直流电机控制装置的制作方法

专利名称：直流电机控制装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及对用于使对象物工作的直流电机的驱动进行控制的直流电机控制装置。
背景技术：
作为对直流电机的驱动进行控制的直流电机控制装置，例如有在专利文献I以及专利文献2中公开的控制装置。在专利文献I中，使由四个FET构成的电机驱动电路工作，对直流电机的正转或反转进行控制，并辅助车辆的方向盘的操纵力。此外，当检测到点火钥匙的开启时，根据由电机电流检测器检测到的在直流电机中流过的电流值、和仅在预定时间内对直流电机施加电压时预测的电流值，判定电机电流检测器的故障。专利文献2的控制装置使由两个继电器和FET等构成的电机驱动电路工作，对直流电机的正转或反 转进行控制，使车辆的开闭体工作。此外，在驱动电流不流过直流电机、直流电机的驱动控制停止时，在直流电机与继电器之间流过测试用的微小电流，使继电器接通/断开(0N/0FF)，根据继电器和FET之间有无电压的检测结果，判定直流电机、FET和继电器的故障。但是，在像车辆的后门(rear hatch)或滑动门等那样的开闭体中，为了安全，在关闭动作中，当检测到人或物体夹住的情况下，需要立即切换到打开动作。此外，在打开动作中，当开闭体因故障而向闭方向自由落下的情况下，需要克服重力而关闭开闭体。为此，在直流电机的驱动中，需要可靠地使电机的旋转方向反转。专利文献1:日本特开平8-91239号公报专利文献2:日本特开2005-318791号公报

发明内容
本发明的课题是提供一种能够防止在无法使直流电机反转的异常状态下进行驱动的直流电机控制装置。本发明的直流电机控制装置具有:电机驱动电路，其由多个开关元件构成；控制部，其使电机驱动电路工作，控制直流电机的正转或反转；以及异常判定部，其判定控制部进行的直流电机的控制中有无异常，控制部在希望对直流电机进行正转控制时，事先在预定时间内利用电机驱动电路对直流电机进行反转控制，仅在此时异常判定部判定为没有异常的情况下，执行正转控制。此外，控制部在希望对直流电机进行反转控制时，事先在预定时间内利用电机驱动电路对直流电机进行正转控制，仅在此时异常判定部判定为没有异常的情况下，执行反转控制。根据上述记载，在希望对直流电机进行正转或反转的控制之前，仅在预定时间内将直流电机向与目的方向反向的旋转方向进行反转控制，判定异常的有无，仅在没有异常的情况下，向目的旋转方向驱动直流电机。即，在直流电机的反转控制中有异常的情况下，不向目的旋转方向驱动直流电机。从而，能够防止在无法使直流电机反转的异常状态下驱动直流电机。在本发明中，在上述直流电机控制装置中，具有旋转角度检测部，该旋转角度检测部检测直流电机的旋转角度，控制部根据旋转角度检测部的检测值，在预定旋转角度内对直流电机进行正转控制或反转控制，在直流电机位于正转端或反转端的角度时，执行事先在预定时间内对直流电机进行的控制(反转控制)和通过异常判定部进行的异常判定。在本发明中，在上述直流电机控制装置中，具有位置检测部，该位置检测部检测通过直流电机的动力上下移动的对象物的位置，控制部根据位置检测部的检测值，对直流电机进行正转控制或反转控制，使对象物在预定范围内上升或下降，在对象物位于上端时执行所述事先在预定时间内对直流电机进行的控制(反转控制)和通过异常判定部进行的所述异常判定。在本发明中，在上述直流电机控制装置中，具有位置检测部，该位置检测部检测通过直流电机的动力上下移动的对象物的位置，控制部根据位置检测部的检测值，对直流电机进行正转控制或反转控制，使对象物在预定范围内上升或下降，在对象物位于下端时执行所述事先在预定时间内对直流电机进行的控制(反转控制)和通过异常判定部进行的异常判定。在本发明中，在上述直流电机控制装置中，具有电流检测部，该电流检测部对在直流电机中流过的电流进行检测，异常判定部根据通过电流检测部检测的电流值，判定异常的有无。在本发明中，在上述直流电机控制装置中，在所述事先在预定时间内对直流电机进行的控制(反转控制)中，在通过电流检测部检测出的电流值大于阈值的时刻，异常判定部判定为没有异常，控制部停止直流电机的控制(反转控制)。在本发明中，在上述直流电机控制装置中，在所述事先在预定时间内对直流电机进行的控制(反转控制)中，在 通过电流检测部检测出的电流值大于阈值时，在经过所述预定时间之后，异常判定部判定为没有异常，控制部停止直流电机的控制(反转控制)。根据本发明，能够提供防止在无法使直流电机反转的异常状态下进行驱动的直流电机控制装置。


