JP3160066B2 - モーターアクチュエータの自己診断装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、モーターアクチュエー
タの自己診断装置に係り、特に誤判定を回避しつつより
短時間で自己診断をなしうるようにしたものに関する。

【０００２】

【従来の技術】最近の自動車用空気調和装置において
は、その空気調和装置本体内部に設けられている各種ド
ア（例えばインテークドア、エアミックスドア、モード
ドア等）をモーター内蔵のモーターアクチュエータによ
って駆動するものが多用されており、各スイッチやセン
サー類などの入力信号を演算処理して、かかるモーター
アクチュエータやブロアファンモーター、コンプレッサ
ー等を総合的に自動制御するオートエアコンが広く普及
しつつある。そして、オートエアコンの中には、通常の
オートエアコン制御のほかに、故障診断を自動的に行っ
て故障箇所の発見を容易ならしめるための自己診断機能
を備えているものもある。ふつう、自己診断プログラム
はいくつかの自己診断ステップから構成されている。

【０００３】そのうち、位置検出にエンコーダを使用し
たモーターアクチュエータ（例えばインテークドアアク
チュエータおよびモードドアアクチュエータ）の作動点
検において、従来は、これらインテークドアアクチュエ
ータおよびモードドアアクチュエータをタイマーにより
正逆それぞれの方向に作動させ（タイマー時間は例えば
片側８秒ずつの計１６秒）、エンコーダからの入力信号
が正常かどうかを検出しＯＫかＮＧかを判定して、その
結果を表示部に表示していた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の方式にあっては、モーターアクチュエータ内
のモーターの動作（正転・逆転）をタイマーだけで制御
し、そのタイマー時間も正転側と逆転側でそれぞれ８秒
ずつ合わせて１６秒に設定されているため、一つの点検
が終わるまでに約１６秒かかることになり、特に大量生
産が行われる工場においては、その検査工程等において
モーターアクチュエータの作動点検に多くの時間を費や
してしまうことになる。

【０００５】一方で、車載のバッテリー等の電源電圧が
低下してモーターアクチュエータに供給される駆動電流
が少なくなった場合には、モーターの動作速度が遅くな
るため、セットされたタイマー時間（約１６秒）以内に
モーターが正転側と逆転側のそれぞれにおいて端から端
まで全角度にわたって動作することができず、そのため
エンコーダ信号に異常ありと判断され（誤判定）、間違
ってＮＧの表示がなされるおそれがある。

【０００６】本発明は、このような従来技術の問題点に
鑑みてなされたものであり、誤判定を回避しつつより短
時間で自己診断をなしうる自動車用空気調和装置の自己
診断装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明は、位置検出手段を内蔵しモーターにより被駆
動体を駆動するモーターアクチュエータと、タイマーに
より前記モーターを動作させて前記位置検出手段からの
入力信号の異常の有無を判定する制御判定手段とを有す
るモーターアクチュエータの自己診断装置において、前
記制御判定手段は、電源電圧が低下した場合にも前記モ
ーターをその全動作範囲にわたって動作させうるだけの
タイマー時間があらかじめ設定されているとともに、前
記位置検出手段により前記モーターがその最端位置に達
したことが検知されたときには一時的にタイマー時間を
所定の短い時間に設定し直すことを特徴とする。

【０００８】

【作用】このように構成した本発明にあっては、たとえ
電源電圧の低下によりモーターの動作速度が遅い場合で
あっても、タイマー時間としてモーターをその全動作範
囲にわたって動作させるに十分なだけの時間が設定され
ているため、モーターは確実に正転側と逆転側のそれぞ
れにおいて端から端まで全角度にわたって動作するよう
になる。そのため、誤判定のおそれは大幅に低減され
る。

【０００９】一方、電源電圧が高くてモーターの動作速
度が速い場合には、ふつう前記のタイマー時間以内にモ
ーターはその最端位置に到達することになるが、モータ
ーが最端位置に達したことが位置検出手段により検知さ
れると、制御判定手段はタイマー時間を一時的に短い時
間に設定し直して予定より早くタイムアップさせ、さら
に逆方向の動作が残っている場合には、直ちにタイマー
をリセットして引き続きモーターを同方向に動作させ
る。複数のモーターアクチュエータの点検を同時に並行
して行っている場合には、そのすべてのモーターが最端
位置に達したことが検知された時にタイマー時間の短縮
を行なう。これにより、誤判定を防止しつつ、モーター
アクチュエータの点検を短時間でなしうることになる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。図１は本発明の一実施例によるモーターアクチ
ュエータの自己診断装置の構成図、図２は同実施例の動
作フローチャートである。なお、ここでは、位置検出に
エンコーダを利用したエンコーダ式モーターアクチュエ
ータとして、インテークドアアクチュエータとモードド
アアクチュエータを示している。

