JP6126160B2 - バックアップ制御装置 - Google Patents
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Description
本発明は、正転及び逆転の両方向が利用されるモータを制御する制御部への電力供給をバックアップするバックアップ制御装置に関する。
車両のドア又はパワーウィンドウの動作（すなわち、開動作と閉動作）のように相対する２方向への動作を、スイッチに対するユーザの操作に応じたモータの駆動により行う構成が存在する（例えば、特許文献１）。
特許文献１は、自動車用パワーウィンドウ制御装置等に関する（発明の名称）。特許文献１では、手動式操作スイッチ１１の可動接点１２が、プルアップ用の固定接点１３に接続していると（図２のＳ１：ＮＯ→Ｓ３：ＹＥＳ）、マイコン本体２０が切替リレー４０Ａの可動接点４２を固定接点４３側に切り替える（Ｓ４）。これにより、モータＭをプルアップ方向に回転させて、窓ガラスを開方向に動作させる（Ｓ５）（［００２９］、［００３０］）。
また、手動式操作スイッチ１１の可動接点１２が、プルダウン用の固定接点１４に接続していると（図２のＳ１：ＮＯ→Ｓ３：ＮＯ）、マイコン本体２０が切替リレー４０Ｂの可動接点４６を固定接点４７側に切り替える（Ｓ６）。これにより、モータＭをプルダウン方向に回転させて、窓ガラスを閉方向に動作させる（Ｓ７）（［００３１］）。
特許文献１では、切替リレー４０Ａ、４０Ｂのいずれかにオン故障が発生した場合について検討されていない。例えば、マイコン本体２０からの信号が入力されていないにもかかわらず、切替リレー４０Ａの可動接点４２が固定接点４３に接続したままとなっている場合、モータＭがプルアップ方向に駆動し続けてしまう。
本発明は上記のような課題を考慮してなされたものであり、正転及び逆転の両方向が利用されるモータによる意図しない動作を抑制することが可能なバックアップ制御装置を提供することを目的とする。
本発明に係るバックアップ制御装置は、
電源と、
モータと、
前記モータを第１方向に回転させる第１リレーの起動と、前記モータを前記第１方向とは反対の第２方向に回転させる第２リレーの起動とを制御する制御部と、
前記第１リレー又は前記第２リレーが起動して前記電源と前記モータとが接続した際、前記モータへ電力を供給するモータ電力線と、
前記電源と前記制御部を接続して前記制御部に電力を供給する制御部電力線と、
前記第１リレー又は前記第２リレーにオン故障が発生した場合に、前記制御部によって起動されて前記モータ電力線から前記制御部電力線へと電力を供給するバックアップ回路と、
前記モータの回転方向を監視し、前記回転方向を前記制御部へ伝達する監視部と
を有し、
前記制御部は、
前記第１リレーを起動していないにも関わらず、前記モータが前記第１方向に回転している状態が前記監視部から伝達された場合、前記第２リレーを起動すると共に前記バックアップ回路を起動し、且つ、
前記第２リレーを起動していないにも関わらず、前記モータが前記第２方向に回転している状態が前記監視部から伝達された場合、前記第１リレーを起動すると共に、前記バックアップ回路を起動する
ことを特徴とする。
電源と、
モータと、
前記モータを第１方向に回転させる第１リレーの起動と、前記モータを前記第１方向とは反対の第２方向に回転させる第２リレーの起動とを制御する制御部と、
前記第１リレー又は前記第２リレーが起動して前記電源と前記モータとが接続した際、前記モータへ電力を供給するモータ電力線と、
前記電源と前記制御部を接続して前記制御部に電力を供給する制御部電力線と、
前記第１リレー又は前記第２リレーにオン故障が発生した場合に、前記制御部によって起動されて前記モータ電力線から前記制御部電力線へと電力を供給するバックアップ回路と、
前記モータの回転方向を監視し、前記回転方向を前記制御部へ伝達する監視部と
を有し、
前記制御部は、
前記第１リレーを起動していないにも関わらず、前記モータが前記第１方向に回転している状態が前記監視部から伝達された場合、前記第２リレーを起動すると共に前記バックアップ回路を起動し、且つ、
前記第２リレーを起動していないにも関わらず、前記モータが前記第２方向に回転している状態が前記監視部から伝達された場合、前記第１リレーを起動すると共に、前記バックアップ回路を起動する
ことを特徴とする。
本発明によれば、第１リレーを起動していないにも関わらず、モータが第１方向に回転している状態（すなわち、第１リレーのオン故障状態）が発生した場合、第２リレーを起動する。これにより、閉回路を形成することでモータを停止させることが可能となる。この際、バックアップ回路を起動しておくことで、仮に制御部電力線が断線した場合でも、制御部への電力供給が確保される。従って、制御部電力線が断線した場合でも、第１リレーのオン故障状態においてモータを確実に停止させることが可能となる。第２リレーを起動していないにも関わらず、モータが第２方向に回転している状態（すなわち、第２リレーのオン故障状態）が発生した場合についても同様である。
