JP2008067428A - Method of controlling forward/reverse rotation drive circuit - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、正転用及び逆転用リレーの励磁・非励磁によりモータの正逆回転を切り換えるようにした正逆回転駆動回路の制御方法に関するものである。 The present invention relates to a control method for a forward / reverse rotation drive circuit that switches forward / reverse rotation of a motor by exciting / de-energizing forward and reverse relays.
従来、電動モータを正逆回転させる駆動回路において、2つのリレーを用いて交互にスイッチングすることでモータを正逆回転させるようにした駆動回路があり、その一例として自動車用パワーウィンドウ装置に用いるものを図2に示す。図示されない操作スイッチなどの入力に応じて窓の上昇下降の制御を行うCPU1に、パワー素子に指令信号を出力するための第1出力端子O1と第2出力端子O2とが設けられており、それぞれハイまたはローレベルの各信号が出力され、それら指令信号のハイ・ローの組み合わせによりモータ2が正逆回転するようになっている。
2. Description of the Related Art Conventionally, there is a drive circuit that rotates a motor forward and reverse by switching alternately using two relays in a drive circuit that rotates an electric motor forward and reverse, and an example thereof is used for a power window device for an automobile. Is shown in FIG. A first output terminal O1 and a second output terminal O2 for outputting a command signal to the power element are provided in the
第1出力端子O1にはそのハイレベル信号の出力によりオンする第1トランジスタQ1が接続され、第2出力端子O2にはハイレベル信号の出力によりオンする第2トランジスタQ2が接続されている。また、第1トランジスタQ1のオンにより第1リレーRL1が励磁状態になり、第2トランジスタQ2のオンにより第2リレーRL2が励磁状態になり、各リレーRL1・RL2を介してモータ2が接続されている。
A first transistor Q1 that is turned on by the output of the high level signal is connected to the first output terminal O1, and a second transistor Q2 that is turned on by the output of the high level signal is connected to the second output terminal O2. Also, the first relay RL1 is excited when the first transistor Q1 is turned on, the second relay RL2 is excited when the second transistor Q2 is turned on, and the
リレーRL1・RL2は、それぞれコイルL1・L2と対応する2位置選択接点S1・S2とを有する公知の構造であって良い。図では、定電圧端子Vcと第1トランジスタQ1との間に第1リレーRL1のコイルL1が接続され、対応する第1接点S1の常開接点S1aが駆動電圧端子Vmに接続され、常閉接点S1bが接地され、可動接点S1cがモータ2の両端子の一方と接続されている。同様に、定電圧端子Vcと第2トランジスタQ2との間に第2リレーRL2のコイルL2が接続され、対応する第2接点S2の常開接点S2aが駆動電圧端子Vmに接続され、常閉接点S2bが接地され、可動接点S2cがモータ2の他方の端子と接続されている。なお、各コイルL1・L2には還流ダイオードD1・D2がそれぞれ接続されている。(例えば特許文献1参照)
The relays RL1 and RL2 may have a known structure having two position selection contacts S1 and S2 corresponding to the coils L1 and L2, respectively. In the figure, the coil L1 of the first relay RL1 is connected between the constant voltage terminal Vc and the first transistor Q1, the normally open contact S1a of the corresponding first contact S1 is connected to the drive voltage terminal Vm, and the normally closed contact. S1b is grounded, and the movable contact S1c is connected to one of both terminals of the
上記したような正逆回転駆動回路において例えばモータ2の正回転を窓の上昇側とし、逆回転を窓の下降側として説明する。正回転させる場合には図の状態に対して第1出力端子O1から第1トランジスタQ1にオン信号を出力し、図3のタイミングT1までの状態となる。すなわち、第1接点S1は電圧Vm供給状態であり、第2接点S2は接地状態であり、電流が第1接点S1からモータ2を介して第2接点S2に流れて、モータ2が正回転する。
In the forward / reverse rotation drive circuit as described above, for example, the forward rotation of the
図示されない操作スイッチの操作によりモータ2を逆回転させる場合には、第1出力端子O1からオフ信号(ロー)を出力する(タイミングT1)。この時、第1リレーRL1のコイルL1が励磁状態から非励磁状態に切り換わるが、コイルL1に発生する起電力による電流が還流ダイオードD1を介して流れるため、実際に可動接点S1cが常閉接点S1b側に切り換わるまでに比較的長いタイムラグ(Toff)が発生する。なお、非励磁状態から励磁する場合には、上記したような長いタイムラグはないが、ほぼ可動接点S1cの空走時間(Ton)がかかる。
When the
上記タイムラグToffはリレーの種類によって予め判明しているので、モータ2を逆回転させる場合には、第1出力端子O1からの上昇指令信号をオンからオフにするタイミングT1から所定時間(Toff−Ton)経過したタイミングT2で第2出力端子O2から第2リレーRL2のコイルL2を励磁するための下降指令(オン)信号を出力することで、第1リレーRL1の可動接点S1cの常閉接点S1b側への切り換わりの動作タイミングに合わせて第2リレーRL2の可動接点S2cを切り換えて、モータ2の回転方向が切り換わるように制御している。
