JP6922685B2 - DC motor over-rotation detector and vehicle - Google Patents
DC motor over-rotation detector and vehicle Download PDFInfo
- Publication number
- JP6922685B2 JP6922685B2 JP2017222545A JP2017222545A JP6922685B2 JP 6922685 B2 JP6922685 B2 JP 6922685B2 JP 2017222545 A JP2017222545 A JP 2017222545A JP 2017222545 A JP2017222545 A JP 2017222545A JP 6922685 B2 JP6922685 B2 JP 6922685B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- motor
- current
- switch
- rotation
- over
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Seats For Vehicles (AREA)
- Control Of Direct Current Motors (AREA)
Description
本発明は、直流モータの過回転検出装置および車両に関する。 The present invention relates to an over-rotation detection device for a DC motor and a vehicle.
従来、慣性による直流モータの過回転に起因する電流が電流検出部により検出される直流モータの過回転検出装置が知られている(たとえば、特許文献1参照)。 Conventionally, there is known an over-rotation detection device for a DC motor in which a current due to over-rotation of the DC motor due to inertia is detected by a current detection unit (see, for example, Patent Document 1).
上記特許文献1には、直流モータの回転をパルス信号として出力することにより、直流モータの駆動力によって移動される車両のシートの絶対位置を取得するためのメモリシート装置が開示されている。このメモリシート装置には、シートの移動方向、および、直流モータに流れる電流を検知した際のモータ電流信号の電圧値の大きさに応じて異なる補正値が記憶された補正マップが記憶されている。そして、メモリシート装置では、パルス信号により検出された直流モータ停止時点における直流モータの位置に、シートの移動方向、および、直流モータ電流信号の電圧値の大きさに応じた補正マップの補正値が加減算されることによって、直流モータの過回転を考慮した直流モータの絶対位置の検出が行われる。
しかしながら、上記特許文献1のメモリシート装置では、乗客が着席している際など、シートにおける負荷状態が想定と異なる場合には、直流モータが補正マップ作成時の想定とは異なる駆動をすることに起因して、補正値により補正された直流モータの絶対位置(仮想位置)と、実際の直流モータの絶対位置とが異なる(ずれる)場合が生じるという不都合がある。この結果、直流モータの過回転に起因する直流モータの位置ずれを正確に把握することができない場合があるという問題点がある。
However, in the memory seat device of
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の1つの目的は、直流モータの過回転に起因する直流モータの位置ずれを正確に把握することが可能な直流モータの過回転検出装置およびその過回転検出装置を備える車両を提供することである。 The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and one object of the present invention is to be able to accurately grasp the displacement of the DC motor due to the over-rotation of the DC motor. It is an object of the present invention to provide the over-rotation detection device of a DC motor and the vehicle provided with the over-rotation detection device.
上記目的を達成するために、この発明の第1の局面における直流モータの過回転検出装置は、直流モータおよび間欠動作用スイッチが設けられ、直流電源からの直流モータへの電流を遮断した際に、直流モータの過回転に起因する電流が流れる閉回路形成部と、閉回路形成部に接続されるとともに、直流モータを流れる電流を検出する電流検出部と、を備え、直流モータへの電流を遮断した後、間欠動作用スイッチが間欠的にオンオフされる間欠動作が行われるとともに、慣性による直流モータの過回転に起因する電流が電流検出部により検出されるように構成されている。 In order to achieve the above object, the over-rotation detection device of the DC motor in the first aspect of the present invention is provided with the DC motor and the switch for intermittent operation, and when the current from the DC power supply to the DC motor is cut off. , A closed circuit forming unit through which a current due to over-rotation of the DC motor flows, and a current detecting unit connected to the closed circuit forming unit and detecting the current flowing through the DC motor are provided to generate a current to the DC motor. After shutting off, the intermittent operation switch is intermittently turned on and off, and the current is detected by the current detection unit due to the over-rotation of the DC motor due to inertia.
この発明の第1の局面による直流モータの過回転検出装置では、上記のように構成することによって、直流モータへの電流を遮断した後に閉回路形成部の間欠動作用スイッチがオフされる際に、直流モータの過回転に起因する電流を、閉回路形成部から閉回路形成部に接続された電流検出部側に流すことができる。これにより、電流検出部において、直流モータの過回転による直流モータの位置ずれが反映された電流を直接的に検出することができるので、直流モータの過回転に起因する直流モータの位置ずれを正確に把握することができる。 In the DC motor over-rotation detection device according to the first aspect of the present invention, by configuring as described above, when the intermittent operation switch of the closed circuit forming portion is turned off after cutting off the current to the DC motor. , The current caused by the over-rotation of the DC motor can be passed from the closed circuit forming portion to the current detecting portion side connected to the closed circuit forming portion. As a result, the current detection unit can directly detect the current that reflects the displacement of the DC motor due to the over-rotation of the DC motor, so that the displacement of the DC motor due to the over-rotation of the DC motor can be accurately detected. Can be grasped.
また、第1の局面による直流モータの過回転検出装置では、直流モータへの電流を遮断した後に閉回路形成部の間欠動作用スイッチがオンされる際には、慣性による直流モータの過回転に起因する電流が閉回路形成部を流れる。これにより、直流モータの過回転に起因する電流は、逆起電力に基づいて発生する電流であるので、直流モータを電流が流れることによって直流モータの過回転を規制する方向に力(ブレーキ力)を加えることができる。この結果、直流モータの制動を行うことができる。そして、間欠動作用スイッチが間欠的にオンオフされる間欠動作が行われることによって、直流モータの制動を行いつつ、直流モータの過回転による直流モータの位置ずれが反映された電流を直接的に検出することができる。 Further, in the DC motor over-rotation detection device according to the first aspect, when the intermittent operation switch of the closed circuit forming portion is turned on after the current to the DC motor is cut off, the DC motor is over-rotated due to inertia. The resulting current flows through the closed circuit forming part. As a result, the current caused by the over-rotation of the DC motor is a current generated based on the counter electromotive force. Can be added. As a result, the DC motor can be braked. Then, the intermittent operation in which the intermittent operation switch is intermittently turned on and off is performed to directly detect the current reflecting the displacement of the DC motor due to the over-rotation of the DC motor while braking the DC motor. can do.
上記第1の局面による直流モータの過回転検出装置において、好ましくは、直流モータは、直流電源と直流モータとの間に配置された第1モータ駆動用スイッチと閉回路形成部に配置された第2モータ駆動用スイッチとによって、電圧極性が切り替えられるように構成されており、間欠動作用スイッチは、第2モータ駆動用スイッチにより構成されている。 In the DC motor over-rotation detection device according to the first aspect, preferably, the DC motor is arranged in a first motor drive switch and a closed circuit forming portion arranged between the DC power supply and the DC motor. The voltage polarity can be switched by the two-motor drive switch, and the intermittent operation switch is configured by the second motor drive switch.
上記のように構成すれば、電圧極性を切り替えるためのモータ駆動用スイッチの一部を利用して、直流モータの過回転による直流モータの位置ずれが反映された電流を直接的に検出することが可能に過回転検出装置を構成することができる。これにより、第2モータ駆動用スイッチとは別個に間欠動作用スイッチを設ける必要がないので、過回転検出装置の回路構成が複雑化するのを抑制することができる。 With the above configuration, it is possible to directly detect the current that reflects the displacement of the DC motor due to over-rotation of the DC motor by using a part of the motor drive switch for switching the voltage polarity. The over-rotation detection device can be configured as possible. As a result, it is not necessary to provide the intermittent operation switch separately from the second motor drive switch, so that it is possible to suppress the complicated circuit configuration of the over-rotation detection device.
この場合、好ましくは、第2モータ駆動用スイッチは、直流モータの正回転時にオンされて、逆回転時にオフされる第1スイッチと、直流モータの正回転時にオフされて、逆回転時にオンされる第2スイッチとを含み、正回転している直流モータへの電流を遮断した後、第1スイッチにおいて間欠動作が行われるとともに、逆回転している直流モータへの電流を遮断した後、第2スイッチにおいて間欠動作が行われるように構成されている。 In this case, preferably, the second motor drive switch is turned on at the time of forward rotation of the DC motor and turned off at the time of reverse rotation, and is turned off at the time of forward rotation of the DC motor and turned on at the time of reverse rotation. After shutting off the current to the DC motor rotating in the forward direction, the first switch performs intermittent operation and cuts off the current to the DC motor rotating in the reverse direction. The two switches are configured to perform intermittent operation.
