度に基づき、該周囲温度が大きいとき
ほど前記判定値が小さくなるように前記判定値を補正す
る補正手段と、を備えたことを特徴とするモータ制御装
置を要旨としている。

【００１０】

【作用及び発明の効果】上記のように構成された請求項
１に記載のモータ制御装置においては、通電制御手段が
モータの通電制御を行う際に、累積通電時間算出手段
が、モータの通電時間と非通電時間とを夫々積算し、通
電時間の積算値から非通電時間の積算値を減じた値を累
積通電時間として算出する。

【００１１】そして、判定手段が、累積通電時間算出手
段により算出された累積通電時間が所定の判定値よりも
大きいか否かを判定し、累積通電時間の方が大きいと判
定されると、禁止手段が、通電制御手段がモータへ通電
することを所定時間だけ禁止する。

【００１２】つまり、請求項１に記載のモータ制御装置
においては、モータへの通電時間とモータの温度上昇と
に相関関係があることに着目し、通電時間の積算値から
非通電時間の積算値を減じた値として得られる累積通電
時間が、所定の判定値よりも大きくなると、モータの温
度が所定値以上まで上昇したと判断して、モータへの通
電を所定時間だけ禁止するようにしている。そして、こ
の所定時間が経過すると、通電制御手段によるモータへ
の通電が可能となり、しかも、このときには、モータの
温度は低下していると共に、累積通電時間も小さな値に
戻っているのである。

【００１３】従って、請求項１に記載のモータ制御装置
によれば、上述した従来装置のようにモータ内に過熱保
護用の素子を設けることなく、モータの過熱による故障
を防止することができ、延いては、モータの取付スペー
スを容易に確保することができる。尚、判定手段が判定
に用いる判定値は、モータの限界上昇温度に応じて設定
すればよい。

【００１４】次に、請求項２に記載のモータ制御装置
は、請求項１に記載のモータ制御装置において、モータ
が、所定の制御対象を予め設定された複数の制御位置の
うち何れかの制御位置に移動させることを前提としてい
る。そして、通電制御手段においては、目標位置決定手
段が、上記複数の制御位置のうち何れかの制御位置を制
御対象の目標位置として決定し、この目標位置決定手段
により目標位置が決定されると、目標位置設定手段が、
その決定された目標位置を通電手段の目標位置として設
定する。すると、通電手段は、制御対象の制御位置が目
標位置設定手段により設定された目標位置となるように
モータへ通電する。

【００１５】そして、請求項２に記載のモータ制御装置
においては、判定手段によって所定の判定値よりも累積
通電時間の方が大きいと判定されると、禁止手段が、目
標位置決定手段及び目標位置設定手段のうち少なくとも
一方の動作を所定時間だけ禁止する。

【００１６】すると、その間は、通電手段の目標位置が
更新されなくなるため、累積通電時間の方が大きいと判
定された時点で目標位置設定手段により設定されている
目標位置まで制御対象が移動した後、通電手段によるモ
ータへの通電が停止することとなる。

【００１７】つまり、請求項１に記載のモータ制御装置
においては、累積通電時間が所定の判定値よりも大きく
なると、モータへの通電を強制的に停止するようにして
いるため、モータによって所定の制御対象を予め設定さ
れた複数の制御位置のうち何れかの制御位置に移動させ
るような場合には、制御対象が何れかの制御位置間で止
まってしまう可能性がある。そこで、請求項２に記載の
モータ制御装置では、累積通電時間が所定の判定値より
も大きくなると、即座にモータへの通電を停止するので
はなく、通電手段の目標位置を更新しないようにして、
モータの過熱を防止すると共に、制御対象が何れかの制
御位置間で停止してしまうことを防止しているのであ
る。

【００１８】尚、この場合には、累積通電時間が所定の
判定値よりも大きくなったと判定されても、制御対象が
そのとき設定されている目標位置へ到達するまではモー
タへ通電されることとなるため、判定値の値は余裕をみ
て若干小さく設定しておくことが望ましい。

【００１９】また次に、請求項３に記載のモータ制御装
置では、目標位置決定手段により前回とは異なる目標位
置が決定された場合に、予測手段が、その決定された目
標位置まで制御対象を移動させるのに必要なモータの通
電時間を予測する。そして、判定手段が、累積通電時間
にその予測された通電時間を加算した時間が所定の判定
値よりも大きいか否かを判定し、その加算した時間の方
が所定の判定値よりも大きいと判定されると、禁止手段
が、目標位置設定手段の動作を禁止する。

【００２０】換言するならば、判定手段は、累積通電時
間が、所定の判定値から予測手段により予測された通電
時間を引いた値（即ちこの値が新たな判定値となる）よ
りも大きいか否かを判定し、累積通電時間の方が大きい
と判定されると、禁止手段が目標位置設定手段の動作を
禁止するのである。

【００２１】つまり、請求項３に記載のモータ制御装置
においては、目標位置決定手段により前回とは異なる目
標位置が決定されても、その決定された目標位置まで制
御対象を移動させると累積通電時間が所定の判定値より
も大きくなってしまう場合には、事前に目標位置設定手
段の動作を禁止して、通電手段の目標位置が更新されな
いようにしているのである。

