(57)【要約】【課題】直流モータへの給電が停止された後のオーバーラン量を測定して、従来技術よりも位置検出の精度を高めた直流モータのリップル検出装置を提供する。【解決手段】本発明の直流モータのリップル検出装置２は、ブラシ３１、３２およびコンミテータを経由して電機子巻線に流れる電機子電流を検出する電流検出部４３（シャント抵抗）と、電機子電流に含まれる電流リップルを検出するリップル検出部４４と、直流電源５(バッテリ)を遮断したときに、電機子巻線および電流検出部４３を直列に電気接続した閉回路を形成する閉回路形成部（選択リレー７１、短絡線７３）とを備え、直流電源５を遮断した以降に、電流検出部４３は閉回路に流れる閉回路電流Ｉｓを検出し、リップル検出部４４は閉回路電流Ｉｓに含まれる電流リップルを検出する。【選択図】図５
2014007804.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電機子巻線、および前記電機子巻線の両端に設けられて対をなしたコンミテータを有する回転子と、前記回転子の回転に伴い前記対をなしたコンミテータに交互に切り替わりながら接触する対をなしたブラシを有する固定子と、前記対をなしたブラシに電気接続する直流電源の電圧極性を切り替える極性切替部とを備えた直流モータのリップル検出装置であって、
前記ブラシおよび前記コンミテータを経由して前記電機子巻線に流れる電機子電流を検出する電流検出部と、
前記電機子電流に含まれる電流リップルを検出するリップル検出部と、
前記直流電源を遮断したときに、前記電機子巻線および前記電流検出部を直列に電気接続した閉回路を形成する閉回路形成部とを備え、
前記直流電源を遮断した以降に、前記電流検出部は前記閉回路に流れる閉回路電流を検出し、前記リップル検出部は前記閉回路電流に含まれる電流リップルを検出する直流モータのリップル検出装置。
【請求項２】
請求項１において、前記閉回路形成部は、前記電機子巻線および前記電流検出部を直列に電気接続した両端を、前記直流電源または短絡線に選択的に電気接続する選択スイッチである直流モータのリップル検出装置。
【請求項３】
請求項１または２において、前記電流検出部は、前記電機子巻線に直列に電気接続されたシャント抵抗である直流モータのリップル検出装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項において、前記リップル検出部は、前記電機子電流と前記閉回路電流とで前記電流リップルの検出方法を変更する直流モータのリップル検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、直流モータの電機子電流に含まれる電流リップルを検出する装置に関し、より詳細には、リップル検出結果に基づいて直流モータに駆動される可動部材の位置をセンサレスで検出する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
直流モータの一種に、回転電機子にコンミテータを備えてブラシから通電方向を切り換える方式の直流ブラシモータがあり、例えば車両用シート装置のスライド用や高さ調整用、リクライニング角度調整用などに適用されている。直流ブラシモータでは、回転電機子が回転してブラシとコンミテータの接触が切り替わることに起因して電流リップルが発生し、電機子電流に重畳する。したがって、直流の電機子電流に含まれる交流分の電流リップルを抽出して波形整形し、極大点、極小点、ゼロクロス点などの特異点を検出することにより、回転電機子の回転位相を知ることができ、回転位相センサや累積回転量センサの代わりになる。つまり、これらのセンサを別途設ける必要がなくなり、上記例では車両用シートのスライド位置やシート高さ、リクライニング角度などをセンサレスで検出できる。
【０００３】
