JPH09109662A - 自動車用空調装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ハーネス本数の削減とシステムコストの低減
を図りうるアクチュエータ制御システムを備えた「自動
車用空調装置」を得る。 【解決手段】 ドアを駆動するアクチュエータをすべて
カスタムＩＣ１１を内蔵したＰＢＲ方式のモータアクチ
ュエータ１０に統一する。オートアンプ１５と各アクチ
ュエータ１０ａ〜１０ｃの間を１本の電源線１６と１本
の通信線１７で接続する。オートアンプ１５により１線
式のシリアル通信を使って各アクチュエータ１０ａ〜１
０ｃを制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車用空調装置
に係り、特に、ハーネス本数の削減とシステムコストの
低減を図りうるアクチュエータ制御システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車用空調装置は、一般に、その空調
ユニット内に各種のドア（モードドア、エアミックスド
ア、インテークドアなど）が配設されており、それぞれ
のドアは対応するアクチュエータ（モードドアアクチュ
エータ、エアミックスドアアクチュエータ、インテーク
ドアアクチュエータなど）によって開閉されるようにな
っている。各アクチュエータは、通常、モータを内蔵し
たモータアクチュエータで構成されている。

【０００３】図９はそうした従来の自動車用空調装置の
一般的なアクチュエータ制御システムを示す構成図であ
る。

【０００４】このシステムは、アクチュエータとして、
モードドアを開閉するモードドアアクチュエータ１と、
エアミックスドアを開閉するエアミックスドアアクチュ
エータ２と、インテークドアを開閉するインテークドア
アクチュエータ３を有しており、これらはオートアンプ
４によって総合的に制御される。オートアンプ４にはス
イッチ類やディスプレイを備えた操作／表示部５が接続
されている。

【０００５】上記の各アクチュエータ１〜３はそれぞれ
モータ６を内蔵したモータアクチュエータであるが、そ
れぞれドア位置の検出機構が異なるため、すべて別種の
アクチュエータによって構成されている。すなわち、モ
ードドアアクチュエータ１は、アクチュエータのシャフ
トに連動して切り替わるパターンスイッチからなる位置
検出スイッチ７を内蔵しており、図９の例では、５つの
吹出口モードの設定が可能であり、モータ６に電力を供
給するための電力線と位置検出スイッチ７からの信号線
およびアース線とを合わせて、合計９本のハーネスを使
用している。エアミックスドアアクチュエータ２は、ア
クチュエータのシャフトと連動して移動しエアミックス
ドア開度を電圧値に変換する可変抵抗であるＰＢＲ（ポ
テンショ・バランス・レジスタ）８を内蔵しており、図
９の例では、モータ６とＰＢＲ８とで合計５本のハーネ
スを使用している。インテークドアアクチュエータ３
は、アクチュエータのシャフトに連動して切り替わるパ
ターンスイッチからなる位置検出スイッチ９を内蔵して
おり、図９の例では、３つの吸込口モードの設定が可能
であり、モータ６と位置検出スイッチ７とで合計７本の
ハーネスを使用している。すなわち、この構成では、オ
ートアンプ４と各アクチュエータ１〜３の間で合計２１
（＝９＋５＋７）本のハーネスを使用している。オート
アンプ４はこれらのハーネスを使ってパラレル通信によ
り信号（駆動信号や制御信号）の送受信を行い、各アク
チュエータ１〜３を総合制御する。なお、オートアンプ
４は各アクチュエータ１〜３内のモータ６に駆動信号を
送るモータ駆動回路を内蔵している。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のアクチュエータ制御システムにあっては、各
アクチュエータ１〜３はすべて別種のアクチュエータで
あり、しかも、オートアンプ４はそうした別種の各アク
チュエータ１〜３をパラレル通信を使って制御する構成
となっているためオートアンプ４と各アクチュエータ１
〜３の間のハーネスの本数が多く（図９の例では２１
本）、したがってシステム全体のコスト（システムコス
ト）の低減には一定の限界がある。