【００２２】従って、請求項３に記載のモータ制御装置
によれば、モータへの通電を開始する前に、累積通電時
間が所定の判定値よりも大きくなってしまうこと、即ち
モータが限界温度付近にまで過熱してしまうことを予測
して、事前にモータの通電を行わないようにすることが
できる。よって、上述したように判定値の値を余裕をみ
て設定する必要なく、モータの過熱と、制御対象が制御
位置間で停止してしまうこととの両方を防止することが
できる。

【００２３】一方、請求項４に記載のモータ制御装置で
は、請求項１ないし請求項３に記載のモータ制御装置に
おいて、周囲温度検出手段が、モータの周囲温度を検出
し、補正手段が、周囲温度検出手段により検出された周
囲温度に基づき、その温度が大きいときほど判定値が小
さくなるように、判定値を補正する。

【００２４】つまり、モータの温度は、周囲温度が高い
ときほど短時間で限界温度に達するため、通常は、モー
タの使用環境における最も高い周囲温度を想定して、判
定値を設定しておく必要がある。ところが、このように
設定すると、常温時や低温時には、判定値の値が必要以
上に小さく設定されることとなり、モータへの通電が必
要以上に禁止されて過剰保護となってしまう虞がある。

【００２５】そこで、請求項４に記載のモータ制御装置
においては、判定値をモータの周囲温度が高いときほど
小さくなるように補正するようにして、モータの周囲温
度に応じた最適な判定値が設定できるようにしている。
従って、請求項４に記載のモータ制御装置によれば、モ
ータへの通電が禁止されることを必要最小限に抑えるこ
とができる。

【００２６】

【実施例】以下に本発明の実施例を図面と共に説明す
る。まず図２は本発明が適用された第１実施例の車両用
空気調和装置とその制御系を表す概略構成図である。

【００２７】図に示す如く第１実施例の自動車用空気調
和装置１（以下単に空調装置という）は、車室３の前方
部に配置されたエアダクト５内に所謂空調ユニットを設
けたものであり、このエアダクト５の上流側から順に配
設された、内外気切換ダンパ７，ブロワ９，エバポレー
タ１１，エアミックスダンパ１３，ヒータコア１５，及
び本発明における制御対象としての吹出口切換ダンパ１
７を備えている。

【００２８】ここで、内外気切換ダンパ７は、ステップ
モータからなるサーボモータ１９によって駆動される。
そして、第１切換位置（図に実線で示す位置）に切り換
えられて、エアダクト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）に切り換えられて、エアダクト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。

【００２９】また、ブロワ９は、駆動回路２１により駆
動されるブロワモータ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１
１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。

【００３０】一方、エアミックスダンパ１３は、ステッ
プモータからなるサーボモータ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
吹出口切換ダンパ１７に向けて流動させる。

【００３１】そして、吹出口切換ダンパ１７は、ステッ
プモータからなるサーボモータ２７によって駆動され、
当該装置のフェイスモード時に第１切換位置（図に一点
鎖線で示す位置）に切り換えられて、エアダクト５の吹
出口５ｃから車室３内中央に向けて空気を吹き出させ、
当該装置のフットモード時に第２切換位置（図に破線で
示す位置）に切り換えられて、エアダクト５の吹出口５
ｄから車室３内下部に向けて空気を吹き出させ、また当
該装置のバイレベルモード時に第３切換位置（図に実線
で示す位置）に切り換えられて、両吹出口５ｃ，５ｄか
ら車室３内中央及び下方に向けて空気を吹き出させる。

【００３２】次に、内外気切換ダンパ７，ブロワ９，エ
アミックスダンパ１３，及び吹出口切換ダンパ１７を夫
々駆動するサーボモータ１９，駆動回路２１，サーボモ
ータ２５，及びサーボモータ２７は、通電制御手段とし
ての電子制御装置（ＥＣＵ）３０からの駆動信号を受け
て上記各部を駆動する。

【００３３】ＥＣＵ３０は、車室３内の温度（内気温）
を検出する、周囲温度検出手段としての内気温センサ３
４，外気温を検出する外気温センサ３６，エンジンの冷
却水温を検出する水温センサ３８，車室３内への入射日
射量を検出する日射センサ４０，及びエバポレータ１１
からの冷気の温度を検出する出口温センサ４２等から出
力された検出データをＡ／Ｄ変換器４４を介して読み込
み、この検出データと操作パネル５０からの指令に基づ
き、使用者の要求に応じた空調制御を実行するためのも
ので、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ等からなる周知のマイク
ロコンピュータにより構成されている。

【００３４】尚、操作パネル５０は、車室３内の運転席
前方のインナパネルに設けられており、上述した各部を
所定の制御パターンにて自動制御するオートモードを設
定するためのオートスイッチと、空調装置１の動作停止
指令を入力するためのオン・オフスイッチと、車室３内
の目標温度を設定するための温度設定スイッチと、冷凍
サイクルの作動・停止を切り換えるためのエアコンスイ
ッチ，内気循環か外気導入かを切り換えるための内外気
切換スイッチ，ブロワ９からの送風量を強・中・弱の何
れかに設定するための風量設定スイッチ，吹出口を設定
するための吹出口設定スイッチ等からなるマニュアルス
イッチと、を備えている。

