JP3467440B2 - 車両用開閉体制御装置 - Google Patents

車両用開閉体制御装置

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、コンバーチブル車の
幌、ルーフパネル、バックウインドパネルやラッゲージ
パネル等に利用できる車両用開閉体制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】2つのモータを左右に配し、両モータを
用いて開閉体の開閉制御をなすことが行なわれる。たと
えば、コンバーチブル車に用いられるルーフパネル及び
バックウインドパネルの開閉操作やラッゲージパネルの
前開き操作等は、左右に配した2個のモータを作動さ
せ、各モータに連結したリンク機構により、ルーフパネ
ル及びバックウインドパネルの開閉操作やラッゲージパ
ネルの前方開閉操作を行なう。
【0003】特公平3−2684号公報は、車両用の幌
を開閉させるための2つのモータの制御手法を開示す
る。この例は、両モータの一方のモータの回転速度を低
下させ両モータの回転速度を同期させる回転同期補正手
段を備えるもので、詳しくは、2つのモータのうち、片
側のモータの回転速度を、もう一方のモータの回転速度
に低下させ、これにより、両モータを同期させるように
制御している。しかし、この例は、片側のモータ回転速
度を低下させ、もう一方のモータ回転速度に同期させよ
うとするため過制御が生じた場合は、停止してしまう恐
れがある。また、過制御を防止するようにしたとして
も、回転速度は復帰せずに低下したままとなり制御時間
が伸びる恐れがある。
【0004】これとは別に、米国特許第4087731
号明細書は、1つのモータでは動かせないほど大きな機
械を動かすための2つのモータの制御手段を開示する。
この例は、左右2つのモータの現在位置及び現在速度を
検出し、各モータにおけるあらかじめ設定された目標位
置と現在位置との差が両モータ間でなくなるように且つ
各モータの現在位置が目標位置となるように各モータの
現在速度を制御している。しかし、この例は、現在速度
を制御して現在位置をあらかじめ設定された目標位置と
しているので、どちらか一方のモータに外力が加わった
場合等、一方のモータの現在位置と目標位置との差が非
常に大きくなると、一方のモータの現在速度の制御が大
幅なものとなり、結果、大きな機械の動きの円滑さを確
保することが困難となる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、前述した従
来技術の不具合を解消させることを解決すべき課題とす
る。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、前述した課題
を解決するために、基本的には、目標位置を両モータの
位置及びあらかじめ設定された目標速度から算出させる
技術的手段を採用する。
【0007】具体的には、本発明は、開閉体を支持する
駆動軸を減速機構を介して回転させる少なくとも2個の
電動モータと、モータの回転方向を指示する装置と、各
モータに配されかつモータの回転に同期したパルス信号
を発生する回転センサと、各モータの目標速度を設定す
る目標速度設定手段と、回転センサからの信号により各
モータの位置と速度を算出する手段と、各モータの位置
および目標速度から次の単位時間後の目標位置を算出す
る手段と、各モータの位置と速度から次の単位時間後の
予測位置を算出する手段と、算出された目標位置と予測
位置とを比較し、モータの出力量を決定する同期制御手
段とを備える車両用開閉体制御装置を提供する。この技
術的手段によれば、目標位置がモータの現在位置に応じ
て変化する。よって、モータの現在速度の制御は小幅に
抑えられ、結果、車両用開閉体の円滑な動きを確保し得
る。
【0008】
【発明の実施の形態】図1に、コンバーチブル車用のル
ーフパネル及びバックウインドパネルの開閉動作制御に
適する制御ブロック図を示し、ルーフパネル及びバック
パネルを開閉動作させる左右のルーフリンク機構(図示
せず)の駆動源となる左右のモータM1、M2の駆動回
路(図示せず)が出力インターフェース(図示せず)を
介して電気的に接続されたECU(図示せず)の作動を
示す。尚、ECUには、左右のモータM1、M2の回転
数に応じた(同期した)パルス信号を出力するホールI
