(57)【要約】【課題】簡単な構成にも拘らず、二つのモータの同期運転制御を適切に遂行可能とする。【解決手段】二つのモータＭ１，Ｍ２の作動情報としての駆動電流を、検出抵抗１４，１６によってそれぞれ検出するとともに、駆動電圧Ｅ１，Ｅ２への駆動電流の変換後、その一方から他方を差し引いた差分電圧ΔＥを、特定幅を持つ所定の基準電圧域ΔＥｒと比較し、この差分電圧が基準電圧域から外れたとき、この基準電圧域をプラス側に外れたかマイナス側に外れたかの判別により、運転制御対象となる、過負荷状態にない側のモータを選定するとともに、その対象モータへの供給電圧を、基準電圧域から差分電圧の外れた時間分だけ所定の低電圧に切り換える。【選択図】          図１
2005020969.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
連結シャフトによって出力軸間の一体連結された二つのモータを同期運転するための同期運転制御方法であり、
各モータの作動情報としての駆動電流を、そのモータ毎にそれぞれ検出するとともに、駆動電圧への駆動電流の変換後、その一方から他方を差し引いた差分電圧を、特定幅を持つ所定の基準電圧域と比較し、
この差分電圧が基準電圧域内にあるとき、定格電圧の供給のもとで、各モータをそれぞれ定格運転するとともに、
この差分電圧が基準電圧域から外れたとき、二つのモータのいずれか一方がその他方よりも過負荷状態にあるものと判断し、この基準電圧域をプラス側に外れたかマイナス側に外れたかの判別により、運転制御対象となる、過負荷状態にない側のモータを選定するとともに、その対象モータへの供給電圧を、基準電圧域から差分電圧の脱した時間分だけ所定の低電圧に切り換えることによって、各モータ間の駆動電流差を所定の許容範囲内に抑えるものとした２モータの同期運転制御方法。
【請求項２】
連結シャフトによって出力軸間の一体連結された二つのモータを同期運転するための同期運転制御装置であり、
各モータの駆動電流の検出のもとでその作動状況を監視、認識する、モータ毎に回路挿入された検出抵抗と；
検出された駆動電流を駆動電圧に変換した後に、その一方からの他方の差し引きにより各モータ間の差分電圧を算出し出力する演算処理回路と；
演算処理回路からの差分電圧を、所定の幅を持つ基準電圧域と比較し、差分電圧が基準電圧域から外れたとき、その外れた時間に応じた長さの出力信号を、その外れた方向がプラス側かマイナス側かに対応した出力端から出力する比較回路と；
この比較回路からの出力信号、およびパルス発生器からの一定周期、一定振幅の基準パルスを入力させ、双方の出力信号のあるときのみ異なる信号を出力する、モータ毎のＮＡＮＤゲート回路と；
この対応するＮＡＮＤゲート回路からの出力信号に応じて、対応モータへの供給電圧を、定格電圧から所定の低電圧に切り換え可能とするモータ駆動回路と；
を具備し、
演算処理回路から出力された差分電圧が基準電圧域内にあると比較回路において判断されたとき、定格電圧の供給のもとで、各モータをそれぞれ定格運転するとともに、
この差分電圧が基準電圧域から外れたとき、二つのモータのいずれか一方がその他方よりも過負荷状態にあるものと判断し、比較回路からの出力パルスに応じたモータ駆動回路でのスイッチング動作により、過負荷状態にない側のモータへの供給電圧を、基準電圧域から差分電圧の脱した時間分だけ所定の低電圧に切り換える２モータの同期運転制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、シートに装備された姿勢制御装置の単一の可動部材を、二つのモータによって協同して駆動する２モータの同期運転制御方法、およびその同期運転制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車等の車両用のシートに装備される、シートバックを可動部材とするリクライニング装置、およびシート自体を可動部材とするシートリフターやシートスライド装置等の、いわゆる姿勢制御装置として、たとえば、モータによってこれら可動部材を駆動する、いわゆるパワー式のものが広く知られており、これらパワー式の姿勢制御装置を備えたシートは、通常、パワーシートと称されている。
