JP6926967B2 - Motor control unit - Google Patents
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Description
本発明はモーター制御装置に係り、特に、モーターの温度に応じてモーターを制御可能なモーター制御装置に関するものである。 The present invention relates to a motor control device, and more particularly to a motor control device capable of controlling a motor according to the temperature of the motor.
従来、モーターの焼損保護のために、モータハウジングにバイメタルやPTCといった保護素子を内蔵したものが知られている。例えば特許文献1に記載のモーター制御装置では、モーターの温度を検出するための温度センサを設け、モーターが異常発熱した場合には、モーターへの通電を停止して、モーターを保護する機構を設けている。
Conventionally, in order to protect a motor from burning, it is known that a protective element such as a bimetal or PTC is built in the motor housing. For example, in the motor control device described in
また、温度センサを不要とする構成として、例えば特許文献2には、モーターの回転速度、電源電圧からモーター温度を推定するモーター制御装置について開示されている。
Further, as a configuration that does not require a temperature sensor, for example,
しかしながら、特許文献2に記載の技術では、モーターの温度を推定するために、モーターを回転させる必要がある。すなわち、特許文献2に記載の技術では、モーターを動作させる前にモーターの温度を推定することができないため、モーターが高温の状態でモーターを動作させてしまう虞がある。
However, in the technique described in
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、温度センサを用いずに、モーターを停止させた状態からでもモーターの温度に応じた制御が可能なモーター制御装置を提供することにある。 The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a motor control device capable of controlling according to the temperature of a motor even when the motor is stopped without using a temperature sensor. To provide.
上記課題は、本発明に係るモーター制御装置によれば、モーターを制御するモーター制御装置であって、前記モーターの本動作時における前記モーターへの通電を実行する本通電制御部と、前記モーターの本動作前に、前記モーターへの予備通電を実行する予備通電制御部と、前記予備通電制御部により実行した予備通電に基づいて、前記モーターの温度に応じて変化する測定値を測定する測定部と、を備え、前記本通電制御部は、前記測定部による測定値に基づいて前記モーターへの通電を制御し、前記予備通電制御部は、前記モーターへの予備通電を複数回実行し、前記測定部は、複数回のそれぞれの予備通電における前記測定値を測定し、前記本通電制御部は、複数回のそれぞれの予備通電における前記測定値の平均値、最頻値、中央値の少なくともいずれかに基づいて前記モーターへの通電を制御することにより解決される。
こうすることで、モーターを実際に動作させることなく、モーターの温度状態を把握することができる。これにより、温度センサを用いずに、モーターを停止させた状態からでもモーターの温度に応じた制御が可能となる。
また、こうすることで、モーターの温度の推定精度を向上できる。
According to the motor control device according to the present invention, the above problem is a motor control device that controls a motor, the main energization control unit that executes energization of the motor during the main operation of the motor, and the motor. Before this operation, a pre-energization control unit that executes pre-energization of the motor and a measurement unit that measures a measured value that changes according to the temperature of the motor based on the pre-energization executed by the pre-energization control unit. The main energization control unit controls energization of the motor based on the value measured by the measurement unit , and the pre-energization control unit executes pre-energization of the motor a plurality of times. The measuring unit measures the measured value in each of the plurality of pre-energizations, and the main energization control unit measures at least one of the average value, the most frequent value, and the median value of the measured values in each of the plurality of pre-energizations. This is solved by controlling the energization of the motor based on the above.
By doing so, it is possible to grasp the temperature state of the motor without actually operating the motor. As a result, it is possible to control according to the temperature of the motor even when the motor is stopped without using the temperature sensor.
Further, by doing so, the accuracy of estimating the temperature of the motor can be improved.
上記のモーター制御装置において、前記測定値に基づいて前記モーターの温度を推定する温度推定部を備え、前記本通電制御部は、前記温度推定部により推定された温度に基づいて前記モーターへの通電を制御すると好適である。
こうすることで、温度センサを設けない場合においても、モーターの温度を推定できる。これにより、モーターの推定温度に応じてモーターを制御することができる。
The motor control device includes a temperature estimation unit that estimates the temperature of the motor based on the measured value, and the main energization control unit energizes the motor based on the temperature estimated by the temperature estimation unit. It is preferable to control.
By doing so, the temperature of the motor can be estimated even when the temperature sensor is not provided. This makes it possible to control the motor according to the estimated temperature of the motor.
上記のモーター制御装置において、前記本通電制御部は、前記温度推定部により推定された温度が所定の温度を超える場合に、前記モーターへの通電を制限すると好適である。
こうすることで、モーターの過熱を防止することできる。これにより、モーターを安定動作させることができる。
In the above motor control device, it is preferable that the main energization control unit limits energization to the motor when the temperature estimated by the temperature estimation unit exceeds a predetermined temperature.
By doing so, it is possible to prevent the motor from overheating. As a result, the motor can be operated stably.
上記のモーター制御装置において、前記測定部は、前記測定値として、前記モーターの電流値及び電圧値を測定し、前記本通電制御部は、前記電流値及び前記電圧値に基づいて算出した抵抗値が、所定の抵抗値を超える場合に前記モーターへの通電を制限すると好適である。
こうすることで、簡易に測定可能な測定値に基づいて、モーターの温度に応じた制御が可能になる。
In the above motor control device, the measuring unit measures the current value and the voltage value of the motor as the measured values, and the main energization control unit measures the resistance value calculated based on the current value and the voltage value. However, it is preferable to limit the energization of the motor when the resistance value exceeds a predetermined value.
