JP6643862B2

JP6643862B2 - モータ制御装置

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Publication number: JP6643862B2
Application number: JP2015209202A
Authority: JP
Inventors: 池田　隆之; 隆之池田; 輝門屋
Original assignee: Mitsuba Corp
Current assignee: Mitsuba Corp
Priority date: 2015-10-23
Filing date: 2015-10-23
Publication date: 2020-02-12
Anticipated expiration: 2035-10-23
Also published as: US9923495B2; US20170117832A1; JP2017082421A

Description

本発明は、開閉体を駆動する電動モータのモータ制御装置に関する。

従来、自動車に設けられるスライドドアやバックドア等の開閉体を電動モータにより駆動するモータ制御装置では、電動モータを正逆両方向に回転制御して、スライドドアを開閉両方向に作動させるようにしている（特許文献１）。具体的には、スライドドアにはケーブルが接続され、そのケーブルを電動モータにより引くことでスライドドアを開閉両方向に作動させる。これにより、スライドドアは、ドア開口を閉塞する全閉位置から当該ドア開口を最大限に開放する全開位置までの範囲を移動することができる。

従来のモータ制御装置は、スライドドアの開動作時において、スライドドアの全開位置に設けられたストッパとスライドドアとが当接したことを検出すると、モータの回転動作を停止する。これにより、スライドドアを全開位置まで開動作させることができる。また、全開位置付近にスライドドアを保持する全開ロック機構が、スライドドアの移動方向をガイドするガイドレールに設けられている。この全開ロック機構の作動により、スライドドアが全開位置付近に保持されるようになっている。

特開２００１−２８０００２号公報

しかしながら、全開ロック機構によりスライドドアを保持する位置と、スライドドアがストッパに当接する位置とは、一致しておらず、所定の距離を有している。したがって、モータ制御装置は、スライドドアがストッパに当接したことを検知してモータの通電を停止すると、ケーブル張力等によりスライドドアが閉方向に勢いよく戻り、上記距離の範囲内でスライドドアが振動してがたつくおそれがある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、その目的は、スライドドアが全開位置に到達した後に発生するスライドドアのがたつきを抑制するモータ制御装置を提供することである。

本発明の一態様は、車両に側部に設けられたガイドレールに開閉自在に案内されるスライドドアと、前記ガイドレールに組み込まれており、前記スライドドアに取り付けられたローラアッシーと、前記ガイドレールにおける車両後方端に設けられ、前記ローラアッシーの前記スライドドアの全開位置以上への移動を規制する規制部と、前記スライドドアの開閉を行う回転子を有する電動モータと、前記電動モータの回転を制御する制御部と、前記回転子の回転位置を検出する回転角センサと、を備えたモータ制御装置であって、前記制御部は、前記回転角センサによって検出された信号に基づいて前記スライドドアの位置を検出する判定部と、前記判定部によって前記スライドドアの前記ローラアッシーが前記規制部に当接する位置である全開位置に到達したと検出された場合に前記電動モータに回生ブレーキ力を所定時間経過するまで発生させるブレーキ動作を行う回転制御部と、を備えるモータ制御装置である。

また、本発明の一態様は、上述のモータ制御装置であって、前記判定部は、前記回転角センサから出力される前記電動モータの回転に応じたパルス信号に基づいて前記スライドドアが全開位置に到達したか否かを判定する全開位置判定部をさらに備える。

また、本発明の一態様は、上述のモータ制御装置であって、前記全開位置判定部は、前記パルス信号が第１閾値を超えた場合に前記スライドドアが全開位置に到達したと判定する。

また、本発明の一態様は、上述のモータ制御装置であって、前記全開位置判定部は、前記パルス信号が第１閾値を超え、且つ前記電動モータに流れる電流値が第２閾値を超えた場合に前記スライドドアが全開位置に到達したと判定する。

