JP6926967B2 - モーター制御装置 - Google Patents

Description

本発明はモーター制御装置に係り、特に、モーターの温度に応じてモーターを制御可能なモーター制御装置に関するものである。

従来、モーターの焼損保護のために、モータハウジングにバイメタルやＰＴＣといった保護素子を内蔵したものが知られている。例えば特許文献１に記載のモーター制御装置では、モーターの温度を検出するための温度センサを設け、モーターが異常発熱した場合には、モーターへの通電を停止して、モーターを保護する機構を設けている。

また、温度センサを不要とする構成として、例えば特許文献２には、モーターの回転速度、電源電圧からモーター温度を推定するモーター制御装置について開示されている。

特許第４８１８８４７号公報 特許第５２７７３０１号公報

しかしながら、特許文献２に記載の技術では、モーターの温度を推定するために、モーターを回転させる必要がある。すなわち、特許文献２に記載の技術では、モーターを動作させる前にモーターの温度を推定することができないため、モーターが高温の状態でモーターを動作させてしまう虞がある。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、温度センサを用いずに、モーターを停止させた状態からでもモーターの温度に応じた制御が可能なモーター制御装置を提供することにある。

上記課題は、本発明に係るモーター制御装置によれば、モーターを制御するモーター制御装置であって、前記モーターの本動作時における前記モーターへの通電を実行する本通電制御部と、前記モーターの本動作前に、前記モーターへの予備通電を実行する予備通電制御部と、前記予備通電制御部により実行した予備通電に基づいて、前記モーターの温度に応じて変化する測定値を測定する測定部と、を備え、前記本通電制御部は、前記測定部による測定値に基づいて前記モーターへの通電を制御し、前記予備通電制御部は、前記モーターへの予備通電を複数回実行し、前記測定部は、複数回のそれぞれの予備通電における前記測定値を測定し、前記本通電制御部は、複数回のそれぞれの予備通電における前記測定値の平均値、最頻値、中央値の少なくともいずれかに基づいて前記モーターへの通電を制御することにより解決される。
こうすることで、モーターを実際に動作させることなく、モーターの温度状態を把握することができる。これにより、温度センサを用いずに、モーターを停止させた状態からでもモーターの温度に応じた制御が可能となる。
また、こうすることで、モーターの温度の推定精度を向上できる。

上記のモーター制御装置において、前記測定値に基づいて前記モーターの温度を推定する温度推定部を備え、前記本通電制御部は、前記温度推定部により推定された温度に基づいて前記モーターへの通電を制御すると好適である。
こうすることで、温度センサを設けない場合においても、モーターの温度を推定できる。これにより、モーターの推定温度に応じてモーターを制御することができる。

上記のモーター制御装置において、前記本通電制御部は、前記温度推定部により推定された温度が所定の温度を超える場合に、前記モーターへの通電を制限すると好適である。
こうすることで、モーターの過熱を防止することできる。これにより、モーターを安定動作させることができる。

上記のモーター制御装置において、前記測定部は、前記測定値として、前記モーターの電流値及び電圧値を測定し、前記本通電制御部は、前記電流値及び前記電圧値に基づいて算出した抵抗値が、所定の抵抗値を超える場合に前記モーターへの通電を制限すると好適である。
こうすることで、簡易に測定可能な測定値に基づいて、モーターの温度に応じた制御が可能になる。

上記のモーター制御装置において、前記予備通電制御部は、前記モーターの回転量が所定角度未満となるように予備通電を実行すると好適である。
こうすることで、モーターの回転量を抑えたままモーターの温度の推定できる。これにより、モーターの温度の推定のために、モーターをさらに発熱させてしまうことを防止できる。

上記のモーター制御装置において、前記モーターの動作を指示するための操作スイッチを備え、前記予備通電制御部は、前記操作スイッチの操作をトリガーとして、前記予備通電を実行すると好適である。
こうすることで、モーターの動作直前に予備通電を実行することができる。これにより、モーターの動作直前の温度に応じてモーターを制御することができる。

上記のモーター制御装置において、前記モーターは、車両に備えられる開閉部材の開閉を切り替えるために駆動すると好適である。
こうすることで、車両の開閉部材の開閉を切り替えるためのモーターを、モーターの温度に応じて制御できる。これにより、車両の開閉部材の開閉を切り替えるためのモーターを安定動作させることができる。

本発明によれば、温度センサを用いずに、モーターを停止させた状態からでもモーターの温度に応じた制御が可能となる。

パワーウインドウ装置の構成図である。 本発明の一実施形態に係るモーター制御装置の構成図である。 モーターの抵抗値とモーターの温度との関係を示す図である。 モーター温度が正常の場合におけるモーターへの通電処理を説明する図である。 モーター温度が高温の場合におけるモーターへの通電処理を説明する図である。 モーター制御装置に備えられる機能を説明する図である。 第１の例に係るモーターの動作制御処理のフロー図である。 第２の例に係るモーターの動作制御処理のフロー図である。 第１の変形例に係るモーター制御装置の構成図である。 第２の変形例に係るモーター制御装置の構成図である。 第３の変形例に係るモーター制御装置の構成図である。