CS1、S2が入力インターフェース(図示せず)を介
して電気的に接続されており、さらに、開閉操作スイッ
チ等の各種スイッチが電気的に接続されている。。尚、
図1に記した記号は以下を意味する。左位置:XLt、
右位置:XRt、左速度:ΔXLt、右速度:ΔXR
t、左右平均位置:Xave、目標速度:VTRG、目
標位置:XTRG、左予測位置:XLt+1、右予測位
置:XRt+1、左制御位置:SLt+1、右制御位
置:SRt+1、左速度制御信号:DTLt、右速度制
御信号:DTRt。
【0009】図1において、ブロック1は、左モータM
1に設けられたホールICS1からのパルス信号に基づ
いて左モータM1の現在位置XLtを算出し、ブロック
2は、右モータM2に設けられたホールICS2からの
パルス信号に基づいて右モータM2の現在位置XRtを
算出する。ホールICS1、S2は、各モータM1、M
2の回転数に応じたパルスを出力するもので、これに限
らず、各モータM1、M2の回転状態(数や速度)が認
識できるものであればどのような形態のものであっても
良い。ブロック3は、ブロック1で算出された左モータ
M1の現在位置XLtから左モータM1の現在速度ΔX
Ltを算出し、ブロック4は、ブロック2で算出された
右モータM2の現在位置XRtから右モータM2の現在
速度ΔXRtを算出する。
【0010】ブロック5は、ブロック1、3にて算出さ
れた各モータM1、M2の現在位置XLt、XRtを平
均して左右平均位置Xaveを算出する。ブロック6
は、ブロック5にて算出された左右平均位置Xaveと
目標速度ΔXTRGとから単位時間後の目標位置XTR
Gを算出する。目標速度ΔXTRGは、ECU内のメモ
リに速度マップ等として記憶されており、固定値であっ
ても、可変値であっても良い。
【0011】ブロック7は、ブロック1で算出された左
モータM1の現在位置XLtとブロック3で算出された
左モータM1の現在速度ΔXLtから単位時間後の左モ
ータM1の予測位置XLt+1を算出し、ブロック8
は、ブロック2で算出された右モータM2の現在位置X
Rtとブロック4で算出された右モータ2の現在速度Δ
XRtから単位時間後の右モータM2の予測位置XRt
+1を算出する。予測位置XLt+1、XRt+1は、
現在速度で各モータM1、M2が動き続けた場合の単位
時間後の各モータM1、M2の位置である。ブロック9
は、ブロック7で算出された左予測位置XLt+1とブ
ロック6で算出された目標位置XTRGを比較して左モ
ータM1の単位時間後の制御位置SLt+1を算出し、
ブロック10は、ブロック8で算出された右予測位置X
Rt+1とブロック6で算出された目標位置XRTGと
を比較して右モータM2の単位時間後の制御位置SRt
+1を算出する。制御位置SLt+1、SRt+1は、
補正ゲインによって目標位置XTRGより手前の位置に
設定され、制御位置SLt+1、SRt+1は、算出さ
れるたびに目標位置XTRGに近づいてゆく。このよう
な制御位置SLt+1、SRt+1の設定は、各モータ
M1、M2の大幅な速度変化を抑制するのに有効であ
る。
【0012】ブロック11は、ブロック1で算出された
左モータM1の現在位置XLtが単位時間後にはブロッ
ク9で算出された左モータM1の制御位置SLt+1と
なるようにブロック3で算出された左モータM1の現在
速度ΔXLtを制御する左モータM1の速度制御信号D
TLtを算出して左モータM1の駆動回路に出力インタ
ーフェースを介して出力し、ブロック12は、ブロック
2で算出された右モータM2の現在位置XRtが単位時
間後にはブロック10で算出された右モータM2の制御
位置SRt+1となるようにブロック3で算出された右
モータM2の現在速度ΔXLtを制御する右モータM2
の速度制御信号DTLtを算出して左モータM1の駆動
回路に出力インターフェースを介して出力する。これに
より、各モータM1、M2は、ブロック11、12で算
出された速度制御信号DTLt、DTRtに基づく速度
で駆動させることになる。
【0013】このように、左右のモータM1、M2の駆
動は、両モータM1、M2の単位時間後の予測位置XL
t+1、XRt+1が両モータM1、M2の共通の目標
位置XTRGに徐々に近づくように同期制御されるの
で、左右のモータのモータM1、M2間の位置ずれを抑
えることができ、ルーフパネル及びバックパネルの円滑
