(57)【要約】【課題】ノイズ成分を含まない状態では規則的に漸減或いは漸増する値を示すデジタルデータのノイズ成分を低減し得るデジタルフィルタを提供する。【解決手段】アクチュエータの目標値とその作動位置を検出するポテンショメータ４０からのフィードバック信号値との比較に基づいてアクチュエータの駆動源１８の作動をデジタル制御する制御回路１０に適用されるフィルタ４２。フィルタ４２は、比較演算手段からなり、該比較演算手段はその出力と信号Ａ／Ｄ変換回路４１から出力されるデジタルデータとを比較し、その比較結果に応じて、Ａ／Ｄ変換回路４１から出力されるデジタルデータとの比較対象に等しいデジタルデータ、該デジタルデータよりも１段階大きなデジタルデータまたは１段階小さなデジタルデータを選択的に出力する。【選択図】　図３
2004133681.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アクチュエータの駆動源の作動を、前記アクチュエータの目標値とその作動位置を検出するポテンショメータからのフィードバック信号値との比較に基づいてデジタル制御すべく前記ポテンショメータから出力されるアナログフィードバック信号を順次デジタル化するＡ／Ｄ変換回路に接続され、該Ａ／Ｄ変換回路から出力されるデジタルデータのノイズを低減するデジタルフィルタであって、比較演算手段からなり、該比較演算手段は、その出力データと前記Ａ／Ｄ変換回路から出力されるデジタルデータとを比較し、その比較結果に応じて、前記Ａ／Ｄ変換回路から出力される前記デジタルデータの比較対象となる前記出力データに等しいデジタルデータ、該デジタルデータよりも１段階大きなデジタルデータまたは１段階小さなデジタルデータのいずれかを選択的に出力することを特徴とする、アクチュエータ作動制御装置のためのデジタルフィルタ。
【請求項２】
比較演算手段は、演算処理回路と、該演算処理回路から出力されるデジタルデータを格納する第１の記憶部と、前記Ａ／Ｄ変換回路から出力されるデジタルデータを格納する第２の記憶部と、前記第１および第２の記憶部に格納された両デジタルデータを比較する比較器とを備え、前記演算処理回路は前記比較器による比較結果で相等しい結果が得られたとき前記第１の記憶部に格納されたデジタルデータを出力し、第１の記憶部に格納されたデジタルデータが第２の記憶部に格納されたデジタルデータよりも大きいとき前記第１の記憶部に格納されたデジタルデータよりも１段階小さなデジタルデータを出力し、第１の記憶部に格納されたデジタルデータが第２の記憶部に格納されたデジタルデータよりも小さいとき前記第１の記憶部に格納されたデジタルデータよりも１段階大きなデジタルデータを出力することを特徴とする請求項１記載のデジタルフィルタ。
【請求項３】
前記演算処理回路はアップダウンカウンタからなる請求項２記載のデジタルフィルタ。
【請求項４】
前記駆動源は、自動車用空気調和装置の電動ドア開閉制御モータである請求項１記載のデジタルフィルタ。
【請求項５】
前記電動ドア開閉制御モータは、前記空気調和装置に設けられる各ドアを作動させる請求項４記載のデジタルフィルタ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、デジタルフィルタに関し、特に、自動車用空気調和装置のアクチュエータの駆動源として該アクチュエータに組み込まれる電動ドア開閉制御モータの作動を帰還制御するためのデジタル制御回路に用いられるデジタルフィルタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車用空気調和装置では、外気及び内気の吸入割合を調整するためのインテークドアあるいは冷風及び温風の混合割合を調整するためのエアミックスドアと称される制御弁体のアクチュエータとして、電動ドア開閉制御モータを駆動源とするアクチュエータが採用されている。この電動ドア開閉制御モータの制御には、帰還制御方式が採用されている（例えば特許文献１参照。）。
【０００３】
前記特許文献１に記載の帰還制御回路では、各ドアの開度に対応する電動ドア開閉制御モータの動作位置はポテンショメータにより検出され、このポテンショメータからのフィードバック信号をデジタル変換し、デジタル化されたフィードバック信号と所望のドア開度に対応する目標値との偏差に基づいて、ドアを所望の開度に移動させるように、電動ドア開閉制御モータがその作動の制御を受ける。
【０００４】
ところで、帰還信号にノイズが重畳されると、適正な帰還制御が困難になることから、ノイズ成分の除去のためにデジタルフィルタを適用することが考えられる。