【００３５】そして、ＥＣＵ３０のＲＯＭ内には、空調
装置１をオートモードで作動させるための所定の制御パ
ターンが予め格納されており、空調装置１の動作モード
がオートモードに設定された場合には、後述する空調制
御処理を実行する。そして、その実行途中で吹出口切換
ダンパ１７を駆動するサーボモータ２７が過熱状態にな
ると、ＬＥＤ５２を点灯させて使用者に報知する。

【００３６】以下、こうしたオートモード時の空調制御
処理について詳しく説明する。まず、図３は、この空調
制御処理を表すフローチャートであり、図２に示すイグ
ニッションスイッチＩＧがオン状態で、ＥＣＵ３０がバ
ッテリＢから電源供給を受けており、しかも操作パネル
５０の操作によって空調装置１の動作モードがオートモ
ードに設定されているときに実行される。そして、上述
した各種マニュアルスイッチが操作されて空調装置１の
動作モードがマニュアルモードに切り換えられたときに
は、ＥＣＵ３０はこの処理を終了して、各マニュアルス
イッチの操作状態に対応した周知の空調制御処理を実行
する。

【００３７】図３に示す如く、この処理が開始される
と、まずステップ（以下、単にＳと記す）１００にて、
以降の処理を実行するのに使用する内部素子の初期化等
を行う初期化の処理を実行し、続くＳ１１０にて、Ａ／
Ｄ変換器４４を介して、上記各センサ３４〜４２による
検出データ（内気温ＴＲ，外気温Ｔam，冷却水温Ｔｗ，
日射量ＳＴ，出口温Ｔｅ）を読み込む。

【００３８】そして、続くＳ１２０では、操作パネル５
０の温度設定スイッチにより設定された車室３内の目標
温度Ｔset と、Ｓ１１０にて読み込んだ内気温ＴＲ，外
気温Ｔam，及び日射量ＳＴとに基づき、予めＥＣＵ３０
のＲＯＭ内に記憶されている次式を用いて、内気温ＴＲ
を目標温度Ｔset に制御するのに必要な吹出口５ｃ，５
ｄからの空気の吹出温度（必要吹出温度）ＴＡＯを演算
する。

【００３９】ＴＡＯ＝Ｋset・Ｔset−ＫＲ・ＴＲ−Ｋam
・Ｔam−Ｋｓ・ＳＴ＋Ｃ 尚、この式において、Ｋsetは温度設定ゲイン、ＫＲは
内気温ゲイン、Ｋamは外気温ゲイン、Ｋｓは日射量ゲイ
ン、Ｃは補正定数、を夫々表している。こうして必要吹
出温度ＴＡＯが演算されると、今度はＳ１３０に移行し
て、この必要吹出温度ＴＡＯと、予めＥＣＵ３０のＲＯ
Ｍ内に記憶されている吹出口モード設定用の制御パター
ンデータとに基づき、空気の吹出口モードをフットモー
ド，バイレベルモード，及びフェイスモードの内の何れ
かに設定する、吹出口モード設定処理を実行する。尚、
既述したように、フットモードは、吹出口切換ダンパ１
７を図２に点線で示す位置に制御して、空気を吹出口５
ｄのみから吹き出させる制御モードを、バイレベルモー
ドは、吹出口切換ダンパ１７を図２に実線で示す位置に
制御して、空気を吹出口５ｃと５ｄとの両方から吹き出
させる制御モードを、フェイスモードは、吹出口切換ダ
ンパ１７を図２に一点鎖線で示す位置に制御して、空気
を吹出口５ｃのみから吹き出させる制御モードを、夫々
表す。

【００４０】ここで、この吹出口モード設定処理は図４
に示す如く実行される。即ち、この吹出口モード設定処
理の実行が開始されると、まず、Ｓ２１０にて、後述す
る割込処理（図６）で吹出口切換ダンパ１７駆動用のサ
ーボモータ２７が過熱状態になったと判定されたときに
「１」がセットされる異常検出フラグＦが「１」である
か否かを判定する。そして、「１」でないと判定する
と、続くＳ２２０にて、図５に示す吹出口モード設定用
の制御パターンデータを用いて、必要吹出温度ＴＡＯに
応じた吹出口モードを算出する、目標位置決定手段とし
ての処理を実行する。

【００４１】尚、図５に示すように、この吹出口モード
の算出は、必要吹出温度ＴＡＯがＴ２℃以下なら冷房が
要求されているとして吹出口モードをフェイスモードに
決定し、必要吹出温度ＴＡＯがＴ２℃とＴ３℃との間な
ら頭冷足熱が要求されているとして吹出口モードをバイ
レベルモードに決定し、必要吹出温度ＴＡＯがＴ３℃以
上なら暖房が要求されているとして吹出口モードをフッ
トモードに決定する、といった手順で実行される。ま
た、フットモード時に必要吹出温度ＴＡＯがＴ２℃以下
になったらバイレベルモードに変更し、バイレベルモー
ド時に必要吹出温度ＴＡＯがＴ１℃以下になったらフェ
イスモードに変更するようにしている。

