JP5292979B2

JP5292979B2 - Electric actuator system

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Publication number: JP5292979B2
Application number: JP2008200058A
Authority: JP
Inventors: 新二成瀬; 冨田　　浩幸; 克美江角; 友彦坂野; 裕一佐々木; 正広笠井
Original assignee: Denso Corp; Toyota Motor Corp
Current assignee: Denso Corp; Toyota Motor Corp
Priority date: 2008-08-01
Filing date: 2008-08-01
Publication date: 2013-09-18
Anticipated expiration: 2028-08-01
Also published as: JP2010036662A

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electric actuator system capable of shortening a time required for initializing. <P>SOLUTION: The electric actuator system includes a control means 120 that performs a position control under a condition where a rotation reference position is positioned at a point of origin in a predetermined rotation range, to control the rotation reference position to move to a desired position in the rotation range, and an initializing control to position the rotation reference position at the point of origin by first rotating an electric motor 110 to a predetermined direction when the rotation reference position is deviated from the point of origin. An initialize preparing position is provided apart from the point of origin by a predetermined amount in the opposite direction from the predetermined direction. The control means 120 performs an initialize preprocessing control in which the rotation reference position is moved to the initialize preparing position before performing the initializing control. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、例えば車両用空調装置のエアミックスドアやモード切替えドア等の可動部材を駆動するシステムに適用して好適な電動アクチュエータシステムに関するものである。 The present invention relates to an electric actuator system suitable for application to a system for driving a movable member such as an air mix door or a mode switching door of a vehicle air conditioner.

従来の電動アクチュエータシステムとして、例えば特許文献１に示されるものが知られている。即ち、この電動アクチュエータシステムは、例えば車両用空調装置のエアミックスドアをアクチュエータ（直流モータ）によって回転制御するものとなっている。 As a conventional electric actuator system, for example, one disclosed in Patent Document 1 is known. That is, in this electric actuator system, for example, the rotation of an air mix door of a vehicle air conditioner is controlled by an actuator (DC motor).

アクチュエータからはシャフトの回転方向、回転位置、および原点位置を示すパルス信号が出力されるようになっており、特許文献１では、アクチュエータからのパルス出力の変化が停止した時、およびパルス飛びが発生した時に、アクチュエータの回転を電気的に規制すると共に、パルス信号から得られる原点位置を記憶し、この原点位置をもとに作動基準位置を設定する（初期位置設定を行う）ようになっている。 The actuator outputs a pulse signal indicating the rotation direction, rotation position, and origin position of the shaft. In Patent Document 1, when the change in the pulse output from the actuator stops, a pulse skip occurs. When this occurs, the rotation of the actuator is electrically restricted, the origin position obtained from the pulse signal is stored, and the operation reference position is set based on this origin position (initial position setting is performed). .

上記の作動基準位置の設定に当たっては、予め定められたイニシャライズ方向にアクチュエータを回転させていくことで原点位置を検出するようにしている。
特開２０００４−２１５４８８号公報 In setting the operation reference position, the origin position is detected by rotating the actuator in a predetermined initialization direction.
JP 2000-215488 A

しかしながら、アクチュエータをイニシャライズ方向に回転させても、原点位置を示すパルス信号が検出されない場合は、エアミックスドアが回動する範囲の一方の終点に当たった後に、イニシャライズ方向とは逆方向にアクチュエータを再度回転させて、原点位置を示すパルス信号を検出するようにしていため、イニシャライズに時間を要し、目標とする空調状態への制御がその分遅れ、乗員に対する不快感を伴うことがあった。 However, if the pulse signal indicating the origin position is not detected even if the actuator is rotated in the initialization direction, the actuator is moved in the direction opposite to the initialization direction after hitting one end point of the range where the air mix door rotates. Since it is rotated again to detect the pulse signal indicating the origin position, it takes time for initialization, and control to the target air-conditioning state is delayed by that amount, which may cause discomfort to the passenger.

本発明の目的は、上記問題に鑑み、イニシャライズに要する時間を短縮可能とする電動アクチュエータシステムを提供することにある。 In view of the above problems, an object of the present invention is to provide an electric actuator system that can shorten the time required for initialization.

本発明は上記目的を達成するために、以下の技術的手段を採用する。 In order to achieve the above object, the present invention employs the following technical means.

