DE102013002245B4

DE102013002245B4 - Steuervorrichtung für Gleichstrommotor

Info

Publication number: DE102013002245B4
Application number: DE102013002245.2A
Authority: DE
Inventors: Takayuki Fukuoka; Yoshiki Yamagishi; Satoshi Kido; Yasutaka Shirota
Original assignee: Omron Automotive Electronics Co Ltd
Current assignee: Nidec Mobility Corp
Priority date: 2012-02-08
Filing date: 2013-02-08
Publication date: 2021-07-29
Anticipated expiration: 2033-02-09
Also published as: JP2013162701A; CN103248296A; KR20130091674A; CN105450109A; KR101392033B1; DE102013002245A1; US9287821B2; US20130207576A1; CN105450109B

Abstract

Gleichstrommotorsteuervorrichtung (10), welche aufweist:eine Motoransteuerschaltung (7), die aus einer Anzahl von Schaltelementen (FET 1, FET 2, FET 3, FET 4) aufgebaut ist,eine Steuerung (8), die dazu eingerichtet ist, die Motoransteuerschaltung (7) so zu betätigen, dass eine Normaldrehung und eine Gegendrehung eines Gleichstrommotors (21) zum Öffnen und Schließen einer Heckklappe (51) eines Fahrzeugs gesteuert wird;einen Anomaliebestimmungsteil (8a), der dazu eingerichtet ist, zu bestimmen, ob eine Anomalie erzeugt wird, während die Steuerung (8) den Gleichstrommotor (21) steuert, wobeidie Steuerung (8) dazu eingerichtet ist, vor Durchführung einer Normaldrehungssteuerung eine Gegendrehungssteuerung des Gleichstrommotors (21) für eine bestimmte Zeit unter Verwendung der Motoransteuerschaltung (7) durchzuführen, so dass der Gleichstrommotor (21) sich in einer Richtung dreht, um die Heckklappe (51) zu schließen, wenn die Normaldrehungssteuerung des Gleichstrommotors (21) durchgeführt werden soll, um die Heckklappe (51) zu öffnen, während die Heckklappe (51) in einem voll geschlossenen Zustand ist, unddie Steuerung (8) dazu eingerichtet ist, die Normaldrehungssteuerung zum Öffnen der Heckklappe (51) nur dann durchzuführen, wenn der Anomaliebestimmungsteil (8a) bestimmt, dass während der Gegendrehungssteuerung keine Anomalie erzeugt wird.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Steuervorrichtung für einen Gleichstrommotor bzw. eine Gleichstrommotorsteuervorrichtung, die die Aktion eines Gleichstrommotors zur Betätigung eines Objekts steuert.
Stand der Technik
Beispielsweise die japanischen Patentanmeldungsveröffentlichungen in JP H08- 91 239 A und JP 2005 - 318 791 A beschreiben Steuervorrichtungen für einen Gleichstrommotor, die die Aktion des Gleichstrommotors steuern.
Bei der in der japanischen Patentanmeldungsveröffentlichung JP H08- 91 239 A beschriebenen Steuervorrichtung wird eine Motoransteuerungsschaltung, die aus 4 FETs aufgebaut ist, so betrieben, dass eine Normaldrehung oder eine Gegendrehung des Gleichstrommotors gesteuert wird, womit die Lenkkraft am Lenkrad eines Fahrzeugs unterstützt wird. Wenn das Einschalten eines Zündschlüssels festgestellt wird, wird der Ausfall eines Motorstromdetektors beruhend auf einem den Gleichstrommotor durchlaufenden Strom, welcher durch den Motorstromdetektor festgestellt wird, und einem Strom, der vorhergesagt wird, indem eine Spannung an den Gleichstrommotor über eine bestimmte Zeit angelegt wird, bestimmt.
Bei der in der japanischen Patentanmeldungsveröffentlichung JP 2005 - 318 791 A beschriebenen Steuervorrichtung wird eine Motoransteuerungsschaltung, die aus zwei Relais und einem FET aufgebaut ist, so betrieben, dass sie die Normaldrehung oder die Gegendrehung des Gleichstrommotors steuert, womit ein Öffnungs- und Schließkörper des Fahrzeugs betätigt wird. In dem Fall, dass die Aktionssteuerung des Gleichstrommotors in einem Zeitraum beendet wird, während dessen kein Aktionsstrom durch den Gleichstrommotor geführt wird, wird ein Test-Mikrostrom zwischen dem Gleichstrommotor und dem Relais geführt, um das Relais ein- und auszuschalten, und der Ausfall des Gleichstrommotors, des FET oder des Relais wird beruhend auf einem Nachweisergebnis bezüglich der Spannung zwischen dem Relais und dem FET bestimmt.
Bei den Öffnungs- und Schließkörpern, wie etwa einer Heckklappe oder einer Schiebetür des Fahrzeugs, ist es aus Sicherheitsgründen erforderlich, die Öffnungs- und Schließkörper augenblicklich auf einen Öffnungsvorgang umzuschalten, wenn eine Person oder ein Objekt während eines Schließvorgangs von den Öffnungs- und Schließkörpern erfasst wird. Wenn die Öffnungs- und Schließkörper infolge eines Ausfalls beim Öffnen der Öffnungs- und Schließkörper in eine Schließrichtung frei herunterfallen, ist es erforderlich, die Öffnungs- und Schließkörper gegen die Schwerkraft zu schließen. Daher ist es erforderlich, sicher die Drehrichtung des Gleichstrommotors umzukehren, während der Gleichstrommotor gerade in Aktion ist.
Die DE 33 46 366 A1 zeigt eine Sicherheitsschaltung für elektromotorisch angetriebene Fensterheber, die eine Umschaltung der Drehrichtung des Antriebsmotors bewirkt, wenn die Fensterscheibe bei ihrer Aufwärtsbewegung auf einen Widerstand trifft. Als Umschaltkriterium wird ein plötzlicher Anstieg des Motorstromes benutzt. Bei Betätigung der Fensterschliesstaste wird der Antriebsmotor zunächst kurzzeitig in Öffnungsrichtung gedreht und dabei die Fensterscheibe abwärts bewegt; dann wird automatisch umgeschaltet, wonach die Scheibenbewegung in Schliessrichtung beginnt.
Weiterer Stand der Technik wird durch die Offenbarung der US 5 563 483 A gebildet.
ÜBERBLICK
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Steuervorrichtung für einen Gleichstrommotor bzw. eine Gleichstrommotorsteuervorrichtung zu schaffen, die die Betätigung in dem anomalen Zustand, in welchem der Gleichstrommotor nicht in Gegenrichtung gedreht wird, verhindern kann.
Die Aufgabe wird durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus dem Gegenstand der abhängigen Ansprüche. Die Erfindung wird durch die Ansprüche definiert. Aspekte sind nachfolgend aufgeführt.
Gemäß einem Aspekt enthält eine Steuervorrichtung für einen Gleichstrommotor eine Motoransteuerschaltung, die aus mehreren Schaltelementen aufgebaut ist; eine Steuerung, die die Motoransteuerschaltung so betätigt, dass sie eine Normaldrehung oder eine Gegendrehung des Gleichstrommotors steuert; und einen Anomaliebestimmungsteil, der feststellt, ob eine Anomalie erzeugt wird, während die Steuerung den Gleichstrommotor steuert. Die Steuerung führt vorab eine Gegendrehungssteuerung des Gleichstrommotors für eine bestimmte Zeit unter Verwendung der Motoransteuerschaltung durch, wenn eine Normaldrehungssteuerung des Gleichstrommotors durchzuführen ist, und die Steuerung führt die Normaldrehungssteuerung nur durch, wenn der Anomaliebestimmungsteil während der Gegendrehungssteuerung keine Anomalie feststellt. Die Steuerung führt vorab eine Normaldrehungssteuerung des Gleichstrommotors für eine bestimmte Zeit unter Verwendung der Motoransteuerschaltung durch, wenn eine Gegendrehungssteuerung des Gleichstrommotors durchzuführen ist, und die Steuerung führt die Gegendrehungssteuerung nur durch, wenn der Anomaliebestimmungsteil während der Normaldrehungssteuerung keine Anomalie feststellt.
Bevor die Normaldrehung oder die Gegendrehung des Gleichstrommotors gesteuert wird, wird also die Drehungssteuerung des Gleichstrommotors nur für eine bestimmte Zeit in der zur beabsichtigten Richtung entgegengesetzten Richtung durchgeführt und bestimmt, ob die Anomalie erzeugt ist. Der Gleichstrommotor wird in der beabsichtigten Drehrichtung nur betätigt, wenn keine Anomalie erzeugt ist. Der Gleichstrommotor wird in der beabsichtigten Drehrichtung nicht betätigt, wenn bei der Gegendrehungssteuerung des Gleichstrommotors die Anomalie erzeugt ist. Daher lässt sich die Ansteuerung in dem anomalen Zustand, in welcher der Gleichstrommotor nicht in Gegenrichtung gedreht wird, verhindern.