以下、図１乃至図１１に基づき、本発明の実施形態について説明する。
なお、以下に説明する構成は本発明を限定するものでなく、本発明の趣旨の範囲内で種々改変することができるものである。

＜パワーウインドウ装置１の構成＞
以下に本発明の一実施形態に係るモーター制御装置１０を備えるパワーウインドウ装置１について説明する。
図１に示されるように、パワーウインドウ装置１は、車両のドア３に配設される移動部材としてのウインドウガラス４をモーター５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４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モーター制御装置１０と、乗員が作動を指令するための操作スイッチ２４を備える。

本例では、ウインドウガラス４は不図示のレールに沿って上方の全閉位置と下方の全開位置との間を昇降動作する。
本例の昇降機構２は、ドア３に固定された減速機構を有するモーター５と、モーター５に駆動される扇形状のギヤ６ａを備えた昇降アーム６と、昇降アーム６とクロスして枢支される従動アーム７と、ドア３に固定された固定チャンネル８およびウインドウガラス４と一体のガラス側チャンネル９とを主要な構成要素とする。

本例のモーター５は、モーター制御装置１０の制御に応じて電源２１から電力供給を受けることにより、回転子の巻線に通電され、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、モーター５の回動に応じて昇降アーム６および従動アーム７が揺動すると、これらの各端部が固定チャンネル８及びガラス側チャンネル９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４を昇降作動させる。

＜＜モーター制御装置１０のハードウェア構成＞＞
次に、図２に基づいてモーター５を制御するモーター制御装置１０のハードウェア構成について説明する。なお、図２に示す例においては、モーター５はブラシ付きモーターとする。

図２に示されるように、モーター制御装置１０は、電源２１、リレー回路２２、電流センサ２３、操作スイッチ２４及び制御部３０を備える。
操作スイッチ２４は、モーター５の動作を指示するための操作部である。具体的には、操作スイッチ２４は、昇降機構２によりウインドウガラス４を開閉させるための操作を行うためのものである。より具体的には、操作スイッチ２４は、ウインドウガラス４の開操作、閉操作をそれぞれ指示するための上昇スイッチ２４Ａ及び下降スイッチ２４Ｂを備える。

電源２１は、直流電源である。具体的には、電源２１は、車両に搭載されるバッテリーである。

リレー回路２２は、第１スイッチ２２Ａ及び第２スイッチ２２Ｂを備え、制御部３０の制御に応じて第１スイッチ２２Ａ及び第２スイッチ２２Ｂのオンとオフを切り替える回路である。
リレー回路２２は、電源２１及びモーター５を接続する回路であり、第１スイッチ２２Ａと第２スイッチ２２Ｂのオンとオフの切り替えに応じて、電源２１とモーター５の導通を制御するとともに、モーター５の正回転と逆回転とを制御する。

例えば、制御部３０は、上昇スイッチ２４Ａと下降スイッチ２４Ｂのいずれもオフである場合には、第１スイッチ２２Ａと第２スイッチ２２Ｂの両方をオフとして、電源２１からモーター５に電流を流さないようにする。この場合には、モーター５は動作しない。

また例えば、制御部３０は、上昇スイッチ２４Ａがオンである場合には、第１スイッチ２２Ａのみをオンに切り替えて、電源２１から第１スイッチ２２Ａ、モーター５、第２スイッチ２２Ｂの順に電流を流すようにして、モーター５を動作させる。なお、第１スイッチ２２Ａ、モーター５、第２スイッチ２２Ｂの順に電流を流す向きを順方向とし、この際のモーター５の回転方向を正回転とする。そして、モーター５が正回転する場合において、昇降機構２はウインドウガラス４を上昇させるように作動する。

また例えば、制御部３０は、下降スイッチ２４Ｂがオンである場合には、第２スイッチ２２Ｂのみをオンに切り替えて、電源２１から第２スイッチ２２Ｂ、モーター５、第１スイッチ２２Ａの順に電流を流すようにして、モーター５を動作させる。なお、第２スイッチ２２Ｂ、モーター５、第１スイッチ２２Ａの順に電流を流す向きを逆方向とし、この際のモーター５の回転方向を逆回転とする。そして、モーター５が逆回転する場合において、昇降機構２はウインドウガラス４を下降させるように作動する。

電流センサ２３は、モーター５に流れる電流値を検出する素子である。具体的には、電流センサ２３は、モーター５に対して直列に接続され、モーター５に流れる電流を検出可能となっている。そして、電流センサ２３により検出された電流値は、制御部３０に出力される。