【００４２】そして、続くＳ２３０にて、Ｓ２２０で算
出した吹出口モードを、実際にサーボモータ２７へ通電
して吹出口切換ダンパ１７の位置を切り換えるための目
標吹出口モードとして設定する、目標位置設定手段とし
ての処理を実行し、当該吹出口モード設定処理を終了す
る。

【００４３】一方、Ｓ２１０にて、異常検出フラグＦが
「１」であると判定した場合には、Ｓ２４０へ移行し、
このＳ２４０にてＬＥＤ５２を点灯させた後、そのまま
当該吹出口モード設定処理を終了する。つまり、この吹
出口設定処理においては、異常検出フラグＦが「１」で
あるときには、吹出口切換ダンパ１７の位置を切り換え
るための目標吹出口モードが更新されないようにしてい
る。

【００４４】そして、この吹出口モード設定処理の実行
が終了すると、続くＳ１４０にて、Ｓ１２０で求めた必
要吹出温度ＴＡＯと、Ｓ１１０にて読み込んだ出口温Ｔ
ｅ及び冷却水温Ｔｗとに基づき、ＥＣＵ３０のＲＯＭ内
に予め記憶されている次式を用いて、各吹出口からの吹
出温度を必要吹出温度ＴＡＯに制御するのに必要なエア
ミックスダンパ１３の目標開度ＳＷ０［％］を演算す
る。

【００４５】ＳＷ０＝｛（ＴＡＯ−Ｔｅ）／（Ｔｗ−Ｔ
ｅ）｝×１００ そして、続くＳ１５０では、Ｓ１２０で求めた必要吹出
温度ＴＡＯに基づき、予めＥＣＵ３０のＲＯＭ内に格納
されているブロワ電圧設定用の制御パターンデータを用
いて、車室３内への空気の吹出量を決定するブロワ電圧
Ｖを演算し、更に続くＳ１６０にて、Ｓ１２０で求めた
必要吹出温度ＴＡＯに基づき、予めＥＣＵ３０のＲＯＭ
内に格納されている内外気切り換え用の制御パターンデ
ータを用いて、内外気切換ダンパ７の開度を決定する。

【００４６】そして続くＳ１７０では、吹出口切換ダン
パ１７の位置がＳ１３０（Ｓ２３０）で設定された目標
吹出口モードの位置となるようにサーボモータ２７へ制
御信号を出力する、通電手段としての処理を実行すると
共に、Ｓ１４０〜Ｓ１６０の演算結果に応じて、エアミ
ックスダンパ１３，内外気切換ダンパ７，及びブロワモ
ータ２３を駆動するための制御信号を、夫々、サーボモ
ータ２５，１９及び駆動回路２１に出力する。そして続
くＳ１８０にて、所定時間経過したか否かを判断するこ
とにより、所定の制御周期だけ時間待ちして、再度Ｓ１
１０に移行する。

【００４７】ここで、上述した異常検出フラグＦに値を
設定するための割込処理は、図６に示す如く、所定時間
毎（本実施例においては１ｍｓ毎）に実行される。即
ち、この割込処理の実行が開始されると、まずＳ３１０
にて、吹出口切換ダンパ１７駆動用のサーボモータ２７
へ現在通電しているか否かを判定し、通電していると判
定した場合には、続くＳ３２０にて、累積通電時間Ｔに
所定時間Ｔａ（本実施例においては１ｍｓ）を加算す
る。

【００４８】一方、Ｓ３１０にてサーボモータ２７へ通
電していないと判定した場合には、Ｓ３３０へ移行し
て、累積通電時間Ｔから所定時間Ｔｂ（本実施例におい
てはＴａと同じく１ｍｓ）を減算する。そして、Ｓ３２
０或いはＳ３３０の演算処理が実行されると、Ｓ３４０
へ移行して、累積通電時間Ｔが０以下であるか否かを判
定し、０以下でないと判定した場合には、Ｓ３５０へ進
む。

【００４９】Ｓ３５０では、後述するように、累積通電
時間Ｔが０となった時点で内気温センサ３４により検出
される内気温がセットされる初期内気温ＴＲｓｔと、現
在の内気温ＴＲｎとを大小比較し、初期内気温ＴＲｓｔ
が現在の内気温ＴＲｎよりも大きくなければＳ３６０に
進む。そして、このＳ３６０にて、現在の内気温ＴＲｎ
に基づき、後述するように累積通電時間Ｔと大小比較す
るための判定値としての上限時間Ｔｍａｘを算出する。