上記のように構成すれば、正回転している直流モータへの電流を遮断した際には、直流モータの過回転に起因する電流は直流モータを逆回転させる方向に流れるので、逆回転時にオフされる第1スイッチをオフにすることによって、直流モータの過回転による電流を閉回路形成部に接続された電流検出部側に流すことができる。同様に、逆回転している直流モータへの電流を遮断した際には、直流モータの過回転に起因する電流は直流モータを正回転させる方向に流れるので、正回転時にオフされる第2スイッチをオフにすることによって、直流モータの過回転に起因する電流を電流検出部側に流すことができる。これらの結果、直流モータの正回転時および逆回転時のいずれにおいても、電流検出部において、直流モータの過回転による直流モータの位置ずれが反映された電流を直接的に検出することができる。 With the above configuration, when the current to the DC motor rotating in the forward direction is cut off, the current caused by the over-rotation of the DC motor flows in the direction of rotating the DC motor in the reverse direction, so it is turned off during the reverse rotation. By turning off the first switch, the current due to the over-rotation of the DC motor can flow to the current detection unit side connected to the closed circuit forming unit. Similarly, when the current to the DC motor rotating in the reverse direction is cut off, the current caused by the over-rotation of the DC motor flows in the direction of rotating the DC motor in the forward direction, so the second switch is turned off during the forward rotation. By turning off, the current caused by the over-rotation of the DC motor can be passed to the current detection unit side. As a result, the current detection unit can directly detect the current reflecting the displacement of the DC motor due to the over-rotation of the DC motor in both the forward rotation and the reverse rotation of the DC motor.
上記第1の局面による直流モータの過回転検出装置において、好ましくは、電流検出部は、直流モータへの電流を遮断した後の直流モータの過回転に起因する電流に含まれるリップルを検出するリップル検出部を含む。 In the DC motor over-rotation detection device according to the first aspect, preferably, the current detection unit detects ripples included in the current due to the over-rotation of the DC motor after cutting off the current to the DC motor. Includes detector.
上記のように構成すれば、たとえば、ブラシと整流子との接触が切り替わる際にリップルが発生するブラシ付き直流モータにおいて、リップル検出部によって検出されたリップルに基づいて、直流モータの過回転の回転量(過回転に起因する位置ずれ量)を直接的に取得することができる。これにより、直流モータの過回転に起因する直流モータの位置ずれをより正確に把握することができる。 With the above configuration, for example, in a brushed DC motor in which ripple occurs when the contact between the brush and the commutator is switched, the over-rotation of the DC motor is rotated based on the ripple detected by the ripple detection unit. The amount (the amount of misalignment due to over-rotation) can be obtained directly. As a result, the displacement of the DC motor due to the over-rotation of the DC motor can be grasped more accurately.
上記第1の局面による直流モータの過回転検出装置において、好ましくは、間欠動作用スイッチの間欠動作は、周期的に繰り返し行われるように構成されており、間欠動作用スイッチの間欠動作の周波数およびデューティオンの期間の少なくともいずれか一方は、直流モータに応じて調整可能に構成されている。なお、「間欠動作の周波数」とは、間欠動作用スイッチがオンされた時点(始点)から次にオンされた時点(終点)までの時間(1周期)で1(秒)を除した値を意味する。また、「デューティオンの期間」とは、間欠動作用スイッチがオンされた時点から次にオンされた時点までの期間(1周期)における、電流検出部により電流が検出される期間の割合を意味する。 In the over-rotation detection device of the DC motor according to the first aspect, preferably, the intermittent operation of the intermittent operation switch is configured to be periodically repeated, and the frequency of the intermittent operation of the intermittent operation switch and the frequency of the intermittent operation are At least one of the duty-on periods is configured to be adjustable depending on the DC motor. The "intermittent operation frequency" is the time (1 cycle) from the time when the intermittent operation switch is turned on (start point) to the time when the switch is turned on next (end point), divided by 1 (second). means. Further, the "duty-on period" means the ratio of the period in which the current is detected by the current detector in the period (1 cycle) from the time when the intermittent operation switch is turned on to the time when the switch is turned on next. do.
上記のように構成すれば、間欠動作用スイッチがオフの場合の過回転の検出と、間欠動作用スイッチがオンの場合の直流モータの制動との割合を、間欠動作の周波数およびデューティオンの期間の少なくとも一方を調整することにより、直流モータ毎に適切な割合に調整することができる。これにより、直流モータの過回転に起因する直流モータの位置ずれを確実に把握しつつ、直流モータを効果的に制動することが可能なように、直流モータを調整することができる。 With the above configuration, the ratio between the detection of over-rotation when the intermittent operation switch is off and the braking of the DC motor when the intermittent operation switch is on is determined by the frequency of intermittent operation and the duration of duty on. By adjusting at least one of the above, it can be adjusted to an appropriate ratio for each DC motor. Thereby, the DC motor can be adjusted so that the DC motor can be effectively braked while surely grasping the misalignment of the DC motor due to the over-rotation of the DC motor.
この発明の第2の局面における車両は、直流電源と、直流モータと、直流モータの駆動力により移動される可動部と、直流モータの過回転を検出する過回転検出装置と、を備え、過回転検出装置は、直流モータおよび間欠動作用スイッチが設けられ、直流電源からの直流モータへの電流を遮断した際に、直流モータの過回転に起因する電流が流れる閉回路形成部と、閉回路形成部に接続されるとともに、直流モータを流れる電流を検出する電流検出部と、を含み、直流モータへの電流を遮断した後、間欠動作用スイッチが間欠的にオンオフされる間欠動作が行われるとともに、慣性による直流モータの過回転に起因する電流が電流検出部により検出されることによって、可動部の移動量が取得されるように構成されている。 The vehicle in the second aspect of the present invention includes a DC power supply, a DC motor, a movable part moved by the driving force of the DC motor, and an over-rotation detection device for detecting the over-rotation of the DC motor. The rotation detection device is provided with a DC motor and a switch for intermittent operation, and when the current from the DC power supply to the DC motor is cut off, a closed circuit forming unit through which a current due to over-rotation of the DC motor flows and a closed circuit An intermittent operation is performed in which the intermittent operation switch is intermittently turned on and off after interrupting the current to the DC motor, including a current detection unit that is connected to the forming unit and detects the current flowing through the DC motor. At the same time, the current due to the over-rotation of the DC motor due to inertia is detected by the current detection unit, so that the amount of movement of the movable unit is acquired.
この発明の第2の局面による車両では、上記のように構成することによって、過回転検出装置により、直流モータの制動を行いつつ、直流モータの過回転による直流モータの位置ずれが反映された電流を直接的に検出することができるので、直流モータの過回転に起因する可動部の移動量を正確に把握することが可能な車両を提供することができる。 In the vehicle according to the second aspect of the present invention, by configuring as described above, the current that reflects the displacement of the DC motor due to the over-rotation of the DC motor while braking the DC motor by the over-rotation detection device. Can be directly detected, so that it is possible to provide a vehicle capable of accurately grasping the amount of movement of the moving portion due to the over-rotation of the DC motor.
[付記項]
なお、本出願では、上記第1の局面による直流モータの過回転検出装置とは別に、以下のような他の構成も考えられる。
[Additional Notes]
In this application, apart from the over-rotation detection device of the DC motor according to the first aspect, the following other configurations are also conceivable.
(付記項1)
上記第1の局面による直流モータの過回転検出装置において、間欠動作用スイッチの間欠動作の周波数は、直流モータへの電流を遮断する前の直流モータを通過した電流に含まれるリップルの周波数よりも大きい。
(Appendix 1)
In the DC motor over-rotation detection device according to the first aspect, the frequency of the intermittent operation of the intermittent operation switch is higher than the frequency of the ripple contained in the current passing through the DC motor before cutting off the current to the DC motor. big.
(付記項2)
上記第1の局面による直流モータの過回転検出装置において、直流モータは、ブラシ付き直流モータである。
(Appendix 2)
In the over-rotation detection device of the DC motor according to the first aspect, the DC motor is a brushed DC motor.
(付記項3)
上記第1の局面による直流モータの過回転検出装置において、電流検出部は、閉回路形成部の接地側接点と接地点との間に配置されるシャント抵抗を含む。
(Appendix 3)
In the DC motor over-rotation detection device according to the first aspect, the current detection unit includes a shunt resistor arranged between the ground side contact and the ground point of the closed circuit forming unit.
(付記項4)
上記第1の局面による直流モータの過回転検出装置において、直流モータは、複数設けられており、共通の電流検出部により複数の直流モータを流れる電流が各々検出されるように構成されている。
(Appendix 4)
In the DC motor over-rotation detection device according to the first aspect, a plurality of DC motors are provided, and a common current detection unit is configured to detect currents flowing through the plurality of DC motors.
