(57)【要約】【課題】本発明の目的は、大掛かりなセンサや複雑な回路を用いずに、簡易な構成且つ低コストでアーマチャの回転角度に応じた回転パルスを生成することができるモータパルス発生回路を提供することにある。【解決手段】本発明は、ブラシ１４２とコンミテータ１４３と、コンミテータ１４３が配設されたアーマチャ１４１と、このアーマチャ１４１を収容するヨークハウジング１４４と、を備えた直流モータ１４０におけるモータパルス発生回路１に関する。このモータパルス発生回路１は、アーマチャ１４１の回転に伴うブラシ１４２とコンミテータ１４３との断続的な接触に起因してヨークハウジング１４４に発生したブラシノイズによる誘起電圧を検出する誘起電圧検出回路１０と、この誘起電圧検出回路１０によって検出された誘起電圧の電圧波形をパルス状に波形成形して回転パルス５０を生成する波形成形回路２０と、を備えている。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブラシと、該ブラシに摺接するコンミテータと、該コンミテータが配設されたアーマチャと、該アーマチャを収容するヨークハウジングと、を備えた回転電機におけるパルス発生回路であって、
該パルス発生回路は、前記アーマチャの回転に伴う前記ブラシと前記コンミテータとの断続的な接触に起因して前記ヨークハウジングに発生したブラシノイズによる誘起電圧を検出する誘起電圧検出手段と、
該誘起電圧検出手段によって検出された誘起電圧の電圧波形をパルス状に波形成形して回転パルスを生成する波形成形手段と、を備えたことを特徴とする回転電機のパルス発生回路。
【請求項２】
前記誘起電圧検出手段は、プルダウン抵抗を備えてなることを特徴とする請求項１に記載の回転電機のパルス発生回路。
【請求項３】
ブラシと、該ブラシに摺接するコンミテータと、該コンミテータが配設されたアーマチャと、該アーマチャを収容するヨークハウジングと、を備えた回転電機における回転電機制御装置であって、
該回転電機制御装置は、前記アーマチャの回転に伴う前記ブラシと前記コンミテータとの断続的な接触に起因して前記ヨークハウジングに発生したブラシノイズによる誘起電圧を検出する誘起電圧検出手段および該誘起電圧検出手段によって検出された誘起電圧の電圧波形をパルス状に波形成形して回転パルスを生成する波形成形手段を有して構成されたパルス発生回路と、
該パルス発生回路から出力された回転パルスに基づいて前記回転電機を制御する回転電機制御回路と、を備えたことを特徴とする回転電機制御装置。
【請求項４】
前記誘起電圧検出手段は、プルダウン抵抗を備えてなることを特徴とする請求項３に記載の回転電機制御装置。
【請求項５】
請求項３又は請求項４に記載の回転電機制御装置を備えたことを特徴とする回転電機装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、回転電機のパルス発生回路、回転電機制御装置および回転電機装置に係り、特に、アーマチャの回転角度に応じた回転パルスを生成する回転電機のパルス発生回路、回転電機制御装置および回転電機装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、直流モータ等の回転電機を備えた回転電機装置においては、ロータリーエンコーダやポテンショメータ等のセンサや、回転検出用のコンミテータとブラシとを備えた回転検出器等を用いて、アーマチャの回転角度に応じた回転パルスを検出し、この回転パルスに基づいて回転電機を制御するようになっている。
【０００３】
ところが、このような従来の回転電機装置では、センサや回転検出器の取り付けにより、構造が複雑化し、小型化、低コスト化を妨げる要因となっている。
【０００４】
そこで、ロータリーエンコーダ等の大掛かりなセンサを用いずにアーマチャの回転角度に応じた回転パルスを検出する手段として、回転電機のブラシ間に流れる電流に生ずる電流リップルを抵抗器あるいはホール素子等のデバイスを用いて測定し、回転パルスを生成する回転パルス生成器が使用されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記回転パルス生成器では、電流リップルからノイズを除去することが困難である場合があり、また、回転パルスを生成するためには、複雑なノイズフィルタ回路が必要になるという問題があった。
【０００６】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであって、その目的は、大掛かりなセンサや複雑な回路を用いずに、簡易な構成且つ低コストでアーマチャの回転角度に応じた回転パルスを生成することができる回転電機のパルス発生回路、回転電機制御装置および回転電機装置を提供することにある。