Die Steuervorrichtung für den Gleichstrommotor enthält ferner einen Drehwinkeldetektor, der einen Drehwinkel des Gleichstrommotors feststellt, wobei die Steuerung das Steuern in Normaldrehungsrichtung oder das Steuern in Gegendrehungsrichtung des Elektromotors in einem Bereich eines bestimmten Drehwinkels beruhend auf einem Feststellungswert des Drehwinkeldetektors durchführen kann, und die Steuerung kann vorab die Steuerung (Gegendrehungssteuerung) des Gleichstrommotors für die bestimmte Zeit und die Anomaliebestimmung des Anomaliebestimmungsteils durchführen, wenn sich der Gleichstrommotor am Endwinkel einer Normaldrehung oder Gegendrehung befindet.
Die Steuerung für den Gleichstrommotor enthält ferner einen Lagedetektor, welcher eine Position eines durch die Kraft des Gleichstrommotors vertikal bewegten Objekts feststellt, wobei die Steuerung die Normaldrehungssteuerung oder die Gegendrehungssteuerung durchführen kann, um das Objekt beruhend auf einem Nachweiswert des Positionsdetektors in einem bestimmten Bereich anzuheben oder abzusenken, und die Steuerung kann vorab das Steuern (Gegendrehungssteuerung) des Gleichstrommotors für die bestimmte Zeit und die Anomaliebestimmung des Anomaliebestimmungsteils durchführen, wenn sich das Objekt an einem oberen Ende befindet.
Die Steuervorrichtung für den Gleichstrommotor enthält ferner einen Positionsdetektor, der eine Position eines durch Kraft des Gleichstrommotors vertikal bewegten Objekts feststellt, wobei die Steuerung die Normaldrehungssteuerung oder die Gegendrehungssteuerung durchführen kann, um das Objekt beruhend auf einem Nachweiswert des Positionsdetektors in einem bestimmten Bereich anzuheben oder abzusenken, und die Steuerung kann vorab die Steuerung (Gegendrehungssteuerung) des Gleichstrommotors für die bestimmte Zeit und die Anomaliefeststellung des Anomaliebestimmungsteils durchführen, wenn sich das Objekt an einem unteren Ende befindet.
Die Steuervorrichtung für einen Gleichstrommotor enthält ferner einen Stromdetektor, der einen durch den Gleichstrommotor gehenden Strom feststellt, wobei der Anomaliebestimmungsteil beruhend auf dem mit dem Stromdetektor festgestellten Strom feststellen kann, ob die Anomalie erzeugt ist.
Bei der Steuervorrichtung für einen Gleichstrommotor kann, wenn der von dem Stromdetektor festgestellte Strom größer als ein Schwellenwert ist, während der Gleichstrommotor vorab für die bestimmte Zeit gesteuert wird (Gegendrehungssteuerung), der Anomaliebestimmungsteil feststellen, dass die Anomalie nicht hervorgerufen wird, und die Steuerung kann das Steuern (Gegendrehungssteuerung) des Gleichstrommotors beenden.
Bei der Steuervorrichtung für einen Gleichstrommotor kann, wenn der von dem Stromdetektor festgestellte Strom größer als ein Schwellenwert ist, während der Gleichstrommotor vorab für die bestimmte Zeit gesteuert wird (Gegendrehungssteuerung), der Anomaliebestimmungsteil nach Ablauf einer bestimmten Zeit bestimmen, dass die Anomalie nicht hervorgerufen ist, und die Steuerung beendet die Steuerung (Gegendrehungssteuerung) des Gleichstrommotors.
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann eine Steuervorrichtung für einen Gleichstrommotor vorgesehen werden, die im Anomaliezustand eine Betätigung verhindern kann, in welcher der Gleichstrommotor nicht in entgegengesetzter Richtung gedreht wird.
Figurenliste

1 ist ein Konfigurationsdiagramm, welches ein Beispiel einer Steuervorrichtung für einen Gleichstrommotor gemäß einer Ausführungsform der Erfindung zeigt;
2 ist eine Darstellung einer Heckklappe eines Fahrzeugs;
3 ist ein Flussdiagramm eines Öffnungsvorgangs einer Heckklappe in einer ersten Ausführungsform;
4 ist ein Zeitdiagramm des Öffnungsvorgangs der Heckklappe in der ersten Ausführungsform;
5 ist ein Flussdiagramm eines Schließvorgangs der Heckklappe in der ersten Ausführungsform;
6 ist ein Zeitdiagramm des Schließvorgangs der Heckklappe in der ersten Ausführungsform;
7 ist ein Flussdiagramm des Öffnungsvorgangs der Heckklappe in einer zweiten Ausführungsform;
8 ist ein Zeitdiagramm des Öffnungsvorgangs der Heckklappe in der zweiten Ausführungsform;
9 ist ein Flussdiagramm des Schließvorgangs der Heckklappe in der zweiten Ausführungsform;
10 ist ein Zeitdiagramm des Schließvorgangs der Heckklappe in der zweiten Ausführungsform;
11 ist ein Flussdiagramm eines Öffnungs- und Schließvorgangs der Heckklappe in einer dritten Ausführungsform;
12 ist ein Flussdiagramm eines Öffnungs- und Schließvorgangs der Heckklappe in einer vierten Ausführungsform; und
13 zeigt den Aufbau eines anderen Beispiels für eine Steuervorrichtung für einen Gleichstrommotor.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Nachstehend werden Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. In den Zeichnungen sind identische oder äquivalente Komponenten mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet.
1 ist eine Darstellung, welche einen Aufbau einer Steuervorrichtung 10 für einen Gleichstrommotor bzw. Gleichstrommotorsteuervorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Die Gleichstrommotorsteuervorrichtung 10 ist eine ECU (elektronische Steuervorrichtung), die bei einem elektrisch arbeitenden Öffnungs- und Schließsystem 100 für eine Heckklappe eines Kraftfahrzeugs verwendet wird.
Beispielsweise betätigt, wie in 2 dargestellt, eine Antriebsvorrichtung 20 mittels der Kraft eines Gleichstrommotors 21 eine Heckklappe 21 eines Kraftfahrzeugs 50 in vertikaler Richtung. Im Einzelnen dreht der Gleichstrommotor 21 normal, um über einen (nicht dargestell ten) Untersetzungsmechanismus die Kraft auf einen Arm 22 zu übertragen, wobei der Arm 22 in einer bestimmten Richtung dreht. Daher wird eine Stange 23 herausgeschoben, um so die Heckklappe 51 nach oben zu öffnen. 2A veranschaulicht einen voll geöffneten Zustand der Heckklappe 51, nämlich einen Zustand, in dem sich die Heckklappe 51 an einem oberen Ende befindet.
Der Gleichstrommotor 21 dreht in Gegenrichtung, um über den Untersetzungsmechanismus die Kraft auf den Arm 22 zu übertragen, und der Arm 22 dreht sich in der anderen Richtung. Daher wird die Stange 23 eingezogen und so die Heckklappe 51 nach unten geschlossen. 2B zeigt die Heckklappe 51 in einem voll geschlossenen Zustand, nämlich einen Zustand, in welchem sich die Heckklappe 51 an einem unteren Ende befindet. Ein Dämpfer 24 unterdrückt ein abruptes Öffnen und Schließen der Heckklappe 51. Die Heckklappe 51 ist ein Beispiel für das „Objekt“ der vorliegenden Erfindung.
Wie in 1 dargestellt, ist ein Zweiphasenkodierer 22 in der Antriebsvorrichtung 20 vorgesehen. Der Zweiphasenkodierer gibt ein Impulssignal gemäß dem Normaldrehungszustand und dem Gegendrehungszustand des Gleichstrommotors 21 aus.
Die Steuerung 8 ist durch einen Mikrocomputer gebildet. Die Steuerung 8 enthält einen Anomaliebestimmungsteil 8a, einen Positionsdetektor 8b, einen Rotationsdetektor 8c sowie ein Kommunikationsteil 8d. Die Steuerung 8 ist über eine Spannungsumwandlungsschaltung 11 mit einer positiven Elektrode einer Batterie 30 verbunden. Die Steuerung 8 ist mit einer negativen Elektrode der Batterie 30 verbunden. Die Spannungsumwandlungsschaltung 11 wandelt eine Batterie der Spannung 30 in eine Spannung für die Steuerung 8 um.
Ein Ende eines Kontakts eines Umgekehrtanschluss-Schutzrelais (engl. reverse connection protective relay) 9 ist mit der positiven Elektrode der Batterie 30 verbunden. Das andere Ende des Kontakts des Relais 9 ist mit einem Glättungskondensator 13 und einer Motoransteuerschaltung 7 verbunden. Ein Ende der Spule des Relais 9 ist mit der Batterie 30 über eine andere Leitung verbunden als der Kontakt des Relais 9. Das andere Ende der Spule des Relais 9 ist mit einer Relaisansteuerschaltung 12 verbunden.