(付記項5)
上記第1の局面による直流モータの過回転検出装置において、間欠動作用スイッチは、電界効果トランジスタである。
(Appendix 5)
In the DC motor over-rotation detection device according to the first aspect, the intermittent operation switch is a field effect transistor.
(付記項6)
この場合、パルス幅変調信号により電界効果トランジスタを間欠駆動させるように構成されている。
(Appendix 6)
In this case, the field effect transistor is intermittently driven by the pulse width modulation signal.
(付記項7)
上記第1の局面による直流モータの過回転検出装置において、間欠動作用スイッチの間欠動作は、周期的に繰り返し行われるように構成されており、間欠動作用スイッチの間欠動作の周波数は、直流モータへの電流を遮断した後からの経過時間が大きくなるに従い、小さくなるように構成されている。
(Appendix 7)
In the over-rotation detection device of the DC motor according to the first aspect, the intermittent operation of the intermittent operation switch is configured to be periodically repeated, and the frequency of the intermittent operation of the intermittent operation switch is the DC motor. It is configured to decrease as the elapsed time from the interruption of the current to is increased.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1〜図6を参照して、本発明の一実施形態による直流モータ10(11〜14)のシート制御部4((直流モータの)過回転検出装置の一例)を備える車両100の構成について説明する。なお、車両100の前進方向を前方とするとともに、車両100の後進方向を後方とする。
With reference to FIGS. 1 to 6, the configuration of the
図1に示すように、車両100は、乗客(図示しない)が着席するシート1(可動部の一例)を備えている。シート1は、シートクッション1aと、シートクッション1aの後部に取り付けられたシートバック1bと、シートバック1bの上部に取り付けられたヘッドレスト1cと、シートクッション1aの前部に取り付けられたレッグレスト1dとを含んでいる。また、シート1は、いわゆるパワーシートであり、電動により前後方向等に移動可能に構成されている。具体的には、シート1の全体は、電動により前後方向および上下方向に移動可能に構成されている。また、シート1のシートバック1bおよびヘッドレスト1cは、電動によりシートクッション1aの後部に対して第1回動方向に回動可能に構成されている。また、シート1のレッグレスト1dは、電動によりシートクッション1aの前部に対して第2回動方向に回動可能に構成されている。
As shown in FIG. 1, the
シート1には、電力により駆動力を発生させるための4個の直流モータ10が取り付けられている。直流モータ10は、シート1を前後方向に動かすための直流モータ11と、シート1を上下方向に動かすための直流モータ12と、シート1のシートバック1bを第1回動方向に回動させるための直流モータ13と、シート1のレッグレスト1dを第2回動方向に回動させるための直流モータ14とを含んでいる。なお、直流モータ11および12は、それぞれ、駆動機構(図示せず)を介して、シート1を前後方向および上下方向に移動させるように構成されている。同様に、直流モータ13および14は、それぞれ、駆動機構(図示せず)を介して、シートバック1bおよびレッグレスト1dを回動させるように構成されている。
Four
4個の直流モータ10は、いずれも、いわゆるブラシ付きの直流モータである。つまり、4個の直流モータ10は、コイル状に巻かれた巻線および一対の整流子を有する回転子(図示せず)と、一対のブラシ10aおよび10bを有する固定子(図示せず)とを備え、巻線に供給された直流を駆動力に変換するように構成されている。なお、直流モータ10では、整流子とブラシ10aおよび10bとの接続状態が切り替わることによって、電流の乱れとしてのリップルが発生する。また、リップルは、直流モータ10の回転速度に応じた時間間隔で発生する。
The four
また、車両100は、図2に示すように、直流電源2と、操作スイッチ部3と、シート制御部4と、をさらに備えている。直流電源2は、直流モータ10などに電力を供給する。操作スイッチ部3は、乗客等からのシートに関する操作を受け付ける。シート制御部4は、直流電源2からの電力により駆動し、シート1における駆動を制御する。
Further, as shown in FIG. 2, the
直流電源2の負極側端子2aは、接地点Eとなる車両100のシャーシ(図示せず)に接地されている。直流電源2の正極側端子2bは、4個の直流モータ10およびシート制御部4に接続されている。
The negative electrode side terminal 2a of the DC power supply 2 is grounded to the chassis (not shown) of the
操作スイッチ部3は、シート1を前後方向等に移動させる際に、乗客により操作される操作スイッチである。操作スイッチ部3としては、シート1の前後移動および上下移動と、シートバック1bの回動移動およびレッグレスト1dの回動移動とにそれぞれ対応する4個の操作スイッチ(図示せず)が設けられている。そして、操作スイッチ部3に対して行われた操作に関する操作信号がシート制御部4に送信される。
The operation switch unit 3 is an operation switch operated by a passenger when the
シート制御部4は、制御CPU5と、メモリ6と、複数(10個)のスイッチ7と、1個のシャント抵抗81および1個の電流検出回路82(リップル検出部の一例)を有する1個の電流検出部8とを含む。制御CPU5は、メモリ6に記憶されたシート1の制御に関する制御プログラムおよびマップ等に基づいて、演算処理を実行し、演算結果をメモリ6に一時的に記憶する。制御CPU5は、操作スイッチ部3と、メモリ6と、複数のスイッチ7の各々と、電流検出部8の電流検出回路82とに接続されている。
The
メモリ6は、シート制御に関する制御プログラムおよびマップ等が記憶されたROM(Read Only Memory)、および、演算結果が一時的に記憶されるRAM(Random Access Memory)などを含む。 The memory 6 includes a ROM (Read Only Memory) in which a control program and a map related to sheet control are stored, a RAM (Random Access Memory) in which calculation results are temporarily stored, and the like.
10個のスイッチ7は、直流電源2と直流モータ10との間に配置される5個のモータ上流スイッチ7a(70〜74、第1モータ駆動用スイッチの一例)と、直流モータ10とシャント抵抗81との間に配置される5個のモータ下流スイッチ7b(75〜79、第2モータ駆動用スイッチの一例)とから構成されている。5個のモータ上流スイッチ7aは、対応する直流モータ10と直流電源2とを電気的に接続(オン)するか、または、電気的に切断(オフ)する。また、5個のモータ下流スイッチ7bは、対応する直流モータ10とシャント抵抗81とを電気的に接続(オン)するか、または、電気的に切断(オフ)する。
The 10
また、スイッチ7は、電界効果トランジスタ(FET)から構成されている。なお、FETから構成されたスイッチ7は、機械的に接点を切り替えるリレーと比べて、オンオフの切替に要する時間が短いとともに、破損しにくく信頼性が高い。
Further, the
5個のモータ上流スイッチ7aのうち、一対のモータ上流スイッチ7aは、それぞれ、1個の直流モータ10の一方側のブラシ10aおよび他方側のブラシ10bに接続されている。具体的には、モータ上流スイッチ70および71は、それぞれ、直流モータ11の一方側のブラシ10aおよび他方側のブラシ10bに接続されている。モータ上流スイッチ71および72は、それぞれ、直流モータ12の一方側のブラシ10aおよび他方側のブラシ10bに接続されている。モータ上流スイッチ72および73は、それぞれ、直流モータ13の一方側のブラシ10aおよび他方側のブラシ10bに接続されている。モータ上流スイッチ73および74は、それぞれ、直流モータ14の一方側のブラシ10aおよび他方側のブラシ10bに接続されている。なお、モータ上流スイッチ71〜73は、各々、2個の直流モータ10に対応している。
Of the five motor
また、5個のモータ下流スイッチ7bのうち、一対のモータ下流スイッチ7bは、それぞれ、1個の直流モータ10の一方側のブラシ10aおよび他方側のブラシ10bに接続されている。具体的には、モータ下流スイッチ75および76は、それぞれ、直流モータ11の一方側のブラシ10aおよび他方側のブラシ10bに接続されている。モータ下流スイッチ76および77は、それぞれ、直流モータ12の一方側のブラシ10aおよび他方側のブラシ10bに接続されている。モータ下流スイッチ77および78は、それぞれ、直流モータ13の一方側のブラシ10aおよび他方側のブラシ10bに接続されている。モータ下流スイッチ78および79は、それぞれ、直流モータ14の一方側のブラシ10aおよび他方側のブラシ10bに接続されている。なお、モータ下流スイッチ76〜78は、各々、2個の直流モータ10に対応している。
Further, of the five motor
また、直流モータ10と、直流モータ10に対応しオン状態の一対のモータ下流スイッチ7bとにより、閉回路形成部20が形成されている。具体的には、直流モータ11と、オン状態の一対のモータ下流スイッチ75および76とにより、閉回路形成部21が形成される。また、直流モータ12と、オン状態の一対のモータ下流スイッチ76および77とにより、閉回路形成部22が形成される。また、直流モータ13と、オン状態の一対のモータ下流スイッチ77および78とにより、閉回路形成部23が形成される。また、直流モータ14と、オン状態の一対のモータ下流スイッチ78および79とにより、閉回路形成部24が形成される。
Further, the closed
電流検出部8は、直流モータ10を流れる直流を検出する。具体的には、電流検出部8のシャント抵抗81は、一対のモータ下流スイッチ7bの間のうち、直流モータ10とは反対側の閉回路形成部20に設けられた接地側接点20aと、接地点Eとの間に配置されている。シャント抵抗81は、リップルを含む電流波形を電圧波形に変換する。
The