請求項１に記載の発明では、可動部材（１４）を駆動させる電動モータ（１１０）と、
電動モータ（１１０）の回転軸（１１１）の回転方向および回転基準位置を検出して、電動モータ（１１０）の作動を制御する制御手段（１２０）とを備え、
回転基準位置が予め定められた回転範囲の間の原点位置に位置合わせされた条件で、回転基準位置を回転範囲の間の所望の位置に制御する位置制御と、回転基準位置が原点位置からズレた時に、電動モータ（１１０）を最初に所定方向に回転させて、回転基準位置を原点位置に合わせるイニシャライズ制御とが制御手段（１２０）によって実行される電動アクチュエータシステムにおいて、
原点位置から、所定方向とは逆方向に予め定められた所定量だけ離れたイニシャライズ準備位置を設け、
所定量は、位置制御を実行している所定条件の間に発生し得る回転基準位置と原点位置とのズレ量に余裕度を加えた最大位置ズレ量であり、
制御手段（１２０）は、イニシャライズ制御を実行する前に、電動モータ（１１０）を所定方向に対して逆方向に回転させて、回転基準位置をイニシャライズ準備位置に移動させるイニシャライズ前処理制御を実行することを特徴としている。 In invention of Claim 1, the electric motor (110) which drives a movable member (14),
Control means (120) for detecting the rotation direction and rotation reference position of the rotating shaft (111) of the electric motor (110) and controlling the operation of the electric motor (110);
Position control for controlling the rotation reference position to a desired position between the rotation ranges under the condition that the rotation reference position is aligned with the origin position between the predetermined rotation ranges, and the rotation reference position is shifted from the origin position. In the electric actuator system, the control means (120) executes initialization control that first rotates the electric motor (110) in a predetermined direction and adjusts the rotation reference position to the origin position.
Provide an initialization preparation position that is separated from the origin position by a predetermined amount in a direction opposite to the predetermined direction,
The predetermined amount is a maximum positional deviation amount obtained by adding a margin to a deviation amount between the rotation reference position and the origin position that may occur during a predetermined condition in which the position control is performed.
The control means (120) executes initialization pre-processing control for rotating the electric motor (110) in the opposite direction to the predetermined direction and moving the rotation reference position to the initialization preparation position before executing the initialization control. It is characterized by that.

イニシャライズ前処理制御を実行することにより、電動モータ（１１０）の回転基準位置を原点位置に対して所定方向の上流側で、且つ所定量離れた位置に設定することができる。そして、その後にイニシャライズ制御を行うようにしているので、すぐに回転基準位置を原点位置に合わせることができ、短時間でイニシャライズを完了することが可能となる。つまり、イニシャライズ制御開始時の回転基準位置によっては、従来技術のように所定方向に沿って電動モータ（１１０）を回転させても原点位置がすぐに検出できずに回転範囲の端部まで電動モータ（１１０）を回転させ、更に反転させるというような操作がなくなり、短時間でイニシャライズを完了することができる。また、端部に当たる回数を減らすことができる。 By executing the initialization pre-processing control, the rotation reference position of the electric motor (110) can be set upstream of the original position in a predetermined direction and at a position separated by a predetermined amount. Then, since initialization control is performed thereafter, the rotation reference position can be immediately adjusted to the origin position, and initialization can be completed in a short time. In other words, depending on the rotation reference position at the start of initialization control, even if the electric motor (110) is rotated along a predetermined direction as in the prior art, the origin position cannot be detected immediately and the electric motor reaches the end of the rotation range. There is no need to rotate (110) and reverse it, and initialization can be completed in a short time. Moreover, the frequency | count of hitting an edge part can be reduced.

また、所定量は、位置制御を実行している所定条件の間に発生し得る回転基準位置と原点位置とのズレ量に余裕度を加えた最大位置ズレ量としているので、イニシャライズ前処理制御時に、回転基準位置を原点位置に対して確実に所定方向の上流側に移動させることができる。 Further, the predetermined amount is the maximum position deviation amount obtained by adding a margin to the deviation amount between the rotation reference position and the origin position that may occur during the predetermined condition during which the position control is executed. The rotation reference position can be reliably moved upstream in the predetermined direction with respect to the origin position.

ズレ量は、請求項２に記載の発明のように、一回に発生し得る回転基準位置と原点位置との位置ズレ量と、位置ズレ量の発生し得る回数とに応じて決定することができる。 As in the invention described in claim 2 , the amount of deviation can be determined according to the amount of positional deviation between the rotation reference position and the origin position that can occur at one time and the number of times that the amount of positional deviation can occur. it can.

請求項３に記載の発明では、制御手段（１２０）は、回転基準位置が原点位置からズレた時、且つ、電動モータ（１１０）が駆動している時に、イニシャライズ前処理制御、およびイニシャライズ制御を実行することを特徴としている。 In the invention according to claim 3 , the control means (120) performs initialization pre-processing control and initialization control when the rotation reference position deviates from the origin position and when the electric motor (110) is driven. It is characterized by executing.

これにより、イニシャライズ前処理制御、イニシャライズ制御の回数を過度に増やすことを防止できる。 Thereby, it is possible to prevent an excessive increase in the number of times of the pre-initialization process control and the initialization control.

可動部材（１）は、請求項４に記載の発明のように、空調装置（１０）の空調風流れを制御する空調用ドア（１４）に用いて好適である。 The movable member (1) is suitable for use in an air conditioning door (14) for controlling the air flow of the air conditioner (10) as in the invention described in claim 4 .

尚、上記各手段の括弧内の符号は、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ものである。 In addition, the code | symbol in the bracket | parenthesis of each said means shows a corresponding relationship with the specific means of embodiment description mentioned later.

