JPH0767385A - モータ駆動制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 モータ駆動電圧が変動した場合には、モータ
を駆動し続け、モータに過負荷状態が生じた場合には過
電流が流れないようにモータを制御する。 【構成】 モータ駆動電圧の変動を監視し当該モータ駆
動電圧が所定幅以上低下した時に一時的に制御回路２０
に禁止信号を出力する電圧変動検出回路２８が設けられ
ている。制御回路２０では、この禁止信号が入力されて
いる間、モータの過負荷を判定するのを中止し、モータ
１２を駆動し続ける。一方、モータ駆動電圧が所定幅未
満で低下し、モータ１２に過負荷が生じた場合には、制
御回路２０が、微分処理回路２２の出力に基づきモータ
過負荷状態を判定し、過電流が流れないようにモータ１
２を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、モータ駆動制御装置に
係り、更に詳しくはパワーウインドウ装置の駆動モータ
の制御用として好適なモータ駆動制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、駆動源としてモータを使用
し、ドアガラスを昇降させるパワーウインドウ装置が搭
載された自動車等が広く普及している。このパワーウイ
ンドウ装置として、最近では、異物挟み込み防止機能を
有するものが開発されている。

【０００３】この種のパワーウインドウ装置として、ド
アガラスを上昇させる際にドアガラスとドアフレームと
の間に異物が挟み込まれると、負荷変動が生じ、これに
起因するモータの過負荷状態をモータ電流の増加率によ
って判定し、ドアガラスの上昇停止や反転等の措置を行
うものがある。

【０００４】特に、オートスイッチでは、アップ又はダ
ウン側接点がオンされると、手を離してもモータの駆動
は継続され、全閉又は全開までドアガラスは移動される
ため、モータ電流の増加率によってモータの過負荷状態
を判定し、上述のような措置を行うことは有効である。

【０００５】なお、ドアガラス全閉時においてもモータ
は過負荷となり、モータの電流が増加するため、全閉近
傍に全閉検出センサを設け、異物挟み込みと全閉とを区
別している。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、電源と
してのバッテリの電圧変動や他の搭載機器の駆動・停止
によりモータ駆動電圧が変動すると、この駆動電圧の変
動に応じてモータ電流が変動し、モータの過負荷状態を
誤検出する恐れがあった。通常、モータ電流は、駆動電
圧に依存せずにモータにかかる負荷に応じて変動する
が、急激な駆動電圧の変動が生じると、その変動によっ
て一時的にモータ電流の変化が生じる。

【０００７】例えば、モータ駆動電圧が低下すると、低
下幅に応じて突入電流に似た電流を逆にしたようなモー
タ電流の変化，即ち，一時的にモータ電流値が減少し、
その後変動前の電流値に近い値まで復帰する。このた
め、電流の変化率のみに基づいてモータの過負荷状態を
判定する回路や論理では、電圧低下直後だけの電流値変
化率と通常の負荷変動に起因するモータ電流の変化率と
を区別ができず、モータ過負荷状態と判定することが考
えられ、ドアガラスの昇降中に異物の挟み込み等がない
にも拘らずモータが停止してドアガラスが途中で停止す
る等の不都合が生じる恐れがあった。

【０００８】本発明は、上記事実を考慮してなされたも
ので、その目的は、モータ駆動電圧が変動した場合に
は、これに影響を受けることなくモータを駆動し続ける
と共に、モータに過負荷状態が発生した場合には、過電
流が流れないようにモータを制御することができるモー
タ駆動制御装置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明に係るモータ駆動
制御装置は、モータ電流に応じた電圧の変化率を検出す
る検出手段と、モータ駆動電圧の変動を監視し当該モー
タ駆動電圧が所定幅以上変動した時に一時的に禁止信号
を出力するモータ駆動電圧監視手段と、前記禁止信号が
出力されていない時は、前記変化率に基づいて前記モー
タが過負荷状態であるか否かを判定して過電流が流れな
いように前記モータを制御すると共に、前記禁止信号が
出力されている間は前記モータを駆動し続ける制御手段
と、を有する。