【０００３】
この種のパワーシートは、一人掛けシートである自動車のフロントシートとして装備されることが通常であり、たとえば実開平６−５５４６号公報に開示の、いわゆるパワーリクライニング装置を備えたものが、その一例として挙げられる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ワンボックス車やＲＶ車等におけるシートバリエーションの多彩化や、シートに対する付加価値の多様化等の点から、リヤシート、つまりセカンドシートやサードシート等に対するパワーシート化の要求が高まっている。
【０００５】
しかしながら、このようなリヤシートが二人掛け、三人掛け等の、いわゆる複数人掛けの横長一体形状であることから、モータによる駆動対象となる可動部材、つまりシートバックやシート自体の重量が一人掛けシートに比較して確実に増大化されるとともに、着座者数の増加に伴う掛かる荷重の増大化も起こるため、前出の実開平６−５５４６号公報に開示の構成、つまり片側に配した単体のモータによるシートバックの駆動構造等を複数人掛けのリヤシートに応用しようとした場合においては、モータが単体であることに起因する、いわゆるパワー不足が懸念される。
【０００６】
このようなモータのパワー不足を解消するにあたっては、通常、モータ自体のパワーアップ化、つまりトルク特性の増大化等が考えられる。しかし、そのためには、それ相応の仕様のモータを新規開発する必要があるため、新規開発、およびその生産にあたっての初期投資や生産数確保等の点を考慮すると、このモータの新規開発は実現性に劣るといわざるを得ない。
【０００７】
そして、モータ自体のパワーアップ化をはかるにあたっては、モータ形状の大型化も避けられないことであり、場合によっては、その配置スペースの確保が困難になることも多分に起こり得る。
【０００８】
ここで、単一のモータに限定されず、たとえば、二つのモータによって単一の可動部材を協同で駆動することも多分に考えられる。
【０００９】
ところで、パワーシートのモータとして使用される一般的なＤＣギヤードモータは、同一規格のモータであっても、トルクや回転数等のバラツキは避けられない。そして、このようなバラツキのあるモータを同期運転するにあたっての制御手法の一つとして、たとえば、連結シャフトによる出力軸間の一体連結によって、各モータ間の回転数を強制的に同調させる機械的な同期運転制御が挙げられる。
【００１０】
しかし、二つのモータ間を機械的に同期運転させるこの手法においては、回転数等のズレが生じたとき、いずれかのモータが過負荷状態となるため、モータがそれに起因したダメージを負うことが避けられなくなる。
【００１１】
特に、複数人掛けとなる横長一体形状のシートにおいては、左右いずれか片側のみに着座者からの負荷が作用した場合、受ける負荷に偏りを生じるため、その回転数差により受けるダメージの度合いは、比較的大きくなりやすい。
【００１２】
ここで、二つのモータ間の回転数差を抑制することで、各モータへのダメージの付与は十分に抑制できる。そして、このような二つのモータ間の回転数制御の手法としては、ＰＬＬ制御と称される位相制御が一般的に知られている。
【００１３】
しかし、このようなＰＬＬ制御を行うためには、各モータの回転数を検出する回転センサや、モータ毎にその信号を処理して、モータに対する供給電圧の制御を行うＰＬＬ用ＩＣ等の高価な構成部品が必要となるばかりか、その構成も複雑化しやすいため、このＰＬＬ制御による同期運転制御は、高精度である反面、その汎用性に劣ると言わざるを得ない。
