JP2009150675A - モータ特性取得装置、モータ特性を用いる制御装置、およびパワーウィンド制御装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】モータの回転周期がエッジ間隔時間により細分化され、各エッジ検出時に、そのとき算出されたエッジ間隔時間とその1周期前に算出された対応するエッジ間隔時間との変化率が算出される。そして、設定された基準周期にその変化率を乗算することにより、モータの回転周期を算出する。
【選択図】図3
Description
図1は、第1実施例に係るパワーウィンド制御装置の概略構成を表す図である。図2は、パワーウィンドを駆動させるモータの回転検出部の概略構成を表す図である。説明の便宜上、同図には運転席に設けられたパワーウィンド制御装置が示されている。
図示の比較例のように1周期を単位に回転周期を算出する場合、時刻t6において算出される回転周期はTa2=b1+c1+d1+a2となる。すなわち、理想的には時刻t6の直近のエッジ間隔時間a2に対応するリアルタイムの回転周期を算出したいところ、そのエッジ間隔時間a2とは位相区間が異なるエッジ間隔時間b1,c1,d1によってその値が鈍ることになる。これに対し、エッジ間隔時間a2の位相区間が概ね1/4周期であることから、エッジ間隔時間a2を単純に4倍して回転周期とする方法も考えられるが、マグネット22の着磁誤差や各ホール素子の取り付け誤差があるため、正確な値は期待できない。そこで、本実施例では、同じ位相区間のエッジ間隔時間a2,a1の変化率αa(=a2/a1)を用いる。同じ位相区間での比較はその着磁誤差や取り付け誤差の影響が及ばないため、仮にモータ10の回転速度が急変しても、その変化率で換算することで正確かつ鋭敏な回転周期を得ることができる。
マイコン30は、モータ10の回転周期に用いる基準周期が定まるまでの間、この仮周期設定処理において仮の回転周期を算出し、現在の回転速度の算出に用いる。
DC=ST×(M/N) ・・・(1)
ここで、Mはモータ10の1回転あたりに検出されるエッジ数であり、本実施例では4である。
周期演算・設定処理において、マイコン30は、今回検出されたエッジがパルス信号Aの上昇エッジであれば(S60のY,S62のY)、メモリバッファTAから前回記憶されたエッジ間隔時間PTを取得する(S64)。そして、今回検出されたエッジ間隔時間Tとエッジ間隔時間PTとからその変化率α(=T/PT)を算出する(S66)。図4に示した例でいえば、変化率αb(=b2/b1)が算出されたりする。その一方、マイコン30は、メモリバッファSAからモータ10の1回転前の回転周期PSを取得する(S68)。そして、この回転周期PSと変化率αを用いて、下記式(2)により現在の回転周期Sを算出する(S70)。
S=PS×α ・・・(2)
そして、マイコン30は、メモリバッファTAにエッジ間隔時間Tを記憶するとともに(S72)、メモリバッファSAに回転周期Sを記憶する(S74)。
次に、本発明の第2実施例について説明する。本実施例は、モータ10の回転周期の算出処理において平均エッジ間隔時間を用いる点が異なる以外は第1実施例とほぼ同様である。このため、上記第1実施例と同様の構成部分については必要に応じて同一の符号を付す等して適宜その説明を省略する。
既に説明した第1実施例では、エッジ検出時に算出したエッジ間隔時間を1周期前(モータ10の1回転前)の対応する位相区間のエッジ間隔時間と比較して変化率αを算出した例を示した。本実施例では、図11に示すように、モータ10が回転するごとに各位相区間についてそれまで算出されたエッジ間隔時間の平均値である平均エッジ間隔時間ah,bh,ch,dhを算出する。また、これら各位相区間の平均エッジ間隔時間ah,bh,ch,dhを合計して平均的な回転周期を算出し、これを基準周期shとする。各平均エッジ間隔時間および基準周期shは、モータ10の回転とともに更新される。
回転検出センサ14にてパルス信号が出力されると、マイコン30は、図13に示すエッジ割り込みルーチンを実行する。すなわち、マイコン30は、回転検出センサ14からパルス信号のエッジが検出されると、タイマの値を参照して前回のエッジ検出時からの経過時間であるエッジ間隔時間tを算出する(S204)。
Claims (12)
- モータ特性を取得するモータ特性取得装置において、
モータの回転軸に固定されたマグネットと、
前記回転軸の周囲に設けられ、前記モータの回転に伴って前記マグネットが近傍を通過するときに信号を出力する少なくとも1つの磁気検出器と、
前記磁気検出器から出力される信号のエッジを検出し、前記磁気検出器から順次出力される時間的に最も近接したエッジの間隔であるエッジ間隔時間を逐次算出して保持し、前記モータの複数の回転周期において対応するエッジ間隔時間を比較してその変化率を算出する演算部と、
を備えたことを特徴とするモータ特性取得装置。 - 前記演算部は、算出された変化率を所定の基準周期に乗算することにより、前記モータの回転周期を算出することを特徴とする請求項1に記載のモータ特性取得装置。