【０００５】
従来のデジタルフィルタには、平滑化法、積算平均化法を利用したものがあり、あるいはスパイクノイズの除去のために５個のデータ値からその中心点のデータ値がノイズであるか否かを判定し、これらノイズであると判定されたデータ値の値を修正することにより、スパイク状のノイズを除去するものがある（例えば特許文献２参照。）。
【０００６】
【特許文献１】
特開平７−３０９１２０号公報（第３−５頁、図１）
【特許文献２】
特開平８−３３０９０５号公報（第２−３頁、図１）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の前記デジタルフィルタは、いずれも構成が複雑であり、より単純な構成でポテンショメータから出力され、Ａ／Ｄ変換を受けたデジタル信号のノイズ成分を効果的に除去し得るデジタルフィルタが望まれていた。
【０００８】
そこで、本発明の目的は、ノイズ成分を含まない状態では規則的に漸減或いは漸増する値を示すデジタルデータのノイズ成分を低減し得る比較的単純な構成のデジタルフィルタ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に記載の発明は、アクチュエータの駆動源の作動を、前記アクチュエータの目標値とその作動位置を検出するポテンショメータからのフィードバック信号値との比較に基づいてデジタル制御すべく前記ポテンショメータから出力されるアナログフィードバック信号を順次デジタル化するＡ／Ｄ変換回路に接続され、該Ａ／Ｄ変換回路から出力されるデジタルデータのノイズを低減するデジタルフィルタであって、比較演算手段からなり、該比較演算手段は、その出力と前記Ａ／Ｄ変換回路から出力されるデジタルデータとを比較し、その比較結果に応じて、前記Ａ／Ｄ変換回路から出力される前記デジタルデータの比較対象となる前記出力データに等しい出力デジタルデータ、該出力デジタルデータよりも１段階大きなデジタルデータまたは１段階小さなデジタルデータのいずれかを選択的に出力することを特徴とする。
【００１０】
請求項１に記載の発明では、比較演算手段は、これに入力する両入力の比較結果に応じて、Ａ／Ｄ変換回路から出力される前記デジタルデータの比較対象となる前記出力データに等しいデジタルデータすなわちデータ値を変化させないデジタルデータ、該デジタルデータよりも１段階大きなデジタルデータまたは１段階小さなデジタルデータの中、１つのデジタルデータを出力する。Ａ／Ｄ変換回路から比較演算手段に順次入力するデジタル値は、ポテンショメータから順次漸増もしくは漸減するアナログ値に対応したデジタルであることから、ノイズ成分が含まれない状況下では、デジタル値の変化は、最大で１段階毎に増減するに過ぎない。前記比較演算手段は、その出力デジタルデータとＡ／Ｄ変換回路からのデジタルデータを比較し、たとえ該デジタルデータがノイズ成分により２段階を越える増減を生じていたとしても、その比較結果に応じて、１段階の増減を示すデジタルデータが出力されることとなり、ノイズの影響を抑制したデジタル信号を得ることができる。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、比較演算手段が、演算処理回路と、該演算処理回路から出力されるデジタルデータを格納する第１の記憶部と、前記Ａ／Ｄ変換回路から出力されるデジタルデータを格納する第２の記憶部と、前記第１および第２の記憶部に格納された両デジタルデータを比較する比較器とを備え、前記演算処理回路が、前記比較器による比較結果で相等しい結果が得られたとき前記第１の記憶部に格納されたデジタルデータを出力し、第１の記憶部に格納されたデジタルデータが第２の記憶部に格納されたデジタルデータよりも大きいとき前記第１の記憶部に格納されたデジタルデータよりも１段階小さなデジタルデータを出力し、第１の記憶部に格納されたデジタルデータが第２の記憶部に格納されたデジタルデータよりも小さいとき前記第１の記憶部に格納されたデジタルデータよりも１段階大きなデジタルデータを出力することを特徴とする。
【００１２】
請求項２に記載の発明では、比較演算手段を２つの記憶部、比較器および演算処理回路で構成することができ、これにより比較的安価かつ容易に本願発明を実施することができる。
【００１３】
請求項３に記載の発明では、請求項２に記載の発明において、前記演算処理回路をアップダウンカウンタで構成することができ、これにより市販の既製品の組み合わせにより、本願発明のデジタルフィルタを実現することができる。
【００１４】