【０００７】
また、本発明の他の目的は、回転電機を精度良く確実に制御することができる回転電機制御装置を提供することにある。
【０００８】
また、本発明の他の目的は、指令信号に応じて精度良く回転駆動することができる回転電機装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記課題は、請求項１に記載の回転電機のパルス発生回路によれば、ブラシと、該ブラシに摺接するコンミテータと、該コンミテータが配設されたアーマチャと、該アーマチャを収容するヨークハウジングと、を備えた回転電機におけるパルス発生回路であって、該パルス発生回路は、前記アーマチャの回転に伴う前記ブラシと前記コンミテータとの断続的な接触に起因して前記ヨークハウジングに発生したブラシノイズによる誘起電圧を検出する誘起電圧検出手段と、該誘起電圧検出手段によって検出された誘起電圧の電圧波形をパルス状に波形成形して回転パルスを生成する波形成形手段と、を備えたこと、により解決される。
【００１０】
このように、パルス発生回路が、誘起電圧検出手段と波形成形手段とを備えていると、ヨークハウジングに発生したブラシノイズによる誘起電圧の電圧波形をパルス状に波形成形することができるので、大掛かりなセンサや複雑な回路を用いずに、低コストでアーマチャの回転角度に応じた回転パルスを生成することができる。
【００１１】
このとき、請求項２に記載の回転電機のパルス発生回路のように、誘起電圧検出手段が、プルダウン抵抗を備えていると、ヨークハウジングに発生したブラシノイズによる誘起電圧を簡易な構成で確実に検出することができるので好適である。
【００１２】
また、前記課題は、請求項３に記載の回転電機制御装置によれば、ブラシと、該ブラシに摺接するコンミテータと、該コンミテータが配設されたアーマチャと、該アーマチャを収容するヨークハウジングと、を備えた回転電機における回転電機制御装置であって、該回転電機制御装置は、前記アーマチャの回転に伴う前記ブラシと前記コンミテータとの断続的な接触に起因して前記ヨークハウジングに発生したブラシノイズによる誘起電圧を検出する誘起電圧検出手段および該誘起電圧検出手段によって検出された誘起電圧の電圧波形をパルス状に波形成形して回転パルスを生成する波形成形手段を有して構成されたパルス発生回路と、該パルス発生回路から出力された回転パルスに基づいて前記回転電機を制御する回転電機制御回路と、を備えたこと、により解決される。
【００１３】
このように、回転電機制御装置がパルス発生回路を備えていると、ヨークハウジングに発生したブラシノイズによる誘起電圧の電圧波形をパルス状に波形成形することができるので、大掛かりなセンサや複雑な回路を用いずに、低コストでアーマチャの回転角度に応じた回転パルスを生成することができる。
【００１４】
また、回転電機制御装置は、回転電機制御回路を有して構成されているので、パルス発生回路にて出力された回転パルスに基づいて回転電機駆動信号を出力することができ、これにより、回転電機を精度良く確実に制御することができる。
【００１５】
このとき、請求項４に記載の回転電機制御装置のように、誘起電圧検出手段が、プルダウン抵抗を備えていると、ヨークハウジングに発生したブラシノイズによる誘起電圧を簡易な構成で確実に検出することができるので好適である。
【００１６】
また、前記課題は、請求項５に記載の回転電機装置によれば、請求項３又は請求項４に記載の回転電機制御装置を備えたこと、により解決される。
【００１７】
このように、請求項３又は請求項４に記載の回転電機制御装置を備えていると、大掛かりなセンサや複雑な回路を用いずに、低コストでアーマチャの回転角度に応じた回転パルスを生成することができ、これにより、回転電機制御装置による確実な制御が可能となるので、指令信号に応じて精度良く回転駆動することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下に説明する部材、配置等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。
【００１９】
図１乃至図８は本発明の一実施形態を示すものであり、図１はモータパルス発生回路の構成図、図２はモータパルス発生回路の模式図、図３はモータパルス発生回路の第一改変例を示す模式図、図４はモータパルス発生回路の第二改変例を示す模式図、図５はモータパルス発生回路の各部出力波形を示す図、図６は第一改変例に係るモータパルス発生回路の各部出力波形を示す図、図７は第二改変例に係るモータパルス発生回路の各部出力波形を示す図、図８は直流モータ装置の全体構成を示すブロック図である。
【００２０】
