JPH106750A - モータアクチュエータの駆動制御方法及びモータアクチュエータ駆動制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 モータアクチュエータの駆動において、制御
精度が高く、制御の安定性が良好で、目標位置への速や
かな移動を可能とする。 【解決手段】 エアミックスドアの目標開度と実際の開
度との差（Θ_A′−Θ_A）が予め定められた不感帯の幅
（ヒステリス幅）以上である場合には、その大きさに応
じて、ミックスドアアクチュエータをヒート側又はクー
ル側へ、エアミックスドアが目標位置となるまで駆動し
（ステップ１３２，１３４，１４０〜１５２参照）する
ことで、不感帯は無効とされる一方、差（Θ_A′−Θ_A）
が所定値以下、すなわちミックスドアアクチュエータの
駆動位置が不感帯内にある場合には、不感帯を有効とし
て、ミックスドアアクチュエータの駆動を停止し（ステ
ップ１３２〜１３８参照）、動作の安定性を図るように
なっている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、モータアクチュエ
ータの駆動制御方法及びその駆動制御装置に係り、特
に、いわゆるオーバランの少ないモータ、例えば、ステ
ッピングモータを用いてなるモータアクチュエータであ
って、例えば、車両用空調装置においていわゆる空調制
御のためのドアを駆動するモータアクチュエータの制御
精度の改善を図るための駆動制御方法及びその駆動制御
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の駆動制御装置としては、
例えば、特公昭５９−４３３２６号公報に示されたよう
に、車両用空調装置のモータアクチュエータによるエア
ミックスドア制御において、目標開度の近傍にいわゆる
不感帯を設け、エアミックスドアが不感帯に達したとこ
ろでは、モータアクチュエータが動作しないようにし
て、制御の安定性を確保するようにしたものが公知・周
知となっている。また、特開昭６１−２８７８０９号公
報に示されたように、車両用空調装置のモータアクチュ
エータによるエアミックスドア制御において、エアミッ
クスドアの標準の開度を中心にして、エアミックスドア
が回動される方向に応じて目標値といわゆる不感帯を別
々に設定することにより、エアミックスドアの標準開度
の近傍におけるモータアクチュエータのハンチングを防
止し、かつ、制御精度の向上を図れるようにしたものが
公知・周知となっている。

【０００３】さらに、特公平８−２２００号公報に示さ
れたように、モータアクチュエータを構成するステッピ
ングモータへ対して回路が要求する駆動ステップと、現
実の駆動ステップとの差を検出し、この差の大小を２つ
の基準値によって判断し、その判断結果に応じて、ステ
ッピングモータを所定ステップだけ駆動するようにする
ことで、例えば、要求ステップの大きな変化の際に、駆
動ステップの低減を図り、ステッピングモータの長寿命
化に寄与できるようにしたものが公知・周知となってい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特公昭
５９−４３３２６号公報に示されたものにあっては、モ
ータアクチュエータを構成するモータが、駆動信号が断
たれても即座に停止せず多少のいわゆるオーバランを生
ずるものである場合には、目標値手前の不感帯に到達し
た時点で駆動信号が断たれ、その後は、オーバランによ
り目標値に近づき停止することとなるために都合がよい
が、駆動信号が断たれた際にオーバランを生じないよう
なモータである場合、例えばステッピングモータである
場合には、不感帯に到達したとろこで、即座に停止する
ため、現実の位置と目標値との間には常に不感帯の大き
さの差を生じ、それ以上目標値に近づくことはないとい
う問題を生ずる。

【０００５】また、特開昭６１−２８７８０９号公報に
示されたものにあっては、標準の目標値を中心にその両
側にそれぞれ別個の目標値と不感帯とを設ける必要があ
るため、全体の構成が複雑となるばかりか、上述した特
公昭５９−４３３２６号公報に示されたものと同様に、
制御精度をモータアクチューエタのオーバランに依存し
ているため、モータアクチュエータをステッピングモー
タで構成した場合には同様な問題を生ずる。

【０００６】この特開昭６１−２８７８０９号公報に開
示された装置において、このような問題を極力回避する
ため、例えば、モータアクチュエータがオーバランのな
いものである場合には、不感帯の幅を極力狭めるとする
と、車両用空調装置により演算される熱環境信号の僅か
な変化があってもそれに応じて出力される駆動信号によ
り、モータアクチュエータが略常時動作するような状態
となるため、モータアクチュエータの短寿命化を招くば
かりか、作動音が不快感を招くという新たな問題を惹起
することとなる。

【０００７】さらに、特公平８−２２００号公報に示さ
れた装置にあっては、前２者に比して、目標値へ漸近す
るような制御動作となっているため、他のものに比して
目標値への到達時間を要し、応答性が低いという問題が
ある。加えて、前２者のようないわゆる不感帯を設けて
いないことから、安定性に欠けるため、その対策として
タイマーを使用して、所定時間の制御動作を禁止するこ
とで安定性の確保を行っているが、このように前２者に
はないタイマーの使用により構成が複雑化するという問
題をも生ずる。

【０００８】本発明は、上記実状に鑑みてなされたもの
で、オーバランを生じない又は少ないモータアクチュエ
ータにおいて、制御精度が高く、制御の安定性が良好
で、目標位置への速やかな移動を可能とすることのでき
るモータアクチュエータの駆動制御方法を提供するもの
である。本発明の他の目的は、オーバランを生じない又
は少ないモータアクチュエータにおいて、簡易な構成
で、制御精度が高く、制御の安定性が良好で、目標位置
への速やかな移動を可能とすることのできるモータアク
チュエータ駆動制御装置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明に係
るモータアクチュエータの駆動制御方法は、モータアク
チュエータの駆動を制御する駆動制御方法であって、前
記モータアクチュエータの駆動の目標位置の近傍に所定
幅の不感帯を設け、モータアクチュエータをこの不感帯
の外から駆動する場合には、当該不感帯を無効として目
標位置まで駆動し、目標位置に到達した後は当該不感帯
を有効とし、モータアクチュエータの駆動位置が不感帯
内にある場合には、モータアクチュエータを駆動停止状
態とするものである。

