JP2003199393A - モータ駆動制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 モータ駆動開始時の突入電流によるモ
ータロックの誤判定を防止すると共に応答遅れをできる
だけ短くする。 【解決手段】 モータ電流を検出し、その検出電流が
モータ電流有り判定値Ｉａ以上になったらマスク時間Ｔ
ｍのカウントを開始し、そのマスク時間内ではモータロ
ック状態の判定を行わない。モータに駆動電流を供給す
るためのリレーがオンするまでのオン遅れ時間の環境の
違いを考慮してマスク時間を設定する必要がないことか
ら、マスク時間を短くすることができ、モータ駆動開始
時にモータロック状態になっていた場合におけるモータ
ロック状態検出を速やかに行うことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、モータ駆動制御装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、モータ駆動制御において、モータ
により駆動されるアクチュエータなどの機構上の拘束位
置を認識するために、モータの通電電流の検出を行うと
共にモータロック電流判定値Ｉｒを設定し、その判定値
Ｉｒを超えた電流が流れた場合にモータロックであると
判断し、何らかの処置を行うようにしたものがある。

【０００３】モータ駆動にあっては、図５に示されるよ
うに、駆動開始時に大きな突入電流が発生する。そのた
め、上記したようなモータ通電電流の大きさで拘束位置
（モータロック）検出の制御を行うものにあっては、モ
ータ駆動開始時の突入電流が上記判定値Ｉｒを超えた場
合にはモータロックであると誤判定してしまう。その対
策としては、図に示されるように、モータ駆動開始から
一定時間のマスク時間ＴＭを設定し、そのマスク時間Ｔ
Ｍが経過するまではモータロック判定を禁止することで
可能である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記マ
スク時間ＴＭを設定するものにあっては、モータ駆動開
始の駆動信号のオンによりマスク時間ＴＭを設定してい
る。しかしながら、駆動信号がオンしてから実際にモー
タが駆動するまでに要する時間は、リレーのオン遅れ時
間があり、また温度や電圧などの環境条件の違い等によ
りばらつきが生じる。そのため、マスク時間ＴＭは長め
設定されている。その結果、何らかの原因によりモータ
駆動開始時の状態が機構上の拘束位置であった場合に
は、駆動開始直後からマスク時間が経過するまではモー
タが駆動し続けようとするため、機構への負荷が増大し
て、機構耐久性能が低下したり、作動フィーリングが悪
化したりするという問題があった。

【０００５】また、例えば自動車のスライドドアなどを
自動的に開閉駆動可能な自動開閉装置があり、そのモー
タ駆動制御に上記マスク時間を設定した制御を用いるこ
とができる。さらに、その自動スライドドア開閉装置に
あって、ユーザの操作によりモータ給電ラインの接点を
オン／オフ可能にするように、例えば図６に示されるよ
うに、ドア１１側にモータ１を一体的に設け、車体側に
モータ駆動制御回路１２を設けて、モータ１への給電を
ジャンクション接点１３で行うようにしたものがある。
そのジャンクション接点１３は、レール接点１３ａとそ
のレール接点１３ａに摺接する摺動接点１３ｂとからな
る。

【０００６】上記自動スライドドア開閉装置は、ユーザ
が手動でドア１１を閉める向きにスライドさせて、ドア
１１が全閉位置近傍に達したらレール接点１３ａに摺動
接点１３ｂが接触するようにされている。そして、その
接触開始位置から全閉位置まで、上記ジャンクション接
点１３を介してモータ１に通電して、スライドドア１１
を自動的に全閉位置までスライドさせるようにしてい
る。なお、全閉位置から開く場合にもレール接点１３ａ
の長さ分だけモータ１による駆動が可能である。

【０００７】しかしながら、レール接点１３ａに対して
摺動接点１３ｂが瞬間的に離れる場合が考えられ、その
場合にはモータ給電ラインの瞬断が発生する。その瞬断
がマスク時間ＴＭ経過後に発生した場合には、瞬断後の
摺動接点１３ｂの再接触時に突入電流が流れることにな
り、その突入電流を検出してモータロックであると誤判
定してしまうという問題が生じ得る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】このような課題を解決し
て、モータ駆動開始時の突入電流によるモータロックの
誤判定を防止すると共に応答遅れをできるだけ短くする
ことを実現するために、本発明に於いては、モータ駆動
信号に応じてモータに駆動電流を供給する駆動電流供給
回路と、前記駆動電流の大きさを検出するための電流検
出手段と、前記電流検出手段により検出された検出電流
がモータロック判定しきい値以上になったら前記モータ
がロック状態になったと判定するモータロック判定手段
とを有し、前記モータの駆動開始時に生じる大きな突入
電流による前記ロック状態の誤判定を防止するために前
記モータロック判定手段を無効にするマスク時間を設定
し、かつ前記マスク時間の計時開始を、前記電流検出手
段により前記駆動電流が発生したことを検出した時にす
るものとした。