图1是表示本发明的直流电机控制装置的一例的结构图。图2是表示车辆的后门的图。图3是表不第一实施方式的后门打开动作时的流程图。图4是表不第一实施方式的后门打开动作时的时序图，(a)表不电机正转动作(正常时)，(b)表示电机正转动作(异常时，例如，FET3的截止故障(OFF故障))。图5是表示第一实施方式的后门关闭动作时的流程图。图6是表不第一实施方式的后门关闭动作时的时序图，(a)表不电机反转动作(正常时)，(b)表不电机反转动作(异常时,例如，FET3的截止故障)。图7是表示第二实施方式的后门打开动作时的流程图。图8是表示第二实施方式的后门打开动作时的时序图，(a)表示电机正转动作(正常时)，(b)表示电机正转动作(异常时，例如，FET3的截止故障)。图9是表示第二实施方式的后门关闭动作时的流程图。图10是表示第二实施方式的后门关闭动作时的时序图，Ca)表示电机反转动作(正常时)，(b)表示电机反转动作(异常时，例如，FET4的截止故障)。图11是表示第三实施方式的后门开闭动作时的流程图。图12是表示第三实施方式的后门开闭动作时的时序图。图13是表示直流电机控制装置的其他例的结构图。标号说明I 5FET7、7’电机驱动电路8控制部8a异常判定部8b位置检测部8c旋转检测部10直流电机控制装置15电流检测电路 16 正转继电器(normal relay)17 反转继电器(reverse relay)21直流电机51 后门
具体实施例方式以下，参照

本发明的实施方式。在各图中，对于相同部分或对应的部分标注了相同标号。图1是表示本发明的一个实施方式的直流电机控制装置10的结构的图。直流电机控制装置10是在汽车的电动式后门开闭系统100中使用的E⑶(Electronic ControlDevice:电子控制装置)。驱动装置20通过直流电机21的动力，例如使如图2所示的汽车50的后门51上下动。详细地说，通过直流电机21正转,该动力经由减速机构(未图示)被传递到臂22,臂22向一个方向转动。伴随于此,杆23被推出，后门51向上方打开。图2 (a)表不后门51全开状态、即后门51位于上端的状态。此外，通过直流电机21反转，该动力经由减速机构传递到臂22，臂22向另一方向转动。伴随于此，臂23被拉进，后门51向下方关闭。图2 (b)表示后门51的全关闭状态、即后门51位于下端的状态。通过减震器(damper)24来抑制后门51的急剧开闭。后门51是本发明的“对象物”的一例。如图1所示，在驱动装置20中设有编码器22。编码器22设置为双相，其输出与直流电机21的正转和反转的各旋转状态对应的脉冲信号。控制部8由微计算机构成。在控制部8中设有异常判定部8a、位置检测部8b、旋转检测部8c以及通信部8d。控制部8经由电压变换电路11与电池30的正极连接。此外，控制部8还与电池30的负极连接。电压变换电路11将电池30的电压变换为控制部8用的电压。电池30的正极与反向链接保护用的继电器9的接点的一端连接。继电器9的接点的另一端与平滑用电容器13和电机驱动电路7连接。继电器9的线圈的一端通过与继电器9的接点不同的线路与电池30连接。继电器9的线圈的另一端与继电器驱动电路12连接。控制部8利用继电器驱动电路12对继电器9的线圈进行通电，使继电器9的接点接通(0N)，由此从电池30向电机驱动电路7提供电流。此外，控制部8停止利用继电器驱动电路12对继电器9的线圈进行通电，使继电器9的接点断开(0FF)，由此切断从电池30到电机驱动电路7的电流。电机驱动电路7由H桥接(bridge)电路和驱动电路6构成，其中H桥接电路由4个FET (Field Effect Transistor:场效应晶体管)I FET4构成。驱动电路6切换各FETl FET4的导通/截止(ON/OFF)。FETl FET4是本发明的“开关元件”的一例。驱动电路6使FET1、FET4导通，使FET2、FET3截止，由此在直流电机21中在正方向流过电流，直流电机21正转。此外，驱动电路6使FET1、FET4截止，使FET2、FET3导通，由此在直流电机21中在反方向流过电流，直流电机21反转。控制部8使电机驱动电路7工作，对直流电机21的正转或反转进行控制。在从电机驱动电路7到直流电机21的通电线路上设有电阻14。电流检测电路15与电阻14并联连接。电流检测电路15通过电阻14两端中的电压下降，检测在直流电机21中流过的电流的大小。