JPH03159586A - 電動機駆動装置の制御回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ 〈産業−ｌ二の利用分野〉 本発明は、特に自動車用サンルーフやパワーウインドウ
などの開閉体を開閉駆動するのに適する電動機駆動装置
の制御回路に関する。

〈従来の技術〉 例えば自動車には、電動式サンルーフ、パワーウインド
ウ、電動ミラー、電動アンテナなどのように、電動機に
よって駆動されるものが種々取付けられており、その作
動中に異物が挟み込まれたた際に、電動機が反転或いは
停止するような保安機能を付加することが好ましい。こ
のような保安機能としては電動機の負荷電流を検出した
り、電動機の回転に伴うパルス信号の周波数あるいは周
期の変化から被駆動体の駆動負荷が所定値以上に増大し
たことを読取り、これに基づいて電動機の反転あるいは
停止制御を行なうようにしたものが知られている。

」二記パルス信号の周期の読み取りを行うものに於て１
パルス毎に周期を読み取り、予め設定された過負荷に対
応する所定値を」二記周期が超えた際に過負荷であると
判断するものがあるが、電動機と被駆動体との間の伝達
系の負荷抵抗の変化などにより被駆動体の移動速度の変
動が大きくなった場合には、１パルスの間にて瞬間的に
大きな速度変化を生して、それに対して即庫に過負荷で
あると誤動作してしまう虞れがあった。ｌ記瞬間的な速
度変化による誤動作を防止するためには、周期の読み取
りを所定のパルス数毎による比較的長い周朋単｛）γを
ちって比較するようにすれは、１パルスの間の速度変化
による影響が小さくなり、Ｌ記誤動作を防止することが
できる。しかしながら、Ｌ記したように比較的長いｉｌ
１定基準周期毎に比較して゛Ｉ’ｌ１定するため、固形
物などを挟んだ場合にパルス数の＝１゛数途中で被駆動
体が停止すると、’Ｉ’ｌ＋定基準周期内である，こと
から電動機が目り続けようとして、電動機を停止させる
ことができないという問題がある。

く発川が解訣しようとする課題〉 このような従来技術の問題点に鑑み、本発明の主な−的
は、被駆動体の移動速度の瞬間的な変動による誤動作を
生じることなく、かつ過１’Ｌ荷を確実に検出し得る電
動機駆動装牌の制御［川路を提供することにある。

［発四の構成］ 〈課題を解決するための手段〉 このような目的は、本発明によれば、被駆動体を電動機
により駆動するための電動機駆動装置の制御回路であっ
て、前記電動機の回転速度に対応してパルス信号を発生
するパルス発生手段と、新たなパルスの入力の度にその
直前の所定のパルス数当たりの周期を随時記憶する記憶
手段と、前記電動機の過ｆ１荷状態に対応する所定値を
前記周期が超えた際に前記電動機が過１１荷状態にある
ものと１′１１定する判定手段と、前記電動機を反転或
いは停止制御する制御手段とを有することを特徴とする
電動機駆動装置の制御回路を提供することにより達成さ
れる。

〈作用〉 このようにすれば、電動機の速度変化率を所定のパルス
数当たりの長い周期を単位として過負荷を判別すること
から、移動距離の短い間の瞬間的な速度変動による影響
が小さくなり、誤動作を防止できる。また、新たなパル
ス毎に周期を記憶し直すことから、速度変化を１パルス
毎に判別することができる。

く実施例〉 以下、添付の図面を参照して本発明の好適実施例につい
て詳細に説川する。

第１図は、本発明が適用された自動車用サンルーフ装置
の制御回路の全体をブロック化して示している。第１図
において、図示されないサンルーフパネルを開閉駆動す
るための電動機１は、制御手段２からの駆動信号にて選
択的に正逆転駆動される。電動機１には、電動機１の回
転に同期してパルス信号を発生するパルス発生千段３が
連粘されており、そのパルス信号が記憶千段４に入力さ
れるようになっている。記憶千段４にて記憶されたパル
ス周朋を、判定千段５にて、電動機１の過１１荷に対応
する所定値と比較して、その結果に基づいて制御千段２
により電動機１が制御される。

前記した制御手段２・記憶千段４・刊定手段５を構戊し
かつ動作を全体的に統括するＣＰｔＪ６を含む制御回路
７は、サンルーフパネルの操作状況及び作動状況に関す
る情報をＣＰＵ６に与える各スイッチ（後述）の接点出
力群８と、電動機１と、ＣＰＵ６からの制御信号にて駆
動される電磁リレーをもって電動機１の正・逆回転方向
を選択設定する回転方向設定回路９とを有している。