本願出願人は、この種のリップル検出を応用してセンサレスで可動部材の位置を調整できるようにした状態記憶装置を特許文献１に開示している。特許文献１の状態記憶装置は、モータにより可動部材を所望の位置に駆動し、該所望の位置を記憶しておくことで、可動部材が任意の位置に移動した後であっても、所望の位置への復帰を可能としている。そして、給電が停止した後にモータが慣性力により回転する分を補正量として記憶し、この補正量を給電停止直前の電源電圧およびモータ回転速度に基づいて予め設定したことを特徴としている。これにより、給電停止後のオーバーラン量を補正して、可動部材の正確な位置検出を行える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４０６９５３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、特許文献１の状態記憶装置によれば、給電が停止してリップル検出ができなくなったときに、補正量を用いることでオーバーラン量の影響を低減して位置検出の精度を向上できるが、微妙な誤差の生じる場合がある。例えば、可動部材が車両用シートであってモータにより前後方向に駆動される場合に、シートに着座している乗員の体重や挙動、シートの製作上のばらつきなどに起因して、実際のオーバーラン量と補正量との間に微妙な誤差が生じ得る。そして、シートの前後方向の位置の調整を繰返したときに誤差が蓄積され、最終的な位置が大きな誤差を含むようになってしまうおそれが皆無ではない。
【０００６】
本発明は、上記背景技術の問題点に鑑みてなされたもので、直流モータへの給電が停止された後のオーバーラン量を測定して、従来技術よりも位置検出の精度を高めた直流モータのリップル検出装置を提供することを解決すべき課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決する請求項１に係る直流モータのリップル検出装置の発明は、電機子巻線、および前記電機子巻線の両端に設けられて対をなしたコンミテータを有する回転子と、前記回転子の回転に伴い前記対をなしたコンミテータに交互に切り替わりながら接触する対をなしたブラシを有する固定子と、前記対をなしたブラシに電気接続する直流電源の電圧極性を切り替える極性切替部とを備えた直流モータのリップル検出装置であって、前記ブラシおよび前記コンミテータを経由して前記電機子巻線に流れる電機子電流を検出する電流検出部と、前記電機子電流に含まれる電流リップルを検出するリップル検出部と、前記直流電源を遮断したときに、前記電機子巻線および前記電流検出部を直列に電気接続した閉回路を形成する閉回路形成部とを備え、前記直流電源を遮断した以降に、前記電流検出部は前記閉回路に流れる閉回路電流を検出し、前記リップル検出部は前記閉回路電流に含まれる電流リップルを検出する。
【０００８】
請求項２に係る発明は、請求項１において、前記閉回路形成部は、前記電機子巻線および前記電流検出部を直列に電気接続した両端を、前記直流電源または短絡線に選択的に電気接続する選択スイッチである。
【０００９】
請求項３に係る発明は、請求項１または２において、前記電流検出部は、前記電機子巻線に直列に電気接続されたシャント抵抗である。
【００１０】
請求項４に係る発明は、請求項１〜３のいずれか一項において、前記リップル検出部は、前記電機子電流と前記閉回路電流とで前記電流リップルの検出方法を変更する。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１に係る直流モータのリップル検出装置の発明では、直流電源を遮断して直流モータへの給電を停止したときに、電機子巻線および電流検出部を直列に電気接続した閉回路が形成される。このとき、回転子が慣性力により回転し続けると、直流モータは発電機として作用するので電機子巻線に起電力が誘起され、この起電力によって閉回路に閉回路電流が流れる。閉回路電流は、回転子の回転に伴いコンミテータとブラシの間で接続が切り替わって整流され、この瞬間に電流リップルが重畳する。このため、直流モータへの給電が停止された後に、電流検出部は閉回路に流れる閉回路電流を検出でき、リップル検出部は閉回路電流に含まれる電流リップルを検出できる。つまり、本発明では、給電停止後もリップル検出法によりオーバーラン量を実際に測定できる。したがって、補正量を用いてオーバーラン量を補正する特許文献１などの従来技術と比較して、位置検出の精度が高められる。