电流检测电路15是本发明的“电流检测部”的一例。在直流电机21的控 制中，控制部8的异常判定部8a根据由电流检测电路15检测出的电流值，判定有无异常。控制部8的旋转检测部Sc根据编码器22输出的脉冲信号，检测直流电机21的正反两方向的旋转角度或转速。控制部8根据旋转检测部Sc的检测值，对直流电机21的预定旋转角度的正转或反转进行控制。旋转检测部8c是本发明的“旋转角度检测部”的一例。控制部8的位置检测部8b根据由旋转检测部8c检测出的直流电机21的旋转角度，检测后门51的开闭位置。控制部8根据位置检测部Sb的检测值，对直流电机21的正转或反转进行控制，使后门51在预定范围内上升或下降。此外，控制部8根据旋转检测部8c和位置检测部8b的各检测值，使电机驱动电路7工作，对直流电机21的转速进行控制，调整后门51的开闭速度。控制部8的通信部8d从车辆所具有的开关单元或E⑶等其他装置40接收表示后门51的开闭请求的信号。接着，关于第一 第四实施方式，说明上述直流电机控制装置10的动作。图3是第一实施方式的后门51的打开动作时的流程图。图4是后门51的打开动作时的时序图。当从其他装置40接收了后门51的打开动作请求时(图4 (a) (b)的带圆圈的数字1:开(0N))，控制部8在后门51的打开动作方向上控制(正转控制)直流电机21之前，通过电机驱动电路7开始进行直流电机21的反转控制(图3的步骤S1、图4 (a) (b)的带圆圈的数字3:开)。
在此，在正常的情况下，如图4 (a)所示，电机驱动电路7的FET1、FET4截止(OFF)(带圆圈的数字4、7)、FET2、FET3导通(ON)(带圆圈的数字5、6)，直流电机21反转(带圆圈的数字8)。此外，通过电流检测电路15检测出的直流电机21的电流值变高(带圆圈的数字9)。然后，在经过预定时间之前(图3的步骤S3:否)，当直流电机21的电流值大于预先设定的阈值时(图3的步骤S2:是，图4 (a)的带圆圈的数字9)，异常判定部8a判定为没有异常，控制部8停止直流电机21的反转控制(图3的步骤S4、图4 Ca)的带圆圈的数字3:关(OFF))。由此，电机驱动电路7的FETI FET4截止(带圆圈的数字4 7)，直流电机21停止(图4 (a)的带圆圈的数字8)。此后，控制部8利用电机驱动电路7执行直流电机21的正转控制，使后门51进行打开动作(图3的步骤S5)。由此，如图4 Ca)所示，电机驱动电路7的FET1、FET4导通(带圆圈的数字4、7)，FET2、FET3截止(带圆圈的数字5、6)，直流电机21正转(带圆圈的数字
8)，后门51逐渐上升。另一方面，例如，在发生了电机驱动电路7的FET3保持截止状态的故障(以下称为“截止故障(OFF故障)”)的异常时，如图4 (b)所示，控制部8在开始了直流电机21的反转控制时(带圆圈的数字3)，FET1、FET4截止(带圆圈的数字4、7)，FET2导通(带圆圈的数字5)，但FET3没有导通(带圆圈的数字6)。因此，直流电机21维持停止的状态(带圆圈的数字8 )，由电流检测电路15检测出的直流电机21的电流值不变高(带圆圈的数字9 )。然后，直流电机21的电流值不会变得大于阈值(图3的步骤S2:否)，当经过了预定时间时(图3的步骤S3:是)，异常判定部8a判定为有异常，控制部8停止直流电机21的反转控制(图3的步骤S6、图4 (b)的带圆圈的数字3:关)。由此，电机驱动电路7的FETl FET4截止(图4 (b)的带圆圈的数字4 7)。此后，控制部8不执行由电机驱动电路7进行的直流电机21的正转控制，不 使后门51进行打开动作(图3中转移到“结束”)。图5是第一实施方式的后门51的关闭动作时的流程图。图6是后门51的关闭动作时的时序图。当从其他装置40接收了后门51的关闭动作请求时(图6 (a) (b)的带圆圈的数字1:开)，控制部8在后门51的关闭动作方向上控制(反转控制)直流电机21之前，通过电机驱动电路7开始进行直流电机21的正转控制(图5的步骤S11、图6 (a) (b)的带圆圈的数字2:开)。在此，在正常时，如图6 (a)所示，电机驱动电路7的FET1、FET4导通(带圆圈的数字4、7)，FET2、FET3截止(带圆圈的数字5、6)，直流电机21正转(带圆圈的数字8)。此外，直流电机21的电流值变高(带圆圈的数字9 )。然后，在经过预定时间之前(图5的步骤S13:否)，当直流电机21的电流值大于阈值时(图5的步骤S12:是、图6 (a)的带圆圈的数字9)，异常判定部8a判定为没有异常，控制部8停止直流电机21的正转控制(图5的步骤S14、图6 (a)的带圆圈的数字2:关)。