JP7028195B2

JP7028195B2 - 開閉部材制御装置

Info

Publication number: JP7028195B2
Application number: JP2019002571A
Authority: JP
Inventors: 章芳小原
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2019-01-10
Filing date: 2019-01-10
Publication date: 2022-03-02
Anticipated expiration: 2039-01-10
Also published as: JP2020111938A

Description

本発明は、開閉部材制御装置に関するものである。

従来、開閉部材制御装置の１つであるパワーウィンドウ制御装置としては、ウィンドウガラスの閉動作時にモータの回転速度を常時監視し、回転速度の変化に基づいて挟み込みを検出し、挟み込みを検出すると挟み込まれた状態の異物を開放すべくモータを反転させるものがある（例えば、特許文献１参照）。このようなパワーウィンドウ制御装置では、ウィンドウガラスの閉動作時に挟み込まれた状態の異物を自動的に開放することができる。

特開２００９－２２８２８０号公報

しかしながら、上記のようなパワーウィンドウ制御装置では、挟み込みを検出すると単にモータを反転させるだけであるため、挟み込みが検出されてから挟み込み荷重が無くなるまでの時間、すなわち開放されるまでの時間が、一般的に挟み込み荷重が掛かり始めてから挟み込みが検出されるまでの時間とほぼ同じ時間となり、遅いという問題がある。

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、挟み込まれた状態の異物を早く開放することができる開閉部材制御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制御装置は、開閉部材（１）を開閉させるためのモータ（Ｍ）と、前記開閉部材の閉動作時に異物の挟み込みを検出すると前記モータを反転させる制御部（４）とを備えた開閉部材制御装置であって、前記制御部は、前記開閉部材の閉動作時に異物の挟み込みを検出すると閉動作時の回転速度よりも速い回転速度で前記モータを反転させる高速反転制御を行うものであって、前記制御部は、前記高速反転制御の後、該高速反転制御よりも遅い回転速度で前記モータを反転させる低速反転制御を行う。

同構成によれば、制御部は、開閉部材の閉動作時に異物の挟み込みを検出すると閉動作時の回転速度よりも速い回転速度で前記モータを反転させる高速反転制御を行うため、挟み込まれた状態の異物を早く開放することができる。

一実施形態におけるパワーウィンドウ制御装置の模式ブロック図。（ａ）は一実施形態に時間－挟み込み荷重特性図。（ｂ）は一実施形態における時間－回転速度特性図。

以下、パワーウィンドウ制御装置の一実施形態を図１及び図２に従って説明する。
図１に示すように、車両ドアに設けられる開閉部材としてのウィンドウガラス１には図示しないレギュレータ等を介してパワーウィンドウ制御装置２のモータＭが駆動連結されている。モータＭは、直流モータであって、正転することでウィンドウガラス１を閉動作させ、反転することでウィンドウガラス１を開動作させる。

パワーウィンドウ制御装置２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３を備える。また、パワーウィンドウ制御装置２は、図示しない操作スイッチからの信号や前記回転検出センサ３からの信号等に基づいてモータＭを制御する制御部４を備えている。

制御部４は、マイコンや駆動回路等からなる。制御部４は、駆動回路のデューティ比を変更することでモータＭの駆動電圧を変更するＰＷＭ制御によってモータＭの回転速度を調節可能とされている。制御部４は、モータＭの正転時であってウィンドウガラス１の閉動作時に異物の挟み込みを検出可能とされている。本実施形態の制御部４は、ウィンドウガラス１の閉動作時に回転検出センサ３からの信号によってモータＭの回転速度を監視し、その回転速度が挟み込み閾値Ｈまで低下すると異物が挟み込まれたと判定する。なお、挟み込み閾値Ｈは、ウィンドウガラス１の位置毎に応じて予め学習されて記憶されたデータである。そして、制御部４は、異物の挟み込みを検出するとモータＭを反転させてウィンドウガラス１を開動作させる。

ここで、本実施形態の制御部４は、ウィンドウガラス１の閉動作時に異物の挟み込みを検出すると閉動作時の回転速度よりも速い回転速度でモータＭを反転させる高速反転制御を行う。また、制御部４は、前記高速反転制御の後、該高速反転制御よりも遅い回転速度でモータＭを反転させる低速反転制御を行う。前記低速反転制御でのモータＭの回転速度は、挟み込みを検出する直前の閉動作時のモータＭの回転速度と同じに設定されている。また、制御部４は、前記低速反転制御を、挟み込み荷重が無くなるタイミングで開始する。そして、制御部４は、異物の挟み込みを検出すると予め設定された量だけモータＭを反転させてからモータＭを停止させる。

次に、上記のように構成されたパワーウィンドウ制御装置２の動作及び作用について詳述する。
例えば、図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、ウィンドウガラス１の閉動作時のタイミングＴ１で異物の挟み込みが開始されると、挟み込み荷重Ｘが徐々に増加するとともにモータＭの回転速度Ｓが低下する。そして、タイミングＴ２で回転速度Ｓが挟み込み閾値Ｈまで低下すると制御部４にて異物が挟み込まれたと判定される。すると、制御部４によって閉動作時のモータＭの回転速度Ｓ１よりも速い回転速度Ｓ２でモータＭを反転させる高速反転制御が行われる。すなわち、高速反転制御では、制御部４によって閉動作時よりも駆動回路のデューティ比が上げられて駆動電圧が大きくされつつモータＭが反転されて開動作が行われる。これにより、挟み込み荷重Ｘが急激に低減される。そして、挟み込み荷重Ｘが無くなる、すなわち挟み込まれた状態の異物が開放されるタイミングＴ３で制御部４によって前記高速反転制御よりも遅い回転速度でモータＭを反転させる低速反転制御が行われる。なお、挟み込み荷重Ｘが無くなるタイミングＴ３は、例えば回転速度Ｓが低下を開始して挟み込みが始まったタイミングＴ１から挟み込み荷重Ｘが挟み込み閾値Ｈまで低下したタイミングＴ２までの回転数分だけモータＭが反転したことで判定される。そして、低速反転制御では、モータＭの回転速度は、挟み込みを検出する直前の閉動作時のモータＭの回転速度Ｓ１と同じとされるべく低下される。そして、予め設定された量だけモータＭが反転されると制御部４によってモータＭは停止される。

