JP2977638B2 - モータ制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、例えば自動車の電動
シートのモータのロックを検出してモータを停止させる
のに利用されるモータ制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図７および図８は、モータのロックを検
出してモータを停止させるモータ制御装置を例示するも
のであって、図示するモータ制御装置５０は、モータ５
１に備えたブラシ端子５１ａ，５１ｂに電流供給手段で
あるリレー５２，５２を介してコントローラ５３が接続
してあり、コントローラ５３からの指令により前記各リ
レー５２，５２が駆動することによって電流をブラシ端
子５１ａ，５１ｂに切換えて供給する。

【０００３】また、一端側をアースに接続した回転検出
センサ５４の他端がコントローラ５３に接続してあり、
この回転検出センサ５４によりモータ５１が回転した際
の回転数データをコントローラ５３に転送する。

【０００４】そして、前記コントローラ５３には、回転
検出センサ５４からのモータ５１の回転数データの変動
量（センサ変動量）を図示しない記憶スイッチの操作に
よりインターフェース回路５３ａを介して記憶する記憶
回路部と、図示しない復元スイッチの操作により記憶し
たメモリ量に基づきインターフェース回路５３ａを介し
てリレー５２，５２を駆動するためのモータ作動用信号
を出力するリレー駆動回路部と、回転検出センサ５４か
らの回転数データの変動量を図８に示す単位時間ｔ１内
に単一の値として予め設定したしきい値と比較すること
によってモータ５０がロックしているか否かを認識し、
ロックしていることを認識した際に、前記モータ作動用
信号をオフするロック検出タイマ回路部を組込んだマイ
クロコンピュータ５３ｂが内蔵してある。

【０００５】ここで、前記しきい値は、モータ５１が回
転を始めた直後とモータ５１が回転中との両変動量の平
均をとった単一の値として設定しており、マイクロコン
ピュータ５３ｂは、前記回転数データの変動量が所定の
しきい値に達していなければモータ５１がロックしてい
ると認識し、回転数データの変動量が所定のしきい値に
達していればモータ５１が正常に回転していると認識す
る。

【０００６】このような構造を有するモータ制御装置５
０において、図８に示すように、前記復元スイッチの操
作によって記憶したａ点からｂ点までのメモリ量に基づ
いてコントローラ５３からモータ作動信号が出力してリ
レー５２，５２を介してモータ５１にオート作動用電流
が供給されると、マイクロコンピュータ５３ｂのロック
検出タイマ回路部により回転検出センサ５４からの回転
数データをカウントし始める。

【０００７】そして、ロック検出タイマ回路５３ｃは、
予め設定した単位時間ｔ１で回転検出センサ５４からの
回転数データの変動量を所定のしきい値と比較し、回転
数データの変動量が前記しきい値に達していなければモ
ータ５１がロックしていると認識してコントローラ５３
によりモータ５１への出力を中止し、前記変動量がしき
い値に達していればモータ５１が正常に回転していると
認識してコントローラ５３によりモータ５１に出力を続
行する。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記した従
来のモータ制御装置５０では、しきい値をモータ５１が
回転しているときとモータ５１が回転を始めた直後との
両変動量の平均をとった図８に示す単一の値Ｅとして設
定しているので、モータロック検出感度が一定であり、
コントローラ５３がモータ５１に電源を供給し始めた
際、リレー５２，５２に備えた励磁コイルが励磁して接
点を切換えるまでのあいだや回転検出センサ５４がモー
タ５１の回転数を発生し始めるまでのあいだに比較的長
いタイムラグがあると、図８により明らかなように、回
転検出センサ５４により単位時間ｔ１内に発生した回転
数をマイクロコンピュータ５３ｂのロック検出タイマ回
路部によりカウントした変動量の値がしきい値Ｅに達し
ない状態となることがないとは言い難く、前記しきい値
Ｅに達しない場合、モータ５１がロックしていると誤認
識してコントローラ５３がモータ５１への出力を中止す
ることから、正常に回転しているときにモータ５１を停
止させてしまうことがありうるという問題点があり、こ
の問題点を解決することが課題となっていた。