（第１実施形態）
以下、第１実施形態の電動アクチュエータシステム１００について図１〜図４を用いて説明する。電動アクチュエータシステム１００は、車両用空調装置１０のエアミックスドア１４の回動制御を行うものであり、アクチュエータ１１０と制御装置１２０とを備えている。 (First embodiment)
Hereinafter, the electric actuator system 100 of 1st Embodiment is demonstrated using FIGS. 1-4. The electric actuator system 100 performs rotation control of the air mix door 14 of the vehicle air conditioner 10 and includes an actuator 110 and a control device 120.

以下、説明に使用する図面において、図１は車両用空調装置１０の全体構成を示す構成図、図２はエアミックスドア１４の回動位置を示す説明図、図３はエアミックスドア１４の回動位置をアクチュエータ１１０のパルス位置で示した表、図４は制御装置１２０が実行するイニシャライズ制御に係るフローチャートである。 Hereinafter, in the drawings used for explanation, FIG. 1 is a configuration diagram showing the overall configuration of the vehicle air conditioner 10, FIG. 2 is an explanatory diagram showing a rotational position of the air mix door 14, and FIG. FIG. 4 is a flowchart relating to initialization control executed by the control device 120. The table shows the movement position by the pulse position of the actuator 110. FIG.

車両用空調装置１０は、図１に示すように、空調ケーシング１１内に送風機１２、蒸発器１３、エアミックスドア１４、加熱器１５、バイパス流路１６、混合部１７等が設けられて形成されている。 As shown in FIG. 1, the vehicle air conditioner 10 is formed by providing a blower 12, an evaporator 13, an air mix door 14, a heater 15, a bypass channel 16, a mixing unit 17, and the like in an air conditioning casing 11. ing.

送風機１２は、モータ、およびファンを備えるスクロール式の送風機であり、選択されて開状態となった内気吸入口１１ａあるいは外気吸入口１１ｂから空気（内気あるいは外気）を吸入して、この吸入した空気を空調ケーシング１１の下流側（蒸発器１３、加熱器１６側に）に送る。各吸入口１１ａ、１１ｂの開閉状態は、内外気ドア１８によって切換えられるようになっている。蒸発器１３は、図示しない冷凍サイクルを構成する冷却用熱交換器であり、送風機１２から送風される空気を冷却する。 The blower 12 is a scroll-type blower including a motor and a fan. The blower 12 sucks air (inside air or outside air) from the inside air inlet 11a or the outside air inlet 11b which is selected and opened, and the sucked air To the downstream side of the air conditioning casing 11 (to the evaporator 13 and the heater 16 side). The open / closed states of the suction ports 11a and 11b are switched by the inside / outside air door 18. The evaporator 13 is a heat exchanger for cooling that constitutes a refrigeration cycle (not shown), and cools air blown from the blower 12.

エアミックスドア１４は、板状を成す可動部材、更に具体的には空調用の板ドアであり、アクチュエータ１１０によって回動駆動されて、蒸発器１３で冷却された冷風の加熱器１５側、あるいはバイパス流路１６側への流量割合を調節する。 The air mix door 14 is a plate-shaped movable member, more specifically, a plate door for air conditioning. The air mix door 14 is rotated by the actuator 110 and cooled by the evaporator 13. The flow rate ratio to the bypass channel 16 side is adjusted.

加熱器１５は、内部に車両エンジン５の冷却水（温水）が流通する加熱用熱交換器であり、冷却水を加熱源として蒸発器１３からの冷風を加熱して温風とする。バイパス流路１６は、蒸発器１３で冷却された冷風を、加熱器１５をバイパスするように流通させる流路である。混合部１７は、加熱器１５からの温風と、バイパス流路１６からの冷風とを混合して温調する温調空間部である。 The heater 15 is a heat exchanger for heating through which cooling water (hot water) of the vehicle engine 5 flows, and heats the cold air from the evaporator 13 using the cooling water as a heating source to produce hot air. The bypass passage 16 is a passage through which the cold air cooled by the evaporator 13 is circulated so as to bypass the heater 15. The mixing unit 17 is a temperature control space unit that adjusts the temperature by mixing the warm air from the heater 15 and the cool air from the bypass passage 16.

温調された空調風は、各吹出口１１ｃ〜１１ｅ（フェイス吹出口１１ｃ、フット吹出口１１ｄ、デフ吹出口１１ｅ）のうち、選択されて開状態となった吹出口から吹出されるようになっている。各吹出口１１ｃ〜１１ｅの開閉状態は、各ドア（フェイスドア１９ａ、フットドア１９ｂ、デフドア１９ｃ）によって切換えられるようになっている。 The temperature-controlled air conditioned air is blown out from the air outlets selected and opened among the air outlets 11c to 11e (the face air outlet 11c, the foot air outlet 11d, and the differential air outlet 11e). ing. The open / closed states of the air outlets 11c to 11e are switched by the doors (face door 19a, foot door 19b, differential door 19c).

アクチュエータ１１０は、上記エアミックスドア１４を回動駆動する駆動手段である。アクチュエータ１１０は、図示しない車両のバッテリからの電力が制御装置１２０によって供給されて回転駆動する直流式のモータ部と、モータ部の回転を減速する減速部と、減速部によって低速で回転駆動されるシャフト（回転軸）１１１とを備えている。 The actuator 110 is a driving means for driving the air mix door 14 to rotate. Actuator 110 is driven to rotate at a low speed by a direct current motor unit that is rotated by being supplied with electric power from a vehicle battery (not shown) by control device 120, a decelerating unit that decelerates rotation of the motor unit, and a decelerating unit. And a shaft (rotating shaft) 111.