電流検出回路82は、シャント抵抗81の両端に接続されている。電流検出回路82は、直流モータ10を流れる直流に含まれるリップルを検出する。具体的には、電流検出回路82は、シャント抵抗81によって変換され、電流波形をモニタするためのアナログ電圧波形をデジタル信号に変換するアナログ−デジタル変換回路82aと、アナログ−デジタル変換回路82aから出力されたデジタル信号から高周波部分(ノイズ)などを除去して、リップル波形成分を抽出するバントパスフィルタ82bとを有する。また、電流検出回路82は、抽出されたリップル波形成分において、第1振幅閾値(第1電圧閾値)だけ増加したタイミングで、パルス信号を立ち上げるとともに、第2振幅閾値(第2電圧閾値)だけ減少したタイミングで、パルス信号を立ち下げることによって、検出されたリップルを示すパルス信号を生成するリップル判定部82cをさらに有する。また、電流検出回路82は、リップル判定部82cから出力される信号に基づいて、バントパスフィルタ82bにおいて除去する周波数成分等を取得して、バントパスフィルタ82bに送信するカットオフ制御部82dをさらに有する。そして、電流検出回路82において生成されたパルス信号は、制御CPU5に供給される。
The
制御CPU5は、メモリ6に記憶された制御プログラムおよび供給されたパルス信号に基づいて、直流モータ10の制御(シート1の制御)を行う。これにより、制御CPU5は、シート1の移動(前後移動、上下移動、2種の回動移動)の制御を行うように構成されている。 The control CPU 5 controls the DC motor 10 (control of the sheet 1) based on the control program stored in the memory 6 and the supplied pulse signal. As a result, the control CPU 5 is configured to control the movement of the seat 1 (forward / backward movement, vertical movement, two types of rotational movement).
なお、直流モータ10の駆動制御の際に、シート制御部4は、移動(前後移動、上下移動、2種の回動移動)のいずれか1つに対応する直流モータ10のみを一度に駆動させるように構成されている。つまり、シート制御部4は、複数の直流モータ10を一度に駆動させないように構成されている。そして、シート制御部4では、共通の電流検出部8(シャント抵抗81および電流検出回路82)により、直流モータ11〜14を流れる電流が各々検出されるように構成されている。以下、シート制御部4(制御CPU5)の具体的な制御について説明する。
When controlling the drive of the
(直流モータ駆動制御)
複数の直流モータ10(11〜14)のいずれか1つの直流モータ10を所定の駆動方向(たとえば、正方向)に回転(正回転)駆動させる際には、制御CPU5は、駆動させる直流モータ10に対応する一対のモータ上流スイッチ7aのうち、駆動方向(正方向)に対応する一方のモータ上流スイッチ7aをオンにするとともに、駆動方向(正方向)に対応しない他方のモータ上流スイッチ7aと、駆動させる直流モータ10に対応しない3個のモータ上流スイッチ7aとをオフにする。さらに、制御CPU5は、駆動させる直流モータ10に対応する一対のモータ下流スイッチ7bのうち、駆動方向(正方向)に対応する一方のモータ下流スイッチ7b(第1スイッチの一例)をオンにするとともに、駆動方向(正方向)に対応しない他方のモータ下流スイッチ7b(第2スイッチの一例)と、駆動させる直流モータ10に対応しない3個のモータ下流スイッチ7bとをオフにする。なお、「正回転」とは、直流モータ10の軸回りの回転のうちの一方向の回転を意味し、「逆回転」とは、直流モータ10の軸回りの回転のうちの他方向の回転(正回転とは逆方向の回転)を意味する。
(DC motor drive control)
When the
これにより、直流電源2からの電流(直流)が、直流モータ10の一方側から他方側に流れた後、シャント抵抗81に流れる。この結果、直流モータ10が駆動方向(正方向)に回転(正回転)するとともに、ブラシ10a(10b)の接続状態が切り替わること起因して発生するリップルを含む電流波形が、シャント抵抗81により電圧波形に変化されて、電流検出回路82に受け渡される。そして、電流検出回路82において、リップル波形がパルス波形に変換されて、制御CPU5に供給される。この結果、制御CPU5により、直流モータ10の回転量が把握されるとともに、直流モータ10の回転量に対応するシート1の対応する方向への移動量が取得される。
As a result, the current (direct current) from the DC power supply 2 flows from one side to the other side of the
また、直流モータ10の電圧極性を変えて所定の駆動方向とは反対方向(逆方向)に回転(逆回転)駆動させる際には、制御CPU5は、駆動させる直流モータ10に対応する一対のモータ上流スイッチ7aのうち、駆動方向(逆方向)に対応する他方のモータ上流スイッチ7aをオンにするとともに、駆動方向(逆方向)に対応しない一方のモータ上流スイッチ7aと、駆動させる直流モータ10に対応しない3個のモータ上流スイッチ7aとをオフにする。さらに、制御CPU5は、駆動させる直流モータ10に対応する一対のモータ下流スイッチ7bのうち、駆動方向(逆回転)に対応する他方のモータ下流スイッチ7bをオンにするとともに、駆動方向(逆回転)に対応しない一方のモータ下流スイッチ7bと、駆動させる直流モータ10に対応しない3個のモータ下流スイッチ7bとをオフにする。これにより、直流モータ10が駆動方向(逆方向)に回転(逆回転)する
Further, when the voltage polarity of the
直流モータ11〜14の各々について具体的に説明すると、直流モータ11を正回転させる場合には、制御CPU5は、モータ上流スイッチ70およびモータ下流スイッチ76(第1スイッチの一例)をオンにするとともに、モータ上流スイッチ71〜74と、モータ下流スイッチ75および77〜79とをオフにする。また、直流モータ11を逆回転させる場合には、制御CPU5は、モータ上流スイッチ71およびモータ下流スイッチ75(第2スイッチの一例)をオンにするとともに、モータ上流スイッチ70、72〜74と、モータ下流スイッチ76〜79とをオフにする。
Specifically, each of the
直流モータ12を正回転させる場合には、制御CPU5は、モータ上流スイッチ71およびモータ下流スイッチ77(第1スイッチの一例)をオンにするとともに、モータ上流スイッチ70および72〜74と、モータ下流スイッチ75、76、78および79とをオフにする。また、直流モータ12を逆回転させる場合には、制御CPU5は、モータ上流スイッチ72およびモータ下流スイッチ76(第2スイッチの一例)をオンにするとともに、モータ上流スイッチ70、71、73および74と、モータ下流スイッチ75および77〜79とをオフにする。
When rotating the
直流モータ13を正回転させる場合には、制御CPU5は、モータ上流スイッチ72およびモータ下流スイッチ78(第1スイッチの一例)をオンにするとともに、モータ上流スイッチ70、71、73および74と、モータ下流スイッチ75〜77および79とをオフにする。また、直流モータ13を逆回転させる場合には、制御CPU5は、モータ上流スイッチ73およびモータ下流スイッチ77(第2スイッチの一例)をオンにするとともに、モータ上流スイッチ70〜72および74と、モータ下流スイッチ75、76、78および79をオフにする。
When the
直流モータ14を正回転させる場合には、制御CPU5は、モータ上流スイッチ73およびモータ下流スイッチ79(第1スイッチの一例)をオンにするとともに、モータ上流スイッチ70〜72および74と、モータ下流スイッチ75〜78とをオフにする。また、直流モータ14を逆回転させる場合には、制御CPU5は、モータ上流スイッチ74およびモータ下流スイッチ78(第2スイッチの一例)をオンにするとともに、モータ上流スイッチ70〜73と、モータ下流スイッチ75〜77および79とをオフにする。
When the
なお、これ以降、直流モータ11〜14のうちの任意の直流モータ10の駆動制御について説明する。この際、図3および図4に示すように、直流モータ10を正回転させる場合にオンされ、逆回転させる場合にオフされるモータ上流スイッチ7aおよびモータ下流スイッチ7bを、それぞれ、第1上流スイッチ7a1および第1下流スイッチ7b1(第1スイッチの一例)とする。また、直流モータ10を逆回転させる場合にオンされ、正回転させる場合にオフされるモータ上流スイッチ7aおよびモータ下流スイッチ7bを、それぞれ、第2上流スイッチ7a2および第2下流スイッチ7b2(第2スイッチの一例)とする。
Hereinafter, the drive control of any of the
(直流モータ停止後)
制御CPU5は、図3に示すように、直流モータ10を正回転させている状態から、第1上流スイッチ7a1をオフにして、正回転している直流モータ10への直流電源2からの電流を遮断する際、第2下流スイッチ7b2をオンにするように構成されている。これにより、直流モータ10とオン状態の一対のモータ下流スイッチ7bとにより、閉回路形成部20が形成される。
(After stopping the DC motor)
As shown in FIG. 3, the control CPU 5 turns off the first upstream switch 7a1 from the state in which the
なお、直流電源2からの電流を遮断された後も、慣性により、直流モータ10はすぐには停止せずに同じ方向に回転し続ける。この際、直流モータ10では、直流モータ10の過回転により、直流モータ10に供給していた直流の流れる方向とは逆方向に電流を流すような逆起電力が発生する。そして、逆起電力による電流が、閉回路形成部20内を流れることによって、直流モータ10において直流モータ10の過回転を規制する方向に力(ブレーキ力)が加えられる。これにより、直流モータ10の制動が行われる。この結果、時間経過に伴い、直流モータ10の回転速度が徐々に小さくなるので、直流電源2からの電流を遮断した後の直流モータ10の過回転に起因する直流に含まれるリップルの周期λ1(図5参照)は、時間経過に伴い徐々に大きくなる。
Even after the current from the DC power supply 2 is cut off, the
ここで、本実施形態では、シート制御部4の制御CPU5は、正回転させていた直流モータ10への直流電源2からの電流を遮断した後、第2下流スイッチ7b2をオンで維持する一方、第1下流スイッチ7b1(間欠動作用スイッチの一例)を間欠的にオンオフする間欠動作を行うように制御するように構成されている。つまり、直流モータ10の駆動に用いられる10個のスイッチ7の1つである第1下流スイッチ7b1(図3において、細い二点鎖線で囲んだスイッチ7)において、間欠動作が行われるように構成されている。
Here, in the present embodiment, the control CPU 5 of the
これにより、第1下流スイッチ7b1がオンである際には、上記のように直流モータ10の制動が行われる。一方、第1下流スイッチ7b1がオフである際には、直流モータ10の過回転により発生した電流は、閉回路形成部20に接続されたシャント抵抗81に流れる。そして、図5に示すように、シャント抵抗81により、直流モータ10を流れる直流が検出されるとともに、電流検出回路82により、過回転に起因する電流に含まれるリップルが検出されてパルス信号が生成される。そして、生成されたパルス信号は、制御CPU5に供給される。