【００１１】図１に示すように、自動車用空気調和装置
の総合的な動作制御を行うオートアンプ１は、入力部２
と、タイマー４内蔵のマイコン３を有する。入力部２に
は、コントロールパネルに設けられた各スイッチ９や車
両の各部に設けられた各種センサー１０が接続されてお
り、これらの入力信号をマイコン３で処理できる信号に
変換処理する。マイコン３は、そのメモリ５に格納され
ているプログラムの実行により、入力部２を介してまた
はこれを介さずに直接入力した各スイッチ９や各種セン
サー１０ならびに後述するエンコーダからの入力信号を
演算処理して、自動車用空気調和装置各部の動作を制御
する。このマイコン３は、通常のオートエアコン制御に
加えて自己診断機能を備えており、スイッチ９の操作に
より自己診断モードが選択されると自動的に後述するエ
ンコーダ式モーターアクチュエータの作動点検を行って
その故障診断を行うようになっている。また、マイコン
３には電源電圧として車載のバッテリー１１が接続され
ている。なお、制御判定手段はマイコン３で構成されて
いる。

【００１２】また、オートアンプ１は制御部６、７を有
し、これらはそれぞれマイコン３に接続されている。各
制御部６、７は、マイコン３からの指令を受けてそれぞ
れインテークドアアクチュエータ１２とモードドアアク
チュエータ１４に駆動電流を供給する。これらのモータ
ーアクチュエータ１２、１４は、それぞれ、モーターＭ
₁ 、Ｍ₂ とその位置検出を行うための位置検出手段たる
エンコーダ１３、１５とを内蔵している。各モーターＭ
₁ 、Ｍ₂ はこれに対応する制御部６、７からの駆動電流
の向きに応じて正転または逆転し、通電がなくなると停
止する。モーターＭ₁ 、Ｍ₂ の動作速度は駆動電流の値
に依存し、バッテリー電圧が低下すると駆動電流の値が
小さくなるため動作速度は遅くなる。一方で、エンコー
ダ１３、１５はモーターＭ₁ 、Ｍ₂ に連動してその現在
位置情報をコード信号の形で出力し、このエンコーダ信
号は直接マイコン３に入力される。インテークドアアク
チュエータ１２の出力軸には、被駆動体として内外気の
選択を行うためのインテークドア１６が取り付けられて
おり、また、モードドアアクチュエータ１４の出力軸に
は、被駆動体として吹出口モードを選択するための各種
モードドア（例えばデフドア、ベントドア、フットド
ア）がリンクを介して取り付けられている。

【００１３】さらに、オートアンプ１は出力部８を有す
る。この出力部８は、マイコン３による各種の制御内容
や演算結果等を外部の表示部１８に表示するための出力
信号を変換処理して表示部１８に出力する。自己診断モ
ード時にマイコン３で診断されたモーターアクチュエー
タ１２、１４の作動のＯＫまたはＮＧの判定結果は、こ
の表示部１８に表示される。

【００１４】とくに本実施例では、自己診断モードにお
いてモーターアクチュエータ１２、１４の作動点検を行
う際にタイマー４によりモーターＭ₁ 、Ｍ₂ を動作させ
るタイマー時間として、バッテリー１１の電圧が低くモ
ーターＭ₁ 、Ｍ₂ の駆動電流値が小さいためモーターＭ
₁ 、Ｍ₂ の動作速度が遅いような場合であっても、モー
ターＭ₁ 、Ｍ₂ を正転側と逆転側の両方向においてそれ
ぞれ端から端まで全角度にわたって動作させて全動作範
囲をチェックしうるよう、十分なタイマー時間（例えば
片側１５秒ずつの計３０秒）が予めタイマー４のメモリ
にセットされている。これはバッテリー電圧低下の場合
の誤判定を防止するためである。