By doing so, it becomes possible to control according to the temperature of the motor based on the measured value that can be easily measured.
上記のモーター制御装置において、前記予備通電制御部は、前記モーターの回転量が所定角度未満となるように予備通電を実行すると好適である。
こうすることで、モーターの回転量を抑えたままモーターの温度の推定できる。これにより、モーターの温度の推定のために、モーターをさらに発熱させてしまうことを防止できる。
In the above motor control device, it is preferable that the pre-energization control unit executes pre-energization so that the rotation amount of the motor is less than a predetermined angle.
By doing so, the temperature of the motor can be estimated while suppressing the amount of rotation of the motor. This makes it possible to prevent the motor from further generating heat in order to estimate the temperature of the motor.
上記のモーター制御装置において、前記モーターの動作を指示するための操作スイッチを備え、前記予備通電制御部は、前記操作スイッチの操作をトリガーとして、前記予備通電を実行すると好適である。
こうすることで、モーターの動作直前に予備通電を実行することができる。これにより、モーターの動作直前の温度に応じてモーターを制御することができる。
It is preferable that the motor control device includes an operation switch for instructing the operation of the motor, and the pre-energization control unit executes the pre-energization by using the operation of the operation switch as a trigger.
By doing so, the pre-energization can be executed immediately before the operation of the motor. As a result, the motor can be controlled according to the temperature immediately before the operation of the motor.
上記のモーター制御装置において、前記モーターは、車両に備えられる開閉部材の開閉を切り替えるために駆動すると好適である。
こうすることで、車両の開閉部材の開閉を切り替えるためのモーターを、モーターの温度に応じて制御できる。これにより、車両の開閉部材の開閉を切り替えるためのモーターを安定動作させることができる。
In the above-mentioned motor control device, it is preferable that the motor is driven to switch the opening and closing of the opening / closing member provided in the vehicle.
By doing so, the motor for switching the opening and closing of the opening / closing member of the vehicle can be controlled according to the temperature of the motor. As a result, the motor for switching the opening and closing of the opening / closing member of the vehicle can be stably operated.
本発明によれば、温度センサを用いずに、モーターを停止させた状態からでもモーターの温度に応じた制御が可能となる。 According to the present invention, it is possible to control according to the temperature of the motor even when the motor is stopped without using the temperature sensor.
以下、図1乃至図11に基づき、本発明の実施形態について説明する。
なお、以下に説明する構成は本発明を限定するものでなく、本発明の趣旨の範囲内で種々改変することができるものである。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 11.
The configuration described below does not limit the present invention, and can be variously modified within the scope of the gist of the present invention.
<パワーウインドウ装置1の構成>
以下に本発明の一実施形態に係るモーター制御装置10を備えるパワーウインドウ装置1について説明する。
図1に示されるように、パワーウインドウ装置1は、車両のドア3に配設される移動部材としてのウインドウガラス4をモーター5の回転駆動により昇降(開閉)作動させるものである。パワーウインドウ装置1は、ウインドウガラス4を開閉駆動する昇降機構2と、昇降機構2の作動を制御するためのモーター制御装置10と、乗員が作動を指令するための操作スイッチ24を備える。
<Configuration of
The
As shown in FIG. 1, the
本例では、ウインドウガラス4は不図示のレールに沿って上方の全閉位置と下方の全開位置との間を昇降動作する。
本例の昇降機構2は、ドア3に固定された減速機構を有するモーター5と、モーター5に駆動される扇形状のギヤ6aを備えた昇降アーム6と、昇降アーム6とクロスして枢支される従動アーム7と、ドア3に固定された固定チャンネル8およびウインドウガラス4と一体のガラス側チャンネル9とを主要な構成要素とする。
In this example, the
The