また、本発明の一態様は、上述のモータ制御装置であって、さらに、前記パルス信号に基づいて算出される前記スライドドアの移動速度を検出する移動速度検出部を備え、前記全開位置判定部は、前記移動速度が第３閾値未満である場合に前記スライドドアが全開位置に到達したと判定する。
また、本発明の一態様は、上述のモータ制御装置であって、前記制御部は、前記ローラアッシーが前記規制部に当接した状態で前記スライドドアが開方向へ駆動するように一定時間前記電動モータを駆動させ、前記回転制御部は、前記制御部が前記ローラアッシーが前記規制部に当接した状態で前記スライドドアが開方向へ駆動するように一定時間前記電動モータを駆動させたことを経て、前記電動モータに回生ブレーキ力を所定時間経過するまで発生させる。
また、本発明の一態様は、上述のモータ制御装置であって、さらに、操作者の操作により発生した閉指令信号を前記制御部に出力する操作部を備え、前記回転制御部は、前記ブレーキ動作中に前記制御部が前記操作部による閉指令信号を取得した場合に、前記スライドドアの閉指令キャンセル条件が成立したとして前記ブレーキ動作を停止させる。
また、本発明の一態様は、上述のモータ制御装置であって、前記スライドドアの全開位置の近傍手前にある全開ロック位置に前記スライドドアが前記車両の前方方向への揺動を規制するよう保持可能な全開ロック機構とを備える。

本発明によれば、スライドドアが全開位置の到達した後に発生するスライドドアのがたつきを抑制するモータ制御装置を提供することができる。

本実施形態のモータ制御装置４１を備えた車両用開閉装置１０を有するワンボックスタイプの車両を示す側面図である。実施形態におけるスライドドア１３の上面図であり、スライドドア１３の装着部分の詳細を示す拡大図である。本実施形態における車両用開閉装置１０の制御体系における概略構成の一例を示す図である。本実施形態におけるモータ制御装置４１の概略構成の一例を示す図である。本実施形態における制御部５２の回生制御の概略構成を示す図である。本実施形態におけるモータ制御装置４１の回生ブレーキ力を発生させる動作の処理フローを説明する図である。

以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。なお、図面において、同一又は類似の部分には同一の符号を付して、重複する説明を省く場合がある。

本実施形態のモータ制御装置は、車両に設けられる開閉体（例えば、スライドドア）の開閉を行う電動モータの回転を制御するモータ制御装置であって、開閉体が全開位置に到達したと判定された場合に、電動モータに対して回生ブレーキ力を一定時間経過するまで発生させる。
以下、本実施形態のモータ制御装置について、詳細を説明する。

以下、本実施形態における車両用開閉装置１０について図面を用いて説明する。図１は、本実施形態のモータ制御装置４１を備えた車両用開閉装置１０を有するワンボックスタイプの車両を示す側面図である。図２は、本実施形態におけるスライドドア１３の上面図であり、スライドドア１３の装着部分の詳細を示す拡大図である。

図１及び図２に示すように、車両１１は、スライドドア１３、ガイドレール１４、１６、１７、車両用開閉装置１０を備える。
図１に示すように、車両１１は、ワンボックスタイプの乗用車であり、その車体１２の側部には開閉体であるスライドドア１３が設けられている。このスライドドア１３は、車体１２の側部に固定されたガイドレール（案内部材）１４に案内されて、図１中に実線で示す全閉位置と一点鎖線で示す全開位置との間で開閉自在である。したがって、乗員の乗降や荷物の積み下ろしなどを行う際にはスライドドア１３を所望の開度にまで開けて使用される。また、スライドドア１３には、スライドドア１３の開閉動作を指令するために、開閉スイッチとしてのハンドル４５が設けられている。

図２に示すように、スライドドア１３には車両１１の後方側に突出するアーム６１が固定されており、このアーム６１の先端にはローラアッシー６０が揺動自在に取り付けられている。このローラアッシー６０は車両１１の側部に固定されたガイドレール１４に組み込まれており、このガイドレール１４に沿って車両１１の前後方向に移動自在となっている。また、ガイドレール１４の車両後方端にはストッパゴム６２が設けられており、ローラアッシー６０はこのストッパゴム６２に当接してその移動が規制されるようになっている。このような構造により、スライドドア１３は実線で示す全開位置と一点鎖線で示す全閉位置との間で車両１１の側面に沿って車両前後方向に移動自在つまり開閉自在となっている。本実施形態では、ローラアッシー６０がストッパゴム６２に当接することで、スライドドア１３が全開位置に到達したことになる。
スライドドア１３は、ローラアッシー６０がガイドレール１４に案内されることにより、車両１１の前後方向に移動する。