しかしながら、コイルへの通電切り換え式のリレーを用いた上記文献1に開示される正逆回転駆動回路にあっては、一方のリレー(正転用リレー)を上記励磁状態から非励磁状態に切り換える際に、上述した理由からその動作時間(タイムラグToff)が経過するまでは接点(S1)が切り換わることができず、さらに図3に示されるように、接点(S1)が切り換わった後、他方のリレー(逆転用リレー)を非励磁状態から励磁状態に切り換える際にも空走時間(Ton)がかかり、さらに、接点(S2)が切り換わってからモータ2の回転速度が除々に減速して反転を経て徐々に回転速度を増して、所定の逆転速度となるまでの時間Tr3も必要なことから、正回転側の指令信号が指令された時(T1)から実際に設定速度で逆転するようになるまでの時間Tr2が長くなるという問題があった。特に、パワーウィンドウ装置のような挟み込み時に反転動作させる装置の制御方法として適用する場合には、できるだけ早い反転が望まれる。
However, in the forward / reverse rotation drive circuit disclosed in the above-mentioned
このような課題を解決して、リレーを用いた正逆回転駆動回路においてモータの正逆回転の切り替わりをできるだけ早くすることを実現するために本発明に於いては、正転及び逆転指令信号を選択的に出力する正逆転指令信号出力手段と、前記正転指令信号により励磁される正転時励磁リレーと、前記逆転指令信号により励磁される逆転時励磁リレーと、前記両励磁リレーのいずれか一方の励磁状態により正逆回転するように設けられたモータとを有する正逆回転駆動回路の制御方法であって、前記正逆転指令信号出力手段により、前記正転及び逆転指令信号のいずれか一方を出力したら、前記正転及び逆転指令信号の他方を、前記励磁リレーの接点が励磁状態から非励磁状態になって切り換わるまでのタイムラグの経過前に出力するものとした。 In order to solve such a problem and realize the switching of the forward / reverse rotation of the motor as early as possible in the forward / reverse rotation drive circuit using the relay, in the present invention, the forward / reverse command signal is transmitted. One of a forward / reverse command signal output means for selectively outputting, a forward excitation relay excited by the forward command signal, a reverse excitation relay excited by the reverse command signal, and both excitation relays A forward / reverse rotation drive circuit control method having a motor provided to rotate forward / reversely according to one excitation state, wherein either the forward / reverse command signal is output by the forward / reverse command signal output means. Is output before the time lag elapses until the excitation relay contact switches from the excited state to the non-excited state. It was.
特に、前記正転指令信号と前記逆転指令信号とを同時に出力すると良く、また、前記モータが自動車の窓を開閉駆動するアクチュエータの駆動源であり、前記正転指令信号と前記逆転指令信号とが前記窓を開閉制御するものであると良い。 In particular, the forward rotation command signal and the reverse rotation command signal may be output simultaneously, and the motor is a drive source for an actuator that opens and closes an automobile window, and the forward rotation command signal and the reverse rotation command signal are The window may be controlled to open and close.
このように本発明によれば、一方のリレーコイルを励磁から非励磁に切り換えるためにその一方のリレーに非励磁指令信号を出力したら、その励磁状態から非励磁状態になって接点が実際に切り換わるまでのタイムラグの経過前に、他方のリレーに対する励磁指令信号を出力することから、ほとんどタイムラグの無い非励磁から励磁状態に切り換わる他方のリレーの接点の切り替わり時からモータを逆回転させる制御に移ることができる。モータが正回転から逆回転に移るためには正回転時の回転速度が0回転となってから逆回転し始めるため、その所定の正回転速度から0回転になるまでにはある程度の時間(制動時間)を要し、その間に上記タイムラグによる励磁状態から非励磁状態に切り換わる方のリレーの接点が実際に切り換わることができ、それ以降は両リレーの接点が逆回転駆動状態になり、素早い逆回転切り換えを行うことができる。 Thus, according to the present invention, when a non-excitation command signal is output to one relay coil in order to switch one relay coil from excitation to non-excitation, the contact is actually switched from the excitation state to the non-excitation state. Since the excitation command signal for the other relay is output before the time lag until switching, the control is performed to reversely rotate the motor from the time of switching the contact of the other relay that switches from non-excitation with almost no time lag to the excited state. Can move. In order for the motor to shift from normal rotation to reverse rotation, the rotation speed during normal rotation starts from 0 rotation and then reverse rotation starts. Therefore, it takes a certain amount of time (braking from the predetermined normal rotation speed to zero rotation). In the meantime, the relay contact that switches from the excited state to the non-excited state due to the time lag can actually be switched. Reverse rotation switching can be performed.