前記モータ電力線には、第１ヒューズが配置され、前記制御部電力線には、前記第１ヒューズよりも定格電流が小さい第２ヒューズが配置されてもよい。前記バックアップ回路は、前記第１ヒューズの下流側又は上流側と前記第２ヒューズの下流側との間に接続されてもよい。
第１ヒューズよりも定格電流が小さい分、制御部電力線の第２ヒューズは飛び易い。上記構成によれば、バックアップ回路は、第２ヒューズの下流側に接続される。このため、仮に第２ヒューズが飛んだことにより制御部電力線が断線した場合でも、第１リレー又は第２リレーのオン故障状態においてモータを確実に停止させることが可能となる。
前記制御部電力線は、前記バックアップ回路と前記制御部の間で接地されたキャパシタを有してもよい。これにより、制御部電力線の第２ヒューズが飛んだとしても、キャパシタの電力により制御部を動かしている間に、制御部がバックアップ回路を起動させて制御部の動作を維持することが可能となる。従って、第２ヒューズが飛んだこと等により制御部電力線が断線した場合でも、第１リレー又は第２リレーのオン故障状態においてモータを確実に停止させることが可能となる。
前記制御部電力線では、前記バックアップ回路と前記制御部の間に、前記制御部電力線の電圧を降圧する降圧回路が設けられ、前記キャパシタは、前記降圧回路と前記制御部の間で接地されてもよい。これにより、キャパシタは、降圧回路により降圧された電圧で充電されることとなる。降圧回路の手前側で制御部電力線が断線したこと等により、瞬間的に降圧回路の動作が不安定になった場合でも、制御部は、既に降圧された電圧でのキャパシタからの電力供給により安定的に動作することが可能となる。
本発明によれば、正転及び逆転の両方向が利用されるモータによる意図しない動作を抑制することが可能となる。
Ａ．一実施形態
［Ａ１．車両１０の構成］
（Ａ１−１．車両１０の全体構成）
図１は、本発明の一実施形態に係るバックアップ制御装置としてのスライドドア開閉装置１２（以下「開閉装置１２」ともいう。）を搭載した車両１０の一部を簡略的に示す図である。本実施形態の開閉装置１２は、ユーザの操作に応じて車両１０のスライドドア１４を開閉させる。開閉装置１２は、電源２０と、モータ２２と、ユーザ操作部２４と、第１電力線２６と、第２電力線２８と、電子制御装置３０（以下「ＥＣＵ３０」という。）とを備える。
［Ａ１．車両１０の構成］
（Ａ１−１．車両１０の全体構成）
図１は、本発明の一実施形態に係るバックアップ制御装置としてのスライドドア開閉装置１２（以下「開閉装置１２」ともいう。）を搭載した車両１０の一部を簡略的に示す図である。本実施形態の開閉装置１２は、ユーザの操作に応じて車両１０のスライドドア１４を開閉させる。開閉装置１２は、電源２０と、モータ２２と、ユーザ操作部２４と、第１電力線２６と、第２電力線２８と、電子制御装置３０（以下「ＥＣＵ３０」という。）とを備える。
（Ａ１−２．電源２０）
電源２０は、モータ２２及びＥＣＵ３０用であり、本実施形態では１２Ｖの鉛バッテリである。モータ２２及びＥＣＵ３０用として機能するものであれば、その他の蓄電装置又は発電装置（例えば、リチウムイオン電池、ジェネレータ、燃料電池又はキャパシタ）であってもよい。
電源２０は、モータ２２及びＥＣＵ３０用であり、本実施形態では１２Ｖの鉛バッテリである。モータ２２及びＥＣＵ３０用として機能するものであれば、その他の蓄電装置又は発電装置（例えば、リチウムイオン電池、ジェネレータ、燃料電池又はキャパシタ）であってもよい。
（Ａ１−３．モータ２２）
モータ２２は、直流モータであり、ＥＣＵ３０からの指令に基づいて正転方向及び逆転方向に回転する。ここでは、スライドドア１４を開く方向を正転方向とし、スライドドア１４を閉じる方向を逆転方向とするが、正転方向と逆転方向を反対に定義してもよい。なお、モータ２２とスライドドア１４の間には、モータ２２の回転運動をスライドドア１４の直線運動等に変換して伝達する伝達機構（図示せず）が配置される。
モータ２２は、直流モータであり、ＥＣＵ３０からの指令に基づいて正転方向及び逆転方向に回転する。ここでは、スライドドア１４を開く方向を正転方向とし、スライドドア１４を閉じる方向を逆転方向とするが、正転方向と逆転方向を反対に定義してもよい。なお、モータ２２とスライドドア１４の間には、モータ２２の回転運動をスライドドア１４の直線運動等に変換して伝達する伝達機構（図示せず）が配置される。
（Ａ１−４．ユーザ操作部２４）
ユーザ操作部２４は、スライドドア１４の開閉に関するユーザの操作を行う部位であり、第１操作スイッチ４０及び第２操作スイッチ４２を有する。以下では、第１操作スイッチ４０を「第１スイッチ４０」、「操作スイッチ４０」、「開用スイッチ４０」又は「スイッチ４０」ともいう。同様に、第２操作スイッチ４２を「第２スイッチ４２」、「操作スイッチ４２」、「閉用スイッチ４２」又は「スイッチ４２」ともいう。
