JP2018145633A - 開閉体駆動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】異物の挟み込みによるマスク区間のずれを抑制できる開閉体駆動装置を提供する。【解決手段】制御部は、閉作動中におけるモータの拘束位置Ｘを基準位置Ｐｓとして認識し、該基準位置Ｐｓからその開方向側の所定位置までのマスク区間を除く区間で挟み込み処理を実行する。そして、制御部は、モータの拘束位置Ｘが基準位置Ｐｓよりも閉方向側である場合に基準位置Ｐｓを更新する一方、拘束位置Ｘが基準位置Ｐｓよりも開方向側である場合には基準位置Ｐｓを更新しない。【選択図】図４

Description

本発明は、車両に搭載されるパワーウインド装置やサンルーフ装置などの開閉体駆動装置に関するものである。

例えば特許文献１に開示されるように、車両のパワーウインド装置としては、閉作動時のウインドガラスによる異物の挟み込みを防止する挟み込み防止機能を有したものがある。このようなパワーウインド装置では、駆動源としてのモータの回転速度の変動推移等からウインドガラスの作動が異物によって妨げられたことを検出し、その異物検出を基にモータを停止又は反転駆動させる挟み込み処理を行って、異物に掛かる荷重の軽減を図るようになっている。

特開２０１４−３４８３１号公報

ところで、上記のようなパワーウインド装置では、閉作動中にモータの回転が拘束される位置（機械的ロック位置）を基準位置（全閉位置）として認識している。そして、閉作動中のウインドガラスが窓枠上部のウェザーストリップ等に接触したときに挟み込み処理が実行されないようにするために、前記基準位置からその開方向側（下側）の所定位置までの区間を、挟み込み処理を実行しないマスク区間としている。しかしながら、マスク区間で異物の挟み込みが生じた場合、その挟み込みによるモータの拘束位置が基準位置として更新されるため、基準位置を基に設定されるマスク区間が所望の位置よりも開方向側にずれてしまうという問題が生じる。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、異物の挟み込みによるマスク区間のずれを抑制できる開閉体駆動装置を提供することにある。

上記課題を解決する開閉体駆動装置は、開閉体を開閉させるためのモータと、前記モータの駆動を制御する制御部とを備え、前記制御部は、閉作動中における前記モータの拘束位置を基準位置として認識し、該基準位置からその開方向側の所定位置までのマスク区間を除く区間で挟み込み処理を実行する開閉体駆動装置であって、前記制御部は、前記モータの拘束位置が前記マスク区間内に設定された設定位置よりも閉方向側である場合に前記基準位置を更新し、前記モータの拘束位置が前記設定位置よりも開方向側である場合には前記基準位置を更新しない。

この構成によれば、制御部は、閉作動中のモータの拘束位置が設定位置よりも開方向側である場合には、基準位置を更新しない。設定位置はマスク区間内（つまり、基準位置、又は基準位置よりも開方向側の位置）に設定されるため、マスク区間で異物の挟み込みが生じた場合に、その挟み込みによるモータの拘束位置が基準位置（全閉位置）として更新されることを抑制でき、その結果、異物の挟み込みによるマスク区間のずれを抑制できる。

上記開閉体駆動装置において、前記設定位置は、前記基準位置よりも開方向側に設定される。
この構成によれば、気温や電源電圧などの環境要因によるモータの拘束位置の変動を考慮して設定位置を設定することで、環境要因によってモータの拘束位置が基準位置よりも開方向側に変動した場合には基準位置を更新することができ、基準位置の更新をより好適に実行することができる。

上記開閉体駆動装置において、前記設定位置は、前記基準位置と同位置に設定される。
この構成によれば、制御部は、閉作動中のモータの拘束位置が基準位置よりも開方向側である場合には、基準位置を更新しない。このため、マスク区間での異物の挟み込みによる基準位置の更新をより確実に防止でき、その結果、異物の挟み込みによるマスク区間のずれをより確実に防止できる。

上記開閉体駆動装置において、前記制御部は、閉作動中の前記モータの回転が拘束される前に該モータへの通電を停止するソフトストップ処理を行うものであり、前記基準位置の更新後に前記ソフトストップ処理がＮ回実行された次の閉作動においては、前記ソフトストップ処理を実行しない。