【００１０】かかる駆動制御方法は、モータアクチュー
エタであって、特に、オーバランの少ないモータ、例え
ば、ステッピングモータを用いてなるものである場合に
は、所望の位置で停止し、いわゆるオーバランするよう
なことがないことに着目すると共に、一旦、目標位置が
達成された後は、動作の安定性を確保できるようにする
という点に鑑みてなされたもので、モータアクチュエー
タの駆動位置が目標値の上下に所定の幅で設定される不
感帯内にある場合には、従来制御と同様にモータアクチ
ュエータの駆動を行わないようにして、動作の安定性の
確保を図る一方、不感帯の外の位置にある場合には、モ
ータアクチュエータが目標の駆動位置に達するまで、不
感帯に入っても駆動停止とすることなく、モータアクチ
ュエータを駆動するようにし、制御精度の向上を図った
ものである。

【００１１】請求項４記載の発明に係るモータアクチュ
エータ駆動制御装置は、モータアクチュエータを外部か
ら入力される制御信号に応じて駆動する駆動手段を有し
てなるモータアクチュエータの駆動制御装置において、
前記モータアクチュエータの駆動位置の判定を行う位置
判定手段と、前記位置判定手段により、モータアクチュ
エータが目標の駆動位置から所定値以上離れた位置にあ
ると判定された場合には、モータアクチュエータが目標
の駆動位置に達するまで前記駆動手段を動作状態とする
一方、前記位置判定手段により、モータアクチュエータ
が目標の駆動位置を中心に所定の位置内にあると判定さ
れた場合には、前記駆動手段を非動作状態とする動作制
御手段と、を具備してなるものである。

【００１２】特に、モータアクチュエータは、ステッピ
ングモータを用いてなり、車両用空調装置のエアミック
スドアを回動するものであって、位置判定手段は、モー
タアクチュエータの回転位置を認識する回転認識手段
と、所望の吹き出し温度に応じて所定の演算式により算
出される前記エアミックスドアの目標開度と、前記回転
認識手段により認識された回転位置に対応する前記エア
ミックスドアの開度との開度差が所定値以上か否かを判
定する開度差判定手段とを具備してなり、前記開度差判
定手段による開度差が所定値以上との判定は、モータア
クチュエータが目標の駆動位置から所定値以上離れた位
置にあることに対応し、前記開度差判定手段による開度
差が所定値以下であるとの判定は、モータアクチュエー
タが目標の駆動位置を中心に所定の位置内にあることに
対応してなるものが好適である。

【００１３】かかる構成においては、駆動手段、開度差
判定手段及び動作制御手段は、具体的には、例えば、い
わゆるＣＰＵを用いて所定のプログラムを実行させるこ
とにより実現され得るものである。この装置は、ステッ
ピングモータ等のいわゆるオーバランのない又は少ない
モータを用いてなるモータアクチューエタの場合には、
所望の位置で停止し、いわゆるオーバランするようなこ
とがないことに着目すると共に、一旦、目標位置が達成
された後は、動作の安定性を確保できるようにするとい
う点に鑑みてなされたもので、モータアクチュエータの
現実の駆動位置に対応するエアミックスドアの現実の開
度と目標開度との開度差が所定値以上であると開度差判
定手段により判定された場合には、エアミックスドアが
目標開度に達するまで動作制御手段及び駆動手段により
モータアクチュエータが駆動されるようにし、駆動制御
の精度向上を図る一方、エアミックスドアが目標開度に
達した後は、その目標位置の上下に設定された不感帯を
有効として、エアミックスドアの位置がこの不感帯内に
ある場合には、モータアクチュエータの駆動を行わない
ようにすることで、目標位置前後での動作の安定性が確
保できるようにしてなるものである。

【００１４】また、請求項４記載の構成において、特
に、モータアクチュエータは、ステッピングモータを用
いてなり、車両用空調装置のエアミックスドアを回動す
るものであって、位置判定手段は、車室内の温度を検出
する車内温度検出手段と、外部入力される諸データ等か
ら算出される目標吹き出し温度と、ドア開度から算出さ
れる推定吹き出し温度と、前記目標吹き出し温度により
検出された温度との差が所定値以上か否かを判定する温
度差判定手段とを具備してなり、前記温度差判定手段に
よる温度差が所定値以上との判定は、モータアクチュエ
ータが目標の駆動位置から所定値以上離れた位置にある
ことに対応し、前記温度差判定手段による温度差が所定
値以下であるとの判定は、モータアクチュエータが目標
の駆動位置を中心に所定の位置内にあることに対応して
なるものも好適である。

【００１５】かかる構成においては、駆動手段、温度差
判定手段及び動作制御手段は、具体的には、例えば、い
わゆるＣＰＵを用いて所定のプログラムを実行させるこ
とにより実現され得るものである。この装置は、ステッ
ピングモータ等のいわゆるオーバランのない又は少ない
モータを用いてなるモータアクチューエタの場合には、
所望の位置で停止し、いわゆるオーバランするようなこ
とがないことに着目すると共に、一旦、目標位置が達成
された後は、動作の安定性を確保できるようにするとい
う点に鑑みてなされたもので、車室内への目標吹き出し
温度と現実の温度との温度差が所定値以上であると温度
差判定手段により判定された場合には、エアミックスド
アが目標開度に達するまで動作制御手段及び駆動手段に
よりモータアクチュエータが駆動されるようにし、駆動
制御の精度向上を図る一方、エアミックスドアが目標開
度に達した後は、その目標位置の上下に設定された不感
帯を有効として、エアミックスドアの位置がこの不感帯
内にある場合には、モータアクチュエータの駆動を行わ
ないようにすることで、目標位置前後での動作の安定性
が確保できるようにしてなるものである。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図１乃至図７を参照しつつ説明する。なお、以下に
説明する部材、配置等は本発明を限定するものではな
く、本発明の趣旨の範囲内で種々改変することができる
ものである。この発明の実施の形態は、車両用空調装置
のモータアクチュエータに本発明を適用した例を示すも
のであり、図１には車両用空調装置の主要部の構成を示
す構成図が示されており、最初に、同図を参照しつつ本
発明が適用される車両用空調装置について概略的に説明
することとする。