【００５０】これに対して、Ｓ３５０にて初期内気温Ｔ
Ｒｓｔが現在の内気温ＴＲｎよりも大きいと判定した場
合には、Ｓ３７０に移行して、初期内気温ＴＲｓｔに基
づき上限時間Ｔｍａｘを算出する。ここで、この上限時
間Ｔｍａｘは、累積通電時間Ｔがその値に達するとサー
ボモータ２７の温度が限界値近くにまで上昇していると
いうことを示すものであり、予めＥＣＵ３０内のＲＯＭ
に格納されたデータマップに基づき、内気温ＴＲ（現在
の内気温ＴＲｎ或いは初期内気温ＴＲｓｔ）に応じて算
出される。そして、このデータマップは、図７（Ａ）に
おける実線で例示するように、内気温ＴＲが大きいとき
ほど上限時間Ｔｍａｘが小さな値に算出されるように設
定されている。

【００５１】つまり、図７（Ｂ）に例示するように、サ
ーボモータ２７の温度は、通電時間に応じて上昇し、内
気温ＴＲが高いときほど、短時間で限界温度に達するこ
ととなる。そして特に、車両においては寒冷地から温暖
地に至るまであらゆる温度環境の地域を走行し、また昼
と夜との差だけでも内気温の最高値と最低値とには大き
な差が発生する。そこで、本実施例においては、内気温
ＴＲが低いときには上限時間Ｔｍａｘが大きく設定さ
れ、逆に内気温ＴＲが高いときには上限時間Ｔｍａｘが
小さく設定されるようにして、サーボモータ２７の周囲
温度に応じた最適な上限時間Ｔｍａｘを設定できるよう
にしているのである。

【００５２】そして、このようにＳ３６０或いはＳ３７
０にて上限時間Ｔｍａｘが算出されると、Ｓ３８０に移
行して、Ｓ３２０或いはＳ３３０で算出された累積通電
時間Ｔと上限時間Ｔｍａｘとを大小比較する。そして、
累積通電時間Ｔが上限時間Ｔｍａｘよりも小さい場合に
は、そのまま当該割込処理を終了するが、累積通電時間
Ｔが上限時間Ｔｍａｘ以上になっている場合には、続く
Ｓ３９０にて、異常検出フラグＦに「１」をセットした
後、当該割込処理を終了する。

【００５３】一方、Ｓ３４０にて、累積通電時間Ｔが０
以下であると判定した場合には、Ｓ４００に移行して累
積通電時間Ｔを０とし、続くＳ４１０にて、そのときの
内気温ＴＲｎを初期内気温ＴＲｓｔとして設定する。そ
して、続くＳ４２０にて、異常検出フラグＦに「０」を
セットした後、当該割込処理を終了する。

【００５４】つまり、この割込処理においては、Ｓ３２
０及びＳ３３０にて、サーボモータ２７の通電時間を積
算した値と非通電時間を積算した値との差として得られ
る累積通電時間Ｔを算出し、Ｓ３８０にて、この累積通
電時間ＴがＳ３６０又はＳ３７０で算出された上限時間
Ｔｍａｘ以上であると判定されると、Ｓ３９０にて、異
常検出フラグＦに「１」をセットするようにしている。
即ち、Ｓ３２０及びＳ３３０の処理が累積通電時間算出
手段に相当し、Ｓ３８０の処理が判定手段に相当し、Ｓ
３９０の処理が禁止手段に相当している。そして、Ｓ３
６０又はＳ３７０の処理が補正手段に相当している。

【００５５】ここで、このように構成された第１実施例
の空調装置１において、吹出口切換ダンパ１７を駆動す
るサーボモータ２７への通電状態について、図８を用い
て具体的に説明する。まず、初期状態においては、累積
通電時間Ｔと異常検出フラグＦとは共に「０」になって
いる。そして、吹出口モード設定処理（図４）のＳ２３
０にて目標吹出口モードが設定されて、空調制御処理
（図３）のＳ１７０にてサーボモータ２７へ制御信号が
出力されると、吹出口切換ダンパ１７が目標吹出口モー
ドの位置へ移動するようにサーボモータ２７へ通電され
ることとなる。

【００５６】すると、割込処理（図６）においてＳ３２
０の演算処理が実行されるため、図８に示すように、累
積通電時間Ｔが除々に増加していく。その後、設定され
た目標吹出口モードの位置へ吹出口切換ダンパ１７が到
達すると、サーボモータ２７への通電が停止するため、
今度は、割込処理においてＳ３３０の演算処理が実行さ
れ、図８に示すように、累積通電時間Ｔが除々に減少し
ていく。

【００５７】そして、このように吹出口切換ダンパ１７
の位置を切り換えるべくサーボモータ２７への通電が頻
繁に行われ、累積通電時間Ｔが図８における横方向の点
線で示す上限時間Ｔｍａｘ以上になると、割込処理のＳ
３９０にて異常検出フラグＦに「１」がセットされる。

【００５８】すると、上述したように、吹出口モード設
定処理にてＳ２２０及びＳ２３０の処理が実行されなく
なるため、吹出口切換ダンパ１７の位置を切り換えるた
めの目標吹出口モードが更新されなくなる。よって、図
８における縦方向の点線よりも右側に示すように、その
時点で設定されている目標吹出口モードの位置へ吹出口
切換ダンパ１７が移動するまでサーボモータ２７への通
電が行われた後、通電が禁止されることとなる。そして
その後は、割込処理のＳ３３０にて累積通電時間Ｔが減
算されていき、その値が０になって、Ｓ４２０にて異常
検出フラグＦに「０」が設定されるまでは、この状態が
継続される。

