(57)【要約】【課題】車両用空調装置において初期設定処理にて電動モータ１００ａ〜１００ｅを原点位置まで回転させるのに要する時間を短くする。【解決手段】電動モータ１００ａ〜１００ｅを目標吹出温度に応じた目標位置までそれぞれ回転させる電子制御装置４００とを有し、電子制御装置４００は、電動モータ１００ａ〜１００ｅを原点位置まで回転させてこの電動モータ１００ａ〜１００ｅを原点位置まで回転させたことを記憶する初期設定機能を有する。この初期設定機能にて、電動モータ１００ａ〜１００ｅを原点位置まで回転させる初期設定時には、電動モータ１００ａ〜１００ｅを目標位置まで回転させる通常作動時に比べて周波数の高い駆動パルス信号が用いられる。したがって、初期設定時には、目標位置まで回転させる通常空調制御時ときに比べて電動モータ１００ａ〜１００ｅを高速に回転させることができる。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動モータ（１１０ａ〜１００ｅ）と、
前記電動モータを目標位置まで回転させる制御手段（Ｓ１０５、Ｓ１０６）と、を有する電動アクチュエータシステムであって、
前記電動モータを原点位置まで回転させてこの電動モータを原点位置まで回転させたことを記憶する初期設定手段（Ｓ２２０、Ｓ２３０）を有し、
前記初期設定手段は、前記原点位置まで回転させるときには前記目標位置まで回転させるときに比べて前記電動モータを高速に回転させることを特徴とする電動アクチュエータシステム。
【請求項２】
前記電動モータは、パルス信号が入力されて所定角度毎にて回転するステップモータであり、
前記初期設定手段は、前記原点位置まで回転させるときには前記目標位置まで回転させるときに比べて、前記電動モータに入力するパルス信号の周波数を高くすることを特徴とする請求項１に記載の電動アクチュエータシステム。
【請求項３】
前記電動モータは、入力される電圧レベルに応じて回転速度を変化させるサーボモータであり、
前記初期設定手段は、前記原点位置まで回転させるときには前記目標位置まで回転させるときに比べて、前記電動モータに入力する電圧レベルを高くすることを特徴とする請求項１に記載の電動アクチュエータシステム。
【請求項４】
前記電動モータは、車両用空調装置のドアを駆動するものからなることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の電動アクチュエータシステム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電動アクチュエータシステムに関するもので、車両用空調装置の各種の板ドア等の可動部材を駆動する電動アクチュエータシステムに適用して有効である。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】
従来、車両用空調装置の空調ユニット内において、吹出空気の温度を調節するエアミックスドア（Ａ／Ｍドア）、若しくは吹出口を開閉する吹出口ドアの開度を調整するために、ドアを一定角度毎に回転させるステップモータ、および、このステップモータに駆動パルス信号を出力する電子制御装置を有するものが提案されている。
【０００３】
しかし、このものにおいては、ステップモータはドアを一定角度毎に回転させるものであるため、ドアの停止精度が高いというメリットがあるものの、ステップモータにより回転されるドアの絶対位置を検出するセンサを採用しないと、電子制御装置が認識しているステップモータの回転位置と、実際のステップモータの回転位置とがずれていても、双方の回転位置がずれていることを検出することができない。
【０００４】
そこで、電子制御装置は、空調動作の開始直後にて、初期設定の処理を実行する。このことにより、電子制御装置は、ドアをストッパ等に衝突させてこの停止させた位置を原点位置として記憶し、その後、この原点位置を基準にしてステップモータを目標位置まで回転させるように制御することになる。
【０００５】
ここで、ステップモータに初期設定の処理の実行中では、吹出口ドア、エアミックスドア等は、原点位置まで戻されるだけで、吹き出し空気温度や風量の制御と無関係の動作を行うことになる。したがって、初期設定の処理の実行中では、ブロアモータに給電せずに、送風機から送風させないようにしている。
【０００６】