由此，如图6 (a)所示，电机驱动电路7的FETl FET4截止(带圆圈的数字4 7)，直流电机21停止(带圆圈的数字8)。此后，控制部8通过电机驱动电路7执行直流电机21的反转控制，使后门51进行关闭动作(图5的步骤S15)。由此，如图6 (a)所示，电机驱动电路7的FET1、FET4截止(带圆圈的数字4、7)，FET2、FET3导通(带圆圈的数字5、6)，直流电机21反转(带圆圈的数字8)，后门51逐渐下降。另一方面，例如在电机驱动电路7的FET4出现截止故障的异常时，如图6 (b)所示，在控制部8开始直流电机21的正转控制时(带圆圈的数字2)，FET2、FET3截止(带圆圈的数字5、6)，FET1导通(带圆圈的数字4)，但FET4不导通(带圆圈的数字7)。因此，直流电机21维持停止的状态(带圆圈的数字8)，通过电流检测电路15检测出的直流电机21的电流值不变高(带圆圈的数字9)。因此，直流电机21的电流值不超过阈值(图5的步骤S12:否)，当经过了预定时间时(图5的步骤S13:是)，异常判断部8a判定为有异常，控制部8停止直流电机21的正转控制(图5的步骤S16、图6 (b)的带圆圈的数字2:关)。由此，电机驱动电路7的FETl FET4截止(图6b的带圆圈的数字4 7)。此后，控制部8不执行由电机驱动电路7进行的直流电机21的反转控制，不使后门51进行关闭动作(图5中转移到“结束”)。根据上述第一实施方式，在控制部8响应于后门51的开闭动作请求，希望对直流电机21的正转或反转的驱动进行控制时，事先仅在预定时间内通过电机驱动电路7，向与目的方向反向的旋转方向对直流电机21进行反转控制,通过异常判定部8a判定有无异常。然后，在该反转控制中没有异常的情况下，向目的旋转方向驱动直流电机21，在有异常的情况下，不向目的旋转方向驱动直流电机21。因此，能够防止在无法使直流电机21反转的异常状态下驱动直流电机21。此外，在上述第一实施方式中，在上述事先在预定时间对直流电机21进行的反转控制中，在直流电机21的电流值大于阈值的时刻,异常判定部8a判定为没有异常,控制部8停止直流电机21的反转控制(参照图4 (a)以及图6 (a))。因此，能够缩短从接收后门51的开闭动作请求起、到确认在直流电机21的反转控制中没有异常的情况而向与该请求对应的旋转方向驱动直流电机21为止的时间。图7是第二实施方式的后门51的打开动作时的流程图。图8是后门51的打开动作时的时序图。`当从其他装置40接收了后门51的打开动作请求时(图8 (a) (b)的带圆圈的数字1:开)，控制部8事先通过电机驱动电路7开始进行直流电机21的反转控制(图7的步骤S1、图8 (a) (b)的带圆圈的数字3:开)。在此，在正常的情况下，如图8 (a)所示，电机驱动电路7的FET1、FET4截止(带圆圈的数字4、7)、FET2、FET3导通(带圆圈的数字5、6)，直流电机21反转(带圆圈的数字8)。此外，直流电机21的电流值变高(带圆圈的数字9 )。然后，异常判定部8a比较由电流检测电路15检测出的直流电机21的电流值与阈值(图7的步骤S2)。在此，如果直流电机21的电流值为阈值以下(步骤S2:否)，则控制部确认是否从开始进行直流电机21的反转控制起经过了预定时间(步骤S3)。此时，如果还没经过预定时间(步骤S3:否)，则异常判定部8a再次比较通过电流检测电路15检测出的直流电机21的电流值与阈值(步骤S2)。此后，当直流电机21的电流值大于阈值时(步骤S2:是、图8 (a)的带圆圈的数字
9)，异常判定部8a在内置存储器中存储检测到正常电流(大于阈值的电极21的电流值)的情况(图7的步骤S2a)。具体地说，使在控制部8的内置存储器中设置的电流检测标志为开启(ON)。然后，如果还没有经过预定时间(步骤S3:否)，则异常判定部8a再次比较直流电机21的电流值和阈值(步骤S2)。稍后，当经过了预定时间时(步骤S3:是)，异常判定部8a参照内置存储器，确认是否检测到正常电流(步骤S3a)。在此，如果有检测到正常电流的记录(步骤S3a:是)，则异常判定部8判定为没有异常，控制部8停止直流电机21的反转控制(步骤S4、图8 (a)的带圆圈的数字3:关)。由此，如图8 (a)所示，电机驱动电路7的FETl FET4截止(带圆圈的数字4 7)，直流电机21停止(带圆圈的数字8)。