(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のステッピングモータを有し、各ステッピングモータの駆動モードを電源電圧に基づいて第１の駆動周波数で駆動する高トルク低速駆動モードまたは前記第１の駆動周波数よりも高い第２の駆動周波数で駆動する低トルク高速駆動モードに切換えるステッピングモータ制御装置において、
前記低トルク高速駆動モードの状態下で前記ステッピングモータが複数同時に駆動状態になる場合に、当該同時駆動によって前記電源電圧が前記低トルク高速駆動モードで駆動可能な電圧値に基づいて設定された所定の電圧値以下に低下するか否かを推定する電源電圧推定手段と、
前記電源電圧推定手段によって前記電源電圧が前記所定の電圧値以下になることが推定された場合に、前記電源電圧が前記所定の電圧値以下にならないように、同時駆動になる各ステッピングモータを予め定められた優先順位に従って前記低トルク高速駆動モードで駆動する優先制御手段とを有するステッピングモータ制御装置。
【請求項２】
前記所定の電圧値が、前記低トルク高速駆動モードから前記高トルク低速駆動モードに切換わる電圧値に基づいて設定された請求項１に記載のステッピングモータ制御装置。
【請求項３】
前記優先制御手段が、同時駆動になる各ステッピングモータの駆動が重ならないように、各ステッピングモータを前記優先順位に従って夫々独立に前記低トルク高速駆動モードで駆動する第１の駆動手段を有する請求項１又は２に記載のステッピングモータ制御装置。
【請求項４】
前記優先制御手段が、
前記電源電圧を前記所定の電圧値以下に低下させることなく、同時駆動になる各ステッピングモータを複数同時に駆動することが可能か否かを推定する同時駆動推定手段と、
前記同時駆動推定手段によって複数同時に駆動することが可能と推定された場合に、同時駆動になる各ステッピングモータを前記優先順位に従って複数同時に前記低トルク高速駆動モードで駆動する第２の駆動手段を有すると共に、
前記同時駆動推定手段によって複数同時に駆動することができないと推定された場合に、前記第１の駆動手段によって同時駆動になる各ステッピングモータを夫々独立に駆動するようにした請求項３に記載のステッピングモータ制御装置。
【請求項５】
前記電源電圧推定手段が、予め定められたステッピングモータ１個当たりの電圧低下分を有し、前記電源電圧と前記電圧低下分とに基づいて前記電源電圧が前記所定の電圧値以下になるか否かを推定する請求項１乃至４の何れかに記載のステッピングモータ制御装置。
【請求項６】
前記電源電圧推定手段が、各ステッピングモータ毎に設定された電圧低下分を有し、前記電源電圧と駆動対象のステッピングモータに対応する前記電圧低下分とに基づいて前記電源電圧が前記所定の電圧値以下になるか否かを推定する請求項１乃至４の何れかに記載のステッピングモータ制御装置。
【請求項７】
前記複数のステッピングモータが、夫々、車両用空調システムにおけるインテークドアを駆動するインテークアクチュエータ，モードドアを駆動するモードアクチュエータおよびエアミックスドアを駆動するエアミックアクチュエータに設けられたアクチュエータ駆動用のステッピングモータである請求項１乃至６の何れかに記載のステッピングモータ制御装置。
【請求項８】
前記優先順位として、前記インテークアクチュエータを第１順位とし、前記モードアクチュエータを第２順位とし、前記エアミックスアクチュエータを第３順位とするように定めた請求項７に記載のステッピングモータ制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば車両用空調システムの空調ドアを駆動するステッピングモータアクチュエータの駆動制御などに用いられるステッピングモータ制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ステッピングモータ制御装置においては、電源電圧低下時のステッピングモータのトルク不足を改善し脱調を防止するという観点から、電源電圧に基づいて、ステッピングモータの駆動モードが高トルク低速駆動モードまたは低トルク高速駆動モードに切換えられるようになっている。高トルク低速駆動モードでは第１の駆動周波数でステッピングモータが駆動され、低トルク高速駆動モードでは第１の駆動周波数よりも高い第２の駆動周波数でステッピングモータが駆動される。これにより、電源電圧が低トルク高速駆動モードから高トルク低速駆動モードに切換わる電圧値以下になった場合に、ステッピングモータの駆動モードが駆動周波数の低い高トルク低速駆動モードに切換えられ、電源電圧の低下時にトルク不足が生じないように図られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このようなステッピングモータ制御装置では、車両用空調システムにおける空調ドアの制御のように複数のステッピングモータアクチュエータを駆動制御するような場合、複数のステッピングモータアクチュエータが同時に駆動状態になることに起因して、電源電圧が低トルク高速駆動モードから高トルク低速駆動モードに切換わる電圧値以下になる場合がある。このような場合、ステッピングモータアクチュエータは、駆動周波数の低い高トルク低速駆動モードで駆動されることとなり、その作動速度が遅くなる。そのため、例えば、インテークドアの外気導入から内気循環への切換えが遅くなり、車外の異臭がより多く車室内に入り込み、乗員に不快感を増大させるなどの問題が生じる。このようなステッピングモータアクチュエータの作動遅れは、運転席側と助手席側とで空調制御を変えることができるようにした左右独立タイプの車両用空調システム、および、車両のフロント側に設けられたフロント側空調ユニットとリア側に設けられたリア側空調ユニットとを有する所謂ツインタイプの車両用空調システムでは、より多くのステッピングモータアクチュエータを有するので、更に生じやすくなる。