操作スイッチ２４は、上昇スイッチ２４Ａ及び下降スイッチ２４Ｂを備える。
上述したように、上昇スイッチ２４Ａをオンにしている間に、制御部３０は、ウインドウガラス４が上昇するようにモーター５を動作させる。
そして、下降スイッチ２４Ｂをオンにしている間に、制御部３０は、ウインドウガラス４が下降するようにモーター５を動作させる。

制御部３０は、モーター５の動作を制御するコントローラである。本例においては、制御部３０はリレー回路２２を制御することで、モーター５の動作を制御する。
制御部３０は、ハードウェア構成として、プロセッサ３１、メモリ３２及び入出力ポート３３を備える。

プロセッサ３１は、プログラムに記述された命令セットを実行するためのハードウェア（例えばＣＰＵ）である。そして、プロセッサ３１は、メモリ３２に記憶されるプログラムやデータに基づいて各種の演算処理を実行するとともに、モーター制御装置１０を制御する。
メモリ３２は、各種のプログラムやデータを記憶する。また、メモリ３２は、プロセッサ３１のワークメモリとしても用いられる。
入出力ポート３３は、電源２１、リレー回路２２、電流センサ２３、上昇スイッチ２４Ａ、下降スイッチ２４Ｂと接続する。これにより、制御部３０は、電源２１の電源電圧の検出、リレー回路２２の制御、モーター５の電流値、電圧値の測定等が可能となる。

＜＜モーター制御装置１０による制御の概要＞＞
次に、図３乃至図５を参照しながら、モーター制御装置１０によるモーター５の制御の概要について説明する。

図３には、モーター５の温度と、モーター５の抵抗値との関係を示した。図３に示されるように、モーター５は温度に応じて抵抗値が変化する。具体的には、モーター５は、温度が上昇するにつれて、抵抗値も上昇する。ここで、モーター５の動作制限温度をＴ_０とすると、図３に示される関係から、動作制限温度Ｔ_０に対応するモーター５の抵抗値Ｒ_０が定まる。また、動作制限温度とは、モーター５の動作を制限させる閾値となる温度であり、動作制限温度を超えた場合にはモーター５への電流供給を停止して、モーター５の動作を停止させる。そして、上記の動作制限温度に対応する抵抗値Ｒ_０を動作制限抵抗値とする。
なお、図３に示されるモーター５の温度と抵抗値の関係を示すデータは、数式又はテーブルとしてメモリ３２に記憶されることとしてよい。さらに、上記のＴ_０及びＲ_０のデータについてもメモリ３２に記憶されることとしてよい。

ここで、図４及び図５を参照しながら、操作スイッチ２４が操作され、上昇スイッチ２４Ａ又は下降スイッチ２４Ｂがオンされた場合のモーター制御装置１０の処理の概要について説明する。
なお、図４は、モーター５の温度が動作制限温度を超えていない場合の処理、図５はモーター５の温度が動作制限温度を超えている場合の処理に対応する。

図４において（ａ）にはモーター５の電圧値の推移を、（ｂ）にはモーター５の電流値の推移を、（ｃ）にはモーター５の抵抗値の推移を示している。
ここで、制御部３０は、上昇スイッチ２４Ａ（又は下降スイッチ２４Ｂ）の操作を検出すると、まず第１スイッチ２２Ａ（又は第２スイッチ２２Ｂ）を僅かな時間だけオンに切り替えて、モーター５に通電する。具体的には、第１スイッチ２２Ａ（又は第２スイッチ２２Ｂ）を例えば３０ｍｓ程度だけオンとすることにより実行される。そして、上記の通電処理は、モーター５の回転量が微小な範囲に留まる程度のものとし、この通電を予備通電と称する。

そして、制御部３０は、予備通電時のモーター５の電圧値及び電力値に基づいて、モーター５の抵抗値を算出する。そして、制御部３０は、上記算出したモーター５の抵抗値が、動作制限抵抗値Ｒ_０以下である場合には、モーター５の温度が正常範囲にあると判定し、リレー回路２２の第１スイッチ２２Ａ（又は第２スイッチ２２Ｂ）をオンに切り替えてモーター５を動作させるように通電する。この通電処理は、モーター５を動作させるためのものであり、本通電と称する。

一方で、図５に示されるように、予備通電により測定されたモーター５の電圧値及び電流値に基づいて算出された抵抗値が、動作制限抵抗値Ｒ_０を超える場合には、制御部３０は、モーター５の温度が正常範囲にないと判定し、リレー回路２２の第１スイッチ２２Ａ及び第２スイッチ２２Ｂをオフに維持して、モーター５を動作させないように制御する。すなわち、モーター５の温度が正常範囲内にないと判定した場合には、制御部３０は、モーター５への本通電を制限する。

