JP6805590B2 - 開閉部材駆動装置 - Google Patents

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Description

本発明は、開閉部材駆動装置に関するものである。
従来、開閉部材駆動装置としては、閉動作時のウィンドウガラスによる異物の挟み込みの発生をモータの回転数や電流値等から判定して、発生時にはモータを停止（又は停止させて逆転）させる挟み込み防止機能を有したものがある。また、近年では、開動作時のウィンドウガラスによる異物の巻き込みを防止する巻き込み防止機能を有したものがある（例えば、特許文献１参照）。そして、このような開閉部材駆動装置は、モータの起動時に回転数や電流値等が不安定になることから、起動時に予め設定されたマスク期間分だけ挟み込みや巻き込みの異常判定処理を無効化するマスク処理を行うようにしている。また、このような開閉部材駆動装置としては、モータとウィンドウガラスとを連結するループ状のワイヤ等の伝達部材が経年劣化することを考慮してマスク期間を補正するもの等がある（例えば、特許文献２参照）。
特開２０１１−１２２３６９号公報 特開２０１０−２４６４６号公報
ところで、上記のような開閉部材駆動装置では、ウィンドウガラスを可動範囲の中間位置まで駆動させて、その後、逆方向に駆動させる等、色々な駆動パターンが考えられる。そして、例えば、ウィンドウガラスが駆動範囲内の高負荷となる範囲に駆動されると、ループ状のワイヤの引っ張る側とは逆側の部位に大きなたるみが生じ、その状態でモータが前回とは反対方向に起動されると、大きなたるみが影響してモータの回転数が一旦大きく上昇し、その後、反動で回転数が大きく落ち込むといった現象が起こることがある。そして、上記した開閉部材駆動装置では、このような場合に対応できず、挟み込み又は巻き込みが発生したと誤判定してしまう虞があった。なお、勿論、上記のような場合に誤判定が生じないように、常時、マスク期間を長くしたり、常時、判定に用いるしきい値を緩くすることは、挟み込みや巻き込みの発生を見逃すことに繋がってしまう。
本発明は上記問題点を解消するためになされたものであって、その目的は、挟み込みや巻き込みの発生の誤判定を抑えることができる開閉部材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部材駆動装置は、開閉部材を開閉させるためのモータと、前記モータの駆動状況に応じた駆動情報とそれ以前に設定されたしきい値とを比較して異物の挟み込み又は巻き込みの発生を判定する異常判定処理と、前記モータの起動時に予め設定されたマスク期間分だけ前記異常判定処理を無効化するマスク処理とを行う制御部とを備えた開閉部材駆動装置であって、前記制御部は、前記開閉部材が高負荷範囲にある状態で、前記モータが前回とは反対方向に起動される際、前記マスク期間及び前記しきい値の少なくとも一方を補正する補正部を備えるとともに、前記制御部は、前記モータを駆動させた際の初動時の最大回転速度を基準速度として、該基準速度よりも予め設定された速度だけ遅い速度以下となった範囲を前記高負荷範囲として設定する。
同構成によれば、制御部は、開閉部材が高負荷範囲にある状態で、モータが前回とは反対方向に起動される際、マスク期間及びしきい値の少なくとも一方を補正する補正部を備えるため、開閉部材が高負荷範囲にある状態で、モータが前回とは反対方向に起動される際に大きく変動する駆動情報に対応させることができる。よって、挟み込み又は巻き込みの発生を判定する異常判定処理の誤判定を抑えることができる。その結果、例えば、誤停止や誤反転動作を抑えることができる。
同構成によれば、制御部は、モータを駆動させた際の初動時の最大回転速度を基準速度として、該基準速度よりも予め設定された速度だけ遅い速度以下となった範囲を高負荷範囲として設定するため、開閉部材やモータ等が全て組み付けられた状態で、実際に高負荷になる範囲を高負荷範囲として精度良く設定することができる。
上記開閉部材駆動装置であって、前記制御部は、前記開閉部材を全閉位置と全開位置との全範囲に亘って連続して駆動させる毎に前記高負荷範囲を設定することが好ましい。