【０００９】

【発明の目的】そこでこの発明は上記した従来の課題に
鑑みてなされたもので、コントローラが誤認識をおこさ
ないようにして、モータを的確に作動することができる
モータ制御装置を提供することを目的としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この発明に係わるモータ
制御装置は、正方向、逆方向に回転し、負荷を第１の位
置から第２の位置へ、又は第２の位置から第１の位置へ
移動するモータと、モータに駆動電流を供給する駆動回
路と、モータの回転数を検出する回転検出センサと、記
憶スイッチが操作されると、回転検出センサが検出した
モータの回転数データの変動量の絶対値データを記憶す
る記憶回路と、操作スイッチがオン状態になると、モー
タの負荷を第１の位置から第２の位置へ移動する信号を
駆動回路へ供給し、復元スイッチが操作されると、記憶
回路に記憶された絶対値データに基づき、モータの負荷
を第２の位置から第１の位置へ復元する信号を駆動回路
に供給するコントローラを備えたモータ制御装置におい
て、コントローラは、操作スイッチがオン状態にされた
モータの起動時においては、予め定められた第１のしき
い値と、回転検出センサから単位時間内に得られた回転
数データの変動量とを比較し、回転検出センサから単位
時間内に得られた回転数データの変動量が第１のしきい
値に達すると、第１のしきい値よりも大きい予め定めら
れた第２のしきい値と回転検出センサから単位時間内に
得られた回転数データの変動量とを比較し、回転検出セ
ンサから単位時間内に得られた回転数データの変動量
が、それぞれ第１のしきい値、第２のしきい値に達して
いなければ、モータへの信号の供給を中止する構成とし
たことを特徴としている。

【００１１】

【作用】この発明に係わるモータ制御装置によれば、モ
ータの回転直後と回転中とで回転検出センサからの回転
数データの単位時間内の変動量を異なった大きさで設定
したしきい値で比較するので、モータのロック検出感度
が単一のものでなくなり、モータの回転数の変動に対応
したものとなるため、モータが回転開始直後すなわちモ
ータへの出力直後にタイムラグによって回転検出センサ
からの回転数データの単位時間内の変動量が多少小さく
なっていても正常に回転している場合や、モータが回転
中に回転検出センサからの回転数の単位時間内の変動量
が多少大きくなっていても正常に回転している場合に、
モータがロックしていると誤認識しないものとなる。

【００１２】

【実施例】図１ないし図６はこの発明に係わるモータ制
御装置の一実施例を示すものであり、図１はこの発明に
係わるモータ制御装置の一実施例の概略ブロック構成図
であり、図２はこの発明に係わるモータ制御装置の一実
施例の全体ブロック構成図であり、図３はこの発明に係
わるモータ制御装置の一実施例においてのコントローラ
の動作を説明するタイムチャートであり、図４，図５，
図６はこの発明に係わるモータ制御装置の一実施例にお
いてのコントローラの制御を説明するフローチャートで
ある。

【００１３】図示するモータ制御装置１は、図２により
明らかなように、モータ２に備えたブラシ端子２ａ，２
ｂに電流供給手段であるリレー５，６に備えた可動接点
５ａ，６ａが接続してあり、前記リレー５，６に備えた
常開接点５ｂ，６ｂがアースに接続してある。

【００１４】また、前記リレー５，６に備えた常閉接点
５ｃ，６ｃが電源３０とリレーコイル５ｄ，６ｄの一端
側に夫々接続してあり、前記リレーコイル５ｄ，６ｄの
他端側がコントローラ４に備えたマニュアル作動入力用
端子４ａ，４ｂとマニュアルスイッチ７，８に接続して
あるとともにオート作動用トランジスタ９，１０のコレ
クタに夫々接続してある。

【００１５】そして、前記オート作動用トランジスタ
９，１０のエミッタがアースに夫々接続してあり、オー
ト作動用トランジスタ９，１０のベースがコントローラ
４に備えたオート作動用入力端子４ｃ，４ｄに接続して
ある。

【００１６】そしてまた、前記モータ２には、回転検出
センサ３が組付けてあり、この回転検出センサ３の一端
側がアースに接続してあるとともに、回転検出センサ３
の他端側がコントローラ４に備えたセンサ入力端子４ｅ
に接続してある。

【００１７】前記回転検出センサ３は、エンコーダーで
あって、モータ２が回転している間にモータ２の回転数
を逐次発生してセンサ入力端子４ｅを介しコントローラ
４に前記回転数を回転数データとして転送する。

