JP2007014057A - モータ制御装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 電力供給されることによって作動するモータ20と、モータ20を駆動制御してモータ20に連続動作を行わせる制御部3と、を備えたパワーウインドウ装置1であって、制御部3は、モータ20へ電力供給する駆動回路32と、モータ20の推定温度を算出する推定温度算出手段(コントローラ31)と、推定温度が予め設定された再作動禁止温度領域の温度に含まれる場合に、モータ20の作動停止中には駆動回路32がモータ20へ電力供給することを禁止する一方、モータ20の連続動作中には連続動作終了まで駆動回路32がモータへ電力供給することを許容する再作動禁止手段(コントローラ31)とを備えた。
【選択図】 図4
Description
しかしながら、上記保護素子をモータ近傍に配設すると、モータ体格が大きくなって装置全体が大型化してしまう。このため、特許文献1に記載の技術では、上記保護素子を設けることなく、モータを駆動制御する制御部が、モータに印加している電圧の大きさおよび印加時間と、前回の推定温度値から、モータの推定温度を算出するように構成している。
したがって、例えばパワーウインドウ装置が自動モードで閉方向へ作動しているときにモータが強制停止されると、ウインドウが閉まり切る前に半開位置で止まってしまう。すなわち、全閉位置までウインドウが移動するという連続動作(一連動作)が完了しないままに作動が停止してしまうという不都合があった。
このように構成することにより、再作動禁止温度領域であっても、モータによって駆動される移動物等に挟み込みが発生した場合には、異物解除のための反転動作を確実に行うことができる。これにより、異物が挟み込まれたまま放置されることを回避することができる。
このように構成することにより、推定温度が第1のしきい値と第2のしきい値の間にあっても、モータによって駆動される移動物等に挟み込みが発生した場合には、異物解除のための反転動作を確実に行うことができる。これにより、異物が挟み込まれたまま放置されることを回避することができる。
図1〜図5は本発明の一実施形態に係るものであり、図1はパワーウインドウ装置の説明図、図2は図1のパワーウインドウ装置の電気構成図、図3はパワーウインドウ装置の動作と巻線推定温度の関係の説明図、図4はコントローラの一連動作時の処理フロー、図5はコントローラの一連動作時の処理フローである。
図1に本例のパワーウインドウ装置1(以下、「装置1」という)の説明図、図2にその電気構成図を示す。本例のパワーウインドウ装置1は、車両のドア10に配設される移動部材としてのウインドウガラス11をモータ20の回転駆動により昇降(開閉)作動させるものである。パワーウインドウ装置1は、ウインドウガラス11を開閉駆動する昇降機構2と、昇降機構2の作動を制御するための制御部3と、乗員が作動を指令するための操作スイッチ4を主要構成要素としている。
本例の昇降機構2は、ドア10に固定された減速機構を有するモータ20と、モータ20に駆動される扇形状のギヤ21aを備えた昇降アーム21と、昇降アーム21とクロスして枢支される従動アーム22と、ドア10に固定された固定チャンネル23およびウインドウガラス11と一体のガラス側チャンネル24とを主要構成要素としている。
本例のモータ20は、制御部3から電力供給を受けることにより、回転子の巻線20aに通電され、これにより回転子とマグネットを有する固定子との間で磁気吸引作用が生じて回転子が正逆回転するように構成されている。本例の昇降機構2では、モータ20の回動に応じて昇降アーム21および従動アーム22が揺動すると、これらの各端部がチャンネル23,24により摺動規制を受け、Xリンクとして駆動し、ウインドウガラス11を昇降作動させる。
制御部3は、このパルス信号によって、ウインドウガラスの昇降位置を算出する。また、制御部3は、パルス信号の間隔によってモータ20の回転速度、またはこれに対応するウインドウガラス11の昇降速度を算出することができる。
本例のコントローラ31は、CPU、ROM,RAM等のメモリ、入力回路、出力回路等を備えるマイクロコンピュータで構成されている。CPUは、メモリ,入力回路及び出力回路とバスを介して互いに接続されている。
コントローラ31は、温度センサ33からの周辺温度検出信号を受け取り、これに基づいて基板周辺の周辺温度を算出している。また、コントローラ31は、駆動回路32を介してモータ20へ通電した印加電圧の大きさおよび通電時間をカウントしている。また、回転検出装置25からのパルス信号によってモータ20の回転速度や通電状態をモニターしている。
コントローラ31は、巻線20aの推定温度を算出するための基準データを記憶している。コントローラ31は、周辺温度,印加電圧,通電時間,回転速度,通電状態等とこの基準データから巻線推定温度を算出している。本例では、コントローラ31は推定温度算出手段に相当する。なお、本例では、特に巻線20aの推定温度を算出しているが、これに限らず、モータ20全体の推定温度を算出するようにしてもよい。