ユーザ操作部２４は、スライドドア１４の開閉に関するユーザの操作を行う部位であり、第１操作スイッチ４０及び第２操作スイッチ４２を有する。以下では、第１操作スイッチ４０を「第１スイッチ４０」、「操作スイッチ４０」、「開用スイッチ４０」又は「スイッチ４０」ともいう。同様に、第２操作スイッチ４２を「第２スイッチ４２」、「操作スイッチ４２」、「閉用スイッチ４２」又は「スイッチ４２」ともいう。
第１スイッチ４０及び第２スイッチ４２は、ユーザが操作可能なスイッチであり、本実施形態ではボタン式である。それ以外のスイッチ（例えば、スライドスイッチ又はシーソースイッチ）を第１スイッチ４０及び第２スイッチ４２として用いてもよい。例えば、第１スイッチ４０及び第２スイッチ４２をスライドスイッチで構成する場合、単一の操作子により第１スイッチ４０及び第２スイッチ４２のオンオフを切り替えることができる。
（Ａ１−５．第１電力線２６及び第２電力線２８）
第１電力線２６（以下「モータ電力線２６」ともいう。）は、電源２０とモータ２２との間を接続する。第１電力線２６上には、第１ヒューズ５０、第１リレー９４及び第２リレー９６が配置される。
第１電力線２６（以下「モータ電力線２６」ともいう。）は、電源２０とモータ２２との間を接続する。第１電力線２６上には、第１ヒューズ５０、第１リレー９４及び第２リレー９６が配置される。
第２電力線２８（以下「ＣＰＵ電力線２８」ともいう。）は、電源２０とＥＣＵ３０の中央処理装置６０との間を接続する。第２電力線２８上には、第２ヒューズ５２及び降圧回路６６が配置される。第２ヒューズ５２は、第１ヒューズ５０よりも定格電流が小さい。すなわち、第１ヒューズ５０は、モータ２２を動かすための電流が流れるため、定格電流を比較的大きくする。一方、第２ヒューズ５２は、ＥＣＵ３０（具体的には、後述する中央処理装置６０）を動かすための電流が流れるため、定格電流を比較的小さくする。さらに、第２電力線２８には、第１キャパシタ７０及び第２キャパシタ７２が接続される。さらにまた、第１電力線２６と第２電力線２８の間には、バックアップ回路６８が接続される。
なお、本実施形態において、モータ電力線２６とＣＰＵ電力線２８とを分けることにより、モータ電力線２６における暗電流を削減することが可能となる。また、ＣＰＵ電力線２８にＥＣＵ３０以外の他の電子制御装置（他のＥＣＵ）を接続してもよい。
（Ａ１−６．ＥＣＵ３０）
（Ａ１−６−１．ＥＣＵ３０の全体構成）
ＥＣＵ３０は、ユーザによる操作スイッチ４０、４２の操作に応じてモータ２２の動作及びスライドドア１４の開閉を制御する。図１に示すように、ＥＣＵ３０は、中央処理装置６０（以下「ＣＰＵ６０」という。）と、出力回路６２と、出力監視回路６４（以下「監視回路６４」ともいう。）と、降圧回路６６と、バックアップ回路６８と、第１キャパシタ７０と、第２キャパシタ７２とを有する。
（Ａ１−６−１．ＥＣＵ３０の全体構成）
ＥＣＵ３０は、ユーザによる操作スイッチ４０、４２の操作に応じてモータ２２の動作及びスライドドア１４の開閉を制御する。図１に示すように、ＥＣＵ３０は、中央処理装置６０（以下「ＣＰＵ６０」という。）と、出力回路６２と、出力監視回路６４（以下「監視回路６４」ともいう。）と、降圧回路６６と、バックアップ回路６８と、第１キャパシタ７０と、第２キャパシタ７２とを有する。
（Ａ１−６−２．ＣＰＵ６０）
ＣＰＵ６０は、操作スイッチ４０、４２及び監視回路６４からの入力に基づいて出力回路６２を制御する制御回路である。ＣＰＵ６０は、スライドドア基本制御部８０（以下「基本制御部８０」ともいう。）と、バックアップ制御部８２とを有する。
ＣＰＵ６０は、操作スイッチ４０、４２及び監視回路６４からの入力に基づいて出力回路６２を制御する制御回路である。ＣＰＵ６０は、スライドドア基本制御部８０（以下「基本制御部８０」ともいう。）と、バックアップ制御部８２とを有する。
基本制御部８０は、スライドドア基本制御（以下「基本制御」ともいう。）を実行する。基本制御は、ユーザによるスイッチ４０、４２の操作に応じてスライドドア１４を開閉させる制御である（詳細は、図２を参照して後述する。）。
バックアップ制御部８２は、オン故障監視制御（以下「監視制御」ともいう。）を実行する。監視制御は、出力回路６２におけるオン故障の発生を監視し、オン故障の発生を検知したとき、モータ２２を停止させる制御である（詳細は、図３を参照して後述する。）。
（Ａ１−６−３．出力回路６２）
出力回路６２は、ＣＰＵ６０からの指令に基づいて電源２０からモータ２２への電力供給を制御する。出力回路６２は、第１リレー駆動トランジスタ９０と、第２リレー駆動トランジスタ９２と、第１リレー９４と、第２リレー９６と、抵抗９８、１００、１０２、１０４とを有する。以下では、第１リレー駆動トランジスタ９０を「第１トランジスタ９０」ともいう。第２リレー駆動トランジスタ９２を「第２トランジスタ９２」ともいう。出力回路６２の基本的な動作は、特許文献１と同様とすることが可能である。