【００１８】 一方、コントローラ４には、回転検出セン
サ３からのモータ２の回転数データの変動量（センサ変
動量）の絶対値を図示しない記憶スイッチの操作により
インターフェース回路４ｆを介して記憶する記憶回路部
４ｇと、図示しない復元スイッチの操作により前記記憶
したメモリ量に基づき前記インターフェース回路４ａを
介しオート作動用トランジスタ９，１０を作動させてリ
レー５，６を駆動するためのモータ作動用信号を出力す
るリレー駆動回路部４ｈと、回転検出センサ３からの回
転数データの変動量の絶対値を図３に示すように、単位
時間ｔ２内でモータ２の起動時用のセンサ変動値として
設定したしきい値Ｃ（Ａ）とモータ２の回転中用のセン
サ変動値として前記しきい値Ｃ（Ａ）よりも大きな値に
設定したしきい値Ｄ（Ｂ）とで比較することによってモ
ータ２がロックしているか否かを認識するとともに、前
記変動量がしきい値Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ内で図３に示す時間
Ｎをオーバーしたかしないかによってモータ２がロック
しているか否かを認識し、ロックしていることを認識し
た際に、前記モータ作動用信号をオフするロック検出タ
イマ回路部４ｉを組込んだマイクロコンピュータ４ｊが
内蔵してある。

【００１９】 また、図３に示すように、前記しきい値
Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄはモータ２が正方向に回転する場合、モ
ータ２の起動用としてしきい値Ｃを設定し且つモータ２
の回転中用としてしきい値Ｄを設定しており、モータ２
が逆方向に回転する場合、モータ２の起動用としてしき
い値Ａを設定し且つモータ２の回転中用としてしきい値
Ｂを設定している。

【００２０】 そして、各しきい値Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄは、し
きい値Ａ＜しきい値Ｂの関係にあり、しきい値Ｃ＜しき
い値Ｄの関係にある。

【００２１】 ここで、前記マニュアルスイッチ７，８を
オン切換えすると、マニュアルスイッチ７，８によりリ
レー５，６にアース回路が形成されるので、リレー５，
６が駆動してリレー５，６の可動接点５ａ，６ａを常閉
接点５ｃ，６ｃから常開接点５ｂ，６ｂに切換えること
から、モータ２のブラシ端子２ａ，２ｂに対し正側，逆
側の電流が供給され、モータ２が正方向，逆方向にマニ
ュアルで回転する。

【００２２】 また、前記記憶スイッチを操作した状態で
マニュアルスイッチ７，８をオン切換えすることによっ
てモータ２を正方向，逆方向に回転させた後に前記記憶
スイッチを操作すると回転検出センサ３からのモータ２
の回転数データの変動量の絶対値をインターフェース回
路４ｆを介してコントローラ４の記憶回路部４ｇが記憶
する。

【００２３】 そして、この状態で、前記復元スイッチを
操作すると、記憶回路部４ｇが記憶したメモリ量に基づ
きリレー駆動回路部４ｈがインターフェース回路４ａを
介しオート作動用トランジスタ９，１０にモータ作動用
信号を出力することによりオート作動用トランジスタ
９，１０を作動させてリレー５，６を駆動させるので、
コントローラ４によりモータ２が前記メモリ量に基づい
たｄ点からｅ点までの時間でオート作動で回転して記憶
した位置を復元する。

【００２４】 そこで、コントローラ４がオート作動用ト
ランジスタ９，１０に対して出力すると同時に、図４，
図５，図６に示すプログラムが開始しており、ステップ
３０１においてオート作動が開始されているか否かが判
別される。このステップ３０１においてオート作動が開
始していればステップ３０２，ステップ３０３に移行し
てオート作動フラグをたてるとともにオート作動におい
て記憶したメモリ量までの差を演算し、ステップ３０
４，ステップ３０５，ステップ３０６において前記演算
結果の値Ｚを判別し、判別した結果の値Ｚにより記憶し
たメモリ量に到達するまでステップ３０７，ステップ３
０８，ステップ３０９においてモータ２へのモータ作動
用信号を出力し、（Ｆ）点からステップ３１０に移行す
る。

【００２５】 また、ステップ３０１においてオート作動
が開始されていないと判別されたときには（Ｆ）点から
ステップ３１０に移行する。

【００２６】 ステップ３０１，ステップ３０６，ステッ
プ３０７，ステップ３０８，ステップ３０９から移行し
たステップ３１０においてオート作動フラグがたってい
るか否かを判別し、オート作動フラグがたっていればス
テップ３１１に移行してモータ２に対して出力している
か否かを判別し、モータ２に対して出力していればステ
ップ３１２に移行して今現在の位置と前記メモリ量に対
応した時間分の移動量の差を見るため、位置記憶フラグ
がたっている否かすなわち今現在の位置を記憶している
か否かを判別し、今現在の位置を記憶していなければス
テップ３１３において今現在の位置を記憶させ、ステッ
プ３１４において位置記憶フラグをたて、ステップ３１
５に移行する。