【０００７】本発明は、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、ハーネス本数の削減とシス
テムコストの低減を図りうるアクチュエータ制御システ
ムを備えた自動車用空調装置を提供することを目的とす
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１記載の発明は、空調ユニット内に配設され
た各種のドアに対してそれぞれ設けられ、前記ドアを駆
動するモータと、前記ドアの現在位置を電圧として出力
する位置検出手段と、与えられた目標位置データと前記
位置検出手段の出力とに基づいて前記モータを制御する
制御回路とを備えた同種の複数のアクチュエータと、前
記同種の複数のアクチュエータとの間でシリアル通信を
行い、当該各アクチュエータを総合制御する制御手段と
を有することを特徴とする。

【０００９】請求項２記載の発明は、上記請求項１記載
の発明において、前記位置検出手段は可変抵抗で構成さ
れていることを特徴とする。

【００１０】請求項３記載の発明は、上記請求項１また
は２記載の発明において、前記制御回路は、前記制御手
段から送信されたシリアル信号を受信し、目標位置デー
タを抽出する通信処理回路と、前記通信処理回路の出力
と前記位置検出手段の出力により、前記モータを正転さ
せるか、逆転させるか、または停止させるかを決定する
制御決定回路と、前記制御決定回路の出力に応じて前記
モータを正転、逆転、または停止させるモータ駆動回路
とを有することを特徴とする。

【００１１】請求項４記載の発明は、上記請求項３記載
の発明において、前記制御回路は１つのＩＣで構成され
ていることを特徴とする。

【００１２】以上のように構成した請求項１記載の発明
にあっては、各種のドアを駆動する各アクチュエータは
１種類に統合化されている。このアクチュエータは、内
蔵された位置検出手段によってドアの現在位置を電圧と
して検出し、同じく内蔵された制御回路によって、与え
られた目標位置データと位置検出手段の出力（現在位
置）とに基づいてモータを制御し、モータを目標位置に
停止させる。つまり、モータの停止制御はアクチュエー
タ自身によって行なわれる。制御手段は、各アクチュエ
ータとの間でシリアル通信を行って目標位置データを所
望のアクチュエータに送り、各アクチュエータを総合的
に制御する。このとき、制御手段と各アクチュエータの
間のデータの送受信はシリアル通信で行うため、制御手
段と各アクチュエータの間の通信線は１本で足りる。

【００１３】請求項２記載の発明にあっては、位置検出
手段は可変抵抗（ＰＢＲ）で構成されており、ドアの現
在位置はその可変抵抗によって電圧値に変換されて出力
される。

【００１４】請求項３記載の発明にあっては、制御回路
によってモータを制御する際に、まず、通信処理回路
で、制御手段から送信されたシリアル信号を受信し、目
標位置データを抽出する。制御決定回路は、通信処理回
路の出力（目標位置）と位置検出手段の出力（現在位
置）により、モータを正転させるか、逆転させるか、ま
たは停止させるかを決定する。モータ駆動回路は、その
制御決定回路の出力に応じて実際にモータを正転、逆
転、または停止させる。すなわち、制御回路は、外部の
制御手段と通信する機能と、モータの制御信号を作る機
能と、モータの駆動信号を出力する機能とを備えてい
る。

【００１５】請求項４記載の発明にあっては、制御回路
は１つのＩＣで構成されており、たとえば、アクチュエ
ータの回路基板上に装填される。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１は本発明の自動車用空調装置
の一実施形態によるアクチュエータ制御システムを示す
概略図、図２はその外観図である。なお、図９と共通す
る部分には同一の符号を付している。図１においては、
図９の場合と同様、３つのアクチュエータ、すなわち、
吹出口を選択するモードドアを開閉するモードドアアク
チュエータ１０ａと、冷風と温風の割合を調節するエア
ミックスドアを開閉するエアミックスドアアクチュエー
タ１０ｂと、ファンが吸入する外気と内気の割合を調節
するインテークドアを開閉するインテークドアアクチュ
エータ１０ｃとを用いたシステムを例示している。