As a result, when the first downstream switch 7b1 is on, the
また、本実施形態では、第1下流スイッチ7b1の間欠動作は、図5および図6に示すように、制御CPU5からのパルス幅変調(Pulse Width Modulation、PWM)信号により、一定の周期λ2で周期的に繰り返し行われるように構成されている。この際、第1下流スイッチ7b1の間欠動作の周波数(PWM信号の周波数)は、直流モータ10への電流を遮断する前に直流モータ10を通過した電流に含まれるリップルの周波数よりも大きくなるように調整されている。この結果、第1下流スイッチ7b1の間欠動作の周期λ2は、直流電源2からの電流を遮断する前に直流モータ10を通過した電流に含まれるリップルの周期λ3よりも小さい。
Further, in the present embodiment, as shown in FIGS. 5 and 6, the intermittent operation of the first downstream switch 7b1 is cycled at a constant cycle λ2 by a pulse width modulation (PWM) signal from the control CPU 5. It is configured to be repeated. At this time, the frequency of the intermittent operation of the first downstream switch 7b1 (frequency of the PWM signal) is set to be larger than the frequency of the ripple included in the current passing through the
ここで、過回転における直流モータ10の回転速度は、直流電源2からの電流を遮断する前の直流モータ10の回転速度以下であるため、直流電源2からの電流を遮断する前に直流モータ10を通過した電流に含まれるリップルの周期λ3は、直流電源2からの電流を遮断した後に直流モータ10を流れる電流に含まれるリップルの周期λ1以上になる。したがって、第1下流スイッチ7b1の間欠動作の周期λ2は、直流電源2からの電流を遮断した後の直流に含まれるリップルの周期λ1よりも小さくなる。この結果、第1下流スイッチ7b1を間欠動作させたとしても、過回転に起因する直流モータ10からの直流に含まれるリップルを確実に検出することが可能になる。
Here, since the rotation speed of the
なお、直流電源2からの電流を遮断した後の直流に含まれるリップルの周期λ1のうち、最小の周期λ1minは、直流電源2からの電流を遮断した直後に検出されるリップルの周期λ1になる。ここで、第1下流スイッチ7b1の間欠動作の周期λ2(<λ1min)は、直流電源2からの電流を遮断した後の直流に含まれるリップルの最小の周期λ1minの1/10倍以下であるのが好ましく、1/20倍以下であるのがより好ましい。 Of the ripple period λ1 included in the direct current after the current from the DC power supply 2 is cut off, the minimum period λ1min is the ripple period λ1 detected immediately after the current from the DC power supply 2 is cut off. .. Here, the period λ2 (<λ1min) of the intermittent operation of the first downstream switch 7b1 is 1/10 times or less of the minimum period λ1min of the ripple contained in the direct current after the current from the direct current power supply 2 is cut off. Is preferable, and 1/20 times or less is more preferable.
なお、第1下流スイッチ7b1(スイッチ7)は、上記のようにオンオフの切替に要する時間が短いFETから構成されているので、第1下流スイッチ7b1の間欠動作の周波数(PWM信号の周波数)を、直流電源2からの電流を遮断する前に直流モータ10を通過した直流に含まれるリップルの周波数よりも容易に大きくすることが可能である。
Since the first downstream switch 7b1 (switch 7) is composed of an FET in which the time required for switching on / off is short as described above, the frequency of the intermittent operation of the first downstream switch 7b1 (the frequency of the PWM signal) can be set. The frequency of the ripple contained in the direct current passing through the direct
また、第1下流スイッチ7b1がオフであり、電流検出部8により電流が検出される期間(デューティオンの期間)は、デューティオン以外の期間(デューティオフの期間)以下であるのが好ましい。つまり、制御CPU5からのPWM信号のオン期間は、PWM信号のオフ期間以下であるのが好ましい。たとえば、第1下流スイッチ7b1のデューティオンの期間は、第1下流スイッチ7b1の間欠動作の周期λ2の10%以下(より好ましくは5%以下)であるのが好ましい。これにより、第1下流スイッチ7b1がオフされる期間を短くして、オンされた期間を十分に確保することができるので、直流モータ10の制動が十分に行われなくなるのを抑制することが可能である。なお、第1下流スイッチ7b1のデューティオンの期間は、電流検出部8において電流を正しく検出することが可能な期間以上であればよい。
Further, it is preferable that the period in which the first downstream switch 7b1 is off and the current is detected by the current detection unit 8 (duty-on period) is equal to or less than the period other than duty-on (duty-off period). That is, the on period of the PWM signal from the control CPU 5 is preferably equal to or less than the off period of the PWM signal. For example, the duty-on period of the first downstream switch 7b1 is preferably 10% or less (more preferably 5% or less) of the period λ2 of the intermittent operation of the first downstream switch 7b1. As a result, the period during which the first downstream switch 7b1 is turned off can be shortened, and the period during which the first downstream switch 7b1 is turned on can be sufficiently secured, so that it is possible to suppress that the
また、モータ下流スイッチ7bの間欠動作の周波数およびデューティオンの期間は、異なる種類の直流モータ10毎に調整可能なように構成されている。たとえば、設計時などに直流モータ10の種類に応じて、間欠動作の周波数およびデューティオンの期間を最適化することが可能に構成されている。なお、予め測定された間欠動作の周波数およびデューティオンの期間が、出荷時などにシート制御部4のメモリ6に記憶されており、制御CPU5は、メモリ6に記憶された間欠動作の周波数およびデューティオンの期間に基づいて、PWM信号を生成する。
Further, the frequency of the intermittent operation of the motor
また、第1下流スイッチ7b1の間欠動作は、十分な大きさのリップルが検出されなくなるまで続けられる。つまり、パルス信号が立ち上げるまたは立ち下げることが可能な大きさのリップルが検出されなくなるまで続けられる。そして、制御CPU5により、慣性による直流モータ10の過回転の回転量が把握されることによって、直流モータ10の位置ずれが把握される。この結果、直流モータ10の回転量に対応するシート1の対応する方向への過回転に起因する移動量が取得される。
Further, the intermittent operation of the first downstream switch 7b1 is continued until a ripple having a sufficient magnitude is not detected. That is, it continues until a ripple of a magnitude that allows the pulse signal to rise or fall is no longer detected. Then, the control CPU 5 grasps the amount of over-rotation of the
なお、直流モータ10を逆回転させていた場合には、図4に示すように、逆回転させていた直流モータ10への直流電源2からの電流を遮断した後、第1下流スイッチ7b1をオンで維持する一方、第2下流スイッチ7b2(間欠動作用スイッチの一例)を間欠的にオンオフする間欠動作を行うように制御するように構成されている。つまり、直流モータ10の駆動に用いられる10個のスイッチ7の1つである第2下流スイッチ7b2(図4において、細い二点鎖線で囲んだスイッチ7)において、間欠動作が行われるように構成されている。これにより、第2下流スイッチ7b2がオンである際には、直流モータ10の制動が行われる一方、第2下流スイッチ7b2がオフである際には、直流モータ10の過回転により発生した電流が検出される。なお、第2下流スイッチ7b2の間欠動作は、直流モータ10の正回転の第1下流スイッチ7b1の間欠動作と略同様であるため説明を省略する。
When the
[本実施形態の効果]
本実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
[Effect of this embodiment]
In this embodiment, the following effects can be obtained.
