JP2006333691A - Motor controller - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To eliminate switching of a switching element at the time of controlling speed of an electric motor, to make an operation of a driven element smooth and to control speed and a rotation direction of the electric motor by a simple control map. <P>SOLUTION: A motor controller driving the electric motor has a driving circuit having four switching elements FET1 to FET4, and the switching elements FET1 to FET4 are PWM-controlled by a microcomputer. A duty ratio x1 of the switching element FET1 is calculated by the microcomputer based on moving speed of a sliding door. A duty ratio x3 of the switching element FET3 is set to a value obtained by subtracting the duty ratio x1 of the switching element FET1 from 100%. The switching elements FET2 and FET4 are driven by inverting phases with respect to the switching elements FET1 and FET3. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、被駆動体を駆動する電動モータを目標速度で作動させるモータ制御装置に関する。   The present invention relates to a motor control device that operates an electric motor that drives a driven body at a target speed.

自動車に設けられるスライドドアやバックドア等の被駆動体を電動モータにより駆動するようにした自動開閉装置では、電動モータを正逆両方向に回転制御して、ドアを開閉両方向に作動させるようにしている。例えば、特許文献１に示される自動開閉装置では、電動モータとしては一対の給電端子を備えたブラシ付きの直流モータが用いられ、電動モータの制御には所謂Ｈブリッジ回路（フルブリッジ回路）を備えたモータ制御装置が用いられている。   In an automatic opening / closing device in which a driven body such as a slide door or a back door provided in an automobile is driven by an electric motor, the electric motor is controlled to rotate in both forward and reverse directions to operate the door in both opening and closing directions. Yes. For example, in the automatic switchgear disclosed in Patent Document 1, a DC motor with a brush having a pair of power supply terminals is used as an electric motor, and a so-called H-bridge circuit (full-bridge circuit) is provided for controlling the electric motor. A motor controller is used.

Ｈブリッジ回路は、一端が電動モータの一方の給電端子に接続され他端が電源に接続される第１の正転用スイッチング素子と、一端が電動モータの他方の給電端子に接続され他端が接地される第２の正転用スイッチング素子と、一端が電動モータの他方の給電端子に接続され他端が電源に接続される第１の逆転用スイッチング素子と、一端が電動モータの一方の給電端子に接続され他端が接地される第２の逆転用スイッチング素子とを有しており、これらのスイッチング素子を所定の組み合わせでオンすることにより、電動モータを正転、逆転させることができる。つまり、２つの正転用スイッチング素子をオンに切り替えることにより、これらのスイッチング素子を介して両給電端子間に電流を流して電動モータを正転させることができ、２つの逆転用スイッチング素子をオンに切り替えることにより正転時とは逆向きの電流を給電端子間に流して電動モータを逆転させることができる。また、第１の正転用スイッチング素子と第１の逆転用スイッチング素子、または第２の正転用スイッチング素子と第２の逆転用スイッチング素子とをオンに切り替えることにより、これらのスイッチング素子を介して電動モータの両給電端子を短絡させて電動モータに回生制動力を発生させることができる。   The H-bridge circuit has a first forward switching element having one end connected to one power supply terminal of the electric motor and the other end connected to the power supply, and one end connected to the other power supply terminal of the electric motor and the other end grounded. The first forward switching element, one end connected to the other power supply terminal of the electric motor and the other end connected to the power source, and one end connected to one power supply terminal of the electric motor. And a second reverse switching element that is connected and grounded at the other end. By turning on these switching elements in a predetermined combination, the electric motor can be rotated forward and backward. In other words, by switching on the two forward switching elements, it is possible to cause the electric motor to rotate forward by passing a current between both power supply terminals via these switching elements, and to turn on the two reverse switching elements. By switching, the electric motor can be reversed by flowing a current in the opposite direction to that during forward rotation between the power supply terminals. Further, by switching on the first forward switching element and the first reverse switching element, or the second forward switching element and the second reverse switching element, electric switching is performed via these switching elements. A regenerative braking force can be generated in the electric motor by short-circuiting both power supply terminals of the motor.

Ｈブリッジ回路に用いられるスイッチング素子としては、通常、ＦＥＴ（電解効果トランジスタ）等の半導体スイッチが用いられ、これらのスイッチング素子をオン・オフ制御するための制御手段としてはＣＰＵ（中央演算処理装置）やメモリ等を備えたマイクロコンピュータが用いられる。マイクロコンピュータのメモリ内には正転用の速度制御マップと、逆転用の速度制御マップおよび制動用制御マップが格納されており、ＣＰＵはこれらの制御マップに従って演算された指令信号により各スイッチング素子を所定の組み合わせで駆動させる。   As a switching element used in the H-bridge circuit, a semiconductor switch such as an FET (electrolytic effect transistor) is usually used, and a CPU (Central Processing Unit) is used as a control means for controlling on / off of these switching elements. And a microcomputer provided with a memory or the like. A speed control map for forward rotation, a speed control map for reverse rotation, and a control map for braking are stored in the memory of the microcomputer, and the CPU predetermines each switching element according to a command signal calculated according to these control maps. Drive in combination.

また、このようなモータ制御装置では、同時にオンされる一対のスイッチング素子のうちのいずれか一方をＰＷＭ（Pulse Width Modulation、パルス幅変調）制御することにより、電動モータの回転速度や制動力を制御して、ドアを所望の目標速度で開閉動作させるようにしている。つまり、ドアの開閉速度が目標速度より遅い場合には、ＰＷＭ制御されるスイッチング素子のデューティー比を増加させてドアが目標速度となるまで電動モータの回転速度を増加させる。一方、外力等が加わってドアが目標速度以上となったときには、第１の正転用スイッチング素子と第１の逆転用スイッチング素子、または第２の正転用スイッチング素子と第２の逆転用スイッチング素子とをオンに切り替えて電動モータを制動状態に切り替えるとともに、ＰＷＭ制御されるスイッチング素子のデューティー比を変化させて制動力を調整するようにしている。
特開２００３−４７２７１号公報 In such a motor control device, the rotational speed and braking force of the electric motor are controlled by PWM (Pulse Width Modulation) control of one of a pair of switching elements that are turned on simultaneously. Thus, the door is opened and closed at a desired target speed. That is, when the door opening / closing speed is slower than the target speed, the duty ratio of the switching element that is PWM controlled is increased to increase the rotation speed of the electric motor until the door reaches the target speed. On the other hand, when an external force or the like is applied and the door exceeds the target speed, the first normal switching element and the first reverse switching element, or the second normal switching element and the second reverse switching element, Is switched on to switch the electric motor to a braking state, and the braking force is adjusted by changing the duty ratio of the switching element that is PWM controlled.
JP 2003-47271 A

しかしながら、このようなモータ制御装置では、ドアの開閉速度を制御するために、駆動されるスイッチング素子が切り替えられ、これにより電動モータは駆動状態から制動状態、または制動状態から駆動状態に切り替えられるので、電動モータからドアに加えられる駆動力が大きく変化し、ドアを滑らかに作動させることは困難であった。   However, in such a motor control device, the switching element to be driven is switched in order to control the opening / closing speed of the door, whereby the electric motor is switched from the driving state to the braking state or from the braking state to the driving state. The driving force applied to the door from the electric motor has changed greatly, and it has been difficult to smoothly operate the door.

また、電動モータの速度制御と回転方向制御を行うためには、マイクロコンピュータのメモリ内に、正転用の速度制御マップと逆転用の速度制御マップと制動用制御マップとを予め格納しておく必要があるので、このモータ制御装置のソフト的な構成が複雑となっていた。   Further, in order to perform speed control and rotational direction control of the electric motor, it is necessary to store in advance a speed control map for forward rotation, a speed control map for reverse rotation, and a control map for braking in the memory of the microcomputer. Therefore, the software configuration of the motor control device has been complicated.