【００１４】
この発明は、簡単な構成にも拘らず、二つのモータの同期運転制御を適切に遂行可能とする２モータの同期運転制御方法、およびその同期運転制御装置の提供を目的としている。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するために、請求項１に示すこの発明の２モータの同期運転制御方法においては、二つのモータの作動情報としての駆動電流を、そのモータ毎にそれぞれ検出するとともに、駆動電圧への駆動電流の変換後、その一方から他方を差し引いた差分電圧を、特定幅を持つ所定の基準電圧域と比較し、この差分電圧が基準電圧域内にあるとき、定格電圧の供給のもとで、各モータをそれぞれ定格運転するものとしている。
【００１６】
そして、この差分電圧が基準電圧域から外れたとき、二つのモータのいずれか一方がその他方よりも過負荷状態にあるものと判断し、この基準電圧域をプラス側に外れたかマイナス側に外れたかの判別により、運転制御対象となる、過負荷状態にない側のモータを選定するとともに、その対象モータへの供給電圧を、基準電圧域から差分電圧の脱した時間分だけ所定の低電圧に切り換えることによって、各モータ間の駆動電流差を所定の許容範囲内に抑えるものとしている。
【００１７】
また、請求項２に示すこの発明の２モータの同期運転制御装置は、各モータの駆動電流の検出のもとでその作動状況を監視、認識する、モータ毎に回路挿入された検出抵抗と、検出された駆動電流を駆動電圧に変換した後に、その一方からの他方の差し引きにより各モータ間の差分電圧を算出し出力する演算処理回路とを備えるとともに、演算処理回路からの差分電圧を、所定の幅を持つ基準電圧域と比較し、差分電圧が基準電圧域から外れたとき、その脱した時間に対する幅のパルスを、その脱した方向がプラス側かマイナス側かに対応した出力端から出力する比較回路と、この比較回路からの出力信号、およびパルス発生器からの一定周期、一定振幅の基準パルスを入力させ、双方の出力信号のあるときのみ異なる信号を出力する、モータ毎のＮＡＮＤゲート回路と、この対応するＮＡＮＤゲート回路からの出力信号に応じて、対応モータへの供給電圧を、定格電圧から所定の低電圧に切り換え可能とするモータ駆動回路とを、さらに具備している。
【００１８】
そして、演算処理回路から出力された差分電圧が基準電圧域内にあると比較回路において判断されたとき、定格電圧の供給のもとで、二つのモータをそれぞれ定格運転するとともに、この差分電圧が基準電圧域から外れたとき、各モータのいずれか一方がその他方よりも過負荷状態にあるものと判断し、比較回路からの出力パルスに応じたモータ駆動回路でのスイッチング動作により、過負荷状態にない側のモータへの供給電圧を、基準電圧域から差分電圧の脱した時間分だけ所定の低電圧に切り換えるものとして、この同期運転制御装置は構成されている。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながらこの発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００２０】
図１、図２に示すように、この発明に係る２モータの同期運転制御装置１０は、単一の可動部材１２を協同して駆動する二つのモータＭ１，Ｍ２間に生じた回転数差を抑制するためのものであり、この同期運転制御装置においては、回路挿入した検出抵抗１４，１６により、各モータの作動情報となる駆動電流をそれぞれ検出するものとしている。
【００２１】