図１において、符号１は、本発明の一実施形態に係る回転電機のパルス発生回路としてのモータパルス発生回路である。このモータパルス発生回路１は、直流モータ等の回転電機において、アーマチャの回転角度に応じた回転パルスを生成するための電気回路であって、誘起電圧検出手段としての誘起電圧検出回路１０と、波形成形手段としての波形成形回路２０と、を有して構成されている。
【００２１】
図１に示す符号１４０は、被測定体としての直流モータであり、一対の磁石１４６と、一対のブラシ１４２と、３スロットのコア鉄心（不図示）とから構成されている。
【００２２】
一般に、直流モータ１４０では、アーマチャ１４１の回転に伴うブラシ１４２とコンミテータ１４３との断続的な接触に起因してブラシノイズが発生する。このブラシノイズは、いずれも金属材料で構成されたシャフトや軸受（不図示）を介してヨークハウジング１４４にまで伝ってくる。
【００２３】
誘起電圧検出回路１０は、上述のように、ヨークハウジング１４４にまで伝ってきたブラシノイズによって生ずる誘起電圧を検出するためのものであり、プルダウン抵抗１１と、ボルテージフォロワ１２とを有して構成されている。
【００２４】
プルダウン抵抗１１は、炭素皮膜抵抗からなる抵抗器等で構成され、図２に示すように、その一端部が信号線１４を介してヨークハウジング１４４に配線接続され、その他端部がグランドに配線接続されている。プルダウン抵抗１１の抵抗値は、ヨークハウジング１４４に伝ってきたブラシノイズによる電流がグランドに流れすぎないように大きくする必要があり、例えば、４７０ｋΩに設定しておくことが望ましい。
【００２５】
ボルテージフォロワ１２は、入力インピーダンスマッチングを行うために、入力抵抗の大きな演算増幅器で構成されており、非反転入力端子にプルダウン抵抗１１の一端部が配線接続され、反転入力端子に出力電圧が帰還されるように構成されている。
【００２６】
波形成形回路２０は、誘起電圧検出回路１０によって検出されたブラシノイズによる誘起電圧の電圧波形をパルス状に波形成形するためのもので、抵抗２１ａとコンデンサ２１ｂとからなる積分回路２１と、コンパレータ２２ａと抵抗２２ｂ，２２ｃとからなる比較回路２２と、を有して構成されている。
【００２７】
コンパレータ２２ａの−端子（負端子）には、積分回路２１の出力部が接続され、コンパレータの２２ａの＋端子（正端子）には、抵抗２２ｂと２２ｃとによって分圧された電圧が基準電圧として入力されるようになっている。
【００２８】
次に、上記回路構成からなるモータパルス発生回路１の動作について説明する。
まず、直流モータ１４０のブラシ１４２間に所定の電圧を印加すると、コンミテータ１４３を介して巻線１４５に電流が流れ、これにより、巻線１４５に磁界が生じ、この巻線１４５に生じた磁界とヨークハウジング１４４に内設された磁石１４６との界磁によってアーマチャ１４１が回転する。
【００２９】
そして、このようにしてアーマチャ１４１が回転しているときに、ブラシ１４２とコンミテータ１４３とは、所定の巻線１４５への通電経路を切換えるために接触・非接触を繰返し、断続的に接触した状態になる。
【００３０】
このように、アーマチャ１４１の回転に伴ってブラシ１４２とコンミテータ１４３とが断続的に接触すると、一般に、ブラシ１４２とコンミテータ１４３との間には、ブラシノイズが発生し、このブラシノイズは、図示しないシャフトや軸受を介してヨークハウジング１４４にまで伝ってくる。
【００３１】
そして、ヨークハウジング１４４に生じたブラシノイズは、信号線１４を介して誘起電圧検出回路１０に入力される。ここで、プルダウン抵抗１１の一端部、すなわち、測定ポイントＰ１で測定されたブラシノイズによる誘起電圧の電圧波形を図５の符号５０ａに示す。ここで、図５において、縦軸は電圧値［Ｖ］を、横軸は時間［ｍｓｅｃ］を示している。図示の通り、電圧波形５０ａは、周期的なサージ電圧５１を含むものとなっている。
【００３２】
なお、図２に示す本例における被測定体としての直流モータ１４０は、上述のように、一対の磁石１４６と、一対のブラシ１４２と、３スロットのコア鉄心（不図示）とから構成されており、この構成からなる場合には、アーマチャ１４１が１回転すると、図５に示すように、６本のサージ電圧５１が周期的に発生するようになっている。
【００３３】
このように、本実施形態に係るモータパルス発生回路１には、誘起電圧検出回路１０にプルダウン抵抗１１が備えられているので、ヨークハウジング１４４に発生したブラシノイズによる誘起電圧を簡易な構成で確実に検出することができる。
【００３４】
そして、図２に示すプルダウン抵抗１１の一端部で検出されたブラシノイズは、ボルテージフォロワ１２を介して積分回路２１に入力され、積分される。ここで、積分回路２１の出力部、すなわち測定ポイントＰ２における電圧波形を図５の符号５０ｂに示す。図示の通り、電圧波形５０ｂは、ブラシノイズによる誘起電圧の電圧波形５０ａを積分することにより、三角波状に波形成形されている。