接点出力群８は、寸動動作あるいは連続動作にてサンル
ーフパネルに開閉運動を与えるための寸動オープンスイ
ッチ１０・連続オープンスイッチ１１・寸動クローズス
イッチ１２・連続クローズスイッチ１３と、サンルーフ
パネルにチルト動作を与えるためのチルトアップスイッ
チ１４と、サンルーフパネルの作動限度を検出するため
の閉限りミットスイッチ１５及び下降限りミットスイッ
チ１６と、電動機１の回転に同期してパルス信号を発生
し、電動機１の回転速度に対応した信号とサンルーフパ
ネルの位置検知信号とをＣＰＵ６に対して出力するため
の回転センサからなる前記したパルス発生手段３とから
なっている。

ＣＰＵ６には、ＣＰＵ６により選択的に発振／停止可能
なクロック信号発生回路１７と、ＣＰＵ６の作動状態を
ＣＰＵ６が発振するパルス信号により監視し、異常であ
ると’Ｉ’ｌ＋断した場合にはＣＰＵ６に対してプログ
ラムのリセット信号を出力する監視回路としてのウォッ
チドッグタイマ回路１８と、ＣＰＵ６への電源が供給さ
れていない状態から供給される状態となった時に、ＣＰ
Ｕ６内のメモリ内容をクリアするクリア信リ出力回路１
９と、ＣＰＵ６への電源が供給されていない状態から供
給される状態となった時に、ＣＰＵ６内のプログラム及
びウォッチドッグタイマ凹路１８へのパルス発振をリセ
ットするリセット信号出力口路２０とがそれぞれ・接続
されている。

そして、ＣＰＵ６に対しては、安定化電源皿路２１を介
して車載バッテリ２２からの市源が常時供給される。

また、イグニッションキースイッチ２３のオン／オフ信
号は、バッファ２４を介してＣＰＵ６に与えられるよう
になっており、イグニッションキースイッチ２３がオン
するとオン作動するスイッチング回路２５を介し、ウォ
ッチドッグタイマ回路１８に対して安定化電源回路２１
からの電源が供給される。

次に、上記実施例の作動要領について説明する。

サンルーフパネルを開閉駆動するには、各スイッチを所
望により操作すれば良い。すなわち、ＣＰＵ６は、各ス
イッチの接点の開閉状況に応じて電動機１に対する駆動
指令信号を出力し、パルス周期から電動機１の回転速度
を判断する。寸動動作の場合には、そのスイッチが抑さ
れている間だけ開きあるいは閉じ指令信号が電動機１に
対して出力される。

チルト動作は、サンルーフパネルが全開位置にある時、
すなわち閑限りミットスイッチ１５の信号がＣＰＵ６に
入力している時にのみ有効なようになっている。そして
チルトアップ動作は専用のチルトアップスイッチ１４に
て行なわれ、チルトダウン動作は連続クローズスイッチ
１３にて行なわれ、チルトダウン完了は下降限りミット
スイッチ１６の接点信号にて行なわれる。すなわち、チ
ルトダウン操作かサンルーフパネル閉じ操作であるかは
、２つのリミットスイッチ１５・１６の状態から判別さ
れる。

本実施例に於けるサンルーフ装置では電動機１の過１′
ｔ荷状態を判別したときには電動機１を所定量反転させ
た後停止させるセーフティリターン動作を行わせるよう
にされており、そのセーフティリターン動作ルーチンに
ついて第３図を参照して説明する。

第３図にはサンルーフパネルを閉じる際の動作が示され
ており、ステップＳＴ１において、連続クローズスイッ
チ１３の操作に対応して回転方向設定回路９に対してク
ローズ指令信号を出力し、電動機１を閉方向に起動する
。電動機１の起動直後においては回転が不安定なことを
考慮して、所定時間だけ回転数のデータを取込まないよ
うにしてあるが、回転速度が上昇傾向にあるので、この
時間は極く僅かであれば良い。データ取込み禁止時間経
過後、パルス発生手段３の出力から求めた電動機１の回
転数に同期した所定のパルス数当たりの周期値Ｔ。をス
テップＳＴ２にて検出し、この値を過負荷状態に対応す
る所定値としての過負荷判定参照値として記憶する。

第４図には電動機１の起動後の或る時間経過後に於ける
パルス信号の一実施例が示されている。

ステップＳＴ３にて、時刻ＴＤ１に於ける回転数に対応
したパルス信号を例えばパルス立上がりエッジにより検
出し、そのパルス信号以前の所定数（例えば４パルス）
のパルス当たりの周期値Ｔｎを求める。そしてステップ
Ｓ−Ｔ　４にてこの値Ｔｎと記憶されている値Ｔ。とを
比較し、Ｔｏに対するＴｎの比率が所定の基準値（例え
ば６０％）以上であるか否かを判別する。