特に、正転指令信号と逆転指令信号とを同時に出力することにより、制御のプログラムを簡単に組み立てることができる。また、自動車のパワーウィンドウ装置に適用することにより、挟み込み時の逆回転動作を速やかに行うことができ、好適である。 In particular, a control program can be easily assembled by outputting a normal rotation command signal and a reverse rotation command signal simultaneously. In addition, by applying to a power window device of an automobile, a reverse rotation operation at the time of pinching can be quickly performed, which is preferable.
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。図1は本発明に基づく制御要領を示す上記した図3に対応する図である。なお、本発明が適用される正逆回転駆動回路にあっては、背景技術で示した図2の回路と同じであって良いため、図2の回路に適用した場合について、また具体的な適用として自動車のパワーウィンドウ装置における窓の開(下降)閉(上昇)に適用した例として以下に示す。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a view corresponding to FIG. 3 showing the control procedure according to the present invention. Note that the forward / reverse rotation drive circuit to which the present invention is applied may be the same as the circuit of FIG. 2 shown in the background art, and therefore, when applied to the circuit of FIG. As an example applied to the opening (lowering) and closing (upward) of a window in a power window device of an automobile as follows.
図1において、正逆転指令信号出力手段としてのCPU1の第1出力端子O1から図示されない窓を閉じるための上昇指令信号が出力され(オン)、第2出力端子O2からは下降指令信号が出力されない(オフ)場合には、上記図2において第1リレーRL1のコイルL1が励磁され、第2リレーRL2のコイルL2が非励磁状態であることから、第1リレーRL1の可動接点S1cが図の二点鎖線で示されるように常開接点S1a側に切り換わって、電流が第1リレーRL1からモータ2を介して第2リレーRL2に向けて流れ、モータ2が所定の正回転速度(+N)で正回転する。
In FIG. 1, a rising command signal for closing a window (not shown) is output from the first output terminal O1 of the
例えば図示されない操作スイッチの操作や挟み込み検出処理として、正回転状態から逆回転させる場合には、第1出力端子O1からの上昇指令信号の出力を停止し(オフ)、第2出力端子O2からの下降指令信号を出力する(オン)。それらのオフ・オンのタイミングを、図示例ではタイミングT1で同時に行う。 For example, when operating the operation switch (not shown) or pinching detection processing, when reverse rotation is performed from the normal rotation state, the output of the ascending command signal from the first output terminal O1 is stopped (off), and the output from the second output terminal O2 is stopped. Outputs a descent command signal (ON). These off / on timings are simultaneously performed at timing T1 in the illustrated example.
上昇指令信号のオフにより励磁状態のコイルL1に対する電流供給を停止した場合に、上記したように還流ダイオードD1を介してコイルL1に電流が流れるため、可動接点S1cは直ぐには常閉接点S1b側に切り換わらず、第1接点S1の出力状態は駆動電圧Vmの供給状態が動作時間(Toff)の間継続する。 When the current supply to the excited coil L1 is stopped by turning off the ascending command signal, the current flows to the coil L1 via the return diode D1 as described above, so that the movable contact S1c is immediately moved to the normally closed contact S1b side. Without being switched, the output state of the first contact S1 continues for the operating time (Toff) when the drive voltage Vm is supplied.
ここで、図示例では下降指令信号によるオン出力を上昇指令信号をオフにするのと同時に行うようにしているため、第2接点S2の出力は接地状態から空走時間Ton経過後に駆動電圧Vm供給状態に切り換わる。リレーを非励磁状態から励磁するときの空走時間Tonは上記動作時間Toffよりも短いため、第1接点S1が実際にオフする前に第2接点S2がオンし、双方の接点S1,S2に同時に駆動電圧Vmがかかった状態となる。 Here, in the illustrated example, the ON output by the lowering command signal is performed at the same time that the rising command signal is turned OFF, so the output of the second contact S2 is supplied with the drive voltage Vm after the idle running time Ton has elapsed from the ground state. Switch to state. Since the idle time Ton when the relay is excited from the non-excited state is shorter than the operation time Toff, the second contact S2 is turned on before the first contact S1 is actually turned off, and both the contacts S1 and S2 are turned on. At the same time, the drive voltage Vm is applied.