【００１０】

【作用】上記構成によれば、モータに過負荷が作用して
いない通常運転時に、何らかの原因によりモータ駆動電
圧が所定幅以上変動すると、モータ駆動電圧監視手段が
一時的に禁止信号を出力する。このため、制御手段で
は、この禁止信号が出力されている間、モータを駆動し
続ける。この場合において、禁止信号が出力されている
間は制御手段がモータの過負荷判定を中止してモータを
駆動し続けるようにしても良く、あるいは検出手段の電
圧変化率検出そのもを中止する結果として禁止信号が出
力されている間は、制御手段がモータを駆動し続ける構
成であっても良い。この場合において、禁止信号が出力
される時間は、モータ駆動電圧の変動幅に応じて変化す
るようにすることが望ましい。

【００１１】一方、モータ駆動電圧が変動せずあるいは
所定幅未満変動した時にモータに過負荷状態が発生する
と、制御手段が、検出手段で検出された変化率に基づき
モータの過負荷状態を判定し、過電流が流れないように
モータを制御する。

【００１２】従って、モータに過負荷状態が生じていな
い時にモータ駆動電圧の変動によりモータが停止するこ
とがなくなる。

【００１３】

【実施例】（第１実施例）以下、本発明の第１実施例を
図１ないし図２に基づいて説明する。

【００１４】図１には、第１実施例に係るモータ駆動制
御装置１０の回路構成が示されている。

【００１５】図１において、モータ１２の一端はリレー
スイッチ１４の一端に接続され、他端は抵抗Ｒ１を介し
てアースされている。リレースイッチ１４の他端は電源
線１６に接続されており、このため、リレースイッチ１
４がオンされると、モータ１２は駆動される。リレース
イッチ１４のオン、オフ動作は、リレーコイル１８への
励磁、非励磁を制御することによってなされる。

【００１６】このリレーコイル１８の両端は制御手段と
しての制御回路２０に接続されている。制御回路２０に
は、電源線１６も接続されており、リレーコイル１８を
通電、非通電させることができる。

【００１７】この制御回路２０には、モータ電流に対応
する電圧Ｖ１（モータ電流が抵抗Ｒ１に流れるときの電
圧Ｖ１）を微分処理して電圧Ｖ１の変化率を検出する検
出手段としての微分処理回路２２の出力端が接続されて
おり、制御回路２０は、微分処理回路２２の出力に基づ
きモータ１２が過負荷状態であるか否かを判定する。即
ち、微分処理回路２２では、電圧Ｖ１の変化率を所定の
しきい値と比較して過負荷状態であるか否かを判定し、
モータ１２が過負荷状態であると判定した場合には、前
記リレーコイル１８を非通電状態とし、過負荷状態でな
いと判定した場合にはリレーコイル１８を通電状態とす
る。この判定のための制御回路２０内部の回路は、微分
処理回路２２の出力を所定の基準電圧と比較する比較器
を含んで構成しても良く、あるいは微分処理回路２２の
出力をＡ／Ｄ変換してこれを所定のしきい値と比較する
マイクロコンピュータ等で構成してもよい。

【００１８】以上が通常のモータ電流の検出回路を構成
しており、一定のしきい値とモータ電流に応じた電圧Ｖ
１の変化率とが比較され、電圧Ｖ１の変化率がしきい値
を超えると、リレーコイル１８を非励磁として、モータ
１２の駆動を遮断（停止）するようになっている。

【００１９】更に、本実施例では、モータ１２の電源線
１６側に抵抗Ｒ２及び抵抗Ｒ３を介して（直列接続）ア
ースされる分岐線２４が接続され、抵抗Ｒ２と抵抗Ｒ３
との間がコンデンサＣ１の一端に接続されている。この
コンデンサＣ１の他端は抵抗Ｒ５を介してエミッタ接地
のＮＰＮトランジスタＴｒ１のベースに接続されてい
る。また、このトランジスタＴｒ１のベース−エミッタ
間には抵抗Ｒ６が接続されている。トランジスタＴｒ１
のコレクタは、制御回路２０に接続されている。更に、
コンデンサＣ１の他端と抵抗Ｒ４との間からは分岐線２
６が接続され、この分岐線２６の他端は制御回路２０か
らの定電圧電源に接続されている。

【００２０】即ち、本実施例では、これらの抵抗Ｒ２，
Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５，Ｒ６，コンデンサＣ１，トランジス
タＴｒ１によって、モータ駆動電圧の変動を監視し当該
モータ駆動電圧が一定幅以上低下した時に一時的に制御
回路２０に禁止信号（ハイレベル信号）を出力するモー
タ駆動電圧監視手段としての電圧変動検出回路２８が構
成されている。