シャフト１１１の円周上の一点には、回転基準位置が予め設定されており、この回転基準位置にエアミックスドア１４の一端側が固定されている。回転基準位置は、予め定められた回転範囲の間を移動するようになっている。ここで回転範囲は、エアミックスドア１４の反固定側となる他端側が、バイパス流路１６を全閉として蒸発器１３からの冷風のすべてを加熱器１５に流すＨＯＴ側端部１の位置と、加熱器１５の全面を覆い蒸発器１３からの冷風のすべてをバイパス流路１６側に流すＣＯＯＬ側端部２の位置との間（エアミックスドア１４の回動範囲）に対応するものとなっている。 A rotation reference position is preset at one point on the circumference of the shaft 111, and one end side of the air mix door 14 is fixed to this rotation reference position. The rotation reference position moves between predetermined rotation ranges. Here, the rotation range is such that the other end side of the air mix door 14 which is opposite to the fixed side is the position of the HOT side end portion 1 where the bypass channel 16 is fully closed and all the cold air from the evaporator 13 is allowed to flow to the heater 15. In addition, the heater 15 covers the entire surface of the heater 15 and corresponds to the position of the COOL side end portion 2 in which all of the cool air from the evaporator 13 flows to the bypass channel 16 side (the rotation range of the air mix door 14). ing.

よって、シャフト１１１の回転基準位置が上記回転範囲を回転移動することによって、エアミックスドア１４の他端側は、同様にＨＯＴ側端部１とＣＯＯＬ側端部２との間（回動範囲）を回動するようになっている。 Therefore, when the rotation reference position of the shaft 111 rotates in the rotation range, the other end side of the air mix door 14 is similarly between the HOT side end 1 and the COOL side end 2 (rotation range). Is designed to rotate.

また、シャフト１１１には、このシャフト１１１と共に回転するパルスパターンプレート（図示せず）と、パルスパターンプレートに接触する複数（例えば３つ）の接点ブラシ（図示せず）とが設けられている。そして、パルスパターンプレートの円周方向には、例えば２つの接点ブラシが位相差を持って接触状態となる導電部と、位相差をもって非接触状態となる非導電部とが交互に形成され、また、パルスパターンプレートの円周方向の一箇所には、例えば他の１つの接点ブラシが接触状態から非接触状態となる初期化領域が形成されている。初期化領域の位置は、上記シャフト１１１の回転基準位置に一致している。 The shaft 111 is provided with a pulse pattern plate (not shown) that rotates with the shaft 111 and a plurality (for example, three) of contact brushes (not shown) that contact the pulse pattern plate. In the circumferential direction of the pulse pattern plate, for example, conductive portions in which the two contact brushes are in contact with a phase difference and non-conductive portions in a non-contact state with a phase difference are alternately formed. In one place in the circumferential direction of the pulse pattern plate, for example, an initialization region in which another contact brush is brought into a non-contact state from a contact state is formed. The position of the initialization region coincides with the rotation reference position of the shaft 111.

よって、アクチュエータ１１０は、このパルスパターンプレートと複数の接点ブラシとによって、回転範囲内におけるシャフト１１１の回転方向、および回転基準位置（初期化領域位置）を示す複数のパルス信号を発生するようになっており、この複数のパルス信号を制御装置１２０に所定時間毎に（例えば２５０ｍｓ毎に）出力するようになっている。 Therefore, the actuator 110 generates a plurality of pulse signals indicating the rotation direction of the shaft 111 in the rotation range and the rotation reference position (initialization region position) by the pulse pattern plate and the plurality of contact brushes. The plurality of pulse signals are output to the control device 120 every predetermined time (for example, every 250 ms).

また、シャフト１１１が回転する回転範囲の間には、イニシャライズ点（原点位置）が予め設けられている。イニシャライズ点は、回転範囲においてシャフト１１１を予め定めたイニシャライズ方向（所定方向であり、ここでは図２中の右方向）に回転させることで、回転基準位置の基準を合わせるための（後述するイニシャライズ制御のための）ポイントとして設定されたものである。 In addition, an initialization point (origin position) is provided in advance between the rotation ranges in which the shaft 111 rotates. The initialization point is for adjusting the reference of the rotation reference position by rotating the shaft 111 in a predetermined initialization direction (a predetermined direction, here, the right direction in FIG. 2) in the rotation range (initialization control described later). Is set as a point).

ここでは、図２、図３に示すように、ＨＯＴ側端部１とＣＯＯＬ側端部２とを回転範囲の両端部として、その間にイニシャライズ点が設定されている。具体的な位置としては、アクチュエータ１１０のパルス信号に応じた単位回転移動量をパルス数で示した時に、例えば、ＨＯＴ側端部１が９３パルスの位置、ＣＯＯＬ側端部２が４パルスの位置、そして、イニシャライズ点が４７パルスの位置としている。 Here, as shown in FIGS. 2 and 3, the HOT side end 1 and the COOL side end 2 are both ends of the rotation range, and an initialization point is set therebetween. As specific positions, when the unit rotational movement amount corresponding to the pulse signal of the actuator 110 is indicated by the number of pulses, for example, the HOT side end 1 is a 93 pulse position, and the COOL side end 2 is a 4 pulse position. The initialization point is at the position of 47 pulses.