出力回路６２は、ＣＰＵ６０からの指令に基づいて電源２０からモータ２２への電力供給を制御する。出力回路６２は、第１リレー駆動トランジスタ９０と、第２リレー駆動トランジスタ９２と、第１リレー９４と、第２リレー９６と、抵抗９８、１００、１０２、１０４とを有する。以下では、第１リレー駆動トランジスタ９０を「第１トランジスタ９０」ともいう。第２リレー駆動トランジスタ９２を「第２トランジスタ９２」ともいう。出力回路６２の基本的な動作は、特許文献１と同様とすることが可能である。
第１トランジスタ９０（コイル用第１スイッチ）に対してＣＰＵ６０からの駆動信号Ｓｄ１（第１リレー駆動信号Ｓｄ１）が入力されると、第１リレー９４がオンになる。すなわち、駆動信号Ｓｄ１により第１トランジスタ９０がオンになると、第１リレー９４のコイル１０６に電流が流れ、金属製の移動片１０８（可動接点）が固定接点１１０から固定接点１１２に移動する。これにより、モータ電力線２６を介して電源２０からの電力がモータ２２に供給され、モータ２２は、開方向に回転する。
同様に、第２トランジスタ９２（コイル用第２スイッチ）に対してＣＰＵ６０からの駆動信号Ｓｄ２（第２リレー駆動信号Ｓｄ２）が入力されると、第２リレー９６がオンになる。すなわち、駆動信号Ｓｄ２により第２トランジスタ９２がオンになると、第２リレー９６のコイル１１４に電流が流れ、金属製の移動片１１６（可動接点）が固定接点１１８から固定接点１２０に移動する。これにより、モータ電力線２６を介して電源２０からの電力がモータ２２に供給され、モータ２２は、閉方向に回転する。
（Ａ１−６−４．出力監視回路６４）
出力監視回路６４は、モータ２２が回転しているか否か及び回転しているときの回転方向を監視する。図１に示すように、監視回路６４は、第１リレー９４とモータ２２との間及び第２リレー９６とモータ２２との間と接続され、モータ２２に流れ込む電流Ｉｍ（以下「モータ電流Ｉｍ」ともいう。）を検出する。そして、監視回路６４は、モータ２２が回転しているか否か及び回転しているときの回転方向を、電流Ｉｍに基づいて判定する。ここでは、モータ２２を開方向（又は正転方向）に回転する際の電流Ｉｍを正の値とし、モータ２２を閉方向（又は逆転方向）に回転する際の電流Ｉｍを負の値とするが、反対であってもよい。
出力監視回路６４は、モータ２２が回転しているか否か及び回転しているときの回転方向を監視する。図１に示すように、監視回路６４は、第１リレー９４とモータ２２との間及び第２リレー９６とモータ２２との間と接続され、モータ２２に流れ込む電流Ｉｍ（以下「モータ電流Ｉｍ」ともいう。）を検出する。そして、監視回路６４は、モータ２２が回転しているか否か及び回転しているときの回転方向を、電流Ｉｍに基づいて判定する。ここでは、モータ２２を開方向（又は正転方向）に回転する際の電流Ｉｍを正の値とし、モータ２２を閉方向（又は逆転方向）に回転する際の電流Ｉｍを負の値とするが、反対であってもよい。
（Ａ１−６−５．降圧回路６６）
降圧回路６６は、ＣＰＵ電力線２８上に配置され、電源２０からの電圧Ｖｂ（以下「電源電圧Ｖｂ」ともいう。）を、ＣＰＵ６０の動作電圧まで降圧して出力する。
降圧回路６６は、ＣＰＵ電力線２８上に配置され、電源２０からの電圧Ｖｂ（以下「電源電圧Ｖｂ」ともいう。）を、ＣＰＵ６０の動作電圧まで降圧して出力する。
（Ａ１−６−６．バックアップ回路６８）
バックアップ回路６８は、第１リレー９４又は第２リレー９６にオン故障が発生した場合に、ＣＰＵ電力線２８に断線が発生してもＣＰＵ６０への電力供給を確保するための回路である。バックアップ回路６８は、ＣＰＵ側スイッチ１３０と、抵抗１３４を含むバイパス回路１３２と、バックアップスイッチ１３６とを有する。
バックアップ回路６８は、第１リレー９４又は第２リレー９６にオン故障が発生した場合に、ＣＰＵ電力線２８に断線が発生してもＣＰＵ６０への電力供給を確保するための回路である。バックアップ回路６８は、ＣＰＵ側スイッチ１３０と、抵抗１３４を含むバイパス回路１３２と、バックアップスイッチ１３６とを有する。
ＣＰＵ６０のバックアップ制御部８２からＣＰＵ側スイッチ１３０（ＣＰＵ側トランジスタ）に対して入力信号（バックアップ作動信号）が入力されると、バイパス回路１３２を介して電流が流れる。これによりバックアップスイッチ１３６（バックアップトランジスタ）がオンとなり、モータ電力線２６側からＣＰＵ電力線２８に電流が流れる。
なお、図１に示すように、バックアップ回路６８は、第１ヒューズ５０の下流側と第２ヒューズ５２の下流側に接続される。
（Ａ１−６−７．第１キャパシタ７０及び第２キャパシタ７２）
第１キャパシタ７０（以下「キャパシタ７０」ともいう。）は、電源２０と降圧回路６６の間で接地され、電源電圧Ｖｂにより充電される。第２キャパシタ７２（以下「キャパシタ７２」ともいう。）は、降圧回路６６とＣＰＵ６０の間で接地され、降圧回路６６による降圧後の電圧（ＣＰＵ作動電圧）で充電される。
第１キャパシタ７０（以下「キャパシタ７０」ともいう。）は、電源２０と降圧回路６６の間で接地され、電源電圧Ｖｂにより充電される。第２キャパシタ７２（以下「キャパシタ７２」ともいう。）は、降圧回路６６とＣＰＵ６０の間で接地され、降圧回路６６による降圧後の電圧（ＣＰＵ作動電圧）で充電される。
［Ａ２．本実施形態における制御］
（Ａ２−１．スライドドア基本制御）