【００３５】
そして、図２に示す積分回路２１から出力された信号は、コンパレータ２２ａの−端子（負端子）に入力され、コンパレータ２２ａによって基準電圧と比較されることにより、パルス状の電圧波形に成形される。
【００３６】
ここで、図５の符号５０ｃには、コンパレータ２２ａの＋端子（正端子）に入力された基準電圧波形を、また、符号５０には、コンパレータ２２ａによってパルス状に波形成形された回転パルスを示す。図示の通り、ブラシノイズによる誘起電圧の電圧波形５０ａを積分して形成された電圧波形５０ｂは、電圧波形５０ｃによってパルス状の回転パルス５０に波形成形されている。
【００３７】
このように、本実施形態のモータパルス発生回路１によれば、簡易な構成によって、ヨークハウジング１４４に発生したブラシノイズによる誘起電圧の電圧波形をパルス状に波形成形することができるので、大掛かりなセンサや複雑な回路を用いずに、低コストでアーマチャ１４１の回転角度に応じた回転パルス５０を生成することができる。
【００３８】
次に、図３を参照しながら、本発明の一実施形態に係るモータパルス発生回路の第一改変例について説明する。
【００３９】
図３に示すモータパルス発生回路１０１は、図２に示すモータパルス発生回路１の第一改変例を示すものであり、誘起電圧検出回路１１０と波形成形回路１２０とを有して構成されている。
【００４０】
図３に示す誘起電圧検出回路１１０は、図２に示す誘起電圧検出回路１０のボルテージフォロワ１２に、ダイオード１３ａ、抵抗１３ｂ、コンデンサ１３ｃを追加接続して形成されたピークホールド回路１３を有して構成されている。
【００４１】
すなわち、ボルテージフォロワ１２の出力部には、順方向にダイオード１３ａが接続され、ダイオード１３ａのカソード端子には、放電用の抵抗１３ｂと充電用のコンデンサ１３ｃが接地するように配線接続されている。
【００４２】
また、図３に示す波形成形回路１２０は、図２に示す波形成形回路２０から積分回路２１を省いた構成となっており、コンパレータ２２ａと抵抗２２ｂ，２２ｃとからなる比較回路２２を有して構成されている。そして、ピークホールド回路１３の出力信号は、コンパレータ２２ａの−端子（負端子）に直接入力されるようになっている。
【００４３】
次に、上記回路構成からなるモータパルス発生回路１０１の動作について説明する。
まず、直流モータ１４０のブラシ１４２間に所定の電圧を印加することによってアーマチャ１４１が回転し、ヨークハウジング１４４にまでブラシノイズが伝ってくると、このブラシノイズは、信号線１４を介して誘起電圧検出回路１１０に入力される。
【００４４】
ここで、プルダウン抵抗１１の一端部、すなわち、測定ポイントＰ１で測定されたブラシノイズによる誘起電圧の電圧波形を、図６の符号６０ａに示す。ここで、図６において、縦軸は電圧値［Ｖ］を、横軸は時間［ｍｓｅｃ］を示している。図示の通り、電圧波形６０ａは、図５に示す電圧波形５０ａと同様に、アーマチャ１４１の１回転あたり６本のサージ電圧６１が周期的に発生するようになっている。
【００４５】
そして、図３に示すプルダウン抵抗１１の一端部で検出されたブラシノイズは、ピークホールド回路１３に入力され、所定の電圧波形に成形される。ここで、抵抗１３ｂとコンデンサ１３ｃとの間の信号線、すなわち、測定ポイントＰ３で測定された電圧波形を図６の符号６０ｂに示す。図示の通り、電圧波形６０ｂは、ブラシノイズによる誘起電圧の電圧波形６０ａに発生したサージ電圧６１のピーク値を所定時間保持した後に滑らかに低下するような三角波状に波形成形されている。
【００４６】
そして、図３に示すピークホールド回路１３から出力された信号は、コンパレータ２２ａの−端子（負端子）に入力され、コンパレータ２２ａによって基準電圧と比較されることにより、パルス状の電圧波形に成形される。
【００４７】
ここで、図６の符号６０ｃには、コンパレータ２２ａの＋端子（正端子）に入力された基準電圧波形を、また、符号６０には、コンパレータ２２ａによってパルス状に波形成形された回転パルスを示す。図示の通り、ブラシノイズによる誘起電圧の電圧波形６０ａに生じたサージ電圧６１をピークホールドすることによって形成された電圧波形６０ｂは、電圧波形６０ｃによってパルス状の回転パルス６０に波形成形されている。
【００４８】
このように、本実施形態の第一改変例に係るモータパルス発生回路１０１においても、簡易な構成によって、ヨークハウジング１４４に発生したブラシノイズによる誘起電圧の電圧波形をパルス状に波形成形することができるので、大掛かりなセンサや複雑な回路を用いずに、低コストでアーマチャ１４１の回転角度に応じた回転パルス６０を生成することができる。