図２は、モータＭ１，Ｍ２を、自動車の複数人掛けシートの、パワーリクライニング装置の駆動源として配した一例を示すものであり、このパワーリクライニング装置の可動部材となるシートバック１２を駆動可能とする左右対称位置に、この各モータはそれぞれ配されている。そして、この二つのモータＭ１，Ｍ２の出力軸間は、連結シャフト１８によって一体連結されている。
【００２２】
なお、モータを駆動源とするパワーリクライニング装置の構造自体は、実開平６−５５４６号公報等に開示された通りであり、その構造自体はこの発明の趣旨でないため、その構造に関する詳細な説明は、ここでは省略する。
【００２３】
ここで、この発明の同期運転制御装置１０の基本的な動作を概略的に説明する。
【００２４】
図１、および図２を見るとわかるように、この同期運転制御装置１０には、制御対象となる二つのモータＭ１，Ｍ２に加えて、乗員、つまり着座者側からの操作手段となる操作スイッチ２０が外部接続されている。そして、図１に示すように、この操作スイッチ２０の操作に対応して切り換えられる制御リレーＲＬ１〜ＲＬ４を、この同期運転制御装置１０は有しており、この操作スイッチの操作に伴った対応するリレー接点ＲＬ１ａ〜ＲＬ４ａの切り換え動作のもとで、モータＭ１，Ｍ２の運転／停止、およびその回転方向の選定が可能となっている。
【００２５】
なお、通常時においては、バッテリーからの供給電圧（＋ＶＢ）が、モータＭ１，Ｍ２それぞれのモータ駆動回路２２，２４を介して、各モータに供給され、各モータは、この定格電圧のもとで、定格運転されることとなる。
【００２６】
ここで、検出抵抗１４，１６の回路挿入された、図１に示す同期運転制御装置１０においては、モータＭ１，Ｍ２の運転時、この各モータの駆動電流が、各検出抵抗によってそれぞれ検出される。
【００２７】
モータＭ１，Ｍ２の駆動電流は、モータの回転数に逆比例し、また負荷トルクに正比例するものであるため、この駆動電流を作動情報とすることによって、各モータの作動状況、つまり回転数や負荷トルクの増減等の認識が十分に可能となる。
【００２８】
図１に示すように、この発明においては、この駆動電流を駆動電圧Ｅ１，Ｅ２にそれぞれ置き換えている。そして、この駆動電圧Ｅ１，Ｅ２を演算処理回路２６にそれぞれ入力させることにより、この演算処理回路において、その一方から他方を差し引く演算を行っている。
【００２９】
この実施の形態では、駆動電圧Ｅ１，Ｅ２間の差分電圧ΔＥを、ΔＥ＝Ｅ１−Ｅ２により算出するものとし、この差分電圧ΔＥは、比較回路２８において、所定幅を持つ基準電圧域ΔＥｒと比較される。
【００３０】
図３（Ａ）を見るとわかるように、この基準電圧域ΔＥｒは、０点を挟む＋ΔＥｒと−ΔＥｒとの間の所定幅として規定され、この幅は、たとえばモータの規格許容範囲内におけるトルクや回転数等のバラツキ等に基づいて設定される。
【００３１】
比較回路２８においては、差分電圧ΔＥが基準電圧域ΔＥｒ内にあるか否かが比較判別され、図３（Ａ）に示すように、差分電圧ΔＥが基準電圧域ΔＥｒ内での変動であれば、この比較回路からの出力は発生せず、バッテリーからの定格電圧によるモータＭ１，Ｍ２の定格駆動は、モータ駆動回路２２，２４の通常動作のもとで継続される。
【００３２】
なお、ここでいうモータ駆動回路２２，２４の通常動作とは、図４でいうところの、Ｔｒ１，Ｔｒ２のＯＮ状態、およびＴｒ３のＯＦＦ状態をいい、詳細は後述するが、比較回路２８からの信号出力がなく、よってＴｒ３への信号出力がなければ、Ｔｒ３のＯＦＦ状態の継続により、モータＭ１，Ｍ２への供給電圧としてはバッテリーからの定格電圧が選択されることになる。
【００３３】
そして、この比較回路２８は、図３（Ｂ），（Ｃ）に示すように差分電圧ΔＥが基準電圧域ΔＥｒを外れたときに、その外れた時間に対応する長さの信号を、その外れた側に対応する出力端から出力ものとして構成されている（図１参照）。
【００３４】