＜＜モーター制御装置１０に備えられる機能＞＞
以上の処理を実現するためにモーター制御装置１０に備えられる機能について説明する。
図６には、モーター制御装置１０の機能ブロック図を示した。図６に示されるように、モーター制御装置１０は、機能として、予備通電制御部１１、測定部１２、温度推定部１３及び本通電制御部１４を備える。
モーター制御装置１０に備えられる上記の各部の機能は、プロセッサ３１が、メモリ３２に記憶されるプログラム及びデータに基づいて制御部３０の各部を制御することにより実現されるものである。
以下、モーター制御装置１０に備えられる上記の各部の機能の詳細について説明する。

［予備通電制御部１１の説明］
予備通電制御部１１は、モーター５の本動作前に、モーター５への予備通電を実行する。予備通電制御部１１は、主に、モーター制御装置１０の制御部３０、操作スイッチ２４、リレー回路２２により実現される。

上記の「本動作」とは、モーター５の回転量を所定角度以上に回転させることである。ここで、モーター５の回転量とは、モーター５の回転子の回転角度である。例えば、昇降機構２を駆動させて、ウインドウガラス４を移動させるようにモーター５を動作させることが上記の「本動作」に相当する。
そして、モーター５を本動作させるために、モーター５に通電することを「本通電」と称する。具体的には、「本通電」とは、モーター５に対して所定時間以上継続して通電することをいう。例えば、上記の「所定時間」は、予備通電における通電時間よりも長い時間とする。

一方で、「予備通電」は、モーター５を本動作させる前にモーター５の温度を推定するために行われるものである。具体的には、「予備通電」とは、「本通電」の前に実行される、モーター５の動作を微小に抑える程度の通電のことをいう。換言すれば、「予備通電」とは、モーター５の回転量が所定角度未満となるような時間だけモーター５に通電することをいう。
より具体的には、予備通電制御部１１は、操作スイッチ２４がオン操作を受け付けたことをトリガーとして上記の予備通電を実行する。すなわち、予備通電制御部１１は、操作スイッチ２４がオン操作を受け付けた後に、リレー回路２２を制御して、モーター５に微小時間（例えば３０ｍ秒）だけ通電するようにする。なお、上記の微小時間は、モーター５の回転量が所定角度未満となる程度の時間としてモーター５について予め定めることとしてよい。
なお、上記の「所定角度」とは、任意に定めることが可能であるが、例えば３６０度以下とする。これにより、予備通電制御部１１は、予備通電によりモーター５が一回転しない程度の微小動作を行わせることができる。

また、予備通電制御部１１は、モーター５への予備通電を複数回実行することとしてよい。
すなわち、予備通電制御部１１は、操作スイッチ２４がオン操作を受け付けた後に、予備通電を複数回繰り返して実行することとしてよい。この際、予備通電の間隔は、一定時間（例えば３０ｍ秒）だけ空けることとしてよい。

［測定部１２の説明］
測定部１２は、予備通電制御部１１により実行した予備通電に基づいて、モーター５の温度に応じて変化する測定値を測定する。
測定部１２は、主にモーター制御装置１０の制御部３０、電流センサ２３により実現される。

「測定値」とは、予備通電の実行によりモーター制御装置１０を構成する電気回路から測定可能な電気的特性に関する値であって、モーター５の温度に相関する値である。具体的には、測定部１２は、測定値として、モーター５の電流値及び電圧値を測定する。また、モーター５の電流値及び電圧値から得られるモーター５の抵抗値も上記の「測定値」に相当する。
なお、「予備通電に基づいて測定値を測定する」とは、モーター制御装置１０において予備通電を実行したことにより測定可能な測定値を測定することである。

具体的には、測定部１２は、予備通電によりモーター５に流れる電流値を電流センサ２３により測定する。なお、予備通電時のモーター５の電圧値は、制御部３０により測定可能である。

また、予備通電制御部１１により予備通電が複数回実行された場合には、測定部１２は、複数回のそれぞれの予備通電についての測定値を測定する。
そして、予備通電制御部１１は、予備通電により測定された測定値を、メモリ３２に記憶することとしてよい。

［温度推定部１３の説明］
温度推定部１３は、測定値に基づいてモーター５の温度を推定する。
温度推定部１３は、主にモーター制御装置１０の制御部３０により実現される。

具体的には、プロセッサ３１は、測定部１２により測定された測定値がモーター５の電流値と電圧値である場合には、以下のようにモーター５の温度を推定する。
まず、プロセッサ３１は、モーター５の電流値と電圧値からモーター５の抵抗値を演算する。そして、プロセッサ３１は、メモリ３２に記憶される図３に示す抵抗値と温度との関係を示すデータに基づいて、対応する温度を特定する。これにより、モーター５の温度の推定が行われる。