この構成によれば、ソフトストップ処理によって異物の挟み込み以外のモータの拘束が生じないため、基準位置の更新後にソフトストップ処理がＮ回実行されるまで基準位置が更新されない。従って、このような処理を行う制御部において、上記の設定位置に基づく基準位置の更新判定を採用することで、基準位置並びにマスク区間のずれを抑制する効果をより顕著に得ることができる。

本発明の開閉体駆動装置によれば、異物の挟み込みによるマスク区間のずれを抑制できる。

実施形態のパワーウインド装置の概略構成図。 同形態におけるウインドガラスの駆動制御を説明するための模式図。 同形態におけるソフトストップ処理を説明するための説明図。 同形態における基準位置の更新判定処理を説明するためのフロー図。 変形例における基準位置の更新判定処理を説明するためのフロー図。

以下、開閉体駆動装置としてのパワーウインド装置の一実施形態について説明する。
図１に示すように、車両ドアＤには、開閉体としてのウインドガラスＷＧが上下動可能に設けられている。ウインドガラスＷＧには、ワイヤ式やＸアーム式などのレギュレータＲを介してパワーウインド装置１のモータＭが駆動連結されている。

パワーウインド装置１は、モータＭの回転を検出するホールＩＣ等の回転検出センサ２と、該回転検出センサ２からの信号及び操作スイッチ３からの信号に基づいてバッテリ４の電源をモータＭに供給する制御部５とを備える。回転検出センサ２は、モータＭの回転に応じたパルス信号を制御部５に出力する。そして、制御部５は、入力されるパルス信号によりウインドガラスＷＧの位置や速度を把握しながら種々の制御を行い、モータＭを駆動制御する。

詳述すると、制御部５は、車両ドアＤに設けられた操作スイッチ３が操作されると、その操作に応じてウインドガラスＷＧを開閉駆動（上下動）させるべくモータＭを駆動制御する。

ここで、制御部５は、モータＭの駆動情報（回転速度や電流値等）に基づいて、閉作動中のウインドガラスＷＧにて異物の挟み込みが行われたか否かの判定を行い、挟み込みが行われた際にはウインドガラスＷＧを停止、又は反転作動させるべくモータＭを駆動制御する挟み込み処理を行う。

また、制御部５は、ウインドガラスＷＧの閉作動（上動）時に、ウインドガラスＷＧが全閉位置（可動域端部の機械的ロック位置）に到達してモータＭの回転が拘束されたとき、その拘束によるロック電流を検知し、モータＭへの通電を停止させる（ロック停止処理）。

図２に示すように、制御部５は、モータＭの回転が拘束された位置（ロック電流を検知した位置）を基準位置Ｐｓ（全閉位置）として認識する。そして、制御部５が認識するウインドガラスＷＧの位置情報としては、ウインドガラスＷＧが開方向側に作動されるにつれて、回転検出センサ２からのパルス信号に基づくカウント数を基準位置Ｐｓに加算していく。

制御部５は、基準位置Ｐｓからその開方向側（下側）の所定位置までの区間を、前記挟み込み処理を実行しないマスク区間Ａ１として設定する。なお、基準位置Ｐｓが変動した場合でもマスク区間Ａ１の長さは一定である。また、基準位置Ｐｓが変動した場合でも、マスク区間Ａ１の下端位置が窓枠上部のウェザーストリップＤａの開方向側端部である下端から数ミリメートル程度下側に位置するように設定されている。なお、基準位置Ｐｓは、気温やバッテリ電圧の変化や、レギュレータＲやウェザーストリップＤａの経年劣化などに起因して変動しうる。また、制御部５は、マスク区間Ａ１以外の区間（挟み込み処理区間Ａ２）において前記挟み込み処理を実行する。

また、制御部５は、閉作動中のウインドガラスＷＧが基準位置Ｐｓに近づいたとき、モータＭの回転が拘束される前（ロック電流を検知する前）にモータＭへの通電を停止させるソフトストップ処理を実行する。