請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記駆動源が自動車用空気調和装置の電動ドア開閉制御モータであることを特徴とする。
【００１５】
また、請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の発明において、前記電動ドア開閉制御モータが前記空気調和装置の各ドアを作動させることを特徴とする。この電動ドア開閉制御モータを駆動源とするアクチュエータにより作動の制御を受ける空気調和装置のドアとして、外気及び内気の吸入割合を調整するためのインテークドア、冷風及び温風の混合割合を調整するためのエアミックスドアの他、従来よく知られたセパレートドア、モードドア、フレッシュベントドア、バイレベルドア等がある。
【００１６】
請求項４および５に記載の発明では、前記空気調和装置の電動モータすなわち電動ドア開閉制御モータの作動制御からノイズの影響を実質的に排除することができ、これにより適正な空気調和により、快適な車内環境の実現が可能となる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の特徴を図示の実施の形態に沿って、詳細に説明する。
【００１８】
図１は、本発明に係るデジタルフィルタが組み込まれるアクチュエータ作動制御装置の電気回路図を概略的に示す。この図１に沿っての説明に先立ち、本発明に係るアクチュエータ作動制御装置が適用される自動車用空気調和装置の一例を図２に沿って説明する。
【００１９】
本発明に係る自動車用空気調和装置１１は、図２に示すように、車外からの外気或いは車内の内気を選択的に取り入れるためのインテークユニット１２と、該インテークユニットを経て取り入れられた空気を冷却するクーリングユニット１３と、このクーリングユニット１３からの冷風を温風との調和によって温度を調整した後、車内に吹き出すヒータユニット１４とを備える。
【００２０】
インテークユニット１２に設けられた外気取入口１５および内気取入口１６の合流点には、各取入口１５、１６を経て内部に取り入れられる外気と内気との吸入量の割合を調整するインテークドア１７が、その枢軸１７ａの回りに揺動自在に設けられている。インテークドア１７は、電動ドア開閉制御モータである例えばＤＣモータのような電動モータ１８ａを駆動源とするインテークドアアクチュエータの動作により、内気取入口１６を全閉する符号Ａで示す開度位置および外気取入口１５を全閉する符号Ｂで示す開度位置との間で回動する。
【００２１】
従って、従来よく知られているように、ファンモータ１９が作動すると、そのファン２０の回転によって生じる吸気負圧に応じて、インテークドア１７が開度位置Ａにあるとき、外気導入モード（ＦＲＥ）として外気取入口１５から、また開度位置Ｂにあるとき内気循環モード（ＲＥＣ）として内気取入口１６からそれぞれ空気がインテークユニット１２内に取り入れられる。また、両開度位置Ａ、Ｂの中間位置ではインテークドア１７の開度位置に応じた割合で、外気および内気が、それぞれの取入口１５、１６からインテークユニット１２内に取り入れられる。
【００２２】
クーリングユニット１３には、エバポレータ２１が設けられている。エバポレータ２１は、これに接続されたコンプレッサ（図示せず）から圧縮された冷却媒体の供給を受けると、この冷却媒体との熱交換作用により、インテークユニット１２からの取入れ空気を冷却する。
【００２３】
ヒータユニット１４には、例えばエンジン冷却水を熱源とするヒータコア２２が設けられている。また、ヒータコア２２に関連して、エアミックスドア２３が設けられている。エアミックスドア２３は、従来よく知られているように、クーリングユニット１３からの冷却空気のうち、ヒータコア２２を通過する量とヒータコア２２を迂回する量との割合を調整するために、その枢軸２３ａの回りに揺動自在であり、前記したと同様な電動ドア開閉制御モータである電動モータ１８ｂを駆動源とするエアミックスドアアクチュエータの作動により、そのドア開度を可変とする。このエアミックスドア２３の開度を調整することにより、ヒータコア２２を通過することによって該ヒータコアで加熱された温風とヒータコア２２を迂回するクーリングユニット１３からの冷風との混合割合を調整することができる。
【００２４】
この混合割合の調整によって適温に調整された空気は、霜取り用吹出口２４、ベンチレータ吹出口２５、足元吹出口２６のそれぞれから車室内に供給可能である。吹出口２４、２５および２６のそれぞれには、各吹出口の開閉のためのドア２７、２８および２９が設けられている。各ドア２７、２８、２９は、図示しないが、前記したと同様な電動モータを駆動源とする各アクチュエータにより作動させることができる。