更に、本実施形態では、イニシャライズ点に対するイニシャライズ準備位置を設けるようにしている。イニシャライズ準備位置は、イニシャライズ点に対してイニシャライズ方向とは逆方向、つまりイニシャライズ点に対してイニシャライズ方向の上流側に所定量だけ離れた位置として設定されたものである。 Furthermore, in this embodiment, an initialization preparation position for the initialization point is provided. The initialization preparation position is set as a position away from the initialization point by a predetermined amount in the direction opposite to the initialization direction, that is, upstream from the initialization point in the initialization direction.

上記イニシャライズ点の設定における所定量は、例えば、通常のエアミックスドア１４の回動制御（後述する位置制御）を行っている所定条件の間に、イニシャライズ点と回転基準位置とがズレ得る最大位置ズレ量として決定することができる。更に具体的には、最大位置ズレ量は、一回に発生し得る位置ズレ量と、位置ズレの発生し得る回数と、余裕度とから決定できる。 The predetermined amount in the setting of the initialization point is, for example, the maximum position at which the initialization point and the rotation reference position can deviate during a predetermined condition in which normal rotation control (position control described later) of the air mix door 14 is performed. It can be determined as the amount of deviation. More specifically, the maximum amount of positional deviation can be determined from the amount of positional deviation that can occur at one time, the number of times that positional deviation can occur, and the margin.

一回に発生し得る位置ずれ量は、例えば４パルス程度であると経験的に把握できている。また、位置ズレについては、以下のような場合に発生する。例えば車両のバッテリの電圧低下などで、アクチュエータ１１０と制御手段１２０およびバッテリとの接続状態が切断されると、アクチュエータ１１０におけるパルス信号の記憶が消去され、位置ズレが発生する（１回）。また、通常のアクチュエータ１１０の作動中においてもイニシャライズ実施前にパルス信号飛び等が発生すると、同様に位置ズレが発生し得る（１〜２回）。よって、通常のエアミックスドア１４の回動制御においては、位置ズレの発生し得る回数は、例えば３回程度であると考えられる。また、余裕度としては３パルス程度を見込むと、
最大位置ズレ量＝４パルス×３回＋３パルス＝１５パルス
と設定でき、イニシャライズ準備位置としては、イニシャライズ点（４７パルスの位置）からイニシャライズ方向とは逆方向に１５パルス移動した６２パルスの位置として設定することができる。 It has been empirically grasped that the amount of positional deviation that can occur at one time is, for example, about 4 pulses. Further, the positional deviation occurs in the following cases. For example, when the connection state between the actuator 110, the control unit 120, and the battery is disconnected due to a voltage drop of the vehicle battery, the storage of the pulse signal in the actuator 110 is erased and a positional shift occurs (once). Further, even when the normal actuator 110 is in operation, if a pulse signal jump or the like occurs before the initialization is performed, a position shift may occur in the same manner (1 to 2 times). Therefore, in the normal rotation control of the air mix door 14, the number of times that the positional deviation can occur is considered to be about 3 times, for example. Also, if you expect about 3 pulses as margin,
Maximum positional deviation amount = 4 pulses x 3 times + 3 pulses = 15 pulses, and the initialization preparation position is the position of 62 pulses moved from the initialization point (47 pulse position) by 15 pulses in the direction opposite to the initialization direction. Can be set.

制御装置１２０は、アクチュエータ１１０によってエアミックスドア１４の作動を制御すると共に、車両用空調装置１０全体（冷凍サイクル、送風機１２、内外気切換えドア１８、および各ドア１９ａ〜１９ｃ等）の作動を制御する制御手段である。以下、制御装置１２０が実行する制御内容について説明する。 The control device 120 controls the operation of the air mix door 14 by the actuator 110 and the operation of the entire vehicle air conditioner 10 (the refrigeration cycle, the blower 12, the inside / outside air switching door 18, the doors 19a to 19c, etc.). Control means. Hereinafter, the control content executed by the control device 120 will be described.

１．通常空調制御（エアミックスドア１４の位置制御）
制御装置１２０は、空調環境条件（例えば外気温、内気温、日射量、乗員が設定する設定温度等）に基づいて、必要吹出温度を設定し、車両用空調装置１０から吹出される空調風の温度が必要吹出温度に近づくように、つまり、車室内の温度が設定温度に近づくように、冷凍サイクル（圧縮機）の作動、送風機１２の作動、エアミックスドア１４の回動位置、内外気切換えドア１８の回動位置、および各ドア１９ａ〜１９ｃの回動位置の制御を行う。 1. Normal air conditioning control (position control of air mix door 14)
The control device 120 sets the necessary blowing temperature based on the air conditioning environmental conditions (for example, the outside air temperature, the inside air temperature, the amount of solar radiation, the set temperature set by the occupant, etc.), and The operation of the refrigeration cycle (compressor), the operation of the blower 12, the rotational position of the air mix door 14, and the inside / outside air switching so that the temperature approaches the required blowing temperature, that is, the temperature inside the vehicle interior approaches the set temperature. The rotation position of the door 18 and the rotation positions of the doors 19a to 19c are controlled.