本例のモーター5は、モーター制御装置10の制御に応じて電源21から電力供給を受けることにより、回転子の巻線に通電され、これにより回転子とマグネットを有する固定子との間で磁気吸引作用が生じて回転子が正逆回転するように構成されている。本例の昇降機構2では、モーター5の回動に応じて昇降アーム6および従動アーム7が揺動すると、これらの各端部が固定チャンネル8及びガラス側チャンネル9により摺動規制を受け、Xリンクとして駆動し、ウインドウガラス4を昇降作動させる。
The
<<モーター制御装置10のハードウェア構成>>
次に、図2に基づいてモーター5を制御するモーター制御装置10のハードウェア構成について説明する。なお、図2に示す例においては、モーター5はブラシ付きモーターとする。
<< Hardware configuration of
Next, the hardware configuration of the
図2に示されるように、モーター制御装置10は、電源21、リレー回路22、電流センサ23、操作スイッチ24及び制御部30を備える。
操作スイッチ24は、モーター5の動作を指示するための操作部である。具体的には、操作スイッチ24は、昇降機構2によりウインドウガラス4を開閉させるための操作を行うためのものである。より具体的には、操作スイッチ24は、ウインドウガラス4の開操作、閉操作をそれぞれ指示するための上昇スイッチ24A及び下降スイッチ24Bを備える。
As shown in FIG. 2, the
The
電源21は、直流電源である。具体的には、電源21は、車両に搭載されるバッテリーである。
The
リレー回路22は、第1スイッチ22A及び第2スイッチ22Bを備え、制御部30の制御に応じて第1スイッチ22A及び第2スイッチ22Bのオンとオフを切り替える回路である。
リレー回路22は、電源21及びモーター5を接続する回路であり、第1スイッチ22Aと第2スイッチ22Bのオンとオフの切り替えに応じて、電源21とモーター5の導通を制御するとともに、モーター5の正回転と逆回転とを制御する。
The
The
例えば、制御部30は、上昇スイッチ24Aと下降スイッチ24Bのいずれもオフである場合には、第1スイッチ22Aと第2スイッチ22Bの両方をオフとして、電源21からモーター5に電流を流さないようにする。この場合には、モーター5は動作しない。
For example, when both the ascending
また例えば、制御部30は、上昇スイッチ24Aがオンである場合には、第1スイッチ22Aのみをオンに切り替えて、電源21から第1スイッチ22A、モーター5、第2スイッチ22Bの順に電流を流すようにして、モーター5を動作させる。なお、第1スイッチ22A、モーター5、第2スイッチ22Bの順に電流を流す向きを順方向とし、この際のモーター5の回転方向を正回転とする。そして、モーター5が正回転する場合において、昇降機構2はウインドウガラス4を上昇させるように作動する。
Further, for example, when the ascending
また例えば、制御部30は、下降スイッチ24Bがオンである場合には、第2スイッチ22Bのみをオンに切り替えて、電源21から第2スイッチ22B、モーター5、第1スイッチ22Aの順に電流を流すようにして、モーター5を動作させる。なお、第2スイッチ22B、モーター5、第1スイッチ22Aの順に電流を流す向きを逆方向とし、この際のモーター5の回転方向を逆回転とする。そして、モーター5が逆回転する場合において、昇降機構2はウインドウガラス4を下降させるように作動する。
Further, for example, when the
電流センサ23は、モーター5に流れる電流値を検出する素子である。具体的には、電流センサ23は、モーター5に対して直列に接続され、モーター5に流れる電流を検出可能となっている。そして、電流センサ23により検出された電流値は、制御部30に出力される。
The
操作スイッチ24は、上昇スイッチ24A及び下降スイッチ24Bを備える。
上述したように、上昇スイッチ24Aをオンにしている間に、制御部30は、ウインドウガラス4が上昇するようにモーター5を動作させる。
そして、下降スイッチ24Bをオンにしている間に、制御部30は、ウインドウガラス4が下降するようにモーター5を動作させる。
The
As described above, while the ascending
Then, while the lowering
制御部30は、モーター5の動作を制御するコントローラである。本例においては、制御部30はリレー回路22を制御することで、モーター5の動作を制御する。
制御部30は、ハードウェア構成として、プロセッサ31、メモリ32及び入出力ポート33を備える。
The
The
プロセッサ31は、プログラムに記述された命令セットを実行するためのハードウェア(例えばCPU)である。そして、プロセッサ31は、メモリ32に記憶されるプログラムやデータに基づいて各種の演算処理を実行するとともに、モーター制御装置10を制御する。
メモリ32は、各種のプログラムやデータを記憶する。また、メモリ32は、プロセッサ31のワークメモリとしても用いられる。
入出力ポート33は、電源21、リレー回路22、電流センサ23、上昇スイッチ24A、下降スイッチ24Bと接続する。これにより、制御部30は、電源21の電源電圧の検出、リレー回路22の制御、モーター5の電流値、電圧値の測定等が可能となる。
The
The
The input /
<<モーター制御装置10による制御の概要>>
次に、図3乃至図5を参照しながら、モーター制御装置10によるモーター5の制御の概要について説明する。
<< Overview of control by
Next, an outline of control of the
図3には、モーター5の温度と、モーター5の抵抗値との関係を示した。図3に示されるように、モーター5は温度に応じて抵抗値が変化する。具体的には、モーター5は、温度が上昇するにつれて、抵抗値も上昇する。ここで、モーター5の動作制限温度をT0とすると、図3に示される関係から、動作制限温度T0に対応するモーター5の抵抗値R0が定まる。また、動作制限温度とは、モーター5の動作を制限させる閾値となる温度であり、動作制限温度を超えた場合にはモーター5への電流供給を停止して、モーター5の動作を停止させる。そして、上記の動作制限温度に対応する抵抗値R0を動作制限抵抗値とする。
なお、図3に示されるモーター5の温度と抵抗値の関係を示すデータは、数式又はテーブルとしてメモリ32に記憶されることとしてよい。さらに、上記のT0及びR0のデータについてもメモリ32に記憶されることとしてよい。
FIG. 3 shows the relationship between the temperature of the
The data showing the relationship between the temperature of the
ここで、図4及び図5を参照しながら、操作スイッチ24が操作され、上昇スイッチ24A又は下降スイッチ24Bがオンされた場合のモーター制御装置10の処理の概要について説明する。
なお、図4は、モーター5の温度が動作制限温度を超えていない場合の処理、図5はモーター5の温度が動作制限温度を超えている場合の処理に対応する。