【００２７】 また、ステップ３１２において位置記憶フ
ラグがたっていればステップ３１５に移行する。

【００２８】 ステップ３１２，ステップ３１４から移行
したステップ３１５においてロック検出タイマ回路部４
ｉのタイマの経過時間が図３に示す所定のロック時間で
あるＮ時間よりも大きいか否かを判別し、タイマの経過
時間が所定のＮ時間よりも大きければステップ３１６に
おいてモータロックフラグをたて、タイマの経過時間が
所定のＮ時間よりも小さければ、ステップ３１７，ステ
ップ３１８に移行し、ロック検出タイマ回路部４ｉのタ
イマをインクリメントするとともにその時の現在位置と
ステップ３１２，ステップ３１３で記憶したメモリ位置
とを比較演算して回転数データの変動量（Ｘ）を算出す
る。

【００２９】 そして、ステップ３１９，ステップ３２０
においてモータ２への出力方向を判別し、正側の出力で
あったときにはステップ３２１において回転中用のフラ
グすなわち２ｎｄフラグがたっているか否かを判別し、
ステップ３２１において２ｎｄフラグがたっていなけれ
ばステップ３２２において前記変動量（Ｘ）がモータ２
の起動用として設定したしきい値Ｃよりも小さいか否か
を判別し、変動量（Ｘ）がしきい値Ｃよりも小さければ
（Ｇ）点からステップ３４２に移行し、変動量（Ｘ）が
しきい値Ｃよりも大きければステップ３２３において２
ｎｄフラグをたててステップ３４０に移行する。

【００３０】 ここで、ステップ３２２において変動量
（Ｘ）がモータ２の起動用として設定したしきい値Ｃよ
りも小さいあいだはステップ３２１，ステップ３２２を
繰り返し、変動量（Ｘ）がしきい値Ｃよりも大きくなっ
たところで２ｎｄフラグをたてることによりモータ２の
起動用として設定したしきい値Ｃの条件をクリアする。

【００３１】 そして、ステップ３２１において２ｎｄフ
ラグがたっていると判別されたときはステップ３２４に
おいて前記変動量（Ｘ）がモータ２の回転中用として設
定したしきい値Ｄよりも小さいか否かを判別し、変動量
（Ｘ）がしきい値Ｄよりも小さければステップ３４２に
移行し、変動量（Ｘ）がしきい値Ｄよりも大きければス
テップ３４０に移行する。

【００３２】 また、ステップ３２０においてモータ２が
逆側の出力であると判別されたときには出力が正側のと
きと同様にしてステップ３２５，ステップ３２６，ステ
ップ３２７，ステップ３２８により変動量（Ｘ）としき
い値Ａ，Ｂを比較する。

【００３３】 そしてまた、ステップ３１０においてオー
ト作動フラグがたっていないと判別されたときにはステ
ップ３２９においてモータロックフラグをリセットして
ステップ３３０に移行し、ステップ３３０において２ｎ
ｄフラグをリセットしてステップ３４０に移行する。

【００３４】 そしてさらに、ステップ３１１においてモ
ータ２に対して出力していないと判別されたときにはス
テップ３３１において２ｎｄフラグをリセットしてステ
ップ３４０に移行する。

【００３５】 さらにまた、ステップ３４０において位置
記憶フラグをリセットしてステップ３４１に移行し、ス
テップ３４１においてロック検出タイマ回路部４ｉのタ
イマをクリアして（Ｇ）からステップ３４２に移行す
る。

【００３６】 ステップ３２６，ステップ３２８，ステッ
プ３２２，ステップ３２４，ステップ３４１から移行し
たステップ３４２においてオート作動フラグがたってい
るか否かを判別しており、オート作動フラグがたってい
なければ（Ｒ）点から最初のステップ３０１に復帰し、
オート作動フラグがたっていれば、ステップ３４３にお
いてオート作動が終了しているか否かすなわちオートエ
ンド作動フラグがたっているか否かを判別し、オートエ
ンド作動フラグがたっていればステップ３４４に移行し
てモータ２へのモータ作動用信号をオフしてステップ３
４５，ステップ３４６，ステップ３４７においてオート
作動エンドフラグ，オート作動フラグ，モータロックフ
ラグをリセットする。

【００３７】 また、ステップ３４３においてオートエン
ド作動フラグがたっていなければステップ３４８に移行
し、ステップ３４８においてモータロックフラグがたっ
ていると判別されたときにはステップ３４４に移行し、
モータロックフラグがたっていなければ（Ｒ）点から最
初のステップ３０１に復帰する。