【００１７】各アクチュエータ１０ａ〜１０ｃはすべて
同じ１種類のアクチュエータで構成されている。このア
クチュエータ１０は、ドアを駆動するモータ６とドアの
現在位置を電圧として検出するＰＢＲ８を内蔵したいわ
ゆるＰＢＲ方式のモータアクチュエータであり、本シス
テムに専用のＩＣ（カスタムＩＣ）１１を内蔵してい
る。位置検出手段はＰＢＲ８で構成され、制御回路はカ
スタムＩＣ１１で構成されている。カスタムＩＣ１１
は、少なくとも３つの機能、すなわち、外部と通信する
機能、モータ６の制御信号を作る機能、モータ６の駆動
信号を出力する機能を備えている。カスタムＩＣ１１は
通信処理回路および制御決定回路として機能する通信制
御回路１２とモータ駆動回路１３とで構成されている。
通信制御回路１２はＰＢＲ８と接続されており、外部と
通信する機能とモータ６の制御信号を作る機能を有して
いる。また、モータ駆動回路１３はモータ６と接続され
ており、通信制御回路１２で作られた制御信号に応じて
モータ６を駆動する機能を有している。カスタムＩＣ１
１は、たとえば、図２に示すように、アクチュエータ１
０内に設けられた回路基板１４上に装填される。

【００１８】各アクチュエータ１０ａ〜１０ｃはマイコ
ンを内蔵したオートアンプ１５によって総合的に制御さ
れる。制御手段はオートアンプ１５で構成されている。
オートアンプ１５と各アクチュエータ１０ａ〜１０ｃと
は１本の電源線１６と１本の通信線１７とで接続されて
いる。より詳細には、オートアンプ１５にはアクチュエ
ータ用に１本の電源線１６と１本の通信線１７とが接続
されており、それぞれが途中で分岐して各アクチュエー
タ１０ａ〜１０ｃに接続されている。また、アクチュエ
ータ１０には１本のアース線１８が設けられている。し
たがって、各アクチュエータ１０ａ〜１０ｃはそれぞれ
１本の電源線１６と１本の通信線１７と１本のアース線
１８を持つことになり、図１の例では、オートアンプ１
５と各アクチュエータ１０ａ〜１０ｃの間のハーネスの
数は、合計で、３（アクチュエータの個数）×３（本／
個数）＝９本となる。

【００１９】本実施形態では、オートアンプ１５と各ア
クチュエータ１０ａ〜１０ｃの間でやり取りされる通信
信号は１本の通信線１７のみで伝送され（１線式）、双
方向の通信が行われるようになっている。通信信号は１
本の通信線１７を使って送受信するため、本システムで
は情報を直列伝送するシリアル通信を用いている。すな
わち、本システムでは、オートアンプ１５は各アクチュ
エータ１０ａ〜１０ｃをシリアル通信を使って制御する
ように構成されている。この点については後で詳細に説
明する。

【００２０】オートアンプ１５にはスイッチ類やディス
プレイを備えた操作／表示部５が接続されている。これ
らオートアンプ１５と操作／表示部５は、たとえば、一
体化されて１台のコントローラ１９を構成している（図
２参照）。コントローラ１９には電源である車載のバッ
テリ２０が接続されている。図示しないが、オートアン
プ１５には各種センサ（車室内空気の温度を検出する内
気センサ、外気温度を検出する外気センサ、日射量を検
出する日射センサなど）も接続されている。オートアン
プ１５は、これら各センサや各スイッチなどの信号を演
算処理して、各アクチュエータ１０ａ〜１０ｃを作動さ
せるための情報（ドア目標停止位置など）を１本の通信
線１７を介して送信する。なお、従来は、前述したとお
り、モータ６に駆動信号を提供するモータ駆動回路はオ
ートアンプ４の中に設けられていたが、本システムで
は、それぞれのアクチュエータ１０にモータ駆動回路１
３を備えたカスタムＩＣ１１を取り付けているので、オ
ートアンプ１５（具体的にはマイコン）にモータ駆動回
路を設ける必要はない。