そして、温度推定部１３は、推定したモーター５の温度を本通電制御部１４に出力する。なお、温度推定部１３によりモーター５の温度の推定は、必ずしも実行しなくとも良い。例えば、温度推定部１３によりモーター５の温度を推定しない場合には、測定部１２により測定した測定値を本通電制御部１４に出力するようにする。

［本通電制御部１４の説明］
本通電制御部１４は、モーター５の本動作時におけるモーター５への通電を実行する。
また、本通電制御部１４は、測定部１２による測定値に基づいてモーターへの通電を制御する。
具体的には、本通電制御部１４は、測定部１２による測定値に基づいてモーター５への通電の量を制御する。ここで、モーター５への通電の量を制御することには、モーター５への通電を制限すること、すなわちモーター５への通電を行わないこと、又はモーター５を低出力で動作させるようにモーター５への供給電流を抑えることが含まれる。

例えば、温度推定部１３によるモーター５の温度の推定を行った場合には、本通電制御部１４は、温度推定部１３により推定された温度に基づいてモーター５への通電を制御する。
具体的には、本通電制御部１４は、温度推定部１３により推定された温度が所定の温度を超える場合に、モーター５への通電を制限する。
ここで「所定の温度」とは、モーター５について予め定められた動作制限温度である。動作制限温度は、メモリ３２に予め記憶しておくこととしてよい。

また例えば、温度推定部１３によるモーター５の温度の推定を行わない場合には、本通電制御部１４は、測定部１２により測定された電流値及び電圧値に基づいて算出した抵抗値が、所定の抵抗値を超える場合にモーター５への通電を制限する。
「所定の抵抗値」とは、モーター５について予め定められた動作制限抵抗値である。動作制限抵抗値は、図３に示されるモーター５の温度と抵抗値の関係において、上記の動作制限温度に対応する抵抗値である。そして、動作制限抵抗値は、メモリ３２に予め記憶しておくこととしてよい。

また、予備通電制御部１１により複数回の予備通電が実行された場合には、本通電制御部１４は、複数回のそれぞれの予備通電について測定部１２により測定された測定値の平均値、最頻値、中央値の少なくともいずれかに基づいてモーター５への通電を制御することとしてよい。
具体的には、本通電制御部１４は、複数回のそれぞれの予備通電について測定されたモーター５の抵抗値の平均値を算出し、平均値が所定の抵抗値を超える場合にモーター５への通電を制限することとしてよい。
また、本通電制御部１４は、複数回のそれぞれの予備通電について測定されたモーター５の抵抗値のうち最頻値を決定し、最頻値が所定の抵抗値を超える場合にモーター５への通電を制限することとしてよい。
また、本通電制御部１４は、複数回のそれぞれの予備通電について測定されたモーター５の抵抗値のうち中央値を決定し、中央値が所定の抵抗値を超える場合にモーター５への通電を制限することとしてよい。

なお、本通電制御部１４は、複数回の予備通電について測定部１２により測定された測定値の平均値、最頻値、中央値に限らず、その他の統計値に基づいてモーター５への通電を制御してもよい。この際、本通電制御部１４は、複数回の予備通電について測定部１２により測定された測定値のうちから、異常値を除外して、上記の統計値を得るようにしてもよい。

＜モーター制御装置１０による制御フロー＞
次に、図７及び図８を参照しながら、モーター制御装置１０により実行されるモーター５の制御処理について説明する。

＜＜第１の例＞＞
まず、図７に示すフロー図に基づいて、モーター制御装置１０によるモーター制御処理の第１の例について説明する。第１の例では、モーター制御装置１０は、モーター５の本動作前に予備通電を１回実行して、予備通電の際に測定された測定値に基づいて本通電を制御することとする。

図７に示されるように、モーター制御装置１０は、パワースイッチとしての操作スイッチ２４がオンされた場合に（Ｓ１：Ｙｅｓ）、Ｓ２に進む。なお、Ｓ１において操作スイッチ２４がオンされない場合には（Ｓ１：Ｎｏ）、モーター制御装置１０はそのまま処理を終了する。

Ｓ２では、モーター制御装置１０は、リレー回路２２を制御して、モーター５に対して予備通電を開始する（Ｓ２）。ここで、モーター制御装置１０は、電流センサ２３により検出されるモーター５の電流値、モーター５の電圧値を測定し、電流値及び電圧値に基づいてモーター５の抵抗値を演算する（Ｓ３）。

Ｓ２で予備通電を開始してから所定時間（例えば３０ｍ秒）が経過すると、モーター制御装置１０は、リレー回路２２を制御してモーター５への予備通電を停止する（Ｓ４）。

Ｓ３で演算した抵抗値が閾値としての動作制限抵抗値Ｒ_０以下である場合には（Ｓ５：Ｙｅｓ）、モーター制御装置１０は、リレー回路２２を制御して、モーター５を動作させるための本通電を開始する（Ｓ６）。

