JPS6311086A - 直流モ−タ制御方法 - 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】 〔卒業上の利用分野〕 本発明は、直流モータを指定回転量に従って回転させる
装置に係り、モータの電流値を用いて、指定回転量に従
わさせる直流モータ制御方法に関する。

以下自動車ウィンドの開閉制御装置であるウィンド・レ
ギュレータ（Ｗ／Ｒ）を例にとり説明する。

〔発明の従来技術〕

Ｗ／Ｒは、自動車の窓の開閉を直流モータで行なうもの
であるが、開閉指示を０Ｎ１０ＦＦスイツチで行なうも
のの他に、スライドボリュームを設はボリュームの位置
に対応した窓位置に窓を移動させるものがある。

従来窓が実際どこに位置しているかを知る為に、位置セ
ンサーを設ける方法があるが、自動車ドアの限られたス
ペース及び耐環境性を考慮すると、裔コストになる欠点
がある。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、直流モータの電流値を用いて窓がどの
位置にあるかを知ることにより位置センサーを不用とし
低コストなＷ／Ｒを提供するにある。

〔発明の構成〕

本発明は、直流モータの特性として、モータ回転数と、
モータ電流値との関係が負の傾きを持った一次関数で現
わすことができることを利用し、窓の位置を知る手段と
して電流値とモータ回転数の関係を調べ、モータ回転数
を積分することにより、窓の位置を推定するようにした
ものである。

〔発明の実施例〕

Ｗ／Ｒの構成図を第１図に示す。制御部１は操作部２か
ら窓の位置が指示され、この指示位置と現在の窓位置と
のずれが生じている場合、ずれをなくす方向にモータを
回転させる。モータ駆動部５のリレーを駆動する信号が
、リレー駆動部３に制御部１より出力される。又、モー
タ６に流れる電流値を電流検出部４にて検出し、制御部
１に伝える。

従来この他に現在のマド位置を知る為にセンサ１０、位
置検出部１）が必要であったが、本発明で取り去ること
ができる。

第９図は直流モータ特性を示し、横軸はモータ電流、縦
軸はモータ回転数を示し、右下がりの特性直線は、ある
直流駆動電圧の下でのモータ回転数Ｎとモータ電流■と
の関係を示している。即ち無負荷状態では最大回転数Ｎ
Ｏ　、モータ電流は最小値（殆んどゼロ）となり、ある
負荷状態ではある回転数Ｎ、モータ電流■となり、最大
負荷（モータロック）状態では回転数はゼロ、モータ電
流は最大値■、となる。

今、■、とＩとの差をΔ■とすると、モータ特性が一次
直線であることから、Ｉ　Ｌ　／　ＮＯ　＝Δ■／Ｎの
関係が成り立つ。被駆動物である窓の位置は、窓の全閉
、又は全開位置からの移動路Ｍｘで表わすとすると、 となる。

実際のモータ電流Ｉは、窓ガラスと窓枠との摩擦や車体
の振動により負荷が変動するため、又始動時には突入電
流が生じるため、第１０図の如く変動する。このように
変動する■に対してΔ■を時間積分することにより窓の
現在位置が測定でき、ければならないが、ＮＯやＩＬは
電源電圧やモータの経年変化に依存する。従って適宜Ｎ
Ｏ、ＩＬを実測して正しい値を知る必要がある。

以下に、第１図の制御部１における処理の内容を第２図
〜第８図のフローに従って説明する。

尚、本実施例では、設定器からの指示位置Ｘにモータロ
ック状態での電流値ＩＬを乗じた値Ｒと、モータ電流■
とＩＬとの差であるΔ■の積分値ＳＵＭＩに最大回転数
ＮＯを乗じた値■とを算出し、それらの大小関係によっ
て、モータを駆動すべきか否か、又その方向は閉／開の
どちらかを判断している。上記ＲとＶとの値を用いるの
は、各種の計算処理において除算を極力排し、乗算のみ
を利用することによって制御部１の中のプロセッサの負
荷を軽減するためである。

〔動作説明〕

第２図に、電源投入時の初期設定ルーチンを示す。予じ
め代表的なＩＬ、ＮＯの値をＩＬ＋ｎＯとして設定し、
現在の設定器の指示位置Ｘを入力し、Ｒ＝Ｘ＊　ＩＬを
算出し、ＳＵＭＴ＝Ｒ／ＮＯによりＳ　Ｕ　Ｍ　Ｉを逆
算する。その後、第３図のメインルーチンの入口Ａへ処
理を移す。

第３図、第４図はメインルーチンであり、一定時間ΔＴ
（例えば５０ｍ５ｅ　ｃ）毎に繰り返し処理される。先
ずタイマ（後述）ＴＩＭＥをクリアし、Ｘを入力する。

５ＴＡＲＴフラグ（後述）がオンでなければルート（ａ
）により上述したＲ５■を算出し、又ＲからＲｍｉｎ、
Ｒｍａｘを求める。その際のαはＸ値の入力に生じる微
変動（ＡＤ変換時の最下位ビット誤差やノイズによる）
によって、モータが不必要に駆動されるのを防止するた
めのものである。