このため、例えば、真夏の暑い車室内で、ユーザが乗車して、空調装置の動作を開始させる操作を行っても、初期設定の処理の実行中は、非空調状態となり、乗員は、車室内の暑さに耐え、初期設定の処理が終了するのを待つ必要があり、快適性を損なうことになる。
【０００７】
本発明は、上記点に鑑み、初期設定処理に要する時間を短くするようにした電動アクチュエータシステム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】
本発明は、上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明では、電動モータ（１１０ａ〜１００ｅ）と、電動モータを目標位置まで回転させる制御手段（Ｓ１０５、Ｓ１０６）と、を有する電動アクチュエータシステムであって、電動モータを原点位置まで回転させてこの電動モータを原点位置まで回転させたことを記憶する初期設定手段（Ｓ２２０、Ｓ２３０）を有し、初期設定手段は、原点位置まで回転させるときには目標位置まで回転させるときに比べて電動モータを高速に回転させることを特徴とする。
【０００９】
これにより、電動モータを原点位置まで回転させるのに要する時間、すなわち、初期設定処理に要する時間を短くすることができる。
【００１０】
具体的には、請求項２に記載の発明のように、電動モータとして、パルス信号が入力されて所定角度毎にて回転するステップモータを用いた場合には、初期設定手段は、原点位置まで回転させるときには目標位置まで回転させるときに比べて、電動モータに入力するパルス信号の周波数を高くするように構成することが好ましい。
【００１１】
また、請求項３に記載の発明のように、電動モータとして、入力される電圧レベルに応じて回転速度を変化させるサーボモータを用いた場合には、初期設定手段は、原点位置まで回転させるときには目標位置まで回転させるときに比べて、電動モータに入力する電圧レベルを高くするように構成することが好ましい。
【００１２】
なお、請求項４に記載の発明のように、電動モータとしては、車両用空調装置のドアを駆動するものを用いてもよい。
【００１３】
因みに、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。
【００１４】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
図１に本発明の第１実施形態に係る電動アクチュエータシステムを、車室内の空気調和を行う車両用空調装置に適用したものである。以下に、車両用空調装置の概略について図１を用いて説明する。
【００１５】
車両用空調装置は、計器盤内に収納された空調ケース５を備えており、空調ケース５内において、内外気切換ドア１ｂが、ケース５に回転可能に支持されて、電動モータ１００ｅによる駆動のもとに、第１切換位置（図に実線で示す位置）に切り替えられて、空調ケース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）に切り替えられて、空調ケース５内にその内気導入口５ｂから車室内の空気（内気）を流入させる。
【００１６】
ブロワ９は、ブロワモータ９ａの回転速度に応じて、外気導入口５ａからの外気または内気導入口５ｂからの内気を空気流としてエバポレータ４に送風し、エバポレータ４は、そのブロワ９から吹き出される空気流を、公知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。
【００１７】
エアミックスドア１ａは、電動モータ１００ｄにより駆動されて、エバポレータ４から吹き出される冷却空気流をヒータコア３に流入される気流とヒータコア３をバイパスする気流（以下、バイパス冷却気流という）とに分ける。
【００１８】
ヒータコア３に流入される気流は、ヒータコア３内のエンジン冷却水（温水）により加熱されるので、ヒータコア３から温風が吹き出されることになる。これに伴い、ヒータコア３から吹き出される温風とバイパス冷却気流とは混合されて吹出口ドア１ｃ、１ｄ、１ｅに向けて流動されることになる。温風とバイパス冷却気流との混合比ＳＷ（％）は、エアミックスドア１ａの開度により決められることになる。
【００１９】
吹出口ドア１ｃは、電動モータ１００ｃによる駆動のもとに、デフモード時にて第１切換位置（図に実線で示す位置）から第２切換位置（図に破線で示す位置）に切り換えられて、開口部５ｃを開けて開口部５ｃから主にフロントウインドシールドに向けて空気を吹き出さる。