そして、モーター制御装置１０は、操作スイッチ２４がオフに切り替わらない場合には（Ｓ７：Ｎｏ）、本通電を継続し、操作スイッチ２４がオフに切り替わった場合には（Ｓ７：Ｙｅｓ）、リレー回路２２を制御して、モーター５への本通電を停止する（Ｓ８）。

また、Ｓ５において、Ｓ３で演算した抵抗値が閾値としての動作制限抵抗値Ｒ０より大きい場合には（Ｓ５：Ｎｏ）、モーター制御装置１０は、モーター５への本通電を制限して（Ｓ９）、モーター５を動作させないように制御する。なお、この場合におけるモーター５への本通電を制限するとは、モーター制御装置１０がリレー回路２２を制御して、電源２１からモーター５に電流が流れないようにすることである。
以上がモーター制御装置１０によるモーター５の動作制御処理の第１の例についての説明である。

＜＜第２の例＞＞
次に、図８に示すフロー図に基づいて、モーター制御装置１０によるモーター制御処理の第２の例について説明する。第２の例では、モーター制御装置１０は、モーター５の本動作前に予備通電を複数回（ここではＮ回）実行して、予備通電の際に測定された測定値に基づいて本通電を制御することとする。なお、上記のＮは２以上の整数とする。

図８に示されるように、モーター制御装置１０は、パワースイッチとしての操作スイッチ２４がオンされた場合に（Ｓ１１：Ｙｅｓ）、Ｓ１２に進む。なお、Ｓ１１において操作スイッチ２４がオンされない場合には（Ｓ１１：Ｎｏ）、モーター制御装置１０はそのまま処理を終了する。

Ｓ１２では、モーター制御装置１０は、まず変数ｉを１に初期化してから（Ｓ１２）、リレー回路２２を制御して、モーター５に対して第ｉ回目の予備通電を開始する（Ｓ１３）。ここで、モーター制御装置１０は、電流センサ２３により検出されるモーター５の電流値、モーター５の電圧値を測定し、電流値及び電圧値に基づいてモーター５の抵抗値Ｒｉを演算する（Ｓ１４）。

Ｓ１３で第ｉ回目の予備通電を開始してから所定時間（例えば３０ｍ秒）が経過すると、モーター制御装置１０は、リレー回路２２を制御してモーター５への第ｉ回目の予備通電を停止する（Ｓ１５）。

そして、変数ｉがＮに達していない場合には（Ｓ１６：Ｎｏ）、モーター制御装置１０は変数ｉに１を加算した後に（Ｓ１７）、Ｓ１３に戻る。
また、変数ｉがＮに達した場合には（Ｓ１６：Ｙｅｓ）、モーター制御装置１０は第１回目〜第Ｎ回目の予備通電によりそれぞれ測定した抵抗値Ｒ_１〜Ｒ_Ｎの平均値（Ｒ_Ａ）を演算する（Ｓ１８）。

Ｓ１８で演算した抵抗値Ｒ_Ａが閾値としての動作制限抵抗値Ｒ_０以下の場合には（Ｓ１９：Ｙｅｓ）、モーター制御装置１０は、リレー回路２２を制御して、モーター５を動作させるための本通電を開始する（Ｓ２０）。

そして、モーター制御装置１０は、操作スイッチ２４がオフに切り替わらない場合には（Ｓ２１：Ｎｏ）、本通電を継続し、操作スイッチ２４がオフに切り替わった場合には（Ｓ２１：Ｙｅｓ）、リレー回路２２を制御して、モーター５への本通電を停止する（２２）。

また、Ｓ１９において、Ｓ１８で演算した抵抗値が閾値としての動作制限抵抗値Ｒ_０より大きい場合には（Ｓ１９：Ｎｏ）、モーター制御装置１０は、モーター５への本通電を制限して（Ｓ２３）、モーター５を動作させないように制御する。なお、この場合におけるモーター５への本通電を制限するとは、モーター制御装置１０がリレー回路２２を制御して、電源２１からモーター５に電流が流れないようにすることである。
以上がモーター制御装置１０によるモーター５の動作制御処理の第２の例についての説明である。
以上説明したモーター制御装置１０によるモーター５の動作制御処理によれば、モーター５の本動作前に、モーター５の温度に相関する測定値を測定し、測定値に応じてモーター５を制御することができる。これにより、モーター５の温度が動作制限温度を超える場合にモーター５を動作させることを抑制できる。そのため、モーター５が高温である状況で動作させることを抑制できる。