ガイドレール１４は、湾曲部１４ａ、直線部１４ｂ、反転プーリ１８及び反転プーリ１９を備える。
湾曲部１４ａは、ガイドレール１４の車両前方側に形成されている。湾曲部１４ａは、車室内側に湾曲する形状である。スライドドア１３は、ローラアッシー６０が湾曲部１４ａに案内されることにより、車体１２の側面と同一面に収まるように車体１２の内側に引き込まれた状態で閉じられる。直線部１４ｂは、湾曲部１４ａよりも車両後方位置に形成されている。直線部１４ｂは、車体１２の側部に対して平行な形状である。
ローラアッシー６０は、図２に示す部位以外にスライドドア１３の前端部の上下部分（アッパー部・ロア部）にも設けられている。スライドドア１３の前端部の上下部分（アッパー部・ロア部）に設けられたローラアッシー６０に対応して車体１２の開口部の上下部位にガイドレール１６及びガイドレール１７が設けられている。したがって、スライドドア１３は、車体１２に計３カ所において支持されている。
反転プーリ１８、１９は、それぞれガイドレール１４の両端に設けられている。

車両用開閉装置１０は、スライドドア１３を自動的に開閉する装置である。
車両用開閉装置１０は、駆動ユニット１５及びケーブル２３（ケーブル２３ａ、ケーブル２３ｂ）を備える。
駆動ユニット１５は、ガイドレール１４の車両前後方向の略中央部に隣接して車体１２の内部に配置される。
ケーブル２３ａ、ケーブル２３ｂは、それぞれ車両後方側と前方側からローラアッシー６０に接続される。駆動ユニット１５は、ケーブル２３ａ又はケーブル２３ｂの一方のケーブルを引くことによりスライドドア１３が開動作又は閉動作される。

スライドドア１３には、当該スライドドア１３を所定の開位置つまり全開位置に保持するために、開状態保持機構としての全開ロック機構７０が設けられている。
全開ロック機構７０は、スライドドア１３に対して起立状態および傾斜状態に揺動自在に取り付けられたフックアーム７１と、車両後方側に固定された棒状のストライカ７２とを備えている。スライドドア１３が全開位置にまで開かれると、フックアーム７１の先端に設けられた係合溝にストライカ７２が係合する。ただし、係合した後も、スライドドア１３は、全開位置にまで揺動するようになっている。すなわち、フックアーム７１の先端に設けられた係合溝にストライカ７２が係合した後もスライドドア１３が開方向に移動しつづけ、スライドドア１３と、車両１１に設けられたストッパゴム６２とが当接すると、スライドドア１３が全開位置に到達したと判定される。ここで、ストライカ７２に係合することでスライドドア１３が保持される位置を全開ロック位置という。これにより、全開位置にまで開かれたスライドドア１３は、フックアーム７１とストライカ７２との係合により全開位置近傍の位置ある全開ロック位置に保持され、スライドドア１３の車両前方への揺動が規制されるようになっている。なお、全開ロック機構７０よりスライドドア１３を保持する全開ロック位置と、スライドドア１３がストッパゴム６２に当接する位置とは、一致しておらず、所定の距離を有している。

図３は、本実施形態における車両用開閉装置１０の制御体系における概略構成の一例を示す図である。
車両用開閉装置１０は、駆動ユニット１５、回転角センサ４８、測定部５０及びモータ制御装置４１を備える。
電動モータ２１は、スライドドア１３を開閉駆動する駆動源である。例えば、電動モータ２１は、３相（Ｕ相、Ｖ相、及びＷ相）のブラシレスモータ等の正逆両方向に回転可能なモータである。電動モータ２１は、モータ制御装置４１から供給される駆動信号に基づいて、回転駆動する。すなわち、電動モータ２１は、モータ制御装置４１から、通電パターンに従って、３相の各相へ、それぞれ印加電圧Ｖｕ、印加電圧Ｖｖ、及び印加電圧Ｖｗが供給されると作動する。電動モータ２１は、供給される印加電圧の正負に応じて、その回転方向が正転または逆転に切り替えられる。

また、電動モータ２１の回転軸２１ａには、回転子４７（永久磁石）が固定される。この回転子４７の回転軌道近傍には、回転子４７の回転位置を検出する回転角センサ４８としての３つのホールＩＣ４８ｕ、ホールＩＣ４８ｖ、及びホールＩＣ４８ｗが、回転軸２１ａを中心として互いに１２０度の位置に設けられている。これらの３つのホールＩＣ４８ｕ、ホールＩＣ４８ｖ、及びホールＩＣ４８ｗは、電動モータ２１の回転軸２１ａが回転すると、それぞれ互いに１２０度位相のずれたパルス信号Ｓｕ、パルス信号Ｓｖ、及びパルス信号Ｓｗをモータ制御装置４１に対して出力する。

また、電動モータ２１の回転軸２１ａには、駆動ギヤ２４が固定される。駆動ギヤ２４には大径スパーギヤ２５が噛み合わされている。大径スパーギヤ２５と一体に回転する小径スパーギヤ２６には、出力軸２７に固定される従動ギヤ２８が噛み合わされている。これにより、電動モータ２１の回転は所定の減速比で減速されて出力軸２７に伝達される。