【００１２】
請求項２に係る発明では、閉回路形成部は、電機子巻線および電流検出部を直列に電気接続した両端を、直流電源または短絡線に選択的に電気接続する選択スイッチとされている。本態様では、従来構成に対して短絡線および選択スイッチを付加するだけでよいので、コストの増加を抑えつつ、位置検出の精度を高めることができる。
【００１３】
請求項３に係る発明では、電流検出部は、電機子巻線に直列に電気接続されたシャント抵抗とされている。本態様では、従来技術で用いているシャント抵抗を電流検出部とし、常時の電機子電流および給電停止時の閉回路電流の両方を検出するので、回路構成が複雑化せず、リップル検出部も従来技術を応用できる。したがって、コストの増加を抑えつつ、位置検出の精度を高めることができる。
【００１４】
請求項４に係る発明では、リップル検出部は、電機子電流と閉回路電流とで電流リップルの検出方法を変更する。直流モータへの給電が停止されて回転子の回転速度が徐々に低下すると、電機子巻線に誘起される起電力が漸減し、閉回路電流およびこれに重畳する電流リップルも漸減する。したがって、閉回路電流に重畳する電流リップルの検出方法を給電時の電機子電流の場合から変更することが好ましく、例えば、電流リップルの振幅を検出するリップル検出部では振幅閾値を小さく変更する。これにより、回転子が停止するまでの電流リップルを確実に検出してオーバーラン量を正確に測定でき、位置検出の精度が格段に高められる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施形態の直流モータのリップル検出装置を組み込んだ車両用シート制御装置の全体構成を示す構成図である。
【図２】スライドモータによりシートの前後方向の位置を調整するときの特性を例示した図である。
【図３】実施形態の直流モータのリップル検出装置を説明する回路図であり、直流モータの正転駆動状態が示されている。
【図４】実施形態の直流モータのリップル検出装置を説明する回路図であり、直流モータ３の逆転駆動状態が示されている。
【図５】図３に示された正転駆動状態から給電停止して、閉回路を形成した状態を示す回路図である。
【図６】実施形態のリップル検出装置で直流モータに給電を開始し、所定時間が経過した後に給電を停止した場合のリップル検出の作用および効果を説明する図である。
【図７】従来技術のリップル検出装置を説明する回路図であり、（１）は正転駆動状態、（２）は給電停止状態を示している。
【図８】従来技術のリップル検出装置で直流モータに給電を開始し、所定時間が経過した後に給電を停止した場合のリップル検出結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明の実施形態の直流モータのリップル検出装置２を組み込んだ車両用シート制御装置１の全体構成について説明する。図１は、車両用シート制御装置１の全体構成を示す構成図である。車両用シート制御装置１は、直流モータ３を用いて図略のシートの位置および姿勢を制御する装置である。車両用シート制御装置１は、４個の直流モータ３、シート制御ＥＣＵ４、バッテリ５、および操作スイッチ群６などにより構成されている。また、シート制御ＥＣＵ４は、制御ＣＰＵ４１、図略のＲＯＭやＲＡＭなどのメモリ、４組のリレー群４２、シャント抵抗４３、およびリップル検出部４４などで構成されている。
【００１７】
４個の直流モータ３は、電機子巻線および対をなしたコンミテータを有する回転子と、対をなしたブラシ３１、３２を有する固定子とを備えた直流ブラシモータである。各直流モータ３は、正転駆動および逆転駆動により、可動部材である図略のシートの位置および姿勢を調整する。すなわち、スライドモータ３は、シート全体を前後にスライドさせる。リクライニングモータは、シートバックのリクライニング角度を前後に調整する。フロントバーチカルモータは、シートクッションの前部を上下に駆動して高さを調整する。そして、リフタモータは、シートクッションの後部を上下に駆動して高さを調整する。