【００２１】次に、このようにして構成された本実施例
の作用・効果を図２を参照しつつ説明する。

【００２２】制御回路２０によってリレーコイル１８が
励磁されると、リレースイッチ１４がオンとされ、モー
タ１２の駆動が開始される。図２の矢印Ａの範囲で示さ
れる如く、通常のモータ電流に対応する電圧Ｖ１は一定
とされているが、電源電圧に急激な変動（低下）が生じ
ると、モータ電流も突入電流を逆にしたような電流減少
を生じる。このため、電圧Ｖ１が急激に低下し、従来で
は、この時の電圧Ｖ１の変化率（モータ電流の変化率に
相当）と通常の負荷変動に起因するモータ電流の変化率
とを区別ができず、モータ過負荷状態と判定する恐れが
あった。

【００２３】しかし、本実施例では、電源電圧の低下に
より、モータ駆動電圧に比例する電圧Ｖ２が低下し、コ
ンデンサＣ１の両端に電位差が生じ、抵抗Ｒ４から抵抗
Ｒ５を通してトランジスタＴｒ１のベースに流れていた
ベース電流が一時的にコンデンサＣ１に流れ、トランジ
スタＴｒ１がオフとなる。そのため、図２に示されるよ
うに、電圧変動検出回路２８からハイレベルの出力信号
である禁止信号が制御回路２０に対し一定時間出力され
る。制御回路２０では、この禁止信号が入力されている
間は、微分処理回路２２の出力に基づくモータの過負荷
判定を中止する。このため、電圧変動検出回路２８から
禁止信号が出力されている間は、微分処理回路２２の出
力は無視され、制御回路２０が、モータ駆動電圧の低下
によるモータ電流値の変化率の異常変化をモータの過負
荷として誤って判定することはない。

【００２４】この場合において、禁止信号が出力される
時間は、モータ駆動電圧の変動幅に応じて定まる。これ
は、変動幅が大きければ、コンデンサＣ１に電流が流れ
る時間が長く、変動幅が小さければそれだけ早くコンデ
ンサＣ１の両端の電位差が無くなりコンデンサＣ１に電
流が流れなくなるからである。

【００２５】従って、トランジスタＴｒ１がオフ状態を
維持する時間，即ち禁止信号が出力される時間はモータ
駆動電圧の変動幅に応じて変化し、変動幅が大きな時は
長く、変動幅が小さい時は短くなる。変動幅が所定幅未
満の時は、コンデンサＣ１には電流が殆ど流れず、トラ
ンジスタＴｒ１へのベース電流が維持されるので、トラ
ンジスタＴｒ１のオン状態が維持され、禁止信号は出力
されない。

【００２６】この一方、モータ１２の運転中にモータ駆
動電圧の変動がない時（上記の所定幅未満の変動時を含
む）にモータの過負荷が生じた場合には、禁止信号は出
力されないので、モータ電流値の変化率に基づいて制御
回路２０がモータの過負荷を判定し、モータ１２に過電
流が流れないようにリレーコイル１８を非通電状態とす
る。

【００２７】（第２実施例）次に、本発明の第２実施例
を図３に基づいて説明する。

【００２８】図３には、第２実施例に係るモータ駆動電
圧監視手段としての電圧変動検出回路３０が示されてい
る。

【００２９】この電圧変動検出回路３０では、モータ１
２の電源線１６側（図１の点Ｂ参照）に接続され、抵抗
Ｒ７及び抵抗Ｒ８の直列回路を介してアースされる分岐
線３２が設けられ、抵抗Ｒ７と抵抗Ｒ８との間がコンデ
ンサＣ２の一端に接続されている。このコンデンサＣ２
の他端は抵抗Ｒ９を介してＰＮＰトランジスタＴｒ２の
ベースに接続されている。また、このトランジスタＴｒ
２のベース−エミッタ間には抵抗Ｒ１０が接続されると
共に、このトランジスタＴｒ２のエミッタは、制御回路
２０からの定電圧電源に接続されている。更に、このト
ランジスタＴｒ２のコレクタは制御回路２０に接続され
ている。