【００４９】
次に、図４を参照しながら、本発明の一実施形態に係るモータパルス発生回路の第二改変例について説明する。
【００５０】
図４に示すモータパルス発生回路２０１は、図２に示すモータパルス発生回路１の第二改変例を示すものであり、誘起電圧検出回路２１０と波形成形回路２２０とを有して構成されている。
【００５１】
図４に示す誘起電圧検出回路２１０は、図３に示す誘起電圧検出回路１１０と同一の構成であり、ピークホールド回路１３を有して構成されている。
【００５２】
図４に示す波形成形回路２２０は、図２に示す積分回路２１の代わりに、抵抗２３ａとコンデンサ２３ｂとからなる微分回路２３を用いて構成されており、ピークホールド回路１３の出力部が微分回路２３のコンデンサ２３ｂに接続されている。
【００５３】
また、波形成形回路２２０には、微分回路２３の出力信号から回転パルスを生成するためのワンショットマルチバイブレータ回路２４が用いられている。このワンショットマルチバイブレータ回路２４は、図２に示すコンパレータ２２ａの正帰還ループに、抵抗２４ａとコンデンサ２４ｂとからなる帰還回路が直列に追加接続された構成となっている。そして、微分回路２３の出力信号は、コンパレータ２２ａの−端子（負端子）に直接入力されるようになっている。
【００５４】
次に、上記回路構成からなるモータパルス発生回路２０１の動作について説明する。
まず、直流モータ１４０のブラシ１４２間に所定の電圧を印加することによってアーマチャ１４１が回転し、ヨークハウジング１４４にまでブラシノイズが伝ってくると、このブラシノイズは、信号線１４を介して誘起電圧検出回路２１０に入力される。
【００５５】
ここで、プルダウン抵抗１１の一端、すなわち、測定ポイントＰ１で測定されたブラシノイズによる誘起電圧の電圧波形を図７の符号７０ａに示す。ここで、図７において、縦軸は電圧値［Ｖ］を、横軸は時間［ｍｓｅｃ］を示している。図示の通り、電圧波形７０ａは、図５に示す電圧波形５０ａと同様に、アーマチャ１４１の１回転あたり６本のサージ電圧７１が周期的に発生するようになっている。
【００５６】
そして、図４に示すプルダウン抵抗１１の一端部で検出されたブラシノイズは、ピークホールド回路１３に入力され、所定の電圧波形に成形される。ここで、抵抗１３ｂとコンデンサ１３ｃとの間の信号線、すなわち、測定ポイントＰ３で測定された電圧波形を図７の符号７０ｂに示す。図示の通り、電圧波形７０ｂは、ブラシノイズによる誘起電圧の電圧波形７０ａに発生したサージ電圧７１のピーク値を所定時間保持した後に滑らかに低下するような三角波状に波形成形されている。
【００５７】
そして、図４に示すピークホールド回路１３から出力された信号は、微分回路２３でさらに所定の三角波状の電圧波形に成形された後、コンパレータ２２ａの−端子（負端子）に入力される。
【００５８】
コンパレータ２２ａは、−端子（負端子）に入力された信号をトリガとして、所定の出力信号を出力し、この出力信号は、抵抗２４ａ、コンデンサ２４ｂによって発振パルスとして成形される。そして、この発振パルスは、抵抗２２ｂと抵抗２２ｃとによって分圧された後、コンパレータ２２ａの＋端子（正端子）に正帰還される。
【００５９】
ここで、図７の符号７０ｃには、コンパレータ２２ａの＋端子（正端子）に入力された基準電圧波形を、また、符号７０には、コンパレータ２２ａによってパルス状に波形成形された回転パルスを示す。図示の通り、ブラシノイズによる誘起電圧の電圧波形７０ａを三角波状に波形成形された電圧波形７０ｂは、この電圧波形７０ｂをトリガとして、電圧波形７０ｃと比較されることによってパルス状の回転パルス７０に波形成形されている。
【００６０】
このように、本実施形態の第二改変例に係るモータパルス発生回路２０１においても、簡易な構成によって、ヨークハウジング１４４に発生したブラシノイズによる誘起電圧の電圧波形をパルス状に波形成形することができるので、大掛かりなセンサや複雑な回路を用いずに、低コストでアーマチャ１４１の回転角度に応じた回転パルス７０を生成することができる。
【００６１】
次に、本発明の一実施形態に係るモータパルス発生回路を回転電機装置に適用した実施例について説明する。
【００６２】
図８において、符号３００は、本発明の一実施形態に係る回転電機装置としての直流モータ装置である。この直流モータ装置３００は、例えば、自動車等の車両用パワーウィンドウ装置やサンルーフ装置等に用いられるものであり、回転電機制御装置としてのモータ制御装置３０と、駆動源として用いられる回転電機としての直流モータ４０とを有して構成されている。
【００６３】