ここで、図１を見るとわかるように、この実施の形態においては、比較回路２８が、たとえば、プラス側比較回路２８−１とマイナス側比較回路２８−２との組み合わせとして具体化され、この構成においては、差分電圧ΔＥがプラスであればプラス側比較回路に、また、差分電圧ΔＥがマイナスであればマイナス側比較回路に、それぞれ振り分け入力されるものとなっている。
【００３５】
たとえば、差分電圧ΔＥが基準電圧域ΔＥｒをプラス側に外れると、図３（Ｂ）に示すような対応する長さの出力信号が出力され、また、差分電圧ΔＥが基準電圧域ΔＥｒをマイナス側に外れると、図３（Ｃ）に示すような対応する長さの出力信号が出力される。
【００３６】
ここで、たとえばモータＭ１の過大な負荷が掛かり、モータＭ１の駆動電圧Ｅ１がモータＭ２の駆動電圧Ｅ２を大きく上回った場合を仮定して、その際の制御動作について説明する。
【００３７】
モータＭ１の過大な負荷が掛かり、その際の差分電圧ΔＥが基準電圧域ΔＥｒの上限＋ΔＥｒをプラス側に超えると、図３（Ｂ）に示すように、その超えている時間に相当した長さの信号が、プラス側比較回路２８−１から出力され、この出力信号が、次にＮＡＮＤゲート回路３０の、モータＭ２に対応した側のＩＣ２に、パルス発生器３２からの一定周期、一定振幅の基準パルスとともに入力される（図１、および図４参照）。
【００３８】
このＮＡＮＤゲート回路３０からは、パルス発生器３２からの基準パルス、およびプラス側比較回路２８−１の双方の信号が出力されたときのみ、その出力信号、つまりはゲート信号が出力され、このゲート信号が出力されると、図４に示すように、モータ駆動回路２４のＴｒ３は、通常時のＯＦＦ状態からＯＮ状態に切り換えられ、その動作に合わせて、そのＴｒ１，Ｔｒ２はいずれもＯＦＦに切り換わる。
【００３９】
つまり、プラス側比較回路２８−１から出力がある間は、パルス発生器３２からの基準パルスに対応したゲート信号によるＴｒ３の作動制御により、モータ駆動回路２４のＴｒ１，Ｔｒ２はそのＯＮ／ＯＦＦを繰り返すため、モータＭ２に供給される供給電圧が、そのＯＮ／ＯＦＦによる平均値に下がり、よってモータＭ２への供給電圧は低電圧化される。
【００４０】
このような低電圧駆動によれば、モータＭ２の回転数は低下する。つまり、受ける荷重の増大等により低下したモータＭ１の回転数に、他方のモータＭ２の回転数を近づける運転制御を行うため、この二つのモータＭ１，Ｍ２間の回転数差は確実に抑制される。
【００４１】
そして、モータＭ２の回転数は低下により、駆動電圧Ｅ１，Ｅ２間の差分電圧ΔＥが基準電圧域ΔＥ内に戻れば、プラス側比較回路２８−１からの出力信号の消滅、つまりはＮＡＮＤゲート回路３０からのゲート信号の消滅により、モータＭ２への供給電圧は、通常の定格電圧に戻される。
【００４２】
なお、ここでは、モータＭ１が過負荷状態となった場合を例示して説明したが、これとは逆に、モータＭ２が過負荷状態となった場合においては、駆動電圧Ｅ１，Ｅ２の関係がＥ１＜Ｅ２となるため、その際の差分電圧ΔＥは、図３（Ｃ）のように、基準電圧域ΔＥｒの下限−ΔＥｒをマイナス側に超え、それに対応する出力信号が、それに対応する時間だけマイナス側比較回路２８−２から出力されることになる（図１参照）。
【００４３】
そして、上述した例と同様に、マイナス側比較回路２８−２から信号が出力されると、ＮＡＮＤゲート３０の、これに対応するＩＣ１からモータＭ１のモータ駆動回路２２にゲート信号が出力されるため、上記と同じ原理による、モータＭ１への供給電圧の定電圧化により、モータＭ１の回転数は低下される。
【００４４】
上記のように、この同期運転制御装置１０において行う、２モータの同期運転制御方法においては、二つのモータＭ１，Ｍ２の回転数情報となる駆動電圧Ｅ１，Ｅ２の差、つまり差分電圧ΔＥを所定範囲内に抑える同期運転制御を各モータに対して行うものとしている。