【００３０】その他の部分の構成は、図３では図示を省
略しているが、前述した第１実施例と同一である。

【００３１】このようにして構成された第２実施例によ
ると、電源電圧の所定幅以上の低下により、モータ駆動
電圧に比例する電圧Ｖ２が低下し、コンデンサＣ２の両
端に電位差が生じ、抵抗Ｒ１０から抵抗Ｒ９を通してコ
ンデンサＣ１に一時的に電流が流れ、この電流がトラン
ジスタＴｒ２のベース電流となるため、トランジスタＴ
ｒ２がオンとなる。そのため、電圧変動検出回路３０か
らハイレベルの出力信号である禁止信号が制御回路２０
に対し一定時間出力される。

【００３２】従って、本第２実施例によっても第１実施
例と同等の効果を得ることができる。また、この場合も
禁止信号が出力される時間は、モータ駆動電圧の変動幅
に応じて定まる。

【００３３】なお、上記第１，第２実施例では、モータ
駆動電圧の低下の場合に、禁止信号を出力する電圧変動
検出回路を設ける場合を例示したが、図４に示されるよ
うな電圧変動検出回路４０を設ければ、モータ駆動電圧
上昇の場合に、ローレベル信号である禁止信号を出力さ
せることができる。

【００３４】上記実施例のモータ駆動制御装置は、車両
のパワーウインドウ装置に適用すると特に好適である。
即ち、パワーウインドウ装置では、モータの駆動力によ
ってドアガラスを上昇させている際、異物が挟み込まれ
ると、モータに過負荷がかかり、モータ電流ひいてはそ
の変化率が増加する。ここで、しきい値を超えると、モ
ータの駆動を停止或いは所定時間反転後停止させ、異物
の破損等を防止する。このようなパワーウインドウ装置
において、ドアガラスの昇降中に他の電装品（エアコン
ディショナ、ランプ等）が作動、作動停止されると、モ
ータ駆動電圧が変動する。上記実施例では、この変動幅
に応じた時間だけ、電圧変動検出回路２８が禁止信号を
出力し、この禁止信号が出力されている間は制御回路２
０がモータ２０を駆動し続けるので、モータ駆動電圧の
変動によってドアガラスが昇降途中で停止するといった
不具合を解消することができる。

【００３５】なお、上記実施例では、アナログ回路によ
りモータ駆動電圧の変動を監視する回路を構成する場合
を例示したが、ソフト的にモータ駆動電圧の変動を監視
し、変動幅に応じた時間だけ制御回路２０が微分処理回
路２２の出力を無視するようにしても良い。

【００３６】また、上記実施例では電圧変動検出回路２
８が禁止信号を出力する間、制御回路２０が微分処理回
路２２の出力を無視し続ける場合を例示したが、電圧変
動検出回路２８が禁止信号を出力する間、微分処理回路
２２が電圧Ｖ１の変化率の検出を停止するように構成し
ても良い。

【００３７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
モータ駆動電圧が変動した場合には、これに影響を受け
ることなくモータを駆動し続けると共に、モータに過負
荷状態が発生した場合には、過電流が流れないようにモ
ータを制御することができるという従来にない優れた効
果が有る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係るモータ駆動制御装置
の回路構成図である。

【図２】図１の実施例の作用説明のための線図である。

【図３】本発明の第２実施例に係る電圧変動検出回路を
示す回路図である。

【図４】電圧変動検出回路の他の例を示す回路図であ
る。

【符号の説明】

１０ モータ駆動制御装置 １２ モータ ２０ 制御回路（制御手段） ２２ 微分処理回路（検出手段） ２８、３０、４０ 電圧変動検出回路（モータ駆動電
圧監視手段）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 モータ電流に応じた電圧の変化率を検出
   する検出手段と、 モータ駆動電圧の変動を監視し当該モータ駆動電圧が所
   定幅以上変動した時に一時的に禁止信号を出力するモー
   タ駆動電圧監視手段と、 前記禁止信号が出力されていない時は、前記変化率に基
   づいて前記モータが過負荷状態であるか否かを判定して
   過電流が流れないように前記モータを制御すると共に、
   前記禁止信号が出力されている間は前記モータを駆動し
   続ける制御手段と、 を有するモータ駆動制御装置。