本実施形態では、上記のように、直流電源2からの直流モータ10への電流を遮断した後、モータ下流スイッチ7bが間欠的にオンオフされる間欠動作が行われるとともに、慣性による直流モータ10の過回転に起因する電流が電流検出部8により検出されるように構成する。これにより、直流モータ10への電流を遮断した後に閉回路形成部20のモータ下流スイッチ7bがオフされる際に、直流モータ10の過回転に起因する電流を、閉回路形成部20から閉回路形成部20に接続された電流検出部8側に流すことができる。この結果、電流検出部8において、直流モータ10の過回転による直流モータ10の位置ずれが反映された電流を直接的に検出することができるので、直流モータ10の過回転に起因する直流モータ10の位置ずれを正確に把握することができる。
In the present embodiment, as described above, after the current from the DC power supply 2 to the
ここで、本実施形態と異なる構成で直流モータの過回転に起因する電流の検出と直流モータの制動との両方を行うために、電流検出部と直流モータとの両方が配置された閉回路形成部を設けることが考えられる。この場合、駆動時において、直流モータと電流検出部とを通過して接地点に向かう電流が流れる回路と、停止時において、電流検出部と直流モータとの両方が配置され、直流モータの過回転に起因する電流が循環する閉回路形成部とに切り替える必要がある。このため、この場合には、スイッチが配置された新たな回路を追加で設ける必要がある。一方、本実施形態では、上記のように構成することによって、スイッチが配置された新たな回路を追加で設ける必要がないので、シート制御部4の回路構成が複雑化するのを抑制することができる。
Here, in order to detect the current caused by the over-rotation of the DC motor and to brake the DC motor with a configuration different from that of the present embodiment, a closed circuit is formed in which both the current detection unit and the DC motor are arranged. It is conceivable to provide a part. In this case, a circuit in which a current flows through the DC motor and the current detection unit to the ground point during driving, and both the current detection unit and the DC motor are arranged when stopped, and the DC motor is over-rotated. It is necessary to switch to the closed circuit forming part where the current due to the circulation is circulated. Therefore, in this case, it is necessary to additionally provide a new circuit in which the switch is arranged. On the other hand, in the present embodiment, since it is not necessary to additionally provide a new circuit in which the switch is arranged by the above-described configuration, it is possible to suppress the complicated circuit configuration of the
また、本実施形態では、直流モータ10への電流を遮断した後に閉回路形成部20のモータ下流スイッチ7bがオンされる際には、慣性による直流モータ10の過回転に起因する電流が閉回路形成部20を流れる。これにより、直流モータ10の過回転に起因する電流は、逆起電力に基づいて発生する電流であるので、直流モータ10を電流が流れることによって直流モータ10の過回転を規制する方向に力(ブレーキ力)を加えることができる。この結果、過回転を行う直流モータ10の制動を行うことができる。そして、モータ下流スイッチ7bが間欠的にオンオフされる間欠動作が行われることによって、直流モータ10の制動を行いつつ、直流モータ10の過回転による直流モータ10の位置ずれが反映された電流を直接的に検出することができる。したがって、直流モータ10の過回転に起因するシート1の移動量を正確に把握することが可能な車両100を提供することができる。
Further, in the present embodiment, when the motor
また、本実施形態では、モータ下流スイッチ7bが間欠動作するように構成する。これにより、電圧極性を切り替えるためのスイッチ7の一部を利用して、直流モータ10の過回転による直流モータ10の位置ずれが反映された電流を直接的に検出することが可能にシート制御部4を構成することができる。この結果、モータ下流スイッチ7bとは別個に間欠動作用スイッチを設ける必要がないので、シート制御部4の回路構成が複雑化するのを抑制することができる。
Further, in the present embodiment, the motor
また、本実施形態では、正回転している直流モータ10への電流を遮断した後、逆回転時にオフされる第1下流スイッチ7b1において間欠動作が行われるように構成する。これにより、正回転している直流モータ10への電流を遮断した際には、直流モータ10の過回転に起因する電流は直流モータ10を逆回転させる方向に流れるので、逆回転時にオフされる第1下流スイッチ7b1をオフにすることによって、直流モータ10の過回転による電流を閉回路形成部20に接続された電流検出部8側に流すことができる。また、逆回転している直流モータ10への電流を遮断した後、正回転時にオフされる第2下流スイッチ7b2において間欠動作が行われるように構成する。これにより、逆回転している直流モータ10への電流を遮断した際には、直流モータ10の過回転に起因する電流は直流モータ10を正回転させる方向に流れるので、正回転時にオフされる第2下流スイッチ7b2をオフにすることによって、直流モータ10の過回転に起因する電流を電流検出部8側に流すことができる。これらの結果、直流モータ10の正回転時および逆回転時のいずれにおいても、電流検出部8において、直流モータ10の過回転による直流モータ10の位置ずれが反映された電流を直接的に検出することができる。
Further, in the present embodiment, after interrupting the current to the
また、本実施形態では、電流検出部8に、直流モータ10への電流を遮断した後の直流モータ10の過回転に起因する電流に含まれるリップルを検出する電流検出回路82を設ける。これにより、ブラシ10aおよび10bと整流子との接触が切り替わる際にリップルが発生するブラシ付きの直流モータ10において、電流検出回路82によって検出されたリップルに基づいて、直流モータ10の過回転の回転量(過回転に起因する位置ずれ量)を直接的に取得することができる。この結果、直流モータ10の過回転に起因する直流モータ10の位置ずれをより正確に把握することができる。
Further, in the present embodiment, the
また、本実施形態では、モータ下流スイッチ7bの間欠動作の周波数およびデューティオンの期間を、直流モータ10に応じて調整可能に構成する。これにより、モータ下流スイッチ7bがオフの場合の過回転の検出と、モータ下流スイッチ7bがオンの場合の直流モータ10の制動との割合を、間欠動作の周波数およびデューティオンの期間を調整することにより、直流モータ10毎に適切な割合に調整することができる。この結果、直流モータ10の過回転に起因する直流モータ10の位置ずれを確実に把握しつつ、直流モータ10を効果的に制動することが可能なように、直流モータ10を調整することができる。
Further, in the present embodiment, the frequency of the intermittent operation of the motor
また、本実施形態では、モータ下流スイッチ7bの間欠動作の周波数を、直流モータ10への電流を遮断する前の直流モータ10を通過した電流に含まれるリップルの周波数よりも大きくする。これにより、モータ下流スイッチ7bを間欠動作させたとしても、過回転における直流モータ10からの直流に含まれるリップルを確実に検出することができる。
Further, in the present embodiment, the frequency of the intermittent operation of the motor
また、本実施形態では、上記のように構成することによって、ブラシ付きの直流モータ10の制動を行いつつ、直流モータ10の過回転による直流モータ10の位置ずれが反映された電流を直接的に検出することができる。
Further, in the present embodiment, by configuring as described above, while braking the
また、本実施形態では、電流検出部8のシャント抵抗81を、閉回路形成部20の接地側接点20aと接地点Eとの間に配置することにより、直流モータ10を流れる電流を確実に検出することができる。また、閉回路形成部内に電流検出部(シャント抵抗)を設ける場合と異なり、直流モータ10の駆動時において、シャント抵抗81に直流電源2からの電流が直接流れ込むのを防止することができる。この結果、直流電源2の電圧に対応するように、電流検出回路82の電圧の検出レンジを大きくする必要がないので、電流検出回路82の回路構成が複雑化する(回路コストが増大する)のを抑制することができる。
Further, in the present embodiment, by arranging the
また、本実施形態では、共通の電流検出部8により、複数(4個)の直流モータ10(11〜14)を流れる電流が各々検出されるように構成する。これにより、直流モータ11〜14毎に電流検出部8を設ける必要がないので、シート制御部4の回路構成が複雑化するのを効果的に抑制することができる。
Further, in the present embodiment, the common
また、本実施形態では、モータ下流スイッチ7bが電界効果トランジスタであることによって、オンオフの切替に要する時間が短いことにより間欠動作の時間間隔(周期)を確実に短くすることができる。これにより、間欠動作の時間間隔が長いことに起因して周期的なリップルが電流検出部8の電流検出回路82において十分に検出されなくなるのを抑制することができる。
Further, in the present embodiment, since the motor
また、本実施形態では、PWM信号により電界効果トランジスタからなるモータ下流スイッチ7bを間欠駆動させるように構成する。これにより、モータ下流スイッチ7bを確実に間欠駆動させることができる。
Further, in the present embodiment, the motor
[変形例]
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更(変形例)が含まれる。
[Modification example]
It should be noted that the embodiments disclosed this time are exemplary in all respects and are not considered to be restrictive. The scope of the present invention is shown by the scope of claims rather than the description of the above-described embodiment, and further includes all modifications (modifications) within the meaning and scope equivalent to the scope of claims.