ソフトストップ処理について詳述すると、制御部５は、基準位置Ｐｓからその開方向側（下側）の所定位置までの区間をソフトストップ区間Ａ３として設定する。ソフトストップ区間Ａ３の長さは、基準位置Ｐｓが変動した場合でも一定である。また、ソフトストップ区間Ａ３の長さは、マスク区間Ａ１の長さよりも短く設定されている。そして、ソフトストップ区間Ａ３及びマスク区間Ａ１の上端位置は、基準位置Ｐｓと同位置であるため、ソフトストップ区間Ａ３の下端位置は、マスク区間Ａ１の下端位置よりも上側（閉方向側）に設定されている。

図３に示すように、ソフトストップ区間Ａ３では、制御部５は、モータＭの回転速度の変動に基づいてモータＭへの通電を停止させる。これにより、ウインドガラスＷＧがウェザーストリップＤａと摺接する際の抵抗によるモータＭの減速によってモータＭへの通電が停止されるため、ウインドガラスＷＧが可動域端部に到達してモータＭの回転が拘束される前にモータＭへの通電を停止できる。従って、ウインドガラスＷＧの上端がウェザーストリップＤａ内に位置するほぼ全閉状態でウインドガラスＷＧを停止させつつも、ウインドガラスＷＧが可動域端部にぶつかった時の異音の発生などを抑制できる。

ウインドガラスＷＧの閉作動時、マスク区間Ａ１に入ってからソフトストップ区間Ａ３に入るまでの区間においては、異物の挟み込みによって、前述のモータＭの回転の拘束によるロック停止処理が実行される場合がある。このとき、制御部５は、モータＭの回転が拘束されたことの検知（ロック電流の検知）に基づいて、後述の基準位置Ｐｓの更新判定を実行する。

また、制御部５は、基準位置Ｐｓの更新後に前記ソフトストップ処理がＮ回（例えば５０回）実行されると、次回の閉作動においてソフトストップ処理を無効化する。ソフトストップ処理が無効化された状態では、閉作動中のウインドガラスＷＧが可動域端部又はその付近に到達したときにロック停止処理が実行される。このとき、制御部５は、モータＭの回転が拘束されたことの検知（ロック電流の検知）に基づいて、後述の基準位置Ｐｓの更新判定を実行する。そして、基準位置Ｐｓの更新がなされると、制御部５は、ソフトストップ処理を有効化する。

次に、基準位置Ｐｓの更新判定について説明する。
図４に示すように、制御部５は、ステップＳ１でモータＭの回転の拘束（ロック電流）を検知すると、ステップＳ２において基準位置Ｐｓの更新判定処理を実行する。この基準位置Ｐｓの更新判定処理では、モータＭの回転が拘束された拘束位置Ｘ（ロック電流を検知した位置）が、現時点で認識している基準位置Ｐｓよりも開方向側（つまり、Ｘ＞Ｐｓ）であるか否かを判定する。

ここで、拘束位置Ｘが基準位置Ｐｓと一致、又は基準位置Ｐｓよりも閉方向側である（つまり、Ｘ≦Ｐｓ）と判定されると（ステップＳ２：ＮＯ）、ステップＳ３に移行して、拘束位置Ｘを基準位置Ｐｓとして更新する（Ｐｓ←Ｘ）。

一方、拘束位置Ｘが基準位置Ｐｓよりも開方向側であると判定されると（ステップＳ２：ＹＥＳ）、ステップＳ４に移行して基準位置Ｐｓを更新しない。
次に、本実施形態の作用について説明する。

ウインドガラスＷＧの閉作動中、マスク区間Ａ１で異物の挟み込みが生じた場合、制御部５は、その挟み込みによるモータＭの拘束（ロック電流の検知）に基づいて基準位置Ｐｓの更新判定を行う。ここで、マスク区間Ａ１での挟み込みの場合、モータＭの拘束位置Ｘは、基準位置Ｐｓよりも開方向側（Ｘ＞Ｐｓ）となるため、制御部５は基準位置Ｐｓを更新しない判定を行う。従って、異物挟み込みによる拘束位置Ｘが基準位置Ｐｓとして上書きされないため、基準位置Ｐｓ、並びに基準位置Ｐｓを基に設定されるマスク区間Ａ１が、異物の挟み込みによって所望の位置よりも開方向側にずれてしまうことが抑制される。