【００２５】
各アクチュエータ１１０は、図４に示す例では、電動モータ１８（１８ａまたは１８ｂ）と、該電動モータの回転軸に固定されたウォーム１１１と、該ウォームに噛合する減速ギヤ列１１２（１１２ａ、１１２ｂ、１１２ｃおよび１１２ｄ）と、最終ギヤ１１１ｄの回転軸に固定されたアクチュエータレバー１３とを備え、該アクチュエータレバーが各ドアの前記枢軸に連結されている。
【００２６】
インテークドア１７およびエアミックスドア２３の各ドア開度を調整するために、本発明に係るアクチュエータ作動制御装置が用いられている。図示の実施の形態では、インテークドアアクチュエータおよびエアミックスドアアクチュエータ毎に、各電動モータ１８ａ、１８ｂの制御のためのアクチュエータ作動制御回路１０（１０ａ、１０ｂ）が設けられている。本発明に係るアクチュエータ作動制御回路は、各ドア１７、２３、２７、２８、２９の他、従来よく知られたセパレートドア、モードドア、フレッシュベントドア、バイレベルドア等、空気調和装置の全てのドアの制御に適用することができる。各アクチュエータ作動制御回路１０は、従来よく知られているように、ＡＣアンプと称される空気調和装置用の主制御装置３０との間で無線交信が可能である。
【００２７】
主制御装置３０は、図示しないが、車内温度を検出する内気センサ、日射量を検出する日射センサ、外気温度を検出する外気センサ等の各種センサや自動制御を選択するオートスイッチ、車内温度設定器のような手動スイッチ類からの各信号に基づいて、各ドア１７、２３の最適な目標開度を算出する。主制御装置３０は、それぞれのアクチュエータ作動制御回路１０（１０ａ、１０ｂ）を通して各ドア１７、２３をその目標開度に動作させるために、それぞれのアクチュエータ作動制御回路１０（１０ａ、１０ｂ）に各ドア開度の目標値を与えるように、これらと交信する。
【００２８】
図１に示すアクチュエータ作動制御回路１０は、インテークドア１７またはエアミックスドア２３のドア開度の操作のために、それぞれに設けられている。
【００２９】
以下、説明の簡素化のために、アクチュエータ作動制御回路１０をインテークドアアクチュエータの駆動源である電動モータ１８ａのためのアクチュエータ作動制御回路１０ａとして説明する。
【００３０】
図１に示すアクチュエータ作動制御回路１０は、主制御装置３０との交信によって与えられるインテークドア１７のドア開度の目標値に沿ってこのドア開度を帰還制御するために設けられている。
【００３１】
アクチュエータ作動制御回路１０は、主制御装置３０との交信のための通信部３１と、電源Ｂから帰還制御のための所定の電圧電源を得るための電源回路３２と、インテークドア１７を操作する電動モータ１８ａへの給電制御のためのコントロール回路部３３とを備える。電動モータ１８ａは、インテークドア１７を操作するインテークドアアクチュエータ内にその駆動源として組み込まれている。
【００３２】
通信部３１は、主制御装置３０とのデータ交換のためのインタフェースとして機能する入出力回路３４と、該入出力回路を経て主制御装置３０とデータ交信するための通信処理回路３５と、各アクチュエータ作動制御回路１０（１０ａ、１０ｂ）を識別するための通信識別子を設定するＩＤ設定回路３６とを備える。通信処理回路３５は、主制御装置３０から送信されるデータのうち、ＩＤ設定回路３６により設定された自己の識別子に一致するデータを識別し、また必要なデータを主制御装置３０に送信する。図示の例では、主制御装置３０との間の通信プロトコルは、ローカル・インターコネクト・ネットワーク（ＬＩＮ）が適用されている。
【００３３】
コントロール回路部３３は、この実施の形態では、インテークドア１７のアクチュエータの駆動源である電動モータ１８ａを作動させるための駆動回路３７と、該駆動回路に制御信号を出力する駆動制御回路３８と、該駆動制御回路に動作許可信号を出力するタイマー回路３９とを備える。
【００３４】
駆動回路３７は、図示しないが４つの例えばＭＯＳトランジスタのようなスイッチング素子をＨ字状に結線して形成された従来よく知られたＨブリッジ回路で構成することができる。この駆動回路３７は、駆動制御回路３８から供給される制御信号に応じて、電源Ｂの一対の電力供給端子と電動モータ１８ａの一対の接続端子との接続関係を切り替える。この駆動回路３７による切替え動作に応じて電動モータ１８ａは、例えば停止動作、正転動作、逆転動作または動作停止時での発電ブレーキ動作を選択される。発電ブレーキ動作では、従来よく知られているように、回転動作中の電動モータ１８ａの一対の接続端子を接地させることにより、この電動モータ１８ａを発電ブレーキとして機能させることができる。