Here, with reference to FIGS. 4 and 5, an outline of processing of the
Note that FIG. 4 corresponds to a process when the temperature of the
図4において(a)にはモーター5の電圧値の推移を、(b)にはモーター5の電流値の推移を、(c)にはモーター5の抵抗値の推移を示している。
ここで、制御部30は、上昇スイッチ24A(又は下降スイッチ24B)の操作を検出すると、まず第1スイッチ22A(又は第2スイッチ22B)を僅かな時間だけオンに切り替えて、モーター5に通電する。具体的には、第1スイッチ22A(又は第2スイッチ22B)を例えば30ms程度だけオンとすることにより実行される。そして、上記の通電処理は、モーター5の回転量が微小な範囲に留まる程度のものとし、この通電を予備通電と称する。
In FIG. 4, (a) shows the transition of the voltage value of the
Here, when the
そして、制御部30は、予備通電時のモーター5の電圧値及び電力値に基づいて、モーター5の抵抗値を算出する。そして、制御部30は、上記算出したモーター5の抵抗値が、動作制限抵抗値R0以下である場合には、モーター5の温度が正常範囲にあると判定し、リレー回路22の第1スイッチ22A(又は第2スイッチ22B)をオンに切り替えてモーター5を動作させるように通電する。この通電処理は、モーター5を動作させるためのものであり、本通電と称する。
Then, the
一方で、図5に示されるように、予備通電により測定されたモーター5の電圧値及び電流値に基づいて算出された抵抗値が、動作制限抵抗値R0を超える場合には、制御部30は、モーター5の温度が正常範囲にないと判定し、リレー回路22の第1スイッチ22A及び第2スイッチ22Bをオフに維持して、モーター5を動作させないように制御する。すなわち、モーター5の温度が正常範囲内にないと判定した場合には、制御部30は、モーター5への本通電を制限する。
On the other hand, as shown in FIG. 5, when the resistance value calculated based on the voltage value and the current value of the
<<モーター制御装置10に備えられる機能>>
以上の処理を実現するためにモーター制御装置10に備えられる機能について説明する。
図6には、モーター制御装置10の機能ブロック図を示した。図6に示されるように、モーター制御装置10は、機能として、予備通電制御部11、測定部12、温度推定部13及び本通電制御部14を備える。
モーター制御装置10に備えられる上記の各部の機能は、プロセッサ31が、メモリ32に記憶されるプログラム及びデータに基づいて制御部30の各部を制御することにより実現されるものである。
以下、モーター制御装置10に備えられる上記の各部の機能の詳細について説明する。
<< Functions provided in the
The function provided in the
FIG. 6 shows a functional block diagram of the
The functions of the above-mentioned parts provided in the
Hereinafter, the details of the functions of the above-mentioned parts provided in the
[予備通電制御部11の説明]
予備通電制御部11は、モーター5の本動作前に、モーター5への予備通電を実行する。予備通電制御部11は、主に、モーター制御装置10の制御部30、操作スイッチ24、リレー回路22により実現される。
[Explanation of standby energization control unit 11]
The
上記の「本動作」とは、モーター5の回転量を所定角度以上に回転させることである。ここで、モーター5の回転量とは、モーター5の回転子の回転角度である。例えば、昇降機構2を駆動させて、ウインドウガラス4を移動させるようにモーター5を動作させることが上記の「本動作」に相当する。
そして、モーター5を本動作させるために、モーター5に通電することを「本通電」と称する。具体的には、「本通電」とは、モーター5に対して所定時間以上継続して通電することをいう。例えば、上記の「所定時間」は、予備通電における通電時間よりも長い時間とする。
The above-mentioned "main operation" is to rotate the amount of rotation of the
Then, energizing the
一方で、「予備通電」は、モーター5を本動作させる前にモーター5の温度を推定するために行われるものである。具体的には、「予備通電」とは、「本通電」の前に実行される、モーター5の動作を微小に抑える程度の通電のことをいう。換言すれば、「予備通電」とは、モーター5の回転量が所定角度未満となるような時間だけモーター5に通電することをいう。
より具体的には、予備通電制御部11は、操作スイッチ24がオン操作を受け付けたことをトリガーとして上記の予備通電を実行する。すなわち、予備通電制御部11は、操作スイッチ24がオン操作を受け付けた後に、リレー回路22を制御して、モーター5に微小時間(例えば30m秒)だけ通電するようにする。なお、上記の微小時間は、モーター5の回転量が所定角度未満となる程度の時間としてモーター5について予め定めることとしてよい。
なお、上記の「所定角度」とは、任意に定めることが可能であるが、例えば360度以下とする。これにより、予備通電制御部11は、予備通電によりモーター5が一回転しない程度の微小動作を行わせることができる。
On the other hand, the "preliminary energization" is performed to estimate the temperature of the
More specifically, the
The above-mentioned "predetermined angle" can be arbitrarily determined, but is, for example, 360 degrees or less. As a result, the
また、予備通電制御部11は、モーター5への予備通電を複数回実行することとしてよい。
すなわち、予備通電制御部11は、操作スイッチ24がオン操作を受け付けた後に、予備通電を複数回繰り返して実行することとしてよい。この際、予備通電の間隔は、一定時間(例えば30m秒)だけ空けることとしてよい。
Further, the preliminary
That is, the
[測定部12の説明]
測定部12は、予備通電制御部11により実行した予備通電に基づいて、モーター5の温度に応じて変化する測定値を測定する。