図２は、本実施形態におけるスライドドア基本制御のフローチャートである。上記のように、基本制御は、ユーザによるスイッチ４０、４２の操作に応じてスライドドア１４を開閉させる制御である。基本制御は、ＣＰＵ６０のスライドドア基本制御部８０が実行する。
（Ａ２−１．スライドドア基本制御）
図２は、本実施形態におけるスライドドア基本制御のフローチャートである。上記のように、基本制御は、ユーザによるスイッチ４０、４２の操作に応じてスライドドア１４を開閉させる制御である。基本制御は、ＣＰＵ６０のスライドドア基本制御部８０が実行する。
図２のステップＳ１において、ＣＰＵ６０は、ユーザからスライドドア１４の開操作があるか否かを判定する。換言すると、ＣＰＵ６０は、開用スイッチ４０がユーザによりオンにされたか否かを判定する。開操作がある場合（Ｓ１：ＹＥＳ）、ステップＳ２において、ＣＰＵ６０は、開用の第１リレー９４を起動する。これにより、第１リレー９４を介してモータ２２に対して電源２０からの電力（電源電力Ｐｂ）が供給されて、モータ２２が開方向に回転し（Ｓ３）、スライドドア１４が開方向に移動する（Ｓ４）。
ステップＳ１に戻り、ユーザからの開操作がない場合（Ｓ１：ＮＯ）、ステップＳ５において、ＣＰＵ６０は、ユーザからスライドドア１４の閉操作があるか否かを判定する。換言すると、ＣＰＵ６０は、閉用スイッチ４２がユーザによりオンにされたか否かを判定する。閉操作がある場合（Ｓ５：ＹＥＳ）、ステップＳ６において、ＣＰＵ６０は、閉用の第２リレー９６を起動する。これにより、第２リレー９６を介してモータ２２に対して電源電力Ｐｂが供給されて、モータ２２が閉方向に回転し（Ｓ７）、スライドドア１４が閉方向に移動する（Ｓ８）。
（Ａ２−２．オン故障監視制御）
図３は、本実施形態におけるオン故障監視制御のフローチャートである。上記のように、監視制御は、出力回路６２におけるオン故障の発生を監視し、オン故障の発生を検知したとき、モータ２２を停止させる制御である。監視制御は、ＣＰＵ６０のバックアップ制御部８２が実行する。
図３は、本実施形態におけるオン故障監視制御のフローチャートである。上記のように、監視制御は、出力回路６２におけるオン故障の発生を監視し、オン故障の発生を検知したとき、モータ２２を停止させる制御である。監視制御は、ＣＰＵ６０のバックアップ制御部８２が実行する。
図３のステップＳ１１において、ＣＰＵ６０は、開用スイッチ４０又は閉用スイッチ４２がオンであるか否かを判定する。開用スイッチ４０又は閉用スイッチ４２がオンである場合（Ｓ１１：ＹＥＳ）、ＣＰＵ６０は、それ以上のオン故障の判定を行わずに今回の処理を終え、所定期間経過後にステップＳ１１に戻る。開用スイッチ４０及び閉用スイッチ４２がオンでない場合（Ｓ１１：ＮＯ）、ステップＳ１２に進む。
ステップＳ１２において、ＣＰＵ６０は、モータ２２が開方向に回転中であるか否かを、監視回路６４からの入力に基づいて判定する。モータ２２が開方向に回転中であるか否かの判定は、モータ電流Ｉｍが正の値であるか否かにより判定する。
モータ２２が開方向に回転中である場合（Ｓ１２：ＹＥＳ）、第１リレー９４にオン故障が発生している。そこで、ステップＳ１３において、ＣＰＵ６０は、バックアップ回路６８のＣＰＵ側スイッチ１３０をオンにしてバックアップ回路６８を起動させる。加えて、ステップＳ１４において、ＣＰＵ６０は、第２トランジスタ９２に駆動信号Ｓｄ２を出力して閉用の第２リレー９６を起動させる。これにより、第１リレー９４に加えて、第２リレー９６もオンになることで閉回路が形成され、モータ電流Ｉｍが流れなくなる。従って、第１リレー９４にオン故障が発生していても、モータ２２を停止させることが可能となる。
ステップＳ１２に戻り、モータ２２が開方向に回転中でない場合（Ｓ１２：ＮＯ）、ステップＳ１５において、ＣＰＵ６０は、モータ２２が閉方向に回転中であるか否かを、監視回路６４からの入力に基づいて判定する。モータ２２が閉方向に回転中であるか否かの判定は、モータ電流Ｉｍが負の値であるか否かにより判定する。
モータ２２が閉方向に回転中である場合（Ｓ１５：ＹＥＳ）、第２リレー９６にオン故障が発生している。そこで、ステップＳ１６において、ＣＰＵ６０は、バックアップ回路６８のＣＰＵ側スイッチ１３０をオンにしてバックアップ回路６８を起動させる。加えて、ステップＳ１７において、ＣＰＵ６０は、第１トランジスタ９０に駆動信号Ｓｄ１を出力して開用の第１リレー９４を起動させる。これにより、第２リレー９６に加えて、第１リレー９４もオンになることで閉回路が形成され、モータ電流Ｉｍが流れなくなる。従って、第２リレー９６にオン故障が発生していても、モータ２２を停止させることが可能となる。
ステップＳ１５に戻り、モータ２２が閉方向に回転中でない場合（Ｓ１５：ＮＯ）、第１リレー９４及び第２リレー９６のいずれにもオン故障は発生していない状態（正常状態）と判定できる。そこで、ＣＰＵ６０は、それ以上のオン故障の判定を行わずに今回の処理を終え、所定期間経過後にステップＳ１１に戻る。
［Ａ３．本実施形態における効果］
以上のような本実施形態によれば、第１リレー９４を起動していないにも関わらず、モータ２２が開方向（第１方向）に回転している状態（すなわち、第１リレー９４のオン故障状態）が発生した場合（図３のＳ１１：ＮＯ→Ｓ１２：ＹＥＳ）、第２リレー９６を起動する（Ｓ１４）。これにより、閉回路を形成することでモータ２２を停止させることが可能となる。この際、バックアップ回路６８を起動しておくことで（Ｓ１３）、仮にＣＰＵ電力線２８（制御部電力線）が断線した場合でも、ＣＰＵ６０（制御部）への電力供給が確保される。従って、ＣＰＵ電力線２８が断線した場合でも、第１リレー９４のオン故障状態においてモータ２２を確実に停止させることが可能となる。第２リレー９６を起動していないにも関わらず、モータ２２が閉方向（第２方向）に回転している状態（すなわち、第２リレー９６のオン故障状態）が発生した場合（Ｓ１１：ＮＯ→Ｓ１５：ＹＥＳ）についても同様である。
以上のような本実施形態によれば、第１リレー９４を起動していないにも関わらず、モータ２２が開方向（第１方向）に回転している状態（すなわち、第１リレー９４のオン故障状態）が発生した場合（図３のＳ１１：ＮＯ→Ｓ１２：ＹＥＳ）、第２リレー９６を起動する（Ｓ１４）。これにより、閉回路を形成することでモータ２２を停止させることが可能となる。この際、バックアップ回路６８を起動しておくことで（Ｓ１３）、仮にＣＰＵ電力線２８（制御部電力線）が断線した場合でも、ＣＰＵ６０（制御部）への電力供給が確保される。従って、ＣＰＵ電力線２８が断線した場合でも、第１リレー９４のオン故障状態においてモータ２２を確実に停止させることが可能となる。第２リレー９６を起動していないにも関わらず、モータ２２が閉方向（第２方向）に回転している状態（すなわち、第２リレー９６のオン故障状態）が発生した場合（Ｓ１１：ＮＯ→Ｓ１５：ＹＥＳ）についても同様である。
本実施形態において、モータ電力線２６には、第１ヒューズ５０が配置され、ＣＰＵ電力線２８（制御部電力線）には、第１ヒューズ５０よりも定格電流が小さい第２ヒューズ５２が配置される（図１）。バックアップ回路６８は、第１ヒューズ５０の下流側と第２ヒューズ５２の下流側との間に接続される（図１）。
第１ヒューズ５０よりも定格電流が小さい分、第２ヒューズ５２は飛び易い。上記構成によれば、バックアップ回路６８は、第２ヒューズ５２の下流側に接続される。このため、仮に第２ヒューズ５２が飛んだことによりＣＰＵ電力線２８が断線した場合でも、第１リレー９４又は第２リレー９６のオン故障状態においてモータ２２を確実に停止させることが可能となる。
本実施形態において、ＣＰＵ電力線２８（制御部電力線）は、バックアップ回路６８とＣＰＵ６０（制御部）の間で接地された第１キャパシタ７０及び第２キャパシタ７２を有する（図１）。これにより、ＣＰＵ電力線２８の第２ヒューズ５２が飛んだとしても、第１キャパシタ７０及び／又は第２キャパシタ７２の電力によりＣＰＵ６０を動かしている間に、ＣＰＵ６０がバックアップ回路６８を起動させてＣＰＵ６０の動作を維持することが可能となる。従って、第２ヒューズ５２が飛んだこと等によりＣＰＵ電力線２８が断線した場合でも、第１リレー９４又は第２リレー９６のオン故障状態においてモータ２２を確実に停止させることが可能となる。
本実施形態のＣＰＵ電力線２８（制御部電力線）では、バックアップ回路６８とＣＰＵ６０（制御部）の間に、ＣＰＵ電力線２８の電圧を降圧する降圧回路６６が設けられる（図１）。第２キャパシタ７２は、降圧回路６６とＣＰＵ６０の間で接地される（図１）。これにより、第２キャパシタ７２は、降圧回路６６により降圧された電圧で充電されることとなる。降圧回路６６の手前側でＣＰＵ電力線２８（制御部電力線）が断線したこと等により、瞬間的に降圧回路６６の動作が不安定になった場合でも、ＣＰＵ６０は、既に降圧された電圧での第２キャパシタ７２からの電力供給により安定的に動作することが可能となる。
Ｂ．変形例
なお、本発明は、上記実施形態に限らず、本明細書の記載内容に基づき、種々の構成を採り得ることはもちろんである。例えば、以下の構成を採用することができる。
なお、本発明は、上記実施形態に限らず、本明細書の記載内容に基づき、種々の構成を採り得ることはもちろんである。例えば、以下の構成を採用することができる。
［Ｂ１．適用対象］
上記実施形態では、本発明に係るバックアップ制御装置をスライドドア開閉装置１２として車両１０に適用した例を説明した（図１）。しかしながら、例えば、オン故障監視制御（図３）に着目すれば、これに限らない。例えば、本発明に係るバックアップ制御装置を、車両１０におけるその他の用途（パワーウィンドウ、テールゲート、電動パワーステアリング（ＥＰＳ）装置等）に適用することも可能である。或いは、モータ２２の正転方向及び逆転方向の動作を制御するその他の装置（例えば、製造装置、エレベータ、エスカレータ等）に、本発明に係るバックアップ制御装置を適用することも可能である。
上記実施形態では、本発明に係るバックアップ制御装置をスライドドア開閉装置１２として車両１０に適用した例を説明した（図１）。しかしながら、例えば、オン故障監視制御（図３）に着目すれば、これに限らない。例えば、本発明に係るバックアップ制御装置を、車両１０におけるその他の用途（パワーウィンドウ、テールゲート、電動パワーステアリング（ＥＰＳ）装置等）に適用することも可能である。或いは、モータ２２の正転方向及び逆転方向の動作を制御するその他の装置（例えば、製造装置、エレベータ、エスカレータ等）に、本発明に係るバックアップ制御装置を適用することも可能である。
［Ｂ２．バックアップ制御装置１２］
（Ｂ２−１．モータ電力線２６及びＣＰＵ電力線２８）
上記実施形態では、モータ電力線２６上の第１ヒューズ５０よりも、ＣＰＵ電力線２８上の第２ヒューズ５２の定格電流を小さくした。しかしながら、例えば、第１リレー９４及び第２リレー９６のオン故障の監視に着目すれば、これに限らない。例えば、第１ヒューズ５０と第２ヒューズ５２とで定格電流を等しくしてもよい。
（Ｂ２−１．モータ電力線２６及びＣＰＵ電力線２８）
上記実施形態では、モータ電力線２６上の第１ヒューズ５０よりも、ＣＰＵ電力線２８上の第２ヒューズ５２の定格電流を小さくした。しかしながら、例えば、第１リレー９４及び第２リレー９６のオン故障の監視に着目すれば、これに限らない。例えば、第１ヒューズ５０と第２ヒューズ５２とで定格電流を等しくしてもよい。
上記実施形態では、モータ電力線２６に第１ヒューズ５０を、ＣＰＵ電力線２８に第２ヒューズ５２を設けた（図１）。しかしながら、例えば、第１リレー９４及び第２リレー９６のオン故障の監視に着目すれば、これに限らない。例えば、第１ヒューズ５０及び第２ヒューズ５２の一方又は両方を省略することも可能である。
（Ｂ２−２．ＥＣＵ３０）
（Ｂ２−２−１．ＣＰＵ６０）
上記実施形態において、ＣＰＵ６０は、デジタル回路で構成することを想定していたが（図１）、一部又は全部をアナログ回路で構成してもよい。
（Ｂ２−２−１．ＣＰＵ６０）
上記実施形態において、ＣＰＵ６０は、デジタル回路で構成することを想定していたが（図１）、一部又は全部をアナログ回路で構成してもよい。
（Ｂ２−２−２．出力監視回路６４）
上記実施形態において、監視回路６４は、モータ２２の回転方向をモータ電流Ｉｍに基づいて判定した（図３のＳ１２、Ｓ１５）。しかしながら、例えば、モータ２２の回転方向を判定する観点からすれば、これに限らない。例えば、監視回路６４は、スライドドア１４の位置を検出する位置センサの検出値を用いてモータ２２の回転方向を判定してもよい。
上記実施形態において、監視回路６４は、モータ２２の回転方向をモータ電流Ｉｍに基づいて判定した（図３のＳ１２、Ｓ１５）。しかしながら、例えば、モータ２２の回転方向を判定する観点からすれば、これに限らない。例えば、監視回路６４は、スライドドア１４の位置を検出する位置センサの検出値を用いてモータ２２の回転方向を判定してもよい。
（Ｂ２−２−３．降圧回路６６）
上記実施形態では、モータ２２の動作電圧（電源電圧Ｖｂ）よりもＣＰＵ６０の動作電圧（ＣＰＵ動作電圧）が低かったため、降圧回路６６を設けた（図１）。しかしながら、例えば、モータ２２及びＣＰＵ６０の動作電圧が等しい場合、降圧回路６６を省略することができる。
上記実施形態では、モータ２２の動作電圧（電源電圧Ｖｂ）よりもＣＰＵ６０の動作電圧（ＣＰＵ動作電圧）が低かったため、降圧回路６６を設けた（図１）。しかしながら、例えば、モータ２２及びＣＰＵ６０の動作電圧が等しい場合、降圧回路６６を省略することができる。
（Ｂ２−２−４．バックアップ回路６８）
上記実施形態では、モータ電力線２６において、バックアップ回路６８を第１ヒューズ５０の下流側に接続した（図１）。しかしながら、例えば、バックアップ回路６８を介してモータ電力線２６とＣＰＵ電力線２８を接続する観点からすれば、これに限らない。例えば、モータ電力線２６において、バックアップ回路６８を第１ヒューズ５０の上流側に設けることも可能である。
上記実施形態では、モータ電力線２６において、バックアップ回路６８を第１ヒューズ５０の下流側に接続した（図１）。しかしながら、例えば、バックアップ回路６８を介してモータ電力線２６とＣＰＵ電力線２８を接続する観点からすれば、これに限らない。例えば、モータ電力線２６において、バックアップ回路６８を第１ヒューズ５０の上流側に設けることも可能である。
同様に、上記実施形態では、ＣＰＵ電力線２８において、バックアップ回路６８を第２ヒューズ５２の下流側に接続した（図１）。しかしながら、例えば、バックアップ回路６８を介してモータ電力線２６とＣＰＵ電力線２８を接続する観点からすれば、これに限らない。例えば、モータ電力線２６において、バックアップ回路６８を第２ヒューズ５２の上流側に設けることも可能である。
上記実施形態のバックアップ回路６８は、ＣＰＵ側スイッチ１３０、バイパス回路１３２（抵抗１３４を含む。）及びバックアップスイッチ１３６を有するものであった（図１）。しかしながら、例えば、バックアップ回路６８を介してモータ電力線２６とＣＰＵ電力線２８を接続する観点からすれば、これに限らない。例えば、ＣＰＵ６０からバックアップスイッチ１３６に対して直接駆動信号を入力する構成（ＣＰＵ側スイッチ１３０、バイパス回路１３２を省略した構成）も可能である。