【００１８】
バッテリ５は、車載された直流電源であり、車載の電装品の大多数に共用で用いられる。バッテリ５の負側端子５ｎは接地点Ｅとなる車両のシャーシに接地されており、正側端子５ｐから４個の直流モータ４およびシート制御ＥＣＵ４に電源電圧ＶＢを給電する。シート制御ＥＣＵ４は、図略の安定化電源部を内蔵しており、安定化電源部から出力された安定電圧によって駆動される。バッテリ５の電源電圧ＶＢは、消耗時には低下し、充電実施中は上昇するので、正側端子５ｐが電圧入力線４５を介して制御ＣＰＵ４１に接続され、電源電圧値が測定されるようになっている。
【００１９】
４組のリレー群４２は、４個の直流モータ３にそれぞれ対応して設けられている。各リレー群４２の動作により、バッテリ５から各直流モータ３への給電が制御されて、正転駆動、逆転駆動、および給電停止の切り替えが行われるようになっている。
【００２０】
操作スイッチ群６は、シートに着座した乗員がシートの位置および姿勢を調整するために操作するスイッチである。操作スイッチ群６は、４個の直流モータ４の正転駆動および逆転駆動にそれぞれ対応したスライドスイッチ６１ａ、６１ｂ、リクライニングスイッチ６２ａ、６２ｂ、フロントバーチカルスイッチ６３ａ、６３ｂ、およびリフタスイッチ６４ａ、６４ｂで構成されている。操作スイッチ群６の各スイッチ６１ａ〜６４ｂは、制御ＣＰＵ４１の入力インターフェースと接地点Ｅの間に接続されており、操作状態が制御ＣＰＵ４１で判別されるようになっている。
【００２１】
シート制御ＥＣＵ４の制御ＣＰＵ４１は、ＲＯＭに記憶された各種制御プログラムやマップに基づいて演算処理を実行し、演算結果をＲＡＭに一時的に記憶する。制御ＣＰＵ４１は、図略の入力インターフェースにより操作スイッチ群６およびリップル検出部４４に接続され、図略の出力インターフェースにより４組のリレー群４２に接続されている。
【００２２】
シャント抵抗４３は、本発明の電流検出部に相当し、後述する極性切替リレー７２の接地側接点７２ｅと接地点Ｅとの間に電気接続されている。シャント抵抗４３は、オーム則により電機子電流Ｉｍの電流波形を電圧波形Ｗｍに変換する。シャント抵抗４３の両端は、リップル検出部４４に電気接続されており、変換した電圧波形Ｗｍが受け渡される。
【００２３】
リップル検出部４４は、電圧波形Ｗｍにフィルタ処理やリップル判定処理などを施して電流リップルを検出し、検出パルス波形Ｗｐに変換して制御ＣＰＵ４１に出力する。本実施形態において、フィルタ処理にはディジタル演算方式のバンドパスフィルタを用いることができ、電機子電流Ｉｍの直流分や高周波のノイズ分を除去してリップル波形を抽出する。また、リップル判定処理には振幅検出法を用い、リップル波形が所定の増加側振幅閾値だけ増加したタイミングで検出パルス波形Ｗｐを立ち上げ、所定の減少側振幅閾値だけ減少したタイミングで検出パルス波形Ｗｐを立ち下げる。
【００２４】
さらに、リップル検出部４４では、電機子電流Ｉｍの電流リップルを検出する場合に比較して、後述する閉回路電流Ｉｓの電流リップルを検出する場合の振幅閾値を小さく変更するようにしている。リップル検出部４４の検出方式および内部構成は上述に限定されず、従来の各種リップル検出技術を応用でき、詳細な説明は省略する。
【００２５】
制御ＣＰＵ４１は、いずれかの操作スイッチ６１ａ〜６４ｂが乗員に操作されると、当該の直流モータ３を正転駆動または逆転駆動するようにリレー群４２を制御する。さらに、制御ＣＰＵ４１は、リップル検出部４４から受け取った検出パルス波形Ｗｐのパルス数をカウントし、正転駆動では累積パルス数に加算し、逆転駆動では減算して、シートの位置または姿勢を検出する。図２は、スライドモータ３によりシートの前後方向の位置を調整するときの特性を例示した図である。図示される特性は予めＲＯＭに記憶されており、累積パルス数とシートの前後方向位置とは概ね正比例の関係になっている。他の直流モータについても、累積パルス数とシートの位置または姿勢との関係が予めＲＯＭに記憶され、位置検出または姿勢検出に用いられる。