【００３５】
インテークドアアクチュエータの駆動源である電動ドア開閉制御モータすなわち電動モータ１８ａの回転軸は、図４に示したように、ウォーム１１１、該ウォームに噛合する減速ギヤ列１１２（１１２ａ、１１２ｂ、１１２ｃおよび１１２ｄ）およびアクチュエータレバー１１３を介して、インテークドア１７の枢軸１７ａに連結され、これによりインテークドア１７のドア開度は、電動モータ１８ａの作動に応じて変化する。このインテークドア１７の開度は、ポテンショメータ４０により、電圧値として検出される。
【００３６】
ポテンショメータ４０は、従来よく知られているように、抵抗体４０ａと、該抵抗体上を摺動可能の摺動子４０ｂとを備える。抵抗体４０ａの両端間には電源回路３２の直流電圧が印加され、摺動子４０ｂがインテークドア１７の回動に応じて抵抗体４０ａ上をその一端と他端との間で摺動することから、インテークドア１７のドア開度に対応した電圧を摺動子４０ｂから順次取り出すことができる。
【００３７】
ポテンショメータ４０の摺動子４０ｂから出力される電圧値すなわちドア開度情報は、Ａ／Ｄ変換回路４１によって例えば８ビットのデジタルデータに変換される。この８ビットのデジタルデータへの変換により、インテークドア１７のドア開度は、その調整可能範囲の１／２５６の角度毎に、ドア開度に応じた２５６段階のデジタルデータによって段階的に表示される。このデジタルデータに変換されたフィードバック信号は、ノイズ成分を除去するデジタルフィルタ４２を経た後、駆動制御回路３８に接続された比較器４３に供給される。
【００３８】
図１に示すとおり、必要に応じて前記フィードバック信号を通信処理回路３５から主制御装置３０に送出することができる。
【００３９】
デジタルフィルタ４２は、図３に示すように、演算処理回路４２ａと、該演算処理回路の出力データＤｘを順次格納する第１の記憶部４２ｂと、Ａ／Ｄ変換回路４１から出力されるデジタルデータを順次格納する第２の記憶部４２ｃと、比較器４２ｄとを備える比較演算手段からなる。
【００４０】
比較器４２ｄは、第１の記憶部４２ｂに格納されたデジタルデータＤｘと、第２の記憶部４２ｃに格納されたデジタルデータＤｘ′とを比較し、両デジタルデータＤｘおよびＤｘ′が等しいか、あるいは第２の記憶部４２ｃに格納されているデジタルデータＤｘ′が第１の記憶部４２ｂに格納されているデジタルデータＤｘよりも離散化されたデジタル値の１段階分よりも大きいかあるいは小さいかを判定する。
【００４１】
ポテンショメータ４０の摺動子４０ｂは、電動モータ１８ａの正転あるいは逆転に応じて、ほぼ等速で摺動することから、このポテンショメータ４０からのアナログ出力電圧はほぼ比例的に増減する。そのため、このアナログ電圧にノイズが含まれていないとき、Ａ／Ｄ変換回路からは離散化されたデジタルデータが順次１段階分増加あるいは減少したデジタル値が出力される。
【００４２】
デジタルフィルタ４２からデジタルデータＤｘが出力されている状態で引き続きデジタルデータＤｘ′がＡ／Ｄ変換回路４１からデジタルフィルタ４２の第２の記憶部４２ｃに格納されると、比較器４２ｄは第１の記憶部４２ｂに格納されたデジタルデータＤｘの値と、第２の記憶部４２ｃに格納されたデジタルデータＤｘ′の値とを比較する。
【００４３】
例えば電動モータ１８ａが停止の状態では、Ａ／Ｄ変換回路４１から出力されるデジタルデータの値は変化することなく、両記憶部４２ｂおよび４２ｃに格納されたデジタルデータＤｘおよびＤｘ′の値は等しく保持されることから、比較器４２ｄは、演算処理回路４２ａに両データ値が等しい旨の信号を出力する。演算処理回路４２ａは、この信号を受けている状況下では、現出力であるデジタルデータＤｘをフィードバック信号として出力し続ける。このフィードバック信号は、インテークドア１７が該デジタルデータＤｘに対応するドア開度で保持され続けていることを表示する。
【００４４】
また、電動モータ１８ａの正転あるいは逆転によるポテンショメータ４０の動作に伴いデジタルデータＤｘ′が１段階分、すなわち１ビット分増減すると、比較器４２ｄは、その大小関係（Ｄｘ′＞ＤｘまたはＤｘ′＜Ｄｘ）に応じて、比較結果を演算処理回路４２ａに出力する。演算処理回路４２ａは、比較器４２ｄからデジタルデータＤｘ′がデジタルデータＤｘよりも大きい旨の比較結果を得ると、そのデジタルデータＤｘを１段階分増大させたデジタルデータ値（Ｄｘ＋１）のデジタルデータをフィードバック信号として出力する。したがって、電動モータ１８ａの正転に応じてインテークドア１７の開度が１段階分ずつ増加すると、このフィードバック信号は順次１段階分ずつ増加する。これと同様に、電動モータ１８ａの逆転に応じてインテークドア１７の開度が１段階分ずつ減少すると、フィードバック信号は順次１段階分ずつ減少する。