モータ制御装置３０は、モータパルス発生回路１と、モータ制御回路３１と、電源回路３４と、通信回路３５とを有して構成されている。なお、モータ制御装置３０は、各回路を一つにまとめたワンパッケージの制御ユニットで構成され、直流モータ４０に設けられたヨークハウジング４４の内部に収容されたり、ヨークハウジング４４の外側部分所定箇所に一体で配設されたりすることが望ましいが、ヨークハウジング４４と離れた位置に別体で設けられても良い。
【００６４】
モータパルス発生回路１は、これまで詳述したものが用いられており、誘起電圧検出回路１０と、波形成形回路２０とを有して構成されている。誘起電圧検出回路１０の入力部には、ワイヤーハーネス等からなる信号線１４の一端部が接続されており、この信号線１４の他端部は、ヨークハウジング４４の所定箇所に、はんだ付け、クリップ留め、コネクタ接続等によって接続されている。
【００６５】
なお、信号線１４は、ヨークハウジング４４の外周面に接続されても良く、また、直流モータ４０の周囲に配設されるその他の部材等と接触しないように、ヨークハウジング１４４の内周面に接続されても良い。
【００６６】
また、本実施形態に係る直流モータ装置３００には、一例として、モータパルス発生回路１が用いられているが、モータパルス発生回路１の改変例であるモータパルス発生回路１０１やモータパルス発生回路２０１が用いられても良い。
【００６７】
モータ制御回路３１は、直流モータ４０のブラシ４２間に印加する電圧を制御するための電気回路で、モータパルス発生回路１からの出力信号と通信回路３５からの出力信号とを入力して演算しモータ駆動信号を出力するＭＰＵ３２と、このＭＰＵ３２から出力されたモータ駆動信号に基づいて、直流モータ４０のブラシ４２間に印加する電圧を調節する駆動回路３３とを有して構成されている。
【００６８】
駆動回路３３は、例えば、ＰＷＭ制御を行うことができる電気回路で構成され、ＭＰＵ３２からの指令に基づいてＰＷＭ制御を行い、ブラシ４２間に印加する電圧を平均化できるように構成されていることが望ましい。
【００６９】
電源回路３４は、車両に設けられた図示しない車両用バッテリ等の電源装置から入力される電圧を所定の電圧に変換し、この変換した電圧をモータパルス発生回路１およびモータ制御回路３１に印加するための電気回路で構成されている。
【００７０】
モータパルス発生回路１およびモータ制御回路３１のグランドは、電源回路３４のグランドに接続され、また、電源回路３４のグランドに接続された−端子（負端子）は、車両のシャシ等に接続される。このように接続することによって、モータパルス発生回路１およびモータ制御回路３１のグランドは、基準電位に保たれている。
【００７１】
なお、直流モータ装置３００の外装部分にグランド端子３０１が配設され、このグランド端子３０１が車両のシャシに直接接続されることによって、モータパルス発生回路１およびモータ制御回路３１のグランドが基準電位に保たれるようにしても良い。
【００７２】
このように、モータパルス発生回路１およびモータ制御回路３１のグランドが基準電位に保たれることにより、モータパルス発生回路１から安定した出力信号を得ることができる。
【００７３】
通信回路３５は、車両に設けられた図示しない中央制御装置から、モータ駆動指令に関するコマンド信号等を受信し、この受信信号に基づいて、モータ制御に関するモータ制御信号をＭＰＵ３２に出力するように構成されている。
【００７４】
直流モータ４０は、アーマチャ４１と、ブラシ４２と、このブラシ４２と摺接するコンミテータ４３と、これらを収容すると共に鉄などの磁性材料によって形成されたヨークハウジング４４とを有して構成されている。
【００７５】
アーマチャ４１には、巻線４５が配設されており、巻線４５への電流切換は、ブラシ４２とコンミテータ４３との整流作用によって行われるようになっている。また、ヨークハウジング４４の内側には、磁石４６が配設され、この磁石４６と巻線４５との界磁によってアーマチャ４１が回転するように構成されている。
【００７６】
次に、上記構成からなる直流モータ装置３００の動作について説明する。
まず、図示しない車両用バッテリ等の電源装置から電源回路３４に電力が供給されている状態で、車両に設けられた図示しない中央制御装置から通信回路３５に、モータ駆動指令に関するコマンド信号等が入力されると、通信回路３５は、入力した信号の指令に基づいて、モータ制御信号を生成し、このモータ制御信号をＭＰＵ３２に出力する。
【００７７】
ＭＰＵ３２は、通信回路３５から出力されたモータ制御信号が入力されると、このモータ制御信号に基づいてモータ駆動信号を生成し、このモータ駆動信号を駆動回路３３に出力する。駆動回路３３は、ＭＰＵ３２から出力されたモータ駆動信号が入力されると、このモータ駆動信号に応じて、直流モータ４０のブラシ４２間に所定の電圧を印加する。