出力軸２７には外周面に図示しない螺旋状の案内溝が形成された円筒形状のドラム３１が固定されている。駆動ユニット１５に案内されたケーブル２３は、案内溝に沿ってドラム３１に複数回巻き付けられている。電動モータ２１が作動すると、ドラム３１は電動モータ２１に駆動されて回転し、これによりケーブル２３が作動してスライドドア１３は開閉動作する。つまり、電動モータ２１により、図３中で反時計回り方向にドラム３１を回転させることにより、車両後方側のケーブル２３がドラム３１に巻き取られて、スライドドア１３はケーブル２３に引かれながら開方向に移動する。反対に、電動モータ２１により、図３中で時計回り方向にドラム３１を回転させることにより、車両前方側のケーブル２３がドラム３１に巻き取られてスライドドア１３はケーブル２３に引かれながら閉方向に移動する。このように、スライドドア１３は、ケーブル２３、ドラム３１、出力軸２７等を介して電動モータ２１に接続され、電動モータ２１により開閉駆動されるようになっている。

ドラム３１と２つの反転プーリ１８、及び反転プーリ１９との間には、それぞれテンショナ３２が設けられている。テンショナ３２は、ドラム３１とスライドドア１３との間におけるケーブル２３の弛みを取ってケーブル張力を一定範囲に維持する。テンショナ３２は、それぞれ固定プーリ３２ａと可動プーリ３２ｂとを有し、可動プーリ３２ｂは固定プーリ３２ａを軸心としてばね部材３２ｃにより回転方向に付勢されており、ケーブル２３は各プーリ３２ａ、３２ｂの間に掛け渡されている。したがって、ケーブル２３に緩みが生じると、可動プーリ３２ｂにより付勢されてケーブル２３の移動経路が増加し、これによりケーブル２３の張力が維持される。

なお、駆動ユニット１５は電動モータ２１と出力軸２７との間にクラッチ機構が設けられないクラッチレス式となっている。つまり、電動モータ２１から出力軸２７、つまりスライドドア１３へは、常に動力伝達可能な状態とされている。
このため、後述するように電動モータ２１により回生ブレーキ力を発生させる際に、電動モータ２１の固定子（ステータ）と、ドラム３１に接続された回転子４７（マグネットロータ）との間にはエアギャップがあり機械的には直接接していないため、電動モータ２１に回生ブレーキ力を発生させる際に生じる振動は、クラッチ機構の断続制御により生じる振動（衝撃）よりも少ない。ただし、本実施形態の駆動ユニット１５は、クラッチを有する構成であってもよい。

上記駆動ユニット１５内の電動モータ２１は、モータ制御装置４１により駆動される。このモータ制御装置４１は、スライドドア１３を予め設定された目標速度で開閉移動させるように電動モータ２１の作動を制御する。また、モータ制御装置４１は、電動モータ２１の入力端子２２ｕ、２２ｖ、及び２２ｗを短絡させて回生ブレーキ力を発生させる。

スライドドア１３には、その車室内側と外側とにそれぞれ開閉スイッチとしての機能を有するハンドル４５が設けられている。ハンドル４５は、モータ制御装置４１に接続されている。ハンドル４５は、乗員等により操作されると、その操作に応じた開閉指令信号をモータ制御装置４１に出力する。すなわち、ハンドル４５は、乗員等の操作者により開側に操作されると、スライドドア１３を開くことを指示する指令信号をモータ制御装置４１に出力する。ハンドル４５は、乗員等の操作者により閉側に操作されるとスライドドア１３を閉じることを指示する指令信号をモータ制御装置４１に出力する。モータ制御装置４１は、ハンドル４５から供給された開閉指令信号を取得すると、開閉指令信号に基づいて電動モータ２１を正転又は逆転制御する。これにより、モータ制御装置４１は、スライドドア１３を開方向又は閉方向に作動させることができる。すなわち、操作者はハンドル４５を操作することにより、スライドドア１３を自動で開閉動作させることができる。

測定部５０は、モータ制御装置４１に接続されている。測定部５０は、電動モータ２１に流れる電流の値（以下、「モータ電流値」）Ｉを測定する。測定部５０は、測定したモータ電流値Ｉをモータ制御装置４１に出力する。例えば、測定部５０は、乗員等の操作者によりハンドル４５が操作され電動モータ２１が駆動された場合にモータ電流値Ｉを一定周期毎に測定し、測定したモータ電流値Ｉをモータ制御装置４１に出力する。