【００２０】
吹出口ドア１ｅは、電動モータ１００ｂによる駆動のもとに、フェイスモード時に第１切換位置（図に実線で示す位置）から第２切換位置（図に破線で示す位置）に切り換えられて、開口部５ｅを開けこの開口部５ｅから車室の乗員上半身に向けて空気を吹き出させる。
【００２１】
吹出口ドア１ｄは、電動モータ１００ａによる駆動のもとに、フットモード時にて第１切換位置（図に実線で示す位置）から第２切換位置（図に破線で示す位置）に切り換えられて、開口部５ｄを開け開口部５ｄから車室の乗員下半身に向けて空気を吹き出させる。
【００２２】
なお、エアミックスドア１ａ、内外気切換ドア１ｂおよび吹出口ドア１ｃ〜１ｅは、樹脂等で板状にそれぞれ成形されたものである。
【００２３】
電子制御装置４００は、メモリ、マイクロコンピュータから構成されて、内気温センサＳ１により検出される車室内温度と、日射センサＳ２により検出される車室内の日射強度と、外気温センサＳ３により検出される車室外の温度と、乗員により設定された温度設定器Ｒｅから出力される設定温度、等とに基づき、電動モータ１００ａ〜１００ｅおよびブロアモータ９ａを制御する。
【００２４】
次に、電動モータ１００ａ〜１００ｅにつき図２〜図４を用いて説明する。図２、３、４は、電動モータ１００ｄ、１００ｅ、１００ｂのそれぞれの外観図を示す。
【００２５】
先ず、電動モータ１００ｄについて説明すると、電動モータ１００ｄとしては、例えば、ｎ相のパルス信号が入力されて所定角度毎にて出力軸１２７を回転させるステップモータが用いられる。そのステップモータの出力軸１２７には、エアミックスドア１ａが圧入固定され、また空調ケーシング５にはエアミックスドア１ａを衝突させるためのストッパ５ａが設けられている。
【００２６】
ここで、電動モータ１１０ｄの回転量、つまりエアミックスドア１ａの回転量を制御するに当たっては、エアミックスドア１ａをストッパ５ａに衝突させて電動モータ１１０ｄの回転を機械的に停止させた位置を原点位置として記憶し、その後は、原点位置を基準としてエアミックスドア１ａを目標位置まで反時計回りに回転させる。このことにより、エアミックスドア１ａが目標位置まで回転されて、そのエアミックスドア１ａの開度がその目標位置に応じて決められることになる。
【００２７】
図３の電動モータ１００ｅとしても、電動モータ１００ｄと実質的同様、その出力軸１２７に内外気切換ドア１ｂが圧入固定されるステップモータが用いられ、また空調ケーシング５には、内外気切換ドア１ｂを衝突させるためのストッパ５ａが設けられている。
【００２８】
ここで、電動モータ１００ｅの回転量、つまり内外気切換ドア１ｂの回転量を制御するに当たっては、内外気切換ドア１ｂをストッパ５ａに衝突させて電動モータの回転を機械的に停止させた位置を原点位置として記憶し、その後は、原点位置を基準として、かつ第１、２切換位置のうち一方の切換位置を目標位置として内外気切換ドア１ｂを回転させる。
【００２９】
図４の電動モータ１００ｂ（１００ａ）としても、電動モータ１００ｄと実質的同様、その出力軸１２７に吹出口ドア１ｄ（１ｅ）が圧入固定されるステップモータが用いられ、また空調ケーシング５には、吹出口ドア１ｄ（１ｅ）を衝突させるためのストッパ５ａが設けられている。
【００３０】
ここで、電動モータ１００ｂ（１００ａ）の回転量、つまり吹出口ドア１ｄ（１ｅ）の回転量を制御するに当たっては、吹出口ドア１ｄ（１ｅ）をストッパ５ａに衝突させて電動モータの回転を機械的に停止させた位置を原点位置として記憶し、その後は、原点位置を基準として、かつ第１、２切換位置のうち一方の切換位置を目標位置として吹出口ドア１ｄ（１ｅ）を回転させる。
【００３１】
なお、本実施形態では、「ドアをストッパに衝突させて電動モータの回転を機械的に停止させた位置を原点位置として記憶すること」、つまり、電動モータを原点位置まで回転させてこの電動モータを原点位置まで回転させたことを記憶することを「初期設定」という。
【００３２】
次に、本実施形態の作動について図５、図６を用いて説明する。図３は、電子制御装置４００による空調制御処理を示すフローチャート、図６は図５のイニシャライズ制御処理の詳細を示すフローチャートである。
【００３３】
