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公開番号2024072501
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-05-28
出願番号2022183347
出願日2022-11-16
発明の名称制御装置
出願人株式会社デンソー
代理人弁理士法人サトー
主分類H02P 7/06 20060101AFI20240521BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】可動部又は当接対象物の変形を極力抑制できるようにした制御装置を提供する。
【解決手段】モータ電流検出部42は、正の電源電圧で動作すると共にモータ31の電流を検出する。当接検出部44は、モータドライバ41によりモータを所定方向に回転してモータにかかるトルクが限界値に達しないように予め定められた電流閾値をモータの電流が超えることで扉とストッパとが当接すると見做す。制御器40は、当接検出部の検出結果に基づいてモータドライバの駆動を停止する。制御器は、当接検出部により当接を検出した場合にモータドライバによりモータの駆動を停止する。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
モータを駆動するモータドライバ（４１）と、前記モータの回転に連動する可動軸（３３）を備え前記モータにかかるトルクが限界値に至るまで可動可能にする可動部（１４～１８）を備えるサーボ機構（２０）と、前記サーボ機構の前記可動部の絶対位置検出用に前記可動部の可動軸（３３）に連動した抵抗値を取得するポテンショメータ（３４）と、前記モータの電流及び前記ポテンショメータの抵抗値に基づいて前記ポテンショメータの抵抗値を校正する校正演算部（４６）と、を備えた制御システムを構成する制御装置であって、
正の電源電圧で動作すると共に前記モータの電流を検出するモータ電流検出部（４２）と、
前記モータドライバにより前記モータを所定方向に回転して前記モータにかかるトルクが前記限界値に達しないように予め定められた電流閾値（Ｉｔ）を前記モータの電流が超えることで前記可動部と当接対象物とが当接すると見做す当接検出部（４４；１４４、４０ａ）と、
前記当接検出部の検出結果に基づいて前記モータドライバの駆動を停止する制御器（４０）と、を備え、
前記制御器は、前記当接検出部により当接と見做された場合に前記モータドライバにより前記モータの駆動を停止する制御装置。
続きを表示（約 810 文字）【請求項２】
前記モータの電流には、前記可動軸のトルクに比例した定常電流に前記モータのブラシが整流子に接触又は非接触する際に発生するサージパルスが重畳しており、
前記モータの電流は、前記定常電流が前記モータの反転始動時のトルクに依存して反転始動時の初期に変化する際に正値の方向に増加するように変化し、前記可動部が前記当接対象物から離間する際の反発力の影響が前記モータの反転始動時トルクの影響より大きくなると重畳した前記サージパルスを含めて負値に変化する特性を備えており、
前記モータ電流検出部は、前記サージパルスが予め定められた正値の閾値（＋Ｖｒｅｆ；＋Ｖｒｅｆ１、＋Ｖｒｅｆ２）に達することを検出するサージ検出部（４３）を備え、
前記校正演算部は、前記サージ検出部の検出結果から前記モータの回転数を計算し、前記回転数から前記可動軸の機械角と比例関係にある前記ポテンショメータの理想抵抗値を算出し、前記理想抵抗値を用いて前記ポテンショメータにより検出される前記抵抗値を校正するように構成され、
前記当接検出部は、前記モータの電流に重畳される前記サージパルスの検出時に当該サージパルスが前記正値の閾値に達するように前記電流閾値が設定された状態で前記可動部と前記当接対象物とが当接すると見做されるか検出する請求項１記載の制御装置。
【請求項３】
前記サージ検出部（３４３ｂ）は、前記モータの出力の前記定常電流に重畳される負方向に変化する前記サージパルスを検出する請求項２記載の制御装置。
【請求項４】
前記サージ検出部（３４３ａ、３４３ｂ）は、前記モータの電流に応じた値を複数の互いに異なる正の閾値（＋Ｖｒｅｆ１、＋Ｖｒｅｆ２）と比較することで前記モータの出力の定常電流に重畳される正方向及び負方向に変化する前記サージパルスを検出する請求項２記載の制御装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、制御装置に関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