図４は、本実施形態におけるモータ制御装置４１の概略構成の一例を示す図である。
モータ制御装置４１は、駆動回路部４２、ドライバ回路５１及び制御部５２を備える。

駆動回路部４２は、３相ブリッジ形式に接続された６個のスイッチング素子４２ａ〜４２ｆと、スイッチング素子４２ａ〜４２ｆの各コレクタ−エミッタ間に逆並列に接続されたダイオード４３ａ〜４３ｆとを備える。各スイッチング素子４２ａ〜４２ｆは、例えば、ＦＥＴ（Field Effect Transistor；電界効果トランジスタ）、又はＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor；絶縁ゲートバイポーラトランジスタ）である。ブリッジ接続された６個のスイッチング素子４２ａ〜４２ｆの各ゲートはドライバ回路５１に接続される。

スイッチング素子４２ａ〜４２ｆのコレクタまたはエミッタは、電動モータ２１の入力端子２２ｕ、２２ｖ、及び２２ｗを介して、例えばデルタ結線された固定子巻線２１ｕ、２１ｖ、及び２１ｗに接続される。これによって、６個のスイッチング素子４２ａ〜４２ｆは、ドライバ回路５１から入力される駆動信号（ゲート信号）Ｇ１〜Ｇ６によってスイッチング動作を行い、駆動回路部４２に印加される直流電源４４の電源電圧を、３相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）の印加電圧Ｖｕ、Ｖｖ、Ｖｗとして、固定子巻線Ｕ、Ｖ、Ｗへ供給する。

ドライバ回路５１は、制御部５２から供給されるＰＷＭ指令信号に基づいて、スイッチング素子４２ａ〜４２ｆを交互にスイッチングするための駆動信号Ｇ１〜Ｇ６を生成し、駆動回路部４２へ出力する。これによって、駆動回路部４２は、固定子巻線２１ｕ、２１ｖ、及び２１ｗを交互に通電する供給電圧Ｖｕ、Ｖｖ、Ｖｗの通電パターンを各固定子巻線に印加し、回転子４７を、制御部５２が指示する回転方向に回転させる。

制御部５２は、ハンドル４５から供給される指令信号に基づいて、電動モータ２１を正転又は逆転させることを指示するＰＷＭ指令信号をドライバ回路５１に出力する。また、制御部５２は、スライドドア１３が全開位置に到達したことを検知すると、電動モータ２１に対して回生ブレーキ力を所定時間Ｔ経過するまで発生させる。例えば、所定時間Ｔは、１秒程度である。制御部５２は、電動モータ２１に対して回生ブレーキ力を所定時間Ｔの間発生させた後に、回生ブレーキ力の発生を停止させる。これは、スライドドア１３が全開位置に到達した後に発生するスライドドア１３のがたつきを低減させるためである。すなわち、スライドドア１３がストッパゴム６２に当接してから電動モータ２１の駆動が停止されるまでにある程度の時間が必要となる。このため、スライドドア１３がストッパゴム６２に当接した状態でスライドドア１３の開動作が一定時間続けられる。そして、スライドドア１３がストッパゴム６２に当接した状態でスライドドア１３の開動作が続けられると、テンショナ３２によるケーブル２３へのテンションやストッパゴム６２の弾性変形によってスライドドア１３を閉方向へ移動する力（以下、「反発力」という。）がスライドドア１３に対して加えられる。したがって、スライドドア１３が全開位置に到達したことを検知し、電動モータ２１の駆動をオフすると、電動モータ２１はフリー状態に移行するので、上記反発力によりスライドドア１３が車両前方（閉方向）に勢いよく移動する。ただし、全開ロック機構７０によりスライドドア１３が全開ロック位置に保持されているため、全開位置と全開ロック位置との範囲でスライドドア１３のがたつきが発生する。本実施形態では、制御部５２は、スライドドア１３が全開位置に到達したことを検知すると、電動モータ２１に対して回生ブレーキ力を所定時間Ｔの間発生させることで、テンショナ３２によるケーブル２３へのテンションやストッパゴム６２の弾性変形によるスライドドア１３に対する反発力を弱める。これにより、スライドドア１３のがたつきを低減させ、スライドドア１３を停止させることができる。

