(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
直流モータ（１４）を駆動する駆動回路（１５）を該直流モータ（１４）の駆動開始時にデューティ制御するための、直流モータの駆動制御装置であって、
直流モータ（１４）に流れる電流を検出する電流検出手段（１７）と、直流モータ（１４）の駆動開始時における突入電流の目標値として予め設定された一定の目標電流（ＩＯ）から、前記電流検出手段（１７）で検出される電流（Ｉ）を減算して電流差（ΔＩ）を算出する電流差算出手段（１８）と、直流モータ（１４）の駆動開始時に該電流差算出手段（１８）で算出される電流差（ΔＩ）に基づいて前記駆動回路（１５）のオン・オフデューティを演算するデューテイ演算手段（１９）と、該デューティ演算手段（１９）の演算結果に基づいて前記駆動回路（１５）をデューティ制御するデューティ制御手段（２０）と、前記目標電流（ＩＯ）よりも低い値として予め設定された一定のロック検出電流（ＩＬ）と前記電流検出手段（１７）による検出電流（Ｉ）とを比較するとともに、検出電流（Ｉ）がロック検出電流（ＩＬ）以上となるのに応じて計測開始信号を出力する比較手段（２１）と、該比較手段（２１）から計測開始信号が出力されてからの時間を計測する計時手段（２２）と、該計時手段（２２）による計測時間が予め設定されたロック検出時間以上となるのに応じて直流モータ（１４）がロック状態であると判定するロック判定手段（２３）とを備えており、
前記ロック検出時間（ＴＬ）は、直流モータ（１４）の駆動開始時に直流モータ（１４）がロック状態にあることを短時間で判断して駆動回路（１５）の負荷を軽減すべく、正常な状態である直流モータ（１４）の駆動開始時に電流（Ｉ）がロック検出電流（ＩＬ）を超えて目標電流（ＩＯ）に一旦達してから再びロック検出電流（ＩＬ）未満になる時間よりも僅かに大きく設定されていることを特徴とする、直流モータの駆動制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、直流モータの駆動制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、車両のアンチロックブレーキ制御装置に用いられるポンプを駆動する直流モータのロック状態を検出可能とした駆動制御装置が、特許第２５１３３２３号公報により開示されており、このものでは、直流モータを作動せしめる際には、駆動回路から連続的に電流を直流モータに供給するようにし、直流モータの駆動停止直後における前記モータの端子間電圧の低下の緩急に基づいて、ポンプの固着による前記モータのロック状態が生じているか否かを判定するようにしている。
【０００３】
すなわちポンプの固着が生じておらず、直流モータが正常である場合には、駆動回路による直流モータの作動開始に応じて該モータの端子間電圧は或る一定値に飽和し、該モータの駆動終了に応じて前記端子間電圧が或る自定数をもって降下するのに対し、ポンプの固着によって直流モータがロック状態となっている場合には、直流モータの作動開始に応じて該モータの端子間電圧が正常時と同様に或る一定値に飽和し、該モータの駆動終了に応じて前記端子間電圧が正常時よりも短い時間で降下することに基づいて、前記モータのロック状態を検出することが可能である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来のものでは、直流モータが異常な状態にあっても駆動を終了するまで該直流モータのロック状態判定ができず、ロック状態の判定が完了するまでは駆動回路から直流モータに駆動電流が供給され続けることになる。しかも直流モータのロック状態では、図５の破線で示すように実線で示す正常動作時と比べて数十倍の電流が流れることになり、ロック状態の検出が終了するまでの間は、直流モータ自体および駆動回路に過電流が課されることになる。また直流モータが正常であっても、その駆動開始時には数十倍の突入電流が発生するので、駆動回路には、前記過電流に耐える電流容量の大きな素子を用いる必要がある。
【０００５】
ところで、上記ロック状態での過電流および突入電流の抑制は、極小時間でオン・オフを繰返すように駆動回路を制御することで達成可能であるが、駆動回路のオン・オフデューティを一定に定めると、電流の上限値を低く抑えた場合には直流モータの立上がり特性が悪化することになる。