測定部12は、主にモーター制御装置10の制御部30、電流センサ23により実現される。
[Explanation of measurement unit 12]
The measuring
The measuring
「測定値」とは、予備通電の実行によりモーター制御装置10を構成する電気回路から測定可能な電気的特性に関する値であって、モーター5の温度に相関する値である。具体的には、測定部12は、測定値として、モーター5の電流値及び電圧値を測定する。また、モーター5の電流値及び電圧値から得られるモーター5の抵抗値も上記の「測定値」に相当する。
なお、「予備通電に基づいて測定値を測定する」とは、モーター制御装置10において予備通電を実行したことにより測定可能な測定値を測定することである。
The "measured value" is a value related to electrical characteristics that can be measured from an electric circuit constituting the
In addition, "measuring the measured value based on the pre-energization" means measuring the measured value that can be measured by executing the pre-energization in the
具体的には、測定部12は、予備通電によりモーター5に流れる電流値を電流センサ23により測定する。なお、予備通電時のモーター5の電圧値は、制御部30により測定可能である。
Specifically, the measuring
また、予備通電制御部11により予備通電が複数回実行された場合には、測定部12は、複数回のそれぞれの予備通電についての測定値を測定する。
そして、予備通電制御部11は、予備通電により測定された測定値を、メモリ32に記憶することとしてよい。
Further, when the preliminary energization is executed a plurality of times by the
Then, the
[温度推定部13の説明]
温度推定部13は、測定値に基づいてモーター5の温度を推定する。
温度推定部13は、主にモーター制御装置10の制御部30により実現される。
[Explanation of temperature estimation unit 13]
The
The
具体的には、プロセッサ31は、測定部12により測定された測定値がモーター5の電流値と電圧値である場合には、以下のようにモーター5の温度を推定する。
まず、プロセッサ31は、モーター5の電流値と電圧値からモーター5の抵抗値を演算する。そして、プロセッサ31は、メモリ32に記憶される図3に示す抵抗値と温度との関係を示すデータに基づいて、対応する温度を特定する。これにより、モーター5の温度の推定が行われる。
Specifically, when the measured values measured by the measuring
First, the
そして、温度推定部13は、推定したモーター5の温度を本通電制御部14に出力する。なお、温度推定部13によりモーター5の温度の推定は、必ずしも実行しなくとも良い。例えば、温度推定部13によりモーター5の温度を推定しない場合には、測定部12により測定した測定値を本通電制御部14に出力するようにする。
Then, the
[本通電制御部14の説明]
本通電制御部14は、モーター5の本動作時におけるモーター5への通電を実行する。
また、本通電制御部14は、測定部12による測定値に基づいてモーターへの通電を制御する。
具体的には、本通電制御部14は、測定部12による測定値に基づいてモーター5への通電の量を制御する。ここで、モーター5への通電の量を制御することには、モーター5への通電を制限すること、すなわちモーター5への通電を行わないこと、又はモーター5を低出力で動作させるようにモーター5への供給電流を抑えることが含まれる。
[Explanation of main energization control unit 14]
The main
Further, the main
Specifically, the main
例えば、温度推定部13によるモーター5の温度の推定を行った場合には、本通電制御部14は、温度推定部13により推定された温度に基づいてモーター5への通電を制御する。
具体的には、本通電制御部14は、温度推定部13により推定された温度が所定の温度を超える場合に、モーター5への通電を制限する。
ここで「所定の温度」とは、モーター5について予め定められた動作制限温度である。動作制限温度は、メモリ32に予め記憶しておくこととしてよい。
For example, when the
Specifically, the main
Here, the "predetermined temperature" is a predetermined operation limit temperature for the
また例えば、温度推定部13によるモーター5の温度の推定を行わない場合には、本通電制御部14は、測定部12により測定された電流値及び電圧値に基づいて算出した抵抗値が、所定の抵抗値を超える場合にモーター5への通電を制限する。
「所定の抵抗値」とは、モーター5について予め定められた動作制限抵抗値である。動作制限抵抗値は、図3に示されるモーター5の温度と抵抗値の関係において、上記の動作制限温度に対応する抵抗値である。そして、動作制限抵抗値は、メモリ32に予め記憶しておくこととしてよい。
Further, for example, when the temperature of the
The “predetermined resistance value” is a predetermined operation limiting resistance value for the
また、予備通電制御部11により複数回の予備通電が実行された場合には、本通電制御部14は、複数回のそれぞれの予備通電について測定部12により測定された測定値の平均値、最頻値、中央値の少なくともいずれかに基づいてモーター5への通電を制御することとしてよい。
具体的には、本通電制御部14は、複数回のそれぞれの予備通電について測定されたモーター5の抵抗値の平均値を算出し、平均値が所定の抵抗値を超える場合にモーター5への通電を制限することとしてよい。
また、本通電制御部14は、複数回のそれぞれの予備通電について測定されたモーター5の抵抗値のうち最頻値を決定し、最頻値が所定の抵抗値を超える場合にモーター5への通電を制限することとしてよい。
また、本通電制御部14は、複数回のそれぞれの予備通電について測定されたモーター5の抵抗値のうち中央値を決定し、中央値が所定の抵抗値を超える場合にモーター5への通電を制限することとしてよい。
Further, when the preliminary
Specifically, the main
Further, the main
Further, the main
なお、本通電制御部14は、複数回の予備通電について測定部12により測定された測定値の平均値、最頻値、中央値に限らず、その他の統計値に基づいてモーター5への通電を制御してもよい。この際、本通電制御部14は、複数回の予備通電について測定部12により測定された測定値のうちから、異常値を除外して、上記の統計値を得るようにしてもよい。
The main
<モーター制御装置10による制御フロー>
次に、図7及び図8を参照しながら、モーター制御装置10により実行されるモーター5の制御処理について説明する。
<Control flow by
Next, the control process of the
<<第1の例>>
まず、図7に示すフロー図に基づいて、モーター制御装置10によるモーター制御処理の第1の例について説明する。第1の例では、モーター制御装置10は、モーター5の本動作前に予備通電を1回実行して、予備通電の際に測定された測定値に基づいて本通電を制御することとする。
<< First example >>
First, a first example of the motor control process by the
図7に示されるように、モーター制御装置10は、パワースイッチとしての操作スイッチ24がオンされた場合に(S1:Yes)、S2に進む。なお、S1において操作スイッチ24がオンされない場合には(S1:No)、モーター制御装置10はそのまま処理を終了する。
As shown in FIG. 7, the
S2では、モーター制御装置10は、リレー回路22を制御して、モーター5に対して予備通電を開始する(S2)。ここで、モーター制御装置10は、電流センサ23により検出されるモーター5の電流値、モーター5の電圧値を測定し、電流値及び電圧値に基づいてモーター5の抵抗値を演算する(S3)。
In S2, the
S2で予備通電を開始してから所定時間(例えば30m秒)が経過すると、モーター制御装置10は、リレー回路22を制御してモーター5への予備通電を停止する(S4)。
When a predetermined time (for example, 30 msec) has elapsed since the pre-energization was started in S2, the
S3で演算した抵抗値が閾値としての動作制限抵抗値R0以下である場合には(S5:Yes)、モーター制御装置10は、リレー回路22を制御して、モーター5を動作させるための本通電を開始する(S6)。
When the resistance value calculated in S3 is the operation limiting resistance value R 0 or less as a threshold value (S5: Yes), the
そして、モーター制御装置10は、操作スイッチ24がオフに切り替わらない場合には(S7:No)、本通電を継続し、操作スイッチ24がオフに切り替わった場合には(S7:Yes)、リレー回路22を制御して、モーター5への本通電を停止する(S8)。
Then, the
また、S5において、S3で演算した抵抗値が閾値としての動作制限抵抗値R0より大きい場合には(S5:No)、モーター制御装置10は、モーター5への本通電を制限して(S9)、モーター5を動作させないように制御する。なお、この場合におけるモーター5への本通電を制限するとは、モーター制御装置10がリレー回路22を制御して、電源21からモーター5に電流が流れないようにすることである。
以上がモーター制御装置10によるモーター5の動作制御処理の第1の例についての説明である。
Further, in S5, when the resistance value calculated in S3 is larger than the operation limiting resistance value R0 as a threshold value (S5: No), the
The above is the description of the first example of the operation control process of the
<<第2の例>>
次に、図8に示すフロー図に基づいて、モーター制御装置10によるモーター制御処理の第2の例について説明する。第2の例では、モーター制御装置10は、モーター5の本動作前に予備通電を複数回(ここではN回)実行して、予備通電の際に測定された測定値に基づいて本通電を制御することとする。なお、上記のNは2以上の整数とする。
<< Second example >>
Next, a second example of the motor control process by the
図8に示されるように、モーター制御装置10は、パワースイッチとしての操作スイッチ24がオンされた場合に(S11:Yes)、S12に進む。なお、S11において操作スイッチ24がオンされない場合には(S11:No)、モーター制御装置10はそのまま処理を終了する。
As shown in FIG. 8, the
S12では、モーター制御装置10は、まず変数iを1に初期化してから(S12)、リレー回路22を制御して、モーター5に対して第i回目の予備通電を開始する(S13)。ここで、モーター制御装置10は、電流センサ23により検出されるモーター5の電流値、モーター5の電圧値を測定し、電流値及び電圧値に基づいてモーター5の抵抗値Riを演算する(S14)。
In S12, the
S13で第i回目の予備通電を開始してから所定時間(例えば30m秒)が経過すると、モーター制御装置10は、リレー回路22を制御してモーター5への第i回目の予備通電を停止する(S15)。
When a predetermined time (for example, 30 msec) has elapsed since the i-th pre-energization was started in S13, the
そして、変数iがNに達していない場合には(S16:No)、モーター制御装置10は変数iに1を加算した後に(S17)、S13に戻る。
また、変数iがNに達した場合には(S16:Yes)、モーター制御装置10は第1回目〜第N回目の予備通電によりそれぞれ測定した抵抗値R1〜RNの平均値(RA)を演算する(S18)。
Then, when the variable i has not reached N (S16: No), the
Further, if the variable i has reached N (S16: Yes), the
S18で演算した抵抗値RAが閾値としての動作制限抵抗値R0以下の場合には(S19:Yes)、モーター制御装置10は、リレー回路22を制御して、モーター5を動作させるための本通電を開始する(S20)。
When the resistance value RA calculated in S18 is the operation limiting resistance value R 0 or less as a threshold value (S19: Yes), the
そして、モーター制御装置10は、操作スイッチ24がオフに切り替わらない場合には(S21:No)、本通電を継続し、操作スイッチ24がオフに切り替わった場合には(S21:Yes)、リレー回路22を制御して、モーター5への本通電を停止する(22)。
Then, the
また、S19において、S18で演算した抵抗値が閾値としての動作制限抵抗値R0より大きい場合には(S19:No)、モーター制御装置10は、モーター5への本通電を制限して(S23)、モーター5を動作させないように制御する。なお、この場合におけるモーター5への本通電を制限するとは、モーター制御装置10がリレー回路22を制御して、電源21からモーター5に電流が流れないようにすることである。
以上がモーター制御装置10によるモーター5の動作制御処理の第2の例についての説明である。
以上説明したモーター制御装置10によるモーター5の動作制御処理によれば、モーター5の本動作前に、モーター5の温度に相関する測定値を測定し、測定値に応じてモーター5を制御することができる。これにより、モーター5の温度が動作制限温度を超える場合にモーター5を動作させることを抑制できる。そのため、モーター5が高温である状況で動作させることを抑制できる。
Further, in S19, when the resistance value calculated in S18 is larger than the operation limiting resistance value R 0 as a threshold value (S19: No), the
The above is the description of the second example of the operation control process of the
According to the operation control process of the
<その他の実施形態>
以下に、モーター制御装置10の第1〜第3の変形例について図9〜図11を参照しながら説明する。
<Other Embodiments>
Hereinafter, the first to third modifications of the
<<第1の変形例>>
まず、図9に基づいて、第1の変形例に係るモーター制御装置10Aについて説明する。図9には、モーター制御装置10Aの回路構成を示した。なお、第1の変形例に係るモーター制御装置10Aでは、モーター5はブラシ付きモーターとする。
<< First variant >>
First, the
図9に示されるように、モーター制御装置10Aは、モーター制御装置10と比較して、モーター5の出力を制御するためのFET25が追加されている点で相違し、その他の点では共通する。このFET25は、パルス幅変調用のスイッチング素子である。
このように、本発明の一実施形態に係るモーター制御装置10Aは、パルス幅変調用のFET25を備える。そして、モーター制御装置10Aにおいても、モーター制御装置10と同様に制御可能である。
As shown in FIG. 9, the
As described above, the
<<第2の変形例>>
次に、図10に基づいて、第2の変形例に係るモーター制御装置10Bについて説明する。図10には、モーター制御装置10Bの回路構成を示した。なお、第2の変形例に係るモーター制御装置10Bでは、モーター5はブラシ付きモーターとする。
<< Second variant >>
Next, the
図10に示されるように、モーター制御装置10Bは、モーター制御装置10と比較して、リレー回路22に代えて、4つのFET26からなるHブリッジ駆動回路を設けた点で相違し、その他の点では共通する。
モーター制御装置10Bでは、4つのFET26を制御することにより、モーター制御装置10Aと同様にモーター5の出力を制御可能となる。
このように、本発明の一実施形態に係るモーター制御装置10Bは、リレー回路22に代えてHブリッジ駆動回路を備えるようにする。そして、モーター制御装置10Bにおいても、モーター制御装置10と同様に制御可能である。
As shown in FIG. 10, the
By controlling the four
As described above, the
<<第3の変形例>>
最後に、図11に基づいて、第3の変形例に係るモーター制御装置10Cについて説明する。図11には、モーター制御装置10Cの回路構成を示した。なお、第3の変形例に係るモーター制御装置10Cでは、モーター5はブラシレスモーターとする。
<< Third variant >>
Finally, the
図11に示されるように、モーター制御装置10Cは、モーター制御装置10と比較して、リレー回路22に代えて、6つのFET27からなる3相ブリッジ駆動回路を設けた点で相違し、その他の点では共通する。
モーター制御装置10Cでは、6つのFET27を制御することにより、モーター制御装置10Aと同様にモーター5の出力を制御可能となる。
このように、本発明の一実施形態に係るモーター制御装置10Cは、リレー回路22に代えて3相ブリッジ駆動回路を備えるようにする。そして、モーター制御装置10Cにおいても、モーター制御装置10と同様に制御可能である。
As shown in FIG. 11, the
By controlling the six
As described above, the
本発明は上記の実施形態に限られるものではなく、その他の回路構成にも適用可能である。また、上記の実施形態では、本発明をパワーウインドウ装置1に適用した例を示したが、これに限らず、モーターを有する装置全般に適用することができる。
例えば、本発明は、ウインドウガラスの開閉以外にも、車両のサンルーフ、スライドドアの開閉や、車両のシートを移動させるためのモーターの制御にも適用可能である。
The present invention is not limited to the above embodiment, and can be applied to other circuit configurations. Further, in the above embodiment, an example in which the present invention is applied to the
For example, the present invention can be applied not only to the opening and closing of window glass, but also to the opening and closing of vehicle sunroofs and sliding doors, and the control of motors for moving vehicle seats.