【００７８】
このようにして、ブラシ４２間に電圧が印加されると、ブラシ４２とコンミテータ４３との整流作用によって所定の巻線４５に順次電流が流れ、電流が流れた巻線４５に生じた磁界と、磁石４６との界磁によって、アーマチャ４１が回転する。
【００７９】
このようにして、アーマチャ４１が回転すると、アーマチャ４１の回転に伴うブラシ４２とコンミテータ４３との断続的な接触に起因してブラシノイズが発生する。このブラシノイズは、いずれも金属材料で構成されたシャフトや軸受（不図示）を介してヨークハウジング４４にまで伝ってくる。
【００８０】
このヨークハウジング４４に伝ってきたブラシノイズは、信号線１４を介してモータパルス発生回路１に入力される。そして、モータパルス発生回路１は、入力したブラシノイズによる誘起電圧から、これまでに詳述したように、アーマチャ４１の回転角度に応じた回転パルスを生成し、この回転パルスをＭＰＵ３２に出力する。
【００８１】
ＭＰＵ３２は、モータパルス発生回路１から出力された回転パルスが入力されると、この回転パルスのパルス数をカウントすることにより、アーマチャ４１の回転角度を演算する。そして、この演算結果と、通信回路から出力されたコマンド信号を比較し、コマンド信号の要求が満たされるまで、駆動回路３３にモータ駆動信号を出力し続ける。
【００８２】
そして、ＭＰＵ３２は、コマンド信号の要求が満たされたと判断した場合には、駆動回路３３へのモータ駆動信号の出力を停止する。駆動回路３３は、モータ駆動信号入力が無くなると、ブラシ４２間への印加電圧を停止し、これによってアーマチャ４１の回転が停止される。このようにして、直流モータ４０は、通信回路３５から出力されたモータ制御信号に基づいて、アーマチャ４１が所定の回転角度だけ回転するように制御される。
【００８３】
このように、モータ制御装置３０には、モータパルス発生回路１が備えられているので、ヨークハウジング４４に発生したブラシノイズによる誘起電圧の電圧波形をパルス状に波形成形することができる。これにより、大掛かりなセンサや複雑な回路を用いずに、低コストでアーマチャ４１の回転角度に応じた回転パルスを生成することができる。
【００８４】
また、本実施形態係る直流モータ装置３００は、アーマチャ４１の回転角度に応じて出力された回転パルスに基づいて、アーマチャ４１の回転角度がフィードバック制御されるので、精度良く直流モータ４０を駆動制御することができ、直流モータ４０の回転軸に接続される被駆動機構の位置制御を高精度に行うことができる。
【００８５】
上記したように、本実施形態によれば、以下の効果を奏する。
（ａ）図１に示すように、本実施形態に係るモータパルス発生回路１は、誘起電圧検出回路１０と波形成形回路２０とを備えているので、ヨークハウジング１４４に発生したブラシノイズによる誘起電圧の電圧波形をパルス状に波形成形することができる。これにより、大掛かりなセンサや複雑な回路を用いずに、低コストでアーマチャ４１の回転角度に応じた回転パルスを生成することができる。
【００８６】
（ｂ）また、図２に示すように、モータパルス発生回路１には、誘起電圧検出回路１０にプルダウン抵抗１１が備えられているので、ヨークハウジング１４４に発生したブラシノイズによる誘起電圧を簡易な構成で確実に検出することができる。
【００８７】
（ｃ）また、図８に示す本実施形態に係るモータ制御装置３０は、モータパルス発生回路１およびモータ制御回路３１とを有して構成されているので、モータパルス発生回路１にて出力された回転パルスに基づいてモータ駆動信号を出力することができ、これにより、直流モータ４０を精度良く確実に制御することができる。
【００８８】
（ｄ）また、本実施形態に係る直流モータ装置３００には、モータ制御装置３０が備えられているので、大掛かりなセンサや複雑な回路を用いずに、低コストでアーマチャ４１の回転角度に応じた回転パルスを生成することができる。これにより、モータ制御装置３０による確実な制御が可能となるので、指令信号に応じて精度良く回転駆動することができる。
【００８９】
なお、本発明の上記実施形態は、以下のように改変することができる。
（イ）図２に示す本実施形態に係るモータパルス発生回路１では、ブラシ１４２間に電圧が印加されてアーマチャ１４１が回転駆動しているときに、ヨークハウジング１４４に発生したブラシノイズによる誘起電圧を検出するように説明したが、請求項１に記載の発明は、これに限定されるものではない。
【００９０】
すなわち、回転電機としての直流モータ１４０は、駆動源として用いられるものに限定されるものではなく、その他にも、ジェネレータ等の発電機として用いられるものであっても良い。