【００４５】
その結果、Ａ／Ｄ変換回路４１から出力されるデジタルデータにノイズが含まれない状況下では、デジタルフィルタ４２は、Ａ／Ｄ変換回路４１からのデジタルデータをフィードバック信号として適正に比較器４３に出力する。この比較器４３は、帰還制御のために、図１に示す例では、後述する第３の記憶部４４に格納された目標値と、デジタルフィルタ４２からのフィードバック信号との偏差を求める。
【００４６】
ところで、例えばポテンショメータ４０の抵抗体４０ａに部分的な欠損が生じ、そのためにポテンショメータ４０の摺動子４０ｂがこの欠損部を摺動するとき、ポテンショメータ４０からのアナログ信号にノイズが重畳されることがある。このようなノイズ成分を含む信号がＡ／Ｄ変換回路４１からデジタルフィルタ４２に出力され、このノイズ成分を含むデジタル信号Ｄｘ′がデジタルフィルタ４２の第２の記憶部４２ｃに格納されると、比較器４２ｄにより、第１の記憶部４２ｂに格納されているデジタルデータＤｘとの比較を受ける。その結果、比較器４２ｄは、前記したと同様な大小関係（Ｄｘ′＞ＤｘまたはＤｘ′＜Ｄｘ）に応じて、比較結果を演算処理回路４２ａに出力するが、たとえノイズ成分を含むデジタルデータＤｘ′が先のデジタルデータＤｘよりも２段階を越える大きなデジタル値を示したとしても、デジタルフィルタ４２は、その出力端に１段階分大きなデジタルデータ値を出力するに過ぎない。
【００４７】
このように、デジタルフィルタ４２によれば、あるデジタルデータに引き続くデジタルデータに、たとえ両データ間で２段階分を越える大きなデータ値差を与えるノイズが含まれていても、そのノイズの影響を１段階分のデータ値の増大に抑制することができ、ノイズによるフィードバック信号への影響を低減することができる。
【００４８】
また、デジタルフィルタ４２を演算処理回路４２ａ、２つの記憶部４２ｂ、４２ｃおよび演算処理回路４２ａで構成することにより、比較的単純な構成で、従来に比較して安価かつ容易にデジタルフィルタ４２を得ることができる。
【００４９】
また、演算処理回路４２ａとして従来よく知られたアップダウンカウンタを用いることができ、これにより、市販の既製品の組み合わせにより、デジタルフィルタ４２を得ることができる。
【００５０】
コントロール回路部３３は、図示の例では、通信処理回路３５から出力される目標値データを一時的に保持するための第３の記憶部４４と、該第３の記憶部に直列的に接続された第４の記憶部４５とを備える。両記憶部４４および４５は、主制御装置３０から送出された目標値が通信処理回路３５から送出される毎に、該通信処理回路から供給されるクロックパルスをトリガーとして、通信処理回路３５から送出される目標値を先入れ先出し方式で順次格納するデータラッチ回路で構成することができる。
【００５１】
通信処理回路３５から出力される目標値は、通信処理回路３５からのトリガーに応じて第３の記憶部４４に格納される。その後、通信処理回路３５から新たな目標値が出力されると、通信処理回路３５からのトリガーに応じて、第３の記憶部４４に格納されていた目標値は前回の目標値として第４の記憶部４５に送られ、該記憶部に格納される。また、通信処理回路３５から出力された新たな目標値は第３の記憶部４４に格納される。以降、通信処理回路３５から新たな目標値が出力される毎に、通信処理回路３５からのトリガーに伴い第３の記憶部４４に格納されているデータは新たな目標値で更新され、第４の記憶部４５に格納されているデータは第１の記憶に格納されていた目標値で更新される。従って、第３の記憶部４４には主制御装置３０からの最新の目標値が格納され、第４の記憶部４５には前回の目標値が格納されている。
【００５２】
第３の記憶部４４に格納された最新の目標値は、比較器４３に送出される。比較器４３は、この第３の記憶部４４からの最新の目標値と、デジタルフィルタ４２を経るフィードバック信号とを比較し、その偏差を電動モータ１８ａの作動の制御のために駆動制御回路３８に出力する。
【００５３】