Die Steuerung 8 erregt die Spule des Relais 9 unter Verwendung der Relaisansteuerschaltung 12 und schaltet den Kontakt des Relais 9 ein, um einen Strom von der Batterie 30 der Motoransteuerschaltung 7 zuzuführen. Die Steuerung 8 beendet die Erregung der Spule des Relais 9 unter Verwendung der Relaisansteuerschaltung 12 und schaltet den Kontakt des Relais 9 aus, um den Strom von der Batterie 30 zur Motoransteuerschaltung 7 zu unterbrechen.
Die Motoransteuerschaltung 7 enthält eine H-Brückenschaltung, die vier FETs (Feldeffekttransistoren) 1 bis 4 und eine Ansteuerschaltung 6 enthält. Die Ansteuerschaltung 6 schaltet jeden der FETs 1 bis 4 ein und aus. FETs 1 bis 4 sind Beispiele für das „Schaltelement“ der vorliegenden Erfindung.
Die Ansteuerschaltung 6 schaltet die FETs 1 und 4 ein und die FETs 2 und 3 aus, wodurch der Strom durch den Gleichstrommotor 21 in einer Vorwärtsrichtung geführt wird und der Gleichstrommotor 21 so normal dreht. Die Ansteuerschaltung 6 schaltet die FETs 1 und 4 aus und die FETs 2 und 3 ein, wodurch der Strom durch den Gleichstrommotor 21 in einer umgekehrten Richtung geführt wird und der Gleichstrommotor 21 in der Gegenrichtung dreht. Die Steuerung 8 wirkt auf die Motoransteuerschaltung 7 so ein, dass der Gleichstrommotor 21 die Normaldrehung oder die Gegendrehung ausführt.
In einer stromführenden Leitung von der Motoransteuerschaltung 7 zum Gleichstrommotor 21 ist ein Widerstand 14 vorgesehen. Eine Stromfeststellungsschaltung bzw. Stromnachweisschaltung 15 ist parallel zum Widerstand 14 angeschlossen. Die Stromfeststellungsschaltung 15 stellt den durch den Gleichstrommotor 21 fließenden Strom über einen Spannungsabfall am Widerstand 14 fest. Die Stromfeststellungsschaltung 15 ist ein Beispiel für den „Stromdetektor“ der vorliegenden Erfindung.
Der Anomaliebestimmungsteil 8a der Steuerung 8 bestimmt beruhend auf dem mit der Stromfeststellungsschaltung 15 während der Ansteuerung des Gleichstrommotors 21 festgestellten Strom, ob eine Anomalie vorliegt.
Der Rotationsdetektor 8c der Steuerung 8 stellt einen Drehwinkel oder eine Anzahl von Umdrehungen des Gleichstrommotors 21 in Normal- und Gegenrichtung beruhend auf dem vom Kodierer 22 ausgegebenen Impulssignal fest. Die Steuerung 8 steuert die Normaldrehung oder die Gegendrehung über einen bestimmten Drehwinkel des Gleichstrommotors 21 beruhend auf dem Nachweiswert des Rotationsdetektors 8c. Der Rotationsdetektor 8c ist ein Beispiel für den „Drehwinkeldetektor“ der vorliegenden Erfindung.
Der Positionsdetektor 8b der Steuerung 8 stellt beruhend auf dem durch den Rotationsdetektor 8c festgestellten Drehwinkel des Gleichstrommotors 21 eine Öffnungs- und Schließposition der Heckklappe 51 fest. Beruhend auf dem Nachweiswert des Positionsdetektors 8b steuert die Steuerung 8 die Normaldrehung oder die Gegendrehung des Gleichstrommotors 21, um die Heckklappe 51 in einem bestimmten Bereich anzuheben oder abzusenken.
Beruhend auf den Nachweiswerten des Rotationsdetektors 8c und des Positionsdetektors 8b steuert die Steuerung 8 mit der Einwirkung auf die Motoransteuerschaltung 7 die Anzahl von Umdrehungen des Gleichstrommotors 21, womit eine Öffnungs- und Schließgeschwindigkeit der Heckklappe 51 eingestellt wird.
Der Kommunikationsteil 8d der Steuerung 8 empfängt ein Signal, welches eine Öffnungs- und Schließanforderung für die Heckklappe 51 von anderen Vorrichtungen 40, wie etwa einer Schaltereinheit und einer ECU, die im Fahrzeug vorgesehen sind, angibt.
Arbeitsweisen der Gleichstrommotorsteuervorrichtung 10 in ersten bis vierten Ausführungsformen werden nachstehend beschrieben.
3 ist ein Flussdiagramm, welches den Öffnungsvorgang der Heckklappe 51 in einer ersten Ausführungsform zeigt. 4 ist ein Zeitdiagramm, welches den Öffnungsvorgang der Heckklappe 51 in der ersten Ausführungsform veranschaulicht.
Sobald die Steuerung 8 von anderen Vorrichtungen die Anforderung erhält, die Heckklappe 51 zu öffnen (EIN bei [1] in den 4A und 4B) beginnt die Steuerung 8 die Gegendrehungssteuerung des Gleichstrommotors 21 unter Verwendung der Motoransteuerschaltung 7 (Schritt S1 in 3 und EIN bei [3] in den 4A und 4B), bevor die Steuerung 8 den Gleichstrommotor 21 in Öffnungsvorgangsrichtung der Heckklappe 51 steuert (Normaldrehungssteuerung).
An diesem Punkt, während des Normalzustands, wie in 4A dargestellt, sind die FETs 1 und 4 der Motorsteuerschaltung 7 ausgeschaltet ([4] und [7]) und die FETs 2 und 3 werden an diesem Punkt eingeschaltet ([5] und [6]), wodurch der Gleichstrommotor 21 in Gegendrehung ist. Der Strom des Gleichstrommotors 21, welcher mit der Stromnachweisschaltung 15 festgestellt wird, nimmt zu ([9]).
Wenn der Strom des Gleichstrommotors 21 größer als eine bestimmte Schwelle (JA in Schritt S2 in der 3 und [9] in 4A) für eine bestimmte Zeit ist (NEIN in Schritt S3 in 3), bestimmt der Anomaliebestimmungsteil 8a, dass keine Anomalie erzeugt ist, und die Steuerung 8 beendet die Gegendrehungssteuerung des Gleichstrommotors 21 (Schritt S4 aus 3 und AUS bei [3] aus 4A). Daher werden die FETs 1 bis 4 der Motoransteuerschaltung 7 ausgeschaltet ([4] bis [7]), und der Gleichstrommotor 21 bleibt stehen ([8] aus 4A).
Danach führt die Steuerung 8 die Normaldrehungssteuerung des Gleichstrommotors 21 unter Verwendung der Motoransteuerschaltung 7 durch, um die Heckklappe 51 zu öffnen (Schritt S5 aus 3). Daher werden, während des Normalzustands, wie in 4A dargestellt, die FETs 1 und 4 der Motoransteuerschaltung 7 eingeschaltet ([4] und [7]), und die FETs 2 und 3 sind (bleiben) ausgeschaltet ([5] und [6]), wodurch der Gleichstrommotor 21 normal dreht ([8]) und die Heckklappe 51 angehoben wird.
Andererseits beispielsweise, während eines anomalen Zustands infolge eines Ausfalls dahingehend, dass der FET 3 der Motoransteuerschaltung im ausgeschalteten Zustand verbleibt (nachfolgend als „AUS-Ausfall“ bezeichnet), wie in 4B dargestellt, sind, wenn die Steuerung 8 mit der Gegendrehungssteuerung des Elektromotors 21 beginnt ([3]) die FETs 1 und 4 ausgeschaltet, wird der FET 2 eingeschaltet ([5]), während der FET 3 nicht eingeschaltet wird ([6]). Der Gleichstrommotor 21 verbleibt daher im stehenden Zustand ([8]) und der Strom des Gleichstrommotors 21, der durch die Stromnachweisschaltung 15 festgestellt wird, steigt nicht an ([9]).
Wenn die bestimmte Zeit verstreicht (JA in Schritt S3 aus 3) und der Strom des Gleichstrommotors 21 dabei kleiner oder gleich der Schwelle ist (NEIN in Schritt S2 aus 3), bestimmt der Anomaliebestimmungsteil 8a, dass die Anomalie erzeugt ist, und die Steuerung 8 beendet die Gegendrehungssteuerung des Gleichstrommotors 21 (Schritt S6 aus 3 und AUS bei [3] in 4B). Die FETs 1 bis 4 der Motoransteuerschaltung 7 werden bzw. bleiben daher ausgeschaltet ([4] bis [7] aus 4B). Die Steuerung 8 führt dann keine Normaldrehungssteuerung des Gleichstrommotors 21 unter Verwendung der Motoransteuerschaltung 7 durch und öffnet die Heckklappe 51 nicht (gehe zu „ENDE“ in 3).
