JPH0998591A - モータ制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 モータの空走を考慮した正確な停止位置検出
を可能とするモータ制御装置を提供する。 【解決手段】 リレー７、８及び電流検出抵抗１０によ
り直流モータ９を駆動する回路が構成されている。モー
タ９に駆動電流を供給しないときは、図示のようにリレ
ー７、８、モータ９及び抵抗１０により閉回路が形成さ
れ、駆動電流オフ直後のフライホイール電流が流れる。
このフライホイール電流を検出し、検出した波形に基づ
いて、モータ９の空走を考慮した位置検出を行う。この
場合、駆動電流オンからオフへの切り換え時点で、電流
検出回路のバンドパスフィルタの特性を変更するととも
に、波形整形回路のスレッショルドレベルを変更する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、モータ制御装置に
関し、特に自動車のパワーウインドウ、サンルーフ、パ
ワーシート等を駆動するモータの制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】パワーウインドウ等で駆動される対象と
なるもの、すなわち窓ガラスや屋根等の位置を検出する
ために、モータの回転軸やギヤシャフトにブラシ式のパ
ルサやホール素子を設け、モータの回転数をカウントす
るようにしたモータ制御装置、あるいはパルサ等を設け
ずにモータの駆動電流を検出し、該検出した駆動電流の
交流成分からモータの回転数をカウントするようにした
モータ制御装置が、従来より知られている（例えば実開
昭６２−９３０８２号公報）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のモータ制御装置のうち前者は、部品点数が多くコス
トが高いという問題がある。また後者は、モータへ駆動
電流を供給している間しか回転を検出できないため、例
えばパワーウインドウの場合、特にウインドウの下降時
にはガラスの重量の影響で作動中にモータへの電流供給
を停止しても、モータが空走して検出位置（停止位置）
がずれるという問題があった。

【０００４】またこのずれ量は、電源電圧、モータ温
度、モータあるいはバッテリの劣化度合により変化する
だけでなく、窓ガラス等の濡れ、乾きといったフリクシ
ョンの変化に大きく影響され、学習等による補正が困難
である。

【０００５】本発明は上述した点に鑑みなされたもので
あり、モータの空走を考慮した正確な停止位置検出を可
能とするモータ制御装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明は、直流モータを駆動制御するモータ制御装置に
おいて、前記モータを流れる電流を検出する電流検出手
段と、該電流検出手段の出力に基づいて少なくとも前記
モータの回転数を演算する演算手段と、前記モータの駆
動信号のオンオフを検出するオンオフ検出手段と、前記
駆動信号のオンオフに応じて、前記演算手段のパラメー
タを変更するパラメータ変更手段とを備え、前記駆動信
号をオフしたとき前記モータにフライホイール電流が流
れるように構成したものである。

【０００７】本発明によれば、モータの駆動信号をオフ
したとき流れるフライホイール電流が検出されるととも
に、駆動信号のオンオフに応じてモータ回転数等の演算
に使用するパラメータが変更される。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を図面を
参照して説明する。

【０００９】図１は本発明の実施の一形態にかかる自動
車のパワーウインドウ用直流モータ及びその制御装置の
構成を示す図である。

【００１０】同図においてバッテリ１の負極はアースに
接続され、正極はフューズ２を介して電源ライン３に接
続されている。電源ライン３は、制御回路４、上昇スイ
ッチ５及び下降２スイッチ６の一方の端子、リレー７、
８のコイル７ａ，８ａの一方の端子及びリレー７、８の
端子ハに接続されている。

【００１１】上昇スイッチ５は、窓ガラス（図示せず）
を上昇させるためのオンオフスイッチであり、下降スイ
ッチ６は窓ガラスを下降させるためのオンオフスイッチ
であり、これらのスイッチの他方の端子は制御回路４に
接続されている。

【００１２】リレー７、８の端子ロはアースに接続さ
れ、リレー７の端子イはモータ９の一方の端子９ａに接
続され、リレー８の端子イは電流検出抵抗１０を介して
モータ９の他方の端子９ｂに接続されている。コイル７
ａ，８ａの他方の端子は制御回路４に接続されており、
制御回路４によりコイル７ａ，８ａの通電制御が行われ
る。コイル７ａ，８ａが通電されていないときは、図示
のように端子イとロが接続され、コイル７ａ，８ａが通
電されているときは、端子イとハが接続されるように構
成されている。モータ９の他方の端子９ｂとアースの間
にはコンデンサ１１と抵抗１２の直列回路が接続され、
コンデンサ１１と抵抗１２の接続点が増幅回路１３の入
力側に接続されている。