以下に、本実施形態における制御部５２の回生制御について、説明する。図５は、本実施形態における制御部５２の回生制御の概略構成を示す図である。
制御部５２は、判定部５３及び回転制御部５４を備える。
判定部５３は、スライドドア１３が全開位置に到達したか否かを判定する。
判定部５３は、カウンタ５２１及び全開位置判定部５２２を備える。
カウンタ５２１は、ハンドル４５から供給される指令信号に基づいてスライドドア１３の開閉操作が開始されると（又はパルス信号が出現すると）、回転角センサ４８から供給されるパルス信号のパルス数をカウントする。例えば、カウンタ５２１は、スライドドア１３が所定の位置（例えば、全閉位置）となったときを基準として、パルス信号を取得する毎にカウント値Ｎをインクリメントする。したがって、制御部５２は、カウント値Ｎに基づいてスライドドア１３の位置を検出する。本実施形態では、ユーザがハンドル４５に対して開操作を行った場合について説明する。

全開位置判定部５２２は、カウンタ５２１のカウント値Ｎが閾値Ｎ_ｔｈ（第１閾値）を超え、且つ測定部５０が測定したモータ電流値Ｉが閾値Ｉ_ｔｈ（第２閾値）を超えた場合に、スライドドア１３が全開位置に到達したと判定する。閾値Ｎ_ｔｈは、スライドドア１３が全開位置に到達したときのカウント値Ｎの値である。閾値Ｉ_ｔｈは、スライドドア１３がストッパゴム６２に当接したきのモータ電流値Ｉである。スライドドア１３がストッパゴム６２に当接すると、電動モータ２１に大きな負荷がかかり、モータ電流値Ｉが大きくなる。したがって、全開位置判定部５２２は、測定部５０が測定したモータ電流値Ｉに基づいてスライドドア１３がストッパゴム６２に当接したこと、すなわちスライドドア１３が全開位置に到達したことを判定することができる。本実施形態では、全開位置判定部５２２は、カウンタ５２１のカウント値Ｎが閾値Ｎ_ｔｈを超え、且つ測定部５０が測定したモータ電流値Ｉが閾値Ｉ_ｔｈを超えた場合に、スライドドア１３が全開位置に到達したと判定したが、これに限定されない。例えば、全開位置判定部５２２は、カウンタ５２１のカウント値Ｎが閾値Ｎ_ｔｈを超えた場合と、測定部５０が測定したモータ電流値Ｉが閾値Ｉ_ｔｈを超えた場合とのいずれか一方が成立した場合に、スライドドア１３が全開位置に到達したと判定してもよい。全開位置判定部５２２は、スライドドア１３が全開位置に到達したと判定した場合に、回転制御部５４にスライドドア１３が全開位置に到達したことを示す全開位置信号を供給する。

回転制御部５４は、全開位置判定部５２２から全開位置信号が供給されると、電動モータ２１に対して回生ブレーキ動作をさせることを指示する回生ブレーキ信号をドライバ回路５１に供給する。回生ブレーキ動作とは、電動モータ２１に対して回生ブレー力を発生させる動作である。回生ブレーキ信号とは、駆動信号Ｇ４〜Ｇ６（または駆動信号Ｇ１〜Ｇ３）をデューティ比（Ｄｕｔｙ）１００％とするＰＷＭ指示信号である。したがって、ドライバ回路５１は、回転制御部５４から回生ブレーキ信号が供給されると、下段側のスイッチング素子４２ｄと、スイッチング素子４２ｅと、スイッチング素子４２ｆとをオンさせて固定子巻線２１ｕ、２１ｖ、及び２１ｗ、それぞれに設けられた入力端子２２ｕ、２２ｖ、及び２２ｗを短絡させる。すなわち、上段（上アーム）のスイッチング素子４２ａと、スイッチング素子４２ｂと、スイッチング素子４２ｃとをオフにし、下段（下アーム）のスイッチング素子４２ｄと、スイッチング素子４２ｅと、スイッチング素子４２ｆとをオンにする。また、回転制御部５４は、回生ブレーキ信号をドライバ回路５１に供給してから所定時間Ｔが経過すると、回生ブレーキ信号の供給を停止する。これにより、ドライバ回路５１は、下段（下アーム）のスイッチング素子４２ｄと、スイッチング素子４２ｅと、スイッチング素子４２ｆとをオフにする。これにより、すべてのスイッチング素子４２ａ〜４２ｆがオフとなり、回生ブレーキ動作が停止される。