5 ist ein Flussdiagramm, welches den Schließvorgang der Heckklappe 51 in der ersten Ausführungsform zeigt. 6 ist ein Zeitdiagramm, welches den Schließvorgang der Heckklappe 51 in der ersten Ausführungsform zeigt.
Bei Erhalt der Anforderung, die Heckklappe 51 zu schließen, von anderen Vorrichtungen 40 (EIN bei [1] in den 6A und 6B) beginnt die Steuerung 8 mit der Normaldrehungssteuerung des Gleichstrommotors 21 unter Verwendung der Motoransteuerschaltung 7 (Schritt S11 aus 5 und EIN bei [2] in den 6A und 6B), bevor die Steuerung den Gleichstrommotor 21 in der Schließrichtung der Heckklappe 51 steuert (Gegendrehungssteuerung).
An diesem Punkt, während des Normalzustands, wie in 6A gezeigt, werden die FETs 1 und 4 der Motoransteuerschaltung 7 eingeschaltet ([4] und [7]), und die FETs 2 und 3 sind (bleiben) ausgeschaltet ([5] und [6]), wodurch der Gleichstrommotor 21 normal dreht ([8]). Der Strom des Gleichstrommotors 21 nimmt zu ([9]).
Wenn der Strom des Gleichstrommotors 21 größer als eine bestimmte Schwelle ist (JA in Schritt S12 aus 5 und [9] in 6A), während eine bestimmte Zeit verstreicht (NEIN in Schritt S13 aus 5), bestimmt der Anomaliebestimmungsteil 8a, dass eine Anomalie nicht erzeugt ist, und die Steuerung 8 beendet die Normaldrehungssteuerung des Gleichstrommotors 21 (Schritt S14 in 5 und AUS bei [2] in 6A). Daher werden bzw. bleiben, wie in 6A dargestellt, die FETs 1 bis 4 der Motoransteuerschaltung 7 ausgeschaltet ([4] bis [7]) und der Gleichstrommotor 21 bleibt stehen ([8]).
Die Steuerung 8 führt dann die Gegendrehungssteuerung des Gleichstrommotors 21 unter Verwendung der Motoransteuerschaltung 7 durch, um die Heckklappe 51 zu schließen (Schritt S15 in 5). Daher bleiben, wie in 6A dargestellt, die FETs 1 und 4 der Motoransteuerschaltung 7 ausgeschaltet ([4] und [7]), und die FETs 2 und 3 werden eingeschaltet ([5] und [6]), wodurch der Gleichstrommotor 21 eine Gegendrehung durchführt ([8]), um die Heckklappe 51 abzusenken.
Andererseits beispielsweise, während des anomalen Zustands, in welchem der AUS-Ausfall im FET 4 der Motoransteuerschaltung 7 erzeugt wird, wie in 6B dargestellt, sind, wenn die Steuerung 8 mit der Normaldrehungssteuerung des Gleichstrommotors 21 beginnt ([2]), die FETs 2 und 3 ausgeschaltet ([5] und [6]), wird der FET 1 eingeschaltet ([4]), der FET 4 aber nicht ([7]). Der Gleichstrommotor 21 verbleibt daher im stehenden Zustand ([8]) und der Strom des Gleichstrommotors 21, welcher mit der Stromnachweisschaltung 15 festgestellt wird, nimmt nicht zu ([9]).
Wenn die bestimmt Zeit verstreicht (JA in Schritt S13 aus 5), während der Strom des Gleichstrommotors 21 kleiner oder gleich der Schwelle ist (NEIN in Schritt S12 aus 5), bestimmt der Anomaliebestimmungsteil 8a, dass die Anomalie erzeugt ist, und die Steuerung 8 beendet die Normaldrehungssteuerung des Gleichstrommotors 21 (Schritt S16 aus 5 und AUS bei [2] in 6B). Die FETs 1 bis 4 der Motoransteuerschaltung 7 werden bzw. bleiben daher ausgeschaltet ([4] bis [7] aus 6B). Die Steuerung 8 führt dann keine Gegendrehungssteuerung des Gleichstrommotors 21 unter Verwendung der Motoransteuerschaltung durch und schließt die Heckklappe 51 nicht (gehe zu „ENDE“ in 5).
Gemäß der ersten Ausführungsform führt, wenn die Steuerung 8 die Normaldrehungsbetätigung oder Gegendrehungsbetätigung des Gleichstrommotors 21 ansprechend auf die Anforderung, die Heckklappe 51 zu öffnen oder zu schließen steuert, die Steuerung 8 vorab die Gegendrehungssteuerung des Gleichstrommotors 21 in der zur beabsichtigten Richtung entgegengesetzten Richtung für die bestimmte Zeit unter Verwendung der Motoransteuerschaltung 7 durch, und der Anomaliefeststellungsteil 8a bestimmt dabei, ob die Anomalie erzeugt ist. Der Gleichstrommotor 21 wird in der beabsichtigten Drehrichtung betätigt, wenn keine Anomalie erzeugt ist, wenn aber die Anomalie erzeugt ist, erfolgt keine Betätigung des Gleichstrommotors 21 in der beabsichtigten Drehrichtung. Ein Betätigen im anomalen Zustand, bei welchem der Gleichstrommotor 21 nicht umgekehrt gedreht wird, kann daher verhindert werden.
Bei der ersten Ausführungsform bestimmt in dem Zeitpunkt, zu dem der Strom des Gleichstrommotors 21 größer als die Schwelle ist, während die Gegendrehungssteuerung des Gleichstrommotors 21 während der vorhergehenden bestimmten Zeit durchgeführt wird, der Anomaliebestimmungsteil 8a, dass die Anomalie nicht erzeugt ist, und die Steuerung 8 beendet die Gegendrehungssteuerung des Gleichstrommotors 21 (siehe 4A und 6A). Daher lässt sich die Zeit vom Zeitpunkt, zu dem die Anforderung, die Heckklappe 51 zu öffnen oder zu schlie-ßen, erhalten wird, bis zu dem Zeitpunkt, zu dem bei der Gegendrehungssteuerung des Gleichstrommotors 21 geprüft ist, ob keine Anomalie erzeugt ist, um den Gleichstrommotor in der der Anforderung entsprechenden Drehrichtung zu betätigen, verkürzen.
7 ist ein Flussdiagramm, welches den Öffnungsvorgang der Heckklappe 51 in einer zweiten Ausführungsform zeigt. 8 ist ein Zeitdiagramm, welches den Öffnungsvorgang der Heckklappe 51 in der zweiten Ausführungsform zeigt.
Bei Erhalt der Anforderung, die Heckklappe 51 zu öffnen, von anderen Vorrichtungen 40 (EIN bei [1] in den 8A und 8B) startet die Steuerung vorab die Gegendrehungssteuerung des Gleichstrommotors unter Verwendung der Motoransteuerschaltung 7 (Schritt S1 in 7 und EIN bei [3] in den 8A und 8B).
An diesem Punkt, im Normalzustand, wie in 8A dargestellt werden bzw. bleiben die FETs 1 und 4 der Motoransteuerschaltung 7 ausgeschaltet ([4] und [7]), und werden die FETs 2 und 3 eingeschaltet ([5] und [6]), wodurch der Gleichstrommotor 21 gegen dreht ([8]). Der Strom des Gleichstrommotors 21 nimmt zu ([9]).
Der Anomaliebestimmungsteil 8a vergleicht den Strom des Gleichstrommotors 21, welcher durch die Stromnachweisschaltung 15 festgestellt wird, mit einer Schwelle (Schritt S2 aus 7). Wenn der Strom des Gleichstrommotors 21 kleiner oder gleich die Schwelle ist (NEIN in Schritt S2), prüft die Steuerung 8, ob nach Beginn der Gegendrehungssteuerung des Gleichstrommotors 21 eine bestimmte Zeit verstreicht (Schritt S3). Wenn die bestimmte Zeit nicht verstrichen ist (NEIN in Schritt S3), vergleicht der Anomaliebestimmungsteil 8a den Strom des Gleichstrommotors 21, welcher von der Stromnachweisschaltung 15 festgestellt wird, erneut mit der Schwelle (Schritt S2).
Wenn der Strom des Gleichstrommotors 21 größer als die Schwelle ist (JA in Schritt S2 und [9] in 8A), speichert der Anomaliebestimmungsteil 8a den Nachweis eines Normalstroms (eines Stroms des Gleichstrommotors 21, der größer als die Schwelle ist) in einem eingebauten Speicher (Schritt S2a in 7). Im Einzelnen wird ein Stromfeststellungskennzeichen, das in dem eingebauten Speicher der Steuerung 8 vorgesehen ist, eingeschaltet. Wenn die bestimmte Zeit nicht verstrichen ist (NEIN in Schritt S3), vergleicht der Anomaliebestimmungsteil den Strom des Gleichstrommotors 21 mit der Schwelle erneut (Schritt S2).