電子制御装置４００は、図５、図６のフローチャートに従って、メモリに記憶されるコンピュータプログラムを実行する。このコンピュータプログラムは、イグニッションスイッチＩＧがＯＮされると一定期間毎に繰り返される。イグニッションスイッチＩＧは、乗員に操作されて、電子制御装置４００にバッテリＢからの給電を許可するためのスイッチである。
【００３４】
先ず、後述する初期制御（Ｓ１０１）を行うと、内気温センサＳ１、日射センサＳ２、外気温センサＳ３、温度設定器Ｒｅの各々から出力されるセンサ出力をそれぞれ読み込み（Ｓ１０２）、それぞれのセンサ出力に基づき、予めメモリに記憶された下記の数１の式に基づいて、車室内に吹き出す空気の目標吹出温度ＴＡＯを算出する（Ｓ１０３）。
【００３５】
【数１】
ＴＡＯ＝Ｋｓｅｔ×Ｔｓｅｔ−ＫＲ×ＴＲ−ＫＡＭ×ＴＡＭ−ＫＳ×ＴＳ＋Ｃ
ここで、Ｔｓｅｔは温度設定レバーＲｅにて設定した設定温度、ＴＲは内気温センサＳ１にて検出した内気温度、ＴＡＭは外気温センサＳ２にて検出した外気温度、ＴＳは日射センサＳ２にて検出した日射量である。また、Ｋｓｅｔ、ＫＲ、ＫＡＭ及びＫＳはゲインで、Ｃは補正用の定数である。
【００３６】
続いて、予めメモリに記憶された特性図から、目標吹出温度ＴＡＯに対応するブロワ電圧（ブロワモータ９ａに印可する電圧）を決定する（Ｓ１０４）。具体的には、目標吹出温度ＴＡＯが低い程また高い程ブロワ電圧を高くし（風量大）、目標吹出温度ＴＡＯが設定温度に近くなる程ブロワ電圧を低くする（風量小）。そして、この決定されたブロワ電圧をブロワモータ９ａに印可する。
【００３７】
続いて、予めメモリに記憶された特性図から、目標吹出温度ＴＡＯに対応する吸込口モードを決定する（Ｓ１０５）。具体的には、目標吹出温度ＴＡＯが高いときには内気循環モードが選択され、目標吹出温度ＴＡＯが低いときには外気導入モードが選択される。
【００３８】
例えば、内気循環モードが選択されたとき、電動モータ１００ｅにより内外気切換ドア１ｂを目標位置としての第２切換位置まで回転させることにより、内気導入口５ｂを開けるとともに外気導入口５ａを閉じる。また、外気導入モードが選択されたとき、電動モータ１００ｅにより内外気切換ドア１ｂを目標位置としての第１切換位置まで回転させることにより、内気導入口５ａを閉じるとともに外気導入口５ｂを開ける。
【００３９】
以上により、内外気切換ドア１ｂが目標吹出温度ＴＡＯに応じた目標位置まで回転されることにある。そして、内外気切換ドア１ｂを回転させるために電子制御装置４００から電動モータ１００ｅに入力されるｎ相の駆動パルス信号の個々の周波数としては、第１周波数（２００Ｈｚ）が用いられる。
【００４０】
続いて、目標吹出温度ＴＡＯ、蒸発器吹出空気温度センサＳ４で検出した蒸発器吹出空気温度、および水温センサＳ５で検出したエンジン冷却水の水温などに応じて、エアミックスドア１ａの開度ＳＷを以下の数式２により決定する（Ｓ１０６）。
【００４１】
【数２】
ＳＷ＝（ＴＡＯ−ＴＥ）／（ＴＷ−ＴＥ）×１００
ここで、ＴＥは蒸発温度センサＳ４の検出温度、ＴＷは水温センサＳ５の検出温度である。
【００４２】
その後、この決定される開度ＳＷに対応する目標位置まで電動モータ１００ｄを回転させて、エアミックスドア１ａの開度が制御されることとなる。
【００４３】
以上により、エアミックスドア１ａが目標吹出温度ＴＡＯに応じた目標位置まで回転されることにある。そして、エアミックスドア１ａを回転させるために電子制御装置４００から電動モータ１００ｄに入力される駆動パルス信号の周波数としては、２００Ｈｚが用いられる。
【００４４】
続いて、予めメモリに記憶された特性図から、目標吹出温度ＴＡＯに対応する吹出口モードを決定する（Ｓ１０７）。具体的には、目標吹出温度ＴＡＯが低いときにはフットモードが選択され、目標吹出温度ＴＡＯが高くなるに伴って、バイレベルモード、さらにはフェイスモードの順に選択される。
【００４５】
例えば、フットモードが選択されると、吹出口ドア１ｄ、１ｅを回転させて開口部５ｅを開け、開口部５ｄを閉じる。フェイスモードが選択されると吹出口ドア１ｄ、１ｅを回転させて開口部５ｄを開け、開口部５ｅを閉じる。バイレベルモードが選択されると吹出口ドア１ｄ、１ｅを回転させて開口部５ｅ、５ｄを開ける。
【００４６】