上記実施形態では、バックアップ回路６８を設けた（図１）。しかしながら、例えば、第１リレー９４又は第２リレー９６のオン故障時に他方のリレーを駆動してモータ２２を停止させる点（図３のＳ１４、Ｓ１７）に着目すれば、バックアップ回路６８を省略することも可能である。この場合、本発明は、バックアップ制御装置に係るものというよりは、モータ監視装置又はモータ制御装置に係るものと言えるかもしれない。
（Ｂ２−２−５．第１キャパシタ７０及び第２キャパシタ７２）
上記実施形態では、２つのキャパシタ７０、７２を設けた（図１）。しかしながら、例えば、バックアップ回路６８の利用に焦点を当てれば、キャパシタ７０、７２の一方又は両方を省略することも可能である。
上記実施形態では、２つのキャパシタ７０、７２を設けた（図１）。しかしながら、例えば、バックアップ回路６８の利用に焦点を当てれば、キャパシタ７０、７２の一方又は両方を省略することも可能である。
（Ｂ２−３．第１スイッチ４０及び第２スイッチ４２）
上記実施形態において、第１スイッチ４０及び第２スイッチ４２は、ユーザにより操作可能なものであった。しかしながら、例えば、第１リレー９４及び第２リレー９６のオン故障を監視する観点からすれば、これに限らない。例えば、第１スイッチ４０及び第２スイッチ４２は、車両１０側で自動的にオンオフさせるものであってもよい。
上記実施形態において、第１スイッチ４０及び第２スイッチ４２は、ユーザにより操作可能なものであった。しかしながら、例えば、第１リレー９４及び第２リレー９６のオン故障を監視する観点からすれば、これに限らない。例えば、第１スイッチ４０及び第２スイッチ４２は、車両１０側で自動的にオンオフさせるものであってもよい。
１２…スライドドア開閉装置（バックアップ制御装置）
２０…電源 ２２…モータ
２６…モータ電力線 ２８…ＣＰＵ電力線（制御部電力線）
４０…第１操作スイッチ（第１スイッチ）
４２…第２操作スイッチ（第２スイッチ）
５０…第１ヒューズ ５２…第２ヒューズ
６０…ＣＰＵ（制御部） ６４…出力監視回路（監視部）
６６…降圧回路 ６８…バックアップ回路
７０…第１キャパシタ ７２…第２キャパシタ
９４…第１リレー ９６…第２リレー
２０…電源 ２２…モータ
２６…モータ電力線 ２８…ＣＰＵ電力線（制御部電力線）
４０…第１操作スイッチ（第１スイッチ）
４２…第２操作スイッチ（第２スイッチ）
５０…第１ヒューズ ５２…第２ヒューズ
６０…ＣＰＵ（制御部） ６４…出力監視回路（監視部）
６６…降圧回路 ６８…バックアップ回路
７０…第１キャパシタ ７２…第２キャパシタ
９４…第１リレー ９６…第２リレー
Claims (4)
- 電源と、
モータと、
前記モータを第１方向に回転させる第１リレーの起動と、前記モータを前記第１方向とは反対の第２方向に回転させる第２リレーの起動とを制御する制御部と、
前記第１リレー又は前記第２リレーが起動して前記電源と前記モータとが接続した際、前記モータへ電力を供給するモータ電力線と、
前記電源と前記制御部を接続して前記制御部に電力を供給する制御部電力線と、
前記第１リレー又は前記第２リレーにオン故障が発生した場合に、前記制御部によって起動されて前記モータ電力線から前記制御部電力線へと電力を供給するバックアップ回路と、
前記モータの回転方向を監視し、前記回転方向を前記制御部へ伝達する監視部と
を有し、
前記制御部は、
前記第１リレーを起動していないにも関わらず、前記モータが前記第１方向に回転している状態が前記監視部から伝達された場合、前記第２リレーを起動すると共に前記バックアップ回路を起動し、且つ、
前記第２リレーを起動していないにも関わらず、前記モータが前記第２方向に回転している状態が前記監視部から伝達された場合、前記第１リレーを起動すると共に、前記バックアップ回路を起動する
ことを特徴とするバックアップ制御装置。 - 請求項１に記載のバックアップ制御装置において、
前記モータ電力線には、第１ヒューズが配置され、
前記制御部電力線には、前記第１ヒューズよりも定格電流が小さい第２ヒューズが配置され、
前記バックアップ回路は、前記第１ヒューズの下流側又は上流側と前記第２ヒューズの下流側との間に接続される
ことを特徴とするバックアップ制御装置。 - 請求項２に記載のバックアップ制御装置において、
前記制御部電力線は、前記バックアップ回路と前記制御部の間で接地されたキャパシタを有する
ことを特徴とするバックアップ制御装置。 - 請求項３に記載のバックアップ制御装置において、
前記制御部電力線では、前記バックアップ回路と前記制御部の間に、前記制御部電力線の電圧を降圧する降圧回路が設けられ、
前記キャパシタは、前記降圧回路と前記制御部の間で接地される
ことを特徴とするバックアップ制御装置。
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