これにより、モータ制御装置４１は、スライドドア１３が全開位置に到達すると電動モータ２１に対して回生ブレーキ力を発生させ、ケーブルへのテンションやストッパゴム６２の弾性変形により発生する、スライドドア１３を車両前方方向に移動させる力（反発力）を弱めさせる。これにより、スライドドア１３のがたつきを低減させることができる。ただし、回生ブレーキ動作が実行されている際に、閉動作をキャンセルするキャンセル条件が成立した際には、モータ制御装置４１は、回生ブレーキ動作を停止する。例えば、キャンセル条件の成立とは、乗員等の操作者によりハンドル４５を閉側に操作されることでスライドドア１３を閉じることを指示する指令信号を取得した場合である。

以下に、本実施形態におけるモータ制御装置４１の回生ブレーキ力を発生させる動作について、図６を用いて説明する。図６は、本実施形態におけるモータ制御装置４１の回生ブレーキ力を発生させる動作の処理フローを説明する図である。

ハンドル４５は、乗員等の操作者により開側に操作されることで、スライドドア１３を閉じることを指示する指令信号をモータ制御装置４１に供給する。モータ制御装置４１は、スライドドア１３を閉じることを指示する指令信号が供給されると、電動モータ２１を正転制御する。これにより、スライドドア１３が開動作される（ステップＳ１０１）。

カウンタ５２１は、スライドドア１３の開動作が開始されると、回転角センサ４８から供給されるパルス信号のパルス数をカウントする（ステップＳ１０２）。
全開位置判定部５２２は、カウンタ５２１がカウントしたカウント値Ｎと、測定部５０が測定したモータ電流値Ｉを一定周期毎に取得する（ステップＳ１０３）。そして、全開位置判定部５２２は、カウンタ５２１のカウント値Ｎが閾値Ｎ_ｔｈを超えた場合、且つ測定部５０が測定したモータ電流値Ｉが閾値Ｉ_ｔｈを超えた場合に、スライドドア１３が全開位置に到達したと判定する（ステップＳ１０４）。いいかえれば、全開位置判定部５２２は、スライドドア１３がストッパゴム６２に当接したことを検知したことになる。したがって、スライドドア１３は、全開ロック位置を経由し、全開位置に到達したことになる。このとき、スライドドア１３のフックアーム７１の先端に設けられた係合溝にストライカ７２が係合されている。

全開位置判定部５２２は、スライドドア１３が全開位置に到達したと判定した場合に、回転制御部５４にスライドドア１３が全開位置に到達したことを示す全開位置信号を供給する。回転制御部５４は、全開位置判定部５２２から全開位置信号が供給されると、電動モータ２１に対して回生ブレーキ動作をさせることを指示する回生ブレーキ信号をドライバ回路５１に供給する。ドライバ回路５１は、回転制御部５４から回生ブレーキ信号が供給されると、下段側のスイッチング素子４２ｄと、スイッチング素子４２ｅと、スイッチング素子４２ｆとをオンさせることで、電動モータ２１に対して回生ブレーキ力を発生させる回生ブレーキ動作を実行する（ステップＳ１０５）。

モータ制御装置４１は、キャンセル条件が成立したか否かを判定する（ステップＳ１０６）。例えば、モータ制御装置４１は、乗員等の操作者により閉側に操作されることでスライドドア１３を閉じることを指示する指令信号を取得した場合に、キャンセル条件が成立したと判定する。モータ制御装置４１は、キャンセル条件が成立したと判定すると、回生ブレーキ動作を停止する（ステップＳ１０８）。

モータ制御装置４１は、乗員等の操作者により閉側に操作されることでスライドドア１３を閉じることを指示する指令信号を取得した場合に、キャンセル条件が成立していないと判定した場合、所定時間Ｔが経過したか否かを判定する（ステップＳ１０７）。モータ制御装置４１は、所定時間Ｔが経過したと判定した場合、回生ブレーキ信号の供給を停止することで、回生ブレーキ動作を停止する（ステップＳ１０８）。すなわち、モータ制御装置４１は、回生ブレーキ動作を所定時間Ｔ経過するまで実行する。一方、モータ制御装置４１は、所定時間Ｔが経過してないと判定した場合、ステップＳ１０６の処理に戻す。

上述したように、本実施形態におけるモータ制御装置４１は、車両１１に設けられるスライドドア１３の開閉を行う電動モータ２１の回転を制御する。モータ制御装置４１は、スライドドア１３が全開位置に到達したと判定された場合に、電動モータ２１に対して回生ブレーキ力を一定時間経過するまで発生させる。これにより、ケーブル張力やストッパゴム６２のたわみ力等によりスライドドアに対して閉方向（車両前方方向）に働く力を低減させ、スライドドア１３のがたつきを低減させることができる。