以上のような吹出口モードが決定されると、電動モータ１００ａ、１００ｂに駆動パルス信号を出力してこれら電動モータ１００ａ、１００ｂを回転させて、第１、第２の切換位置（図１中実線、破線で示される位置）のうち当該決定される吹出口モードに対応する切換位置（目標位置）まで吹出口ドア１ｄ、１ｅのそれぞれを回転させる。
【００４７】
以上により、吹出口ドア１ｄ、１ｅを目標吹出温度ＴＡＯに応じた目標位置まで回転されることになる。そして、吹出口ドア１ｄ、１ｅを回転させるために電子制御装置４００から電動モータ１００ａ、１００ｂに出力される駆動パルス信号の周波数としては、２００Ｈｚが用いられる。
【００４８】
次に、電子制御装置４００による初期制御（Ｓ１０１）の詳細について図６を用いて説明する。
【００４９】
先ず、メモリ内の初期設定フラグに基づき、初期設定の条件を満たしているか否か、つまり、現時刻において「初期設定」が必要であるか否かについて判定する（Ｓ２００）。
【００５０】
例えば、バッテリＢが車両に接続されたあと電動モータ１００ａ〜１００ｅの「初期設定」を一度も行っていない状態にてイグニッションスイッチＩＧがＯＮされた場合には、「初期設定」が必要であると判定する。
【００５１】
ここで、初期設定フラグは、バッテリＢが車両に接続されると電子制御装置４００によりリセットされて、後述するように「初期設定」が施されるとセットされる。
【００５２】
その後、ブロアモータ９ａへの電圧の印加を停止してブロワ９の回転を停止して（Ｓ２１０）、電動モータ１００ａ〜１００ｅのそれぞれに対して「初期設定」を施して初期設定フラグをセットする（Ｓ２２０〜Ｓ２４０）。ここで、「初期設定」の実行中にて、電動モータ１００ａ〜１００ｅを駆動するために電子制御装置４００から電動モータ１００ａ〜１００ｅに入力されるｎ相の駆動パルス信号の周波数としては、第２周波数（４００Ｈｚ）が用いられる。
【００５３】
次に、本実施形態の作用効果について説明する。すなわち、電動モータ１００ａ〜１００ｅと、これら電動モータ１００ａ〜１００ｅを目標吹出温度に応じた目標位置までそれぞれ回転させる電子制御装置とを有し、電子制御装置は、電動モータ１００ａ〜１００ｅを原点位置まで回転させてこの電動モータ１００ａ〜１００ｅを原点位置まで回転させたことを記憶する初期設定機能を有する。
【００５４】
そして、この初期設定機能にて、電動モータ１００ａ〜１００ｅを原点位置まで回転させる初期設定時には、電動モータ１００ａ〜１００ｅを目標位置まで回転させる通常作動（通常空調制御時）時に比べて周波数の高い駆動パルス信号が用いられる。
【００５５】
ここで、図７に示すステップモータ（電動モータ１００ａ〜１００ｅ）の回転数（縦軸）／駆動パルス信号の周波数（横軸）の特性図から分かるように、駆動パルス信号の周波数が高くなるほどステップモータのそれぞれの回転数が高くなる。
【００５６】
したがって、原点位置まで回転させる初期設定時には、目標位置まで回転させる通常空調制御時ときに比べて電動モータ１００ａ〜１００ｅを高速に回転させることができ、電動モータ１００ａ〜１００ｅを原点位置まで回転させるのに要する時間、すなわち、初期設定処理に要する時間を短くすることができる。
【００５７】
なお、通常作動時には、ブロワ９から送風が発生され、初期設定時には、ブロワ９からの送風が停止されている。したがって、初期設定時には、ドア１ａ〜１ｅを回転させるのにブロワ９からの送風が抵抗とならず（無負荷）、初期設定時においてドア１ａ〜１ｅを回転させるのに必要なトルクとしては、通常作動時に比べて小さくなる。
【００５８】
このため、図８に示すステップモータの回転トルク（縦軸）／駆動パルス信号の周波数（横軸）の特性図から分かるように、駆動パルス信号の周波数が高くなるほど電動モータ１００ａ〜１００ｅのそれぞれに発生するトルクは、小さくなるものの、電動モータ１００ａ〜１００ｅとしては、初期設定時においてドア１ａ〜１ｅを回転させるのに十分なトルクを発生させることができる。
【００５９】
また、ストッパ５ａとしては樹脂により成形されたものを用いると、ドア１ａ〜１ｅのそれぞれをストッパ５ａに衝突させると、このストッパ５ａ自体の撓みが生じて原点位置にオフセットが生じる可能性がある。これに対して、本実施形態では初期設定時には電動モータ１００ａ〜１００ｅを高速に回転させて、電動モータ１００ａ〜１００ｅに発生する回転トルクを小さくすることができるので、ストッパ５ａの衝突によるストッパ５ａの撓み量を減らすことができる。これにより、電動モータ１００ａ〜１００ｅによる原点位置のオフセット量を減らすことができる。