本発明の目的は、電動モータの速度制御時におけるスイッチング素子の切り替えを無くして被駆動体の作動を滑らかにすることにある。   An object of the present invention is to eliminate the switching of the switching element during speed control of the electric motor and to smooth the operation of the driven body.

本発明の他の目的は、簡単な制御マップにより電動モータの速度制御と回転方向制御とを可能にすることにある。   Another object of the present invention is to enable speed control and rotation direction control of an electric motor with a simple control map.

本発明のモータ制御装置は、被駆動体を駆動する電動モータの作動を前記被駆動体が目標速度となるように制御するモータ制御装置であって、一端が前記電動モータの一方の給電端子に接続され他端が電源に接続される第１の正転用スイッチング素子と、一端が前記電動モータの他方の給電端子に接続され他端が接地される第２の正転用スイッチング素子と、一端が前記電動モータの他方の給電端子に接続され他端が前記電源に接続される第１の逆転用スイッチング素子と、一端が前記電動モータの一方の給電端子に接続され他端が接地される第２の逆転用スイッチング素子と、それぞれの前記スイッチング素子をＰＷＭ制御によりオン・オフ駆動する制御手段とを有し、それぞれの前記スイッチング素子のデューティー比を変化させることにより、前記第１の正転用スイッチング素子のオン期間と前記第２の正転用スイッチング素子のオン期間とを重畳させ、または前記第１の逆転用スイッチング素子のオン期間と前記第２の逆転用スイッチング素子のオン期間とを重畳させて、前記電動モータを正転と逆転とのいずれの方向にも回転可能としたことを特徴とする。   The motor control device of the present invention is a motor control device that controls the operation of the electric motor that drives the driven body so that the driven body has a target speed, and one end is connected to one power supply terminal of the electric motor. A first forward switching element connected at the other end to the power source, a second forward switching element at one end connected to the other power supply terminal of the electric motor and the other end grounded, and one end at the end A first reverse switching element connected to the other power supply terminal of the electric motor and having the other end connected to the power supply; and a second one end connected to one power supply terminal of the electric motor and the other end grounded Having a switching element for reverse rotation and a control means for driving each switching element on / off by PWM control, and changing the duty ratio of each switching element Thus, the ON period of the first normal switching element and the ON period of the second normal switching element are overlapped, or the ON period of the first reverse switching element and the second reverse switching It is characterized in that the electric motor can be rotated in either the forward rotation or the reverse rotation by superimposing the ON period of the element.

本発明のモータ制御装置は、前記第１の正転用スイッチング素子のデューティー比に対して前記第１の逆転用スイッチング素子のデューティー比を１００％から前記第１の正転用スイッチング素子のデューティー比を引いた値に設定するとともに、前記第２の逆転用スイッチング素子を前記第１の正転用スイッチング素子に対して位相を反転させてオン・オフ駆動し、前記第２の正転用スイッチング素子を前記第１の逆転用スイッチング素子に対して位相を反転させてオン・オフ駆動することを特徴とする。   The motor control device of the present invention subtracts the duty ratio of the first forward switching element from 100% of the duty ratio of the first reverse switching element with respect to the duty ratio of the first forward switching element. And the second forward switching element is turned on / off by inverting the phase of the first forward switching element, and the second forward switching element is turned on and off. The on / off drive is performed by inverting the phase of the reverse switching element.

本発明のモータ制御装置は、前記第１の正転用スイッチング素子のデューティー比が５０％以上となったときに前記電動モータが正転し、前記第１の逆転用スイッチング素子のデューティー比が５０％以上となったときに前記電動モータが逆転することを特徴とする。   In the motor control device of the present invention, when the duty ratio of the first forward switching element becomes 50% or more, the electric motor rotates forward, and the duty ratio of the first reverse switching element is 50%. When it becomes above, the said electric motor reverses, It is characterized by the above-mentioned.

本発明のモータ制御装置は、前記第１の正転用スイッチング素子のデューティー比と前記第１の逆転用スイッチング素子のデューティー比とが５０％となったときに前記電動モータが停止することを特徴とする。   The motor control device of the present invention is characterized in that the electric motor stops when a duty ratio of the first forward switching element and a duty ratio of the first reverse switching element reach 50%. To do.

本発明のモータ制御装置は、前記被駆動体は、車両に開閉自在に装着されるとともにケーブルを介して前記電動モータに接続され、前記電動モータにより開閉駆動されるスライドドアであることを特徴とする。   The motor control device according to the present invention is characterized in that the driven body is a slide door that is attached to a vehicle so as to be freely opened and closed, is connected to the electric motor via a cable, and is driven to open and close by the electric motor. To do.

本発明によれば、それぞれＰＷＭ制御される各スイッチング素子のデューティー比を変化させることにより、電動モータの速度制御と回転方向制御とを行うことができるので、速度制御のために駆動されるスイッチング素子自体を切り替える必要が無く、これにより電動モータの駆動力の変動を抑制して被駆動体の作動を滑らかにすることができる。   According to the present invention, since the speed control and the rotation direction control of the electric motor can be performed by changing the duty ratio of each switching element that is PWM controlled, the switching element that is driven for speed control. There is no need to switch the device itself, thereby suppressing fluctuations in the driving force of the electric motor and smoothing the operation of the driven body.

また、本発明によれば、第１の正転用スイッチング素子のデューティー比に対して第１の逆転用スイッチング素子のデューティー比を１００％から第１の正転用スイッチング素子のデューティー比を引いた値に設定するとともに、第２の逆転用スイッチング素子を第１の正転用スイッチング素子に対して位相を反転させてオン・オフ駆動し、第２の正転用スイッチング素子を第１の逆転用スイッチング素子に対して位相を反転させてオン・オフ駆動するようにしたので、１つのスイッチング素子のデューティー比を変化させることにより電動モータの速度制御と回転方向制御とを行うことができる。したがって、制御手段に複数の制御マップを設ける必要がなく、簡単な制御マップで電動モータの速度制御と回転方向制御を行うことができる。   Further, according to the present invention, the duty ratio of the first reverse switching element is set to a value obtained by subtracting the duty ratio of the first normal switching element from 100% with respect to the duty ratio of the first normal switching element. In addition, the second reverse switching element is turned on / off by inverting the phase with respect to the first forward switching element, and the second forward switching element is turned on with respect to the first reverse switching element. Thus, the phase is inverted and the on / off drive is performed, so that the speed control and the rotation direction control of the electric motor can be performed by changing the duty ratio of one switching element. Therefore, it is not necessary to provide a plurality of control maps in the control means, and the speed control and rotation direction control of the electric motor can be performed with a simple control map.

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図１は本発明の一実施の形態であるモータ制御装置を備えたスライドドア開閉装置の概略を示す平面図であり、図１に示す車両１１の側部には被駆動体としてのスライドドア１２が装着されており、このスライドドア１２は車両１１に固定されるガイドレール１３に案内され、図中実線で示す全開位置と一点鎖線で示す全閉位置との間で車両前後方向に移動自在つまり開閉自在となっている。   FIG. 1 is a plan view showing an outline of a slide door opening / closing device provided with a motor control device according to an embodiment of the present invention. A slide door 12 as a driven body is provided on a side portion of a vehicle 11 shown in FIG. The sliding door 12 is guided by a guide rail 13 fixed to the vehicle 11, and is movable in the vehicle front-rear direction between a fully open position indicated by a solid line and a fully closed position indicated by a one-dot chain line in the drawing. It can be opened and closed freely.