【０００４】
本発明は上記観点に基づいてなされたもので、その目的は、複数のステッピングモータが同時に駆動状態になることに起因して、ステッピングモータの駆動速度が遅くなることによる弊害を防止することのできるステッピングモータ制御装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明においては、複数のステッピングモータを有し、各ステッピングモータの駆動モードを電源電圧に基づいて第１の駆動周波数で駆動する高トルク低速駆動モードまたは前記第１の駆動周波数よりも高い第２の駆動周波数で駆動する低トルク高速駆動モードに切換えるステッピングモータ制御装置において、前記低トルク高速駆動モードの状態下で前記ステッピングモータが複数同時に駆動状態になる場合に、当該同時駆動によって前記電源電圧が前記低トルク高速駆動モードで駆動可能な電圧値に基づいて設定された所定の電圧値以下に低下するか否かを推定する電源電圧推定手段と、前記電源電圧推定手段によって前記電源電圧が前記所定の電圧値以下になることが推定された場合に、前記電源電圧が前記所定の電圧値以下にならないように、同時駆動になる各ステッピングモータを予め定められた優先順位に従って前記低トルク高速駆動モードで駆動する優先制御手段とを有するステッピングモータ制御装置によって、上記目的を達成する。
【０００６】
このような構成によれば、低トルク高速駆動モードの状態下でステッピングモータが複数同時に駆動状態になる場合に、この同時駆動によって電源電圧が低トルク高速駆動モードで駆動可能な電圧値に基づいて設定された所定の電圧値以下になる否かが電源電圧推定手段によって推定され、電源電圧が所定の電圧値以下になることが推定された場合に、優先制御手段によって、電源電圧が所定の電圧値以下にならないように、同時駆動になる各ステッピングモータが予め定められた優先順位に従って低トルク高速駆動モードで駆動される。そのため、優先順位に従って各ステッピングモータを低トルク高速駆動モードで駆動することができ、しかも、電源電圧が低トルク高速駆動モードで駆動可能な電圧値に基づいて設定された低トルク高速駆動モードで駆動可能な所定の電圧値以下にならないように駆動されるので、脱調を招来することなく高速で駆動することができる。従って、例えば、車両用空調システムに適用した場合にインテークドアのステッピングモータアクチュエータを最優先にすれば、複数のステッピングモータアクチュエータが同時に駆動状態になることに起因してインテークドアの外気導入から内気循環への切換えが遅くなることによる弊害などを有効に防止することができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の実施の形態の一例を示す構成図で、車両用空調システムに適用した場合を示している。
【０００８】
図１において、１はコントロールユニットで、電源電圧情報，センサ情報，設定温度情報および操作情報を入力すると共に、インテーク駆動回路２，モード駆動回路３，エアミックス駆動回路４，コンプレッサ駆動回路５および送風機駆動回路６を制御するようになっている。電源電圧情報は、本例では、イグニッションスイッチを介して与えられるイグニッション電圧である。センサ情報としては外気温度，室内温度および日射量などが与えられ、設定温度情報は外部操作に応じて与えられる。操作情報としては、エアコンスイッチのオン／オフ操作，内気／外気の切換操作および吹出しモードの切換操作などが外部操作に応じて与えられる。インテーク駆動回路２は、コントロールユニット１の制御下でインテークアクチュエータ７のステッピングモータ８を駆動し、外気導入／内気循環を切換えるインテークドア９を制御する。モード駆動回路３は、コントロールユニット１の制御下でモードアクチュエータ１０のステッピングモータ１１を駆動し、吹出しモードをＤＥＦ，Ｂ／ＬおよびＶＥＮＴなどに切換えるモードドア１２を制御する。エアミックス駆動回路４は、コントロールユニット１の制御下でエアミックスアクチュエータ１３のステッピングモータ１４を駆動し、冷気と暖気との混合割合を調節するエアミックスドア１５を制御する。コンプレッサ駆動回路５および送風機駆動回路６は、夫々、コントロールユニット１の制御下で、コンプレッサ１６および送風機１７を制御する。
【０００９】