な開閉作動を確保することができる。又、左右のモータ
M1、M2の駆動は、目標速度ΔXTRGに近い速度で
駆動されることになるので、左右のモータM1、M2の
駆動に大幅な速度差はなく、ルーフパネル及びバックパ
ネルのより円滑な開閉作動が確保される。
【0014】尚、ブロック9、10の制御位置の算出を
省略し、ブロック7、8にて算出された各モータM1、
M2の予測位置XLt+1、XRt+1とブロック6に
て算出された目標位置XTRGとを比較して各モータM
1、M2の速度制御信号DTLt、DTRtをブロック
11、12で算出するようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【図1】左右のモータを同期させる制御ブロック図であ
る。
【符号の説明】
M1、M2 電動モータ S1、S2 回転センサ ブロック1、2 位置算出手段 ブロック3、4 速度算出手段 ブロック6 目標位置算出手段 ブロック7、8 予測位置算出手段 ブロック11、12 同期制御手段
フロントページの続き (72)発明者 田代 龍美 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自 動車株式会社内 (72)発明者 菅沼 伸志 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自 動車株式会社内 (72)発明者 嶋 純孝 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自 動車株式会社内 (56)参考文献 特開 平9−252590(JP,A) 特開 平10−174479(JP,A) 特開 平9−168292(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H02P 5/50 G05D 3/12

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 開閉体を支持する駆動軸を減速機構を介
    して回転させる少なくとも2個の電動モータと、モータ
    の回転方向を指示する装置と、各モータに配されかつモ
    ータの回転に同期したパルス信号を発生する回転センサ
    と、各モータの目標速度を設定する目標速度設定手段
    と、回転センサからの信号により各モータの位置と速度
    を算出する手段と、各モータの位置および目標速度から
    次の単位時間後の目標位置を算出する手段と、各モータ
    の位置と速度から次の単位時間後の予測位置を算出する
    手段と、算出された目標位置と予測位置とを比較し、モ
    ータの出力量を決定する同期制御手段とを備える車両用
    開閉体制御装置。
  2. 【請求項2】 車両用開閉体の開閉動作を行なう少なく
    とも対の電動モータ、対の電動モータの現在位置から目
    標位置を算出する手段、対の電動モータの現在位置と現
    在速度から予測位置を算出する手段、予測位置算出手段
    と目標位置算出手段からの信号により制御位置を算出す
    る手段、制御位置算出手段からの信号により速度制御信
    号を算出し該信号に基づいて対の電動モータの速度を制
    御する同期制御手段とを備える車両用開閉体制御装置。
  3. 【請求項3】 車両用開閉体を動作させる電動モータの
    現在位置より単位時間後の目標位置を算出する手段、電
    動モータの現在位置と現在速度により単位時間後の予測
    位置を算出する手段、目標位置信号と予測位置信号とに
    より単位時間後の制御位置を算出する手段とを有し、制
    御位置算出手段からの信号に応じた速度制御信号により
    電動モータを駆動させることを特徴とする車両用開閉体
    制御装置。
  4. 【請求項4】 各モータの目標位置は、各モータの位置
    の平均位置とあらかじめ設定された目標速度から算出さ
    れる、請求項1記載の車両用開閉体制御装置。
  5. 【請求項5】 目標位置は、両モータの現在位置の平均
    位置とあらかじめ設定された目標速度から算出される、
    請求項2記載の車両用開閉体制御装置。
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