Wenn die bestimmte Zeit abgelaufen ist (JA in Schritt S3), nimmt der Anomaliebestimmungsteil 8a Bezug auf den eingebauten Speicher, um zu prüfen, ob der Normalstrom festgestellt ist (Schritt S3a). Wenn der Nachweis des Normalstroms gespeichert ist (JA in Schritt S3a) bestimmt der Anomaliebestimmungsteil 8, dass keine Anomalie erzeugt ist, und die Steuerung 8 beendet die Gegendrehungssteuerung des Gleichstrommotors 21 (Schritt S4 und AUS bei [3] in 8A). Daher werden bzw. bleiben wie in 8A dargestellt, die FETs 1 bis 4 der Motoransteuerschaltung 7 ausgeschaltet ([4] bis [7]), und der Gleichstrommotor 21 hält an ([8]).
Danach führt die Steuerung 8 die Normaldrehungssteuerung des Gleichstrommotors 21 unter Verwendung der Motoransteuerschaltung 7 durch, um die Heckklappe 51 zu öffnen (Schritt S5 in 7). Daher werden, wie in 8A dargestellt, die FETs 1 und 4 der Motoransteuerungsschaltung 7 eingeschaltet ([4] und [7]), und sind bzw. bleiben die FETs 2 und 3 ausgeschaltet ([5] und [6]), wodurch der Gleichstrommotor 21 normal dreht ([8]), um die Heckklappe 51 anzuheben.
Andererseits beispielsweise wird während des anomalen Zustands, in welchem der AUS-Ausfall im FET 3 der Motoransteuerschaltung 7, wie in 8B veranschaulicht, erzeugt wird, selbst wenn die Steuerung die Gegendrehungssteuerung des Gleichstrommotors 21 beginnt ([3]), der FET 3 nicht eingeschaltet ([6]). Daher verbleibt der Gleichstrommotor 21 im stehenden Zustand ([8]) und der Strom des Gleichstrommotors 21 steigt nicht an ([9]).
Die bestimmte Zeit verstreicht (JA in Schritt S3), während der Strom des Gleichstrommotors 21 kleiner oder gleich die Schwelle ist (NEIN in Schritt S2 in 7) und der Nachweis des Normalstroms wird im eingebauten Speicher der Steuerung 8 nicht gespeichert (NEIN in Schritt S3a). Der Anomaliebestimmungsteil 8a bestimmt daher, dass die Anomalie erzeugt ist, und die Steuerung 8 beendet die Gegendrehungssteuerung des Gleichstrommotors 21 (Schritt S6 und AUS bei [3] in 8B). Die FETs 1 bis 4 der Motoransteuerschaltung werden bzw. bleiben daher ausgeschaltet ([4] bis [7] in 8B). Die Steuerung 8 führt danach nicht die Normaldrehungssteuerung des Gleichstrommotors 21 durch und öffnet die Heckklappe 51 nicht (gehe zu „ENDE“ in 7).
9 ist ein Flussdiagramm, welches den Schließvorgang der Heckklappe 51 in der zweiten Ausführungsform zeigt. 10 ist ein Zeitdiagramm, welches den Schließvorgang der Heckklappe 51 zeigt.
Wenn die Steuerung von anderen Vorrichtungen 40 (EIN bei [1] in 10A und 10B) die Anforderung, die Heckklappe 51 zu schließen, erhält, setzt die Steuerung 8 vorab die Normaldrehungssteuerung des Gleichstrommotors 21 unter Verwendung der Motoransteuerschaltung 7 in Gang (Schritt S11 in 9 und EIN bei [2] in 10A und 10B).
An diesem Punkt, im Normalzustand, wie in 10A dargestellt, sind die FETs 1 und 4 der Motoransteuerschaltung 7 eingeschaltet ([4] und [7]) und die FETs 2 und 3 ausgeschaltet ([5] und [6]), wodurch der Gleichstrommotor 21 normal dreht ([8]). Der Strom des Gleichstrommotors 21 nimmt zu ([9]).
Solange die bestimmte Zeit nicht verstrichen ist (NEIN in Schritt S13 in 9), vergleicht der Anomaliebestimmungsteil 8a den Strom des Gleichstrommotors 21 mit der Schwelle (Schritt S12). Wenn innerhalb der bestimmten Zeit der Strom des Gleichstrommotors 21 größer als die Schwelle ist (JA in Schritt S12), speichert der Anomaliebestimmungsteil 8a den Nachweis des Normalstroms im eingebauten Speicher (Schritt S12a).
Mit Ablauf der bestimmten Zeit (JA in Schritt S13) prüft der Anomaliefeststellungsteil 8a, ob der Nachweis des Normalstroms gespeichert ist (Schritt S13a). Wenn die Feststellung des Normalstroms gespeichert ist (JA in Schritt S13a), bestimmt der Anomaliebestimmungsteil 8, dass die Anomalie nicht erzeugt ist, und die Steuerung 8 beendet die Normaldrehungssteuerung des Gleichstrommotors 21 (Schritt S14 und AUS bei [2] in 10A). Daher werden bzw. bleiben, wie in 10A dargestellt, die FETs 1 bis 4 der Motoransteuerschaltung ausgeschaltet ([4] bis [7]), und der Gleichstrommotor 21 hält an ([8]).
Danach führt die Steuerung 8 die Gegendrehungssteuerung des Gleichstrommotors 21 unter Verwendung der Motoransteuerschaltung 7 durch, um die Heckklappe 51 zu schließen (Schritt S15 in 9). Daher bleiben, wie in 10A dargestellt, die FETs 1 und 4 der Motoransteuerschaltung 7 ausgeschaltet ([4] und [7]) und werden die FETs 2 und 3 eingeschaltet ([5] und [6]), wodurch der Gleichstrommotor 21 die Gegendrehung durchführt ([8]), um die Heckklappe 51 abzusenken.
Andererseits beispielsweise, während des anomalen Zustands, in welchem der AUS-Ausfall im FET 4 der Motoransteuerschaltung 7 erzeugt ist, wird, wie in 10B veranschaulicht, auch dann, wenn die Steuerung 8 die Normaldrehungssteuerung des Gleichstrommotors 21 beginnt ([2]) der FET 4 nicht eingeschaltet ([7]). Daher verbleibt der Elektromotor 21 im stehenden Zustand ([8]) und der Strom des Gleichstrommotors 21 nimmt nicht zu.
Die bestimmte Zeit verstreicht (JA in Schritt S13), während der Strom des Gleichstrommotors 21 kleiner oder gleich die Schwelle ist (NEIN in Schritt S12 in 9), und der Nachweis des Normalstroms wird im eingebauten Speicher der Steuerung 8 nicht gespeichert (NEIN in Schritt S13a). Der Anomaliebestimmungsteil 8a bestimmt daher, dass die Anomalie erzeugt ist, und die Steuerung 8 beendet die Normaldrehungssteuerung des Gleichstrommotors 21 (Schritt S16 und AUS bei [2] in 10B). Die FETs 1 bis 4 der Motoransteuerschaltung 7 sind daher ausgeschaltet ([4] bis [7] in 10B). Die Steuerung 8 führt dann keine Gegendrehungssteuerung des Gleichstrommotors 21 durch und schließt die Heckklappe 51 nicht (gehe zu „ENDE“ in 9).
Gemäß der zweiten Ausführungsform bestimmt, wenn der Strom des Gleichstrommotors 21 größer als die Schwelle ist, während die Gegendrehungssteuerung des Gleichstrommotors 21 während der vorhergehenden bestimmten Zeit durchgeführt wird, der Anomaliebestimmungsteil 8a nach Ablauf der bestimmten Zeit, dass die Anomalie nicht erzeugt ist, und die Steuerung 8 beendet die Gegendrehungssteuerung des Gleichstrommotors 21. Daher lässt sich die Zeit von dem Zeitpunkt, zu dem die Anforderung die Heckklappe 51 zu öffnen oder zu schließen erhalten wird, zum Zeitpunkt, zu dem in der Gegendrehungssteuerung des Gleichstrommotors 21 zur Betreibung des Gleichstrommotors 21 in der Drehrichtung entsprechend der Anforderung geprüft wird, ob die Anomalie nicht erzeugt ist, durch Einstellen einer kurzen bestimmten Zeit verkürzen.
11 ist ein Flussdiagramm, welches den Öffnungs- und Schließvorgang der Heckklappe 51 in einer dritten Ausführungsform zeigt.
Wenn die Steuerung 8 die Anforderung, die Heckklappe 51 zu öffnen und zu schließen, erhält, bestimmt sie, ob die Heckklappe gerade voll geschlossen ist (Schritt S17). An diesem Punkt bestimmt die Steuerung 8 beispielsweise, dass die Heckklappe im voll geschlossenen Zustand ist (JA in Schritt S17), wenn sie beruhend auf dem Nachweiswert (Drehwinkel des Gleichstrommotors 21) des Rotationsdetektors 8c feststellt, dass sich der Gleichstrommotor 21 unter dem Winkel eines Gegendrehungsendes befindet. Alternativ bestimmt die Steuerung 8, dass sich die Heckklappe im voll geschlossenen Zustand befindet (JA in Schritt S17), wenn sie beruhend auf dem Nachweiswert (der Öffnungs-und Schließstellung der Heckklappe 51) des Positionsdetektors 8b feststellt, dass sich die Heckklappe 51 an einem unteren Ende befindet.