コントロールユニット１は、外気温度，室内温度および日射量などのセンサ情報ならびに設定温度情報を用いて車室内を設定温度に制御すべき熱負荷の量を表わす総合信号を演算し、演算した総合信号に基づいて車室内が設定温度となるように、インテークドア９を制御するインテーク制御、モードドア１２を制御するモード制御、およびエアミックスドア１５を制御するエアミックス制御を行なうと共に、コンプレッサ１６および送風機１７を制御する周知の空調制御を行なう機能を有している。また、コントロールユニット１は、インテーク制御，モード制御およびエアミックス制御の夫々におけるアクチュエータ駆動処理において、アクチュエータ７，１０，１３のステッピングモータ８，１１，１４の駆動モードを、電源電圧に基づいて、第１の駆動周波数で駆動する高トルク低速駆動モード、または、第１の駆動周波数よりも高い第２の駆動周波数で駆動する低トルク高速駆動モードに切換える機能を有している。更に、コントロールユニット１は、このような駆動モードの切換え機能に加えて、低トルク高速駆動モードの状態下でアクチュエータ７，１０，１３が複数同時に駆動状態になる場合に、この同時駆動によって電源電圧が駆動周波数の低い高トルク低速駆動モードに切換えられる所定の電圧値以下になるか否かを推定し、電源電圧が所定の電圧値以下になることが推定される場合に、電源電圧が所定の電圧値以下にならないように、アクチュエータ７，１０，１３を予め定められた優先順位に従って低トルク高速駆動モードで駆動する機能を有している。本例での優先順位は、インテークアクチュエータ７が第１順位、モードアクチュエータ１０が第２順位、エアミックスアクチュエータ１３が第３順位に設定されている。従って、例えば、インテークアクチュエータ７とエアミックスアクチュエータ１３とが同時に駆動状態になることによって電源電圧が所定の電圧値以下になることが推定されれば、インテークアクチュエータ７が優先して低トルク高速駆動モードで駆動される。
【００１０】
図２は図１のコントロールユニット１のメインフローチャート、図３は図２におけるアクチュエータ駆動処理を示すフローチャートである。
【００１１】
イグニッションスイッチのオンにより電源が印加されると、コントロールユニット１は、図２の制御を開始し、先ずステップ２０において外部操作で与えられる操作情報に基づいてエアコンスイッチのオン／オフを判断する。エアコンスイッチがオフであればステップ２１の空調停止処理を経てステップ２０に戻り、エアコンスイッチがオンであれば空調制御に入る。空調制御では、ステップ２２でセンサ情報および設定温度情報が入力され、次のステップ２３でセンサ情報および設定温度情報を用いて総合信号が演算された後、演算された総合信号に基づいて車室内が設定温度となるように、ステップ２４のインテーク制御，ステップ２５のモード制御，ステップ２６のエアミックス制御およびステップ２７のコンプレッサおよび送風機制御が行なわれ、その後、コントロールユニット１はステップ２０に戻る。インテーク制御，モード制御およびエアミックス制御では、図３のアクチュエータ駆動処理によってインテークドア９，モードドア１２およびエアミックスドア１５が制御される。外部操作によって内気／外気の切換操作および吹出しモードの切換操作が要求された場合には、ステップ２４のインテーク制御およびステップ２５のモード制御において、操作情報に基づいて外部操作を認識し、当該外部操作に応答するようにインテークドア９およびモードドア１２が制御される。
【００１２】
図３のアクチュエータ駆動処理では、先ずステップ３０において電源電圧情報を入力して電源電圧Ｖｍを認識した後、ステップ３１の駆動周波数判定に入る。駆動周波数判定では、電源電圧Ｖｍに基づいて、駆動対象のアクチュエータのステッピングモータを停止とするか、または、第１の駆動周波数で駆動する高トルク低速駆動モードで駆動するか、または、第１の駆動周波数よりも高い第２の駆動周波数で駆動する低トルク高速駆動モードで駆動するかが、判定される。駆動対象のアクチュエータは、図２のステップ２４のインテーク制御ではインテークアクチュエータ７、ステップ２５のモード制御ではモードアクチュエータ１０、ステップ２６のエアミックス制御ではエアミックスアクチュエータ１３である。本例では、第１の駆動周波数は１６６ｐｐｓであり、第２の駆動周波数は２５０ｐｐｓである。また、本例では、電源電圧Ｖｍが９．５Ｖ以上になると停止から高トルク低速駆動モードになり、９Ｖ以下になると高トルク低速駆動モードから停止になるヒステリシスと、電源電圧Ｖｍが１２．５Ｖ以上になると高トルク低速駆動モードから低トルク高速駆動モードになり、１２Ｖ以下になると低トルク高速駆動モードから高トルク低速駆動モードになるヒステリシスとがもうけられており、これによって切換えの際のチャタリングが防止されるようになっている。ステップ３１において、コントロールユニット１は、停止と判定することでステップ３２の停止処理を経て図２のメインフローに戻り、高トルク低速駆動モードと判定することでステップ３３の高トルク低速駆動モードの設定を経てステップ３５に入り、低トルク高速駆動モードと判定することでステップ３４の低トルク高速駆動モードの設定を経てステップ３５に入る。
【００１３】