＜その他の実施形態＞
以下に、モーター制御装置１０の第１〜第３の変形例について図９〜図１１を参照しながら説明する。

＜＜第１の変形例＞＞
まず、図９に基づいて、第１の変形例に係るモーター制御装置１０Ａについて説明する。図９には、モーター制御装置１０Ａの回路構成を示した。なお、第１の変形例に係るモーター制御装置１０Ａでは、モーター５はブラシ付きモーターとする。

図９に示されるように、モーター制御装置１０Ａは、モーター制御装置１０と比較して、モーター５の出力を制御するためのＦＥＴ２５が追加されている点で相違し、その他の点では共通する。このＦＥＴ２５は、パルス幅変調用のスイッチング素子である。
このように、本発明の一実施形態に係るモーター制御装置１０Ａは、パルス幅変調用のＦＥＴ２５を備える。そして、モーター制御装置１０Ａにおいても、モーター制御装置１０と同様に制御可能である。

＜＜第２の変形例＞＞
次に、図１０に基づいて、第２の変形例に係るモーター制御装置１０Ｂについて説明する。図１０には、モーター制御装置１０Ｂの回路構成を示した。なお、第２の変形例に係るモーター制御装置１０Ｂでは、モーター５はブラシ付きモーターとする。

図１０に示されるように、モーター制御装置１０Ｂは、モーター制御装置１０と比較して、リレー回路２２に代えて、４つのＦＥＴ２６からなるＨブリッジ駆動回路を設けた点で相違し、その他の点では共通する。
モーター制御装置１０Ｂでは、４つのＦＥＴ２６を制御することにより、モーター制御装置１０Ａと同様にモーター５の出力を制御可能となる。
このように、本発明の一実施形態に係るモーター制御装置１０Ｂは、リレー回路２２に代えてＨブリッジ駆動回路を備えるようにする。そして、モーター制御装置１０Ｂにおいても、モーター制御装置１０と同様に制御可能である。

＜＜第３の変形例＞＞
最後に、図１１に基づいて、第３の変形例に係るモーター制御装置１０Ｃについて説明する。図１１には、モーター制御装置１０Ｃの回路構成を示した。なお、第３の変形例に係るモーター制御装置１０Ｃでは、モーター５はブラシレスモーターとする。

図１１に示されるように、モーター制御装置１０Ｃは、モーター制御装置１０と比較して、リレー回路２２に代えて、６つのＦＥＴ２７からなる３相ブリッジ駆動回路を設けた点で相違し、その他の点では共通する。
モーター制御装置１０Ｃでは、６つのＦＥＴ２７を制御することにより、モーター制御装置１０Ａと同様にモーター５の出力を制御可能となる。
このように、本発明の一実施形態に係るモーター制御装置１０Ｃは、リレー回路２２に代えて３相ブリッジ駆動回路を備えるようにする。そして、モーター制御装置１０Ｃにおいても、モーター制御装置１０と同様に制御可能である。

本発明は上記の実施形態に限られるものではなく、その他の回路構成にも適用可能である。また、上記の実施形態では、本発明をパワーウインドウ装置１に適用した例を示したが、これに限らず、モーターを有する装置全般に適用することができる。
例えば、本発明は、ウインドウガラスの開閉以外にも、車両のサンルーフ、スライドドアの開閉や、車両のシートを移動させるためのモーターの制御にも適用可能である。

＜まとめ＞
本実施形態に係るモーター制御装置１０は、モーター５を制御する。モーター制御装置１０は、モーター５の本動作時におけるモーター５への通電を実行する本通電制御部１４と、モーター５の本動作前に、モーター５への予備通電を実行する予備通電制御部１１と、予備通電制御部１１により実行した予備通電に基づいて、モーター５の温度に応じて変化する測定値を測定する測定部１２と、を備える。本通電制御部１４は、測定部１２による測定値に基づいてモーター５への通電を制御する。
モーター制御装置１０によれば、モーター５を実際に動作させることなく、モーター５の温度状態を把握することができる。これにより、モーター制御装置１０によれば、温度センサを用いずに、モーター５を停止させた状態からでもモーター５の温度に応じた制御が可能となる。

また、モーター制御装置１０は、測定値に基づいてモーター５の温度を推定する温度推定部１３を備え、本通電制御部１４は、温度推定部１３により推定された温度に基づいてモーターへの通電を制御する。
こうすることで、温度センサを設けない場合においても、モーター５の温度を推定できる。これにより、モーター５の推定温度に応じてモーター５を制御することができる。

また、モーター制御装置１０では、本通電制御部１４は、温度推定部１３により推定された温度が所定の温度を超える場合に、モーター５への通電を制限する。
こうすることで、モーター５の過熱を防止することできる。これにより、モーター５を安定動作させることができる。