同構成によれば、制御部は、開閉部材を全閉位置と全開位置との全範囲に亘って連続して駆動させる毎に高負荷範囲を設定するため、開閉部材を全閉位置と全開位置との全範囲に亘って連続して駆動させる毎に高負荷範囲が最新の情報に設定される。よって、例えば、経年劣化等により実際に高負荷になる範囲が変化しても、そのとき毎に精度良い高負荷範囲を設定することができる。
本発明の開閉部材駆動装置では、挟み込みや巻き込みの発生の誤判定を抑えることができる。
一実施形態におけるパワーウィンドウ装置の概略構成図。 一実施形態における補正部の処理を説明するためのフロー図。 一実施形態における高負荷範囲を説明するための模式図。 一実施形態における高負荷範囲の設定方法を説明するための波形図。 一実施形態におけるパワーウィンドウ装置の作用を説明するための波形図。
以下、パワーウィンドウ装置の一実施形態を図１〜図５に従って説明する。
図１に示すように、車両ドアＤには、開閉部材としてのウィンドウガラスＷＧが上下動可能に設けられ、該ウィンドウガラスＷＧには伝達部材としてのループ状のワイヤ（レギュレータ）Ｗ等を介して開閉部材駆動装置としてのパワーウィンドウ装置１におけるモータＭが駆動連結されている。
パワーウィンドウ装置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からの信号等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。即ち、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、マイコンや駆動回路等からなり、入力されるパルス信号によりウィンドウガラス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ィンドウガラス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。
また、制御部５は、モータＭの駆動状況を示す回転検出センサ２からのパルス信号に基づいて駆動情報としての回転速度を算出し、該回転速度とそれ以前に設定されたしきい値とを比較して異物の挟み込み又は巻き込みの発生を判定する異常判定処理を行い、挟み込み又は巻き込みが発生したと判定するとモータＭを停止（又は停止させて逆転）させる。なお、制御部５は、ウィンドウガラスＷＧを閉駆動する際には挟み込みの判定を行い、ウィンドウガラスＷＧを開駆動する際には巻き込みの判定を行う。
また、制御部５は、モータＭの起動時に予め設定されたマスク期間分だけ前記異常判定処理を無効化するマスク処理を行う。
そして、本実施形態の制御部５は、ウィンドウガラスＷＧが駆動範囲における高負荷範囲にある状態で、モータＭが前回とは反対方向に起動される際、前記マスク期間を補正する補正部６を備える。
具体的には、例えば、図３に示すように、ウィンドウガラスＷＧを開動作させた際に高負荷になる範囲が高負荷範囲Ｈとして設定されており、ウィンドウガラスＷＧ（その上端）を高負荷範囲Ｈまで開動作させ、その後、ウィンドウガラスＷＧを閉動作させる際、補正部６は、マスク期間を（他の場合よりも）長くなるように補正する。なお、高負荷範囲Ｈは、開動作時用のものと閉動作時用のものとがそれぞれ独立して設定される。
図４に示すように、本実施形態の制御部５は、モータＭを駆動させた際の初動時の最大回転速度を基準速度Ｋとして、該基準速度Ｋよりも予め設定された速度Ｓだけ遅い速度以下となった範囲を前記高負荷範囲Ｈとして設定する。なお、図４におけるパルスエッジ数が最小「０」の状態はウィンドウガラスＷＧが全閉位置にある状態と対応し、パルスエッジ数が最大「１１５０」の状態はウィンドウガラスＷＧが全開位置にある状態と対応しており、図４はウィンドウガラスＷＧを全閉位置から全開位置まで駆動したときの回転速度を示す波形である。また、本実施形態の制御部５は、ウィンドウガラスＷＧを全閉位置と全開位置との全範囲に亘って連続して駆動させる毎に、上記のように前記高負荷範囲Ｈを設定する。
次に、上記した補正部６の具体的な動作を図２に従って説明する。
図２に示すように、制御部５（補正部６）は、ウィンドウガラスＷＧを動作させるための操作スイッチ３の操作が行われると、ステップＳ１以下の処理を行った後、ウィンドウガラスＷＧを動作させるべくモータＭへの電源の供給を開始する。