此后，控制部8利用电机驱动电路7执行直流电机21的正转控制，使后门51进行打开动作(图7的步骤S5)。由此，如图8 (a)所示，电机驱动电路7的FET1、FET4导通(带圆圈的数字4、7)，FET2、FET3截止(带圆圈的数字5、6)，直流电机21正转(带圆圈的数字8)，后门51逐渐上升。另一方面，例如，电机驱动电路7的FET3在发生截止故障的异常时，如图8 (b)所示，即使控制部8开始了直流电机21的反转控制(带圆圈的数字3)，FET3也不导通(带圆圈的数字6)。因此，直流电机21维持停止的状态(带圆圈的数字8)，直流电机21的电流值不变高(带圆圈的数字9)。因此，直流电机21的电流值不超过阈值(图7的步骤S2:否)，经过了预定时间时(步骤S3:是)，控制部8的内部存储器中不存储正常电流的检测(步骤S3a:否)。因此，异常判定部8a判定为有异常，控制部8停止直流电机21的反转控制(步骤S6、图8 (b)的带圆圈的数字3:关)。由此，电机驱动电路7的FETl FET4截止(图8 (b)的带圆圈的数字4 7)。此后，控制部8不执行电机驱动电路7的直流电机21的正转控制，不使后门51进行打开动作(图7中转移到“结束”)。图9是第二实施方式的后门51的关闭动作时的流程图。图10是后门51的关闭动作时的时序图。
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当从其他装置40接收了后门51的关闭动作请求时(图10 (a) (b)的带圆圈的数字1:开)，控制部8事先通过电机驱动电路7开始直流电机21的正转控制(图9的步骤SI 1、图10 (a) (b)的带圆圈的数字2:开)。在此，在正常时，如图10 Ca)所示，电机驱动电路7的FET1、FET4导通(带圆圈的数字4、7)，FET2、FET3截止(带圆圈的数字5、6)，直流电机21正转(带圆圈的数字8)。此外，直流电机21的电流值变高(带圆圈的数字9 )。然后，在经过预定时间之前(图9的步骤S13:否)，异常判定部8a比较直流电机21的电流值与阈值(步骤S12)。途中，当直流电机21的电流值大于阈值时(步骤S12:是)，异常判定部8a在内置存储器中存储正常电流的检测(步骤S12a)。稍后，当经过了预定时间时(步骤S13:是)，异常判定部8a确认是否有检测到正常电流的记录(步骤S13a)。此时，如果有检测到正常电流的记录(步骤S13a:是)，则异常判定部8判定为没有异常，控制部8停止直流电机21的反转控制(步骤S14、图10 (a)的带圆圈的数字2:关)。由此，如图10 (a)所示，电机驱动电路7的FETl FET4截止(带圆圈的数字4 7)，直流电机21停止(带圆圈的数字8)。此后，控制部8利用电机驱动电路7执行直流电机21的反转控制，使后门51进行关闭动作(图9的步骤S15)。由此，如图10 Ca)所示，电机驱动电路7的FET1、FET4截止(带圆圈的数字4、7)，FET2、FET3导通(带圆圈的数字5、6)，直流电机21反转(带圆圈的数字8)，后门51逐渐下降。另一方面，例如在电机驱动电路7的FET4发生截止故障的异常时，如图10 (b)所示，即使控制部8开始了直流电机21的正转控制(带圆圈的数字2)，FET4也不变为导通(带圆圈的数字7)。因此，直流电机21维持停止的状态(带圆圈的数字8)，直流电机21的电流值不变高。因此，直流电机21的电流值不大于阈值(图9的步骤S12:否)，且经过了预定时间(步骤S13:是)，控制部8的内部存储器中不存储检测到正常电流(步骤S13a:否)。因此，异常判定部8a判定为有异常，控制部8停止直流电机21的正转控制(步骤S16、图8 (b)的带圆圈的数字3:关)。由此，电机驱动电路7的FETl FET4截止(图10 (b)的带圆圈的数字2:关)。此后，控制部8不执行电机驱动电路7的直流电机21的反转控制，不使后门51进行关闭动作(图9中转移到“结束”)。根据上述第二实施方式，在事先在预定时间内进行的直流电机21的反转控制中，当直流电机21的电流值大于阈值时，在经过该预定时间之后，异常判定部8a判定为没有异常，控制部8停止直流电机21的反转控制。因此，通过较短地设定上述预定时间，能够缩短从接收到后门51的开闭动作请求起、到确认直流电机21的反转控制中没有异常而向与该请求对应的旋转方向驱动直流电机21为止的时间。图11是第三实施方式的后门51开闭动作时的流程图。控制部8当接收到后门51的开闭动作请求时，判定后门51当前是否处于完全关闭状态(步骤S17)。