また、モーター制御装置１０では、測定部１２は、測定値として、モーター５の電流値及び電圧値を測定し、本通電制御部１４は、電流値及び電圧値に基づいて算出した抵抗値が、所定の抵抗値を超える場合にモーター５への通電を制限する。
こうすることで、簡易に測定可能な測定値に基づいて、モーター５の温度に応じた制御が可能になる。

また、モーター制御装置１０では、予備通電制御部１１は、モーター５の回転量が所定角度未満となるように予備通電を実行する。
こうすることで、モーター５の温度の推定を、モーター５の回転量を抑えたまま実行できる。これにより、モーター５の温度の推定のために、モーター５をさらに発熱させてしまうことを防止できる。

また、モーター制御装置１０では、予備通電制御部１１は、モーター５への予備通電を複数回実行する。測定部１２は、複数回のそれぞれの予備通電における測定値を測定し、本通電制御部１４は、複数回のそれぞれの予備通電における測定値の平均値、最頻値、中央値の少なくともいずれかに基づいてモーター５への通電を制御する。
こうすることで、モーター５の温度の推定精度を向上できる。

また、モーター制御装置１０は、モーター５の動作を指示するための操作スイッチ２４を備え、予備通電制御部１１は、操作スイッチ２４の操作をトリガーとして、予備通電を実行する。
こうすることで、モーター５の動作直前に予備通電を実行することができる。これにより、モーター５の動作直前の温度に応じてモーター５を制御することができる。

また、モーター制御装置１０では、モーター５は、車両に備えられるウインドウガラス４（開閉部材の一例）の開閉を切り替えるために駆動する。
こうすることで、車両のウインドウガラス４の開閉を切り替えるためのモーター５を、モーター５の温度に応じて制御できる。これにより、車両のウインドウガラス４の開閉を切り替えるためのモーター５を安定動作させることができる。

１ パワーウインドウ装置
２ 昇降機構
３ ドア
４ ウインドウガラス（開閉部材）
５ モーター
６ 昇降アーム
６ａ ギヤ
７ 従動アーム
８ 固定チャンネル
９ ガラス側チャンネル
１０ モーター制御装置
１０Ａ モーター制御装置
１０Ｂ モーター制御装置
１０Ｃ モーター制御装置
１１ 予備通電制御部
１２ 測定部
１３ 温度推定部
１４ 本通電制御部
２１ 電源
２２ リレー回路
２２Ａ 第１スイッチ
２２Ｂ 第２スイッチ
２３ 電流センサ
２４ 操作スイッチ
２４Ａ 上昇スイッチ
２４Ｂ 下降スイッチ
２５ ＦＥＴ
２６ ＦＥＴ
２７ ＦＥＴ
３０ 制御部
３１ プロセッサ
３２ メモリ
３３ 入出力ポート

Claims (7)

1. モーターを制御するモーター制御装置であって、
   前記モーターの本動作時における前記モーターへの通電を実行する本通電制御部と、
   前記モーターの本動作前に、前記モーターへの予備通電を実行する予備通電制御部と、
   前記予備通電制御部により実行した予備通電に基づいて、前記モーターの温度に応じて変化する測定値を測定する測定部と、を備え、
   前記本通電制御部は、前記測定部による測定値に基づいて前記モーターへの通電を制御し、
   前記予備通電制御部は、前記モーターへの予備通電を複数回実行し、
   前記測定部は、複数回のそれぞれの予備通電における前記測定値を測定し、
   前記本通電制御部は、複数回のそれぞれの予備通電における前記測定値の平均値、最頻値、中央値の少なくともいずれかに基づいて前記モーターへの通電を制御することを特徴とするモーター制御装置。
2. 前記測定値に基づいて前記モーターの温度を推定する温度推定部を備え、
   前記本通電制御部は、前記温度推定部により推定された温度に基づいて前記モーターへの通電を制御することを特徴とする請求項１に記載のモーター制御装置。
3. 前記本通電制御部は、前記温度推定部により推定された温度が所定の温度を超える場合に、前記モーターへの通電を制限することを特徴とする請求項２に記載のモーター制御装置。
4. 前記測定部は、前記測定値として、前記モーターの電流値及び電圧値を測定し、
   前記本通電制御部は、前記電流値及び前記電圧値に基づいて算出した抵抗値が、所定の抵抗値を超える場合に前記モーターへの通電を制限することを特徴とする請求項１に記載のモーター制御装置。
5. 前記予備通電制御部は、前記モーターの回転量が所定角度未満となるように予備通電を実行することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載のモーター制御装置。
6. 前記モーターの動作を指示するための操作スイッチを備え、
   前記予備通電制御部は、前記操作スイッチの操作をトリガーとして、前記予備通電を実行することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載のモーター制御装置。
7. 前記モーターは、車両に備えられる開閉部材の開閉を切り替えるために駆動することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載のモーター制御装置。

Images