即ち、ステップＳ１において、補正部６は、ウィンドウガラスＷＧの（上端の）位置が前記高負荷範囲Ｈにあるか否かを判定し、高負荷範囲Ｈに無いと判定すると、ステップＳ２に移行して、補正を行わずマスク期間を通常通りに（短い期間であって、例えば、図５に示すようにパルスエッジ数が「３０」経過する期間Ｐ１に）決定する。
また、ステップＳ１において、補正部６は、ウィンドウガラスＷＧの（上端の）位置が前記高負荷範囲Ｈにあると判定すると、ステップＳ３に移行する。
ステップＳ３において、補正部６は、モータＭが前回とは反対方向に起動されたか（反対方向に駆動させるべく操作スイッチ３が操作されたか）否かを判定し、前回と反対方向ではないと判定すると、ステップＳ２に移行して、補正を行わずマスク期間を通常通りに決定する。
また、ステップＳ３において、補正部６は、前回と反対方向に起動されたと判定すると、ステップＳ４に移行して、補正を行ってマスク期間を通常よりも長い期間に（例えば、図５に示すようにパルスエッジ数が「５５」経過する期間Ｐ２に）決定する。
次に、上記のように構成されたパワーウィンドウ装置１の作用について説明する。
例えば、まずウィンドウガラスＷＧが全閉位置にある状態から前記高負荷範囲Ｈまで開駆動されて停止された状態では、ループ状のワイヤＷにおいて引っ張る側とは逆側の部位に大きなたるみが生じていることになる。そして、次に、ウィンドウガラスＷＧを閉駆動させるべく操作スイッチ３が操作されると、補正部６によってマスク期間が通常よりも長い期間Ｐ２に補正されて、ウィンドウガラスＷＧが閉動作される。
このとき、図５の特性Ｘ１に示すように、モータＭの回転速度は、ワイヤＷの大きなたるみが影響して一旦大きく上昇し、その後、反動で大きく落ち込むことになる。このとき、マスク期間が通常の期間Ｐ１であると、マスク期間（Ｐ１）が経過した後に回転速度が大きく落ち込んで、該回転速度がしきい値Ｔｈ１を下回って挟み込みが発生したと誤判定されてしまうが、マスク期間は通常よりも長い期間Ｐ２に補正されているため、異常判定処理が無効化され、挟み込みが発生したと誤判定されることが防止される。
また、例えば、まずウィンドウガラスＷＧが全閉位置にある状態から前記高負荷範囲Ｈ外（即ち低負荷範囲）の位置まで開駆動されて停止された状態では、ループ状のワイヤＷにおいて引っ張る側とは逆側の部位にも大きなたるみは生じていないことになる。そして、次に、ウィンドウガラスＷＧを閉駆動させるべく操作スイッチ３が操作されると、補正部６によってマスク期間が補正されることなく（通常の期間Ｐ１のままで）、ウィンドウガラスＷＧが閉動作される。
このとき、図５の特性Ｘ２に示すように、モータＭの回転速度は、ワイヤＷのたるみが小さいことからあまり大きく上昇せず、その後の反動での落ち込みも小さくなる。これにより、マスク期間が通常の期間Ｐ１であっても、回転速度がしきい値Ｔｈ１を下回ってしまうことがなく、挟み込みが発生したと誤判定されてしまうことがない。また、マスク期間が通常の期間Ｐ１であって、無駄に長くないため、早期に通常の異常判定処理（挟み込みの判定）を行うことができる。
次に、上記実施形態の特徴的な効果を以下に記載する。
（１）制御部５は、ウィンドウガラスＷＧが高負荷範囲Ｈにある状態で、モータＭが前回とは反対方向に起動される際、マスク期間を補正する補正部６を備えるため、ウィンドウガラスＷＧが高負荷範囲Ｈにある状態で、モータＭが前回とは反対方向に起動される際に大きく変動する回転速度に対応させることができる。よって、挟み込み又は巻き込みの発生を判定する異常判定処理の誤判定を抑えることができる。その結果、例えば、誤停止や誤反転動作を抑えることができる。
（２）制御部５は、モータＭを駆動させた際の初動時の最大回転速度を基準速度Ｋとして、該基準速度Ｋよりも予め設定された速度Ｓだけ遅い速度以下となった範囲を高負荷範囲Ｈとして設定する。よって、ウィンドウガラスＷＧやモータＭ（パワーウィンドウ装置１）等が全て組み付けられた状態で、実際に高負荷になる範囲を高負荷範囲Ｈとして精度良く設定することができる。
（３）制御部５は、ウィンドウガラスＷＧを全閉位置と全開位置との全範囲に亘って連続して駆動させる毎に高負荷範囲Ｈを設定するため、ウィンドウガラスＷＧを全閉位置と全開位置との全範囲に亘って連続して駆動させる毎に高負荷範囲Ｈが最新の情報に設定される。よって、例えば、経年劣化等により実際に高負荷になる範囲が変化しても、そのとき毎に精度良い高負荷範囲Ｈを設定することができる。