エアミックスドア１４の回動位置の制御（位置制御）に当たっては、制御装置１２０は、アクチュエータ１１０のシャフト１１１の回転基準位置を予めイニシャライズ点に位置合わせしておき、必要吹出温度信号、およびアクチュエータ１１０からのパルス信号に応じて、アクチュエータ１１０を回転させて、回転基準位置を所望の位置（４パルス〜９３パルスの間の位置）に移動させることで、エアミックスドア１４が必要とされる回動位置となるように制御する。 When controlling the rotation position of the air mix door 14 (position control), the control device 120 aligns the rotation reference position of the shaft 111 of the actuator 110 with the initialization point in advance, and the necessary blowout temperature signal and the actuator 110. In response to the pulse signal from the actuator, the actuator 110 is rotated to move the rotation reference position to a desired position (position between 4 pulses to 93 pulses). Control to be position.

２．イニシャライズ制御
上記エアミックスドア１４の位置制御において、バッテリの電圧低下、あるいはパルス信号飛び等によってシャフト１１１の回転基準位置がイニシャライズ点からズレた場合に、制御装置１２０は、イニシャライズ制御を実行する。 2. Initialization control In the position control of the air mix door 14, when the rotation reference position of the shaft 111 deviates from the initialization point due to a battery voltage drop or a pulse signal jump, the control device 120 executes initialization control.

即ち、図４に示すように、制御装置１２０は、エアミックスドア１４の位置制御を行う中で、イニシャライズ点に対して回転基準位置のズレがあるか否かの判定を行っている（ステップＳ１００）。この位置ズレの判定は、アクチュエータ１１０から出力されるパルス信号が時間経過に対して（２５０ｍｓの所定時間毎）、例えば不連続的なパルス信号値を得ることで異常と認識できる。つまり、連続的なエアミックスドア１４の回動制御において、パルス値は４パルスから９３パルスの間を連続的に変化すべきところを、パルス値が不連続に変化すると位置ズレ発生と判定する。 That is, as shown in FIG. 4, the control device 120 determines whether or not there is a deviation of the rotation reference position with respect to the initialization point while performing the position control of the air mix door 14 (step S100). ). The determination of this positional deviation can be recognized as abnormal when the pulse signal output from the actuator 110 obtains a discontinuous pulse signal value with respect to the passage of time (every predetermined time of 250 ms), for example. That is, in the continuous rotation control of the air mix door 14, the pulse value should be continuously changed between 4 pulses and 93 pulses, but if the pulse value changes discontinuously, it is determined that a positional deviation has occurred.

そして、制御装置１２０は、ステップＳ１１０でイニシャライズ前処理制御を実施する。イニシャライズ前処理制御とは、図２に示すように、位置ズレが発生した時点でのシャフト１１１の回転基準位置（図２中の黒丸の位置）を、アクチュエータ１１０を回転させることで予め定めたイニシャライズ準備位置（図２中の白丸の位置）まで移動させるものである。この時のアクチュエータ１１０の回転方向は、位置ズレ発生時の回転基準位置に応じて、本来のイニシャライズ方向のみに限らず、逆方向も取り得るものとなる。 Then, the control device 120 performs initialization pre-processing control in step S110. As shown in FIG. 2, the initialization pre-processing control is a predetermined initialization by rotating the actuator 110 with respect to the rotation reference position of the shaft 111 (the position of the black circle in FIG. 2) at the time when the positional deviation occurs. It is moved to the preparation position (the position of the white circle in FIG. 2). The rotation direction of the actuator 110 at this time is not limited to the original initialization direction, but can be the reverse direction according to the rotation reference position at the time of occurrence of the positional deviation.

そして、このイニシャライズ前処理制御の後に、ステップＳ１２０でイニシャライズ処理制御を実施する。イニシャライズ処理制御は、イニシャライズ前処理制御によって移動されたシャフト１１１の回転基準位置（イニシャライズ準備位置）を、イニシャライズ点に合わせるものである。この場合は、アクチュエータ１１０をイニシャライズ方向に回転させて行う。 Then, after the initialization pre-processing control, initialization processing control is performed in step S120. In the initialization processing control, the rotation reference position (initialization preparation position) of the shaft 111 moved by the initialization preprocessing control is adjusted to the initialization point. In this case, the actuator 110 is rotated in the initialization direction.