【０００６】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、直流モータの駆動開始時においてそのモータの立上がり特性が劣化することを回避しつつ、直流モータに流れるピーク電流を抑制して、駆動回路の小型化およびコストダウンを可能とした直流モータの駆動制御装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、直流モータを駆動する駆動回路を該直流モータの駆動開始時にデューティ制御する、直流モータの駆動制御装置であって、直流モータに流れる電流を検出する電流検出手段と、直流モータの駆動開始時における突入電流の目標値として予め設定された一定の目標電流から、前記電流検出手段で検出される電流を減算して電流差を算出する電流差算出手段と、該電流検出手段で算出される電流差に基づいて前記駆動回路のオン・オフデューティを演算するデューテイ演算手段と、該デューティ演算手段の演算結果に基づいて前記駆動回路をデューティ制御するデューティ制御手段と、前記目標電流よりも低い値として予め設定された一定のロック検出電流と前記電流検出手段による検出電流とを比較するとともに、検出電流がロック検出電流以上となるのに応じて計測開始信号を出力する比較手段と、該比較手段から計測開始信号が出力されてからの時間を計測する計時手段と、該計時手段による計測時間が予め設定されたロック検出時間以上となるのに応じて直流モータがロック状態であると判定するロック判定手段とを備えており、前記ロック検出時間は、直流モータの駆動開始時に直流モータがロック状態にあることを短時間で判断して駆動回路の負荷を軽減すべく、正常な状態である直流モータの駆動開始時に電流がロック検出電流を超えて目標電流に一旦達してから再びロック検出電流未満になる時間よりも僅かに大きく設定されていることを特徴とする。
【０００８】
このような構成によれば、直流モータの駆動開始時に駆動回路をデューティ制御することにより、駆動開始時に該モータに流れるピーク電流を比較的低く抑えることが可能であり、駆動回路で電流容量の大きな素子を用いることを不要として、駆動回路の小型化およびコストダウンを図ることができる。しかも駆動回路のオン・オフデューティが、直流モータの駆動開始時における突入電流の目標値として予め設定された一定の目標電流から電流検出手段で検出される電流を減算して得た電流差に基づいて演算されるので、直流モータの立上がり特性が悪化することを回避することができる。
【０００９】
また直流モータの駆動開始時において、直流モータが正常である場合には、直流モータの作動開始から或る時間だけピーク電流が流れるのに対し、直流モータのロック状態では駆動終了までピーク電流が持続するので、予め定められた一定のロック検出電流以上の電流が、予め定められたロック検出時間以上持続して流れていることを判断することによって、直流モータのロック状態を検出することができる。特にそのロック検出時間は、正常な状態である直流モータの駆動開始時に、電流がロック検出電流を超えて目標電流に一旦達してから再びロック検出電流未満になる時間よりも僅かに大きく設定されていることから、直流モータの駆動開始時に直流モータがロック状態にあることを比較的短時間で判断して駆動回路の負荷を軽減することが可能となり、その駆動回路の負荷軽減によって一層のコストダウンを図ることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に示した本発明の一実施例に基づいて説明する。  図１〜図４は本発明の一実施例を示すものであり、図１は本発明を適用した車両用アンチロックブレーキ制御装置の構成を示す回路図、図２は直流モータの駆動制御系の構成を示すブロック図、図３は直流モータの駆動制御手順を示すフローチャート、図４は直流モータの正常状態およびロック状態を対比させて示す電流波形図である。
【００１１】
先ず図１において、マスタシリンダＭは、ブレーキペダル１の踏込みに応じたブレーキ液圧を出力する出力ポート２を備えており、該出力ポート２と車輪ブレーキＢとの間に、アンチロックブレーキ制御装置３が設けられる。
【００１２】
このアンチロックブレーキ制御装置３は、リザーバ４と、該リザーバ４および前記出力ポート２間に設けられるポンプ５と、車輪ブレーキＢを前記出力ポート２およびリザーバ４に切換えて接続可能な切換弁手段６と、出力ポート２およびポンプ５間に設けられるダンパ７およびオリフィス８とを備える。
【００１３】
切換弁手段６は、出力ポート２および車輪ブレーキＢ間に設けられる常開型電磁弁９と、車輪ブレーキＢおよびリザーバ４間に設けられる常閉型電磁弁１０とから成り、常開型電磁弁９には、車輪ブレーキＢ側の液圧がマスタシリンダＭ側よりも高いときに車輪ブレーキＢ側からマスタシリンダＭ側へのブレーキ液の流通を許容する一方向弁１１が並列に接続される。