此时，当控制部8例如根据旋转检测部8c的检测值(直流电机21的旋转角)，检测到直流电机21位于反转端的角度时，判断为后门51处于完全关闭状态(步骤S17:是)。或者，当控制部8根据位置检测部Sb的检测值(后门51的开闭位置)，检测到后门51位于下端时，判断为后门51处于完全封闭状态(步骤S17:是)。控制部8在后门51当前处于完全关闭的状态的情况下，开始进行直流电机21的反转控制(步骤SI)。然后，在经过预定时间之前(步骤S3:否)，当直流电机21的电流值大于阈值时(步骤S2:是)，异常判定部8a判定为没有异常，控制部8停止直流电机21的反转控制(步骤S4)。此后，控制部8执行直流电机21的正转控制，使后门51进行打开动作(步骤 S5)。此外，当从开始直流电机21的反转控制起、直流电机21的电流值不大于阈值(步骤S2:否)且经过了预定时间时(步骤S3:是)，异常判定部8a判定为有异常，控制部8停止直流电机21的反转控制(步骤S6)。此时，控制部8不执行直流电机21的正转控制，不使后门51执行打开动作。另一方面，在步骤S17中，控制部8在例如检测到直流电机21不位于反转端的角度时，判断为后门51不处于完全关闭状态(步骤S17:否)。或者，在检测到后门51不位于下端时，判断为后门51不处于完全关闭状态(步骤S17:否)。然后，控制部8判定后门51当前是否处于完全打开状态(步骤S18)。此时，控制部8例如根据旋转检测部Sc的检测值，检测到直流电机21不位于正转端的角度时，判断为后门51处于完全打开状态 (步骤S18:是)。或者，在根据位置检测部Sb的检测值，检测到后门51位于上端时,判断为后门51处于完全打开状态(步骤S18:是)。
控制部8在后门51当前处于完全打开状态的情况下，开始进行直流电机21的正转控制(步骤S11)。然后，在经过预定时间之前(步骤S13:否)，当直流电机21的电流值大于阈值时(步骤S12:是)，异常判定部8a判定为没有异常，控制部8停止直流电机21的正转控制(步骤S14)。此后，控制部8执行直流电机21的反转控制，使后门51进行关闭动作(步骤S15)。此外，在从开始直流电机21的正转控制起、直流电机21的电流值不大于阈值(步骤S12:否)且经过了预定时间时(步骤S13:是)，异常判定部8a判定为有异常，控制部8停止直流电机21的正转控制(步骤S16)。此时，控制部8部执行直流电机21的反转控制，不使后门51进行关闭动作。另外，在接收了后门51的开闭动作请求时，在后门51不是当前完全关闭状态也不是完全打开的状态的情况下(步骤S17:否、步骤S18:否)，执行通常的后门开闭处理(步骤S19)。即，在事先在预定时间不执行直流电机21的反转控制和异常判定，根据开闭动作请求，驱动直流电机21，使后门51进行开闭动作。图12是第四实施方式的后门51开闭动作时的流程图。当接收了后门51的开闭动作请求时，控制部8判定后门51当前是否处于完全关闭状态(步骤S17)。此时，如果后门51处于完全关闭状态9步骤S17:是)，则控制部8开始进行直流电机21的反转控制(步骤SI)。然后，在经过预定时间之前(步骤S3:否)，异常判定部8a比较直流电机21的电流值与阈值(步骤S2)。途中，当直流电机21的电流值变得大于阈值时(步骤S2:是)，异常判定部8a在内置存储器中存储正常电流的检测(步骤S2a)。然后，当经过了预定时间时(步骤S3:是)，异常判定部8a确认是否有检测到正常电流的记录(步骤S3a)。此时，如果有检测到正常电流的记录(步骤S3a:是)，则异常判定部8a判定为没有异常，控 制部8停止直流电机21的反转控制(步骤S4)。此后，控制部8执行直流电机21的正转控制，使后门51进行打开动作(步骤S5)。此外，当从开始直流电机21的反转控制起、直流电机21的电流值不大于阈值(步骤S2:否)且经过了预定时间时(步骤S3:是)，在控制部8的内置存储器中没有存储正常电流的检测(步骤S3a:否)。因此，异常判定部8a判定为有异常，控制部8停止直流电机21的反转控制(步骤S6)。此时，控制部8不执行直流电机21的正转控制，不使后门51进行打开动作。另一方面，在步骤S17中，控制部8判断为后门51不处于完全打开状态时(步骤S17:否)，接着判定后门51当前是否处于完全打开状态(步骤S18)。此时，如果后门51处于完全打开状态(步骤S18:是)，则控制部8开始进行直流电机21的正转控制(步骤S11)。