このように、下降指令信号がオンになってから実際に第2接点S2が切り換わった時(T1からTon後)から、上昇指令信号がオフしてから実際に第1接点S1の切り換わるタイミングT2までの間にあっては、両接点S1・S2が共に電源端子Vmに接続されている状態となり、モータ2の両端子間には閉回路が構成されるため、モータ2には回生制動力が働く。これにより、モータ2は急速に減速され、モータ2が停止状態(0回転)となる時点にタイミングT2を合わせれば、第1接点S1の切り換わりにより両リレーRL1・RL2が逆回転駆動状態となり、その後、モータ2には逆回転用の電流が供給されて所定時間経過後に逆回転速度(−N)に達する。
As described above, when the second contact S2 is actually switched after the lowering command signal is turned on (after T1 to Ton), the timing at which the first contact S1 is actually switched after the rising command signal is turned off. In the period up to T2, both contacts S1 and S2 are both connected to the power supply terminal Vm, and a closed circuit is formed between both terminals of the
このように、上昇指令信号がオフされてから、実際にモータ2が正回転から逆回転に切り換わる時までの所要時間Tr1は、図に示されるようになり、背景技術で述べた従来方法による所要時間Tr2よりも短くすることができる。なお、図示例では下降指令信号によるオン出力を、上昇指令信号をオフにするのと同時に行ったが、同時でなくても良く、タイミングT1からタイムラグToff内であれば良い。
Thus, the required time Tr1 from when the ascending command signal is turned off until when the
これにより、コイルを励磁から非励磁にする時に接点が実際に切り換わるまでにタイムラグToffを有するリレーをモータの正逆回転駆動回路に用いた場合であっても、本発明の制御方法を用いることでモータが実際に逆回転するまでの時間を短縮することができ、逆回転時のモータの回転方向の切り換えを速やかに行うことができる。 As a result, even when a relay having a time lag Toff is used for the forward / reverse rotation drive circuit of the motor before the contact is actually switched when the coil is switched from excitation to de-excitation, the control method of the present invention is used. Thus, the time until the motor actually rotates in the reverse direction can be shortened, and the rotation direction of the motor during the reverse rotation can be quickly switched.
なお、本発明が適用可能な正逆回転駆動回路にあっては図示例の回路(図2)に限られるものではなく、モータの正逆回転の切り換えをリレーの励磁・非励磁の切り換えで行うようにした回路であれば良い。 The forward / reverse rotation drive circuit to which the present invention is applicable is not limited to the illustrated circuit (FIG. 2), and the forward / reverse rotation of the motor is switched by switching between excitation and non-excitation of the relay. Any circuit may be used.
本発明にかかる正逆回転駆動回路の制御方法は、一方のリレーの指令信号を励磁状態から非励磁状態としてから接点が実際に切り換わるまでのタイムラグの経過前に、他方のリレーに対する励磁指令信号を出力することにより、リレーの切り換えに応じて回転方向が切り換わるモータの切り換えを速やかにする効果を有し、リレーに接続されたモータを正逆回転させるための正逆回転駆動回路として有用である。 The control method of the forward / reverse rotation drive circuit according to the present invention is such that the excitation command signal for the other relay is passed before the time lag from when the command signal of one relay is changed from the excited state to the non-excited state until the contact is actually switched. Is useful for a forward / reverse rotational drive circuit for forward / reverse rotation of a motor connected to the relay, which has the effect of quickly switching the motor whose rotation direction is switched according to the switching of the relay. is there.
1 CPU
2 モータ
RL1・RL2 リレー
1 CPU
2 Motor RL1, RL2 relay
Claims (3)
前記正逆転指令信号出力手段により、前記正転及び逆転指令信号のいずれか一方を出力したら、前記正転及び逆転指令信号の他方を、前記励磁リレーの接点が励磁状態から非励磁状態になって切り換わるまでのタイムラグの経過前に出力することを特徴とする正逆回転駆動回路の制御方法。 Forward / reverse command signal output means for selectively outputting forward and reverse command signals, forward rotation excitation relay excited by the forward rotation command signal, reverse rotation excitation relay excited by the reverse rotation command signal, A control method of a forward / reverse rotation drive circuit having a motor provided to rotate forward / reversely depending on the excitation state of either one of the two excitation relays,
When either one of the forward rotation and reverse rotation command signals is output by the forward / reverse rotation command signal output means, the other of the forward rotation and reverse rotation command signals is changed from the excitation state to the non-excitation state. A control method for a forward / reverse rotation drive circuit, wherein the output is made before the elapse of a time lag until switching.
前記正転指令信号と前記逆転指令信号とが前記窓を開閉制御するものであることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の正逆回転駆動回路の制御方法。
The motor is a drive source of an actuator for opening and closing a window of an automobile;
3. The forward / reverse rotation drive circuit control method according to claim 1, wherein the forward rotation command signal and the reverse rotation command signal control the opening / closing of the window.
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JP2013249724A (en) * | 2012-05-01 | 2013-12-12 | Omron Automotive Electronics Co Ltd | Motor drive device |
CN117268894A (en) * | 2023-09-26 | 2023-12-22 | 广州广检建设工程检测中心有限公司 | Impact test device suitable for novel assembled wall body and control method thereof |
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2006
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