ステップ３５では低トルク高速駆動モードが設定されているか否かを判断し、低トルク高速駆動モードが設定されていなければ、ステップ３６で駆動対象のアクチュエータの駆動処理を行なった後、図２のメインフローに戻る。ステップ３６の駆動対象のアクチュエータの駆動処理では、駆動対象のアクチュエータの現在位置と目標位置とから当該アクチュエータの駆動方向が認識され、現在位置から目標位置までの印加パルス数が演算され、現在位置が目標位置に更新された後、設定された駆動モード，認識された駆動方向および演算された印加パルス数に従って駆動対象のアクチュエータのステッピングモータが駆動される。ステップ３５からステップ３６に入った場合には、駆動対象のアクチュエータは高トルク低速駆動モードで駆動されることとなる。
【００１４】
一方、ステップ３５において低トルク高速駆動モードが設定されていれば、ステップ３７に入り、駆動対象のアクチュエータ以外に駆動中のアクチュエータがあるか否かを判断する。例えば、駆動対象のアクチュエータがインテークアクチュエータ７であるとすると、モードアクチュエータ１０および／またはエアミックスアクチュエータ１３が駆動中であるか否かが判断される。ステップ３７において駆動対象のアクチュエータ以外に駆動中のアクチュエータがなければ、当該アクチュエータを駆動しても複数同時に駆動状態にはならず電源電圧は所定の電圧値以下にはならないと認識して、上述したステップ３６の駆動対象のアクチュエータの駆動処理を経て図２のメインフローに戻る。ステップ３７からステップ３６に入った場合には、駆動対象のアクチュエータは低トルク高速駆動モードで駆動されることとなる。
【００１５】
一方、ステップ３７において駆動中のアクチュエータがあれば、ステップ３８に入り、駆動対象のアクチュエータを駆動した場合に、電源電圧Ｖｍが低トルク高速駆動モードで駆動可能な電圧値に基づいて設定された所定の電圧値以下に低下するか否かを推定する。本例では、所定の電圧値は低トルク高速駆動モードから高トルク低速駆動モードに切換えられる電圧値に基づいて設定されており、１２Ｖである。この推定は、｛Ｖｍ−α｝<１２になるか否かによって行なわれる。Ｖｍは前述したように電源電圧であり、αはアクチュエータ１個の電圧低下分である。本例では、電圧低下分αは各アクチュエータの電圧低下分の平均値に基づいて設定されている。｛Ｖｍ−α｝が１２Ｖよりも小にならなければ、コントロールユニット１は、当該アクチュエータを駆動して複数同時駆動になっても電源電圧Ｖｍは所定の電圧値である１２Ｖ以下にはならないと推定して、ステップ３８からステップ３６に入り、上述した駆動対象のアクチュエータの駆動処理を経て図２のメインフローに戻る。ステップ３８からステップ３６に入った場合には、駆動対象のアクチュエータは低トルク高速駆動モードで駆動されることとなる。一方、ステップ３８において｛Ｖｍ−α｝が１２Ｖよりも小になれば、コントロールユニット１は、当該アクチュエータを駆動すると電源電圧Ｖｍが所定の電圧値以下になると推定して、ステップ３９のアクチュエータ優先処理に入る。
【００１６】
図４，図５および図６は図３におけるアクチュエータ優先処理を示すフローチャートで、図５の端子Ａ，Ｂは図４の同符号の端子に接続され、図６の端子Ｃ，Ｂは図４および図５の同符号の端子に接続される。本例のアクチュエータ優先処理では、同時駆動になる各アクチュエータが、駆動が重ならないように、優先順位に従って夫々独立に低トルク高速駆動モードで駆動されるようになっている。
【００１７】
コントロールユニット１は、先ず図４のステップ５０で、駆動対象のアクチュエータが優先順位が第１順位のインテークアクチュエータ７か否かを判断する。
駆動対象のアクチュエータがインテークアクチュエータ７であれば、ステップ５１で駆動中のアクチュエータを停止した後、次のステップ５２でインテークアクチュエータ７の駆動処理を行ない、ステップ５３のインテークアクチュエータ７の駆動終了判断に入る。ステップ５１の駆動中のアクチュエータの停止処理では、当該アクチュエータを目標位置まで駆動するための再駆動情報が一時記憶される。ステップ５２のインテークアクチュエータ７の駆動処理では、インテークアクチュエータ７の現在位置と目標位置とからインテークアクチュエータ７の駆動方向が認識され、現在位置から目標位置までの印加パルス数が演算され、現在位置が目標位置に更新された後、認識された駆動方向および演算された印加パルス数に従ってインテークアクチュエータ７のステッピングモータ８が低トルク高速駆動モードで駆動される。この場合、駆動中のアクチュエータは停止されているので、電源電圧Ｖｍは所定の電圧値である１２Ｖ以下にはならず、従って、低トルク高速駆動モードで駆動してもステッピングモータ８は脱調するようなことはない。これにより、優先順位が第１順位のインテークアクチュエータ７が高速駆動モードで駆動されることとなるので、例えば、インテークドア７の外気導入から内気循環への切換えが高速で行なわれ、車室内への車外の異臭などの入り込みが低減される。インテークアクチュエータ７の駆動が終了すると、ステップ５３からステップ５４に入り、ステップ５１で停止した駆動中のアクチュエータに優先順位が第２順位のモードアクチュエータ１０があるか否かを判断する。モードアクチュエータ１０があれば、ステップ５５に入り、ステップ５１で一時記憶された再駆動情報に基づいてモードアクチュエータ１０の駆動処理を再開し、ステップ５６のモードアクチュエータ１０の駆動終了判断に入る。