【００３８】 すなわち、図３により明らかなように、モ
ータ２が回転を開始した直後は、回転検出センサ３から
のモータ２の単位時間（モータロック検出時間）Ｎ内で
回転数データの変動量（Ｘ）の絶対値をモータ２の起動
用として設定したしきい値Ｃ（Ａ）と比較し、比較した
結果によりモータ２がロックしているかいないかを検出
し、モータ２が回転中は、前記しきい値Ｃ（Ａ）よりも
大きな値に設定したしきい値Ｄ（Ｂ）とで比較すること
によってモータ２がロックしているかいないかを検出す
るものとなる。

【００３９】 なお、この発明に係わるモータ制御装置の
一実施例では、しきい値Ｃとしきい値Ａを同一のものと
し且つしきい値Ｄとしきい値Ｂとを同一のものとした説
明をしたが、モータ２の負荷状態によって正方向、逆方
向に著しい回転数の差がある際に起動時，回転中の正方
向、逆方向の値を適宜変更した場合にもこの発明を同様
に実施できることは言うまでもない。

【００４０】

【発明の効果】以上説明してきたように、この発明に係
わるモータ制御装置は上述した構成を有するものである
ことから、モータの回転直後（モータへの出力直後）と
回転中とで回転検出センサからの回転数の単位時間内の
変動量を異なった大きさのしきい値で比較するので、モ
ータのロック検出感度が単一ものと比較して、モータの
回転数の変動に対応したものとなるため、モータが回転
開始直後にタイムラグによって回転検出センサからの回
転数の単位時間内の変動量が多少小さくなっていても正
常に回転している場合や、モータが回転中に回転検出セ
ンサからの回転数の単位時間内の変動量が多少大きくな
っていても正常に回転している場合に、モータがロック
していると誤認識しないものとなり、それによって、モ
ータを的確に作動することができるという優れた効果を
奏するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係わるモータ制御装置の一実施例の
概略ブロック構成図である。

【図２】図１に示したモータ制御装置の全体ブロック構
成図である。

【図３】図１に示したモータ制御装置のコントローラの
動作を説明するタイムチャートである。

【図４】図１に示したモータ制御装置のコントローラの
制御を説明するフローチャートである。

【図５】図１に示したモータ制御装置のコントローラの
制御を説明するフローチャートである。

【図６】図１に示したモータ制御装置のコントローラの
制御を説明するフローチャートである。

【図７】従来のモータ制御装置の全体ブロック構成図で
ある。

【図８】図７に示したモータ制御装置においての動作を
説明するタイムチャートである。

【符号の説明】

１ モータ制御装置 ２ モータ ３ 回転検出センサ ４ コントローラ５ （駆動回路）リレー ６ （駆動回路）リレー ７ （操作スイッチ）マニュアルスイッチ ８ （操作スイッチ）マニュアルスイッチ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H02P 3/06 H02P 5/00

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 正方向、逆方向に回転し、負荷を第１の
   位置から第２の位置へ、又は第２の位置から第１の位置
   へ移動するモータと、前記モータに駆動電流を供給する駆動回路と、 前記モータの回転数を検出する回転検出センサと、記憶スイッチが操作されると、前記回転検出センサが検
   出した前記モータの回転数データの変動量の絶対値デー
   タを記憶する記憶回路と、 操作スイッチがオン状態になると、前記モータの負荷を
   第１の位置から第２の位置へ移動する信号を前記駆動回
   路へ供給し、復元スイッチが操作されると、記憶回路に
   記憶された前記絶対値データに基づき、前記モータの負
   荷を第２の位置から第１の位置へ復元する信号を前記駆
   動回路に供給する コントローラを備えたモータ制御装置
   において、前記コントローラは、前記操作スイッチがオン状態にさ
   れた前記モータの起動時においては、予め定められた第
   １のしきい値と、前記回転検出センサから単位時間内に
   得られた回転数データの変動量とを比較し、前記回転検
   出センサから単位時間内に得られた回転数データの変動
   量が第１のしきい値に達すると、第１のしきい値よりも
   大きい予め定められた第２のしきい値と前記回転検出セ
   ンサから単位時間内に得られた回転数データの変動量と
   を比較し、前記回転検出センサから単位時間内に得られ
   た回転数データの変動量が、それぞれ前記第１のしきい
   値、第２のしきい値に達していなければ、前記モータへ
   の信号の供給を中止 することを特徴とするモータ制御装
   置。