【０００９】これによれば、モータ駆動開始時の突入電
流によるモータロックの誤判定を防止するためのマスク
時間を、モータに電流が流れ始めてからの時間で設定す
ることができるため、突入電流のみを対象とした正確な
マスク時間を設定することができる。したがって、モー
タに駆動電流を供給するためのリレーがオンするまでの
オン遅れ時間の環境の違いを考慮することなく、マスク
時間を設定することができ、その時間を短くすることが
できるため、モータ駆動開始時にモータロック状態にな
っていた場合におけるモータロック状態検出を速やかに
行うことができる。

【００１０】また、前記電流検出手段にシャント抵抗を
用いることによれば、モータ電流が流れ始めた状態を微
少電流で検出することができ、応答性を上げることがで
きる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下に添付の図面に示された具体
例に基づいて本発明の実施の形態について詳細に説明す
る。

【００１２】図１は、本発明が適用された自動車用自動
スライドドアのモータ駆動制御装置を示す要部回路図で
ある。この自動スライドドアは、ドアの全閉位置及びそ
の近傍におけるドアの開閉動作時にモータ駆動可能にさ
れたものであり、その全体的な構成は、従来例の図５で
示したものと同様であって良く、その詳しい説明を省略
する。この図示例においても、モータ１が図示されない
ドア側に一体的に設けられ、モータ駆動制御装置２が図
示されない車体側に設けられている。そして、両者の電
気的接続にジャンクション接点３が設けられている。

【００１３】ジャンクション接点３は従来例と同様のも
のであって良く、例えば車体側に一対のレール接点３ａ
が設けられ、ドア側に対応する一対の摺動接点３ｂが設
けられている。なお、レール接点３ａは、ドアの全閉位
置とその近傍の所定の位置との範囲内をドアがスライド
する間にあっては、ドアと連動する摺動接点３ｂが摺接
し得る長さをもって設けられている。

【００１４】モータ駆動制御装置２には、外部の図示さ
れない例えばリミットスイッチによる開／閉信号が対応
する各入力端子２ａ・２ｂに入力するようになってい
る。それら開／閉信号は制御プログラムを実行するＣＰ
Ｕ４に入力し、ＣＰＵ４は、開／閉信号に応じてモータ
１を正転／逆転させる駆動制御信号を出力する。正転駆
動制御信号は、正転用リレーのコイルＬ１を励磁するた
めにオンするトランジスタＱ１に対するオン信号として
出力され、逆転制御信号は、逆転用リレーのコイルＬ２
を励磁するためにオンするトランジスタＱ２に対するオ
ン信号として出力される。

【００１５】両リレーには常時閉接点型が用いられてお
り、コイルＬ１が励磁されると、そのリレー接点Ｓ１が
常時閉端子から常時開端子への接続に切り換わり、コイ
ルＬ２が励磁されると、そのリレー接点Ｓ２が常時閉端
子から常時開端子への接続に切り換わる。両リレー接点
Ｓ１・Ｓ２の常時開端子は電源ラインに接続され、一方
のリレー接点Ｓ１のコモン端子がジャンクション接点の
レール接点３ａの一方と接続され、対応する摺動接点３
ｂがモータ１の一方の端子と接続されている。また、他
方のリレー接点Ｓ２のコモン端子がジャンクション接点
のレール接点３ａの他方と接続され、対応する摺動接点
３ｂがモータ１の他方の端子と接続されている。そし
て、両リレー接点Ｓ１・Ｓ２の各常時閉端子が、電流検
出手段としてのシャント抵抗５介して接地されている。

【００１６】このようにして構成されたモータ駆動制御
装置における制御について以下に示す。例えばスライド
ドアが大きく開いている状態からユーザがドアを全閉さ
せようとしてドアを閉じる向きに動かして、全閉位置近
傍の所定の位置にドアが達して、リミットスイッチなど
でその位置に達したことを検出したら、まず、それに応
じて発生する閉信号がＣＰＵ４に入力すると、それに応
じたモータ駆動処理を行う。

【００１７】そのモータ駆動処理としては、開／閉信号
（この例では閉信号）に応じてＣＰＵ４の出力端子Ｏ１
から正転駆動制御信号を出力する。それにより、トラン
ジスタＱ１がオンして一方のリレーのスイッチＳ１が常
時開端子側に切り換わり、また他方のリレーのスイッチ
Ｓ２が常時閉端子側に位置し、この時にはジャンクショ
ンスイッチ３が接点の接触状態になっていることから、
モータ１の一方の端子に電圧が印加され、図１の矢印
（正転）に示されるようにモータ１に電流が流れる。