モードアクチュエータ１０は低トルク高速駆動モードで再駆動される。モードアクチュエータ１０の駆動が終了することでステップ５７に入り、ステップ５１で停止した駆動中のアクチュエータに優先順位が第３順位のエアミックスアクチュエータ１３があるか否かを判断する。エアミックスアクチュエータ１３があれば、ステップ５８に入り、ステップ５１で一時記憶された再駆動情報に基づいてエアミックスアクチュエータ１３の駆動処理を再開した後、図２のメインフローに戻る。エアミックスアクチュエータ１３は低トルク高速駆動モードで再駆動される。エアミックスアクチュエータ１３がなければ、直ちに図２のメインフローに戻る。また、先のステップ５４において、ステップ５１で停止した駆動中のアクチュエータにモードアクチュエータ１０がなければ、ステップ５４から直ちにステップ５８に入り、エアミックスアクチュエータ１３の駆動処理を再開する。
【００１８】
一方、図４のステップ５０において駆動対象のアクチュエータがインテークアクチュエータ７でなければ、コントロールユニット１は、ステップ５０から図５のステップ６０に入り、駆動対象のアクチュエータが優先順位が第２順位のモードアクチュエータ１０か否かを判断する。駆動対象のアクチュエータがモードアクチュエータ１０であれば、ステップ６１に入り、駆動中のアクチュエータに優先順位が第１順位のインテークアクチュエータ７があるか否かを判断する。駆動中のアクチュエータにインテークアクチュエータ７があることで、ステップ６２においてインテークアクチュエータ７以外の駆動中のアクチュエータを停止し、次のステップ６３でインテークアクチュエータ７の駆動を継続させて、ステップ６４のインテークアクチュエータ７の駆動終了判断に入る。ステップ６２で駆動中のアクチュエータを停止した場合には、当該アクチュエータを目標位置まで駆動するための再駆動情報が一時記憶される。インテークアクチュエータ７は、低トルク高速駆動モードのままで駆動が継続する。インテークアクチュエータ７の駆動が終了すると、ステップ６４からステップ６５に入り、駆動対象のアクチュエータであるモードアクチュエータ１０の駆動処理を行なう。また、先のステップ６１において駆動中のアクチュエータにインテークアクチュエータ７がなければ、ステップ６１から直ちにステップ６５に入り、駆動対象のアクチュエータであるモードアクチュエータ１０の駆動処理を行なう。モードアクチュエータ１０の駆動処理では、モードアクチュエータ１０の現在位置と目標位置とから駆動方向が認識され、現在位置から目標位置までの印加パルス数が演算され、現在位置が目標位置に更新された後、認識された駆動方向および演算された印加パルス数に従ってモードアクチュエータ１０のステッピングモータ１１が低トルク高速駆動モードで駆動される。モードアクチュエータ１０の駆動が終了することで、ステップ６６からステップ６７に入り、ステップ６２で停止した駆動中のアクチュエータに優先順位が第３順位のエアミックスアクチュエータ１３があるか否かを判断する。エアミックスアクチュエータ１３があれば、ステップ６８に入り、ステップ６２で一時記憶された再駆動情報に基づいてエアミックスアクチュエータ１３の駆動処理を再開した後、図２のメインフローに戻る。エアミックスアクチュエータ１３は低トルク高速駆動モードで再駆動される。エアミックスアクチュエータ１３がなければ、直ちに図２のメインフローに戻る。
【００１９】
一方、図５のステップ６０において駆動対象のアクチュエータがモードアクチュエータ１０でなければ、コントロールユニット１は、ステップ６０から図６のステップ７０に入り、駆動中のアクチュエータに優先順位が第１順位のインテークアクチュエータ７があるか否かを判断する。駆動中のアクチュエータにインテークアクチュエータ７があることで、ステップ７１においてインテークアクチュエータ７以外の駆動中のアクチュエータを停止し、次のステップ７２でインテークアクチュエータ７の駆動を継続させて、ステップ７３のインテークアクチュエータ７の駆動終了判断に入る。ステップ７１で駆動中のアクチュエータを停止した場合には、当該アクチュエータを目標位置まで駆動するための再駆動情報が一時記憶される。インテークアクチュエータ７は、低トルク高速駆動モードのままで駆動が継続する。インテークアクチュエータ７の駆動が終了すると、ステップ７３からステップ７４に入り、ステップ７１で停止した駆動中のアクチュエータに優先順位が第２順位のモードアクチュエータ１０があるか否かを判断する。モードアクチュエータ１０があれば、ステップ７５に入り、ステップ７１で一時記憶された再駆動情報に基づいてモードアクチュエータ１０の駆動処理を再開し、ステップ７６のモードアクチュエータ１０の駆動終了判断に入る。モードアクチュエータ１０は低トルク高速駆動モードで再駆動される。モードアクチュエータ１０の駆動が終了することでステップ７７に入り、駆動対象のアクチュエータであるエアミックスアクチュエータ１３の駆動処理を行なう。また、先のステップ７４において駆動中のアクチュエータにモードアクチュエータ１０がなければ、ステップ７４から直ちにステップ７７に入り、駆動対象のアクチュエータであるエアミックスアクチュエータ１３の駆動処理を行なう。エアミックスアクチュエータ１３の駆動処理では、エアミックスアクチュエータ１３の現在位置と目標位置とから駆動方向が認識され、現在位置から目標位置までの印加パルス数が演算され、現在位置が目標位置に更新された後、認識された駆動方向および演算された印加パルス数に従ってエアミックスアクチュエータ１３のステッピングモータ１４が低トルク高速駆動モードで駆動される。その後、コントロールユニット１は図２のメインフローに戻る。