以上のように、本実施形態では、イニシャライズ前処理制御を実行することにより、アクチュエータ１１０の回転基準位置をイニシャライズ点に対してイニシャライズ方向の上流側で、且つ所定量離れた位置に設定することができる。そして、その後にイニシャライズ制御を行うようにしているので、すぐに回転基準位置をイニシャライズ点に合わせることができ、短時間でイニシャライズを完了することが可能となる。つまり、イニシャライズ制御開始時の回転基準位置によっては、従来技術のようにイニシャライズ方向に沿ってアクチュエータ１１０を回転させてもイニシャライズ点がすぐに検出できずに回転範囲の端部までアクチュエータ１１０を回転させ、更に反転させるというような操作がなくなり、短時間でイニシャライズを完了することができる。また、端部に当たる回数を減らすことができる。 As described above, in this embodiment, by executing the pre-initialization control, the rotation reference position of the actuator 110 can be set at a position upstream of the initialization point in the initialization direction and a predetermined amount away from the initialization point. it can. Then, since initialization control is performed thereafter, the rotation reference position can be immediately adjusted to the initialization point, and initialization can be completed in a short time. In other words, depending on the rotation reference position at the start of initialization control, even if the actuator 110 is rotated along the initialization direction as in the prior art, the initialization point cannot be detected immediately and the actuator 110 is rotated to the end of the rotation range. Further, the operation of reversing is eliminated, and the initialization can be completed in a short time. Moreover, the frequency | count of hitting an edge part can be reduced.

発明者の実機テストでは、従来技術においてイニシャライズに最大１０秒要していたものに対して、本実施形態では、１．２秒に短縮できることを確認した。 In the inventor's actual machine test, it was confirmed that the maximum time required for initialization in the prior art could be reduced to 1.2 seconds in the present embodiment, whereas the initialization required 10 seconds at the maximum.

また、イニシャライズ準備位置の設定におけるイニシャライズ点からの所定量として、最大位置ズレ量を用いて設定するようにしているので、イニシャライズ前処理制御時に、回転基準位置をイニシャライズ点に対して確実にイニシャライズ方向の上流側に移動させることができる。 In addition, since the maximum position deviation amount is set as the predetermined amount from the initialization point when setting the initialization preparation position, the rotation reference position is reliably initialized with respect to the initialization point during initialization pre-processing control. Can be moved upstream.

（第２実施形態）
本発明の第２実施形態を図５に示す。第２実施形態は、上記第１実施形態に対して、シャフト１１１の回転基準位置の位置ズレ検出時にアクチュエータ１１０の作動があるか否かを加味してイニシャライズ前処理制御、およびイニシャライズ制御を行うようにしたものである。図５は、第２実施形態における制御装置１２０が実施するイニシャライズ制御に係るフローチャートである。 (Second Embodiment)
A second embodiment of the present invention is shown in FIG. In the second embodiment, initialization pre-processing control and initialization control are performed in consideration of whether or not the actuator 110 is actuated at the time of detecting the displacement of the rotation reference position of the shaft 111 with respect to the first embodiment. It is a thing. FIG. 5 is a flowchart relating to initialization control performed by the control device 120 according to the second embodiment.

図５に示すように、制御装置１２０は、ステップＳ１００における位置ズレ検出をした後に、ステップＳ１０５で、現時点でアクチュエータ１１０が駆動しているか否かを判定して、アクチュエータ１１０が駆動している場合のみ、ステップＳ１１０でイニシャライズ前処理制御を実施し、更にステップＳ１２０でイニシャライズ制御を実施する。 As shown in FIG. 5, after detecting the positional deviation in step S100, the control device 120 determines whether or not the actuator 110 is currently driven in step S105, and the actuator 110 is driving. In step S110, initialization pre-processing control is performed, and in step S120, initialization control is performed.

（第３実施形態）
上記第１、第２実施形態では、電動アクチュエータシステム１００が制御する可動部材としては、エアミックスドア１４としたが、その他、各吹出用のドア１９ａ〜１９ｃや、内外気切換えドア１８を対象とするようにしても良い。この場合のドア回動範囲の端部１、端部２、イニシャライズ点、イニシャライズ方向、イニシャライズ準備位置は、例えば図６のように設定することができる。 (Third embodiment)
In the first and second embodiments, the movable member controlled by the electric actuator system 100 is the air mix door 14, but the other doors 19 a to 19 c and the inside / outside air switching door 18 are also targeted. You may make it do. In this case, the end 1 and end 2 of the door rotation range, the initialization point, the initialization direction, and the initialization preparation position can be set as shown in FIG. 6, for example.

（その他の実施形態）
上記第１〜第３実施形態では、電動アクチュエータシステム１００が制御する可動部材としては、車両用空調装置１０の各種ドアとしたが、他の可動部材を対象としても良い。 (Other embodiments)
In the first to third embodiments, the movable member controlled by the electric actuator system 100 is various doors of the vehicle air conditioner 10, but other movable members may be targeted.

また、イニシャライズ準備位置の設定のための所定量としては、最大位置ズレ量の考え方を採用したが、これに限らず他の条件をもとに適宜設定するようにしても良い。 Further, as the predetermined amount for setting the initializing preparation position, the concept of the maximum positional deviation amount is adopted, but the present invention is not limited to this and may be appropriately set based on other conditions.

また、アクチュエータ１１０のシャフト１１１の回転方向、および回転基準位置の検出のために、摺動接点方式のものを採用したが、これに限らず、光学式のエンコーダ等のその他の位置検出方式を用いるようにしても良い。 In addition, the sliding contact method is used to detect the rotation direction of the shaft 111 of the actuator 110 and the rotation reference position. However, the present invention is not limited to this, and other position detection methods such as an optical encoder are used. You may do it.