然后，在经过预定时间之前(步骤S13:否)，异常判定部8a比较直流电机21的电流值与阈值(步骤S12)。途中，当直流电机21的电流值大于阈值时(步骤S12:是)，异常判定部8a在内置存储器中存储正常电流的检测(步骤S12a)。稍后，当经过了预定时间时(步骤S13:是)，异常判定部8a确认是否有检测到正常电流的记录(步骤S13a)。此时，如果有检测到正常电流的记录(步骤S13a:是)，则异常判定部8a判定为没有异常，控制部8停止直流电机21的正转控制(步骤S14)。此后，控制部8执行直流电机21的反转控制，使后门51进行打开动作(步骤S15)。此外，从开始直流电机21的正转控制起、直流电机21的电流值不大于阈值(步骤S12:否)且经过了预定时间时(步骤S13:是)，在控制部8的内置存储器中不存储正常电流的检测(步骤S13:是)。因此，异常判定部8a判定为有异常，控制部8停止直流电机21的正转控制(步骤S16)。此时，控制部8不执行直流电机21的反转控制，不使后门51进行关闭动作。另外，在接收了后门51的开闭动作请求时，在后门51当前不是完全关闭状态也不是完全打开状态的情况下(步骤S17:否、步骤S18:否)，执行通常后门开闭处理(步骤S19)。根据上述第三以及第四实施方式(图11、图12)，在后门51处于完全关闭状态和完全打开状态时，即，直流电机21位于正转端和反转端的位置的情况下、或后门51位于上端和下端的位置的情况下，事先仅在预定时间内向与目的方向反向的旋转方向驱动直流电机21，判定是否有异常。然后，在没有异常的情况下，向目的旋转方向驱动直流电机21，在有异常的情况下，不向目的旋转方向驱动直流电机21。因此，能够防止在直流电机21无法反转的异常状态下驱动直流电机21。而且，在使直流电机21反转，使后门51进行关闭动作时，即便例如检测到人或物体被夹住的情况下，也能够可靠地使直流电机21反转(正转)，可以立即将后门51切换到打开动作。此外，在使直流电机21正转，使后门51进行打开动作时，即便例如后门51因故障而自由下落的情况下，也能够可靠地使直流电机21反转(正转)，可以使后门51克服重力缓缓地逐渐关闭。本发明除上述以外，还可以采用各种实施方式。例如，在上述实施方式中，示出了使用由4个FETI FET4的H桥接电路和驱动电路6构成的电机驱动电路7对直流电机21的驱动进行控制的例 子(图1)，但本发明不限于此。除此以外，例如如图13所示，还可以使用由两个继电器16及17、两个继电器驱动电路18及19和一个FET5构成的电机驱动电路V对直流电机21的驱动进行控制。在图13的实施方式中，控制部8通过继电器驱动电路12使继电器9接通(0N)，使FET5导通,通过继电器驱动电路18使正转继电器(normal relay)16断开(OFF),通过继电器驱动电路19使反转继电器(reverse relay) 17接通(ON),由此在直流电机21中在正方向流过电流，直流电机21正转。此外，控制部8使继电器9和FET5导通，通过继电器驱动电路18使正转继电器16导通，通过继电器驱动电路19使反转继电器17截止，由此在直流电机21中在反方向流过电流，直流电机21反转。电流检测电路15通过设置在继电器9、16之间的电阻14’两端的电压下降，检测在直流电机21中流过的电流。此外，在上述实施方式中，示出了使用FETl FET5和继电器16、17作为构成电机驱动电路7、7’的多个开关元件的例子，但本发明并不限于此。除此以外，也可以使用例如MOSFETCMetal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor,金氧半场效晶体管)、功率晶体管或晶闸管(thyristor)等其他开关元件。此外，在上述实施方式中示出了在从其他装置40接收了后门51的开闭动作请求信号时，事先在预定时间执行直流电机21的反转控制和异常判定的例子，但本发明并不限于此。除此以外，还可以在例如直流电机21旋转到正转端或反转端的位置时，或者后门51移动到上端或下端的位置时等，事先在预定时间内执行直流电机21的反转控制和异常判定。此外，在直流电机21位于正转端或反转端的位置时,或者后门51位于上端或下端的位置时，可以按照预定的周期，事先在预定时间执行直流电机21的反转控制和异常判定。