【００５９】そして、累積通電時間Ｔが０にまで減少す
ると、再び上記初期状態に戻って、通常制御が開始され
るが、このときにはサーボモータ２７の温度は十分に低
下しているのである。従って、第１実施例の空調装置１
によれば、サーボモータ２７内に過熱保護用の素子を設
けることなく、サーボモータ２７の過熱による故障を防
止することができる。よって、サーボモータ２７の大型
化を防止することができ、延いては、サーボモータ２７
の取付スペースを容易に確保することができる。

【００６０】ここで、累積通電時間Ｔが上限時間Ｔｍａ
ｘ以上となって異常検出フラグＦに「１」が設定された
ときに、即座にサーボモータ２７への通電を停止するよ
うにしても、サーボモータ２７の過熱による故障を防ぐ
ことができる。しかし、この場合には、吹出口切換ダン
パ１７が、フットモード，バイレベルモード，フェイス
モードのうち何れかの位置の間で停止してしまう虞があ
る。

【００６１】これに対して、本実施例では、累積通電時
間Ｔが上限時間Ｔｍａｘ以上となったときに、即座にサ
ーボモータ２７への通電を停止するのではなく、目標吹
出口モードが更新されないようにしているため、サーボ
モータ２７の過熱を防止できると共に、吹出口切換ダン
パ１７が何れかの吹出口モードの間に止まってしまうこ
とを防止することができるのである。

【００６２】尚、本実施例においては、累積通電時間Ｔ
が上限時間Ｔｍａｘ以上となっても、吹出口切換ダンパ
１７がそのとき設定されている目標吹出口モードの位置
へ到達するまではサーボモータ２７へ通電されることと
なるため、図７に示したデータマップは、上限時間Ｔｍ
ａｘの値が余裕をみて若干小さく算出されるように設定
しておくことが望ましい。

【００６３】また、本実施例の空調装置１においては、
内気温ＴＲが低いときには、上限時間Ｔｍａｘが大きく
設定され、逆に内気温ＴＲが高いときには上限時間Ｔｍ
ａｘが小さく設定されるようにしている。従って、既述
したようにサーボモータ２７の周囲温度に応じた最適な
上限時間Ｔｍａｘを設定することができ、サーボモータ
２７への通電が必要以上に禁止されて過剰保護になって
しまうことを防止することができる。

【００６４】また更に、本実施例では、図６の割込処理
において、累積通電時間Ｔが０となった時点での初期内
気温ＴＲｓｔと現在の内気温ＴＲｎとを比較し、大きい
方の値に応じて上限時間Ｔｍａｘを算出するようにして
いる。つまり、常に現在の内気温ＴＲｎに基づき上限時
間Ｔｍａｘを設定するようにすると、当該装置の冷房作
動により累積通電時間Ｔが０のとき（即ち初期状態）か
ら急激に内気温が低下した場合に、上限時間Ｔｍａｘが
大きめに設定されてサーボモータ２７への通電停止が遅
れてしまう可能性がある。また逆に、常に初期状態での
初期内気温ＴＲｓｔに基づき上限時間Ｔｍａｘを設定す
るようにしても、当該装置の暖房作動により実際の内気
温が初期内気温ＴＲｓｔよりも高い場合に、上限時間Ｔ
ｍａｘが大きめに設定されて通電停止が遅れてしまう可
能性がある。

【００６５】そこで、本実施例においては、初期内気温
ＴＲｓｔと現在の内気温ＴＲｎのうち、何れか大きい方
の値に応じて上限時間Ｔｍａｘを算出することにより、
常に安全方向の過熱保護制御が行えるようにしているの
である。尚、本実施例では、累積通電時間Ｔと比較する
ための上限時間Ｔｍａｘを、ＲＯＭ内に予め格納したデ
ータマップに基づいて算出するようにしたが、例えば、
図７（Ａ）における一点鎖線で例示するように、Ｔｍａ
ｘを「Ｔｍａｘ＝Ｋ・ＴＲ＋Ｃ：Ｋ及びＣは定数」とい
った内気温ＴＲを変数とする一次式で算出するようにし
てもよい。そしてこの場合には、ＲＯＭの記憶量を削減
することができる。

【００６６】また、本実施例では、図４に示した吹出口
モード設定処理において、異常検出フラグＦが「１」の
ときには、Ｓ２２０及びＳ２３０の両方の処理を実行し
ないようにして、目標吹出口モードが更新されないよう
にしたが、Ｓ２２０及びＳ２３０の内の何れか一方の処
理が実行されないようにしても、目標吹出口モードの更
新を禁止することができる。