<まとめ>
本実施形態に係るモーター制御装置10は、モーター5を制御する。モーター制御装置10は、モーター5の本動作時におけるモーター5への通電を実行する本通電制御部14と、モーター5の本動作前に、モーター5への予備通電を実行する予備通電制御部11と、予備通電制御部11により実行した予備通電に基づいて、モーター5の温度に応じて変化する測定値を測定する測定部12と、を備える。本通電制御部14は、測定部12による測定値に基づいてモーター5への通電を制御する。
モーター制御装置10によれば、モーター5を実際に動作させることなく、モーター5の温度状態を把握することができる。これにより、モーター制御装置10によれば、温度センサを用いずに、モーター5を停止させた状態からでもモーター5の温度に応じた制御が可能となる。
<Summary>
The
According to the
また、モーター制御装置10は、測定値に基づいてモーター5の温度を推定する温度推定部13を備え、本通電制御部14は、温度推定部13により推定された温度に基づいてモーターへの通電を制御する。
こうすることで、温度センサを設けない場合においても、モーター5の温度を推定できる。これにより、モーター5の推定温度に応じてモーター5を制御することができる。
Further, the
By doing so, the temperature of the
また、モーター制御装置10では、本通電制御部14は、温度推定部13により推定された温度が所定の温度を超える場合に、モーター5への通電を制限する。
こうすることで、モーター5の過熱を防止することできる。これにより、モーター5を安定動作させることができる。
Further, in the
By doing so, it is possible to prevent the
また、モーター制御装置10では、測定部12は、測定値として、モーター5の電流値及び電圧値を測定し、本通電制御部14は、電流値及び電圧値に基づいて算出した抵抗値が、所定の抵抗値を超える場合にモーター5への通電を制限する。
こうすることで、簡易に測定可能な測定値に基づいて、モーター5の温度に応じた制御が可能になる。
Further, in the
By doing so, it becomes possible to control according to the temperature of the
また、モーター制御装置10では、予備通電制御部11は、モーター5の回転量が所定角度未満となるように予備通電を実行する。
こうすることで、モーター5の温度の推定を、モーター5の回転量を抑えたまま実行できる。これにより、モーター5の温度の推定のために、モーター5をさらに発熱させてしまうことを防止できる。
Further, in the
By doing so, it is possible to estimate the temperature of the
また、モーター制御装置10では、予備通電制御部11は、モーター5への予備通電を複数回実行する。測定部12は、複数回のそれぞれの予備通電における測定値を測定し、本通電制御部14は、複数回のそれぞれの予備通電における測定値の平均値、最頻値、中央値の少なくともいずれかに基づいてモーター5への通電を制御する。
こうすることで、モーター5の温度の推定精度を向上できる。
Further, in the
By doing so, the accuracy of estimating the temperature of the
また、モーター制御装置10は、モーター5の動作を指示するための操作スイッチ24を備え、予備通電制御部11は、操作スイッチ24の操作をトリガーとして、予備通電を実行する。
こうすることで、モーター5の動作直前に予備通電を実行することができる。これにより、モーター5の動作直前の温度に応じてモーター5を制御することができる。
Further, the
By doing so, the preliminary energization can be executed immediately before the operation of the
また、モーター制御装置10では、モーター5は、車両に備えられるウインドウガラス4(開閉部材の一例)の開閉を切り替えるために駆動する。
こうすることで、車両のウインドウガラス4の開閉を切り替えるためのモーター5を、モーター5の温度に応じて制御できる。これにより、車両のウインドウガラス4の開閉を切り替えるためのモーター5を安定動作させることができる。
Further, in the
By doing so, the
1 パワーウインドウ装置
2 昇降機構
3 ドア
4 ウインドウガラス(開閉部材)
5 モーター
6 昇降アーム
6a ギヤ
7 従動アーム
8 固定チャンネル
9 ガラス側チャンネル
10 モーター制御装置
10A モーター制御装置
10B モーター制御装置
10C モーター制御装置
11 予備通電制御部
12 測定部
13 温度推定部
14 本通電制御部
21 電源
22 リレー回路
22A 第1スイッチ
22B 第2スイッチ
23 電流センサ
24 操作スイッチ
24A 上昇スイッチ
24B 下降スイッチ
25 FET
26 FET
27 FET
30 制御部
31 プロセッサ
32 メモリ
33 入出力ポート
1
5 Motor 6
26 FET
27 FET
30
Claims (7)
前記モーターの本動作時における前記モーターへの通電を実行する本通電制御部と、
前記モーターの本動作前に、前記モーターへの予備通電を実行する予備通電制御部と、
前記予備通電制御部により実行した予備通電に基づいて、前記モーターの温度に応じて変化する測定値を測定する測定部と、を備え、
前記本通電制御部は、前記測定部による測定値に基づいて前記モーターへの通電を制御し、
前記予備通電制御部は、前記モーターへの予備通電を複数回実行し、
前記測定部は、複数回のそれぞれの予備通電における前記測定値を測定し、
前記本通電制御部は、複数回のそれぞれの予備通電における前記測定値の平均値、最頻値、中央値の少なくともいずれかに基づいて前記モーターへの通電を制御することを特徴とするモーター制御装置。 A motor control device that controls a motor
A main energization control unit that executes energization of the motor during the main operation of the motor,
Before the main operation of the motor, a pre-energization control unit that executes pre-energization of the motor and
A measuring unit for measuring a measured value that changes according to the temperature of the motor based on the pre-energization executed by the pre-energization control unit is provided.
The main energization control unit controls energization of the motor based on the value measured by the measurement unit .
The pre-energization control unit executes pre-energization to the motor a plurality of times.
The measuring unit measures the measured value in each of the preliminary energization a plurality of times.
The main energization control unit controls energization of the motor based on at least one of an average value, a mode value, and a median value of the measured values in each of a plurality of preliminary energizations. Device.
前記本通電制御部は、前記温度推定部により推定された温度に基づいて前記モーターへの通電を制御することを特徴とする請求項1に記載のモーター制御装置。 A temperature estimation unit that estimates the temperature of the motor based on the measured value is provided.
The motor control device according to claim 1, wherein the main energization control unit controls energization of the motor based on a temperature estimated by the temperature estimation unit.
前記本通電制御部は、前記電流値及び前記電圧値に基づいて算出した抵抗値が、所定の抵抗値を超える場合に前記モーターへの通電を制限することを特徴とする請求項1に記載のモーター制御装置。 The measuring unit measures the current value and the voltage value of the motor as the measured values.
The first aspect of the present invention, wherein the main energization control unit limits energization to the motor when the resistance value calculated based on the current value and the voltage value exceeds a predetermined resistance value. Motor control device.
前記予備通電制御部は、前記操作スイッチの操作をトリガーとして、前記予備通電を実行することを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一項に記載のモーター制御装置。 It is equipped with an operation switch for instructing the operation of the motor.
The motor control device according to any one of claims 1 to 5 , wherein the pre-energization control unit executes the pre-energization by using the operation of the operation switch as a trigger.
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