【００２０】
図７，図８および図９は図３におけるアクチュエータ優先処理の別の例を示すフローチャートで、図４〜図６のアクチュエータ優先処理に代えて図３に適用される。図８の端子Ｄ，Ｅは図７の同符号の端子に接続され、図９の端子Ｅ，Ｆは図７および図８の同符号の端子に接続される。本例のアクチュエータ優先処理では、図４〜図６で述べたように同時駆動になるアクチュエータが夫々独立して駆動されることに加えて、２個のアクチュエータを同時に駆動しても電源電圧Ｖｍが所定の電圧値である１２Ｖ以下にならないと推定される場合に、２個のアクチュエータが同時に低トルク高速駆動モードで駆動されるようになっている。
【００２１】
コントロールユニット１は、先ず図７のステップ８０で、電源電圧を所定の電圧値である１２Ｖ以下に低下させることなく２個のアクチュエータを同時に駆動することができるか否かを推定する。この推定は、例えば駆動対象のアクチュエータ以外の駆動中のアクチュエータの個数が２個であるか否かに基づいて、行なわれる。すなわち、駆動対象のアクチュエータ以外の駆動中のアクチュエータが１個の状態でアクチュエータ優先処理に入る場合、図３のステップ３８で電源電圧が１２Ｖ以下になると推定されるので、アクチュエータ優先処理において駆動対象のアクチュエータと駆動中のアクチュエータとを同時に駆動状態にすることはできない。これに対して、駆動対象のアクチュエータ以外の駆動中のアクチュエータが２個の状態でアクチュエータ優先処理に入る場合には、駆動対象のアクチュエータを更に駆動することで電源電圧が１２Ｖ以下になると推定されるので、２個のアクチュエータを同時に駆動することが可能になる。ステップ８０において２個のアクチュエータを同時に駆動することができると推定することで、ステップ８１に入り同時駆動フラグＦを「１」にセットした後、ステップ８２に入る。２個のアクチュエータを同時に駆動することはできないと推定した場合には、ステップ８１に入ることなく直ちにステップ８２に入る。
【００２２】
コントロールユニット１は、ステップ８２において、駆動対象のアクチュエータが優先順位が第１順位のインテークアクチュエータ７か否かを判断する。駆動対象のアクチュエータがインテークアクチュエータ７であれば、ステップ８３に入り、同時駆動フラグＦが「１」か否かを判断する。同時駆動フラグＦが「１」であれば、ステップ８４〜８８の２個のアクチュエータの同時駆動処理に入る。同時駆動処理では、先ずステップ８４でエアミックスアクチュエータ１３を停止し、次のステップ８５で、モードアクチュエータ１０の駆動を継続させると共に、駆動対象のアクチュエータであるインテークアクチュエータ７の駆動処理を行ない、ステップ８６のモードアクチュエータ１０およびインテークアクチュエータ７の駆動終了判断に入る。モードアクチュエータ１０は低トルク高速駆動モードで駆動が継続され、また、インテークアクチュエータ７も低トルク高速駆動モードで駆動される。モードアクチュエータ１０およびインテークアクチュエータ７が共に駆動を終了することで、ステップ８６からステップ８７に入り、ステップ８４で停止したエアミックスアクチュエータ１３の駆動を再開し、次のステップ８８で同時駆動フラグＦを「０」にリセットした後、図２のメインフローに戻る。エアミックスアクチュエータ１３は低トルク高速駆動モードで駆動が継続される。一方、ステップ８３において同時駆動フラグＦが「１」でなければ、前述した図４のステップ５１〜５８の処理を行ない、同時駆動になるアクチュエータを夫々独立して駆動したのち、図２のメインフローに戻る。
【００２３】
図７のステップ８２において駆動対象のアクチュエータがインテークアクチュエータ７でなければ、コントロールユニット１は、ステップ８２から図８のステップ９０に入り、駆動対象のアクチュエータが優先順位が第２順位のモードアクチュエータ１０か否かを判断する。駆動対象のアクチュエータがモードアクチュエータ１０であれば、ステップ９１に入り、同時駆動フラグＦが「１」か否かを判断する。同時駆動フラグＦが「１」であれば、２個のアクチュエータの同時駆動処理に入り、先ずステップ９２でエアミックスアクチュエータ１３を停止し、次のステップ９３で、インテークアクチュエータ７の駆動を継続させると共に、駆動対象のアクチュエータであるモードアクチュエータ１０の駆動処理を行ない、ステップ９４のインテークアクチュエータ７およびモードアクチュエータ１０の駆動終了判断に入る。インテークアクチュエータ７は低トルク高速駆動モードで駆動され、また、モードアクチュエータ１０も低トルク高速駆動モードで駆動が継続される。インテークアクチュエータ７およびモードアクチュエータ１０が共に駆動を終了することで、ステップ９４からステップ９５に入り、ステップ９２で停止したエアミックスアクチュエータ１３の駆動を再開し、次のステップ９６で同時駆動フラグＦを「０」にリセットした後、図２のメインフローに戻る。エアミックスアクチュエータ１３は低トルク高速駆動モードで駆動が継続される。一方、ステップ９１において同時駆動フラグＦが「１」でなければ、前述した図５のステップ６１〜６８の処理を行ない、同時駆動になるアクチュエータを夫々独立して駆動したのち、図２のメインフローに戻る。