【００１７】空調ダクト１の上流側は、外気導入口２
と、内気導入口３とに分岐されており、この分岐部分に
は空調ダクト１へ導入する空気を選択するためのインテ
ークドア４が設けられている。

【００１８】そして、空調ダクト１の後流側には、ブロ
アモータ５、エバポレータ６、ヒータコア７が順次配置
されている。なお、エバポレータ６は、図示されないコ
ンプレッサ等と共に、いわゆる冷房サイクルを構成する
ようになっているものである。

【００１９】ヒータコア７は、空調ダクト１の一方側に
偏って設けられており、空調ダクト１の他方の側壁とヒ
ータコア７との間にバイパス通路８が形成されると共
に、ヒータコア７の前方には、ヒータコア７を通過する
空気量と、バイパス通路８を通過する空気量とを調節す
るためのエアミックスドア９が設けられている。

【００２０】さらに、空調ダクト１の下流側は、ベント
吹出口１０、デフロスト吹出口１１及び足元吹出口１２
に分かれて図示されない車室内に開口するように形成さ
れていると共に、それぞれの吹出口には、モードドア１
３ａ，１３ｂ，１３ｃがそれぞれ設けられている。

【００２１】上述したエアミックスドア９及びモードド
ア１３ａ，１３ｂ，１３ｃは、いずれもステッピングモ
ータ（図示せず）を用いてなるモータアクチュエータに
よりその回動位置が変えられるようになっている。すな
わち、エアミックスドア９は、ミックスドアアクチュエ
ータ１４により、モードドア１３ａ，１３ｂ，１３ｃ
は、モードアクチュエータ１５により、それぞれ駆動さ
れるようになっている。また、ブロアモータ５は、ブロ
ア駆動回路１６により駆動されるようになっている。

【００２２】コントロールユニット１７は、各種センサ
や、空調状態の設定等のスイッチ入力等の入力信号に基
づいて空調装置の動作制御、すなわち、ブロア駆動回路
１６、ミックスドアアクチュエータ１４、モードアクチ
ュエータ１５等の動作を制御するようになっているもの
である。なお、図１においては、各種センサの内、図２
乃至図４を用いて後述するコントロールユニット１７に
よるエアミックスドア制御において必要となるエバポレ
ータ６の温度Ｔeを検出するエバポレータ温度センサ１
８、外気温度Ｔ_AMを検出する外気温センサ１９、日射量
Ｑ_SUNを検出する日射センサ２０、車室内の温度Ｔ_INCを
検出する車室内温度センサ２１、エアミックスドア９の
実際の開度Θ_Aを検出する開度センサ２２についてのみ
図示されている。

【００２３】図２には、上述のコントロールユニット１
７によるミックスドアアクチュエータ制御の第１の例を
示すサブルーチンフローチャートが示されており、以
下、同図を参照しつつその制御内容について説明する。
制御が開始されると、最初に、図示されない温度設定レ
バー（図２においては「ＴＳＥＴ」と表記）が最大暖房
（FULL HEAT）位置に設定されているか否かが判定さ
れ、最大暖房位置であると判定された場合（ＹＥＳの場
合）には、エアミックスドア９を最大暖房位置とすべ
く、エアミックスドア目標開度Θ_A′が最大暖房位置に
対応する１００％に設定され、後述するステップ１３２
に進むこととなる（図２のステップ１００，１２８参
照）。なお、ステップ１００において「ＦＨ」は、最大
暖房の意味である。

【００２４】一方、最大暖房位置ではないと判定された
場合（ＮＯの場合）には、ステップ１０２へ進み、図示
されない温度設定レバーが最大冷房（FULL COOL）位置
に設定されているか否かが判定されることとなる（図２
のステップ１０２参照）。そして、最大冷房位置である
と判定された場合（ＹＥＳの場合）には、ステップ１３
０へ進みエアミックスドア９を最大冷房位置とすべく、
エアミックスドア目標開度Θ_A′が最大冷房位置に対応
する０％に設定され、後述するステップ１３２に進むこ
ととなる（図２のステップ１０２，１３０参照）。な
お、ステップ１０２において「ＦＣ」は、最大冷房を意
味する。

【００２５】一方、ステップ１０２において、最大冷房
位置ではないと判定された場合（ＮＯの場合）には、ス
テップ１０４へ進み車両用空調装置が動作状態にあるか
否か、すなわち、空調制御がなされている状態か否かが
判定され、動作状態であると判定された場合（ＹＥＳ）
の場合には、エバポレータ温度Ｔeとして３℃が設定さ
れる（図２のステップ１０８参照）一方、車両用空調装
置が動作状態ではないと判定された場合（ＮＯの場合）
には、エバポレータ温度Ｔeは、エバポレータ温度セン
サ１８により実際に検出された温度が設定されることと
なる（図２のステップ１０６参照）。

【００２６】ここで、車両用空調装置が動作状態の際
に、エバポレータ温度Ｔeとして固定値３℃を設定する
ようにしたのは、車両用空調装置が動作状態にある場
合、エバポレータ６が凍結しないように、冷房サイクル
を構成するコンプレッサ（図示せず）と電磁クラッチ
（図示せず）との連結を、通常、所定の条件下で切り離
す、いわゆるデフロスト制御が行われるようになってい
ることから、エバポレータ温度が比較的変動するため、
実際の温度を用いると、エアミックスドア制御が不安定
となることから、このような事態を回避するためであ
る。

【００２７】上述のようにしてエバポレータ温度Ｔeの
設定がなされた後は、モードドア１３ａ，１３ｂ，１３
ｃの設定が、ベントモードにいわゆるマニアル設定され
ているか否かが判定され（図２のステップ１１０参
照）、ベントモードにマニアル設定されていないと判定
された場合（ＮＯの場合）には、後述するステップ１１
６へ進む一方、ベントモードにマニアル設定されている
と判定された場合（ＹＥＳの場合）には、総合信号Ｔが
所定値以下（例えば「−５」以下）であるか否かが判定
されることとなる（図２のステップ１１２参照）。

【００２８】ここで、総合信号Ｔは、車室内の熱負荷の
大きさを示す数値であって、図示されないメインルーチ
ンにおいて、例えば、車室内温度、外気温度、日射温
度、エバポーレータ温度等のデータを用いて所定の演算
式により算出されるものである。そして、総合信号Ｔが
所定値（例えば「−５」）以下ではないと判定された場
合（ＮＯの場合）は、後述するステップ１１６へ進む一
方、総合信号Ｔが所定値「−５」以下であると判定され
た場合（ＹＥＳの場合）には、総合信号Ｔが所定値（例
えば「−５」）に設定し直されてステップ１１６へ進む
こととなる（図２のステップ１１４参照）。

【００２９】ステップ１１６においては、現時点（ステ
ップ１１６の処理時点）における目標ドア開度Θ_A′が
所定値（例えば「６０％」）以下か否かが判定されるこ
ととなる（図２のステップ１１６参照）。ここで、目標
ドア開度Θ_A′は、総合信号Ｔ、エバポレータ温度Ｔe、
演算定数α，βを用いて所定の演算式により算出される
エアミックスドア９の目標開度を表すもので、後述する
ステップ１２６において算出されるものである。

【００３０】そして、目標ドア開度Θ_A′が所定値以下
であると判定された場合（ＹＥＳの場合）には、目標ド
ア開度Θ_A′の演算に用いられる演算定数αの値として
Ｋ3が、演算定数βの値としてＫ4が、それぞれ設定され
（図２のステップ１１８参照）、さらに、不感帯として
のヒステリシス幅として±５％が設定されて（図２のス
テップ１２０参照）、ステップ１２６へ進むこととな
る。一方、目標ドア開度Θ_A′が所定値以下ではないと
判定された場合（ＮＯの場合）には、目標ドア開度
Θ_A′の演算に用いられる演算定数αの値としてＫ1が、
演算定数βの値としてＫ2が、それぞれ設定され（図２
のステップ１２２参照）、さらに、不感帯としてのヒス
テリシス幅として±２．５％が設定されて（図２のステ
ップ１２４参照）、ステップ１２６へ進むこととなる。

【００３１】このように、目標ドア開度Θ_A′の大きさ
によって、演算定数α，βの値を変えるようにしたのは
次のような理由からである。エアミックスドア９の開度
とヒータコア７を通過して車室内へ吹き出される空気の
温度との関係は、予め１次式に近似されて取得されてい
るが、この１次式の傾きは、一律ではなくいわゆる変局
点を有するものとなっている。すなわち、エアミックス
ドア９が所定開度となった箇所、すなわち、先のステッ
プ１１６における判定基準とされた目標ドア開度Θ_A′
＝６０％に対応する箇所を境にして、上述の１次式の定
数であり、ヒータ温度コントロール特性と称される定数
α，βの値が異なるため、これを考慮して目標ドア開度
Θ_A′の大きさに応じて、適切なα，βの値を設定する
ようにしたためである。

【００３２】そして、ステップ１２６においては、メイ
ンルーチンで算出されたか又は先に述べたように所定値
が設定された総合信号Ｔ、エバポレータ温度Ｔe及び演
算定数α，βを基に所定の演算式により、目標ドア開度
Θ_A′が算出され、その後、ステップ１３２（図３参
照）へ進むこととなる。ステップ１３２においては、ミ
ックスドアアクチュエータ１４の動作状態を区別するた
めのフラグＨの値が判定され、その判定結果に応じてそ
れぞれ対応するステップへ進むこととなる。

【００３３】すなわち、フラグＨに零が設定されている
と判定された場合には、目標ドア開度Θ_A′と、開度セ
ンサ２２により検出されたエアミックスドア９の実際の
開度Θ_Aとの差（Θ_A′−Θ_A）が如何なる状態かが判定
されることとなる（図３のステップ１３２，１３４参
照）。そして、（Θ_A′−Θ_A）の絶対値が、先のステッ
プ１２０又は１２４（図２参照）で設定されたヒステリ
シス幅よりも小さいと判定された場合には、エアミック
スドア９が目標位置にあるか又は目標位置の上下に先の
ステップ１２０又は１２４で設定されたヒステリシス幅
内にあるかいずれかの状態であることを意味することか
ら、ミックスドアアクチュエータ１４の駆動の必要なし
として、フラグＨに再度「０」が設定され（図３のステ
ップ１３８参照）、ミックスドアアクチュエータ１４の
駆動が停止されて（図３のステップ１３８参照）、一連
のサブルーチン処理が終了されるることとなる。

【００３４】また、ステップ１３４において、−
（Θ_A′−Θ_A）が先のステップ１２０又は１２４（図２
参照）で設定されたヒステリシス幅より大であると判定
された場合には、フラグＨに「１」が設定され（図３の
ステップ１４８参照）、目標ドア開度Θ_A′がエアミッ
クスドア９の実際の開度Θ_A以上であるか否かが判定さ
れることとなる（図３のステップ１５０参照）。

【００３５】そして、Θ_A′がΘ_A以上ではないと判定さ
れた場合（ＮＯの場合）、すなわち、Θ_A′がΘ_A以下で
あると判定された場合には、エアミックスドア９が目標
ドア開度Θ_A′よりも、余分に最大暖房側に位置する状
態であることを意味することから、エアミックスドア９
を冷房側へ移動すべくミックスドアアクチュエータ１４
の駆動がなされて（図３のステップ１５２参照）、一連
のサブルーチン処理が終了されることとなる。

【００３６】したがって、フラグＨが「１」で、かつ、
Θ_A′≧Θ_Aが成立しない間は、ヒステリシスに関係なく
（換言すればヒステリシスが無視され）、エアミックス
ドア９が目標開度Θ_A′位置に達するまでミックスドア
アクチュエータ１４が駆動され続けることとなり、エア
ミックスドア９が目標開度Θ_A′に達した後は、Θ_A′≧
Θ_Aが成立するため、フラグＨに「０」が設定される
（図３ステップ１３６参照）ことにより、ヒステリスが
有効（図３のステップ１３４により（Θ_A′−Θ_A）の判
定が行われることに相当）とされるような制御となって
いる。

【００３７】また一方、Θ_A′がΘ_A以上と判定された場
合（ＹＥＳの場合）には、これ以上のミックスドアアク
チュエータ１４の駆動不要として、フラグＨに「０」が
設定され（図３のステップ１３６参照）、ミックスドア
アクチュエータ１４の駆動が停止されて（図３のステッ
プ１３８参照）、一連のサブルーチン処理が終了される
こととなる。

【００３８】さらに、ステップ１３４において、
（Θ_A′−Θ_A）が先のステップ１２０又は１２４（図２
参照）で設定されたヒステリシス幅より大であると判定
された場合には、フラグＨに「２」が設定され（図３の
ステップ１４０参照）、Θ_AがΘ_A′以上であるか否かが
判定されることとなる（図３のステップ１４２参照）。

【００３９】そして、Θ_AがΘ_A′以上ではないと判定さ
れた場合（ＮＯの場合）には、先のステップ１３４の判
定結果を考慮すると、エアミックスドア９の実際の開度
Θ_Aが目標ドア開度Θ_A′よりも最大冷房位置側にあり、
しかも両者の差は、予め定められたヒステリシス幅より
も大である状態であることを意味することから、エアミ
ックスドア９をより暖房側へ回動すべくミックスドアア
クチュエータ１４の更なる駆動が行われ（図３のステッ
プ１４６参照）、一連のサブルーチン処理が終了される
こととなる。

【００４０】したがって、フラグＨが「２」で、かつ、
Θ_A≧Θ_A′が成立しない間は、ヒステリシスに関係なく
（換言すればヒステリシスが無視され）、エアミックス
ドア９が目標開度Θ_A′位置に達するまでミックスドア
アクチュエータ１４が駆動され続けることとなり、エア
ミックスドア９が目標開度Θ_A′に達した後は、Θ_A≧Θ
_A′が成立するため、フラグＨに「０」が設定される
（図３のステップ１３６参照）ことにより、ヒステリス
が有効（図３のステップ１３４により（Θ_A′−Θ_A）の
判定が行われることに相当）とされるような制御となっ
ている。

【００４１】一方、Θ_AがΘ_A′以上であると判定された
場合（ＹＥＳの場合）には、これ以上のミックスドアア
クチュエータ１４の駆動は不要であるとして、先に述べ
たステップ１３６，１３８が実行されて、一連のサブル
ーチン処理が終了されることとなる。

【００４２】ここで、上述した第１の例におけるエアミ
ックスドア制御と従来制御とを図５乃至図７を参照しつ
つ比較すると次のようなことが言える。すなわち、ま
ず、図６において、比較的太い実線で示された特性線イ
は、目標吹き出し温度に対するエアミックスドア開度を
表すものであり、この特性線イの下側に二点鎖線で示さ
れた特性線ロは、特性線イに対してその下側（エアミッ
クスドア開度が小さくなる側）に所定量のヒステリシス
幅を設定した際の目標吹き出し温度に対する目標のエア
ミックスドア開度を表すものであり、特性線イの上側に
比較的細い実線で示された特性線ロは、特性線イに対し
てその上側（エアミックスドア開度が大きくなる側）に
所定量のヒステリシス幅を設定した際の目標吹き出し温
度に対する目標のエアミックスドア開度を表すものであ
る。

【００４３】図６において、エアミックスドア開度１０
０％は、最大暖房位置を、エアミックスドア開度０％
は、最大冷房位置を、それぞれ意味するものとなってい
る。そして、モータアクチュエータの動作特性として、
駆動信号が断たれても即在に停止状態となるものではな
く、慣性力によるいわゆるオーバランがあるものを用い
て従来制御（エアミックスドアがモータアクチュエータ
により目標値の上下に設定されたヒステリシス幅の位置
まで到達したらモータアクチュエータへの駆動信号を断
つような制御）が行われた場合、実際に得られるエアミ
ックスドア開度は、図６において点線で示されたよう
に、モータアクチュエータのオーバランに起因して、特
性線ロから目標値（特性線イ）へ極力近づくようになる
が、完全に目標値となることはないものであった。

【００４４】また、従来制御の下で、モータアクチュエ
ータにオーバランがないものを用いた場合には、モータ
アクチュエータは、目標値の手前に設定されたヒステリ
シスの位置で即座に停止されることとなるために、制御
特性は、図７の特性線ロで表されるように、目標値から
ヒステリシス分だけ小さなエアミックスドア開度に設定
されるが、それ以上は目標値に接近するようなことがな
いものとなる。

【００４５】これに対して、上述したような本発明の実
施の形態によるエアミックスドア制御の場合には、ヒス
テリシスよりも外側の位置からミックスドアアクチュエ
ータ１４が駆動される場合には、ヒステリシスを考慮す
ることなく駆動されるため、エアミックスドア９は目標
値まで回動されて停止し、一旦目標値に到達した後は、
従来制御同様にヒステリシスが有効となるため、その制
御特性は、図５において、目標値を表す特性線Ａと、目
標値の下側に設定されたヒステリシス分だけ下がった特
性線Ｂとの間を行き来するようなものとなる（図５の点
線部分参照）。

【００４６】上述した第１の例においては、駆動手段
は、ミックスドアアクチュエータ１４により、回転認識
手段は、開度センサ２２により、それぞれ実現されてい
る。また、開度差判定手段は、コントロールユニット１
７による図３に示されたステップ１３４の実行により、
動作制御手段は、コントロールユニット１７による図３
に示されたステップ１３２、ステップ１３６乃至１５２
の実行により、それぞれ実現されるようになっている。
なお、回転認識手段は、必ずしも開度センサ２２のよう
なセンサを用いる必要はなく、例えば、ステッピングモ
ータの駆動の際に、コントロールユニット１７に記憶さ
れるステッピングモータの駆動ステップ数によりその回
転位置を認識するようにしてもよいものである。

【００４７】次に、コントロールユニット１７によるミ
ックスドアアクチュエータ制御の第２の例について、図
４に示されたサブルーチンフローチャートを参照しつつ
その制御内容について説明する。制御が開始されると、
最初に後述する各演算式において用いられる各種演算定
数（例えば、Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇ，等）の初期
設定がなされ（図４のステップ２００参照）、続いてエ
アミックスドア９の目標開度Θ_A′が所定の演算式（詳
細は省略）により算出されることとなる（図４のステッ
プ２０２参照）。

【００４８】次に、後述する吹き出し温度偏差Ｓの演算
に用いられる演算定数の一種であるＷ₀の算出が行われ
る（図４のステップ２０４参照）。すなわち、Ｗ₀は、
外気温度Ｔ_AMに定数Ｂを乗じたものから、車室内温度Ｔ
_INCに定数Ｄを乗じたものを減算した結果をパラメータ
として、実験的に求められた所定の変換表（マップ）か
ら算出されるようになっているものである。

【００４９】次に、目標吹き出し温度と現実の吹き出し
温度（実質的には車室内温度Ｔ_INC）との偏差を表す吹
き出し温度偏差Ｓが所定の演算式によって算出される
（図４のステップ２０６参照）。なお、ステップ２０６
において、Ｔ_ptcは、図１において図示されない温度設
定レバーにより設定された設定温度であり、Ｔ′
_ptcは、設定温度Ｔ_ptcについて制御上の理由から所定の
補正を加えたものであり、Ｑ′_SUNは、日射量に所定の
補正を加えたものである。

【００５０】上述のようにして吹き出し温度偏差Ｓが算
出された後は、設定温度Ｔ_ptcが如何なる設定温度にあ
るかが判定され、その判定結果に応じてそれぞれ必要な
処理が実行されることとなる（図４のステップ２０８参
照）。すなわち、設定温度Ｔ_ptcが所定の上限温度（例
えば３２℃）に設定されている場合は、最大暖房状態に
設定する必要有りとして、エアミックスドア９を最大暖
房位置（ステップ２１８においては「Ｆ／Ｈ」と表記）
にすべくミックスドアアクチュエータ１４が駆動されて
（図４のステップ２１８参照）、一連のサブルーチン処
理が終了されることとなる。

【００５１】また、設定温度Ｔ_ptcが所定の下限温度
（例えば１９℃）に設定されている場合は、最大冷房状
態に設定する必要有りとして、エアミックスドア９を最
大冷房位置（ステップ２２０においては「Ｆ／Ｃ」と表
記）にすべくミックスドアアクチュエータ１４が駆動さ
れて（図４のステップ２２０参照）、一連のサブルーチ
ン処理が終了されることとなる。

【００５２】一方、設定温度Ｔ_ptcが所定の温度範囲
（例えば１９．５℃乃至３１．５℃の範囲）にあると判
定された場合には、フラグＨが如何なる状態かが判定さ
れ（図４３のステップ２１０参照）、「０」であると判
定された場合には、ステップ２１２へ、「１」であると
判定された場合には、ステップ２２８へ、「２」である
と判定された場合には、ステップ２２２へ、それぞれ進
み必要な処理が行われることとなる。

【００５３】まず、ステップ２１２においては、先に演
算により算出された吹き出し温度偏差Ｓ（図４のステッ
プ２０６参照）の大きさが判定されることとなる（図４
のステップ２１２参照）。そして、Ｓの絶対値が所定値
Ｓ０以下であると判定された場合には、目標とする温度
が略達成されており、ミックスドアアクチュエータ１４
の駆動の必要なしとして、フラグＨに「０」が設定され
（図４のステップ２１４参照）、ミックスドアアクチュ
エータ１４の駆動が停止されて（図４のステップ２１６
参照）、一連のサブルーチン処理が終了されることとな
る。したがって、上述の所定値Ｓ０は、不感帯の幅とし
ての意義を有するものである。

【００５４】また、ステップ２１２において、Ｓが所定
値Ｓ０より大であると判定された場合には、目標吹き出
し温度が現実の車室内の温度よりも大、換言すれば、現
実の車室内の温度が目標温度より低い状態であることを
意味することから、まず、フラグＨに「２」が設定され
（図４のステップ２２２参照）、Ｓが零以上か否かが判
定され（図４のステップ２２４参照）、Ｓが零以上であ
ると判定された場合（ＹＥＳの場合）に、エアミックス
ドア９をより最大暖房位置へ回動する必要ありとして、
ミックスドアアクチュエータ１４の駆動がなされ（図４
のステップ２２６参照）、一連のサブルーチン処理が終
了されることとなる。

【００５５】したがって、フラグＨが「２」で、かつ、
Ｓ≧０が成立する間は、ヒステリシスに関係なく（換言
すればヒステリシスが無視され）、エアミックスドア９
が目標開度Θ_A′位置に達するまでミックスドアアクチ
ュエータ１４が駆動され続けることとなり、エアミック
スドア９が目標開度Θ_A′に達した後は、Ｓ≧０が不成
立となるため、フラグＨに「０」が設定される（図４の
ステップ２１４参照）ことにより、ヒステリスが有効
（図４のステップ２１２によりＳの判定が行われること
に相当）とされるような制御となっている。

【００５６】一方、ステップ２２４において、Ｓが零以
上でないと判定された場合（ＮＯの場合）には、ミック
スドアアクチュエータ１４の駆動の必要なしとして、先
に説明したステップ２１４，２１６の処理がなされ、一
連のサブルーチン処理が終了されることとなる。

【００５７】さらに、ステップ２１２において、Ｓが所
定値（−Ｓ０）よりも小さいと判定された場合には、現
実の車室内の温度が目標温度よりも高い状態を意味する
ことから、フラグＨに「１」が設定され（図４のステッ
プ２２８参照）、Ｓが零以下か否かが判定され（図４の
ステップ２３０参照）、Ｓが零以下であると判定された
場合（ＹＥＳの場合）に、エアミックスドア９をより最
大冷房位置へ回動する必要ありとして、ミックスドアア
クチュエータ１４の駆動がなされ（図４のステップ２３
２参照）、一連のサブルーチン処理が終了されることと
なる。

【００５８】したがって、フラグＨが「１」で、かつ、
Ｓ≦０が成立する間は、ヒステリシスに関係なく（換言
すればヒステリシスが無視され）、エアミックスドア９
が目標開度Θ_A′位置に達するまでミックスドアアクチ
ュエータ１４が駆動され続けることとなり、エアミック
スドア９が目標開度Θ_A′に達した後は、Ｓ≦０が不成
立となるため、フラグＨに「０」が設定される（図４の
ステップ２１４参照）ことにより、ヒステリスが有効
（図４のステップ２１２によりＳの判定が行われること
に相当）とされるような制御となっている。

【００５９】一方、ステップ２３０において、Ｓが零以
下でないと判定された場合（ＮＯの場合）には、ミック
スドアアクチュエータ１４の駆動の必要なしとして、先
に説明したステップ２１４，２１６の処理がなされ、一
連のサブルーチン処理が終了されることとなる。

【００６０】上述したように、この第２の例において
は、吹き出し温度偏差Ｓがプラス又はマイナス側に所定
の大きさにある場合には、ミックスドアアクチュエータ
１４を駆動せず（図４のステップ２１２，２１４，２１
６参照）、その一方、吹き出し温度偏差Ｓが所定の大き
さ以上である場合又は所定の大きさ以下である場合に
は、それぞれミックスドアアクチュエータ１４を必要な
方向へ駆動する（図４のステップ２１２，２２２，２２
４，２２６，２２８２３０，２３２参照）ことにより、
エアミックスドア９は、目標開度に設定されることとな
り、結果的に制御特性は、先に説明した第１の例の場合
と同様となる。

【００６１】すなわち、図５を流用して説明すれば、以
下の通りである。例えば、上述した第２の例の場合に
は、図５の特性線Ａは、目標の吹き出し温度（横軸）に
対して目標のドア開度が達成される場合の制御特性を表
す特性線に相当し、特性線Ｂは、目標のドア開度よりも
所定値Ｓ０（図４のステップ２１２参照）に相当する分
だけ下側（最大冷房側）のドア開度が達成される場合の
制御特性を表す特性線に相当し、特性線Ｃは、目標のド
ア開度よりも所定値Ｓ０（図４のステップ２１２参照）
に相当する分だけ上側（最大暖房側）のドア開度が達成
される場合の制御特性を表す特性線に相当する。そし
て、上述したような制御により、その制御特性は、目標
値を表す特性線Ａと、目標値の下側に設定されたヒステ
リシス分だけ下がった特性線Ｂとの間を行き来するよう
なものとなる（図５の点線部分参照）。

【００６２】なお、上述した第２の例においては、駆動
手段は、ミックスドアアクチュエータ１４により、車内
温度検出手段は、車室内温度センサ２１により、それぞ
れ実現されている。また、温度差判定手段は、コントロ
ールユニット１７による図４に示されたステップ２１２
の実行により、動作制御手段は、コントロールユニット
１７による図４に示されたステップ２１０，２１４，２
１６、ステップ２２２乃至２３２の実行により、それぞ
れ実現されるようになっている。

【００６３】上述した発明の実施の形態においては、ミ
ックスドアアクチュエータ１４は、ステッピングモータ
を用いてなるものであるとしたが、駆動信号が断たれた
ときに直ちに停止することが可能であり、駆動信号が断
たれた後も慣性により回転するようないわゆるオーバラ
ンのないモータであるか、又はオーバランがあっても問
題となる程ではなく小さなモータであればよく、必ずし
もステッピングモータである必要はない。