【００６７】一方、本実施例では、吹出口切換ダンパ１
７の位置を図５に示した制御パターンデータに基づいて
算出するオートモード時の動作について説明したが、使
用者によって操作パネル５０の吹出口設定スイッチが操
作された場合には、図４におけるＳ２２０の処理が実行
される代わりに、操作パネル５０からの入力信号を読み
込んで吹出口モードを決定する、目標位置決定手段とし
ての処理を実行する。そして、その決定した吹出口モー
ドが図４のＳ２３０にて目標吹出口モードとして設定さ
れる。よって、この場合でも、異常検出フラグＦに
「１」が設定されているときには、累積通電時間Ｔが０
になるまで（サーボモータ２７が冷えるまで）は、使用
者のスイッチ操作に関わらず目標吹出口モードの更新が
禁止されることとなる。尚、この場合、使用者は、ＬＥ
Ｄ５２の点灯によりサーボモータ２７が過熱しているこ
とを認識し、ＬＥＤ５２が消灯してから吹出口設定スイ
ッチを再度操作することとなる。

【００６８】また、本実施例の空調装置１は、吹出口切
換ダンパ１７を駆動するサーボモータ２７についてのみ
過熱保護を行うものであったが、内外気切換ダンパ７及
びエアミックスダンパ１３を夫々駆動するサーボモータ
１９，２５についても、サーボモータ２７の場合と全く
同様に過熱保護を行うことができる。

【００６９】また更に、本実施例において、過熱保護を
行うモータはステップモータであったが、ブロワモータ
２３のような通常の直流モータについても同様の過熱保
護を行うことができる。尚、ブロワモータ２３の場合に
は制御位置が存在しないため、累積通電時間Ｔが上限時
間Ｔｍａｘ以上となったら、即座に通電を停止すればよ
い。

【００７０】ここで次に、第２実施例の空調装置につい
て説明する。第２実施例の空調装置は、上述した第１実
施例の空調装置１に対して、図４に示した吹出口モード
設定処理と図６に示した割込処理とが異なるだけであ
り、その他の構成については全く同様である。

【００７１】そこで、以下、この相違点について説明す
る。まず、第２実施例の空調装置で実行される割込処理
は、図６に示した第１実施例の割込処理において、Ｓ３
８０，Ｓ３９０，及びＳ４２０の処理が実行されない点
だけが異なる。

【００７２】次に、第２実施例の空調装置で実行される
吹出口モード設定処理は、図９に示す如く実行される。
即ち、この吹出口モード設定処理では、まず、Ｓ５１０
にて、第１実施例における吹出口モード設定処理のＳ２
２０と全く同様に、図５に示す吹出口モード設定用の制
御パターンデータを用いて、必要吹出温度ＴＡＯに応じ
た吹出口モードを算出する、目標位置決定手段としての
処理を実行する。

【００７３】そして、続くＳ５２０にて、現在設定され
ている目標吹出口モードがＳ５１０で算出された吹出口
モードと同じであるか否かを判定し、両者が同じである
と判定した場合には、そのまま当該吹出口設定処理を終
了する。これに対して、Ｓ５２０にて、現在設定されて
いる目標吹出口モードがＳ５１０で算出された吹出口モ
ードと同じでないと判定した場合には、Ｓ５３０に進
む。

【００７４】そして、Ｓ５３０では、吹出口切換ダンパ
１７を現在の位置からＳ５１０で算出された吹出口モー
ドの位置まで移動させるのに必要なサーボモータ２７の
通電時間を予測すると共に、その予測した時間△Ｔを割
込処理で算出された累積通電時間Ｔに加算した時間（Ｔ
＋△Ｔ）が、割込処理で設定された上限時間Ｔｍａｘ以
上であるか否かを判定する、予測手段及び判定手段とし
ての処理を実行する。

【００７５】尚、本実施例において、吹出口切換ダンパ
１７の位置を切り換えるのに必要なサーボモータ２７の
通電時間は予め決まっており、フットモードとバイレベ
ルモードとの間及びバイレベルモードとフェイスモード
との間で夫々４秒間である。また、フットモードとフェ
イスモードとの間で８秒間である。従って、例えば吹出
口切換ダンパ１７の現在位置（現在の目標吹出口モー
ド）がフットモードであるときに、Ｓ５１０にてバイレ
ベルモードが算出された場合には、Ｓ５３０にて、累積
通電時間Ｔに４秒を加算した値と上限時間Ｔｍａｘとが
大小比較され、同様に、吹出口切換ダンパ１７の現在位
置がフットモードであるときに、Ｓ５１０にてフェイス
モードが算出された場合には、Ｓ５３０にて、累積通電
時間Ｔに８秒を加算した値と上限時間Ｔｍａｘとが大小
比較されることとなる。

【００７６】そして、このＳ５３０にて、（Ｔ＋△Ｔ）
が上限時間Ｔｍａｘ以上でないと判定した場合には、続
くＳ５４０にて、Ｓ５１０で算出された吹出口モードを
最新の目標吹出口モードとして設定する、目標位置設定
手段としての処理を実行し、その後、当該吹出口モード
設定処理を終了する。