【００６０】
（第２実施形態）
上述の実施形態では、電動モータとしてステップモータを用いた例を示したが、第２の実施形態では、これに代えて、相対的な回転角度を検出可能な直流サーボモータ（以下、直流サーボモータ１００ａ〜１００ｅという）を用いる。
【００６１】
この場合の概略構成を図９に示す。本実施形態の電子制御装置４００は、内気温センサＳ１により検出される車室内温度と、日射センサＳ２により検出される車室内の日射強度と、外気温センサＳ３により検出される車室外の温度と、乗員により設定された温度設定器Ｒｅから出力される設定温度等とに基づき、電気制御部２００ａ〜２００ｅとの通信を介して直流サーボモータ１００ａ〜１００ｅのそれぞれを時分割で制御する。
【００６２】
電気制御部２００ａ〜２００ｅは、電子制御装置４００との間を電源ライン、通信ライン、ＧＮＤラインといった３つのラインにより、バス型に接続されており、電気制御部２００ａ〜２００ｅは、電子制御装置４００から制御されて、電動モータ１００ａ〜１００ｅのそれぞれを駆動する。
【００６３】
次に、直流サーボモータ１００ａ〜１００ｅの一例として、直流サーボモータ１００ｅの構成について説明する。
【００６４】
図１０は直流サーボモータ１００ｅの外観図であり、図１１は直流サーボモータ１００ｅの構成図である。そして、図１０中、直流モータ１１０は車両に搭載されたバッテリから電力を得て回転するものであり、減速機構１２０は直流モータ１１０から入力された回転力を減速してエアミックスドア１に向けて出力する変速機構である。なお、以下、直流モータ１１０及び減速機構１２０等の回転駆動する機構部を駆動部１３０と呼ぶ。
【００６５】
ここで、減速機構１２０は、直流モータ１１０の出力軸１１１に圧入されたウォーム１２１、このウォーム１２１と噛み合うウォームホィール１２２、及び複数枚の平歯車１２３、１２４、１２５からなる歯車列であり、出力側に位置する最終段歯車（出力側歯車）１２６には、出力軸１２７が設けられている。
【００６６】
なお、ケーシング１４０は駆動部１３０を収納するととともに、後述するブラシ（電気接点）１５５〜１５７が固定されたケーシングである。
【００６７】
また、減速機構１２０のうち、直流モータ１１０により直接駆動される入力歯車（ウォーム１２１）より出力側（出力軸１２７）には、図１０〜１３（特に、図１３参照）に示すように、パルスパターンプレート（以下、パターンプレートと呼ぶ。）１５３が設けられており、このパターンプレート１５３は、円周方向に交互に並んだ導電部１５１ａ、１５２ａ及び非導電部１５１ｂ、１５２ｂからなる第１、２パルスパターン１５１、１５２が設けられたもので、出力軸１２７と一体的に回転する。
【００６８】
このとき、導電部１５１ａ、１５２ａの円周角α１、α２及び非導電部１５１ｂ、１５２ｂの円周角β１、β２を互いに等しくするとともに、第１パルスパターン１５１の位相を第２パルスパターン１５２の位相に対して円周角α１、α２（＝円周角β１、β２）の略１／２ずらしている。
【００６９】
なお、第１、２パルスパターン１５１、１５２は電気的に繋がっており、第１、２パルスパターン１５１、１５２は、両パルスパターン１５１、１５２より内周側に設けられたコモンパターン（共通導電部パターン）１５４と電気的に繋がって、後述するブラシ１５７を介してバッテリ（図示せず。）の負極側に電気的に繋がっている。
【００７０】
一方、ケーシング１４０側には、バッテリの正極側に接続された銅系導電材料製の第１〜３ブラシ（電気接点）１５５〜１５７が樹脂一体成形により固定されており、第１ブラシ１５５は第１パルスパターン１５１に接触し、第２ブラシ１５６は第２パルスパターン１５２に接触し、第３ブラシ１５７はコモンパターン１５４に接触するように構成されている。
【００７１】
なお、本実施形態では、第１〜３ブラシ１５５〜１５７とパターンプレート１５３との接点を２点以上（本実施形態では、４点）とすることにより、第１〜３ブラシ１５５〜１５７と導電部１５１ａ、１５２ａ（コモンパターン１５４を含む。）との電気接続を確実なものとしている。また、出力軸１２７には、上述の実施形態と同様、エアミックスドア１が圧入固定されている。
【００７２】
次に、直流サーボモータ１００ｅ及び電子制御装置４００の概略作動について説明する。
【００７３】