【００９１】
この場合において、本実施形態のモータパルス発生回路１は、上記発電機において外力によってアーマチャが回転しているときに、ヨークハウジングに発生したブラシノイズによる誘起電圧を検出し、アーマチャの回転角度に応じて回転パルスを生成するようにしても良い。
【００９２】
（ロ）本実施形態に係るモータパルス発生回路１では、図３，図４に示すような改変例に係る回路構成を示したが、請求項１に記載の発明は、上記改変例の回路構成に限定されるものではなく、種々の改変が可能である。例えば、誘起電圧検出回路１０の入力部と信号線１４との間にフィルタ回路等を接続しても良い。
【００９３】
（ハ）本実施形態に係るモータ制御装置３０では、モータパルス発生回路１によってアーマチャ４１の回転角度に応じて出力された回転パルスのパルス数を検出し、このパルス数が所定値に達するまでモータ回転位置制御を行うようにしていたが、請求項３に記載の発明は、これに限定されるものではない。
【００９４】
例えば、回転パルスにおけるパルス間隔（周波数）を検出して、このパルス間隔が一定周期になるように、モータ速度制御を行うようにしても良い。すなわち、モータ制御装置３０は、直流モータ４０の出力軸に接続される被駆動機構の動作仕様に応じて、モータ回転位置制御やモータ速度制御を行うことができ、また、これらを同時に行うこともできる。
【００９５】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明の回転電機のパルス発生回路によれば、誘起電圧検出手段と波形成形手段とを備えているので、ヨークハウジングに発生したブラシノイズによる誘起電圧の電圧波形をパルス状に波形成形することができる。これにより、大掛かりなセンサや複雑な回路を用いずに、低コストでアーマチャの回転角度に応じた回転パルスを生成することができる。
【００９６】
また、本発明の回転電機制御装置は、回転電機制御回路を有して構成されているので、パルス発生回路にて出力された回転パルスに基づいて駆動信号を出力することができ、これにより、回転電機を精度良く確実に制御することができる。
【００９７】
また、本発明の回転電機装置によれば、大掛かりなセンサや複雑な回路を用いずに、低コストでアーマチャの回転角度に応じた回転パルスを生成することができるので、回転電機制御装置により確実に制御することができ、指令信号に応じて精度良く回転駆動することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るモータパルス発生回路の構成図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るモータパルス発生回路の模式図である。
【図３】本発明の一実施形態に係るモータパルス発生回路の第一改変例を示す模式図である。
【図４】本発明の一実施形態に係るモータパルス発生回路の第二改変例を示す模式図である。
【図５】本発明の一実施形態に係るモータパルス発生回路の各部出力波形を示す図である。
【図６】本実施形態の第一改変例に係るモータパルス発生回路の各部出力波形を示す図である。
【図７】本実施形態の第二改変例に係るモータパルス発生回路の各部出力波形を示す図である。
【図８】本発明の一実施形態に係る直流モータ装置の全体構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１，１０１，２０１　モータパルス発生回路、１０，１１０，２１０　誘起電圧検出回路、１１　プルダウン抵抗、１２　ボルテージフォロワ、１３　ピークホールド回路、１３ａ　ダイオード、１３ｂ　抵抗、１３ｃ　コンデンサ、１４　信号線、２０，１２０，２２０　波形成形回路、２１　積分回路、２１ａ　抵抗、２１ｂ　コンデンサ、２２　比較回路、２２ａ　コンパレータ、２２ｂ，２２ｃ　抵抗、２３　微分回路、２３ａ　抵抗、２３ｂ　コンデンサ、２４　ワンショットマルチバイブレータ回路、２４ａ　抵抗、２４ｂ　コンデンサ、３０　モータ制御装置、３１　モータ制御回路、３２　ＭＰＵ、３３　駆動回路、３４　電源回路、３５　通信回路、４０，１４０　直流モータ、４１，１４１　アーマチャ、４２，１４２　ブラシ、４３，１４３　コンミテータ、４４，１４４　ヨークハウジング、４５，１４５　巻線、４６，１４６　磁石、５０，６０，７０回転パルス、５０ａ，５０ｂ，５０ｃ，６０ａ，６０ｂ，６０ｃ，７０ａ，７０ｂ，７０ｃ電圧波形、５１，６１，７１　サージ電圧、３００　直流モータ装置
【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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