【００１３】増幅回路１３は、演算増幅器１３１と、抵
抗１３２、１３３及びツェナーダイオード１３４からな
る反転増幅器であり、増幅回路１３の出力側は、比較回
路１４に接続されている。比較回路１４は、比較器１４
１及び抵抗１４２〜１４５からなり、その出力は、入力
信号レベルが所定レベルを越えると低レベルとなり、所
定レベルより低いときは高レベルとなる。増幅回路１３
及び比較回路１４の電源電圧ＶＢは、図示しない電源回
路で安定化された電圧が供給されている。

【００１４】比較回路１４の出力側は、バンドパスフィ
ルタ１５を介して制御回路４に接続されている。バンド
パスフィルタ１５は、制御回路４からの制御信号により
その特性を切り換えることができるように構成されてい
る。

【００１５】制御回路４にはさらに、運転者が例えば換
気のためにわずかに窓を開けた状態（以下「微量窓開状
態」という）とすることを指示するための微量窓開スイ
ッチ（自己復帰型スイッチ）１６が接続されている。こ
のスイッチ１６がオンされると、制御回路４はそのとき
の窓位置に拘わらず微量窓開状態となるようにモータ９
を駆動制御する。

【００１６】制御回路４は、例えば中央演算装置（ＣＰ
Ｕ）、ＣＰＵが実行するプログラムを記憶するＲＯＭ
（リードオンリメモリ）、ＣＰＵが演算に使用するＲＡ
Ｍ（ランダムアクセスメモリ）、入力信号に波形整形回
路を含む入出力回路等から構成される。

【００１７】以上のように構成される制御装置の動作を
説明する。

【００１８】図示のように上昇スイッチ５及び下降スイ
ッチ６が共にオフのときは、リレー７、８は端子イとロ
が接続されており、モータに駆動電流は供給されない。

【００１９】次に上昇スイッチ５がオンされると、リレ
ー７のコイル７ａに電流が供給され、端子イとハが接続
される。これにより、モータ９に端子９ａから９ｂに向
かって流れる駆動電流か供給され、モータ９が回転して
窓ガラスを上昇させる。

【００２０】この状態で上昇スイッチ５がオフされる
と、リレー７は端子イとロが接続された状態に戻る。こ
のとき、リレー７、モータ９、抵抗１０及びリレー８に
より閉回路が形成されるので、フライホイール電流が流
れる。

【００２１】一方、図示の状態で下降スイッチ６がオン
されると、リレー８のコイル８ａに電流が供給され、端
子イとハが接続される。これにより、モータ９に端子９
ｂから９ａに向かって流れる駆動電流か供給され、モー
タ９が上昇スイッチオン時と逆に回転して窓ガラスを下
降させる。この状態で、下降スイッチ６がオフされる
と、上昇スイッチオフ時と同様にフライホイール電流が
流れる。

【００２２】図２は増幅回路１３の出力波形の一例を示
す図であり、下降スイッチ６がオンされた状態から該ス
イッチ６をオフした（時刻ｔ０）ときの波形である。す
なわち、モータ９に駆動電流を供給しているときは、時
刻ｔ０より前に示すように、モータ９の回転に応じた電
流波形（例えば１回転に８パルス）が得られるので、制
御回路４はこれをカウントして位置検出を行う。スイッ
チ６をオフした時刻ｔ０より後はフライホイール電流が
流れ、図示のようなパルス信号が得られるので、制御回
路４は、このフライホイール電流のパルスをカウントす
ることにより、空走による位置ずれを考慮した正確な停
止位置を検出することができる。

【００２３】またフライホイール電流によって得られる
信号の周波数成分は、図２に示すように駆動電流から得
られる周波数成分と異なる（低周波側にシフトする）の
で、制御回路４は、スイッチ６がオフされた時点で、バ
ンドパスフィルタ１５の特性を低周波側に変更する。こ
れにより、ノイズ成分が適切に除去され、フライホイー
ル電流及び駆動電流による位置検出をより正確に行うこ
とができる。