具体的には、操作スイッチ4は、一端側へ1段階操作されると開スイッチがオンされ、ウインドウガラス11を通常開動作(すなわち操作している間だけ開動作)させるための通常開指令信号をコントローラ31へ出力する。また、操作スイッチ4は、他端側へ1段階操作されると閉スイッチがオンされ、ウインドウガラス11を通常閉動作(すなわち操作している間だけ閉動作)させるための通常閉指令信号をコントローラ31へ出力する。以下、通常開指令信号および通常閉指令信号をまとめて通常指令信号という。
このように、コントローラ31は、オート開指令信号またはオート閉指令信号(以下、「オート指令信号」という)を受けた場合には、ウインドウガラス11を現在位置から全開位置または全閉位置まで所定時間の間、連続動作(一連動作)させるように、駆動回路32を制御する。
具体的には、コントローラ31は、回転検出装置25からのパルス信号に基づいてウインドウガラス11の現在位置をモニターし、ウインドウガラス11が全開位置または全閉位置まで到達し、かつ、到達から所定時間(ロック停止時間)経過するまで駆動回路32へ制御信号を出力する。
そして、挟み込みを検出した場合には、コントローラ31は、ウインドウガラス11にて挟持された異物を解放すべくモータ20を反転させ、ウインドウガラス11を所定の途中位置まで開動作させるように制御する。
本例の装置1では、推定温度がしきい値温度T1(第1のしきい値)未満が作動許可温度領域A、しきい値温度T1以上しきい値温度T2(第2のしきい値)未満が再作動禁止温度領域B、しきい値温度T2以上が作動禁止温度領域Cに設定されている。このしきい値温度T2は、操作スイッチ4が操作位置でスタックしてしまうような不慮の故障等によってモータ20が焼損してしまうことを防止するために設けられている。
一方、コントローラ31は、推定温度が作動禁止温度領域Cに含まれる場合は、巻線20aが焼損してしまう危険性があるので、オート指令信号や通常指令信号を受けたときには、駆動回路32へ制御信号を送出せず、また、既にオート指令信号に基づいてオート開閉動作をしていたときには、駆動回路32への制御信号送出を停止して、モータ20への電力供給を強制停止させる。
しかしながら、コントローラ31は、モータ20がオート指令信号に基づいてオート開閉動作しているときに推定温度が再作動禁止温度領域Bに到達したときは、直ちに推定温度が作動禁止温度領域Cに達してしまうわけではないので、駆動回路32へ制御信号を出力してオート開閉動作を継続させる。本例のコントローラは、再作動禁止手段,作動許容禁止手段として機能する。
このようにすることにより、ウインドウガラス11が半開状態で止まったまま駐車してしまうような不都合を回避することができる。
このようにすることにより、手等を挟んだままウインドウガラス11が止まってしまうような不都合を回避することができる。
図3の例では、全閉位置で停止状態にあったときに操作スイッチ4が操作されることに応じて、時刻t1にコントローラ31へオート開指令信号が出力されている。時刻t1では、推定温度は雰囲気温度と同じであって作動許可温度領域Aに含まれており、スイッチ操作に応じてモータ20へ電力供給が開始される。これによって、モータ20は作動を開始し、時刻t2に全開位置に到達している。この間、推定温度は作動に伴って上昇しているが、しきい値温度T1には達していない。
時刻t4で再び操作スイッチ4が操作され、コントローラ31へオート閉指令信号が出力されると、モータ20はオート閉動作を行う。オート閉動作中に推定温度は、しきい値温度T1を超えて再作動禁止温度領域Bに達している。しかし、コントローラ31は、オート閉動作中であるので、駆動回路32がモータ20への電力供給することを許容し、動作を継続させている。そして、時刻t5で全閉位置に到達し、時刻t6までロック停止される。
時刻t8では、推定温度は作動許可温度領域Aまで下がっている。このとき、操作スイッチ4が操作されてオート開指令信号が出力されると、コントローラ31は、駆動回路32がモータ20へ電力供給することを許容するので、モータ20は再作動を開始する。
強制停止後、推定温度は下がっていき、時刻t11に雰囲気温度に達している。
しかしながら、推定温度が時刻t10に作動禁止温度領域Cに到達するに至って、巻線20aの焼損保護のため、電力供給を強制的に停止している。
なお、図3では、操作スイッチ4からのオート指令信号に基づく一連動作について説明したが、これに限らず、通常指令信号に基づいて一連動作させる場合でも同様である。
まず、モータ20の停止中に操作スイッチ4が操作されてオート指令信号を受けると、コントローラ31は、ステップS1で温度センサ33,回転検出装置25,駆動回路32から温度検出信号,パルス信号,印加電圧等の所定の信号を受ける。この信号に基づいて、コントローラ31は、巻線20aの推定温度を算出する(ステップS2)。
一方、推定温度がしきい値温度T1以上であれば(ステップS3;No)、作動許可温度領域Aに含まれないので、駆動回路32が所定の電力供給を行うことを禁止するため許可フラグをOFFにして(ステップS5)、処理を終了する。
なお、ステップS3では、挟み込み検出に基づく反転動作完了後にはじめて操作スイッチ4が操作された場合には、例外的に推定温度がしきい値温度T1未満でなくてもステップS4へ進む。