此外，在上述实施方式中示出了事先在预定时间进行的直流电机21的反转控制中，比较在直流电机21中流过的电流值与阈值而判定了异常的例子，但本发明不限于此。除此以外，例如，也可以例如根据通过旋转检测部8c检测出的直流电机21的旋转角度或转数，检测直流电机21的反转状态，根据该检测结果来判定异常。此外，在上述实施方式中示出了通过控制部8事先在预定时间进行反转控制，直流电机21反转的例子，但本发明不限于此。除此以外，也可以例如通过控制部8事先在预定时间进行反转控制，对直流电机21施加电压，但直流电机21本身并不旋转。而且，在上述实施方式 中列举了对在电动式后门开闭系统100中使用的直流电机21进行控制的直流电机控制装置(ECU) 10中应用了本发明的例子，但对于控制除此以外的用途中使用的直流电机的驱动的控制装置，也可以应用本发明。
权利要求
1.一种直流电机控制装置，该直流电机控制装置具有: 电机驱动电路，其由多个开关元件构成； 控制部，其使所述电机驱动电路工作，控制直流电机的正转或反转；以及 异常判定部，其判定所述控制部进行的所述直流电机的控制中有无异常， 所述直流电机控制装置的特征在于， 所述控制部在希望对所述直流电机进行正转控制时，事先在预定时间内利用所述电机驱动电路对所述直流电机进行反转控制，仅在此时所述异常判定部判定为没有异常的情况下，执行所述正转控制， 所述控制部在希望对所述直流电机进行反转控制时，事先在预定时间内利用所述电机驱动电路对所述直流电机进行正转控制，仅在此时所述异常判定部判定为没有异常的情况下，执行所述反转控制。
2.根据权利要求1所述的直流电机控制装置，其特征在于， 所述直流电机控制装置具有旋转角度检测部，该旋转角度检测部检测所述直流电机的旋转角度， 所述控制部根据所述旋转角度检测部的检测值，在预定旋转角度内对所述直流电机进行正转控制或反转控制， 在所述直流电机位于正转端或反转端的角度时，所述控制部执行事先在预定时间内对所述直流电机进行的控制和通过所述异常判定部进行的所述异常判定。
3.根据权利要求1所述的直流电机控制装置，其特征在于， 所述直流电机控制装置具有位置检测部，该位置检测部检测通过所述直流电机的动力上下移动的对象物的位置， 所述控制部根据所述位置检测部的检测值，对所述直流电机进行正转控制或反转控制，使所述对象物在预定范围内上升或下降， 在所述对象物位于上端时，所述控制部执行所述事先在预定时间内对所述直流电机进行的控制和通过所述异常判定部进行的所述异常判定。
4.根据权利要求1所述的直流电机控制装置，其特征在于， 所述直流电机控制装置具有位置检测部，该位置检测部检测通过所述直流电机的动力上下移动的对象物的位置， 所述控制部根据所述位置检测部的检测值，对所述直流电机进行正转控制或反转控制，使所述对象物在预定范围内上升或下降， 在所述对象物位于下端时，所述控制部执行所述事先在预定时间内对所述直流电机进行的控制和通过所述异常判定部进行的所述异常判定。
5.根据权利要求1 4中的任意一项所述的直流电机控制装置，其特征在于， 所述直流电机控制装置具有电流检测部，该电流检测部对在所述直流电机中流过的电流进行检测， 所述异常判定部根据所述电流检测部检测出的电流值，判定异常的有无。
6.根据权利要求5所述的直流电机控制装置，其特征在于， 在所述事先在预定时间内对所述直流电机进行的控制中，在所述电流检测部检测出的电流值大于阈值的时刻，所述异常判定部判定为没有异常，所述控制部停止所述直流电机的控制。
7.根据权利要求5所述的直流电机控制装置，其特征在于， 在所述事先在预定时间内对所述直流电机进行的控制中，在所述电流检测部检测出的电流值大于阈值时，在经过所述预定时间后，所述异常判定部判定为没有异常，所述控制部停止所述直流电 机的控制。
全文摘要
本发明提供一种直流电机控制装置，防止在无法使直流电机反转的异常状态下进行驱动。直流电机控制装置的控制部使电机驱动电路工作，对直流电机的正转或反转进行控制。异常判定部判定由控制部进行的直流电机的控制中有无异常。控制部在希望对直流电机进行正转控制时，事先仅在预定时间内利用电机驱动电路对直流电机进行反转控制，此时仅在异常判定部判定为没有异常的情况下，执行直流电机的正转控制。此外，控制部在希望对直流电机进行反转控制时，事先仅在预定时间内利用电机驱动电路对直流电机进行正转控制，此时仅在异常判定部判定为没有异常的情况下，执行直流电机的反转控制。
文档编号E05F15/10GK103248296SQ20131004585
公开日2013年8月14日 申请日期2013年2月5日 优先权日2012年2月8日
发明者福冈孝之, 山岸嘉希, 木户智志, 代田康峻 申请人:欧姆龙汽车电子株式会社