【００２６】
なお、本車両用シート制御装置１では、複数の直流モータ３の同時動作を許容せず、制御ＣＰＵ４１はひとつの直流モータ３の動作が終了した後に次の直流モータを動作させるように制御する。したがって、シャント抵抗４３およびリップル検出部４４は、４個の直流モータ３に共用となっている。これに限定されず、複数の直流モータ３の同時動作を許容し、個別にシャント抵抗４３およびリップル検出部４４を設けるようにしてもよい。
【００２７】
次に、１個の直流モータ３を例にして、本発明の実施形態の直流モータのリップル検出装置２についてさらに詳細に説明する。図３は、実施形態の直流モータのリップル検出装置２を説明する回路図であり、直流モータ３の正転駆動状態が示されている。また、図４には、直流モータ３の逆転駆動状態が示されている。制御ＣＰＵ４１から制御されるリレー群４２は、選択リレー７１および極性切替リレー７２を含んでいる。
【００２８】
選択リレー７１は、本発明の選択スイッチに相当しており、直流モータ３の電機子巻線およびシャント抵抗４３を直列に電気接続した両端を、バッテリ５または短絡線７３に選択的に電気接続する。選択リレー７１は、共通接点７１ｃをバッテリ側接点７１ｂおよび短絡側接点７１ｓの一方に選択的に接続するリレーである。バッテリ側接点７１ｂはバッテリ５の正側端子５ｐに電気接続され、短絡側接点７１ｓは短絡線７３を介して接地点Ｅに接地されている。図３および図４では、共通接点７１ｃとバッテリ側接点７１ｂとが接続され、直流モータ３へ給電できる状態が示されている。
【００２９】
極性切替リレー７２は、本発明の極性切替部に相当しており、直流モータ３の対をなしたブラシ３１、３２に電気接続するバッテリ５の電圧極性を切り替える。極性切替リレー７２は、２点連動タイプのリレーであり、給電側接点７２ｂおよび接地側接点７２ｅの一方を第１ブラシ３１に接続し、他方を第２ブラシ３２に接続する。給電側接点７２ｂは選択リレー７１の共通接点７１ｃに電気接続され、接地側接点７２ｅはシャント抵抗４３を介して接地点Ｅに接地されている。
【００３０】
図３では、極性切替リレー７２の給電側接点７２ｂが第１ブラシ３１に接続され、接地側接点７２ｅが第２ブラシ３２に接続されている。したがって、バッテリ５の正側端子５ｐが選択リレー７１および極性切替リレー７２を経由して第１ブラシ３１に電気接続され、一方、第２ブラシ３２が極性切替リレー７２およびシャント抵抗４３を経由して接地点Ｅに接地され、バッテリ５の負側端子５ｎに戻る帰路が形成される。第１ブラシ３１および第２ブラシ３２は、電機子巻線の対をなしたコンミテータに交互に切り替わりながら接触して給電し、電機子電流Ｉｍが流れて、直流モータ３は正転駆動される。
【００３１】
また、図４では、極性切替リレー７２の給電側接点７２ｂが第２ブラシ３２に接続され、接地側接点７２ｅが第１ブラシ３１に接続されている。したがって、図３の場合とは電機子巻線に流れる電機子電流Ｉｍの方向が逆になり、直流モータ３は逆転駆動される。図３および図４のどちらの場合も、シャント抵抗４３に流れる電機子電流Ｉｍの方向は一定であり、電圧波形Ｗｍに変換される。
【００３２】
本実施形態において、制御ＣＰＵ４１は、操作スイッチ群６の操作が無くなるとバッテリ５を遮断して給電を停止する。このときさらに、電機子巻線およびシャント抵抗４３を直列に電気接続した閉回路を形成する。具体的に、制御ＣＰＵ４１は、極性切替リレー７２の状態に関係なく、選択リレー７１をバッテリ側接点７１ｂから短絡側接点７１ｓに切り替えるように制御する。閉回路が形成された以降、直流モータ３は発電機として作用し、ブレーキ機能が発生して迅速に停止に至る。
【００３３】