【００１５】その一方で、このようなタイマー時間の延
長に対し、タイマー時間以内にモーターＭ₁ 、Ｍ₂ が最
端位置に到達してその旨のエンコーダ１３、１５の信号
が検知された場合には、タイマーを終了させるためタイ
マー時間を短く（例えば１秒に）設定し直すようになっ
ている。これにより、不必要なタイマー時間の経過待ち
がなくなり、判定時間が短縮されることになる。ただ
し、本実施例のように複数のモーターアクチュエータ１
２、１４の点検を同時に並行して行う場合には、両者と
も確実に全動作範囲にわたってチェックしうるようにす
るため、すべてのモーターＭ₁ 、Ｍ₂ が最端位置に達し
たことが検知された時に、上記のタイマー時間の短縮が
なされるようになっている。

【００１６】また、リード線の開放または短絡によりモ
ーターＭ₁ 、Ｍ₂ の動作点の最端位置のエンコーダ信号
を確認できないような場合には、判定の正確を期すた
め、通常のタイマー時間（３０秒）の間モーターＭ₁ 、
Ｍ₂ を動作させて全角度にわたってチェックした後、判
定結果を表示するようにしている。

【００１７】次に、このように構成された本装置の動作
について、図２のフローチャートに基づいて説明する。
まず、初期設定として通常のタイマー時間を片側１５秒
ずつの計３０秒にセットし、タイマーを終了させるため
のタイマー時間を１秒にセットしておく。

【００１８】マイコン３は、モーターアクチュエータ１
２、１４の作動点検ステップが開始されると、タイマー
４をタイマー時間１５秒で起動する（Ｓ１）とともに、
それぞれ制御部６、７を介してインテークドアアクチュ
エータ１２内のモーターＭ₁とモードドアアクチュエー
タ１４内のモーターＭ₂ に通電してこれらを正方向に動
作（正転）させ（Ｓ２）、このモーターＭ₁ 、Ｍ₂ の回
転に連動してそれに対応するエンコーダ１３、１５から
のコード信号をそれぞれ入力する（Ｓ３）。

【００１９】次いで、マイコン３は、各エンコーダ１
３、１５からの入力信号に基づいて、各エンコーダ１
３、１５が各モーターＭ₁ 、Ｍ₂ の正転側の最端位置に
対応するコード信号をそれぞれ検出したかどうかを判断
し（Ｓ４、Ｓ５）、この判断の結果としてどちらのエン
コーダ１３、１５からも正転側の最端位置コードを検出
した場合には、モーターＭ₁ とＭ₂ が共に正転側の最端
位置に到達したものと判断して、タイマー時間（片側１
５秒）がまだ経過していなくてもそのタイマー時間を１
秒にセットし直して直ちにタイマーを終了させ（Ｓ
６）、このタイムアップにより各モーターＭ₁ 、Ｍ₂ へ
の通電を止めてこれらを停止させる（Ｓ７）。

【００２０】これに対し、ステップ４またはステップ５
の判断の結果として少なくともどちらか一方のエンコー
ダ１３、１５から正転側の最端位置コードが検知されな
かった場合には、さらに、モーターが動作範囲の最端位
置から外れた位置にあることを示すエンコーダ信号を検
知したかどうかを判断し（Ｓ８）、この判断の結果とし
てその信号が検知されている場合には、その信号が検知
されたモーターはすでに正転側の最端位置を通過してい
るものと判断して当該モーターを直ちに停止させ（Ｓ
７）、そうでない場合には、モーターはいまだ正転側の
最端位置に達していないものと判断して引き続きタイム
アップかどうかを判断して（Ｓ９）、タイムアップなら
ステップ７に進むが、タイムアップでなければステップ
１０の判断において正転動作中なのでステップ２に戻っ
て正転を続ける。

【００２１】以上の動作を経て二つのモーターＭ₁ 、Ｍ
₂ とも停止状態になると（Ｓ７）、つまり、正転側のチ
ェックが終了すると、マイコン３は、ステップ１１の判
断を経てモーターの逆転側のチェックを始めるべく、タ
イマー４をリセットしてタイマー時間１５秒で起動する
（Ｓ１２）とともに、それぞれ制御部６、７を介してモ
ーターＭ₁ とＭ₂ に通電してこれらを逆方向に動作（逆
転）させ（Ｓ１３）、ステップ４以下の動作を実行させ
て逆転側のチェックを行う。この間の動作は正転側の場
合と同様なので、その説明は省略する。