スライドドア１２を自動的に開閉するために、車両１１にはスライドドア開閉装置１４（以下、開閉装置１４とする。）が設けられており、この開閉装置１４は車両１１に固定される駆動ユニット１５を有し、駆動ユニット１５には駆動用のケーブル１６が設けられている。ケーブル１６はガイドレール１３の両端に配置された反転プーリ１７，１８に掛け渡されて車両１１の前方側と後方側とからスライドドア１２に接続されており、駆動ユニット１５によりケーブル１６のいずれか一方側が引かれると、スライドドア１２はケーブル１６に引かれながら開方向または閉方向に移動する。   In order to automatically open and close the sliding door 12, the vehicle 11 is provided with a sliding door opening / closing device 14 (hereinafter referred to as an opening / closing device 14), and this opening / closing device 14 is a drive unit fixed to the vehicle 11. 15 and a drive cable 16 is provided in the drive unit 15. The cable 16 is stretched over reversing pulleys 17 and 18 disposed at both ends of the guide rail 13 and is connected to the slide door 12 from the front side and the rear side of the vehicle 11. When one side is pulled, the sliding door 12 moves in the opening direction or the closing direction while being pulled by the cable 16.

図２は図１に示すスライドドア開閉装置の制御体系を示す説明図であり、図３は図２に示すモータ制御装置の詳細を示す回路図である。   FIG. 2 is an explanatory diagram showing a control system of the slide door opening / closing device shown in FIG. 1, and FIG. 3 is a circuit diagram showing details of the motor control device shown in FIG.

図２に示すように、駆動ユニット１５には電動モータ２１が設けられており、図３に示すように、この電動モータ２１としては一対の給電端子２２，２３を備えたブラシ付き直流モータが用いられている。電動モータ２１は給電端子２２，２３間に直流電流が供給されることにより作動するとともに、給電端子２２，２３間に供給される直流電流の向きに応じてその回転方向が正転または逆転に切り替えられる。電動モータ２１の回転軸２１ａには駆動ギヤ２４が固定され、駆動ギヤ２４には大径スパーギヤ２５が噛み合わされており、大径スパーギヤ２５と一体に回転する小径スパーギヤ２６には出力軸２７に固定される従動ギヤ２８が噛み合わされている。これにより、電動モータ２１の回転は所定の減速比で減速されて出力軸２７に伝達される。   As shown in FIG. 2, the drive unit 15 is provided with an electric motor 21. As shown in FIG. 3, the electric motor 21 is a brushed DC motor having a pair of power supply terminals 22 and 23. It has been. The electric motor 21 operates when a direct current is supplied between the power supply terminals 22 and 23, and the rotation direction is switched between forward rotation and reverse rotation according to the direction of the direct current supplied between the power supply terminals 22 and 23. It is done. A driving gear 24 is fixed to the rotating shaft 21 a of the electric motor 21, and a large-diameter spur gear 25 is engaged with the driving gear 24. A small-diameter spur gear 26 that rotates integrally with the large-diameter spur gear 25 is fixed to the output shaft 27. The driven gear 28 is meshed. As a result, the rotation of the electric motor 21 is decelerated at a predetermined reduction ratio and transmitted to the output shaft 27.

出力軸２７には外周面に図示しない螺旋状の案内溝が形成された円筒形状のドラム３１が固定されており、駆動ユニット１５に案内されたケーブル１６は案内溝に沿ってドラム３１に複数回巻き付けられている。電動モータ２１が作動するとドラム３１は電動モータ２１に駆動されて回転し、これによりケーブル１６が作動してスライドドア１２は開閉動作する。つまり、電動モータ２１が正転すると、図２中で反時計回り方向にドラム３１が回転し、これにより車両後方側のケーブル１６がドラム３１に巻き取られてスライドドア１２はケーブル１６に引かれながら開方向に移動する。反対に、電動モータ２１が逆転すると、図２中で時計回り方向にドラム３１が回転し、これにより車両前方側のケーブル１６がドラム３１に巻き取られてスライドドア１２はケーブル１６に引かれながら閉方向に移動する。このように、スライドドア１２は、ケーブル１６、ドラム３１、出力軸２７等を介して電動モータ２１に接続され、電動モータ２１により開閉駆動されるようになっている。   A cylindrical drum 31 having a spiral guide groove (not shown) formed on the outer peripheral surface is fixed to the output shaft 27, and the cable 16 guided by the drive unit 15 is moved to the drum 31 a plurality of times along the guide groove. It is wound. When the electric motor 21 is actuated, the drum 31 is driven and rotated by the electric motor 21, whereby the cable 16 is actuated to open and close the slide door 12. That is, when the electric motor 21 rotates forward, the drum 31 rotates counterclockwise in FIG. 2, whereby the cable 16 on the rear side of the vehicle is wound around the drum 31 and the slide door 12 is pulled by the cable 16. While moving in the opening direction. On the contrary, when the electric motor 21 is reversed, the drum 31 rotates in the clockwise direction in FIG. 2, whereby the cable 16 on the front side of the vehicle is wound around the drum 31 and the slide door 12 is pulled by the cable 16. Move in the closing direction. As described above, the slide door 12 is connected to the electric motor 21 via the cable 16, the drum 31, the output shaft 27, and the like, and is opened and closed by the electric motor 21.

なお、駆動ユニット１５は電動モータ２１と出力軸２７との間にクラッチ機構が設けられないクラッチレス式となっており、電動モータ２１と出力軸２７つまりスライドドア１２との間は常に動力伝達可能な状態とされている。   The drive unit 15 is a clutchless type in which no clutch mechanism is provided between the electric motor 21 and the output shaft 27, and power can always be transmitted between the electric motor 21 and the output shaft 27, that is, the slide door 12. It is supposed to be in a state.

ドラム３１とスライドドア１２との間におけるケーブル１６の弛みを取って、ケーブル張力を一定範囲に維持するために、ドラム３１と２つの反転プーリ１７，１８との間にはそれぞれテンショナ３２が設けられている。テンショナ３２は、それぞれ固定プーリ３２ａと可動プーリ３２ｂとを有し、可動プーリ３２ｂは固定プーリ３２ａを軸心としてばね部材３２ｃにより回転方向に付勢されており、ケーブル１６は各プーリ３２ａ，３２ｂの間に掛け渡されている。したがって、ケーブル１６に緩みが生じると、可動プーリ３２ｂにより付勢されてケーブル１６の移動経路が増加し、これによりケーブル１６の張力が維持される。   In order to remove the slack of the cable 16 between the drum 31 and the sliding door 12 and maintain the cable tension within a certain range, a tensioner 32 is provided between the drum 31 and the two reversing pulleys 17 and 18, respectively. ing. The tensioner 32 has a fixed pulley 32a and a movable pulley 32b, respectively. The movable pulley 32b is urged in the rotational direction by a spring member 32c with the fixed pulley 32a as an axis, and the cable 16 is connected to the pulleys 32a and 32b. It is stretched between. Accordingly, when the cable 16 is loosened, the cable 16 is urged by the movable pulley 32b to increase the movement path of the cable 16, thereby maintaining the tension of the cable 16.

スライドドア１２を予め設定された目標速度で開閉移動させるように電動モータ２１の作動を制御するために、駆動ユニット１５にはモータ制御装置４１が設けられている。   In order to control the operation of the electric motor 21 so as to open and close the slide door 12 at a preset target speed, the drive unit 15 is provided with a motor control device 41.