【００７７】一方、Ｓ５３０にて、（Ｔ＋△Ｔ）が上限
時間Ｔｍａｘ以上であると判定した場合には、Ｓ５４０
の処理を実行することなく、そのまま当該吹出口モード
設定処理を終了する。つまり、第２実施例の吹出口モー
ド設定処理においては、Ｓ５１０にて前回とは異なる吹
出口モードが算出されても、その算出された吹出口モー
ドの位置まで吹出口切換ダンパ１７を移動させると累積
通電時間Ｔが上限時間Ｔｍａｘ以上となってしまう場合
には、目標吹出口モードを更新しないようにしている。
従って、第２実施例の空調装置によれば、サーボモータ
２７への通電を開始する前に、累積通電時間Ｔが上限時
間Ｔｍａｘ以上となってしまうこと、即ちサーボモータ
２７が限界温度付近にまで過熱してしまうことを予測し
て、事前にサーボモータ２７の通電を行わないようにす
ることができる。

【００７８】よって、第２実施例の空調装置によれば、
上述した第１実施例のように累積通電時間Ｔが上限時間
Ｔｍａｘ以上となってからも吹出口切換ダンパ１７が目
標吹出口モードの位置へ到達するまではサーボモータ２
７へ通電されるといったことがなくなるため、上限時間
Ｔｍａｘの値を余裕をみて若干小さく設定する必要な
く、サーボモータ２７の過熱と吹出口切換ダンパ１７が
何れかの吹出口モードの間で止まってしまうこととを防
止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の構成を例示するブロック図である。

【図２】 第１実施例の車両用空気調和装置及びその制
御系の構成を表す概略構成図である。

【図３】 第１実施例のオートモード時にＥＣＵにて実
行される空調制御処理を表すフローチャートである。

【図４】 第１実施例の空調制御処理の中で実行される
吹出口モード設定処理を表すフローチャートである。

【図５】 第１実施例のＥＣＵのＲＯＭ内に格納されて
いる吹出口モード設定用の制御パターンデータを表す線
図である。

【図６】 第１実施例のＥＣＵにて実行される割込処理
を表すフローチャートである。

【図７】 第１実施例の割込処理にて上限時間を算出す
るためのデータマップを説明する説明図である。

【図８】 第１実施例の車両用空気調和装置において吹
出口切換ダンパを駆動するサーボモータへの通電状態を
説明する説明図である。

【図９】 第２実施例の吹出口モード設定処理を表すフ
ローチャートである。

【符号の説明】

１…自動車用空気調和装置 ３…車室 ７…内
外気切換ダンパ ９…ブロワ １１…エバポレータ １３…
エアミックスダンパ １５…ヒータコア １７…吹出口切換ダンパ ２
１…駆動回路 ２３…ブロワモータ １９，２５，２７…サーボモー
タ ３０…ＥＣＵ ３４…内気温センサ ３６…外気温センサ ３８…
水温センサ ４０…日射センサ ４２…出口温センサ ４４…
Ａ／Ｄ変換器 ５０…操作パネル ５２…ＬＥＤ

フロントページの続き (72)発明者 牛田 学 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 日本電 装株式会社内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 モータの通電制御を行う通電制御手段
   と、 前記モータの通電時間と非通電時間とを夫々積算し、通
   電時間の積算値から非通電時間の積算値を減じた値を累
   積通電時間として算出する累積通電時間算出手段と、 該累積通電時間算出手段により算出された累積通電時間
   が所定の判定値よりも大きいか否かを判定する判定手段
   と、 該判定手段により前記累積通電時間が前記判定値よりも
   大きいと判定されると、前記通電制御手段が前記モータ
   へ通電することを所定時間だけ禁止する禁止手段と、 を備えたことを特徴とするモータ制御装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のモータ制御装置におい
   て、 前記モータが、所定の制御対象を予め設定された複数の
   制御位置のうち何れかの制御位置に移動させるものであ
   り、 前記通電制御手段が、 前記制御対象の制御位置が設定された所定の目標位置と
   なるように、前記モータへ通電する通電手段と、 前記複数の制御位置のうち何れかの制御位置を前記制御
   対象の目標位置として決定する目標位置決定手段と、 該目標位置決定手段により目標位置が決定されると、当
   該決定された目標位置を前記通電手段の目標位置として
   設定する目標位置設定手段と、を備え、 更に、前記禁止手段が、前記目標位置決定手段及び前記
   目標位置設定手段のうち少なくとも一方の動作を禁止す
   ること、 を特徴とするモータ制御装置。
3. 【請求項３】 請求項２に記載のモータ制御装置におい
   て、 前記目標位置決定手段により前回とは異なる目標位置が
   決定された場合に、前記制御対象を当該決定された目標
   位置まで移動させるのに必要な前記モータの通電時間を
   予測する予測手段を備え、 前記判定手段が、前記累積通電時間に前記予測された通
   電時間を加算した時間が前記判定値よりも大きいか否か
   を判定すると共に、 前記禁止手段が、前記判定手段により前記加算した時間
   が前記判定値よりも大きいと判定されると、前記目標位
   置設定手段の動作を禁止すること、 を特徴とするモータ制御装置。
4. 【請求項４】 請求項１ないし請求項３に記載のモータ
   制御装置において、 前記モータの周囲温度を検出する周囲温度検出手段と、 該周囲温度検出手段により検出された周囲温度に基づ
   き、該周囲温度が大きいときほど前記判定値が小さくな
   るように前記判定値を補正する補正手段と、 を備えたことを特徴とするモータ制御装置。