Wenn sich die Heckklappe 51 gerade im voll geschlossenen Zustand befindet, beginnt die Steuerung 8 die Gegendrehungssteuerung des Gleichstrommotors 21 (Schritt S1). Wenn der Strom des Gleichstrommotors 21 größer als die bestimmte Schwelle ist (JA in Schritt S2), bevor die bestimmte Zeit verstrichen ist (NEIN in Schritt S3), bestimmt der Anomaliebestimmungsteil 8a, dass keine Anomalie erzeugt ist, und die Steuerung 8 beendet die Gegendrehungssteuerung des Gleichstrommotors 21 (Schritt S4). Dann führt die Steuerung die Normaldrehungssteuerung des Gleichstrommotors 21 durch, um die Heckklappe 51 zu öffnen (Schritt S5).
Wenn die bestimmte Zeit seit dem Beginn der Gegendrehungssteuerung des Gleichstrommotors 21 abläuft (JA in Schritt S3), während der Strom des Gleichstrommotors 21 kleiner oder gleich die Schwelle ist (NEIN in Schritt S2), seit die Gegendrehungssteuerung begonnen wurde, bestimmt der Anomaliebestimmungsteil 8a, dass die Anomalie erzeugt ist, und die Steuerung 8 beendet die Gegendrehungssteuerung des Gleichstrommotors 21 (Schritt S6). In diesem Fall führt die Steuerung 8 die Normaldrehungssteuerung des Gleichstrommotors 21 nicht durch und öffnet die Heckklappe nicht.
Andererseits bestimmt die Steuerung 8 beispielsweise, dass sich die Heckklappe 51 nicht im voll geschlossenen Zustand befindet, wenn sie feststellt, dass sich der Gleichstrommotor 21 nicht unter dem Winkel des Gegendrehungsendes befindet (NEIN in Schritt S17). Alternativ bestimmt die Steuerung 8, dass sich die Heckklappe nicht im voll geschlossenen Zustand befindet, wenn sie feststellt, dass sich die Heckklappe 51 nicht am unteren Ende befindet (NEIN in Schritt S17).
Danach bestimmt die Steuerung 8, ob sich die Heckklappe 51 gerade im voll geöffneten Zustand befindet (Schritt S18). An diesem Punkt beispielsweise bestimmt die Steuerung 8, dass sich die Heckklappe 51 im voll geschlossenen Zustand befindet (JA in Schritt S18), wenn sie beruhend auf dem Nachweiswert des Rotationsdetektors 8c feststellt, dass sich der Gleichstrommotor 21 unter einem Winkel eines Normaldrehungsendes befindet. Alternativ bestimmt die Steuerung 8, dass sich die Heckklappe 51 im voll geöffneten Zustand befindet, wenn sie beruhend auf dem Nachweiswert des Positionsdetektors 8b feststellt, dass sich die Heckklappe 51 an einem oberen Ende befindet (JA in Schritt S18).
Wenn sich die Heckklappe 51 gerade im voll geöffneten Zustand befindet, beginnt die Steuerung 8 die Normaldrehungssteuerung des Gleichstrommotors 21 (Schritt S11). Wenn der Strom des Gleichstrommotors 21 größer als die Schwelle ist (JA in Schritt S12), bevor die bestimmte Zeit abgelaufen ist (NEIN in Schritt S13), bestimmt der Anomaliebestimmungsteil 8a, dass die Anomalie nicht erzeugt ist, und die Steuerung 8 beendet die Normaldrehungssteuerung des Gleichstrommotors 21 (Schritt S14). Die Steuerung 8 führt dann die Gegendrehungssteuerung des Gleichstrommotors 21 durch, um die Heckklappe 51 zu schließen (Schritt S15).
Wenn die bestimmte Zeit seit dem Beginn der Normaldrehung des Gleichstrommotors 21 abläuft (JA in Schritt S13), während der Strom des Gleichstrommotors 21 kleiner oder gleich die Schwelle ist (NEIN in Schritt S12), bestimmt der Anomaliebestimmungsteil 8a, dass die Anomalie erzeugt ist, und die Steuerung 8 beendet die Normaldrehungssteuerung des Gleichstrommotors 21 (Schritt S16). In diesem Fall führt die Steuerung 8 die Gegendrehungssteuerung des Gleichstrommotors 21 nicht durch und schließt die Heckklappe 51 nicht.
Falls sich die Heckklappe 51 weder im voll geschlossenen noch im voll geöffneten Zustand befindet, wenn die Anforderung, die Heckklappe 51 zu öffnen und zu schließen, erhalten wird (NEIN in Schritt S17 und NEIN in Schritt S18), wird ein üblicher Öffnungs- und Schließvorgang für die Heckklappe durchgeführt (Schritt S19). Das heißt, der Gleichstrommotor 21 wird ansprechend auf die Öffnungs- und Schließanforderung ohne Durchführung der Gegendrehungssteuerung des Gleichstrommotors 21 und Anomaliebestimmung während der vorhergehenden bestimmten Zeit betrieben, und die Heckklappe 21 wird geöffnet und geschlossen.
12 ist ein Flussdiagramm, welches den Öffnungs- und Schließvorgang der Heckklappe 51 in einer vierten Ausführungsform veranschaulicht.
Wenn die Steuerung 8 die Anforderung, die Heckklappe 51 zu öffnen und zu schließen, erhält, bestimmt sie, ob sich die Heckklappe 51 gerade im voll geschlossenen Zustand befindet (Schritt S17). Wenn sich die Heckklappe 51 im voll geschlossenen Zustand befindet (JA in Schritt S17), beginnt die Steuerung 8 die Gegendrehungssteuerung des Gleichstrommotors 21 (Schritt S1). Der Anomaliebestimmungsteil 8a vergleicht den Strom des Gleichstrommotors 21 mit der Schwelle (S2), bis die bestimmte Zeit abläuft (NEIN in Schritt S3). Wenn der Strom des Gleichstrommotors 21 größer als die Schwelle ist, bevor die bestimmte Zeit abläuft (JA in Schritt S2), speichert der Anomaliebestimmungsteil 8a den Nachweis des Normalstroms im eingebauten Speicher (Schritt S2a).
Wenn die bestimmte Zeit abläuft (JA in Schritt S3), prüft der Anomaliebestimmungsteil 8a, ob der Nachweis des Normalstroms gespeichert ist (Schritt S3a). Wenn der Nachweis des Normalstroms gespeichert ist (JA in Schritt S3a), bestimmt der Anomaliebestimmungsteil 8a, dass die Anomalie nicht erzeugt ist, und die Steuerung 8 beendet die Gegendrehungssteuerung des Gleichstrommotors 21 (Schritt S4). Dann führt die Steuerung 8 die Normaldrehung des Gleichstrommotors 21 durch, um die Heckklappe 51 zu öffnen (Schritt S5).
Wenn die bestimmte Zeit seit Beginn der Gegendrehungssteuerung des Gleichstrommotors 21 abläuft (JA in Schritt S3), während der Strom des Gleichstrommotors 21 kleiner oder gleich die Schwelle ist (NEIN in Schritt S2), wird keine Feststellung des Normalstroms im eingebauten Speicher der Steuerung 8 gespeichert (NEIN in Schritt S3a). Der Anomaliebestimmungsteil 8a bestimmt daher, dass die Anomalie erzeugt ist, und die Steuerung 8 beendet die Gegendrehungssteuerung des Gleichstrommotors 21 (Schritt S6). In diesem Fall führt die Steuerung 8 keine Normaldrehungssteuerung des Gleichstrommotors 21durch und öffnet die Heckklappe 51 nicht.
Wenn andererseits die Steuerung 8 bestimmt, dass die Heckklappe 51 nicht im voll geschlossenen Zustand ist (NEIN in Schritt S17), be stimmt sie, ob sich die Heckklappe 51 gerade im voll geöffneten Zustand befindet (Schritt S18). Wenn sich die Heckklappe 51 gerade im voll geöffneten Zustand befindet (JA in Schritt S18), beginnt die Steuerung 8 die Normaldrehungssteuerung des Gleichstrommotors 21 (Schritt S11).
Der Anomaliebestimmungsteil 8a vergleicht den Strom des Gleichstrommotors 21 mit der Schwelle (Schritt S12), bis die bestimmte Zeit abläuft (NEIN in Schritt S13). Wenn der Strom des Gleichstrommotors 21 größer als die Schwelle ist, bevor die bestimmte Zeit abläuft (JA in Schritt S12), speichert der Anomaliebestimmungsteil 8a den Nachweis des Normalstroms im eingebauten Speicher (Schritt S12a).