【００２４】
図８のステップ９０において駆動対象のアクチュエータがモードアクチュエータ１０でなければ、コントロールユニット１は、ステップ９０から図９のステップ１００に入り、同時駆動フラグＦが「１」か否かを判断する。同時駆動フラグＦが「１」であれば、２個のアクチュエータの同時駆動処理に入り、ステップ１０１でインテークアクチュエータ７およびモードアクチュエータ１０の駆動を継続させて、ステップ１０２のインテークアクチュエータ７およびモードアクチュエータ１０の駆動終了判断に入る。インテークアクチュエータ７およびモードアクチュエータ１０は低トルク高速駆動モードで駆動が継続される。インテークアクチュエータ７およびモードアクチュエータ１０が共に駆動を終了することで、ステップ１０２からステップ１０３に入り、駆動対象のアクチュエータであるエアミックスアクチュエータ１３の駆動処理を行ない、次のステップ１０４で同時駆動フラグＦを「０」にリセットした後、図２のメインフローに戻る。エアミックスアクチュエータ１３は低トルク高速駆動モードで駆動が継続される。一方、ステップ１００において同時駆動フラグＦが「１」でなければ、前述した図６のステップ７０〜７７の処理を行ない、同時駆動になるアクチュエータを夫々独立して駆動したのち、図２のメインフローに戻る。
【００２５】
上述した例では、電圧低下分αを各アクチュエータ７，１０，１３の電圧低下分の平均値に基づいて設定し、各アクチュエータ７，１０，１３に対して共通に用いるようにしたが、これに限定するものではない。インテークアクチュエータ７の電圧低下分をα１，モードアクチュエータ１０の電圧低下分をα２，エアミックスアクチュエータ１３の電圧低下分をα３として、各アクチュエータ毎に設定してもよい。この場合、図３のステップ３８に代えて、図１０のステップが図３に適用される。これにより、駆動対象のアクチュエータがインテークアクチュエータ７であれば電圧低下分α１が用いられ、モードアクチュエータ１０であれば電圧低下分α２が用いられ、エアミックスアクチュエータ１３であれば電圧低下分α３が用いられる。その他の処理は図３で述べた通りである。
【００２６】
図１１は図７〜図９のアクチュエータ優先処理において同時駆動することができるか否かを推定する同時駆動推定手段の別の例を示すフローチャートで、図７のステップ８０および８１に代えて図７に適用される。
【００２７】
本例では、図３のステップ３８に代えて図１０のステップが図３に適用されており、インテークアクチュエータ７の電圧低下分がα１、モードアクチュエータ１０の電圧低下分がα２、エアミックスアクチュエータ１３の電圧低下分がα３に設定されている。コントロールユニット１は、先ずステップ１１０で、電源電圧Ｖｍを所定の電圧値である１２Ｖ以下に低下させることなく２個のアクチュエータを同時に駆動することができるか否かを推定する。同時に駆動することができると推定することで、ステップ１１１に入って駆動対象のアクチュエータを認識する。駆動対象のアクチュエータがインテークアクチュエータ７であれば、駆動中のアクチュエータはモードアクチュエータ１０とエアミックスアクチュエータ１３であるので、ステップ１１２において｛Ｖｍ＋α３−α１｝<１２であるか否かを判断することによって、優先順位の高いインテークアクチュエータ７とモードアクチュエータ１０とを同時駆動した場合に電源電圧が所定の電圧値である１２Ｖ以下になるか否かを推定する。ステップ１１２において、１２Ｖ以上であればステップ１１３で同時駆動フラグＦを「１」にセットした後に図７のステップ８２に進み、１２Ｖ以下であればステップ１１３に入ることなく直ちにステップ８２に進む。ステップ１１１において、駆動対象のアクチュエータがモードアクチュエータ１０であれば、駆動中のアクチュエータはインテークアクチュエータ７とエアミックスアクチュエータ１３であるので、ステップ１１４において｛Ｖｍ＋α３−α２｝<１２であるか否かを判断することによって、優先順位の高いインテークアクチュエータ７とモードアクチュエータ１０とを同時駆動した場合に電源電圧が所定の電圧値である１２Ｖ以下になるか否かを推定する。ステップ１１４において、１２Ｖ以上であればステップ１１３の同時駆動フラグＦの「１」へのセットを経て図７のステップ８２に進み、１２Ｖ以下であればステップ１１３に入ることなく直ちにステップ８２に進む。ステップ１１１において、駆動対象のアクチュエータがエアミックスアクチュエータ１３であれば、駆動中のアクチュエータはインテークアクチュエータ７とモードアクチュエータ１０であるので、優先順位の高いインテークアクチュエータ７およびモードアクチュエータ１０の駆動を継続させるために直ちにステップ１１３に入り、同時駆動フラグＦの「１」へのセットを経て図７のステップ８２に進む。その他の処理は図７〜図９で述べた通りである。
【００２８】