図５は、図３に示された正転駆動状態から給電停止して、閉回路を形成した状態を示す回路図である。図示されるように、第１ブラシ３１は、極性切替リレー７２の給電側接点７２ｂ、選択リレー７１の共通接点７１ｃ、短絡側接点７１ｓ、および短絡線７３を介して接地点Ｅに接地される。一方、第２ブラシ３２は、極性切替リレー７２の接地側接点７２ｅおよびシャント抵抗４３を介して接地点Ｅに接地される。これにより、電機子巻線およびシャント抵抗４３を直列接続し、バッテリ５を含まない閉回路を形成できる。したがって、選択リレー７１は本発明の選択スイッチに相当し、かつ本発明の閉回路形成部に相当する。
【００３４】
次に、実施形態の直流モータのリップル検出装置２の作用および効果について、従来技術と比較して説明する。図７は、従来技術のリップル検出装置９を説明する回路図であり、（１）は正転駆動状態、（２）は給電停止状態を示している。従来技術のリップル検出装置９では、選択リレー７１および短絡線７３が設けられていない。また、極性切替リレー７２に代えて、独立して動作する２個の切替リレー７４Ｘ、７４Ｙが用いられる。第１切替リレー７４Ｘは、給電側接点７４ｂおよび接地側接点７４ｅのどちらかを第１ブラシ３１に接続し、第２切替リレー７４Ｙは、給電側接点７４ｂおよび接地側接点７４ｅのどちらかを第２ブラシ３２に接続する。
【００３５】
図７の（１）の正転駆動状態では、給電側接点７４ｂが第１ブラシ３１に接続され、接地側接点７４ｅが第２ブラシ３２に接続される。したがって、バッテリ５の正側端子５ｐが第１ブラシ３１に電気接続され、一方、第２ブラシ３２がシャント抵抗４３を経由して接地点Ｅに接地され、バッテリ５の負側端子５ｎに戻る帰路が形成される。これにより、直流モータ３は正転駆動され、シャント抵抗４３には電機子電流Ｉｍ２が流れる。
【００３６】
また、図７の（２）の給電停止状態では、給電側接点７４ｂは開路され、接地側接点７４ｅが第１ブラシ３１および第２ブラシ３２の両方に接続される。これにより、電機子巻線の両端は接地側接点７４ｅを介して短絡される。また、短絡された閉回路に閉回路電流Ｉｓ２が流れても、閉回路の外部のシャント抵抗４３に閉回路電流Ｉｓ２は流れない。
【００３７】
図８は、従来技術のリップル検出装置９で直流モータ３に給電を開始し、所定時間が経過した後に給電を停止した場合のリップル検出結果を示す図である。図８の４本のグラフは上から順番に、ブラシ間電圧、シャント抵抗４３で変換された電機子電流Ｉｍ２の電圧波形Ｗｍ、リップル検出部４４から制御ＣＰＵ４１に出力された検出パルス波形Ｗｐ、および直流モータ３の出力軸に別途設けた回転センサの出力波形である。なお、回転センサの出力特性仕様は、リップル検出部４４の約半数のパルスを出力する仕様となっている。
【００３８】
図８において、時刻ｔ１で図７の（１）の回路が形成されるとブラシ３１、３２間へのバッテリ４の電源電圧ＶＢの給電が開始され、時刻ｔ２で電源電圧ＶＢが遮断されている。この給電時間帯の電圧波形Ｗｍから分かるように、電機子電流Ｉｍ２は起動時に過渡的に大きくなり、その後概ね一定値に落ち着いている。この間、電流リップルが検出されて検出パルス波形Ｗｐが出力される。一方、回転センサの出力波形も検出されており、両波形で回転子の回転が検出されている。
【００３９】
そして、時刻ｔ２で図７の（２）の回路に切り替えられて電源電圧ＶＢが遮断されても、直流モータ３の回転子は慣性力によって回転し続ける。少なくとも回転センサの出力波形が消滅する時刻ｔ３までは、確実にオーバーラン回転している。一方、時刻ｔ２から時刻ｔ３までの給電停止時間帯に、直流モータ３は発電機として作用し、電機子巻線に起電力が誘起され、この起電力によって閉回路に閉回路電流Ｉｓ２が流れる。
【００４０】