【００６４】

【発明の効果】以上、述べたように、本発明によれば、
モータアクチュエータの駆動における制御精度を向上
し、しかも、従来のように駆動の目標値の近傍に不感帯
を設けて動作の安定性を確保できるような構成とするこ
とにより、不感帯の外側からモータアクチュエータが駆
動される場合には、不感帯が無効となり、目標値まで駆
動されるので、従来に比して制御精度が確実に向上し、
目標値への移動が速やかに達成されることとなる。しか
も、一旦目標値に達した後は、不感帯が有効とされるた
め、目標値近傍での制御の安定性が確保されるものであ
る。また、不感帯の有効、無効の切り替えには、特別な
回路を必要とせず、いわゆるソフトウェアにより容易に
実現され得るものであるため、簡易な構成の装置を提供
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態におけるモータアクチュエ
ータ制御装置が適用される車両用空調装置の主要部構成
を示す構成図である。

【図２】図１に示された構成におけるミックスドアアク
チュエータ制御の第１の例における手順を示すサブルー
チンフローチャートである。

【図３】図１に示された構成におけるミックスドアアク
チュエータ制御の第１の例における手順を示すサブルー
チンフローチャートである。

【図４】図１に示された構成におけるミックスドアアク
チュエータ制御の第２の例における手順を示すサブルー
チンフローチャートである。

【図５】本発明の実施例におけるミックスドアアクチュ
エータ制御特性を説明するための目標吹き出し温度とエ
アミックスドア開度との関係を示す特性線図である。

【図６】従来の制御手順によってオーバーランを有する
モータアクチュエータを駆動した場合における制御特性
を説明するための目標吹き出し温度とエアミックスドア
開度との関係を示す特性線図である。

【図７】従来の制御手順によってオーバーランのないモ
ータアクチュエータを駆動した場合における制御特性を
説明するための目標吹き出し温度とエアミックスドア開
度との関係を示す特性線図である。

【符号の説明】

１…空調ダクト ５…ブロアモータ ６…エバポレータ ９…エアミックスドア １３ａ，１３ｂ．１３ｃ…モードドア １４…ミックスドアアクチュエータ １５…モードアクチュエータ １７…コントロールユニット

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 モータアクチュエータの駆動を制御する
   駆動制御方法であって、前記モータアクチュエータの駆
   動の目標位置の近傍に所定幅の不感帯を設け、モータア
   クチュエータをこの不感帯の外から駆動する場合には、
   当該不感帯を無効として目標位置まで駆動し、目標位置
   に到達した後は当該不感帯を有効とし、モータアクチュ
   エータの駆動位置が不感帯内にある場合には、モータア
   クチュエータを駆動停止状態とすることを特徴とするモ
   ータアクチュエータの駆動制御方法。
2. 【請求項２】 モータアクチュエータは、オーバランの
   少ないモータからなるものであることを特徴とする請求
   項１記載のモータアクチュエータの駆動制御方法。
3. 【請求項３】 モータアクチュエータは、ステッピング
   モータを用いてなるものであることを特徴とする請求項
   １記載のモータアクチュエータの駆動制御方法。
4. 【請求項４】 モータアクチュエータを外部から入力さ
   れる制御信号に応じて駆動する駆動手段を有してなるモ
   ータアクチュエータの駆動制御装置において、 前記モータアクチュエータの駆動位置の判定を行う位置
   判定手段と、 前記位置判定手段により、モータアクチュエータが目標
   の駆動位置から所定値以上離れた位置にあると判定され
   た場合には、モータアクチュエータが目標の駆動位置に
   達するまで前記駆動手段を動作状態とする一方、前記位
   置判定手段により、モータアクチュエータが目標の駆動
   位置を中心に所定の位置内にあると判定された場合に
   は、前記駆動手段を非動作状態とする動作制御手段と、 を具備してなることを特徴とするモータアクチュエータ
   の駆動制御装置。
5. 【請求項５】 モータアクチュエータは、車両用空調装
   置のエアミックスドアを回動するものであって、 位置判定手段は、モータアクチュエータの回転位置を認
   識する回転認識手段と、 所望の吹き出し温度に応じて所定の演算式により算出さ
   れる前記エアミックスドアの目標開度と、前記回転認識
   手段により認識された回転位置に対応する前記エアミッ
   クスドアの開度との開度差が所定値以上か否かを判定す
   る開度差判定手段とを具備してなり、 前記開度差判定手段による開度差が所定値以上との判定
   は、モータアクチュエータが目標の駆動位置から所定値
   以上離れた位置にあることに対応し、前記開度差判定手
   段による開度差が所定値以下であるとの判定は、モータ
   アクチュエータが目標の駆動位置を中心に所定の位置内
   にあることに対応するものであることを特徴とする請求
   項４記載のモータアクチュエータの駆動制御装置。
6. 【請求項６】 モータアクチュエータは、車両用空調装
   置のエアミックスドアを回動するものであって、 位置判定手段は、車室内の温度を検出する車内温度検出
   手段と、 外部入力される諸データ等から算出される目標吹き出し
   温度と、 ドア開度から算出される推定吹き出し温度と、前記目標
   吹き出し温度により検出された温度との差が所定値以上
   か否かを判定する温度差判定手段とを具備してなり、 前記温度差判定手段による温度差が所定値以上との判定
   は、モータアクチュエータが目標の駆動位置から所定値
   以上離れた位置にあることに対応し、前記温度差判定手
   段による温度差が所定値以下であるとの判定は、モータ
   アクチュエータが目標の駆動位置を中心に所定の位置内
   にあることに対応するものであることを特徴とする請求
   項４記載のモータアクチュエータの駆動制御装置。
7. 【請求項７】 モータアクチュエータは、オーバランの
   少ないモータからなるものであることを特徴とする請求
   項４、５又は６記載のモータアクチュエータの駆動制御
   装置。
8. 【請求項８】 モータアクチュエータは、ステッピング
   モータを用いてなるものであることを特徴とする請求項
   ４、５又は６記載のモータアクチュエータの駆動制御装
   置。