図３に示すように、モータ制御装置４１は電動モータ２１を駆動するための駆動回路４２を有し、この駆動回路４２は電界効果トランジスタから成る４つのスイッチング素子ＦＥＴ１〜ＦＥＴ４をＨ形に組んだ所謂Ｈブリッジ回路（フルブリッジ回路）となっている。図３に示すように、第１の正転用スイッチング素子としてのスイッチング素子ＦＥＴ１は一端が電動モータ２１の一方の給電端子２２に接続され他端が車両１１に搭載される電源つまりバッテリ４３に接続され、第２の逆転用スイッチング素子としてのスイッチング素子ＦＥＴ２は一端が電動モータ２１の一方の給電端子２２に接続され他端が接地されており、第１の逆転用スイッチング素子としてのスイッチング素子ＦＥＴ３は一端が電動モータ２１の他方の給電端子２３に接続され他端がバッテリ４３に接続され、第２の正転用スイッチング素子としてのスイッチング素子ＦＥＴ４は一端が電動モータ２１の他方の給電端子２３に接続され他端が接地されている。スイッチング素子ＦＥＴ１とスイッチング素子ＦＥＴ４とがオンされると、スイッチング素子ＦＥＴ１を介して給電端子２２がバッテリ４３に接続されるとともにスイッチング素子ＦＥＴ４を介して給電端子２３が接地され、給電端子２２，２３間に直流電流が流れて電動モータ２１は正転する。反対に、スイッチング素子ＦＥＴ３とスイッチング素子ＦＥＴ２とがオンされると、スイッチング素子ＦＥＴ３を介して給電端子２３がバッテリ４３に接続されるとともにスイッチング素子ＦＥＴ２を介して給電端子２２が接地され、給電端子２２，２３間に正転時とは逆向きの直流電流が流れて電動モータ２１は逆転する。また、スイッチング素子ＦＥＴ１とスイッチング素子ＦＥＴ３またはスイッチング素子ＦＥＴ２とスイッチング素子ＦＥＴ４とがオンされると、給電端子２２，２３が短絡されて電動モータ２１は回生制動状態となる。   As shown in FIG. 3, the motor control device 41 has a drive circuit 42 for driving the electric motor 21, and this drive circuit 42 is composed of four switching elements FET1 to FET4 made of field effect transistors in an H shape. This is a so-called H bridge circuit (full bridge circuit). As shown in FIG. 3, the switching element FET1 as the first forward switching element has one end connected to one power supply terminal 22 of the electric motor 21 and the other end connected to a power source, that is, a battery 43 mounted on the vehicle 11. The switching element FET2 as the second reverse switching element has one end connected to one power supply terminal 22 of the electric motor 21 and the other end grounded, and the switching element FET3 as the first reverse switching element has one end Is connected to the other power supply terminal 23 of the electric motor 21, the other end is connected to the battery 43, and one end of the switching element FET 4 as the second forward switching element is connected to the other power supply terminal 23 of the electric motor 21. The end is grounded. When the switching element FET1 and the switching element FET4 are turned on, the power supply terminal 22 is connected to the battery 43 via the switching element FET1 and the power supply terminal 23 is grounded via the switching element FET4. A direct current flows through the electric motor 21, and the electric motor 21 rotates forward. On the other hand, when the switching element FET3 and the switching element FET2 are turned on, the power supply terminal 23 is connected to the battery 43 through the switching element FET3, and the power supply terminal 22 is grounded through the switching element FET2. , 23, a direct current in the direction opposite to that during forward rotation flows, and the electric motor 21 rotates in reverse. When the switching element FET1 and the switching element FET3 or the switching element FET2 and the switching element FET4 are turned on, the power supply terminals 22 and 23 are short-circuited, and the electric motor 21 enters a regenerative braking state.

図２に示すように、スイッチング素子ＦＥＴ１〜ＦＥＴ４を駆動するために、モータ制御装置４１には制御手段としてのマイクロコンピュータ４４が設けられており、このマイクロコンピュータ４４には図示しないＣＰＵ（中央演算処理装置）や制御プログラム等が格納されるＲＯＭ、一時的にデータを格納するＲＡＭ等が設けられ、スライドドア１２に設けられた開閉スイッチ４５が乗員等により操作されると、その操作に応じた開閉指令信号がマイクロコンピュータ４４に入力される。   As shown in FIG. 2, in order to drive the switching elements FET1 to FET4, the motor control device 41 is provided with a microcomputer 44 as a control means, and this microcomputer 44 has a CPU (central processing unit) (not shown). Device), a ROM for storing control programs, a RAM for temporarily storing data, and the like, and when the opening / closing switch 45 provided on the slide door 12 is operated by a passenger or the like, the opening / closing according to the operation is performed. A command signal is input to the microcomputer 44.

また、マイクロコンピュータ４４にはスライドドア１２の移動速度Ｖや位置を検出するために、回転センサ４６が接続されている。回転センサ４６は電動モータ２１の回転軸２１ａに固定される多極着磁磁石４７と多極着磁磁石４７の回転軌道近傍に互いに９０度の位相差をもって配置される２つのホールＩＣ４８ａ，４８ｂとを有し、電動モータ２１が作動すると各ホールＩＣ４８ａ，４８ｂから互いに９０度位相がずれたパルス信号がモータ回転数に応じた周期で出力される。各ホールＩＣ４８ａ，４８ｂが出力するパルス信号が入力されると、マイクロコンピュータ４４はパルス信号の周期に基づいて電動モータ２１の回転速度つまりスライドドア１２の移動速度Ｖを検出する。また、マイクロコンピュータ４４は各ホールＩＣ４８ａ，４８ｂから入力されるパルス信号の出現タイミングに基づいて電動モータ２１の回転方向つまりスライドドア１２の移動方向を検出し、また、スライドドア１２が基準位置（例えば全閉位置）となったときを起点としてパルス信号をカウント（積算）することによりスライドドア１２の位置を検出するようになっている。   Further, a rotation sensor 46 is connected to the microcomputer 44 in order to detect the moving speed V and position of the slide door 12. The rotation sensor 46 includes two Hall ICs 48a and 48b arranged with a 90-degree phase difference in the vicinity of the rotation trajectory of the multipolar magnetized magnet 47 and the multipolar magnetized magnet 47 fixed to the rotating shaft 21a of the electric motor 21. When the electric motor 21 is operated, pulse signals whose phases are shifted from each other by 90 degrees are output from the respective Hall ICs 48a and 48b at a cycle corresponding to the motor rotation speed. When the pulse signals output from the Hall ICs 48a and 48b are input, the microcomputer 44 detects the rotational speed of the electric motor 21, that is, the moving speed V of the slide door 12, based on the period of the pulse signal. Further, the microcomputer 44 detects the rotational direction of the electric motor 21, that is, the moving direction of the sliding door 12, based on the appearance timing of the pulse signals input from the Hall ICs 48a and 48b, and the sliding door 12 is moved to a reference position (for example, The position of the slide door 12 is detected by counting (accumulating) pulse signals starting from the time when the fully closed position is reached.

なお、スライドドア１２の位置や移動速度Ｖを検出する回転センサ４６としては、多極着磁磁石４７とホールＩＣ４８ａ，４８ｂとを用いたものに限らず、レゾルバやロータリーエンコーダなどを用いたものであってもよい。   The rotation sensor 46 that detects the position and moving speed V of the slide door 12 is not limited to the one using the multi-pole magnetized magnet 47 and the Hall ICs 48a and 48b, but uses a resolver, a rotary encoder, or the like. There may be.

図４は各ＦＥＴに対する指令信号の状態を示すチャート図であり、図５は図４に示す指令信号の周期毎のオン・オフ状態を示すチャート図である。   FIG. 4 is a chart showing the state of the command signal for each FET, and FIG. 5 is a chart showing the ON / OFF state for each cycle of the command signal shown in FIG.

図３に示すように、マイクロコンピュータ４４には所定の周期のＰＷＭ信号を生成するＰＷＭ生成回路５１が接続されており、マイクロコンピュータ４４はＰＷＭ信号によりパルス状とされた指令信号により各スイッチング素子ＦＥＴ１〜ＦＥＴ４を駆動するようになっている。つまり、図４に示すように、各スイッチング素子ＦＥＴ１〜ＦＥＴ４は、それぞれＰＷＭ制御によりオン・オフ駆動される。なお、図４においては、ハッチング部分はＰＷＭ制御されていることを示している。また、マイクロコンピュータ４４と駆動回路４２との間にはプリドライバ５２が設けられ、マイクロコンピュータ４４から出力される指令信号は、プリドライバ５２によりＰＷＭ制御されたゲート信号に変換されて各スイッチング素子ＦＥＴ１〜ＦＥＴ４に入力される。   As shown in FIG. 3, a PWM generation circuit 51 for generating a PWM signal having a predetermined cycle is connected to the microcomputer 44, and the microcomputer 44 receives each switching element FET1 by a command signal pulsed by the PWM signal. ~ The FET 4 is driven. That is, as shown in FIG. 4, the switching elements FET1 to FET4 are each turned on / off by PWM control. FIG. 4 shows that the hatched portion is PWM controlled. Further, a pre-driver 52 is provided between the microcomputer 44 and the drive circuit 42, and a command signal output from the microcomputer 44 is converted into a gate signal that is PWM-controlled by the pre-driver 52, and each switching element FET1. ~ Input to FET4.

ＰＷＭ制御においては、スイッチング素子ＦＥＴ１のデューティー比ｘ１はスライドドア１２の移動速度Ｖや位置に基づいてマイクロコンピュータ４４により演算されることにより設定され、スイッチング素子ＦＥＴ３のデューティー比ｘ３はマイクロコンピュータ４４により１００％からスイッチング素子ＦＥＴ１のデューティー比ｘ１を引いた値として設定される。また、マイクロコンピュータ４４には相補ＰＷＭ出力機能が設けられており、マイクロコンピュータ４４からスイッチング素子ＦＥＴ２に対して出力される指令信号はスイッチング素子ＦＥＴ１の指令信号をインバートつまり位相を反転させた信号として出力され、マイクロコンピュータ４４からスイッチング素子ＦＥＴ４に対して出力される指令信号はスイッチング素子ＦＥＴ３の指令信号をインバートつまり位相を反転させた信号として出力される。つまり、図５に示すように、電動モータ２１に対してバッテリ４３側にあるスイッチング素子ＦＥＴ１とスイッチング素子ＦＥＴ３はこれらのデューティ比ｘ１，ｘ３の和が１００％となるように互いに反比例して駆動され、スイッチング素子ＦＥＴ２はスイッチング素子ＦＥＴ１に対して位相を反転させてオン・オフ駆動され、スイッチング素子ＦＥＴ４はスイッチング素子ＦＥＴ３に対して位相を反転させてオン・オフ駆動される。   In the PWM control, the duty ratio x1 of the switching element FET1 is set by being calculated by the microcomputer 44 based on the moving speed V and position of the slide door 12, and the duty ratio x3 of the switching element FET3 is set to 100 by the microcomputer 44. % Is set as a value obtained by subtracting the duty ratio x1 of the switching element FET1. Further, the microcomputer 44 is provided with a complementary PWM output function, and the command signal output from the microcomputer 44 to the switching element FET2 is output as an inverted signal of the command signal of the switching element FET1. The command signal output from the microcomputer 44 to the switching element FET4 is output as an inverted signal of the command signal of the switching element FET3. That is, as shown in FIG. 5, the switching element FET1 and the switching element FET3 on the battery 43 side with respect to the electric motor 21 are driven in inverse proportion to each other so that the sum of these duty ratios x1 and x3 becomes 100%. The switching element FET2 is driven on / off with the phase reversed with respect to the switching element FET1, and the switching element FET4 is driven on / off with the phase reversed relative to the switching element FET3.

図６（ａ）は電動モータを停止させるときの指令信号の状態を示すチャート図であり、図６（ｂ）は電動モータを正転させるときの指令信号の状態を示すチャート図であり、図６（ｃ）は電動モータを逆転させるときの指令信号の状態を示すチャート図である。さらに、図７はデューティー比と電動モータの作動状態との関係を示す線図である。   FIG. 6A is a chart showing the state of the command signal when stopping the electric motor, and FIG. 6B is a chart showing the state of the command signal when rotating the electric motor forward. 6 (c) is a chart showing a state of a command signal when the electric motor is reversely rotated. FIG. 7 is a diagram showing the relationship between the duty ratio and the operating state of the electric motor.

このような構成により、このモータ制御装置４１では、スイッチング素子ＦＥＴ１のデューティー比ｘ１を変化させることにより他のスイッチング素子ＦＥＴ２〜ＦＥＴ４のデューティー比を変化させることができ、これにより、各スイッチング素子ＦＥＴ１〜ＦＥＴ４のオン期間を所定の組み合わせで重畳させて、電動モータ２１を正転と逆転の両方向に回転させることができる。   With this configuration, the motor control device 41 can change the duty ratios of the other switching elements FET2 to FET4 by changing the duty ratio x1 of the switching element FET1. The electric motor 21 can be rotated in both forward and reverse directions by superimposing the ON periods of the FETs 4 in a predetermined combination.

例えば、図６（ａ）に示すように、スイッチング素子ＦＥＴ１のデューティー比ｘ１を５０％に設定すると、スイッチング素子ＦＥＴ３のデューティー比ｘ３も５０％に設定され、またスイッチング素子ＦＥＴ２とスイッチング素子ＦＥＴ４はそれぞれスイッチング素子ＦＥＴ１、スイッチング素子ＦＥＴ３に対して反転したタイミングで駆動されるので、電動モータ２１は、ＰＷＭ制御による周期毎にスイッチング素子ＦＥＴ１とスイッチング素子ＦＥＴ３またはスイッチング素子ＦＥＴ２とスイッチング素子ＦＥＴ４がオンされ、これにより各給電端子２２，２３が各スイッチング素子ＦＥＴ１〜ＦＥＴ４を介して短絡され電動モータ２１には短絡制動が生じて電動モータ２１は停止する。   For example, as shown in FIG. 6A, when the duty ratio x1 of the switching element FET1 is set to 50%, the duty ratio x3 of the switching element FET3 is also set to 50%, and the switching element FET2 and the switching element FET4 are respectively Since the electric motor 21 is driven at an inverted timing with respect to the switching element FET1 and the switching element FET3, the switching element FET1 and the switching element FET3 or the switching element FET2 and the switching element FET4 are turned on every cycle by the PWM control. As a result, the power supply terminals 22 and 23 are short-circuited via the switching elements FET1 to FET4, and the electric motor 21 is short-circuit braked to stop the electric motor 21.

一方、図６（ｂ）に示すように、スイッチング素子ＦＥＴ１のデューティー比ｘ１が５０％以上に設定されると、スイッチング素子ＦＥＴ１のオン期間とスイッチング素子ＦＥＴ４のオン期間が重畳し、これにより給電端子２２，２３間に電位差が生じ、正転方向に直流電流が流れて電動モータ２１は正転する。また、スイッチング素子ＦＥＴ１のデューティー比ｘ１を５０％〜１００％の間で変化させることにより、スイッチング素子ＦＥＴ１とスイッチング素子ＦＥＴ４とが重畳する期間つまり電動モータ２１に給電される通電期間を、通電可能な全期間に対して０％〜１００％の間で増減させることができ、これにより電動モータ２１つまりスライドドア１２の速度制御を行うことができる。   On the other hand, as shown in FIG. 6B, when the duty ratio x1 of the switching element FET1 is set to 50% or more, the ON period of the switching element FET1 and the ON period of the switching element FET4 are overlapped, and thereby the power supply terminal A potential difference is generated between 22 and 23, a direct current flows in the forward direction, and the electric motor 21 rotates forward. Further, by changing the duty ratio x1 of the switching element FET1 between 50% and 100%, it is possible to energize the period in which the switching element FET1 and the switching element FET4 overlap, that is, the energization period in which the electric motor 21 is fed. The speed can be increased or decreased between 0% and 100% with respect to the entire period, whereby the speed control of the electric motor 21, that is, the slide door 12, can be performed.

反対に、図６（ｃ）に示すように、スイッチング素子ＦＥＴ１のデューティー比ｘ１が５０％以下に設定され、つまりスイッチング素子ＦＥＴ３のデューティー比ｘ３が５０％以上に設定されると、スイッチング素子ＦＥＴ３のオン期間とスイッチング素子ＦＥＴ２のオン期間とが重畳し、これにより給電端子２２，２３間に正転時とは逆向きの電位差が生じ、逆向きの直流電流が流れて電動モータ２１は逆転する。また、スイッチング素子ＦＥＴ３のデューティー比ｘ３を５０％〜１００％の間で変化させることにより、スイッチング素子ＦＥＴ３とスイッチング素子ＦＥＴ２とが重畳する期間つまり電動モータ２１に給電される通電期間を、通電可能な全期間に対して０％〜１００％の間で増減させることができ、これにより電動モータ２１つまりスライドドア１２の速度制御を行うことができる。つまり、このモータ制御装置４１では、図７に示すように、スイッチング素子ＦＥＴ１のデューティー比ｘ１を５０％を基準として０〜１００％の間で増減させることにより、それぞれのスイッチング素子ＦＥＴ１〜ＦＥＴ４のデューティー比を変化させることができ、これにより、電動モータ２１を正転または逆転のいずれの方向にも回転させるとともに、電動モータ２１を停止させ、また、その回転速度の制御を行うことができる。したがって、電動モータ２１によりスライドドア１２を所望の目標速度で駆動するときには、スライドドア１２の速度制御のために駆動するスイッチング素子自体を切り替える必要が無く、これによりスライドドア１２の作動を滑らかにすることができる。   On the contrary, as shown in FIG. 6C, when the duty ratio x1 of the switching element FET1 is set to 50% or less, that is, when the duty ratio x3 of the switching element FET3 is set to 50% or more, The ON period and the ON period of the switching element FET2 are overlapped, thereby causing a potential difference in the opposite direction to that during forward rotation between the power supply terminals 22 and 23, and a reverse direct current flows to reverse the electric motor 21. Further, by changing the duty ratio x3 of the switching element FET3 between 50% and 100%, it is possible to energize the period in which the switching element FET3 and the switching element FET2 overlap, that is, the energization period in which the electric motor 21 is fed. The speed can be increased or decreased between 0% and 100% with respect to the entire period, whereby the speed control of the electric motor 21, that is, the slide door 12, can be performed. That is, in this motor control device 41, as shown in FIG. 7, the duty ratio x1 of the switching element FET1 is increased or decreased between 0 and 100% with 50% as a reference, thereby the duty of each switching element FET1 to FET4. The ratio can be changed, whereby the electric motor 21 can be rotated in either the forward direction or the reverse direction, the electric motor 21 can be stopped, and the rotation speed can be controlled. Accordingly, when the slide door 12 is driven at a desired target speed by the electric motor 21, it is not necessary to switch the switching element itself that is driven for speed control of the slide door 12, thereby smoothing the operation of the slide door 12. be able to.

このように、このモータ制御装置４１によれば、それぞれＰＷＭ制御される各スイッチング素子ＦＥＴ１〜ＦＥＴ４のデューティー比を変化させることにより、電動モータ２１の速度制御と回転方向制御とを行うことができるので、スライドドア１２の速度制御のために駆動するスイッチング素子自体を切り替える必要が無く、これによりスライドドア１２の作動を滑らかにすることができる。特に、スライドドア１２と電動モータ２１とをケーブル１６を介して接続するようにした開閉装置１４では、速度制御時に電動モータ２１からスライドドア１２に加えられる駆動力の変化を小さくして、速度制御時におけるテンショナ３２の作動を抑制してスライドドア１２を滑らかに作動させることができる。   Thus, according to the motor control device 41, the speed control and the rotation direction control of the electric motor 21 can be performed by changing the duty ratio of each of the switching elements FET1 to FET4 that are PWM controlled. There is no need to switch the switching element itself that is driven for speed control of the slide door 12, and the operation of the slide door 12 can be made smooth. In particular, in the opening / closing device 14 in which the slide door 12 and the electric motor 21 are connected via the cable 16, the change in driving force applied from the electric motor 21 to the slide door 12 during speed control is reduced, and the speed control is performed. The sliding door 12 can be operated smoothly by suppressing the operation of the tensioner 32 at the time.

図８はデューティー比の算出手順を示すフローチャート図であり、図７に示すように、このモータ制御装置４１では、スイッチング素子ＦＥＴ１のデューティー比ｘ１を設定すると、これに基づいて他のスイッチング素子ＦＥＴ２〜ＦＥＴ４のデューティー比をも設定されるので、マイクロコンピュータ４４によるデューティー比の算出はスイッチング素子ＦＥＴ１のデューティー比ｘ１についてのみ行われる。スイッチング素子ＦＥＴ１のデューティー比ｘ１は、スライドドア１２の移動速度Ｖと予め設定されてマイクロコンピュータ４４のメモリ内に格納された目標速度Ｖｃとに基づいた比例制御と積分制御とにより設定される。つまり、スイッチング素子ＦＥＴ１のデューティー比ｘ１はスライドドア１２の移動速度Ｖと目標速度Ｖｃとに基づいたＰＩ（比例積分）演算、ｘ＝ｋｐ（Ｖ−Ｖｃ）＋ｋｉΣ（Ｖ−Ｖｃ）の算出結果つまり出力ｘをマイクロコンピュータ４４のＲＯＭ内に格納された図示しないデューティー比設定用の制御マップで参照することにより設定される。ここで、ｋｐは比例ゲイン、ｋｉは積分ゲインを示している。ＰＩ制御によれば、スライドドア１２の移動速度Ｖと目標速度Ｖｃの差の累積により、移動速度Ｖと目標速度Ｖｃの差が０となっても出力ｘは０とならないので、安定した速度制御が可能となる。   FIG. 8 is a flowchart showing the procedure for calculating the duty ratio. As shown in FIG. 7, in the motor control device 41, when the duty ratio x1 of the switching element FET1 is set, the other switching elements FET2 to FET2 are set based on this. Since the duty ratio of the FET 4 is also set, the calculation of the duty ratio by the microcomputer 44 is performed only for the duty ratio x1 of the switching element FET1. The duty ratio x1 of the switching element FET1 is set by proportional control and integral control based on the moving speed V of the sliding door 12 and the target speed Vc that is preset and stored in the memory of the microcomputer 44. That is, the duty ratio x1 of the switching element FET1 is a PI (proportional integral) calculation based on the moving speed V of the sliding door 12 and the target speed Vc, that is, a calculation result of x = kp (V−Vc) + kiΣ (V−Vc). The output x is set by referring to a duty ratio setting control map (not shown) stored in the ROM of the microcomputer 44. Here, kp represents a proportional gain, and ki represents an integral gain. According to the PI control, since the difference between the moving speed V and the target speed Vc becomes 0 due to the accumulation of the difference between the moving speed V of the sliding door 12 and the target speed Vc, the output x does not become 0. Is possible.

このように、このモータ制御装置４１によれば、スイッチング素子ＦＥＴ１のデューティー比ｘ１を変化させることにより、電動モータ２１の速度制御と回転方向制御とを行うことができるので、ＲＯＭ内に格納されるデューティー比設定用のマップとしてスイッチング素子ＦＥＴ１のデューティー比ｘ１を設定するためのもののみを設ければよく、複数のデューティーマップを設ける必要がない。したがって、このモータ制御装置４１のＲＯＭ内に格納される制御マップは簡素化され、簡単な制御マップで電動モータ２１の速度制御と回転方向制御を行うことができる。また、１つのデューティー比を設定することで電動モータ２１の速度制御と回転方向制御が可能となるので、デューティー比の設定にＰＩ制御を用いて、スライドドア１２の速度制御を安定させることができる。   As described above, according to the motor control device 41, the speed control and the rotation direction control of the electric motor 21 can be performed by changing the duty ratio x1 of the switching element FET1, so that it is stored in the ROM. It is only necessary to provide a map for setting the duty ratio x1 of the switching element FET1 as the duty ratio setting map, and it is not necessary to provide a plurality of duty maps. Therefore, the control map stored in the ROM of the motor control device 41 is simplified, and the speed control and the rotation direction control of the electric motor 21 can be performed with a simple control map. Further, since the speed control and the rotation direction control of the electric motor 21 can be performed by setting one duty ratio, the speed control of the slide door 12 can be stabilized by using the PI control for setting the duty ratio. .

図９は図３に示すモータ制御装置の変形例を示す回路図である。   FIG. 9 is a circuit diagram showing a modification of the motor control device shown in FIG.

図３に示すモータ制御装置４１では、マイクロコンピュータ４４には相補ＰＷＭ出力機能が設けられ、スイッチング素子ＦＥＴ１に対する指令信号に対してインバートした指令信号をスイッチング素子ＦＥＴ２に出力し、スイッチング素子ＦＥＴ３に対する指令信号に対してインバートした指令信号をスイッチング素子ＦＥＴ４に出力して、スイッチング素子ＦＥＴ１に対してスイッチング素子ＦＥＴ２を、スイッチング素子ＦＥＴ３に対してスイッチング素子ＦＥＴ４をそれぞれ位相を反転させて駆動するようにしている。これに対して、図９に示すモータ制御回路６１では、スイッチング素子ＦＥＴ１とスイッチング素子ＦＥＴ３に対する２系統の出力しか持たないマイクロコンピュータ６２が用いられ、外部回路としてスイッチング素子ＦＥＴ１、スイッチング素子ＦＥＴ３の指令信号線とプリドライバ５２との間に接続されたインバータ６３によりスイッチング素子ＦＥＴ１、スイッチング素子ＦＥＴ３に対する指令信号をインバートしてスイッチング素子ＦＥＴ２、スイッチング素子ＦＥＴ４に入力するようにしている。この場合、プリドライバ５２には図示しない短絡防止機能が設けられており、電動モータ２１の回転方向切り替え時つまりスイッチング素子ＦＥＴ１のデューティー比ｘ１を５０％を境に切り替えるときに、スイッチング素子の駆動タイムラグ等により、スイッチング素子ＦＥＴ１とスイッチング素子ＦＥＴ２またはスイッチング素子ＦＥＴ３とスイッチング素子ＦＥＴ４が短絡することを防止するようにしている。   In the motor control device 41 shown in FIG. 3, the microcomputer 44 is provided with a complementary PWM output function, and outputs a command signal obtained by inverting the command signal for the switching element FET1 to the switching element FET2, and a command signal for the switching element FET3. Is output to the switching element FET4, and the switching element FET2 is driven with respect to the switching element FET1, and the switching element FET4 is driven with the phase inverted with respect to the switching element FET3. On the other hand, in the motor control circuit 61 shown in FIG. 9, a microcomputer 62 having only two outputs for the switching element FET1 and the switching element FET3 is used, and command signals for the switching elements FET1 and FET3 as external circuits. The inverter 63 connected between the line and the pre-driver 52 inverts the command signals for the switching elements FET1 and FET3 and inputs them to the switching elements FET2 and FET4. In this case, the pre-driver 52 is provided with a short-circuit prevention function (not shown), and when the rotation direction of the electric motor 21 is switched, that is, when the duty ratio x1 of the switching element FET1 is switched at 50% as a boundary, the driving time lag of the switching element For example, the switching element FET1 and the switching element FET2 or the switching element FET3 and the switching element FET4 are prevented from being short-circuited.

なお、図９においては、前述した部材に対応する部材には同一の符号が付されている。   In FIG. 9, members corresponding to the members described above are given the same reference numerals.

本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。例えば、本実施の形態おいては、被駆動体は車両に開閉自在に装着されるスライドドア１２とされているが、これに限らず、電動モータにより駆動されるものであれば、たとえば、車両１１の後端部にヒンジを介して開閉自在に装着されるバックドアなど、他の部材であってもよい。   It goes without saying that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. For example, in the present embodiment, the driven body is the slide door 12 that is mounted on the vehicle so as to be freely opened and closed. 11 may be another member such as a back door that is attached to the rear end portion of the door 11 through a hinge.

また、本実施の形態においては、スイッチング素子としてはＦＥＴが用いられているが、これに限らず、ＰＷＭ制御可能なスイッチング素子であればよい。   In the present embodiment, an FET is used as the switching element. However, the present invention is not limited to this, and any switching element capable of PWM control may be used.

さらに、本実施の形態においては、ＦＥＴ３のデューティー比を１００％からＦＥＴ１のデューティー比を引いた値に設定し、ＦＥＴ２をＦＥＴ１に対して位相を反転させてオン・オフ駆動し、ＦＥＴ４をＦＥＴ３に対して位相を反転させてオン・オフ駆動させるようにしているが、これに限らず、それぞれのＦＥＴのデューティー比を変化させることによりＦＥＴ１とＦＥＴ４またはＦＥＴ３とＦＥＴ２とを重畳させるものであれば、各ＦＥＴの制御パターンは問わない。   Further, in the present embodiment, the duty ratio of FET3 is set to a value obtained by subtracting the duty ratio of FET1 from 100%, FET2 is driven on / off by inverting the phase with respect to FET1, and FET4 is changed to FET3. On the other hand, the phase is inverted and the on / off drive is performed. However, the present invention is not limited to this, and the FET 1 and the FET 4 or the FET 3 and the FET 2 can be superposed by changing the duty ratio of each FET. The control pattern of each FET does not matter.

さらに、本実施の形態においては、ＦＥＴ１のデューティー比を基準として他のＦＥＴのデューティー比を設定するようにしているが、これに限らず、他のＦＥＴのデューティー比を基準とするようにしてもよい。また、ＦＥＴ１の設定はＰＩ演算に限らず、他の方法により設定するようにしてもよい。   Furthermore, in the present embodiment, the duty ratio of other FETs is set based on the duty ratio of FET1, but this is not limiting, and the duty ratio of other FETs may be used as a reference. Good. Further, the setting of the FET 1 is not limited to the PI calculation, and may be set by another method.

本発明の一実施の形態であるモータ制御装置を備えたスライドドア開閉装置の概略を示す平面図である。It is a top view which shows the outline of the sliding door opening / closing apparatus provided with the motor control apparatus which is one embodiment of this invention. 図１に示すスライドドア開閉装置の制御体系を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the control system of the sliding door opening / closing apparatus shown in FIG. 図２に示すモータ制御装置の詳細を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the detail of the motor control apparatus shown in FIG. 各ＦＥＴに対する指令信号の状態を示すチャート図である。It is a chart figure which shows the state of the command signal with respect to each FET. 図４に示す指令信号の周期毎のオン・オフ状態を示すチャート図である。It is a chart figure which shows the ON / OFF state for every period of the command signal shown in FIG. （ａ）は電動モータを停止させるときの指令信号の状態を示すチャート図であり、（ｂ）は電動モータを正転させるときの指令信号の状態を示すチャート図であり、（ｃ）は電動モータを逆転させるときの指令信号の状態を示すチャート図である。(A) is a chart showing the state of the command signal when stopping the electric motor, (b) is a chart showing the state of the command signal when rotating the electric motor forward, (c) is the electric signal It is a chart figure which shows the state of the command signal when reversing a motor. デューティー比と電動モータの作動状態との関係を示す線図である。It is a diagram which shows the relationship between a duty ratio and the operating state of an electric motor. デューティー比の算出手順を示すフローチャート図である。It is a flowchart figure which shows the calculation procedure of duty ratio. 図３に示すモータ制御装置の変形例を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the modification of the motor control apparatus shown in FIG.

符号の説明Explanation of symbols

１１ 車両
１２ スライドドア
１３ ガイドレール
１４ スライドドア開閉装置
１５ 駆動ユニット
１６ ケーブル
１７，１８ 反転プーリ
２１ 電動モータ
２１ａ 回転軸
２２，２３ 給電端子
２４ 駆動ギヤ
２５ 大径スパーギヤ
２６ 小径スパーギヤ
２７ 出力軸
２８ 従動ギヤ
３１ ドラム
３２ テンショナ
３２ａ 固定プーリ
３２ｂ 可動プーリ
３２ｃ ばね部材
４１ モータ制御装置
４２ 駆動回路
４３ バッテリ
４４ マイクロコンピュータ
４５ 開閉スイッチ
４６ 回転センサ
４７ 多極着磁磁石
４８ａ，４８ｂ ホールＩＣ
５１ ＰＷＭ生成回路
５２ プリドライバ
６１ モータ制御回路
６２ マイクロコンピュータ
６３ インバータ
ＦＥＴ１〜ＦＥＴ４ スイッチング素子
Ｖ 移動速度
Ｖｃ 目標速度
ｘ 出力 DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Vehicle 12 Slide door 13 Guide rail 14 Slide door opening / closing device 15 Drive unit 16 Cable 17, 18 Reverse pulley 21 Electric motor 21a Rotating shaft 22, 23 Feed terminal 24 Drive gear 25 Large diameter spur gear 26 Small diameter spur gear 27 Output shaft 28 Drive gear 31 Drum 32 Tensioner 32a Fixed pulley 32b Movable pulley 32c Spring member 41 Motor control device 42 Drive circuit 43 Battery 44 Microcomputer 45 Open / close switch 46 Rotation sensor 47 Multipolar magnetized magnets 48a and 48b Hall IC
51 PWM generation circuit 52 Pre-driver 61 Motor control circuit 62 Microcomputer 63 Inverter FET1-FET4 Switching element V Movement speed Vc Target speed x Output

Claims (5)

被駆動体を駆動する電動モータの作動を前記被駆動体が目標速度となるように制御するモータ制御装置であって、
一端が前記電動モータの一方の給電端子に接続され他端が電源に接続される第１の正転用スイッチング素子と、
一端が前記電動モータの他方の給電端子に接続され他端が接地される第２の正転用スイッチング素子と、
一端が前記電動モータの他方の給電端子に接続され他端が前記電源に接続される第１の逆転用スイッチング素子と、
一端が前記電動モータの一方の給電端子に接続され他端が接地される第２の逆転用スイッチング素子と、
それぞれの前記スイッチング素子をＰＷＭ制御によりオン・オフ駆動する制御手段とを有し、
それぞれの前記スイッチング素子のデューティー比を変化させることにより、前記第１の正転用スイッチング素子のオン期間と前記第２の正転用スイッチング素子のオン期間とを重畳させ、または前記第１の逆転用スイッチング素子のオン期間と前記第２の逆転用スイッチング素子のオン期間とを重畳させて、前記電動モータを正転と逆転とのいずれの方向にも回転可能としたことを特徴とするモータ制御装置。 A motor control device that controls the operation of an electric motor that drives a driven body so that the driven body reaches a target speed,
A first forward switching element having one end connected to one power supply terminal of the electric motor and the other end connected to a power source;
A second forward switching element having one end connected to the other power supply terminal of the electric motor and the other end grounded;
A first reverse switching element having one end connected to the other power supply terminal of the electric motor and the other end connected to the power source;
A second reverse switching element having one end connected to one power supply terminal of the electric motor and the other end grounded;
Control means for driving each switching element on and off by PWM control,
By changing the duty ratio of each of the switching elements, the ON period of the first forward switching element and the ON period of the second forward switching element are overlapped, or the first reverse switching A motor control device characterized in that an on-period of an element and an on-period of the second reverse switching element are overlapped so that the electric motor can be rotated in either the forward direction or the reverse direction. 請求項１記載のモータ制御装置において、前記第１の正転用スイッチング素子のデューティー比に対して前記第１の逆転用スイッチング素子のデューティー比を１００％から前記第１の正転用スイッチング素子のデューティー比を引いた値に設定するとともに、前記第２の逆転用スイッチング素子を前記第１の正転用スイッチング素子に対して位相を反転させてオン・オフ駆動し、前記第２の正転用スイッチング素子を前記第１の逆転用スイッチング素子に対して位相を反転させてオン・オフ駆動することを特徴とするモータ制御装置。   2. The motor control device according to claim 1, wherein a duty ratio of the first forward switching element is changed from 100% to a duty ratio of the first forward switching element with respect to a duty ratio of the first forward switching element. The second reverse switching element is turned on / off by inverting the phase with respect to the first normal switching element, and the second normal switching element is turned on and off. A motor control device that performs on / off driving by inverting the phase of the first switching element for reverse rotation. 請求項２記載のモータ制御装置において、前記第１の正転用スイッチング素子のデューティー比が５０％以上となったときに前記電動モータが正転し、前記第１の逆転用スイッチング素子のデューティー比が５０％以上となったときに前記電動モータが逆転することを特徴とするモータ制御装置。   3. The motor control device according to claim 2, wherein when the duty ratio of the first forward switching element becomes 50% or more, the electric motor rotates forward, and the duty ratio of the first reverse switching element is A motor control device characterized in that the electric motor reverses when it becomes 50% or more. 請求項２または３記載のモータ制御装置において、前記第１の正転用スイッチング素子のデューティー比と前記第１の逆転用スイッチング素子のデューティー比とが５０％となったときに前記電動モータが停止することを特徴とするモータ制御装置。   4. The motor control device according to claim 2, wherein the electric motor is stopped when a duty ratio of the first forward switching element and a duty ratio of the first reverse switching element become 50%. The motor control apparatus characterized by the above-mentioned. 請求項１〜４のいずれか１項に記載のモータ制御装置において、前記被駆動体は、車両に開閉自在に装着されるとともにケーブルを介して前記電動モータに接続され、前記電動モータにより開閉駆動されるスライドドアであることを特徴とするモータ制御装置。   5. The motor control device according to claim 1, wherein the driven body is attached to a vehicle so as to be freely opened and closed and is connected to the electric motor via a cable, and is opened and closed by the electric motor. A motor control device characterized by being a sliding door.

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