図１４は直流サーボモータ１００ｅの電気制御部２００ｅを示す模式図であり、この電気制御部２００ｅは、直流モータ１１０を駆動するモータ駆動回路２１０、並びにパターンプレート１５３で発生するパルス信号に基づいて出力軸１２７の回転角及び回転の向きを検出する回転角度検出器（回転角度検出手段）２２０、各種制御情報を記憶するＥＥＰメモリ等の入力された情報を電力の供給を受けることなく保持することができる記憶回路２３０、通信ラインを通して電子制御装置４００と通信する通信回路２５０を有して構成されている。
【００７４】
そして、直流モータ１１０が回転して出力軸１２７（パターンプレート１５３）が回転すると、第１、２ブラシ１５５、１５６と導電部１５１ａ、１５２ａとが接触する通電（ＯＮ）状態、及び第１、２ブラシ１５５、１５６と非導電部１５１ｂ、１５２ｂとが接触する非通電（ＯＦＦ）状態が相互に周期的に発生することになる。
【００７５】
したがって、第１、２ブラシ１５５、１５６には、図１５に示すように、直流モータ１１０が所定角度回転する毎にパルス信号が発生するので、このパルス信号を回転角度検出器２２０にて数えることにより、出力軸１２７の回転角度が検出されることになる。
【００７６】
なお、上述の説明から明らかなように、本実施形態では、第１、２ブラシ１５５、１５６とパターンプレート１５３とにより出力軸１２７が所定角度回転する毎にパルス信号を発するパルス発生器（パルス発生手段）１５８（図１４参照）を構成している。
【００７７】
また、第１パルスパターン１５１の位相と第２パルスパターン１５２の位相とがずれているため、パルス発生器１５８では、第１パルスパターン１５１と第１ブラシ１５５とにより発生するパルス信号（以下、このパルス信号をＡ相パルスと呼ぶ。）と、第２パルスパターン１５２と第２ブラシ１５６とにより発生するＡ相パルス対して位相のずれたパルス信号（以下、このパルス信号をＢ相パルスと呼ぶ。）とが発生する。
【００７８】
このため、本実施形態では、Ａ相パルス及びＢ相パルスのうちいずれの信号が先に回転角度検出器２２０に入力されるかによって、直流モータ１１０（出力軸１２７）の回転方向を検出している。そして、このように回転角度検出器２２０で検出される回転方向、パルス信号の数（すなわち回転角度）が通信回路２５０により電子制御装置４００に送られる。
【００７９】
また、電子制御装置４００は、通信回路２５０及びモータ駆動部２１０を通して直流サーボモータ１００ｅを制御して、直流サーボモータ１００ｅに「初期設定」を施す。また、電子制御装置４００は、上述のように通信回路２５０から送られる回転方向および回転角度に基づき、通信回路２５０及びモータ駆動部２１０を通して直流サーボモータ１００ｅを制御して、原点位置を基準としてかつ第１、２切換位置のうち一方の切換位置を目標位置として内外気切換ドア１ｂを回転させる。
【００８０】
ここで、直流サーボモータ１００ｅとしては、入力される電圧レベルが高くなるほど回転速度を高速化するモータが用いられ、電子制御装置４００は、原点位置まで回転させる初期設定時には目標位置まで回転させる通常作動に比べて、モータ駆動部２１０から直流サーボモータ１００ｅに入力する電圧レベルを高くする。
【００８１】
また、直流サーボモータ１１０ａ〜１００ｄは、直流サーボモータ１００ｅと実質的同様に構成されており、電子制御装置４００は、直流サーボモータ１００ｅと実質的同様に、直流サーボモータ１１０ａ〜１００ｄのそれぞれを制御する。
【００８２】
したがって、上述の第１実施形態と同様、原点位置まで回転させる初期設定時には、目標位置まで回転させる通常空調制御時ときに比べて直流サーボモータ１１０ａ〜１００ｅを高速に回転させることができ、直流サーボモータ１１０ａ〜１００ｅを原点位置まで回転させるのに要する時間、すなわち、初期設定処理に要する時間を短くすることができる。
【００８３】
（その他の実施形態）
上述の各実施形態においては、ドア１ａ〜１ｅをストッパ５ａに衝突させて電動モータの回転を機械的に停止させた位置を原点位置として記憶し、その後は、原点位置からずれた位置を作動基準として電動モータを制御したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば原点位置を作動基準としてもよい。
【００８４】