【００２２】逆転側のチェックを終えて二つのモーター
Ｍ₁ 、Ｍ₂ とも停止すると（Ｓ７）、マイコン３は、ス
テップ１１において正転側と逆転側の両方のチェックが
終了したものと判断して、その間のエンコーダ１３、１
５からの入力信号の異常の有無を判断して、ＯＫかＮＧ
かの判定結果を出力部８を介して表示部１８に表示させ
る（Ｓ１４）。

【００２３】このように、本実施例にあっては、タイマ
ー時間を例えば片側１５秒にセットして、バッテリー電
圧の低下によりモーターＭ₁ 、Ｍ₂ の動作速度が遅い場
合であってもモーターを全角度にわたって動作させうる
程度の十分に長いタイマー時間としたので、バッテリー
電圧の値とは関係なく常にモーターＭ₁ 、Ｍ₂ を正転側
と逆転側のそれぞれにおいて確実に端から端まで全範囲
にわたって動作させチェックすることができるようにな
る。したがって、特にバッテリー電圧が低下した場合
に、従来のようにタイマー時間内にモーターが全範囲を
動作しきれないといったことはなくなり、これに起因す
る誤判定のおそれは大幅に低減されるようになる。

【００２４】さらに本実施例では、タイマー時間を延長
する一方で、エンコーダ１３、１５によりモーターＭ₁
とＭ₂ が最端位置に達したことが検知されたときには、
タイマー時間を一時的に１秒にセットし直して当初のタ
イマー時間（片側１５秒）を経過せずともタイムアップ
させるようにしたので、タイマー時間の延長によって診
断時間が長くなるのを避けることができるほか、より積
極的に、モーターが最端位置に達した時点で直ちにタイ
ムアップさせるようにした点でモーターの動作速度に応
じた必要なだけの動作時間が確保されるようになる。し
たがって、タイマー時間の延長と相俟って、誤判定を防
止しつつモーターアクチュエータ１２、１４の作動点検
を短時間で行うことができるようになる。

【００２５】なお、本実施例では、インテークドアアク
チュエータ１２とモードドアアクチュエータ１４を例に
とりこれらを同時並行的に作動させてそれらの動作点検
を行う場合について説明したが、これに限定されること
なく、本発明はエンコーダ式モーターアクチュエータを
三つ以上同時に点検する場合や一つずつ点検する場合に
も適用可能であることはもちろんである。

【００２６】また、本実施例中のタイマー時間の数値は
単なる一例であって、モーターアクチュエータ自体の性
能やこれが組み込まれるシステムの機能などとの関係で
適当な任意の値を選択すべきであることは当然である。

【００２７】

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、モー
ターを確実に全動作範囲にわたって動作させるとともに
当初のタイマー時間内でもモーターが最端位置に達する
とタイムアップさせるようにしたので、誤判定を防止し
つつモーターアクチュエータの作動点検を短時間で行う
ことができるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例によるモーターアクチュエー
タの自己診断装置の構成図である。

【図２】同実施例の動作フローチャートである。

【符号の説明】

１…オートアンプ ３…マイコン（制御判定手段） ４…タイマー １１…バッテリー １２…インテークドアアクチュエータ（モーターアクチ
ュエータ） １３、１５…エンコーダ（位置検出手段） １４…モードドアアクチュエータ（モーターアクチュエ
ータ） １６…インテークドア（被駆動体） １７…モードドア（被駆動体） １８…表示部 Ｍ₁ 、Ｍ₂ …モーター

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】位置検出手段(13,15) を内蔵しモーター(M
   1,M2) により被駆動体(16,17) を駆動するモーターアク
   チュエータ(12,14) と、タイマー(4) により前記モータ
   ー(M1,M2) を動作させて前記位置検出手段(13,15) から
   の入力信号の異常の有無を判定する制御判定手段(3) と
   を有するモーターアクチュエータの自己診断装置におい
   て、 前記制御判定手段(3) は、電源電圧が低下した場合にも
   前記モーター(M1,M2)をその全動作範囲にわたって動作
   させうるだけのタイマー時間があらかじめ設定されてい
   ると共に、前記位置検出手段(13,15) により前記モータ
   ー(M1,M2) がその最端位置に達したことが検知されたと
   きには一時的にタイマー時間を所定の短い時間に設定し
   直すことを特徴とするモーターアクチュエータの自己診
   断装置。