たとえば、上記実施形態では、モータ下流スイッチ7b(間欠動作用スイッチ)の間欠動作を一定の周期λ2で周期的に繰り返し行われるように構成する例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、間欠動作用スイッチの間欠動作は、一定の周期で行われなくてもよい。たとえば、図7に示すように、間欠動作用スイッチの間欠動作の周期(PWM信号の周期)λ2を、直流モータへの電流を遮断した後からの経過時間が大きくなるに従い、大きくしてもよい。つまり、間欠動作用スイッチの間欠動作の周波数を、直流モータへの電流を遮断した後からの経過時間が大きくなるに従い、小さくなるように構成してもよい。
For example, in the above embodiment, an example is shown in which the intermittent operation of the motor
ここで、上記したように、直流電源からの電流を遮断した後の直流モータの過回転に起因する直流に含まれるリップルの周期λ1は時間経過に伴い徐々に大きくなるので、経過時間が大きくなるに従い、間欠動作用スイッチの間欠動作の周期λ2を大きくしたとしても、間欠動作の時間間隔が長いことに起因して周期的なリップルが電流検出部8の電流検出回路82において十分に検出されなくなるのを抑制することが可能である。さらに、第1下流スイッチ7b1のデューティオンの期間は、電流検出部8において電流を正しく検出することが可能な期間以上であればよく、デューティオンの期間を長くする必要がないので、デューティオンの期間以外のデューティオフの期間を、経過時間が大きくなるに従いより長くすることが可能である。これにより、直流モータ10の制動を効果的に行うことが可能である。
Here, as described above, the period λ1 of the ripple included in the DC caused by the over-rotation of the DC motor after the current from the DC power supply is cut off gradually increases with the passage of time, so that the elapsed time increases. Therefore, even if the period λ2 of the intermittent operation of the intermittent operation switch is increased, the periodic ripple is not sufficiently detected by the
また、上記実施形態では、スイッチ7(間欠動作用スイッチ、第2モータ駆動用スイッチ)が電界効果トランジスタからなる例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、間欠動作用スイッチを、機械的に接点を切り替えるリレーからなるように構成してもよい。また、たとえば、上記実施形態において、5個のモータ上流スイッチ7aをリレーから構成し、間欠駆動される5個のモータ下流スイッチ7b(間欠動作用スイッチ、第2モータ駆動用スイッチ)のみを電界効果トランジスタから構成してもよい。
Further, in the above embodiment, an example in which the switch 7 (intermittent operation switch, second motor drive switch) is composed of a field effect transistor is shown, but the present invention is not limited to this. For example, the intermittent operation switch may be configured to include a relay that mechanically switches contacts. Further, for example, in the above embodiment, the five motor
また、上記実施形態では、共通の電流検出部8により、複数(4個)の直流モータ11〜14を流れる電流が各々検出されるように構成する例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、複数の直流モータの各々に、電流検出部を設けてもよい。また、複数の直流モータの各々に電流検出部のシャント抵抗のみを設ける一方、電流検出部のリップル検出部を共通にしてもよい。
Further, in the above embodiment, an example is shown in which a common
また、上記実施形態では、モータ上流スイッチ71〜73およびモータ下流スイッチ76〜78が、各々、2個の直流モータ10に対応する例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、2個の直流モータに対応するスイッチを設けずに、1個の直流モータにのみ対応するスイッチから過回転検出装置を構成してもよい。つまり、直流モータにおける電圧極性を切り替える(正逆両方に回転可能に構成する)ために、1個の直流モータに対して4個のスイッチを設けてもよい。
Further, in the above embodiment, examples are shown in which the motor upstream switches 71 to 73 and the motor downstream switches 76 to 78 correspond to two
また、上記実施形態では、シート1(可動部)を4個の直流モータ10の駆動力により前後方向、上下方向および2個の回動方向に移動させる例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、シート(可動部)を1〜3個または5個以上の直流モータの駆動力により所定の方向に移動させてもよい。また、「可動部」は、車両のシートに限られない。たとえば、車両においては、直流モータにより移動させる「可動部」として、電動ウィンドウ、電動サンルーフ、電動スライドドア、電動ワイパーなどがある。また、車両以外には、直流モータにより移動させる「可動部」として、電動のマッサージチェアまたは電動のリクライニングベッドなどがある。なお、本発明の過回転検出装置は、直流モータの回転を磁力の変化に基づいて検出するホール素子の替わりに用いることが可能である。特に、本発明の過回転検出装置は、ホール素子を用いることが困難な温度変化の大きい箇所(たとえば、車両のエンジンルーム内など)に好適に用いることが可能である。
Further, in the above embodiment, an example in which the seat 1 (movable portion) is moved in the front-rear direction, the up-down direction, and the two rotation directions by the driving force of the four
また、本発明では、直流電源からの電流としてパルス幅変調(PWM)信号を用いてもよい。この場合、PWM信号を生成するために、直流電源自体を、制御CPUによりスイッチング制御可能に構成してもよいし、直流電源と直流モータとの間に配置された第1モータ駆動用スイッチを、PWM信号を生成するためのスイッチとして、制御CPUによりスイッチング制御可能に構成してもよい。 Further, in the present invention, a pulse width modulation (PWM) signal may be used as the current from the DC power supply. In this case, in order to generate the PWM signal, the DC power supply itself may be configured to be switchable and controllable by the control CPU, or the first motor drive switch arranged between the DC power supply and the DC motor may be configured. As a switch for generating a PWM signal, a control CPU may be configured to enable switching control.