Mit Ablauf der bestimmten Zeit (JA in Schritt S13) prüft der Anomaliebestimmungsteil 8a, ob der Nachweis des Normalstroms gespeichert ist (Schritt S13a). Wenn der Nachweis des Normalstroms gespeichert ist (JA in Schritt S13a), bestimmt der Anomaliebestimmungsteil 8a, dass die Anomalie nicht erzeugt ist, und die Steuerung 8 beendet die Normaldrehungssteuerung des Gleichstrommotors 21 (Schritt S14). Die Steuerung 8 führt dann die Gegendrehungssteuerung des Gleichstrommotors 21 durch, um die Heckklappe 51 zu schließen (Schritt S15).
Wenn die bestimmte Zeit seit Beginn der Gegendrehungssteuerung des Gleichstrommotors 21 abläuft (JA in Schritt S13), während der Strom des Gleichstrommotors 21 kleiner oder gleich die Schwelle ist (NEIN in Schritt S12), wird kein Nachweis des Normalstroms im eingebauten Speicher der Steuerung 8 gespeichert (NEIN in Schritt S13a). Der Anomaliebestimmungsteil 8a bestimmt daher, dass die Anomalie erzeugt ist, und die Steuerung 8 beendet die Normaldrehungssteuerung des Gleichstrommotors 21 (Schritt S16). In diesem Fall führt die Steuerung 8 keine Gegendrehungssteuerung des Gleichstrommotors 21 durch und schließt die Heckklappe 51 nicht.
Wenn sich die Heckklappe 51 weder im voll geschlossenen Zustand noch im voll geöffneten Zustand befindet, wenn die Anforderung, die Heckklappe 51 zu öffnen und zu schließen, erhalten wird (NEIN in Schritt S17 und NEIN in Schritt S18), wird der übliche Heckklappenöffnungs- und -schließvorgang durchgeführt (Schritt S19).
Gemäß der dritten und vierten Ausführungsform (11 und 12) wird, wenn sich die Heckklappe 51 im voll geschlossenen oder im voll geöffneten Zustand befindet, nämlich wenn sich der Gleichstrommotor 21 am Ende der Normaldrehung bzw. dem Ende der Gegendrehung befindet, bzw. wenn sich die Heckklappe in Positionen am oberen Ende und unterem Ende befindet, der Gleichstrommotor 21 vorab in der zur beabsichtigten Drehrichtung entgegengesetzten Drehrichtung nur für die bestimmte Zeit betätigt und bestimmt, ob die Anomalie erzeugt ist. Der Gleichstrommotor 21 wird in der beabsichtigten Drehrichtung betätigt, wenn die Anomalie nicht erzeugt ist, der Gleichstrommotor 21 wird aber nicht in der beabsichtigten Drehrichtung betätigt, wenn die Anomalie erzeugt ist. Daher kann eine Betätigung im anomalen Zustand, bei welcher der Gleichstrommotor nicht entgegengesetzt gedreht wird, verhindert werden.
Beispielsweise kann auch in dem Fall, dass eine Person oder ein Objekt von der Heckklappe erfasst wird, wenn der Gleichstrommotor 21 in Gegendrehung gedreht wird, um die Heckklappe 51 zu schließen, der Gleichstrommotor 21 sicher umgekehrt werden (normal gedreht werden) und schnell die Heckklappe 51 auf den Öffnungsvorgang geschaltet werden. Beispielsweise kann auch dann, wenn die Heckklappe 51 infolge eines Ausfalls frei fällt, wenn der Gleichstrommotor 21 in Normalrichtung dreht, um die Heckklappe 51 zu öffnen, der Gleichstrommotor 21 sicher umgekehrt werden (in Gegenrichtung gedreht werden) und die Heckklappe 51 gegen die Schwerkraft langsam schließen.
Zusätzlich zu obigen Ausführungsformen können in der vorliegenden Erfindung verschiedene Abwandlungen vorgenommen werden. Bei der ersten bis vierten Ausführungsform wird beispielsweise die Betätigung des Gleichstrommotors 21 unter Verwendung der Motoransteuerschaltung 7 gesteuert, die die H-Brückenschaltung aus den vier FETs 1 bis 4 und die Ansteuerschaltung 6 enthält (1). Die Erfindung ist jedoch nicht auf die erste bis vierte Ausführungsform beschränkt. Alternativ kann beispielsweise, wie in 13 dargestellt, die Betätigung des Gleichstrommotors 21 unter Verwendung einer Motoransteuerschaltung 7 gesteuert werden, die zwei Relais 16 und 17, zwei Relaisansteuerschaltungen 18 und 19 sowie einen FET 5 enthält.
In der Ausführungsform der 13 schaltet die Steuerung des Relais 9 unter Verwendung der Relaisansteuerschaltung 12 ein, schaltet den FET 5 ein, schaltet das Normalrelais 16 unter Verwendung der Relaisansteuerschaltung 18 aus und schaltet das Gegenrelais 17 unter Verwendung der Relaisansteuerschaltung 19 ein, wodurch der Strom durch den Gleichstrommotor 21 in positiver Richtung durchgeleitet wird und der Gleichstrommotor 21 normal dreht. Die Steuerung 8 schaltet das Relais 9 und den FET 5 ein, schaltet das Normalrelais 16 unter Verwendung der Relaisansteuerschaltung 18 ein und schaltet das Gegenrelais 17 unter Verwendung der Relaisansteuerschaltung 19 aus, wodurch der Strom durch den Gleichstrommotor in der entgegengesetzten Richtung durchgeleitet wird, um so den Gleichstrommotor 21 in Gegenrichtung zu drehen. Die Stromnachweisschaltung 15 stellt den durch den Gleichstrommotor 21 gehenden Strom durch den Spannungsabfall zwischen den Enden des Widerstands 14' fest, der zwischen den Relais 9 und 16 vorgesehen ist.
In obigen Ausführungsformen werden beispielsweise die FETs 1 bis 5 und die Relais 16 und 17 als die Anzahl von Schaltelementen, die die Motoransteuerschaltungen 7 und 7' aufbauen, verwendet. Die vorliegende Erfindung beschränkt sich jedoch nicht auf die Ausführungsformen. Alternativ können beispielsweise andere Schaltelemente, wie etwa ein MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor) ein Leistungstransistor und ein Thyristor verwendet werden.
Bei obigen Ausführungsformen werden beispielsweise die Gegendrehungssteuerung und die Anomaliebestimmung des Gleichstrommotors 21 innerhalb der bestimmten Zeit vorab durchgeführt, wenn das Signal, das die Öffnungs- und Schließanforderung für die Heckklappe 51 angibt, von anderen Vorrichtungen erhalten wird. Die vorliegende Erfindung beschränkt sich jedoch nicht auf die Ausführungsformen. Alternativ können beispielsweise die Gegendrehungssteuerung und die Anomaliebestimmung des Gleichstrommotors 21 vorab innerhalb der bestimmten Zeit durchgeführt werden, wenn sich der Gleichstrommotor 21 in die Position des Normaldrehungsendes oder des Gegendrehungsendes dreht, bzw. wenn sich die Heckklappe 51 in die Position des oberen Endes oder unteren Endes bewegt. Alternativ können die Gegendrehungssteuerung und die Anomaliebestimmung des Gleichstrommotors 21 vorab in einer bestimmten Zeitdauer durchgeführt werden, wenn der Gleichstrommotor 21 in einer Position des Normaldrehungsendes oder Gegendrehungsendes befindet oder wenn die Heckklappe 51 in der Position des oberen Endes oder des unteren Endes angeordnet ist.
In obigen Ausführungsformen wird beispielsweise die Anomalie bestimmt, indem der durch den Gleichstrommotor 21 gehende Strom mit der Schwelle während der Vorab-Gegendrehungssteuerung des Gleichstrommotors 21 innerhalb der bestimmten Zeit verglichen wird. Die Erfindung beschränkt sich jedoch nicht auf diese Ausführungsformen. Alternativ kann beispielsweise der Gegendrehungszustand des Gleichstrommotors 21 beruhend auf dem Drehwinkel oder der Anzahl von Umdrehungen des Gleichstrommotors, welche durch den Rotationsdetektor 8c festgestellt werden, bestimmt werden, und die Anomalie kann beruhend auf dem Feststellungsergebnis bestimmt werden.
In obigen Ausführungsformen beispielsweise führt der Elektromotor 21 durch die Gegendrehungssteuerung, die von der Steuerung 8 innerhalb der bestimmten Zeit durchgeführt wird, die Gegendrehung aus. Die Erfindung beschränkt sich jedoch nicht auf diese Ausführungsformen. Alternativ kann beispielsweise der Gleichstrommotor 21 nicht drehen, obwohl eine Spannung an den Gleichstrommotor durch die Gegendrehungssteuerung, die vorab durch die Steuerung 8 durchgeführt wird, angelegt wird.
In obigen Ausführungsformen beispielsweise wird die Erfindung auf die Gleichstrommotorsteuervorrichtung (ECU) 10 angewandt, welche den Gleichstrommotor 21 steuert, der in dem elektrisch betriebenen Öffnungs-und Schließsystem 100 für die Heckklappe verwendet wird. Die Erfindung kann auch auf eine Steuervorrichtung angewandt werden, die einen Gleichstrommotor steuert, der zu anderen Zwecken verwendet wird.