もしＶ＞Ｒｍａｘなら閉指示フラグをオンし、Ｖ＜Ｒｍ
ｉｎなら閉指示フラグをオンし、いずれでもなければＣ
へ行く。尚、Ｒ若しくはＸの値は全開状態でゼロとする
。Ｃは第４図へつながり、タイマ監視の後、一定時間Δ
Ｔに達するとＡに戻る。このタイマＴＩＭＥの更新は第
５図に示すタイマールーチンがｌ　Ｑｍｓ　ｅ　ｃ毎に
メインルーチンに割込んで行なわれる。

閉指示フラグ又は閉指示フラグは、第６図に示すモータ
駆動ルーチンがやはりｌＱｍｓｅｃ毎にメインルーチン
に割込んで処理される過程で検出され、それらのフラグ
のオン／オフに応じてモータを駆動し又は停止させる。

駆動する場合は５ＴＡＲＴフラグをオンする。

第３図に戻って、５ＴＡＲＴフラグがオンの場合は、モ
ータのロック状態を見て、ロックしてなければ′Ｂへ行
く。ロックしているか否かは第７図に示すモータロック
検出ルーチンが、やはり１０ｍ５ｅｃ割込みにより処理
されて、一定値ＩＬに以上のモータ電流が、一定時間（
ＴＬＫ）以上ｍ続した場合にモータロツタフラグＭＴＬ
Ｋをオンすることにより表示する。又、そのときのモー
タ電流Ｉによりロック電流ＩＬを校正する。尚ロックフ
ラグＬＫＦはＩ≧Ｉｌｌであって一定時間ＴＬＫを計時
中である旨のフラグであり、ロックしたことを示すＭＴ
ＬＫフラグとは別物である。又ＩＬＸは１）より低めの
所定値である。又、ＭＴＬＫフラグをオンしたらモータ
停止指示を示す。具体的には閉指示、閉指示の両フラグ
をオフすればよい。

第４図のＢ以下の処理は、ＳＵＭＩの更新処理即ちΔｌ
の積分処理と、それに伴う■の更新と、開／閉を′ｍ続
してよいか否かの判断処理である。

Ｉａ続不用となれば停止指示（開／閉指示フラグのオフ
）を行ない、５ＴＡＲＴフラグもオフする。

第３図においてモータロックである場合、これは全閉状
態か全開状態かのいずれかを意味する。

そのいずれであるかの判定は、指示位置Ｘがある上限値
以上、又はある下限値以下のいずれであるかにより判定
できる。全開状態であると、そのときのＳＵＭＩとＸ（
この時の値をＸＬＩｐとする）と■、とからＮＯを算出
しＮＯを校正する。全開の場合はＳＵＭＩをゼロに校正
する。その後５ＴＡＲＴフラグをオフしてＣへ行く。

次に実際の指示器の操作と、処理フローの関係を第８図
を見つつ説明する。

（１）電源投入直後は、前述の如く、イニシャルルーチ
ンによって、ＩＬ％ＮＯを仮設定し、それからＲ，ＳＵ
ＭＩを算出しておく。このとき、第８図の（１）の状態
であったとする。指示器を動かさない限り、メインルー
チンでは第３図のルート（ａ）を通りつづけることとな
る。

（ＩＩ）　　次に指示器を第９図（２）の如＜ＵＰ　（
閉）方向に動かすと、入力Ｘの値は増大し、Ｒ，Ｒｍａ
Ｘも増大する。よって第３図のルート（ｂ）によって閉
指示が出る。すると第６図のモータ駆動ルーチンによっ
てモータが閉駆動され、５ＴＡＲＴフラグがオンする。

すると第３図のルー）（ｃ）、第４図ルー１−　（ｄ）
によってＳＵＭＩＬ■の更新が行なわれ、駆動！！続可
否が判断される。そして窓が所望の位置に達して■≧Ｒ
ｍｉｎとなるとルート（ｅ）により停止指示、５ＴＡＲ
Ｔフラグのオフが行なわれる。

（ＩＩＩ）次に第８図（３）のように指示器をＤＯＷＮ
　（開）方向へ動かすと、入力Ｘの値は減少するので、
第３図のルー１−　（ｆ）により閉指示が出る。すると
第６図のモータ駆動ルーチンによってモータが閉駆動さ
れ、５ＴＡＲＴフラグがオンする。すると第３図のルー
ト（ｃ）、第４図のルート（ｇ）によってＳＵＭＩＬ■
の更新が行なわれ、駆動継続可否が判断される。そして
窓が所望の位置に達して■≦Ｒｍａｘとなるとルート（
ｈ）により停止指示、５ＴＡＲＴフラグのオフが行なわ
れる。