【００１４】
ポンプ５には、吸入弁１２および吐出弁１３が内蔵されており、このポンプ５は直流モータ１４で駆動される。
【００１５】
図２において、直流モータ１４を駆動する駆動回路１５は、そのモータ１４の駆動開始時において、該モータ１４の立ち上がり特性悪化を回避しつつピーク電流を比較的低く抑えるべく制御ユニット１６でデューティ制御されるものであり、この制御ユニット１６には、直流モータ１４に流れる電流を検出する電流検出手段１７の検出値が入力される。
【００１６】
前記制御ユニット１６は、切換弁手段６における常開型電磁弁９および常閉型電磁弁１０の消磁・励磁を切換制御可能であるとともに、駆動回路１５を制御することが可能であり、該制御ユニット１６の直流モータ１４の作動制御に関連する部分は、予め設定された目標電流から前記電流検出手段１７で検出される電流を減算して電流差を算出する電流差算出手段１８と、該電流差算出手段１８で算出される電流差に基づいて前記駆動回路１５のオン・オフデューティを演算するデューテイ演算手段１９と、該デューティ演算手段１９の演算結果に基づいて駆動回路１５をデューティ制御するデューティ制御手段２０と、電流検出手段１７による検出電流ならびに予め設定されたロック検出電流を比較するとともに検出電流がロック検出電流以上となるのに応じて計測開始信号を出力する比較手段２１と、該比較手段２１から計測開始信号が出力されてからの時間を計測する計時手段２２と、該計時手段２２による計測時間が予め設定されたロック検出時間以上となるのに応じて直流モータ１４がロック状態であると判定するロック判定手段２３とを備える。
【００１７】
このような構成の制御ユニット１６による制御手順は、図３で示すように設定されており、ステップＳ１では、直流モータ１４の駆動を開始するにあたってデューティ制御手段２０による第１回目の駆動デューティを暫定的に或る一定値にセットし、直流モータ１４の駆動を終了する状態ではないことをステップＳ２で確認した後のステップＳ３で、デューティ制御手段２０による駆動回路１５のデューティ制御により直流モータ１４を駆動する。
【００１８】
ステップＳ４では、電流検出手段１７によって検出した電流Ｉに基づく電流立上がり特性、たとえば電流の上昇勾配を計測し、ステップＳ５では予め定められている目標電流ＩＯから検出電流Ｉを減算して電流差ΔＩを算出する。さらにステップＳ６では、ステップＳ４での電流立上がり特性と、ステップＳ５での電流さΔＩとに基づいて、次回の駆動回路１５のオン・オフデューティをデューティ演算手段１９で演算する。
【００１９】
ステップＳ７では、電流検出手段１７で検出した検出電流Ｉと、目標電流ＩＯよりも低い値として予め定められているロック検出電流ＩＬ以上とを比較手段２１で比較し、Ｉ＜ＩＬであったときにはステップＳ２に戻る。またＩ≧ＩＬであるときには、比較手段２１から計測開始信号が出力されるのに応じてステップＳ７からステップＳ８に進み、このステップＳ８で、計測開始信号の出力開始からの時間Ｔを計時手段２２により計時する。
【００２０】
ステップＳ９では、計時手段２２による計測時間Ｔが、予め定められているロック検出時間ＴＬ以上であるか否かをロック判定手段２３により判定し、Ｔ＜ＴＬであったときにはステップＳ２に戻り、Ｔ≧ＴＬであったときには、判定手段２３が直流モータ１４がロック状態にあるとステップＳ１０で判定することになる。このステップＳ９で直流モータ１４がロック状態にあると判断したときのロック判定手段２３からの信号はデューティ制御手段２０に入力され、直流モータ１４がロック状態にあると判定されたときに、デューティ制御手段２０は、直流モータ１４の作動を停止するための信号を出力し、それに応じて駆動回路１５は直流モータ１４の作動を停止する。また直流モータ１４のロック状態判定時に図示しない警報ランプ等を作動せしめるようにしてもよい。
【００２１】
ところで、前記ロック検出時間ＴＬは、正常な状態である直流モータ１４の駆動開始時に、電流Ｉがロック検出電流ＩＬを超えて目標電流ＩＯに一旦達してから再びロック検出電流ＩＬ未満になる時間よりもわずかに大きく設定されている。
【００２２】
次にこの実施例の作用について説明すると、直流モータ１４の駆動開始時において、直流モータ１４を駆動する駆動回路１５が、デューティ制御手段２０によりデューティ制御されるので、直流モータ１４および駆動回路１５に流れるピーク電流を比較的低く抑えることができ、駆動回路１５で電流容量の大きな素子を用いることを不要として、駆動回路の小型化およびコストダウンを図ることができる。