駆動制御回路３８は、タイマー回路３９から動作許可信号を受けている限り、すなわち、タイマー回路３９から動作禁止信号を受けていない限り、第３の記憶部４４に格納された新たな目標値とフィードバック信号値とを一致させるように駆動回路３７に制御信号を出力する。駆動回路３７は、駆動制御回路３８からの制御信号により、例えば目標値がフィードバック信号値よりも大きいとき、電動モータ１８ａを正転させるように動作し、これによりインテークドア１７の開度が増大し、あるいは目標値がフィードバック信号値よりも小さいとき、電動モータ１８ａを逆転させるように動作し、これによりインテークドア１７の開度が減少する。
【００５４】
この帰還制御では、前記したとおり、デジタルフィルタ４２がフィードバック信号に含まれるノイズ成分の低減を図ることから、ノイズ成分の低減が図られたフィードバック信号により、インテークドア１７が迅速かつ適正に目標値へ向けての制御を受ける。
【００５５】
また、図示の実施の形態では、電動モータ１８ａへの過電流の供給を阻止する過電流検出回路４６および駆動電圧制御回路４７が設けられている。駆動制御回路３８は、過電流検出回路４６により電動モータ１８ａへの過電流が検出されたとき、電動モータ１８ａへの給電を停止すべく駆動回路３７を動作させる。また、駆動制御回路３８は、電動モータ１８ａの制動時に駆動電圧制御回路４７からの制御信号を受けたとき、駆動回路３７のＭＯＳトランジスタからなるスイッチング素子の動作に時間遅延を与えるように各ＭＯＳトランジスタのゲート電圧を制御する。この時間遅延により、急激な制動によるバックラッシュの発生を抑制することができる。
【００５６】
駆動制御回路３８に動作許可信号を送出するタイマー回路３９は、第３の記憶部４４に新たな目標値が格納されたとき、該第３の記憶部４４に格納された新たな目標値と、第４の記憶部４５に格納された前の目標値とを相互に比較し、両者が一致しないときタイマーリセット信号を出力する比較器４８と、該比較器からタイマーリセット信号を受けたとき該タイマーリセット信号を受けてから所定の時間、動作許可信号を駆動制御回路３８に出し続け、所定の時間が経過したとき動作許可信号の送出を停止するタイマー４９とを備える。
【００５７】
タイマー４９によって設定される所要時間すなわち動作許可信号を出し続ける所定時間としては、通常の電動モータ１８ａの作動によってインテークドア１７がいずれの開度位置にあっても、与えられた目標の開度にインテークドア１７を移動させ、その運動を目標開度に収束させるに必要な時間が設定される。この所用時間として、前記したようにポテンショメータ４０の摺動子４０ｂが抵抗体４０ａの一端から他端へ移動するのに要する時間よりも僅かに長い、例えば１５秒が採用される。
【００５８】
タイマー回路３９の比較器４８は、第３の記憶部４４に新たな目標値が格納された場合、該第３の記憶部に格納された目標値が第４の記憶部４５に格納された目標値と一致するとき、タイマー４９にタイマーリセット信号を出力することはない。
【００５９】
従って、例えば、主制御装置３０から前の目標値と同一の新たな目標値がアクチュエータ作動制御回路１０に送信されて来ると、第３の記憶部４４および第４の記憶部４５の目標値は一致することから、比較器４８がタイマー４９にタイマーリセット信号を出力することはない。そのため、この場合、駆動制御回路３８は作動が停止した状態におかれることから、駆動回路３７は電動モータ１８ａを作動させることなく停止状態に保持する。その結果、インテークドア１７は、先の目標値に一致する開度に保持され続ける。
【００６０】
他方、主制御装置３０から前の目標値と異なる新たな目標値がアクチュエータ作動制御回路１０に送信されて来ると、タイマー回路３９の比較器４８は、第３の記憶部４４に格納された新たな目標値と第４の記憶部４５に格納された前の目標値との不一致を検出し、タイマー４９にタイマーリセット信号を出力する。
【００６１】
タイマー４９は、比較器４８からのタイマーリセット信号を受けると、駆動制御回路３８に動作許可信号を例えば１５秒の間、出力する。駆動制御回路３８は、この動作許可信号を受けている間、動作可能状態におかれることから、過電流検出回路４６からの過電流検出信号を受けない状況下では、前記したとおり、第３の記憶部４４からの目標値と、ポテンショメータ４０からＡ／Ｄ変換回路４１に出力され該Ａ／Ｄ変換回路から本発明に係るデジタルフィルタ４２を経てノイズ成分が低減されたフィードバック信号との偏差を出力する比較器４３の出力が零になるように、駆動回路３７を経て電動モータ１８ａの作動を制御する。
【００６２】
このアクチュエータ作動制御回路１０の制御動作中に、例えば電動モータ１８ａに機械的な障害によりロック状態が生じ、あるいは何らかの原因でインテークドア１７が目標の開度に収束することなく、この目標開度を中心として振動を生じるハンチング現象が生じても、所定時間を超えるとタイマー４９が駆動制御回路３８への動作許可信号の送出を停止することから、駆動回路３７から電動モータ１８ａへの給電が停止される。