第１実施形態における車両用空調装置の全体構成を示す構成図である。It is a block diagram which shows the whole structure of the vehicle air conditioner in 1st Embodiment. 第１実施形態におけるエアミックスドアの回動位置を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the rotation position of the air mix door in 1st Embodiment. 第１実施形態におけるエアミックスドアの回動位置をアクチュエータのパルス位置で示した表である。It is the table | surface which showed the rotation position of the air mix door in 1st Embodiment with the pulse position of the actuator. 第１実施形態における制御装置が実行するイニシャライズ制御に係るフローチャートである。It is a flowchart which concerns on the initialization control which the control apparatus in 1st Embodiment performs. 第２実施形態における制御装置が実行するイニシャライズ制御に係るフローチャートである。It is a flowchart which concerns on the initialization control which the control apparatus in 2nd Embodiment performs. 第３実施形態における各種ドアの回動位置をアクチュエータのパルス位置で示した表である。It is the table | surface which showed the rotation position of the various doors in 3rd Embodiment with the pulse position of the actuator.

符号の説明Explanation of symbols

１４エアミックスドア（可動部材、空調用ドア）
１００電動アクチュエータシステム
１１０アクチュエータ（電動モータ）
１１１シャフト（回転軸）
１２０制御装置（制御手段） 14 Air mix door (movable member, air conditioning door)
100 Electric Actuator System 110 Actuator (Electric Motor)
111 Shaft (Rotating shaft)
120 Control device (control means)

Claims

可動部材（１４）を駆動させる電動モータ（１１０）と、
前記電動モータ（１１０）の回転軸（１１１）の回転方向および回転基準位置を検出して、前記電動モータ（１１０）の作動を制御する制御手段（１２０）とを備え、
前記回転基準位置が予め定められた回転範囲の間の原点位置に位置合わせされた条件で、前記回転基準位置を前記回転範囲の間の所望の位置に制御する位置制御と、前記回転基準位置が前記原点位置からズレた時に、前記電動モータ（１１０）を最初に所定方向に回転させて、前記回転基準位置を前記原点位置に合わせるイニシャライズ制御とが前記制御手段（１２０）によって実行される電動アクチュエータシステムにおいて、
前記原点位置から、前記所定方向とは逆方向に予め定められた所定量だけ離れたイニシャライズ準備位置を設け、
前記所定量は、前記位置制御を実行している所定条件の間に発生し得る前記回転基準位置と前記原点位置とのズレ量に余裕度を加えた最大位置ズレ量であり、
前記制御手段（１２０）は、前記イニシャライズ制御を実行する前に、前記電動モータ（１１０）を前記所定方向に対して逆方向に回転させて、前記回転基準位置を前記イニシャライズ準備位置に移動させるイニシャライズ前処理制御を実行することを特徴とする電動アクチュエータシステム。 An electric motor (110) for driving the movable member (14);
Control means (120) for detecting the rotation direction and rotation reference position of the rotation shaft (111) of the electric motor (110) and controlling the operation of the electric motor (110);
Position control for controlling the rotation reference position to a desired position between the rotation ranges under the condition that the rotation reference position is aligned with an origin position between predetermined rotation ranges; and An electric actuator in which initialization control is executed by the control means (120) to rotate the electric motor (110) first in a predetermined direction and to align the rotation reference position with the origin position when shifted from the origin position. In the system,
Providing an initialization preparation position separated from the origin position by a predetermined amount in a direction opposite to the predetermined direction;
The predetermined amount is a maximum position shift amount obtained by adding a margin to a shift amount between the rotation reference position and the origin position that may occur during a predetermined condition for performing the position control,
Before executing the initialization control, the control means (120) rotates the electric motor (110) in a direction opposite to the predetermined direction to move the rotation reference position to the initialization preparation position. An electric actuator system that performs pre-processing control.

前記ズレ量は、一回に発生し得る前記回転基準位置と前記原点位置との位置ズレ量と、
前記位置ズレ量の発生し得る回数とに応じて決定され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。 The amount of deviation is a positional deviation amount between the rotation reference position and the origin position that can occur at one time.
The electric actuator system according to claim 1 , wherein the electric actuator system is determined according to the number of times that the positional deviation amount can occur.

前記制御手段（１２０）は、前記回転基準位置が前記原点位置からズレた時、且つ、前記電動モータ（１１０）が駆動している時に、前記イニシャライズ前処理制御、およびイニシャライズ制御を実行することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電動アクチュエータシステム。 The control means (120) performs the initialization pre-processing control and initialization control when the rotation reference position deviates from the origin position and when the electric motor (110) is driven. The electric actuator system according to claim 1 or 2 , characterized in that

前記可動部材（１４）は、空調装置（１０）の空調風流れを制御する空調用ドア（１４）であることを特徴とする請求項１〜請求項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。 The electric actuator according to any one of claims 1 to 3 , wherein the movable member (14) is an air conditioning door (14) for controlling an air conditioning air flow of the air conditioner (10). system.