また、本実施形態の制御部５は、基準位置Ｐｓ近傍のソフトストップ区間Ａ３において、モータＭの回転が拘束される前（ロック電流を検知する前）にモータＭへの通電を停止させるソフトストップ処理を実行する。そして、制御部５は、基準位置Ｐｓの更新後にソフトストップ処理がＮ回実行されると、次回の閉作動においてソフトストップ処理を無効化する。つまり、ソフトストップ処理が無効化された閉作動では、モータＭの拘束の検知が可能、つまり、基準位置Ｐｓの更新が可能となる。これにより、ソフトストップ処理を適用しつつも、レギュレータＲやウェザーストリップＤａの経年劣化などに応じた適切な基準位置Ｐｓを設定することが可能となっている。

次に、本実施形態の効果を記載する。
（１）制御部５は、モータＭの拘束位置Ｘがマスク区間Ａ１内に設定された設定位置（本実施形態では基準位置Ｐｓとしている）よりも閉方向側である場合に基準位置Ｐｓを更新する一方、拘束位置Ｘが設定位置（基準位置Ｐｓ）よりも開方向側である場合には基準位置Ｐｓを更新しない。これにより、マスク区間Ａ１で異物の挟み込みが生じた場合に、その挟み込みによるモータＭの拘束位置Ｘが基準位置Ｐｓとして更新されることを抑制でき、その結果、異物の挟み込みによるマスク区間Ａ１の開方向側へのずれを抑制できる。従って、基準位置Ｐｓの更新によってウェザーストリップＤａの下端からマスク区間Ａ１の開方向側の端部との距離が広がることを抑制できる。

（２）基準位置Ｐｓの更新判定のしきい値（設定位置）が基準位置Ｐｓとされている。つまり、モータＭの拘束位置Ｘが基準位置Ｐｓよりも開方向側である場合には、基準位置Ｐｓが更新されない。このため、マスク区間Ａ１での異物の挟み込みによる基準位置Ｐｓの更新をより確実に防止でき、その結果、異物の挟み込みによるマスク区間Ａ１のずれをより確実に防止できる。

（３）制御部５は、閉作動中のモータＭの回転が拘束される前に該モータＭへの通電を停止するソフトストップ処理を行うものであり、基準位置Ｐｓの更新後にソフトストップ処理がＮ回実行された次の閉作動においては、ソフトストップ処理を実行しない。この構成によれば、ソフトストップ処理によって異物の挟み込み以外のモータＭの拘束が生じないため、基準位置Ｐｓの更新後にソフトストップ処理がＮ回実行されるまで基準位置Ｐｓが更新されない。従って、このような処理を行う制御部５において、上記のような基準位置Ｐｓの更新判定を採用することで、基準位置Ｐｓ並びにマスク区間Ａ１のずれを抑制する効果をより顕著に得ることができる。

なお、上記実施形態は、以下のように変更してもよい。
・上記実施形態では、基準位置Ｐｓの更新判定のしきい値（設定位置）を基準位置Ｐｓとした。つまり、モータＭの拘束位置Ｘが基準位置Ｐｓよりも開方向側である場合、基準位置Ｐｓが更新されないが、これに特に限定されるものではない。

例えば、基準位置Ｐｓの更新判定のしきい値（設定位置Ｙ）を、マスク区間Ａ１内における基準位置Ｐｓよりも開方向側の位置に設定してもよい。この設定位置Ｙは、基準位置Ｐｓを基準としてそこから所定長さ離れた位置として設定される。

この場合、図５に示すように、制御部５は、ステップＳ１でモータＭの回転の拘束（ロック電流）を検知すると、ステップＳ１２において、モータＭの回転が拘束された拘束位置Ｘ（ロック電流を検知した位置）が、現時点で認識している設定位置Ｙよりも開方向側（つまり、Ｘ＞Ｙ）であるか否かを判定する。