【００１８】次に、図２のフロー図を実行する。まず第
１ステップＳＴ１では、モータ１に流れるモータ電流の
有無を判定する。ここでは、シャント抵抗５によりモー
タ電流を検出し、その検出電流Ｉ（モータ電流）と、予
め設定したモータ電流有り判定値Ｉａとを比較し、検出
電流Ｉが判定値Ｉａ以上であったらモータ電流有りと判
定する。このモータ電流有り判定値Ｉａの値は、モータ
１に電流が流れるが、機械的抵抗などによりロータが回
転することができない程度の微小電流値とすると良い。
それは、本図示例のようにシャント抵抗５を用いた電流
検出で可能である。

【００１９】また、モータ電流有り（Ｉ≧Ｉａ）と判定
されるタイミングは、図３に示されるように、モータ駆
動信号（閉信号）の入力後、ある程度のタイムラグがあ
った後である。これは、リレーのオン遅れ時間（リレー
がオンするまで動作にかかる時間）Ｔｄによるタイムラ
グがあり、その後モータ１に電流が流れ始めるためであ
る。なお、上記リレーのオン遅れ時間Ｔｄには、温度や
電圧などの環境条件の定格に対する違いもある。

【００２０】第１ステップＳＴ１でモータ電流有りと判
定された場合には第２ステップＳＴ２に進み、そこで、
タイマ時間ｔｍのカウントを行う（例えば１カウントず
つ加算する）。第２ステップＳＴ２の次の第３ステップ
ＳＴ３では、タイマ時間ｔｍがマスク時間Ｔｍを経過し
たか否かを判別し、マスク時間Ｔｍが経過（ｔｍ≧Ｔ
ｍ）していない場合には第１ステップＳＴ１に戻る。第
３ステップＳＴ３でマスク時間Ｔｍを経過したと判別さ
れた場合には第４ステップＳＴ４に進む。

【００２１】上記マスク時間Ｔｍは、図３に示されるよ
うにモータ１の駆動開始時に生じる大きな突入電流がモ
ータロック判定値Ｉｒ以上になる虞があり、それにより
モータロックと誤判定してしまうことを防止するための
ものである。なお、モータロックの判定を行うのは、例
えばスライドドアに何らかの異物が挟まった場合になど
に、スライドドアがそれ以上移動できないのにモータ１
に電流を流し続けることによりモータ１が損傷すること
を防止するためである。

【００２２】また、突入電流を検出しないように大きな
値に設定すると、モータロック時に大電流が流れてモー
タ１の損傷を早めることになるため好ましくない。その
ため、突入電流を検出してしまうようなレベルでモータ
ロック判定値Ｉｒを設定しても、モータ駆動開始時の突
入電流を検出しないようにするために、突入電流がほぼ
無くなるまでの時間に対応し得るマスク時間Ｔｍを設定
し、そのマスク時間Ｔｍが経過するまではモータロック
判定を行わないようにしている。

【００２３】第４ステップＳＴ４では、モータロック状
態か否かの判別を行う。この判定には、検出電流が上記
モータロック判定値Ｉｒ以上か否かにより行う。モータ
ロック状態でないと判別された場合には第１ステップＳ
Ｔ１に戻り、モータロック状態であると判別された場合
には第５ステップＳＴ５に進む。第５ステップＳＴ５で
はモータ停止制御を行い、モータロック状態に対応し、
第１ステップＳＴ１に戻る。

【００２４】また、第１ステップＳＴ１でモータ電流無
し（Ｉ＜Ｉａ）と判別された場合には第６ステップＳＴ
６に進む。その第６ステップＳＴ６ではタイマをリセッ
トし（ｔｍ←０）、第１ステップＳＴ１に戻る。

【００２５】このように、本発明によれば、上記したよ
うに第１ステップＳＴ１でモータ電流（検出電流Ｉ）が
有りと判別されてからタイマのカウントを開始すること
から、リレーのオン遅れ時間Ｔｄが温度や電圧などの環
境条件の違いにより変化しても、その影響を受けること
がない。そして、実際にモータ１に電流が流れ始めてか
らタイマのカウントを開始することができる。

【００２６】例えば低温状態において、図３に示される
ようにリレーのオン遅れ時間Ｔｄ１が長くなって、図の
想像線に示されるようにモータ電流（検出電流Ｉ）が流
れ始めるような場合には、検出電流Ｉが判定値Ｉａ以上
になってからマスク時間Ｔｍが始まる。このように、マ
スク時間Ｔｍを常にモータ電流が流れ始めて（モータ電
流有りと判定され）から一定値とすることができ、正確
なマスク時間Ｔｍを設定することができる。