【００６３】
このタイマー回路３９の動作により、電動モータ１８ａの過熱防止機構に依存することなく、また格別なデューティ比制御用プログラムを採用することなく、電動モータ１８ａのロックによる過熱あるいは所定時間を超える過剰なハンチング現象を確実に防止することができる。
【００６４】
タイマー回路３９を不要とすることができるが、自動車用空気調和装置１１では、インテークドア１７の作動で前記したハンチング現象が生じると、このハンチング現象に伴う異音が車内騒音の原因となる。そこで、タイマー回路３９を設けることにより、前記空気調和装置における過剰なハンチング現象を防止することができるので、このハンチング現象による車内騒音をも低減する上で、タイマー回路３９を設けることが望ましい。
【００６５】
タイマー回路３９により設定される所要時間として、電動モータ１８ａの通常の作動で、インテークドア１７がいずれの開度位置にあっても、与えられた目標の開度にインテークドア１７を移動させ、その運動を目標開度に収束させるに必要な時間を適宜選択することができる。
【００６６】
インテークドア１７に代えてエアミックスドア２３の電動モータ１８ｂの作動制御に図１に示したと同様なアクチュエータ作動制御回路１０を適用することができ、また、必要に応じて各ドア２７〜２９およびその他のドアの作動制御にも前記アクチュエータ作動制御回路を適用することができる。
【００６７】
また、前記アクチュエータ作動制御回路は、前記した無線方式の他、有線方式の作動制御回路にも適用することができる。
【００６８】
前記したところでは、本発明に係るデジタルフィルタをタイマー回路３９からの動作許可信号に応じて動作する駆動制御回路３８が設けられたアクチュエータ作動制御装置に組み込んだ例に沿って説明した。これに代えて、本発明に係るデジタルフィルタをタイマー回路３９による制御を受けることのない駆動制御回路が設けられたアクチュエータ作動制御装置に適用することができ、これによりフィードバック信号に含まれるノイズ成分の影響を効果的に低減することができるので、適正な帰還制御が可能となる。
【００６９】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、比較演算手段は、その出力データとＡ／Ｄ変換回路からのデジタルデータを比較し、たとえ該デジタルデータがノイズ成分により２段階以上の増減を生じていたとしても、その比較結果に応じて、１段階の増減を示すデジタルデータを出力することから、ノイズの影響を抑制したデジタル信号を得ることができる。
【００７０】
請求項２に記載の発明によれば、比較演算手段を２つの記憶部、比較器および演算処理回路で構成することができ、これにより比較的安価かつ容易に本願発明を実施することができる。
【００７１】
請求項３に記載の発明によれば、演算処理回路をアップダウンカウンタで構成することができ、これにより市販の既製品の組み合わせにより、本願発明のデジタルフィルタを実現することができる。
【００７２】
請求項４および５に記載の発明によれば、車両用空気調和装置のドアを作動させるドア開閉制御モータの作動制御からノイズの影響を実質的に排除することができ、これにより適正な空気調和により、快適な車内環境の実現が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るデジタルフィルタが組み込まれた制御回路を示すブロック図である。
【図２】図１に示した制御回路により制御を受ける車両用空気調和装置の一例を概略的に示す断面図である。
【図３】本発明に係るデジタルフィルタの電気回路を示すブロック図である。
【図４】本発明に係るアクチュエータの内部構成を示す構造図である。
【符号の説明】
１０　アクチュエータ作動制御回路（アクチュエータ作動制御装置）
１１　自動車用空気調和装置
１８（１８ａ、１８ｂ）　アクチュエータの駆動源（電動モータ）
４０　ポテンショメータ
４１　Ａ／Ｄ変換回路
４２　デジタルフィルタ（比較演算手段）
４２ａ　演算処理回路
４２ｂ　第１の記憶部
４２ｃ　第２の記憶部
４２ｄ　比較器
【図１】
2004133681.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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