ここで、拘束位置Ｘが設定位置Ｙと一致、又は設定位置Ｙよりも閉方向側である（つまり、Ｘ≦Ｙ）と判定されると（ステップＳ１２：ＮＯ）、ステップＳ３に移行して、拘束位置Ｘを基準位置Ｐｓとして更新する。一方、拘束位置Ｘが設定位置Ｙよりも開方向側であると判定されると（ステップＳ１２：ＹＥＳ）、ステップＳ４に移行して基準位置Ｐｓを更新しない。

次に、本例の作用について説明する。
基準位置Ｐｓの設定（更新）に用いられるモータＭの拘束位置Ｘは、気温やバッテリ電圧などの状況によっては、基準位置Ｐｓよりも開方向側となる場合がある。そこで、そのような環境要因によるモータＭの拘束位置Ｘの変動を考慮して設定位置Ｙを設定することで、その時々の環境状況に応じた基準位置Ｐｓの設定（更新）が可能としつつも、異物の挟み込みによるモータＭの拘束の場合には、基準位置Ｐｓの更新をしないように制御できる。

なお、上記の設定位置Ｙは、基準位置Ｐｓから一定間隔離れた位置としてもよい。また、気温やバッテリ電圧などに応じて制御部５が設定位置Ｙを補正するように制御してもよい。

・上記実施形態における基準位置Ｐｓの更新判定では、モータＭの拘束位置Ｘが基準位置Ｐｓと一致する場合、基準位置Ｐｓを更新する（Ｐｓ←Ｘ）が、これに特に限定されるものではない。つまり、モータＭの拘束位置Ｘが基準位置Ｐｓと一致する場合には、基準位置Ｐｓを更新しなくても結果は同じであるため、どちらの制御でも構わない。

・上記実施形態では、ロック電流に基づいてモータＭの回転の拘束を検知したが、モータＭの回転速度に基づいてモータＭの回転の拘束を検知してもよい。
・上記実施形態では、モータＭの回転速度の変動に基づいてソフトストップ処理を実行するが、モータ電流値に基づいてソフトストップ処理を実行してもよい。

・上記実施形態の制御部５におけるソフトストップ処理は必須ではなく、ソフトストップ処理を実行しない制御部にも適用可能である。
・上記実施形態では、制御部５はモータＭと一体的に設けられて車両ドアＤに固定されるものとしたが、これに限定されず、例えば、モータＭとは別体で離間した位置に設けられてモータＭを駆動制御するものとしてもよい。

・上記実施形態では、車両のパワーウインド装置１に具体化したが、これに限定されず、ウインドガラスＷＧ以外の開閉体（サンルーフなど）を駆動制御する開閉体駆動装置としてもよい。

・上記した実施形態並びに各変形例は適宜組み合わせてもよい。

１…パワーウインド装置（開閉体駆動装置）、５…制御部、Ｍ…モータ、ＷＧ…ウインドガラス（開閉体）、Ｐｓ…基準位置、Ａ１…マスク区間、Ｘ…拘束位置、Ｙ…設定位置。

Claims (4)

1. 開閉体を開閉させるためのモータと、前記モータの駆動を制御する制御部とを備え、
   前記制御部は、閉作動中における前記モータの拘束位置を基準位置として認識し、該基準位置からその開方向側の所定位置までのマスク区間を除く区間で挟み込み処理を実行する開閉体駆動装置であって、
   前記制御部は、前記モータの拘束位置が前記マスク区間内に設定された設定位置よりも閉方向側である場合に前記基準位置を更新し、前記モータの拘束位置が前記設定位置よりも開方向側である場合には前記基準位置を更新しないことを特徴とする開閉体駆動装置。
2. 請求項１に記載の開閉体駆動装置において、
   前記設定位置は、前記基準位置よりも開方向側に設定されることを特徴とする開閉体駆動装置。
3. 請求項１に記載の開閉体駆動装置において、
   前記設定位置は、前記基準位置と同位置に設定されることを特徴とする開閉体駆動装置。
4. 請求項１に記載の開閉体駆動装置において、
   前記制御部は、閉作動中の前記モータの回転が拘束される前に該モータへの通電を停止するソフトストップ処理を行うものであり、前記基準位置の更新後に前記ソフトストップ処理がＮ回実行された次の閉作動においては、前記ソフトストップ処理を実行しないことを特徴とする開閉体駆動装置。

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