（ＩＶ）更に第８図（４）のように指示器を全開位置に
すると、（ＩＩＩ）と同様にして開動作をし、全開位置
に窓が達してそれ以上動かなくなると、第７図のモータ
ロック検出ルーチンにおいて口・ツク状態が検出され、
ＩＬが更新され、ＭＴＬＫフラグがオンされ、停止指示
が出る。よって第３図のルート（ｉ）によりＳＵＭＩを
ゼロに修正して５ＴＡＲＴフラグをオフする。

（Ｖ）更に第８図（５）のように指示器を全閉位置にす
ると、（ＩＩ）と同様に閉動作をし、全閉位置に窓が達
してそれ以上動かなくなると、やはり第７図のモータロ
ック検出ルーチンによりロック状態が検出され、■、が
更新され、ＭＴＬＫフラグがオンされ、停止指示が出る
。よって第３図のルー）（ＤによってＮＯを修正して５
ＴＡＲＴフラグをオフする。

〔発明の効果〕

以上の如く本発明では位置設定器（スライドポリウム）
の指示値Ｘに応じた位置に窓を移動させる方式において
、モータ電流値Δ■の積分によって現在位置を測定する
ため、位置センサが不用となり、又全開／全閉位置にお
いて、ＮＯ１■１、ＳＵＭＩの修正を行なうので常に正
確な位置測定が可能となり、低コストで高信頼のウィン
ドレギュレータ）Ｗ／Ｒが提供可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例ブロック図、第２図ないし第
７図は第１図の制御部における本発明の一実施例フロー
チャート、第８図は本発明の一実施例における設定器動
作例を示す図、第９図は一般的な直流モータ特性図、第
１０図は一般的なモータ電流波形図である。 第１図において、１は制御部、２は設定器を含む操作部
、３はリレー駆動部、４はモータ電流検出部、５はリレ
ーを含むモータ駆動部、６は直流モータ、９はウィンド
ウ（窓ガラス）、１０．１）は本発明で不要となった位
置センサと位置検出部である。 代理人　弁理士　　井桁　貞−（ 不把日月の一與施イク１）　ツー０１．フフ凹欠　１　
図 乙 ゴ フ′ ？ 初期設定／ルーチン 第２図 メインルーチン　（その２） 第　４　図 タイマルーチン 躬５図 モータ烏〔初ルーチン め６図 モ＝７０．り検出ルーチン 第　７図 徐疋暑１肋作伊１ 第　８　図 モータ回転１父 直う爬モータ’Ｍ性１ 第　９　図 →峙間ｔ モータ電シ鼠波升番 第１０図

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）目標位置指示値（Ｘ）に応じて直流モータ（６）
   を駆動し、被駆動物（９）を該目標位置に移動させる制
   御方法において、 上記直流モータ（６）のロック時の電流Ｉ＿Ｌと、無負
   荷時の最大回転数Ｎ＿Ｏと、現モータ電流Ｉとを用い、
   被駆動物（９）の現在位置ｘが ｘ＝（Ｎ＿Ｏ／Ｉ＿Ｌ）∫（Ｉ＿Ｌ−Ｉ）ｄｔで与えら
   れるものとして、該現在位置ｘと上記指示値Ｘとの差が
   なくなるように上記直流モータ（６）を駆動するととも
   に、上記被駆動物（９）がその移動可能範囲の始端部又
   は終端部に達したとき、上記直流モータ（６）のロック
   状態を検出してそのときのモータ電流Ｉによって上記ロ
   ック電流Ｉ＿Ｌを校正し、更に上記被駆動物（９）が上
   記終端部に達してロック状態を検出したとき、その時の
   積分値∫（Ｉ＿Ｌ−Ｉ）ｄｔとロック電流Ｉ＿Ｌと指示
   値Ｘとにより上記最大回転数Ｎ＿Ｏを逆算して校正する
   ようにしたことを特徴とする直流モータ制御方法。
2. （２）上記ロック状態は、モータ電流Ｉが所定の電流値
   （Ｉ＿Ｌ＿Ｘ）を越える状態が、所定の時間（Ｔ＿Ｌ＿
   Ｘ）以上継続したことにより検出されることを特徴とす
   る特許請求の範囲第（１）項記載の直流モータ制御方法
   。
3. （３）上記現在位置ｘと指示値Ｘとの差の判定は、積分
   値∫（Ｉ＿Ｌ−Ｉ）ｄｔと最大回転数Ｎ＿Ｏとの積（Ｖ
   ）と、上記指示値Ｘとロック電流Ｉ＿Ｌとの積（Ｒ）と
   の大小比較で行なうことを特徴とする特許請求の範囲第
   （１）項または第（２）項記載の直流モータ制御方法。
4. （４）上記被駆動物（９）が始端部に達してロック状態
   を検出したとき、上記積分値∫（Ｉ＿Ｌ−Ｉ）ｄｔを零
   に校正するようにしたことを特徴とする特許請求の範囲
   第（１）項ないし第（３）項のいずれかに記載の直流モ
   ータ制御方法。
5. （５）上記被駆動物（９）が自動車の窓ガラスであるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第（１）項ないし第（４
   ）項のいずれかに記載の直流モータ制御方法。