本願にかかる出願人は、特許文献１記載のモータ制御装置を提案している。このモータ制御装置によれば、サーボ機構の可動軸と同軸で回転するポテンショメータの軸部の絶対位置情報を取得するために抵抗値を読み取っており、これにより、サーボモータの停止角度を検出している。ポテンショメータは、製造工程上の問題から回転の絶対位置に対する抵抗値の線形性が悪い。そこで、校正部を設けることで抵抗値の線形性を校正している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２１－０４０４７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ポテンショメータを校正するときには、モータに連動してサーボ機構の可動部を当接対象物に当接させる。しかし、可動部が当接対象物に当接してトルクが限界値となるまでモータを駆動してしまうと、可動部又は当接対象物が変形してしまうため好ましくない。
本開示の目的は、可動部又は当接対象物の変形を極力抑制できるようにした制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１記載の発明によれば、制御システムは、モータドライバと、サーボ機構と、ポテンショメータと、校正演算部と、を備える。モータドライバは、モータを駆動する。サーボ機構は、モータの回転に連動する可動軸を備えモータにかかるトルクが限界値に至るまで可動可能にする可動部を備える。ポテンショメータは、サーボ機構の可動部の絶対位置検出用に可動部の可動軸に連動した抵抗値を取得する。校正演算部は、モータの電流及びポテンショメータの抵抗値に基づいてポテンショメータの抵抗値を校正する。
【０００６】
モータ電流検出部は、正の電源電圧で動作すると共にモータの電流を検出する。当接検出部は、モータドライバによりモータを所定方向に回転してモータにかかるトルクが限界値に達しないように予め定められた電流閾値をモータの電流が超えることで可動部と当接対象物とが当接すると見做している。
【０００７】
制御器は、当接検出部の検出結果に基づいてモータドライバの駆動を停止する。請求項１記載の発明によれば、制御器は、当接検出部により当接と見做された場合にモータドライバによりモータの駆動を停止している。このため、サーボ機構の可動部又は当接対象物の変形量を、電流閾値の電流がモータに流されたときのモータのトルクによる変形量以下に制限できる。これにより、可動部又は当接対象物の変形を極力抑制できる。
【０００８】
請求項２記載の発明によれば、モータの電流には、可動軸のトルクに比例した定常電流にモータのブラシが整流子に接触又は非接触する際に発生するサージパルスが重畳している。モータの電流は、定常電流がモータの反転始動時のトルクに依存して反転始動時の初期に変化する際に正値の方向に増加するように変化する。可動部が当接対象物から離間する際の反発力の影響がモータの反転始動時トルクの影響より大きくなると、モータの電流は、重畳したサージパルスを含めて負値に変化する特性を備えている。モータ電流検出部は、サージパルスが予め定められた正値の閾値に達することを検出するサージ検出部を備えている。
【０００９】
校正演算部は、サージ検出部の検出結果からモータの回転数を計算し、回転数から可動軸の機械角と比例関係にあるポテンショメータの理想抵抗値を算出し、理想抵抗値を用いてポテンショメータにより検出される抵抗値を校正するように構成される。
【００１０】
例えば、可動部が当接対象物から離間する際の反発力の影響がモータの反転始動時トルクの影響より大きくなると、重畳したサージパルスを含めて負値に変化する特性を備えている。このため、重畳されるサージパルスがサージ検出部の正値の閾値に達しないと、当該サージパルスを検出できない。校正演算部が、サージ検出部の検出結果からモータの回転数を計算したとしても、モータ回転数を精度よく検出できなくなり、回転数から可動軸の機械角と比例関係にあるポテンショメータの理想抵抗値を算出しても、精度良く算出できない。
（【００１１】以降は省略されています）

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