上述の各実施形態では、バッテリＢが車両に接続されたあと電動モータ１００ａ〜１００ｅの「初期設定」を一度も行っていない状態にてイグニッションスイッチＩＧがＯＮされた場合には、「初期設定」が必要であると判定した例について示したが、これに代えて、次のようにしてもよい。
【００８５】
（１）バッテリＢが車両に接続されたあと電動モータ１００ａ〜１００ｅの「初期設定」を一度も行っていない状態にてイグニッションスイッチＩＧがＯＦＦされた場合には、「初期設定」が必要であると判定してもよい。
【００８６】
（２）電動モータ１００ａ〜１００ｅ（直流サーボモータ）の異常を検出した直後にてイグニッションスイッチＩＧがＯＦＦされた場合には、「初期設定」が必要であると判定してもよい。
【００８７】
（３）電動モータ１００ａ〜１００ｅ（直流サーボモータ）の異常を検出した直後にてイグニッションスイッチＩＧがＯＮされた場合には、「初期設定」が必要であると判定してもよい。
【００８８】
ここで、電動モータの異常を検出としては、図４のパルス発生器１５８および回転角度検出器２２０を用いて、パルス発生器１５８から回転角度検出器２２０に出力されるＡ相パルス及びＢ相パルスの信号が周期的に発生しているか否かを判定し、Ａ相パルス及びＢ相パルスのうちいずれか一方の信号が周期的に発生していない、つまり、いずれか一方の信号の周期が乱れてたときには、電動モータの異常が発生したとする。
【００８９】
上述の各実施形態では、摺動接点方式の位置検出装置を例に本発明を説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、光学式のエンコーダ等のその他の位置検出装置にも適用することができる。
【００９０】
上述の第２実施形態では、出力軸１２７にパルス発生器１５８を設けたが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えばパルス発生器１５８（パルスプレート１５３）用にさらに減速した回転部を設けパルス信号を発生させてもよい。
【００９１】
上述の第２の実施形態では、両パルスパターン１５１、１５２より内周側に設けられたコモンパターン（共通導電部パターン）１５４を設けたが、本発明はこれに限定されるものではなく、両パルスパターン１５１、１５２より外周側にコモンパターン１５４を設ける、又は両パルスパターン１５１、１５２間にコモンパターン１５４を設ける等してもよい。
【００９２】
上述の実施形態では、車両用空調装置に本発明を適用したが、本発明の適用はこれに限定されるものではない。
【００９３】
上述の実施形態においては、電動モータ（直流サーボモータ）の回転を機械的に原点位置にて停止させたものを示したが、本発明はこれに限らず、電動モータへの給電を停止させて電動モータの回転を原点位置にて停止させるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る車両用空調装置の模式図である。
【図２】図１の電動モータ１００ｄの概略作動を示す図である。
【図３】図１の電動モータ１００ｅの概略作動を示す図である。
【図４】図１の電動モータ１００ｂの概略作動を示す図である。
【図５】図１の電子制御装置の空調制御を示すフローチャートである。
【図６】図５の一部を詳細に示すフローチャートである。
【図７】図１の電動モータの回転数／駆動パルス信号の周波数の特性を示す図である。
【図８】図１の電動モータのトルク／駆動パルス信号の周波数の特性を示す図である。
【図９】本発明の第２実施形態の概略構成を示す模式図である。
【図１０】第２実施形態の直流サーボモータの外観図である。
【図１１】（ａ）は第２実施形態に係るパルスプレートの正面図であり、（ｂ）は（ａ）の側面図である。
【図１２】図４のＡ−Ａ断面図である。
【図１３】第２実施形態に係るパルスプレートの拡大図である。
【図１４】第２実施形態に係る電動アクチュエータの制御回路を示す模式図である。
【図１５】第２実施形態に係る電動アクチュエータのパルス信号チャートである。
【符号の説明】
１００ａ〜１００ｅ…電動モータ、
１１０…直流モータ、
２２０…回転角度検出器、
２００ａ〜２００ｅ…電気制御部、
４００…電子制御装置。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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