コントローラ31は、算出した推定温度がしきい値温度T2以上であるか否かを判定する(ステップS8)。推定温度がしきい値温度T2以上であれば(ステップS8;Yes)、作動禁止温度領域Cに含まれるので、駆動回路32が所定の電力供給を行うことを許可する許可フラグをOFFにして(ステップS10)、処理を終了する。
ステップS12で一連動作が完了したか否かを判別する。オート開閉動作時は、操作スイッチ4からのオート指令信号に応じてウインドウガラス11が全開位置または全閉位置に到達し、所定のロック停止時間が経過したか否かが判別される。また、通常開閉動作時は、通常指令信号が継続して入力されているか否かが判別される。継続して通常指令信号が入力しているときは、一連動作が完了していないと判定される。
一方、一連動作が完了していない場合(ステップS12;No)は、再びステップS6へ戻る。一連動作中は、ステップS6からステップS12を繰り返すことによって、オート開閉動作時は、ウインドウガラス11を全開位置または全閉位置へ到達させると共に、所定時間だけロック停止させる。また、通常開閉動作時は、通常指令信号が入力されている間だけ、ステップS6からステップS12を繰り返す。
10‥ドア、11‥ウインドウガラス、20‥モータ、20a‥巻線、
21‥昇降アーム、21a‥ギヤ、22‥従動アーム、23,24‥チャンネル、
25‥回転検出装置、25a‥ホール素子、31‥コントローラ、
32‥駆動回路、33‥温度センサ、A‥作動許可温度領域
B‥再作動禁止温度領域、C‥作動禁止温度領域
Claims (8)
- 電力供給されることによって作動するモータと、該モータを駆動制御して該モータに所定時間を要する連続動作を行わせる制御部と、を備えたモータ制御装置であって、
前記制御部は、
前記モータへ電力供給する駆動手段と、
前記モータの推定温度を算出する推定温度算出手段と、
前記推定温度が予め設定された再作動禁止温度領域の温度に含まれる場合に、前記モータの作動停止中には前記駆動手段が前記モータへ電力供給することを禁止する一方、前記モータの連続動作中には該連続動作終了まで前記駆動手段が前記モータへ電力供給することを許容する再作動禁止手段と、を備えたことを特徴とするモータ制御装置。 - 前記再作動禁止温度領域よりも低い温度領域に作動許可温度領域が設定され、
前記再作動禁止手段は、前記推定温度が前記作動許可温度領域の温度である場合には、前記駆動手段が前記モータへ電力供給することを許容することを特徴とする請求項1に記載のモータ制御装置。 - 前記再作動禁止温度領域よりも高い温度領域に作動禁止温度領域が設定され、
前記再作動禁止手段は、前記推定温度が前記作動禁止温度領域の温度である場合には、前記駆動手段が前記モータへ電力供給することを禁止することを特徴とする請求項1又は2に記載のモータ制御装置。 - 前記制御部は、連続動作中に前記モータの作動が妨げられる異常を検出したときに、前記モータを前記異常検出前と逆方向へ作動させるように前記駆動手段に電力供給させる反転作動手段を備え、
前記再作動禁止手段は、前記反転作動手段によって前記モータが異常検出前と逆方向へ作動するときには、前記推定温度が前記再作動禁止温度領域の温度であっても前記駆動手段が前記モータへ電力供給することを許容することを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載のモータ制御装置。 - 電力供給されることによって作動するモータと、該モータを駆動制御して該モータに所定時間を要する連続動作を行わせる制御部と、を備えたモータ制御装置であって、
前記制御部は、
前記モータへ電力供給する駆動手段と、
前記モータの推定温度を算出する推定温度算出手段と、
前記駆動手段が前記モータへ電力供給することを許容または禁止する作動許容禁止手段と、を備え、
前記推定温度には、前記モータを作動または停止させるために、第1のしきい値と、該第1のしきい値よりも大きい第2のしきい値が設定され、
前記作動許容禁止手段は、前記推定温度が前記第1のしきい値以上で前記第2のしきい値未満のときは、前記モータの作動停止中には前記駆動手段の電力供給を禁止する一方、前記モータの連続動作中には該連続動作終了まで前記駆動手段の電力供給を許容することを特徴とするモータ制御装置。 - 前記作動許容禁止手段は、前記推定温度が前記第1のしきい値未満のときは前記駆動手段の電力供給を許容することを特徴とする請求項5に記載のモータ制御装置。
- 前記作動許容禁止手段は、前記推定温度が前記第2のしきい値以上のときは前記駆動手段の電力供給を禁止することを特徴とする請求項5又は6に記載のモータ制御装置。
- 前記制御部は、連続動作中に前記モータの作動が妨げられる異常を検出したときに、前記モータを前記異常検出前と逆方向へ作動させるように前記駆動手段に電力供給させる反転作動手段を備え、
前記作動許容禁止手段は、前記反転作動手段によって前記モータが異常検出前と逆方向へ作動するときには、前記推定温度が前記第1のしきい値以上で前記第2のしきい値未満であっても前記駆動手段の電力供給を許容することを特徴とする請求項5〜7のいずれか1項に記載のモータ制御装置。
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