以上述べた各例では３個のステッピングモータアクチュエータを制御しているが、これに限定されるものではなく、例えばより多くのステッピングモータアクチュエータを有する左右独立タイプの車両用空調システムおよびツインタイプの車両用空調システムなどに適用することのできることは勿論である。また、車両用空調システムに限らず、複数のステッピングモータの駆動制御に適用することができる。
【００２９】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、低トルク高速駆動モードの状態下でステッピングモータが複数同時に駆動状態になる場合に、この同時駆動によって電源電圧が低トルク高速駆動モードで駆動可能な電圧値に基づいて設定された所定の電圧値以下になる否かを、電源電圧推定手段によって推定し、電源電圧が所定の電圧値以下になることが推定された場合に、優先制御手段によって、電源電圧が所定の電圧値以下にならないように、同時駆動になる各ステッピングモータを予め定められた優先順位に従って低トルク高速駆動モードで駆動するようにしたので、優先順位に従って各ステッピングモータを低トルク高速駆動モードで駆動することができ、しかも、電源電圧が低トルク高速駆動モードで駆動可能な電圧値に基づいて設定された所定の電圧値以下にならないように駆動されるので、脱調を招来することなく高速で駆動することができる。従って、例えば、車両用空調システムに適用した場合にインテークドアのステッピングモータアクチュエータを最優先にすれば、複数のステッピングモータアクチュエータが同時に駆動状態になることに起因してインテークドアの外気導入から内気循環への切換えが遅くなることによる弊害などを有効に防止することができる。
【００３０】
また、本発明によれば、同時駆動になる各ステッピングモータの駆動が重ならないように、各ステッピングモータを優先順位に従って夫々独立に低トルク高速駆動モードで駆動するようにしたので、制御構成を簡単化することができる。
【００３１】
また、本発明によれば、電源電圧を所定の電圧値以下に低下させることなく、同時駆動になる各ステッピングモータを複数同時に駆動することが可能か否かを推定し、複数同時に駆動することが可能であると推定した場合に、同時駆動になる各ステッピングモータを優先順位に従って複数同時に低トルク高速駆動モードで駆動するようにしたので、優先順位の高いステッピングモータの複数同時駆動により制御速度を向上させることができるばかりでなく、電源電圧の有効利用を図ることができる。
【００３２】
また、本発明によれば、予め定められたステッピングモータ１個当たりの電圧低下分と電源電圧とに基づいて、電源電圧が所定の電圧値以下になるか否かを推定するようにしたので、構成を簡単化することができる。
【００３３】
更に、本発明によれば、各ステッピングモータ毎に電圧低下分を設定し、駆動対象のステッピングモータに対応する電圧低下分と電源電圧とに基づいて、電源電圧が所定の電圧値以下になるか否かを推定するようにしたので、より正確に電源電圧の低下を推定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明の実施の形態の一例を示す構成図である。
【図２】図２は図１のコントロールユニットのメインフローチャートである。
【図３】図３は図２におけるアクチュエータ駆動処理を示すフローチャートである。
【図４】図４は図３におけるアクチュエータ優先処理を示すフローチャートである。
【図５】図５は図３におけるアクチュエータ優先処理を示すフローチャートで、図５の端子Ａ，Ｂは図４の同符号の端子に接続される。
【図６】図６は図３におけるアクチュエータ優先処理を示すフローチャートで、図６の端子Ｃ，Ｂは図４および図５の同符号の端子に接続される。
【図７】図７は図３におけるアクチュエータ優先処理の別の例を示すフローチャートである。
【図８】図８は図３におけるアクチュエータ優先処理の別の例を示すフローチャートで、図８の端子Ｄ，Ｅは図７の同符号の端子に接続される。
【図９】図９は図３におけるアクチュエータ優先処理の別の例を示すフローチャートで、図９の端子Ｅ，Ｆは図７および図８の同符号の端子に接続される。
【図１０】図１０は図３におけるステップ３８の電源電圧推定手段の別の例を示すステップである。
【図１１】図１１は図７におけるステップ８０および８１の同時駆動推定手段の別の例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１  コントロールユニット
７  インテークアクチュエータ
８，１１，１４  ステッピングモータ
９  インテークドア
１０  モードアクチュエータ
１２  モードドア
１３  エアミックスアクチュエータ
１５  エアミックスドア
【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】
0004660833.tif 000007
【図７】
0004660833.tif 000008
【図８】
0004660833.tif 000009
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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