【００４５】
この制御方法によれば、二つのモータＭ１，Ｍ２間に回転数差が生じても、その回転数差は直ちに許容範囲内に抑えられるため、過負荷に起因するモータのダメージは確実に抑制できる。従って、ダメージを伴わない二つのモータＭ１，Ｍ２の同期運転が確実に可能となる。
【００４６】
そして、駆動電圧Ｅ１，Ｅ２の差に応じて、モータＭ１，Ｍ２への供給電圧を適宜高低制御すれば足りるため、高価な構成部品を要することなく、その同期運転制御が十分に可能となる。従って、その汎用性の向上が確実にはかられる。
【００４７】
さらに、この発明の２モータの同期運転制御装置１０によれば、上述したように、上記の同期運転制御方法が適切に遂行可能となるとともに、その構成の簡素化が十分に可能となる。そして、このような同期運転制御装置１０を確保することにより、パワーシートへの２つのモータＭ１，Ｍ２の適用化が適切、かつ十分に可能となる。
【００４８】
従って、この発明によれば、簡単な構成であるにも拘らず、２つのモータＭ１，Ｍ２の同期運転制御が適切に遂行可能となる。
【００４９】
ここで、この発明の実施の形態においては、姿勢制御装置としてパワーリクライニング装置を例示し、その可動部材としてシートバックを例示しているが、これに限定されず、たとえば、シートリフター、あるいはシートスライド装置の駆動源としてのモータに、この発明を応用してもよい。
【００５０】
また、この発明においては、シートとして、自動車、たとえばワンボックス車やＲＶ車等のリヤシート、つまりセカンドシートやサードシート等に採用される複数人掛けシートを例示しているが、これに限定されず、たとえば自動車以外の車両用シートや、家庭用、あるいは業務用等の多種のパワーシートにおけるモータ制御に、この発明は十分に応用可能である。
【００５１】
上述した実施の形態は、この発明を説明するためのものであり、この発明を何等限定するものでなく、この発明の技術範囲内で変形、改造等の施されたものも全てこの発明に包含されることはいうまでもない。
【００５２】
【発明の効果】
上記のように、この発明によれば、二つのモータの回転数情報となる駆動電圧の差を所定範囲内に抑える同期運転制御を、対応するモータへの供給電圧の低電圧化のもとで行うため、二つのモータ間に回転数差が生じても、その回転数差は直ちに許容範囲内に抑えられる。従って、過負荷に起因するモータのダメージが確実に抑制できる。
【００５３】
そして、駆動電圧の差に応じて、モータへの供給電圧を適宜高低制御すれば足りるため、高価な構成部品を要することなく、その同期運転制御が十分に可能となる。従って、その汎用性の向上が確実にはかられる。
【００５４】
従って、この発明によれば、簡単な構成であるにも拘らず、２つのモータの同期運転制御が適切に遂行可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係る２モータの同期運転制御装置のブロック図である。
【図２】２モータの配置例を含む、その全体的な概略のブロック図である。
【図３】差分電圧の波形例を示す各図である。
【図４】モータ駆動回路の回路構成を中心とした、同期運転制御装置の部分ブロック図である。
【符号の説明】
１０  ２モータの同期運転制御装置
１２  可動部材（シートバック）
１４，１６  検出抵抗
２２，２４  モータ駆動回路
２６  演算処理回路
２８  比較回路
３０  ＮＡＮＤゲート回路
Ｍ１，Ｍ２  モータ
【図１】
2005020969.tif 000003
【図２】
2005020969.tif 000004
【図３】
2005020969.tif 000005
【図４】
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