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、補正部６は、ウィンドウガラスＷＧが高負荷範囲Ｈにある状態で、モータＭが前回とは反対方向に起動される際、マスク期間を補正するとしたが、マスク期間に限定されず、例えば、異常判定処理に用いるしきい値を補正するようにしてもよい。具体的には、例えば、補正部６は、ウィンドウガラスＷＧが高負荷範囲Ｈにある状態で、モータＭが前回とは反対方向に起動される際、異常判定処理に用いる通常のしきい値Ｔｈ１を、図５に２点鎖線で示すように、一定期間、低いしきい値Ｔｈ２に補正してもよい。
・上記実施形態では、制御部５は、モータＭを駆動させた際の初動時の最大回転速度を基準速度Ｋとして、該基準速度Ｋよりも予め設定された速度Ｓだけ遅い速度以下となった範囲を高負荷範囲Ｈとして設定するとしたが、これに限定されず、他の方法で高負荷範囲Ｈを設定してもよい。例えば、制御部５は、モータＭを駆動させた際の回転速度が予め設定された一定の基準速度以下となった範囲を高負荷範囲Ｈとして設定してもよい。また、例えば、湾曲したウィンドウガラスＷＧと窓枠との関係等、構造上の特性等から高負荷範囲Ｈを予め設定しておいてもよい。
・上記実施形態では、制御部５は、ウィンドウガラスＷＧを全閉位置と全開位置との全範囲に亘って連続して駆動させる毎に高負荷範囲Ｈを設定するとしたが、これに限定されず、異なるタイミングで高負荷範囲Ｈを設定するようにしてもよい。例えば、ウィンドウガラスＷＧを全閉位置と全開位置との全範囲に亘って連続して駆動させることを複数回（例えば１０回）行う毎に高負荷範囲Ｈを設定するようにしてもよい。
・上記実施形態において、図５では、しきい値Ｔｈ１が一定であるように図示したが、これに限定されるものではなく、例えば、しきい値Ｔｈ１は、それ以前に検出されたウィンドウガラスＷＧの位置毎の負荷情報（速度等）に基づいて（所謂学習機能により）設定されるものであってもよい。
・上記実施形態では、異常判定処理に用いるモータＭの駆動状況に応じた駆動情報は、回転速度であるとしたが、これに限定されず、電流値等に変更してもよい。
・上記実施形態では、ウィンドウガラスＷＧとモータＭとは、伝達部材としてのループ状のワイヤ（レギュレータ）Ｗ等を介して駆動連結されるとしたが、これに限定されず、Ｘアーム式のレギュレータ等を介して駆動連結される構成としてもよい。このようにしても、高負荷範囲Ｈまで駆動される際にはレギュレータが大きく撓むため、上記実施形態の効果と同様の効果を得ることができる。
・上記実施形態では、開閉部材駆動装置としてのパワーウィンドウ装置１に具体化したが、これに限定されず、ウィンドウガラスＷＧ以外の開閉部材を駆動制御する開閉部材駆動装置としてもよい。
１…パワーウィンドウ装置（開閉部材駆動装置）、５…制御部、６…補正部、Ｈ…高負荷範囲、Ｋ…基準速度、Ｓ…予め設定された速度、Ｔｈ１，Ｔｈ２…しきい値、Ｍ…モータ、ＷＧ…ウィンドウガラス（開閉部材）。

Claims (2)

  1. 開閉部材を開閉させるためのモータと、
    前記モータの駆動状況に応じた駆動情報とそれ以前に設定されたしきい値とを比較して異物の挟み込み又は巻き込みの発生を判定する異常判定処理と、前記モータの起動時に予め設定されたマスク期間分だけ前記異常判定処理を無効化するマスク処理とを行う制御部と
    を備えた開閉部材駆動装置であって、
    前記制御部は、前記開閉部材が高負荷範囲にある状態で、前記モータが前回とは反対方向に起動される際、前記マスク期間及び前記しきい値の少なくとも一方を補正する補正部を備えるとともに、
    前記制御部は、前記モータを駆動させた際の初動時の最大回転速度を基準速度として、該基準速度よりも予め設定された速度だけ遅い速度以下となった範囲を前記高負荷範囲として設定することを特徴とする開閉部材駆動装置。
  2. 請求項１に記載の開閉部材駆動装置であって、
    前記制御部は、前記開閉部材を全閉位置と全開位置との全範囲に亘って連続して駆動させる毎に前記高負荷範囲を設定することを特徴とする開閉部材駆動装置。
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