- 前記演算部は、複数の回転周期にまたがる期間における同位相区間のエッジ間隔時間の変化率を前記基準周期に乗算することにより、前記モータの回転周期を算出することを特徴とする請求項2に記載のモータ特性取得装置。
- 前記演算部は、逐次算出されるエッジ間隔時間とそのモータの1回転前に算出された同位相区間のエッジ間隔時間との変化率を前記基準周期に乗算することにより、前記モータの回転周期を算出することを特徴とする請求項3に記載のモータ特性取得装置。
- 前記演算部は、
各位相区間ごとに所定期間のエッジ間隔時間を逐次記憶し、
各エッジ検出時に、同位相区間のエッジ間隔時間の平均値である平均エッジ間隔時間を算出するとともに、そのエッジ検出時に算出されたエッジ間隔時間と平均エッジ間隔時間との変化率を算出し、その変化率を前記基準周期に乗算することにより、前記モータの回転周期を算出することを特徴とする請求項3に記載のモータ特性取得装置。 - 前記演算部は、
前記モータの回転開始後の所定期間、エッジの検出ごとに、前記モータの回転が開始されてから算出された各エッジ間隔時間の積算による経過時間と、その経過時間に検出されたエッジ数とに基づいて仮の回転周期を算出し、
その所定期間において最後に検出された各位相区間に対応する仮の回転周期を、前記所定期間経過後の各位相区間に対応する初回のエッジ検出時に仮の基準周期として用いて前記モータの回転周期を算出し、
それ以降の各エッジ検出時には、前回算出された同位相区間についての回転周期を前記基準周期として用いて前記モータの回転周期を算出することを特徴とする請求項3〜5のいずれかに記載のモータ特性取得装置。 - 前記演算部は、
前記モータの回転開始後の所定期間は前記基準周期の算出のためのデータ取得期間として回転周期の算出は行わず、その所定期間の経過時間とその経過時間に検出されたエッジ数とに基づいて仮の基準周期を算出し、
前記所定期間経過後の初回の各エッジ検出時に前記仮の基準周期を用いて前記モータの回転周期を算出し、
それ以降の各エッジ検出時には、前回算出された同位相区間についての回転周期を前記基準周期として用いて前記モータの回転周期を算出することを特徴とする請求項3〜5のいずれかに記載のモータ特性取得装置。 - 前記演算部は、各エッジ検出時に、連続する位相区間について算出された平均エッジ間隔時間の1周期分の合計から仮の基準周期を取得し、その仮の基準周期を前記基準周期として用いることを特徴とする請求項5に記載のモータ特性取得装置。
- 前記演算部は、前記モータの回転停止により前記回転周期の取得情報をリセットし、モータの回転開始ごとに前記回転周期の演算を実行することを特徴とする請求項2〜8のいずれかに記載のモータ特性取得装置。
- 前記演算部は、前記回転周期について予め設定された算出許容範囲を参照し、算出された回転周期が前記算出許容範囲を外れたときには、その回転周期を次回の基準周期としては用いずに前記仮の基準周期を再度演算し、その仮の基準周期を用いて前記モータの回転周期を算出することを特徴とする請求項6〜8のいずれかに記載のモータ特性取得装置。
- モータの回転周期から所定のモータ特性を取得するモータ特性取得部を備え、取得されたモータ特性を1つのパラメータとして制御対象を制御する制御装置において、
前記モータ特性取得部は、
モータの回転軸に固定されたマグネットと、
前記回転軸の周囲に設けられ、前記モータの回転に伴って前記マグネットが近傍を通過するときに信号を出力する少なくとも1つの磁気検出器と、
前記磁気検出器から出力される信号のエッジを検出し、前記磁気検出器から順次出力される時間的に最も近接したエッジの間隔であるエッジ間隔時間を逐次算出して保持し、前記モータの複数の回転周期において前記エッジ間隔時間を比較して変化率を算出し、予め設定された基準周期にその変化率を乗算することにより前記モータの回転周期を算出する演算部と、
を備えたことを特徴とする制御装置。 - モータの回転制御によりレギュレータを駆動して車両のドアガラスを開閉動作させるパワーウィンド制御装置において、
モータの回転軸に固定されたマグネットと、
前記回転軸の周囲に設けられ、前記モータの回転に伴って前記マグネットが近傍を通過するときに信号を出力する少なくとも1つの磁気検出器と、
前記磁気検出器から出力される信号のエッジを検出し、前記磁気検出器から順次出力される時間的に最も近接したエッジの間隔であるエッジ間隔時間を逐次算出して保持し、前記モータの複数の回転周期において前記エッジ間隔時間を比較して変化率を算出し、予め設定された基準周期にその変化率を乗算することにより前記モータの回転周期を取得し、その回転周期から回転速度を算出する演算部と、
前記モータの回転速度に応じて予め設定した制御モードへ移行し、前記モータの回転制御を実行する制御部と、
を備えたことを特徴とするパワーウィンド制御装置。
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