しかしながら、シャント抵抗４３を流れない閉回路電流Ｉｓ２を検出することはできないので、時刻ｔ２以降に電機子電流Ｉｍ２の電圧波形Ｗｍおよび検出パルス波形Ｗｐは出力されていない。このような給電停止以降（時刻ｔ２以降）の回転センサの出力波形と検出パルス波形Ｗｐとの不一致を補正するために、特許文献１の従来技術では補正値を用いて回転子のオーバーラン量を補正している。ただし、補正値は予め設定された予測値であり、このときの実際のオーバーラン回転量に対して誤差を含むことが生じ得る。
【００４１】
これに対して、図６は、実施形態のリップル検出装置１で直流モータ３に給電を開始し、所定時間が経過した後に給電を停止した場合のリップル検出の作用および効果を説明する図である。説明を簡易にするために、図８と同じく時刻ｔ１から時刻ｔ２まで通電し、少なくとも回転センサの出力波形が消滅する時刻ｔ３までオーバーラン回転している場合を考える。図６の４本のグラフは、図８と同様で上から順番に、ブラシ間電圧、シャント抵抗４３で変換された電機子電流Ｉｍの電圧波形Ｗｍ（時刻ｔ２以降は閉回路電流Ｉｓの電圧波形Ｗｍ）、リップル検出部４４から制御ＣＰＵ４１に出力された検出パルス波形Ｗｐ、および直流モータの出力軸に別途設けた回転センサの出力波形である。
【００４２】
図６の実施形態において、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの給電時間帯には、図３の正転駆動状態になり、時刻ｔ２から時刻ｔ３までの給電停止時間帯には図５の閉回路形成状態になる。実施形態において、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの給電時間帯におけるリップル検出性能は従来技術と変わらないが、時刻ｔ２以降の給電停止時間帯にもリップル検出できる点で優れる。
【００４３】
すなわち、時刻ｔ２から時刻ｔ３までの給電停止の時間帯に直流モータ３は発電機として作用し、電機子巻線に起電力が誘起され、この起電力によって閉回路に閉回路電流Ｉｓが流れる(図５参照)。この閉回路電流Ｉｓは、シャント抵抗４３を流れて電圧波形Ｗｍに変換される。したがって、リップル検出部４４は閉回路電流Ｉｓに含まれる電流リップルを検出して、検出パルス波形Ｗｐを出力することができる。
【００４４】
さらに、図６に示されるように閉回路電流Ｉｓを示す電圧波形Ｗｍの大きさは、給電停止された時刻ｔ２以降は、回転子の慣性回転速度の低下につれて漸減するため、時刻ｔ２以降の閉回路電流Ｉｓにおけるリップル検出の振幅閾値を小さく変更する。これにより、回転子が停止するまでの電流リップルを確実に検出できるので、回転センサの出力波形に対して検出パルス波形Ｗｐが一致する。換言すれば、回転子のオーバーラン回転量を正確に測定でき、位置検出の精度が格段に高められる。
【００４５】
また、実施形態の直流モータのリップル検出装置２によれば、従来構成に対して短絡線７３および選択スイッチ７１を付加するだけでよく、シャント抵抗４３をそのまま用いることができ、リップル検出部４４も従来技術を応用できる。したがって、コストの増加を抑えつつ、位置検出の精度を高めることができる。
【００４６】
なお、本実施形態では、リップル検出部４４で振幅検出法を用いているが、他の検出法、例えば、ゼロクロス検出法や最大値／最小値検出法などを用いてもよい。また、シャント抵抗４３に代えて、ホール効果を利用した電流検出部を用いることもできる。本発明は、その他にもさまざまな変形や応用が可能である。
【符号の説明】
【００４７】
１：車両用シート制御装置
２：リップル検出装置
３：直流モータ    ３１、３２：第１および第２ブラシ
４：シート制御ＥＣＵ    ４１：制御ＣＰＵ    ４２：リレー群
４３：シャント抵抗（電流検出部）    ４４：リップル検出部
５：バッテリ
６：操作スイッチ群
７１：選択リレー（選択スイッチ、閉回路形成部）
７２：極性切替リレー    ７３：短絡線
７４Ｘ、７４Ｙ：切替リレー
９：従来技術のリップル検出装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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