【００２１】図３は本実施形態のシステム回路図であ
る。オートアンプ１５内にはマイコン（ＣＰＵ）２１が
あり、このＣＰＵ２１にはクロック信号を出力するクロ
ック端子（ＣＬＫ）と、データ信号を出力する送信端子
（Ｔx ）と、アクチュエータ１０からの信号を受信する
受信端子（Ｒx ）が設けられている。本実施形態では、
１本の通信線１７しかないため、後で詳述するように、
オートアンプ１５からアクチュエータ１０への情報の伝
達に際し、クロック信号とデータ信号を同時に送受信す
るように構成されている。クロック端子（ＣＬＫ）と通
信線１７の間には順に抵抗Ｒ1 、トランジスタＴ1 、抵
抗Ｒ2が接続され、送信端子（Ｔx ）と通信線１７の間
には順に抵抗Ｒ3 、トランジスタＴ2 、抵抗Ｒ4 が接続
され、受信端子（Ｒx ）と通信線１７の間には抵抗Ｒ5
と抵抗Ｒ6 が接続されている。外部の電源２０はダイオ
ードＤ1 を介してオートアンプ１５の中に取り入れら
れ、抵抗Ｒ7 を介してＣＰＵ２１に電力を供給するとと
もに、電源線１６を介してアクチュエータ１０に電力を
供給するようになっている。

【００２２】一方、アクチュエータ１０の内部にはモー
タ６とＰＢＲ８とカスタムＩＣ１１が設けられている。
カスタムＩＣ１１の受信端子（Ｒx ）は抵抗Ｒ8 を介し
て通信線１７と接続され、その送信端子（Ｔx ）は抵抗
Ｒ9 を介して通信線１７と接続されている。カスタムＩ
Ｃ１１への電力供給は電源線１６を介して行われる。抵
抗Ｒ10は保護抵抗である。モータ６はカスタムＩＣ１１
の所定の端子に接続されている。カスタムＩＣ１１のア
ース端子はアース線１８に接続されている。ＰＢＲ８の
一端はカスタムＩＣ１１のＰＢＲ電源端子（たとえば、
５Ｖ）に接続され他端はアース線１８に接続されてい
る。よって、ＰＢＲ８の出力範囲は０〜５Ｖとなる。ド
アの現在位置はブラシ２２とＰＢＲ８との摺動位置に応
じた電圧値として検出され、その電圧値はカスタムＩＣ
１１の所定の端子に入力される。なお、ブラシ２２はア
クチュエータ１０のシャフトと連動して移動する。

【００２３】本実施形態では、パターン形状の可変抵抗
であるＰＢＲ８は回路基板１４上にプリントされてお
り、そのプリントされたＰＢＲ８の上をシャフトに固定
されたブラシ２２が摺動するように構成されている。こ
れにより、部品点数が削減され、コストの低下が図れ
る。

【００２４】また、本実施形態では、カスタムＩＣ１１
が故障したときなどの異常時にモータ６が限界位置を超
えてオーバーランしないよう、一定の位置に到達したら
モータ６を強制的に停止させるため、ＰＢＲ８の両端の
外側にそれぞれ強制パターン２３ａと２３ｂを設けてい
る。一方の強制パターン２３ａはＰＢＲ電源（５Ｖ）に
接続され、他方の強制パターン２３ｂはアース線１８に
接続されている。

【００２５】次に、本システムにおける通信のやり方を
説明する。図４は本システムの通信に関係する部分を示
すシステム回路図である。なお、図３と共通する部分に
は同一の符号を付し、その説明は一部省略する。本シス
テムでは、上記したように、オートアンプ１５からアク
チュエータ１０への情報の伝達に際して、クロック信号
とデータ信号を１本の通信線１７を使って同時に送受信
するように構成されている。送信側となるオートアンプ
１５の基本構成は図３と図４に示したとおりである。受
信側となるアクチュエータ１０のカスタムＩＣ１１は、
その通信制御回路１２内に、通信信号を非反転入力とし
データしきい値を反転入力として比較を行うコンパレー
タ２４と、通信信号を非反転入力としクロックしきい値
を反転入力として比較を行うコンパレータ２５と、送信
用のトランジスタＴ3 とを備えている。データしきい値
はメモリ２６に記憶され、また、クロックしきい値はメ
モリ２７に記憶されている。

【００２６】オートアンプ１５からアクチュエータ１０
にデータを送信する場合、ＣＰＵ２１のクロック端子
（ＣＬＫ）から出力されるクロック信号（図５（Ａ）参
照）と送信端子（Ｔx ）から出力されるデータ信号（図
５（Ｂ）参照）は重ね合わされて合成され、両者を含む
３値式符号の通信信号（図５（Ｃ）参照）が通信線１７
上を伝送され、アクチュエータ１０内のカスタムＩＣ１
１の通信制御回路１２で受信される。この通信信号は、
図５（Ｃ）に示すように、パルスの振幅で３つの状態
（ハイ（Ｈ）、ロー（Ｌ）、オフ）を表現している。ハ
イ（Ｈ）の状態はデータ信号とクロック信号の両者を含
み、ロー（Ｌ）の状態はクロック信号のみを含んでい
る。したがって、あらかじめ、データしきい値をハイ
（Ｈ）のレベルとロー（Ｌ）のレベルの中間値に設定
し、クロックしきい値をロー（Ｌ）のレベルとオフ状態
のレベルの中間値に設定しておけば、通信信号をデータ
しきい値およびクロックしきい値とそれぞれ比較するこ
とによって、元のデータ信号とクロック信号をそれぞれ
抽出することができる。すなわち、通信制御回路１２に
入力された通信信号は、一方でコンパレータ２４におい
てデータしきい値と比較され、他方でコンパレータ２５
においてクロックしきい値と比較される（図５（Ｃ）参
照）。コンパレータ２４は、通信信号の値がデータしき
い値よりも大きいときにオンの出力を出し、これによっ
てデータ信号が抽出される（図５（Ｄ）参照）。また、
コンパレータ２５は、通信信号の値がクロックしきい値
よりも大きいときにオンの出力を出し、これによってク
ロック信号が抽出される（図５（Ｅ）参照）。このよう
な受信動作を経て、オートアンプ１５から送信されたク
ロックとデータがアクチュエータ１０に受信される。こ
うして、受信側に発振源を必要としない自己同期式通信
が実現される。アクチュエータ１０は通信信号から抽出
したクロックによって全動作を行う。なお、受信データ
のサンプリングは、抽出クロックを遅延させその立ち上
がりで行うようにしてもよい。

【００２７】このように、クロック信号にデータ信号を
重畳して３値式符号の通信信号を形成し、この通信信号
をオートアンプ１５とアクチュエータ１５の間で送受信
するので、クロック信号とデータ信号を１本の通信線１
７で同時に伝送することができ（１線式）、コストの点
で有利である。

【００２８】通信信号は、上記のように、２種類のパル
ス振幅によりハイ（Ｈ）とロー（Ｌ）が定義されている
が、ここでは、３つのパルスを組み合わせて２ビットの
バイナリデータを表わすようにしている（符号化）。具
体的には、たとえば、波形がＨＬＬＬのときはＳＯＭと
し、ＨＨＨのときは「００」とし、ＨＬＨのときは「０
１」とし、ＨＨＬのときは「１０」とし、ＨＬＬのとき
は「１１」とする。

【００２９】また、通信信号（シリアル信号）は、たと
えば、図６に示すように構成されている。信号名がＳＯ
Ｍ(Start Of Message)は、ビット数が８／３ビットで、
送信開始を表わす符号である。ＡＤＲ（アドレス）は、
３ビットで、送信対象とするアクチュエータのアドレス
を表わす信号である。つまり、本システムでは、オート
アンプ１５からすべてのアクチュエータ１０ａ〜１０ｃ
に共通の信号が同時に送信されるため、どのアクチュエ
ータに向けた通信信号であるかをこのＡＤＲの信号によ
って表わしている。ＥＮＡ（イネーブル）は、１ビット
で、モータ駆動許可かモータ駆動禁止かを表わす信号で
ある。これにより、異常時にはモータを強制的に停止さ
せる。ＤＡＴＡ（データ）は、７ビットで、各アクチュ
エータ１０ａ〜１０ｃに対応した制御データ、つまりオ
ートアンプ１５の演算結果としてのドア目標停止位置を
表わす信号である。ＰＲＴＹ（パリティ）は、１ビット
で、ＡＤＲ、ＥＮＡ、ＤＡＴＡに対する奇数パリティを
表わす信号である。奇数であれば正常、偶数であれば異
常があったと判断される。以上は、オートアンプ１５か
らアクチュエータ１０に送られる情報である。ＰＯＳ
（モータ位置）は、１ビットで、アクチュエータからの
送信信号であり、目標位置に到達したか未到達かを表わ
す信号である。

【００３０】すなわち、通信線１７上を送受信される通
信信号（シリアル信号）は、オートアンプ１５から各ア
クチュエータ１０ａ〜１０ｃへの情報として、アクチュ
エータの識別情報（アドレス）（ＡＤＲ）、モータの作
動・停止信号（ＥＮＡ）、目標位置停止信号（ＤＡＴ
Ａ）、およびエラー検知情報（ＰＲＴＹ）、また、各ア
クチュエータ１０ａ〜１０ｃからオートアンプ１５への
情報として、目標位置到達情報からなっている。

【００３１】アクチュエータ１０は、オートアンプ１５
から送信されてきたデータ（目標位置）により、ドアの
現在位置を電圧で示すＰＢＲ８の出力を監視しながらモ
ータ６を駆動し、ドアを回動させて目標停止位置に近づ
けるように構成されている。特に、本システムでは、各
アクチュエータをすべてＰＢＲ方式のアクチュエータ１
０で統一しているため、少なくとも従来パターンスイッ
チで停止制御を行っていたモードドアアクチュエータ１
０ａ（およびインテークドアアクチュエータ１０ｃ）に
ついては、少なくともそれと同程度の停止位置制度を実
現しなければならない。

【００３２】図７はそのための停止制御系のブロック図
である。この制御系は、通信信号（シリアル信号）から
抽出した受信データに含まれている目標停止位置（目標
値）のデジタルデータを一時格納する目標値受信レジス
タ２８と、目標値に対して２を加算する加算器２９と、
通信信号（シリアル信号）から抽出したクロックに同期
して出力を２段階交互に切り替える切換回路３０と、加
算器２９の出力である目標値＋２（上限値）と目標値受
信レジスタ２８の出力である目標値そのもの（下限値）
を入力とし切換回路３０の出力に応じて上限値と下限値
のどちらか一方を出力するセレクタ３１と、セレクタ３
１の出力をアナログ値に変換するＤ／Ａ変換器３２、と
ＰＢＲ８の出力を非反転入力としＤ／Ａ変換器３２の出
力を反転入力として比較を行うコンパレータ３３と、コ
ンパレータ３３の出力と切換回路３０の出力によりモー
タ６の正転、逆転、または停止を決定するＯＮ／ＯＦＦ
決定回路３４と、ＯＮ／ＯＦＦ決定回路３４の出力に基
づいて実際にモータ６を駆動するモータ駆動回路１３と
を備えている。

【００３３】ここでは、一般にＰＢＲ８の両端５％程度
は精度（リニアリティ）が落ちるので、Ｄ／Ａ変換器３
２の参照電圧をＰＢＲ電圧（５Ｖ）とし、その両端５％
を除く範囲、すなわち０．０５Ｖ〜４．９５ＶをＤ／Ａ
変換器３２の出力範囲として、ＰＢＲ８の両端を使用し
ない構成としている。目標値は７ビット（０．０５Ｖ〜
４．９５Ｖを１２８分割）で与えられる。

【００３４】この制御系においては、１つのＤ／Ａ変換
器３２に対するデジタル入力を、クロックに同期して上
限値（目標値＋２）と下限値（目標値そのもの）を交互
に切り替えて、ドアの現在位置と上限値および下限値の
大小関係を判定して、モータ６の正転、逆転、停止を決
定し、ドアが上限値と下限値の間の範囲に入るように制
御する。この場合、上限値と下限値の中間値は受信され
た目標値に１を加えた値となり、これを最終目標値とし
て制御が行われる。

【００３５】図８はこのような停止制御方式におけるＤ
／Ａ変換器３２の出力のばらつきと停止範囲の関係を示
す図である。この方式では、Ｄ／Ａ変換器３２とコンパ
レータ３３それぞれ１つずつで制御を行うことができる
ので、誤差を小さくすることができる。すなわち、たと
えば、Ｄ／Ａ変換器３２の精度を例にとって説明する
と、上限値と下限値のばらつき幅をそれぞれＡ、Ｂとし
た場合、１つのＤ／Ａ変換器３２で上限値と下限値を出
力するため、上限値と下限値が単独でばらつくことはな
く、上限値と下限値の相対的なばらつきはきわめて小さ
い。つまり、上限値と下限値はその間隔（停止範囲）が
一定に保たれたまま、同じような誤差を生じることにな
る。これは、停止範囲のばらつきがきわめて小さいこと
を意味し、従来よりも狭い停止範囲Ｃでハンチングが防
止される。その結果、停止位置精度Ｄも従来より向上す
る。なお、この構成では、目標値に対して加算回路のみ
で制御を行うため、加算回路と減算回路の双方を用いる
構成に比べて、回路規模が小さくなり、コスト的にも有
利である。

【００３６】したがって、本実施形態によれば、ドアを
駆動するアクチュエータをすべてカスタムＩＣ１１を内
蔵したＰＢＲ方式のモータアクチュエータ１０に統一
し、オートアンプ１５と各アクチュエータ１０ａ〜１０
ｃの間を１本の電源線１６と１本の通信線１７で接続
し、シリアル通信を使って各アクチュエータ１０ａ〜１
０ｃを制御するようにしたので、オートアンプ１５と各
アクチュエータ１０ａ〜１０ｃの間のハーネス本数が大
幅に削減される。たとえば、図９に示す従来の構成では
２１本のハーネスが必要であったが、図１に示す本実施
形態では９本で済み、２１−９＝１２本の節約となって
いる。

【００３７】また、上記のようにアクチュエータの統合
化を図ったので、従来のようにドアごとに別種のアクチ
ュエータを用意する必要がなくなり、１種類のアクチュ
エータのみを用意すれば足りるようになり、統合化のマ
スメリットによってアクチュエータの製造コストの低減
を図ることができる。

【００３８】また、アクチュエータ１０にカスタムＩＣ
１１を内蔵し、従来オートアンプが行っていたモータの
駆動制御をアクチュエータ１０自身によって行わせるよ
うにしたので、オートアンプ１５内のマイコン２１の負
荷が低減される。これにより、アクチュエータ制御のロ
ジックが簡単になり、ソフトウェアの負荷が低減される
とともに、ハードウェアの面でもアクチュエータ用の制
御回路やモータ駆動回路をなくすことができる。したが
って、上記のハーネス削減に伴うＩ／Ｏの削減と相俟っ
て、廉価なマイコンを採用することができるようにな
る。

【００３９】さらに、アクチュエータ用の回路を削減で
きることから、オートアンプ１５の小型化が容易にな
り、操作／表示部５との一体化や、アクチュエータとの
一体化（機電一体）が可能となる。

【００４０】また、アクチュエータはすべてＰＢＲ方式
のアクチュエータ１０となるため、サイドリンクの開発
が容易になり、開発工数の削減が図られる。

【００４１】そして、上記のように、ハーネス本数の削
減、アクチュエータの統合化、オートアンプの簡素化な
どを図ることによって、全体としてシステムのコスト
（システムコスト）を削減することができる。