ステップＳＴ４においてＴ。に対するＴｎの比率が所定
の基準値以下、すなわち第３図にＴ１で示されるように
電動機１が定常運転状態にあるものと判別された場合に
は、ステップＳＴ５にて記憶されている周期値Ｔ。と今
回の周期値Ｔｎとを比較する。ここでＴ。＞Ｔｎ　，す
なわち電動機回転速度が増大傾向にあると判断された場
合には、ステップＳＴ６にて新たなＴｎの値をＴ。とじ
て記憶し直す。すなわち過負荷判定参照値を更新し、ス
テップＳＴ３に戻る。

ステップＳＴ５にてＴ。≦Ｔｎ，すなわち回転速度が低
めに変動している場合には、Ｔｏの値を更新せずにステ
ップＳＴ３へと戻る。このようにして、常に過負荷判定
参照値がより小さな値となるようにしている。そしてス
テップＳＴ３において、次のパルス信号の立−１二がり
エッジが生じた時刻ＴＤ２を基準にして」二記したよう
に４パルス前のパルス立」二がリエッジから時刻ＴＤ２
迄の周朋Ｔ２を新たな周期値として記憶し直し、ステッ
プ４に進み、以後Ｌ′記サブルーチンを繰り返す。

ところで上記閉運転中にサンルーフパネルの駆動部に何
等かの異物を挟み込んだ場合には、電動機負荷が増大す
るが、それに伴って電動機ｌの回転速度が遅くなってパ
ルス周朋が長くなる。ここである限度を超えて所定値以
」二周期Ｔｎが増大している場合、すなわち第４図にＴ
３で示すように、電動機１の回転速度の低下率が限度を
越えたものと判断された場合には、電動機１が過１１荷
状態にあるものとみなし、ステップＳＴ７に進み、ステ
ップＳＴ７にて所定距離だけサンルーフパネルを反転し
た後に停止させる。

上記ルーチンにおいて１パルス毎に検出した周期値Ｔｎ
を過負荷判定参照値である所定の周期値Ｔｏと比較する
ことにより、電動機１の過負荷状態の判別を的確に行な
うことができる。

正常運転が継続された場合には、パルス積算値から求め
たサンルーフパネル位置が所定の全開直前位置に到達し
たならば、負荷検出をキャンセルし、閉限りミットスイ
ッチ１５にて全開状態が検知されるまで電動機１の運転
を継続する。

尚、」二記ルーチンにおいては、クローズ動作について
のみ説明したが、オープン動作についても同様に行なう
ことができる。また過負荷判定値については、寸動と連
動、あるいはオープンとクローズで、互いに異なる値を
適宜持ち換えることも可能である。

［発明の効果］ このように本発明によれば、駆動時における電動機の過
負荷検出レベルを、所定のパルス数当たりの比較的長い
周朋をもってかっ１パルス毎に判定するため、被駆動体
の移動中の瞬間的な速度変動が生じた場合に過負荷であ
ると判定してしまうことがなく、過負荷判定の誤動作を
防止できる。

しかも固形物が挟まった場合等には１パルス当たり、す
なわち短い移動量の間で判定することから、速やかに電
動機を反転あるいは停止させることができる。従って、
駆動装置の電動機における過負荷判別の確度を高めるう
えに極めて大きな効果を奏することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明が適用されたサンルーフ装置の制御を
示すブロック図であり、第２図は、本発明が適用された
サンルーフ装置の制御回路の全体構成図であり、第３図
は、本発明に関わる部分の制御フロー図であり、第４図
は、電動機の負荷変化を説明するための図である。 １・・・電動機　　　　　２・・・制御手段３・・・パ
ルス発生千段　４・・・記憶手段５・・・判定手良　　
　　６・・・ＣＰＵ７・・・制御回路　　　　８・・・
接点出力群９・・・回転方向設定回路 １０・・・寸動オープンスイッチ １１・・・連続オープンスイッチ １２・・・寸動クローズスイッチ １３・・・連続クローズスイッチ １４・・・チルトアップスイッチ １５・・・閉限りミットスイッチ １６・・・下降限りミットスイッチ １７・・・クロック信号発生回路 １８・・・ウォッチドグタイマ回路 １９・・・クリア信号出力回路 ２０・・・リセット信号出力回路 ２１・・・安定化電源回路２２・・・車載バッテリ２３
・・・イグニッションキースイッチ２４・・・バッファ
　　　２５・・・スイッチング回路特　許　出　願　人
　株式会社三ツ葉電機製作所代　　理　　人　弁理士　
大　島　陽　一第１図 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）被駆動体を電動機により駆動するための電動機駆
   動装置の制御回路であって、 前記電動機の回転速度に対応してパルス信号を発生する
   パルス発生手段と、新たなパルスの入力の度にその直前
   の所定のパルス数当たりの周期を随時記憶する記憶手段
   と、前記電動機の過負荷状態に対応する所定値を前記周
   期が超えた際に前記電動機が過負荷状態にあるものと判
   定する判定手段と、前記電動機を反転あるいは停止制御
   する制御手段とを有することを特徴とする電動機駆動装
   置の制御回路。