【００２３】
しかも駆動回路１５のオン・オフデューティは、予め設定された目標電流ＩＯから電流検出手段１７で検出される電流Ｉを減算して得た電流差ΔＩに基づいてデューテイ演算手段２２で演算されるので、図４の実線で示すように、直流モータ１４の駆動開始時の突入電流を目標電流ＩＯに達するまで速やかに立ち上げることができ、直流モータ１４の立上がり特性が悪化することを回避することができる。
【００２４】
また直流モータ１４の駆動開始時において、直流モータ１４が正常である場合には、図４の実線で示すように、直流モータ１４の作動開始から或る時間だけピーク電流が流れるのに対し、直流モータ１４のロック状態では、図４の破線で示すように駆動終了までピーク電流が持続するものである。而して、電流検出手段１７による検出電流Ｉと予め設定されたロック検出電流ＩＬとを比較した結果、検出電流Ｉがロック検出電流ＩＬ以上となるのに応じて計測を開始した時間Ｔが、予め設定されたロック検出時間ＴＬ以上となるのに応じて直流モータ１４がロック状態であると判定するようにしており、しかもそのロック検出時間ＴＬは、前述の如く正常な状態である直流モータ１４の駆動開始時に、電流Ｉがロック検出電流ＩＬを超えて目標電流ＩＯに一旦達してから再びロック検出電流ＩＬ未満になる時間よりもわずかに大きく設定されているので、直流モータ１４の駆動開始時に直流モータ１４がロック状態にあることを比較的短時間で判断して駆動回路１５の負荷を軽減することができ、より一層のコストダウンを図ることができる。
【００２５】
以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明を逸脱することなく種々の設計変更を行なうことが可能である。
【００２６】
たとえば上記実施例では、車両のアンチロックブレーキ制御装置に用いられる直流モータに関連して説明したが、本発明は、直流モータの駆動制御装置として広く適用可能である。
【００２７】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、直流モータの駆動開始時に駆動回路をデューティ制御することにより、駆動開始時に該モータに流れるピーク電流を比較的低く抑え、駆動回路で電流容量の大きな素子を用いることを不要として、駆動回路の小型化およびコストダウンを図ることができ、しかも駆動回路のオン・オフデューティが、直流モータの駆動開始時における突入電流の目標値として予め設定された一定の目標電流から電流検出手段で検出される電流を減算して得た電流差に基づいて演算されるようにしたので、直流モータの立上がり特性悪化を回避することができる。
【００２８】
また直流モータの駆動開始時において、直流モータが正常である場合には、直流モータの作動開始から或る時間だけピーク電流が流れるのに対し、直流モータのロック状態では駆動終了までピーク電流が持続するので、前記目標電流よりも低い値として予め定められた一定のロック検出電流以上の電流が、予め定められたロック検出時間以上持続して流れていることを判断することによって、直流モータのロック状態を検出することができる。特にそのロック検出時間は、正常な状態である直流モータの駆動開始時に、電流がロック検出電流を超えて目標電流に一旦達してから再びロック検出電流未満になる時間よりも僅かに大きく設定されていることから、直流モータの駆動開始時に直流モータがロック状態にあることを短時間で判断して駆動回路の負荷を軽減することができ、その駆動回路の負荷軽減によって一層のコストダウンを図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】車両用アンチロックブレーキ制御装置の構成を示す回路図
【図２】直流モータの駆動制御系の構成を示すブロック図
【図３】直流モータの駆動制御手順を示すフローチャート
【図４】直流モータの正常状態およびロック状態を対比させて示す電流波形図
【図５】従来技術での直流モータの正常状態およびロック状態を対比させて示す電流波形図
【符号の説明】
１４・・・直流モータ
１５・・・駆動回路
１７・・・電流検出手段
１８・・・電流差算出手段
１９・・・デューティ演算手段
２０・・・デューティ制御手段
２１・・・比較手段
２２・・・計時手段
２２・・・ロック判定手段
【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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