また、上記実施形態では、モータ下流スイッチ7b(間欠動作用スイッチ)の間欠動作の周波数およびデューティオンの期間を、異なる種類の直流モータ10毎に調整可能なように構成する例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、間欠動作用スイッチの間欠動作の周波数またはデューティオンの期間のいずれか一方のみを直流モータ毎に調整可能なように構成してもよい。また、同じ種類の直流モータ10であっても、間欠動作用スイッチの間欠動作の周波数およびデューティオンの期間を、直流モータ10毎に調整可能なように構成してもよい。
Further, in the above embodiment, an example is shown in which the frequency of the intermittent operation and the duty-on period of the motor
1 シート(可動部)
2 直流電源
4 シート制御部((直流モータの)過回転検出装置)
7a(70、71、72、73、74) モータ上流スイッチ(第1モータ駆動用スイッチ)
7b(75、76、77、78、79) モータ下流スイッチ(第2モータ駆動用スイッチ、間欠動作用スイッチ)
7b1 第1下流スイッチ(第1スイッチ)
7b2 第2下流スイッチ(第2スイッチ)
8 電流検出部
10(11、12、13、14) 直流モータ
20(21、22、23、24) 閉回路形成部
81 シャント抵抗
82 電流検出回路(リップル検出部)
1 sheet (moving part)
2
7a (70, 71, 72, 73, 74) Motor upstream switch (first motor drive switch)
7b (75, 76, 77, 78, 79) Motor downstream switch (second motor drive switch, intermittent operation switch)
7b1 1st downstream switch (1st switch)
7b2 2nd downstream switch (2nd switch)
8 Current detection unit 10 (11, 12, 13, 14) DC motor 20 (21, 22, 23, 24) Closed
Claims (6)
前記閉回路形成部に接続されるとともに、前記直流モータを流れる電流を検出する電流検出部と、を備え、
前記直流モータへの電流を遮断した後、前記間欠動作用スイッチが間欠的にオンオフされる間欠動作が行われるとともに、慣性による前記直流モータの過回転に起因する電流が前記電流検出部により検出されるように構成されている、直流モータの過回転検出装置。 A closed circuit forming unit in which a DC motor and a switch for intermittent operation are provided and a current due to over-rotation of the DC motor flows when the current from the DC power supply to the DC motor is cut off.
It is connected to the closed circuit forming unit and includes a current detecting unit that detects a current flowing through the DC motor.
After interrupting the current to the DC motor, the intermittent operation switch is intermittently turned on and off, and the current due to the over-rotation of the DC motor due to inertia is detected by the current detection unit. DC motor over-rotation detector configured to.
前記間欠動作用スイッチは、前記第2モータ駆動用スイッチにより構成されている、請求項1に記載の直流モータの過回転検出装置。 The voltage polarity of the DC motor is switched by a first motor drive switch arranged between the DC power supply and the DC motor and a second motor drive switch arranged in the closed circuit forming portion. Is composed of
The over-rotation detection device for a DC motor according to claim 1, wherein the intermittent operation switch is composed of the second motor drive switch.
正回転している前記直流モータへの電流を遮断した後、前記第1スイッチにおいて前記間欠動作が行われるとともに、逆回転している前記直流モータへの電流を遮断した後、前記第2スイッチにおいて前記間欠動作が行われるように構成されている、請求項2に記載の直流モータの過回転検出装置。 The second motor drive switch is a first switch that is turned on and turned off when the DC motor is rotating in the forward direction and a second switch that is turned off when the DC motor is rotating in the forward direction and is turned on when the DC motor is rotating in the reverse direction. Including switch
After interrupting the current to the DC motor rotating in the forward direction, the intermittent operation is performed in the first switch, and after cutting off the current to the DC motor rotating in the reverse direction, the second switch performs the intermittent operation. The overspeed detection device for a DC motor according to claim 2, which is configured to perform the intermittent operation.
前記間欠動作用スイッチの前記間欠動作の周波数およびデューティオンの期間の少なくともいずれか一方は、前記直流モータに応じて調整可能に構成されている、請求項1〜4のいずれか1項に記載の直流モータの過回転検出装置。 The intermittent operation of the intermittent operation switch is configured to be periodically repeated.
The invention according to any one of claims 1 to 4, wherein at least one of the frequency of the intermittent operation and the period of duty-on of the intermittent operation switch is configured to be adjustable according to the DC motor. DC motor over-rotation detector.
直流モータと、
前記直流モータの駆動力により移動される可動部と、
前記直流モータの過回転を検出する過回転検出装置と、を備え、
前記過回転検出装置は、
前記直流モータおよび間欠動作用スイッチが設けられ、前記直流電源からの前記直流モータへの電流を遮断した際に、前記直流モータの過回転に起因する電流が流れる閉回路形成部と、
前記閉回路形成部に接続されるとともに、前記直流モータを流れる電流を検出する電流検出部と、を含み、
前記直流モータへの直流を遮断した後、前記間欠動作用スイッチが間欠的にオンオフされる間欠動作が行われるとともに、慣性による前記直流モータの過回転に起因する電流が前記電流検出部により検出されることによって、前記可動部の移動量が取得されるように構成されている、車両。 DC power supply and
DC motor and
A moving part that is moved by the driving force of the DC motor and
A super-rotation detection device for detecting the over-rotation of the DC motor is provided.
The over-rotation detection device is
A closed circuit forming portion in which the DC motor and a switch for intermittent operation are provided and a current due to over-rotation of the DC motor flows when the current from the DC power supply to the DC motor is cut off.
It includes a current detection unit that is connected to the closed circuit forming unit and detects a current flowing through the DC motor.
After cutting off the direct current to the DC motor, the intermittent operation switch is intermittently turned on and off, and the current due to the over-rotation of the DC motor due to inertia is detected by the current detection unit. By doing so, the vehicle is configured so that the amount of movement of the movable portion is acquired.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2017222545A JP6922685B2 (en) | 2017-11-20 | 2017-11-20 | DC motor over-rotation detector and vehicle |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2017222545A JP6922685B2 (en) | 2017-11-20 | 2017-11-20 | DC motor over-rotation detector and vehicle |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2019097239A JP2019097239A (en) | 2019-06-20 |
| JP6922685B2 true JP6922685B2 (en) | 2021-08-18 |
Family
ID=66973234
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2017222545A Active JP6922685B2 (en) | 2017-11-20 | 2017-11-20 | DC motor over-rotation detector and vehicle |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP6922685B2 (en) |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3484001B2 (en) * | 1995-09-29 | 2004-01-06 | 本田技研工業株式会社 | Motor control device |
| JP2002165487A (en) * | 2000-11-22 | 2002-06-07 | Denso Corp | Motor position detection device and motor control device |
| JP4438619B2 (en) * | 2004-12-10 | 2010-03-24 | 株式会社デンソー | DC motor rotation information detector |
| JP5628724B2 (en) * | 2011-03-25 | 2014-11-19 | テイ・エス テック株式会社 | Motor control device |
| JP2014007804A (en) * | 2012-06-22 | 2014-01-16 | Aisin Seiki Co Ltd | Device for detecting ripple in dc motor |
| KR101905954B1 (en) * | 2016-05-24 | 2018-10-08 | 현대자동차주식회사 | Apparatus and Method for Controlling Motor of Ripple Current Sensing Type |
-
2017
- 2017-11-20 JP JP2017222545A patent/JP6922685B2/en active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2019097239A (en) | 2019-06-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6068956B2 (en) | Motor control device | |
| JP2013165536A (en) | Drive controller of brushless motor | |
| JP6583042B2 (en) | Wiper control device | |
| JP6197737B2 (en) | Failure diagnosis device and failure diagnosis method for brushless motor drive device | |
| CN104467562A (en) | Motor driving control device and control method of motor driving control device | |
| NL2028970B1 (en) | Method for controlling a position of an actuable objection of a vehicle | |
| JP2013198188A (en) | Brushless motor and wiper device | |
| JP6643862B2 (en) | Motor control device | |
| JP6922685B2 (en) | DC motor over-rotation detector and vehicle | |
| CN105099298A (en) | Movable part control device and method and motor ripple signal processing circuit | |
| JP2014007804A (en) | Device for detecting ripple in dc motor | |
| JP2015126547A (en) | Brushless motor and wiper device | |
| JP6642201B2 (en) | Motor control device and motor control program | |
| JPH11311057A (en) | Drives for driving components such as vehicle windshields and slide roofs | |
| JP2017196979A (en) | Vehicle seat device | |
| JP2008005656A (en) | Automatic opening/closing device for vehicle | |
| JP2010158131A (en) | Motor drive unit, abnormality detection method and abnormality detection program | |
| JP6935719B2 (en) | DC motor ripple detector | |
| JP4438619B2 (en) | DC motor rotation information detector | |
| EP3624329B1 (en) | Brushless motor, method for controlling the same and method for controlling wiper device | |
| JP2018090129A (en) | Wiper device | |
| JP6928156B2 (en) | Motor control device and door opening / closing device | |
| JP2010154584A (en) | Dc motor with brush, motor circuit, and electric power steering apparatus | |
| JP2007195313A (en) | Brushless motor drive device | |
| JP2019165551A (en) | Motor device and motor drive control method |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20201015 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20210616 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20210629 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20210712 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6922685 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |