(57)【要約】【課題】  車両用空調装置のステップモータのイニシャライズ制御装置において、エアコンＥＣＵが認識する回転軸の現在位置と、実際の回転軸の現在位置との間の誤差を確実に補正することを目的とする。【解決手段】  回転軸の回転可能範囲を規制する回転可能範囲規制手段と、車両用空調装置を制御する空調制御手段とを備え、空調制御手段は、回転軸の回転角度を制御する回転角度制御手段と、回転軸の基準位置を記憶する記憶手段と、記憶手段によって回転軸の基準位置が記憶された時点からの経過時間を計測する経過時間計測手段とを有し、経過時間計測手段によって計測された経過時間が所定の時間を越えると、回転角度制御手段によって回転軸を所定の方向に回転させ続け、回転可能範囲規制手段によって回転軸の回転が規制された位置を回転軸の基準位置として記憶手段に記憶するイニシャライズ動作を行うようにする。【選択図】      図１
2006044522.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車室内に空気を吹き出す車両用空調装置（１）に用いられ、回転軸（２ａ）を有するステップモータ（２）と、
前記回転軸（２）の回転可能範囲を規制する回転可能範囲規制手段（４、５）と、
前記車両用空調装置（１）を制御する空調制御手段（６）とを備え、
前記空調制御手段（６）は、前記回転軸（２ａ）の回転角度を制御する回転角度制御手段（１０）と、前記回転軸の基準位置を記憶する記憶手段（９）と、前記記憶手段（９）によって前記回転軸（２ａ）の基準位置が記憶された時点からの経過時間を計測する経過時間計測手段（８ａ、８ｂ）とを有し、
前記経過時間計測手段（８ａ、８ｂ）によって計測された経過時間が所定の時間を越えると、前記回転角度制御手段（１０）によって前記回転軸（２ａ）を所定の方向に回転させ続け、前記回転可能範囲規制手段（４、５）によって前記回転軸（２ａ）の回転が規制された位置を前記回転軸（２ａ）の基準位置として前記記憶手段（９）に記憶するイニシャライズ動作を行うことを特徴とするステップモータのイニシャライズ制御装置。
【請求項２】
前記車両用空調装置（１）が搭載される車両のイグニッションスイッチ（７）がＯＦＦされた後に前記イニシャライズ動作を行うことを特徴とする請求項１に記載のステップモータのイニシャライズ制御装置。
【請求項３】
前記回転可能範囲規制手段（４、５）は、前記回転軸（２ａ）に設けられた第１規制部（４）と、前記回転軸（２ａ）を回転可能に保持するケース（１ａ）に設けられ、前記回転軸（２ａ）が所定の位置まで回転すると前記第１規制部（４）と当接する第２規制部（５）とからなることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のステップモータのイニシャライズ機構。
【請求項４】
前記空調制御手段（６）は、前記イニシャライズ動作を行うときのみ、前記回転軸（２ａ）を前記回転可能範囲規制手段（４、５）によって回転が規制される位置まで回転させることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか一つに記載のステップモータのイニシャライズ機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は車両用空調装置に用いられるステップモータのイニシャライズ制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車両用空調装置に用いられるステップモータは、エアコンＥＣＵから入力されるパルス信号に応じて回転軸の回転角度が制御されるので、エアコンＥＣＵは、ステップモータ回転軸の正確な現在位置を認識することができない。
【０００３】
そこで、特定の条件の下で、回転軸の基準位置を記憶するステップモータのイニシャライズを行い、エアコンＥＣＵが認識する回転軸の現在位置と、実際の回転軸の現在位置との間に大きな誤差が生じないようにする必要がある。
【０００４】
従来、ステップモータのイニシャライズ制御装置は、車両側ミニッツカウンターからの信号を利用してバッテリが外されたことをエアコンＥＣＵが認識した場合に、イニシャライズが必要と判断して、ステップモータのイニシャライズを行っていた。これは、バッテリが外されて車両用空調装置の部品交換が行われた際に、エアコンＥＣＵが認識する回転軸の現在位置と、実際の回転軸の現在位置との間に大きな誤差が生じる可能性が高いからである。
【０００５】
また、特許文献１に記載の車両用空調装置は、乗員が降車したことを検出する乗員降車検出手段を備え、この乗員降車検出手段からの信号に基づいて乗員の乗降回数を計測し、乗降回数が所定回数を越えたときに、イニシャライズを必要と判断して、ステップモータイニシャライズを行っている。
【特許文献１】特開平７−９８４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来のステップモータのイニシャライズ制御装置は、バッテリ交換や乗員の乗降回数をステップモータイニシャライズの要否判断の目安としていたため、何らかの原因で車両側のミニッツカウンターや、乗員降車検出手段からの信号が入力されない場合、エアコンＥＣＵがバッテリ交換や乗員の乗降回数を認識することができず、ステップモータイニシャライズの要否判断を誤るという問題が生じる。
【０００７】
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたもので、車両用空調装置のステップモータのイニシャライズ制御装置において、ステップモータのイニシャライズ要否判断を正確に行い、エアコンＥＣＵが認識する回転軸の現在位置と、実際の回転軸の現在位置との間の誤差を確実に補正することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明では、車室内に空気を吹き出す車両用空調装置（１）に用いられ、回転軸（２ａ）を有するステップモータ（２）と、回転軸（２ａ）の回転可能範囲を規制する回転可能範囲規制手段（４、５）と、車両用空調装置（１）を制御する空調制御手段（６）とを備え、空調制御手段（６）は、回転軸（２ａ）の回転角度を制御する回転角度制御手段（１０）と、回転軸の基準位置を記憶する記憶手段（９）と、記憶手段（９）によって回転軸（２ａ）の基準位置が記憶された時点からの経過時間を計測する経過時間計測手段（８ａ、８ｂ）とを有し、経過時間計測手段（８ａ、８ｂ）によって計測された経過時間が所定の時間を越えると、回転角度制御手段（１０）によって回転軸（２ａ）を所定の方向に回転させ続け、回転可能範囲規制手段（４、５）によって回転軸（２ａ）の回転が規制された位置を回転軸（２ａ）の基準位置として記憶手段（９）に記憶するイニシャライズ動作を行うことを特徴とする。
【０００９】
これにより、空調制御手段（６）は他からの情報に頼らずに、空調制御手段（６）が有する経過時間計測手段（８ａ、８ｂ）に基づいてステップモータ（２）のイニシャライズ要否を判断するので、空調制御手段（１）が認識する回転軸（２ａ）の現在位置と、実際の回転軸（２ａ）の現在位置との間の誤差を確実に補正することができる。
【００１０】
また、請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の発明において、車両用空調装置（１）が搭載される車両のイグニッションスイッチ（７）がＯＦＦされた後にイニシャライズ動作を行うことを特徴とする。
【００１１】
これにより、経過時間計測手段（８ａ、８ｂ）によってイニシャライズを判断し、イグニッションスイッチ（７）がＯＦＦされた後にステップモータ（２）のイニシャライズ動作を行うことができるので、車両用空調装置（１）の作動最中にステップモータ（２）のイニシャライズ動作を行うことがなく、イニシャライズ動作によるの車両用空調装置（１）の空調性能に及ぼす悪影響を防止できる。
【００１２】
また、請求項３に記載の発明では、請求項１または請求項２に記載の発明において、回転可能範囲規制手段（４、５）は、回転軸（２ａ）に設けられた第１規制部（４）と、回転軸（２ａ）を回転可能に保持するケース（１ａ）に設けられ、回転軸（２ａ）が所定の位置まで回転すると第１規制部（４）と当接する第２規制部（５）とからなることを特徴とする。
【００１３】
これにより、回転軸（２ａ）に対する第１規制部（４）と第２規制部（５）との位置を変更することによって、回転軸（２ａ）の回転可能範囲を任意に設計することができる。
【００１４】
また、請求項４に記載の発明は、請求項１ないし請求項３のいずれか一つに記載の発明において、空調制御手段（６）は、イニシャライズ動作を行うときのみ、回転軸（２ａ）を回転可能範囲規制手段（４、５）によって回転が規制される位置まで回転させることを特徴とする。
【００１５】
これにより、イニシャライズ動作を行わないときは、回転可能範囲規制手段（４、５）によって回転軸（２ａ）の回転が規制される回転角度から所定角度の余裕を持ってステップモータ（２）を使用するため、回転軸（２ａ）の組み付け誤差によるばらつきによって本来意図しない回転角度で回転可能角度規制手段（４、５）によって回転軸の回転が規制されることを未然に防ぐことができる。
【００１６】
尚、上記各手段に付した括弧内の符号は、後述する実施形態記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
（本実施形態の構成）
以下、本実施形態の構成を図１ないし図４を用いて説明する。図１は本実施形態における車両用空調装置１のケース１ａの断面図である。空調ケース１ａ内には、ステップモータ２によって駆動されるドアシャフト３ａを中心に回動する片持ちの板ドア３が設けられている。
【００１８】
ドアシャフト３ａは、その両端が空調ケース１ａに設けられた軸受け１ｂ、１ｃを貫通するように空調ケース１ａに保持されており、軸受け１ｂ側のドアシャフト３ａの端部には、ステップモータ２の回転軸２ａが接続されている。
【００１９】
軸受け１ｂから突出したドアシャフト３ａには、空調ケース１ａとステップモータ２との間にドアシャフト３ａの軸方向と直交する方向に延びる第１規制部４が設けられている。
【００２０】
また、空調ケース１ａの軸受け１ｂ近傍の外側壁には、外方へ突出する第２規制部５が設けられている。
【００２１】
この第１規制部４と第２規制部５は本発明の回動可能範囲規制手段を構成するものであり、ドアシャフト３が所定の回転可能範囲を超えて回転しようとすると、第１規制部４と第２規制部５が当接することにより、ドアシャフト３およびステップモータ２の回転軸２ａの回転可能範囲を規制するものである。
【００２２】
図２は、第１規制部４と第２規制部５との位置関係を示した図であり、図１中の矢印Ａから見た図である。第１規制部４は、回転軸２ａに組みつけられた板部材によって構成される。また、第２規制部５は、回転軸２ａの斜め下方の空調ケース１ａの外側壁から突出した円筒状部材である。
【００２３】
尚、本実施形態では、上述したような第１規制部４と第２規制部５とを備えたステップモータ２が複数設けられている。
【００２４】
図３は、本実施形態における車両用空調装置１、エアコンＥＣＵ６、車両のイグニッションスイッチ７との接続関係を示す図である。エアコンＥＣＵ６は、時刻の経過と共にその出力値を増加させるミニッツカウンター８ａと、後述するステップモータ２のイニシャライズが行われた時点のミニッツカウンター８ａの出力値を記憶するミニッツカウンター出力値記憶手段８ｂと、ステップモータの基準位置を記憶する基準位置記憶手段９と、ステップモータ２の回転軸２ａの回転角度を制御する回転角度制御手段１０とを有している。
【００２５】
尚、上記ミニッツカウンター８ａは、その出力値の取り得る範囲が予め決まっており、出力値がこの範囲を超えた場合、ミニッツカウンター８ａはリセットされて、出力値は最小値となる。
【００２６】
イグニッションスイッチ７は、車両の電装部品への通電を制御するためのスイッチである。イグニッションスイッチ７からのイグニッションＯＮ−ＯＦＦ信号は、ハーネス１１によってエアコンＥＣＵ６に入力されている。また、エアコンＥＣＵ６からの空調制御信号は、ハーネス１２によって車両用空調装置１のステップモータ２に入力されている。
【００２７】
通常、エアコンＥＣＵ６は、図２中の破線Ｂ、破線Ｃの間でステップモータ２の回転軸２ａを回転駆動させており、ステップモータ２のイニシャライズ動作を行うときのみ、図２中の破線Ｄで示す位置まで回転軸２ａを回転させて、第１規制分４と第２規制分５とを当接させる。
【００２８】
本実施形態のイニシャライズ動作は、回転角度制御手段１０によって回転軸２ａを反時計回り方向に回転させ続け、第１規制部４が第２規制部５と当接することによって回転軸２ａの回転が規制された位置を回転軸２ａの基準位置として基準位置記憶手段９に記憶することを指す。
【００２９】
次に、本実施形態におけるステップモータ２のイニシャライズ要否判定制御を、図４を用いて具体的に示す。図４は本実施形態におけるステップモータのイニシャライズ要否判定制御を示したフローチャートである。尚、本実施形態は、ステップモータ２のイニシャライズの要否を、エアコンＥＣＵ６が持つミニッツカウンター８ａの出力値とミニッツカウンター出力値記憶手段８ａとの信号に基づいて判断し、イニシャライズ動作を行うタイミングをイグニッションスイッチ７からの信号に基づいて決定するものである。
【００３０】
ステップＳ１でイグニッションスイッチ７がＯＮされると、まずステップＳ２へと進む。
【００３１】
ステップＳ２では、ミニッツカウンター出力値記憶手段８ｂが記憶している値と、ミニッツカウンター８ａの出力値とに基づいて前回イニシャライズが行われてからの経過時間を演算し、ステップＳ３へと進む。尚、ミニッツカウンター８ａの初期値は、ミニッツカウンター８ａが取り得る出力値の最大値よりも１少ない値となっている。
【００３２】
ステップＳ３では、イニシャライズフラッグが０で、かつステップＳ２で演算した経過時間が１７５時間以上であるかどうかを判定する。このステップＳ３でｙｅｓと判定されるとステップＳ４へと進み、ｎｏと判定されるとステップＳ１０へと進む。尚、イニシャライズフラッグの初期値は０に設定されている。
【００３３】
ステップＳ４では、イニシャライズフラッグ＝１として、ステップＳ５へと進む。
【００３４】
ステップＳ５では、イニシャライズフラッグ＝１で、かつイグニッションスイッチがＯＮからＯＦＦに切り替わり、さらに６０秒以上経過しているかどうかを判定する。このステップＳ５でｙｅｓと判定されるとステップＳ６へと進み、ｎｏと判定されると、ステップＳ５でｙｅｓと判定されるまでステップＳ５の判定を繰り返す。
【００３５】
ステップＳ６では、空調装置１に用いられた全てのステップモータ２を上述したイニシャライズ動作によってイニシャライズしてステップＳ７へと進む。
【００３６】
ステップＳ７では、ステップモータ２のイニシャライズを完了したかどうかを判定する。このステップＳ７でｙｅｓと判定されるとステップＳ８へと進み、ｎｏと判定されるとステップＳ１２へと進む。
【００３７】
ステップＳ８では、イニシャライズフラッグ＝０にして、この時のミニッツカウンター８ａの出力値をミニッツカウンター出力値記憶手段９に記憶し、ステップＳ９へと進み、イニシャライズ制御が完了する。
【００３８】
また、ステップＳ１０では、イニシャライズフラッグが０で、かつミニッツカウンター８ａの出力値がミニッツカウンター出力値記憶手段８ｂが記憶している値よりも小さいかどうかを判定判定する。このステップＳ１０でｙｅｓと判定されるとステップＳ４へと進み、ｎｏと判定されるとステップＳ１１へと進む。
【００３９】
ステップＳ１１では、イグニッションスイッチがＯＦＦになっているかどうかを判定する。このステップＳ１１でｙｅｓと判定されるとステップＳ１２へと進み、ｎｏと判定されるとステップＳ２へと戻る。
【００４０】
ステップＳ１２は、ステップモータ２のイニシャライズを行わずにイニシャライズ要否判定制御を終了する。
【００４１】
また、ステップＳ１３では、ステップＳ６でイニシャライズを完了できなかったステップモータ２のみイニシャライズを行い、ステップＳ１４へと進む。
【００４２】
ステップＳ１４では、ステップモータのイニシャライズが完了したかどうかを判定する。このステップＳ１４でｙｅｓと判定されるとステップＳ８へと進み、ｎｏと判定されるとステップＳ１５へと進む。
【００４３】
ステップＳ１５では、ステップＳ１３におけるステップモータ２のイニシャライズが、５回以上行われたかどうかを判定する。このステップＳ１５でｙｅｓと判定されるとステップＳ８へと進み、ｎｏと判定されるとステップＳ１３へと進む。
【００４４】
尚、上記ステップＳ６およびステップＳ１３において、ステップモータ２のイニシャライズ実行中である時は、ＩＧスイッチがＯＦＦにされても、イニシャライズの動作を継続してイニシャライズを完了させる。また、ステップＳ１３において、５回以上イニシャライズを行ってもイニシャライズを完了できなかったステップモータ２は、次回のイニシャライズ要否判定制御が行われるまで使用しないようにする。尚、ミニッツカウンター８ａの情報が得られないときは、このイニシャライズ要否判定制御は行わない。また、本実施形態では、イグニッションスイッチ７がＯＦＦされた後、駐車時における乗車前暖房制御や、駐車時換気制御などの空調制御が行われる場合には、イニシャライズ動作を行わない。
【００４５】
（本実施形態の効果）
以上のように、エアコンＥＣＵ６は他からの情報に頼らずに、エアコンＥＣＵ６が有するミニッツカウンター８ａ、ミニッツカウンター出力値記憶手段８ｂに基づいてステップモータ２のイニシャライズ要否を判断してイニシャライズを行うので、エアコンＥＣＵ６が認識する回転軸２ａの現在位置と、実際の回転軸２ａの現在位置との間の誤差を確実に補正することができる。
【００４６】
また、イニシャライズが必要だと判断しても、イグニッションスイッチ７がＯＦＦされた後にイニシャライズ動作を行うようにしたので、イニシャライズ動作による車両用空調装置１の空調性能に及ぼす悪影響を防止できる。
【００４７】
また、回転軸２ａに設けられた第１規制部４と、空調ケース１ａに設けられ第２規制部５とによって回転可能範囲規制手段を構成したので、回転軸２ａに対する第１規制部４と第２規制部５との位置を変更することによって、回転軸２ａの回転可能範囲を任意に設計することができる。
【００４８】
また、空調制御手段６は、ステップモータのイニシャライズを行うときのみ、第１規制部４と第２規制部５とを当接させて回転軸２ａを回転可能範囲を規制するので、イニシャライズ動作を行わないときは、第１規制部４と第２規制部５とによって回転軸２ａの回転が規制される回転角度から所定角度の余裕を持ってステップモータ２を使用することができ、回転軸２ａの組み付け誤差などによるばらつきによって本来意図しない回転角度で第１規制部４と第２規制部５とによって回転軸２ａの回転が規制されることを未然に防ぐことができる。
【００４９】
（他の実施形態）
上記実施形態では、イニシャライズ動作時に、６回以上エラーを繰り返したステップモータ２は、次回のイニシャライズ要否判断制御まで動作させないようにしたが、６回である必要はなく、所定回数以上エラーを繰り返したモータを次回のイニシャライズ要否判断制御まで動作させないようにしてもよい。
【００５０】
また、上記実施形態では、イニシャライズ要否判定制御のステップＳ３において、前回イニシャライズ動作が行われてからの経過時間が１７５時間以上である場合にイニシャライズフラッグ＝１としたが、１７５時間である必要はなく、経過時間が所定時間以上である場合にイニシャライズフラッグ＝１とするようにしてもよい。
【００５１】
また、上記実施形態では、イニシャライズ要否判定制御のステップＳ５において、イニシャライズフラッグ＝１で、イグニッションスイッチ７がＯＦＦにされてから６０秒以上経過した後、イニシャライズ動作を実行するようにしたが、６０秒である必要はなく、イグニッションスイッチがＯＦＦされてから所定時間経過した後にイニシャライズ動作を実行するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】実施形態における車両用空調装置のステップモータ回転軸近傍の断面を示した断面図である。
【図２】第１規制部４と第２規制部５との位置関係を示した図である。
【図３】車両用空調装置１、エアコンＥＣＵ６、イグニッションスイッチ７との関係を示す図である。
【図４】本実施形態におけるステップモータのイニシャライズタイミング判定制御を示したフローチャートである。
【符号の説明】
【００５３】
１    車両用空調装置
２    ステップモータ
２ａ  回転軸
３    板ドア
４    第１規制部
５    第２規制部
６    エアコンＥＣＵ
７    イグニッションスイッチ
８ａ  ミニッツカウンター
８ｂ  ミニッツカウンター出力値記憶手段
９    基準位置記憶手段
１０  回転角度制御手段
【図１】
2006044522.tif 000003
【図２】
2006044522.tif 000004
【図３】
2006044522.tif 000005
【図４】
2006044522.tif 000006