【００４２】なお、本実施形態では、モードドアアクチ
ュエータ１０ａ、エアミックスドアアクチュエータ１０
ｂ、インテークドアアクチュエータ１０ｃの３つのアク
チュエータを用いたシステムについて説明したが、これ
に限定されないことはもちろんである。たとえば、本実
施形態のように、ＡＤＲ（アドレス）信号が３ビットで
ある場合には、合計８台までのアクチュエータを１台の
オートアンプ１５に接続することができる。

【００４３】

【発明の効果】以上述べたように、請求項１記載の発明
によれば、ドアを駆動するアクチュエータを自身でモー
タ停止制御を実行しうる１種類に統合し、各アクチュエ
ータをシリアル通信を使って制御するので、ハーネスの
削減とともに、オートアンプのソフトウェアとハードウ
ェア両面での簡素化が図られ、システムコストが低減さ
れる。

【００４４】請求項２記載の発明によれば、位置検出手
段を可変抵抗で構成したので、サイドリンクの開発が容
易になり、開発工数の低減が図られる。

【００４５】請求項３記載の発明によれば、制御回路に
通信機能とモータ制御機能とモータ駆動機能を持たせた
ので、オートアンプから目標位置データを受信すればア
クチュエータ自身でドアの停止制御が行われるようにな
り、オートアンプの負荷が低減され、コストの低減につ
ながる。

【００４６】請求項４記載の発明によれば、制御回路を
１つのＩＣで構成したので、アクチュエータの小型化が
図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の自動車用空調装置の一実施形態によ
るアクチュエータ制御システムを示す構成図

【図２】 図１のシステムの外観図

【図３】 本実施形態のシステム回路図

【図４】 本実施形態の通信処理系を示すシステム回路
図

【図５】 通信方式を説明するための信号波形図

【図６】 通信信号の構成を示す図

【図７】 本実施形態の停止制御系のブロック図

【図８】 図７の停止制御系におけるＤ／Ａ変換器の出
力ばらつきと停止範囲の関係を示す図

【図９】 従来のアクチュエータ制御システムを示す構
成図

【符号の説明】

６…モータ ８…ＰＢＲ（位置検出手段） １０…アクチュエータ １１…カスタムＩＣ（制御回路） １２…通信制御回路（通信処理回路、制御決定回路） １３…モータ駆動回路 １５…オートアンプ（制御手段） １６…電源線 １７…通信線 １８…アース線

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岩橋 弘治 東京都中野区南台５丁目24番15号 カルソ ニック株式会社内 (72)発明者 松本 孝 神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日産 自動車株式会社内 (72)発明者 佐藤 義則 神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日産 自動車株式会社内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 空調ユニット内に配設された各種のドア
   に対してそれぞれ設けられ、前記ドアを駆動するモータ
   （６）と、前記ドアの現在位置を電圧として出力する位
   置検出手段（８）と、与えられた目標位置データと前記
   位置検出手段（８）の出力とに基づいて前記モータ
   （６）を制御する制御回路（１１）とを備えた同種の複
   数のアクチュエータ（１０）と、 前記同種の複数のアクチュエータ（１０）との間でシリ
   アル通信を行い、当該各アクチュエータ（１０）を総合
   制御する制御手段（１５）と、 を有することを特徴とする自動車用空調装置。
2. 【請求項２】 前記位置検出手段（８）は可変抵抗で構
   成されていることを特徴とする請求項１記載の自動車用
   空調装置。
3. 【請求項３】 前記制御回路（１１）は、 前記制御手段（１５）から送信されたシリアル信号を受
   信し、目標位置データを抽出する通信処理回路（１２）
   と、 前記通信処理回路（１２）の出力と前記位置検出手段
   （８）の出力により、前記モータ（６）を正転させる
   か、逆転させるか、または停止させるかを決定する制御
   決定回路（１２）と、 前記制御決定回路（１２）の出力に応じて前記モータ
   （６）を正転、逆転、または停止させるモータ駆動回路
   （１３）と、 を有することを特徴とする請求項１または２記載の自動
   車用空調装置。
4. 【請求項４】 前記制御回路（１１）は１つのＩＣで構
   成されていることを特徴とする請求項３記載の自動車用
   空調装置。