次に、上記実施形態の効果を以下に記載する。
（１）制御部４は、ウィンドウガラス１の閉動作時に異物の挟み込みを検出すると閉動作時の回転速度Ｓ１よりも速い回転速度Ｓ２でモータＭを反転させる高速反転制御を行うため、挟み込まれた状態の異物を早く開放することができる。すなわち、挟み込みを検出した際に閉動作時の回転速度Ｓ１と同様の回転速度でモータＭを反転させる制御では、図２（ａ）に破線で示すように、挟み込み荷重Ｘｚの低減が緩やかとなるが、本実施形態では挟み込み荷重Ｘが急激に低減され、挟み込まれた状態の異物を早く開放することができる。

（２）制御部４は、前記高速反転制御の後、該高速反転制御よりも遅い回転速度でモータＭを反転させる低速反転制御を行うため、最も挟み込まれた状態から早く挟み込み荷重を低減させることができるとともに速度変化による高級感を演出することができる。

（３）前記低速反転制御でのモータＭの回転速度は、挟み込みを検出する直前の閉動作時のモータＭの回転速度Ｓ１と同じに設定されるため、ウィンドウガラス１が多数の速度で動作する場合に比べて違和感が少なくなる。

（４）制御部４は、前記低速反転制御を、挟み込み荷重が無くなるタイミングＴ３で開始するため、挟み込まれた状態の異物を早く開放することができ、開放されたタイミングＴ３で低速反転制御により高級感を演出することができる。

（５）制御部４は、ウィンドウガラス１の閉動作時に異物の挟み込みを検出すると予め設定された量だけモータＭを反転させてからモータＭを停止させるため、ウィンドウガラス１の開度が必要以上に大きくなってしまうことがない。

本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
・上記実施形態では、制御部４は、高速反転制御の後、該高速反転制御よりも遅い回転速度でモータＭを反転させる低速反転制御を行うとしたが、これに限定されず、例えば、モータＭを停止させるまで、閉動作時の回転速度Ｓ１よりも速い回転速度Ｓ２でモータＭを反転させる高速反転制御を行ってもよい。

・上記実施形態では、低速反転制御でのモータＭの回転速度は、挟み込みを検出する直前の閉動作時のモータＭの回転速度Ｓ１と同じに設定されるとしたが、高速反転制御よりも遅い回転速度であれば低速反転制御でのモータＭの回転速度を変更してもよい。

・上記実施形態では、制御部４は、低速反転制御を、挟み込み荷重が無くなるタイミングＴ３で開始するとしたが、これに限定されず、例えば、予め設定された時間や回転数で低速反転制御を開始するようにしてもよい。

・上記実施形態では、制御部４は、異物の挟み込みを検出すると予め設定された量だけモータＭを反転させてからモータＭを停止させるとしたが、これに限定されず、例えば、ウィンドウガラス１が全開位置となるまでモータＭを反転させるようにしてもよい。

・上記実施形態では、制御部４は、回転検出センサ３からの信号によってモータＭの回転速度を監視し、その回転速度が挟み込み閾値Ｈまで低下すると異物が挟み込まれたと判定するとしたが、これに限定されず、他の信号や方法によって異物の挟み込みを検出するようにしてもよい。

・上記実施形態では、ウィンドウガラス１を開閉させるためのモータＭは直流モータであるとしたが、これに限定されず、例えばブラシレスモータに変更してもよい。
・上記実施形態では、ウィンドウガラス１を開閉するためのパワーウィンドウ制御装置２に具体化したが、他の開閉部材を開閉するための開閉部材制御装置に具体化してもよい。例えば、開閉部材としてのルーフを開閉するためのルーフ制御装置に具体化してもよい。

１…ウィンドウガラス（開閉部材）、２…パワーウィンドウ制御装置（開閉部材制御装置）、４…制御部、Ｍ…モータ。

Claims

開閉部材（１）を開閉させるためのモータ（Ｍ）と、
前記開閉部材の閉動作時に異物の挟み込みを検出すると前記モータを反転させる制御部（４）とを備えた開閉部材制御装置であって、
前記制御部は、前記開閉部材の閉動作時に異物の挟み込みを検出すると閉動作時の回転速度よりも速い回転速度で前記モータを反転させる高速反転制御を行うものであって、
前記制御部は、前記高速反転制御の後、該高速反転制御よりも遅い回転速度で前記モータを反転させる低速反転制御を行う開閉部材制御装置。
前記低速反転制御での前記モータの回転速度は、挟み込みを検出する直前の閉動作時の前記モータの回転速度と同じに設定される請求項１に記載の開閉部材制御装置。
前記制御部は、前記低速反転制御を、挟み込み荷重が無くなるタイミングで開始する請求項１又は２に記載の開閉部材制御装置。
前記制御部は、前記開閉部材の閉動作時に異物の挟み込みを検出すると予め設定された量だけ前記モータを反転させてから前記モータを停止させる請求項１～３の何れか１項に記載の開閉部材制御装置。