上述の実施形態において、全開位置判定部５２２は、カウンタ５２１のカウント値Ｎが閾値Ｎ_ｔｈを超えた場合、且つ測定部５０が測定したモータ電流値Ｉが閾値Ｉ_ｔｈを超えた場合に、スライドドア１３が全開位置に到達したと判定したが、これに限定されない。例えば、全開位置判定部５２２は、パルス信号を検出する間隔、すなわちパルス信号の周期に基づいて算出されるスライドドア１３の移動速度が所定の閾値（第３閾値）を下回った場合にスライドドア１３が全開位置に到達したと判定してもよい。これは、スライドドア１３がストッパゴム６２に当接することによりスライドドア１３の移動速度が低下することを利用している。

上述した実施形態における制御部５２をコンピュータで実現するようにしてもよい。その場合、この機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによって実現してもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含んでもよい。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよく、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであってもよく、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等のプログラマブルロジックデバイスを用いて実現されるものであってもよい。

以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。

１０車両用開閉装置
１１車両
１３スライドドア
１４、１６、１７ガイドレール
１５駆動ユニット
４１モータ制御装置
４８回転角センサ
５０測定部
６２ストッパゴム
７０全開ロック機構
７１フックアーム
７２ストライカ
５２制御部
５３判定部
５４回転制御部
５２１カウンタ
５２２全開位置判定部

Claims

車両に側部に設けられたガイドレールに開閉自在に案内されるスライドドアと、
前記ガイドレールに組み込まれており、前記スライドドアに取り付けられたローラアッシーと、
前記ガイドレールにおける車両後方端に設けられ、前記ローラアッシーの前記スライドドアの全開位置以上への移動を規制する規制部と、
前記スライドドアの開閉を行う回転子を有する電動モータと、
前記電動モータの回転を制御する制御部と、
前記回転子の回転位置を検出する回転角センサと、を備えたモータ制御装置であって、
前記制御部は、
前記回転角センサによって検出された信号に基づいて前記スライドドアの位置を検出する判定部と、
前記判定部によって前記スライドドアの前記ローラアッシーが前記規制部に当接する位置である全開位置に到達したと検出された場合に前記電動モータに回生ブレーキ力を所定時間経過するまで発生させるブレーキ動作を行う回転制御部と、を備えるモータ制御装置。
前記判定部は、前記回転角センサから出力される前記電動モータの回転に応じたパルス信号に基づいて前記スライドドアが全開位置に到達したか否かを判定する全開位置判定部をさらに備える請求項１に記載のモータ制御装置。
前記全開位置判定部は、前記パルス信号が第１閾値を超えた場合に前記スライドドアが全開位置に到達したと判定する請求項２に記載のモータ制御装置。
前記全開位置判定部は、前記パルス信号が第１閾値を超え、且つ前記電動モータに流れる電流値が第２閾値を超えた場合に前記スライドドアが全開位置に到達したと判定する請求項２に記載のモータ制御装置。
請求項２から請求項４のいずれか１項に記載のモータ制御装置において、
さらに、前記パルス信号に基づいて算出される前記スライドドアの移動速度を検出する移動速度検出部を備え、
前記全開位置判定部は、前記移動速度が第３閾値未満である場合に前記スライドドアが全開位置に到達したと判定する、モータ制御装置。
請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のモータ制御装置において、
前記制御部は、前記ローラアッシーが前記規制部に当接した状態で前記スライドドアが開方向へ駆動するように一定時間前記電動モータを駆動させ、
前記回転制御部は、前記制御部が前記ローラアッシーが前記規制部に当接した状態で前記スライドドアが開方向へ駆動するように一定時間前記電動モータを駆動させたことを経て、前記電動モータに回生ブレーキ力を所定時間経過するまで発生させる、モータ制御装置。
請求項１から請求項６のいずれか１項に記載のモータ制御装置において、
さらに、操作者の操作により発生した閉指令信号を前記制御部に出力する操作部を備え、
前記回転制御部は、前記ブレーキ動作中に前記制御部が前記操作部による閉指令信号を取得した場合に、前記スライドドアの閉指令キャンセル条件が成立したとして前記ブレーキ動作を停止させる、モータ制御装置。
請求項１から請求項７のいずれか１項に記載のモータ制御装置において、
前記スライドドアの全開位置の近傍手前にある全開ロック位置に前記スライドドアが前記車両の前方方向への揺動を規制するよう保持可能な全開ロック機構と
を備える、モータ制御装置。