【００２７】したがって、従来例で示したようにリレー
のオン遅れ時間の環境変化による長短を考慮して余裕を
見た長さ、すなわち通常の環境下（例えば雰囲気温度が
２０度）では長過ぎてしまうような長さのマスク時間を
設定する必要がないため、マスク時間Ｔｍの長さを必要
最小限に設定することができる。図３の例に適用する
と、従来例の設定によれば、そのマスク時間は図３のＴ
Ｍで示されるように設定することになる。この場合に
は、通常の環境下ではマスク時間が長過ぎてしまい、例
えばモータ駆動開始時にモータロック状態になった場合
に、その検出が遅れてしまう。

【００２８】それに対して、本発明によれば、温度・電
圧などの環境条件の違いによりリレーのオン遅れ時間Ｔ
ｄにばらつきがあっても、短く設定されたマスク時間Ｔ
ｍの経過後即座にモータロック状態を検出できる。

【００２９】また、モータ給電ラインの瞬断（ジャンク
ションスイッチ３の瞬間的な接点離れ）やモータ発熱に
よるサーキットブレーカ機能が働いた場合などには、図
４に示されるように、モータ作動中に検出電流Ｉが判定
値Ｉａを下回ってしまう。その場合には、第１ステップ
ＳＴ１でモータ電流無しと判定されて一旦第６ステップ
ＳＴ６に進むため、上記事象から復帰した場合には、第
１ステップＳＴ１で再度モータ電流有りと判定されて第
２ステップＳＴ２に進む。したがって、タイマが初めか
らカウントされて、再びマスク時間Ｔｍが設定されるこ
とになるため、復帰時の突入電流をモータ動作中におけ
るモータロックであるとする誤判定を防止することがで
きる。

【００３０】

【発明の効果】このように本発明によれば、モータに電
流が流れ始めてから開始するように設定したマスク時間
により、モータ駆動開始時の突入電流によるモータロッ
クの誤判定を防止すると共に、それにより、モータに駆
動電流を供給するためのリレーがオンするまでのオン遅
れ時間の環境の違いを考慮してマスク時間を設定する必
要がないことから、マスク時間を短くすることができ、
モータ駆動開始時にモータロック状態になっていた場合
におけるモータロック状態検出を速やかに行うことがで
きる。

【００３１】また、電流検出手段にシャント抵抗を用い
ることにより、モータ電流が流れ始めた状態を微少電流
で検出することができるため、マスク時間の計時を速や
かに開始することができ、計時終了後に検出することに
なるモータロック状態検出の応答性を上げることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が適用された自動車用自動スライドドア
のモータ駆動制御装置を示す要部回路図。

【図２】本発明に基づく制御要領を示すフロー図。

【図３】本発明に基づくマスク時間の設定要領を示すタ
イムチャート。

【図４】モータ動作中の瞬断に対する制御要領を示す図
３に対応する図。

【図５】自動スライドドアの給電要領を示す模式的回路
図。

【図６】従来のマスク時間の設定要領を示すタイムチャ
ート。

【符号の説明】

１ モータ ２ モータ駆動制御装置 ３ ジャンクション接点、３ａ レール接点、３ｂ 摺
動接点 ４ ＣＰＵ Ｓ１・Ｓ２ リレー接点

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 森嶋 良夫 群馬県桐生市広沢町１丁目2681番地 株式 会社ミツバ内 Ｆターム(参考） 2E052 AA09 BA01 CA06 DA02 DB02 EA13 EA15 EB01 EC01 GA01 GC01 GC05 5H571 AA03 BB07 EE06 FF06 GG04 HA04 JJ03 KK05 LL22 LL28 MM02 MM08

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 モータ駆動信号に応じてモータに駆動電
   流を供給する駆動電流供給回路と、前記駆動電流の大き
   さを検出するための電流検出手段と、前記電流検出手段
   により検出された検出電流がモータロック判定しきい値
   以上になったら前記モータがロック状態になったと判定
   するモータロック判定手段とを有し、 前記モータの駆動開始時に生じる大きな突入電流による
   前記ロック状態の誤判定を防止するために前記モータロ
   ック判定手段を無効にするマスク時間を設定し、かつ前
   記マスク時間の計時開始を、前記電流検出手段により前
   記駆動電流が発生したことを検出した時にしたことを特
   徴とするモータ駆動制御装置。
2. 【請求項２】 前記電流検出手段にシャント抵抗を用い
   たことを特徴とする請求項１に記載のモータ駆動制御装
   置。