Claims

Gleichstrommotorsteuervorrichtung (10), welche aufweist: eine Motoransteuerschaltung (7), die aus einer Anzahl von Schaltelementen (FET 1, FET 2, FET 3, FET 4) aufgebaut ist, eine Steuerung (8), die dazu eingerichtet ist, die Motoransteuerschaltung (7) so zu betätigen, dass eine Normaldrehung und eine Gegendrehung eines Gleichstrommotors (21) zum Öffnen und Schließen einer Heckklappe (51) eines Fahrzeugs gesteuert wird; einen Anomaliebestimmungsteil (8a), der dazu eingerichtet ist, zu bestimmen, ob eine Anomalie erzeugt wird, während die Steuerung (8) den Gleichstrommotor (21) steuert, wobei die Steuerung (8) dazu eingerichtet ist, vor Durchführung einer Normaldrehungssteuerung eine Gegendrehungssteuerung des Gleichstrommotors (21) für eine bestimmte Zeit unter Verwendung der Motoransteuerschaltung (7) durchzuführen, so dass der Gleichstrommotor (21) sich in einer Richtung dreht, um die Heckklappe (51) zu schließen, wenn die Normaldrehungssteuerung des Gleichstrommotors (21) durchgeführt werden soll, um die Heckklappe (51) zu öffnen, während die Heckklappe (51) in einem voll geschlossenen Zustand ist, und die Steuerung (8) dazu eingerichtet ist, die Normaldrehungssteuerung zum Öffnen der Heckklappe (51) nur dann durchzuführen, wenn der Anomaliebestimmungsteil (8a) bestimmt, dass während der Gegendrehungssteuerung keine Anomalie erzeugt wird.
Gleichstrommotorsteuervorrichtung (10), welche aufweist: eine Motoransteuerschaltung (7), die aus einer Anzahl von Schaltelementen (FET 1, FET 2, FET 3, FET 4) aufgebaut ist, eine Steuerung (8), die dazu eingerichtet ist, die Motoransteuerschaltung (7) so zu betätigen, dass eine Normaldrehung und eine Gegendrehung eines Gleichstrommotors (21) zum Öffnen und Schließen einer Heckklappe (51) eines Fahrzeugs gesteuert wird; einen Anomaliebestimmungsteil (8a), der dazu eingerichtet ist, zu bestimmen, ob eine Anomalie erzeugt wird, während die Steuerung (8) den Gleichstrommotor (21) steuert, wobei die Steuerung (8) dazu eingerichtet ist, vor Durchführung einer Gegendrehungssteuerung eine Normaldrehungssteuerung des Gleichstrommotors (21) für eine bestimmte Zeit unter Verwendung der Motoransteuerschaltung (7) durchzuführen, so dass der Gleichstrommotor (21) sich in einer Richtung dreht, um die Heckklappe (51) zu öffnen, wenn die Gegendrehungssteuerung des Gleichstrommotors (21) durchgeführt werden soll, um die Heckklappe (51) zu schließen, während die Heckklappe (51) in einem voll geöffneten Zustand ist, und die Steuerung (8) dazu eingerichtet ist, die Gegendrehungssteuerung zum Schließen der Heckklappe (51) nur dann durchzuführen, wenn der Anomaliebestimmungsteil (8a) bestimmt, dass während der Normaldrehungssteuerung keine Anomalie erzeugt wird.
Gleichstrommotorsteuerungsvorrichtung (10) nach Anspruch 1 oder 2, welche ferner einen Drehwinkeldetektor (8c) aufweist, der dazu eingerichtet ist, einen Drehwinkel des Gleichstrommotors (21) festzustellen, wobei die Steuerung (8) dazu eingerichtet ist, die Normaldrehungssteuerung oder die Gegendrehungssteuerung des Gleichstrommotors (21) in einem Bereich eines bestimmten Drehwinkels beruhend auf einem Nachweiswert des Drehwinkeldetektors (8c), der den Drehwinkel des Gleichstrommotors angibt, durchzuführen, und wobei die Steuerung (8) dazu eingerichtet ist, vor Durchführung einer Gegendrehungssteuerung die Normaldrehungssteuerung des Gleichstrommotors (21) für die bestimmte Zeit und die Anomaliebestimmung des Anomaliebestimmungsteils (8a) durchzuführen, wenn sich der Gleichstrommotor (21) unter einem Winkel des Drehungsendes einer Normaldrehung befindet, oder die Steuerung (8) dazu eingerichtet ist, vor Durchführung der Normaldrehungssteuerung die Gegendrehungssteuerung des Gleichstrommotors (21) für die bestimmte Zeit und die Anomaliebestimmung des Anomaliebestimmungsteils (8a) durchzuführen, wenn sich der Gleichstrommotor (21) unter einem Winkel des Drehungsendes einer Gegendrehung befindet.
Gleichstrommotorsteuervorrichtung (10) nach Anspruch 2, welche ferner einen Positionsdetektor (8b) aufweist, der dazu eingerichtet ist, eine Position der durch die Kraft des Gleichstrommotors (21) in vertikaler Richtung bewegten Heckklappe (51)nachzuweisen, wobei die Steuerung (8) dazu eingerichtet ist, die Normaldrehungssteuerung oder die Gegendrehungssteuerung durchzuführen, um die Heckklappe (51)in einem bestimmten Bereich beruhend auf einem Nachweiswert des Positionsdetektors (8c), der die Position der durch die Kraft des Gleichstrommotors (21) in vertikaler Richtung bewegten Heckklappe (51)angibt, anzuheben oder abzusenken, und wobei die Steuerung (8) dazu eingerichtet ist, vor Durchführung der Gegendrehungssteuerung die Normaldrehungssteuerung des Gleichstrommotors für eine bestimmte Zeit und die Anomaliebestimmung des Anomaliebestimmungsteils (8a) durchzuführen, wenn sich die Heckklappe (51)an einem oberen Ende entsprechend dem voll geöffneten Zustand befindet.
Gleichstrommotorsteuervorrichtung (10) nach Anspruch 1, welche ferner einen Positionsdetektor (8b) aufweist, der dazu eingerichtet ist, eine Position der mit der Kraft des Gleichstrommotors (21) vertikal bewegten Heckklappe (51)festzustellen, wobei die Steuerung (8) dazu eingerichtet ist, die Normaldrehungssteuerung oder die Gegendrehungssteuerung zur Anhebung oder Absenkung der Heckklappe (51)in einem bestimmten Bereich beruhend auf einem Nachweiswert des Positionsdetektors (8b), der die Position der mit der Kraft des Gleichstrommotors (21) vertikal bewegten Heckklappe (51)angibt, durchzuführen, und wobei die Steuerung (8) dazu eingerichtet ist, vor Durchführung der Normaldrehungssteuerung die Gegendrehungssteuerung des Gleichstrommotors (21) für die bestimmte Zeit und die Anomaliebestimmung des Anomaliebestimmungsteils (8a) durchzuführen, wenn sich die Heckklappe (51)an einem unteren Ende entsprechend dem voll geschlossenen Zustand befindet.
Gleichstrommotorsteuervorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, welche ferner einen Stromdetektor (15) aufweist, der dazu eingerichtet ist, einen durch den Gleichstrommotor (21) fließenden Strom festzustellen, wobei der Anomaliebestimmungsteil (8a) dazu eingerichtet ist, beruhend auf dem mit dem Stromdetektor (15) festgestellten Strom zu bestimmen, ob die Anomalie erzeugt ist.
Gleichstrommotorsteuervorrichtung (10) nach Anspruch 6, wobei, wenn der mit dem Stromdetektor (15) festgestellte Storm größer als eine Schwelle ist, während die Gegendrehung oder Normaldrehung des Gleichstrommotors (21) vorab für eine bestimmte Zeit gesteuert wird, der Anomaliebestimmungsteil (8a) dazu eingerichtet ist, zu bestimmen, dass die Anomalie nicht erzeugt ist, und die Steuerung (8) dazu eingerichtet ist, die Gegendrehungssteuerung oder Normaldrehungssteuerung des Gleichstrommotors (21) zu beenden.
Gleichstrommotorsteuervorrichtung (10) nach Anspruch 6, wobei, wenn der mit dem Stromdetektor (15) festgestellte Strom größer als eine Schwelle ist, während die Gegendrehung oder Normaldrehungdes Gleichstrommotors (21) vorab für eine bestimmte Zeit gesteuert wird, der Anomaliebestimmungsteil (8a) dazu eingerichtet ist, nach Ablauf der bestimmten Zeit zu bestimmen, dass die Anomalie nicht erzeugt ist, und die Steuerung (8) dazu eingerichtet ist, die Gegendrehungssteuerung oder Normaldrehungssteuerung des Gleichstrommotors (21) zu beenden.