【００２４】なお、フライホイール電流によって得られ
る信号のレベルは、図２に示すように駆動電流から得ら
れる信号より大きいので、増幅回路１３の出力を直接バ
ンドパスフィルタ１５に入力する（比較回路１４削除す
る）構成とし、スイッチ６がオフされた時点で、バンド
パスフィルタ出力を波形整形する回路のスレッショルド
レベルをより大きな値に変更するようにしてもよい。こ
れにより、フライホイール電流及び駆動電流によって得
られるパルス信号の波形整形が適切に行われ、位置検出
をより正確に行うことができる。

【００２５】なお、上昇スイッチ５をオンからオフに切
り換えたときの動作も上記と同様である。

【００２６】また、上昇スイッチ５又は下降スイッチ６
のオン中に、異物が挟まる等の原因で窓ガラスが停止し
たときには、図２の時刻ｔ０以後と同様に入力されるパ
ルス信号の周期が長くなるので、制御回路４は、そのよ
うな状態が検出された場合には直ちにモータ９への電流
供給を停止し、逆転動作に入る。

【００２７】次に微量窓開スイッチ１６がオンされたと
きの動作を説明する。

【００２８】微量窓開状態への移行は、スイッチ１６が
タップ操作（微小時間オンする操作）されたときの窓位
置に応じて、微量窓開状態の窓位置まで窓ガラスが移動
するように、モータ９の駆動時間及び駆動方向を演算
し、該演算の結果にしたがってモータ９を駆動する。例
えば窓位置が全閉のときは、所定量、例えば４０ｍｍ下
降方向にモータ９を駆動する。窓位置が中間位置（半開
状態）にあるときは、オンされた時間に応じてモータが
作動する通常の動作となる。この場合、スイッチ１６が
オンされたときの窓位置を正確に検出していないと、正
確に微量窓開状態とすることができないが、本実施の形
態では、上述したように窓ガラスの停止位置を正確に検
出することができるので、微量窓開状態への移行も正確
に行うことができる。また、窓の開閉状態を常に正確に
判定できるため、アラームなどで窓の締め忘れを警告し
たり、イグニッションスイッチと連動して自動で開閉す
ることもできる。

【００２９】なお、制御回路４は、検出したモータ電流
パルスに基づいてモータの回転速度及び加速度を検出す
るようにしてもよい。

【００３０】さらに、本発明は上述した実施の形態に限
られるものでなく、サンルーフやパワーシート駆動用の
モータ制御装置にも適用してもよい。

【００３１】また、本実施の形態に示すようなバンドパ
スフィルタ等を用いず、電流波形信号を制御回路のＡ／
Ｄポートへ直接入力し、スレッショルドレベルやフィル
タ特性をソフトウェアで切り換えるように構成してもよ
い。

【００３２】

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、モ
ータの駆動信号をオフしたとき流れるフライホイール電
流が検出されるとともに、駆動信号のオンオフに応じて
モータ回転数等の演算に使用するパラメータが変更され
るので、検出したフライホイール電流に基づいて、モー
タの停止位置を正確に検出することができる。その結
果、例えば微量窓開状態のような所定窓位置への移行を
より正確に行うことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の一形態にかかる自動車のパワー
ウインドウ用直流モータ及びその制御装置の構成を示す
図である。

【図２】モータ電流波形の一例を示す図である。

【符号の説明】

４ 制御回路 ５ 上昇スイッチ ６ 下降スイッチ ７、８ リレー ９ 直流モータ １０ 電流検出抵抗 １３ 増幅回路

フロントページの続き (72)発明者 京谷 義美 埼玉県鶴ケ島市太田ヶ谷1000番地 東洋電 装株式会社鶴ケ島工場内 (72)発明者 万木 務 埼玉県鶴ケ島市太田ヶ谷1000番地 東洋電 装株式会社鶴ケ島工場内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 直流モータを駆動制御するモータ制御装
   置において、 前記モータを流れる電流を検出する電流検出手段と、 該電流検出手段の出力に基づいて少なくとも前記モータ
   の回転数を演算する演算手段と、 前記モータの駆動信号のオンオフを検出するオンオフ検
   出手段と、 前記駆動信号のオンオフに応じて、前記演算手段のパラ
   メータを変更するパラメータ変更手段とを備え、 前記駆動信号をオフしたとき前記モータにフライホイー
   ル電流が流れるように構成したことを特徴とするモータ
   制御装置。